JP2016538401A - 蓄熱ユニット、それらの成分、ならびにそれらの作製及び使用方法 - Google Patents
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Abstract
Description
本出願は、2013年8月29日に出願されたU.S. 61/871,582、2013年8月29日に出願されたU.S.61/871,594、2013年8月29日に出願されたU.S.61/871,714、及び、2013年8月29日に出願されたU.S.61/871,707の優先権の利益を主張し、そのすべてが参照により本明細書に完全に組み込まれる。
本発明は、アメリカ合衆国エネルギー省のエネルギー高等研究計画局からの認可番号DEーAR0000178の下、政府支援を受けてなされた。政府は本発明に一定の権利を有する。
本明細書及び添付の特許請求の範囲において、多くの用語に言及されるが、これらは、以下の意味を持つものとする。
効果的な熱エネルギー密度を決定するため、高い融解潜熱は、蓄熱用途にとって望ましい。しかし、融解熱は一般に、融解温度に比例し、用途の見地から、より高い融解温度は、用途、たとえば、より好適な断熱のニーズによっては、望ましくない欠点を有する可能性がある。開示されるPCM組成物は、2つの高潜熱材料(ガラクチトール及びマンニトール)を混合することによって、高い潜熱を保持するが、結果として生じる材料は、いずれの純粋な材料よりも低い融解温度を有する。また、開示されるPCM組成物は、高い熱安定性を有して、耐食性があるが、それは脂肪酸に基づくPCMの共通の欠点である。
17H35COOH、Mg(NO3)2・6H2O及びMgBr2・6H2O、ナフタレン及び安息香酸、NH2CONH2及びNH4Br、LiNO3及びNH4NO3及びNaNO3、LiNO3及びNH4NO3及びKO3、LiNO3及びNH4NO3及びNH4Cl、または、これらの組合せである。
金属テンプレートは、上記のように、エッチング除去することができる。黒鉛化可能なポリマー缶から形成されるテンプレートは、黒鉛化可能なポリマーの熱分解によって黒鉛化した。このプロセスより、微小孔構造テンプレートから直接、3D黒鉛マトリックスを形成することができる。また、ポリマーテンプレートは、ポリマーテンプレートを金属化することによって黒鉛化し、次いで、金属テンプレートを黒鉛化するための上記の方法を使用して、金属化されたポリマーテンプレートを黒鉛化することができる。
また、炭素基板上にカーボンナノチューブを形成する方法も、本明細書に開示される。方法は、原子層成長法によって炭素基板上にバッファ層を被着させるステップと、炭素基板及び/またはバッファ層上に触媒を被着させるステップと、基板を、高温、すなわち作動ガスの分解を引き起こすのに十分な温度で作動ガスに接触させ、それによって、炭素基板上にカーボンナノチューブに形成するステップとを含む。
NO3、Mg(NO3)3・6H2O及びNH4NO3、Mg(NO3)3・6H2O及びMgCl2・6H2O、Mg(NO3)3・6H2O及びMgCl2・6H2O、Mg(NO3)3・6H2O及びΑl(ΝO3)2・9Η2O、CH3CONH2及びC17H35COOH、Mg(NO3)2・6H2O及びMgBr2・6H2O、ナフタレン及び安息香酸、NH2CONH2及びNH4Br、LiNO3及びNH4NO3及びNaNO3、LiNO3及びNH4NO3及びKO3、LiNO3及びNH4NO3及びNH4Cl、または、これらの組合せとすることができる。
