JPH0425457B2 - - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 〔技術分野〕 本発明は、外気、床下冷気等の自然のエネルギ
ーを効率よく利用可能とした空調装置に関する。

〔背景技術〕

床下冷気又は夜間において、室温に比べて相対
的に低下する外気を利用して、家屋の空調を行う
空調装置が、例えば特願昭59−39686府明細書な
どによつて、本出願人により提案されている。

しかし従来の装置においては、外気、床下冷気
が、部屋を空調するに充分な温度にまで低下した
ときに初めて、外気、床下冷気などを部屋に導入
するごとく形成されている。従つて、従来のこの
ような装置では、外気、床下冷気は天侯条件等に
応じて変化するため、充分な低温となる時間帯は
比較的少なく、その結果、自然エネルギーの利用
効率、装置の稼働効率に劣るものであつた。

〔発明の目的〕

本発明は、充分な低温とはならない外気、床下
冷気をも利用可能とすることにより、自然エネル
ギーの利用効率、装置稼働効率を高め、前記問題
点を解決しうる空調装置の提供を目的としてい
る。

〔発明の開示〕

以下本発明の一実施例を図面に基づき説明す
る。

図において、空調装置１は、冷気が存在する空
間Ｐと部屋Ｒとを結ぶ空気流路７に、フアンＦ２
とセンサーＳ１とを付設するとともに、該センサ
ーＳ１を制御装置Ｃに接続し、又本実施例では、
部屋３には、補助冷気を送風する補助冷源CAを
入切する部屋センサーＳ２を取付けている。

前記冷気が存在する空間Ｐは、本例では、床下
の空間Ｐ１と屋外の空間Ｐ２とを含み、空間Ｐ２
は、夜間等において室温よりも低温となる外気
を、又空間Ｐ１は床下冷気を、夏期における空調
用の冷気として利用する。又家屋には、本実施例
では、太陽熱集熱器Ｈ１と該太陽熱集熱器Ｈ１の
温風を蓄熱する蓄熱槽Ｈ２とからなる温風発生器
Ｈを利用した冬期空調用の空調装置が並設され、
又本例では、階上階下の部屋３Ａ，３Ｂ，３Ｃ，
３Ｄ（総称するとき部屋３という）を空調する。

前記太陽熱集熱器Ｈ１は、上部を透光板により
遮蔽した箱体１１内に集熱板１２を収納され、太
陽光によつて内部の空気を加温する、空気式の太
陽熱集熱器として形成される。

又蓄熱槽Ｈ２は、例えば部屋３Ａ下方の床下空
間１３を囲む布基礎１４、床下地面１５に断熱材
１６を添設するとともに、向き合う布基礎１４，
１４と小間隙を隔てる仕切板間に、砕石等の固形
の蓄熱材１７を装填してなり、又部屋３は、上下
階に通じるダクトＴを挟んで夫々上下階に形成さ
れる。

前記太陽集熱器Ｈ１には、上方に位置するその
出口２１に、前記ダクトＴ内を垂下し、その下方
の床下空間１３内を通り蓄熱槽Ｈ２の取入れ口２
９に連通する主導管２２が取付けられる。

主導管２２は、前記ダクトＴ内において分岐点
ａから部屋３Ｂ，３Ｄの流入口３１，３１に通じ
る分岐導管２３，２３を分岐し、又その下方の分
岐点ｂから部屋３Ａ，３Ｃの流入口３１，３１に
導通する分岐導管２４，２４を夫々分岐する。又
主導管２２には、出口２１と分岐点ａとの間に他
のフアンＦ１が介在する。前記主導管２２と分岐
導管２３，２３，２４，２４とによつて太陽熱集
熱器２から部屋３と蓄熱槽４に通じる第１の空気
流路５が形成される。

又前記主導管２２には、分岐点Ｂと、取入れ口
２９との間に、分岐点ｃ，ｄで接続するバイパス
導管２７を接続し、該バイパス導管２７は、フア
ンＦ２を介装する。

又主導管２２には、フアンＦ１と伏岐点ａとの
間に第１の開閉弁Ｄ１を、分岐点ｃ，ｄ間に第２
の開閉弁Ｄ２を設けかつ分岐管２３，２３，２
４，２４には夫々第３の開閉弁Ｄ３…を設ける。
又前記バイパス導管２７には第４の開閉弁Ｄ４を
介在させる。なお流入口３１の上方には、前記ダ
クトＴに通じる排出口３２…を各部屋３に形設す
る。またダクトＴ下方の床体には、蓄熱槽Ｈ２の
下流側からのびる導管３４が接続された導通口３
５が設けられる。

前記導管３４は、蓄熱槽Ｈ２、取入れ口２９と
分岐点ｄとの間の主導管２２、バイパス導管２
７、分岐点ｃ，ａ間の主導管２２及び分岐導管２
３，２３，２４，２４とともに、蓄熱槽Ｈ２と部
屋３を結びかつ蓄熱槽Ｈ２からの温風を逆向き
に、部屋３に吹き込みかつフアンＦ２を有する第
２の空気流路６を形成する。

