JP2020509304A5

JP2020509304A5 -

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Publication number: JP2020509304A5
Application number: JP2019541350A
Authority: JP
Filing date: 2018-01-26
Publication date: 2021-02-25

Claims

流体媒体の流れが遮断された場合でもパイプ内の流体媒体の温度を維持するための方法であって、前記パイプが建築および住宅技術、建築構造ならびに化学およびプロセスシステム設備に適している方法において、
ａ）第１ステップで、少なくとも１種の潜熱蓄熱材料（２）と、少なくとも１種のマトリックス材料（３）とを含む蓄熱層（１）が製造され、前記潜熱蓄熱材料（２）が前記マトリックス材料（３）内にマイクロカプセル化形態で存在する場合、前記マトリックス材料（３）は断熱材料（５）ではないことと、
ｂ）第２ステップで、前記蓄熱層（１）が、
ｂ１）パイプ（４）の周りに配置され、次いで前記蓄熱層（１）で覆われた前記パイプ（４）を断熱材料（５）によって閉鎖可能なパイプシェル又はチューブの形態で被覆し、それによって、被覆パイプ（４１）が得られ、前記断熱材料（５）は≦０．１Ｗ／（ｍ・Ｋ）の熱伝導率を有し、または、
ｂ２）前記蓄熱層（１）が、断熱材料（５）と接触され、それによって蓄熱断熱複合材（５１）が得られ、次いで前記パイプ（４）を前記蓄熱断熱複合材（５１）で被覆し、これにより前記蓄熱断熱複合材（５１）の前記蓄熱層（１）が、前記パイプ（４）と前記蓄熱断熱複合材（５１）の前記断熱材料（５）との間に位置するようになることと、
を特徴とする方法。
前記蓄熱層（１）の少なくとも一方の面が層（１１）で覆われており、前記層（１１）が、好ましくは、紙層、プラスチックフィルム、特にポリエチレン、ＰＥ、ポリプロピレン、ＰＰ、ポリスチレン、ＰＳ、ポリエチレンテレフタレート、ＰＥＴおよび／もしくはプラスチックラミネートフィルム、金属ホイル、特にアルミニウム、銅、スズ、亜鉛および／もしくはスチール箔、金属−プラスチック層、ならびに／または積層体を含み、前記層（１１）は、繊維、特にガラス繊維、炭素繊維および／またはプラスチック繊維によって強化されることができることを特徴とする、請求項１に記載の方法。
前記蓄熱層（１）が実質的に、
ｉ）複合材（１３）であり、前記複合材（１３）が、少なくとも１種の潜熱蓄熱材料（２）、少なくとも１種のマトリックス材料（３）およびオプションで少なくとも１種の核形成添加剤を加熱、混合および冷却することによって得られ、前記複合材（１３）が、繊維を得るために適切にさらに処理され、
ｉｉ）複合材（１４）であり、前記複合材（１４）が、前記マトリックス材料（３）に収着された前記潜熱蓄熱材料（２）を含み、前記マトリックス材料（３）が好ましくは不織布、織布および／または平坦な多孔質材料であり、不織布および／または織布は、前記複合材（１３）から製造される繊維をオプションで含むことができ、
ｉｉｉ）少なくとも１種のマトリックス材料（３）、特に接着剤に結合されている粉末および／または粒状材料（１５１）を含む複合材（１５）であり、前記粉末および／または粒状材料（１５１）が、マイクロカプセル化潜熱蓄熱材料（２）の形態で存在し、および／または前記潜熱蓄熱材料（２）が多孔質粉末および／または粒状担体材料に収着されており、
ｉｖ）潜熱蓄熱材料（２）および増粘剤を含む複合材（１６）であり、前記複合材（１６）が高粘性液体、ゲル、粉末、粒状材料、フレークおよび／またはペーストの形態で存在し、および／または
