JPS6159122A - 蓄熱体 - Google Patents

蓄熱体

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JPS6159122A
JPS6159122A JP59179827A JP17982784A JPS6159122A JP S6159122 A JPS6159122 A JP S6159122A JP 59179827 A JP59179827 A JP 59179827A JP 17982784 A JP17982784 A JP 17982784A JP S6159122 A JPS6159122 A JP S6159122A
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JP
Japan
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heat storage
heat
protective layer
container
mortar
Prior art date
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Pending
Application number
JP59179827A
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English (en)
Inventor
Takeshi Takeda
竹田 武司
Ikuhiko Machida
町田 育彦
Yasuo Kudo
康夫 工藤
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Panasonic Holdings Corp
Original Assignee
Matsushita Electric Industrial Co Ltd
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Publication date
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Publication of JPS6159122A publication Critical patent/JPS6159122A/ja
Pending legal-status Critical Current

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    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F24HEATING; RANGES; VENTILATING
    • F24DDOMESTIC- OR SPACE-HEATING SYSTEMS, e.g. CENTRAL HEATING SYSTEMS; DOMESTIC HOT-WATER SUPPLY SYSTEMS; ELEMENTS OR COMPONENTS THEREFOR
    • F24D11/00Central heating systems using heat accumulated in storage masses
    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F24HEATING; RANGES; VENTILATING
    • F24DDOMESTIC- OR SPACE-HEATING SYSTEMS, e.g. CENTRAL HEATING SYSTEMS; DOMESTIC HOT-WATER SUPPLY SYSTEMS; ELEMENTS OR COMPONENTS THEREFOR
    • F24D13/00Electric heating systems
    • F24D13/02Electric heating systems solely using resistance heating, e.g. underfloor heating
    • F24D13/022Electric heating systems solely using resistance heating, e.g. underfloor heating resistances incorporated in construction elements
    • YGENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y02TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
    • Y02BCLIMATE CHANGE MITIGATION TECHNOLOGIES RELATED TO BUILDINGS, e.g. HOUSING, HOUSE APPLIANCES OR RELATED END-USER APPLICATIONS
    • Y02B30/00Energy efficient heating, ventilation or air conditioning [HVAC]

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  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Physics & Mathematics (AREA)
  • Thermal Sciences (AREA)
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  • Mechanical Engineering (AREA)
  • General Engineering & Computer Science (AREA)
  • Central Heating Systems (AREA)

