JP6957308B2 - Air conditioning system - Google Patents
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Description
本発明は、対象空間内に対して給気と換気を行う空調システムに関する。 The present invention relates to an air conditioning system that supplies and ventilates air into a target space.
近年、クリーンルーム等の対象空間の空調設備として、ソックスダクトと呼ばれる給気システムが採用されることが増えている。ソックスダクトは、例えば布製の円筒状または半円筒状のソックス本体を有する。ソックス本体は、一端が閉塞され他端に開口を有し、この開口にファン等の給気装置が接続されている。この給気装置によりソックス本体に気体が送り込まれ、ソックス本体が対象空間に対して給気を行う。 In recent years, an air supply system called a sock duct has been increasingly adopted as air conditioning equipment for a target space such as a clean room. The sock duct has, for example, a cloth cylindrical or semi-cylindrical sock body. One end of the sock body is closed and the other end has an opening, and an air supply device such as a fan is connected to this opening. Gas is sent to the sock body by this air supply device, and the sock body supplies air to the target space.
ソックスダクトは、ソックス本体が有する多数の小孔から供給された気体を浸み出させることで、微風流を発する。従って、ソックスダクトから供給される気体は、風速・風向が均一に広がるため、例えば、作業者に直風が当たる、食品等の作業対象物の表面が乾燥する、塵や埃が舞う等の問題を解決することが期待されている。 The sock duct emits a breeze by exuding the gas supplied from a large number of small holes in the sock body. Therefore, since the gas supplied from the sock duct spreads uniformly in wind speed and direction, for example, there are problems such as direct wind hitting the worker, drying of the surface of the work object such as food, and dust and dust flying around. Is expected to be resolved.
ここで、ソックスダクトは給気性能に着目した技術であり、対象空間の換気性能の向上に直接的に寄与する技術ではない。ソックスダクトから供給する気体は風速・風向が均一に広がるため、ソックスダクトが形成する対象空間内の気流分布は、従来の気体吹き出し口から供給される気体とは異なることとなる。しかし、ソックスダクトから供給された気体が、どのような気流をたどり排気口に至るかについては、いまだ未検討であった。 Here, the sock duct is a technology focusing on the air supply performance, and is not a technology that directly contributes to the improvement of the ventilation performance of the target space. Since the gas supplied from the socks duct has a uniform wind speed and direction, the airflow distribution in the target space formed by the socks duct is different from that of the gas supplied from the conventional gas outlet. However, what kind of airflow the gas supplied from the sock duct follows to the exhaust port has not yet been examined.
本願発明の発明者らが、給気システムとしてソックスダクトを用いた場合における、対象空間内の気流性能および換気性能について検討した結果、対象空間内に滞流が生じていることを発見した。対象空間内に滞流が生じている場合には、換気性能が低下し、塵や埃等が対象空間内に蓄積する可能性がある。従って、対象空間の清浄度の低下につながる恐れがあった。 As a result of examining the airflow performance and ventilation performance in the target space when the socks duct is used as the air supply system, the inventors of the present invention have found that a stagnation has occurred in the target space. If there is a stagnation in the target space, the ventilation performance may deteriorate and dust, dust, etc. may accumulate in the target space. Therefore, there is a risk of reducing the cleanliness of the target space.
本発明は、上述したような従来技術の問題点を解決するために提案されたものである。その目的は、優れた換気性能を有する空調システムを提供することにある。 The present invention has been proposed to solve the problems of the prior art as described above. The purpose is to provide an air conditioning system with excellent ventilation performance.
上記の目的を達成するために、本発明の空調システムは、以下のような特徴を有している。
(1)対象空間に気体を供給する給気システムと、対象空間内の気体を排出する排気システムと、を有し、前記対象空間は、床面と、床面が有する辺から立ち上がる壁面と、床面と対向する天井面とにより画成される空間であり、前記給気システムは、複数の小孔を有する半円筒型の拡散体と、前記拡散体に気体を供給する給気装置と、を有し、前記排気システムは、排気口と、前記排気口から気体を吸引する排気装置と、を有し、前記拡散体は、前記天井面の一端部に沿うように設けられ、当該一端部に対応する長さを有し、前記排気口は、前記天井面の一端部と対向する他端部と直交する前記壁面に、高さ方向に延びるように設けられ、前記壁面の高さ方向の辺に対応する長さを有する。
In order to achieve the above object, the air conditioning system of the present invention has the following features.
(1) It has an air supply system that supplies gas to the target space and an exhaust system that discharges gas in the target space, and the target space includes a floor surface, a wall surface rising from the side of the floor surface, and a wall surface. a space defined by a ceiling surface opposed to the floor, the air supply system includes a diffuser of semi-cylindrical having a plurality of small holes, and the air supply device for supplying gas to the diffuser, has, the exhaust system comprises an exhaust port, and a discharge device for sucking gas from the exhaust port, the diffuser is provided along the end portion of the ceiling surface, the end portion The exhaust port is provided on the wall surface orthogonal to the other end facing the one end of the ceiling surface so as to extend in the height direction, and has a length corresponding to the above. It has a length corresponding to the side.
(2)前記排気口が、前記天井面の一端部に対向する他端部に沿うように設けられ、当該他端部に対応する長さを有していても良い。
(2) pre-Symbol exhaust port, provided along the other end portion opposite to one end portion of the ceiling surface, may have a length corresponding to the other end.
(4)前記壁面の排気口が、前記壁面の中央部分に、高さ方向に延びるように設けられていても良い。 (4) The exhaust port on the wall surface may be provided in the central portion of the wall surface so as to extend in the height direction.
(5)前記壁面の排気口が、前記壁面の端部に、高さ方向に延びるように設けられていても良い。 (5) The exhaust port on the wall surface may be provided at the end of the wall surface so as to extend in the height direction.
