JPH0812011B2

JPH0812011B2 - 躯体蓄熱機構の調温方法

Info

Publication number: JPH0812011B2
Application number: JP1284627A
Authority: JP
Inventors: 紘一二木; 英幸荒谷
Original assignee: Shimizu Corp
Current assignee: Shimizu Corp
Priority date: 1989-10-31
Filing date: 1989-10-31
Publication date: 1996-02-07
Anticipated expiration: 2011-02-07
Also published as: JPH03148537A

Description

【発明の詳細な説明】〔産業上の利用分野〕この発明は、躯体蓄熱を用いる冷暖房の、居室内を快
適な条件に維持するための調温方法に関する。

〔従来の技術〕

従来、躯体に通水パイプを埋設し、熱源から得られる
温熱・冷熱をこの通水パイプを介して一旦躯体に蓄熱し
た後、躯体からの熱の放射および吸収（以下放射に含め
る。）を利用した冷暖房方法が知られている。この躯体
蓄熱機構においては、ソーラーコネクターによる温水
や、井水などの冷水を直接循環させたり、空気を熱源と
するヒートポンプユニットにより熱交換した水を循環さ
せるなどして躯体に蓄熱するものである。そして、夜間
の不使用時に、安価な電力を利用して蓄熱したり、ま
た、躯体のみでは充分な蓄熱量を確保できない場合に
は、別個に蓄熱層を設けることも行われている。

このようにして、一旦躯体に蓄えられた温熱・冷熱
を、躯体からの自然な放射をもって、暖房・冷暖効果に
利用しようとするものであった。

〔発明が解決しようとする課題〕

従来の躯体蓄熱機構においては、自然界から得られる
熱エネルギーや、夜間の安価な電力を有効利用して躯体
に一旦蓄熱し、必要時に居室内で利用するので資源的見
地からも好ましく、また、運転コストが低廉であるとい
う利点はあるものの、熱源から所定時間内に得られる熱
量が一定でなかったり、躯体が外的環境から受ける影響
により、常に一定の蓄熱量に至らないということに起因
した問題があった。

即ち、躯体の蓄熱量の変動により、躯体と居室内との
温度差が常に一定とならないために、躯体からの自然な
放射作用だけでは一様な冷暖房効果が得られないうえ、
その放射を調整し得る手段に欠けるという問題点を有し
ていた。

また、従来の蓄熱機構では、躯体からの伝熱は、放射
が主に考慮されていたが、常温域の居室内では、空気へ
の熱伝達の影響も大きく、その調整手段と、対流による
温度分布が生じることに対する均一化の手段にも欠けて
いた。

そこで、本発明は、躯体に蓄熱される熱量の相違にか
かわらず、居室内への放熱量を調節することにより、居
室内を快適な条件に維持するための新規な躯体蓄熱機構
の調温方法を提供することを目的としている。

〔課題を解決するための手段〕

前記目的を達成するために、本発明の調製方法では、
スラブ内に埋設した通水パイプを介してスラブ内に蓄熱
した後、スラブからの放熱により居室内の冷暖房を行う
躯体蓄熱機構の温調方法にあって、前記スラブの下階天
井面に付設したルーバーの開口度を、居室内の温度を検
知して可変に調節するものとなっている。

また、居室内の空気を循環させるために、前記ルーバ
ーとともに送風ファンを併設して用いるものとしてもよ
い。

〔作用〕

スラブ内に埋設された通水パイプを介して、スラブ内
に一旦蓄熱された温熱・冷熱は、スラブの下階天井面よ
り居室内に放熱される。この放熱は、天井面に付設した
ルーバーの開口部を通過して、居室内の対象物に至る。
居室内の温度を検知して、ルーバー開口度を可変に調製
するので、天井面からの放熱量を制御し、必要とされる
熱を通過させる。

また、上記ルーバーとともに併設した送風ファンを用
いると、ルーバーの開口部を通じて居室内の空気を循環
させる。循環する空気は、天井面での熱交換により加温
・冷却される。加温・冷却されて循環する空気は、居室
内の温度を所定温度に近づけ、また、温度分布をなく
す。このとき、空気の循環量も、調節されるルーバーの
開口度により規制される。

〔実施例〕

次に、この発明における温調方法の実施例について、
第１図ないし第３図を参照して説明する。

躯体のスラブ１には通水パイプ２が埋設されており、
この通水パイプ２に熱源側にて加熱、または、冷却され
た熱移送を行う水が通水されて、スラブ１に蓄熱される
構造となっている。上階の居室床面には、床材４が敷込
まれており、スラブ１とは幾分断熱された状態となって
いる。また、下階の居室の天井面５は、伝熱面積を増加
させるため、通常、凹凸状に形成され、表面はデーキプ
レート等で被覆されたうえ、さらに、セラミックス系塗
材など赤外波長領域での放射率の高いもので仕上げ処理
が施されており、放射効果の良い構造となっている。

本発明では、このようなスラブの下階天井面５の下方
に、ルーバー６が付設されている。このルーバー６は可
動ルーバーであり、各羽板は、ロッドで連動して同一方
向、および同一角度をもって開閉する。さらに、ロッド
の結束方法により、一部分の羽板を対称方向への開口と
してもよいが、その一端には該羽板を可動させるための
駆動モーター８がロッドを接続して固設されている。さ
らに、また、上記ルーバーの羽板の少なくとも裏面（閉
鎖時に天井面と対向する一面）は、光沢を有する金属等
で赤外反射率の高い状態に形成されたものが用いられ
る。

