(57)【要約】      （修正有）【課題】蓄熱効率を向上させ、蓄熱剤の収容袋の損傷を防止し、現場での施工性を向上させる冷暖房構造を提供する。【解決手段】水系のゲル状顕熱蓄熱剤中に１ｋｇ当り１００ＫＪ以上の潜熱蓄熱剤を浮遊させて封じた複数の変形容易な袋を、床下に固定された断熱材の上に設置し、袋側を冷暖房用の熱源器に接続したパイプと接触させる。【選択図】図３
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【実用新案登録請求の範囲】
【請求項１】
変形容易な袋の中に、水系のゲル状顕熱蓄熱剤があり、そのゲル中に１キログラム当り１００キロジュール以上の潜熱蓄熱剤を浮遊させて封じた複数の袋を、床下に固定された断熱材の上に設置し、袋側を冷暖房用の熱源器に接続したパイプと接触させた、家屋の床面、壁面、天井面の冷暖房構造
【請求項２】
暖房用の熱交換器が継ぎ目のない熱交換パイプに接続している請求項１の冷暖房構造
【考案の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本考案は、蓄熱効率が高く、施工し易い蓄熱剤入りの袋とそれを使用した家屋の冷暖房構造に関する。
【背景技術】
【０００２】
１９８５年ごろから蓄熱技術の研究が行われ、天然ゴムやブチルゴム等のゴム弾性を有する容器に潜熱蓄熱剤を封入した構造の人間の背中や足の暖房器具に関する特許が公開されている（特許文献１）。特許文献２には、熱媒体のチューブに水を含浸した超吸水性シートを被覆させて製造する暖房用マットの技術が公開されている。さらに、板状、パイプ状、ハニカム状等の弾性体に、高含水ゲルを充填した蓄熱装置が開示されている（特許文献３）。これらの共通点は、蓄熱剤容器が運搬や使用中或いは施工時の衝撃で破壊しないことをねらったものである。
【０００３】
さらに、これらとは別に、床パネルの下に空間を形成させて、そこに粘弾性ないし弾性蓄熱材を充填する技術に関する出願がある。例えば、暖房用発熱体を敷設しその同じ空間内に蓄熱剤をゼリー状に充填するものである（特許文献４）。また、コンクリート層中に直接熱媒体用パイプを埋設して、コンクリートに蓄熱機能を持たせる技術もある（特許文献５）。これらの場合、水漏れのないように防水に対する対策が必要である。
【０００４】
その後、さらに温度範囲をコントロールできる蓄熱暖房装置（特許文献６）、熱拡散用の金属薄膜層を蓄熱剤の上に設置するものなど色々の工夫が加えられて機能向上が図られている（特許文献７）。また、蓄熱剤を袋につめて施工する時の袋体の損傷を抑制する工夫と熱放出を制御できる仕組みが開発されている。（特許文献８）。  
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００５】
【特許文献１】特開昭６１−１８６７９０
【特許文献２】特開昭６２−１６２８２４
【特許文献３】特開昭６３−１８９７９０
【特許文献４】特開平０２−９７８２９
【特許文献５】特開平０５−２６４６４
【特許文献６】特開平０６−３４１４８
【特許文献７】特開２００２−８１６６５
【特許文献８】特開２０００−１３０７７８
【考案の開示】
【考案が解決しようとする課題】
【０００６】
これまでの技術を見ると、コンクリート、水溶液、ゲル等の蓄熱技術が中心であり、１ｋｇ当り数十ｋＪの蓄熱量で実施されている。複雑な形状で蓄熱剤が使用されており損傷の原因となっている。したがって、まだ蓄熱量を向上させる余地があると同時に、施工性の向上や蓄熱剤の充填構造にも解決すべき課題がある。すなわち、本考案で解決しようとする課題は、１顕熱蓄熱剤と潜熱蓄熱剤の併用による蓄熱効率の向上、２蓄熱剤の収容袋の損傷防止、３現場作業における施工性の向上等である。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
蓄熱効率の向上のために、１ｋｇ当り１５５ｋＪの蓄熱量を有する硫酸ナトリウム水和物或いは１ｋｇ当り１５０ｋＪのｎ−パラフィンと４２ｋＪの蓄熱量の水と架橋型高分子によって形成された水溶液ゲルの混合物を使用する。潜熱蓄熱剤は、床面、壁面、天井面等の利用面の採用温度により選択する。ｎ−パラフィンの場合には、炭素数を選択してＯ／Ｗのエマルジョンとして或いはカプセルとして、ゲル状蓄熱媒体に混入させる。例えば、炭素数１２のｎ−パラフィンの凝固温度は３０℃であり、その溶融潜熱は２２５ｋＪ／ｋｇである。採用するパラフィンの炭素数によって凝固温度は変更できる。凝固温度以上に蓄熱体を上昇させて、パラフィンを液体へ変化させて蓄熱し、蓄熱剤の温度が低下した時に、固化によって潜熱として熱を発生させる。
【０００８】
