JPH1054092A - 蓄熱カプセル設置構造 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 蓄熱性に富んだ蓄熱カプセル設置構造を提供
する。 【解決手段】 平板状の蓄熱カプセル３を、接触流体Ｒ
の接触流路１４の流通方向に沿って複数並設してある蓄
熱カプセル設置構造において、流通方向での上手側に位
置する上手蓄熱カプセル３ａに対する接触流体Ｒの接触
流路１４ａの延長上に、下手側に位置する下手蓄熱カプ
セル３ｂの端縁部が位置するように両蓄熱カプセル３ａ
・３ｂを配置してある。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、例えば、壁体や床
下や屋根裏等の隙間を利用した蓄熱空間に蓄熱カプセル
を設置して、接触流体との熱交換による蓄熱や放熱によ
って、室温調整の一手段として利用するような場合の前
記蓄熱カプセルの設置構造に関し、さらに詳しくは、平
板状の蓄熱カプセルを、接触流体の接触流路の流通方向
に沿って複数並設してある蓄熱カプセル設置構造に関す
る。

【０００２】

【従来の技術】従来、この種の蓄熱カプセル設置構造と
しては、図１１に示すように、前記流通方向での上手側
に位置する上手蓄熱カプセル３ａと、前記上手蓄熱カプ
セル３ａの下手側に位置する下手蓄熱カプセル３ｂとの
夫々の前記接触流体（例えば、空気）Ｒの接触流路１４
が、同一延長上に位置するように両蓄熱カプセル３ａ・
３ｂを配置してあるものがあった。

【０００３】

【発明が解決しようとする課題】上述した従来の蓄熱カ
プセル設置構造によれば、各蓄熱カプセルへの接触流路
が、同一延長上に位置するために、前記接触流体の流れ
は層流傾向になってスムースに流れ易いものの、各蓄熱
カプセルと接触流体との接触が不充分となって、蓄熱性
に欠けやすくなるという問題点がある。また、この問題
点を緩和するために、蓄熱カプセルの表面に接触流体の
乱流を引き起こし易い凸凹を設けた複雑な形状の蓄熱カ
プセルを使用することが考えられるが、この場合には、
蓄熱カプセル全体とした厚み寸法が増し、例えば、壁体
や床下や屋根裏等の隙間を利用した蓄熱空間に設置でき
る蓄熱カプセルの量が少なくなってしまい、蓄熱壁全体
とした蓄熱能力が低下する危険性がある。

【０００４】従って、本発明の目的は、上記問題点を解
消し、蓄熱性に富んだ蓄熱カプセル設置構造を提供する
ところにある。

【０００５】

【課題を解決するための手段】

〔構成〕請求項１の発明の特徴構成は、平板状の蓄熱カ
プセルを、接触流体の接触流路の流通方向に沿って複数
並設してある蓄熱カプセル設置構造において、前記流通
方向での上手側に位置する上手蓄熱カプセルに対する前
記接触流体の接触流路の延長上に、下手側に位置する下
手蓄熱カプセルの端縁部が位置するように両蓄熱カプセ
ルを配置してあるところにある。

【０００６】請求項２の発明の特徴構成は、前記上手蓄
熱カプセル及び下手蓄熱カプセルは、共にジグザグ形状
に形成してあり、ジグザグ形状の谷部が前記接触流路で
あるところにある。

【０００７】請求項３の発明の特徴構成は、前記両蓄熱
カプセルを一体的に保持する長尺の保持具を、前記接触
流路に沿って設けてあるところにある。

【０００８】〔作用及び効果〕請求項１の発明の特徴構
成によれば、上手蓄熱カプセルに対する前記接触流体の
接触流路の延長上に、下手側に位置する下手蓄熱カプセ
ルの端縁部が位置するように両蓄熱カプセルを配置して
あるから、上手蓄熱カプセルに接触した接触流体は、そ
の接触流路の延長上に位置する下手蓄熱カプセルの端縁
部に当たることによって、乱流が発生し、蓄熱カプセル
そのものの形状を複雑なものとしなくても、蓄熱カプセ
ルの配置のみによって、前記接触流体と蓄熱カプセルと
のより活発な熱交換を実現することが可能となる。その
結果、シンプルな形状や、薄型の蓄熱カプセルを使用す
ることも可能となり、例えば、壁体や床下や屋根裏等の
隙間を利用した蓄熱空間にでも、大量の蓄熱カプセルを
配置することができ、蓄熱壁全体とした蓄熱能力を向上
させることが可能となる。

