JP2021116983A - 送風システム - Google Patents

Abstract

【課題】大空間において省エネルギーを実現しつつ温度ムラの発生を無くすことができる送風システムを得ること。【解決手段】送風システム１００は、密閉される空気調和対象空間の天井面１ｂに設けられ、調和空気からなる第１の気流を、空気調和対象空間における一端部の側の天井面１ｂから空気調和対象空間の内部において一端部と対向する他端部の側に向けて送風する第１の送風部と、空気調和対象空間の内部の空気からなる第２の気流を、他端部の側から一端部の側に向けて水平に送風を行う第２の送風部と、を備える。送風システム１００は、第１の気流と第２の気流とによって、一端部と他端部との間の領域に垂直循環流３１を形成する。【選択図】図２

Description

本発明は、室内において空気を循環させる送風システムに関する。

近年、冷蔵倉庫業界においては、費用面から老朽化による建て替えのできない中小企業が撤退し、大手メーカーの新規大型倉庫に倉庫が集約されている。倉庫が大型化すると、倉庫内の温度の均一化が難しくなり、倉庫内の温度ムラが発生する。一般的に、温度ムラの発生に対しては空気調和機の設定温度を下げて対応しているため、空気調和機の省エネルギーが課題となっている。

省エネルギーの対応策として、特許文献１には、循環流を利用して冷気を倉庫内に循環させて温度ムラを改善する方法が開示されている。

特許第６４６４７７２号公報

しかしながら、上記特許文献１の技術によれば、倉庫内に垂直循環流を形成しているが、空気調和機から吹き出された冷気を天井面に沿わせて循環させているため、大空間においては冷気が下降し、気流が乱れ、循環流を形成することが難しい。したがって、大型倉庫のような大空間において省エネルギーを実現しつつ温度ムラの発生を無くす方法がないのが現状である。

本発明は、上記に鑑みてなされたものであって、大空間において省エネルギーを実現しつつ温度ムラの発生を無くすことができる送風システムを得ることを目的とする。

上述した課題を解決し、目的を達成するために、本発明にかかる送風システムは、密閉される空気調和対象空間の天井面に設けられ、調和空気からなる第１の気流を、空気調和対象空間における一端部の側の天井面から空気調和対象空間の内部において一端部と対向する他端部の側に向けて送風する第１の送風部と、空気調和対象空間の内部の空気からなる第２の気流を、他端部の側から一端部の側に向けて水平に送風を行う第２の送風部と、を備える。送風システムは、第１の気流と第２の気流とによって、一端部と他端部との間の領域に垂直循環流を形成する。

本発明によれば、大空間において省エネルギーを実現しつつ温度ムラの発生を無くすことができる、という効果を奏する。

本発明の実施の形態１にかかる送風システムが配置された冷蔵倉庫の水平方向に沿った横断面のイメージ図 本発明の実施の形態１にかかる送風システムが配置された冷蔵倉庫の鉛直方向に沿った縦断面のイメージ図 本発明の実施の形態１にかかる送風システムの変形例が配置された倉庫の鉛直方向に沿った縦断面のイメージ図 本発明の実施の形態１にかかる送風システムの効果を解析するための冷蔵倉庫のモデル図 図４のモデルにおいて第１の送風機および第２の送風機が無い場合の気流解析結果である風速分布図 図４のモデルにおいて第１の送風機および第２の送風機が無い場合の気流解析結果である温度分布図 図４のモデルにおいて第１の送風機および第２の送風機が無い場合の気流解析結果である気流分布図 図４のモデルの気流解析結果である風速分布図 図４のモデルの気流解析結果である温度分布図 図４のモデルの気流解析結果である気流分布図

以下に、本発明の実施の形態にかかる送風システムを図面に基づいて詳細に説明する。なお、この実施の形態によりこの発明が限定されるものではない。

実施の形態１．
図１は、本発明の実施の形態１にかかる送風システム１００が配置された冷蔵倉庫１の水平方向に沿った横断面のイメージ図である。図２は、本発明の実施の形態１にかかる送風システム１００が配置された冷蔵倉庫１の鉛直方向に沿った縦断面のイメージ図である。図２は、図１におけるＩＩ−ＩＩ線に沿った断面図である。図１および図２においては、直方体形状を有する冷蔵倉庫１内に本実施の形態１にかかる送風システム１００が配置された場合について示している。図１および図２に示す冷蔵倉庫１において、直方体形状の長手方向の長さを冷蔵倉庫の長さＬとし、直方体形状の幅を冷蔵倉庫の幅Ｗとし、直方体形状の高さを冷蔵倉庫の高さＨとする。冷蔵倉庫１の内部空間は、密閉される空気調和対象空間である。

