JP2013096189A - Heat storage structure - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は、建築物の壁、床及び天井などに設置される蓄熱構造体に関する。より詳しくは、内部に蓄熱剤が充填された蓄熱構造体に関する。 The present invention relates to a heat storage structure installed on a wall, floor, ceiling, or the like of a building. More specifically, the present invention relates to a heat storage structure in which a heat storage agent is filled.
近年、省エネルギーの観点から、建築分野において、蓄熱機能を有する壁材を使用した蓄熱システムが注目されている。このような壁材としては、従来、蓄熱剤が封入された蓄熱パネルなどがある(例えば、特許文献1〜4参照。)。特許文献1に記載のパネルシステムでは、繊維補強セメント板の中空部に潜熱蓄熱剤を封入している。また、特許文献2では、高熱伝導層と、ウレタン樹脂多孔質体に蓄熱材を充填した蓄熱層と、低熱伝導率層とを、この順に積層した蓄熱積層体が提案されている。
In recent years, a heat storage system using a wall material having a heat storage function has attracted attention in the building field from the viewpoint of energy saving. As such a wall material, conventionally, there is a heat storage panel in which a heat storage agent is sealed (see, for example,
更に、中空部と、蓄熱剤充填部とを備える蓄熱パネルも提案されている(特許文献3,4参照)。例えば、特許文献3に記載の合成中空床構造体は、1対のフランジコンクリート板の間に折り板状曲げ鋼板を配置して一体化することにより形成され、蓄熱材充填部と中空部とが交互に隣接して設けられている。また、特許文献4に記載の蓄熱パネル体では、熱応答性を緩やかにするため、パネル内に蓄熱剤が点在する構成としている。 Furthermore, a heat storage panel including a hollow portion and a heat storage agent filling portion has also been proposed (see Patent Documents 3 and 4). For example, the synthetic hollow floor structure described in Patent Document 3 is formed by arranging and integrating folded plate-shaped bent steel plates between a pair of flanged concrete plates, and the heat storage material filling portions and the hollow portions are alternately arranged. Adjacent to each other. Moreover, in the thermal storage panel body of patent document 4, in order to make thermal responsiveness moderate, it is set as the structure where the thermal storage agent is scattered in the panel.
しかしながら、前述した従来の蓄熱パネルには、以下に示す問題点がある。即ち、従来の蓄熱パネルは、主に、床暖房用として使用されており、熱容量を増大する必要があるため、蓄熱剤の充填量が多く、厚さも厚いものであった。このため、内部の蓄熱剤まで熱が伝わらず、熱交換効率が低いという問題点がある。 However, the conventional heat storage panel described above has the following problems. That is, the conventional heat storage panel is mainly used for floor heating, and it is necessary to increase the heat capacity. Therefore, the heat storage agent has a large filling amount and a large thickness. For this reason, there is a problem that heat is not transmitted to the internal heat storage agent and heat exchange efficiency is low.
これに対して、特許文献3,4に記載の蓄熱パネルのように空気層(中空部)を設けると、蓄熱剤との接触面積が増加するため熱交換効率を高めることができるが、これらの従来の蓄熱パネルは、熱応答性などの点で問題がある。例えば、特許文献3に記載の蓄熱パネルは、コンクリートの厚さが50mm以上と厚いため、潜熱容量は大きいが、熱応答性が劣っており、また、蓄熱剤本来の潜熱を有効に利用することができないため、非効率である。更に、特許文献3に記載の蓄熱パネルには、空調給気・還気ダクトや熱媒循環ポンプなどが必要となるため、施工時に手間やコストがかかるという問題点もある。 On the other hand, when an air layer (hollow part) is provided like the heat storage panel described in Patent Documents 3 and 4, the contact area with the heat storage agent can be increased, so that the heat exchange efficiency can be increased. Conventional heat storage panels have problems in terms of thermal responsiveness. For example, the heat storage panel described in Patent Document 3 has a large latent heat capacity because the concrete thickness is as thick as 50 mm or more, but the thermal response is inferior, and the latent heat inherent in the heat storage agent is effectively used. Is inefficient. Furthermore, since the heat storage panel described in Patent Document 3 requires an air-conditioning air supply / return air duct, a heat medium circulation pump, and the like, there is a problem that labor and cost are required during construction.
また、特許文献4に記載の蓄熱パネル体は、夏季に冷房を使用した場合において、外気温度と室内温度に差が大きくなった際の結露防止を目的とし、熱応答性がよくなりすぎないように熱応答性を調整しているが、その分、室内の温度変化に対する熱応答性が劣っている。更に、特許文献4に記載の蓄熱パネル体は、壁材や天井材として使用するには重く、施工などの際に取り扱い難いという問題点もある。 Moreover, the heat storage panel body described in Patent Document 4 is intended to prevent condensation when the difference between the outside air temperature and the room temperature is large when cooling is used in summer, so that the thermal responsiveness does not become too good. However, the thermal response to the temperature change in the room is inferior. Furthermore, the heat storage panel described in Patent Document 4 is heavy to use as a wall material or a ceiling material, and has a problem that it is difficult to handle during construction.
