JP7375128B2 - Frame heat storage air conditioning system - Google Patents
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Description
本発明は、建築物の天井面を構成する躯体に蓄熱した熱エネルギーを放熱することにより空調を行う躯体蓄熱空調システムに関する。 The present invention relates to a framework heat storage air conditioning system that performs air conditioning by dissipating thermal energy stored in a framework that constitutes the ceiling surface of a building.
従来、蓄熱空調システムの1つとして、熱容量の大きなコンクリートの床、壁、柱等の躯体を蓄熱材として利用した躯体蓄熱空調システムが知られている。躯体蓄熱空調システムでは、新たに蓄熱槽を設ける必要がないため、省スペース化、省コスト化を図ることができる。 BACKGROUND ART Conventionally, as one type of heat storage air conditioning system, a framework heat storage air conditioning system is known that utilizes a concrete framework such as a floor, wall, pillar, etc., which has a large heat capacity, as a heat storage material. In the frame heat storage air conditioning system, there is no need to newly provide a heat storage tank, so space and cost can be saved.
例えば、特許文献1には、温水を循環するパイプを躯体の内部に埋め込み、パイプを介して躯体に蓄熱する躯体蓄熱構造が開示されている。 For example, Patent Document 1 discloses a frame heat storage structure in which a pipe for circulating hot water is buried inside the frame and heat is stored in the frame through the pipe .
しかし、特許文献1に記載された躯体蓄熱構造は、パイプを躯体の内部に埋め込む必要があるため、配管のメンテナンス性が悪く、施工時に配管を変形、破損させてしまう恐れもあった。 However, since the frame heat storage structure described in Patent Document 1 requires the pipes to be embedded inside the frame, the maintainability of the pipes is poor, and there is a risk that the pipes may be deformed or damaged during construction.
本発明は、上記の問題点を解決するために、システムの施工性、メンテナンス性を確保することができる躯体蓄熱空調システムを提供することを目的とする。 SUMMARY OF THE INVENTION In order to solve the above-mentioned problems, it is an object of the present invention to provide a framework heat storage air conditioning system that can ensure ease of construction and maintainability of the system.
本発明は、上記課題を解決するものであって、本発明に係る躯体蓄熱空調システムは、建築物の天井面を構成する躯体に蓄熱した熱エネルギーを放熱することにより空調を行う躯体蓄熱空調システムであって、前記熱エネルギーの媒体となる熱媒体が内部を流れる熱媒体配管と、前記熱媒体配管の内部を前記熱媒体が流れる流れ方向に沿って延び、前記熱媒体配管を保持した状態とされる熱交換部材と、前記熱交換部材と前記躯体との間に、前記躯体よりも熱伝導率が大きな弾性部材と、を備えることを特徴とする。 The present invention is intended to solve the above-mentioned problems, and the present invention provides a framework heat storage air conditioning system that performs air conditioning by dissipating thermal energy stored in a framework that constitutes the ceiling surface of a building. A state in which a heat medium pipe in which a heat medium serving as a medium for the thermal energy flows, and a state in which the heat medium pipe extends along the flow direction in which the heat medium flows inside the heat medium pipe, and holds the heat medium pipe. The heat exchanger is characterized by comprising a heat exchange member having a heat exchange member and an elastic member having a higher thermal conductivity than the frame between the heat exchange member and the frame .
また、本発明に係るパーソナル空調システムは、前記躯体に形成された凹部に、前記躯体よりも比熱容量が大きな潜熱蓄熱材を備え、前記熱交換部材は、前記凹部に設けられた前記潜熱蓄熱材に対して伝熱可能とされていることを特徴とする。 Further, in the personal air conditioning system according to the present invention, a recess formed in the body is provided with a latent heat storage material having a larger specific heat capacity than the body, and the heat exchange member is provided with the latent heat storage material provided in the recess. It is characterized by being able to transfer heat to .
本発明に係る躯体蓄熱空調システムによれば、熱交換部材が、熱媒体配管を流れ方向に沿って保持した状態とされるので、躯体蓄熱空調システムが備える各部を躯体の内部に埋め込む必要がないため、システムの施工性、メンテナンス性を確保することができる。 According to the framework heat storage air conditioning system according to the present invention, the heat exchange member holds the heat medium piping along the flow direction, so there is no need to embed each part of the framework heat storage air conditioning system inside the framework. Therefore, ease of construction and maintenance of the system can be ensured.
