JP2009243835A - Cold water air conditioning system - Google Patents

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JP2009243835A
JP2009243835A JP2008093312A JP2008093312A JP2009243835A JP 2009243835 A JP2009243835 A JP 2009243835A JP 2008093312 A JP2008093312 A JP 2008093312A JP 2008093312 A JP2008093312 A JP 2008093312A JP 2009243835 A JP2009243835 A JP 2009243835A
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Yasushi Kamimura
靖司 上村
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Nagaoka University of Technology NUC
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Nagaoka University of Technology NUC
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Abstract

<P>PROBLEM TO BE SOLVED: To provide a cold water air conditioning system, which overcomes disadvantages of both a cold air circulation system and a cold water circulation system while keeping the advantages of both systems which are the prior art utilizing snow as a low temperature heat source for cooling. <P>SOLUTION: Cold water 6 is caused to flow down along the surface of a plate material 11, the air 27 having a higher temperature than the cold water 6 is caused to flow in a direction different from the flow direction of the cold water 6, and the cold water 6 and the air 27 are brought into direct contact with each other to perform air conditioning. The upper part of the plate material 11 includes a gutter 9 for accumulating the cold water 6 to flow, and a flow streamline material 31 for uniformly flowing the cold water 6 is disposed at the upper edge of the gutter 9. The above problem is solved by this type of cold water air conditioning system 1. <P>COPYRIGHT: (C)2010,JPO&INPIT

Description

本発明は、融雪水等の冷水を低温熱源として用いる冷水空調システムに関する。   The present invention relates to a cold water air conditioning system using cold water such as snowmelt water as a low temperature heat source.

近年、地球温暖化現象は大きな社会・政治問題となってきた。また、地球温暖化現象の進行は、日常生活においても随所で体感できる段階に達しつつある。たとえば、北日本や北海道地域においても、夏季になると冷房を必要とするようになってきた。この場合、通常の電力駆動によるエアコンで対処することも可能であるが、エアコンの運転には多量の電力エネルギを必要とする。また、発電を火力発電によって賄おうとすると、多くの二酸化炭素の排出を伴うことになり、温暖化ガスの排出削減要請にも反することとなる。さらに、消費された電力エネルギは、最終的に熱エネルギに変換されることとなり、一層の温暖化を招くという悪循環に陥る。   In recent years, global warming has become a major social and political issue. In addition, the progress of global warming is reaching a stage where it can be experienced everywhere in daily life. For example, even in the northern Japan and Hokkaido areas, cooling has become necessary in the summer. In this case, it is possible to deal with a normal power-driven air conditioner, but a large amount of power energy is required to operate the air conditioner. In addition, if power generation is covered by thermal power generation, it involves a large amount of carbon dioxide emissions, which is against the request to reduce greenhouse gas emissions. Furthermore, the consumed electric power energy is finally converted into thermal energy, resulting in a vicious circle that causes further global warming.

ところで、北日本や北海道地域の中山間地においては、冬季になると多くの積雪がある。そのため、これらの地域では古くから冬季の積雪を雪室に貯蔵して冷熱を利用することが行われてきた。また、これらの地域では住宅地域であっても比較的広い空き地がある。そこで、冬季の積雪を空き地に積み上げて雪山とし、その表面を断熱材で覆うことにより比較的簡単に夏季まで雪を貯蔵することも行われてきた。そして、これらの貯蔵された雪を夏季の冷房用低温熱源として用いる雪冷房装置が種々提案されている(例えば、特許文献1〜4参照)。   By the way, in the mountainous areas of northern Japan and Hokkaido, there is a lot of snow in the winter. Therefore, in these areas, it has been practiced to store the snow in winter in a snow room and use cold heat for a long time. In these areas, there are relatively large vacant lots even in residential areas. In view of this, it has been relatively easy to store snow until summer, by accumulating snow in the winter to form a snowy mountain and covering the surface with a heat insulating material. Various snow cooling devices that use the stored snow as a low-temperature heat source for cooling in summer have been proposed (see, for example, Patent Documents 1 to 4).

これら従来の雪冷房装置を大別すれば、図6(a)に示すような冷風循環式と、図6(b)に示すような冷水循環式になる。冷風循環式は雪室等に貯蔵された雪5に空調が必要とされる建物2内の空気を直接接触させて空気の温度を下げ、その低温の空気を再び建物2内に送り込んで循環させるものである。一方、冷水循環式は雪室等に貯蔵された雪5の融雪水を熱交換器に送り、該熱交換器により空調が必要とされる建物2内の空気を冷やし、その冷やされた空気を建物2内に送り込んで循環させるものである。   These conventional snow cooling devices are roughly classified into a cold air circulation type as shown in FIG. 6 (a) and a cold water circulation type as shown in FIG. 6 (b). In the cold air circulation type, the air in the building 2 that needs air conditioning is brought into direct contact with the snow 5 stored in the snow room or the like to lower the temperature of the air, and the low-temperature air is sent again into the building 2 to circulate. Is. On the other hand, in the cold water circulation type, the melted water of the snow 5 stored in the snow room or the like is sent to the heat exchanger, and the air in the building 2 that needs air conditioning is cooled by the heat exchanger, and the cooled air is It is sent into the building 2 and circulated.

