潜热蓄热体的制作方法

本发明涉及一种能够自动调节相变温度的潜热蓄热体。

背景技术：

在相关技术中，已经提出了许多技术来在建筑物的阁楼、地板材料、墙壁材料和室内陈设品中提供潜热蓄热材料，并提供室内空气温度调节。在中纬度地区，夏季需要制冷，而冬季则需要制热。室内空间温度调节的目标温度水平在制热和制冷过程中几乎恒定，约为18℃至26℃，或更理想的是约20℃至24℃。为了通过蓄热材料的散热和吸热将室内空气调节到这样的温度范围，室内空气和蓄热材料之间需要一定的温度差，并且用于冷却的理想蓄热温度低于20℃到24℃，用于制热的理想蓄热温度高于20℃到24℃。

但是，在使用具有这样的温度范围的相变温度的潜热蓄热材料的情况下，存在以下问题：随着将被空气调节的室内空气的温度接近舒适区域，效果迅速降低。因此，提出了一种制冷和制热装置，其包括用于制热目的的具有相变温度为约26℃或更高的潜热蓄热材料，和用于制冷目的的具有相变温度为约18℃或更低的潜热蓄热材料，并且使用上述潜热蓄热材料进行空调(例如，参见专利文献1)。

引文清单

专利文献

专利文献1：jp-a-2011-174656。

技术实现要素：

要解决的技术问题

但是，在专利文献1所记载的制冷制热装置中，由于设置有用于低温的潜热蓄热材料和用于高温的潜热蓄热材料，因此总重量和体积显著增加。

本发明为了解决上述问题而完成，因此，目的在于提供一种潜热蓄热体，其不需要包括用于低温的潜热蓄热材料和用于高温的潜热蓄热材料并且能够自我调节相变温度。

解决问题的技术手段

根据本发明的潜热蓄热体，包括潜热蓄热材料和热敏材料。热敏材料在等于或高于特定温度的温度和低于特定温度的温度下表现出不同的功能。该潜热蓄热体通过利用热敏材料的功能根据环境温度来改变相变温度。

本发明的有益效果

根据本发明，由于提供了在等于或高于特定温度的温度和低于特定温度的温度下表现出不同功能的热敏材料，因此不需要提供用于低温的潜热蓄热材料和用于高温的潜热蓄热材料来根据环境温度使用热敏材料的功能来改变相变温度，并且可以自我调节相变温度。

附图说明

图1是示出根据第一实施例的潜热蓄热体的示意性构造图。

图2是示出根据第八实施例的潜热蓄热体的示意性构造图。

图3是示出图2所示的热敏机构和膜构件的细节的放大图。

图4是示出当处于等于或高于特定温度的温度时的热敏机构的状态的放大图。

图5是示出根据第九实施例的潜热蓄热体的示意性构造图。

图6是示出图5所示的热敏机构的细节的放大图。

图7是示出当处于等于或高于特定温度的温度时的热敏机构的状态的放大图。

图8是示出根据第十实施例的潜热蓄热体的示意性构造图。

图9是示出图8所示的热敏机构的细节的分解立体图。

图10是示出根据第十实施例的潜热蓄热体的功能的状态图，其中a示出在低于居里温度的温度下的状态，b示出在等于或高于居里温度的温度下的状态。

图11是示出根据第十一实施例的热敏机构的分解立体图。

图12是示出根据第十实施例的潜热蓄热体的功能的状态图，其中，a示出在低于居里温度的温度下的状态，b示出在等于或高于居里温度并且低于第二居里温度的温度下的状态，并且c示出等于或高于第二居里温度的温度下的状态。

图13是示出根据第十二实施例的潜热蓄热体的构造图，其中a是整体构造图，b是局部构造图。

图14是示出根据第十二实施例的潜热蓄热体的功能的状态图，其中，a示出了在低于特定温度的温度下的状态，b示出了在等于或高于特定温度的温度下的状态。

具体实施方式

在下文中，将根据优选实施例描述本发明。应当注意，本发明不限于以下描述的实施例，并且可以在不脱离本发明的主旨的情况下适当地修改。此外，在下面示出的实施例中，在某些地方省略了部分配置的图示和说明，但是不用说，只要与以下描述的内容没有矛盾，就可以将众所周知和公知技术适当地应用于省略的技术的细节。

图1是示出根据第一实施例的潜热蓄热体的示意性构造图。如图1所示，第一实施例的潜热蓄热体1是将组分材料cm封入容器c内的结构。该组分材料cm通过设置在容器c中的可密封的填充口e被供应到容器c中。

组分材料cm由潜热蓄热材料、热敏材料和水构成。例如，潜热蓄热材料由无机盐水合物(na2so410h2o和cacl26h2o)构成，并且具有在特定温度范围内的相变温度(熔点和凝固点)(例如21℃左右)。在该潜热蓄热材料中，相变温度根据溶液浓度而变化。

热敏材料在等于或高于特定温度的温度下和低于特定温度的温度下表现出不同的功能，并且在第一实施例中，是一种在等于或高于上限临界溶液温度(特定温度)的温度下表现出亲水性并且在低于上限临界溶液温度的温度下表现出疏水性的高分子。

具有上限临界溶液温度的高分子的实例包括在其侧链中具有咪唑鎓盐的乙烯基醚高分子或脲基高分子，并且优选包括磺基甜菜碱凝胶。这是因为磺基甜菜碱凝胶的上限临界溶液温度在室温附近，并且已知用于调节上限临界溶液温度的技术，这使得容易设定合适的上限临界溶液温度。

接下来，将描述根据第一实施例的潜热蓄热体1的功能。首先，假定潜热蓄热材料的温度(热敏材料的环境温度)等于或高于上限临界溶液温度。在这种情况下，热敏材料表现出亲水性。因此，热敏材料保留了周围的水分。因此，组分材料cm以减少水分的方式起作用，并且潜热蓄热材料处于溶液浓度增加的状态。结果，相变温度升高。

另一方面，假定潜热蓄热材料的温度低于上限临界溶液温度。在这种情况下，热敏材料表现出疏水性。因此，热敏材料释放出保持的水分。因此，组分材料cm以增加水分的方式起作用，并且潜热蓄热材料处于溶液浓度降低的状态。结果，相变温度下降。

如上所述，根据第一实施例的潜热蓄热体1通过利用对应于环境温度的热敏材料的功能来改变相变温度。然后，该潜热蓄热体1可以通过利用当环境温度低于上限临界溶液温度时的热敏材料的作用降低相变温度，从而设定为低温设定(例如18℃)，并且通过利用当环境温度等于或高于上限临界溶液温度时的热敏材料的功能增加相变温度，从而设定为高温设定(例如26℃)。此时，不需要用手触摸潜热蓄热体1的容器c，并且也不需要电信号或电力。

另外，在第一实施例中，由于在预期的低温设定和高温设定下在相变温度附近总是存在液相，因此分散在液相中的高分子总是处于能够吸附和保留或释放水分的状态。此外，虽然高温设置下的潜热蓄热材料通常在凝固点或更低的温度下析出，但是会有一部分溶解在液相中并且处于平衡状态。在这种情况下，当水分从高分子中释放出来时，平衡状态被破坏，潜热蓄热材料再次溶解并且设定为低温设定。

如上所述，根据第一实施例的潜热蓄热体1包括在等于或高于特定温度的温度和低于特定温度的温度下发挥不同功能，并利用对应于环境温度的热敏材料的功能改变相变温度。因此，根据第一实施例的潜热蓄热体1不需要包括用于低温的潜热蓄热材料和用于高温的潜热蓄热材料，并且能够自我调节相变温度。

另外，相变温度可以根据环境温度而被设定为低温设定或高温设定，例如，可以在夏季夜晚等期间使用冷气将相变温度设定为低温设定，以制造用于低温的潜热蓄热材料，并利用冬天等夜间电源的热量将相变温度设定为高温设定，从而制得用于高温的潜热蓄热材料。

此外，潜热蓄热体1可以包括含有潜热蓄热材料的组分材料cm，并且通过对应于潜热蓄热材料的温度的热敏材料的功能，引起的组分材料cm的特定组分(潜热蓄热材料)的浓度分布不均匀，从而自调整相变温度。

此外，由于热敏材料是在等于或高于上限临界溶液温度的温度下表现出亲水性并且在低于上限临界溶液温度的温度下表现出疏水性的高分子，因此当在等于或高于上限临界溶液温度的温度下表现出亲水性时，热敏材料可以与周围的水分结合，使得潜热蓄热材料处于如同溶液浓度增加的状态，并且相变温度被增加。另一方面，当在低于上限临界溶液温度的温度下表现出疏水性时，通过使热敏材料与周围的水分分离，可以使潜热蓄热材料处于如同溶液浓度降低的状态，并且相变温度被降低。如上所述，可以通过调节表观溶液浓度来改变相变温度。

接下来，将描述本发明的第二实施例。除了构造上的某些差异之外，根据第二实施例的潜热蓄热体1与第一实施例的潜热蓄热体相似。在下文中，将描述与第一实施例的不同之处。

第二实施例的潜热蓄热体1的组分材料cm包括潜热蓄热材料、热敏材料、水和逆凝点抑制剂。已知逆凝点抑制剂由具有不同阶数的多个水合度的水合盐(例如zncl2)构成，并且例如随着水分含量的增加而降低相变温度。具体而言，jp-a-56-180579的图1所示的zncl2具有不同的水合度(zncl2·0.5h2o、zncl2·h2o、zncl2·1.5h2o等)，并随着阶数增加而降低凝固点(相变温度)。在本实施例中，这样的水合盐可以称为凝固点抑制剂或共晶材料的，因为一般的凝固点抑制剂的相变温度不太可能由于水分含量的增加而降低，因此在本实施例中称为逆凝点抑制剂。