(6)対象空間に気体を供給する給気システムと、対象空間内の気体を排出する排気システムと、を有し、前記対象空間は、床面と、床面が有する辺から立ち上がる壁面と、床面と対向する天井面とにより画成される空間であり、前記給気システムは、複数の小孔を有する半円筒型の拡散体と、前記拡散体に気体を供給する給気装置と、を有し、前記排気システムは、排気口と、前記排気口から気体を吸引する排気装置と、を有し、前記拡散体が、前記天井面の対向する2辺の中央部分に当該2辺と直交する方向に設けられ、当該2辺の間の距離に対応する長さを有し、前記排気口が、前記拡散体の周面を介して対向する2つの壁面のそれぞれの両端部において、高さ方向に延びるように設けられ、前記壁面の高さ方向の辺に対応する長さを有する。 (6) It has an air supply system that supplies gas to the target space and an exhaust system that discharges gas in the target space, and the target space includes a floor surface, a wall surface rising from the side of the floor surface, and a wall surface. It is a space defined by a floor surface and a ceiling surface facing the floor surface, and the air supply system includes a semi-cylindrical diffuser having a plurality of small holes, an air supply device that supplies gas to the diffuser, and an air supply device. The exhaust system has an exhaust port and an exhaust device that sucks gas from the exhaust port, and the diffuser has the two sides at the center of two facing sides of the ceiling surface. It is provided in orthogonal directions and has a length corresponding to the distance between the two sides, and the exhaust port is high at both ends of each of the two wall surfaces facing each other via the peripheral surface of the diffuser. It provided so as to extend in a direction to have a length corresponding to the height direction of the side of the wall.
(7)前記排気口が、複数の区分に分割され、前記区分の開口量を調節する開口量調節機構が設けられていても良い。 (7) The exhaust port may be divided into a plurality of sections, and an opening amount adjusting mechanism for adjusting the opening amount of the sections may be provided.
本発明によれば、優れた換気性能を有する空調システムを提供することができる。 According to the present invention, it is possible to provide an air conditioning system having excellent ventilation performance.
[第1の実施形態]
[1.構成]
本発明に係る空調システムの実施形態について図面を参照しつつ説明する。空調システムは、対象空間に気体を供給する給気システムと、対象空間内の気体を排出する排気システムを有する。給気システムは、複数の小孔を有する半円筒型の拡散体と、拡散体に気体を供給するファン等の給気装置を有する。排気システムとしては、対象空間の壁面または天井面に設けられた排気口と、排気口から気体を吸引するファン等の排気装置を有する。
[First Embodiment]
[1. composition]
An embodiment of the air conditioning system according to the present invention will be described with reference to the drawings. The air conditioning system includes an air supply system that supplies gas to the target space and an exhaust system that discharges the gas in the target space. The air supply system includes a semi-cylindrical diffuser having a plurality of small holes and an air supply device such as a fan that supplies gas to the diffuser. The exhaust system includes an exhaust port provided on the wall surface or ceiling surface of the target space, and an exhaust device such as a fan that sucks gas from the exhaust port.
図1に示す通り、対象空間Sは直方体状の空間である。対象空間Sは、床面s1と、床面s1が有する4辺から垂直方向に立ち上がる4枚の壁面s2と、床面s1と対向する天井面s3と、により画成される空間である。対象空間Sの形状は直方体に限定されず、実際のクリーンルーム等の形状とすればよい。空調システムは、天井面s3に設けられた拡散体1と、天井面s3に設けられた排気口2と、を有する。
As shown in FIG. 1, the target space S is a rectangular parallelepiped space. The target space S is a space defined by the floor surface s1, the four wall surfaces s2 rising vertically from the four sides of the floor surface s1, and the ceiling surface s3 facing the floor surface s1. The shape of the target space S is not limited to a rectangular parallelepiped, and may be the shape of an actual clean room or the like. The air conditioning system has a
(拡散体)
拡散体1は、複数の小孔を有する不織布等の布地を、一端が閉塞され他端に開口を有する半円筒型の袋体に形成したものである。拡散体1は、対象空間の天井面s3にワイヤー等で吊り下げられている。拡散体1の開口には、ファン等の給気装置が接続され、拡散体1の内部に気体が供給されるように構成されている。