【０００９】請求項２の発明の特徴構成によれば、前記
上手蓄熱カプセル及び下手蓄熱カプセルは、共にジグザ
グ形状に形成してあり、ジグザグ形状の谷部が前記接触
流路であるから、当該両蓄熱カプセルを、互いの谷部
（又は、山部）どうしが一致しないようにずらして配置
するだけで、上手蓄熱カプセルに対する接触流路の延長
上に下手蓄熱カプセルの端縁部が安定して位置する状態
にセットでき、乱流を引き起こし易い接触流路が簡単に
形成され、上述の効率の良い蓄熱構造を構成することが
可能となる。従って、前記蓄熱カプセルの配置作業を効
率化することも可能となる。

【００１０】請求項３の発明の特徴構成によれば、前記
両蓄熱カプセルを一体的に保持する長尺の保持具を、前
記接触流路に沿って設けてあるから、各蓄熱カプセルど
うしを最適な位置関係に且つ一体的に配置することが可
能となる。従って、例えば壁体の隙間等に蓄熱カプセル
を設置する際の取り扱い性が向上すると共に、一つひと
つの蓄熱カプセルをそれぞれ位置決めする手間が省け、
蓄熱構造を形成する作業効率が向上する。また、保持具
の方向に沿って接触流体を誘導することが可能となり、
不必要な乱流を抑えた状態で熱交換効率の向上に寄与す
ることが可能となる。

【００１１】

【発明の実施の形態】以下に本発明の実施の形態を図面
に基づいて説明する。尚、図面において従来例と同一の
符号で表示した部分は、同一又は相当の部分を示してい
る。

【００１２】本実施形態は、図１・９・１０に示すよう
に、建物に形成した蓄熱壁Ｗの熱交換によって室内温を
コントロールできるように蓄熱カプセルを利用してある
一実施形態である。

【００１３】前記蓄熱壁Ｗは、断熱外壁体１と、内壁体
２との間に、接触する空気（接触流体の一例）Ｒとの熱
交換によって蓄熱・放熱自在な蓄熱ユニットＴを設けて
構成してある。

【００１４】前記断熱外壁体１は、厚み内に多数の断熱
用中空部を形成したセメント板状体で、外壁としての一
般的な機能に加えて断熱効果を強化してある。前記内壁
体２は、石膏ボードで構成してあり、前記断熱外壁体１
を設置した後その室内側に前記蓄熱ユニットＴを沿わせ
て配置し、さらにその室内側に内壁体２を設置して室内
空間を確保するものである。また、内壁体２の上端部及
び下端部には、前記蓄熱ユニットＴに備えた後述の取入
口４と吐出口５に対向する部分に、前記空気Ｒを流通自
在な開口部２ａを各別に設けてある。

【００１５】前記蓄熱ユニットＴは、図１・２・３・４
に示すように、前記空気Ｒとの熱交換によって蓄熱・放
熱自在な複数の蓄熱カプセル３を内空部に収容し、且
つ、前記内空部に前記空気Ｒを取り入れ自在な取入口４
と（図１参照）、前記内空部に取り入れた前記空気Ｒを
外部へ吐き出し自在な吐出口５とを備えたユニット容器
６を設け、前記取入口４と吐出口５とをそれぞれ開閉操
作自在な複数のダンパー（開閉手段の一例）７と、前記
空気Ｒを前記取入口４から前記内空部に吸い込んで前記
吐出口５から吐き出すためのファンＦとを、前記ユニッ
ト容器６に対して一体的に取り付けて構成してある。但
し、通常は、前記取入口４は、ユニット容器６の上端部
に形成してあり、前記吐出口５は、ユニット容器６の下
端部に形成してあるが、前記ファンＦの回転方向（送風
方向）を切り替えることによって、上端部が吐出口とな
り、下端部が取入口となる。前記ユニット容器６は、図
１に示すように、発泡樹脂からなる中間層を一対の板状
体（金属または合成樹脂製）からなる表面層で挟み込む
状態に形成してあるパネル体を、前記断熱外壁体１と内
壁体２との隙間に収納できる寸法の箱形状に成形して構
成してある。又、ユニット容器６の室内側のパネル体部
分には、前記蓄熱カプセル３を前記ユニット容器６の内
空部に出し入れ自在な出入口６ａを設けてあり、蓄熱カ
プセル３のメンテナンス時には、内壁体２のみを取り外
すだけで、前記出入口６ａから、蓄熱カプセル３を簡単
に出し入れして効率的なメンテナンス作業を実施するこ
とができるように構成してある。更に、ユニット容器６
の上下端部には、ユニット容器６の内空部と室外空間と
を連通させる連通状態と、遮断する遮断状態とに切替操
作自在な連通管８を各別に接続してある。

