(57)【要約】【課題】管状部材に対する内蓋と外蓋とを共通化し、管状部材と封止蓋の組み合わせを体系化したうえで、蓄放熱材をパイプ内部に確実に封止し、封止蓋により接合部を剛接とし、蓄放熱材の封入作業を簡素化した蓄放熱ユニットパイプ及びその製作方法を提供する。【解決手段】蓄放熱材３が封入される管状部材２と、管状部材２の一端を封止する第１封止蓋４と、空気孔７を有して管状部材２の他端に嵌合する第２封止蓋５と、空気孔７を塞いで管状部材２の他端を封止する第３封止蓋６とからなり、製作手順は、管状部材２の一端を第１封止蓋４により封止するステップと、管状部材２に蓄放熱材３を流入するステップと、管状部材２の他端に、空気孔７が設けられた第２封止蓋５を嵌入させて管状部材２の内部の空気を放出させるステップと、第３封止蓋６により空気孔７を塞いで管状部材２の他端を封止するステップと、を備える。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
太陽光を屋根面又は壁面から透過させる建物内に複数個が分散配置され、受光した太陽光の熱エネルギーを吸熱して周囲を冷却し、吸熱により蓄熱された熱エネルギーを放熱させて周囲を加熱する蓄放熱ユニットパイプにおいて、
内部に蓄放熱材が封入される管状部材と、
管状部材の一端に嵌合して封止する筒材からなる第１封止蓋と、
管状部材内の空気が流通可能な空気孔を有し、管状部材の他端に嵌合する筒材からなる第２封止蓋と、
第２封止蓋の嵌入により管状部材内の空気の一部が放出された前記空気孔を塞いで管状部材の他端を封止する第３封止蓋と、
を備えることを特徴とする蓄放熱ユニットパイプ。
【請求項２】
請求項１に記載の蓄放熱ユニットパイプであって、第１封止蓋又は第２封止蓋は、筒材と、筒材の内面側に接続され、筒材を２つの筒部に分割する板状の節部と、から構成され、空気孔は節部を貫通して設けられることを特徴とする蓄放熱ユニットパイプ。
【請求項３】
請求項２に記載の蓄放熱ユニットパイプであって、第１封止蓋又は第２封止蓋は、一方の筒部において管状部材が嵌合し、他方の筒部から第３封止蓋が挿入されて空気孔を塞ぐことを特徴とする蓄放熱ユニットパイプ。
【請求項４】
太陽光を屋根面又は壁面から透過させる建物内に複数個が分散配置され、受光した太陽光の熱エネルギーを吸熱して周囲を冷却し、吸熱により蓄熱された熱エネルギーを放熱させて周囲を加熱する蓄放熱ユニットパイプにおいて、
内部に蓄放熱材が封入される管状部材と、
管状部材の一端に嵌合する筒材からなる第１封止蓋と、
管状部材の他端に嵌合する筒材からなる第２封止蓋と、を備え、
管状部材、第１封止蓋、又は第２封止蓋には、第２封止蓋を管状部材に嵌入する際に管状部材内の空気の一部が放出される空気孔が少なくとも１箇所に設けられ、
空気孔には封止栓が挿入されて管状部材の内部が封止されることを特徴とする蓄放熱ユニットパイプ。
【請求項５】
太陽光を屋根面又は壁面から透過させる建物内に複数個が分散配置され、受光した太陽光の熱エネルギーを吸熱して周囲を冷却し、吸熱により蓄熱された熱エネルギーを放熱させて周囲を加熱する蓄放熱ユニットパイプにおいて、
内部に蓄放熱材が封入される管状部材と、
管状部材の一端に嵌合する筒材からなる第１封止蓋と、
管状部材の他端に嵌合する筒材からなる第２封止蓋と、を備え、
第１封止蓋、第２封止蓋、又は管状部材の端部には、封止蓋を嵌合する際に管状部材内の空気が流通可能な溝部が少なくとも１箇所に設けられ、
管状部材と、第１封止蓋又は第２封止蓋との嵌合面に塗布された接着剤で溶け出した本体材料により溝部が埋まり、管状部材の内部が封止されることを特徴とする蓄放熱ユニットパイプ。
【請求項６】
太陽光を屋根面又は壁面から透過させる建物内に複数個が分散配置され、受光した太陽光の熱エネルギーを吸熱して周囲を冷却し、吸熱により蓄熱された熱エネルギーを放熱させて周囲を加熱する蓄放熱ユニットパイプにおいて、
内部に蓄放熱材が封入される管状部材と、
管状部材の一端に嵌合する筒材からなる第１封止蓋と、
管状部材の他端に嵌合する筒材からなる第２封止蓋と、を備え、
第１封止蓋又は第２封止蓋は、管状部材に対し接着材による融着接合、接触面での封止接合、又は超音波による振動融着により接合されて管状部材の内部が封止されることを特徴とする蓄放熱ユニットパイプ。
【請求項７】
請求項４、５又は６に記載の蓄放熱ユニットパイプであって、第１封止蓋又は第２封止蓋は、筒材と、筒材の内面側に接続され、筒材を２つの筒部に分割する板状の節部と、から構成され、一方の筒材において管状部材が嵌合することを特徴とする蓄放熱ユニットパイプ。
【請求項８】
請求項１乃至７のいずれか１項に記載の蓄放熱ユニットパイプであって、第１封止蓋又は第２封止蓋は、筒材の内径よりも小さな外径を有する管状部材に対して外蓋として嵌合するか、又は、筒材の外径よりも大きな内径を有する管状部材に対して内蓋として嵌合することを特徴とする蓄放熱ユニットパイプ。
【請求項９】
請求項１乃至８のいずれか１項に記載の蓄放熱ユニットパイプであって、口径規格のある管状部材に対して、前記管状部材の外径よりも大きな内径を有する筒材の筒部を外蓋として嵌合させ、かつ、前記管状部材の内径よりも小さな外径を有する筒材の筒部を当該管状部材の内蓋として嵌合させることを特徴とする蓄放熱ユニットパイプ。
【請求項１０】
請求項１乃至９のいずれか１項に記載の蓄放熱ユニットパイプであって、第１封止蓋又は第２封止蓋の筒部は、筒部に嵌入する管状部材の進行に従い内径が減少するテーパーを備えるか、又は筒部に嵌入する管状部材の進行に従い外径が増加するテーパーを備えることを特徴とする蓄放熱ユニットパイプ。
【請求項１１】
請求項１乃至１０のいずれか１項に記載の蓄放熱ユニットパイプであって、第１封止蓋又は第２封止蓋は、管状部材と接着接合により固着され、又は第１封止蓋又は第２封止蓋は、第３封止蓋又は封止栓と接着接合により固着されることを特徴とする蓄放熱ユニットパイプ。
【請求項１２】
請求項１乃至１１のいずれか１項に記載の蓄放熱ユニットパイプであって、第１封止蓋又は第２封止蓋は、片方の筒部の端部に筒部から外側に突出する突起部を有し、第１封止蓋又は第２封止蓋と嵌合する管状部材の先端部は、突起部を越えないことを特徴とする蓄放熱ユニットパイプ。
【請求項１３】
管状部材の一端を第１封止蓋により封止するステップと、
管状部材の内部に蓄放熱材を流入するステップと、
管状部材の他端に、空気孔が設けられた第２封止蓋を嵌入させることで圧縮される管状部材の内部の空気を空気孔から放出させるステップと、
第３封止蓋により空気孔を塞いで管状部材の他端を封止するステップと、
を備えることを特徴とする蓄放熱ユニットパイプの製作方法。
【請求項１４】
管状部材の一端に第１封止蓋に嵌入させるステップと、
管状部材の内部に蓄放熱材を流入するステップと、
管状部材の他端に第２封止蓋を嵌入させるステップと、
第２封止蓋の嵌入で圧縮された管状部材の内部の空気を空気孔から放出させるステップと、
空気孔に封止栓を挿入して管状部材の内部を封止するステップと、
を備えることを特徴とする蓄放熱ユニットパイプの製作方法。
【請求項１５】
管状部材の一端を第１封止蓋を嵌入させるステップと、
管状部材の内部に蓄放熱材を流入するステップと、
管状部材の他端に、第２封止蓋を嵌入させるステップと、
第２封止蓋の嵌入により圧縮された管状部材の内部の空気を第１封止蓋、第２封止蓋、又は管状部材の端部に設けられた溝部から放出させるステップと、
管状部材と、第１封止蓋又は第２封止蓋との嵌合面に塗布された接着剤で溶け出した本体材料により溝部を埋めて管状部材の内部を封止するステップと、
を備えることを特徴とする蓄放熱ユニットパイプの製作方法。
【請求項１６】
管状部材の一端を第１封止蓋により封止するステップと、
管状部材の内部に蓄放熱材を流入するステップと、
管状部材の他端に、第２封止蓋を嵌入するステップと、
管状部材と、第１封止蓋又は第２封止蓋と、を接着材による融着接合、接触面での封止接合、又は超音波による振動融着により接合をするステップと、
を備えることを特徴とする蓄放熱ユニットパイプの製作方法。
【請求項１７】
請求項１３乃至１５のいずれか１項に記載の蓄放熱ユニットパイプの製作方法であって、第１封止蓋又は第２封止蓋と管状部材との嵌合面には接着剤が塗布されるステップを備えることを特徴とする蓄放熱ユニットパイプの製作方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、蓄放熱ユニットパイプ及び蓄放熱ユニットパイプの製作方法に係り、特に、太陽光を屋根面又は壁面から透過させる建物内に複数個が分散配置され、受光した太陽光の熱エネルギーをパイプ内部に封入された蓄放熱材が吸熱して周囲を冷却し、吸熱により蓄熱された熱エネルギーを放熱させて周囲を加熱する蓄放熱ユニットパイプ、及び蓄放熱ユニットパイプの製作方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