又前記ダクトＴの天井板に、太陽熱集熱器Ｈ１
の入口３３にのびる導管３６が接続された戻り口
３７を設ける。

前記空間Ｐ１は、北面する部屋３Ｃの床体と床
下地面１５との間で、布基礎１４によつて囲まれ
る床下空間であり、前記床下地面１５により冷却
した冷気を発生しうる。前記空間Ｐ１は、主導管
２２に、その分岐点ｄと取入れ口２９との間で初
換導通可能な第１の切換弁Ｋ１を介して分岐点ｅ
で接続される支管４５を介して導通する。又空間
Ｐ１には、一端が導管３４に設ける第２の切換弁
Ｋ２に接続する支管４６の他端が開口する。

前記布基礎１４には屋外の空間Ｐ２に通じかつ
第５の開閉弁Ｄ５を有する導孔４７を開穿する。

従つて空間Ｐ１は、支管４５及び分岐点ｅ，ｄ
間の主導管２２、バイパス導管２７、分岐点ｃ，
ａ間の主導管２２及び分岐導管２３，２４ととも
に、第２の空気流路６の一部を利用して、空間Ｐ
１を部屋３に結ぶ前記空気流路７を形成する。

又空間Ｐ２は、導孔４７、空間Ｐ１をへて空気
流路７によつて部屋３に導通する。なお空気流路
７にはフアンＦ２が介在する。

さらに本実施例では、主導管２２には、第１の
開閉弁Ｄ１の上流側に、屋外で一端が開口する排
気管５１が第３の切換弁Ｋ３を介して接続され
る。

従つて冬期において日射時には、第２図ａに示
すごとく、第１，３の開閉弁Ｄ１，Ｄ３を開放す
ることにより太陽熱集熱器Ｈ１は、第１の空気流
路５をへて部屋３に導通し、フアンＦ１の駆動と
ともに、温風を部屋３に送り込み、部屋３を空調
できる。

他方、第１、第２の開閉弁Ｄ１，Ｄ２のみを開
くことにより、第２図ｂに示すように、太陽熱集
熱器Ｈ１は、主導管２２をへて蓄熱槽Ｈ２に導通
し、蓄熱させる。

さらに第２図ｃに示すごとく、第３、第４の開
閉弁Ｄ３，Ｄ４のみを開いたときには、蓄熱槽Ｈ
２は導通口３５と導管３４とによつてダクトＴに
導通する一方、フアンＦ２の駆動とともに導通口
３５から導管３４をへて流入する空気を蓄熱材１
７の蓄熱で加温したのち前記第２の空気流路６を
へて部屋３に吐出しその蓄熱を取出しうる。なお
蓄熱槽Ｈ２からの吹出しは、温風の送り込み方向
とは異なり、従つて送り込み時に高温となる取入
れ口２９部分を吹出し風が最後に流過するため、
高温風の取出しが可能となる。

さらに、第２図ｄに示すごとく、第１、第２の
切換弁Ｋ１，Ｋ２を切換え、空気流路７を導通さ
せることにより、フアンＦ２の駆動とともに、空
間Ｐ１の床下冷気は、空気流路７から部屋３に流
入させ、夏期における部屋３の冷房を可能とす
る。

又第５の開閉弁Ｄ５に開いたときには、空間Ｐ
２の外気を、空間Ｐ１、空気流路７をへて部屋３
に吐出できる。

なお必要により部屋３の空気は太陽熱集熱器
２、排気管５１をへて屋外に放出できる。

かかる構成の空調装置１において、前記センサ
−Ｓ１は、空間Ｐ１の床下冷気の温度を測定する
センサーＳ１Ａと、屋外である空間Ｐ２の外気の
温度を測定するセンサーＳ１Ｂとを含み、又部屋
センサＳ２は、各部屋３に夫々取付けられる。

又、センサーＳ１、部屋センサＳ２は、前記制
御装置Ｃに接続されるとともに、各部屋３には、
補助冷源CAが夫々取付けられる。なお補助冷源
CAとして、いわゆる冷、暖戻器などの空調機が
使用され、また空調機の室内機を補助冷源CAと
して利用することもできる。

前記制御装置Ｃは、その内部で、第１の設定温
度Ｔ１、第２の設定温度Ｔ２を夫々予め設定して
いる。

第１の設定温度Ｔ１は、室温TRを下降させう
るとはいえ、室温TRを所望の温度TSまでには
下降できる又はその温度を保持するには、充分に
は低温ではない温度であつて、この第１の設定温
度Ｔ１は、部屋３の大きさ、吹出し風量、外気
温、部屋３の断熱性等を考慮して設定される。

又第２の設定温度Ｔ２は、室温TRを所望の温
度TSに下降させかつ維持しうるに充分な低い温
度であつて、同様に部屋等の条件を考慮して定め
られる。

又部屋センサーＳ２は室温TRを検知し、その
出力を制御装置Ｃに伝達する。

又制御装置Ｃは、第３図に示すごとく、起動ボ
タンPBをオンし装置を駆動させたときには、セ
ンサーＳ１Ａ、Ｓ１Ｂにより検知した床下冷気の
温度TB、外気の温度TAのうち、低温度の冷気
を選択する。例えば外気の温度TAが床下冷気の
温度TBよりも低いときには、第５のダンパＤ５
を開放し、空気流路７を開放し部屋３に導通させ
る。

