JPS602896A - 蓄熱材ユニツトの製造方法 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 本発明は、潜熱蓄熱材を蓄熱材料として用い、蓄熱装置
内に配設して熱交換媒体との間で効率のよい熱交換を行
なうことができる蓄熱材ユニッｌ−の製造方法に関する
ものである。

従来から、熱エネルギを貯蔵するために潜熱を利゛用す
る蓄熱物質が利用されている。かような潜熱利用型蓄熱
材（以下単に蓄熱材と略称する）は、物質の凝固−溶解
の相変化に際して潜熱を発生するもので、水や岩石など
の顕熱を利用する蓄熱手段に比較して、体積当りの蓄熱
量が大ぎいこと、設置スペースを小さくできること、一
定の）品度で熱供給ができること等の利点を有する。

蓄熱材を実際に蓄熱槽などの蓄熱装置に用いる場合には
、蓄熱材を筒状容器内に充填密封して蓄熱＋オユニツｉ
〜とし、このユニットの複数個を気体または液体の熱交
換媒体の流れの中に配置づる方ｄ、が一般に行なわれて
いる。

蓄熱材を充１眞するための筒状容器としては、ｊスなど
の金属製の罐詰状のものく例えばダウ・ケミカル社のヒ
ート・セル）や、靭性のプラスチック製管状容器の両端
をピンチシールしたちのく特開昭５（３−５３３９３）
などが提案されている。

Ｊ、た、蓄熱材体積膨張による内圧変化に伴って形状変
形しろるたわみ性のプラスチックフィルｌ＼容器を用い
て円柱状、角柱状、板状、球状などの形状とした蓄熱材
ユニットも提案されている（特開昭５６〜１０３２７４
）。

しかしながら、かような蓄熱材ユニットを製造するに際
しては、上述の如き従来の製造方法においては、予め作
製しｌζ容器内に所定量の蓄熱材ユニツ］〜を充１眞密
封するため、容器製作費やその加工費用がかかって製造
コストが高くなり、製造工程も煩雑になるという不利益
を有している。

そこで本発明化等は、蓄熱側ユニットの製造方法につい
て鋭意研究した結果、蓄熱材自体を予め所望形状に角形
したのち、これをその表面で形成させた樹脂皮膜によっ
てコーティングすることにＪ：す、内部蓄熱材の体積膨
張による内圧変化に伴って変形しろる所望形状の蓄熱材
ユニットを安価かつ容易に製造できることを見出し、本
発明を完成させたものである。

づ−なわち本発明による蓄熱材ユニットの製造方法は、
潜熱蓄熱材をその融点付近あるいは融点以上に加熱して
軟化あるいは溶融状態とし、この状態で所望形状に角形
して冷却、凝固せしめることによりブロックを形成し、
皮膜形成能を右する樹脂の有機溶媒溶液に該ブロックを
浸漬しあるい（コ該樹脂の有（幾溶媒溶液を該ブロック
にスプレーしたのち乾燥して該ブロック表面を該樹脂皮
膜でコーティングすることを特徴とするものである。

本発明において使用する蓄熱材としては、融点、潜熱伍
、安定ｉ生、可逆性などの使用条件を考１・見しＣ１既
知の潜熱蓄熱材物質の中から適宜）Ｖ択して用いること
ができる。具体的には、例えばり、　ｉ　Ｎ　Ｏ，・３
　Ｈ２Ｏ，Ｎ　ｃ１２Ｓ　Ｏ，・１０１−１□○。

Ｃａ（１２・　６　ト１１０　、Ｎ　ａ２１−Ｉ　Ｐ　
０４　・　１　２　Ｈ２Ｏ。

ＣａＢｒ２・６Ｈ２０，Ｚｎ　（Ｎｏ、）、・６１−１
．０゜ＣＨ３ＣＯＯＮａ　・３Ｈ，Ｏ，Ｃａ　（Ｎｏ古
・４＋１．Ｏ，Ｎｎ２Ｓ、０３−　５　ト１□０　、　
Ｎ　８２Ｂ、０．７−　１　０　１−１２０　。

