JP2008089239A - 薄板状蓄熱部材 - Google Patents
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Abstract
【解決手段】アルミ箔からなり、セルの両面が開口した薄板状ハニカム構造体1を、合成樹脂シートで形成した袋体の10内部に収容し、更に、該袋体10の内部に潜熱型の蓄熱材6を充填して前記薄板状ハニカム構造体1を蓄熱材に浸漬した状態で袋体10を閉止して構成した薄板状蓄熱部材1B。
【選択図】図3
Description
本出願人は、蓄熱部材を積層して配置し、例えば、上層/下層の二層構造、あるいは上層/中間層/下層の三層構造を構成する「複合蓄熱部材」の場合は、上層に高温の融解点、中間層に中間の温度の融解点、そして下層に低温の融解点をそれぞれ持っている蓄熱材を充填した蓄熱部材を積層状態で使用する方法と平板状蓄熱シートを先に提案した(特願2006−242723号、平成18年9月7日出願、先願発明という。)。
ところで、前記積層型の蓄熱部材に場合は、蓄熱材を充填し易い構造のものであること、耐圧性と熱伝導性に優れていること、また、水平面のみではなく、縦材・横材あるいは斜め材として任意に使用できるものは前記発明の明細書には提案していない。
1)薄板状ハニカム構造体のセルの内部に潜熱型の蓄熱材を充填し、該セルの両開口面を薄板材で閉止したことを特徴としている。
a)アルミ箔などの金属箔からなるハニカム構造体の内部に蓄熱材を充填し、両面を薄板材で閉止した平板状ハニカム体とした薄板状蓄熱部材は、耐圧性がある上に蓄熱材をハニカム構造体で区画し、これが伝熱壁を形成しているので、外部の熱を速やかに吸熱・蓄熱する。
本発明の第1の実施例は、図1に示すように厚さ方向にセル(通常、六角形)を集合状態で形成した薄板状のハニカム板1の下面に底板2を熱融着した底板付ハニカム板3を素材として使用する例を示している。
前記薄板状蓄熱部材1Aのハニカム板1、底板2、蓋シート7の全部をアルミ箔あるいはアルミ薄板を使用することによって伝熱性に優れた部材を構成することができる。
大量の熱量を蓄熱しようとする場合は、それに対応して大量の蓄熱材を必要とする。蓄熱材は、ある温度において固体のものが吸熱によって融解して(相変化)その融解熱に相当する熱量を蓄熱する。そして放熱によって温度低下して元の固体に変化する。このような固体と液体の間の相変化を伴う現象を繰返すことによって、大量の熱量を蓄熱するものであるが、この相変化の繰返し回数は蓄熱材の種類によって限られている。ある回数と一体として融解・固体となる量の大小によって、固体の状態から変化しなくなる現象が発生する。この再現性に欠ける現象を「過冷却現象」と称しているが、この現象が発生すると最早、潜熱型の蓄熱作用がなくなり、また、この現象の発生が近づくと蓄熱・放熱量が次第に減少してくる。従って、蓄熱材を使用する際には、この現象の発生を避けながら、必要とする熱量を蓄熱することが重要である。
前記のようにハニカム板を使用することによって多くのメリットがあるが、この構造を採用することによって大量の蓄熱が可能となる。蓄熱材を薄板状に形成した蓄熱部材は、面状ヒーターの上側に配置して使用する場合が多いが、従来の床暖房装置の場合は偏平な袋の中に蓄熱材を充填した蓄熱材シートを使用しており、耐圧性が低かったことから暖房床構造に使用した303mmピッチに設けた根太の上に床板を配置して蓄熱材への押圧力を負担させないようにしていた。従って、蓄熱材シートを2枚重ねて使用することなどは到底できなかったのである。大量に熱量を蓄熱する方法は、蓄熱材を量を増加すれば良いのであるが、この方法は耐圧力が低いことや過冷却現象を惹起するなどの問題から、到底実現することはできなかった。
図3は第2の実施例のハニカム板封入型蓄熱部材1Bを示すもので、アルミ箔製のハニカム板1を電気絶縁性のある合成樹脂製の袋体10の内部に収容する。次いでこの袋体10の中に蓄熱材6を充填し、袋体10の口部10aを熱溶着したものである。この実施例のハニカム板1は、製造されたままの上下両面が開口したものを使用しており、このハニカム板1は蓄熱材6の中に浸漬された状態となっている。
図4は、ハニカム板封入型蓄熱部材1Bを3枚使用した例を示すものである。
中間のハニカム板1b用の蓄熱材としては、55〜35℃パラフインが好ましい。