(Diffuse)
The
拡散体1としては、半円筒型のソックス本体を有するソックスダクトを用いることができる。他にも、既存の吹き出し口に対して、半円状のパンチングメタルを拡散体1として設置しても良い。なお、既存の吹き出し口に対して設置する拡散体1はパンチングメタルに限定されず、半円筒型に形成可能なものであれば、不織布等の小孔を多数有する材料を用いて形成することができる。
As the
拡散体1は、対象空間Sの天井面s3の一端部に沿うように設けられている。図1の例では、長方形状である天井面s3において、拡散体1は天井面s3を形成する短辺の一方側の近傍に設けられている。ただし、拡散体1を、天井面s3を形成する長辺の一方側の近傍に設けることもできる。
The
また、拡散体1は、拡散体1が沿うように設けられた天井面s3の一端部に対応する長さを有する。図1の例では、拡散体1は天井面s3を形成する短辺と対応する長さを有する。対応する長さ、とは同程度の長さと捉えることができるが、実際の設置では拡散体1の長さと天井面s3の一端部の長さを全く同一とするケースは少ない。従って、拡散体1は、天井面s3の一端部よりも若干短くなるように形成されることが多い。ただし、拡散体1は、拡散体1から供給される気体が、対象空間Sの内部に均一に広がるのに十分な長さを有している必要がある。
Further, the
(排気口)
排気口2は、対象空間Sの内部の気体を排出するために用いられる開口である。排気口2は、対象空間Sの天井面s3において、拡散体1が設けられた一端部と対向する他端部に沿うように設けられている。図1の例では、長方形状である天井面s3において、排気口2は天井面s3を形成する短辺の他方側の近傍に設けられている。ただし、排気口2を、天井面s3を形成する長辺の他方側の近傍に設けることもできる。
(exhaust port)
The
また、排気口2は、排気口2が沿うように設けられた天井面s3の他端部に対応する長さを有する。図1の例では、排気口2は天井面s3を形成する短辺と対応する長さを有する。対応する長さ、とは同程度の長さと捉えることができるが、実際の設置では、天井面s3に、その端部と全く同一の長さを有する開口を設けるケースは少ない。
Further, the
従って、排気口2は、天井面s3の他端部よりも若干短くなるように形成されることが多い。ただし、排気口2は、拡散体1から供給される気体が一様流となって、対象空間Sの内部から排出するのに十分な長さを有している必要がある。一様流とは、対象空間Sの内部に生じる気流は様々であり一方向でなくとも、最終的に気体が排気口2に向かうことを意味し、滞流の発生が抑制されている状態を示す。以上のような排気口2には、排気口から気体を吸引するファン等の排気装置が接続されている。
Therefore, the
なお、排気口2から吸引された気体を、拡散体1に戻す循環路を設けても良い。循環路に、送風機と高性能フィルタを有するファンフィルタユニットを設け、高性能フィルタにより気体に含まれる汚染物質を除去する構成とすることができる。排気口2から吸引された気体の洗浄度を向上してから対象空間S内に再供給することができて良い。
A circulation path may be provided to return the gas sucked from the
[2.動作]
(給気システムの動作)
空調システムの運転時において、給気システムでは以下のような動作が行われる。すなわち、給気装置が拡散体1に対して気体を供給することにより、供給された気体が拡散体1により拡散されて対象空間Sの内部に供給される。上記の通り、複数の小孔を有する半円筒型の拡散体1は、対象空間Sの天井面s3の一端部に沿うように設けられ、この一端部に対応する長さを有する。そのため、対象空間Sの内部に供給された気体は、拡散体1により拡散され、対象空間Sの内部に広がる気体の風速・風向が均一となる。
[2. motion]
(Operation of air supply system)
When the air conditioning system is in operation, the air supply system performs the following operations. That is, when the air supply device supplies the gas to the
(排気システムの動作)
また、排気システムでは以下のような動作が行われる。すなわち、換気装置が排気口2を介して対象空間Sの内部の気体を吸引する。上記の通り、排気口2は、対象空間Sの天井面s3の他端部に沿うように設けられ、この他端部に対応する長さを有する。そのため、拡散体1によって対象空間Sの内部に供給された気体は、一様流となって拡散板1から排気口2へと向かい、排気口2を介して排出される。
(Operation of exhaust system)
In addition, the exhaust system performs the following operations. That is, the ventilation device sucks the gas inside the target space S through the
[3.シミュレーション]
以上のような本実施形態の空調システムを運転した場合の、気体の流れを解析した。まず、比較の為に、従来の空調システムを運転した場合の気体の流れを解析した結果を以下に示す。
[3. simulation]
The gas flow when the air conditioning system of the present embodiment as described above was operated was analyzed. First, for comparison, the results of analyzing the gas flow when operating a conventional air conditioning system are shown below.
(従来の空調システム)
従来の空調システムとしては、図2に示す給気システムと排気システムを有するものがある。図2の例では、対象空間Sは、長さ(x)10m、奥行(y)5m、高さ(z)2.5mの室内である。拡散体1としては、半径0.5mの半円筒型のソックス本体を用いた。拡散体1は、天井面s3の長手方向の中央部分において、長手方向と直交する方向に配置されている。拡散体1は、天井面s3を形成する短辺に対応する長さを有する。
(Conventional air conditioning system)
Some conventional air conditioning systems have an air supply system and an exhaust system shown in FIG. In the example of FIG. 2, the target space S is a room having a length (x) of 10 m, a depth (y) of 5 m, and a height (z) of 2.5 m. As the
排気口2は、拡散体1の周面を介して対向する2つの壁面s2のそれぞれに、1つずつ設けられている。この2つの排気口2は、壁面s2の奥行方向の中央部分に位置する正方形状の開口であり、対向するように設けられている。すなわち、排気口2は、壁面s2が有する辺に対応する長さを有していない。排気口2の合計面積は、0.5m2であった。
One
