(57)【要約】【課題】簡単な構造で高い冷却効果が得られる暑熱環境低減装置を提供する。【解決手段】内部に上下方向を向く空間７が設けられるとともに、下端部に空間７の内外を連通する開口部４が設けられ、かつ少なくとも一部が保水性及び揚水性を有する板状部材１１から形成される壁体２と、この壁体２の上部から空間７内にシャワー状若しくは霧状の水を供給する給水手段１５とを備える。壁体２の下端部には、空間７内を流下する水を回収して貯留させる貯水部１０が設けられ、この貯水部１０に貯留される水が給水手段１５に供給される。空間７内を流下するシャワー状若しくは霧状の水により空間７内に気流が発生し、水滴が気化して空間７内の空気を冷却する。壁体２の湿潤した状態に保たれ、壁体２から水が蒸発する気化熱によって壁体２自体が冷却され、この冷却された壁体２によって空間７内の空気が冷却される。冷却された空気は開口部から空間７のが外部に流出し、壁体２の内側に形成される休憩室等を冷房する。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
内部に上下方向を向く空間が設けられるとともに、下端部に前記空間の内外を連通する開口部が設けられ、かつ少なくとも一部が保水性及び揚水性を有する板状部材から形成される壁体と、該壁体の上部から前記空間内にシャワー状若しくは霧状の水を供給する給水手段とを備えていることを特徴とする暑熱環境低減装置。
【請求項２】
前記壁体の下端部には、前記空間内を流下する水を回収して貯留させる貯水部が設けられ、該貯水部に貯留される水が前記給水手段に供給されるように構成されていることを特徴とする請求項１に記載の暑熱環境低減装置。
【請求項３】
前記壁体の内部の下端部には、前記空間内を上下方向に２つに区画する前記板状部材からなる底板が着脱自在に設けられ、該底板の上方の前記壁体の部分に前記開口部が設けられ、該底板の下側の空間が前記貯水部に形成されていることを特徴とする請求項２に記載の暑熱環境低減装置。
【請求項４】
前記壁体の上部には、前記空間の内部に空気の流れを生じさせる空気循環手段が設けられていることを特徴とする請求項１から３の何れかに記載の暑熱環境低減装置。
【請求項５】
前記給水手段は、前記空間内にシャワー状若しくは霧状の水を供給するシャワーノズルと、前記貯水部内に貯留される水を前記シャワーノズルに供給する給水ポンプとを備えていることを特徴とする請求項２から４の何れかに記載の暑熱環境低減装置。
【請求項６】
前記壁体は、前記板状部材を上下方向に交互に内側又は外側に傾斜するように組み立てて、上下方向に隣接する板状部材間で前記空間の内外を連通する隙間をそれぞれ形成してなることを特徴とする請求項１から５の何れかに記載の暑熱環境低減装置。
【請求項７】
前記給水手段は、太陽光発電又は風力発電装置を駆動源として駆動されることを特徴とする請求項１から６の何れかに記載の暑熱環境低減装置。
【請求項８】
前記空気循環手段は、太陽光発電又は風力発電装置を駆動源として駆動されることを特徴とする請求項４から６の何れかに記載の暑熱環境低減装置。
【請求項９】
前記壁体の一部を既存の壁で構成したことを特徴とする請求項１から８の何れかに記載の暑熱環境低減装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、暑熱環境低減装置に関し、特に、水の蒸発冷却による冷却機能を有する壁体を備えた暑熱環境低減装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
水の蒸発冷却による冷却機能を利用した自然冷却装置の一例として、例えば、特許第３５１３５３３号には、建物の外壁を保水性を有する多孔質壁材によって構成し、この外壁の外側に草木等の植物を植栽して外壁を覆い、外壁の上端部に給水路を設けるとともに、給水路に通水路を接続して、給水路から必要量の水を通水路内に供給して外壁の縦方向に流下させ、多孔質壁材の前後面間を貫通する多数の通風路を介して空気を流通させるように構成した自然冷却装置が記載されている。
【０００３】
このような構成の自然冷却装置にあっては、給水路から通水路内に水を供給して外壁の縦方向に水を流下させて外壁を湿潤させておくことにより、外壁の壁面からの水の気化による吸熱と、草木等の植物による日射の遮蔽、及び草木等の植物の水分の蒸散による吸熱とによって外壁が冷却される。
【０００４】
そして、この状態で外壁の多数の通風路を介して空気を建物の内部に取り込むことにより、通風路内で加湿冷却された空気を建物内部に取り込むことができ、建物の内部を冷却することができるというものである。
【特許文献１】特許第３５１３５３３号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