在第二实施例中，热敏材料是在等于或高于上限临界溶液温度(特定温度)的温度下表现出亲水性并且在低于上限临界溶液温度的温度下表现出疏水性的高分子。

在如上所述的根据第二实施例的潜热蓄热体1中，首先，假设潜热蓄热材料的温度(热敏材料的环境温度)等于或高于上限临界溶液温度。在这种情况下，热敏材料表现出亲水性。因此，热敏材料保留了周围的水分。因此，组分材料cm以减少水分量的方式起作用，削弱了根据水分量的增加而降低相变温度的逆凝点抑制剂的功能。结果，相变温度升高。

另一方面，假定潜热蓄热材料的温度低于上限临界溶液温度。在这种情况下，热敏材料表现出疏水性。因此，热敏材料释放出保持的水分。因此，组分材料cm以增加水分含量的方式起作用，从而增强了根据水分量的增加而降低相变温度的逆凝点抑制剂的功能。结果，相变温度下降。

如上所述，根据第二实施例的潜热蓄热体1，与第一实施例相同，不需要设置用于低温的潜热蓄热材料和用于高温的潜热蓄热材料，并且可以自调整相变温度。另外，可以在夏季夜晚等期间使用冷气将相变温度设定为低温设定，以制造用于低温的潜热蓄热材料，并利用冬天等夜间电源的热量将相变温度设定为高温设定，从而制得用于高温的潜热蓄热材料。

另外，在第二实施例中，热敏材料是在等于或高于特定温度的上限临界溶液温度的温度下表现出亲水性并且在低于上限临界溶液温度的温度下表现出疏水性的高分子。因此，当在等于或高于上限临界溶液温度的温度下显示亲水性时，高分子可与周围的水分结合以减少用于潜热蓄热材料的水分的量，从而提高相变温度。另一方面，当在低于上限临界溶液温度的温度下显示疏水性时，高分子可与周围的水分分离以增加潜热蓄热材料的水分含量，从而降低相变温度。如上所述，可以通过调节用于潜热蓄热材料的水分的量来改变相变温度。

接下来，将描述本发明的第三实施例。除了结构上的某些差异之外，根据第三实施例的潜热蓄热体1类似于第一实施例的潜热蓄热体。在下文中，将描述与第一实施例的不同之处。

根据第三实施例的潜热蓄热体1的组分材料cm包括潜热蓄热材料、热敏材料、水和凝固点抑制剂。随着摩尔浓度的增加，凝固点抑制剂降低了相变温度。

另外，在第三实施例中，热敏材料是在等于或高于下限临界溶液温度(特定温度)的温度下显示疏水性并且在低于下限临界溶液温度的温度下显示亲水性的高分子。

在如上所述的根据第三实施例的潜热蓄热体1中，首先，假设潜热蓄热材料的温度(热敏材料的环境温度)等于或高于下限临界溶液温度。在这种情况下，热敏材料表现出疏水性。因此，热敏材料没有保留周围的水分，而是释放了水分。因此，组分材料cm以增加水分量的方式起作用，并且降低了凝固点抑制剂的表观摩尔浓度。结果，相变温度升高。

另一方面，假定潜热蓄热材料的温度低于下限临界溶液温度。在这种情况下，热敏材料表现出亲水性。因此，热敏材料保留了周围的水分。因此，组分材料cm以减少水分的方式起作用，并且凝固点抑制剂的表观摩尔浓度增加。结果，相变温度下降。

此外，在第三实施例中，必须注意水分含量，以便在预期的低温设定和高温设定下，相变温度附近始终存在液相。

如上所述，根据第三实施例的潜热蓄热体1，与第一实施例相同，不需要设置用于低温的潜热蓄热材料和用于高温的潜热蓄热材料，并且可以自我调节相变温度。另外，可以在夏季夜晚等期间使用冷气将相变温度设定为低温设定，以制造用于低温的潜热蓄热材料，并利用冬天等夜间电源的热量将相变温度设定为高温设定，从而制造用于高温的潜热蓄热材料。

此外，在第三实施例中，热敏材料是在等于或高于作为特定温度的下限临界溶液温度的温度下具有疏水性，在低于下限临界溶液温度的温度下具有亲水性的高分子。因此，当在等于或高于下限临界溶液温度的温度下显示疏水性时，高分子可与周围的水分分离以降低凝固点抑制剂的表观摩尔浓度，从而提高相变温度。另一方面，当在低于下限临界溶液温度的温度下表现出亲水性时，高分子可与周围的水分结合以增加凝固点抑制剂的表观摩尔浓度，从而降低相变温度。如上所述，可以通过调节凝固点抑制剂的表观摩尔浓度来改变相变温度。

接下来，将描述本发明的第四实施例。除了结构上的某些差异之外，根据第四实施例的潜热蓄热体1与第一实施例的潜热蓄热体类似。在下文中，将描述与第一实施例的不同之处。

根据第四实施例的潜热蓄热体1的组分材料cm包括潜热蓄热材料、热敏材料和凝固点抑制剂。凝固点抑制剂随着摩尔浓度的增加而降低相变温度，并且具有疏水基团。

此外，在第四实施例中，热敏材料是在等于或高于下限临界溶液温度(特定温度)的温度下变为疏水性以吸附具有疏水基团的凝固点抑制剂、并在低于下限临界溶液温度的温度下变为亲水性以释放具有疏水基团的凝固点抑制剂的高分子(例如，聚(n-异丙基丙烯酰胺)(pnipaam))。

在如上所述的根据第四实施例的潜热蓄热体1中，首先，假设潜热蓄热材料的温度(热敏材料的环境温度)等于或高于下限临界溶液温度。在这种情况下，热敏材料表现出疏水性。因此，热敏材料保留了周围的凝固点抑制剂。因此，组分材料cm以减少凝固点抑制剂的方式起作用，并且降低了凝固点抑制剂的表观摩尔浓度。结果，相变温度升高。

另一方面，假定潜热蓄热材料的温度低于下限临界溶液温度。在这种情况下，热敏材料表现出亲水性。因此，热敏材料释放保留的凝固点抑制剂。因此，组分材料cm以增加凝固点抑制剂的方式起作用，并且增加了凝固点抑制剂的表观摩尔浓度。结果，相变温度下降。

如上所述，根据第四实施例的潜热蓄热体1，与第一实施例相同，不需要设置用于低温的潜热蓄热材料和用于高温的潜热蓄热材料，并且可以自我调节相变温度。另外，可以在夏季夜晚等期间使用冷气将相变温度设定为低温设定，以制造用于低温的潜热蓄热材料，并利用冬天等夜间电源的热量将相变温度设定为高温设定，从而制造用于高温的潜热蓄热材料。

此外，在第四实施例中，潜热蓄热体1包括凝固点抑制剂，其随着摩尔浓度的增加而降低相变温度并且具有疏水基团。另外，热敏材料在等于或高于作为特定温度的下限临界溶液温度的温度下变为疏水性，以吸附具有疏水基团的凝固点抑制剂，并且在低于下限临界溶液的温度下变为亲水性，以释放具有疏水基团的凝固点抑制剂。因此，当热敏材料在等于或高于下限临界溶液温度的温度下变为疏水性以吸附具有疏水基团的凝固点抑制剂时，可以降低凝固点抑制剂的表观摩尔浓度，从而增加了相变温度。另一方面，当热敏材料在低于下限临界溶液温度的温度下变为亲水性以释放具有疏水基团的凝固点抑制剂时，可以增加凝固点抑制剂的表观摩尔浓度，从而降低相变温度。如上所述，可以通过调节凝固点抑制剂的表观摩尔浓度来改变相变温度。

接下来，将描述本发明的第五实施例。除了构造上的某些差异之外，根据第五实施例的潜热蓄热体1类似于第一实施例的潜热蓄热体。在下文中，将描述与第一实施例的不同之处。

第五实施例的潜热蓄热体1的组分材料cm包括潜热蓄热材料、热敏材料和凝固点抑制剂。凝固点抑制剂是随着摩尔浓度增加而降低相变温度并且具有疏水基团的盐。

另外，在第五实施例中，热敏材料是通过将具有上限临界溶液温度(特定温度)的高分子与离子交换树脂共聚而获得，并且在等于或高于上限临界溶液温度的温度下表现出离子吸附性(对阴离子或阳离子的吸附性能)的凝胶。由于离子交换树脂具有优先吸附离子半径小的离子，特别是核电荷大的离子的性质，因此，当满足温度条件时，将电离此类阴离子的盐混合到凝固点抑制剂中会导致吸附到热敏材料上。当将电离具有比潜热蓄热材料小的离子半径或更高的化合价的阳离子的盐混合到凝固点抑制剂中时，同样如此。

