JPH08303807A - 冷暖房方法及び冷暖房装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】 屋上の休憩所に冷風を供給するとともに、コ
ストをかけずに建物室内の冷暖房を可能とした冷暖房方
法を提供すること。 【構成】 空気通路２９内において上部から下方に向け
水をシャワー状に噴出させ、シャワーにより空気通路２
９内において上方から下方に流動する空気流れ２９ａを
作ると共に、シャワーを構成する水滴が気化する際に使
われる熱により前記空気流れ２９ａを冷却し、この冷却
された空気流れ２９ａを屋上２の休憩所２１Ａに流出さ
せる一方、多数の水チューブ５５を建物１のコンクリー
ト壁部５１の室内５３寄り箇所に埋設し、屋上２に太陽
熱温水器５９を設置し、夏場には前記シャワーの水を水
チューブ５５に通流させて室内５３を冷房するととも
に、冬場には前記太陽熱温水器５９の温水を水チューブ
５５に通流させて室５３内を暖房するようにした。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は建物の屋上の休憩所等に
好適な冷風を供給するとともに屋内を冷暖房する冷暖房
方法及び冷暖房装置に関する。

【０００２】

【従来の技術】野外広場等で一定の場所だけ夏の暑さを
抑えようとする場合、一般に、植物等で日陰を作る程度
のことしかなされない。これは、屋内と比較した場合、
屋外では、その空間が開放されているため、電動式のク
ーラー等では能力的に限界があるためである。そこで、
このような野外での暑さを抑えるものとして、一定の場
所に冷気を吹き出させる冷却塔が知られている。

【０００３】この冷却塔は砂漠地帯等で使用されている
もので、地盤側から立設された塔体を備え、塔体の内部
には上下にわたって空間部が設けられている。この塔体
の上部には外気導入口が設けられ、外気導入口に水蒸発
部材が取着され、水蒸発部材には水が供給される。そし
て、外気が水蒸発部材を通過する時に冷却されて外気導
入口から前記空間部に至り、冷却され比重が大きくなっ
た冷気は自重により前記空間部の下部に流れ、塔体下部
の吹き出し口から冷気が吹き出される。また、ビルディ
ング等の建物の室内はクーラーおよびヒータにより冷暖
房が行なわれている。

【０００４】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、このよ
うな方式では、冷気の自重により塔体の内部に空気の流
れを作る方式であるため、外気温度が非常に高く且つ乾
燥している場合以外は、塔体内部に冷気の流れを生じさ
せることが余り期待できない。また、クーラーやヒータ
を室内に設置するにはコストが嵩むという不具合があ
る。本発明は前記事情に鑑み案出されたものであって、
本発明の目的は、外気の温度や湿度等に影響を受けず
に、冷気の流れを確実に生じさせることができると共
に、コストをかけずに室内の冷暖房を可能とした冷暖房
方法及び冷暖房装置を提供することにある。

【０００５】

【課題を解決するための手段】前記目的を達成するため
本発明に係る冷暖房方法は、空気通路内において上部か
ら下方に向け水をシャワー状に噴出させ、前記シャワー
により空気通路内において上方から下方に流動する空気
流れを作ると共に、空気通路の上部外方から空気を空気
通路内に吸い込み、シャワーを構成する水滴が気化する
際に使われる熱により前記空気流れを冷却し、この冷却
された空気流れを前記空気通路の下部から建物の屋上や
室内に流出させる一方、建物の室内を画成するコンクリ
ート壁の内部で室内寄りの箇所に多数の水チューブを埋
設し、前記建物の屋上に太陽熱により水を暖める太陽熱
温水器を設置し、夏場には前記シャワーの水を前記水チ
ューブに通流させることにより前記室内を冷房するとと
もに、冬場には前記太陽熱温水器の温水を前記水チュー
ブに通流させて前記室内を暖房するようにしたことを特
徴とする。

【０００６】また、本発明に係る冷暖房装置は、ほぼ鉛
直に立設され内部に上下に延在する空気通路が形成され
た塔体と、前記塔体の上部に形成された空気取り入れ口
と、前記塔体の下部に形成された空気吹き出し口と、前
記空気通路内において空気通路の上部から下方に向けて
水をシャワー状に噴出させる水噴出手段と、前記シャワ
ーの水を受ける水回収手段とを備える一方、建物の室を
画成するコンクリート壁の内部で室寄りの箇所に埋設さ
れた多数の水チューブと、前記建物の屋上に設置され太
陽熱により水を暖める太陽熱温水器と、夏場には前記水
回収段の水を前記水チューブに通流させるとともに、冬
場には前記太陽熱温水器の温水を前記水チューブに通流
させる切換え手段とを備えたことを特徴とする。また、
本発明に係る冷暖房装置は、前記コンクリート壁の外表
面に断熱材が設けられたことを特徴とする。