ｖ）マトリックス材料（３）で形成された複数のチャンバを備え、前記チャンバが潜熱蓄熱材料（２）を含み、前記潜熱蓄熱材料（２）が、粉末および／もしくは粒状材料（１５１）として、複合材（１３、１４、１５、１６）として、ならびに／またはそれらの混合物として、好ましくは純粋な形態で存在する、
ことを特徴とする、請求項１または２に記載の方法。
前記蓄熱層（１）内の潜熱蓄熱材料（２）の量は、１０Ｋの温度範囲での前記蓄熱層（１）の固体／液体熱容量が、蓄熱層（１）１ｋｇ当たり少なくとも５０ｋＪ、好ましくは少なくとも８０ｋＪ、特に少なくとも１２０ｋＪであるように選択され、ＥＮＩＳＯ１１３５７−１および−４に準拠するＤＳＣにより測定されることを特徴とする、請求項１から３の少なくとも一項に記載の方法。
前記蓄熱層（１）が実質的に、
・３０〜９５重量％の潜熱蓄熱材料（２）と、
・５〜７０重量％のマトリックス材料（３）と、
・０〜２０重量％の他の成分と、
からなることを特徴とする、請求項１から４の少なくとも一項に記載の方法。
前記潜熱蓄熱材料（２）が、−１８２℃〜＋１７５℃、好ましくは−８０℃〜＋１５０℃、特に−２５℃〜＋１２５℃の融点を有することを特徴とする、請求項１から５の少なくとも一項に記載の方法
前記潜熱蓄熱材料（２）が、少なくとも１種の有機化合物、特に、炭化水素、パラフィン、アルコール、グリコール、ポリオール、糖、ケトン、エステル、エーテル、カルボン酸、脂肪酸、アミド、硫黄、リンおよび／もしくは窒素化合物、ならびに／または、無機化合物、特に、無機塩、塩水和物、水および／もしくは水性混合物を含むことを特徴とする、請求項１から６の少なくとも一項に記載の方法。
前記マトリックス材料（３）が、合成および／または天然ポリマー、特にアクリレート、スチレンおよび／もしくはオレフィンのようなオレフィン系モノマーに基づくポリマー、ブロックコポリマー、縮合ポリマー、バイオポリマー、特にタンパク質、多糖類、および／もしくは天然繊維、担体材料、増粘剤ならびに／または接着剤であることを特徴とする、請求項１から７の少なくとも一項に記載の方法。
前記パイプ（４）が、ガラス管、金属管、特に真鍮管、鋼管、ステンレス鋼管、アルミニウム管、もしくは銅管、または、プラスチック管、特にＰＶＣ、アクリルガラス、ポリウレタン、ポリカーボネート、ポリブタジエン、もしくは複合材料製のパイプであることを特徴とする、請求項１から８の少なくとも一項に記載の方法。
前記断熱材料（５）が、発泡ポリスチレン（ＥＰＳ）、押出ポリスチレン（ＸＰＳ）、ポリウレタン（ＰＵＲ）、ポリイソシアヌレート（ＰＩＲ）、フェノール樹脂（ＰＦ）、柔軟性エラストマーフォーム（ＦＥＦ）、ポリエチレンフォーム（ＰＥＦ）、尿素ホルムアルデヒド樹脂フォーム（ＵＦ）、硬質ＰＶＣフォーム、ポリウレタンスプレー断熱材、ゴム、スチレン−ブタジエンゴム（ＳＢＲ）、エチレン−プロピレン−ジエンゴム（ＥＰＤＭ）、ミネラルファイバ、ミネラルフォーム、ミネラルウール（ＭＷ）、ロックウール、グラスウール、発泡ガラス（ＣＧ）、発泡粘土、パーライトおよび発泡パーライト（ＥＰＢ）、バーミキュライトおよび発泡バーミキュライト、気泡コンクリート、ウッドファイバ断熱ボード（ＷＦ）、ウッドウール断熱ボード（ＷＷ）、セルロース断熱材（ＣＩ）、コルク、グラウンドコルク、コルクボードおよびコルク断熱ボード（ＩＣＢ）、マイクロポーラス断熱材、エアロゲル、真空断熱パネル（ＶＩＰ）、真空断熱材、および／または動物および／または植物由来の断熱材、例えばシープウールの断熱ボード、葦ボード、ココナッツファイバマットおよび／または扁平ファイバボードをベースとしていることを特徴とする、請求項１から９の少なくとも一項に記載の方法。
