(57)【要約】【課題】スラブへの蓄熱量を増大できるようにする。【解決手段】、鉄筋３０が埋設された鉄筋コンクリート構造体の閉空間Ｓ内のスラブ２の表面にカバー体３１を設け。スラブ２の表面側に溝３２を形成するとともに、それらの溝３２を互いに連通して、スラブ２の表面とカバー体３１との間に、ジグザグ状の伝熱空間としての櫛歯状の伝熱空間Ｓ１を形成し、熱交換器７からの配管８を伝熱空間Ｓ１に連通接続する。鉄筋３０に、その長手方向に所定間隔を隔てて鋼棒３３を溶接により連接し、その鋼棒３３の下端を溝３２内に突出する。これにより、温調空気が伝熱空間Ｓ１内を流動することにより熱をスラブ２の表面に伝えるとともに鋼棒３３に効率良く伝え、更に、鋼棒３３を介して早期に熱を鉄筋３０に伝えてゆき、鋼棒３３および鉄筋３０を通じてスラブ２の内部まで伝え、スラブ２全体に効率良く蓄熱できる。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
スラブと天井板または床板との間に閉空間を形成し、熱交換によって温調空気を得る熱交換器を設けるとともに、前記熱交換器からの温調空気を前記閉空間内に供給して前記スラブに熱を蓄えるように構成した躯体蓄熱型空気調和システムにおいて、
前記閉空間内の前記スラブの表面にカバー体を設けるとともに、前記スラブの表面と前記カバー体との間に、ジグザグ状の伝熱空間を設け、前記伝熱空間内に温調空気を供給するように構成したことを特徴とする躯体蓄熱型空気調和システム。
【請求項２】
請求項１に記載の躯体蓄熱型空気調和システムにおいて、
ジグザグ状の伝熱空間が一本の連続した流路を形成するものである躯体蓄熱型空気調和システム。
【請求項３】
請求項１または請求項２に記載の躯体蓄熱型空気調和システムにおいて、
伝熱空間内に、スラブ内に埋設された鉄筋に連接した突起部を突出してある躯体蓄熱型空気調和システム。
【請求項４】
請求項１または請求項２に記載の躯体蓄熱型空気調和システムにおいて、
伝熱空間内に、スラブ内に埋設された鉄骨に連接した突起部を突出してある躯体蓄熱型空気調和システム。
【請求項５】
請求項３または請求項４に記載の躯体蓄熱型空気調和システムにおいて、
突起部に伝熱促進部材を取り付けてある躯体蓄熱型空気調和システム。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、深夜電力を利用して夜間などにスラブに冷熱や温熱を蓄え、その蓄えられた熱を昼間の空調に利用し、経済的に空調を行えるようにするとともに空調負荷のピークカットを図る躯体蓄熱型空気調和システムに関する。
【背景技術】
【０００２】
従来の躯体蓄熱型空気調和システムとしては、図１１の概略構成図に示すようなものがあった。
すなわち、スラブ０１と天井板０２との間に閉空間Ｓが形成されるとともに、閉空間Ｓ内にダクト０３が設けられている。
ダクト０３の所定箇所に、冷風あるいは温風といった温調空気を閉空間Ｓ側に吹き出す第１の吹き出し口０４と、室内空間Ｒ側に吹き出す第２の吹き出し口０５とが設けられている。
【０００３】
熱交換によって温調空気を得るために、機械室などに設置されたヒートポンプなどの熱交換器０６からの配管０７がダクト０３に接続されている。第１の吹き出し口０４と第２の吹き出し口０５との間に切り替えダンパー０８が設けられ、温調空気をダクト０３から閉空間Ｓ内に吹き出して冷熱あるいは温熱をスラブ０１に蓄える蓄熱状態と、蓄熱されたスラブ０１からの自然放熱を利用しながら温調空気を室内空間Ｒ側に吹き出す空調状態とに切り替えることができるように構成されている。
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
