JPS6144133Y2 - - Google Patents

Description

【考案の詳細な説明】 本考案は、見掛け比重の軽い複合蓄冷材に関
し、詳しくは見掛け比重が小さく、かつ弾性のあ
る複合蓄冷材に関する。

本明細書における「蓄冷」は、蓄冷材を冷却源
によつて冷却して、冷熱（すなわち、マイナスの
エネルギー）を蓄えること、換言すれば、蓄冷に
よつて蓄冷材は、冷却しようとする物体を冷却す
る能力を得る。

本明細書における「放冷」は、冷却しようとす
る物体または対象を蓄冷材によつて冷却して、冷
熱（すなわち、マイナスのエネルギー）を放出す
ること、換言すれば、放冷によつて蓄冷材は、冷
却しようとする物体を冷却する能力を失なう。

本考案では、蓄冷材の蓄冷によつて、蓄冷材は
冷却されるが、蓄冷材の放冷によつて、冷却しよ
うとする物体が冷却されるので、本明細書におけ
る「冷却」は、冷却される対象に留意しなければ
ならない。

本明細書における蓄冷材の「保冷温度」は、蓄
冷材を冷却源によつて冷却する場合（すなわち蓄
冷材を蓄冷する場合）、蓄冷材の含水ゲル中に含
まれる水が凍結して、蓄冷材が融解熱に相当する
潜熱を冷却源に取られる温度（すなわち、含水ゲ
ル中に含まれる水の凍結温度）であるが、この温
度は、蓄冷材によつて冷却しようとする物体また
は対象を冷却する場合（すなわち蓄冷材を放冷す
る場合）、蓄冷材の含水ゲル中に含まれる凍結物
が融解して、冷却しようとする物体または対象が
凍結物の融解熱に相当する潜熱を蓄冷材に取られ
る温度（すなわち、含水ゲル中に含まれる水の融
解温度）に等しい温度である。したがつて、含水
ゲル中に含まれる水が純水である場合は、その保
冷温度は大略０℃であるが、他の物質を溶解する
場合は、その種類および含有量に応じて変動す
る。

〔考案の背景および従来技術〕

蓄冷材は、蓄冷によつて、冷却しようとする物
体または対象を冷却する能力を獲得し、冷却によ
つて、冷却しようとする物体または対象を冷却す
る能力を失う材料であつて、冷媒の一種である。

これまでに知られている蓄冷材の代表的なもの
は、原理的に考えると「水」であるが、水は、何
処にでも存在し、安価であるために、水を蓄冷し
た水を放冷した後、再び蓄冷することは余程の事
情がない限り、行なわれていない。また二酸化炭
素もドライアイスの形にすると、蓄冷材の機能を
有するが、ドライアイスの放冷によつて、ガス状
になるために、これも回収することが事実上不可
能である。さらに「液体窒素」も蓄冷材の機能を
もつているが、その生成物がガス状であるため
に、その回収は実際上は不可能である。

前記の水は、蓄冷材として考えた場合、保冷温
度における融解熱が大きく、材料自体が安価であ
るために、広く使用されているが、蓄冷後の氷の
状態のものを放冷すると、液体に変るので、これ
を系外に取り除かねばならないという欠点があ
る。

この欠点を解消するために、蓄冷と放冷を繰り
返すことができるいくつかの蓄冷材が、これまで
に開発されてきた。たとえば、ポリビニルアルコ
ールの水溶液にホウ砂またはホウ酸を加えてゲル
化した含水ゲルをゴムまたはプラスチツクスの袋
に充填した保冷温器、ポリビニルアルコールの水
溶液にポリ酢酸ビニルを分散させて得たポリ酢酸
ビニルエマルジヨンにホウ砂またはホウ酸を加え
てゲル化した含水ゲルを同様な袋に充填した保冷
温器があり（実公昭45−27082号公報）、またポリ
アクリル酸に金属塩を加えて得た含水ゲルからな
る蓄冷材、およびポリアクリル酸に少なくとも２
個のエポキシ基を有する化合物を加えて得た含水
ゲルからなる蓄冷材もあるが（特公昭57−28505
号公報）、これらの蓄冷材は、その保冷温度の前
後の温度において塑性変形をするために、一定の
形状を保持することができない。また蓄冷材をそ
の保冷温度よりも低い温度において蓄冷すると、
蓄冷材は、それ以前の一定しない形状のままで、
硬くなるので、非常に使いにくい。このために従
来の蓄冷材は、その保冷温度をできるだけ低く設
定することによつて、蓄冷時に、蓄冷材が凍結し
て硬くならないようにしていた。しかしながら蓄
冷材が、その蓄冷時に硬くならないことは、蓄冷
材中の含水ゲル中の水が凍結しないことであつ
て、その融解熱に相当する潜熱を放冷時に利用で
きないから、このことは、蓄冷材の冷却効率を低
下させ、冷却能力を低下させることになる。さら
に、従来の蓄冷材は含水ゲルであるために、その
比重が大きく、これを持ち上げた時に感ずる重量
が大きい。

