JP2015007506A - 大規模空間の空調システム - Google Patents
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Abstract
Description
前記スプレーノズル付きの送風ファンの稼動は、該送風ファンから発生する送風にスプレーノズルから噴射する噴霧を混合して吹き出す噴霧付き送風、前記スプレーノズルからの噴霧のみ、前記送風ファンからの送風のみを選択できる構成としていることを特徴とする大規模空間の空調システムを提供している。
一方、送風ファンのみを使用する場合と比較して、冷却効果を飛躍的に高めることが出来るとともに、空調機や送風ファンでは奏しえない鎮埃作用を備え、特に、工場や駅、ショッピングモール等の埃が発生しやすい箇所に好適に用いることができる。
また、スプレーノズルは平均粒子径10μm〜50μmの超微粒の液滴を噴霧し、対象物に濡れを発生させない。よって、水滴噴霧による濡れの問題は発生せず、かつ、微粒子の水滴の蒸発時間を短くでき、混合する送風ファンからの風を迅速に冷却でき、冷風を送ることができる。
さらに、噴霧付き送風、噴霧のみ、あるいは送風のみに切り替え可能としているため、環境条件に応じて最適な空調を行うことができる。
送風量が300m3/分の大型の送風ファンであれば、50m前方まで送風を送ることができ、さらに、後述するように首振りおよび移動自在とすると、広範囲での冷房、加湿、が可能となる。
即ち、スプレーノズル付き送風ファンによる冷房、加湿等の空調は、人(作業員、来客等)を対象とするため、スプレーノズル付き送風ファンからの噴霧及び送風は人の頭部に向かうようにしている。このように、高さ2m以上の上部空間を空調対象から外し、対象とする人に対して快適空間を迅速に形成できるようにしている。これに対して、前記特許文献1では床面に冷塊があるため足元は冷えるが、冷気は上昇せず、人の頭部や上半身に冷気は伝わりにくく人に対する冷房効果が低いが、本発明では人に対する冷房効果が高い利点がある。
例えば、送風量が300〜350m3/分の直径620mmの大型ファンの円環状外周枠に36個のスプレーノズルを等間隔で取り付けており、このように多数のノズルを取り付けるために前記のように軽量化している。
本発明のスプレーノズル付き送風ファンに、一般の扇風機と同様に首振り機構を設けると、任意の方向に噴霧および送風を向けることができる。さらに、架台移動機構を設けて任意の場所へ移動できるようにし、あるいは、レールを上部に架設し、該レール上を往復移動できるようにし、広範囲の空調を行えるようにすることが好ましい。
前記送風ファンの回転羽根を囲む外周枠の外面側に間隔をあけて複数個取り付け、かつ、該スプレーノズルの噴射口を送風ファンの送風吹出開口の内周側に傾斜させて配置し、該スプレーノズルの噴射口から噴射した噴霧が、前記送風ファンからの風と混合して吹き出されるものとしている。
送風ファンの外周枠にスプレーノズルを取り付けた環状の配管を外嵌しても良いし、送風ファンの外周枠の吹き出し側を管状として配水管として用い、該配水管にスプレーノズルを取り付けてもよい。
実施形態の大規模空間の空調システムは、図1に示す天井高さ約3m〜6m、水平断面積約4000m2の大規模な工場50の内部を冷房、加湿を行い、其の際に鎮埃作用も行うものである。
冷房/加湿エリアB、C、Fでは、図2(A)に示すように、それぞれ1台のスプレーノズル付き送風ファン1を上部に設けたガイドレールGRに自動往復移動するように架台3を介して取り付けている。該冷房/加湿エリアB、C、Fでも上部にスプレーノズル付き送風ファン1を設置するため、送風および噴射方向を下向傾斜とし、送風および噴霧が作業員に向かって散布される設定としている。
なお、移動台車を2〜2.5mと高くし、該移動台車上にスプレーノズル付き送風ファン1を搭載する場合は送風および噴射方向を略水平横向きとし、送風および噴霧が作業員に向かって散布される設定としている。
また、スプレーノズル付き送風ファン1は図2(B)に示す有効飛距離Sが10m〜50m、送風方向に10m離れた地点の温度低下が4〜6℃、20m離れた地点で温度低下が2〜3℃、30m離れた地点で温度低下が1〜2℃温度の冷房能力を有するものを用いている。
該スプレーノズル付き送風ファン1は送風ファン10の回転羽根11を囲む円筒ケース12の送風吹出開口13の外周に環状の水供給管23を取り付け、該環状の水供給管23に複数のスプレーノズル20を等間隔で取り付けている。かつ、図6に示すように、各スプレーノズル20は噴射口21を送風吹出開口13の内周側に傾斜させて配置し、噴射口21から噴射する噴霧が、送風ファン10から吹き出す風と混合流体となって飛散するようにしている。本実施形態では、送風ファン10の直径は700mmで、該送風ファンの外周に36個のスプレーノズル20を等間隔で取り付けている。
また、保持枠15の下枠15aに連結した支持台14に首振り用スイッチ17および首振り用モータ18および送風ON・OFFスイッチ19を設置している。