植物などを生育させて収穫する農業用ハウスでは、太陽光を取り入れるために屋根面又は壁面に透光率の高いガラスなどを配置している。また、植物などを生育させて収穫するビニルハウスでも、太陽光を取り入れるために植物などを骨組みで囲い、その骨組みを透光率の高いビニルなどで覆っている。さらに、住宅に設けられたサンルーム、バルコニー、或いはリビングの天窓や出窓などの窓周りにおいても、その内部に太陽光を取り入れて観賞植物などを生育させ、或いは居住者に日光浴をさせるために屋根面又は壁面に透光率の高いガラスなど壁材や天井材を配置している。
【０００３】
これらの農業用ハウス、ビニルハウスなどでは、太陽光を用いて室内の温度を制御する試みが行われ始めている。そして、その試みには「一定温度帯で熱エネルギーを吸熱し、蓄熱し、蓄熱された熱エネルギーを放熱する」という物理的な特性を有する「蓄放熱材」が利用され始めている。つまり、蓄放熱材により建物内部の温度上昇を抑制して冷房負荷を低減させ、蓄熱した熱エネルギーを周囲に放熱し、建物内部の温度下降を抑制して暖房負荷を低減させるという試みである。この蓄放熱材を利用した室内温度の制御技術は、再生可能エネルギーである太陽熱を活用するという省エネルギーな制御技術であり、ボイラー、加温機、ヒートポンプなどの熱搬送動力機器による室内温度の制御技術と比較して低コストでありメンテナンスが容易であるというメリットを有する。
【０００４】
上述した蓄放熱材を利用した具体的な室内温度の制御技術の試みとして、パイプ材に蓄放熱材を封入した蓄放熱ユニットパイプが提案されている。この蓄放熱ユニットパイプを、農業用ハウス、ビニルハウスなどのように太陽光を屋根面又は壁面から透過させる建物内の複数箇所に分散配置させる、という試みである。そして、熱搬送動力機器や運転エネルギーを用いずに、受光した太陽光の熱エネルギーをパイプ内部に封入された蓄放熱材が吸熱して周囲を冷却する。そして、吸熱により蓄熱された熱エネルギーをパイプ外部に放熱させて周囲を加熱するという室内温度の制御技術である。
【０００５】
図９に、従来の蓄放熱ユニットパイプ３０についての２つの実施形態の概略構成を示す。図９（ａ）は封止蓋として内蓋３４を用いた実施形態である。また、図９（ｂ）は封止蓋として外蓋３５を用いた実施形態である。蓄放熱ユニットパイプ３０は、管状部材３２の内部に蓄放熱材３３が流入される。そして、従来の蓄放熱ユニットパイプ３０は、管状部材３２の両端に内蓋３４が嵌め込まれるか又は外蓋３５により包み込まれ、蓄放熱材３３が漏れ出さないようになっている。図９（ａ）では、直径（ｄ１）の管状部材３２の両端が内蓋３４により封止されている。内蓋３４は、管状部材３２の内部に嵌合されて蓄放熱材３３の漏れを防止する円盤状の小径蓋部４３と、管状部材３２の外部に留まり、小径蓋部４３を管状部材３２の入口で係止させる円盤状の大径蓋部４４と、から構成される。そして、内蓋３４は、小径蓋部４３と大径蓋部４４とによりキャップを形成して管状部材３２の端部に嵌め込まれる封止蓋である。図９（ｂ）では、直径（ｄ１）の管状部材３２の両端が外蓋３５により封止されている。外蓋３５は、筒状の円筒管４５と、円筒管４５と接続する円盤状の蓋部４６と、から構成される。そして、外蓋３５は、円筒管４５と蓋部４６とによりキャップを形成して管状部材３２の端部を包み込む封止蓋である。
【０００６】
この蓄放熱ユニットパイプ３０を製作する場合には、管状部材３２の一端に内蓋３４又は外蓋３５を嵌入させ、その管状部材３２を縦置きに設置する。すると、管状部材３２内には蓄放熱材３３の上面に幅（ｂ１）の空隙部３９が生じる。この状態で管状部材３２の他端に内蓋３４又は外蓋３５を嵌入させると、空隙部３９の空気は圧縮され空気圧が上昇し、他端の内蓋３４又は外蓋３５を嵌入させるための押圧力が増加する。例えば、図９（ａ）の場合には、幅（ｂ１）の空隙部３９に厚み（ａ１）の内蓋３４の小径蓋部４３が嵌入されると、空隙部３９の空気圧は幅（ｂ１＋ａ１／ｂ１）倍に増加する。図９（ｂ）の場合においても、幅（ｂ２）の空隙部３９に幅（ａ２）の外蓋３５の円筒管４５が嵌入されると、空隙部３９の空気圧は幅（ｂ２＋ａ２／ｂ２）倍に増加する。
【０００７】
特許文献１には、蓄熱式の温水床暖房パネルと、この床暖房パネルに使用する製造容易な蓄熱パイプが開示されている。ここでは、内部に蓄放熱材を充填した通水可能な筒体であって、配管接続口を備えた蓋体を両端に有することを特徴とする蓄熱パイプが記載され、本特許文献１の図３には、筒体端部の詳細図が示されている。
【０００８】
特許文献２には、決められた大きさのタンクを必要とせず、空調面積に合わせて必要な長さに切断して、若しくは所定長さに切断したものを必要な数だけ組み合わせて床下等に設置することのできる潜熱蓄熱体が開示されている。ここでは、冷媒流体を流通させる内部筒体と、蓄放熱材を充填するための空間をあけて内部筒体の周りに形成された外部筒体と、これら内外両筒体を連結保持する間隔子とからなるパイプ体であって、少なくとも内部筒体が熱伝導性に優れた金属管で形成され、パイプ体が所定長さに切断されて空間内に蓄放熱材が充填され、本特許文献２の図２には、空間の両端開口部が蓋体で密封されている構造が示されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００９】
【特許文献１】特開平０９−２０３５３０号公報
【特許文献２】特開２００５−２２６８８０号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【００１０】
蓄放熱ユニットパイプでは、管状部材の内部に蓄放熱材を封入するために、従来から管状部材の両端部に内蓋又は外蓋といった封止蓋を嵌入させていた。しかし、従来の内蓋又は外蓋といった封止蓋は、単に管状部材に対する「キャップ」としての機能でしなかった。従って、蓄放熱ユニットパイプとして使用する場合に要求される、蓄放熱材に対する封止性、封止蓋による接合部の剛接性、及びユニットパイプの製作容易性、という３つの機能に欠けているという問題があった。以下、この３つの機能について詳細に説明する。
【００１１】
第１の機能である「蓄放熱材に対する封止性」は、蓄放熱ユニットパイプ内部に流入された蓄放熱材を洩れることなくパイプに封入するという機能である。この機能は、蓄放熱ユニットパイプの製作時だけではなく、運搬時、現地組立時、及び完成後の使用期間を通じて要求される機能である。図９に示す従来の蓄放熱ユニットパイプでは、管状部材の両端に内蓋を嵌め込むか、又は管状部材の両端を外蓋で包み込むという単純な構造で封止を行う構造である。すなわち、管状部材と、内蓋又は外蓋という封止蓋との高い密着性を前提にした機能である。しかし、管状部材及び封止蓋は製作時のバラツキにより密着度が緩む場合が生じる。そして、運搬時や組立時に被る衝撃などにより、或いは完成後の熱膨張や熱収縮、形状の経年変化などにより蓄放熱材が外部に洩れ出す虞がある。さらに、段落０００６に記述したように、封止蓋により密封する際に、封止蓋を管状部材に押し込むことで管状部材の内部圧力が増大する。この増大した内部の空気圧により、蓄放熱材が洩れ出す虞が増大する虞がある。
【００１２】
また、第２の機能である「封止蓋による接合部の剛接性」は、パイプの製作公差による「ゆるみ」を防止し、管状部材とその両端の封止蓋とを剛に固定するという機能である。これは、一般的にパイプの内径の精度は外径の精度に比べて著しく悪いため、管状部材とその両端の封止蓋との嵌合の際にパイプの製作公差によるゆるみが生じてしまうからである。この「ゆるみ」が生じると、上述した「蓄放熱材に対する封止性」が損なわれるだけではなく、現場において蓄放熱ユニットパイプを組立てた際に管状部材同士の接合が剛に固定されず不安定な構造体となってしまうという問題がある。
【００１３】
また、第３の機能である「ユニットパイプの製作容易性」は、蓄放熱材をパイプに封入する作業を簡素化するという機能である。すなわち、図９に示す従来の蓄放熱ユニットパイプでは、その製作において、管状部材に封止蓋を取り付ける作業に手間と時間がかかっていた。すなわち、段落０００６に記述したように、管状部材の両端を封止蓋により密封する際に、封止蓋を管状部材に押し込むことで管状部材の内部圧力が増大してしまった。この増大する圧力に抗して封止蓋を管状部材の内部に押し込まなければならないため、蓄放熱材の封入作業に労力と時間がかかるという問題がある。
【００１４】