そこで、本発明は、熱交換(蓄熱)効率及び室内の温度変化に対する熱応答(放熱)性に優れ、かつ施工性も良好な蓄熱構造体を提供することを主目的とする。 Therefore, the main object of the present invention is to provide a heat storage structure that is excellent in heat exchange (heat storage) efficiency and thermal response (heat dissipation) property to a temperature change in the room, and also has good workability.
本発明者は、前述した課題を解決するために、鋭意実験検討を行った結果、以下に示す知見を得た。蓄熱パネルを、壁材や天井材として使用する場合は、その質量を従来品の半分以下にする必要がある。また、空気調節設備などのきわめて少ない熱源を利用するためには、熱交換効率を向上させると共に、蓄熱剤を有効に利用することが必要である。そこで、本発明者は、中空部を備える蓄熱パネルにおいて、表面側と裏面側とで蓄熱剤の接触面積及び充填量(状態)を変えることにより、熱交換効率が向上し、更に熱応答性の向上により室外の温度変化に応じて短時間で放熱可能となることを見出し、本発明に至った。 In order to solve the above-described problems, the present inventor has conducted extensive experiments and has obtained the following knowledge. When the heat storage panel is used as a wall material or a ceiling material, the mass of the heat storage panel must be less than half that of the conventional product. Further, in order to use an extremely small heat source such as an air conditioning facility, it is necessary to improve heat exchange efficiency and to effectively use a heat storage agent. Therefore, the present inventor, in the heat storage panel having a hollow portion, the heat exchange efficiency is improved by changing the contact area and the filling amount (state) of the heat storage agent between the front surface side and the back surface side, and further the heat responsiveness. As a result of the improvement, it was found that heat can be dissipated in a short time according to the outdoor temperature change, and the present invention has been achieved.
蓄熱パネルは、冬期においては、ヒーターや熱電線によって一方の面側から加熱され、他方の面側から放熱される。その場合、加熱側は蓄熱剤の接触面積を広くし、放熱側は断熱性を高くすれば、熱交換効率を向上させることができる。また、壁や天井に使用する場合は、太陽光を有効に利用するパッシブ効果のため、太陽光側は蓄熱剤の接触面積を大きくし、放熱側の接触面積は小さくすればよい。 In the winter, the heat storage panel is heated from one side by a heater or a hot wire and radiated from the other side. In that case, heat exchange efficiency can be improved by increasing the contact area of the heat storage agent on the heating side and increasing heat insulation on the heat dissipation side. Moreover, when using it for a wall or a ceiling, the contact area of a thermal storage agent should just be enlarged on the sunlight side, and the contact area on the heat radiation side should be made small for the passive effect which uses sunlight effectively.
即ち、本発明に係る蓄熱構造体は、第1の熱可塑性樹脂層と第2の熱可塑性樹脂層との間に、蓄熱層が設けられた蓄熱構造体であって、前記蓄熱層は、蓄熱剤が充填された蓄熱剤充填部と、該蓄熱剤充填部内に間隔をあけて設けられた複数の中空部とで構成され、各中空部は、熱可塑性樹脂からなる壁によって前記蓄熱剤充填部と区画されており、前記第2の熱可塑性樹脂層から前記第1の熱可塑性樹脂層に向かって連続的又は段階的に断面積が小さくなっており、前記第1の熱可塑性樹脂層が室内側に、前記第2の熱可塑性樹脂層が室外側になるように配置されるものである。
本発明においては、中空部が、第2の熱可塑性樹脂層から第1の熱可塑性樹脂層に向かって連続的又は段階的に断面積が小さくなる形状であるため、室内側に配置される第1の熱可塑性樹脂層側には蓄熱剤が多く存在し、室外側に配置される第2の熱可塑性樹脂層側には空気が多く存在する。また、第1の熱可塑性樹脂層側は熱可塑性樹脂層を介して室内の空気と蓄熱剤とが接触する面積が広く、第2の熱可塑性樹脂層側は熱可塑性樹脂層を介して室外の空気と蓄熱剤とが接触する面積が狭い。この構成により、第1の熱可塑性樹脂層側は放熱特性が向上して熱応答性が向上すると共に、第2の熱可塑性樹脂層側は放熱特性を低くして断熱性能が向上する。その結果、熱交換(蓄熱)効率及び室内の温度変化に対する熱応答(放熱)性が向上し、全体質量の増加を抑えることが可能となる。
この蓄熱構造体は、前記第2の熱可塑性樹脂層の上に、中空部分を有する断熱層を設けることもできる。その場合、前記断熱層として、熱可塑性樹脂製中空構造板が積層されていてもよい。そして、前記第2の熱可塑性樹脂層と前記断熱層との間には、加熱装置が配置されていてもよい。
また、前記第1の熱可塑性樹脂層の上に、金属材料又は高熱伝導性樹脂材料からなる高熱伝導層が設けることもできる。
一方、錐台形状の中空部が千鳥状に設けられていてもよい。
また、前記蓄熱剤充填部と前記中空部とを区画する壁は、複数の凸部が形成された熱可塑性樹脂製成形シートによって構成することもできる。
更に、前記第1の熱可塑性樹脂層と前記第2の熱可塑性樹脂層を熱融着することにより、周縁部が封止されていてもよい。
That is, the heat storage structure according to the present invention is a heat storage structure in which a heat storage layer is provided between the first thermoplastic resin layer and the second thermoplastic resin layer, and the heat storage layer has a heat storage structure. A heat storage agent filling portion filled with a heat agent, and a plurality of hollow portions provided at intervals in the heat storage agent filling portion, and each hollow portion is made of the thermoplastic resin wall by the heat storage agent filling portion. And the cross-sectional area decreases continuously or stepwise from the second thermoplastic resin layer toward the first thermoplastic resin layer, and the first thermoplastic resin layer is a chamber. Inside, the second thermoplastic resin layer is disposed so as to be on the outdoor side.