また、弾性部材が熱交換部材と躯体との間に挟まれることにより、熱交換部材と躯体との間の隙間(空気層)を小さくなり、空気層の影響を小さくすることができるとともに、弾性部材が躯体よりも熱伝導率が大きな材料で形成されていることで熱交換部材と躯体との間の熱伝導を促進することから、躯体の不陸による熱伝導量の低下を抑制することができる。In addition, by sandwiching the elastic member between the heat exchange member and the frame, the gap (air layer) between the heat exchange member and the frame can be reduced, the influence of the air layer can be reduced, and the elastic Since the members are made of a material with higher thermal conductivity than the structure, it promotes heat conduction between the heat exchange members and the structure, which suppresses the decrease in heat transfer due to unevenness of the structure. can.
以下、本発明を実施するための形態について添付図面を参照しつつ説明する。図1は、本発明の実施の形態に係る空調システム100の全体構成の一例を示す図である。建築物1は、上スラブ11及び下スラブ12等のコンクリートの躯体により構成されるとともに、下スラブ12の上方に床材13が敷設されている。
DESCRIPTION OF THE PREFERRED EMBODIMENTS Hereinafter, embodiments for carrying out the present invention will be described with reference to the accompanying drawings. FIG. 1 is a diagram showing an example of the overall configuration of an
建築物1は、二重床の構造を有し、下スラブ12と床材13とに間には、床下チャンバ14が形成されている。上スラブ11の下面である天井面11aと床材13との間には、居室10が形成されている。天井面11aには、複数の梁11bがワッフル状に形成されている。
The building 1 has a double floor structure, and an
空調システム100は、躯体蓄熱空調システム2と、床吹出し空調システム3とを組み合わせて居室10の空調を行うシステムである。躯体蓄熱空調システム2は、天井面11aを構成する上スラブ11に熱エネルギーを蓄熱し、その蓄熱した熱エネルギーを放熱することにより空調を行うシステムである。床吹出し空調システム3は、床材13に形成され複数の給気口(図示省略)から空調空気を吹き出することにより空調を行うシステムである。なお、空調システム100は、躯体蓄熱空調システム2の単独のシステムでもよいし、躯体蓄熱空調システム2に、床吹出し空調システム3以外の他の空調システムを組み合わせてもよい。
The
躯体蓄熱空調システム2は、熱エネルギーの媒体となる冷温水(熱媒体)が流れる冷温水パイプ20と、冷熱又は温熱を熱エネルギーとして供給する熱源22と、熱源22から供給された熱エネルギーを、熱交換によって冷温水パイプ20を流れる冷温水に伝える熱交換器21とを備える。熱源22は、例えば、地中熱や、電気料金が安くなる夜間や深夜の電力を利用したものである。
The skeleton heat storage
床吹出し空調システム3は、空調機能を有する空調部30と、床下チャンバ14及び複数の給気口を介して居室10に連通する給気配管31と、還気口(図示省略)を介して居室10に連通する還気配管32とを備える。空調部30は、外気OAを導入し、導入した外気OAを温度調整し、給気配管31により給気SAとして床下チャンバ14及び複数の給気口を介して居室10に供給する。また、空調部30は、居室10内の空気を還気口を介して還気RAとして還気配管32により吸入し、排気EAとして外部に排出する。
The floor
図2は、本発明の実施の形態に係る躯体蓄熱空調システム2の一例を示し、(a)は概略構成図、(b)は天井面における配置図である。躯体蓄熱空調システム2は、冷温水が流れ方向(図2(a)の紙面の表裏方向)に沿って流れる冷温水パイプ20(熱媒体配管)と、冷温水パイプ20を流れ方向に沿って保持した状態で天井面11aに取り付けられたヒートシンク23(熱交換部材)と、ヒートシンク23が取り付けられた天井面11aに向けて上向きの気流を発生させるスポットファン24(送風装置)と、冷温水パイプ20に設けられたポンプの稼働状態等を制御する制御装置(図示省略)とを備える。
FIG. 2 shows an example of a framework heat storage
ヒートシンク23は、熱伝導率が高い、例えば、アルミニウム等の金属を用いて、押出成形により長尺の部材として作製されている。ヒートシンク23は、冷温水パイプ20を流れる冷温水の熱エネルギーを、熱伝導により上スラブ11に伝える熱交換部材である。
The
図2(b)に示すように、ワッフル状に形成された梁11bで囲まれた天井面11aには、中央部付近にスポットファン24が配置されているとともに、スポットファン24の周囲を囲むように、冷温水パイプ20a~20c及びヒートシンク23が配置されている。
As shown in FIG. 2(b), a
冷温水パイプ20は、冷温水を循環するものであり、上流部分の冷温水パイプ20aは、天井面11aから突設し、下流部分の冷温水パイプ20cは、天井面11aに埋設するように配置されている。そして、中流部分の冷温水パイプ20bは、スポットファン24の周囲4方向のそれぞれにおいて、ジグザグ状に交互に折り返した状態で天井面11aに配置されている。
The cold and