極薄黒鉛フォームは、非常に高い熱伝導性、大きい表面積対体積比を有することが報告されており、蓄熱及び電気化学的電池の用途で良好に使用されている(Ji et al. Nano Lett. 2012, 12, 2446−2451; Pettes et al. Nano Lett. 2012, 12, 2959−2964)。黒鉛フォームは、高導電性の三次元相互連結黒鉛型構造を備える。フォームの細孔が、熱交換または蓄積用途のための相変化材料などの活性材料で満たされるとき、または、電気化学用途のためのリチウム金属酸化物またはリン酸鉄リチウムなどの電気化学的活性材料で満たされるとき、三次元相互連結黒鉛型構造は、黒鉛フォームの細孔に埋め込まれる活性材料から、熱及び電荷を効率的に輸送することができる。黒鉛フォームの三次元相互連結黒鉛型構造は、相互連結壁に囲まれる細孔の三次元マトリックスを提供する。黒鉛フォームのこれらの相互連結壁は、マトリックスの細孔にカーボンナノ材料を導入することによって、さらに改良することができる。たとえば、カーボンナノチューブは、上により完全に本明細書に記載されるように、黒鉛材料を提供する黒鉛フォームの壁及び細孔の内部で成長させることができる。
(たとえば、0〜1mm、1〜2mm、2〜3mm、3〜4mm、4〜5mm、5〜7mm、7〜9mm、9〜11mm、11〜13mm、13〜15mm、または、これらの範囲の任意の組合せ)の範囲の半径を有することができる。いくつかの実施形態において、円筒状開口部(514)は、約1.5mm〜約6.5mm(たとえば、1.5〜2mm、2〜2.5mm、2.5〜3mm、3〜3.5mm、3.5〜4mm、4〜4.5mm、4.5〜5mm、5〜5.5mm、5.5〜6mm、6〜6.5mm、または、これらの範囲の任意の組合せ)の半径を有することができる。円周方向薄壁(506)及び半径方向薄壁(504)は、約0.01μm〜約1μm(たとえば、0.01〜0.05μm、0.05〜0.1μm、0.1〜0.15μm、0.15〜0.2μm、0.2〜0.25μm、0.25〜0.3μm、0.3〜0.35μm、0.35〜0.4μm、0.4〜0.45μm、0.45〜0.5μm、0.5〜0.55μm、0.55〜0.6μm、0.6〜0.65μm、0.65〜0.7μm、0.7〜0.75μm、0.75〜0.8μm、0.8〜0.85μm、0.85〜0.9μm、0.9〜0.95μm、0.95〜1μm、または、これらの範囲の任意の組合せ)の厚さを有することができる。いくつかの実施形態において、細孔(508)は、細孔の最も大きい断面寸法として計測される100μm〜5000μm(たとえば、100〜200μm、200〜300μm、300〜400μm、400〜500μm、500〜750μm、750〜1000μm、1000〜1250μm、1250〜1500μm、1500〜1750μm、1750〜2000μm、2000〜2500μm、2500〜3000μm、3000〜3500μm、3500〜4000μm、4000〜4500μm、4500〜5000μm、または、これらの範囲の任意の組合せ)の平均細孔寸法を有することができる。3Dプリント黒鉛マトリックスの高さ(H)は、0.2mm〜100mm(たとえば、0.2〜1mm、1〜5mm、5〜10mm、10〜20mm、20〜30mm、30〜40mm、40〜50mm、50〜75mm、75〜1000mm、または、これらの範囲の任意の組合せ)とすることができる。3Dプリント黒鉛マトリックスは、5mm〜500mm(たとえば、5〜10mm、10〜20mm、20〜40mm、40〜60mm、60〜100mm、100〜150mm、150〜200mm、200〜250mm、250〜300mm、300〜350mm、350〜400mm、400〜450mm、450〜500mm、または、これらの範囲の任意の組合せ)の幅、長さ、または直径を有することができる。
NO3、Mg(NO3)3・6H2O及びNH4NO3、Mg(NO3)3・6H2O及びMgCl2・6H2O、Mg(NO3)3・6H2O及びMgCl2・6H2O、Mg(NO3)3・6H2O及びΑl(ΝO3)2・9Η2O、CH3CONH2及びC17H35COOH、Mg(NO3)2・6H2O及びMgBr2・6H2O、ナフタレン及び安息香酸、NH2CONH2及びNH4Br、LiNO3及びNH4NO3及びNaNO3、LiNO3及びNH4NO3及びKO3、LiNO3及びNH4NO3及びNH4Cl、または、これらの組合せとすることができる。
