特許 5692603 躯体蓄熱構造

(19)【発行国】日本国特許庁(JP)

(12)【公報種別】特許公報(B2)

(11)【特許番号】5692603

(24)【登録日】2015年2月13日

(45)【発行日】2015年4月1日

(54)【発明の名称】躯体蓄熱構造

(51)【国際特許分類】

   F24F 5/00 20060101AFI20150312BHJP

【ＦＩ】

   F24F5/00 102C

   F24F5/00 101B

【請求項の数】8

【全頁数】14

(21)【出願番号】特願2011-541873(P2011-541873)

(86)(22)【出願日】2010年11月2日

(86)【国際出願番号】JP2010069479

(87)【国際公開番号】WO2011062054

(87)【国際公開日】20110526

【審査請求日】2013年10月31日

(31)【優先権主張番号】特願2009-265599(P2009-265599)

(32)【優先日】2009年11月20日

(33)【優先権主張国】JP

(73)【特許権者】

【識別番号】000134534

【氏名又は名称】株式会社トヨックス

(74)【代理人】

【識別番号】100095430

【弁理士】

【氏名又は名称】廣澤 勲

(72)【発明者】

【氏名】宮村 正司

【審査官】 久保田 信也

(56)【参考文献】

【文献】 特開２００９−１６２３９８（ＪＰ，Ａ）

【文献】 特開２００９−０９２０９５（ＪＰ，Ａ）

【文献】 特開２００９−１７４８２６（ＪＰ，Ａ）

【文献】 米国特許出願公開第２００５／０２５２２３７（ＵＳ，Ａ１）

【文献】 特開２００１−３１７７６５（ＪＰ，Ａ）

(58)【調査した分野】（Int.Cl.，ＤＢ名）

Ｆ２４Ｆ ５／００

(57)【特許請求の範囲】

【請求項1】

建築物の躯体コンクリートに蓄熱して冷暖房に利用する空調システムの躯体蓄熱構造において、
前記建築物の躯体コンクリートに直接又は間接的に固定され、前記建築物の室内側に表面が面して輻射熱を発する輻射パネルと、前記輻射パネルに取り付けられ、熱交換用の熱交換媒体が流される樹脂製の熱交換パイプと、前記輻射パネルと対面して前記躯体コンクリートに直接又は間接的に固定された金属製の熱交換部材とが設けられ、前記熱交換部材は前記輻射パネルの側縁部と面接触し、前記輻射パネルと熱伝導可能に設けられ、前記熱交換パイプを介して前記熱交換媒体からの熱エネルギーが前記躯体コンクリートに蓄熱されることを特徴とする躯体蓄熱構造。

【請求項2】

前記輻射パネルの裏面側に、前記熱交換パイプを保持する金属製の保持部材を備え、この保持部材に前記熱交換パイプが保持されている請求項１記載の躯体蓄熱構造。

【請求項3】

前記熱交換部材は、前記躯体コンクリート表面に面接触して固定されている請求項１記載の躯体蓄熱構造。

【請求項4】

前記熱交換部材は、前記躯体コンクリートに接した面とは反対側に、前記熱交換媒体が流される樹脂製の熱交換パイプを保持する一体又は別体の保持部が設けられている請求項３記載の躯体蓄熱構造。

【請求項5】

前記熱交換部材は板状部材であり、前記保持部と均熱板とを有した保持部材が、前記躯体コンクリートに接した面とは反対側に設けられている請求項４記載の躯体蓄熱構造。

【請求項6】

建築物の躯体コンクリートに蓄熱して冷暖房に利用する空調システムの躯体蓄熱構造において、
前記建築物の躯体コンクリートに直接又は間接的に固定され、前記建築物の室内側に表面が面して輻射熱を発する輻射パネルと、前記輻射パネルに取り付けられ、熱交換用の熱交換媒体が流される樹脂製の熱交換パイプと、前記輻射パネルと対面して前記躯体コンクリートに直接又は間接的に固定された金属製の熱交換部材とが設けられ、前記熱交換部材は、前記躯体コンクリートに埋設されているとともに、前記熱交換媒体が流される樹脂製の熱交換パイプを保持する一体又は別体の保持部が前記躯体コンクリートから露出し、前記熱交換パイプを介して前記熱交換媒体からの熱エネルギーが前記躯体コンクリートに蓄熱されることを特徴とする躯体蓄熱構造。

