JP2967267B2 - 温度の比重差を利用した室内二段冷暖房法 - Google Patents
温度の比重差を利用した室内二段冷暖房法Info
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Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は、大規模建物内の屋
根裏空間と床上空間の温度差による比重の差によって、
工場内に上下二段に分離された温度空域を利用して、小
電力小型送風機により、低カロリーの冷暖房で、夏冬共
に床上作業空間域の均一な快適温度を得る、温度の比重
差を利用した室内二段冷暖房法に関する。
根裏空間と床上空間の温度差による比重の差によって、
工場内に上下二段に分離された温度空域を利用して、小
電力小型送風機により、低カロリーの冷暖房で、夏冬共
に床上作業空間域の均一な快適温度を得る、温度の比重
差を利用した室内二段冷暖房法に関する。
【０００２】
【発明が解決しようとする課題】一般に、同一空間内に
高温の暖気と低温の冷気が同時に共存する場合、実験に
よれば、その温度差が１０℃以上に大きいと、その温度
による空気の比重の差によって、上方に滞留する比重の
小さい温暖空気と、比重の大きい下方床面の低い温度の
空気が、互いに混和しないで分離状態のまま別々に滞留
することが実証されている。
高温の暖気と低温の冷気が同時に共存する場合、実験に
よれば、その温度差が１０℃以上に大きいと、その温度
による空気の比重の差によって、上方に滞留する比重の
小さい温暖空気と、比重の大きい下方床面の低い温度の
空気が、互いに混和しないで分離状態のまま別々に滞留
することが実証されている。
【０００３】最近の高気密高断熱を意図した建築物以外
の年数を経た大規模工場等では、屋根は、着色亜鉛引鉄
板による瓦棒葺，又は折板葺やスレート波板葺構造が多
く、これらは、屋根下地に断熱材が入ってない場合が多
い。従って、夏季に屋根に受ける暑い外気の放射熱は遮
断出来ず、屋根裏の工場内上部空間は、かなりの高温度
で比重の軽い熱気が滞留することになる。そして、下方
の床上作業空間は、上部空間よりは比較的低い温度で比
重の大きい空気の滞留区域となるが、この場合、屋根裏
付近の熱気を上部の排風窓から換気扇等で押し出し排出
することは行われても、そのことにより室内の負圧をカ
バーするための壁面等よりの外気取入口は極めて不十分
で、かつ、排気と入気のバランスが不均衡であり、室内
に均等な空気の還流を作ることは不可能である。従って
上部と下部の温度差が大きいと、その比重の差によって
工場内の空間は、比重の小さい上部の過熱空気域と比重
の大きい下部の温度空域と二段に分離されて共存するこ
とになる。そのため下方の作業等をする床上空間を冷房
によって均一な快適温度を得ようとする時は、主に高馬
力の吹き出し式冷房機を使用するために、上段に滞留す
る高温熱気まで下方に引き下げ、大きな室内空間を対流
させて冷房することになり、冷房機としてかなり大きな
動力エネルギーを必要とすることになる。
の年数を経た大規模工場等では、屋根は、着色亜鉛引鉄
板による瓦棒葺，又は折板葺やスレート波板葺構造が多
く、これらは、屋根下地に断熱材が入ってない場合が多
い。従って、夏季に屋根に受ける暑い外気の放射熱は遮
断出来ず、屋根裏の工場内上部空間は、かなりの高温度
で比重の軽い熱気が滞留することになる。そして、下方
の床上作業空間は、上部空間よりは比較的低い温度で比
重の大きい空気の滞留区域となるが、この場合、屋根裏
付近の熱気を上部の排風窓から換気扇等で押し出し排出
することは行われても、そのことにより室内の負圧をカ
バーするための壁面等よりの外気取入口は極めて不十分
で、かつ、排気と入気のバランスが不均衡であり、室内
に均等な空気の還流を作ることは不可能である。従って
上部と下部の温度差が大きいと、その比重の差によって
工場内の空間は、比重の小さい上部の過熱空気域と比重
の大きい下部の温度空域と二段に分離されて共存するこ
