JP2020060344A - 空調機器の冷却装置 - Google Patents

Abstract

【課題】不快な空気感を在室者に与えることなく。均一な室内の空調環境を形成する空調機器の冷却装置を提供する。【解決手段】天井に設けた枠体内に還気吸収室、給気吹出し室、外気貯留室を設け、還気吸収室と給気吹出し室と間には冷媒コイルが設けられ、該冷媒コイルによって還気を冷却するとともに、枠体内にファンを組み込まずに外部に設けた外気取り込みファンによって前記外気貯留室に外気を送風するとともに、前記外気貯留室から外気を天井に設けた複数のノズルから給気吹出し室に噴射して、前記冷却した還気の空気と混合して、給気吹出し室の下部誘引吹出し出口から室内に給気する空調機器の冷却装置。【選択図】図２

Description

本発明は、不快な空気感を在室者に与えることなく。均一な室内の空調環境を形成する空調機器の冷却装置に関する。

従来、空調機器の冷却装置として、オフィス等の天井に吹き出し装置を配置した空調システムのものが知られている。これは、図１に示すようなもので、通常の天井の空調装置ａは、冷媒コイルｂを配置し、枠体ｃの中央部から居室の還気をフィルタｄーを介して、モーターｅによって駆動されるファンｆによって吸い込み、ファンｆの周りに配置された冷媒コイルｂを通過させ、空気ＲＡを空調して給気排出口ｉから室内に給気ＳＡするものが多用されていた。なお、符号ｇはドレインパンであり、コイルに結露した水を溜めて排出し、外気ＯＡは外気吹出し出口ｈから供給される。

しかし、この従来の冷却装置ａはファンｆが組み込まれているため、このファンｆによる送風が不快な空気感を在室者に与え、不均一な風速が生じる場合が多く、何よりも気流も大きくなり、ファンｆやモータ-ｅにより騒音が大きく、モーターｅのエネルギー消費も大きく、外気吹出し出口ｈを別個に設ける必要があり、イニシャルコストが大きいばかりでなく、モーター等のメンテナンスコストも必要となる。
そこで、特許文献１に示されるように、所謂パッシブチルドビームと呼ばれるもので、ファンを使用しない冷却装置であって、自然対流熱伝達によって不快な空気感を在室者に与えることなく。均一な室内の空調環境を形成する冷却装置も開発されている。

特開２０１７−１７２８３４号公報

ところで、前掲特許文献１の冷却装置は、ファンを使用しない冷却装置であって、空気の搬送力が弱く、冷却コイルに中温冷水を使用するため冷房能力が低く、垂直吹き出しであるため、また、オフィス環境において、間仕切り等には対応不可であるという問題点があった。
本願発明は、上記の問題点に鑑みてなされたもので、外気導入にファンを使用するものの、天井に設けた枠体内にはファンを配置せずに、不快な空気感を在室者に与えることなく、不均一な風速が生じない冷却装置を提供することにある。

上記課題を解決するために、請求項１の発明は、天井に設けた枠体内に還気吸収室、給気吹出し室、外気貯留室を設け、還気吸収室と給気吹出し室の間には冷媒コイルが設けられ、該冷媒コイルによって還気を冷却するとともに、枠体内にファンを組み込まずに外部に設けた外気取り込みファンによって前記外気貯留室に外気を送風されるとともに、前記外気貯留室から外気を天井に設けた複数のノズルから給気吹出し室に噴射して、前記冷却した還気の空気と混合して、給気吹出し室の下部誘引吹出し出口から室内に給気することを特徴とする空調機器の冷却装置である。
請求項２の発明は、請求項１に記載の冷却装置において、前記ファンによって送風される外気は、居室からの排気によって冷却された全熱交換器によって予備冷却されていることを特徴とする。
請求項３の発明は、請求項１に記載の冷却装置において、前記下部誘引吹出し出口の送風は、コアンダ効果を生じるように天井に沿って冷気が誘引され水平方向に吹き出すようにしたことを特徴とする。

請求項１の空調機器の冷却装置によれば、既存の枠体内にファンを組み込まずに外部に設けた外気取り込みファンによって前記外気貯留室に外気を送風させるので、ファンやモータによる騒音が少なく、モーターエネルギー消費もなく、外気吹出し出口を別個に設ける必要がなく、イニシャルコストが少なく、モーター等のメンテナンスコストも必要がない。また、外気貯留室から外気を天井に設けたノズルから給気吹出し室内に噴射しているので、静かな吹き出しで不快な空気感を在室者に与えることなく、不均一な風速が生じない。
請求項２の空調機器の冷却装置によれば、ファンによって送風される外気は、居室からの排気によって冷却された全熱交換器によって予備冷却されているので、省エネになる。
請求項３の空調機器の冷却装置によれば、前記下部誘引吹出し出口の送風は、コアンダ効果を生じるように天井に沿って冷気が誘引され水平方向に吹き出されるので、不快な空気感を在室者に与えることなく、不均一な風速が生じない。

従来のファン内蔵の空調機器における冷却装置の断面説明図、 本発明の実施例の空調機器における冷却装置の断面説明図、 図２のＸ−Ｘ線での断面図、 図２の冷媒コイルの側面図である。

