JP2000171065A - 蓄熱式空調装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 居住空間と外部との空気の流通を抑制して、
居住空間を効率的に空調することができる蓄熱式空調装
置を提供する。 【解決手段】 蓄熱及び放熱操作自在な蓄熱部２と、居
住空間の内部空気を取り入れるための吸引口３と、吸引
口３より取り入れた空気を蓄熱部２に第１連通路５を介
して供給する送風機４と、蓄熱部２の内部の蓄熱体２ａ
と熱交換した空気を第２連通路７を介して居住空間内に
吹き出すための吹出口６とを有し、カーテン８を開閉自
在に取り付けるためのカーテンボックス部９に、吸引口
３及び吹出口６を設け、蓄熱部２及び送風機４をカーテ
ンボックス部９と一体的に建物に取り付け可能に構成し
てある。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、居住空間の空気が
高温である場合に当該高温空気が有する温熱を蓄熱して
おき、夜間など居住空間の温度が低下した場合に、前記
蓄熱を取り出して居住空間を暖房する蓄熱式空調装置に
関する。

【０００２】

【従来の技術】蓄熱を利用する蓄熱式空調装置では、温
熱あるいは冷熱を蓄熱部に蓄えておき、空調が必要な場
合にこれらの蓄熱を取り出して居住空間を空調する。温
熱を蓄熱する場合には、例えば昼間の日射によって温め
られた居住空間の空気を、壁の上方部あるいは天井に設
けた空気吸引口から吸引して蓄熱部に導いて行い、この
蓄熱を利用する場合には、蓄熱部に空気を流通させて熱
交換した暖かい空気を壁の下方部あるいは床部に設けた
空気吹出口から吹き出すこととしている。一方、冷熱を
蓄熱する場合には、別途設けた熱交換器で生成し冷熱を
蓄熱部に導き、この冷熱を利用する場合には、蓄熱部で
熱交換した冷たい空気を壁部上方あるいは天井部に設け
た空気吹出口から居住空間に供給するものであった。

【０００３】

【発明が解決しようとする課題】従来の蓄熱式空調装置
では、例えば、蓄熱部、熱交換器、送風機等が分散配置
してあったから、蓄熱設備の設置に手間取り、また、温
熱あるいは冷熱を有する空気の流通経路が長くなって、
熱損失が大きくなる等の不都合が生じていた。本発明の
目的は、このような従来技術の欠点を解消し、居住空間
と外部との空気の流通を抑制して、居住空間を効率的に
空調することができる蓄熱式空調装置を提供することに
ある。

【０００４】

【課題を解決するための手段】（構成１）本発明の蓄熱
式空調装置は、請求項１に記載したごとく、蓄熱及び放
熱操作自在な蓄熱部と、居住空間内の空気を取り入れる
ための吸引口と、前記吸引口より取り入れた空気を前記
蓄熱部に第1連通路を介して供給する送風機と、前記蓄
熱部内の蓄熱体と熱交換した空気を第2連通路を介して
居住空間内に吹き出すための吹出口とを有し、カーテン
を開閉自在に取り付けるためのカーテンボックス部に、
前記吸引口及び前記吹出口を設け、前記蓄熱部及び前記
送風機を、前記カーテンボックス部と一体的に建物に取
り付け可能に構成した点に特徴を有する。 （作用・効果）本構成は、カーテンボックス部に吸引口
と吹出口とを設けると共に、蓄熱部及び送風機をカーテ
ンボックス部と一体的に建物に取り付け得るものとし、
蓄熱部および送風機等をカーテン上部の一箇所に集約し
て設けるものである。この結果、吸引口および吹出口と
蓄熱部との距離を短く構成できるから、蓄熱・放熱のい
ずれにおいても空気の流通に伴う熱損失を最小限に押さ
えることができ、効率的な蓄熱暖房装置を構成すること
ができる。

【０００５】また、蓄熱式空調装置を構成する個々の装
置を一箇所に集約しておけば、工場などで予めユニット
化して構成しておくことができるから、当該蓄熱式空調
装置の運搬・取付けが極めて簡単なものとなり、蓄熱式
空調装置自体の費用や設置費用なども軽減することがで
きる。

