TWI395910B - Indoor environment adjustment system and indoor environment adjustment method - Google Patents

Indoor environment adjustment system and indoor environment adjustment method Download PDF

Info

Publication number
TWI395910B
TWI395910B TW098113460A TW98113460A TWI395910B TW I395910 B TWI395910 B TW I395910B TW 098113460 A TW098113460 A TW 098113460A TW 98113460 A TW98113460 A TW 98113460A TW I395910 B TWI395910 B TW I395910B
Authority
TW
Taiwan
Prior art keywords
far
room
cooling
indoor
infrared
Prior art date
Application number
TW098113460A
Other languages
English (en)
Other versions
TW201003012A (en
Inventor
Takaharu Futaeda
Kouichi Takada
Shinsuke Fuwa
Original Assignee
Ishinoyu Co Ltd
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Ishinoyu Co Ltd filed Critical Ishinoyu Co Ltd
Publication of TW201003012A publication Critical patent/TW201003012A/zh
Application granted granted Critical
Publication of TWI395910B publication Critical patent/TWI395910B/zh

Links

Classifications

    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F24HEATING; RANGES; VENTILATING
    • F24FAIR-CONDITIONING; AIR-HUMIDIFICATION; VENTILATION; USE OF AIR CURRENTS FOR SCREENING
    • F24F1/00Room units for air-conditioning, e.g. separate or self-contained units or units receiving primary air from a central station
    • F24F1/02Self-contained room units for air-conditioning, i.e. with all apparatus for treatment installed in a common casing
    • EFIXED CONSTRUCTIONS
    • E04BUILDING
    • E04BGENERAL BUILDING CONSTRUCTIONS; WALLS, e.g. PARTITIONS; ROOFS; FLOORS; CEILINGS; INSULATION OR OTHER PROTECTION OF BUILDINGS
    • E04B1/00Constructions in general; Structures which are not restricted either to walls, e.g. partitions, or floors or ceilings or roofs
    • E04B1/62Insulation or other protection; Elements or use of specified material therefor
    • E04B1/74Heat, sound or noise insulation, absorption, or reflection; Other building methods affording favourable thermal or acoustical conditions, e.g. accumulating of heat within walls
    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F24HEATING; RANGES; VENTILATING
    • F24DDOMESTIC- OR SPACE-HEATING SYSTEMS, e.g. CENTRAL HEATING SYSTEMS; DOMESTIC HOT-WATER SUPPLY SYSTEMS; ELEMENTS OR COMPONENTS THEREFOR
    • F24D13/00Electric heating systems
    • F24D13/02Electric heating systems solely using resistance heating, e.g. underfloor heating
    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F24HEATING; RANGES; VENTILATING
    • F24DDOMESTIC- OR SPACE-HEATING SYSTEMS, e.g. CENTRAL HEATING SYSTEMS; DOMESTIC HOT-WATER SUPPLY SYSTEMS; ELEMENTS OR COMPONENTS THEREFOR
    • F24D3/00Hot-water central heating systems
    • F24D3/18Hot-water central heating systems using heat pumps
    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F24HEATING; RANGES; VENTILATING
    • F24FAIR-CONDITIONING; AIR-HUMIDIFICATION; VENTILATION; USE OF AIR CURRENTS FOR SCREENING
    • F24F5/00Air-conditioning systems or apparatus not covered by F24F1/00 or F24F3/00, e.g. using solar heat or combined with household units such as an oven or water heater
    • F24F5/0089Systems using radiation from walls or panels
    • EFIXED CONSTRUCTIONS
    • E04BUILDING
    • E04BGENERAL BUILDING CONSTRUCTIONS; WALLS, e.g. PARTITIONS; ROOFS; FLOORS; CEILINGS; INSULATION OR OTHER PROTECTION OF BUILDINGS
    • E04B1/00Constructions in general; Structures which are not restricted either to walls, e.g. partitions, or floors or ceilings or roofs
    • E04B1/62Insulation or other protection; Elements or use of specified material therefor
    • E04B1/74Heat, sound or noise insulation, absorption, or reflection; Other building methods affording favourable thermal or acoustical conditions, e.g. accumulating of heat within walls
    • E04B2001/742Use of special materials; Materials having special structures or shape
    • YGENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y02TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
    • Y02BCLIMATE CHANGE MITIGATION TECHNOLOGIES RELATED TO BUILDINGS, e.g. HOUSING, HOUSE APPLIANCES OR RELATED END-USER APPLICATIONS
    • Y02B30/00Energy efficient heating, ventilation or air conditioning [HVAC]
    • YGENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y02TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
    • Y02BCLIMATE CHANGE MITIGATION TECHNOLOGIES RELATED TO BUILDINGS, e.g. HOUSING, HOUSE APPLIANCES OR RELATED END-USER APPLICATIONS
    • Y02B30/00Energy efficient heating, ventilation or air conditioning [HVAC]
    • Y02B30/12Hot water central heating systems using heat pumps

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Combustion & Propulsion (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
  • General Engineering & Computer Science (AREA)
  • Physics & Mathematics (AREA)
  • Thermal Sciences (AREA)
  • Sustainable Development (AREA)
  • Life Sciences & Earth Sciences (AREA)
  • Architecture (AREA)
  • Acoustics & Sound (AREA)
  • Electromagnetism (AREA)
  • Civil Engineering (AREA)
  • Structural Engineering (AREA)
  • Building Environments (AREA)
  • Central Heating Systems (AREA)
  • Radiation-Therapy Devices (AREA)
  • Devices For Blowing Cold Air, Devices For Blowing Warm Air, And Means For Preventing Water Condensation In Air Conditioning Units (AREA)

