(57)【要約】【課題】スペースの有効利用性に優れ、また効率的かつ経済的な運用を可能とする。【解決手段】貯蔵施設において自然冷気を利用する方法であって、自然冷気を外気より取り込む集風口２０と前記取り込んだ自然冷気を放出する排気口３０とを接続する通風ダクト１３を、前記貯蔵施設１００への冷熱提供を担う蓄熱体７に当接配置することを特徴とする自然冷気利用方法。【選択図】      図１
2004271136.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
貯蔵施設において自然冷気を利用する方法であって、自然冷気を外気より取り込む集風口と前記取り込んだ自然冷気を放出する排気口とを接続する通風ダクトを、前記貯蔵施設への冷熱提供を担う蓄熱体に当接配置することを特徴とする自然冷気利用方法。
【請求項２】
前記蓄熱体が、前記貯蔵施設を覆う覆土であることを特徴とする請求項１に記載の自然冷気利用方法。
【請求項３】
前記貯蔵施設の設置地域における冬季の風向状況に基づき、風上に前記集風口の開口方向を、風下に前記排気口の開口方向を配置することを特徴とする請求項１または２に記載の自然冷気利用方法。
【請求項４】
前記集風口および排気口は、風向に応じて回転自在な機構を備えることを特徴とする請求項１〜３のいずれかに記載の自然冷気利用方法。
【請求項５】
前記集風口および排気口は、外方に向かって拡径された形態であることを特徴とする請求項１〜４のいずれかに記載の自然冷気利用方法。
【請求項６】
前記集風口より前記通風ダクトに至る間に、複数の集風口からの自然冷気を集約するヘッダ、または複数の通風ダクトへ自然冷気を分流させるヘッダを設けることを特徴とする請求項１〜５のいずれかに記載の自然冷気利用方法。
【請求項７】
前記通風ダクトを水平に配置することを特徴とする請求項１〜６のいずれかに記載の自然冷気利用方法。
【請求項８】
貯蔵施設において自然冷気を利用する装置であって、自然冷気を外気より取り込む集風口と、前記取り込んだ自然冷気を放出する排気口と、前記集風口と排気口とを接続する通風ダクトとを備えることを特徴とする自然冷気利用装置。
【請求項９】
自然冷気を利用する装置を備えた構造物であって、自然冷気を外気より取り込む集風口と前記取り込んだ自然冷気を放出する排気口とを接続する通風ダクトを、前記貯蔵施設への冷熱提供を担う蓄熱体に当接配置してなることを特徴とする構造物。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、自然冷気利用方法および装置、並びに前記装置を備えた構造物に関する。
【０００２】
【従来の技術】
冬季における氷雪等による寒気など、自然の冷熱エネルギーを利用した低温貯蔵施設は、貯蔵のための定常的電力を不要とし運営コストに優れた施設となる。このような施設は、氷点付近で貯蔵物を貯蔵するため、施設を凍結した覆土で覆って低温維持を図る工夫がなされている。
【０００３】
従来では、前記の覆土中にヒートパイプを立設することが一般的である（非特許文献１）。ここにおけるヒートパイプは、その上端において冷気集熱を行う一方で、下端を被冷却体に向けて配置する必要があった。しかしながら、次のような技術課題が指摘されている。
【０００４】
【非特許文献１】
ｈｔｔｐ：／／ｍｏｔｔｏ．ｈｏｋｋａｉｄｏ−ｎｐ．ｃｏ．ｊｐ／ｓｐｅｃｉａｌ／２００２０２ｙｕｋｉ／ｄ．ｈｔｍｌ
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】
前記ヒートパイプの径は比較的細いものであり、覆土との熱交換面積が小さい。従って、ヒートパイプと覆土との熱交換効率が良好とはなりにくい点を補って、前記覆土に対する蓄熱量を大きくするためには、ヒートパイプを高密度で立設させ、或いはパイプ長を大きくする措置をとることとなった。これにより、ヒートパイプ上端が貯蔵施設上に多数配置された状況を現出させていた。
【０００６】
つまり、貯蔵施設上或いはその周辺空間を他用途に転用することを難しくし、スペースの有効利用を困難にしていたのである。加えて、多用しなければならないヒートパイプの設置コストが嵩み、大規模な貯蔵施設に適用することに難点があった。また、冷気をファンなどにより強制通風させていたため、運用コストがかかるという課題も生じていた。
