JPH06294593A - 熱交換器 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】 熱交換の立ち上がりが速い熱交換器を提供す
る。 【構成】 蓄熱体（１５）はエチレン−α−オレフィン
共重合体Ａと、このエチレン−α−オレフィン共重合体
Ａに担持された、固−液間を可逆的に相転移する有機系
蓄熱材を構成材料とする。この蓄熱体（１５）に直接接
触する熱媒の流路（１８）を備える熱交換素子（１７）
を収容するハウジング（１０）を備える。さらに、上記
蓄熱体（１５）とハウジング（１０）の間に間隙（２
４）を設けている。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は相転移に伴う潜熱を利用
した蓄熱体から成る熱交換素子を備える熱交換器に関す
る。

【０００２】

【従来の技術】大量の熱を蓄えることのできる蓄熱材
を、自動車の加熱装置に用いることが特開昭５５−１６
４５１６号公報に開示されている。この装置の概略を図
６に示すと、エンジン（３）、エンジン（３）からの排
熱を蓄熱材で蓄熱する熱交換器（１）、この熱交換器
（１）の熱を車内に送風する送風器（６）、及びこれら
を結ぶ熱媒配管（２）から構成されている。図７に上記
熱交換器（１）内の構造を示すと、走行中のエンジンの
排熱をこの熱交換器（１）内の蓄熱体（８）に蓄えてお
き、蓄えた熱で車内の急速暖房、及びエンジン（３）を
再始動する際のアイドリング時間の短縮を行うものであ
る。この蓄熱体（８）は図８に示す如く、大きな熱量を
蓄えることのできる蓄熱材（１３）と容器（１４）より
構成されている。即ち上記蓄熱体（８）は蓄熱材（１
３）の固相と液相間の相転移に伴う潜熱を利用したもの
で、蓄熱材（１３）は相転移により液体となった際の液
の流出を防ぐため樹脂等で構成された容器（１４）に納
められている。蓄熱体（８）の上記容器（１４）は固定
板（９）で熱交換器（１）のハウジング（１０）に固定
され、エンジン（３）の排熱媒体である熱媒が入口（１
１）より入り、出口（１２）より出る間に、熱媒と蓄熱
体（８）の蓄熱材（１３）の間で熱交換される。

【０００３】しかし、上述の蓄熱体（８）を備える熱交
換器（１）は、熱媒と蓄熱材（１３）が伝熱抵抗を有す
る容器（１４）を隔てて熱交換が行われるので、熱交換
の立ち上がりが遅くなる欠点がある。

【０００４】そこで、仮に有機系蓄熱材を担持する樹脂
で蓄熱体を構成し、この蓄熱体に熱媒が直接接触する貫
通孔を設け、この蓄熱体をハウジングに収容して熱交換
すると、温度上昇に伴う蓄熱体の体積膨張により、ハウ
ジングから受ける反作用で上記貫通孔が閉塞し、熱交換
の効率を低下する欠点がある。

【０００５】

【発明が解決しようとする課題】本発明は上記の欠点を
解消するためになされたもので、その目的とするところ
は、熱交換の立ち上がりが速い熱交換器を提供すること
にある。

【０００６】

【課題を解決するための手段】本発明の熱交換器は、エ
チレン−α−オレフィン共重合体Ａと、このエチレン−
α−オレフィン共重合体Ａに担持された、固−液間を可
逆的に相転移する有機系蓄熱材を構成材料とする蓄熱体
（１５）、この蓄熱体（１５）に直接接触する熱媒の流
路（１８）を備える熱交換素子（１７）、及びこの熱交
換素子（１７）を収容するハウジング（１０）を備えた
熱交換器であって、上記蓄熱体（１５）とハウジング
（１０）の間に間隙（２４）を設けていることを特徴と
する。

