JP6576163B2 - 空調システム - Google Patents

Description

本発明は、空調システムに関するものである。

従来より、室内の電子機器、照明器具、人体発熱などによる内部負荷を除去して、室内空気の温湿度を適切な状態に維持する空調方式として、空気で冷却する全空気方式がある。

この全空気方式は、例えば、建物外部に、圧縮機が内蔵された室外機を設置するとともに、室内に熱源機器が内蔵された室内機を設置する。そして、これら室外機の圧縮機と室内機の熱源機器とで媒体を循環させて冷凍サイクルを行うとともに、熱源機器で媒体と室内空気とで熱交換することで、室内機から室内に冷風を吹き出して、内部負荷、すなわち熱を除去する方式である（特許文献１参照）。

ところで、オフィスのように電子機器が多い室では、電子機器からの放熱により、室内の内部負荷が増大する。

この場合、従来の全空気方式による空調では、電子機器からの、室内に拡散した排熱を、室内に供給する空気で除去するため、供給する空気の温度を低くする必要があり、したがって、冷却効率が悪く、供給空気の冷却に多くのエネルギーを要する。また、この低温の空気が直接影響する部分と影響しない部分とで室内に温度分布が生じて、室内の温熱環境が不均一となる。更に、排熱を空気で撹拌して除去するため、ファンなどの搬送動力がかかってしまう。

そこで、ノートパソコンに個別に冷却装置を取り付けることが提案されている（特許文献２参照）。この冷却装置は、ノートパソコンの本体の下に敷かれた冷却置台と、この冷却置台に循環用ホースで連結された熱交換装置と、を備える。循環ホースは、冷却置台と熱交換装置との間を循環しており、この循環ホースの内部には、媒体としての水が収容されている。

この冷却装置によれば、冷却置台内の循環ホース内の媒体により、ノートパソコンの本体の下面からの放熱が吸収される。その後、この媒体は、循環ホースを流通して、熱交換装置に到達し、この熱交換装置にて放熱する。

オフィスに設置され得る他の電子機器として、コピー、印刷、ＦＡＸ、スキャナ等の複数の機能を有する複合機が挙げられる。複合機はオフィスにおける使用頻度が非常に高く、また、消費電力量が多い、すなわち、排熱量が多い電子機器であり、複合機の排熱の効果的な処理は、室内の空調効率に大きく影響する。したがって、上記特許文献２の冷却装置を、複合機の冷却に応用することが考えられる。

特開２０１３−１５２０７１号公報 特開２００６−３０２２２３号公報

しかし、特許文献２の冷却装置においては、ノートパソコンでは側面の排気口からも排熱されるにもかかわらず、この排熱を回収できない。また、循環ホースで接続された熱交換装置自体が室内に設置されている。すなわち、特許文献２の冷却装置は、依然として室内に排熱を拡散させるため、従来の全空気方式による空調に大きく依存せざるを得ない。したがって、特許文献２の冷却装置は、全空気方式による空調の、冷却効率が悪く、供給空気の冷却に多くのエネルギーを要する、室内の温熱環境が不均一となる、ファンなどの搬送動力がかかるという問題を、本質的に解決できるものではない。

特に複合機は、パソコンに比べると大きく、かつ、定着ユニット、現像ユニット、排紙、液晶、電装部分、駆動部などの、多くの発熱部位を有する。特許文献２の冷却装置を、複合機に応用して、複合機の熱対策を行う場合においては、液晶などの、冷却ユニットの装着が本質的に困難な場所が存在すること、また、一台の複合機に対して多くの冷却装置を装着することは費用が嵩むことなどから、これらの発熱部位の内、定着ユニットや排紙などの主要な部位に対して、限られた数の冷却ユニットを設置するという妥協をせざるを得ない。すなわち、依然として相応の熱を発する、冷却装置が設置されない発熱部位が存在することになる。したがって、複合機の場合においては、ノートパソコンの場合以上に、室内の冷房を従来の全空気方式による空調に大きく依存せざるを得ない。

また、複合機のメーカーや商品種類によって、各発熱部位の形状や複合機内の設置位置が異なるため、特許文献２の冷却装置を各発熱部位に装着することは、様々な種類の複合機の構造を熟知していなければ困難であり、現実的でない。

本発明が解決しようとする課題は、冷却効率が良い複合機冷却装置及び空調システムを提供することである。

本発明は、上記課題を解決するため、以下の手段を採用する。すなわち、本発明は、床上に設置された複合機を冷却する複合機冷却装置であって、前記複合機の上方、または、前記複合機に対向させて、熱回収ユニットを設け、該熱回収ユニットには、前記床、または、該床から立ち上る壁の外部から導入された、冷却媒体が循環する冷却配管が接続されている、複合機冷却装置を提供する。
上記のような構成によれば、複合機の上方、または、複合機対向させて設置された熱回収ユニットによって、複合機の排熱、あるいは、複合機の筐体そのものを、一括して冷却処理することが可能であるため、冷却の効率が良い。また、冷却媒体を冷却する熱源機器を、床、または、床から立ち上る壁の外部、すなわち、複合機が設置された室の外部に設置することが可能である。したがって、室内の空調が、全空気方式による空調に依存したとしても、供給空気の温度を過剰に低くする必要がなく、これにより、供給空気の冷却に要するエネルギーや搬送動力の低減が可能である。
また、熱回収ユニットは複合機の内部、あるいは筐体外部に直接接触させて設置するものではないため、複合機の内部構造を知らなくとも、複合機冷却装置の設置が容易である。

