JPH10311693A - 潜熱利用蓄熱保温材料 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 高温時に熱エネルギーを蓄熱材に蓄え、温度
が低下するとこの蓄えた熱エネルギーを放出することに
より保温機能を発揮する潜熱利用蓄熱保温材料を提供す
る。 【解決手段】 内装材14の表面に融点の異なる蓄熱材を
包含する３種類の第１から第３のマイクロカプセル11，
12，13を塗布する。第１及び第２のマイクロカプセル1
1，12は有機系蓄熱材の表面に樹脂などをコーティング
して表面層を形成したものである。第第３のマイクロカ
プセル13は、ポリアクリル酸ソーダに水を吸収させたも
のである。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、高温時に熱エネル
ギーを蓄熱材に蓄え、温度が低下するとこの蓄えた熱エ
ネルギーを断続的に放出することにより保温機能を発揮
する潜熱利用蓄熱保温材料に関する。

【０００２】

【発明が解決しようとする課題】ビルディング、マンシ
ョンなどのコンクリート建築物はもちろん、一般家庭な
どの木造建築物においても日中と夜間とでは寒暖の差が
生じやすい。このため、特にオフィスなど日中は人が活
動しているが夜間になると無人化するような室内では冬
季には日中は日射や暖房により室内が暖まっているが、
夜間になると急激に気温が低下して、翌朝にはまた最初
から暖房しなおさなければならず熱エネルギーの点で効
率が悪いという問題点があった。かかる問題はオフィス
で顕著なものであるが、一般家屋においても存在するも
のである。

【０００３】このため、空気の低熱伝導性を利用して壁
内に発泡スチロール、スポンジなどの空気を多量に含ん
だ多孔性材料を配置し、熱エネルギーが外部に拡散する
のを抑制する方法が一般的に用いられているが、これら
の断熱材はそれ自身熱を放出するものではないことか
ら、十分な温度低下の抑制効果が得られていないのが現
状であった。

【０００４】そこで、潜熱蓄熱材を内装材などに適用す
ることが考えられる。このような蓄熱材を用いた蓄熱シ
ステムとしては、特開昭５９−５６０９２号公報に、異
なる相転移温度を有する数種類の潜熱型蓄熱材を各々封
入した蓄熱カプセル（蓄熱素子）を槽容器内に熱媒体中
に段階的に積層した潜熱利用蓄熱槽が開示されている。

【０００５】また、特開平１−３１２３９７号公報に
は、潜熱蓄熱材を封入したカプセルと、多数の前記カプ
セルを収納し、かつこれらのカプセルを外部に搬出可能
な蓄熱槽と、この蓄熱槽の下流側に設けられて、前記蓄
熱槽より搬出されたカプセルから熱を奪う放熱部と、こ
の放熱部より搬出されたカプセルを前記蓄熱槽に搬送す
る搬送装置とを有する蓄熱装置が開示されている。

【０００６】しかしながら、特開昭５９−５６０９２号
公報に記載された潜熱利用蓄熱槽においては、水を媒体
として熱を蓄積するものであり、個々の蓄熱材カプセル
自体がある程度の潜熱容量を有する必要があること、こ
の蓄熱材カプセルは媒体である水中に積層状態に置かれ
ることなどの理由から蓄熱材カプセル自体をある程度の
粒径とする必要があり、壁面などの内装材の表面に露出
した状態で配置したり、塗料やバインダとなる樹脂中に
分散するには適しないため、内装材などに用いることは
困難であった。

【０００７】また、特開平１−３１２３９７号公報に記
載された蓄熱装置においては、蓄熱カプセルは、その移
動に伴い熱エネルギーを移送するものであるので、蓄熱
材の潜熱を十分に取り出すためにカプセルの大きさに寸
法上の制約があり、カプセルの直径が20mm以上の大きさ
になると潜熱蓄熱材の潜熱を十分に取り出せず、１mm以
下になると封入されている蓄熱材の量に比べてカプセル
の表皮材料の占める割合が大きくなりカプセル全体での
蓄熱材の占積量が低下するため、粒径が１〜２０mmのカ
プセルを使用しており、やはり内装材などの表面に蓄熱
カプセルを層状に固定化したり、塗料や樹脂バインダな
どに分散することはできないという問題点があった。

