JP2018054163A - 空調システム - Google Patents

Abstract

【課題】室内全体が快適な温度になる前に快適温度の気流を浴びることができる空調システムを提供する。
【解決手段】室内より空気を吸い込んで送風する送風部２と、室内より空気を吸い込んで温度調整を行う空調装置７と、送風部２より送風される空気を室内に吹き出す循環吹出口１５と、空調装置７により空調された空気を室内に吹き出す空調吹出口１６とを備え、循環吹出口１５は空調吹出口１６の周囲に設ける構成としたことにより、上記課題を解決する。空調システムを提供する。
【選択図】図１

Description

本発明は、室内の温度を調節し、また、室内を流れる気流を制御することにより快適性を向上させる空調システムに関するものである。

従来の空気調和装置には、空調されて室内の温度と大きく異なった空気が使用者に直接当たることによる不快感を軽減しながら、同時に風が使用者に当たることによる快適な気流感を得られるようにするため、空調空気を吹き出す空調吹出口とは別に室内の空気をそのまま空調せずに吹き出す循環吹出口を備えたものがある。その一例として特許文献１に示す構成がある。以下、その構成について図７を参照しながら説明する。

図７は、従来の空気調和装置の構成を示す概略斜視図である。図７に示すように、空気調和装置は、吸い込んだ空気を冷却または加熱し空調空気を生成する構造体１０１と、構造体１０１に開口し空調空気を吹き出す第１吹出口１０２と、構造体１０１の側面に回動自在に設けられ室内空気を吸い込んで吹き出す補助筐体１０３と、補助筐体１０３に開口し補助筐体１０３に吸い込まれた室内空気が吹き出される第２吹出口１０４を備えている。第１吹出口１０２には、第１吹出口１０２から吹き出される気流の方向を変更する第１風向変更板１０５が設けられている。また、第２吹出口１０４には、第２吹出口１０４から吹き出される気流の向きを変更する第２風向変更板１０６が設けられている。

次にその動作について説明する。構造体１０１に吸い込まれた室内空気は加熱または冷却されて空調空気となり、第１吹出口１０２より室内に吹き出される。第１吹出口１０２から吹き出される空調空気は第１風向変更板１０５により風向が変更される。例えば、天井に沿うように吹き出させることで、直接空調空気が使用者に当たらないようにしている。同時に、第２吹出口１０４から吹き出す循環空気を、第２風向変更板１０６により使用者の方向に吹き出している。この空気は加熱または冷却されていない、室温と同じ温度の空気である。つまり、第１吹出口１０２から吹出される空調空気により室内の温度を調整しつつ、使用者に室温と同じ温度の気流を当てることで、使用者に快適な気流感を与えるものである。

特開２０１４−１７３７５９号公報

しかしながら、上記構成においては、室内全体の温度が快適な温度になるまでは、使用者は快適な温度の気流を浴びにくいものであった。すなわち、運転開始時のように、室内温度が快適な温度範囲外である場合には、快適な温度範囲外である循環空気が使用者の方向に吹き出され、室内全体の温度が快適な温度になった後に快適な温度範囲の循環空気が使用者の方向に吹き出されるため、使用者が快適な温度の気流を浴びられるまでに時間がかかるものであった。また、空調装置を設置されていない居室にいる使用者に、快適な温度の気流を送ることができないという課題があった。

そこで、本発明は、上記課題を解決し、運転開始後、室内全体が快適な温度になる前に使用者が快適な温度の気流を浴びることができるとともに、空調装置を設置されていない居室にいる使用者にも、快適な温度の気流を送ることができる空調システムを提供するものである。

そして、本発明の空調システムは、室内より空気を吸い込んで温度調整を行う一つの空調装置と、複数の送風装置を備えた空調システムにおいて、前記送風装置は、室内より空気を吸い込んで送風する送風部と、前記送風部より送風される空気を前記室内に吹き出す循環吹出口と、前記空調装置により空調された空気を前記室内に吹き出す空調吹出口とを備え、前記循環吹出口は前記空調吹出口の周囲に設けられたものである。これにより所期の目的を達成するものである。

上記構成により、運転開始時から、空調吹出口から吹出される温度調整された空気と、循環吹出口から吹出される循環空気とを、混合して快適な温度範囲にしながら使用者に当てることができる。すなわち、空調空気を包むように循環空気を吹出すことによって、空調空気と循環空気との接触効率が高められて混合しやすくなるので、使用者に当たる気流の温度を快適な温度範囲内にすることができる。また、空調装置を設置されていない居室においては、居室に送風装置の循環吹出口と空調吹出口を設けることで、快適な温度の気流を使用者に送ることができる。結果として、運転開始後、室内全体が快適な温度になる前に使用者が快適な温度の気流を浴びることができるとともに、空調装置を設置されていない居室にいる使用者にも、快適な温度の気流を送ることができる空調システムを提供することができるものである。

