JPS618597A - 蓄熱材パネル用中空板状体および蓄熱材パネルの製造方法 - Google Patents

蓄熱材パネル用中空板状体および蓄熱材パネルの製造方法

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JPS618597A
JPS618597A JP59128535A JP12853584A JPS618597A JP S618597 A JPS618597 A JP S618597A JP 59128535 A JP59128535 A JP 59128535A JP 12853584 A JP12853584 A JP 12853584A JP S618597 A JPS618597 A JP S618597A
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storage material
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hollow plate
holes
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Mitsuhiro Harada
原田　光博
Kenji Saida
健二 才田
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Sumitomo Chemical Co Ltd
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    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
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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】 本発明は凝固性蓄熱材を充填して蓄熱材パネルとする中
空板状体及びそれを用いｆコ蓄熱材パネルの製造方法に
関するものである。そして輸送、施工等の取扱いが容易
で強度及び耐久性、熱伝達が優れ多目的に使用可能な蓄
熱材パネルの製法を提供するものである。近年、太陽熱
利用、廃熱回収、あるいは住居環境制御の手段として蓄
熱材の利用検討が盛んである。一般的に蓄熱を行う方法
としては物質の顕熱を利用する方法と潜熱を利用する方
法とがある。顕熱を利用する方法の代表的な例としては
蓄熱材として水や砕石、レンガ、コンクリート等を用い
るものであるが、この方法は蓄熱量を大きくしようとす
ると蓄熱材の容量や重量が相当大きくなりま１こ熱の放
出に伴い蓄熱材自身の温度が低下する等の欠点があり利
用範囲が限定される。これに対し潜熱を利用する方法の
例としては無機塩水和物や有機の結晶性物質等を用いる
ものがあるが、この方法は一定温度で起る物質の融解・
凝固の相変化現象を利用するもので蓄放熱に伴う蓄熱側
の温度変化が小さくまた融解、凝固時の潜熱量が大きい
ため一定温度の熱が利用できしかも蓄熱材部分をコンパ
゛クト化できる利点かある３、こうした潜熱を利用する
凝固性蓄熱材の蓄熱性能及び耐久性等は凝固性蓄熱材の
特性は勿論のこと、凝固性蓄熱材を充填する容器の材質
、形状等が非常に重要である。こうした容器に求められ
る特性としては使用環境に堪える強度及び耐久性を有し
、蓄放熱が容易に出来るよう熱伝導性が良く、内部に充
填する凝固性蓄熱材に対する耐腐食性を有し、しかも輸
送、施工等の取扱いが容易な事及び凝固性蓄熱材の充填