図１および図２に示すように、直方体形状を有する冷蔵倉庫１の内部空間は、床面１ａと、天井面１ｂと、第１の内壁面１ｃと、第２の内壁面１ｄと、第３の内壁面１ｅと、第４の内壁面１ｆと、に囲まれている。床面１ａと天井面１ｂとは、平行に設けられている。第１の内壁面１ｃと第２の内壁面１ｄとは、平行に設けられている。第３の内壁面１ｅと第４の内壁面１ｆとは、平行に設けられている。したがって、第１の内壁面１ｃと第２の内壁面１ｄとは、冷蔵倉庫１の内部において対向する一対の内壁面である。また、第３の内壁面１ｅと第４の内壁面１ｆとは、冷蔵倉庫１の内部において対向する他の一対の内壁面である。

図１および図２に示すように、冷蔵倉庫１における左側の内壁面である第１の内壁面１ｃには、出入口２が設けられている。出入口２は、第１の内壁面１ｃにおける第４の内壁面１ｆ側の領域に設けられている。したがって、出入口２を基準にすると、第１の内壁面１ｃは、冷蔵倉庫の長さＬの方向において出入口２が設けられた側の内壁面である。第２の内壁面１ｄは、出入口２が設けられた第１の内壁面１ｃに対向する、冷蔵倉庫の長さＬの方向において出入口２が設けられていない側の内壁面である。

第３の内壁面１ｅは、冷蔵倉庫の幅Ｗの方向において出入口２が設けられていない側の第１の内壁面１ｃの辺と、第２の内壁面１ｄとをつなぐ内壁面である、出入口２が設けられていない内壁面である。第４の内壁面１ｆは、冷蔵倉庫の幅Ｗの方向において出入口２が設けられている側の第１の内壁面１ｃの辺と、第２の内壁面１ｄとをつなぐ内壁面である。

図１に示すように、冷蔵倉庫１の内部空間には、冷蔵倉庫の長さＬの方向に延在する荷棚３である第１の荷棚３ａが、背面が第３の内壁面１ｅに接触した状態で、配置されている。また、冷蔵倉庫１の内部空間には、冷蔵倉庫の長さＬの方向に延在する第４の荷棚３ｄが、背面が第４の内壁面１ｆに接触した状態で、配置されている。また、冷蔵倉庫１の内部空間には、冷蔵倉庫の長さＬの方向に延在する荷棚３である第２の荷棚３ｂおよび第３の荷棚３ｃが、配置されている。第２の荷棚３ｂおよび第３の荷棚３ｃは、第３の内壁面１ｅと第４の内壁面１ｆとの間に、第３の内壁面１ｅ側からのこの順で、平行に配置されている。

第１の荷棚３ａと第２の荷棚３ｂとの間の空間が、第１の通路４ａとされている。第２の荷棚３ｂと第３の荷棚３ｃとの間の空間が、第２の通路４ｂとされている。第３の荷棚３ｃと第４の荷棚３ｄとの間の空間が、第３の通路４ｃとされている。第１の通路４ａと第２の通路４ｂと第３の通路４ｃとの延在方向は、冷蔵倉庫の長さＬの方向と平行な方向である。

冷蔵倉庫１内において、第１の内壁面１ｃと第３の内壁面１ｅとが繋がる隅部の床面１ａ上に、空気調和機１０の室内機１１が配置されている。空気調和機１０は、室内機１１と、不図示の室外機とによって構成されている。なお、一体型の空気調和機が、室内機１１の位置に配置されてもよい。室内機１１には、室内機１１から吹き出される空気の通路となる風導管であるダクト１３が上部に取り付けられている。

室内機１１を基準にすると、第１の内壁面１ｃは、冷蔵倉庫の長さＬの方向において室内機１１が設けられた側の内壁面である。第２の内壁面１ｄは、室内機１１が設けられた第１の内壁面１ｃに対向する、冷蔵倉庫の長さＬの方向において室内機１１が設けられていない側の内壁面である。

ダクト１３は、第３の内壁面１ｅに沿って室内機１１から天井面１ｂまで鉛直上方に引き回された垂直部１３１と、さらに室内機１１の上方の天井面１ｂから天井面１ｂに沿って垂直部１３１から第４の内壁面１ｆに向かって水平方向に引き回された水平部１３２と、を有する。

また、ダクト１３は、天井面１ｂの面内方向において第１の通路４ａに対応する位置の水平部１３２から第２の内壁面１ｄに向かって天井面１ｂに沿って分岐して設けられた吹き出し部である、第１の吹き出し部１３ａを有する。第１の吹き出し部１３ａの先端位置は、第１の通路４ａにおける第１の内壁面１ｃ側の端部位置とされている。

