(57)【要約】【課題】  本発明は、蓄熱材を用いた蓄熱式放射冷暖房パネルに関し、上下方向に放射面を形成した時に、対流空気の熱を有効に利用することを目的とする。【解決手段】  上下方向に放射面が形成されるパネル本体と、前記パネル本体の上半部に配置され冷房時の熱媒温度近傍の融点を有し固液相変化に伴う潜熱を前記放射面を介して授受する冷房用蓄熱材と、前記パネル本体の下半部に配置され暖房時の熱媒温度近傍の融点を有し固液相変化に伴う潜熱を前記放射面を介して授受する暖房用蓄熱材と、前記冷房用蓄熱材および暖房用蓄熱材を冷却または加熱する冷却加熱手段とを有することを特徴とする。【選択図】    図１
2005315462.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
上下方向に放射面が形成されるパネル本体と、
前記パネル本体の上半部に配置され冷房時の熱媒温度近傍の融点を有し固液相変化に伴う潜熱を前記放射面を介して授受する冷房用蓄熱材と、
前記パネル本体の下半部に配置され暖房時の熱媒温度近傍の融点を有し固液相変化に伴う潜熱を前記放射面を介して授受する暖房用蓄熱材と、
前記冷房用蓄熱材および暖房用蓄熱材を冷却または加熱する冷却加熱手段と、
を有することを特徴とする蓄熱式放射冷暖房パネル。
【請求項２】
請求項１記載の蓄熱式放射冷暖房パネルにおいて、
前記冷房用蓄熱材および暖房用蓄熱材を、複数のパックに分割して前記パネル本体内に収容してなることを特徴とする蓄熱式放射冷暖房パネル。
【請求項３】
請求項２記載の蓄熱式放射冷暖房パネルにおいて、
前記パネル本体内に、前記パックを保持する保持手段を設けてなることを特徴とする蓄熱式放射冷暖房パネル。
【請求項４】
請求項１ないし請求項３のいずれか１項記載の蓄熱式放射冷暖房パネルにおいて、
前記冷却加熱手段は、前記パネル本体内に配置され、熱媒が流通される配管を有することを特徴とする蓄熱式放射冷暖房パネル。
【請求項５】
請求項１ないし請求項４のいずれか１項記載の蓄熱式放射冷暖房パネルにおいて、
前記冷房用蓄熱材および暖房用蓄熱材は、融点の異なるパラフィンからなることを特徴とする蓄熱式放射冷暖房パネル。
【請求項６】
請求項１ないし請求項５のいずれか１項記載の蓄熱式放射冷暖房パネルにおいて、
前記冷房用蓄熱材の融点は、１９℃以上で２５℃未満であり、前記暖房用蓄熱材の融点は、２５℃以上で３５℃未満であることを特徴とする蓄熱式放射冷暖房パネル。
【請求項７】
請求項１ないし請求項６のいずれか１項記載の蓄熱式放射冷暖房パネルにおいて、
前記放射面を、前記パネル本体の両面に形成してなることを特徴とする蓄熱式放射冷暖房パネル。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、蓄熱材を用いた蓄熱式放射冷暖房パネルに関する。
【背景技術】
【０００２】
近年、空気調和が不要な夜間等に安価な夜間電力等を利用して、室内の床面や壁面に広く設けられた蓄熱パネルに冷熱や温熱を蓄え、室内を準快適温度に維持しておき、冷暖房開始時の熱負荷を軽減するいわゆる蓄熱放射空気調和が行われるようになっている。
従来、このような蓄熱放射空気調和に用いられる蓄熱パネルとして、例えば、特開平５−３１２３５３号公報に開示されるものが知られている。
【０００３】
この蓄熱パネルは、水平に配置される中空のパネル内を、熱交換フィンにより多数のハニカムに分割し、各ハニカムに暖房用蓄熱材および冷房用蓄熱材を充填して構成されている。
【特許文献１】特開平５−３１２３５３号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