本考案者は、蓄冷材のもつこれらの欠点を改善
するために、多くの研究を重ね、蓄冷材の保冷温
度の前後において塑性変形しない特性を有する蓄
冷材を開発し、さらにこれを実用的に利用するこ
とができる本考案を完成したのである。

〔考案の目的および考案の要約〕

本考案の目的は、見掛け比重の小さい蓄冷材を
提供することにある。

本考案のもう１つの目的は、見掛け比重が小さ
く、しかも弾性のある蓄冷材を提供することにあ
る。

本考案は、多孔質体、および保冷温度の前後の
温度において塑性変形しない特性を有する蓄冷材
からなる複合蓄冷材である。

〔考案の具体的な説明〕

第１図ないし第４図は、本考案の複合蓄冷材の
一実施例であつて、１は多孔質体、および２は蓄
冷材である。第５図および第６図は本考案の複合
蓄冷材の他の実施例であつて、２′は複合蓄冷材
の表面に露出した多孔質体である。

本考案の蓄冷材２は、比熱および融解熱の大き
い液体を含有するゲル体であつて、その液体がゲ
ル体の三次元の網目状に重合した重合体構造の中
に保持されていると考えられる材料であるが、本
考案において使用する蓄冷材２は、前記の重合体
構造中に液体を含んでいても、塑性変形をしにく
い性質を有する材料である。そしてこの性質は、
保冷温度よりも高い範囲の温度、すなわち、重合
体構造中に含まれる物質が液状である場合、およ
び保冷温度よりも低い温度、すなわち、重合体構
造中に含まれる物質が固状である場合の双方にお
いて変らない。したがつて、本考案の蓄冷材２
は、その保冷温度の前後の温度において、ゲル体
全体の形状は変らず、また塑性変形をしないとい
う特性を有している。ただ本考案の蓄冷材２は、
保冷温度よりも高い温度範囲では、ゲル体全体が
弾性を示すコンニヤク状であるが、保冷温度より
も低い温度範囲ではゲル体全体が同じ形のままで
硬くなる。

このような特性を有する蓄冷材は、たとえば以
下の方法によつてつくられる。

１ アクリルアミドまたはメタクリルアミド、架
橋性単量体、たとえばＮ，Ｎ−メチレンビスア
クリルアミド、Ｎ，Ｎ−ジメチレンビスアクリ
ルアミド、Ｎ−ジメチルアクリルアミドまたは
ホルムアルデヒド、および中性塩類、たとえ
ば、塩化カリウム，塩化ナトリウム，塩化アン
モニウム，塩化カルシウム，塩化マグネシウ
ム、これらの硝酸塩またはこれらの硫酸塩の水
溶液にレドツクス触媒、たとえば硫酸第１鉄ま
たは亜二チオン酸のような還元剤と過酸化水
素、過酸化ベンゾイルまたはペルオキソ二硫酸
塩のような過酸化物を加えて重合させ、それに
よつて全体をゲル化した材料。

２ 上記の水溶液に、さらにポリアクリル酸を加
えた水溶液にレドツクス触媒を加えて重合さ
せ、それによつて全体をゲル化した材料。

（昭和57年特許願第177394号、昭和57年特許願第
177395号および昭和57年12月４日付の発明の名称
「蓄冷材の製造方法」の特許出願） これらの材料は、これに加える中性塩類の種類
および添加量を加減することによつて、その保冷
温度を任意の温度に調節することができる。もち
ろん中性塩類を使用しない場合、その保冷温度は
０℃の近くにある。

本考案の蓄冷材２は、上記の材料に限定される
ものではなく、保冷温度の前後の温度において塑
性変形しない特性を有する材料であれば、いかな
る材料であつても、本考案の複合蓄冷材に使用す
ることができる。

