JP2005249344A

JP2005249344A - 空気循環装置

Info

Publication number: JP2005249344A
Application number: JP2004062656A
Authority: JP
Inventors: Takashi Yoshida; 隆司吉田
Original assignee: Daito Press Kogyo Kk
Current assignee: Daito Press Kogyo Kk
Priority date: 2004-03-05
Filing date: 2004-03-05
Publication date: 2005-09-15
Also published as: US20050207882A1

Abstract

【課題】簡易な構成で室内空気の循環と温度管理を有効にして暖房効率を高めることができる空気循環装置を提供する。
【解決手段】上下に開口部４，４′を設けて移動可能に自立できる所要高さの筒状の本体２と、この本体２内に設けられて上向きに気流を起こさせる送風機６と、前記本体２上側の開口部４′に付される吹き出し空気案内部材７と、室内上部の温度を検知する上部温度センサ１１と室内下部温度を検知する下部温度センサ１３とによる検知結果に基づき前記送風機６の駆動制御を行う制御手段（コントローラ１０）とを備える。
【選択図】図１

Description

本発明は、空調装置とともに使用して、空調によって生じた室内の温度差を低減させて空調効率を高める空気循環装置に関するものである。

従来、例えば冬季に空調装置によって室内の暖房を行うと、天井近くに暖気が滞留して、床に近い部分に暖気が充分行き渡らないので、暖房効果が低減して有効な暖房が行えず、無駄なエネルギー消費がなされることが多い。このようなことから、暖房効果を高めるために、空調装置とは別に室内空気を循環させる装置を設置する試みが特許文献１によって提案されている。

また、前述のような空調装置による室内暖房時に天井近い部分で暖気が滞留することによる暖房の不具合を改善するために、室内に上部と下部にそれぞれ開口部を設けて内部にシロッコフアンのような空気循環手段を組み込んだ縦長のケーシングを設置して、このケーシングを通じて室内下部と室内上部との空気を循環させる空調補助装置について、先願発明になる特願２００２−２８９０３２号にて提案している。

特開２００１−４１５１９号公報

しかしながら、前記特許文献１によって知られる空気循環装置は、室内空気を循環させるための空気ダクトを部屋の壁面内に組み込んで送風機で床面近くの開口から吸い込んだ空気を、天井近くの開口より室内に吹き出して循環させるようにするとともに、その空気ダクトに室外へ室内空気の一部を排気するように排気口を設け、かつ前記天井部近くの開口に近接して室外の空気を取り込む開口部を設けるようにされている。したがって、この装置では、室内空気の循環のほかに、室内空気の一部を排気することと室外からの空気吸引を同時に行う構成とされ、暖房中の換気も行うものであるから、建物に対して組み込む設置型となって、既存の部屋での使用に関しては改造を行わない限り適用できないという問題点がある。このほかに、室温に関しては既設の空調機の温度制御に依存しており、この技術による室内空気の循環によって部屋全体に調和できる暖房が行われないと空調装置の暖房効率を高めることができないという問題がある。また、この技術では運転が継続的に行われ、換気はできるが室温を一定に保つには換気に伴う熱の移動が生じ、その分空調装置の負担が増加するという問題もある。

また、先願による空調補助装置は、構造的に部屋の一部に据え置きできるので、既設の部屋に対して自由に設置できる利点があるが、ケーシング（空気ダクト）が室内に露出することになるので、設置場所が限定されることになるという問題点がある。また、室内露出構造であるから、設置場所によっては美観を損なうほか、空気循環のためのファンの駆動に伴う振動がダクトに共鳴して騒音を発する場合があるという問題点が判明した。

本発明は、このような問題点を解決するためになされたもので、簡易な構成で室内空気の循環と温度管理を有効にして暖房効率を高めることができる空気循環装置を提供することを目的とするものである。

