JP5301909B2 - Thermal storage system and building - Google Patents
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Description
本発明は、住宅等の建物に設けられる蓄熱システムと、蓄熱システムが設けられる建物とに関する。 The present invention relates to a heat storage system provided in a building such as a house, and a building provided with the heat storage system.
従来の電気や石油、ガス等のエネルギー源によって作動する暖房器具は、これらエネルギー源を使用するにつれてコストがかかるという問題があるため、近年、太陽熱を利用した蓄熱システムによって床暖房を行う技術が知られている(特許文献1参照)。
このような特許文献1の技術は、太陽熱収熱ユニット内で温められた空気を床下に導くとともに、この空気の熱を床下に配設された蓄熱材によって吸収させ、この蓄熱材から熱を放出して床暖房を行うものである。
Such a technique of Patent Document 1 guides the air heated in the solar heat recovery unit to the floor, absorbs the heat of the air by the heat storage material arranged under the floor, and releases the heat from the heat storage material. Then, floor heating is performed.
ところが、このような特許文献1の技術では、太陽熱によって温められた空気を床下まで導き、この空気の熱を吸収させなければ蓄熱材に蓄熱できないため、例えば蓄熱材自体を、太陽熱を直接受ける場所に留め置いて蓄熱させる場合に比して時間がかかり、効率が良くない場合があった。 However, in the technique of Patent Document 1 described above, since air heated by solar heat is guided to the floor and the heat storage material cannot be stored unless the heat of the air is absorbed, for example, the heat storage material itself is directly subjected to solar heat. Compared with the case where the heat is stored and stored, it takes time and may not be efficient.
本発明の課題は、太陽熱を潜熱蓄熱材に効率良く蓄熱できるとともに、快適な居住環境を形成することが可能な蓄熱システムおよび建物を提供することを目的とする。 An object of the present invention is to provide a heat storage system and a building capable of efficiently storing solar heat in a latent heat storage material and capable of forming a comfortable living environment.
請求項1に記載の発明は、例えば図1〜図7に示すように、住宅等の建物1に設けられる蓄熱システムにおいて、
太陽熱を受ける箇所(例えば屋根2)に設置されるとともに、潜熱蓄熱材10に熱を蓄えるための蓄熱部11と、
壁面3または床面4,6等の仕上げ材3a,4a,6aの裏側に設置されるとともに、前記蓄熱部11から移送された潜熱蓄熱材10に蓄えられた熱を放出するための放熱部12と、
これら蓄熱部11と放熱部12との間で前記潜熱蓄熱材10を循環させる循環手段とを備えており、
前記循環手段は、前記蓄熱部11と放熱部12とを接続するとともに、前記潜熱蓄熱材10が通過する通路部13と、
この通路部13の中途に設けられるとともに、この通路部13に沿って前記潜熱蓄熱材10を移送する移送手段14と、
前記潜熱蓄熱材10が通過する蓄熱部11の出口付近に設けられるとともに、この蓄熱部11の出口を開閉する開閉部15と、
前記潜熱蓄熱材10が通過する放熱部12の出口付近に設けられるとともに、この放熱部12の出口を開閉する開閉部16とを備えており、
前記潜熱蓄熱材10は多数の粒状潜熱蓄熱材10であり、
前記移送手段14は、前記粒状潜熱蓄熱材を移送させるための空気を噴出するブロア14であり、
前記蓄熱部11は、前記ブロア14から噴出された空気を建物1の外部へと排出するための排出部11dを備えており、
この排出部11dは、前記粒状潜熱蓄熱材10の粒径よりも小さい網目を有するメッシュ状面材であることを特徴とする。
The invention according to claim 1 is a heat storage system provided in a building 1 such as a house as shown in FIGS.
While being installed in a place that receives solar heat (for example, roof 2), a heat storage unit 11 for storing heat in the latent
The heat dissipating part 12 is disposed on the back side of the
A circulation means for circulating the latent
The circulation means connects the heat storage unit 11 and the heat dissipation unit 12, and the
A transfer means 14 that is provided in the middle of the
An opening /
The latent
The latent
The transfer means 14 is a
The heat storage part 11 includes a
The
請求項1に記載の発明によれば、前記太陽熱を受ける箇所(例えば屋根2)に設置された蓄熱部11で、前記潜熱蓄熱材10に熱を蓄えることができ、この蓄熱された潜熱蓄熱材10を前記循環手段によって前記放熱部12へと移送することができ、前記壁面3または床面4,6等の仕上げ材3a,4a,6aの裏側に設置された放熱部12で、前記潜熱蓄熱材10に蓄えられた熱を放出することができ、さらに、熱を放出した潜熱蓄熱材10を前記循環手段によって前記蓄熱部11へと移送することができる。これによって、従来に比して、太陽熱で温めた空気をわざわざ床下まで導いてから蓄熱材に熱を吸収させるような過程を省略することができるので、前記潜熱蓄熱材10に熱を蓄えてから蓄えた熱を所定の箇所で放熱させるまでの時間を短縮することができ、効率が良い。
また、前記潜熱蓄熱材10は、予め設定された温度で相変化をする際に大量の熱量を吸収したり放出できるものであるから、冬場等の寒冷な時期においては、日中の太陽熱により外気温や室内温度よりも高温な熱を壁面3や床面4,6等から放出することができるとともに、夏場等の温暖な時期においては、夜間の放射冷却により外気温や室内温度よりも低温な熱を壁面3や床面4,6等から放出することができる。そして、このような潜熱蓄熱材10を、上述のように、効率良く蓄熱させることができるとともに循環させることができるので、快適な居住環境を形成することが可能となる。