In the present invention, since the hollow portion has a shape in which the cross-sectional area decreases continuously or stepwise from the second thermoplastic resin layer toward the first thermoplastic resin layer, the hollow portion is disposed on the indoor side. A large amount of heat storage agent is present on the side of the first thermoplastic resin layer, and a large amount of air is present on the side of the second thermoplastic resin layer disposed on the outdoor side. The first thermoplastic resin layer side has a large area where the indoor air and the heat storage agent are in contact with each other through the thermoplastic resin layer, and the second thermoplastic resin layer side has an outdoor area through the thermoplastic resin layer. The area where the air and the heat storage agent come into contact is small. With this configuration, the first thermoplastic resin layer has improved heat dissipation characteristics and improved thermal response, while the second thermoplastic resin layer has lower heat dissipation characteristics and improved heat insulation performance. As a result, the heat exchange (heat storage) efficiency and the thermal response (heat radiation) property to the temperature change in the room are improved, and an increase in the overall mass can be suppressed.
In the heat storage structure, a heat insulating layer having a hollow portion can be provided on the second thermoplastic resin layer. In that case, a thermoplastic resin hollow structure plate may be laminated as the heat insulating layer. A heating device may be disposed between the second thermoplastic resin layer and the heat insulating layer.
Further, a high thermal conductive layer made of a metal material or a high thermal conductive resin material may be provided on the first thermoplastic resin layer.
On the other hand, frustum-shaped hollow portions may be provided in a staggered manner.
Moreover, the wall which divides the said thermal storage agent filling part and the said hollow part can also be comprised with the molded sheet made from a thermoplastic resin in which the some convex part was formed.
Furthermore, the peripheral part may be sealed by heat-sealing the first thermoplastic resin layer and the second thermoplastic resin layer.
本発明によれば、室内側は蓄熱剤が多く存在しかつ熱可塑性樹脂層を介して室内の空気と蓄熱剤とが接触する面積を広くすると共に、室外側は空気が多く存在しかつ熱可塑性樹脂層を介して室外の空気と蓄熱剤とが接触する面積を狭くしているため、質量の増加を抑えて良好な施工性を維持しつつ、室内の温度変化に対する熱交換効率及び熱応答性の両方を向上させることができる。 According to the present invention, the indoor side has a large amount of heat storage agent and the area where the indoor air and the heat storage agent are in contact with each other through the thermoplastic resin layer is widened, and the outdoor side has a large amount of air and is thermoplastic. Because the area where the outdoor air and the heat storage agent come in contact with each other through the resin layer is narrowed, the heat exchange efficiency and thermal response to the temperature change in the room are maintained while suppressing the increase in mass and maintaining good workability. Both can be improved.
以下、本発明を実施するための形態について、添付の図面を参照して、詳細に説明する。なお、本発明は、以下に説明する実施形態に限定されるものではない。 DESCRIPTION OF EMBODIMENTS Hereinafter, embodiments for carrying out the present invention will be described in detail with reference to the accompanying drawings. Note that the present invention is not limited to the embodiments described below.
