JPH08219488A - 冷風の供給方法及び冷風装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】 外気の温度や湿度等に影響を受けずに、冷気
の流れを確実に生じさせることができ、清涼感を高め得
る冷風の供給方法及び冷風装置を提供すること。 【構成】 建物１の屋根５の下方に天井を設けて屋根５
と天井との間に空間部３７を画成し、建物１の屋根５か
ら上方に突出し、その下部が空間部３７に連通する空気
通路２５を設け、空気通路２５内の上部から下方に向け
水をシャワー状に噴出させ、シャワーにより空気通路２
５内の上方から空間部３７に流動する空気流れ２５ａを
形成すると共に、空気通路２５の上部から空気通路２５
内に空気を吸い込み、シャワーを構成する水滴の気化に
伴う熱により空気流れ２５ａを冷却し、シャワーの水を
天井で受けると共に、空間部３７に流れ込んだ空気流れ
２５ａを天井から下方に向けて流出させるようにした。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は屋内や、或は、屋外の休
憩所等において好適な冷風を供給する方法及び装置に関
する。

【０００２】

【従来の技術】野外広場等において一定の場所だけ夏の
暑さを抑えようとする場合には、一般に、植物等によっ
て日陰を作る程度のことしかなされていないのが現状で
ある。これは、屋内と比較した場合、屋外では、その空
間が開放されているため、電動式のクーラー等では能力
的に限界があるためである。そこで、このような野外で
の暑さを抑えるものとして、一定の場所に冷気を吹き出
させる冷却塔が知られている。

【０００３】この種の冷却塔は、砂漠地帯等で使用され
ているもので、地盤側から立設された塔体を備え、塔体
の内部には上下にわたって空間部が設けられている。こ
の塔体の上部には外気導入口が設けられ、外気導入口に
水蒸発部材が取着され、水蒸発部材には水が供給され
る。そして、外気が水蒸発部材を通過する際に冷却され
て外気導入口から前記空間部に至り、冷却されて比重が
大きくなった冷気が自重により前記空間部の下部に流
れ、塔体下部の吹き出し口から冷気が吹き出される構造
となっている。

【０００４】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、このよ
うな冷風供給方式によれば、冷気の自重により塔体の内
部に空気の流れを作る方式であるため、外気温度が非常
に高く且つ乾燥している場合以外は、塔体内部に冷気の
流れを生じさせることが余り期待できないという問題が
あった。すなわち、砂漠等のような所では外気温度が４
０℃以上で、湿度が２０％前後であるため、１５ｍ程度
の高さの塔を設置すれば、１０℃以上冷やされた冷気が
塔体の下部に０．３〜０．５ｍ／ｓ程度の流速で得られ
るが、日本国内の夏の場合では、最高外気温度が３５℃
で、湿度が５０〜７０％前後であるため、１５ｍ程度の
高さの塔を設置しても冷気の流れを効果的に得ることが
できない。本発明は前記事情に鑑み案出されたものであ
って、本発明の目的は、外気の温度や湿度等の影響を受
けずに冷気の流れを生じさせ、建物内部に冷風を確実に
供給でき、更に、休息空間で清涼感を味わうことのでき
る冷風の供給方法及び冷風装置を提供することにある。

【０００５】

【課題を解決するための手段】前記目的を達成するため
請求項１記載の発明は冷風の供給方法であって、建物の
屋根の下方に天井を設けて前記屋根と天井との間に空間
部を画成し、前記建物の屋根から上方に突出し、その下
部が前記空間部に連通する空気通路を設け、前記空気通
路内の上部から下方に向け水をシャワー状に噴出させ、
前記シャワーにより前記空気通路内の上方から前記空間
部に流動する空気流れを形成すると共に、前記空気通路
の上部から空気通路内に空気を吸い込み、前記シャワー
を構成する水滴の気化に伴う熱により前記空気流れを冷
却し、前記シャワーの水を前記天井で受けると共に、前
記空間部に流れ込んだ空気流れを前記天井から下方に向
けて流出させるようにしたことを特徴とする。