さらに、図９に示す従来の内蓋及び外蓋は、相互に全く異なる構造であるため、上述した３つの機能を内蓋と外蓋とに関して同じレベルで統一的に満たすことができないという問題がある。また、内蓋と外蓋とが封止蓋として共通化されていないため、２種類の部品を使い分けなければならす、汎用性に欠けるという問題がある。さらには、内蓋及び外蓋が共通化されていないため、蓄放熱ユニットパイプにおける管状部材と封止蓋の組み合わせが体系的に構成できないという問題がある。すなわち、管状部材と封止蓋の組み合わせのバリエーションが整備されていれば、自由度の高い蓄放熱ユニットパイプとすることができる。従って、上述した３つの機能を満たす汎用性の高い封止蓋とするには、管状部材に対する内蓋と外蓋とを共通化して管状部材と封止蓋の組み合わせを体系化する、すなわち蓄放熱ユニットパイプの「相互連結性」を高めたうえで、３つの機能を満足するように改良することが望ましい。本明細書において、「共通化」とは、管状部材を封止する内蓋と外蓋とのディテールを共通化された構造とすることをいい、「体系化」とは、管状部材と封止蓋との組み合わせディテールを体系化された構造とすることをいう。
【００１５】
本願の目的は、かかる課題を解決し、管状部材に対する内蓋と外蓋とを共通化し、管状部材と封止蓋の組み合わせを体系化したうえで、蓄放熱材をパイプ内部に確実に封止し、封止蓋により接合部を剛接とし、蓄放熱材の封入作業を簡素化した蓄放熱ユニットパイプ、及びその製作方法を提供することである。
【課題を解決するための手段】
【００１６】
上記目的を達成するため、本発明に係る蓄放熱ユニットパイプは、太陽光を屋根面又は壁面から透過させる建物内に複数個が分散配置され、受光した太陽光の熱エネルギーを吸熱して周囲を冷却し、吸熱により蓄熱された熱エネルギーを放熱させて周囲を加熱する蓄放熱ユニットパイプにおいて、内部に蓄放熱材が封入される管状部材と、管状部材の一端に嵌合して封止する筒材からなる第１封止蓋と、管状部材内の空気が流通可能な空気孔を有し、管状部材の他端に嵌合する筒材からなる第２封止蓋と、第２封止蓋の嵌入により管状部材内の空気の一部が放出された前記空気孔を塞いで管状部材の他端を封止する第３封止蓋と、を備えることを特徴とする。
【００１７】
従来の蓄放熱ユニットパイプの封止蓋は、内蓋及び外蓋という相互に全く異なる構造を使用していた。これに対して、本発明ではまずこの管状部材を封止するための３つの封止蓋を採用したうえで、蓄放熱ユニットパイプの封止蓋に対して内蓋と外蓋の形状を「共通化」させて内蓋としても外蓋としても使用可能とした（図１及び図２参照）。また、管状部材と封止蓋の組み合わせのバリエーションを管状部材の口径規格に合わせることで「体系化」された汎用性の高い封止蓋とした（図３〜図７参照）。
【００１８】
また、第１封止蓋により管状部材の一端を封止した後、第２封止蓋により管状部材の他端を封止する際に、第２封止蓋の嵌入により管状部材内の空気の一部を空気孔から放出させる。そして、第３封止蓋により空気孔を塞いで管状部材の他端を封止する。すなわち、第２封止蓋の嵌入により管状部材内の空気の一部を空気孔から放出させることで、管状部材の内部の空気圧の上昇を抑えながら第３封止蓋により空気孔を塞いで管状部材の他端を封止することができる。これにより、管状部材の内部に流入させた蓄放熱材に対する高い封止性が実現できる。
【００１９】
さらに、蓄放熱ユニットパイプの製作において、従来の蓄放熱ユニットパイプでは、蓄放熱材が封入された管状部材内の空気圧が増大し、この空気圧に打ち勝って内蓋又は外蓋を嵌入させるのに時間と労力がかかっていた。しかし、本発明により、管状部材内部の空気が抜けきった後に第３封止蓋により空気孔を塞いで管状部材の他端を封止することが可能となり、蓄放熱ユニットパイプの製作において「ユニットパイプの高い製作容易性」が実現できる。
【００２０】
また、蓄放熱ユニットパイプは、第１封止蓋又は第２封止蓋は、筒材と、筒材の内面側に接続され、筒材を２つの筒部に分割する板状の節部と、から構成され、空気孔は節部を貫通して設けられることが好ましい。このように、第１封止蓋又は第２封止蓋は、筒材を板状の節部により２つの筒部に分割したことで、管状部材に対して両方向からの封止が可能となった。また、筒材の内径と外径とを管状部材のそれぞれ外径と内径とに接続可能に合致させることで、従来、相互に全く異なる構造であった内蓋及び外蓋とを一つの封止蓋として共通化できる。
【００２１】
また、空気孔が節部に設けられることで第３封止蓋により簡単に空気孔を塞ぐことができる。すなわち、第１封止蓋又は第２封止蓋に設けられた空気孔は、２つの筒部のいずれ側からも第３封止蓋により封止可能な構造となり、第１封止蓋又は第２封止蓋と管状部材との２方向からの接続が可能となった。
【００２２】
上記目的を達成するため、本発明に係る蓄放熱ユニットパイプは、太陽光を屋根面又は壁面から透過させる建物内に複数個が分散配置され、受光した太陽光の熱エネルギーを吸熱して周囲を冷却し、吸熱により蓄熱された熱エネルギーを放熱させて周囲を加熱する蓄放熱ユニットパイプにおいて、内部に蓄放熱材が封入される管状部材と、管状部材の一端に嵌合する筒材からなる第１封止蓋と、管状部材の他端に嵌合する筒材からなる第２封止蓋と、を備え、管状部材、第１封止蓋、又は第２封止蓋には、第２封止蓋を管状部材に嵌入する際に管状部材内の空気の一部が放出される空気孔が少なくとも１箇所に設けられ、空気孔には封止栓が挿入されて管状部材の内部が封止されることを特徴とする。この空気孔を設けることにより、管状部材内の空気抜きが可能となり、空気孔に封止栓を挿入することで蓄放熱材に対する高い封止性が実現できる。
【００２３】
上記目的を達成するため、本発明に係る蓄放熱ユニットパイプは、太陽光を屋根面又は壁面から透過させる建物内に複数個が分散配置され、受光した太陽光の熱エネルギーを吸熱して周囲を冷却し、吸熱により蓄熱された熱エネルギーを放熱させて周囲を加熱する蓄放熱ユニットパイプにおいて、内部に蓄放熱材が封入される管状部材と、管状部材の一端に嵌合する筒材からなる第１封止蓋と、管状部材の他端に嵌合する筒材からなる第２封止蓋と、を備え、第１封止蓋、第２封止蓋、又は管状部材の端部には、封止蓋を嵌合する際に管状部材内の空気が流通可能な溝部が少なくとも１箇所に設けられ、管状部材と、第１封止蓋又は第２封止蓋との嵌合面に塗布された接着剤により本体材料が溶け出して溝部が埋まり、管状部材の内部が封止されることを特徴とする。この溝部を設けることにより、管状部材内の空気抜きが可能となり管状部材の内部に流入させた蓄放熱材に対する高い封止性が実現できる。
【００２４】
上記目的を達成するため、本発明に係る蓄放熱ユニットパイプは、太陽光を屋根面又は壁面から透過させる建物内に複数個が分散配置され、受光した太陽光の熱エネルギーを吸熱して周囲を冷却し、吸熱により蓄熱された熱エネルギーを放熱させて周囲を加熱する蓄放熱ユニットパイプにおいて、内部に蓄放熱材が封入される管状部材と、管状部材の一端に嵌合する筒材からなる第１封止蓋と、管状部材の他端に嵌合する筒材からなる第２封止蓋と、を備え、第１封止蓋又は第２封止蓋は、管状部材に対し接着材による融着接合、接触面での封止接合、超音波による振動融着をそれぞれ単独で、又は組み合わせることにより接合されて管状部材の内部が封止されることを特徴とする。これにより、管状部材内の空気抜き機構を備えなくても、着材による融着接合、接触面での封止接合、超音波による振動融着をそれぞれ単独で、又は組み合わせることにより管状部材の内部に流入させた蓄放熱材に対する高い封止性が実現できる。
【００２５】
また、蓄放熱ユニットパイプは、第１封止蓋又は第２封止蓋が筒材と、筒材の内面側に接続され、筒材を２つの筒部に分割する板状の節部と、から構成され、一方の筒材において管状部材が嵌合することを特徴とする。これにより、より簡易な構成で管状部材内の空気抜きが可能となる。
【００２６】
また、蓄放熱ユニットパイプは、第１封止蓋又は第２封止蓋が筒材の内径よりも小さな外径を有する管状部材に対して外蓋として嵌合するか、又は、筒材の外径よりも大きな内径を有する管状部材に対して内蓋として嵌合することが好ましい。このように、第１封止蓋又は第２封止蓋は、管状部材に対する接続方法として、第１の実施形態として内側に管状部材が嵌合する、第２の実施形態として外側に管状部材が嵌合するという、２種類のバリエーションが可能となる。このように、従来、相互に全く異なる構造であった内蓋及び外蓋を、一つの封止蓋のバリエーションとして共通化できる。また、管状部材と封止蓋の内径又は外径を調整することで管状部材と封止蓋の組み合わせを体系化できる。
【００２７】
