JP2017203604A - Temperature control unit, temperature control system including the same, and temperature control architectural structure using the same - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は、例えば、地下に建設された高圧電線を敷設するための地下トンネル、道路や電車のトンネル、ビル、地下街などの建築物の空間(以下、単に「温度制御空間」と言う)内の温度を一定範囲に保つために、これらの建築物の壁、天井、床などに配置される温度制御ユニット、および、温度制御ユニットを用いた温度制御システム、ならびに、温度制御ユニットを用いた温度制御建築構造に関する。 The present invention, for example, in an underground tunnel for laying a high-voltage electric wire constructed underground, a tunnel of a road or a train, a building, an underground mall, etc. (hereinafter simply referred to as “temperature control space”). In order to keep the temperature within a certain range, the temperature control unit arranged on the walls, ceiling, floor, etc. of these buildings, the temperature control system using the temperature control unit, and the temperature control using the temperature control unit Concerning building structures.
従来、例えば、欧米、韓国などの比較的地震の少ない国では、図14に示したように、地下に建設された地下トンネル102内に、高圧電線108を敷設する地下トンネル構造100が用いられている。
Conventionally, for example, in countries with relatively few earthquakes such as Europe, the United States, and South Korea, as shown in FIG. 14, an
すなわち、図14に示したように、地下に建設された地下トンネル102内には、複数のケーブルラック104が、地下トンネルの側壁106に固定されている。
That is, as shown in FIG. 14, a plurality of
そして、これらのケーブルラック104に、複数の高圧電線108が束ねられた状態で、ケーブルラック104に設けられた固定部材110に、固定用結束具112によって固定されるように敷設されている。
The
これらの高圧電線108からは、熱が発生するために、地下トンネル102の内部空間114は、温度が上昇してしまい、メンテナンスのために作業員が出入りできないため、図示しないが、地下トンネル102の内部空間114、または、地下トンネル102の外周に、水冷パイプなどを配設して、地下トンネル102の内部空間114内の温度を一定に保つことが行われている。
Since heat is generated from these high-voltage
また、特許文献1(特開平8−33175号公報)には、ケーブル用洞道の内部を冷却でき、メンテナンスの不要なケーブル用洞道の冷却構造が開示されている。図15は、特許文献1のケーブル用洞道の冷却構造200の断面図である。
Patent Document 1 (Japanese Patent Laid-Open No. 8-33175) discloses a cooling structure for a cable tunnel that can cool the inside of the cable tunnel and does not require maintenance. FIG. 15 is a cross-sectional view of a
すなわち、図15に示したように、特許文献1の冷却構造200では、地中に構築された空間に、ケーブル202を敷設するために、ケーブル用洞道204の内部に、ヒートパイプ206の一端部208を配置している。
That is, as shown in FIG. 15, in the
また、ヒートパイプ206の他端部210を、ケーブル用洞道204の周囲の地盤212の中に埋設している。
Further, the
そして、ケーブル用洞道204の内部空間214の内部温度が、地盤212の温度に対して高い場合には、ヒートパイプ206を介して、ケーブル用洞道204の内部空間214の熱を、地盤212側に排出するようになっている。
If the internal temperature of the
一方、ケーブル用洞道204の内部空間214の内部温度が、地盤212の温度に対して低い場合には、ヒートパイプ206を介して、地盤212の熱をケーブル用洞道204の内部空間214内に排出することによって、ケーブル用洞道204の内部空間214内が暖められるように構成されている。
On the other hand, when the internal temperature of the
さらに、特許文献2(特開2003−240255公報)には、建物用の冷暖房装置として、ペルチェ素子を使用した冷暖房装置が開示されている。 Furthermore, Patent Document 2 (Japanese Patent Application Laid-Open No. 2003-240255) discloses a cooling / heating device using a Peltier element as a cooling / heating device for a building.
なお、図16では、説明の便宜上、特許文献2の冷暖房装置300を、建物の壁306に適用した場合の部分拡大断面図を示している。
In addition, in FIG. 16, the partial expanded sectional view at the time of applying the
すなわち、図16に示したように、特許文献2の冷暖房装置300では、ペルチェ素子302の第1の吸放熱面304に熱結合されて、建物の天井、壁306、または、床の室内側に配設される放熱吸熱室内プレート308を備えている。
That is, as shown in FIG. 16, in the cooling and
また、ペルチェ素子302の第2の吸放熱面310に熱結合されて、放熱吸熱室内プレート308が吸熱した熱を、室外に放出するか、または、放熱吸熱室内プレート308が放出する熱を、室外で吸熱する排熱器312を備えている。
Further, it is thermally coupled to the second heat absorbing /
そして、冷暖房装置300では、図示しない電源からペルチェ素子302に流す電流の方向を制御して、放熱吸熱室内プレート308から排熱器312に、または、排熱器312から放熱吸熱室内プレート308に熱を移動させて、室内を冷房または暖房するように構成されている。
In the cooling /
また、特許文献2の冷暖房装置300では、室外側の排熱器312として、放熱フィン、放熱プレート、熱交換パイプが例示されている。
Moreover, in the
しかしながら、このような従来の地下トンネル構造100では、地下トンネル102の内部空間114、または、地下トンネル102の外周に、水冷パイプなどを配設しなければならず、複雑な構成で施工に時間と手間がかかることになり、コストも高くつくことになる。
However, in such a conventional
また、特許文献1の冷却構造200においても、ケーブル用洞道204の側壁を貫通するように、ヒートパイプ206を地盤212の中に埋設しなければならず、複雑な構成で施工に時間と手間がかかることになり、コストも高くつくことになる。
Also in the
さらに、特許文献2の冷暖房装置300では、建物の天井、壁、床に埋め込むように天井、壁、床を建築して構成しなければならず、複雑な構成で施工に時間と手間がかかることになり、コストも高くつくことになる。
Furthermore, in the air-conditioning /
また、室内側の放熱吸熱室内プレート308は、単なる放熱プレートであって、しかも、室外側の排熱器312は、放熱フィン、単なる放熱プレート、熱交換パイプであるので、熱伝導効率が良好でなく、冷暖房効率に劣ることになる。
Further, the indoor side heat radiating and heat absorbing
本発明は、このような現状に鑑み、例えば、地下に建設された高圧電線を敷設するための地下トンネル、道路や電車のトンネル、ビル、地下街などの建築物の温度制御空間内の温度を適切な温度に維持でき、複雑な構成でなく、施工に時間と手間がかかることもなく、コストも低減でき、しかも、冷暖房効率に優れ、メンテナンス性にも優れた温度制御ユニット、および、温度制御ユニットを用いた温度制御システム、ならびに、温度制御ユニットを用いた温度制御建築構造を提供することを目的とする。 In view of such a current situation, the present invention appropriately sets the temperature in a temperature control space of a building such as an underground tunnel for laying a high-voltage electric wire constructed underground, a road or train tunnel, a building, or an underground mall. Temperature control unit and temperature control unit that can be maintained at a reasonable temperature, have a complicated structure, do not require time and labor for installation, can reduce costs, and have excellent air conditioning efficiency and maintainability. The object is to provide a temperature control system using a temperature control system and a temperature control building structure using a temperature control unit.
