JPS6245849A

JPS6245849A - 蓄熱建材

Info

Publication number: JPS6245849A
Application number: JP60186360A
Authority: JP
Inventors: 堀江　旭; 金岡　賢司; 竹中　文也; 三喜男清
Original assignee: Matsushita Electric Works Ltd
Current assignee: Panasonic Electric Works Co Ltd
Priority date: 1985-08-23
Filing date: 1985-08-23
Publication date: 1987-02-27
Anticipated expiration: 2009-01-26
Also published as: JPH066819B2

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】〔技術分野〕この発明は、住宅等の蓄熱構造に使用される蓄熱建材に
関する。

〔背景技術〕

近年、住宅等において、室の熱容量を増加させることに
より温度変化の少ない快適な室内環境を作り出すため、
蓄熱構造が設けられるようになった。このような蓄熱構
造を構成する蓄熱建材としては、コンクリート、水等を
利用した顕熱蓄熱性のものと、無機水和塩、パラフィン
等を利用した潜熱蓄熱性のものがあげられる。中でも、
前記無機水和塩、パラフィン等の潜熱蓄熱材をカプセル
化してセメント、石こう等の基材中に分散させた蓄熱建
材が、軽くて熱容量が太き（、蓄熱効果の高いものとし
て、注目されている。

ところが、このような蓄熱建材は、冬期、補助暖房を使
用する場合、補助暖房の設定温度より低い相転移温度の
蓄熱建材であるため、朝に補助暖房を使用するとその時
点で蓄熱が完了してしまい、昼間太陽熱で温度が上昇し
たときに、その太陽熱を蓄熱することができず、効率の
悪いものであった。

〔発明の目的〕

この発明は、以上の問題に迄みてなされたものであって
、補助暖房使用時等において効率よく利用することので
きる蓄熱建材を提供することを目的としている。

し弛明の開示〕上記の目的を達成するため、発明者らは、まず、補助暖
房の設定温度より高い相転移温度の潜熱蓄熱十Ａを基材
中に分散して蓄熱建材を作ることを考えた。太陽熱を効
率よく利用できるからである。ところが、この蓄熱建材
では、昼間曇天で温度が上昇しなかったときには蓄熱さ
れず、補助暖房を切ると、急速に温度が低下してしまい
、蓄熱建材としての働きが行われないという問題のある
ことが分かった。

そこで、さらに研究を行った結果、この発明に到達した
ものである。

すなわち、この発明は、相転移温度が補助暖房の設定温
度より低い低温用潜熱蓄熱材と、相転移温度が補助暖房
の設定温度より高い高温用潜熱蓄熱材とが同−基材中に
分散されてなる蓄熱建材を要旨としている。

以下に、この発明を、その実施例をあられす図にもとづ
いて、くわしく説明する。

潜熱蓄熱材としては、種々のものが考えられるが、従来
から、蓄熱材用途に用いられてきた、芒硝（硫酸ナトリ
ウム・１０水和塩）等の無機水和塩系やｎ−パラフィン
系等、固体−液体間の融解熱を利用したものを使用する
ことが好ましい。

以上のような潜熱蓄熱材の中から、相転移温度が補助暖
房の設定温度より低い低温用潜熱蓄熱材と、相転移温度
が補助暖房の設定温度より高い高温用潜熱蓄熱材とを選
び出して使用するのであるが、その場合には、低温用潜
熱蓄熱材の相転移温度を１５〜２０℃に、高温用潜熱蓄
熱材の相転移温度を１８〜２５℃に設定することが好ま
しい。

なぜなら、低温用潜熱蓄熱材の相転移温度が１５”Ｃ未
満では、最低室温を充分に向上させることができないば
かりでなく、昇温開始時には比較的低温の間にこの低温
用Ｗｊ熱蓄熱材への潜熱が行われるため、なかなか温度
を上昇させることができず、相転移温度が２０°Ｃを超
えると補助暖房の設定温度よりも高（なってしまう傾向
がある。また、高温用潜熱蓄熱材の相転移温度が２５℃
を超えると、冬期の気温より高くなってしまうため、蓄
熱を行うことができず、１８°Ｃ未満では、補助暖房の
設定温度よりも低くなってしまう傾向があるからである
。このような温度範囲内の潜熱蓄熱材は、華晶であって
もよいが、同系の潜熱蓄熱材を種々配合して、相転移温
度が前記範囲内に入るように調節する等しで用いてもよ
い。

第１図の実施例では、以上の低温用および高温用潜熱蓄
熱材が、そのままで、あるいは、核材に含浸された状態
で熱可塑性樹脂の外殻でカプセル化された低温蓄熱カプ
セルおよび高温蓄熱カプセルとして使用されている。こ
のようにすることで、水等から前記潜熱蓄熱材を守り、
接触面積を増加させて熱伝等の効率を良くし、潜熱蓄熱
材の膨張収縮による体積変化を吸収することができるか
らである。また、この発明では、以上の２成分をチュー
ブ化して使用することもできる。