【０００８】ところで、人の生活環境は、ある範囲の温
度領域内でかつ１日における寒暖の温度変化が少ないの
が快適であるとされている。このため、季節の寒暖に対
応してそれぞれ潜熱の放出による保温効果が期待できる
のが望ましい。さらに、このような蓄熱材カプセルに保
温材として機能とともに湿度調整材としての機能も付与
することができれば、生活環境を常に快適に維持するこ
とができるが、発泡スチロール、スポンジなどの従来の
保温材ではこのような効果は得られないのが現状であっ
た。

【０００９】本発明は、上記課題に基づいてなされたも
のであり、高温時に熱エネルギーを蓄熱材に蓄え、温度
が低下するとこの蓄えた熱エネルギーを放出することに
より保温機能を発揮する潜熱利用蓄熱保温材料を提供す
ることを目的とする。また、本発明は保温機能だけでな
く調湿機能を有する潜熱利用蓄熱保温材料を提供するこ
とを目的とする。

【００１０】

【課題を解決するための手段】上記目的に鑑み鋭意研究
の結果、本発明者らは、蓄熱材として有機系の蓄熱材を
使用すれば、潜熱の放出温度を調整することが可能であ
り、融点の異なる２種以上の有機系蓄熱材を使用してこ
れをそれぞれ５〜５００μｍの微粒子状のマイクロカプ
セルとすれば、吹き付け塗装したり、塗料や樹脂バイン
ダなどに混合することができ、これにより内装材などの
表面又は内側に蓄熱材層を形成することができることを
見出した。また、本発明者らは、蓄熱材として水を吸収
させた吸水性ポリマーを用いることにより、この吸水性
ポリマーが室内の湿度を一定に保つように吸湿・放湿効
果を発揮することを見出した。これらに基づき本発明に
想到した。

【００１１】すなわち、本発明の請求項１の潜熱利用蓄
熱保温材料は、融点の異なる２種以上の有機系蓄熱材又
は水を包含する５〜５００μｍの粒径のマイクロカプセ
ルからなることを特徴とする。

【００１２】また、本発明の請求項２の潜熱利用蓄熱保
温材料は、前記マイクロカプセルの１種として水を吸収
させた吸水性ポリマーを用いたことを特徴とする。

【００１３】以下、本発明の潜熱利用蓄熱保温材料につ
いて詳細に説明する。本発明において使用する蓄熱材と
しては、有機系蓄熱材又は水を使用する。上記有機系蓄
熱材としては、例えば、ｎ−ペンタデカン（融点約１０
℃）、ステアリン酸（融点約７２℃）、パラフィンワッ
クス（炭素数により融点が異なる）などを用いることが
できる。このような、有機系蓄熱材は、その炭素数や置
換基などを適宜変更することにより、所望の融点とする
ことができるためその使用する用途、場所などに応じて
潜熱を放熱する温度を適宜設定することができる。な
お、有機系蓄熱材は、前述したような利点を有する反
面、無機系蓄熱材よりも熱伝導率が低いが、後述するよ
うに本発明においてはこの有機系蓄熱材を微小粒径であ
るマイクロカプセルとしており、通常の蓄熱材カプセル
（粒径１〜２０mm程度）と比較して単位重量当たりの表
面積が大幅に増加しているのに対し、個々のマイクロカ
プセルに包含される蓄熱材の量は少ないので、熱の吸収
・放出が速やかであり、前述した熱伝導率が低いという
問題は解消されている。上述したような蓄熱材は、微粒
子状のものを使用するのが好ましく、必要に応じてボー
ルミルなどのミルにより粉砕して所望の粒径として用い
ればよい。このような蓄熱材に表皮層を形成することに
よりマイクロカプセルを得ることができる。この表皮層
を形成するための樹脂あるいはワックスとしては特に制
限はなく、ポリスチレンやメタクリル酸メチル重合体な
どを用いることができる。このマイクロカプセルは、図
１に示すように有機系蓄熱材１の表面に樹脂コーティン
グなどによる表皮層２が形成された構成を有する。