【０００７】

【作用】本発明の蓄熱体（１５）は樹脂に固−液間を可
逆的に相転移する有機系蓄熱材が担持されているので流
失がなく、その結果熱媒の流路（１８）に蓄熱体（１
５）と熱媒を仕切る壁が不要となり、熱媒と蓄熱体（１
５）とは直接接触するので、熱交換速度が高まる。熱交
換により蓄熱体（１５）の温度が上昇するにしたがって
蓄熱体（１５）が体積膨張しても、蓄熱体（１５）とハ
ウジング（１０）の間に間隙（２４）があるので、ハウ
ジング（１０）からの反作用を受けず、蓄熱体（１５）
に設けた熱媒の流路（１８）を閉塞することがなく、熱
媒と蓄熱体（１５）の接触面積を保持して熱交換を行
う。また放熱の際には蓄熱体（１５）が収縮し、上記間
隙（２４）を熱媒の流路として利用する場合、熱媒と蓄
熱体（１５）の接触面積が増大し熱交換の効率がさらに
向上する。

【０００８】以下、本発明を実施例として示した図面を
参照しながら説明する。図１は本発明の一実施例に係る
熱交換器を透視した斜視図である。

【０００９】図１に示す如く、熱交換器（２３）は円筒
形のハウジング（１０）に熱交換素子（１７）を収め、
上記ハウジング（１０）の前後の端面に熱媒の入口（１
１）と出口（１２）が設けられている。上記熱交換素子
（１７）の蓄熱体（１５）は円柱に賦形されており、こ
の蓄熱体（１５）の円形の端面に、両端面間にわたって
連通する流路（１８）が形成されている。この蓄熱体
（１５）の円柱の側面とハウジング（１０）の間には間
隙（２４）が形成されている。

【００１０】本発明に用いられる上記蓄熱体（１５）
は、エチレン−α−オレフィン共重合体Ａと、このエチ
レン−α−オレフィン共重合体Ａに担持された有機系蓄
熱材を構成材料とする。

【００１１】上記エチレン−α−オレフィン共重合体Ａ
としては、例えば、α−オレフィンを数モル％程度含有
する、エチレンとα−オレフィンとの共重合体が用いら
れる。α−オレフィンとしては、例えば、プロピレン、
ブテン−１、ペンテン、ヘキセン−１、４−メチルペン
テン−１、オクテン−１等が挙げられる。上記エチレン
−α−オレフィン共重合体Ａとして、例えば密度が０．
９２５ｇ／ｃｍ³ 未満の樹脂を有機系蓄熱材の担持体と
して用いると、蓄熱体（１５）からの有機系蓄熱材の溶
出が防止される。このエチレン−α−オレフィン共重合
体Ａの密度は溶出の点で０．９１０ｇ／ｃｍ³ 以下がよ
り好ましく、特に０．８９０ｇ／ｃｍ³以下が最適であ
る。

【００１２】上記蓄熱体（１５）は、蓄熱体（１５）の
強度を向上させるために、樹脂として、上記エチレン−
α−オレフィン共重合体Ａと共に、中密度ポリエチレ
ン、高密度ポリエチレン、及び上記エチレン−α−オレ
フィン共重合体Ａより大きい密度を有するエチレン−α
−オレフィン共重合体Ｂのうち少なくとも１種以上のエ
チレンポリマーを用いると、蓄熱体（１５）の形状保持
力を高めることができる。特に、エチレン−α−オレフ
ィン共重合体Ａが密度０．９００ｇ／ｃｍ³ 以下の場合
は、高温になると形状を保持し得ないので強度、及び形
状保持のため、エチレン−α−オレフィン共重合体Ｂの
添加は効果的である。上記エチレン−α−オレフィン共
重合体Ｂは上記エチレン−α−オレフィン共重合体Ａよ
り大きい密度を有し、具体的には０．９１０ｇ／ｃｍ³
以上が好ましく、特に０．９３０ｇ／ｃｍ³ 以上がさら
に好ましい。なお、上記中密度ポリエチレン、及び高密
度ポリエチレンは、ＪＩＳ−Ｋ−６７６０で規定されて
いるものであって、中密度ポリエチレン、及び高密度ポ
リエチレンは、低密度ポリエチレンに比べて蓄熱体（１
５）の強度向上に効果的である。