本実施形態における空調システムが設置された居室を示す概略斜視図 同送風経路構成を模式的にしめす概略図 同天井裏に設置された吹出部を下方から見た概略図 同天井裏に設置された吹出部を側方から見た概略図 同吹出される気流を概念的に示す図 同循環吹出口を空調吹出口に周縁に設けた場合を示す、吹出部を下方から見た概略図 従来の構成を示す概略斜視図

本発明の請求項１にかかる空調システムは、室内より空気を吸い込んで温度調整を行う一つの空調装置と、複数の送風装置を備えた空調システムにおいて、前記送風装置は、室内より空気を吸い込んで送風する送風部と、前記送風部より送風される空気を前記室内に吹き出す循環吹出部と、前記空調装置により空調された空気を前記室内に吹き出す空調吹出口とを備え、前記循環吹出口は前記空調吹出口の周囲に設けられたものである。

これにより、運転開始時から、空調吹出口から吹出される温度調整された空気と、循環吹出口から吹出される循環空気とを混合して、室内全体が快適な温度になる前に、快適な温度の気流を使用者に当てることができる。すなわち、空調空気を包むように循環空気を吹出すことによって、空調空気と循環空気との接触効率が高められて混合しやすくなるので、室内全体が快適な温度になる前に、快適な温度となった空気を使用者が浴びることができるとともに、空調装置を設置されていない居室においては、居室に送風装置の循環吹出口と空調吹出口を設けることで、快適な温度の気流を使用者に送ることができる。

また、前記空調吹出口は長辺と短辺を有するスリット状に形成され、前記循環吹出口は前記空調吹出口の前記長辺側の両端に設けてもよい。

このようにすると、空調吹出口から同じ風量を吹出すのに風速が速く細長い気流を吹出すことができ、空調吹出口の長辺側に沿った幅広い範囲に対して送風することができる。そして、空調吹出口の長辺側の両端に循環吹出口を設けることで、空調吹出口から吹出される空調空気を循環空気で両側から挟むことができるので、空調空気と循環空気との接触効率をより高めることができ、使用者に当たる気流の温度をより早く快適な温度範囲内に調節することができる。

また、前記循環吹出口は長辺と短辺を有するスリット状に形成され、前記空調吹出口の長辺の長さを前記循環吹出口の長辺の長さと同一または前記循環吹出口の長辺より短くしてもよい。

このようにすると、循環空気が空調吹出口から吹出される空調空気の短辺側両端に回りこむように送風することができるので、空調空気を循環空気で包みこみやすくなり、空調空気と循環空気との接触効率をより高めることができる。

また、前記循環吹出口は、前記空調吹出口の周縁に設けた開口としてもよい。

このようにすると、空調空気に対し循環空気で全方位から包み込むことができるので、空調空気と循環空気との接触効率を高めることができ、使用者にあたる気流の温度をより早く快適な温度範囲内に変化することができる。

また、前記循環吹出口は、前記空調吹出口の周縁に環状に形成してもよい。

このようにすると、吹出される空調空気の周囲を流れる循環空気の風速や風量のムラが少なくなるので、使用者に当たる気流の温度をより早く快適な温度範囲内に変化させることができる。

また、前記空調吹出口と前記循環吹出口との距離は所定の距離よりも短くしてもよい。

このようにすると、空調空気と循環空気との接触が吹出されてからより早く行われるようにすることができるので、使用者に当たる気流の温度をより早く快適な温度範囲内に変化させることができる。

また、前記循環吹出口に風向変更手段を設けてもよい。

このようにすると、冬季等、使用者が直接空調空気に当たるのを望まない場合において、循環吹出口から吹出される気流の方向を使用者のいない方向、たとえば、窓の方向に向けて吹出すことで、空調吹出口から吹出される空調空気を、循環空気が向かう方向に沿って誘引することができる。結果として、空調空気を使用者に直接当てないようにすることができる。

以下、添付図面を参照して、本発明の実施の形態につき説明し、本発明の理解に供する。なお、以下の実施の形態は、本発明を具体化した一例であって、本発明の技術的範囲を限定するものではない。また、全図面を通して、同一の部位については同一の符号を付して説明を省略している。さらに、本発明に直接には関係しない各部の詳細については重複を避けるために、各図面ごとの説明は省略している。
（実施の形態１）
図１は本実施の形態にかかる空調システム２５が備えられた居室１を概略的に示した斜視図である。

