JPS61272281A - 蓄熱材組成物 - Google Patents
蓄熱材組成物Info
- Publication number
- JPS61272281A JPS61272281A JP60115111A JP11511185A JPS61272281A JP S61272281 A JPS61272281 A JP S61272281A JP 60115111 A JP60115111 A JP 60115111A JP 11511185 A JP11511185 A JP 11511185A JP S61272281 A JPS61272281 A JP S61272281A
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- JP
- Japan
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- heat storage
- sodium sulfate
- water
- cooling
- storage material
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- Granted
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Abstract
(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。
め要約のデータは記録されません。
Description
【発明の詳細な説明】
［産業上の利用分野］
本発明は蓄熱材組成物に関し、特に冷却用枕等に充填す
ることによって優れた蓄熱−吸熱作用を発揮し、しかも
蓄熱Φ凝固状態においても全体が岩枚状に固化すること
なく適度の流動性を維持し、枕等の中に充填した場合で
も柔軟性を保ち得る様な蓄熱材組成物に関するものであ
る。
ることによって優れた蓄熱−吸熱作用を発揮し、しかも
蓄熱Φ凝固状態においても全体が岩枚状に固化すること
なく適度の流動性を維持し、枕等の中に充填した場合で
も柔軟性を保ち得る様な蓄熱材組成物に関するものであ
る。
［従来の技術］
硫酸ナトリウム・１０水塩は常温付近（約３２℃）の融
点を有しており、溶融時に大量の溶融潜熱を吸収し、一
方凝固時に大量の凝固潜熱を発生するという特徴を有し
ているところから、蓄熱材として種々の用途［！が期待
されている。
点を有しており、溶融時に大量の溶融潜熱を吸収し、一
方凝固時に大量の凝固潜熱を発生するという特徴を有し
ているところから、蓄熱材として種々の用途［！が期待
されている。
ところで本発明者はかねてより寝具類についての改良・
開発研究を行なっているが、今回、上記の様な硫酸ナト
リウム・ｌＯ水塩の蓄熱作用を冷却用枕に有効に活用し
得るのではないかと考え種々研究を進めてきた。しかし
て硫酸ナトリウム・ｌＯ水塩は前述の如く約３２℃の融
点を有しており、この温度で吸熱・発熱を行なう作用が
ありしかも凝固・融解潜熱の発生を伴なうものであるか
ら熱容量が大きく、路材としての適正を備えていると考
えたからである。しかも我国においては夏季といえども
夜間温度が３０℃を超えることは殆んどないので、硫酸
ナトリウム−１０水塩であれば屋内に放置しておくだけ
で熱を発散して凝固することができ、冷蔵庫等による特
別の冷却処理を必要としない、加えて潜熱発生温度が約
３２℃と人体の平熱より数度低いだけであるから、長時
間施用しても障害を起こすことがなく（ちなみに氷枕の
場合では潜熱発生温度が０℃と低過ぎる為、長時間施用
すると凍傷等を負うこともある）、安心して施用し得る
と考えたからである。
開発研究を行なっているが、今回、上記の様な硫酸ナト
リウム・ｌＯ水塩の蓄熱作用を冷却用枕に有効に活用し
得るのではないかと考え種々研究を進めてきた。しかし
て硫酸ナトリウム・ｌＯ水塩は前述の如く約３２℃の融
点を有しており、この温度で吸熱・発熱を行なう作用が
ありしかも凝固・融解潜熱の発生を伴なうものであるか
ら熱容量が大きく、路材としての適正を備えていると考
えたからである。しかも我国においては夏季といえども
夜間温度が３０℃を超えることは殆んどないので、硫酸
ナトリウム−１０水塩であれば屋内に放置しておくだけ
