JPS62112678A - 冷却剤 - Google Patents

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。

Description

【発明の詳細な説明】 〈産業上の利用分野〉 本発明は、魚、肉などの生鮮食料品その他−膜加工食品
の保存、保冷を要する薬品類、その他の物質もしくは２
体温の調節など冷却を要する場合に、簡便に冷却の用に
供することのできる冷却剤に関するものである。

〈従来の技術〉 冷凍機械、電力などを使用しないで９手軽に利用でき、
可搬使用も可能な冷却剤として、従来は氷やドライアイ
スが用いられている。しかし、このような融解熱や昇華
熱を利用する冷却剤では、長期保存が困難で、また、溶
解速度または昇華速度の調節が困難なため、冷却可使時
間が短いなどの欠点がある。

寒剤といわれる塩類（例えば、塩化アンモニウム、硝酸
アンモニウム、炭酸アンモニウムなど）を水に溶解した
時に生じる負の溶解熱を利用し、冷却する方法も知られ
ている。この方法では、水と塩類とを分けておくことに
より長期保存が可能である。しかし、その冷却容量は小
さく２例えば氷の融解熱は８０　Ｋｃａｌ／＃であるの
に対し、硝酸アンモニウム−水系の溶解熱は３〜４　Ｋ
ｃａｌ／　ｋｑ　　であるので、氷と同じ冷却効果を得
る（は大量の寒剤を必要とする。また、寒剤の溶解速度
は早く１分程度で溶解し溶解熱を吸収するので、冷却効
果を示す時間は非常に短い欠点がある。

本発明は前述の諸方式の欠点を排除し、長期間の保存が
容易で冷却容量が大きく、可使時間の長い携帯用に便利
な冷却剤を提供するもので。

化学反応を利用するものである。

く問題を解決するための手段〉 吸熱化学反応では２反応時に、その周囲から熱を吸収す
るので、これを冷却剤として利用することが可能であシ
、これによれば反応体を分離し貯蔵できるので長期保存
性に優れている。

また、一般に化学反応熱の大きさは数１０　Ｋｃａｌ／
ｍｏｌのオーダであることから融解熱を利用する場合と
同等あるいはより大きい冷却容量を期待できる。

しかし、この化学反応を冷却剤として利用するためには
、（１）大きな吸熱反応であること、（２）常温ないし
冷却したい温度範囲で進行する反応であること、（３）
反応速度は適当に大きく、制御可能であること、（４）
取り扱う物質は安全であること（毒性、引火性、可燃性
など）、（５）反応体及び生成体の各物質はかさばらな
いで２反応時には混合し易いこと（固体または液体で２
反応体の一方は液体であること）、などの条件を満たす
ことが必要である。

このうち最も重要な条件（１）及び（２）項を満たす化
学反応は熱力学的に（１）及び（２）式で表わされるこ
とから ΔＧ−ΔＨ−ＴΔＳ　（０（１）式 ΔＨ（Ｔ△Ｓ　＜　０　　　　　　（２１式ΔＧ　：生
成体の自由エネルギの和−反応体の自由エネルギの和 △Ｈ：生成体のエンタルピの和−反応体のエンタルどの
和 ΔＳ　：生成体のエントロピの和−生成体のエントロピ
の和 Ｔ　：絶対温度、その範囲は常温以下 ΔＳの大きい反応を手がかりに検討の結果、（３）式に
示される反応が前記の（１）〜（５）の条件の殆どを満
たすことを見出した。即ち。

Ｒ２゜ Ｒ，Ｇｏｏ　Ｒ２＋　Ｆｔ、　Ｏ）（→　ＲＩ　Ｃｏｏ
　Ｈ＋　Ｒ２０Ｒ３（３）弐Ｒ，，Ｒ３：アルキル基 Ｒ２：　アルキル基、フェニル基、ベンジル基などここ
で、エステルＲ，ＣＯＯｌ’１２は酢酸、プロピオン酸
、酪酸などの脂肪酸の水素をメチル、エチル。

プロピル、ブチル等のアルキル基及びフェニル基、ベン
ジル基等で置き換えた化合物である。

Ｒ３０Ｈハメタノール、エタノール、ブタノール。

プロパノール等の１価アルコールでアル。

これらの物質では分子量が大きくなり過ぎると冷却容量
が小さくなる欠点があり、一方１分子ｌが小さくなり過
ぎると、引火点の低い燃焼性の高い危険物質となるので
好ましくない。従って’　　Ｒ１ｒ　Ｒ２＋　Ｒ３中の
炭素数をそれぞれｒ　　ＣＲ１１ＣＦＩ、、ＣＲ３とす
ると ｃＲ，、ＯＲ２，ＯＲ，≦１０　、　　ＯＲ，＋　ＣＲ
２≦１２の範囲にあるように選定し組み合わせることが
好ましい。

