ES2377006T3 - Phase change temperature control material and process for manufacturing a phase change temperature control material - Google Patents
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Abstract
Utilización de un material de control de temperatura de cambio de fase a base de una sal en la climatización de edificios y de espacios, con una porción de parafina, en la que la porción de parafina es menor que la porción de sal y la parafina está dispuesta distribuida de manera homogénea en la sal, en la que, además, en el material de control de temperatura de cambio de fase está previsto un disolvente, que se utiliza para el ajuste de una temperatura de solidificación del material de control de temperatura de cambio de fase que se desvía de la temperatura de solidificación de diseño.Use of a phase change temperature control material based on a salt in the air conditioning of buildings and spaces, with a paraffin portion, in which the paraffin portion is smaller than the salt portion and the paraffin is arranged homogeneously distributed in the salt, in which, in addition, a solvent is provided in the phase change temperature control material, which is used for setting a solidification temperature of the change temperature control material phase that deviates from the design solidification temperature.
Description
Material de control de temperatura de cambio de fase y procedimiento para la fabricación de un material de control de temperatura de cambio de fase. Phase change temperature control material and process for manufacturing a phase change temperature control material.
La invención se refiere a la utilización de un material de control de temperatura de cambio de fase de acuerdo con las características de la reivindicación 1 y a un material de control de temperatura de cambio de fase de acuerdo con las características de la reivindicación 2. The invention relates to the use of a phase change temperature control material according to the characteristics of claim 1 and a phase change temperature control material according to the characteristics of claim 2.
Además, la invención se refiere a un procedimiento para la fabricación de un material de control de temperatura de cambio de fase a base de una sal con una porción de parafina. In addition, the invention relates to a process for the manufacture of a phase change temperature control material based on a salt with a portion of paraffin.
Ya se conocen desde hace mucho tiempo materiales acumuladores de calor latente a base de una sal, en particular de un hidrato de sal. No obstante, precisamente en materiales acumuladores de calor latente se plantea el problema de la deformación térmica durante la solidificación. También se habla de sobreenfriamiento. Como se conoce, durante la solidificación se cede una cantidad elevada de calor a temperatura prácticamente constante. Ahora se han observado en materiales acumuladores de calor latente basados en sal diferencias de temperatura de 5 a 10 y a veces más grados en comparación con la temperatura de diseño o bien la temperatura prevista, a la que debería iniciarse propiamente la solidificación. En particular, para una utilización en la climatización de edificios o bien de espacios, esto significa, a la vista de las diferencias implicadas con ello en el nivel de temperatura real durante la emisión de calor, que no se pueden aplicar tales materiales acumuladores de calor latente. Latent heat accumulating materials based on a salt, in particular a salt hydrate, have been known for a long time. However, precisely in latent heat accumulator materials the problem of thermal deformation during solidification arises. There is also talk of supercooling. As is known, during solidification a high amount of heat is yielded at practically constant temperature. Now, temperature differences of 5 to 10 and sometimes more degrees have been observed in latent heat-accumulating materials based on salt compared to the design temperature or the expected temperature, at which solidification should begin. In particular, for use in the air conditioning of buildings or spaces, this means, in view of the differences involved in the actual temperature level during heat emission, that such heat-accumulating materials cannot be applied latent.
A ello hay que añadir que los materiales acumuladores de calor latente a basa de parafina, que se conocen de la misma manera desde hace mucho tiempo, no siempre pueden cumplir la especificación dada, en particular las especificaciones técnicas de edificios (peligro de incendio). To this must be added that the latent heat accumulating materials based on paraffin, which have been known in the same way for a long time, cannot always meet the given specification, in particular the technical specifications of buildings (fire hazard).
