JPS59142276A - 潜熱型多層蓄熱材 - Google Patents
潜熱型多層蓄熱材Info
- Publication number
- JPS59142276A JPS59142276A JP58015401A JP1540183A JPS59142276A JP S59142276 A JPS59142276 A JP S59142276A JP 58015401 A JP58015401 A JP 58015401A JP 1540183 A JP1540183 A JP 1540183A JP S59142276 A JPS59142276 A JP S59142276A
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- JP
- Japan
- Prior art keywords
- heat storage
- storage material
- layer
- density polyethylene
- heat
- Prior art date
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- Granted
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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。
め要約のデータは記録されません。
Description
【発明の詳細な説明】
本発明は潜熱型多層蓄熱材に関する。更に詳しくは高密
度ポリエチレンを中芯とし、外層を高密度ポリエチレン
より高融点の樹脂で被覆した形状安定性に優れた潜熱型
多層蓄熱材に関する。
度ポリエチレンを中芯とし、外層を高密度ポリエチレン
より高融点の樹脂で被覆した形状安定性に優れた潜熱型
多層蓄熱材に関する。
蓄熱材には、物質の熱容量を利用する顕熱型蓄熱材と物
質の融解、凝固あるいは結晶板−移などの潜熱を利用す
る潜熱型蓄熱材とがある。潜熱型蓄熱材は単位体積当た
りの蓄熱容量が顕熱型に比べて大きいので、蓄熱器の容
量を小型化出来る利点があり、太−陽熱利用を目的とし
て主として無機塩水和物を用いた蓄熱システムの開発が
検討されている。しかしながら無機塩水和物は、溶融状
態から次第に降温させた時に、本来の相変化の温度を過
ぎても固化（結晶化）せず、放熱しないという過冷却現
象を生じ、同時に不溶性物質の晶出が融解時に起こり、
融解−固化のヒートサイクルを繰り返すことにより不溶
性物質が増加し続は延いては、相分離現象を呈すなどの
問題を生じる。このため、蓄熱しても長時間に亙り所定
の温度で安定して熱を取り出すことができないという実
用上の不都合を生じさせている。
質の融解、凝固あるいは結晶板−移などの潜熱を利用す
る潜熱型蓄熱材とがある。潜熱型蓄熱材は単位体積当た
りの蓄熱容量が顕熱型に比べて大きいので、蓄熱器の容
量を小型化出来る利点があり、太−陽熱利用を目的とし
て主として無機塩水和物を用いた蓄熱システムの開発が
検討されている。しかしながら無機塩水和物は、溶融状
態から次第に降温させた時に、本来の相変化の温度を過
ぎても固化（結晶化）せず、放熱しないという過冷却現
象を生じ、同時に不溶性物質の晶出が融解時に起こり、
融解−固化のヒートサイクルを繰り返すことにより不溶
性物質が増加し続は延いては、相分離現象を呈すなどの
問題を生じる。このため、蓄熱しても長時間に亙り所定
の温度で安定して熱を取り出すことができないという実
用上の不都合を生じさせている。
一方、無機塩水和物に代わる相分離現象を呈しない潜熱
型蓄熱材として低分子量結晶性ポリオレフィン（特開昭
５０−１４６５７７号公報）あるいは結晶性ポリオレフ
ィンを使用することが提案されている。これらは熱的に
安定で腐蝕性や毒性もなく、潜熱も比較的大きいが、融
解時の粘度が高く通常の液体のように対流による流動が
起こらずまた熱伝導率も低いので、大きなブロックとし
ては使用できない欠点がある。これらの欠点をなくすに
は、ベレット、ストランド＼゛フィルム等の形状で使用
することが望ましいが、そのままでは溶解時に形状が保
持できない。そこで形状を保持する方法として、結晶性
ポリオレフィンを架橋処理する方法が提案されているか
、架橋処理に、し′り結晶性が低下するので、蓄熱材と
しての特性が低下するという欠点がある。
型蓄熱材として低分子量結晶性ポリオレフィン（特開昭
５０−１４６５７７号公報）あるいは結晶性ポリオレフ
ィンを使用することが提案されている。これらは熱的に
安定で腐蝕性や毒性もなく、潜熱も比較的大きいが、融
解時の粘度が高く通常の液体のように対流による流動が
起こらずまた熱伝導率も低いので、大きなブロックとし
ては使用できない欠点がある。これらの欠点をなくすに
は、ベレット、ストランド＼゛フィルム等の形状で使用
することが望ましいが、そのままでは溶解時に形状が保
持できない。そこで形状を保持する方法として、結晶性
ポリオレフィンを架橋処理する方法が提案されているか
、架橋処理に、し′り結晶性が低下するので、蓄熱材と
しての特性が低下するという欠点がある。
かかる現状に鑑み、本発明者らは蓄熱性に優れ、しかも
溶融時の形状安定性にも優れた潜熱型蓄熱材の開発につ