また、蓄熱ユニットも本明細書に開示される。蓄熱ユニットは、熱交換媒体が流れる熱交換路と、熱交換路と熱接触する蓄熱材とを備えることができる。蓄熱材は、多孔性熱伝導マトリックスと、多孔性熱伝導マトリックス内に配置される相変化材料(PCM)とから形成される複合材料を備えることができる。蓄熱ユニットは、周囲またはプロセス温度(たとえば、熱交換媒体の温度)に対して多孔性熱伝導マトリックス内に与えられる融解温度に応じて、熱エネルギーを提供及び/または吸収するために使用することができる。
(NO3)3・6H2O及びMgCl2・6H2O、Mg(NO3)3・6H2O及びΑl(ΝO3)2・9Η2O、CH3CONH2及びC17H35COOH、Mg(NO3)2・6H2O及びMgBr2・6H2O、ナフタレン及び安息香酸、NH2CONH2及びNH4Br、LiNO3及びNH4NO3及びNaNO3、LiNO3及びNH4NO3及びKO3、LiNO3及びNH4NO3及びNH4Cl、または、これらの組合せでもよい。
ガラクチトール(または、ズルシトール)(99+%、Alfa aesar)及びマンニトール(99%、Acros)が受けるように使用された。蒸留水は、糖アルコールの混合物を調合するために使用された。示差走査熱量測定(DSC)測定は、Mettler Toledo DSC823eを使用して行われた。5℃/分の加熱及び冷却速度が通常、使用された。すべての実験は、50mL/分の窒素流れの下で行われた。すべての測定値は、アルミニウム密封セルにおいて0.001mgまで正確であった。DSCは、インジウム及び亜鉛標準を使用して、熱流れ及び温度のために調整された。すべてのサンプルは、80の°Cまで予熱され、その結晶点まで冷却することを可能にし、データ収集のために再加熱された。融点及び融解熱は、第2の加熱サイクルから記録された。
炭素フォームは、Niフォーム上への黒鉛の析出、それに続くウェットエッチング液によるNiの除去によって合成された(Nano Lett. 12:2446−2451, 2012 及び Nano Lett. 12:2959−2964, 2012、黒鉛フォーム及びそれらの合成方法についてのそれらの教示のために、それらは参照により本明細書に完全に組み込まれる)。
各黒鉛フォームサンプルの合成条件、質量密度、及び対応する室温熱的性質の概要が、表3に示される。
炭素フォームは、Niフォーム上への黒鉛の析出、それに続く電解エッチングによるNiの除去によって合成された。
カーボンナノチューブは、原子層成長法を使用して、黒鉛フォーム上で成長した。黒鉛フォームは、1分間、酸素プラズマ処理を受けた。次いで、黒鉛フォームは、原子層成長法を使用して、酸化アルミニウム(Al2O3)バッファ層の5nmの層で被覆された。次いで、Al2O3で被覆された黒鉛フォームは石英管炉に詰められ、ここで、圧力は10mTorr未満に下げられた。アルゴン(99.9%)及び水素(99.9%)のガス混合物は、9:1の流動速度で、サンプル上に流された。次いで、作動圧が大気圧まで上昇され、炉は750℃の温度に加熱された。フェロセン源は150℃の温度に加熱され、サンプルはフェロセンにさらされた。次いで、サンプルは、1000sccmのアルゴン(99.9%)、500sccmの水素(99.9%)、及び50sccmの炭化水素(99.9%)(たとえば、アセチレン、エチレン。及び/またはメタン)の混合物に10〜30分間さらされた。最後にサンプルは、室温まで冷却されて、炉から取り出された。
