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公開番号2024037222
公報種別公開特許公報(A)
公開日2024-03-19
出願番号2022141894
出願日2022-09-07
発明の名称蓄冷材
出願人シャープ株式会社
代理人個人,個人
主分類C09K 5/06 20060101AFI20240312BHJP(染料;ペイント;つや出し剤;天然樹脂;接着剤;他に分類されない組成物;他に分類されない材料の応用)
要約【課題】本開示は、蓄冷材のエネルギーロスを削減して冷凍食品を効率よく保冷するためになされたものである。
【解決手段】本開示は、水と融点調整剤からなる蓄冷材主剤と、凝固点調整剤とを有する蓄冷材であって、前記融点調整剤は、複数種の無機塩と有機化合物とを有し、前記複数種の無機塩のアニオンは、すべて塩素であり、前記複数種の無機塩のカチオンは、少なくともナトリウムが含まれており、前記凝固点調整剤は、前記複数種の無機塩のいずれかに含まれるカチオンと同一の官能基を有し、かつ、純水に対する飽和溶解度の温度依存性が、水温20℃から0℃で30%以上減少する塩であるであることを特徴とする。
【選択図】図2

特許請求の範囲【請求項１】
水と融点調整剤からなる蓄冷材主剤と、凝固点調整剤とを有する蓄冷材であって、
前記融点調整剤は、複数種の無機塩と有機化合物とを有し、
前記複数種の無機塩のアニオンは、すべて塩素であり、
前記複数種の無機塩のカチオンは、少なくともナトリウムが含まれており、
前記凝固点調整剤は、前記複数種の無機塩のいずれかに含まれるカチオンと同一の官能基を有し、かつ、純水に対する飽和溶解度の温度依存性が、水温２０℃から０℃で３０％以上減少する塩である蓄冷材。
続きを表示（約 1,400 文字）【請求項２】
前記凝固点調整剤は、純水に対する飽和溶解度の温度依存性が水温２０℃から０℃で５０％以上減少する塩であり、
主たる融点と凝固開始温度の差が、５℃以内である請求項１に記載の蓄冷材。
【請求項３】
前記凝固点調整剤は、水温０℃の純水に対する飽和溶解度が１１ｇ以下の塩である請求項１に載の蓄冷材。
【請求項４】
前記複数種の無機塩のカチオンは、カリウムを含み、
主たる融点と凝固開始温度の差が５℃以内である請求項１に記載の蓄冷材。
【請求項５】
前記凝固点調整剤は、アンモニウム基を含み、かつ、純水に対する飽和溶解度の温度依存性が水温２０℃から０℃で４０％以上減少する複塩であり、
主たる融点と凝固開始温度の差が、５℃以内である請求項１に記載の蓄冷材。
【請求項６】
前記蓄冷材における前記蓄冷材主剤の割合は、１～１８重量％であり、
前記蓄冷材主剤における前記融点調整剤の割合は、２５～４０重量％であり、
前記複数種の無機塩のカチオンは、カリウムとアンモニウム基が含まれており、
前記蓄冷材主剤は、塩化ナトリウムが５～２５重量％、塩化カリウムが１～６重量％、塩化アンモニウムが１～１２重量％含有し、
前記蓄冷材における前記複数種の無機塩の総量は、１３～３５重量％であり、
前記有機化合物は、１～１６重量％含有する尿素であり、
主たる融点は、－２７℃から－３２℃である請求項２～５のいずれか１項に記載の蓄冷材。
【請求項７】
前記凝固点調整剤は、前記蓄冷材主剤１００重量％に対して、２から１２重量％であり、
凝固開始温度は、－３５℃以上である請求項６に記載の蓄冷材。
【請求項８】
前記蓄冷材における前記蓄冷材主剤における割合は、８～１２重量％であり、
前記蓄冷材主剤における前記融点調整剤の割合は、３０～４０重量％であり、
前記複数種の無機塩のカチオンは、アンモニウム基が含まれており、
前記蓄冷材主剤は、塩化ナトリウムが１０～１８重量％、塩化アンモニウムが５～１０重量％含有し、
塩化ナトリウムは、塩化アンモニウムより多く含有し、
前記蓄冷材における前記複数種の無機塩の総量は、１８～２５重量％であり、
前記有機化合物は、８～１２重量％含有する尿素であり、
主たる融点は、－２７℃から－２８℃である請求項２又は３に記載の蓄冷材。
【請求項９】
前記凝固点調整剤は、前記蓄冷材主剤１００重量％に対して、３から１２重量％であり、
凝固開始温度は、－３５℃以上である請求項８に記載の蓄冷材。
【請求項１０】
前記蓄冷材における前記蓄冷材主剤における割合は、８～１２重量％であり、
前記蓄冷材主剤における前記融点調整剤の割合は、２０～３０重量％であり、