いて種々検討した結果、高密度ポリエチレンを中芯とし
て外層を高密度ポリエチレンより高融点の樹脂で被覆す
ることにより、上記目的が達成できることが分かり、本
発明を完成するに至った。
溶融時の形状安定性にも優れた潜熱型蓄熱材の開発につ
いて種々検討した結果、高密度ポリエチレンを中芯とし
て外層を高密度ポリエチレンより高融点の樹脂で被覆す
ることにより、上記目的が達成できることが分かり、本
発明を完成するに至った。
すなわち本発明は、少なくとも密度が０．９ ’６０ｇ
／ｃｒｎ３以上の高密度ポリエチレン（Ａ）を中芯とし
、外層を高密度ポリエチレン（Ａ）より高融点の樹脂（
Ｂ）で被覆したことを特徴とする蓄熱性及び形状安定性
に優れた潜熱型多層蓄熱材牽提供するものである。
／ｃｒｎ３以上の高密度ポリエチレン（Ａ）を中芯とし
、外層を高密度ポリエチレン（Ａ）より高融点の樹脂（
Ｂ）で被覆したことを特徴とする蓄熱性及び形状安定性
に優れた潜熱型多層蓄熱材牽提供するものである。
本発明に用いる高密度ポリエチレン（Ａ）とは、密度が
少なくとも０．９６０ｇ／α５以上、好ましくは０．９
７０８７ｃｍ３以上、好ましくはＸ線による結晶化度が
８０％以上のものであり、分子量はとくに限定されず、
低分子量でフック・ス状のものからデカリン溶媒１３５
°Ｃ中での極限粘度〔η〕が３ｄ、ｇ／ｇ程度のものま
で使用できる。中でも分子量が１０００ないし１ｏｏｏ
ｏｏの範囲のものが融解し易く、それに伴い融解熱量も
大きいので好ましい。密度が０、’ ９６０ ｇ／ｃ１
ｎ３未満のものは、融解熱量が小さいので、蓄熱材とし
ては不適である。
少なくとも０．９６０ｇ／α５以上、好ましくは０．９
７０８７ｃｍ３以上、好ましくはＸ線による結晶化度が
８０％以上のものであり、分子量はとくに限定されず、
低分子量でフック・ス状のものからデカリン溶媒１３５
°Ｃ中での極限粘度〔η〕が３ｄ、ｇ／ｇ程度のものま
で使用できる。中でも分子量が１０００ないし１ｏｏｏ
ｏｏの範囲のものが融解し易く、それに伴い融解熱量も
大きいので好ましい。密度が０、’ ９６０ ｇ／ｃ１
ｎ３未満のものは、融解熱量が小さいので、蓄熱材とし
ては不適である。
前記芯材となる高密度ポリエステル（Ａ）の外層を被覆
する樹脂（ト））は、高密度ポリエチレン（Ａ）より高
融点の樹脂であり、具体的には、例えばポリプロピレン
、ポリ−４−メチル−１−ペンテン等のポリオレフィン
、ポリエチレンテレフタレート、ポリブチレンチ“レフ
タレート等のポリエステル、ナイロン６、ナイロン６６
、ナイロン６１０１ナイロンづ１等のポリアミド等であ
る。
する樹脂（ト））は、高密度ポリエチレン（Ａ）より高
融点の樹脂であり、具体的には、例えばポリプロピレン
、ポリ−４−メチル−１−ペンテン等のポリオレフィン
、ポリエチレンテレフタレート、ポリブチレンチ“レフ
タレート等のポリエステル、ナイロン６、ナイロン６６
、ナイロン６１０１ナイロンづ１等のポリアミド等であ
る。
本発明の潜熱型多層蓄熱材は前記高密度ポリエチレン（
Ａ）を中芯とし、外層を高密度ポリエチレン伝）より高
融点の樹脂ω〕で被覆してなるが、かがる構造の蓄熱材
は、例えば共押函成形、多層射出成形、押出被覆成形に
より得られる。本発明の潜熱型多層蓄熱材は、前記成、
廉により中芯を高密度ポリエチレン（Ａ）とした三層フ
ィルム、三層シート、ストランド、ロンド、プロファイ
ル（異形押出品）等の形状として用いられる。
Ａ）を中芯とし、外層を高密度ポリエチレン伝）より高
融点の樹脂ω〕で被覆してなるが、かがる構造の蓄熱材
は、例えば共押函成形、多層射出成形、押出被覆成形に
より得られる。本発明の潜熱型多層蓄熱材は、前記成、
廉により中芯を高密度ポリエチレン（Ａ）とした三層フ
ィルム、三層シート、ストランド、ロンド、プロファイ
ル（異形押出品）等の形状として用いられる。
本発明の潜熱型多層蓄熱材は、溶融時にもその形状が変
化しないので、繰り返し使用しても熱効率が低下せずま
た高密度ポリエチレン（Ａ）の融解・結晶化の温度範囲
が１４０ないし１００’Ｃであるので、水、エチレング
リコール、シリコンオイル等と組み合わせて、太陽熱蓄
熱装置等として好適に使用される。
化しないので、繰り返し使用しても熱効率が低下せずま
た高密度ポリエチレン（Ａ）の融解・結晶化の温度範囲
が１４０ないし１００’Ｃであるので、水、エチレング
リコール、シリコンオイル等と組み合わせて、太陽熱蓄
熱装置等として好適に使用される。
実施例１
三井石油化学工業（株）製ポリプロピレン三井■
石油化学ポリプロ Ｂ２００ （融点＝１６５°ｃ１メ
ルトフローレート０．５ ｇ／ｌ ０分）の薄肉チュー
ブ（外径６ｍｍφ×肉厚０．５ｍｍ）を外層とし、中芯
として、三井石油化学工業（株）製高密度ポリエチレン
ワックス商品名三井ハイワックス４００Ｆ（密度０．９
７ ｇ／ ｃｙ＋” −５融点１２６°Ｃ１分子量４０
００、結晶化度＝８５％）をポリプロチュ−、プに封入
した。
ルトフローレート０．５ ｇ／ｌ ０分）の薄肉チュー
ブ（外径６ｍｍφ×肉厚０．５ｍｍ）を外層とし、中芯
として、三井石油化学工業（株）製高密度ポリエチレン
ワックス商品名三井ハイワックス４００Ｆ（密度０．９
７ ｇ／ ｃｙ＋” −５融点１２６°Ｃ１分子量４０
００、結晶化度＝８５％）をポリプロチュ−、プに封入
した。
こうして得た２層の蓄熱材を多数１４０ ’Ｃのエチレ