Se conoce a partir del documento US-PS 5.532-039 emplear, con la ayuda de material de control de temperatura de cambio de fase microencapsulado en un componente de aislamiento térmico constituido de tipo celular, diferentes materiales acumuladores de calor latente también dentro de la misma célula. De esta manera, debe incrementarse el margen de la temperatura, en el que el componente de aislamiento es efectivo térmicamente. Pero un margen grande de temperatura, en el que tal componente es efectivo, no es deseable precisamente para muchos casos de aplicación. De todos modos no es deseable, si se añade que en un material de control de temperatura de cambio de fase basado en cualquier caso en sal, se puede producir una deformación térmica imprevisible, por ejemplo durante la emisión de la energía térmica. It is known from US-PS 5,532-039 to use, with the aid of microencapsulated phase change temperature control material in a thermal insulation component constituted of cellular type, different latent heat accumulating materials also within it cell. In this way, the temperature range must be increased, in which the insulation component is thermally effective. But a large temperature range, in which such a component is effective, is not desirable precisely for many application cases. In any case, it is not desirable, if it is added that an unpredictable thermal deformation can occur in a phase change temperature control material based in any case on salt, for example during the emission of thermal energy.
Se conoce a partir del documento US 4.561.989 un material de control de temperatura de cambio de fase basado en sal, que contiene un disolvente. No se habla de una influencia sobre el material de control de temperatura de cambio de fase en el sentido de que resulta una temperatura de solidificación distinta a la temperatura de solidificación de diseño y esto de forma selectiva. From US 4,561,989 a salt-based phase change temperature control material, which contains a solvent, is known. There is no talk of an influence on the phase change temperature control material in the sense that a solidification temperature is different from the design solidification temperature and this selectively.
Además, se conoce todavía a partir del documento EP 1215259 A un material de control de temperatura de cambio de fase basado en sal con una porción de disolvente. Aquí tampoco se aborda la cuestión de un ajuste selectivo de la temperatura de solidificación del material de control de temperatura de cambio de fase desviándose de la temperatura de solidificación de diseño. Tampoco en conexión con la climatización de espacios. In addition, a salt-based phase change temperature control material with a solvent portion is still known from EP 1215259 A. Nor does the issue of a selective adjustment of the solidification temperature of the phase change temperature control material deviate from the design solidification temperature. Nor in connection with the air conditioning of spaces.
La invención se ha planteado el cometido de indicar una utilización de un material de control de temperatura de cambio de fase basado en sal con una porción de parafina y con una porción de disolvente de manera ventajosa para la climatización de espacios o bien proporcionar un material de control de temperatura de cambio de fase de este tipo. The invention has set forth the task of indicating a use of a salt-based phase change temperature control material with a portion of paraffin and with a portion of solvent advantageously for the air conditioning of spaces or providing a material of Phase change temperature control of this type.
Este cometido se soluciona en las reivindicaciones 1 y 2 ya mencionadas. This task is solved in claims 1 and 2 already mentioned.
La porción de parafina es menor que la porción de sal y la parafina está dispuesta distribuida de una manera homogénea en la sal. Debido a la porción más reducida de parafina sucede que no se suprimen las propiedades asociadas esencialmente a la sal, como por ejemplo una inflamabilidad más reducida o ausente. La distribución homogénea proporciona previsiblemente las propiedades deseadas en el material de control de temperatura de cambio de fase. De manera sorprendente se ha mostrado que ya una porción relativamente reducida de parafina en el material de control de temperatura de cambio de fase basado en sal actúa como formador de germen y prácticamente no se pueden producir los llamados “efectos de sobreenfriamiento” durante la solidificación del material de control de temperatura de cambio de fase, que son responsables esencialmente de dichas diferentes de temperatura. Lo mismo se muestra también en la acumulación de calor, es decir, durante la transición de los estados agregados desde sólido hasta líquido. La temperatura de emisión llega a ser