【００１４】上述したようなマイクロカプセルは、常法
により製造することができ、例えば図１に示すようなマ
イクロカプセルの場合、表皮層を形成する樹脂を含む溶
液中に蓄熱材及び必要に応じて炭化珪素などの充填材を
投入し、混合撹拌することにより該蓄熱材微粒子の表面
に薄膜状に樹脂による表皮層が形成され、マイクロカプ
セルとすることができる。なお、この際、該表皮層に架
橋構造を形成することにより該表皮層の強度の向上を図
ることができ、内装材などの表面にこのマイクロカプセ
ルを塗布した際に、接触などによりマイクロカプセルが
破損するのを防止するのに十分な強度とすることができ
る。

【００１５】また、本発明においては蓄熱材として水を
使用することもできる。水は通常０℃の融点を有する
が、該水に種々の物質を凝固点降下剤として溶解して過
冷却させることにより、その融点を適宜調整して用いる
ことができる。例えば、水にエチレングリコールを溶解
することにより、水の凝固点を降下させることができ、
エチレングリコールの濃度を適宜変更することにより、
０℃以下においてある程度所望とする融点とすることが
できる。具体的には、水に対しエチレングリコールを２
重量％溶解することにより水の融点を約−１０℃とする
ことがでる。

【００１６】なお、蓄熱材として水を用いる場合には、
該水の微細粒に表皮層を形成することによりマイクロカ
プセルとしてもよいが、ポリアクリル酸ソーダなどの吸
水性ポリマーに吸収させて、これをマイクロカプセルと
して用いることにより、吸湿・放湿などの調湿機能を付
与することができる。なお、ポリアクリル酸ソーダに吸
水させた場合、水は過冷却によりその凝固点及び融点は
０℃以下となるのが普通である。

【００１７】このように蓄熱材として水を用いた場合に
は、図２に示すようにポリアクリル酸ソーダなどの吸水
性ポリマー３内に水粒子４が吸水された構成を有する
が、調湿機能を必要としない場合には図１において有機
系蓄熱材１の代わりに水を用いてそのを外側に表皮層２
を形成してもよい。

【００１８】このようなマイクロカプセルは５〜５００
μｍの平均粒径とする。前記マイクロカプセルの平均粒
径が５μｍ未満では、その製造が困難であるばかりか、
マイクロカプセル中の蓄熱材の量に対して表皮層の占め
る割合が大きくなり、蓄熱材の単位体積当たりの蓄熱材
の量が減少して蓄熱量が少なくなりすぎる一方、５００
μｍを超えると粉体として塗布したり、樹脂などのバイ
ンダ中に分散するのが困難となる。

【００１９】本発明の潜熱利用蓄熱保温材料は、その使
用する用途、環境などに応じて融点の異なる有機系蓄熱
材又は水を包含するマイクロカプセルを、２種以上、好
ましくは３種以上を任意の割合で混合したものである。
このため、例えば、４種類の蓄熱材を使用した場合に
は、これらの４種類の蓄熱材の融点（ｔ１，ｔ２，ｔ
３，ｔ４）においてそれぞれ潜熱が放出されるため、一
定の割合で温度が低下する際には典型的には図３に示す
ような保温効果を発揮する。また、これとは逆に、例え
ば０℃以下の融点を有する４種類の蓄熱材の融点（ｔ
５，ｔ６，ｔ７，ｔ８）において温度が上昇する際には
潜熱を吸収するため典型的には図４に示すような保冷効
果を発揮する。このような温度に対する挙動を利用し
て、種々の蓄熱剤を組み合わせることにより、種々の用
途に適用することが可能である。

【００２０】さらに、本発明の潜熱利用蓄熱保温材料
は、上述したように５〜５００μｍの粒径のマイクロカ
プセルからなるので、種々の素材の表面に固定化したり
内部に混入することができ、例えば、プラスチック、
紙、木材、繊維質材などや、建設廃棄物などのリサイク
ル材にも適用可能である。

