JPH0425458B2 - - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 〔技術分野〕 本発明は、太陽熱を効率よく利用加能とした空
調装置に関する。

〔背景技術〕

太陽熱集熱器により加温した温風を、直接又は
蓄熱槽に貯えたのち取出すことによつて、家屋の
空調を行う空調装置が、例えば特願昭59−39686
号明細書などによつて、本出願人により提案され
ている。

しかし従来の装置においては、太陽熱を利用し
て加温した温風が部屋を空調するに充分高い温度
であるときに初めて、温風を部屋に導入するごと
く形成されている。従つて、従来のこのような装
置では、温風の発生条件は天候条件等に応じて変
化するため、充分な高温となる時間帯は制限され
たものとなり、その結果、太陽熱の利用効率、装
置の稼働効率に劣るものであつた。

〔発明の目的〕

本発明は、充分な高温とはならない温風をも利
用可能とすることにより、太陽熱の利用効率、装
置稼働効率を高め、前記問題点を解決しうる空調
装置の提供を目的としている。

〔発明の開示〕

以下本発明の一実施例を図面に基づき説明す
る。

図において、空調装置１は、太陽熱を利用する
温風発生機Ｈと部屋３とを結ぶ空気流路５，６と
に、フアンＦ１，Ｆ２を付設するとともに、温風
温度を検知するセンサーＳ１を制御装置Ｃに接続
し、又本実施例では、部屋Ｒには、補助暖気を送
風する補助熱源CAを入切する部屋センサーＳ２
を取付けている。

温風発生器Ｈは、太陽熱集熱器Ｈ１と該太陽熱
集熱器Ｈ１の温風を蓄熱する蓄熱槽Ｈ２とを含
み、又本例では床下の空間Ｐ１、屋外の空間Ｐ２
を利用した夏期空調用の装置が並設されるととも
に、本例では、階上階下の部屋３Ａ，３Ｂ，３
Ｃ，３Ｄ（総称するとき部屋３という）を空調す
る。

前記太陽熱集熱器Ｈ１は、上部を透光板により
遮蔽した箱体１１内に集熱板１２を収納させ、太
陽光によつて内部の空気を加温する、空気式の太
陽熱集熱器として形成される。

又蓄熱槽Ｈ２は、例えば部屋３Ａ下方の床下空
間１３を囲む布基礎１４、床下地面１５に断熱材
１６を添設するとともに、向き合う布基礎１４、
１４と小間隙を隔てる仕切板間に、砕石等の固形
の蓄熱材１７を装填してなり、又部屋３は、上下
階に通じるダクトＴを挟んで夫々上下階に形成さ
れる。

前記太陽熱集熱器Ｈ１には、上方に位置するそ
の出口２１に、前記ダクトＴ内を垂下し、下方の
床下空間１３内を通り蓄熱槽Ｈ２の取入れ口２９
に連通する主導管２２が取付けられる。

主導管２２は、前記ダクトＴ内において分岐点
ａから部屋３Ｂ，３Ｄの流入口３１，３１に通じ
る分岐導管２３，２３を分岐し、又その下方の分
岐点ｂから部屋３Ａ，３Ｃの流入口３１，３１に
導通する分岐導管２４，２４を夫々分岐する。又
主導管２２には、出口２１と分岐点ａとの間に前
記フアンＦ１が介在する。前記主導管２２と分岐
導管２３，２３，２４，２４とによつて太陽熱集
熱器２から部屋３と蓄熱槽４に通じる前記空気流
路５が形成される。

又前記主導管２２には、分岐点ｂと、取入れ口
２９との間に、分岐点ｃ，ｄで接続するバイパス
導管２７を接続し、該バイパス導管２７には、フ
アンＦ２を介装する。

又主導管２２には、フアンＦ１と分岐点ａとの
間に第１の開閉弁Ｄ１を、分岐点ｃ，ｄ間に第２
の開閉弁Ｄ２を設けかつ分岐管２３，２３，２
４，２４には夫々第３の開閉弁Ｄ３…を設ける。
又前記バイパス導管２７には第４の開閉弁Ｄ４を
介在させる。なお流入口３１の上方には、前記ダ
クトＴに通じる排出口３２…を各部屋３に形設す
る。またダクトＴ下方の床体には、蓄熱槽Ｈ２の
下流側からのびる導管３４が接続された導通口３
５が設けられる。