【００１３】上記有機系蓄熱材は固−液間を可逆的に相
転移する性質を有する物質であって、この有機系蓄熱材
はエチレン−α−オレフィン共重合体Ａよりも低融点
で、エチレン−α−オレフィン共重合体Ａと相溶性を有
するものが望ましく、中密度ポリエチレン、及び高密度
ポリエチレンを用いる場合は中密度ポリエチレン、及び
高密度ポリエチレンとも相溶性を有するものが望まし
い。この有機系蓄熱材としては、特に限定はしないが、
具体的には、パラフィン、パラフィンワックス、イソパ
ラフィン、ポリエチレンワックス等のハイドロカーボ
ン、脂肪酸、及び脂肪酸エステル類（以下脂肪酸類と記
す）等が挙げられる。これらは１種のみを用いてもよい
し、２種以上を併用してもよい。なお、熱交換する媒体
である熱媒が水分を含む場合は、脂肪酸類を劣化させる
ので、ハイドロカーボンの方が好ましい。上記有機系蓄
熱材は、蓄熱の効率を保持する点より、２０ｃａｌ／ｇ
以上の融解熱量を有する結晶性物質であることが望まし
い。

【００１４】上記エチレン−α−オレフィン共重合体
Ａ、および強度を向上するための上記エチレンポリマー
から蓄熱体（１５）を構成した場合は、エチレンポリマ
ーを含む樹脂総量と、有機系蓄熱材の配合比率は、例え
ば樹脂は１０〜７０重量％、有機系蓄熱材は３０〜９０
重量％が適当である。上記樹脂の比率が上記範囲を下回
ると有機系蓄熱材が熱媒流路（１８）へ溶出する恐れが
あり、有機系蓄熱材の比率が上記範囲を下回ると蓄熱量
が低下し熱交換量の減少につながる。さらに、エチレン
−α−オレフィン共重合体Ａ、上記エチレンポリマー、
及び有機系蓄熱材の配合比率は、例えば、エチレン−α
−オレフィン共重合体Ａは５〜６０重量％、上記エチレ
ンポリマーは０〜６５重量％、有機系蓄熱材は３０〜９
０重量％、但し樹脂の合計は１０〜７０重量％が適当で
ある。エチレン−α−オレフィン共重合体Ａの比率が上
記範囲を下回ると有機系蓄熱材が熱媒の流路（１８）へ
溶出する恐れがあり、エチレン−α−オレフィン共重合
体Ａの比率が上記範囲を越えると蓄熱量が低下する傾向
を示す。

【００１５】上記エチレン−α−オレフィン共重合体Ａ
に有機系蓄熱材を担持させるには、例えば、前記エチレ
ン−α−オレフィン共重合体Ａの融点以上の温度、又ポ
リエチレンを使用する場合は、ポリエチレン、前記エチ
レン−α−オレフィン共重合体Ａの融点以上の温度で混
練機等で混練し、この溶融混合物を成形することによっ
て実現できる。上記蓄熱体（１５）は、例えば、押出成
形、射出成形等通常のプラスチックの成形方法で製造す
ることができる。上記蓄熱体（１５）には、樹脂、及び
有機系蓄熱材の他に必要に応じて、各種無機のフィラ
ー、難燃剤、酸化防止剤等を添加し、分散させてもよ
い。

【００１６】本発明においては、熱交換素子（１７）は
円柱形の蓄熱体（１５）と、この蓄熱体（１５）の両端
面間にわたって連通する熱媒の流路（１８）で構成され
ている。この流路（１８）を通過する熱媒と蓄熱体（１
５）とが直接接触するので熱交換が高速化される。上記
熱媒の流路（１８）は、熱媒の流路（１８）を有する蓄
熱体（１５）を一段成形で形成することもできるし、ブ
ロック状に形成した蓄熱体（１５）を旋盤、ボール盤等
の後加工によって形成してもよい。