incluso más estable después de la transición de los primeros ciclos. El agua de cristalización presente en el estado fundido –en un hidrato de sal- con la parafina que se encuentra en ella, dado el caso también con el disolvente que se encuentra en ella, como se indica a continuación todavía con más detalle, se adiciona durante la refrigeración o bien durante la solidificación implicada con ello de nuevo de manera homogénea y estable al cristal salino. La parafina forma en cada proceso de The paraffin portion is smaller than the salt portion and the paraffin is arranged evenly distributed in the salt. Due to the smaller portion of paraffin, the properties essentially associated with salt, such as a reduced or absent flammability, are not suppressed. The homogeneous distribution foreseeably provides the desired properties in the phase change temperature control material. Surprisingly, it has been shown that already a relatively small portion of paraffin in the salt-based phase change temperature control material acts as a germ-forming agent and the so-called "supercooling effects" during solidification of the solid cannot practically occur. Phase change temperature control material, which are essentially responsible for said different temperature. The same is also shown in heat accumulation, that is, during the transition of aggregate states from solid to liquid. The emission temperature becomes even more stable after the transition of the first cycles. The crystallization water present in the molten state - in a salt hydrate - with the paraffin found therein, if necessary also with the solvent found in it, as indicated below in more detail, is added during refrigeration or during solidification involved with it again in a homogeneous and stable manner to the saline crystal. Paraffin forms in each process of
solidificación de nuevo su superficie de germen, lo que excita la formación inmediata de germen igualmente en la sal. También es muy ventajosa la modificación del volumen (reducción) apreciable que se produce en la parafina en el transcurso de la solidificación. También ésta actúa como excitador sobre la formación de germen de la sal. A este respecto, tampoco es necesario que la parafina esté distribuida inmediatamente, por decirlo así “desnuda” en la sal. En principio puede estar dispuesta distribuida también tal vez microencapsulada en la sal. Con respecto a la microencapsulación se remite, por ejemplo, a los documentos WO99/41067 o US 4.708.812 B1. Además se remite también a las publicaciones de la Firma BASF, en último término al seminario técnico Sobic, 3 de Diciembre de 2003, y también al lugar de la literatura Schossig, P.; Henning, H.-M.; Raicu, A. “Mikroverkapselte Phasenwechselmaterialen in Wandverbundsystemen” en: 11º Symposium thermische Solarenergie Mayo 07-11 de 2001, ISBN 3-934681-14-X. En principio, se trata de una envoltura de polímero de un material de cambio de fases como especialmente parafina. Se producen partículas con un tamaño de 3 a 20 !m. solidifies its germ surface again, which excites the immediate formation of germ also in the salt. It is also very advantageous to modify the appreciable volume (reduction) that occurs in paraffin during solidification. It also acts as an exciter on the formation of salt germ. In this regard, it is also not necessary that the paraffin be distributed immediately, so to speak "naked" in the salt. In principle it may also be arranged distributed perhaps microencapsulated in the salt. With respect to microencapsulation, for example, reference is made to WO99 / 41067 or US 4,708,812 B1. In addition, it also refers to the publications of the BASF Firm, ultimately to the Sobic technical seminar, December 3, 2003, and also to the place of literature Schossig, P .; Henning, H.-M .; Raicu, A. “Mikroverkapselte Phasenwechselmaterialen in Wandverbundsystemen” at: 11th Symposium thermische Solarenergie May 07-11, 2001, ISBN 3-934681-14-X. In principle, it is a polymer shell of a phase change material such as paraffin. Particles with a size of 3 to 20 µm are produced.
Como otra tecnología para la distribución fina de PCM como especialmente parafina, para la obtención en primer lugar de un material en polvo, se puede mencionar también la adición a partes de silicio, como se conoce, por ejemplo, a partir del documento US-PS 5.211.949. As another technology for the fine distribution of PCM as especially paraffin, for the first obtaining of a powder material, mention can also be made of the addition to silicon parts, as is known, for example, from US-PS. 5,211,949.
La parafina está disuelta en el material de control de temperatura de cambio de fase basado en sal, En general se trata de una emulsión. Paraffin is dissolved in the salt-based phase change temperature control material. In general it is an emulsion.