前記構成としたスプレーノズル付き送風ファン1のユニットを、図3に示すように上部に配置する場合は架台3に搭載し、該架台3を上部フレームに吊り下げて固定している。また、前記スプレーノズル付き送風ファン1を図5に示すように移動台車4に搭載し、さらに、図7に示すように床面Fに定置した固定架台6上に搭載している。
また、前記噴霧制御ユニット25とともにファン制御ユニット26を設置し、該ファン制御ユニット26にも温湿度計38から測定値を送信し、予め設定している閾値と対比して送風ファン10をON、OFF制御している。
なお、前記スプレーノズル20に代えて、本出願人の特許第5118410号で提供しているチェックバルブを備えたスプレーノズルを用いてもよい。
また、前記一流体ノズルに代えて、圧搾空気と水を混合噴射する二流体タイプのスプレーノズルを用いてもよい。
さらに、冬季等では温度が20℃以上で相対湿度40%未満の条件下で、前記噴霧付き送風を発生する両稼動としている。なお、スプレーノズル20のみ稼動とし、加湿器として機能させてもよい。
さらに、廃熱により温風が安価に取得できれば、冬季に送風ファン10から温風を吹き出してもよい。
図9に示すようにエリアの温度は噴霧開始の13:00から5分経過後にエリア外の温度と比較して4℃低下でき、平均3℃低下させることができた。また、16:00に噴霧を停止すると、15分後にはエリア外温度と同じ温度に戻っていた。
10 送風ファン
11 回転羽根
20 スプレーノズル
21 噴射口
23 水供給管
25 噴霧制御ユニット
26 ファン制御ユニット
A〜G 冷房/加湿エリア
Claims (10)
- 建造物の大規模空間にスプレーノズル付きの送風ファンを設置し、前記スプレーノズルは平均粒子径10μm〜50μmの液滴を噴霧するものとし、
前記スプレーノズル付きの送風ファンの稼動は、該送風ファンから発生する送風にスプレーノズルから噴射する噴霧を混合して吹き出す噴霧付き送風、前記スプレーノズルからの噴霧のみ、前記送風ファンからの送風のみを選択できる構成としていることを特徴とする大規模空間の空調システム。 - 前記スプレーノズル付き送風ファンを設置する前記大規模空間は天井高さが3m以上、面積500m2以上であり、工場、体育館、施設の大教室・大食堂・イベントホール等からなる屋内の大規模空間、あるいは駅、ショッピングモール等の主通路あるいは待ち合い場所等からなる半屋内であり、
前記大規模空間に、1以上の前記スプレーノズル付き送風ファンを移動自在に設置し、または定位置に間隔をあけて設置している請求項1に記載の大規模空間の空調システム。 - 前記建造物の屋内および半屋内の温度25〜45℃且つ湿度30〜70%の条件下で前記噴霧付き送風を発生する両稼動とし、湿度70%を超過すると噴霧停止して送風のみ稼働に切り替える制御手段を備え、前記スプレーノズル付き送風ファンで冷房する構成としている請求項1または請求項2に記載の大規模空間の空調システム。
- 前記建造物の屋内または半屋内の温度が20℃以上で相対湿度40%未満の条件下で、前記噴霧付き送風を発生する両稼動または前記噴霧のみ稼動とし、加湿器として機能させる請求項1乃至請求項3のいずれか1項に記載の大規模空間の空調システム。
- 前記スプレーノズル付き送風ファンは、1台あたりの送風量が80〜1,000m3/min、噴霧量が10〜100L/hr、有効飛距離が10m〜50mとし、送風方向に10m離れた地点の温度低下が4〜6℃、20m離れた地点の温度低下が2〜3℃、30m離れた地点の温度低下が1〜2℃の冷房能力を有するものである請求項1乃至請求項4のいずれか1項に記載の大規模空間の空調システム。
- 前記スプレーノズル付き送風ファンの送風量と噴霧量の比を、噴霧量/送風量が0.5×10-3〜5.0×10-3としている請求項1乃至請求項5のいずれか1項に記載の大規模空間の空調システム。
- 前記スプレーノズル付き送風ファンは、床面からの設置高さが2m未満までは送風および噴霧方向を上向き傾斜、設置高さが2m〜2.5mでは送風および噴霧方向を水平横向き、設置高さが2.5mを超えると送風および噴霧方向を下向き傾斜とし、対象とする人間に送風および噴霧方向が向けられるようにしている請求項1乃至請求項6のいずれか1項に記載の大規模空間の空調システム。
- 前記送風ファンに取り付けるスプレーノズルは、重量が30g以下であり、少なくとも噴霧孔を設けた部分をアルミナで形成している請求項1乃至請求項7のいずれか1項に記載の大規模空間の空調システム。
- 前記送風ファンは首振り機構あるいは/および架台移動機構を備えている請求項1乃至請求項8のいずれか1項に記載の大規模空間の空調システム。
- 前記送風ファンに取り付けるスプレーノズルは、水を加圧噴射する一流体タイプ及び圧搾空気と水を混合噴射する二流体タイプであり、該スプレーノズルを前記送風ファンの回転羽根を囲む外周枠の外面側に間隔をあけて複数個取り付け、かつ、該スプレーノズルの噴射口は、送風ファンの送風吹出開口の内周側に傾斜させて配置し、該スプレーノズルの噴射口から噴射した噴霧が、前記送風ファンからの風と混合して吹き出されるものとしている請求項1乃至請求項9のいずれか1項に記載の大規模空間の空調システム。
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