(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
対向配置される第１壁部と第２壁部との間に、蓄熱材充填用の内部空間を形成して成る蓄熱カプセルであって、
前記第１壁部と第２壁部には、外側に膨出した第１凸条部と、内部空間側に窪んだ凹条部とを繰り返して並設してあると共に、その並設方向での中間で、両壁部どうしを気密状に連結して前記内部空間を分割する中間シール部が設けてあり、前記第１壁部又は前記第２壁部の少なくとも一方の壁部に、該一方の壁部に面する隣の蓄熱カプセルにおける第１又は第２壁部と、前記一方の壁部との相対接近移動を規制するために前記第１凸条部の頂部より高い突部が、一体形成してある蓄熱カプセル。
【請求項２】
前記突部が、前記中間シール部で分割された前記第１壁部又は前記第２壁部の少なくとも一方の壁部毎にそれぞれ設けられている請求項１に記載の蓄熱カプセル。
【請求項３】
前記第１壁部の凹条部と前記第２壁部の第１凸条部、及び、前記第１壁部の第１凸条部と前記第２壁部の凹条部は、前記第１壁部又は前記第２壁部の法線方向視における位置が一致する状態に形成してあると共に、前記第１凸条部の先端の幅寸法を前記凹条部の底面の幅寸法よりも大きく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】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、対向配置される第１壁部と第２壁部との間に、蓄熱材充填用の内部空間を形成して成る蓄熱カプセルに係り、詳しくは、蓄熱カプセル外壁面の経時変化等による変形が生じても、隣合う蓄熱カプセルとの間に有効な送風路が確保できるようにする技術を、廉価な手段で提供する点に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
従来の蓄熱カプセルは、特開２０００−１８８６４号公報に示されたもののように、合成樹脂製で正面視形状が横長矩形のものが知られている。即ち、対向配置される一対の壁部には、洗濯板のように長手方向に直行する凹凸を連続的に形成して放熱並びに受熱面積を増大させてあり、カプセル表面から効率良く熱交換が行われるようにしてあった。一対の壁部は、蓄熱材充填用の空間部を形成するべく、外周部を残して膨出させた凸状の断面形状を呈するものであり、外周部どうしを融着又は貼着によって一体化することで蓄熱カプセルを構成してあった。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】
蓄熱カプセルの第１並びに第２壁部は、ＰＥ（ポリエチレン）等の比較的厚さの薄い板材で構成されているので、内部に充填されている蓄熱材の重みにより、時間が経つと壁部が外方に膨張変形することがある。そうなると、互いに膨張変形した第１壁部とこれに対面する第２壁部とが接当して、それらの間に存在すべきエア通路としての空間部が著しく減少する不都合のおそれがある。
【０００４】
又、場合によっては、第１壁部とこれに対面する第２壁部とにおける凹凸どうしが丁度うまい具合に嵌まり合って風の通り道が激減、又は無くなってしまい、壁部に凹凸を施すことによって通り道を均一にする、という折角の工夫が台無しになることもある等、蓄熱カプセル間のエア通路を適切な状態に維持させるには改善の余地が残されているものであった。
【０００５】
本発明の目的は、隣合う蓄熱カプセルどうしの間、即ち、第１壁部と第２壁部との間の風の通り道が、カプセル内に充填される蓄熱材の重みによって第１、第２壁部の外方への経時的膨張変形が生じても確保されるものを、コストアップ少なくしながら提供できるようにする点にある。
【０００６】
【課題を解決するための手段】
請求項１の構成は、図７に例示する如く、対向配置される第１壁部１と第２壁部２との間に、蓄熱材充填用の内部空間３を形成して成る蓄熱カプセルＣにおいて、