複合機冷却装置は、複合機を囲む箱体と、前記熱回収ユニットに併設された排気ユニットを更に備え、前記熱回収ユニットは、前記箱体の上部に設置されてもよい。
上記のような構成によれば、複合機の排熱は一旦箱体の中に隔離され、熱回収ユニットによって冷却されながら排気ユニットによって箱体外部へ排出される。すなわち、発熱部位が複数あるとしても、その各々からの排熱は箱体に集められ、熱回収ユニットに接触し、室内に排気される前に除去されるため、冷却の効率が良い。
また、複合機は箱体によって囲われているため、箱体が複合機の作動音を緩和することができる。

複合機冷却装置は、前記複合機の上方に、前記複合機を覆うように設置された、下面が開放された錐体を更に備え、前記熱回収ユニットは、前記錐体の内側上端近傍に設置されてもよい。
上記のような構成によれば、複合機の排熱は室内空気より温度が高いので、一旦上昇して錐体内に集められて格納され、順次、熱回収ユニットによって冷却されて錐体外部に排出される。すなわち、発熱部位が複数あるとしても、その各々からの排熱は上昇して錐体に集められ、熱回収ユニットに接触し、排熱が室内に排気される前に除去されるため、冷却の効率が良い。

前記熱回収ユニットは、内部に前記冷却媒体を冷却させて、前記複合機を放射冷却する放射パネルであり、該放射パネルは、前記複合機に面する壁部材に設置されていてもよい。
上記のような構成によれば、面積の広い放射パネルにより複合機の外部を万遍なく冷却することができるため、冷却の効率が良い。

空調システムが、上記の複合機冷却装置と、前記床、または、該床から立ち上る前記壁の外部に設置され、前記冷却配管の他端が接続されて、前記冷却媒体を冷却する熱源機器と、を備えてもよい。
上記のような構成によれば、冷却配管の、複合機冷却装置の他端が接続された熱源機器は、前記床、または、該床から立ち上る前記壁の外部、すなわち、複合機が設置された室の外部に設置されているため、熱源機器が室内の空調へ熱源として作用しない。したがって、室内の空調における供給空気の温度を過剰に低くする必要がなく、これにより、供給空気の冷却に要するエネルギーや搬送動力の低減が可能である。

本発明によれば、冷却効率が良い複合機冷却装置及び空調システムを、提供することが可能となる。

好ましい様態では、省エネルギーを実現することが可能である。

本発明の実施形態として示した複合機冷却装置を使用した空調システムの説明図である。 本発明の第１の実施形態として示した複合機冷却装置の設置状況を示す、説明図である。 本発明の第１の実施形態として示した複合機冷却装置の、（ａ）は正面図、（ｂ）は背面図である。 本発明の第１の実施形態として示した複合機冷却装置における、熱回収ユニットと排気ユニットの、一部断面視した側面図である。 本発明の第２の実施形態として示した複合機冷却装置の、（ａ）は上面図、（ｂ）は正面図である。 本発明の第３の実施形態として示した複合機冷却装置の、（ａ）は上面図、（ｂ）は一部断面視した正面図である。 本発明の第３の実施形態として示した複合機冷却装置の設置状況を示す、説明図である。 本発明の第３の実施形態の変形例として示した複合機冷却装置の、（ａ）は上面図、（ｂ）は一部断面視した正面図である。 本発明の第３の実施形態の変形例として示した複合機冷却装置の設置状況を示す、説明図である。

以下、本発明の実施形態について図面を参照して詳細に説明する。

図１は、本発明の実施形態として示した複合機冷却装置を使用した空調システムの説明図である。

図１の空調システム１は、複合機冷却装置２、熱源機器３、外部冷却配管４ａ、４ｂ、複合機用冷却配管５ａ、５ｂ、配管コンセント６ａ、６ｂを備えている。空調システム１は、床１２と、床１２から立ち上る壁１３で区切られた、複合機１１が設置された室の内部、すなわち室内７の温度を調整する。空調システム１は、室内７と、複合機１１が設置された室の外部、すなわち室外１０を跨いで設置されている。室内７には冷房空気８が供給され、人体や複合機１１などによって温められた空気９が排出されている。ここで、室外１０は、上記のように、複合機１１が設置された室の外部を意味するものであり、建築構造物の屋外に限定するものではない。すなわち、室外１０は、建築構造物内の、複合機１１が設置された室とは別の室であってもよい。

複合機冷却装置２は、後述の第１、２、３の実施形態、及び第３の実施形態の変形例として示した複合機冷却装置２０、４０、６０、８０のいずれかであり、室内７に設置されて、複合機１１自体を、あるいはその排熱を冷却する。後述のように、複合機冷却装置２０、４０、６０、８０は、複合機１１の排熱を室内７に排気させずにその場で回収するように、構成されている。図１中には１台の複合機冷却装置２が記載されているが、複合機冷却装置２は複数台存在してもよいし、その各々が異なる複合機冷却装置２０、４０、６０、８０であってもよい。