また、ダクト１３は、天井面１ｂの面内方向において第２の通路４ｂに対応する位置の水平部１３２から第２の内壁面１ｄに向かって天井面１ｂに沿って分岐して設けられた吹き出し部である、第２の吹き出し部１３ｂを有する。第２の吹き出し部１３ｂの先端位置は、第２の通路４ｂにおける第１の内壁面１ｃ側の端部位置とされている。

また、ダクト１３は、天井面１ｂの面内方向において第３の通路４ｃに対応する位置の水平部１３２から第２の内壁面１ｄに向かって天井面１ｂに沿って分岐して設けられた吹き出し部である、第３の吹き出し部１３ｃを有する。第３の吹き出し部１３ｃの先端位置は、第３の通路４ｃにおける第１の内壁面１ｃ側の端部位置とされている。

ダクト１３は、室内機１１から垂直部１３１に吹き出された調和空気である冷気を、冷蔵倉庫の長さＬの方向に沿って、先端から吹き出す。すなわち、第１の吹き出し部１３ａは、天井面１ｂに沿って、第２の内壁面１ｄに向かって第１の通路４ａに調和空気を吹き出す。第２の吹き出し部１３ｂは、天井面１ｂに沿って、第２の内壁面１ｄに向かって第２の通路４ｂに調和空気を吹き出す。第３の吹き出し部１３ｃは、天井面１ｂに沿って、第２の内壁面１ｄに向かって第３の通路４ｃに調和空気を吹き出す。吹き出し部である、第１の吹き出し部１３ａ、第２の吹き出し部１３ｂおよび第３の吹き出し部１３ｃからの調和空気の吹き出し方向は、冷蔵倉庫の長さＬの方向と平行な方向である。

冷蔵倉庫１内において、天井面１ｂにおける、ダクト１３からの調和空気の吹き出し方向における吹き出し部の前方には、第１の送風機２１が配置されている。すなわち、第１の通路４ａの上方における天井面１ｂには、第１の吹き出し部１３ａからの調和空気の吹き出し方向において、第１の吹き出し部１３ａから予め決められた離間距離を空けて、第１の送風機２１ａが配置されている。第２の通路４ｂの上方における天井面１ｂには、第２の吹き出し部１３ｂからの調和空気の吹き出し方向において、第２の吹き出し部１３ｂから予め決められた離間距離を空けて、第１の送風機２１ｂが配置されている。第３の通路４ｃの上方における天井面１ｂには、第３の吹き出し部１３ｃからの調和空気の吹き出し方向において、第３の吹き出し部１３ｃから予め決められた離間距離を空けて、第１の送風機２１ｃが配置されている。

冷蔵倉庫１内において、天井面１ｂにおける、ダクト１３からの調和空気の吹き出し方向における第１の送風機２１の前方には、第２の送風機２２が配置されている。第２の送風機２２は、ダクト１３からの調和空気の吹き出し方向における、室内機１１が設けられていない側の内壁面である第２の内壁面１ｄに隣接する領域の天井面１ｂに配置されている。

すなわち、第１の通路４ａの上方の天井面１ｂには、第１の吹き出し部１３ａからの調和空気の吹き出し方向における第１の送風機２１ａの前方に、第１の送風機２１ａから予め決められた離間距離を空けて、第２の送風機２２ａが配置されている。第２の通路４ｂの上方の天井面１ｂには、第２の吹き出し部１３ｂからの調和空気の吹き出し方向における第１の送風機２１ｂの前方に、第１の送風機２１ｂから予め決められた離間距離を空けて、第２の送風機２２ｂが配置されている。第３の通路４ｃの上方の天井面１ｂには、第３の吹き出し部１３ｃからの調和空気の吹き出し方向における第１の送風機２１ｃの前方に、第１の送風機２１ｃから予め決められた離間距離を空けて、第２の送風機２２ｃが配置されている。

上述した送風システム１００は、密閉される空気調和対象空間である冷蔵倉庫１の内部空間の天井面１ｂに設けられ、調和空気からなる第１の気流を、空気調和対象空間における一端部の側の天井面１ｂから空気調和対象空間の内部において一端部と対向する他端部の側に向けて送風する第１の送風部を備える。また、上述した送風システム１００は、空気調和対象空間の内部の空気からなる第２の気流を、他端部の側から一端部の側に向けて水平に送風を行う第２の送風部を備える。そして、上述した送風システム１００は、第１の気流と第２の気流とによって、一端部と他端部との間の領域に垂直循環流３１を形成する。一端部は、例えば第１の内壁面１ｃである。他端部は、例えば第２の内壁面１ｄである。第１の送風部は、空気調和機１０と、ダクト１３と、第１の送風機２１と、によって構成される。第２の送風部は、第２の送風機２２によって構成される。