また、前記移送手段14と前記開閉部15,16とを適宜動作させることによって、前記潜熱蓄熱材10の前記蓄熱部11と放熱部12との間の循環を制御できることとなる。すなわち、例えば、前記潜熱蓄熱材10を循環させる際は、前記開閉部15,16によって、前記蓄熱部11や放熱部12の出口を開放したり、前記潜熱蓄熱材10に熱を蓄える際は、前記開閉部15によって前記蓄熱部11の出口を閉塞したり、前記放熱部11にて前記潜熱蓄熱材10の放熱を行う際は、前記開閉部16によって前記放熱部12の出口を閉塞することで、前記潜熱蓄熱材10の前記蓄熱部11と放熱部12との間の循環を好適に制御できる。
これによって、例えば、放熱が必要になった場合には、前記移送手段14と前記開閉部15,16を動作させて、前記潜熱蓄熱材10を、前記前記蓄熱部11から放熱部12へと移送させることができ、放熱が必要ではなくなった場合には、前記移送手段14と前記開閉部15,16を動作させて、前記潜熱蓄熱材10を、前記放熱部12から前記蓄熱部11へと移送させることができるので、任意で潜熱蓄熱材10を循環させることが可能となり、より快適な居住環境を形成することができる。
また、前記潜熱蓄熱材10は多数の粒状潜熱蓄熱材10であることから、例えばシート状等に形成された蓄熱材に比べて表面積が大きいため、蓄熱量を大きくすることができる。
また、前記移送手段14は空気を噴出するブロア14であることから、このブロア14から噴出される空気によって前記粒状潜熱蓄熱材10を容易かつ確実に移送することができる。
また、前記蓄熱部11は、前記ブロア14から噴出された空気を建物1の外部へと排出するための排出部11dを備えているので、この排出部11dから空気を排出することができる。これによって、前記粒状潜熱蓄熱材10をブロア14から噴出される空気によって、例えば、前記蓄熱部11から前記通路部13を通過して前記放熱部12へと移送する際や、前記放熱部12から前記通路部13を通過して前記蓄熱部へと移送する際に、前記蓄熱部11や放熱部12、通路部13の内部の空気を前記排出部11dから排出することができるので、前記粒状潜熱蓄熱材10を循環させる際の空気の流れを形成することができ、前記粒状潜熱蓄熱材10を移送しやすくなる。
また、前記排出部11dは、前記粒状潜熱蓄熱材10の粒径よりも小さい網目を有するメッシュ状面材であることから、この排出部11dから前記粒状潜熱蓄熱材10が排出されてしまうことを確実に防ぐことができる。
According to the invention described in claim 1, heat can be stored in the latent
Further, the latent
Further, by appropriately operating the transfer means 14 and the opening /
Thus, for example, when heat dissipation is required, the transfer means 14 and the opening /
Further, since the latent
Moreover, since the said transfer means 14 is the
Moreover, since the said heat storage part 11 is equipped with the
Moreover, since the said
請求項2に記載の発明は、例えば図1〜図4,図7に示すように、請求項1に記載の蓄熱システムにおいて、
前記循環手段は、前記潜熱蓄熱材10が通過する放熱部12の入口付近に設けられるとともに、この放熱部12の入口を開閉する開閉部17を備えていることを特徴とする。
The invention according to
The circulation means is provided in the vicinity of the inlet of the heat radiating section 12 through which the latent
請求項2に記載の発明によれば、前記開閉部17を適宜動作させることによって、前記潜熱蓄熱材10の前記蓄熱部11と放熱部12との間の循環を制御できることとなる。すなわち、前記潜熱蓄熱材10を前記放熱部12へと移送する際は、前記開閉部17を開放し、前記潜熱蓄熱材10を前記放熱部12へと移送させないようにする際は、前記開閉部17を閉塞することできる。これによって、例えば、建物1内に複数の部屋があり、これら複数の部屋のうち、一方の部屋の壁面3または床面4,6等の仕上げ材3a,4a,6aの裏側に設置された放熱部12には前記潜熱蓄熱材10を移送して、他方の部屋の壁面3または床面4,6等の仕上げ材3a,4a,6aの裏側に設置された放熱部12には前記潜熱蓄熱材10を移送しない場合などにも対応することができる。
According to the second aspect of the present invention, the circulation between the heat storage unit 11 and the heat dissipation unit 12 of the latent
請求項3に記載の発明は、例えば図1〜図7に示すように、基礎1bの上部に構築される建物本体1aを備え、この建物本体1aに請求項1または2に記載の蓄熱システムが設けられてなる建物であって、
前記建物本体1aの床4の端部は、前記基礎1bの上に載せられており、
前記基礎1bには、この基礎1bの内周面に断熱材1cが設けられており、前記床4には、この床4の端部にのみ断熱材4bが設けられていることを特徴とする。
According to a third aspect of the invention, as shown in FIGS. 1 to 7 In example embodiment, e Bei
The end of the floor 4 of the
The
請求項3に記載の発明によれば、前記屋根2に設置された蓄熱部11で、前記潜熱蓄熱材10に熱を蓄えることができ、この蓄熱された潜熱蓄熱材10を前記循環手段によって前記放熱部12へと移送することができ、前記床4の仕上げ材4aの裏側に設置された放熱部12で、前記潜熱蓄熱材10に蓄えられた熱を放出することができ、さらに、熱を放出した潜熱蓄熱材10を前記循環手段によって前記蓄熱部11へと移送することができる。これによって、従来に比して、太陽熱で温めた空気をわざわざ床下まで導いてから蓄熱材に熱を吸収させるような過程を省略することができるので、前記潜熱蓄熱材10に熱を蓄えてから蓄えた熱を所定の箇所で放熱させるまでの時間を短縮することができ、効率が良い。
また、前記潜熱蓄熱材10は、予め設定された温度で相変化をする際に大量の熱量を吸収したり放出できるものであるから、冬場等の寒冷な時期においては、日中の太陽熱により外気温や室内温度よりも高温な熱を壁面3や床面4,6等から放出することができるとともに、夏場等の温暖な時期においては、夜間の放射冷却により外気温や室内温度よりも低温な熱を床面4から放出することができる。そして、このような潜熱蓄熱材10を、上述のように、効率良く蓄熱させることができるとともに循環させることができるので、快適な居住環境を形成することが可能となる。
さらに、前記建物本体1aの床4の端部は、前記基礎1bの上に載せられており、前記基礎1bには、この基礎1bの内周面に断熱材1cが設けられており、前記床4には、この床4の端部にのみ断熱材4bが設けられているので、前記床4の仕上げ材4aの裏側に設置された放熱部12から放出される熱が、前記基礎1bや床4の端部から外部へと放出されてしまうことを防ぐことができる。これによって、前記放熱部12から建物本体1a内への放熱を促進することができる。
According to the invention described in
Further, the latent
Furthermore, the end of the floor 4 of the
