JP6692693B2

JP6692693B2 - 蓄熱パネル及びその製造方法

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Publication number: JP6692693B2
Application number: JP2016103663A
Authority: JP
Inventors: 正伸川添
Original assignee: Eidai Co Ltd
Current assignee: Eidai Co Ltd
Priority date: 2016-05-24
Filing date: 2016-05-24
Publication date: 2020-05-13
Anticipated expiration: 2036-05-24
Also published as: JP2017210773A

Description

本発明は、潜熱蓄熱材を利用した蓄熱パネル及びその製造方法に関する。

近年、環境性の観点から、壁材、床材、天井材、屋根材等の建材の技術分野において、室内暖房時に発生する熱エネルギーや、日射光等の自然エネルギーをより有効に活用するための研究開発が盛んであり、これらの研究開発に基づいた省エネ及びエコ対策が講じられている。

具体的には、壁（内壁、外壁）、床、天井、屋根等の建物の部分に、蓄熱材を用いた蓄熱体を設置する技術が開発されている。ここで蓄熱材として、融点（相変化温度）以上の温度で蓄熱することができる潜熱蓄熱材が注目されており、潜熱蓄熱材を利用したさまざまな蓄熱体が提案されている。

このような技術として、例えば特許文献１には、所定密度のエチレン−αオレフィン共重合体と結晶性有機化合物（潜熱蓄熱材）との溶融混合物を多孔質材料に含浸させた蓄熱体が開示されている。この蓄熱体では、潜熱蓄熱材が、エチレン−αオレフィン共重合体とともに多孔質材料に含浸されているので、多孔質材料からの潜熱蓄熱材の染み出しが低減される。

一方、特許文献２、３、４には、潜熱蓄熱材を袋体又は容器に封入したものを建材における蓄熱体として用いる技術が開示されている。

特開平５−１２８１号公報実公平５−７２９号公報特開２０１２−７７４９２号公報特開２０１６−４４４８４号公報

潜熱蓄熱材を含む蓄熱体を、袋体に封入することにより、蓄熱体からの潜熱蓄熱材の漏えい及び揮発を抑制することができる。

しかしながら、蓄熱体が袋体に封入された蓄熱パネルは次の問題を生じ得る。すなわち、蓄熱パネルが高温に曝されると、潜熱蓄熱材のなかで比較的融点の低い成分が気化することがあり、気化した成分は袋体内で気泡を形成し得る。蓄熱パネルのうち入熱及び出熱が行われる位置に気泡が存在すると、該位置における熱伝導効率が低下するため、蓄熱体の蓄熱性能が十分に発揮されず好ましくないと考えられる。

前記課題に鑑みて開発された本発明の蓄熱パネルは、
板状の基材と前記基材に含浸された潜熱蓄熱材とを含む蓄熱体、
多孔質のクッション体、並びに、
前記蓄熱体及び前記クッション体を封入する袋体
を備え、
前記クッション体は圧縮変形した状態で前記袋体内に収容されており、
前記蓄熱体の一方の面は、前記袋体の一部により覆われていることを特徴とする。

本発明の蓄熱パネルでは、蓄熱体からの入熱及び出熱は、蓄熱体の一方の面が、袋体の一部により覆われ、袋体の内面と接している部分において主に行われる。本発明の蓄熱パネルが、高温条件に曝され、潜熱蓄熱材が袋体内で気化した場合、圧縮変形した状態で収容された多孔質のクッション体が、気化により発生したガスを吸収して膨張するため、蓄熱体の一方の面と、該面を覆う袋体の一部の内面とが接している部分には気泡が形成され難い。この結果、前記部分の熱伝導効率は低下せず、蓄熱体の蓄熱性能は維持される。

本発明の好ましい態様では、前記クッション体は、内部に空気を保持した状態で、前記蓄熱体の他方の面を覆うように前記袋体内に収容されている。

この態様によれば、空気を保持した前記クッション体が断熱層の機能を奏するため、この態様による蓄熱パネルは、前記クッション体が存在する部分での入熱及び出熱が抑えられ、この結果、該部分を通じた熱的損失が抑制される。

本発明の好ましい態様では、前記袋体の周縁の少なくとも一部は、対向する内面同士が接合された接合部を形成している。

この態様に係る蓄熱パネルにおいて、前記接合部は、周縁において袋体の対向する内面同士が、間に蓄熱体及びクッション体を介さずに接合されて形成されているため、前記接合部に釘やネジなどの固定具を貫通させても蓄熱体及びクッション体を損傷することがない。このため、この態様に係る蓄熱パネルによれば、前記接合部に固定具を貫通させて設置しようとする部分へ固定することが容易である。

本発明はまた、本発明の蓄熱パネルの製造方法に関する。本発明の蓄熱パネルの製造方法は、板状の基材と前記基材に含浸された潜熱蓄熱材とを含む蓄熱体と、多孔質のクッション体とを、対向する一対のシート材の間に挟んで積層し、前記クッション体が圧縮変形されるように積層方向に圧縮しながら、前記シート材同士を周縁において接合させて、前記蓄熱体と前記クッション体とを、前記シート材により構成される袋体に封入する封入工程を含むことを特徴とする。

