JP3040910B2 - 拡散板を用いた床吹出し空調システム - Google Patents
拡散板を用いた床吹出し空調システムInfo
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Description
供給用のチャンバとして利用し、床面に設けた吹出し口
から当該空調空気を室内に供給する如く構成された、床
吹出し空調システムに関するものである。
量が増加し、また設置される事務機器の変更、増設に対
する床及び配線の変更、拡張性が重要となってきている
が、このような観点から、電力、通信の各種配線を床下
に敷設するフロア配線が普及している。床吹出し空調シ
ステムは、そのようなフロア配線のための床下空間を空
調空気の供給用のチャンバとして利用するものであり、
注目を浴びている。
いては、一般に床下チャンバに接続される空調機の吹出
し口の幅が、床下チャンバの幅よりも小さく、そのため
そのまま単純に床下チャンバ内に吹き出しただけでは、
床下チャンバ内に大きな圧力分布が発生し、床下チャン
バ内の気流が不均一となってしまう。また床下空間をチ
ャンバとして利用する場合には、歩行感や、室内の高さ
に起因する圧迫感、建設費等の事情から、チャンバとな
る床下空間の高さはなるべく低い方が好ましいが、その
ように床下チャンバの高さを低くすると、前記したチャ
ンバ内の気流の不均一さは一層顕著になってしまう。
いては、床面の各吹出し口に各々風量調整のためのダン
パを設けて、その開度を個別に調整したり、あるいは各
吹出し口にファンを設けて個々に調整するようにしてい
た。
床吹出し空調システムにおいては、一般的に1.2m〜
1.5mのピッチで吹出し口が配設されており、例えば
100m2の部屋では、50個〜70個もの吹出し口が
その床面に設けられている。このように多数設けられる
吹出し口の各ダンパを、個々に調整して各吹出し口の風
速を均一にするのは事実上不可能であり、しかもそのよ
うなダンパの開度調整は、人員が手作業にて行わなけれ
ばならないので、多大な労力、時間、コストを要する。
は、施工量の増加に伴ってコストが嵩むだけでなく、フ
ァンを設ける関係上、床下チャンバの高さをさほど低く
できないという問題があった。従って実際問題として、
従来は各吹出し口からの風速の不均一はこれを甘受する
か、あるいは床下チャンバの高さを犠牲にするしかなか
ったのである。
あり、極めて簡易な構成を採りつつも床下チャンバ内の
気流を均一にでき、しかも床下チャンバの高さを低く抑
えることができる、拡散板を用いた床吹出し空調システ
ムを提供して、叙上の問題の解決を図ることを目的とす
るものである。
め、まず請求項1に記載された発明は、床下空間を空調
空気の供給用のチャンバとし、床面に設けた吹出し口か
ら、前記床下空間の空調空気を室内に供給する如く構成
された床吹出し空調システムにおいて、空調機からの空
調空気を床下チャンバ内に給気するための吹出しチャン
バを、前記床下チャンバの一側面に接続し、この吹出し
チャンバからの給気方向に対して直角に位置する拡散板
を、前記床下チャンバ内の底面に設置し、吹出しチャン
バの幅を床下チャンバの幅の1/3以上とし、拡散板の
高さを、床下チャンバの高さの約1/2(ここで約1/
2というのは、1/2±30%の範囲をも含むという意
味である)とし、拡散板の長さを、床下チャンバの幅よ
りも小さくかつ床下チャンバの幅の1/2以上とし,さ
らに前記拡散板の下流側の前記床下チャンバの床面に前
記吹出し口を設けたことを特徴とするものである。
と、吹出しチャンバ1の幅をw、床下チャンバ2の幅を
Wとしたとき、w≧W/3、床下チャンバ2の高さを
H、拡散板3の高さをhとしたとき、h≒H/2、拡散
板3の長さをLとしたとき、W>L≧W/2となるよう
に各部材のサイズを設定したことを特徴とするものであ
る。
板3を、吹出しチャンバ1の吹出し端面(いわゆるネッ
ク部)から約200mm程度の距離を隔てて設置されてい
ること、即ち図1におけるmを、m≒200mmとなるよ
うに設定したことを特徴とするものである。ここで約2
00mmとは、200mm±50mmの範囲をも含むという意
味である。
記吹出しチャンバ1が床下チャンバ2の一側端面に対し
て左右いずれかに寄った場所に接続されている場合にお
いては,それに対応させて前記拡散板3の長手方向に沿
って、前記拡散板3の上端部を傾斜させたことを特徴と
するものである。
テムにおいて、請求項4に記載したように、各吹出し口
にフィルタを設け、このフィルタを通して空調空気を室
内に供給する如く構成してもよい。即ち、図1における
各吹出し口4にフィルタを設けるようにしてもよい。
出しチャンバ1から床下チャンバ2内に吹き出された空
気流は、拡散板3に衝突する。ここでこの拡散板3の高