【００１７】上記蓄熱体（１５）とハウジング（１０）
の間に設けられている間隙（２４）は、熱交換による温
度上昇で蓄熱体（１５）が体積膨張する際に、蓄熱体
（１５）の体積膨張を吸収するので、蓄熱体（１５）の
体積膨張で蓄熱体（１５）に設けた熱媒の流路（１８）
を、膨張に伴ってハウジング（１０）に与えた反作用を
受けて閉塞することなく、熱媒と蓄熱体（１５）の接触
面積を保持して熱交換を行う。また放熱の際には蓄熱体
（１５）の体積が収縮するので、上記間隙（２４）を熱
媒の流路として利用してもよい。この間隙（２４）を熱
媒の流路（１８）とする場合は、熱媒と蓄熱体（１５）
の接触面積が増大し熱交換の効率を向上することができ
る。この間隙（２４）は使用する最高温度での蓄熱体
（１５）の体積膨張以上の容積であることが好ましい。
上記間隙（２４）としては、空間のみを意味するもので
なく、蓄熱体（１５）の膨張を吸収するものならば、限
定されない。従って、間隙（２４）は、例えば、軟質発
砲ウレタン、ガラス繊維等の圧縮性のある多項質の材料
を充填した層でもよいし、ハウジング（１０）に蓄熱体
（１５）をフィンで固定することによる空間でもよい。

【００１８】上記熱媒としては、例えば、水、エチレン
グリコール、プロピレングリコール、及びこれらの水溶
液等の各種液体、空気等の各種ガスが挙げられる。

【００１９】

【実施例】以下、本発明の流路（１８）の変化を熱交換
量の測定によって確認した実施例と比較例を挙げる。実
施例及び比較例で用いた樹脂の特性を表１に、有機系蓄
熱材の特性を表２に、配合を表３に示した。

【００２０】実施例１ 密度が０．９２５ｇ／ｃｍ³ 以下のエチレン−α−オレ
フィン共重合体Ａとして、密度０．８７ｇ／ｃｍ³ のタ
フマーＰ０６８０（三井石油化学株式会社製）、高密度
ポリエチレンとして、密度０．９５７ｇ／ｃｍ³ のＳ６
００６Ｍ（昭和電工株式会社製）、有機系蓄熱材とし
て、結晶性アルキルハイドロカーボンであるＨＮＰ−９
（日本精蝋株式会社製）を用いた。なお、密度はＪＩＳ
−Ｋ−６７６０に基づき測定した。

【００２１】上記タフマーＰ０６８０を２０重量部（以
下部と記す）、Ｓ６００６Ｍを１０部、ＨＮＰ−９を７
０部の比率で配合して成形材料とした。この成形材料を
２軸式混練押出機に供給し、１５０℃に加熱しながら混
練した溶融物を冷却し、直径１００ｍｍ、長さ１５０ｍ
ｍの図１、図２に示した円柱状の蓄熱体（１５）を得
た。

【００２２】上述の得られた蓄熱体（１５）に熱媒の流
路（１８）として半径６ｍｍの貫通孔を９１本設け、熱
交換素子（１７）とした。この熱交換素子（１７）を内
径１０５ｍｍ、長さ２００ｍｍのアルミ製の円筒形のハ
ウジング（１０）に入れ、円柱状の蓄熱体（１５）の側
面とハウジング（１０）の間の間隙（２４）として、軟
質発砲ウレタンの層を設けた。この円筒形のハウジング
（１０）は、熱交換素子（１７）の前後端面に熱媒の入
口（１１）と出口（１２）を設けて構成されている。こ
のハウジング（１０）の外側には、断熱材としてグラス
ウール（１９）が１０ｍｍ巻かれている。これを、熱交
換器（２３）とした。

【００２３】実施例２ 密度が０．９２５ｇ／ｃｍ³ 以下のエチレン−α−オレ
フィン共重合体Ａとして、密度０．８９ｇ／ｃｍ³ のＥ
ＵＬ１３０（住友化学工業株式会社製）、有機系蓄熱材
として、結晶性アルキルハイドロカーボンであるＨＮＰ
−９を用いた。

