(57)【要約】【課題】  並設する蓄熱カプセル同士をボルト連結する上で、変形が少なく、且つ、手間が掛かり難いようにする。【解決手段】  一対の面材部１どうしを密封融着することで、面材部１間に、蓄熱材Ｔを密封状態に収容する収容部２を形成してある蓄熱カプセルであって、  面材部１どうしの接合部３に、面材部１の厚み方向に沿ってボルトを挿通自在な挿通孔５が形成してあり、挿通孔５の周部に、ボルトによる締め付け力を負担自在な補強部６が一体的に形成してある。【選択図】        図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
対向配置してある一対の面材部によって扁平形状のカプセル容器本体を構成し、前記面材部間の密閉空間に蓄熱材を収容してある蓄熱カプセルであって、
前記面材部どうしの接合部に、前記面材部の厚み方向に沿ってボルトを挿通自在な挿通孔が形成してあり、前記挿通孔の周部に、前記ボルトによる締め付け力を負担自在な補強部が一体的に形成してある蓄熱カプセル。
【請求項２】
前記補強部は、扁平な前記接合部をその表裏面側にそれぞれ突出する部分を備えた形状に成形して補強を図ってある請求項１に記載の蓄熱カプセル。
【請求項３】
前記補強部は、前記挿通孔の孔軸方向に配置した別の蓄熱カプセルの補強部と当接する寸法に設定してある請求項１又は２に記載の蓄熱カプセル。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】  本発明は、面材部で構成された表皮に包まれて内部側に蓄熱材が収容してあって、表面に熱媒体（例えば、空気）を接触させて熱交換によってその熱を前記蓄熱材に蓄熱したり、蓄熱材から放熱したりできるように構成された扁平形状の蓄熱カプセルに関し、更に詳しくは、対向配置してある一対の面材部によって扁平形状のカプセル容器本体を構成し、前記面材部間の密閉空間に蓄熱材を収容してある蓄熱カプセルに関する。
【背景技術】
【０００２】  従来、この種の蓄熱カプセルは、複数の蓄熱カプセルを、隙間を確保した状態に並設して、それらの隙間に空気等の熱媒体を流して熱交換によって前記蓄熱カプセルに蓄熱（又は放熱）出来るような形態で用いられるのが一般的で、蓄熱カプセルの全体形状は、例えば、扁平形状に形成してあるものがあった。また、そのようなカプセル容器本体Ｃの構造は、図９に示すように、一対の面材部１どうしを密封融着してあり、それら面材部１どうしの接合部３は、カプセル容器本体Ｃの外縁部全周や、幅方向の中央部の複数箇所に設けてあった（例えば、特許文献１参照）。
また、中央部の接合部３に関しては、扁平に形成した上で、その扁平接合部の中央部に、厚み方向に沿ってボルト挿通用の挿通孔５を形成してあった。これは、複数の蓄熱カプセルを所定の配置状態で一体連結する為に、図１０に示すように、各蓄熱カプセルを重ねて配置した状態で、各挿通孔５にボルト４を貫通させられるようにしたものであった。
尚、この様な従来技術に関しては、当業者の間で広く知られているものであるが、接合部の構造に関して詳しく言及した特許文献などは見あたらないので、先行技術文献は示していない。【０００３】
【特許文献１】特開２００３−２１４７８３号公報（図７）
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】  上述した従来の蓄熱カプセルによれば、複数の蓄熱カプセルをボルトで連結する際、図１０（イ）に示すように、ボルト４を締め付けるに伴って前記挿通孔５の周囲に作用する挟持力によって蓄熱カプセル全体が反る状態に変形し易く、蓄熱カプセル間の隙間が不揃いになることで熱交換性能にバラツキが生じる等の悪影響を与えたり、変形が大きくなると面材部１へのストレスが大きくなって破れ易くなる等の問題点がある。
