(57)【要約】【課題】        温度差のある空間の間の熱移動を防止する断熱方法を提供する。【解決手段】    閉鎖空間から熱ロスとして放出される熱を回収し、閉鎖空間に戻すことにより閉鎖空間の断熱を実現する。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
閉鎖空間の周囲の一部以上が、熱回収空間を介して非閉鎖空間と接する閉鎖空間において、閉鎖空間から熱回収空間に伝達された熱を回収し、回収した熱を閉鎖空間に戻すことにより閉鎖空間から非閉鎖空間への熱移動を防止する閉鎖空間の断熱方法。
【請求項２】
請求項１に記載の断熱方法において、
熱回収空間から閉鎖空間への熱移動にヒートポンプを設けたことを特徴とする断熱方法。
【請求項３】
請求項１または請求項２に記載の断熱方法において、
熱回収空間の温度を非閉鎖空間の気体温度と閉鎖空間内の気体温度との間の範囲に制御することを特徴とする断熱方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】  本発明は閉鎖空間から非閉鎖空間に放出される熱エネルギーを回収し、回収された熱エネルギーを閉鎖空間に戻して閉鎖空間から非閉鎖空間に放出される熱エネルギーを低減させる断熱方法に関する。
【背景技術】
【０００２】  従来、閉鎖空間の冷暖房を実施する際に、閉鎖空間内の冷暖房された空気は閉鎖空間と非閉鎖空間を遮蔽する隔壁から冷暖房エネルギーが非閉鎖空間に伝達されて熱ロスが発生している。その熱ロスを防止するために二重サッシやペアーガラスを用いたり、隔壁内部に断熱材を設けて熱抵抗を高める工夫が行われている。
しかしながら、住宅の隔壁の断熱処理や、窓ガラスの二重化や、住宅全体の断熱性能を向上させる「高気密高断熱」工法も考案されているが建築コストが高くなる欠点がある。【０００３】また、建築壁は断熱処理し熱抵抗を上昇させることは比較的容易であるが、採光を必要とするテラスハウスや植物栽培用のビニールハウス等では光を透過させることが必須条件になるので、隔壁の熱抵抗を高めることが容易ではなく、断熱処理のために建築コストが極端に上昇する問題がある。【０００４】また、車両などの狭い空間では室内空間を極力多くとるために隔壁に十分な断熱材のスペースが確保できないため十分な断熱効果が得られない問題がある。
さらに、どんなに隔壁の断熱性を向上しても熱伝達速度が低減するだけで閉鎖空間内と非閉鎖空間との熱交換を完全に防ぐことはできず、冷暖房負荷として多くの熱エネルギーのロスが発生している。
【特許文献１】特許公開２００６−２４１７７３
【特許文献２】特許公開２００６−１１７１３３
【特許文献３】特許出願２０００−２５１６８２
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】本発明は、こうした従来の問題に鑑み、これを解決するためになされたもので、閉鎖空間から非閉鎖空間への熱移動を低減し、安価で簡便な断熱方法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】
【０００６】請求項１に記載の本発明は、閉鎖空間と非閉鎖空間との間に熱回収空間を設け、閉鎖空間から放出される熱エネルギーを熱回収空間内の気体に一旦吸収させる。
閉鎖空間から熱回収空間に伝わった熱は熱回収されて閉鎖空間に戻すことにより熱回収空間内の気体の温度はほぼ一定に保たれる。
すなわち、閉鎖空間から熱回収空間内に伝達された熱は非閉鎖空間に伝わることなく閉鎖空間に戻されるため、閉鎖空間から非閉鎖空間への熱伝達が防止できる。【０００７】請求項２に記載の本発明は、閉鎖空間から熱回収空間内に伝達された熱を回収し閉鎖空間内に熱移動させる手段をヒートポンプ等の熱移動手段により行う。【０００８】請求項３に記載の本発明は、熱回収空間内の気体の温度を非閉鎖空間内の気体温度と閉鎖空間内の気体温度の間に制御することにより、非閉鎖空間と熱回収空間内との温度差が非閉鎖空間と閉鎖空間との温度差よりも小さくなり、熱回収空間から非閉鎖空間への熱の移動が低減できる。
【発明の効果】
【０００９】  本発明の効果を図で説明する。
一般に住宅において室内から室外への熱流束密度Ｊは、壁温度をＴｗ、外気温度をＴ０、とすると、熱伝達係数αとの関係は次のように表される（Ｔｗ＞Ｔ０の場合）。
Ｊ＝α・（Ｔｗ−Ｔ０）・・・・・・・・（１）
すなわち、室内と室外の温度差が少なく、隔壁の熱伝達係数が小さいほど室内から室外への熱放出が小さくなるといえる。【００１０】図５は、単に閉鎖空間が非閉鎖空間の間に熱回収空間を介して接している場合で、閉鎖空間の温度Ｔ０、熱回収空間の温度Ｔ１、非閉鎖空間の温度Ｔ２とするとＴ０＜Ｔ１＜Ｔ２またはＴ０＞Ｔ１＞Ｔ２の関係になる。
この場合は、単に閉鎖空間１と非閉鎖空間３が熱回収空間２の気体により断熱されているだけで、閉鎖空間か１ら熱回収空間２の気体に伝達された熱４０はさらに非閉鎖空間３へ伝達されて熱ロスとなる。すなわち、単なる断熱機能では閉鎖空間１から非閉鎖空間３０への熱伝達速度が低下するだけで熱ロスの低減にはならない。【００１１】本発明では熱回収空間内の気体からヒートポンプ等により熱を回収し、閉鎖空間に熱を戻すことにより、図６に示すように熱回収空間内の温度Ｔ１はＴ２に近くなり閉鎖空間１と熱回収空間２の温度差は大きくなる。その結果、閉鎖空間１から熱回収空間２への熱移動は大きくなるが、移動した熱４１は熱回収空間から回収されて閉鎖空間に戻される。一方、熱回収により熱回収空間２の温度Ｔ１と非閉鎖空間３の温度Ｔ０との差は小さくなるため、熱回収空間２から非閉鎖空間３への熱移動４０は低減される。
