JPH10325570A

JPH10325570A - 冷暖房装置

Info

Publication number: JPH10325570A
Application number: JP12832897A
Authority: JP
Inventors: Kenso Chi; 健相池; Keishin Ri; 慶振李
Original assignee: Individual
Current assignee: Individual
Priority date: 1997-05-19
Filing date: 1997-05-19
Publication date: 1998-12-08
Anticipated expiration: 2017-05-19
Also published as: JP2945962B2

Abstract

(57)【要約】【課題】健康に良くエネルギー消費が少なく環境破壊の
おそれのない冷暖房装置を提供する。【解決手段】熱媒体を通すパイプ７と、前記パイプ７と
熱的に結合され、遠赤外線を輻射する膜１５を備え、前
記パイプ７から伝達された熱を遠赤外線として輻射し、
周囲の物体から輻射された熱線を吸収しその熱を前記パ
イプ７に伝達する熱放射吸収部材９と含む。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、一般に冷暖房装置
に関し、より詳細には遠赤外線を利用した冷暖房装置に
関する。

【０００２】

【従来の技術】従来、暖房装置として、一般にストーブ
や温風ヒーターが使用されている。このような暖房装置
は、石油を燃焼させたり電流を流してジュール熱を発生
させたりして空気を暖め、その暖めた空気を室内に循環
させる。一方、冷房装置としては、ルームクーラーなど
が利用されている。ルームクーラーは、通常、電気を利
用してポンプを動かし、フロンガスなどの冷媒を凝縮・
気化させてその気化熱を

【０００３】利用して冷却した空気を室内に循環させ
る。

【０００４】

【発明が解決しようとする課題】しかし、これらの従来
の暖房装置や冷房装置は、温風または冷風が室内を循環
する際に身体に直接当たり、身体の表面を極端に熱くし
たり冷たくしたりして、不快感を引き起こすことがあっ
た。また、暖かい空気は室内の上の方にのぼり、冷えた
空気は下にさがるため、室内の空気の温度が不均一にな
り、頭部は熱いのに足元は冷たくなってしまうという問
題点もあった。

【０００５】また、ルームクーラーなどの電気を利用す
る冷房装置は、大量の電気を消費する。また、冷媒のフ
ロンが大気中に放出されると、地球のオゾン層を破壊す
るなど環境に悪影響を及ぼす危険があった。したがっ
て、本発明の目的は、室内で均一な冷房効果や暖房効果
が得られるような健康に良い冷暖房装置を提供すること
である。

【０００６】また、本発明のもう１つの目的は、エネル
ギー消費が少なくフロンなどの有害なガスを排出する危
険のない冷暖房装置を提供することである。

【０００７】

【課題を解決するための手段】

（手段）上記問題点を解決するため、本発明に係る第１
の冷暖房装置は、熱媒体を通すパイプと、前記パイプと
熱的に結合され、遠赤外線を生成する膜を備え、前記パ
イプから伝達された熱を遠赤外線として輻射し、周囲の
物体から輻射された熱線を吸収しその熱を前記パイプに
伝達する熱放射吸収部材とを含む。

【０００８】第２の冷暖房装置は、前記パイプがフィン
を有する。第３の冷暖房装置は、前記熱放射吸収部材が
樋の形状である。第４の冷暖房装置は、前記パイプと前
記熱放射吸収部材が連結手段によって接続されている。
第５の冷暖房装置は、前記熱放射吸収部材がフィンを有
する。

【０００９】第６の冷暖房装置は、前記パイプと前記熱
放射吸収部材と前記連結手段が押出し成形によって一体
的に製造される。第７の冷暖房装置は、前記パイプがＵ
字管によって結合される。第８の冷暖房装置は、前記パ
イプと前記Ｕ字管がフランジによって結合される。

【００１０】第９の冷暖房装置は、前記パイプに向けて
風を送る送風ファンを備える。第１０の冷暖房装置は、
前記パイプと前記熱放射吸収部材と前記Ｕ字管がケーシ
ングに収容されている。第１１の冷暖房装置は、前記ケ
ーシングが内側アルミニウムの熱反射板を備える。（作用）次に、本発明の冷暖房装置の作用について説明
する。