前記第１壁部と第２壁部には、外側に膨出した第１凸条部と、内部空間側に窪んだ凹条部とを繰り返して並設してあると共に、その並設方向での中間で、両壁部どうしを気密状に連結して前記内部空間を分割する中間シール部が設けてあり、第１壁部１又は第２壁部２の少なくとも一方の壁部１に、該一方の壁部１に面する隣の蓄熱カプセルＣにおける第１又は第２壁部１又は２と、一方の壁部１との相対接近移動を規制するために前記第１凸条部の頂部より高い突部が、一体形成してあることを特徴とする。
【０００７】
請求項１の構成によれば、第１壁部又は第２壁部の少なくとも一方の壁部に形成された前記突部が相手の壁面に接当することによるスペーサ機能が発揮されることになり、隣合う蓄熱カプセルどうしの合対面する第１壁部１と第２壁部２との隙間、即ち、熱交換のための送風用であるエア通路が確保されるようになる。これにより、蓄熱カプセルが膨張変形することがあっても、突部のスペーサ機能により、第１壁部１と第２壁部２との相対接近移動が規制されるので、前述のように、相隣る蓄熱カプセルどうし間のエア通路を確保することができるようになる。
【０００８】
又、突部は第１又は第２壁部に一体形成されているから、第１又は第２壁部を形成すればそれと同時に突部も形成されることになり、別途専用のスペーサを設ける必要が無く、コストアップも先ず生じないようにすることができる。
【０００９】
請求項２の構成は、前記突部が、前記中間シール部で分割された前記第１壁部又は前記第２壁部の少なくとも一方の壁部毎にそれぞれ設けられていることを特徴とするものである。
【００１０】
請求項２の構成によれば、第１壁部又は第２壁部の少なくとも一方の壁部に形成された突部が相手の壁面に接当することによるスペーサ機能が発揮されることになり、隣合う蓄熱カプセルどうしの合対面する第１壁部１と第２壁部２との隙間、即ち、熱交換のための送風用であるエア通路が確保されるようになる。これにより、蓄熱カプセルが膨張変形することがあっても、突部のスペーサ機能により、第１壁部１と第２壁部２との相対接近移動が規制されるので、前述のように、相隣る蓄熱カプセルどうし間のエア通路を確保することができるようになる。
【００１１】
そして、突部は第１又は第２壁部に一体形成されているから、第１又は第２壁部を形成すればそれと同時に突部も形成されることになり、別途専用のスペーサを設ける必要が無く、コストアップも先ず生じないようにすることができる。
【００１２】
【００１３】
請求項３の構成は、図７に例示する如く、第１壁部の凹条部と第２壁部の第１凸条部、及び、第１壁部の第１凸条部と第２壁部の凹条部は、第１壁部又は第２壁部の法線方向視における位置が一致する状態に形成してあると共に、第１凸条部の先端の幅寸法を凹条部の底面の幅寸法よりも大きく設定してあることを特徴とするものである。
【００１４】
【００１５】
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。
【００１６】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の実施の形態を図面に基づいて説明する。
図１に蓄熱空調システムの概略図が、図２に蓄熱槽部分が夫々示されている。
この蓄熱空調システムＡは、エアコン（空調装置）１６を用いた個人住宅用のものであり、エアコン１６及び蓄熱槽１４が１階の床下に配置されている。即ち、蓄熱槽１４の一端がエアコン１６の吹き出し側に、他端及び室内からの戻りダクト１７とがエアコン１６の吸い込み側に夫々連結し、１階及び２階の各天井裏に装備された複数の空調ファン１８と蓄熱槽１４の出口側とを連通するための主ダクト１９を、床下２３から立ち上がる縦型のものとして設けてある。
【００１７】
図１，図２に示すように、エアコン１６の送風は接続ダクト２５を介して全て蓄熱槽１４に供給されるようにしてあり、蓄熱槽１４の出口側ダクト２０、室内からの戻り風を取り込む所であるエアリターン口２２に連通する戻りダクト１７、及び各空調ファン１８に連通する主ダクト１９を結ぶとともに、エアコン１６の吸込み側ダクトとなる連結ダクト２１を設けてある。連結ダクト２１内には、軸心Ｐ周りに回動して戻りダクト１７を開閉自在で、連結ダクト２１の遮断及び解放も可能な開閉弁２４を設けてある。そして、運転モードとしては、蓄熱空調モード、放熱モード、蓄熱モードとがある。