とになる。そのため下方の作業等をする床上空間を冷房
によって均一な快適温度を得ようとする時は、主に高馬
力の吹き出し式冷房機を使用するために、上段に滞留す
る高温熱気まで下方に引き下げ、大きな室内空間を対流
させて冷房することになり、冷房機としてかなり大きな
動力エネルギーを必要とすることになる。
【０００４】更に、冬の暖房時には、暖気は上昇して屋
根裏付近に滞留するため、上段と下段の空気を大きく対
流させて作業面の快適温度を得るためには、これも大き
なカロリーの暖房エネルギーを必要としている。
根裏付近に滞留するため、上段と下段の空気を大きく対
流させて作業面の快適温度を得るためには、これも大き
なカロリーの暖房エネルギーを必要としている。
【０００５】しかも、近年は、国際規格にマッチした快
適な作業環境を作り出すための技術が国際的にも要望さ
れており、本発明は、上記問題点を解決するため、工場
等大規模建物内の屋根裏空間の空気温度と床上作業空間
の空気温度の差が大きいとき、その温度差による比重の
差によって生ずる上方下方の二段の温度空域を利用し、
小電力低エネルギーの小型送風機によって、夏の冷房冬
の暖房共に、冷暖房機の容量を低カロリーとすることに
より、床上作業空間を均一な快適温度を保ち、大規模工
場内空間の冷暖房を省エネルギーで行うものである。
適な作業環境を作り出すための技術が国際的にも要望さ
れており、本発明は、上記問題点を解決するため、工場
等大規模建物内の屋根裏空間の空気温度と床上作業空間
の空気温度の差が大きいとき、その温度差による比重の
差によって生ずる上方下方の二段の温度空域を利用し、
小電力低エネルギーの小型送風機によって、夏の冷房冬
の暖房共に、冷暖房機の容量を低カロリーとすることに
より、床上作業空間を均一な快適温度を保ち、大規模工
場内空間の冷暖房を省エネルギーで行うものである。
【０００６】
【課題を解決するための手段】本発明は、工場等大規模
建物内の屋根裏空間の空気温度と床上作業空間の空気温
度の差が大きいとき、その温度差による比重の差によっ
て生ずる上方下方の二段に分離された工場の温度空域を
利用して、夏の冷房時は、建物中間位置に定点配設した
小型送風機のみで、下段の床上作業空間のみの冷気還流
空域を作り出して均一な快適温度を保ち、冬の暖房時に
は、天井裏に定点配設した小型送風機と夫々の直下に定
点配置した中継ぎの小型送風機で、上昇して天井裏付近
の上段に滞留する暖気を下段の床上作業空間域に流下還
流せしめて暖房効率を高め、大規模建物の室内空間の冷
暖房を低カロリーの低エネルギーで行うことを特徴とし
たものであって、断熱材の入ってない屋根１の天井の高
い建屋本体２に於て、通常照明器具の取り付けや電気配
線の為に建物の３．５ｍ〜４ｍの中間位置に懸垂した架
台３に、小電力の小型送風機４を１０ｍ2〜１５ｍ2に１
個の割合に定点配設し、夫々の小型送風機４の垂直直上
の屋根裏の位置にも小型送風機５を定点配設して、夏に
は、屋根の放射熱を受けて高温となり、下方の作業位置
の温度との差が大きいために上方に分離して滞留した屋
根裏の熱気は、そのままにして、架台３に定点配置した
各小型送風機４で、冷房された空気を下段冷房区域のみ
で流下還流せしめ、冬は、暖房で屋根裏に上昇滞留する
温暖空気を、屋根裏側に定点配設した各小型送風機５を
稼働して下方に送風流下させ、これを夫々の垂直下方に
位置した架台３の各小型送風機４で中継ぎ送風して作業
位置となる下段の空域内で温暖空気を循環せしめること
を特徴としたものである。小型送風機４，５，は、直線
的に３ｍ〜４ｍ下まで秒速０．５ｍのスピードの風速で
届くように拡散防止の方法を構じた小型送風機が望まし
い。
建物内の屋根裏空間の空気温度と床上作業空間の空気温
度の差が大きいとき、その温度差による比重の差によっ
て生ずる上方下方の二段に分離された工場の温度空域を
利用して、夏の冷房時は、建物中間位置に定点配設した
小型送風機のみで、下段の床上作業空間のみの冷気還流