以下、図１および図２を参照して、上述した送風システム１００による第３の通路４ｃにおける空気の循環について説明する。室内機１１は、調和空気である冷気をダクト１３の垂直部１３１に吹き出す。垂直部１３１に吹き出された冷気は、水平部１３２を通って第３の吹き出し部１３ｃから吹き出される。第３の吹き出し部１３ｃは、天井面１ｂに沿って、第２の内壁面１ｄに向かって第３の通路４ｃに冷気を吹き出す。

第３の吹き出し部１３ｃから吹き出された冷気は、第１の送風機２１ｃによって、第２の内壁面１ｄの側に向けて斜め下方向に冷気を送風する。第１の送風機２１ｃによって送風される冷気の気流３２は、送風システム１００における第１の気流である。これにより、冷気の気流３２が、第３の吹き出し部１３ｃからの調和空気の吹き出し方向における第１の送風機２１ｃの前方の、第３の通路４ｃの床面１ａに送風される。

第３の通路４ｃの床面１ａに送風された冷気の気流３２は、相対的に周囲の温度よりも低いため下降し、コアンダ効果によって床面１ａに沿って第２の内壁面１ｄの側に向かって流れる。一方、冷蔵倉庫１の内部の空気は、室内機１１から床面１ａに送風された冷気の気流３２に対して相対的に暖かい。このため、室内機１１から床面１ａに送風された冷気の気流３２に対して相対的に温度の高い、第２の内壁面１ｄの付近の空気が上昇し、上昇気流３１ａとなって天井面１ｂに向かって上昇する。

一方、第２の送風機２２ｃが、冷蔵倉庫１の内部の空気を、第１の内壁面１ｃの側に向けて、天井面１ｂに沿って水平に送風を行う。第２の送風機２２ｃが送風する空気の気流３３は、送風システム１００における第２の気流である。

第２の送風機２２ｃにより送風された空気の気流３３は、上昇気流３１ａを引き込みながら、コアンダ効果によって天井面１ｂに沿って流れ、冷気の気流３２に引き込まれ、下降気流３１ｂとなって床面１ａに向かって下降する。

これにより、第３の通路４ｃ内に垂直循環流３１が形成される。上記のように、冷気が降下し、暖気が上昇する自然対流効果と、床面１ａまたは天井面１ｂに気流を沿わせることによるコアンダ効果と、により垂直循環流３１の形成が可能となる。そして、第１の気流である冷気の気流３２は、空気調和対象空間の内部において上昇する上昇気流３１ａを形成するための気流である。また、第２の気流である空気の気流３３は、空気調和対象空間の内部において下降する下降気流３１ｂを形成するための気流である。

そして、第３の通路４ｃ内に垂直循環流３１が形成されることにより、第３の通路４ｃ内における、冷蔵倉庫の長さＬ方向および冷蔵倉庫の高さＨ方向において空気が循環して、冷蔵倉庫１の内部空間における第３の通路４ｃに沿った空間の温度ムラの発生が改善される。

また、上述した送風システム１００では、出入口２が設けられた第１の内壁面１ｃの側から、出入口２が設けられていない第２の内壁面１ｄの側に向かって、床面１ａを沿わせて冷気の気流３２を流して垂直循環流３１を形成する。すなわち、送風システム１００では、出入口２へ向かう冷気の気流を形成せずに垂直循環流３１を形成する。これにより、出入口２が開いた際の、出入口２を介した冷蔵倉庫１の内部から冷蔵倉庫１の外部への冷気の流出、および出入口２を介した冷蔵倉庫１の外部から冷蔵倉庫１の内部への暖気の流入を防ぐことができ、冷蔵倉庫１内の温度上昇を防止することができる。

仮に、第１の送風機２１ｃからの冷気の吹き出し方向を出入口２に向けた場合には、出入口２が開いた際に、床面１ａに沿って流れた冷気がそのまま出入口２から冷蔵倉庫１の外部へ流出してしまい、出入口２から冷蔵倉庫１の内部への暖気の流入を加速させてしまい、冷蔵倉庫１内が暖まってしまう。

また、送風システム１００では、第３の吹き出し部１３ｃ、第１の送風機２１ｃおよび第２の送風機２２ｃは、天井面１ｂの面内方向において障害物が無い第３の通路４ｃ上に配置されている。これにより、送風システム１００では、障害物が無い第３の通路４ｃに垂直循環流３１が形成されるため、障害物に起因した冷蔵倉庫１の内部の温度ムラの発生が改善される。

また、送風システム１００では、冷気が自然降下する物理現象を第１の送風機２１ｃがサポートして、冷気を強制的に且つ計画的に下降させる。これにより、冷気の自然降下に起因した冷蔵倉庫１の内部の温度ムラの発生が改善される。

また、送風システム１００では、第１の通路４ａおよび第２の通路４ｂにおいても、第３の通路４ｃと同様の効果が得られ、全体として、冷蔵倉庫１の内部の温度ムラの発生が改善される。

