JP2017161167A - Air conditioning system - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は、対象空間に気流を形成する空調システムに関する。 The present invention relates to an air conditioning system that forms an airflow in a target space.
従来、空調対象空間に設置された複数の室内機によって、一つの室内機からの吹出気流を他の室内機の吹出気流に関連させることにより、空調対象空間の全体気流を形成することが提案されている(たとえば、特許文献1参照)。特許文献1には、空調対象空間全体において旋回気流等の全体気流を形成すること、単調な気流や温度ムラ等による不快感を解消し、快適な空調を実現することが記載されている。また、特許文献1には、空調対象空間全体に気流感を付与することができるため、設定温度を高めたり一部の室内機の運転を停止したりしても利用者は涼しさを感じることができることから、省エネ効果も向上するという記載もある。 Conventionally, it has been proposed that a plurality of indoor units installed in an air-conditioning target space form an overall air flow in the air-conditioning target space by associating a blown air flow from one indoor unit with a blown air flow of another indoor unit. (For example, refer to Patent Document 1). Japanese Patent Application Laid-Open No. H10-228561 describes that a whole air current such as a swirling air current is formed in the entire air-conditioning target space, and that uncomfortable feeling due to a monotonous air current or temperature unevenness is eliminated, thereby realizing comfortable air conditioning. Further, in Patent Document 1, since a feeling of airflow can be given to the entire air-conditioned space, the user can feel cool even if the set temperature is increased or the operation of some indoor units is stopped. There is also a statement that the energy-saving effect is improved.
特許文献1に記載された構成は、店舗、飲食店、事務所等の比較的広い空間において空調を行う場合の課題を解決しているが、空調対象空間はおおむね閉じた空間であり、少なくとも一部が開放された対象空間については考慮されていない。 The configuration described in Patent Document 1 solves the problem of performing air conditioning in a relatively wide space such as a store, a restaurant, or an office, but the air-conditioning target space is generally a closed space, and at least one The target space where the part is opened is not considered.
本発明は、少なくとも一部が開放されている対象空間から外部への熱の流出を抑制する空調システムを提供することを目的とする。 An object of this invention is to provide the air-conditioning system which suppresses the outflow of the heat | fever from the object space in which at least one part is open | released outside.
本発明に係る空調システムは、第1の気流発生装置と第2の気流発生装置とを備える。前記第1の気流発生装置は、対象空間を通過する第1の気流を形成する。前記第2の気流発生装置は、前記対象空間を通過する第2の気流を形成する。前記対象空間は、上面が覆われ、かつ側面に閉鎖面および開放面を備える。前記第1の気流発生装置と前記第2の気流発生装置とは前記対象空間の平面視における前記対象空間の周部において互いに異なる部位に配置される。前記第1の気流発生装置は、前記開放面に沿う向きに前記第1の気流を形成する。前記第2の気流発生装置は、前記対象空間の周部において前記第1の気流の下流側であって、前記閉鎖面に向かう向きに前記第2の気流を形成するように配置される。さらに、前記第2の気流発生装置は、前記第1の気流発生装置が形成する前記第1の気流の下流側において、前記第2の気流発生装置が形成する前記第2の気流が前記第1の気流を巻き込むように配置されている。結果的に、前記第2の気流発生装置は、前記第1の気流が前記第2の気流の向きに変更されるように配置されている。 An air conditioning system according to the present invention includes a first airflow generation device and a second airflow generation device. The first airflow generation device forms a first airflow that passes through the target space. The second airflow generation device forms a second airflow that passes through the target space. The target space is covered with an upper surface and includes a closed surface and an open surface on a side surface. The first airflow generation device and the second airflow generation device are arranged at different portions in a peripheral portion of the target space in a plan view of the target space. The first airflow generation device forms the first airflow in a direction along the open surface. The second airflow generation device is arranged to form the second airflow in the direction toward the closed surface, downstream of the first airflow in the peripheral portion of the target space. Further, the second airflow generation device is configured such that the second airflow formed by the second airflow generation device is the first airflow downstream of the first airflow formed by the first airflow generation device. It is arranged to involve the airflow. As a result, the second airflow generation device is arranged so that the first airflow is changed to the direction of the second airflow.
本発明に係る他の空調システムは、対象空間を通過する気流を形成する3台以上の複数台の気流発生装置を備える。前記対象空間は、上面が覆われ、かつ側面の少なくとも一部に開放面を備える。前記複数台の気流発生装置は前記対象空間の平面視における前記対象空間の周部における互いに異なる部位に配置される。前記複数台の気流発生装置のうちで前記対象空間の周部において隣り合う2台の気流発生装置は、前記第1の気流発生装置と前記第2の気流発生装置とが以下の条件を満足するように配置される。前記第1の気流発生装置は前記2台の気流発生装置のうちの一方であり、前記第2の気流発生装置は前記2台の気流発生装置のうちの他方である。すなわち、前記第1の気流発生装置が形成する第1の気流の下流側において、前記第2の気流発生装置が形成する第2の気流が前記第1の気流を巻き込むことが条件である。そして、前記第1の気流発生装置と前記第2の気流発生装置とは、前記第1の気流が前記第2の気流の向きに変更されるように配置される。しかも、前記複数台の気流発生装置が形成する複数の気流が前記対象空間において循環するように配置されている。 Another air conditioning system according to the present invention includes three or more airflow generation devices that form an airflow passing through a target space. The target space is covered with an upper surface and has an open surface on at least a part of a side surface. The plurality of airflow generation devices are arranged at different portions in the periphery of the target space in plan view of the target space. Of the plurality of airflow generation devices, two airflow generation devices adjacent to each other in the peripheral portion of the target space satisfy the following conditions for the first airflow generation device and the second airflow generation device: Are arranged as follows. The first airflow generation device is one of the two airflow generation devices, and the second airflow generation device is the other of the two airflow generation devices. That is, it is a condition that the second air stream formed by the second air stream generator entrains the first air stream downstream of the first air stream formed by the first air stream generator. The first airflow generation device and the second airflow generation device are arranged such that the first airflow is changed to the direction of the second airflow. Moreover, the plurality of airflows formed by the plurality of airflow generation devices are arranged so as to circulate in the target space.