Ｍ　Ｏ＜　Ｎ　Ｏ，）□・３　Ｈ，Ｏ、Ｍｏ　（Ｎ　Ｏ
，）２・６　Ｈ２Ｏ。

Ｆｅ　（Ｎｏ、）、・６１−１．０．Ｂａ　（Ｏｌ−１
＞２・８Ｈ２０゜５ｒ（ＯＨ）　・８ＨＯ，ＡβＫ（Ｓ
Ｏ２）２・１２１−１．０．　（Ｎｌ−１４）　Ａ−ｊ
２　（Ｓｏイ）２・１２　＋−１，０等の１種または２
種以上の混合物を前記のごとき使用糸イ！Ｆに応じて選
択使用できる。

また、必要に応じて前記の蓄熱材物質に核発生剤や相分
離防止用のゲル化剤を添加してもよい。核発生剤として
は、例えばホウｏエナトリウム、リン酸二水素ナトリウ
ム、リン酸三ナトリウム等が使用でき、一般には蓄熱材
物質重量の０．５〜１０！凪％の範囲で添加することが
できる。また相分闇１防市用のゲル化剤としては、例え
ばカルボキシメチルセルロース、ポリビニルアルコール
、ポリアクリル酸ナトリウム等が使用でき、一般的には
苺熱材物質干最の０．１〜５重量％の範囲で添加するこ
とができる。

本発明を実施づ−るに際しては、先ず上述のようｆｃｒ
蓄熱蓄熱その融点付近あるいは融点以上の温度に加熱し
て軟化状態あるいは溶融状態とする。この状態で所望の
形状に角形１）で、冷却・凝固せしめることによりブロ
ックを形成させる。

イ」正方法どしては、Ｉｆｉ用的な押出成形、加圧成形
または射出成形などの成形方法や、型をつくってその中
に溶融状の蓄熱（Δを流し込む方法等が採用できる。ま
た、大きなブロックを予め作つだのちこれを所望寸法に
切断して小さなブロック１こしてもＪ：い。ンに１固さ
せる際の冷却は、室温で放冷してもよいが、付形用の金
型の外部に冷２．０水を流（７て積極的に冷ムロするこ
とが好ましく、一般には蓄熱材の融点より約２０℃程度
は低い温度で冷却することが望ましい。

ブロックの形１／？とじては、円往状、角柱状。

板状９球状など自由に選択できるが、蓄熱材ユニット使
用時の内部蓄熱材の熱膨張、収縮を吸１１）でき、かつ
蓄熱材ユニットを多数個集積した状態で使用する際にユ
ニット同士の接点を少なくし熱媒との熱交換をしやすく
するために好適なブロック形状としては、例えば断面が
楕円形の楕円柱状あるいはこの楕円柱状の両端部を扁平
にした形状などを採用することができる。

次に、かくして得られた蓄熱材の凝固ブロックを、皮膜
形成能のある樹脂の有１幾溶媒溶液中に浸漬づるか、あ
るいはこの樹脂溶液をブロック表面にスプレーする。皮
膜形成能のあるｍ脂としては一般に熱可塑性樹脂が使用
でき、特にボリエチレン、ポリプロピ１ノン、ポリ塩化
ビニルおよびその」（手合体、ポリエステル、ポリアミ
ド、ポリカーボネート、ポリビニルアセクール、ポリ塩
化ビニリデン等が好ましく使用できる。＜’＋ｊ脂ｉ８
液（Ｊ、これらの樹脂の有機溶媒に対して一般的には０
．５〜３０重但％、好ましくは１〜１０ｆｆｉｆｉ１９
６の範囲で樹脂を溶解して調製づ−る。

樹脂溶液にブ［Ｊツクを浸漬して引−ヒけたのち、ある
いは樹脂溶液をブロックにスプレーしたのち乾燥Ｊ−る
ことによって、樹脂皮膜が形成され、ブロック表面がこ
の樹脂皮膜でコーティングされた蓄熱材ユニツ）へが１
９られる。また必要に応じてこの）う・１脂皮賑の上に
さらに別の種類の樹脂皮膜を前記と同様にしてコーティ
ングすることによって、ｌＮ１脂皮躾の多層コーティン
グを形成ざ１↓、気密・１ｊ１や耐久性を向上さけるこ
とができる。

ざらにまた、上記の樹脂溶液中にアルミニウム箔粉をこ
の樹脂溶液に対して０．５〜３０重量％の範囲で添加す
る場合には、１９られる１Ｇ１脂皮膜の耐水分透過性が
向上し、特に吸湿性のある蓄熱材を用いる場合には望ま
しい。