前記目的を達成するためになされた本発明による空気循環装置は、
上下に開口部を設けて移動可能に自立できる所要高さの筒状の本体と、この本体内に設けられて上向きに気流を起こさせる送風機と、前記本体上側の開口部に付される吹き出し空気案内手段と、室内上部の温度を検知する第１温度検知手段と室内下部の温度を検知する第２温度検知手段とによる検知結果に基づき前記送風機の駆動制御を行う制御手段とを、備えることを特徴とするものである。

また、前記発明において、前記本体には移動用の提げ手が設けられ、かつ温度検知手段を所要位置に着脱可能に取付けられる構造を備えているのがよい（第２発明）。

前記第１の発明によれば、室内上部に配置する第１温度検知手段と室内下部に配置する第２温度検知手段とによってそれぞれ検知される温度を本体に付設する駆動制御手段において、予め設定しておいた設定値（上下の温度差）を外れると送風機が駆動され、前記設定値以内になると送風機の駆動が停止するようにしておけば、その設定値を外れると筒状の本体内に組み込まれている送風機を前記駆動制御手段によって駆動して、本体下側の開口部から室内空気を吸い込ませ、上側開口部から送風機によって吹き出させ、かつその吹き出し開口部に付されている吹き出し空気案内手段によって室内天井付近に向かって吹き出し空気を吹き上げさせるようにすることで、空気ダクトを要することなく上昇させることができる。そして、室内上下の温度差が解消するまで送風機を運転させ、必要時以外は待機させることができる。こうすると、室内空気を本体内に吸い込ませて送風機でもって吹き上げさせることによって、室内に上下方向の対流を自然に発生させることができ、空気が循環することで室内空間での上下の温度差を解消することができる。その結果、小さな装置でもって効果的に室内温度を全体的に調和させることができ、前記温度検知手段による室内の上部と下部とでの温度差が設定値内に収まると送風を停止させるので、過度に室内空気を循環させる必要なく、在住者に違和感を与えない。しかも、室内温度を全体に調和させることで、備え付けの空調装置が中間層の温度を検知して、暖房の場合、暖房温度を過剰に高めることを防止して、省エネルギー化を図ることができ、かつ本来の快適温度での空調ができると言う効果を奏する。

前記の本体上部開口部分に付される吹き出し空気案内手段については、一般的に空気を直上に吹き出すようにガイドするのが好ましいが、用途や配置場所によっては斜めに吹き上げるように案内するガイド部材を設けることで、所望の向きに空気を送り出して循環効果を高めることができる。

前記第２発明によれば、筒状をした本体の外側面もしくは上部に提げ手を取付けることにより、この循環装置を任意の場所に持ち運ぶのが容易であり、温度検知手段は取り外してリード線とともに本体を持ち運ぶことで、所要箇所に本体部を置いて、温度検知手段を温度検知に最適な箇所を選んで取り付けるようにされているので、特定場所において使用すること以外に、所要場所に持ち運んで使用できる利便性が得られるという効果を奏する。

次に、本発明の空気循環装置の具体的な実施の形態について、図面を参照しつつ説明する。

図１には本実施形態の空気循環装置の全体外形図が示されている。また、図２には本体の縦断面図が示されている。

この実施形態の空気循環装置１は、可搬型のものであって、移動容易な寸法形状の筒状をした本体２と、この本体２内に組み込まれた送風機６と、使用する室内の上部に取付けて上部温度を検知する第１温度検知手段１１（上部温度センサ１１）と床面（配置面）に近い部分に配置して下部温度を検知する第２温度検知手段１３（下部温度センサ１３）との検知結果に基づき送風機６の駆動を制御する駆動制御手段１０（コントローラ１０）とで構成されている。

前記本体２は、胴体２ａを円筒状に形成されて下部に複数の脚片３ａを配設してなる支持脚３を備えて胴体下端２ａ′と配置面Ｆとの間に所要の空間が形成されるようにし、その胴体２ａの下部と上部に開口部４，４′を形成したものである。その外観としては、例えば図１に示されるように上部を絞って全体がロケット状になる形状とされている。ただし、この外観については任意に形成できる。