Description

室內環境調整系統及室內環境調整方法 技術領域
本發明係關於利用石材或無機材料粒子等具有之放射及吸收遠紅外線性質,將室內調整成舒適環境的室內環境調整系統。
背景技術
調整室內溫度的方法,以使已加熱或已冷卻的空氣在室內對流之所謂對流方式為主流。又,可得知有如地板暖房系統加熱地板面而由腳下加溫的系統,或陶瓷加熱器利用放射(輻射)之暖房系統。又,已提出有以經由冷氣裝置所冷卻之空氣來冷卻壁面或天花板而獲得間接室內冷房效果的構成。(例如,參考專利文獻1)
於專利文獻2中,記載著以利用放射遠紅外線的構成,作為室內的人藉遠紅外線之熱放射而獲得溫熱的技術。
於專利文獻3中,揭示有進行利用冷放射之冷房、利用熱放射之暖房的放射冷暖房裝置。
先前技術文獻 專利文獻
專利文獻1:特開2000-356364號公報
專利文獻2:特開2007-307243號公報
專利文獻3:特開2007-127292號公報
發明之揭示
上述對流方式中,有室內之垂直方向之溫度分布差大,而能源損失大的問題。又,加熱或冷卻空氣並由此空氣加熱或冷卻人體之經過二階段熱交換的方式也構成能源損失變大的要因。又,對流方式的話,氣流直接接觸皮膚而會發生不適感或造成對健康不良影響的問題。地板暖房系統或使用陶瓷加熱器之暖房裝置中無冷房功能,至於冷氣有必要仰賴對流方式的冷房裝置。
又,專利文獻1記載之冷卻空氣,將該冷氣接觸壁面等而冷卻壁面等,並且藉著該已冷卻之壁面吸收熱放射的方法,雖然不會發生氣流的問題,但是效率顯著低,仍然是能源利用率低。
同樣地,專利文獻2記載之利用放射遠紅外線之地板暖房的構成、或專利文獻3記載之利用冷放射與熱放射之放射冷暖房裝置,在效率方面也不及於對流方式,實用上不適合。
本發明之目的在於解決如此習知技術之問題,提供能源效率佳且室內垂直方向之溫度分布差小,不會發生氣流接觸皮膚所造成之問題的室內環境調整系統。
本發明之室內環境系統,包含較佳實施樣態如以下的概要。
[1]一種室內環境調整系統,其特點在於包含有: 室內面構成構件,係以包含遠紅外線放射物質的材料所構成,而該遠紅外線放射物質係放射、吸收遠紅外線且遠紅外線的放射率為0.6以上者;及冷卻及/或加熱源,係具有冷卻及/或加熱面,而該冷卻及/或加熱面係以包含與前述室內面構成構件之前述遠紅外線放射物質相同遠紅外線放射物質的材料所構成者,當前述冷卻源之前述冷卻面冷卻,則該冷卻面之前述遠紅外線放射物質吸收前述室內面構成構件之前述遠紅外線放射物質放射的遠紅外線,及/或,當前述加熱源之前述加熱面加熱,則前述室內面構成構件之前述遠紅外線放射物質吸收該加熱面之前述遠紅外線放射物質放射的遠紅外線。
[2]如上述[1]記載之室內環境調整系統,其中前述室內面構成構件係以前述遠紅外線放射物質構成之石材所構成、或以混入了前述遠紅外線放射物質之材料所構成、或係具有由前述遠紅外線放射物質構成之皮膜者,前述冷卻及/或加熱源之前述冷卻及/或加熱面係以前述遠紅外線放射物質構成之石材所構成、或以混入了前述遠紅外線放射物質之材料所構成、或係以由前述遠紅外線放射物質構成之皮膜所構成。
[3]如上述[1]或[2]記載之室內環境調整系統,其中前述室內面構成構件與前述冷卻及/或加熱源存在於相同房間。
[4]如上述[1]或[2]記載之室內環境調整系統,其存在有相鄰接或相互連通之第1房間與第2房間,前述冷卻及/或加 熱源配置於前述第1房間,前述室內面構成構件配置於前述第1房間與前述第2房間之一者或兩者。
[5]如上述[1]~[4]其中任一者記載之室內環境調整系統,其中前述室內面構成構件係構成用以調整環境之室內壁面、天花板面及地板面其中任一者之至少一部分。
[6]如上述[1]~[5]其中任一者記載之室內環境調整系統,其中前述室內面構成構件包含1重量%以上之前述遠紅外線放射物質。
[7]如上述[6]記載之室內環境調整系統,其中前述室內面構成構件包含3重量%以上之前述遠紅外線放射物質。
[8]如上述[1]~[7]其中任一者記載之室內環境調整系統,其中前述冷卻及/或加熱源之前述冷卻及/或加熱面係以包含1重量%以上之前述遠紅外線放射物質的被覆層構成。
[9]如上述[8]記載之室內環境調整系統,其中前述被覆層包含3重量%以上之前述遠紅外線放射物質。
[10]如上述[8]記載之室內環境調整系統,其中前述被覆層包含20重量%以上之前述遠紅外線放射物質。
[11]如上述[8]~[10]其中任一者記載之室內環境調整系統,其中前述冷卻及/或加熱源係藉使介質流動於已形成在內部之流路,而冷卻及/或加熱前述冷卻及/或加熱面的裝置。
[12]如上述[8]~[11]其中任一者記載之室內環境調整系統,其中前述被覆層形成在金屬材料之熱交換散熱片表面。
[13]如上述[1]~[12]其中任一者記載之室內環境調整系 統,其中前述冷卻面進行以結露所為之除濕。
[14]如上述[13]記載之室內環境調整系統,更包含可收集在前述冷卻面結露之水的機構。
[15]如上述[1]~[5]其中任一者記載之室內環境調整系統,其中前述室內面構成構件及/或前述冷卻及/或加熱源為石材地板面板。
[16]如上述[1]~[5]其中任一者記載之室內環境調整系統,其中前述加熱源係包含前述遠紅外線放射物質之熱毯。
[17]如上述[1]~[16]其中任一者記載之室內環境調整系統,其中前述遠紅外線放射物質之遠紅外線的放射率為0.8以上。
[18]如上述[17]記載之室內環境調整系統,其中前述遠紅外線放射物質之遠紅外線的放射率為0.9以上。
[19]如上述[1]~[18]其中任一者記載之室內環境調整系統,其中包含前述遠紅外線放射物質之前述室內面構成構件的表面積合計,占配置有前述室內面構成構件之房間之內面積的25%以上。
[20]如上述[4]記載之室內環境調整系統,其中存在有區隔前述第1房間與前述第2房間之構件時,前述區隔機構包含前述遠紅外線放射物質。
[21]如上述[20]記載之室內環境調整系統,其中前述區隔機構為開閉機構。
[22]如上述[1]~[21]其中任一者記載之室內環境調整系統,其存在於室內之物品之至少一者包含前述遠紅外線放 射物質。
[23]如上述[22]記載之室內環境調整系統,其中前述物品為家具、寢具、衣物、室內用品、室內裝飾品或收納門。
[24]如上述[23]記載之室內環境調整系統,其中前述物品為椅子、沙發、桌子、書桌、床、棉被、毯子、睡衣、枕頭、靠墊、坐墊、隔板、簾子、桌巾或床罩。
[25]如上述[1]~[24]其中任一者記載之室內環境調整系統,其使用於人活動或生活之密閉空間、保管或陳列物品之密閉空間、飼養動物用之密閉空間或輸送用移動體之密閉空間的環境調整。
[26]如上述[25]記載之室內環境調整系統,其中前述人活動或生活之密閉空間為個別或集合住宅、辦公室、教育設施、運動設施、圖書館或店鋪之密閉空間。
[27]如上述[25]記載之室內環境調整系統,其中前述保管或陳列物品之密閉空間為倉庫、展示櫃或展示間之密閉空間。
[28]如上述[25]記載之室內環境調整系統,其中前述輸送用移動體為汽車、鐵路車輛、船舶或飛機。
依據本發明,可提供能源效率佳且室內之垂直方向之溫度分布差小,不會發生氣流接觸皮膚所造成的問題之室內環境調整系統。
依據本發明,也提供利用構成衣料等之布的熱放射而進行生活環境調整的技術。
圖式簡單說明
第1A圖顯示相對於ZrO2 +CaO皮膜之波長之放射率特性的圖表。
第1B圖顯示相對於Al2 O3 +TiO2 皮膜之波長之放射率特性的圖表。
第2圖係說明本發明之室內環境調整系統之一實施樣態的圖式。
第3圖係說明第2實施樣態之地板構造的圖式。
第4A圖係說明第2實施樣態之冷卻除濕裝置的圖式。
第4B圖係說明第4A圖之冷卻除濕裝置之散熱片構造的圖式。
第5圖係說明第2實施樣態之牆壁構造的圖式。
第6圖係說明第2實施樣態之天花板構造的圖式。
第7A圖係說明第2實施樣態中,獲得暖房效果之原理的圖式。
第7B圖係說明第2實施樣態中,獲得暖房效果之原理的圖式。
第8A圖係說明第2實施樣態中,獲得冷房效果之原理的圖式。
第8B圖係說明第2實施樣態中,獲得冷房效果之原理的圖式。
第9圖係說明進行了實證本發明效果之測量之環境的圖式。
第10圖顯示測量結果的圖表。
第11圖顯示使房子之內面構成構件吸收遠紅外線所形成之冷房效果之資料的圖表。
第12圖係說明本發明之室內環境調整系統之另一實施樣態的圖式。
第13A圖係冷熱放射裝置之上面圖。
第13B圖係冷熱放射裝置之正面圖。
第14圖係說明冷熱放射裝置之散熱片構造的圖式。
第15A圖係說明第12圖之實施樣態之地板構造的圖式。
第15B圖係說明第12圖之實施樣態之牆壁構造的圖式。
第15C圖係說明第12圖之實施樣態之天花板構造的圖式。
第15D圖係說明第12圖之實施樣態之收納用拉門構造的圖式。
第15E圖係說明第12圖之實施樣態之收納門構造的圖式。
第15F圖係說明第12圖之實施樣態可使用間隔用拉門構造的圖式。
第15G圖係說明第12圖之實施樣態可使用捲軸幕構造的圖式。
第15H圖係說明第12圖之實施樣態可使用貼有壁紙之牆壁構造的圖式。
第16A圖係說明第12圖之實施樣態獲得冷房效果之原理的圖式。
第16B圖係說明第12圖之實施樣態獲得冷房效果之原 理的圖式。
第17A圖係說明第12圖之實施樣態之冷房作用的圖式。
第17B圖係說明第12圖之實施樣態之冷房作用的圖式。
第18圖係說明第12圖之實施樣態中,冷房效果也到達看不到冷熱放射裝置之處之原理的圖式。
第19圖係說明第12圖之實施樣態之冷熱放射裝置之散熱片溫度與5個壁部之熱放射量之關係的圖表。
第20圖顯示利用本發明進行生活環境調整之實施樣態的圖式。
第21A圖係說明第20圖之實施樣態之冷房效果的圖式。
第21B圖係說明第20圖之實施樣態之冷房效果的圖式。
第22A圖係說明第20圖之實施樣態之暖房效果的圖式。
第22B圖係說明第20圖之實施樣態之暖房效果的圖式。
用以實施發明之樣態
本發明之室內環境調整系統之特點在於包含有:室內面構成構件,係以包含遠紅外線放射物質的材料所構成,而該遠紅外線放射物質係放射、吸收遠紅外線且遠紅外線的放射率為0.6以上者;及冷卻及/或加熱源,係具有冷卻及/或加熱面,而該冷卻及/或加熱面係以包含與前述室內面構成構件之前述遠紅外線放射物質相同遠紅外線放射物質的材料所構成者,當前述冷卻源之前述冷卻面冷卻,則該冷卻面之前述遠紅外線放射物質吸收前述室內面構成構件之前述遠紅外 線放射物質放射的遠紅外線,及/或,當前述加熱源之前述加熱面加熱,則前述室內面構成構件之前述遠紅外線放射物質吸收該加熱面之前述遠紅外線放射物質放射的遠紅外線。
室內面構成構件係以遠紅外線放射物質(以下將詳述)構成之石材所構成、或以混入了遠紅外線放射物質之材料所構成、或係具有由遠紅外線放射物質構成之皮膜者。前述冷卻及/或加熱源之冷卻及/或加熱面係以遠紅外線放射物質構成之石材所構成、或以混入了遠紅外線放射物質之材料所構成、或係以由遠紅外線放射物質構成之皮膜所構成。
本發明中,所謂的「室內面構成構件」,乃指構成露出於成為環境調整之對象的密閉空間之面的構件。密閉空間可包含有能構成其內部與外部連絡之門或窗等開閉機構。密閉空間之代表例為人生活、活動之建物的房間或走廊等,此外,可舉出有保管或陳列物品之空間(例如倉庫內之房間或商品展示櫃或美術品等展示間)、包含家畜之動物之養育用房間、具有輸送人或貨物用之移動體(汽車、鐵路車輛、船舶或飛機等)的房間等。舉例以人居住之住宅,室內面構成構件之典型例為構成壁面、天花板面及地板面的構件(建材)。安裝於牆壁之一部分且用以區隔房間之內部與外部而設置之可開閉的建具(門、拉窗、拉門等)也包含於室內面構成構件。附屬於房間而設置之用於收納的門或拉門等也包含於室內面構成構件。附屬於環境調整對象之房間之用於 收納的區劃,無法以門或拉門等從房間完全區隔之構造的情形下,構成露出於收納區劃之房間之面的構件也包含於室內面構成構件。
室內面構成構件之至少一部分係以本發明之室內環境調整所必須之放射、吸收遠紅外線之遠紅外線放射物質所構成、或以混入了遠紅外線放射物質之材料所構成、或係具有由遠紅外線放射物質構成之皮膜者。為了有效地放射及吸收遠紅外線,最好是混入室內面構成構件之遠紅外線放射物質露出於室內空間。然而,室內面構成構件中之遠紅外線放射物質也能不直接露出於室內空間,而以不構成妨礙放射、吸收遠紅外線放射物質之遠紅外線程度的保護層(例如,1mm程度以下厚度的塗裝膜、清漆層、壁紙等)等來覆蓋。
雖然「遠紅外線放射物質」係放射、吸收遠紅外線的物質,但是,本發明使用之遠紅外線放射物質為遠紅外線放射率0.6以上,更佳者為0.8以上的遠紅外線放射物質。
如此的遠紅外線放射物質,一般所謂無機材料,除了有天然及人工礦物、金屬及半金屬之氧化物、氮化物、硫化物、氫氧化物等、碳酸鹽等鹽或此等鹽之複合物(複鹽)、碳等之外,也包含貝殼等天然素材等。又,本發明之遠紅外線放射物質幾乎為廣義的陶瓷材料(稱為金屬以外的無機材料),然而,即使是有機物或源自有機物之物質,只要是滿足上述放射率條件的話,也可使用。
本發明中,包含遠紅外線放射物質之構件中之遠紅外 線放射物質的形態上,包含遠紅外線放射物質之構件只要是能放射、吸收遠紅外線的話,並無特別的限制,代表性的為包含遠紅外線放射物質構成之一體物(石材)、遠紅外線放射物質之粒子、粉末、骨材等(亦稱此等材料之綜合粒子),可為具有遠紅外線放射物質之皮膜之構件等形態。
本發明中,「遠紅外線放射物質構成之石材」為天然或人工之無機材料構成之固體一體物,一般使用作為板或磁磚狀的建材等。天然石材的例子可舉出有花崗岩、玄武岩等。當然也可為人工製造的石材。人造板等建材與其他一體物構件可考慮為石材。
本發明中,「混入遠紅外線放射物質的材料」作為構成成分之一部分而稱為包含遠紅外線放射物質的材料。此情形之遠紅外線放射物質典型上係天然或人工無機材料粒子混入室內面構成構件之製造材料或冷卻源及/或加熱源之冷卻及/或加熱面之製造材料中。
本發明中,所謂「遠紅外線放射物質構成之皮膜」乃指形成在室內面構成構件或冷卻及/或加熱源表面之遠紅外線放射物質的皮膜。此皮膜能以適切的皮膜形成技術,例如藉熔射、蒸著等PVD技術或CVD技術,將遠紅外線放射物質被覆於對象表面而形成。
本發明中,室內面構成構件之遠紅外線放射物質與冷卻及/或加熱源之冷卻及/或加熱面之遠紅外線放射物質相同。如將於後詳細說明者,本發明之室內環境調整系統係利用透過相同分子種之間熱放射的熱轉移,能以較非相同 分子種之間的情形高的效率來進行的現象,而在室內面構成構件與冷卻及/或加熱源之冷卻及/或加熱面之間藉由熱放射而能以高效率進行,藉此實現室內環境之調整者。因此,為了發揮本發明之系統所期望的功能,於此等面之間透過熱放射之熱轉移的室內面構成構件與冷卻及/或加熱源之冷卻及/或加熱面,必須存在相同分子種的物質。本發明將相同分子種構成之室內面構成構件之遠紅外線放射物質與冷卻及/或加熱源之遠紅外線放射物質稱為相同物質。在此說明所謂「相同分子種」乃意味著顯示放射、吸收遠紅外線之性質,且遠紅外線之放射率為0.6以上,較佳為0.8以上之一物質(例如於室內面構成構件使用之遠紅外線放射物質),與顯示放射、吸收遠紅外線之性質,且遠紅外線之放射率為0.6以上,較佳為0.8以上之另一物質(冷卻及/或加熱源之冷卻及/或加熱面使用之遠紅外線放射物質)的分子能階相同。在此說明所謂「分子」乃意味著依據化學結合而結合之原子的集團。因此,在此所稱的「分子」也包含例如構成天然石材之礦物的結晶等。類似元素的置換或固熔之相同礦物視為相同分子種之物質。天然礦物的話,以複數化合物構成者為一般,而且巨觀性的能階上,可得知也有因礦物中的部位不同,此等化合物之結晶構造上不同的情形。但是此情形下,同原產地切出的礦物在實質上為同分子種之物質之實質上同組成的集合體,本體上,可同樣地想為「相同分子種物質」。
於室內面構成構件或冷卻及/或加熱源之冷卻及/或加 熱面,使用無機材料粒子作為上述遠紅外線放射物質」時,以作為「遠紅外線放射物質」之無機材料粒子以外的物質共存為一般情形。例如,藉著包含作為「遠紅外線放射物質」之無機材料粒子之灰泥來形成室內面構成構件的情形下,或將包含作為「遠紅外線放射物質」之無機材料粒子之塗料塗布於冷卻及/或加熱源之冷卻及/或加熱面的情形下,上述作為「遠紅外線放射物質」之無機材料粒子與灰泥中之骨材或塗料中的摻雜物成分共存。如此情形下,上述作為「遠紅外線放射物質」之無機材料粒子以下的物質也具有或多或少放射、吸收遠紅外線的性質。但是,本發明利用相同分子種之間熱放射的熱轉移,較非相同分子種之間的情形,顯著地以高效率進行的現象,因此不共存於室內面構成構件與冷卻及/或加熱源之冷卻及/或加熱面兩者的物質於本發明中所占份量極少或為可忽視的程度。因此,以下本發明說明中提及「遠紅外線放射物質」時,乃指共存於室內面構成構件與冷卻及/或加熱源之冷卻及/或加熱面兩者,且遠紅外線放射率0.6以上,較佳為0.8以上之相同物質(以下說明之可透過電磁波引起相同分子間之分子振動之共鳴現象的物質)。但是,關於放射、吸收遠紅外線之物質,在明示係指上述「遠紅外線放射物質」以外之物質的情形,與從文脈上明瞭係指此等以外之物質的情形,則不在此限。
在室內面構成構件與冷卻及/或加熱源之冷卻及/或加熱面使用無機材料粒子作為遠紅外線放射物質時,雙方粒 子之粒徑與形狀可相同也可不同。室內面構成構件與冷卻及/或加熱源之冷卻及/或加熱面雙方所包含之無機材料粒子的配合量也無須相同。又,例如室內面構成構件形成壁面與天花板面並使用無機材料粒子作為遠紅外線放射物質時,壁面與天花板面之遠紅外線放射物質之粒子的粒徑與形狀可相同也可不同。此情形下,無機材料粒子在室內面構成構件(在此說明之例子為形成壁面及天花板面的建材)中,係以可達到本發明所為之相同分子種之間藉由熱放射達致所希望之熱轉移的含有量來配合。此時,在形成壁面之建材與形成天花板面之建材中,無機材料粒子之配合量可相同也可不同。此等情形對於兩個以上壁面之分別的遠紅外線放射物質之無機材料粒子也可。
室內面構成構件與冷卻及/或加熱源之冷卻及/或加熱面,也可使用多種遠紅外線放射物質。遠紅外線放射物質為石材時,室內面構成構件或冷卻及/或加熱源之冷卻及/或加熱面也可組合兩種以上石材來使用。遠紅外線放射物質為無機材料粒子時,可使用兩種以上無機材料粒子之混合物。在任何情形下,只要是室內面構成構件之無機材料粒子的組合與冷卻及/或加熱源之冷卻及/或加熱面之無機材料粒子的組合相同的話(包含相同組合的話),此等材料視為「相同物質」。
室內面構成構件與冷卻及/或加熱源之冷卻及/或加熱面所包含之作為遠紅外線放射物質的無機材料粒子,係以可達到相同分子種之間藉由熱放射而達致所希望之熱轉移 之量存在於其中。一般,室內面構成構件與冷卻及/或加熱源之冷卻及/或加熱面,可得知因不同的作業者,大多為在建設現場以外製作後搬入建設現場或於建設現場施工的情形。因此,可得知,藉不同的製造業者或施工業者而將作為遠紅外線放射物質之共通的無機材料粒子混入室內面構成構件與冷卻及/或加熱面。此情形下,作為遠紅外線放射物質之無機材料粒子的含有量,乃指因不同的業者,而於室內面構成構件與冷卻及/或加熱源之冷卻及/或加熱面之各製造材料所包含之共通的無機材料粒子的量。室內面構成構件中及冷卻及/或加熱面形成材料中之無機材料粒子含有量決定設成實際具有本發明之藉由熱放射之熱轉移之量。其量係依存於用以所希望之冷房及/或加熱所必要之熱轉移量、可利用於藉由熱放射之熱轉移的室內面構成構件與冷卻及/或加熱面的面積、要使用之遠紅外線放射物質的熱放射特性等。以下說明之測量實驗中,作為遠紅外線放射物質之無機材料粒子,於室內面構成構件中、或形成冷卻及/或加熱面之材料中存在1重量%以上時,被認為有效的效果,存在3重量%以上時可獲得更好的效果。另一方面,使用作為遠紅外線放射物質之無機材料粒子時之其含有量上限係依據室內面構成構件與形成冷卻及/或加熱源之冷卻及/或加熱面之材料中實際能含有之無機材料粒子的最大量而決定,而無特別的限制(理論上例如可為90重量%)。但是,實用上之最大量依據室內面構成構件與形成冷卻及/或加熱源之冷卻及/或加熱面之材料交換性,與依據室內面 構成構件與冷卻及/或加熱面之製造方法等而決定即可。
本發明中,可使用多種物質(使用多種上述「分子能階相同」之物質)作為遠紅外線放射物質之無機材料粒子。此情形下,在室內面構成構件與冷卻及/或加熱源之冷卻及/或加熱面可使用相同無機材料粒子之混合物。此情形下室內面構成構件材料與形成冷卻及/或加熱源之冷卻及/或加熱面之材料中的無機材料粒子的含有量以混合物中之多種相同物質之合計量表示。
特殊的例子者,在室內面構成構件與冷卻及/或加熱源之冷卻及/或加熱面,包含一種以上相同無機材料粒子的話,也可使用不同的混合物。例如,第1壁面(室內面構成構件)僅使用第1種無機材料粒子,第2壁面(室內面構成構件)僅使用第2種無機材料粒子,另一方面,在冷卻及/或加熱面也可使用兩種無機材料粒子的混合物。
為有效率地進行遠紅外線之放射及吸收,遠紅外線放射物質最好是極力地露出於調整環境之室內空間。但是,即使遠紅外線放射物質不直接露出於室內空間,只要以1mm程度以下的保護層(例如塗裝層、青漆層、壁紙等)來被覆的話就無大的問題。
室內面構成構件與冷卻及/或加熱源之冷卻及/或加熱面之遠紅外線放射物質,露出於此等表面之物質或其附近的物質,主要在於增進本發明所為之藉由相同分子種之間之熱放射的熱轉移。因此,以混入遠紅外線放射物質之材料構成室內面構成構件與冷卻及/或加熱源之冷卻及/或加 熱面時,室內面構成構件與冷卻及/或加熱源之冷卻及/或加熱面之遠紅外線放射物質的必要含有量,在增進本發明之熱轉移,以存在於此等表面或附近(如上所述,雖然不直接露出於室內空間,惟存在於由表面達1mm程度之深度的遠紅外線放射物質,也可增進本發明所為之藉由相同分子種之間的熱放射的熱轉移)之遠紅外線放射物質的量來表示為適切。換言之,本發明之遠紅外線放射物質的含有量,以室內面構成構件之表面與冷卻及/或加熱源之冷卻及/或加熱用之表面、以及存在於由此等達1mm程度之深度之遠紅外線放射物質的含有量來表示為適當。但是,室內面構成構件(如上所述,定義為構成露出於環境調整之對象之房間或走廊等空間(室內空間)之面的構件),不論是以紙(例如壁紙)或已塗裝之塗膜等薄的膜或板狀材料來構成、以灰泥等形成之特別厚度的層狀材料來構成、或以三合土等形成之兼具構造構件之一體物的材料來構成、只要是此等材料為均一的混合物,此等表面與其附近(例如1mm的深度)之遠紅外線放射物質的含有量(在此說明係表示室內面構成構件材料中所占遠紅外線放射物質之重量比率表示),均可視為與室內面構成構件材料整體所占遠紅外線放射物質之重量比率所表示之含有量相同。爰此,本發明之室內面構成構件之遠紅外線放射物質的含有量,視為室內面構成構件由均一混合物(構成成分之分布橫亙構件之整體而為一定的混合物)構成時,以作為其材料整體所占遠紅外線放射物質之重量比率而表示之含有量來表示。不視為室內面構成 構件由均一混合物時(例如於構件之厚度方向之構成成分分布有偏向(濃度分布)時),室內面構成構件之遠紅外線放射物質的含有量,以存在於距露出室內空間之面1mm深度之遠紅外線放射物質的平均含有量(表示為重量比率)來表示。此等情形就混入遠紅外線放射物質之材料所構成之冷卻及/或加熱源之冷卻及/或加熱面也適合。
本發明使用之遠紅外線放射物質之遠紅外線的放射率為0.6以上,較佳者為0.8以上,更好的是0.9以上。遠紅外線乃指波長3μm~1000μm的電磁波。材料的放射率係在將相同條件之理想的黑體遠紅外線之放射能量設為W0 ,而將該材料之遠紅外線之放射能量設為W時,依據W/W0 來定義。放射率之值以接近本發明之系統實際使用溫度之室溫(例如25℃)者為佳,例如,採用對人體之熱作用大之10μm附近的值。
本發明所謂「冷卻及/或加熱面」,乃指依據與室內面構成構件之間藉由熱放射的熱轉移而進行室內面構成構件之冷卻及/或加熱之冷卻及/或加熱源之關係該熱轉移「面」。換言之,所謂「冷卻及/或加熱面」,乃指冷卻及/或加熱源之中,存在有與室內面構成構件之遠紅外線放射物質相同遠紅外線放射物質部分的表面。如上所述,遠紅外線放射物質最好是露出於其表面,但是,以1mm程度以下的保護層來被覆也無妨。當冷卻源之冷卻面被冷卻,則其冷卻面之遠紅外線放射物質吸收室內面構成構件之遠紅外線放射物質放射的遠紅外線,當加熱源之加熱面被加 熱,則室內面構成構件之遠紅外線放射物質吸收該加熱面之遠紅外線放射物質放射的遠紅外線。
本發明係利用藉由相同分子種之間熱放射的傳熱(熱轉移)較非相同分子種之間的情形,能以高效率進行現象的發明,因此,以使於冷卻面與房間內面之至少一部分存在有相同遠紅外線放射物質的狀態,可使房間內面(例如壁面)作為吸收來自人體之遠紅外線的吸收構件(間接的放射冷卻)的功能,亦即以獲得冷卻人體之冷房效果為基本的發明思想。又,此原理之相反的原理方面,係將上述要冷卻之面予以加熱而作為熱之供給源的狀態,將房間內面作為遠紅外線之放射構件(間接的熱放射源),房間內面從人體吸收之遠紅外線的量減少,藉此獲得緩和人感到寒冷之感覺之暖房效果為基本的發明思想。
例如,將房間內面全體以冷水造成冷卻面或以溫水造成加熱面的情形,從成本與室內設計性的觀點上為困難。但是,房間內面的一部分即牆壁與天花板(或地板)的話,由於可確保寬的面積,因此若是可將其利用作為冷放射源或熱放射源的話,吸收或或放射之熱放射的總量能以該面積來達成。又,以利用房間內面的狀態,於冷房時能使周圍吸收朝包圍人體之多方向之人體的熱放射,於暖房時,能減少朝包圍人體之多方向之人體的熱放射。因此,即使冷卻面或加熱面的面積受限制,且其設置場所受限制,也能進行利用使用了房間內面全體之熱放射的冷房或暖房。
以下說明藉由相同分子種之間的熱放射之熱交換能以 高效率進行的原理。能以高效率進行藉由相同分子種之間的熱放射之熱交換的原因在於相同分子種之物質(相同組成及具有相同分子構造的物質)的話,藉由電磁波而在相同分子間會發生分子振動的共鳴現象之故。此可理解於相同固有振動頻率之音叉間的音波能量轉送現象,或相同同調頻率之同調電路間之電信號的傳達與電磁波的傳輸現象,作為與能量之傳達能以高效率進行的情形類似的現象。
以下依據資料來說明此原理。第1A圖與第1B圖分別顯示將ZrO2 +CaO與Al2 O3 +TiO2 之熔射皮膜(厚度400μm)加熱至600℃時之放射特性,作為相對於遠紅外線放射材料之電磁波波長的放射率資料。又,ZrO2 與CaO的成分比及Al2 O3 與TiO2 之成分比分別為1:1(重量比)。
第1A圖與第1B圖中,顯示ZrO2 +CaO皮膜與Al2 O3 +TiO2 皮膜相對於波長之放射率特性不同情形。此乃遠紅外線放射物質之組成不同的話(亦即分子種不同的話),相對於波長之放射率特性不同。
考量對兩皮膜間賦與溫度差,將ZrO2 +CaO皮膜設為相對高溫,而將Al2 O3 +TiO2 皮膜設為相對低溫,而使Al2 O3 +TiO2 皮膜吸收從ZrO2 +CaO皮膜放射之遠紅外線的情形。依據克希荷夫法則(Kirchhoff law),放射率與其材料之吸收率相同,考量理想的條件時,於放射率一致之波長下,從ZrO2 +CaO皮膜放射並朝向Al2 O3 +TiO2 皮膜之遠紅外線被Al2 O3 +TiO2 皮膜100%吸收。亦即,從能量之輸送效率觀點來看,可進行無損失之放射能量的處交換。
相對於此,ZrO2 +CaO皮膜之放射率呈較Al2 O3 +TiO2 皮膜之放射率大之值之波長時,起因於此放射率(吸收率)差,以致於從ZrO2 +CaO皮膜放射之遠紅外線之一部分不被Al2 O3 +TiO2 皮膜吸收。此乃因放射率=吸收率,其波長(物質A之放射率>物質B之放射率=物質B的吸收率)從物質A放射之放射能量的一部分不被物質B吸收之故。例如,某波長,物質A之放射率為0.9,物質B之放射率為0.1時,從物質A放射之該波長之遠紅外線僅被物質B吸收,而幾乎都反射。此情形從能量之輸送效率觀點來看,可說是伴隨著損失之放射能量的交換。
又,將溫度差的關係設成相反,當考量使ZrO2 +CaO皮膜吸收從Al2 O3 +TiO2 皮膜放射之遠紅外線時,依據同樣的道理,於放射率一致的波長,朝向ZrO2 +CaO皮膜並從Al2 O3 +TiO2 皮膜放射之遠紅外線100%被ZrO2 +CaO吸收(理想條件的情形下)。然而,ZrO2 +CaO之放射率較Al2 O3 +TiO2 之放射率小之波長的話,從Al2 O3 +TiO2 放射之該波長之遠紅外線的一部分不被ZrO2 +CaO吸收而發生損失。
亦即,在相對於波長之放射率特性不同的材料之間(即,不同分子種之間),即使是理想的情形下,於熱放射之交換中會發生損失。相對於此,在相對於波長之放射率特性相同的材料之間(即,相同分子種之間),於理想的情形下,在熱放射之交換中不會發生損失。本發明提供根據藉由相同分子種之間熱放射之熱交換以高的效率進行之上述原理的室內環境調整系統。