さhは、床下チャンバ1の高さHのほぼ1/2であり、
しかもその長さLは、床下チャンバ1の幅Wの1/2よ
りも大きく、Wよりも小さいので、後述の実施例のデー
タで示されるように、前記空気流は、この拡散板3によ
って上方向並びに左右両方向に振り分けて拡散される。
これによって拡散板3によって拡散された後の空気流の
風速は、床下チャンバ1内でほぼ均一化されるのであ
る。
し端面から200mm程度の距離を隔てて設置されている
ので、後述の実施例のデータで示されるように、吹出し
チャンバの吹出し端面からある程度距離をおいて拡散板
を設置することにより、前記した気流の均一化はより向
上する。
沿って前記拡散板の上端部を傾斜させてあるので、図1
に示した吹出しチャンバ1が床下チャンバ2の一側端面
に対して、その中央部ではなく左右いずれかに寄った場
所に接続されている場合、それに対応して上方向に拡散
する度合いを、長手方向に沿って漸次変化させることが
可能である。従って、床下チャンバ2に対して左右いず
れかに寄った場所に吹出しチャンバが接続されている場
合にも、適切に対処して請求項1、2の作用効果を発揮
させることが可能である。
の床吹出し空調システムにおいては、各吹出し口に全て
同一性能のフィルタを設置して、その出口抵抗係数をあ
る程度大きくすることにより、吹出し風速を均一化させ
られることが確認されている。従って、請求項4によれ
ば、請求項1乃至3に記載された構成との組み合わせに
より、床面の各吹出し口からの吹出し風速をより一層均
一化させることが可能になる。またフィルタを通して室
内に供給するので、空調空気はより清浄化される。
れば、図2は本発明にかかる床吹出し空調システムの作
用効果を検証するためのシステムの構成の概略を示して
おり、このシステムにおいては、床下チャンバ11の一
側端面の中央部に吹出しチャンバ12が接続されてい
る。そして空調機(図示せず)からの空調空気は、ダク
ト13、14を介して吹出しチャンバ12の上面からこ
の吹出しチャンバ12内に供給され、さらにこの吹出し
チャンバ12から床下チャンバ11内へと供給されるよ
うになっている。
床下チャンバ11内に供給せず、吹出しチャンバ12を
通じて供給することにより、空調空気の気流はまずこの
吹出しチャンバ12内で整流され、また同時に消音され
る。
方には、図3に示した拡散板15が、図4に示したよう
に、床下チャンバ11の底面11aに固定されている。
この拡散板15は、長方形の単純な板材構成である。
ズ、設置箇所などについて説明すると、まず床下チャン
バ11の高さHは30mm、幅Wは1200mmであり、吹
出しチャンバ12の高さは30mm、幅wは400mm、長
さは600mmである。拡散板15についてはその作用効
果を調べるために、後述の実験結果において示すように
適宜その大きさ変えることにするが、その設置位置は、
図4に示したように、吹出しチャンバ12の吹出し端
面、即ち床下チャンバ11との接続部から、200mmと
した。そして気流の風速を測定する測定ポイントPは、
図2、図4に示したように、拡散板15から200mm後
方で、床下チャンバ11の底面11aから15mmの高さ
の位置に設定し、さらに図1に示したように、その位置
で床下チャンバ11の幅方向に、一端部の測定ポイント
P1から100mmおきに測定ポイントP13まで計13カ
所に設定した。
システムを使用して本発明の効果を調べる。まず本発明
の効果と比較するために、拡散板15を設置しない状態
で、吹出しチャンバ12の吹出し風速を、A:6[m/
s]、B:4[m/s]、C:2[m/s]の3つに設
定した場合の、各測定ポイントP1〜P13における風速
分布の測定結果を図5のグラフに示す。
然のことながらその中央部(測定ポイントP7)が最も
速く、左右にいくにつれて遅くなっていることがわか
る。また吹出しチャンバ12の幅は400mmであり、観
測された吹出し気流の裾は、測定ポイントP4〜P10の
間の600mmであるから、吹出し気流は1.5倍に拡散
されているが、前記のように中央部が速い不均一な分布
となっている。
置し、その高さhを20mmにし、長さLを100cm、8
0cm、60cmにそれぞれ変えて、前記の場合と同様、吹
出しチャンバ12の吹出し風速を、A:6[m/s]、
B:4[m/s]、C:2[m/s]の3つに設定した
場合の、各測定ポイントP1〜P13における風速分布の
測定結果を各々、図6、図7、図8のグラフに示す。こ
れら各グラフによれば、両端の方が風速が速くなってい
ることがわかる。またこの傾向は、吹出しチャンバ12
の吹出し風速とは直接関係のないことがわかる。
が拡散板15に衝突して左右、及び上に振り分けられた
が、床下チャンバ11の高さH(30mm)に対する拡散