また、第１の送風機２１および第２の送風機２２は、天井面１ｂの面内方向において送風方向が調整可能であってもよい。これにより、冷蔵倉庫１内における第１の送風機２１および第２の送風機２２の送風方向の自由度が上がり、第１の送風機２１および第２の送風機２２が冷蔵倉庫１の長手方向に沿った方向から傾いた方向に送風して垂直循環流３１を形成することが可能である。

図３は、本発明の実施の形態１にかかる送風システム１００の変形例が配置された倉庫の鉛直方向に沿った縦断面のイメージ図である。図３は、図２に対応する図である。図３では、送風システム１００の変形例が配置された倉庫が定温倉庫である場合について示している。なお、理解の容易のため、図３における定温倉庫には、上述した冷蔵倉庫１と同じ符号を付している。

送風システム１００の変形例では、第１の送風機２１が設けられておらず、第２の送風機２２が床面１ａに配置されている点が、送風システム１００の構成と異なる。送風システム１００の変形例では、第２の送風機２２が、室内機１１が設けられていない側の内壁面である第２の内壁面１ｄに隣接する領域の床面１ａに配置されている。

すなわち、第１の通路４ａの床面１ａには、第１の吹き出し部１３ａからの調和空気の吹き出し方向における第１の吹き出し部１３ａの前方に、第１の吹き出し部１３ａから予め決められた離間距離を空けて、第２の送風機２２ａが配置されている。第２の通路４ｂの床面１ａには、第２の吹き出し部１３ｂからの調和空気の吹き出し方向における第２の吹き出し部１３ｂの前方に、第２の吹き出し部１３ｂから予め決められた離間距離を空けて、第２の送風機２２ｂが配置されている。第３の通路４ｃの床面１ａには、第３の吹き出し部１３ｃからの調和空気の吹き出し方向における第３の吹き出し部１３ｃの前方に、第３の吹き出し部１３ｃから予め決められた離間距離を空けて、第２の送風機２２ｃが配置されている。

以下、図１および図３を参照して、上述した送風システム１００の変形例による第３の通路４ｃにおける空気の循環について説明する。室内機１１は、調和空気である暖気をダクト１３の垂直部１３１に吹き出す。垂直部１３１に吹き出された暖気は、水平部１３２を通って第３の吹き出し部１３ｃから吹き出される。第３の吹き出し部１３ｃは、天井面１ｂに沿って、第２の内壁面１ｄに向かって第３の通路４ｃに暖気を吹き出す。

第３の吹き出し部１３ｃから吹き出された暖気の気流３５は、送風システム１００の変形例における第１の気流である。第３の吹き出し部１３ｃから吹き出された暖気の気流３５は、コアンダ効果によって天井面１ｂに沿って第２の内壁面１ｄの側に向かって流れる。一方、冷蔵倉庫１の内部の空気は、第３の吹き出し部１３ｃから吹き出された暖気の気流３５に対して相対的に冷たい。このため、第３の吹き出し部１３ｃから吹き出された暖気の気流３５に対して相対的に温度の低い、第２の内壁面１ｄの付近の空気が下降し、下降気流３４ａとなって床面１ａに向かって下降する。また、第３の吹き出し部１３ｃから吹き出された暖気の気流３５の一部が、下降気流３４ａに巻き込まれ、下降気流３４ａとなって床面１ａに向かって下降する。

一方、第２の送風機２２ｃが、定温倉庫１の内部の空気を、第１の内壁面１ｃの側に向けて、床面１ａに沿って水平に送風を行う。第２の送風機２２ｃが送風する空気の気流３６は、送風システム１００の変形例における第２の気流である。

第２の送風機２２ｃにより送風された空気の気流３６は、下降気流３４ａを引き込みながら、コアンダ効果によって床面１ａに沿って流れる。下降気流３４ａは、第３の吹き出し部１３ｃから吹き出された暖気の気流３５の一部を巻き込むことにより、床面１ａ付近の空気に対して相対的に暖かい。このため、床面１ａ付近の空気に対して相対的に温度の高い、下降気流３４ａを引き込んで送風された空気の気流３６の空気が上昇し、上昇気流３４ｂとなって天井面１ｂに向かって上昇する。

これにより、第３の通路４ｃ内に垂直循環流３４が形成される。上記のように、冷気が下降し、暖気が上昇する自然対流効果と、床面１ａまたは天井面１ｂに気流を沿わせることによるコアンダ効果と、により垂直循環流３４の形成が可能となる。そして、第１の気流である暖気の気流３５は、空気調和対象空間の内部において下降する下降気流３４ａを形成するための気流である。また、第２の気流である空気の気流３６は、空気調和対象空間の内部において上昇する上昇気流３４ｂを形成するための気流である。