ところで、上記のような構成の自然冷却装置にあっては、特殊な構造のブロックを積み上げることによって外壁を構成しているため、外壁のコストが高くついてしまう。また、外壁を空気が厚み方向に通過することによって空気を冷却しているため、外壁が薄い場合には十分な冷却効果が得られないため、十分な冷却効果を得るためには外壁を厚くしなければならず、コストが嵩んでしまう。
【０００６】
本発明は、上記のような従来の問題に鑑みなされたものであって、構造が簡単で設置費用を安く抑えることができるとともに、壁の厚みを厚くすることなく十分な冷却効果が得られる暑熱環境低減装置を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
上記のような課題を解決するために、本発明は、以下のような手段を採用している。
すなわち、請求項１に係る発明は、内部に上下方向を向く空間が設けられるとともに、下端部に前記空間の内外を連通する開口部が設けられ、かつ少なくとも一部が保水性及び揚水性を有する板状部材から形成される壁体と、該壁体の上部から前記空間内にシャワー状若しくは霧状の水を供給する給水手段とを備えていることを特徴とする。
【０００８】
本発明による暑熱環境低減装置によれば、壁体の空間内に給水手段によってシャワー状若しくは霧状の水を供給することにより、シャワー状若しくは霧状の水が空間内を落下して気化し、この気化熱によって空間内の空気が冷却される。さらに、保水性及び揚水性を有する壁体が湿潤状態を保っていることにより、壁体から蒸発する水の気化熱によって壁体自体が冷却され、この冷却された壁体によって空間内の空気が更に冷却される。そして、空間内で冷却された空気が壁体の開口部から空間の外部に流出し、壁体の内側に形成されている休憩室等が冷却された空気によって冷房されることになる。
【０００９】
請求項２に係る発明は、請求項１に記載の暑熱環境低減装置であって、前記壁体の下端部には、前記空間内を流下する水を回収して貯留させる貯水部が設けられ、該貯水部に貯留される水が前記給水手段に供給されるように構成されていることを特徴とする。
【００１０】
本発明による暑熱環境低減装置によれば、壁体の下端部に設けられる貯水部内に空間内を流下する水を回収して貯留させることができ、この貯水部に貯留させた水を給水手段に供給することができるので、水道水等の水を使用する場合に比べて水の消費を大幅に削減することができ、経済的に有利なものを提供することができる。
【００１１】
請求項３に係る発明は、請求項２に記載の暑熱環境低減装置であって、前記壁体の内部の下端部には、前記空間内を上下方向に２つに区画する前記板状部材からなる底板が着脱自在に設けられ、該底板の上方の前記壁体の部分に前記開口部が設けられ、該底板の下側の空間が前記貯水部に形成されていることを特徴とする。
【００１２】
本発明による暑熱環境低減装置によれば、底板によってシャワー状若しくは霧状の水を落下させる空間と空間内を落下するシャワー状若しくは霧状の水を回収する貯水部とを区画することができるので、空間内で冷却された空気のみを開口部から空間の外部に流出させることができ、貯水部内に貯留されている水が跳ね上がって開口部から空間の外部に飛び出すようなことはなく、壁体の内側に位置する人々に水が跳ねかかるのを防止できる。
【００１３】
請求項４に係る発明は、請求項１から３の何れかに記載の暑熱環境低減装置であって、前記壁体の上部には、前記空間の内部に空気の流れを生じさせる空気循環手段が設けられていることを特徴とする。
【００１４】
本発明による暑熱環境低減装置によれば、空間内の空気に強制的に流れを生じさせることができるので、更に効果的に空間内の空気を冷却することができる。
【００１５】
請求項５に係る発明は、請求項２から４の何れかに記載の暑熱環境低減装置であって、前記給水手段は、前記空間内にシャワー状若しくは霧状の水を供給するシャワーノズルと、前記貯水部内に貯留される水を前記シャワーノズルに供給する給水ポンプとを備えていることを特徴とする。
【００１６】
本発明による暑熱環境低減装置によれば、貯水部内に貯留される水は、給水ポンプによりシャワーノズルに供給され、シャワーノズルから空間内にシャワー状若しくは霧状の水が供給される。また、空間内を落下するシャワー状若しくは霧状の水は、貯水部に回収されて貯留され、給水ポンプによって再びシャワーノズルに供給されることになる。
【００１７】
請求項６に係る発明は、請求項１から５の何れかに記載の暑熱環境低減装置であって、前記壁体は、前記板状部材を上下方向に交互に内側又は外側に傾斜するように組み立てて、上下方向に隣接する板状部材間で前記空間の内外を連通する隙間をそれぞれ形成してなることを特徴とする。