ヒートシンク23は、ジグザグ状に配置された中流部分の冷温水パイプ20bの直線部分の流れ方向を長手方向として、冷温水パイプ20bの流れ方向に沿って配置されている。
The
スポットファン24は、例えば、軸流型の送風ファンであり、天井面11aから吊り下げられた状態で設置されており、天井面11aの下方から天井面11aに向けて気流を発生させる。本実施の形態では、スポットファン24は、図2(a)に示すように、ヒートシンク23が取り付けられていない部分の天井面11aの下方に配置されており、ヒートシンク23が取り付けられていない部分の天井面11aに向けて上向きの気流を発生させる。また、スポットファン24は、制御装置により制御されて、上スラブ11に熱エネルギーを蓄熱する場合は停止させ、上スラブ11から熱エネルギーを放熱する場合は稼働させる。
The
スポットファン24により発生させた、天井面11aに向かう上向きの気流は、図2(a)に示すように、天井面11aに到達すると、天井面11aによって放射状に拡散し、横向きの気流となる。そして、横向きの気流は、冷温水パイプ20及びヒートシンク23に到達し、さらにスポットファン24の周囲を囲む梁11bまで到達すると、下向きの気流となり、梁11bに沿って下降する。
As shown in FIG. 2(a), the upward airflow directed toward the
(躯体蓄熱空調システム2の設置例)
図3は、本発明の実施の形態に係る躯体蓄熱空調システム2の設置例を示し、(a)は、天井面11aに対する冷温水パイプ20及びヒートシンク23の設置例、(b)は第1の設置例におけるA-A線の拡大断面図、(c)は第2の設置例におけるA-A線の拡大断面図を示す図である。ヒートシンク23は、冷温水パイプ20の両側を挟み込むように保持する保持部230と、固定ボルト28Aにより天井面11aに固定される天井固定部231とを備える。
(Example of installation of building frame heat storage air conditioning system 2)
FIG. 3 shows an installation example of the frame heat storage
図3(b)、(c)に示すように、保持部230は、C字状の断面形状を有する。また、天井面11aには、天井固定部231が固定される位置に、天井固定部231を固定するためのインサートやアンカーが設置されている。
As shown in FIGS. 3(b) and 3(c), the
図3(b)に示す第1の設置例では、躯体蓄熱空調システム2は、ヒートシンク23と天井面11aとの間に配置された弾性部材25を備える。弾性部材25は、上スラブ11よりも熱伝導率が大きく、弾性を有する材料で形成されており、シート状の形状を有する。弾性部材25は、例えば、シリコンを材料とするシリコンゴムである。
In the first installation example shown in FIG. 3(b), the frame heat storage
天井面11aに不陸がある場合には、躯体とヒートシンク23との間の空気層が生じ、躯体への熱伝導量が低下することになるが、弾性部材25が、ヒートシンク23Aと天井面11aとの間に挟まれることにより、弾性部材25が弾性を有することでヒートシンク23Aと天井面11aとの間の隙間(空気層)を小さくするとともに、弾性部材25が上スラブ11よりも熱伝導率が大きな材料で形成されていることでヒートシンク23Aと天井面11aとの間の熱伝導を促進することから、天井面11aの不陸による熱伝導量の低下を抑制することができる。
If there is an unevenness on the
図3(c)に示す第2の設置例では、躯体蓄熱空調システム2は、ヒートシンク23が取り付けられた部分の天井面11aに配置された潜熱蓄熱材26を備える。潜熱蓄熱材26は、例えば、PCM(Phase Change Material)と呼ばれる、上スラブ11、すなわち、コンクリートよりも比熱容量が大きな材料で形成され、天井面11aに形成された凹部11cに埋め込まれている。
In the second installation example shown in FIG. 3(c), the frame heat storage
潜熱蓄熱材26は、上スラブ11よりも比熱容量が大きな材料で形成されているため、上スラブ11に熱エネルギーを蓄熱する際に、熱エネルギーの放熱先である居室10に近い場所により大きな熱エネルギーを蓄熱することができるので、上スラブ11から熱エネルギーを放熱する際の放熱性能を向上させることができる。
Since the latent
(変形例)
第1の設置例と、第2の設置例とを組み合わせることにより、例えば、躯体蓄熱空調システム2が、第1の設置例における第1の設置例弾性部材25と、第2の設置例における潜熱蓄熱材26とを備えてもよい。
(Modified example)
By combining the first installation example and the second installation example, for example, the frame heat storage
天井面11aに対する冷温水パイプ20、ヒートシンク23及びスポットファン24の配置は、図2(b)に示す配置に限られず、適宜変更してもよい。ヒートシンク23の大きさや形状は適宜変更してもよい。また、ヒートシンク23は、長手方向に複数に分割したものを並べてもよく、その際、長手方向の長さが異なるものを並べてもよい。
The arrangement of the hot and
スポットファン24は、天井面11aに向かって上向きの気流を発生させる代わりに、斜め上向きの気流を発生させてもよいし、スポットファン24により発生させた上向きの気流を天井面11aよって横向きの気流とすることで、スポットファン24により発生させた気流が、間接的に冷温水パイプ20及びヒートシンク23に到達する代わりに、スポットファン24により発生させた気流が、直接的に冷温水パイプ20及びヒートシンク23に到達するようにしてもよい。
Instead of generating an upward airflow toward the
