JP7094868B2 - 空調システム - Google Patents

Description

本発明は、天井側の染み出し部から空調空気を空調対象空間に染み出して、空調対象空間の空調を行う空調システムに関する。

上記の空調システムでは、天井部に複数の吹出口が備えられ、空調空気を生成する空調装置に接続された給気ダクトが、横向きに延びる状態で天井裏空間に設置されているものがある（例えば、特許文献１参照。）。特許文献１に記載のシステムでは、給気ダクトの吐出口から吐出する空調空気が、天井裏空間の内部に供給され、天井部の吹出口から空調対象空間に染み出しており、天井裏空間をチャンバーとして利用している。

一方、空調システムとして、天井裏空間をチャンバーとして利用するのではなく、内部に供給される空調空気を下部の染み出し部から空調対象空間内に染み出すチャンバーボックスが天井部に設置されているものもある（例えば、特許文献２参照。）。特許文献２に記載のシステムでは、空調装置とチャンバーボックスとは給気ダクト（空調フィードライン）にて接続され、空調装置にて生成された空調空気は、給気ダクトにてチャンバーボックスの内部に供給されている。

実公平０５－０１７５４１号公報 特許第６０４４８４５号公報

特許文献１に記載のシステムでは、天井裏空間をチャンバーとして利用するために、空調空気を天井裏空間の内部に供給するので、空調空気の熱が建物の躯体に伝熱されてしまい、躯体への熱ロスが生じてしまう。そのために、躯体への熱ロスを防止するための対策が必要となり、構成の複雑化及びコストアップを招くことになる。また、天井裏空間の全体をチャンバーとして利用しているので、複数の吹出口からの空調空気の染み出し量の調整が難しくなるととともに、染み出し量の均一化が図り難いものとなっている。

一方、特許文献２に記載のシステムでは、天井部に配置したチャンバーボックスの内部に空調空気を供給して、空調空気を空調対象空間に染み出しているので、躯体への熱ロスを防止するための対策が不要となり、構成の簡素化及びコストの低減を図ることができる。

特許文献２に記載のシステムでは、チャンバーボックスによって、空調空気の動圧を低減することができれば、染み出し部からの空調空気の染み出し量の均一化を図ることができる。そのために、チャンバーボックスとしては、空調空気の動圧を低減するために、体積が大きなものが求められている。

しかしながら、特許文献２に記載のシステムでは、天井部には、チャンバーボックスに加えて、給気ダクトの設置スペースを確保しなければならず、チャンバーボックスの体積の大型化を図り難いものとなっている。よって、染み出し部からの空調空気の染み出し量の均一化を図ることが難しいものとなっている。

この実情に鑑み、本発明の主たる課題は、躯体への熱ロスを防止するための対策を不要としながら、空調対象空間への空調空気の染み出し量の均一化を効果的に図ることができる空調システムを提供する点にある。

本発明の第１特徴構成は、天井部に設置されて、内部に供給される空調空気を下部の染み出し部から空調対象空間内に染み出すチャンバーボックスと、
そのチャンバーボックスの内部に空調空気を供給する給気ダクトとが備えられ、
前記給気ダクトは、横向きに延びる姿勢で前記チャンバーボックス内に挿入され、複数の吹出口が備えられ、
空調空気を生成して前記給気ダクトに接続される空調装置が、下り天井部に配置されている点にある。

本構成によれば、チャンバーボックスを天井部に設置して、チャンバーボックスの内部に供給された空調空気をチャンバーボックスの染み出し部から染み出して空調対象空間の空調を行うことができるので、天井裏空間をチャンバーとして利用するのではなく、建物の躯体への熱ロスを防止するための対策が不要となる。また、染み出し部からの空調空気の染み出し量の調整をチャンバーボックス単位で行うことができるので、空調空気の染み出し量の調整の簡素化を図ることができながら、染み出し部からの空調空気の染み出し量の均一化も図り易いものとなる。

しかも、給気ダクトは、横向きに延びる姿勢でチャンバーボックス内に挿入されているので、給気ダクトの設置スペースを低減しながら、チャンバーボックスと給気ダクトを設置することができる。よって、天井部に対して、チャンバーボックスと給気ダクトを効率よく設置しながら、チャンバーボックスの体積の大型化を効果的に図ることができ、染み出し部からの空調空気の染み出し量の均一化を図ることができる。