複合機冷却装置２は図示しない熱回収ユニットを備えており、熱回収ユニットには、室外１０、すなわち、床１２または壁１３の外部から導入された、冷却媒体が循環する複合機用冷却配管５ａ、５ｂが接続されている。複合機用冷却配管５ａ、５ｂは入力管５ａと出力管５ｂを備えており、各々の一端が、複合機冷却装置２の熱回収ユニットに接続されている。入力管５ａと出力管５ｂの他端は、後述する配管コンセント６ａ、６ｂに接続されている。

室内７と室外１０の境界には、配管コンセント６ａ、６ｂが設置されている。配管コンセント６ａ、６ｂの各々は、例えば内部に弁部が設置された管状に形成されており、一端が室内７に露出し、他端が室外１０に露出して、弁部が開放状態にある時には、室内７と室外１０が配管コンセント６ａ、６ｂを通して連通するように、設置されている。配管コンセント６ａ、６ｂは入力コンセント６ａと出力コンセント６ｂを備えている。入力コンセント６ａの、室内７側の端部は、複合機用冷却配管の入力管５ａに接続されている。出力コンセント６ｂの、室内７側の端部は、複合機用冷却配管の出力管５ｂに接続されている。

配管コンセント６ａ、６ｂの、室外１０側の端部の各々は、外部冷却配管４ａ、４ｂの一端に接続されている。外部冷却配管４ａ、４ｂは入力管４ａと出力管４ｂを備えている。入力管４ａと出力管４ｂの一端は、それぞれ、入力コンセント６ａ、出力コンセント６ｂの、室外１０側の端部に接続されている。入力管４ａと出力管４ｂの各々の他端は、後述する熱源機器３に接続されている。入力管４ａと入力コンセント６ａ、出力管４ｂと出力コンセント６ｂは、それぞれ、一体となっていてもよい。すなわち、外部冷却配管４ａ、４ｂの端部が配管コンセント６ａ、６ｂとして室内７に露出して、複合機用冷却配管５ａ、５ｂに接続されるように設置されてもよい。

熱源機器３は、床１２または壁１３の外部に設置されて、冷却配管の他端が接続されて、前記冷却媒体を冷却する。すなわち、熱源機器３は、室外１０に設置されて、冷却媒体を熱交換により冷却するものであり、熱源機器３には、外部冷却配管の入力管４ａと出力管４ｂの各々の他端が接続されている。

上記のような構成により、熱源機器３、外部冷却配管の入力管４ａ、入力コンセント６ａ、複合機用冷却配管の入力管５ａ、複合機冷却装置２の熱回収ユニット、複合機用冷却配管の出力管５ｂ、出力コンセント６ｂ、外部冷却配管の出力管４ｂは、冷却媒体が循環する循環経路を形成する。すなわち、熱源機器３によって冷却された冷却媒体は、外部冷却配管の入力管４ａ、入力コンセント６ａ、複合機用冷却配管の入力管５ａを介して複合機冷却装置２に入力される。複合機冷却装置２は、入力された冷却媒体により、複合機１１を冷却する。複合機１１の冷却により熱を回収した冷却媒体は、複合機冷却装置２から出力され、複合機用冷却配管の出力管５ｂ、出力コンセント６ｂ、外部冷却配管の出力管４ｂを介して、熱源機器３に供給される。熱源機器３は供給された、熱を回収した冷却媒体を冷却して、再び複合機冷却装置２に供給する。

冷却媒体としては、水や冷媒（フロンなど）が使用可能であるが、これに限られない。

上記のような空調システム１においては、複合機冷却装置２が複合機１１の排熱を室内７に排気させずにその場で回収するため、複合機冷却装置２が設置されず、複合機１１の熱がそのまま室内に排熱されるシステムよりも冷却効率が良い。また、熱源機器３は、室外１０に設置されているため、熱源機器３からの排熱も室内の空調へ作用しない。室内の空調が、電子機器からの排熱を空気で撹拌して除去する、全空気方式による空調と比較して、供給空気８の温度を過剰に低くする必要がなく、これにより、供給空気８の冷却に要するエネルギーや搬送動力の低減が可能である。

次に、図２〜４を用いて、第１の実施形態として示した複合機冷却装置２０を説明する。複合機冷却装置２０は、図１を用いて説明した上記の空調システム１において、複合機冷却装置２として使用することが可能である。

図２（ａ）は、第１の実施形態として示した複合機冷却装置２０の設置状況を示す、説明図である。複合機冷却装置２０は、箱体２１、熱回収ユニット２７、及び、図４に示される排気ユニット２８を備えている。

箱体２１は、複合機１１を囲うように設置されている。具体的には、箱体２１は、前面パネル２２ａ、左右の側面パネル２２ｂ、上部背面パネル２２ｃ、図３（ｂ）に示される下部背面パネル２２ｄ、上面パネル２２ｅ、及びフレーム２３を備えている。上部背面パネル２２ｃと下部背面パネル２２ｄは一枚の背面パネルを形成している。複合機１１は、箱体２１の内部に、その前面と前面パネル２２ａが、各側面と側面パネル２２ｂが、背面と上部及び下部背面パネル２２ｃ、２２ｄが、及び、上面と上面パネル２２ｅが対向するように、設置されている。箱体２１の底面はパネルを有しておらず、開放されている。すなわち、箱体２１は、５つの面からなる立体であり、複合機１１は床上に直接設置されている。

