JPH04371735A - 輻射冷房用材 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、天井や内壁から室内を
輻射冷房するための輻射冷房用材に関する。

【０００２】

【従来の技術】現在、冷暖房においては対流式のものが
主流であるが、頭寒足熱型の冷暖房が人体に好ましいと
の観点から、暖房においては床輻射暖房が採用されつつ
ある。

【０００３】一方、同様の理由から冷房においても天井
部分に冷媒を通じて天井から冷気を輻射する輻射式冷房
が提案されている。しかしながら、この場合放冷面に結
露が発生するため、除湿機などを併用して放冷面を常に
露点以上にする必要があり、エネルギー的にも装置上も
無駄な点が多く、実現されるに至っていないのが現状で
ある。

【０００４】

【発明が解決しようとする課題】そこで本発明の解決し
ようとする課題は、放冷面での結露を生じさせることな
く天井や内壁から少ないエネルギーで輻射冷房し得る輻
射冷房用材を提供することである。

【０００５】

【課題を解決するための手段】かくして本願発明によれ
ば、『表面から裏面（２１）まで連続する微小な空隙を
有しかつ裏面（２１）に凹所（２２）が設けられた多孔
質基材（２）からなり、その少なくとも表面層側に吸湿
性フィラー（３）が内添保持されると共に、上記基材（
２）中に冷媒流路管（４）が埋設されてなる輻射冷房用
材（１）』が提供される。

【０００６】この発明に用いられる上記多孔質基材（２
）に設けられる微小空隙は、基材の表面側から裏面（２
１）側に湿分を移動させるに十分な透湿性を確保しかつ
後述する換気や排気等による減圧状態に対しての基材自
身の剛性も十分保持し得る程度に設けられる。透湿率と
微小間隙との関係の一例としては、平均孔径１０ｍμ以
下で１０−３ｇ／ｍ・ｈ・ｍｍＨｇ以上の透湿率を有す
るものが好ましいものとして挙げられる。

【０００７】上記多孔質基材（２）の裏面（２１）には
凹所（２２）が設けられる。この凹所（２２）は、この
多孔質基材（２）を天井や壁面に敷設した際、裏面に排
気・換気用空間を確保する目的で設けられるものであり
、その形状は、排気や換気に伴う減圧に対する剛性を確
保するものであれば、いずれのものであってもよい。従
って多孔質基材（２）全体の形状も、裏面の凹所の形状
がそのまま表面に反映されるもの（１），（１１），（
１３）や、表面が平坦面のまま維持されるもの等いずれ
のもの（１２）であってもよいが、表面での吸湿面積を
稼ぐには前者の構成が好ましい。

【０００８】上記多孔質基材（２）は一体物として構成
されてもよくまた積層物として構成されていてもよい。 そしてその材質としては、後述する吸湿性フィラーによ
る吸湿により容易に変形・破損されないもので有る限り
、無機材質、有機材質及びこれらの複合材質のいずれで
あってもよい。上記無機材質としては、例えば石膏、セ
メント、ケイ酸カルシウム、ロックウール、セラミック
焼結体等が挙げられる。上記有機材質としては、例えば
発泡により孔径を調整したポリ塩化ビニル、ポリウレタ
ン樹脂、延伸により孔径を調整したポリオレフィンシー
ト等が挙げられる。上記複合材質としては、例えば合成
樹脂等のコーティングにより孔径を調整した紙材、圧縮
により孔径を調整した繊維板等が挙げられる。

【０００９】上記多孔質基材（２）の少なくとも表面層
側には吸湿性フィラー（３）が内添保持される。この場
合の表面層側とは、この発明の輻射冷房用材が用いられ
る室内に露呈する該基材の面から少なくとも後述する冷
媒流路管（４）が埋設される部分までを意味する。もっ
とも吸湿性フィラー（３）は多孔質基材（２）の全体に
わたって均一に内添保持されるものであっても勿論かま
わない。いずれにしても吸湿性フィラー（３）の内添率
としては、全重量の　１〜３０％が適当である。

