JP2010164238A

JP2010164238A - 排気システムの構築方法及び給排気システムの構築方法

Info

Publication number: JP2010164238A
Application number: JP2009006715A
Authority: JP
Inventors: Kanji Tashiro; 完二田代
Original assignee: Hitachi Cable Ltd
Current assignee: Hitachi Cable Ltd
Priority date: 2009-01-15
Filing date: 2009-01-15
Publication date: 2010-07-29
Anticipated expiration: 2029-01-15
Also published as: JP4788776B2

Abstract

【課題】既設の空調システムを基に、省エネルギーでかつ低コストに排気システムを構築することが可能な排気システムの構築方法を提供する。
【解決手段】発熱装置２の増設などにより空調負荷が空調機６の冷却能力を上回るようになったとき、空調システム１を再構築する方法であって、排気ダクト１０、給気ダクト８を切断すると共に、吹出口４側の給気ダクト８ａと空調機６側の排気ダクト１０ｂとを接続して熱回収ダクト３１を形成し、空調機６側の給気ダクト８ｂに建屋３外部へ延出する外部排出ダクト４２を接続して排熱ダクト４３を形成し、空調機６の冷気生成機能を停止して送風機能のみ作動させることで、建屋３内の発熱装置２で発生した熱気を含む空気を、吹出口４を熱回収口４５とし、熱回収ダクト３１、空調機６、排熱ダクト４３を介して建屋３外部に強制的に排気する。
【選択図】図４

Description

本発明は、建屋内部に設置される生産装置又は電力消費機器等の発熱装置から放散される熱を建屋外部に排出する排気システムの構築方法及び給排気システムの構築方法に関するものである。

従来、生産装置等の発熱装置が設置される工場などの建屋では、図１に示すような空調システムが一般的に用いられている。

図１に示すように、空調システム１では、発熱装置２が設置される建屋３内の上部に、複数の吹出口４と排気口５を設け、吹出口４と空調機６の冷気出口７とを給気ダクト８で接続すると共に、排気口５と空調機６の吸込口９とを排気ダクト１０で接続し、建屋３内に設置された発熱装置２で発生した熱気を含む空気を排気口５、排気ダクト１０を介して空調機６に導入すると共に冷却し、これを給気ダクト８を介して吹出口４から吹き出すことで、建屋３内に設置された発熱装置２から発生する熱気を冷却して空調している。

すなわち、空調システム１では、発熱装置２から発生した熱気を含む空気を排気ダクト１０により回収し、これを空調機６で熱交換して冷却し、再び、給気ダクト８により建屋３内部へ冷気を供給することで、建屋３内部の熱気を希釈し、建屋３内部の温度を下げている。

空調機６としては、一般にパッケージエアコン（ＰＡＣ）が用いられる。空調機６は、送風ファン（ＦＡＮ）６ａと、送風ファン６ａから送風された空気を熱交換して冷却する冷却部６ｂとを主に備え、図示していないが、冷却部６ｂには室外機が接続される。空調機６では、冷却部６ｂで熱回収した冷媒を室外機に導入し、これを冷媒ガス圧縮機（コンプレッサ）で圧縮すると共に凝縮部で外気等と熱交換して排熱、冷却し、これを冷却部６ｂに循環するようになっている。

発熱装置２は、例えば、電気炉である。発熱装置２には、発熱装置２で発生するガスの除去、発熱装置２の冷却などの目的で、空調システム１とは別に発熱装置用排気システム１２が設けられるのが一般的である。発熱装置用排気システム１２は、建屋３内の空気を吸い込んで発熱装置２で発生する熱を回収し、これを建屋３外部に排出するものである。

この発熱装置用排気システム１２で排気を行うことを考慮して建屋３内の排気と給気のバランスをとるために、空調システム１では、発熱装置用排気システム１２で排気される分の空気を、排気ダクト１０に接続された外気取込管１１から取り込み、空調機６に供給するように構成されている。

このように、空調システム１では、吹出口４から吹き出される空気（冷気）の全体量が、排気口５から排気される空気の全体量よりも多くなる。そのため、空調システム１では、建屋３の大きさにもよるが、吹出口４の数を排気口５の数と比較して３〜４倍程度と多くするのが一般的である。