【００２１】

【発明の実施形態】次に、上述したようなマイクロカプ
セルからなる本発明の潜熱利用蓄熱保温材料の使用方法
について説明する。

【００２２】まず、第１実施例として、図５に示すよう
に潜熱利用蓄熱保温材料を家屋などの建築物の内装材の
表面に塗布することにより使用することができる。図５
において、内装材14の表面には、パラフィンワックス
（融点約２０℃）粒子の表面にポリスチレン樹脂をコー
ティングしたマイクロカプセル（以下、第１のマイクロ
カプセルという）11と、ｎ−ペンタデカン（融点約１０
℃）粒子の表面にポリスチレン樹脂をコーティングした
マイクロカプセル（以下、第２のマイクロカプセルとい
う）12と、水を含ませたポリアクリル酸ソーダの粒子
（以下、第３のマイクロカプセルという）13とからなる
潜熱利用蓄熱保温材料が塗布されており、それぞれのマ
イクロカプセル11，12，13が内装材14の表面に混在して
いる。なお、図５中、15はマイクロカプセル11，12，13
を内装材14の表面に固定するためのポリビニルアルコー
ルなどのバインダである。

【００２３】このような潜熱利用蓄熱保温材料の内装材
14への塗布方法としては、例えば、第１乃至第３のマイ
クロカプセル11〜13を所定の割合（例えばそれぞれ１：
１：１の割合）で混合したものを内装材の表面に吹き付
け塗装すればよい。吹き付け塗装の方法としては、本発
明において使用するマイクロカプセルは微粒子状である
ので、水１００重量部に対してマイクロカプセルの合計
量１００〜２００重量部を懸濁させ、この懸濁液を内装
材表面にスプレーなどで塗布するだけでよいが、本実施
例においては、内装材14表面に強固に固定するために水
１００重量部の代わりにバインダとしてポリビニルアル
コール溶液を用いて、これらとマイクロカプセルとを上
記割合で混合したものをスプレー、ハケなどに常法によ
り塗布した。なお、ポリビニルアルコール溶液以外にデ
ンプン溶液、塗料などを用いてもよい。さらには、粉体
塗料とともに用いることもできる。

【００２４】このように内装材14の表面に潜熱利用蓄熱
保温材料を塗布することにより、以下のような効果を得
ることができる。まず、保温については昼間時や暖房時
などに室内に熱エネルギーが供給され、室温が１０℃以
上になるとｎ−ペンタデカンが融解し、これに伴い第２
のマイクロカプセル12が蓄熱を開始する。また、さらに
温度が上昇し、室温が２０℃以上になるとパラフィンワ
ックスが融解し、第１のマイクロカプセル11が蓄熱を開
始する。このようにして昼間や暖房時の熱エネルギーを
第１のマイクロカプセル11及び第２のマイクロカプセル
12に蓄積することができる。そして、室内への熱エネル
ギーの供給が停止し室温が低下し始め２０℃になると第
１のマイクロカプセル11中のパラフィンワックスが凝固
しはじめその融解潜熱Ｔ１の放出により加温が行われ、
温度の低下速度が緩和される。そして、このパラフィン
ワックスが全て凝固しさらに温度が低下し、１０℃にな
ると第２のマイクロカプセル12中のｎ−ペンタデカンが
凝固しはじめ、その融解潜熱Ｔ２の放出により加温が行
われ温度の低下速度が緩和される。この結果、室内の温
度が急激に低下するのを防止することができる。なお、
寒冷地などにおいて室温が極めて下がる場合には、第３
のマイクロカプセル13も融解熱を放出することになる。

【００２５】また、保湿調整作用については、例えば、
梅雨どきなど雨天が続いて室内の湿度が上昇しはじめ、
ある湿度以上になると第３のマイクロカプセル13のポリ
アクリル酸ソーダに室内の空気中の水分Ｗ１が吸収され
るために室内の湿度が過度に上昇するのを抑制すること
ができる。これとは逆に晴天が続くなどして室内の湿度
が低下しはじめ所定の湿度になると第３のマイクロカプ
セル13のポリアクリル酸ソーダから水分Ｗ２が空気中に
放出され室内に水分が補完されるので湿度の過度の低下
を抑制することができる。