本発明の蓄熱パネルの製造方法によれば、上記の有利な効果を奏する本発明の蓄熱パネルを簡便な工程により製造することができる。

本発明の蓄熱パネルは、高温条件に曝され潜熱蓄熱材が袋体内で気化した場合であっても、圧縮変形した状態で収容された多孔質のクッション体が、気化により発生したガスを吸収して膨張するため、蓄熱体の一方の面と、該面を覆う袋体の一部の内面とが接している部分には気泡が形成され難く、この結果、前記部分の熱伝導効率は低下せず、蓄熱体の蓄熱性能は維持される。

本発明の一実施形態に係る蓄熱パネルの模式的斜視図である。図１Ａに示す蓄熱パネルの、Ａ−Ａ’線矢視断面図である。図１Ａに示す蓄熱パネルの製造方法の一例を説明するための模式図である。比較例の蓄熱パネルの製造方法の一例を説明するための模式図である。図１Ａに示す蓄熱パネルを設置面に取り付けた状態の模式的断面図である。本発明の他の実施形態に係る蓄熱パネルの模式的断面図である。図５に示す蓄熱パネルの製造方法の一例を説明するための模式図である。図７Ａは、第１実施形態の蓄熱パネルを４０℃に加温し放熱させたときの、蓄熱体が配置された側の袋体の外面と、クッション体が配置された側の袋体の外面における温度の経時的測定結果を示す。図７Ｂは、第１実施形態の蓄熱パネルを４０℃に加温し放熱させたときの、蓄熱体が配置された側の袋体の外面と、クッション体が配置された側の袋体の外面における熱流の経時的測定結果を示す。

＜１．比較例＞
本発明の実施形態を説明する前に、図３を参照して、クッション体を用いずに蓄熱体１０を袋体３０に封入した比較例の蓄熱パネル２Ａに生じ得る課題について説明する。

図３は、比較例の蓄熱パネル２Ａの製造方法を示す。まず、図３Ａに示すように、板状の基材に潜熱蓄熱材を含浸した蓄熱体１０を一対の第１シート材３１と第２シート材３２により挟んで積層配置する。このとき、第１シート材３１の周縁部３１ａと第２シート材３２の周縁部３２ａは、蓄熱体１０を間に介さずに直接対向するように配置する。こうして形成された積層体を、ヒートシール装置などが備える枠体１０１と加圧板１０２との間に配置する。加圧板１０２は、ヒーターを内蔵しており、且つ、枠体１０１に向けて昇降可能である。枠体１０１は、位置が固定されており、周縁が隆起して形成される加圧板受部１０１ａと、加圧板受部１０１ａに囲われた凹部１０１ｂとを備える。図３Ｂに示すように、前記積層体を、第１シート材３１の周縁部３１ａと第２シート材３２の周縁部３２ａが加圧板受部１０１ａ上に乗り上げ、蓄熱体１０及び第２シート材３２の中央部が枠体１０１の凹部１０１ｂに収容される状態で枠体１０１に配置し、加圧板１０２を加熱しながら枠体１０１に向け近づけて、第１シート材３１の周縁部３１ａと第２シート材３２の周縁部３２ａを加圧板受部１０１ａと加圧板１０２との間に挟み加圧し圧縮することで熱融着により接合する（熱融着工程）。これにより一対の第１シート材３１と第２シート材３２により形成された袋体３０が構成され、その中に蓄熱体１０が封入された比較例の蓄熱パネル２Ａが製造される。

この製造方法では、図３Ｂに示す熱融着工程での加熱により、蓄熱体１０が含む潜熱蓄熱材の一部の成分が気化する場合がある。比較例の蓄熱パネル２Ａは、熱融着工程後に加圧から解放されると、図３Ｃに示すように、気化した潜熱蓄熱材の成分が、袋体３０を構成するシート材のうち加圧板１０２による加熱に直接さらされる第１シート材３１と、蓄熱体１０の一方の面である第１面１０ａとの間に気泡３００を形成し易い。形成された気泡３００は冷却後も残留する場合がある。袋体３０の第１シート材３１と、蓄熱体１０の第１面１０ａとの間に気泡３００が存在すると、気泡３００が断熱層となるため、蓄熱体１０の第１面１０ａの側からの、第１シート材３１を介した外部との熱伝導が気泡３００により妨げられ、蓄熱パネル２Ａの蓄熱性能が低下する。

また、比較例の蓄熱パネル２Ａの製造時には気泡３００が形成されない場合であっても、蓄熱パネル２Ａを建物に設置したのちに夏場等に高温に曝されると、蓄熱体１０が含む潜熱蓄熱材の一部の成分が気化し、蓄熱体１０の第１面１０ａと、袋体３０の第１シート材３１との間、或いは、蓄熱体１０の他方の面である第２面１０ｂと、袋体３０の第２シート材３２との間に気泡３００が形成される場合がある。この場合も同様に気泡３００が形成された側からの蓄熱体１０と外部との熱伝導が妨げられ蓄熱パネル２Ａの蓄熱性能は低下する。