排気口５は、吹出口４から吹き出した冷気をそのまま吸い込んでしまう現象（ショートサーキット）を避けるために、吹出口４と離れて設けられる。一般的に、排気口５は、吹出口４と離れた部屋の四隅などに設けられることが多い。

吹出口４は、冷気を広い範囲に吹き出すことができるように、径の異なるテーパ状の羽を同軸状に複数配置した形状に形成されるのが一般的である。吹出口４は、建屋３内部全体に冷気を行き届かせることができるように、建屋３内の上部に均等に設けられる。

空調システム１では、建屋３上方に設けられた吹出口４から比重が大きい冷気を吹き出すことで、建屋３内に空気の流れを発生させ、建屋３内部全体を空調するようにしている。発熱装置２で発生する熱気を含んだ空気は、比重が小さいために建屋３上方に上昇し、排気口５から排気される。

なお、この出願の発明に関連する先行技術文献情報としては、次のものがある。

特開２０００−３１０４３１号公報

工場などを建設する場合、まず、建物（建屋３）を建設すると共に空調機システム１を構築し、その後、生産装置などの発熱装置２を建屋３内に導入するのが一般的である。このとき、空調システム１は、想定される空調負荷に対して十分な冷却能力を有するように設計される。

しかしながら、近年、生産拡大等による発熱装置２の増設により、空調負荷が想定していたよりも大きくなってしまい、空調負荷が空調機６の冷却能力を上回ってしまうケースが多く発生している。

空調システム１において空調負荷が空調機６の冷却能力を上回ると、吹出口４から冷気を吹き出しても、発熱装置２で発生した熱気が上昇して冷気とぶつかりあって熱せられてしまう。そのため、建屋３内に空気の流れ（下降気流）が生じなくなり、作業者等のいる建屋３の床面近傍には冷気が到達しなくなってしまう。さらに、熱気を十分に冷やせないままでいると、建屋３の上方から熱気が充満していき、最終的に建屋３内部全体に熱気が充満してしまう。

また、空調負荷が空調機６の冷却能力を上回った状態で空調システム１を運用し続けると、空調機６が休止することなく最大出力で作動し続けることになる。空調機６の送風ファン６ａは、軸を中心に回転して風を送るのみであるため故障しにくいが、冷媒ガス圧縮機（コンプレッサ）については、休止しない状態で連続して使用すると、過熱し非常に故障しやすくなる。

このような状況を改善するため、空調機６を増設することも考えられるが、空調機６の増設にはコストがかかりすぎ、また、空調機６の増設により電力消費が増加するため、省エネルギーの観点からも好ましくない。

特許文献１には、建屋３の下方から冷気を供給し、発熱装置２で発生する熱気を上方に集めて、建屋３の上方から熱気を排出する、いわゆる成層空調システムが提案されている。この成層空調システムは、図１の空調システム１と異なり、熱気を無理に冷却せずに排出するため、上述のような建屋３内部に多くの発熱装置２を設置する場合に適しているといえる。

しかし、この成層空調システムは、新たに建屋３を建設する場合には適用可能であるが、既設の空調システム１を再構築して成層空調システムとするためには、建屋３および空調システム１の大幅な改変が必要となり、コストがかかりすぎるという問題がある。

このように、既設の空調システム１において、空調機６を増設する、あるいは成層空調システムを適用することは、コストの観点から現実的ではない。

そのため、現状では、頻繁に空調機６（冷媒ガス圧縮機）を修理しつつ空調機６の使用を続けるほかなく、建屋３内部に熱気が充満する問題は解消されないまま放置されている。そこで、建屋３内で作業を行う作業者等の負担を軽減することができ、かつ、低コストで空調システム１を再構築することが可能な方法が望まれていた。

本発明は、上記事情に鑑み為されたものであり、既設の空調システムを基に、省エネルギーでかつ低コストに排気システムを構築することが可能な排気システムの構築方法及び給排気システムの構築方法を提供することを目的とする。

