DE19823417A1

DE19823417A1 - Latentwärmespeicherkörper

Info

Publication number: DE19823417A1
Application number: DE19823417A
Authority: DE
Inventors: Klaus Fieback; Dirk Carsten Buettner; Michael Matthaei; Helmut Gutberlet
Original assignee: Schuemann Sasol GmbH and Co KG
Current assignee: Schuemann Sasol GmbH and Co KG
Priority date: 1998-04-02
Filing date: 1998-05-26
Publication date: 1999-10-07
Also published as: ZA997354B

Abstract

Die Erfindung betrifft einen Latentwärmespeicherkörper (1) mit einem Latentwärmespeichermaterial auf Paraffinbasis und einer Umhüllung (2), wobei das Latentwärmespeichermaterial eine erste Schmelztemperatur aufweist. Um eine einfach aufzubringende und gleichwohl ausreichend schützende Umhüllung zu erreichen, schlägt die Erfindung vor, daß die Umhüllung (2) aus einem Umhüllungsmaterial auf Paraffinbasis besteht, daß das Umhüllungsmaterial schmelzfähig ist und eine zweite Schmelztemperatur aufweist, und daß die zweite Schmelztemperatur höher als die erste Schmelztemperatur ist.

Description

Die Erfindung betrifft einen Latentwärmespeicherkörper mit einem Latentwärmespeichermaterial auf Paraffinbasis und einer Umhüllung, wobei das Latentwärmespeicherma terial eine erste Schmelztemperatur aufweist.

Solche Latentwärmespeicherkörper sind bereits in ver schiedener Ausgestaltung beschrieben worden. Es wird insbesondere auf die nicht vorveröffentlichte deutsche Patentanmeldung 198 05 028.3 verwiesen. Der Offenba rungsgehalt dieser Patentanmeldung wird hiermit voll in haltlich in die Offenbarung vorliegender Anmeldung einbezogen, auch zu dem Zweck, Merkmale der genannten Anmeldung in Ansprüche vorliegender Anmeldung einzube ziehen.

Es ist vorgeschlagen worden, einen Latentwärmespeicher körper mit einer Umhüllung aus einer Kunststoffolie zu umgeben. Auch kann der Latentwärmespeicherkörper mit einer Kunstsoffhartschale umgeben sein. Diese Arten der Umhüllung sind aber noch nicht in jeder Hinsicht zufrie denstellend. Einerseits sind die Materialien hierfür nicht immer in der gewünschten Weise unempfindlich, bspw. im Hinblick auf eine rauhe Behandlung auf einer Baustelle. Zum anderen ist die Aufbringung mit gewissen als aufwendig empfundenen Arbeitsschritten verbunden.

Ausgehend von dem vorbeschriebenen Stand der Technik beschäftigt sich die Erfindung mit der Aufgabenstel lung, einen Latentwärmespeicherkörper mit einer Umhül lung anzugeben, wobei die Umhüllung einerseits den Latentwärmespeicherkörper ausreichend schützen soll und andererseits einfach aufzubringen sein soll.