本発明は、比較例のような、蓄熱体と袋体とを備える蓄熱パネルにおける蓄熱体と袋体との間での望ましくない気泡の形成を抑制する技術を提供する。以下に、本発明の第１実施形態及び第２実施形態に係る蓄熱パネル１、１Ａ及びその製造方法を図１Ａ〜図７を参照して説明する。ただし本発明の範囲は図示する実施形態に限定されるものではない。

＜２．第１実施形態＞
本発明の第１実施形態の蓄熱パネル１は、図１Ａ、図１Ｂ及び図２に示すように、板状の基材と前記基材に含浸された潜熱蓄熱材とを含む蓄熱体１０、多孔質のクッション体２０、並びに、蓄熱体１０及びクッション体２０を封入する袋体３０を備える。第１実施形態では袋体３０は、一対のシート材である第１シート材３１と第２シート材３２とが、それらの周縁部３１ａ、３２ａで接合されて形成される。第１実施形態では、クッション体２０は圧縮変形した状態で袋体３０内に収容されている。更に、蓄熱体１０の一方の面である第１面１０ａは、袋体３０の一部である第１シート材３１により覆われて、第１シート材３１の内面である第１内面３３と接しており、蓄熱体１０が、第１面１０ａの側から袋体３０（第１シート材３１）を介して入熱及び出熱を行うことができるように構成されている。

本実施形態に係る蓄熱パネル１は、壁（内壁、外壁）、床、天井、屋根等の建物の部分を構成する建材として単独で又は他の建材と組み合わせて使用することで、この部分に蓄熱性を付与することができる。蓄熱パネル１はパネル状（板状）の形状をしている。図示する蓄熱パネル１は、平面視においてほぼ正方形状であるが、以下に示す特徴を備えている限り、平面視において長方形状、円形状、楕円形状、多角形状など、その形状は特に限定されるものではない。

以下では先に各構成部材の説明をした後、蓄熱パネル１による機能について説明する。

（蓄熱体）
第１実施形態において、蓄熱体１０は、潜熱蓄熱材が含浸された板状の基材により構成される。蓄熱体１０の形状は、基材の形状と同様に板状である。

本発明に用いることができる潜熱蓄熱材は、例えば、室内の暖房、日光による熱などで固相から液相に相変化する潜熱蓄熱材であり、好ましくは相変化温度（融点）は５℃〜６０℃の範囲にあり、より好ましくは１５℃以上であり、より好ましくは１８℃以上であり、より好ましくは３５℃以下であり、より好ましくは２８℃以下であり、より好ましくは１５℃〜３５℃の範囲にあり、より好ましくは１８℃〜２８℃の範囲にある。本明細書において相変化温度及び融点は１ａｔｍでの値を指す。相変化温度は相転移温度ともいう。

潜熱蓄熱材としては、ｎ−ヘキサデカン、ｎ−ヘプタデカン、ｎ−オクタデカン、及びｎ−ノナデカンからなる群から選択される少なくとも１種（２種以上の混合物であってもよい）等で構成される又は前記少なくとも１種を含む、典型的には炭素数１６〜２４の範囲内の炭素数を有する、ｎ−パラフィンやパラフィンワックス等の飽和脂肪族炭化水素（好ましくは直鎖飽和脂肪族炭化水素）；１−ヘキサデセン、１−ヘプタデセン、１−オクタデセン、１−ノナデセン、及び１−エイコセン等からなる群から選択される少なくとも１種（２種以上の混合物であってもよい）等で構成される又は前記少なくとも１種を含む、典型的には炭素数１６〜２６の範囲内（好ましくは２４以下）の炭素数を有する、α−オレフィン（好ましくは直鎖α−オレフィン）等の一価又は多価不飽和脂肪族炭化水素（好ましくは直鎖状の一価又は多価不飽和脂肪族炭化水素）；オクタン酸、カプリン酸、ラウリン酸、及びミリスチン酸からなる群から選択される少なくとも１種（２種以上の混合物であってもよい）等で構成される又は前記少なくとも１種を含む、典型的には炭素数６〜２４、好ましくは炭素数８〜１４の範囲内の炭素数を有する、中鎖又は長鎖脂肪酸；上記脂肪酸のエステル；ポリエチレングリコール（例えば分子量５００〜１０００）等のポリエーテル化合物；硫酸ナトリウム水和物、塩化カルシウム水和物、硫酸ナトリウム１０水和物等の無機塩等を挙げることができる。好ましくは、潜熱蓄熱材は、前記飽和脂肪族炭化水素、前記一価又は多価不飽和脂肪族炭化水素、前記中鎖又は長鎖脂肪酸、前記脂肪酸のエステル及び前記ポリエーテル化合物からなる群から選択される１種又は２種以上の混合物である。

