JP4738512B2 - 蓄熱パネル体 - Google Patents

Description

本発明は、蓄熱パネル体に関する。

例えば、建築構造物の壁や天井に埋め込んで使用される構造体であって、部屋の温度を快適に保つアクティブ蓄熱構造体が知られている（例えば、特許文献１参照）。このアクティブ蓄熱構造体には、融解と凝固の温度が適切に調整されて所望の蓄熱性能を発揮する蓄熱体を有したパネル状の蓄熱パネル体が用いられる。

特開２００３−１７６９２３号公報

しかしながら、建物の壁や天井に蓄熱パネル体を使用した場合、外気温度に対して当該蓄熱パネル体の熱応答性が良すぎると弊害が生じる。例えば、夏季に冷房している室内では、外気温により蓄熱パネル体が暖められるが、室内との温度差が５℃程度になると蓄熱パネル体の表面に結露が生じる問題がある。

本発明は、上述した事情に鑑みてなされたものであり、建物の壁や天井の蓄熱体として利用するに適切な熱応答性を有する蓄熱パネル体を提供することを目的とする。

上記目的を達成するために、本発明は、複数の袋状凹部を千鳥格子状に備え各袋状凹部の開口幅を当該袋状凹部とこの凹部の周囲を囲んで隣接する袋状凹部間の平坦幅より大きくした樹脂製の一対のパネル材を形成し、各パネル材の袋状凹部の底部同士を当接させ各パネル材を重ね合わせて各パネル材の間に多数の中空筒状体を散在させ全容積に占める中空筒状体の全体の割合を２０〜５０％に設定したパネル体を形成し、当該パネル体の表裏面に樹脂製の表面シートを積層し、これらの表面シートを前記パネル体の縁に沿う溶着予定線に沿って当該パネル体とともに溶着して前記蓄熱材を密封する容器を形成し、一対のパネル材間における各中空筒状体の間の互いに連通した隙間部分に潜熱型の蓄熱材を充填したことを特徴とする。

また本発明は、上記蓄熱パネル体において、前記蓄熱材は、吸熱ピークと放熱ピークの間に温度差を有することを特徴とする。

また本発明は、上記蓄熱パネル体において、輻射熱を反射する輻射熱反射層が表面に形成された耐火板で前記パネル体を覆い耐火性を持たせたことを特徴とする。

また本発明は、上記蓄熱パネル体において、前記袋状凹部が電磁波を反射する反射面を構成することを特徴とする。

また本発明は、上記蓄熱パネル体において、前記袋状凹部が前記底部に向かって縮径することを特徴とする。

本発明によれば、パネル体の中に袋状凹部が点在するため、該パネル体に充填された潜熱型の蓄熱材を熱が伝導する際に適度な抵抗となり、袋状凹部がない場合に比べて蓄熱材の熱応答性が緩やかになる。これにより、建物の壁や天井の蓄熱体として利用するに適切な熱応答性が得られる。
また、蓄熱材に袋状凹部が点在するため、蓄熱材の深部（厚さ方向）にまで袋状凹部の表面を伝って空気層の熱が伝えられるため熱交換効率の向上が得られる。
更に、袋状凹部が形成された２枚のパネル材を貼り合わせるだけで、上記のような各種の効果を有するパネル体を簡単に作ることができ、また、袋状凹部の底部同士が当接するパネル構造であるから剛性が高く軽量な蓄熱パネル体となる。

本発明に係るアクティブソーラーシステムを利用した建物の断面図である。 本発明の第１実施形態に係る蓄熱パネル体の構成を示す斜視図である。 蓄熱パネル体の断面図である。 蓄熱材の示差走査熱量測定の測定結果を示す図である。 蓄熱パネル体の潜熱及び放熱の特性を示す図である。 室温変化の比較試験の結果を示す図である。 蓄熱パネル体の製造方法を示す図である。 蓄熱パネル体の製造方法を示す図である。 蓄熱パネル体の製造方法を示す図である。 蓄熱パネル体の壁面への設置態様を示す図である。 蓄熱パネル体の壁面への設置態様を示す断面図である。 第２実施形態に係る蓄熱パネル体の構成を示す断面図である。 第２実施形態に係る蓄熱パネル体の他の構成を示す断面図である。 第３実施形態に係る蓄熱パネル体の構成を示す断面図である。

以下、本発明の実施形態を添付した図面を参照して説明する。
［第１実施形態］
図１は、アクティブソーラーシステムを利用した建物の断面図である。
一般に、建物の壁、床、天井材等に蓄熱パネル体１を配置したアクティブソーラーと呼称される太陽熱蓄熱構造物が知られている。蓄熱パネル体１は、外気が高い場合には、それを蓄熱して室内に熱伝導させず、外気が低い場合には、内気の熱を蓄熱して室外に熱伝導させず、これによって室内の居住空間の快適性を確保する。