が容易な事等であり、又鋤格が安いことも重要である。
これまでの凝固性蓄熱材の容器としてはこうし１こ容器
に求められる特性を考慮したものはなく凝固性蓄熱材を
ステンレス製の缶あるいは円筒状容器に密封したり、ま
ｔこプラスチック製の袋、円筒状容器等に密封し１こも
のなどがあるがいずれも破損しやすいなど強度及び耐久
性に不安があつ１こり、熱伝導性の悪い形状であったり
、また輸送、施工等の取扱い性が全く考慮されてｌ鰺ｎ
委辱いない等の種々の問題点を有するものであるゆ 本発明者等はこうし１こ種々の問題点を改良すべく鋭意
検討を重ねｔこ結果、内部に多数のセルを持つ中空板状
体の中に凝固性蓄熱材を充填した蓄熱材パネルが強度及
び耐久性、熱伝導性、取扱性が優れ種々の用途に広く応
用可能でありまた該中′突板状体に凝固性蓄熱材を充填
する１こめにはセルに凝固性蓄熱材が流動可能な２個以
上の孔を用けしかも該中空板状体に１個以上の気体を排
出及び凝固性蓄熱材を充填する孔を用けてこの孔より気
体を排出し減圧しなから／又は減圧後、他の個所に設け
られｔコ孔又は気体を排出しｔこ孔より凝固性蓄熱材を
充填することにより容易に蓄熱材パネルが製造出来るこ
とが分り本発明を完成した。
すなわち本発明は、一定の間隔を有する２枚以上の面材
と、該面材の間にあって、セルの集合体を形成する芯材
とから成る中空板状体において、該中壁板状体外面に少
くとも１つの孔を有し、該芯材が、隣接するセル相互が
通じる孔を有しＴこ構造であることを特徴とする蓄熱材
パネル用中空板状体、および該中空板状体を用いて該中
空板状体の外面の孔から該中壁板状♂を気体を抜き減圧
にしながら他の孔から、又は一旦減圧にした後、前記気
体を抜いた外面の孔から凝固性蓄熱材を充填することを
特徴とする蓄熱材パネルの製造方法に関するものである
。
本発明の中空板状体の形状は一定の厚みを持っＴコ長方
形の板状が標準であるが、側面から見た形状が長三角形
、又は長台形っｌ）厚みが長さ方向に漸次変りていって
いるもの、あるいは使途によって厚みが任意に変わって
いるものでもよい。
本発明の中空板状体の構造の１例を第１図に示すが本発
明はこれらに限定されるものではない。
第１図で■が面材であり■がハニカム構造の芯材である
。■が芯材に用けられた孔であり■が空気の排出孔、■
が凝固性蓄熱材の充填孔である。なお第１図では１層だ
けだが２層以上組合され１こものであってもよい。
本発明の芯材はその断面が三角形、四角形、六角形（い
わゆるハニカム構造）などの多角形、円形、だ円形、扇
形、円と多角形の複合体などで形成され多角形、円形、
あるいはそれらの複合体の側壁面には凝固性蓄熱材を充
填する際に凝固性蓄熱材が流動可能な２個以上の孔を有
している。本発明の芯材の構造例を第２図から第５図に
示す。芯材の側壁面薔ζ設けられ１こ孔の形状、設ける
場所また孔の大きさには特に制限はない。凝固性蓄熱材
がこの孔を通して各々の芯材を容易に流動すれば良く、
充填する凝固性蓄熱材の流動特性によって決められる５
、ま１こ孔の個数は１個では１個の芯材への充填は可能
であるか他の芯材へ凝固性蓄熱材が流動出来ないｔコめ
適当でない。本発明に用いる凝固性蓄熱材の粘度が低く
流動が容易であれば芯材の孔の個数は少なく、孔の大き
さが小さくても短時間で中空板状体に凝固性蓄熱材を充
填することが可能である。粘度が高く流動性の悪い凝固
性蓄熱材を充填する場合は芯材の孔の個数も多くし孔の
大きさも大きい方が充填が容易となる。本発明の芯材の
孔の構造の１例を第６図に示す。第６図において、■か
ハニカム構造の１個の芯材であり■が芯材の側壁面に設
けられた円形状の孔である。
