JPS6078236A - 建物空間の熱交換システム - 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】 本発明は、屋内プールの室内、大衆浴場等の建物空間の
暖房もしくは冷房を行なう熱交換システムに関し、さら
に詳しくは、建物空間を形成する側壁の内側表面に沿っ
て温水、冷水等の冷媒を流下させることにより側壁に暖
房もしくは冷却のための熱交換機能を持たせるようにし
た建物空間の熱交換システムに関するものである。

従来、例えば屋内温水プールにおいて、プール室内を暖
房する場合の暖房システムとしては、第１図に示す方式
のものが提案されている。

この第１図において、１は屋内プールを構成する建物、
２は建物１の床部に形成した温水プールであり、このプ
ールサイドのコンクリート床３内には暖房用のパイプ４
が蛇行状態に布設され、このパイプ４の両端は熱交換器
５の二次側に接続されているとともに、パイプ４と熱交
換器５とを結ぶ通路には冷媒循環用のポンプ６が直列に
接続され、さらに上記熱交換器５の一次側はボイラ７に
接続されている。

上記構成の暖房システムにおいて、ポンプ６を駆動する
と、パイプ４内の冷媒は熱交換器５の二次側を通して第
１図の矢印方向に循環され、これによりパイプ埋設床部
を加温してその表面温度を上昇させ、床表面から熱線を
放射して、いわゆる輻射熱によりプール室内を暖房する
ようにしている。

かかる方式は温水床パネルヒーティング方式と称される
もので、冷媒に加熱温水を利用するため、輻射平均温度
を上昇させ得ることでは有効であるが、以下に列挙する
問題がある。

ａ）イニシャルコストが高く、布設範囲が限定される。

ｂ）布設されたパイプに漏水事故が発生するおそれがあ
る。

Ｃ）コンクリート床内部から間接的に床表面温度を上昇
させるため、輻射暖房に必要な床表面温度を保持するに
は、パイプ内を循環する温水の温度を４０℃〜４５′ｃ
程度にする必要があり、このことば熱エネルギの利用効
率が悪くコスト高になって不経済である。

本発明は上記従来の問題を解決したもので、その目的と
するところは、建物空間の側壁の内側表面に液状冷媒を
直接流すことにより、側壁を熱交換手段とし、これによ
り建物空間内の暖房もしくは冷房に要するエネルギの効
率化を図り、併せてイニシャルコストの低い経済的な建
物空間の熱交換システムを提供しようとするものである
。

上記目的を達成するために本発明の建物空間の熱交換シ
ステムは、建物空間を形成する側壁に配設され液状冷媒
を上記側壁の内側表面に散布する手段と、上記液状冷媒
を貯溜する手段と、上記貯溜手段の液状冷媒を上記散布
手段に送り込むポンプと、上記側壁表面の温度に応じて
上記散布手段への液状冷媒の供給停止を制御する手段と
を備え、液状冷媒を上記側壁の内側表面に沿って流下す
ることにより側壁に暖房もしくは冷房のための熱交換機
能を持たせるようにしたものである。

以下、本発明の実施例を図面について説明する。

第２図〜第４図は本発明の熱交換システムを温水プール
室内の暖房に適用した場合の例を示すもので、１０は屋
内遊泳施設を収容する建物、１１は建物１０内に形成し
た空間、即ち遊泳室であり、この遊泳室１１を構成する
側壁のうち、三方の側壁１２ａ〜１２Ｃ及び天井１３は
蓄熱及び断熱機能を有するコンクリートの表面をタイル
張にしたもの等から形成され、そして他の側壁１４は太
陽エネルギの取入れあるいは採光ができるガラス板から
成形されている。

上記遊泳室１１内の床部には遊泳用のプール１５が形成
されており、さらにプール１５の外周囲の床面にはプー
ル１５からオーバフローする温水を受ける溝１６が形成
されているとともに、溝１６内にオーバフローした温水
は導管１７を通して遊泳室１１外に設けたバランシング
水槽１８に流出されるようになっている。

