(57)【要約】【課題】大量の熱量を蓄熱できる平板状蓄熱シートを提案する。【解決手段】  ２枚を合わせた合成樹脂性シート１Ａの周辺を接着して形成された偏平な袋体１０を、更に平面的に碁盤目状あるいは縞状に仕切って小部屋１２を形成し、これらの各小部屋１２に潜熱型蓄熱材８を充填し、各小部屋１２に充填した蓄熱材８は独自に所定温度で溶融・凝固をするように分離されていることを特徴とする平板状蓄熱シート１４。【選択図】    図７
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
２枚を合わせた合成樹脂性シートの周辺を接着して形成された偏平な袋体を、更に平面的に碁盤目状あるいは縞状に仕切って小部屋を形成し、これらの各小部屋に潜熱型蓄熱材を充填し、各小部屋に充填した蓄熱材は独自に所定温度で溶融・凝固をするように分離されていることを特徴とする平板状蓄熱シート。      
【請求項２】
前記平板状蓄熱シートを構成する碁盤目状あるいは縞状の小部屋には、蓄熱材が吸熱と放熱を繰返している間に過冷却現象を発生させない少量の蓄熱材が充填されていることを特徴とする請求項１記載の平板状蓄熱シート。
【請求項３】
前記合成樹脂シートの少なくとも１枚は、合成樹脂シートの片面に熱伝導性にすぐれた金属箔を積層して接着した複合シートであり、前記金属箔を表面側に露出して配置していることを特徴とする請求項１あるいは２に記載の平板状蓄熱シート。
【請求項４】
前記合成樹脂シートは、積層構造であり、表面に傷が付き難く、強度にすぐれた分子配向性高分子からなる材料を、内面側に熱接着性に優れた柔軟を材料をそれぞれ設けており、該シート全体の厚さは１００〜２００μであり、更に表面側に熱伝導性の良好な金属箔がラミネートされていることを特徴とする請求項２記載の平板状蓄熱シート。
【請求項５】
前記合成樹脂シートは積層構造であり、表面層は延伸されたポリエステルフイルムあるいはナイロンなどであり、裏面層は直鎖状低密度ポリエチレンあるいは低密度ポリエチレンであり、更に前記表面層側にアルミ箔層が形成されていることを特徴とする請求項１ないし４の何れかに記載の平板状蓄熱シート。
【請求項６】
合成樹脂性シートからなる偏平な袋体を平面的に碁盤目状あるいは縞状に仕切って小部屋を形成し、各小部屋に蓄熱材を小分けして充填し、各小部屋に充填された蓄熱材は独自に溶融・凝固をする平板状蓄熱シートと、同様な平板状蓄熱シートを複数枚を使用して積層体を形成ししていると共に、前記各平板状蓄熱シートに充填されている蓄熱材は、異なる温度で融解・凝固する特性を持っており、
前記平板状蓄熱シートの積層体は、一方の側に融点が高く、他方の側に融点が順次低下する順序で配列されていることを特徴とする平板状蓄熱シートの積層体。
【請求項７】
合成樹脂性シートからなる偏平な袋体を平面的に碁盤目状あるいは縞状に仕切って小部屋を形成して各小部屋に蓄熱材を小分けして充填した平板状蓄熱シートを、複数枚積層した平板状蓄熱シートの積層体において、
前記各平板状蓄熱シートの蓄熱材は、異なる温度で融解・凝固する特性を持ち、前記平板状蓄熱シートは、一方の側に融点が高く、他方の側に融点が順次低下する順序で配列しており、更に各平板状蓄熱シートの間に金属箔あるいは同様な熱伝達作用を持つ金属層を介在させて熱伝導を補助していることを特徴とする請求項６記載の平板状蓄熱シートの積層体。
【請求項８】
内面に合成樹脂皮膜を形成した偏平なアルミ管の内部に蓄熱材を充填し、該アルミ管１本の状態、あるいは長尺管においては所定の長さで押圧して小部屋区切って蓄熱材を独立させ、隣合う蓄熱材が独立して相変化するように構成したことを特徴とするパイプ型蓄熱部材。
【請求項９】
車両などの人が居住している空間の天井部分に、前記請求項６あるいは７に記載の平板状蓄熱シートを、吸熱面側に融解温度の高い蓄熱材を充填したものを、前記空間側に温度の低い蓄熱材を充填したものを配置し、吸熱面側の融解温度の高い蓄熱材から低い蓄熱材へと融解が順次行わせるように構成して前記空間内の温度上昇を遅延させるように構成したことを特徴とする車両などの温度調節装置。
【請求項１０】
車両用バッテリなどの所定の温度を保持する必要のある電気機器の放熱面に、前記請求項６あるいは７に記載の平板状蓄熱シートを使用した保温装置において、
前記保温装置は、機器側に融解温度の高い蓄熱材から外面側に低い温度の蓄熱材の融解温度の順序で配列し、蓄熱により融解状態にある蓄熱材が放熱面側のものから順次放熱して凝固することによって前記機器の冷却を防止するように構成したことを特徴とする電気機器の保温装置。
