JPH01155129A - 放射型冷房装置 - 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】 〔産業上の利用分野〕 本発明は、人や生物、あるいは、機械や種々の物品等々
に対する冷房を目的とする放射型冷房装置に関する。

〔従来の技術〕

従来、放射型冷房装置においては、冷水や凝縮性冷媒を
流通させる放熱管を冷房対象室の天井部に並設したり、
又、冷風や冷水の流通路を内部形成した放射パネルを天
井に配設したり、あるいは、天井板の裏面側空間を冷風
流通路としたりして、それら放熱管、放射パネル、天井
（反から冷房対象室内に冷熱放射させることにより冷房
効果を与えるようにし、そして、それら放熱管、放射パ
ネル、天井裏面側空間に冷水、冷風、冷媒を供給する冷
熱源装置を別置するようにしていた。

〔発明が解決しようとする問題点〕

しかし、放射冷房において所定の冷房効果を得るために
は冷熱放射面の温度を雰囲気温度よりも低温のある目標
冷却温度に維持する必要があるが、上述の如き従来の放
射型冷房装置においては、冷熱放射面の温度を目標冷却
温度に維持するために、その目標冷却温度と等しい、あ
るいは、それよりも更に低温の冷水、冷風、冷媒を放熱
管、放射パネル、天井裏面側空間に継続供給する必要が
あり、そのために、大型の冷熱源装置を別置しなければ
ならず、又、別置の冷熱源装置から延設する冷水、冷風
、冷媒供給路に対して重厚な断熱を施さなければならず
、全体設備が設置面並びに施工面の両面で大掛かりとな
る問題があった。

本発明の目的は、ペルチェ効果利用の電子冷凍素子を用
いた合理的な設備構成により、高い放射冷房効果を得ら
れながら全体設備構成が簡素な放射型冷房装置を提供す
る点にある。

〔問題点を解決するための手段］ 本発明による放射型冷房装置の特徴構成は、ペルチェ効
果により冷熱を発生する電子冷凍素子を、発生冷熱が熱
伝導により冷熱放射板に伝達されるようにその冷熱放射
板に付設し、前記電子冷凍素子からの冷熱伝導により冷
却される前記冷熱放射板の表面からの冷熱放射により冷
房対象域に対して冷房効果を与えるように、前記冷熱放
射板を前記冷房対象域の天井部又は側壁部に配設し、前
記冷熱放射板の裏面側に、前記電子冷凍素子の放熱部が
臨む放熱空間を仕切形成し、その放熱空間に対して放熱
空間冷却用の換気気体を通風する換気装置を設けたこと
にあり、その作用・効果は次の通りである。

（作　用） つまり、冷熱放射板は付設の電子冷凍素子からの冷熱伝
導により全体的に冷却され、その冷却によって冷熱放射
板の表面からは冷房対象域に向けて面的に冷熱が放射さ
れ、もって、その面的な冷熱放射により冷房対象域に対
し冷房効果が与えられる。

一方、電子冷凍素子において冷熱発生に伴い生じる放熱
は冷熱放射板の裏面側に形成した放熱空間に対して行わ
れるが、その放熱空間には換気装置により放熱空間冷却
用の換気気体を通風することから、放熱量はその通風に
より放熱空間から系外へ運搬排出される。

そして、その放熱が強制通風により十分に排出されるこ
とにより、放熱空間の温度が十分低く維持されて放熱効
率が高く維持されることがら、冷熱発生効率が高く維持
されると共に発生冷熱温度も低く維持され、もって、電
子冷凍素子を冷熱源とした前述の如き放射冷房はその冷
房効果が高く維持される。

〔発明の効果〕

すなわち、冷熱放射板に付設した電子冷凍素子を冷熱源
とするから、従来設備のような大型冷熱源装置の別置、
並びに、その別置冷熱源装置からの重厚な断熱を施した
配管・ダクトの延設が不要となる。

一方、放熱空間に通風する放熱空間冷却用の換気気体は
、電子冷凍素子からの放熱量を運Ｉ殿排出するものであ
って、冷熱放射板を冷熱放射のために直接に冷却するも
のではないから、通風する放熱空間冷却用換気気体の温
度は冷熱放射板の目標冷却温度よりもかなりの高温で良
く、したがって、放熱空間冷却用換気気体として冷却装
置や風路断熱が不要な外気等の常温気体を通用すること
もでき、又、仮に放熱空間冷却用換気気体を適宜冷却装
置によりある程度冷却して通風するにしても、そのため
に必要な冷却装置並びに風路断熱は軽微なものですむ。

以上の結果、前述作用の項で説明した如く高い放射冷房
効果を得られるものでありながら、従来に比して、全体
設備構成を簡素で軽微なものにできて、設置面、並びに
、施工面で有利な放射型冷房装置を提供し得るに至った
。

