(57)【要約】【課題】室内側への熱輸送効率の高い蓄熱壁を提供することを目的とする。【解決手段】間接型蓄熱壁システム１の蓄熱壁３において、太陽光を受ける集熱面３ａに表層空気の移動を抑制する窪みＫを設ける。これにより、集熱面３ａの表層付近では空気の対流が抑制される。この対流が抑制された空気の層が、集熱面３ａからの熱の放出を抑制する断熱層として機能する。このように、集熱面３ａからの熱の放出が抑えられるので、蓄熱壁３の内部において、集熱面３ａから室内Ｂ側への熱輸送効率を高めることができる。【選択図】図３
2013213341.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
ガラス窓の内側に設置される蓄熱壁であって、
集熱面に表層空気の移動を抑制する窪みが形成されている、ことを特徴とする蓄熱壁。
【請求項２】
軽量気泡コンクリートパネルから成り、
前記窪みは、表層の気泡によって形成されている、ことを特徴とする請求項１に記載の蓄熱壁。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、太陽光による熱を蓄え、建物の室内空間を温める蓄熱壁に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
従来、蓄熱壁を用いて室内空間を温める間接型蓄熱壁システムとして、例えば、特許文献１に記載されたものがある。この間接型蓄熱壁システムは、建物の室内側からガラス窓の全面を蓄熱壁で覆い、ガラス窓を介して蓄熱壁に太陽光を入射させる。そして、蓄熱壁に太陽光による熱を蓄えさせ、蓄熱壁からの放熱によって室内を暖めている。また、この蓄熱壁は、コンクリート（一般的なセメントコンクリート）から成り、入射した太陽光を受ける集熱面は平滑となっている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特開平８−２８４２８５号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
しかしながら、上記特許文献１に記載の蓄熱壁においては、蓄熱壁の集熱面の表面と蓄熱壁周辺の空気との間で生じる対流熱伝達により、蓄熱壁からガラス窓を介して室外側へ熱が逃げてしまい、室内側への熱輸送効率が落ちるといった問題がある。また、ガラス窓を通しての天空放射の影響を受けやすく、夜間において蓄熱壁の集熱面から室外への放熱が促進されるといった問題がある。
【０００５】
そこで本発明は、このような従来技術の有する課題を解決するものであり、室内側への熱輸送効率の高い蓄熱壁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】
【０００６】
上記課題を解決すべく、本発明に係る蓄熱壁は、ガラス窓の内側に設置される蓄熱壁であって、集熱面に表層空気の移動を抑制する窪みが形成されている、ことを特徴とする。
【０００７】
この発明では、集熱面に表層空気の移動を抑制する窪みが設けられているので、集熱面の表層付近では空気の対流が抑制される。この対流が抑制された空気の層が、集熱面からの熱の放出を抑制する断熱層として機能する。このように、集熱面からの熱の放出が抑えられるので、蓄熱壁の内部において、集熱面から室内側への熱輸送効率を高めることができる。
【０００８】
また、蓄熱壁は、軽量気泡コンクリートパネルから成り、窪みは、表層の気泡によって形成されている、ことが好ましい。このように、蓄熱壁として、一般に流通しており入手が容易な建材である軽量気泡コンクリートパネルを用いることで、容易かつ安価に室内側への熱輸送効率が高い蓄熱壁を実現することができる。
【発明の効果】
【０００９】
本発明によれば、室内側への熱輸送効率の高い蓄熱壁となる。
【図面の簡単な説明】
【００１０】
【図１】間接型蓄熱壁システムを建物の室内側から見た図である。
【図２】図１におけるＩＩ−ＩＩ線に沿った断面図である。
【図３】図１におけるＩＩＩ−ＩＩＩ線に沿った断面図である。
【図４】集熱面の窪みを示す拡大写真である。
【発明を実施するための形態】
【００１１】
以下、図面を参照しつつ、本発明に係る蓄熱壁を適用した間接型蓄熱壁システムの好適な実施形態について詳細に説明する。
【００１２】
図１〜図３に示すように、間接型蓄熱壁システム１は、建物Ｘの開口部に設けられたガラス窓２と、蓄熱壁３とを含んで構成されている。このガラス窓２は、建物Ｘの壁Ｗ２に設けられている。また、ガラス窓２は、建物Ｘの角部に位置し、ガラス窓２の一方側の側部が壁Ｗ２と面の広がり方向が直交する壁Ｗ１に当接している（図２参照）。
【００１３】
ガラス窓２は、一対の窓ガラス部２ａ及び窓ガラス部２ｂを備える。ガラス窓２の開閉形式は、窓ガラス部２ａ及び窓ガラス部２ｂを水平方向にスライドさせて開閉を行う引違形式となっている。
【００１４】
蓄熱壁３は、ガラス窓２の窓面のうち下方側の部位に対向するように、ガラス窓２よりも建物Ｘの室内Ｂ側に配置される。蓄熱壁３として、ＡＬＣ（Autoclaved  Light-weight  Concrete；軽量気泡コンクリート）から成る複数枚のパネルを用いることができる。なお、蓄熱壁３の室外Ａ側（ガラス窓２側）の面には、ＡＬＣの素地に黒色の塗装が施されている。これにより、蓄熱壁３の室外Ａ側の面に入射した太陽光の集光効率を高めることができる。