【請求項１１】
車両用エンジンのオイルパンの内部あるいは外部、もしくは内部と外部に分けて前記請求項８記載のパイプ型蓄部材を配置し、前記エンジンが作動中のオイルの熱量を蓄熱材に受熱させて蓄熱するように構成したことを特徴とするオイルパンの保温装置。
【請求項１２】
風呂桶の外面に、前記請求項６あるいは７記載の平板状蓄熱シートの積層体を、融解点の高い蓄熱材を有する平板状蓄熱シートを前記風呂桶側に配置し、前記蓄熱シートの積層体により風呂桶内の熱量の一部を蓄熱するように構成したことを特徴とする風呂桶の保温装置。
【請求項１３】
遮熱を必要とする部屋あるいは容器の受熱面、もしくは保温を必要とする部屋あるいは容器の放熱面に、前記請求項６あるいは請求項７に記載の平板状蓄熱シートの積層体を配置したことを特徴とする部屋もしくは容器の内部の温度の変化を防止するように構成したことを特徴とする温度調節方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、大量に熱量を蓄積できる蓄熱材に関し、更に詳しくは、複数枚の偏平な袋体にそれぞれ溶融温度の異なる蓄熱材を充填し、溶融温度の高い蓄熱材から低い温度の蓄熱材の順序で積層し、前記溶融温度の高い蓄熱材側から低い蓄熱材側へと蓄熱材の溶融あるいは凝固が所定の方向に進行するように構成することによって大量に蓄熱できる蓄熱材に関する。
【背景技術】
【０００２】
例えば、床構造の中に面状の電熱ヒータあるいは温水管を配置し、電熱ヒータの発熱あるいはボイラより温水管へ温水を供給して床板を加熱する床暖房装置は一般的に使用ている。また、面状電熱ヒータなどのヒータと潜熱型の蓄熱材を組合わせて夜間電力を利用して夜間して前記蓄熱材を加熱して蓄熱材の溶融潜熱分の熱量を蓄熱するものが提案されている（例えば特許文献１、２、３参照）。
【特許文献１】特開平７−４９２６０号公報
【特許文献２】特開平７−４２９６１号公報
【特許文献２】特開平７−１９８２８１公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００３】
床暖房装置に組込まれる蓄熱体に使用される蓄熱材は硫酸ナトリウム１０水塩（Ｎａ2 ＳＯ4 ・10Ｈ2 Ｏ）が蓄熱と放熱性能がすぐれている点から最も多く使用されてようであるが、この蓄熱材の融点は３２．４℃である。この蓄熱材は常温では固体であるが、前記融点以上の温度が加熱されると溶融を開始し、全体が溶融するまでの間に大量の熱エネルギーを潜熱として貯蔵する。そして室温が低下して床暖房装置を作動させる温度になると前記蓄熱材より放熱して暖房性能を発揮するが、この放熱により前記温度より若干下において凝固する。前記受熱により溶融する際に大量の潜熱を貯蔵し、暖房時にこれを放出する性質を利用して床暖房などに使用されている。
【０００４】
この潜熱型蓄熱材としては、代表的なものは前記のように硫酸ナトリウム１０水塩やホウ酸ナトリウム１０水塩などがある。そしてこれを使用する際には、薄い袋体状としたりパイプ状の容器内に充填してシート型蓄熱体やパイプ型蓄熱体とし、これを床構造内に設けている。
【０００５】
しかも、この蓄熱材を使用した床暖房装置に安価な電気料金の夜間電力を利用して蓄熱材を加熱・融解して潜熱の熱エネルギーを蓄熱しておき、朝の人が活動する時間帯に床暖房装置のヒーターに通電して床暖房装置を作動させて電熱ヒータと蓄熱体からの放熱により暖房する。そして床温が蓄熱材を凝固させる温度以下に低下した場合は、必要に応じて前記電熱ヒータに適宜通電して追い炊きを行ないながら床暖房を行なっている。この蓄熱材を収容する形態としては、床構造にもよるが、コンクリート床の場合にはパイプ状の容器内に収容したパイプ型の蓄熱体が使用され、日本式家屋の木造床の場合には合成樹脂シートを使用した袋体に蓄熱材を充填したシート型ないし平板型の蓄熱体が主として使用されている。  
【０００６】
例えば、前記パイプ型の蓄熱体の場合はポリプロピレン製のパイプで直径が２７ｍｍ、長さが１２００あるいは６００ｍｍのものを複数本（例えば５本）並行に並べて使用され、また、シート型蓄熱体の場合は幅が２００ｍｍ、長さが８００ｍｍ、そして厚さが５ｍｍのものが多く使用されている。
【０００７】
前記蓄熱材は、放熱して常温で固体となり、吸熱して液体となる相変化することによって、主として吸熱によって潜熱分の蓄熱を行ない、この蓄熱された潜熱分程度を放熱して固体となる変化を繰返すものであり、従って、円滑に溶融・凝固する可逆的変化を行なうことが重要である。
【０００８】
（過冷却現象について）