更に、チャンバーボックス内に挿入された給気ダクトには、複数の吹出口が備えられているので、チャンバーボックスの内部において、分散して空調空気を供給することができる。このように、空調空気を分散供給することで、染み出し部からの空調空気の染み出し量の均一化をより効果的に図ることができる。
また、本構成によれば、空調装置は、比較的上下方向での大きさが大きくなるが、下り天井部のスペースを活用して空調装置を配置することができる。よって、チャンバーボックス及び給気ダクトを効率よく設置できるだけでなく、空調装置も天井部のスペースを効率よく活用して設置することができ、天井部のスペースを効率よく活用しながら、空調システムを構成する機器を設置することができる。
本発明の第２特徴構成は、天井部に設置されて、内部に供給される空調空気を下部の染み出し部から空調対象空間内に染み出すチャンバーボックスと、
そのチャンバーボックスの内部に空調空気を供給する給気ダクトとが備えられ、
前記給気ダクトは、横向きに延びる姿勢で前記チャンバーボックス内に挿入され、複数の吹出口が備えられ、
複数の前記吹出口には、前記給気ダクトによる空調空気の供給方向の下流側への空調空気の流動を規制する流動規制部が備えられている点にある。
本構成によれば、チャンバーボックスを天井部に設置して、チャンバーボックスの内部に供給された空調空気をチャンバーボックスの染み出し部から染み出して空調対象空間の空調を行うことができるので、天井裏空間をチャンバーとして利用するのではなく、建物の躯体への熱ロスを防止するための対策が不要となる。また、染み出し部からの空調空気の染み出し量の調整をチャンバーボックス単位で行うことができるので、空調空気の染み出し量の調整の簡素化を図ることができながら、染み出し部からの空調空気の染み出し量の均一化も図り易いものとなる。
しかも、給気ダクトは、横向きに延びる姿勢でチャンバーボックス内に挿入されているので、給気ダクトの設置スペースを低減しながら、チャンバーボックスと給気ダクトを設置することができる。よって、天井部に対して、チャンバーボックスと給気ダクトを効率よく設置しながら、チャンバーボックスの体積の大型化を効果的に図ることができ、染み出し部からの空調空気の染み出し量の均一化を図ることができる。
更に、チャンバーボックス内に挿入された給気ダクトには、複数の吹出口が備えられているので、チャンバーボックスの内部において、分散して空調空気を供給することができる。このように、空調空気を分散供給することで、染み出し部からの空調空気の染み出し量の均一化をより効果的に図ることができる。
また、本構成によれば、流動規制部は、空調空気の供給方向の下流側への空調空気の流動を規制するので、空調空気の動圧の低減を図ることができる。よって、チャンバーボックスの下部の染み出し部からの空調空気の染み出し量の均一化を効果的に図ることができる。
本発明の第３特徴構成は、天井部に設置されて、内部に供給される空調空気を下部の染み出し部から空調対象空間内に染み出すチャンバーボックスと、
そのチャンバーボックスの内部に空調空気を供給する給気ダクトとが備えられ、
前記給気ダクトは、横向きに延びる姿勢で前記チャンバーボックス内に挿入され、複数の吹出口が備えられ、
複数の前記チャンバーボックスが、前記給気ダクトの長手方向に並べる状態で備えられ、
前記給気ダクトが、前記給気ダクトの長手方向に並ぶ複数のチャンバーボックスを貫通する状態で配置され、複数の前記チャンバーボックス内に挿入されている点にある。
本構成によれば、チャンバーボックスを天井部に設置して、チャンバーボックスの内部に供給された空調空気をチャンバーボックスの染み出し部から染み出して空調対象空間の空調を行うことができるので、天井裏空間をチャンバーとして利用するのではなく、建物の躯体への熱ロスを防止するための対策が不要となる。また、染み出し部からの空調空気の染み出し量の調整をチャンバーボックス単位で行うことができるので、空調空気の染み出し量の調整の簡素化を図ることができながら、染み出し部からの空調空気の染み出し量の均一化も図り易いものとなる。
しかも、給気ダクトは、横向きに延びる姿勢でチャンバーボックス内に挿入されているので、給気ダクトの設置スペースを低減しながら、チャンバーボックスと給気ダクトを設置することができる。よって、天井部に対して、チャンバーボックスと給気ダクトを効率よく設置しながら、チャンバーボックスの体積の大型化を効果的に図ることができ、染み出し部からの空調空気の染み出し量の均一化を図ることができる。
更に、チャンバーボックス内に挿入された給気ダクトには、複数の吹出口が備えられているので、チャンバーボックスの内部において、分散して空調空気を供給することができる。このように、空調空気を分散供給することで、染み出し部からの空調空気の染み出し量の均一化をより効果的に図ることができる。