【請求項7】

建築物の躯体コンクリートに蓄熱して冷暖房に利用する空調システムの躯体蓄熱構造において、
前記建築物の躯体コンクリートに直接又は間接的に固定され、前記建築物の室内側に表面が面して輻射熱を発する輻射パネルと、前記輻射パネルに取り付けられ、熱交換用の熱交換媒体が流される樹脂製の熱交換パイプと、前記輻射パネルと対面して前記躯体コンクリートに直接又は間接的に固定された金属製の熱交換部材とが設けられ、前記熱交換部材の側縁部と前記輻射パネルの側縁部とは、断熱材を介して対向し、前記熱交換媒体からの熱エネルギーが、前記熱交換パイプを介して少なくとも輻射により前記躯体コンクリートに蓄熱されることを特徴とする躯体蓄熱構造。

【請求項8】

建築物の躯体コンクリートに蓄熱して冷暖房に利用する空調システムの躯体蓄熱構造において、
前記建築物の躯体コンクリートに直接又は間接的に固定され、前記建築物の室内側に表面が面して輻射熱を発する輻射パネルと、前記輻射パネルと対面して前記躯体コンクリートに直接又は間接的に固定された金属製の熱交換部材と、前記輻射パネル及び前記熱交換部材に取り付けられ、熱交換用の熱交換媒体が流される樹脂製の熱交換パイプとが設けられ、前記熱交換部材に設けられた方の前記熱交換パイプと、前記輻射パネルに設けられた方の前記熱交換パイプとは、断熱材を介して対向し、前記熱交換パイプを介して前記熱交換媒体からの熱エネルギーが前記躯体コンクリートに蓄熱されることを特徴とする躯体蓄熱構造。

【発明の詳細な説明】

【技術分野】

【0001】

この発明は、夜間に輻射パネルからの冷熱あるいは温熱の輻射で建築物の天井スラブ等のコンクリートに蓄熱し、躯体に蓄熱した冷熱等を昼間の冷暖房に利用する空調システムの躯体蓄熱構造に関する。

【背景技術】

【0002】

従来、建築物の床スラブ等のコンクリートに蓄熱して屋内の冷房や暖房を行う躯体蓄熱空調システムにおいて、建築物躯体に蓄熱する方法として、特許文献１，２に開示されているように、コンクリートスラブ内に温水パイプを配設し、この温水パイプを介して、コンクリートスラブに蓄熱を行う躯体蓄熱構造があった。この温水パイプは、鉄筋等の補強材に固定されているものである。

【0003】

その他の躯体蓄熱方法として、特許文献３に開示されているように、コンクリート床躯体に空調空気経路として中空部を形成し、この中空部に空調用の空気を循環させ、温熱又は冷熱を蓄熱して、冷暖房に利用する空調システムも提案されている。この場合の蓄熱は、夜間電力を利用して夜間に行っている。同様に、特許文献４には、天井内に空間を形成し、この空間内に冷暖房空気を導入して、建築物躯体に蓄熱する空調システムが開示されている。特許文献５には、床下に二重床を形成し、冷房時にはこの二重床に冷気を導入して、冷熱を蓄熱する空調システムが開示されている。

【0004】

その他、特許文献６に開示されているように、躯体蓄熱したエネルギーの取り出しを効率化するために、鉄筋コンクリート内の鉄筋や鉄骨と接続した金属棒を、蓄熱空調用の空気流通溝内に突出させ、鉄筋や鉄骨と接続した前記金属棒を介して躯体との間で熱交換を行わせるようにしたものもある。

【先行技術文献】

【特許文献】

【0005】

【特許文献1】特開平１０−１８５２２１号公報

【特許文献2】特開２０００−２７４７１１号公報

【特許文献3】特開２０００−２５７９１５号公報

【特許文献4】特開２０００−３２０８６８号公報

【特許文献5】特開２００１−３３０６３号公報

【特許文献6】特開２００６−１２５８４２号公報

【発明の開示】

【発明が解決しようとする課題】

【0006】

しかしながら、上記従来の技術の特許文献１，２のように、温水パイプをコンクリート内に埋設した場合、配管のメンテナンスができず、補修等が容易にできないという問題がある。また、温水パイプを設置後にコンクリートを流し込まなければならず、施工が面倒であり、施工時に温水パイプが変形したり潰れてしまう恐れもあった。