(躯体蓄熱空調システム2の熱的性能を検証するための実験について)
次に、本発明の躯体蓄熱空調システム2の熱的性能を検証するために実験を行った。以下、実験装置、実験条件及び実験結果について説明する。
(About experiments to verify the thermal performance of the building frame heat storage air conditioning system 2)
Next, an experiment was conducted to verify the thermal performance of the structural heat storage
(実験装置及び実験条件)
実験装置は、発泡ポリスチレン板(100mm厚、0.028W/m/K)で作成したボックス内部に、上スラブ11を模擬したコンクリート製の試験体A(1400×1180×250mm)又は試験体B(1400×1180×150mm)を配置し、試験体A、Bの下側(居室10を模擬)と、試験体A、Bの上側(OAフロア+上階の居室10を模擬)の空間に分割した。内部空間の温度を調整するために、試験体A、Bの上側と下側にヒーターをそれぞれ設置した。
(Experimental equipment and experimental conditions)
The experimental apparatus consisted of a concrete specimen A (1400 x 1180 x 250 mm) or a concrete specimen B (simulating the upper slab 11) placed inside a box made of expanded polystyrene plates (100 mm thick, 0.028 W/m/K). 1400 x 1180 x 150 mm), and was divided into a space below test specimens A and B (simulating living room 10) and above test specimens A and B (simulating
試験体A、Bの上側には、床吹出し空調システム3を模擬した送風ファンを設置し、試験体A、Bの下側には、試験体A、Bの表面に上向きの気流を吹き付けるスポットファン24を、試験体A、Bから0.3m離れた位置に設置した。
A blower fan simulating the floor
試験体Aは、スラブ(150mm)の下に増コン部(100mm)を設けたものであり、試験体Aの増コン部に冷温水パイプ20を埋め込んだものを「第1の伝熱方式」とする。試験体Bの下側に、ヒートシンク23及び弾性部材25(厚さ3mm、熱伝導率2.1W/m・K)を介して冷温水パイプ20を設置したものを「第2の伝熱方式」とする。
The test specimen A has a heat transfer section (100 mm) installed under the slab (150 mm), and the cold/
蓄熱時の条件は、冷水温度21℃、流量1.5L/minの冷水を冷温水パイプ20に供給し、蓄熱時間は10時間とした。また、蓄熱時には、上下の空間温度が26℃になるようにヒーターを制御した。
The conditions during heat storage were as follows: cold water at a temperature of 21° C. and a flow rate of 1.5 L/min was supplied to the cold/
放熱時の条件は、3つの放熱条件を採用し、「第1の放熱条件」は自然放熱とし、「第2の放熱条件」は送風ファンを稼働させ、「第3の放熱条件」は送風ファン及びスポットファン24を稼働させた。送風ファンは、OAフロア内の気流が送風温度26℃、風量は10m3/hとなるように送風し、スポットファン24は、吹出し風速3m/sで試験体A、Bの表面に上向きの気流を吹き付けた。また、放熱時には、蓄熱時と同様に、上下の空間温度が26℃になるようにヒーターを制御した。
Three heat dissipation conditions are adopted for the heat dissipation conditions: the "first heat dissipation condition" is natural heat dissipation, the "second heat dissipation condition" is when the blower fan is operated, and the "third heat dissipation condition" is when the blower fan is operated. and the
(実験結果)
図4は、伝熱方式の差異による蓄熱時の熱流の推移を示す図である。図4では、30分ごとの熱流の平均値をプロットした結果を示している。「躯体への熱流」は、30分ごとの蓄熱量の差分を時間で除した値である。「空気への熱流+躯体からの空気への再放熱」は、30分間の冷水の平均熱流(以下、冷水熱流)から「躯体への熱流」を減じた値(式(1))である。試験体A、Bは、断熱性を確保するようにしているが、実験系の外に熱流が生じている場合は、「空気への熱流+躯体から空気への再放熱」にその値が含まれることとなる。
(Experimental result)
