JPS63169434A - 人工竜巻による空調換気機構 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 産業上の利用分野 本発明は、空気換気機構に関するものであるが、特に空
調機を介して人工的に竜巻を発生させて新鮮な外気と汚
染された内気とを同時かつ自動釣に作動できるようにし
た人工竜巻による空気換気機構に関するものである。

従来の技術 従来の空調換気機構は第３図および第４図に示すように
、ダクトを介して空調された空気を天井方向から吹き出
し、床方向の吸引ガラリから吸い込み室内を換気する方
法が多用されていた。これらの方法は、空調された清浄
空気が室内の汚染空気を混合されたものが吸引ガラリか
ら吸引されるため、換気効率が悪いばかりか換気が稀釈
であった。特にクリーンルームなと高度な清浄空間を必
要とする室内においては、第４図に示′すように天井全
面より層流され空調浄化さハた空気を吹き出して、床全
面を吸引ガラリにより吸い込み空調された空気が汚れた
室内空気と混入しないような空調換気方式が採用されて
いたために、天井面の全体に吹出口を設けたり、床面の
全体を吸引できるガラリを設ける必要があるなど、高費
用となるばかりか作業トにも多くの不便が生じていた。

そこで本願出願人が人工竜巻を発生させて有害ガスや粉
塵などを排出する方法を開発した。

例えば、自由空間における吸込みの指向性を有する人工
竜巻の利用法を開発し、特願昭６１−１０６３８４号な
どにより開示した。すなわち、従来不可能とされていた
人工竜巻を簡単容易に発生させることができる機構と、
その機構によって発生する人工竜巻の利用方法を提供す
るものである。この発明の機構要旨は、吸引口を設けた
遮蔽板間に数本のエアー吹出パイプを配設し、この各エ
アー吹出パイ１間の空間部に連続してできるエアーカー
テン内に循環流（旋回気流）を形成させ、かつこの循環
流（旋回気流）の中心部から空気を吸引させて人工竜巻
を発生させる機構であり、またこの機構原理は、空気循
環（エアーカーテン）によフて循環流（旋回気流）に遠
心力が与えられると共に、中心部が吸引されることによ
って中心部に負圧が生じて吸引方向に向けて細長いコア
一部が形成され、更に負圧コア一部に対する求心力と遠
心力とがバランスする範囲の循環流（旋回気流）が（ス
パイラル・フロー）となって、循環流（旋回気流）の中
心部に収束されながら吸引方向に向けて人工的に竜巻を
発生させるものである。なお、この発明により発生する
人工竜巻の流体特性は、ａ吸込みに指向性を有している
こと（吸引口に向う流速は吸引口から離れても変化しな
い）、ｂ竜巻状に中心部へ収束されかつ流速が加速され
ること、Ｃ負圧コア一部が循環流の中心部に形成されか
つ吸引口に向けて平均的に伸びること、ｄ遠心力と求心
力のバランスがとれて低速域から高速域まで自在のｍ巻
が形成されることなどにある。更に、この発明の効果は
自由空間における吸込みの指向性を有する上方向、横方
向および傾斜方向の人工竜巻を発生させること、パイプ
内部に吸込みの指向性を有する上方向、横方向および傾
斜方向の人工竜巻を発生させること、水中内に吸込みの
指向性を有する人工の水竜巻を発生させることによつて
、それぞれの流体特性を応用して広範囲の用途に利用で
きるようにしたものである。

発明が解決しようとする問題点 上記の如き本願出願人が開発した発明の応用を具体化し
たところに、本発明が解決しようとする問題点がある。

すなわち、■排気効率を高めるために空調機を介して人
工竜巻を発生させるようにすること、■新鮮な外気の吸
引と汚染された内気の空気を同時作動させるようにする
こと、■人工竜巻を発生させるために中央空間部にエア
ーカーテンを形成させるようにすること、などに本発明
が解決しようとする問題点がある。