(第1の実施形態)
先ず、本発明の第1の実施形態に係る蓄熱構造体について説明する。図1は本実施形態の蓄熱構造体の構造を模式的に示す断面図である。図1に示すように、本実施形態の蓄熱構造体1は、第1の熱可塑性樹脂層3と第2の熱可塑性樹脂層4との間に、蓄熱層2が設けられた構成となっている。
(First embodiment)
First, the heat storage structure according to the first embodiment of the present invention will be described. FIG. 1 is a cross-sectional view schematically showing the structure of the heat storage structure of the present embodiment. As shown in FIG. 1, the
[熱可塑性樹脂層3,4]
熱可塑性樹脂層3,4の材質は、特に限定されるものではなく、例えば、ポリエチレン(PE)、ポリプロピレン(PP)及びポリカーボネート(PC)などを使用することができる。また、熱可塑性樹脂層3,4を形成する熱可塑性樹脂には、タルク、マイカ及び炭酸カルシウムなどのフィラーや、ガラス繊維、アラミド繊維及び炭素繊維などのチョップドストランドが添加されていてもよい。これにより、蓄熱構造体1の剛性を向上させることができる。
[Thermoplastic resin layers 3 and 4]
The material of the thermoplastic resin layers 3 and 4 is not particularly limited, and for example, polyethylene (PE), polypropylene (PP), polycarbonate (PC), and the like can be used. In addition, fillers such as talc, mica, and calcium carbonate, and chopped strands such as glass fiber, aramid fiber, and carbon fiber may be added to the thermoplastic resin that forms the thermoplastic resin layers 3 and 4. Thereby, the rigidity of the
更に、熱可塑性樹脂層3,4を形成する熱可塑性樹脂には、難燃性、導電性及び耐候性などを向上させるための改質剤が添加されていてもよい。なお、熱可塑性樹脂層3,4の厚さは、その材質、蓄熱構造体1の構成、求められる熱放出特性などに応じて、適宜設定することができる。
Furthermore, a modifier for improving flame retardancy, electrical conductivity, weather resistance, and the like may be added to the thermoplastic resin forming the thermoplastic resin layers 3 and 4. In addition, the thickness of the thermoplastic resin layers 3 and 4 can be suitably set according to the material, the structure of the
[蓄熱層2]
蓄熱層2は、蓄熱剤が充填された蓄熱剤充填部5と、この蓄熱剤充填部5内に間隔をあけて設けられた複数の中空部6とで構成されている。各中空部6は、熱可塑性樹脂からなる壁2aによって蓄熱剤充填部5と区画されており、第2の熱可塑性樹脂層4から第1の熱可塑性樹脂層3に向かって連続的又は段階的に断面積が小さくなっている。
[Heat storage layer 2]
The
(壁2a)
図2は本実施形態の蓄熱構造体1の壁2aを構成するシングルコーン成形シート12の一形態を示す斜視図である。図2に示すように、本実施形態の蓄熱構造体1に使用されるシングルコーン成形シート12には、その一方の面に、中空で角錐台形又は円錐台形(以下、これらを合わせて「錐台形」という。)状の複数の凸部12aが、所定の間隔を空けて、例えば千鳥状に形成されている。このシングルコーン成形シート12を使用すると、蓄熱層2に錐台形状の中空部6を千鳥状に設けることができる。
(
FIG. 2 is a perspective view showing an embodiment of the single cone molded
シングルコーン成形シート12の材質は、熱可塑性樹脂であれば特に限定されるものではなく、例えば、ポリエチレン(PE)、ポリプロピレン(PP)及びポリカーボネート(PC)などを使用することができる。これらの熱可塑性樹脂の中でも、コスト、成形性及び物性の面から、特に、低密度ポリエチレン、高密度ポリエチレン、直鎖状低密度ポリエチレン、直鎖状低密度ポリエチレン、ホモポリプロピレン、ランダムポリプロピレン及びブロック状ポリプロピレンなどのオレフィン系樹脂が好ましい。
The material of the single cone molded
また、シングルコーン成形シート12を形成する熱可塑性樹脂には、タルク、マイカ及び炭酸カルシウムなどのフィラーや、ガラス繊維、アラミド繊維及び炭素繊維などのチョップドストランドが添加されていてもよい。これにより、蓄熱構造体1の剛性を向上させることができる。更に、シングルコーン成形シート12を形成する熱可塑性樹脂には、難燃性、導電性及び耐候性などを向上させるための改質剤が添加されていてもよい。
The thermoplastic resin forming the single cone molded
シングルコーン成形シート12の厚さは、特に限定されるものではないが、0.2mm以上であることが好ましい。厚さが0.2mm未満のシートを使用すると、得られるシングルコーン成形シート12の物性が十分でないことがある。
