NL1022768C2 - Warmte accumulerend respectievelijk opnemend composiet; houder, gevuld met een dergelijk composiet en werkwijze voor het vervaardigen van een dergelijk composiet. - Google Patents

Description

Korte aanduiding: Warmte accumulerend respectievelijk opnemend composiet; houder, gevuld met een dergelijk composiet en werkwijze voor het vervaardigen van een dergelijk composiet

Warmte accumulerende samenstellingen zijn algemeen bekend. Ze worden bijvoorbeeld toegepast in warmte accumulerende zitkussentjes (geliefd bij bezoekers van niet overdekte stadions), en ook in zorginstellingen voor het plaatselijk met warmte behandelen van patiën-5 ten. De Nederlandse octrooiaanvrage 1021279, ten name van aanvraagster, beschrijft een dergelijke warmte accumulerende samenstelling en de toepassing daarvan waarbij door speciale maatregelen een gelijkmatige warmteafgifte wordt gerealiseerd.

Het warmte accumulerend respectievelijk warmte opnemend vermogen 10 wordt aanzienlijk vergroot wanneer men aan de samenstelling een zout toevoegt dat onder de opname van warmte van de kristaltoestand overgaat naar de vloeibare toestand en daarna, onder de afgifte van deze warmte, van aggregaattoestand omkeert, dus van de vloeibare toestand overgaat naar de kristaltoestand. Het is bekend dat op deze wijze in 15 een beperkt volume een aanzienlijke hoeveelheid warmte kan worden geaccumuleerd. Een bezwaar is echter dat bij de overgang van de vloeibare toestand naar de kristaltoestand een ongecontroleerde kristalgroei optreedt waarbij de gevormde kristallen niet alleen qua vorm en grootte zeer onregelmatig zijn, doch ook aan hun buitenoppervlak 20 vele scherpe punten en overgangen vertonen. Het is duidelijk dat dit voor vele toepassingen en in het bijzonder in een warmte accumulerende houder als hierboven omschreven bezwaarlijk is. Bovendien beperkt het feit dat bij overgang van de kristaltoestand naar de vloeibare toestand vrije vloeistof ontstaat de toepassingsmogelijkheden.

25 De uitvinding beoogt dit bezwaar te ondervangen. De uitvinding’, verschaft hiertoe een composiet waarin het zout is opgenomen in een aantal discrete cellen.

Door het insluiten van het zout in de cellen wordt bereikt dat de overgang van de vloeibare naar de kristalvorm geschiedt zonder 30 ongecontroleerde kristalgroei, zodat wordt voorkomen dat zich plaatselijk grote kristallen vormen terwijl in het bijzonder de, bij een 1022768 I "2_ I ongecontroleerde kristallisatie optredende scherpe punten en randen I niet meer optreden en voor de toepassing van het composiet in een I warmte accumulerende houder dus geen probleem meer zijn. Bovendien I blijft de gevormde vloeistof opgesloten en is de warmteafgifte ge- I 5 lijkmatiger.

I Een zeer gunstige, goedkope en gemakkelijk te realiseren uitvoe- I ringsvorm van het composiet is die waarin de cellen worden gevormd door de holten van een, bij voorkeur sponsachtig, lichaam.

Het gebruik van zouten van de hierboven beschreven soort voor 10 warmteopslag in gebouwen en woningen is bekend. Het composiet volgens de uitvinding geeft echter zeer bijzondere nieuwe toepassingsmoge- lijkheden omdat dit zeer gemakkelijk te verwerken composiet probleem- I loos in in een gebouw steeds aanwezige holten kan worden onderge- I bracht, bijvoorbeeld in ruimten tussen verschillende verdiepingen of H 15 tussen muren. Daardoor ontstaan geheel nieuwe verwarmingsmogelijkhe- den. In combinatie met een verwarmingselement, bijvoorbeeld een op nachtstroom bedreven elektrisch verwarmingselement is het composiet uitstekend geschikt voor het vorstvrij houden van leidingen en in- stallaties.