そして、第３の通路４ｃ内に垂直循環流３４が形成されることにより、第３の通路４ｃ内における、定温倉庫の長さＬ方向および定温倉庫の高さＨ方向において空気が循環して、定温倉庫１の内部空間における第３の通路４ｃに沿った空間の温度ムラの発生が改善される。

また、上述した送風システム１００の変形例では、出入口２が設けられた第１の内壁面１ｃの側から、出入口２が設けられていない第２の内壁面１ｄの側に向かって、天井面１ｂを沿わせて暖気の気流３５を流して垂直循環流３４を形成する。すなわち、送風システム１００の変形例では、出入口２へ向かう暖気の気流を形成せずに垂直循環流３４を形成する。これにより、例えば冬季に出入口２が開いた際の、出入口２を介した定温倉庫１の内部から定温倉庫１の外部への暖気の流出、および出入口２を介した定温倉庫１の外部から定温倉庫１の内部への冷気の流入を防ぐことができ、定温倉庫１内の温度低下を防止することができる。

仮に、第３の吹き出し部１３ｃからの暖気の吹き出し方向を出入口２に向けた場合には、例えば冬季に出入口２が開いた際に、床面１ａに沿って流れた暖気がそのまま出入口２から定温倉庫１の外部へ流出してしまい、出入口２から定温倉庫１の内部への冷気の流入を加速させてしまい、定温倉庫１内が冷えてしまう。

また、送風システム１００の変形例では、第３の吹き出し部１３ｃ、および第２の送風機２２ｃは、天井面１ｂの面内方向において障害物が無い第３の通路４ｃ上に配置されている。これにより、送風システム１００の変形例では、障害物が無い第３の通路４ｃに垂直循環流３４が形成されるため、障害物に起因した定温倉庫１の内部の温度ムラの発生が改善される。

また、送風システム１００の変形例では、第１の通路４ａおよび第２の通路４ｂにおいても、第３の通路４ｃと同様の効果が得られ、全体として、定温倉庫１の内部の温度ムラの発生が改善される。

上述したように、送風システム１００は、通路を利用して垂直循環流３１を形成できるため、荷棚などの障害物のある大空間の冷蔵倉庫１において確実に冷蔵倉庫１の内部の空気を循環させて、冷蔵倉庫１の内部の温度ムラの発生を改善することができる。送風システム１００では、大空間で内部の内壁面同士の距離が長い場合でも、垂直循環流３１の形成が容易である。また、送風システム１００は、冷暖気の自然対流効果を効率的に利用することにより、送風システム１００の送風機の消費電力を抑えることができる。

また、送風システム１００は、垂直循環流３１によって冷蔵倉庫１の内部の温度ムラの発生を改善できるため、冷蔵倉庫１の内部の温度ムラの発生を改善するために空気調和機１０の設定温度を必要以上に下げる必要がなく、空気調和機１０の設定温度緩和による空気調和機１０の省エネルギーを実現できる。

また、送風システム１００は、垂直循環流３１によって冷蔵倉庫１の内部の温度ムラの発生を改善できるため、冷蔵倉庫１の内部に大掛かりな設備等が不要であり、冷蔵倉庫１の内部の保管品の温度ダメージリスクの軽減、および冷蔵倉庫１の内部の保管スペースの拡大が可能である。

したがって、送風システム１００によれば、大空間において省エネルギーを実現しつつ温度ムラの発生を無くすことができる送風システムが得られる。

また、上述した送風システム１００の変形例においても、送風システム１００と同様の効果が得られる。

図４は、本発明の実施の形態１にかかる送風システム１００の効果を解析するための冷蔵倉庫５０のモデル図である。図４は、図１における第１の通路４ａを模擬したモデル図であり、図１と同様の部材には図１と同じ符号を付している。図４のモデル図では、冷蔵倉庫５０の天井面および側面を透過して見た状態を示している。

図４のモデル図では、冷蔵倉庫５０の隅に配置された室内機１１にダクト１３を接続して、冷蔵倉庫５０の長手方向において室内機１１を配置した側と反対側の内壁面まで冷気が届くようにダクト１３の第１の吹き出し部１３ａを第１の通路４ａの１／３程度まで延長してある。第１の通路４ａの両側には第１の荷棚３ａおよび第２の荷棚３ｂが天井付近まで配置されており、保管品が保管してある。

ダクト１３の第１の吹き出し部１３ａには、４箇所に吹出開口部１３３を設け、室内機１１側の温度ムラの発生を抑制している。冷蔵倉庫５０において、第１の吹き出し部１３ａにおける上流側の吹出開口部１３３の近くの斜め下の領域に、冷蔵倉庫５０の長手方向における室内機１１が配置された内壁とは反対側の内壁に向けて空気を吹き降ろすことができる第１の送風機２１１が配置されている。冷蔵倉庫５０において、ダクト１３の第１の吹き出し部１３ａの端部の前方の領域に、冷蔵倉庫５０の長手方向における室内機１１が配置された内壁とは反対側の内壁に向けて空気を吹き降ろすことができる第１の送風機２１２が配置されている。

