JP2021025733A - 冷却パネル、冷却パネルユニット、冷却システム及び簡易建築物 - Google Patents

冷却パネル、冷却パネルユニット、冷却システム及び簡易建築物 Download PDF

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Abstract

【課題】建物内の防暑対策を図ることができるようにした冷却パネル、冷却パネルユニット、冷却システム及び簡易建築物を提供する。【解決手段】本冷却パネル１は、対峙するように配置された一対のプレート１１，１２と、一対のプレート１１，１２の周囲を封止する外郭部材１３とを備えている。この冷却パネル１は、一対のプレート１１，１２と外郭部材１３とによって囲まれた領域に、氷スラリーが流動する冷却部１４を有している。少なくとも一方プレート１１，１２は、冷却部１４内の氷スラリーの冷熱を冷却部外に伝達可能な熱伝導度を有している。この冷却パネル１は、冷却部１４内に氷スラリーを供給するために外郭部材１３又はプレート１１，１２の少なくとも一方に設けられた氷スラリーの導入口１５と、冷却部１４内の氷スラリーを排出するために外郭部材１３又はプレート１１，１２の少なくとも一方に設けられた氷スラリーの排出口１６と、を備えている。【選択図】図２

Description

本発明は、冷却機能を有する冷却パネル、この冷却パネルを有する冷却パネルユニット、冷却システム及び簡易建築物に関する。
簡易オフィスや工事現場の仮設建物のような簡易建築物、倉庫、植物栽培用ハウス、畜舎などにおいては、壁や窓などが断熱性や遮熱性を有するようにされる場合がある。壁や窓などが遮熱性を有するようにするための遮熱シートが種々提供されている。例えば特許文献１には、太陽光による輻射熱を遮る遮熱シートが記載されている。
この遮熱シートは、平板材と波板材とを貼り合わせた片面段ボール状のシート体である。平板材は、平坦な板紙にアルミ蒸着ライナを貼り付けた積層体である。波板材には、多数の溝が平行に形成されている。このような平板材と波板材とで囲まれた領域は、空気による遮熱層とされる。また、アルミ蒸着ライナは、赤外線の反射率を高め、太陽光の輻射を遮る。この遮熱シートは、建物の窓を通じて入射する太陽光からの輻射熱を遮ることができる。
登録実用新案公報第３１７８９９４号
特許文献１に記載された遮熱シートは、太陽光からの輻射熱を遮ることで、遮熱効果を発揮する。しかし、この遮熱シートは、建物内を冷却する機能を有していない。したがって、この遮熱シートは、建物内の防暑対策を十分に図ることができない。
本発明は、建物内の防暑対策を図ることができるようにした冷却パネル、冷却パネルユニット、冷却システム及び簡易建築物を提供することを目的とする。
本発明に係る冷却パネルは、
対峙するように配置された一対のプレートと、
前記一対のプレートの周囲を封止する外郭部材と、
を備え、
前記一対のプレートと前記外郭部材とによって囲まれた領域に、氷スラリーが流動する冷却部を有し、
前記プレートの少なくとも一方は、前記冷却部内の氷スラリーの冷熱を冷却部外に伝達可能な熱伝導度を有し、
前記冷却部内に氷スラリーを供給するために前記外郭部材又は前記プレートの少なくともいずれか一方に設けられた氷スラリーの導入口と、
前記冷却部内の氷スラリーを排出するために前記外郭部材又は前記プレートの少なくともいずれか一方に設けられた氷スラリーの排出口と、
を備えている。
前記本発明に係る冷却パネルの一態様において、
前記プレートの他方は、前記一方のプレートの熱伝導度よりも低い熱伝導度を有している。
前記本発明に係る冷却パネルの他態様において、
前記冷却部は、氷スラリーの流路によって設けられる。
本発明に係る冷却パネルユニットは、
前記本発明に係る冷却パネルが複数枚、並列され、
一方の前記冷却パネルの排出口と、他方の前記冷却パネルの導入口とが連通している。
本発明に係る冷却システムは、
前記本発明に係る冷却パネルと、
前記本発明に係る冷却パネルの冷却部内を流動する氷スラリーを供給する氷スラリー供給装置と、
前記氷スラリー供給装置から前記本発明に係る冷却パネルの導入口へ氷スラリーを供給するための往き管と、
を備えている。
本発明に係る冷却システムの一態様は、
前記本発明に係る冷却パネルの排出口から排出された氷スラリーを前記氷スラリー供給装置へ戻す戻り管を備え、
氷スラリーが循環可能とされている。
前記本発明に係る簡易建築物は、
前記本発明に係る冷却パネルによって壁及び屋根の少なくともいずれか一方を構築した。
本発明によれば、建物内の防暑対策を図ることができるようにした冷却パネル、冷却パネルユニット、冷却システム及び簡易建築物を提供することができる。
