JP2014528568A - 組み合わされた照明および空調設備 - Google Patents

Abstract

開示された実施形態は、コストおよびエネルギー効率の良い組み合わされた照明および空調設備を記載している。この組み合わされたシステムは、液体ループに対して分散型熱交換器を利用できるフレキシブルな分散型エアハンドラを利用できる。記載されたシステムは、天井、床または壁ユニットに一体化された制御装置から制御される分散型ダンパ、熱交換器およびエアハンドラから構成され得る。制御装置はまた、組み合わされたＬＥＤ照明ドロップイン天井設備の一部であってもよい。【選択図】図９

Description

本出願は、全ての目的のために参照により本明細書に組み込まれる２０１１年１０月１２日に出願された米国仮特許出願第６１／５４６，２７５号に対する優先権を主張する。

蛍光照明などの従来技術は空調システムと通信するように工業界において組み合わされて使用されている。ＬＥＤ光もまた、パネルに接続される「冷却されたまたは加熱された空気」ダクトを加えることにより空調システムと組み合わされて利用されている。

より効果的で環境に優しい空調システムが現在必要とされている。これらの改善されたシステムは、加熱されたまたは冷却された水を分配するための水またはエマルションループに基づき得る。

本明細書に記載される実施形態は、組み合わされた照明および空調設備を提供する。このシステムは大規模または小規模で製造するのにコスト効率が良く、低コストで空気界面効率の最適な状態を達成できるフレキシブルな分散型のエアハンドラを利用する。

開示された発明は、液体ループに対して分散型の熱交換器を利用でき、１つの主要な液体ループのみが必要とされ、蒸発冷却塔技術が利用されてもよく、大型の用途における同時の加熱および冷却が最小量のエネルギーを使用して達成され得る。

開示される主題のこれらおよび他の態様ならびにさらなる新規特徴は本明細書に提供される説明から明らかになるであろう。この要旨の目的は請求された主題の包括的記述ではなく、むしろ主題の機能性の一部の短い概説を提供する。本明細書に提供される他のシステム、方法、特徴および利点は、以下の図面および詳細な説明を参考にして当業者に明らかになるであろう。

本発明自体および好ましい使用方法、そのさらなる目的および利点は、添付の図面と併せて読まれる場合、例示的な実施形態の以下の詳細な説明に対する参照により最適に理解されるであろう。

空気吹き出し口およびＬＥＤ挿入を示す例示的な設備の底面図である。 例示的なＬＥＤ挿入の側面図である。 設備におけるＬＥＤ挿入の側面図である。 エアハンドラ（Ａｉｒ Ｈａｎｄｌｅｒ）およびエンドキャップの側面図である。 熱いおよび冷たい流体のポートを示す設備の上面図である。 設備の側面図である。 空気の流れを示す設備の底面図である。 グリルを有する設備の底面図である。 システムの概略図である。

開示された実施形態は、コストおよびエネルギー効率の良い組み合わされた照明および空調設備を記載している。このシステムは、液体ループに対して分散型の熱交換器を利用できるフレキシブルな分散型のエアハンドラを利用できる。液体ループは、蒸発冷却塔技術を利用する、単一ループのみを必要としてもよく、大型の適用における同時の加熱および冷却が最小量のエネルギーを使用して達成され得る。

例示的な実施形態は、天井、床または壁ユニット内に組み込まれた制御装置から制御される、分散型ダンパ、熱交換器およびエアハンドラから構成され得る。制御装置はまた、組み合わされたＬＥＤ照明ドロップイン天井設備の一部であってもよい。

別の実施形態において、設備は、天井パネルにおいて２’×２’、２’×４’、６０ｃｍ×６０ｃｍまたは６０ｃｍ×１２０ｃｍドロップの形態でＬＥＤ照明設備とエアハンドラまたはエアダンパとを一体化する。

さらに別の実施形態において、組み合わされたＬＥＤおよび空気吹き出し口は、エアベントを閉じ、部分的または完全に開くことができるモータにより駆動されるダンパを有する。モータはＬＥＤドライバ電力供給により駆動される。エアダンパは流入および流出空気温度を平均化することによって室温を測定するサーモスタットに応じて開閉する。

一部の実施形態の熱交換器は熱または冷気輸送の特有の構造物を利用し、反対側に空気界面が利用される。一部の実施形態において、熱交換器は、それ自体、容易に適応される熱輸送パイプ、ファン、雫受けおよび水接続の一体化を可能にするように適切な表面および構造特性を組み込んでいる形状を有する押出形態で構成されてもよい。押出の長さは、押出温度差まで特定の空気にて移動され得るＢＴＵを決定する。