本発明は上記目的を達成するために創案されたものであり、生産装置又は電力消費機器等の発熱装置が設置された建屋内の上部に、複数の吹出口と排気口を設け、前記吹出口と空調機の冷気出口とを給気ダクトで接続すると共に、前記排気口と空調機の吸込口とを排気ダクトで接続し、前記建屋内に設置された発熱装置で発生した熱気を含む空気を前記排気口、前記排気ダクトを介して前記空調機に導入すると共に冷却し、これを前記給気ダクトを介して前記吹出口から吹き出すことで、前記建屋内に設置された発熱装置から発生する熱気を冷却して空調する空調システムを構築し、その後、前記空調システムを再構築する方法であって、前記空調機の吸込口に至る排気ダクトを切断すると共に、前記排気口側の排気ダクトを閉じ、前記空調機の冷気出口からの給気ダクトを切断すると共に、前記吹出口側の給気ダクトと空調機側の排気ダクトとを接続して熱回収ダクトを形成し、かつ、前記空調機側の給気ダクトに建屋外部へ延出する外部排出ダクトを接続して排熱ダクトを形成し、前記空調機の冷気生成機能を停止して送風機能のみ作動させることで、前記建屋内に設置された発熱装置で発生した熱気を含む空気を、前記吹出口を熱回収口とし、前記熱回収ダクト、前記空調機、前記排熱ダクトを介して建屋外部に強制的に排気するようにした排気システムの構築方法である。

前記建屋の下方であって日当たりの悪い場所側に、外気が建屋内部に侵入するための外気侵入口を形成してもよい。

また、本発明は、生産装置又は電力消費機器等の発熱装置が設置された建屋内の上部に、複数の吹出口と排気口を設け、前記吹出口と空調機の冷気出口とを給気ダクトで接続すると共に、前記排気口と空調機の吸込口とを排気ダクトで接続し、前記建屋内に設置された発熱装置で発生した熱気を含む空気を前記排気口、前記排気ダクトを介して前記空調機に導入すると共に冷却し、これを前記給気ダクトを介して前記吹出口から吹き出すことで、前記建屋内に設置された発熱装置から発生する熱気を冷却して空調する空調システムを構築し、その後、前記空調システムを再構築する方法であって、前記空調機の吸込口に至る排気ダクトを切断し、前記空調機の冷気出口からの給気ダクトを切断すると共に、前記吹出口側の給気ダクトと空調機側の排気ダクトとを接続して熱回収ダクトを形成し、かつ、前記空調機側の給気ダクトに建屋外部へ延出する外部排出ダクトを接続して排熱ダクトを形成し、前記空調機の冷気生成機能を停止して送風機能のみ作動させることで、前記建屋内に設置された発熱装置で発生した熱気を含む空気を、前記吹出口を熱回収口とし、前記熱回収ダクト、前記空調機、前記排熱ダクトを介して建屋外部に強制的に排気するようにし、さらに、前記排気口側の排気ダクトに建屋外部へ延出する外気供給ダクトを接続して外気給気ダクトを形成すると共に、前記排気口に、前記建屋内の床面近くまで延びる誘導ダクトを接続して、建屋外部の外気を、前記外気給気ダクト、前記誘導ダクトを介して、前記建屋内の床面近くに給気するようにした給排気システムの構築方法である。

前記外気給気ダクトの外気取込側は、前記建屋の下方であって日当たりの悪い場所側に配置されてもよい。

前記外気給気ダクトに、前記建屋内に外気を押し込むための押込ファンを設けてもよい。

本発明によれば、既設の空調システムを基に、低コストに有効な排気システムを構築することができ、省エネルギーを実現できる。

従来の空調システムを示す概略断面図である。本発明の排気システムの構築方法を説明する図であり、排気ダクトと給気ダクトを切断したときの概略断面図である。本発明の排気システムの構築方法を説明する図であり、熱回収ダクトを形成したときの概略断面図である。本発明の排気システムの概略断面図である。本発明の給排気システムの概略断面図である。本発明に用いる空調機を説明する模式図である。

以下、本発明の好適な実施の形態を添付図面にしたがって説明する。

本実施形態に係る排気システムの構築方法は、建屋内の発熱装置の増設等により空調負荷が空調システムとしての冷却能力を上回った場合、あるいはその空調システムの冷却機能が非効率的になった場合等に、既設の空調システムを再構築する方法である。

