冷却システム
【課題】気化熱を利用して家屋などの効率の良い冷却が行えるようにする。
【解決手段】乾き流路１１０と、濡れ流路１２０と、水分供給手段と、排出手段１４０と、熱交換手段１０２とを備えるシステムとする。乾き流路１１０は、冷却対象個所の空気を一端に設けた入口に取り込み、入口から取り込んだ空気を他端から出力させる出口を有する。濡れ流路１２０は、乾き流路側と少なくとも１つの面が接して配置され、入口に乾き流路の出口が接続されて、その入口から入った空気を他端に設けた出口から出力させる。水分供給手段は、濡れ流路１２０内に水分を供給する。排出手段１４０は、濡れ流路１２０の出口に接続された空気を外部に排出する。熱交換手段１０２は、乾き流の出口と濡れ流路の入口との接続箇所の近傍の流路の空気の温度を、冷却対象個所に伝える構成である。
【解決手段】乾き流路１１０と、濡れ流路１２０と、水分供給手段と、排出手段１４０と、熱交換手段１０２とを備えるシステムとする。乾き流路１１０は、冷却対象個所の空気を一端に設けた入口に取り込み、入口から取り込んだ空気を他端から出力させる出口を有する。濡れ流路１２０は、乾き流路側と少なくとも１つの面が接して配置され、入口に乾き流路の出口が接続されて、その入口から入った空気を他端に設けた出口から出力させる。水分供給手段は、濡れ流路１２０内に水分を供給する。排出手段１４０は、濡れ流路１２０の出口に接続された空気を外部に排出する。熱交換手段１０２は、乾き流の出口と濡れ流路の入口との接続箇所の近傍の流路の空気の温度を、冷却対象個所に伝える構成である。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、家屋などに建物に設置される冷却システムに関し、特に気化熱を利用して冷却する機構を利用した、冷却のために電源や化石燃料を使用しない冷却システムに関する。
【背景技術】
【０００２】
家屋などの建物に設置される、冷却のための電源や化石燃料を使用しない冷却システムとして、従来から知られているものの１つに、ソーラーチムニーと称されるものがある。
図８は、ソーラーチムニーの原理を示した図である。家屋１０内の内壁１１と外壁１２との間に、排気用の通路としてのチムニー１３を設ける。このチムニー１３と内壁１１の間の下端に、空気の入口１４を設け、チムニー１３と外壁１２との間の上端に、空気の出口１５を設ける。
【０００３】
そして、外壁１２が日光Ｓなどで温められることで、家屋１０の室内の空気が、チムニー１３の入口１４から流入すると共に、チムニー１３の出口１５から排出される空気流ａ１，ａ２が発生する。これは、日光Ｓでチムニー１３を温めることによる対流を利用したものであり、室内の空気の排出を促して室内に高温の空気が滞留しないようにして、室内が高温にならないようにしたものであり、室内の空気を積極的に冷却する作用はない。
【０００４】
一方、冷却のための電源や化石燃料を使用しない冷却システムとして、液体の気化熱を利用した冷却システムが従来から知られている。この気化熱を利用した冷却システムの１つとして、メイソチェンコサイクル蒸発冷却器が知られている。
図９は、メイソチェンコサイクル蒸発冷却器の原理を示したものである。
メイソチェンコサイクル蒸発冷却器２０は、乾き流路２１と濡れ流路２２とを、それぞれが接した状態で配置する。図９の例では、上側を乾き流路２１とし、下側を濡れ流路２２としてあり、乾き流路２１の１つの面と濡れ流路２２の１つの面は、仕切り板を介して接した状態としてある。濡れ流路２２は、内部が湿った状態となるように設定された流路である。この例では、乾き流路２１の入口２１ａと濡れ流路２２の出口２２ｂとが上下に並んで配置され、その反対側で、乾き流路２１の出口２１ｂと濡れ流路２２の入口２２ａとが上下に並んで配置されている。
【０００５】
そして、乾き流路２１の入口２１ａから、冷却させたい空気を取り込み（図９のＴ１の位置の矢印）、その取り込んだ空気を、乾き流路２１の出口２１ｂから取り出す（図９のＴ３の位置の矢印）。この取り出した空気は、一部を外部に取り出し（図９のＴ４の位置の矢印）、残りを濡れ流路２２の入口２２ａから取り込む（図９のＴ５の位置の矢印）。外部に取り出した空気が、冷却された空気となる。
そして、濡れ流路２２の入口２２ａから取り込んだ空気を、出口２２ｂから取り出す（図９のＴ７の位置の矢印）。
濡れ流路２２は内部を湿った状態としてあるため、濡れ流路２２内を通過する空気は、気化熱で冷却される。そして、その濡れ流路２２内を通過する空気が冷却されることで、その濡れ流路２２と接して配置された乾き流路２１を通過する空気についても、冷却される。
【０００６】
図１０は、このメイソチェンコサイクル蒸発冷却器の各部の温度変化を示した図であり、曲線Ｄｒｙは乾き流路２１内の温度変化であり、曲線Ｗｅｔは濡れ流路２２内の温度変化である。図１０の各温度Ｔ１〜Ｔ７は、図９に示した各位値Ｔ１〜Ｔ７の箇所の温度である。温度Ｔ７の外部から乾き流路２１に取り込んだ空気は、冷却されている濡れ流路２２と乾き流路２１が接していることで、乾き流路２１の出口の温度Ｔ４まで徐々に低下する。この乾き流路２１の出口の温度Ｔ４は、濡れ流路２２の入口の温度でもあり、理想的には露点温度となる。濡れ流路２２の出口温度Ｔ７は、理想的には湿球温度である。
濡れ流路２２内を通過する空気は、濡れ流路２２内で気化熱により冷却されるが、その冷却した温度が乾き流路２１側に伝わることで、濡れ流路２２の出口の温度Ｔ７は、濡れ流路２２の入口の温度Ｔ４よりも高い温度となる。
【０００７】
特許文献１には、メイソチェンコサイクル蒸発冷却器についての記載がある。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００８】
【特許文献１】特表２００９−５２４７９２号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００９】
図９に示したメイソチェンコサイクル蒸発冷却器を屋内の冷却システムに適用することで、それなりに室内を冷却することが可能であるが、そのままでは、あまり効率の良い冷却とは言えない。即ち、例えば図９に示した乾き流路２２の出口から排出される空気を、冷却用に使用した場合には、濡れ流路２２内で湿度が高められた空気が室内に排出されてしまう。従って、室内の温度の低下とともに湿度が上昇してしまい、快適な冷却が行われるとは言えない状況になってしまう。
【００１０】
ここで、図９に示したように、乾き流路２１の出口から出力される空気の一部を、室内に取り込んで冷却させ、濡れ流路２２の出口から出力される空気を、室外に排出させることで、室内の湿度を上昇させずに、室内を冷却させることが可能になる。