前記蓄熱断熱複合材（５１）が、オプションで、フィルム、特に繊維強化保護フィルムによって囲まれていることができる、閉鎖可能なパイプシェルの形態で存在することを特徴とする、請求項１から１０の少なくとも一項に記載の方法。
建築および住宅技術ならびにプロセスシステム設備に適している蓄熱断熱複合材（５１）であって、以下のステップによって得ることができる蓄熱断熱複合材（５１）：
第１ステップで、少なくとも１種の潜熱蓄熱材料（２）と、少なくとも１種のマトリックス材料（３）とを含む蓄熱層（１）が製造され、前記潜熱蓄熱材料（２）が前記マトリックス材料（３）内にマイクロカプセル化形態で存在する場合、前記マトリックス材料（３）は断熱材料（５）ではなく、且つ、
第２ステップで、前記蓄熱層（１）が、断熱材料（５）と接触され、それによって蓄熱断熱複合材（５１）が得られる。
以下のステップにより得ることができる被覆パイプ（４１）：
第１ステップで、少なくとも１種の潜熱蓄熱材料（２）と、少なくとも１種のマトリックス材料（３）とを含む蓄熱層（１）が製造され、前記潜熱蓄熱材料（２）が前記マトリックス材料（３）内にマイクロカプセル化形態で存在する場合、前記マトリックス材料（３）は断熱材料（５）ではなく、且つ、
第２ステップで、前記蓄熱層（１）を、パイプ（４）の周りに配置し、次いで前記蓄熱層（１）で覆われた前記パイプ（４）を断熱材料（５）によって閉鎖可能なパイプシェル又はチューブの形態で被覆し、それによって、被覆パイプ（４１）が得られ、前記被覆パイプ（４１）は建築および住宅技術ならびにプロセスシステム設備に適しており、前記断熱材料（５）は≦０．１Ｗ／（ｍ・Ｋ）の熱伝導率を有しており、前記パイプ（４）は、好ましくは、ガラスパイプ、金属管、特に真鍮管、鋼管、ステンレス鋼管、アルミニウム管、もしくは銅管、または、プラスチック管、特にＰＶＣ、アクリルガラス、ポリウレタン、ポリカーボネート、ポリブタジエン、もしくは複合材料製のパイプである。
前記パイプ（４）は請求項１２に記載の蓄熱断熱複合材（５１）によって被覆され、それにより、前記蓄熱断熱複合材（５１）の前記蓄熱層（１）が、前記パイプ（４）と前記蓄熱断熱複合材（５１）の前記断熱材料（５）との間に配置されるようになり、前記パイプ（４）は、好ましくは、ガラスパイプ、金属管、特に真鍮管、鋼管、ステンレス鋼管、アルミニウム管、もしくは銅管、または、プラスチック管、特にＰＶＣ、アクリルガラス、ポリウレタン、ポリカーボネート、ポリブタジエン、もしくは複合材料製のパイプである、前記蓄熱断熱複合材（５１）によって被覆され、建築および住宅技術ならびにプロセスシステム設備に適したパイプ（４）。
請求項１３に記載の少なくとも１つの被覆パイプ（４１）および／または請求項１４に記載の蓄熱断熱複合材（５１）により被覆されたパイプ（４）を備える、住宅およびオフィスビルならびに化学およびプロセスシステム設備用の温水導管用の受動的保温システムおよび／または冷水導管用の受動的保冷システム。
特に建築や住宅技術、住宅やオフィスビルなどの建築構造、ならびに化学およびプロセスシステム設備で、流体媒体の流れが遮断された場合であっても、パイプ内の流体媒体の温度を維持するための、請求項１２に記載の前記蓄熱断熱複合材（５１）の使用および／または請求項１から１１の少なくとも一項に記載の方法の使用。
特に建物内の温水導管、蒸気導管、化学薬品、ビチューメン、シリコーン、ホットメルト接着剤、および／もしくはチョコレートなどの食品の輸送管として流体媒体を保温するための、ならびに／または、流体媒体、特に加圧流体媒体、気体および／もしくは液体、特に冷却液、化学薬品、蒸気圧の高い溶剤、および／もしくは乳製品や飲料などの食品といった流体媒体を保冷するための、請求項１２に記載の蓄熱断熱複合材（５１）によって被覆されたパイプ（４）および／または請求項１３に記載の被覆パイプ（４１）の使用。