Diese Aufgabenstellung ist zunächst und im wesentlichen bei Gegenstand des Anspruches 1 gelöst, wobei darauf abgestellt ist, daß die Umhüllung aus einem Umhüllungs material auf Paraffinbasis besteht, daß das Umhüllungs material schmelzfähig ist und eine zweite Schmelztempe ratur aufweist, wobei die zweite Schmelztemperatur höher ist als die erste Schmelztemperatur. Erfindungsge mäß ist ein Latentwärmespeicherkörper auf Paraffinbasis vorgeschlagen, der seinerseits wiederum eine Umhüllung auf Paraffinbasis aufweist. Zunächst ist eine überra schend gute Verträglichkeit der Materialien, des Materi als des Latentwärmespeicherkörpers und des Umhüllungsma terials, gegeben. Darüber hinaus ist auch eine hohe Unempfindlichkeit gegeben. Die Umhüllung kann nicht einreißen sondern allenfalls lokal beschädigt werden. Das Umhüllungsmaterial auf Basis von Paraffin ist in gewisser Weise nachgiebig. Zudem besitzt es selbst sogar, auch wenn es bei den Umwandlungstemperaturen des Latentwärmespeicherkörpers selbst nicht zum Schmelzen kommt, einen gewissen Speichereffekt. Es kann auch in einfacher Weise aufgebracht werden, bspw. durch Eintau chen des Latentwärmespeicherkörpers in eine Schmelze des Umhüllungsmaterials. Andererseits kann das Umhül lungsmaterial auch bspw. aufgespritzt werden. In weite rer Ausgestaltung ist auch bevorzugt, daß der Latent wärmespeicherkörper ein Strukturmaterial aufweist und daß die Umhüllung das Strukturmaterial unter Abbildung der Struktur umgibt. Beispielsweise kann der Latent wärmespeicherkörper ein Strukturmaterial in Form eines Gewebes, eines Gewirkes, von porösem Holz, Schaumstoff oder dergleichen aufweisen. Die Maßnahme, die Umhüllung so auszubilden, daß das Strukturmaterial sich abbildet, bedeutet also, daß die Umhüllung die Kontur des Struk turmaterials im Außenbereich wiedergibt. Alternativ hierzu kann es auch bevorzugt sein, daß die Umhüllung das Strukturmaterial ausgleichend umgibt. Dies bedeutet auch, daß die Umhüllung auf dem Latentwärmespeicher körper mit einer örtlich unterschiedlichen Dicke aufge bracht ist, eben derart, daß im wesentlichen ein Aus gleich von Oberflächenzerklüftungen, vorspringenden Teilen und dergleichen des Strukturmaterials erreicht ist. Hinsichtlich des Schmelzpunktes des Umhüllungsmate rials ist ein solcher von 70° oder mehr, bis hin zu etwa 105°C, bevorzugt. Besonders bevorzugt ist es auch, daß das Umhüllungsmaterial einen Anteil an Fischer- Tropfsch-Paraffinen (FT-Paraffinen) enthält. Hiermit läßt sich auch eine besonders glatte Oberfläche errei chen. FT-Paraffine bestehen vornehmlich aus Normal-Par affinen. Mehr als 80% sind gewöhnlich N-Alkane. Der Rest sind ISO-Alkane. Die Kettenlänge liegt bei C30 bis etwa C100, bei einer Gradation (Erstarrungspunkt, EP) von ca. 68 bis 105°C. Es können auch oxidierte FT-Paraf fine eingesetzt werden. Dies bspw. um die Anhaftfähig keit der Umhüllung zu erhöhen. Der Erstarrungspunkt kann hierdurch auch etwa um ca. 5 K abgesenkt werden. Des weiteren kann alternativ oder zusätzlich auch ein Anteil an Mikrowachsen vorgesehen sein. Mikrowachse sind wie Paraffine Gemische aus unterschiedlichen Koh lenwasserstoffen, jedoch enthalten sie überwiegend ISO-Paraffine. Weiter kann alternativ oder zusätzlich eine Anteil an Harnstoff enthalten sein. Dies ist insbe sondere im Hinblick auf eine brandhemmende Einstellung vorteilhaft. Hierzu können auch andere brandhemmende Materialien noch eingebunden sein. Weiterhin kann alter nativ oder zusätzlich vorgesehen sein, daß das Umhül lungsmaterial Polymere enthält. Insbesondere kann es sich um bspw. an Luft bzw. Sauerstoff vernetzende Poly mere handeln. Als Polymere können hier etwa Alkydharz, PVC-Copolymerisate, Polyacrylate oder PE-Wachse zum Einsatz kommen. Das brandhemmende Mittel ist insbesonde re bevorzugt nur in der Umhüllung vorgesehen, nicht auch in dem übrigen Latentwärmespeicherkörper. Die Umhüllung selbst kann auch mehrschichtig aufgebaut sein.

Gegenstand der Erfindung ist auch ein Verfahren zur Herstellung eines Latentwärmespeicherkörpers mit einem Latentwärmespeichermaterial auf Paraffinbasis und einer diesen umschließenden Umhüllung. Hierzu ist bevorzugt vorgesehen, daß zunächst der Latentwärmespeicherkörper selbst auf Paraffinbasis hergestellt wird und sodann, im ausgehärteten Zustand des Latentwärmespeicherkörpers auf Paraffinbasis, eine Umhüllung des Latentwärme speicherkörpers mit einem Umhüllungsmaterial auf Paraf finbasis, einer zweiten, höheren Schmelztemperatur, vorgenommen wird. In bevorzugter Ausführungsform ist auch vorgesehen, daß nach dem Herstellen des Latent wärmespeicherkörpers ein Zerteilen dieses Latentwärme speicherkörpers in Teilstücke erfolgt und daß so gewon nene Teilstücke jeweils wieder gesondert mit dem Umhül lungsmaterial umhüllt werden. Hierbei kann die Umhül lung im Tauchverfahren vorgenommen werden oder auch bspw. im Sprühverfahren. Es ist bevorzugt, daß das Umhüllungsmaterial einen Anteil an FT-Paraffinen und/oder einen Anteil an Mikrowachsen und/oder ein Anteil an Harnstoff und/oder einen Anteil an Polymeren enthält.