【００１０】上記吸湿性フィラー（３）としては、吸湿
能を有する無機系材料や有機系材料等が用いられる。無
機系材料としては、塩化カルシウム、塩化リチウム等の
潮解性物質の他にベントナイト、ゼオライト、ゾノトラ
イト等が挙げられる。また有機系材料としては、ジエチ
レングリコール、ポリアクリル酸ソーダ、グラフト化デ
ンプン、イソブチレン無水マレイン酸等が挙げられる。 上記吸湿性フィラー（３）は、多孔質基材（２）の材質
や後述する冷媒流路管（４）やこの発明の輻射冷房用材
（１）を設ける天井や内壁等の材質に悪影響を及ぼさな
いものが適宜選択される。

【００１１】上記吸湿性フィラー（３）の多孔質基材（
２）への内添方法としては、上記吸湿性フィラー（３）
を溶解して既に成形されている多孔質基材（２）に含浸
させる方法、多孔質基材（２）を成形際に吸湿性フィラ
ー（３）を多孔質基材（２）の原料と共に混練し硬化さ
せる方法等いずれであってもよい。特にベントナイト等
の無機系吸湿材と塩化カルシウムやジエチレングリコー
ル等を水で混合し、セメントや石膏と混練成形したもの
は吸湿性フィラー（３）の滲み出しが少なくかつ適度な
透湿性を有する点で好ましい。

【００１２】なお、この発明の輻射冷房用材において、
さらに当該分野で公知の補強材等が添加されていてもよ
い。該補強材としてはワラストナイト、ポリプロピレン
、骨材、メチルセルロースのような増粘剤等が挙げられ
る。

【００１３】この発明の輻射冷媒用材に用いられる冷媒
流路管（４）は、樹脂管や金属管のいずれであってもよ
いが、上記多孔質基材（２）の材質等に応じて適宜選択
される。樹脂管としては例えばポリブテン製、エチレン
ープロピレン共重合体製、ポリエチレン製等の管が使用
される。また金属管としては、熱伝導性の点からは銅管
が好ましく、また腐食性の添加らステンレス管が好まし
い。 上記冷媒流路管（４）は、多孔質基材（２）に埋設され
るが、この場合、該多孔質基材（２）の表面層側近傍に
位置させることが、熱効率等の添加ら好ましい。また上
記冷媒流路管（４）は、埋設される部分が１つの連続し
た管路に形成されている方が、管の接続部分が少なくて
施工が容易であり、また接続部分からの冷媒漏れ事故も
少なくなる点で好ましい。上記埋設する方法としては、
多孔質基材（２）の成形の際に埋め込む方法や、多孔質
基材を２層以上からなる積層材で構成し、これらの積層
面に流路管を収納する溝を設けて挟持するよう方法等が
あり、適宜選択される。

【００１４】

【作用】本願発明によれば、室内側に配置される多孔質
基材（２）の表面に接触する室内の湿分は、該多孔質基
材（２）の表面に開口する微小な空隙に直ちに吸着され
、毛細管現象によりこの微小空隙が連通する該基材裏面
（２１）側方向に移行される。また、多孔質基材（２）
にはその少なくとも表面層側に吸湿性フィラー（３）が
内添されているので、室内の湿分の多孔質基材内への吸
収はさらに促進される。　　そしてさらに、多孔質基材
（２）内に吸収された湿分は、この基材内に埋設されて
いる冷媒流路管（４）に導入された冷媒からの熱伝導に
より、凝縮が進められ、これによって該多孔質基材（２
）内への室内の湿分の移行は促進される。そして、多孔
質基材（２）の裏面（２１）に設けられる凹所（２２）
を減圧雰囲気にさらすことにより、表面側から裏面側へ
連続する空隙を通じて、該多孔質基材内で吸収・凝縮さ
れた湿分は、裏面（２１）へ移行されると共に裏面（２
１）から放散される。

