JP6006180B2 - Large-scale air conditioning system - Google Patents
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Description
本発明は大規模空間の空調システムに関し、詳しくは、工場、体育館、施設の大教室・大食堂・イベントホール等の屋内の大規模空間、駅のコンコースや待ち合い場所、ショッピングモール等の出入口が開放されている半屋内を、夏季等の高温時には冷房し、乾燥する冬季等には加湿して快適空間を省エネルギーで低コストに実現し、さらに、鎮埃も行うものである。 The present invention relates to an air conditioning system for a large-scale space, and more specifically, a large indoor space such as a factory, a gymnasium, a large classroom / dining room / event hall of a facility, a concourse or a waiting area of a station, an entrance / exit of a shopping mall, etc. The open semi-indoor is cooled at high temperatures such as in summer, and humidified in winter when it is dry to provide a comfortable space with energy saving and low cost, and also performs dust control.
前記大規模空間を有する屋内や前記半屋内では、汎用されている空調機(所謂エアコン)や冷房機を作動しても有効な冷房等の空調が行えない問題がある。これは大規模工場では天井高さが4m以上あり、高温の空気が天井近くに溜まり、この天井近くの空気を冷却することは困難であることに因る。かつ、工場等では作業工程で熱が発生する場合も多く、空調しても有効に温度を低下できない問題もある。これらの悪条件下で大規模空間を従来の空調機で冷房しようとすると、多数の高出力の空調機を設置して稼動する必要があり、初期コストおよびランニングコストが非常に高くつく問題がある。よって、大規模工場等では空調が行われていない場合が殆どであり、夏季等の高温多湿の悪環境下で作業能率の低下や作業者の健康保持に問題がある。 In the indoor or semi-indoor having the large-scale space, there is a problem that air conditioning such as effective cooling cannot be performed even if a widely used air conditioner (so-called air conditioner) or air conditioner is operated. This is because a large factory has a ceiling height of 4 m or more, high-temperature air accumulates near the ceiling, and it is difficult to cool the air near the ceiling. In addition, there are many cases where heat is generated in a work process in a factory or the like, and there is a problem that the temperature cannot be lowered effectively even if air conditioning is performed. When trying to cool a large-scale space with a conventional air conditioner under these adverse conditions, it is necessary to install and operate a large number of high-power air conditioners, and there is a problem that the initial cost and running cost are very high. . Therefore, in most large-scale factories and the like, air conditioning is not performed in most cases, and there is a problem in work efficiency deterioration and maintenance of worker's health in a hot and humid environment such as summer.
この種の工場等の大規模空間の空調システムとして、特開2013−15267号公報で、図10に示すシステムが提供されている。該空調システムは作業者の頭部高さよりもやや上方に仮定する仮想水平面HLで空間を上下に分割し、該仮想水平面より下側を空調域Z1、上側の天井面までを非空調域Z2として設定し、天井面100より上に外調機101と室内循環式パッケージ型の空調機102、排気ファン103を設置し、該外調機101と空調機102の吸気側にそれぞれ通じる給気ダクト105、106を前記仮想水平面に下向きに配置し、かつ、前記給気ダクト105、106に通じるソックダクト108、109の側面および下端から空調域Z1に低速気流を吹き出すように風量を調整した床放射冷却を採用した置換空調システムが提供されている。
As an air conditioning system for a large-scale space such as a factory of this kind, Japanese Patent Laid-Open No. 2013-15267 provides a system shown in FIG. The air-conditioning system divides the space up and down on a virtual horizontal plane HL that is assumed to be slightly above the head height of the operator, and the lower side of the virtual horizontal plane is defined as an air-conditioned area Z1 and the upper ceiling surface is defined as a non-air-conditioned area Z2. The external air conditioner 101, the indoor circulation type package
前記特許文献1のソックダクトを用いた床放射冷房を採用した置換空調システムは、高発熱の発熱源や作業者が点在する大空間の作業域において、作業者の頭部高さ以内を空調域Z1として上部の非空調域Z2と分離し、空調域Z1にソックダクト108、109の側面および下端から冷気を低速で引き出して、作業域を局部的に冷気で覆うようにしている。このように、大空間を作業員がいる局部だけを冷却することで低コストで有効な冷房を図るものとしている。
The replacement air-conditioning system employing the floor radiant cooling using the sock duct of