本発明によれば、太陽熱を受ける箇所に設置された蓄熱部で潜熱蓄熱材に熱を蓄えることができ、この蓄熱された潜熱蓄熱材を循環手段によって放熱部へと移送することができ、壁面または床面等の仕上げ材の裏側に設置された放熱部で潜熱蓄熱材に蓄えられた熱を放出することができ、さらに、熱を放出した潜熱蓄熱材を循環手段によって蓄熱部へと移送することができる。これによって、従来に比して、太陽熱で温めた空気をわざわざ床下まで導いてから蓄熱材に熱を吸収させるような過程を省略することができるので、潜熱蓄熱材に熱を蓄えてから蓄えた熱を所定の箇所で放熱させるまでの時間を短縮することができ、効率が良い。
また、潜熱蓄熱材は、予め設定された温度で相変化をする際に大量の熱量を吸収したり放出できるものであるから、冬場等の寒冷な時期においては、日中の太陽熱により外気温や室内温度よりも高温な熱を壁面や床面等から放出することができるとともに、夏場等の温暖な時期においては、夜間の放射冷却により外気温や室内温度よりも低温な熱を壁面や床面等から放出することができる。そして、このような潜熱蓄熱材を、上述のように、効率良く蓄熱させることができるとともに循環させることができるので、快適な居住環境を形成することが可能となる。
According to the present invention, heat can be stored in the latent heat storage material at the heat storage unit installed at a location that receives solar heat, and the stored latent heat storage material can be transferred to the heat dissipation unit by the circulation means, Alternatively, the heat stored in the latent heat storage material can be released by the heat radiating unit installed on the back side of the finishing material such as the floor surface, and the latent heat storage material that has released the heat is transferred to the heat storage unit by the circulation means. be able to. As a result, it is possible to eliminate the process of absorbing the heat to the heat storage material after the air heated by solar heat is bothered under the floor, and stored after storing the heat in the latent heat storage material. The time until heat is radiated at a predetermined location can be shortened, and the efficiency is high.
In addition, since the latent heat storage material can absorb and release a large amount of heat when undergoing a phase change at a preset temperature, during cold weather such as in winter, the outdoor air temperature and Heat that is higher than the room temperature can be released from the walls, floors, etc., and in warm seasons such as summer, heat that is lower than the outside air temperature or room temperature is cooled by radiant cooling at night. Etc. can be released. And since such a latent heat storage material can be efficiently stored and circulated as described above, a comfortable living environment can be formed.
以下、図面を参照して本発明の実施の形態について説明する。 Embodiments of the present invention will be described below with reference to the drawings.
本実施の形態の蓄熱システムは、図1〜図7に示すように、住宅等の建物1に設けられるものであり、太陽熱を受ける箇所に設置されるとともに、潜熱蓄熱材10に熱を蓄えるための蓄熱部11と、壁面3または床面4,6等の仕上げ材3a,4a,6aの裏側に設置されるとともに、前記蓄熱部11から移送された潜熱蓄熱材10に蓄えられた熱を放出するための放熱部12と、これら蓄熱部11と放熱部12との間で前記潜熱蓄熱材10を循環させる循環手段とを備えている。
As shown in FIGS. 1 to 7, the heat storage system according to the present embodiment is provided in a building 1 such as a house, and is installed in a location that receives solar heat, and stores heat in the latent
なお、本実施の形態の住宅等の建物1は、基礎1bの上部に構築される建物本体1aを備えており、この建物本体1aの屋根2や壁3、床4,6といった建物本体1aの構成要素を予め工場にてパネル化しておき、施工現場でこれらのパネルを組み立てて構築するパネル工法で構築されるが、従来の軸組工法や壁式工法の木造、鉄骨造、鉄筋コンクリート造等の建物にも適用することができる。
The building 1 such as a house according to the present embodiment includes a building
また、このパネルとは、図示はしないが、縦横の框材が矩形状に組み立てられるとともに、矩形枠の内部に補助棧材が縦横に組み付けられて枠体が構成され、この枠体の両面もしくは片面に、面材が貼設されたものであり、内部中空な構造となっている。さらに、その内部中空な部分には、通常、グラスウールやロックウール等の断熱材が装填されるものである。 Although not shown in the figure, this panel is assembled into a rectangular shape with vertical and horizontal saddles, and an auxiliary saddle member is vertically and horizontally assembled inside a rectangular frame to form a frame, and both sides of the frame or A face material is affixed to one side and has a hollow structure inside. Furthermore, a heat insulating material such as glass wool or rock wool is usually loaded into the hollow interior portion.