樹脂溶液のブロック表面での乾燥に際しては、室温にて
自然乾燥さ１Ｌでちｊ：いか、低温で送風乾燥してもよ
い。

ここで留意づべぎ点は、蓄熱÷Ａを付形し凝固させてブ
ロック化したのちの一連の工程、すな４つも樹脂溶液中
への浸漬あるいは樹脂溶液のスプレーエ（♀やその後の
乾燥工程を、蓄熱材の融点以下の温度で行なうことであ
る。融点以上の調度にｌｌ室される場合には、好適な形
状にイリ形した凝固ブロックが溶融して変形してしまい
、が上うな変形状態てｌＮ４脂皮躾にＪ：リコーティン
グされた蓄熱材コ、ニットは、使用に際して蓄熱−放熱
（ｊ−イクルを線返すと、１り・１脂皮膜が破壊しゃ１
°くなろので好ましくない。

以下に実施例を挙げて本発明をさらに説明する。

実Ｆｔｉｉ　１列　１　。

Ｎａ　Ｓｏ　・１０ｆ−ＩＱ　１００ｆｆｌｆｉ）部　
４ Ｎ　ａ、Ｂ２Ｏ，７・１０　ｌ−１□０　、１　手ｍ部
カルボキシメヂルセルロース　１重量部上記組成の蓄熱
材を７０℃に加温して溶融ざＶ、この溶融物を押出成形
により付形し、冷却・凝固せしめて短径７ｍｍ、長径１
５ｍｍ、艮ざ２００ｍｍの（ｈ円柱状のブロックを形成
した。この場合の冷却は、金型外部に冷却水を流すこと
により行なった。

この）［Ｊツクを、ポリＪｎ化ビニルー酢酸ビニル共車
合体の１小爪％アセｌ−ン溶液中に浸漬し、引」二げた
のら用乾した。ブロック表面に形成されたポリ塩化ビニ
ル−酢酸ビニル共重合体皮膜の厚ざ：Ｊ５０μ■口てあ
った。

ｊｑられた蓄熱）ｒＡユニッ１への融点は３０〜３２℃
、５０’Ｃの温かい空気および１０℃の冷たい空気によ
る蓄熱と放熱のサイクルは１０００回まで可自ヒて゛あ
っＩこ・ 実施例２゜ Ｍ　ｇ　（Ｎ　Ｏ，＞２　・　６　Ｆ１２０　１０　重
　吊　部Ｚ　ｎ　＜　Ｎ　Ｏ，＞２−６　ｌ−１，０９
０重量部上記組成の蓄熱材を５０°Ｃに加温して溶融さ
ｕｌこの溶融物を厚さ３０１１１＋１１の金属製枠に流
し込み、冷！、０・凝固せしめてブロックを形成したの
ら、このブロックを３０　Ｘ　３０　Ｘ　１００＋＋＋
ｎ＋の直方体ブロックに切断した。この１易合の冷ム０
は忰り１部に冷却水を流づことにより行なった。

切断した直方体ブロックを、先ずポリ塩化ビニル−酢酸
ビニル共重合体の１千但％アけ１〜ン溶液に浸漬して引
上げたのち風乾し、次にこれをポリカーボネートの５重
量％塩化メチレンン容液に浸漬して引上げたのち風乾し
、最後にポリ１［１ピレンの１重量％ペンタン溶液に浸
漬して引上げたのち風乾した。か（して、下層に厚さ４
０ｕｍのポリ塩化ビニル−酢酸どニル共重合体皮膜、中
間層に厚さ８Ｑ　ｆｌｎ＋のポリカーボネー１へ皮膜、
さらにその上図に狸さ３０μｍのポリプロピ１ノン皮膜
でコーティングされた蓄熱材ユニットが得られた。

この蓄熱材コニットを６０℃の温水および５°Ｃの冷水
に各々３０分間宛交互に浸漬させるす２イクルを５００
回繰返したところ、融点は３９〜・１１°Ｃ，？Ｍ熱■
は３５Ｃａｌ／’ｇであり、蓄熱（Ａコニソ１−の水分
吸収は認１ぬられなかった。