〔実施例」 次に実施例を説明する。

第１図及び第２図に示すように、アルミ類の冷熱放射板
（１）の一方の面に電子冷凍素子（２）を付設して、そ
の電子冷凍素子（２）の発生冷熱を熱伝導により直接に
冷熱放射板（１）に１与えるようにし、そして、そのよ
うに電子冷凍素子（２）を付設した冷熱放射板（１）の
複数を、電子冷凍素子（２）の付設面を上面として面一
状に冷房対象室（３）の天井部に並設し、もって、それ
ら複数の冷熱放射板（１）により冷房対象室（３）の天
井を形成する状態で、それら冷熱放射板（１）の下面か
ら冷熱を放射させることにより冷房を実施するようにし
である。

電子冷凍素子（２）は、異種全屈の接合体における一方
の金属から他方の金属への通電によりペルチェ効果をも
って冷熱を発生するものであり、その冷熱発生に伴い電
子冷凍素子（２）の背部側のフィン付き放熱部（２ａ）
からは温熱が放熱される。

電子冷凍素子（２）から熱伝導により冷熱放射板（１）
に付与された冷熱は、アルミ製冷熱放射板（１）の熱良
導性のために冷熱放射板（１）の全体にわたって効率良
く伝導され、それによって、冷熱放射板（１）はその全
体が効果的に冷却され、その結果、冷熱放射板（１）の
下面全体から冷房対象室（３）内に向は冷熱が放射され
て冷房効果が与えられる。

冷熱放射板（１）の上面には電子冷凍素子（２）の付設
部を除いて全面的に断熱材（４）を敷設し、冷房には寄
与することのない冷熱放射板（１）上面側からの冷熱放
散を防止するようにしである。

一方、天井を形成する冷熱放射板（１）並設群の裏面（
上面）側における仕切空間、すなわち、天井懐空間は、
各電子冷凍素子（２）のフィン付き放熱部（２ａ）を臨
せた放熱空間（５）としてあり、そして、その放熱空間
（５）に対する換気装置として、外気取入口（６）から
取入れた外気を給気ダク１−（７）を介して放熱空間（
５）に供給する給気ファン（８）、及び、放熱空間（５
）内の空気を排気ダクト（９）を介して排気口（１０）
から屋外へ排出する排気ファン（１１）を設けである。

つまり、上述給気ファン（８）及び排気ファン（１１）
により外気を放熱空間冷却用の換気空気として放熱空間
（５）に通風することにより、電子冷凍素子（２）から
の放熱量を放熱空間（５）から屋外に運搬排出し、それ
によって、各電子冷凍素子（２）の冷熱発生効率を高く
維持するとともに、その発生冷熱温度を所定の定格温度
に維持するようにしである。

排気ダクト（９）のうち吸入側端末部分は放熱空間（５
）内において複数に分岐してあり、そして、それら端末
部分の吸入口（９ａ）の個々を電子冷凍素子（２）夫々
の放熱部（２ａ）近くで開口させ、もって、電子冷凍素
子（２）における放熱部（２ａ）回りの放熱暖気を局所
排気的に効率良く吸引除去するようにしである。

又、給気ダクト（７）には、数人外気を所定温度にまで
冷却する冷却器（１２）を介装してあり、それによって
、外気温が高いときまでも電子冷凍素子（２）からの放
熱量を十分に運搬排出できるようにしである。

尚、放熱空間（５）に供給する外気（放熱空間冷却用換
気気体）の温度は、−例として、冷熱放射板（１）の冷
却温度を２０°Ｃ〜２２°Ｃとするのに対し、２８°Ｃ
程度に保てば良い。

〔別実施例〕

次に別実施例を列記する。

（イ）放熱空間に通風する放熱空間冷却用換気気体は冷
却を施さない単なる外気であっても良い。

（０）第３図に示すように、放熱空間（５）と大気放熱
器（１３）とにわたって放熱空間冷却用換気気体を循環
させて、大気放熱器（１３）において放熱空間冷却用換
気気体を放熱冷却させるようにしても良い。

（ハ）第４図に示すように、冷房により冷却されている
冷房対象室（３）からの排気空気を放熱空間冷却用換気
気体として放熱空間（５）に通風するようにしても良い
。

に）第５図に示すように、放熱空間冷却用換気気体を電
子冷凍素子（２）夫々の放熱部（２ａ）に対してスポッ
ト的に吹付けるようにしても良い。

（刊　電子冷凍素子の放熱部を単なるフィン構造とする
に代えて、第６図ないし第８図に示すように、複数の電
子冷凍素子（２）の放熱端にわたらせて入熱側を接触さ
せたヒートパイプ（１４）や水ジャケット（１５）、あ
るいは、放熱板（１６）を設け、もって、放熱面積を大
きく確保した状態で、それらヒートパイプ（１４）、水
ジャケット（１５）、ないし、放熱板（１６）のフィン
付き放熱部（１４ａ）　、　（１５ａ）　、　（１６ａ
）から放熱させるようにしても良い。