ところが、乾き流路２１の出口から出力される空気の内の一部は、濡れ流路２２の入口に戻すことが冷却原理上必要であり、乾き流路２１の出口から出力される空気の一部しか冷却用に使用できず、冷却に使用できる空気が少なく、効率が悪い問題がある。
【００１１】
本発明はこれらの課題を解決するためになされたものであり、家屋などで、気化熱を利用して効率の良い冷却が行えるようにすることを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【００１２】
本発明は、乾き流路と、濡れ流路と、水分供給手段と、排出手段と、熱交換手段とを備える冷却システムとする。
乾き流路は、所定長のダクトで構成され、冷却対象個所の空気をダクトの一端に設けた入口に取り込み、入口から取り込んだ空気をダクトの他端から出力させる出口を有する。
濡れ流路は、乾き流路を構成するダクトと少なくとも１つの面が接して配置された所定長のダクトで構成され、ダクトの一端に設けた入口に乾き流路の出口が接続されて、その入口から入った空気をダクトの他端に設けた出口から出力させる構成である。
水分供給手段は、濡れ流路内に水分を供給する。
排出手段は、濡れ流路の出口に接続された空気を外部に排出する。
熱交換手段は、乾き流の出口と濡れ流路の入口との接続箇所の近傍の流路の空気の温度を、冷却対象個所に伝える構成である。
【００１３】
またこの場合に、排出手段は、外気により温められるチムニーで構成し、外気により温められることで、チムニー内の空気を外部に排出する作用を有する構成としてもよい。
【００１４】
またさらに、水分供給手段は、濡れ流路の１つの面に配置された吸水シートと、吸水シートに水分を供給する水タンクとで構成してもよい。
【発明の効果】
【００１５】
本発明によれば、乾き流路と濡れ流路とで構成されるメイソチェンコサイクル蒸発冷却器に、排出手段が接続された状態となり、室内の空気を、乾き流路から濡れ流路、濡れ流路から排出手段への順に供給して、室外に排出させることで、室内の湿度を高くすることなく冷却が行われる。従って、冷却動作に電源や化石燃料を使用しない効率のよい冷却が行える。
【００１６】
この場合、排出手段として、外気により温められるチムニーで構成したことで、外気でチムニーが暖められることで、自動的に乾き流路からチムニーまでの空気流が発生して、全く電源などを必要としないで冷却動作が行われるようになる。
【００１７】
また、水分供給手段は、濡れ流路の１つの面に配置された吸水シートと、吸水シートに水分を供給する水タンクとで構成することで、簡単に濡れ流路を構成することが可能になる。
【図面の簡単な説明】
【００１８】
【図１】本発明の一実施の形態の構成例を示す断面図である。
【図２】本発明の一実施の形態の乾き流路及び濡れ流路の構成例を示す分解斜視図である。
【図３】本発明の一実施の形態の冷却特性の原理図である。
【図４】本発明の一実施の形態の流路内温度分布の例を示す特性図である。
【図５】本発明の一実施の形態の供給流量比と冷却効率の関係の例を示す特性図である。
【図６】本発明の一実施の形態の変形例（変形例１）を示す断面図である。
【図７】本発明の一実施の形態のさらに別の変形例（変形例２）を示す断面図である。
【図８】ソーラーチムニーの設置例を示す断面図である。
【図９】メイソチェンコサイクル蒸発冷却器の原理を示す説明図である。
【図１０】メイソチェンコサイクル蒸発冷却器の特性例を示す特性図である。
【発明を実施するための形態】
【００１９】
以下、本発明の実施の形態を、添付図面を参照して以下の順序で説明する。
１．一実施の形態の構成例（図１、図２）
２．一実施の形態の構成による冷却状態の説明（図３〜図５）
３．変形例１（図６）
４．変形例２（図７）
５．その他の変形例
【００２０】
［１．一実施の形態の構成例］
まず、図１及び図２を参照して、本実施の形態の構成について説明する。
図１は、家屋１００に本実施の形態の冷却装置を組み込んだ構成を、断面で示したものである。
家屋１００の室内１０１を冷却するものであり、天井１０２と屋根との空間に、メイソチェンコサイクル蒸発冷却器を構成する、乾き流路（ドライチャンネル）１１０と濡れ流路（ウェットチャンネル）１２０とを配置する。
乾き流路１１０と濡れ流路１２０とは、それぞれ所定長のダクトで構成され、仕切り板１３１で乾き流路１１０の１つの面（上側の面）と濡れ流路１２０の１つの面（下側の面）とが接する構成としてある。なお、本明細書においてダクトとは、流体が通過する構成の流路として機能するあらゆるものが含まれ、図示の例に限定されるものではない。
【００２１】
乾き流路１１０は、天井１０２と接した位置に配置してあり、一端の入口１１１から室内１０１の空気を取り込み、他端の出口１１２から排出させる。乾き流路１１０と接した天井１０２は、乾き流路１１０内の冷気を室内１０１に伝える熱交換手段として機能するように、少なくとも一部を、比較的熱伝導性の高い素材で構成するのが好ましい。乾き流路１１０と濡れ流路１２０との間に配置された仕切り板１３１についても、熱伝導性の高い素材で構成するのが好ましい。
【００２２】
濡れ流路１２０は、乾き流路１１０の出口１１２から排出される空気が一端の入口１２１に供給され、他端の出口１２２から排出させる。濡れ流路１２０は、底面に吸水シート１２３が配置してあり、その吸水シート１２３が湿っていることで、濡れ流路１２０内を高湿度状態に保つ。吸水シート１２３が湿れた状態に保たれる構成の例については後述する。
乾き流路１１０と濡れ流路１２０とは、空気流の方向が反転した状態となり、対向流による熱交換を行うようにしてある。
【００２３】
濡れ流路１２０の出口１２２は、空気の排出手段としての、チムニー１４０の入口１４１に接続してある。
チムニー１４０は、家屋１００の外壁１０３、１０４と接した位置に、直立した状態で配置された、ソーラーチムニーと称される自然対流を利用した換気用通路である。即ち、チムニー部の外壁１０４に太陽熱Ｓが照射されることで、チムニー１４０内の空気が暖められ、下端の入口１４１からの空気を、上端の出口１４２から家屋の外に排出させる自然対流を生じさせるものである。
【００２４】
図１に示した矢印ａ１１，ａ１２，ａ１３，ａ１４は、室内１０１からチムニー１４０の出口１４２までの空気流を示したものである。
即ち、室内１０１の天井１０２の入口１１１から、乾き流路１１０に取り込んだ空気（矢印ａ１１）は、濡れ流路１２０側に送られ（矢印ａ１２）、さらに濡れ流路１２０からチムニー１４０に送られ（矢印ａ１３）、チムニー１４０から屋外に排出される（矢印ａ１４）。
【００２５】
図２は、メイソチェンコサイクル蒸発冷却器を構成する、乾き流路１１０と濡れ流路１２０の構成例を分解して示したものである。