【０００６】また、請求項２記載の発明は冷風装置であ
って、建物の屋根の下方に空間部を画成する天井と、前
記屋根から略鉛直に立設され内部に上下方向に延在し下
端が前記空間部に連通する空気通路が形成された塔体
と、前記塔体の上部に形成され空気を取り入れる空気取
り入れ口と、前記空気通路内において空気通路の上部か
ら下方に向けて水をシャワー状に噴出させる水噴出手段
と、前記天井に設けられ前記シャワーの水を受ける水回
収手段と、前記天井に設けられた空気吹出し口とを備え
ることを特徴とする。また、請求項３記載の発明は、前
記水回収手段が、前記天井を底面とし上方が開放された
水タンクにより形成されていることを特徴とする。ま
た、請求項４記載の発明は、前記空気吹出し口が、前記
天井から水タンク内の水面よりも上方に突出する筒体に
より形成されていることを特徴とする。

【０００７】また、請求項５記載の発明は冷風の供給方
法であって、内部に空気通路を有する塔体を床面の上方
の所定箇所から立設し、前記空気通路内の上部から下方
に向け水をシャワー状に噴出させ、前記シャワーにより
前記空気通路内の上方から下方に流動する空気流れを形
成すると共に、前記空気通路の上部から空気通路内に空
気を吸い込み、前記シャワーを構成する水滴の気化に伴
う熱により前記空気流れを冷却し、前記シャワーの水を
前記塔体の底部で受けると共に、塔体の底部から前記冷
却された空気流れを下方に向けて流出させるようにした
ことを特徴とする。

【０００８】

【作用】シャワーの水の落下により空気通路内において
上方から下方に向かう空気流れが作られる。そして、空
気通路内のシャワーを構成する水滴の気化に伴う気化熱
によって、空気通路内を流れる空気流れ中の空気が冷却
され、天井あるいは塔体の底面から下方に向けて吹き出
される。また、天井あるいは塔体の底面でシャワーの水
が受けられ、天井あるいは塔体の底面により下方からの
輻射熱が吸収される。

【０００９】

【実施例】以下に、本発明の実施例を図面に基づき説明
する。図１は休息所に適用した第１実施例に係る冷風装
置の断面正面図、図２は同平面図である。１は野外に設
けられた休憩所で、休憩所１は複数の柱３と、複数の柱
３により支持され断熱材４で覆われた屋根５とにより構
成されている。９は冷風装置で、この冷風装置９は、鉛
直に立設された塔体１１と、塔体１１の上部に形成され
た空気取り入れ口１３と、塔体１１の下部に形成された
下部開口１５と、水噴出手段１７と、水回収手段１８等
により構成されている。

【００１０】前記塔体１１は、休息所１の屋根５の中央
部に設けられ、塔体１１は、上下方向に立設されたパイ
プ２１と、パイプ２１の外周を覆う断熱材２３により構
成され、パイプ２１の内部には上下端が開放された空気
通路２５が形成されている。尚、パイプ２１を構成する
材料としては、合成樹脂や金属等が用いられ、断熱材２
３としては、木材やコンクリート等が用いられている。
前記空気取り入れ口１３は、断熱材２３の上端周壁に周
方向に間隔をおいて複数形成され、断熱材２３の上端に
は、雨水の空気通路２５への侵入を阻止する水平な屋根
部材２７が取着されている。

【００１１】前記水噴出手段１７は、水をシャワー状に
して前記空気通路２５内の上端から下方に向けて噴出さ
せるもので、空気通路２５に臨むようにパイプ２１の上
端に取着された複数のシャワーノズル３１と、シャワー
ノズル３１に供給すべき水が収容された水タンク１９
と、シャワーノズル３１と水タンク１９とを接続する給
水管３３と、給水管３３に介設されたポンプ３５等で構
成されている。

【００１２】前記水タンク１９は屋根５の下方に設けら
れ、底面部１９０１と、底面部１９０１の縁部から立ち
上がる周面部１９０３とで上部が開放状に形成されてい
る。前記底面部１９０１は、図２に示すように、屋根５
の下方に隠れる大きさの矩形に形成され、水タンク１９
０１は周面部１９０３に連結された前記柱３等により屋
根５の下方で支持され、実施例では底面部１９０１によ
り休憩所１の天井が構成されている。前記周面部１９０
３の上部は屋根５の下面に接続され、これにより屋根５
の下方に空間部３７が画成され、空間部３７の上部中央
には塔体１１の空気通路２５の下部開口１５が連通さ
れ、実施例では水タンク１９により前記水回収手段１８
が構成されている。水タンク１９は透明な部材により形
成され、休憩所１内において水タンク１９内の水が見え
る構造となっている。