ところが、前記硫酸ナトリウムからなる蓄熱材を、１本のパイプ型の蓄熱体あるいは１枚の薄袋型の蓄熱体の形態とし、これを全く仕切りがない状態で、蓄熱材を充填した場合は、充填した量に関係して熱の授受が全体に円滑に行なわれず、『過冷却現象』が発生する。
【０００９】
この『過冷却現象』とは、蓄熱材が繰返して吸熱による液体化、放熱による固体化の相変化を繰返している間に、蓄熱材の性状が次第に変化して「固い小石ないし砂利」のような結晶を形成するようになる。この小石状のものが蓄熱材の中に分散して発生すると次第に伝染して成長し、遂には融解温度以上に加熱しても固体の状態で存在することになる。この蓄熱材の固体化は、もはや蓄熱作用を喪失しており、薄い袋の中に小石ないし砂利を収容したようにゴロゴロとした手触りとなる。この状態に性状が変化すると、もはや蓄熱材として性質が全く失なわれるが、この現象が過冷却現象である。
【００１０】
この固体化への変化は、蓄熱材の樹類や使用する温度、更に蓄熱材を一つの塊りとして扱う量に関係するが、経験的にこの過冷却現象を防止するために、蓄熱材を収容した蓄熱体の形状、その大きさを前記のように限定して製作する。特に日本式家屋における床暖房においては、その床構造の中に薄袋体ないし平板状の蓄熱体とし、これを電熱ヒータの上面に配置して吸熱するようにしている。
【００１１】
（酷暑下の車体・寒冷地のバッテリ・風呂の長時間保温）
薄い袋状に形成した蓄熱体を家屋の床暖房装置として組込む場合は、大きさに比較的自由度がある上に加工性にすぐれており、前記過冷却現象を考慮して蓄熱材の一つの集団としての体積の限定が容易である。その上、外気の温度などに影響されて放熱量が不足する場合は、追加的な通電を行う有利な方法がある。
【００１２】
しかし、例えば寒冷地で使用する自動車に搭載するバッテリの場合は、温度が低いことによる起電力が低下する上に、エンジン各部、特にピストンとシリンダとの間の摩擦抵抗が大きく、従ってエンジン始動時に消費電力が大きく、簡単にバッテリの電気容量を使用してしまうことになる。
【００１３】
また、夏季の暑い日差しを受けて自動車を停車している場合、車体の天井部分が高温に加熱され、例えば、この車体の中に幼児などがいた場合には、短時間でも高熱症や脱水症状となって死亡事故が発生する危険性がある。
【００１４】
更に、最近は２４時間風呂と称して常時、風呂の温度を一定に保持しておいたり、また、家族の入浴時間がまちまちであることから、人が入浴する度に、追い炊きが必要であるなど、経済的にも問題があった。
【００１５】
（発明の目的）
本発明は、過冷却現象が発生しない方法で、従来は考えられなかった大量の熱エネルギーを蓄熱できる平板状蓄熱シート、この蓄熱シートを使用した積層型蓄熱体、更に偏平なアルミ管などの金属管を使用した高温用蓄熱体を提供すること、また、前記平板状蓄熱シートを使用したバッテリの保温装置、偏平な金属管を使用したオイルパン保温装置、また、燃料電池に関係する水の保温装置など、各種の用途に利用できる蓄熱体を提供することを目的とするものである。
【００１６】
また、前記した各種用途に使用できる平板状蓄熱シートや偏平な金属管を使用した蓄熱体などを提供することを目的とするものである。
【課題を解決するための手段】
【００１７】
前記目的を達成するための本発明は次のように構成されている。
（平板状蓄熱シート）
１）２枚の合成樹脂性シートを積層し、その周辺を接着して形成された偏平な袋体を、更に平面的に碁盤目状に、あるいは幅が狭い帯状のものにおいては、横縞状に仕切って小部屋を形成し、これらの各小部屋に潜熱型蓄熱材を充填し、各小部屋に充填した蓄熱材は独自に所定温度で溶融・凝固をするように分離されていることを特徴としている。
【００１８】
蓄熱材を区画して独立させることによって熱エネルギーの蓄熱と放熱の挙動である融解・凝固のサイクルを正確に繰り返すことができる。
【００１９】
２）前記平板状蓄熱シートを構成する碁盤目状あるいは横縞状の小部屋には、蓄熱材が吸熱と放熱を繰返している間に過冷却現象を発生させないように少量に区分けされた蓄熱材が充填されていることを特徴としている。
過冷却を防止することにより、長期にわって蓄熱材を安定して使用することができる。
【００２０】
３）前記合成樹脂シートの少なくとも１枚は、合成樹脂シートの片面に熱伝導性にすぐれた金属箔を積層して接着した複合シートであり、前記金属箔を表面側に露出して配置していることを特徴としている。
【００２１】
偏平な袋体を構成するシートに金属箔が設けられていることによって蓄熱と放熱のサイクルを正確かつ効率的に行うことができる。
【００２２】