図6は、ハニカム封入型蓄熱部材1Cを複数枚積層したものを容器形に賦形した保温容器12のの中にバッテリ13を収容し、その上を断熱蓋14で閉止している。なお、図示されていないが、前記保温容器12の周囲には発熱ヒーターや温水や蒸気の供給手段が設けられてこれによって熱量を賦与して前記蓄熱部材1Cを構成する蓄熱体に蓄熱するようになっている。このバッテリは、特に寒冷地で使用する自動車に搭載して発電作用が低下しないようにするものである。
図7は、家屋の壁構造16を示しており、発泡コンクリート等からなる外壁16aと内壁材16cと、該内壁材16cに隣接して本発明に係る薄板状蓄熱板1Dが設けられている。前記薄板状蓄熱板1Dとしては、前記各実施例に記載されたものを適宜使用することができる。
図8は、ハニカム板を使用した薄板状蓄熱部材1Eを自動車の天井面に設ける場合の例を示すもので、前記蓄熱部材1Eの下層に厚手の金属板(あるいは賦形性の断熱シート)18を設けたもので、この金属板18を利用して自動車の天井の形状などに合わせて賦形して使用することができる。また、前記蓄熱部材1Eの上面に断熱層19を設け、前記蓄熱材1Eのよる蓄熱作用と熱反射性を利用した遮熱作用と共に断熱したり、あるいは放熱を防止することができる。
図5に示すように、セルの大きさの異なるハニカム構造体1a、1bの二枚を使用した二層のハニカム構造体、あるいは前記二層ハニカム構造体に更にハニカム構造体1cを加えた三枚のハニカム構造体を積層したものを、一つの袋体の中に収容し、更に蓄熱材を充填することによって、蓄熱材を厚さ方向に複雑に仕切り、過冷却が発生せず、耐圧性にすぐれ、更に蓄熱量の大きな潜熱蓄熱型の薄板状蓄熱部材を構成することができ、これを各種の蓄熱用途に使用することができる。
2 底板 3 底板付ハニカム板 4 移送装置
5 蓄熱材充填ノズル 6 蓄熱材 7 蓋シート
8a,8b 加熱ロール 10 袋体
Claims (10)
- 薄板状ハニカム構造体のセルの内部に潜熱型の蓄熱材を充填し、該セルの両開口面を薄板材で閉止したことを特徴とする薄板状蓄熱部材。
- 少なくとも前記薄板状ハニカム構造体は熱伝導性のある金属箔でで構成されていることを特徴とする請求項1記載の薄板状蓄熱部材。
- アルミ箔からなり、セルの両面が開口した薄板状ハニカム構造体を、合成樹脂シートで形成した袋体の内部に収容し、更に、該袋体の内部に潜熱型の蓄熱材を充填して前記薄板状ハニカム構造体を蓄熱材に浸漬した状態で袋体を閉止したことを特徴とする薄板状蓄熱部材。
- アルミ箔からなり、セルの両面が開口している薄板状ハニカム構造体を電気絶縁性のシートで形成した袋体の内部に収容すると共に、潜熱型の蓄熱材を充填して袋体を閉止した薄板状蓄熱部材を、複数枚積層して使用する積層型の蓄熱部材において、
前記複数枚の薄板状の蓄熱部材に、それぞれ異なる融点を持つ蓄熱材が充填され、
高温側の蓄熱部材には高融点の蓄熱材が充填されたものを、低温側に位置する蓄熱部材には低融点の蓄熱材が充填されたものを順次配置したことを特徴とする薄板積層型の蓄熱部材。 - 薄板状ハニカム構造体のセルの内部に潜熱型の蓄熱材を充填し、該セルの両開口面を薄板材で閉止した薄板状蓄熱部材を複数枚、積層して使用する積層型蓄熱部材において、
前記複数枚の薄板状の蓄熱部材に、それぞれ異なる融点を持つ蓄熱材が充填され、
高温側の蓄熱部材には高い融点の蓄熱材が充填されたものを、低温側に位置する蓄熱部材には低融点の蓄熱材が充填されたものを順次配置したことを特徴とする薄板積層型の蓄熱部材。 - 前記複数枚の薄板状蓄熱部材を積層する際、熱伝導性の良好な金属箔を介在させたことを特徴とする請求項4あるいは5に記載の薄板積層型の蓄熱部材。
- 薄板状蓄熱部材を、保温する物体の形状に合わせて賦形したことを特徴とする請求項1ないし6の何れかに記載の蓄熱部材。
- 車両の天井部分に、少なくとも1枚の前記薄板状蓄熱部材を載置ないし貼付したことを特徴とする車両の遮熱装置。
- 建造物の壁構造の内部に、前記蓄熱部材を1層あるいは複数層配置したことを特徴とする住宅の居住空間の温度調節装置。
- 床板の下方に薄板状蓄熱部材と面状電熱ヒータを積層配置した床構造において、
前記薄板状蓄熱部材は、アルミ箔製薄板状ハニカム構造体のセルの内部に潜熱型の蓄熱材を充填し、該セルの両開口面を薄板材で閉止したもの、セルの両面が開口した薄板状ハニカム構造体を、電気絶縁性シートで形成した袋体の内部に収容し、更に、該袋体の内部に潜熱型の蓄熱材を充填して前記薄板状ハニカム構造体を蓄熱材に浸漬した状態で袋体を閉止したものであることを特徴とする床暖房装置。
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