ここで、前記潜熱蓄熱材10は、予め設定された温度で相変化をする際に大量の熱量を吸収したり放出できるものである。
この相変化には、気体と液体との間の相変化や、液体と固体との間の相変化や、気体と固体との間の相変化や、結晶構造の相変化等があるが、液体と固体との間の相変化を利用すると取り扱いやすいため、多く使用されている。この液体から固体に相変化することを固化といい、固体から液体に相変化することを融解といい、通常、固化する固化温度と液化する融解温度とは略同じである。また、固化する固化温度と液化する融解温度とが異なる場合もある。
Here, the latent
This phase change includes a phase change between gas and liquid, a phase change between liquid and solid, a phase change between gas and solid, a phase change in crystal structure, etc. Since it is easy to handle when a phase change between a solid and a solid is used, it is often used. The phase change from the liquid to the solid is called solidification, and the phase change from the solid to the liquid is called melting. Usually, the solidification temperature at which solidification occurs and the melting temperature at which liquefaction are substantially the same. Moreover, the solidification temperature which solidifies and the melting temperature which liquefies may differ.
また、このような潜熱蓄熱材10としては、塩化カルシウム6水塩、硫酸ナトリウム10水塩、酢酸ナトリウム3水塩、パラフィン類、脂肪酸エステル、脂肪族アルコール、オレフィン樹脂等がある。これらの潜熱蓄熱材は融解温度(固化温度)以上では液状になるので、密閉容器の中に封じ込めて使用することが好ましい。
Examples of such latent
さらに、この潜熱蓄熱材10が相変化する温度は、各潜熱蓄熱材の選定によって異なるものであるため、適宜選択する必要がある。また、蓄熱量も、各潜熱蓄熱材によって異なるものであるため、適宜選択する。
Furthermore, since the temperature at which the latent
なお、本実施の形態においては、図5および図6に示すように、これら各潜熱蓄熱材のうち、いずれかの潜熱蓄熱材(例えばパラフィン)を芯材とし、この芯材をポリマーで被覆したマイクロカプセル状に形成した粒状潜熱蓄熱材を多数用いることで前記潜熱蓄熱材10としている。
また、このように前記潜熱蓄熱材10が多数の粒状潜熱蓄熱材10であることから、例えばシート状等に形成された蓄熱材に比べて表面積が大きいため、蓄熱量を大きくすることができるという利点がある。
In the present embodiment, as shown in FIGS. 5 and 6, one of these latent heat storage materials (for example, paraffin) is used as a core material, and this core material is covered with a polymer. The latent
In addition, since the latent
なお、上述のように潜熱蓄熱材10の芯材をパラフィンとすると、融解温度や固化温度による相変化温度を設定するに際し、炭素鎖数に対応し広範な温度域(−50℃〜80℃)をカバーすることができるとともに、蓄熱量も比較的大きく、好ましい。
In addition, when the core material of the latent
なお、本実施の形態の潜熱蓄熱材10は、多数の粒状潜熱蓄熱材10としたが、これに限るものではなく、例えばパラフィン等の潜熱蓄熱材を水中に分散させてエマルション化したような液状潜熱蓄熱材としてもよい。液状潜熱蓄熱材の場合、前記蓄熱部11と放熱部12との間を流通させやすく、さらに、ポンプを用いれば液状潜熱蓄熱材を容易かつ確実に圧送して、この液状潜熱蓄熱材を前記蓄熱11と放熱部12との間で循環させることができるので、好ましい。また、この液状潜熱蓄熱材が前記蓄熱部11と放熱部12との間を循環する際の循環経路は密閉されている必要がある。
In addition, although the latent
また、本実施の形態では、相変化温度が所定の温度に設定された1種類の潜熱蓄熱材10を用いるものとしたが、この潜熱蓄熱材10とは異なる相変化温度に設定された潜熱蓄熱材を用いてもよい。すなわち、相変化温度の異なる複数の潜熱蓄熱材を用いて、気温の変化や季節の変化により詳細に対応した蓄熱システムを構成してもよいものとする。
In the present embodiment, one type of latent
一方、前記蓄熱部11は、図1〜図6に示すように、太陽熱を受ける箇所に設置されるとともに、潜熱蓄熱材10に熱を蓄えるためのものである。
太陽熱を受ける箇所とは、例えば屋根2(屋根パネル2)や壁3(壁パネル3)の外面、日差しの差し込む部分の建物本体1a内の床4,6(床パネル4,6)等であり、本実施の形態では屋根パネル2の上に設置されるものとする。
On the other hand, as shown in FIGS. 1 to 6, the heat storage unit 11 is installed at a location that receives solar heat, and stores heat in the latent
Locations that receive solar heat include, for example, the outer surface of the roof 2 (roof panel 2) and the wall 3 (wall panel 3), and the floors 4 and 6 (floor panels 4 and 6) in the
また、この蓄熱部11は、図5および図6に示すように、屋根パネル2の上に設置される設置部11aと、この設置部11a上および側方等に設けられるとともに縦横に格子状に組まれたフレーム11bと、このフレーム11bに保持されたガラス等の透光性部材11cとを備える、所謂ガラスモジュールである。そして、前記潜熱蓄熱材10に蓄熱する際は、前記設置部11aとフレーム11bと透光性部材11cとで囲まれた中空部内に、前記潜熱蓄熱材10が留め置かれることとなり、この中空部内で太陽熱によって温められた空気の熱を、前記潜熱蓄熱材10が吸収することによって蓄熱できるようになっている。
Further, as shown in FIG. 5 and FIG. 6, the heat storage unit 11 is provided on the
また、例えば、前記蓄熱部11の中空部の高さ、つまり設置部11aから透光性部材11cまでの高さを抑えるとともに、この蓄熱部11の設置面積を広げることで、前記潜熱蓄熱材10が前記蓄熱部11の中空部内に広く浅く留め置かれることとなるので、効率良く蓄熱でき、好ましい。
For example, while suppressing the height of the hollow part of the said heat storage part 11, ie, the height from the