本発明の第４特徴構成は、複数の前記吹出口は、前記給気ダクトの上部に配置されて、上方側に向けて空調空気を吹き出している点にある。

本構成によれば、給気ダクトの上部に配置された複数の吹出口から空調空気が上方側に向けて吹き出すので、空調空気の動圧を効果的に低減することができる。よって、チャンバーボックスの下部の染み出し部からの空調空気の染み出し量の均一化を図ることができる。

空調システムの概略構成を示す図 チャンバーボックスを示す斜視図 第２実施形態におけるチャンバーボックスを示す斜視図

本発明に係る空調システムの実施形態について、図面に基づいて説明する。
〔第１実施形態〕
この空調システム１は、図１に示すように、空調空気を生成する空調装置２と、空調空気の供給を受けて空調対象空間Ｋに空調空気を染み出すチャンバーボックス３と、空調装置２にて生成された空調空気をチャンバーボックス３に供給する給気ダクト４とが備えられている。

空調対象空間Ｋの天井部５は、スラブ６との間に天井裏空間７を形成する状態で備えられ、天井裏空間７内に、空調装置２及びチャンバーボックス３が配置されている。天井部５のうち、壁部９に近い側は、下り天井部８となっており、空調装置２が下り天井部８に配置されている。これにより、上下幅がチャンバーボックス３よりも大きくなる空調装置２を下り天井部８を利用して効率よく配置しながら、チャンバーボックス３等が配置される天井部５の高さをより高くして、空調対象空間Ｋの天井高を高くすることができる。

空調装置２は、外部から供給される空気を空調処理（冷却又は加熱）することで、空調空気を生成している。図示は省略するが、空調装置２は、外部から供給される空気を空調処理する空調処理部（例えば、熱媒体が循環供給されて空気と熱交換する熱交換器等）、及び、空調処理部にて空調処理された空調空気を給気ダクト４にて流通させるファン等が備えられている。

チャンバーボックス３は、図１及び図２に示すように、上面部３１、下面部３２、４つの側面部３３を有する直方体形状に形成されている。チャンバーボックス３は、下面部３２にて天井面を形成する状態で、天井裏空間７に配置されている。チャンバーボックス３の上面部３１及び４つの側面部３３は、例えば、金属製の板状体にて構成されており、チャンバーボックス３には、上面及び４つの側面が囲まれた直方体状の内部空間３６が形成されている。チャンバーボックス３の下面部３２は、例えば、全面に多数の染み出し孔部３４が形成されたパンチングメタルにて構成され、チャンバーボックス３の下面部３２が、染み出し部３５として構成されている。染み出し孔部３４について、図２では一部を省略して図示している。チャンバーボックス３の下面部３２については、パンチングメタルに限らず、膜材や羽板の間隔が小さいルーバー等を適用することもできる。

給気ダクト４は、図１及び図２に示すように、空調空気の流通方向の上流側端部が空調装置２に接続され、横向き（水平方向）に延びる円筒状に形成されている。給気ダクト４の形状は、円筒状に限らず、角筒状とすることもできる。給気ダクト４は、左右方向に間隔を隔てて複数（例えば、２本）並ぶ状態で配置されている。給気ダクト４は、空調空気の流通方向の下流側部位が、横向きに延びる姿勢でチャンバーボックス３内に挿入されている。給気ダクト４は、チャンバーボックス３の側面部３３を貫通する状態でチャンバーボックス３内に挿入され、チャンバーボックス３内に挿入される部位が挿入部位４ａとして構成されている。チャンバーボックス３内に挿入される挿入部位４ａは、横向き（水平方向）でチャンバーボックス３の全長又は略全長に亘る長さを有している。給気ダクト４は、上下方向において、チャンバーボックス３の中央部に配置されている。

給気ダクト４の挿入部位４ａには、長手方向（水平方向）に間隔を隔てて複数の吹出口４１が備えられている。複数の吹出口４１の夫々は、平面視で円形状の開口にて構成されている。複数の吹出口４１の夫々は、給気ダクト４の上部に配置されて、上方側に向けて空調空気を吹き出している。

この空調システム１では、空調装置２にて生成された空調空気が、給気ダクト４にてチャンバーボックス３の内部空間３６に供給される。チャンバーボックス３の内部空間３６では、給気ダクト４の挿入部位４ａにおける複数の吹出口４１から空調空気が上方側に向けて吹き出している。吹き出した空調空気は、チャンバーボックス３の内部空間３６の全体に亘って供給され、下方の染み出し部３５における複数の染み出し孔部３４から空調対象空間Ｋに染み出している。このように、空調空気がチャンバーボックス３の染み出し部３５から空調対象空間Ｋに染み出すことで、空調対象空間Ｋの空調を行っている。