The thickness of the single cone molded
一方、シングルコーン成形シート12は、凸部12aの開口部から仮想される水平面と凸部12aとがなす角度(傾斜角)θを10°〜35°、凸部12aの間隔を10mm以下とすることが望ましい。これにより、圧縮性能が向上し、潰れ難くなるため、蓄熱剤充填部5に充填されている蓄熱剤を、外力から保護することができると共に、熱交換効率及び熱応答性を向上させることができる。
On the other hand, in the single cone molded
また、凸部12aの先端部の直径は2〜6mmとすることが望ましい。これにより、傾斜角θの調整が容易になると共に、第1の熱可塑性樹脂層3との間の接着力を強固な状態に保持することができるため、蓄熱層2の壁2aを安定的に形成することができると共に、熱応答性を向上させることができる。なお、凸部12aの先端部の直径が6mmを超えると、傾斜角θの調整が難しくなることがあり、また、凸部12aの先端部の直径が2mm未満の場合、第1の熱可塑性樹脂層3との間の接着力が不十分になることがある。
Moreover, it is desirable for the diameter of the front-end | tip part of the
一方、蓄熱構造体1の厚さが5〜12mmである場合、壁2aを構成するシングルコーン成形シート12は、熱応答性向上の観点から、凸部12aの先端部の面積S1と開口部の面積S2との比(S1/S2)を0.11〜0.5とすることが望ましい。これにより、例えばS1/S2=1の場合、即ち、凸部12aが円柱形状である場合に比べて、熱応答性を2倍近く向上させることができる。
On the other hand, if the thickness of the
なお、凸部12aの先端部の面積S1と開口部の面積S2との比(S1/S2)が0.11未満の場合は、熱可塑性樹脂層3a,4との接着力が不足し、蓄熱剤が固化したときに、剥がれが発生することがある。また、凸部12aの先端部の面積S1と開口部の面積S2との比(S1/S2)が0.5超の場合は熱応答性向上の効果が十分に得られないことがある。
In addition, when the ratio (S 1 / S 2 ) of the area S 1 of the tip portion of the
(蓄熱剤)
蓄熱剤充填部5に充填される蓄熱剤は、特に限定されるものではなく、公知の蓄熱剤、蓄冷剤又は蓄冷熱剤を使用することができるが、固相と液相との間で状態を変化させて蓄熱する潜熱型蓄熱剤が好適である。潜熱型蓄熱剤の具体例としては、塩化カルシウム系、塩化アンモニウム系、塩化ナトリウム系、塩化カリウム系、硫酸ナトリウム系、チオ硫酸ナトリウム系、酢酸ナトリウム系、炭酸ナトリウム系及び炭酸水素カリウム系などの各種無機水和塩や無機水和物、C18H38、C20H42及びC22H46などに代表されるパラフィン類などの有機化合物が挙げられる。
(Heat storage agent)
The heat storage agent filled in the heat storage
なお、本実施形態の蓄熱構造体1を、壁材などの建材用途に用いる場合には、蓄熱剤充填部5には、融点が25〜35℃の蓄熱剤を充填することが望ましい。これにより、住宅やビルなどの空気調節設備を使用する環境下において、効果的に融解熱を利用することができる。融点がこの範囲にある潜熱型蓄熱剤としては、無機水和塩では例えば塩化カルシウム水和物(CaCl2・6H2O)や硫酸ナトリウム水和物(Na2SO4・10H2O)などがあり、有機化合物では例えばパラフィンのC18H38などがある。
In addition, when using the
また、蓄熱剤の充填量は、その種類や蓄熱構造体1に求められる特性などに応じて適宜設定することができるが、例えば建材用途に用いる場合には、そのパッシブ効果を最大限に引き出すため、3kg/m2以上とすることが望ましい。これにより、例えば蓄熱剤として硫酸ナトリウムの十水和物(融解熱251kJ/kg,25〜35℃における蓄熱量155J/g)を使用した場合、蓄熱構造体1の蓄熱量を460kJ/m2以上にすることができる。一方、蓄熱剤の充填量を多くすれば蓄熱量をより大きくすることができるが、その場合、蓄熱構造体1全体の質量が増加し、取り扱い性が低下する。また、蓄熱構造体1の厚みも増すため、床、畳、壁などに設置するためにスペースを要することとなる。
Moreover, although the filling amount of a thermal storage agent can be suitably set according to the kind, the characteristic calculated | required by the
[断熱層・高熱伝導層]
本実施形態の蓄熱構造体1は、室外側の断熱効果を更に向上させるため、第2の熱可塑性樹脂層4の上に断熱層を設けてもよい。その場合、断熱層は、熱可塑性樹脂製中空構造板、発泡シート又は紙などの中空部分を有するもので構成することができ、特に熱可塑性樹脂製中空構造板が好ましい。そして、第2の熱可塑性樹脂層4と断熱層との間には、ヒーターや熱電線などの加熱装置が配置されていることが望ましい。
[Heat insulation layer / High thermal conductivity layer]
In the
また、蓄熱構造体1には、第1の熱可塑性樹脂層3の上に高熱伝導層を設けることもできる。これにより、室内側の熱応答性を更に高めることができる。ここで、高熱伝導層としては、例えば、金属材料や熱伝導性が高い樹脂材料により形成することができる。更に、例えば、第1の熱可塑性樹脂層3と第2の熱可塑性樹脂層4の厚さ、材質又は添加剤の配合量を変えることにより、各面の放熱特性に差を持たせることもできる。
The
[製造方法]