冷風循環式の長所は、室内の空気が雪の表面に直接接触することにより、空気中に含まれる細かな塵埃が雪に付着して空気が清浄化されること、及び空気が雪の表面で冷却される際に絶対湿度が低下することにより除湿効果が得られることである。その一方、冷風循環式では、多量の空気を循環させる必要があることから循環ダクトを大断面のものにしなければならず、経済性を考慮すれば空調を要する建物と雪を貯蔵する雪室等が短距離でなければならいという短所がある。また、送風ダクトを通して音が伝わるという短所もある。   The advantage of the cold air circulation type is that the indoor air is in direct contact with the snow surface, so that fine dust contained in the air adheres to the snow and cleans the air, and the air is on the snow surface. The dehumidifying effect is obtained by reducing the absolute humidity when cooled. On the other hand, in the cold air circulation type, it is necessary to circulate a large amount of air, so the circulation duct must have a large cross section, and in consideration of economy, a building that requires air conditioning and a snow room that stores snow, etc. Has the disadvantage that it must be a short distance. In addition, there is a disadvantage that sound is transmitted through the air duct.

冷水循環式の長所は、熱輸送媒体として比熱が大きな融雪水を用いることから、小断面の配管で多量の冷熱を輸送することができることである。したがって、空調が必要とされる建物と低温熱源との距離が比較的長距離であっても、経済的なシステムとすることができる。その一方、冷水循環式では冷水を単に熱輸送媒体として利用するだけであり、空調が必要とされる室内の空気を雪や冷水と直接接触させものではないため、空気清浄効果や除湿効果が得られないという短所がある。
特開昭58−203376号公報 特開平7−293936号公報 特開2002−277126号公報 特開2005−299944号公報
The advantage of the cold water circulation type is that a large amount of cold heat can be transported by a small-section pipe because snowmelt water having a large specific heat is used as a heat transport medium. Therefore, even if the distance between the building that requires air conditioning and the low-temperature heat source is relatively long, an economical system can be obtained. On the other hand, the cold water circulation system simply uses cold water as a heat transport medium and does not directly contact indoor air that requires air conditioning with snow or cold water. There is a disadvantage that it is not possible.
JP 58-203376 A JP 7-293936 A JP 2002-277126 A JP 2005-299944 A

本発明は、上述した事情に鑑みてなされたものであり、冷風循環式と冷水循環式の長所を継承しつつ、両方式の短所を解消することを課題とするものである。すなわち、冷熱を輸送する配管が小断面で済み経済的で、しかも空気の清浄効果や調湿効果が得られる冷水空調システムを提供することを目的とする。   This invention is made | formed in view of the situation mentioned above, and makes it a subject to eliminate the fault of both systems, inheriting the advantage of a cold wind circulation type and a cold water circulation type. That is, an object of the present invention is to provide a chilled water air-conditioning system that has a small cross section for transporting cold heat, is economical, and can provide an air cleaning effect and a humidity control effect.

請求項1記載の発明は、板材の面に沿って冷水を流下させると共に、前記冷水より高温の空気を前記冷水の流下方向と異なる方向から流し、前記冷水と前記空気を直接接触させて空調を行うことを特徴とする冷水空調システムである。   According to the first aspect of the present invention, the cold water is caused to flow down along the surface of the plate material, air having a temperature higher than that of the cold water is caused to flow from a direction different from the flow direction of the cold water, and the cold water and the air are directly contacted to perform air conditioning. It is a cold water air conditioning system characterized by performing.

請求項2記載の発明は、請求項1記載の冷水空調システムにおいて、前記板材が複数枚離間して配設されることを特徴とするものである。   According to a second aspect of the present invention, in the chilled water air conditioning system according to the first aspect, a plurality of the plate members are disposed apart from each other.

請求項3記載の発明は、請求項1または2記載の冷水空調システムにおいて、前記板材の片面または両面に前記冷水を流下させることを特徴とするものである。   According to a third aspect of the present invention, in the cold water air conditioning system according to the first or second aspect, the cold water is caused to flow down on one side or both sides of the plate member.

