JP4974369B2 - 空調装置 - Google Patents
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その様な公知の空調装置の一つとして、窓部に設置される空調装置であって、強いコールドドラフト(周辺雰囲気よりも低温の部分が存在する場合に、当該低温部分及びその近傍から発生する下降気流)を発生して、室内を好適に空調する空調装置が存在する(特許文献1)。
また、外気と加熱源との温度差を、省エネルギーに役立てるという発想については、全く言及していない。
ここで、暖房時には前記2枚のパネル(室内側パネル3及び壁側パネル4)を回転機構(回転軸9)に対して下方に位置せしめ、冷房時には前記2枚のパネル(室内側パネル3及び壁側パネル4)を回転機構(回転軸9)に対して上方に位置せしめるのが好ましい。
また、ペルチェ素子(31)は、電流を流すと、電流を流す向きによって発熱或いは吸熱を行う性質がある。そのため、ペルチェ素子(31)に電流を流す事により、パネル(3、4)間を流れる空気を加熱(ペルチェ素子31を発熱)し、或いは、冷却(ペルチェ素子31により吸熱)することができる。これにより、空調の補助を行う事もできる。
一方、冷房時には前記2枚のパネル(室内側パネル3及び壁側パネル4)を回転機構(回転軸9)に対して上方に位置せしめれば、コールドドラフトにより自然対流が促進され、空調をするべき空間が効率良く、且つ、均一に冷却される。
すなわち、ペルチェ素子(31)が曝される温度差に起因して、ペルチェ素子(31)で発電を行うのか(暖房時)、或いは、ペルチェ素子(31)に電流を供給するのか(冷房時)を制御できるので、ペルチェ素子(31)による発電と吸熱を効率的に行う事ができる。
実施形態において、図1は、全体を符号100で示す空調システムにおける空調装置(一体形ラジエーター2)を冷房装置として使用する場合を示し、図5は、空調装置(一体形ラジエーター2)を暖房装置として使用する場合を示している。
一体型ラジエーターを構成するパネル3、4は、ラインLs1を介して、リモコン10と電気的に接続されている。また、リモコン10と熱源機1とは、制御ラインLs2によって接続されている。
上述した様に、一体型ラジエーター2は、室内側のパネル3と、壁側のパネル4とを有している。室内側パネル3と、壁側のパネル4とは、厚み方向(図1では左右方向)に平行に配置されて、所定の隙間Sを形成している。
室内側パネル3と壁側パネル4は、支持部材(明確には図示せず)により、一体に結合されている。ここで、図示しない支持部材は、熱源機1からの冷水(暖房時は温水)が流れるパイプ(後述する供給管Lf及び戻り管Lr)の一部を包含している。
間接照明6をパネル上方に配置し、室内側パネル3の表面にガラス板5を被覆させる事により、間接照明6からの光がガラス板5で拡散し、空調室内(図1において左側の空間)に落ち着いた雰囲気を醸し出すことができる。
或いは、化粧板を構成する板材(ガラス板)5の表面に、ガラス細工を施工して、ガラス板5の表面に微細な凹凸による装飾を形成して、空調室内(図1において左側の空間)の住居環境を向上することも可能である。
また、壁側パネル4における壁8側の表面は、断熱材45で被覆されている。壁側パネル4の壁8側(図1では右側)を断熱材45で被覆することにより、冷熱(暖房時であれば温熱)が壁8の外側(図1では右側)に伝熱して、外部(図1では壁8の右側の空間)へ拡散してしまう量が少なくなる。
図1で示す冷房の場合も同様に、冷熱は温度差が大きい室内側(壁側パネル4の反対側:図1では左側)に向かう。
図示はしないが、回転軸をアーム7の壁8側(図1では右側)に設け、壁8側に軸受を設けても良い。
壁8には、給気口82も形成されている。給気口82は、図5で示す暖房時において、図5で示す暖房時において、壁側パネル4及び断熱材45の通気孔47と整合するように形成されている。
ここで、図5の暖房時には、一体型ラジエーター2は、図1の冷房時における位置から、回転軸9回りに180°回転した位置となる。