在如上所述的根据第五实施例的潜热蓄热体1中，首先，假设潜热蓄热材料的温度(热敏材料的环境温度)低于上限临界溶液温度。在这种情况下，热敏材料不表现出离子吸附性，并且凝固点抑制剂分散在潜热蓄热材料中。因此，凝固点抑制剂适当地起作用并且相变温度降低。

另一方面，假设潜热蓄热材料的温度等于或高于上限临界溶液温度。在这种情况下，热敏材料表现出离子吸附性。因此，热敏材料吸附凝固点抑制剂的离子，并且凝固点抑制剂的表观摩尔浓度降低。结果，相变温度升高。

如上所述，根据第五实施例的潜热蓄热体1，与第一实施例相同，不需要设置用于低温的潜热蓄热材料和用于高温的潜热蓄热材料，并且可以自我调节相变温度。另外，可以在夏季夜晚等期间使用冷气将相变温度设定为低温设定，以制造用于低温的潜热蓄热材料，并利用冬天等夜间电源的热量将相变温度设定为高温设定，从而制造用于高温的潜热蓄热材料。

此外，在第五实施例中，热敏材料是通过将具有作为特定温度的上限临界溶液温度的高分子与离子交换树脂共聚而获得的凝胶。因此，当热敏材料在等于或高于上限临界溶液温度的温度下表现出离子吸附性时，可以在等于或高于上限临界溶液温度的温度下吸附凝固点抑制剂的离子，以降低凝固点抑制剂的表观摩尔浓度，从而提高相变温度。另一方面，在低于上限临界溶液温度的温度下，凝固点抑制剂的离子可能不会被吸附，并且凝固点抑制剂的表观摩尔浓度增加，从而降低了相变温度。因此，可以通过调节凝固点抑制剂的表观摩尔浓度来改变相变温度。

接下来，将描述本发明的第六实施例。除了结构上的某些差异之外，根据第六实施例的潜热蓄热体1与第一实施例的潜热蓄热体相似。在下文中，将描述与第一实施例的不同之处。

第六实施例的潜热蓄热体1的组分材料cm包括潜热蓄热材料和热敏材料。在第六实施例中，热敏材料是在等于或高于下限临界溶液温度(特定温度)的温度下与潜热蓄热材料分离并形成另一层、并且在低于下限临界溶液温度的温度下变为亲水性并且分散在潜热蓄热材料中以用作凝固点抑制剂的离子液体。

作为离子液体，例如已知具有lcst型相变的物质为三氟乙酸四丁基膦(tetrabutylphosphoniumtrifluoroacetate)([p4444]cf3coo)等。众所周知，相变温度根据[]内包围的阳离子的直链部分的长度和[]外的阴离子的亲水性等而变化，并且还受其他盐浓度的影响，因此，可以根据感兴趣的潜热蓄热材料的类型和浓度选择合适的一种。

在如上所述的根据第六实施例的潜热蓄热体1中，首先，假设潜热蓄热材料的温度(热敏材料的环境温度)等于或高于下限临界溶液温度。在这种情况下，因为热敏材料与潜热蓄热材料分离并形成另一层，所以其不分散在潜热蓄热材料中。因此，凝固点抑制剂不起作用并且相变温度升高。

另一方面，假定潜热蓄热材料的温度低于下限临界溶液温度。在这种情况下，热敏材料变成亲水性的并且分散在潜热蓄热材料中以用作凝固点抑制剂。因此，凝固点抑制剂适当地起作用并且相变温度降低。

如上所述，根据第六实施例的潜热蓄热体1，与第一实施例相同，不需要设置用于低温的潜热蓄热材料和用于高温的潜热蓄热材料，并且可以自我调节相变温度。另外，可以在夏季夜晚等期间使用冷气将相变温度设定为低温设定，以制造用于低温的潜热蓄热材料，并利用冬天等夜间电源的热量将相变温度设定为高温设定，从而制造用于高温的潜热蓄热材料。

此外，根据第六实施例，热敏材料是在等于或高于作为特定温度的下限临界溶液温度的温度下与潜热蓄热材料分离并形成另一层、并在低于下限临界溶液温度的温度下变为亲水性并且分散在潜热蓄热材料中以用作凝固点抑制剂的离子液体。因此，在等于或高于下限临界溶液温度的温度下，由于层分离，离子液体不能用作凝固点抑制剂，并且可以升高相变温度。另一方面，在低于下限临界溶液温度的温度下，离子液体变为亲水性并且分散在潜热蓄热材料中以充当凝固点抑制剂，并且可以降低相变温度。因此，相变温度可以被离子液体改变。

接下来，将描述本发明的第七实施例。除了结构上的某些差异之外，根据第七实施例的潜热蓄热体1与第一实施例的潜热蓄热体类似。在下文中，将描述与第一实施例的不同之处。

第七实施例的潜热蓄热体1的组分材料cm包括潜热蓄热材料和热敏材料。在第七实施例中，潜热蓄热材料具有混合两种组分的极小共晶点。例如，两种组分为cacl2-6h2o和alcl3-6h2o。潜热蓄热材料可以包含三个或更多个组件。

热敏材料在等于或高于特定温度的温度下或在低于特定温度的温度下表现出离子吸附性，以使潜热蓄热材料的第一组分或第二组分的离子比其他组分的离子更多地吸附。在第七实施例中，热敏材料是通过使具有上限临界温度(特定温度)的高分子与离子交换树脂共聚而得到的凝胶，并且在等于或高于上限温度的温度下显示出离子吸附性，从而吸附第二组分的离子比吸附第一组分的离子更多。

在如上所述的根据第七实施例的潜热蓄热体1中，假设潜热蓄热材料的温度(热敏材料的环境温度)低于上限临界溶液温度。在这种情况下，热敏材料不表现出离子吸附性，并且相变温度基于两种组分的混合比。

另一方面，当潜热蓄热材料的温度等于或高于上限临界溶液温度时，热敏材料表现出离子吸附性，以比第一组分的离子更多地吸附第二组分的离子。此时，例如，通过使用具有阳离子吸附性的高分子，三价的al³⁺可以比二价的ca²⁺吸附更多。结果，可以通过破坏潜热蓄热材料的组分比并因此将组分比设定为远离极小共晶点处的比例来提高相变温度。

热敏材料是通过使具有下限临界溶液温度(特定温度)的高分子与离子交换树脂共聚而获得的凝胶，并且在低于下限临界溶液温度的温度下可以表现出离子吸附性，以第一组分的离子吸附更多的第二组分的离子比。在这种情况下，当潜热蓄热材料的温度等于或高于下限临界溶液温度时，相变温度基于两种组分的混合比。另一方面，当潜热蓄热材料的温度低于下限临界溶液温度时，可以通过使组分比率接近达到极小共晶点的比率来降低相变温度。

如上所述，根据第七实施例的潜热蓄热体1，与第一实施例相同，不需要设置用于低温的潜热蓄热材料和用于高温的潜热蓄热材料，并且可以自我调节相变温度。另外，可以在夏季夜晚等期间使用冷气将相变温度设定为低温设定，以制造用于低温的潜热蓄热材料，并利用冬天等夜间电源的热量将相变温度设定为高温设定，从而制造用于高温的潜热蓄热材料。

此外，在第七实施例中，热敏材料在等于或高于特定温度(上限临界溶液温度)的温度下或低于特定温度(下限临界溶液温度)的温度下表现出离子吸附性，潜热蓄热材料的第一组分或第二组分的离子比其他组分的离子吸收更多。因此，可以通过改变两种组分的混合比来改变相变温度。

接下来，将描述本发明的第八实施例。除了构造上的某些差异之外，根据第八实施例的潜热蓄热体1类似于第一实施例的潜热蓄热体。在下文中，将描述与第一实施例的不同之处。

图2是示出根据第八实施例的潜热蓄热体2的示意性构造图。如图2所示，第八实施例的潜热蓄热体2是与第一实施例同样地将组分材料cm封入容器c内的潜热蓄热体2。

组分材料cm包括潜热蓄热材料，以及可选地，水或凝固点抑制剂。随着摩尔浓度的增加，凝固点抑制剂降低了相变温度。

此外，潜热蓄热体2包括膜构件s和热敏机构(热敏材料)10。膜构件s由离子交换膜、半透膜和分子筛膜中的任一种构成。

离子交换膜是使特定离子和另一种离子的渗透率彼此不同的膜，例如，带正电的阴离子交换膜、带负电的阳离子交换膜、带负电荷的阴离子交换膜、带正电荷的阳离子交换膜等。带正电的阴离子交换膜除氢氧根离子外还优先渗透阴离子，特别是多价阴离子，从而引起与其他离子不同的渗透率。此外，带负电的阳离子交换膜除了氢离子以外还优先渗透阳离子，特别是多价阳离子，从而引起与其他离子不同的渗透率。具有少量负电荷的表面的阴离子交换膜排斥多价阴离子并优先渗透单价阴离子，从而引起与其他离子的不同渗透率。具有少量正电荷的表面的阳离子交换膜排斥多价阳离子并优先渗透单价阳离子，从而引起与其他离子的不同渗透率。

半透膜导致离子和溶剂(例如水)的渗透率彼此不同。分子筛膜允许小分子比大分子优先渗透。这种分子筛膜是具有纳米级孔的膜，也被称为分子筛，并且优先渗透较小尺寸的分子。

此外，在第八实施例中，膜构件s被构造为具有内部空间的袋状。另外，热敏机构10在等于或高于特定温度的温度和低于特定温度的温度下改变(增大或减小)膜构件s的内部空间的体积。在第八实施例中，通过热敏机构10改变膜构件s的内部空间的体积，从而改变膜构件s外部的组分材料cm的组分比，从而改变相变温度。