また、蓄放熱ユニットパイプは、口径規格のある管状部材に対して、前記管状部材の外径よりも大きな内径を有する筒材の筒部を外蓋として嵌合させ、かつ、前記管状部材の内径よりも小さな外径を有する筒材の筒部を当該管状部材の内蓋として嵌合させることが好ましい。このように、管状部材は、一方の端部に封止蓋が内蓋として嵌合し、他方の端部に封止蓋が外蓋として嵌合することができる。これにより、従来、相互に全く異なる構造であった内蓋及び外蓋を、管状部材に接続可能な封止蓋のバリエーションとして共通化できる。また、管状部材と封止蓋の内径又は外径を調整することで管状部材と封止蓋の組み合わせを体系化できる。
【００２８】
また、蓄放熱ユニットパイプは、第１封止蓋又は第２封止蓋の筒部は、筒部に嵌入する管状部材の進行に従い内径が減少するテーパーを備えるか、又は筒部に嵌入する管状部材の進行に従い外径が増加するテーパーを備えることが好ましい。このように、第１封止蓋又は第２封止蓋の筒部にテーパーを設けることで、第１封止蓋又は第２封止蓋と管状部材とが密着し、管状部材の内部に流入させた「蓄放熱材に対する高い封止性」が実現される。また、管状部材との接続の際にパイプの製作公差による「ゆるみ」があっても強固に接続され、管状部材とその両端の封止蓋とを剛に固定するという「封止蓋による接合部の剛接性」が実現できる。
【００２９】
また、蓄放熱ユニットパイプは、第１封止蓋又は第２封止蓋は、管状部材と接着接合により固着され、又は第１封止蓋又は第２封止蓋は、第３封止蓋と接着接合により固着されることが好ましい。これにより、管状部材と第１封止蓋又は第２封止蓋とを密着させることができ「蓄放熱材に対する高い封止性」が実現できる。また、管状部材との接続の際にパイプの製作公差による「ゆるみ」があっても強固に接続され、管状部材とその両端の封止蓋とを剛に固定するという「封止蓋による接合部の剛接性」が実現できる。
【００３０】
また、蓄放熱ユニットパイプは、第１封止蓋又は第２封止蓋は、片方の筒部の端部に筒部から外側に突出する突起部を有し、第１封止蓋又は第２封止蓋と嵌合する管状部材の先端部は、突起部を越えないことが好ましい。これにより、管状部材内に侵入した第２封止蓋を適切な位置で停止させることができ「蓄放熱材に対する高い封止性」が実現できる。また、管状部材との接続の際にパイプの製作公差による「ゆるみ」があっても強固に接続され、管状部材とその両端の封止蓋とを剛に固定するという「封止蓋による接合部の剛接性」が実現できる。
【００３１】
上記目的を達成するため、本発明に係る蓄放熱ユニットパイプの製作方法は、管状部材の一端を第１封止蓋により封止するステップと、管状部材の内部に蓄放熱材を流入するステップと、管状部材の他端に、空気孔が設けられた第２封止蓋を嵌入させることで圧縮される管状部材の内部の空気を空気孔から放出させるステップと、第３封止蓋により空気孔を塞いで管状部材の他端を封止するステップと、を備えることを特徴とする。
【００３２】
上記構成により、第１封止蓋により管状部材の一端を封止するステップの後、第２封止蓋により管状部材の他端を封止する際に、第２封止蓋の嵌入により管状部材内の空気の一部を空気孔から放出させるステップが行われる。その後に、第３封止蓋により空気孔を塞いで管状部材の他端を封止するステップとなる。すなわち、第２封止蓋の嵌入により管状部材内の空気の一部を空気孔から放出させることで、管状部材の内部の空気圧の上昇を抑えながら第３封止蓋により空気孔を塞いで管状部材の他端を封止することができる。これにより、管状部材の内部に流入させた「蓄放熱材に対する高い封止性」が実現できる。
【００３３】
また、蓄放熱ユニットパイプの製作において、従来の蓄放熱ユニットパイプでは、蓄放熱材が封入された管状部材内の空気圧が増大し、この空気圧に打ち勝って内蓋又は外蓋を嵌入させるのに時間と労力がかかっていた。しかし、本発明により管状部材内部の空気が抜けきった後に第３封止蓋により空気孔を塞いで管状部材の他端を封止することが可能となり、蓄放熱ユニットパイプの製作において「ユニットパイプの高い製作容易性」が実現できる。
【００３４】
また、上記目的を達成するため、本発明に係る蓄放熱ユニットパイプの製作方法は、管状部材の一端に第１封止蓋に嵌入させるステップと、管状部材の内部に蓄放熱材を流入するステップと、管状部材の他端に第２封止蓋を嵌入させるステップと、第２封止蓋の嵌入で圧縮された管状部材の内部の空気を空気孔から放出させるステップと、空気孔に封止栓を挿入して管状部材の内部を封止するステップと、を備えることを特徴とする。この空気孔を設けることにより、管状部材内の空気抜きが可能となり、空気孔に封止栓を挿入することで蓄放熱材に対する高い封止性が実現できる。
【００３５】
また、上記目的を達成するため、本発明に係る蓄放熱ユニットパイプの製作方法は、管状部材の一端を第１封止蓋を嵌入させるステップと、管状部材の内部に蓄放熱材を流入するステップと、管状部材の他端に、第２封止蓋を嵌入させるステップと、第２封止蓋の嵌入により圧縮された管状部材の内部の空気を第１封止蓋、第２封止蓋、又は管状部材の端部に設けられた溝部から放出させるステップと、管状部材と、第１封止蓋又は第２封止蓋との嵌合面に塗布された接着剤により溶け出した本体材料が溝部を埋めて管状部材の内部を封止するステップと、を備えることを特徴とする。この溝部を設けることにより、管状部材内の空気抜きが可能となり管状部材の内部に流入させた蓄放熱材に対する高い封止性が実現できる。
【００３６】
また、上記目的を達成するため、本発明に係る蓄放熱ユニットパイプの製作方法は、管状部材の一端を第１封止蓋により封止するステップと、管状部材の内部に蓄放熱材を流入するステップと、管状部材の他端に、第２封止蓋を嵌入するステップと、管状部材と、第１封止蓋又は第２封止蓋と、を接着材による融着接合、接触面での封止接合、又は超音波による振動融着により接合をするステップと、を備えることを特徴とする。これにより、管状部材内の空気抜き機構を備えなくても、接着材による融着接合、接触面での封止接合、超音波による振動融着をそれぞれ単独で、又は組み合わせることにより管状部材の内部に流入させた蓄放熱材に対する高い封止性が実現できる。
【００３７】
さらに、蓄放熱ユニットパイプの製作において、第１封止蓋又は第２封止蓋と管状部材との嵌合面には接着剤が塗布されるステップを備えることが好ましい。これにより、接着剤の溶剤が第１封止蓋、第２封止蓋、又は管状部材の嵌合面を溶かし、この溶けた接着剤により管状部材の内部に流入させた蓄放熱材に対する高い封止性が実現できる。
【発明の効果】
【００３８】
以上のように、本発明に係る蓄放熱ユニットパイプ、及び蓄放熱ユニットパイプの製作方法によれば、管状部材に対する内蓋と外蓋とを共通化し、管状部材と封止蓋の組み合わせを体系化したうえで、蓄放熱材をパイプ内部に確実に封止し、封止蓋により接合部を剛接とし、蓄放熱材の封入作業を簡素化した蓄放熱ユニットパイプ、及びその製作方法を提供することができる。
【図面の簡単な説明】
【００３９】
【図１】本発明に係る蓄放熱ユニットパイプの第１の実施形態の概略構成を示す断面図である。
【図２】本発明に係る蓄放熱ユニットパイプの第２の実施形態の概略構成を示す断面図である。
【図３】封止蓋とその両方の筒部に嵌合する管状部材に関する実施例、及び管状部材とその両端に嵌合する封止蓋に関する実施例を示す断面図である。
【図４】蓄放熱ユニットパイプを組み合わせた蓄放熱パイプアセンブリに関する一つの実施例を示す正面図である。
【図５】蓄放熱ユニットパイプを組み合わせた蓄放熱パイプアセンブリに関する他の実施例を示す正面図である。
【図６】蓄放熱パイプアセンブリの実施例のバリエーションを示す説明図である。
【図７】蓄放熱パイプアセンブリの実施例の他のバリエーションを示す説明図である。
【図８】蓄放熱ユニットパイプの製作方法を示すフロー図である。
【図９】従来の蓄放熱ユニットパイプの内蓋及び外蓋の実施形態の概略構成を示す断面図である。
【図１０】蓄放熱ユニットパイプの第１の実施形態における管状部材内の空気抜き機構を示す断面図である。
【図１１】図１０のＡ-Ａ断面図である。
【図１２】蓄放熱ユニットパイプの第２の実施形態における管状部材内の空気抜き機構を示す断面図である。
【図１３】図１２のＢ−Ｂ断面図である。
【図１４】蓄放熱ユニットパイプの第１及び第２の実施形態における封止蓋に関する実施例を示す断面図である。
【発明を実施するための形態】
【００４０】
以下に、図面を用いて本発明に係る蓄放熱ユニットパイプ１の実施形態につき、詳細に説明する。
【００４１】
（蓄放熱ユニットパイプの構成）
図１に、本発明に係る蓄放熱ユニットパイプの第１実施形態の概略構成を蓄放熱ユニットパイプ１ａとして示す。また、図２に、本発明に係る蓄放熱ユニットパイプの第２実施形態の概略構成を蓄放熱ユニットパイプ１ｂとして示す。蓄放熱ユニットパイプ１ａ，１ｂは、太陽光を屋根面又は壁面から透過させる建物内に複数個が分散配置される。そして、受光した太陽光の熱エネルギーを蓄放熱材３が吸熱して周囲を冷却し、この蓄放熱材３は、吸熱により蓄熱された熱エネルギーを放熱させて周囲を加熱する。