しかしながら、従来例の場合、第１の吹き出し口０４自体の開口面積が大きいものの、閉空間Ｓ内でのスラブ０１の表面積の割に、温調空気が第１の吹き出し口０４から吹き付けられる面積が小さく、スラブ０１に対して局部的（図中Ａ部）に蓄熱されるだけであり、全体の蓄熱量が少ない欠点があった。
【０００５】
本発明は、このような事情に鑑みてなされたものであって、請求項１に係る発明の躯体蓄熱型空気調和システムは、スラブへの蓄熱量を増大できるようにすることを目的とし、請求項１２、請求項１３、請求項１４、請求項１５それぞれに係る発明の躯体蓄熱型空気調和システムは、スラブへの蓄熱を効率良く行えるようにすることを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
請求項１に係る発明は、上述のような目的を達成するために、スラブと天井板または床板との間に閉空間を形成し、熱交換によって温調空気を得る熱交換器を設けるとともに、その熱交換器からの温調空気を閉空間内に供給してスラブに熱を蓄えるように構成した躯体蓄熱型空気調和システムにおいて、閉空間内のスラブの表面にカバー体を設けるとともに、スラブの表面とカバー体との間に、ジグザグ状の伝熱空間を設け、伝熱空間内に温調空気を供給するように構成する。
【０００７】
（作用・効果）請求項１に係る発明の構成によれば、スラブの表面とカバー体との間に設けたジグザグ状の伝熱空間内で温調空気を流し、閉空間内全体に温調空気を分散させず、スラブの表面側に集中させることができる。
したがって、閉空間内全体に温調空気を分散させずに、スラブの表面とカバー体との間に設けた狭いジグザグ状の伝熱空間内で温調空気を流すから、温調空気をスラブの表面側に集中して伝えることができ、スラブへの蓄熱量を増大できるようになった。
【０００８】
また、請求項２に係る発明は、前述のような目的を達成するために、請求項１に記載の躯体蓄熱型空気調和システムにおいて、
ジグザグ状の伝熱空間を一本の連続した流路に形成して構成する。
【０００９】
（作用・効果）請求項２に係る発明の構成によれば、スラブの表面とカバー体との間に設けた１本の連続した流路のジグザグ状の伝熱空間内に温調空気を流し、閉空間内全体に温調空気を分散させずにスラブの表面側に集中させるのみならず、その温調空気の流速を大幅に増大させて熱伝達率を高くすることができる。
したがって、１本の連続した流路のジグザグ状の伝熱空間内に温調空気を流すから、その温調空気の流速を大幅に増大させて熱伝熱率を高くでき、スラブへの蓄熱を効率良く行えるようになった。
【００１０】
また、請求項３に係る発明は、前述のような目的を達成するために、請求項１または請求項２に記載の躯体蓄熱型空気調和システムにおいて、
伝熱空間内に、スラブ内に埋設された鉄筋に連接した突起部を突出して構成する。
【００１１】
（作用・効果）請求項３に係る発明の構成によれば、コンクリート構造体においてスラブ内に埋設される鉄筋を利用し、スラブの表面側に集中させた温調空気の熱を突起部から鉄筋に伝え、スラブの内部まで早期に伝熱することができる。
したがって、スラブの表面側に集中させた温調空気の熱を、コンクリート構造体においてスラブ内に埋設される鉄筋に突起部から伝熱するから、スラブの内部まで早期に伝熱でき、スラブへの蓄熱を一層効率良く行えるようになった。
【００１２】
また、請求項４に係る発明は、前述のような目的を達成するために、請求項１または請求項２に記載の躯体蓄熱型空気調和システムにおいて、
伝熱空間内に、スラブ内に埋設された鉄骨に連接した突起部を突出して構成する。
【００１３】
（作用・効果）請求項４に係る発明の構成によれば、鉄骨コンクリート構造体においてスラブ内に埋設される鉄骨を利用し、スラブの表面側に集中させた温調空気の熱を突起部から鉄骨に伝え、スラブの内部まで早期に伝熱することができる。