フレーム２３は、金属、例えばアルミニウムを、押し出し成形して加工した部材を組み合わせることで、作製されているが、これに限られず、木材を切削することで作製されてもよい。前面パネル２２ａ、左右の側面パネル２２ｂ、下部背面パネル２２ｄ、上面パネル２２ｅは、その一辺が蝶番２５によって、フレーム２３に接続されている。これらのパネル２２ａ、２２ｂ、２２ｄ、２２ｅの、蝶番２５によってフレーム２３に接続された辺とは反対側の辺には、把手２４が接続されている。これにより、前面パネル２２ａ、左右の側面パネル２２ｂ、下部背面パネル２２ｄ、上面パネル２２ｅの各々は、それぞれ開放して、複合機１１を外部に露出させることが可能となっている。図２（ｂ）は、前面パネル２２ａを開いた状態を示すものである。

これらのパネル２２ａ、２２ｂ、２２ｄ、２２ｅの、把手２４が接続されている辺の裏側には、磁石などの図示しない係止部材が設置されている。この係止部材は、フレーム２３の対応する位置に同様に設置された係止部材と連携して、各パネル２２ａ、２２ｂ、２２ｄ、２２ｅが閉じられているときに、閉止状態を維持させる。

フレーム２３の底部には、脚部２６が固定されている。複合機冷却装置２０を床の上に設置した場合に、フレーム２３の底面と床面との間には、脚部２６の長さ相応の隙間３１が形成される。複合機冷却装置２０の外部、すなわち室内空間と、箱体２１の内部空間は、この隙間３１によって連通している。

図３は、複合機冷却装置２０の、（ａ）は正面図、（ｂ）は背面図を示す。上記のように、上部背面パネル２２ｃと下部背面パネル２２ｄは一枚の背面パネルを形成しており、下部背面パネル２２ｄはフレーム２３に対して開閉可能に接続されている。上部背面パネル２２ｃはフレーム２３に固定されている。上部背面パネル２２ｃの中央部分は開口部を有し、この開口部を塞ぐように、２基の排気ユニット２８が設置されている。

図４は、図３（ｂ）のＡ−Ａ´断面図である。熱回収ユニット２７が、箱体２１の上部に設置され、熱回収ユニット２７に併設されて、箱体２１内部の空気を外部に排気する、排気ユニット２８が設置されている。より具体的には、排気ユニット２８が、上部背面パネル２２ｃの開口部を塞ぐように、箱体２１の内側に設置されており、排気ユニット２８の更に内側には、排気ユニット２８と重ねられるように、排気ユニット２８と同程度の面積を有する熱回収ユニット２７が設置されている。熱回収ユニット２７と、排気ユニット２８は、固定部材２９と、ボルト・ナット３０により、箱体２１に締め付けられて固定されている。

熱回収ユニット２７としては、例えば、ドロンカップ型の熱回収装置が使用可能である。すなわち、熱回収ユニット２７は、溝が掘られた金属板を貼りあわせて作製された、内部に溝を有するプレートを、間隔をあけて複数枚配置して構成され、冷却媒体が溝を通過することにより、プレート間を通過する空気を冷却するような構造の物を使用している。他の構造の熱回収装置を使用してもよいことは、いうまでもない。

熱回収ユニット２７には、図１に示されるように、床１２または壁１３の外部から導入された、冷却媒体が循環する冷却配管、すなわち、複合機用冷却配管５ａ、５ｂが接続されている。熱回収ユニット２７は、複合機用冷却配管の入力管５ａから入力される、熱源機器３によって冷却された冷却媒体によって、熱回収ユニット２７を通過する空気を冷却する。空気の冷却により熱を回収し、温度が上昇した冷却媒体は、複合機用冷却配管の出力管５ｂから出力される。

排気ユニット２８は、例えば、排気ファンであってよい。排気ユニット２８は、箱体２１の内部の空気を、箱体２１の外部に送出する。

次に、上記の複合機冷却装置２０の作用、効果について説明する。

複合機冷却装置２０の、箱体２１の内部に設置された複合機１１が作動すると、複合機１１の発熱部位近辺の温度が上昇する。

温度が上昇した空気は、箱体２１の上方へ移動し、箱体２１の内部の、特に上部の温度が上昇する。

ここで、排気ユニット２８が作動すると、排気ユニット２８は箱体２１の上部に設けられているため、箱体２１の内部の、特に上部の温度が高い部分から、箱体２１の外部への、空気の流れが生じる。

このとき、熱回収ユニット２７が排気ユニット２８に併設されているため、箱体２１の外部へ排出される、温度が高い空気は、内部を冷却媒体が流れることによって冷却された熱回収ユニット２７を通過する。これにより、箱体２１の内部の空気が外部へ排出されるときには、例えば室温程度の温度に冷却されている。

箱体２１の底部に設けられた隙間３１を介して、外部へ排出された空気と同じ量の、外部の室温の空気が、箱体２１の内部に供給される。

このように、複合機１１の排熱は一旦箱体２１の中、特に上部に隔離され、熱回収ユニット２７によって冷却されながら排気ユニット２８によって箱体２１外部へ排出される。すなわち、発熱部位が複数あるとしても、その各々からの排熱は箱体２１に集められ、熱回収ユニット２７に接触し、室内に排気される前に除去されるため、冷却の効率が良い。