本考案の多孔質体は、多数の孔隙または気泡を
有する粒状体であつて、見掛け比重の小さいもの
であれば、いかなる材質のものであつてもよく、
たとえば軽石、コルク、木毛体、各種のスポンジ
または発泡プラスチツク、たとえば、ポリスチレ
ン、ポリウレタン、ABS樹脂、ポリ塩化ビニ
ル、ポリエチレン、ポリプロピレン、フエノール
樹脂、尿素樹脂、エポキシ樹脂、ケイ素樹脂など
の発泡成形品または予備発泡成形品を使用するこ
とができるが、弾性を示す多孔質体、たとえば、
発泡ポリスチレン、発泡ポリウレタン、発泡ポリ
エチレン、発泡ポリプロピレンまたはスポンジを
使用するのが好ましい。多孔質体の形状およびサ
イズには特に制限はなく、球状、ペレツト状、棒
状、フレーク状または粗砕片状などのあらゆる形
状であつてよいが、製造の便宜上、球状、棒状、
粗砕片状またはペレツト状であることが好まし
い。また蓄冷材に包被される多孔質体の数にも制
限はない。たとえば、第１図に示すとおり、１個
ずつの多孔質体が蓄冷材に被覆されていてもよ
く、また第２図に示すとおり、サイズの小さい多
孔質体のいくつかがまとまつて蓄冷材に包被され
ていてもよい。

以上の構造を有する複合蓄冷材全体の形状にも
特に制限はなく、たとえば、球状、ダ円球状、フ
レーク状、板状または塊状などのいかなる形状で
あつてもよいが、製造の便宜上、球状または板状
であることが好ましい。球状以外の形状の複合蓄
冷材では、一般に複数の多孔質体が蓄冷材に包被
されているが、多数の多孔質体が包被される場
合、たとえば、第３図および第４図に示すとおり
の板状の場合は、蓄冷材中に多孔質体が分散して
いるともいえる。これらの場合、第５図および第
６図に示すとおり、多孔質体の一部が複合蓄冷材
の表面に露出していることを妨げない。

〔考案の効果〕

本考案の蓄冷材は、保冷温度の前後の温度にお
いて塑性変形しない特性を有するから、放冷後、
すなわち保冷温度よりも高い温度になつても、蓄
冷材の形状が変らない。このために、多孔質体を
蓄冷材によつて包被した本考案の複合蓄冷材に対
して、放冷と蓄冷とを繰り返しても、複合蓄冷材
全体の形状ならびに構造は変らない。これに対し
て、これまでの蓄冷材は、保冷温度の前後の温度
において、塑性変形をするので、これまでの蓄冷
材を使用して多孔質体を包被したものは、放冷と
蓄冷を繰り返すと、全体形状は変形し、さらに蓄
冷材と多孔質体が分離してしまう。

また本考案の複合蓄冷材は、その内部に多孔質
粒状体を包被するので、複合蓄冷材全体の見掛け
比重が小さい。このために、これを持ち上げたと
きの重量が軽く感じられるので、非常に使いやす
くなる。

さらに本考案の複合蓄冷材における多孔質体が
弾性を示す材料である場合は、その保冷温度より
も高い温度では当然複合蓄冷材全体の弾性は大き
いが、また蓄冷材の被覆層の厚さが特に厚いもの
でない限り、その保冷温度よりも低い温度の冷却
により、蓄冷材が硬くなつても、なお複合蓄冷材
全体が弾性を示す。このために、本考案の複合蓄
冷材は、こわれやすい物体を冷却するのに好都合
である。

【図面の簡単な説明】

第１図は、本考案の複合蓄冷材の一実施例の縦
断面図、第２図は、本考案の複合蓄冷材の他の実
施例の縦断面図、第３図は、本考案の他の実施例
の斜視図および第４図は、その縦断面図、第５図
および第６図は本考案の複合蓄冷材の他の実施例
において一部の縦断面を示す正面図である。 図面符号、１：多孔質体、２：蓄冷材。

Claims (1)

1. 【実用新案登録請求の範囲】 １ 多孔質体、およびその少なくとも大部分の表
   面を被覆し、保冷温度の前後の温度において塑
   性変形しない特性を有する蓄冷材からなること
   を特徴とする複合蓄冷材。 ２ 多孔質体が保冷温度の前後の温度において塑
   性変形しない特性を有する蓄冷材に全面的に被
   覆されていることを特徴とする実用新案登録請
   求の範囲第１項に記載の複合蓄冷材。 ３ 多孔質体が１個であることを特徴とする実用
   新案登録請求の範囲第１項または第２項に記載
   の複合蓄冷材。 ４ 多孔質体が複数であることを特徴とする実用
   新案登録請求の範囲第１項または第２項に記載
   の複合蓄冷材。 ５ 多孔質体が弾性を示すことを特徴とする実用
   新案登録請求の範囲第１項ないし第４項のいず
   れかに記載の複合蓄冷材。 ６ 複合蓄冷材の形状が球状であることを特徴と
   する実用新案登録請求の範囲第１項ないし第５
   項のいずれかに記載の複合蓄冷材。 ７ 複合蓄冷材の形状が板状であることを特徴と
   する実用新案登録請求の範囲第１項ないし第５
   項のいずれかに記載の複合蓄冷材。