パイプLaの一端La1は、図3で示すパイプLb(壁側パネル4に配置されているパイプ)の一端Lb1に接続されている。パイプLaの他端La2は、後述する供給管Lfに接続されている。
冷水(図5の暖房時では温水)が保有する冷熱(暖房時では温熱)を積極的に貯蔵して、貯蔵された熱を、室内側パネル3と壁側パネル4との間を流れる空気へ供給するためである。
ここで、蓄熱材は、ジェル状の水和物等が用いられるのが好適である。
前述したように、供給管Lfの他端は室内側パネル3内のパイプLaの他端La2に接続され、戻り管Lrの他端は壁側パネル4内のパイプLbの他端Lb2に接続されている。
図6では明確に示していないが、全てのペルチェ素子31は、前記ラインLs1(図1参照)によって、リモコン10及び図示しない電源と接続されている。
図示は省略しているが、壁側パネル4においても、隙間S側(図1の左側)の表面に、ペルチェ素子31が貼り付けられている。そして、各ペルチェ素子31の表面側には複数のフィン31fが形成されている。
例えば、室内側パネル3のペルチェ素子31で発生した起電力を、壁側パネル4のペルチェ素子に供給し、壁側パネル4のペルチェ素子によって壁側パネル4における熱を吸収して、冷房の補助作用を行うことが可能である。
また、室内側パネル3及び壁側パネル4におけるペルチェ素子31における起電力を、間接照明の電源として利用することもできる。
受け皿20の底部には、垂直管21が受け皿20と一体に形成されている。垂直管21の下端には、水平管部22が形成されている。水平管部22は、給気口82に設けたプラグ部材83を貫通するように構成されている。水平管部22の先端には図示しないホース等が接続可能であり、当該ホース等を介して、受け皿20に溜まる結露水を室外(戸外)に排出できるように構成されている。
或いは、給気口82は室外(図1では右側)に向かって下り勾配が形成し、水平管部22の先端から排出された結露水が、給気口82から壁8の外部へ排出できるように構成しても良い。
室外から給気口81を経由して流入した空気(Fah)は、壁側パネル4の通気口47を通過し、室内側パネル3と壁側パネル4との隙間Sを下方に向かって流過し、室内50に流入する。空気の流れFahは、隙間Sを流過する際に、パネル3、4内のパイプLa、Lbを流過する冷水が保有する冷熱によって冷却される。
一体型ラジエーター2によって冷やされた冷気が、空調するべき室内(図1において、ラジエーター2よりも左側の空間)に流入する。
図5において、壁8に形成された給気口81、82には、それぞれ、給気ファン89、89が介装されている。図1では、給気ファン89、89の図示は省略している。
室外からの空気は、給気ファン89によって、矢印(空気の流れ)Facで示す様に、給気口82及び通気口47を経由して、パネル3、4間の隙間Sを垂直方向上方へ流過する。そして、隙間Sの上方端部から空調をするべき室内50に流入する。
矢印Facで示す空気は、隙間Sを流過する際に、パネル3、4内のパイプLa、Lbを流過する温水が保有する熱が投入され、加熱して室内50に流入する。
図8において、給気口81にはフィルタ85が設けられ、フィルタ85は芳香材を包含している。そのため、外気がフィルタ85、一体形ラジエーター2を介して空調するべき室内50に流入した際に、フィルタ85に包含された芳香材が除放する芳香を、室内50に供給する。
明確には図示されていないが、フィルタ85に活性炭を包含し、外気に含まれる異臭源となる異物を吸着、除去して、室内の空気を清浄化するように構成しても良い。これにより、室内環境が向上される。
ファン40は、正転、逆転が可能であり、正転時には、室内側パネル3と壁側パネル4との隙間Sを流れる空気を下方へ降下し、逆転時には隙間Sを流れる空気を上方へ上昇させる。そして、暖房時(図示を省略)には加熱された空気を下方へ移動せしめ、冷房時(図8)には冷却された空気を上方へ移動させる様に回転する。これにより、加熱された空気(暖房時)或いは冷却された空気(冷房時)を、室内50で良好に循環させることが出来る。すなわち、ファン40により、暖房時には加熱された空気を一端下方へ降下せしめ、冷房時には冷却された空気を一端上方へ上昇させることにより、加熱或いは冷却された空気を、自然対流に比較して、より積極的に空調をするべき空間(室内空間50)内で循環させることが出来る。