また、室内に排出する空気の温度は、室温程度に冷却されている。そのため、複合機１１が室内の温度を上昇させる要因とはなりにくく、また、室内の人体が、複合機１１の発熱の影響を受けることが少なくなる。これにより、室内に供給する冷房空気の温度を上げることが可能である。したがって、省エネルギーを実現することができる。

また、熱回収ユニット２７は複合機１１の内部、あるいは筐体外部に直接接触させて設置するものではなく、箱体２１が複合機１１を囲むように配置すればよい。したがって、複合機冷却装置２０の設置が容易である。

また、排気ユニット２８を排気ファンとした場合には、箱体２１から外部に排出される空気の量は、ファンの風量を調整することで、簡単に制御可能である。したがって、熱回収量の制御が容易である。

また、複合機１１は箱体２１によって囲われているため、箱体２１が複合機１１の作動音を緩和することができる。

また、箱体２１の前面パネル２２ａ、左右の側面パネル２２ｂ、下部背面パネル２２ｄ、上面パネル２２ｅの各々は、開閉することが可能であり、複合機１１のほぼ全ての面を、箱体２１の外部に露出させることが可能である。これにより、印刷物の取り出し、給紙補給、紙詰まり対応などの、通常利用時や運用時における利用者の利便性の低下を抑えることができる。

次に、図５を用いて、第２の実施形態として示した複合機冷却装置４０を説明する。複合機冷却装置４０は、図１を用いて説明した上記の空調システム１において、複合機冷却装置２として使用することが可能である。

図５は、本発明の第２の実施形態として示した複合機冷却装置４０の、（ａ）は上面図、（ｂ）は正面図である。複合機冷却装置４０は、複合機に対向させて設置された、内部に前記冷却媒体を冷却させて、前記複合機を放射冷却する放射パネル４１を備えている。

放射パネル４１は、例えばアルミニウムなどの、熱伝導率の高い金属板を２枚貼りあわせることによって、構成されている。一方の金属板の表面には、溝が、つづら折り状に複数回往復するように形成されている。溝の両端部４１ｂ、４１ｃは、金属板の側辺まで延びて終端している。この溝部が形成された表面上に、他方の金属板を貼りあわせることで、放射パネル４１の側辺の端部４１ｂから放射パネル４１の内部を通って他の端部４１ｃで終端する内部経路４１ａが形成されている。

内部経路４１ａの各端部４１ｂ、４１ｃには、プラグ４２、４３が固定されている。プラグ４２、４３の各々には、図１に示されるような、床１２または壁１３の外部から導入された、冷却媒体が循環する冷却配管、すなわち、複合機用冷却配管の入力管５ａと複合機用冷却配管の出力管５ｂが接続される。

放射パネル４１は、例えば一般に市販されているパーティションなどに固定されている。本第２の実施形態においては、背面壁部材４４の各々に１枚ずつ、計２枚の放射パネル４１が設置されている。隣接して結合された２枚の背面壁部材４４の両側辺に、背面壁部材４４に直交するように、側面壁部材４５が結合されている。

この、背面壁部材４４と、側面壁部材４５によって囲まれた空間に、複合機１１が、その背面が背面壁部材４４と、両側面が側面壁部材４５の各々と対向するように、配置される。複合機１１からの排熱が行われる排気口と同程度の高さに、放射パネル４１は設置されている。放射パネル４１は、複合機１１の排気口を十分に覆う程度に大きな面積を有する。

放射パネル４１は、図１に示される複合機用冷却配管の入力管５ａから入力される、熱源機器３によって冷却された冷却媒体が、内部経路４１ａを通過することによって冷却され、放射パネル４１からの放射と対流成分で、複合機１１からの排熱を除去する。冷却媒体は、複合機用冷却配管の出力管５ｂへ出力される。

次に、上記の複合機冷却装置４０の作用、効果について説明する。

複合機１１が作動すると、複合機１１の排気口を中心とした、発熱部位近辺の温度が上昇する。

複合機冷却装置４０が作動すると、放射パネル４１の内部を冷却媒体が流れることによって、放射パネル４１が冷却される。

放射パネル４１からの放射と対流成分で、複合機１１からの排熱が除去される。

このように、面積の広い放射パネル４１により、複合機１１の発熱部位を万遍なく冷却することができるため、冷却の効率が良い。

また、放射パネル４１は複合機１１の内部、あるいは複合機１１の筐体外部に直接接触させて設置するものではなく、既に複合機１１の周囲に設置してあるパーティションや、複合機１１背面の壁に設置すればよいため、複合機冷却装置４０の設置が容易である。

また、複合機１１は室内に露出された状態で設置されるため、利用者の利便性を損なうことがない。

次に、図６、７を用いて、第３の実施形態として示した複合機冷却装置６０を説明する。複合機冷却装置６０は、図１を用いて説明した上記の空調システム１において、複合機冷却装置２として使用することが可能である。

図６は、本発明の第３の実施形態として示した複合機冷却装置６０の、（ａ）は上面図、（ｂ）は一部断面視した正面図である。複合機冷却装置６０は、錐体６１、熱回収ユニット６４、及び、排気ユニット６５を備えている。