以上のような従来の空調システムにおいて、拡散体1からの吹出風速が1.0m/sの場合における気流を解析した。図3(a)に気流分布、図3(b)にSVE−3分布を示す。SVEは、換気性能評価指標(Scale of Ventilation Efficiency)を指し、6種類の評価指標のうちの一つであるSVE−3は、換気分野で用いられる局所平均空気齢を示す値である。空気齢は、給気口から室内に導入された新鮮空気がある点に到達するまでの時間に対応する。従って、SVE3の値が低い程、気体は排気口2よりスムーズに排出されていることを示す。
In the conventional air conditioning system as described above, the airflow when the wind speed from the
図3(a)および(b)は、排気口2が設けられている奥行y=2.5mの断面における気流分布およびSVE−3分布を示す。図3(a)より、拡散体1から放射状に供給された気体は、排出口2に向かって流れていた。しかし、排出口2の上方部分の天井面s3と壁面s2が形成する角付近において、拡散体1から放出された気流と衝突する気流が確認された。衝突部分では淀みが生じており、図3(b)からも明らかな通り、淀んでいる部分のSVE−3は2.0以上を示していた。すなわち、滞流が発生している。SVE−3の平均値は0.63を示しており、換気性能が低下していた。
3 (a) and 3 (b) show the airflow distribution and the SVE-3 distribution in a cross section having a depth of y = 2.5 m in which the
(本実施形態の空調システム)
次に本実施形態の空調システムにおいて、気流を解析した。図4に示す解析結果は、図1に示す空調システムを用いた解析によるものである。解析に用いた空調システムが設置された対象空間Sは、長さ(x)6m、奥行き(y)3m、高さ(z)2.5mの室内である。拡散体1としては、半径0.4mの半円筒型のソックス本体を用いた。排気口2は、長さ120mm、奥行3000mmの開口とした。
(Air conditioning system of this embodiment)
Next, in the air conditioning system of the present embodiment, the air flow was analyzed. The analysis result shown in FIG. 4 is based on the analysis using the air conditioning system shown in FIG. The target space S in which the air conditioning system used in the analysis is installed is a room having a length (x) of 6 m, a depth of (y) of 3 m, and a height (z) of 2.5 m. As the
以上のような空調システムにおいて、拡散体1からの吹出風速が0.1m/s、給気風量が1357.1m3/h、排気口2の吸入風速が1.0m/sの場合における気流を解析した。図4(a)および(b)は、対象空間Sの短手方向の中心部分である奥行y=1.5mの断面における気流分布およびSVE−3分布を示す。図4(c)および(d)は、奥行y=0.5mの断面における気流分布およびSVE−3分布を示す。
In the above air conditioning system, the airflow when the airflow speed from the
図4(b)および(d)より、拡散体1から放射状に供給された気体は、一様流となって排出口2に向かって流れていた。拡散体1から放出された気流と衝突する気流は確認されなかった。すなわち、滞流の発生が抑制されていた。図4(a)および(c)からも明らかな通り、対象空間Sの全域においてSVE−3の値も低い。SVE−3の平均値は、奥行y=1.5mの断面、奥行y=0.5mの断面の双方が0.55を示しており、換気性能の向上が確認された。
From FIGS. 4 (b) and 4 (d), the gas radially supplied from the
以上と同じ解析を、排気口2の長さを240mmとし吸入風速を0.5m/sとした場合と、長さ1200mmとし吸入風速を0.1m/sとした場合にて行った。解析結果は、長さ120mmの排気口2を用いた場合と同様であり、SVE−3の平均値はどちらも全て0.55であった。
The same analysis as above was performed when the length of the
(比較例)
比較例として、本実施形態の空調システムにおいて、拡散体1を半径0.2mの円筒形のソックスダクト本体を用いて場合について解析を行った。図5(a)および(b)は、対象空間Sの短手方向の中心部分である奥行y=2.5mの断面における気流分布およびSVE−3分布を示す。図5(c)および(d)は、奥行y=0.5mの断面における気流分布およびSVE−3分布を示す。
(Comparison example)
As a comparative example, in the air conditioning system of the present embodiment, the case where the
図5(b)および(d)より、拡散体1から放射状に供給された気体は、排出口2に向かって流れていた。しかし、排気口2側の大部分の空間で、拡散体1から放出された気流と衝突する気流が確認された。衝突部分では、淀みが生じており、図5(a)および(c)からも明らかな通りSVE−3は2.0以上を示していた。すなわち、滞流が発生している。SVE−3の平均値は、奥行y=1.5mの断面では0.91、奥行y=0.5mの断面では1.05を示しており、換気性能が低下していた。
From FIGS. 5 (b) and 5 (d), the gas radially supplied from the
円筒型の拡散体1を用いた場合に換気性能が低下することについては、以下のような原因があると考えられる。円筒型の拡散体1を用いた場合、拡散体1の周面に沿って気体が給気される。そのため、拡散体1の上方側に向かう気体が供給されることとなる。拡散体1は天井面s3に吊り下げられていることから、拡散体1の上方で乱流が生じてしまう。その結果、余剰空気が乱流や衝突が生じやすい環境を形成していると考えられる。また、図5(b)および(d)からも明らかなとおり、対象空間Sの天井面s3側を流れる気体と、床面s1側を流れる気体では、流速が異なっていることも、気流の衝突の原因の一つと考えられる。
It is considered that there are the following causes for the deterioration of the ventilation performance when the
[4.作用効果]
以上のような本実施形態の空調システムの作用効果は、以下のとおりである。
(1)対象空間に気体を供給する給気システムと、対象空間内の気体を排出する排気システムと、を有し、対象空間は、床面s1と、床面s1が有する辺から垂直方向に延びる壁面s2と、床面s1と対向する天井面s3とにより画成される空間であり、給気システムは、複数の小孔を有する半円筒型の拡散体1と、拡散体1に気体を供給する給気装置と、を有し、排気システムは、排気口2と、排気口2から気体を吸引する排気装置と、を有し、拡散体1は、天井面s3に設けられ、天井面s3が有する辺に対応する長さを有し、排気口2は、天井面s3または壁面s2に設けられ、天井面s3または壁面s2が有する辺に対応する長さを有する。
[4. Action effect]
The effects of the air conditioning system of the present embodiment as described above are as follows.