この装置は、少量の天然資源を使用して高程度の自動化により容易に大量生産され得、従来技術のもの、すなわち、フロン、Ｒ２２、プロパンまたは同様のガスを使用した状態変化冷却装置の約３〜４倍の寿命の見込みがある。

この装置はまた、固体状態熱ポンプの電子制御により冷却および加熱するために使用されてもよい。装置は、除湿器、雫受けおよび小形ポンプによる凝縮水除去を組み合わせることができる。

一部の実施形態において、外側から固体状態熱ポンプを操作することを防ぐためにアルゴリズムが利用されてもよく、安全なエンベロープもまた、装置全体の寿命を延ばすように作用する。

アルミニウムまたは銅に小さなキャビティを押出すことはできず、これは表面積を増加させることを必要とし、水、エマルションまたは他の物質は、キャビティの数を最小化できるように最大接触できるように接触されなければならない。また、媒体を移動させる場合、ポンプエネルギーのコストを最小化するように液体の流れを制限するので、空調システムのランニングコストをさらに減少させる。

開示された本発明の一部の実施形態において、キャビティは理想より大きい。大きなキャビティはプラスチックまたは他の押出充填剤を挿入することにより達成されるので、水が、その周囲の小さなキャビティ内に絞り出されなければならず、固体から媒体への最適な熱輸送のために装置の壁と完全に接触する。

雫受け、エアチャネル、およびフィンは全て１つで押出されたユニットであり、モジュール式を可能にする。切断することによって、例えば、空気を移動できる２’、４’または８’の長さ、１０００、２０００または４０００ＢＴＵのユニットが製造され得る。

本発明は、本明細書で述べた最終目的および利点を達成するように十分に適合される。上記の特定の実施形態は、例示のみであり、本発明は、本明細書の教示から利点がある当業者に明白である、異なるが等価の方法で修飾され、実施されてもよい。さらに、添付の特許請求の範囲に記載されたもの以外の、示された本明細書の構造または設計の詳細に限定することを意図しているわけではない。したがって、上記の特定の例示的な実施形態は変更または修飾されてもよく、全てのそのようなバリエーションは本発明の範囲および精神内であるとみなされる。また、特許請求の範囲における用語は、特許権所有者により他に明確および明白に定義されない限り、それらの明らかな通常の意味を有する。

Claims (9)

1. 部屋の空気の温度に応じて開閉する少なくとも１つの分散型ダンパと、
   流体および前記部屋の空気の一部と熱接触する少なくとも１つの熱交換器であって、前記熱交換器は、前記部屋の所望の温度と前記部屋の空気の温度との差に応じて液体媒体から前記空気まで熱を移動させるか、または前記空気から前記液体媒体まで熱を移動させる、熱交換器と、
   前記部屋の空気を前記熱交換器と強制的に接触させるエアハンドラと、
   ＬＥＤ照明設備であって、前記少なくとも１つの分散型ダンパ、前記少なくとも１つの熱交換器、前記エアハンドラおよび前記ＬＥＤ照明設備が組み合わされ、前記組み合わせが天井パネル内の単一のドロップを置き換えることができる、ＬＥＤ照明設備と、
   前記部屋の温度および前記ＬＥＤ照明設備の明るさの両方を調節または維持するために前記少なくとも１つの分散型ダンパ、前記少なくとも１つの熱交換器、前記エアハンドラおよび前記ＬＥＤ照明設備を制御する電子制御装置と
   を備える、組み合わされた照明および空調設備。
2. 前記分散型ダンパはモータにより開閉する、請求項１に記載の設備。
3. 前記モータはＬＥＤドライバ電力供給から電力を受け、前記ＬＥＤドライバ電力供給はまた、前記ＬＥＤ照明設備に電力を供給する、請求項２に記載の設備。
4. 前記少なくとも１つの熱交換器が、ペルチェ素子および磁気熱量素子からなる群から選択される、請求項１に記載の設備。
5. 複数の前記組み合わせおよび前記電子制御装置を有し、複数の前記組み合わせおよび前記電子制御装置の各々は、複数の部屋の各々の温度を管理するように協働して作用する、請求項１に記載の設備。
6. 前記複数の部屋の少なくとも１つにおける前記所望の温度は、前記複数の部屋のうちの別の部屋からの熱交換により達成される、請求項５に記載の設備。
7. 前記設備は、前記液体媒体を運ぶための単一の液体ループを必要とする、請求項１に記載の設備。
8. 前記設備は反対側の空気界面をさらに備える、請求項１に記載の設備。
9. 前記反対側の空気界面は、前記少なくとも１つの熱交換器と組み合わされて使用される、請求項８に記載の設備。