本発明者は、既設の空調システムを活用し、作業者等が涼しいと感じる環境を低イニシャルコストかつ低ランニングコストで実現すべく検討を重ねた結果、空調機で建屋内部の熱気を希釈せずに、その熱気を外部に排出することで建屋内部の温度を下げる排気システムが、省エネルギーの観点においても一番良いのではと考え、本発明に至った。

まず、本発明を適用する既設の空調システムの一例について説明する。

図１に示すように、既設の空調システム１は、生産装置等の発熱装置２が設置された建屋３内の上部に設けられた複数の吹出口４および排気口５と、建屋３内を空調する空調機６と、吹出口４と空調機６の冷気出口７とを接続する給気ダクト８と、排気口５と空調機６の吸込口９とを接続する排気ダクト１０とを主に備える。

空調システム１は、建屋３内に設置された発熱装置２で発生した熱気を含む空気を排気口５、排気ダクト１０を介して空調機６に導入すると共に冷却し、これを給気ダクト８を介して吹出口４から吹き出すことで、建屋３内に設置された発熱装置２から発生する熱気を冷却して空調するものである。

空調機６は、送風ファン（ＦＡＮ）６ａと冷却部６ｂとを主に備えたパッケージエアコン（ＰＡＣ）である。冷却部６ｂは冷却コイルであり、冷却部６ｂには図示しない室外機が接続され、冷却部６ｂで熱回収した冷媒を室外機に導入し、これを冷媒ガス圧縮機（コンプレッサ）で圧縮すると共に凝縮部で外気等と熱交換して排熱、冷却し、これを冷却部６ｂに循環するように構成される。以下、冷却コイルと冷却コイルに接続される室外機（冷媒ガス圧縮機を含む）をまとめて冷却部６ｂと呼ぶ。

発熱装置２は、例えば、電気炉である。発熱装置２には、発熱装置２で発生するガスを除去するなどの目的で、空調システム１とは別に発熱装置用排気システム１２が設けられることが多い。

この排気分を補うため空調機６近傍の排気ダクト１０には、建屋外部に延出された外気取込管１１が接続され、発熱装置２の発熱装置用排気システム１２で排気される分の空気を空調機６に供給するように構成されている。

空調システム１では、発熱装置２の発熱装置用排気システム１２で排気が行われるため、吹出口４から吹き出される空気（冷気）の全体量は、排気口５から排気される空気の全体量よりも多くなる。そのため、空調システム１では、吹出口４の数は、排気口５の数と比較して３〜４倍程度と多くされる。

排気口５は、吹出口４から吹き出した冷気をそのまま吸い込んでしまう現象（ショートサーキット）を避けるために、吹出口４と離れて、例えば室内の四隅などに設けられる。

吹出口４は、冷気を広い範囲に吹き出すことができるように、径の異なるテーパ状の羽を同軸状に複数配置した形状に形成され、各羽から冷気を異なる方向に吹き出すように形成される。また、吹出口４は、建屋３内部全体に冷気を行き届かせることができるように、建屋３内の上部に均等に設けられる。

次に、発熱装置２の増設などにより空調負荷が空調機６の冷却能力を上回るようになったとき、図１の空調システム１を基に、排気システムを構築する方法について説明する。

発熱装置２で発生する熱気は、比重が小さいために建屋３内の上方に上昇する。よって、発熱装置２で発生する熱気を含む空気は建屋３内の上方から排気することが好ましい。

本発明者は、発熱装置２で発生する熱を含む空気を効率よく排気する方法について検討した結果、従来のように排気口５から排気を行うのではなく、排気口５の数と比較して３〜４倍程度と数が多く、かつ、建屋３内で発熱装置の上部に均等に設けられた吹出口４を熱回収口として用いることで、発熱装置２で発生する熱を含む空気を効率よく排気できることを見出した。

すなわち、本実施形態に係る排気システムの構築方法は、既設の空調システム１のダクト（給気ダクト８および排気ダクト１０）を繋ぎ変え、かつ、空調機６の冷気生成機能を停止して送風機能のみ作動させることで、建屋３内に設置された発熱装置２で発生した熱を含む空気を吹出口４から上向き、すなわち空気の流れを逆向きにして回収し、これを空調機６を介して建屋３外部に強制的に排気するようにする方法である。