したがって、スラブの表面側に集中させた温調空気の熱を、鉄骨コンクリート構造体においてスラブ内に埋設される鉄骨に突起部から伝熱するから、スラブの内部まで早期に伝熱でき、スラブへの蓄熱を一層効率良く行えるようになった。
【００１４】
また、請求項５に係る発明は、前述のような目的を達成するために、請求項３または請求項４に記載の躯体蓄熱型空気調和システムにおいて、
突起部に伝熱促進部材を取り付けて構成する。
【００１５】
（作用・効果）請求項５に係る発明の構成によれば、伝熱促進部材により突起部に対する伝熱効果を高くできる。
したがって、伝熱促進部材によって突起部に対する伝熱効果を高くするから、スラブへの蓄熱をより一層効率良く行えるようになった。
【発明の効果】
【００１６】
以上説明したように、請求項１に係る発明の構成によれば、スラブの表面とカバー体との間に設けたジグザグ状の伝熱空間内で温調空気を流し、閉空間内全体に温調空気を分散させず、スラブの表面側に集中させることができる。
したがって、閉空間内全体に温調空気を分散させずに、スラブの表面とカバー体との間に設けた狭いジグザグ状の伝熱空間内で温調空気を流すから、温調空気をスラブの表面側に集中して伝えることができ、スラブへの蓄熱量を増大できるようになった。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１７】
次に、本発明の実施例を図面に基づいて詳細に説明する。
【００１８】
図１は、本発明の躯体蓄熱型空気調和システムに係る第１実施例を示す全体システム構成図、図２は、図１のＣ−Ｃ線断面図であり、鉄筋３０が埋設された鉄筋コンクリート構造体の閉空間Ｓ内のスラブ２の表面にカバー体３１が設けられている。
【００１９】
スラブ２の表面側に溝３２が形成されるとともに、それらの溝３２が互いに連通されて、スラブ２の表面とカバー体３１との間に、ジグザグ状の伝熱空間としての櫛歯状の伝熱空間Ｓ１が形成され、熱交換器７からの配管８が伝熱空間Ｓ１に連通接続されている。
【００２０】
また、鉄筋３０に、その長手方向に所定間隔を隔てて突起部としての鋼棒３３が溶接により連接され、その鋼棒３３の下端が溝３２内に突出されている。
【００２１】
この第１０実施例によれば、温調空気が伝熱空間Ｓ１内を流動することにより熱がスラブ２の表面に伝えられるとともに鋼棒３３に伝えられる。鋼棒３３の熱伝導率が高いために、温調空気の熱が鋼棒３３に効率良く伝えられ、更に、鋼棒３３を介して早期に熱を鉄筋３０に伝えてゆき、鋼棒３３および鉄筋３０を通じてスラブ２の内部まで伝え、スラブ２全体に効率良く蓄熱できる。蓄熱量は従来構成に比べて約10倍以上にでき、電力のピークカットに対して極めて有効である。また、予め型枠等により溝３２をスラブ２の施工時に成形できるようにすれば、新たな工事を必要とせず、安価に構築できる利点がある。
【００２２】
この第１実施例において、蓄熱された熱を昼間などに積極的に利用する場合、ダクト３４に形成した室内側吹き出し口３５から室内空間Ｒ内の空気を吸い込んで伝熱空間Ｓ１に送り、スラブ２に蓄熱された熱と熱交換した後に室内空間Ｒに戻してゆけば良く、冷房の場合を例にして詳述する。
【００２３】
すなわち、室内の比較的暖かい空気は上昇して上部に滞留するので、図１の点線矢印で示すような空気の流れを作れば、室内空間からの暖気が伝熱空間Ｓ１内にスムーズに導入される。そこで、スラブ２に蓄熱された冷熱を回収して冷風になり、別系統のダクトを通じて室内に送り出すことができる。この冷風は、室内を循環流下し、それにより室内の暖気は押し上げられ、伝熱空間Ｓ１内に導入されていき、これらを繰り返すことにより、スラブ２に蓄熱された冷熱を冷房に有効に利用することができる。
【００２４】