実施例３゜ 実施例２において、最上層のポリプロピレン皮１１４％
を形成させる際に、２重邑％のアルミニウム箔粉（アル
ミペースト１ｕ＋ＯＭＡ、東洋アルミニウム（ｌｉｔ）
　％Ｊ　）を均一に分散させたポリプロピレンの１重石
％ペンタン溶液を用いてスプレーガンにより吹きつけて
風乾した。

かく１ノで、下層に厚さ４０／１１１のポリ１ｎ化ビニ
ル−酢酸ビニル共重合体皮膜、中間層に厚さ８０１１ｍ
のポリカーボネート皮膜、さらにその上層に厚さ３５１
１ｍのアルミニウム箔扮入りポリプロピｌノン皮膜でコ
ーティングされた蓄熱材ユニツし・が得られた。

この蓄熱材ユニットを８０℃の温水および５℃の冷水に
各々３０分宛交互に浸漬させるサイクルを１０００回繰
返したところ、融点、潜熱最とも実施例２と同じとなり
、蓄熱材ユニットの水分吸収は認められなかった。

以−りの説明かられかるように本発明方法によれば、予
め作製した容器内に蓄熱材を充填密封りる方払に比べて
、簡単な工程でしかも安価に蓄熱材ユニットを製造する
ことができる。また、軟化あるいは溶融状態の蓄熱材を
冷２．１′ｌ−凝・固せしめ′Ｃ付形した形状をそのま
ま蓄熱材ユニッ１〜の最終的形状としうるから、任意か
つ所望の形状の蓄熱材ユニットが容易に得られる。従っ
て、蓄熱装置内に蓄熱材ユニットを配列して鮎交操媒体
を流した場合に最も圧力ｊ１失が小さく効果的な潜熱り
文出が１ｑられるような好適な形状の蓄熱材ユニットを
簡便に製造できるという利点がある。

本発明方法により得られた所望形状の蓄熱材ユニットは
、太陽熱温水器や室内暖房用の蓄熱体として効果的に使
用できるものである。

手続ネ市正書（自発） 昭和５８年９月２９日 １、事件の表示 昭和５８年特許願第１０９７４３号 ２、発明の名称 蓄熱材ユニットの製造方法 ３、補正をする者 事件との関係　特許出願人 住所　東京都中央区日本橋小絹町７番２号名称　＜５５
１）ぺんてる株式会社 ４、代理人〒１０４ 住所　東京都中央区銀座８丁目１２ｍ１５号５、補正の
対象 明細書の発明の詳細な説明の欄 ６、補正の内容 （１）明ａ書３頁最下行の「特開昭５６−１０３２７４
　Ｊを、ｙ特開昭５６−１０３２７３　ｊに補正する。

（２）同温４頁４行目の「ユニット」を削除する。

（３）同書７頁１１行目の「同士」を、「同志」に補正
する。

（４）同書１２頁９行目の「アルミペースト」を、「ア
ルペースト」に補正する。

以上 ４６９−

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １、潜熱蓄熱材をその融点付近あるいは融点以上に加熱
   して軟化あるいは溶融状態とし、この状態で所望形状に
   釘形して冷却、凝固せしめることによりブロックを形成
   し、皮膜形成能を有する樹脂の有機溶媒溶液に該ブロッ
   クを浸漬しあるいは該樹脂の有機溶媒溶液を該ブロック
   にスプレーしたのち乾燥して該ブロック表面を該樹脂反
   映でコーティングすることを特許とする蓄熱材ユニット
   の製造方法。 ２、樹脂溶液にブロックを浸漬する工程あるいは樹脂溶
   液をブロックにスプレーする工程、およびその後の乾燥
   工程を潜熱蓄熱材の融点以下の温度で行なう特許請求の
   範囲第１項記載の方法。 ３、皮膜形成能を有する樹脂は、ポリエチレン。 ポリプロピレン、ポリ塩化ビニルおよびその共重合体、
   ポリエステル、ポリアミド、ポリカーボネート、ポリビ
   ニルアセタール ポリ塩化ビニリデンから選ばれる特許請求の範囲第１項
   記載の方法。 ４、樹脂溶液にブロックを浸漬したのち乾燥する工程、
   あるいは樹脂溶液をブロックにスプ　゛レーしたのち乾
   燥する工程を複数回流して、ブロック表面を異種樹脂皮
   膜で多層コーティングする特許請求の範囲第１項記載の
   方法。 ５、樹脂溶液にアルミニウム箔粉を添加する特許請求の
   範囲第１項記載の方法。