請求項4記載の発明は、請求項1〜3のいずれか1項に記載の冷水空調システムにおいて、前記板材の上部に前記冷水を溜めて流下させる樋を設け、前記樋の上縁に前記冷水を均一に流下させる流下整流材を配設したことを特徴とするものである。   According to a fourth aspect of the present invention, in the chilled water air-conditioning system according to any one of the first to third aspects, a ridge for collecting and flowing down the chilled water is provided on an upper portion of the plate member, and the chilled water is provided on an upper edge of the ridge. The flow-down rectifying material that makes the water flow down uniformly is provided.

請求項5記載の発明は、請求項1〜4のいずれか1項に記載の冷水空調システムにおいて、前記板材が建物の窓ガラスであることを特徴とするものである。   A fifth aspect of the present invention is the cold water air conditioning system according to any one of the first to fourth aspects, wherein the plate material is a window glass of a building.

請求項6記載の発明は、請求項1〜5のいずれか1項に記載の冷水空調システムにおいて、前記冷水が雪山として貯蔵された雪を融雪した水であることを特徴とするものである。   The invention according to claim 6 is the cold water air conditioning system according to any one of claims 1 to 5, wherein the cold water is water obtained by melting snow stored as a snow mountain.

請求項1記載の冷水空調システムによれば、冷風循環式と冷水循環式の長所を継承しつつ、両方式の短所を解消することができる。すなわち、冷熱を輸送する配管が小断面で済み経済的で、しかも空気の清浄効果や調湿効果が得られ、冷風循環式と冷水循環式のハイブリッド型ともいうべき空調システムを実現することができる。   According to the cold water air-conditioning system of the first aspect, it is possible to eliminate the disadvantages of both types while inheriting the advantages of the cold air circulation type and the cold water circulation type. That is, the piping for transporting cold heat has a small cross section and is economical, and also provides an air cleaning effect and a humidity control effect, and an air conditioning system that can be called a hybrid type of a cold air circulation type and a cold water circulation type can be realized. .

請求項2記載の冷水空調システムによれば、コンパクトで熱交換量の大きな空調システムを実現することができる。   According to the cold water air-conditioning system of claim 2, it is possible to realize a compact air-conditioning system having a large heat exchange amount.

請求項3記載の冷水空調システムによれば、必要に応じてガラス板の片面または両面に冷水を流下させることで融通性に富む空調システムが得られる。   According to the cold water air-conditioning system of the third aspect, an air conditioning system rich in flexibility can be obtained by allowing cold water to flow down on one or both sides of the glass plate as necessary.

請求項4記載の冷水空調システムによれば、板材の面に沿って冷水を均一な流れとして流下させることができる。したがって、板材の全面において効率的な熱交換が可能となる。   According to the cold water air-conditioning system of the fourth aspect, the cold water can flow down as a uniform flow along the surface of the plate material. Therefore, efficient heat exchange is possible over the entire surface of the plate.

請求項5記載の冷水空調システムによれば、建物の一部を構成する窓ガラスに冷水を流すことで、視覚的効果および癒し効果が得られる。   According to the cold water air-conditioning system of the fifth aspect, the visual effect and the healing effect can be obtained by flowing the cold water through the window glass constituting a part of the building.

請求項6記載の冷水空調システムによれば、冷水を雪山から得ることができるので全体として安価な空調システムを実現することができる。   According to the cold water air conditioning system of the sixth aspect, since cold water can be obtained from the snowy mountains, an inexpensive air conditioning system as a whole can be realized.

以下、本発明の好適な実施形態について添付図面を参照しながら説明する。図1は、本発明の実施例である冷水空調システム1の概念図である。この冷水空調システム1は、融雪水が有する冷熱を利用して建物内の空調を行うものであり、建物2の窓3に冷水空調システムたる融雪水空調装置1を適用した例である。   DESCRIPTION OF EXEMPLARY EMBODIMENTS Hereinafter, preferred embodiments of the invention will be described with reference to the accompanying drawings. FIG. 1 is a conceptual diagram of a cold water air conditioning system 1 according to an embodiment of the present invention. This cold water air conditioning system 1 performs air conditioning in a building using the cold heat of snowmelt water, and is an example in which the snowmelt water air conditioner 1 as a cold water air conditioning system is applied to a window 3 of a building 2.