【００１８】
本発明による暑熱環境低減装置によれば、傾斜して配置される板状部材により、空間内を落下する水の速度を低減させることができるので、板状部材の湿潤度を高めることができ、更に効果的に空間内の空気を冷却することができる。また、上下方向に隣接する板状部材間に形成されている隙間からも冷却された空気を取り出すことができるので、壁体の内側に形成される休憩室等を更に効果的に冷房することができる。
【００１９】
請求項７に係る発明は、請求項１から６の何れかに記載の暑熱環境低減装置であって、前記給水手段は、太陽光発電又は風力発電装置を駆動源として駆動されることを特徴とする。
【００２０】
本発明による暑熱環境低減装置によれば、給水手段の駆動源として太陽光発電又は風力発電装置を使用しているので、給水手段を駆動させるのに要する電力費を大幅に削減することができる。
【００２１】
請求項８に係る発明は、請求項４から６の何れかに記載の暑熱環境低減装置であって、前記空気循環手段は、太陽光発電又は風力発電装置を駆動源として駆動されることを特徴とする。
【００２２】
本発明による暑熱環境低減装置によれば、空気循環手段の駆動源として太陽光発電又は風力発電装置を使用しているので、空気循環手段を駆動させるのに要する電力費を大幅に削減することができる。
【００２３】
請求項９に係る発明は、請求項１から８の何れかに記載の暑熱環境低減装置であって、前記壁体の一部を既存の壁で構成したことを特徴とする。
【００２４】
本発明による暑熱環境低減装置によれば、既存の壁の全部を壁体によって構成することなく、冷却された空気を作り出すことができるので、工事に要する手間、時間、費用を削減することができ、経済的に有利なものを提供することができる。
【発明の効果】
【００２５】
以上、説明したように、本発明の暑熱環境低減装置によれば、壁体の内部の空間内にシャワー状若しくは霧状の水を供給することにより、このシャワー状若しくは霧状の水が空間内を落下して空間内に気流が発生し、空間内で水滴が気化して空間内の空気が冷却され、この冷却された空気が開口部から空間の外部に流出することになる。また、湿潤状態を保っている壁体から水が蒸発することによる気化熱によって壁体自体が冷却され、この冷却された壁体によって空間内の空気が更に冷却され、更に冷却された空気が開口部から空気の外部に流出することになる。従って、公園の東屋等に隣接した壁に適用した場合には、壁体の内側に形成される休憩室等の空間を冷却された空気で冷房することができるので、休憩室等を利用する人々に快適な環境を与えることができる。
また、壁体の上部に空気循環手段を設けることにより、壁体の空間内の空気に強制的に流れを生じさせることができるので、更に効果的に空間内の空気を冷却することができ、冷却された空気を壁体の内側の休憩室等内に流出させることができる。
さらに、壁体の下端部に設けた貯水部に空間内を流下する水を回収して貯留し、この貯留した水を給水手段に供給して再び空間内に供給することができるので、水の消費量を削減することができ、経済的に有利なものを提供することができる。
さらに、空気循環手段や給水手段の駆動源として太陽光発電や風力発電装置を使用することにより、電力費を大幅に削減することができるので、これによっても経済的に有利なものを提供することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００２６】
以下、図面を参照しつつ本発明の実施の形態について説明する。
図１及び図２には、本発明による暑熱環境低減装置の第１の実施の形態が示されていて、この暑熱環境低減装置１は、公園等に設置される休憩用の東屋等に隣接した壁に適用可能なものであって、東屋等に隣接した壁を構成する保水性及び揚水性を有する壁体２と、壁体２の内部に水を供給する給水手段１５と、壁体２の内部に供給した水を回収して給水手段１５に供給する給水ポンプ１７とを備えている。
【００２７】
壁体２は、複数の長方形板状の板状部材１１を縦横に組み立てて構成した板状の内壁３と、内壁３の外側に所定の間隔をおいて配置される、複数の板状部材１１を縦横に組み立てて構成した板状の外壁５と、内壁３と外壁５の水平方向の両端部にそれぞれ配置される、複数の板状部材１１を縦横に組み立てて構成した板状の側壁６とからなる角筒状をなすものであって、内壁３と外壁５と両側壁６、６とによって囲まれる部分に上下方向を向く空間７が形成され、この空間７内に後述する給水手段１５によってシャワー状若しくは霧状の水が供給される。
【００２８】