しかしながら、従来の蓄熱パネルでは、各ハニカムに暖房用蓄熱材および冷房用蓄熱材を充填しているため、蓄熱パネルを上下方向に配置し、室壁あるいはパーテション等に使用しようとすると、対流空気の熱を有効利用することができないという問題があった。
本発明は、かかる従来の問題を解決するためになされたもので、上下方向に放射面を形成した時に、対流空気の熱を有効に利用することができる蓄熱式放射冷暖房パネルを提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００５】
請求項１の蓄熱式放射冷暖房パネルは、上下方向に放射面が形成されるパネル本体と、前記パネル本体の上半部に配置され冷房時の熱媒温度近傍の融点を有し固液相変化に伴う潜熱を前記放射面を介して授受する冷房用蓄熱材と、前記パネル本体の下半部に配置され暖房時の熱媒温度近傍の融点を有し固液相変化に伴う潜熱を前記放射面を介して授受する暖房用蓄熱材と、前記冷房用蓄熱材および暖房用蓄熱材を冷却または加熱する冷却加熱手段とを有することを特徴とする。
【０００６】
請求項２の蓄熱式放射冷暖房パネルは、請求項１記載の蓄熱式放射冷暖房パネルにおいて、前記冷房用蓄熱材および暖房用蓄熱材を、複数のパックに分割して前記パネル本体内に収容してなることを特徴とする。
請求項３の蓄熱式放射冷暖房パネルは、請求項２記載の蓄熱式放射冷暖房パネルにおいて、前記パネル本体内に、前記パックを保持する保持手段を設けてなることを特徴とする。
【０００７】
請求項４の蓄熱式放射冷暖房パネルは、請求項１ないし請求項３のいずれか１項記載の蓄熱式放射冷暖房パネルにおいて、前記冷却加熱手段は、前記パネル本体内に配置され、熱媒が流通される配管を有することを特徴とする。
請求項５の蓄熱式放射冷暖房パネルは、請求項１ないし請求項４のいずれか１項記載の蓄熱式放射冷暖房パネルにおいて、前記冷房用蓄熱材および暖房用蓄熱材は、融点の異なるパラフィンからなることを特徴とする。
【０００８】
請求項６の蓄熱式放射冷暖房パネルは、請求項１ないし請求項５のいずれか１項記載の蓄熱式放射冷暖房パネルにおいて、前記冷房用蓄熱材の融点は、１９℃以上で２５℃未満であり、前記暖房用蓄熱材の融点は、２５℃以上で３５℃未満であることを特徴とする。
請求項７の蓄熱式放射冷暖房パネルは、請求項１ないし請求項６のいずれか１項記載の蓄熱式放射冷暖房パネルにおいて、前記放射面を、前記パネル本体の両面に形成してなることを特徴とする。
【０００９】
（作用）
請求項１の蓄熱式放射冷暖房パネルでは、暖房時には、室内の暖房設定空気温度より高温の熱源により冷房用蓄熱材および暖房用蓄熱材が加熱される。また、暖房の空調開始前には、融点の低い冷房用蓄熱材は液相で、融点の高い暖房用蓄熱材は固相の状態で存在する。そして、暖房の空調開始後には、融点の低い冷房用蓄熱材は液相のままで顕熱分だけ蓄熱し、融点の高い暖房用蓄熱材は潜熱を蓄えながら溶融する。従って、冷房用蓄熱材が配置されるパネル本体の上半部の放射面が、下半部の放射面より速く昇温され暖房の立ち上がりが速くなる。
【００１０】
また、暖房の空調停止後には、潜熱を蓄えながら溶融した暖房用蓄熱材は潜熱を放出して下半部の放射面を加熱する。そして、下半部の放射面で加熱された空気は対流空気として上半部の放射面に沿って上昇し、上半部の放射面で熱交換することにより上半部の放射面を昇温させる。これにより、対流空気の熱が放射熱として利用され、放射暖房効果が長時間持続される。
【００１１】