４）前記合成樹脂シートは、積層構造であり、表面に傷が付き難く、強度にすぐれた分子配向性高分子からなる材料を、内面側に熱接着性に優れた柔軟を材料をそれぞれ設けており、該シート全体の厚さは１００〜２００μｍであり、更に表面側に熱伝導性の良好な金属箔がラミネートされていることを特徴としている。
【００２３】
シート全体の厚さが１００〜２００μｍの間であると加工性と、完成した平板状蓄熱シートの取扱性と、更に床暖房装置などの寸法に制約のある用途にも組込むことができ、前記の規格に制約を受けない。また、１００μｍより薄いと取扱中に破損し易く、また、２００μｍより厚いと熱エネルギーの授受に不具合が発生する上に、施工性、特に曲面へ沿わせることが困難になるなど問題がある。
【００２４】
５）前記合成樹脂シートは積層構造であり、表面層は延伸されたポリエステルフイルムあるいはナイロンなどであり、裏面層は直鎖状低密度ポリエチレンあるいは低密度ポリエチレンであり、更に前記表面層側にアルミ箔層が形成されていることを特徴としている。
【００２５】
少なくともシートの表面に二軸延伸したポリエステルフイルムやナイロンフイルムを使用することによって簡単に損傷しない袋体を製造することができる。
【００２６】
（平面型蓄熱シートの積層体・積層順序）
６）合成樹脂性シートからなる偏平な袋体を平面的に碁盤目状に仕切って小部屋を形成し、各小部屋に蓄熱材を小分けして充填し、各小部屋に充填された蓄熱材は独自に溶融・凝固をする平板状蓄熱シートと、同様な平板状蓄熱シートを複数枚を使用して積層体を形成していると共に、前記各平板状蓄熱シートに充填されている蓄熱材は、異なる温度で融解・凝固する特性を持っており、前記平板状蓄熱シートの積層体は、一方の側に融点が高く、他方の側に融点が順次低下する順序で配列されていることを特徴している。
【００２７】
平板状蓄熱シートの蓄熱材の異なるものを組合わせることによって、大量の蓄熱を行うことができる。この蓄熱シートの構造を採用することにより、従来に存在しなかった用途にも適用できる。
【００２８】
７）合成樹脂性シートからなる偏平な袋体を平面的に碁盤目状に仕切って小部屋を形成して各小部屋に蓄熱材を小分けして充填した平板状蓄熱シートを、複数枚積層した平板状蓄熱シートの積層体において、前記各平板状蓄熱シートの蓄熱材は、異なる温度で融解・凝固する特性を持ち、前記平板状蓄熱シートは、一方の側に融点が高く、他方の側に融点が順次低下する順序で配列しており、更に各平板状蓄熱シートの間に金属箔あるいは同様な熱伝達作用を持つ金属層を介在させて熱伝導を補助していることを特徴としている。
【００２９】
平板状蓄熱シートを積層する際、シートの間に金属薄箔を介在させることによって、積層体全体として蓄熱作用を発揮させることができる。
【００３０】
（金属パイプを使用した蓄熱体）
８）内面に蓄熱材およびアルミ管を保護するための合成樹脂皮膜を形成した偏平なアルミ管の内部に蓄熱材を充填し、該アルミ管を所定の長さで押圧して小部屋区切って蓄熱材を独立させ、隣合う蓄熱材が独立して相変化するように構成したことを特徴とするパイプ型蓄熱部材である。
【００３１】
偏平な金属パイプを使用した、パイプ型蓄熱部材とすることによって、例えばエンジンのオイルパン内のオイルの保温のように、高温の用途にも簡単に使用できる。なお、オイルパンの保温用途程度の大きさのパイプであると、小室に区切ることなく充填しても過冷却問題は発生しない。
【００３２】
（自動車の天井の断熱方法）
９）車両などの人が居住している空間の天井部分に、前記６）あるいは７）に記載の平板状蓄熱シートを、吸熱面側に融解温度の高い蓄熱材を充填したものを、前記空間側に温度の低い蓄熱材を充填したものを配置し、吸熱面側の融解温度の高い蓄熱材から低い蓄熱材へと融解が順次行わせるように構成して前記空間内の温度上昇を遅延させるように構成したことを特徴とする車両などの温度調節装置である。
【００３３】
薄型の平板状蓄熱シートを１枚あるいは複数枚、用途に合わせて使用することによって優れた遮熱効果を発揮できる。特に、炎天下に駐車する場合に、前記蓄熱シートを車両の天井に配置するだけでも、かなりの遮熱効果が発揮できる。
【００３４】
（バッテリの保温装置）
１０）車両用バッテリなどの所定の温度を保持する必要のある電気機器の放熱面に、前記請求項６あるいは７に記載の平板状蓄熱シートを使用した保温装置において、前記保温装置は、機器側に融解温度の高い蓄熱材から外面側に低い温度の蓄熱材の融解温度の順序で配列し、蓄熱により融解状態にある蓄熱材が放熱面側のものから順次放熱して凝固することによって前記機器の冷却を防止するように構成したことを特徴とする電気機器の保温装置である。