で熱を発散して凝固することができ、冷蔵庫等による特
別の冷却処理を必要としない、加えて潜熱発生温度が約
３２℃と人体の平熱より数度低いだけであるから、長時
間施用しても障害を起こすことがなく（ちなみに氷枕の
場合では潜熱発生温度が０℃と低過ぎる為、長時間施用
すると凍傷等を負うこともある）、安心して施用し得る
と考えたからである。
［発明が解決しようとする問題点］
ところが硫酸ナトリウム−１０水塩を路材として使用す
べく実用化研究を進めるうち、次の様な問題が明らかに
なってきた。即ち硫酸ナトリウム・１０水塩は前述の如
く約３２℃の凝固点を有しており、この温度以下に冷却
することによって凝固するが、該水和物単品では凝固状
態で１枚岩状に固化（看板化）してしまい、冷却枕等の
代用品として使用した場合接触感が極めて悪くなる為、
人体に接する冷却枕等としては側底実用化し得なかった
。しかも硫酸ナトリウム・１０水塩の結晶は必ずしも熱
伝導率が良好であるとは言えないので、これを直接肌に
接触させたとしても十分な涼感を与えることができない
。
べく実用化研究を進めるうち、次の様な問題が明らかに
なってきた。即ち硫酸ナトリウム・１０水塩は前述の如
く約３２℃の凝固点を有しており、この温度以下に冷却
することによって凝固するが、該水和物単品では凝固状
態で１枚岩状に固化（看板化）してしまい、冷却枕等の
代用品として使用した場合接触感が極めて悪くなる為、
人体に接する冷却枕等としては側底実用化し得なかった
。しかも硫酸ナトリウム・１０水塩の結晶は必ずしも熱
伝導率が良好であるとは言えないので、これを直接肌に
接触させたとしても十分な涼感を与えることができない
。
本発明者等はこれらの問題点を解消し、冷却用枕等とし
て使用した場合の凝固時における看板化を防止し得るば
かりでなく、施用時には十分な涼感を与える様な蓄熱材
組成物を開発すべく更に研究を重ねた結果本発明に到達
した。
て使用した場合の凝固時における看板化を防止し得るば
かりでなく、施用時には十分な涼感を与える様な蓄熱材
組成物を開発すべく更に研究を重ねた結果本発明に到達
した。
［問題点を解決する為の手段］
本発明に係る蓄熱材組成物の構成は、硫酸ナトリウム・
１０水塩を蓄熱主材として含有する他、核生成剤、水及
びエチレンゲルコールを必須成分として含み、上記水及
びエチレングリコールの含有率を全組成物に対し 水 ：０．２〜２０重量％エチレ
ングリコール：０．１〜１．０ ｉｉ％とじてなるとこ
ろに要旨を有するものである。
１０水塩を蓄熱主材として含有する他、核生成剤、水及
びエチレンゲルコールを必須成分として含み、上記水及
びエチレングリコールの含有率を全組成物に対し 水 ：０．２〜２０重量％エチレ
ングリコール：０．１〜１．０ ｉｉ％とじてなるとこ
ろに要旨を有するものである。
［作用］
以下本発明の蓄熱材組成物を構成する核成分の機能及び
好ましい配合率について解説する。
好ましい配合率について解説する。
ｆＥ＃ナトリウム・１０水塩
前述の如く凝固・融解潜熱を発生する蓄熱材の主材とな
るもので、融点が約３２℃であり、■体感温度の観点か
らして適度の涼感を与え且つ■長時間使用した場合でも
肌に凍傷等の障害を与える恐れがなく、更には■屋内で
放置しておくだけで熱を放出して凝固する特性を備えた
ものとして、本発明では特に上記の水和物を選択してい
る。ちなみに蓄熱機能を有する無機質水和物はこれ以外
にも多数知られているが、上記■〜■の特徴を有し且つ
安価で大量に入手することができ、更に万一充填袋から
漏出した場合でも人体に悪影響を及ぼすことのない無機
質水和物として最も代表的なものは硫酸ナトリウムφｌ
Ｏ水塩である。
るもので、融点が約３２℃であり、■体感温度の観点か
らして適度の涼感を与え且つ■長時間使用した場合でも
肌に凍傷等の障害を与える恐れがなく、更には■屋内で
放置しておくだけで熱を放出して凝固する特性を備えた
ものとして、本発明では特に上記の水和物を選択してい
る。ちなみに蓄熱機能を有する無機質水和物はこれ以外
にも多数知られているが、上記■〜■の特徴を有し且つ
安価で大量に入手することができ、更に万一充填袋から
漏出した場合でも人体に悪影響を及ぼすことのない無機
質水和物として最も代表的なものは硫酸ナトリウムφｌ
Ｏ水塩である。