ングリコールを入れた蓄熱槽に入れ、蓄熱材の溶融状態
を調べた。その結果内層のワックスのみ溶融し１外層の
ボリプロヒ０レンチューブは溶融せずその形状を保持し
１．チューブ同志が゛融着することはなかった。蓄熱材
の固化潜熱量を測定したところ、外層チューブの影響は
ほとんどなく、十分な熱量であった。尚該蓄熱材の固化
潜熱量は５４ｃ’ａｌ／ｇ、結晶化温度１１５〜１１７
°Ｃであった。
ングリコールを入れた蓄熱槽に入れ、蓄熱材の溶融状態
を調べた。その結果内層のワックスのみ溶融し１外層の
ボリプロヒ０レンチューブは溶融せずその形状を保持し
１．チューブ同志が゛融着することはなかった。蓄熱材
の固化潜熱量を測定したところ、外層チューブの影響は
ほとんどなく、十分な熱量であった。尚該蓄熱材の固化
潜熱量は５４ｃ’ａｌ／ｇ、結晶化温度１１５〜１１７
°Ｃであった。
実施例２
実施例１のワックスの代り゛に中芯として三井石油化学
工業（株）製高密度ポリエチレンハイゼツ■ クス ２２００Ｊ （密度０．９６８ｇ／ｃｃ、融点１
６２°Ｃ１メルトフローレート５ｇ／１０分、分子量−
６５０００、結晶化度８５％）を使用し、外層の実施例
１で用いたポリプロピレンと共に共押出成形を行い、直
径５Ｂ７１ｍφの２層ロッドを得た。このロンドの両端
をヒートシールし蓄熱材とし、実施例１と同様に評価し
たところ、融着、変形は全くみられなかった。
工業（株）製高密度ポリエチレンハイゼツ■ クス ２２００Ｊ （密度０．９６８ｇ／ｃｃ、融点１
６２°Ｃ１メルトフローレート５ｇ／１０分、分子量−
６５０００、結晶化度８５％）を使用し、外層の実施例
１で用いたポリプロピレンと共に共押出成形を行い、直
径５Ｂ７１ｍφの２層ロッドを得た。このロンドの両端
をヒートシールし蓄熱材とし、実施例１と同様に評価し
たところ、融着、変形は全くみられなかった。
尚、該ロンドの固化潜熱量は５（Ｉｃａｌ／ｇ、結晶化
温度は１２０〜１２２１°Ｃであった。
温度は１２０〜１２２１°Ｃであった。
実施例６
実施例２の外層として三井ＰＥＴ樹脂製造販売（株）製
ポリエチレンテレフタレート樹脂、商品名三井ＰＥＴｙ
−０５５（工、Ｖ ＝ １．３ ｄＡ’／ ｇ ％融点
−２６０°Ｃ）を用い、実施例２と同様に成形して２層
ロッドを得た。該蓄熱材を実施例１と同様に評価したと
ころ、融着変形は全くみられなかった。
ポリエチレンテレフタレート樹脂、商品名三井ＰＥＴｙ
−０５５（工、Ｖ ＝ １．３ ｄＡ’／ ｇ ％融点
−２６０°Ｃ）を用い、実施例２と同様に成形して２層
ロッドを得た。該蓄熱材を実施例１と同様に評価したと
ころ、融着変形は全くみられなかった。
出願人 三井石油化学工業株式会社
代理人 山 口 和
Claims (1)
- （１）少なくとも密度が０．９６０ ｇ／ｃｒｎ’以上
の高密度ポリエチレン（Ａ）を中芯とし、外層を高密度
ポリエチレン（Ａ）より高融点の樹脂（Ｂ）で被覆した
ことを特徴とする潜熱型多層蓄熱材。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP58015401A JPS59142276A (ja) | 1983-02-03 | 1983-02-03 | 潜熱型多層蓄熱材 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP58015401A JPS59142276A (ja) | 1983-02-03 | 1983-02-03 | 潜熱型多層蓄熱材 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS59142276A true JPS59142276A (ja) | 1984-08-15 |
| JPH0442437B2 JPH0442437B2 (ja) | 1992-07-13 |
Family
ID=11887702
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP58015401A Granted JPS59142276A (ja) | 1983-02-03 | 1983-02-03 | 潜熱型多層蓄熱材 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS59142276A (ja) |
Cited By (9)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| WO1987003290A1 (en) * | 1985-11-22 | 1987-06-04 | University Of Dayton | Polyethylene composites containing a phase change material |
| US4908166A (en) * | 1985-11-22 | 1990-03-13 | University Of Dayton | Method for preparing polyolefin composites containing a phase change material |
| JPH02269182A (ja) * | 1989-04-07 | 1990-11-02 | Takuma Sogo Kenkyusho:Kk | 潜熱蓄熱型加熱装置及び固液二相熱媒体 |