具体的には、図２に示すように、まず、既設の空調システム１において、空調機６の吸込口９に至る排気ダクト１０を切断し、排気口５側の排気ダクト１０ａと空調機６側の排気ダクト１０ｂとに分ける。排気口５側の排気ダクト１０ａの切断部は、平板２１により閉じられる。

さらに、空調機６の冷気出口７からの給気ダクト８を切断し、吹出口４側の給気ダクト８ａと空調機６側の給気ダクト８ｂとに分ける。

また、図示しないが、空調機６側の排気ダクト１０ｂに接続された外気供給管１１は、排気口５側の排気ダクト１０ａと同様に、平板などで閉じられる。

その後、図３に示すように、吹出口４側の給気ダクト８ａと空調機６側の排気ダクト１０ｂとを接続して、熱回収ダクト３１を形成する。熱回収ダクト３１は、吹出口４と空調機６の吸込口９とを接続するものである。吹出口４側の給気ダクト８ａと空調機６側の排気ダクト１０ｂとを接続する際は、ボルトやかしめ金具などを用いて通常一般の方法で接続するとよい。

さらに、図４に示すように、空調機６側の給気ダクト８ｂに建屋３外部へ延出する外部排出ダクト４２を接続して、排熱ダクト４３を形成する。排熱ダクト４３は、空調機６の冷気出口７と建屋３外部とを接続するものである。空調機６側の給気ダクト８ｂと外部排出ダクト４２とを接続する際は、ボルトやかしめ金具などを用いて通常一般の方法で接続するとよい。

また、建屋３の下方、例えば、床面付近であって日当たりの悪い場所側に、外気が建屋３内部に侵入するための外気侵入口４４を形成する。ここで、日当たりの悪い場所とは、外気侵入口４４の外側の温度が建屋３外部の周囲の中で、一番、温度（気温）が低い場所のことをいい、例えば、建屋３の北側である。建屋３の下方が地面の照り返しの影響を受ける場合などは、外気侵入口４４の高さを適宜調整するとよい。

本実施形態では、建屋３に外気侵入口４４を形成する場合を説明するが、外気侵入口４４として、作業者等の出入口をそのまま利用するようにしてもよい。

熱回収ダクト３１、排熱ダクト４３、および外気侵入口４４を形成した後、空調機６の冷気生成機能を停止して送風機能のみ作動させる。これにより、建屋３内に設置された発熱装置２で発生した熱気を含む空気を、吹出口４を熱回収口４５とし、熱回収ダクト３１、空調機６、排熱ダクト４３を介して建屋３外部に強制的に排気するようにした本実施形態に係る排気システム４１が構築される。

空調機６は、図６に示すように、送風ファン６ａと、冷却コイルと冷却コイルに接続された室外機（冷媒ガス圧縮機を含む）とからなる冷却部６ｂと、送風ファン６ａおよび冷却部６ｂに接続された制御装置６ｃと、制御装置６ｃに接続され、外部から電源を供給される電源装置６ｄとを備える。制御装置６ｃは、電源装置６ｄから送風ファン６ａ、あるいは冷却部６ｂへの電源供給のオン／オフを制御するものである。

本実施形態では、空調機６の冷気生成機能を停止して送風機能のみ作動させるため、送風ファン６ａに電源装置６ｄから電源を供給し、かつ、冷却部６ｂに電源装置６ｄから電源を供給しないように制御装置６ｃを制御する。換言すれば、送風ファン６ａのみに電源を供給（スイッチオン）し、冷却部６ｂを停止（スイッチオフ）する。このため、例えば、冷却部６ｂが既に壊れており、送風ファンのみが正常に稼働するような空調機であっても、本発明の空調機６として用いることが可能である。

排気システム４１では、冷却部６ｂを使用しないため、冷却部６ｂを取り外すことも可能である。しかし、既存の空調機６を解体するのはコストがかかり、かつ、冷却部６ｂ（冷却コイル）を取り外すことにより送風ファン６ａの負荷（空気抵抗）が減り、送風ファン６ａが回転しすぎてしまうおそれがあるため、冷却部６ｂは取り外さずにそのままにしておくのが好ましい。