しかしながら、特許文献1の空調システムでは、天井から作業員の頭上の仮想水平面HLまで、天井上に設置した外気冷房系統の外調器101および室内冷房系統の空調機102に連結した吸気ダクト105、106を下向きに垂設し、その下端にそれぞれソックダクト108、109を取り付ける必要があり、設備コストがかかる問題がある。かつ、ソックダクトから吹き出す低速の冷気は「にじみ出し気流」であるため、冷気の広がりは局部的であり、作業員がいる箇所ごとにソックダクトの設置が必要であり、この点からも設備コストがかかる問題がある。特に、冷気だけを吹き出して冷房するため、雰囲気温度が高い場合、所要の温度に低下させるまでに時間がかかり、迅速な温度低下を実現することは困難である。
However, in the air conditioning system of
本発明は前記問題に鑑みてなされたもので、工場等の大規模空間を迅速に冷房できるとともに、初期コストおよびランニングコストを低減でき、さらに、特許文献1のシステムでは発揮できない鎮埃作用も有する大規模空間の空調システムを提供することを課題としている。
The present invention has been made in view of the above problems, and can quickly cool a large-scale space such as a factory, can reduce initial costs and running costs, and has a dust control effect that cannot be exhibited by the system of
前記課題を解決するため、本発明は、スプレーノズル付きの送風ファンを用いる大規模空間の空調システムであって、
前記大規模空間は天井高さが3m以上、面積500m 2 以上であり、工場、体育館、施設の大教室・大食堂・イベントホール等からなる屋内の大規模空間、あるいは駅、ショッピングモール等の主通路あるいは待ち合い場所等からなる半屋内であり、
前記スプレーノズル付きの送風ファンの前記スプレーノズルは平均粒子径10μm〜50μmの液滴を噴霧するものとし、
前記スプレーノズル付き送風ファンは、1台あたりの送風量が80〜1,000m 3 /min、噴霧量が10〜100L/hr、有効飛距離が10m〜50mとし、送風方向に10m離れた地点の温度低下が4〜6℃、20m離れた地点の温度低下が2〜3℃、30m離れた地点の温度低下が1〜2℃の冷房能力を有するものであり、
前記スプレーノズル付きの送風ファンは、送風ファンの回転羽根を囲む円筒ケースの円環状の外周枠の外面側に間隔をあけて複数個のスプレーノズルを取り付け、かつ、該各スプレーノズルの噴射口は送風ファンの送風吹出開口の内周側に傾斜させて配置し、該スプレーノズルの噴射口から噴射した噴霧が前記送風ファンからの風と混合して吹き出されるものとし、前記スプレーノズル付き送風ファンの送風量と噴霧量の比を、噴霧量/送風量が0.5×10 -3 〜5.0×10 -3 とし、
前記大規模空間に設置する温度センサと湿度センサまたは温湿度センサで測定する温度および湿度により前記スプレーノズル付き送風ファンの送風と噴霧を制御する制御手段を備え、該制御手段で、前記スプレーノズル付き送風ファンの稼動が、該送風ファンから発生する送風にスプレーノズルから噴射する噴霧を混合して吹き出す噴霧付き送風、前記スプレーノズルからの噴霧のみ、前記送風ファンからの送風のみに選択される構成としていることを特徴とする大規模空間の空調システムを提供している。
To solve the above problems, the present invention provides a large space conditioning system using an air blowing fan with SPRAY nozzle,
The large-scale space ceiling height is more than 3m, is the area of 500m 2 or more, factory, gymnasium, large-scale space of indoor consisting of a large classroom and a large dining hall, event hall, etc. of the facility or station, the main such as shopping malls, It is a semi-indoor consisting of a passage or waiting area,
Before SL spray nozzle of the blower fan with the spray nozzle shall spraying droplets of an average particle diameter of 10 m to 50 m,
The blower fan with a spray nozzle has an air flow rate of 80 to 1,000 m 3 / min, a spray amount of 10 to 100 L / hr, an effective flight distance of 10 m to 50 m, and a point 10 m away in the air blowing direction. The temperature drop is 4-6 ° C., the temperature drop at a
The blower fan with the spray nozzle has a plurality of spray nozzles attached to the outer surface side of the annular outer peripheral frame of the cylindrical case surrounding the rotating blades of the blower fan, and the spray nozzles of the spray nozzles are The spray nozzle is arranged so as to be inclined toward the inner peripheral side of the blower blowing opening, and the spray sprayed from the spray nozzle is mixed with the wind from the blower fan, and blown with the spray nozzle. The ratio of the blower volume and spray volume of the fan is set so that the spray volume / blast volume is 0.5 × 10 −3 to 5.0 × 10 −3 ,
Wherein a control means for controlling the blower and the spray of the blowing fan with the spray nozzle by the temperature and humidity measured by a temperature sensor and a humidity sensor or a temperature and humidity sensor to be installed on a large-scale space, with the control means, prior Symbol spray nozzles configuration active of attached blower fan, spray with blower for blowing a mixture of spray injected from the spray nozzle to blast generated from air blowing fan, only the spray from the spray nozzle, which is selected only the air from the blower fan A large-scale space air conditioning system is provided.