【0007】

また、特許文献３〜５に開示された躯体蓄熱方法の場合、空調用空気を躯体内の空間に流して、躯体コンクリートとの間で熱交換するものであるが、夜間に空調機を運転させて空調用空気を躯体の中空部などに流すので熱効率が悪く、運転コストが嵩むものである。従って、運転時のエネルギー消費が大きく、ＣＯ2排出量の削減という社会的要請に反するものであった。

【0008】

さらに、特許文献６も特許文献３〜５と同様に夜間に空調機を運転させるものであり、特許文献６に開示されたように、空調用の空気の通路に金属棒を突出させて躯体コンクリートとの間で熱交換を行う場合も、金属棒と空調用空気との接触面積が小さく、空気と金属棒との熱交換効率も良くなく、十分な熱効率を得ることができるものではない。しかも、メンテナンス等に際しては、金属棒が邪魔になるものであった。

【0009】

この発明は、上記背景技術の問題点に鑑みてなされたものであり、熱交換効率が高く、効率的な躯体蓄熱が可能な躯体蓄熱構造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】

【0010】

この発明は、建築物の躯体コンクリートに蓄熱して冷暖房に利用する空調システムの躯体蓄熱構造であって、前記建築物の躯体コンクリートに直接又は間接的に固定され、前記建築物の室内側に表面が面して輻射熱を発する輻射パネルと、前記輻射パネルに取り付けられ、熱交換用の熱交換媒体が流される樹脂製の熱交換パイプとが設けられ、前記熱交換パイプを介して前記熱交換媒体からの熱エネルギーが、少なくとも輻射により前記躯体コンクリートに蓄熱される躯体蓄熱構造である。

【0011】

前記輻射パネルの裏面側に、前記熱交換パイプを保持する金属製の保持部材を備え、この保持部材に前記熱交換パイプが保持されているものである。

【0012】

前記輻射パネルと対面して、金属製の熱交換部材が直接又は間接的に前記躯体コンクリートに固定されているものである。さらに、前記熱交換部材は、前記輻射パネルの側縁部と面接触し、前記輻射パネルと熱伝導可能に設けられているものである。

【0013】

前記熱交換部材は、前記躯体コンクリート表面に面接触して固定されている。さらに、前記熱交換部材は、前記躯体コンクリートに接した面とは反対側に、前記熱交換パイプを保持する一体又は別体の保持部が設けられているものである。

【0014】

前記熱交換部材は板状部材であり、前記保持部と均熱板を有した保持部材が、前記躯体コンクリートに接した面とは反対側に設けられている。

【0015】

前記熱交換部材は、前記躯体コンクリートに埋設され、前記保持部が前記躯体コンクリートから露出している。

【0016】

また、前記熱交換部材の側縁部と前記輻射パネルの側縁部とは、断熱材を介して対向しているものでも良い。前記熱交換部材に設けられた前記熱交換パイプと、前記輻射パネルに設けられた熱交換パイプとが、断熱材を介して対向しているものでも良い。

【発明の効果】

【0017】

この発明の躯体蓄熱構造によれば、建築物の躯体を利用して効率的に冷熱や温熱の蓄熱を行うことができ、空調装置の小型化を図ることができる。また、深夜に効率的に躯体に蓄熱することにより、運転コストの削減及び冷暖房によるＣＯ2排出量の削減を図ることができる。しかも、特別に別部材である蓄熱槽等を設けることなく、熱効率の高い空調を行うことができ、きめ細かな温度設定も可能となる。