本発明に係る冷却パネルの一実施形態を斜め下から見た状態を示す概略斜視図である。 本発明に係る冷却パネルの一実施形態を斜め下から見た状態を示す概略分解斜視図である。 本発明に係る冷却パネルユニットの一実施形態の要部を示す概略正面図である。 本発明に係る冷却システムの一実施形態を示す概略図である。 本発明に係る簡易建築物の一実施形態を示す概略斜視図である。 本発明に係る冷却パネルの実施形態の変形例を示す断面図である。 本発明に係る冷却パネルの実施形態の異なる変形例を示す断面図である。 本発明に係る冷却パネルの実施形態のさらに異なる変形例を示す断面図である。
本発明に係る冷却パネル、冷却パネルユニット、冷却システム及び簡易建築物のそれぞれの実施形態について図１乃至図５を参照して説明する。
まず、冷却パネル及びパネルユニットの一実施形態について図１乃至図３を参照して説明する。図１は、本発明に係る冷却パネル１の一実施形態を斜め下から見た状態を示す斜視図である。図２は、本発明に係る冷却パネル１の一実施形態を斜め下から見た状態を示す概略分解斜視図である。図３は、本発明に係る冷却パネルユニット２の一実施形態の要部を示す概略正面図である。
図１及び図２に示すように、冷却パネル１は、一対のプレート１１，１２と、外郭部材１３と、を備えている。一対のプレート１１，１２は、図示したような長方形や正方形のような四角形だけでなく、図示しない六角形や三角形のような多角形、円形やキャラクタを象った種々の形状などであってもよい。本実施形態では、プレート１１，１２が長方形であるとして説明する。
いずれにしても、両プレート１１，１２は、後述する冷却部１４内の氷スラリーの冷熱を冷却部外に伝達可能な熱伝導度を有する樹脂、例えばポリプロピレン樹脂などで成形される。両プレート１１，１２は、ポリプロピレン樹脂製の中空プレート（プラスチックダンボールとも称される）を用いてよい。ポリプロピレン樹脂製の中空プレート１１，１２は、軽量で強度があり、水分、熱にも耐性があることから、プレート１１，１２として好ましい。一対のプレート１１，１２は、一定の間隔をあけて平行に対峙するように配置される。
外郭部材１３は、一対のプレート１１，１２の周囲を封止する。一対のプレート１１，１２が四角形状とされる場合において、外郭部材１３は、一対の縦部材１３１と一対の横部材１３２とによって枠状に形成され、対峙した各プレート１１，１２の周縁に架け渡される。この冷却パネル１は、一対のプレート１１，１２と外郭部材１３とによって囲まれた領域を有している。この領域は、氷スラリーが流動する冷却部１４とされる。冷却パネル１は、例えば、図示したような起立姿勢で使用される。以下、冷却パネル１が起立姿勢の状態にあるとして説明する。
冷却パネル１は、冷却部１４内に氷スラリーを供給するための氷スラリーの導入口（氷スラリーインレット部）１５を備えている。氷スラリーの導入口１５は、起立姿勢の冷却パネル１において、外郭部材１３の下側の横部材１３２にわずかに（例えば横部材１３２の厚さだけ）突出するパイプ状の部材によって設けられる。ただし、氷スラリーの導入口１５は、外郭部材１３の縦部材１３１や上側の横部材１３２に設けられてもよいし、少なくともいずれかのプレート１１，１２に設けられてもよい。
また、冷却パネル１は、冷却部１４内の氷スラリーを排出するための氷スラリーの排出口（氷スラリーアウトレット部）１６を備えている。氷スラリーの排出口１６は、起立姿勢の冷却パネル１において、外郭部材１３の上側の横部材１３２に、パイプ状の導入口１５を嵌め込む貫通穴状に設けられる。ただし、氷スラリーの排出口１６は、外郭部材１３の縦部材１３１や下側の横部材１３２に設けられてもよいし、少なくともいずれかのプレート１１，１２に設けられてもよい。
氷スラリーは、ハイブリッドアイス（後述する）をフレーク（剥片）状に加工したフレークアイス（固体）と、溶質を含有する水溶液（ブライン）とを所定の比率で混合させたシャーベット状の混合物で、流動性を有している。氷スラリーにフレークアイスを加えることにより、氷スラリーに含まれるフレークアイスとブラインとの構成比率を容易に調整することができる。
ハイブリッドアイスは、溶質を含有する水溶液（ブライン）を、溶質の濃度がほぼ均一となるように凝固させた氷である。
ハイブリッドアイスは、少なくとも
（ａ）融解完了時の温度が０℃未満、
かつ、
（ｂ）融解過程で氷が融解した水溶液（ブライン）の溶質濃度の変化率が３０％以内、
という条件を満たしている。
ハイブリッドアイスに含まれる溶質の種類は、水を溶媒としたときの溶質であれば特に限定されず、所望の凝固点や使用する氷の用途等に応じて適宜選択することができる。溶質としては、固体状の溶質、あるいは液状の溶質等が挙げられるが、固体状の溶質として代表的なものには、塩類（無機塩、有機塩等）が挙げられる。