本発明は、前述したような従来技術における課題及び目的を達成するために発明されたものであって、本発明の温度制御ユニットは、
一方の面が、被放熱体に接触するように配置されるベーパーチャンバーと、
前記ベーパーチャンバーの他方の面に接触するように配置された熱電素子と、
前記熱電素子のベーパーチャンバーと反対側の面に接触するように配置された放熱板部とを備えることを特徴とする。
The present invention has been invented in order to achieve the above-described problems and objects in the prior art, and the temperature control unit of the present invention includes:
A vapor chamber disposed so that one surface is in contact with the heat sink;
A thermoelectric element arranged to contact the other surface of the vapor chamber;
And a heat radiating plate disposed so as to be in contact with a surface of the thermoelectric element opposite to the vapor chamber.
このように構成することによって、温度制御空間内の温度が上昇した際には、熱電素子に一定方向(冷房時の方向)の直流電流を流すと、熱電素子のベーパーチャンバーと反対側の面が冷却される。 With this configuration, when the temperature in the temperature control space rises, if a direct current in a certain direction (direction during cooling) is passed through the thermoelectric element, the surface of the thermoelectric element opposite to the vapor chamber becomes To be cooled.
そして、この熱電素子のベーパーチャンバーと反対側の面に接触するように配置された放熱板部を介して、冷気が温度制御空間内に伝達されて、温度制御空間内を冷房することができる。 Then, the cool air is transmitted into the temperature control space through the heat radiating plate portion arranged so as to be in contact with the surface of the thermoelectric element opposite to the vapor chamber, so that the temperature control space can be cooled.
この際、熱電素子のベーパーチャンバー側の面が加熱されるが、この熱は、ベーパーチャンバーの他方の面に伝熱され、ベーパーチャンバー内で速やかにかつ均一に伝熱されて、ベーパーチャンバーの一方の面から、被放熱体を構成する、例えば、地下トンネルの側壁などから地中に放熱される。 At this time, the surface on the vapor chamber side of the thermoelectric element is heated. This heat is transferred to the other surface of the vapor chamber, and is quickly and uniformly transferred in the vapor chamber. From the surface, heat is dissipated into the ground from the side wall of the underground tunnel, for example, constituting the heat radiating body.
このようにして、温度制御空間内の温度が上昇した際に、温度制御空間内が効率良く冷房される。 Thus, when the temperature in the temperature control space rises, the temperature control space is efficiently cooled.
一方、温度制御空間内の温度が下降した際には、熱電素子に冷房時の方向と逆の方向(暖房時の方向)の直流電流を流すと、熱電素子のベーパーチャンバーと反対側の面が加熱される。 On the other hand, when the temperature in the temperature control space drops, if a direct current in the direction opposite to the direction during cooling (the direction during heating) is passed through the thermoelectric element, the surface opposite to the vapor chamber of the thermoelectric element Heated.
そして、この熱電素子のベーパーチャンバーと反対側の面に接触するように配置された放熱板部を介して、暖気が温度制御空間内に伝達されて、温度制御空間内を暖房することができる。 Then, warm air is transmitted into the temperature control space through the heat radiating plate portion disposed so as to be in contact with the surface of the thermoelectric element opposite to the vapor chamber, so that the temperature control space can be heated.
この際、熱電素子のベーパーチャンバー側の面が冷却されるが、この冷却された冷熱は、ベーパーチャンバーの他方の面に伝熱され、ベーパーチャンバー内で速やかにかつ均一に伝熱されて、ベーパーチャンバーの一方の面から、被放熱体を構成する、例えば、地下トンネルの側壁などから地中に放熱される。 At this time, the surface of the thermoelectric element on the vapor chamber side is cooled, but this cooled cold heat is transferred to the other surface of the vapor chamber and is quickly and uniformly transferred in the vapor chamber. Heat is dissipated from one side of the chamber into the ground, for example, from the side wall of an underground tunnel that constitutes the heat sink.
このようにして、温度制御空間内の温度が下降した際に、温度制御空間内が効率良く暖房される。 Thus, when the temperature in the temperature control space falls, the temperature control space is efficiently heated.
従って、例えば、地下に建設された高圧電線を敷設するための地下トンネル、道路や電車のトンネル、ビル、地下街などの建築物の温度制御空間内の温度を適切な温度に維持でき、複雑な構成でなく、施工に時間と手間がかかることもなく、コストも低減でき、しかも、冷暖房効率に優れ、メンテナンス性にも優れる。 Therefore, for example, it is possible to maintain the temperature in the temperature control space of buildings such as underground tunnels, roads and train tunnels, buildings, underground malls, etc. for laying high-voltage electric cables built underground, at a complicated structure In addition, construction does not take time and effort, costs can be reduced, air conditioning efficiency and maintenance are also excellent.
また、本発明の温度制御ユニットは、
前記放熱板部が、ヒートシンク部を備え、
前記ヒートシンク部が、
前記熱電素子のベーパーチャンバーと反対側の面に接触するヒートシンク本体と、
温度制御空間内に露出するように、ヒートシンク本体から延設するように形成された、一定間隔離間した複数のフィンと、
を備えることを特徴とする。
The temperature control unit of the present invention is
The radiator plate includes a heat sink;
The heat sink part is
A heat sink body in contact with a surface of the thermoelectric element opposite to the vapor chamber;
A plurality of fins spaced apart from each other and formed to extend from the heat sink body so as to be exposed in the temperature control space;
It is characterized by providing.
このように構成することによって、温度制御空間内の温度が上昇した際には、熱電素子に一定方向(冷房時の方向)の直流電流を流すと、熱電素子のベーパーチャンバーと反対側の面が冷却される。 With this configuration, when the temperature in the temperature control space rises, if a direct current in a certain direction (direction during cooling) is passed through the thermoelectric element, the surface of the thermoelectric element opposite to the vapor chamber becomes To be cooled.
そして、この熱電素子のベーパーチャンバーと反対側の面に接触するように配置されたヒートシンク部を介して、ヒートシンク部のヒートシンク本体、複数のフィンにより、冷気が温度制御空間内に伝達されて、温度制御空間内を冷房することができる。 Then, the cool air is transferred into the temperature control space by the heat sink body and the plurality of fins of the heat sink through the heat sink disposed so as to be in contact with the surface opposite to the vapor chamber of the thermoelectric element. The control space can be cooled.
この際、熱電素子のベーパーチャンバー側の面が加熱されるが、この熱は、ベーパーチャンバーの他方の面に伝熱され、ベーパーチャンバー内で速やかにかつ均一に伝熱されて、ベーパーチャンバーの一方の面から、被放熱体を構成する、例えば、地下トンネルの側壁などから地中に放熱される。 At this time, the surface on the vapor chamber side of the thermoelectric element is heated. This heat is transferred to the other surface of the vapor chamber, and is quickly and uniformly transferred in the vapor chamber. From the surface, heat is dissipated into the ground from the side wall of the underground tunnel, for example, constituting the heat radiating body.
このようにして、温度制御空間内の温度が上昇した際に、温度制御空間内が効率良く冷房される。 Thus, when the temperature in the temperature control space rises, the temperature control space is efficiently cooled.
一方、温度制御空間内の温度が下降した際には、熱電素子に冷房時の方向と逆の方向(暖房時の方向)の直流電流を流すと、熱電素子のベーパーチャンバーと反対側の面が加熱される。 On the other hand, when the temperature in the temperature control space drops, if a direct current in the direction opposite to the direction during cooling (the direction during heating) is passed through the thermoelectric element, the surface opposite to the vapor chamber of the thermoelectric element Heated.
