JP3172313U

JP3172313U - 蓄熱連結体及び床暖房構造体

Info

Publication number: JP3172313U
Application number: JP2011005718U
Authority: JP
Inventors: 良太郎天野
Original assignee: F Consultant Co Ltd
Current assignee: F Consultant Co Ltd
Priority date: 2011-09-30
Filing date: 2011-09-30
Publication date: 2011-12-15
Anticipated expiration: 2021-09-30

Abstract

【課題】蓄熱ロスを抑え、優れた蓄熱効率を有する蓄熱連結体を提供する。【解決手段】蓄熱連結体は、蓄熱シートの側面どうしが連結された蓄熱連結体であり、蓄熱シートは、潜熱蓄熱材が高分子マトリックス中に分散した蓄熱体と、該蓄熱体の表面及び裏面に積層された保護フィルムからなり、蓄熱シートの側面は蓄熱体が露出しており、蓄熱シートの側面の蓄熱体どうしが互いに接着するように連結されている。【選択図】図１

Description

本考案は、蓄熱連結体及び床暖房構造体に関するものである。

近年、熱エネルギーを蓄える技術、即ち蓄熱技術が、昨今のエネルギー問題を解決する技術の一つとして着目されている。
蓄熱技術は、太陽熱、地熱等の自然エネルギーや、冷暖房器具からの余熱を有効利用する技術で、例えば、住宅においては、安価な夜間電力を使用して、熱を蓄え、多目的な熱源として利用し、日中の電力消費を抑える技術として利用されている。

このような蓄熱技術に用いられる蓄熱材としては、顕熱蓄熱材、潜熱蓄熱材が挙げられ、特に、物質の相変化による潜熱を利用した潜熱蓄熱材が多く採用されている。

この潜熱蓄熱材は、物質が固体から液体に相変化する時に熱を蓄え（蓄熱）、液体から固体に相変化する時に熱を放出（放熱）するという性質を利用し、蓄熱・放熱させるもので、一般に、１５℃〜５０℃の温度範囲で相変化（固液変化）するものが多い。そのため、液体として取り扱う必要があり、その利用方法としては、液体の状態で密閉型のラミネートシートやプラスチックケースに封入することが一般的である。

特開平１０−３１１６９３号公報

しかしながら、ラミネートシートやプラスチックケースは、定形サイズに限定されるため、切断等の加工ができない。また、ラミネートシートやプラスチックケースを連結して使用する場合、連結部分には蓄熱材が存在しないため、どうしても蓄熱性能に劣る場合がある。
また、特許文献１では、塗膜またはシート等に潜熱蓄熱カプセルを担持させることにより、切断等の加工を可能にした蓄熱体が提案されている。しかしながら、カプセル壁が、蓄熱材への蓄熱を阻害する場合があり、また、蓄熱材含有量が少なくなり、蓄熱性能に劣る場合がある。

本考案は上記課題を解決するために、鋭意検討をした結果、高分子マトリックス中に潜熱蓄熱材が分散した蓄熱体の側面どうしが互いに接着するように連結させることによって、蓄熱ロスを抑え、蓄熱効率に優れた蓄熱連結体が得られることを見出し、本考案の完成に至った。

すなわち、本考案は以下の特徴を有するものである。
１．蓄熱シートの側面どうしが連結された蓄熱連結体であって、
該蓄熱シートが、潜熱蓄熱材が高分子マトリックス中に分散した蓄熱体と、該蓄熱体の表面及び裏面に積層された保護フィルムからなり、
蓄熱シートの側面は蓄熱体が露出しており、蓄熱シートの側面の蓄熱体どうしが互いに接着するように連結された蓄熱連結体。
２．１．に記載の蓄熱連結体と、発熱体、床材が積層されてなる床暖房構造体。

本考案の蓄熱連結体は、蓄熱ロスを抑え、優れた蓄熱効率を有する。また、切断等の加工が容易で、任意の大きさ・形状に加工しやすく、連結部が目立たず、シームレスな状態で連結できる。