Se prefiere que la parafina esté presenta en el material de control de temperatura de cambio de fase basado en sal en una forma que corresponde a una solución. En general, se trata de una emulsión. Por lo tanto para la disolución se utiliza con preferencia un emulgente. Adicionalmente, para la mejora del comportamiento de solución y, dado el caso, para la reducción selectiva del punto de congelación se puede emplear un alcohol mono o polivalente u otra sustancia, que contiene grupos hidroxilo (por ejemplo, azúcar) o bien una sustancia que disuelve hidrato de parafina y/o hidrato de sal (por ejemplo, urea). En principio, se conocen como disolventes para parafina, por ejemplo, también éter y cloroformo. Se ha mostrado de manera sorprendente que una sustancia que disuelve parafina como urea, donde los procesos que se desarrollan en particular entre la urea y la parafina se designan también como unión de inclusión, puede sustituir también al emulgente. De cualquier modo no es necesario ningún emulsionante adicional en este caso. Con la porción de disolvente, pero en particular con una porción de dicho alcohol se puede controlar la medida de le reducción del punto de congelación. Por ejemplo, para ajustar de manera selectiva una temperatura de solidificación que se desvía de la temperatura de solidificación de diseño de un material de control de temperatura de cambio de fase específico basado en sal. A ello se da una importancia especial, puesto que, como se sabe, solamente se conocen materiales acumuladores de calor latente basados en sal con temperaturas de diseño a distancia comparativamente grande. It is preferred that the paraffin be present in the salt-based phase change temperature control material in a form corresponding to a solution. In general, it is an emulsion. Therefore, an emulsifier is preferably used for dissolution. Additionally, for the improvement of the solution behavior and, if necessary, for the selective reduction of the freezing point, a mono or polyvalent alcohol or other substance, containing hydroxyl groups (for example, sugar) or a substance that can be used dissolves paraffin hydrate and / or salt hydrate (for example, urea). In principle, they are known as paraffin solvents, for example, also ether and chloroform. It has been surprisingly shown that a substance that dissolves paraffin such as urea, where processes that develop in particular between urea and paraffin are also designated as an inclusion bond, can also replace the emulsifier. In any case, no additional emulsifier is necessary in this case. The extent of freezing reduction can be controlled with the solvent portion, but in particular with a portion of said alcohol. For example, to selectively adjust a solidification temperature that deviates from the design solidification temperature of a specific salt-based phase change temperature control material. Special importance is given to this, since, as is known, only salt-based latent heat accumulating materials with comparatively large distance design temperatures are known.
Por ejemplo, un material de control de temperatura de cambio de fase basado en sal con una temperatura de diseño (temperatura de solidificación) de 29ºC se puede ajustar de esta manera paso a paso o bien incluso sin escalonamiento a temperaturas de solidificación definidas, alcanzadas de nuevo en cada ciclo, de 28, 27, 26ºC y así sucesivamente hasta 22, 21 o incluso 20ºC, también a valores intermedios correspondientes. El valor ajustado de esta manera de la temperatura de solidificación se ha revelado entonces como estable en el ciclo de la manera descrita. For example, a salt-based phase change temperature control material with a design temperature (solidification temperature) of 29 ° C can be adjusted in this way step by step or even without stepping at defined solidification temperatures, achieved from again in each cycle, from 28, 27, 26 ° C and so on up to 22, 21 or even 20 ° C, also at corresponding intermediate values. The value set in this way for the solidification temperature has then been revealed as stable in the cycle in the manner described.
Como parafina se emplea con preferencia parafina con una temperatura de fusión igual que la de la sal, o la cantidad predominante del material de control de temperatura de cambio de fase basado en sal. Paraffin is preferably used as paraffin with a melting temperature equal to that of the salt, or the predominant amount of the salt-based phase change temperature control material.
También es ventajoso que absorber el material de control de temperatura de cambio de fase en una espuma de poros abiertos y/o en una estructura de fibra que ofrece espacios capilares y/o en una estructura de grafito de poros abiertos. It is also advantageous to absorb the phase change temperature control material in an open pore foam and / or in a fiber structure that offers capillary spaces and / or in an open pore graphite structure.
Tal absorción de material de control de temperatura de cambio de fase ya se ha descrito con ejemplos de realización también con relación al material de control de temperatura de cambio de fase basado en parafina (ver, por ejemplo, el documento WO 98/53264). Such absorption of phase change temperature control material has already been described with exemplary embodiments also in relation to the paraffin based phase change temperature control material (see, for example, WO 98/53264).