そして、この熱電素子のベーパーチャンバーと反対側の面に接触するように配置されたヒートシンク部を介して、ヒートシンク部のヒートシンク本体、複数のフィンにより、暖気が温度制御空間内に伝達されて、温度制御空間内を暖房することができる。 The warm air is transmitted to the temperature control space by the heat sink body and the plurality of fins of the heat sink through the heat sink disposed so as to be in contact with the surface of the thermoelectric element opposite to the vapor chamber. The inside of the control space can be heated.
この際、熱電素子のベーパーチャンバー側の面が冷却されるが、この冷却された冷熱は、ベーパーチャンバーの他方の面に伝熱され、ベーパーチャンバー内で速やかにかつ均一に伝熱されて、ベーパーチャンバーの一方の面から、被放熱体を構成する、例えば、地下トンネルの側壁などから地中に放熱される。 At this time, the surface of the thermoelectric element on the vapor chamber side is cooled, but this cooled cold heat is transferred to the other surface of the vapor chamber and is quickly and uniformly transferred in the vapor chamber. Heat is dissipated from one side of the chamber into the ground, for example, from the side wall of an underground tunnel that constitutes the heat sink.
このようにして、温度制御空間内の温度が下降した際に、温度制御空間内が効率良く暖房される。 Thus, when the temperature in the temperature control space falls, the temperature control space is efficiently heated.
従って、例えば、地下に建設された高圧電線を敷設するための地下トンネル、道路や電車のトンネル、ビル、地下街などの建築物の温度制御空間内の温度を適切な温度に維持でき、複雑な構成でなく、施工に時間と手間がかかることもなく、コストも低減でき、しかも、冷暖房効率に優れ、メンテナンス性にも優れる。 Therefore, for example, it is possible to maintain the temperature in the temperature control space of buildings such as underground tunnels, roads and train tunnels, buildings, underground malls, etc. for laying high-voltage electric cables built underground, at a complicated structure In addition, construction does not take time and effort, costs can be reduced, air conditioning efficiency and maintenance are also excellent.
また、本発明の温度制御ユニットは、前記放熱板部に対向して配置されたファン部を備えたことを特徴とする。 In addition, the temperature control unit of the present invention is characterized in that it includes a fan part arranged to face the heat radiating plate part.
このように構成することによって、ファン部が、放熱板部、例えば、ヒートシンク部の複数のフィンに対向して配置されているので、熱電素子から放熱板部(特に、ヒートシンク部)へ伝達された冷熱が、ファン部を介して、ファン部からの加熱、冷却風が、温度制御空間内に供給されることになり、その結果、温度制御空間内の温度を適切な温度に維持でき、冷暖房効率に優れる。 By configuring in this way, the fan unit is disposed to face the heat sink plate, for example, the plurality of fins of the heat sink unit, so that the heat is transmitted from the thermoelectric element to the heat sink plate (particularly, the heat sink unit). Cooling heat is supplied from the fan unit through the fan unit, and cooling air is supplied into the temperature control space. As a result, the temperature in the temperature control space can be maintained at an appropriate temperature, and air conditioning efficiency Excellent.
また、本発明の温度制御ユニットは、前記放熱板部が、放熱用ベーパーチャンバーを備えることを特徴とする。 The temperature control unit of the present invention is characterized in that the heat radiating plate portion includes a heat radiating vapor chamber.
このように構成することによって、放熱板部が、放熱用ベーパーチャンバーを備えるので、熱電素子から放熱板部(放熱用ベーパーチャンバー)へ伝達された冷熱が、放熱用ベーパーチャンバー内で速やかにかつ均一に伝熱されて、温度制御空間内に供給されることになり、その結果、温度制御空間内の温度を適切な温度に維持でき、冷暖房効率に優れる。 With this configuration, since the heat radiating plate portion includes a heat radiating vapor chamber, cold heat transmitted from the thermoelectric element to the heat radiating plate portion (heat radiating vapor chamber) is promptly and uniformly within the heat radiating vapor chamber. As a result, the temperature in the temperature control space can be maintained at an appropriate temperature, and the air conditioning efficiency is excellent.
また、本発明の温度制御ユニットは、前記放熱用ベーパーチャンバーが、ヒートシンク本体を構成していることを特徴とする。 The temperature control unit of the present invention is characterized in that the heat dissipation vapor chamber constitutes a heat sink body.
このように構成することによって、放熱用ベーパーチャンバーが、ヒートシンク本体を構成しているので、熱電素子からヒートシンク本体へ伝達された冷熱が、ヒートシンク本体内で速やかにかつ均一に伝熱されて、複数のフィンを介して、効率よく温度制御空間内に供給されることになり、その結果、温度制御空間内の温度を適切な温度に維持でき、冷暖房効率に優れる。 With this configuration, since the heat dissipation vapor chamber constitutes the heat sink body, the cold heat transmitted from the thermoelectric element to the heat sink body is quickly and uniformly transferred within the heat sink body, As a result, the temperature in the temperature control space can be maintained at an appropriate temperature and the air conditioning efficiency is excellent.
また、本発明の温度制御ユニットは、前記熱電素子が、断熱部材でその側周部が覆われていることを特徴とする。 Moreover, the temperature control unit of the present invention is characterized in that the thermoelectric element is covered with a heat insulating member on a side peripheral portion thereof.
このように構成することによって、熱電素子が、断熱部材でその側周部が覆われているので、熱電素子で発生した冷熱が、熱電素子の側周部から温度制御空間内に伝達して、温度制御空間の冷暖房効果が低下するのが防止することができる。 By configuring in this way, the thermoelectric element is covered with the heat insulating member on its side periphery, so that the cold generated in the thermoelectric element is transmitted from the side periphery of the thermoelectric element into the temperature control space, It can prevent that the air-conditioning effect of temperature control space falls.
また、本発明の温度制御ユニットは、
前記ベーパーチャンバーの温度を測定するベーパーチャンバー用温度センサーと、
前記放熱板部の温度を測定する放熱板部用温度センサーと、
を備え、
前記ベーパーチャンバー用温度センサーの温度測定結果と、前記放熱板部用温度センサーの温度測定結果から、温度制御空間内の温度を一定範囲に制御するために、前記熱電素子へ供給される電流を制御する制御部を備えることを特徴とする。
The temperature control unit of the present invention is
A vapor chamber temperature sensor for measuring the temperature of the vapor chamber;
A temperature sensor for the heat sink that measures the temperature of the heat sink;
With
The current supplied to the thermoelectric element is controlled in order to control the temperature in the temperature control space within a certain range from the temperature measurement result of the temperature sensor for the vapor chamber and the temperature measurement result of the temperature sensor for the heat sink. The control part which performs is characterized by the above-mentioned.
このように構成することによって、ベーパーチャンバー用温度センサーの温度測定結果と、放熱板部用温度センサーの温度測定結果から、制御部によって、例えば、熱電素子へ供給される電流(電圧値)を制御(変更)することによって、温度制御空間内の温度を一定範囲に制御することができる。 By configuring in this way, the control unit controls, for example, the current (voltage value) supplied to the thermoelectric element from the temperature measurement result of the vapor chamber temperature sensor and the temperature measurement result of the heat sink temperature sensor. By (changing), the temperature in the temperature control space can be controlled within a certain range.