板15の高さh(20mm)の割合が大きいため、左右に
振り分けられる割合が多くなってしまい、その結果、中
心部より左右(拡散板15のない部分)の方が風速が速
くなってしまったためである。従って、拡散板15の高
さhが20mm、即ち床下チャンバ11の高さHの2/3
では、拡散板15の高さhが高すぎると考えられる。
ャンバ11の高さHの1/2)にし、前記の場合と同
様、長さLを100cm、80cm、60cm、40cmにそれ
ぞれ変えて、吹出しチャンバ12の吹出し風速を、A:
6[m/s]、B:4[m/s]、C:2[m/s]の
3つに設定した場合の、各測定ポイントP1〜P13にお
ける風速分布の測定結果を各々、図9、、図10、図1
1、図12の各グラフに示す。
ャンバ11の高さHに対する拡散板15の高さhの割合
が適正なため、拡散板15に衝突した吹出し気流の左
右、並びに上の各方向に分かれる割合がよく、その結
果、前記の拡散板15の高さhを20mmにした場合より
も、各測定ポイントにおける風速分布が均一化されてい
る。なお両端の測定ポイントP1、P13については、床
下チャンバ11側壁に対する粘性に起因して、多少遅く
なっていると考えられる。
ば、100cm(図9)と80cm(図10)の場合では分
布の形状にさしたる相違はみられないが、60cm(図1
1)の場合は、拡散板15の長さLの割合が床下チャン
バ11の幅Wに対して短すぎるため、左右に抜ける量が
多くなり、測定ポイントP2、P12での風速が速くな
り、既述の拡散板15の高さhが20mmの時の分布に近
づいている。従って、以上から拡散板の高さhを15m
m、即ち床下チャンバ11の高さHの1/2にすれば、
拡散板の高さとして適切であることがわかる。
/2だけではなく、その近辺でもほぼ同様な作用効果が
得られると推定され、また後述の、拡散板15の高さh
が10mm(床下チャンバ11の高さHの1/3)に設定
した場合の結果を考慮すれば、結局拡散板15の高さh
は、床下チャンバ11の高さHの1/2±30%であれ
ば、吹出し気流の均一化が図れるものである。一方、拡
散板15の長さLについては、80cm(床下チャンバ1
1の幅の2/3)以上がよく、経済性等を考慮すれば、
80cmが適当と考えられる。
ャンバ11の高さHの1/3)にし、前記の場合と同
様、長さLを100cm、80cm、60cmにそれぞれ変
え、かつ吹出しチャンバ12の吹出し風速を、A:6
[m/s]、B:4[m/s]、C:2[m/s]の3
つに設定した場合の、各測定ポイントP1〜P13におけ
る風速分布の測定結果を各々、図13、図14、図15
の各グラフに示す。
合の風速分布と類似した風速分布となっている。理由は
床下チャンバ11の高さHに対する拡散板15の高さh
の割合が小さすぎるため、拡散板15を乗り越える風量
の割合が、左右に振り分けられる割合よりも大きくなっ
たためである。従って、拡散板15の高さhを床下チャ
ンバ11の高さHの1/3に設定したのでは、拡散板1
5の高さhが低すぎることがわかる。以上の結果から、
拡散板15の高さhは床下チャンバ11の高さHの1/
2辺りが最適であることが確認された。
ネック幅)を変えた場合について検証する。測定にあた
っては、前記の結果から、拡散板15の高さhを15mm
(床下チャンバ11の高さHの1/2)とした。そして
吹出しチャンバ12の幅wを300mm(床下チャンバ1
1の幅Wの1/4)とし、前記各場合と同様、拡散板1
5の長さLを100cm、80cm、60cmにそれぞれ変
え、かつ吹出しチャンバ12の吹出し風速を、A:6
[m/s]、B:4[m/s]、C:2[m/s]の3
つに設定した場合の、各測定ポイントP1〜P13におけ
る風速分布を測定した。
グラフに夫々示した通りであり、中心部の風速分布は、
吹出しチャンバ12の幅wを400mmとした場合と同様
に均一化されているが、測定ポイントP1、P13のみな
らず、測定ポイントP2、P12の部分の風速も遅くなっ
ていることが確認できる。この傾向は拡散板15の長さ
Lを変えた場合でも同様である。したがって、吹出しチ
ャンバ12の幅wが床下チャンバ11の幅Wの1/4で
は、床下チャンバ11の幅Wに対する割合、即ち吹き出
し幅が狭すぎると考えられる。他方、吹き出し幅が広く
なれば、それに応じて吹き出し気流の分布の均一化向上
すると考えられるから、結局、床下チャンバ11に接続
される吹出しチャンバ12の幅wの割合は、1/3以上
あればよいと考えられる。
(ネック部)から、拡散板15までの距離、即ち拡散板
の設置位置について測定、検討する。測定にあたって
は、まず拡散板15の高さhを15mmにし、長さLは8
0cmと60cmのそれぞれの場合について測定することと
し、そして吹出しチャンバ12の吹き出し端面(ネック