また、既設の空調システム１において空調機６が複数台設置されている場合、全ての空調機６について本発明を適用すると、換気し過ぎとなる場合がある。これは、空調システム１では、送風ファン６ａは冷気を建屋３内に熱せられた空気の上昇力に対抗しつつ押し込む必要があるため、送風ファン６ａにある程度の負荷がかかった状態となっていたが、排気システム４１ではその負荷がなくなり、送風ファン６ａが効率よく建屋３内の空気（熱気）を排出するようになるためである。

よって、空調機６が複数台設置されている場合は、例えば、１時間あたりの建屋３内の空気の入れ替え回数が５〜２０回程度となるように、使用する空調機６の台数を調節するとよい。建屋３の広さにもよるが、空調機６のうち半数程度のみを使用することで充分な場合もある。

本実施形態の作用を説明する。

本実施形態に係る排気システムの構築方法では、排気ダクト１０を切断すると共に給気ダクト８を切断し、吹出口４側の給気ダクト８ａと空調機６側の排気ダクト１０ｂとを接続して熱回収ダクト３１を形成し、かつ、空調機６側の給気ダクト８ｂに建屋３外部へ延出する外部排出ダクト４２を接続して排熱ダクト４３を形成し、空調機６の冷気生成機能を停止して送風機能のみ作動させることで、建屋３内に設置された発熱装置２で発生した熱気を含む空気を、吹出口４を熱回収口４５とし、熱回収ダクト３１、空調機６、排熱ダクト４３を介して建屋３外部に強制的に排気するようにしている。

これにより、既設の空調システム１を基に、ダクトを繋ぎ変えるのみで排気システム４１を構築できるため、低コストに排気システム４１を構築することができる。

また、本実施形態では、従来の空調システム１のように、空調機６によって建屋３内部の熱気を無理に冷却することなく、空調機６では送風機能のみ作動させるため、空調機６で消費する電力が低減でき、省エネルギーの観点においても有効である。

さらに、排気口５の数と比較して３〜４倍程度と数が多く、かつ、建屋３内の上部に均等に設けられた吹出口４を熱回収口４５として用いることで、建屋３上方の熱気を全体的に、かつ、均等に回収することができ、効率のよい熱気の回収を行うことが可能となる。吹出口４は、冷気を広い範囲に吹き出すことができるように、径の異なるテーパ状の羽を同軸状に複数配置した形状に形成されているものが一般的であるため、広い範囲の熱気を回収することが可能である。

排気口５をそのまま熱回収口として利用することも考えられるが、排気口５は数が少なく、かつ、建屋３の上方に均等に配置されていないため、効率よく熱気を回収することは、一般に困難である。

また、本実施形態では、建屋３の下方であって日当たりの悪い場所側に、外気が建屋３内部に侵入するための外気侵入口４４を形成している。外気侵入口４４を形成することにより、熱回収口４５から排気された空気に対応する外気を、外気侵入口４４を通して建屋３内部に侵入させることができる。

つまり、発熱装置２で発生した熱気は比重が小さいために上昇して建屋３上方から強制排気されやすく、この強制排気により、建屋３の下方に形成された外気侵入口４４から、強制排気された空気と略等しい量の比重の大きい空気、すなわち温度の低い空気が流入することになる。

さらに、外気侵入口４４を日当たりの悪い場所側（建屋３の周囲で最も気温が低い場所側）に形成することにより、建屋３内部により低い温度の外気を侵入させやすくすることができ、建屋３下方に設置される生産装置等の発熱装置２に温度の低い空気（外気）を供給できる。

人体の温冷感の指標として、ＰＭＶ（予測平均申告；Predicted Mean Vote）が提唱されており、人体の温冷感は「温度」、「湿度」、「風速」、「輻射」、「着衣量」、「運動量」により左右されることが知られている。外気侵入口４４から侵入する外気は、空調による冷気と比較して「温度」が高いが、強制排気により多量の外気が建屋３内かつ低層部に集中的に流入して「風速」が高くなるため、人体が感じる温冷感はさほど高くならない。よって、建屋３下方で作業を行う作業者等の負担を低減することができる。