【００１５】

【実施例】以下、本発明を図示実施例に従って詳述する
が、これによって本発明が限定されるものではない。 実施例１ 図１はこの発明の輻射冷房用材の一例の側断面図である
。同図において、輻射冷房用材（１）は、多孔質基材（
２）とこの多孔質基材（２）に内添された吸湿性フィラ
ー（３）と、上記多孔質基材（２）に埋設された冷媒流
路管（４）とから主として構成されている。上記多孔質
基材（２）は、同図に示されるように、ほぼ中央部で屈
曲形成されることにより裏面（２１）側に凹所（２２）
が形成されており、また両側端部（２３）（２４）は、
平面と接合できる形状に形成されている。上記基材（２
）内に内添されている吸湿性フィラー（３）としては、
塩化カルシウム（ＣａＣｌ２・２Ｈ２Ｏ）が用いられて
いる。上記多孔質基材（２）の原料比を以下に示す。 　　　　　　〔原料比〕 　　　　　　　　　　　　　　原　　　　料　　　　　
　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　重量比　
　　　　　　　　　ポルトランドセメント　　　　　　
　　　　　　　　　　　　　　４００　　　　　　　　
ベントナイト　　　　　　　　　　　　　　　　　　　
　　　　　　　　　２６０　　　　　　　　ワラストナ
イト　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　
　　　２６５　　　　　　　　塩化カルシウム（ＣａＣ
ｌ２・２Ｈ２Ｏ）　　　　　　　　　　　　　　２０　
　　　　　　　水　　　　　　　　　　　　　　　　　
　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　３８０　
　　　　　　　メチルセルロース　　　　　　　　　　
　　　　　　　　　　　　　　　　２０上記輻射冷房用
材（１）は、上記原料を混練した後、所定の金型内に流
し込み、このとき冷媒流路管（４）も埋め込んで成形し
たものである。この輻射冷房用材（１）おける冷媒流路
管（４）は、図１に示される一端におけるものが冷媒流
入側となり他端のものが冷媒流出側となっている。そし
て後述する図５に示すように、冷媒流入側の管路端（４
１）と冷媒流出側の管路端（４２）とはいずれも輻射冷
房用材（１）の同一側の端面に突出して設けられており
、冷媒流入側の管路端（４１）と冷媒流出側の管路端（
４２）とは他の管路（４３）により接続可能に構成され
ている。一方、流路本体は図示しないが輻射冷房用材（
１）内に埋設されている。

【００１６】なお、本発明の輻射冷房用材（１）の他の
例として例えば図２又は図３に示すものが挙げられる。 図２の輻射冷房用材（１１）は断面コ字状に成形された
ものであり、図３の輻射冷房用材（１２）は平板パネル
に成形されていてその裏面に溝状の凹所（２２）が多数
条で設けられているものである。図２のものの敷設に当
たっては、輻射冷房用材同志間隔を空けて設けることが
、冷却効率の点から好ましい。また、図２の変形例とし
て図４に示すようにコ字状の対向する面内には冷媒流路
管を設けない輻射冷房用材（１３）とすることもできる
。このようにすれば、コ字状対向面は冷却に寄与するこ
とが少なくなり、輻射冷房用材同志を接触させて敷設し
てもよいものである。

【００１７】次に、図１の輻射冷房用材（１）を天井や
壁に適用した構成例を図５に示す。同図の構成例は壁面
に適用したものであるが、既設の壁面に対して、床から
所定の高さで上記輻射冷房用材（１）を間隔を詰めて並
設すると共に、隣接する輻射冷房用材（１）間では一方
の冷媒流出側の管路端（４２）と他方の冷媒流入側の管
路端（４１）とを導接管（４３）により接続している。 そして各輻射冷房用材（１）の上端部には、回り縁兼用
の上部ダクト（５）が設けられている。このダクト（５
）は各輻射冷房用材（１）裏面に設けられている各凹所
（２２）と連通可能に構成されると共に、各輻射冷房用
材（１）上端部から突出する流出側の管路端（４２）、
流入側の管路端（４１）及びこれらを接続する導接管（
４３）を収納するよう構成されている。床面と輻射冷房
用材（１）の下端との間は、巾木兼用の排湿ダクト（６
）が設けられている。このダクト（６）は各輻射冷房用
材（１）の凹所（２２）と連通して設けられており、こ
のダクト（６）の任意の部分には図示しないシロッコフ
ァンが設けられている。従って、シロッコファンを駆動
させると、上部ダクト（５）から各輻射冷房用材（１）
裏面の各凹所（２２）を通じて排気ダクト（６）へ向か
う気流が生じることとなる。