また、空気の流れ方向を積極的に変化させることも効果がある。なぜならば、熱は温度差が大きい程よく伝熱する。例えば、図２において、冷風を実線矢印で示すように流すと、蓄熱初期には、流路の上流側では冷風の温度とスラブ２の温度との差が大きいので、流路の上流側に冷熱は蓄熱されやすい。一方、流路の下流側では、そこまでのスラブ２との熱交換により冷風の温度が高くなって温度差が小さくなり、蓄熱速度が遅くなる。流路の上流側での蓄熱がある程度進むと、上流側での冷風の温度とスラブ２の温度との差が小さくなって熱の移動は小さくなる。それに伴って、中流部での熱の移動が大きくなり、これらの繰り返しにより、上流部から下流部へと順に冷熱が蓄熱されていくことになる。
【００２５】
そこで、上述の蓄熱過程の途中で空気の流れ方向を矢印点線のように切り換え、実線矢印に対して下流側に先に冷風を供給する。この実線矢印に対して下流側箇所は、あまり蓄熱されていないため、そこでの冷風の温度とスラブ２の温度との差が大きく、熱の移動速度を大きくでき、冷熱の蓄熱速度を速くできて全体的に蓄熱速度を速くでき、熱交換器７やファンなどの運転時間を短縮できてランニングコストを低減できる。
このことは、蓄熱に限らず、熱回収においても熱回収速度を速くでき、同様の効果がある。
【００２６】
図３は、本発明の躯体蓄熱型空気調和システムに係る第２実施例を示す全体システム構成図、図４は、図３のＤ−Ｄ線断面図であり、第１実施例と異なるところは次の通りである。
すなわち、鋼棒３３の閉空間Ｓ１内に突出した部分に、伝熱面積を拡大するための伝熱促進部材としての鍔体３６が付設され、温調空気の熱を鋼棒３６に一層効率良く伝えられるように構成されている。他の構成は、第１実施例と同じである。この第２実施例においても、第１実施例と同様に、予め型枠等により溝３２をスラブ２の施工時に成形できるようにすれば、新たな工事を必要とせず、安価に構築できる利点がある。
【００２７】
図５は、本発明の躯体蓄熱型空気調和システムに係る第３実施例を示す全体システム構成図、図６は、図５のＥ−Ｅ線断面図であり、鉄骨３７が埋設された鉄骨コンクリート構造体の閉空間Ｓ内のスラブ２の表面にカバー体３８が設けられている。
【００２８】
スラブ２の表面側に溝３９が形成されるとともに、それらの溝３９が互いに連通されて、スラブ２の表面とカバー体３８との間に、ジグザグ状の伝熱空間としての櫛歯状の伝熱空間Ｓ２が形成され、図示しないが、熱交換器からの配管が伝熱空間Ｓ２に連通接続されている。
【００２９】
また、鉄骨３７に、その長手方向に所定間隔を隔てて突起部としての鋼板４０が溶接により連接され、その鋼板４０の下端が溝３９内に突出されている。
【００３０】
この第３実施例によれば、温調空気が伝熱空間Ｓ２内を流動することにより熱がスラブ２の表面に伝えられるとともに鋼板４０に伝えられる。鋼板４０の熱伝導率が高いために、温調空気の熱が鋼板４０に効率良く伝えられ、更に、鋼板４０を介して早期に熱を鉄骨３７に伝えてゆき、鋼板４０および鉄骨３７を通じてスラブ２の内部まで伝え、スラブ２全体に効率良く蓄熱できる。また、予め型枠等により溝３９をスラブ２の施工時に成形できるようにすれば、新たな工事を必要とせず、安価に構築できる利点がある。
【００３１】
図７は、本発明の躯体蓄熱型空気調和システムに係る第４実施例を示す全体システム構成図、図８は、図７のＦ−Ｆ線断面図であり、第３実施例と異なるところは、次の通りである。
【００３２】
すなわち、スラブ２の表面に溝３２を形成せずに、鋼板４０がスラブ２の表面から所定長さ突出され、鋼板４０の下端にカバー体４１が連接され、スラブ２の表面とカバー体４１との間に、ジグザグ状の伝熱空間としての櫛歯状の伝熱空間Ｓ３が形成されている。他の構成は第３実施例と同じである。
【００３３】
図９は、本発明の躯体蓄熱型空気調和システムに係る第５実施例を示す全体システム構成図であり、第４実施例と異なるところは、次の通りである。