【００２４】上記ＥＵＬ１３０を３０部、ＨＮＰ−９を
７０部の比率で配合して成形材料とした。この成形材料
を２軸式混練押出機に供給し、１５０℃に加熱しながら
混練した溶融物を冷却し、直径１００ｍｍ、長さ１５０
ｍｍの円柱状の蓄熱体（１５）を得た。

【００２５】この蓄熱体（１５）を実施例１と同様に加
工し、熱交換素子（１７）を得、この熱交換素子（１
７）を実施例１と同様の円筒形のハウジング（１０）に
入れ、上記蓄熱体（１５）をハウジング（１０）にフィ
ンで固定し、蓄熱体（１５）とハウジング（１０）の間
の間隙（２４）として、空隙を設けた。このハウジング
（１０）の外側には、断熱材としてグラスウール（１
９）が１０ｍｍ巻かれている。これを、熱交換器（２
３）とした。

【００２６】比較例１ エチレン−α−オレフィン共重合体として、密度０．９
２５ｇ／ｃｍ³ のＦ１５（東ソー株式会社製）、有機系
蓄熱材として、結晶性アルキルハイドロカーボンである
ＨＮＰ−９を用いた。

【００２７】上記Ｆ１５を３０部、ＨＮＰ−９を７０部
の比率で配合して成形材料とした。この成形材料を２軸
式混練押出機に供給し、１５０℃に加熱しながら混練し
た溶融物を冷却し、直径１００ｍｍ、長さ１５０ｍｍの
円柱状の蓄熱体（１５）を得た。

【００２８】この蓄熱体（１５）を実施例１と同様に加
工し、熱交換素子（１７）を得た。この熱交換素子（１
７）を内径１００ｍｍ、長さ２００ｍｍのアルミ製の円
筒形のハウジング（１０）に入れた。円柱状の蓄熱体
（１５）の側面はハウジング（１０）に直接接触した以
外は実施例１と同様にこの円筒形のハウジング（１０）
に熱媒の入口（１１）と出口（１２）を設け、外側は断
熱材としてグラスウール（１９）を１０ｍｍ巻いた。こ
れを熱交換器とした。

【００２９】比較例２ 密度が０．９２５ｇ／ｃｍ³ 以下のエチレン−α−オレ
フィン共重合体ＡとしてタフマーＰ０６８０、高密度ポ
リエチレンとしてＳ６００６Ｍ、有機系蓄熱材として、
結晶性アルキルハイドロカーボンであるＨＮＰ−９を用
いた。

【００３０】上記タフマーＰ０６８０を２０部、Ｓ６０
０６Ｍを１０部、ＨＮＰ−９を７０部の比率で配合して
成形材料とした。この成形材料を２軸式混練押出機に供
給し、１５０℃に加熱しながら混練した溶融物を冷却
し、直径１００ｍｍ、長さ１５０ｍｍの円柱状の蓄熱体
（１５）を得た。

【００３１】この蓄熱体（１５）を実施例１と同様に加
工し、熱交換素子（１７）を得た。この熱交換素子（１
７）を比較例１と同様の円筒形のハウジング（１０）に
入れた。これを、熱交換器とした。

【００３２】比較例３ 図３に示す如く、蓄熱材（２０）としてＨＮＰ−９を厚
み１ｍｍのポリプロピレン製の容器（２１）に充填し、
熱交換素子とした。上記ポリプロピレン製の容器（２
１）は１０ｍｍ×９５ｍｍ×１５０ｍｍを１個、１０ｍ
ｍ×８５ｍｍ×１５０ｍｍを２個、１０ｍｍ×７０ｍｍ
×１５０ｍｍを２個、１０ｍｍ×４０ｍｍ×１５０ｍｍ
を２個作製し、指示板で円筒型のハウジング（１０）に
固定した。この円筒型のハウジング（１０）の間の空間
（２２）を熱媒の流路とした。このハウジング（１０）
の外側は、断熱材としてグラスウール（１９）が１０ｍ
ｍ巻かれている。これを熱交換器とした。

