JP5893364B2 - 熱制御装置および熱制御方法 - Google Patents
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Description
本発明の第1の実施形態に係る熱制御装置1について、図面を参照しつつ説明する。図1は、本発明の第1の実施形態に係る熱制御装置1の構成を示す概略図である。
(1)軟質ポリウレタン樹脂発泡体の原料を計量、混合し、混合材料を調製する混合材料調整工程
(2)上記混合材料調製工程にて調製した混合材料を、金型等に注入し発泡、硬化させる発泡硬化工程
(3)所望の寸法に成形する成形工程
下記原料および配合に基づき、常法により、高い連続空隙率を有する軟質ポリウレタン樹脂発泡体を調製した。
<原料および配合>
1)ポリエーテルポリオール化合物
・アクトコールLR−00(三井化学社製):100重量部
2)架橋剤
・グリセリン(ナカライテスク社製):2重量部
3)発泡剤
・水:2重量部
4)触媒
・Dabco33LV(東ソー社製):0.4重量部
・T−9(東栄化学工業社製):0.1重量部
5)整泡剤
・B−8017(ゴールドシュミット社製):1重量部
6)イソシアネート成分
・コスモネートT−80[TDI−80](三井化学社製):29.2重量部
1)密度
上記各軟質ポリウレタン樹脂発泡体から縦100mm×横100mm×厚さ50mmのサンプルを切り出し、重量を測定して計算により求めた。
2)熱伝導率
熱伝導率測定装置AUTO−Λ HC−074(英弘精機社製)を使用し、JIS A 9511に準拠して測定した。なお、発泡体サンプルを1600Nの荷重で圧縮したものを荷重時の発泡体サンプルとした。
3)連続空隙率
連続空隙率は、発泡体サンプルを縦20mm×横20mm×高さ30mmの形状に切り出し、ASTM−2856−94−C法に準拠して測定した。測定器は、空気比較式比重計930型(ベックマン株式会社製)を用いた。連続空隙率は下記式により算出した。
連続空隙率(%)=〔(V−V1)/V〕×100
V:サンプル寸法から算出した見かけ容積(cm3)
V1:空気比較式比重計を用いて測定したサンプルの容積(cm3)
4)熱伝導率の上昇率
熱伝導率の上昇率は、以下の式により求めた。
熱伝導率の上昇率(%)=圧縮時の熱伝導率/非圧縮時の熱伝導率×100
5)熱抵抗
熱抵抗(K/W)は、熱伝導率(W/mK)の逆数(mK/W)を、試料の厚み(m)で除算した値である。
6)熱抵抗変化率
熱抵抗変化率は、以下の式により求めた。
熱抵抗変化率(%)=非圧縮時の熱抵抗/圧縮時の熱抵抗×100
本発明の第2の実施形態について図面を参照しつつ説明する。図3は、本発明の第2の実施形態に係る熱制御装置2の構成を示す概略図である。なお、第1の実施形態と同様の構成については、その説明を省略する。
(1)軟質ポリウレタン樹脂原料と、熱伝導性フィラーとを計量、混合し、混合材料を調製する混合材料調整工程
(2)上記混合材料調製工程にて調製した混合材料を、金型等に注入し発泡、硬化させる発泡硬化工程
(3)所望の寸法に成形する成形工程
下記原料および配合に基づき、常法により、高い連続空隙率を有する軟質ポリウレタン樹脂発泡体を調製した。なお、熱伝導性フィラーの配合量は、軟質ポリウレタン樹脂発泡体の組成物の体積中の体積%で規定した。
<原料および配合>
1)ポリエーテルポリオール化合物
・アクトコールLR−00(三井化学社製):100重量部
2)架橋剤
・グリセリン(ナカライテスク社製):2重量部
3)発泡剤
・水:2重量部
4)触媒
・Dabco33LV(東ソー社製):0.4重量部
・T−9(東栄化学工業社製):0.1重量部
5)整泡剤
・B−8017(ゴールドシュミット社製):1重量部
6)イソシアネート成分
・コスモネートT−80[TDI−80](三井化学社製):29.2重量部
7)熱伝導性フィラー
・窒化ホウ素BN(デンカボロンナイトライド−GP:平均粒子径D508.0、アスペクト比8.7):32.2重量部(10体積%)
下記原料および配合に基づき、常法により、高い連続空隙率を有する軟質ポリウレタン樹脂発泡体を調製した。
<原料および配合>
1)ポリエーテルポリオール化合物
・アクトコールLR−00(三井化学社製):100重量部