图3是示出图2所示的热敏机构10和膜构件s的细节的放大图。如图3所示，热敏机构10包括第一套筒(套筒)11、第二套筒12、连接活塞(活塞)13、浮动活塞14、压缩弹簧15和形状记忆合金(热敏构件)16。

第一套筒11是在两端侧具有开口11a、11b的圆筒状的构件，其一端侧的开口11a与膜构件s的内部空间连接，另一端侧的开口11b与膜构件s的内部空间的外部连接。第一套筒11在其两端侧上包括开口11a和11b，以连接膜构件s的内部空间的内部和外部。这样的第一套筒11在一端包括两个开口11a。另外，第一套筒11在其另一端具有一个开口11b，在该另一端附近的侧壁具有两个开口11b。

第二套筒12是圆筒状的构件，其一端侧封闭并且在另一端侧具有开口12a，另一端侧的开口12a与膜构件s的内部空间连接，并且以与第一套筒11相对的方式配置在第一套筒11的一端侧。

连接活塞13是横跨第一套筒11和第二套筒12两者布置的活塞构件。连接活塞13包括第一板构件13a、第二板构件13b和连杆13c。

第一板构件13a是被设置成能够在第一套筒11中沿圆柱体的长度方向紧密接触地滑动的、并将第一套筒的内部分为一端侧和另一端侧的板构件。在该示例中，第一套筒11的一端侧连接到膜构件s的内部空间中，而另一端侧连接到膜构件s的内部空间的外部。因此，第一套筒11中的第一板构件13a用作隔离膜构件s的内部空间和外部空间的构件。

第二板构件13b是被设置成能够在第二套筒12中沿圆柱体的长度方向紧密接触地滑动的板构件。第二板构件13b包括贯穿第二板构件13b的通孔13b1。另外，第二板构件13b可以不具有通孔13b1而尺寸为与第二套筒12的内壁具有微小间隙的板构件。

连杆13c是连接第一板构件13a和第二板构件13b的杆状构件。连杆13c连接第一板构件13a的一个端面和第二板构件13b的另一端面。

浮动活塞14是被设置成能够在第二套筒12中沿圆柱体的长度方向紧密接触地滑动的板构件，并且包括连杆13c被宽松地插入其中的中心开口。在连杆13c被宽松地插入其中的情况下，浮动活塞14可沿着连杆13c向一端侧或另一端侧移动。注意，由于浮动活塞14的厚度t大于第一套筒11和第二套筒12之间的间隙sp，因此浮动活塞14不与第二套筒12分离。因此，第二套筒12的内部是由浮动活塞14封闭的空间，并处于液体密封或空气密封状态。

压缩弹簧15设置在第一套筒11中，并压在第一板构件13a的另一端面上，以将第一板构件13a推向一端侧。

形状记忆合金弹簧16设置在第二套筒12中，并且在低于特定温度的温度下不将第二板构件13b推向另一端侧，并且在等于或高于特定温度的温度下，克服压缩弹簧15的推压力而将第二板构件13b朝向另一端侧推压。

注意，对于热敏机构10，代替根据温度改变其形状的形状记忆合金弹簧16，可以使用封装气-液相变材料的袋体，该气-液相变材料在等于或高于特定温度的温度下被气化并且在低于特定温度的温度下被液化。在这种情况下，在袋体内，例如，二氧化氮(沸点21℃)、乙醛(沸点20℃)，3-甲基-1-丁烯(异戊烯)(沸点20℃)等优选与异戊烷(沸点28℃)、1-戊烯(沸点30℃)等组合使用。此时，可以为两种类型的气-液相变材料中的每一种准备袋体，但是考虑到这种布置的复杂性，优选选择即使混合也不会反应并且不是共沸物的组合，并将其放入同一袋中。

图4是示出当温度等于或高于特定温度时热敏机构10的状态的放大图。从上述图3清楚可见，当形状记忆合金弹簧16的环境温度(潜热蓄热材料的温度)低于特定温度时，形状记忆合金弹簧16处于压缩状态。因此，第一板构件13a受到压缩弹簧15的推动而移动到第一套筒11的一端侧。另一方面，当形状记忆合金弹簧16的环境温度等于或高于特定温度时，如图4所示，形状记忆合金弹簧16处于舒张状态。因此，第二板构件13b移动到第二套筒12中的另一端侧，并且通过连杆13c将第一板构件13a移动到第一套筒11中的中间位置附近。其结果是，膜构件s的内部空间的体积(膜构件s内部的组分材料cm的量)被改变(增加)。

在该示例中，形状记忆合金弹簧16优选地具有温度滞后性。具体地，形状记忆合金弹簧16由两个同心布置的形状记忆合金弹簧16a和16b构成。例如，第一形状记忆合金弹簧16a在低于22℃(第一特定温度)的温度下处于压缩状态，并且趋于在等于或高于22℃(第一特定温度)的温度下转变为舒张状态。例如，第二形状记忆合金弹簧16b在低于26℃(第二特定温度)的温度下处于压缩状态，并且趋于在等于或高于26℃(第二特定温度)的温度下转变为舒张状态。

在该示例中，压缩弹簧15与两个形状记忆合金弹簧16a和16b中的每一个的压缩力平衡。然而，形状记忆合金弹簧16a和16b在等于或低于各自设定温度(第一特定温度、第二特定温度)的温度下均是柔软的，并且不施加压缩力。结果，例如，在低于22℃的温度下，连接活塞13如图3所示向一端侧移动，而在等于或高于26℃的温度下，连接活塞13如图4所示向另一端侧移动。当温度等于或高于22℃且低于26℃时，根据连接活塞13的位置，力略有不平衡，但是由于第一板构件13a和第二板构件13b与套筒11和12之间的摩擦阻力(当第二板构件13b与第二套筒12的内壁有微小间隙时，由于第一板构件13a与第一套筒11之间的摩擦阻力)而没有运动。

利用这种配置，热敏机构10可以具有如下温度滞后性：通过至少在连接活塞13的第一板构件13a与第一套筒11之间的摩擦力，当环境温度趋于升高时的特定温度(第二特定温度)和环境温度趋于降低时的特定温度(第一特定温度)彼此不同。

注意，尽管上面已经描述了使用具有不同设定温度的两个形状记忆合金弹簧16a和16b的示例，但是形状记忆合金弹簧16的硬度实际上在一定温度范围内逐渐变化。此外，形状记忆合金弹簧16表现出滞后现象，即在温度升高释放压缩应变之后，温度降低时保持的压缩力比温度升高时更大。因此，如果设计适当，则一个形状记忆合金弹簧16可以发挥相同的功能。

接下来，将参照图3至图4描述根据第八实施例的潜热蓄热体2的功能。在下面的描述中，潜热蓄热材料是na2so4-10h2o，其中添加了nacl作为凝固点抑制剂，并且膜构件s是1价离子选择性渗透性阴离子交换膜。

首先，在初夏，假设潜热蓄热体2的潜热蓄热材料与凝固点抑制剂完全混合以将熔点调节至20℃并且将凝固点调节至18℃。在这种情况下，潜热蓄热材料通过春季的冷热、辅助空调等被冷却到18℃或更低，并被完全固化。此时，形状记忆合金弹簧16在低温下是柔软的，几乎不施加压缩力。因此，连接活塞13被压缩弹簧15推向一端侧，并处于图3所示的状态。

在夏季使用期间，潜热蓄热材料的外周部分逐渐熔化，并且当还使用夜间电力等进行地板下冷却时，在夜间会重新凝固，但是潜热蓄热材料的中央部分(在热敏机构10周围)例如在约20℃下保持固化。

大约在夏季末，潜热蓄热材料完全溶解，并且中央部分的温度也开始升高到20℃以上，当温度达到22℃时，第一形状记忆合金弹簧16a开始产生压缩力，但由于与摩擦阻力的关系而无法克服压缩弹簧15，连接活塞13不移动。

当潜热材料的中央部分由于秋天的热量或通过辅助空调的制热等达到26℃时，第二形状记忆合金弹簧16b也开始施加压缩力。此时，两个形状记忆合金弹簧16a和16b都克服压缩弹簧15，连接活塞13如图4所示移动到另一端侧。

此时，膜构件s的内部空间的体积增大。因此，cl^-和水分通过作为1价离子选择性渗透性阴离子交换膜的膜构件s被吸入第一套筒11。结果，在膜构件s的外侧，凝固点抑制剂相对于潜热蓄热材料的浓度降低，相变温度升高，并且例如，将熔点调节为26℃，将凝固点调节为24℃。

在这个例子中，当cl^-和水分完全吸入第一套筒11中时(即，当连接活塞13最大程度地向另一端侧移动时)，连接活塞13将浮动活塞14推向另一端侧并使其移动，以封闭第一套筒11的一端侧的开口11a。如上所述，膜构件s的内部空间的一些组分被限制在第一套筒11内部的特定空间中，从而防止了被限制的组分受到扩散的影响。即，由于作为膜构件s的离子交换膜被限制为使特定离子与另一种离子的渗透率彼此不同，因此，膜构件s的内部和外部的组分比由于长时间的扩散影响而变得均匀。然而，通过将特定离子限制在第一套筒11中，可以容易地维持增加的相变温度而不受扩散的影响。