【００３３】比較例４ 図４に示す如く、蓄熱材（２０）として水酸化バリウム
（Ｂａ（ＯＨ）₂ ・８Ｈ₂ Ｏ）を厚み１ｍｍのポリプロ
ピレン製容器（２１）に充填し、平板状の蓄熱体を作製
した。上記ポリプロピレン製の容器（２１）は１０ｍｍ
×９５ｍｍ×１５０ｍｍを１個、１０ｍｍ×８５ｍｍ×
１５０ｍｍを２個、１０ｍｍ×６５ｍｍ×１５０ｍｍを
２個作製し、指示板で円筒型のハウジング（１０）に固
定した。この円筒型のハウジング（１０）の間の空間
（２２）を熱媒の流路とした。このハウジング（１０）
の外側には、断熱材としてグラスウール（１９）が１０
ｍｍ巻かれている。これを熱交換器とした。

【００３４】得られた実施例１、２、及び比較例２、
３、４の熱交換器（２３）に水を熱媒とした場合の放熱
量を測定した。熱交換器に９０℃の水を５リットル／ｍ
ｉｎの割合で２時間流した後、２０℃の水を５リットル
／ｍｉｎの割合で流して熱を取り出した。放熱量は下式
により求めた。・放熱量＝（出口の熱媒の温度−入口の
熱媒の温度）×熱媒の流量結果は図５のとおり実施例は
熱交換の立ち上がり速度が速かった。

【００３５】なお、蓄熱体（１５）の溶出について確認
した。得られた実施例１、２、及び比較例１、２の溶出
率を次の条件で求めた。熱交換器に９０℃の熱媒を５リ
ットル／ｍｉｎの割合で２時間蓄熱した。次に２０℃の
熱媒を５リットル／ｍｉｎの割合で３０分間流し、３０
分放熱する寒熱サイクルを５０回行った。熱媒として
は、水、エチレングリコール、プロピレングリコールを
用いた。試験後、熱交換素子（１７）を取り出し、熱媒
を除去し、熱交換素子（１７）の減少した重量から溶出
率を計算した。 ・溶出率（％）＝（熱交換素子の重量減少量／初期の熱
交換素子の重量）×100 結果は表４のとおり、比較例１のみ溶出があった。

【００３６】

【表１】

【００３７】

【表２】

【００３８】

【表３】

【００３９】

【表４】

【００４０】

【発明の効果】本発明によれば、熱媒の流路（１８）に
蓄熱体（１５）と熱媒を仕切る壁が不要となり、熱媒と
蓄熱体（１５）が直接接触し、且つ、温度の上昇により
蓄熱体（１５）が体積膨張しても、熱媒と蓄熱体（１
５）に設けた流路（１８）を閉塞しないので、熱媒の流
量は減少しないから熱交換の立ち上がりが速い熱交換器
が得られる。例えば、前述のエンジンからの排熱を利用
し蓄熱する熱交換器に有用である。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の実施例に係る熱交換器を透視した斜視
図である。

【図２】本発明の実施例に係る熱交換器の断面図であ
る。

【図３】従来の熱交換器の断面図である。

【図４】従来の熱交換器の断面図である。

【図５】本発明の実施例及び比較例に係る熱交換素子の
放熱量の測定結果を示す。

【図６】従来例の自動車用暖房装置の全体を示すブロッ
クである。

【図７】従来例の蓄熱器の説明図である。

【図８】従来例の蓄熱体の説明図である。

【符号の説明】

１０ ハウジング １１ 入口 １２ 出口 １５ 蓄熱体 １７ 熱交換素子 １８ 流路 １９ グラスウール ２０ 蓄熱材 ２１ 容器 ２２ 空間 ２３ 熱交換器 ２４ 間隙

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【手続補正書】

【提出日】平成５年３月８日

【手続補正１】

【補正対象書類名】明細書

【補正対象項目名】０００８

【補正方法】変更

【補正内容】

【０００８】以下、本発明を実施例として示した図面を
参照しながら説明する。図１は本発明の一実施例に係る
熱交換器を透視した斜視図である。なお、熱交換器の形
状は、これに限定されるものではない。