問題を解決するための手段 本発明は、上記の如き問題点を解決するために開発した
ものであって、エアー吹出孔を穿設したエアー吹出パイ
プを設け、該エアー吹出パイプを数本配設してエアー送
風パイプおよびエアー吸引パイプを介して空調機に連設
し、該空調機のエアー送風パイプを介して各エアー吹出
パイプのエアー吹出パイプからエアーを放出させて各エ
アー吹出パイプ間にエアーカーテンを形成させ、かつエ
アー吸引パイプからエアーを吸引させて各エアー吹出パ
イプの自由空間部に人工竜巻を発生させ、該人工竜巻を
介して室内の汚染空気を室外に排出し、かつ清浄空気を
室内に送風する空調換気機構とすることによって、これ
らの問題点をすべて解決することができる。すなわち、
本発明の問題点を解決するための手段は、■空調機の送
風と吸引作用とを利用して室内の自由空間部に人工竜巻
を発生させること、■発生された人工竜巻を介して室内
の汚染された空気を清浄させると共に換気させることに
ある。

作　　　用 本発明は、人工竜巻の発生原理を応用したものである。

まず、本発明の人工竜巻機構は、吸引口を設けた遮蔽板
間に数本のエアー吹田パイプを配設し、この各エアー吹
出パイプ間の空間部に連続してできるエアーカーテン内
に循環流（旋回気流）を形成させ、かつこの循環流（旋
回気流）の中心部から空気を吸引させて人工竜巻を発生
させる機構である。すなわち、本機構の原理は、空気循
環（エアーカーテン）によって循環流（旋回気流）に遠
心力が与えられると共に、中心部が吸引されることによ
って中心部に負圧が生じて吸引方向に向けて細長いコア
一部が形成され、更にこの負圧コア一部に対する求心力
と遠心力とがバランスする範囲の循環流（旋回気流）が
渦流（スパイラル・フロー）となって、循環流（旋回気
流）の中心部に収束されながら吸引方向に向けて人工的
に竜巻を発生させるものである。

次に、このようにして発生された人工竜巻を介して、室
内の清浄と換気とを同時かつ自動操作によって行うこと
ができるようにしたものである。

実施例 以下、図面に従って本発明の一実施例について説明する
。

第１図は、本発明の人工竜巻による空調換気機構を示し
たものである。１はエアー吹出孔２を穿設したエアー吹
出パイプであり、エアー送風パイプ３から送風されたエ
アーの吹き出しによりエアーカーテンＨが形成される。

エアー送風パイプ３は、一端は各エアー吹出パイプ１に
連設されており、他端は空調機Ｍに取付けである。つま
り、左右の３本づつのエアー吹出パイプ１と１本のエア
ー送風パイプ３を連設し、更に左右のエアー送風パイプ
３．３を１本のエアー送風パイプと空調機Ｍとによって
連設されているのである。４は、エアー排出パイプ５と
空調機Ｍとの間に連設されているエアー吸引パイプであ
り、６は空調機Ｍに取付けられているエアー導入パイプ
である。エアー排出パイプ５は、人工竜巻Ａにより吸引
された汚染空気を外部に排出する各パイプであり、エア
ー導入パイプロは新鮮な外気を導入するパイプである。

第２図は、本発明の人工竜巻発生の機構原理を示したも
のである。第１図に示した空調機Ｍによって、各エアー
吹出パイプ１にエアー送風パイプ３を介して各エアー吹
出孔２からエアーが吹出されて、空間部がエアーカーテ
ンＨで囲まれる。このエアー吹出パイプ１からエアー旋
回気流Ｓが形成されて中心に負圧コア一部Ｂ、が形成さ
れる。そして、エアー吸引部りからエアーを吸引すると
エアー吸引部りに向けて負圧コア一部Ｂが形成されると
共に、人工竜巻が発生されることになる。また、この負
圧コア一部Ｂが循環する空気の分子に求心力を与え、遠
心力と求心力とがバランスする範囲で循環流は渦流（ス
パイラル・フロー）となり中心部に収束しながらエアー
吸引部に向けて人工竜巻が発生することになる。