本発明では、空調機から冷風を吹き出して空間を冷却するのではなく、スプレーノズルからの噴霧を送風ファンから吹き出す送風と混合して噴霧付き送風とし、霧の水滴が空気中で蒸発する際に周囲の熱を奪う性質、即ち、気化熱を利用して送風ファンから吹き出す空気を冷却している。電源と水道水があれば設置でき、エアコンを使用する場合に比較して初期コストおよびランニングコストの低下が図れ、かつ排熱を殆ど出さず、CO2排出規制にも十分に対応できる。特に、エアコンを使用する場合と比較して、消費電力を80〜90%、ランニングコストも約60〜70%低減できる利点がある。
一方、送風ファンのみを使用する場合と比較して、冷却効果を飛躍的に高めることが出来るとともに、空調機や送風ファンでは奏しえない鎮埃作用を備え、特に、工場や駅、ショッピングモール等の埃が発生しやすい箇所に好適に用いることができる。
また、スプレーノズルは平均粒子径10μm〜50μmの超微粒の液滴を噴霧し、対象物に濡れを発生させない。よって、水滴噴霧による濡れの問題は発生せず、かつ、微粒子の水滴の蒸発時間を短くでき、混合する送風ファンからの風を迅速に冷却でき、冷風を送ることができる。
さらに、噴霧付き送風、噴霧のみ、あるいは送風のみに切り替え可能としているため、環境条件に応じて最適な空調を行うことができる。
In the present invention, the air is not blown from the air conditioner to cool the space, but the spray from the spray nozzle is mixed with the blown air blown from the blower fan to obtain the blown air with the spray, and when the water droplets of mist evaporate in the air The property of depriving the surrounding heat, that is, the air blown out from the blower fan is cooled using the heat of vaporization. It can be installed if there is a power source and tap water, can reduce initial costs and running costs as compared with the case of using an air conditioner, generates almost no exhaust heat, and can sufficiently cope with CO 2 emission regulations. In particular, compared with the case of using an air conditioner, there is an advantage that power consumption can be reduced by 80 to 90% and running cost can be reduced by about 60 to 70%.
On the other hand, compared with the case of using only a blower fan, the cooling effect can be dramatically improved, and it has a dust-reducing action that cannot be achieved with an air conditioner or blower fan, especially in factories, stations, shopping malls, etc. It can be suitably used in a place where dust is easily generated.
Further, the spray nozzle sprays ultrafine droplets having an average particle diameter of 10 μm to 50 μm and does not cause the object to be wetted. Therefore, the problem of wetting due to water droplet spraying does not occur, the evaporation time of the water droplets of fine particles can be shortened, the wind from the air blowing fan to be mixed can be quickly cooled, and the cool air can be sent.
Furthermore, since it is possible to switch to blowing with spray, only spraying, or only blowing, optimal air conditioning can be performed according to environmental conditions.
前記スプレーノズル付き送風ファンを設置する大規模空間に、1以上の前記スプレーノズル付き送風ファンを移動自在に設置し、または定位置に間隔をあけて設置していることが好ましい。 The large-scale space you installed blower fan with spray nozzles, one or more of the blowing fan with the spray nozzle is installed movably, or it is preferable to have established at intervals in place.
前記建造物の屋内および半屋内が、温度25〜45℃且つ湿度30〜70%の条件下で前記噴霧付き送風を発生する両稼動とし、湿度70%を超過すると噴霧停止して送風のみ稼働に切り替える制御手段を備え、前記スプレーノズル付き送風ファンで冷房する構成としていることが好ましい。 The indoor and semi-indoors of the building are both operated to generate the air flow with spray under conditions of a temperature of 25 to 45 ° C. and a humidity of 30 to 70%, and when the humidity exceeds 70%, the spray is stopped and only the air flow is operated. It is preferable that a control means for switching is provided and the air-cooling fan with the spray nozzle is used for cooling.
前記制御手段は、設置する大規模空間に設置する温度センサ、湿度センサあるいは温湿度センサからの測定値を送風ファン制御ユニットおよび噴霧制御ユニットに送信し、それぞれ予め設定した閾値でON−OFF制御している。 The control means transmits the measured value from the temperature sensor, humidity sensor or temperature / humidity sensor installed in the large-scale space to be installed to the blower fan control unit and the spray control unit, and performs ON-OFF control with preset threshold values, respectively. ing.
一方、前記建造物の屋内または半屋内の温度が20℃以上で相対湿度40%未満の条件下で、前記噴霧付き送風を発生する両稼動または前記噴霧のみ稼動とし、加湿器として機能させることが好ましい。 On the other hand, under the condition that the indoor or semi-indoor temperature of the building is 20 ° C. or higher and the relative humidity is less than 40%, both the operation of generating the air with spray or the operation of only the spray can be performed and function as a humidifier. preferable.
本発明で用いる前記スプレーノズル付き送風ファンは、前記のように、1台あたりの送風量が80〜1,000m3/分、噴霧量が10〜100L/時間であり、有効飛距離が10m〜50m、送風方向に10m離れた地点の温度低下が4〜6℃、20m離れた地点の温度低下が2〜3℃、30m離れた地点の温度低下が1〜2℃温度の冷房能力を有するものとしている。
送風量が300m3/分の大型の送風ファンであれば、50m前方まで送風を送ることができ、さらに、後述するように首振りおよび移動自在とすると、広範囲での冷房、加湿が可能となる。
As described above, the blower fan with spray nozzle used in the present invention has an air flow rate of 80 to 1,000 m 3 / min, a spray amount of 10 to 100 L / hour, and an effective flight distance of 10 m to 50m, temperature drop of a point distant 10m in blowing direction is 4 to 6 ° C., a temperature drop of a point distant 20m is 2 to 3 ° C., which temperature drop of a point distant 30m has a cooling capacity of 1 to 2 ° C. temperature It is said .