冷蔵倉庫５０において、冷蔵倉庫５０の長手方向における室内機１１が配置された内壁とは反対側の内壁の天井面には、冷蔵倉庫５０の長手方向において室内機１１の方向に水平に天井を沿わせるように気流を送風することができる第２の送風機２２が配置されている。

図４のモデル図を用いて冷蔵倉庫５０の気流解析を行った。解析の条件は、冷蔵倉庫５０の容積は、冷蔵倉庫の長さＬ：５０ｍ×冷蔵倉庫の幅Ｗ：１０ｍ×冷蔵倉庫の高さＨ：５．５ｍである。また、外気温：３２℃、室内機１１からの調和空気の吹出温度：−３０℃、第１の吹き出し部１３ａの先端からの吹き出し風量：２５００ｍ^３／ｈ×１口、室内機１１の吹出開口部１３３からの吹き出し風量：１２００ｍ^３／ｈ×４口、第１の送風機２１１、第１の送風機２１２および第２の送風機２２の風量：１９７０ｍ^３／ｈ×３台、冷蔵倉庫５０の内壁面の壁面熱貫流率：０．２１Ｗ／ｍ^２・ｋ、とした。

図５は、図４のモデルにおいて第１の送風機２１１、第１の送風機２１２および第２の送風機２２が無い場合の気流解析結果である風速分布図である。図６は、図４のモデルにおいて第１の送風機２１１、第１の送風機２１２および第２の送風機２２が無い場合の気流解析結果である温度分布図である。図５および図６は、図４のモデルにおける破線４０に沿った縦断面における解析結果を示している。図７は、図４のモデルにおいて第１の送風機２１１、第１の送風機２１２および第２の送風機２２が無い場合の気流解析結果である気流分布図である。図７は、図４のモデルにおける高さ５．３ｍの位置での水平断面における解析結果を示している。

図８は、図４のモデルの気流解析結果である風速分布図である。図８は、図５に対応する図である。図９は、図４のモデルの気流解析結果である温度分布図である。図９は、図６に対応する図である。図８および図９は、図４のモデルにおける破線４０に沿った縦断面における解析結果を示している。図１０は、図４のモデルの気流解析結果である気流分布図である。図１０は、図４のモデルにおける高さ５．３ｍの位置での水平断面における解析結果を示している。図１０は、図７に対応する図である。

図５、図６および図７より、図４のモデルにおいて第１の送風機２１１、第１の送風機２１２および第２の送風機２２が無い場合は、第１の吹き出し部１３ａの先端から吹き出された冷気が、冷蔵倉庫５０の長手方向における室内機１１が配置された内壁とは反対側の内壁まで届いていないことが分かる。また、図６より、冷蔵倉庫５０の長手方向における室内機１１が配置された内壁とは反対側の内壁側の天井面の領域５１に熱溜まり箇所が発生していること、および冷蔵倉庫５０の長手方向における室内機１１が配置された内壁とは反対側の内壁側の床面の領域５２に冷気溜まり箇所が発生していることが分かる。

一方、図８、図９および図１０より、第１の送風機２１１、第１の送風機２１２および第２の送風機２２を用いて冷蔵倉庫５０内に垂直循環流３１を形成することにより、第１の吹き出し部１３ａの先端から吹き出された冷気が、冷蔵倉庫５０の長手方向における室内機１１が配置された内壁とは反対側の内壁まで届いていることが分かる。また、図９より、領域５１における熱溜まりおよび領域５２における冷気溜まりが改善していることが分かる。また、図１０より、天井付近の気流は、冷蔵倉庫５０の長手方向において室内機１１が配置された側の内壁面と反対方向から室内機１１側に向けての空気の流れが形成され、空調吹出気流よりも温度の高いレターンを天井面に沿わせるという流れも確認された。以上のことより、送風システム１００により、大空間の空気調和における温度ムラの発生を改善できることが確認された。

以上のように、送風システム１００は、空気調和対象空間における空気の温度差と、空気調和対象空間を囲む壁面とを利用して垂直循環流３１を発生することにより、空気調和対象空間における空気の循環を促進させるものであり、冷蔵倉庫のサーキュレーション用途に限られず、業務用用途の空気調和におけるサーキュレーションに有用である。

以上の実施の形態に示した構成は、本発明の内容の一例を示すものであり、別の公知の技術と組み合わせることも可能であるし、本発明の要旨を逸脱しない範囲で、構成の一部を省略、変更することも可能である。

