JP3517396B2 - 空調装置および空調設備 - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、暖房装置、冷房装
置または暖冷房装置からの送風を取り入れて建物の室内
に拡散させるための空調装置および空調設備に関する。

【０００２】

【従来の技術】従来の空調装置および空調設備として、
例えば、実用新案登録第３０４７２１１号公報に示すも
のがある。すなわち、建物の室内天井部に送風機を固定
し、送風機の羽根車を回転させて室内の空気を還流させ
ることにより、室内温度を均一にして省エネルギーを図
るようになっている。

【０００３】また、従来の空調装置および空調設備とし
て、建物の室内天井部に沿ってダクトを設け、暖冷房装
置の送風口からの送風をダクトの中に取り入れて、取り
入れた送風をダクトから室内に拡散するよう排出するも
のがある。

【０００４】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、前者の
従来の技術は、上下方向で温度の均一化を図るのには適
しているが、送風機から離れた位置では温度較差が生じ
るという課題があった。また、後者の従来の技術は、ダ
クトに沿って離れた位置との間で温度の均一化を図るの
には適しているが、ダクトから逸れた位置および高さ方
向では温度較差を生じるという課題があった。

【０００５】本発明は、このような従来の課題に着目し
てなされたもので、建物の室内全体で効率良く温度の均
一化を図ることができる空調装置および空調設備を提供
することを目的としている。

【０００６】

【課題を解決するための手段】上記目的を達成するため
に、本発明に係る空調装置は、誘導拡散ダクトと、気流
発生装置とを有し、前記誘導拡散ダクトは、空気を漏出
させる材質から成るフィルタと、通風路を有し建物の室
内天井部に固定可能なフレームとを有し、前記フレーム
は、前記通風路への送風取入口と、前記通風路に沿って
設けられ前記送風取入口から取り入れた空気を排出する
送風拡散口と、前記送風拡散口に前記フィルタを配置し
て保持可能な保持部とを有し、前記気流発生装置は、前
記室内天井部に固定可能な基部と、前記基部が前記室内
天井部に固定されたとき床側に向けて送風可能な送風機
とを有することを、特徴とする。

【０００７】フレームは、面状に広がっていても、細長
く延びていてもよい。送風拡散口は、フレーム全体に広
がって設けられていても、フレームに数カ所に分かれて
設けられていても、フレームに溝状に設けられていても
よい。フィルタは、シート状であっても、袋状であって
もよい。フィルタは、送風拡散口を塞ぐよう配置される
ことが好ましい。フィルタが袋状をなしている場合、フ
ィルタの開口が送風取入口に接続していることが好まし
い。

【０００８】本発明に係る空調装置は、誘導拡散ダクト
のフレームを、暖房装置、冷房装置または暖冷房装置の
送風口からの送風を送風取入口から取り入れ可能に配置
して室内天井部に沿って固定し、気流発生装置の基部を
室内天井部に固定して使用される。誘導拡散ダクトは、
送風取入口から取り入れた送風を送風拡散口からフィル
タを通して排出し、室内に拡散させる。気流発生装置
は、送風機により床側に向けて送風し、室内の空気を上
下方向に拡散、還流させる。暖房装置、冷房装置または
暖冷房装置の送風は、室内天井部に沿った方向および上
下方向の両方で拡散させられるため、建物の室内全体で
効率良く温度が均一化され、これにより、省エネルギー
を図ることができる。また、送風取入口から取り入れた
送風をフィルタを通して排出することにより、埃や臭い
をフィルタでろ過または吸着し、室内の空気を清浄化す
ることができる。

【０００９】本発明に係る空調装置では、前記フレーム
は細長い形状を有し、前記送風拡散口は前記フレームの
長さ方向に沿って延び、前記フレームは前記送風取入口
から取り入れた空気の一部を排出する複数の排出口を長
さ方向に間隔をあけて有し、前記送風機は前記フレーム
の長さ方向に間隔をあけて複数設けられ、各送風機は各
排出口から排出される空気を吸入して送風可能に各排出
口に接続されていることを、特徴とする。各送風機は、
出力を調整可能であることが好ましい。