【０００６】（構成２） 本発明の蓄熱式空調装置は、
請求項２に記載したごとく、前記第１連通路の途中ある
いは前記第２連通路の途中に冷暖房用の熱交換器を設け
ると共に、前記熱交換器に熱媒を供給する室外機を設け
ることができる。 （作用・効果）本構成のごとく、熱交換器および室外機
を備えておけば、蓄熱暖房のみならず積極的に冷暖房を
行うことができる。よって、例えば、冬場の夜間におい
て蓄熱だけでは十分な暖房を行えない場合にも暖かい空
気を居住空間に供給することができる。一方、夏場にお
いては深夜電力を利用して電力のピークカットを行いつ
つ蓄冷運転を行うことができる他、蓄冷熱を用いずに通
常の冷房運転を行うことも可能である。よって、一年を
通じて熱効率がよく経済的な空調運転を行うことができ
る。

【０００７】

【発明の実施の形態】以下に本発明の実施例を図面に基
づいて説明する。本願発明の蓄熱式空調装置の一例を図
１に示す。当該蓄熱式空調装置は、主に、昼間の日照等
によって暖められた居住空間１の空気、即ち室内空気が
有する熱エネルギーを蓄熱部２に蓄熱しておき、夜間等
において蓄熱部２の蓄熱を再び居住空間１に供給して居
住空間１を暖房するものである。

【０００８】本発明の蓄熱式空調装置は、主に、蓄熱及
び放熱操作が自在な蓄熱部２と、居住空間１内の空気を
取り入れるための吸引口３と、当該吸引口３より取り入
れた空気を蓄熱部２に供給する送風機４と、前記吸引口
３と前記蓄熱部２とを連結する第１連通路５とを有して
おり、さらに、前記蓄熱部２で熱交換して温めた空気を
居住空間１内に吹き出すための吹出口６、および、前記
蓄熱部２と前記吹出口６とを連結する第２連通路７を有
している。

【０００９】本発明の蓄熱式空調装置では、カーテン８
を開閉自在に取り付けるためのカーテンボックス部９
に、吸引口３及び吹出口６を設けてあると共に、前記蓄
熱部２あるいは送風機４等は、前記カーテンボックス部
９と一体的に建物に取り付け可能に構成してある。本構
成であれば、特に、居住空間１の高温空気を吸引して蓄
熱する場合に有効である。即ち、本蓄熱式空調装置にお
いては、居住空間１の暖められた空気として、窓に設け
たカーテン８の近傍で暖められた空気を用いる。例え
ば、昼間の間に居住者が外出する場合には、通常、カー
テン８を閉めておくが、この場合に、カーテン８は日射
によって暖められ、カーテン８と窓との間に存在する空
気が高温に暖められる。この高温となった空気を利用す
べく、図１に示すように、カーテン８を吊るすためのカ
ーテンボックス部９の内部に吸引口３を設けておく。当
該吸引口３は、カーテン８の幅の略全長に亘って形成し
ておく。これにより高温の空気を多く取り入れることが
できて好都合である。また、蓄熱部２をカーテンボック
ス部９に対して一体的に取り付けることで、高温空気の
搬送距離が短くなる。よって、搬送に伴う空気の熱損失
を最小限に止めることができ、効率のよい蓄熱および蓄
熱暖房を行うことができる。

【００１０】蓄熱を行うには、前記送風機４を作動させ
て居住空間１の内部の高温空気を前記吸引口３から吸引
し、前記第１連通路５を介して蓄熱部２に導く。当該高
温空気を蓄熱部２に多数設けた蓄熱体２ａの表面に接触
させつつ流通させることで熱交換を行い、蓄熱する。熱
交換を終了した空気は、前記第２連通路７を介して吹出
口６より再び居住空間１に放出する。蓄熱暖房を行う場
合も同様に、前記送風機４を作動させて吸引口３から吸
引した常温の空気を蓄熱部２で高温化し、当該高温空気
を吹出口６から居住空間１の内部に吹き出せばよい。