（へ）電子冷凍素子の具体的細部構造は特定構造に限定
されるものではなく、種々の型式、構造の電子冷凍素子
を適用できる。

（ト）発生冷熱を熱伝導により冷熱放射板に伝達させる
ように電子冷凍素子を冷熱放射板に付設するめの具体的
付設構造は任意であり、熱伝導性を有する中間部材を介
して電子冷凍素子を冷熱放射板に取付けるようにしても
良い。

（１）冷熱放射板の材質、並びに、具体的形状・構造は
種々の改良が可能である。

（す）冷熱放射板の裏面側に形成する放熱空間の具体的
形成構造は種々の改良が可能であり、前述実施例の如く
天井懐空間を放熱空間に利用するに代えて、専用仕切壁
により放熱空間を形成したり、放熱空間形成用ボンクス
を設けたりしても良い。

ス）　放熱空間に放熱空間冷却用換気気体を通風する換
気装置は、送風機構成、風路構成、並びに、冷却器等の
介装装置構成の夫々において種々の改良が可能である。

（＋Ｌ］　　冷熱放射板は縦姿勢で冷房対象域の側壁部
に配設するようにしても良い。

ワ）本発明による放射型冷房装置は、人や生物、コンピ
ュータの如き機器等々、種々の対象物に対する冷房に適
用できる。

尚、特許請求の範囲の項に図面との対照を便利にする為
に符号を記すが、該記入により本発明は添付図面の構造
に限定されるものではない。

【図面の簡単な説明】

第１図及び第２図は本発明の実施例を示し、第１図は全
体設備構成を示す斜視図、第２図は拡大断面図である。 第３図ないし第８図は夫々本発明の別実施例を示し、第
３図ないし第５図は概略膜（Ｊｊｌ構成図、第６図ない
し第８図は拡大断面図である。 （１）・・・・・・冷熱放射板、（２）・・・・・・電
子冷凍素子、（２ａ）・・・・・・放熱部、　（３）・
・・・・・冷房対象域、　（５）・・・・・・放熱空間
、（１２）・・・・・・冷却器、（１３）・・・・・・
大気放熱器。

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １、ペルチェ効果により冷熱を発生する電子冷凍素子（
   ２）を、発生冷熱が熱伝導により冷熱放射板（１）に伝
   達されるようにその冷熱放射板（１）に付設し、前記電
   子冷凍素子（２）からの冷熱伝導により冷却される前記
   冷熱放射板（１）の表面からの冷熱放射により冷房対象
   域（３）に対して冷房効果を与えるように、前記冷熱放
   射板（１）を前記冷房対象域（３）の天井部又は側壁部
   に配設し、前記冷熱放射板（１）の裏面側に、前記電子
   冷凍素子（２）の放熱部（２ａ）が臨む放熱空間（５）
   を仕切形成し、その放熱空間（５）に対して放熱空間冷
   却用の換気気体を通風する換気装置を設けた放射型冷房
   装置。 ２、前記冷熱放射板（１）の複数を面一状に並設し、そ
   れら冷熱放射板（１）の並設群の裏面側において、前記
   放熱空間（５）を、各々の冷熱放射板（１）に付設した
   前記電子冷凍素子（２）夫々の放熱部（２ａ）に対する
   共通の放熱空間としてある特許請求の範囲第１項に記載
   の放射型冷房装置。 ３、前記換気装置が、放熱空間冷却用換気気体として外
   気を前記放熱空間（５）に通風するものである特許請求
   の範囲第１項又は第２項に記載の放射型冷房装置。 ４、前記換気装置が、放熱空間冷却用換気気体として冷
   却器（１２）により冷却された気体を前記放熱空間（５
   ）に通風するものである特許請求の範囲第１項又は第２
   項に記載の放射型冷房装置。 ５、前記換気装置が、前記放熱空間（５）と大気放熱器
   （１３）にわたって放熱空間冷却用換気気体を循環させ
   るものである特許請求の範囲第１項又は第２項に記載の
   放射型冷房装置。 ６、前記換気装置が、前記冷房対象域（３）からの排気
   空気を放熱空間冷却用換気気体として前記放熱空間（５
   ）に供給通風するものである特許請求の範囲第１項又は
   第２項に記載の放射型冷房装置。