【００１０】本発明に係る空調装置は、フレームが細長
い形状を有し、送風拡散口がフレームの長さ方向に沿っ
て延びるため、フレームの長さ方向にわたって暖房装
置、冷房装置または暖冷房装置の送風を拡散させ、温度
の均一化を図ることができる。また、送風機により暖房
装置、冷房装置または暖冷房装置の送風を吸入して送風
することができるので、送風取入口から取り入れた空気
を誘導拡散ダクトの内部で送風機まで強制的に誘導する
ことができるとともに、建物の室内の上下方向の温度を
すみやかに均一化することができる。各送風機の出力を
調整可能な場合には、各送風機の出力を調整することに
より、建物の室内全体での温度の不均衡を調整すること
ができる。

【００１１】請求項２の本発明に係る空調装置では、請
求項１の空調装置において、前記誘導拡散ダクトは前記
送風取入口から前記通風路に空気を送るための送風ファ
ンを前記通風路に有し、前記排出口と前記送風機との間
に前記排出口からの空気の排出量を調節可能な風量調節
シャッターと、温度センサと、湿度センサと、前記温度
センサの検出温度および前記湿度センサの検出湿度を入
力してその検出温度および検出湿度に応じて前記送風フ
ァンの出力および前記送風機の出力を制御可能な制御装
置とを有することを、特徴とする。なお、温度センサお
よび湿度センサは、温湿度センサから成ってもよい。

【００１２】請求項２の本発明に係る空調装置では、風
量調節シャッターで排出口からの空気の排出量を調節す
ることにより、暖房装置、冷房装置または暖冷房装置の
送風の拡散と、室内の空気の還流とのバランスをとり、
効率的に温度の均一化を図ることができる。また、送風
ファンにより、送風取入口から通風路に強制的に空気を
送ることができる。制御装置で、温度センサの検出温度
および湿度センサの検出湿度に応じて送風ファンの出力
および送風機の出力を制御することにより、より快適な
体感温度環境を作ることができる。

【００１３】請求項３の本発明に係る空調設備は、請求
項１または２の空調装置を有し、前記フレームは暖房装
置、冷房装置または暖冷房装置の送風口からの送風を前
記送風取入口から取り入れ可能に配置され、前記室内天
井部に沿って延びて前記送風拡散口が床側を向くよう前
記室内天井部に固定され、前記基部は前記室内天井部に
固定されていることを、特徴とする。

【００１４】請求項３の本発明に係る空調設備では、前
述の空調装置により建物の室内全体で効率良く温度が均
一化され、省エネルギーを図ることができる。

【００１５】

【発明の実施の形態】以下、図面に基づき本発明の実施
の形態について説明する。図１〜図７は、本発明の実施
の形態を示している。図１〜図７に示すように、空調設
備が空調装置１を有し、建物の室内天井部２に設けられ
ている。室内天井部２の上部または壁面付近には、暖冷
房装置３の室内機が取り付けられている。空調装置１
は、誘導拡散ダクト１１と、気流発生装置（気流発生フ
ァン）１２と、風量調節シャッター１３と、温湿度セン
サ１４と、制御装置１５とを有する。

【００１６】図１および図２に示すように、誘導拡散ダ
クト１１は、フィルタ２１とフレーム２２と送風ファン
２３とを有している。図３に示すように、誘導拡散ダク
ト１１は、蛍光灯などの照明設備ライン４の間に設ける
ことができる。フィルタ２１は、ポリプロピレン系不織
布フィルタ製の細長い袋から成る。この不織布フィルタ
は、難燃性の布状であって、空気を全体から均等に微風
状態で漏出させる材質である。フィルタ２１は、空気を
通過させることにより、空気中の微小な埃、細菌、カ
ビ、小さなゴミ、臭い等を除去することができる。フィ
ルタ２１の寸法の一例をあげれば、厚さ５０ｍｍ、幅２
２５ｍｍ、長さ１０ｍである。