Nachstehend ist die Erfindung des weiteren anhand der beigefügten Zeichnung, die jedoch lediglich ein Ausfüh rungsbeispiel darstellt, erläutert. Hierbei zeigt:

Fig. 1 einen Querschnitt und teilweise perspektivi sche Ansicht eines mit einer Umhüllung versehe nen Latentwärmespeicherkörpers; und

Fig. 2 eine Darstellung eines mit einer Umhüllung versehenen Latentwärmespeicherteilkörpers.

Dargestellt und beschrieben ist, zunächst mit Bezug zu Fig. 1, ein Latentwärmespeicherkörper 1, der mit einer Umhüllung 2 auf Paraffinbasis umgeben ist. Der Latent wärmespeicherkörper 1 besitzt ein Strukturmaterial 3 und eine Trankung des Strukturmaterials 3 bzw. eine Aufnahme in Zwischenräumen oder Kapillarräumen des Strukturmaterials 3 von einem Latentwärmespeichermat erial auf Paraffinbasis. Dieser Latentwärmespeicher körper 1 besitzt einen ersten Schmelzpunkt von 50°C.

Der Latentwärmespeicherkörper 1 ist mit der Umhüllung 2 vollständig umgeben. Die Umhüllung 2 besitzt einen zweiten Schmelzpunkt, der 70° beträgt.

Das Umhüllungsmaterial besteht vorwiegend, zu 80%, aus FT-Paraffinen und im weiteren einem Anteil von 10% Polymeren und 10% weiteren Paraffinen.

In Fig. 2 ist ein Latentwärmespeicherteilkörper 4 darge stellt mit einer Umhüllung 5. Die Umhüllung 5 ist in gleicher Weise wie die Umhüllung 2 aufgebaut.

Hinsichtlich der FT-Praffine können bspw. die unter der Handelsbezeichnung H1 bekannten FT Paraffine oder C105 oder C80 zum Einsatz kommen. Hinsichtlich - hochschmel zender - Mikrowachse können solche unter den Handelsna men OPO 3279, ZWM 095 und OPO 8080 zum Einsatz kommen. Hinsichtlich weiterhin auch noch einzusetzender Interme diate paraffins können solche unter dem Handelsnamen OFA 6403 zum Einsatz kommen. Hinsichtlich Polymerwach sen, können sogenannte EVA-Wachse (Ethyl-Vinyl-Acetat- Wachse) zum Einsatz kommen. Diese werden auch im Han delsnamen Elvax bezeichnet. Darüber hinaus auch Polyiso butylwachse. Es können auch Harze zum Einsatz kommen. Hier insbesondere sogenannte Poccolite. An Flammschutz mitteln können Aluminiumhydroxid, Magnesium-Kalzium-Kar bonat-Hydroxid, Ammoniumpolyphosphat und Harnstoff zum Einsatz kommen.

Folgende Beispielmischungen für das Umhüllungsmaterial können angegeben werden:

1. 30% C80, 30% OPO 3279, 30% Aluminiumhydroxid und 10% Polyisobutylen;
2. 80% OPO, 20% Ammoniumpolyphosphat;
3. 50% H1, 30% Elvax 220, 20% Aluminiumhydroxid; und
4. 50% OFA 6403, 40% Elvax, 10% Harz Piccolite.

Alle offenbarten Merkmale sind erfindungswesentlich. In die Offenbarung der Anmeldung wird hiermit auch der Offenbarungsinhalt der zugehörigen/beigefügten Priori tätsunterlagen (Abschrift der Voranmeldung) vollinhalt lich mit einbezogen, auch zu dem Zweck, Merkmale dieser Unterlagen in Ansprüche vorliegender Anmeldung mit aufzunehmen.