空調システム２５は、１つの空調装置７と、複数の送風装置２４ａ、２４ｂを備えている。

居室１は、二つの隣接した居室１ａと居室１ｂを有している。送風装置２４ａ、２４ｂは、居室１ａと居室１ｂに各々設けられている。送風装置２４ａは、居室１ａから空気を吸い込んで送風する送風部２ａを有し、送風部２ａは、居室１ａの天井裏に設けられている。送風部２ａは、居室１ａの天井に備えられた吸込部３ａと吸込ダクト４ａで通風可能に接続されている。また、送風装置２４ａは、送風部２ａから送風される空気を居室１ａ内に吹出す吹出部５ａを有し、吹出部５ａは、居室１ａの天井裏に設けられている。

送風部２ａと吹出部５ａとは、循環空気ダクト６ａによって通風可能に接続されている。

居室１ｂに設けられた送風装置２４ｂについても、送風装置２４ａと同様に、送風部２ｂ、吸込部３ｂ、吸込ダクト４ｂ、吹出部５ｂ、循環空気ダクト６ｂを備えている。

居室１ａと居室１ｂより空気を吸い込んで温度調整を行う１つの空調装置７は、居室１ａの天井裏に備えられている。空調装置７は、居室１ａ、居室１ｂのいずれに備えられていてもよい。送風部２ａおよび送風部２ｂと空調装置７は、空調送風ダクト２３ａと空調送風ダクト２３ｂより通風可能に連結されており、送風部２ａおよび送風部２ｂから吹出される空気の一部は、空調装置７に送風されるようになっている。

空調装置７は、空調空気ダクト８ａと空調空気ダクト８ｂによって吹出部５ａと吹出部５ｂと通風可能に接続されている。空調装置７で温度調整された空調空気９は、吹出部５ａと吹出部５ｂより居室１ａと居室１ｂ内に向けて吹出される。

また、図１で示していないが、送風装置２４ａ、２４ｂの吸込部３ａ、３ｂと吹出部５ａ、５ｂは必ずしも吸込部と吹出部がセットで各居室１ａ、１ｂに設ける必要はなく、吸込部３ａ、３ｂを居室以外の部屋に設けて、居室１ａ、１ｂ内には吹出部５ａ、５ｂのみを設けることも可能である。この場合、吸込部３ａ、３ｂが居室以外の部屋から空気を吸込むので、吸込部３ａ、３ｂより発生する空気の吸込音を居室にいる使用者に感じさせにくくなることができる。

次に図２〜図５を参照しながら各部分の詳細構成について説明する。図２は送風経路構成を模式的に示した図である。各居室における送風経路構成は同様であるため、居室毎の構成説明を省略する。図２に示すように、送風装置２４ａ、２４ｂには、各居室に設けられた吸込部３ａ、３ｂから吸い込まれた空気が吹出部５ａ、５ｂに送風される吸込ダクト４ａ、４ｂおよび循環空気ダクト６ａ、６ｂと、吸込部３ａ、３ｂから吸い込まれた空気を空調装置７に送風される吸込ダクト４ａ、４ｂおよび空調送風ダクト２３ａ、２３ｂが設けられている。

吸込ダクト４ａ、４ｂと循環空気ダクト６ａ、６ｂの間には循環空気ダクト６ａ、６ｂ側に向けて送風するための循環ファン１２ａ、１２ｂが備えられており、吸込ダクト４ａ、４ｂと空調送風ダクト２３ａ、２３ｂの間には、空調送風ダクト２３ａ、２３ｂ側に向けて送風するための空調ファン１３ａ、１３ｂが備えられている。

循環ファン１２ａ、１２ｂと空調ファン１３ａ、１３ｂは、送風部２ａ、２ｂもしくは空調装置７に備えられた図示しない送風制御手段によって独自に動作・運転できるものであり、それぞれ送風する風量を自在に変更することができる。

空調装置７は、空調装置７を通過する空気の温度調整を行う空調手段１４、例えば、ヒートポンプを使用した冷暖房システムを備えている。また、空調手段１４は、居室１内および空調手段１４通過後の空気の温度を計測する図示し空調装置ない温度センサーを備えている。

空調装置７は、図示しない通信手段により使用者より設定温度、設定風量の指示を受けるものである。空調装置７は、通信手段によって使用者から受けた指示に従い、送風量を送風制御手段に指示し、温度調整量を空調手段１４に指示するものである。