【００４２】
図１及び図２に示すように、本発明に係る蓄放熱ユニットパイプ１ａ，１ｂは、管状部材２、第１封止蓋４、第２封止蓋５、及び第３封止蓋６が構成要素として組み合わされてユニットが構成される。図１（ａ）及び図２（ａ）は、管状部材２の一端に第１封止蓋４が取り付けられた状態を示す。また、図１（ｂ）及び図２（ｂ）は、管状部材２の他端に第２封止蓋５が取り付けられた状態を示す。さらに、図１（ｃ）及び図２（ｃ）は、第２封止蓋５に第３封止蓋６が接着された状態を示す。なお、第１封止蓋４には図３に示す従来の内蓋３４を示すが、これに限らず、第２封止蓋５と同様な封止蓋であっても良い。
【００４３】
図９に示す従来の蓄放熱ユニットパイプ３０では、封止蓋が内蓋３４及び外蓋３５という相互に全く異なる構造であったが、本発明では、放熱ユニットパイプ１に内蔵される蓄放熱材３は、第１封止蓋４、第２封止蓋５、及び第３封止蓋６からなる３つの封止蓋により封止される。また、本発明では、図１に示す第２封止蓋５と、図２に示す第２封止蓋５との２種類の第２封止蓋５の実施形態を備える。このように３つの封止蓋と２種類の実施形態を備えることで蓄放熱ユニットパイプ１の構成を工夫し、蓄放熱ユニットパイプ１の封止蓋を内蓋と外蓋とで共通化し、内蓋としても外蓋としても使用可能な汎用性の高い封止蓋とすることができる。また、管状部材２と封止蓋４，５との組み合わせのバリエーションを整備し、自由度の高い蓄放熱ユニットパイプとすることができる。そして、蓄放熱ユニットパイプ１に要求される３つの機能である「蓄放熱材に対する高い封止性」、「封止蓋による接合部の剛接性」、及び「ユニットパイプの高い製作容易性」を内蓋又は外蓋に拘わらず同じレベルで統一的に満たすことを可能とする。
【００４４】
この管状部材２の内部には蓄放熱材３が封入される。この蓄放熱材３は、潜熱蓄熱材とも称される材料であり、管状部材２の内部で熱エネルギーを貯蔵する。本発明では、蓄放熱材３として管理温度が５℃から３０℃の範囲内で求められる相変化温度帯を持つ材料、例えば無機塩を主成分とした溶液などが管状部材２の内部に充填される。従って、この蓄放熱材３は、蓄放熱ユニットパイプ１の製作時は勿論のこと、現場への搬送時、現場における組立時、及び現場での使用時においても封止蓋により洩れないように封止されなければならない。
【００４５】
図１（ａ）及び図２（ａ）に示すように、第１封止蓋４は、管状部材２の一方の端部に嵌合されて管状部材２を封止する。図１（ａ）及び図２（ａ）には、管状部材２の内径に合わせられた小径蓋部１３、及び管状部材２の外径に合わせられた大径蓋部１４からなる第１封止蓋４が示されているが、これに限らず、例えば、図１（ａ）及び図２（ａ）に示す第２封止蓋５を第１封止蓋４として用いても良い。但し、第１封止蓋４として用いる場合には第２封止蓋５の空気孔７は不要となる。すなわち、管状部材２の両端に図１（ａ）及び図２（ａ）に示す第２封止蓋５が嵌合され、一方の第２封止蓋５に空気孔７が設けられた蓄放熱ユニットパイプ１であっても良い。
【００４６】
図１（ｂ）及び図２（ｂ）に示すように、第２封止蓋５は管状部材２の他端に嵌合される。そして、この第２封止蓋５には、管状部材２内の空気が流通する空気孔７が設けられる。本発明に係る蓄放熱ユニットパイプ１を製作する場合には、第１封止蓋４が一端に取り付けられた管状部材２を縦置きに設置する。すると、管状部材２内には蓄放熱材３の上面に空隙部９ａ，９ｂが生じる。この状態で空気孔７を備えない第２封止蓋５を管状部材２の他端に嵌入すると、空隙部９ａ，９ｂの空気は圧縮され空気圧が上昇する。この空気圧に打ち勝って第２封止蓋５を嵌入させるのは難しい。また、管状部材２内の空気圧が上昇すると封止蓋４，５との接続部から蓄放熱材３が漏れ出す虞が増大する。そこで、第２封止蓋５の節部１１には予め空気孔７を設けておくことで、空隙部９ａ，９ｂの空気圧の上昇を防ぎ、第２封止蓋を管状部材２に容易に嵌入させることが可能となる。
【００４７】
図１（ｂ）及び図２（ｂ）に示すように、管状部材２は第２封止蓋５と嵌合して封止される。図９に示す従来の内蓋３４及び外蓋３５は、管状部材２に対してキャップとして機能するものであったが、本発明の第２封止蓋５の筒部１２は、図１及び図２共に、管状部材２と密接に嵌合される。
【００４８】
そして、図１（ｃ）及び図２（ｃ）に示すように、第３封止蓋６は、第２封止蓋５の嵌入により管状部材２内の空気の一部が放出された空気孔７を塞いで管状部材２の他端を封止する。すなわち、第３封止蓋６は、空気孔７から蓄放熱材３が漏れるのを防止する。また、空気孔７を有する第３封止蓋６により管状部材２の内部の空気圧の上昇を防止できる。
【００４９】
（内蓋と外蓋の共通化の手段）
図１に示す第１実施形態、及び図２に示す第２実施形態では、第２封止蓋５は、円筒管１５と、円筒管１５の内面側に接続され、円筒管１５を２つの筒部１２に分割する板状の節部１１と、から構成され、それぞれ第１凹部１６及び第２凹部１７が形成される。すなわち、この節部１１により筒部１２は２つに分割される。このように、円筒管１５を第１凹部１６及び第２凹部１７に分割することで、図１に示すように、より広い第１凹部１６により円筒管１５を外蓋として用いることができ、また、図２に示すように、円筒管１５をストッパー１０まで差し込んで内蓋として用いることもできる。つまり、管状部材２への接続方法のバリエーションを２種類とすることができる。なお、本実施形態では、筒材として円筒管１５を用いて説明するが、この筒材には円形断面の円筒管１５だけではなく、例えば正方形や長方形などの矩形断面の筒材なども含まれる。
【００５０】
また、第２封止蓋５は、図３（ａ）に示すように、筒部１２の内径より小さな外径を有する管状部材２ｂの外蓋として用い、かつ、筒部１２の外径より大きな内径を有する管状部材２ａの内蓋として用いることにより、異径サイズの管状部材２ａ，２ｂの第２封止蓋５として共通化が可能となる。
【００５１】
そして、空気孔７は節部１１を貫通して設けられる。これにより、第２封止蓋５に設けられた空気孔７は、第１凹部１６側、第２凹部１７側のいずれからも第３封止蓋６により封止可能な構造となる。これにより、第２封止蓋５を内蓋としても使え、外蓋としても使うことができ共通化が可能となる。
【００５２】
また、図１に示す第１実施形態、及び図２に示す第２実施形態では、第２封止蓋５は、一方の筒部１２である第１凹部１６において管状部材２が嵌合し、他方の筒部１２である第２凹部１７から第３封止蓋６が挿入されて空気孔７を塞ぐ。すなわち、第２封止蓋５に対して管状部材２が接続する側と、第３封止蓋６が挿入される側徒が逆側となる。これにより、図１に示す第１実施形態では、管状部材２に対して第２封止蓋５が外蓋として接続するが、逆側から第３封止蓋６を挿入することが可能となる。また、図２に示す第２実施形態では、管状部材２に対して第２封止蓋５が内蓋として接続するが、逆側から第３封止蓋６を挿入することが可能となる。これにより、第２封止蓋５を内蓋としても使え、外蓋としても使うことができ共通化が可能となる。なお、この構造は、第２封止蓋５だけでなく、第１封止蓋４も第２封止蓋５と同様な構造であっても良い。
【００５３】
（封止蓋の体系化を示す実施例）
図３に、第２封止蓋５とその両方の筒部１２に嵌合する管状部材２ａ，２ｂに関する実施例、及び管状部材２ｃ，２ｄとそれに嵌合する封止蓋４，５に関する実施例を示す。そして、図３を用いて蓄放熱ユニットパイプ１の封止蓋の体系化について説明する。
【００５４】
（１.図３（ａ）の実施例）
図３（ａ）には、第２封止蓋５が、第２凹部１７において一方の管状部材２ａに対しては内蓋として嵌合し、第１凹部１６において他方の管状部材２ｂに対しては外蓋として嵌合する構成を示す。すなわち、第２封止蓋５は、円筒管１５の内径よりも小さな外径を有する管状部材２に対しては、図１（ｂ）のように外蓋として嵌合するか、又は、円筒管１５の外径よりも大きな内径を有する管状部材２に対しては、図２（ｂ）のよう内蓋として嵌合する。この図３（ａ）場合、第２封止蓋５に空気孔７を設け、第２封止蓋５のいずれか一方側から空気孔７を第３封止蓋６により封止することができる。このように、第２封止蓋５について共通化した結果、管状部材２に対して内蓋とすることもでき、外蓋とすることもできる。
【００５５】
このように、管状部材２ａの内径、封止蓋５の内径及び外径、及び管状部材２ｂの外径について、相互に嵌合可能なサイズにすることで封止蓋５に対する内蓋及び外蓋という関係が成立する。そして、例えば、封止蓋５の内径及び外径を基本にそれに対応する管状部材２のサイズが決まり、蓄放熱ユニットパイプ１の封止蓋５を基準とした体系化が完成する。