【手続補正２】

【補正対象書類名】明細書

【補正対象項目名】００１２

【補正方法】変更

【補正内容】

【００１２】上記蓄熱体（１５）は、蓄熱体（１５）の
強度を向上させるために、樹脂として、上記エチレン−
α−オレフィン共重合体Ａと共に、中密度ポリエチレ
ン、高密度ポリエチレン、及び上記エチレン−α−オレ
フィン共重合体Ａより大きい密度を有するエチレン−α
−オレフィン共重合体Ｂのうち少なくとも１種以上のエ
チレンポリマーを用いると、蓄熱体（１５）の形状保持
力を高めることができる。特に、エチレン−α−オレフ
ィン共重合体Ａが密度０．９００ｇ／ｃｍ³ 以下の場合
は、高温になると形状を保持し得ないので強度、及び形
状保持のため、エチレン−α−オレフィン共重合体Ｂの
添加は効果的である。上記エチレン−α−オレフィン共
重合体Ｂは上記エチレン−α−オレフィン共重合体Ａよ
り大きい密度を有し、具体的には０．９１０ｇ／ｃｍ³
以上が好ましく、特に０．９３０ｇ／ｃｍ³ 以上がさら
に好ましい。なお、上記中密度ポリエチレン、及び高密
度ポリエチレンは、ＪＩＳ−Ｋ−６７６０で規定されて
いるものであって、高圧法の低密度ポリエチレンでは、
蓄熱体（１５）の強度向上が達成できない。

【手続補正３】

【補正対象書類名】明細書

【補正対象項目名】００１３

【補正方法】変更

【補正内容】

【００１３】上記有機系蓄熱材は固−液間を可逆的に相
転移する性質を有する物質であって、エチレン−α−オ
レフィン共重合体Ａと相溶性を有するものが望ましく、
中密度ポリエチレン、及び高密度ポリエチレンを用いる
場合は中密度ポリエチレン、及び高密度ポリエチレンと
も相溶性を有するものが望ましい。この有機系蓄熱材
は、樹脂として、エチレン−α−オレフィン共重合体Ａ
のみを用いる場合は、エチレン−α−オレフィン共重合
体Ａよりも低融点であり、上記複数の樹脂を用いる場合
は、エチレン−α−オレフィン共重合体Ａ、エチレン−
α−オレフィン共重合体Ｂ、中密度ポリエチレン、及び
高密度ポリエチレンのうち少なくとも１種より低融点で
あることが望ましい。この有機系蓄熱材としては、特に
限定はしないが、具体的には、パラフィン、パラフィン
ワックス、イソパラフィン、ポリエチレンワックス等の
ハイドロカーボン、脂肪酸、及び脂肪酸エステル類（以
下脂肪酸類と記す）等が挙げられる。これらは１種のみ
を用いてもよいし、２種以上を併用してもよい。なお、
熱交換する媒体である熱媒が水分を含む場合は、脂肪酸
類を劣化させるので、ハイドロカーボンの方が好まし
い。上記有機系蓄熱材は、蓄熱の効率を保持する点よ
り、２０ｃａｌ／ｇ以上の融解熱量を有する結晶性物質
であることが望ましい。

【手続補正４】

【補正対象書類名】明細書

【補正対象項目名】００１７

【補正方法】変更

【補正内容】

【００１７】上記蓄熱体（１５）とハウジング（１０）
の間に設けられている間隙（２４）は、熱交換による温
度上昇で蓄熱体（１５）が体積膨張する際に、蓄熱体
（１５）の体積膨張を吸収するので、蓄熱体（１５）の
体積膨張で蓄熱体（１５）に設けた熱媒の流路（１８）
を、膨張に伴ってハウジング（１０）に与えた反作用を
受けて閉塞することなく、熱媒と蓄熱体（１５）の接触
面積を保持して熱交換を行う。また放熱の際には蓄熱体
（１５）の体積が収縮するので、上記間隙（２４）を熱
媒の流路として利用してもよい。この間隙（２４）を熱
媒の流路（１８）とする場合は、熱媒と蓄熱体（１５）
の接触面積が増大し熱交換の効率を向上することができ
る。この間隙（２４）は使用する最高温度での蓄熱体
（１５）の体積膨張以上の容積であることが好ましい。
上記間隙（２４）としては、空間のみを意味するもので
なく、蓄熱体（１５）の膨張を吸収するものならば、限
定されない。従って、間隙（２４）は、例えば、軟質発
砲ウレタン、ガラス繊維等の圧縮性のある多孔質の材料
を充填した層でもよいし、ハウジング（１０）に蓄熱体
（１５）をフィンで固定することによる空間でもよい。