空調手段１４は、空調装置７に送風された空調空気９の温度調整を行い、居室１ａ、１ｂ内の温度が使用者から指示された設定温度となるように温度調整するものである。例えば、本実施形態では、冷房時は、空調手段１４通過後の温度を設定温度よりも５〜１０℃低い温度に調整し、暖房時は、設定温度よりも５〜１０℃高い温度に調整するものである。

次に、図３を参照しながら吹出部５の構成について説明する。各居室に設けられる吹出部５の構成は同様である。図３は、居室１の天井裏に設置された吹出部５を下方から見た概略図である。なお、図３〜図６は、ａとｂを分けずに図示する。吹出部５は、送風部２から送風される循環空気２１を居室１内へ吹出すための開口である循環吹出口１５と、空調装置７から送風される空調空気９を居室１内へ吹出すための開口である空調吹出口１６を備えている。

空調吹出口１６は、長辺と短辺を有するスリット状に形成されている。循環吹出口１５は、空調吹出口１６の長辺側の両端、すなわち、空調吹出口１６を挟んだ両側に設けられている。空調吹出口１６の長辺の長さは、循環吹出口１５の長辺の長さより短く形成されている。また、空調吹出口１６と循環吹出口１５との距離、すなわち図３に示す距離１７は、所定の距離、例えば、空調吹出口１６の短辺の長さよりも短い距離に形成されている。なお、空調吹出口１６の長辺の長さは、循環吹出口１５の長辺と同一であってもよい。

図４は、天井裏に設置された吹出部５を側方から見た概略図である。吹き出される気流の方向を変更するための風向変更手段１８が、循環吹出口１５に設けられている。風向変更手段１８は、例えば、平板状に形成されたフラップ１８と、フラップ１８の一辺を軸支し回動させる図示しない風向変更モータを備えたものである。フラップ１８の回転角度を変更することで、例えば、使用者に向けて気流を当てたり、窓や壁面の方向に気流を向けたりすることができるものである。図４は、循環吹出口１５に備えられた風向変更手段１８が、吹き出される気流が使用者に当たるように設定された状態を示している。

次に、その動作について図２および図５を参照しながら説明する。図５は、本実施形態の送風装置から吹出される気流を概念的に示した図である。

使用者からの運転開始の指示が通信手段に伝わると、送風制御手段の指示に従って循環ファン１２および空調ファン１３の運転が開始される。循環ファン１２の運転により吸込部３から吸い込まれた空気は、吸込ダクト４、送風部２、循環空気ダクト６へと連通する循環経路を通過して吹出部５へと送風される。一方、空調ファン１３の運転によって吸込部３から吸い込まれた空気は、吸込ダクト４、送風部２、空調空気ダクト８、空調装置７へと連通する空調経路を通過する。本実施形態では空調空気９は空調手段１４によって冷却される。空調手段１４によって温度調整された空調空気は、空調空気ダクト８を介して吹出部５に送風される。

図５に示すように、吹出部５に送風された循環空気２１および空調空気９は、それぞれ循環空気２１は循環吹出口１５から居室１内に吹き出され、空調空気９は空調吹出口１６から居室１ａ内に吹き出される。

吹出部５から吹き出される気流は、循環吹出口１５は空調吹出口１６を挟んだ両側に設けられており、また、スリット状に形成されているため、細長い範囲に送風される気流である。そして、その気流は、空調空気９を循環空気２１で包むような気流である。その向きは、風向変更手段１８により使用者に当たる方向となっている。

吹出部５から吹き出された空調空気９および循環空気２１は、吹出部５から離れるにつれて互いに混合した混合空気２２となり、その温度は設定温度に近い快適な温度範囲内に変化する。結果として、使用者は室内全体が快適な温度になる前に、快適な温度の気流を浴びることができる。

つまり、一般的に冷房時には空調空気９の温度は居室１ａ全体をすばやく冷却するために設定温度よりも５〜１０℃程度低い温度に設定されるが、本実施形態では、その空調空気９を居室１内の温度と同等の循環空気２１と混合させるため、より設定温度に近い快適な温度範囲内の空気とすることができる。その設定温度に近い温度の気流を、居室１全体が快適な温度となる前に使用者に浴びさせることができるので、より早く快適性を向上できるのである。

さらに、空調空気９を循環空気２１で包むようにして吹き出すことにより、空調空気９と循環空気２１との接触効率を高めることができ、すばやく混合し快適な温度範囲内に変化させることができるのである。