本実施形態の建物３７は、従来型の木造建築物であり基礎３７Ａの上につか３７Ｂが配置され、該つか３７Ｂの上に土台３７Ｃが配置され、土台３７Ｃの上に根太３７Ｄが掛け渡され、根太３７Ｄの上に床材３７Ｅが貼られて床部が構成されている。符号３８は壁構造であり、３９は天井材である。
建物３７の特に壁面は外気の温度の影響を受ける部分であり、壁構造３８には、蓄熱パネル体１が配置され、その室内側の面には内壁板や壁の仕上げ材４０が貼られている。床部の根太３７Ｄ間には、上面が床材３７Ｅの裏面に接触した状態で蓄熱パネル体１が配置され、その下部に電気式床暖房機としてのヒーター４３が敷設され、ヒーター４３の下部が断熱材４１で覆われている。また、天井材３９の上部に蓄熱パネル体１が配置され、その上部には断熱材４２が敷設されている。

本アクティブソーラーシステムでは、壁構造３８、天井材３９及び床材３７Ｅの各内部構造に蓄熱性を持たせており、夏季においては屋外からの熱を一日、蓄熱パネル体１によって吸熱して蓄熱し、室内の温度上昇を抑制する。また、冬季においては室内の熱量によって蓄熱パネル体１に蓄熱することで、室内の熱量が建物３７の外壁面、天井より外気に熱伝達されることを防止する。このように、本アクティブソーラーシステムでは、室内及び外気の温度差で蓄熱・放熱が行われため、床暖房や空調等の消費電力を抑えつつ快適性の高い室内温度環境が実現される。また床部にはヒーター４３が敷設され、冬季においては料金が安い夜間電力を使用して該ヒーター４３の熱を蓄熱パネル体１で吸熱して蓄熱させておくことで電力料金を抑えた床暖房が実現される。

図２は蓄熱パネル体１の一部を切り欠いて示す斜視図であり、図３は蓄熱パネル体１の断面図である。
蓄熱パネル体１は、内部に蓄熱材５が充填されたパネル状の構造体として構成され、建材に用いて好適な寸法（例えば６００ｍｍ×９００ｍｍ×１０ｍｍ）の略矩形に形成され、上述のように、建物３７の壁や天井、床などに敷設されている。
蓄熱パネル体１は、板状の樹脂製で中空のパネル体８の表裏面を樹脂製の表面シート材９で覆って容器を形成し該容器に蓄熱材５を充填して構成されている。パネル体８は、底部に向かって縮径した所定の高さの円錐台形状（すり鉢状や円柱状でもよい）の凹部である袋状凹部１３が千鳥格子状に設けられた２枚の樹脂製のパネル材２を、袋状凹部１３の底部同士が当接するように重ね合わせて接合して形成されている。すなわち、パネル体８には、２枚のパネル材２の間に、胴部が括れた形状（いわゆる、砂時計形状）の多数の中空筒状体１１が散在し、また、それぞれの中空筒状体１１の間には互いに連通した隙間１２が形成される。パネル体８にあっては、これらの中空筒状体１１により剛性が高められ、また、軽量化が図られる。そして、このように剛性に優れ軽量なパネル体８を、袋状凹部１３を予め設けた２枚のパネル材を貼り合わせるだけで簡単に製作できる。
上記表面シート材９は、パネル体８の縁部の隙間１２を封止して、パネル体８を容器３２（図９）とするものであり、この表面シート材９には樹脂製の硬質シートが用いられている。

蓄熱材５には、固相−液相の間で状態を変化させて蓄熱する各種の潜熱型のものが使用される。特に、本実施形態では、吸熱ピークＰ１の温度が放熱ピークＰ２の温度に対して約１０℃の高くなる特性を有した蓄熱材５が用いられている。

図４は、蓄熱材５の示差走査熱量測定（Differential scanning calorimetry：DSC）の測定結果を示す図である。なお、この測定は、蓄熱材５をマイナス（−）７０℃からプラス（＋）７０℃に加熱した後、マイナス（−）７０℃に冷却して行われている。また、同図において、「ＴＥＭＰ」は温度の時間変化（TＩＭＥ/min）を示し、「ＤＳＣ」は熱流(Heat Flow / mW)の時間変化を示す。
この図に示すように、蓄熱材５は、マイナス（−）７０℃からプラス（＋）７０℃に加熱される過程では約３５．８℃に吸熱ピークＰ１が出現し、プラス（＋）７０℃からマイナス（−）７０℃に冷却される過程では約２５．８℃に放熱ピークＰ２が出現する。
このような蓄熱材５を蓄熱パネル体１に用いることで、図５に示すように、蓄熱パネル体１が約３１℃で蓄熱し約２８℃で安定放熱するパネルが実現される。