本発明の面材は中を板状体の表裏面及び必要に応じて側
面外壁を構成するものであり、平板状が普通だが場合に
よっては波板状でもよい。そして芯材の両面を覆ってセ
ルを形成する。中空板状体外面の孔はこの両面、側面又
はこれらの接合部に設ける。この孔は空気を排出及び凝
固性蓄熱材を充填することに用いる。孔の数は少くとも
１個とする、孔の大きさは中空板状体の大きさ及び充填
する凝固性蓄熱材の流動特性によって任意に決められる
。丈１こ孔の形状は凝固性蓄熱材の充填が容易でしかも
充填後密封が容易な形状であれば特に制限はない。
凝固性蓄熱材は凝固時は固体である程度の強度を示すが
、融解時は流動状態を示すため強度はほとんど期待でき
ない。その１こめ輸送、施工などの取扱い、あるいは耐
久性などを考えると蓄熱材容器自体に使用条件に耐える
強度が必要となる。本発明に用いる中空板状体は面材の
厚みが薄くても芯材があるために強度が非常に強い特徴
がありま１３面材の厚みが薄く出来る１こめ熱伝導性の
良い構造となる。凝固性蓄熱材は一般的に熱伝導率が悪
い１こめ効率良く蓄放熱を行うＴこめには凝固性蓄熱材
の厚みをある程度薄くすることが必要でありその１こめ
には本発明のような板状構造が最適である。ま１こ板状
構造でそれ自体強度が強いため蓄熱材パネルを輸送する
時密に高く積重ねることが可能でありまた椎工時に人が
蓄熱材パネルを踏みつけても変形、破損の心配がない。
こうした蓄熱材パネルの用途としては太陽熱オリ用の蓄
熱槽、住宅内部の環境制御を目的とし蓄熱性能を有する
建材として住宅の床、壁、天井等に使用する場合が多い
が本発明の蓄熱材パネルは形状保持性が良く、強度が有
り、形状が板状構造である１こめ簡単な支えま１こは固
定持具だけで一定間隙に並べて蓄熱槽を作ることが出来
るし住宅の床、壁、天井等に簡単に取付けが可能であり
また床などに使用し相当大きな荷重がかかつても充分耐
えうるものである。
本発明の中空板状体は厚みが５ｇ＠から５０簾が適して
おり５語以下では凝固性蓄熱材の充填量が少ｒｒ　＜実
用的ではなく５０ｊｌ１以上では熱伝導性が劣り蓄放熱
が効果的に行なわれなくなり適当でない。ま１こセル個
々の大きさは平均断面積で２０鵬から１００００襲　が
適しており２０ｗＬ２以下では工材の体積が増加し凝固
性蓄熱材の充填量か減少するのと蓄熱材パネルの強度面
からも不必要である。１０００９ｍ５−以上では個々の
セルが広くなりすぎて面材の厚みが薄い場合には蓄熱材
パネルの強度が弱くなり適当ではない。
ま１こ面材の厚みは０．１訪から３ｓｅ位が適当であり
ｏ、　ｔ　ｍ以下では蓄熱材パネルの強度か剥く適当で
なくａｍ以上では熱伝導性が劣り適当でない。
本発明の中空板状体に用いることが出来る材料としては
プラスチック、金属、紙あるいはこれらの複合体などが
使用可能である。プラスチックとしては例えばポリエチ
レン、ポリプロピレン、ポリスチレン、ポリ塩化ビニー
ル、ポリメチルメタアクリレート、ポリカーボネート、
アクリロニトリルＩ・スチレン・ブタジェン共重合体、
エポキシ、ジアリルフタレート、不飽和ポリエステルな
どのホモポリマー、コ４９リマー等の樹脂単体あるいは
これらのブレンド物才たガラス、カーボン、金属などの
ａ＃類などとの混合物などが挙げられる。
金属としては例えば鉄、アルｊニウム及びこれらの合金
などが挙げられる。また紙の場合は樹脂などを含浸又は
ラミネートしたものなどが適当である。これらの材料は
蓄熱材パネルの使用方法、環境条件、耐久性、価格など
によって単独まｆこは組合せて使用される。金属はプラ
スチックなどで被覆し１こものが凝固性蓄熱材に対する