空域を作り出して均一な快適温度を保ち、冬の暖房時に
は、天井裏に定点配設した小型送風機と夫々の直下に定
点配置した中継ぎの小型送風機で、上昇して天井裏付近
の上段に滞留する暖気を下段の床上作業空間域に流下還
流せしめて暖房効率を高め、大規模建物の室内空間の冷
暖房を低カロリーの低エネルギーで行うことを特徴とし
たものであって、断熱材の入ってない屋根１の天井の高
い建屋本体２に於て、通常照明器具の取り付けや電気配
線の為に建物の３．５ｍ〜４ｍの中間位置に懸垂した架
台３に、小電力の小型送風機４を１０ｍ2〜１５ｍ2に１
個の割合に定点配設し、夫々の小型送風機４の垂直直上
の屋根裏の位置にも小型送風機５を定点配設して、夏に
は、屋根の放射熱を受けて高温となり、下方の作業位置
の温度との差が大きいために上方に分離して滞留した屋
根裏の熱気は、そのままにして、架台３に定点配置した
各小型送風機４で、冷房された空気を下段冷房区域のみ
で流下還流せしめ、冬は、暖房で屋根裏に上昇滞留する
温暖空気を、屋根裏側に定点配設した各小型送風機５を
稼働して下方に送風流下させ、これを夫々の垂直下方に
位置した架台３の各小型送風機４で中継ぎ送風して作業
位置となる下段の空域内で温暖空気を循環せしめること
を特徴としたものである。小型送風機４，５，は、直線
的に３ｍ〜４ｍ下まで秒速０．５ｍのスピードの風速で
届くように拡散防止の方法を構じた小型送風機が望まし
い。
【０００７】
【発明の実施の形態】本発明は、工場等大規模建物内の
屋根裏空間の空気温度と床上作業空間の空気温度の差が
大きいとき、その温度差による比重の差によって、上下
二段に分離された工場の温度空域を利用して、夏の暑い
ときは、冷房された下段の床上作業空間を、小電力の小
型送風機４のみで冷気還流空域を作り出して均一な快適
温度を保ち、冬の暖房時には、上昇して屋根裏付近の上
段に滞留する暖気を小型送風機５で流下せしめ、これを
小型送風機４で中継ぎさせて、下段の床上作業空間域に
流下還流せしめて暖房効率を高めることにより、大規模
建物内空間の冷暖房を低カロリーの省エネルギーで行う
ことを特徴としたものであり、建物中間位置の小型送風
機４は、工場等大規模建物内に通常構築されている電気
配線等のため建物中間位置に懸垂されている架台３に、
１０ｍ2〜１５ｍ2に１個の割合に定点配設するものと
し、各小型送風機４の垂直上方の屋根裏にも、同様の割
合となる定点配置の小型送風機５を配設するものであ
る。小型送風機４，５は、直線的に３ｍ〜４ｍ下まで秒
速０．５ｍのスピードの風速で届くように拡散防止の方
法を構じた小型送風機が望ましく、その場合は、天井
用、架台用ともそれぞれ数ワットの小電力でよい。
屋根裏空間の空気温度と床上作業空間の空気温度の差が
大きいとき、その温度差による比重の差によって、上下
二段に分離された工場の温度空域を利用して、夏の暑い
ときは、冷房された下段の床上作業空間を、小電力の小
型送風機４のみで冷気還流空域を作り出して均一な快適
温度を保ち、冬の暖房時には、上昇して屋根裏付近の上
段に滞留する暖気を小型送風機５で流下せしめ、これを
小型送風機４で中継ぎさせて、下段の床上作業空間域に
流下還流せしめて暖房効率を高めることにより、大規模
建物内空間の冷暖房を低カロリーの省エネルギーで行う
ことを特徴としたものであり、建物中間位置の小型送風
機４は、工場等大規模建物内に通常構築されている電気
配線等のため建物中間位置に懸垂されている架台３に、
１０ｍ2〜１５ｍ2に１個の割合に定点配設するものと
し、各小型送風機４の垂直上方の屋根裏にも、同様の割
合となる定点配置の小型送風機５を配設するものであ
る。小型送風機４，５は、直線的に３ｍ〜４ｍ下まで秒
速０．５ｍのスピードの風速で届くように拡散防止の方
法を構じた小型送風機が望ましく、その場合は、天井
用、架台用ともそれぞれ数ワットの小電力でよい。
【０００８】大規模工場では、屋根高さが８ｍで架台３
の高さが３〜４ｍある場合の温度の測定例では、夏に床
上作業空間の温度が３０℃のとき、放射熱を受ける屋根