一方、冷房時には、室内の冷房設定空気温度より低温の熱源により冷房用蓄熱材および暖房用蓄熱材が冷却される。また、冷房の空調開始前には、融点の低い冷房用蓄熱材は液相で、融点の高い暖房用蓄熱材は固相の状態で存在する。そして、冷房の空調開始後には、融点の低い冷房用蓄熱材は潜熱を蓄えながら凝固し、融点の高い暖房用蓄熱材は固相のままで顕熱分だけ蓄熱する。従って、暖房用蓄熱材が配置されるパネル本体の下半部の放射面が、上半部の放射面より速く降温され冷房の立ち上がりが速くなる。
【００１２】
また、冷房の空調停止後には、潜熱を蓄えながら凝固した冷房用蓄熱材は潜熱を放出して上半部の放射面を冷却する。そして、上半部の放射面で冷却された空気は対流空気として下半部の放射面に沿って下降し、下半部の放射面で熱交換することにより下半部の放射面を降温させる。これにより、対流空気の熱が放射熱として利用され、放射冷房効果が長時間持続される。
【００１３】
請求項２の蓄熱式放射冷暖房パネルでは、冷房用蓄熱材および暖房用蓄熱材が複数のパックに分割される。そして、各パックがパネル本体内に収容される。
請求項３の蓄熱式放射冷暖房パネルでは、保持手段により、パックがパネル本体内の所定位置に保持される。
請求項４の蓄熱式放射冷暖房パネルでは、冷却加熱手段が、パネル本体内に配置され熱媒が流通される配管により構成される。
【００１４】
請求項５の蓄熱式放射冷暖房パネルでは、冷房用蓄熱材および暖房用蓄熱材に、融点の異なるパラフィンが使用される。
請求項６の蓄熱式放射冷暖房パネルでは、冷房用蓄熱材の融点が１９℃以上で２５℃未満とされ、暖房用蓄熱材の融点が２５℃以上で３５℃未満とされる。
請求項７の蓄熱式放射冷暖房パネルでは、放射面がパネル本体の両面に形成される。
【発明の効果】
【００１５】
請求項１の蓄熱式放射冷暖房パネルでは、上下方向に放射面が形成されるパネル本体の上半部に冷房用蓄熱材を配置し、下半部に暖房用蓄熱材を配置したので、上下方向に放射面を形成した時に、対流空気の熱を有効に利用することができる。
請求項２の蓄熱式放射冷暖房パネルでは、冷房用蓄熱材および暖房用蓄熱材を、複数のパックに分割したので、冷房用蓄熱材および暖房用蓄熱材をパネル本体内に容易，確実に収容することができる。
【００１６】
請求項３の蓄熱式放射冷暖房パネルでは、パネル本体内にパックを保持する保持手段を設けたので、パネル本体内の所定位置にパックを容易，確実に保持することができる。
請求項４の蓄熱式放射冷暖房パネルでは、冷却加熱手段を、パネル本体内に配置され熱媒が流通される配管により構成したので、冷却加熱手段を容易，確実に得ることができる。
【００１７】
請求項５の蓄熱式放射冷暖房パネルでは、冷房用蓄熱材および暖房用蓄熱材に、融点の異なるパラフィンを使用するようにしたので、冷房用蓄熱材および暖房用蓄熱材を比較的安価に得ることができる。
請求項６の蓄熱式放射冷暖房パネルでは、冷房用蓄熱材の融点を１９℃以上で２５℃未満にし、暖房用蓄熱材の融点を２５℃以上で３５℃未満にしたので、人間に適した冷暖房を確実に行うことができる。
【００１８】
請求項７の蓄熱式放射冷暖房パネルでは、放射面をパネル本体の両面に形成したので、パーテションに好適するパネルを容易，確実に得ることができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１９】
以下、本発明の実施形態を図面を用いて詳細に説明する。
(第１の実施形態)
図１は、本発明の蓄熱式放射冷暖房パネルの第１の実施形態を示している。
この実施形態では、本発明の蓄熱式放射冷暖房パネルが室内の壁に使用される。