また、本発明の温度制御ユニットは、
前記ベーパーチャンバーの温度を測定するベーパーチャンバー用温度センサーと、
前記放熱板部の温度を測定する放熱板部用温度センサーと、
前記ファン部の温度を測定するファン部用温度センサーを備え、
前記ベーパーチャンバー用温度センサーの温度測定結果と、前記放熱板部用温度センサーの温度測定結果と、前記ファン部用温度センサーの温度測定結果から、温度制御空間内の温度を一定範囲に制御するために、前記熱電素子へ供給される電流を制御する制御部を備えることを特徴とすることを特徴とする。
The temperature control unit of the present invention is
A vapor chamber temperature sensor for measuring the temperature of the vapor chamber;
A temperature sensor for the heat sink that measures the temperature of the heat sink;
A fan part temperature sensor for measuring the temperature of the fan part;
In order to control the temperature in the temperature control space within a certain range from the temperature measurement result of the temperature sensor for the vapor chamber, the temperature measurement result of the temperature sensor for the heat sink, and the temperature measurement result of the temperature sensor for the fan part. And a control unit for controlling a current supplied to the thermoelectric element.
このように構成することによって、ベーパーチャンバー用温度センサーの温度測定結果と、放熱板部用温度センサーの温度測定結果と、ファン部用温度センサーの温度測定結果から、制御部によって、例えば、熱電素子へ供給される電流(電圧値)を制御(変更)することによって、温度制御空間内の温度を一定範囲に制御することができる。 By configuring in this way, from the temperature measurement result of the temperature sensor for the vapor chamber, the temperature measurement result of the temperature sensor for the heat radiating plate, and the temperature measurement result of the temperature sensor for the fan unit, the control unit, for example, the thermoelectric element By controlling (changing) the current (voltage value) supplied to the temperature, the temperature in the temperature control space can be controlled within a certain range.
さらに、ファン部用温度センサーの温度測定結果から、ファン部が故障しているか否かを判断でき、故障と判断した場合には、ファン部を取り外して交換したり、修理できるので、メンテナンス性に優れる。 Furthermore, from the temperature measurement result of the temperature sensor for the fan unit, it can be determined whether or not the fan unit has failed, and if it is determined to be defective, the fan unit can be removed and replaced or repaired. Excellent.
また、本発明の温度制御ユニットは、前記制御部が、温度制御空間内に配置された温度制御空間用センサーからの空間温度測定結果を用いて、温度制御空間内の温度を一定範囲に制御するために、前記熱電素子へ供給される電流を制御するように構成されていることを特徴とする。 Further, in the temperature control unit of the present invention, the control unit controls the temperature in the temperature control space within a certain range by using the space temperature measurement result from the temperature control space sensor arranged in the temperature control space. Therefore, it is configured to control a current supplied to the thermoelectric element.
このように構成することによって、温度制御空間内に配置された温度制御空間用センサーからの空間温度測定結果を用いて、温度制御空間内の温度をより正確に一定範囲に制御することができる。 With this configuration, the temperature in the temperature control space can be more accurately controlled within a certain range by using the result of the space temperature measurement from the temperature control space sensor disposed in the temperature control space.
また、本発明の温度制御システムは、前述のいずれかに記載の少なくとも1個の温度制御ユニットが、被放熱体に接触するように配置されたことを特徴とする。 Further, the temperature control system of the present invention is characterized in that at least one temperature control unit described in any of the foregoing is disposed so as to contact the heat radiating body.
このように構成することによって、例えば、地下に建設された高圧電線を敷設するための地下トンネル、道路や電車のトンネル、ビル、地下街などの建築物の温度制御空間内の温度を適切な温度に維持でき、複雑な構成でなく、施工に時間と手間がかかることもなく、コストも低減でき、しかも、冷暖房効率に優れ、メンテナンス性にも優れる温度制御システムを提供することができる。 By configuring in this way, for example, the temperature in the temperature control space of buildings such as underground tunnels, roads and train tunnels, buildings, underground malls, etc. for laying high-voltage electric cables built underground is set to an appropriate temperature. It is possible to provide a temperature control system that can be maintained, does not have a complicated configuration, does not take time and labor for construction, can reduce costs, and has excellent cooling and heating efficiency and excellent maintainability.
また、本発明の温度制御建築構造は、前述のいずれかに記載の少なくとも1個の温度制御ユニットが、被放熱体に接触するように配置されたことを特徴とする。 Moreover, the temperature control building structure of the present invention is characterized in that at least one temperature control unit described in any of the foregoing is disposed so as to contact the heat radiating member.
このように構成することによって、例えば、地下に建設された高圧電線を敷設するための地下トンネル、道路や電車のトンネル、ビル、地下街などの建築物の温度制御空間内の温度を適切な温度に維持でき、複雑な構成でなく、施工に時間と手間がかかることもなく、コストも低減でき、しかも、冷暖房効率に優れ、メンテナンス性にも優れる温度制御建築構造を提供することができる。 By configuring in this way, for example, the temperature in the temperature control space of buildings such as underground tunnels, roads and train tunnels, buildings, underground malls, etc. for laying high-voltage electric cables built underground is set to an appropriate temperature. It is possible to provide a temperature-controlled building structure that can be maintained, does not have a complicated configuration, does not take time and labor for construction, can reduce costs, and has excellent air-conditioning efficiency and excellent maintainability.
本発明によれば、温度制御空間内の温度が上昇した際には、熱電素子に一定方向(冷房時の方向)の直流電流を流すと、熱電素子のベーパーチャンバーと反対側の面が冷却される。 According to the present invention, when the temperature in the temperature control space rises, if a direct current in a certain direction (direction during cooling) is passed through the thermoelectric element, the surface of the thermoelectric element opposite to the vapor chamber is cooled. The
そして、この熱電素子のベーパーチャンバーと反対側の面に接触するように配置された放熱板部を介して、冷気が温度制御空間内に伝達されて、温度制御空間内を冷房することができる。 Then, the cool air is transmitted into the temperature control space through the heat radiating plate portion arranged so as to be in contact with the surface of the thermoelectric element opposite to the vapor chamber, so that the temperature control space can be cooled.
この際、熱電素子のベーパーチャンバー側の面が加熱されるが、この熱は、ベーパーチャンバーの他方の面に伝熱され、ベーパーチャンバー内で速やかにかつ均一に伝熱されて、ベーパーチャンバーの一方の面から、被放熱体を構成する、例えば、地下トンネルの側壁などから地中に放熱される。 At this time, the surface on the vapor chamber side of the thermoelectric element is heated. This heat is transferred to the other surface of the vapor chamber, and is quickly and uniformly transferred in the vapor chamber. From the surface, heat is dissipated into the ground from the side wall of the underground tunnel, for example, constituting the heat radiating body.
このようにして、温度制御空間内の温度が上昇した際に、温度制御空間内が効率良く冷房される。 Thus, when the temperature in the temperature control space rises, the temperature control space is efficiently cooled.
一方、温度制御空間内の温度が下降した際には、熱電素子に冷房時の方向と逆の方向(暖房時の方向)の直流電流を流すと、熱電素子のベーパーチャンバーと反対側の面が加熱される。 On the other hand, when the temperature in the temperature control space drops, if a direct current in the direction opposite to the direction during cooling (the direction during heating) is passed through the thermoelectric element, the surface opposite to the vapor chamber of the thermoelectric element Heated.
そして、この熱電素子のベーパーチャンバーと反対側の面に接触するように配置された放熱板部を介して、暖気が温度制御空間内に伝達されて、温度制御空間内を暖房することができる。 Then, warm air is transmitted into the temperature control space through the heat radiating plate portion disposed so as to be in contact with the surface of the thermoelectric element opposite to the vapor chamber, so that the temperature control space can be heated.