前記導管３４は、蓄熱槽Ｈ２、取入れ口２９と
分岐点ｄとの間の主導管２２、バイパス導管２
７、分岐点ｃ，ａ間の主導管２２及び分岐導管２
３、２３，２４，２４とともに、蓄熱槽Ｈ２と部
屋３を結びかつ蓄熱槽Ｈ２からの温風を逆向き
に、部屋３に吹き込む前記空気流路６を形成す
る。

又前記ダクトＴの天井板に、太陽熱集熱器Ｈ１
の入口３３にのびる導管３６が接続された戻り口
３７を設ける。

夏期空調用の前記空間Ｐ１は、北面する部屋３
Ｃの床体と床下地面１５との間で、布基礎１４に
よつて囲まれる床下空間であり、前記床下地面１
５により冷却した冷気を発生しうる。前記空間Ｐ
１は、主導管２２に、その分岐点ｄと取入れ口２
９との間で切換導通可能な第１の切換弁Ｋ１を介
して分岐点ｅで接続される支管４５を用いて導通
する。又空間Ｐ１には、一端が導管３４に設ける
第２の切換弁Ｋ２に接続する支管４６の他端が開
口する。

前記布基礎１４には夏期の空調のために用いる
屋外の前記空間Ｐ２に通じかつ第５の開閉弁Ｄ５
を有する導孔４７を開穿する。

従つて空間Ｐ１は、支管４５及び分岐点ｅ，ｄ
間の主導管２２、バイパス導管２７、分岐点ｃ，
ａ間の主導管２２及び分岐導管２３，２４ととも
に、空気流路６の一部を利用して、空間Ｐ１を部
屋３に結ぶ空気流路７を形成する。

又空間Ｐ２は、導孔４７、空間Ｐ１をへて空気
流路７によつて部屋３に導通する。なお、空気流
路７にはフアンＦ２が介在する。

さらに本実施例では、主導管２２には、第１の
開閉弁Ｄ１の上流側に、屋外で一端が開口する排
気管５１が第３の切換弁Ｋ３を介して接続され
る。

従つて冬期において日射時には、第２図ａに示
すごとく、第１，３の開閉弁Ｄ１，Ｄ３を開放す
ることにより太陽熱集熱器Ｈ１は、空気流路５を
へて部屋３に導通し、フアンＦ１の駆動ととも
に、温風を部屋３に送り込み、部屋３を空調でき
る。

他方、第１、第２の開閉弁Ｄ１，Ｄ２のみを開
くことにより、第２図ｂに示すように、太陽熱集
熱器Ｈ１は、主導管２２をへて蓄熱槽Ｈ２に導通
し、蓄熱させる。

さらに第２図ｃに示すごとく、第３、第４の開
閉弁Ｄ３，Ｄ４のみ開いたときには、蓄熱槽Ｈ２
は導通口３５と導管３４とによつてダクトＴに導
通する一方、フアンＦ２の駆動とともに導通口３
５から導管３４をへて流入する空気を蓄熱材１７
の蓄熱で加温したのち前記第２の空気流路６をへ
て部屋３に吐出しその蓄熱を取出しうる。なお蓄
熱槽Ｈ２からの吹出しは、温風の送り込み方向と
は異なり、従つて送り込み時に高温となる取入れ
口２９部分を吹出し風が最後に流過するため、高
温風の取出しが可能となる。

さらに、第２図ｄに示すごとく、第１、第２の
切換弁Ｋ１，Ｋ２を切換え、空気流路７を導通さ
せることにより、フアンＦ２の駆動とともに、空
間Ｐ１の床下冷気は、空気流路７から部屋３に流
入させ、夏期における部屋３の冷房を可能とす
る。