FIG. 4 is a diagram showing the transition of heat flow during heat storage due to differences in heat transfer methods. FIG. 4 shows the results of plotting the average value of heat flow every 30 minutes. "Heat flow to the skeleton" is the value obtained by dividing the difference in heat storage amount every 30 minutes by time. "Heat flow to the air + heat reradiation from the skeleton to the air" is the value (Equation (1)) obtained by subtracting "heat flow to the skeleton" from the average heat flow of cold water for 30 minutes (hereinafter referred to as cold water heat flow). Test specimens A and B are designed to ensure thermal insulation properties, but if heat flow occurs outside the experimental system, that value is included in "heat flow to the air + heat reradiation from the structure to the air". It will be.
「第1の伝熱方式」では、冷水熱流が、「第2の伝熱方式」と比べて大きくなることが分かった。これは、空気へ対流で伝わる熱伝達率よりも、躯体内へ熱伝導で伝わる熱伝達率の方が高いことを示している。 It was found that the cold water heat flow was larger in the "first heat transfer method" than in the "second heat transfer method." This indicates that the rate of heat transfer into the building structure by conduction is higher than the rate of heat transfer to the air by convection.
一方、「第2の伝熱方式」では、冷水熱流が、「第1の伝熱方式」の6割~8割程度を推移しており、実験開始直後では差が大きく、時間経過と共にその差が小さくなる傾向になった。空気温度が一定に制御されているため、このような傾向になったものと推察される。また、「第2の伝熱方式」で実験開始直後の空気への熱流が大きくなっているのは、実験開始直後に躯体近傍の空気温度が低くなることに起因しており、実験開始直後の冷水熱流が過大評価されていることも推察される。 On the other hand, in the "second heat transfer method," the cold water heat flow remains at about 60% to 80% of that in the "first heat transfer method," and the difference is large immediately after the start of the experiment, and the difference increases over time. has tended to become smaller. It is assumed that this trend occurred because the air temperature was controlled to be constant. In addition, the reason why the heat flow to the air becomes large immediately after the start of the experiment in the "second heat transfer method" is due to the fact that the air temperature near the structure becomes low immediately after the start of the experiment. It is also inferred that the cold water heat flow is overestimated.
弾性部材25(厚み3mm、熱伝導率2.1W/m・K)の有無について、弾性部材25が有る場合では、冷水熱流や躯体への熱流が、弾性部材25が無い場合と比べて大きくなった。これは、躯体表面に不陸がある場合には、躯体表面の不陸によって躯体とヒートシンク23との間の空気層が生じ、躯体への熱伝導量が低下することになるが、弾性部材25が有ることで、躯体とヒートシンク23との間の空気層の影響を小さくすることができ、躯体表面の不陸による熱伝導量の低下を抑制することができることを示している。
Regarding the presence or absence of the elastic member 25 (thickness: 3 mm, thermal conductivity: 2.1 W/m·K), when the
図5は、伝熱方式の差異による蓄熱率の推移を示す図である。図5では、冷水熱流が躯体の温度変化に使われた割合を示している。10時間の蓄熱時間で、「第1の伝熱方式」は、95~50%、「第2の伝熱方式」は、80~25%程度の蓄熱率の推移を示す結果となった。 FIG. 5 is a diagram showing changes in heat storage rate due to differences in heat transfer methods. Figure 5 shows the proportion of cold water heat flow used to change the temperature of the building structure. After a heat storage time of 10 hours, the results showed that the "first heat transfer method" had a heat storage rate of 95 to 50%, and the "second heat transfer method" had a change in heat storage rate of about 80 to 25%.