乾き流路１１０側は、天井１０２の乾き流路部１０２ａの一端に、開口部１０２ｂを設けて、その開口部１０２ｂを、図１に示した乾き流路１１０の空気の入口１１１とする。
天井１０２の乾き流路部１０２ａの出口の近傍には、熱交換用薄板部１０２ｃを設けてある。
【００２６】
仕切り板１３１の一端には、開口部１３２が設けてある。この開口部１３２は、乾き流路１１０の出口１１２として機能すると共に、濡れ流路１２０の入口１２１としても機能する。
濡れ流路１２０内には、流路１２０の長さに対応した細長形状の吸水シート１２３が配置してある。この吸水シート１２３は、吸水性を有する樹脂シートなどで構成し、外部の給水タンク１２５から２本のチューブ１２４で給水される構成としてある。チューブ１２４は、吸水シート１２３の左右の端に配置してあり、チューブ１２４の途中に複数の孔１２４ａを一定間隔で設けて、その孔１２４ａから吸水シート１２３上に水を供給する構成としてある。
このように吸水シート１２３に給水されて濡れていることで、濡れ流路１２０内が高湿度状態に保たれる。
【００２７】
［２．一実施の形態の構成による冷却状態の説明］
次に、図３から図５を参照して、図１及び図２に示した構成で室内が冷却される状態について説明する。
本実施の形態で冷却される原理は、基本的にはメイソチェンコサイクル蒸発冷却器を利用したものであり、図３に示したメイソチェンコサイクルの温度特性がそのまま適用される。
即ち、温度Ｔ１１を乾き流路１１０の入口１１１の温度、温度Ｔ１２を乾き流路１１０の途中の温度、温度Ｔ１３を乾き流路１１０の出口１１２及び濡れ流路１２０の入口の温度とする。さらに、温度Ｔ１４を濡れ流路１２０の途中の温度、温度Ｔ１５を濡れ流路１２０の出口１２２の温度とする。各温度Ｔ１１〜Ｔ１５は、図１に示した流路１１０，１２０中の各点Ｔ１１〜Ｔ１５の位置の温度に相当する。
この図３に示した温度特性は、乾き流路１１０と濡れ流路１２０との熱交換によって生じるメイソチェンコサイクルの特性であり、乾き流路１１０と濡れ流路１２０との接続点の温度Ｔ１３が理想的には露点温度であり、濡れ流路１２０の出口の温度Ｔ１５が、理想的には湿球温度である。
【００２８】
従って、室内１０１の天井１０２の付近の温度である温度Ｔ１１が、乾き流路１１０と濡れ流路１２０との接続点の温度Ｔ１３まで冷却される。ここで本実施の形態においては、図２に示したように、天井１０２の乾き流路部１０２ａの出口の近傍には、熱交換用薄板部１０２ｃを設けてあるため、この露点温度に相当する温度Ｔ１３付近に冷却された温度が、室内１０１側にも伝わり（図１の矢印ａ１５）、室内１０１が冷却される。このように冷却されることで、図３に破線で示したように、冷却用に利用される温度範囲Ｔａとして、露点温度の近傍の温度がそのまま利用されることになる。
【００２９】
そして、乾き流路１１０と濡れ流路１２０の空気流は、濡れ流路１２０に接続されたチムニー１４０が、外気で暖められることで自然対流として発生し、濡れ流路１２０内の湿度の高い空気は、全て屋外に排出される。従って、メイソチェンコサイクルを利用した冷却機構であるにも係わらず、室内の湿度上昇がない効果を有する。しかも、乾き流路１１０の出口１１２からの空気を、全て濡れ流路１２０の入口１２１に供給させるため、冷却効率がよい。
【００３０】
図４は、本実施の形態の構成の冷却システムを構成させて、流路内温度分布を測定した例である。図４（ａ）は、供給流量比＝０．０の場合の特性であり、図４（ｂ）は、供給流量比＝０．６の場合の特性であり、それぞれ縦軸が温度、横軸が各流路の長手方向の位置を示す。図４（ａ）及び（ｂ）において、Ｄｒｙが乾き流路１１０の温度変化特性であり、Ｗｅｔが濡れ流路１２０の温度変化特性である。供給流量比は、乾き流路に取り込んだ空気の流量に対する、出力した空気の流量の割合を表すものである。本実施の形態の構成の場合には、乾き流路１１０の入口から取り込んだ空気の全てが濡れ流路１２０に流れ込むので、図４（ａ）に示した供給流量比＝０．０の状態となる。図４（ｂ）の供給流量比＝０．６の場合は、乾き流路に取り込んだ空気の６０％を外部に供給する図９に示した従来のメイソチェンコ蒸発冷却器の場合であり、
それぞれ乾き流路１１０の入口（即ち室内）の温度を３０℃、相対湿度を３０％とした場合の例であり、空気流を６６Ｌ／ｍｉｎとしてある。
【００３１】
図４（ａ）の供給流量比＝０．０の場合には、湿球温度１８．９℃で、露点温度１２．６℃であり、乾き流路１１０と濡れ流路１２０との接続点で、湿球温度１８．９℃以下に冷却されていることが判る。
図４（ｂ）の供給流量比＝０．６の場合には、湿球温度１９．５℃で、露点温度１２．７℃であり、乾き流路１１０と濡れ流路１２０との接続点で、ほぼ湿球温度１９．５℃と同じ温度に冷却されていることが判る。
図４（ａ）及び（ｂ）を比較すると判るように、図４（ａ）の本実施の形態の特性の方が優れていることが判る。
【００３２】
図５は、冷却効率ηを示したものであり、横軸が供給流量比で、縦軸が冷却効率である。冷却効率ηは、以下の式で示される。
η＝（ＴＩｎｌｅｔ ａｉｒ−Ｔｍｉｎｉｍｕｍ）／（ＴＩｎｌｅｔ ａｉｒ−Ｔｄｅｗｐｏｉｎｔ）
この式において、ＴＩｎｌｅｔ ａｉｒは、乾き流路１１０の入口の温度Ｔ１１であり、Ｔｍｉｎｉｍｕｍは、乾き流路１１０と濡れ流路１２０との接続点の温度Ｔ１３であり、温度が最低になる位置の温度である。冷却効率ηは、理想的に得られる最大の冷却効果に対して、実際のシステムで得られた冷却効果の比を示す。
図５において、丸印でプロットして示す冷却効率ηは、温度３０℃、相対湿度３０％、流量６６Ｌ／ｍｉｎの場合の効率を、供給流量比の変化で示してある。供給流量比＝０．０の場合には、８０％近い冷却効率が得られている。供給流量比＝０．６の場合には、冷却効率が約６０％になっている。
図５において、三角印でプロットして示す冷却効率ηは、温度２６℃、相対湿度５０％、流量６０Ｌ／ｍｉｎの場合の効率を、供給流量比の変化で示してある。供給流量比＝０．０の場合には、７０％近い冷却効率が得られている。
図６に示した
【００３３】
このように本実施の形態の構成によると、ソーラーチムニーを利用した太陽エネルギーを駆動源として、メイソチェンコサイクルにより建物内を積極的に冷却するシステムであり、電源や石化燃料を使わないで、効率のよい冷却が行える効果を有する。
【００３４】
［３．変形例１］
図６は、本実施の形態の変形例（変形例１）を示したものである。
この図６の構成は、乾き流路２１０を上側、濡れ流路２２０を下側として、家屋２００の室内２０１の天井２０２の裏にメイソチェンコサイクルを配置したものであり、乾き流路と濡れ流路の位置関係が逆である以外は、基本的な構成は図１の構成と同じである。