20 De bij de afgifte van de geaccumuleerde warmte ontstane vrije vloeistof is in vele eerdere toepassingen van warmte accumulerende zouten uiterst hinderlijk gebleken en er onder andere de oorzaak van dat de ontwikkeling van een motorvoorverwarmingssysteem met opslag van aan de koelvloeistof onttrokken warmte geen succes heeft gekend.

25 Met het composiet volgens de uitvinding echter worden de ondervonden bezwaren ondervangen.

Het kan voordelen hebben wanneer het composiet meerdere zouten met onderling verschillend smeltpunt bevat waardoor het met het com- posiet te bestrijken temperatuurbereik wordt vergroot.

H 30 Geschikte zouten zijn natriumacetaattrihydraat met een kristal- lisatietemperatuur van 52 °C en natriumsulfaatdecahydraat met een kristallisatietemperatuur van 32°C. Deze zouten kunnen worden ge- mengd.

H De gevraagde uitsluitende rechten strekken zich voorts uit tot 35 een houder gevuld met een warmte accumulerend composiet volgens de II conclusies 1-4 .

Bijzondere effecten worden verkregen wanneer men, zoals conclu-sie 6 voorstelt, in een houder gebruik maakt van een vulling van -3- sponsachtig materiaal waarvan slechts een gedeelte is uitgevoerd als een composiet volgens de uitvinding. Viscosemateriaal is bijzonder gemakkelijk te verwerken en kan op eenvoudige wijze in vorm worden gebracht om te dienen als de vulling van bijvoorbeeld een speelgoed-5 beest. Door slechts een gedeelte daarvan warmteaccumulerend uit te voeren verkrijgt men een speeltje dat voor een kind normaal aanvoelt doch ook de functie van een warmhoudkruik verricht.

Voor alle uitvoeringsvormen geldt dat het "opladen" op de gebruikelijke wijze, bijvoorbeeld ook met een magnetronoven mogelijk 10 is.

De uitvinding heeft voorts betrekking op een werkwijze voor het vervaardigen van een warmte accumulerend respectievelijk opnemend composiet volgens hetwelk men de in het composiet te gebruiken zouten eerst tot oplossing brengt en de aldus gevormde oplossing doet opzui-15 gen door een sponsachtig lichaam.

Het is duidelijk dat het composiet volgens de uitvinding niet alleen geschikt is om warmte te accumuleren en later weer af te geven doch ook geschikt is voor het verrichten van de omgekeerde functie, dus voor koelen. De te handhaven temperatuur hangt geheel af van het 20 gekozen zout en het is bijvoorbeeld mogelijk met het composiet volgens de uitvinding vormvaste of flexibele koelinrichtingen voor medische toepassingen (waarbij bijvoorbeeld een temperatuur van 5°C wordt gehandhaafd) te realiseren.

De uitvinding wordt toegelicht aan de hand van de tekening. 25 Daarin toont: fig. 1 een perspectivische afbeelding van een parallellepipedumvormig composiet bijvoorbeeld bestemd voor toepassing in een warmte accumulerend zitkussen; fig. 2 een doorsnede over de lijn II-II; 30 fig. 3 een afbeelding op vergrote schaal van een detail in fig.

2; fig. 4 een dwarsdoorsnede door een warmte accumulerend zitkussen waarin het composiet wordt toegepast; fig. 5 een afbeelding van een speelgoedbeest waarin een compo-35 siet volgens de uitvinding is verwerkt.

In fig. 1 is afgebeeld een parallellepipedumvormig lichaam 2 uit sponsachtig materiaal, bijvoorbeeld het algemeen bekende viscosemateriaal waaruit sponsen voor huishoudelijk gebruik worden vervaardigd.

1 022 763 I -4- I In dit parallellepipedumvormig lichaam 2 bevindt zich op de gebruike- lijke wijze een groot aantal holten 4. Een dergelijk sponsachtig li- I chaam kan in elke gewenste vorm worden vervaardigd.