參考圖式來說明本發明之實施樣態。以下說明中,大多的情形將冷卻源之冷卻面稱為「冷卻除濕面」。當與此關聯並加以註釋時,本發明之系統利用藉由相同分子種之間熱放射的熱轉移,能以較非相同分子種之間的情形高的效率來進行的現象,而在室內面構成構件與冷卻源之冷卻面之間以高的效率進行藉由熱放射之傳熱,藉此獲得冷房效果。於此系統中,在冷卻面之除濕不過是次要的效果。冷卻面藉著冷媒等而冷卻的狀態下,可發揮冷房效果。此時,被冷卻之冷卻面的溫度降低至存在於室內環境中之濕分之露點以下時,在冷卻面產生結露,其結果實質上構成除濕。空氣中的濕分為遠紅外線之吸收物質,因此會有阻礙壁面等室內面構成材料之遠紅外線吸收功能,與由人體朝室內面構成構件之遠紅外線吸收的傾向。爰此,在冷卻面之結露結果當進行室內環境除濕時,可提高利用本發明之系統所為之放射之冷房效果的效率。而且,除濕的結果為下降不舒適指數,故此等也可提高冷房效果。如此一來,本發明之系統中,除濕為有利,但是並非為不可或缺,是否要進行除濕,乃依存於適用本發明之系統之室內環境的濕度,及以冷媒等冷卻之冷卻面的溫度。雖然如此,必須注意在冷卻面之結露所造成之除濕並無不利於運作的情形,又,活用本發明之系統的高溫環境下濕度高,而在以下的說明中,將冷卻源中的冷卻面稱為「冷卻除濕面」。
第2圖係說明本發明之一實施樣態,顯示具有本發明之室內環境調整系統之房間概要的概念圖。於第2圖中顯示了 房間100。房間100為獨棟或公寓等居住用房間。房間100具有六面體形狀的空內空間101。室內空間101的內側以地板面200、壁面300及天花板面400構成。
地板面200係以表面成形加工自然石而獲得之地板面板構成,藉由加熱器控制裝置204所控制之電熱加熱器而被加溫。地板面200被加溫的狀態下,依據自然石之遠紅外線放射效果,具有作為將遠紅外線對室內101放射之加熱面的功能。可利用包含遠紅外線放射物質(例如自然石之粉末粒子等)之熱毯等作為具有與地板面板同樣功能者
壁面300以將構成地板面200之自然石粉碎後之粉碎物予以混合的灰泥構成。壁面300之一部分設有冷卻除濕面301。冷卻除濕面301於最表面包含有將構成地板面200之自然石予以粉碎後之粉碎物。冷卻除濕面301藉冷媒冷卻裝置302所冷卻之冷媒而被冷卻。又,如將於後述情形,構成利用了冷卻除濕面301的除濕裝置。冷卻除濕面301的設置面積設為壁面300的5%。
雖然省略了圖式,惟,設置有窗與門。此例子中,相對於壁面300之窗與門的面積設為30%。天花板面400由包含有將構成地板面200之自然石予以粉碎後之粉碎物的石膏板構成。
此例子中,比較於占有室內空間101之空氣(以溫度20℃、濕度50%計算)之熱容量,地板面200所包含之上述自然石之總熱容量設計成約3倍。又,於地板面200之石地板的內面側、壁面300及天花板面400之包含該自然石之層的內 面側,設置有由金屬箔片所構成之反射層,以將遠紅外線反射至室內方向(亦即,遠紅外線不會漏出到室外)。
第3圖係顯示地板之剖面構造的概念圖。於第3圖中顯示房間101之基層構造體201。於基層構造體201上配置隔熱材202,並於其上設有使用了電加熱之加熱器的發熱層203。從加熱器控制裝置204對發熱層203供給驅動電流。於發熱層203之下面側敷設有未以圖式顯示之金屬箔片,而構造成將遠紅外線朝石材地板面板205方向反射的構造。
於發熱層203上全面舖上了將天然石加工成厚度30mm之板狀的石材地板面板205。構成石材地板面板205之天然石為花崗岩,選擇遠紅外線放射率大致為0.9程度者。此例子中,地板面200之全部呈第3圖顯示之構造。
進行對發熱層203通電,當發熱層203發熱,其熱傳導至石材地板面板205,使石材地板面板205被加溫。石材地板面板205之加溫情形係依據加熱器控制裝置204來調整。業經加溫之石材地板面板205朝向室內101放射遠紅外線。
發熱層203也可建構成使溫水循環的狀態而將熱傳導至石材地板面板。此情形下,以使用太陽光獲得溫水的構成能抑制使用成本。石材地板面板205之遠紅外線放射率為0.6以上,較佳為0.8以上,更好的是0.9以上之其他天然石或陶瓷材料。
於第4A圖顯示冷卻除濕裝置之概略的概念圖,於第4B圖顯示第4A圖之部分剖面圖。如第4A圖所示,冷卻除濕裝置具有冷卻除濕面301。冷卻除濕面301具有多數表面以將 於後述之經塗布加工之鋁製散熱片304。此散熱片304為薄板狀而朝上下延伸。散熱片304也能以熱傳導良好之其他金屬或合金材料例如鐵或銅、此等之合金等所製作。
如第4B圖所示,散熱片304表面以遠紅外線吸收層304a被覆著。遠紅外線吸收層304a係將構成石材地板面板205之自然石粉碎後之粉碎物與摻雜物混合,共將其塗布於散熱片304表面形成層狀,並加以乾燥而獲得。
以下說明簡單說明散熱片304表面之遠紅外線放射層304a之形成方法的一例。首先,將構成地板面200之自然石粉碎成平均粒徑為5~100μm(於此說明之事例為50μm程度),並將此準備40重量百分比。接著準備具有作為摻雜物功能之塗布材60重量百分比,且將此與溶劑(份量以外)一同與先前說明之粉碎自然石者混合。將此混合物塗布於散熱片304表面500μm的厚度並使其乾燥而形成遠紅外線吸收層304a。如此形成之遠紅外線吸收層304a中,將構成地板面200之自然石予以粉碎後之粉碎物的含有量在此例子為40重量%。本發明利用相同分子種之間藉由熱放射之傳熱(放射傳熱),因此,遠紅外線吸收層304a含有之粉碎物的含有量依存於藉著熱放射欲移動的熱量,且依存於遠紅外線吸收層304a的總面積。一般遠紅外線吸收層304a可含有1重量%以上的粉碎物,或是可包含10重量%以上或20重量%以上的粉碎物。
散熱片304與鋁製之支撐板303一體形成。支撐板303之內面側露出於冷媒通路305。又,支撐板303之表面側(室內 側)相同層設有與上述遠紅外線吸收層304a。冷水作為冷媒循環於冷媒通路305。此冷媒藉冷媒冷卻裝置302而冷卻。冷媒冷卻裝置302之冷卻機構與一般空調裝置或冰箱所利用者相同。
冷卻除濕面301的下方設有排水溝307。當冷卻水循環於冷媒通路305內時散熱片304被冷卻,散熱片304表面之遠紅外線吸收層304a也被冷卻。以遠紅外線吸收層304a被冷卻的狀態,遠紅外線吸收層304a所包含之粉碎物吸收地板面200、壁面300、天花板面400所放射之遠紅外線,而進行房間100內環境的冷卻。又,室內空間101之空氣中包含的水分會結露於遠紅外線吸收層304a表面。此已結露之水滴滴下至排水溝307。集水槽308安裝於排水溝307的下部呈可自由裝著脫離的狀態,而構成滴下至排水溝307的水可貯積於集水槽308。藉此回收結露之水分的構成而構成除濕裝置。
冷媒較環境溫度低即可,因此不限於冷水,也可為冷媒氣體。冷媒冷卻裝置302不限於已例示者,只要是可冷卻冷媒者就可利用。雖然可利用地板面與天花板面來構成冷卻除濕面,但是必須花工夫於處理已結露的水滴。又,並非都將冷卻除濕面設於壁面的一部分,也可另外配置於房間中。但是,重要的是要建構成冷卻除濕面露出於室內,而在地板面、壁面及天花板面之間進行藉由放射的熱交換。又,也可利用石材來構成冷卻除濕面的表面。又,建構成藉著太陽電池所發電之電力來供給冷媒冷卻裝置302 之電力的情形為佳。利用了冷媒冷卻裝置302的冷房較一般對流式之冷房裝置(所謂空氣調節機)的冷房效果高,因此能藉太陽電池發電充分地供給電力。
第5圖係顯示牆壁之剖面構造的概念圖。第2圖所示之壁面300具有第5圖所示之剖面構造。第5圖中顯示了構成牆壁之基層構造體的基礎構造310。基礎構造310之室內側安裝有隔熱板311。隔熱板311之上貼有金屬箔312,且於其上形成有灰泥層313。
灰泥層313係將一般灰泥材料即將構成石材地板面板205之自然石粉碎成平均粒徑為5~100μm(在此說明之事例為50μm程度)者,相對於一般灰泥原料(不含水的原料)混入20重量%,且對其加水並混練所得者作為原料。灰泥層313的厚度為30mm,其施工方法與一般的灰泥壁相同。
第6圖係顯示天花板之剖面構造的概念圖。第2圖所示之天花板400具有第6圖所示之剖面構造。第6圖中顯示了構成天花板之基層構造體的基礎構造401。此例子中,此基礎構造401的下面設置金屬箔402,且安裝有厚度20mm之石膏板403。石膏板403具有將構成地板面200之自然石粉碎成平均粒徑為5~100μm(在此說明之事例為50μm程度)者混合10重量%的組成。
說明已參考第2~6圖說明之本發明之實施樣態中的暖房原理。本發明係使在室內之人的身體吸收放射熱而使人感到溫暖的技術,在此說明所謂暖房一語係用於使在室內之人感到溫暖之作用的意味。第7A圖、第7B圖係說明可獲 得暖房效果之原理的概念圖。進行暖房時,不使冷媒冷卻裝置302運作而使加熱器控制裝置204運作以加熱地板面200。如此一來,構成地板面200之石材地板面板205(參考第3圖)被加熱,從石材地板面板205對室內空間101放射遠紅外線。第7A圖中以符號51顯示之箭頭概念地表示從地板面200放射的遠紅外線。
從地板面200放射的遠紅外線的一部分被人52及室內空間101內之空氣中的遠紅外線吸收成分吸收,其他則被壁面300及天花板面400吸收。此情形下,(1)壁面300及天花板面400不被加熱(即,溫度較地板面200低),而且,(2)壁面300及天花板面400包含有與來自地板面200之構成遠紅外線發生源之石材相同石材的粉體,因此,地板面200放射之遠紅外線可有效率地被壁面300及天花板面400吸收。
已吸收來自地板面200之遠紅外線的壁面300及天花板面400再放射遠紅外線。第7B圖以符號53之虛線概念地顯示已再放射的遠紅外線。此經再放射之遠紅外線53之一部分被人52及室內空間101之空氣中的遠紅外線吸收成分吸收,其他則再度被壁面300及天花板面400再吸收。此遠紅外線之再放射時,藉壁面300及天花板面400之內面側的金屬箔片而使遠紅外線反射至室內側,因此可抑制從地板面200放射之遠紅外線之熱能量的散逸。藉此可達到能量的有效利用。
以反覆第7A圖→第7B圖→第7A圖之現象的狀態,在室內的人從周圍接受到遠紅外線(放射熱)而感到溫暖,又,室 內之空氣中的遠紅外線吸收成分吸收遠紅外線而昇溫。如此一來,可獲得暖房效果。又,地板面200被加熱而其本身昇溫,故可獲得與地板暖房同樣的效果,同時也發生因此狀態所構成之暖房效果。
依據以上所述本發明之暖房效果,並非藉由對流或熱傳導所造成的暖房,而係進行橫亙室內全體之放射所造成的暖房,故可抑制室內特別是垂直方向之溫度分布偏差。又,直接被加熱者僅地板面,藉由該地板面放射之遠紅外線而將熱利用於暖房,故可達到能量的有效利用。因此能抑制能量的浪費。又,不僅室溫上昇,且因放射熱而使人體感到溫暖,故於此點也能達到投入能量的有效利用。而且,由於不利用氣流的流動,因此不會發生因溫風接觸皮膚所造成的不適感與對健康的不良影響。利用了太陽作為暖房熱源之溫水或利用了太陽電池造成之自家發電電力的情形下,可實現零放射。
其次說明本實施樣態之冷房原理。本發明係使在室內之人體吸收放射熱而使人感到溫暖的技術,在此說明所謂冷房一語係用於使在室內之人感到涼之作用的意味。第8A圖、第8B圖係說明可獲得冷房效果之原理的概念圖。此例子中,冷房效果有(1)使加熱器控制裝置204及冷媒冷卻裝置302均不運作時的冷房效果,及(2)使加熱器控制裝置204不運作而使冷媒冷卻裝置302運作時的冷房效果等兩種。首先說明(1)情形的冷房效果。
(1)的情形係使加熱器控制裝置204及冷媒冷卻裝置 302均不運作。但是,地板面200舖滿了具有大熱容量之石材地板面板,故維持夜間或黎明等氣溫最低時之溫度的功能高。換言之,於夜間或黎明等氣溫最降低時冷卻的地板面(石地板)200隨著之後氣溫上昇而溫度上昇,但是因熱容量大,因此氣溫愈上昇而其溫度不會愈上昇。爰此,即使是氣溫上昇的白天也可獲得冷的感觸。此情形由經驗可確認。
相對於此,壁面300與天花板400與地板面200比較的話,其石材之含有比率低,熱容量較地板面小得多。因此,當白天氣溫上昇時,會受其影響,壁面300與天花板400之溫度較地板面200相對呈高的溫度。
例如,黎明之最低氣溫20℃而白天之最高氣溫為28℃的情形下,地板面200在黎明時呈22~23℃的溫度,在室內進行適切地遮光的話,即使白天其最高溫也呈25~26℃程度。相對於此,低熱容量之壁面300的溫度較地板面高數度,而且天花板面400更進一步呈接近氣溫的溫度。
其結果從相對高溫之壁面300與天花板面400朝相對低溫之地板面200放射遠紅外線,壁面300與天花板面400所包含之遠紅外線放射物質被冷卻。此冷卻相較於地板面200之熱容量,壁面300與天花板面400之熱容量小,因此即效性高。壁面300及天花板面400以在地板面200吸收遠紅外線的形態被吸收熱氣,因放射的份量而呈易吸收遠紅外線的狀態。此時,地板面200由石材構成其表面,又,壁面300與天花板面400含有此石材之粉碎物,故藉由遠紅外線之熱量 的轉移以高效率進行。
其結果如第8B圖所示,人52所發出之遠紅外線呈容易被地板面200、壁面300及天花板面400吸收的狀態,而達到人52感到涼的狀態。又,空氣中主要由水分放射之遠紅外線也呈容易被地板面200、壁面300及天花板面400吸收的狀態,氣溫會降低。
此(1)情形之冷房功能為不須要用以冷房之電能的受動功能,在能量照射與不對環境賦與負荷的觀點上非常好。但是,此情形下,在外部氣溫超過30℃且濕度超過60℃時,冷房效果不充足,會增加對暑熱之人體的負擔。亦即,達到感覺暑熱。此時藉以下說明(2)之情形的冷房效果而能實現可充分舒適生活的冷房。
(2)的情形係不使加熱器控制裝置204運作而使冷媒冷卻裝置302運作,以冷卻冷卻除濕面301。當冷卻除濕面301被冷卻,冷卻除濕面301呈較地板面200、壁面300及天花板面400低溫。因此,熱平衡狀態之平衡崩解變大,從地板面200、壁面300及天花板面400朝冷卻除濕面301放射遠紅外線,而該遠紅外線被冷卻除濕面301吸收。此時,地板面200以與冷卻除濕面301表面塗布之粉碎物相同材料之石材構成其表面,又,壁面300及天花板面400包含有與與冷卻除濕面301表面塗布之粉碎物相同材料,因此藉由遠紅外線之熱量的轉移能以高的效率進行。
此情形顯示於第8A圖。第8A圖中藉實線的箭頭61,概念地顯示從地板面200、壁面300及天花板面400朝冷卻除濕 面301放射遠紅外線,而該遠紅外線被冷卻除濕面301吸收的情形。此情形下各部的溫度呈天花板面400>壁面300>地板面200>冷卻除濕面301的關係。
地板面200、壁面300及天花板面400以在冷卻除濕面301吸收遠紅外線的形態被吸收熱氣,因放射的份量而呈易吸收遠紅外線的狀態。此乃可理解地板面200、壁面300及天花板面400之溫度降低的顯現,為對冷卻除濕面301供給放射熱的結果,距平衡狀態之偏差變大,而吸收放射熱之能力被提高的狀態。
其結果,呈現人52發出的遠紅外線易被地板面200、壁面300及天花板面400吸收的狀態。此狀態如第8B圖所示。即,第8B圖中概念地顯示以虛線箭頭62表示之放射熱正被地板面200、壁面300及天花板面400吸收的狀態。
呈現人52發出的遠紅外線易被地板面200、壁面300及天花板面400吸收的狀態,人52具有之熱以放射熱的形態被地板面200、壁面300及天花板面400吸收。其結果人52的身體被奪取熱量而冷卻,人52感到涼。此情形對於室內空間101之空氣中的遠紅外線吸收成分具有之熱能量可說是也同樣。亦即,以地板面200、壁面300及天花板面400易吸收遠紅外線的狀態,室內空氣中之遠紅外線吸收成分的熱能量以放射熱的形態被地板面200、壁面300及天花板面400吸收。其結果室溫會降低。
此效果僅係將室溫降低1~2℃程度,然而,以從人體直接放射熱的型態,熱量被地板面200、壁面300及天花板面 400奪取,故在室溫降低的情形下,人52能感到涼爽。
又,以冷卻除濕面391被冷卻的狀態,其表面結露,而該已結露的水滴利用第4A圖所示之結構所捕獲、回收,故能獲得除濕功能。空氣中的水分為良好的遠紅外線吸收成分,因此會阻礙第8A圖、第8B圖之符號61與62所示之利用遠紅外線放射的作用。因此以去除空氣中水分的狀態,利用上述遠紅外線放射之地板面200、壁面300及天花板面400達到更易吸收遠紅外線狀態的作用,而且由人體朝地板面200、壁面300及天花板面400的放射熱之吸收效率高,從人體吸收放射熱所達到之冷房效果高。依據此等理由,即使僅1~2℃之空氣溫度的冷卻效果也能感到數值以上涼爽。
如此一來,利用人體發生之放射熱的吸收作用,即使室溫溫度僅稍微降低也可獲得意想的冷房效果。此時,因不利用冷氣之流動,故能抑制冷氣接觸皮膚所發生的弊害。又,可達到來自空氣中之遠紅外線吸收物質之放射熱的吸收,於室內無偏頗地進行,故能使室內垂直方向之溫度分布的偏頗小,能量之利用效率高。又,因室溫僅稍微降低,故能抑制所謂冷房病症狀的發生。
又,本發明之吸收來自人體之放射熱方式的冷房,冷房效果的開始速度快,所謂冷房效果之即效性高。此情形也構成高快適性與降低徒然的能源消耗上有用。特別是本實施樣態中,來自人體的放射熱被地板面200、壁面300及天花板面400吸收,因此人體的冷卻效果高。
又,上述(1)的冷房效果的情形下,不須為了冷媒而從 外部投入能源,又,也不發出溫暖化氣體,故能實現零放射。又,上述(2)之冷房效果的情形下,必須的電力以較一般冷房少的電力即可,因此能達到省能源。特別是利用太陽電池而獲得上述(2)之冷房效果時,可不須利用商用電力即可效獲得冷房效果。
接著說明實證了將遠紅外線放射物質之粉碎物混雜於牆壁之效果的資料。
第9圖顯示進行測量之環境的概念圖。第9圖中顯示以三夾板製作之測量箱501的剖面形狀。測量箱501以厚度15mm之三夾板構成,係具有一面開放且為圖式之尺寸(深度也為45cm)的箱構造。測量箱501係將開放面置於第3圖所示之地板面200上的形態來配置。地板面200表面舖滿如關聯第3圖說明石材地板面板205(加工花崗岩而成之25cm四角狀,厚度15mm的面板),該面板表面(地板面)利用電加熱加熱器在室溫~45℃的範圍內調整溫度並加熱。以鋁箔包覆之溫度感測器配置於該測量箱501內部中央之距地板面200達30cm高度位置,來測量該部分的氣溫。
於測量箱501內部四個壁面的上方部分貼有3灰泥面板502。此灰泥面板502係將關聯第5圖說明之灰泥層313作成厚度20mm的面板狀者,且包含將與構成第3圖之石材地板面板205之石材相同石材作成平均粒徑50μ之粉狀者(以下稱石粉)。在此,準備石材含有量0重量%、1重量%、3重量%、5重量%、10重量%及20重量%之合計6個樣品。
測量依以下的序順進行。首先,將地板面200調整至約 32℃的溫度,待機至穩定成10分鐘之溫度變化在0.1℃以下。地板面200的溫度穩定時,將4個內壁面的上方部分固定有灰泥面板502之測量箱501以第9圖所示的狀態置於地板面200上。於圖示之氣溫測量位置開始測量空氣溫度。灰泥面板502的下方呈三夾板露出的狀態。
溫度的測量係於測量開始時、測量開始1分鐘後、3分鐘後、5分鐘後、7分鐘及10分鐘後進行。以「僅灰泥」、「灰泥+石粉1重量%」、「灰泥+石粉3重量%」、「灰泥+石粉5重量%」、「灰泥+石粉10重量%」、「灰泥+石粉20重量%」的6個樣本進行此作業。
將從各樣本之測量開始時點之測量溫度的增量予以綜整而顯示於以下表1。
第10圖顯示將表1的資料曲線圖化者。由第10圖可明瞭比較於僅3灰泥的情形,混雜了石粉(與地板面相同石材的粉碎物)的灰泥壁溫度上昇速度快且上昇幅度大。此實驗中,僅地板面加熱,僅從地板面一次放射。故,第10圖之曲線顯示起因於壁(灰泥面板502)所包含之石粉而可觀測氣溫的上昇。由此可實證利用來自本發明原理即室內之加熱面以外構件之二次放射暖房效果的妥當性。
第10圖所示之資料中,顯示以含有石粉的情形,特別是改善了加熱開始後3~7分鐘之所謂開始時的溫度上昇特性。因物體加熱造成溫度上昇,在達到平衡狀態前之開始時須要大多的熱能。因此,第10圖所示改善了開始時之特性的現象可說明顯著顯示了石粉添加於壁(灰泥面板502)的有效性。而,此開始時之特性的改善效果以添加石粉1重量%時明確顯現,添加石粉3重量%時更明確顯現。
當觀看石粉對灰泥的含有量時,含有量為1重量%的情形下,3分鐘後、5分鐘後及7分鐘後顯現出意想效果的不同,但是,1分鐘後與10分鐘後未見不同。因此,以1重量%被認為有效果,而且,當含有量達3重量%時,較僅灰泥的狀態明顯上昇溫度幅度變大。故,可結論以石粉含有量1重量%以上,較佳為3重量%以上的狀態下可獲得發明的效果。特別是含有量達3重量%時,較僅灰泥的狀態明顯上昇溫度幅度變大。
又,石粉含有量5重量%及10重量%時,無法觀察出與3重量%時之明顯的差異。但是,將石粉的含有量增加到20重量%時,可見顯著的昇溫效果不同。又,雖然省略了以圖式顯示,但是將石粉的含有量增加超過20重量%時,昇溫效果之增加稍呈飽和傾向。又,將石粉的含有量增加超過20重量%時,從施工灰泥壁時之原料裝上塗刀,或塗抹時之伸展均一性的觀點,可見施工性降低的傾向。因此,灰泥壁的情形下,石粉的添加預先在20~30重量%程度停止為妥當。
第10圖的資料實證使與構成加熱面之遠紅外線放射物質相同材料包含於壁面,由壁面進行二次放射,而該二次放射成分對暖房效果有顯著的作用。如所周知者,在遠紅外線放射物質之遠紅外線的放射與吸收的作用上具有可逆性。因此,於第9圖所示之實驗中,將加熱面(地板面)設為冷卻除濕面時,與第10圖所示資料呈逆的傾向,即,冷卻除濕面(地板面)吸收壁面(灰泥面板502)之放射熱,壁面變得易吸收放射熱,藉此,可預想能觀察到測量箱501中發熱體之熱作為放射熱而被壁面吸收的現象(氣溫下降)。第10圖所示資料可說是間接支持了本發明之冷房效果。
又,第10圖所示資料顯示相同遠紅外線放射物質間熱交換的優越性,於進行熱交換的材料中,遠紅外線放射物質含有1重量%以上時可確認其效果,3重量%以上時,其效果變得顯著。由此,關於含有遠紅外線放射物質的見解於冷卻除濕面(或加熱面)也同樣,結論是本發明之使冷卻除濕面(或加熱面)具功能的情形乃必須使該面含有遠紅外線放射物質1重量%以上,更佳者是必須含有3重量%以上。又,使以上說明之第10圖的資料,也包含附加使該資料以外的材料(例如塗料層或壁紙等)包含遠紅外線放射物質時之含有量範圍為基礎的資料。
其次,說明實證可實現高度方向上均一暖房的資料。第2表係實際施工可滿足上述實施樣態說明之條件之房間,並測量該房間之垂直方向溫度分布的結果。測量係以外部氣溫11℃的環境(冬季的白天)將地板面溫度(表2之石 地板表面溫度)加熱至感到舒適狀態後並經過2小時以後,測量地板上方之表2顯示位置的氣溫。又,天花板最高部分為地板上方350cm。
從表2可瞭解,室內垂直方向的溫度分布均一性高。通常對流方式的暖房(所謂空調暖房)中,地板附近與天花板附近之溫度差超過10℃乃不足為奇。又,連利用陶瓷加熱器之放射熱的暖房也能感到放射熱的地方僅在裝置前,其他則因對流而而構成暖房,因此垂直方式之溫度分布與對流方式的情形差別很大。並理由在於要獲得表2所示之垂直方式溫度分布的均一性時,並非僅取決於地板面之放射遠紅外線,而係利用從壁面或天花板面之二次放射遠紅外線之故。
接著,說明使房間之內部構成構件吸收遠紅外線所達到冷房效果的實證資料。第11圖顯示在獲得表2所示之實證資料的房間,於外部氣溫為34℃~35℃的夏天進行測量結果的曲線圖。
第11圖之測量資料係在使第4A、4B圖其概要所示之除濕裝置動作而保持室內濕度40%狀態下取得。在此,氣溫 係在以鋁箔包覆溫度感測器以排除放射影響的狀態下所測量的溫度。體感溫度係以黑體膠帶(視為配合碳素纖維之黑體材質的膠帶)包覆溫度感測器而不易受放射影響的狀態下所測量的溫度。又,測量係於下午2時左右之一天中最高溫的時間進行。
如第11圖所示,將地板面及地板上50cm附近的氣溫與外部氣溫比較,可達到低6~7℃的溫度。又,在地板上100cm附近亦可較外部氣溫低4~5℃的溫度。愈離開地板面則氣溫及體感溫度愈上昇的原因,係在於自然對流的影響,與愈接近地板面則放射熱被地板面吸收的比率愈高之故。
觀看第2圖時,可得知至地板以上50cm的範圍內,體感溫度較氣溫低0.2~0.5℃。如上所述,體感溫度係在以黑體膠帶包覆溫度感測器的狀態下,易受放射影響時的溫度。因此,上述事實可說是在地板至地板上50cm的空間中,在熱容量大之遠紅外線放射物質即石地板吸收遠紅外線的狀態下,產生物體之溫度降低現象。
在此測量中,溫度感測器非發熱體,而其本身非放射遠紅外線的物體。儘管如此,可觀察出被地板吸收之放射的影響。爰此,可推知經常進行36℃左右之發熱且係放射遠紅外線之物體的人體,可感到第11圖所示以上之體感溫度的降低。現在可確認可感到在第11圖所見之溫度以上之體感溫度的降低。又,從第11圖中,可確認在看不出氣溫與體感溫度顯著差別之地板100cm以上的空間也能感到涼爽。
又,由第11圖可得知,此測量結果隨著時間的經過,溫度變動非常小。此乃對流式冷房係以頻繁地進行開啟/開閉或輸出調整,而顯示小刻度溫度變動為對象。冷房時之溫度變動關係著順應此變動之人體一方對應調整功能的折磨,而造成冷氣病之原因之一。關於此點在第11圖所示之溫度變化可說是有益於健康者。
而且,第11圖所示之資料中,人腳附近(距地板50cm附近)與頭附近(距地板150cm附近)的溫度差在氣溫上來看係在2.5℃程度內。此也是較對流式冷房具大的優越性。而此點由健康的觀點亦可說是好的。
如上所述。從第11圖的資料可清楚得知利用本發明之冷房效果之作用、其優越性。
在本發明中,放射、吸收遠紅外線且遠紅外線之放射率為0.6以上的材料(以上說明之實施樣態中,地板面板之石材、與混雜於構成壁面及天花板面之灰泥的石粉)即便不是相同材料,只要是組成接近之材料時,就算是非相同材料也可獲得同樣的效果。此點在使用陶瓷材料等作為遠紅外線材料時也同樣。加熱面為地板面時,可獲得地板暖房效果而有利,但是,若不利用地板暖房效果時,也可非地板面。
上述實施樣態中,壁面、地板面及天花板面全部設為包含石材或石粉(遠紅外線放射物質)的構成,但是,包含遠紅外線放射物質之面也可為地板面與壁面、壁面與天花板面、天花板面與地板面之三種組合之其中一者。此時,重 要的是從一面放射之遠紅外線易到達另一面者。例如,僅使地板面、壁面及天花板面之一面含有遠紅外線放射物質時,無法有效進行各面間之放射熱之交換,因此發明效果會降低。
使包含遠紅外線放射物質之面的組合設為地板面與壁面、壁面與天花板面、天花板面與地板面之三種組合之其中一者時,可不使各面之全面包含遠紅外線放射物質,但是,不含遠紅外線放射物質之面積愈增大,不含遠紅外線放射物質部分之放射熱的放射與吸收時的損失愈增大。因此,本發明之利用了放射之暖房效果與冷房效果會降低。爰此,上述組合中,必須使各面之50%以上,較好為60%以上,更好的為70%以上面積含有遠紅外線放射物質。又,加熱面及/或冷卻除濕面可分別配置於複數的場所。
上述例子中說明了使灰泥壁與天花板之石膏板含有遠紅外線放射物質之粉碎物(石粉)的例子,但是,只要是可混合該粉碎物之建材,就不限於上述例子。例如,使壁紙等內裝構件含有遠紅外線放射物質並使用此等構件也能獲得本發明效果。又,也可不使粉碎物混合於建材等室內面構成構件材料,而利用陶瓷塗布技術將遠紅外線放射物質塗布於室內面構成構件材料表面。
在此,已說明了將本發明之系統應用於居住用房間的例子,但是,本發明可利用於教室、辦公室、運動設施、圖書館、店舖、其他人類活動與生活的房間全部。上述實施樣態為例示,當然可配合物件與施工現場而適切選擇各 種建材與工法。
第2圖所示之構成中,也可藉熱傳導來冷卻地板面200的冷卻機構以冷卻地板面200,取代冷卻除濕面301(或是再加上)。地板面200係由整形加工石材獲得之石材地板面板205(參考第3圖)構成,其遠紅外線吸收功能較其他部分大,又,熱容量也大。因此,於冷房時將地板面200弄涼,提高地板面200之吸收遠紅外線放射物質能力,以使地板面200吸收室內的遠紅外線而能獲得更高冷房效果。但是,若是地板面200結露就不好,因此,勿須冷卻至不產生結露的程度。作為進行如此冷卻之冷卻機構,可舉例使流通地下水或自來水之配管接觸並配置於石材地板面板205的內面側,從內面側冷卻石材地板面板205的構成。當然,此冷卻機構可為利用電力或其他能源之強制冷卻機構。又,將上述地板面200冷卻時,可建構成併用地板面以外的除濕而降低室內溫度以抑制對地板面200的結露。
下工夫於散熱片304(參考第4A圖)之形狀與配置的構造使構成冷卻除濕面之散熱片的面完全朝向地板面、壁面及天花板面,能更提高於冷卻除濕面之放射熱吸收效果。作為此構造可舉例有設成複數散熱片之面的方向相互不同、將複數散熱片斜斜地配置、使散熱片彎曲、使散熱片折彎等構造。