【００１１】本発明の冷暖房装置で冬期に暖房を行うと
きは、パイプに熱媒体として温水が流される。この温水
の熱により、パイプの温度が上昇し、その熱が熱放射吸
収部材に伝わる。熱放射吸収部材の表面には遠赤外線を
輻射する材料の膜が形成されているため、伝達された熱
は遠赤外線として放射される。遠赤外線は、人体に吸収
されやすく、人体に吸収されると内部まで浸透して分子
の自己発熱作用を促し、人体を内部から暖める。

【００１２】また、夏期に冷房を行うときは、パイプに
熱媒体として冷水が流される。この冷却水の作用によ
り、熱放射吸収部材の温度が低下する。この冷却された
熱放射吸収部材は、エクセルギー理論に基づき、それよ
りも温度が高い人体表面から熱線を吸収する。これによ
り、人体の表面温度が下がり、冷房効果が得られる。ま
た、ルームクーラーによる冷房では、室内空気の温度を
下げるため、相対湿度が高くなって人体からの発汗が少
なくなるが、本発明の冷暖房装置による冷房は、輻射熱
の吸熱を利用するため、室内空気の温度をあまり下げず
に人体表面からの発汗を促し、健康的な冷房が可能であ
る。

【００１３】本発明による冷暖房装置による暖房と冷房
は、熱の放射を利用しているため、ストーブやルームク
ーラーと異なり、熱風や冷風が人体に直接当たることが
ないので、健康によく室内で均一な冷暖房効果が得られ
る。また、遠赤外線を輻射する塗膜を利用するので、冷
媒の温度をあまり低くしないでも十分な冷房効果が得ら
れるため、従来のルームクーラーなどよりも電気を節約
することができる。さらに、冷媒としてフロンなどの有
害なガスを使用しないため、環境を害する危険も少な
い。

【００１４】また、熱媒体を通すパイプや熱放射吸収部
材にフィンを設けることにより、熱を放射したり吸収し
たりする面積が大きくなり、冷暖房効率を高めることが
できる。また、熱放射吸収部材を樋の形に形成すること
により、冷房の際にパイプに流れる冷水によりパイプ表
面に生じる結露を集めて屋外に排出することができるの
で、建物を結露で濡らして傷めるのを防ぐことができ
る。

【００１５】また、パイプと熱放射吸収部材を押し出し
成形によって一体的に作成できるため、製造が極めて容
易である。また、複数のパイプをＵ字管で接続すること
により、必要に応じた冷暖房能力を有する冷暖房装置を
容易に構成することができる。また、ファンでパイプに
風を送ることにより、冷房の際にパイプ表面に生じる結
露の蒸発を促して冷却効果を高めることができる。

【００１６】また、パイプと熱放射吸熱部材をケーシン
グに収容し、ケーシングの内側にアルミニウム薄板など
からなる熱反射板を設けることにより、パイプや熱放射
吸収部材から放射された熱を室内側に反射して、暖房効
果を高めることができる。

【００１７】

【発明の実施の形態】次に、図面を参照して本発明の実
施例を説明する。図１は、本発明の一実施例による冷暖
房装置の一部破断斜視図である。冷暖房装置１は、部屋
の天井２に取り付けられている。冷暖房装置１は、熱放
射吸収機構４とファン５がケーシング３によって取り囲
こまれいる。この図では、構造が分かり易いように、ケ
ーシング３と熱放射吸収機構４とファン５の一部分を破
断して示してある。ケーシング３は、下面が開いてお
り、その開口が天井２の開口部（図示せず）に合うよう
に取り付けられている。ケーシング３の内側には、薄い
アルミニウム板の反射板６が貼り付けられている。

【００１８】熱放射吸収機構４は、５本の熱媒体パイプ
７が天井２の面と水平に配置され、各熱媒体パイプ７が
Ｕ字管８によって接続され、熱媒体パイプ７とＵ字パイ
プ８の下に樋部９が配置されている。熱媒体パイプ７に
は、熱媒体として水が流される。樋部９には、排水パイ
プ１０の一端が接続され、その他端がケーシング３から
出ている。ファン５は、ケーシング３内に熱放射吸収機
構４と並んで配置されている。ファン５は、電動モータ
（図示せず）によって回転し、風を熱媒体パイプ７の方
向に送り、シーシング３内に空気を循環させる。