図6は、伝熱方式の差異による躯体内温度分布の推移を示す図である。図6では、試験体A、Bの中央部鉛直方向断面における躯体内温度分布の推移を示している。図の黒丸は、温度計測点を示しており、計測点間の空間は、通常型Krigingにより補間した。 FIG. 6 is a diagram showing changes in temperature distribution within the building blocks due to differences in heat transfer methods. FIG. 6 shows the transition of the temperature distribution within the building blocks in the central vertical cross section of test specimens A and B. The black circles in the figure indicate temperature measurement points, and the spaces between the measurement points were interpolated by normal Kriging.
蓄熱時について、「第1の伝熱方式」では、冷温水パイプ20の埋設部分近傍(試験体Aの下側面から距離50mmの高さ)から躯体が冷却され、躯体深部に最も低い温度部分が生じた。これに対して、「第2の伝熱方式」では、下側の躯体表面に最も低い温度部分が生じた。 Regarding heat storage, in the "first heat transfer method", the building block is cooled from the vicinity of the buried part of the hot and cold water pipe 20 (at a height of 50 mm from the bottom surface of the test specimen A), and the lowest temperature part is located deep inside the building block. occured. On the other hand, in the "second heat transfer method", the lowest temperature portion occurred on the lower body surface.
放熱時について、「第1の伝熱方式」では、送水停止から5時間経過した状況でも躯体内に冷熱だまりが残っており、躯体の厚みが大きく、冷温水パイプ20が躯体深部にあるほど、熱エネルギーを効率よく取り出すことが難しくなることが分かった。これに対して、「第2の伝熱方式」では、下側の躯体表面に最も低い温度部分が生じていることから、気流を躯体表面に吹き付けることで、躯体から熱エネルギーを放熱する際の放熱性能を向上させることができることが推察される。 Regarding heat dissipation, in the "first heat transfer method", a cold pool remains inside the building body even after 5 hours have passed since the water supply was stopped. It was found that it became difficult to extract heat energy efficiently. On the other hand, in the "second heat transfer method", since the lowest temperature part occurs on the lower surface of the structure, airflow is blown onto the surface of the structure, which increases the efficiency of dissipating thermal energy from the structure. It is presumed that heat dissipation performance can be improved.
図7は、蓄熱時及び放熱時における躯体蓄熱量と冷水の積算冷熱量との推移を示す図である。図7において、冷水の送水を停止した時(10時間蓄熱時)の冷水の積算冷熱量と、躯体蓄熱量との差が、上下空間に放熱された冷熱量を表しており、この差が小さいほど、躯体に蓄熱された冷熱量の割合が大きいことを示す。いずれの伝熱方式においても、実験開始直後の段階では、躯体に蓄熱された冷熱量の割合が高く、時間の経過と共に、躯体に蓄熱されることなく空気に放熱される割合が増加した。また、10時間蓄熱時の冷水の積算冷熱量に対する躯体蓄熱量としては、「第1の伝熱方式」で約70%、「第2の伝熱方式」で約50%となった。 FIG. 7 is a diagram showing changes in the amount of heat stored in the building frame and the cumulative amount of cold water during heat storage and heat dissipation. In Figure 7, the difference between the cumulative amount of cold water when the cold water supply is stopped (10 hours of heat storage) and the amount of heat stored in the building frame represents the amount of cold heat radiated to the upper and lower spaces, and this difference is small. The higher the temperature, the greater the proportion of the amount of cold heat stored in the structure. In both heat transfer methods, immediately after the start of the experiment, the proportion of cold heat stored in the building blocks was high, and as time passed, the proportion of heat dissipated into the air without being stored in the building blocks increased. In addition, the amount of heat stored in the building frame relative to the cumulative amount of cold heat of cold water during 10 hours of heat storage was approximately 70% in the "first heat transfer method" and approximately 50% in the "second heat transfer method."