この実施例は、化学気相成長法(CVD)を使用するニッケルテンプレートに基づき、3D黒鉛マトリックスを作る例示的なプロセスを提供する。直接金属レーザ焼結法(DMLS)は、図1の構造パターンを有する3Dニッケルテンプレートにプリントするために使用される。DMLSは、金属粉を焼結するための小径レーザを使用して、冶金結合を形成する。レーザ経路は、図1の構造パターンに基づくデジタルモデルによって制御される。ニッケル粉体のより多くの層を絶えず追加することによって、3Dニッケルテンプレートがプリントされる。次いで、ニッケルテンプレートが、高温でメタンにさらされ、その結果、炭素はニッケル上へ堆積し、金属に拡散する。ニッケルテンプレートの冷却時、ニッケルの炭素溶解性は減少し、拡散された炭素は表面に移動し、単層グラフェンから始まり、薄い黒鉛に成長し続けるコーティングを形成する。図1の構造パターンを有する3D黒鉛マトリックスが形成されると、ニッケルはエッチング除去される。
この実施例は、ポリマーテンプレートに基づいて3D黒鉛マトリックスを作り、続いて焼きなましを含む高温熱分解を行うプロセスを提供する。ポリアミン及びポリアミドなどの黒鉛化可能なポリマーを備える高分子インクは、図1の構造パターンを有する3Dプリントポリマーテンプレートにプリントするために使用される。プリント経路は、図1の構造パターンに基づくデジタルモデルによって制御される。ポリマーのより多くの層を絶えず追加することによって、3Dポリマーテンプレートはプリントされる。次いで、高温炉を使用して、3Dプリントポリマーテンプレートは、熱分解を通して非晶質炭素に変換され、次いで、高温(たとえば、2000℃を超える)でさらに焼きなまされ、非晶質炭素を図1の構造パターンを有する3D黒鉛マトリックスに変換する。
この実施例は、ニッケルメッキのポリマーテンプレートに基づき3D黒鉛マトリックスを作り、続いて化学気相成長法(CVD)を行うプロセスを提供する。図1の構造パターンを有するポリマーテンプレートを生成するために、上記の実施例6に記載されるプロセスが伴われる。続いて、ポリマーテンプレートは、無電解ニッケルメッキを通過し、Niメッキポリマーテンプレートを形成する。このプロセスは、実施例5に記載されるDMLSプロセスに対する、ニッケルテンプレート形成の代替的なアプローチを提供する。したがって形成されるテンプレートは、実施例5に記載されるCVDプロセスを受け、3D黒鉛マトリックスを形成する。
原子層成長法によって炭素基板上にバッファ層を被着させることと、炭素基板またはバッファ層上に触媒を被着させることと、高温で炭素基板を作動ガスに接触させ、それによって、炭素基板上にカーボンナノチューブを形成することとを含む炭素基板上にカーボンナノチューブを形成する方法が開示される。バッファ層の堆積は触媒の堆積より先行させることができる、または、触媒の堆積はバッファ層の堆積より先行させることができる。
Claims (90)
- 約9:1〜約1:9の重量比でガラクチトールとマンニトールとを備える、組成物。
- ガラクチトールのマンニトールに対する前記重量比が、約2.5:1〜約1:1.5である、
請求項1に記載の組成物。 - ガラクチトールのマンニトールに対する前記重量比が、約1:1である、
請求項1または2に記載の組成物。 - ガラクチトール及びマンニトールの量が、組成物全体の少なくとも約75重量%である、
請求項1〜3のいずれか一項に記載の組成物。 - ガラクチトール及びマンニトールの量が、組成物全体の少なくとも約90重量%である、
請求項1〜4のいずれか一項に記載の組成物。 - ガラクチトール及びマンニトールの量が、組成物全体の少なくとも約98重量%である、
請求項1〜5のいずれか一項に記載の組成物。 - 前記組成物が、約150℃〜約160℃の融点を有する、
請求項1〜6のいずれか一項に記載の組成物。 - 前記組成物が、約151℃〜約153℃の融点を有する、
請求項1〜7のいずれか一項に記載の組成物。 - 前記組成物が、約280J/g〜約315J/gの融解潜熱を有する、