【００５６】
（２.図３（ｂ）の実施例）
また、図３（ｂ）には、管状部材２ｃの一方には第１封止蓋４が内蓋として嵌合する構成を示し、管状部材２ｃの他方には第２封止蓋５が外蓋として嵌合し、さらに第２封止蓋５は管状部材２ｄの内蓋として嵌合する構成を示す。すなわち、管状部材２は、管状部材２ｃの外径よりも大きな内径を有する円筒管１５の筒部１２を図１（ｂ）のように外蓋として嵌合させるか、又は、管状部材２の内径よりも小さな外径を有する円筒管１５の筒部１２を図１（ａ）のように内蓋として嵌合させる。この図３（ｂ）場合には、第２封止蓋４又は第２封止蓋５に空気孔７を設けて第３封止蓋６により封止することができる。第２封止蓋５について共通化した結果、管状部材２に対して内蓋とすることもでき、外蓋とすることもできる。
【００５７】
このように、封止蓋５の内径、管状部材２の内径及び外径、及び封止蓋４の外径について、相互に嵌合可能なサイズにすることで管状部材２に対する封止蓋４，５による内蓋及び外蓋という関係が成立する。そして、例えば、管状部材２の内径及び外径を基本にそれに対応する封止蓋４，５のサイズが決まり、蓄放熱ユニットパイプ１の管状部材２を基準とした体系化が完成する。さらに、図３（ａ）及び図３（ｂ）を交互に組み合わせると、サイズのより大きな管状部材２から封止蓋４，５が嵌合しながらサイズのより小さな管状部材２へと連鎖するという体系化が可能となる。例えば、配管用パイプの基準タイプを用いることで、後述する図４〜図７に示されるように、蓄放熱ユニットパイプ１を組み合わせた蓄放熱パイプアセンブリとして多様な用途に展開することが可能となる。
【００５８】
（封止性、剛接性、製作容易性を高める構成）
内蓋及び外蓋として共通化、体系化された第２封止蓋４，５は、テーパー部８、突起部１０、及び接着接合という３つの構成要素により、その封止性、剛接性、及び製作容易性を高めることができる。
【００５９】
（１.テーパー部の構成）
まず、図１〜図３を用いてテーパー部８について説明する。図１及び図２に示す第２封止蓋５の筒部１２は、筒部１２に嵌入する管状部材２の進行に従い内径が減少するテーパー部８を備えるか、又は筒部１２に嵌入する管状部材２の進行に従い外径が増加するテーパー部８を備える。すなわち、図１に示す第１実施形態では、第１凹部１６の内径が外側に向かって増大する内壁テーパー部８ａが設けられる。また、図２に示す第２実施形態では、第１凹部１６の外径が外側に向かって増大する外壁テーパー部８ｂが設けられる。このように、内壁テーパー部８ａ及び外壁テーパー部８ｂは、筒部１２に嵌入する管状部材２が進行するほど第２封止蓋５との嵌合の度合いが増すようにその傾斜角が設定される。なお、この構造は、第２封止蓋５だけでなく第１封止蓋４も同様な構造であっても良い。
【００６０】
図３（ａ）の構成の場合、第２封止蓋５は、管状部材２ａと嵌合するために外壁テーパー部８ｂが設けられ、管状部材２ｂと嵌合するために内壁テーパー部８ａが設けられる。このように、１つの第２封止蓋５について、第１凹部１６の内径が管状部材２に向かって増大する内壁テーパー部と、外径が管状部材２に向かって減少する外壁テーパー部８ｂとが共に設けられていても良い。このように、第２封止蓋５に内壁テーパー部８ａと外壁テーパー部８ｂとを共に設けることで、第２封止蓋５を内蓋又は外蓋のいずれにも用いることができ、共有化、体系化することが可能となる。
【００６１】
図３（ｂ）の構成の場合、第２封止蓋５は、管状部材２と嵌合するために内壁テーパー部８ａが設けられ、第１封止蓋４は、管状部材２と嵌合するために外壁テーパー部８ｂが設けられる。このように、１つの第２封止蓋５について、第１凹部１６の内径が管状部材２に向かって増大する内壁テーパー部８ａと、外径が管状部材２に向かって減少する外壁テーパー部８ｂとのいずれかが選択されても良い。このように、第２封止蓋５に内壁テーパー部と外壁テーパー部８ｂとを共に設けることで、第２封止蓋５を内蓋又は外蓋のいずれかを選択して用いることができ、共有化、体系化することが可能となる。
【００６２】
このように、封止蓋４，５の筒部１２にテーパー部８ａ，８ｂを設けることで、封止蓋４，５と管状部材２とが密着し、管状部材２の内部に流入させた３蓄放熱材に対する高い封止性が実現される。また、管状部材２との接続の際にパイプの製作公差による「ゆるみ」があっても強固に接続され、管状部材２とその両端の封止蓋４，５とを剛に固定するという封止蓋４，５による接合部の剛接性が実現できる。
【００６３】
（２.突起部の構成）
次に、図２，図３を用いて突起部１０について説明する。第２封止蓋５は、片方の筒部１２の端部に筒部１２から外側に突出する突起部１０を有し、第２封止蓋５と嵌合する管状部材２の先端部は、突起部１０を越えない、という構成となる。すなわち、図２に示すように、この突起部１０は、外壁テーパー部８ｂの端部においてストッパーとしての機能を発揮し、突起部１０が管状部材２の端部に突き当たることより管状部材２が係止される。このように、第２封止蓋５に突起部１０を設け、この突起部１０をストッパーとして活用し、管状部材２内に侵入した第２封止蓋５を適切な位置に停止させることができる。なお、これらの構造は、第２封止蓋５だけでなく第１封止蓋４も同様な構造であっても良い。
【００６４】
図３（ａ）の構成の場合、第２封止蓋５は、片方の筒部１２の端部に筒部１２から外側に突出する突起部１０を有し、第２封止蓋５と嵌合する管状部材２ａの先端部は、突起部１０を越えない、という構成となる。これは、第２封止蓋４が内蓋として用いられるためである。また、図３（ｂ）の構成の場合、第１封止蓋４は、片方の筒部１２の端部に筒部１２から外側に突出する突起部１０を有し、第１封止蓋４と嵌合する管状部材２の先端部は、突起部１０を越えない、という構成となる。これは、第１封止蓋４が内蓋として用いられるためである。但し、第２封止蓋５に設けられた突起部１０は、第２封止蓋５が外蓋として用いられるためその機能を果たす必要は無い。このように、封止蓋４，５に突起部１０を設けることで、内蓋又は外蓋のいずれかを選択して用いることができ、共有化することが可能となる。これにより、管状部材２内に侵入した封止蓋４，５を適切な位置で停止させることができ蓄放熱材に対する高い封止性が実現できる。また、管状部材２との接続の際にパイプの製作公差による「ゆるみ」があっても強固に接続され、管状部材２とその両端の封止蓋４，５とを剛に固定するという封止蓋による接合部の剛接性が実現される。
【００６５】
（３.接着接合の構成）
第２封止蓋５は、管状部材２と接着接合により固着され、又は第２封止蓋５は、第３封止蓋６と接着接合により固着される。第２封止蓋５の筒部１２にテーパー部８ａ，８ｂを設けることにより、管状部材２と第２封止蓋５とは接着接合により強固に固着され、テーパー８ａ，８ｂを設けた効果が発揮される。また、第２封止蓋５と第３封止蓋６とを接着接合しても良い。
【００６６】
この接着接合により、テーパー部８ａ，８ｂにより密着された管状部材２と封止蓋４，５とをさらに強固に固着されることができ、蓄放熱材３に対する高い封止性が実現できる。また、管状部材２との接続の際にパイプの製作公差による「ゆるみ」があっても強固に接続され、管状部材２とその両端の封止蓋４，５とを剛に固定するという封止蓋４，５による接合部の剛接性が実現される。
【００６７】
（蓄放熱パイプアセンブリの構成）
図４に、蓄放熱ユニットパイプ１を組み合わせた蓄放熱パイプアセンブリ２０ａに関する一つの実施例を示す。本蓄放熱パイプアセンブリ２０ａは、略水平方向に向けられた横方向部材と略鉛直方向に向けられた縦方向部材とが門型を形成する。横方向部材は、複数の蓄放熱ユニットパイプ１であり、設置場所の状況に応じて数段が並列される。そして、縦方向部材は、各蓄放熱ユニットパイプ１の両端に接続されるエルボ管２１又はＴ字継手２２、エルボ管２１又はＴ字継手２２同士を接続する直管２３、及び地面３１に埋め込まれて自立する柱部材２８から構成される。このように、蓄放熱パイプアセンブリ２０ａは、蓄放熱ユニットパイプ１を横方向に多段に設置することができる。この門型の蓄放熱パイプアセンブリ２０ａのバリエーションとして、蓄放熱パイプアセンブリ２０ａの下部の日照が比較的少ないが高さ方向に十分に延ばせる場合には柱部材２８を長い部材とすることができる。また、高さ方向に十分に延ばせない場合には、柱部材２８を短い部材とし、蓄放熱ユニットパイプ１の段数を減らすことで対応することができる。
【００６８】