裏の空気は、５０℃となり、その温度差は、２０℃にも
なる。従ってその比重の差も大きいことから、比重の大
きい冷気が床上近くに停滞して上段下段の空気は互いに
混和することなく分離状態で、屋根裏付近は暑い熱気が
そのまま滞留していることになる。そのため建物内全体
を冷房するため、屋根裏の熱気をも大きく対流させて床
上空間を低温にするためには、かなりの冷房能力のエネ
ルギーを必要とすることになる。本発明では、比重差に
よって屋根裏付近に滞留した暑い熱気はそのままにし
て、建物中間位置の架台の各小型送風機４を稼働すれ
ば、冷房した下段の床上作業面空域の冷気のみが還流し
て均一の快適温度に保たれる。この場合、小型送風機４
の拡散しない送風流は速度の減衰が少なく、直線的に３
ｍ〜４ｍ下まで初速度を保って流下し秒速０．５ｍで床
面まで届き、効果的な室内還流空域を作る。従って冷房
機の容量は極めて少ない低エネルギーでよい。
の高さが３〜４ｍある場合の温度の測定例では、夏に床
上作業空間の温度が３０℃のとき、放射熱を受ける屋根
裏の空気は、５０℃となり、その温度差は、２０℃にも
なる。従ってその比重の差も大きいことから、比重の大
きい冷気が床上近くに停滞して上段下段の空気は互いに
混和することなく分離状態で、屋根裏付近は暑い熱気が
そのまま滞留していることになる。そのため建物内全体
を冷房するため、屋根裏の熱気をも大きく対流させて床
上空間を低温にするためには、かなりの冷房能力のエネ
ルギーを必要とすることになる。本発明では、比重差に
よって屋根裏付近に滞留した暑い熱気はそのままにし
て、建物中間位置の架台の各小型送風機４を稼働すれ
ば、冷房した下段の床上作業面空域の冷気のみが還流し
て均一の快適温度に保たれる。この場合、小型送風機４
の拡散しない送風流は速度の減衰が少なく、直線的に３
ｍ〜４ｍ下まで初速度を保って流下し秒速０．５ｍで床
面まで届き、効果的な室内還流空域を作る。従って冷房
機の容量は極めて少ない低エネルギーでよい。
【０００９】冬の暖房時には、屋根裏と中間位置の小型
送風機４，５共に稼働させ、屋根裏に滞留した温暖空気
を各小型送風機５でそれぞれ直下に送風流下させ、それ
ぞれの直下位置に配置された架台３の各小型送風機４に
中継ぎさせて、下段の作業空域に送風して還流させ、均
一な快適温度の作業空間を作り出す。小型送風機４，５
の電力は、極めて少なくてよく、又、暖房機の熱容量も
極めて少ない低カロリーでよい。従って、大きな室内空
間を擁する大規模工場でも、その冷暖房に要するエネル
ギー経費を著しく節減できるものである。
送風機４，５共に稼働させ、屋根裏に滞留した温暖空気
を各小型送風機５でそれぞれ直下に送風流下させ、それ
ぞれの直下位置に配置された架台３の各小型送風機４に
中継ぎさせて、下段の作業空域に送風して還流させ、均
一な快適温度の作業空間を作り出す。小型送風機４，５
の電力は、極めて少なくてよく、又、暖房機の熱容量も
極めて少ない低カロリーでよい。従って、大きな室内空
間を擁する大規模工場でも、その冷暖房に要するエネル
ギー経費を著しく節減できるものである。
【００１０】
【発明の効果】本発明は、大規模建物内に於いて、冷房
の場合、屋根裏付近の熱気と作業等の居住区域の温度の
差が大きいとき、その温度差による空気の比重差を利用
して、温度空域を上段下段に分離したまま作業等の居住
区域のみを小電力の小型送風機で還流させて、均一な快
適温度に保ち、暖房の場合は、上段の温暖空気を中継ぎ
して下段居住区域の暖房空気に混流還流させるものであ
るから、夏の冷房時，冬の暖房時とも極めて少ないカロ
リーの冷暖房熱容量で作業等の居住空間の快適温度が得
られ、省エネルギーの大きい効果を奏し得たものであ
る。
の場合、屋根裏付近の熱気と作業等の居住区域の温度の
差が大きいとき、その温度差による空気の比重差を利用
して、温度空域を上段下段に分離したまま作業等の居住
区域のみを小電力の小型送風機で還流させて、均一な快
適温度に保ち、暖房の場合は、上段の温暖空気を中継ぎ