If large fan as the air volume is 300 meters 3 / minute, can send the blowing up 50m ahead, further, when freely swing and move, as will be described later, cooling of a wide range, humidification can and Become.
本発明のスプレーノズル付き送風ファンは、床面からの設置高さが2m未満までは送風および噴霧方向を上向き傾斜、設置高さが2m〜2.5mでは送風および噴霧方向を水平横向き、設置高さが2.5mを超えると送風および噴霧方向を下向き傾斜とし、対象とする人間に送風および噴霧方向が向けられるようにすることが好ましい。
即ち、スプレーノズル付き送風ファンによる冷房、加湿等の空調は、人(作業員、来客等)を対象とするため、スプレーノズル付き送風ファンからの噴霧及び送風は人の頭部に向かうようにしている。このように、高さ2m以上の上部空間を空調対象から外し、対象とする人に対して快適空間を迅速に形成できるようにしている。これに対して、前記特許文献1では床面に冷塊があるため足元は冷えるが、冷気は上昇せず、人の頭部や上半身に冷気は伝わりにくく人に対する冷房効果が低いが、本発明では人に対する冷房効果が高い利点がある。
The blower fan with a spray nozzle of the present invention is inclined upward in the direction of blowing and spraying when the installation height from the floor surface is less than 2 m, and horizontally and horizontally when the installation height is 2 m to 2.5 m. When the length exceeds 2.5 m, it is preferable that the air blowing and spraying directions are inclined downward so that the air blowing and spraying directions are directed to the target person.
That is, air conditioning such as cooling and humidification by a blower fan with a spray nozzle is intended for people (workers, visitors, etc.), so spray and blown air from the blower fan with a spray nozzle should be directed toward the person's head. Yes. In this way, the upper space having a height of 2 m or more is excluded from the air conditioning target, and a comfortable space can be quickly formed for the target person. On the other hand, in
前記送風ファンに取り付けるスプレーノズルは、重量が30g以下、好ましくは4g〜20gであり、少なくとも噴霧孔を設けた部分をアルミナで形成していることが好ましい。
例えば、送風量が300〜350m3/分の直径620mmの大型ファンの円環状外周枠に36個のスプレーノズルを等間隔で取り付けており、このように多数のノズルを取り付けるために前記のように軽量化している。
The spray nozzle attached to the blower fan has a weight of 30 g or less, preferably 4 to 20 g, and at least a portion provided with spray holes is preferably formed of alumina.
For example, 36 spray nozzles are attached at equal intervals to the annular outer peripheral frame of a large fan having a diameter of 620 mm with a blast volume of 300 to 350 m 3 / min. In order to attach a large number of nozzles as described above, It is lighter.
前記送風ファンは首振り機構あるいは/および架台移動機構を備えていることが好ましい。
本発明のスプレーノズル付き送風ファンに、一般の扇風機と同様に首振り機構を設けると、任意の方向に噴霧および送風を向けることができる。さらに、架台移動機構を設けて任意の場所へ移動できるようにし、あるいは、レールを上部に架設し、該レール上を往復移動できるようにし、広範囲の空調を行えるようにすることが好ましい。
The blower fan preferably includes a swing mechanism or / and a gantry moving mechanism.
If a swing mechanism is provided in the blower fan with a spray nozzle of the present invention in the same manner as a general fan, spraying and blowing can be directed in an arbitrary direction. Furthermore, it is preferable to provide a pedestal moving mechanism so that it can be moved to an arbitrary place, or to install a rail on the upper part so as to be able to reciprocate on the rail so that a wide range of air conditioning can be performed.
前記送風ファンに取り付けるスプレーノズルは、水を加圧噴射する一流体タイプ及び圧搾空気と水を混合噴射する二流体タイプである。
前記のように、送風ファンは回転羽根を囲む外周枠の外面側に間隔をあけてスプレーノズルを複数個取り付け、かつ、該スプレーノズルの噴射口を送風ファンの送風吹出開口の内周側に傾斜させて配置し、該スプレーノズルの噴射口から噴射した噴霧が、前記送風ファンからの風と混合して吹き出されるものとしている。
It said spray nozzle attached to the blowing fan, Ru Oh in single-fluid type and compressed air and water are mixed injection two-fluid type pressurizing injecting water.
As described above, the blower fan is provided with a plurality of spray nozzles at intervals on the outer surface side of the outer peripheral frame surrounding the rotating blades, and the spray nozzle outlet is located on the inner peripheral side of the blower blower opening of the blower fan. The spray sprayed from the spray port of the spray nozzle is mixed with the wind from the blower fan and blown out .