雪山4として貯蔵された雪5の融雪水6はポンプ7によって吸い上げられ、送水パイプ8を経由して融雪水空調装置1の上部に配設された樋9に供給される。樋9に供給された融雪水6は、建物の窓3を構成する融雪水空調装置1のガラス板11の面に沿って落下し、下部のタンク12に回収される。タンク12に回収された水の一部は、雪山4の融雪に利用するため再び雪山4に還流するようにされている。すなわち、雪山4と空調を必要とする建物2との間には、融雪水6を建物へ送水する送水パイプ8と、タンク12に回収された水を建物2から雪山4へ戻す還流パイプ13が敷設されている。また、タンク12に回収された水の一部は余剰水としてドレンパイプ14を経由して河川等に流される。いずれのパイプ8,13,14も熱媒体として空気を送風する場合に較べると、小断面のパイプで済ませることができるという利点がある。   The melted water 6 of the snow 5 stored as the snowy mountain 4 is sucked up by the pump 7 and supplied to the eaves 9 disposed in the upper part of the snowmelt water air conditioner 1 through the water supply pipe 8. The snowmelt water 6 supplied to the eaves 9 falls along the surface of the glass plate 11 of the snowmelt water air conditioner 1 constituting the window 3 of the building, and is collected in the lower tank 12. Part of the water collected in the tank 12 is returned to the snowy mountain 4 again for use in melting snow in the snowy mountain 4. That is, between the snowy mountain 4 and the building 2 that requires air conditioning, there are a water supply pipe 8 for sending the snowmelt water 6 to the building and a return pipe 13 for returning the water collected in the tank 12 from the building 2 to the snowy mountain 4. It is laid. Further, a part of the water collected in the tank 12 is passed as a surplus water to a river or the like via the drain pipe 14. Any of the pipes 8, 13, and 14 has an advantage that it can be a pipe having a small cross section as compared with the case where air is blown as a heat medium.

雪山4は、雪を貯蔵するのに適した空き地に設けることができる。好適には建物2が建てられている地面より若干低い地面に雪山4を築くのがよい。そのことにより建物2から雪山4への水の還流を重力利用による自然落下とすることができ、還流パイプ13でのポンプの設置を省略することが可能となる。また、雪山4の表面を天然素材である籾殻や木屑で覆った後、断熱シート15を被せることで極めて安価に雪を数ヶ月間にわたって貯蔵することができる。   The snowy mountain 4 can be provided in a vacant land suitable for storing snow. The snowy mountain 4 is preferably built on a ground slightly lower than the ground on which the building 2 is built. As a result, the return of water from the building 2 to the snowy mountain 4 can be a natural fall due to the use of gravity, and the installation of the pump in the return pipe 13 can be omitted. Moreover, after covering the surface of the snowy mountain 4 with natural husks and wood chips, the cover can be covered with a heat insulating sheet 15 so that snow can be stored for several months at a very low cost.

従来、雪を長期間にわたって貯蔵する方法には雪室を利用するものと、雪山を利用するものがあるが、雪室を利用するものが多数であった。しかし、雪室の建設には多額の費用がかかる。一方、雪山を利用する方法では安い費用で済むというメリットがある。そこで、本発明では雪5を貯蔵する方法として雪山4を主として採用することとしている。なお、雪山4を築く地面は降雪前に整地し、適宜の場所には融雪水6を貯溜するピット16を設けておく。   Conventionally, methods for storing snow over a long period of time include a method using a snow chamber and a method using a snow mountain, but many methods use a snow chamber. However, the construction of a snow room is expensive. On the other hand, the method of using snowy mountains has the advantage of being cheap. Therefore, in the present invention, the snow mountain 4 is mainly employed as a method for storing the snow 5. The ground on which the snowy mountain 4 is built is leveled before snowfall, and a pit 16 for storing the snowmelt water 6 is provided at an appropriate location.

図2は、建物2の窓3を兼ねる融雪水空調装置の1ユニットを示す外観斜視図であり、図3は、その窓面に直角方向の縦断面図である。融雪水空調装置1は工場生産に適し、低コストで製造可能とするためにユニット化されている。ユニット化された融雪水空調装置1は、建物2の床面に直接設置することもできる。タンク12の上面には開口部17が設けられ、該開口部17には一枚以上の透明または半透明のガラス板11からなる窓3が取り付けられる。窓3はユニットごとにタンク12に固定される。タンク12への窓3の固定は、ガラス板11の両側辺部をアルミ押出し枠材等により固定することで、通常の窓枠サッシと同様にして行うことができる。   FIG. 2 is an external perspective view showing one unit of the snowmelt water air conditioner that also serves as the window 3 of the building 2, and FIG. 3 is a vertical cross-sectional view perpendicular to the window surface. The snowmelt water air conditioner 1 is suitable for factory production and is unitized so that it can be manufactured at low cost. The unitized snowmelt water air conditioner 1 can also be installed directly on the floor of the building 2. An opening 17 is provided on the upper surface of the tank 12, and a window 3 made of one or more transparent or translucent glass plates 11 is attached to the opening 17. The window 3 is fixed to the tank 12 for each unit. The window 3 can be fixed to the tank 12 in the same manner as a normal window frame sash by fixing both side portions of the glass plate 11 with an aluminum extrusion frame material or the like.