空調対象空間Ｋへの空調空気の染み出しを行う場合に、チャンバーボックス３によって、空調空気の動圧を低減することができれば、染み出し部３５からの空調空気の染み出し量の均一化を図ることができ、効果的な染み出し空調を行うことができる。

そこで、この実施形態では、給気ダクト４の挿入部位４ａが、横向きに延びる姿勢でチャンバーボックス３内に挿入されている。これにより、天井裏空間７において、給気ダクト４の設置スペースを低減しながら、チャンバーボックス３と給気ダクト４を設置することができる。よって、チャンバーボックス３の体積の大型化を図り、空調空気の動圧を低減することができる。特に、図１に示すように、チャンバーボックス３の上下高さを、天井裏空間７の上下方向の全長に亘る長さとすることができるので、天井裏空間７の上下方向の長さを最大限活用して、チャンバーボックス３の体積の大型化を図ることができる。

また、挿入部位４ａにおける複数の吹出口４１から空調空気が上方側に向けて吹き出しているので、吹き出した空調空気が、チャンバーボックス３の上面部３１や側面部３３に衝突する等して、空調空気の動圧を効率よく低減することができる。

このように、チャンバーボックス３の体積の大型化を図り、吹出口４１から空調空気を、染み出し部３５とは反対側の上方側に向けて吹き出しているので、空調空気の動圧を効率よく低減することができる。よって、染み出し部３５（チャンバーボックス３の下面部３２）の全体からの染み出し量の均一化を効果的に図ることができ、効果的な染み出し空調を行うことができる。

図１では、チャンバーボックス３を１つ備えた例を示しているが、図示は省略するが、チャンバーボックス３を複数備えることもでき、チャンバーボックス３の数は、空調対象空間Ｋの広さ等に応じて適宜変更することができる。複数のチャンバーボックス３を備える場合でも、１つのチャンバーボックス３を備える場合と同様に、複数のチャンバーボックス３の夫々に対して、給気ダクト４の挿入部位４ａを挿入させる状態で給気ダクト４を配置させることができる。

例えば、給気ダクト４の長手方向に直交する方向において、複数のチャンバーボックス３を並べる状態で備える場合には、図１と同様に、チャンバーボックス３に対して同じ数の空調装置２を備えることで、各空調装置２からの給気ダクト４を各チャンバーボックス３に挿入させることができる。また、チャンバーボックス３の数に対して空調装置２の数を少なくすることもできる。このときには、空調装置２からの給気ダクト４を複数の分岐ダクトに分岐させ、分岐ダクトの夫々をチャンバーボックス３の夫々に挿入することができる。このようにして、１つの空調装置２にて複数のチャンバーボックス３内に空調空気を供給することもできる。

複数のチャンバーボックス３を備える場合に、給気ダクト４の長手方向において、複数のチャンバーボックス３を並べる状態で備えることもできる。このときに、チャンバーボックス３の数に対して空調装置２の数を少なくすると、給気ダクト４の長手方向に並ぶ複数のチャンバーボックス３を貫通する状態で給気ダクト４を配置させることで、給気ダクト４を複数のチャンバーボックス３内に挿入させることができる。給気ダクト４において、チャンバーボックス３を貫通する部位に複数の吹出口４１を備えることで、各チャンバーボックス３に空調空気を供給することができる。

複数のチャンバーボックス３を備える場合には、給気ダクト４によるチャンバーボックス３の内部空間３６への空調空気の供給量等を調整することで、チャンバーボックス３単位で空調空気の染み出し量の調整を行うことができる。しかも、複数のチャンバーボックス３の夫々において、空調空気の動圧を効率よく低減することができるので、複数のチャンバーボックス３の夫々で、空調空気の染み出し量の均一化を図ることができる。

〔第２実施形態〕
この第２実施形態では、図３に示すように、複数の吹出口４１に流動規制部４２が備えられているので、以下、図３に基づいて、流動規制部４２について説明する。その他の構成については、第１実施形態と同様であるので、同符号を記す等により、その説明は省略する。

流動規制部４２は、複数の吹出口４１の夫々に対して備えられている。流動規制部４２は、給気ダクト４による空調空気の供給方向の下流側（図３中、左側）への空調空気の流動を規制している。流動規制部４２は、平面視で円形状の吹出口４１の外周部のうち、給気ダクト４による空調空気の供給方向の下流側部位（図３中、左側部位）から上方側に突出する突出壁部４２ａにて構成されている。