本考案の蓄熱連結体の断面図（ａ）、及び、プラスチックケースに封入された蓄熱体の蓄熱連結体の断面図（ｂ）本考案の蓄熱連結体（ａ）、及び、プラスチックケースに封入された蓄熱体の蓄熱連結体（ｂ）を用いた床暖房構造体本考案の蓄熱連結体（図２（ａ））を用いた床暖房構造体プラスチックケース封入蓄熱連結体（図２（ｂ））を用いた床暖房構造体

１：蓄熱シート
２：蓄熱体
３：保護フィルム
４：蓄熱連結体
５：プラスチックケース
６：プラスチックケース封入蓄熱体
７：発熱体
８：床材
９：床暖房構造体

以下、本考案を実施するための形態について説明する。

本考案の蓄熱連結体は、図１（ａ）に示すように、潜熱蓄熱材が高分子マトリックス中に分散した蓄熱体と、該蓄熱体の表面及び裏面に積層された保護フィルムからなる蓄熱シートの側面どうしが互いに接着するように連結されたものである。
蓄熱シートの側面は、蓄熱体が露出したものであり、蓄熱体どうしが接着するように連結することによって、蓄熱ロスを抑え、蓄熱効率に優れた蓄熱連結体が得られる。
図１（ｂ）に示すように、蓄熱材がプラスチックケースに封入された蓄熱体を用いた場合、側面部分はプラスチックケースが存在し、蓄熱材が存在しないため、蓄熱ロスが発生し、蓄熱効率に劣る。

本考案の蓄熱体としては、高分子マトリックス中に潜熱蓄熱材が分散したものを使用する。
このような蓄熱体は、有機質弾性蓄熱体であり、エネルギー効率に優れている。また、蓄熱体が露出していたとしても、潜熱蓄熱材が漏れ出すことがなく、任意に切断することもでき加工性に優れている。さらに、連結部が目立たずに連結できるため、仕上がり性にも優れている。

潜熱蓄熱材としては、無機塩、無機水和塩、および共融混合物等の無機潜熱蓄熱材、脂肪族炭化水素、長鎖アルコール、長鎖脂肪酸、長鎖脂肪酸エステル、ポリエーテル化合物、脂肪酸トリグリセリド等の有機潜熱蓄熱材が挙げられる。

高分子マトリックスを形成する樹脂としては、例えば、アクリル樹脂、シリコン樹脂、ポリエステル樹脂、アルキッド樹脂、エポキシ樹脂、ウレタン樹脂、フェノール樹脂、メラミン樹脂、アミノ樹脂、ポリカーボネート樹脂、フッ素樹脂、酢酸ビニル樹脂、塩化ビニル樹脂、ＡＢＳ樹脂、ＡＳ樹脂、あるいは、クロロプレンゴム、スチレン−ブタジエンゴム、アクリルニトリル−ブタジエンゴム、ブタジエンゴム等の合成ゴム等が挙げられる。

また蓄熱体には、潜熱蓄熱材、高分子マトリックスのほかに、顔料、骨材、粘性調整剤、可塑剤、緩衝剤、分散剤、架橋剤、ｐＨ調整剤、防腐剤、防黴剤、抗菌剤、防藻剤、湿潤剤、消泡剤、発泡剤、レベリング剤、顔料分散剤、沈降防止剤、たれ防止剤、凍結防止剤、滑剤、脱水剤、艶消し剤、紫外線吸収剤、酸化防止剤、光安定剤、繊維類、香料、化学物質吸着剤、光触媒、吸放湿性粉粒体、熱伝導性物質、難燃剤、層状粘土鉱物、相溶化剤等の添加剤が含まれていてもよい。
また蓄熱体中の潜熱蓄熱材の含有量は、好ましくは１０重量％以上、より好ましくは３０重量％以上、さらに好ましくは５０重量％以上である。

保護フィルムとしては、特に限定されず、有機樹脂フィルム、金属フィルム等適宜選定して用いることができる。保護フィルムの厚さは、特に限定されないが、通常１０μｍ以上１０００μｍ以下程度、さらには３０μｍ以上８００μｍ以下程度であればよい。

本考案の蓄熱シートは、蓄熱体の表面及び裏面に保護フィルムが積層されたもので、接着剤を介して積層されたものでもよいし、蓄熱体形成時に保護フィルムを直接積層することによって製造されたものでもよい。
蓄熱シートの厚さは、特に限定されないが、好ましくは１ｍｍ以上２０ｍｍ以下程度、さらに好ましくは２ｍｍ以上１５ｍｍ以下程度である。