図3に示す実施例では、数ミリメートルの厚さのガラス板11を3枚、2センチメートル程度の間隔18をもって固定している。タンク12の上部の他の部位には小開口部19が設けられ、該小開口部19には室内の空気をタンク12内に送り込む電動ファン21が取り付けられている。また、タンク12には水を雪山4へ還流させるための還流パイプ13と、水が一定レベル以上に溜まると余剰の水を排水するためのドレンパイプ14が設けられている。   In the embodiment shown in FIG. 3, three glass plates 11 having a thickness of several millimeters are fixed with an interval 18 of about 2 centimeters. A small opening 19 is provided in another part of the upper portion of the tank 12, and an electric fan 21 that sends indoor air into the tank 12 is attached to the small opening 19. Also, the tank 12 is provided with a reflux pipe 13 for returning water to the snowy mountain 4 and a drain pipe 14 for draining excess water when the water accumulates above a certain level.

窓3を構成するガラス板11の上辺22には、融雪水6を溜めて溢流させるための樋9が固定されている。樋9は各ガラス板11の夫々に独立して設けられるが、取り扱いの便宜のため各ガラス板11に固定される樋9は共通側面板23によって一体化されている。各樋9は一対の表面板24と裏面板25を有している。表面板24および裏面板25は断面が略J字状に曲げられており、下部はガラス板11の表面または裏面に固着されている。ガラス板11の表面及び裏面に融雪水6を流下させる場合には、表面板24と裏面板25の各上辺の水平レベルは同一とされる。ガラス板11の表面または裏面の一方にのみ融雪水6を流下させる場合には、表面板24と裏面板25の上辺レベルは異なる高さに設定される。   On the upper side 22 of the glass plate 11 constituting the window 3, a gutter 9 for fixing and overflowing the snowmelt water 6 is fixed. Although the eaves 9 are provided independently for each glass plate 11, the eaves 9 fixed to each glass plate 11 are integrated by a common side plate 23 for convenience of handling. Each cage 9 has a pair of front plate 24 and back plate 25. The front plate 24 and the back plate 25 are bent in a substantially J shape in cross section, and the lower part is fixed to the front or back surface of the glass plate 11. When the snowmelt water 6 is allowed to flow down on the front and back surfaces of the glass plate 11, the horizontal levels of the upper sides of the front and back plates 24 and 25 are the same. When the snowmelt water 6 is allowed to flow only on one of the front surface or the back surface of the glass plate 11, the upper side levels of the front plate 24 and the back plate 25 are set to different heights.

窓ガラスが複数枚のガラス板11から構成される場合、隣り合うガラス板11に設けられる各樋9には所定間隔の隙間26が設けられる。本実施例では1センチメートル程度の隙間26が設けられている。ファン21から送り出された空気27流はタンク12内で方向変換され、ガラス板11の面に沿って流下する低温の融雪水6と直接接触して冷却されながら上昇し、各樋9間の隙間26を通って融雪水空調装置1の上部から吹き出される。   When the window glass is composed of a plurality of glass plates 11, gaps 26 having a predetermined interval are provided in each ridge 9 provided on the adjacent glass plates 11. In this embodiment, a gap 26 of about 1 centimeter is provided. The flow of air 27 sent out from the fan 21 is redirected in the tank 12, and rises while being cooled in direct contact with the low-temperature snowmelt water 6 flowing down along the surface of the glass plate 11. 26 is blown out from the upper part of the snowmelt water air conditioner 1.

樋9の上方には、偏向板28が取り付けられている。偏向板28は冷却された空気27流を所望の方向に曲げるためのものであり、建物2に取り付けてもよいしユニット化された融雪水空調装置1に取り付けてもよい。   A deflection plate 28 is attached above the flange 9. The deflecting plate 28 is for bending the cooled air 27 flow in a desired direction, and may be attached to the building 2 or the unitized snowmelt water air conditioner 1.

図4は、一枚のガラス板11に取り付けられた樋9の部分断面図である。この樋9はガラス板11の表面および裏面に融雪水6を流下させる設計となっている。樋9の表面板24および裏面板25の上縁29には、融雪水6を均一に流下させるための流下整流材31が取り付けられている。具体的には、表面板24および裏面板25の上縁29にガーゼ31が取り付けられている。ガーゼ31は表面板24および裏面板25の全幅にわたって、内側から上縁29を覆って外側に垂下するように取り付けられている。なお、流下整流材31はガーゼに限定されるものではなく、水を含んで水を薄膜状に整流して流下させるものであればよく、和紙等の繊維質の素材を採用することもできる。   FIG. 4 is a partial cross-sectional view of the ridge 9 attached to a single glass plate 11. The trough 9 is designed to allow the snow melt 6 to flow down on the front and back surfaces of the glass plate 11. A downflow rectifier 31 is attached to the upper edge 29 of the front surface plate 24 and the back surface plate 25 of the cage 9 to allow the snowmelt water 6 to flow down uniformly. Specifically, a gauze 31 is attached to the upper edge 29 of the front plate 24 and the back plate 25. The gauze 31 is attached over the entire width of the front surface plate 24 and the back surface plate 25 so as to cover the upper edge 29 from the inside and hang outward. The flow-down rectifying material 31 is not limited to gauze, and may be any material that contains water and rectifies the water into a thin film to flow down, and a fibrous material such as Japanese paper can also be used.