【００３４】
すなわち、隣合う鋼板４０の位置をずらすとともに、鋼板４０それぞれの水平方向の一端に鋼板４２が連接され、ジグザグ状の伝熱空間として、１本の連続した流路となるように伝熱空間Ｓ４が形成されている。このため、伝熱空間Ｓ４に導入された温調空気が１本の流路を流れることになり、その流速が大幅に増大するので、スラブ２への熱伝達率を高くできて熱の移動速度を速くできる利点がある。但し、圧力損失が大きくなるが、図示しないファンとして吐出圧の大きなものを用いることで十分対処できる。他の構成は第４実施例と同じである。
【００３５】
第２実施例における伝熱促進部材としては、前述のような鍔体３６に代えて、図１０の（ａ）の側面図に示すように、細い番線２１の複数本を鋼棒３３に付設するとか、図１０の（ｂ）の斜視図に示すように、薄い鋼板２２を付設するとか、あるいは、図１０の（ｃ）の斜視図に示すように、鋼製のスパイラル部材２３を付設するなど各種の構成が採用できる。
【００３６】
本発明としては、上述実施例のように、スラブ２と天井板３との間に閉空間Ｓを形成し、そこに温調空気を供給して躯体蓄熱を行うように構成するものに限らず、例えば、スラブ２とその上部の床板との間に閉空間を形成し、その閉空間に温調空気を供給して躯体蓄熱を行うように構成するものでも良い。
【００３７】
このようにスラブ２の上方側に閉空間を形成する場合において、第１実施例、第２実施例、第３実施例、第４実施例、第５実施例を適用すれば、カバー体３１，３８それぞれを溝３２，３９上に載置支持させたり、カバー体４１を鋼板４０，４２上に載置支持させたりできるため、固定を容易に行える利点がある。また、カバー体３１，３８，４１の一部または大部分を上階の床として利用可能であり、建築施工上の利点もある。
【図面の簡単な説明】
【００３８】
【図１】本発明の躯体蓄熱型空気調和システムに係る第１実施例を示す全体システム構成図である。
【図２】図１のＣ−Ｃ線断面図である。
【図３】本発明の躯体蓄熱型空気調和システムに係る第２実施例を示す全体システム構成図である。
【図４】図３のＤ−Ｄ線断面図である。
【図５】本発明の躯体蓄熱型空気調和システムに係る第３実施例を示す全体システム構成図である。
【図６】図５のＥ−Ｅ線断面図である。
【図７】本発明の躯体蓄熱型空気調和システムに係る第４実施例を示す全体システム構成図である。
【図８】図７のＦ−Ｆ線断面図である。
【図９】本発明の躯体蓄熱型空気調和システムに係る第５実施例を示す全体システム構成図である。
【図１０】（ａ）は伝熱促進部材の変形例を示す側面図、（ｂ）および（ｃ）は伝熱促進部材の変形例を示す斜視図である。
【図１１】従来例の躯体蓄熱型空気調和システムを示す概略構成図である。
【符号の説明】
【００３９】
２…スラブ
３…天井板
７…熱交換器
２１…伝熱促進部材としての番線
２２…伝熱促進部材としての鋼板
２３…伝熱促進部材としてのスパイラル部材
３０…鉄筋
３１…カバー体
３３…突起部としての鋼棒
３６…伝熱促進部材としての鍔体
３７…鉄骨
３８…カバー体
４０…突起部としての鋼板
４１…カバー体
４２…突起部としての鋼板
Ｓ…閉空間
Ｓ１…伝熱空間
Ｓ２…伝熱空間
Ｓ３…伝熱空間
Ｓ４…伝熱空間
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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【図９】
2006125842.tif 000011
【図１０】
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【図１１】
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