热敏性复合材及其用途与使用该热敏性复合材的制冷装置的制造方法
【技术领域】
[0001] 本发明涉及一种热敏性复合材，更具体而言，本发明是关于该热敏性复合材的用 途及使用该热敏性复合材的制冷装置。
【背景技术】
[0002] 利用太阳热能或工业余热、废热回收来驱动制冷空调系统，提供工业冷却与空调 需求，将有助于提高整体能源使用效率，更是发展再生能源空调系统最重要的技术项目之 一，同时政策配合民间推动冷热电三生系统应用，提高整体能源使用效率，对国家整体的节 能减碳将有极大的效益。
[0003] 然而，传统上常用的再生能源驱动的吸收式制冷装置，由于使用化学液体反应使 得管路容易结晶与腐蚀，造成机台寿命短暂且需要经常检查维护因而人力成本提升等问 题，以及需要高温做为再生热能，对于发展节能减碳的效益已明显降低。
[0004] 所以，发展低温再生能源驱动吸附式空调系统，降低再升温度及再生能耗为急迫 需要解决的问题，现今所能使用的吸附材料，通常高水气吸附量皆为亲水性吸附材，然而， 因为表面为亲水性，所以水汽脱附需要更高温度或能量。因此，高吸附量与低脱附再升温 度，通常难以兼顾。
[0005] 因此，亟需开发智能温敏性吸附材料，利用改质吸附剂孔洞内部，于低温吸附水分 子后，当温度高于温敏材料分子结构转变温度时，该涂层将由亲水性转为疏水性，水分子与 吸附剂吸附键结能量变弱，可降低再生温度，增加脱附效率，以符合产业的需求。
【发明内容】
[0006] 本发明的目的在于提供一种热敏性复合材，其可用于吸附式制冷装置，以符合产 业利用的需求。
[0007] 本发明提供的热敏性复合材包括中孔洞粒子，具有多个中孔洞；以及热敏性聚合 物，填充于该中孔洞粒子的中孔洞，且该热敏性聚合物具有随温度升高亲水性下降的特性。
[0008] 本发明的一具体实施例中，进一步提供热敏性复合材于吸附式制冷剂的用途。
[0009] 本发明还提供一种吸附式制冷装置，其使用热敏性复合材。
[0010] 一具体实施例中，该吸附式制冷装置，包括：真空腔体，用以填充冷媒；吸附床，设 于该真空腔体中，且该吸附床内填充有上述的热敏性复合材，以吸收或脱附该冷媒；冷凝 器，设于该真空腔体中，用以凝结来自该热敏性复合材脱附的冷媒；以及蒸发器，设于该真 空腔体中且该蒸发器具有该冷媒，用以蒸发该冷媒。
[0011] 以下结合附图和具体实施例对本发明进行详细描述，但不作为对本发明的限定。
【附图说明】
[0012] 图1显示吸附式制冷装置的示意图；
[0013] 图2显示硅胶（5mm)披覆不同重量高分子比例（PNIPAAm)的结果照片；
[0014] 图3显示未改质硅胶的热重损失分析曲线；
[0015] 图4显示不同PNIPAAm覆载比例下硅胶吸附剂于不同温度（40、100及160°C)下 的水气脱附行为；（a)未改质；(b)硅胶/PNIPAAm覆载比例（1 : 0. 2) ;(c)硅胶/PNIPAAm 覆载比例（1 : 0.5) ;(d)硅胶/PNIPAAm覆载比例（1 : 1);
[0016] 图5显示硅胶在不同覆载比例下各温度下水气脱附比例；以及
[0017] 图6显示不同覆载比例硅胶吸附剂于40°C、100°C与160°C下实际脱附水气率。
[0018] 其中，附图标记
[0019] 10 真空腔体
[0020] 101 第一腔室
[0021] 101a第一吸附床
[0022] 102 第二腔室
[0023] 102a第二吸附床
[0024] 103切换器
[0025] 104冷凝器
[0026] 105蒸发器
[0027] 1〇6 第一管路
[0028] 1〇7 第二管路
[0029] 108冷/热水器
[0030] 20 热敏性复合材
【具体实施方式】
[0031] 以下通过特定的具体实施例说明本发明的实施方式，本领域技术人员可由本说明 书所揭示的内容轻易地了解本发明的其他优点及功效。
[0032] 本发明提供一种中孔洞粒子，具有多个中孔洞，其中，该中孔洞粒子的孔径介于 2nm至50nm，以及该中孔洞粒子的比表面积介于521m3/g至553m2/g。
[0033]-具体实施例中，该中孔洞粒子，并无特别限制。中孔洞粒子的实例包括，但不限 于：硅胶、活性氧化铝、硅分子筛、沸石所组成群组的至少一种。
[0034] 本发明还提供一种热敏性聚合物，填充于该中孔洞粒子的中孔洞，且该热敏性聚 合物具有随温度升高亲水性下降的特性，其中，该热敏性聚合物的结构如式（I)，且并无特 别限制。如式（I):
【主权项】
1. 一种热敏性复合材，其特征在于，包括： 中孔洞粒子，具有多个中孔洞；以及 热敏性聚合物，填充于该中孔洞粒子的中孔洞，且该热敏性聚合物具有随温度升高亲 水性下降的特性。
2. 如权利要求1所述的热敏性复合材，其特征在于，该中孔洞粒子的孔径介于2nm至 50nm〇
3. 如权利要求1所述的热敏性复合材，其特征在于，该中孔洞粒子的比表面积介于 521m2/g至 553m2/g。
4. 如权利要求1所述的热敏性复合材，其特征在于，该中孔洞粒子选自硅胶、活性氧化 铝、硅分子筛、沸石所组成群组的至少一种。
5. 如权利要求4所述的热敏性复合材，其特征在于，该中孔洞粒子选自硅胶。
6. 如权利要求1所述的热敏性复合材，其特征在于，该热敏性聚合物的结构如式（I):
其特征在于，n为50至70的整数。
7. 如权利要求6所述的热敏性复合材，其特征在于，该热敏性聚合物的重量平均分子 量范围为5650至7900。
8. 如权利要求1所述的热敏性复合材，其特征在于，该中孔洞粒子与该热敏性聚合物 的重量比为1 : 0. 1至1 : 1。
9. 一种以如权利要求1至8任意一项所述的热敏性复合材于吸附式制冷剂的用途。
10. -种吸附式制冷装置，其特征在于，包括： 真空腔体，用以填充冷媒； 吸附床，设于该真空腔体中，且该吸附床内填充有如权利要求1所述的热敏性复合材， 以吸收或脱附该冷媒； 冷凝器，设于该真空腔体中，用以凝结来自该热敏性复合材脱附的冷媒；以及 蒸发器，设于该真空腔体中且该蒸发器具有该冷媒，用以蒸发该冷媒。
【专利摘要】本发明提供一种热敏性复合材，包括中孔洞粒子；以及填充于该中孔洞粒子中的热敏性聚合物，且该热敏性聚合物具有随温度升高亲水性下降的特性。本发明还提供该热敏性复合材的用途及使用该热敏性复合材的制冷装置。
【IPC分类】C08F222-38, C08K3-36, C08F287-00, F25B17-08, C08F265-10, C08L51-00
【公开号】CN104710719
【申请号】CN201310706372
【发明人】康育豪, 陈威宏
【申请人】财团法人工业技术研究院
【公开日】2015年6月17日
【申请日】2013年12月20日