請求項1〜8のいずれか一項に記載の組成物。 - 前記組成物が、約300J/g〜約310J/gの融点を有する、
請求項1〜9のいずれか一項に記載の組成物。 - 前記ガラクチトール及び/またはマンニトールが、1つまたは複数の位置で、アルキル、アミノ、アミド、シアノ、チオ、またはエステル基によって酸化、還元、または官能化される、
請求項1〜10のいずれか一項に記載の組成物。 - 粘度調整剤、抗菌材料、難燃剤、過冷却防止剤、増粘剤、抗酸化剤、または腐食抑制剤のうちの1つまたは複数をさらに備える、
請求項1〜11のいずれか一項に記載の組成物。 - 脂肪酸、パラフィン、ポリエチレングリコール、ポリビニルアルコール、グリセリン、ポリエチレン、及び架橋ポリエチレンからなる群から選択される1つまたは複数の蓄熱材料をさらに備える、
請求項1〜12のいずれか一項に記載の組成物。 - 請求項1〜13のいずれか一項に記載の組成物を備える、
マイクロカプセル。 - 請求項1〜13のいずれか一項に記載の組成物と、
熱伝導率モジュレータと、を備える、
熱複合材料。 - 前記熱伝導率モジュレータが、金属または金属酸化物を備える、
請求項15に記載の熱複合材料。 - 前記熱伝導率モジュレータが、黒鉛フォームを備える、
請求項15に記載の熱複合材料。 - 前記黒鉛フォームが、ナノチューブを備えるハイブリッド極薄黒鉛フォームである、
請求項15に記載の熱複合材料。 - 請求項1〜13のいずれか一項に記載の組成物、
請求項14に記載のマイクロカプセル、または、
請求項15〜18のいずれか一項に記載の熱複合材料、
を備える、
蓄熱装置。 - 前記装置がシェル管装置である、
請求項19に記載の蓄熱装置。 - a.原子層成長法によって炭素基板上にバッファ層を被着させることと、
b.前記炭素基板及び/または前記バッファ層上に触媒を被着させることと、
c.前記炭素基板を高温で作動ガスに接触させ、それによって前記炭素基板上にカーボンナノチューブを形成することと
を含む、
炭素基板上へのカーボンナノチューブの形成方法。 - ステップa)がステップb)の前に実行される、
請求項21に記載の方法。 - ステップb)がステップa)の前に実行される、
請求項21に記載の方法。 - 前記炭素基板が炭素フォームである、
請求項21〜23のいずれか一項に記載の方法。 - 前記炭素基板が黒鉛フォームである、
請求項21〜24のいずれか一項に記載の方法。 - 前記炭素基板が、ニッケルフォーム上のグラフェンの化学気相成長法によって形成される黒鉛フォームであり、
前記ニッケルが電解エッチングによって除去される、
請求項21〜25のいずれか一項に記載の方法。 - 前記炭素基板が3Dプリント黒鉛フォームである、
請求項21〜26のいずれか一項に記載の方法。 - 前記バッファ層が約1〜約10nmの厚さである、
請求項21〜27のいずれか一項に記載の方法。 - 前記バッファ層が約5nmの厚さである、
請求項21〜28のいずれか一項に記載の方法。 - 前記バッファ層が金属酸化物を備える、
請求項21〜29のいずれか一項に記載の方法。 - 前記バッファ層が、酸化アルミニウム、亜鉛華、酸化ケイ素、またはこれらの組合せを備える、
請求項21〜30のいずれか一項に記載の方法。 - 前記バッファ層が酸化アルミニウムを備える、
請求項21〜31のいずれか一項に記載の方法。 - 前記バッファ層が、約2〜約10nmの厚さの酸化アルミニウムの層を備える、
請求項21〜32のいずれか一項に記載の方法。 - 前記バッファ層が、約5nmの厚さの酸化アルミニウムの層を備える、
請求項21〜33のいずれか一項に記載の方法。 - 前記触媒が鉄触媒である、
請求項21〜34のいずれか一項に記載の方法。 - 前記触媒がフェロセンから形成される、
請求項21〜35のいずれか一項に記載の方法。 - 前記触媒が層として被着される、