【図面の簡単な説明】

【0018】

【図1】この発明の第一実施形態の躯体蓄熱構造の縦断面図である。

【図2】図１の部分拡大断面図である。

【図3】この発明の第一実施形態の変形例の躯体蓄熱構造の縦断面図である。

【図4】この発明の第二実施形態の躯体蓄熱構造の縦断面図である。

【図5】図４の部分拡大断面図である。

【図6】この発明の第三実施形態の躯体蓄熱構造の縦断面図である。

【図7】図６の部分拡大断面図である。

【図8】この発明の第四実施形態の躯体蓄熱構造の縦断面図である。

【図9】図８の部分拡大断面図である。

【図10】この発明の第五実施形態の躯体蓄熱構造の縦断面図である。

【図11】図１０の部分拡大断面図である。

【図12】この発明の第六実施形態の躯体蓄熱構造の縦断面図である。

【図13】図１２の部分拡大断面図である。

【発明を実施するための形態】

【0019】

以下、この発明の実施形態について図面に基づいて説明する。図１、図２はこの発明の第一実施形態を示すもので、この実施形態の躯体蓄熱構造１０は、鉄板等の金属製の板状の輻射パネル１２と、輻射パネル１２の裏面側の面に固定されたアルミニウム押出形材等の金属製の保持部材１４を備えている。輻射パネル１２は、矩形の板状に形成され、四方の側縁部１２ａが立設され、さらに側縁部１２ａの係止用端縁１２ｂが内側に折り返されている。保持部材１４は、後述する熱交換パイプ１６を保持するもので、熱交換パイプ１６を直線的に保持する長尺部材である。また、輻射パネル１２に機能として、吸音が必要であれば、輻射パネル１２に吸音孔を形成しても良い。

【0020】

保持部材１４は、図示するように、輻射パネル１２の裏面１２ｃに重ねられる板体である均熱板１８と、均熱板１８の中心に設けられ熱交換パイプ１６を保持する保持部１９が設けられた形状に形成されている。保持部１９は、均熱板１８の表面から立設され、上方が開口した半円状の一対の湾曲部１９ａから成る。湾曲部１９ａによる保持部１９の内径は、常温時の熱交換パイプ１６の外径よりも僅かに小さく、熱交換パイプ１６の外周面に湾曲部１９ａの内周面が密着するように形成され、熱交換パイプ１６の側面を両側から弾発的に挟持するものである。また、一対の湾曲部１９ａ間の開口幅は、保持部１９の内径よりも僅かに狭く、熱交換パイプ１６を弾性変形させ、湾曲部１９ａ間に嵌合可能に設けられている。保持部材１４が取り付けられる輻射パネル１２の裏面１２ｃには、接着性を確保するためのプライマー処理が施され、その裏面１２ｃに、例えば熱可塑性樹脂のホットメルト接着剤で保持部材１６の均熱板１８の裏面が接着されている。

【0021】

熱交換パイプ１６は、例えば３層構造のガスバリア性チューブであり、内周面に位置する第一層はポリウレタンであり、その外側の第二層はエチレン−ビニルアルコール共重合体（以下、ＥＶＯＨと言う。）であり、その外側で外周面に位置する第三層はポリウレタンである。ＥＶＯＨはガスバリア性が高く、熱交換パイプ１６を通る熱交換流体に空気中の酸素が溶け込むことを防ぐ。

【0022】

建物の天井側で躯体を構成する躯体コンクリート２０の表面には、金属板製の熱伝導体である熱交換部材２２がビス２４により直接固定されている。熱交換部材２２は、躯体コンクリート２０に直接接触した固定部２２ａと輻射パネル１２の係止用端縁１２ｂが係止する係止段部２２ｂから成る。輻射パネル１２の係止用端縁１２ｂと熱交換部材２２の係止段部２２ｂとは、互いに接触して、熱伝導が良好に行われる程度の接触面積に形成されている。これにより、輻射パネル１２の天井への取り付けが確実に成されるように設けられている。

【0023】

次に、この実施形態の躯体蓄熱構造１０の蓄熱作用について説明する。例えば、夜間電力を利用して、夜間のうちに冷熱や温熱を建築物の天井側の躯体コンクリート２０に蓄熱する場合、冷水や温水等の熱交換媒体を、夜間の蓄熱時間帯に熱交換パイプ１６に流す。熱交換媒体の熱エネルギーは、熱交換パイプ１６の肉厚を介して保持部材１４の保持部１９に伝達され、均熱板１８を経て輻射パネル１２に伝わる。保持部材１４及び輻射パネル１２は金属製であり、熱伝導が良好であるので、熱交換パイプ１６との間の熱交換が良好に行われる。輻射パネル１２に伝わった冷熱や温熱は、輻射によって躯体コンクリート２０に蓄熱される。さらに、輻射パネル１２に伝わった冷熱や温熱は、その側縁部１２ａから係止用端縁１２ｂに伝わり、係止用端縁１２ｂから熱交換部材２２の係止段部２２ｂに熱伝導され、熱交換部材２２の固定部２２ａを経て躯体コンクリート２０に伝わり蓄熱される。また、躯体コンクリート２０には、輻射パネル１２の係止用端縁１２ｂからも輻射によって冷熱や温熱が伝わる。これにより、建物躯体の天井部を構成するコンクリート２０に熱交換パイプ１６からの冷熱や温熱が蓄えられる。なお、輻射パネル１２に伝わった冷熱や温熱は、天井側の躯体コンクリート２０だけでなく建物の躯体コンクリート全体に蓄熱され、さらには室内の事務機器等の備品にも蓄熱される。