その結果、熱源である閉鎖空間１から熱回収空間２経由で非閉鎖空間３に放出される熱ロス４０を低減することが可能となる。【００１２】また、一般的にヒートポンプによる冷暖房は外気すなわち非閉鎖空間と室内すなわち閉鎖空間との間の熱移動をおこなうが、本発明では非閉鎖空間すなわち外気から熱回収するのでなく熱回収空間内の気体から熱回収するものであり、熱回収空間内の温度が非閉鎖空間と閉鎖空間内の気体温度の間にあるため、非閉鎖空間から熱回収する場合と比べてヒートポンプによる熱移動の温度差は小さくなる。
この温度差が小さくなることにより、ヒートポンプのエネルギー効率ＣＯＰ（Ｃｏｅｆｆｉｃｉｅｎｔ  Ｏｆ  Ｐｅｒｆｏｒｍａｎｃｅ）が高くなる。
これは、非閉鎖空間へ放出された熱エネルギーを回収する場合と比べヒートポンプの消費エネルギーは少なくてよいことになる。
すなわち、本発明は閉鎖空間から非閉鎖空間に排出される熱エネルギーを閉鎖空間内の温度との温度差が小さい熱回収空間から熱回収するために、熱移動のためのヒートポンプのエネルギー消費を削減することが可能となる。【００１３】また本発明による断熱方法は熱回収空間に気体が流れる程度の空間が有れば良く、断熱材による断熱と比べて室内空間を犠牲にせずに断熱することが可能となり、車両や航空機等の空間制約が多い場合や、温室ハウスのように光の透過性を必要とする場合などに特に有効である。
さらに、本発明による断熱性能は機密性に依存せずに、放熱する熱を回収することにより断熱するので、必ずしも熱回収空間は高気密にしなくても断熱効果は得られる。したがって構造体の断熱対策費用を安価にすることが可能である。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１４】  次に、本発明による断熱方法の実施例を図面に基づいて詳細に説明する。
【実施例】
【００１５】第１の実施例
図１は本発明による一実施例で、閉鎖空間１の暖房に適用した例である。
隔壁４で囲まれた閉鎖空間１から熱回収空間２へ移動した熱を蒸発器６にて回収し、凝縮器６ａで閉鎖空間に移動させる。
その結果、閉鎖空間１から熱回収空間２へ放出された熱は再び閉鎖空間１に移動されるので理想状態では閉鎖空間１内の温度変化は発生せず閉鎖空間が断熱されていることになる。【００１６】第２の実施例
図２は本発明による一実施例で、温水式床暖房に適用した例である。
ヒートポンプの熱交換器１３で加温された貯湯槽１２内の温水は床暖房パネル１４で閉鎖空間を輻射加熱し温水戻り配管１１に接続された熱交換器１３で昇温されて再び貯湯槽１２にもどる。
床暖房パネル１４は閉鎖空間を床面から輻射加温するが、同時に熱回収空間２にも熱が放射されて熱ロスが発生する。その熱をヒートポンプ２０により熱回収し熱交換器１３により床暖房パネル１４からの温水戻り１１の温水を加温することにより熱ロスの発生を防止する。【００１７】第３の実施例
図３は本発明による一実施例で、ハウス栽培のハウスの暖房に適用した例である。
隔壁４は透明ビニールシートのようなもので閉鎖空間１と熱回収空間２を隔離している。
閉鎖空間１から熱回収空間２に伝達された熱は室外機３１により回収され室内機３０により閉鎖空間に戻される。【００１８】第４の実施例
図４は本発明による一実施例で、第３の実施例で透明なビニールシートの隔壁４が天井部分のみに設けた例で、熱回収空間２で熱回収された気体温度は閉鎖空間１内の温度より低く、気体の比重差で壁面に沿って降下するので必ずしも壁面を隔離しなくても断熱効果は得られる。【００１９】  以上、本発明による断熱方法の実施の形態を詳細に説明したが、本発明は前述した実施の形態に限定されるものではなく、その要旨を逸脱しない範囲で変更可能である。
【図面の簡単な説明】
【００２０】
【図１】本発明による断熱方法の一実施形態を示す構成図。
【図２】本発明による断熱方法の一実施形態を示す構成図。
【図３】本発明による断熱方法の一実施形態を示す構成図。
【図４】本発明による断熱方法の一実施形態を示す構成図。
【図５】従来の二重壁の熱伝達概念図
【図６】本発明による壁面の熱伝達概念図
【符号の説明】
【００２１】１    閉鎖空間
２    熱回収空間
３    非閉鎖空間
４    隔壁
５    圧縮機
６    蒸発器
６ａ  凝縮器
７    膨張弁
８    熱回収ダクト
９    冷媒配管
１０  温水配管
１１  温水戻り配管
１２  貯湯槽
１３  熱交換器
２０  断熱用ヒートポンプ
２１  床暖房用ヒートポンプ
３０  室内機
３１  室外機
４０  熱移動
４１  熱回収
４２  温度勾配
【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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