第３図はおよび第４図は、本発明の従来機構を示したち
のであり、第３図は一般的な空調換気機構を第４図はク
リーンルーム等層流換気機構をそれぞれ表わしたもので
ある。従来から一般的に使用されている空調換気機構は
、第３図に示すように空調機Ｍを介して室外から尋人外
気ＯＡを吸入すると共に一部室内の空気を吸入して、空
調された清浄の室内給気ＳＡを上方部に内設したダクト
ｌｌを通して吹出アネモ１２から吹出し、−カニ方向の
一側壁に内設した吸込ガラリより吸引し、この吸引され
た室内排気ＲＡは一部は再度空調機Ｍに吸引されるが、
そのほとんどは排気空気ＥＡとして外部に排出されるこ
とになる。この方法では、空調された清浄空気が室内に
給気されるが、室内の汚れた空気と混合されて吸引され
る空調サイクルになっているために、希釈換気であるば
かりか非常に換気効率が悪い欠点がある。また、クリー
ンルーム等など非常に高度な清浄空間を必要とする層流
換気のような空調換気機構の場合は、第４図に示すよう
に空調機Ｍからの清浄な室内空気ＳＡを天井全面より層
流し、更にフィルター１４を介して室内に吹出して床全
面を吸込ガラリ１３から吸い込み、この吸い込まれた室
内排気ＲＡのすべてを排出空気ＥＡとして外部に排出さ
せ、再度室内空気と混入しないような方式になっている
。この方法では、天井面全体に吹出口を内設したり、床
面全体を吸引できるようなガラリ状を内設するなど工事
費用が高価になるばかりか作業上に多くの不便が生じて
いた。

発明の効果 本発明は以上のように構成されているので、次のような
効果を有している。

ア、従来の空調装置を用いて簡単に人工竜巻を発生させ
ることができるので、室内の汚れた排気を吸引して室外
に排出することができる。

イ、また、人工竜巻の発生と補集された汚染空気とを同
時作用させることができるので従来の層流換気よりも効
率の高い空調換気が得られる。

つ、人工竜巻の吸込み指向性や補集効率が高くなるなど
の特性を生かすことによって、少ない風力で高性能の空
調換気作用が可能となる。

工、天井面や床面に吹出ガラリや吸込ガラリなどがなく
てよいので、設備工事やその費用を必要としない。

以上のような具体的な効果からして、本発明は製作面、
取扱面、設備面、経済面等あらゆる面から見ても実用性
のある人工竜巻における空調換気機構と言える。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の人工竜巻による空調換気機構を示した
説明概要図、第２図は本発明に用いた人工竜巻機構の発
生原理を示した説明概要図、第３図および第４図は従来
の空調楔機構を示した説明概要図である。 萱−一エアー吹出パイプ ２−・−エアー吹出孔 ３−−・エアー送風パイプ ４−一エアー吸引パイプ ５−・−エアー排出パイプ ６−・−・エアー導入パイプ １１・−一ダクト　　　　　　１２−−−−吹出アネモ
１３−・・−吸引ガラリ　　　　１４−−フィルターＡ
　−−−−人工竜巻　　　　　Ｂ−ｍ−負圧コアーＤ・
−・−エアー吸引部

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. エアー吹出孔を穿設したエアー吹出パイプを設け、該エ
   アー吹出パイプを数本配設してエアー送風パイプおよび
   エアー吸引パイプを介して空調機に連設し、該空調機の
   エアー送風パイプを介して各エアー吹出パイプのエアー
   吹出パイプからエアーを放出させて各エアー吹出パイプ
   間にエアーカーテンを形成させ、かつエアー吸引パイプ
   からエアーを吸引させて各エアー吹出パイプの自由空間
   部に人工竜巻を発生させ、該人工竜巻を介して室内の汚
   染空気を室外に排出し、かつ清浄空気を室内に送風する
   ことを特徴とする人工竜巻による空調換気機構。