この際、熱電素子のベーパーチャンバー側の面が冷却されるが、この冷却された冷熱は、ベーパーチャンバーの他方の面に伝熱され、ベーパーチャンバー内で速やかにかつ均一に伝熱されて、ベーパーチャンバーの一方の面から、被放熱体を構成する、例えば、地下トンネルの側壁などから地中に放熱される。 At this time, the surface of the thermoelectric element on the vapor chamber side is cooled, but this cooled cold heat is transferred to the other surface of the vapor chamber and is quickly and uniformly transferred in the vapor chamber. Heat is dissipated from one side of the chamber into the ground, for example, from the side wall of an underground tunnel that constitutes the heat sink.
このようにして、温度制御空間内の温度が下降した際に、温度制御空間内が効率良く暖房される。 Thus, when the temperature in the temperature control space falls, the temperature control space is efficiently heated.
従って、例えば、地下に建設された高圧電線を敷設するための地下トンネル、道路や電車のトンネル、ビル、地下街などの建築物の温度制御空間内の温度を適切な温度に維持でき、複雑な構成でなく、施工に時間と手間がかかることもなく、コストも低減でき、しかも、冷暖房効率に優れ、メンテナンス性にも優れる。 Therefore, for example, it is possible to maintain the temperature in the temperature control space of buildings such as underground tunnels, roads and train tunnels, buildings, underground malls, etc. for laying high-voltage electric cables built underground, at a complicated structure In addition, construction does not take time and effort, costs can be reduced, air conditioning efficiency and maintenance are also excellent.
以下、本発明の実施の形態(実施例)を図面に基づいてより詳細に説明する。
(実施例1)
Hereinafter, embodiments (examples) of the present invention will be described in more detail with reference to the drawings.
Example 1
図1は、本発明の温度制御ユニットの部分拡大断面図、図2は、温度制御ユニットの分解斜視図、図3は、図1の温度制御ユニットを、地下に建設された高圧電線を敷設するための地下トンネルに用いた温度制御建築構造を示す断面図、図4は、図3の部分拡大断面図で、冷房状態を説明する図、図5は、図3の部分拡大断面図で、暖房状態を説明する図、図6は、本発明の温度制御ユニットの配置形態の一例を示す概略図である。 1 is a partially enlarged sectional view of a temperature control unit according to the present invention, FIG. 2 is an exploded perspective view of the temperature control unit, and FIG. 3 is a laying of a high-voltage electric wire constructed underground in FIG. FIG. 4 is a partially enlarged sectional view of FIG. 3 for explaining the cooling state, and FIG. 5 is a partially enlarged sectional view of FIG. FIG. 6 is a schematic diagram illustrating an example of an arrangement form of the temperature control unit of the present invention.
図1〜図4において、符号10は、全体で本発明の温度制御ユニットを示している。
なお、図3において、図14と同一の構成部材には、同一の参照番号を付して、その詳細な説明を省略する。
1-4, the code |
In FIG. 3, the same components as those in FIG. 14 are denoted by the same reference numerals, and detailed description thereof is omitted.
図1〜図2に示したように、本発明の温度制御ユニット10は、略矩形平板形状のベーパーチャンバー12を備えている。このベーパーチャンバー12は、図3〜図5に示したように、ベーパーチャンバー12の一方の面12aが、例えば、この実施例の場合には、地下トンネル30の側壁30aに接触するように配置されるものである。
As shown in FIGS. 1 to 2, the
この場合、ベーパーチャンバー12は、従来公知のベーパーチャンバーを用いることができ、特に限定されるものではないが、例えば、アルミ製などの金属から製造され、その内部に、熱媒体流通空間が形成され、熱媒体流通空間に封入される熱媒体としては、冷媒として、例えば、アセトン、アルコールなどの冷媒が封入された構造のものである。
In this case, the
そして、ベーパーチャンバー12の他方の面12bに、熱電素子14のベーパーチャンバー12側の面14aが接触するように、矩形形状の、例えば、ペルチェ素子などからなる熱電素子14が配置されている。
A rectangular
さらに、この熱電素子14のベーパーチャンバー12と反対側の面14bに接触するように、その一端面16aが密着するように、放熱板部16が配置されている。
Further, the heat radiating
この実施例の場合には、放熱板部16が、ヒートシンク部18を構成しており、図1〜図2に示したように、ヒートシンク部18は、熱電素子14のベーパーチャンバー12と反対側の面14bに接触する矩形形状のヒートシンク本体18aを備えている。
In the case of this embodiment, the heat radiating
また、ヒートシンク部18は、図3〜図4に示したように、温度制御空間S内に露出するように、ヒートシンク本体18aから延設するように形成された、一定間隔離間した複数のフィン18bを備えている。
Further, as shown in FIGS. 3 to 4, the
さらに、図1〜図2に示したように、熱電素子14が、略額縁形状の断熱部材20でその側周部が覆われている。すなわち、この実施例では、断熱部材20では、2個の断熱部材20a(ベーパーチャンバー12側)と断熱部材20b(ヒートシンク部18側)とから構成され、これらの断熱部材20aと断熱部材20bとで挟持されるように、熱電素子14の側周部が断熱部材20で覆われている。
Furthermore, as shown in FIGS. 1 to 2, the
なお、断熱部材20としては、その材質は、特に限定されるものではなく、ゴム材料、発泡樹脂材など適宜選択することが可能である。
In addition, the material of the
また、この実施例では、断熱部材20では、2個の断熱部材20a(ベーパーチャンバー12側)と断熱部材20b(ヒートシンク部18側)から構成したが、1個の断熱部材20から構成することももちろん可能である。
Further, in this embodiment, the
このように構成することによって、熱電素子14が、断熱部材20でその側周部が覆われているので、熱電素子14で発生した冷熱が、熱電素子14の側周部から温度制御空間S内に伝達して、温度制御空間Sの冷暖房効果が低下するのが防止することができるように構成されている。
With this configuration, the
また、図1〜図2に示したように、放熱板部16、この実施例では、ヒートシンク部18の複数のフィン18bに対向するように、羽根22aを備えたファン部22が配置されている。
In addition, as shown in FIGS. 1 to 2, the
このように構成することによって、ファン部22が、放熱板部16、この実施例では、ヒートシンク部18の複数のフィン18bに対向して配置されているので、熱電素子14から放熱板部16、この実施例では、ヒートシンク部18へ伝達された冷熱が、ファン部22を介して、ファン部22からの加熱、冷却風が、温度制御空間S内に供給されることになり、その結果、温度制御空間S内の温度を適切な温度に維持でき、冷暖房効率に優れる。
By configuring in this way, the