La porción de parafina puede estar, por ejemplo, entre 0,1 y 10 % con respecto a la masa total. De manera más preferida entre 0,5 y 5 %, todavía más preferida entre 0,5 y 3 % y, además, se prefiere entre 1 % y 2,5 %, ofreciéndose también un contenido de parafina de 1,5 ó 2 %. Adicionalmente, puede estar previsto un disolvente y/o emulgente puede estar, en resumen, en el intervalo de 0,5 a 10 % o bien con preferencia en uno de los valores intermedios ya mencionados anteriormente para el contenido de parafina. Las indicaciones porcentuales deben entenderse en cada caso en porcentaje de la masa total. En este caso es posible que las cantidades mencionadas de parafina, por una parte, y de disolvente / emulsionante, por otra parte, estén previstas aproximadamente en partes iguales. Pero, por otra parte, también la cantidad de disolvente y, dado el caso, de emulsionante puede ser claramente más alta que la porción de parafina. No obstante, según la sal utiliza o por otros aspectos, esta porción puede ser también más reducida. The paraffin portion may be, for example, between 0.1 and 10% with respect to the total mass. More preferably between 0.5 and 5%, even more preferred between 0.5 and 3% and, in addition, between 1% and 2.5% are preferred, also offering a paraffin content of 1.5 or 2% . Additionally, a solvent and / or emulsifier may be provided, in summary, may be in the range of 0.5 to 10% or preferably in one of the intermediate values already mentioned above for the paraffin content. The percentage indications must be understood in each case as a percentage of the total mass. In this case it is possible that the aforementioned amounts of paraffin, on the one hand, and solvent / emulsifier, on the other hand, are provided in approximately equal parts. But, on the other hand, also the amount of solvent and, if necessary, emulsifier can be clearly higher than the paraffin portion. However, depending on the salt used or by other aspects, this portion may also be smaller.
Con respecto al material de absorción, se prefiere especialmente una espuma de poros abiertos como es proporcionada por la espuma de resina de melamina. Esta espuma es totalmente de poros abiertos, de manera que With respect to the absorption material, an open pore foam is especially preferred as provided by the melamine resin foam. This foam is completely open pores, so that
se posibilita una impregnación de la espuma con el material de control de temperatura de cambio de fase. La espuma tiene con preferencia capacidad de recuperación elástica. Pero, en principio, también se puede utilizar espuma dura. impregnation of the foam with the phase change temperature control material is possible. The foam preferably has elastic resilience. But, in principle, hard foam can also be used.
Otro material de absorción ventajoso se obtiene a través de materiales de grafito poroso, como se conoce, por ejemplo, bajo el nombre comercial Sigral de la Firma SGL Carbon Group. Se trata de placas compuestas que presentan en el estado impregnado, es decir, en el estado impregnado con material de control de temperatura de cambio de fase, una porción de grafito del 10 por ciento en volumen, y hasta 80-90 % de material de control de temperatura de cambio de fase (dado el caso, también todavía porciones de aire). A base de grafito es posible también la fabricación de un granulado, que está fabricado también de copos de grafito expandido. Estos copos están impregnados entonces de nuevo con un material de control de temperatura de cambio de fase. Another advantageous absorption material is obtained through porous graphite materials, as is known, for example, under the trade name Sigral of the SGL Carbon Group. These are composite plates that present in the impregnated state, that is, in the state impregnated with phase change temperature control material, a graphite portion of 10 percent by volume, and up to 80-90% of phase change temperature control (if necessary, also still lots of air). Based on graphite, it is also possible to manufacture a granulate, which is also made of expanded graphite flakes. These flakes are then impregnated again with a phase change temperature control material.
También es posible añadir al material de control de temperatura de cambio de fase todavía un agente espesante. Con respecto al agente espesante se puede tratar, por ejemplo, de un agente tixotrópico habitual. Un ejemplo concreto es tal vez poliglicol éter. También son adecuados ácidos grasos superiores. Por ejemplo, también la sustancia conocido bajo el nombre comercial Lamazit de la Firma Grünau, Illertissen. El emulgente mencionado, empleado con preferencia para el apoyo de la solubilidad de la parafina en el disolvente, o también el emulgente utilizado como disolvente, se pueden emplear, a través de dosificación correspondiente, también como agente espesante. En presencia de un agente espesante existe la ventaja de que incluso en el estado caliente, en el que tiene lugar normalmente una licuación del material de control de temperatura de cambio de fase, entonces existe todavía un líquido pesado, en el sentido de una consistencia gelatinosa. Por ejemplo en las zonas marginales o en el caso de una separación imprevista de un cuerpo acumulador de calor latente de este tipo no se produce todavía o no en una medida esencial una salida de material de control de temperatura de cambio de fase. It is also possible to add a thickening agent to the phase change temperature control material. With regard to the thickening agent, it can be, for example, a usual thixotropic agent. A concrete example is perhaps polyglycol ether. Higher fatty acids are also suitable. For example, also the substance known under the trade name Lamazit of the Grünau Firm, Illertissen. The emulsifier mentioned, preferably used to support the solubility of the paraffin in the solvent, or also the emulsifier used as the solvent, can be used, through corresponding dosing, also as a thickening agent. In the presence of a thickening agent there is the advantage that even in the hot state, in which a phase change temperature control material normally takes place, then a heavy liquid still exists, in the sense of a jelly-like consistency . For example, in marginal areas or in the case of an unforeseen separation of such a latent heat accumulator body, an output of phase change temperature control material is not yet produced to an essential extent.