【０００７】
そこで本発明はこのような課題に着目してなされたもので、スペースの有効利用性に優れ、また効率的かつ経済的な運用を可能とする自然冷気利用方法および装置、並びに前記装置を備えた構造を提供することを目的とする。
【０００８】
【課題を解決するための手段】
上記目的を達成する本発明の自然冷気利用方法は、貯蔵施設において自然冷気を利用する方法であって、自然冷気を外気より取り込む集風口と前記取り込んだ自然冷気を放出する排気口とを接続する通風ダクトを、前記貯蔵施設への冷熱提供を担う蓄熱体に当接配置することを特徴とする（第１の発明）。
【０００９】
第２の発明は、第１の発明において、前記蓄熱体が、前記貯蔵施設を覆う覆土であることを特徴とする。
【００１０】
第３の発明は、第１または２の発明において、前記貯蔵施設の設置地域における冬季の風向状況に基づき、風上に前記集風口の開口方向を、風下に前記排気口の開口方向を配置することを特徴とする。
【００１１】
第４の発明は、第１〜３のいずれかの発明において、前記集風口および排気口は、風向に応じて回転自在な機構を備えることを特徴とする。
【００１２】
第５の発明は、第１〜４のいずれかの発明において、前記集風口および排気口は、外方に向かって拡径された形態であることを特徴とする。
【００１３】
第６の発明は、第１〜５のいずれかの発明において、前記集風口より前記通風ダクトに至る間に、複数の集風口からの自然冷気を集約するヘッダ、または複数の通風ダクトへ自然冷気を分流させるヘッダを設けることを特徴とする。
【００１４】
第７の発明は、第１〜６のいずれかの発明において、前記通風ダクトを水平に配置することを特徴とする。
【００１５】
第８の発明は、貯蔵施設において自然冷気を利用する装置であって、自然冷気を外気より取り込む集風口と、前記取り込んだ自然冷気を放出する排気口と、前記集風口と排気口とを接続する通風ダクトとを備えることを特徴とする自然冷気利用装置にかかる。
【００１６】
第９の発明は、自然冷気を利用する装置を備えた構造物であって、自然冷気を外気より取り込む集風口と前記取り込んだ自然冷気を放出する排気口とを接続する通風ダクトを、前記貯蔵施設への冷熱提供を担う蓄熱体に当接配置してなることを特徴とする構造物にかかる。
【００１７】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の好ましい実施の形態につき、添付図面を参照して詳細に説明する。図１は本実施形態における低温貯蔵施設の一部断面斜視図であり、図２は低温貯蔵施設の横断面図である。図１において、この低温貯蔵施設１００は、例えばコンクリート製の底版２及びこれの両側に立ち上げられた側版３と、両側版３上に跨った状態でこれの上部を覆う半円筒形屋根部４、及び長手方向両側を覆うコンクリート製の外壁５からなる半円筒形の建物１を備えている。
【００１８】
前記建物１の内側は、適宜な隔壁によって長手方向に３分割されている。このうち前部が準備室１０であり、最大容積を有する中間部が貯蔵庫１１であり、後部室が氷室１２となっている形態が想定できる。前部外壁５に配置された扉１４を介して建物１の内外は連絡されている。前記貯蔵庫１１における床面の中央には、これより一段低い潜熱水槽１７が形成されるとしてもよい（図２参照）。潜熱水槽１７には所定量の水が収容され、温度緩衝を担う。また、前記氷室１２内には複数の製氷容器等が配置され、ここに前記貯蔵庫１１内の冷却用氷を備蓄する。
【００１９】
前記屋根部４は、例えば大径の金属製コルゲートチューブの半分割体から構成されるもので、屋根部４の構築後、出入口となる前部隔壁５を残して建物全体を覆土７で覆うことにより建物１全体を地中に埋設し、前記覆土７を蓄熱体として機能せしめている。さらに、建物１の周囲を囲んで覆土７内には、通風ダクト１３が予め水平に設けられている。この通風ダクト１３はパイプの他、覆土７中に冷気を通じることができるダクト形状をなすものであれば、いずれのものでも採用できる。また、パイプ等を設置せずとも、凍結するなどして硬化した覆土中を掘削して設けた経路を通風ダクトとしてもよい。
【００２０】