次に、上記した実施例の融雪水空調装置1の作用について説明する。夏季になり冷房が必要な程度の気温になると、断熱材15によって表面が覆われた雪山4といえども融雪は進行する。したがって、雪山4のピット16には融雪水6が溜まることになる。このような状態で送水ポンプ7を駆動すると、融雪水6は送水パイプ8を通って融雪水空調装置1の上部に設けられた各樋9に送水される。各樋9に送水された融雪水6が溢流するレベルまで溜まると、融雪水6は各樋9の表面板24と裏面板25に取り付けられたガーゼ31により整流され、ガラス板11の表面を薄膜状となって流下することになる。ただし、3枚のガラス板11のうち、もっとも外側のガラス板11の屋外側の表面に融雪水6は流下しないようにされている。   Next, the operation of the snowmelt water air conditioner 1 of the above-described embodiment will be described. In the summer, when the air temperature reaches a level that requires cooling, snow melting proceeds even in the snowy mountain 4 whose surface is covered with the heat insulating material 15. Therefore, the snowmelt water 6 is collected in the pit 16 of the snowy mountain 4. When the water supply pump 7 is driven in such a state, the snowmelt water 6 passes through the water supply pipe 8 and is supplied to each trough 9 provided in the upper part of the snowmelt water air conditioner 1. When the snowmelt water 6 sent to each cage 9 accumulates to a level where it overflows, the snowmelt water 6 is rectified by the gauze 31 attached to the front plate 24 and the back plate 25 of each cage 9, and the surface of the glass plate 11 is rectified. It will flow down as a thin film. However, the snowmelt water 6 is not allowed to flow down to the outdoor surface of the outermost glass plate 11 among the three glass plates 11.

送水ポンプ7を駆動した後、タンク12の上部に設けられたファン21を駆動すると、建物内の空気はファン21によってタンク12内に押し込まれタンク12内の圧力が上昇する。そうすると、タンク12内に押し込まれた空気27は複数枚のガラス板11の間を通過して上昇することになる。その際に融雪水6の流下方向と空気27流の上昇方向は対向するとともに、空気27流は融雪水6と直接接触することになる。相対的に低温の融雪水6と相対的に高温の空気27流とが直接接触すると、空気27中に含まれる細かな塵埃は融雪水6側に移転して除去されるとともに、空気27が冷却されることにより湿度も低下する。これに伴って空気27中に含まれる異臭も除かれることになる。また、相対的に低温の融雪水6と相対的に高温の空気27とが対流することから、融雪水6と空気27との対流冷却によって熱交換が効率的に行われる。その結果、融雪水空調装置1の上部から吹き出される空気は冷却されるとともに、細かな塵埃も除去され、除湿された適度な空気流となって室内の空調を行うことができる。   When the water pump 7 is driven and then the fan 21 provided in the upper part of the tank 12 is driven, the air in the building is pushed into the tank 12 by the fan 21 and the pressure in the tank 12 rises. Then, the air 27 pushed into the tank 12 passes between the plurality of glass plates 11 and rises. At that time, the flow direction of the snowmelt water 6 and the rising direction of the air 27 flow are opposite to each other, and the air 27 flow is in direct contact with the snowmelt water 6. When the relatively low-temperature snowmelt water 6 and the relatively high-temperature air 27 flow come into direct contact, the fine dust contained in the air 27 is transferred to the snowmelt water 6 side and removed, and the air 27 is cooled. This reduces the humidity. Along with this, the off-flavor contained in the air 27 is also removed. In addition, since the relatively low-temperature snowmelt water 6 and the relatively high-temperature air 27 convect, heat exchange is efficiently performed by convection cooling between the snowmelt water 6 and the air 27. As a result, the air blown out from the upper part of the snowmelt water air conditioner 1 is cooled and fine dust is also removed, so that the air can be air-conditioned in a dehumidified mode.

また、空調を行う場合には気温変動により融雪水6と冷房すべき建物内の空気27との間の交換熱量も変動することになるが、交換熱量に応じて送水パイプ8に設けたバルブ32の開度を調節することにより容易に温度調整をすることができる。かかるバルブ32の開度調節は温度調節器(図示省略)を用いて自動的に行うこともできる。   When air conditioning is performed, the amount of heat exchanged between the melted snow water 6 and the air 27 in the building to be cooled also varies due to temperature fluctuations, but the valve 32 provided on the water supply pipe 8 according to the amount of heat exchanged. It is possible to easily adjust the temperature by adjusting the opening degree. The opening degree of the valve 32 can be automatically adjusted using a temperature controller (not shown).