之后，当潜热蓄热材料的温度开始下降到26℃以下时，第二形状记忆合金弹簧16b失去其压缩力，但是由于第一形状记忆合金弹簧16a通过摩擦阻力而与压缩弹簧15平衡，因此连接活塞13不移动。

在冬季使用期间，潜热蓄热材料的外围部分逐渐固化，并且当在使用夜间电力等地下供暖时，在晚上会重新溶解，但潜热蓄热材料的中央部分例如大约在24℃时保持溶解。

大约在冬季结束时，潜热蓄热材料完全固化，中央部分的温度开始下降到24℃以下。在第一套筒11中，凝固点抑制剂增加，或设置溶剂量以使液相得以保留。

之后，当潜热蓄热材料的中央部分达到22℃时，第一形状记忆合金弹簧16a也失去压缩力，连接活塞13如图3所示在压缩弹簧15的压缩力作用下向一端侧移动。这时，作为冰霜的周围的潜热蓄热材料通过第一套筒11的另一端侧上的开口11b被吸入第一套筒11中。

当连接活塞13移动到一端侧时，限制在第一套筒11中的流体将浮动活塞14推向另一端侧并使其移动。其结果是，限制在第一套筒11中的cl^-和水分从第一套筒11的开口11a流出。cl^-和水分渗透过膜构件s，并逐渐溶解周围的潜热蓄热材料，同时将潜热蓄热材料的熔点调节为20℃，凝固点为18℃。由于该反应是吸热反应，因此，根据需要在该温度区域内停留一定时间或通过辅助空调等维持温度的同时完成调节。那时，除非温度超过26℃，否则活塞13和14不会反向移动。

之后，将潜热蓄热材料进一步冷却至例如18℃并再次固化。

注意，尽管上面仅描述了阴离子的渗透，但是同时需要等效的抗衡离子的渗透，并且在这种情况下，还使用了能够渗透na⁺离子的阳离子交换膜。图示的膜构件s的一半是1价离子选择性渗透性阴离子交换膜，另一半是阳离子交换膜。

此外，膜构件s不限于离子交换膜，并且当它是半透膜或分子筛膜时，可以通过用半透膜或分子筛膜构成组分材料cm，以与上述相同的方式操作。

如上所述，根据第八实施例的潜热蓄热体2，与第一实施例相同，不需要设置用于低温的潜热蓄热材料和用于高温的潜热蓄热材料，并且可以自我调节相变温度。另外，可以在夏季夜晚等期间使用冷气将相变温度设定为低温设定，以制造用于低温的潜热蓄热材料，并利用冬天等夜间电源的热量将相变温度设定为高温设定，从而制造用于高温的潜热蓄热材料。

此外，根据第八实施例，热敏机构10根据温度是否等于或高于特定温度或低于特定温度来改变膜构件s的内部空间的体积，使得经由膜构件s进入内部空间的离子等的量可以改变。结果，可以通过调节膜构件s外部的潜热蓄热材料的组分等来改变相变温度。

此外，提供了形状记忆合金弹簧16，其布置在第二套筒12中并且在低于特定温度的温度下不将第二板构件13b推向另一端侧，并且在等于或高于特定温度的温度等下，抵抗压缩弹簧15的推压力将第二板构件13b朝向另一端侧推动。因此，在等于或高于特定温度的温度下，具有第二板构件13b的连接活塞13被推向另一端侧，第一板构件13a被移动到第一套筒11的另一端侧。结果，可以经由膜构件s从第一套筒11的一端侧上的开口11b引入组分等，并且膜构件s的内部空间的体积增大。另一方面，在低于特定温度的温度下，具有第二板构件13b的连接活塞13没有被推到另一端侧，第一板构件13a通过压缩弹簧15而向第一套筒11的一端侧移动。结果，潜热蓄热材料从第一套筒11的另一端侧被引入到第一套筒11中，并且，膜构件s的内部空间的体积减小。如上所述，可以通过调节膜构件s外部的潜热蓄热材料的组分等来改变相变温度。

此外，热敏机构10具有温度滞后性，即环境温度趋于升高时的特定温度(第二特定温度)和环境温度趋于降低时的特定温度(第一特定温度)彼此不同。因此，除非温度超过或低于中间温度一定程度，否则不切换低温设定和高温设定，并且可以提供无误切换的潜热蓄热体2。

尽管根据第八实施例的潜热蓄热体2具有包括第一套筒11和第二套筒12的结构，但是本发明不限于此，并且，例如，可以包括其中膜构件s附接到盒形框架的每个表面，并且气-液相变材料封装在其中的袋状体。这是因为还允许增加或减少膜构件s内部的潜热蓄热材料等的量。另外，膜构件s不限于具有内部空间的袋状构件的结构例。例如，膜构件s可以与容器c的外壁一起形成封闭空间以分隔容器c的内部。此外，只要能够在不倾斜的情况下使用容器c，则膜构件s例如可以是将容器c的内部划分为两个空间且每个空间的上部敞开的膜构件。

接下来，将描述本发明的第九实施例。除了结构上的某些差异，根据第九实施例的潜热蓄热体1与第一实施例的潜热蓄热体1类似。在下文中，将描述与第一实施例的不同之处。

图5是示出根据第九实施例的潜热蓄热体3的示意性构造图。如图5所示，与第1实施例同样，第九实施例的潜热蓄热体3是将组分材料cm封入容器c内的潜热蓄热体3。

组分材料cm包括潜热蓄热材料和凝固点抑制剂。凝固点抑制剂随着摩尔浓度的增加而降低相变温度，并且具有具有磁性并且分散的组分。这样的凝固点抑制剂的实例包括如jp-a-2007-131608中所述的具有四氯二甲苯磺酸盐(tetrachlorodisprosate)作为阴离子的水溶性磁性离子液体的1-丁基-3-甲基咪唑鎓四氯二甲苯磺酸盐(1-butyl-3-methylimidazoliumtetrachlorodisprosate)。虽然这样的水溶性离子液体以离子形式分散在水中，但人们认为阴离子(dycl4^-)和阳离子(bmim⁺)彼此靠近，并且为了方便，以下将描述具有磁性的dycl4^-。

此外，潜热蓄热体3包括热敏机构(热敏材料)20。图6是示出图5所示的热敏机构20的细节的放大图。热敏机构20包括磁体(磁性材料、永磁体)21、基座22、形状记忆合金弹簧(热敏构件)23、压缩弹簧24以及壳体(分隔壁)25。

磁体21是安装在基座22上的诸如钕磁体的永磁体。基座22包括具有带底筒状的基部22c，其包括筒部22a和底壁22b；以及从未设置底壁22b的筒部22a的开口端沿筒状体的径向延伸的凸缘部22d。磁体21固定地安装在底壁22b上。

形状记忆合金弹簧23是在低于特定温度的温度下不施加压缩力而在等于或高于特定温度的温度下施加压缩力以沿特定方向按压基座22的构件。更具体地，形状记忆合金弹簧23被设置成包括在筒部22a中，并且被构造成当在等于或高于特定温度的温度下表现出压缩力并从基部22c的开放侧向封闭侧按压基部22c的底壁22b(即，沿特定方向)。

压缩弹簧24与形状记忆合金弹簧23相对设置，并在与形状记忆合金弹簧23相反的方向上施加压缩力以按压基座22。更具体地，压缩弹簧24以包围筒部22a的方式设置在筒部22a的外侧，并构造成为从基部22c的封闭侧朝向开放侧按压基座22的凸缘部22d(即，与特定方向相反的方向)。

壳体25是将磁体21、基座22、形状记忆合金弹簧23以及压缩弹簧24气密地收纳的盒状的构件，并且用作将容纳潜热蓄热材料的空间与内部空间(特定空间)隔开的分隔壁。上述的形状记忆合金弹簧23可以在壳体25的下壁25a与基座22的底壁22b之间施加压力，并且压缩弹簧24可以在壳体25的上壁25b与基座22的凸缘部22d之间施加压缩力。

另外，在第九实施例中，代替形状记忆合金弹簧23，可以使用包封气-液相变材料的袋体，该气-液相变材料在等于或高于特定温度的温度下被气化并且在低于特定温度的温度下被液化。

图7是示出当处于等于或高于特定温度的温度时热敏机构20的状态的放大图。从上述图6可以清楚地看出，当形状记忆合金弹簧23(热敏机构20)的环境温度(潜热蓄热材料的温度)低于特定温度时，形状记忆合金弹簧23处于压缩状态。因此，凸缘部22d与壳体25的下壁25a接触，并且安装在基座22的底壁22b上的磁体21位于壳体25的中心附近(在壳体25外部与组分材料cm分开至少预定距离或更大的位置)。另一方面，当形状记忆合金弹簧23的环境温度等于或高于特定温度时，如图7所示，形状记忆合金弹簧23处于舒张状态。因此，磁体21位于壳体25的外壁附近(与上壁25b接触或接近)。