このような働きをするカプセル外殻やチューブの材料と
しては、ポリエチレン、ポリプロピレン、ポリスチレン
等の熱可塑性樹脂があげられる。

以上のような低温用潜熱蓄熱材１と高温用潜熱蓄熱材２
とが第１図にみるように、同一基材３中に分散されるこ
とで、この発明の蓄熱建材は構成されている。

基材３の材ギ４には、通常、建材に使用されるものであ
れば、あらゆるものを利用することができるが、その中
でも、前記各カプセルを分散させやすいものであること
が好ましい。このような条件を満たし、この発明に好ま
しい基材としては、セメント、石こう等があげられる。

第２図および第３図に、以上のように構成された、この
発明の蓄熱建材を、室の構成材として利用した場合の、
室温変動の例を示す。第２図は、晴天時の室温変動をあ
られしている。

まず、朝に補助暖房のスイッチを入れると、室温が上昇
し始める。室温が上昇して、低温用潜熱蓄熱材の相転移
温度（図中Ａ点）を超えると、低温用潜熱蓄熱材による
蓄熱が開始される。低温用潜熱蓄熱材の蓄熱が終了する
と再び室温は上昇し、補助暖房の設定温度（図中Ｂ点）
まで上昇した段階で補助暖房による室温の上昇は終了す
る。このあと太陽熱によって気温が上昇し、さらに室温
が高温用潜熱蓄熱材の相転移温度（図中Ｃ点）を超える
と、今度はこの高温用潜熱蓄熱材による蓄熱が行われる
。このあと、日没とともに、気温が下降すると、まず、
高温用潜熱蓄熱材より放熱が開始される。高温用潜熱蓄
熱材よりの放熱が終了して温度が下降し、設定温度以下
になると補助暖房が作動する。補助暖房を停止してさら
に室温が下降すると今度は低温用潜熱蓄熱材より放熱が
おこなわれ、その間、室温の低下が減少される。室温の
低下が低温用潜熱蓄熱材の放熱によって減少されると翌
朝の最低室温は上昇し、補助暖房による室温上昇時間を
短縮させることが可能となる。

第３図は、曇天時の室温変動をあられしている朝に補助
暖房のスイッチを入れてから、低温用潜熱蓄熱材による
蓄熱および補助暖房による設定温度への昇温までは、先
の晴天時の場合と同様に室温が変動する。ところが、こ
のあと、太陽熱による気温の上昇がないため、室温も補
助暖房の設定温度（図中Ｂ点）以上には上昇せず、終日
補助暖房による暖房を行うことになる。しかし、この場
合にも、補助暖房の停止後、低温用潜熱蓄材による放熱
があるため、室温の低下が減少され、翌朝の最低室温を
上昇させることができる。

以上のように、この発明の蓄熱建材では、相転移温度が
補助暖房の設定温度より低い低温用潜熱蓄熱材と、相転
移温度が補助暖房の設定温度より高い高温用潜熱蓄熱材
とによって蓄熱を行うようになっているため、晴天時に
は、高温用潜熱蓄熱材によって太陽熱を蓄熱することが
できる。また、晴天時および曇天時のいずれの場合も低
温用潜熱蓄熱材によって補助暖房による熱を蓄熱するこ
とができるため、補助暖房停止後にその熱を放熱させて
翌朝の最低室温を上昇させることができる。さらに、低
温用潜熱蓄熱材の相転移温度が１５〜２０℃であるもの
では、この温度までは急速に昇温することができ、結果
として、蓄熱の効率化をはかることが可能となっている
。

つぎに、この発明の実施例について、比較例とあわせて
説明する。

（実施例）相転移温度１８°Ｃのｎ−パラフィン系潜熱蓄熱材が封
入された低温蓄熱カプセルと、同系で相転移温度２４°
Ｃの潜熱蓄熱材が封入された高温蓄熱カプセルとを骨材
としてセメント中に体積比で３０％配合して蓄熱建材を
製造し、この蓄熱建材を壁材として利用して室を作成し
た。室内の補助暖房の設定温度を２１℃にし、１日の室
温変化を測定した。晴天時の室温変化を第２図に、曇天
時の室温変化を第３図にそれぞれ示す。

第２図の結果より、この発明の蓄熱建材であるこの実施
例では、晴天時には、高温蓄熱カプセルが昼間の太陽熱
を吸収して、それを日没後徐々に放熱することができる
ため、その間、補助暖房を停止しておけることがわかっ
た。一方、第３図の結果より、低温蓄熱カプセルの相転
移温度である１８℃までは補助暖房によって室温を急速
に上昇できることもわかった。また、いずれの場合にお
いても、補助暖房停止後の低温蓄熱カプセルからの放熱
により、翌朝の最低室温を上昇させることができた。