【００２６】本実施例のように内装材14の表面に融点の
異なる蓄熱材を包含するマイクロカプセル11，12，13を
塗布することにより室内の温度変化を抑制することがで
きるが、本実施例においては、融点の相違する３種類の
有機系蓄熱材によるマイクロカプセル11，12，13を用い
ているので、異なる温度で融解潜熱が放出されることに
なるため、例えば気温の低い冬季と春季及び秋季とのい
ずれにおいても室温の低下に対して、良好な保温効果を
発揮することができる。この保温効果は、有機系蓄熱材
の炭素数などにより融点を調整することにより、適宜の
温度で発揮させることができる。さらに、第３のマイク
ロカプセル13として水を吸収させたポリアクリル酸ソー
ダを用いることにより湿度変化を抑制することもでき
る。これらの効果を応用して該内装材を用いる場所に応
じて、マイクロカプセルの構成を調整するのが望まし
い。例えば、窓枠などの場合には結露を防止するため吸
水性を有する第３マイクロカプセル13を多くしたり、ま
た、浴室などの場合には防カビ性を付与するとともに、
通常よりも室温を高めに維持するために、第３マイクロ
カプセル13の割合を多くするとともに、第１のマイクロ
カプセル11及び第２のマイクロカプセル12中に包含され
る蓄熱材として本実施例よりも融点が高いものを用いる
などすればよい。

【００２７】なお、前記第１実施例において内装材と
は、建築物の壁面や床面、あるいは天井面などを形成す
るアルミニウム板、溶融亜鉛メッキ板、ステンレス板な
どの金属製パネル、塩化ビニルなどの合成樹脂製パネ
ル、ガラス板、壁紙、木材などの建物の内装に用いられ
る種々の材料のことであり、既設した後のものも含む。
さらには、浴室の壁材、タイル、窓及び窓枠なども含
む。

【００２８】また、この潜熱利用蓄熱保温材料は、前述
したように内装材などの表面に限らず、第２実施例とし
て、図６に示すように壁中など内装材の内側に設けるこ
ともできる。図６において、壁などの内装材14の内側に
は発泡スチロールなどの断熱材層16が形成されており、
この断熱材層16中には、前述した第１実施例と同様に第
１のマイクロカプセル11と、第２のマイクロカプセル12
と、第３のマイクロカプセルという13とからなる潜熱利
用蓄熱保温材料が混在している。なお、前記内装材14と
しては、例えば壁紙や木材などの通気性を有するものが
好ましい。このような潜熱利用蓄熱保温材料の断熱材層
16中への混合方法としては、発泡スチロールの製造時に
これらのマイクロカプセルを樹脂バインダ中に分散さ
せ、発泡させればよい。

【００２９】第２実施例のように、樹脂バインダなどに
混合することにより、断熱材層16の内部に混入すること
もできる。このような場合にも前述した第１実施例と同
様の効果を得ることができる。

【００３０】次に、本発明の第３実施例として、潜熱利
用蓄熱保温材料を舗装路の路面に用いる場合について図
７を参照して説明する。図７において21は舗装路であ
り、この舗装路21は、２層構造となっており下地層22の
上側に表面層23が形成されている。そして、この表面層
23には、ｎ−ペンタデカン（融点約10℃）粒子にポリス
チレン樹脂をコーティングしたマイクロカプセル（第１
実施例における第２のマイクロカプセル）24と、水（融
点０℃）粒子にポリスチレン樹脂をコーティングしたマ
イクロカプセル25とからなる潜熱利用蓄熱保温材料がア
スファルト26中に混在している。

【００３１】このような構成の路面とすることにより、
昼間時に気温の上昇や太陽光線の日射により、熱エネル
ギーが供給され表面層23の温度が上昇し、１０℃以上に
なるとｎ−ペンタデカンが融解し、これに伴い第２のマ
イクロカプセル24が蓄熱を開始する。このようにして昼
間時の熱エネルギーをマイクロカプセルに蓄積すること
ができる。そして、夜間になり熱エネルギーの供給が停
止し舗装路21の表面層23の温度が低下し始め１０℃にな
ると第２のマイクロカプセル24中のｎ−ペンタデカンが
凝固しはじめ、その融解潜熱Ｔ１の放出により加温が行
われ、温度の低下速度が緩和される。この結果、舗装路
21の表面層22の温度の低下が抑制される。さらに温度が
低下し、舗装路21の表面層22の温度が０℃になると、第
３のマイクロカプセル25中の水が凝固を開始しはじめ、
その融解潜熱Ｔ２の放出により加温が行われるので、舗
装路21の表面層22の温度の低下速度が緩和されるので、
舗装路21が凍結しにくくなっている。また、降雪時には
融雪効果を発揮することができる。