して下段居住区域の暖房空気に混流還流させるものであ
るから、夏の冷房時，冬の暖房時とも極めて少ないカロ
リーの冷暖房熱容量で作業等の居住空間の快適温度が得
られ、省エネルギーの大きい効果を奏し得たものであ
る。
【図１】本発明の全体構成を示す断面図である。
１ 屋根 ２ 建屋本体 ３ 架台 ４ 小型送風機 ５ 小型送風機
Claims (1)
- 【請求項１】 工場等大規模建物内の屋根裏空間の空気
温度と床上空間の空気温度の差が大きいとき、その温度
差による比重の差によって上方と下方の二段に分離され
た建物内温度空域を利用して、低カロリーの冷暖房をす
ることによって、エネルギーの省力化を得るもので、建
屋本体２の、建物中間に位置する配線や電灯の架台３
に、小電力の小型送風機４を１０ｍ2〜１５ｍ2に１個の
割合に定点配設し、夫々の小型送風機４の垂直直上の屋
根裏の位置にも小型送風機５を定点配設して、夏は、屋
根裏に滞留した熱気はそのままにして、下段の小型送風
機４のみを稼働して、冷房している下段の床上居住空間
の冷気還流空域を作り出して作業環境を快適温度に保
ち、冬の暖房時には、屋根裏に定点配設した小型送風機
５を稼働し、下段の小型送風機４も中継ぎとして稼働
し、上昇して屋根裏付近に滞留した上段の暖気を下方の
床上作業空間域に流下還流せしめて暖房効率を高めるこ
とにより、大規模建物室内空間の冷暖房を低カロリーに
よる省エネルギーで行うことを特徴とした温度の比重差
を利用した室内二段冷暖房法。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP29392597A JP2967267B2 (ja) | 1997-10-27 | 1997-10-27 | 温度の比重差を利用した室内二段冷暖房法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP29392597A JP2967267B2 (ja) | 1997-10-27 | 1997-10-27 | 温度の比重差を利用した室内二段冷暖房法 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH11131613A JPH11131613A (ja) | 1999-05-18 |
| JP2967267B2 true JP2967267B2 (ja) | 1999-10-25 |
Family
ID=17800947
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP29392597A Expired - Fee Related JP2967267B2 (ja) | 1997-10-27 | 1997-10-27 | 温度の比重差を利用した室内二段冷暖房法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP2967267B2 (ja) |
-
1997
- 1997-10-27 JP JP29392597A patent/JP2967267B2/ja not_active Expired - Fee Related
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPH11131613A (ja) | 1999-05-18 |
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Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
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Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250 |
|
| LAPS | Cancellation because of no payment of annual fees |