【００１６】前記蓄熱カプセル３は、図２〜７に示すよ
うに、熱交換によって蓄熱・放熱自在な蓄熱剤９を収容
自在な密閉容器１０を設け、前記密閉容器１０の内空部
に、前記蓄熱剤９を充填した後、その充填口を閉塞して
構成してある。前記蓄熱剤９としては、熱交換温度、及
び、その範囲によって、種々のものを使用することがで
きるが、その一例としては、塩化カルシウム６水塩（Ｃ
ａＣｌ ₂・６Ｈ₂Ｏ）を上げることができる。

【００１７】前記密閉容器１０は、合成樹脂（例えば、
高密度ポリエチレン）製の薄膜で構成してある。詳しく
は、合成樹脂製の一対のフィルム材１３を積層し、図６
に示すように、両フィルム材１３の外周部どうしを熱融
着して構成してある。また、各密閉容器１０は、図に示
すように、ジグザク（屏風）形状に成形してあり、ジグ
ザク形状の谷部（及び、山部の裏面側の逆谷部）に沿っ
て空気Ｒが流れ、内部の蓄熱剤９との間で熱交換するこ
とができるように構成してある。前記谷部（及び、山部
の裏面側の逆谷部）が、接触流路１４に相当する（図３
・４参照）。前記両フィルム１３の外周部どうしの融着
は、両フィルム材１３間に前記蓄熱剤９を収容できるよ
うにするために実施してある。また、複数の蓄熱カプセ
ル３は、それらのジグザグ形状部分が互い違いになるよ
うに空気流通方向に沿って配置してあり（図５参照）、
さらに詳しくは、空気Ｒの流通方向での上手側に位置す
る上手蓄熱カプセル３ａに対する接触流路１４ａの延長
上に、下手側に位置する下手蓄熱カプセル３ｂの端縁部
が位置するように各蓄熱カプセル３を順次配置してあ
る。そして、これら複数の蓄熱カプセル３は、それぞれ
を一体的に保持する長尺でジグザグ形状の保持具１５に
よって、一体的にまとめてあり（図５参照）、その一つ
のまとまりが蓄熱エレメント１６を構成している。ま
た、前記保持具１５は、合成樹脂製で、図７に示すよう
に、板材をジグザグ形状に切り取ったような形状（具体
的な形成方法は、切り取りに限るものではなく、合成樹
脂の一体的な成形方法によることも可能）に形成してあ
り、ジグザグ形状の谷部１５ａには蓄熱カプセル３の谷
部が納まって保持されている。一方、保持具１５のジグ
ザグ形状の山部１５ｂには、並設した別の蓄熱エレメン
ト１６の保持具１５に当接することで、両蓄熱エレメン
トの蓄熱カプセルどうしの離間距離を適度に確保し、必
要以上に近接するのを防止するはたらきがある。また、
各蓄熱エレメント１６を、それぞれ前記蓄熱ユニットＴ
内に納めた状態においては、前記保持具１５が、空気の
誘導板の働きをし、接触流路１４に沿った空気の流れを
造り、互い違い配置の蓄熱カプセルによって生じる空気
の乱流効果を強調して発揮できる。

【００１８】本実施形態の蓄熱カプセル設置構造によれ
ば、上流側から流れてきた空気Ｒは、蓄熱カプセル３の
端縁部に当たることによって、乱流が発生し、前記空気
Ｒと蓄熱カプセル３とのより活発な熱交換を実現でき、
壁体の隙間を利用した蓄熱空間に、大量の蓄熱カプセル
３を配置して、蓄熱壁全体とした蓄熱能力を向上させる
ことが可能となる。

【００１９】前記蓄熱壁Ｗによる室内温コントロールの
一例を説明すると、図９に示すように、昼間、前記連通
管８を閉塞した状態で、各ダンパー７を開いてファンＦ
を駆動させることによって、室内の余分な熱を蓄熱剤９
に蓄熱し、暑い時期においては室温低下効果を発揮し、
寒い時期においては、蓄熱した熱を夜間に放出して室温
増大効果を発揮することができる。但し、暑い時期の使
用に関しては、図１０に示すように、夜間に、吐出口５
を閉めて連通管８を開けた状態でファンＦを駆動するこ
とによって、蓄熱した熱を外部に排熱して翌日の蓄熱に
備えることができる。