【００３５】
（エンジンのオイルパンの保温装置）
１１）車両用エンジンのオイルパンの内部あるいは外部もしくは内部と外部に分けて前記請求項８記載のパイプ型蓄部材を配置し、前記エンジンが作動中のオイルの熱量を蓄熱材に吸熱させて蓄熱するように構成したことを特徴とするオイルパンの保温装置である。
【００３６】
（風呂桶の湯の保温装置）
１２）風呂桶の外面に、前記６）あるいは７）記載の平板状蓄熱シートの積層体を、融解点の高い蓄熱材を有する平板状蓄熱シートを前記風呂桶側に接触して配置し、前記蓄熱シートの積層体により風呂桶内の熱量の一部を蓄熱するように構成したことを特徴とする風呂桶の保温装置である。
【００３７】
風呂桶の外表面に蓄熱材の層を形成しておくことによって、風呂を使用した時の熱量を有効に蓄熱し、これを利用して燃料費を節約することができる。
【００３８】
（遮熱を必要とする部屋への適用）
１３）遮熱を必要とする部屋あるいは容器の吸熱面、もしくは保温を必要とする部屋あるいは容器の放熱面に、前記請求項６あるいは請求項７に記載の平板状蓄熱シートの積層体を配置し、部屋もしくは容器の内部の温度の変化を防止するように構成したことを特徴とする温度調節方法である。
【００３９】
本発明に係る蓄熱シートを使用することによって、従来の断熱手段の場合に比較して、季節に合わせた断熱効果、つまり、暖房時には暖房効果を高め、冷房時には冷房効果を効率的に行うことができる温度調節方法を提供できる。
【発明の効果】
【００４０】
本発明の技術的思想は、通常の蓄熱材の使用量よりも多く使用し、従来より多くの熱エネルギーを蓄積して保温性を高め、あるいは熱伝達を低下させて室内の温度上昇を図ることにある。
【００４１】
具体的には、異なる温度の融解点を持つ潜熱型蓄熱材をそれぞれの袋状体に充填して平板状蓄熱シートを形成する。
【００４２】
そしてこの平板状蓄熱シート複数枚を使用し、蓄熱材の融解点の高いものから低いものへの順序で積層し、熱源側に高温の融解点を持つ蓄熱材を充填したものを配置することによって、階段的に融解点に変化が与えられており、これの順序にしたがって異なる融解点を持つ蓄熱材が融解し、その間に大量の潜熱を蓄熱していく。
【００４３】
逆に、蓄熱した熱エネルギーを放熱する場合には、前記融解点の差異によって次々と段階的に蓄熱・放熱することができるので、従来の蓄熱装置に比較して長時間、大量の熱エネルギーを放熱することができる。
【００４４】
また、平板状蓄熱シートを積層したもの、場合によっては平板状蓄熱シート１枚を自動車のボデイの天井面の裏側あるいは表側に配置することによって、蓄熱シートの吸熱量に応じて車内の温度上昇を抑制でき、特に夏季の室温上昇を抑制できる。また、ボデイ内を暖房している時には、蓄熱シートが吸熱して蓄熱しているので、これによって車内の暖房に変えることができる。
【００４５】
その他の応用分野として、バッテリの保温、エンジンのオイルパン内のエンジンオイルの保温に伴うエンジンの始動性の改善など、各所の用途に蓄熱効果を利用することができるものである。
【発明を実施するための最良の形態】
【００４６】
次に図面を参照して本発明の実施例を説明する。
１．薄板状の蓄熱材の製造工程
図１は、本発明に係る平板状蓄熱シート１４（図５、６参照）を製造するための合成樹脂シートとアルミ箔の積層シートの製造工程を示す説明図である。
【００４７】
合成樹脂シート１として複合シート（あるいは複合フイルム）が使用されている。この複合シートは表面層として高強度の延伸ナイロンフイルム（傷が付き難い）、中間層として延伸したナイロンフイルム、更に内面層として低密度ポリエチレン（接着層：Ｌ−ＬＤＰＥ、ＬＤＰＥ）シートの３層のラミネートフイルム（厚さが１００〜１５０μｍ）である。そして前記合成樹脂シート１とアルミ箔２（厚さが１００μｍ）とを積層し、後述する袋体１０を製造するための複合シートを製造する。
【００４８】
合成樹脂シート１は、ピンチロールを形成する第１ロールＲ1 によって所定の速度で供給され、この第１ロールＲ1 に隣接して配置された第２ロールＲ2 との間で僅かな緊張を与えながら、上方に設置されている加熱器Ｈより輻射熱を照射してシート１の上面を加熱して第２ロールＲ2 の部分においてアルミ箔ロールＡより巻出されるアルミ箔２（表面に保護層を有する）を前記シート１の上面に積層する。
【００４９】
次の第３ロールＲ3 で押圧して一体に接着する。この第３ロールＲ3 は大径の冷却ロールｒ1 と、このロールｒ1 の周囲に配置した複数の小径のロールｒ2 、ｒ3 によって押し付けられて冷却と共に積層シートとなる。