本発明の大規模空間の空調システムは、エアコンによる冷房が困難な大規模空間、出入口が開放されている半屋内において、スプレーノズル付き送風機から噴霧を含んだ送風を発生させ、ノズルから噴射する霧の水滴が蒸発する際に送風ファンから吹き出す空気の熱を奪って、気化熱を利用として冷却風としている。よって、扇風機と比較して迅速に冷房を実現でき、かつ、電源と水道水があれば簡単に設置できる。また、エアコンを使用する場合に発生する排熱、C02の発生もなく、かつ、設置コストおよび運転コストを低減できる。さらに、加湿用および鎮埃用として多岐に利用することができる。 The large-scale space air-conditioning system of the present invention is a mist sprayed from a nozzle that generates air blown from a blower equipped with a spray nozzle in a large-scale space that is difficult to cool by an air conditioner and a semi-indoor where the entrance is open. When the water droplets evaporate, the air blown from the blower fan is deprived of heat, and the heat of vaporization is used as cooling air. Therefore, compared with a fan, it can implement | achieve cooling rapidly and can be easily installed if there is a power source and tap water. Further, waste heat generated when using air conditioning, without generation of C0 2, and can reduce the installation cost and operation cost. Furthermore, it can be used in various ways for humidification and dust control.
以下、本発明の実施形態を図面を参照して説明する。
実施形態の大規模空間の空調システムは、図1に示す天井高さ約3m〜6m、水平断面積約4000m2の大規模な工場50の内部を冷房、加湿を行い、其の際に鎮埃作用も行うものである。
Hereinafter, embodiments of the present invention will be described with reference to the drawings.
The air conditioning system for a large-scale space according to the embodiment cools and humidifies the inside of a
工場50の内部は大規模空間を有するが、作業員のために冷房や加湿を行う必要があるエリアは図1中で枠囲みする7つのエリアが冷房/加湿エリアA〜Gであり、他の領域は機械等の設備場所、材料置き場、製品置き場等で冷房や加湿を行う必要がない領域である。各冷房/加湿エリアA〜Gには、図4〜6に示すスプレーノズル付き送風ファン1を設置しており、対象とする作業員の密度や移動状況に応じて、スプレーノズル付き送風ファン1を固定、自動的に往復移動、作業員により移動のいずれかとして設置している。かつ、設置するスプレーノズル付き送風ファンを大型、中型、小型と変えている。
The
前記冷房/加湿エリアAでは図3に示すように、スプレーノズル付き送風ファン1を工場内の上部(高さ約3m位置)に装架したフレームFRに架台3を介して所要間隔をあけて設置している。スプレーノズル付き送風ファン1は送風および噴射方向を下向傾斜とし、送風および噴霧が作業員に向かって散布される設定としている。
冷房/加湿エリアB、C、Fでは、図2(A)に示すように、それぞれ1台のスプレーノズル付き送風ファン1を上部に設けたガイドレールGRに自動往復移動するように架台3を介して取り付けている。該冷房/加湿エリアB、C、Fでも上部にスプレーノズル付き送風ファン1を設置するため、送風および噴射方向を下向傾斜とし、送風および噴霧が作業員に向かって散布される設定としている。
In the cooling / humidification area A, as shown in FIG. 3, a
In the cooling / humidification areas B, C, and F, as shown in FIG. 2 (A), each of the
冷房/加湿エリアDは作業員が少数であるため、図4、図5、図6に示すように、1台の移動台車4上にスプレーノズル付き送風ファン1を搭載して配置し、作業員が任意の位置へ移動させることができるようにしている。移動台車4上のスプレーノズル付き送風ファン1は床面からの設置高さが2m未満の1m程度の位置であるため、送風および噴射方向を上向き傾斜とし、送風および噴霧が作業員に向かって散布される設定としている。
なお、移動台車を2〜2.5mと高くし、該移動台車上にスプレーノズル付き送風ファン1を搭載する場合は送風および噴射方向を略水平横向きとし、送風および噴霧が作業員に向かって散布される設定としている。
Since the cooling / humidification area D has a small number of workers, as shown in FIGS. 4, 5, and 6, the
When the moving carriage is raised to 2 to 2.5 m and the
冷房/加湿エリアEでは多数の作業員が定位置で作業しているエリアである。よって、図7に示すように、床面Fに定置した固定架台6上にスプレーノズル付き送風ファン1を搭載して、間隔をあけて配置している。これらのスプレーノズル付き送風ファン1は設置高さが1mであるため、送風および噴射方向を作業員の頭部に向けて上向き傾斜としている。
The cooling / humidification area E is an area where a large number of workers are working at a fixed position. Therefore, as shown in FIG. 7, the