１，５０ 冷蔵倉庫、１ａ 床面、１ｂ 天井面、１ｃ 第１の内壁面、１ｄ 第２の内壁面、１ｅ 第３の内壁面、１ｆ 第４の内壁面、２ 出入口、３ａ 第１の荷棚、３ｂ 第２の荷棚、３ｃ 第３の荷棚、３ｄ 第４の荷棚、４ａ 第１の通路、４ｂ 第２の通路、４ｃ 第３の通路、１０ 空気調和機、１１ 室内機、１３ ダクト、１３ａ 第１の吹き出し部、１３ｂ 第２の吹き出し部、１３ｃ 第３の吹き出し部、２１，２１ａ，２１ｂ，２１ｃ，２１１，２１２ 第１の送風機、２２，２２ａ，２２ｂ，２２ｃ 第２の送風機、３１，３４ 垂直循環流、３１ａ，３４ｂ 上昇気流、３１ｂ，３４ａ 下降気流、３２ 冷気の気流、３３，３６ 空気の気流、３５ 暖気の気流、４０ 破線、５１，５２ 領域、１００ 送風システム、１３１ 垂直部、１３２ 水平部、１３３ 吹出開口部。

Claims (11)

1. 密閉される空気調和対象空間の天井面に設けられ、調和空気からなる第１の気流を、前記空気調和対象空間における一端部の側の天井面から前記空気調和対象空間の内部において前記一端部と対向する他端部の側に向けて送風する第１の送風部と、
   前記空気調和対象空間の内部の空気からなる第２の気流を、前記他端部の側から前記一端部の側に向けて水平に送風を行う第２の送風部と、
   を備え、
   前記第１の気流と前記第２の気流とによって、前記一端部と前記他端部との間の領域に垂直循環流を形成すること、
   を特徴とする送風システム。
2. 前記第１の気流が、冷気からなる気流であり、
   前記第１の送風部は、前記空気調和対象空間の内部における前記一端部の側の天井面に設けられ、前記他端部の側に向けて斜め下方向に前記第１の気流を送風し、
   前記第２の送風部は、前記空気調和対象空間の内部における前記他端部の側の天井面に設けられ、前記一端部の側に向けて前記天井面に沿って水平に前記第２の気流を送風すること、
   を特徴とする請求項１に記載の送風システム。
3. 前記第１の送風部は、
   前記冷気を吹き出す空気調和機と、
   前記空気調和機から吹き出された前記冷気を、前記空気調和対象空間の内部における前記一端部の側の天井面から、前記他端部の側に向けて前記天井面に沿って水平に吹き出すダクトと、
   前記ダクトから吹き出された前記冷気を前記他端部の側に向けて斜め下方向に送風する第１の送風機と、
   を有することを特徴とする請求項２に記載の送風システム。
4. 前記一端部が、前記空気調和対象空間における第１の内壁面であり、
   前記他端部が、前記空気調和対象空間における前記第１の内壁面と対向する第２の内壁面であること、
   を特徴とする請求項２または３に記載の送風システム。
5. 前記第１の内壁面は、前記空気調和対象空間の出入口が設けられている前記空気調和対象空間の内壁面であること、
   を特徴とする請求項４に記載の送風システム。
6. 前記第１の気流が、暖気からなる気流であり、
   前記第１の送風部は、前記空気調和対象空間の内部における前記一端部の側の天井面に設けられ、前記他端部の側に向けて前記天井面に沿って水平に前記第１の気流を送風し、
   前記第２の送風部は、前記空気調和対象空間の内部における前記他端部の側の床面に設けられ、前記一端部の側に向けて前記床面に沿って水平に前記第２の気流を送風すること、
   を特徴とする請求項１に記載の送風システム。
7. 前記第１の送風部は、
   前記暖気を吹き出す空気調和機と、
   前記空気調和機から吹き出された前記暖気を、前記空気調和対象空間の内部における前記一端部の側の天井面から、前記他端部の側に向けて前記天井面に沿って水平に吹き出すダクトと、
   を有することを特徴とする請求項６に記載の送風システム。
8. 前記一端部が、前記空気調和対象空間における第１の内壁面であり、
   前記他端部が、前記空気調和対象空間における前記第１の内壁面と対向する第２の内壁面であること、
   を特徴とする請求項６または７に記載の送風システム。
9. 前記第１の内壁面は、前記空気調和対象空間の出入口が設けられている前記空気調和対象空間の内壁面であること、
   を特徴とする請求項８に記載の送風システム。
10. 前記第１の送風部および前記第２の送風部は、前記天井面の面内方向において通路上に配置されていること、
    を特徴とする請求項１から９のいずれか１つに記載の送風システム。
11. 前記第１の送風部および前記第２の送風部は、前記天井面の面内方向において送風方向が調整可能であること、
    を特徴とする請求項１から１０のいずれか１つに記載の送風システム。

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