【００５０】
図２は、前記合成樹脂シート１とアルミ箔２との積層工程の要部の説明図であって、合成樹脂シート１の表面には熱接着性のある薄い接着層が予め形成されており、加熱器Ｈの輻射熱によって前記接着層が軟化層ｍとなる。そしてこれの上面にアルミ箔２（表面に酸化防止と耐久性を持たすための保護層が形成されている。また、アルミ箔自体は反射性、電気的特性の改善、合成樹脂シートの強度の増加などの役目をする。）を積層し、これらをロールの合面で押圧することによって積層シート１Ａを形成する。この積層シート１Ａは後述する偏平な袋体１０を形成するための重要な素材の一つである。
【００５１】
図３は、製袋工程の説明図であって、例えば、袋体１０（図５）の片面（下面）にアルミ箔をラミネートしない通常の合成樹脂シート１（前記複合シート）を使用し、上面に前記工程で製造した積層シート１Ａを使用する場合を説明している。図示しているように積層シート１Ａと別のシート１を合わせて両側の側縁部を加熱ロールを使用して所定の幅の溶融部ｅで溶着して１枚の偏平な筒状体５を連続的に製造する。
【００５２】
図４は、前記のようにして製造された筒状体５を、所定の幅で並行線状に接着する工程を示しており、前記偏平な筒状体５の上面から、並行線加熱ロールＲ4 を押圧して並行する線状に溶着線を形成するものである。
【００５３】
前記並行線加熱ロールＲ4 は、両縁部を線条に押圧する鍔部ｐ1 と、これらの鍔部ｐ1 の間を所定の距離で押圧して溶着する複数個の鍔部ｐ2 が形成されており、この並行線加熱ロールＲ4 を使用することによって１枚の袋体１０（図５）を、多数の長手方向に配列された縦長の小筒体の集合体を配列した状態で形成する。
【００５４】
なお、複数の溶着工程を使用しても良い場合には鍔部が１個の単なる加熱ロールを使用して適宜の間隔で溶着線を形成することによって任意の幅の小筒体を形成することができる。
【００５５】
前記のようにして多数の縦の接合線６を有する袋体１０（図５）が連続的に製造されたならば、これを所定の長さＬで切断して規定寸法の長さＬと幅Ｂからなる「中間材料」を製造する。
【００５６】
次に、図６に示すように前記複数本の接合線６によって区分された複数本の筒状体７の列の中に所定量の蓄熱材８を充填する。この蓄熱材８は融解温度以上に加熱してあると液状であるので、この状態で多数の筒状体７の中に充填する（第１の充填方法）。
【００５７】
（別の充填方法：第２の充填方法）
この例においては筒状体７の全長にわたって一挙に蓄熱材８を充填し、これを小分けする方法が記載されているが、蓄熱材８の温度が十分に管理される場合は、複数本の筒状体７の横一列に、所定の少量の蓄熱材８を充填する。そして横方向に溶着線を形成して小分けした蓄熱材の袋を形成する。次に前記と同様な少量の蓄熱材８を横一列に充填し、その蓄熱材８の液面の上を横方向に溶着線を形成する。この方法は、通常小袋に調味料などを充填する場合と同様な方法である。
【００５８】
（蓄熱材を充填する目安）
この蓄熱材８の蓄熱材として硫酸ナトリウム１０水塩を使用する。幅が８００ｍｍ、長さが１０００ｍｍの大きさの袋体１０を形成し、この袋体１０に形成された筒状体７の中に前記蓄熱材８をそれぞれ充填し、その充填後の「厚さ５ｍｍ」のシートとした場合は、蓄熱材８の体積は、０．９〜１．２ｋｇ／０．４ｍ２あたり、好ましくは１ｋｇ程度が最適である。
【００５９】
蓄熱材シートの厚さは蓄熱量に関係するが、取扱性などを考慮すると、３〜９ｍｍ程度であり、蓄熱材の１ユニットは３０ｇ前後が最適である。
【００６０】
前記（第１の充填方法）において、前記のように袋体１０に形成された筒状体７のそれぞれに蓄熱材８が充填されたならば図５に示す開口部９（入口）を溶着によって閉止して中間製品とする。
【００６１】
次に、この中間製品を水平な台の上に載置し、図５に示すように横方向（幅Ｂの方向）の溶着線１１を単数あるいは複数個の鍔部を持つ加熱ロールを使用して形成する。その結果、蓄熱材８が充填された多数の「小部屋１２」が碁盤目状に配列されて形成されることになる。前記した一連の工程によって蓄熱材８を小分けして充填された小部屋１２が、碁盤目のように生前として配列状態で形成されたことになる（図５）。
【００６２】
前記図５及び図６に示したものが、本発明でいう、平板状蓄熱シート１４の完成した姿であり、これが下記する本発明の基礎的な部材である。
【００６３】
なお、図５及び図６に示した平板状蓄熱シート１４は、大面積用のものであるが、袋体の幅が狭い場合には、帯に横方向に溶着線を入れるように縞状に溶着することになる。