この蓄熱パネル体１を建物３７に使用することで、夏季においては、昼間の外気温上昇に伴って外気温が３１℃を超え始めると、この外気温が蓄熱材５に蓄熱されることから、冷房をせずとも（又は弱い冷房能力でも）、外気温による室内温度の上昇が抑えられる。また、室内を冷房した際には、室温が２８℃を下回り始めると、蓄熱材５が放熱することから、冷房による室内の冷え過ぎが防止される。すなわち、この蓄熱パネル体１を用いることで、夏季においては、冷房を使用せずとも日中の外気温の温度上昇に比して室内温度の上昇を抑えることができ、また、冷房を使用した場合でも冷房による過度の冷え過ぎを防止した快適な室温が維持される。
一方、冬季においては、室内の熱が外気に伝熱されることなく該蓄熱パネル体１に蓄熱され、さらに、日中の外気の温度も蓄熱パネル体１に蓄熱され、そして室内の温度低下に伴って蓄熱パネル体１が放熱するため、外気の温度低下に比して室内の温度低下が抑えられる。また冬季においては、安い夜間電力を使用してヒーター４３で蓄熱パネル体１を４０℃に加熱して蓄熱材５に蓄熱させておくことで、明け方にかけて外気温が低下し蓄熱パネル体１が２８℃に冷やされたときに放熱を開始させることができる。これにより、明け方の冷え込むときに合せて室内が暖められる。このとき、蓄熱パネル体１を床材３７Ｅの下に配置した場合には、蓄熱パネル体１と床材３７Ｅの間の熱抵抗により、床材３７Ｅの表面温度は約２３℃程度に抑えられ快適な温度の床暖房が実現される。このように、蓄熱パネル体１を用いることで、冬季においては、外気温の温度低下に比して室内温度の低下を抑えることができ、また、夜間電力を使用して蓄熱パネル体１を加熱し蓄熱しておくことで電力料金を抑えつつ快適な室温が維持される。

上記図４に示す熱特性を有する蓄熱材５は、例えば硫酸ナトリウム１０水塩を主成分とし、食塩水及び水分を吸収した樹脂材を添加することで得られる。

蓄熱パネル体１は、厚さが１０ｍｍ程度に構成される。この蓄熱パネル体１の厚さ方向には多数の中空筒状体１１が散在することから、この中空筒状体１１の表面を伝って空気の熱が蓄熱パネル体１の深部（厚さ方向）にまで到達する。このため、空気と蓄熱材５との間の蓄熱、放熱が円滑に行われることとなり、蓄熱パネル体１の熱交換効率が高められる。

一般に、建物３７の壁や天井に用いる蓄熱体は、外気温の変動に対して熱応答性が良すぎると、例えば冷房時の室内において、外気の温度によって暖められた蓄熱体の表面と室内の温度との間に温度差が生じ、この蓄熱体の表面に結露が生じる。
これに対して、本実施形態の蓄熱パネル体１では、図１に示す内部構造により、中空筒状体１１が蓄熱材５の中に散在するため、これら中空筒状体１１が蓄熱材５の中を熱が伝わる際の抵抗として寄与し、中空筒状体１１がない場合に比べて蓄熱材５の熱応答性（外気温度に対する蓄熱及び放熱の持続時間）が緩やかになる。これにより、室内の温度が外気温及び室内温度の急激な変動に追従することがなく、快適な温度域を中心として緩やかに室温を変化させることができる。

図６は、室内の壁構造を蓄熱パネル体１又はベニヤ壁として、室内の断熱・保温効果の比較試験をした結果を示す図である。なお、ベニヤ壁にはベニヤ板にグラスウールを貼着した板材が用いられている。また、この比較試験の結果は、外気の温度が日中に高くなる夏季に、時刻８時半〜１７時に亘り２６℃の設定温度で冷房される室内の温度を、時刻５時〜２４時の間、１時間ごとに計測してグラフ化したものである。
この比較試験から明らかなように、室内の壁構造にベニヤ壁を用いた場合、ベニヤ壁が外部の温度変動に対して熱応答性が良すぎることから、冷房中に室内温度が過度に低くなり、また、冷房終了後は外気の温度により室内温度が急激に上昇する。このように、ベニヤ壁にあっては、冷房中に室内温度が低下し過ぎるためベニヤ壁表面に結露が生じ、また、冷房時と冷房終了後の温度差が大きく、また、冷房終了後の温度変化が急であるため、人体に負担を強いることになる。