【0024】

次に、日中で室内の冷房時には、躯体コンクリート２０に蓄熱された冷熱により、室内が躯体コンクリート２０からの吸熱による冷房効果が得られる。さらに、必要に応じて熱交換パイプ１６に冷水等の熱交換媒体を流し、輻射パネル１２の室内側表面から吸熱させることができる。これにより、建築物内を所望の温度に制御することができる。

【0025】

また、暖房が必要なときには、同様に夜間電力を利用して、夜間のうちに温熱を建築物の天井側の躯体コンクリート２０に蓄熱し空調に利用する。蓄熱は、熱交換パイプ１６に、温水等の熱交換媒体を流して行い、上記と同様に躯体コンクリート２０に温熱が蓄熱される。

【0026】

この他、夜間には、躯体コンクリート２０に冷熱を蓄熱しておき、日中は輻射冷房しつつ、必要なときには熱交換パイプ１６に温水等の熱交換媒体を流して、室温を上げるように空調を行うことも可能である。逆に、夜間には温熱を蓄熱しておき、日中は輻射暖房しつつ、照明や電子機器の作動により室温を下げる必要があるときには、熱交換パイプ１６に冷水等の熱交換媒体を流して、室温を下げるように空調を行うことも可能である。

【0027】

この実施形態の躯体蓄熱構造１０によれば、夜間電力を利用して低コストで効率良く建築物躯体に蓄熱することが可能であり、空調装置の小型化を図ることができる。さらに、深夜に効率的に躯体に蓄熱することにより、運転コストの削減及びＣＯ2排出量の削減を図ることができる。また、熱交換媒体として水を使用することにより空気と比べ搬送動力の削減を図ることができ、きめ細かな温度設定が可能となるものである。その他、この躯体蓄熱構造１０は、新築の建築物のみならず、既存の建物にも取り付けることが可能であり、施工も容易なものである。ここで、この躯体蓄熱構造１０の蓄熱効果は、建築物が外断熱構造を備えていると、より蓄熱効果が高いものとなる。

【0028】

なお、上記実施形態において、熱交換部材２２の係止段部２２ｂの段差を大きく取って、輻射パネル１２の係止用端縁１２ｂが躯体コンクリート２０から離れて取り付けられる構造でも良い。これにより、輻射パネル１２の取り付けが容易となる。

【0029】

さらに、輻射パネル１２に伝わった冷熱又は温熱は、輻射と対流によって躯体コンクリート２０に蓄熱されるので、熱交換部材２２は必ずしも必要な部材ではない。このため、図３に示すように、躯体コンクリート２０から熱交換部材２２が僅かに離れてビス２４により固定されていても良い。さらに、熱交換部材２２を省き躯体コンクリート２０に、例えば図示しないアンカーボルトを打ち込み、アンカーボルトから図示しない吊りボルトを吊り下げ、輻射パネル１２の係止用端縁１２ｂを固定しても良い。これにより、躯体コンクリート２０の表面性状に関係なく熱交換部材２２を取り付けることができる。この場合も、熱交換パイプ１６の冷熱は、熱交換パイプ１６を経て保持部材１４及び輻射パネル１２により、躯体コンクリート２０からの輻射熱等を吸収する。また、熱交換パイプ１６に温熱が供給されると、熱交換パイプ１６からの輻射熱により、躯体コンクリート２０への蓄熱が行われる。

【0030】

次に、この発明の第二実施形態の躯体蓄熱構造について図４、図５に基づいて説明する。ここで、上記実施形態と同様の部材は同一の符号を付して説明を省略する。この実施形態の躯体蓄熱構造３０は、板状の熱交換部材３２が天井の躯体コンクリート２０表面に接触して、ビス２４により固定され、熱交換部材３２の躯体コンクリート２０に接した面とは反対側の表面に、保持部材１４が固定されているものである。熱交換部材３２は、側縁部３２ａの断面が、鈎状に屈曲されて形成されている。なお、図４の左右の側縁部３２ａに示すように、側縁部３２ａの形状は、用途や強度等により適宜設定可能である。