このような本体２の胴体２ａ内部には、その下部位置で胴体に取付く支持金具５により支持されて、胴体２ａの軸心に回転軸心線を合致させて送風機６が取付けられている。この送風機６は、プロペラ型の羽根を上向きにして駆動モータ６ａ直結で回転駆動される。また、本体２の胴体上の開口部４′には、複数枚の縦長のガイドプレート７ａを求心状にかつ円周方向に等分配置して、そのガイドプレート７ａの上下方向中間で複数の連結リング７ｂ，７ｂ′と組合わせた構造で、胴体２ａから真上に空気流が吹き上がるように案内させる吹き出し案内部材７（本発明の吹き出し空気案内手段に相当）が、その下端を嵌め合わせて組み付けられている。

また、前記駆動制御手段１０（コントローラ）は、図示省略するが基板にトランスや制御用の電子部品を組み付けて外部を絶縁体で密封して箱形状に形成され、前記上部温度センサ１１と下部温度センサ１３によって検知された温度の差が２℃以上であると前記送風機６の駆動モータ６ａに通電して送風機６を駆動するように制御する機能を備えている。このコントローラ１０は本体２の胴体内面適所に取付けられており、電源コンセントとの接続端子１５が付された電源線１６と上部温度センサ１１および下部温度センサ１３を先端にそれぞれ取付けた温度検知用リード線１２，１４とが繋がれてそれぞれが入力されるようになっており、制御出力が前記駆動モータ６ａに与えられるように電力線１７が繋がれている。

前記上部温度センサ１１は、部屋の上部に別途取付けた掛け金（図示せず）などに支持されて配置できるようにクリップあるいはフックなどの支持部片１８がそのリード線１２の端末部に付されている。なお、長期間定位置に配置される場合には、その上部温度センサ１１を固定的に装着できる構造とするのが好ましい。また、下部温度センサ１３については、適宜長さのリード線１４によって適正と思われる温度検知位置に配置して、清掃時などで損傷しないように固定することができる構造とするのが好ましい。

このように構成される本実施形態の空気循環装置１は、例えば図３に使用態様の説明図によって示されるように、空調装置２０が設置されている部屋の適所の床上に本体２を配置し、上部温度センサ１１を天井に近い位置に取付けて、かつ下部温度センサ１３を人の移動に支障のない位置で床付近に配置して、電源線１６を室内のコンセント２２に接続すると、その部屋の天井に近い部分での暖気層Ａの温度を上部温度センサ１１が検知し、床面Ｆに近い下部での温度の低い空気層Ｂの温度を下部温度センサ１３が検知して、それぞれの検知温度がコントローラ１０に送られる。コントローラ１０において前記各温度センサ１１，１３による検知温度の温度差が、設定されている温度差２℃を超えていると、送風機６の駆動モータ６ａが駆動される。

すると、送風機６の駆動によって、本体２下部の開口部４から下部の温度の低い空気層Ｂの空気が吸い込まれて送風機６によって本体２上部の開口部４′から吹き出される。この開口部４′から吹き出される空気は、吹き出し案内部材７によって直上部に向かって吹き上げられるように空気流が案内される。したがって、吹き上げられる空気は天井付近に達して方向変換し、そのまま室内に拡散される。室内上部に滞留している暖気層Ａは、前記吹き上げ空気の流れに誘引されて流動することになる。また、床面Ｆに近い位置で停滞している温度の低い空気層Ｂは送風機６の駆動によって本体２に吸引されることにより、床面Ｆ近傍で流動する。この結果、室内空気に対流が発生し、上部に滞留していた暖気が下部の低い温度の空気を押し上げることになり、室内の空気が空調装置２０の吹き出しによる空気流に関わりなく流動を早めて循環し、室内の空気の温度分布が調和する方向に移動する。