【００６４】
（複数枚の蓄熱シートの利用）
本発明は、前記平板状蓄熱シート１４を複数枚使用し、これを積層状態で構成するためには、蓄熱材に対する配慮が必要である。つまり、同一の蓄熱材を充填して形成しり蓄熱シートを複数枚重ね、一方より熱量を賦与した場合は、その蓄熱シートに接触ふる熱源の温度が余り高くない場合には、融解しない蓄熱材の部分が発生することがある。
【００６５】
前記積層構造で使用する平板状蓄熱シート１４に使用する「蓄熱材」の種類は、以下に述べるような材料で、所定の融解温度の差が存在するように適宜組合わせて使用する。
【００６６】
（潜熱型蓄熱材の例）
エリスリトール〔融点：１１９℃、以下（  ）は融点を示す。〕、酢酸ナトリウム（５８℃）、ポリエチレングリコール（４０〜５０℃）、チオ硫酸ナトリウム（４８℃）、パラフィン（Ｃ２２）（４４℃）、パラフィン（Ｃ２０）（３６．４℃）、硫酸ナトリウム（３２．４℃）、塩化カルシウム（２９．７℃）・・などである。
【００６７】
（積層蓄熱シートの具体例）
図７は、前記図５及び図６等に示した平板状蓄熱シート１４と、この蓄熱シート１４の間にアルミ箔２を配置して組立てた積層型蓄熱シート１６の構造を示す斜視図である。この蓄熱シート１６は上面の平板状蓄熱シート１４（Ｕ）に融解温度が「高温」のものを使用し、最も下段のシート１４（２）に前記温度より「低温」の融解温度のものを使用し、階段状に融解温度に差を付けている。
【００６８】
蓄熱材の融解温度に差を付ける理由は、例えば、熱源に近い第１層１４（Ｕ）に高温のものを使用することによって第２層・・は第１層の蓄熱材が融解した後、顯熱を蓄積しながら温度上昇すると、その熱によって次の層の蓄熱材を融解させる。この加熱・融解動作を連続して行うことによって複数枚の平板状蓄熱シート１４の全体に蓄熱させることができるものである。
【００６９】
従って、蓄熱の際には熱エネルギーが矢印Ｑのように吸熱して蓄熱材を順次融解し、下段にアルミ箔２を経由して伝達される。このようにして全部の蓄熱材が溶融すると最大限の蓄熱状態となる。そしてこの蓄熱した熱エネルギーを放熱する際には矢印ｑのように熱エネギーが移動し、温度が溶解点以下に低下した蓄熱材は固体に相変化する。
【００７０】
このように、蓄熱材の融解温度に差のある蓄熱シート１４複数枚を積層するによって、熱エネルギーをカスケード的に各蓄熱シート１４内に貯蔵することができる。このことは、大量の蓄熱材を同じ所に使用することができ、しかも潜熱型蓄熱材が持つ悪い特性の「過冷却現象」を発生を抑制しながら、吸熱と放熱とを効率的に繰返して行うことができるのである。
【００７１】
このような平板状蓄熱シートを複合的に使用することによって、従来の方法では使用が困難であった量（厚さ）の蓄熱材を、何ら問題なく使用できるのである。
【００７２】
（パイプ型蓄熱体）
図８（Ａ）は内面に合成樹脂の保護層１９を形成したアルミパイプ２０を図（Ｂ）のように偏平に形成した偏平アルミパイプ２０Ａを蓄熱材を充填する容器として使用してパイプ型蓄熱体を形成するものである。前記偏平アルミパイプ２０Ａの中に充填する蓄熱材の量が過冷却現象を起さない範囲のものである場合は、１本のパイプ２０Ａの中の蓄熱材を分割する必要はなく、１本物として使用することができる。しかし、長いパイプ２０Ａを使用する用途の場合には適当に分割して蓄熱材を分離させておくことが必要である。
【００７３】
図９は蓄熱材を充填した偏平アルミパイプ２０Ａを平面的に配列し、これをバンド２１で整理して平板状の金属パイプ型蓄熱体２２ととして取扱性を改善したものである。
【００７４】
（自動車の天井の遮熱装置）
図１０は自動車の天井板２３の下面に平板状蓄熱シート１４Ｘ、１４Ｙを当接し、その下面を支持板２４（強化した樹脂板）で支持させた遮熱装置である。この装置の場合、高温で融解する蓄熱材を持つシートは太陽の熱を大量に受けるシート１４Ｘ側である。
【００７５】
このように、異なる融解温度を持つ蓄熱材を使用した平板状蓄熱シート１４Ｘ、１４Ｙを重ねて使用することによって太陽からの熱を潜熱型蓄熱材の融解、特に段階的な融解を利用して効果的に遮熱することができ、車内の温度上昇の速度をかなり遅くでき、また、その最高温度も低下させることが可能である。
【００７６】
なお、使用する平板状蓄熱シートの蓄熱材の量や種類によっては、１枚のシートの使用によっても十分に効果を発揮させることも可能である。
【００７７】
（バッテリの保温装置）