【0031】

熱交換部材３２には、輻射パネル３４が取り付けられている。輻射パネル３４は、矩形の板状に形成され、四方の側縁部３４ａが立設され、さらに側縁部３４ａの係止用端縁３４ｂが内側に折り返されている。係止用端縁３４ｂは、さらにその縁部３４ｃが側縁部３４ａと平行に折り曲げられている。なお、図４に示すように、係止用端縁３４ｂの形状は、用途や強度等により適宜設定可能である。

【0032】

熱交換部材３２と輻射パネル３４の係合は、熱交換部材３２の側縁部３２ａに、輻射パネル３４の側縁部３４ａの係止用端縁３４ｂが係合して成る。側縁部３２ａと係止用端縁３４ｂと縁部３４ｃとの間には、断熱材３６が介在し、熱伝導を遮断している。

【0033】

次に、この実施形態の躯体蓄熱構造３０の蓄熱作用について説明する。この実施形態の躯体蓄熱構造３０も上記実施形態と同様の蓄熱作用を有するものであり、例えば、夜間電力を利用して、夜間のうちに冷熱や温熱を建築物の天井側の躯体コンクリート２０に蓄熱する。蓄熱は、熱交換部材３２に取り付けられた熱交換パイプ１６に、冷水や温水等の熱交換媒体を流す。これにより、冷水の冷熱又は温水の温熱が、熱交換パイプ１６を介して保持部材１４を経て熱交換部材３２に伝わり、熱交換部材３２を通して躯体コンクリート２０と熱交換を行い、躯体コンクリート２０に蓄熱される。

【0034】

次に、日中等で建物内の室内の冷暖房時には、躯体コンクリート２０に蓄熱された冷熱や温熱により、室内が躯体コンクリート２０の冷熱の吸熱による冷房効果、又は躯体コンクリート２０の温熱の輻射による暖房効果が得られる。さらに、必要に応じて輻射パネル３４に取り付けられた熱交換パイプ１６に、冷水又は温水等の熱交換媒体を流し、輻射パネル３４の室内側表面から輻射熱を吸収または放射するようにして冷暖房を行い、所望の室温に制御することができる。

【0035】

さらに、上記実施形態と同様に、夜間には、躯体コンクリート２０に冷熱を蓄熱しておき、日中は輻射冷房しつつ、必要なときには熱交換パイプ１６に温水等の熱交換媒体を流して、室温を上げるように空調を行うことも可能であり、この逆の空調も可能である。

【0036】

この実施形態の躯体蓄熱構造３０によれば、上記実施形態と同様の効果を得ることができ、より効率的な躯体蓄熱や、冷暖房においてよりきめ細かな温度設定が可能となるものである。しかも、熱交換部材３２と輻射パネル３４が断熱材３６で熱の移動が遮断されているので、夜間等の蓄熱や輻射パネル３４による日中の輻射冷暖房をより効率的に行うことができる。

【0037】

次に、この発明の第三実施形態の躯体蓄熱構造について図６、図７に基づいて説明する。ここで、上記実施形態と同様の部材は同一の符号を付して説明を省略する。この実施形態の躯体蓄熱構造４０は、板状の熱交換部材４２が天井の躯体コンクリート２０表面に接触して、ビス２４により固定され、躯体コンクリート２０に接した面とは反対側の熱交換部材４２の表面に、保持部材１４が固定されているものである。熱交換部材４２は、側縁部４２ａが、断面Ｌ字状に屈曲されて形成されている。

【0038】

熱交換部材４２には、輻射パネル４４が取り付けられている。輻射パネル４４は、矩形の板状に形成され、四方の側縁部４４ａが立設され、さらに側縁部４４ａの係止用端縁４４ｂが内側に折り返されている。

【0039】

熱交換部材４２と輻射パネル４４の係合は、熱交換部材４２のＬ字状の側縁部４２ａに、輻射パネル４４の側縁部４４ａの係止用端縁４４ｂが直接に接触して係合している。熱交換部材４２と輻射パネル４４により囲まれた空間内には、互いに対面する熱交換部材４２と輻射パネル４４内の空間を熱的に分断するように、断熱材４６が空間内全面に亘り収納されている。