また、空調吹出口１６の長辺の長さを、循環吹出口１５の長辺の長さよりも短くしているので、循環空気２１が空調吹出口１６から吹出される空調空気９の短辺側両端に回りこむように送風することができる。このようにすることで、空調空気９と循環空気２１との接触効率を高めることができるので、より早く混合し、使用者が浴びる空気の温度をより早く快適な温度にすることができる。

また、空調吹出口１６と循環吹出口１５との距離を、空調吹出口１６の短辺の長さよりも短い距離としているので、空調空気９と循環空気２１との接触が吹出されてからより早く行われるようにすることができる。その結果、使用者が浴びる空気の温度をより早く快適な温度にすることができる。

また、冬季暖房時等、使用者が通信手段により風向変更を指示した場合、循環吹出口１５に設けられた風向変更手段１８が動作し、吹き出される風向が窓、壁面、または天井面に向かう方向となる。このようにすることで、空調吹出口１６から吹出される空調空気９を、循環空気が向かう方向に沿って誘引することができる。つまり、循環吹出口１５から吹き出される循環空気２１が空調吹出口１６から吹き出される空調空気９を包むように吹き出されるので、循環空気２１と空調空気９が同じ方向に向かうのである。その結果、空調空気９を使用者に直接当てないようにすることができる。

また、吹出部５の循環吹出口１５および空調吹出口１６の形状を、図６に示すように、循環吹出口１５を空調吹出口の周縁に設けた開口とし、循環吹出口１５を空調吹出口１６の周縁に環状に形成してもよい。すると、空調空気９に対し循環空気２１で全方位から包み込むことができるので、空調空気９と循環空気２１との接触効率を高めることができ、使用者にあたる気流の温度をより早く快適な温度範囲内に変化することができる。さらに、これにより吹出される空調空気９の周囲を流れる循環空気２１の風速や風量のムラが少なくなるので、使用者に当たる気流の温度をより早く快適な温度範囲内に変化させることができる。

以上述べたようにして、使用者に快適な気流感を与えることができる空調システム２５を提供するものである。

本発明に係る空調システムは、居室内の天井等に設置され、快適な温度の気流を浴びることができる各種空調送風機器等として有用である。

１，１ａ，１ｂ 居室
２，２ａ，２ｂ 送風部
３，３ａ，３ｂ 吸込部
４，４ａ，４ｂ 吸込ダクト
５，５ａ，５ｂ 吹出部
６，６ａ，６ｂ 循環空気ダクト
７ 空調装置
８，８ａ，８ｂ 空調空気ダクト
９，９ａ，９ｂ 空調空気
１２，１２ａ，１２ｂ 循環ファン
１３，１３ａ，１３ｂ 空調ファン
１４ 空調手段
１５，１５ａ，１５ｂ 循環吹出口
１６，１６ａ，１６ｂ 空調吹出口
１７ 距離
１８ 風向変更手段（フラップ）
２１，２１ａ，２１ｂ 循環空気
２２ 混合空気
２３，２３ａ，２３ｂ 空調送風ダクト
１０１ 構造体
１０２ 吹出口
１０３ 補助筐体
１０４ 吹出口
１０５ 風向変更板
１０６ 風向変更板

Claims (7)

1. 室内より空気を吸い込んで温度調整を行う一つの空調装置と、
   複数の送風装置を備えた空調システムにおいて、
   前記送風装置は、室内より空気を吸い込んで送風する送風部と、
   前記送風部より送風される空気を前記室内に吹き出す循環吹出口と、
   前記空調装置により空調された空気を前記室内に吹き出す空調吹出口とを備え、
   前記循環吹出口は前記空調吹出口の周囲に設けられた空調システム。
2. 前記送風装置は、前記空調吹出口は長辺と短辺を有するスリット状に形成され、
   前記循環吹出口は前記空調吹出口の前記長辺側の両端に設けた、請求項１記載の空調システム。
3. 前記送風装置は、前記循環吹出口は長辺と短辺を有するスリット状に形成され、
   前記空調吹出口の長辺の長さは、前記循環吹出口の長辺と同一または前記循環吹出口の長辺より短い、請求項２記載の空調システム。
4. 前記送風装置は、前記循環吹出口は、前記空調吹出口の周縁に設けた開口である、請求項１記載の空調システム。
5. 前記送風装置は、前記循環吹出口は、前記空調吹出口の周縁に環状に形成した、請求項４記載の空調システム。
6. 前記送風装置は、前記空調吹出口と前記循環吹出口との距離は所定の距離よりも短くした、請求項２〜５のいずれかに記載の空調システム。
7. 前記送風装置は、前記循環吹出口に風向変更手段を設けた、請求項２〜６のいずれかに記載の空調システム。