在该示例中，同样在第九实施例中，与第八实施例一样，形状记忆合金弹簧23优选地具有温度滞后，并且由两个同心布置的形状记忆合金弹簧23a和23b构成。例如，第一形状记忆合金弹簧23a在低于22℃(第一特定温度)的温度下处于压缩状态，并且在等于或高于22℃(第一特定温度)的温度下趋于转变为舒张状态，例如，第二形状记忆合金弹簧23b在低于26℃(第二特定温度)的温度下处于压缩状态，并且在等于或高于26℃(第二特定温度)的温度下趋于转变为舒张状态。将两个形状记忆合金弹簧23a和23b中的每一个的压缩力设定为略微小于压缩弹簧24施加的压缩力。注意，如果适当地设计，则一个形状记忆合金弹簧23也可以发挥与第八实施例相同的功能。

接下来，将参照图6和图7描述根据第九实施例的潜热蓄热体3的功能。

首先，在初夏，将潜热蓄热材料通过春季的冷热，通过辅助空调等冷却至例如18℃或更低，并且完全固化。此时，在低温下，形状记忆合金弹簧23是柔软的并且几乎不施加压缩力。因此，基座22被压缩弹簧24推向特定方向的相反侧，并处于图6所示的状态。

在夏季使用期间，潜热蓄热材料的外周部分逐渐熔化，并且当还使用夜间电力等进行地板下冷却时，在夜间会重新凝固，但是潜热蓄热材料的中央部分(热敏机构20的周围)例如保持在20℃左右的温度下固化。

大约在夏季末，潜热蓄热材料完全溶解，中央部分的温度开始升高到20℃以上。当温度达到22℃时，第一形状记忆合金弹簧23a开始产生压缩力，但是第一形状记忆合金弹簧23a的压缩力略小于压缩弹簧24的压缩力，因此基座22不移动。

当潜热蓄热材料的中央部分通过秋天的热量或通过辅助空调的制热等达到26℃时，第二形状记忆合金弹簧23b也开始施加压缩力。此时，形状记忆合金弹簧23a和23b两者都克服了压缩弹簧24，并且如图7所示，基座22沿特定方向移动。

当基座22沿特定方向移动时，磁体21位于靠近壳体25的外壁的位置。因此，磁体21的磁力作用于在潜热蓄热材料中具有磁性的组分即四氯化镝离子(dycl4^-)。其结果是，四氯化镝离子(dycl4^-)处于被吸附在磁体21侧的状态下，并且在潜热蓄热材料中的凝固点抑制剂的浓度除了磁体21附近外降低。其结果是，潜热蓄热材料的相变温度上升，例如将熔点调节为26℃，将凝固点调节为24℃。

之后，当潜热蓄热材料的温度开始下降到26℃以下时，第二形状记忆合金弹簧23b失去压缩力。然而，因为第一形状记忆合金弹簧23a施加压缩力，并且还存在保持磁体21和四氯化镝离子(dycl4^-)彼此吸引的力，所以基座22不移动。

在冬季使用期间，潜热蓄热材料的外围部分逐渐固化，并且在使用夜间电力等地板供暖时，在晚上会重新溶解，但潜热蓄热材料的中央部分例如，大约在24℃，保持溶解。

大约在冬季末，潜热蓄热材料完全固化，中央部分的温度开始降至24℃以下，此后，当潜热蓄热材料的中央部分达到22℃时，第一形状记忆合金弹簧23a也失去压缩力，并且压缩弹簧24通过其压缩力将基座22沿特定方向移动到相对侧，如图6所示。结果，磁体21位于靠近壳体25的中心的位置，并且磁体21的磁力几乎不作用于四氯化镝离子(dycl4^-)。因此，四氯化镝离子(dycl4^-)处于分散在潜热蓄热材料中的状态，并且凝固点抑制剂在潜热蓄热材料中适当地起作用。结果，潜热蓄热材料的相变温度降低，并且例如将熔点调节至20℃并且将凝固点调节至18℃。

之后，将潜热蓄热材料进一步冷却至例如18℃并再次固化。

如上所述，根据第九实施例的潜热蓄热体3，与第一实施例相同，不需要设置用于低温的潜热蓄热材料和用于高温的潜热蓄热材料，并且可以自我调节相变温度。另外，可以在夏季夜晚等期间使用冷气将相变温度设定为低温设定，以制造用于低温的潜热蓄热材料，并利用冬天等夜间电源的热量将相变温度设定为高温设定，从而制造用于高温的潜热蓄热材料。

此外，根据第九实施例，热敏机构20具有磁体21，并且在其中吸附具有磁性的组分的状态与不吸附该组分而是分散在潜热蓄热材料中的状态之间转变。因此，可以通过改变除热敏机构20的周围之外的区域中的凝固点抑制剂的浓度来改变相变温度以进行吸附和分散。

此外，由于磁体21在等于或高于特定温度的温度下位于壳体25的外壁附近，因此磁体21的磁力容易起作用，并且凝固点抑制剂的具有磁性的组分可能被吸附到壳体25的外壁。另一方面，磁体21在低于特定温度的温度下靠近壳体25的中心定位，磁体21的磁力几乎不起作用，并且凝固点抑制剂的具有磁性的组分会分散而不会吸附到壳体25的外壁上。结果，通过改变壳体25的除外壁的周围以外的区域中的凝固点降低剂的浓度，可以改变相变温度。

另外，热敏机构20具有温度滞后性，即当磁体21吸收磁力时，通过使用通过磁力将磁体21和具有磁性的组分保持在吸附状态下的力，当环境温度趋于升高时的特定温度(第二特定温度)与环境温度趋于降低时的特定温度(第一特定温度)彼此不同。因此，除非温度在一定程度上超过或低于中间温度，否则不切换低温设定和高温设定，并且可以提供更适合于制冷和制热而无误切换的潜热蓄热体3。

接下来，将描述本发明的第十实施例。除了构造上的某些差异之外，根据第十实施例的潜热蓄热体4类似于第九实施例的潜热蓄热体。在下文中，将描述与第九实施例的不同之处。

图8是示出根据第十实施例的潜热蓄热体4的示意性构造图。如图8所示，根据第十实施例的潜热蓄热体4与第九实施例一样，是将组分材料cm封入容器c内的潜热蓄热体4。类似于第九实施例，组分材料cm包括潜热蓄热材料和具有磁性并且被分散的凝固点抑制剂。在下文中，该磁性组分将被描述为dycl4^-。

此外，潜热蓄热体4包括热敏机构(热敏材料)30。图9是示出图8所示的热敏机构30的细节的分解立体图。参照图9，热敏机构30包括磁体(磁性材料、永磁体)31、热敏软磁体套筒(热敏软磁体)32、两个软铁板33和中空容器34。

磁体31是圆柱形的永磁体，例如钕磁体。热敏软磁体套筒32是圆柱形的热敏软磁体，其在等于或高于居里温度(特定温度(例如24℃))的温度下变为非磁体，在低于居里温度的温度下为磁体。磁体31以被圆柱状的热敏软磁体套筒32包围的方式设置。热敏软磁性的例子包括nectokin公司制造的mn-zn型铁氧体和thermolite(注册商标)。将热敏软磁体套筒32的饱和磁通量设定为高于磁体31的磁通量。

两个软铁板33是例如由软铁构成的磁性板材料，并且被布置成封闭热敏软磁性体套筒32的两端。这些软铁板33的直径比热敏软磁体套筒32的内壁的直径大，并且布置成从圆柱体的外部封闭热敏软磁体套筒32的两端。

中空容器34是由诸如树脂或奥氏体不锈钢之类的非磁性体构成的中空圆柱形容器，并且被构造成覆盖并容纳磁体31、热敏软磁体套筒32和两个软铁板33。

接下来，将参照图10a和10b描述根据第十实施例的潜热蓄热体4的功能。图10a和10b是用于说明根据第十实施例的潜热蓄热体4的功能的状态图，其中，图10a示出在低于居里温度的温度下的状态，图10b示出等于或高于居里温度的温度下的状态。

首先，在初夏，潜热蓄热材料通过春季的冷热、辅助空调等被冷却到例如18℃或更低，并且完全固化，并且由于热敏软磁体套筒32处于低温，因此具有磁性。在这种情况下，磁体31被作为磁体的热敏软磁体套筒32和软铁板33围绕，并且磁力几乎不作用在中空容器34外。因此，如图10a中所示，四氯化镝离子(dycl4^-)不吸附在中空容器34中，凝固点抑制剂分散在潜热蓄热材料中，潜热蓄热材料的相变温度保持较低。结果，潜热蓄热材料具有例如20℃的熔点和18℃的凝固点。

在夏季使用期间，潜热蓄热材料的外周部分逐渐熔化，并且当还使用夜间电力等进行地板下冷却时，在夜间会重新凝固，但是潜热蓄热材料的中央部分(在热敏机构30周围)例如在约20℃下保持固化。

大约在夏季末，潜热蓄热材料完全溶解，并且中央部分的温度开始升高到20℃以上。此后，当潜热蓄热材料的中央部分在秋天的热量或辅助空调的制热等作用下达到24℃或更高时，热敏软磁体套筒32用作非磁性体。因此，磁体31不会被磁性体包围，并且磁力穿过软铁板33作用在中空容器34的外侧。结果，如图10b中所示，四氯化镝离子(dycl4^-)处于吸附到中空容器34侧的状态，并且潜热蓄热材料中的凝固点抑制剂的浓度除了中空容器34附近外降低。结果，潜热蓄热材料的相变温度升高，并且例如将熔点调节至26℃并且将凝固点调节至24℃。