【0040】

次に、この実施形態の躯体蓄熱構造４０の蓄熱作用について説明する。この実施形態の躯体蓄熱構造４０も上記実施形態と同様の蓄熱作用を有するものであり、例えば、夜間電力を利用して、夜間のうちに冷熱又は温熱を建築物の天井側の躯体コンクリート２０に蓄熱する。蓄熱は、熱交換部材４２に取り付けられた熱交換パイプ１６に、冷水又は温水等の熱交換媒体を流す。これにより、冷水の冷熱又は温水の温熱が、熱交換パイプ１６を介して保持部材１４を経て熱交換部材４２に伝わり、熱交換部材４２を通して躯体コンクリート２０と熱交換を行い、躯体コンクリート２０に蓄熱される。

【0041】

次に、日中等で建物内の室内の冷暖房時には、躯体コンクリート２０に蓄熱された冷熱や温熱により、室内が躯体コンクリート２０の冷熱の吸熱による冷房効果、又は躯体コンクリート２０の温熱の輻射による暖房効果が得られる。さらに、必要に応じて輻射パネル３４に取り付けられた熱交換パイプ１６に、冷水又は温水等の熱交換媒体を流し、輻射パネル４４の室内側表面から輻射熱を吸収または放射するようにして冷暖房を行い、所望の室温に制御することができる。

【0042】

また、上記実施形態と同様に、夜間には躯体コンクリート２０に冷熱を蓄熱しておき、日中は輻射冷房しつつ、必要なときには熱交換パイプ１６に温水等の熱交換媒体を流して、室温を上げるように空調を行うことも可能であり、この逆の空調も可能である。

【0043】

この実施形態の躯体蓄熱構造４０によれば、上記実施形態と同様の効果を得ることができ、より効率的な躯体蓄熱や、冷暖房においてよりきめ細かな温度設定が可能となるものである。また、熱交換部材４２と輻射パネル４４が断熱材４６により熱的に分断されているので、夜間等の蓄熱や輻射パネル４４による日中の輻射冷暖房をより効率的に行うことができる。

【0044】

次に、この発明の第四実施形態の躯体蓄熱構造について図８、図９に基づいて説明する。ここで、上記実施形態と同様の部材は同一の符号を付して説明を省略する。この実施形態の躯体蓄熱構造５０は、上記第一実施形態の輻射パネル１２と、輻射パネル１２の裏面側の面に固定されたアルミニウム押出形材等の金属製の保持部材１４を備えている。さらに、建物の躯体コンクリート２０の表面には、輻射パネル取付用の熱交換部材２２がビス２４により直接固定され、躯体コンクリート２０に直接接触した固定部２２ａと輻射パネル１２の係止用端縁１２ｂが係合している。

【0045】

輻射パネル１２の内側に位置した躯体コンクリート２０の表面には、アルミニウム押出形材等から成る長尺材である熱交換部材５２が埋設されている。熱交換部材５２は、断面がＨ字状に形成され、その一方の面の外側には、Ｃ字状のパイプ保持部５４が形成されている。Ｈ字状の両側の延出部５３は、躯体コンクリート２０と接触する表面積を大きくして、躯体コンクリート２０との間の熱交換効率を高めるものである。

【0046】

パイプ保持部５４は、上記実施形態の保持部材と同様に、熱交換部材５２表面から立設され外方で開口した半円状の一対の湾曲部５４ａから成る。湾曲部５４ａによる保持部５４の内径は、常温時の熱交換パイプ１６の外径よりも僅かに小さく、熱交換パイプ１６の外周面に湾曲部５４ａの内周面が密着するように形成され、熱交換パイプ１６の側面を両側から弾発的に挟持するものである。また、一対の湾曲部５４ａ間の開口幅は、保持部５４の内径よりも僅かに狭く、熱交換パイプ１６を弾性変形させ、湾曲部１９ａ間に嵌合可能に設けられている。

【0047】

次に、この実施形態の躯体蓄熱構造５０の蓄熱作用について説明する。この実施形態の躯体蓄熱構造５０も上記実施形態と同様の蓄熱作用を有するものであり、例えば、夜間電力を利用して、夜間のうちに冷熱又は温熱を建築物の天井側の躯体コンクリート２０に蓄熱する。蓄熱は、熱交換部材５２の熱交換パイプ１６に、冷水又は温水等の熱交換媒体を流す。これにより、冷水の冷熱又は温水の温熱が、熱交換パイプ１６を介して保持部５４を経て熱交換部材５２に伝わり、熱交換部材５２を通して躯体コンクリート２０と熱交換を行い、躯体コンクリートに蓄熱される。また、上記第一実施形態と同様に、輻射パネル１２の熱交換パイプ１６に熱交換媒体を流して、さらに蓄熱を行うこともできる。