【００１８】
蓄熱空調モードは、図６（イ）に示すように、連結ダクト２１が遮断され、かつ、戻りダクト１７が開かれる位置に開閉弁２４を回動操作し、エアコン１６を空調作動させ、いずれかの空調ファン１８を回転作動させる運転モードであり、エアコン１６から出る冷風（又は温風）によって蓄熱槽１４の蓄熱と、冷風（又は温風）による室内空調との双方が行えるとか、エアコン１６と蓄熱槽１４の放熱との双方によって室内空調が行えるといった状態が得られる。
【００１９】
例えば、蓄熱槽１４の温度が希望冷房温度よりも低いときには、エアコン１６と蓄熱槽１４との双方によって室内を素早く冷房でき、蓄熱槽１４の温度が希望冷房温度以上であるときには、エアコン１６の冷風によって蓄熱槽１４の冷熱蓄熱と室内の冷房との双方が行われるようになる。
【００２０】
放熱モードは、図６（ロ）に示すように、連結ダクト２１及び戻りダクト１７が共に開かれる位置に開閉弁２４を回動操作し、エアコン１６を送風作動（単なる送風ファンとして用いる空作動）させ、いずれかの空調ファン１８を回転作動させる運転モードであり、エアコン１６から出る常温風によって蓄熱槽１４で熱交換させて、蓄熱槽１４に貯められた熱エネルギーのみによって空調されたエアを室内に供給する状態が得られる。
【００２１】
例えば、蓄熱槽１４の温度が希望冷房温度よりも十分に低いときに、蓄熱槽１４に貯められた熱エネルギーのみによって希望冷房温度まで室内冷房させるとか、蓄熱槽１４の温度が希望冷房温度より高いときには、取り敢えず蓄熱槽１４の温度までは蓄熱槽１４に貯められた熱エネルギーのみによって室内冷房させるといった状態が得られる。この運転モードでは、エアコン１６のコンプレッサー又はコンデンサが作動しない（即ちエアコン１６が空調作動しない）分、蓄熱空調モードに比べて電力が少なくて済み、廉価に空調を行うことができる。
【００２２】
尚、戻りダクト１７と主ダクト１９とが連結ダクト２１部位では互いに離れているとともに、戻りダクト１７の風下方向の近傍にエアコン１６が位置し、かつ、出口側ダクト２０の風下方向近傍に主ダクト１９の吸込み口が位置する構造上、連結ダクト２１部位において給排風が混ざることが実質的に生じないので、開閉弁２４を前述の位置（戻りダクト１７内面に沿う位置）にすることが可能であるが、連結ダクト２１を遮断する位置[ 図６（イ）に示された位置] に開閉弁２４を回動操作しても良い。
【００２３】
蓄熱モードは、図６（ハ）に示すように、戻りダクト１７を閉じ、かつ、連結ダクト２１は解放する位置に開閉弁２４を回動操作し、エアコン１６を空調作動させ、全ての空調ファン１８を停止させる運転モードであり、エアコン１６と蓄熱槽１４とによる閉鎖ループ状態で運転させるものである。この場合、すべての空調ファン１８が停止していて主ダクト１９は負圧にも正圧にもならないので、主ダクト１９には風が流れないのである。
【００２４】
この運転モードは、電力料金が安くなる深夜等において用いるモードであり、例えば、エアコン１６を冷房運転して夏場の夜中に蓄熱槽１４に冷熱を蓄えさせたり、エアコン１６を暖房運転して冬場の日中に蓄熱槽１４に温熱を蓄えたりする。そして、蓄熱槽１４に蓄えた冷熱により、夏場の日中に放熱モードで室内冷房するとか、蓄熱槽１４に蓄えた温熱により、冬場の夜に放熱モードで室内暖房を行うことにより、電気代を節約しながら良好な空調が行えるのである。
【００２５】
そして、図示しないが、開閉弁２４を図６（ロ）に示された位置に回動操作し、エアコン１６を停止し、空調ファン１８を回転作動させる送風モードも可能であり、これによれば単に室内に循環送風するだけの状態が得られる。次に、蓄熱槽１４に多数装備される蓄熱カプセルＣについて説明する。
【００２６】