【００１１】前記吸引口３および吹出口６は、例えば図
１に示すごとく、カーテンボックス部９の全幅のうち半
分毎に振り分けて形成する。このように双方の開口面積
を均等に設けておけば、蓄熱部２の内部などにおいて流
動する空気の流速が均一に維持され、蓄熱部２の何れの
位置においても同様な蓄熱・放熱効果を得ることができ
る。

【００１２】前記送風機４は、例えば図１に示すごと
く、クロスフローファン等の長尺状のものを用いて構成
する。本構成であれば、カーテン８の幅方向において均
等な吸引力を発揮できて好都合である。

【００１３】本発明の蓄熱式空調装置は、図２に示すご
とく、前記吸引口３および前記吹出口６を、前記カーテ
ン８に対して外側に連通させる第１状態と、居住空間１
の側に連通させる第２状態とに選択的に開口させるため
の切替機構１０を備えている。当該切替機構１０は、例
えば揺動ダンパ１０ａをカーテン８レールの上方に設け
て構成してある。当該揺動ダンパ１０ａは、前記吸引口
３と前記吹出口６とで夫々独立に設けておく。

【００１４】本構成のごとく切替機構１０を備えておけ
ば、吸引口３および吹出口６を、蓄熱時あるいは蓄熱暖
房時に最も適した状態となるよう組み合わせて設定する
ことができる。例えば、昼間に蓄熱を行う場合には、前
記吸引口３をカーテン８の外側に連通する第１状態に設
定すると共に、吹出口６を居住空間１の側に連通する第
２状態に設定しておく。これにより、吹出口６からの空
気がカーテン８の外側の高温空気層を乱すことがないか
ら、当該高温空気を確実に吸引することが可能となる。

【００１５】一方、蓄熱暖房を行う場合には、前記吸引
口３および前記吹出口６の双方とも居住空間１の側に連
通させて第２状態に切り替えて設定する。この状態で
は、吸引口３からは居住空間１の空気を吸引する。居住
空間１を暖房する場合には、居住空間１の気温はカーテ
ン８の外側の気温よりも高いのが通常である。即ち、蓄
熱暖房に際して蓄熱部２に導く空気の温度をできるだけ
高く維持して当該流通空気によって蓄熱部２をかえって
冷却するのを防止するのである。

【００１６】尚、当該切替機構１０の切替操作は手動で
行ってもよいし、蓄熱運転・蓄熱暖房運転等に応じて自
動で行うこととしてもよい。また、前記吸引口３および
前記吹出口６のうち居住空間１に対する開口部には、図
２に示すごとく角度調節可能なスリット１１を設けてお
くとよい。これにより、空気の吸引方向および吹出方向
をより細かく調節することができる。

【００１７】前記蓄熱部２には、前記高温空気との熱交
換によって蓄熱・放熱自在な蓄熱剤を充填した蓄熱体２
ａを複数配列してある。前記吸引口３から吸引した空気
は当該蓄熱体２ａに接触しつつ蓄熱体２ａの周囲を流通
し、熱交換を行う。前記蓄熱剤としては、例えば塩化カ
ルシウム水和物と水との混合物、あるいは、低融点の各
種プラスチック、パラフィン類、ワックスなど熱の吸収
・放出に伴って相変態する潜熱を利用する物質を用いて
もよいし、石材、各種金属、セメント板のごとく単に顕
熱を利用する物質を用いてもよい。前者の潜熱を利用す
る物質の場合には、例えば、２０℃前後の温度において
相変態可能に設定しておく。潜熱を利用する場合には、
熱の吸収・排出量を大きく確保することができる。一
方、後者の顕熱を利用する物質の場合には、蓄熱材が洩
れ出す等のトラブルを確実に防止することができる。

【００１８】尚、当該蓄熱式空調装置のうち、少なくと
も前記蓄熱部２の周囲は断熱材１２で被覆しておくのが
好ましい。これにより、蓄熱の時期と当該蓄熱を利用す
る時期との時間差を長く確保することができ、より使い
勝手のよい蓄熱式空調装置を得ることができる。