冷水の送水を停止した後の躯体蓄熱量の推移としては、「第2の放熱条件」では、「第1の放熱条件」と比べてほとんど差異がなかった。床吹出しの風量は、放熱に与える影響が小さかったものと考えられる。一方、「第3の放熱条件」では、躯体からの放熱量が、「第1の放熱条件」と比べて、1.2倍~1.4倍程大きく、スポットファン24により気流を躯体表面に吹き付けることで、躯体の表面近傍における対流が促進されることが分かった。したがって、蓄熱時はスポットファン24を停止させ、放熱時はスポットファン24を稼働させることで、躯体に熱エネルギーを蓄熱する際の蓄熱性能を低下させることなく、躯体から熱エネルギーを放熱する際の放熱性能を向上させることができる。
There was almost no difference in the change in the amount of heat storage in the building frame after the cold water supply was stopped under the "second heat dissipation condition" compared to the "first heat dissipation condition." It is thought that the air volume of the floor outlet had little effect on heat dissipation. On the other hand, under the "third heat dissipation condition", the amount of heat dissipated from the structure is about 1.2 to 1.4 times larger than that under the "first heat dissipation condition", and the
以上のように、本発明の実施の形態に係る躯体蓄熱空調システム2によれば、ヒートシンク23が、冷温水パイプ20を流れ方向に沿って保持した状態で天井面11aに取り付けられているので、躯体蓄熱空調システム2が備える各部を上スラブ11に埋め込む必要がないため、システムの施工性、メンテナンス性を確保することができる。
As described above, according to the structural heat storage
以上のように、本発明の実施の形態に係る躯体蓄熱空調システム2によれば、スポットファン24が、ヒートシンク23が取り付けられた天井面11aに向けて気流を発生させることにより、スポットファン24により発生させた気流が天井面11aに到達すると、天井面11a近傍の対流が促進されるため、天井面11aを構成する上スラブ11から熱エネルギーを放熱する際の放熱性能を向上させることができ、さらに、スポットファン24により発生させた気流が、ヒートシンク23に到達すると、ヒートシンク23の表面近傍の対流が促進されるため、ヒートシンク23から熱エネルギーを放熱する際の放熱性能を向上させることができるので、居室10内の熱負荷変動に対する応答性を向上させることができる。
As described above, according to the frame heat storage
1・・・建築物
2・・・躯体蓄熱空調システム
3・・・床吹出し空調システム
10・・・居室
11・・・上スラブ
11a・・・天井面
11b・・・梁
11c・・・凹部
12・・・下スラブ
13・・・床材
14・・・床下チャンバ
20、20a~20c・・・冷温水パイプ
21・・・熱交換器
22・・・熱源
23、23A、23B・・・ヒートシンク
24・・・スポットファン
25・・・弾性部材
26・・・潜熱蓄熱材
28A~28C・・・固定ボルト
29・・・吊り金具
30・・・空調部
31・・・給気配管
32・・・還気配管
100・・・空調システム
230・・・保持部
231・・・天井固定部
1...
Claims (2)
前記熱エネルギーの媒体となる熱媒体が内部を流れる熱媒体配管と、
前記熱媒体配管の内部を前記熱媒体が流れる流れ方向に沿って延び、前記熱媒体配管を保持した状態とされる熱交換部材と、
前記熱交換部材と前記躯体との間に、前記躯体よりも熱伝導率が大きな弾性部材と、を備える
ことを特徴とする躯体蓄熱空調システム。 A framework thermal storage air conditioning system that performs air conditioning by dissipating thermal energy stored in a framework that makes up the ceiling of a building,
a heat medium pipe through which a heat medium serving as a medium for the thermal energy flows;
a heat exchange member that extends along the flow direction of the heat medium inside the heat medium pipe and holds the heat medium pipe ;
A frame heat storage air conditioning system comprising: an elastic member having a higher thermal conductivity than the frame between the heat exchange member and the frame .
前記熱交換部材は、前記凹部に設けられた前記潜熱蓄熱材に対して伝熱可能とされているThe heat exchange member is capable of transferring heat to the latent heat storage material provided in the recess.
ことを特徴とする請求項1に記載の躯体蓄熱空調システム。The framework heat storage air conditioning system according to claim 1.
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