請求項21〜36のいずれか一項に記載の方法。 - 前記触媒が、約2〜約20nmの厚さの層として被着される、
請求項21〜37のいずれか一項に記載の方法。 - 前記触媒が粒子として被着される、
請求項21〜38のいずれか一項に記載の方法。 - 前記触媒が、約2〜約20nmの寸法の粒子として被着される、
請求項21〜39のいずれか一項に記載の方法。 - 前記触媒が、原子層成長法を使用して被着される、
請求項21〜40のいずれか一項に記載の方法。 - 前記触媒が、化学気相成長法を使用して被着される、
請求項21〜41のいずれか一項に記載の方法。 - 前記触媒が、気相金属源によって被着される、
請求項21〜42のいずれか一項に記載の方法。 - 前記カーボンナノチューブが、約1〜約500マイクロメートルの長さである、
請求項21〜43のいずれか一項に記載の方法。 - 前記カーボンナノチューブが、約250〜約500マイクロメートルの長さである、
請求項21〜44のいずれか一項に記載の方法。 - 前記カーボンナノチューブが、約1〜約50nmの直径である、
請求項21〜45のいずれか一項に記載の方法。 - 前記カーボンナノチューブが、直径約10nmである、
請求項21〜46のいずれか一項に記載の方法。 - 前記カーボンナノチューブが、シングルウォールナノチューブ、ダブルウォールナノチューブ、マルチウォールナノチューブ、またはこれらの組合せを備える、
請求項21〜47のいずれか一項に記載の方法。 - 前記炭素基板が原子層成長法の前にプラズマ処理される、
請求項21〜48のいずれか一項に記載の方法。 - 前記炭素基板が原子層成長法の前に酸素プラズマ処理される、
請求項21〜49のいずれか一項に記載の方法。 - 前記炭素基板が、原子層成長法の前に約1〜約5分間、酸素プラズマ処理される、
請求項21〜50のいずれか一項に記載の方法。 - 前記作動ガスが炭化水素ガスを備える、
請求項21〜51のいずれか一項に記載の方法。 - 前記作動ガスが、エチレン、アセチレン、メタン、ベンゼン、トルエン、またはこれらの組合せを備える、
請求項21〜52のいずれか一項に記載の方法。 - 前記作動ガスが、約1〜約1000sccmの流量で前記炭素基板上を流れる、
請求項21〜53のいずれか一項に記載の方法。 - 前記温度を上昇させたままとし、
前記作動ガスを約1〜約60分間流す、
請求項21〜54のいずれか一項に記載の方法。 - 前記高温が、約400℃〜約1100℃である、
請求項21〜55のいずれか一項に記載の方法。 - 多孔性基板上のカーボンナノチューブのコンフォーマル層を備える、組成物。
- 前記多孔性基板が金属フォームである、
請求項57に記載の組成物。 - 前記多孔性基板が炭素フォームである、
請求項57または58に記載の組成物。 - 前記多孔性基板が黒鉛フォームである、
請求項57〜59のいずれか一項に記載の組成物。 - 前記多孔性基板が3Dプリント黒鉛フォームである、
請求項57〜60のいずれか一項に記載の組成物。 - 前記カーボンナノチューブが、約1〜約500マイクロメートルの長さである、
請求項57〜61のいずれか一項に記載の組成物。 - 前記カーボンナノチューブが、約250〜約500マイクロメートルの長さである、
請求項57〜62のいずれか一項に記載の組成物。 - 前記カーボンナノチューブが、約1〜約50nmの直径である、
請求項57〜63のいずれか一項に記載の組成物。 - 前記カーボンナノチューブが、シングルウォールナノチューブ、ダブルウォールナノチューブ、マルチウォールナノチューブ、またはこれらの組合せを備える、
請求項57〜64のいずれか一項に記載の組成物。 - 炭素基板上のカーボンナノチューブの層と、
相変化材料と
を備える、
組成物。 - 炭素基板上のカーボンナノチューブの層を備え、
前記炭素基板上のカーボンナノチューブの層をプラズマ処理することを含む、