これを防止する為には、図１０（ロ）に示すように、ボルト４を各挿通孔５に挿通する際に隣接する蓄熱カプセルの前記扁平な接合部３間に、筒形状のスペーサ１０を設置し、そのスペーサ１０にボルト４を挿通するようにすることが考えられる。この場合は、ボルト４の締め付け力は、扁平な接合部３をスペーサ１０でバックアップする状態で受けることができるから蓄熱カプセル全体が変形することを防止できる。しかしながら、各蓄熱カプセルの連結作業時に、上述のスペーサを各ボルト毎に、且つ、各蓄熱カプセル間にそれぞれ配置する手間が掛かる問題点があった。【０００５】  従って、本発明の目的は、上記問題点を解消し、並設する蓄熱カプセル同士をボルト連結する上で、変形が少なく、且つ、手間が掛かり難い蓄熱カプセルを提供するところにある。
【課題を解決するための手段】
【０００６】  本発明の第１の特徴構成は、一対の面材部どうしを密封融着することで、前記面材部間に、蓄熱材を密封状態に収容する収容部を形成してある蓄熱カプセルにおいて、前記面材部どうしの接合部に、前記面材部の厚み方向に沿ってボルトを挿通自在な挿通孔が形成してあり、前記挿通孔の周部に、前記ボルトによる締め付け力を負担自在な補強部が一体的に形成してあるところにある。【０００７】  本発明の第１の特徴構成によれば、前記面材部どうしの接合部に、前記面材部の厚み方向に沿ってボルトを挿通自在な挿通孔が形成してあると共に、前記挿通孔の周部に、前記ボルトによる締め付け力を負担自在な補強部が一体的に形成してあるから、ボルトによる締め付け力は、主として前記補強部で応力負担することができ、蓄熱カプセル全体が反り変形するのを防止し易くなる。その結果、並設する蓄熱カプセルとの間の隙間寸法を所定の値に保つことができ易く、その隙間を流通する熱媒体との熱交換効率を平均化することが可能となる。
更には、隣接させる蓄熱カプセルとの間にスペーサを設置する手間を省くことが可能となり、より効率よく蓄熱カプセルの設置作業を進めることが可能となる。【０００８】  本発明の第２の特徴構成は、前記補強部は、扁平な前記接合部をその表裏面側にそれぞれ突出する部分を備えた形状に成形して補強を図ってあるところにある。【０００９】  本発明の第２の特徴構成によれば、本発明の第１の特徴構成による上述の作用効果を叶えることができるのに加えて、扁平な接合部で構成しながらその成形形状によって補強効果を発揮することができ、面材部をそのまま使用しながら補強部を構成することが可能となる。従って、特別な別材料を用意することなく、且つ、材料使用量も大きく増加させずに補強効果を発揮させることが出来るようになりコストアップを抑制することが可能となる。【００１０】  本発明の第３の特徴構成は、前記補強部は、前記挿通孔の孔軸方向に配置した別の蓄熱カプセルの補強部と当接する寸法に設定してあるところにある。【００１１】  本発明の第３の特徴構成によれば、本発明の第１又は２の特徴構成による上述の作用効果を叶えることができるのに加えて、複数の蓄熱カプセルを並設する際に、前記補強部同士が当接することで、前記ボルトの締め付け力が、蓄熱カプセルの他部に作用するのを防止でき、補強部同士の当接力で直接的に負担することが可能となるから、ボルト締め付けによる蓄熱カプセルの反りを、より確実に防止することが可能となる。
更には、スペーサとしての機能（例えば、隣接させる蓄熱カプセル間に所定寸法の隙間を確保する機能）を発揮できるように補強部の寸法設定を行うことができるから、従来のように、隣接させる蓄熱カプセル間にそれぞれスペーサを設置する必要が無く、より効率的に蓄熱カプセルの設置作業を実施することが可能となる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１２】  以下に本発明の実施の形態を図面に基づいて説明する。尚、図面において従来例と同一の符号で表示した部分は、同一又は相当の部分を示している。【００１３】  図１〜４は、本発明の蓄熱カプセルの一実施形態品（以後、単にカプセルという）を示すもので、当該カプセルは、主にカプセル容器本体Ｃと、当該カプセル容器本体Ｃの内部に充填する蓄熱材Ｔとで構成してあり、例えば、住宅、ビル、工場、プラント等に係る冷暖房システムや蓄冷・蓄熱システムにおいて利用することができる。使用形態は、図に示すように、複数枚のカプセルを並設してカプセル群として使用され、そのカプセル群のカプセル容器本体Ｃ間の隙間に空気等の熱媒体を流通させることで熱交換を図るように構成されている。