即ち、図６に従って説明すると、家屋２００の室内２０１の天井２０２には、ダクト２１３を介して乾き流路２１０の入口２１１が接続してある。ダクト２１３は、図６に示した断面位置とは異なる位置に配置してある。
【００３５】
そして、乾き流路２１０の入口２１１から室内２０１の空気を取り込み、他端の出口２１２から排出させる。
濡れ流路２２０は、乾き流路２１０と仕切り板２３１で接した状態で配置してあり、乾き流路２１０の出口２１２から排出される空気が濡れ流路２２０の一端の入口２２１に供給され、他端の出口２２２から、チムニー２４０側に排出させる。濡れ流路２２０は、上面及び底面に吸水シート２２３が配置してあり、その２つの面の吸水シート２２３が湿っていることで、濡れ流路２２０内を高湿度状態に保つ。吸水シート２２３が湿れた状態に保たれる構成の例については、例えば図２に示した構成が適用可能である。但し、２つの面に吸水シート２２３を配置してあるため、２枚の吸水シート２２３と、それぞれの吸水シートに対応した給水用チューブなどが必要である。
【００３６】
濡れ流路２２０の出口２２２は、空気の排出手段としての、チムニー２４０の入口２４１に接続してある。
チムニー２４０は、家屋２００の外壁２０３、２０４と接した位置に、直立した状態で配置された、ソーラーチムニーと称される自然対流を利用した換気用通路であり、チムニー部の外壁２０４に太陽熱Ｓが照射されることで、チムニー２４０内の空気が暖められ、下端の入口２４１からの空気を、上端の出口２４２から家屋の外に排出させる自然対流を生じさせるものである。
【００３７】
図６に示した矢印ａ２１，ａ２２，ａ２３，ａ２４は、室内２０１からチムニー２４０の出口２４２までの空気流を示したものである。
即ち、室内２０１の天井２０２側のダクト２１３から、乾き流路２１０に取り込んだ空気（矢印ａ２１）は、乾き流路２１０と濡れ流路２２０との接続点２３２で濡れ流路２２０側に送られ（矢印ａ２２）、さらに濡れ流路１２０からチムニー２４０に送られ（矢印ａ２３）、チムニー２４０から屋外に排出される（矢印ａ２４）。
そして、既に図３などで説明した原理で、冷却が行われる。
このように、乾き流路２１０と濡れ流路２２０との位置関係を逆とした場合でも、図１例と同様の冷却効果が得られる。
【００３８】
［４．変形例２］
図７は、本実施の形態の変形例（変形例１）を示したものである。
この図７の構成は、家屋１００′を２階建てとした例であり、１階の部屋１０１の天井裏と、２階の部屋１０１の天井裏のそれぞれに、既に図１で説明した冷却機構を配置してある。この図７において、図１に対応する部分には同一符号を付してあり、それぞれの階の冷却機構は、既に図１で説明した乾き流路１１０と濡れ流路１２０とで構成される冷却機構と同じである。
【００３９】
そして、１階の天井裏の濡れ流路１２０の出口と、２階の天井裏の濡れ流路１２０の出口とを、それぞれ１本のチムニー１４０′の途中に設けた入口１４１ａ及び１４１ｂに接続してある。
このように構成したことで、１本のチムニー１４０′で、複数の部屋の冷却機構に接続させて、排気を行うことができる。図７では、２階建ての例としたが、３階建て以上の場合にも同様に適用が可能である。また、図７において、乾き流路１１０と濡れ流路１２０とは、図６の例のように、逆配置のものを適用してもよい。
【００４０】
［５．その他の変形例］
ここまで説明した実施の形態では、濡れ流路の出口に接続される排出手段として、ソーラーチムニーを適用した例について説明したが、その他の排出手段を適用してもよい。例えば、補助的にファンなどの空気流を発生させる手段を設けて、外部に排出させる構成としてもよい。
また、実施の形態で説明したダクトは、流体が通過する構成の流路として機能するものであれば、どのような形状であっても良く、一般的な換気用などのダクトとは異なる形状の流路で構成させてもよい。例えば、濡れ流路と乾き流路の何れか一方又は双方を、天井裏などに複数本配設した構成としてもよい。また、各図の例では、濡れ流路と乾き流路とは直線状に配置したダクトで構成させたが、直線形状以外のダクトで構成させてもよい。
また、濡れ流路の湿度を高湿度状態に保つ構成についても、図２に示した構成は一例であり、その他の水分供給手段で構成させてもよい。
さらに、乾き流の出口と濡れ流路の入口との接続箇所の近傍の流路の空気の温度を、室内である冷却対象個所に伝える熱交換手段についても、上述した実施の形態では、天井の一部（図２の熱交換用薄板部１０２ｃ）の素材そのもので構成した熱交換手段としたが、より効率のよい熱交換を行う構成としてもよい。例えば、熱交換が積極的に行われるように、何らかのフィン（羽根）などを配置した構成としてもよい。
【符号の説明】
【００４１】
１０…家屋、１１…内壁、１２…外壁、１３…チムニー、１４…入口、１５…出口、１００，１００′…家屋、１０１…室内、１０２…天井、１０２ａ…天井の乾き流路部、１０２ｂ…開口部、１０２ｃ…熱交換用薄板部、１０３…外壁、１０４…チムニー部の外壁、１１０…乾き流路、１１１…入口、１１２…出口、１２０…濡れ流路、１２１…入口、１２２…出口、１２３…吸水シート、１２４…チューブ、１２４ａ…孔、１２５…給水タンク、１２６…上板、１３１…仕切り板、１３２…開口部、１４０，１４０′…チムニー、１４１，１４１ａ，１４１ｂ…入口、１４２…出口、２００…家屋、２０１…室内、２０２…天井、２０３…外壁、２０４…チムニー部の外壁、２１０…乾き流路、２１１…入口、２１２…出口、２１３…ダクト、２２０…濡れ流路、２２１…入口、２２２…出口、２２３…吸水シート、２３１…仕切り板、２３２…開口部、２４０…チムニー、２４１…入口、２４２…出口
【技術分野】
【０００１】
本発明は、家屋などに建物に設置される冷却システムに関し、特に気化熱を利用して冷却する機構を利用した、冷却のために電源や化石燃料を使用しない冷却システムに関する。
【背景技術】
【０００２】
家屋などの建物に設置される、冷却のための電源や化石燃料を使用しない冷却システムとして、従来から知られているものの１つに、ソーラーチムニーと称されるものがある。
図８は、ソーラーチムニーの原理を示した図である。家屋１０内の内壁１１と外壁１２との間に、排気用の通路としてのチムニー１３を設ける。このチムニー１３と内壁１１の間の下端に、空気の入口１４を設け、チムニー１３と外壁１２との間の上端に、空気の出口１５を設ける。
【０００３】
そして、外壁１２が日光Ｓなどで温められることで、家屋１０の室内の空気が、チムニー１３の入口１４から流入すると共に、チムニー１３の出口１５から排出される空気流ａ１，ａ２が発生する。これは、日光Ｓでチムニー１３を温めることによる対流を利用したものであり、室内の空気の排出を促して室内に高温の空気が滞留しないようにして、室内が高温にならないようにしたものであり、室内の空気を積極的に冷却する作用はない。