これに対して、室内の壁構造に本実施形態の蓄熱パネル体１を用いた場合、図５を参照して説明した通り、３１℃を超える外気の温度が蓄熱パネル体１に蓄熱され、また、室内が冷房で過度に冷却されるときには、蓄熱パネル体１から室内に放熱されることで、室内の過度の温度低下が抑制され、快適な一定室温に維持される。また、冷房終了に伴って蓄熱パネル体１の動作が放熱から外気温の蓄熱に切り替わるため、冷房終了時に室内温度が急激に上昇することがない。これにより、人体に優しい室内温度環境が実現できる。

また蓄熱パネル体１は、中空筒状体１１が蓄熱材５の中に散在することで、中空筒状体１１がない場合に比べて蓄熱材５の熱応答性が緩やかになる。この結果、放熱時には、その放熱を長時間に亘って緩やかに継続さされることから、図６に示すように、一日の長い時間に亘って、外部の温度変化に比べて緩やかに室温が変動することとなり、快適な室内温度環境を長時間に亘って維持することができる。

この比較試験では、蓄熱材５に上記の潜熱型を用いるとともに、厚さ１０ｍｍ程度のパネル体８において、全容積に占める中空筒状体１１の全体の割合を２０％〜５０％（すなわち、蓄熱材５の容積（隙間１２の体積）と中空筒状体１１の全体容積の比を８：２〜５：５）として蓄熱パネル体１を構成することで、図６に示すような、建物３７の蓄熱体として用いるに最適な熱応答性が実現されている。

また中空筒状体１１の容積を変更することで、蓄熱材５の充填量や、中空筒状体１１と蓄熱材５の接触面積などが変わるから、蓄熱パネル体１の蓄熱性能を変えることができ、また、蓄熱材５の熱応答性も変えることができる。中空筒状体１１の容積変更は、袋状凹部１３の数や寸法（開口径や深さ方向の縮径率）、形状（円錐やすり鉢状、円柱など）を変えるだけで簡単に変更可能である。

なお、実際に建物３７に設置するに際し、蓄熱パネル体１の蓄熱性能が足りない場合には、複数枚の蓄熱パネル体１を積層して使用することで蓄熱量を高めることができる。こうすることで、積層した蓄熱パネル体１の間で熱交換が生じることから、これら蓄熱パネル体１の熱応答性がより緩やかになる。また、１枚の蓄熱パネル体１の厚みが１０ｍｍ程度に抑えられているため、蓄熱パネル体１を複数枚積層して建物３７の蓄熱体に使用する場合でも、使用するに十分現実的な厚みのパネル体を構成することができる。

次いで、蓄熱パネル体１の製造方法について、図７乃至図９を参照して説明する。
パネル体８は、２枚のパネル材２を貼り合わせて形成するため、図７（Ａ）に示すように、その端面（縁部）３０が開放している。したがって、パネル材２の間の隙間１２に蓄熱材５を充填するためには、容器を形成する必要がある。容器の形成に際しては、端面３０を閉塞するように、例えば帯状の閉塞用の板材を端面３０に宛がって接合し容器を構成することが考えられる。しかしながら、この場合には、端面３０が平滑な面でないと、閉塞用板材と端面３０の間に隙間が生じ、蓄熱材５が漏れてしまうし、これを防止するために、端面３０を平滑に面出しするのは非常に労力が要る。

そこで、本実施形態では、次のようにして容器を形成している。
すなわち、図７（Ｂ）に示すように、パネル体８の表裏面に、樹脂製の硬質シートである表面シート材９を重ねた後、パネル体８の表裏の面全体を加熱加圧して表面シート材９を接合する。表面シート材９には、例えばＰＰ（ポリプロピレン）やＰＥＴ（ポリエチレンテレフタラート）や塩化ビニール、スチロール等の硬質な熱可塑性の樹脂材が好適に用いられる。

次いで図８（Ａ）に示すように、パネル体８の表裏面のいずれかの面の表面シート材９を、容器３２の縁部を画定する溶着予定線Ｉ〜ＩＶに沿って加熱しながら押圧し、パネル体８とともに熱溶着してパネル体８の周囲を封じる。次に、図８（Ｂ）に示すように、上記溶着予定線Ｉ〜ＩＶに沿って表面シート材９を切り落として密封の容器３２を形成する。
なお、表面シート材９が無い状態でもパネル体８の縁部を熱溶着することで容器３２を形成することは可能であるが、この場合には、パネル体８を構成するパネル材２の厚みが十分でないと、熱溶着箇所が延びて肉薄になったときに破けて穴が生じる。これに対して、表面シート材９を用いることで、破ける危険性を容易に回避することができ、また、表面の剛性や平坦性を確保することができる。