特に、塩類のうち食塩（ＮａＣｌ）は、凝固点の温度を過度に低下させることがない。また、食塩は海水に含まれているため、調達が容易であるという点でも適している。また、液状の溶質としては、エチレングリコール等が挙げられる。なお、溶質は１種単独で含まれてもよく、２種以上含まれてもよい。
ブラインとは、例えば、塩化ナトリウム水溶液（塩水）や塩化カルシウム水溶液、塩化マグネシウム水溶液、エチレングリコール水溶液等のように溶質を含有し、凝固点の低い水溶液である。フレークアイスの原料となるブラインは、特に限定されないが、溶質として食塩を使用する場合、海水、海水に塩を追加した水、又は海水の希釈水であることが好ましい。海水、海水に塩を追加した水、又は海水の希釈水は、調達が容易であるため、調達コストを削減することができるからである。
氷スラリーに含まれるフレークアイスとブラインとは、いずれも同じ溶質を含んでいる。氷スラリー中のフレークアイスの濃度（ＩＰＦ：Ｉｃｅ Ｐａｃｋｉｎｇ Ｆａｃｔｏｒ）は、「ＩＰＦ＝（フレークアイスの質量）／（フレークアイスの質量＋ブラインの質量）」で算出され、所定の範囲になるように制御される。
フレークアイスの溶質濃度と、ブラインの溶質濃度とは、近い値である方が好ましい。その理由は、以下のとおりである。
即ち、フレークアイスの溶質濃度がブラインの溶質濃度よりも高い場合は、フレークアイスの温度がブラインの飽和凍結点よりも低くなるため、溶質濃度が低いブラインを混合させた直後にブラインが凍結する。
これに対して、フレークアイスの溶質濃度がブラインの溶質濃度より低い場合は、フレークアイスの飽和凍結点よりもブラインの飽和凍結点の方が低くなる。このため、フレークアイスとブラインとを混合させた氷スラリーの温度は低下する。
したがって、フレークアイスとブラインとの混合物の状態（氷スラリーの状態）を変動させないようにするためには、上述のとおり、混合するフレークアイスとブラインの溶質濃度を同程度とすることが好ましい。
また、氷スラリーの状態である場合、ブラインは、フレークアイスが融解したものであってもよく、別途調製したものであってもよいが、フレークアイスが融解してなるものであることが好ましい。この氷スラリーは、「（ａ）融解完了時の温度が０℃未満、かつ、（ｂ）融解過程で氷が融解したブラインの溶質濃度の変化率が３０％以内」という条件を満たしている。氷スラリーは、融解する際に大量の潜熱を周囲から奪うことができるが、融解が完全に完了せずにハイブリッドアイスが残存している間は温度が上昇することがない。したがって、氷スラリーは、長時間に亘ってパネルを冷却し続けることができる。
氷スラリーは、フレークアイスとして製造された状態で細かな空隙部（即ち空気の部分）を多く含むため、この空隙部がハイブリッドアイス内で縦横無尽に連結した状態である。氷スラリーは、雪状に調製したり、シャーベット状に調製したハイブリッドアイスとすることができる。雪状又はシャーベット状に調製されたハイブリッドアイスは、全体として柔軟性を備えているため、流動性がよい。
また、氷スラリーは、多くの空隙部（空気部分）を有する状態であっても、あるいは氷スラリーの融解によって当該空隙部にブラインが充填された状態であっても、氷スラリー全体として十分な流動性（柔軟性）を保持することができる。このため、氷スラリーは、冷却パネル１をより効率よく冷却することができる。
ここで、氷スラリー全体の体積に対する空隙部（空気部分）の体積の割合を「空隙率」と定義した場合、空隙率は、より低い方が（即ち嵩密度が高い方が）蓄冷効果が高くなる。また、食塩を溶質とするブライン（塩水）の熱伝導率は約０．５８Ｗ／ｍ Ｋであるが、食塩を溶質とするブラインが凍結したフレークアイスの熱伝導率は約２．２Ｗ／ｍ Ｋである。
即ち、熱伝導率は、ブライン（液体）よりもフレークアイス（固体）の方が高いため、フレークアイス（固体）の方がパネルを効率的に冷却する。しかしながら、フレークアイス（固体）のままでは流動性がないためフレークアイスとブラインとを混合させて氷スラリーの状態とすることにより流動性を持たせることにより、冷却パネル１に対し万遍なくフレークアイス（固体）を接触させることができるようになり、冷却パネル１を効率的に冷却することが可能となる。
ここで、氷スラリーの嵩密度について、具体的な数値を示す。氷スラリーとして定義可能な嵩密度は、０．４８ｇ／ｃｍ３〜０．７８ｇ／ｃｍ３となる。なお、パネルを冷却する目的では、流動性の観点から、０．４８ｇ／ｃｍ３〜０．５４ｇ／ｃｍ３の嵩密度とするのが好適である。
従来から、溶媒に溶質を溶解させると、その水溶液の凝固点は、溶質を溶解させる前の溶媒の凝固点よりも低くなることが知られている（凝固点降下現象）。つまり、食塩等の溶質を溶解させた水溶液を凍結させた氷は、真水（即ち、食塩等の溶質が溶解していない水）を凍結させた氷よりも低い温度（即ち０℃未満）で凍結した氷となる。