本発明の構成によれば、少なくとも一部が開放されている対象空間から外部への熱の流出が抑制されるという利点を有する。 According to the structure of this invention, it has the advantage that the outflow of the heat | fever to the exterior from the object space where at least one part is open | released is suppressed.
以下に説明する建物は、原則として非居住用であるが、居住用の建物において以下に説明する技術を採用することを妨げない。非居住用の建物は、道路、駅、公園、広場のように、人が往来あるいは集散する場所に設置されることを想定している。この種の建物は、たとえば、休憩所、待合室、東屋、停留所、鉄道駅などで用いられる。また、この種の建物は、屋根を備え、壁は少なくとも一部が開放される。 The buildings described below are in principle non-residential, but do not preclude adoption of the techniques described below in residential buildings. Non-residential buildings are assumed to be installed in places where people come and go, such as roads, stations, parks, and plazas. This type of building is used in, for example, rest areas, waiting rooms, eastern stores, stops, and railway stations. Also, this type of building has a roof and the walls are at least partially open.
建物の形状に関する制限は特になく、屋根の外周形状は、四角形状、円形状、四角形状以外の多角形状など、様々な形状を採用することが可能である。屋根を構成する屋根部材は、建物を設置する場所の設置面に立てた支持材によって支持される。支持材は、屋根部材の周部を支持する支柱、屋根部材の中央部を支持する支柱、屋根部材の周部を支持する支持壁または耐力壁などから選択される。設置面は、地面、路面、建築物の床面などから選択される。建築物の床面は、ビルディングであれば屋上の床面などが相当する。建物の床は、設置面を床面に用いる場合と、設置面とは別に床部材で形成する場合とがある。 There are no particular restrictions on the shape of the building, and various shapes such as a quadrangular shape, a circular shape, or a polygonal shape other than the quadrangular shape can be adopted as the outer peripheral shape of the roof. The roof member constituting the roof is supported by a support material that stands on the installation surface of the place where the building is installed. The support material is selected from a column supporting the periphery of the roof member, a column supporting the center of the roof member, a support wall supporting the periphery of the roof member, or a load bearing wall. The installation surface is selected from the ground surface, road surface, building floor surface, and the like. In the case of a building, the floor surface of the building corresponds to the floor surface of the roof. The floor of a building may be formed by a floor member separately from the installation surface when the installation surface is used as the floor surface.
(構成例1)
以下では、図1のように、建物10Aが、外周形状が四角形状である屋根部材11と、屋根部材11の四隅を支持する4本の支柱12とを備える構成例について説明する。支柱12は、屋根部材11の四隅の直下における設置面に立てられ、支柱12の上端部は屋根部材11に結合されている。また、屋根部材11は、遮光性あるいは遮熱性を有する。屋根部材11は、合成樹脂板、合成樹脂シート、金属板、セメント板などから選択される。屋根部材11は、複数の屋根材が屋根下地の上に配置された構成であってもよい。なお、建物10Aで使用する設備機器に供給する電力の少なくとも一部を確保するために、太陽電池パネルを屋根に搭載する場合、太陽電池パネルを屋根部材11として兼用することが可能である。
(Configuration example 1)
Hereinafter, as illustrated in FIG. 1, a configuration example in which a building 10 </ b> A includes a
図1に示す建物10Aは、屋根部材11で覆われている面と設置面とを除く4つの面のうち3つの面に壁部材131、132、133が配置されており、残りの1つの面が開放されている。つまり、直方体状に形成された建物10Aは1つの面が開放面となる形状であり、建物10Aの利用者は開放面を出入口14に用いる。また、対象空間Stの残りの3面は、壁部材131、132、133により閉鎖面になる。
In the
