JP2012042165A - 潜熱蓄熱体 - Google Patents
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Abstract
【解決手段】水溶性蓄熱材を容器に内包した水系熱媒体用の蓄熱体であって、該水溶性蓄熱材の体積が0.1cm3以上であり、かつ該水溶性蓄熱材全てが該容器のいずれかの壁面から3mm以内に存在している、上記蓄熱体。
【選択図】図2
Description
(2)水溶性蓄熱材が糖アルコール類又は無機水和物を含む、上記(1)に記載の蓄熱体。
(3)糖アルコール類が、D−スレイトール、L−スレイトール、DL−スレイトール、メソ−エリスリトール、L−エリスリトール、D−エリスリトール、DL−エリスリトール、ペンタエリスリトール、ジペンタエリスリトール、キシリトール、D−アラビトール、L−アラビトール、DL−アラビトール、D−ソルビトール、L−ソルビトール、DL−ソルビトール、D−マンニトール、L−マンニトール及びDL−マンニトールからなる群から選ばれる少なくとも1種である、上記(2)に記載の蓄熱体。
(4)無機水和物が、酢酸ナトリウム3水和物、酢酸マグネシウム4水和物、硫酸アルミニウムアンモニウム12水和物、水酸化バリウム8水和物、水酸化ストロンチウム8水和物及びリン酸水素2ナトリウム12水和物からなる群から選ばれる少なくとも1種である、上記(2)に記載の蓄熱体。
(5)水系熱媒体が、水と、一価アルコール、二価アルコール及び三価アルコールからなる群から選ばれる少なくとも1種のアルコール類との混合物を主成分とする、上記(1)〜(4)のいずれかに記載の蓄熱体。
(6)容器が棒状、球状又はシート状の形状である、上記(1)〜(5)のいずれかに記載の蓄熱体。
(7)容器が多重層構造複合膜からなるものであり、ここで、該多重層構造複合膜は、厚さ5〜50μmのアルミニウム、銅及び銀からなる群から選ばれる少なくとも1種の金属薄箔の両側を、ポリプロピレン、ポリエチレン、ポリエチレンテレフタレート、ナイロン及びフッ素樹脂からなる群から選ばれる少なくとも1種の熱可塑性樹脂で挟んだものである、上記(1)〜(6)のいずれかに記載の蓄熱体。
種々の体積及び直径の容器を有する棒状の蓄熱体を作製し、発熱開始までの時間を測定し、容器の体積(すなわち蓄熱材の体積)及び容器の半径(すなわち蓄熱材の蓄熱体容器の内壁からの距離)と発熱開始までの時間との関係を調べた。
複合膜(最外膜:ポリエチレンテレフタレート(12μm)−アルミニウム箔(8μm)−ナイロン(15μm)−ポリプロピレン(50μm):最内膜)[大日本印刷(株)製]を直径4mmのステンレスパイプに巻きつけた状態でラミネーター[白光株式会社製、卓上シーラーFV−803]にセットし、複合膜とステンレスパイプの隙間がなくなるように締め付けを調整して溶着することにより、直径6mmの棒状の筒を作製した。棒状の筒の一端の複合膜をラミネーターで溶着することにより棒状の容器を作製した。もう一端から加熱溶解した種々の量の蓄熱材としてのD−スレイトール[(株)エーピーアイコーポレーション製、純度98%以上]を注入し、さらに熱電対を挿入した。次いで、空気が入らないように複合膜を溶着して、容器の体積(すなわち蓄熱材の体積)が異なる直径4mmの棒状の蓄熱体を得た。これらの蓄熱体を95℃に放置して蓄熱材を溶解させた後、水の中に蓄熱体を投入し、内包された蓄熱材が発熱するまでの時間を測定した。
複合膜(最外膜:ポリエチレンテレフタレート(12μm)−アルミニウム箔(8μm)−ナイロン(15μm)−ポリプロピレン(50μm):最内膜)[大日本印刷(株)製]を種々の直径のステンレスパイプに巻きつけた状態でラミネーター[白光株式会社製、卓上シーラーFV−803]にセットし、複合膜とステンレスパイプの隙間がなくなるように締め付けを調整して溶着することにより、直径1mm、2mm、4mm、6mm、8mm、10mm、12mm及び14mmで長さ200mmの棒状の筒を作製した。棒状の筒の一端の複合膜をラミネーターで溶着することにより棒状の容器を作製した。もう一端から加熱溶解した蓄熱材としてのD−スレイトール[(株)エーピーアイコーポレーション製、純度98%以上](蓄熱材の量は、上記試験から短時間で凝固可能な量とした)を注入し、さらに熱電対を挿入した。次いで、空気が入らないように複合膜を溶着して、蓄熱体容器の半径(すなわち蓄熱材の蓄熱体容器の内壁からの距離)が異なる棒状の蓄熱体を得た。蓄熱体を95℃に放置して蓄熱材を溶解させた後、水の中に蓄熱体を投入してから、内包された蓄熱材が発熱するまでの時間を測定した。