ここで、固体としての氷が、液体としての水に変化（融解）するときに必要となる熱を「潜熱」という。この潜熱は温度変化を伴わないため、ハイブリッドアイスは、融解時に真水の凝固点（０℃）未満の温度で安定した状態を維持し続けることができる。このため、冷熱エネルギーを蓄えた状態を持続させることができる。つまり、本来であれば、食塩等の溶質を溶解させた水溶液を凍結させた氷の冷凍能は、真水を凍結させた氷よりも高くなるはずである。
しかしながら、食塩等の溶質を溶解させた水溶液を凍結させた氷を製造しようとしても、実際には、水溶液（例えば塩水）がそのまま凍結することは殆どなく、まず溶質（食塩等）を含まない真水の部分が先に凍結してしまう。このため、食塩等の溶質を溶解させた水溶液を凍結させた結果、生成される物質は、溶質（食塩等）を含まない真水が凍結した氷と、溶質（例えば食塩等の結晶）との混合物となってしまう。また、たとえ凝固点が低下した氷（塩水等が凍結した氷）が生成されたとしても、その量はほんの僅かであり実用性がない。
このように、氷スラリーは、真水の凝固点（０℃）未満の凝固点を有する［氷］であるが、後述する氷スラリー供給装置３１によって、製造することができる。氷スラリーは、上述したような「（ａ）融解完了時の温度が０℃未満である」という条件を満たしている。氷スラリーは、溶質（食塩等）を含む水溶液（塩水等）であるため、氷スラリーの凝固点は、溶質が溶解していない真水の凝固点よりも低い。このため、氷スラリーは、融解完了時の温度が０℃未満であるという条件を満たしている。
なお、「融解完了時の温度」とは、氷スラリーを融点以上の環境下（例えば、室温、大気圧下）に置くことにより氷スラリーの融解を開始させ、全ての氷スラリーが融解しきって水溶液（ブライン）になった時点におけるその水溶液の温度をいう。
氷スラリーは、上述したような「（ｂ）融解過程で氷が融解した水溶液の溶質濃度の変化率が３０％以内である」という条件を満たしている。氷スラリーは、融解過程で氷が融解した水溶液の溶質濃度の変化率（以下、本明細書において「溶質濃度の変化率」と略称する場合がある）が３０％以内であるという特徴を有する。従来からある技術を用いた場合であっても、凝固点が僅かに低下した氷が生成される場合もあるが、その殆どは、溶質を含まない水の氷と溶質の結晶との混合物に過ぎないため、冷凍能が十分ではない。
このように、溶質を含まない水を凍結させた氷と、溶質の結晶との混合物である場合には、氷を融解条件下に置くと、融解に伴い溶質が溶出する速度が不安定となる。具体的には、融解開始に近いタイミングであればある程、溶質が多く溶出する。そして、融解の進行に伴い、溶質が溶出する量は少なくなっていく。即ち、融解完了に近いタイミングであればある程、溶質の溶出量が少なくなる。
これに対し、ハイブリッドアイスは、溶質を含む水溶液を凍結させた氷であるため、融解過程における溶質の溶出速度の変化が少ないという特徴を有する。具体的には、ハイブリッドアイスが融解する過程でハイブリッドアイスが融解した水溶液の溶質濃度の変化率は３０％である。ここで、「融解過程でハイブリッドアイスが融解した水溶液の溶質濃度の変化率」とは、融解過程の任意のタイミングで融解した水溶液における溶質濃度に対する、融解完了時における水溶液の濃度の割合を意味する。なお、「溶質濃度」とは、水溶液に溶解している溶質の質量の割合を意味する。
ハイブリッドアイスにおける溶質濃度の変化率は３０％以内であれば特に限定されないが、その変化率は少なければ少ない程、純度が高いハイブリッドアイス、即ち、冷凍能が高いハイブリッドアイスであることを意味する。ハイブリッドアイスは、冷凍能に優れているため、冷却パネル１のプレート１１，１２を効率的に冷却するための冷媒としての使用に適している。
ハイブリッドアイスをフレーク状に加工したフレークアイスとブラインとを混合したシャーベット状の氷スラリーは、一対のプレート１１，１２と外郭部材１３とによって囲まれた冷却部１４内を流動する。氷スラリーが両プレート１１，１２の全面を均等に冷却するための氷スラリーの流路１７が冷却部１４に設けられる。図３に示すように、流路１７は、両プレート１１，１２に挟まれる複数本の帯状の仕切部材１７１によって設けられる。仕切部材１７１は、スペーサとして機能する。
仕切部材１７１は、流路１７が蛇行するように、横方向に突出する櫛歯状に設けられる。すなわち、複数本の仕切部材１７１は、一方の縦部材１３１から他方の縦部材１３１付近まで突出する。仕切部材１７１の先端部と他方の縦部材１３１との間には、流動している氷スラリーの折返し部となる不連続部（採番せず）が上下方向に千鳥状に複数設けられる。したがって、流路１７は、九十九（つづら）折りのパターンとなる。