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 産業上の利用分野 本発明は、床暖房等に用いられる蓄熱体に関するもので
ある。
従来例の構成とその問題点 深夜電力を利用した蓄熱型床暖房システムに対する関心
が、最近高まりつつある。モルタルやコンクリートなど
の建物躯体を、顕熱蓄熱材として使用し、電気料金の安
い深夜電力を利用して加温して蓄熱を行ない昼間の暖房
に供しようとするものであるが、コンクリートなどの顕
熱蓄熱材は蓄熱能力が低いため、潜熱蓄熱材を適用する
ことが試みられ、一部で実用化されつつある。
潜熱蓄熱材としては、価格、取り扱いの容易さなどの面
から、硫酸ナトリウム10水塩(Na2So、・10H
20)が有望であシ、具体的には以下の様な構成の蓄熱
体が使用される。すなわち、適当な容器に封入された厚
さI Cm程度の潜熱蓄熱材を面状発熱体等の発熱体の
上に設置し、その上にコンクリートやモルタルなどをt
scm程度に敷設する。これら建物躯体は顕熱蓄熱材と
しても作用するが、必要に応じ面状発熱体の下にも敷設
される。この様にして、潜熱蓄熱材と発熱体は相接して
敷設され、潜熱蓄熱材と顕熱蓄熱材とで蓄熱体が構成場
れるが、蓄熱体の下方へ熱が逸散しない様に最下部には
断熱材が敷設される。
上記の様に、潜熱蓄熱材上には顕熱蓄熱材が接触して設
けられ、その表面にはかなりの荷重がかかるため、封入
する容器の材質としては肉厚の塩ビ、プラスチックなど
が使用され、さらに容器の変形を防ぐためにその構造も
複雑なものになるなど、かなり価格の高い容器が使用さ
れてきた。また、潜熱蓄熱材としてはN a2S O4
・10H20がそのままでは使用されず、各種の材料を
添加してその1      融点32℃を28℃程度に
低下させたものが使用されている。これは、放熱暖房時
にコンクリートやモルタルの表面温度、すなわち床面温
度をその適温である20〜23℃に長時間にわたって保
持する必要性と、蓄熱時の床面温度をできるだけ低くす
る必要性とを44足させるためである。しかし、この様
に融点の低下せしめられたH a2S O,・10H2
0系潜熱蓄熱拐の融解潜熱は、一般に35 cal/9
程度とNa2SO4・10H,、O単体にくらべ3割程
度低下するという不都合があった。
発明の目的 本発明の目的は、容器のコストアップを防き、さらに、
潜熱蓄熱材の融点を材料的に変化させる事なく、蓄熱・
放熱時の床面温度を適温に保持できる蓄熱型床暖房シス
テムの蓄熱体を提供する事にある。
発明の構成 本発明は、発熱手段と前記発熱手段上に設置されたフ、
fルム製容器に潜熱蓄熱材を封入してなる潜熱蓄熱手段
と、前記潜熱蓄熱手段上に設置された保護層と、少なく
とも前期保護層に接触して設けられた顕熱蓄熱材とを備
え、前記保護層を形成する材質の熱伝導率が顕熱蓄熱材
のそれより低くしたことを特徴とする蓄熱体を提供する
ものである。
実施例の説明 以下に本発明の実施例を図面により説明する。
第1図(&)は本発明の一実施例における蓄熱体の〈実
施例1〉 第1図において、表面積30cmX 30cm、厚さ6
Cmのモルタル1の表面中央部に、表面積20cmX2
0Cm、厚さ約3mmの面状発熱体(表面絶縁)2を設
置し、その上にN a2S O4・10H,、Oより成
る潜熱蓄熱材3を厚さi cmで封入した20CmX2
0cmのポリエチレンのフィルム(フィルムfl約0.
1 mm )製の袋状容器4と、保護層として表面積2
0cmX20cm、厚さ2mmのゴムシート5をこの順
に設置し、最後にモルタル6を重ねて流し、乾燥後蓄熱
体として使用した。蓄熱体の形状は、表面積20cmX
20cm、厚さ10cmであった。簡単のために、図で
は省略されているが面状発、梼体2のリード線は蓄熱体
の外部に取り出されておシ、適当な電圧を印加する事に
より、面状発熱体2の表面温度を調節した。なお、蓄熱
材3を封入する袋状容器4は、あらかじめ、三方が熱シ
ールされており、蓄熱材3を充填し内部の空気をパージ
した後に開口端を熱シールした。蓄熱材3の蓄熱特性は
融点32℃、凝固点29℃、融解潜熱約50cal/L
Jである。したがって、温度中10℃で使用し、蓄熱材
の比熱o、s cal/F19℃  とすると、蓄熱材
3の蓄熱能力は潜熱(50cal/g)と顕熱(0,5
cal/g、℃×10℃= s cal/y )の和の
55 cal/yとなり、蓄熱体中に含まれる量464
yでは約25 kcalとなる。一方、顕熱蓄熱材であ
るモルタルの蓄熱能力は比熱0.2 cal/f 1℃
、比重2.4とすると、約3 g kcal となり、
蓄熱体の全蓄熱能力は約64kcal となる。
上記の如く構成された蓄熱体の面状発熱体2に通電し、
発熱体2の表面温度を40′Cに調節した。
発熱体20表面温度イと、蓄熱材容器4とゴムシート6
の間の蓄ジ、!5材表面中央の温度口と、モルタル6の
表面中央の温度ハの時間変化を第2図に示す。イは蓄熱
材3の温度にほぼ対応すると考えてよく31〜32°C
の温度領域での平坦部は、蓄熱材3の融解に対応する。
本実施例の特徴の1つは蓄熱材容器4とモルタル6の間
にゴムノート5の様なモルタル6に比べ熱伝導率が約1
析1低い材質の層を挿入する事であるが、その効果を明
らかにするために、上記蓄熱体と同じ形状でゴムシート
5のみを含まない対照用の蓄熱体を作成し、その表面中
央の温度二も測定した。第2図に示される様に、ハは二
より1〜2℃低く推移した。蓄熱体を加熱し蓄熱を行な
う夜間には、蓄熱体表面からの熱ロスを防ぐためにその
表面温度はできるだけ低く抑える事が望ましく、ゴムシ
ート5の挿入による効果が明らかに認められた。
次に、ゴムシート5を有する本実施例の蓄熱体の表面温
度ハとゴムシートを有さない比較例の蓄熱体二が40℃
に達した後に、室内温度ホが20℃に保持された恒温槽
の中に設置された場合の・・と二の時間変化を測定した
結果を第3図に示す。
蓄熱体下部からの放熱を防ぐため、蓄熱体はいずれも断
熱材の上に設置されている。第3図に示される様に、ハ
と二はいずれも蓄熱材の凝固に対応した平坦部を示すが
、ハの平坦部の温度の方が二のそれより1℃以上低く、
かつ平坦部にある時間が長い。一般に、床暖房では室内
温度18〜20℃で快適感が得られ、その時の床表面温
度は22〜24℃でよいとされている。従って、ゴムシ
ートを含まない対照用蓄熱体を用いて暖房を行なった場
合、床表面温度が若干高過ぎ、かつ、短時間で暖房能力
が消失するため不都合であり、放熱暖房時にもゴムシー
トの挿入による効果が認められた。
本実施例では、厚さ2mmのゴムシートを使用したが、
ゴムシートの厚さは保持したい表面温度や、使用する潜
熱蓄熱材の融点によって変えることができる。ただし、
あまり厚くすると価格アノープの原因となるため、実用
的には5mm以下のものを使用する事が望ましい。
本発明の他の特徴は、蓄熱材3を封入する容器4が熱シ
ール可能な材質より成るフィルムで構成された事にあり
、安価で封入作業が容易などの利点を有するが、モルタ
ルやコンクリートの敷設工事を行なう際に突起物の衝撃
などにより容器が破損する場合がある。ゴムシートなど
弾力性のある材質のソートまたは板を容器4上に保護層
として設置し適当な方法で固定した後にモルタルやコン
クリートを敷設する事により容器破損が防止され、この
点でも好都合である。
なお、本実施例では熱伝導率が顕熱蓄熱材であるモルタ
ルより低い材質としてゴムを用いた場合について説明し
たが、ナイロン、ビニル、スポンジ、不織布などを使用
しても同様の効果が得られる。
〈実施例2〉 熱伝導率が顕熱蓄熱材のそれより低い材質よりなる保護
層として、実施例1で述べた蓄熱材容器と同じ材質の袋
に厚さ6mmで空気を封入したものをゴノ・シートのか
わりに用い、実施例1と同じ実験を行なった。蓄熱時、
放ト時の蓄熱体表面の温度は、ゴムシートを使用した実
施例1の場合にくらべいずれもさらに約1℃程度低く望
ましい性能を示した。
空気層の厚さは価格に関係なく任意に変えられるため、
融点の高い潜熱蓄熱材を使用する場合には、本実施例の
方法を採用する事が望ましい。
〈実施例3〉 実施例2の空気層を厚さ2mmにして蓄熱材容器の上に
設置し、さらにその上に厚さ0.6mmのゴムノートを
敷いた後にモルタルを敷設し、実施例1と同様の実験を
行なったところ、はぼ同様の結果が得られた。
なお本発明において、コンクリートもしくはモルタルか
らなる顕熱蓄熱材は、少なくとも保護層を覆うように設
けられておれば良く、また顕熱蓄熱材としては建物躯体
であっても良いことはもちろんである。
また発熱体も必ずしも面状である必要はない。
発明の効果 以上述べた様に、本発明による蓄熱体は発熱手段と、前
期発熱手段上に設置されたフィルム製容器に封入された
潜熱蓄熱利と、前記潜熱蓄熱材上に設置された保護層と
、前記保護層に少なくとも接触して設けられた顕熱蓄熱
材とを備え、前記保護層を形成する材質の熱伝導率が顕
熱蓄熱材のそれより低い事を特徴とし、フィルム製の袋
容器であるため、価格が安く、構造も簡単で、潜熱蓄熱
材の充填封入も容易九行なえるほか、蓄熱・放熱時の床
表面温度を制御する事が可能であり、容器破損の危険も
防止されるなど実用上すぐれた効果を発揮するものであ
る。
【図面の簡単な説明】
第1図(a)は本発明の一実施例における蓄熱体の平面
図、同図(b)は同図(?L)のA−A’における断面
図、同図ra)は同図(b)の要部拡大図、第2図は同
実施例における蓄熱体の蓄熱時の各部所の温度の時間変
化を示す図、第3図は同蓄熱体の放熱時の各部所1  
    の温度の時間変化を示す図である。 1.6・・・・・・モルタル、2・・・・・・面状発熱
体、3・・・・・潜熱蓄熱材、4・・・・・・袋状容器
、5・・・・・ゴムンー代理人の氏名 弁理士 中 尾
 敏 男 ほか1名第1図 第2図 巧 閉