冷房/加湿エリアGでは作業員が比較的少なく、かつ、定位置で作業しているエリアであるため、前記エリアEと同様に床面に定置した2台の固定架台上にスプレーノズル付き送風ファン1を搭載して、間隔をあけて配置している。これらのスプレーノズル付き送風ファン1は設置高さが2mであるため、送風および噴射方向を作業員の頭部方向の略水平横向きとしている。
Since the cooling / humidification area G is an area where there are relatively few workers and the work is performed at a fixed position, a blower fan with a spray nozzle is mounted on two fixed mounts placed on the floor as in the area E. 1 is installed and arranged at intervals. Since these
本発明で用いるスプレーノズル付き送風ファン1は、送風量が80〜1,000m3/min、噴霧量が10〜100L/hrである。送風と噴霧とを同時に行う場合、送風量と噴霧量の比は、噴霧量/送風量が0.5×10-3〜5.0×10-3の範囲になるように制御している。
また、スプレーノズル付き送風ファン1は図2(B)に示す有効飛距離Sが10m〜50m、送風方向に10m離れた地点の温度低下が4〜6℃、20m離れた地点で温度低下が2〜3℃、30m離れた地点で温度低下が1〜2℃温度の冷房能力を有するものを用いている。
The
Moreover, the
本実施形態では、前記スプレーノズル付き送風ファン1は図4、図5および図6に示す同一形状としたスプレーノズル付き送風ファン1を用いている。
該スプレーノズル付き送風ファン1は送風ファン10の回転羽根11を囲む円筒ケース12の送風吹出開口13の外周に円環状の水供給管23を取り付け、該円環状の水供給管23に複数のスプレーノズル20を等間隔で取り付けている。かつ、図6に示すように、各スプレーノズル20は噴射口21を送風吹出開口13の内周側に傾斜させて配置し、噴射口21から噴射する噴霧が、送風ファン10から吹き出す風と混合流体となって飛散するようにしている。本実施形態では、送風ファン10の直径は700mmで、該送風ファンの外周に36個のスプレーノズル20を等間隔で取り付けている。
In this embodiment, the
The spray nozzle with
該スプレーノズル付き送風ファン1は、図4、図5に示すように、円筒ケース12にU字状の保持枠15の両側枠に軸着し、軸に固定したハンドル16を回転させることで、仰角を調整して、送風および噴霧方向を前記のように設置高さに応じて上向き、下向き、水平向きに調整している。
また、保持枠15の下枠15aに連結した支持台14に首振り用スイッチ17および首振り用モータ18および送風ON・OFFスイッチ19を設置している。
前記構成としたスプレーノズル付き送風ファン1のユニットを、図3に示すように上部に配置する場合は架台3に搭載し、該架台3を上部フレームに吊り下げて固定している。また、前記スプレーノズル付き送風ファン1を図5に示すように移動台車4に搭載し、さらに、図7に示すように床面Fに定置した固定架台6上に搭載している。
As shown in FIGS. 4 and 5, the
Further, a
When the unit of the
前記スプレーノズル20には環状の水供給管23から水道水を供給し、図3に示すように、水供給管23に配管30(スプレーノズル付き送風ファンが固定の場合は金属製または樹脂製のパイプ、移動の場合はゴムホース)を連結し、該配管30を電磁開閉弁31を介して水道管と連結したポンプユニット32に連結している。前記電磁開閉弁31は温湿度制御する噴霧制御ユニット25により制御している。該噴霧制御ユニット25はスプレーノズル付き送風ファン1を取り付けた前記冷房/加湿エリアA〜Fにそれぞれ設置した温湿度計38(図1、図7に示す)から測定値を受信し、温度、湿度を予め設定している閾値と対比して開閉制御している。
また、前記噴霧制御ユニット25とともにファン制御ユニット26を設置し、該ファン制御ユニット26にも温湿度計38から測定値を送信し、予め設定している閾値と対比して送風ファン10をON、OFF制御している。
Tap water is supplied to the
In addition, the
前記スプレーノズル20は、水を加圧噴射する一流体タイプの図8に示す構造としている。該スプレーノズル20は重量が30g以下であり、このましくは4g〜20gのものを用いている。前記スプレーノズル20として本出願人の先願である特開2008−104929号公報で提示したノズルを用いている。筒状の本体32、該本体32の噴射側壁32bの内面に固定したノズルチップ33からなり、ノズルチップをアルミナで形成している。本体32は円筒状の周壁32aの一端を噴射側壁32bで閉鎖し、その中央に穴32cを設ける一方、周壁32aの他端は開口32dとし、開口32dは前記配管23と連通し、本体32の中空部32eに流入している。
The
前記ノズルチップ33は大略円盤形状とし、本体32の成形時にモールドして、本体32の噴射側壁32bの内面に固定している。ノズルチップ33は中心に噴射穴33aを備え、噴射穴33aから水を霧状として噴射する構成としている。該噴射穴33aは、流入側から縮径するテーパ状穴部33a−1と、該テーパ状穴部33a−1に連続して穴32cに連通する小径穴部33a−2とからなる。図8(B)に示すように、ノズルチップ33の内面には90度間隔をあけて円弧状に湾曲させた旋回溝33bを設け、これら旋回溝33bの内周端をテーパ状穴部33a−1の周縁と連通させ、旋回溝33bを通して水を旋回させながら流入する構成としている。
The
前記スプレーノズル20では、水供給管23から本体32に流入する水は噴射側において、ノズルチップ33の旋回溝33bを通り、旋回流となって噴射穴33aのテーパ状穴部33a−1に流入する。テーパ状穴部33a−1内で、該穴部の内周面に沿って旋回しながら衝突するため、水滴が微細化される。該テーパ状穴部33a−1より噴射側の小径穴部33a−2に流入し、さらに、連通した本体32の噴口32cから10〜30μmの微粒子の水滴を含むセミドライフォグを噴射するものとしている。
なお、前記スプレーノズル20に代えて、本出願人の特許第5118410号で提供しているチェックバルブを備えたスプレーノズルを用いてもよい。
また、前記一流体ノズルに代えて、圧搾空気と水を混合噴射する二流体タイプのスプレーノズルを用いてもよい。
In the
Instead of the
Further, instead of the one-fluid nozzle, a two-fluid type spray nozzle that mixes and jets compressed air and water may be used.