図５に、門型の蓄放熱パイプアセンブリ２０ｂの他の実施例を示す。本蓄放熱パイプアセンブリ２０ｂは、略水平方向に向けられた横方向部材と略鉛直方向に向けられた縦方向部材とが門型を形成する。横方向部材は、複数の蓄放熱ユニットパイプ１が連結部２４により略水平方向に連結される。そして、縦方向部材は、各蓄放熱ユニットパイプ１の両端に接続されるエルボ管２１又はＴ字継手２２、エルボ管２１又はＴ字継手２２同士を接続する直管２３、及び地面１５に埋め込まれて自立する柱部材２８から構成される。このように、蓄放熱パイプアセンブリ２０ｂを連結部２４を用いることにより蓄放熱ユニットパイプ１を横方向に延長することができる。
【００６９】
図６に、蓄放熱パイプアセンブリ２０の実施例のバリエーション２０ｄ〜２０ｈを示す。図６では、農業用ハウス、ビニルハウス、サンルーム、バルコニーなどの建屋の壁面１８及び天井面１９を立面にて示す。そして、太陽４０からの太陽光が壁面１８及び天井面１９を通じて建屋内に透過する様子を示している。この建屋内に設置された蓄放熱パイプアセンブリ２０ｄ〜２０ｈは、断面にて示される。これらの蓄放熱パイプアセンブリ２０の実施例は、図６に示すバリエーション２０ｄ〜２０ｈに限らず様々なバリエーションが可能である。
【００７０】
蓄放熱パイプアセンブリ２０ｄは、図４に示す門型の蓄放熱パイプアセンブリ２０ａを断面にて示した説明図である。この蓄放熱パイプアセンブリ２０ｄは、下部の柱部材２８が埋め込み管状部材２７となり自立している。このように、蓄放熱パイプアセンブリ２０ｄは、壁面１８の近傍に設置されることでより多くの太陽光を受光することができる。また、蓄放熱パイプアセンブリ２０ｅは、複数の蓄放熱ユニットパイプ１が天井から吊り材２９により吊り下げられている。この蓄放熱パイプアセンブリ２０ｅも壁面１８の近傍に設置されることでより多くの太陽光を受光することができる。また、蓄放熱パイプアセンブリ２０ｆは、下部の柱部材２８が埋め込み管状部材２７となって自立し、かつ天井から吊り材２９で吊り下げられている。そして、蓄放熱ユニットパイプ１は、高い位置に縦方向に多段に設けられている。また、蓄放熱パイプアセンブリ２０ｇは、天井から吊り材２９で吊り下げられている。そして、蓄放熱ユニットパイプ１は、高い位置に横方向に並設されている。さらに、蓄放熱パイプアセンブリ２０ｈは、下部の柱部材２８が埋め込み管状部材２７となり自立している。そして、蓄放熱ユニットパイプ１は、低い位置に横方向に並設されている。
【００７１】
図７に、蓄放熱パイプアセンブリ２０の他の実施例のバリエーションを示す。図７では、農業用ハウス、ビニルハウスなどの建屋の壁面１８及び天井面１９を立面にて示す。この建屋内に設置された蓄放熱パイプアセンブリ２０ｉ〜２０ｋは、側面にて示される。これらの蓄放熱パイプアセンブリ２０の実施例は、様々なバリエーションが可能であり、図７に示すバリエーションには限らない。
【００７２】
蓄放熱パイプアセンブリ２０ｉは、蓄放熱ユニットパイプ１が図の前後の方向に並んで設置されている。そして、両端に埋め込み管状部材２７が門型のフレームを形成している。蓄放熱パイプアセンブリ２０ｊは、連結部２４により縦方向に連結された蓄放熱ユニットパイプ１がＵ字状に接続されている。蓄放熱パイプアセンブリ２０ｋは、複数の蓄放熱ユニットパイプ１が縦方向に並んで設置されている。
【００７３】
（蓄放熱ユニットパイプの製作）
以下に、図１及び図２に示す蓄放熱ユニットパイプ１の構成，及び図８のフロー図を用いて本発明に係る蓄放熱ユニットパイプ１の製作方法につき、詳細に説明する。
【００７４】
図８に、蓄放熱ユニットパイプ１の製作方法をＳ１〜Ｓ４に示す。まず、管状部材２の一端を第１封止蓋４により封止する（Ｓ１）。本発明に係る蓄放熱ユニットパイプ１を製作する場合には、第１封止蓋４が一端に取り付けられた管状部材２を縦置きに設置する。図１（ａ）及び図２（ａ）には、管状部材２の内径に合わせた小径蓋部１３、及び管状部材２の外径に合わせた大径蓋部１４からなる第１封止蓋４が示されているが、これに限らず、例えば、図１（ａ）及び図２（ａ）に示す第２封止蓋５を第１封止蓋４として用いても良い。但し、第１封止蓋４として用いる場合には第２封止蓋５の空気孔７は不要となる。
【００７５】
次に、管状部材２の内部に蓄放熱材３を流入する（Ｓ２）。このとき、図１に示すように、管状部材２内には蓄放熱材３の上面に空隙部９ａ，９ｂが生じる。この状態で空気孔７を備えない第２封止蓋５を管状部材２の他端に嵌入すると、空隙部９ａ，９ｂの空気は圧縮され空気圧が上昇する。この空気圧に打ち勝って第２封止蓋を嵌入させるのは難しい。そこで、第２封止蓋５の節部１１には予め空気孔７を設けておき、空隙部９ａ，９ｂの空気圧の上昇を防ぐ。
【００７６】
管状部材２の他端に空気孔７を設けた第２封止蓋５を嵌入させることで圧縮される管状部材２内部の空気を空気孔７から放出させる（Ｓ３）。そして、図１（ｃ）及び図２（ｃ）に示すように、空気孔７から蓄放熱材３が漏れるのを防ぐために、第３封止蓋６により空気孔７を塞いで管状部材２の他端を封止する（Ｓ４）。この作業を蓄放熱ユニットパイプ１ごとに繰り返すこと、容易に蓄放熱ユニットパイプ１を製作することができる。
【００７７】
なお、第２封止蓋５により管状部材２の他端を封止するステップには、テーパー部８が設けられた第２封止蓋５の円筒部１５と管状部材２とが嵌合され、図２に示すように、管状部材２は第２封止蓋５に設けられた突起部１０により係止され、第２封止蓋５の円筒部１５と管状部材２とは接着接合により固着されるステップが含まれる。これにより、蓄放熱ユニットパイプの製作時、現場への搬送時、現場組立時、現場での使用時において「蓄放熱材に対する高い封止性」及び「封止蓋による接合部の剛接性」が確保され、さらに、蓄放熱ユニットパイプの製作時において「ユニットパイプの高い製作容易性」が実現される。
【００７８】
（管状部材内の空気抜き機構について）
図１及び図２に示すように、第２封止蓋５の節部１１には、管状部材２内の空気が流通する空気孔７が設けられる。そして、第２封止蓋５と管状部材２との嵌合の際に、管状部材２内の空気が抜けた後に第３封止蓋６により空気孔７が塞がれて管状部材２が封止される。このように、図１及び図２に示す蓄放熱ユニットパイプ１ａ，１ｂでは、空気孔７及び第３封止蓋６という空気抜き機構を備えている。これにより空隙部９ａ，９ｂの空気圧の上昇を防ぐことが可能となり、第２封止蓋５を管状部材２に容易に嵌入させることができる。しかしながら、本発明に係る蓄放熱ユニットパイプ１の空気抜き機構は、この図１及び図２に示す空気抜き機構に限らない。また、空気抜き機構を必要としない蓄放熱ユニットパイプ１もある。以下、本発明に係る蓄放熱ユニットパイプ１の他の空気抜き機構について追加して説明し、さらに空気抜き機構を必要としない実施例について説明する。
【００７９】
（第１実施形態における他の空気抜き機構）
図１０に、図１に示す蓄放熱ユニットパイプの第１実施形態１ａにおける他の空気抜き機構１００ａを示す。図１０（ａ）には、管状部材１０２の一端に第１封止蓋１０４が取り付けられた状態を示す。また、図１０（ｂ）は、管状部材１０２の他端に第２封止蓋１０５が取り付けられた状態を示す。さらに、図１１に図１０の断面図を示す。図１１（ａ）は図１０（ｂ）のＡ−Ａ断面であり、図１１（ｂ）は溝部１２０の拡大した断面図であり，図１１（ｃ）は溝部１３０の拡大した断面図である。なお、図１１（ｂ）の溝部１２０、及び図１１（ｃ）の溝部１３０の断面形状は共に台形であるが、それに限らず、空気が抜ける断面形状であれば良い。図１０には、２箇所に溝部１２０（図中“Ｐ”で示す），溝部１３０（図中“Ｑ”で示す）が設けられ、３箇所に空気孔であるピンホール１４０（図中“Ｒ”で示す），１５０（図中“Ｓ”で示す），１６０（図中“Ｔ”で示す）が設けられている。これらの溝部１２０，１３０及びピンホール１４０，１５０，１６０は、蓄放熱ユニットパイプ１においてそれぞれ単独で設けられても良く、組み合わされて設けられても良い。
【００８０】
（溝部及び接着剤による空気抜き機構）
図１０（ａ），（ｂ）に示すように、溝部１２０は管状部材１０２の第２封止蓋１０５側端部に設けられる。また、図１１（ａ），（ｂ）に示すように、溝部１２０は管状部材１０２の断面内の１箇所に設けられるが、それに限らず、２箇所以上に設けられても良い。また、溝部１２０の断面内の位置についても限定されない。この溝部１２０は管状部材１０２内の空隙部１０９ａに連通している。従って、管状部材１０２に第２封止蓋１０５を嵌合させる際には、管状部材１０２内の空隙部１０９ａの空気は溝部１２０から抜けていく。これにより、空隙部１０９ａの空気圧の上昇を防ぎ、第２封止蓋１０５を管状部材１０２に容易に嵌入させることが可能となる。
【００８１】