(1) It has an air supply system that supplies gas to the target space and an exhaust system that discharges gas in the target space, and the target space has a floor surface s1 and a side perpendicular to the side of the floor surface s1. It is a space defined by the extending wall surface s2 and the ceiling surface s3 facing the floor surface s1, and the air supply system applies gas to the
以上の構成により、拡散体1が面状に供給した気体を、排気口2が面状に排出することとなる。よって、拡散体1から供給された気体を、一様流となって排気口2に向かって流れさせることができ、滞流の発生を抑制することができる。
With the above configuration, the
(2)拡散体1が、天井面s3の一端部に沿うように設けられ、当該一端部に対応する長さを有し、排気口2が、天井面s3の一端部に対向する他端部に沿うように設けられ、当該他端部に対応する長さを有する。
(2) The
以上の構成により、対象空間Sの一端部から他端部へと向かって流れる一様流を形成することが可能となり、効率的に対象空間Sの内部から気体を排出することができる。この場合、対象空間Sの中央部分において、拡散体1から供給された気体の風速が穏やかになる。そのため、作業者や作業対象物に直風が当たることが防止できる。従って、作業者に不快感を感じさせたり、作業対象物が乾燥して品質が変化することを防止することが可能となる。
With the above configuration, it is possible to form a uniform flow flowing from one end to the other end of the target space S, and gas can be efficiently discharged from the inside of the target space S. In this case, the wind speed of the gas supplied from the
また、拡散体1が設けられた一端部側の洗浄度が最も高くなり、排気口2が設けられた他端部側に向かって洗浄度のグラデーションが形成される。例えば対象空間Sを、クリーンルームの付帯施設である更衣室とした場合、拡散体1側の壁面s2にクリーンルームへの入り口を設け、排気口2側の壁面s2に廊下等から更衣室に入室するための入り口を設ける。そうすると、作業員が廊下側から入室し、クリーンルームに入室するまでに徐々に作業員に付着した汚染物質が除去されることになり、クリーンルームに入室する際に最も洗浄された状態とさせることができる。従って、クリーンルームへの扉の開閉により、更衣室の汚染物質がクリーンルーム側に漏れ出ることを防止することができる。
Further, the degree of cleaning on the one end side where the
また、排気口2を天井面s3に設置することで、壁面s2に排気システムを設ける必要がなくなる。そのため、対象空間Sの扉の設置場所や、対象空間Sの内部の設備配置が排気システムにより制限を受けることがなくなる。従って、対象空間Sの設計の自由度を向上させることができる。
Further, by installing the
[第2の実施形態]
[1.構成]
第2の実施形態の空調システムの構成は、基本的には第1の実施形態と同じである。ただし、本実施形態では、図6に示す通り、排気口2が、天井面s3において拡散体1が設けられた一端部と対向する他端部と直交する壁面s2に設けられている。排気口2は、壁面2sの中央部分において天井面s3と直交する方向、すなわち高さ方向に延びるように設けられている。排気口2は、壁面s2の高さ方向の辺に対応する長さを有する。
[Second Embodiment]
[1. composition]
The configuration of the air conditioning system of the second embodiment is basically the same as that of the first embodiment. However, in the present embodiment, as shown in FIG. 6, the
[2.シミュレーション]
次に本実施形態の空調システムにおいて、気流を解析した。図7に示す解析結果は、図6に示す空調システムを用いた解析によるものである。解析に用いた空調システムが設置された対象空間Sは、長さ(x)6m、奥行き(y)3m、高さ(z)2.5mの室内である。拡散体1としては、半径0.4mの半円筒型のソックス本体を用いた。排気口2は、高さ2500mm、奥行144mmの開口とした。
[2. simulation]
Next, in the air conditioning system of the present embodiment, the air flow was analyzed. The analysis result shown in FIG. 7 is based on the analysis using the air conditioning system shown in FIG. The target space S in which the air conditioning system used in the analysis is installed is a room having a length (x) of 6 m, a depth of (y) of 3 m, and a height (z) of 2.5 m. As the
以上のような空調システムにおいて、拡散体1からの吹出風速が0.1m/s、給気風量が1357.1m3/h、排気口2の吸入風速が1.0m/sの場合における気流を解析した。図7(a)および(b)は、対象空間Sの短手方向の中心部分である奥行y=1.5mの断面における気流分布およびSVE−3分布を示す。図7(c)および(d)は、奥行y=0.5mの断面における気流分布およびSVE−3分布を示す。
In the above air conditioning system, the airflow when the airflow speed from the
図7(b)より、対象空間Sの短手方向の中心部分のうち、排気口2側の天井面s3と壁面s2が形成する角部分において、拡散体1から放出された気流と衝突する気流が確認された。ただし、これらの衝突気流は排気口2の近傍で生じていた。そのため、比較的スムーズに排気口より排出されると考えられる。この点は、図7(a)においてSVE−3が2.0以上を示す部分が従来例より少ないことからも明らかである。奥行y=1.5mの断面におけるSVE3の平均値は、0.65であった。
From FIG. 7B, the airflow that collides with the airflow emitted from the
また、図7(d)では、拡散体1から放射状に供給された気体は、一様流となって排出口2に向かって流れていた。拡散体1から放出された気流と衝突する気流はほとんど確認されなかった。すなわち、滞流の発生が抑制されていた。図7(c)からも明らかな通り、対象空間Sの全域においてSVE−3の値も低い。奥行y=0.5mの断面におけるSVE3の平均値は、0.57であった。
Further, in FIG. 7D, the gas radially supplied from the
図7(a)〜(d)の解析結果より、本実施形態の空調システムでは、排気口2の近傍で気流の衝突が生じているものの、排気口2から離れるに従い換気効率は向上していることが分かった。すなわち、排気口2の近傍以外では、スムーズに気体が換気されていることが伺えた。奥行y=0.5mの断面におけるSVE3の平均値が0.57であることからも、対象空間S全体としては、従来例より優れた換気効率を有していることが分かった。
From the analysis results of FIGS. 7A to 7D, in the air conditioning system of the present embodiment, although the airflow collides in the vicinity of the
[3.作用効果]
以上のような本実施形態の空調システムの作用効果は、上記実施形態と同様であり、具体的には以下の作用効果がある。本実施形態の空調システムは、拡散体1が、天井面s3の一端部に沿うように設けられ、当該一端部に対応する長さを有し、排気口2が、天井面s3の一端部と対向する他端部と直交する壁面s2の中央部分に、高さ方向に延びるように設けられ、壁面s2の高さ方向の辺に対応する長さを有する。
[3. Action effect]
The effects of the air conditioning system of the present embodiment as described above are the same as those of the above embodiment, and specifically, there are the following effects. In the air conditioning system of the present embodiment, the
以上の構成により、拡散体1から供給された気体を、一様流に近い気流とすることが可能となる。そのため、拡散体1から供給された気体は、排気口2側に流れる。滞流が生じたとしても、大部分が排気口2の近傍部分に発生するため、排気口2を介してスムーズに排出される。そのため、滞流の発生を抑制することができる。