【０００７】

【作用】シャワーの落下により空気通路内において上方
から下方に向かう空気流れが作られる。そして、空気流
れにおいて水滴が気化し、この気化熱により空気流れ中
の空気が冷却され、空気吹き出し口から冷風となって建
物の屋上の休憩所に吹き出される。また、夏場には、空
気通路内で冷やされた水回収手段の水が水チューブ内に
通流されて建物の室内が冷却され、冬場には、切換え手
段によって切換えられて、太陽熱温水器の温水が水チュ
ーブに通流され、建物の室内が暖められる。

【０００８】

【実施例】以下、本発明の実施例を添付図面に従って説
明する。図１は実施例に係る冷暖房装置の断面正面図、
図２は冷風装置の断面正面図である。１はコンクリート
製の建物で、この建物１の屋上２の休憩所には冷風装置
３が設置され、また、屋上２には、太陽熱により水を温
水にする太陽熱温水器５９と、水と温水とに切換える切
換え手段６１が設置される。

【０００９】前記冷風装置３は、図２に示すように、塔
体１１と、塔体１１に設けられた空気取り入れ口１３
と、水噴出手段１５と、水槽１７と、空気吹き出し口４
１等により構成されている。前記塔体１１は、休憩所２
１Ａの中央で屋根２１を貫通し上方に突出して配設さ
れ、屋上スラブ２３から略垂直に立設された断面が矩形
のパイプ２５と、パイプ２５の外周を覆う断熱材２７に
より構成されている。前記断熱材２７はパイプ２５の外
面全体に設けられており、パイプ２５外部からの輻射熱
を遮断するようにしている。前記パイプ２５を構成する
材料としては、合成樹脂や金属等を用いることができ、
また、断熱材２７としては、木材やコンクリート等を用
いることができる。前記パイプ２５の内部には上下に延
在する空気通路２９が形成され、また、パイプ２５の下
端には底壁３１が設けられ、この底壁３１上に前記水槽
１７が形成され、水槽１７により水回収手段が構成され
ている。

【００１０】前記水噴出手段１５は、水をシャワー状に
して前記空気通路２９内の上端から下方に向けて噴出さ
せるもので、空気通路２９に臨むようにパイプ２５の上
端に取着された複数のシャワーノズル３３と、水槽１７
の水中に浸漬されたポンプ３７と、シャワーノズル３３
とポンプ３７とを接続する給水管３５等で構成されてい
る。

【００１１】前記水槽１７の上方の塔体１１箇所であっ
て人の背丈程度の高さの箇所には、前記空気通路２９内
と連通する複数の空気吹き出し口４１が設けられてい
る。前記空気吹き出し口４１は、塔体１１に連結された
ラッパ状の筒体４３により形成され、筒体４３の内部は
空気通路２９に連通している。

【００１２】前記空気取り入れ口１３は、塔体１１の上
端と、塔体１１の上方に配設された水平な屋根部材４５
と、塔体１１の上部に挿入された仕切り板４７により構
成され、前記屋根部材４５により雨水の侵入が阻止され
る。

【００１３】また、前記建物１はコンクリートにより形
成され、建物１内の室５３内を取囲む壁部５１、すなわ
ち、床壁、側壁、天井壁には金属製の水チューブ５５が
２０〜３０ｃｍ間隔で多数埋設され、隣り合う水チュー
ブ５５が順次接続されている。前記水チューブ５５は、
壁部５１の室５３側、すなわち内表面側に配置され、壁
部５１の外表面には断熱材５７が設けられている。

【００１４】更に、建物１の屋上２には、太陽熱によっ
て水を暖めて温水にする太陽熱温水器５９が設置され、
また、太陽熱温水器５９の温水と前記冷風装置３の冷水
とを切換えて水チューブ５５に供給する切換え手段６１
が設置されている。

【００１５】前記切換え手段６１の入力側には、前記太
陽熱温水器５９の給水管５９ａと排水管５９ｂが接続さ
れるとともに、冷風装置３の給水管３ａと排水管３ｂと
が接続され、給水管３ａは図２に示すように水槽１７の
水を送給するポンプ６３に接続され、排水管３ｂは水槽
１７に連通されている。