部)から拡散板15までの距離については、90mmの場
合(X)と、150mm(Y)の場合について各々測定し
た。
の通りであり、いずれも前出の200mmの場合と比べ
て、中央部の風速が両端よりも早くなっていることがわ
かる。これらの結果から考えれば、拡散板15の取付位
置は、吹出しチャンバ12の吹き出し端面(ネック部)
から200mm程度がよいものと考えられる。
度を次のように定義して、検討する。即ち、 不均一度=|各測定ポイントの風速−測定ポイントP1
〜P13の風速の平均値|×100/測定ポイントP1〜
P13の風速の平均値 とし、不均一度の最大値を最大不均一度とすると、各ケ
ースの最大不均一度の値は、図21に示した図表のよう
になり、またこれをグラフで表すと、図22に示した通
りになる。
最大不均一度の値は、吹き出しチャンバ12の幅wが4
00mm、拡散板15の高さhが15mm、拡散板15の長
さLが800mm以上のときが最低で、約20%程度であ
る。またこの値は、吹き出しチャンバ12の吹き出し風
速には関係がない。
しチャンバ12の幅wを床下チャンバ11の幅Wの1/
3以上とし、拡散板15の高さhを床下チャンバ11の
高さHの約1/2とし、拡散板15の長さLを床下チャ
ンバ11の幅よりも小さくかつ床下チャンバ11の幅W
の1/2以上、好ましくは2/3程度とすることによ
り、床下チャンバ11内の気流の風速分布を最も均一化
させることが可能である。また拡散板15の設置位置に
ついては、既述の如く、吹出しチャンバ12の吹き出し
開口端面から、約200mm程度がよいと結論できる。
5は単純な長方形の板材で構成してあり、その上部は図
23の(a)に示したように、側面から見ると、平坦な
形状をなしていたが、これに限らず、図23の(b)に
示したように、略アーチ状に形成したり、また図23の
(c)、(d)に示したように一側に傾斜させたり、あ
るいは図23の(e)に示したように、側面からみて尖
頭形状にしてその頂上部を境に前後に傾斜させたりして
も、図23の(a)の場合と同等の作用効果が得られ
る。
しチャンバ12を床下チャンバ11の一側端面の中央部
に接続した例であったが、そのように中央部ではなく、
左右いずれかに偏って接続された場合に対しても本発明
は適用可能である。例えば吹出しチャンバ12が、床下
チャンバ11に向かって右側に寄って接続された場合に
は、図24に示したように、それに対向させる拡散板1
5’もその上部を向かって左側に漸次下がった形状とす
れば、前述の気流分布の均一化を図ることが可能であ
る。
るだけに限らず、例えば図25に示したように、多少上
側に凸の湾曲形状にして傾斜させ拡散板15”としても
同等の効果を得ることができる。
ムにおける床下チャンバ内の気流分布を均一化させるこ
とができる。しかもかかる効果を実現するためには、簡
易な拡散板をチャンバ内に設置するだけでよく、施工も
極めて簡単であり、コストも低廉である。しかも床下チ
ャンバの高さを低くできる。さらに床下チャンバ内の気
流分布の均一化により、床面の吹出し口には、格別ファ
ンやダンパなどを設ける必要はないので、この点からも
チャンバの高さを低くできるものである。その他チャン
バ内壁と拡散板の両側には空隙があるので、電気、通信
などの各種配線に支障はきたさない。
床下チャンバ内の気流分布の均一化が図れる。
チャンバの一側端面に対してその中央部ではなく、左右
いずれかに寄った場所に接続されている場合であって
も、前記した請求項1、2の効果を得ることが可能であ
る。
の吹出し風速をより一層均一化させることが可能であ
り、さらに室内に供給される空調空気を清浄化すること
ができる。
る。
を示すための説明図である。
る。
すための側面断面図である。
合の気流の風速分布を示すグラフである。
mm、高さ20mmとした場合の、気流の風速分布を示すグ
ラフである。
m、高さを20mmとした場合の、気流の風速分布を示す
グラフである。
m、高さを20mmとした場合の、気流の風速分布を示す
グラフである。
mm、高さを15mmとした場合の、気流の風速分布を示す
グラフである。
mm、高さを15mmとした場合の、気流の風速分布を示す
グラフである。
mm、高さを15mmとした場合の、気流の風速分布を示す
グラフである。
mm、高さを15mmとした場合の、気流の風速分布を示す
グラフである。
0mm、高さを10mmとした場合の、気流の風速分布を示
すグラフである。
mm、高さを10mmとした場合の、気流の風速分布を示す
グラフである。
mm、高さを10mmとした場合の、気流の風速分布を示す
グラフである。
幅を300mmとし、拡散板の長さを100mm、高さを1
5mmとした場合の、気流の風速分布を示すグラフであ
る。
幅を300mmとし、拡散板の長さを80mm、高さを15