なお、このような蓄熱部11は、例えば、中空部を複数に区画して構成してもよいものとする。すなわち、建物本体1a内の複数の部屋それぞれに放熱部12を設ける場合に対応できたり、相変化温度の異なる複数の潜熱蓄熱材を用いて、これらを季節ごとに使い分ける場合などに対応できる。
In addition, such a heat storage part 11 shall be comprised by dividing a hollow part into plurality, for example. That is, it can respond to the case where the heat radiating section 12 is provided in each of a plurality of rooms in the building
一方、前記放熱部12は、図1〜図4,図7に示すように、壁パネル3または床パネル4,6等の面材(仕上げ材3a,4a,6a)の裏側に設置されるとともに、前記蓄熱部11から移送された潜熱蓄熱材10に蓄えられた熱を放出するためのものである。
なお、本実施の形態においては、この放熱部12は、床パネル4,6の上面に貼り付けられた面材(仕上げ材4a,6a)の裏側に設置されるものとする。
On the other hand, as shown in FIGS. 1 to 4 and 7, the heat dissipating part 12 is installed on the back side of the face material (finishing
In the present embodiment, it is assumed that the heat radiating portion 12 is installed on the back side of the face material (finishing
また、この放熱部12は、前記床パネル2上の部屋の広さ等に合わせて大きさが設定された中空部を有するものであり、この中空部内に、前記蓄熱部11から移送された潜熱蓄熱材10が留め置かれることとなり、留め置かれた潜熱蓄熱材10が熱を放出することによって床下空間の温度を高めることができ、部屋の床暖房を行うことができるようになっている。
The heat dissipating part 12 has a hollow part whose size is set in accordance with the size of the room on the
また、例えば、前記放熱部12の面積を広くすることで、部屋の床暖房面積を広くすることができる。また、前記放熱部12の中空部の高さを高くすることで、前記潜熱蓄熱材10同士が高く積層することとなるので、長時間の温度安定化を図ることができ、好ましい。
In addition, for example, by increasing the area of the heat radiating unit 12, the floor heating area of the room can be increased. Moreover, since the said latent
一方、前記循環手段は、図1〜図4,図7に示すように、前記蓄熱部11と放熱部12とを接続するとともに、前記潜熱蓄熱材10が通過する通路部13と、この通路部13の中途に設けられるとともに、この通路部13に沿って前記潜熱蓄熱材10を移送する移送手段14と、前記潜熱蓄熱材10が通過する蓄熱部11の出口付近に設けられるとともに、この蓄熱部11の出口を開閉する開閉部15と、前記潜熱蓄熱材10が通過する放熱部12の出口付近に設けられるとともに、この放熱部12の出口を開閉する開閉部16とを備えている。
On the other hand, as shown in FIGS. 1 to 4 and 7, the circulation means connects the heat storage part 11 and the heat dissipation part 12, and the
前記通路部13は、前記蓄熱部11と放熱部12とを接続するパイプ状のものとする。このような通路部13は、前記建物本体1a内の居住者が活動する部分に表出しないことが望ましい。
The
また、この通路部13の中途には、前記移送手段14が設けられている。具体的には、前記放熱部12の入口側と出口側で、かつ前記床パネル4の下方に配置されており、前記蓄熱部11から前記通路部13を通過して落ちてくる潜熱蓄熱材10を、入口側の移送手段14によって前記放熱部12内へと移送することができ、蓄熱が必要となった潜熱蓄熱材10を、出口側の移送手段14によって前記蓄熱部12へと移送することができる。
Further, the transfer means 14 is provided in the middle of the
なお、本実施の形態の潜熱蓄熱材10は、上述のように多数の粒状潜熱蓄熱材10であるため、本実施の形態の移送手段14は、前記粒状潜熱蓄熱材10を移送させるための空気を噴出するブロア14が用いられている。そして、このブロア14から噴出される空気によって前記粒状潜熱蓄熱材10を容易かつ確実に移送できるようになっている。
In addition, since the latent
また、このようにブロア14によって前記多数の粒状潜熱蓄熱材10を移送させるに際し、前記蓄熱部11は、図6に示すように、前記ブロア14から噴出された空気を建物1の外部へと排出するための排出部11dを備えていることが望ましい。
これによって、前記蓄熱部11から前記通路部13を通過して前記放熱部12へと移送する際や、前記放熱部12から前記通路部13を通過して前記蓄熱部へと移送する際に、前記蓄熱部11や放熱部12、通路部13の内部の空気を前記排出部11dから排出することができるので、前記粒状潜熱蓄熱材10を循環させる際の空気の流れを形成することができ、前記粒状潜熱蓄熱材10を移送しやすくなる。
Further, when the large number of granular latent
Thereby, when passing from the heat storage part 11 to the heat dissipation part 12 through the
また、この排出部11dは、前記粒状潜熱蓄熱材10の粒径よりも小さい網目を有するメッシュ状面材が用いられており、この排出部11dから前記粒状潜熱蓄熱材10が排出されてしまうことを確実に防ぐことができるようになっている。
Further, a mesh-shaped face material having a mesh smaller than the particle diameter of the granular latent
一方、前記開閉部15,16は、例えばダンパーであり、図1〜図4,図7に示すように、軸回転することによって前記蓄熱部11の出口や、前記放熱部12の出口を開閉できるようになっている。また、この開閉部15,16は、前記蓄熱部11および放熱部12の出口を気密に閉塞できるものとする。
On the other hand, the opening /
そして、以上のような移送手段14と開閉部15,16とを適宜動作させることによって、前記潜熱蓄熱材10の前記蓄熱部11と放熱部12との間の循環を制御できることとなる。
すなわち、例えば、前記潜熱蓄熱材10を循環させる際は、前記開閉部15,16によって、前記蓄熱部11や放熱部12の出口を開放したり、前記潜熱蓄熱材10に熱を蓄える際は、前記開閉部15によって前記蓄熱部11の出口を閉塞したり、前記放熱部11にて前記潜熱蓄熱材10の放熱を行う際は、前記開閉部16によって前記放熱部12の出口を閉塞することで、前記潜熱蓄熱材10の前記蓄熱部11と放熱部12との間の循環を好適に制御できる。