【０００４】
一方、冷却のための電源や化石燃料を使用しない冷却システムとして、液体の気化熱を利用した冷却システムが従来から知られている。この気化熱を利用した冷却システムの１つとして、メイソチェンコサイクル蒸発冷却器が知られている。
図９は、メイソチェンコサイクル蒸発冷却器の原理を示したものである。
メイソチェンコサイクル蒸発冷却器２０は、乾き流路２１と濡れ流路２２とを、それぞれが接した状態で配置する。図９の例では、上側を乾き流路２１とし、下側を濡れ流路２２としてあり、乾き流路２１の１つの面と濡れ流路２２の１つの面は、仕切り板を介して接した状態としてある。濡れ流路２２は、内部が湿った状態となるように設定された流路である。この例では、乾き流路２１の入口２１ａと濡れ流路２２の出口２２ｂとが上下に並んで配置され、その反対側で、乾き流路２１の出口２１ｂと濡れ流路２２の入口２２ａとが上下に並んで配置されている。
【０００５】
そして、乾き流路２１の入口２１ａから、冷却させたい空気を取り込み（図９のＴ１の位置の矢印）、その取り込んだ空気を、乾き流路２１の出口２１ｂから取り出す（図９のＴ３の位置の矢印）。この取り出した空気は、一部を外部に取り出し（図９のＴ４の位置の矢印）、残りを濡れ流路２２の入口２２ａから取り込む（図９のＴ５の位置の矢印）。外部に取り出した空気が、冷却された空気となる。
そして、濡れ流路２２の入口２２ａから取り込んだ空気を、出口２２ｂから取り出す（図９のＴ７の位置の矢印）。
濡れ流路２２は内部を湿った状態としてあるため、濡れ流路２２内を通過する空気は、気化熱で冷却される。そして、その濡れ流路２２内を通過する空気が冷却されることで、その濡れ流路２２と接して配置された乾き流路２１を通過する空気についても、冷却される。
【０００６】
図１０は、このメイソチェンコサイクル蒸発冷却器の各部の温度変化を示した図であり、曲線Ｄｒｙは乾き流路２１内の温度変化であり、曲線Ｗｅｔは濡れ流路２２内の温度変化である。図１０の各温度Ｔ１〜Ｔ７は、図９に示した各位値Ｔ１〜Ｔ７の箇所の温度である。温度Ｔ７の外部から乾き流路２１に取り込んだ空気は、冷却されている濡れ流路２２と乾き流路２１が接していることで、乾き流路２１の出口の温度Ｔ４まで徐々に低下する。この乾き流路２１の出口の温度Ｔ４は、濡れ流路２２の入口の温度でもあり、理想的には露点温度となる。濡れ流路２２の出口温度Ｔ７は、理想的には湿球温度である。
濡れ流路２２内を通過する空気は、濡れ流路２２内で気化熱により冷却されるが、その冷却した温度が乾き流路２１側に伝わることで、濡れ流路２２の出口の温度Ｔ７は、濡れ流路２２の入口の温度Ｔ４よりも高い温度となる。
【０００７】
特許文献１には、メイソチェンコサイクル蒸発冷却器についての記載がある。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００８】
【特許文献１】特表２００９−５２４７９２号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００９】
図９に示したメイソチェンコサイクル蒸発冷却器を屋内の冷却システムに適用することで、それなりに室内を冷却することが可能であるが、そのままでは、あまり効率の良い冷却とは言えない。即ち、例えば図９に示した乾き流路２２の出口から排出される空気を、冷却用に使用した場合には、濡れ流路２２内で湿度が高められた空気が室内に排出されてしまう。従って、室内の温度の低下とともに湿度が上昇してしまい、快適な冷却が行われるとは言えない状況になってしまう。
【００１０】
ここで、図９に示したように、乾き流路２１の出口から出力される空気の一部を、室内に取り込んで冷却させ、濡れ流路２２の出口から出力される空気を、室外に排出させることで、室内の湿度を上昇させずに、室内を冷却させることが可能になる。
ところが、乾き流路２１の出口から出力される空気の内の一部は、濡れ流路２２の入口に戻すことが冷却原理上必要であり、乾き流路２１の出口から出力される空気の一部しか冷却用に使用できず、冷却に使用できる空気が少なく、効率が悪い問題がある。
【００１１】
本発明はこれらの課題を解決するためになされたものであり、家屋などで、気化熱を利用して効率の良い冷却が行えるようにすることを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【００１２】
本発明は、乾き流路と、濡れ流路と、水分供給手段と、排出手段と、熱交換手段とを備える冷却システムとする。
乾き流路は、所定長のダクトで構成され、冷却対象個所の空気をダクトの一端に設けた入口に取り込み、入口から取り込んだ空気をダクトの他端から出力させる出口を有する。
濡れ流路は、乾き流路を構成するダクトと少なくとも１つの面が接して配置された所定長のダクトで構成され、ダクトの一端に設けた入口に乾き流路の出口が接続されて、その入口から入った空気をダクトの他端に設けた出口から出力させる構成である。
水分供給手段は、濡れ流路内に水分を供給する。
排出手段は、濡れ流路の出口に接続された空気を外部に排出する。
熱交換手段は、乾き流の出口と濡れ流路の入口との接続箇所の近傍の流路の空気の温度を、冷却対象個所に伝える構成である。
【００１３】
またこの場合に、排出手段は、外気により温められるチムニーで構成し、外気により温められることで、チムニー内の空気を外部に排出する作用を有する構成としてもよい。
【００１４】
またさらに、水分供給手段は、濡れ流路の１つの面に配置された吸水シートと、吸水シートに水分を供給する水タンクとで構成してもよい。
【発明の効果】
【００１５】
本発明によれば、乾き流路と濡れ流路とで構成されるメイソチェンコサイクル蒸発冷却器に、排出手段が接続された状態となり、室内の空気を、乾き流路から濡れ流路、濡れ流路から排出手段への順に供給して、室外に排出させることで、室内の湿度を高くすることなく冷却が行われる。従って、冷却動作に電源や化石燃料を使用しない効率のよい冷却が行える。
【００１６】
この場合、排出手段として、外気により温められるチムニーで構成したことで、外気でチムニーが暖められることで、自動的に乾き流路からチムニーまでの空気流が発生して、全く電源などを必要としないで冷却動作が行われるようになる。
【００１７】
また、水分供給手段は、濡れ流路の１つの面に配置された吸水シートと、吸水シートに水分を供給する水タンクとで構成することで、簡単に濡れ流路を構成することが可能になる。
【図面の簡単な説明】