前記噴霧制御ユニット25およびファン制御ユニット26では、夏季等では温湿度計38で測定される温度25〜45℃で、湿度30〜70%の条件下でスプレーノズル20から噴霧を発生させると共に送風ファン10をオンして、噴霧付き送風を発生する両稼動に設定している。また、湿度70%を超過すると噴霧停止して送風のみに切り替える設定としている。
さらに、冬季等では温度が20℃以上で相対湿度40%未満の条件下で、前記噴霧付き送風を発生する両稼動としている。なお、スプレーノズル20のみ稼動とし、加湿器として機能させてもよい。
さらに、廃熱により温風が安価に取得できれば、冬季に送風ファン10から温風を吹き出してもよい。
The
Furthermore, in the winter season or the like, both operations are performed to generate the air flow with the spray under conditions where the temperature is 20 ° C. or higher and the relative humidity is less than 40%. Only the
Furthermore, if the warm air can be obtained at low cost by waste heat, the warm air may be blown from the
スプレーノズル20から噴射する噴霧の水滴の平均粒子径を10〜50μm、このましくは10〜30μmのセミドライフォグの噴霧としている。該噴霧は送風側に向けて傾斜しているため、送風引出開口13から吹き出される水滴は送風ファンから吹き出される空気と混合して、水滴は周囲の空気の熱を奪って蒸発し、送風を冷風とする。この冷風は図2(B)および図3(B)に示すように飛散し、飛散距離は10m〜50m程度であり、本実施形態のスプレーノズル付き送風ファン1では図3(B)に示すように20mは飛散する。この冷風は作業員に向けられているため、効率よく作業員がいる領域を冷房することができる。
The average particle size of sprayed water droplets sprayed from the
前記スプレーノズル付き送風ファンによる温度低下を実験により測定した結果、送風方向に10m離れた地点の温度低下が4〜6℃、20m離れた地点で温度低下が2〜3℃、30m離れた地点で温度低下が1〜2℃温度であった。 As a result of experimentally measuring the temperature drop by the blower fan with the spray nozzle, the temperature drop at a point 10 m away in the blowing direction is 4 to 6 ° C., the point at 20 m away, the temperature drop is 2 to 3 ° C., and the point 30 m away. The temperature drop was 1-2 ° C.
図9に、前記スプレーノズル付き送風ファンを用いて冷房した工場にエリア内の温度と、工場のエリア外の温度、屋外の温度とを測定したグラフを示す。13時から噴霧を開始し、16時に噴霧を停止している。
図9に示すようにエリアの温度は噴霧開始の13:00から5分経過後にエリア外の温度と比較して4℃低下でき、平均3℃低下させることができた。また、16:00に噴霧を停止すると、15分後にはエリア外温度と同じ温度に戻っていた。
FIG. 9 shows a graph in which the temperature inside the area, the temperature outside the area of the factory, and the outdoor temperature are measured in the factory cooled using the blower fan with the spray nozzle. Spraying is started from 13:00 and spraying is stopped at 16:00.
As shown in FIG. 9, the temperature of the area could be reduced by 4 ° C. compared to the temperature outside the area after 5 minutes from 13:00 of the start of spraying, and could be reduced by an average of 3 ° C. When spraying was stopped at 16:00, the temperature returned to the same temperature as the outside temperature after 15 minutes.
前記のように、本発明の大規模空間の空調システムによれば、送風ファンにスプレーノズルを取り付け、スプレーノズルからの噴霧を送風ファンから引き出す送風と混合させ、噴霧の水滴の気化熱で送風を冷却して効率よく冷気としている。この冷気を作業員に向けて効率よく吹き付けるため、大規模空間であっても、無駄なく低コストで冷房を図ることができる。 As described above, according to the large-scale space air conditioning system of the present invention, the spray nozzle is attached to the blower fan, the spray from the spray nozzle is mixed with the blown air drawn from the blower fan, and the air is blown by the heat of vaporization of the water droplets of the spray. Cool and efficiently cool. Since this cold air is efficiently blown toward the worker, even in a large-scale space, cooling can be achieved without waste and at low cost.