【００３２】この第３実施例のように舗装路21の表面に
融点の異なる蓄熱材を包含するマイクロカプセル24，25
を設けることにより舗装路21の表面層23の温度の低下を
抑制することができるが、本実施例においては、約１０
℃の融点を有するマイクロカプセル24と、０℃の融点を
有するマイクロカプセル25と２種類のマイクロカプセル
24，25を用いているので、温度の低下初期においてまず
融解潜熱Ｔ１が放出されて温度がさらに低下するまでの
時間を遅延させるとともに０℃付近でさらに融解潜熱Ｔ
２を放出して舗装路21面が凍結したり雪が積もるのを防
止することができるようになっている。このような用途
においては、湿度の調整は不要であるので、マイクロカ
プセル25として水の表面に表皮層を形成したマイクロカ
プセルを用いることができる。

【００３３】さらに本発明の第４実施例として、潜熱利
用蓄熱保温材料を食品保管ケースの内側に塗布すること
により使用することができる。この食品保管ケースの場
合には、食品保管ケースの内面には、第１のパラフィン
ワックス（融点約６２℃）粒子の表面にポリスチレン樹
脂をコーティングしたマイクロカプセル（以下、第４の
マイクロカプセルという）と、第２のパラフィンワック
ス（融点約３６℃）粒子の表面にポリスチレン樹脂をコ
ーティングしたマイクロカプセル（以下、第５のマイク
ロカプセルという）と、水（融点０℃）の表面にポリス
チレン樹脂をコーティングしたマイクロカプセル（第３
実施例におけるマイクロカプセル25：以下、第６のマイ
クロカプセルという）と、水を含ませたポリアクリル酸
ソーダの粒子（第１実施例における第３のマイクロカプ
セル13：以下、第７のマイクロカプセルという）とから
なる潜熱利用蓄熱保温材料が塗布されている。この食品
保管ケースは、ヒータ及び冷却装置と、保管温度切換ス
イッチと、制御装置などを内蔵し、保管する食品に応じ
て保管温度を高・中・低に切り換えが可能となってい
る。

【００３４】このように食品保管ケースの内面に本発明
の潜熱利用蓄熱保温材料を塗布することにより、以下の
ような効果を得ることができる。まず、保管温度切換ス
イッチが高の場合には、ヒータが作動して食品保管ケー
ス内の温度が上昇する。そして、ケース内の温度が６２
℃以上になると、第１のパラフィンワックスが融解し、
これに伴い第４のマイクロカプセルが蓄熱を開始し、ケ
ース内が所定の温度（例えば７０℃）になったらヒータ
が自動的にオフになる。そして、ケース内への熱エネル
ギーの供給が停止しケース内の温度が低下し始め６２℃
になると第４のマイクロカプセル中の第１のパラフィン
ワックスが凝固しはじめその融解潜熱の放出により加温
が行われ、温度の低下が停止する。そして、この第１の
パラフィンワックスが全て凝固しさらに温度が低下しは
じめるので、例えばケース内の温度が６２℃を下回った
らヒータを再起動してケース内を加温するように制御さ
れている。この結果、ケース内の温度が６０℃以下にな
るのを防止することができ、この間ヒータの作動時間が
短くて済むので、経済性が向上したものとなっている。
一方、ケースの湿度が低下しはじめ所定の湿度になると
第７のマイクロカプセルのポリアクリル酸ソーダから水
分が放出されケース内に水分が補完されるのでケース内
の食品が過度に乾燥することがないようになっている。