【００１３】前記底面部１９０１には複数の空気吹出し
口４１が設けられている。これらの空気吹出し口４１
は、図１に示すように、底面部１９０１から上方に立設
され水タンク１９内に収容される水の水面よりも上方に
突出する複数の筒体４３により形成されている。各筒体
４３の上端部には、傘部材４５が支持部材により略水平
に設けられ、この傘部材４５により、空気通路２５内か
ら落下してくるシャワーの水が筒体４３に侵入するのが
防止される。

【００１４】次に、作用について説明する。ポンプ３５
を駆動させると、水タンク１９の水が給水管３３を通じ
てシャワーノズル３１に供給され、シャワーノズル３１
から水がシャワー状となって空気通路２５内の上端から
下方に噴出されシャワーの水が空気通路２５内を落下す
る。このシャワーの水の落下により空気が流動し、空気
通路２５内においてシャワーの水と共に上端から下方に
向かう空気流れ２５ａが形成される。この空気流れ２５
ａにより、空気取り入れ口１３から外気が空気通路２５
に吸い込まれる。そして、空気通路２５内のシャワーを
構成する水滴の気化に伴う気化熱によって、空気通路２
５内を流れる空気流れ２５ａ中の空気が冷却され、冷却
された空気流れ２５ａが空気通路２５の下部開口１５か
ら空間部３７内に流入し、複数の空気吹出し口４１から
冷風が下方に向けて休憩所１内に吹き出される。

【００１５】また、空気通路２５内を落下してくるシャ
ワーの水は、空気通路２５の下方の水タンク１９に受け
られて回収される。この場合、空気吹出し口４１の上部
に傘部材４５が設けられているので、シャワーの水が筒
体４３内に侵入せず、空気吹出し口４１からは冷風のみ
が吹出される。そして、水タンク１９に回収された水は
給水管３３を通じてポンプ３５により再びシャワーノズ
ル３１に還流される。

【００１６】本実施例によれば、空気通路２５内におい
てシャワーにより空気流れ２５ａを強制的に作ると共
に、シャワーの気化熱により空気を冷却するので、外気
の温度や湿度等に影響を受けずに、冷気の流れを確実に
生じさせ、冷風を休憩所１内に確実に吹き出させること
ができる。また、休息所１の天井でシャワーの水が受け
られることにより、床等の建物内からの輻射熱が天井で
吸収されて休憩所１内が冷却され、冷却効果をより一層
高めることができる。さらに、水タンク１９を透明な部
材により形成したことにより、回収されるシャワーの水
が見えるので、休息所１内で休息する人に清涼感やおも
しろみを与えることが可能となる。

【００１７】次に、実験例について説明する。外気温度
が３５℃、相対湿度が５０％の下で、空気通路２５の断
面を６００mm×６００mmの矩形とし、空気通路２５の長
さを３ｍとし、水タンク１９に収容した水を１５０リッ
トルとし、シャワーノズル３１を四個用い、各シャワー
ノズル３１より各々３リットル／ｍｉｎの水を噴出した
ところ、空気通路２５内において風速１ｍ／ｓｅｃ程度
の空気流れ２５ａが発生し、また、この空気流れ２５ａ
の空気吹き出し口４１における温度は約２８℃程度とな
った。また外気温度３０℃、相対湿度７０％程度の高湿
度の条件下において同様にして実験を行なったところ、
空気流れ２５ａは風速が１ｍ／ｓｅｃで、空気吹き出し
口４１における温度が２６℃程度の結果が得られた。こ
の実験例からも明らかなように、本実施例によれば、外
気の温度や湿度等の影響を受けずに冷気の流れを確実に
生じさせることができ、しかも、空気通路２５の長さ、
すなわち塔体１１の高さを大きくすることなく前記効果
を達成できた。

【００１８】また、シャワーの噴出量を増やせば増やす
程、空気流れ２５ａの流速を大きくすることができる。
さらに、水をシャワー状に噴出させる場合、そのノズル
３１の径を小さくしていくとやがて霧状となるが、本発
明においてシャワー状とは霧状も含む。この場合、ノズ
ル３１の径を小さくして行くにつれて、水滴も小さくな
り、空気流れ２５ａの流速は小さくなっていく。