尚硫酸ナトリウム・１０水塩は蓄熱材組成物本来の蓄熱
機部を有する主材であり、満足のいく蓄熱容量を確保す
る為には全蓄熱材組成物中に５０重量％以上、より好ま
しくは７０重量％以上含有させることが望まれる。
機部を有する主材であり、満足のいく蓄熱容量を確保す
る為には全蓄熱材組成物中に５０重量％以上、より好ま
しくは７０重量％以上含有させることが望まれる。
核生成剤
硫酸ナトリウム・１０水塩の凝固時における核となって
結晶化を促進させる成分であり、充填相全体に亘って結
晶化を均等に進行せしめると共に、微細な結晶を無数に
発生させて過大晶出物の生成を抑制する機能を果たすば
かりでなく、過冷却現象を防止して潜熱発生温度を安定
化させる作用も発揮する。この様な核生成剤としては、
硫酸ナトリウム・ｌＯ水塩よりも高融点を示す種々の無
機物質が使用可能であ、るが、実験で確認した中で最良
の結果が得られたのは四硼酸ナトリウム・１０水塩とア
スベストであった。これら核生成剤の配合率は特に限定
されず、極く微量の添加でもその効果を有効に発揮する
が、上記の効果を確実に発揮させるためには、全蓄熱材
組成物中に０．５重量％以上含有させることが望まれる
。但しその配合率が多過ぎると、主材である硫酸ナトリ
ウム・１０水塩の絶対量が不足気味になって蓄熱容量が
低下してくるので５．０重量％以下に抑えるのがよい。
結晶化を促進させる成分であり、充填相全体に亘って結
晶化を均等に進行せしめると共に、微細な結晶を無数に
発生させて過大晶出物の生成を抑制する機能を果たすば
かりでなく、過冷却現象を防止して潜熱発生温度を安定
化させる作用も発揮する。この様な核生成剤としては、
硫酸ナトリウム・ｌＯ水塩よりも高融点を示す種々の無
機物質が使用可能であ、るが、実験で確認した中で最良
の結果が得られたのは四硼酸ナトリウム・１０水塩とア
スベストであった。これら核生成剤の配合率は特に限定
されず、極く微量の添加でもその効果を有効に発揮する
が、上記の効果を確実に発揮させるためには、全蓄熱材
組成物中に０．５重量％以上含有させることが望まれる
。但しその配合率が多過ぎると、主材である硫酸ナトリ
ウム・１０水塩の絶対量が不足気味になって蓄熱容量が
低下してくるので５．０重量％以下に抑えるのがよい。
水＝０．２〜２０重量％
水は伝熱媒体として接触部に涼感を与えるうえで不可欠
の成分である。即ち本発明では硫酸ナトリウム・１０水
塩の生ずる融解潜熱を一旦水に伝えてこれを冷却し、肌
から充填袋を介して伝わってくる熱を該冷水で吸収する
ことによって冷却効果を発揮するものであり、水が存在
しない場合は伝熱効率が悪い為施用時に冷却感及び涼感
が十分に発揮されない、そしてこうした伝熱効果を有効
に発揮させる為には全組成物中に少なくとも０．２重量
％以上の水を含有させなければならない、但し水の量が
２０％を超えると、硫酸ナトリウム・１０水塩の量が不
足気味になって蓄熱容量が不足気味になるばかりでなく
、水の加温及び冷却に硫酸ナトリウム・１０水塩の凝固
・融解潜熱が多量奪われる結果冷却材としての機能が低
下してくる。水のより好ましい配合率は１〜１０重量％
の範囲である。
の成分である。即ち本発明では硫酸ナトリウム・１０水
塩の生ずる融解潜熱を一旦水に伝えてこれを冷却し、肌
から充填袋を介して伝わってくる熱を該冷水で吸収する
ことによって冷却効果を発揮するものであり、水が存在
しない場合は伝熱効率が悪い為施用時に冷却感及び涼感
が十分に発揮されない、そしてこうした伝熱効果を有効
に発揮させる為には全組成物中に少なくとも０．２重量
％以上の水を含有させなければならない、但し水の量が
２０％を超えると、硫酸ナトリウム・１０水塩の量が不
足気味になって蓄熱容量が不足気味になるばかりでなく
、水の加温及び冷却に硫酸ナトリウム・１０水塩の凝固
・融解潜熱が多量奪われる結果冷却材としての機能が低
下してくる。水のより好ましい配合率は１〜１０重量％
の範囲である。
エチレングリコール： ０．Ｉ Ｎ１．０ 重量％エチ
レングリコールは前記核生成剤の併存とも相まって硫酸
ナトリウム・１０水塩の微結晶生成を促進させると同時
に柔軟性を促進させる機能があり、いわゆるシャーベッ
ト状の結晶を生成させて接触感を高めるうえで不可欠の
成分である。しかしてエチレングリコールの量が０．１