【００１７】フレーム２２は、断面が四角形で側面の１
つが開放した細長い形状を有している。フレーム２２
は、図４に示すように、建物の室内天井部２に沿って縦
横方向に延び、室内天井部２に固定されている。なお、
誘導拡散ダクト１１は、図５に示すように配置されても
よい。フレーム２２は、内部に通風路を有している。フ
レーム２２は、一端に通風路への送風取入口（空気吸入
口）２４を有し、開放した側面に送風拡散口２５を有し
ている。フレーム２２は、暖冷房装置３の送風口３ａか
らの送風を送風取入口２４から取り入れ可能に、送風取
入口２４を送風口３ａに向けて配置されている。送風口
３ａと送風取入口２４とは、接続されていることが好ま
しいが、間隔をあけてあってもよい。フレーム２２の送
風取入口２４付近には、送風ファン２３が設けられ、送
風取入口２４から通風路に空気を送るようになってい
る。なお、図７に示すように、誘導拡散ダクト１１は、
天吊型カセットエアコン、据置型カセットエアコン、天
井埋込型カセットエアコン、ファンコイルユニット型エ
アコンなど既存のいかなる暖冷房装置と組み合わせて設
置されてもよい。

【００１８】送風拡散口２５は、フレーム２２の長さ方
向に沿って延び、通風路に沿って設けられ、送風取入口
２４から取り入れた空気を排出するようになっている。
フレーム２２は、送風拡散口２５が床５の側を向くよう
に取り付けられている。図１に示すように、フレーム２
２は、送風取入口２４から取り入れた空気の一部を排出
する複数の排出口２６を長さ方向に間隔をあけて有して
いる。各排出口２６は、フレーム２２の両側に１対ずつ
設けられている。図３に示すように、フレーム２２は、
送風拡散口２５を塞ぐようフィルタ２１を配置して保持
可能な保持部２７を有している。フィルタ２１は、フレ
ーム２２の一端から他端まで送風拡散口２５に沿って配
置されている。袋状のフィルタ２１の開口は、送風取入
口２４に接続されている。保持部２７は、網状であっ
て、フィルタ２１を送風拡散口２５から取出可能に保持
している。

【００１９】図１に示すように、気流発生装置１２は、
基部２８と送風機２９とを有している。基部２８は、室
内天井部２に固定されている。送風機２９は、動力によ
り回転するプロペラから成り、基部２８が室内天井部２
に固定されたとき床５の側に向けて送風可能となってい
る。送風機２９の吹出口には、気流集束用のガイド板３
０が設けられている。ガイド板３０により、送風機２９
の送風はできるだけ広がらずに直線状に床５の側に送ら
れる。送風機２９は、常に０．２５ｍ／ｓの気流を発生
させることができる。ただし、送風機２９は、夏には
０．３〜０．５ｍ／ｓ、冬には０．１〜０．３ｍ／ｓの
気流を発生させるよう出力を調整可能となっている。送
風機２９は、フレーム２２の長さ方向に間隔をあけて複
数設けられている。送風機２９は、１０ｍ^２に１台が配
置されるように設けられることが好ましい。各送風機２
９は、各排出口２６から排出される空気を吸入して送風
可能に各排出口２６に接続されている。

【００２０】図１に示すように、風量調節シャッター１
３は、排出口２６と送風機２９との間に設けられ、動力
により駆動されて、排出口２６からの空気の排出量を遮
断と全開との間で調節可能となっている。温湿度センサ
１４は、室内天井部２および床５の上に設けられてい
る。図２に示すように、制御装置１５は、マイクロコン
ピュータから成り、温湿度センサ１４の検出温度および
検出湿度を入力してその検出温度および検出湿度に応じ
て送風ファン２３の回転出力および送風機２９の回転出
力を制御可能となっている。制御装置１５は、コントロ
ールパネル３１（図３参照）に内蔵されている。

【００２１】次に、作用について説明する。図１〜図７
に示すように、空調装置１は、誘導拡散ダクト１１のフ
レーム２２を、暖冷房装置３の送風口３ａからの送風を
送風取入口２４から取り入れ可能に配置して室内天井部
２に沿って固定し、気流発生装置１２の基部２８を室内
天井部２に固定して使用される。誘導拡散ダクト１１
は、送風取入口２４から取り入れた送風を送風拡散口２
５からフィルタ２１を通して排出し、室内に拡散させ
る。気流発生装置１２は、送風機２９により床５の側に
向けて送風し、室内の空気を上下方向に拡散、還流させ
る。