このような冷却パネル１が複数枚、並列されることで、図３に示すような冷却パネルユニット２が構成される。図３に示す冷却パネルユニット２は、隣り合った冷却パネル１の外郭部材１３が密着する。すなわち、下側の冷却パネル１の上側の横部材１３２と上側の冷却パネル１の下側の横部材１３２とが密着し、横方向に隣り合った冷却パネル１のそれぞれの縦部材１３１同士が密着する。
図示した冷却パネルユニット２は、隣り合った一方の冷却パネル１の排出口１６と他方の冷却パネル１の導入口１５とが連続する。パイプ状の導入口１５が貫通穴の排出口１６に嵌まり込むことで、冷却パネルユニット２は、隣り合った冷却パネル１の冷却部１４と冷却部１４とが連通し、氷スラリーが隣り合った冷却パネル１の冷却部１４から冷却部１４へと流動し続ける。
図示した冷却パネルユニット２は、縦方向に隣り合った冷却パネル１の各冷却部１４が連通し、横方向に隣り合った冷却パネル１の各冷却部１４が連通していない。したがって、この冷却パネルユニット２は、横方向に隣り合っている冷却パネル１の列ごとに氷スラリーの最上流の導入口１５と最下流の排出口１６とを備えている。縦方向に並んだ冷却パネルユニット２の各導入口１５には、氷スラリーを冷却部１４に供給するための往き菅３２が接続されている。
図４に示すように、往き管３２の上流端に氷スラリー供給装置３１が配備されることで、冷却システム３が構成される。図４は、本発明に係る冷却システム３の一実施形態を示す概略図である。
図４に示す冷却システム３は、冷却パネル１を並列した冷却パネルユニット２と、氷スラリー供給装置３１と、往き管３２と、戻り管３３と、を備えている。氷スラリー供給装置３１は、図示しないが、例えば、ブライン貯留タンクと、フレークアイス製造部と、貯氷タンクと、を備えている。フレークアイス製造部は、ブライン貯留タンクから供給されるブラインからフレークアイスを生成する。貯氷タンクは、フレークアイス製造部の直下に配置され、フレークアイス製造部で生成されたフレークアイスとブラインとを混合した氷スラリーを貯留する。
貯氷タンクと冷却パネルユニット２の導入口１５とが往き管３２によって接続される。冷却パネルユニット２の排出口１６とブライン貯留タンクとが戻り管３３によって接続される。
図示した冷却システム３は、４列に並列された冷却パネルユニット２を列ごとに冷却するため、各列の冷却の導入口１５に往き管３２が接続され、排出口１６に戻り管３３が接続される。したがって、この冷却システム３は、４本の往き管３２と４本の戻り管３３とを備えている。なお、往き管３２の上流側と戻り管３３の下流側は、それぞれ１本の大径管にまとまられてもよい。
図５に示すように、冷却パネル１は、簡易建築物４の壁及び屋根を構築することができる。図５は、本発明に係る簡易建築物４の一実施形態を示す概略斜視図である。簡易建築物４は、図示しない柱や垂木（たるき）などの骨組みが組み立てられ、この骨組みに冷却パネル１が架け渡されることで、構築される。冷却パネル１は、製造工場から簡易建築物４の施工現場まで搬送しやすいようにトラックに積載可能な大きさとされる。
複数枚の冷却パネル１が骨組みに架け渡された簡易建築物４は、複数枚の冷却パネルユニット２を備えたものとなり、また、冷却システム３を備えたものとなる。この簡易建築物４は、扉を冷却パネル１又は冷却パネルユニット２によって構成してもよい。また、簡易建築物４は、図示しないポータブル型冷房装置や壁掛冷房装置などを備えていてもよい。
冷却パネルユニット２は、外郭部材１３の下側の横部材１３２が地面又は基礎上に載せられることにより、この下側の横部材１３２に最上流の氷スラリーの導入口１５が備えられていると、この導入口１５に往き管３２を接続しにくくなる。したがって、最上流の氷スラリーの導入口１５は、外壁面となる冷却パネル１の他方のプレート１２の下部に設けられてもよい。
このような簡易建築物４に備えられた冷却システム３は、氷スラリー供給装置３１の貯氷タンクと最上流の導入口１５とが往き管３２によって接続され、最下流の排出口１６（図４参照）と氷スラリー供給装置３１のブライン貯留タンクとが戻り管３３によって接続されている。したがって、氷スラリー供給装置３１において製造された氷スラリーが往き管３２から冷却パネル１の導入口１５を通過して、冷却部１４内に供給される。冷却部１４の流路１７が蛇行するように設けられているため、氷スラリーは流路１７内を蛇行するように流動し、冷却パネル１のプレート１１，１２の全面を均等に冷却する。
冷却パネル１の冷却部１４を流動している氷スラリーは、排出口１６から排出され、隣り合っている冷却パネル１の導入口１５から冷却部１４へ流動する。このようにして、氷スラリーは、複数枚の冷却パネル１が並列された冷却パネルユニット２内を流動し、簡易建築物４内を冷気によって冷却する。なお、冷却パネル１の一方のプレート１１にファンが取り付けられることで、冷気が簡易建築物４内を均等に冷却することができる。