この構成例において、屋根部材11の直下の空間領域は、人が滞在する対象空間Stであるから、この空間領域に滞在する人の快適性を向上させることが要求される。この構成例では、空調システム20は、対象空間Stを通過する気流を発生させる2台の気流発生装置21、22を備え、対象空間Stに気流を形成することによって対象空間Stに滞在する人の快適性を向上させる。また、建物10Aには対象空間Stの冷房を行う冷房装置が配置される。冷房装置は、複数台の気流発生装置21、22と兼用された構成と、複数台の気流発生装置21、22とは別である構成とのどちらであってもよい。ここでは、気流発生装置21、22が冷房装置と兼用されている例を示している。
In this configuration example, the space area directly below the
以下では、図1に示す2台の気流発生装置21、22のうちの一方を第1の気流発生装置21と呼び、他方を第2の気流発生装置22と呼ぶ。また、図1に示す構成例では、第1の気流発生装置21と第2の気流発生装置22とは冷房装置を兼ねている。第1の気流発生装置21が対象空間Stに形成する気流を第1の気流AF1と呼び、第2の気流発生装置22が対象空間Stに形成する気流を第2の気流AF2と呼ぶ(図2参照)。
Hereinafter, one of the two
第1の気流発生装置21と第2の気流発生装置22とは、それぞれ対象空間Stの平面視における対象空間Stの周部の異なる部位に配置される。具体的には、図2に示すように、第1の気流発生装置21は、出入口14を挟む2つの壁部材131、132のうちの一方の壁部材131に隣接して配置され、他方の壁部材132に向かう第1の気流AF1を形成する。また、第2の気流発生装置22は、壁部材132に隣接して配置され、壁部材132に沿って壁部材133に向かう第2の気流AF2を形成する。
The first
第1の気流発生装置21と第2の気流発生装置22とは、第1の気流発生装置21が形成した第1の気流AF1の下流側において、第2の気流発生装置22が形成した第2の気流AF2が第1の気流AF1を巻き込むように、配置および気流の向きが定められる。すなわち、第2の気流AF2により生じる負圧によって、第1の気流AF1が引き込まれるように、第1の気流AF1と第2の気流AF2との関係が定められる。そのため、第1の気流AF1の流速が低下すると、第2の気流AF2に引き込まれ、第1の気流AF1の向きが第2の気流AF2の向きに変更される。
The first
仮に第2の気流発生装置22が配置されていなければ、第1の気流AF1の流速が低下することによって第1の気流AF1は拡散し、第1の気流AF1の一部が出入口14から建物10Aの外部に流れる。第1の気流発生装置21は冷房装置を兼ねているから、第1の気流AF1の一部が出入口14から建物10Aの外部に流れると、第1の気流AF1に含まれる冷熱が対象空間Stで利用されずに無駄に消費される。
If the second
一方、図2に示す構成例では、第2の気流発生装置22を配置したことによって、第1の気流AF1が第2の気流AF2に巻き込まれる。すなわち、第1の気流AF1の下流側において、建物10Aの外部に拡散する空気量が低減され、建物10Aの外部に漏れ出る冷熱が抑制される。このように、冷房装置と兼用された第1の気流発生装置21からの冷熱が第2の気流AF2によって建物10Aの内部である対象空間Stに引き戻される。したがって、第1の気流発生装置21で発生した冷熱が対象空間Stで効率よく利用され、対象空間Stの冷房を迅速に行うことが可能であり、かつ対象空間Stの冷房に要するエネルギー量が低減される。
On the other hand, in the configuration example shown in FIG. 2, the first airflow AF1 is caught in the second airflow AF2 by arranging the second
上述の構成例では、第1の気流発生装置21および第2の気流発生装置22が冷房装置に兼用されている例を示したが、第1の気流発生装置21および第2の気流発生装置22は暖房装置に兼用されていてもよい。また、第1の気流発生装置21のみが冷熱あるいは温熱を発生させる構成であって、第2の気流発生装置22は送風のみを行う構成であってもよい。
In the above configuration example, the example in which the first
さらに、冷房装置は、ヒートポンプ式である構成を想定しているが、ノズルなどによって水を微粒子化したミストを発生させ、ミストが気化熱を奪うことによって気温を下げる構成を採用してもよい。ミストを発生させる場合、ミストは第1の気流AF1によって運ばれるが、空気よりも減速しやすいから、第1の気流AF1のみでは遠方まで運ぶことが困難である。上述した構成では、第1の気流AF1の下流側に第2の気流AF2を形成しているから、ミストが第2の気流AF2に引き込まれる。その結果、対象空間Stから外部に漏れ出るミストの量を低減させ、対象空間Stの気温の引き下げに寄与するミストの割合が高められる。 Furthermore, although the cooling device is assumed to be a heat pump type configuration, a configuration may be employed in which the mist is generated by atomizing water with a nozzle or the like, and the temperature is lowered by taking the heat of vaporization. When the mist is generated, the mist is carried by the first airflow AF1, but it is easier to decelerate than the air, so it is difficult to carry it far by the first airflow AF1 alone. In the configuration described above, since the second airflow AF2 is formed on the downstream side of the first airflow AF1, mist is drawn into the second airflow AF2. As a result, the amount of mist that leaks from the target space St to the outside is reduced, and the proportion of mist that contributes to lowering the temperature of the target space St is increased.