次に、本実施形態の蓄熱構造体1の製造方法について説明する。本実施形態の蓄熱構造体1を製造する際は、先ず、真空成形などによって、熱可塑性樹脂シートに、マトリクス状に凸部12aを形成し、シングルコーン成形シート12を得る。引き続き、このシングルコーン成形シート12の両面に、熱可塑性樹脂シートを熱融着して、第1の熱可塑性樹脂層3及び第2の熱可塑性樹脂層4を構成する。その際の目付けは、特に限定されるものではないが、蓄熱構造体1の物性(強度や剛性など)及び取り扱い性(重さ)の観点から、1000〜2000g/m2とすることが好ましい。
[Production method]
Next, the manufacturing method of the
次に、得られた中空構造板を所定の大きさになるよう切断し、例えば第1の熱可塑性樹脂層3と第2の熱可塑性樹脂層4を熱融着するなどの方法で、その周縁部を封止する。その際、周縁部の一部、好ましくはいずれかの角部を、封止せずに残し、蓄熱剤注入口とする。そして、この蓄熱剤注入口から、シングルコーン成形シート12と第1の熱可塑性樹脂層3とで形成される空間(蓄熱剤充填部5)に、所定量の蓄熱剤を注入した後、蓄熱剤注入口を熱圧着などの方法で封止して、蓄熱構造体1を得る。
Next, the hollow structure plate obtained is cut to a predetermined size, and the peripheral edge thereof is obtained by, for example, heat-sealing the first thermoplastic resin layer 3 and the second thermoplastic resin layer 4. Seal the part. At that time, a part of the peripheral part, preferably any one of the corners, is left unsealed to form a heat storage agent inlet. And after inject | pouring a predetermined amount of heat storage agent into the space (heat storage agent filling part 5) formed with this single cone molded
なお、蓄熱構造体1に、前述した断熱層や高熱伝導層を設ける場合は、切断前の中空構造板にこれらを形成してもよいが、蓄熱剤注入後に形成することもできる。
In addition, when providing the heat insulation layer and high heat conductive layer mentioned above in the
[設置方法]
壁材や天井材などの建築用途においては、室外側に配置される面は断熱性が高いことが望ましく、一方、室内側に配置される面は熱応答性が高いことが望ましい。そこで、本実施形態の蓄熱構造体1は、第1の熱可塑性樹脂層3側の面が室内側に、第2の熱可塑性樹脂層4側の面が室外側になるように設置される。
[Installation method]
In building applications such as wall materials and ceiling materials, it is desirable that the surface disposed on the outdoor side has high heat insulation, while the surface disposed on the indoor side desirably has high thermal responsiveness. Therefore, the
これにより、蓄熱剤は室外側よりも室内側に多く存在し、空気は室内側よりも室外側に多く存在することとなる。また、室内側は、第1の熱可塑性樹脂層3を介して室内の空気と蓄熱剤とが接触する面積が広く、中空部6を経由せずに、第1の熱可塑性樹脂層3を介して熱交換する割合が多くなっている。一方、室外側は、熱可塑性樹脂層を介して室外の空気と蓄熱剤とが接触する面積が狭く、熱可塑性樹脂からなる壁2a及び中空部6を経由して熱交換する割合が多くなっている。
As a result, the heat storage agent is present more on the indoor side than the outdoor side, and the air is present on the outdoor side more than the indoor side. In addition, the indoor side has a large area where the indoor air and the heat storage agent come into contact with each other via the first thermoplastic resin layer 3, and does not pass through the
更に、室内側は蓄熱剤との間に第1の熱可塑性樹脂層3しか存在していないが、室外側は第2の熱可塑性樹脂層4とシングルコーン成形シート12の2層が存在している。以上の構成により、室内側は、放熱特性が向上して、熱応答性が向上する。また、室外側は、放熱特性が低くなって室外側に熱が漏れにくくなり、蓄えた熱を効率よく第1の熱可塑性樹脂(室内)側に利用することができる。加えて、第2の熱可塑性樹脂層(室外)側は、加熱装置や太陽光による蓄熱効率も向上する。
Further, only the first thermoplastic resin layer 3 is present between the indoor side and the heat storage agent, but there are two layers of the second thermoplastic resin layer 4 and the single cone molded