また、空調機６が複数台設置されている空調システム１に本発明を適用する場合は、稼働する空調機６の台数、つまり、ＦＡＮの稼働台数を減らすことができるため、より省エネルギーが可能となる。

上記実施形態では、熱回収口４５として吹出口４のみを用いたが、排気口５側の排気ダクト１０ａを熱回収ダクト３１に接続して、吹出口４と排気口５の両方を熱回収口４５として用いるようにしてもよい。

ただし、排気口５は開口部が大きく空気抵抗が少ないため、発熱装置が下方にはない排気ダクト５からばかり空気を吸い込むということが考えられる。したがって、この場合、吹出口４と排気口５の両方から均等に空気を吸い込むように、排気口５の空気抵抗の調整を行う必要がある。ただし、排気口５は開度の調整ができないものもあり、空気抵抗の調整には手間がかかるため、排気口５は排気システム４１に利用しないことが好ましい。

次に、本実施形態に係る給排気システムの構築方法について説明する。

図５に示すように、本実施形態に係る給排気システムの構築方法は、図４の排気システム４１を構築した後、さらに、排気口５側の排気ダクト１０ａに建屋３外部へ延出する外気供給ダクト５２を接続して外気給気ダクト５３を形成すると共に、排気口５に、建屋３内の床面近くまで延びる誘導ダクト５４を接続して、建屋３外部の外気を、外気給気ダクト５３、排気口５、誘導ダクト５４を介して、建屋３内の床面近くに給気する給気システム５５を構築する方法である。

図５では、図の簡略化のため、発熱装置２を省略している。また、図５では簡略化しているが、外気供給ダクト５２の外気取込側（図示右側）は、建屋３の下方（床面付近）であって日当たりの悪い場所側（建屋３の周囲で最も気温が低い場所側）に配置される。

誘導ダクト５４は、建屋３内の壁や柱に沿って設けるとよく、建屋３の４隅に配置するようにするのが好ましい。排気口５は、建屋３の４隅に設けられることが多いためである。図５では誘導ダクト５４を直線状に描いているが、誘導ダクト５４は曲げて配管するようにしてもよい。

誘導ダクト５４の下端（吹き出し開口部）と建屋３の床面との間の距離は、３０ｃｍ〜１ｍであるとよい。これは、床面近くに温度の低い外気を供給することで、作業者等の足元に温度の低い空気を供給することができ、作業者等の体感温度を下げることができるためである。

また、外気給気ダクト５３に、建屋３内に外気を押し込むための押込ファン（図示せず）を設けてもよい。押込ファンを設けることにより、外気を強制的に建屋３の床面近くに押し込むことができるため、発熱装置２で発生する熱気を、強制的に建屋３内の上方に移動させることができる。この押込ファンは、例えば、建屋３に天井が形成されていない場合など、建屋３の気密性が低く、給気システム５５で効率的に外気が吸い込まれない場合などに適用するとよい。

本実施形態に係る給排気システムの構築方法では、既存の空調システム１の排気ダクト１０ａを利用して、建屋３外部から外気を建屋３内部に取り込む給気システム５５を構築しているため、低コストに給気システム５５を構築することができる。

また、建屋３の床面近くまで空気を誘導する誘導ダクト５４を備えるため、効果的に、建屋３内の下方に外気を給気することができる。これにより、作業者等の体感温度を下げることができ、かつ、建屋３下方に設置される生産装置等の発熱装置２に温度の低い空気（外気）を供給できる。

さらに、給排気システム５１では、外気供給ダクト５２の外気取込側を、建屋３の下方（床面付近）であって日当たりの悪い場所側に配置しているため、外気給気ダクト５３を通して、建屋３内部より低い温度の外気を給気することができる。これにより、作業者等の負担を低減することができ、建屋３下方に設置される生産装置等の発熱装置２より温度の低い空気を供給することができる。

上記実施形態では、外気侵入口４４（あるいは外気供給ダクト５２の外気取込側）を建屋３の下方に配置したが、これに限定されず、温度が低い外気を取り込める場所であればどこに配置してもよい。