これによって、例えば、放熱が必要になった場合には、前記移送手段14と前記開閉部15,16を動作させて、前記潜熱蓄熱材10を、前記前記蓄熱部11から放熱部12へと移送させることができ、放熱が必要ではなくなった場合には、前記移送手段14と前記開閉部15,16を動作させて、前記潜熱蓄熱材10を、前記放熱部12から前記蓄熱部11へと移送させることができるので、任意で潜熱蓄熱材10を循環させることが可能となる。
And the circulation between the said heat storage part 11 of the said latent
That is, for example, when circulating the latent
Thus, for example, when heat dissipation is required, the transfer means 14 and the opening /
また、本実施の形態において、これら移送手段14や開閉部15,16は、図示しない制御装置によって制御されている。また、この制御装置は、前記建物本体1a内に配置されるリモートコントローラーを備えており、居住者が、部屋にいながらにして前記移送手段14や開閉部15,16を操作できるようになっているものとする。
Moreover, in this Embodiment, these transfer means 14 and the opening-and-closing
一方、前記循環手段は、図7に示すように、前記潜熱蓄熱材10が通過する放熱部12の入口付近に設けられるとともに、この放熱部12の入口を開閉する開閉部17を備えている。
この開閉部17も、前記開閉部15,16と同様にダンパーであり、さらに、前記制御装置によって制御されているものとする。
On the other hand, as shown in FIG. 7, the circulating means is provided in the vicinity of the inlet of the heat radiating portion 12 through which the latent
The opening / closing
そして、この開閉部17を適宜動作させることによって、前記潜熱蓄熱材10の前記蓄熱部11と放熱部12との間の循環を制御できることとなる。
すなわち、前記潜熱蓄熱材10を前記放熱部12へと移送する際は、前記開閉部17を開放し、前記潜熱蓄熱材10を前記放熱部12へと移送させないようにする際は、前記開閉部17を閉塞することできる。
これによって、例えば図1〜図4における床パネル4上の部屋とは別に、図7における床パネル6上の部屋が前記建物本体1a内に設けられ、つまり、前記建物本体1a内に複数の部屋があり、これら複数の部屋のうち、一方の部屋の床パネル4(6)等の仕上げ材4a(6a)の裏側に設置された放熱部12には前記潜熱蓄熱材10を移送して、他方の部屋の床パネル6(4)等の仕上げ材6a(4a)の裏側に設置された放熱部12には前記潜熱蓄熱材10を移送しない場合などにも対応することができる。
And by operating this opening-and-closing
That is, when the latent
Accordingly, for example, a room on the floor panel 6 in FIG. 7 is provided in the building
なお、図1〜図4における床パネル4と、図7における床パネル6とは、異なる高さに配置されており、図7における床パネル6の上および下にはそれぞれ部屋等が設けられている。このような床パネル6の下部に前記放熱部12を設けることによって、この放熱部12によって前記床パネル6上または下の部屋へと放熱できるようになっている。 1 to 4 and the floor panel 6 in FIG. 7 are arranged at different heights, and a room or the like is provided above and below the floor panel 6 in FIG. Yes. By providing the heat dissipating part 12 at the lower part of the floor panel 6, the heat dissipating part 12 can radiate heat to the room above or below the floor panel 6.
一方、前記建物本体1aの床パネル4の端部は、図1〜図4に示すように、前記基礎1bの上に載せられており、前記基礎1bには、この基礎1bの内周面に断熱材1cが設けられており、前記床パネル4には、この床パネル4の端部にのみ断熱材4bが設けられている。
これにより、前記床パネル4の仕上げ材4aの裏側に設置された放熱部12から放出される熱が、前記基礎1bや床パネル4の端部から外部へと放出されてしまうことを防ぐことができる。これによって、前記放熱部12から建物本体1a内への放熱を促進することができる。
On the other hand, the end of the floor panel 4 of the building
Thereby, it is possible to prevent the heat released from the heat radiating part 12 installed on the back side of the finishing material 4a of the floor panel 4 from being released to the outside from the ends of the
また、上述のように、パネルの内部には断熱材が充填される。すなわち、図1〜図4,図7に示すように、前記壁パネル3の内部にも断熱材3bが充填されており、前記建物本体1a内における前記放熱部12からの放熱効果を高めることができる。
なお、このような壁パネル3だけに限られず、建物本体1a内を仕切る間仕切壁7の内部にも断熱材(図示せず)を充填して、前記建物本体1a内における前記放熱部12からの放熱効果を高めるようにしてもよい。
Further, as described above, the inside of the panel is filled with a heat insulating material. That is, as shown in FIG. 1 to FIG. 4 and FIG. 7, the
In addition, it is not restricted only to such a
さらに、前記屋根パネル2の内部にも断熱材2aが充填されている。この屋根パネル2における断熱材2aによれば、この屋根パネル2上の蓄熱部11内に留め置かれた潜熱蓄熱材10の熱が屋根裏に伝達されることを防ぐことができる。
Further, the inside of the
また、図1〜図4に示すように、前記建物本体1a内の天井5の上部、つまり天井裏にも断熱材5aが敷設されている。これによって、前記建物本体1a内における前記放熱部12からの放熱効果を高めることができる。
また、このように天井裏に断熱材5aを敷設することで、例えば前記屋根パネル2上の蓄熱部11内に留め置かれた潜熱蓄熱材10の熱が、万が一屋根裏に伝達されたとしても、この断熱材5aによって、前記屋根パネル2からの熱が前記建物本体1a内に伝達されることを確実に防ぐことができる。
Moreover, as shown in FIGS. 1-4, the
In addition, by laying the
次に、本実施の形態の蓄熱システムの循環手段によって蓄熱部11と放熱部12との間で循環する潜熱蓄熱材10の動作について説明する。
Next, operation | movement of the latent
まず、図1に示すように、前記潜熱蓄熱材10は、前記屋根パネル2上の蓄熱部11の中空部内に留め置かれており、この蓄熱部11内に留め置かれた潜熱蓄熱材10は、太陽熱によって蓄熱されている。
この時、この蓄熱部11の出口付近に設けられた開閉部15は、この蓄熱部11の出口を閉塞した状態となっている。