さて、容器３２を形成した後、図８（Ｃ）に示すように、容器３２の上端部３２Ａに蓄熱材５を注入する注入口３５、及びエア抜きのためのエア抜き孔３６を形成する。そして、図示しない治具で容器３２を起立保持し、注入口３５に接続した注入管から容器３２に蓄熱材５を充填する。
そして、図９（Ａ）に示すように、注入口３５、及びエア抜き孔３６の下側に規定した溶着予定線Ｖに沿って表面シート材９を加熱押圧して熱溶着し、図９（Ｂ）に示すように、溶着予定線Ｖに沿って切り落として容器３２を分断する。蓄熱材５を密封した蓄熱パネル体１が形成される。

このように、本実施形態では、パネル体８を構成する２枚のパネル材２を熱溶着して容器３２を形成するため、密封性の高い容器３２を簡単に製造することができる。更に、パネル体８の表裏面に、樹脂製の硬質シートから成る表面シート材９を設けて熱溶着するため、溶着部分の破けが防止され液漏れを確実に防止することができる。

図１０は、このように製造した蓄熱パネル体１を、建物３７の壁面に敷設するときの設置態様を示す図である。
この蓄熱パネル体１には、その４隅に表裏に貫通する貫通孔３７０が予め設けられており、図１０に示すように、この貫通孔３７０に釘３７５を通して壁面に釘着される。これらの貫通孔３７０は、例えば、樹脂製の筒部材をパネル体８の対応箇所に予め埋め込んでおき、パネル体８が表面シート材９で覆われた後に、各筒部材の両端開口を貫通させることで形成される。このように蓄熱パネル体１に筒部材を用いて貫通孔３７０を予め形成しておくことで、内部の蓄熱材５が漏れ出すことなく、釘や鋲を打ち付けて壁面に設置することができる。
また、図１１に示すように、蓄熱パネル体１の縁部３７７を例えば段形状に形成し、他の蓄熱パネル体１の縁部３７７と互いに嵌り合う構成とすることで、蓄熱パネル体１同士の間に隙間を生じずに壁面に敷き詰め可能にしてもよい。

このように本実施形態によれば、複数の袋状凹部１３を備える一対のパネル材２を形成し、各パネル材２の袋状凹部１３の底部同士を当接させ各パネル材２を重ね合わせてパネル体８を形成し、一対のパネル材２間の互いに連通した隙間１２の部分に蓄熱材５を充填して蓄熱パネル体１を構成した。

この構成によれば、パネル体８の中に袋状凹部１３が点在するため、パネル体８に充填された蓄熱材５を熱が伝導する際に適度な抵抗となり、袋状凹部１３が無い場合に比べて蓄熱材５の熱応答性を緩やかできる。これにより、建物３７の壁や天井の蓄熱体として利用するに適切な熱応答性が得られ、夏季の結露を防止し、また、長時間に亘り快適な温度域に室温を維持できる。
また、蓄熱材５に袋状凹部１３が点在するため、蓄熱材５の深部（厚さ方向）にまで袋状凹部１３の表面を伝って空気層の熱が伝えられるため熱交換効率の向上が得られる。
更に、袋状凹部１３が予め形成された２枚のパネル材を貼り合わせるだけで、上記のような各種の効果を有するパネル体８を簡単に作ることができ、また、袋状凹部１３の底部同士が当接するパネル構造であるから剛性が高く軽量な蓄熱パネル体１が得られる。

また本実施形態によれば、パネル体８の表裏面に樹脂製の硬質シートを表面シート材９として重ね合わせ、これらの表面シート材９をパネル体８の縁に沿って加熱加圧して溶着し密封する構成とした。
この構成によれば、パネル体８を構成する２枚のパネル材２を加熱加圧して容器３２を形成するため、密封性の高い容器３２を簡単に製造することができる。更に、パネル体８の表裏面に、樹脂製の硬質シートから成る表面シート材９を設けて溶着するため、溶着部分の破けが防止され液漏れを確実に防止することができる。
更に、パネル体８の表面が表面シート材９で覆われることで袋状凹部１３には空気が密封されるが、空気は蓄熱材５に比べて蓄熱量が非常に小さいため、当該蓄熱パネル体１の蓄熱性能に影響を与えることがなく、蓄熱材５の充填量だけを考慮して蓄熱性能を設計することができる。すなわち、パネル体８の容積に占める袋状凹部１３の容積を調節することで、蓄熱材５の充填量を調整することができ、これにより、蓄熱パネル体１の蓄熱性能を所望の性能とすることができる。このとき、袋状凹部１３の容積は、袋状凹部１３の数や開口径、深さ方向の縮径率を可変することで容易に調整することができる。