又第５の開閉弁Ｄ５を開いたときには、空間Ｐ
２の外気を、空間Ｐ１、空気流路７をへて部屋３
に吐出できる。

なお必要により部屋３の空気は太陽熱集熱器
２、排気管５１をへて屋外に放出できる。

かかる構成の空調装置１において、前記センサ
ーＳ１は、太陽熱集熱器Ｈ１内の温風の温度を測
定するセンサーＳ１Ａと、蓄熱槽Ｈ２内の温風の
温度を測定するセンサーＳ１Ｂとを含み、又部屋
センサＳ２は、各部屋３に夫々取付けられる。

又、センサーＳ１、部屋センサＳ２は、前記制
御装置Ｃに接続されるとともに、各部屋３には、
補助熱源CAが夫々取付けられる。なお補助熱源
CAとして、いわゆる冷、暖房器などの空調機が
使用され、また空調機の室内機を補助熱源CAと
して利用することもできる。

前記制御装置Ｃは、その内部で、第１の設定温
度Ｔ１、第２の設定温度Ｔ２を夫々予め設定して
いる。

第１の設定温度Ｔ１は、室温TRを上昇させう
るとはいえ、室温TRを所望の温度TSまでには
昇温できず又はその温度を保持するには、充分に
は高温ではない温度であつて、この第１の設定温
度Ｔ１は、部屋３の大きさ、吹出し風量、外気
温、部屋３の断熱性等を考慮して設定される。な
お風により体感温度は低く感じられるため、例え
ば30度程度に設定される。

又第２の設定温度は、室温TRを所望の温度
TSに上昇させかつ維持しうるに充分な高い温度
であつて、同様に部屋等の条件、を考慮して定め
られ、本例では、例えば40℃程度に設定する。

又部屋センサーＳ２は室温TRを検知し、その
出力を制御装置Ｃに伝達する。

又制御装置Ｃは、第３図に示すごとく、起動ボ
タンPBをオンし装置を駆動させたときには、セ
ンサーＳ１Ａ，Ｓ１Ｂにより検知した蓄熱槽Ｈ２
の温度TB、太陽熱集熱器Ｈ１の温度TAのうち、
高い温度の温風を選択する。例えば太陽熱集熱器
Ｈ１の温度TAが蓄熱槽Ｈ１の温度TBよりも低
いときには、第２図ｂに示すように、空気流路５
を開放し蓄熱槽Ｈ２を部屋３に導通させる。

なお選択に際しては、日射時には、太陽熱集熱
器Ｈ１を、日没後では、蓄熱槽Ｈ２を自動的に選
択するようにも形成しうる。

選択された太陽熱集熱器Ｈ１又は蓄熱槽Ｈ２の
温風の温度TC（選択された温風の温度をTCとい
い、又選択した側に存在するフアンＦ１，Ｆ２を
フアンＦという）が第１の設定温度Ｔ１よりも低
温であるときには、フアンＦを停止させる。

又温度TCが第１の設定温度Ｔ１よりも高温で
あるときには、第２の設定温度Ｔ２よりもさらに
高温であるか否かを判断する。高温である際に
は、部屋センサーＳ２により検知した室温TRが
所望の室温TSよりも低いか否かを判断し、室温
TRが所望の温度TSよりも低温である際には、
フアンＦをオンする。又室温TRが所望の温度
TSよりも高温となつた際にはフアンＦをオフす
る。このように、温度TCが第２の設定温度Ｔ２
よりも高温である際には、フアンＦのオン、オフ
を繰り返し、このように室温に応じてフアンＦを
間欠的に動作させることによつて、フアンＦの駆
動により室温TRを所望の温度TSに上昇させ、
かつ温度TSよりも高温となるときにはフアンを
オフすることによつて室温TRの過度の上昇を防
いで室温を好ましい範囲に維持させうる。