以上詳述したように、本実施形態の蓄熱構造体1は、主に樹脂材料で形成されているため、薄型かつ軽量で、従来の蓄熱構造体に比べて、施工性に優れる。また、本実施形態の蓄熱構造体1は、中空部6を、室外側に配置される第2の熱可塑性樹脂層4から、室内側に配置される第1の熱可塑性樹脂層1に向かって連続的又は段階的に断面積が小さくなる形状としている。
As described above in detail, since the
このため、蓄熱構造体1では、第1の熱可塑性樹脂層側には蓄熱剤が多く存在し、室外側に配置される第2の熱可塑性樹脂層側には空気が多く存在する。また、第1の熱可塑性樹脂層側は熱可塑性樹脂層を介して室内の空気と蓄熱剤とが接触する面積が広く、第2の熱可塑性樹脂層側は熱可塑性樹脂層を介して室外の空気と蓄熱剤とが接触する面積が狭い。
For this reason, in the
これにより、本実施形態の蓄熱構造体1では、室内側は、熱応答性が向上して、室内に蓄積した熱や冷気を放出しやすくなり、室外側は、断熱性が向上し、蓄積された熱や冷気が放出されにくくなると共に、外気の影響を受けにくくなる。その結果、本実施形態の蓄熱構造体1は、全体の質量増加を抑えて良好な施工性を維持しつつ、室内の温度変化に対する熱交換効率及び熱応答性の両方を向上させることができる。
Thereby, in the
なお、本実施形態の蓄熱構造体1に使用されるシングルコーン成形シートの凸部の形状は、図1に示すような円錐台形状に限定されるものではなく、先端に向かって、連続的又は段階的に断面積が小さくなる形状であればよい。図3〜図7は本発明の実施形態の蓄熱構造板で使用されるシングルコーン成形シートにおける他の凸部形状を示す図であり、各図における(a)は平面図であり、(b)は側面図である。
In addition, the shape of the convex part of the single cone molded sheet used for the
具体的には、本実施形態の蓄熱構造体1は、図3に示すような段差のある形状の凸部40aを有するシングルコーン成形シート40、又は図4に示すような傾斜角が厚さ方向で変化している形状の凸部41aを有するシングルコーン成形シート41、図5に示すようなこれらを組み合わせた形状の凸部42aを有するシングルコーン成形シート42を使用してもよい。
Specifically, the
更には、図6に示すような角錐台形状の凸部43aを備えるシングルコーン成形シート43や、図7に示すような平面視で円形でも矩形でもない形状の凸部44aを有するシングルコーン成形シート44を使用することもできる。
Further, a single cone molded
(変形例)
前述した第1の実施形態では、シングルコーン成形シートの両面に、熱可塑性樹脂シートを各1枚ずつ熱融着しているが、本発明はこれに限定されるものではなく、第1の熱可塑性樹脂層及び/又は第2の熱可塑性樹脂層を積層構造とすることもできる。図8は本発明の第1の実施形態の変形例に係る蓄熱構造体の構造を模式的に示す断面図である。なお、図8においては、図1に示す蓄熱構造体1の構成要素と同じものには、同じ符号を付し、その詳細な説明は省略する。図8に示すように、本変形例の蓄熱構造体11では、第2の熱可塑性樹脂層14が積層構造となっており、それ以外は、前述した第1の実施形態と同様である。
(Modification)
In the first embodiment described above, one thermoplastic resin sheet is thermally fused on each side of the single cone molded sheet, but the present invention is not limited to this, and the first heat The plastic resin layer and / or the second thermoplastic resin layer may have a laminated structure. FIG. 8 is a cross-sectional view schematically showing the structure of a heat storage structure according to a modification of the first embodiment of the present invention. In FIG. 8, the same components as those of the
第2の熱可塑性樹脂層14は、例えば2枚の熱可塑性樹脂シート14a,14bで構成することができる。このような構成の蓄熱構造体11を製造する際は、先ず、シングルコーン成形シート12の裏面側、即ち開口部側の面に、第2の熱可塑性樹脂層14を構成する熱可塑性樹脂シート14aを熱融着して中間体を形成する。そして、この中間体の表面及び裏面に、第1の熱可塑性樹脂層3を構成する熱可塑性樹脂シートと、熱可塑性樹脂シート14aと共に第2の熱可塑性樹脂層14を構成する熱可塑性樹脂シート14bを熱融着する。
The second
この場合、熱可塑性樹脂シート3上に、金属材料や熱伝導率が高い樹脂材料からなる高熱伝導層を形成してもよく、これにより、蓄熱構造体としての強度などを確保すると共に、室内側の熱応答性を更に向上させることができる。 In this case, a high thermal conductive layer made of a metal material or a resin material having a high thermal conductivity may be formed on the thermoplastic resin sheet 3, thereby ensuring the strength as a heat storage structure and the indoor side The thermal response of can be further improved.