【００１９】図２は、図１の熱放射吸収機構４の構造を
分かり易くするために一部を破断して示した斜視図であ
る。図１においては省略し示してないが、熱媒体パイプ
７は、その周囲に長さ方向に延びる複数のフィン１１を
有する。熱媒体パイプ７の両端にはフランジ１２があ
り、Ｕ字パイプ８のフランジとボルト１３で連結され
る。熱媒体パイプ７のフィン１１のうち下方に突出する
２つのフィン１１ａは、樋部９と接続している。樋部９
は、中央が低く縁部が高い舟形に形成されており、下面
には長さ方向に延びるフィン１４を有する。熱媒体パイ
プ７と樋部９に形成されたフィン１１、１４を図３に示
す。熱媒体パイプ７と樋部９の表面およびフィン１１と
１４の表面には、遠赤外線を輻射するセラミックなどの
材料の塗膜１５が形成されている。熱媒体パイプ７とＵ
字型パイプ８と樋部９は、アルミニウムなどの熱伝導率
の高い材料で押し出し形成によって一体的に形成され
る。

【００２０】本実施例の冷暖房装置で暖房を行うとき
は、熱媒体パイプ７に約４０〜７０℃の温水が流され
る。これにより、熱媒体パイプ７とＵ字管８が加熱さ
れ、その熱がフィン１１に伝わる。熱媒体パイプ７の表
面には、遠赤外線輻射材料の塗膜１５があるため、熱は
フィン１１から遠赤外線として輻射される。ケーシング
３の内側には、アルミニウムの薄板６があるため、熱媒
体パイプ７から上方に放射された遠赤外線も下方に反射
され、樋部９に吸収される。一方、熱の一部分は、熱媒
体パイプ７のフィン１１ａを介して樋部９に直接伝わ
る。このようにして、樋部９とその下面のフィン１４に
熱が伝わる。この熱は、遠赤外線輻射材料の塗膜１５に
よって遠赤外線として輻射される。

【００２１】図１に示したように、ケーシング３の下面
は室内側に開いているため、樋部９から輻射された遠赤
外線は室内に照射される。室内に照射された遠赤外線
は、人体にあたると内部に浸透し、自己発熱作用を促し
て人体を内部から暖める。また、本発明の冷暖房装置で
夏期に冷房を行うときは、熱媒体パイプ７に冷水が流さ
れる。この冷水は、１５〜１８℃の温度で、井戸水やヒ
ートポンプで冷却したものでよい。この冷水により、熱
媒体パイプ７とフィン１１が冷却され、連結フィン１１
ａを介して樋部９とフィン１４が冷却され、樋部９の下
面の温度は約２０℃になる。このとき、室内の人の人体
表面温度が３５℃であるため、エクセルギー理論に基づ
いて人体表面の熱線が樋部９の下面に吸収され、人体が
冷却される。これは、トンネル内で涼しく感じるのと同
じ効果である。樋部９に吸収された熱は、連結フィン１
１ａを介して熱媒体パイプ７に伝わり、冷水に吸収され
る。

【００２２】夏期に熱媒体パイプ７の中を冷水が通ると
き、温度による相対湿度の違いにより熱媒体パイプ７表
面に室内の湿気が付着して結露が生じる。この結露は多
くなると、水滴となって連結フィン１１ａを伝わり、樋
部９の内側に落ちる。樋部９の内側に落ちた水は、勾配
がつけられた樋部９を流れ、排水パイプ１０から屋外に
排出される。また、熱媒体パイプ７表面の水滴は、ファ
ン５から送られる風によって蒸発が促され、その気化熱
が熱媒体パイプ７を冷却し、冷房効率が高められる。

【００２３】図４は、本発明の冷暖房装置のもう１つの
実施例による熱放射吸収機構の断面図である。本実施例
の熱放射吸収機構が図２の熱放射吸収機構と異なる点
は、樋部９′に連結部１６が形成されている点である。
この連結部１６を連結具１７でつなぐことにより、複数
の樋部９′を簡単に連結することができる。このような
連結部１６を備えた熱放射吸収機構４′を利用すると、
必要な暖房能力または冷房能力を備えた冷暖房装置を容
易に構成することができる。