With the above configuration, the gas supplied from the
[第2の実施形態の変形例]
[1.構成]
第2の実施形態の変形例の空調システムの構成は、基本的には第2の実施形態と同じである。ただし、本実施形態では、図8に示す通り、排気口2が、複数の区分2a〜2dに分割され、複数の区分のそれぞれに開口量を調節する機構が設けられている。開口量調節機構としては、パンチングメタルやシャッターを用いることができる。パンチングメタルは、パンチングの直径を変化させることで排気口2の開口量を調節することができる。
[Modified example of the second embodiment]
[1. composition]
The configuration of the air conditioning system of the modified example of the second embodiment is basically the same as that of the second embodiment. However, in the present embodiment, as shown in FIG. 8, the
図8の例では、排気口2は、同一の高さを有する4つの区分2a〜2dに分割されている。例えば排気口2の高さが2500mmであった場合、一つの区分の高さは625mmである。ただし、区分の数は2以上であれば良く、各区分の高さは必ずしも同一である必要はない。4つの区分2a〜2dは、図7(a)のSVE−3分布より求めた各区分のSVE−3の値に準じて開口量を変化させた。
In the example of FIG. 8, the
具体的には、SVE−3の値が0.81であった、天井面s3側に最も近い区分2aの開口量を100%とした。すなわち、区分2aには開口量調節機構が設けられていない。区分2aのSVE−3の値と開口量を基準とし、図8に示す計算を行い、各区分2b〜2dの開口量を決定した。各区分2a〜2dの開口量が求めた値通りとなるように、開口量調節機構を設けた。以上のように、SVE−3の値が高い区分ほど開口量を大きくし、より多くの気体を排気できるように構成した。
Specifically, the opening amount of the
[2.シミュレーション]
次に第2の実施形態の変形例の空調システムにおいて、気流を解析した。図9に示す解析結果は、図8に示す空調システムを用いた解析によるものである。解析に用いた空調システムおよび風速風量等の条件は、排気口2を上記構成とした以外は、第2の実施形態と同じである。
[2. simulation]
Next, the air flow was analyzed in the air conditioning system of the modified example of the second embodiment. The analysis result shown in FIG. 9 is based on the analysis using the air conditioning system shown in FIG. The conditions such as the air conditioning system and the wind speed and air volume used in the analysis are the same as those in the second embodiment except that the
図9(a)〜(d)の解析結果より、本実施形態の空調システムでは、排気口2の近傍で気流の衝突が生じているものの、第2の実施形態と比較して、換気効率は向上していることが分かった。すなわち、図7(b)および(d)と、図9(b)および(d)の気流分布の比較より、変形例では気体の衝突が生じている空間が狭くなっていることが分かる。同様に、図7(a)および(c)と、図9(a)および(c)のSVE−3分布の比較より、変形例では換気効率が向上し、SVE−3が2.0以上となる部分が減少していることが分かる。SVE−3の平均値は、第2の実施形態において、奥行y=1.5mの断面が0.65であったものが0.62に減少した。また、奥行y=0.5mの断面が0.57であったものが、0.56に減少した。以上からも明らかな通り、第2の実施形態と比較して、変形例では換気効率が向上した。
From the analysis results of FIGS. 9A to 9D, in the air conditioning system of the present embodiment, although the airflow collision occurs in the vicinity of the
[3.作用効果]
以上のような本実施形態の空調システムの作用効果は、上記実施形態と同様であり、具体的には以下の作用効果がある。すなわち、変形例では、排気口2が、複数の区分に分割され、区分の開口量を調節する開口量調節機構が設けられている。
[3. Action effect]
The effects of the air conditioning system of the present embodiment as described above are the same as those of the above embodiment, and specifically, there are the following effects. That is, in the modified example, the
以上の構成により、SVE−3の値が高い区分ほど開口量を大きく設定すること可能となるため、換気効率の低い区分からより多くの気体を排気できる。従って、対象空間Sにおいて気体の衝突が生じた場合であっても排気口2からの排出を促すことができる。従って、滞流の発生をより確実に抑制することができる。
With the above configuration, the larger the SVE-3 value, the larger the opening amount can be set, so that more gas can be exhausted from the lower ventilation efficiency category. Therefore, even when a gas collision occurs in the target space S, exhaust from the
[第3の実施形態]
[1.構成]
第3の実施形態の空調システムの構成は、基本的には第1の実施形態と同じである。ただし、本実施形態では、図10に示す通り、拡散体1は、天井面s3の対向する2辺の中央部分に当該2辺と直交する方向に設けられ、当該2辺の間の距離に対応する長さを有する。ここでは、拡散体1が、天井面s3の長手方向の中央部分において、長手方向と直交する方向に配置されている。拡散体1は、天井面s3を形成する短辺に対応する長さを有する。
[Third Embodiment]
[1. composition]
The configuration of the air conditioning system of the third embodiment is basically the same as that of the first embodiment. However, in the present embodiment, as shown in FIG. 10, the
また、排気口2は、拡散体1の周面を介して対向する2つの壁面s2のそれぞれの両端部において、天井面s3と直交する方向、すなわち高さ方向に延びるように設けられている。すなわち、排気口2は、合計4つ設けられている。排気口2は、壁面s2の高さ方向の辺に対応する長さを有する。
Further, the
[2.シミュレーション]
次に本実施形態の空調システムにおいて、気流を解析した。図11に示す解析結果は、図10に示す空調システムを用いた解析によるものである。解析に用いた空調システムおよび風速風量等の条件は、排気口2を上記構成とした以外は、第2の実施形態と同じである。排気口2は、それぞれ高さ2500mm、奥行36mmの開口とした。
[2. simulation]
Next, in the air conditioning system of the present embodiment, the air flow was analyzed. The analysis result shown in FIG. 11 is based on the analysis using the air conditioning system shown in FIG. The conditions such as the air conditioning system and the wind speed and air volume used in the analysis are the same as those in the second embodiment except that the
図11(b)および(d)より、対象空間Sの床面s1と壁面s2が形成する角部の近傍および天井面s3と壁面s2が形成する角部の近傍において、気体の衝突が発生していた。しかし、気体の衝突が生じている空間は、従来例と比較して少ない。同様に、図11(a)および(c)のSVE−3分布より、SVE−3が2.0以上となる部分が減少し、換気効率が向上していることが分かる。奥行y=0.5mの断面におけるSVE3の平均値は0.54であり、奥行y=1.5mの断面におけるSVE3の平均値は0.69であった。本実施形態では、対象空間Sの四隅に高さ方向に延びる排気口2が設けられていることから、滞流が生じた場合であっても、従来例と比較してスムーズに気体が排出できると考えられる。