壁体２の各壁（内壁３、外壁５、及び側壁６）を構成する板状部材１１は、複数の粒状体を型に入れて焼成することにより長方形板状に形成したセラミック製のものであって、隣接する粒状体間に形成される一連の空隙と、各粒状体の表面の微細孔同士が互いに連結されてなる一連の毛細管との協働により、保水性及び揚水性が付与される。板状部材１１としては、例えば、（株）栗本鉄工所製のバイオボード（商品名）が有効である。但し、これに限定することなく、同様の機能を有するものであればよい。
【００２９】
壁体２の内部の下端部には、板状部材１１からなる底板１３が水平かつ着脱自在に設けられ、この底板１３によって壁体２の内部の空間７が上下方向に２つに区画され、下側の空間９が上側の空間８内を流下する水を回収して貯留させる貯水部１０に形成される。貯水部１０は、内面のうち、上面を除く部分に遮水性を有する金属、合成樹脂等から形成される遮水板（図示せず）が設けられ、この遮水板によって貯水部１０から外部に水が漏れ出るのを防止している。貯水部１０は、配管を介して水道等の給水源（図示せず）に接続され、給水源から配管を介して貯水部１０に水道水等の水を供給することにより、貯水部１０内の水位が所定のレベルに保たれている。
【００３０】
壁体２の内壁３の下端部（底板１３よりも上方に位置する部分）には、内壁３を貫通して空間７の内外を連通させる開口部４が設けられ、この開口部４を介して空間７内で冷却された空気が空間７外に流出する。開口部４は、内壁３の略全幅に亘る長さのものを一つ設けてもよいし、それよりも短い長さのものを内壁３の略全幅に亘って所定の間隔ごとに複数箇所に設けしてもよい。
【００３１】
給水手段１５は、壁体２の空間７の上端開口部に、噴射口が下方を向くように設けられるシャワーノズル１６と、貯水部１０に貯留される水をシャワーノズル１６に供給する給水ポンプ１７と、給水ポンプ１７を駆動させる駆動源１８とから構成され、給水ポンプ１７の一次側には配管１９を介して貯水部１０が接続され、二次側には配管１９を介してシャワーノズル１６が接続されている。駆動源１８は、太陽光発電装置、風力発電装置等の発電装置によって構成される。
【００３２】
そして、上記のように構成した本実施の形態による暑熱環境低減装置１の給水手段１５の給水ポンプ１７を作動させて、貯水部１０から給水ポンプ１７を介してシャワーノズル１６に水を供給すると、シャワーノズル１６の噴射口から壁体２の空間７内に水がシャワー状若しくは霧状になって供給され、このシャワー状若しくは霧状の水が空間７内を落下することにより発生する気流と、空間７内に供給される水の一部が蒸発することによって発生する気化熱との協働により、空間７内の空気が冷却され、この冷却された空気が壁体２の下端部の開口部４から空間７外に流出し、壁体２の内側の休憩室等が冷却されることになる。
【００３３】
また、保水性、揚水性を有する壁体２が空間７内に供給される水によって湿潤された状態に保たれることにより、壁体２から水が蒸発することにより発生する気化熱によっても壁体２自体が冷却され、この冷却された壁体２の内部の空間７内を流れる空気がさらに冷却され、この冷却された空気が壁体２の下端部の開口部４から空間７外に流出し、壁体２の内側の休憩室等が効果的に冷却されることになる。
【００３４】
さらに、壁体２の各壁（内壁３、外壁５、及び側壁６）を板状部材１１によって構成して、各壁２を湿潤した状態に保っているので、断熱材を配置しなくても各壁（内壁３、外壁５、及び側壁６）から水が蒸発することにより、各壁（内壁３、外壁５、及び側壁６）の温度を低減させることができ、コストを低減させることができる。
【００３５】
さらに、壁体２の内部の下端部に底板１３を着脱自在に設けて、底板１３の上側の空間８にシャワー状若しくは霧状の水を流下させ、下側の空間９を上側の空間８内を流下した水を回収して貯留させる貯水部１０としているので、冷却された空気を流下する水から分けて壁体２の内側の休憩室等に取り出すことができ、壁体２の内側の休憩室等に位置する人々に冷却された空気のみを供給することができる。
【００３６】
さらに、壁体２の下端部の貯水部１０内に上側の空間８内を流下した水を回収して貯留させ、この貯留させた水を給水ポンプ１７によって再びシャワーノズル１６に供給し、シャワーノズル１６から空間７内にシャワー状若しくは霧状の水として供給することができるので、消費する水の量を大幅に削減することができ、経済的に有利なものを提供することができる。
なお、壁体２の下端部に貯水部１０を設けずに、水道水等の水を直接にシャワーノズル１６に供給するように構成してもよい。
【００３７】
図３には、本発明による暑熱環境低減装置の第２の実施の形態が示されていて、この暑熱環境低減装置１は、壁体２の上部に空気循環手段であるファン２０を設け、このファン２０を給水ポンプ１７と共通の駆動源１８によって駆動させ、壁体２の空間７内に強制的に空気の流れを生じさせるように構成したものであって、その他の構成は前記第１の実施の形態に示すものと同様である。
