JP6585717B2 - Ｐｃｍ記憶材料を有する石膏ボード - Google Patents
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Description
本発明は、蓄熱石膏ボードに関する。
石膏ボード、特に石膏ファイバーボードおよび石膏プラスターボードは、乾式壁構造に広く用いられている。このいわゆる軽量構造では、岩石またはコンクリート製の建物と比較して、低蓄熱体が形成される。現代の建物概念では、コンクリートは構造における支持要素とのみ考えられることが多く、他の要素が軽量構造で実現される。したがって、蓄熱に利用できる部分がますます減少するという問題がある。これは、高い外気温では建物がより急速に温まり、低い気温では建物がより急速に冷えるという影響を及ぼす。いずれも、建物の空気調和または暖房のためのエネルギ入力の増加につながる。
建物の壁、すなわち支持壁および軽量要素の両方は、相転移材料で被覆するか、あるいは相転移材料を混合することができることが知られている。このような相転移材料（「相変化材料＝ＰＣＭ」）は、建物の空気調和で生じる温度で相転移があるように選択され、これが転移エンタルピにより蓄熱に寄与する。このような材料の典型的な相転移温度は、約１８〜２５℃である。
特許文献１は、建築用ボード、たとえば石膏ボードの片面に、相転移材料を含浸させるプロセスに関する。
特許文献２は、石膏プラスターボード内に導入された、マイクロカプセルの形態の相転移材料の使用に関する。
特許文献２に記載されているように、非カプセル化ＰＣＭには、特にパラフィン基ＰＣＭについて、材料が周囲空気に放出されるという問題があったので、カプセル化ＰＣＭの使用がより定着した。
しかし、高い熱容量を有する軽量構造要素が依然として必要である。
本発明の目的は、このような要素を提供することである。
この目的は、石膏ボードによって達成され、この石膏ボード（１）は、相転移材料（５）を有するコンテナ（３）が設けられた少なくとも１つの貯蔵ゾーン（２）を有し、コンテナが設けられていない少なくとも１つの取り付けゾーン（４）を有する。
したがって、本発明によれば、石膏ボードが提供される。本発明による石膏ボードは、少なくとも２つのゾーン、すなわち、少なくとも１つの貯蔵ゾーン（２）および少なくとも１つの取り付けゾーン（４）を有する。
各貯蔵ゾーン（２）には、いくつかのコンテナ（３）が設けられる。対照的に、取り付けゾーン（４）はコンテナを有しない。
好ましい実施形態では、本発明による石膏ボードは、少なくとも４つの取り付けゾーンを有する。本発明の一実施形態では、これらはボードの周辺ゾーン内に配置される。具体的には、取り付けゾーンは、石膏ボードの端から測定して少なくとも３ｃｍ幅のゾーンを形成してよい。取り付けゾーンの幅は、５〜１５ｃｍの範囲内にあることが好ましい。
別の実施形態では、本発明による石膏ボードは、複数の取り付けゾーンを有する。たとえば、これらはボード上の様々な箇所にわたって分布する。具体的には、これらの時間通りの取り付けゾーンは、ボードの安定性が向上するように分布する。
取り付けゾーンがコンテナのないゾーンであることによって、コンテナを傷つける恐れなく、ねじなどの取り付け手段をこれらのゾーンに付けることが容易になる。
本発明の一実施形態では、貯蔵ゾーンの表面積と取り付けゾーンの表面積との比は、８０：２０〜９５：５の範囲内にあり、言い換えれば、貯蔵ゾーンは、ボードの全面積を基準にして８０〜９５％を占める。貯蔵ゾーン内では、面積の少なくとも３０％がコンテナ（３）を備える。このように、貯蔵ゾーンは、コンテナを有するゾーンとコンテナを有しないゾーンの両方を含む。
コンテナを受けるために、貯蔵ゾーンは、コンテナが設けられる開口、たとえばフライス溝を有してもよい。このようなフライス溝は、ボードの断面において、長方形、Ｕ型、またはΩ型デザインを有することができる。
Ω型フライス溝の場合、コンテナは、フライス溝にカチッと音をたてて入る形状を有してもよい。円筒、樽、および直方体形状がコンテナの形状として好適であり、カチッと音をたてることができる変形では、台形プリズムが特に好適であろう。コンテナを受けるためのボード内の開口は、それに応じてコンテナ形状に適合させなければならない。
基本的には、１つの貯蔵ゾーンに用いられる全てのコンテナが同じ大きさを有することが可能であるが、混在させて用いられ、異なる大きさを有するコンテナを使用してもよい。１０，０００〜２００，０００ｍｍ３の容積が好適な大きさであることが分かった。
典型的な石膏ボードは、たとえば、９．５または１２．５ｍｍの厚みを有し、著しくより大きな厚みを有するボードも市販されている。コンテナの大きさは、十分な機械的安定性を可能にするために、コンテナが挿入されるゾーンにボードの厚みの少なくとも３０％が残るように選択されることが好ましい。コンテナは、周囲空気との良好な接触および良好な熱交換を確保するために、ボードの室内側の表面付近に設けられることが好ましい。
一実施形態では、コンテナの厚みは、好ましくはボードの厚みにほぼ（７０〜１００％または７０〜９０％）相当する。
具体的には、プラスチック、アルミニウム、またはプラスチックとアルミニウムの複合材料が、コンテナの材料として好適である。基本的には、その他の金属を使用してもよい。