【００１６】また、前記切換え手段６１の出力側には、
給水管６５ａと排水管６５ｂが接続され、給水管６５ａ
は前記水チューブ５５の入力端部に接続され、排水管６
５ｂは水チューブ５５の出力端部に接続され、切換え手
段６１の切換えにより温水と冷水が切り換えられて水チ
ューブ５５内に循環される。

【００１７】次に、作用について説明する。夏場に、ポ
ンプ３７を駆動させると、水槽１７の水が給水管３５を
通じてシャワーノズル３３に供給され、シャワーノズル
３３から水がシャワー状となって空気通路２９内の上部
から下方に向けて噴出され、シャワーの水が空気通路２
９内を落下する。シャワーの水の落下により空気通路２
９内の空気が下方へ流動し、空気通路２９内においてシ
ャワーの水と共に、空気通路２９内を上部から下方に向
かう空気流れ１９ａが形成され、同時に、この空気流れ
２９ａにより、空気取り入れ口１３から外気が空気通路
２９に吸い込まれる。

【００１８】そして、空気通路２９内のシャワーを構成
する水滴の気化に伴う気化熱によって、空気通路２９内
を流れる空気流れ２９ａが冷却され、空気流れ２９ａの
温度が下げられ、空気吹き出し口４１から冷風として屋
上２の休憩所２１Ａに吹き出される。また、空気通路２
９内を落下するシャワーの水は水槽１７に回収され、こ
の水槽１７の水はポンプ３７により給水管３５を通じて
シャワーノズル３３に還流され、シャワーの水滴の気化
に伴う気化熱により水槽１７内の水は２５〜２６℃に保
たれる。

【００１９】また、夏場には、切換え手段６１により、
給水管３ａと給水管６５ａ、排水管３ｂと排水管６５ｂ
とを接続し、ポンプ６３を駆動させると、水槽１７の水
が給水管３ａ、切換え手段６１、給水管６５ａを通じて
水チューブ５５に供給され、水チューブ５５を流れた水
は排水管６５ｂ、切換え手段６１、排水管３ｂを通じて
水槽１７に戻される。そして、水チューブ５５内を流れ
る水によって壁部５１自体が冷やされ、冷やされた壁部
５１と水チューブ５５内の水による輻射冷却によって室
５３内が冷やされる。この場合、水の温度は２５〜２６
℃に保たれているため、壁部５１に結露が生じる等の問
題もない。

【００２０】冬場には、切換え手段６１により、給水管
５９ａと６５ａ、排水管５９ｂと６５ｂとを接続する
と、太陽熱温水器５９により温められた温水が給水管５
９ａ、切換え手段６１、給水管６５ａを通じて水チュー
ブ５５に供給され、水チューブ５５を流れた温水は排水
管６５ｂ、切換え手段６１、排水管５９ｂを通じて太陽
熱温水器５９に戻される。そして、水チューブ５５内を
流れる温水によって壁部５１自体が温められ、温められ
た壁部５１と水チューブ５５内の温水によって室５３内
が温められる。

【００２１】このように本実施例によれば、空気通路２
９内においてシャワーにより空気流れ２９ａを強制的に
作ると共に、シャワーの気化熱により空気を冷却するの
で、外気の温度や湿度等に影響を受けずに冷気の流れを
確実に生じさせることができ、屋上２の休憩所２１Ａ内
に冷風を供給することができる。また、夏場には、冷風
装置３の水が循環して、壁部５１内の水チューブ５５内
に通流されるので、冷やされた壁部５１および水チュー
ブ５５内の水によって室５３内を冷やすことができると
ともに、冬場には、太陽熱温水器５９の温水が水チュー
ブ５５内に通流されるので、温められた壁部５１および
水チューブ５５内の温水によって室５３内を温めること
ができ、コストをかけずに室５３内の冷暖房が可能とな
る。