First, as shown in FIG. 1, the latent
At this time, the opening / closing
そして、図2に示すように、前記潜熱蓄熱材10への蓄熱が完了するとともに、この潜熱蓄熱材10を前記床パネル4の下方に位置する放熱部12へと移送する必要がある際に、前記開閉部15を作動させて前記蓄熱部11の出口を開放するとともに、前記ブロア14から空気を噴出する。
また、前記蓄熱部11は傾斜する屋根パネル2上に設置されているので、前記潜熱蓄熱材10は、前記蓄熱部11の出口が開放されると、傾斜する蓄熱部11を滑り落ちるようにして移動を開始し、前記出口および通路部13を通過して、前記放熱部12の入口付近へと落下していく。
この時、前記ブロア14は、前記放熱部12の入口付近に設けられているので、落下してきた潜熱蓄熱材10を、前記放熱部12へと移送することができる。また、前記放熱部12の出口付近に設けられたブロア14からも空気を噴出することによって、前記蓄熱部11へと空気を吹き込ませることができるので、前記蓄熱部11内に前記潜熱蓄熱材10が残りにくくなる。
And as shown in FIG. 2, while the heat storage to the latent
Moreover, since the said heat storage part 11 is installed on the
At this time, since the
そして、図3に示すように、前記放熱部12に移送された前記潜熱蓄熱材10は放熱を開始し、建物本体1a内の居住環境を好適なものとする。
この時、前記蓄熱部11の出口付近に設けられた開閉部15は、前記出口を閉塞した状態となっており、前記放熱部12の入口付近に設けられたブロア14は、空気の噴出を止めた状態となっている。
And as shown in FIG. 3, the said latent
At this time, the opening / closing
続いて、図4に示すように、前記潜熱蓄熱材10を前記蓄熱部11へと移送する必要がある際に、前記放熱部12の出口付近に設けられた開閉部16を作動させて前記放熱部12の出口を開放するとともに、前記放熱部12の入口側および出口側に設けられたブロア14,14から空気を噴出する。
これによって、前記放熱部12内の潜熱蓄熱材10は、この放熱部12の出口に向かって移送され、この放熱部12の出口に至った潜熱蓄熱材10は、前記通路部13を通過して、前記蓄熱部11へと吹き上げられるようにして移送されることとなる。
Subsequently, as shown in FIG. 4, when the latent
Thereby, the latent
この時、前記蓄熱部11の出口付近に設けられた開閉部15は、この蓄熱部11の出口を閉塞した状態となっているので、前記放熱部12から蓄熱部11に向かって移送された潜熱蓄熱材10は、この蓄熱部11の中空部内に次々と貯留されて、蓄熱のために留め置かれることとなる。
At this time, since the opening / closing
一方、前記床パネル4とは異なる床パネル6の下方に位置する放熱部12へと潜熱蓄熱材10を移送するには、図7に示すように、前記床パネル6の仕上げ材6aの裏側に設置される放熱部12の入口側に、前記ブロア14と、この放熱部12の入口を開閉する開閉部17とを設けるとともに、前記放熱部12の出口側に、前記ブロア14と、この放熱部12の出口を開閉する開閉部16とを設けておく。
On the other hand, in order to transfer the latent
そして、前記潜熱蓄熱材10を前記床パネル6の下方に位置する放熱部12へと移送する必要がある際に、前記床パネル6の下方に位置する放熱部12の入口側に設けられた開閉部17を作動させて、この放熱部12の入口を開放するとともに、前記ブロア14から空気を噴出させる。
これによって、前記通路部13を通過してくる潜熱蓄熱材10を、前記床パネル6の下方に位置する放熱部12へと吹き込ませるようにして移送することができる。
When the latent
Thereby, the latent
また、前記潜熱蓄熱材10を前記蓄熱部11へと移送する必要がある際に、前記床パネル6の下方に位置する放熱部12の出口付近に設けられた開閉部16を作動させて前記放熱部12の出口を開放するとともに、前記放熱部12の入口側および出口側に設けられたブロア14,14から空気を噴出する。
これによって、前記床パネル6の下方に位置する放熱部12内の潜熱蓄熱材10は、この放熱部12の出口に向かって移送され、この放熱部12の出口に至った潜熱蓄熱材10は、前記通路部13を通過して、前記蓄熱部11へと吹き上げられるようにして移送されることとなる。
Further, when the latent
Thereby, the latent
以上のようにして、前記潜熱蓄熱材10を、前記蓄熱部11と放熱部12との間で循環させることができる。
As described above, the latent
なお、前記潜熱蓄熱材10を、前記蓄熱部11と放熱部12との間で循環させるにあたり、本実施の形態においては、前記通路部13を枝分かれ状に配設するとともに、通路部13の分岐点にブロア14や開閉部15,16,17等を設けることによって対応したが、これに限られるものではない。
すなわち、上述したように、例えば、前記蓄熱部11の中空部を複数に区画して構成しておき、区画された蓄熱部11が、前記建物本体1a内の複数の部屋のうち、1室ごとにそれぞれ対応していれば、前記通路部13を枝分かれ状にする必要がない。なお、この時、前記放熱部12も1室ごとに設けられることとなる。
また、建物本体1a内の部屋の全てに蓄熱システムを対応させるか否かは、居住者の選択事項であり、適宜変更可能である。
In this embodiment, when the latent
That is, as described above, for example, the heat storage unit 11 is divided into a plurality of hollow portions, and the partitioned heat storage unit 11 is provided for each room among the plurality of rooms in the
Whether or not the heat storage system is made to correspond to all the rooms in the
本実施の形態によれば、前記太陽熱を受ける箇所に設置された蓄熱部11で、前記潜熱蓄熱材10に熱を蓄えることができ、この蓄熱された潜熱蓄熱材10を前記循環手段によって前記放熱部12へと移送することができ、前記壁面3または床面4,6等の仕上げ材3a,4a,6aの裏側に設置された放熱部12で、前記潜熱蓄熱材10に蓄えられた熱を放出することができ、さらに、熱を放出した潜熱蓄熱材10を前記循環手段によって前記蓄熱部11へと移送することができる。これによって、従来に比して、太陽熱で温めた空気をわざわざ床下まで導いてから蓄熱材に熱を吸収させるような過程を省略することができるので、前記潜熱蓄熱材10に熱を蓄えてから蓄えた熱を所定の箇所で放熱させるまでの時間を短縮することができ、効率が良い。
また、前記潜熱蓄熱材10は、予め設定された温度で相変化をする際に大量の熱量を吸収したり放出できるものであるから、冬場等の寒冷な時期においては、日中の太陽熱により外気温や室内温度よりも高温な熱を壁面3や床面4,6等から放出することができるとともに、夏場等の温暖な時期においては、夜間の放射冷却により外気温や室内温度よりも低温な熱を壁面3や床面4,6等から放出することができる。そして、このような潜熱蓄熱材10を、上述のように、効率良く蓄熱させることができるとともに循環させることができるので、快適な居住環境を形成することが可能となる。