Como material absorbente, en el que se incorpora el material de control de temperatura de cambio de fase, se contemplan también materiales orgánicos como plástico o celulosa. En este caso, el material absorbente puede presentar una capilaridad propia o se pueden proporcionar espacios capilares creados a través de la confluencia de partículas pequeñas de material absorbente entre las partículas. Como parafina se emplean con preferencia productos, que poseen un contenido lo más alto posible de N-parafina y posibilitan un ajuste preciso del punto de solidificación, como por ejemplo los productos RUBITHERM RT. Especialmente preferido es un contenido de nparafina > 80 %. As absorbent material, in which the phase change temperature control material is incorporated, organic materials such as plastic or cellulose are also contemplated. In this case, the absorbent material can have its own capillarity or capillary spaces created through the confluence of small particles of absorbent material between the particles can be provided. As paraffin, products are preferably used, which have the highest possible content of N-paraffin and enable a precise adjustment of the solidification point, such as RUBITHERM RT products. Especially preferred is a nparaffin content> 80%.
El material de control de temperatura de cambio de fase se fabrica con preferencia de la siguiente manera: en primer lugar se mezcla la sal con la porción de agua correspondiente. A continuación se añaden a temperaturas, que están de 10 a 60 K por encima del punto de solidificación de la mezcla, a la masa de hidrato de sal presente como líquido, en secuencia discrecional los productos parafina, disolvente y emulgente. La mezcla se realiza en el estado líquido. Por ejemplo, a través de agitación vigorosa. Tal vez durante un periodo de tiempo de ¼ y 1 hora, siendo suficiente en general ½ hora. Entonces resulta un líquido oleoso de viscosidad elevada. The phase change temperature control material is preferably manufactured as follows: first the salt is mixed with the corresponding water portion. Then, at temperatures, which are 10 to 60 K above the solidification point of the mixture, are added to the mass of salt hydrate present as a liquid, in a discretionary sequence the paraffin, solvent and emulsifier products. The mixing is done in the liquid state. For example, through vigorous agitation. Maybe for a period of time of ¼ and 1 hour, being generally ½ hour. Then an oily liquid of high viscosity results.
La parafina está presente entonces en forma finamente dispersa con respecto a la sal. The paraffin is then present in a finely dispersed form with respect to the salt.
En el caso de la incorporación posterior preferida en espuma, por ejemplo la espuma de resina de melamina de poros abiertos mencionada, se realiza entonces esta incorporación, por ejemplo, a través de laminación. La espuma se aplasta y se pone la mezcla de sal / parafina líquida en contacto con la espuma aplastada. En el transcurso de una recuperación elástica se aspira entonces totalmente la espuma. De manera alternativa, la mezcla líquida se puede incorporar también a través de presión negativa o a través de sobrepresión en el soporte configurado, por ejemplo, como espuma. In the case of the preferred subsequent incorporation into foam, for example the aforementioned open-pore melamine resin foam, this incorporation is then carried out, for example, through lamination. The foam is crushed and the salt / liquid paraffin mixture is brought into contact with the crushed foam. In the course of an elastic recovery, the foam is then completely aspirated. Alternatively, the liquid mixture can also be incorporated through negative pressure or through overpressure in the support configured, for example, as foam.
El emulsionante mencionado actúa, dado el caso, también adicionalmente al disolvente, con efecto de reducción del punto de congelación. The emulsifier mentioned acts, if necessary, also in addition to the solvent, with the effect of reducing the freezing point.