［第２実施形態］
本実施形態は、電磁波遮蔽機能を備えた蓄熱パネル体について説明する。
電化製品、屋内配電線、送電線或いは、携帯電話、パソコン、コンピューター等から発する電磁波は、現代社会の生活では避けて通れない。そこで、特開２００４−２５０６４３号公報に示されるように、従来、電磁波から身を守ることが可能な電磁波吸収構造物が提案されている。
これに対して、本実施形態の蓄熱パネル体１００は、建物３７の壁、床、天井材等に配置するに適した第１実施形態の蓄熱パネル体１に電磁波遮蔽機能を持たせることで、居住空間の電磁波遮蔽を容易に実現可能にしている。

図１２は、本実施形態に係る蓄熱パネル体１００の断面図である。なお、同図において、第１実施形態の蓄熱パネル体１と同様の部材については同一の符号を付し、その説明を省略する。
蓄熱パネル体１００は、パネル材２の凹部（袋状凹部）１３に電磁波を反射する反射面が構成されている。すなわち、袋状凹部１３の内面には電磁波遮蔽素材としてのアルミニウム箔１４が張設され、このアルミニウム箔１４により蓄熱パネル体１００に進入する電磁波が反射される。
また本実施形態の表面シート材１０９は、第１実施形態の表面シート材９とは異なり、接合用樹脂シート２１と、硬質樹脂シート２２と、電磁波遮蔽層２３とを、この順で積層して構成されている。電磁波遮蔽層２３は、例えば１０μｍ程度の厚みに形成された薄いアルミニウム箔、或いは、硬質樹脂シート２２の表面に蒸着等により形成されたアルミニウム層により構成されており、蓄熱パネル体１００に入射する電磁波を反射する。

接合用樹脂シート２１には、パネル体８の素材（本実施形態では、ＰＰ：ポリプロピレン）と同質の素材から成る平滑なシートが用いられている。また、硬質樹脂シート２２には、例えばＰＥＴ（ポリエチレンテレフタラート）や塩化ビニール、スチロール等の比較的硬質な熱可塑性の樹脂材が用いられる。この硬質樹脂シート２２により、蓄熱パネル体１の平坦性及び強度が高められる。

これら接合用樹脂シート２１、硬質樹脂シート２２、及び電磁波遮蔽層２３には、それぞれの融点が接合用樹脂シート２１＜硬質樹脂シート２２＜電磁波遮蔽層２３を満足す素材が選定されている。
すなわち、蓄熱パネル体１００の成型時には、硬質樹脂シート２２が溶融する程度に加熱しながら表面シート材９を押圧することで、硬質樹脂シート２２の下層の接合用樹脂シート２１にも適度に溶融を生じさせ、この接合用樹脂シート２１とパネル体８の間の接合、接合用樹脂シート２１と硬質樹脂シート２２の間の接合、及び、硬質樹脂シート２２と電磁波遮蔽層２３の間の接合を一度に行うことができる。

以上のような構造の蓄熱パネル体１００においては、電磁波Ｈが入射すると、その一部Ｈ１が電磁波遮蔽層２３によって反射され、残りが袋状凹部１３に入射する。袋状凹部１３に入射した電磁波Ｈは、その一部の電磁波Ｈ２が内面のアルミニウム箔１４により外部に向けて反射される。これに加え、袋状凹部１３は、内面が曲面を描くカップ状であるため、電磁波Ｈが、この袋状凹部１３内で複数回の反射を繰り返し、各反射で電磁波Ｈ２の吸収や拡散、電磁波同士の干渉による打ち消し合いが生じて速やかに減衰される。このように、袋状凹部１３は、電磁波の単なる反射に加え、電磁波を反復反射させることで吸収や拡散、電磁波同士の干渉を生じさせて電磁波を速やかに減衰させるので、電磁波遮蔽性に非常に優れたものとなる。

袋状凹部１３による電磁波遮蔽効果は、袋状凹部１３の開口Ａを大きくするほど高くなるものの、単純にそうすると、パネル体８の内部に占める隙間１２の容積が減じられて充填可能な蓄熱材５の量が制限されてしまう。
そこで、本実施形態では、底部に向かって縮径するように袋状凹部１３を形成している。このような構成により、パネル材２の表面では開口Ａの割合を大きくして、多くの電磁波Ｈが袋状凹部１３に導かれるようにしつつ、それぞれのパネル体８の内部では容積を十分に確保して十分な量の蓄熱材５を充填可能としている。