冷却パネルユニット２の下流端の排出口１６には、戻り管３３が接続されているため、最下流の冷却部１４を流動した氷スラリーは、融けかかったような状態となって戻り管３３から氷スラリー供給装置３１へ流動する。融けかかったような氷スラリーは、氷スラリー供給装置３１によって氷スラリーに再生される。氷スラリーは、往き管３２、冷却部１４、戻り管３３、氷スラリー供給装置３１と循環する。
以上、本発明の実施の形態について説明してきたが、本発明は何ら上記した実施の形態に記載の構成に限定されるものではなく、特許請求の範囲に記載されている事項の範囲内で考えられるその他の実施の形態や変形例も含むものである。また本発明の要旨を逸脱しない範囲内であれば種々の変更や上記実施の形態の組み合わせを施してもよい。
例えば、上述した冷却パネル１は、一対のプレート１１，１２間に横向きの仕切部材１７１を設けることで、縦部材１３１に沿う不連続部を有し、氷スラリーが左右方向に流動し、蛇行するような流路１７を設けた。しかし、仕切部材１７１は、縦向きに設けられ、不連続部が横部材１３２に沿うように設けられ、氷スラリーが上下方向に流動するようにしてもよい。
また、冷却部１４を設ける流路１７は、図６乃至図８に示すように構成してもよい。図６は、本発明に係る冷却パネル１の実施形態の変形例を示す断面図である。図７は、本発明に係る冷却パネル１の実施形態の異なる変形例を示す断面図である。図８は、本発明に係る冷却パネル１の実施形態のさらに異なる変形例を示す断面図である。
図６に示す流路１７は、複数本の平行に並べられた横向きのパイプ１７２と、この横向きのパイプ１７２の各端部を連結する縦向きのパイプ１７３と、によって冷却部１４を設ける。一方の縦向きのパイプ１７３の下端部は、下側の横部材１３２に設けられた氷スラリーの導入口１５に連通する。他方の縦向きのパイプ１７３の上端部は、上側の横部材１３２に設けられた氷スラリーの排出口１６に連通する。なお、流路１７は、冷却パネル１が９０°回転されることで、横向きのパイプ１７２が縦向きとなり、縦向きのパイプ１７３が横向きとなって使用される。これらのパイプ１７２，１７３は、一対のプレート１１，１２に挟まれる。
図７に示す流路１７は、九十九折りのように蛇行する１本のパイプ１７３によって冷却部１４を設ける。このパイプ１７３の一端部は、下側の横部材１３２に設けられた氷スラリーの導入口１５に連通する。パイプの他端部は、上側の横部材１３２に設けられた氷スラリーの排出口１６に連通する。このパイプ１７３は、一対のプレート１１，１２に挟まれる。
図８に示す流路１７は、渦巻き状のパイプ１７４によって冷却部１４を設ける。このパイプ１７４の一端部は、下側の横部材１３２に設けられた氷スラリーの導入口１５に連通する。パイプ１７４の一方側は、外側に配置される導入口１５から中心部に螺旋を描くように向かう。パイプ１７４の他方側は、中心部から外側に配置される排出口１６へ螺旋を描くように向かう。パイプの一方側と他方側とは、隣り合っている。渦巻き状のパイプ１７４は、一対のプレート１１，１２に挟まれる。なお、渦巻き状のパイプ１７４は、一方側又は他方側のみ螺旋を描き、中心部から直線状のパイプが延びるようにしてもよい。
図６乃至図８に示すパイプ１７２，１７３，１７４は、氷スラリーの流路１７を形成するため、流動する氷スラリーによって冷却され、各プレート１１，１２を冷却する。
上述した冷却パネル１は、冷却部１４が仕切部材１７１やパイプ１７２，１７３，１７４によって設けられた氷スラリーの流路１７を備えた。しかし、冷却パネル１は、冷却部１４が一対のプレート１１，１２と外郭部材１３とによって囲まれた領域だけで設けられてもよい。この場合は、一対のプレート１１，１２間に１個又は複数個のスペーサ（図示せず）が介在し、一対のプレート１１，１２の間隔が一定になるようにすることが好ましい。
上述した冷却パネルユニット２は、列ごとに隣り合った、換言すれば縦方向に並んだ冷却パネル１の排出口１６と導入口１５が連通するようにした。しかし、冷却パネルユニット２は、横方向に並んだ冷却パネル１において、外郭部材１３の縦部材１３１に設ける排出口１６と導入口１５が連通するようにしてもよい。
上述した冷却パネルユニット２は、パイプ状の導入口１５が貫通穴の排出口１６に嵌まり込むことで、隣り合った冷却パネル１の冷却部１４と冷却部１４とが連通するようにした。しかし、導入口１５は、貫通穴によって形成し、連続する排出口１６と導入口１５とは、パッキンを有する継手（図示せず）によって接続され、氷スラリーが排出口１６と導入口１５との間で漏洩しないようにしてもよい。さらに、特に導入口１５と排出口１６とがプレート１１，１２に設けられる場合にあっては、導入口１５と排出口１６とがホースによって連結されるようにしてもよい。