According to the present embodiment, heat can be stored in the latent
Further, the latent
1 建物
10 潜熱蓄熱材
11 蓄熱部
12 放熱部
1 Building 10 Latent Heat Storage Material 11 Heat Storage Unit 12 Heat Dissipation Unit
Claims (3)
太陽熱を受ける箇所に設置されるとともに、潜熱蓄熱材に熱を蓄えるための蓄熱部と、
壁面または床面等の仕上げ材の裏側に設置されるとともに、前記蓄熱部から移送された潜熱蓄熱材に蓄えられた熱を放出するための放熱部と、
これら蓄熱部と放熱部との間で前記潜熱蓄熱材を循環させる循環手段とを備えており、
前記循環手段は、前記蓄熱部と放熱部とを接続するとともに、前記潜熱蓄熱材が通過する通路部と、
この通路部の中途に設けられるとともに、この通路部に沿って前記潜熱蓄熱材を移送する移送手段と、
前記潜熱蓄熱材が通過する蓄熱部の出口付近に設けられるとともに、この蓄熱部の出口を開閉する開閉部と、
前記潜熱蓄熱材が通過する放熱部の出口付近に設けられるとともに、この放熱部の出口を開閉する開閉部とを備えており、
前記潜熱蓄熱材は多数の粒状潜熱蓄熱材であり、
前記移送手段は、前記粒状潜熱蓄熱材を移送させるための空気を噴出するブロアであり、
前記蓄熱部は、前記ブロアから噴出された空気を建物の外部へと排出するための排出部を備えており、
この排出部は、前記粒状潜熱蓄熱材の粒径よりも小さい網目を有するメッシュ状面材であることを特徴とする蓄熱システム。 In a heat storage system installed in a building such as a house,
A heat storage unit for storing heat in the latent heat storage material, installed at a location that receives solar heat,
A heat dissipating part for releasing heat stored in the latent heat storage material transferred from the heat storage part, and installed on the back side of the finishing material such as a wall surface or floor surface,
A circulation means for circulating the latent heat storage material between the heat storage unit and the heat dissipation unit ,
The circulating means connects the heat storage section and the heat dissipation section, and a passage section through which the latent heat storage material passes,
A transfer means that is provided in the middle of the passage portion and transfers the latent heat storage material along the passage portion,
An opening / closing part that is provided near the outlet of the heat storage part through which the latent heat storage material passes, and that opens and closes the outlet of the heat storage part,
It is provided near the outlet of the heat radiating part through which the latent heat storage material passes, and has an opening and closing part that opens and closes the outlet of the heat radiating part,
The latent heat storage material is a number of granular latent heat storage materials,
The transfer means is a blower that ejects air for transferring the granular latent heat storage material.
The heat storage unit includes a discharge unit for discharging the air ejected from the blower to the outside of the building,
Thermal storage system the discharge portion, characterized by a mesh-like surface material der Rukoto having a smaller mesh than the particle size of the particulate latent heat storage material.
前記循環手段は、前記潜熱蓄熱材が通過する放熱部の入口付近に設けられるとともに、この放熱部の入口を開閉する開閉部を備えていることを特徴とする蓄熱システム。 The heat storage system according to claim 1,
The circulation means, thermal storage system before Symbol latent heat storage material with provided near inlet mouth of the heat radiating portion to pass, characterized in that it comprises a closing portion for opening and closing the inlet mouth of the heat radiating portion.
前記建物本体の床の端部は、前記基礎の上に載せられており、
前記基礎には、この基礎の内周面に断熱材が設けられており、前記床には、この床の端部にのみ断熱材が設けられていることを特徴とする建物。 A building comprising a building body constructed on top of the foundation, wherein the building body is provided with the heat storage system according to claim 1 or 2 ,
The end of the floor of the building body is placed on the foundation,
The building is characterized in that the foundation is provided with a heat insulating material on the inner peripheral surface of the foundation, and the floor is provided with a heat insulating material only at an end portion of the floor .
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