【００１９】次に、本発明の第２実施例を図３を参照し
て説明する。図３は第２実施例に係る休息所を示す平面
図である。本実施例の休息所１では、図３に示すよう
に、屋根５の中央部に奥行方向に沿って３つの塔体１１
が所定間隔を保って配設されており、各々の塔体１１の
空気通路２５の下方には、塔体１と同一な幅で休息所１
の建物の幅に対応した長さの水タンク１９が柱３等を介
してそれぞれ設置されたものであり、空間部３７が三つ
形成され、第１実施例と同様な効果が得られる。

【００２０】次に、本発明の第３実施例を図４を参照し
て説明する。図４は第３実施例に係る休息所を示す平面
図である。本実施例の休息所１では、図４に示すよう
に、屋根５の中央部に奥行方向に対応した長さで所定の
幅に形成された１つの塔体１１が設置されたものであ
る。また、塔体１１の空気通路２５の下方には、前記塔
体１と同一な長さで、休息所１の建物の幅に対応した幅
の水タンク１９が設置され、第１実施例と同様な効果が
得られる。

【００２１】次に、本発明の第４実施例を図５及び図６
を参照して説明する。図５は第４実施例に係る休息所を
示す断面正面図、図６は休息所を示す平面図である。第
４実施例に係る休憩所１は、大広間やアトリエ等のよう
な屋内の大空間に設けられたものであり、横断面積の大
きな空気通路２５が設けられた塔体１１の下方に休憩空
間３９が形成されている。塔体１１は、複数の柱３（あ
るいは左右の壁）等により所定の高さの箇所から立設さ
れ、塔体１１の上部には塵埃等の空気通路２５内への侵
入を阻止する屋根部材２７が設けられ、屋根部材２７の
下方に空気取り入れ口１３が設けられ、塔体１１の上部
にシャワーノズル３１が配設されている。塔体１１の下
部には前記実施例と同様にシャワーの水を回収する水タ
ンク１９が配設され、塔体１１の外面は断熱材４０で覆
われている。前記水タンク１９は底面部１９０１と周面
部１９０３からなり、周面部１９０３が塔体１１の内面
に取着され、底面部１９０１が塔体１１の底面を形成し
ている。前記水タンク１９の底面部１９０１には、複数
の空気吹出し口４１が設けられており、空気吹出し口４
１は第１実施例と同様に、水タンク１９の水面よりも上
方に突出する筒体４３により形成され、各筒体４３の上
端部には傘部材４５が配設されている。

【００２２】そして、ポンプ３５の駆動により、水タン
ク１９の水が給水管３３を通じてシャワーノズル３１に
供給され、シャワーノズル３１から水がシャワー状とな
って空気通路２５内の上端から下方に噴出され、シャワ
ーの水が空気通路２５内を落下する。このシャワーの水
の落下により空気通路２５内において下方に向かう空気
流れ２５ａが形成され、空気取り入れ口１３から空気が
空気通路２５に吸い込まれ、空気通路２５内のシャワー
を構成する水滴の気化に伴う気化熱によって空気流れ２
５ａ中の空気が冷却され、冷却された空気流れ２５ａが
空気吹出し口４１から下方に吹き出される。また、空気
通路２５内を落下してくるシャワーの水は、空気通路２
５の下方の水タンク１９に受けられて回収され、空気吹
出し口４１の上部に傘部材４５が設けられているので、
シャワーの水が筒体４３内に侵入せず、空気吹出し口４
１からは冷風のみが吹出される。

【００２３】第４実施例によれば、第１実施例と同様
に、塔体１１の下方に冷風を確実に吹き出させることが
でき、また、塔体１１の底面でシャワーの水が受けられ
ることにより、塔体１１の下方からの輻射熱が吸収さ
れ、塔体１１の下方の空間の冷却効果をより一層高める
ことができる。この第４実施例でも、水タンク１９を透
明な部材で形成すれば、回収されるシャワーの水が見え
るので、塔体１１の下方に入った人に清涼感やおもしろ
みを与えることが可能となる。

【００２４】次に、本発明の第５実施例を図７を参照し
て説明する。図７は第５実施例に係る休息所を示す平面
図である。第５実施例に係る休憩所１は、図７に示すよ
うに、第４実施例に係る塔体１１よりも小さい幅の塔体
１１を、休息所１の奥行方向に沿い所定間隔を保って三
つ配置したものであり、塔体１１の内部構造は前記第４
実施例と同様である。第５実施例では、単一のポンプ３
５により三つの塔体１１の各水タンク１９の水を給水管
３３を通じて各塔体１１のシャワーノズル３１に供給し
ており、作用、効果については前記第４実施例と同様で
ある。