本発明の空調機器における冷却装置の実施例を、図２〜４を参照して説明する。
［実施例１］
本発明の空調機器における冷却装置の実施例を説明するが、本冷却装置は、所謂ファンの送風を併用したアクティブチルドビームとよばれる装置で、図２に示すように、天井１に設けた枠体２内に還気吸収室２１、給気吹出し室２２、外気貯留室２３を設け、還気吸収室２１と給気吹出し室２２と間には冷媒コイル３が設けられ、冷媒コイル３によって還気ＯＡを冷却するとともに、枠体２内にファンを組み込まずに外部に設けた予備空調装置４の外気取り込みファン４１によって外気貯留室２３に外気ＯＡを送風するとともに、外気貯留室２３から外気ＯＡを天井に設けた複数のノズル２３１から給気吹出室２２に噴射して、冷却した還気ＲＡの空気と混合して、給気吹出し室２２の下部誘引吹出し出口２２２から室内１２に給気ＳＡする。

下部誘引吹出し出口２２２の送風は、コアンダ効果を生じるように天井１の下面１１に沿って冷気が誘引され水平方向に吹き出すようにしてある。
これは、ノズル２３１の噴射は複数であっても、全体として下部誘引吹出し出口２２２の送風は弱く、下部誘引吹出し出口２２２の吹き出し方向もほぼ水平方向であるので、コアンダ効果を生じ天井の下面に沿って冷気が誘引されるように吹き出される。このため、不快な空気感を在室者に与えることなく、不均一な風速が生じない。
また、予備空調装置４のファン４１によって送風される外気ＯＡは、室内(居室)１２からの排気ＥＡによって、公知の全熱交換器４２によって予備冷却されて効率の良い冷却システムを構成している。
図２のＸ−Ｘ線の図３の断面図に示すように、冷媒コイル３は、中央の還気吸収室２１の四方を取り囲むように給気吹出し室２２が配置され、還気吸収室２１と給気吹出し室２２との間の全周に冷媒を使用して冷却する冷媒コイル３を配置し、給気吹出し室２２の上部の天井部２２１の環状の全周には複数のノズル２３１が設けられ、一次空気である外気ＯＡを高速で噴射し空調空気を誘引し、全周に設けられた冷媒コイル３で冷暖房が行われる。このように、従来別個に設けられた外気ＯＡを取り入れ室内１２に供給する外気ＯＡ供給装置を設ける必要がない。

図４に示すように、この冷却コイル３は数段(実施例では８段)設け、各コイル３には熱交換を促進する熱交換用フィン３１が設けられ、下端の冷房液入口３２側には電子膨張弁３３が配置され、冷媒コイル３の上端の冷房出口３４が設けられ、圧縮器３５に繋がり戸外或いは熱源の熱交換器３６に接続される熱交換サイクルを形成している。この熱交換サイクルは代替フロンを冷媒とする効率の良いものあればよい。
なお、符号２４は室内１２の浮遊ゴミ等を把捉するフィルターであり、２５はドレインパンであり、コイルに結露した水を受け止めて排出するものである。

以上のような構成であるので、実施例によれば、既存の枠体２内にファンを組み込まずに外部に設けた外気取り込みファン４１によって外気貯留室２３に外気ＯＡを送風させるので、ファンやモータによる騒音が少なく、モーターエネルギー消費もなく、外気吹出し出口を別個に設ける必要がなく、イニシャルコストが少なく、モーター等のメンテナンスコストも必要がない。また、外気貯留室２３から外気ＯＡを給気吹出し室２２の天井部２２１に設けた複数のノズル２３１から給気吹出し室２２に噴射しているので、不快な空気感を在室者に与えることなく、不均一な風速が生じない。ファン４１によって送風される外気は、室内（居室）１２からの排気ＥＡによって全熱交換器４２で予備冷却されているので、省エネになる。

なお、本発明の特徴を損なうものでなければ、上記の実施例に限定されるものでないことは勿論であり、予備空調装置４として固定の全熱交換器４２を用いたが、他の空調システム、例えば、デシカント空調器や、ヒートポンプ空調器や、通常の空調器でもよい。

１・・天井、１１・・天井下面、１２・・室内、
２・・枠体、２１・・還気吸収室、
２２・・給気吹出し室、２２１・・天井部、
２２２・・下部誘引吹出し出口、
２３・・外気貯留室、２３１・・ノズル、
３・・冷媒コイル、３１・・熱交換用フィン、３２・・ 冷房液入口、
３３・・電子膨張弁、３４・・冷房出口、３５・・圧縮器、
３６・・熱交換器、
４・・予備空調装置、４１・・ファン、４２・・全熱交換器

Claims (3)

1. 天井に設けた枠体内に還気吸収室、給気吹出し室、外気貯留室を設け、還気吸収室と給気吹出し室の間には冷媒コイルが設けられ、該冷媒コイルによって還気を冷却するとともに、枠体内にファンを組み込まずに外部に設けた外気取り込みファンによって前記外気貯留室に外気を送風するとともに、前記外気貯留室から外気を天井に設けた複数のノズルから給気吹出し室に噴射して、前記冷却した還気の空気と混合して、給気吹出し室の下部誘引吹出し出口から室内に給気することを特徴とする空調機器の冷却装置。
2. 前記ファンによって外気は、居室からの排気によって冷却された全熱交換器によって予備冷却されていることを特徴とする請求項１に記載の空調機器の冷却装置。
3. 前記下部誘引吹出し出口の送風は、コアンダ効果を生じるように天井に沿って冷気が誘引され水平方向に吹き出すようにしたことを特徴とする請求項１に記載の空調機器の冷却装置。

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