組成物に相変化材料を接触させる方法。 - 請求項21〜66のいずれか一項に記載の材料の、
可撓グラフェン電子装置の熱伝導性基板としての使用方法。 - 請求項21〜66のいずれか一項に記載の材料の、
電池の電極としての使用方法。 - 請求項21〜66のいずれか一項に記載の材料の、
蓄熱装置における使用方法。 - 請求項21〜66のいずれか一項に記載の材料の、
熱交換装置における使用方法。 - 請求項21〜66のいずれか一項に記載の材料の、
蓄熱ユニットの相変化材料による使用方法。 - 熱交換媒体が流れる熱交換路と、
前記熱交換路と熱接触する蓄熱材と
を備え、
前記蓄熱材が、多孔性熱伝導マトリックスと多孔性熱伝導マトリックス内に配設される相変化材料とを備える複合材料を備える、
蓄熱ユニット。 - 前記熱交換路が、中心軸を有する管と、内面及び外面を有する管壁とを備え、
前記管壁が、前記熱交換媒体が流れる管腔を定義するように、前記中心軸のまわりに同軸に配設される、
請求項73に記載のユニット。 - 前記蓄熱材が、前記管の前記外面と物理接触する、
請求項74に記載のユニット。 - 前記蓄熱材が前記管を囲む、
請求項74または75に記載のユニット。 - 前記多孔性熱伝導マトリックスが、等方性熱伝導性マトリックスを備える、
請求項73〜76のいずれか一項に記載のユニット。 - 前記多孔性熱伝導マトリックスが、異方性熱伝導性マトリックスを備える、
請求項73〜76のいずれか一項に記載のユニット。 - 前記異方性熱伝導性マトリックスが、熱交換路と平行な軸に沿った前記熱伝導率に対応する熱交換路に直交する軸に沿って増加する熱伝導率を示すように構成される熱伝導マトリックスを備える、
請求項78に記載のユニット。 - 前記異方性熱伝導性マトリックスが、熱交換路と平行な軸に沿った前記熱伝導率に対応する前記熱交換路から半径方向に延在する複数の軸に沿って増加する熱伝導率を示すように構成される熱伝導マトリックスを備える、
請求項78または79に記載のユニット。 - 前記多孔性熱伝導マトリックスが、黒鉛フォーム、炭素フォーム、3Dプリント黒鉛マトリックス、金属フォーム、またはこれらの組合せを備える、
請求項73〜80のいずれか一項に記載のユニット。 - 前記黒鉛フォーム、炭素フォーム、3Dプリント黒鉛マトリックス、金属フォーム、またはこれらの組合せが、黒鉛フォーム、炭素フォーム、3Dプリント黒鉛マトリックス、金属フォーム、またはこれらの組合せ上に配設されるカーボンナノチューブのコンフォーマル層をさらに備える、
請求項81に記載のユニット。 - 前記相変化材料が、約50℃〜約225℃の融解温度を有する、
請求項73〜82のいずれか一項に記載のユニット。 - 前記相変化材料が、約200MJ/m3〜約400MJ/m3の融解エンタルピーを有する、
請求項73〜83のいずれか一項に記載のユニット。 - 前記相変化材料が、糖アルコールまたは糖アルコールの混合物を備える、
請求項73〜84のいずれか一項に記載のユニット。 - 前記相変化材料が、マンニトール及びガラクチトールの混合物を備える、
請求項73〜85のいずれか一項に記載のユニット。 - 熱交換媒体が流れる複数の熱交換路をさらに備える、
請求項73〜86のいずれか一項に記載のユニット。 - 各熱交換路が、中心軸を有する管と、内面及び外面を有する管壁とを備え、
前記管壁が、前記熱交換媒体が流れる管腔を定義するように、前記中心軸のまわりに同軸に配設され、
前記管のそれぞれの前記中央軸が互いに略平行である、
請求項87に記載のユニット。 - 前記熱交換路及び前記蓄熱材を囲むハウジングをさらに備える、
請求項73〜88のいずれか一項に記載のユニット。 - 熱交換媒体を前記熱交換路に移送するための入口ポート及び出口ポートをさらに備える、
請求項89に記載のユニット。
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