このような蓄熱シートを、図１（ａ）に示すように連結することによって、蓄熱ロスを抑え、蓄熱効率に優れた蓄熱連結体が得られる。

このような蓄熱連結体は、例えば、床・壁暖房システムや、自動車、電車、船舶、航空等の動力装置、製鉄、プラスチック等の製造装置、種々の熱処理装置、パソコン等の電子機器等の冷却システムに適用することができる。

＜床暖房構造体＞
例えば、床暖房構造体に適用する場合、蓄熱連結体の上に発熱体、さらに発熱体の上に床材を積層して使用することができる。本願発明の蓄熱連結体は、切断が容易であり、任意の大きさ・形状に切断でき加工性に優れる。さらに、任意に連結でき、施工性にも優れている。
また、蓄熱効率に優れ、消費電力を抑え、室内を効率よく所定の温度とすることができ、省エネ効果も期待できる。また、床暖房構造体には、断熱材や耐熱層、均熱層を積層することもできる。
床暖房構造体に適用する場合は、さらに、基材や、耐熱層、均熱層、断熱層等を積層することができ、また発熱を制御するための温度センサーや、温度制御装置等が設置されていてもよい。

以下、蓄熱連結体を、具体的に床暖房構造体に用いた実施例を述べる。

（実施例１）
図２（ａ）に示すように、発熱体の大きさに合うように、蓄熱シートを連結し蓄熱連結体を得た。この時、蓄熱シートは必要に応じ切断して、発熱体の大きさに合わせ、蓄熱連結体を得た。本考案の蓄熱シートは、切断しても蓄熱材がもれず、隙間無く蓄熱シートを連結することができた。
さらに図３に示すように、得られた蓄熱連結体の上に、発熱体を積層し、さらにその上に床材を積層し、床暖房構造体を得た。
また、蓄熱シートは、ウレタン高分子マトリックス中に潜熱蓄熱材が分散した蓄熱体の表面と裏面に、保護フィルムとしてポリエチレンテレフタレートフィルム（厚さ、５０μｍ）が積層された蓄熱シート（厚さ、５ｍｍ）である。この蓄熱シートの蓄熱体は、潜熱蓄熱材としてパラフィンワックス（相変化温度３６℃）を用い、イソシアネート、ポリオールを混合し、イソシアネートとポリオールの反応によって得られるものである。
なお、潜熱蓄熱材（パラフィンワックス）の含有量は７０重量％である。

（比較例１）
図２（ｂ）に示すように、潜熱蓄熱材（パラフィンワックス）を封入したプラスチックケースを、発熱体の大きさに合うように連結し蓄熱連結体を得た。しかし、プラスチックケース部分は潜熱蓄熱材が存在せず、また、プラスチックケースは切断できないため潜熱蓄熱材が存在しない部分が現れた。
さらに図４に示すように、得られた蓄熱連結体の上に、発熱体を積層し、さらにその上に床材を積層し、床暖房構造体を得た。

＜床暖房試験＞
１５℃雰囲気下の室内に、実施例１、比較例１で得られた床暖房構造体を設置し、該床面表面中央にそれぞれ温度センサーを設置した。
床暖房試験として、床面温度が３５度に一定に保たれるように、電源ＯＮ‐ＯＦＦを切り替えられる温度制御装置を用い、１２時間使用した時の電力使用量を測定した。
その結果、実施例蓄熱連結体を用いた場合の使用電力量は、比較例の使用電力量の約８０％であり、省エネ効果が実証された。

Claims

蓄熱シートの側面どうしが連結された蓄熱連結体であって、
該蓄熱シートが、潜熱蓄熱材が高分子マトリックス中に分散した蓄熱体と、該蓄熱体の表面及び裏面に積層された保護フィルムからなり、
蓄熱シートの側面は蓄熱体が露出しており、蓄熱シートの側面の蓄熱体どうしが互いに接着するように連結された蓄熱連結体。
請求項１に記載の蓄熱連結体と、発熱体、床材が積層されてなる床暖房構造体。