JPS61186738A - 空調装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

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可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って、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
よって、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。

従って、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った。

〔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とともに、補助熱源を用い
ることにより、効率のよい空調をな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Ｒとを結ぶ空気流路５．６とに、ファン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Ｈ
１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、３Ｃ１３Ｄ（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、大陽光によって内
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ＩＪ１４．１４と小間隙を隔て
る通風板間に、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２
１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すから部屋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との間に前記ファンＦ１が介在する。前記主導管２２
と分岐導管２３．２３．２４．２４とによって太陽熱集
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、分岐点すと、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、ファンＦ２を介装する。

又主導管２２には、ファン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２３．２３．２４．２４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３５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２７、分岐点ｃ、ａ
間の主導管２２及び分岐導管２３．２３．２４．２４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Ｉ−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３Ｃの床体
と床下地面１５との間で、布基礎１４によって囲まれる
床下空間であり、前記床下地面１５により冷却した冷気
を発生しうる。前記空間Ｐ１は、主導管２２に、その分
岐点ｄと取入れ口２９との間で切換導通可能な第１の切
換弁に１を介　　　゛して分岐点ｅで接続される支管４
５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の切換弁に２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４
７を開穿する。

従って空間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Ｃ１ａ間の主導管２
２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ＰＩをへて空気流路７に
よって部屋３に導通する。なお空気流路７にはファンＦ
２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Ｄ
１の上流側に、屋外で一端が開口する排気管５１が第３
の切換弁に３を介して接続される。

従っ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、ファン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。

山男、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のみを開いたときには、蓄熱槽Ｈ２は導通口
３５と導管３４とによってダクトＴに導通する一方、フ
ァンＦ２の駆動とともに導通口３５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、従っ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
弁に１、Ｋ２を切換え、空気流路７を導通させることに
より、ファン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。

文書５の開閉弁Ｄ５を開いたときには、空間Ｐ２の外気
を、空間Ｐ１、空気流路７をへて部Ｎ３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Ｓｌは
、太陽熱集熱器Ｈ１内の温風の温度を測定するセンサー
ＳＩＡと、蓄熱槽Ｈ２内の温風の温度を測定するセンサ
ーＳＩＢ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
あって、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。

文書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って、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ＷｔＣは、第３図に示すごとく、起動ボタンＰ
Ｂをオンし装置を駆動させたときには、センサーＳＩＡ
、ＳＩＢ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Ｈ２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
た側に存在するファンＦ１、Ｆ２をファン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、ファン
Ｆを停止させる。

又１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、ファンＦをオンする。又室温ＴＲが所望の温
度ＴＳよりも高温となった際にはファン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、ファンＦのオン、オフを繰り返し、室温
ＴＲを所望の温度ＴＳに上昇しかつ維持させる。

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、ファンＦ
をオンし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Ｔ１、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
とによって、室温ＴＲを所望温度ＴＳまで上昇する。

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、前記のごとくファン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ＴＩ、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ＬＰＩ、ＬＰ２を有し、ランプ
ＬＰＩは、ファン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。なおファンＦ
が停止している際には、ランプＬＰＩ、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
発生器と部屋とを結ぶ空気流路にファンを設けかつセン
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、ファンを停止、連続運転、断続運転させ
る制御装置を具えており、従って、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、太陽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って、装置の稼働効率を向上する。

又補助熱源を併用しているため、温風を、比較的広い温
度範囲で活用しつつ効率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図はフローチャー
ト図である。 ５．６−空気流路、　Ｃ・−・制御装置、ＣＡ−−・補
助熱源、　Ｆ、ＦＩＳＦ２−ファン、Ｓｌ、５ＩＡＳＳ
ＩＢ−・−センサー、Ｓ２−一・部屋センサ、　　Ｔ１
・・・第１の設定温度、Ｔ２−第２の設定温度、 ＴＡ、ＴＢＳＴＣ−温風の温度、　ＴＲ・・・室温、Ｔ
Ｓ・・−所望の温度。 特許出願人　　　　ナショナル住宅産業株式会社代理人
　弁理士　　苗　　　村　　　　　　　正第２図（ｃ） 第２図（ｄ）

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
   に送風用のファ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
   温度未満ではファンを停止し第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ァ
   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
   はファンを間欠的に駆動しうる制御装置に接続する一方
   、前記部屋に室温を検知する部屋センサを設けその出力
   によって部屋に補助用暖気を送風する補助熱源を入切可
   能とした空調装置。