JPH0327827B2 - - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 この発明は、窓面から入る熱の室内に対する影
響を軽減し、又は再利用を図る空調装置に関す
る。

一般に、近代式建造物において空気調和装置で
は、夏季、窓面からの日射によつて室温が上昇す
るため、室内の冷房負荷となる割合は大きく、全
体の負荷熱量の20〜50％以上となる場合がある。
従つて、室内側にブラインドを下げて日射を遮
り、この熱が室内深く進入するのを防止する。

外部から窓ガラスを通つて入つて来る熱は、 (1) ガラス面の内外の温度差から伝導によつて侵
入する熱、 (2) 輻射熱として直接ガラスを通過し侵入する
熱、 (3) 輻射熱の一部がガラス面とブラインドに吸収
されて、ガラス面とブライド面とを暖めるとこ
ろから、対流、輻射により室内へ侵入する熱、
とに分けられるが、これらの場合は、室内にブ
ラインドが下げられている場合、侵入した熱量
のうち80％以上は、対流熱としてブラインド周
辺の気温を上昇させることになる。

そこで従来の空調方式では、窓側ペリメーター
ゾンと内側ゾンとに空調機を分けて設け、該ペリ
メーターゾンに侵入した太陽熱は、ペリメーター
ゾンの空調機の負荷としてその冷却器に積極的に
吸収させることによりペリメーターゾンの環境を
保持していた。

また、冬季について考えると、目射のある場
合、暖房時には窓面から侵入する熱は、暖房エネ
ルギーの軽減に役立つともあるが、更に窓側ペリ
メーターゾンにおいてのみ冬でも熱くなり過ぎる
という不均一な環境となることもある。

一方、曇天雨天等により窓面に日射がない場合
には、窓面から室内の熱が外部へ逃げ、窓面を外
気の温度差で冷却された空気は、室内一般空気と
の温度差により対流として降下し、また、その一
部はコールド輻射として室の内方へ進入するが、
やはり対流が80％以上である。そして、これらの
冷やされた空気の熱は、暖房負荷としてペリメー
ターゾンの空調機で処理され最終的にはボイラー
の負荷となる。そのうえ、冷却された空気はコー
ルドドラフトとなつて床面に降下滞溜し、在室者
の足元を冷やして不快感を与えるばかりか作業能
率を低下される。

この発明は、叙上の問題点に着目してなされた
もので、窓面から侵入して来る熱に対し、冷房時
には、暖められた空気として自然上昇することを
利用して窓際上部に天井吸込口を設けて吸い込ま
せ、照明器具の熱とともに外部へ排出し、また、
暖房時窓面に日射がないときは、窓面で冷却され
て自然降下した熱を、窓下に設けた吸込口から吸
い込んで外部へ排出し、あるいは、窓面に日射が
入つてマイナスの負荷となるときには、冷房時同
様、天井吸込口に吸い込ませるが、照明器具の熱
とともに空調機に戻して再利用するような、これ
らの機能を発揮する空調装置を構成することによ
り、上記の問題点を解決したものである。

以下、この発明に一実施例を図面に基づいて説
明する。

まず、構成を述べると、建造物関係では、Ｗは
外壁、Ｆは床、Ｔは天井板、Ｌは、該天井板Ｔの
所要箇所に設けられた照明器具、Ｋは隔壁、Ｒは
室内、Ｇは窓ガラス、Ｂはブラインドである。

そして、この発明の空調装置Ｓは、送風機構
ａ、リターン機構ｂ、冷気排除機構ｃ、温気排出
機構ｄ及び循環機構ｅの五つの構成から成る。

送風機構ａは、外部に開口して大気を吸い入れ
る外気導入ダクト１が、ヒーター２ｈ、冷却器２
ｃ、送風機２ｆを内蔵する空調機２に導かれ、該
送風機２ｆに連設された送風ダクト３が隔壁Ｋを
貫通して天井空間４内に入り、天井板Ｔの所要箇
所に設けられた複数個の送風口５にそれぞれ導か
れて構成されている。