【００２２】

【発明の効果】以上の説明で明らかなように本発明に係
る冷暖房方法は、空気通路内において上部から下方に向
け水をシャワー状に噴出させ、前記シャワーにより空気
通路内において上方から下方に流動する空気流れを作る
と共に、空気通路の上部外方から空気を空気通路内に吸
い込み、シャワーを構成する水滴が気化する際に使われ
る熱により前記空気流れを冷却し、この冷却された空気
流れを前記空気通路の下部から建物の屋上や室内に流出
させる一方、建物の室内を画成するコンクリート壁の内
部で室内寄りの箇所に多数の水チューブを埋設し、前記
建物の屋上に太陽熱により水を暖める太陽熱温水器を設
置し、夏場には前記シャワーの水を前記水チューブに通
流させることにより室内を冷房するとともに、冬場には
前記太陽熱温水器の温水を前記水チューブに通流させて
室内を暖房するようにした。また、本発明に係る冷暖房
装置は、ほぼ鉛直に立設され内部に上下に延在する空気
通路が形成された塔体と、前記塔体の上部に形成された
空気取り入れ口と、前記塔体の下部に形成された空気吹
き出し口と、前記空気通路内において空気通路の上部か
ら下方に向けて水をシャワー状に噴出させる水噴出手段
と、前記シャワーの水を受ける水回収手段とを備える一
方、建物の室を画成するコンクリート壁の内部で室寄り
の箇所に埋設された多数の水チューブと、前記建物の屋
上に設置され太陽熱により水を暖める太陽熱温水器と、
夏場には前記水回収段の水を前記水チューブに通流させ
るとともに、冬場には前記太陽熱温水器の温水を前記水
チューブに通流させる切換え手段とを備えた構成とされ
ている。そのため、外気の温度や湿度等の影響を受けず
に冷気の流れを確実に生じさせることができ、建物の屋
上や室内に冷風を供給することができる。また、夏場に
は水回収手段の水が循環して水チューブに通されるの
で、冷やされた壁部や水チューブ内の水により建物の室
内を冷やすことができるとともに、冬場には太陽熱温水
器の温水が循環して水チューブに通されるので、暖めら
れた壁部や水チューブの温水により建物の室内を温める
ことができ、コストをかけずに冷暖房が可能となる。

【図面の簡単な説明】

【図１】実施例に係る冷暖房装置の断面正面図である。

【図２】冷風装置を示す断面正面図である。

【符号の説明】

１ 建物 ２ 屋上 ３ 冷風装置 １１ 塔体 １３ 空気取り入れ口 １５ 水噴出手段 １７ 水回収手段（水槽） ２１Ａ 休憩所 ２９ 空気通路 ２９ａ 空気流れ ４１ 空気吹出し口 ５１ 壁部 ５３ 室 ５５ 水チューブ ５７ 断熱材 ５９ 太陽熱温水器 ６１ 切換え手段

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 矢島 聡 東京都渋谷区千駄ヶ谷四丁目６番15号 株 式会社フジタ内 (72)発明者 石木 美都夫 東京都渋谷区千駄ヶ谷四丁目６番15号 株 式会社フジタ内

Claims (3)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 空気通路内において上部から下方に向け
   水をシャワー状に噴出させ、 前記シャワーにより空気通路内において上方から下方に
   流動する空気流れを作ると共に、空気通路の上部外方か
   ら空気を空気通路内に吸い込み、 シャワーを構成する水滴が気化する際に使われる熱によ
   り前記空気流れを冷却し、 この冷却された空気流れを前記空気通路の下部から建物
   の屋上や室内に流出させる一方、 建物の室内を画成するコンクリート壁の内部で室内寄り
   の箇所に多数の水チューブを埋設し、 前記建物の屋上に太陽熱により水を暖める太陽熱温水器
   を設置し、 夏場には前記シャワーの水を前記水チューブに通流させ
   ることにより前記室内を冷房するとともに、 冬場には前記太陽熱温水器の温水を水チューブに通流さ
   せて前記室内を暖房するようにした、 ことを特徴とする冷暖房方法。
2. 【請求項２】 ほぼ鉛直に立設され内部に上下に延在す
   る空気通路が形成された塔体と、 前記塔体の上部に形成された空気取り入れ口と、 前記塔体の下部に形成された空気吹き出し口と、 前記空気通路内において空気通路の上部から下方に向け
   て水をシャワー状に噴出させる水噴出手段と、 前記シャワーの水を受ける水回収手段とを備える一方、 建物の室を画成するコンクリート壁の内部で室寄りの箇
   所に埋設された多数の水チューブと、 前記建物の屋上に設置され太陽熱により水を暖める太陽
   熱温水器と、 夏場には前記水回収段の水を前記水チューブに通流させ
   るとともに、冬場には前記太陽熱温水器の温水を前記水
   チューブに通流させる切換え手段と、 を備えたことを特徴とする冷暖房装置。
3. 【請求項３】 前記コンクリート壁の外表面に断熱材が
   設けられた請求項２記載の冷暖房装置。