（比較例１）蓄熱材として、前記相転移温度１８°Ｃの低温蓄熱カプ
セルのみを使用した以外は、実施例と同様にして蓄熱建
材を作成した。この蓄熱建材を使って実施例と同様の室
を作成し、測定を行ったところ、昼間の太陽熱を蓄熱す
ることができないため、晴天時でも日没とともに急速に
室温が低下してしまった。

（比較例２）蓄熱材として、前記相転移温度２４℃の高温蓄熱カプセ
ルのみを使用した以外は、実施例と同様にして蓄熱建材
を作成した。この蓄熱建材を使って実施例と同様の室を
作成し、測定を行ったところ、昼間の太陽熱を効率的に
蓄熱することはできたが、補助暖房の熱を蓄熱すること
はできず、翌朝の最低室温を上昇させることができなか
った。

〔発明の効果〕

この発明の蓄熱建材は、以上のように構成されており、
相転移温度が補助暖房の設定温度よりも高いものと低い
ものとを併用するようになっているため、太陽熱および
補助暖房の熱の効率よい利用が可能となっている。

【図面の簡単な説明】

第１図はこの発明の一実施例をあられす一部切欠き斜視
図、第２図および第３図はそれぞれ、この発明の蓄熱建
材を利用して作られた室の晴天時と曇天時の温度変化の
一例をあられすグラフである。１・・低温用潜熱蓄熱材　２・・・高温用潜熱蓄熱材３
・・・基材第１図ｒ ′）第２図第３図手続補正書（眺昭和６１年　１月１８日３、補正をする者事件との関係　　　　特許出願人住　　　所　　　　　大阪府門真市大字門真１０４８番
地名　称（５８３）松下電工株式会社代　表　者　　　　　代表取締役　胚　　井　　貞　　
夫４、代理人な　　　し６、補正の対象明細書７、補正の内容 ■　明細書の特許請求の範囲欄の全文を下記のとおりに
訂正する。一記載「（１）相転移温度が補助暖房の設定温度より低い低温
用潜熱蓄熱材と、相転移温度が補助暖房の設定温度より
高い高温用潜熱蓄熱材とが同一基材中に分散されてなる
蓄熱建材。（２）低温用潜熱蓄熱材と高温用潜熱蓄熱材とが、それ
ぞれ別個に、尉」亀でノ＋７”ｊノと化、されたもので
ある特許請求の範囲第１項記載の蓄熱建材。（３）低温用潜熱蓄熱材と高温用潜熱蓄熱材とが、それ
ぞれ別個に、チューブ内に封入されたものである特許請
求の範囲第１項記載の蓄熱建材。（４）低温用潜熱蓄熱材の相転移温度が１５〜２０°Ｃ
の範囲内であるとともに、高温用潜熱蓄熱材の相転移温
度が１８〜２５°Ｃの範囲内である特許請求の範囲第１
項ないし第３項のいずれかに記載の蓄熱建材。」 ■　明細書第５頁第１６行ないし同頁第１９行に「その
ままで、・・・使用されている。」とあるを、下記のご
とくに訂正する。一記載「樹脂でカプセル化されて使用されることが好ましい。カプセル化の方法としては、前記両潜熱蓄熱材を熱可塑
性樹脂の外殻で包み込む方法や、樹脂製の核材に含浸さ
せる方法等があげられる。」■　明細書第１０頁第１６
行ないし同頁第１８行に「昼間の太陽熱を・・・低下し
てしまった。」とあるを、下記のごとくに訂正する。 −記載「昼間の太陽熱を蓄熱することができないため、室温が
異常に昇温してしまい、太陽熱を利用することができな
かった。」 ■　明細書第１１頁第５行ないし同頁第６行に「補助暖
房の熱を・・・できなかった。」とあるを、下記のごと
くに訂正する。一記載「曇天時には太陽熱がなく、補助暖房だけになるので、
２４゛Ｃの高温蓄熱カプセルは蓄熱することができず、
翌朝の最低室温を上昇させることができなかった。」

Claims

【特許請求の範囲】

（１）相転移温度が補助暖房の設定温度より低い低温用
潜熱蓄熱材と、相転移温度が補助暖房の設定温度より高
い高温用潜熱蓄熱材とが同一基材中に分散されてなる蓄
熱建材。
（２）低温用潜熱蓄熱材と高温用潜熱蓄熱材とが、それ
ぞれ別個に、熱可塑性樹脂の外殻でカプセル化されたも
のである特許請求の範囲第１項記載の蓄熱建材。
（３）低温用潜熱蓄熱材と高温用潜熱蓄熱材とが、それ
ぞれ別個に、チューブ内に封入されたものである特許請
求の範囲第１項記載の蓄熱建材。
（４）低温用潜熱蓄熱材の相転移温度が１５〜２０℃の
範囲内であるとともに、高温用潜熱蓄熱材の相転移温度
が１８〜２５℃の範囲内である特許請求の範囲第１項な
いし第３項のいずれかに記載の蓄熱建材。