なお、袋状凹部１３に設けるアルミニウム箔１４、及び電磁波遮蔽層２３のアルミニウムは、純アルミニウムであっても、アルミニウム合金であっても良く、また、例えば袋状凹部１３にアルミニウムを蒸着して電磁波反射作用を生じさせても良い。
また、アルミニウム箔１４に代えて、電磁波遮蔽効果（反射効果或いは吸収効果）を有する他の金属箔を張設する構成としても良い。このとき、アルミニウム箔１４や、これに代わる金属箔は、袋状凹部１３の内面に隙間なく密接させて張り付いてなくとも良く、アルミニウム箔１４や金属箔を袋状凹部１３に宛がい、先端が細い棒などで袋状凹部１３に押し込むなどすれば十分である。

また、図１３に示すように、袋状凹部１３の基材となるパネル材１０２の素材に、電磁波を反射する特性を備えた材料を用いることで、袋状凹部１３の内面を含むパネル材１０２の表面全体に電磁波反射特性を持たせても良い。
係るパネル材１０２の素材としては、ＰＥ（ポリエチレン）などの熱可塑性樹脂に、導電性カーボンなどから成る導電性繊維などの導電性充填材、或いは磁性充填材を混合した素材を用いることができ、このような熱可塑性樹脂を基材にした素材を用いることで、電磁波の遮蔽性に加え、加工成形の容易性を発揮することができる。また、パネル材１０２の熱伝導性が高められるため、空気との熱交換効率が高められ、結果として蓄熱パネル体１００の蓄熱性能が高められる。

このように、本実施形態の蓄熱パネル体１００によれば、電磁波が袋状凹部１３で反復反射されて速やかに減衰されるから、電磁波遮蔽性に優れ、建材として利用するに好適な蓄熱パネル体１００が得られる。
特に、蓄熱パネル体１００を電熱式床暖房機と組み合わせて使用することで、電熱式床暖房機が発する電磁波を遮蔽し、なおかつ、該床暖房機の熱を蓄熱して床暖房に利用することができるため消費電力を削減することができる。
また、この蓄熱パネル体１００を蓄冷材として使用することができる。特に、表面がアルミニウムから成る電磁波遮蔽層２３で覆われているため、この電磁波遮蔽層２３が、蓄熱材５の温度上昇を遅延するように作用し、高い保冷効果が得られる。

また本実施形態によれば、袋状凹部１３が、底部に向かって（パネル体８の内部に向かって）縮径する構成としたため、パネル体８の表面に、複数の袋状凹部１３を十分な面積で開口させつつパネル体８の内部の容積減少が抑えられ、十分な量の蓄熱材５を充填することができる。

［第３実施形態］
本実施形態は、防耐火性を備えた耐火・蓄熱パネル体について説明する。
図１４は、本実施形態に係る耐火・蓄熱パネル体２００の断面図である。なお、同図において、第１実施形態の蓄熱パネル体１と同様の部材については同一の符号を付し、その説明を省略する。

耐火・蓄熱パネル体２００は、第１実施形態に係る蓄熱パネル体１の表面の表面シート材９を、更に、耐火板５０で覆って構成されている。耐火板５０は、０．４ｍｍ〜０．５ｍｍの厚みを有する例えば金属板であり、縁部５０Ａを蓄熱パネル体１の両端部に沿って折り曲げることで、蓄熱パネル体１に取り付けられている。また、耐火板５０の表面には、輻射熱を反射するための輻射熱反射層５１が形成されている。

なお、耐火板５０には、耐火性を有する例えば鉄板やアルミニウム板、鋼板といった任意の材質の金属板、或いは、セラミック板を用いることができる。
また、蓄熱パネル体１への耐火板５０の固定手法は、縁部５０Ａを折り曲げて固定する手法の他にも、耐火板５０の裏面に、多数の楔を設けて蓄熱パネル体１の表面にとめても良い。
輻射熱反射層５１は、例えば耐火板５０の表面へのアルミニウムの溶射によって形成されている。なお、輻射熱反射層５１の素材には、輻射熱の反射性能が高い任意の素材が使用できる。また、輻射熱反射層５１の形成には、耐火板５０の表面に、輻射熱反射性が得られる厚みの皮膜を形成可能であれば任意の形成手法を用いても良い。

本実施形態の耐火・蓄熱パネル体２００によれば、蓄熱パネル体１の表面が耐火板５０で覆われることで、建材に用いて好適な耐火性を備えた蓄熱パネル体が得られる。
特に、本実施形態の耐火・蓄熱パネル体２００においては、内部に多数の中空筒状体１１が形成されているため、これら中空筒状体１１を介して耐火板５０から蓄熱パネル体１の裏面への熱移動が生じ易くなり、防耐火性能を向上に寄与する。また、蓄熱パネル体１の蓄熱材５には、固相−液相の間で状態を変化させて蓄熱する潜熱型のものが使用されるため、蓄熱パネル体１のパネル材２が熱で破けた場合でも、液体の蓄熱材５が漏れ出るだけなので、不燃性の点でも有利なものとなる。