カプセルは、全体的には偏平状の形状に成形され、一対の面材部１どうしを密封融着することで、前記面材部１間に、前記蓄熱材Ｔを密封状態に収容する収容部２を形成してあり、前記面材部１で構成された両外面を凹凸状に構成することで表面積の増加を図り、熱交換効率の向上を実現できるように構成されている。【００１４】  前記蓄熱材Ｔは、例えば、塩化カルシウム水和物と水との混合物、あるいは、低融点の各種プラスチック、パラフィン類、ワックスなど熱の吸収・放出に伴って相変態する潜熱を利用する材料を用いて構成することができる。例えば、前記カプセルを一般の建物の空調に使用する場合には、居住空間の高温空気を前記カプセルに導いて蓄熱する場合が考えられる。この時、前記潜熱を利用する材料の場合には、室内温度がおよそ１８℃〜２７℃の間で変動すると想定して、例えば２３℃前後の温度において相変態可能なものを用いることが一例として挙げられる。潜熱を利用する場合には、熱の吸収・排出量を大きく確保することができる。また、潜熱に替えて、前記顕熱を利用する物質を蓄熱材Ｔとして使用することも可能である。【００１５】  前記カプセル容器本体Ｃについて、更に詳しく説明する。
前記カプセル容器本体Ｃは、図２に示すように、略長方形の扁平な形状に成形してあり、例えば、ポリエチレン、ポリプロピレン等の合成樹脂製の一対の面材部１を使用して構成することができる。カプセルの外縁部全周や、幅方向の中央部の複数箇所において両面材部１を融着することで、内空部に密封状態の前記収容部２が構成されている。
尚、カプセル容器本体Ｃの成形に関しては、シート成形法やブロー成形法、インジェクション成形法等によって形成することができる。【００１６】  また、カプセル容器本体Ｃの表裏面は、前述したように、例えば、カプセルの幅方向に沿った谷部と、山部とを交互に多数配置した凹凸形状（所謂「洗濯板」形状）に成形してある。
そして、両面材部１どうしの接合部３は、カプセル容器本体Ｃの厚みのほぼ中央部で膜面に沿う扁平状態に形成されている。
カプセル外縁部全周に形成された接合部３Ａは、図に示すように、カプセル容器本体Ｃから外方へ突出する状態に設けられている。
一方、カプセルの幅方向の中央部の複数箇所に形成された接合部３Ｂは、図３、図４に示すように、正面視において円形に形成してあり、その中央部に、ボルト４を挿通自在な挿通孔５が形成してある。複数のカプセルを並設した状態で、図３に示すように、各挿通孔５に一本のボルト４を貫通させると共に、先端にナットを螺合させ締め付けることで、各カプセルを一体に連結することができる。
また、前記接合部３Ｂの円形面の内で、前記挿通孔５の周部には、前記ボルト４による締め付け力を負担自在な補強部６が一体的に形成してある。【００１７】  前記補強部６は、挿通孔５と同一軸芯上で、接合部３Ｂから軸芯方向（カプセル表裏方向）に突出する状態に設けられた筒部６ａと、その筒部６ａの周方向に間隔をあけて複数箇所に設けられたリブ６ｂとを前記接合部３Ｂと一体に備えて構成してある。そして、この筒部６ａの端部は、カプセル容器本体Ｃの表裏面の最突出部とほぼ同じ平面内に位置するように寸法設定してあり、並設する別のカプセルの補強部６と当接して、カプセル間に空気を流通させる隙間Ｓを確保できるように構成してある。【００１８】  本実施形態のカプセルによれば、図３に示すように、複数枚のカプセルを並設して、前記挿通孔５に前記ボルト４を挿通させて締め付けることで、簡単に効率よくカプセル群を形成することができると共に、ボルト４で締め付けた際、各カプセル同士は、前記補強部６どうしが当接して挟持固定され、膜部分は、相互間に前記隙間Ｓが自動的に確保される。従って、膜部分にまで挟持力が作用しないので締付による変形が生じ難く、且つ、所定寸法の隙間Ｓが確保されるから、カプセルそのものの蓄熱効果をよりよく発揮させることができる。【００１９】    〔別実施形態〕