一方、溝部１３０は第２封止蓋１０５の筒部１１２に設けられる。また、図１１（ａ），（ｂ）に示すように、溝部１３０は第２封止蓋１０５の断面内の１箇所に設けられるが、それに限らず、２箇所以上に設けられても良い。また、溝部１３０の断面内の位置についても限定されない。この溝部１３０は管状部材１０２内の空隙部１０９ａに連通している。従って、管状部材１０２に第２封止蓋１０５を嵌合させる際には、管状部材１０２内の空隙部１０９ａの空気は溝部１３０から抜けていく。これにより、空隙部１０９ａの空気圧の上昇を防ぎ、第２封止蓋１０５を管状部材１０２に容易に嵌入させることが可能となる。
【００８２】
図１１（ｂ），（ｃ）に示すように、管状部材１０２と第２封止蓋１０５との接合面には接着剤１２１が塗布される。そして、これらの空気抜き機構１００ａ，１００ｂでは、管状部材１０２と第２封止蓋１０５との嵌合が行われるが、単に管状部材１０２に第２封止蓋１０５を直線的に押し込むよりは、回転させながら押し込む方が容易に嵌合できる。このように、管状部材１０２に第２封止蓋１０５を回転させながら押し込むと、図１１（ｂ）、図１１（ｃ）に示すように、溝部１２０及び溝部１３０の断面は接着剤１２１により本体材料が溶け出して埋められる。このため、空気が抜けた後に溝部１２０及び溝部１３０は封止される。ここで、本体材料とは、管状部材１０２、第２封止蓋１０５等の原材料をいい、例えば塩化ビニル等である。
【００８３】
また、管状部材１０２は、外径の寸法精度に比べて内径の寸法精度が悪いが、第２封止蓋１０５の内壁には内壁テーパー部１０８ａが設けられ、管状部材１０２に第２封止蓋１０５を加圧して押し込むことで内径の寸法精度のバラツキによる隙間の発生を防いでいる。この内壁テーパー部１０８ａと接着剤１２１による融着充填とにより管状部材１０２と第２封止蓋１０５とを密封することができる。
【００８４】
（ピンホール及び封止栓による空気抜き機構）
図１０（ａ）に示すように、空気抜き機構１００ａとして管状部材１０２、第１封止蓋１０４又は第２封止蓋１０５に空気孔であるピンホール１４０，１５０，１６０を設けることができる。ピンホール１４０は、第２封止蓋１０５を上側にして管状部材１０２と第２封止蓋１０５とを嵌合する場合に第２封止蓋１０５側に空隙部１０９ａができ、その空隙部１０９ａの空気を抜くことができる。また、ピンホール１５０は、第２封止蓋１０５を下側にして管状部材１０２と第２封止蓋１０５とを嵌合する場合に第２封止蓋１０５と反対側に空隙部１０９ａができ、その空隙部１０９ａの空気を抜くことができる。さらに、ピンホール１６０は、管状部材１０２と第２封止蓋１０５とを平置きして嵌合する場合に管状部材１０２の上側に空隙部１０９ａができ、その空隙部１０９ａの空気を抜くことができる。そして、これらのピンホール１０４，１０５，１０６は嵌合された後に、ピンホール１０４，１０５，１０６内に封止栓１８０が挿入されて管状部材１０２の内部が封止される。さらに、上述した接着剤１２１をピンホール１０４，１０５，１０６の孔部に注入することで封止栓１８０を融着接合しても良い。
【００８５】
（第２実施形態における他の空気抜き機構）
図１２に、図２に示す蓄放熱ユニットパイプの第２実施形態２ａにおける他の空気抜き機構１００ｂを示す。図１２（ａ）には、管状部材１０２の一端に第１封止蓋１０４が取り付けられた状態を示す。また、図１２（ｂ）は、管状部材１０２の他端に第２封止蓋１０５が取り付けられた状態を示す。さらに、図１３に図１２の断面図を示す。図１３（ａ）は図１２（ｂ）のＢ−Ｂ断面であり、図１３（ｂ）は溝部１２０の拡大した断面図であり，図１３（ｃ）は溝部１３０の拡大した断面図である。図１３（ｂ）の溝部１２０、及び図１３（ｃ）の溝部１３０は、共に台形の断面であるが、それに限らず、空気が抜ける断面であれば良い。図１２には、２箇所に溝部１２０，１３０が設けられ、３箇所にピンホール１４０，１５０，１６０が設けられている。これらの溝部１２０，１３０及びピンホール１４０，１５０，１６０は、蓄放熱ユニットパイプ１ｂにそれぞれ単独で設けられても良く、組み合わされて設けられても良い。なお、これらの溝部１２０，１３０及びピンホール１４０，１５０，１６０の詳細については、図１０及び図１１と同様な内容であるため説明を省略する。
【００８６】
（空気抜き機構を必要としない実施例）
図１４に、蓄放熱ユニットパイプの実施例を示す。１４（ａ）は第１実施形態１ａに関する蓄放熱ユニットパイプ２００ａであり、図１４（ｂ）は第２実施形態１ｂにおける蓄放熱ユニットパイプ２００ｂである。また、図１４（ｃ）及び図１４（ｄ）は、管状部材２０２と第２封止蓋２０５ａ，２０５ｂが接着剤２２１で融着接合された状態を示す。本実施例は、管状部材２０２と嵌合する筒部２１２が比較的短い第２封止蓋２０５ａ，２０５ｂを用いた蓄放熱ユニットパイプ２００ａ，２００ｂである。図１４（ａ）は、上述した第１実施形態（外蓋タイプ）に対応した蓄放熱ユニットパイプ２００ａであり、図１４（ｂ）は、上述した第２実施形態（内蓋タイプ）に対応した蓄放熱ユニットパイプ２００ｂである。なお、図１４（ａ）の管状部材２０２と第２封止蓋２０５ａとが嵌合する筒部２１２には図１０（ａ）のテーパー部１０８ａと同様なテーパーが設けられる。また、図１４（ｂ）の管状部材２０２と第２封止蓋２０５ｂとが嵌合する筒部２１２には図１２（ａ）のテーパー部１０８ｂと同様なテーパーが設けられる。
【００８７】
このタイプの蓄放熱ユニットパイプ２００ａ，２００ｂは、筒部２１２が比較的短いため、第２封止蓋２０５を比較的簡易に管状部材２０２内に押し込むことができ、管状部材２０２内の圧力上昇も問題のない範囲である。従って、空気抜き機構は不要となる。そして、管状部材２０２と第２封止蓋２０５とは、接着剤２２１による融着接合及びテーパー面を持つ接触面での封止接合がなされるか、超音波による振動融着及び接触面での封止接合がなされるか、又は、接着剤２２１による融着接合、超音波による振動融着、及び接触面での封止接合が複合的になされる。なお、図１４では、第１封止蓋２０４は、一般的な蓋を示しているが、第２封止蓋２０５ａ，２０５ｂと同様な封止蓋であっても良い。また、超音波による振動融着では、図１４（ａ）及び図１４（ｂ）において管状部材２０２と第２封止蓋２０５との接触変曲面であるＸ，Ｙ及びＺを含む近傍の領域において超音波により融着する。
【符号の説明】
【００８８】
１，１ａ，１ｂ，１ｃ，１ｄ，１ｅ，３０，１００ａ，１００ｂ，２００ａ，２００ｂ  蓄放熱ユニットパイプ、２，２ａ．２ｂ，２ｃ，２ｄ，３２，１０２，２０２  管状部材、３，３３，１０３，２０３  蓄放熱材、４，１０４，２０４  第１封止蓋、５，１０５，２０５ａ，２０５ｂ  第２封止蓋、６  第３封止蓋、７  空気孔、８  テーパー部，８ａ，１０８ａ，１０８ｂ，２０８ａ，２０８ｂ  内壁テーパー部，８ｂ  外壁テーパー部、９,９ａ，９ｂ，３９，１０９ａ，１０９ｂ  空隙部、１０，１１０，２１０  突起部、１１，１１１，２１１  節部、１２，１１２，２１２  筒部、１３，４３  小径蓋部、１４，４４  大径蓋部、１５，４５，１１５，２１５  円筒管、１６  第１凹部、１７  第２凹部、１８  壁面、１９  天井面、２０ａ，２０ｂ  蓄放熱パイプアセンブリ（門型），２０ｃ  蓄放熱パイプアセンブリ（縦型），２０ｄ〜２０ｋ  蓄放熱パイプアセンブリ（バリエーション）、２１  エルボ管、２２  Ｔ字継手、２３  直管、２４  連結部、２５  連結管又は連結パイプ、２６  空洞部、２７  埋め込み管状部材、２８  柱部材、２９  吊り材、３１  地面、３４  内蓋、３５  外蓋、４０  太陽、４６  蓋部、１２０，１３０  溝部、１４０，１５０，１６０  ピンホール、１２１，２２１  接着剤、１８０  封止栓、ｄ１  管状部材の直径、ａ１  小径蓋部の厚み、ａ２  円筒管の幅、ｂ１，ｂ２  空隙部の幅。
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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【図９】
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【図１０】
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【図１１】
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【図１２】
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【図１３】
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【図１４】
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