【００２０】〔別実施形態〕以下に他の実施の形態を説
明する。

【００２１】〈１〉 前記蓄熱剤は、先の実施形態で説
明した塩化カルシウム６水塩（ＣａＣｌ₂・６Ｈ₂Ｏ）に
限るものではなく、例えば、硫酸ナトリウム１０水塩
（ＮａＳＯ₄・１０Ｈ₂Ｏ）であってもよく、他にも室温
付近で相変化する潜熱蓄熱剤を用いることが可能であ
り、それらを総称して蓄熱剤という。 〈２〉 前記密閉容器は、先の実施形態で説明した高密
度ポリエチレン製に限るものではなく、例えば、ポリプ
ロピレン製や他の合成樹脂製であってもよい。 〈３〉 また、蓄熱カプセルは、先の実施形態で説明し
たジグザグ形状のものに限るものではなく、例えば、図
８に示すように、単なる平板状に形成したものであって
もよく、要するに、上手蓄熱カプセル３ａに対する接触
流体Ｒの接触流路１４ａの延長上に、下手側に位置する
下手蓄熱カプセル３ｂの端縁部が位置するように両蓄熱
カプセル３ａ・３ｂを配置してあればよい。ここに上げ
た別実施形態を、詳しく説明すると、図に示すように、
額縁状の枠体１７に複数の単なる平板状の蓄熱カプセル
３を嵌合固定して蓄熱エレメント１６を構成してある。
そして、一つのエレメント１６内の蓄熱カプセル３の配
置は、隙間ｄをあけて並設した複数の上手蓄熱カプセル
３ａと、同様に隙間ｄをあけて並設した複数の下手蓄熱
カプセル３ｂとを、前記隙間ｄどうしが蓄熱カプセル３
の幅方向に位置ズレするように配置してある。ここでい
う隙間ｄは、接触流体Ｒが流通する接触流路１４に相当
する。そして、この様に形成された複数の蓄熱エレメン
ト１６を、蓄熱空間に積み上げ状態に配置して蓄熱カプ
セル設置構造を構成してある。 〈４〉 前記ファンＦは、例えば、アクシャルファン、
クロスフローファン、シロッコファン等、種々の形式の
ファンを採用することが可能である。 〈５〉 当該蓄熱カプセル設置構造は、先の実施形態で
説明したユニット容器６内に蓄熱カプセル３を配置する
ものに限らず、壁体空間に、直に各蓄熱カプセルを配置
するものであってもよく、更には、設置対象部は、壁体
に限るものではなく、例えば、床下や、屋根裏等の空間
であってもよい。

【００２２】尚、特許請求の範囲の項に、図面との対照
を便利にするために符号を記すが、該記入により本発明
は添付図面の構成に限定されるものではない。

【図面の簡単な説明】

【図１】蓄熱壁を示す断面図

【図２】蓄熱壁の上下中間部の詳細を示す横方向視断面
図

【図３】図２中のＡ−Ａ破断線での断面図

【図４】図２中のＢ−Ｂ破断線での断面図

【図５】蓄熱カプセルを示す斜視図

【図６】蓄熱カプセルを示す斜視図

【図７】保持具を示す斜視図

【図８】別実施形態の蓄熱壁を示す断面図

【図９】蓄熱壁の作用説明図

【図１０】蓄熱壁の作用説明図

【図１１】従来の蓄熱壁を示す断面図

【符号の説明】

３ 蓄熱カプセル ３ａ 上手蓄熱カプセル ３ｂ 下手蓄熱カプセル １４ 接触流路 １４ａ 接触流路 １５ 保持具 Ｒ 接触流体

Claims (3)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 平板状の蓄熱カプセル（３）を、接触流
   体（Ｒ）の接触流路（１４）の流通方向に沿って複数並
   設してある蓄熱カプセル設置構造であって、 前記流通方向での上手側に位置する上手蓄熱カプセル
   （３ａ）に対する前記接触流体（Ｒ）の接触流路（１４
   ａ）の延長上に、下手側に位置する下手蓄熱カプセル
   （３ｂ）の端縁部が位置するように両蓄熱カプセル（３
   ａ）（３ｂ）を配置してある蓄熱カプセル設置構造。
2. 【請求項２】 前記上手蓄熱カプセル（３ａ）及び下手
   蓄熱カプセル（３ｂ）は、共にジグザグ形状に形成して
   あり、ジグザグ形状の谷部が前記接触流路（１４）であ
   る請求項１に記載の蓄熱カプセル設置構造。
3. 【請求項３】 前記両蓄熱カプセル（３ａ）（３ｂ）を
   一体的に保持する長尺の保持具（１５）を、前記接触流
   路（１４）に沿って設けてある請求項１又は２に記載の
   蓄熱カプセル設置構造。