JPH0442437B2 - - Google Patents
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- Publication number
- JPH0442437B2 JPH0442437B2 JP58015401A JP1540183A JPH0442437B2 JP H0442437 B2 JPH0442437 B2 JP H0442437B2 JP 58015401 A JP58015401 A JP 58015401A JP 1540183 A JP1540183 A JP 1540183A JP H0442437 B2 JPH0442437 B2 JP H0442437B2
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- heat storage
- density polyethylene
- heat
- storage material
- melting point
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Expired - Lifetime
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Description
【発明の詳細な説明】
本発明は潜熱型多層蓄熱材に関する。更に詳し
くは高密度ポリエチレンを中芯とし、外層を高密
度ポリエチレンより高融点の樹脂で被覆した形状
安定性に優れた潜熱型多層蓄熱材に関する。
くは高密度ポリエチレンを中芯とし、外層を高密
度ポリエチレンより高融点の樹脂で被覆した形状
安定性に優れた潜熱型多層蓄熱材に関する。
蓄熱材には、物質の熱容量を利用する顕熱型蓄
熱材と物質の融解、凝固あるいは結晶転移などの
潜熱を利用する潜熱型蓄熱材とがある。潜熱型蓄
熱材は単位体積当たりの蓄熱容量が顕熱型に比べ
て大きいので、蓄熱器の容量を小型化出来る利点
があり、太陽熱利用を目的として主として無機塩
水和物を用いた蓄熱システムの開発が検討されて
いる。しかしながら無機塩水和物は、溶融状態か
ら次第に降温させた時に、本来の相変化の温度を
過ぎても固化（結晶化）せず、放熱しないという
過冷却現象を生じ、同時に不溶性物質の晶出が融
解時に起こり、融解−固化のヒートサイクルを繰
り返すことにより不溶性物質が増加し続け延いて
は、相分離現象を呈すなどの問題を生じる。この
ため、蓄熱しても長時間に亙り所定の温度で安定
して熱を取り出すことができないという実用上の
不都合を生じさせている。
熱材と物質の融解、凝固あるいは結晶転移などの
潜熱を利用する潜熱型蓄熱材とがある。潜熱型蓄
熱材は単位体積当たりの蓄熱容量が顕熱型に比べ
て大きいので、蓄熱器の容量を小型化出来る利点
があり、太陽熱利用を目的として主として無機塩
水和物を用いた蓄熱システムの開発が検討されて
いる。しかしながら無機塩水和物は、溶融状態か
ら次第に降温させた時に、本来の相変化の温度を
過ぎても固化（結晶化）せず、放熱しないという
過冷却現象を生じ、同時に不溶性物質の晶出が融
解時に起こり、融解−固化のヒートサイクルを繰
り返すことにより不溶性物質が増加し続け延いて
は、相分離現象を呈すなどの問題を生じる。この
ため、蓄熱しても長時間に亙り所定の温度で安定
して熱を取り出すことができないという実用上の
不都合を生じさせている。
一方、無機塩水和物に代わる相分離現象を呈し
ない潜熱型蓄熱材として低分子量結晶性ポリオレ
フイン（特開昭50−146577号公報）あるいは結晶
性ポリオレフインを使用することが提案されてい
る。これらは熱的に安定で腐蝕性や毒性もなく、
潜熱も比較的大きいが、融解時の粘度が高く通常
の液体のように対流による流動が起こらずまた熱
伝導率も低いので、大きなブロツクとしては使用
できない欠点がある。これらの欠点をなくすに
は、ペレツト、ストランド、フイルム等の形状で
使用することが望ましいが、そのままでは溶解時
に形状が保持できない。そこで形状を保持する方
法として、結晶性ポリオレフインを架橋処理する
方法が提案されているが、架橋処理により結晶性
が低下するので、蓄熱材としての特性が低下する
という欠点がある。
ない潜熱型蓄熱材として低分子量結晶性ポリオレ
フイン（特開昭50−146577号公報）あるいは結晶
性ポリオレフインを使用することが提案されてい
る。これらは熱的に安定で腐蝕性や毒性もなく、
潜熱も比較的大きいが、融解時の粘度が高く通常
の液体のように対流による流動が起こらずまた熱
伝導率も低いので、大きなブロツクとしては使用
できない欠点がある。これらの欠点をなくすに
は、ペレツト、ストランド、フイルム等の形状で