【００１８】
【図１】本発明の一実施の形態の構成例を示す断面図である。
【図２】本発明の一実施の形態の乾き流路及び濡れ流路の構成例を示す分解斜視図である。
【図３】本発明の一実施の形態の冷却特性の原理図である。
【図４】本発明の一実施の形態の流路内温度分布の例を示す特性図である。
【図５】本発明の一実施の形態の供給流量比と冷却効率の関係の例を示す特性図である。
【図６】本発明の一実施の形態の変形例（変形例１）を示す断面図である。
【図７】本発明の一実施の形態のさらに別の変形例（変形例２）を示す断面図である。
【図８】ソーラーチムニーの設置例を示す断面図である。
【図９】メイソチェンコサイクル蒸発冷却器の原理を示す説明図である。
【図１０】メイソチェンコサイクル蒸発冷却器の特性例を示す特性図である。
【発明を実施するための形態】
【００１９】
以下、本発明の実施の形態を、添付図面を参照して以下の順序で説明する。
１．一実施の形態の構成例（図１、図２）
２．一実施の形態の構成による冷却状態の説明（図３〜図５）
３．変形例１（図６）
４．変形例２（図７）
５．その他の変形例
【００２０】
［１．一実施の形態の構成例］
まず、図１及び図２を参照して、本実施の形態の構成について説明する。
図１は、家屋１００に本実施の形態の冷却装置を組み込んだ構成を、断面で示したものである。
家屋１００の室内１０１を冷却するものであり、天井１０２と屋根との空間に、メイソチェンコサイクル蒸発冷却器を構成する、乾き流路（ドライチャンネル）１１０と濡れ流路（ウェットチャンネル）１２０とを配置する。
乾き流路１１０と濡れ流路１２０とは、それぞれ所定長のダクトで構成され、仕切り板１３１で乾き流路１１０の１つの面（上側の面）と濡れ流路１２０の１つの面（下側の面）とが接する構成としてある。なお、本明細書においてダクトとは、流体が通過する構成の流路として機能するあらゆるものが含まれ、図示の例に限定されるものではない。
【００２１】
乾き流路１１０は、天井１０２と接した位置に配置してあり、一端の入口１１１から室内１０１の空気を取り込み、他端の出口１１２から排出させる。乾き流路１１０と接した天井１０２は、乾き流路１１０内の冷気を室内１０１に伝える熱交換手段として機能するように、少なくとも一部を、比較的熱伝導性の高い素材で構成するのが好ましい。乾き流路１１０と濡れ流路１２０との間に配置された仕切り板１３１についても、熱伝導性の高い素材で構成するのが好ましい。
【００２２】
濡れ流路１２０は、乾き流路１１０の出口１１２から排出される空気が一端の入口１２１に供給され、他端の出口１２２から排出させる。濡れ流路１２０は、底面に吸水シート１２３が配置してあり、その吸水シート１２３が湿っていることで、濡れ流路１２０内を高湿度状態に保つ。吸水シート１２３が湿れた状態に保たれる構成の例については後述する。
乾き流路１１０と濡れ流路１２０とは、空気流の方向が反転した状態となり、対向流による熱交換を行うようにしてある。
【００２３】
濡れ流路１２０の出口１２２は、空気の排出手段としての、チムニー１４０の入口１４１に接続してある。
チムニー１４０は、家屋１００の外壁１０３、１０４と接した位置に、直立した状態で配置された、ソーラーチムニーと称される自然対流を利用した換気用通路である。即ち、チムニー部の外壁１０４に太陽熱Ｓが照射されることで、チムニー１４０内の空気が暖められ、下端の入口１４１からの空気を、上端の出口１４２から家屋の外に排出させる自然対流を生じさせるものである。
【００２４】
図１に示した矢印ａ１１，ａ１２，ａ１３，ａ１４は、室内１０１からチムニー１４０の出口１４２までの空気流を示したものである。
即ち、室内１０１の天井１０２の入口１１１から、乾き流路１１０に取り込んだ空気（矢印ａ１１）は、濡れ流路１２０側に送られ（矢印ａ１２）、さらに濡れ流路１２０からチムニー１４０に送られ（矢印ａ１３）、チムニー１４０から屋外に排出される（矢印ａ１４）。
【００２５】
図２は、メイソチェンコサイクル蒸発冷却器を構成する、乾き流路１１０と濡れ流路１２０の構成例を分解して示したものである。
乾き流路１１０側は、天井１０２の乾き流路部１０２ａの一端に、開口部１０２ｂを設けて、その開口部１０２ｂを、図１に示した乾き流路１１０の空気の入口１１１とする。
天井１０２の乾き流路部１０２ａの出口の近傍には、熱交換用薄板部１０２ｃを設けてある。
【００２６】
仕切り板１３１の一端には、開口部１３２が設けてある。この開口部１３２は、乾き流路１１０の出口１１２として機能すると共に、濡れ流路１２０の入口１２１としても機能する。
濡れ流路１２０内には、流路１２０の長さに対応した細長形状の吸水シート１２３が配置してある。この吸水シート１２３は、吸水性を有する樹脂シートなどで構成し、外部の給水タンク１２５から２本のチューブ１２４で給水される構成としてある。チューブ１２４は、吸水シート１２３の左右の端に配置してあり、チューブ１２４の途中に複数の孔１２４ａを一定間隔で設けて、その孔１２４ａから吸水シート１２３上に水を供給する構成としてある。
このように吸水シート１２３に給水されて濡れていることで、濡れ流路１２０内が高湿度状態に保たれる。
【００２７】
［２．一実施の形態の構成による冷却状態の説明］
次に、図３から図５を参照して、図１及び図２に示した構成で室内が冷却される状態について説明する。
本実施の形態で冷却される原理は、基本的にはメイソチェンコサイクル蒸発冷却器を利用したものであり、図３に示したメイソチェンコサイクルの温度特性がそのまま適用される。
即ち、温度Ｔ１１を乾き流路１１０の入口１１１の温度、温度Ｔ１２を乾き流路１１０の途中の温度、温度Ｔ１３を乾き流路１１０の出口１１２及び濡れ流路１２０の入口の温度とする。さらに、温度Ｔ１４を濡れ流路１２０の途中の温度、温度Ｔ１５を濡れ流路１２０の出口１２２の温度とする。各温度Ｔ１１〜Ｔ１５は、図１に示した流路１１０，１２０中の各点Ｔ１１〜Ｔ１５の位置の温度に相当する。
この図３に示した温度特性は、乾き流路１１０と濡れ流路１２０との熱交換によって生じるメイソチェンコサイクルの特性であり、乾き流路１１０と濡れ流路１２０との接続点の温度Ｔ１３が理想的には露点温度であり、濡れ流路１２０の出口の温度Ｔ１５が、理想的には湿球温度である。
【００２８】
従って、室内１０１の天井１０２の付近の温度である温度Ｔ１１が、乾き流路１１０と濡れ流路１２０との接続点の温度Ｔ１３まで冷却される。ここで本実施の形態においては、図２に示したように、天井１０２の乾き流路部１０２ａの出口の近傍には、熱交換用薄板部１０２ｃを設けてあるため、この露点温度に相当する温度Ｔ１３付近に冷却された温度が、室内１０１側にも伝わり（図１の矢印ａ１５）、室内１０１が冷却される。このように冷却されることで、図３に破線で示したように、冷却用に利用される温度範囲Ｔａとして、露点温度の近傍の温度がそのまま利用されることになる。