【手続補正５】

【補正対象書類名】明細書

【補正対象項目名】００３２

【補正方法】変更

【補正内容】

【００３２】比較例３ 図３に示す如く、蓄熱材（２０）としてＨＮＰ−９を厚
み１ｍｍのポリプロピレン製の容器（２１）に充填し、
熱交換素子とした。上記ポリプロピレン製の容器（２
１）は１０ｍｍ×９５ｍｍ×１５０ｍｍを１個、１０ｍ
ｍ×８５ｍｍ×１５０ｍｍを２個、１０ｍｍ×７０ｍｍ
×１５０ｍｍを２個、１０ｍｍ×４０ｍｍ×１５０ｍｍ
を２個作製し、支持板で円筒型のハウジング（１０）に
固定した。この円筒型のハウジング（１０）の間の空間
（２２）を熱媒の流路とした。このハウジング（１０）
の外側は、断熱材としてグラスウール（１９）が１０ｍ
ｍ巻かれている。これを熱交換器とした。

【手続補正６】

【補正対象書類名】明細書

【補正対象項目名】００３３

【補正方法】変更

【補正内容】

【００３３】比較例４ 図４に示す如く、蓄熱材（２０）として水酸化バリウム
（Ｂａ（ＯＨ）₂ ・８Ｈ₂ Ｏ）を厚み１ｍｍのポリプロ
ピレン製容器（２１）に充填し、平板状の蓄熱体を作製
した。上記ポリプロピレン製の容器（２１）は１０ｍｍ
×９５ｍｍ×１５０ｍｍを１個、１０ｍｍ×８５ｍｍ×
１５０ｍｍを２個、１０ｍｍ×６５ｍｍ×１５０ｍｍを
２個作製し、支持板で円筒型のハウジング（１０）に固
定した。この円筒型のハウジング（１０）の間の空間
（２２）を熱媒の流路とした。このハウジング（１０）
の外側には、断熱材としてグラスウール（１９）が１０
ｍｍ巻かれている。これを熱交換器とした。

Claims (4)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 エチレン−α−オレフィン共重合体Ａ
   と、このエチレン−α−オレフィン共重合体Ａに担持さ
   れた、固−液間を可逆的に相転移する有機系蓄熱材を構
   成材料とする蓄熱体（１５）、この蓄熱体（１５）に直
   接接触する熱媒の流路（１８）を備える熱交換素子（１
   ７）、及びこの熱交換素子（１７）を収容するハウジン
   グ（１０）を備えた熱交換器であって、上記蓄熱体（１
   ５）とハウジング（１０）の間に間隙（２４）を設けて
   いることを特徴とする熱交換器。
2. 【請求項２】 上記エチレン−α−オレフィン共重合体
   の密度が０．９２５ｇ／ｃｍ³ 未満であることを特徴と
   する請求項１の熱交換器。
3. 【請求項３】 上記蓄熱体（１５）が、さらに中密度ポ
   リエチレン、高密度ポリエチレン、及び上記エチレン−
   α−オレフィン共重合体Ａより大きい密度を有するエチ
   レン−α−オレフィン共重合体Ｂのうち少なくとも１種
   以上のエチレンポリマーを構成材料とすることを特徴と
   する請求項１又は２の熱交換器。
4. 【請求項４】 上記有機系蓄熱材が結晶性アルキルハイ
   ドロカーボン、結晶性脂肪酸、及び結晶性脂肪酸エステ
   ルから選ばれる少なくとも１つであることを特徴とする
   請求項１乃至３いずれかの熱交換器。