以下に他の実施の形態を説明する。【００２０】〈１〉  蓄熱カプセルは、先の実施形態で説明した材料による構成に限るものではなく、例えば、面材部１は、合成樹脂製に替えて、ステンレス鋼や普通鋼やアルミニウム、銅、金属と合成樹脂とのラミネート等の薄膜で構成するものであってもよく、蓄熱材Ｔは、潜熱を利用するものに替えて、顕熱を利用する物質を使用することも可能である。
また、蓄熱カプセルの形状も、先の実施形態で説明した形状に限るものではなく、適宜、設計変更が可能である。また、表裏面の凹凸形状も、適宜、設計変更が可能である。
〈２〉  前記補強部６は、先の実施形態で説明した筒部６ａとリブ６ｂとの構成に限るものではなく、各種形状を採用することができる。その一例としては、図５に示すように、挿通孔５周りの接合部３全体を厚肉の筒部６ａで構成してあってもよい。この場合は、より強度アップを図ることが可能となる。また、別の例としては、図６に示すように、挿通孔５周りの接合部３に、複数の突起６ｃを間隔をあけて形成して補強部６を構成するものであってもよい。更に異なる例としては、面材部１どうしを加熱厚着して接合部３を形成するような製法を採用する場合には、図７に示すように、プレス時に接合部３がカプセル表裏に膨出形状に折れ曲がるように成形して補強部６を形成することも可能である。この例においては、補強部６におけるカプセル表側の頂部６ｄは、カプセル裏側の底部６ｅより、挿通孔５の径方向で外側に位置しているから、隣接させる蓄熱カプセルどうしの表裏面を変えずに重ねると、補強部６どうしは嵌合し合う。この重ね状態では、各蓄熱カプセルどうしの間には、大きな隙間が出来ないから嵩張らず、運搬時等に適する。また、重ねる蓄熱カプセルどうしの姿勢を、交互に表裏反転させれば、隣接する蓄熱カプセルの頂部６ｄ（又は、底部６ｅ）どうしが当接することで、各蓄熱カプセルの適切な間隔を保持できると共に、締め付け力を負担することが可能となる。
〈３〉  前記挿通孔５は、蓄熱カプセルの幅中央部に形成することに限らず、例えば、図８に示すように、蓄熱カプセル外縁部の接合部３Ａに形成し、その部分に補強部６を設けるものであってもよい。この場合は、蓄熱カプセルの外殻構造の一部にボルト４が位置することから、カプセル群としての補強効果が向上する。【００２１】  尚、上述のように、図面との対照を便利にするために符号を記したが、該記入により本発明は添付図面の構成に限定されるものではない。
【図面の簡単な説明】
【００２２】
【図１】  蓄熱カプセルを示す一部切欠き斜視図
【図２】  蓄熱カプセルを示す正面図と側面図
【図３】  蓄熱カプセルの設置状況を示す要部の側面視断面図と正面図
【図４】  補強部を示す一部切欠き斜視図
【図５】  別実施形態の蓄熱カプセルを示す要部側面視断面図
【図６】  別実施形態の蓄熱カプセルを示す要部の側面視断面図と正面図
【図７】  別実施形態の蓄熱カプセルを示す要部の一部切欠き斜視図と側面視断面図
【図８】  別実施形態の蓄熱カプセルを示す斜視図と補強部断面図
【図９】  従来の蓄熱カプセルを示す正面図と側面視断面図
【図１０】  従来の蓄熱カプセルの設置状況を示す側面視説明図
【符号の説明】
【００２３】１      面材部
２      収容部
３      接合部
４      ボルト
５      挿通孔
６      補強部
Ｔ      蓄熱材
【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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