また、上記以外に、本発明に用いる潜熱蓄熱材は、相変化温度以上でゲル状となる潜熱蓄熱材であってもよい。この態様によれば相変化温度以上で固形状からゲル状となるので、相変化温度以上になったとしても潜熱蓄熱材の形状を容易に保持することができる。

更に、出願人が既に出願した国際公開２０１５／１７４５２３に開示されるように、潜熱蓄熱材と水素添加スチレン系熱可塑性エラストマーとを含む蓄熱材組成物が、蓄熱材１０に含まれてもよい。水素添加スチレン系熱可塑性エラストマーとしては、スチレン−エチレン／ブチレン−スチレンブロック共重合体（ＳＥＢＳ）、スチレン−エチレン／プロピレンブロック共重合体（ＳＥＰ）、スチレン−エチレン／プロピレン−スチレンブロック共重合体（ＳＥＰＳ）、及びスチレン−エチレン−エチレン／プロピレン−スチレンブロック共重合体（ＳＥＥＰＳ）からなる群から選択される少なくとも１種（２種以上の混合物であってもよい）等を挙げることができる。

蓄熱材１０を構成する基材としては、潜熱蓄熱材を含浸し保持することができる基材であればよく、具体的には、潜熱蓄熱材を含浸し保持することができる微細な空隙を有する材料を含む多孔質基材であればよく、その材料は限定されない。

蓄熱材１０の基材の材料としては、例えば、パーティクルボード、木質繊維板（ＭＤＦ、インシュレーションボード、ハードボード等）等の木質系ボードを挙げることができる。この他にも、石膏ボード、ケイ酸カルシウム板等の無機質ボード；鉱物質がボード状に成形された鉱物質ボード；グラスウール、カーボンファイバー、金属繊維などの無機繊維を集積したボードなどを挙げることができる。

蓄熱材に含まれる基材は板状の形状であればよく、その厚さは特に限定されないが、通常は３〜３０ｍｍであり、好ましくは５〜２０ｍｍである。蓄熱材１０では、潜熱蓄熱材が板状の基材の厚さ方向の全体に亘って含浸されていることが好ましいが、これには限定されず、板状の基材のうち表層部分のみに潜熱蓄熱材が含浸されてもよい。板状の基材及び該基材に潜熱蓄熱材を含浸した蓄熱材１０の形状は特に限定されず、図示する実施形態では、平面視においてほぼ正方形状であるが、以下に示す特徴を備えている限り、平面視において長方形状、円形状、楕円形状、多角形状など、その形状は特に限定されるものではない。

板状の基材及び該基材に潜熱蓄熱材を含浸した蓄熱材１０の厚さ方向での断面の形状は特に限定されない。蓄熱パネル１を製造する際に、図２に示すように、蓄熱材１０の第２面１０ｂの側を、第２シート材３２に押し付けながら、第２シート材３２を、蓄熱体１０の第２面１０ｂ及び側面１０ｃの形状に沿うように変形させて、外方に突出した収容部３０Ｂを形成する場合には、蓄熱体１０の第２面１０ｂと側面１０ｃとが交差する稜線部１０ｄが、第２シート材３２を内側から傷つけないように丸みを帯びるように形成されていることが好ましい。この目的では、図示するように、第２面１０ｂと側面１０ｃとが第１面１０ａの側で成す角θが９０°を超える鈍角であることがより好ましい。

（クッション体）
第１実施形態において、多孔質のクッション体２０は、押圧により復元可能に圧縮変形することができる多孔質体であれば特に限定されない。ここで復元とは、完全にあるいは途中まで元の形状に戻ることを意味する。以下、同様である。クッション体２０は、繊維、樹脂等の可撓性のマトリクス中に、外気と連通している複数の細孔が形成されたものであり、押圧による圧縮変形時には前記細孔内のガス（空気等）が排出されて細孔内の容積が縮小し、復元時には前記細孔が周囲の雰囲気のガスを取り込んで元の容積を復元することができる。

クッション体２０の具体的な材料は特に限定されず、例えば、不織布、織布、スポンジ、紙及びコルクから選択される１種以上の材料を含むクッション体であることができ、２種以上の材料の複合物を含むクッション体であってもよい。

クッション体２０の形状は図示する形状には限定されずいかなる形状であってもよいが、図示するようにシート状又は板状であることが好ましく、蓄熱体１０の第２面１０ｂの略全体を覆うことができるシート状の形状であることがより好ましい。

（袋体）
第１実施形態において、袋体３０は、第１シート材３１と第２シート材３２とが周縁の接合部３０Ａにより接合されたものである。第２シート３２には、蓄熱体１０とクッション体２０とを収容するように突出した形状の収容部３０Ｂが形成されている。

袋体３０の一方側の外面である第１外面３４は、第１シート材３１の外表面であって、略平面状である。袋体３０の他方側の外面である第２外面３６は、第２シート材３２の外表面であって、収容部３０Ｂにより突出した形状である。