From FIGS. 11 (b) and 11 (d), gas collisions occur in the vicinity of the corner formed by the floor surface s1 and the wall surface s2 of the target space S and in the vicinity of the corner portion formed by the ceiling surface s3 and the wall surface s2. Was there. However, the space where the gas collision occurs is smaller than that of the conventional example. Similarly, from the SVE-3 distributions in FIGS. 11 (a) and 11 (c), it can be seen that the portion where SVE-3 is 2.0 or more is reduced and the ventilation efficiency is improved. The average value of SVE3 in the cross section with a depth of y = 0.5 m was 0.54, and the average value of SVE3 in the cross section with a depth of y = 1.5 m was 0.69. In the present embodiment, since the
(比較例)
比較例として、本実施形態の空調システムにおいて、排気口2を壁面s2の高さ方向の辺よりも短く形成した場合について解析を行った。すなわち、排気口2は、それぞれ高さ900mm、奥行10mmの開口とし、壁面s2の下方側にのみ排気口2を形成する構成とした。
(Comparison example)
As a comparative example, in the air conditioning system of the present embodiment, an analysis was performed on a case where the
図12(b)および(d)より、対象空間Sの床面s1と壁面s2が形成する角部の近傍および天井面s3と壁面s2が形成する角部の近傍において、発生する気体の衝突が第3の実施形態と比較して増加していた。特に、排気口2が壁面s2の上方側には形成されていないことから、天井面s3と壁面s2が形成する角部の近傍における気体の衝突が著しく増加した。図12(a)および(c)より、天井面s3と壁面s2が形成する角部の近傍におけるSVE−3の値は2.0以上となっており、換気効率が低下している。以上の通り、排気口2は、壁面s2の高さ方向の辺に対応する長さとすることで、換気効率が向上することが明確となった。
From FIGS. 12 (b) and 12 (d), the collision of gas generated occurs in the vicinity of the corner formed by the floor surface s1 and the wall surface s2 of the target space S and in the vicinity of the corner portion formed by the ceiling surface s3 and the wall surface s2. It increased as compared with the third embodiment. In particular, since the
[3.作用効果]
以上のような本実施形態の空調システムの作用効果は、上記実施形態と同様であり、具体的には以下の作用効果がある。本実施形態の空調システムは、拡散体1が、天井面s3の対向する2辺の中央部分に当該2辺と直交する方向に設けられ、当該2辺の間の距離に対応する長さを有し、排気口2が、拡散体1の周面を介して対向する2つの壁面s2のそれぞれの両端部において、高さ方向に延びるように設けられ、壁面s2の高さ方向の辺に対応する長さを有する。
[3. Action effect]
The effects of the air conditioning system of the present embodiment as described above are the same as those of the above embodiment, and specifically, there are the following effects. In the air conditioning system of the present embodiment, the
以上の構成により、拡散体1から供給された気体を、一様流に近い気流とすることが可能となる。そのため、拡散体1から供給された気体は、排気口2側に流れる。滞流が生じたとしても、対象空間Sの四隅に高さ方向に延びる排気口2が設けられていることから、滞流が生じた場合であっても、従来例と比較してスムーズに気体が排出できる。そのため、滞流の発生を抑制することができる。また、拡散体1を対象空間Sの中央部分に配置することで、拡散体1から供給される気体を効率よく用いることができる。
With the above configuration, the gas supplied from the
[第4の実施形態]
[1.構成]
第4の実施形態の空調システムの構成は、基本的には第1の実施形態と同じである。ただし、本実施形態では、図13に示す通り、排気口2は、天井面s3に設けられた排気口2に加え、天井面s3において拡散体1が設けられた一端部と対向する他端部と直交する壁面s2に設けられている。排気口2は、壁面2sの中央部分において天井面s3と直交する方向、すなわち高さ方向に延びるように設けられている。排気口2は、壁面s2の高さ方向の辺に対応する長さを有する。すなわち、本実施形態は、第1の実施形態と第2の実施形態の排気口2を組み合わせたものである。
[Fourth Embodiment]
[1. composition]
The configuration of the air conditioning system of the fourth embodiment is basically the same as that of the first embodiment. However, in the present embodiment, as shown in FIG. 13, the
[2.シミュレーション]
次に本実施形態の空調システムにおいて、気流を解析した。図14に示す解析結果は、図13に示す空調システムを用いた解析によるものである。解析に用いた空調システムおよび風速風量等の条件は、排気口2を上記構成とした以外は、第1の実施形態と同じである。天井面s3の排気口2は、長さ120mm、奥行3000mの開口とした。また、壁面s2の排気口2は、高さ2500mm、奥行144mmの開口とした。
[2. simulation]
Next, in the air conditioning system of the present embodiment, the air flow was analyzed. The analysis result shown in FIG. 14 is based on the analysis using the air conditioning system shown in FIG. The conditions such as the air conditioning system and the wind speed air volume used in the analysis are the same as those in the first embodiment except that the
図14(b)および(d)より、拡散体1から放射状に供給された気体は、一様流となって排出口2に向かって流れていた。拡散体1から放出された気流と衝突する気流は確認されなかった。すなわち、滞流の発生が抑制されていた。同様に、図14(a)および(c)からも明らかな通り、対象空間Sの全域においてSVE−3の値も低い。SVE−3の平均値は、奥行y=1.5mの断面が0.58、奥行y=0.5mの断面が0.56を示しており、換気性能の向上が確認された。
From FIGS. 14 (b) and 14 (d), the gas radially supplied from the
[3.作用効果]
以上のような本実施形態の空調システムでは、第1の実施形態と第2の実施形態の両方の作用効果を得ることができる。すなわち、対象空間Sの一端部から他端部へと向かって流れる一様流を形成することが可能となり、効率的に対象空間Sの内部から気体を排出することができる。
[3. Action effect]
In the air conditioning system of the present embodiment as described above, the effects of both the first embodiment and the second embodiment can be obtained. That is, it is possible to form a uniform flow that flows from one end to the other end of the target space S, and the gas can be efficiently discharged from the inside of the target space S.