また、上記遊泳室１１の側壁１２ａ〜１２Ｃの上部内側
面には温水散布用のパイプ１９ａ〜１９Ｃが配設され、
この各パイプ１９ａ〜１９ｃの各側壁１２ａ〜１２Ｃと
対向する部分には温水をそれぞれの側壁１２８〜１２ｃ
に向は流出する多数の小孔もしくはスリット（図示せず
）が形成されており、この各パイプから流出する温水を
それぞれの側壁１２８〜１２Ｃの内側面に沿って流下す
ることにより、側壁１２８〜１２ｃ表面を温水温度に応
じて加温し、熱を放射する輻射暖房用の熱源として機能
させるようになつている。

上記プール１５と温水を貯溜するバランシング水槽１８
間は給水管２０によって接続され、そしてバランシング
水槽１８側の給水管２０には給水ポンプ２１及び濾過機
２２が直列に介在されているとともに、上記給水管２０
と上記各温水散布用パイプ１９ａ〜１９ｃ間は電磁バル
ブ２３ａ〜２３Ｃを介して接続され、さらに上記電磁バ
ルブ２３ａ〜２３Ｃは制御回路２４によって開閉制御さ
れるようになっている。２５は上記側壁１２ａ　（又は
１２ｂ、１２Ｃ）の表面温度を検出する温度センサであ
り、この温度センサ２５の温度に比例した信号は上記制
御回路２４に供給され、制御回路２４内において設定値
と検出信号とを比較し、表面温度が設定値以下のとき上
記電磁バルブ２３ａ〜２３ｃを開き、設定値以上のとき
は電磁バルブ２３ａ〜２３ｃを閉じるようになっている
。

また、２６は側壁１２ａ〜１２ｃと対向する床面に側壁
に沿って形成した溝であり、この溝２６と上記バランシ
ング水槽１８間は戻し用のパイプ２７により連通され、
このパイプ２７には手動のバルブ２８が設けられている
。

なお、上記プール水は太陽熱集熱器、パッシブ型ソーラ
コレクタ及びボイラーにより加熱されるものであり、２
８℃〜３０℃の水温となっている。

次に上記のように構成された本実施例の動作について説
明する。

遊泳室Ｉｌ内の暖房に際しては、まず、プール１５内の
水温が２９℃以上あることを確認し、かつ遊泳室内が暖
房を要するか否かを判断し、室内の暖房が必要であると
判断された場合は、図示しない電源スィッチを投入して
給水ポンプ２１を起動するとともに、制御回路２４．温
度センサ２５を動作状態に保持する。

ポンプ２１が起動されると、バランシング水槽１８内の
温水２９はポンプ２１により吸引され、濾過機２２及び
給水管２０を通してプール１５及び散布用パイプ１９ａ
〜１９Ｃに圧送される。温水が濾過機２２を通過すると
き、温水中に浮遊する塵埃等が除去される。

暖房開始時では輻射暖房用の熱源となる側壁１２ａ〜１
２ｃの表面温度は設定値以下であるため、制御回路２４
からは信号が送出され、この信号により、電磁バルブ２
３ａ〜２３ｃを励磁して各バルブ２３ａ〜２３Ｃを開き
、給水管２０内を流れる温水の一部を電磁バルブ２３ａ
〜２３ｃを通して各散布用パイプ１９ａ〜１９Ｃに供給
する。各パイプ１９ａ〜１９ｃに流入した温水は、各パ
イプに形成した小孔もしくはスリットからそれぞれの側
壁１２ａ〜１２ｃに向は噴出し、それぞれの側壁表面に
沿って流下する。これにより側壁１２ａ〜１２ｃの表面
がほぼ温水の温度付近まで加温されるとともに、この側
壁表面から熱が放射され、その輻射熱によって室内を暖
房する。このとき各側壁１２ａ〜１２Ｃの単位面積当た
りの放射熱量は小さいが、側壁１２ａ〜１２ｃ全体の表
面積が極めて大きいため、輻射暖房用の熱源としては大
きな容量のものとなり、したがって、遊泳室内の暖房に
は十分に機能し、プール遊泳者に対して快適なプール室
内環境を作ることができる。

一方、各側壁１２ａ−１２ｃの表面を流下して床面に達
した温水は溝２６内に流れ込み、バルブ２８を開いてお
くことによりパイプ２７を通してバランシング水槽１８
内に還流される。ここで、バルブ２８を閉じておけば、
温水は溝２６をオーバフローして床面をプール１５方向
に流動し、床表面を加温するとともに床表面から熱を放
射して室内を暖房することになる。また、床面を流動す
る温水は溝１６に流れ込み、導管１７を通してバランシ
ング水槽１８へ還流される。