【００３５】また、保管温度切換スイッチが中の場合に
は、３５〜４０℃でヒータが作動するように制御するこ
とにより、前述した場合と同様に第２のパラフィンワッ
クスを包含する第５のマイクロカプセルから潜熱が放出
され、ケース内の温度を例えば３５〜４０℃に保持する
ことができ、この間ヒータの作動時間が短くて済むの
で、経済性も向上したものとなっている。一方、室内の
湿度が低下しはじめたら同様に第７のマイクロカプセル
のポリアクリル酸ソーダから水分が補完されるのでケー
ス内の食品が過度に乾燥することがないようになってい
る。

【００３６】さらに、保管温度切換スイッチが低の場合
には、冷却装置が作動して食品保管ケース内の温度が下
降し、ケース内の温度が０℃以上になると、第６のマイ
クロカプセル中の水が凝固し、さらに冷却して水が全て
凝固すると、さらに温度が低下しはじめ、ケース内が所
定の温度（例えば−５℃）になったら冷却装置が自動的
にオフになる。そして、ケース内への熱エネルギーの供
給が停止しケース内の温度が上昇し始め０℃になると第
６のマイクロカプセル中の水が融解しはじめ、その融解
熱が吸収されてケース内の温度の低下が停止する。そし
て、この水が全て融解し温度が上昇しはじめ、０℃を上
回ったら冷却装置を再起動してケース内を再度冷却する
ように制御されている。この結果、ケース内の温度が０
℃以下になるのを防止することができ、この間冷却装置
の作動時間が短くて済むので、経済性の向上したものと
なっている。

【００３７】第４実施例のように食品保管ケースの表面
に融点の異なる蓄熱材を包含するマイクロカプセルを塗
布し、ヒータ及び冷却装置を温度に応じて制御すること
によりケース内の温度を所定の範囲内に維持することが
でき、しかも経済性も優れたものになっている。特に本
実施例においては融点の相違する４種類のマイクロカプ
セルを用いているので、異なる温度で融解潜熱が放出さ
れることになるため、種々の食品の保管ケースとして良
好な効果を発揮することができる。また第７のマイクロ
カプセルとして水を吸収させたポリアクリル酸ソーダを
用いることにより湿度が過度に低下するのを防止するす
ることができる。なお、前記蓄熱材を適宜選択すること
により、−３０℃から７２℃の温度範囲内で同様に利用
することができる。

【００３８】以上、本発明の潜熱利用蓄熱保温材料につ
いて説明してきたが、本発明はこれに限定されるもので
はなく、本発明の思想を逸脱しない範囲で種々の変形実
施が可能である。例えば、その使用する用途としては、
内装材や路面に限るものではなく、自動車のミラーの曇
り止め用、外壁材、屋根材、カーテン、コンクリート型
枠、空調機器、床暖房、展示ケース、薬品などの貯蔵
庫、コーヒーカップやグラス、包装材、寝具、土壌に散
布する霜柱防止剤など種々の分野に適用可能である。ま
た、使用する蓄熱材としては、前述したものに限らず、
有機系であれば種々のものを用いることができる。

【００３９】

【実施例】本発明を以下の具体的実施例に基づきより詳
細に説明する。実施例１ 炭素数の異なる３種類のパラフィンワックス（炭素数１
２、１４及び１６）をそれぞれ重合開始剤を溶解したス
チレンを含む溶液中に投入して６時間撹拌し、表面にポ
リスチレン被膜を形成して平均粒径７０μｍのマイクロ
カプセルをそれぞれ製造した。これらのマイクロカプセ
ルに対して、それぞれ示差走査熱量計（ＤＳＣ）により
融点を測定した結果を図８から図１０に示す。