図３、図４に示すように、蓄熱カプセルＣは、対向配置される第１壁部１と第２壁部２と、これら両壁部１，２の間に形成される蓄熱材充填用の内部空間３と、両壁部１，２の外周縁どうしが気密状に互いに相対連結された状態の外周シール部５とを備えて構成されている。両壁部１，２の正面視形状は、上下高さが左右長さよりも長い縦長の矩形形状に設定され、内部空間３が上下３箇所の部分空間４に分割されるように、両壁部１，２どうしがそれらの上下中間部において気密状に連結された中間シール部６を２箇所に形成してある。つまり、蓄熱カプセルＣは、部分空間４を備えた部分カプセル８の３組が上下に連結一体化されたような構造を採るものである。
【００２７】
第１及び第２壁部１，２の夫々は、内部空間３を形成するべく外側に膨出した凸面部７が３箇所形成された平板状の合成樹脂材によって構成されており、凸面部７以外の部分が外周シール部５及び中間シール部６である。蓄熱カプセルＣは、両壁部１，２を、夫々の外周シール部５及び中間シール部６どうしの融着による一体化によって構成されている。部分カプセル８として見た場合、その上部の両端部に形成された一対の丸孔９と、上１カ所、下２カ所の計３カ所に形成された溝孔１０の夫々において、第１壁部１と第２壁２とがスポット的に融着されている。各部分空間４には、固化温度が１８℃（１８℃未満でも良い）である蓄熱材１１が充填されている。
【００２８】
凸面部７は、横方向に伸びる比較的小規模な凹部７ａ（凹状部に相当）及び凸部７ｂ（第１凸条部に相当）が繰り返し形成された凹凸状に構成されている。即ち、凹部７ａは内部空間３の側に窪んだ形状であり、凸部７ｂは内部空間３とは反対側に膨らんだ形状をなしている。そして、第１壁部１に形成した凹部７ａと第２壁部２に形成した凸部７ｂとが、及び、第１壁部１に形成された凸部７ｂと第２壁部２に形成された凹部７ａとが、第１壁部１或いは第２壁部２の法線方向視において一致するように形成してある。つまり、第１壁部１に凸部７ｂが形成してある位置に対しては、その裏側に位置する第２壁部２には凹部７ａが形成されている構造である。
【００２９】
そして、凸部７ｂはその膨出方向下手側ほど幅寸法が小となる先窄まり状に形成し、かつ、凹部７ａはその窪み方向下手側ほど幅寸法が小となる先窄まり状に形成するとともに、凸部７ｂの先端の幅寸法ｄ２を凹部７ａの底面の幅寸法ｄ１よりも大に設定してある。これにより、内部空間３に充填されている蓄熱材４の重みによって凸面部７が外方に膨らむように膨張変形すると、第１壁部１の凸部７ｂが隣り合う第２壁部２の凹部７ａに嵌まり込むことがあるが、図７（ロ）に仮想線で示すように、凸部７ｂは凹部７ａにその深さの半分程度しか入り込めないので、風の通り道がある程度確保された状態が維持されるようになる。
【００３０】
図７に示すように、第１壁部１と第２壁部２との夫々の凸面部７における外周シール部５及び中間シール部６からの立ち上がり部ｔには、凸面部７の頂部平面ラインで形成される基準外表面２７よりも若干外側に膨出させた第１及び第２スペーサ部２８，３２（突部Ｓの一例）が、上下に短い長さでもって形成されている。因みに、両基準外表面２７，２７間の厚さ１４ｍｍに対して、両スペーサ部２８，３２間の厚さは１５ｍｍに設定されている。
【００３１】
これにより、隣り合う蓄熱カプセルＣ、Ｃどうしを互いに接触させて並べるようにすると、一方の蓄熱カプセルＣの第１スペーサ部２８と他方の蓄熱カプセルＣの第２スペーサ部３２どうしが接当することになるので、それ以上の相対接近が阻止されるようになるので、第１壁部１及び第２壁部２における基準外表面２７どうしの間には、少なくとも横方向で１ｍｍ以上の隙間が確保されるようになっている。
【００３２】
中間シール部５，５とその上下の第１及び第２壁部１，２とによって形成される凹入溝１２に、凹入溝１２としての断面積を縮小させる規制部材１３を配置してある。図４に示すように、蓄熱槽１４内では、第１及び第２壁部１，２が接近する状態で隣合う蓄熱カプセルＣ、Ｃが配列されており、前述したように、これら蓄熱カプセルＣ、Ｃ間の空間部を熱交換のための風が流れることになる。