本発明において袋体を構成する材料（第１実施形態における第１シート材３１及び第２シート材３２を構成する材料）は、蓄熱体に含まれる潜熱蓄熱材に対して非透過性を有する限り特に限定されない。袋体のうちクッション体と接する部分（第１実施形態における第２シート材３２）は、クッション体の復元による膨張に追従できるように構成されており、この観点から、袋体のうち少なくともクッション体と接する部分（第１実施形態における第２シート材３２）は可撓性を有する材料により形成されていることが好ましく、袋体の全体が、可撓性を有する材料により形成されていることがより好ましい。例えば袋体を構成する材料としてはポリプロピレン樹脂、ポリ塩化ビニル樹脂、ポリカーボネート樹脂、ナイロン樹脂、ポリエチレン樹脂、ポリエチレンテレフタレート樹脂（ＰＥＴ樹脂）等の熱可塑性樹脂を挙げることができ、これらにアルミニウム箔等の金属製のシートまたはフィルムが積層されていてもよい。

（蓄熱パネルの機能）
第１実施形態の蓄熱パネル１では、クッション体２０が、圧縮変形した状態で袋体３０内に収容されていることを特徴とする。クッション体２０は、蓄熱体１０の他方の面である第２面１０ｂと、袋体３０の他方の内面である第２内面３５との間に付勢した状態で袋体３０内に収容されている。

第１実施形態の蓄熱パネル１が高温に曝され、蓄熱体１０が含む潜熱蓄熱材の一部の成分が気化した場合、気化により生じたガスは、圧縮変形した状態のクッション体２０の細孔に吸収され、クッション体２０は吸収したガスの容積に応じて復元して僅かに膨張し、それに応じて、袋体３０も変形し僅かに膨張する。仮に蓄熱体１０からの潜熱蓄熱材の気化が、クッション体２０が配置されていない位置（例えば蓄熱体１０の第１面１０ａ上）で生じた場合であっても、クッション体２０は潜熱蓄熱材のガスを吸収して復元するため、蓄熱体１０の第１面１０ａ上のガスは、時間経過とともにクッション体２０に向け移動し吸収される。このため、蓄熱パネル１では、蓄熱体１０の第１面１０ａと袋体３０の第１内面３３との間に気泡が残存することを回避できる。上記の通り、第１実施形態の蓄熱パネル１では、蓄熱体１０が、第１面１０ａの側から袋体３０（第１シート材３１）を介して入熱及び出熱を行うことができるように構成されている。蓄熱体１０の第１面１０ａと袋体３０の第１内面３３との間に、断熱層として作用する気泡が残存しにくい構成となっていることにより、蓄熱体１０の、第１面１０ａの側での袋体３０（第１シート材３１）を介した入熱及び出熱が妨げられず、蓄熱体１０の蓄熱性能を十分に引き出すことができる。

（蓄熱パネルの好適な特徴）
第１実施形態の蓄熱パネル１では、袋体３０内において、蓄熱体１０の第１面１０ａの反対側の面である第２面１０ｂの全体を覆うようにクッション体２０が収容されている。このとき、クッション体２０が内部に空気を保持した状態で収容されていることが好ましい。空気を保持するクッション体２０が断熱層として機能するため、蓄熱パネル１は、クッション体２０が存在する側である袋体３０の第２外面３６の側からの入熱及び出熱が抑えられ、この部分を通じた熱的損失が抑制され、その結果、蓄熱体１０の第１面１０ａの側からの袋体３０を介した入熱及び出熱が更に効率的となるからである。
この効果を確認するために本発明者らは次の実験を行った。

（使用した蓄熱パネル）
第１実施形態の蓄熱パネル１の具体例として以下の蓄熱パネルを製造した。
板状基材として、インシュレーションボード（３００×３００×９．３ｍｍ）を用いた。

潜熱蓄熱材として、ｎ−ヘキサデカン２０質量％とｎ−オクタデカン８０質量％の混合蓄熱材１００質量部に対してスチレン系エラストマー１５質量部を添加したゲル化蓄熱材を用いた。

前記潜熱蓄熱材を溶融した液状物に前記板状基材を浸漬し、前記板状基材の単位面積当たりの潜熱蓄熱材の含浸量が５．０ｋｇ／ｍ^２となるように含浸させた。

クッション体として、ポリエステル繊維系不織布（厚み５．６ｍｍ）を用いた。
第１シート材及び第２シート材として、それぞれ、ポリエチレンテレフタレート（ＰＥＴ）樹脂＋アルミ箔＋ポリエチレン樹脂の３層積層シート（シート総厚１００μｍ）を用いた。第１シート材と第２シート材はポリエチレン樹脂層の側が対向するように配置し熱融着により周縁部を接合して袋体を形成することができる。

上記の部材を用い、後述する蓄熱パネル１の製造方法により、図１Ａ，１Ｂに図示する第１実施形態の蓄熱パネル１と同じ構造の蓄熱パネル１を製造した。製造した蓄熱パネル１では、クッション体２０は空気を保持した状態で圧縮変形され、袋体３０内に収容されている。

（試験条件）
上記で製造した蓄熱パネル１を４０℃に加温したのち放熱させた。
蓄熱パネル１の、蓄熱体１０が配置された側の袋体３０の第１外面３４と、クッション体２０が配置された側の袋体３０の第２外面３６における温度と熱流を経時的に測定した。