【００２９】
そして、乾き流路１１０と濡れ流路１２０の空気流は、濡れ流路１２０に接続されたチムニー１４０が、外気で暖められることで自然対流として発生し、濡れ流路１２０内の湿度の高い空気は、全て屋外に排出される。従って、メイソチェンコサイクルを利用した冷却機構であるにも係わらず、室内の湿度上昇がない効果を有する。しかも、乾き流路１１０の出口１１２からの空気を、全て濡れ流路１２０の入口１２１に供給させるため、冷却効率がよい。
【００３０】
図４は、本実施の形態の構成の冷却システムを構成させて、流路内温度分布を測定した例である。図４（ａ）は、供給流量比＝０．０の場合の特性であり、図４（ｂ）は、供給流量比＝０．６の場合の特性であり、それぞれ縦軸が温度、横軸が各流路の長手方向の位置を示す。図４（ａ）及び（ｂ）において、Ｄｒｙが乾き流路１１０の温度変化特性であり、Ｗｅｔが濡れ流路１２０の温度変化特性である。供給流量比は、乾き流路に取り込んだ空気の流量に対する、出力した空気の流量の割合を表すものである。本実施の形態の構成の場合には、乾き流路１１０の入口から取り込んだ空気の全てが濡れ流路１２０に流れ込むので、図４（ａ）に示した供給流量比＝０．０の状態となる。図４（ｂ）の供給流量比＝０．６の場合は、乾き流路に取り込んだ空気の６０％を外部に供給する図９に示した従来のメイソチェンコ蒸発冷却器の場合であり、
それぞれ乾き流路１１０の入口（即ち室内）の温度を３０℃、相対湿度を３０％とした場合の例であり、空気流を６６Ｌ／ｍｉｎとしてある。
【００３１】
図４（ａ）の供給流量比＝０．０の場合には、湿球温度１８．９℃で、露点温度１２．６℃であり、乾き流路１１０と濡れ流路１２０との接続点で、湿球温度１８．９℃以下に冷却されていることが判る。
図４（ｂ）の供給流量比＝０．６の場合には、湿球温度１９．５℃で、露点温度１２．７℃であり、乾き流路１１０と濡れ流路１２０との接続点で、ほぼ湿球温度１９．５℃と同じ温度に冷却されていることが判る。
図４（ａ）及び（ｂ）を比較すると判るように、図４（ａ）の本実施の形態の特性の方が優れていることが判る。
【００３２】
図５は、冷却効率ηを示したものであり、横軸が供給流量比で、縦軸が冷却効率である。冷却効率ηは、以下の式で示される。
η＝（ＴＩｎｌｅｔ ａｉｒ−Ｔｍｉｎｉｍｕｍ）／（ＴＩｎｌｅｔ ａｉｒ−Ｔｄｅｗｐｏｉｎｔ）
この式において、ＴＩｎｌｅｔ ａｉｒは、乾き流路１１０の入口の温度Ｔ１１であり、Ｔｍｉｎｉｍｕｍは、乾き流路１１０と濡れ流路１２０との接続点の温度Ｔ１３であり、温度が最低になる位置の温度である。冷却効率ηは、理想的に得られる最大の冷却効果に対して、実際のシステムで得られた冷却効果の比を示す。
図５において、丸印でプロットして示す冷却効率ηは、温度３０℃、相対湿度３０％、流量６６Ｌ／ｍｉｎの場合の効率を、供給流量比の変化で示してある。供給流量比＝０．０の場合には、８０％近い冷却効率が得られている。供給流量比＝０．６の場合には、冷却効率が約６０％になっている。
図５において、三角印でプロットして示す冷却効率ηは、温度２６℃、相対湿度５０％、流量６０Ｌ／ｍｉｎの場合の効率を、供給流量比の変化で示してある。供給流量比＝０．０の場合には、７０％近い冷却効率が得られている。
図６に示した
【００３３】
このように本実施の形態の構成によると、ソーラーチムニーを利用した太陽エネルギーを駆動源として、メイソチェンコサイクルにより建物内を積極的に冷却するシステムであり、電源や石化燃料を使わないで、効率のよい冷却が行える効果を有する。
【００３４】
［３．変形例１］
図６は、本実施の形態の変形例（変形例１）を示したものである。
この図６の構成は、乾き流路２１０を上側、濡れ流路２２０を下側として、家屋２００の室内２０１の天井２０２の裏にメイソチェンコサイクルを配置したものであり、乾き流路と濡れ流路の位置関係が逆である以外は、基本的な構成は図１の構成と同じである。
即ち、図６に従って説明すると、家屋２００の室内２０１の天井２０２には、ダクト２１３を介して乾き流路２１０の入口２１１が接続してある。ダクト２１３は、図６に示した断面位置とは異なる位置に配置してある。
【００３５】
そして、乾き流路２１０の入口２１１から室内２０１の空気を取り込み、他端の出口２１２から排出させる。
濡れ流路２２０は、乾き流路２１０と仕切り板２３１で接した状態で配置してあり、乾き流路２１０の出口２１２から排出される空気が濡れ流路２２０の一端の入口２２１に供給され、他端の出口２２２から、チムニー２４０側に排出させる。濡れ流路２２０は、上面及び底面に吸水シート２２３が配置してあり、その２つの面の吸水シート２２３が湿っていることで、濡れ流路２２０内を高湿度状態に保つ。吸水シート２２３が湿れた状態に保たれる構成の例については、例えば図２に示した構成が適用可能である。但し、２つの面に吸水シート２２３を配置してあるため、２枚の吸水シート２２３と、それぞれの吸水シートに対応した給水用チューブなどが必要である。
【００３６】
濡れ流路２２０の出口２２２は、空気の排出手段としての、チムニー２４０の入口２４１に接続してある。
チムニー２４０は、家屋２００の外壁２０３、２０４と接した位置に、直立した状態で配置された、ソーラーチムニーと称される自然対流を利用した換気用通路であり、チムニー部の外壁２０４に太陽熱Ｓが照射されることで、チムニー２４０内の空気が暖められ、下端の入口２４１からの空気を、上端の出口２４２から家屋の外に排出させる自然対流を生じさせるものである。
【００３７】
図６に示した矢印ａ２１，ａ２２，ａ２３，ａ２４は、室内２０１からチムニー２４０の出口２４２までの空気流を示したものである。
即ち、室内２０１の天井２０２側のダクト２１３から、乾き流路２１０に取り込んだ空気（矢印ａ２１）は、乾き流路２１０と濡れ流路２２０との接続点２３２で濡れ流路２２０側に送られ（矢印ａ２２）、さらに濡れ流路１２０からチムニー２４０に送られ（矢印ａ２３）、チムニー２４０から屋外に排出される（矢印ａ２４）。
そして、既に図３などで説明した原理で、冷却が行われる。
このように、乾き流路２１０と濡れ流路２２０との位置関係を逆とした場合でも、図１例と同様の冷却効果が得られる。
【００３８】
［４．変形例２］
図７は、本実施の形態の変形例（変形例１）を示したものである。
この図７の構成は、家屋１００′を２階建てとした例であり、１階の部屋１０１の天井裏と、２階の部屋１０１の天井裏のそれぞれに、既に図１で説明した冷却機構を配置してある。この図７において、図１に対応する部分には同一符号を付してあり、それぞれの階の冷却機構は、既に図１で説明した乾き流路１１０と濡れ流路１２０とで構成される冷却機構と同じである。