之后，在冬季使用期间，潜热蓄热材料的外周部分逐渐固化，并且当使用诸如夜间电力的地板采暖时，在晚上会重新溶解，但是潜热蓄热材料的中央部分是保持溶解状态，例如在约26℃下。

在冬季末期，潜热蓄热材料完全固化，并且中央部分的温度开始下降到24℃以下，并且热敏软磁体套筒32开始充当磁体。结果，磁体31由作为磁体的热敏软磁体套筒32和软铁片33所包围。因此，如在图10a中，四氯化镝离子(dycl4^-)没有吸附在中空容器34中，凝固点抑制剂分散在潜热蓄热材料中，并且潜热蓄热材料的相变温度较低。结果，潜热蓄热材料被调节至例如20℃的熔点和18℃的凝固点。

之后，将潜热蓄热材料进一步冷却至例如18℃并再次固化。

如上所述，在第十实施例的潜热蓄热体4中，与第九实施例相同，不需要设置低温用潜热蓄热材料和高温用潜热蓄热材料，并且可以自我调节相变温度。另外，可以在夏季夜晚等期间使用冷气将相变温度设定为低温设定，以制造用于低温的潜热蓄热材料，并利用冬天等夜间电源的热量将相变温度设定为高温设定，从而制造用于高温的潜热蓄热材料。此外，热敏机构30具有磁体31，并且在具有磁性的组分被吸附的状态与该组分未被吸附而是分散在潜热蓄热材料中的状态之间转变。因此，可以通过改变除热敏机构30的外围以外的区域中的凝固点抑制剂的浓度来改变相变温度以进行吸附和分散。

另外，根据第十实施例，热敏机构30具有：热敏软磁性体套筒32，该热敏软磁性体套筒32是包围磁体31的圆筒状的热敏软磁性体，并且在居里温度以上的温度下成为非磁性体，在居里温度以下的温度下成为磁性体；和两个软铁板33，其封闭热敏软磁体套筒32的两端并且具有比热敏软磁体套筒32的内壁更大的直径。因此，在低于居里温度的温度下，磁体31被磁性体包围，从而磁力不会泄漏到外部，并且凝固点抑制剂的具有磁性的组分也不会吸附到中空容器34上。另一方面，当温度等于或高于居里温度时，磁体31不被磁性体包围，从而磁力通过两个软铁板33散布到中空容器34的外部，并且凝固点抑制剂的具有磁性的组分吸附在中空容器34上。其结果，通过改变中空容器34的周边以外的区域中的凝固点抑制剂的浓度，可以改变相变温度。

接下来，将描述本发明的第十一实施例。除了构造上的某些差异之外，根据第十一实施例的潜热蓄热体4类似于第十实施例的潜热蓄热体。在下文中，将描述与第十实施例的不同之处。

图11是示出根据第十一实施例的热敏机构30的分解立体图。如图11所示，第十一实施例的热敏机构30除了第十实施例所示的结构以外，还具备第二热敏软磁体套筒(热敏软磁体)35，并设置为具有温度滞后性。

第二热敏软磁体套筒35是包围热敏软磁体套筒32的圆柱状的热敏软磁性体，在等于或高于第二居里温度(第二特定温度：26℃)的温度下成为非磁性体，高于居里温度(特定温度：例如22℃)，并且在低于第二居里温度的温度下变成磁体。将热敏软磁体套筒32和第二热敏软磁体套筒35中的每个的饱和磁通量设置为磁体31的饱和磁通量的大约一半。

接下来，将参照图12a至12c描述根据第十实施例的潜热蓄热体4的功能。图12a至图12c是用于说明第十实施例的潜热蓄热体4的功能的状态图，图12a示出了低于居里温度的状态，图12b示出了等于或高于居里温度且低于第二居里温度的温度下的状态，并且图12c示出了处于等于或高于第二居里温度的温度下的状态。

首先，在初夏，将潜热蓄热材料通过春季的冷热、辅助空调等冷却到例如18℃或更低，并完全固化，并且温度达到热敏软磁体套筒32和第二热敏软磁体套筒35共同用作磁体。此时，磁体31由作为磁性体的热敏软磁体套筒32和第二热敏软磁体套筒35包围，并且通过软铁板33，磁力几乎不作用于中空容器34的外部。因此，如在图12a中，四氯化镝离子(dycl4^-)没有吸附在中空容器34，凝固点抑制剂分散在潜热蓄热材料中，并且潜热蓄热材料的相变温度材料保持较低。结果，潜热蓄热材料具有例如20℃的熔点和18℃的凝固点。

在夏季使用期间，潜热蓄热材料的外周部分逐渐熔化，并且当还使用夜间电力等进行地板下冷却时，在夜间会重新凝固，但是潜热蓄热材料的中央部分(在热敏机构30周围)例如在约20℃下保持固化。

大约在夏季末，潜热蓄热材料完全溶解，并且中央部分的温度开始升高到20℃以上。在22℃时，热敏软磁体套管32用作非磁性体。在该例子中，由于第二热敏软磁体套筒35的饱和磁通被设定为磁体31的饱和磁通的一半左右，如图12b所示，磁体31的大约一半的磁通量作用在中空容器34的外部。然而，此时的磁力不是很大，以至于不能从周围新吸附四氯化镝离子(dycl4^-)，使得四氯化镝离子(dycl4^-)是在潜热蓄热材料中的分散状态。

当潜热材料的中央部分由于秋天的热量或通过辅助空调的制热等而达到26℃时，第二热敏软磁体套筒35用作非磁性体。结果，磁体31没有被磁性体包围，并且磁力通过软铁板33在中空容器34的外部起作用。结果，如图12c所示，四氯化镝离子(dycl4^-)处于被吸附在中空容器34侧的状态下，且在潜热蓄热材料中的凝固点抑制剂的浓度除了中空容器34的附近降低。结果，潜热蓄热材料的相变温度升高，并且例如将熔点调节至26℃并且将凝固点调节至24℃。

之后，当潜热蓄热材料的温度开始下降到26℃以下时，第二热敏软磁性体套筒35用作磁性体。因此，如图12b所示，磁体31的磁通的大约一半作用在中空容器34的外部。该磁力不足以大到从周围环境吸附新的四氯化镝离子(dycl4^-)，但足以维持已被吸附的四氯化镝离子(dycl4^-)的位置。因此，四氯化镝离子(dycl4^-)没有分散在潜热蓄热材料中，并且潜热蓄热材料的相变温度保持较高。

在冬季使用期间，潜热蓄热材料的外围部分逐渐固化，并且在使用夜间电力等进行地下供暖时，在晚上会重新溶解，但潜热蓄热材料的中央部分，例如，大约在24℃，保持溶解。

大约在冬季末，潜热蓄热材料完全固化，中央部分的温度开始降至24℃以下，此后，当潜热蓄热材料的中央部分温度达到22℃时，热敏软磁体套筒32开始用作磁体。其结果，磁体31被作为磁性体的热敏软磁体套筒32和第二热敏软磁体套筒35以及软铁板33包围。因此，如图12a中所示，四氯化镝离子(dycl4^-)不吸附在中空容器34中，凝固点抑制剂分散在潜热蓄热材料中，潜热蓄热材料的相变温度保持较低。结果，潜热蓄热材料被调节至例如20℃的熔点和18℃的凝固点。

之后，将潜热蓄热材料进一步冷却至例如18℃并再次固化。

如上所述，根据第十一实施例的潜热蓄热体4，与第十实施例相同，不需要设置用于低温的潜热蓄热材料和用于高温的潜热蓄热材料，并且可以自我调节相变温度。另外，可以在夏季夜晚等期间使用冷气将相变温度设定为低温设定，以制造用于低温的潜热蓄热材料，并利用冬天等夜间电源的热量将相变温度设定为高温设定，从而制造用于高温的潜热蓄热材料。此外，热敏机构30具有磁体31，并且在具有磁性的组分被吸附的状态与该组分未被吸附而是分散在潜热蓄热材料中的状态之间转变。因此，可以通过改变热敏机构30(中空容器34)以外的区域中的凝固点抑制剂的浓度来改变相变温度以进行吸附和分散。

此外，根据第十一实施例，在低于居里温度(特定温度)的温度下，热敏软磁体套筒32和第二热敏软套筒35两者均是磁性体，并且具有磁性的组分未被吸附到中空容器34中。此外，在等于或高于第二居里温度(第二特定温度)的温度下，热敏软磁体套筒32和第二热敏软磁体套筒35两者均是非磁性体，具有磁性的组分吸附在中空容器34上。此外，在等于或高于居里温度(特定温度)且低于第二居里温度(第二特定温度)的温度下，中空容器34不能吸附分散在周围的具有磁性的成分，但能够保持已经吸附的具有磁性的组分的吸附。因此，当环境温度趋于升高并达到第二居里温度(第二特定温度)时，具有磁性的组分被吸附到中空容器34中，并且当环境温度趋于降低并达到居里温度(特定温度)时，具有磁性的组分不被吸附而分散在潜热蓄热材料中。因此，当居里温度(特定温度)与第二居里温度(第二特定温度)之间存在温度滞后性时，除非温度在一定程度上超过或低于中间温度，否则不切换低温设定和高温设定，也可以提供无误地进行设定的潜热蓄热体4。