さらに、本実施例によればガラス窓を構成する複数枚のガラス板11が全面にわたって冷却されるため、ガラス窓を有する建物2内の空気は冷却されたガラス板11によって放射冷却されることになる。二つの流れの対流による冷却は冷却能力に優れ、効率的な冷却方法ではあるが、空気の流れを伴うため快適性という点では劣るものである。一方、放射冷却による輻射冷房は空気流を伴わないため、人体にとって優しく快適性に優れるという利点がある。本発明は対流冷却によって効率的に熱交換を行うとともに、輻射冷房の機能を併せて有するものである。したがって、冷房能力に優れるとともに人体にも優しい空調を行うことができる。   Furthermore, according to the present embodiment, since the plurality of glass plates 11 constituting the glass window are cooled over the entire surface, the air in the building 2 having the glass window is radiatively cooled by the cooled glass plate 11. Become. Cooling by convection of two flows is excellent in cooling capacity and is an efficient cooling method, but is inferior in terms of comfort because it involves air flow. On the other hand, radiant cooling by radiant cooling does not involve an air flow, and therefore has the advantage of being gentle to the human body and excellent in comfort. The present invention efficiently exchanges heat by convection cooling and also has a function of radiant cooling. Therefore, it is possible to perform air conditioning that is excellent in cooling capability and gentle to the human body.

次に、対流冷房と輻射冷房を併せて行う本発明の複合冷房の優位性について説明する。一般に冷房の快適さの指標としては、予測温冷感申告と称されるPMV( Predicted Mean Vote)が用いられる。PMVとは、人体の熱的快適感に影響する6つの要素、すなわち、室温、平均放射温度、相対湿度、平均風速の4つの物理的要素と、2つの人間側の要素である在室者の着衣量と作業量の関数で表される指標である。冷房の快適さはPMVを用いて数値表現することができる。快適さの評価は、具体的には、+3(暑い)から−3(寒い)の数値で表現され、オフィスなど人間が居住する快適温度範囲に近い温熱環境を評価するのに適している。 ISOによれば、PMVが±0.5以内となるような温熱環境が推奨されている。   Next, the superiority of the composite cooling of the present invention in which convection cooling and radiation cooling are performed together will be described. Generally, as an index of cooling comfort, PMV (Predicted Mean Vote) called a predicted thermal sensation report is used. PMV is the six elements that affect the thermal comfort of the human body, namely, four physical elements of room temperature, average radiation temperature, relative humidity, and average wind speed, and two human elements of the occupant. It is an index expressed as a function of the amount of clothes and the amount of work. The comfort of cooling can be expressed numerically using PMV. Specifically, the comfort evaluation is expressed by a numerical value from +3 (hot) to -3 (cold), and is suitable for evaluating a thermal environment close to a comfortable temperature range in which a person lives such as an office. According to ISO, a thermal environment in which PMV is within ± 0.5 is recommended.

図5は、本実施例による融雪水空調装置1を用いて計測したPMV33を示している。融雪水空調装置1への空気入口温度34、即ち室温は時間経過とともに緩やかに低下する。一方、融雪水空調装置1の上部から吹き出される空気出口温度35は融雪水と直接接触することにより急激に低下する。これらの影響によりPMV33も次第に低下し、融雪水空調装置1の運転開始後30分程度で人間にとって最も快適とされる±0.5前後にすることができる。   FIG. 5 shows PMV33 measured using the snowmelt water air conditioner 1 according to this embodiment. The air inlet temperature 34 to the snowmelt water air conditioner 1, that is, the room temperature, gradually decreases with time. On the other hand, the air outlet temperature 35 blown out from the upper part of the snowmelt water air-conditioning apparatus 1 rapidly decreases by directly contacting the snowmelt water. Due to these influences, PMV33 also gradually decreases, and can be around ± 0.5, which is most comfortable for human beings in about 30 minutes after the start of the operation of the snowmelt water air conditioner 1.

以上、本発明を実施例に基づいて説明したが、本発明はこれらの実施例に限定されるものではない。上記実施例では冷水として融雪水を用いたが、冷水は融雪水に限定されるものではなく、地下水など周囲の気温より低温の水であれば利用できる。また、上記実施例では数ミリメートルの厚さのガラス板11を3枚、2センチメートル程度の間隔をもって固定しているが、ガラス板11の厚さや間隔はこれらの値と異なる値であってもよいことは言うまでもない。   As mentioned above, although this invention was demonstrated based on the Example, this invention is not limited to these Examples. In the above embodiment, snowmelt water is used as cold water, but the cold water is not limited to snowmelt water, and any water having a temperature lower than the ambient temperature, such as ground water, can be used. In the above embodiment, three glass plates 11 having a thickness of several millimeters are fixed at intervals of about 2 centimeters, but the thickness and interval of the glass plates 11 may be different from these values. Needless to say, it is good.