【００３９】
そして、１階の天井裏の濡れ流路１２０の出口と、２階の天井裏の濡れ流路１２０の出口とを、それぞれ１本のチムニー１４０′の途中に設けた入口１４１ａ及び１４１ｂに接続してある。
このように構成したことで、１本のチムニー１４０′で、複数の部屋の冷却機構に接続させて、排気を行うことができる。図７では、２階建ての例としたが、３階建て以上の場合にも同様に適用が可能である。また、図７において、乾き流路１１０と濡れ流路１２０とは、図６の例のように、逆配置のものを適用してもよい。
【００４０】
［５．その他の変形例］
ここまで説明した実施の形態では、濡れ流路の出口に接続される排出手段として、ソーラーチムニーを適用した例について説明したが、その他の排出手段を適用してもよい。例えば、補助的にファンなどの空気流を発生させる手段を設けて、外部に排出させる構成としてもよい。
また、実施の形態で説明したダクトは、流体が通過する構成の流路として機能するものであれば、どのような形状であっても良く、一般的な換気用などのダクトとは異なる形状の流路で構成させてもよい。例えば、濡れ流路と乾き流路の何れか一方又は双方を、天井裏などに複数本配設した構成としてもよい。また、各図の例では、濡れ流路と乾き流路とは直線状に配置したダクトで構成させたが、直線形状以外のダクトで構成させてもよい。
また、濡れ流路の湿度を高湿度状態に保つ構成についても、図２に示した構成は一例であり、その他の水分供給手段で構成させてもよい。
さらに、乾き流の出口と濡れ流路の入口との接続箇所の近傍の流路の空気の温度を、室内である冷却対象個所に伝える熱交換手段についても、上述した実施の形態では、天井の一部（図２の熱交換用薄板部１０２ｃ）の素材そのもので構成した熱交換手段としたが、より効率のよい熱交換を行う構成としてもよい。例えば、熱交換が積極的に行われるように、何らかのフィン（羽根）などを配置した構成としてもよい。
【符号の説明】
【００４１】
１０…家屋、１１…内壁、１２…外壁、１３…チムニー、１４…入口、１５…出口、１００，１００′…家屋、１０１…室内、１０２…天井、１０２ａ…天井の乾き流路部、１０２ｂ…開口部、１０２ｃ…熱交換用薄板部、１０３…外壁、１０４…チムニー部の外壁、１１０…乾き流路、１１１…入口、１１２…出口、１２０…濡れ流路、１２１…入口、１２２…出口、１２３…吸水シート、１２４…チューブ、１２４ａ…孔、１２５…給水タンク、１２６…上板、１３１…仕切り板、１３２…開口部、１４０，１４０′…チムニー、１４１，１４１ａ，１４１ｂ…入口、１４２…出口、２００…家屋、２０１…室内、２０２…天井、２０３…外壁、２０４…チムニー部の外壁、２１０…乾き流路、２１１…入口、２１２…出口、２１３…ダクト、２２０…濡れ流路、２２１…入口、２２２…出口、２２３…吸水シート、２３１…仕切り板、２３２…開口部、２４０…チムニー、２４１…入口、２４２…出口
【特許請求の範囲】
【請求項１】
所定長のダクトで構成され、冷却対象個所の空気をダクトの一端に設けた入口に取り込み、前記入口から取り込んだ空気をダクトの他端から出力させる出口を有する乾き流路と、
前記乾き流路を構成するダクトと少なくとも１つの面が接して配置された所定長のダクトで構成され、ダクトの一端に設けた入口に前記乾き流路の出口が接続されて、その入口から入った空気をダクトの他端に設けた出口から出力させる濡れ流路と、
前記濡れ流路内に水分を供給する水分供給手段と、
前記濡れ流路の出口に接続された空気を外部に排出する排出手段と、
前記乾き流の出口と前記濡れ流路の入口との接続箇所の近傍の流路の空気の温度を、前記冷却対象個所に伝える熱交換手段とを備えたことを特徴とする冷却システム。
【請求項２】
請求項１に記載の冷却システムにおいて、
前記排出手段は、外気により温められるチムニーで構成し、外気により温められることで、チムニー内の空気を外部に排出する作用を有する冷却システム。
【請求項３】
請求項１又は２に記載の冷却システムにおいて、
前記水分供給手段は、前記濡れ流路の１つの面に配置された吸水シートと、前記吸水シートに水分を供給する水タンクとで構成した冷却システム。
【請求項１】
所定長のダクトで構成され、冷却対象個所の空気をダクトの一端に設けた入口に取り込み、前記入口から取り込んだ空気をダクトの他端から出力させる出口を有する乾き流路と、
前記乾き流路を構成するダクトと少なくとも１つの面が接して配置された所定長のダクトで構成され、ダクトの一端に設けた入口に前記乾き流路の出口が接続されて、その入口から入った空気をダクトの他端に設けた出口から出力させる濡れ流路と、
前記濡れ流路内に水分を供給する水分供給手段と、
前記濡れ流路の出口に接続された空気を外部に排出する排出手段と、
前記乾き流の出口と前記濡れ流路の入口との接続箇所の近傍の流路の空気の温度を、前記冷却対象個所に伝える熱交換手段とを備えたことを特徴とする冷却システム。
【請求項２】
請求項１に記載の冷却システムにおいて、
前記排出手段は、外気により温められるチムニーで構成し、外気により温められることで、チムニー内の空気を外部に排出する作用を有する冷却システム。
【請求項３】
請求項１又は２に記載の冷却システムにおいて、
前記水分供給手段は、前記濡れ流路の１つの面に配置された吸水シートと、前記吸水シートに水分を供給する水タンクとで構成した冷却システム。
【図１】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図８】
【図９】
【図１０】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図８】
【図９】
【図１０】
【公開番号】特開２０１１−２２６６９９（Ｐ２０１１−２２６６９９Ａ）
【公開日】平成２３年１１月１０日（２０１１．１１．１０）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２０１０−９６１５３（Ｐ２０１０−９６１５３）
【出願日】平成２２年４月１９日（２０１０．４．１９）
【出願人】（５０４１３２８８１）国立大学法人東京農工大学 (595)
【Ｆターム（参考）】
【公開日】平成２３年１１月１０日（２０１１．１１．１０）
【国際特許分類】
【出願日】平成２２年４月１９日（２０１０．４．１９）
【出願人】（５０４１３２８８１）国立大学法人東京農工大学 (595)
【Ｆターム（参考）】
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