突出壁部４２ａは、その高さが左右方向で吹出口４１の中央側ほど高く、且つ、上方側ほど給気ダクト４による空調空気の供給方向の上流側に位置する傾斜姿勢に形成されている。突出壁部４２ａは、吹出口４１から吹き出す空調空気に対して、給気ダクト４による空調空気の供給方向の下流側（図３中、左側）に位置する起立壁部となり、給気ダクト４による空調空気の供給方向の下流側（図３中、左側）への空調空気の流動を規制し、上方側に向けて流動するように空調空気を案内している。

このように、複数の吹出口４１の夫々から吹き出す空調空気は、流動規制部４２によって、給気ダクト４による空調空気の供給方向の下流側（図３中、左側）への流動が規制され、上方側に向けて流動されることになる。よって、空調空気の吹出方向を適切に調整することができるので、空調空気の動圧の低減を効率よく図ることができ、染み出し部３５の全体からの染み出し量の均一化を効果的に図ることができる。

〔別実施形態〕
本発明の他の実施形態について説明する。尚、以下に説明する各実施形態の構成は、それぞれ単独で適用することに限らず、他の実施形態の構成と組み合わせて適用することも可能である。
（１）上記実施形態において、給気ダクト４の上下方向での配置位置を、チャンバーボックス３の中央部としているが、例えば、チャンバーボックス３の下面部３２に接近する側とする、又は、チャンバーボックス３の上面部３１に接近する側とする等、給気ダクト４の上下方向での配置位置は適宜変更が可能である。

（２）上記実施形態では、給気ダクト４の挿入部位４ａの上部に吹出口４１が備えられているが、吹出口４１を挿入部位４ａの横側部に備える等、吹出口４１の配置位置を適宜変更が可能である。
また、上記実施形態では、給気ダクト４の長手方向に間隔を隔てて複数の吹出口４１を備えているが、給気ダクト４の長手方向に限らず、例えば、給気ダクト４の周方向に間隔を隔てて複数の吹出口４１を備えることもでき、挿入部位４ａに分散して複数の吹出口４１を備えるものであればよい。

（３）上記実施形態では、図１に示すように、天井部５のうち、壁部９に近い側を下り天井部８として、下り天井部８に空調装置２を配置しているが、下り天井部８を備えることなく、天井裏空間７の所望位置に空調装置２を配置することもできる。例えば、上下方向での天井裏空間７の大きさと空調装置２の大きさとの相対関係によっては、下り天井部８を備えずに、天井部５の高さを一定の高さとして、天井裏空間７に空調装置２を収めることができる。

１ 空調システム
２ 空調装置
３ チャンバーボックス
４ 給気ダクト
５ 天井部
８ 下り天井部
３５ 染み出し部
４１ 吹出口
４２ 流動規制部
Ｋ 空調対象空間

Claims (4)

1. 天井部に設置されて、内部に供給される空調空気を下部の染み出し部から空調対象空間内に染み出すチャンバーボックスと、
   そのチャンバーボックスの内部に空調空気を供給する給気ダクトとが備えられ、
   前記給気ダクトは、横向きに延びる姿勢で前記チャンバーボックス内に挿入され、複数の吹出口が備えられ、
   空調空気を生成して前記給気ダクトに接続される空調装置が、下り天井部に配置されている空調システム。
2. 天井部に設置されて、内部に供給される空調空気を下部の染み出し部から空調対象空間内に染み出すチャンバーボックスと、
   そのチャンバーボックスの内部に空調空気を供給する給気ダクトとが備えられ、
   前記給気ダクトは、横向きに延びる姿勢で前記チャンバーボックス内に挿入され、複数の吹出口が備えられ、
   複数の前記吹出口には、前記給気ダクトによる空調空気の供給方向の下流側への空調空気の流動を規制する流動規制部が備えられている空調システム。
3. 天井部に設置されて、内部に供給される空調空気を下部の染み出し部から空調対象空間内に染み出すチャンバーボックスと、
   そのチャンバーボックスの内部に空調空気を供給する給気ダクトとが備えられ、
   前記給気ダクトは、横向きに延びる姿勢で前記チャンバーボックス内に挿入され、複数の吹出口が備えられ、
   複数の前記チャンバーボックスが、前記給気ダクトの長手方向に並べる状態で備えられ、
   前記給気ダクトが、前記給気ダクトの長手方向に並ぶ複数のチャンバーボックスを貫通する状態で配置され、複数の前記チャンバーボックス内に挿入されている空調システム。
4. 複数の前記吹出口は、前記給気ダクトの上部に配置されて、上方側に向けて空調空気を吹き出している請求項１～３の何れか１項に記載の空調システム。

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