2)架橋剤
・グリセリン(ナカライテスク社製):2重量部
3)発泡剤
・水:2重量部
4)触媒
・Dabco33LV(東ソー社製):0.4重量部
・T−9(東栄化学工業社製):0.1重量部
5)整泡剤
・B−8017(ゴールドシュミット社製):1重量部
6)イソシアネート成分
・コスモネートT−80[TDI−80](三井化学社製):29.2重量部
7)熱伝導性フィラー
・窒化ホウ素BN(デンカボロンナイトライド−GP):51.1重量部(15体積%)
上記実験例2の原料および配合に基づき、常法により、高い連続空隙率を有する軟質ポリウレタン樹脂発泡体を調製した。なお、本実験例4は、上記発泡硬化工程で、電場によって熱伝導性フィラーを配向させ、軟質ポリウレタン樹脂原料を発泡、硬化させた。
上記実験例3の原料および配合に基づき、常法により、高い連続空隙率を有する軟質ポリウレタン樹脂発泡体を調製した。なお、本実験例5は、上記発泡硬化工程で、電場によって熱伝導性フィラーを配向させ、軟質ポリウレタン樹脂原料を発泡、硬化させた。
下記原料および配合に基づき、常法により、高い連続空隙率を有する軟質ポリウレタン樹脂発泡体を調製した。
<原料および配合>
1)ポリエーテルポリオール化合物
・アクトコールLR−00(三井化学社製):100重量部
2)架橋剤
・グリセリン(ナカライテスク社製):2重量部
3)発泡剤
・水:2重量部
4)触媒
・Dabco33LV(東ソー社製):0.4重量部
・T−9(東栄化学工業社製):0.1重量部
5)整泡剤
・B−8017(ゴールドシュミット社製):1重量部
6)イソシアネート成分
・コスモネートT−80[TDI−80](三井化学社製):29.2重量部
7)熱伝導性フィラー
・窒化ホウ素BN(デンカボロンナイトライド−GP):124.1重量部(30体積%)
第1の実施形態に記載の方法と同様に行なった。なお、評価において軟質ポリウレタン樹脂発泡体を圧縮する際、圧縮方向は熱伝導性フィラーの配向方向と略平行になるようにした。
本発明の第3の実施形態について図面を参照しつつ説明する。図5は、本発明の第3の実施形態に係る熱制御装置3の構成を示す概略図である。なお、他の実施形態と同様の構成については、その説明を省略する。
11、13 断熱材
12 断熱材厚変更手段
15 熱伝導性フィラー
16 温度計測手段
4 熱制御対象物
Claims (10)
- 熱制御対象物の周囲に設けられ連続した空隙を有する断熱材と、
前記断熱材の熱抵抗を変化させるために前記断熱材の厚みを変更させる断熱材厚変更手段と、を有し、前記断熱材が封止されていない樹脂発泡体である熱制御装置。 - 前記樹脂発泡体は、軟質ポリウレタン樹脂を含むことを特徴とする、請求項1に記載の熱制御装置。
- 前記樹脂発泡体の空隙率が70〜99%である、請求項2に記載の熱制御装置。
- 前記断熱材は、熱伝導性フィラーを含むことを特徴とする、請求項1〜3いずれか1項に記載の熱制御装置。
- 前記熱伝導性フィラーは、窒化ホウ素を含むことを特徴とする、請求項4に記載の熱制御装置。
- 前記熱伝導性フィラーの平均粒径は、1〜500μmであることを特徴とする、請求項4又は5に記載の熱制御装置。
- 前記熱伝導性フィラーのアスペクト比は、2〜1000μmであることを特徴とする、請求項4〜6いずれか1項に記載の熱制御装置。
- 前記熱伝導性フィラーは、熱制御対象物に対して略垂直に配向されていることを特徴とする、請求項4〜7いずれか1項に記載の熱制御装置。
- 前記熱制御装置は、前記熱制御対象物の温度を取得する温度取得手段を有し、
前記断熱材厚変更手段は、前記温度取得手段によって取得された前記熱制御対象物の温度に基づいて前記断熱材の厚みを変更させることを特徴とする、請求項1〜8いずれか1項に記載の熱制御装置。 - 熱制御対象物の周囲に設けられ連続した空隙を有する断熱材の厚みを変化させ、前記断熱材の熱抵抗を変化させることにより、前記熱制御対象物の熱を制御する熱制御方法であって、前記断熱材が請求項1〜9いずれか1項に記載の熱制御装置に用いられる断熱材であることを特徴とする、熱制御方法。
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