第12圖係本發明之另一實施樣態,且係表示具有利用本發明之室內環境調整系統化房間概要概要的概念圖。第12圖中,概念表示從上方俯覽的狀態。第12圖中,顯示作 為第1房間之一例的客廳1。鄰接客廳1配置有作為第2房間之一例的和室。客廳1與和室2藉由可開閉之拉窗3而區隔著。又,於和室2藉由拉門21而配置著收納(壁櫃)22。又,於客廳1藉由門扇11而配置著收納12。
於客廳1藉由可開閉之玻璃門扇4連接第2房間之另一例的走廊5。作為可從走廊5進出的房間有兼具廁所6及更衣間的盥洗室7,更有鄰接盥洗室並藉由適當的門而配置的浴室8。廁所6與盥洗室7之走廊5側的門通常為木製的門。又,廁所6與盥洗室7的內裝為基層之石膏板上貼上一般壁紙的構造。又,標號9為大門口的門。又,客廳1配置有冷熱放射裝置110。冷熱放射裝置110之詳細將於後述。
第2圖所示之冷熱放射裝置110係可切換並進行冷放射與熱放射的裝置。所謂冷放射係以被冷卻而吸收來自周圍的熱放射的作用,所謂熱放射係以被加熱而朝向周圍進行熱放射的作用。
如第12圖所示,冷熱放射裝置110連接室外機之溫水產生裝置111。溫水產生裝置111具有加熱器泵功能,可產生冷水或溫水。此加熱泵功能依據與一般空氣調節機等使用之機構同原理來運作。又,若是只要獲得冷房效果,則僅具產生冷水的功能即可。又,若是只要獲得暖房效果,則僅具產生溫水的功能即可。
從冷溫水產生裝置111對冷熱放射裝置110供給冷水時,將於後述之散熱片被冷卻,藉由結露進行除濕。又,以被冷卻的狀態,散熱片表面具有作為進行冷放射之冷卻 除濕面功能。又,從冷溫水產生裝置111供給溫水時,上述散熱片被加溫,此散熱片表面具有作為加熱面(熱放射面)功能。又,所謂冷水係藉冷溫水產生裝置111之冷卻功能而被冷卻的水,所謂溫水係藉冷溫水產生裝置111之加熱功能而被加熱的水。又,結露在上述散熱片的水滴滴下被集中於導水管並排放至屋外。
第13A圖係從上方觀看冷熱放射裝置110的上面圖,第13B圖係從箭頭112方向觀看的正面圖。冷熱放射裝置110固定於客廳1(參考第12圖)之地板面113與壁面114。冷熱放射裝置110以鋁構成,具有延伸於上下方向之二群散熱片115與116。冷熱放射裝置110能以熱傳導良好之其他金屬或合金材料,例如鐵或銅或此等金屬之合金等來製成。散熱片115與116分別配置多數個,相對於壁面115呈傾斜(此例子為45°)的角度。此角度可從15°~75°的範圍中選擇。此例子中,散熱片115與116表面具有作為以結露進行除濕的冷卻除濕面,或被加熱之加熱面功能。亦即,散熱片115與116具有作為冷熱放射源的功能。第13A圖中顯示包含相對於壁面114傾斜之二群散熱片之冷熱放射裝置110,但是,本發明之冷熱放射裝置也可具有相對於壁面114配置成直角之一群散熱片(全部平行配列之一群散熱片)。
散熱片115與116設成相互呈不同90°角度。散熱片115與116構成縱向細長板狀。第14圖顯示散熱片115(116)之剖面形狀的概念圖。如第14圖所示,散熱片115(116)以細長板狀之鋁板115a構成,其表面形成有厚度約200μm之塗布層 115b,而該塗布層115b係將混合了顯示遠紅外線放射率超過0.9數值之花崗岩粉碎後之粉碎物(以下稱石粉)的白色塗料所構成。塗布層115b中的石粉粒徑設為50μm以下。此石粉在塗布層115b中的含有率依塗料的硬化狀態(乾燥狀態)設為20重量%。此塗布層具有作為冷卻除濕面及加熱面的功能。又,鋁板115a內部設有延伸於上下方向的水路115c。
如第13B圖所示,供水管117貫穿散熱片115與116之上部,而排水管118貫穿其下部。供水管117與排水管118具有作為支撐散熱片115及116之支撐構件的功能。供水管117連繫各散熱片之水路115c(參考第14圖)的上端,排水管118連繫各散熱片之水路115c(參考第14圖)的下端。又,供水管117與排水管118分別連接已配置於屋外之冷溫水產生裝置111(參考第12圖)。
由第12圖所示之冷溫水產生裝置111供給之冷水或溫水,從供水管117供給至散熱片115及116內部的水路115c,使散熱片115及116內部的水路115c朝向下側流動,並藉由排水管118而回收至冷溫水產生裝置111。此經回收之冷水或溫水於冷溫水產生裝置111再度被冷卻或加熱而供給至供水管117。藉由如此冷水或溫水的循環,可進行散熱片115及116的溫度調整。
如第13B圖所示,從上下支撐散熱片115及116之供水泵117與排水泵118的兩側為支柱119與120所支撐著。支柱119與120之下端固定於地板面113,支柱119與120的上部固定於壁面114。散熱片115與116的下方配置著剖面朝向上方而 具有凹型或V型的導水管121。導水管121為收集結露之水滴的水滴收集機構的一例。導水管121為支柱119及120所支撐而設成朝向圖左右方向傾斜的構造。導水管121的左端連接著延長至屋外的配水管122。此例子中,因結露而附著於散熱片的水滴滴至導水管121,藉此被導水管121收集而最後從排水管122排放至屋外。
如圖所示,散熱片115與116相對於壁面114傾斜45°,其面朝向相對客廳1(參考第12圖)之室內空間相差傾斜90°的二個方向。如此一來,從客廳1內任何位置觀看,均可看到散熱片115及/或散熱片116之面。換言之,從客廳1內的任何部分來的遠紅外線均有效地到達散熱片115及/或散熱片116之面。或,相對於客廳1內任何部分,由散熱片115及/或散熱片116之面來的遠紅外線可有效地到達。又,散熱片115與116分別平行排列配置多數個,故與占有面積及體積比較,可將散熱片之總面積設得大。將散熱片之總面積設得大的話,在將遠紅外線之吸收量或放射量設得大的觀點上,及提高除濕效率的觀點上有利。
第12圖所示之客廳1的地板面係使用一般材料的板舖鑲木板(所謂地板)。第15A圖~第15H圖係顯示本實施樣態所使用建材之構造的概念圖。第15A圖概念顯示客廳1之地板的剖面構造。如第15A圖所示,客廳1的地板具有在建物之軀體601上積層具有鋁箔603所構成反射面的隔熱板602、以及板材604的剖面構造。
板材604表面形成二層清漆層605與606作為表面保護 層。接著板材604之清漆層605係含有將與附著於上述散熱片表面相同石粉粒徑更加粉碎至0.5μm以下且在乾燥狀態下包含10重量%。此清漆層605係將石粉混合於清漆原料並充分攪拌後,將其與通常的清漆同樣地塗布並使其乾燥而獲得。清漆層606為最表面的保護層,係使用對與清漆層605相同清漆原料不混合石粉而形成者。
第12圖所示客廳1之壁13具有厚度約3mm的灰泥壁面。此灰泥壁面係將上述石粉(粒徑5μm以下)以硬化狀態混合於灰泥原料呈5重量%。第15B圖顯示此壁13的剖面構造。於第15B圖中顯示了構成壁13之基礎的軀體131。軀體131貼有石膏板133,而該石膏板133於軀體131側具有鋁箔132。石膏板133之室內側形成有塗上了上述加入石粉之灰泥且厚度約3mm的灰泥壁面134。
客廳1之天花板面也設成與壁13相同構造的灰泥面。於顯示客廳1之天花板部分之剖面構造的第15C圖中顯示有而構成花板之基礎的軀體141。軀體141之室內側貼有石膏板143,而該石膏板143於軀體141側具有鋁箔142。石膏板143之室內側形成有塗上了上述加入石粉之灰泥且厚度約3mm的灰泥天花面144。
如第12圖所示,客廳1設有可開閉的玻璃窗14。於玻璃窗14之室內側配置有作為隔陽光用之金屬製百葉窗15(Venetian blind)。
第12圖所示之和室2的地板面為普通的草墊。和室2之壁23具有與壁13同樣的灰泥壁。詳細的構造與壁13相同。 又,和室2之省略圖式的天花板設為第15C圖所示的構造。
和室2設有可開閉的玻璃窗24,於玻璃窗24之室內側配置有可開閉的拉窗25。和室2之拉窗3對向之面側藉由可開閉之拉門21而配置有收納22。又,拉窗3與拉窗25係於木框貼有拉窗紙之一般的拉窗。
為了使拉門21發揮與壁23同樣的遠紅外線的放射吸收特性,乃包含有與上述石粉相同物質。第15D圖顯示拉門21之剖面構造的剖面圖。拉門21具有於骨架151貼有紙152與153的基本構造。而且此例子中,室內側之紙153表面貼有構成遠紅外線之反射面的鋁箔154,其上(室內側)貼有包含上述石粉的化妝紙155。此化妝紙155係於抄紙形成之際,將上述石粉混合於包含原料的混合液(泥漿)中,並與通常的方法同樣地進行抄紙而形成。此例子中,該石粉係採用了以乾燥狀態包含5重量%者。以使拉門封面含有石粉而能確保收納的面積且能發揮含有該遠紅外線放射物質之壁面的有效面積。
第12圖所示之走廊5的地板構造與第15A圖所示構造相同。走廊5之壁構造與第15B圖所示構造相同。走廊5之天花板構造與第15C圖所示構造相同。
說明第12圖之客廳1之收納12之門11的構造。第15E圖顯示門11之剖面構造。門11之室內側表面包含有上述石粉。具體說明時,門11具有於木製之骨架161兩側貼上合板162及163的基本構造。合板163配置於客廳1之室內側,此客廳1側之面貼有可反射遠紅外線的鋁箔164,此鋁箔164之 上貼有與化妝紙155相同材質且為木紋花紋的化妝紙165。使門11表面含有該石粉而能發揮客廳1之含有該遠紅外線放射物質之壁面的有效面積。此構成在門11面積大時特別有效。
第16A圖、第16B圖係說明本實施樣態之冷房效果原理的概念圖。第15A圖顯示與第12圖同樣的平面圖,第16B圖顯示切斷以第16A圖之A-A’顯示之線的剖面圖。於冷溫水產生裝置111中,產生冷水並將其供給至冷熱放射裝置110的狀態而進行冷房。
當冷熱放射裝置110之散熱片115及116(參考第13A、13B圖)藉冷水而被冷卻時,散熱片表面之塗布層所包含之石粉溫度下降。其結果來自冷熱放射裝置110之散熱片之遠紅外線的放射能密度(放射能量),較來自包含相同組成之石粉之客廳1之地板41、壁13及天花板42的放射能密度低(具體而言,熱放射量計之測定值變小)起因於此差別,會產生從客廳1之地板41、壁13及天花板42朝向冷熱放射裝置110之散熱片相對的熱放射。此時,由於雙方包含有相同遠紅外線放射物質(石粉),因此,客廳1之地板41、壁13及天花板42(以下綜整此等構件而以內面來表示)與冷熱放射裝置110之間進行之藉由遠紅外線的熱能移動,能以高效率進行。第16A圖、第16B圖以箭頭概念顯示此時的熱放射(遠紅外線)。
此時,由於發揮在相同分子種間之熱放射能之交換效率高的原理,因此兩者之間進行放射能密度較非相同分子 的情形大。如此一來,含有客廳1之石粉的內面部分,因遠紅外線被冷熱放射裝置110吸收的狀態,以致於朝向室內空間放出之熱放射量呈降低的狀態。其結果,與人體發出之熱放射量差別變大,構成從人體放射之遠紅外線易被客廳1之包含石粉之內面部分吸收的狀態。當然,也有從在客廳1內之人的身體直接被冷熱放射裝置110吸收的熱放射。如此一來,可獲得冷房效果。
第17A圖、第17B圖係說明冷房作用的概念圖。第17A圖顯示平面圖,第17B圖顯示與第16B圖同樣的剖面圖。如上所述,客廳1的內面設成易吸收從在客廳1內之人的身體來之熱放射的狀態,如第17A圖、第17B圖所示,由人體43朝周圍的熱放射被壁13與天花板甚至是地板41吸收。藉此,熱以從人體43熱放射的形態被吸去而能獲得感到涼的冷房效果。此冷房效果以從房間之內面全體熱放射的形態構成吸收從人體來的熱的形態。因此,即使壁等之每一單位面積之熱吸收能力較冷熱放射裝置110小,也能以該房間內面之面積及包圍人體之角度範圍發揮功效。人類會對周圍全面進行熱放射,因此,以建構成在房間內面全體以熱放射的形態來吸收熱的狀態,可有效地從人體43吸收熱,可獲得高的冷房效果(低的體感溫度)。
又,將與客廳1內面包含之石粉不同種類的石粉(組成不同的石粉)使用於散熱片115及116(參考第13圖)之塗布層115b時,達到藉由不同分子間之放射的熱交換,因此,與共振頻率偏移之共振電路間電磁能的交換作用時同樣,能 量之交換效率較使用相同材料的情形低。因此,上述冷房效果降低。
上述冷房作用上,金屬製之blide15(參考第12圖)成為遮蔽面,可抑制來自玻璃14之熱放射被冷熱放射裝置110吸收的現象。爰此,冷熱放射裝置110吸收來自屋外的熱放射,可抑制無端消耗能量的現象。
又,雖然此時效率低,但是從拉窗3也產生對冷熱放射裝置110之遠紅外線的放射(拉窗3設為關閉著)。第16A圖以箭頭概念顯示此情形。以從拉窗3也產生對冷熱放射裝置110之遠紅外線的放射的狀態,拉窗3的溫度會降低。其結果來自拉窗3的熱放射量會降低。此時,由於拉窗3薄,因此拉窗之朝向和室2側之熱放射量也降低。其結果壁23、從拉門21及未以圖式顯示之和室2的天花板面(以下為和室2的內面)朝向拉門3的熱放射量增大,和室2之內面溫度降低。此情形以第16A圖之和室2內所示之箭頭來概念地顯示。又,由於拉窗3薄,可理解此現象係從和室2內面之熱放射透過拉窗3而被冷熱放射裝置110及客廳1之內面吸收的現象。
依據上述作用,當和室2之內面溫度降低,從和室2之內面朝和室2內的熱放射量會降低。其結果,如以第17A圖以箭頭來概念地顯示。從位於和室2內之人的身體44朝和室2內面的熱放射量增大。其結果,與無上述一連串作用的情形相比較,人體44被奪取更多的熱而可獲得冷房效果。當然,此時從人體44朝未以圖式顯示之天花板面的熱放射也 會增進此冷房效果。又,此冷房效果因房間存在著拉窗3,故較客廳1者差。
又,若是拉窗敞開著,會產生從和室2內面直接朝冷熱放射裝置110及客廳1的內面熱放射。此情形下,由於會減少肇因於存在有拉窗3的損失,因此和室2內面溫度的降低較關閉拉窗3的情形顯著,冷房效果也變高。
本實施樣態中,即使冷熱放射裝置110位於看不到的場所,也可獲得冷房效果。以下說明其原理。第18圖概念地顯示在第12圖所示之構成之走廊5與客廳1間之玻璃門4開啟的狀態下,使冷熱放射裝置110進行冷熱運作的情形。
當冷熱放射裝置110被冷卻,會進行從走廊5之壁面A部分朝向冷熱放射裝置110熱放射,而壁面A的溫度降低。當壁面A的溫度降低,則與可見範圍內之壁面B之間產生溫度差,為了解除其溫度差,乃從壁面B產生朝壁面A的熱放射,而壁面B的溫度降低。又,依據同樣的理由,從壁面C產生朝壁面B的熱放射,而壁面C的溫度降低。由於此等熱能的移動作用係藉由相同分子種間的熱放射而進行者,因此能以高效率進行。
又,當冷熱放射裝置110被冷卻,進行從客廳1之壁面D部分朝向冷熱放射裝置熱放射,壁面D的溫度會降低。當壁面D的溫度降低,則與可見範圍內之壁面E之間產生溫度差,為了解除其溫度差,乃從壁面E產生朝壁面D的熱放射,而壁面E的溫度降低。又,依據同樣的理由,從壁面F產生朝壁面E的熱放射,而壁面F的溫度降低。又,依據同 樣的理由,從壁面G產生朝壁面F的熱放射,而壁面G的溫度降低。
以上作用於地板與天花板也同樣發揮。藉此作用,於走廊5之標號5’位置,也可實現人體放射之遠紅外線易被地板面、壁面及天花板面吸收的狀態,可發揮該位置的冷房效果。即,在由看不到冷熱放射裝置110之範圍內的位置,也可形成藉由包含相同遠紅外線放射物質之建材的熱放射朝向冷熱放射裝置110的路徑,而可作成人體的熱放射易被周圍吸收的環境。又,上述結果因遠紅外線之散去或受其他材料影響所造成的損,會較客廳1內的冷房效果差。
又,上述效果於客廳1或和室2內部也有效地具有功能。例如,於客廳1因未以圖式顯示之家具,從看不到冷熱放射裝置110位置之壁面的熱放射,藉由看得到冷熱放射裝置110之位置的壁面被冷熱放射裝置110間接地吸收。如此一來。可提高看不到冷熱放射裝置110之位置之壁面的吸收遠紅外線能力,而該壁面部分會增進冷房功能。又,在拉窗3打開的情形下,於和室2內,當存在有從冷熱放射裝置110看不到的壁面時,其情形下也藉由可看到冷熱放射裝置110之位置的壁面產生朝向冷熱放射裝置110的熱放射,而從和室2內之冷熱放射裝置110看不到的壁面也會增進冷房效果。
又,冷熱放射裝置110之散熱片的塗布層115b(參考第14圖)包含之石粉與壁面D包含之石粉與壁面E包含之石粉種類互為不同時,進行關聯第18圖說明之熱放射的交換時 之損失達多階段地發生而無法獲得有效的冷房效果。
以上為冷房效果之情形的說明,然而,暖房效果的情形下,熱放射的方向呈相反,包含遠紅外線放射物質之壁面等的溫度上昇,藉此可獲得暖房效果。
可使用以下說明之拉門來取代第12圖之拉窗3。第15F圖顯示可取代拉窗3來利用的拉門31。拉門31為木製骨架32兩側貼有化妝紙33與34的構造。化妝紙33與34係使與化妝紙155同樣的石粉乾燥的狀態含有5重量%者。
拉門31於兩面包含有上述石粉,因此客廳1與和室2之間藉由遠紅外線進行之熱能移動能以低損失來進行。以下以冷房為例來說明拉門31的作用。在此,化妝紙33在和室2側,化妝紙34在客廳1側。又,拉門31設為關閉狀態。
於冷房時,從拉門31之化妝紙34放射之遠紅外線被客廳1側之冷熱放射裝置110及客廳1之內面(壁面等)吸收。此時,依據相同分子種間之熱放射的交換以高效率進行的原理,比較拉窗3的情形,上述熱放射能的移動能以高效率進行。
依據上述現象已降低溫度(熱性能量的狀態降低)之化妝紙34變得易吸收來自化妝紙33的熱放射,其結果,從化妝紙33放射之遠紅外線被化妝紙34吸收而化妝紙33的溫度降低。此時之熱能的移動也依據相同分子種間之熱放射能量的移動在低損失下進行的原理,而能以低損失進行。
溫度降低之化妝紙33可吸收來自和室33之壁23及拉門21的遠紅外線。此時之熱能的移動也在相同分子種間進 行,因此以低損失進行。如此一來,和室2之壁23及拉門31的溫度降低,並依與第17A圖所示情形同樣的原理,已進入和室2之人的身體44被周圍吸收之熱放射量增大,可冷房效果。
可使用加入石粉的材料來作為拉窗3的拉窗紙。此時,採用與化妝紙33或34同樣材質的紙作為拉窗紙。此拉窗紙包含有該石粉,故能獲得與上述拉門31同樣的作用。
也可將客廳1或走廊5的地板面設為將石粉原料之花崗岩形成板狀之石材板所構成之石地板。又,將地板暖房裝置組入石地板而於暖房時利用地板暖房。此情形下,從石地板放射之遠紅外線從包含與石地板相同材料之石粉的壁面或天花板間接地再放射,而能獲得從房間整體放射遠紅外線的暖房效果。又,不僅是地板面(或地板面為層板等通常的地板面),也能以石材板來構成壁面或天花板面。當然,石材不限定於花崗岩。
本發明之利用結露進行除濕的冷卻除濕面,或被加熱之加熱面的例子除了第13A圖、第13B圖所示之散熱片115及116的形態以外,也可僅為面。此情形下,例如第1房間之壁面的一部分構成設有於金屬面表面設有混合了該陶瓷材料之粉碎物之塗布層的冷卻除濕面。以將此面冷卻的狀態下,具有作為使藉結露進行除濕之冷卻除濕面的功能,或是進行加熱而具有作為加熱面的功能。為了確保表面積,此面也可作成設有凹凸或褶的構造。又,於此面設置用以收集已附著之水滴之導水管121如此的水滴排出機 構。此水滴排出機構之構造可舉例有於此面形成溝,水滴透過此溝被收集而進行排水的設計。
又,可使用角柱或圓柱的表面以取代板狀的散熱片而構成冷卻除濕面或加熱面。此情形下,於角柱或圓柱之金屬管表面形成包含有該遠紅外線放射物質之塗布層,且設成在此金屬管內流動冷水或溫水的構造即可。
第12圖所示之例子中,將金屬製之百葉窗15配置於玻璃窗14之室內側,而建構成於冷房時來自玻璃窗14之熱放射不被冷熱放射裝置110吸收,又,來自冷熱放射裝置110之熱放射不被玻璃窗14吸收。也可於此百葉窗15之室內側之面形成與先前說明之設於板狀散熱片115、116表面之塗布層115b(參考第14圖)同樣的塗布層。如此狀態下,可使百葉窗15之室內側具有與壁13同樣的功能。
也可使用捲軸幕來取代百葉窗15。此捲軸幕之剖面構造之一例於第15G圖顯示。第15G圖顯示從滾筒狀之捲繞狀態拉出狀態之捲軸幕170的剖面構造。捲軸幕170係化妝板171位於屋外側(窗側),於室內側配置有加入石粉的化妝板173,並於此等化妝板之間配置相對於熱放射具有作為反射層功能的鋁箔172。化妝板171與173以樹脂材料為基材。化妝板173露出於室內側,調合有石粉10重量%。石粉係使用與散熱片115及116之塗布層115b包含的物質相同。依據此例子,可使捲軸幕170具有與壁面134同樣的功能。
可舉例使使壁紙包含遠紅外線放射物質的例子作為使壁面包含與冷卻除濕面相同遠紅外線放射物質之構成的一 個例子。以下說明此例子。第15H圖係顯示貼有壁紙之壁之剖面構造之一例的概念圖。第15H圖中顯示有壁13’。可利用壁13’來取代第15B圖之壁13。
第15H圖中顯示軀體131,且顯示此軀體131之室內側安裝有已貼上鋁箔132之石膏板133的狀態。於石膏板133之室內側之面更貼有鋁箔181,鋁箔181之室內側的面貼有壁紙182。
壁紙182包含3重量%之第14圖之散熱片115之塗布層115b所包含的石粉。壁紙182使用以抄紙來製造時於原料之混合物之填充物中混合了上述石粉者的情形下,可設為包含有石粉者。於第15H圖中,鋁箔181建構成具有從壁紙182放射之遠紅外線不會到達石膏板133側,且來自石膏板側之遠紅外線不會到達壁紙182之作為反射板的功能。石膏板133具有作為隔熱層的功能以使壁紙182之熱不會達至軀體131或軀體131之熱不會達到壁紙182。
此構成中,可使壁紙182之熱交換容量變大,因此在將壁紙作為間接的冷熱放射源或熱放射源來活用時可期待具有高功能。又,由於係貼有壁紙之壁的構造,因此能以低成本及少的作業時間來進行。又,以樹脂板構成壁紙時,使樹脂板之原料含有石粉即可。
此例子為室內環境調整系統之一例,該室內環境調整系統包含有包含遠紅外線放射物質之冷卻除濕面、包含由與構成冷卻除濕面所包含之遠紅外線放射物質之分子相同分子構成之物質的壁紙、配置於該壁面之內面側之遠紅外 線的反射面(金屬板)、及包含配置於該反射面之內面側之隔熱材。壁紙中之該物質含有率以1重量%以上,20重量%以下為佳。
以上例子中,說明了將天然石之花崗岩作為遠紅外線放射物質利用的情形,然而,遠紅外線放射物質也可為其他天然石(例如玄武岩等)或陶瓷材料(例如碳化矽、氮化矽、玻璃等)。又,也可於壁面或天花板貼上將遠紅外線放射物質加工成板狀者。當然,加工成此板狀之建材可作為遠紅外線放射物質以外成分而含有骨材或添加材料。又,為了有效進行遠紅外線之吸收及放射,最好是極力使遠紅外線放射物質露出於室內空間。又,即使遠紅外線放射物質未直接露出於室內空間,只要以1mm程度以下的保護層(例如塗裝層、清漆層、壁紙等)覆蓋的話,就無大問題。
可將遠紅外線放射物質混合多種來使用。此情形下,從地板面、壁面及天花板面選出之至少一面與散熱片之表面層所包含之遠紅外線放射物質的調合比率設為相同。
又,使用於窗或門之一般玻璃也是良好的遠紅外線放射物質,可作為本發明之遠紅外線放射物質使用。例如,第12圖所示之構成中,設為嵌入玻璃板之拉門來取代拉窗3,並將嵌入該拉門之玻璃板之粉碎物塗布於冷熱放射裝置110之散熱片。而且,以含有嵌入該拉門之玻璃之粉碎物的灰泥來構成客廳1、和室2及走廊5之壁面及天花板面。又,灰泥中該玻璃粉碎物的含有量設為與關聯第12圖~第15H圖說明的情形相同。依據此構成,藉著取代拉窗3而配置之嵌 入玻璃板之拉門的熱能移動,客廳1之冷房效果或暖房效果及於和室2。
能以遠紅外線放射物質(又,包含該遠紅外線放射物質)之一體物來構成散熱片115、116或可取代散熱片115、116使用之先前已說明之面。如此一體物可舉出有設成板狀之陶瓷的燒成物。又,也可不使附著於散熱片115及116的水滴排放至室外而集中回收至排水槽等。又,也可研磨散熱片表面或灰泥壁面而使遠紅外線材料的粉碎物露出,以有效進行熱放射之發出與接收。
上述實施樣態中,說明了本發明應用於居住用房間的例子,本發明也可利用於教室、辦公室、運動設施、圖書館、店舖、其他人類活動與生活的房間全部。上述實施樣態為例示,當然可配合物件與施工現場而適切選擇各種建材與工法。
上述實施樣態中,說明房間內面包含之石粉為一種的情形,惟,例如也構成可使壁面之第1面含有第1種類石粉,使壁面之第2面含有第2種類石粉。此情形下,只要將上述第1種類石粉與上述第2種類石粉所混合者塗布於冷熱放射裝置110之散熱片115及116即可。
第12圖之冷溫水產生裝置1110使用水作為媒質,然而,也可使用水以外的媒質。若為冷房專用,可使用氨等眾所周知之冷媒作為媒質。又,若為暖房專用,可使用油或蒸氣作為媒質。
又,上述實施樣態充分說明了室內環境調整系統,而 該室內環境調整系統可建構成具有內面之至少一部分包含遠紅外線放射物質的房間、配置於前述房間並包含構成前述遠紅外線放射物質之分子相同分子所構成之物質,且在冷卻的狀態下進行藉結露除濕的冷卻除濕面、及鄰接前述房間之其他房間,而前述其他房間之至少一部分包含與構成前述遠紅外線放射物質之分子相同分子所構成的物質。又,於此構成中,充分說明了室內環境調整系統,該室內環境調整系統具有從前述冷卻除濕面看得到之其他房間內面的第1部分與看不到的第2部分,前述第1部分與前述第2部分包含有與構成前述遠紅外線放射物質之分子相同分子構成的物質,而前述第1部分與前述第2部分具有相互可看到之關係。
其次說明上述實施樣態之各種應用例。
例如,於公共設施或旅館之大廳等,有壁面與地板已使用石材的情形。當要說明本發明應用於如此既有設備的例子時,在此情形下,僅配置具有已塗布該石材(壁面或地板面所使用之石材)之粉碎物之散熱片的冷熱放射裝置110(參考第13A圖、13B圖及第14圖)即可。
可舉出使用了包含遠紅外線放射物質之纖維或織布(或不織布)之衣服的事例作為應用了已利用本發明之冷房效果原理的另一例子。此情形下於冷房動作時,產生從人體朝其衣服的熱放射,產生從其衣服朝冷熱放射裝置之散熱片及房間內面的熱放射,最後人體的熱被冷熱放射裝置之散熱片吸收而發揮冷房效果。亦即,於具有第12圖之客 廳1構造之室內環境調整系統,上述衣服作為具有系統之一部分的功能而以熱放射的形態吸收人體的熱。穿著此衣服時,藉著與此相反的作用,減少從人體放射至周圍環境的熱放射量而提高暖房效果。
例如,準備已利用如此衣服構成之睡衣的話,將與第12圖之客廳1或和室2之構成同樣的構造利用於寢室時,可在高溫時感到涼,而在低溫時感到溫暖的環境下睡覺。又,應用於寢具時,以使枕頭、棉被等含有與該遠紅外線放射物質相同材料,可獲得同樣的效果。此情形對於沙發、靠墊、毯子等也可說是相同。又,含有遠紅外線放射物質的比率與壁面等的情形相同。
此應用例係人體的冷卻方法或系統,其特點係於具有內面之至少一部分包含遠紅外線放射物質之第1房間、及配置於該第1房間並包含以與構成前述遠紅外線放射物質之分子相同分子所構成之物質,且以被冷卻下狀態進行藉著結露而除濕的冷卻除濕面的環境下,以冷卻前述冷卻除濕面的狀態,使前述衣服包含之前述物質吸收來自人類的熱,而該人類穿著含有與構成前述遠紅外線放射物質之分子相同分子構成之物質的衣服,並使前述內面及前述冷卻除濕面吸收來自該衣服含有之前述物質的熱放射。又,在此說明,也可將衣服置換成寢具以充分說明發明。以下更詳細說明關於此應用例。
當說明上述實施樣態之其他應用例時,本發明之房間非限定於人類生活所利用的房間,而也可為保管物品的房 間(例如倉庫的房間)或陳列的空間(例如展示間)。在食品等之中,有雖然必須避免高溫,但是以不接觸到冷氣為宜的物品。又,也有必須避免高溫,但是另一方面過度冷卻則不宜的物品。在保管或陳列如此物品時,可利用應用了本發明之系統的房間與空間。
又,可將利用了本發明之冷房系統(或暖房系統)導入飼養動物的房間。例如,將利用了本發明之冷房系統導入飼養家畜的房間,可減輕氣溫高的季節對家畜的負擔。
本發明的房間不限定於家或大樓等建築物內的房間,也可為移動體具有的房間。所謂移動體可舉出有車子、巴士、鐵路車輛、船舶、飛機。利用本發明之冷房功能比較空氣調節的冷房,能以低消耗電力來運作,因此可適用於電源容量有限的車子的冷房。特別是適合於小型車或電動車輛。
又,本發明即使在看不到冷熱源的場所,以透過間接的熱放射之熱能的授受(授與或接受)而能將該場所利用作為二次性的(或間接的)冷熱源,因此即使如乘坐車因座位椅背等而妨礙看到室內之構造的室內,也能有效地發揮冷房效果。又,將本發明應用於乘用車之室內時,只要利用門之內側等的面作為室內的壁面即可。又,使座位之露出面等含有該遠紅外線放射物質,並儘可能確保將包含遠紅外線放射物質之面的面積設得大即可。
也可將本發明應用於辦公室。此情形下,不僅使房間之壁面等的內面,且使區隔事務空間等之隔板(也稱為屏 風、間隔板、隔板)表面含有遠紅外線放射物質的狀態,也可活用將隔板作為與壁面等同樣的間接放射源(或間接熱放射源)。在賦與隔板如此功能方面,例如使覆蓋隔板表面之表面材(例如以織布構成的表面材)含浸包含有遠紅外線放射物質之粉碎物的填充物即可。