本発明は前記実施形態に限定されず、本発明の要旨を逸脱しない範囲で種々の形態として利用できる。 The present invention is not limited to the above embodiment, and can be used in various forms without departing from the gist of the present invention.
1 スプレーノズル付き送風ファン
10 送風ファン
11 回転羽根
20 スプレーノズル
21 噴射口
23 水供給管
25 噴霧制御ユニット
26 ファン制御ユニット
A〜G 冷房/加湿エリア
DESCRIPTION OF
Claims (8)
前記大規模空間は天井高さが3m以上、面積500m 2 以上であり、工場、体育館、施設の大教室・大食堂・イベントホール等からなる屋内の大規模空間、あるいは駅、ショッピングモール等の主通路あるいは待ち合い場所等からなる半屋内であり、
前記スプレーノズル付きの送風ファンの前記スプレーノズルは平均粒子径10μm〜50μmの液滴を噴霧するものとし、
前記スプレーノズル付き送風ファンは、1台あたりの送風量が80〜1,000m 3 /min、噴霧量が10〜100L/hr、有効飛距離が10m〜50mとし、送風方向に10m離れた地点の温度低下が4〜6℃、20m離れた地点の温度低下が2〜3℃、30m離れた地点の温度低下が1〜2℃の冷房能力を有するものであり、
前記スプレーノズル付きの送風ファンは、送風ファンの回転羽根を囲む円筒ケースの円環状の外周枠の外面側に間隔をあけて複数個のスプレーノズルを取り付け、かつ、該各スプレーノズルの噴射口は送風ファンの送風吹出開口の内周側に傾斜させて配置し、該スプレーノズルの噴射口から噴射した噴霧が前記送風ファンからの風と混合して吹き出されるものとし、前記スプレーノズル付き送風ファンの送風量と噴霧量の比を、噴霧量/送風量が0.5×10 -3 〜5.0×10 -3 とし、
前記大規模空間に設置する温度センサと湿度センサまたは温湿度センサで測定する温度および湿度により前記スプレーノズル付き送風ファンの送風と噴霧を制御する制御手段を備え、該制御手段で、前記スプレーノズル付き送風ファンの稼動が、該送風ファンから発生する送風にスプレーノズルから噴射する噴霧を混合して吹き出す噴霧付き送風、前記スプレーノズルからの噴霧のみ、前記送風ファンからの送風のみに選択される構成としていることを特徴とする大規模空間の空調システム。 A large-scale space air conditioning system of using the blower fan with SPRAY nozzle,
The large-scale space ceiling height is more than 3m, is the area of 500m 2 or more, factory, gymnasium, large-scale space of indoor consisting of a large classroom and a large dining hall, event hall, etc. of the facility or station, the main such as shopping malls, It is a semi-indoor consisting of a passage or waiting area,
Before SL spray nozzle of the blower fan with the spray nozzle shall spraying droplets of an average particle diameter of 10 m to 50 m,
The blower fan with a spray nozzle has an air flow rate of 80 to 1,000 m 3 / min, a spray amount of 10 to 100 L / hr, an effective flight distance of 10 m to 50 m, and a point 10 m away in the air blowing direction. The temperature drop is 4-6 ° C., the temperature drop at a point 20 m away is 2-3 ° C., and the temperature drop at a point 30 m away is a cooling ability 1-2 ° C.,
The blower fan with the spray nozzle has a plurality of spray nozzles attached to the outer surface side of the annular outer peripheral frame of the cylindrical case surrounding the rotating blades of the blower fan, and the spray nozzles of the spray nozzles are The spray nozzle is arranged so as to be inclined toward the inner peripheral side of the blower blowing opening, and the spray sprayed from the spray nozzle is mixed with the wind from the blower fan, and blown with the spray nozzle. The ratio of the blower volume and spray volume of the fan is set so that the spray volume / blast volume is 0.5 × 10 −3 to 5.0 × 10 −3 ,
The temperature sensor and the humidity sensor installed in the large-scale space, or a control means for controlling the blowing and spraying of the blower fan with the spray nozzle according to the temperature and humidity measured by the temperature and humidity sensor, the control means with the spray nozzle operating the blower fan, spray with blower for blowing a mixture of spray injected from the spray nozzle to blast generated from air blowing fan, only the spray from the spray nozzle, as the selected Ru configured only blown from the blower fan A large-scale space air conditioning system.
前記建造物の屋内または半屋内の温度が20℃以上で相対湿度40%未満の条件下で、前記噴霧付き送風を発生する両稼動または前記噴霧のみ稼動とし、加湿器として機能させる請求項1乃至請求項3のいずれか1項に記載の大規模空間の空調システム。 The temperature sensor and humidity sensor or the temperature and humidity measured by the temperature / humidity sensor are compared with a preset threshold value to control the blowing and spraying of the blowing fan with the spray nozzle on and off,
The two- or two-spray operation that generates the air flow with the spray is operated under the condition that the indoor or semi-indoor temperature of the building is 20 ° C. or higher and the relative humidity is less than 40%, and functions as a humidifier. The air conditioning system of the large-scale space of any one of Claim 3.
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