2台の気流発生装置21、22は、対象空間Stにおいて同程度の高さ(望ましくは同じ高さ)に配置されている。2台の気流発生装置21、22が同程度の高さに配置されていることにより、第1の気流AF1の下流における空気が第2の気流AF2に誘導され易くなる。
The two
上述した動作から明らかなように、第2の気流AF2は、第1の気流AF1が下流側において減速し空気が出入口14を通して対象空間Stの外部に拡散しないように形成することが望ましい。すなわち、第1の気流発生装置21の仕様は、第1の気流AF1が第2の気流AF2に巻き込まれるまで、第1の気流が所定の基準値以上の流速を維持するように定めることが望ましい。
As is apparent from the above-described operation, the second airflow AF2 is desirably formed so that the first airflow AF1 is decelerated on the downstream side and air does not diffuse outside the target space St through the entrance /
また、第1の気流発生装置21を単独で用いた場合に、第1の気流AF1の流速が所定の基準値まで低下する位置に、第2の気流発生装置22の位置を定めることが望ましい。たとえば、流速の基準値は0.5[m/s]である。この場合、第2の気流発生装置22がなく、第1の気流発生装置21のみが対象空間Stに存在する場合に、壁部材132に到達する第1の気流AF1の流速が0.5[m/s]になるように、第1の気流発生装置21が設計される。つまり、第1の気流AF1の初速が定められる。また、第2の気流AF2の流速および向きは、第2の気流AF2が第1の気流AF1を巻き込んで向きを変更するように定められる。
In addition, when the first
さらに、第1の気流AF1が下流において第2の気流AF2に巻き込まれて対象空間Stの外部への流出量が低減されるように(理想的には、流出しないように)、第1の気流AF1の初速と、第2の気流AF2の初速との関係が定められる。この関係は、第1の気流発生装置21の仕様、第2の気流発生装置22の仕様、建物10Aのサイズなどの様々な要素によって定められる。
Further, the first air flow AF1 is entangled in the second air flow AF2 downstream and the outflow amount to the outside of the target space St is reduced (ideally, not to flow out). The relationship between the initial speed of AF1 and the initial speed of the second airflow AF2 is determined. This relationship is determined by various factors such as the specifications of the
ここでは、第1の気流AF1の流速および第2の気流AF2の流速に関する条件が定められているが、第1の気流発生装置21がミストを噴霧する場合には、第1の気流AF1をミストに読み替えて条件が定められる。すなわち、ミストが壁部材132に到達する際の流速が基準値(たとえば、0.5[m/s])になるように、第1の気流AF1の初速が定められる。
Here, conditions relating to the flow velocity of the first air flow AF1 and the flow velocity of the second air flow AF2 are determined. However, when the first air
上述した構成例では、第2の気流発生装置22が壁部材133に向かう向きに第2の気流AF2を形成しているから、第2の気流AF2が壁部材133に到達すると、壁部材133に沿うように気流の向きが変更される。第2の気流AF2の初速、対象空間Stの寸法などにもよるが、第2の気流AF2は、壁部材133に衝突した後に壁部材133に沿って流れ、さらに壁部材131に到達する。その後、第1の気流発生装置21が形成する第1の気流AF1の影響を受けることにより壁部材131に沿って流れる。すなわち、第1の気流発生装置21と第2の気流発生装置22とを用いることによって、対象空間Stの内側空間には水平面内において循環するような気流が形成される。なお、第1の気流AF1の初速と第2の気流AF2の初速とは同じであってもよいが、異なっていることが望ましい。
In the configuration example described above, since the
上述した構成により、第1の気流AF1が対象空間Stに対してエアカーテンのように機能し、対象空間Stから外部への冷熱あるいは温熱の流出を抑制する。また、対象空間Stの内部では、第1の気流AF1と第2の気流AF2とによる攪拌が生じて、冷熱あるいは温熱を対象空間Stに行き渡らせ、温度の偏差が抑制される。 With the above-described configuration, the first airflow AF1 functions like an air curtain with respect to the target space St, and suppresses outflow of cold or warm heat from the target space St to the outside. Further, in the target space St, the first air flow AF1 and the second air flow AF2 are agitated, and cold or warm heat is distributed to the target space St, thereby suppressing temperature deviation.
(構成例2)
上述した構成例では、直方体状の建物10Aにおいて屋根部材11で覆われている面と設置面とを除く4つの面のうちの3つの面に壁部材131、132、133を配置している。これに対して、図3のように、直方体状の建物10Bの4つの面のうちの1面にだけ壁部材133を設ける場合には以下の構成を採用する。壁部材133は対象空間Stの閉塞面を形成する。また、残りの3面は開放面であって出入口14として機能する。
(Configuration example 2)
In the configuration example described above, the
この建物10Bには、4台の気流発生装置21、22、23、24が配置される。すなわち、空調システム20は、4台の気流発生装置21、22、23、24を備える。4台の気流発生装置21、22、23、24は、冷房装置あるいは暖房装置と兼用されていてもよい。図3に示す例では、4台の気流発生装置21、22、23、24が、冷房装置に兼用されている構成を想定している。以下では、4台の気流発生装置21、22、23、24を区別する場合に、第1の気流発生装置21、第2気流発生装置22、第3の気流発生装置23、第4の気流発生装置24と呼ぶ。
In this
図3に示す構成例では、図4に示すように、第1の気流発生装置21が第1の気流AF1を形成し、第2の気流発生装置22が第2の気流AF2を形成し、第3の気流発生装置23が第3の気流を形成し、第4の気流発生装置24が第4の気流AF4を形成する。4台の気流発生装置21それぞれは、四角形状の屋根部材11の4つの角付近に一対一に対応するように配置される。また、4台の気流発生装置21それぞれは、平面視において四角形状である対象空間Stの各辺に沿うように、第1の気流AF1、第2の気流AF2、第3の気流AF3、第4の気流AF4を形成する。
In the configuration example shown in FIG. 3, as shown in FIG. 4, the first
以下では、四角形状の対象空間Stにおける4つの角部を区別するために、壁部材133に接していない1つの角部を第1角部に定め、対象空間Stを上から見て第1角部の左隣りの角部を第2角部と呼ぶ。また、残りの角部を、右回り(時計回り)に、第3角部、第4角部と呼ぶ。さらに、第1角部と第2角部とを結ぶ辺を第1辺、第2角部と第3角部とを結ぶ辺を第2辺、第3角部と第4角部とを結ぶ辺を第3辺、第4角部と第1角部とを結ぶ辺を第4辺と呼ぶ。つまり、第1角部に対して壁部材133に沿う向きに延びている辺を第1辺、第1角部に対して壁部材133に向かう方向に延びている辺を第4辺と呼ぶ。