たとえば、本発明によるコンテナは、等間隔で平行に配置してよい。また、１つの長いフライス溝内に、いくつかの個別のコンテナを設けてもよい。かなり長い形状を有するコンテナに加えて、平型で、したがって環境との接触面積がより大きいコンテナも企図される。
本発明によるコンテナは、好ましくは石膏ボードの開口への鋳込みまたは充填によって埋め込まれ、それにより、ボードの大部分を通して熱伝導が生じる。
具体的には、塩水和物混合物またはパラフィン混合物が、好適な相転移材料である。全てのコンテナは、同一のまたは異なる相転移材料で充填されてよい。
相転移の温度範囲は、２０〜３０℃の範囲内にあることが好ましく、それにより、材料は、温度が上昇する場合にそれに応じて熱を吸収し、温度がその範囲を下回る場合に熱を放出する。経験によれば、室温はより低いレベルには達しないため、より低い相転移温度は妥当とは考えられない。
いくつかの実施形態では、段階的な相転移温度を有するコンテナを使用することが妥当な場合があり、たとえば、より大きな温度範囲にわたって部屋の空気調和を可能にするために、相転移材料を有する１つのコンテナが約２２℃の相転移を有し、第２のコンテナが約２６℃の相転移を有する。
ハロゲン化物ベースの混合物、特に塩化物、さらには臭化物、ならびに酢酸塩、クエン酸塩、または硫酸塩も、上記の塩水和物混合物として好適である。これらは、アルカリまたはアルカリ土類化合物、たとえば、塩化カルシウム、塩化マグネシウム、塩化ナトリウム、臭化マグネシウム、臭化カルシウム、臭化カリウム、酢酸ナトリウム、クエン酸カリウム、または硫酸ナトリウムであることが好ましい。特に、塩水和物混合物の含水率は、注意深く所望の融解範囲に調整しなければならない。
パラフィン混合物としては、特に国際公開第０３／０１６６５０号パンフレットに記載されたものが好適である。
本発明によれば、上記の石膏ボードは、たとえば、石膏プラスターボードまたは石膏ファイバーボードであってよい。石膏は、グラファイト繊維またはグラファイト、炭化ケイ素、酸化マグネシウム、水酸化マグネシウム、金属、酸化アルミニウム、窒化アルミニウム、または窒化ホウ素などのさらなる添加剤、特に熱伝導率を上げるそれらの添加剤を含有してよい。その含有率は、乾いた石膏を基準として、０．１〜２０重量％、または１〜１５重量％であることが好ましい。
一実施形態では、コンテナは積極的に再生される。たとえば、本発明による石膏ボードは、再生のために温度制御された水などの媒体が通される導水パイプシステムをその裏面に備えてよい。別の実施形態では、たとえば、再生のために温度制御された水などの媒体が通される毛細管マットを、本発明による石膏ボードに埋め込んでもよい。別の実施形態では、たとえば、本発明による石膏ボードは、涼しい夜の空気と、そうでなければ再生のために予め温度制御された空気のいずれかを供給する、吹き込みエアレーションシステムに選択的に吹かれてもよい。
いくつかの実施形態では、取り付けゾーンは光学マークを有し、組み立て中に当業者が対応するゾーンを認識することを容易にする。
Claims (14)
- 石膏ボードであって、前記石膏ボード（１）が、相転移材料（５）を有するコンテナ（３）が設けられた少なくとも１つの貯蔵ゾーン（２）と、コンテナが設けられていない少なくとも１つの取り付けゾーン（４）と、を有し、且つ
前記貯蔵ゾーン（２）は、前記コンテナ（３）が設けられるフライス溝を有する、
石膏ボード。 - 少なくとも４つの取り付けゾーン（４）が存在する、請求項１に記載の石膏ボード。
- 前記４つの取り付けゾーン（４）のうちの２つが、石膏ボードの周辺ゾーンである、請求項２に記載の石膏ボード。
- 前記貯蔵ゾーン（２）の表面積と前記取り付けゾーン（４）の表面積との比が、８０：２０〜９５：５の範囲内にある、請求項１〜請求項３のいずれか１項に記載の石膏ボード。
- 前記取り付けゾーン（４）が、石膏ボードの長辺に設けられ、３〜１５ｃｍの幅を有する、請求項１〜請求項４のいずれか１項に記載の石膏ボード。
- 前記石膏ボードが、石膏プラスターボードまたは石膏ファイバーボードである、請求項１〜請求項５のいずれか１項に記載の石膏ボード。
- 石膏が、グラファイト繊維またはグラファイト、炭化ケイ素、酸化マグネシウム、水酸化マグネシウム、金属、酸化アルミニウム、窒化アルミニウム、または窒化ホウ素などのさらなる添加剤を有する、請求項１〜請求項６のいずれか１項に記載の石膏ボード。
- フライス溝が、長方形、Ｕ型、またはΩ型デザインを断面に有する、請求項１〜請求項７のいずれか１項に記載の石膏ボード。
- 前記コンテナが１０，０００〜２００，０００ｍｍ ３ の容積を有する、請求項１〜請求項８のいずれか１項に記載の石膏ボード。
- 前記コンテナの材料が、プラスチック、アルミニウム、またはプラスチックとアルミニウムの複合材料である、請求項１〜請求項９のいずれか１項に記載の石膏ボード。
- 相転移材料が、塩水和物混合物およびパラフィン混合物から選択される、請求項１〜請求項１０のいずれか１項に記載の石膏ボード。
- 異なる相転移材料を有するコンテナが前記石膏ボードの内部に用いられる、請求項１〜請求項１１のいずれか１項に記載の石膏ボード。
- 前記コンテナを再生させることができるデバイスが含まれる、請求項１〜請求項１２のいずれか１項に記載の石膏ボード。
- 建物の空気調和のための、請求項１〜請求項１３のいずれか１項に記載の石膏ボードの使用。
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