各面で測定された熱流から放熱量を求めた。
また、蓄熱パネル１において、蓄熱体１０の第１面１０ａと第１シート材３１の内面である第１内面３３との、加温後の密着性も確認した。

（結果）
温度の測定結果を図７Ａに、熱流の測定結果を図７Ｂに示す。
放熱量を求めたところ、蓄熱体１０が配置された側の袋体３０の第１外面３４での放熱量は６４８ｋＪ／ｍ^２であり、クッション体２０が配置された側の袋体３０の第２外面３６での放熱量は３９３ｋＪ／ｍ^２であった。このことから、空気を保持したクッション体２０により、第２外面３６からの熱の出入りは４０％程度減少できることが確認された。

また、蓄熱体１０の第１面１０ａと第１シート材３１の内面である第１内面３３との密着性は加温後も維持されていた。本試験で使用した潜熱蓄熱材は４０℃で気化する成分を含んでいることから、蓄熱体１０の第１面１０ａと第１シート材３１の第１内面３３との間の密着性が維持されたことは、加温により気化した潜熱蓄熱材の成分が、クッション体２０により吸収され、蓄熱体１０の第１面１０ａと第１シート材３１の第１内面３３との間に気泡を形成しなかったことを示している。

以上のことから、第１実施形態の蓄熱パネル１の構成により、蓄熱体１０の第１面１０ａの側からの袋体３０を介した入熱及び出熱が効率化できることが確認された。

（蓄熱パネルの別の好適な特徴）
第１実施形態の蓄熱パネル１では更に、袋体３０の周縁は、対向する内面である第１内面３３と第２内面３５とが接合された接合部３０Ａを形成している。袋体３０の対向する第１内面３３と第２内面３５とは、袋体３０に内包される蓄熱体１０に含まれる潜熱蓄熱材が漏出しないように接合されていればよく、接合の態様は特に限定されない。袋体３０の対向する第１内面３３と第２内面３５との接合は融着によるものであってもよいし、接着によるものであってもよい。接合部３０Ａは図示するように袋体３０の周縁に全周に亘って形成されていてもよいし、一部のみに形成されていてもよい。接合部３０Ａは所定の幅、例えば１〜１０ｃｍ程度の幅、を有している。接合部３０Ａは、袋体３０を構成する第１シート材３１の周縁部３１ａと第２シート材３２の周縁部３２ａとが、間に蓄熱体１０及びクッション体２０を介さずに接合されて形成されているため、接合部３０Ａに釘やネジなどの固定具を貫通させても蓄熱体１０及びクッション体２０を損傷することがない。このため接合部３０Ａには釘やネジなどの固定具を貫通させることができる。このため図４に示すように、設置部５０の設置面５１に第１実施形態の蓄熱パネル１を固定する場合に、固定具４０の先端を、接合部３０Ａに貫通させ設置部５０に埋設することにより固定することができる。設置部５０としては例えば外壁を構成する柱材が挙げられる。図４では、設置部５０が外壁を構成する柱材であり、蓄熱パネル１の、袋体３０の第１シート材３１の側が室内側であり、第２シート材３２の側が室外側である例を示す。図４に示すように配置することにより、蓄熱パネル１に含まれる蓄熱体１０は、第１シート材３１を介して室内と熱の交換を行うことができる。

接合部３０Ａを介した蓄熱パネル１の固定は、釘やネジなどの固定具４０による態様には限定されない。例えば、図示しないが、接合部３０Ａに接着剤を塗布して設置面に固定することもできる。

（蓄熱パネルの製造方法）
第１実施形態の蓄熱パネル１の好ましい製造方法を図２を参照して説明する。
まず、図２Ａに示すように、潜熱蓄熱材を含浸した板状の基材を含む蓄熱体１０と、多孔質のクッション体２０とを、対向する一対のシート材である第１シート材３１と第２シート材３２とにより挟むように積層する。このとき、平面視において、第１シート材３１の外郭と第２シート材３２の外郭はともに、蓄熱体１０の外郭及びクッション体２０の外郭の全体を内包するように形成し、第１シート材３１の、袋体３０において第１内面３３となる面の周縁部と、第２シート材３２の、袋体３０において第２内面３５となる面の周縁部とが、蓄熱体１０及びクッション体２０を間に介さずに直接に対向するように配置する。