上述した冷却システム３は、冷却パネル１の排出口１６から排出された氷スラリーを氷スラリー供給装置３１へ戻す戻り管３３を備えた。しかし、冷却システム３は、戻り管３３を備えることなく、冷却パネル１の排出口１６から排出された氷スラリーを下水や地中などへ排出するようにしてもよい。
上述した氷スラリー供給装置３１は、使用する現場において冷凍機によって氷スラリーを製造し、冷却パネル１の冷却部１４に供給した。しかし、氷スラリー供給装置３１はその場で冷凍機によって氷スラリーを製造し供給するタイプだけでなく、予め氷スラリー供給拠点にて供給された氷スラリー（高固体濃度）をタンク（例えば、保冷式のドラム缶）に蓄えておき、ポンプで供給するタイプでもよい。冷却システム３を循環する氷スラリーの固体濃度を測定して、適宜タンクの高固体濃度の氷スラリーを供給する。
上述した簡易建築物４は、壁及び屋根の全体を冷却パネル１によって構築した。しかし、簡易建築物４は、壁又は屋根のいずれか一方だけを冷却パネル１によって構築してもよいし、さらに、壁又は屋根の一部のみを冷却パネル１によって構築してもよい。さらに、冷却パネル１は、既設の壁や屋根の内側に貼り合わせるようにしてもよい。簡易建築物４が解体される場合にあっては、冷却パネル１を再利用することができる。
上述した冷却パネル１は、簡易建築物４を構築するとした。しかし、冷却パネル１は、パーティションを構築してもよいし、テント内の誘導路として設置してもよい。また、冷却パネル１は、壁や屋根を構築するときは、縦向きや斜め向きとされる。しかし、冷却パネル１は、水平姿勢の床などに使用してもよい。
上述した冷却パネル１、冷却パネルユニット２および冷却システム３は、簡易建築物４を構築した。しかし、冷却パネル１、冷却パネルユニット２および冷却システム３は、トラックや貨物車などに積載されるコンテナの筐体内面に沿うように設けてもよい。
上述した両プレート１１，１２は、氷スラリーの冷熱を冷却部外に伝達可能な熱伝導度を有する樹脂、例えばポリプロピレン樹脂などで成形されるとした。しかし、簡易建築物４の壁や屋根を構成する場合などにおける冷却パネル１は、屋外側とされるプレート１１，１２の熱伝導度が屋内側とされるプレート１１，１２の熱伝導度よりも低いことが好ましい。屋外側とされるプレート１１，１２は、板厚を厚くしたり、アルミ箔などを積層したりすることで、低い熱伝導度を有するようにするだけでなく、太陽光からの輻射熱を遮るようにすることができる。内壁面となっている一方のプレート１１，１２は、高い冷熱伝達性を有することで、冷却部１４内を流動している氷スラリーの冷熱が一方のプレート１１を介して簡易建築物４内を冷却する。
以上まとめると、本発明が適用される冷却パネル１、冷却パネルユニット２、冷却システム３及び簡易建築物４は、次のような構成を取れば足り、各種各様な実施形態を取ることができる。
即ち、本発明が適用される冷却パネル１は、
対峙するように配置された一対のプレート１１，１２と、
前記一対のプレート１１，１２の周囲を封止する外郭部材１３と、
を備え、
前記一対のプレート１１，１２と前記外郭部材１３とによって囲まれた領域に、氷スラリーが流動する冷却部１４を有し、
前記プレート１１，１２の少なくとも一方は、前記冷却部１４内の氷スラリーの冷熱を冷却部外に伝達可能な熱伝導度を有し、
前記冷却部１４内に氷スラリーを供給するために前記外郭部材１３又は前記プレート１１，１２の少なくともいずれか一方に設けられた氷スラリーの導入口１５と、
前記冷却部１４内の氷スラリーを排出するために前記外郭部材１３又は前記プレート１１，１２の少なくともいずれか一方に設けられた氷スラリーの排出口１６と、
を備えている。
この冷却パネル１は、氷スラリーが氷スラリーの導入口１５から冷却部１４内に供給される。冷却部１４は、一対のプレート１１，１２と外郭部材１３とによって囲まれた領域に設けられる。冷却部１４内を氷スラリーが流動する。氷スラリーは、プレート１１，１２を冷却する。冷却部１４内を流動した氷スラリーは、氷スラリーの排出口１６から排出される。また、冷却パネル１は、冷却部１４内の氷スラリーの冷熱を冷却部外に伝達可能な熱伝導度を有しているプレート１１，１２を介して、そのプレート１１，１２側が冷却される。
本発明が適用される冷却パネル１の一態様において、
前記プレート１２の他方は、前記一方のプレート１１の熱伝導度よりも低い熱伝導度を有している。
この冷却パネル１は、他方のプレート１２が一方のプレート１１の熱伝導度よりも低い熱伝導度を有していることにより、他方のプレート１２から冷却部１４内の氷スラリーの冷熱が伝熱されず、高温の外気などが氷スラリーを昇温させないようにすることができる。