mmとした場合の、気流の風速分布を示すグラフである。
幅を300mmとし、拡散板の長さを60mm、高さを15
mmとした場合の、気流の風速分布を示すグラフである。
幅を300mmとし、拡散板の設置位置を拡散板の長さを
80mm、高さを15mmとした場合であって、拡散板の設
置位置を変化させた場合の気流の風速分布を示すグラフ
である。
幅を300mmとし、拡散板の設置位置を拡散板の長さを
60mm、高さを15mmとした場合であって、拡散板の設
置位置を変化させた場合の気流の風速分布を示すグラフ
である。
図表である。
度の分布を示すグラフである。
態を示した側面図である。
右側に偏って接続された場合に使用する拡散板の正面図
である。
右側に偏って接続された場合に使用する拡散板の他の例
の正面図である。
Claims (4)
- 【請求項1】 床下空間を空調空気の供給用のチャンバ
とし、床面に設けた吹出し口から、前記床下空間の空調
空気を室内に供給する如く構成された床吹出し空調シス
テムにおいて、 空調機からの空調空気を床下チャンバ内に給気するため
の吹出しチャンバを、前記床下チャンバの一側面に接続
し、この吹出しチャンバからの給気方向に対して直角に
位置する拡散板を、前記床下チャンバ内の底面に設置
し、 吹出しチャンバの幅を床下チャンバの幅の1/3以上と
し、 拡散板の高さを、床下チャンバの高さの約1/2とし、 拡散板の長さを、床下チャンバの幅よりも小さくかつ床
下チャンバの幅の1/2以上とし,さらに前記拡散板の下流側の前記床下チャンバの床面に
前記吹出し口を設けた ことを特徴とする、拡散板を用い
た床吹出し空調システム。 - 【請求項2】 拡散板は、吹出しチャンバの吹出し端面
から約200mmの距離を隔てて設置されていることを特
徴とする、請求項1に記載の拡散板を用いた床吹出し空
調システム。 - 【請求項3】 前記吹出しチャンバが床下チャンバの一
側端面に対して左右いずれかに寄った場所に接続されて
いる場合において,それに対応させて拡散板の長手方向
に沿って、拡散板の上端部を傾斜させたことを特徴とす
る、請求項1又は2に記載の拡散板を用いた床吹出し空
調システム。 - 【請求項4】 各吹出し口にフィルタを設け、このフィ
ルタを通して空調空気を室内に供給する如く構成したこ
とを特徴とする、請求項1、2又は3に記載の拡散板を
用いた床吹出し空調システム。
Priority Applications (1)
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JP6056718A JP3040910B2 (ja) | 1994-03-01 | 1994-03-01 | 拡散板を用いた床吹出し空調システム |
Applications Claiming Priority (1)
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Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
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JPH07243665A JPH07243665A (ja) | 1995-09-19 |
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Country Status (1)
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JP (1) | JP3040910B2 (ja) |
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US6314004B1 (en) | 1998-05-13 | 2001-11-06 | Funai Electric Co. Ltd. | Switching power source |
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JP5451931B1 (ja) * | 2013-07-16 | 2014-03-26 | 新日鉄住金エンジニアリング株式会社 | サーバーラック室内システム |
JP2015184533A (ja) * | 2014-03-25 | 2015-10-22 | 富士ゼロックス株式会社 | 吸気管、吸気装置及び画像形成装置 |
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JPH07243665A (ja) | 1995-09-19 |
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