JPS627975Y2 - - Google Patents

Description

【考案の詳細な説明】 本考案は、屋内外の温度条件によつて熱の出入
を一方向性となるようにした建築用外壁部材に関
する。

本考案の目的は、冬期には屋外から屋内の方向
だけに熱の移動を行なわせ、夏期には屋内から屋
外の方向にだけ熱の移動を行なわせる建材を提供
することである。

この目的において本考案は、図面の実施例に示
したように、熱伝導性の平板１と２の間に断熱材
３とウイツク無しヒートパイプ４とを挿入した積
層部材であつて、このウイツク無しヒートパイプ
４はその両端が平板１と２に接すると共にその両
端に上下の位置差が生ずるように傾斜させて平板
１と２の間に挿入され、このウイツク無しヒート
パイプ４の下方の端５に接する側の平板１を太陽
熱集熱面とすると共にこの平板１を冬期には屋外
側にまた夏期には屋内側に面するようにこの積層
部材自体を反転させるようにしたことを特徴とす
るものである。

第１図および第２図において、〔Ｏ〕は屋外
側、〔Ｉ〕は屋内側を示しており、第１図は冬期
での使用状態、第２図は夏期での使用状態を表わ
している。ウイツク無しヒートパイプ４は、真空
にした中空管内に作動液を封入したサーモサイフ
オンであり、通常のヒートパイプのように中空管
内に作動液循環用のウイツク材料を取付けたもの
よりも、製造が簡単であり安価である。ヒートパ
イプは、その原理とするところは、よく知られて
いるように、パイプ内に作動流体を封入し、この
作動流体の蒸発と凝縮による相変化を熱の授受に
利用すると共に、蒸発した気体が最も低温の部分
に高密度の熱収束をもつて瞬間的に流れて凝縮す
るという現象を熱の伝達に利用するものである。
したがつて、温度差のあるところにこれを設置す
ると、高温側でパイプ内の作動液体が受熱して蒸
発して気化し、その作動気体がパイプ内の空間を
低温側に瞬間的に流れて凝縮し、その液化にとも
なつて外部に放熱するので、高温側から低温側に
瞬間的に多量の熱を伝達することができる。低温
側で放熱して液化した作動液体は自動的に高温側
に戻すことが必要であるが、ウイツク付きヒート
パイプの場合にはウイツクを通じてその毛細管現
象によつて行われ、ウイツク無しヒートパイプの
場合には、通常は重力によつて高温側にパイプ内
壁を通じて落下させる。ウイツク付きヒートパイ
プではウイツクの毛細管現象によつて凝縮部から
蒸発部に作動液を強制的に戻すことができ且つ蒸
発部でもウイツク内に作動液が含浸保有されるの
で、必ずしも凝縮部が蒸発部より上部の位置に存
在しなくても熱の伝達ができるという利点がある
が、凝縮部と蒸発部を結ぶように密閉パイプ内に
ウイツクを配置することが必要であるからその製
造が大変である。これに対してウイツク無しヒー
トパイプでは作動流体を封入した容器にパイプを
構成すればよいので製造が簡単にできるが、凝縮
部が蒸発部より上方に位置するような使用の仕方
をする必要がある。また、ウイツク無しヒートパ
イプの場合には、一方向しか熱を伝達させないと
いう一方向性熱伝達機能を十分に発揮させること
ができる点で有利な特徴がある。つまり、ウイツ
ク無しヒートパイプを上下方向に設置すると、作
動液が溜まる下端が高温で上端が低温の場合に
は、液の蒸発と凝縮が生じて下方から上方への熱
の伝達がなされるが、その反対の場合すなわち下
端が低温で上端が高温の場合には液の蒸発は生じ
ないので上方から下方への作動流体を通じての熱
の伝達はなされない。本考案においてはこのウイ
ツク無しヒートパイプ４が図示のように特定の関
係をもつて積層部材の中に嵌め込まれている。す
なわち、このウイツク無しヒートパイプの両端に
上下の位置差が生ずるようにすると共に、下方の
端を冬期においては屋外側〔Ｏ〕、夏期において
は屋内側〔Ｉ〕に面する平板１の側に接するよう
に両平板内に嵌め込まれている。つまり、太陽熱
集熱面として構成した平板１の側にはウイツク無
しヒートパイプ４の下端５を、また他方の平板２
の側にはその上端６を接続してある。この太陽熱
集熱面としての平板１は例えば黒色表面処理を施
した金属板であり、他方の平板２は放熱面となる
ような通常の金属板を使用することができる。