【００２２】暖冷房装置３の送風は、室内天井部２に沿
った方向および上下方向の両方で拡散させられるため、
建物の室内全体で効率良く温度が均一化され、これによ
り、省エネルギーを図ることができる。なお、冷房のと
き、設定温度を１℃上げると、約１０％の電力を節約す
ることができる。また、送風取入口２４から取り入れた
送風をフィルタ２１を通して排出することにより、埃や
臭いをフィルタ２１でろ過または吸着し、室内の空気を
清浄化することができる。

【００２３】さらに、空調装置１は、フレーム２２が細
長い形状を有して網の目状に配置され、送風拡散口２５
がフレーム２２の長さ方向に沿って網の目状に延びるた
め、フレーム２２の長さ方向にわたって暖冷房装置３の
送風を拡散させ、温度の均一化を図ることができる。ま
た、送風機２９により暖冷房装置３の送風を吸入して送
風することができるので、送風取入口２４から取り入れ
た空気を誘導拡散ダクト１１の内部で送風機２９まで強
制的に誘導することができるとともに、建物の室内の上
下方向の温度をすみやかに均一化することができる。各
送風機２９の出力を調整すれば、建物の室内全体での温
度の微妙な不均衡も調整することができる。

【００２４】空調装置１では、風量調節シャッター１３
で排出口２６からの空気の排出量を調節することによ
り、暖冷房装置３の送風の拡散と、室内の空気の還流と
のバランスをとり、効率的に温度の均一化を図ることが
できる。また、送風ファン２３により、送風取入口２４
から通風路に強制的に空気を送ることができる。制御装
置１５で、温湿度センサ１４の検出温度および検出湿度
に応じて送風ファン２３の出力および送風機２９の出力
を制御することにより、それらの風速を制御し、より快
適な体感温度環境を作ることができる。

【００２５】オフィスでは、使用するパーソナルコンピ
ュータ関連機器から発生する熱により、局所的な温度上
昇および上下左右方向の温度ムラが激しく、夏は冷房装
置のみでは室内全体を快適な温度に保つことはできず、
冬には足元と天井付近との温度差が大きく、快適な温度
環境を保つことができない。すなわち、（ａ）室内温度
の上昇および上下左右の温度ムラが著しい。（ｂ）空調
の無駄な設備投資および無駄なエネルギー消費で光熱費
の負担が大きい。（ｃ）足元が寒く、電気ヒーター等を
使用するため、電気料金が嵩むうえ、ブレーカーダウン
でＯＡネットワーク等に支障をきたす。（ｄ）体調の不
調を訴える人が多く、特に女性ほど多い。このため、仕
事の能率が落ちる。（ｅ）パーソナルコンピュータ関連
機器およびＯＡ機器等のＭ／Ｃトラブルの発生率が多く
なる。従来は、このような種々の問題点がある。

【００２６】しかしながら、空調設備を用いることによ
り、上記（ａ）〜（ｅ）の問題点を解決することができ
る。すなわち、空調装置１を用いた空調設備によれば、
（ａ）適切な換気回数により余分な熱カロリーを外に放
出するため、温度上昇が解消される。（ｂ）隈なく冷気
暖気の撹拌ができ、特に冷気はムラなく撹拌することが
でき、夏の冷房効果が大きい。（ｃ）微弱気流により、
上下左右方向で温度ムラが解消できる。（ｄ）常に０．
２５ｍ／ｓ（夏には０．３〜０．５ｍ／ｓ、冬には０．
１〜０．３ｍ／ｓ）の微弱気流を発生させることによ
り、空気の澱みをなくし、快適性を図ることができる。
（ｅ）空調設備を用いない場合と比較して、２０〜３０
％の省エネルギー化を図って、経費削減を実現すること
ができ、二酸化炭素の削減により環境保護を図ることが
できる。（ｆ）フィルタ２１により室内の埃と臭いとを
除去し、室内の空気を清浄化することができる。このた
め、室内にいる人の健康管理に役立つ。