次に、この配置の積層体を、図２Ｂに示すように、比較例に関して説明したのと同様の、ヒートシール装置などが備える枠体１０１と加圧板１０２との間に設置する。加圧板１０２は、ヒーターを内蔵しており、且つ、枠体１０１に向けて昇降可能である。枠体１０１は、位置が固定されており、周縁が隆起して形成される加圧板受部１０１ａと、加圧板受部１０１ａに囲われた凹部１０１ｂとを備える。図２Ｂに示すように、前記積層体を、第１シート材３１の周縁部３１ａと第２シート材３２の周縁部３２ａが加圧板受部１０１ａ上に乗り上げ、蓄熱体１０、クッション体２０及び第２シート材３２の中央部３２ｂが枠体１０１の凹部１０１ｂに収容される状態で枠体１０１に配置し、加圧板１０２を加熱しながら枠体１０１に向け近づけて、第１シート材３１の周縁部３１ａと第２シート材３２の周縁部３２ａとが、加圧板１０２の加熱加圧面１０２ａの周縁部１０２ｂと、枠体１０１の加圧板受部１０１ａとの間に挟まれ、且つ、第１シート材３１の中央部３１ｂと、蓄熱体１０と、クッション体２０と、第２シート材３２の中央部３２ｂとが、加圧板１０２の加熱加圧面１０２ａの中央部１０２ｃと、枠体１０１の凹部１０１ｂの底面１０１ｃとの間で挟まれた状態で、積層方向に加圧し圧縮する。このとき、枠体１０１の凹部１０１ｂの底面１０１ｃと、加圧板１０２の加熱加圧面１０２ａの中央部１０２ｃとの間で、第１シート材３１の中央部３１ｂと、蓄熱材１０と、クッション体２０と、第２シート材３２の中央部３２ｂとが積層方向に圧縮され、クッション体２０が圧縮変形する。圧縮変形したクッション体２０は、第１シート材３１の中央部３１ｂと蓄熱材１０を、加圧板１０２の加熱加圧面１０２ａの中央部１０２ｃに押し付けるように付勢するとともに、第２シート材３２の中央部３２ｂを枠体１０１の凹部１０１ｂの底面１０１ｃに押し付けるように付勢する。これによって、第１シート材３１の中央部３１ｂと蓄熱体１０とクッション体２０と第２シート材３２の中央部３２ｂとが隣接するもの同士で密着される。この状態で、第１シート材３１と第２シート材３２とが周縁部３１ａ，３２ａにおいて熱融着により接合されて袋体３０が形成される。形成された袋体３０では、対向する内面である第１内面３３と第２内面３５とが周縁で接合された接合部３０Ａが形成されている。こうして図２Ｃに示すように、袋体３０により蓄熱体１０と圧縮変形されたクッション体２０とが封入された第１実施形態の蓄熱パネル１が製造される。

図２Ｂに示す熱融着工程の条件は特に限定されないが、一例を挙げれば、加圧板１０２による加熱温度を例えば１２０〜２００℃の範囲、具体的には１６０℃とすることができ、加圧板１０２を、前記積層体を配置した枠体１０１に向け押し付ける際の圧力を例えば１〜５ｋｇ／ｃｍ^２の範囲、具体的には２ｋｇ／ｃｍ^２とすることができ、前記圧力を掛ける時間を例えば５〜２０秒間の範囲、具体的には１０秒間とすることができる。この条件は、第１シート材３１及び第２シート材３２の熱融着材料としてポリエチレン樹脂を用いる場合に特に好ましい。

また、枠体１０１及び蓄熱パネル１の各部材の寸法の一例としては、枠体１０１の凹部１０１ｂの底面１０１ｃからの加圧板受部１０１ａの高さを１１．０ｍｍとしたとき、厚さの合計が９．５ｍｍとなる蓄熱体１０、第１シート材３１及び第２シート材３２と、圧縮前の厚さが５．６ｍｍであるクッション体２０（不織布）を用いることができる。

この製造方法では、図２Ｂに示す熱融着工程での加熱により、蓄熱体１０が含む潜熱蓄熱材の一部の成分が気化する場合がある。特に、蓄熱体１０のうち、加圧板１０２による加熱にさらされる第１シート材３１の側の第１面１０ａの近傍部分で潜熱蓄熱材が気化し易い。しかし、本実施形態の蓄熱パネル１は、圧縮変形されて封入された多孔質のクッション体２０を内包しているため、熱融着工程後に加圧から解放されると、潜熱蓄熱材の成分が気化して形成されるガスは、クッション体２０に吸収されるため、比較例とは異なり、蓄熱体１０と袋体３０の第１シート材３１との間に気泡が形成され難い。

なお図２に基づく上記の製造方法の説明では、加圧板１０２にヒーターを内蔵して加熱する態様について説明したが、これには限らず枠体１０１にヒーターを内蔵して加熱することもできる。

また、袋体３０の対向する第１内面３３と第２内面３５との間の接合の手段として主に熱融着について説明したが、この態様には限定されず、袋体３０に内包される蓄熱体１０に含まれる潜熱蓄熱材が漏出しないように第１内面３３と第２内面３５とが接合されていればよい。例えば、第１シート材３１の周縁部３１ａと第２シート材３２の周縁部３２ａの対向する面間に接着剤を介在させた状態で図２Ｂに示すように周縁部を圧縮し接着により接合させてもよい。