In the following, in order to distinguish the four corners in the rectangular target space St, one corner that is not in contact with the
第1の気流発生装置21は、第1角部付近に配置され、第1の気流AF1を第1辺に沿う向きに形成する。また、第2の気流発生装置22は、第2角部付近に配置され、第2の気流AF2を第2辺に沿う向きに形成する。同様に、第3の気流発生装置23は、第3角部付近に配置され、第3の気流AF3を第3辺に沿う向きに形成し、第4の気流発生装置24は、第4角部付近に配置され、第4の気流AF4を第4辺に沿う向きに形成する。したがって、第1の気流AF1の下流に第2の気流AF2が形成され、第2の気流AF2の下流に第3の気流AF3が形成され、第3の気流AF3の下流に第4の気流AF4が形成され、第4の気流AF4の下流に第1の気流AF1が形成される。
The first
上述した構成によって、第1の気流AF1は下流において第2の気流AF2に巻き込まれ、第2の気流AF2は下流において第3の気流AF3に巻き込まれる。同様に、第3の気流AF3は下流において第4の気流AF4に巻き込まれ、第4の気流AF4は下流において第1の気流AF1に巻き込まれる。したがって、第1の気流AF1と第2の気流AF2と第3の気流AF3と第4の気流AF4とは、それぞれ流速が低下すると、対象空間Stの内部にとどまるように流速の速い気流に巻き込まれる。その結果、4台の気流発生装置21、22、23、24によって対象空間Stの内部を循環する気流が形成され、冷気あるいは暖気が対象空間Stにとどまりやすくなる。
With the configuration described above, the first airflow AF1 is engulfed in the second airflow AF2 downstream, and the second airflow AF2 is engulfed in the third airflow AF3 downstream. Similarly, the third airflow AF3 is engulfed in the fourth airflow AF4 downstream, and the fourth airflow AF4 is engulfed in the first airflow AF1 downstream. Accordingly, the first air flow AF1, the second air flow AF2, the third air flow AF3, and the fourth air flow AF4 are respectively involved in the air flow having a high flow velocity so as to remain inside the target space St when the flow velocity is decreased. . As a result, the four
図3および図4に示す構成例では、建物10Bの3つの面が開放されているが、気流発生装置21、22、23、24を用いない場合に比べて、対象空間Stから建物10Bの外部への空気の流出量が低減される。しかも、対象空間Stにおいて循環する気流が形成されるから、冷気あるいは暖気を対象空間Stの全体に行き渡らせやすく、対象空間Stの冷房あるいは暖房が迅速に行われる。
In the configuration example shown in FIGS. 3 and 4, the three surfaces of the building 10 </ b> B are open, but compared to the case where the
4台の気流発生装置21、22、23、24は、すべてが冷房装置あるいは暖房装置に兼用されていてもよいが、一部が冷房装置あるいは暖房装置に兼用されていてもよい。4台の気流発生装置21、22、23、24のうちの2つが冷房装置に兼用される場合、たとえば、第1の気流発生装置21と第3の気流発生装置23とが冷房装置として兼用される。もちろん、第2の気流発生装置22と第4の気流発生装置24とが冷房装置として兼用されてもよい。なお、第1の気流AF1の流速、第2の気流AF2の流速、第3の気流AF3の流速、第4の気流の流速に関する条件は、図1および図2に示した構成例と同様である。
All of the four
また、構成例1と同様に、4台の気流発生装置21、22、23、24は、対象空間Stにおいて同程度の高さ(望ましくは同じ高さ)に配置されることが望ましい。4台の気流発生装置21、22、23、24が同程度の高さに配置されていると、1つの気流の下流における空気が他の気流に誘導され易くなる。
Further, similarly to the configuration example 1, it is desirable that the four
図3および図4に示す構成例では、第1の気流AF1、第2の気流AF2、第4の気流AF4が、開放面である出入口14に対してエアカーテンのように機能し、対象空間Stから外部への冷熱または温熱の流出を抑制する。しかも、第1の気流AF1と第2の気流AF2と第3の気流AF3と第4の気流AF4とにより、対象空間Stを循環する気流が形成されるから、対象空間Stにおける温度の偏りが抑制される。
In the configuration example shown in FIGS. 3 and 4, the first airflow AF1, the second airflow AF2, and the fourth airflow AF4 function like an air curtain with respect to the entrance /
図3および図4に示す構成例では、建物10Bの1面に壁部材133が設けられているが、屋根部材11で覆われる面と設置面とを除く4つの面が開放されている場合でも、対象空間Stにおいて循環する気流を形成することが可能である。つまり、4台の気流発生装置21、22、23、24を備えていれば、壁部材133が存在しない場合でも、対象空間Stにおいて循環する気流を形成することが可能である。そのため、対象空間Stの上面は四角形状ではなく、円形状、八角形、六角形、五角形、三角形などであっても、対象空間Stにおいて循環する気流を形成することが可能である。
In the configuration example shown in FIGS. 3 and 4, the
なお、対象空間Stの上面が円形状である場合に、気流は、円形状の弦に沿うように形成される。また、対象空間Stの上面が五角以上の多角形である場合には、気流は、必ずしも辺に沿う方向に形成されなくてもよい。つまり、複数の気流のうちのいずれかは、辺に交差する向きに形成されていてもよい。ただし、気流は、流線のうちの中心線が対象空間Stを通過するように形成される。 Note that, when the upper surface of the target space St is circular, the airflow is formed along a circular string. Further, when the upper surface of the target space St is a polygon having five or more corners, the airflow does not necessarily have to be formed in a direction along the side. That is, any one of the plurality of airflows may be formed in a direction intersecting the side. However, the airflow is formed such that the center line of the streamlines passes through the target space St.