他方、遊泳室１１内の温度が快適環境温度に達し、かつ
温度センサ２５により検出される側壁表面温度が設定値
以上になると、制御回路２４の出力信号はオフされ、同
時に電磁バルブ２３ａ〜２３ｃが閉じて散布用パイプ１
９ａ〜１９ｃへの温水の供給を停止し、側壁１２ａ〜１
２ｃの輻射暖房作用はなくなる。このとき、ポンプ２１
により吸引される温水は給水管２０を通してプール１５
に送り込まれる。そして遊泳室ｌｌ内の温度が低下し、
側壁の表面温度が設定値以下になれば、再び電磁バルブ
２３８〜２３Ｃが開いて側壁１２ａ〜１２ｃの表面に温
水を流下させ、側壁表面を暖め、その輻射熱によって室
内を暖房する。以下上記動作を繰返すことになる。

上記のような本実施例においては、遊泳室１１の側壁１
２ａ〜１２Ｃの表面をプール温水により直接加熱するよ
うにしたので、側壁表面温度を室内の輻射暖房に必要な
温度に容易に効率よく上昇させることができるとともに
、低温水で充分な輻射表面温度を得ることができ、さら
に広範囲の壁。

床の表面温度を低コストで上昇させ得るほか、快適なプ
ール室内環境を低コストで実現することができる。

上記実施例では、温水を側壁あるいは床表面に沿って流
下させることにより、側壁あるいは床を輻射暖房用の熱
源として利用する場合について述べたが、これに眼定さ
れるものでなく、例えば温水に代えて冷却水を側壁ある
いは床表面に沿って流下させれば、側壁あるいは床を室
内冷房用の熱交換手段とすることができる。また、本発
明の熱交換システムは屋内プールの室内暖房あるいは冷
房に限らず、大衆浴場、サウナ風呂の暖房等にも利用で
きる。

以上のように本発明の建物空間用熱交換システムによれ
ば、建物空間の側壁の内側表面に直接液状冷媒を流すこ
とにより、側壁を暖房もしくは冷房のための熱交換手段
として利用するようにしたので、建物空間の暖房もしく
は冷房を効率良くでき、かつ暖房もしくは冷房のため液
状冷媒に蓄えられるエネルギ量が低いものでも十分に空
間内負荷に対処できるほか、熱交換システムのイニシャ
ルコストを低減でき、側壁があればいかなる空間の熱交
換手段としても利用でき、設置の自由度も向上する効果
がある。

【図面の簡単な説明】

：　第１図は従来における屋内プールの室内暖房システ
ムの構成説明図、第２図は本発明の熱交換システムを屋
内プールの室内暖房に適用した場合の１ 一例を示す縦断面図、第３図は第２図の■−■線に沿う
断面図、第４図は第２図の室内暖房に使用される熱交換
システムの構成説明図である。 １０・・・建物、１１・・・遊泳室（空間）、１２ａ〜
１２Ｃ・・・側壁、１５・・・プール、１８・・・バラ
ンシング水槽（冷媒貯溜手段）、１９８〜１９Ｃ・・・
散布用バイブ（冷媒散布手段）、２０・・・給水パイプ
、２１・・・給水ポンプ、２３ａ〜２３Ｃ・・・電磁バ
ルブ、２４・・・制御回路、２５・・・温度センサ。 特許出願人　株式会社南湖荘 ２

Claims (2)

【特許請求の範囲】
1. （１）　建物空間を形成する側壁に配設され液状冷媒を
   上記側壁の内側表面に散布する手段と、上記液状冷媒を
   貯溜する手段と、上記貯溜手段の液状冷媒を上記散布手
   段に送り込むポンプと、上記側壁表面の温度に応じて上
   記液状冷媒散布手段への液状冷媒の供給停止を制御する
   手段とを備え、液状冷媒を上記側壁の内側表面に沿って
   流下することにより側壁に暖房もしくは冷房のための熱
   交換機能を持たせたことを特徴とする建物空間の熱交換
   システム。
2. （２）液状冷媒が温水もしくは冷却水である特許請求の
   範囲第１項記載の建物空間の熱交換システム。