この室内空気の流動により上下の温度差が解消すると、室温は本来の空調装置２０による温度に調整されることになって、上部温度センサ１１による検知温度と下部温度センサ１３による検知温度とが設定値２℃を下回ると、コントローラ１０の作動によって送風機６の駆動モータ６ａへの通電が停止する。したがって、空気循環装置１の作動は停止して、空調装置２０の運転による空調が続けられることになる。こうすることによって、室内温度が空調装置２０における設定温度に保たれるのであり、過剰に温度を高める方向に空調装置２０が作動することもなく、その結果、省エネルギー効果が高められることになる。

本実施形態の空気循環装置１は、可搬型であるので、その本体２の胴体２ａ外側面に、図２に二点鎖線で表わすように提げ手８を付設しておけば、持ち運びするのが便利である。こうしておけば、例えば、常時使用しないような部屋で、例えば業務の打ち合わせなどを行う際、この空気循環装置１を当該部屋に持ち込んで設置し、空調装置とともに使用すれば、室内空気を積極的に循環させることになって空調装置による室内空調を有効に行うことができる。特に、冬季などで空調装置による暖房では、足元が暖まりにくい傾向にあるのが、本実施形態の空気循環装置１を使用することで、迅速に足元までも空調装置による暖気が移動して暖めることができ、効果的である。しかも、小型でかつ設定温度条件（上下位置での温度差２℃）以内になると運転を止め、設定温度条件を外れると運転して、自動的に室温の調和を図ることができるので、空調装置の運転効率の向上のみならす、簡単な装置で居住環境の改善を図ることができるのである。

本実施形態の空気循環装置１は、その基本的構成を変えることなく使用環境に対応する本体形状として、対応する能力にすることで、空調装置を備える家屋内での使用のみならず、例えばハウス栽培農業におけるハウス内での空気の循環を促進させて、上下温度差の低減を図ることにより、例えばハウス内温度を栽培植物の生育に要する温度維持のため使用される燃料の有効利用によって、省エネルギー化と同時に燃費の削減を図ることができるのである。なお、ビニールハウスのように長い室内での使用に際しては、この空気循環装置を複数台間隔をおいて配置することで有効に活用することができる。もちろん、機能的には前記説明のように温度差が設定値内に収まれば運転を停止するので、支障を来たすことはない。

以上の説明においては、上部温度と下部温度との差を２℃に設定されたコントローラを用いているが、これに限定されるものではなく、使用される条件に応じて任意設定できることは言うまでもない。また、本体２の上部の開口部４′に接続する吹き出し案内部材としては、図示省略するが使用される場所などの都合で、吹き出しの向きを変えるのに傾斜したダクトもしくは案内板を組合わせてなるものを、開口部４′に嵌め合わせるようにして用いることができる。そのほか本体の外形については、任意設定できるものであり、その変形についても本発明の技術的範囲に属することは言うまでもない。

本実施形態の空気循環装置の全体外形図本体の縦断面図実施態様の説明図

符号の説明

１空気循環装置
２本体
４下部の開口部
４′ 上部の開口部
６送風機
７吹き出し案内部材
８提げ手
１０コントローラ
１１上部温度センサ
１２，１４リード線
１３下部温度センサ
１８上部温度センサの支持部片
２０空調装置

Claims

上下に開口部を設けて移動可能に自立できる所要高さの筒状の本体と、この本体内に設けられて上向きに気流を起こさせる送風機と、前記本体上側の開口部に付される吹き出し空気案内手段と、室内上部の温度を検知する第１温度検知手段と室内下部の温度を検知する第２温度検知手段とによる検知結果に基づき前記送風機の駆動制御を行う制御手段とを、備えることを特徴とする空気循環装置。
前記本体には移動用の提げ手が設けられ、かつ温度検知手段を所要位置に着脱可能に取付けられる構造を備えている請求項１に記載の空気循環装置。