【００２７】以下に、季節ごとの使用方法について説明
する。図６に示すように、夏期には、空調装置１からの
冷気は天井側から自然に下方に落ちてくる。気流発生装
置１２で０．３〜０．５ｍ／ｓの気流を発生させること
により、暖冷房装置３の温度設定を高めにしても、涼し
く感じることができる。冬期には、気流発生装置１２で
０．１〜０．３ｍ／ｓの気流を発生させると、空調の温
度設定を低めにしても、温かく感じることができる。特
に、床下暖房装置を併用すると効果的である。中間期に
は、暖冷房装置３の送風を停止させ、送風ファン２３お
よび気流発生装置１２を稼働させて、室内に微弱気流
（０．２ｍ／ｓ）を発生させると、快適に感じることが
できる。図６に示すように、空調装置１を備えた空調設
備を用いることにより、夏、冬ともに、温度ムラをなく
し、快適な温度環境を作り出すことができる。

【００２８】

【発明の効果】本発明に係る空調装置および空調設備に
よれば、建物の室内全体で効率良く温度の均一化を図
り、省エネルギーを図ることができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の実施の形態の空調装置を示す（Ａ）説
明断面図、（Ｂ）底面図である。

【図２】図１に示す空調装置を示す（Ａ）側面図、
（Ｂ）ブロック図である。

【図３】本発明の実施の形態の空調設備の斜視図であ
る。

【図４】本発明の実施の形態の空調設備における空調装
置の配置を示す説明底面図である。

【図５】本発明の実施の形態の空調設備における空調装
置の他の配置を示す説明底面図である。

【図６】本発明の実施の形態の空調設備を設置する前と
設置した後とで、夏の室内温度分布と冬の室内温度分布
とを比較して示す説明図である。

【図７】本発明の実施の形態の空調装置を既存の各種暖
冷房装置と組み合わせた態様を示す説明図である。

【符号の説明】

１ 空調装置 １１ 誘導拡散ダクト １２ 気流発生装置 １３ 風量調節シャッター １４ 温湿度センサ １５ 制御装置 ２１ フィルタ ２２ フレーム ２３ 送風ファン ２７ 保持部 ２９ 送風機

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (58)調査した分野(Int.Cl.⁷，ＤＢ名) F24F 7/04 - 7/06

Claims (3)

(57)【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】誘導拡散ダクトと、気流発生装置とを有
   し、 前記誘導拡散ダクトは、空気を漏出させる材質から成る
   フィルタと、通風路を有し建物の室内天井部に固定可能
   なフレームとを有し、 前記フレームは、前記通風路への送風取入口と、前記通
   風路に沿って設けられ前記送風取入口から取り入れた空
   気を排出する送風拡散口と、前記送風拡散口に前記フィ
   ルタを配置して保持可能な保持部とを有し、 前記気流発生装置は、前記室内天井部に固定可能な基部
   と、前記基部が前記室内天井部に固定されたとき床側に
   向けて送風可能な送風機とを有し、 前記フレームは細長い形状を有し、前記送風拡散口は前
   記フレームの長さ方向に沿って延び、前記フレームは前
   記送風取入口から取り入れた空気の一部を排出する複数
   の排出口を長さ方向に間隔をあけて有し、前記送風機は
   前記フレームの長さ方向に間隔をあけて複数設けられ、
   各送風機は各排出口から排出される空気を吸入して送風
   可能に各排出口に接続されていることを、特徴とする空
   調装置。
2. 【請求項２】前記誘導拡散ダクトは前記送風取入口から
   前記通風路に空気を送るための送風ファンを前記通風路
   に有し、前記排出口と前記送風機との間に前記排出口か
   らの空気の排出量を調節可能な風量調節シャッターと、
   温度センサと、湿度センサと、前記温度センサの検出温
   度および前記湿度センサの検出湿度を入力してその検出
   温度および検出湿度に応じて前記送風ファンの出力およ
   び前記送風機の出力を制御可能な制御装置とを有するこ
   とを、特徴とする請求項１記載の空調装置。
3. 【請求項３】請求項１または２記載の空調装置を有し、
   前記フレームは暖房装置、冷房装置または暖冷房装置の
   送風口からの送風を前記送風取入口から取り入れ可能に
   配置され、前記室内天井部に沿って延びて前記送風拡散
   口が床側を向くよう前記室内天井部に固定され、前記基
   部は前記室内天井部に固定されていることを、特徴とす
   る空調設備。