また、リターン機構ｂは、室内Ｒの内方の床Ｆ
面に設置された、異物吸込防止材６ａを具備する
室内空気吸込口６からリターンダクト７が外気導
入ダクト１に連通されて構成されている。

更に、温気排出機構ｄは、異物吸込防止材８ａ
及びダンパー８ｄを具備する開閉式の窓際天井吸
込口８を天井板Ｔの外壁近き所要箇所に設け、排
気の通る天井空間４及び隔壁Ｋに一端を貫設し、
他端を排風機９に連通するとともに、途中に切替
用ダンパー１０ｄを有する温風排出ダクト１０並
びに前記排風機９とから構成されている。なお、
循環機構ｅとして、温風排出ダクト１０の切替用
ダンパー１０ｄと隔壁Ｋとの間から分岐して、循
環用ダンパー１１ｄを有する循環ダクト１１が、
空調機２に導かれている。

更にまた、冷気排除機構Ｃは、外壁Ｗに接して
異物落下防止材１２ａを具備した窓下吸込口１２
が設置され、該吸込口１２から床Ｆを貫通した
後、内方へ延伸し、再び床Ｆを貫通して室内Ｒに
出て、切替用ダンパー１０ｄと排風機９との間に
おいて温風排出ダクト１０に合流し、かつ、排気
用ダンパー１３ｄを有する冷気排除ダクト１３が
設けられて構成されている。

次に、作用を述べる。

第１図は、夏季において窓ガラスＧに日射を受
けている場合を示したものであるが、外気導入口
１から吸い込まれた大気とリターンダクト７から
の室内空気とは合流して空調機２の冷却器２ｃに
より冷やされて送風機２ｆ、送風ダクト３を経由
し、送風口５から室内Ｒへ供給され冷房してい
る。しかし、窓ガラスＧを通つて侵入して来た太
陽熱はブラインドＢ周辺の空気温度を高めるの
で、暖められた空気は自然上昇をし、ダンパー８
ｄを開いた窓際天井吸込口８から天井空間４に入
り、照明器具Ｌの発する熱を伴ない温風排出パイ
プ１０の「開」となつている切替用ダンパー１０
ｄを通つて排風機９によつて外部へ排出される。
なお、この場合、循環用ダンパー１１ｄと排気用
ダンパー１３ｄとは共に「閉」の状態にある。

第２図は、冬季において窓ガラスＧに日射を受
けている場合を示したものであるが、外部からと
室Ｒ内方からとの混合された空気は、空調機２の
ヒーター２ｈで暖められ、送風機構ａによつて室
内Ｒへ送られ暖房している。しかし、窓ガラスＧ
面に日射が入つて来るので、ブラインドＢ周辺の
空気は熱せられて温度上昇し、室内Ｒ全搬の温度
が不均衡となり無駄であるため、冷房時と同様に
ダンパー８ｄを開いた窓際天井吸込口８から自然
上昇した温気を吸い上げ、照明器具Ｌの熱と共に
天井空間４を通し温気排出ダクト１０に吸し込
む。これは、予め切替用ダンパー１０ｄが「閉」
循環用ダンパー１１ｄが「開」とされているから
であるが、吸い込まれた温気は、今度は外部に排
出せず循環ダクト１１を通つて空調機２に戻し、
前記混合された空気に合流させてヒーター２ｈの
マイナスの負荷とし再利用を図る。なお、この場
合、排気用ダンパー１３ｄは「閉」としてある。

第３図は、冬季において窓ガラスＧに日射のな
い場合を示したものである。第２図の場合と同様
に室内Ｒは暖房されているが、窓ガラスＧ面で冷
却され空気は自然降下するのでそのまま窓下吸込
口１２に収容される。この場合、切替用ダンパー
１０ｄが「閉」に、排気用ダンパー１３ｄが
「開」に予め設定されているので、前記の冷却さ
れた空気は、冷気排除ダクト１３、排気用ダンパ
ー１３ｄ、温風排出ダクト１０の末端部を通つて
排風機９により外部へ排徐される。一方、窓際天
井吸込口８のダンパー８ｄは閉じられているが、
循環用ダンパー１１ｄは「開」となつているの
で、照明器具Ｌの熱は、天井板Ｔから濡れる一部
温気とともに天井空間４、温気排出ダクト１０、
循環用ダンパー１１ｄ、循環ダクト１１を経由し
て、空調機２に戻され再利用される。