使用することが望ましいが、そのままでは溶解時
に形状が保持できない。そこで形状を保持する方
法として、結晶性ポリオレフインを架橋処理する
方法が提案されているが、架橋処理により結晶性
が低下するので、蓄熱材としての特性が低下する
という欠点がある。
かかる現状に鑑み、本発明者らは蓄熱性に優
れ、しかも溶融時の形状安定性にも優れた潜熱型
蓄熱材の開発について種々検討した結果、高密度
ポリエチレンを中芯として外層を高密度ポリエチ
レンより高融点であつて、かつ該高密度ポリエチ
レンを溶融させて蓄熱するときの加熱温度よりも
高い融点を有する樹脂で被覆することにより、上
記目的が達成できることが分かり、本発明を完成
するに至つた。
れ、しかも溶融時の形状安定性にも優れた潜熱型
蓄熱材の開発について種々検討した結果、高密度
ポリエチレンを中芯として外層を高密度ポリエチ
レンより高融点であつて、かつ該高密度ポリエチ
レンを溶融させて蓄熱するときの加熱温度よりも
高い融点を有する樹脂で被覆することにより、上
記目的が達成できることが分かり、本発明を完成
するに至つた。
すなわち、本発明は、少なくとも密度が0.960
ｇ／cm3以上の高密度ポリエチレン(A)を中芯とし、
外層を高密度ポリエチレン(A)より高融点の樹脂で
あつて、高密度ポリエチレン(A)を溶融させて蓄熱
するときの加熱温度よりも高い融点を有する樹脂
(B)で被覆したことを特徴とする蓄熱性及び形状安
定性に優れた潜熱型多層蓄熱材を提供するもので
ある。
ｇ／cm3以上の高密度ポリエチレン(A)を中芯とし、
外層を高密度ポリエチレン(A)より高融点の樹脂で
あつて、高密度ポリエチレン(A)を溶融させて蓄熱
するときの加熱温度よりも高い融点を有する樹脂
(B)で被覆したことを特徴とする蓄熱性及び形状安
定性に優れた潜熱型多層蓄熱材を提供するもので
ある。
本発明に用いる高密度ポリエチレン(A)とは、密
度が少なくとも0.960ｇ／cm3以上、好ましくは
0.970ｇ／cm3以上、好ましくはＸ線による結晶化
度が80％以上のものであり、分子量はとくに限定
されず、低分子量でワツクス状のものからデカリ
ン溶媒135℃中での極限粘度〔η〕が３dl／ｇ程
度のものまで使用できる。中でも分子量が1000な
いし100000の範囲のものが融解し易く、それに伴
い融解熱量も大きいので好ましい。密度が0.960
ｇ／cm3未満のものは、融解熱量が小さいので、蓄
熱材としては不適である。
度が少なくとも0.960ｇ／cm3以上、好ましくは
0.970ｇ／cm3以上、好ましくはＸ線による結晶化
度が80％以上のものであり、分子量はとくに限定
されず、低分子量でワツクス状のものからデカリ
ン溶媒135℃中での極限粘度〔η〕が３dl／ｇ程
度のものまで使用できる。中でも分子量が1000な
いし100000の範囲のものが融解し易く、それに伴
い融解熱量も大きいので好ましい。密度が0.960
ｇ／cm3未満のものは、融解熱量が小さいので、蓄
熱材としては不適である。
前記芯材となる高密度ポリエチレン(A)の外層を
被覆する樹脂(B)は、高密度ポリエチレン(A)より高
融点であつて、高密度ポリエチレン(A)を溶融させ
て蓄熱するときの加熱温度よりも高い融点を有す
る樹脂であり、具体的には、例えばポリプロピレ
ン、ポリー４−メチル−１−ペンテン等のポリオ
レフイン、ポリエチレンテレフタレート、ポリブ
チレンテレフタレート等のポリエステル、ナイロ
ン６、ナイロン66、ナイロン610、ナイロン11等
のポリアミド等である。
被覆する樹脂(B)は、高密度ポリエチレン(A)より高
融点であつて、高密度ポリエチレン(A)を溶融させ
て蓄熱するときの加熱温度よりも高い融点を有す
る樹脂であり、具体的には、例えばポリプロピレ
ン、ポリー４−メチル−１−ペンテン等のポリオ
レフイン、ポリエチレンテレフタレート、ポリブ
チレンテレフタレート等のポリエステル、ナイロ
ン６、ナイロン66、ナイロン610、ナイロン11等
のポリアミド等である。
本発明の潜熱型多層蓄熱材は前記高密度ポリエ
チレン(A)を中芯とし、外層を高密度ポリエチレン
(A)より高融点であつて、高密度ポリエチレン(A)を
溶融させて蓄熱するときの加熱温度よりも高い融
点を有する樹脂(B)で被覆してなるが、かかる構造
の蓄熱材は、例えば共押出成形、多層射出成形、
押出被覆成形により得られる。本発明の潜熱型多
層蓄熱材は、前記成形により中芯を高密度ポリエ
チレン(A)とした三層フイルム、三層シート、スト
ランド、ロツド、プロフアイル（異形押出品）等
の形状として用いられる。
チレン(A)を中芯とし、外層を高密度ポリエチレン
(A)より高融点であつて、高密度ポリエチレン(A)を
溶融させて蓄熱するときの加熱温度よりも高い融