また、図3および図4に示す構成例は、4台の気流発生装置21、22、23、24を配置することによって、対象空間Stから冷気あるいは暖気が建物10Bの外部に流出しにくくなるように、対象空間Stにおいて循環する気流を形成している。この構成に対して、たとえば三角形の頂点となる位置付近に3台の気流発生装置を配置してもよい。この構成では、4台の気流発生装置21、22、23、24を用いる場合よりも気流が循環する範囲はやや狭くなるが、対象空間Stからの冷気あるいは暖気の流出量を低減させることが可能である。このように、気流発生装置の台数にはとくに制限はなく、5台以上の気流発生装置を配置して対象空間Stに循環する気流を形成することも可能である。
In the configuration example shown in FIGS. 3 and 4, the arrangement of the four
対象空間Stが、4台の気流発生装置21、22、23、24を備える場合について、シミュレーションを行った。シミュレーションでは、4台の気流発生装置21、22、23、24を2台ずつ向かい合わせて配置した場合と、構成例2のように対象空間Stに循環する気流を形成するように配置した場合との比較を行った。シミュレーションは、外気温が37[℃]であってミストを噴霧するという条件で行った。また、シミュレーションの結果は、対象空間Stの温度の変動が所定値以下になった安定状態における対象空間Stの気温の温度分布を求め、さらに対象空間Stにおいて人が滞在する領域の気温の代表値により評価した。
A simulation was performed in the case where the target space St includes four
気温の代表値は、2台ずつを向かい合わせて配置した場合には30.6℃であり、構成例2を採用した場合には29.0℃であった。すなわち、気流発生装置21、22、23、24が対象空間Stに投入した冷熱のエネルギーが等しい場合に、2台ずつを向かい合わせて配置する場合よりも、循環する気流が形成されるように配置するほうが、エネルギーの利用効率が高いという結果が得られた。また、対象空間Stの気温が温度が安定するまでの時間も2台ずつを向かい合わせる場合よりも、気流を循環させるほうが短いという結果が得られた。さらに、対象空間Stの温度分布については、循環する気流を形成するほうが、温度の偏り(分散)が小さくなるという結果が得られた。
The representative value of the temperature was 30.6 ° C. when two units were placed facing each other, and 29.0 ° C. when Configuration Example 2 was adopted. That is, when the
上述した構成例の空調システム20は、第1の気流発生装置21と第2の気流発生装置22とを備える。第1の気流発生装置21は、対象空間Stを通過する第1の気流AF1を形成する。第2の気流発生装置22は、対象空間Stを通過する第2の気流AF2を形成する。対象空間Stは、上面が覆われ、かつ側面に閉鎖面(壁部材131、132、133)および開放面(出入口14)を備える。第1の気流発生装置21と第2の気流発生装置22とは対象空間Stの平面視における対象空間Stの周部の異なる部位に配置される。第1の気流発生装置21は、開放面に沿う向きに第1の気流AF1を形成する。第2の気流発生装置22は、対象空間Stの周部において第1の気流AF1の下流側であって、閉塞面に向かう向きに第2の気流AF2を形成するように配置される。さらに、第2の気流発生装置22は、第1の気流発生装置21が形成する第1の気流AF1の下流側において、第2の気流発生装置22が形成する第2の気流AF2が第1の気流AF1を巻き込むように配置されている。結果的に、第2の気流発生装置22は、第1の気流AF2が第2の気流AF1の向きに変更されるように配置されている。
The air conditioning system 20 of the configuration example described above includes a first
この構成によれば、冷房あるいは暖房の対象となる対象空間Stに開放面が形成されているにもかかわらず、冷気あるいは暖気が対象空間Stにとどまるように第1の気流AF1が第2の気流AF2によって制御される。すなわち、対象空間Stからの冷気あるいは暖気の流出量が抑制される。したがって、対象空間Stの冷房あるいは暖房の効率が高まる。 According to this configuration, the first air flow AF1 is the second air flow so that the cool air or the warm air remains in the target space St even though the open surface is formed in the target space St that is the target of cooling or heating. Controlled by AF2. That is, the amount of cool air or warm air flowing out from the target space St is suppressed. Therefore, the efficiency of cooling or heating the target space St is increased.