錐体６１は、フレーム６２と面部６３を備えている。フレーム６２は、アルミニウムなどの金属で形成されているが、木材などで形成されてもよい。フレーム６２は、それぞれが４本の棒部材によって形成されて、中央が開口している、上側矩形部６２ａ、下側矩形部６２ｂを備えている。上側矩形部６２ａは、下側矩形部６２ｂよりも小さくなるように形成されている。上側矩形部６２ａと下側矩形部６２ｂは、各々の中心が略同一鉛直線上にあるように、かつ、各々が平行になるように、位置している。

上側矩形部６２ａと下側矩形部６２ｂの各々の対応する位置にある頂点はそれぞれ、連結棒部材６２ｃによって接続されている。また、上側矩形部６２ａの長辺の中間点と、下側矩形部６２ｂの長辺の中間点も、連結棒部材６２ｃによって接続されている。

上側矩形部６２ａと下側矩形部６２ｂの各々の対応する位置の棒部材と、該棒部材の端点となる頂点に接続する連結棒部材６２ｃによって囲われた、フレーム６２の台形形状の側面には、面部材が貼られて面部６３が形成されている。面部６３の材質は、ポリエステル、フッ素フィルム、硝子、プラスチック、木材が挙げられるが、これに限られない。フレーム６２の上側矩形部６２ａ、下側矩形部６２ｂには、面部材は貼られておらず、それぞれ、上側開口部６１ａと、図示されない下側開口部を形成している。このように、フレーム６２と面部６３により、錐体６１は、中空の、上端が切断された、略四角錐形状を有している。

錐体６１の上側開口部６１ａには、２基の排気ユニット６５が、横方向に並べて設置されている。上側開口部６１ａは、排気ユニット６５を２基並べた程度の大きさに形成されており、これにより、上側開口部６１ａは２基の排気ユニット６５によって塞がれている。

２基の排気ユニット６５の各々の下側には、排気ユニット６５と重ねられるように、排気ユニット６５と同程度の面積を有する熱回収ユニット６４が設置されている。排気ユニット６５は、図示しない固定部材と、ボルト・ナットなどにより、上側矩形部６２ａに固定されている。これにより、熱回収ユニット６４が錐体６１の内側上端近傍に設置されている。

排気ユニット６５と熱回収ユニット６４は、上記の第１の実施形態に記載したような、図４に示される排気ユニット２８や熱回収ユニット２７と同様の物であってよい。排気ユニット６５は、錐体６１内部の空気を、上側開口部６１ａを介して外部に排出する。熱回収ユニット６４には、図１に示されるような、床１２または壁１３の外部から導入された、冷却媒体が循環する冷却配管、すなわち、複合機用冷却配管５ａ、５ｂが接続されている。熱回収ユニット６４は、複合機用冷却配管の入力管５ａから入力される、熱源機器３によって冷却された冷却媒体によって、熱回収ユニット６４を通過する空気を冷却する。空気の冷却により温度が上昇した冷却媒体は、複合機用冷却配管の出力管５ｂから出力される。

複合機冷却装置６０は、図７に示すように、複合機１１の上方に、錐体６１の開放された下面、すなわち下側開口部６１ｂが複合機１１を覆うように設置されており、これにより、熱回収ユニット６４は複合機１１の上方に位置している。下側開口部６１ｂは、複合機１１よりも十分に大きく形成されている。錐体６１の下面は、パーティション６６などによって支えられている。

次に、上記の複合機冷却装置６０の作用、効果について説明する。

複合機冷却装置６０の、錐体６１の下方に設置された複合機１１が作動すると、複合機１１の発熱部位近辺の温度が上昇し、室温以上となる。

温度が上昇した空気は、上方へ移動し、錐体６１の下側開口部６１ｂ内に収容される。

下側開口部６１ｂ内に収容された空気は、面部６３の内側を辿りながら更に上昇し、熱回収ユニット６４に接近する。

複合機冷却装置６０の排気ユニット６５が稼働することで、熱回収ユニット６４に接近した空気は、熱回収ユニット６４内を通過し、これにより例えば室温程度の温度に冷却されて、錐体６１の外部、すなわち室内に排出される。

このように、複合機１１の発熱部位が複数あるとしても、各発熱部位からの排熱は錐体６１内に集められ、順次、熱回収ユニット６４によって冷却されて、錐体６１外部に排出されるため、冷却の効率が良い。

また、室内に排出する空気の温度は、室温程度に冷却されている。そのため、複合機１１が室内の温度を上昇させる要因とはなりにくく、また、室内の人体が、複合機１１の発熱の影響を受けることが少なくなる。これにより、室内に供給する冷房空気の温度を上げることが可能である。したがって、省エネルギーを実現することができる。

また、錐体６１は複合機１１の内部、あるいは複合機１１の筐体外部に直接接触させて設置するものではなく、既に複合機１１の周囲に設置してあるパーティション６６などを利用して、複合機１１の上部に設置すればよいため、複合機冷却装置６０の設置が容易である。

また、排気ユニット６５を排気ファンとした場合には、錐体６１の上側開口部６１ａから外部に排出される空気の量は、ファンの風量を調整することで、簡単に制御可能である。したがって、熱回収量の制御が容易である。