第12圖所示之實施樣態中,以熱放射量計來測定冷熱放射裝置110之散熱片115(參考第13A、13B圖)、符號[1]~[9]之壁面部分及人類的熱放射量之結果以下列表3表示。在此,熱放射量計使用OPTEX社製造之ER-1PS(測定波長範圍:7~20μm),至被測定部分的距離設為1m。又,對散熱片115的測定係對散熱片115排列部分的中央部分進行測定。又,為了避免太陽光的影響,測定係在夜間進行。又,散熱片的溫度設為附屬於冷溫水產生裝置111之控制器之設定溫度的溫度值。又,人體的測定上,成為對象的人類為成年的男性(體重64kg),服裝為上身是棉的T恤,下身是棉的短褲。又,各測定在設定溫度之後,經過一小時之後進行。又,第12圖之拉窗3設為關閉,玻璃門設為開啟狀態,廁所6的門設為關閉狀態。又,外部氣體溫度約28℃。又,散熱片之總面積與客廳1(壁面+天花板面)之面積比率約1:20。又,地板設為通常層板的地板。
熱放射量計之測量值係附屬於熱放射量計之顯示器所顯示的值,係對應放射率之未經校正的原始資料。又,該值為任意值,其絕對值並非直接顯示熱放射能量之值。但是,為了使說明易於理解,以下方便上將表3所示之熱放射 量計的顯示稱為熱放射量。又,表3之熱放射量係來自可測量熱放射量的範圍內(此條件為數十cm平方)者,因此視為對應每一單位面積的熱放射量。
在此,散熱片溫度9℃與11℃相當於使冷房動作時,散熱片溫度20℃相當於冷房非常弱時,散熱片溫度25℃相當於夏季將冷熱放射裝置110的動作設為OFF(關閉)時。在此,即使將冷溫水產生裝置111之電源設成OFF,冷熱放射裝置110內的循環水達到室溫的時間也長,因此以設定為25℃的狀態而疑似地作出夏季之冷熱放射裝置110之動作OFF的狀態。
從表3可得知,比較於散熱片與壁面的熱放射,人的熱放射量之值大。起因於此值之差,從人體朝散熱片與壁面相對地產生熱放射,從人體放射之熱放射能量被散熱片與壁面吸收。
第19圖顯示將表3資料之一部分綜整成曲線圖。第19圖之節點○的轉移係顯示在使散熱片溫度下降的狀態下,來 自客廳1內之壁13的熱放射量降低的現象。換言之,此乃顯示因使散熱片溫度下降的狀態下,從壁13被冷熱放射裝置110吸收之熱放射能變多,伴隨於此,壁13的溫度下降,從壁13放射之遠紅外線量降低的現象。
表3中顯示了位於客廳中央之人的熱放射量的測定值。由表3可得知,當使散熱片溫度下降時,來自人的熱放射量也少但是會降低。從周圍吸收之來自人的熱放射量與散熱片之溫度降低成比例並變多,因此人體具有之熱量降低,此乃可理解作為來自人的熱放射量降低所顯示的現象。
體感上,散熱片溫度9℃與11℃時,感到過涼(即寒冷),散熱片溫度20℃時,感到冷房效果稍弱。雖然依存於外部氣溫與屋外的濕度,此實施樣態的情形下,散熱片溫度15~17℃範圍為舒適的冷房環境。
於第19圖中,當比較節點○與節點●時,拉窗3之客廳側的面,相對於散熱片溫度降低之熱放射量的值較壁13大,即,追隨散熱片之溫度之冷的情形較壁13低。
此乃因拉窗3係由不含花崗岩之普通的拉窗紙構成,而該花崗岩為散熱片之塗布層所包含之遠紅外線放射物質,因此,無法利用藉由相同分子種間之熱放射之熱放射能的傳熱效率呈最大的原理,故熱放射能之傳熱時的損失大。
如此一來,節點○與節點●所示之資料顯著地表現出利用藉由相同分子種間之熱放射之傳熱以高效率進行之原理的優越性。
參考表3,當使散熱片溫度從25℃降低至9℃時,散熱 片之熱放射量降低70。爰此,在散熱片溫度25℃環境的人(熱放射量:327)轉移至散熱片溫度9℃時,人體與散熱片間之熱放射量的差從9增大至79,因其差達70的情形,從人體吸散熱片吸收之熱放射量增大,而其增大情形使人更感到涼。
另一方面,參考表3,當使散熱片溫度從25℃降低至9℃時,客廳1之壁部分[1]之熱放射量從308至298。爰此,在散熱片溫度25℃環境的人(熱放射量:327)轉移至散熱片溫度9℃時,人體與客廳1之壁[1]的部分間之熱放射量的差從(327-308)=19增大至(327-298)=29,因其差10的情形,從人體被客廳1之壁[1]的部分吸收之熱放射量增大。
此壁13和人之間的熱放射量之差增大的範圍(上述數值10),與散熱片和人之間的熱放射量之差增大的範圍(上述數值70)比較為14%程度。
但是,散熱片之總面積與客廳1(壁面+天花板面)之面積的面積比約1:20,熱放射能之總量與進行熱放射部分之面積成比例,當假設客廳1與天花板面全部具有相同功能時,可估計壁與天花板之全體發揮與冷熱放射裝置110同程度以上的冷放射作用。而且,由於壁與天花板位於包圍人的位置,因此能無漏而有效地吸收人放射之熱放射能。從以上說明可結論混合有石粉之壁與天花板對於增進冷房效果為與冷熱放射裝置110同程度以上,而為有效者。
第19圖中顯示伴隨著散熱片的溫度降低,以拉窗3所區隔之和室2之壁[1]部分之熱放射量也降低的現象。第12圖所 示之該和室2之壁[1]部分之熱放射量的降低程度較客廳1小,但是,從第19圖可解讀利用了本發明之熱放射的冷房效果藉由關閉的拉窗3而從客廳1到達和室2的現象。事實上,雖然於和室2並非如客廳1的程度,但是可體感冷房效果。第19圖之資料整合該體感結果。又,打開拉窗3的話,由於會發揮相同分子種間之熱放射能的傳熱作用,因此可料想和室2之冷房效果更提昇。
第19圖中顯示無法從冷熱放射裝置110之散熱片看到之壁[1]部分之熱放射量降低的資料。此資料係因關聯第18圖說明之機制發揮之故。事實上,走廊5之5’附近(參考第18圖)非如客廳1程度,然而,可體感冷房效果。第19圖之資料整合該體感結果。
參考第11圖,來自廁所6之壁[1]部分之熱放射量即便是使散熱片溫度降低,也無顯示特別的變化。此乃因關閉狀態之廁所6之門為兩面貼有合板(料想1片合板的厚度為5mm,內部構造不明),且於該露出表面已塗裝的構造,故熱放射的影響不會到達廁所6內部之故,又,因廁所6之壁面為普通的壁紙之故。
散熱片溫度於25℃,各部分之熱放射量收歛至相互接近的值。此乃因藉散熱片進行之熱放射的吸收作用(冷放射作用)未有效地發揮功能之故。此傾向也顯示於表3。即,於表3,散熱片溫度25℃時散熱片表面之熱放射量與除了人以外的部分相比較,測量為大的值。此乃顯示散熱片相對於人以外之表中部分雖然僅稍微有,但是具有作為熱放射 源功能的傾向,且顯示未具有作為冷放射源之功能的現象。
第20圖顯示本發明之另一實施樣態且利用本發明進行生活環境調整之一例的概念圖。第20圖中顯示房間700。房間700具有層板的地板面701、灰泥的壁面702、灰泥的天花板面703。地板面701係將在25℃之放射率超過0.9之花崗岩粉碎至1μm以下之石粉混合的清漆所塗裝。此清漆層之石粉含有量設在約3重量%。壁面702與天花板面703之灰泥的厚度約3mm,在硬化狀態下將上述石粉設在含有約5重量%的狀態。
房間700的內部配置有具有冷卻除濕面兼加熱面704的冷卻加熱裝置705。冷卻加熱裝置705具有將表面包含有冷卻除濕面兼加熱面704之複數散熱片(未以圖式顯示)平行排列的構造。冷卻除濕面兼加熱面704以將形成於該散熱片表面之上述石粉予以塗布的塗布層所構成。散熱片為鋁製,其內部設成可流動冷水或溫水的構造。散熱片也能以熱傳導良好之其他金屬或合金材料,例如鐵或銅、此等金屬之合金等來製成。以在散熱片內部流動冷水或溫水的狀態,使設於該散熱片表面之上述石粉的塗布層具有作為冷卻除濕面或加熱面的功能。
此例子中,上述塗布層係於散熱片表面塗上已混合有上述石粉的塗料,並藉此塗料硬化之層(包含石粉之塗料的皮膜)所構成。乾燥狀態之塗料之皮膜中石粉的含有量設成15重量%。又,一般此塗布層中石粉的含有量設為1重量%以上。
房間700以外配置有冷溫水產生裝置706作為室外機。冷溫水產生裝置706具有眾所周知的加熱泵功能,可對冷卻加熱裝置705供給冷水或溫水。例如,為冷水時,供給至冷卻加熱裝置705的冷水,在該處進行熱交換而吸收上述散熱片的熱,此時可冷卻上述散熱片。藉熱交換而溫度上昇的冷水(或溫度上昇而變為非冷水的水)回到冷溫水產生裝置706後再度冷卻,並再度被供給至冷卻加熱裝置705。又,為溫水時,溫水從冷溫水產生裝置706供給至冷卻加熱裝置705。
又,冷卻除濕面兼加熱面704之下部配置有使結露之水滴滴下並予以收集的導水管711。此導水管711收集之水滴被排放至屋外。
第20圖顯示穿著衣服707的人708將頭載置於枕頭709上而橫躺的狀態。衣服707係由混合了聚酯纖維之棉的布料所構成。此聚酯纖維係從混合了上述石粉的原料來紡線。石粉的含有量相對於衣服707整體設為3重量%。枕頭709表面覆蓋有與構成衣服707相同布料。
第21A、21B圖係說明本實施樣態之冷房效果的概念圖。當冷溫水產生裝置706產生冷水並將該冷水供給至冷卻加熱裝置705時,冷卻除濕面兼加熱面704被冷卻。當冷卻除濕面兼加熱面704被冷卻,則相對於地板面701、壁面702及天花板面703,冷卻除濕面兼加熱面704相對呈低溫,依據斯蒂芬玻爾茲曼法則(Stefan-Boltzmann law),從地板面701、壁面702及天花板面703對冷卻除濕面兼加熱面704產 生熱放射。此情形於第21A圖中概念地顯示。此熱放射藉由相同分子種之間的熱放射之能量交換能以高效率進行的原理,而能以高效率進行。
依據對冷卻除濕面兼加熱面704熱放射而被奪取熱能之地板面701、壁面702及天花板面703,因損失熱能,故其溫度稍微降低。其結果相對於包含同分子種之遠紅外線放射物質之衣服707及枕頭709,地板面701、壁面702及天花板面703的溫度稍微降低,從衣服707及枕頭709放射之遠紅外線被地板面701、壁面702及天花板面703吸收。此時也藉由相同分子種之間的熱放射之能量交換能以高效率進行的原理,而能以高效率進行。
如此一來,衣服707與枕頭709具有的熱能以熱放射的形態,經由地板面701、壁面702及天花板面703而被冷卻除濕面兼加熱面704吸收,最後從冷溫水產生裝置706排出屋外。又,從衣服707與枕頭709被冷卻除濕面兼加熱面704吸收之熱放射的成分當然一樣。
從衣服707與枕頭709放射之遠紅外線被地板面701、壁面702及天花板面703吸收的狀態,衣服707與枕頭709之表面溫度稍微降低,可獲得更易吸收來自人708之熱放射的狀態。
具體而言,人係以36.5℃範圍經常發熱的發熱體,因此不停地對周圍進行熱放射。在此,依據上述現象,當來自衣服707與枕頭709之熱放射透過壁面702等最後被冷卻除濕面兼加熱面704吸收時,來自衣服707與枕頭709之熱放 射量減少(即其溫度降低),而與來自人708之熱放射量之差增大。其結果,與不冷卻冷卻除濕面兼加熱面704的情形相比較,從衣服707與枕頭709朝人708的熱放射量減少。換言之,人708之熱以熱放射的形態被衣服707與枕頭709吸收的傾向變大。如此一來,與不冷卻冷卻除濕面兼加熱面704的情形相比較,人708損失的熱量增大,可實現人708感到涼爽的環境。
又,當冷卻除濕面兼加熱面704被冷卻,則於冷卻除濕面兼加熱面704產生結露,空氣中的水分成為水滴並附著於冷卻除濕面兼加熱面704。此已附著的水滴滴至導水管711並排放至屋外。藉此結構可進行房間700內部的除濕。此除濕在提高房間700內部之舒適性方面也有效地發揮功能。
依據上述例子,以冷卻冷卻除濕面704的狀態而,並藉由相同分子種之間的熱放射之能量交換能以高效率進行的原理,來自壁面702及天花板面703之熱放射被冷卻除濕面704吸收,進而來自衣服707與枕頭709之熱放射被地板面701、壁面702及天花板面703吸收。其結果,衣服707與枕頭709之熱放射量減少,而能實現易吸收來自人708之熱放射的狀態。以來自人708之熱放射被衣服707與枕頭709吸收的狀態,人708損失的熱量增大,可實現人708感到涼的環境。
此原理並非冷氣接觸到皮膚,因此不會造成起因於通常的空氣調節冷房中構成問題之冷氣之不舒適環境。爰此,不會有冷卻所造成寒冷感與因冷氣使呼吸器官疼痛的 情形。又,由於同時進行除濕,因此可獲得濕度降低所達到的涼爽環境。又,不經藉冷媒使空氣冷卻並藉此已冷卻的空氣使人體冷卻的過程,而係使人體熱放射之熱能被已冷卻之冷卻除濕面兼加熱面吸收,因此較空氣調節機之能量利用效率高。即,能以更少的消耗能源獲得冷房效果。
又,可調整以衣服達成的冷房效果,因此可容易進行怕熱的人穿著遠紅外線放射物質含有率高的衣服,怕冷的人穿著遠紅外線放射物質含有率低的衣服(必要時,重疊穿著一般的下身服裝)如此配合各種感覺的調整。通常空氣調節冷房的情形下,怕冷的人即使重疊穿著,冷氣接觸臉或手足等露出部分而會造成不舒適感,甚至會因吸入冷氣而對產生呼吸系統造成負擔。但是,利用本發明的情形下,不會發生起因於冷氣的問題,因此如上所述可簡單進行因應人的各種情事之環境的調整。
第22A、22B圖係說明本實施樣態之暖房效果的概念圖。使冷溫水產生裝置706產生溫水,並將其供給至冷卻加熱裝置705時,冷卻除濕面兼加熱面704被加熱。當冷卻除濕面兼加熱面704被加熱,則相對於地板面701、壁面702及天花板面703,冷卻除濕面兼加熱面704相對呈高溫,依據斯蒂芬玻爾茲曼法則,相對於地板面701、壁面702及天花板面703,產生從冷卻除濕面兼加熱面704的熱放射。此情形於第22A圖中概念地顯示。此熱放射藉由相同分子種之間的熱放射之能量交換能以高效率進行的原理,而能以高效率進行。
依據來自冷卻除濕面兼加熱面704之熱放射而被賦與熱能之地板面701、壁面702及天花板面703,因獲得熱能,故其溫度稍微上昇。其結果相對於包含同分子種之遠紅外線放射物質之衣服707及枕頭709,地板面701、壁面702及天花板面703的溫度稍微上昇,來自地板面701、壁面702及天花板面703之熱放射量,呈較來自衣服707及枕頭709之熱放射量大的值,而產生從地板面701、壁面702及天花板面703朝衣服707及枕頭709的熱放射。此時也藉由相同分子種之間的熱放射之能量交換能以高效率進行的原理,而能以高效率進行。又,相對於衣服707及枕頭709,也有從冷卻除濕面兼加熱面704直接進行之熱放射的成分。
以相對於衣服707及枕頭709,從地板面701、壁面702及天花板面703產生熱放射的狀態,衣服707及枕頭709之表面溫度稍微上昇,相較於不加熱冷卻除濕面兼加熱面704的情形,會增加來自衣服707及枕頭709的熱放射量。其結果,從人708朝衣服707及枕頭709散發的熱放射量相對地降低,人708被周圍奪取的熱量減少而能獲得人708感到的寒冷感緩和的暖房效果。
含有遠紅外線放射物質的布也可應用於舖蓆或座墊等。又,也可將該含有遠紅外線放射物質的布使用於沙發等家具。以如此的方式,能獲得可發揮與上述衣物707或枕頭709同樣功能之舖蓆、座墊、沙發等。
也可將地板面設成地板暖房構造,而將地板面加熱的構成。此情形下,冷卻除濕面兼加熱面704可不被加熱(當 然也可加熱)。此時,來自地板面之熱透過壁面及天花板面而傳達至布,可獲得暖房效果。又,上述例子中例示了可選擇冷房與暖房的構成,但是,也可設成僅冷房或僅暖房的構成。
本發明不限於以上說明之各種實施樣態,而可為其他實施樣態,其一例如以下揭示。
(1)一種室內環境調整系統,包含有:具有地板面、壁面及天花板面之室內空間;以包含遠紅外線之放射率0.8以上之材料3重量%以上的材質構成,且具有露出於前述室內空間之加熱面的加熱裝置;及以包含前述遠紅外線之放射率0.8以上之材料3重量%以上的材質構成,且具有露出於前述室內空間之冷卻除濕面的冷卻除濕裝置,前述地板面與前述壁面,或前述地板面與前述天花板面,包含前述遠紅外線之放射率0.8以上之材料3重量%以上。
(2)如上述(1)項記載之室內環境調整系統,其中前述遠紅外線之放射率0.8以上之材料為天然石材,前述地板面由已加工前述天然石材獲得之石材地板面板構成,且前述地板面為前述加熱面。
(3)如上述(1)或(2)項記載之室內環境調整系統,其中前述壁面或前述天花板面包含有前述遠紅外線之放射率0.8以上之材料的粉碎物。
(4)如上述(1)~(3)項中任一項記載之室內環境調整系統,其中前述地板面與前述壁面,或前述地板面與前述天花板面之合計熱容量為室內空氣容積之熱容量的二倍以上。
(5)如上述(1)~(4)項中任一項記載之室內環境調整系統,其中前述冷卻除濕面包含有:可被冷卻之金屬材料;及包含被覆前述金屬材料表面之前述遠紅外線之放射率0.8以上之材料的被覆層。
(6)一種室內環境調整系統,包含有:包含第1材料的室內內面構成構件,而該第1材料可吸收在室內發生之遠紅外線且遠紅外線之放射率0.8以上;包含前述第1材料,且以冷卻的狀態吸收前述第1材料放射之遠紅外線的冷卻除濕面;及冷卻前述冷卻除濕面的冷卻除濕裝置。
(7)一種室內環境調整系統,包含有:於內面之至少一部分含有遠紅外線放射物質的第1房間;配置於前述第1房間,包含由與構成前述遠紅外線放射物質之分子相同分子所構成之物質,且在冷卻的狀態下進行藉結露來除濕的冷卻除濕面;及用以收集結露於前述冷卻除濕面之水滴的水滴收集機構。
(8)一種室內環境調整系統,包含有:於內面之至少一部分含有遠紅外線放射物質的第1房 間;及配置於前述第1房間,包含由與構成前述遠紅外線放射物質之分子相同分子所構成之物質,且可加熱的加熱面。
(9)如上述(7)或(8)項記載之室內環境調整系統,更包含有鄰接前述第1房間,且內面之至少一部分包含由與構成前述遠紅外線放射物質之分子相同分子所構成之物質的第2房間。
(10)如上述(7)或(8)項記載之室內環境調整系統,其中前述第1房間之壁面,係包含與前述遠紅外線放射物質相同材料之粉碎材1重量%以上的塗裝壁。
(11)如上述(9)項記載之室內環境調整系統,更包含有間隔前述第1房間與前述第2房間之間隔機構,前述間隔機構包含有與構成前述遠紅外線放射物質相同分子所構成之物質。
(12)如上述(9)項記載之室內環境調整系統,其中前述第1房間及/或前述第2房間包含有藉由開閉機構的收納,在閉鎖狀態下,前述開閉機構在前述第1或第2房間之室內側的面,包含有與構成前述遠紅外線放射物質相同分子所構成之物質。
(13)如上述(7)項記載之室內環境調整系統,其中前述冷卻除濕面係以包含形成在金屬表面之前述遠紅外線放射物質之塗布層所構成。
(14)如上述(8)項記載之室內環境調整系統,其中前述加熱面係以包含形成在金屬表面之前述遠紅外線放射物質 之塗布層所構成。
而且,應用本發明之室內環境調整系統來調整生活環境之方法的例子可舉出有以下者。
(15)一種生活環境之調整方法,係於內面之至少一部分含有遠紅外線放射物質之房間的生活環境之調整方法,包含:將冷卻除濕面予以冷卻,該冷卻除濕面係配置於前述房間內,包含由與構成前述遠紅外線放射物質之分子相同分子所構成之物質,且在冷卻的狀態下進行藉結露來除濕者;及減少來自布的熱放射量,該布係包含由與構成前述遠紅外線放射物質之分子相同分子所構成之物質。
(16)一種生活環境之調整方法,係於內面之至少一部分含有遠紅外線放射物質之房間的生活環境之調整方法,包含:將加熱面予以加熱,該加熱面係配置於前述房間內,包含由與構成前述遠紅外線放射物質之分子相同分子所構成之物質,且係可加熱者;及增加來自布的熱放射量,該布係包含由與構成前述遠紅外線放射物質之分子相同分子所構成之物質。
(17)如上述(16)項記載之生活環境之調整方法,其中前述加熱面為地板面。
上述(1)之系統之特點在於包含有:具有地板面、壁面及天花板面之室內空間;以包含遠紅外線之放射率0.8以上 之材料3重量%以上的材質構成,且具有露出於前述室內空間之加熱面的加熱裝置;及,以包含前述遠紅外線之放射率0.8以上之材料3重量%以上的材質構成,且具有露出於前述室內空間之冷卻除濕面的冷卻除濕裝置,而前述地板面與前述壁面,或前述地板面與前述天花板面,包含前述遠紅外線之放射率0.8以上之材料3重量%以上。
依據上述(1)之系統,在加熱面被加熱的狀態下,從其所含有之遠紅外線之放射率0.8以上材料(以下稱遠紅外線放射物質),以放射遠紅外線的形態產生熱放射(熱輻射)。此時,(a)加熱面對室內空間露出,(b)以相同材料進行紅外線之放射及吸收的交換,(c)以地板與天花板,或地板與壁,即在放射於室內之電磁波一定接觸到之組合部分包含有遠紅外線放射物質,因此,從加熱面放射之熱能有效地被地板或天花板,或地板或壁吸收。
已吸收來自加熱面之放射熱之其他部分的遠紅外線放射物質,將已吸收之熱作為遠紅外線進行二次放射。以反覆此作用的狀態下,室內被來自各式各樣方向的熱放射所充滿。如此一來,從室內之各式各樣方向放射熱放射,室內的人受到此熱放射而感到溫暖。又,不但如此,此放射熱被室內空氣中的遠紅外線吸收成分(主要為水分及二氧化碳)而使室內氣溫上昇。
依據此構成,加熱加熱面所需要的熱能作為放射熱而從加熱面朝室內放射。此放射熱被與地板或壁或天花板之加熱面所包含之物質相同材料成分(遠紅外線放射物質)吸 收。此時熱能的放射及吸收係利用相同分子間之分子的振動能藉由遠紅外線所得之共鳴現象而構成能量的交換。因此,熱能的放射及吸收係以高效率低損失來進行。接受到放射熱之地板或壁或天花板將放射熱對室內二次放射,如此一來,藉由放射熱而加熱在室內之人的身體或室內空間之空氣中的遠紅外線吸收成分。
此時,由於非利用溫風來加熱,因此,不會發生溫風觸碰皮膚所造成的問題。又,不利用溫風的流動,且放射一樣於室內全體進行,可使室內垂直方向之溫度分布差小。而且,從地板與壁二次放射之放射熱之中,未被人體與空氣中的遠紅外線吸收成分吸收之成分,再度被地板與壁之其他部分吸收,而且對室內再放射,並反覆同樣的動作。此時,未被人體與空氣中之遠紅外線吸收成分吸收之遠紅外線,反覆相同分子間之遠紅外線之放射→吸收→再放射的循環,因此,能不浪費從加熱面供給之熱能而利用於人體與空氣中之遠紅外線吸收成分的加熱(換言之可完全利用)。又,房間全體之空氣中的遠紅外線吸收成分被均一地加溫而能避免徒勞的加熱。依據此等理由可實現節省能源暖房。
又,本發明為使在室內之人的身體吸收熱放射而使人感到溫暖的技術,因此在此說明將暖房之語用於「作用以使在室內之人感到溫暖之作用」的意思。同樣,將冷房之語用於「作用以使在室內之人感到涼爽之作用」的意思。
上述(1)之系統中,當冷卻除濕面被冷卻,則熱平衡之 平衡瓦解情形變大,此處包含之遠紅外線放射物質呈有效地吸收來自房間內側之地板、壁及天花板之放射熱的狀態。此乃利用了遠紅外線之放射特性優異的物質其遠紅外線之吸收特性也優異的基本原理。於上述冷卻除濕面之放射熱的吸收上,(a)冷卻除濕面對室內空間露出,(b)以相同材料進行紅外線之放射及吸收的交換,(c)以地板與天花板,或地板與壁的組合,從可直接看到冷卻除濕面的位置放射遠紅外線,因此,可有效地使冷卻除濕面吸收來自地板或天花板,或地板或壁的放射熱。以放射的形態使冷卻除濕面吸收熱的地板與天花板,在室內之人體與室內空氣中之遠紅外線吸收成分具有之熱能以放射熱的形態提高吸收的能力。藉此,在室內之人發出之熱與室內之空氣中之遠紅外線吸收成分之熱,以放射熱的形態被地板與天花板奪取,人感到涼爽的感覺且室內溫度會降低。依據以上原理可獲得冷房效果。
又,伴隨著上述作用,發揮利用了冷卻除濕面的除濕功能。冷卻除濕面可冷卻,因此以適切選擇其表面溫度的狀態,而能使室內的水蒸氣結露於冷卻除濕面。設成可使此結露的水滴滴下並回收的構造,而能進行室內除濕。空氣中的水分炭遠紅外線之吸收物質,故會造成要提高利用了上述放射之壁面等之遠紅外線之吸收功能之作用、及來自人體之朝向壁面等之遠紅外線之吸收作用的障礙。爰此,以進行室內除濕來去除室內空氣中水分的狀態,能提高利用了上述放射之冷房效果的效率。又,一旦進行除濕, 則不舒適指數會下降,故就此點也可提高冷房效果。本發明之室內環境調整系統之冷房功能為從冷卻除濕面吸收放射熱的方式,因此無通常之對流式之冷房裝置那般可將室溫降低5℃以上的強制冷房效果。但是,以併用上述除濕功能的情形下,可提高由人體朝構成房間之建材之放射熱的吸收效率,又,可緩和夏季之高溫多濕而能提供舒適的居住環境。
依據此冷房的結構,利用相同分子間之放射所造成之熱能的轉移,乃使冷卻除濕面吸收室內的熱能,故熱能之轉移效率高,而能有效地使冷卻除濕面吸收室內的熱能,又,能以冷卻裝置直接冷卻冷卻除濕面,而能獲得高的冷卻效率。因此,可提高要冷卻冷卻除濕面所必須之能量的利用效率。
又,由於不利用已冷卻之空氣的流動,因此不會發生對流方式之冷房中氣流直接觸碰皮膚所造成的問題。又,因不利用冷氣的移動,於室內一樣可進行放射,故能使室內之垂直方向之溫度分布差小。
如上所述,本發明利用構房成間內面之構件發生之遠紅外線放射而對人體供給熱量,或構成易吸收放射熱之房間內面之構件吸收來自人體之熱量。因此,較對流式之能量損失少,能量之利用效率高。對流式的情形必須加熱或冷卻空氣並藉該空氣加熱人體或冷卻人體之二階段的熱交換,熱交換時之損失大。相對於,本發明雖然也進行加熱或冷卻空氣中的遠紅外線吸收成分,但是係進行與利用放 射之人體間直接的熱交換,因此熱交換時之損失能較小。又,將地板面或壁面作為溫熱源或冷熱源利用,故可對室內全體全面地造成放射的影響。因此,效果之均一性高,可提高暖房或冷房時之能量的利用率。
上述(1)之系統中的遠紅外線放射物質以遠紅外線放射率0.8以上的材料為佳。如此的材料可從天然石材或各種陶瓷材料中選擇遠紅外線放射率0.8以上的材料即可。又,更高的更佳,具體而言,0.9以上時可獲得更高的效果。材料的放射率係在將相同條件中之理想黑體之遠紅外線放射能設為W0 ,而將該材料之遠紅外線之放射能設為W的情形下,以(W/W0 )來定義。又,遠紅外線乃指波長3μm~1000μm的電磁波。
本發明利用相同材料間放射熱之交換以高效率進行的現象,因此當遠紅外線放射物質之放射率低於上述值,則遠紅外線之放射及吸收時之損失增大,暖房及冷房時之投入能量的利用率降低。例如為金屬時因放射率低,故利用放射/吸收之熱的交換能力(熱交換容量)小,而熱的交換主要取決於對流。此情形下,無法獲得本發明的效果。又,本材那般熱容量小之材料的熱交換量也小,故不宜作為本發明之遠紅外線放射物質。
地板面、壁面及天花板面之遠紅外線放射物質的含有率以3重量%以上者為佳。依據實驗資料,當該含有率達3重量%以上時,可明確得知能獲得上述利用放射現象之熱交換的顯著效果。另一方面,半該含有率超過20重量%時, 可看出熱交換效率呈飽合傾向。因此,遠紅外線放射物質之含有率上限為20~30重量%。又,也可使遠紅外線放射物質含有此等以上的比率。又,也能以遠紅外線材料本身來構成地板面、壁面或天花板面。又,上述(1)之系統中,也可使壁及天花板含有遠紅外線放射物質。從確保以放射/吸收所為之熱交換容量的觀點,具有作為加熱面及冷卻除濕面功能的部分更增加遠紅外線放射物質的情形更佳。
上述(2)之系統,相當於使用天然石材作為遠紅外線放射率為0.8以上的材料,而以加工了此天然石材之石材地板面板來構成地板面,將地板面作為上述加熱面使用之上述(1)的系統。依據上述(2)之系統,以將遠紅外線放射特性優異之石材的面板構成地板面的狀態下,能使地板面具有作為大熱容量之蓄熱層的功能,可更有效地獲得上述暖房效果及冷房效果。又,以將地板面作為加熱面的情形下,於暖房時可獲得地板暖房效果。
上述(3)之系統,相當於壁面或天花板面包含有遠紅外線之放射率0.8以上之材料的粉碎物之上述(1)或(2)之系統。例如,利用遠紅外線放射率高的石材時,要將石材本身作為壁面與天花板面的情形在材料成本與施工成本的觀點上有困難。此情形下,在既有的壁面(例如灰泥壁)與建材(例如石膏板)中混合粉碎該石材而成砂狀者,而對該建材賦與作炭遠紅外線放射物質之功能。如此一來,利用習知以來之住宅構造與建築工法而能實現本發明。又,以粉碎的狀態,增加遠紅外線放射物質之表面積,也可獲得遠紅外 線放射率高的優越性。
特別是以石材之地板面板來構成地板面,而使通常建材含有粉碎此石材之物質來構成壁面與天花板面時,可獲得暖房效果及冷房效果之開始速度快的室內環境調整系統。此時,地板面係以石材本身來構成,故熱容量相對地大。相對於此,由於壁面與天花板面係包含將構成地板面之石材予以粉碎之物質的建材,相較於地板面相對地熱容量小。因此,透過放射造成地板面之溫度變化的影響易及於壁面及天花板面。爰此,因遠紅外線之放射吸收,壁與天花板之溫度追隨地板面溫度的速度快,從電源開啟(ON)至感覺到冷房效果之時間變短。又,若要獲得此效果時,壁面與天花板面之熱容量愈小愈有利,因此在此觀點上,壁面與天花板面之石材粉碎材的含有量上限最好是設在20~30重量%。
上述(4)之系統相當於地板面與壁面,或地板面與天花板面之合計熱容量為室內空氣容積之熱容量的二倍以上之(1)~(3)之其中任一系統。在此,室內空氣容積之熱容量設為使用以氣溫20℃,濕度50%的條件測定之值。上述(1)~(3)之系統中,以使構成房間之內面的構件含有遠紅外線放射物質的狀態,可進行來自該遠紅外線放射物質之遠紅外線的放射所造成之暖房,或該遠紅外線放射物質之吸收遠紅外線所造成之冷房效果。此時,是否進行遠紅外線的放射,或是進行遠紅外線的吸收,乃依據熱平衡狀態的偏移情形而決定,換言之,依據熱斜度的走向而決定。
此熱斜度之走向在具有物體A與物體B時,呈從相對高溫之物體朝相對低溫之物體的走向。依據熱力學原理,假設兩者溫度相同的話,不會產生熱移動。又,從物體A對物體B賦與熱而對物體B加熱時,當兩者的熱容量為相同程度時,立即達到熱平衡,熱的移動變無(即加熱作用弱),故物體A之熱容量較物體B之熱容量大的情形為重要。此於使物體A吸收熱而冷卻物體B的情形也同樣。