耐食性が増すので好ましい場合が多い。
本発明に用いる中空板状体の製造方法としては面材と芯
材とを通常の水系、溶剤系接着剤、ホットメルト接着剤
などで接着するか又は熱、超音波などで面材と芯材を溶
かし融着することによって製造することが出来る。箆た
芯材の製造方法としては射出成形、圧縮成形あるいは注
入成形などにより処置の形状の芯材を一体成形で作るこ
とが出来るしまた種々の形状の部材を接着又は融着する
ことにより処置形状の芯材を作ることも出来る。また中
空板状体の孔又は芯材の孔などの細部は切削加工などに
より加工することも可能である。
本発明に用いる凝固性蓄熱材としては無機塩水和物や有
機の結晶性物質などが挙げられ例えばＮａ２８０４　＃
　１０Ｈ２０：ｉＥ　ｙ、＝　ハコｔ’Ｌ　ｉＣＮａ１
ｌ　％ＫＣＪｅなどを混合し１こもの、　　Ｏａ（／２
−６Ｈ２０またはこれにＭｇ（Ｊ２−６Ｉｌ１２ｏ、Ｍ
ｇＢｒ２−６ｔ１２０ｔ（トｆ混合シ１コモの、Ｎａ２
８２０３−５Ｈ２０、ＣＥＩ３　ＣＯＯＮａ　＠Ｂｕ２
ｏ、パラフィン（Ｏｚｓ〜Ｃ１８）　、ポリエチレング
リコールなどが挙げられる。
本発明の中空板状体への凝固性蓄熱材の充填方法として
は該中空板状体に用けられた１個以上の孔まり真空ポン
プやエジェクターなどで中空板状体中の気体を排出し減
圧しながら他に用けられている孔まり一定量の凝固性蓄
熱材を充填する。凝固性蓄熱材は注入孔より流入し芯材
の個々のセルに用けられ１こ２個以上の孔を流動しなが
ら中空板状体の中に凝固性蓄熱材が充填される。
本発明の充填方法としては中空板状体中の気体を排出し
た後に突気を排出しｔこ孔／又は中空板状体の他の個所
まり設けられた１個以上の孔より凝固性蓄熱材を充填す
ることも出来る。
本発明の充填方法に於て凝固性蓄熱材の充填ノズル及び
気体排出ノズルと中空板状体の孔との接合方法は孔全体
を覆うことが出来る吸盤又は孔に密着する蓋又は栓に取
付けられ１こ充填ノズル、排出ノヌルを中空板状体に圧
着することにぼり接合する。
マｔコ凝固性蓄熱材の充填方法としては中空板状体に充
填可能な凝固性蓄熱材量を先に計量しそれを中空板状体
中に注入する方法もとることが出来るしま１こ凝固性蓄
熱材を充填して行き中空板状体中に全部充填完了し１こ
らその液面を感知し充填を止める方法などがある。凝固
性蓄熱材を充填後のこの孔は凝固性蓄熱材が漏れない様
に密封する。密封方法としては例えばパテ、コーキング
制、ホットメルト樹脂などを孔の口に流し込む方法、あ
るいは平板又は異屋の蓋又は栓を孔の口に差込み密封す
る方法などがある。
その際接着剤あるいは熱又は超音波などで蓋又は栓と孔
とを強固に接着又は融着させる。
本発明の中空板状体の孔の構造例及び栓での密封例を第
７図に示す。
■が中空板状体の面材であり■が孔でありりは孔を密封
する栓である。中空板状体の内部の気体を排出しながら
又は排出して蓄熱材を充填することにより、セル集合体
の隅々まで充填が可能である。孔の１つを大気開放とし
て単に気体が抜ける様にし、他方の孔から蓄熱材を圧入
し１このではセルの穴を流通して行く際の死角部分に気
泡が残り充分に充填ができない。
本発明の蓄熱材パネルの用途としては例えば太陽熱利用
の各種システムの蓄熱槽、廃熱回収の蓄熱槽、また住居
、ビルなどの建築構造物の室内環境の制御のために天井
、壁、床などに蓄熱性能を有する建材として利用可能で
ある。ま１こ温水式、電気式の床、壁、天井暖房用の蓄
熱材などに使用出来る。蓄熱材パネルの大ぎさは特に制
限はなく使用目的によって決められる。
実施例 まず、ポリプロピレン樹脂（住友ノーブレン■Ａｔ１５
０１）を射出成形して肉厚１ｍの面材用板と、対角線８