【0048】

次に、日中等で建物内の室内の冷暖房時には、躯体コンクリート２０に蓄熱された冷熱や温熱により、室内が躯体コンクリート２０の冷熱の吸熱による冷房効果、又は躯体コンクリート２０の温熱の輻射による暖房効果が得られる。さらに、必要に応じて輻射パネル１２に取り付けられた熱交換パイプ１６に、冷水又は温水等の熱交換媒体を流し、輻射パネル１２の室内側表面から輻射熱を吸収または放射するようにして冷暖房を行い、所望の室温に制御することができる。

【0049】

また、上記実施形態と同様に、夜間には躯体コンクリート２０に冷熱を蓄熱しておき、日中は吸熱により冷房しつつ、必要なときには熱交換パイプ１６に温水等の熱交換媒体を流して、室温を上げるように空調を行うことも可能であり、この逆の空調も可能である。

【0050】

この実施形態の躯体蓄熱構造５０によれば、上記実施形態と同様の効果を得ることができ、しかも、熱交換部材５２により、夜間等の蓄熱がさらに効率的に行うことができ、より効率的な躯体蓄熱を可能とし、冷暖房においてさらにきめ細かな温度設定が可能となるものである。

【0051】

また、図１０、図１１に示すように、熱交換部材５２の外側に位置する一方の延出部５３を、天井から僅かに離れて天井と平行に延びて形成し、輻射パネル１２の係止用端縁１２ｂを係止するようにしても良い。これにより、熱交換部材２２を設けなくても良く、より施工が容易となる。

【0052】

次に、この発明の第五実施形態の躯体蓄熱構造について図１２、図１３に基づいて説明する。ここで、上記実施形態と同様の部材は同一の符号を付して説明を省略する。この実施形態の躯体蓄熱構造６０は、上記第一実施形態の輻射パネル１２と、輻射パネル１２の裏面側の面に固定されたアルミニウム押出形材等の金属製の保持部材１４を備えている。さらに、建物の躯体コンクリート２０の表面には、熱交換部材２２がビス２４により直接固定され、躯体コンクリート２０に直接接触した固定部２２ａと輻射パネル１２の係止用端縁１２ｂが係合している。

【0053】

輻射パネル１２の内側に位置した躯体コンクリート２０の表面には、アルミニウム押出形材等から成る熱交換部材５６が埋設されている。熱交換部材５６は、断面が台形状に形成され、その台形の上底部分の面の外側には、Ｃ字状のパイプ保持部５４が形成されている。

【0054】

この実施形態の躯体蓄熱構造６０の蓄熱作用も上記第四実施形態と同様である。そして、この実施形態の躯体蓄熱構造６０によれば、上記実施形態と同様の効果を得ることができ、しかも、熱交換部材５６により、夜間等の蓄熱がさらに効率的に行うことができ、より効率的な躯体蓄熱を可能とし、冷暖房においてさらにきめ細かな温度設定が可能となるものである。

【0055】

なお、この発明の躯体蓄熱構造は、上記各実施形態に限定されるものではなく、輻射パネルや熱交換部材の大きさや形状、躯体コンクリートの固定手段は適宜設定可能なものであり、熱交換パイプの配置や形状も適宜設定可能なものである。

【0056】

また、上記第二、第三実施形態においても、熱交換部材を図３に示すように、躯体コンクリートから僅かに離間させて取り付けても良いものである。この場合も、熱交換パイプからの冷熱又は温熱は、保持部材を経て輻射パネルに伝わり、輻射と対流によって躯体コンクリート２０に蓄熱を行う。さらに、熱交換部材を設けることにより、熱交換パイプの冷熱又は温熱が熱交換部材から躯体コンクリートに熱伝導により供給される。

【符号の説明】

【0057】

１０，３０，４０，５０，６０ 躯体蓄熱構造
１２ 輻射パネル
１４ 保持部材
１６ 熱交換パイプ
１８ 均熱板
１９，５４ 保持部
２０ 躯体コンクリート
２２，３２，４２，５２，５６ 熱交換部材

【図1】

【図2】

【図3】

【図4】

【図5】

【図6】

【図7】

【図8】

【図9】

【図10】

【図11】

【図12】

【図13】