【００２５】尚、上記実施例では水をシャワーノズル３
１と水タンク１９との間で循環させて使用する場合につ
いて説明したが、水を循環せずに使用することも無論可
能である。

【００２６】

【発明の効果】以上の説明で明らかなように、本発明に
よれば、空気通路内においてシャワーにより空気流れを
強制的に作ると共に、シャワーの気化熱により空気を冷
却するので、外気の温度や湿度等に影響を受けずに、冷
気の流れを確実に生じさせ、冷風を確実に供給すること
ができる。また、建物の天井や塔体の底面でシャワーの
水が受けられることにより、天井の下方や塔体の底面の
下方からの輻射熱が吸収され、冷却効果がより一層高め
られる。さらに、水タンクを透明な部材で形成すること
により、回収されるシャワーの水が見えるので、休息所
内で休息する人に清涼感やおもしろみを与えることが可
能となる。

【図面の簡単な説明】

【図１】第１実施例の断面正面図である。

【図２】第１実施例の平面図である。

【図３】第２実施例の平面図である。

【図４】第３実施例の平面図である。

【図５】第４実施例の断面正面図である。

【図６】第４実施例の平面図である。

【図７】第５実施例の平面図である。

【符号の説明】

１ 休憩所 ５ 屋根 ９ 冷風装置 １１ 塔体 １３ 空気取り入れ口 １７ 水噴出手段 １８ 水回収手段 １９ 水タンク ２５ 空気通路 ２５ａ 空気流れ ３７ 空間部 ４１ 空気吹出し口 ４３ 筒体

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 石木 美都夫 東京都渋谷区千駄ヶ谷四丁目６番15号 株 式会社フジタ内 (72)発明者 矢島 聡 東京都渋谷区千駄ヶ谷四丁目６番15号 株 式会社フジタ内

Claims (5)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 建物の屋根の下方に天井を設けて前記屋
   根と天井との間に空間部を画成し、 前記建物の屋根から上方に突出し、その下部が前記空間
   部に連通する空気通路を設け、 前記空気通路内の上部から下方に向け水をシャワー状に
   噴出させ、 前記シャワーにより前記空気通路内の上方から前記空間
   部に流動する空気流れを形成すると共に、前記空気通路
   の上部から空気通路内に空気を吸い込み、 前記シャワーを構成する水滴の気化に伴う熱により前記
   空気流れを冷却し、 前記シャワーの水を前記天井で受けると共に、前記空間
   部に流れ込んだ空気流れを前記天井から下方に向けて流
   出させるようにした、 ことを特徴とする冷風の供給方法。
2. 【請求項２】 建物の屋根の下方に空間部を画成する天
   井と、 前記屋根から略鉛直に立設され内部に上下方向に延在し
   下端が前記空間部に連通する空気通路が形成された塔体
   と、 前記塔体の上部に形成され空気を取り入れる空気取り入
   れ口と、 前記空気通路内において空気通路の上部から下方に向け
   て水をシャワー状に噴出させる水噴出手段と、 前記天井に設けられ前記シャワーの水を受ける水回収手
   段と、 前記天井に設けられた空気吹出し口と、 を備えることを特徴とする冷風装置。
3. 【請求項３】 前記水回収手段は、前記天井を底面とし
   上方が開放された水タンクにより形成されている請求項
   ２記載の冷風装置。
4. 【請求項４】 前記空気吹出し口は、前記天井から水タ
   ンク内の水面よりも上方に突出する筒体により形成され
   ている請求項３記載の冷風装置。
5. 【請求項５】 内部に空気通路を有する塔体を床面の上
   方の所定箇所から立設し、 前記空気通路内の上部から下方に向け水をシャワー状に
   噴出させ、 前記シャワーにより前記空気通路内の上方から下方に流
   動する空気流れを形成すると共に、前記空気通路の上部
   から空気通路内に空気を吸い込み、 前記シャワーを構成する水滴の気化に伴う熱により前記
   空気流れを冷却し、 前記シャワーの水を前記塔体の底部で受けると共に、塔
   体の底部から前記冷却された空気流れを下方に向けて流
   出させるようにした、 ことを特徴とする冷風の供給方法。