[その他の実施の形態]
上記第4の実施形態では、第1の実施形態と第2の実施形態の組み合わせ例として、壁面2sの中央部分に排気口2を設けることとした。しかし、図15および16に示す通り、壁面s2の一端部又は両端部に、高さ方向に延びる排気口2を配置しても良い。このような排気口2としても、上記実施形態と同様の作用効果を得ることができる。
[Other embodiments]
In the fourth embodiment, as an example of combining the first embodiment and the second embodiment, the
なお、実施形態の組み合わせは、第1の実施形態と第2の実施形態の組み合わせに限定されるものではない。すなわち、第1〜第3の実施形態を適宜組み合わせることが可能である。 The combination of embodiments is not limited to the combination of the first embodiment and the second embodiment. That is, it is possible to appropriately combine the first to third embodiments.
S 対象空間
s1 床面
s2 壁面
s3 天井面
1 拡散体
2 排気口
2a〜2d 区分
S Target space s1 Floor surface s2 Wall surface
Claims (6)
前記対象空間は、床面と、床面が有する辺から立ち上がる壁面と、床面と対向する天井面とにより画成される空間であり、
前記給気システムは、複数の小孔を有する半円筒型の拡散体と、前記拡散体に気体を供給する給気装置と、を有し、
前記排気システムは、排気口と、前記排気口から気体を吸引する排気装置と、を有し、
前記拡散体は、前記天井面の一端部に沿うように設けられ、当該一端部に対応する長さを有し、
前記排気口は、前記天井面の一端部と対向する他端部と直交する前記壁面に、高さ方向に延びるように設けられ、前記壁面の高さ方向の辺に対応する長さを有する空調システム。 It has an air supply system that supplies gas to the target space and an exhaust system that discharges the gas in the target space.
The target space is a space defined by a floor surface, a wall surface rising from the side of the floor surface, and a ceiling surface facing the floor surface.
The air supply system comprises a diffuser of semi-cylindrical having a plurality of small holes, and a gas supply device for supplying gas to the diffuser,
The exhaust system includes an exhaust port, and a discharge device for sucking gas from the exhaust port,
The diffuser is provided along one end of the ceiling surface and has a length corresponding to the one end.
The exhaust port is provided on the wall surface orthogonal to the other end portion facing the one end portion of the ceiling surface so as to extend in the height direction, and has a length corresponding to the height side of the wall surface. system.
前記対象空間は、床面と、床面が有する辺から立ち上がる壁面と、床面と対向する天井面とにより画成される空間であり、
前記給気システムは、複数の小孔を有する半円筒型の拡散体と、前記拡散体に気体を供給する給気装置と、を有し、
前記排気システムは、排気口と、前記排気口から気体を吸引する排気装置と、を有し、
前記拡散体は、前記天井面の対向する2辺の中央部分に当該2辺と直交する方向に設けられ、当該2辺の間の距離に対応する長さを有し、
前記排気口は、前記拡散体の周面を介して対向する2つの壁面のそれぞれの両端部において、高さ方向に延びるように設けられ、前記壁面の高さ方向の辺に対応する長さを有する空調システム。 It has an air supply system that supplies gas to the target space and an exhaust system that discharges the gas in the target space.
The target space is a space defined by a floor surface, a wall surface rising from the side of the floor surface, and a ceiling surface facing the floor surface.
The air supply system comprises a diffuser of semi-cylindrical having a plurality of small holes, and a gas supply device for supplying gas to the diffuser,
The exhaust system includes an exhaust port, and a discharge device for sucking gas from the exhaust port,
The diffuser is provided in the central portion of the two opposite sides of the ceiling surface in a direction orthogonal to the two sides, and has a length corresponding to the distance between the two sides.
The exhaust port is provided so as to extend in the height direction at both ends of each of the two wall surfaces facing each other via the peripheral surface of the diffuser, and has a length corresponding to the side in the height direction of the wall surface. Air conditioning system to have.
前記区分の開口量を調節する開口量調節機構が設けられている請求項1〜5いずれか1項に記載の空調システム。
The exhaust port is divided into a plurality of sections, and the exhaust port is divided into a plurality of sections.
The air conditioning system according to any one of claims 1 to 5, wherein an opening amount adjusting mechanism for adjusting the opening amount of the above-mentioned category is provided.
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