種々の材質の多重層構造複合膜からなる蓄熱体容器を有する蓄熱体を以下のように作製した。ここで、実施例1〜4及び比較例1、2の蓄熱体はいずれも、蓄熱材の体積が0.1cm3以上であって、かつ、蓄熱材の蓄熱体容器の内壁からの距離が3mm以内のものである。
複合膜(最外膜:ポリエチレンテレフタレート(12μm)−アルミニウム箔(8μm)−ナイロン(15μm)−ポリプロピレン(50μm):最内膜)[大日本印刷(株)製]を直径6mmのステンレスパイプに巻きつけた状態でラミネーター[白光株式会社製、卓上シーラーFV−803]にセットし、複合膜とステンレスパイプの隙間がなくなるように締め付けを調整して溶着することにより、直径6mmの棒状の筒を作製した。棒状の筒の一端の複合膜をラミネーターで溶着することにより棒状の容器を作製した。もう一端から加熱溶解した蓄熱材としてのD−スレイトール[(株)エーピーアイコーポレーション製、純度98%以上]2g(体積1.5cm3)を注入し、さらに熱電対を挿入した。次いで、空気が入らないように複合膜を溶着して、直径6mmの棒状の蓄熱体を得た。なお、ラミネーターによる溶着は、圧着しろ5mm、溶着時間約3秒(実測)、溶着温度設定ダイヤルでレベル6(0〜6中)の条件を用いて行った。
実施例1において、複合膜(最外膜:ポリエチレンテレフタレート(12μm)−アルミニウム箔(8μm)−ナイロン(15μm)−ポリプロピレン(50μm):最内膜)[大日本印刷(株)製]の代わりに、複合膜(最外膜:ポリエチレン(50μm)−アルミニウム箔(15μm)−ポリプロピレン(50μm):最内膜)を使用した以外は、実施例1と同様にして直径6mmの棒状の蓄熱体を得た。
実施例1において作製した直径6mmの棒状の筒の代わりに、直径6mm、厚さ0.3mmの銅パイプを使用した以外は、実施例1と同様にして直径6mmの棒状の蓄熱体を得た。
実施例1において作製した直径6mmの棒状の筒の代わりに、直径6mm、厚さ0.3mmのアルミニウムパイプを使用した以外は、実施例1と同様にして直径6mmの棒状の蓄熱体を得た。
実施例1において作製した直径6mmの棒状の筒の代わりに、直径6mm、厚さ0.5mmのポリプロピレン樹脂パイプを使用した以外は、実施例1と同様にして直径6mmの棒状の蓄熱体を得た。
実施例1において作製した直径6mmの棒状の筒の代わりに、直径6mm、厚さ0.5mmのフッ素樹脂パイプを使用した以外は、実施例1と同様にして直径6mmの棒状の蓄熱体を得た。
フタの付いたガラス瓶に水を入れ、蓄熱体を浸漬して、ガラス瓶を密封して95℃に400時間放置した後、蓄熱体の質量変化を以下の計算により求めた。
上記水透過性試験後の蓄熱材の凝固潜熱(mJ/mg)を示差走査熱量計(DSC)で測定した。
上記水透過性試験後の蓄熱材容器の内部腐食状態を目視にて観察した。
蓄熱体の質量(g)を測定した。
Claims (7)
- 水溶性蓄熱材を容器に内包した水系熱媒体用の蓄熱体であって、該水溶性蓄熱材の体積が0.1cm3以上であり、かつ該水溶性蓄熱材全てが該容器のいずれかの壁面から3mm以内に存在している、上記蓄熱体。
- 水溶性蓄熱材が糖アルコール類又は無機水和物を含む、請求項1に記載の蓄熱体。
- 糖アルコール類が、D−スレイトール、L−スレイトール、DL−スレイトール、メソ−エリスリトール、L−エリスリトール、D−エリスリトール、DL−エリスリトール、ペンタエリスリトール、ジペンタエリスリトール、キシリトール、D−アラビトール、L−アラビトール、DL−アラビトール、D−ソルビトール、L−ソルビトール、DL−ソルビトール、D−マンニトール、L−マンニトール及びDL−マンニトールからなる群から選ばれる少なくとも1種である、請求項2に記載の蓄熱体。
- 無機水和物が、酢酸ナトリウム3水和物、酢酸マグネシウム4水和物、硫酸アルミニウムアンモニウム12水和物、水酸化バリウム8水和物、水酸化ストロンチウム8水和物及びリン酸水素2ナトリウム12水和物からなる群から選ばれる少なくとも1種である、請求項2に記載の蓄熱体。
- 水系熱媒体が、水と、一価アルコール、二価アルコール及び三価アルコールからなる群から選ばれる少なくとも1種のアルコール類との混合物を主成分とする、請求項1〜4のいずれか1項に記載の蓄熱体。
- 容器が棒状、球状又はシート状の形状である、請求項1〜5のいずれか1項に記載の蓄熱体。
- 容器が多重層構造複合膜からなるものであり、ここで、該多重層構造複合膜は、厚さ5〜50μmのアルミニウム、銅及び銀からなる群から選ばれる少なくとも1種の金属薄箔の両側を、ポリプロピレン、ポリエチレン、ポリエチレンテレフタレート、ナイロン及びフッ素樹脂からなる群から選ばれる少なくとも1種の熱可塑性樹脂で挟んだものである、請求項1〜6のいずれか1項に記載の蓄熱体。
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