また、上記実施形態は、発熱装置として生産装置が設置される工場の場合であったが、発熱装置として無停電電源装置（ＵＰＳ）等の電力消費機器が設置される設備の場合であっても良い。

１空調システム
２発熱装置
３建屋
４吹出口
５排気口
６空調機
８給気ダクト
１０排気ダクト
３１熱回収ダクト
４１排気システム
４２外部排出ダクト
４３排熱ダクト
４５熱回収口

Claims

生産装置又は電力消費機器等の発熱装置が設置された建屋内の上部に、複数の吹出口と排気口を設け、前記吹出口と空調機の冷気出口とを給気ダクトで接続すると共に、前記排気口と空調機の吸込口とを排気ダクトで接続し、前記建屋内に設置された発熱装置で発生した熱気を含む空気を前記排気口、前記排気ダクトを介して前記空調機に導入すると共に冷却し、これを前記給気ダクトを介して前記吹出口から吹き出すことで、前記建屋内に設置された発熱装置から発生する熱気を冷却して空調する空調システムを構築し、その後、前記空調システムを再構築する方法であって、
前記空調機の吸込口に至る排気ダクトを切断すると共に、前記排気口側の排気ダクトを閉じ、前記空調機の冷気出口からの給気ダクトを切断すると共に、前記吹出口側の給気ダクトと空調機側の排気ダクトとを接続して熱回収ダクトを形成し、かつ、前記空調機側の給気ダクトに建屋外部へ延出する外部排出ダクトを接続して排熱ダクトを形成し、前記空調機の冷気生成機能を停止して送風機能のみ作動させることで、前記建屋内に設置された発熱装置で発生した熱気を含む空気を、前記吹出口を熱回収口とし、前記熱回収ダクト、前記空調機、前記排熱ダクトを介して建屋外部に強制的に排気するようにしたことを特徴とする排気システムの構築方法。
前記建屋の下方であって日当たりの悪い場所側に、外気が建屋内部に侵入するための外気侵入口を形成する請求項１記載の排気システムの構築方法。
生産装置又は電力消費機器等の発熱装置が設置された建屋内の上部に、複数の吹出口と排気口を設け、前記吹出口と空調機の冷気出口とを給気ダクトで接続すると共に、前記排気口と空調機の吸込口とを排気ダクトで接続し、前記建屋内に設置された発熱装置で発生した熱気を含む空気を前記排気口、前記排気ダクトを介して前記空調機に導入すると共に冷却し、これを前記給気ダクトを介して前記吹出口から吹き出すことで、前記建屋内に設置された発熱装置から発生する熱気を冷却して空調する空調システムを構築し、その後、前記空調システムを再構築する方法であって、
前記空調機の吸込口に至る排気ダクトを切断し、前記空調機の冷気出口からの給気ダクトを切断すると共に、前記吹出口側の給気ダクトと空調機側の排気ダクトとを接続して熱回収ダクトを形成し、かつ、前記空調機側の給気ダクトに建屋外部へ延出する外部排出ダクトを接続して排熱ダクトを形成し、前記空調機の冷気生成機能を停止して送風機能のみ作動させることで、前記建屋内に設置された発熱装置で発生した熱気を含む空気を、前記吹出口を熱回収口とし、前記熱回収ダクト、前記空調機、前記排熱ダクトを介して建屋外部に強制的に排気するようにし、
さらに、前記排気口側の排気ダクトに建屋外部へ延出する外気供給ダクトを接続して外気給気ダクトを形成すると共に、前記排気口に、前記建屋内の床面近くまで延びる誘導ダクトを接続して、建屋外部の外気を、前記外気給気ダクト、前記誘導ダクトを介して、前記建屋内の床面近くに給気するようにしたことを特徴とする給排気システムの構築方法。
前記外気給気ダクトの外気取込側は、前記建屋の下方であって日当たりの悪い場所側に配置されている請求項３記載の給排気システムの構築方法。
前記外気給気ダクトに、前記建屋内に外気を押し込むための押込ファンを設ける請求項３または４記載の給排気システムの構築方法。