接下来，将描述本发明的第十二实施例。除了构造上的某些差异之外，根据第十二实施例的潜热蓄热体5与第一实施例的潜热蓄热体类似。在下文中，将描述与第一实施例的不同之处。

图13b是示出根据第十二实施例的潜热蓄热体5的构造图，其中图13a是整体构造图，图13b是局部构造图。如图13a所示，在第十二实施例的潜热蓄热体5中，组分材料cm被封装在多个容器c中。组分材料cm由潜热蓄热材料和凝固点抑制剂构成。凝固点抑制剂如第九和第十实施例中所示的抑制剂那样，随着摩尔浓度的增加而降低相变温度，并且包括具有磁性且分散的组分。容器c和组分材料cm由透明材料构成。

另外，潜热蓄热体5包括作为第一板构件40a和第二板构件40b的两片板构件(板材)40、周端构件50和热敏机构60(参照图13b)。两片板材40是几乎彼此平行设置的透明板材。这些板材40例如由玻璃材料构成。周端构件50在两片板材40的周端处插入在两片板材40之间。通过在两片板材40的周端设置周端构件50，来构成由两片板材40和周端构件50封闭的内部空间。在这种内部空间中竖直地布置有多个容器c。

通过以上构造，可以将根据第十二实施例的潜热蓄热体5用作窗户。注意，在第十二实施例中，尽管以适用于窗户的潜热蓄热体5(可打开或可关闭)为例进行描述，但是潜热蓄热体5不限于应用于窗户，而是可以是一种不能用作窗户的外墙材料，也可以用于天花板、地板等。在下文中，假定第一板构件40a是室内侧板构件，第二板构件40b是室外侧板构件。

如图13a和13b所示，热敏机构60包括上带轮61a、下带轮61b、梯形绳(绳)62、形状记忆合金弹簧63、油脂壳体64、导热油脂g、磁体筒65和磁体(磁性材料)66。

上带轮61a是设置在潜热蓄热体5的上侧的带轮构件，下带轮61b是设置在潜热蓄热体5的下侧的带轮构件。梯形绳62是缠绕在上带轮61a和下带轮61b上的环状构件。

形状记忆合金弹簧63是能够根据环境温度(作为一个板构件的第一板构件40a的温度)舒张和收缩的构件。形状记忆合金弹簧63的下端侧与梯形绳62连接，并容纳在油脂壳体64中。另外，形状记忆合金弹簧63的上端侧与另一构件例如周端构件50连接。如图50所示，在油脂壳体64的内部填充有导热油脂g。油脂壳体64设置成与一个板状构件40a接触。

磁体筒65是将磁体66安装在内壁上的筒。磁体筒65在其两侧(第一板构件40a侧和第二板构件40b侧)连接至梯形绳62，并且磁体66处于经由磁体筒65连接至梯形绳62的状态。另外，如图13a所示，磁体筒65布置在容器c中的上侧。另外，容器c的上部为气相。因此，当潜热蓄热材料为液态时，磁体筒65的下半部浸没在潜热蓄热材料中，而上半部未浸入潜热蓄热材料中。

接下来，将参照图13a、13b、14a和14b描述根据第十二实施例的潜热蓄热体5的功能。图14a和图14b是用于说明第十二实施例的潜热蓄热体5的功能的状态图。图14a示出在低于特定温度的温度下的状态，并且图14b示出在等于或高于特定温度的温度下的状态。在下面的描述中，将描述一个示例，其中潜热蓄热体5设置在地板下，并且当环境温度等于或高于特定温度时被设定为高温设定，并且当环境温度低于特定温度时被设定为低温设定。注意，本实施例不限于上述实施例，并且通过与图14a和图14b所示的示例相反地改变磁体66相对于磁体筒65的位置，当环境温度等于或高于特定温度时，可以将潜热蓄热体5设定为低温设定，而当环境温度低于特定温度时，可以将潜热蓄热体5设定为高温设定。

首先，当室温低于特定温度时，形状记忆合金弹簧63处于松弛状态(舒张状态)。即，当低室温通过第一板构件40a、油脂壳体64和导热油脂g传递至形状记忆合金弹簧63时，形状记忆合金弹簧63处于松弛状态。当形状记忆合金弹簧63处于松弛状态时，磁体筒65的磁体66位于潜热蓄热材料的液面ls的下方，例如，如图14a所示。在这种情况下，磁体66接近潜热蓄热材料，并且其磁力作用在潜热蓄热材料中具有磁性的组分的四氯化镝离子(dycl4^-)。因此，四氯化镝离子(dycl4^-)处于被吸附在磁体66侧的状态下，且除了磁体66的附近，在潜热蓄热材料中的凝固点抑制剂的浓度降低。结果，潜热蓄热材料的相变温度可以增加到例如约26℃。

另一方面，当室温等于或高于特定温度时，形状记忆合金弹簧63处于紧张状态(收缩状态)。即，随着高室温经由第一板构件40a、油脂壳体64和导热油脂g传递至形状记忆合金弹簧63时，形状记忆合金弹簧63处于紧张状态。当形状记忆合金弹簧63处于紧张状态时，形状记忆合金弹簧63拉动梯形绳62。结果，例如，如图14b所示，磁体筒65的磁体66位于潜热蓄热材料的液面ls的上方。在这种情况下，磁体66从潜热蓄热材料分离，并且它的磁力难以作用在潜热蓄热材料中具有磁性的组分的四氯化镝离子(dycl4^-)。因此，四氯化镝离子(dycl4^-)处于分散在潜热蓄热材料的状态下而不会不均匀地分布在磁体66侧。因此，凝固点抑制剂在潜热蓄热材料中适当地起作用，并且潜热蓄热材料的相变温度可以降低至例如约18℃。

如上所述，根据第十二实施例的潜热蓄热体5，与第一实施例相同，不需要设置用于低温的潜热蓄热材料和用于高温的潜热蓄热材料，并且可以自我调节相变温度。另外，可以在夏季夜晚等期间使用冷气将相变温度设定为低温设定，以制造用于低温的潜热蓄热材料，并利用冬天等夜间电源的热量将相变温度设定为高温设定，从而制造用于高温的潜热蓄热材料。此外，例如，当冬季的环境温度低于特定温度时，可以设置用于高温的潜热蓄热材料，并且当夏季的环境温度等于或高于特定温度时，可以设置用于低温的潜热蓄热材料。另外，潜热蓄热体5具有磁体66，并且在具有磁性的组分被吸附的状态与该组分未被吸附而分散在潜热蓄热材料中的状态之间转变。因此，可以通过改变除磁体筒65的周围之外的区域中的凝固点抑制剂的浓度来改变相变温度以进行吸附和分散。

此外，根据第十二实施例，潜热蓄热体5具有形状记忆合金弹簧63，其在低于特定温度的温度下处于松弛状态，而在等于或高于特定温度的温度下处于拉伸状态，并且取决于温度是否等于或高于特定温度，通过梯形绳62使磁体66以接近或远离容器c中的潜热蓄热材料的状态工作。因此，当磁体66靠近容器c中的潜热蓄热材料时，在凝固点抑制剂中具有磁性的组分被吸附到磁体66，而当其与潜热蓄热材料分离时，凝固点降低剂中具有磁性的组分分散在潜热蓄热材料中而不会被磁体66吸附。结果，凝固点抑制剂在潜热蓄热材料中不均匀地分布，并且相变温度可能会改变。

如上所述，尽管基于实施例描述了本发明，但是本发明不限于上述实施例，并且可以在不脱离本发明的精神的范围内进行修改，并且可以在可能的范围内适当地组合不同实施例的技术。此外，可以在可能的范围内组合公知或众所周知的技术。

例如，在上述实施例中，尽管作为一种凝固点抑制剂的四氯化镝离子(dycl4^-)被描述为一个具有磁性的组分的例子，但是并不限定于凝固点抑制剂，构成潜热蓄热材料的组分也可能具有磁性。具有磁性的组分例如不仅可以是产生潜热和熔点/凝固点调节剂的组分，还可以是分散剂和成核剂。

此外，在上述各种实施例中，当潜热蓄热材料是水合物时，组分材料cm中的水可以是作为潜热蓄热材料的一部分的水合水，或者是与潜热蓄热分开存在的水，只要是具有上述实施例中说明的效果，则是否为潜热蓄热材料的一部分都没有关系。

本申请基于2018年2月16日提交的日本专利申请(申请号2018-025784)，其全部内容通过引用合并于此。

参考标志列表

1至5：潜热蓄热体

10：热敏机构(热敏材料)

11：第一套筒(套筒)

11a、11b：开口

12：第二套筒

13：连接活塞(活塞)

13a：第一板材

13b：第二板材

13c：连杆

15：压缩弹簧(弹簧)

16：形状记忆合金弹簧(热敏构件)

20：热敏机构(热敏材料)

21：磁体(磁性材料、永磁体)

22：基座

23：形状记忆合金弹簧(热敏构件)

24：压缩弹簧

25：壳体(隔墙)

30：热敏机构(热敏材料)

31：磁体(磁性材料、永磁体)

32：热敏软磁体套筒(热敏软磁体)

33：软铁板

34：中空容器

35：第二热敏软磁体套筒(热敏软磁体)

60：热敏机构(热敏材料)

62：梯形绳(绳)

63：形状记忆合金弹簧

66：磁体(磁性材料)

c：容器

cm：组分材料

s：膜构件