【００２４】なお、上記の実施例では、熱放射吸収部分
を樋状に形成したが、放熱と吸熱を効率よく行える形状
であればどのような形でもよい。また、熱媒体パイプの
フィンに切り込みまたは突出部を設けることにより、パ
イプについた水滴をパイプから落としやすくすることが
できる。また、本実施例では、本発明の冷暖房装置を天
井に取り付けたが、壁面や床面などの都合のよい場所に
取り付けることができる。

【００２５】

【発明の効果】以上述べたように、本発明の冷暖房装置
は、熱媒体パイプを遠赤外線輻射材料の塗膜のある熱放
射吸収部材に熱的に結合しているため、冬期にはそのパ
イプに温水を流すことにより暖房効果が得られ、夏期に
は冷水を流すことによって冷房効果が得られる。暖房の
際は、熱放射吸収部材の表面の遠赤外線輻射材料の塗膜
から、遠赤外線が室内に放射される。遠赤外線は、人体
に吸収されやすく人体の内部まで浸透するため、体を芯
からあたためることができる。また、冷房として使用す
る際は、人体表面から熱が熱放射吸収部材に吸収されて
冷房効果が得られる。遠赤外線輻射材料の塗膜は、人体
からの熱線を効率良く吸収するために、冷媒の温度があ
まり低くなくても十分な冷房効果が得られ、冷房に必要
なエネルギーを節約することができる。また、冷媒とし
てフロンを使用しないので、フロンによる環境破壊を回
避することができる。

【００２６】また、本発明による冷暖房装置は、ファン
ヒーターやルームクーラーによる冷暖房と違い、熱風や
冷風が人体に当たることがなく、室内のほこりが舞い上
がることがないので、健康によい冷暖房を行うことがで
きる。また、本発明の熱放射吸収機構は、連結具によっ
て任意の数だけ連結することができるので、必要に応じ
て室内を冷暖房することができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の第１の実施例による冷暖房装置の全体
を示す一部破断斜視図である。

【図２】本発明の第１の実施例による冷暖房装置の熱放
射吸収機構を示す一部破断斜視図である。

【図３】本発明の第１の実施例による冷暖房装置の熱放
射吸収機構のフィンを示すために下方から見た斜視図で
ある。

【図４】本発明の別の実施例による冷暖房装置の熱放射
吸収機構の断面図である。

【符号の説明】

１冷暖房装置２天井３ケーシング４熱放射吸収機構５ファン６反射板７熱媒体パイプ８Ｕ字管９樋部１０排水パイプ１１フィン１１ａ連結フィン１２フランジ１３ボルト１４フィン１５遠赤外線輻射塗膜１６連結部１７連結具

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】熱媒体を通すパイプと、前記パイプと熱的に結合され、遠赤外線を生成する膜を
備え、前記パイプから伝達された熱を遠赤外線として輻
射し、周囲の物体から輻射された熱線を吸収しその熱を
前記パイプに伝達する熱放射吸収部材と、を含む冷暖房装置。
【請求項２】前記パイプがフィンを有することを特徴と
する請求項１に記載の冷暖房装置。
【請求項３】前記熱放射吸収部材が樋の形状であること
を特徴とする請求項１に記載の冷暖房装置。
【請求項４】前記パイプと前記熱放射吸収部材が連結手
段によって接続されていることを特徴とする請求項１に
記載の冷暖房装置。
【請求項５】前記熱放射吸収部材がフィンを有すること
を特徴とする請求項１に記載の冷暖房装置。
【請求項６】前記パイプと前記熱放射吸収部材と前記連
結手段が、押出し成形によって一体的に製造されること
を特徴とする請求項４に記載の冷暖房装置。
【請求項７】前記パイプがＵ字管によって結合されたこ
とを特徴とする請求項１に記載の冷暖房装置。
【請求項８】前記パイプと前記Ｕ字管がフランジによっ
て結合されたことを特徴とする請求項７に記載の冷暖房
装置。
【請求項９】前記パイプの表面に向けて風を送る送風フ
ァンを備えたことを特徴とする請求項１に記載の冷暖房
装置。
【請求項１０】前記パイプと前記熱放射吸収部材と前記
Ｕ字管がケーシング内に収容されていることを特徴とす
る請求項８に記載の冷暖房装置。
【請求項１１】前記ケーシングが内側にアルミニウムの
熱反射板を有することを特徴とする請求項１０に記載の
冷暖房装置。