前記通風ダクト１３はその両端を、例えば建物１上の地表面に設けられた集風口２０および排気口３０面に接続している。なお、前記集風口２０より前記通風ダクト１３に至る間は、複数の通風ダクト１３へ集風口２０から取り込んだ自然冷気を分流させるべく設けたヘッダ４０により接続されている。また、前記集風口２０が複数ある場合、前記ヘッダ４０はこれら集風口２０からの自然冷気を集約するものとすれば好適である。同様に、前記通風ダクト１３より排気口３０に至る間は、これら通風ダクト１３からの自然冷気を集約するヘッダ４５により接続される。或いは、通風ダクト１３からの自然冷気を複数の排気口３０へ分流させるものともできる。
【００２１】
前記集風口２０および排気口３０は、前記低温貯蔵施設１００の設置地域における冬季の風向状況に基づき、風上に前記集風口２０の開口２１の方向を、風下に前記排気口３０の開口３１の方向を配置するとする。また、前記集風口２０および排気口３０が、風向に応じて回転自在な機構を備えるとすれば随時風向に即して自然冷気を取り込みやすくなる。
【００２２】
このため、集風口２０および排気口３０は、ベアリング等を備えた回転版２３、３３を底部に備えるとともに、前記回転板の垂直軸（あるいはこれに平行するもの）に対して羽根体２２、３２を直角に取付けている。この機構により、風向に応じて前記羽根体２２、３２は風圧を受け、この風圧により集風口２０および排気口３０は風見鶏の如く風向を指して回転する訳である。
【００２３】
また、前記集風口２０および排気口３０は、その開口２１、３１が外方に向かって拡径された形態となっている。これにより、集風口２０にあっては外気より取り込む自然冷気の正圧を高め、排気口３０にあっては外気へ放出する熱交換済みの冷気の負圧を低める。つまり、集風口２０から通風ダクト１３そして排気口３０に至る自然冷気の経路において、集風と排気との効率を高めることとなる。
【００２４】
低温貯蔵施設１００の使用開始時期には、集風口２０より取り込まれた自然冷気が、各通風ダクト１３を通じて覆土７に冷熱を提供して冷却する。覆土７は凍土化する。この人工凍土によって建物１の周囲全体を冷却することが可能である。覆土７に冷熱を提供した自然冷気は暖められ、前記ヘッダ４５を介して排気口３０へと導かれる。そしてその開口３１から外気に向け放出される。
【００２５】
なお、集風口２０の設置数と排気口３０の設置数は、自然冷気の通風が効率的となるよう、外気取り込み時の正圧および排気時の負圧、或いは通風ダクト１３における通気抵抗等を考慮して任意に設定可能であるものとする。
【００２６】
【発明の効果】
以上の説明により明らかなように、本発明による自然冷気利用方法等によれば、貯蔵施設上に大規模な器具・装置等を配置することがなく、貯蔵施設上或いはその周辺空間を他用途に転用することを容易とする。つまり、スペースの有効利用を図ることができるのである。また、導入コストの嵩むヒートパイプ等の資材を多用する必要はないから、大規模な貯蔵施設にも効率的に適用することができる。しかも、外気から取り込んだ冷気は自然通風することとなり、ファンなどの動力源を伴う装置を特に付帯させる必要がない。このため、運用コストも低く抑制することができるのである。
しかして、スペースの有効利用性に優れ、また効率的かつ経済的な運用を可能とする自然冷気利用方法および装置、並びに前記装置を備えた構造物を提供可能となる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本実施形態における低温貯蔵施設の一部断面斜視図である。
【図２】低温貯蔵施設の横断面図である。
【符号の説明】
１      建物
２      底版
３      側版
４      半円筒形屋根部
５      外壁
７      覆土
１０    準備室
１１    貯蔵庫
１２    氷室
１３    通風ダクト
１４    扉
１７    潜熱水槽
２０    集風口
２１、３１  開口
２２、３２  羽根体
２３、３３  回転版
３０    排気口
４０、４５  ヘッダ
１００  低温貯蔵施設
【図１】
2004271136.tif 000003
【図２】
2004271136.tif 000004