また、居室内では、温度を検知するための温度計9aが
用いられ、制御装置10が設けられている。尚、後述する
が、ルーバーの調節方法によっては、居室内の温度計9a
の他に、天井面５に固着して設けられた温度計9bも併せ
て用いてもよい。そして、それら温度計9a、9b、およ
び、前記ルーバーの駆動モーター８が制御装置10に接続
されて構成されている。

以上述べた構成における居室内の調温方法において、
第１の方法は、居室内に設けられた温度計9aのみを用い
てルーバーを可動させるものである。まず、居室内の温
度は温度計9aで検知される。そして、あらかじめ制御装
置10で設定する所望の設定温度と検知した温度との温度
差を、制御装置で検出し、温度差の大きいときほど開口
度を大きく、また、温度差の小さいときほど開口度を小
さく取るように、あらかじめ設定した段階的な温度差レ
ベルにより開口度が比例的に決定されるものとなってい
る。

例えて示すと、数値にとらわれるものではないが、温
度差が１〜２℃のとき開口度は最小、３〜５℃では複数
の段階で比例的に開口、６℃以上で全開、また、設定温
度にすでに到達しているときは全閉、のように行われる
のがよい。

第２の方法として、居室内の温度計9aと天井面の温度
計9bを併用して調節する。これは、蓄熱しているスラブ
の温度と居室内の温度との温度差を前記方法に付加した
ものとなっている。第３図において、設定温度と居室内
の温度との差異をΔT1、スラブの天井面の温度と居室内
の温度との差異をΔT2として、ルーバーの開度を示す
と、ΔT1が大でΔT2が小のとき全開とし、その逆は最小
の開口度とされる。また、設定値との温度差ΔT1が大き
く、かつ、天井面との温度差ΔT2が大きい場合、あるい
は、各々小さい場合などはルーバーは半開程度に調整さ
れる。そして、各々の温度差レベルの段階的な組合せに
より前記方法と同様に開口度が調節されるものとなって
いる。

また、天井面と居室内の温度差に替えて、天井面から
の輻射量そのものを検知し、輻射熱を考慮した快適な環
境を得ることも出来る。また、第３図はルーバーの開口
度を設定する目安であって、温度差ΔT1とΔT2との関係
を示すものではない。

次に、送風ファンを用いる場合の実施例を述べる。

送風ファン７は、天井面５とルーバー６との間に設置
され、天井面側に固設されている。そして、送風ファン
の回転量は前記制御装置10により調整されて用いられ
る。

このファンの回転量は、前記ルーバーの開口度と同様
に調整されればよいが、その風量がルーバーの開口面積
によって規制されることもあって、開口度に依存した制
御方法としてもよい。さらに、温度やルーバーの開口度
とは別に、マニュアル操作が可能な運転系を用いると、
換気にも利用できるので好ましい。尚、この場合は、ル
ーバーの制御系も切り離して、ルーバーも開口して運転
される。

以上述べた調温方法における作用を説明すると、天井
面５からの放射20による輻射は、ルーバー６の開口面
積、即ち、開口度によって規制される。居室内では、設
定温度と居室内の温度との温度差で開口度を可変に調節
するので、ルーバーは居室内の温度状況によって放熱量
を調整することになる。居室内の設置温度は任意に設定
できるので、スラブ１の蓄熱量の変動等により満足な調
温効果が得られない場合は、制御装置10において設定温
度の変更を行うと、温度差も変化するので、ルーバーの
開口度は、最終的に快適と感じるような開口度に調節さ
れ、適当な放熱を得る。

さらに、天井面との温度差を併せて用いた場合は、検
知した天井面と居室内との温度差をスラブからの放熱量
に替えて利用できるので、スラブ内の蓄熱量の変動に対
し、ルーバーの開口度が追従することになる。

また、放熱効果を考慮しルーバーに併設して送風ファ
ンを用いると、天井面５での放熱により、加熱・冷却さ
れた空気30を循環させ、居室内の温度を所定温度に近づ
けて、温度分布もなくすように作用する。

そして、開口度を可変に調節されるルーバーは、輻射
とともに加温・冷却された空気の循環量も規制するの
で、居室内の過度な暖房・冷房を防止し、快適な室温を
維持するわけである。

〔効果〕

以上のように構成されている本発明の躯体蓄熱機構の
温調方法においては、居室内の温度にもとづいて可変に
開口度を調整するルーバーを用いているので、居室内へ
の放熱量を容易に調整し得るものである。

そして、天井面との温度差を付加して開口度を調節し
た場合は、躯体に蓄熱される熱量の変動にかかわらず居
室内の温調を行うことが可能となるうえ、不要な輻射に
よるエネルギーの消費も抑制できるという効果を奏す
る。

また、ルーバーとともに併設された送風ファンを用い
ると、伝達・循環による調温効果も得られるため、居室
内をより快適な条件に維持することが可能となる。

【図面の簡単な説明】

第１図は躯体蓄熱構造になるスラブにルーバーおよびフ
ァンを用いた温調方法を示す断面図、第２図はルーバー
により放射熱および送風が規制された状態を示す断面
図、第３図はルーバーの調節条件を示す概念図である。１…スラブ、２…通水パイプ、５…天井面、６…ルーバ
ー、７…送風ファン、9a・9b…温度計、10…制御装置。

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】スラブ内に埋設した通水パイプを介してス
ラブ内に蓄熱した後、スラブからの伝熱により居室内の
冷暖房を行う躯体蓄熱機構の調温方法にあって、前記ス
ラブの下階天井面に付設したルーバーの開口度を、居室
内の温度を検知して可変に調節することを特徴とする躯
体蓄熱機構の調温方法。
【請求項２】送風ファンを併設して用いる請求項１記載
の躯体蓄熱機構の調温方法。