Claims

1. Latentwärmespeicherkörper (1) mit einem Latent wärmespeichermaterial auf Paraffinbasis und einer Umhül lung (2), wobei das Latentwärmespeichermaterial eine erste Schmelztemperatur aufweist, dadurch gekennzeich net, daß die Umhüllung (2) aus einem Umhüllungsmaterial auf Paraffinbasis besteht, daß das Umhüllungsmaterial schmelzfähig ist und eine zweite Schmelztemperatur auf weist, und daß die zweite Schmelztemperatur höher als die erste Schmelztemperatur ist.

2. Latentwärmespeicherkörper (1) nach Anspruch 1 oder insbesondere danach, dadurch gekennzeichnet, daß der Latentwärmespeicherkörper ein Strukturmaterial (3) aufweist und daß die Umhüllung (2) das Strukturmaterial (3) unter Abbildung der Struktur umgibt.

3. Latentwärmespeichermaterial nach einem oder mehreren der vorhergehenden Ansprüche oder insbesondere danach, dadurch gekennzeichnet, daß die Umhüllung (2) das Struk turmaterial (3) ausgleichend umgibt.

4. Latentwärmespeichermaterial nach einem oder mehreren der vorhergehenden Ansprüche oder insbesondere danach, dadurch gekennzeichnet, daß die zweite Schmelztempera tur 70° oder höher ist.

5. Latentwärmespeichermaterial nach einem oder mehreren der vorhergehenden Ansprüche oder insbesondere danach, dadurch gekennzeichnet, daß das Umhüllungsmaterial Fischer-Tropsch-Paraffine enthält.

6. Latentwärmespeichermaterial nach einem oder mehreren der vorhergehenden Ansprüche oder insbesondere danach, dadurch gekennzeichnet, daß das Umhüllungsmaterial Mikrowachs enthält.

7. Latentwärmespeichermaterial nach einem oder mehreren der vorhergehenden Ansprüche oder insbesondere danach, dadurch gekennzeichnet, daß das Umhüllungsmaterial einen brandhemmenden Zusatz enthält.

8. Latentwärmespeichermaterial nach einem oder mehreren der vorhergehenden Ansprüche oder insbesondere danach, dadurch gekennzeichnet, daß das Umhüllungsmaterial Harnstoff enthält.

9. Latentwärmespeichermaterial nach einem oder mehreren der vorhergehenden Ansprüche oder insbesondere danach, dadurch gekennzeichnet, daß das Umhüllungsmaterial einen Anteil an Polymeren enthält.

10. Latentwärmespeichermaterial nach einem oder mehre ren der vorhergehenden Ansprüche oder insbesondere danach, dadurch gekennzeichnet, daß das Umhüllungsmate rial mehrschichtig aufgebaut ist.

11. Latentwärmespeichermaterial nach einem oder mehre ren der vorhergehenden Ansprüche oder insbesondere danach, dadurch gekennzeichnet, daß nur in der äußer sten Schicht des Umhüllungsmaterials ein brandhemmender Zusatz enthalten ist.

12. Verfahren zur Herstellung eines Latentwärme speicherkörpers mit einem Latentwärmespeichermaterial auf Paraffinbasis und einer vollständig umschließenden Umhüllung, wobei das Latentwärmespeichermaterial eine erste Schmelztemperatur aufweist, dadurch gekennzeich net, daß zunächst ein Latentwärmespeicherkörper auf Paraffinbasis hergestellt wird und daß sodann dieser Latentwärmespeicherkörper im Tauch-Sprühverfahren oder dergleichen mit einer Umhüllung auf Paraffinbasis verse hen wird.

13. Verfahren nach Anspruch 12 oder insbesondere da nach, dadurch gekennzeichnet, daß nach dem Herstellen des ersten Latentwärmespeicherkörpers ein Zerteilen dieses Latentwärmespeicherkörpers durchgeführt wird und daß so gewonnene Teilstücke vollständig mit dem Umhül lungsmaterial auf Paraffinbasis umhüllt werden.

14. Verfahren nach einem der Ansprüche 12 oder 13 oder insbesondere danach, dadurch gekennzeichnet, daß die Umhüllung durch ein Tauchen vorgenommen wird.

15. Verfahren nach einem der Ansprüche 12 bis 14 oder insbesondere danach, dadurch gekennzeichnet, daß die Umhüllung im Sprühverfahren vorgenommen wird.