対象空間Stは、建物10A(または10B)に形成されていることが望ましい。建物10A(または10B)は、記対象空間Stの上面を覆う屋根部材11と、閉塞面を形成する壁部材131、132、133(または133)とを備える。
The target space St is desirably formed in the
この構成によれば、第2の気流AF2は、壁部材133により対象空間Stから外部への流出が抑制される。
According to this configuration, the second airflow AF2 is prevented from flowing out of the target space St by the
対象空間Stは直方体状であってもよい。この場合、閉塞面は、対象空間Stにおいて対象空間Stの上面に隣り合う4つの面のうちの3面であって、第2の気流発生装置22は、第1の気流AF1の下流側に配置され、かつ開放面と向かい合う壁部材133に向かう向きに第2の気流AF2を形成する。
The target space St may have a rectangular parallelepiped shape. In this case, the closed surface is three of the four surfaces adjacent to the upper surface of the target space St in the target space St, and the second
この構成では、開放面に沿って第1の気流AF1が形成されるが、第1の気流AF1は第2の気流AF2に巻き込まれることにより対象空間Stにとどまる。また、第2の気流AF2は、閉塞面により、対象空間Stにおいて一方向に誘導されるから、対象空間Stの外部に流出することがない。そのため、第1の気流AF1と第2の気流AF2とにより対象空間Stの中で循環する気流が形成され、対象空間Stからの冷気あるいは暖気の流出量が抑制される上に、対象空間Stの中で冷気あるいは暖気が迅速に拡散される。つまり、冷房効率あるいは暖房効率が高く、しかも対象空間Stの冷房あるいは暖房を開始してから対象空間Stが所望温度に達するまでの時間が短縮される。 In this configuration, the first airflow AF1 is formed along the open surface, but the first airflow AF1 remains in the target space St by being caught in the second airflow AF2. Further, the second airflow AF2 is guided in one direction in the target space St by the closed surface, and therefore does not flow out of the target space St. Therefore, the first airflow AF1 and the second airflow AF2 form an airflow that circulates in the target space St, and the amount of cool air or warm air flowing out from the target space St is suppressed, and the target space St Inside, cold air or warm air diffuses quickly. That is, the cooling efficiency or the heating efficiency is high, and the time from the start of the cooling or heating of the target space St until the target space St reaches the desired temperature is shortened.
第2の気流発生装置22は、第1の気流発生装置21が形成する第1の気流AF1の流速が所定の基準値まで減速された位置に配置されることが望ましい。
The second
この基準によって、第1の気流発生装置21と第2の気流発生装置22との仕様および配置を決定することができる。
Based on this reference, the specifications and arrangement of the first
また、空調システム20は、対象空間Stを通過する気流を形成する3台以上の複数台の気流発生装置21、22、23、24を備えていてもよい。対象空間Stは、上面が覆われ、かつ側面の少なくとも一部に開放面を備える。複数台の気流発生装置21、22、23、24は対象空間Stの平面視における対象空間Stの周部における互いに異なる部位に配置される。また、複数台の気流発生装置21、22、23、24のうちで対象空間Stの周部において隣り合う2台の気流発生装置(21、22)は、第1の気流発生装置(21)と、第2の気流発生装置(22)とが以下の条件を満足するように配置される。第1の気流発生装置(21)は2台の気流発生装置(21、22)のうちの一方であり、第2の気流発生装置(22)は2台の気流発生装置(21、22)のうちの他方である。すなわち、第1の気流発生装置(21)が形成する第1の気流(AF1)の下流側において、第2の気流発生装置(22)が形成する第2の気流(AF2)が第1の気流(AF1)を巻き込むことが条件である。そして、第1の気流発生装置(21)と、第2の気流発生装置(22)とは、第1の気流(AF1)が第2の気流(AF2)の向きに変更されるように配置される。しかも、複数台の気流発生装置21、22、23、24は、複数台の気流発生装置21、22、23、24が形成する複数の気流AF1、AF2、AF3、AF4が対象空間Stにおいて循環するように配置されている。
In addition, the air conditioning system 20 may include three or more
この構成によれば、冷房あるいは暖房の対象となる対象空間Stに開放面が形成されているにもかかわらず、冷気あるいは暖気が対象空間Stにとどまるように第1の気流(AF1)が第2の気流(AF2)によって制御される。すなわち、対象空間Stからの冷気あるいは暖気の流出量が抑制される。その結果、対象空間Stの冷房あるいは暖房の効率が高まる。 According to this configuration, the first air flow (AF1) is the second air flow so that the cool air or the warm air remains in the target space St even though the open surface is formed in the target space St to be cooled or heated. The airflow (AF2) is controlled. That is, the amount of cool air or warm air flowing out from the target space St is suppressed. As a result, the efficiency of cooling or heating the target space St increases.
対象空間Stは、建物10Bに形成されており、建物10Bは、対象空間Stの上面を覆う屋根部材11を備えることが望ましい。
The target space St is formed in the
この構成によれば、屋根部材11により対象空間Stの上方への冷気あるいは暖気の流出が抑制される。
According to this configuration, the
第2の気流発生装置(22)は、第1の気流発生装置(21)が形成する第1の気流AF1の流速が所定の基準値まで減速された位置に配置されることが望ましい。 The second airflow generation device (22) is preferably disposed at a position where the flow velocity of the first airflow AF1 formed by the first airflow generation device (21) is decelerated to a predetermined reference value.
この基準によって、第1の気流発生装置(21)と第2の気流発生装置(22)との仕様および配置を決定することができる。なお、括弧付きの符号は、例示のための符号である。例を示すと、(21、22)は、(22、23)、(23、24)、または(24、21)と読み替えることができる。 Based on this criterion, the specifications and arrangement of the first airflow generation device (21) and the second airflow generation device (22) can be determined. In addition, the code | symbol with a parenthesis is a code | symbol for illustration. For example, (21, 22) can be read as (22, 23), (23, 24), or (24, 21).
なお、上述した実施形態は本発明の一例である。このため、本発明は、上述の実施形態に限定されることはなく、この実施形態以外であっても、本発明に係る技術的思想を逸脱しない範囲であれば、設計等に応じて種々の変更が可能であることはもちろんのことである。 The above-described embodiment is an example of the present invention. For this reason, the present invention is not limited to the above-described embodiment, and various modifications can be made according to design and the like as long as the technical idea according to the present invention is not deviated from this embodiment. Of course, it can be changed.