なお、図示しないが、熱電素子14、ファン部22、後述する制御部28には、電源から電流が供給されるようになっている。この場合、電源の配置位置は、特に限定されるものではなく、例えば、温度制御ユニット10に付設したり、別途、温度制御空間S内、または、温度制御空間S外に適宜配置することができる。
Although not shown, current is supplied from the power source to the
このように構成される本発明の温度制御ユニット10は、図3〜図5に示したように、一方の面12aが、例えば、この実施例の場合には、地下トンネル30の側壁30aに接触するように配置される。また、放熱板部16、すなわち、ヒートシンク部18の複数のフィン18bが、温度制御空間S内に露出するように配置される。
In the
なお、この場合、本発明の温度制御ユニット10を、地下トンネル30の側壁30aに接触するように配置する取り付け手段としては、特に限定されるものではなく、ネジ、ボルトなどの締結部材、接着剤、粘着剤、両面テープ、マグネットなどの公知の方法を採用することができる。
In this case, the mounting means for disposing the
しかしながら、本発明の温度制御ユニット10を、メンテナンスのために取り外したり、交換することができるようにするためには、脱着自在な取り付け手段を採用することが望ましい。
However, in order to be able to remove or replace the
このように構成される本発明の温度制御ユニット10では、図1〜図5に示したように、以下のように作動される。
The
すなわち、温度制御空間S内の温度が上昇した際には、熱電素子14に一定方向(冷房時の方向)の直流電流を流すと、熱電素子14のベーパーチャンバー12と反対側の面14bが冷却される。
That is, when the temperature in the temperature control space S rises, when a direct current in a certain direction (direction during cooling) is passed through the
そして、図4の矢印Aで示したように、この熱電素子14のベーパーチャンバー12と反対側の面14bに接触するように配置されたヒートシンク部18を介して、ヒートシンク部18のヒートシンク本体18a、複数のフィン18bにより、冷気が温度制御空間S内に伝達されて、温度制御空間S内を冷房することができる。
Then, as indicated by an arrow A in FIG. 4, a
この際、図4の矢印Aで示したように、ファン部22が、ヒートシンク部18の複数のフィン18bに対向して配置されているので、熱電素子14からヒートシンク部18へ伝達された冷却された冷熱が、ファン部22を介して、ファン部22からの冷却風として、温度制御空間S内に供給されることになり、その結果、温度制御空間S内の温度を適切な温度に維持でき、冷房効率に優れる。
At this time, as indicated by an arrow A in FIG. 4, the
この際、熱電素子14のベーパーチャンバー12側の面14aが加熱されるが、この熱は、図4の矢印Bで示したように、ベーパーチャンバー12の他方の面12bに伝熱され、ベーパーチャンバー12内で速やかにかつ均一に伝熱されて、ベーパーチャンバー12の一方の面12aから、被放熱体を構成する、例えば、地下トンネル30の側壁30aなどから地中Gに放熱される。
At this time, the
このようにして、温度制御空間S内の温度が上昇した際に、温度制御空間S内が効率良く冷房される。 In this manner, when the temperature in the temperature control space S rises, the temperature control space S is efficiently cooled.
一方、温度制御空間Sの温度が下降した際には、熱電素子14に冷房時の方向と逆の方向(暖房時の方向)の直流電流を流すと、熱電素子14のベーパーチャンバー12と反対側の面14bが加熱される。
On the other hand, when the temperature of the temperature control space S decreases, if a direct current in the direction opposite to the direction of cooling (the direction of heating) is passed through the
そして、図5の矢印Cで示したように、この熱電素子14のベーパーチャンバー12と反対側の面14bに接触するように配置されたヒートシンク部18を介して、ヒートシンク部18のヒートシンク本体18a、複数のフィン18bにより、暖気が温度制御空間S内に伝達されて、温度制御空間S内を暖房することができる。
Then, as indicated by an arrow C in FIG. 5, the
この際、図5の矢印Cで示したように、ファン部22が、ヒートシンク部18の複数のフィン18bに対向して配置されているので、熱電素子14からヒートシンク部18へ伝達された加熱された冷熱が、ファン部22を介して、ファン部22からの加熱風として、温度制御空間S内に供給されることになり、その結果、温度制御空間S内の温度を適切な温度に維持でき、暖房効率に優れる。
At this time, as indicated by an arrow C in FIG. 5, the
この際、熱電素子14のベーパーチャンバー12側の面14aが冷却されるが、この冷却された冷熱は、図5の矢印Dで示したように、ベーパーチャンバー12の他方の面12bに伝熱され、ベーパーチャンバー内で速やかにかつ均一に伝熱されて、ベーパーチャンバー12の一方の面12aから、被放熱体を構成する、例えば、地下トンネル30の側壁30aなどから地中Gに放熱される。
At this time, the
このようにして、温度制御空間S内の温度が下降した際に、温度制御空間S内が効率良く暖房される。 Thus, when the temperature in the temperature control space S falls, the inside of the temperature control space S is efficiently heated.
従って、例えば、地下に建設された高圧電線を敷設するための地下トンネル、道路や電車のトンネル、ビル、地下街などの建築物の温度制御空間S内の温度を適切な温度に維持でき、複雑な構成でなく、施工に時間と手間がかかることもなく、コストも低減でき、しかも、冷暖房効率に優れ、メンテナンス性にも優れる。 Therefore, for example, the temperature in the temperature control space S of a building such as an underground tunnel for laying a high-voltage electric cable constructed underground, a road or train tunnel, a building, or an underground shopping street can be maintained at an appropriate temperature. It is not a configuration, construction does not take time and effort, costs can be reduced, air conditioning efficiency is excellent, and maintenance is excellent.
なお、この実施例では、地下トンネル30の側壁30aに、本発明の温度制御ユニット10を、配置したが、側壁30a以外でも、図3に示したように、例えば、天井壁30b、床面30cに配置することも可能である(以下の実施例でも同様である)。
In this embodiment, the
また、本発明の温度制御ユニット10を、配置する個数、配置位置、配置状態などは特に限定されるものではない。
Further, the number, the arrangement position, the arrangement state, etc., of the
例えば、図6(A)に示したように、複数個一列に連続的に配置したり、図6(B)に示したように、複数個一列に一定間隔離間して配置したり、図6(C)のように、縦横方向に配置したり、図6(D)のように、千鳥状に配置するなど配置する個数、配置位置、配置状態などは特に限定されるものではない。
(実施例2)
For example, as shown in FIG. 6A, a plurality of lines are continuously arranged in a line, as shown in FIG. 6B, a plurality of lines are arranged at a predetermined interval, or The number, arrangement position, arrangement state, and the like are not particularly limited, as shown in (C), arranged in the vertical and horizontal directions, or arranged in a staggered manner as shown in FIG. 6 (D).