この実施形態の蓄熱式放射冷暖房パネルは、パネル本体１１を有している。パネル本体１１は、矩形平板状をしており、内部に中空部１３が形成されている。パネル本体１１の前面は、上下左右方向に延存する放射面１５とされている。パネル本体１１の背面１６には、断熱材１７が配置されている。
【００２０】
パネル本体１１の上半部１１Ａには冷房用蓄熱材１９が配置され、下半部１１Ｂには暖房用蓄熱材２１が配置されている。この実施形態では、パネル本体１１の上半部１１Ａの上下方向の長さと、下半部１１Ｂの上下方向の長さは、略同一の寸法とされている。また、冷房用蓄熱材１９および暖房用蓄熱材２１には、融点の異なるパラフィンが使用されている。
【００２１】
冷房用蓄熱材１９は、冷房時の熱媒温度近傍の融点を有し固液相変化に伴う潜熱を上半部１１Ａの放射面１５を介して授受する。また、暖房用蓄熱材２１は、暖房時の熱媒温度近傍の融点を有し固液相変化に伴う潜熱を下半部１１Ｂの放射面１５を介して授受する。この実施形態では、冷房用蓄熱材１９の融点は２０℃とされ、暖房用蓄熱材２１の融点は３０℃とされている。なお、冷房用蓄熱材１９の融点は、１９℃以上で２５℃未満が望ましく、暖房用蓄熱材２１の融点は２５℃以上で３５℃未満が望ましい。
【００２２】
この実施形態では、冷房用蓄熱材１９および暖房用蓄熱材２１は、例えば、ビニールからなる複数のパック２３に分割されて収容されている。そして、複数のパック２３は、保持手段である保持部材２５によりパネル本体１１内に保持されている。保持部材２５は、パネル本体１１の背面１６から水平方向に突出して形成されており、上下方向に間隔を置いて形成されている。
【００２３】
パネル本体１１の放射面１５の内側には、冷房用蓄熱材１９および暖房用蓄熱材２１を冷却または加熱する冷却加熱手段２７が配置されている。この冷却加熱手段２７は、熱媒が流通される配管２９を有している。この実施形態では、配管２９内には、冷温水が供給され冷暖房が行われる。
配管２９は、図２および図３に示すように、パネル本体１１の放射面１５の内側に上下方向に配置されている。配管２９の上部には、折曲部２９ａが形成され、入口部２９ｂから流入した冷温水は、折曲部２９ａを介して出口部２９ｃから流出する。
【００２４】
上述した蓄熱式放射冷暖房パネルでは、図４に示すように、暖房時には、室内の暖房設定空気温度より高温の温水により冷房用蓄熱材１９および暖房用蓄熱材２１が加熱される。また、暖房の空調開始前には、融点の低い冷房用蓄熱材１９は液相で、融点の高い暖房用蓄熱材２１は固相の状態で存在する。そして、暖房の空調開始後には、融点の低い冷房用蓄熱材１９は液相のままで顕熱分だけ蓄熱し、融点の高い暖房用蓄熱材２１は潜熱を蓄えながら溶融する。従って、冷房用蓄熱材１９が配置されるパネル本体１１の上半部１１Ａの放射面１５が、下半部１１Ｂの放射面１５より速く昇温され暖房の立ち上がりが速くなる。
【００２５】
また、暖房の空調停止後には、潜熱を蓄えながら溶融した暖房用蓄熱材２１は潜熱を放出して下半部１１Ｂの放射面１５を加熱する。そして、下半部１１Ｂの放射面１５で加熱された空気は対流空気Ａ１として上半部１１Ａの放射面１５に沿って上昇し、上半部１１Ａの放射面１５で熱交換することにより上半部１１Ａの放射面１５を昇温させる。これにより、対流空気Ａ１の熱が放射熱Ｂ１として利用され、放射暖房効果が長時間持続される。
【００２６】
一方、冷房時には、図５に示すように、室内の冷房設定空気温度より低温の冷水により冷房用蓄熱材１９および暖房用蓄熱材２１が冷却される。また、冷房の空調開始前には、融点の低い冷房用蓄熱材１９は液相で、融点の高い暖房用蓄熱材２１は固相の状態で存在する。そして、冷房の空調開始後には、融点の低い冷房用蓄熱材１９は潜熱を蓄えながら凝固し、融点の高い暖房用蓄熱材２１は固相のままで顕熱分だけ蓄熱する。従って、暖房用蓄熱材２１が配置されるパネル本体１１の下半部１１Ｂの放射面１５が、上半部１１Ａの放射面１５より速く降温され冷房の立ち上がりが速くなる。