本変形例の蓄熱構造体11においても、熱可塑性樹脂からなる壁2a(シングルコーン成形シート12)と第1の熱可塑性樹脂層3により形成される空間に蓄熱剤が充填されて、蓄熱剤充填部5となる。一方、空気が封入された中空部6は、壁2aと第2の熱可塑性樹脂層14を構成する熱可塑性樹脂シート14aとにより形成される。そして、この蓄熱構造体11も、第1の熱可塑性樹脂層3が室内側に、第2の熱可塑性樹脂層14が室外側となるように設置される。
Also in the
このように、本変形例の蓄熱構造体11においても、前述した第1の実施形態と同様に、第1の熱可塑性樹脂層3側に蓄熱剤が多く存在し、第2の熱可塑性樹脂層14側には空気が多く存在するようになっている。これにより、室内側の熱応答性が向上すると共に、室外側の断熱性が向上するため、質量を増加させずに、空間の温度変化に対する熱交換効率及び熱応答性を向上させることができる。
As described above, also in the
特に、本変形例の蓄熱構造体11では、室外側は、蓄熱剤との間に、2枚の熱可塑性樹脂シート14a,14bで構成される第2の熱可塑性樹脂層14とシングルコーン成形シート12の3層が存在しているため、室外側の断熱効果を更に高めることができる。また、本変形例の蓄熱構造体11は、シングルコーン成形シート12と熱可塑性樹脂シート14aとで中間体を形成しているため、生産時の安定性が向上する。
In particular, in the
なお、前述した本変形例の蓄熱構造体11では、2枚の熱可塑性樹脂シートを積層して第2の熱可塑性樹脂層14を形成しているが、本発明はこれに限定されるものではなく、第1の熱可塑性樹脂層3を積層構造にしてもよく、また、3枚以上の熱可塑性樹脂シートにより各熱可塑性樹脂層を構成してもよい。
In addition, in the
1、11 蓄熱構造体
2 蓄熱層
2a 壁
3、4、14 熱可塑性樹脂層
5 蓄熱剤充填部
6 中空部
12、40〜44 シングルコーン成形シート
12a、40a〜44a 凸部
14a、14b 熱可塑性樹脂シート
DESCRIPTION OF
Claims (8)
前記蓄熱層は、蓄熱剤が充填された蓄熱剤充填部と、該蓄熱剤充填部内に間隔をあけて設けられた複数の中空部とで構成され、
各中空部は、熱可塑性樹脂からなる壁によって前記蓄熱剤充填部と区画されており、前記第2の熱可塑性樹脂層から前記第1の熱可塑性樹脂層に向かって連続的又は段階的に断面積が小さくなっており、
前記第1の熱可塑性樹脂層が室内側に、前記第2の熱可塑性樹脂層が室外側になるように配置される蓄熱構造体。 A heat storage structure in which a heat storage layer is provided between the first thermoplastic resin layer and the second thermoplastic resin layer,
The heat storage layer is composed of a heat storage agent filling portion filled with a heat storage agent, and a plurality of hollow portions provided at intervals in the heat storage agent filling portion,
Each hollow portion is partitioned from the heat storage agent filling portion by a wall made of a thermoplastic resin, and is cut continuously or stepwise from the second thermoplastic resin layer toward the first thermoplastic resin layer. The area is getting smaller,
A heat storage structure in which the first thermoplastic resin layer is disposed on the indoor side and the second thermoplastic resin layer is disposed on the outdoor side.
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JP2018017405A (en) * | 2016-07-25 | 2018-02-01 | 川上産業株式会社 | Heat exchanger and cultivation system |
Citations (3)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JPS6118386U (en) * | 1984-07-02 | 1986-02-03 | 住友化学工業株式会社 | heat storage material panel |
JP2010089265A (en) * | 2008-10-03 | 2010-04-22 | Ube Nitto Kasei Co Ltd | Liquid holding thermoplastic resin hollow plate, method of manufacturing the same, and liquid holding plate |
JP2010249506A (en) * | 2002-11-01 | 2010-11-04 | Sk Kaken Co Ltd | Heat storage laminate |
-
2011
- 2011-11-04 JP JP2011242429A patent/JP2013096189A/en active Pending
Patent Citations (3)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JPS6118386U (en) * | 1984-07-02 | 1986-02-03 | 住友化学工業株式会社 | heat storage material panel |
JP2010249506A (en) * | 2002-11-01 | 2010-11-04 | Sk Kaken Co Ltd | Heat storage laminate |
JP2010089265A (en) * | 2008-10-03 | 2010-04-22 | Ube Nitto Kasei Co Ltd | Liquid holding thermoplastic resin hollow plate, method of manufacturing the same, and liquid holding plate |
Cited By (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP2018017405A (en) * | 2016-07-25 | 2018-02-01 | 川上産業株式会社 | Heat exchanger and cultivation system |
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