El material de control de temperatura de cambio de fase descrito aquí está conectado con el efecto sorprendente de que después de alcanzar la temperatura de solidificación, el material de control de temperatura de cambio de fase no está todavía duro, sino que presenta una consistencia aproximadamente del tipo de mantequilla. Esta consistencia del tipo de mantequilla se mantiene aproximadamente sobre un intervalo de temperatura de 5ºC. Cuando, por ejemplo, la temperatura de solidificación del material de control de temperatura de cambio de fase es 22ºC, se puede observar hasta 16, 17ºC una consistencia del tipo de mantequilla, que corresponde a mantequilla dura. A temperaturas inferiores se ajusta una dureza, como presenta también otro material de control de temperatura de cambio de fase basado en sal cuando se queda por debajo de la temperatura de solidificación. Pero no de forma repentina, sino por ejemplo en una transición, en el ejemplo mencionado, hasta aproximadamente 10ºC. The phase change temperature control material described herein is connected with the surprising effect that after reaching the solidification temperature, the phase change temperature control material is not yet hard, but has a consistency of approximately type of butter This consistency of the type of butter is maintained approximately over a temperature range of 5 ° C. When, for example, the solidification temperature of the phase change temperature control material is 22 ° C, a consistency of the type of butter, corresponding to hard butter, can be observed up to 16.17 ° C. A lower hardness is set at lower temperatures, as is also shown by another salt-based phase change temperature control material when it falls below the solidification temperature. But not suddenly, but for example in a transition, in the example mentioned, up to about 10 ° C.
En el caso de introducción del material de control de temperatura de cambio de fase en los poros finos de una espuma de poros abiertos, como por ejemplo en la espuma de resina de melanina mencionada, se puede observar dicha consistencia del tipo de mantequilla durante un intervalo de temperatura un poco más reducido. En el ejemplo mencionado, con la temperatura de solidificación desde 22ºC hasta aproximadamente 18ºC, dándose entonces a partir de aproximadamente 12ºC, 13ºC la dureza de un material de control de temperatura de cambio de fase basado In the case of introducing the phase change temperature control material into the fine pores of an open pore foam, such as in the mentioned melanin resin foam, such consistency of the butter type can be observed over an interval of slightly reduced temperature. In the aforementioned example, with the solidification temperature from 22 ° C to approximately 18 ° C, then the hardness of a phase change based temperature control material based on approximately 12 ° C, 13 ° C
en sal solidificado habitual. in usual solidified salt.
El material de control de temperatura de cambio de fase formado de esta manera se soldado con preferencia todavía en una lámina, en particular una lámina hermética a la difusión de vapor. Esto para contrarrestar la pérdida de agua a través de evaporación o la absorción de agua a través de efectos higroscópicos, The phase change temperature control material formed in this way is preferably welded still on a sheet, in particular a vapor diffusion tight sheet. This to counteract the loss of water through evaporation or the absorption of water through hygroscopic effects,
En particular, tal lámina puede estar unida también a través de sellado o soldadura consigo misma. Se prefiere fabricar una costura de unión más ancha, para poder excluir realmente difusiones. In particular, such a sheet can also be joined by sealing or welding with itself. It is preferred to manufacture a wider seam to be able to really exclude diffusions.
En algunos hidratos de sal puede ser importante ajustar la porción de agua exactamente a ∀ 2 % para obtener otros efectos de fomento de gérmenes para la prevención de efectos se sobreenfriamiento. A través de una “escasez de agua” de este tipo ajustada de forma selectiva, se forman ya por encima de la temperatura de solidificación del hidrato en primer lugar pobre en agua, que conducen entonces en la práctica todavía a una mayor comodidad de uso. (Por ejemplo, en lugar de CaCl2*6H2O, se puede ajustar una estequiometría de CaCl2*5,75H2O). In some salt hydrates it may be important to adjust the water portion to exactly ∀ 2% to obtain other germ-promoting effects for the prevention of overcooling effects. Through a selectively adjusted "water shortage" of this type, they are already formed above the solidification temperature of the first water-poor hydrate, which then leads in practice to even greater ease of use. (For example, instead of CaCl2 * 6H2O, stoichiometry of CaCl2 * 5.75H2O can be adjusted).
También estos gérmenes se distribuyen debido a la emulsión altamente viscosa de una manera uniforme en el volumen. These germs are also distributed due to the highly viscous emulsion in a uniform manner in volume.