【００１８】上記のごとく構成された壁面からの輻射冷
房の作用について説明する。まず壁面端部に位置する輻
射冷房用材に埋設されている冷媒流路管の流入側管路端
より通水すると、導接管（４３）により連結されている
各輻射冷房用材（１）の冷媒流路管（４）を通じて、壁
面他端に位置する輻射冷房用材の冷媒流路管の流出側管
路端から排水される。このようにして、各輻射冷房用材
（１）は通水により冷却される。

【００１９】またこのとき排気ダクト（５）内のシロッ
コファンを駆動させると、上部ダクト（５）から各輻射
冷房用材（１）裏面の各凹所（２２）を通じて排気ダク
ト（６）へ向かう気流が生じ、各輻射冷房用材（１）裏
面は換気されることとなる。この状態において、室内で
は既に冷却が始まっており、これによって過剰となった
湿分は、まず各輻射冷房用材（１）の表面に開口してい
る無数の微小間隙に接触すると同時に微小間隙に基づく
毛細管現象及び内添されている吸湿性フィラー（３）に
より吸着され、吸湿が行われる。この吸湿において、吸
着された湿分は冷媒流路管（４）を流れる水からの熱伝
導により冷却され凝縮され、これに吸湿性フィラー（３
）の作用も加わって吸湿が促進される。

【００２０】ところで、輻射冷房用材（１）裏面へ通じ
る微小間隙は、その裏面では換気が行われているので、
常に裏面側では乾燥した状態にあり、従って輻射冷房用
材（１）表面側に吸着され凝縮されている湿分は、微小
間隙を通じてどんどん裏面側へ移行することとなる。そ
して裏面開口端に到達する湿分はこの裏面から排気ダク
トに放散されていく。

【００２１】以上のようにして、輻射冷却により過剰と
なる室内の湿分は輻射冷房用材（１）を通じて排気され
ていくので、室内の冷房及び除湿が簡便に達成されるこ
ととなる。

【００２２】

【発明の効果】本発明によれば、輻射冷房用材の表面側
で吸着した湿分を、微小間隙を通じて、裏面に形成され
る凹所に放散する事ができる。そして輻射冷房用材の裏
面の凹所を換気する事により、上記湿分の移行を促進す
る事ができる。従って室内を冷却すると共に過剰湿分を
簡便に室外へ移行させることができる。　　また、室内
の雰囲気と接触する輻射冷房用材の表面に結露を生じさ
せることがないばかりか、輻射冷房用材の裏面の単に換
気を促すだけで、輻射冷房用材内及びその裏面にも結露
を生じないので、非常に少ないエネルギーで冷却及び除
湿効果の高い輻射冷房が可能となる。本発明の輻射冷房
用材は既設の天井や壁面に取り付けることができるので
、施工性に優れたものである。

【図面の簡単な説明】

【図１】この発明の輻射冷房用材の一例の断面構成説明
図

【図２】この発明の輻射冷房用材の他の例の図１相当図

【図３】この発明の輻射冷房用材のさらに他の例の図１
相当図

【図４】この発明の輻射冷房用材のさらに他の例の図１
相当図

【図５】図１の輻射冷房用材を用いた輻射冷房の一例を
説明する要部構成説明図

【符号の説明】

（１），（１１），（１２），（１３）…輻射冷房用材
　　　　　（２）…多孔質基材 （３）…吸湿性フィラー　　　　　　　　　　　　　　
　　　　（４）…冷媒流路管 （５）…上部ダクト　　　　　　　　　　　　　　　　
　　　　　　（６）…排気ダクト （２１）…裏面　　　　　　　　　　　　　　　　　　
　　　　　　　　（２２）…凹所（４１）…流入側管路
端　　　　　　　　　　　　　　　　　　　（４２）…
流出側管路端 （４３）…導接管

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】　　　　　　表面から裏面まで連続する微
   小な空隙を有しかつ裏面に凹所が設けられた多孔質基材
   からなり、その少なくとも表面層側に吸湿性フィラーが
   内添保持されると共に、上記基材中に冷媒流路管が埋設
   されてなる輻射冷房用材。