次に、冷却剤の可使時間は一般に数時間〜数日であるこ
とが望ましいことから、この反応の速度は反応開始から
完了するまで数時間〜数日になるように制御することが
必要になる。この反応は触媒反応であることから、触媒
となる水の添加量を調節することにより反応速度の制御
が可能であシ、これにより可使時間の制御が可能である
。

〈実施例〉 以下、実施例によシ詳細に説明する。

実施例１ 酢酸ベンジル１５ｇにメタノール１６ｇと水９ｇとの混
合物を２５℃の室温において１００ｕ／のビーカ中で混
合かくはんした場合の温度低下と時間との関係を熱電対
を用い測定し、第１図のＡに示すごとき結果を得た。同
条件で、硝酸アンモニウム８ｇと炭酸アンモニウム３ｇ
との混合物を水７２ｇＫ添加し溶解した時の温度低下と
時間との関係を測定し第１図の已に示すごとき結果を得
た。

第１図から従来の溶解熱利用型の冷却剤の場合には（曲
線Ｂ）、混合して１分後には最大温度低下幅を示し、５
分後に温度上昇し始めるに対し１本発明の反応熱利用型
の冷却剤では（曲線Ａ）、４０分後に最大温度低下幅を
示し、２時間後にもその低温を維持していることが観察
される。温度低下幅は溶解熱利用型の最大９℃に対し１
反応熱利用型では最大２４℃である。

また、同じ環境で厚さ３１の氷板（約１５０ｇ）は、８
０分間で完全に溶解している。

これらのことから１本発明による反応熱利用型冷却剤で
は従来の氷や寒剤−水系の冷却剤と比較して、可使時間
が長く、冷却容量は少なくとも氷以上あることは明らか
である。

実施例２ 酢酸ブチル１４ｇ、エタノール２３ｇ及び水９ｇを実施
例１と同じ（，１００ｍｊ’　　のビーカ中で混合かく
はんした場合に、混合して５０分後に最低温度に達し、
その最大温度低下幅は２０℃であった。また、水の添加
量を０．５ｇに減らした場合には、同じ最低温度に達す
るのに９０分要し、最低温度の保持時間は１日近くあっ
た。

実施例３ 酢酸フェニル１４ｇ、プロパノール′５０ｇ及び水２ｇ
をｊ　ＯＯｔｎｌ　　のビーカ中で混合かくはんした場
合、混合して３０分後に最低温度に達し、その最大温度
低下幅は２０℃で、また、５時間後にも最低温度を保持
していた。

〈発明の効果〉 前述の如く本発明は、水を触媒とするエステルの溶媒付
加反応の吸熱反応熱を利用する冷却剤であるから。

（１）　　長期貯蔵性に浸れ、永久的な貯蔵が可能であ
ること （２）　　冷却容量は少なくとも氷などの潜熱利用型の
冷却剤より大きいこと （３）　　可使時間がながく２４時間近くあり、また、
その可使時間は触媒となる水の添加量で制御可能である
こと （４）　　取り扱う物質は比較的安全性が高く、取扱い
易いこと （５）　　特別な装置を必要とせず、可搬使用が容易で
あること 等の利点を有する冷却剤を提供でき、産業上極めて有効
である。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明になる冷却剤の実施例１による温度低下
と時間との関係を対比例と比較して示した図表である。

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. （１）ぎ酸、酢酸、プロピオン酸、酪酸などのエステル
   から成る群（炭素数は１０以下）から選定した１種もし
   くは２種以上の物質、及びメタノール、エタノール、プ
   ロパノール、ブタノールなどの１価アルコールから成る
   群（炭素数は１０以下）から選定した１種もしくは２種
   以上の物質を使用時に混合し、水の存在下で ▲数式、化学式、表等があります▼ ここで、 Ｒ＿１、Ｒ＿３：アルキル基 Ｒ＿２：アルキル基、フェニル基、ベンジル基など。 なる反応を生ぜしめ、その時の反応熱（吸熱）を利用し
   て冷却することを特徴とする冷却剤（２）特許請求範囲
   （１）において、この吸熱反応の反応速度を触媒となる
   水の添加量により制御し、これにより可使時間を調節す
   ることを特徴とする冷却剤