さらに、上記実施例は冷水空調システムを建物2の窓3に適用したものであるが、本発明の冷水空調システムは建物2の窓3以外の部位にも適用できる。例えば、ショウウィンドゥにおける小道具として用いることもできる。そのような小道具の場合、透明板の面に沿って流下する水は空調効果のみならず視覚的効果をも奏する。特に有色の照明との組み合わせにより通行人等に大きな訴求力を持たせることができる。また、閑静な住宅地の建物に適用した場合には、静かな居住空間に「せせらぎ音」を付加することも可能であり、癒し効果の大きな居住空間を実現することができる。   Furthermore, although the said Example applies a cold-water air conditioning system to the window 3 of the building 2, the cold-water air conditioning system of this invention is applicable also to parts other than the window 3 of the building 2. FIG. For example, it can be used as a prop in a show window. In the case of such a prop, the water flowing down along the surface of the transparent plate has not only an air conditioning effect but also a visual effect. In particular, a combination of colored lighting can give a great appeal to passers-by. In addition, when applied to a building in a quiet residential area, it is possible to add a “buzzing sound” to a quiet living space, and a living space with a great healing effect can be realized.

本発明の実施例である冷水空調システムの概念図である。It is a conceptual diagram of the cold water air-conditioning system which is an Example of this invention. 本発明を窓に適用した実施例を示す外観斜視図である。It is an external appearance perspective view which shows the Example which applied this invention to the window. 図2の窓面に直角方向の縦断面図である。FIG. 3 is a longitudinal sectional view in a direction perpendicular to the window surface of FIG. 2. 樋の部分断面図である。It is a fragmentary sectional view of a bag. 本発明の実施例による実験結果を示す線図である。It is a diagram which shows the experimental result by the Example of this invention. 従来技術である雪冷房の全体システムを示すものであり、(a)は冷風循環方式であり、(b)は冷水循環方式である。The whole system of the snow cooling which is a prior art is shown, (a) is a cold wind circulation system, (b) is a cold water circulation system.

符号の説明Explanation of symbols

1 冷水空調システム(融雪水空調装置)
2 建物
3 窓
4 雪山
6 冷水(融雪水)
9 樋
11 板材(ガラス板)
27 空気
31 流下整流材(ガーゼ)
1 Chilled water air conditioning system (snow melt water air conditioner)
2 Building 3 Window 4 Snow mountain 6 Cold water (snow melting water)
9 樋
11 Plate material (glass plate)
27 Air
31 Flow straightening material (gauze)

Claims (6)

板材の面に沿って冷水を流下させると共に、前記冷水より高温の空気を前記冷水の流下方向と異なる方向から流し、前記冷水と前記空気を直接接触させて空調を行うことを特徴とする冷水空調システム。   Chilled water air-conditioning is performed by causing cold water to flow along the surface of the plate material, flowing air at a temperature higher than the cold water from a direction different from the flow direction of the cold water, and directly contacting the cold water and the air. system. 前記板材が複数枚離間して配設されることを特徴とする請求項1記載の冷水空調システム。   The chilled water air-conditioning system according to claim 1, wherein a plurality of the plate members are disposed apart from each other. 前記板材の片面または両面に前記冷水を流下させることを特徴とする請求項1または2記載の冷水空調システム。   The cold water air conditioning system according to claim 1 or 2, wherein the cold water is allowed to flow down on one side or both sides of the plate material. 前記板材の上部に前記冷水を溜めて流下させる樋を設け、前記樋の上縁に前記冷水を均一に流下させる流下整流材を配設したことを特徴とする請求項1〜3のいずれか1項に記載の冷水空調システム。   4. A flow rectifying material for uniformly flowing down the cold water is disposed on an upper edge of the ridge, and a ridge for collecting and flowing down the cold water is provided on an upper portion of the plate material. The cold water air conditioning system described in the paragraph. 前記板材が建物の窓ガラスであることを特徴とする請求項1〜4のいずれか1項に記載の冷水空調システム。   The cold water air conditioning system according to any one of claims 1 to 4, wherein the plate member is a window glass of a building. 前記冷水が雪山として貯蔵された雪を融雪した水であることを特徴とする請求項1〜5のいずれか1項に記載の冷水空調システム。   The cold water air-conditioning system according to any one of claims 1 to 5, wherein the cold water is water obtained by melting snow stored as a snowy mountain.
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