10A 建物
10B 建物
11 屋根部材
14 出入口(開放面)
20 空調システム
21 第1の気流発生装置
22 第2の気流発生装置
23 第3の気流発生装置
24 第4の気流発生装置
131 壁部材(閉塞面)
132 壁部材(閉塞面)
133 壁部材(閉塞面)
AF1 第1の気流
AF2 第2の気流
AF3 第3の気流
AF4 第4の気流
St 対象空間
10A building
DESCRIPTION OF SYMBOLS 20
132 Wall member (blocking surface)
133 Wall member (blocking surface)
AF1 First airflow AF2 Second airflow AF3 Third airflow AF4 Fourth airflow St Object space
Claims (7)
前記対象空間を通過する第2の気流を形成する第2の気流発生装置とを備え、
前記対象空間は、上面が覆われ、かつ側面に閉鎖面および開放面を備え、
前記第1の気流発生装置と前記第2の気流発生装置とは前記対象空間の平面視における前記対象空間の周部において互いに異なる部位に配置され、
前記第1の気流発生装置は、前記開放面に沿う向きに前記第1の気流を形成し、
前記第2の気流発生装置は、
前記対象空間の周部において前記第1の気流の下流側であって、前記閉鎖面に向かう向きに前記第2の気流を形成するように配置され、
かつ前記第1の気流発生装置が形成する前記第1の気流の下流側において、前記第2の気流発生装置が形成する前記第2の気流が前記第1の気流を巻き込むことによって、前記第1の気流が前記第2の気流の向きに変更されるように配置されている
ことを特徴とする空調システム。 A first airflow generator for forming a first airflow passing through the target space;
A second airflow generation device that forms a second airflow passing through the target space,
The target space is covered with an upper surface, and includes a closed surface and an open surface on a side surface,
The first airflow generation device and the second airflow generation device are arranged in different portions in a peripheral portion of the target space in a plan view of the target space,
The first airflow generation device forms the first airflow in a direction along the open surface,
The second airflow generator is
It is arranged to form the second airflow in the direction toward the closed surface on the downstream side of the first airflow in the periphery of the target space,
In addition, on the downstream side of the first airflow formed by the first airflow generation device, the second airflow formed by the second airflow generation device entrains the first airflow, whereby the first airflow is generated. The air conditioning system is arranged such that the airflow is changed to the direction of the second airflow.
前記建物は、
前記対象空間の上面を覆う屋根部材と、
前記閉塞面を形成する壁部材とを備える
ことを特徴とする請求項1記載の空調システム。 The target space is formed in a building,
The building is
A roof member covering the upper surface of the target space;
The air conditioning system according to claim 1, further comprising: a wall member that forms the closed surface.
前記閉塞面は、前記対象空間において前記対象空間の上面に隣り合う4つの面のうちの3面であって、
前記第2の気流発生装置は、前記第1の気流の下流側に配置され、かつ前記開放面と向かい合う壁部材に向かう向きに前記第2の気流を形成する
ことを特徴とする請求項1又は2記載の空調システム。 The target space has a rectangular parallelepiped shape,
The closed surface is three of the four surfaces adjacent to the upper surface of the target space in the target space,
The second air flow generation device is arranged on the downstream side of the first air flow, and forms the second air flow in a direction toward a wall member facing the open surface. 2. The air conditioning system according to 2.
ことを特徴とする請求項1〜3のいずれか1項に記載の空調システム。 The second airflow generation device is disposed at a position where the flow velocity of the first airflow formed by the first airflow generation device is decelerated to a predetermined reference value. The air conditioning system according to any one of the above.
前記対象空間は、上面が覆われ、かつ側面の少なくとも一部に開放面を備え、
前記複数台の気流発生装置は前記対象空間の平面視における前記対象空間の周部における互いに異なる部位に配置され、
前記複数台の気流発生装置のうちで前記対象空間の周部において隣り合う2台の気流発生装置は、前記2台の気流発生装置のうちの第1の気流発生装置が形成する第1の気流の下流側において、前記2台の気流発生装置のうちの第2の気流発生装置が形成する第2の気流が前記第1の気流を巻き込むことによって、前記第1の気流が前記第2の気流の向きに変更されるように配置され、かつ前記複数台の気流発生装置が形成する複数の気流が前記対象空間において循環するように配置されている
ことを特徴とする空調システム。 Comprising three or more airflow generating devices that form an airflow passing through the target space;
The target space has an upper surface covered and an open surface on at least a part of the side surface,
The plurality of airflow generation devices are arranged at different sites in a peripheral portion of the target space in plan view of the target space,
Among the plurality of airflow generation devices, two airflow generation devices adjacent in the periphery of the target space are a first airflow formed by the first airflow generation device of the two airflow generation devices. Of the two air flow generation devices, the second air flow formed by the second air flow generation device entrains the first air flow, so that the first air flow becomes the second air flow. The air conditioning system is arranged such that a plurality of airflows formed by the plurality of airflow generation devices are circulated in the target space.
前記建物は、前記対象空間の上面を覆う屋根部材を備える
ことを特徴とする請求項5記載の空調システム。 The target space is formed in a building,
The air conditioning system according to claim 5, wherein the building includes a roof member that covers an upper surface of the target space.
ことを特徴とする請求項5又は6記載の空調システム。 The second airflow generation device is arranged at a position where the flow velocity of the first airflow formed by the first airflow generation device is decelerated to a predetermined reference value. The air conditioning system described.
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