第３図はこの積層部材の全体形状の一例を示す
正面図であり、第４図はその縦断面を示してい
る。図示のように、ウイツク無しヒートパイプ４
は平板１と２との間で複数本配置され、かつこの
積層部材自体がその取付位置において表裏反転で
きるような回転軸７を備えている。この回転軸７
は図示の垂直な中心軸のほか、水平方向に取付け
た軸であつてもよい。またウイツク無しヒートパ
イプ４の配置は図示の千鳥状のほか格子状などで
あつてもよい。小寸法の平板の場合にはウイツク
無しヒートパイプ１本で１つの積層体を構成して
もよい。

このように構成した本考案の外壁部材の作用原
理について説明すると、第１図の冬期の使用状態
において、屋外〔Ｏ〕に面した太陽集熱面の平板
１に日射が当つている場合に、この平板１の温度
が屋内〔Ｉ〕側の平板２の温度より高くなつたと
きに下端５の内部に滞留している作動液８が蒸発
して上端６の内壁で凝縮し、この凝縮熱を平板１
に伝達する。つまり、ウイツク無しヒートパイプ
の下端５は蒸発部、上端６は凝縮部として機能
し、平板１の熱は平板２の側に伝達される。しか
し、日射が無くなり平板１の方が平板２よりも温
度が低くなり、屋内の方が屋外よりも高温になつ
たとしても、作動液８の全ては平板１の側に滞留
して存在しているので、この作動液８による熱の
移動は生じない。つまり、冬期において、屋外側
の平板１の温度が屋内側の平板２の温度より高く
なつたときだけ選択的に熱の移動が生ずることに
なる。

第２図の夏期の使用状態においては、ウイツク
無しヒートパイプ４の下端５が屋内側〔Ｉ〕にく
るように、第１図の場合とは積層部材自体を反転
させた使用のしかたをするので、この下端５がヒ
ートパイプの加熱部、屋外側〔Ｏ〕に面する上端
６が凝縮部としてヒートパイプの原理で屋内側か
ら屋外側に熱の移動は生ずるが、その逆の屋外側
から屋内側にはヒートパイプの原理では熱の移動
は生じない。また、冬期において太陽熱集熱面と
して機能した平板１は屋内側に面することにな
り、日射によつて屋外側が高温になることも未然
に防止される。このようにして、夏期において、
屋内側の平板１の温度が屋外側の平板２の温度よ
り高くなつたときだけに選択的に熱の移動が生ず
ることになり、夜間その他において屋内から屋外
への熱の放散が効率よく行なわれる。

また、平板１と２の間に介装される断熱材３の
存在によつて、冬期には屋内から屋外へ、夏期に
は屋外から屋内への熱の移動が防止され、前記の
熱の一方通行の性能は一層高められる。

以上のようにして、前記の本考案の目的は効果
的に達成され、太陽熱の利用と省エネルギー冷暖
房に本考案の建材は極めて有用な作用を供するこ
とができる。

【図面の簡単な説明】

第１図は本考案に従う外壁部材の冬期での使用
状態を示す断面図、第２図は同じく夏期での使用
状態を示す断面図、第３図は本考案の外壁部材の
１例を示す正面図、第４図は同じく縦断面図であ
る。 １……平板（太陽熱集熱面）、２……平板（放
熱面）、３……断熱材、４……ウイツク無しヒー
トパイプ、５……下端（蒸発部）、６……上端
（凝縮部）、７……回転軸、８……作動液。

Claims (1)

【実用新案登録請求の範囲】
1. 熱伝導性の平板１と２の間に断熱材３とウイツ
   ク無しヒートパイプ４とを挿入した積層部材であ
   つて、該ウイツク無しヒートパイプ４はその両端
   が平板１と２に接すると共にその両端に上下の位
   置差が生ずるように傾斜させて平板１と２の間に
   挿入され、このウイツク無しヒートパイプ４の下
   方の端に接する側の平板を太陽熱集熱面とすると
   共にこの平板を冬期には屋外側にまた夏期には屋
   内側に面するようにこの積層部材自体を反転させ
   るようにした建築用外壁部材。