又、温風の温度TCが、第１の設定温度Ｔ１と
第２の設定温度Ｔ２との間の温度範囲にあるとき
には、フアンＦをオンして連続して温風を部屋３
に導く。

又部屋センサーＳ２が室温TRを検知し、該室
温TRが所望の温度TSよりも低い温度であると
きには、前記補助熱源CAをあわせて駆動し、又
高温である際には補助熱源CAを停止させる。こ
のように、温度TCが、第１、第２の設定温度Ｔ
１，Ｔ２の間の温度範囲にある際には、温風を連
続して送風することにより、ある程度室温TRを
上昇させる。又補助熱源CAにより温熱を補うこ
とによつて、室温TRを所望温度TSまで上昇す
る。

なお本発明の装置において、補助温源CAの使
用を省略することができ、そのとき温度TCが第
１、第２の設定温度Ｔ１，Ｔ２間の温度範囲にあ
るときには、フアンＦを稼動し続け、室温TRの
低下に役立たせる。

又温度TCが第１の設定温度Ｔ１よりも低温で
あるときには、前記のごとくフアンＦを停止す
る。

又補助熱源CAは、急速暖房が必要となるとき、
又さらに室温TRを昇温させるときなど、第１、
第２の設定温度Ｔ１，Ｔ２により定められる温度
範囲にかかわらず、適宜連続運転することもで
き、又断続的に運転するのもよい。

又制御装置Ｃは、ランプLP１，LP２を有し、
ランプLP１は、フアンＦ２を連続的に駆動して
いる際に例えば緑色を点灯し、又ランプLP２は、
断続的にオン、オフを繰り返す際に赤色の照明を
点灯する。なおフアンＦが停止している際には、
ランプLP１，LP２を消灯させるなど、運転状態
の目視を可能とする。

〔発明の効果〕

このように本発明の空調装置は、太陽熱を利用
した温風発生器と部屋を結ぶ空気流路にフアンを
設けかつセンサーを付設するとともに、第１の設
定温度、第２の設定温度に応じて、フアンを停
止、連続運転、断続運転させる制御装置を具えて
おり、従つて、高い温度の温風の他、それよりも
低い温度の温風をも活用して部屋の空調に役立た
せることができ、自然エネルギーの有効利用を図
り、省エネルギーに役立つとともに、温風の使用
温度範囲を拡げることによつて、装置の稼動効率
を向上する。さらに空気流路の温度が第２の設定
温度をこえるときには、フアンを断続的、間欠的
に駆動することによつて駆動により室温を所望の
温度に上昇させかつ上昇したときには、フアンを
停止させることにより室温の過度の上昇を防いで
室温を好ましい範囲に維持させうる。又前記実施
例のように、補助熱源を併用することによつて、
温風を、比較的広い温度範囲で活用しつつ効果的
な空調を可能とする。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の一実施例を示す断面図、第２
図ａ〜ｄはその作用を示す線図、第３図はフロー
チヤート図である。 ５，６…空気流路、Ｃ…制御装置、CA…補助
熱源、Ｆ，Ｆ１．Ｆ２…フアン、Ｓ１，Ｓ１Ａ，
Ｓ１Ｂ…センサー、Ｓ２…部屋センサ、Ｔ１…第
１の設定温度、Ｔ２…第２の設定温度、TA，
TB，TC…温風の温度、TR…室温、TS…所望
の温度。

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. １ 太陽熱を利用して加温した空気を発生する温
   風発生器の空気出口と部屋の吹出し口とを導通す
   る空気流路に送風用のフアンを設けかつ該空気流
   路の温風温度を検知するセンサを付設するととも
   に、該センサを、センサにより検知した温風の温
   度が予め定められる第１の設定温度未満ではフア
   ンを停止し第１の設定温度と該第１の設定温度よ
   りも高温の第２の設定温度未満の範囲でフアンを
   連続駆動するとともに第２の設定温度以上の温度
   ではフアンを間欠的に駆動しうる制御装置に接続
   してなる空調装置。