選択された空間Ｐ１又はＰ２の床下冷気、外気
のうち温度の低い冷気の温度TC（低い方の冷気の
温度をTCという）が第１の設定温度Ｔ１よりも
高温であるときには、フアンＦ２を停止させる。

又冷気の温度TCが第１の設定温度Ｔ１よりも
低温であるときには、第２の設定温度Ｔ２よりも
さらに低温であるか否かを判断する。低温である
際には、部屋センサーＳ２により検知した室温
TRが所望の室温TSよりも低いか否かを判断し、
室温TRが所望の温度TSよりも高温である際に
は、フアンＦ２をオンする。又室温TRは所望温
度TSよりも低温となつた際にはフアンＦ２をオ
フする。このように、冷気の温度TCが第２の設
定温度Ｔ２よりも低温である際には、フアンＦ２
のオン、オフを繰り返えす。このようにフアンＦ
２を間欠的に駆動することにより、所望の室温
TRに低下させかつ過度の冷却を防いで室温TR
を好ましい範囲に維持できる。

又、冷気の温度TCが、第１の設定温度Ｔ１と
第２の設定温度Ｔ２との間の温度範囲にあるとき
には、フアンＦ２をオンし連続して冷気を部屋３
に導く。

又部屋センサーＳ２が室温TRを検知し、該室
温TRが所望の温度TSよりも高い温度であると
きには、前記補助冷源CAをあわせて駆動し、又
低温である際には補助冷源CAを停止させる。こ
のように、冷気の温度TCが、第１、第２の設定
温度Ｔ１，Ｔ２の間の温度範囲にある際には、冷
気を連続して送風することにより、ある程度室温
TRを低下させる。又補助冷源CAにより冷熱を
補うことによつて、室温TRを所望温度TSまで
降下する。

なお本発明の装置において、補助冷源CAの使
用を省略することができ、そのとき冷気の温度
TCが第１、第２の設定温度Ｔ１，Ｔ２間の温度
範囲にあるときには、フアンＦ２を稼働し続け、
室温TRの低下に役立たせる。

又冷気の温度TCが第１の設定温度Ｔ１よりも
高温であるときには、前記のごとくフアンＦ２を
停止する。

又補助冷源CAは、急速冷房が必要となるとき、
又さらに室温TRを降下させるときなど、第１、
第２の設定温度Ｔ１，Ｔ２により定められる温度
範囲にかかわらず、適宜連続運転することもで
き、又断続的に運転するのもよい。

又制御装置Ｃは、ランプLP１，LP２を有し、
ランプLP１は、フアンＦ２を連続的に駆動して
いる際に例えば縁色を点灯し、又ランプLP２は、
継続的にオン、オフを繰り返す際に赤色の照明を
点灯る。なおフアンＦ２が停止している際には、
ランプLP１，LP２を消灯させるなど、運転状態
の目視を可能とする。

〔発明の効果〕

このように本発明の空調装置は、冷気が存在す
る空間と部屋とを結ぶ空気流路にフアンとセンサ
ーとを付設するとともに、第１の設定温度、第２
の設定温度に応じて、フアンを停止し、連続運
転、断続運転させる制御装置を具えており、従つ
て、低い温度の冷気の他、それよりも高い温度の
冷気をも活用して部屋の空調に役立たせることが
でき、自然エネルギーの有効利用を図り、省エネ
ルギーに役立つとともに、冷気の使用温度範囲を
拡げることによつて、装置の稼働効率を向上す
る。さらに第２の設定温度以下のときには、室温
に応じるフアンを間欠的に駆動することにより、
室温を所望の温度に低下するとともに過度の冷房
を防いで好ましい範囲に維持させる。又前記実施
例のように、補助冷源を併用することによつて、
冷気を、比較的広い温度範囲で活用しつつ効率的
な空調を可能とする。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の一実施例を示す断面図、第２
図ａ〜ｄはその作用を示す線図、第３図はフロー
チヤート図である。 ７…空気流路、Ｃ…制御装置、CA…補助冷源、
Ｆ２…フアン、Ｓ１，Ｓ１Ａ，Ｓ１Ｂ…センサ
ー、Ｓ２…部屋センサ、Ｔ１…第１の設定温度、
Ｔ２…第２の設定温度、TA，TB，TC…冷気の
温度、TR…室温、TS…所望の温度。

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. １ 冷気が存在する空間と部屋とを結ぶ空気流路
   に、冷気を部屋に導く送風用のフアンとセンサと
   を付設するとともに、該センサを、センサにより
   検知した冷気の温度が予め定められる第１の設定
   温度以上ではフアンを停止し第１の設定温度と該
   第１の設定温度よりも低温の第２の設定温度との
   間の温度範囲ではフアンを連続して駆動するとと
   もに、第２の設定温度よりも低い温度ではフアン
   を間欠的に駆動しうる制御装置に接続してなる空
   調装置。