A través de la adición de parafina a la sal se consigue una estructura cristalina controlada muy fina, densamente empaquetada (cristales pequeños con poco espacio intermedio). De ello resulta una modificación muy reducida del volumen durante el cambio de fases, prácticamente sólo se produce la modificación del volumen del agua con la modificación respectiva de la temperatura. Esto es importante, por ejemplo, para aplicaciones técnicas de calor. Esta influencia sobre la estructura del cristal a través de la parafina presente finamente dividida es apoyada todavía adicionalmente durante la incorporación en una espuma, como se ha descrito. Through the addition of paraffin to the salt a very fine, densely packed controlled crystalline structure is achieved (small crystals with little intermediate space). This results in a very small change in volume during the change of phases, practically only the modification of the volume of water occurs with the respective change in temperature. This is important, for example, for technical heat applications. This influence on the crystal structure through the finely divided paraffin present is further supported during incorporation into a foam, as described.
Ejemplos: Examples:
- 1. one.
- A 1 mol de CaCl2*6H2O se añadieron, además, 0,5 mol de C2H5OH. A ello se añadieron aproximadamente 5 gramos de una mezcla de tolueno, acetona, un emulgente y parafina con la temperatura de fusión de 20º. La solución obtenida de esta manera se solidificó aproximadamente a 22ºC. To 1 mol of CaCl2 * 6H2O was added, in addition, 0.5 mol of C2H5OH. To this was added approximately 5 grams of a mixture of toluene, acetone, an emulsifier and paraffin with the melting temperature of 20 °. The solution obtained in this way solidified at approximately 22 ° C.
- 2. 2.
- A 100 partes en masa de CaCl2*6H2O se añadieron 9 partes en masa de una mezcla de parafina (punto de solidificación 20ºC) y un emulgente, así como 7 partes en masa de etandiol como disolvente. En este caso, se ajustó de la misma manera un punto de solidificación de 22ºC. To 100 parts by mass of CaCl2 * 6H2O 9 parts by mass of a paraffin mixture (solidification point 20 ° C) and an emulsifier were added, as well as 7 parts by mass of ethanediol as solvent. In this case, a solidification point of 22 ° C was set in the same way.
- 3.3.
- A 100 partes en masa de CaCl2*6H2O se añadieron 9 partes en masa de una mezcla de parafina con un punto de solidificación de 30ºC y un emulgente así como 2 partes en masa de etandiol. Se ajustó un punto de solidificación de aproximadamente 25ºC. To 100 parts by mass of CaCl2 * 6H2O 9 parts by mass of a paraffin mixture with a solidification point of 30 ° C and an emulsifier as well as 2 parts by mass of ethanediol were added. A solidification point of approximately 25 ° C was adjusted.
- 4.Four.
- (Ejemplo comparativo con la reivindicación 2). A 100 partes en masa de K3PO4.7H2O (punto de solidificación 47ºC) se añadieron 9 partes en masa de una mezcla de parafina (punto de solidificación 54ºC) y un emulgente, así como 10 partes en masa de D-glucosa. Se ajustó un punto de solidificación de aproximadamente 41ºC, (Comparative example with claim 2). To 100 parts by mass of K3PO4.7H2O (solidification point 47 ° C), 9 parts by mass of a paraffin mixture (solidification point 54 ° C) and an emulsifier were added, as well as 10 parts by mass of D-glucose. A solidification point of approximately 41 ° C was adjusted,
- 5.5.
- (Ejemplo comparativo con la reivindicación 2). A la mezcla de sal de 60 partes en masa de Na(CH3COO)*3H2O + 40 partes en masa de CO(NH2)2 (punto de solidificación 31ºC) se añadieron como disolvente otras 5 partes en masa de urea y a continuación se disolvió allí 1 parte en masa de parafina con un punto de solidificación de 30ºC. La mezcla resultante mantiene su punto de solidificación de 31ºC, pero pierde su tendencia a efectos de sobreenfriamiento. (Comparative example with claim 2). To the salt mixture of 60 parts by mass of Na (CH3COO) * 3H2O + 40 parts by mass of CO (NH2) 2 (solidification point 31) were added as solvent another 5 parts by mass of urea and then dissolved therein 1 part by mass of paraffin with a solidification point of 30 ° C. The resulting mixture maintains its solidification point of 31 ° C, but loses its tendency for supercooling effects.
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