由以上說明,上述(4)之系統中,將相當於上述議論之物體A的地板面與壁面,或地板面與天花板面之熱容量,設成相當於上述議論之物體B之室內空氣之熱容量的2倍以上。如此一來,能有效地進行室內空氣中之遠紅外線吸收成分的加熱或冷卻。
上述(5)的系統,相當於冷卻除濕面包含有:可被冷卻之金屬材料;及包含被覆金屬材料表面之遠紅外線之放射率0.8以上之材料的被覆層之(1)~(4)之其中任一系統。如上所述,於此揭示之發明中,係依據透過遠紅外線之熱的交換在相同分子間(相同材料間)最有效進行之物理學上的基本原理。爰此,吸收室內熱放射之冷卻除濕面表面也是通常優先熱傳導之金屬材料時,放射熱之吸收效率低(金屬面為遠紅外線之良好反射面),無法有效達到以上述本發明之原理可達致的功能。
依據上述(5)之系統,冷卻除濕面表面被地板面與壁面,或地板面與天花板面所含有之遠紅外線放射物質被覆,因此能以高效率來進行於冷卻除濕面與地板面及壁面 之間,或冷卻除濕面與地板面及天花板面之間的放射所造成之熱量移動。又,冷卻除濕面之基層由熱傳導性良好之金屬材料(例如鋁或銅)所構成,故能有效地冷卻冷卻除濕面表面。又,當被覆層中的遠紅外線放射物質含有量少時,被覆層吸收放射熱之功能降低,故將被覆層中的遠紅外線放射物質含有量設為3重量%以上,更佳者係設為10重量%以上。
上述(6)之系統之特點在於包含第1材料的室內內面構成構件,而該第1材料可吸收在室內發生之遠紅外線且遠紅外線之放射率0.8以上;包含前述第1材料,且以冷卻的狀態吸收前述第1材料放射之遠紅外線的冷卻除濕面;及冷卻前述冷卻除濕面的冷卻除濕裝置。
上述(6)之系統中,所謂室內之內面構成構件,乃指構成地板、壁及天花板之構件之至少一部分。依據上述(6)之系統,以冷卻其冷卻除濕面的狀態,特意地形成來自相對於冷卻除濕面之內面構成構件之熱斜度,藉此,構成從內面構成構件對冷卻除濕面之熱放射的流動,並使內面構成構件具有之熱量降低,而形成從在室內之人與室內之空氣朝內面構成構件的熱斜度。如此一來,可使內面構成構件積極吸收從在室內之人與室內之空氣中之遠紅外線吸收成分的熱放射,而獲得冷房效果。
依據上述(6)之系統,進行利用了放射之人體的冷卻,因此較製作冷風並將該冷風供給至室內之對流式的冷房系統,可提高能量之利用效率。特別是,由於非以冷氣觸碰 皮膚的方法,因此能抑制因冷氣接觸皮膚所造成之不適感與對健康的不良影響。
使冷氣接觸皮膚之方式(即習知對流式)的空調系統,必須有製成冷氣並使該冷氣接觸人而從人奪取熱量之二階段的熱交換,因此熱交換時之能量損失(轉換損失)大。爰此,必須估計轉換損失而過度地冷卻空氣,乃會有設成過度降低室內氣溫的傾向。此乃造成所謂冷氣病的原因。
上述利用放射之人體的冷卻上,能抑制上述轉換損失,且因直接冷卻人體,故不須如上述過度地冷卻室內空氣。因此,能抑制冷氣病的發生。
本發明之系統利用構成房間之建材(構成地板、壁及天花板面之構件)中的遠紅外線之放射與吸收的現象。因此當顯示該現象之建材的使用比率低時,其效果也會降低。故宜將地板面與壁面,或地板面與天花板面之全面積中包含遠紅外線放射物質部分之面積的比率設於50%以上,較好的是60%以上,更好的是70%以上。如此一來,能有效獲得利用了放射之暖房效果與冷房效果。
上述(7)之系統之特點在於:包含有於內面之至少一部分含有遠紅外線放射物質的第1房間;配置於該第1房間,包含由與構成前述遠紅外線放射物質之分子相同分子所構成之物質,且在冷卻的狀態下進行藉結露來除濕的冷卻除濕面;及用以收集結露於前述冷卻除濕面之水滴的水滴收集機構。
上述(7)之系統之特點在於:包含有於內面之至少一部 分含有遠紅外線放射物質的第1房間;及配置於該第1房間,包含由與構成前述遠紅外線放射物質之分子相同分子所構成之物質,且可加熱的加熱面。
在此說明,所謂與構成該遠紅外線放射物質之分子相同分子構成之物質,乃指與該遠紅外線放射物質相同分子種之物質(相同組成及具有相同分子構造的物質)。
上述(7)及(8)之系統中,房間內面所占包含與構成遠紅外線放射物質相同分子構成之物質部分的比率以25%以上為佳,進而以40%以上較佳,且更以60%以上更佳。此乃利用房間內面面積而進行吸收人體的熱放射或對人體供給熱放射,因此有助於熱交換部分之面積的比率愈大,則冷房效果或暖房效果愈高之故。房間內面為房間內側之面,於其處包含有地板面、壁面、天花板面,且包含有走廊與共他房間之間的門、收納之門、窗等的開口部。
本發明之系統中,可達到使從壁面、地板面及天花板面所選擇之一個或複數面包含有相同遠紅外線放射物質的構成。但是,一般的住宅中,在使與作為冷卻除濕面或加熱面功能之面包含相同遠紅外線放射物質的部位,以壁面最具效果。此乃由於一般的住宅之房間中,壁面的面積多為占有構成室內之面之最大面積,且不論人體的姿勢如何,壁面為有效接受來自人體之放射的面之故。又,若在成本可充許的情形下,使地板面、壁面、天花板面之其中二面以上包含遠紅外線放射物質為佳,若是全部包含遠紅外線放射物質時,則具有最大的效果。
依據上述(7)之系統,當冷卻除濕面被冷卻,則相對於第1房間內面(例如壁面)包含之遠紅外線放射物質,冷卻除濕面包含之遠紅外線放射物質的溫度相對降低。在有溫差之物體間,相對高溫之物體對低溫的物體進行熱放射。此時移動之放射能量依據斯蒂芬玻爾茲曼法則,與溫度之4次方差成比例。又,此現象於相同物質間(相同分子種間)作用時分子振動相同,故與利用共鳴現象之能量交換情形同樣,熱能之移動能以高效率進行。
依據此現象,從第1房間內面以熱放射的形態,熱能移動至經冷卻之冷卻除濕面。此熱能從用以冷卻冷卻除濕面之冷卻機構排出至系統外。以熱放射的形態失去熱能之第1房間內面包含之遠紅外線放射物質,依失去熱能程度而降低溫度。假設冷卻除濕面與第1房間內面未包含相同遠紅外線放射物質時,不會發生上述藉由相同分子種間之熱放射之高效率的能量傳送,成為造成該溫度降低之效果低的原因。
當第1房間內面含有之遠紅外線放射物質溫度降低,則藉固體間的熱傳導,其母材(基材)之壁的表面部分溫度也下降。其結果可提高第1房間內面含有遠紅外線放射物質的部分吸收來自人體的遠紅外線功能。換言之,第1房間內面含有遠紅外線放射物質的部分與人體之溫度差變大,而與分別的溫度的4次方的差呈比例,成為來自人體之放射能易被第1房間內面吸收的狀態。又,此時也發揮從人體直接的熱放射被冷卻除濕面吸收的作用。
第1房間之內面較冷卻除濕面能確保大面積,故來自人體朝第1房間內面之熱放射總量以第1房間內面之包含遠紅外線材料部分的面積發揮效果。因此,來自人體之熱放射被寬廣面積部分吸收。來自該人體之熱放射最後被冷卻除濕面吸收而排出至系統外。來自該人體之熱放射藉由第1房間內面而被冷卻除濕面吸收的現象為本發明之冷房效果的原理。換言之,以藉由熱放射之熱能的授受而冷卻房間,並將此情形作為具有間接(二次)之冷熱源的功能時,不僅冷卻除濕面,房間內面也能積極吸收來自人體的熱放射的情形可說是本發明的原理。又,在此說明將人感到涼爽的效果表現為冷房效果。又,反之,將人感到溫暖的效果表現為暖房效果。
上述第1房間之冷房效果的原理,即使冷卻除濕面與含有遠紅外線放射物質之房間內面部分非存在於可看到範圍,之間有障礙物也能作用。此情形下,在相互可看到的範圍存在有含有遠紅外線放射物質之壁面與天花板面等時,會發生利用了經由該處之熱放射之熱能的移動,最後成為熱被冷卻除濕面吸取的情形。此情形下也會產生房間內面含有之遠紅外線放射物質之溫度降低,而能發揮吸收來自人體之遠紅外線的冷房效果。如此一來,即使在無法看到第1房間之一次冷熱源(冷卻除濕面)的場所,也可藉由間接熱放射造成之熱能的授受,而能使該場所(例如壁)具有作為間接冷熱源的功能。
在此,已說明了從無法看到第1房間之一次冷熱源(冷 卻除濕面)的場所,經由可看到一次冷熱源之面之間接熱放射的利用所構成之冷房效果,但是,使從無法看到一次冷熱源的場所達至一次冷熱源之熱能移動上,可關係包含遠紅外線材料之二個以上的面。因此,於從無法看到一次冷熱源之預定的場所至可看到的範圍內無可看到一次冷熱源之面的情形下,可從預定的場所經由該面進而經由可看到一次冷熬源之其他面而使熱能移動的狀態(即經過多段之熱放射的授受)。
透過此間接的放射而造成熱能的移動,藉由相同分子種間之放射所造成之能量移動以高效率進行的原理,成為顯著現象並具功能。因此,在不同分子種材料間,即使此等材料為具有0.6以上放射率之遠紅外線放射物質,上述間接熱能的移動非成為有效的移動。
又,冷卻除濕面進行藉結露所造成之除濕,故加上上述冷房效果可獲得除濕所造成的舒適性。空氣中的水分為吸收遠紅外線之良好的吸收材料,故以去除空氣中的水分的狀態而能更有效地發揮上述利用熱放射之冷房效果。又,從冷卻效率(或加熱效率)的觀點,冷卻除濕面之基材以熱傳導良好的金屬(鋁、鐵、銅、其他合金等)來構成者為佳,然而,由於金屬之放射率低,因此就如此地使用的話,即使冷卻也無法充分發揮結露所造成的除濕效果。此乃起因於金屬之放射率低,自金屬表面附近之空氣中含有之水分對該金屬表面之熱放射的吸收效率低,因此藉結露而使該水分成為水滴附著於該金屬表面的效率低之故。相對於 此,本發明使冷卻除濕面含有放射率高的遠紅外線放射物質,故能提高冷卻除濕面的放射率,可提高自金屬表面附近之空氣中含有之水分對冷卻除濕面之熱放射的吸收效率。爰此,能提高藉結露而使空氣中水分成為水滴附著於冷卻除濕面的效率。亦即,可提高除濕效果。
以上為冷房效果之說明,而暖房效果則為其相反。即,將具有作為冷卻除濕面功能之面予以加熱的話,該面成為加熱面,此加熱面之熱被第1房間內面之遠紅外線放射物質吸收而其溫度上昇。如此一來,以第1房間內面之遠紅外線放射物質吸收溫度上昇的狀態,來自該內面之遠紅外線放射量增加,藉此,在第1房間內之人被房間內面吸收之熱放射量減少,因此可發揮暖房效果。又,於此暖房時,含有遠紅外線放射物質之房間內面的溫度較體溫高時,從該部分產生對人體的熱放射,可獲得更高的暖房效果。
為了獲得以上冷房效果或暖房效果,含有遠紅外線放射物質之房間內面之遠紅外線放射物質的含有量設為1重量%以上為佳,進而設為3重量%以上時可獲得更好的效果。此情形於包含與構成上述遠紅外線放射物質之分子相同分子構成之物質的冷卻除濕面與加熱面也相同。當此含有量之值低於1重量%時,熱放射之授受以高效率進行的效果降低。又,其含有量之上限為房間內面(壁面等)的話,為20~30重量%左右。再者,冷卻除濕面與加熱面在可含有的範圍內以包含較多的遠紅外線放射物質為佳。
利用上述(7)之系統的情形下,由於利用高效率的能量 轉移,因此能抑制冷卻除濕面所占有的面積。爰此,可抑制施工成本,且從室內裝潢與室內面積之有效利用的觀點也有利。而且,由於係以透過熱放射造成熱能的授受所達到的冷房效果,因此與冷卻空氣而將該空氣接觸人體使人體冷卻之空調所造成之冷房比較,伴隨著能量形態之變更的熱交換次數減少,可減少熱交換時之交換損失,故也能抑制消耗能量。
不限定於房間的用途,即使是走廊、通路、盥洗室、廁所、大門口之室內側空間、儲物房間也可,又,也可為店舖、公共設施的房間、倉庫、辦公室、飼養動物的房間、倉庫、食品等的保存室。而且,房間也可為交通工具之乘客室與行李室。
作為遠紅外線放射物質,只要是遠紅外線放射率在0.6以上的話就可利用,0.8以上的材料更適宜。作為此等材料從天然石材或各種陶瓷材料中選擇遠紅外線放射率在0.6以上的材料即可。另外,放射率以較高者為佳,具體上為0.9以上的話可獲得較高的效果。在此,材料的放射率係在將相同條件之理想的黑體遠紅外線之放射能量設為W0 ,而將該材料之遠紅外線之放射能量設為W時,依據(W/W0 )來定義。放射率之值以接近實際使用溫度之室溫(例如25℃)者為佳,例如,採用對人體之熱作用大之10μm附近的值即可。
當遠紅外線放射物質之放射率低於上述值時,投入能量之利用效率降低。例如,為金屬時因放射率低,故利用 放射/吸收之熱的交換能力(熱交換容量)小,而熱的交換主要取決於對流。此情形下,無法獲得本發明的效果。又,如本材那般熱傳導率小的材料,在冷卻除濕面之冷卻效率或加熱面之加熱效率的觀點上為不利。例如,冷卻木材並進行藉由結露來除濕的情形效率低而非實用。因此,利用於本發明之遠紅外線放射物質為天然石或陶瓷材料者為適宜。又,熱交換容量係與該材料之(放射率/熱容量)成比例之參數。
又,與構成遠紅外線放射物質之分子相同分子所構成之物質的形態可為不同。例如為相同分子種的話,其中一者可為一體物而另一者可為粉體。又,雖然兩者均為粉體,但是可為粒徑或粒子形狀不同。又,也可為對基板之配合量。上述(7)之實施樣態與上述(8)之實施樣態可在一個系統中切換使用,也可個別使用。
上述(9)之系統,相當於包含有鄰接前述第1房間,且內面之至少一部分包含由與構成遠紅外線放射物質之分子相同分子所構成之物質的第2房間之上述(7)或(8)之系統。
關於上述(7)之系統的說明中所記述之利用相同遠紅外線放射物質間之熱放射的授受的冷房效果,亦及於鄰接第1房間的第2房間。例如,第1房間與第2房間藉由開口而連繫的話,會發生藉由此開口之熱放射的授受,而會產生第2房間之包含遠紅外線放射物質部分的溫度降低。此時,連繫兩房間之開口面積小,即使第1房間內之冷卻除濕面有看不到之第2房間之包含遠紅外線放射物質的部分,也藉著上述 間接的熱能轉移現象而調整兩房間之內面間的溫度差,而可作用第2房間中的冷房效果。此點於暖房效果也相同。
又,即使第1房間與第2房間藉可吸收遠紅外線之材質的區隔構件所區隔,只要是該構件非遠紅外線之反射性材料(例如金屬),藉由透過該區隔構件之熱放射造成之熱能的授受,會在冷卻除濕面及第1房間內面與該區隔構件之間發生,進而在該區隔構件與第2房間內面發生。即,會發揮第2房間中之包含遠紅外線放射物質之部分的熱以熱放射形態藉由區隔構件,最後被冷卻除濕面吸收的作用。藉此,可發揮第2房間中的冷房效果。又,此效果在區隔構件之熱放射的授受時有損失,故與無該區隔構件的情形相比,效果程度變低。此點於暖房效果也相同。
上述(9)僅表示第1房間與第2房間的關係,然而,也可進一步具有鄰接第1房間之第3房間或第4房間。又,也可有鄰接第2房間之第3房間。若為後者,藉由第2房間,第2房間之冷房效果(或暖房效果)會及於第3房間,故可獲得之冷房效果(暖房效果)較第2房間的情形低。
又,第2房間彎曲的情形下,該彎曲之前頭部分也有含有遠紅外線放射物質的內面(例如壁面等),上述涵蓋多段之熱放射的授受為可能的話,可使達到該彎曲之前頭部分發揮冷房效果(或暖房效果)。
又,第1房間與第2房間之遠紅外線放射物質的利用狀況可相同,也可不同。例如,也可為使在第1房間中,使地板面、壁面及天花板面之三個面含有遠紅外線放射物質, 而使壁面與天花板面之兩個面含有遠紅外線放射物質的構成。又,關於第2房間之內面的遠紅外線放射物質含有量的限定與第1房間的情形相同。而且,內面之定義也與第1房間的情形相同。
依據上述(9)之系統,用於冷房效果而必須消耗能量之冷卻除濕面在第1房間即可,不必要在第2房間。藉由區隔機構將第1房間與第2房間物理地區隔的狀態下,也能如上述發揮冷房效果。即,區隔第1房間與第2房間,而確保個人隱私與獨立性的狀態下,以將第1房間之冷卻除濕面予以冷卻的狀態,可同時獲得第1房間之冷房效果與第2房間之冷房效果。
僅欲獲得利用冷放射之冷房效果時,雖然可將第1房間與第2房間之全體內壁冷卻,而將該等內壁作為冷放射面,但是,設備變得大規模,且施工成本變得非常高,而且消耗能量也變得龐大。又,由於必須將冷卻設備配置於壁的室內側,房間之有效利用面積會減少。關於此點,上述(9)之系統為有利。此等優越性在要獲得暖房效果的情形也相同。
上述(10)之系統相當於前述第1房間之壁面,係包含構成前述遠紅外線放射物質之粉碎材1重量%以上的塗裝壁之上述(7)或(8)之系統。依據上述(10)之系統,由於只要將遠紅外線放射物質之粉碎物混入塗裝壁的原料即可,因此在施工上可採用習知以來的施工法而能抑制施工成本。又,塗裝壁為習知以來一般的住宅等所採用的壁面,因此 具有對住慣習知住宅之人親和性高的優越性。
塗裝壁係將構成壁的材料塗上於壁之基層上而形成的壁,具體例可舉出有灰泥壁、矽藻土壁、石膏壁、纖維壁(京壁或聚樂壁)、砂壁、土壁等。塗裝壁不限定於壁面,也可為天花板面。
與遠紅外線放射物質相同材質之粉碎材對塗裝壁的配合比率在3重量%以上時更能凸顯出顯著的效果。此粉碎材之配合比率的上限為20~30重量%範圍。即便是增加以上配合比率也會效果飽和,又,會產生對塗裝壁之施工性或材質的不良影響。另外,配合比率為施工後之乾燥狀態下的值。
與遠紅外線放射物質相同材料配合的對象,除了有塗裝壁之外,也可為石膏板等內裝用面板(內裝用板)、以壁紙為代表之內裝用板狀建材(材質可為樹脂)、塗料之層(塗裝面)、拉窗或拉門之紙等構成露出房間內之面的構件、用以貼上壁紙等之接著劑之層、覆蓋地板之板狀構件、被施予木紋等印刷的裝飾板、玻璃等。而且,此等材料中的該粉碎物之配合比率的下限與塗裝壁的情形相同。又,其上限因各材料而不同,然而,大概與塗裝壁的情形相同。而且,粉碎物之形狀可為粒子狀,也可為纖維狀。又,也可為粉碎成不定形的形狀者。
上述(11)之系統相當於包含有間隔前述第1房間與前述第2房間之間隔機構,前述間隔機構包含有與構成前述遠紅外線放射物質相同分子所構成之物質之上述(9)的系統。依 據上述(11)之系統,依據透過相同分子種間之熱放射之熱能的移動以高效率進行的原理,透過區隔機構之第1房間與第2房間之間之熱放射能的移動效率變高。因此,即使第1房間與第2房間被區隔著,可有效地將第1房間之冷房效果或暖房效果及於第2房間。又,可例舉出各種門、壁、窗簾等作為區隔機構。又,與構成區隔機構中的遠紅外線放射物質之分子相同分子所構成之物質的含有量,與壁面等的情形同樣以1重量%為佳,3重量%以上更佳。
上述(12)之系統相當於第1房間及/或前述第2房間包含有藉由開閉機構的收納,在閉鎖狀態下,開閉機構在第1或第2房間之室內側的面,包含有與構成遠紅外線放射物質相同分子所構成之物質之上述(9)之系統。確保收納空間的情形下,產生第1及/第2房間之壁面之收納的開口部占有的面積。以使此部分之室內側表面含有與構成遠紅外線放射物質之分子相同分子構成之物質的狀態,而能使此部分具有與含有與構成遠紅外線放射物質之分子相同分子構成之物質的壁面同樣的功能。而且,該面之與構成遠紅外線放射物質之分子相同分子構成之物質的含有量,與壁面等的情形同樣以1重量%為佳,3重量%以上更佳。
作為收納之門可例舉出有拉門、門扇那般的對開門、可捲繞成滾筒狀的構造(捲簾)、具有折疊構造的門。又,其材質不特別限定。例如若是西洋式房間之收納,可例舉木製的門,若是和室的收納,可例舉拉窗與拉門。
本發明使房間內面儘可能多的部分含有與冷熱源(或 溫熱源)含有之遠紅外線放射物質相同材料,藉此,將房間內面作為進行熱放射之授受的面(二次冷放射面或二次熱放射面)來利用,而可獲得有效的冷房效果或暖房效果。依據上述(12)之系統,利用收納之門而能確保有效地進行該熱放射之授受的面。
上述(13)之系統相當於冷卻除濕面係以包含形成在金屬表面之遠紅外線放射物質之塗布層所構成之上述(7)之系統。以在金屬表面形成含有遠紅外線放射物質之塗布層的狀態,在利用金屬具有之高冷卻效率(易冷卻的性質)之同時,可獲得遠紅外線放射物質間之熱能移動所造成之有效的冷放射功能(吸收熱放射的功能)。又,由於可提高塗布層之放射率,因此可提高吸收來自空氣中水分之熱放射的能力,可提昇藉結露所達到的除濕效率。即,可獲得高的除濕效果。
上述(14)之系統相當於加熱面係以包含形成在金屬表面之遠紅外線放射物質之塗布層所構成之上述(8)之系統。依據上述(14)之系統,在利用金屬具有之高加熱效率(易加熱的性質)之同時,可獲得遠紅外線放射物質間之熱能移動所造成之有效的熱放射功能。
上述(13)及(14)之塗布層中之遠紅外線放射物質的含有比率設為1重%,較好為3重量%以上,更好為20重量%以上。作為構成該塗布層之遠紅外線放射物質以外的材料,可使用塗料、有機填充物、無機填充物、各種接著劑或油灰、各種填充劑等。例如,將遠紅外線放射物質之粉碎物 混合於塗料或無機填充物,並將其塗布於金屬面而能獲得上述塗布層。此時,於硬化狀態下,調整添合量使遠紅外線放射物質在塗布層中含有1重量%,較好為3重量%以上,更好為20重量%以上即可。
上述(7)~(14)之其中任一系統中,宜於含有房間內面之遠紅外線放射材料之層的外側(與室內呈相反側)配置金屬箔等反射遠紅外線的反射構件。而且,在該反射構件的外側更配置隔熱材者為佳。又,上述(7)~(14)之其中任一系統中,房間具有窗等開口部,而以建構成在開口部配置金屬製的百葉窗等,來抑制由外部朝房間內的熱放射的構造為佳,而且,宜於該窗之外側配置金屬箔等遠紅外線之反射層,於內側配置具有包含遠紅外線放射物質之層的構件(例如,具有如此構造的捲簾),以對窗之開口部賦與和含有遠紅外線放射物質之壁面同樣功能。
上述(15)~(17)記載之生活環境之調整方法,係利用藉由相同分子種間之熱放射的傳熱,較非相同分子種間的情形能以高效率進行的現象的方法,以使被冷卻之面與房間之內面之至少一部分含有相同遠紅外線放射物質的狀態,而使房間之內面(例如壁面)具有作為遠紅外線之吸收構件(二次的冷放射源)的功能。而且,使構成衣料等之布含有遠紅外線放射物質的狀態,使前述房間之內面及被冷卻之面吸收該布放射之遠紅外線,藉此達到來自該布之熱放射量減少的狀態。如此一來,可達成來自人體之熱放射易被使用了該布之衣料等吸收的環境。又,以將冷卻面變更為加 熱面的狀態,可產生減少從人體之熱放射的形態所損失之熱量的環境。
具體而言,上述(15)中,於內面至少一部分含有遠紅外線放射物質的房間中,將冷卻除濕面冷卻,而該冷卻除濕面係配置於前述房間內,包含由與構成前述遠紅外線放射物質之分子相同分子所構成之物質,且在冷卻的狀態下進行藉結露來除濕者,可減少來自布的熱放射量,該布係包含由與構成前述遠紅外線放射物質之分子相同分子所構成之物質。
上述(16)中,將加熱面予以加熱,該加熱面係配置於前述房間內,包含由與構成前述遠紅外線放射物質之分子相同分子所構成之物質,且係可加熱者,使來自布的熱放射量增加,而該布係包含由與構成前述遠紅外線放射物質之分子相同分子所構成之物質。
在此,所謂內面乃指構成房間內側之地板面、壁面、天花板面之至少一部分。遠紅外線放射物質乃指室室溫(25℃)下放射率為0.6以上,較好為0.8以上,更好為0.9以上的物質。遠紅外線放射物質以陶瓷或天然石為佳。
作為使房間之內面含有遠紅外線放射物質的方法,可舉出有以塗裝壁(灰泥壁或砂壁)構成房間的內面,並於該原料中混合遠紅外線放射物質之粉碎材的方法、將遠紅外線放射物質之粉碎材混合於塗料中,並藉該塗料形成塗裝面的方法、將遠紅外線放射物質之粉碎材混合於構成石膏板等建材之原料中的方法、將遠紅外線放射物質之粉碎材混 合於壁紙的方法等。又,也可以將遠紅外線放射物質加工成板狀者來構成房間的內面。
房間內面之遠紅外線放射物質的含有量以1重量%以上為佳,較好者為3重量%以上,更好的是10重量%以上。此點於冷卻除濕面與加熱面亦同。
布可為織布也可為不織布。又,所利用之纖維可為天然纖維也可為合成纖維,且也可為天然纖維與合成纖維所混合之纖維。
使布含有遠紅外線放射物質的方法可舉出有:將遠紅外線放射物質細細地粉碎後之物質塗布於布或構成布之纖維的方法、將遠紅外線放射物質細細地粉碎後之物質混合於合成纖維之原料,並使用從該原料紡紗所獲得之纖維的方法。又,也有將遠紅外線放射物質細細地粉碎後之物質混合於用以染布之染料的方法。布之遠紅外線放射物質的含有量以1重量%以上為佳,較好者為3重量%以上,更好的是10重量%以上。
布可使用於室內所用之衣料、寢具、家具、其他日用品。例如使用該布之睡衣或襯衫、使用該布之舖墊或寢具(例如棉被或枕頭)、使用該布之床或沙發等家具、使用該布之靠墊或坐墊、使用該布之床罩或桌布等各種覆蓋物、使用該布之簾子等。又,本發明中,構成編織製品之編織物也包含於布。
產業利用性
本發明可廣泛利用於人類進行活動與生活之各種房間 與設施、提供保管物品之房間(例如倉庫之房間)與陳列空間(例如展示間)等建築與建設領域中,進行房間與空間之環境調整。
1‧‧‧客廳
2‧‧‧和室
3、25‧‧‧拉窗
4‧‧‧玻璃門
5‧‧‧走廊
7‧‧‧盥洗室
8‧‧‧浴室
11‧‧‧門
12、22‧‧‧收納
13、23‧‧‧壁
14、24‧‧‧玻璃窗
15‧‧‧百葉窗
21、31‧‧‧拉門
41‧‧‧床
42‧‧‧天花板面
43、44‧‧‧人體
51‧‧‧經放射之遠紅外線
52、708‧‧‧人
53‧‧‧再放射之遠紅外線
61‧‧‧朝冷卻除濕面放射之遠紅外線
62‧‧‧人體吸收之遠紅外線
100、700‧‧‧房間
101‧‧‧室內空間
110‧‧‧冷熱放射裝置
111‧‧‧冷溫水產生裝置
113‧‧‧地板面
114‧‧‧壁面
115、116‧‧‧散熱片
115a‧‧‧鋁板
115b‧‧‧塗布層
115c‧‧‧水路
117‧‧‧供水管
118‧‧‧排水管
119、120‧‧‧支柱
121‧‧‧導水管
122‧‧‧配水管
131‧‧‧軀體
132‧‧‧鋁箔
133‧‧‧石膏板
134‧‧‧灰泥壁面
200、701‧‧‧地板面
201‧‧‧基層構造體
202‧‧‧隔熱材
203‧‧‧發熱層
204‧‧‧加熱器控制裝置
205‧‧‧石材地板面板
300、702‧‧‧壁面
301‧‧‧冷卻除濕面
302‧‧‧冷媒冷卻裝置
303‧‧‧支撐板
304‧‧‧散熱片
305‧‧‧冷媒通路
307‧‧‧排水溝
308‧‧‧集水槽
304a‧‧‧遠紅外線吸收層
310‧‧‧基礎構造
311‧‧‧隔熱板
312‧‧‧金屬箔
313‧‧‧灰泥層
400、703‧‧‧天花板面
401‧‧‧基礎構造
402‧‧‧金屬箔
403‧‧‧石膏板
501‧‧‧測量箱
502‧‧‧灰泥面板
704‧‧‧冷卻除濕面兼加熱面
705‧‧‧冷卻加熱裝置
707‧‧‧衣服
709‧‧‧枕頭
第1A圖顯示相對於ZrO2 +CaO皮膜之波長之放射率特性的圖表。
第1B圖顯示相對於Al2 O3 +TiO2 皮膜之波長之放射率特性的圖表。
第2圖係說明本發明之室內環境調整系統之一實施樣態的圖式。
第3圖係說明第2實施樣態之地板構造的圖式。
第4A圖係說明第2實施樣態之冷卻除濕裝置的圖式。
第4B圖係說明第4A圖之冷卻除濕裝置之散熱片構造的圖式。
第5圖係說明第2實施樣態之牆壁構造的圖式。
第6圖係說明第2實施樣態之天花板構造的圖式。
第7A圖係說明第2實施樣態中,獲得暖房效果之原理的圖式。
第7B圖係說明第2實施樣態中,獲得暖房效果之原理的圖式。
第8A圖係說明第2實施樣態中,獲得冷房效果之原理的圖式。
第8B圖係說明第2實施樣態中,獲得冷房效果之原理的圖式。
第9圖係說明進行了實證本發明效果之測量之環境的圖式。
第10圖顯示測量結果的圖表。
第11圖顯示使房子之內面構成構件吸收遠紅外線所形成之冷房效果之資料的圖表。
第12圖係說明本發明之室內環境調整系統之另一實施樣態的圖式。
第13A圖係冷熱放射裝置之上面圖。
第13B圖係冷熱放射裝置之正面圖。
第14圖係說明冷熱放射裝置之散熱片構造的圖式。
第15A圖係說明第12圖之實施樣態之地板構造的圖式。
第15B圖係說明第12圖之實施樣態之牆壁構造的圖式。
第15C圖係說明第12圖之實施樣態之天花板構造的圖式。
第15D圖係說明第12圖之實施樣態之收納用拉門構造的圖式。
第15E圖係說明第12圖之實施樣態之收納門構造的圖式。
第15F圖係說明第12圖之實施樣態可使用間隔用拉門構造的圖式。
第15G圖係說明第12圖之實施樣態可使用捲軸幕構造的圖式。
第15H圖係說明第12圖之實施樣態可使用貼有壁紙之牆壁構造的圖式。
第16A圖係說明第12圖之實施樣態獲得冷房效果之原理的圖式。
第16B圖係說明第12圖之實施樣態獲得冷房效果之原理的圖式。
第17A圖係說明第12圖之實施樣態之冷房作用的圖式。
第17B圖係說明第12圖之實施樣態之冷房作用的圖式。
第18圖係說明第12圖之實施樣態中,冷房效果也到達看不到冷熱放射裝置之處之原理的圖式。
第19圖係說明第12圖之實施樣態之冷熱放射裝置之散熱片溫度與5個壁部之熱放射量之關係的圖表。
第20圖顯示利用本發明進行生活環境調整之實施樣態的圖式。
第21A圖係說明第20圖之實施樣態之冷房效果的圖式。
第21B圖係說明第20圖之實施樣態之冷房效果的圖式。
第22A圖係說明第20圖之實施樣態之暖房效果的圖式。
第22B圖係說明第20圖之實施樣態之暖房效果的圖式。
52‧‧‧人
61‧‧‧朝冷卻除濕面放射之遠紅外線
100‧‧‧房間
101‧‧‧室內空間
200‧‧‧地板面
204‧‧‧加熱器控制裝置
300‧‧‧壁面
301‧‧‧冷卻除濕面
302‧‧‧冷媒冷卻裝置
400‧‧‧天花板面