【００２７】
また、冷房の空調停止後には、潜熱を蓄えながら凝固した冷房用蓄熱材１９は潜熱を放出して上半部１１Ａの放射面１５を冷却する。そして、上半部１１Ａの放射面１５で冷却された空気は対流空気Ａ２として下半部１１Ｂの放射面１５に沿って下降し、下半部１１Ｂの放射面１５で熱交換することにより下半部１１Ｂの放射面１５を降温させる。これにより、対流空気Ａ２の熱が放射熱Ｂ２として利用され、放射冷房効果が長時間持続される。
【００２８】
上述した蓄熱式放射冷暖房パネルでは、上下方向に放射面１５が形成されるパネル本体１１の上半部１１Ａに冷房用蓄熱材１９を配置し、下半部１１Ｂに暖房用蓄熱材２１を配置したので、上下方向に放射面１５を形成した時に、対流空気Ａ１，Ａ２の熱を有効に利用することができる。
すなわち、暖房の空調停止後には、図４に示したように、パネル本体１１の下半部１１Ｂの放射面１５で加熱された空気が対流空気Ａ１として上半部１１Ａの放射面１５に沿って上昇し、上半部１１Ａの放射面１５で熱交換することにより上半部１１Ａの放射面１５を昇温させる。従って、対流空気Ａ１の熱を上半部１１Ａの放射面１５で放射熱として利用することが可能になり、放射暖房効果を長時間持続することができる。
【００２９】
また、冷房の空調停止後には、図５に示したように、上半部１１Ａの放射面１５で冷却された空気は対流空気Ａ１として下半部１１Ｂの放射面１５に沿って下降し、下半部１１Ｂの放射面１５で熱交換することにより下半部１１Ｂの放射面１５を降温させる。従って、対流空気Ａ２の熱を下半部１１Ｂの放射面１５で放射熱Ｂ２として利用することが可能になり、放射冷房効果を長時間持続することができる。
【００３０】
そして、上述した蓄熱式放射冷暖房パネルでは、暖房時には、冷房用蓄熱材１９が配置されるパネル本体１１の上半部１１Ａの放射面１５が、下半部１１Ｂの放射面１５より速く昇温するため、暖房の立ち上がりを速くすることができる。また、冷房時には、暖房用蓄熱材２１が配置されるパネル本体１１の下半部１１Ｂの放射面１５が、上半部１１Ａの放射面１５より速く降温するため、冷房の立ち上がりを速くすることができる。
【００３１】
また、上述した蓄熱式放射冷暖房パネルでは、冷房用蓄熱材１９および暖房用蓄熱材２１の熱容量が大きくなるため、空気調和の停止後の急速な温度変化を緩和することができる。そして、熱容量が大きくなるため、冷暖房時の電力のピークカットに充分に対応することが可能になる。
また、上述した蓄熱式放射冷暖房パネルでは、冷房用蓄熱材１９および暖房用蓄熱材２１を、複数のパック２３に分割したので、冷房用蓄熱材１９および暖房用蓄熱材２１をパネル本体１１内に容易，確実に収容することができる。
【００３２】
そして、パネル本体１１内にパック２３を保持する保持部材２５を設けたので、パネル本体１１内の所定位置にパック２３を容易，確実に保持することができる。
また、冷却加熱手段２７を、パネル本体１１内に配置され熱媒が流通される配管２９により構成したので、冷却加熱手段２７を容易，確実に得ることができる。
そして、冷房用蓄熱材１９および暖房用蓄熱材２１に、融点の異なるパラフィンを使用するようにしたので、冷房用蓄熱材１９および暖房用蓄熱材２１を比較的安価に得ることができる。
【００３３】