(Example 2)
図7は、本発明の温度制御ユニット10を用いた温度制御システムの概略図である。
FIG. 7 is a schematic diagram of a temperature control system using the
この実施例の温度制御ユニット10を用いた温度制御システム32は、図1〜図6に示した温度制御ユニット10と基本的には同様な構成であり、同一の構成部材には、同一の参照番号を付して、その詳細な説明を省略する。
The
図7に示したように、この実施例の温度制御システム32の温度制御ユニット10は、ベーパーチャンバー12の温度を測定するベーパーチャンバー用温度センサー24と、放熱板部16、この実施例では、ヒートシンク部18の温度を測定する放熱板部用温度センサー26とを備えている。
As shown in FIG. 7, the
また、図7に示したように、温度制御ユニット10は、制御部28が備えられており、この制御部28により、ベーパーチャンバー用温度センサー24の温度測定結果と、放熱板部用温度センサー26の温度測定結果から、温度制御空間S内の温度を一定範囲に制御するために、熱電素子14へ供給される電流(電圧値)を制御するように構成されている。
As shown in FIG. 7, the
なお、この温度制御空間S内の一定範囲の温度は、本発明の温度制御ユニット10を配置する温度制御空間Sによって適宜変更可能である。例えば、温度制御空間Sが、前述したような地下に建設された高圧電線を敷設するための地下トンネルの場合には、37℃以下、例えば、22〜34℃の範囲になるように設定するのが望ましい。
The temperature within a certain range in the temperature control space S can be changed as appropriate depending on the temperature control space S in which the
このように構成することによって、ベーパーチャンバー用温度センサー24の温度測定結果と、放熱板部用温度センサー26の温度測定結果から、制御部28によって、例えば、熱電素子14へ供給される電流(電圧値)を制御(変更)することによって、温度制御空間S内の温度を一定範囲に制御することができる。
With this configuration, for example, a current (voltage) supplied to the
また、図3に示したように、温度制御空間S内に、温度制御空間用センサー40を配置して、制御部28が、温度制御空間S内に配置された温度制御空間用センサー40からの空間温度測定結果を用いて、温度制御空間S内の温度を一定範囲に制御するために、熱電素子14へ供給される電流を制御するように構成することもできる。
Further, as shown in FIG. 3, the temperature
なお、この場合、図3では、温度制御空間用センサー40を、地下トンネル30の側壁30aに、配置したが、側壁30a以外でも、図3に示したように、例えば、天井壁30b、床面30cに配置することも可能である(以下の実施例でも同様である)。
また、側壁30aにおいても、上部、中部、下部など配置位置は、特に限定されるものではない。
また、これらの温度制御空間用センサー40の配置、個数なども特に限定されるものではない。
In this case, in FIG. 3, the temperature
Also, the arrangement positions such as the upper part, the middle part, and the lower part of the
Further, the arrangement and the number of the temperature
このように構成することによって、温度制御空間S内に配置された温度制御空間用センサー40からの空間温度測定結果を用いて、温度制御空間S内の温度をより正確に一定範囲に制御することができる。
なお、この温度制御空間用センサー40を配置については、以下の実施例でも同様である。
(実施例3)
By configuring in this way, the temperature in the temperature control space S can be more accurately controlled within a certain range by using the space temperature measurement result from the temperature
The arrangement of the temperature
(Example 3)
図8は、本発明の温度制御ユニット10を用いた温度制御システムの別の実施例の概略図である。
FIG. 8 is a schematic diagram of another embodiment of a temperature control system using the
この実施例の温度制御ユニット10を用いた温度制御システム32は、図1〜図6に示した温度制御ユニット10と基本的には同様な構成であり、同一の構成部材には、同一の参照番号を付して、その詳細な説明を省略する。
The
図8に示したように、この実施例の温度制御システム32の温度制御ユニット10は、図7に示した実施例2と同様に、ベーパーチャンバー12の温度を測定するベーパーチャンバー用温度センサー24と、放熱板部16、この実施例では、ヒートシンク部18の温度を測定する放熱板部用温度センサー26とを備えている。
As shown in FIG. 8, the
さらに、図8に示したように、ファン部22の温度を測定するファン部用温度センサー34を備えている。
Further, as shown in FIG. 8, a fan
また、図8に示したように、温度制御ユニット10は、制御部28が備えられており、この制御部28により、ベーパーチャンバー用温度センサー24の温度測定結果と、放熱板部用温度センサー26の温度測定結果と、ファン部用温度センサー34の温度測定結果から、温度制御空間S内の温度を一定範囲に制御するために、熱電素子14へ供給される電流(電圧値)を制御するように構成されている。
As shown in FIG. 8, the
このように構成することによって、ベーパーチャンバー用温度センサー24の温度測定結果と、放熱板部用温度センサー26の温度測定結果と、ファン部用温度センサー34の温度測定結果から、制御部28によって、例えば、熱電素子14へ供給される電流(電圧値)を制御(変更)することによって、温度制御空間S内の温度を一定範囲に制御することができる。
By configuring in this way, from the temperature measurement result of the vapor
さらに、ファン部用温度センサー34の温度測定結果から、ファン部22が故障しているか否かを判断でき、故障と判断した場合には、ファン部22を取り外して交換したり、修理できるので、メンテナンス性に優れる。
(実施例4)
Furthermore, from the temperature measurement result of the
Example 4
図9は、本発明の温度制御ユニット10を用いた温度制御システムの別の実施例の概略図、図10は、本発明の温度制御ユニット10を用いた温度制御システムの別の実施例の概略図である。
FIG. 9 is a schematic view of another embodiment of the temperature control system using the
この実施例の温度制御ユニット10を用いた温度制御システム32は、図7に示した実施例2の温度制御ユニット10と基本的には同様な構成であり、同一の構成部材には、同一の参照番号を付して、その詳細な説明を省略する。
The
この実施例の温度制御ユニット10を用いた温度制御システム32は、図7に示した実施例2の温度制御システム32と同様であるが、複数の温度制御ユニット10が並列に配置されており、それぞれの制御部28を制御するための、制御ユニット36が設けられている。
The
なお、図9では、説明の便宜上、温度制御ユニット10を、図9において、左右方向に配置したが、実際には、図6のように配置されるものである。
この制御ユニット36において、それぞれの温度制御ユニット10を統括的に制御するように構成されている。
In FIG. 9, for convenience of explanation, the
The
これにより、それぞれの温度制御ユニット10の制御部28を制御して、それぞれの温度制御ユニット10について、温度制御空間S内の温度を一定範囲に制御するために、それぞれの熱電素子14へ供給される電流(電圧値)を制御するように構成されている。
Thus, the
これにより、温度制御空間S内の温度をより一定に保つことができるようになっている。 Thereby, the temperature in the temperature control space S can be kept more constant.