重量％未満であると、加熱融解−冷却結晶化のサイクル
を繰り返すうち、結晶化の段階で全体が１枚岩の様に固
化し、冷却用枕等としての適正を喪失してしまう、とこ
ろが０．１ｆｆｉ量％以上のエチレングリコールを配合
しておくと、上記サイクルを繰り返した場合でも結晶化
段階で軟弱なシャーベ−／ ト状態が保たれ、接触感が
阻害される様な恐れがなくなる。但しエチレングリコー
ルの量が多すぎると硫酸ナトリウム・１０水塩の結晶化
が著しく阻害されて潜熱発生温度が不安定になる他、冷
却効率自体も低下してくるので、１．０重量％以下に抑
えなければならない。
レングリコールは前記核生成剤の併存とも相まって硫酸
ナトリウム・１０水塩の微結晶生成を促進させると同時
に柔軟性を促進させる機能があり、いわゆるシャーベッ
ト状の結晶を生成させて接触感を高めるうえで不可欠の
成分である。しかしてエチレングリコールの量が０．１
重量％未満であると、加熱融解−冷却結晶化のサイクル
を繰り返すうち、結晶化の段階で全体が１枚岩の様に固
化し、冷却用枕等としての適正を喪失してしまう、とこ
ろが０．１ｆｆｉ量％以上のエチレングリコールを配合
しておくと、上記サイクルを繰り返した場合でも結晶化
段階で軟弱なシャーベ−／ ト状態が保たれ、接触感が
阻害される様な恐れがなくなる。但しエチレングリコー
ルの量が多すぎると硫酸ナトリウム・１０水塩の結晶化
が著しく阻害されて潜熱発生温度が不安定になる他、冷
却効率自体も低下してくるので、１．０重量％以下に抑
えなければならない。
上記４戒分を配合して本発明の蓄熱材組成物を製造する
にはどの櫟な方法を採用してもよく、例えば硫酸ナトリ
ウム・１０永和物を適量の核生成剤、水及びエチレング
リコールと混合する方法、或は硫酸ナトリウム・無水物
とその水和物に相当する量の水を別途加えて溶融混合す
る方法等が採用される。
にはどの櫟な方法を採用してもよく、例えば硫酸ナトリ
ウム・１０永和物を適量の核生成剤、水及びエチレング
リコールと混合する方法、或は硫酸ナトリウム・無水物
とその水和物に相当する量の水を別途加えて溶融混合す
る方法等が採用される。
またこの蓄熱材組成物の用途は本発明の限定的要素とな
るものではないが、開発の趣旨及び該蓄熱材組成物の特
徴を最も有効に発揮させるうえでは、冷却枕用の冷却材
として使用するのが最適であり、或はねんざ、打身等の
患部の局部冷却材等としても利用することができる。尚
この蓄熱材を冷却用として使用する場合は、ゴムや軟質
プラスチックシート等の可撓性袋にこの蓄熱材を充填・
密封しておけばよい。
るものではないが、開発の趣旨及び該蓄熱材組成物の特
徴を最も有効に発揮させるうえでは、冷却枕用の冷却材
として使用するのが最適であり、或はねんざ、打身等の
患部の局部冷却材等としても利用することができる。尚
この蓄熱材を冷却用として使用する場合は、ゴムや軟質
プラスチックシート等の可撓性袋にこの蓄熱材を充填・
密封しておけばよい。
［実施例］。
硫酸ナトリウム・１０水塩： １８００ｇ水
＝８０ｇ 四硼酸ナトリウム ：１０ｇ エチレングリコール ：５ｇ 上記４成分を混合した後軟質のビニール枕内に充填し、
冷却用枕とした。尚該混合物の凝固点（硫酸ナトリウム
争１０水塩の凝固開始点）は約３２℃であった。この冷
却用枕を１５〜２０℃の水道水で冷却したところ、約３
２℃で凝固を開始し冷却を続けて２８℃まで降温すると
流動性をもったシャーベット状物となった。この状態で
冷却用枕として使用したところ、内部温度が約３２℃ま
で上昇した後同温度を夏期で数時間、春・秋期でその約
２倍の時間維持し、その間優れた涼感を得ることができ
た。また頭部への接触感も良好であった。
＝８０ｇ 四硼酸ナトリウム ：１０ｇ エチレングリコール ：５ｇ 上記４成分を混合した後軟質のビニール枕内に充填し、
冷却用枕とした。尚該混合物の凝固点（硫酸ナトリウム
争１０水塩の凝固開始点）は約３２℃であった。この冷
却用枕を１５〜２０℃の水道水で冷却したところ、約３
２℃で凝固を開始し冷却を続けて２８℃まで降温すると
流動性をもったシャーベット状物となった。この状態で
冷却用枕として使用したところ、内部温度が約３２℃ま
で上昇した後同温度を夏期で数時間、春・秋期でその約
２倍の時間維持し、その間優れた涼感を得ることができ
た。また頭部への接触感も良好であった。