【００１５】
蓄熱壁３の下端部は、床Ｆに載置されている。蓄熱壁３における壁Ｗ１側の側端部は、壁Ｗ１或いは壁Ｗ１内の柱等に連結されている。蓄熱壁３における、壁Ｗ１等に連結された側に対して反対側の側端部は、床Ｆに立設された側枠３１に連結されている。蓄熱壁３の上端部は、側枠３１と壁Ｗ１とに架け渡された上枠３７に連結されている。
【００１６】
また、蓄熱壁３とガラス窓２との間には、例えば、この間に手を入れてガラス窓２の下部の窓面を拭く等、清掃やメンテナンス等の作業が可能なメンテナンス用空間Ｚが設けられている。
【００１７】
上枠３７には、メンテナンス用空間Ｚの上方側と建物Ｘの室内Ｂ側の空間とを区画する上部開閉板３５が設けられている。即ち、上部開閉板３５は、上枠３７とガラス窓２との間を封止可能となっている。上部開閉板３５は、蝶番等によって回動可能に上枠３７に取り付けられている。上部開閉板３５を開閉することで、メンテナンス用空間Ｚと室内Ｂ側の空間とを区画したり、メンテナンス用空間Ｚと室内Ｂ側の空間とを連通させたりすることができる。
【００１８】
側枠３１には、メンテナンス用空間Ｚの側方（側枠３１と壁Ｗ２との間）側と建物Ｘの室内Ｂ側の空間とを区画する側部開閉板３６が設けられている。即ち、側部開閉板３６は、側枠３１と壁Ｗ２との間を封止可能となっている。側部開閉板３６は、蝶番等によって回動可能に側枠３１に取り付けられている。側部開閉板３６を開閉することで、メンテナンス用空間Ｚと室内Ｂ側の空間とを区画したり、メンテナンス用空間Ｚと室内Ｂ側の空間とを連通させたりすることができる。
【００１９】
ガラス窓２の窓面に対向するように蓄熱壁３を配置したので、ガラス窓２から室内Ｂへ入射する太陽光の一部は蓄熱壁３のガラス窓２側の面に到達し、残りは室内Ｂの床Ｆや壁等に到達する。即ち、蓄熱壁３におけるガラス窓２側の面が、入射した太陽光を受ける集熱面３ａとなる。集熱面３ａに到達した太陽光により、蓄熱壁３が暖められる。蓄熱壁３は、蓄熱機能を有しており、蓄熱が可能となっている。また、蓄熱を行う際に、上部開閉板３５及び側部開閉板３６を閉状態とし、メンテナンス用空間Ｚと室内Ｂ側の空間とが区画された状態とする。これにより、効率よく蓄熱を行うことができる。
【００２０】
次に、蓄熱壁３の詳細について説明する。図４に示すように、蓄熱壁３の集熱面３ａには大小様々な無数の窪みＫが形成されている。この窪みＫは、大小様々な無数の気泡を内包するＡＬＣを、気泡を分断するように切断することによって形成される。この窪みＫは、その凹凸形状によって、集熱面３ａの表層空気の移動を抑制する。従って、窪みＫによって移動が抑制された空気の層が、集熱面３ａからの熱の放出を抑制する断熱層として機能する。
【００２１】
ここで、蓄熱壁３と、蓄熱壁３の周辺空気との熱移動は、対流によって行われる。対流による熱伝達量ｑｃは、壁の表面温度をθｓ［℃］、周辺の空気温度をθｆ［℃］、対流熱伝達率［Ｗ／ｍ２Ｋ］をαｃをとすると、
ｑｃ＝αｃ（θｓ−θｆ）  ［Ｗ／ｍ２］
で与えられる（ニュートンの冷却則）。
なお、αｃは表面の粗滑度や周辺空気気流速によって変動する定数である。
【００２２】
単純に集熱面３ａに凹凸を設けた場合にはこのαｃが大きくなることが知られているが、集熱面３ａの表層に空気を内包可能な窪みＫを設けることにより、集熱面３ａの表層空気の対流が抑制される。この対流が抑制された表層空気によって集熱面３ａ上にあたかも空気層があるかのような状態となり、集熱面３ａの表面に空気の熱抵抗が加味されることにより周辺空気への熱移動を抑制することができる。
【００２３】
本実施形態は以上のように構成され、集熱面３ａに表層空気の移動を抑制する窪みＫが設けられているので、集熱面３ａの表層付近では空気の対流が抑制される。この対流が抑制された空気の層が、集熱面３ａからの熱の放出を抑制する断熱層として機能する。このように、集熱面３ａからの熱の放出が抑えられるので、蓄熱壁３の内部において、集熱面３ａから室内Ｂ側への熱輸送効率を高めることができる。これにより、室内Ｂを効率よく温めることができる。
【００２４】
また、蓄熱壁３として、一般に流通しており入手が容易な建材である軽量気泡コンクリートパネルを用いることで、容易かつ安価に室内Ｂ側への熱輸送効率が高い蓄熱壁３を実現することができる。
【００２５】
以上、本発明の一実施形態について説明したが、本発明は、上記実施形態に限定されるものではない。例えば、蓄熱壁３として、ＡＬＣを用いるものとしたが、集熱面側に表層空気の移動を抑制する窪みが形成されていれば、これ以外の材料を用いてもよい。
【符号の説明】
【００２６】
１…間接型蓄熱壁システム、２…ガラス窓、３…蓄熱壁、３ａ…集熱面、Ｂ…室内、Ｋ…窪み、Ｘ…建物。
【図１】
2013213341.tif 000003
【図２】
2013213341.tif 000004
【図３】
2013213341.tif 000005
【図４】
2013213341.tif 000006