図１１及び図１２は、寒冷地で使用される車両に搭載されているバッテリの保温装置に関するもので、自動車の車体と一体の支持台２６の上に断熱受板２７を固定し、この断熱受板２７の内部にバッテリ２８を載せ、更にこのバッテリ２８を覆って保温カバー２９を設けたものである。
【００７８】
前記保温カバー２９は、平板状蓄熱シート１４ｅ、１４ｆ、１４ｇを積層して賦形して形成したもので、前記シート１４ｅ、１４ｆ、１４ｇには、内部のシート１４ｇ側に融解温度の高い蓄熱材を、外部のシート１４ｅ側に融解温度の低い蓄熱材を使用したものである。
【００７９】
図示されていないが、この保温カバー内にはエンジンが作動中に発生する熱エネルギーによって加熱する温水パイプあるいは小型の電熱ヒーターなどの加熱手段が設けられており、これによってエンジンが作動中に前記保温カバー２９を構成している蓄熱材の全部を融解状態として大量の熱量を蓄熱しておく。
【００８０】
そしてエンジンを停止させて、外気が低下しても、この保温カバー２９より徐々に放熱して保温して、駐車中のバッテリの温度低下を防止し、翌日のエンジンの起動を円滑に行うことができるようにしたものである。
【００８１】
（エンジンのオイルパンの保温装置）
図１３はエンジンＥの下部構造であるオイルパン３１の外表面に、図９で説明した金属パイプ型蓄熱体２２Ａ、２２Ｂを積層し、断熱性の保護カバー３２で外面を保護したものを示している。
【００８２】
また、図１４は、オイルパン３１の内部に金属パイプ型蓄熱体２２Ｃ、２２Ｄを設けた保温装置を示している。
【００８３】
前記蓄熱体２２Ａ〜２２Ｄの内部の蓄熱材は、エンジンＥの作動中の熱によって受熱して融解状態となって蓄熱しており、例えば夜間にエンジンＥが停止してこれが冷却された場合でも前記蓄熱を利用してエンジンオイルの温度低下をできるだけ防止してエンジンオイルの粘性の低下を防止し、次のエンジンの始動を容易にすることができる。
【００８４】
（風呂桶などの保温装置）
前記図１３を借用して説明すると、オイルパン３１を風呂桶（湯船）に見立てて説明すると、その外表面に図５及び図６に示したような平板状蓄熱シート１４を使用した積層型蓄熱シート（例えば図７の構成のもの、あるいはこれを変形したもの）を使用することによって、風呂を使用している間の湯の熱エネルギーを流用して前記積層型蓄熱シートに蓄熱させ、風呂を使用しない間の湯の温度の低下を防止することができる。
【００８５】
本発明は、蓄熱材を複数の層に形成して段階的に蓄熱あるいは放熱する構造を採用しているので、この思想を利用することによって住宅など、断熱材が使用されている部分にも遮熱あるいは保温の手段として利用することができるのである。
【図面の簡単な説明】
【００８６】
【図１】本発明の蓄熱材に使用する複合シートの製造工程の概略図である。
【図２】図１のフイルムとアルミ箔とのラミネート工程の説明図である。
【図３】袋体の製造工程の概略図である。
【図４】袋体に縦方向に接合線を並行して形成する工程の説明図である。
【図５】平板状蓄熱シートの製造工程図である。
【図６】図５に示す平板状蓄熱シートの断面図である。
【図７】平板状蓄熱シートの積層構造を示す斜視図である。
【図８】（Ａ）は円形パイプ、（Ｂ）は偏平パイプの断面図である。
【図９】図８に示す偏平パイプを並列して使用した蓄熱体の正断面図である。
【図１０】平板状蓄熱シートを使用した自動車の天井部の断面図である。
【図１１】バッテリの保温構造を示す断面図である。
【図１２】平板状蓄熱シート積層体を使用した保温カバーの一部切断断面図である。
【図１３】オイルパンの外面にパイプ型蓄熱材を使用した保温構造を示す断面図である。
【図１４】オイルパンの内面にパイプ型蓄熱材を使用した保温構造を示す断面図である。
【符号の説明】
【００８７】
１  合成樹脂シート      ２  アルミ箔        Ａ  アルミ箔ロール
Ｒ1   第１のロール      Ｒ2   第２のロール        Ｒ3   第３のロール            Ｒ4   並行加熱ロール      ｒ1   冷却ロール    ｐ1 鍔状部分
５  筒状体      ６  溶着線      ７  筒状体      ８  蓄熱材
９  開口部      １０  袋体      １１  溶着線      １２  小部屋
２３  自動車の天井板      ２８  バッテリ      ２９  保温カバー
３１  エンジンのオイルパン
【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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