Study on the Possibility of a Dropping Cold Water Type Air Conditioning of Large Space

If we become aware the finitude of deposits of fossil and nuclear fuel and the importance of the environmental preservation, it is necessary to promote use of reproducible natural energy. In this research, the authors clarified the possibilities and some fundamental characteristics of a dropping cold water type air-conditioning system. Where the cold water, made by snow and so on, is dropped from higher position into large space to cool the air by the direct heat exchange between cold water and hot air, and to drive the air accompanying with the dropping water flow. As the first step of modeling of this type air-conditioning in the large internal space such as an atrium, the authors made a tower of the square pillar with the height of about 10m to make the experiment become simple. The temperature distribution in the experimental tower was imitated peculiar to that of an atrium with solar insolation, and the cold-water was dropped through a shower, fell down and made cool the warm air. To avoid the results restricted to snowy cold energy use, the experimental temperature of the dropping cold water was made into the groundwater one. And the nozzles with bigger diameter of hole were used to prevent the scattering the cold water accompanying with airflow. 1.緒 言 化石燃料や核燃料の賦存量の有限性,あ るいは, 環境の保全を考えるなら,再 生可能な自然エネルギー の利用を推進する必要がある。たとえば,古 くから あった大量の雪を雪山の形で簡単に通年保存する方 法の有効性があらためて実験的に確認され1),大 量の冷熱エネルギーである雪を需要の多い夏まで蓄 えることができるようになった。このような貯雪技 術を背景に,雪 国においては雪の冷熱を産業,民 生 など広い分野で大量に利用すべきであると考えられ る。 自然エ ネル ギ ー の種類 は 多 くあ るが,一 般 に 自然 エ ネル ギ ー の密度 は低 いた め,そ れ らの利 用 にお い て は,簡 便 な機器 を用 い利用 す る こ とが望 ま しい。 本研 究 で は,先 に述 べ た雪 山な どを冷 熱源 と して 熱 交 換 した冷 水,あ るい は地 下 水,水 深 の あ るダム の 底 に貯 まる不 易層 の冷 水 な どを,冷 房 を行 う大 きな 空 間 に鉛 直 方 向 に流 し,空 気 と直 接熱 交換 させ,ま た,落 下 す る冷水 に同伴す る空気 の流 れ によ り広 い 空 間 の冷房 を行 う システ ム の構築 を意 図 し,そ の 可 能性 と基 本 的 な性 質 の い くつ か を明 らか にす る こと を 目的 とす る。 *1室 蘭 工 業 大 学 *2東 亜 建 設 工 業 [本 稿 受 理:2003年9月8日,修 正 原 稿 受 理:2003年11月17日,討 論 期 限:2005年3月31日]