点を有する樹脂(B)で被覆してなるが、かかる構造
の蓄熱材は、例えば共押出成形、多層射出成形、
押出被覆成形により得られる。本発明の潜熱型多
層蓄熱材は、前記成形により中芯を高密度ポリエ
チレン(A)とした三層フイルム、三層シート、スト
ランド、ロツド、プロフアイル（異形押出品）等
の形状として用いられる。
本発明の潜熱型多層蓄熱材は、溶融時にもその
形状が変化しないので、繰り返し使用しても熱効
率が低下せずまた高密度ポリエチレン(A)の融解・
結晶化の温度範囲が140ないし100℃であるので、
水、エチレングリコール、シリコンオイル等と組
み合わせて、太陽熱蓄熱装置等として好適に使用
される。
形状が変化しないので、繰り返し使用しても熱効
率が低下せずまた高密度ポリエチレン(A)の融解・
結晶化の温度範囲が140ないし100℃であるので、
水、エチレングリコール、シリコンオイル等と組
み合わせて、太陽熱蓄熱装置等として好適に使用
される。
実施例 １
三井石油化学工業(株)製ポリプロピレン三井石油
化学ポリプロ B200（融点＝165℃、メルトフロ
ーレート0.5ｇ／10分）の薄肉チユーブ（外径６
mmφ×肉厚0.5mm）を外層とし、中芯として、三
井石油化学工業(株)製高密度ポリエチレンワツクス
商品名三井ハイワツクス400P（密度0.97ｇ／cm3、
融点126℃、分子量4000、結晶化度＝85％）をポ
リプロチユーブに封入した。
化学ポリプロ B200（融点＝165℃、メルトフロ
ーレート0.5ｇ／10分）の薄肉チユーブ（外径６
mmφ×肉厚0.5mm）を外層とし、中芯として、三
井石油化学工業(株)製高密度ポリエチレンワツクス
商品名三井ハイワツクス400P（密度0.97ｇ／cm3、
融点126℃、分子量4000、結晶化度＝85％）をポ
リプロチユーブに封入した。
こうして得た２層の蓄熱材を多数140℃のエチ
レングリコールを入れた蓄熱槽に入れ、蓄熱材の
溶融状態を調べた。その結果内層のワツクスのみ
溶融し、外層のポリプロピレンチユーブは溶融せ
ずその形状を保持し、チユーブ同志が融着するこ
とはなかつた。蓄熱材の固化潜熱量を測定したと
ころ、外層チユーブの影響はほとんどなく、十分
な熱量であつた。尚該蓄熱材の固化潜熱量は
54cal／ｇ、結晶化温度115〜117℃であつた。
レングリコールを入れた蓄熱槽に入れ、蓄熱材の
溶融状態を調べた。その結果内層のワツクスのみ
溶融し、外層のポリプロピレンチユーブは溶融せ
ずその形状を保持し、チユーブ同志が融着するこ
とはなかつた。蓄熱材の固化潜熱量を測定したと
ころ、外層チユーブの影響はほとんどなく、十分
な熱量であつた。尚該蓄熱材の固化潜熱量は
54cal／ｇ、結晶化温度115〜117℃であつた。
実施例 ２
実施例１のワツクスの代りに中芯として三井石
油化学工業(株)製高密度ポリエチレンハイゼツクス
ＯＲ 2200J（密度0.968ｇ／cc、融点132℃、メルトフ
ローレート５ｇ／10分、分子量＝65000、結晶化
度85％）を使用し、外層の実施例１で用いたポリ
プロピレンと共に共押出成形を行い、直径５mmφ
の２層ロツドを得た。このロツドの両端をヒート
シールし蓄熱材とし、実施例１と同様に評価した
ところ、融着、変形は全くみられなかつた。尚、
該ロツドの固化潜熱量は50cal／ｇ、結晶化温度
は120〜122℃であつた。
油化学工業(株)製高密度ポリエチレンハイゼツクス
ＯＲ 2200J（密度0.968ｇ／cc、融点132℃、メルトフ
ローレート５ｇ／10分、分子量＝65000、結晶化
度85％）を使用し、外層の実施例１で用いたポリ
プロピレンと共に共押出成形を行い、直径５mmφ
の２層ロツドを得た。このロツドの両端をヒート
シールし蓄熱材とし、実施例１と同様に評価した
ところ、融着、変形は全くみられなかつた。尚、
該ロツドの固化潜熱量は50cal／ｇ、結晶化温度
は120〜122℃であつた。
実施例 ３
実施例２の外層として三井PET樹脂製造販売
(株)製ポリエチレンテレフタレート樹脂、商品名三
井PET Ｊ−055（I.V＝1.3dl／ｇ、融点＝260℃）
を用い、実施例２と同様に成形にして２層ロツド
を得た。該蓄熱材を実施例１と同様に評価したと
ころ、融着変形は全くみられなかつた。
(株)製ポリエチレンテレフタレート樹脂、商品名三
井PET Ｊ−055（I.V＝1.3dl／ｇ、融点＝260℃）
を用い、実施例２と同様に成形にして２層ロツド
を得た。該蓄熱材を実施例１と同様に評価したと
ころ、融着変形は全くみられなかつた。
Claims (1)
- １ 少なくとも密度が0.960ｇ／cm3以上の高密度
ポリエチレン(A)を中芯とし、外層を高密度ポリエ
チレン(A)より高融点の樹脂であつて、高密度ポリ
エチレン(A)を溶融させて蓄熱するときの加熱温度