【００１９】さらに、図２に示すごとく、蓄熱部２と送
風機４との間、および、蓄熱部２と吹出口６との間に遮
蔽弁１３を設けておくとよい。図２は、蓄熱部２と外部
とを遮断した状態を示している。このように、当該遮蔽
弁１３を閉じ状態にしておくことにより、蓄熱を行った
のち前記蓄熱を長時間保持することができる。

【００２０】（効果）蓄熱ユニットを一箇所に集約して
配置することで、温熱あるいは冷熱を有する空気の流通
経路を短くして、熱効率のよい蓄熱空調を可能にする。
また、本発明の蓄熱式空調装置は予め工場等でユニット
として作製しておくことができ、建物に取り付ける際の
手間を大幅に削減することができるうえに、蓄熱式空調
装置の設備費用や設置費用、さらには、運転費用を低減
することができる。

【００２１】〔別実施形態〕 〈１〉 上記実施形態では、原則として蓄熱暖房のみを
行う例を示したが、この他にも、本発明の蓄熱式空調装
置は、通常のヒートポンプ式の空調装置を備えて構成す
ることもできる。即ち、例えば図１に示したごとく、前
記第２連通路７の途中に熱交換器１４を配置すると共
に、当該蓄熱式空調装置の屋外側に室外機１５を備えて
おく。本構成であれば、蓄熱暖房のみならず積極的に冷
暖房を行うことができる。例えば、冬場の夜間において
蓄熱だけでは十分な暖房を行えない場合にも暖かい空気
を居住空間１に供給することができる。一方、夏場にお
いては深夜電力を利用して電力のピークカットを行いつ
つ蓄冷運転を行うことができる。勿論、蓄冷熱を用いず
に通常の冷房運転を行うことも可能である。具体的に
は、前記熱交換器１４によって蓄熱を行う場合、前記送
風機４を逆回転させ、前記吸引口３と前記吹出口６との
役割を交替させる。つまり、空気は、前記第２連通路７
から第１連通路５に流れることとなる。一方、蓄熱を行
わずに、居住空間１に温風あるいは冷風を直接供給する
場合には、前記送風機４の回転は逆転させず、空気を第
１連通路５から第２連通路７に流すこととする。尚、前
記熱交換器１４は、本別実施形態の例に限られるもので
はなく、前記第１連通路５の途中に設けるものとするこ
ともできる。

【００２２】本構成であれば、蓄熱を利用して経済的な
空調を行うことができると共に、このような空調を一年
を通じて行うことができる。

【００２３】尚、上記特許請求の範囲の記載中、図面を
参照し、図面との対照を便利にするために符号を記す
が、当該記入により本発明が添付図面の構成に限定され
るものではない。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明に係る蓄熱式空調装置の概要を示す説明
図

【図２】本発明に係る蓄熱式空調装置の要部を示す説明
図

【符号の説明】

１ 居住空間 ２ 蓄熱部 ２ａ 蓄熱体 ３ 吸引口 ４ 送風機 ５ 第１連通路 ６ 吹出口 ７ 第２連通路 ８ カーテン ９ カーテンボックス部 １４ 熱交換器 １５ 室外機

Claims (2)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 蓄熱及び放熱操作自在な蓄熱部（２）
   と、居住空間（１）内の空気を取り入れるための吸引口
   （３）と、前記吸引口（３）より取り入れた空気を前記
   蓄熱部（２）に第１連通路（５）を介して供給する送風
   機（４）と、前記蓄熱部（２）内の蓄熱体（２ａ）と熱
   交換した空気を第２連通路（７）を介して居住空間
   （１）内に吹き出すための吹出口（６）とを有し、 カーテン（８）を開閉自在に取り付けるためのカーテン
   ボックス部（９）に、前記吸引口（３）及び前記吹出口
   （６）を設け、 前記蓄熱部（２）及び前記送風機（４）を、前記カーテ
   ンボックス部（９）と一体的に建物に取り付け可能に構
   成してある蓄熱式空調装置。
2. 【請求項２】 前記第１連通路（５）の途中あるいは前
   記第２連通路（７）の途中に冷暖房用の熱交換器（１
   ４）を設けると共に、前記熱交換器（１４）に熱媒を供
   給する室外機（１５）を設けてある請求項１に記載の蓄
   熱式空調装置。