Claims (33)

  1. 一種室內環境調整系統,其特徵在於包含有:室內面構成構件,係以包含遠紅外線放射物質的材料所構成,而該遠紅外線放射物質係放射、吸收遠紅外線且遠紅外線的放射率為0.6以上者;及冷卻及/或加熱源,係具有冷卻及/或加熱面,而該冷卻及/或加熱面係以包含可與前述室內面構成構件之前述遠紅外線放射物質進行遠紅外線共鳴之相同遠紅外線放射物質的材料所構成者,且前述冷卻及/或加熱面露出於室內空間,當前述冷卻源冷卻前述冷卻面時,則於該冷卻期間,前述冷卻面會成為一次冷放射源,並且前述冷卻面之前述遠紅外線放射物質將前述室內面構成構件之前述遠紅外線放射物質放射的遠紅外線共鳴吸收,藉此將前述室內面構成構件作為對室內及/或人體之二次冷放射源,及/或,當前述加熱源加熱前述加熱面時,則於該加熱期間,前述加熱面會成為一次熱放射源,並且藉由前述室內面構成構件之前述遠紅外線放射物質將前述加熱面之前述遠紅外線放射物質放射的遠紅外線共鳴吸收,而將前述室內面構成構件作為對室內及/或人體之二次熱放射源。
  2. 如申請專利範圍第1項之室內環境調整系統,其中前述室內面構成構件係以前述遠紅外線放射物質構成之石材所 構成、或以混入了前述遠紅外線放射物質之材料所構成、或係具有由前述遠紅外線放射物質構成之皮膜者。
  3. 如申請專利範圍第1或2項之室內環境調整系統,前述冷卻及/或加熱源之前述冷卻及/或加熱面係以前述遠紅外線放射物質構成之石材所構成、或以混入了前述遠紅外線放射物質之材料所構成、或係以由前述遠紅外線放射物質構成之皮膜所構成。
  4. 如申請專利範圍第1項之室內環境調整系統,其中前述室內面構成構件與前述冷卻及/或加熱源存在於相同房間。
  5. 如申請專利範圍第1項之室內環境調整系統,其存在有相鄰接或相互連通之第1房間與第2房間,且前述冷卻及/或加熱源配置於前述第1房間,前述室內面構成構件配置於前述第1房間與前述第2房間之一者或兩者。
  6. 如申請專利範圍第1項之室內環境調整系統,其中前述室內面構成構件係構成用以調整環境之室內壁面、天花板面及地板面其中任一者之至少一部分。
  7. 如申請專利範圍第1項之室內環境調整系統,其中前述室內面構成構件包含1重量%以上之前述遠紅外線放射物質。
  8. 如申請專利範圍第7項之室內環境調整系統,其中前述室內面構成構件包含3重量%以上之前述遠紅外線放射物質。
  9. 如申請專利範圍第1項之室內環境調整系統,其中前述冷卻及/或加熱源之前述冷卻及/或加熱面係以包含1重量% 以上之前述遠紅外線放射物質的被覆層所構成。
  10. 如申請專利範圍第9項之室內環境調整系統,其中前述被覆層包含3重量%以上之前述遠紅外線放射物質。
  11. 如申請專利範圍第9項之室內環境調整系統,其中前述被覆層包含20重量%以上之前述遠紅外線放射物質。
  12. 如申請專利範圍第9項之室內環境調整系統,其中前述冷卻及/或加熱源係藉使介質流動於已形成在內部之流路,而冷卻及/或加熱前述冷卻及/或加熱面的裝置。
  13. 如申請專利範圍第9項之室內環境調整系統,其中冷卻及/或加熱前述冷卻及/或加熱面之裝置之前述冷卻及/或加熱面係將形成前述流路之材料以包含前述遠紅外線放射物質之材料被覆而形成。
  14. 如申請專利範圍第9至13項中任一項之室內環境調整系統,其中前述被覆層形成在金屬材料之熱交換散熱片表面。
  15. 如申請專利範圍第1項之室內環境調整系統,其中前述冷卻面進行結露所造成之除濕。
  16. 如申請專利範圍第15項之室內環境調整系統,其更包含可收集在前述冷卻面結露之水的機構。
  17. 如申請專利範圍第1項之室內環境調整系統,其中前述室內面構成構件、及/或前述冷卻及/或加熱源為石材地板面板。
  18. 如申請專利範圍第1項之室內環境調整系統,其中前述加熱源係包含前述遠紅外線放射物質之熱毯。
  19. 如申請專利範圍第1項之室內環境調整系統,其中前述遠紅外線放射物質之遠紅外線的放射率為0.8以上。
  20. 如申請專利範圍第19項之室內環境調整系統,其中前述遠紅外線放射物質之遠紅外線的放射率為0.9以上。
  21. 如申請專利範圍第1項之室內環境調整系統,其中包含前述遠紅外線放射物質之前述室內面構成構件的表面積合計,占配置有前述室內面構成構件之房間之內面積的25%以上。
  22. 如申請專利範圍第5項之室內環境調整系統,其中存在有區隔前述第1房間與前述第2房間之機構時,前述區隔機構包含前述遠紅外線放射物質。
  23. 如申請專利範圍第22項之室內環境調整系統,其中前述區隔機構係開閉機構。
  24. 如申請專利範圍第1項之室內環境調整系統,其存在於室內之物品之至少一者包含前述遠紅外線放射物質。
  25. 如申請專利範圍第24項之室內環境調整系統,其中前述物品為家具、寢具、衣物、室內用品、室內裝飾品或收納門。
  26. 如申請專利範圍第25項之室內環境調整系統,其中前述物品為椅子、沙發、桌子、書桌、床、棉被、毯子、睡衣、枕頭、靠墊、坐墊、隔板、簾子、桌巾或床罩。
  27. 如申請專利範圍第1項之室內環境調整系統,其使用於人活動或生活之密閉空間、保管或陳列物品之密閉空間、飼養動物用之密閉空間或輸送用移動體之密閉空間 的環境調整。
  28. 如申請專利範圍第27項之室內環境調整系統,其中前述人活動或生活之密閉空間為個別或集合住宅、辦公室、教育設施、運動設施、圖書館或店鋪之密閉空間。
  29. 如申請專利範圍第27項之室內環境調整系統,其中前述保管或陳列物品之密閉空間為倉庫、展示櫃或展示間之密閉空間。
  30. 如申請專利範圍第27項之室內環境調整系統,其中前述輸送用移動體為汽車、鐵路車輛、船舶或飛機。
  31. 如申請專利範圍第1項之室內環境調整系統,其中於以包含前述遠紅外線放射物質之材料所構成之前述冷卻及/或加熱面具有保護膜。
  32. 如申請專利範圍第31項之室內環境調整系統,其中前述保護膜之厚度為1mm以下。
  33. 一種室內環境調整方法,係使用記載於申請專利範圍第1項之室內環境調整系統,調整室內環境者。
TW098113460A 2008-04-23 2009-04-23 Indoor environment adjustment system and indoor environment adjustment method TWI395910B (zh)