よりも高い融点を有する樹脂(B)で被覆したことを
特徴とする潜熱型多層蓄熱材。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP58015401A JPS59142276A (ja) | 1983-02-03 | 1983-02-03 | 潜熱型多層蓄熱材 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP58015401A JPS59142276A (ja) | 1983-02-03 | 1983-02-03 | 潜熱型多層蓄熱材 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS59142276A JPS59142276A (ja) | 1984-08-15 |
| JPH0442437B2 true JPH0442437B2 (ja) | 1992-07-13 |
Family
ID=11887702
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP58015401A Granted JPS59142276A (ja) | 1983-02-03 | 1983-02-03 | 潜熱型多層蓄熱材 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS59142276A (ja) |
Families Citing this family (9)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US5053446A (en) * | 1985-11-22 | 1991-10-01 | University Of Dayton | Polyolefin composites containing a phase change material |
| US4908166A (en) * | 1985-11-22 | 1990-03-13 | University Of Dayton | Method for preparing polyolefin composites containing a phase change material |
| US5254380A (en) * | 1985-11-22 | 1993-10-19 | University Of Dayton | Dry powder mixes comprising phase change materials |
| US5106520A (en) * | 1985-11-22 | 1992-04-21 | The University Of Dayton | Dry powder mixes comprising phase change materials |
| US4711813A (en) * | 1985-11-22 | 1987-12-08 | University Of Dayton | Polyethylene composites containing a phase change material having a C14 straight chain hydrocarbon |
| JPH0737610B2 (ja) * | 1989-04-07 | 1995-04-26 | 株式会社田熊総合研究所 | 潜熱蓄熱型加熱装置及び固液二相熱媒体 |
| US5211949A (en) * | 1990-01-09 | 1993-05-18 | University Of Dayton | Dry powder mixes comprising phase change materials |
| JPH0781135B2 (ja) * | 1991-02-26 | 1995-08-30 | 積水化成品工業株式会社 | 潜熱型蓄熱材及びその製造法 |
| US6652771B2 (en) | 2001-07-11 | 2003-11-25 | Ronald M. Carn | Phase change material blend, method for making, and devices using same |
-
1983
- 1983-02-03 JP JP58015401A patent/JPS59142276A/ja active Granted
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPS59142276A (ja) | 1984-08-15 |
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