I Elk van de holten 4 is, zoals fig. 2 toont, gevuld met zoutkris- I 5 tallen 6, bijvoorbeeld kristallen van natriumacetaattrihydraat, een I zout dat bij een temperatuur van circa 52°C van de kristaltoestand I overgaat in de vloeibare toestand. Hiervoor is een aanzienlijke hoe- I veelheid warmte nodig die, zoals op zich bekend, bij een latere over' gang van de vloeibare toestand terug naar de kristaltoestand weer 10 vrijkomt. Wanneer men een langer temperatuurtraject wenst te verkrij- gen kan men een mengsel van zouten toepassen, bijvoorbeeld door de H toevoeging van natriumsulfaatdecahydraat dat een kristallisatietempe- I ratuur van 32°C heeft.

Dit vullen van de holten 4 met het zout 6 kan op eenvoudige wij- 15 ze geschieden door een samengedrukt blok van het sponsachtig materi- H aal te plaatsen in een houder gevuld met het vloeibare zout. Het sponsachtig materiaal zuigt het vloeibare zout op totdat alle holten 4 met dit zout zijn gevuld. Dan is het composiet gereed.

Fig. 3 toont op vergrote schaal een dergelijke holte 4, gevuld 20 met het zout 6, nu in de gekristalliseerde toestand die is verkregen I bij de overgang van de vloeibare toestand naar de kristaltoestand onder het afgeven van de opgenomen warmte. Zoals de figuur toont wor- I den bij de kristallisatie betrekkelijk kleine kristallen 8 gevormd, en ook wat grotere conglomeraten 10. Bovendien vertonen de kristallen 25 scherpe punten, zoals aangegeven met 12. Wanneer men het zout eenvou- digweg door een warmte accumulerende substantie zou mengen en deze substantie zou gebruiken voor het vullen van bijvoorbeeld een zitkus- sen leidt de beschreven wijze van rekristalliseren tot problemen.

Doordat het zout nu is opgesloten in de individuele holten van het 30 sponsachtig lichaam 2 is het niet meer mogelijk dat plaatselijk grote "klonten" met onregelmatige contouren en harde randen ontstaan ter- wijl de gevormde vloeistof niet langer vrij, maar opgesloten is zodat de in de aanhef van de beschrijving beschreven bezwaren zijn onder- vangen. Bovendien treedt een zeer gelijkmatige warmteafgifte op.

35 Fig. 4 toont in dwarsdoorsnede een zitkussen 10, opgebouwd uit een composiet 2 dat is opgesloten in een vloeistofdichte omhulling 12. Daaromheen is weer een overtrek 14 aangebracht die eventueel kan t -5- zijn voorzien van een ritsluiting om gemakkelijk verwijderen mogelijk te maken.

Fig.5 toont een speelgoedbeest 16 bestaande uit een overtrek 18 met daarin een de vorm bepalende vulling 20 uit viscosemateriaal 5 waarvan een centraal deel 22 is uitgevoerd als een composiet volgens de uitvinding. Het geheel voelt aan als een "normaal" speelgoedbeest dat echter ook de functie van een warmhoudkruik vervult.

Het zal duidelijk zijn dat het composiet volgens de uitvinding zeer vele toepassingen heeft waarvan de hierboven beschrevene slechts 10 voorbeelden zijn.

1 022 7 68

Claims (5)

1. 2. Composiet volgens conclusie 1, met het kenmerk, dat de cellen worden gevormd door holten aanwezig in een lichaam. 3.Composiet volgens conclusie 2, met het kenmerk, dat het lichaam sponsachtig is.
2. 4. Composiet volgens conclusie 1-3, met het kenmerk, dat dit meerdere zouten met onderling verschillend smeltpunt bevat.
3. 5. Warmte accumulerende respectievelijk opnemende houder, 20 gevuld met een composiet volgens conclusie 1-4.
4. 6. Houder volgens conclusie 4, gekenmerkt door een vulling I waarvan een gedeelte is uitgevoerd als een composiet volgens I conclusie 2-4. 25
5. 7. Werkwijze voor het vormen van een composiet volgens con- I clusie 3-4, met het kenmerk, dat men de zouten in de composiet I tot smelten brengt, en de aldus gevormde oplossing doet opzuigen I door een sponsachtig lichaam. I 1 Π ' / r'l ~7 ιΛ Λ