なお、図10に示したように、このような制御ユニット36について、図8に示した実施例2の温度制御ユニット10についても適用することができる。
(実施例5)
As shown in FIG. 10, such a
(Example 5)
図11は、本発明の温度制御ユニット10の別の実施例の概略図、図12は、図11の温度制御ユニット10を、地下トンネル30の側壁30aに配置した状態を示す図4、図5と同様な概略図である。
FIG. 11 is a schematic view of another embodiment of the
この実施例の温度制御ユニット10は、図1〜図6に示した温度制御ユニット10と基本的には同様な構成であり、同一の構成部材には、同一の参照番号を付して、その詳細な説明を省略する。
The
図11に示したように、この実施例の温度制御ユニット10では、放熱板部16が、放熱用ベーパーチャンバー38を備えている。
As shown in FIG. 11, in the
そして、図12に示したように、被放熱体を構成する、例えば、地下トンネル30の側壁30aに取り付けられる。
このように構成することによって、放熱板部16が、放熱用ベーパーチャンバー38を備えるので、熱電素子14から放熱板部16(放熱用ベーパーチャンバー38)へ伝達された冷熱が、放熱用ベーパーチャンバー38内で速やかにかつ均一に伝熱されて、温度制御空間S内に供給されることになり、その結果、温度制御空間S内の温度を適切な温度に維持でき、冷暖房効率に優れる。
And as shown in FIG. 12, it attaches to the
With this configuration, since the heat radiating
なお、この実施例では、地下トンネル30の側壁30aに、本発明の温度制御ユニット10を、配置したが、側壁30a以外でも、例えば、天井壁30b、床面30cに配置することも可能である。
In this embodiment, the
また、この実施例では、地下トンネル30の側壁30aの内壁に配置したが、図示しないが、側壁30a、天井壁30b、床面30cに埋設することも可能である。
(実施例6)
In this embodiment, although it is arranged on the inner wall of the
(Example 6)
図13は、本発明の温度制御ユニット10の別の実施例の概略図である。
FIG. 13 is a schematic view of another embodiment of the
この実施例の温度制御ユニット10は、図1〜図6に示した温度制御ユニット10と基本的には同様な構成であり、同一の構成部材には、同一の参照番号を付して、その詳細な説明を省略する。
The
図13に示したように、この実施例の温度制御ユニット10では、放熱板部16が、放熱用ベーパーチャンバー38であり、この放熱用ベーパーチャンバー38が、ヒートシンク本体18aを構成している。
As shown in FIG. 13, in the
すなわち、ヒートシンク本体18aの内部に、複数の熱媒体流通空間42が形成されている構造である。
なお、図13では、熱媒体流通空間42を、図示しやすいように、実際よりも、誇張して寸法を大きく示しており、その個数、寸法は、特に限定されるものではない。
また、図13には、ベーパーチャンバー12の方にも、説明の便宜上、熱媒体流通空間42と同様に、熱媒体流通空間44を図示している。
That is, a plurality of heat
In FIG. 13, the heat
FIG. 13 also shows the heat
このように構成することによって、放熱用ベーパーチャンバー38が、ヒートシンク本体18aを構成しているので、熱電素子14からヒートシンク本体18aへ伝達された冷熱が、ヒートシンク本体18a内で速やかにかつ均一に伝熱されて、複数のフィン18bを介して、効率よく温度制御空間S内に供給されることになり、その結果、温度制御空間S内の温度を適切な温度に維持でき、冷暖房効率に優れる。
With this configuration, the heat
以上、本発明の好ましい実施の態様を説明してきたが、本発明はこれに限定されることはなく、上記の実施例では、温度制御ユニット10として、平面視で矩形形状としたが、平面視で、例えば、円形などとすることができ、これによりデザイン性を向上することができる。
The preferred embodiment of the present invention has been described above, but the present invention is not limited to this. In the above embodiment, the
なお、上記の実施例では、地下トンネル30の側壁30aに、本発明の温度制御ユニット10を、配置したが、側壁30a以外でも、例えば、天井壁30b、床面30cに配置することも可能である。
In the above embodiment, the
また、上記の実施例では、地下トンネル30に適用したが、これ以外でも、道路や電車のトンネル、ビル、地下街などの建築物の空間に広く用いることができるなど本発明の目的を逸脱しない範囲で種々の変更が可能である。
In the above embodiment, the present invention is applied to the
本発明は、例えば、地下に建設された高圧電線を敷設するための地下トンネル、道路や電車のトンネル、ビル、地下街などの建築物の空間内の温度を一定範囲に保つために、これらの建築物の壁、天井、床などに配置される温度制御ユニット、および、温度制御ユニットを用いた温度制御システム、ならびに、温度制御ユニットを用いた温度制御建築構造に適用することができる。 The present invention, for example, in order to keep the temperature in the space of buildings such as underground tunnels for laying high-voltage electric wires constructed underground, road and train tunnels, buildings, underground shopping streets, etc. The present invention can be applied to a temperature control unit arranged on the wall, ceiling, floor, etc. of an object, a temperature control system using the temperature control unit, and a temperature control building structure using the temperature control unit.
10 温度制御ユニット
12 ベーパーチャンバー
12a 一方の面
12b 他方の面
14 熱電素子
14a ベーパーチャンバー12側の面
14b ベーパーチャンバー12と反対側の面
16 放熱板部
16a 一端面
18 ヒートシンク部
18a ヒートシンク本体
18b フィン
20 断熱部材
20a 断熱部材
20b 断熱部材
22 ファン部
22a 羽根
24 ベーパーチャンバー用温度センサー
26 放熱板部用温度センサー
28 制御部
30 地下トンネル
30a 側壁
30b 天井壁
30c 床面
32 温度制御システム
34 ファン部用温度センサー
36 制御ユニット
38 放熱用ベーパーチャンバー
40 温度制御空間用センサー
42、44 熱媒体流通空間
100 地下トンネル構造
102 地下トンネル
104 ケーブルラック
106 側壁
108 高圧電線
110 固定部材
112 固定用結束具
114 内部空間
200 冷却構造
202 ケーブル
204 ケーブル用洞道
206 ヒートパイプ
208 一端部
210 他端部
212 地盤
214 内部空間
300 冷暖房装置
302 ペルチェ素子
304 第1の吸放熱面
306 壁
308 放熱吸熱室内プレート
310 第2の吸放熱面
312 排熱器
G 地中
S 温度制御空間
DESCRIPTION OF
Claims (11)
前記ベーパーチャンバーの他方の面に接触するように配置された熱電素子と、
前記熱電素子のベーパーチャンバーと反対側の面に接触するように配置された放熱板部とを備えることを特徴とする温度制御ユニット。 A vapor chamber disposed so that one surface is in contact with the heat sink;
A thermoelectric element arranged to contact the other surface of the vapor chamber;
A temperature control unit comprising: a heat radiating plate portion arranged to contact a surface of the thermoelectric element opposite to the vapor chamber.
前記ヒートシンク部が、
前記熱電素子のベーパーチャンバーと反対側の面に接触するヒートシンク本体と、
温度制御空間内に露出するように、ヒートシンク本体から延設するように形成された、一定間隔離間した複数のフィンと、
を備えることを特徴とする請求項1に記載の温度制御ユニット。 The radiator plate includes a heat sink;
The heat sink part is
A heat sink body in contact with a surface of the thermoelectric element opposite to the vapor chamber;
A plurality of fins spaced apart from each other and formed to extend from the heat sink body so as to be exposed in the temperature control space;
The temperature control unit according to claim 1, further comprising:
前記放熱板部の温度を測定する放熱板部用温度センサーと、
を備え、
前記ベーパーチャンバー用温度センサーの温度測定結果と、前記放熱板部用温度センサーの温度測定結果から、温度制御空間内の温度を一定範囲に制御するために、前記熱電素子へ供給される電流を制御する制御部を備えることを特徴とする請求項1から6のいずれかに記載の温度制御ユニット。 A vapor chamber temperature sensor for measuring the temperature of the vapor chamber;
A temperature sensor for the heat sink that measures the temperature of the heat sink;
With
The current supplied to the thermoelectric element is controlled in order to control the temperature in the temperature control space within a certain range from the temperature measurement result of the temperature sensor for the vapor chamber and the temperature measurement result of the temperature sensor for the heat sink. The temperature control unit according to any one of claims 1 to 6, further comprising a control unit.
前記放熱板部の温度を測定する放熱板部用温度センサーと、
前記ファン部の温度を測定するファン部用温度センサーを備え、
前記ベーパーチャンバー用温度センサーの温度測定結果と、前記放熱板部用温度センサーの温度測定結果と、前記ファン部用温度センサーの温度測定結果から、温度制御空間内の温度を一定範囲に制御するために、前記熱電素子へ供給される電流を制御する制御部を備えることを特徴とすることを特徴とする請求項3に記載の温度制御ユニット。 A vapor chamber temperature sensor for measuring the temperature of the vapor chamber;
A temperature sensor for the heat sink that measures the temperature of the heat sink;
A fan part temperature sensor for measuring the temperature of the fan part;
In order to control the temperature in the temperature control space within a certain range from the temperature measurement result of the temperature sensor for the vapor chamber, the temperature measurement result of the temperature sensor for the heat sink, and the temperature measurement result of the temperature sensor for the fan part. The temperature control unit according to claim 3, further comprising a control unit that controls a current supplied to the thermoelectric element.
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