また、冷房用蓄熱材１９の融点を１９℃以上で２５℃未満にし、暖房用蓄熱材２１の融点を２５℃以上で３５℃未満にすることにより、人間に適した冷暖房を確実に行うことができる。
(第２の実施形態)
図６は、本発明の蓄熱式放射冷暖房パネルの第２の実施形態を示している。
【００３４】
なお、この実施形態において第１の実施形態と同一の部材には、同一の符号を付して詳細な説明を省略する。
この実施形態では、本発明の蓄熱式放射冷暖房パネルが室内のパーテションに適用される。
この実施形態の蓄熱式放射冷暖房パネルでは、パネル本体３１の両面に放射面１５が形成されている。そして、パネル本体３１の中空部１３の中央に、配管２９が配置されている。
【００３５】
パネル本体３１の上半部３１Ａには、配管２９の両側に冷房用蓄熱材１９を収容するパック２３が配置されている。また、下半部１１Ｂには、配管２９の両側に暖房用蓄熱材２１を収容するパック２３が配置されている。
そして、複数のパック２３は、保持手段である保持部材２５によりパネル本体３１内に保持されている。保持部材２５は、パネル本体３１の両面から水平方向に突出して形成されており、上下方向に間隔を置いて形成されている。
【００３６】
この実施形態においても第１の実施形態と略同様の効果を得ることができるが、この実施形態では、放射面１５をパネル本体３１の両面に形成したので、パーテションに好適するパネルを容易，確実に得ることができる。
なお、上述した実施形態では、パネル本体１１，３１の上半部１１Ａ，３１Ａと下半部１１Ｂ，３１Ｂの上下方向の長さを略同一の寸法にした例について説明したが、上半部と下半部の上下方向の長さは、必ずしも同一の寸法に限定されるものではなく、異なる寸法であっても良い。
【００３７】
また、上述した実施形態では、冷房用蓄熱材１９および暖房用蓄熱材２１にパラフィンを用いた例について説明したが、本発明はかかる実施形態に限定されるものではなく、例えば、ポリエチレングリコール等を使用しても良い。
また、上述した実施形態では、配管２９内に冷温水を供給して冷房および暖房を行った例について説明したが、本発明はかかる実施形態に限定されるものではなく、例えば、配管２９内に冷温空気等の熱媒を供給して冷暖房を行っても良い。また、冷凍回路の蒸発器，凝縮器をパネル本体１１，３１内に直接配置して冷暖房を行っても良い。
【図面の簡単な説明】
【００３８】
【図１】本発明の蓄熱式放射冷暖房パネルの第１の実施形態を示す縦断面図である。
【図２】図１の蓄熱式放射冷暖房パネルを示す横断面図である。
【図３】図１の蓄熱式放射冷暖房パネルを示す正面図である。
【図４】図１の蓄熱式放射冷暖房パネルの暖房時の状態を示す説明図である。
【図５】図１の蓄熱式放射冷暖房パネルの冷房時の状態を示す説明図である。
【図６】本発明の蓄熱式放射冷暖房パネルの第２の実施形態を示す縦断面図である。
【符号の説明】
【００３９】
１１，３１  パネル本体
１１Ａ，３１Ａ  上半部
１１Ｂ，３１Ｂ  下半部
１５  放射面
１９  冷房用蓄熱材
２１  暖房用蓄熱材
２３  パック
２５  保持部材
２７  冷却加熱手段
２９  配管
【図１】
2005315462.tif 000003
【図２】
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【図３】
2005315462.tif 000005
【図４】
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【図５】
2005315462.tif 000007
【図６】
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