Claims (5)

    【特許請求の範囲】
  1. (1)発熱手段と、前記発熱手段上に設置され、フィル
    ム製容器に潜熱蓄熱材を封入されてなる潜熱蓄熱手段と
    、前記潜熱蓄熱手段上に設置された保護層と、前期保護
    層に少なくとも接触して設けられた顕熱蓄熱材とを備え
    、前記保護層を形成する材質の熱伝導率が顕熱蓄熱材の
    それよりも低い事を特徴とする蓄熱体。
  2. (2)フィルム製容器が熱シール可能な材質で構成され
    た事を特徴とする特許請求の範囲第1項記載の蓄熱体。
  3. (3)顕熱蓄熱材が、コンクリートもしくはモルタルで
    ある事を特徴とする特許請求の範囲第1項記載の蓄熱体
  4. (4)保護層が、ナイロン、ビニル、ゴム、スポンジ、
    不織布より選ばれた少なくとも1種で構成された事を特
    徴とする特許請求の範囲第1項記載の蓄熱体。
  5. (5)保護層が密閉された空気である事を特徴とする特
    許請求の範囲第1項記載の蓄熱体。
JP59179827A 1984-08-29 1984-08-29 蓄熱体 Pending JPS6159122A (ja)

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Cited By (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
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JPH06323554A (ja) * 1993-05-14 1994-11-25 Izena:Kk 床暖房構造

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