０ｍの６角形（ハニカム構造〕であって、四壁面のほぼ
中央には断面禎約３９ＩＢ２の四角形の孔を設けある肉
厚１−の芯材を射出成形した。
第１図に示すような中空板状体を長さ５００襲、巾８０
０勝、厚み２０ｗＩｋの大きさで、上記の射出成形品を
熱融着して作り、表面の板にドリルで約１０ｇ１φの孔
を左側に２個と右側上端に１個あけＴこ。
６孔に弁封ノズルの付い１こ栓を加圧密着させ１こ。
凝固性蓄熱材は、液状ＯａＣ／！２　＠　６ＥＩ２０を
約８０００−シリンターに準備し、中空板状体左側の２
つのノズルと接続しＴこ。
中空板状体右上端を若干高目にか１こむけて、この部分
のノズルは真全ポンプと接続した。
中空板状体左側２つのノズルの弁は閉めておき、真空ポ
ンプを起動して、該中空板状体の内の空気を抜いて、６
５０ｍＨｆまで減圧とした。
！いて、中空板状体左側の２つのノズルの弁を開けてミ
凝固性蓄熱材約２５００−を約２０秒で充填し１こ。
次に、真空ポンプと接続しているノズルの栓を外し、そ
の孔にポリプロピレン製の密封栓（第７図参照）を押込
み、超音波シールで融着し密閉した。
そして、次に中空板状体力ｌ１ｌＩを高くして２つのノ
ズルを外し、その孔を同様にして密閉し１こ。
これらの操作は全て、約８０℃の室内で行った。
上述の如く本発明の充填方法によれば、従来充填が困難
であった複雑なセルの集合体をその内部に有する中を板
状体容器への充填が容易に短時局に可能であり、また充
填時の空気の混入も低減することが可能である。更に本
発明の充填方法によれば充填装置の機構が簡単となり、
また中空板状体に設ける空気の排出孔、凝固性蓄熱材の
充填孔の孔径が比較的小さいために充填後の密封シール
が容易となる利点がある。
【図面の簡単な説明】
第１図は本発明に係る中空板状体の構造の一部の１例を
示す。 ■・・・面材、■・・・ハニカム構造の芯材、■・・・
芯材−に用けられた孔■・・・空気の排出孔■・・・凝
固性蓄熱材の充填孔。 第２図、第８図、第４図、第５図は本発明に係る中空板
状体の芯材の構造例を示す。 第６図は中空板状体の芯材の孔の構造例である。 ■・・ハニカム構造の１個の芯材■・・・芯材の側壁面
に設けられ１こ円形状の孔。 第７図は中空板状体の孔の構造例を示す断面図および平
面図である。 ■・・・中空板状体の面材、■・・中空板状体の孔、［
相］・・孔を密封する栓

Claims (1)

  1. 【特許請求の範囲】 １）一定の間隔を有する２枚以上の面材と、該面材の間
    にあってセルの集合体を形成する芯材とから成る中空板
    状体において、該中空板状体外面に少くとも１つの孔を
    有し、該芯材が、隣接するセル相互が通じる孔を有した
    構造であることを特徴とする、蓄熱材パネル用中空板状
    体。 ２）一定の間隔を有する２枚以上の面材と、該面材の間
    にあってセルの集合体を形成する芯材とから成り、外面
    に少くとも１つの孔を有し、該芯材が、隣接するセル相
    互が通じる孔を有した構造の蓄熱材パネル用中空板状体
    を用い、該中空板状体の外面の孔から該中空板状体内の
    気体を抜き減圧にしながら他の孔から、又は一旦減圧に
    した後、前記気体を抜いた外面の孔から凝固性蓄熱材を
    充填することを特徴とする蓄熱材パネルの製造方法。
JP59128535A 1984-06-21 1984-06-21 蓄熱材パネル用中空板状体および蓄熱材パネルの製造方法 Pending JPS618597A (ja)

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