本発明が適用される冷却パネル１の他態様において、
前記冷却部１４は、氷スラリーの流路１７によって設けられる。
この冷却パネル１は、氷スラリーが流路１７内を流動する。流路１７がプレートの全面を通過するように設けられることで、冷却パネル１は、プレート１１，１２全面が均等に冷却されるようにすることができる。
本発明が適用される冷却パネルユニット２は、
本発明が適用される冷却パネル１が複数枚、並列され、
一方の前記冷却パネル１の排出口１６と、他方の前記冷却パネル１の導入口１５とが連通している。
この冷却パネルユニット２は、複数枚の冷却パネル１が並列されたもので、広い範囲を冷却することができる。冷却パネルユニット２は、並列されたそれぞれの冷却パネル１の排出口１６と導入口１５とが連通することにより、それぞれの冷却パネル１の冷却部１４内に連続して氷スラリーが流動するようにすることができる。
本発明が適用される冷却システム３は、
本発明が適用される冷却パネル１と、
本発明が適用される冷却パネル１の冷却部１４内を流動する氷スラリーを供給する氷スラリー供給装置３１と、
前記氷スラリー供給装置３１から本発明が適用される冷却パネル１の導入口１５へ氷スラリーを供給するための往き管３２と、
を備えている。
この冷却システム３は、氷スラリー供給装置３１で製造された氷スラリーが往き管３２から冷却パネル１の冷却部１４内に供給されるようにすることができる。
本発明が適用される冷却システム３の一態様は、
本発明が適用される冷却パネル１の排出口１６から排出された氷スラリーを前記氷スラリー供給装置３１へ戻す戻り管３３を備え、
氷スラリーが循環可能とされている。
この冷却システム３は、戻り管３３によって冷却パネル１の排出口１６から排出された氷スラリーが氷スラリー供給装置３１に戻されることにより、循環する氷スラリーによって冷却パネル１を冷却することができる。
本発明が適用される簡易建築物４は、
本発明が適用される冷却パネル１によって壁及び屋根の少なくともいずれか一方を構築した。
この簡易建築物４は、冷却パネル１によって壁及び屋根の少なくともいずれか一方が構築されていることにより、簡易建築物４内の防暑対策を図ることができる。
１：冷却パネル
１１：（一方の）プレート
１２：（他方の）プレート
１３：外郭部材
１３１：縦部材
１３２：横部材
１４：冷却部
１５：導入口
１６：排出口
１７：流路
１７１：仕切部材
１７２：パイプ
１７３：パイプ
１７４：パイプ
２：冷却パネルユニット
３：冷却システム
３１：氷スラリー供給装置
３２：往き管
３３：戻り管
４：簡易建築物

Claims (7)

  1. 対峙するように配置された一対のプレートと、
    前記一対のプレートの周囲を封止する外郭部材と、
    を備え、
    前記一対のプレートと前記外郭部材とによって囲まれた領域に、氷スラリーが流動する冷却部を有し、
    前記プレートの少なくとも一方は、前記冷却部内の氷スラリーの冷熱を冷却部外に伝達可能な熱伝導度を有し、
    前記冷却部内に氷スラリーを供給するために前記外郭部材又は前記プレートの少なくともいずれか一方に設けられた氷スラリーの導入口と、
    前記冷却部内の氷スラリーを排出するために前記外郭部材又は前記プレートの少なくともいずれか一方に設けられた氷スラリーの排出口と、
    を備えている、
    冷却パネル。
  2. 前記プレートの他方は、前記一方のプレートの熱伝導度よりも低い熱伝導度を有している、
    請求項１に記載の冷却パネル。
  3. 前記冷却部は、氷スラリーの流路によって設けられる、
    請求項１又は２に記載の冷却パネル。
  4. 請求項１乃至３のいずれか一項に記載の冷却パネルが複数枚、並列され、
    一方の前記冷却パネルの排出口と、他方の前記冷却パネルの導入口とが連通している、
    冷却パネルユニット。
  5. 請求項１乃至３のいずれか一項に記載の冷却パネルと、
    請求項１乃至３のいずれか一項に記載の冷却パネルの冷却部内を流動する氷スラリーを供給する氷スラリー供給装置と、
    前記氷スラリー供給装置から請求項１乃至３のいずれか一項に記載の冷却パネルの導入口へ氷スラリーを供給するための往き管と、
    を備えている、
    冷却システム。
  6. 請求項１乃至３のいずれか一項に記載の冷却パネルの排出口から排出された氷スラリーを前記氷スラリー供給装置へ戻す戻り管を備え、
    氷スラリーが循環可能とされている、
    請求項５に記載の冷却システム。
  7. 請求項１乃至６のいずれか一項に記載の冷却パネルによって壁及び屋根の少なくともいずれか一方を構築した、
    簡易建築物。
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