さらに、本実施形態の耐火・蓄熱パネル体２００によれば、吸熱ピークＰ１が３５．８℃、放熱ピークＰ２が２５．８℃という蓄熱材５を用いているため、吸熱ピークＰ１と放熱ピークＰ２の間の１０℃の温度差により、固体−液体の相変化時に１ｋｇあたり８００ｋｃａｌ（１ｃａｌ＝４．１８６０５Ｊ）という大きな熱量を蓄熱材５に蓄熱できる。
すなわち、耐火・蓄熱パネル体２００を、厚みが１０ｍｍのときに１ｍ^２あたり１０ｋｇの蓄熱材５が入るように構成すると、この耐火・蓄熱パネル体２００には４０００ｋｃａｌの熱量を蓄熱できることとなる。
このような耐火・蓄熱パネル体２００によれば、火災時に加わる熱量を蓄熱材５で大量に吸収できるため、高温環境下でも、より長い時間耐えることができ、防耐火性能を大きく向上させることができる。
また、本実施形態の耐火・蓄熱パネル体２００において、中空筒状体１１の径や数、さらには蓄熱パネル体１の厚みを変えるだけで、所望の防耐火性能を簡単に得ることができる。

なお、耐火・蓄熱パネル体２００において、第２実施形態の蓄熱パネル体１００と同様に、パネル材２の凹部（袋状凹部）１３に電磁波を反射する反射面を形成して電磁波遮蔽性を持たせても良い。

上述した各実施形態は、あくまでも本発明の一態様を示すものであり、本発明の範囲内で任意に変形及び応用が可能であることは勿論である。
例えば、保冷車両の保冷庫の壁面に蓄熱パネル体１、１００、或いは、耐火・蓄熱パネル体２００を設置し、各蓄熱パネル体１、１００、或いは、耐火・蓄熱パネル体２００には、８％の塩水を使用した弱酸性の蓄熱材５を予め充填しておくことで、マイナス５℃以下の温度に庫内を保冷することができる。

上述した第１〜第３実施形態において、中空筒状体１１を構成する袋状凹部１３の断面形状をカップ状としたが、これに限らず、円錐状や筒状（円柱や多角柱）にしても良い。また、中空筒状体１１の内部が仕切られずに蓄熱パネル体１の表裏に貫通していても良い。

１、１００ 蓄熱パネル体
２００ 耐火・蓄熱パネル体
２、１０２ パネル材
５ 蓄熱材
８ パネル体
９、１０９ 表面シート材
１１ 中空筒状体
１２ 隙間
１３ 袋状凹部
１４ アルミニウム箔
２１ 接合用樹脂シート
２２ 硬質樹脂シート
２３ 電磁波遮蔽層
５０ 耐火板
５１ 輻射熱反射層
Ｈ 電磁波

Claims (5)

1. 複数の袋状凹部を千鳥格子状に備え各袋状凹部の開口幅を当該袋状凹部とこの凹部の周囲を囲んで隣接する袋状凹部間の平坦幅より大きくした樹脂製の一対のパネル材を形成し、各パネル材の袋状凹部の底部同士を当接させ各パネル材を重ね合わせて各パネル材の間に多数の中空筒状体を散在させ全容積に占める中空筒状体の全体の割合を２０〜５０％に設定したパネル体を形成し、当該パネル体の表裏面に樹脂製の表面シートを積層し、これらの表面シートを前記パネル体の縁に沿う溶着予定線に沿って当該パネル体とともに溶着して前記蓄熱材を密封する容器を形成し、一対のパネル材間における各中空筒状体の間の互いに連通した隙間部分に潜熱型の蓄熱材を充填したことを特徴とする蓄熱パネル体。
2. 前記蓄熱材は、吸熱ピークと放熱ピークの間に温度差を有することを特徴とする請求項１に記載の蓄熱パネル体。
3. 輻射熱を反射する輻射熱反射層が表面に形成された耐火板で前記パネル体を覆い耐火性を持たせたことを特徴とする請求項１又は２に記載の蓄熱パネル体。
4. 前記袋状凹部が電磁波を反射する反射面を構成することを特徴とする請求項１乃至３のいずれかに記載の蓄熱パネル体。
5. 前記袋状凹部が前記底部に向かって縮径することを特徴とする請求項４に記載の蓄熱パネル体。

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