［発明の効果］
本発明は以上の様に構成されており、蓄熱主材である硫
酸ナトリウムΦｌＯ水塩と共に核生成剤、水及びエチレ
ングリコールを適量配合することによって、凝固状態に
おいても十分な可変性（流動性）を保ち且つ優れた冷却
感及び涼感を与える蓄熱材を提供し得ることになった。
酸ナトリウムΦｌＯ水塩と共に核生成剤、水及びエチレ
ングリコールを適量配合することによって、凝固状態に
おいても十分な可変性（流動性）を保ち且つ優れた冷却
感及び涼感を与える蓄熱材を提供し得ることになった。
また該蓄熱材の融点は人体の平熱より数度低い約３２℃
であるから長時間施用した場合でも、水冷方式にみられ
る凍傷等の問題も一切生じない、しかもこの蓄熱材は夏
場においても屋内に放置しておくだけで熱を放出して結
晶化し潜熱発生冷却材としての機能を復活するので、冷
蔵庫による冷却等が全く不要である。もっとも溶融状態
のものを早期に冷却し冷却用として使用したい場合は、
冷水に短時間浸漬することは有効である。
であるから長時間施用した場合でも、水冷方式にみられ
る凍傷等の問題も一切生じない、しかもこの蓄熱材は夏
場においても屋内に放置しておくだけで熱を放出して結
晶化し潜熱発生冷却材としての機能を復活するので、冷
蔵庫による冷却等が全く不要である。もっとも溶融状態
のものを早期に冷却し冷却用として使用したい場合は、
冷水に短時間浸漬することは有効である。
Claims (1)
- 【特許請求の範囲】 硫酸ナトリウム・１０水塩、核生成剤、水及びエチレン
グリコールを必須成分として含み、上記水及びエチレン
グリコールの含有率を全組成物重量に対し 水：０．２〜２０重量％ エチレングリコール：０．１〜１．０重量％としてなる
ことを特徴とする蓄熱材組成物。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP60115111A JPS61272281A (ja) | 1985-05-28 | 1985-05-28 | 蓄熱材組成物 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP60115111A JPS61272281A (ja) | 1985-05-28 | 1985-05-28 | 蓄熱材組成物 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS61272281A true JPS61272281A (ja) | 1986-12-02 |
| JPH0451593B2 JPH0451593B2 (ja) | 1992-08-19 |
Family
ID=14654510
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP60115111A Granted JPS61272281A (ja) | 1985-05-28 | 1985-05-28 | 蓄熱材組成物 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS61272281A (ja) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2007112865A (ja) * | 2005-10-19 | 2007-05-10 | New Industry Research Organization | 潜熱輸送用スラリー |
-
1985
- 1985-05-28 JP JP60115111A patent/JPS61272281A/ja active Granted
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2007112865A (ja) * | 2005-10-19 | 2007-05-10 | New Industry Research Organization | 潜熱輸送用スラリー |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPH0451593B2 (ja) | 1992-08-19 |
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