また、複合機１１は室内に露出された状態で設置されているため、利用者の利便性を損なうことがない。

次に、図８、９を用いて、第３の実施形態として示した複合機冷却装置の変形例を説明する。この変形例である複合機冷却装置８０は、図１を用いて説明した上記の空調システム１において、複合機冷却装置２として使用することが可能である。

図８は、本発明の第３の実施形態の変形例として示した複合機冷却装置８０の、（ａ）は上面図、（ｂ）は一部断面視した正面図である。複合機冷却装置８０の、上記第３の実施形態として示した複合機冷却装置６０との相違は、複合機冷却装置８０の錐体８１は上部が開口していないことと、排気ユニット６５を有さないことである。

具体的には、錐体８１は、フレーム８２と面部８３を備えている。フレーム８２は、４本の棒部材によって形成されて、中央が開口している、下側矩形部８２ｂを備えている。下側矩形部８２ｂの各頂点、及び、下側矩形部８２ｂの長辺の中間点には、連結棒部材８２ｃの一端が接続されている。連結棒部材８２ｃの他端は、下側矩形部８２ｂの中心の鉛直上方向に位置する、錐体８１の頂点８２ａにおいて、互いに接続されている。

下側矩形部８２ｂの各棒部材と、連結棒部材８２ｃによって囲われた、フレーム８２の側面には、面部材が貼られて面部８３が形成されている。フレーム８２の下側矩形部８２ｂには、面部材は貼られておらず、図示されない下側開口部を形成している。このように、フレーム８２と面部８３により、錐体８１は、中空の四角錐形状を有している。

錐体８１の内側上端近傍、すなわち頂点８２ａ近傍には、２基の熱回収ユニット８４が、横方向に並べて設置されている。

頂点８２ａ近傍のフレーム８２内側には、複数の棒状部材８５の、各々の一端が、Ｃリンクとアイナットなどによって接続されている。棒状部材８５の他端は下を向くように、棒状部材８５は設置されている。熱回収ユニット８４の上面には、棒状部材８５に対応するように、複数の棒状部材８６が設置されている。棒状部材８６の、各々の一端は、Ｃリンクとアイナットなどによって、熱回収ユニット８４に接続されている。棒状部材８６は、棒状部材８６の他端が上を向くように設置されている。棒状部材８５、８６の他端には、それぞれ、雄ネジ部が形成されており、対応する棒状部材８５、８６の他端同士が、ターンバックル８７により締結されることにより、熱回収ユニット８４は錐体８１内部に固定されている。

熱回収ユニット８４の、頂点８２ａまでの高さは、ターンバックル８７によって調整することができる。後述のように、錐体８１の頂点８２ａ近傍には、複合機１１の排熱が滞留する。熱回収ユニット８４の高さは、錐体８１の上部に冷却されない空気が滞留し続けない程度に高く、設定するのが望ましい。

熱回収ユニット８４は、上記の第１の実施形態に記載したような、図４に示される熱回収ユニット２７と同様の物であってよい。熱回収ユニット８４には、図１に示されるような、床１２または壁１３の外部から導入された、冷却媒体が循環する冷却配管、すなわち、図１に示されるような、複合機用冷却配管５ａ、５ｂが接続されている。熱回収ユニット８４は、複合機用冷却配管の入力管５ａから入力される、熱源機器３によって冷却された冷却媒体によって、熱回収ユニット８４を通過する空気を冷却する。空気の冷却により温度が上昇した冷却媒体は、複合機用冷却配管の出力管５ｂから出力される。

複合機冷却装置８０は、図９に示すように、複合機１１の上方に、錐体８１の開放された下面、すなわち下側開口部８１ｂが複合機１１を覆うように設置されており、これにより、熱回収ユニット８４は複合機１１の上方に位置している。下側開口部８１ｂは、複合機１１よりも十分に大きく形成されている。錐体８１の下面は、パーティション８６などによって支えられている。

次に、上記の複合機冷却装置８０の作用、効果について説明する。

複合機冷却装置８０の、錐体８１の下方に設置された複合機１１が作動すると、複合機１１の発熱部位近辺の温度が上昇し、室温以上となる。

温度が上昇した空気は、上方へ移動し、錐体８１の下側開口部８１ｂ内に収容される。

下側開口部８１ｂ内に収容された空気は、面部８３の内側を辿りながら更に上昇し、錐体８１の上部に滞留する。

錐体８１の上部に滞留した空気は、熱回収ユニット８４に接触し、これにより例えば室温程度の温度に冷却され、複合機１１に向かって下降する。温度が上昇した空気の上方への移動と、冷却された空気の下降により自然対流が発生し、排熱が除去される。

このように、複合機１１の発熱部位が複数あるとしても、各発熱部位からの排熱は錐体８１内に集められ、順次、熱回収ユニット８４によって冷却されて、錐体８１外部に排出されるため、冷却の効率が良い。

また、室内に排出する空気の温度は、室温程度に冷却されている。そのため、複合機１１が室内の温度を上昇させる要因とはなりにくく、また、室内の人体が、複合機１１の発熱の影響を受けることが少なくなる。これにより、室内に供給する冷房空気の温度を上げることが可能である。また、排気ユニットを使用しない構成であるため、排気ユニットを稼働させる動力が不要である。したがって、省エネルギーを実現することができる。