【００４０】図８から図１０より明らかなとおり、これ
らのパラフィンワックスは、その炭素数によりそれぞれ
約６２℃、約４６℃及び約３６℃の融点を有するのが確
認された。これにより、パラフィンワックスは、その炭
素数を調整することにより、融点の調整が可能であるこ
とが確認された。実施例２ ｎ−ペンタデカンを重合開始剤を溶解したスチレンを含
む溶液中に投入して６時間撹拌し、表面にポリスチレン
被膜を形成して平均粒径１００μｍのマイクロカプセル
を製造した。このマイクロカプセルに対して、示差走査
熱量計（ＤＳＣ）により融点を測定した結果を図１１に
示す。図１１より明らかなとおり、ｎ−ペンタデカン
は、約１０．８℃の融点を有するのが確認された。実施例３ 重合開始剤を含むアクリル酸ソーダ水溶液をポリスチレ
ン溶液に投入して２時間撹拌しながらアクリル酸ソーダ
をポリアクリル酸ソーダへと重合させ、平均粒径２５０
μｍのマイクロカプセルを製造し、このマイクロカプセ
ルに水を噴霧しポリアクリル酸ソーダに水を吸水させ
た。このマイクロカプセルに対して、示差走査熱量計
（ＤＳＣ）により融点を測定した結果を図１２に示す。
図１２より明らかなとおり、水は、ポリアクリル酸ソー
ダに吸水させることにより、過冷却により異なる凝固点
及び融点、すなわち約−２３．５℃の凝固点と、約２．
７℃の融点を有するのが確認された。

【００４１】

【発明の効果】本発明の請求項１の潜熱利用蓄熱保温材
料は、融点の異なる２種以上の有機系蓄熱材又は水を包
含する５〜５００μｍの粒径のマイクロカプセルからな
るものであるので、壁面などの表面にそのまま該マイク
ロカプセルを設けたり、塗料や樹脂バインダなどに混合
して用いることができる。そして、異なる温度で融解潜
熱が放出されることになるため、異なる温度の条件にお
いて良好な保温効果を発揮することができる。また、有
機系蓄熱材の炭素数などを調整して融点を調整すること
により適宜の温度で保温効果を発揮させることができ
る。

【００４２】また、請求項２の潜熱利用蓄熱保温材料
は、前記マイクロカプセルの１種として水を吸収させた
吸水性ポリマーを用いたことにより、保温効果だけでな
く湿度変化を抑制することもできる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の潜熱利用蓄熱保温材を構成するマイク
ロカプセルを示す断面図である。

【図２】本発明の潜熱利用蓄熱保温材を構成する別のマ
イクロカプセルを示す断面図である。

【図３】本発明の潜熱利用蓄熱保温材による保温効果を
示すチャートである。

【図４】本発明の潜熱利用蓄熱保温材による保冷効果を
示すチャートである。

【図５】本発明の第１実施例である潜熱利用蓄熱保温材
を内装材表面に設けた状態を示す概略図である。

【図６】本発明の第２実施例である潜熱利用蓄熱保温材
を壁中の断熱材層に設けた状態を示す概略図である。

【図７】本発明の第３実施例である潜熱利用蓄熱保温材
を舗装路の路面に設けた状態を示す概略図である。

【図８】パラフィンワックスの融点を示差走査熱量計
（ＤＳＣ）により測定した結果を示すチャートである。

【図９】別のパラフィンワックスの融点を示差走査熱量
計（ＤＳＣ）により測定した結果を示すチャートであ
る。

【図１０】さらに別のパラフィンワックスの融点を示差
走査熱量計（ＤＳＣ）により測定した結果を示すチャー
トである。

【図１１】ｎ−ペンタデカンの融点を示差走査熱量計
（ＤＳＣ）により測定した結果を示すチャートである。

【図１２】ポリアクリル酸ソーダに吸水させた水の融点
及び凝固点を示差走査熱量計（ＤＳＣ）により測定した
結果を示すチャートである。

【符号の説明】

１ 有機系蓄熱材 ２ 表皮層 ３ 吸水性ポリマー ４ 水粒子 11 第１のマイクロカプセル（マイクロカプセル） 12 第２のマイクロカプセル（マイクロカプセル） 13 第３のマイクロカプセル（マイクロカプセル） 24，25 マイクロカプセル

Claims (2)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 融点の異なる２種以上の有機系蓄熱材又
   は水を包含する５〜５００μｍの粒径のマイクロカプセ
   ルからなることを特徴とする潜熱利用蓄熱保温材料。
2. 【請求項２】 前記マイクロカプセルの１種として水を
   吸収させた吸水性ポリマーを用いたことを特徴とする請
   求項１記載の潜熱利用蓄熱保温材料。