蓄熱剤の収容袋の損傷については、外装にこれまで硬質プラスチック等を使用し一定の形に成型して根太間に収める方式にしていたため、根太・床材とのあわせ工事や運搬の際に損傷が発生していた。本考案では、変形容易な袋にして、運搬時や施工による衝撃に対して袋の変形によってエネルギーを吸収する構造とし、破損を防止する。さらに、輸送できるサイズの袋体にして、運搬性の向上を図り、漏水のリスクを軽減するために現場での注水を止め、製作済みの蓄熱袋のユニット施工方式を採用する。
【考案の効果】
【０００９】
本考案の効果としては、水溶液ゲルの中にパラフィンの小球体或いはカプセルが浮遊したものとなり、蓄熱効果の高い変形容易なユニットが提供できる。炭素数１５のペンタデカンや炭素数１７のヘプタデカン等を使用すると、冷房用構造となる。炭素数２０のエイコサンを主成分として使用すると３８℃に凝固点があるため、暖房温度を３８℃の一定温度に保つことが可能である。暖房時には床面を、夏季の冷房時には、天井面や壁面を冷却面として使い分けることも可能である。
【００１０】
水溶液として作成する架橋型高分子ゲルの作成時に、無機物であるチオ硫酸ナトリウム或いは酢酸ナトリウムの水和物を溶解して使用し、約４０℃の凝固点を利用して潜熱蓄熱剤と顕熱蓄熱剤の併用による蓄熱効率の向上を図ることも出来る。このように潜熱蓄熱剤と顕熱蓄熱剤の併用を採用すると、有機物と無機物からの選択によって、色々の蓄熱ユニットを用意することが可能となる。これらを薄いPETとアルミニウムとをラミネートした変形容易な袋に収納すれば極めて施工性の良いユニットとなる。
【考案を実施するための最良の形態】
【００１１】
考案を実施するための最良の形態を図によって説明する。図１は、蓄熱効率の高い本考案の蓄熱剤収納空間ユニットの模式図である。空間の底１は部屋一面に施行された床下断熱材であり固定されている。周辺は根太２によって囲まれている。図１に示すように断熱材１の上に温水循環用の温水パイプ３を設置し、その上に蓄熱剤袋が収納できる空間が形成されて、この空間に図２の蓄熱剤袋４を収納する。蓄熱剤袋は、狭い空間に詰め込むため、薄いPETとアルミニウムがラミネートされた３重の袋で変形し易いものとする。
【００１２】
図３は、蓄熱剤袋を図１の空間につめた状態の一例である。蓄熱剤袋をつめた後、床面パネル６で蓋をするため蓄熱剤袋は、お互いに変形して空間に収まる。５のように袋間や断熱材１或いは温水パイプ３と袋は接触し、熱は伝わり易い構造となる。温水パイプ３を蓄熱剤の袋が包み込んでも差し支えない。隙間のない方が熱の伝導はよい。蓄熱剤の袋の中には、高分子の水溶性ゲル７が詰まり、その中に潜熱蓄熱剤８が浮遊分散した構造が最良の形態である。潜熱蓄熱剤の融点以上にパイプ内の熱水温度を上げて、潜熱蓄熱剤が溶融した状態で蓄熱し、温度が下がると潜熱蓄熱剤の融点の近くで固化が始まり融解熱を放出し始めて、顕熱蓄熱剤をその温度に保つ。図３と同じ構造を天井や壁面で実現すれば、天井の冷房構造や壁面の暖房構造が実現できる。
【実施例】
【００１３】
本考案の実施例構造を図３で説明するが、採用する素材は、床、壁面、天井等の使用する場所や使用温度によって適宜変更して構成する。１の床下断熱材３０ｍｍ以上を使用し、高さ４５ｍｍ〜６０ｍｍの根太２を配列して蓄熱剤袋を入れる空間を形成させた。空間の面積の単位としては、３．３平方メートル当り１６マスとした。図２蓄熱剤の袋４には、少量のでんぷんに架橋型のアクリル酸をグラフト重合してからポリアクリル酸ソーダにして水を大量に吸収した水溶液ゲルをつめた。この顕熱蓄熱剤７に、潜熱蓄熱剤８の炭素数２０のエイコサンの２ｍｍサイズのペレットを２０％混合し、約5ｋｇの蓄熱剤袋とした。ゲルを収納する袋は２枚のポリエチレン樹脂の間にアルミニウムシートを挟み込み、変形容易な袋とした。これを杉板と松の根太で形成した空間に収納し、温水パイプ３を包み込んで、６の床パネルをその上から少し押えぎみに施工し、図３の断面構造の床とした。
【００１４】
温水パイプ３は、継ぎ目なく連続して配管され、暖房構造の場合、補助暖房器に接続され、その熱がゲルと潜熱蓄熱剤に蓄えられる。簡易な床暖房として、２４時間効果的な暖房となった。
【図面の簡単な説明】
【００１５】
【図１】床パネル下の床下断熱材と根太で囲まれた蓄熱剤袋を収納する空間の模式図
【図２】変形容易な蓄熱剤袋の一つの形態模式図
【図３】床面の冷暖房構造の断面模式図１床下断熱材２床パネルと床下断熱材を支える根太３熱源と接続している温水パイプ    ４PETとアルミニウムをラミネートとした蓄熱剤袋５空間内で圧縮され変形し床面やパイプに密着した蓄熱剤袋６床パネル７袋の中のゲル状の顕熱蓄熱剤８顕熱蓄熱剤の中に分散浮遊している潜熱蓄熱剤９根太、断熱材を支える大引
【図１】
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【図２】
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【図３】
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