図8で示す様に、室内側パネル3及び壁側パネル4の位置が、回転軸9に対して上方にある場合は、冷房を行って、冷却された空気を一端上方へ上昇させるためことが好ましい。一方、図9で示す様に、室内側パネル3及び壁側パネル4の位置が、回転軸9に対して下方にある場合は、暖房を行って、加熱された空気を一端下方へ降下せしめるのが好ましい。
図9において、一体型ラジエーター2の上方には、加湿用の水入れ60が設置されている。この水入れ60に水を入れて、暖房時において適宜蒸発させることにより、室内が乾燥し過ぎない様にするためである。
図9の変形例におけるそれ以外の構成及び作用効果は、図5と同様である。
一方、冷房の場合は、図1で示すように、室内側パネル3及び壁側パネル4を回転軸9に対して上側に位置させて、コールドドラフトにより冷気を下降させる。
ペルチェ素子31がパネル3、4内の温水(或いは冷水)とパネル3と4の間を流れる空気との温度差に晒されることにより、起電力が発生する。
その起電力を、夜間用の間接照明6を点灯に利用することにより、省エネルギーの要請に応えることができる。
そして、冷水による冷房が不十分な場合には、図示しない電源からペルチェ素子31に逆方向に電流を流して、パネル3と4の間を流れる空気から吸熱することができる。
換言すれば、空調の補助に用いる室内側パネル3側に貼着されたペルチェ素子31には電流を流し、発電に用いる壁側パネル4に貼着されたペルチェ素子31は温度差に晒すのである。
「温度差」なる文言は、パネル3と4の間を流れる空気と、パネル4に供給される温水或いは冷水との温度差を意味している。
一方、暖房時においては、温水入り温度は通常70℃程度であり、外気が例えば10℃であれば、温度差は約60℃となり、比較的大きな温度差が得られる。
係る温度差を考慮すると、大きな温度差が得られる暖房時にはペルチェ素子31で発電を行い、温度差が比較的小さい冷房時には、ペルチェ素子31に電流を供給して、パネル3及び4間に供給される空気を冷却する補助を行わせる(冷房運転を補助する)のが好適である。
2・・・一体型ラジエーター
3・・・室内側パネル
4・・・壁側パネル
5・・・化粧板
6・・・間接照明装置
7・・・パネル支持用アーム
8・・・壁
9・・・回転軸
10・・・ラジエーター用リモートコントローラ/リモコン
20・・・結露水受け皿
45・・・断熱材
81、82・・・給気口
85・・・フィルタ
89・・・ファン
Claims (2)
- 熱源機に連通するパイプを内蔵する2枚のパネルを有し、該2枚のパネルは、その間の空間を流れる気体に前記パイプを流れる流体が保有する熱量が投入される様に構成されていると共に、2枚のパネルに挟まれた空間と連通路を介して空調をするべき空間へ外部から空気が供給される様に構成されており、2枚のパネル間の空間に面する側にはペルチェ素子が被覆されており、空調をするべき空間側のパネルにおける空調をするべき空間側の表面には透光性材料が被覆されており、該透光性材料内を発光させる照明装置が設けられており、該照明装置はペルチェ素子で発電された電力により作動する様に構成されていることを特徴とする空調装置。
- 熱源機に連通するパイプを内蔵する2枚のパネルを有し、該2枚のパネルは、その間の空間を流れる気体に前記パイプを流れる流体が保有する熱量が投入される様に構成されていると共に、2枚のパネルに挟まれた空間と連通路を介して空調をするべき空間へ外部から空気が供給される様に構成されており、2枚のパネル間の空間に面する側にはペルチェ素子が被覆されており、暖房時にはペルチェ素子で発電を行い、冷房時にはペルチェ素子に電流を供給して、前記2枚のパネル間を移動する空気を冷却する機能を有する制御装置を備えていることを特徴とする空調装置。
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