また、錐体８１は複合機１１の内部、あるいは複合機１１の筐体外部に直接接触させて設置するものではなく、既に複合機１１の周囲に設置してあるパーティション８６などを利用して、複合機１１の上部に設置すればよいため、複合機冷却装置８０の設置が容易である。

また、複合機１１は室内に露出された状態で設置されているため、利用者の利便性を損なうことがない。

なお、上記の第１の実施形態において、箱体２１の、上面パネル２２ｅ以外の各パネルには、常に外部に開放された状態にある開口部を設けてもよい。例えば、この開口部を、前面パネル２２ａの、印刷物が排出される排紙部に相当する位置に設けてもよい。これにより、複合機冷却装置２０を設置しない場合と同様に容易に、開口部から印刷物を取り出すことができる。この開口部を箱体２１の上部に設けないようにすることで、箱体２１の上部に上昇した排熱を外部に漏らすことを防ぐことができる。

また、上記の第１の実施形態において、図２に示されるように、箱体２１の各パネルは、蝶番２５によって開閉可能にフレーム２３に固定されているが、これに替えて、各パネルの裏側の各端辺に磁石を固定して、フレーム２３の対応する場所に同様に固定された磁石との磁力により、パネルをフレーム２３に取り外し可能に固定しても構わない。これにより、メンテナンスなどの長時間にわたってパネルを開放するような場合の利便性が向上する。複数のパネルのうちの一部が、蝶番によって開閉可能に固定され、他が磁力によって取り外し可能に固定されてもよい。

また、上記の第２の実施形態において、図５に示されるように、複合機１１の背面には、２枚の背面壁部材４４が位置しており、その各々に１枚の放射パネル４１が設置してあるが、背面壁部材４４や放射パネル４１の枚数はこの構成に限られず、複合機１１の大きさや排熱量によって決めてもよい。例えば、複合機１１が小型の場合は、背面壁部材４４を１枚設置し、これに１枚の放射パネル４１を設置しても構わない。背面壁部材４４を３枚以上使用してもよいし、１枚の背面壁部材４４に複数の放射パネル４１を設置しても構わない。

また、上記の第２の実施形態において、放射パネル４１は背面壁部材４４に設置されているが、側面壁部材４５に設置して、側面からの排熱を除去するようにしてもよい。

また、上記の第２の実施形態において、放射パネル４１は、一方の表面に溝が形成された金属板を２枚貼りあわせることによって形成されているが、これに限られない。例えば、アルミニウムなどの板に金属や樹脂製の配管を取り付けることによって、形成されていてもよい。

また、上記の第３の実施形態、及びその変形例において、図６〜９に示される錐体６１、８１は、水平方向の断面形状が矩形である四角錐の形状をしているが、断面形状は矩形に限られず、複合機１１の設置環境に合わせるように、他の形状を有してもよい。

また、上記の第１、２、３の実施形態、及び変形例は、互いに組み合わせて使用しても構わない。例えば、第３の実施形態及び変形例において、図７、９に示されるパーティション６６、８６に、第２の実施形態で使用した放射パネル４１を設置してもよい。

以上、本発明の好ましい実施の形態について詳細に説明したが、当該技術分野における通常の知識を有する者であればこれから様々な変形及び均等な実施の形態が可能であることが理解できるであろう。

よって、本発明の権利範囲はこれに限定されるものではなく、特許請求の範囲に記載される本発明の基本概念を用いた当業者の様々な変形や改良形態も本発明に含まれる。

１ 空調システム
２、２０、４０、６０、８０ 複合機冷却装置
３ 熱源機器
４ 外部冷却配管
５ 複合機用冷却配管
６ 配管コンセント
７ 室内
１０ 室外
１１ 複合機
２１ 箱体
２２ パネル
２３ フレーム
２４ 把手
２５ 蝶番
２６ 脚部
２７ 熱回収ユニット
２８ 排気ユニット
４１ 放射パネル
４２、４３ プラグ
４４ 背面壁部材
４５ 側面壁部材
６１、８１ 錐体
６２、８２ フレーム
６３、８３ 面部
６４、８４ 熱回収ユニット
６５ 排気ユニット
８５、８６ 棒状部材
８７ ターンバックル

Claims (1)

1. 床上に設置された複合機を冷却する複合機冷却装置と、熱源機器を備えた空調システムであって、
   前記複合機冷却装置は、
   前記複合機を囲む箱体と、
   前記箱体の上部に設置されて前記複合機の上方に設けられた熱回収ユニットと、
   前記熱回収ユニットに併設され、前記箱体内部の空気を外部に排出する排気ユニットを備え、
   前記箱体と床面との間には、外部と前記箱体の内部を連通させる隙間が設けられ、
   前記熱回収ユニットには、前記床、または、該床から立ち上る壁の外部から導入された、冷却媒体が循環する冷却配管が接続され、
   前記箱体には開口部が設けられ、
   前記排気ユニットは前記開口部を塞ぐように、前記箱体の内側に設けられ、
   前記熱回収ユニットは、前記排気ユニットと重ねられるように、前記排気ユニットの更に内側に設けられ、
   前記熱源機器は、前記床、または、該床から立ち上る前記壁の外部に設置され、前記冷却配管の他端が接続されて、前記冷却媒体を冷却する、空調システム。
   

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