【００３８】
そして、本実施の形態に示す暑熱環境低減装置１にあっても、前記第１の実施の形態に示すものと同様の作用効果を奏する他に、ファン２０により空間７内の空気に強制的に流れを生じさせているので、冷却効果を更に高めることができる。
【００３９】
また、本実施の形態においては、壁体２の各壁（内壁３、外壁５、及び側壁６）を構成する上下方向に隣接する板状部材１１、１１間にＨ型鋼２１を介装させて、各壁（内壁３、外壁５、及び側壁６）をＨ型鋼２１によって上下方向に複数のブロックに分割し、各ブロックごとに湿潤させるように構成しているので、各壁（内壁３、外壁５、及び側壁６）の湿潤度を高めることができ、各壁（内壁３、外壁５、及び側壁６）の外面側に直接に草花等を植栽させて、各壁（内壁３、外壁５、及び側壁６）を緑化させることができる。
【００４０】
図４には、本発明による暑熱環境低減装置の第３の実施の形態が示されていて、この暑熱環境低減装置１は、壁体２を構成する各壁（内壁３、外壁５、及び側壁６）を構成する複数の板状部材１１を、上下方向に交互に内側又は外側に傾斜するように組み立てて、上下方向に隣接する板状部材１１、１１間で空間７の内外を連通する隙間１２をそれぞれ形成したものであって、その他の構成は前記第１の実施の形態に示すものと同様である。
【００４１】
そして、本実施の形態に示す暑熱環境低減装置１にあっても、前記第１の実施の形態に示すものと同様の作用効果を奏する他に、各壁（内壁３、外壁５、及び側壁６）を構成する複数の板状部材１１を、上下方向に内側又は外側に交互に傾斜するように組み立てているので、各壁（内壁３、外壁５、及び側壁６）を伝わって流下する水の速度を遅くすることができ、各壁（内壁３、外壁５、及び側壁６）の湿潤度を高めることができる。
【００４２】
さらに、上下方向に隣接する板状部材１１、１１間で空間７の内外を連通する隙間１２を形成しているので、この隙間１２を介しても空間７内で冷却された空気を壁体２の内側に取り出すことができ、更に効果的に壁体２の内側の部分を冷却することができる。
【００４３】
図５（ａ）、（ｂ）には、本発明による暑熱環境低減装置の第４の実施の形態が示されていて、この暑熱環境低減装置１は、既存の壁２２に対向させて壁体２を配置し、壁体２と既存の壁２２との間に空間７を形成したものであって、その他の構成は前記第１の実施の形態に示すものと同様である。
【００４４】
この場合、図５（ａ）に示す例では、第１及び第２の実施の形態に示すものと同様に、内壁３の下端部のみに空間７の内外を連通する開口部４を設け、図５（ｂ）に示す例では、第３の実施の形態に示すものと同様に、内壁３の上下方向に隣接する板状部材１１、１１間にも隙間１２が設けている。
【００４５】
そして、本実施の形態に示す暑熱環境低減装置１にあっても、前記第１の実施の形態に示すものと同様の作用効果を奏する他に、既存の壁２２を利用しているので、壁の全部を壁体２によって構成した場合に比べて、板状部材１１の数を少なくすることができるので、工事に要する手間、時間、費用を削減することができる。
【図面の簡単な説明】
【００４６】
【図１】本発明による暑熱環境低減装置の第１の実施の形態を示した概略図である。
【図２】図１の壁体の平面図である。
【図３】本発明による暑熱環境低減装置の第２の実施の形態を示した概略図である。
【図４】本発明による暑熱環境低減装置の第３の実施の形態を示した概略図である。
【図５】本発明による暑熱環境低減装置の第４の実施の形態を示した概略図である。
【符号の説明】
【００４７】
１  暑熱環境低減装置          ２  壁体                ３  内壁
４  開口部                    ５  外壁                ６  側壁
７  空間                      ８  上側の空間          ９  下側の空間
１０  貯水部                  １１  板状部材          １２  隙間
１３  底板                    １５  給水手段          １６  シャワーノズル
１７  給水ポンプ              １８  駆動源            １９  配管
２０  空気循環手段（ファン）  ２１  Ｈ型鋼            ２２  既存の壁
【図２】
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【図１】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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