＜３．第２実施形態＞
第１実施形態の蓄熱パネル１の変形例として、図５に、第２実施形態の蓄熱パネル１Ａを示す。

以下の説明では、第２実施形態の蓄熱パネル１Ａの、第１実施形態の蓄熱パネル１との相違点について説明し、他の特徴については説明を省略する。

第１実施形態の蓄熱パネル１において、接合部３０Ａは、蓄熱体１０が位置する側に配置されており、蓄熱体１０の第１面１０ａが袋体３０の第１シート材３１に覆われ、蓄熱体１０の第２面１０ｂがクッション体２０に覆われ、クッション体２０が第２シート材３２に覆われ、第２シート材３２が、蓄熱体１０の第２面１０ｂ及び側面１０ｃの形状に沿うように変形されて、外方に突出した収容部３０Ｂを形成している。

一方、第２実施形態の蓄熱パネル１Ａでは、接合部３０Ａが、クッション体２０の側に配置されており、蓄熱体１０の第２面１０ｂが袋体３０の第１シート材３１に覆われ、蓄熱体１０の第１面１０ａがクッション体２０に覆われ、クッション体２０が第２シート材３２に覆われ、第１シート材３１が、蓄熱体１０の第２面１０ｂ及び側面１０ｃの形状に沿うように変形されて、外方に突出した収容部３０Ｂを形成している。

第２実施形態の蓄熱パネル１Ａは、第１実施形態の蓄熱パネル１と同様の方法で製造することができる。図６にその手順の概略を示す。

まず、図６Ａに示すように、潜熱蓄熱材を含浸した板状の基材を含む蓄熱体１０の第１面１０ａの側に多孔質のクッション体２０を配置し、対向する一対のシート材である第１シート材３１と第２シート材３２とを、蓄熱体１０の第２面１０ｂの側に第１シート材３１が位置し、多孔質のクッション体２０の側に第２シート材３２が位置するように積層して配置する。このとき、平面視において、第１シート材３１の外郭と第２シート材３２の外郭はともに、蓄熱体１０の外郭及びクッション体２０の外郭の全体を内包するように形成し、第１シート材３１の、袋体３０において第１内面３３となる面の周縁部と、第２シート材３２の、袋体３０において第２内面３５となる面の周縁部とが、蓄熱体１０及びクッション体２０を間に介さずに直接に対向するように配置する。

次に、上記配置の積層体を、図６Ｂに示すように、第１実施形態に関して説明したのと同様の、ヒートシール装置などが備える枠体１０１と加圧板１０２との間に設置する。図６Ｂに示すように、前記積層体を、第２シート材３２が加圧板１０２の側に位置し、第１シート材３１が枠体１０１の側に位置し、第２シート材３２の周縁部３２ａと第１シート材３１の周縁部３１ａが加圧板受部１０１ａ上に乗り上げ、蓄熱体１０、クッション体２０及び第１シート材３１の中央部３１ｂが枠体１０１の凹部１０１ｂに収容される状態で枠体１０１に配置し、加圧板１０２を加熱しながら枠体１０１に向け近づけ積層方向に加圧し圧縮する。このとき、枠体１０１の凹部１０１ｂの底面１０１ｃと、加圧板１０２の加熱加圧面１０２ａの中央部１０２ｃとの間で、第２シート材３２の中央部３２ｂと、クッション体２０と、蓄熱材１０と、第１シート材３１の中央部３１ｂとが積層方向に圧縮され、クッション体２０が圧縮変形するとともに、第２シート材３２と第１シート材３１とが周縁部３２ａ，３１ａにおいて熱融着により接合されて袋体３０が形成される。こうして図６Ｃ（図６Ｂでの向きを上下に反転して示す）に示すように、第２実施形態の蓄熱パネル１Ａが製造される。

１：蓄熱パネル、１０：蓄熱体、１０ａ：蓄熱体１０の一方の面（第１面）、１０ｂ：蓄熱体１０の一方の面（第２面）、２０：クッション体、３０：袋体、３３：袋体３０の第１内面、３５：袋体３０の第２内面

Claims

板状の基材と前記基材に含浸された潜熱蓄熱材とを含む蓄熱体、
多孔質のクッション体、並びに、
前記蓄熱体及び前記クッション体を封入する袋体
を備え、
前記クッション体は圧縮変形した状態で前記袋体内に収容されており、
前記蓄熱体の一方の面は、前記袋体の一部により覆われている、蓄熱パネル。
前記クッション体は、内部に空気を保持した状態で、前記蓄熱体の他方の面を覆うように前記袋体内に収容されている、請求項１に記載の蓄熱パネル。
前記袋体の周縁の少なくとも一部は、対向する内面同士が接合された接合部を形成している、請求項１又は２に記載の蓄熱パネル。
請求項１〜３のいずれか１項に記載の蓄熱パネルの製造方法であって、
板状の基材と前記基材に含浸された潜熱蓄熱材とを含む蓄熱体と、
多孔質のクッション体と
を、対向する一対のシート材の間に挟んで積層し、前記クッション体が圧縮変形されるように積層方向に圧縮しながら、前記シート材同士を周縁において接合させて、前記蓄熱体と前記クッション体とを、前記シート材により構成される袋体に封入する封入工程を含む方法。