以上説明してきたようにこの発明は、送風機
構、リターン機構、温気排出機構、冷気排除機構
及び循環機構の五機構をもつて構成した空調装置
としたため、極めて簡単な各ダンパーの開閉操作
のみによつて、室内の環境を常に均等な温度に維
持して快適な状態を保たせ、しかも日射による余
熱に対しては、冷房時には外部へ排除し、暖房時
には再利用を図つて空調機のエネルギーを節約す
ることができ、更に、従来のように必ずしも独立
したペリメーターゾンの空調機、又は、窓面フア
ンコイルを設ける必要がなく、経費上からも顕著
な効果を奏するものである。

【図面の簡単な説明】

図面は、建造物縦断面におけるこの発明の配設
状況及び作用の説明図で、第１図は、夏季日照時
の冷房の図、第２図は、冬季日照時の暖房の図、
第３図は、冬季日照のないときの暖房の図であ
る。 ａ……送風機構、ｂ……リターン機構、ｃ……
冷気排除機構、ｄ……温気排出機構、ｅ……循環
機構、Ｒ……室内、Ｂ……ブラインド、Ｇ……窓
ガラス、Ｌ……照明器具、１……外気導入ダク
ト、２……空調機、３……送風ダクト、４……天
井空間、５……送風口、６……室内空気吸込口、
７……リターンダクト、８……窓際天井吸込口、
８ｄ……ダンパー、９……排風機、１０……温風
排出ダクト、１０ｄ……切替用ダンパー、１１…
…循環ダクト、１１ｄ……循環用ダンパー、１２
……窓下吸込口、１３……冷気排徐ダクト、１３
ｄ……排気用ダンパー。

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １ 大気及び室内からの戻り空気を冷却、又は、
   加熱して室内へ送る送風機構と、室内の空気は該
   送風機構へ戻すリターン機構と、ブラインド周辺
   の温気を室内から排出する温気排出機構と、該排
   出機構から温気を前記送風機構へ戻す循環機構
   と、窓ガラス内面の冷気を外部へ排除する冷気排
   除機構から構成され、夏季冷房時には、日射によ
   り窓面で加熱され自然上昇する空気を窓際天井吸
   込口から、冬季暖房時には、日射がなく窓面で冷
   却され自然降下する空気を窓下吸込口からそれぞ
   れ排風機により外部へ排除し、また、冬季暖房
   時、日射により窓面空気が暖められたときは、窓
   際天井吸込口から吸引し、天井内照明器具の熱と
   ともに空調機へ戻して再利用することができるよ
   うにした空調装置。 ２ 送風機構は、外気導入ダクト、空調機、送風
   ダクト及び送風口が連設されてなる特許請求の範
   囲第１項記載の空調装置。 ３ リターン機構は、室内空気吸込口と外気導入
   ダクトとがリターンダクトにより連通されてなる
   特許請求の範囲第１項又は第２項記載の空調装
   置。 ４ 温気排出機構は、ダンパーを有する窓際天井
   吸込口、天井空間、切替用ダンパーを具備する温
   気排出ダクト及び排風機が連設されてなる特許請
   求の範囲第１項ないし第３項にいずれかに記載の
   空調装置。 ５ 循環機構は、温気排出ダクトと空調機とを循
   環用ダンパーを具備する循環ダクトにより連通さ
   れてなる特許請求の範囲第１項ないし第４項のい
   ずれかに記載の空調装置。 ６ 冷気排除機構は、窓下吸込口と排気用ダンパ
   ーを具備する冷気排除ダクトとが連設され、該排
   除ダクトの末端が温気排出ダクトの末端部に連結
   されてなる特許請求の範囲第１項ないし第５項の
   いずれかに記載の空調装置。