【００３３】
この場合、凹入溝１２を開放したままでは、隣合う凹入溝１２，１２が重なって比較的大きな空間部となって風が集中して流れ込み、風を多く流すべき隣合う第１及び第２壁部１，２の間の狭い空間部にはあまり流れなくなることになる。そこで、それを防止するべくスポンジパッド等の比重の軽い材料で成る規制部材１３を凹入溝１２に入れ込んで接着してあり、側面視でほぼ凹入溝１２が規制部材１３で埋まるような状態としてある。規制部材１３としては、ウレタン、ＰＰ、ＰＥ、アルミ合金、ゴム等、種々の材料によるものが可能である。
【００３４】
図５に示すように、上及び下の部分カプセル８，８における一対の丸孔９，９に通したインシュバンド１５によって、６個の蓄熱カプセルＣが一体化されており、この一体化された６個一組の蓄熱カプセルＣ群の多数を蓄熱槽１４内に配列してある。尚、中間の部分カプセル８においても、丸孔９，９を用いてインシュバンド１５を通しても良い。
【００３５】
尚、図８（イ）、（ロ）に示すように、蓄熱槽１４を、エアコン１６を内臓する構造のものに構成しても良い。即ち、２９はエアリターン口、３０はエア吹き出し口、３１は蓄熱槽１４内の結露水を外部排出するためのドレンポンプ孔である。
【００３６】
〔別実施形態〕
前述した実施形態では、第１及び第２壁部１，２における外周シール部５及び中間シール部６からの立ち上がり部に突部Ｓを形成したが、図９（イ）に示すように、第１壁部１又は第２壁部２のいずれか一方のみに突部Ｓを設ける構造や、図９（ロ）に示すように、外周シール部５と中間シール部６との中間箇所や、中間シール部６どうしの中間箇所における凸部７ｂの頂上部分に突部Ｓを形成する構造としても良い。又、立ち上がり部と中間箇所との双方に突部Ｓを形成して、蓄熱カプセルＣの膨張変形による第１及び第２壁部１，２の相対接近を、より確実に規制できるようにしても良い。
【００３７】
【発明の効果】
請求項１に記載の蓄熱カプセルでは、第１壁部又は第２壁部の少なくとも一方に、これと対面する第１壁部又は第２壁部との相対接近移動を規制するための突部を一体形成する工夫により、蓄熱材の重量による経年変化によって壁面が膨張変形することがあっても、突部のスペーサ機能によって熱交換用のエア通路が確保されるようになり、コストアップの生じない経済的手段としながら、蓄熱機能を長期に亘って良好な状態に維持できるようになった。
【００３８】
【００３９】
【図面の簡単な説明】
【図１】  蓄熱空調システムの概略構造を示す斜視図
【図２】  蓄熱槽部分を示す一部切欠きの平面図
【図３】  （イ）は蓄熱カプセルの正面図、（ロ）は蓄熱カプセルの側面図
【図４】  規制部材を示す蓄熱カプセルの部分拡大断面図
【図５】  ６枚の蓄熱カプセルによる束状態を示す斜視図
【図６】  蓄熱空調システムの各種運転モードを示す作用図
【図７】  蓄熱カプセルの構造を示し、（イ）は部分拡大断面図、（ロ）は拡大側面図
【図８】  別構造の蓄熱槽を示し、（イ）は平面図、（ロ）は側面図
【図９】  （イ）、（ロ）共に突部の別構造を示す蓄熱カプセル要部の側面図
【符号の説明】
１              第１壁部
２              第２壁部
３              内部空間
５              外周シール部
Ｃ              蓄熱カプセル
Ｓ              突部
ｔ              立ち上がり部
【図１】
0004022724.tif 000002
【図２】
0004022724.tif 000003
【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】
0004022724.tif 000008
【図８】
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【図９】
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