Applications Claiming Priority (3)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP2008113023 2008-04-23
JP2008240679 2008-09-19
JP2008240632 2008-09-19

Publications (2)

Publication Number Publication Date
TW201003012A TW201003012A (en) 2010-01-16
TWI395910B true TWI395910B (zh) 2013-05-11

Family

ID=41216967

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
TW098113460A TWI395910B (zh) 2008-04-23 2009-04-23 Indoor environment adjustment system and indoor environment adjustment method

Country Status (14)

Country Link
US (1) US8820651B2 (zh)
EP (1) EP2281960B1 (zh)
JP (4) JP4422783B1 (zh)
KR (2) KR20140072171A (zh)
CN (1) CN102016193B (zh)
AU (1) AU2009238937B2 (zh)
BR (1) BRPI0911357A2 (zh)
CA (1) CA2722359C (zh)
DK (1) DK2281960T3 (zh)
HK (1) HK1150869A1 (zh)
MY (1) MY156583A (zh)
NZ (1) NZ588718A (zh)
TW (1) TWI395910B (zh)
WO (1) WO2009131244A1 (zh)

Families Citing this family (37)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN102802567A (zh) * 2010-03-09 2012-11-28 皇家飞利浦电子股份有限公司 用于人体的温度调节的温度控制装置和方法
JP5083578B2 (ja) * 2010-09-15 2012-11-28 株式会社イネックス 遠赤外線高放射皮膜により冷却効果を高めたアルミニウム基材及びその製造法
WO2012056533A1 (ja) * 2010-10-27 2012-05-03 株式会社 テクノミライ 空調制御システム及びプログラム
JP2012122648A (ja) * 2010-12-07 2012-06-28 Ishinoyu Co Ltd 室内環境調整システム
US9707372B2 (en) * 2011-07-29 2017-07-18 Rosalind Y. Smith System and method for a bioresonance chamber
US9044101B2 (en) 2012-03-29 2015-06-02 Mario Garcia Garcia Climate controlled sleeping space
JP5712233B2 (ja) * 2012-07-31 2015-05-07 崇治 二枝 農園芸用ハウス
JP2014113139A (ja) * 2012-11-15 2014-06-26 Takaharu Futaeda 植物栽培システム
JP6399800B2 (ja) * 2013-05-30 2018-10-03 稚内市 室内空気温度の均一化方法
JP2015036596A (ja) * 2013-08-12 2015-02-23 Kft株式会社 放射冷暖房装置
JP2015094498A (ja) * 2013-11-11 2015-05-18 日本公営株式会社 室内温調システム
JP6010786B2 (ja) * 2014-01-15 2016-10-19 崇治 二枝 結露水の浄化、再利用方法
JP2015135197A (ja) * 2014-01-16 2015-07-27 崇治 二枝 放射冷暖房装置
JP2015189086A (ja) * 2014-03-28 2015-11-02 崇治 二枝 断熱遮熱シート
US11655375B2 (en) * 2014-06-10 2023-05-23 General Cable Technologies Corporation Curable two-part coatings for conductors
JP6314358B2 (ja) * 2014-10-28 2018-04-25 株式会社ヤマザキ 局所冷却方法及び装置
DE102015103351A1 (de) * 2015-03-06 2016-09-08 Solramic Ag Verfahren zur Trocknung von Bauwerken
CN104833023B (zh) * 2015-04-29 2017-12-15 西安宜新环境科技有限公司 一种负离子光辐衡温系统
ES2595117B1 (es) * 2015-06-25 2017-10-06 Universitat Politécnica de Catalunya Sistema calefactor-emisor que ahorra energía y mejora el confort térmico de los ocupantes de los edificios y vehículos
JP6208194B2 (ja) * 2015-10-19 2017-10-04 株式会社 テスク資材販売 空調換気システム
CN105509132A (zh) * 2016-02-02 2016-04-20 黄兴菊 远红外线加热器
US11125450B2 (en) * 2016-08-29 2021-09-21 Twyce Energy Ltd Room space cooling with improved thermal storage
KR101940879B1 (ko) 2016-12-22 2019-01-21 주식회사 포스코 교량용 거더
WO2018193324A1 (en) * 2017-03-20 2018-10-25 Sunit Tyagi Surface modification control stations in a globally distributed array for dynamically adjusting atmospheric, terrestrial and oceanic properties
DE202017101995U1 (de) * 2017-04-04 2017-05-02 IRES Infrarot Energie Systeme GmbH Vorrichtung zur Trocknung von Bauwerken
JP6857394B2 (ja) * 2017-06-29 2021-04-14 Futaeda株式会社 温調システム
JP6908300B2 (ja) * 2017-08-10 2021-07-21 一般社団法人ウエタ 放射板
CN110864388A (zh) * 2018-08-27 2020-03-06 襄阳中诚检测科技有限公司 一种室内环境调节系统
KR102078925B1 (ko) * 2018-09-21 2020-02-18 중앙대학교 산학협력단 창호형 환기 장치
CN109432804B (zh) * 2018-11-23 2023-12-15 湖南大学 Vr热环境仿真系统
CN109676781B (zh) * 2018-12-29 2021-01-26 泰山石膏有限公司 一种石膏板成型料浆的控温系统
US11441315B2 (en) * 2019-05-28 2022-09-13 Hall Labs Llc System for heating and cooling a room with insulating layer
JP2022191538A (ja) * 2019-12-03 2022-12-28 株式会社新潟テクノ 複合材料
CN112257169B (zh) * 2020-10-30 2021-08-06 贝壳找房(北京)科技有限公司 物品分配方法、装置、计算机可读存储介质及电子设备
WO2022204546A1 (en) * 2021-03-26 2022-09-29 First Co. Independent temperature control for rooms
CA3215473A1 (en) * 2021-06-08 2022-12-15 Marshall Cox Thermal mass integration for heat pump
CN116447633B (zh) * 2023-04-21 2023-09-15 易集康健康科技(杭州)有限公司 一种用于养生睡眠舱的温度调节系统

Citations (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPH0688632A (ja) * 1990-12-14 1994-03-29 Daiken Trade & Ind Co Ltd 輻射冷房用パネル及び輻射冷房構造
JPH10266374A (ja) * 1997-03-19 1998-10-06 Nippon Ekorojii Kaihatsu:Kk 構築物
TW553918B (en) * 2000-12-19 2003-09-21 Posco Far-infrared emission powder with antibacterial activity and bio-wave steel plate coated with resin containing the same
JP2007127292A (ja) * 2005-11-01 2007-05-24 Showa Denko Kk 輻射冷暖房ユニット
JP2007307243A (ja) * 2006-05-19 2007-11-29 Sora:Kk 療養形温熱ルーム

Family Cites Families (24)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2639956B2 (ja) * 1988-03-02 1997-08-13 日本製箔株式会社 熱交換器用フィン材の製造方法
JP2567359B2 (ja) * 1988-03-02 1996-12-25 日本製箔株式会社 熱交換器用フィン材
JPH01154704U (zh) * 1988-04-02 1989-10-24
JP2624291B2 (ja) * 1988-04-08 1997-06-25 松下電器産業株式会社 遠赤外線ヒータ
JPH0234919U (zh) 1988-08-25 1990-03-06
JPH03105128A (ja) 1989-09-18 1991-05-01 Yukigaya Sangyo Kk 冷暖房パネル
JPH04270830A (ja) 1991-02-26 1992-09-28 Sanyo Electric Co Ltd 冷暖房装置
US5356724A (en) * 1992-01-16 1994-10-18 Sumitomo Metal Industries, Ltd. Excellent far-infrared radiating material
JPH1183057A (ja) * 1997-09-04 1999-03-26 Koichi Nishikawa 室内用面暖房装置
JP3561630B2 (ja) * 1998-04-01 2004-09-02 スカンジナビアホーム株式会社 建築物
JP2000356364A (ja) 1999-06-17 2000-12-26 Sadayoshi Tanaka 放射冷房が可能な居住空間を有する建物
US6325060B1 (en) * 2000-07-25 2001-12-04 Toyotomi Co. Ltd. Stack-equipped far infrared space heater
JP3585826B2 (ja) * 2000-11-24 2004-11-04 株式会社直方建材 省エネルギー住宅及びそれにおける床暖房装置の形成方法
JP2002228172A (ja) * 2001-02-05 2002-08-14 Hideya Kozama 両面暖房型ヒーターを埋め込んだ仕切り構造体
JP2002248029A (ja) 2001-02-26 2002-09-03 Kokuyo Co Ltd 家具の張地及び家具
RU2200808C1 (ru) 2001-07-09 2003-03-20 Маслов Виктор Валентинович Способ отопления помещения
GB2382871B (en) * 2001-12-08 2005-03-02 Seco Aluminium Ltd Heating/Cooling system for railway carriages
KR100489427B1 (ko) 2002-01-17 2005-05-17 김성민 원적외선 방사물질로 이루어진 기능성 주택
JP2004020059A (ja) * 2002-06-17 2004-01-22 Matsushita Electric Works Ltd 電気カーペット
JP2004182918A (ja) 2002-12-05 2004-07-02 Sekaicho Rubber Co Ltd 木質材料用塗料組成物
WO2005121473A1 (en) * 2004-06-10 2005-12-22 Sun-Kyoung Kim Finish coat using serentine-jade stones and construction method thereof
DE102004046689B3 (de) * 2004-09-24 2006-06-14 Danfoss A/S Raumbeheizungseinrichtung
JP2007056649A (ja) 2005-08-23 2007-03-08 Tadaaki Kanda 住宅の暖房・換気構造
CN201031507Y (zh) * 2007-04-16 2008-03-05 邢士俊 一种汗蒸馆

Patent Citations (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPH0688632A (ja) * 1990-12-14 1994-03-29 Daiken Trade & Ind Co Ltd 輻射冷房用パネル及び輻射冷房構造
JPH10266374A (ja) * 1997-03-19 1998-10-06 Nippon Ekorojii Kaihatsu:Kk 構築物
TW553918B (en) * 2000-12-19 2003-09-21 Posco Far-infrared emission powder with antibacterial activity and bio-wave steel plate coated with resin containing the same
JP2007127292A (ja) * 2005-11-01 2007-05-24 Showa Denko Kk 輻射冷暖房ユニット
JP2007307243A (ja) * 2006-05-19 2007-11-29 Sora:Kk 療養形温熱ルーム

Also Published As

Publication number Publication date
US20110042471A1 (en) 2011-02-24
JP2010249508A (ja) 2010-11-04
CN102016193A (zh) 2011-04-13
US8820651B2 (en) 2014-09-02
BRPI0911357A2 (pt) 2018-03-20
AU2009238937A1 (en) 2009-10-29
AU2009238937B2 (en) 2012-05-03
JP2010096485A (ja) 2010-04-30
NZ588718A (en) 2012-10-26
KR20140072171A (ko) 2014-06-12
EP2281960A4 (en) 2016-06-15
EP2281960A1 (en) 2011-02-09
MY156583A (en) 2016-03-15
DK2281960T3 (da) 2021-09-20
JP2011106808A (ja) 2011-06-02
CA2722359A1 (en) 2009-10-29
HK1150869A1 (en) 2012-01-13
JP4818418B2 (ja) 2011-11-16
JP4422783B1 (ja) 2010-02-24
CN102016193B (zh) 2013-10-23
EP2281960B1 (en) 2021-06-30
KR20110009099A (ko) 2011-01-27
CA2722359C (en) 2014-02-11
JP4818448B2 (ja) 2011-11-16
JP2010095993A (ja) 2010-04-30
WO2009131244A1 (ja) 2009-10-29
TW201003012A (en) 2010-01-16

Similar Documents

Publication Publication Date Title
TWI395910B (zh) Indoor environment adjustment system and indoor environment adjustment method
JP2010095993A5 (zh)
US20080302049A1 (en) Insulated fabric pocket panels
Abdullah et al. Field study on indoor thermal environment in an atrium in tropical climates
Smith et al. Environmental science
US2651503A (en) System of radiant heat exchanging
SE1000937A1 (sv) Ett byggnadsmaterial innefattande PCM och ett klimathölje
RU2456513C1 (ru) Система регулирования окружающей среды внутри помещения
JP6692991B2 (ja) 輻射冷暖房型建築物
CN107254936B (zh) 带有电热膜的保温隔热防火功能墙板生产和安装工艺
CN101509308A (zh) 建筑墙面地面电取暖和商用电加热器具通用电热线槽板
CN207332432U (zh) 取暖充气小屋
RU2200808C1 (ru) Способ отопления помещения
KR20210001350U (ko) 건물내의 작은보온건물
RU33140U1 (ru) Теплооконник Маслова В.В.
TH43061B (th) ระบบควบคุมสภาพแวดล้อมภายในอาคาร
DE3334626A1 (de) Anordnung unterschiedlich genutzter luftfelder, vorzugsweise an der raumseite von leichten fertighaus-aussenwaenden zur energiesparenden und kostensenkenden einbringung von frischluft, warmluft und kaltluft -und ausbringung von abluft zur waermerueckgewinnung
JP3081152U (ja) 省エネ用間仕切り装置
Pfister et al. EC80-2052 Window Treatments for Energy Efficiency
CN107669012A (zh) 多功能床
Camuffo FABRIC-FRIENDLY HEATING
Brown Save home heating dollars
ADVIES 19 Examples of Wall Insulation
KR20110001784U (ko) 선탠 및 원적외선 기능을 갖춘 개·폐형 이동 조립식 건물
TWM360281U (en) Electrothermal curtain capable of blocking cold radiation outside of window

Legal Events

Date Code Title Description
MM4A Annulment or lapse of patent due to non-payment of fees