前記複数種の無機塩のカチオンは、カリウムが含まれており、
前記蓄冷材主剤における割合は、塩化ナトリウムが１０～１８重量％、塩化カリウムが３～６重量％であり、
前記蓄冷材における前記複数種の無機塩の総量は、１５～２０重量％の範囲であって、
前記有機化合物は、８～１２重量％含有する尿素であり、
主たる融点は、－２６℃から－２７℃である請求項２又は３に記載の蓄冷材。
（【請求項１１】以降は省略されています）
発明の詳細な説明【技術分野】
【０００１】
本開示は、空気調和機に関する。特に、冷凍食品の保冷条件である－１８℃以下の温度帯を保持するために適した蓄冷材に関する。
続きを表示（約 1,500 文字）【背景技術】
【０００２】
近年、運輸部門において、他部門に比べて二酸化炭素削減の進捗が遅れていることが課題になっている。運輸部門の二酸化炭素排出の約４割を占めるトラック輸送の二酸化炭素排出抑制の一つの手段として、「置き配」（受取人が予め指定した場所（玄関前、置き配バッグ、宅配ボックス、車庫、物置など）に非対面で荷物などを届けるサービス）の普及による再配達の削減が挙げられている。再配達率１％削減で約２万トンの二酸化炭素削減が見込まれるためである。
【０００３】
他方、ネットスーパーなどＥコマースの市場が拡大しており、中でも、簡便な調理、長期保存が可能である冷凍食品の消費量は拡大の一途である。これらの輸送は、多頻度小口化が特徴であるため、大型の冷凍車ではなく、冷却設備を持たない小型営業車による配送が増大している。
【０００４】
これらの社会背景の下、電力を使わず、冷凍食品を適正な温度に保つため、断熱性を有する容器にドライアイスや予め凍結させた保冷剤を配置して、所定温度を保持する手段のニーズが高まっている。冷凍食品用には、これまでドライアイスを用いることが一般的であったが、近年、ドライアイスは慢性的な品不足になっている。ドライアイスは、原油精製時の副生成物である二酸化炭素を原料としているので、再生可能エネルギーの普及による原油消費量減少の影響を強く受けたためである。そこで、ドライアイスに替わり、冷凍食品を保冷できる低温蓄冷材が求められている。
【０００５】
一般に普及しているのは、水を用いた０℃付近の蓄冷材であるが、これらは冷凍食品を保冷するには適さない。冷凍食品は、常に－１５℃以下に保冷されることが食品衛生法で定められており、さらに食品業界では、－１８℃以下で保管すること、と自主基準を定めていることが多い。つまり、０℃付近の蓄冷材ではその低温は保持できないためである。特に、乳脂肪分が高い高級アイスクリームは－１８℃以下あるいは－２０℃以下を保持しないと硬さを保てないという課題がある。このため、水に種々の無機塩類を添加して構成された様々な低温蓄冷材が開発されている。
【０００６】
例えば、特許文献１は、水、結晶性粉末、及び少なくとも１種の無機塩を含み、結晶性粉末は、１，３－ジエチル尿素であり、１，３－ジエチル尿素は、３重量％以上２０重量％以下の濃度を有し、潜熱蓄冷材は、マイナス２９．５度以上の凝固開始温度を有する、潜熱蓄冷材を開示している。
【０００７】
蓄冷材の中でも、水に金属塩類を添加して構成された蓄冷材は過冷却現象が著しい。蓄冷材は融解時の吸熱現象によって対象物を保冷するため、使用前に必ず凍結させる必要がある。過冷却現象が大きいと、融解時の温度よりもかなり低い温度環境が凍結に必要となる。一般に、蓄冷材凍結庫は、蓄冷材の融点より１０℃低い温度設定が必要である。
【０００８】
ところで、凍結庫の冷却器は、設定温度が低いほど電力消費が増大する。利用できる融解温度の熱量と、凍結するための電力量の差が大きくなることは、エネルギー利用の点で好ましくない。そのため、蓄冷材の融解温度と凍結可能温度の差を小さくする上記のような技術が開示されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００９】
特開２０１７－０７８１６３号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【００１０】
しかしながら、上述した従来の蓄冷材組成物では、冷凍食品の輸送に対し、依然として改善の余地が残っていた。
（【００１１】以降は省略されています）

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