| US5053446A (en) * | 1985-11-22 | 1991-10-01 | University Of Dayton | Polyolefin composites containing a phase change material |
| US5106520A (en) * | 1985-11-22 | 1992-04-21 | The University Of Dayton | Dry powder mixes comprising phase change materials |
| JPH04270778A (ja) * | 1991-02-26 | 1992-09-28 | Sekisui Plastics Co Ltd | 潜熱型蓄熱材及びその製造法 |
| US5211949A (en) * | 1990-01-09 | 1993-05-18 | University Of Dayton | Dry powder mixes comprising phase change materials |
| US5254380A (en) * | 1985-11-22 | 1993-10-19 | University Of Dayton | Dry powder mixes comprising phase change materials |
| US6652771B2 (en) | 2001-07-11 | 2003-11-25 | Ronald M. Carn | Phase change material blend, method for making, and devices using same |
-
1983
- 1983-02-03 JP JP58015401A patent/JPS59142276A/ja active Granted
Cited By (10)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| WO1987003290A1 (en) * | 1985-11-22 | 1987-06-04 | University Of Dayton | Polyethylene composites containing a phase change material |
| US4711813A (en) * | 1985-11-22 | 1987-12-08 | University Of Dayton | Polyethylene composites containing a phase change material having a C14 straight chain hydrocarbon |
| US4908166A (en) * | 1985-11-22 | 1990-03-13 | University Of Dayton | Method for preparing polyolefin composites containing a phase change material |
| US5053446A (en) * | 1985-11-22 | 1991-10-01 | University Of Dayton | Polyolefin composites containing a phase change material |
| US5106520A (en) * | 1985-11-22 | 1992-04-21 | The University Of Dayton | Dry powder mixes comprising phase change materials |
| US5254380A (en) * | 1985-11-22 | 1993-10-19 | University Of Dayton | Dry powder mixes comprising phase change materials |
| JPH02269182A (ja) * | 1989-04-07 | 1990-11-02 | Takuma Sogo Kenkyusho:Kk | 潜熱蓄熱型加熱装置及び固液二相熱媒体 |
| US5211949A (en) * | 1990-01-09 | 1993-05-18 | University Of Dayton | Dry powder mixes comprising phase change materials |
| JPH04270778A (ja) * | 1991-02-26 | 1992-09-28 | Sekisui Plastics Co Ltd | 潜熱型蓄熱材及びその製造法 |
| US6652771B2 (en) | 2001-07-11 | 2003-11-25 | Ronald M. Carn | Phase change material blend, method for making, and devices using same |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPH0442437B2 (ja) | 1992-07-13 |
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