JPH08105643A - 空調設備 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】天井が高く、広い床面を有する大空間室内に空
調空気の分布が偏向することなく快適な空調空間を形成
でき、且つ省エネになる空調設備を提供する。 【構成】複数本の吹出ポスト２８と複数本の吸込ポスト
３０を、大空間室内１０の床面に立設させる。そして、
吹出ポスト２８の上部側面に形成した吹出口２６から空
調空気を吹き出し、吸込ポスト３０の下部側面に形成し
た吸込口２９から還気空気を吸気するように構成した。
これにより、吹出ポスト２８と吸込ポスト３０の設置場
所を、自由にレイアウトすることができる。また、吹出
ポスト２８の高さを変えることにより吹出口２６の高さ
も自由に設定できる。これにより、大空間室内の非居住
空間である天井面近傍を空調せずに、人が居住する居住
空間のみを空調することができるので、省エネになる。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は空調設備に係り、特に、
図書館やアトリウム等の天井が高く、広い床面を有する
大空間室内の空調に好適な空調設備に関する。

【０００２】

【従来の技術】従来、図書館やアトリウム等の天井が高
く、広い床面を有する大空間室内の空調は、空調機から
供給される空調空気を大空間室内の天井面に形成した複
数の吹出口から吹き出し、還気空気を大空間室内の壁面
に形成した複数の吸気口から吸い込んで空調機に戻す集
中型ビル空調方式が一般的である。

【０００３】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、大空間
室内では、従来の集中型ビル空調方式のように天井面か
ら空調空気が吹き出される場合、空調空気の分布が偏向
しやすく、また空調の不要な天井面近傍の非居住空間ま
でも空調されてしまうという欠点がある。特に暖房空調
では、温かく軽い空調空気が天井近傍に滞留しやすく、
空調の必要な居住空間が暖房されにくいという欠点があ
る。

【０００４】ところで、集中型ビル空調方式に変えて大
空間室内の空調を多数のユニットエアコンで行おうとす
ると、壁際に設置せざるを得ないので、空調空気の吹出
口及び吸込口の位置が限定される。従って、局所的な空
調になるので、大空間室内の場合では中央部が空調され
にくいという欠点がある。また、ユニットエアコンは、
空調空気の吹き出し高さが低いので、空調空気が居住者
に直接吹きかかり不快感を与えるという欠点がある。

【０００５】従って、集中式ビル空調やユニットエアコ
ンによる空調は、大空間室内を空調する空調設備として
満足できるものではなかった。本発明はこのような事情
に鑑みてなされたもので、天井が高く、広い床面を有す
る大空間室内の空調に好適で、且つ省エネになる空調設
備を提供することを目的とする。

【０００６】

【課題を解決する為の手段】本発明は前記目的を達成す
る為に、空調機から供給される空調空気を下端部から導
入して上部側面の吹出口から吹き出す複数本の筒状の吹
出ポストと、前記空調機に還気される還気空気を下部側
面の吸入口から吸気して下端部から排出する複数本の筒
状の吸込ポストとを、室内の床面に立設させることを特
徴とする。

【０００７】

【作用】本発明によれば、空調機に連通する複数本の吹
出ポストと複数本の吸込ポストを、室内の床面に立設さ
せる。そして、吹出ポストの上部側面に形成した吹出口
から空調空気を吹き出し、吸込ポストの下部側面に形成
した吸込口から還気空気を吸気するように構成した。こ
の構成により、吹出ポストと吸込ポストを室内の床面に
自由にレイアウトすることができ、しかも、吹出ポスト
の高さを変えることにより吹出口の高さも自由に設定で
きる。これにより、大空間室内の場合でも空調空気の分
布を自在に設定できると共に、空調に必要な居住空間の
みを空調することができる。従って、本発明の空調設備
は、特に大空間室内の空調設備として好適であり、且
つ、省エネになる。

【０００８】

【実施例】以下添付図面に従って本発明に係る空調設備
の好ましい実施例について詳説する。図１は本発明の空
調設備の構成を説明する断面図である。図１に示すよう
に、空調される大空間室内１０の床１２は、電気配線や
空調用ダクトを配設するための空間１３を有する二重床
構造に形成されると共に、大空間室内１０に隣接した空
調機械室１４内に空調機１６が設置される。また、大空
間室内１０の床面１２には、複数の吹出開口１８、１８
…と複数の吸込開口２０、２０…が形成され、吹出開口
１８は供給ダクト２２を介して空調機１６の吹出側に連
通すると共に、吸込開口２０は還気ダクト２４を介して
空調機１６の吸込側に連通する。そして、吹出開口１８
には上部側面に空調空気の吹出口２６を有する吹出ポス
ト２８が立設され、吸込開口２０には下部側面に還気空
気の吸込口２９を有する吸込ポスト３０が立設される。

【０００９】また、空調機１６は、吸込側から順に冷却
器３２、加熱器３４、ファン３６により構成され、空調
機１６で調整された暖房用空調空気或いは冷房用空調空
気は、供給ダクト２２を介して複数本の吹出ポスト２８
の吹出口２６から大空間室内１０に吹き出されると共
に、大空間室１０内の還気空気は吸込ポスト３０の吸込
口２９から吸気されて還気ダクト２４を介して空調機１
６に循環される。この循環において、還気空気の一部が
排気ダクト３８から屋外に排気され、代わりに新鮮な外
気が外気導入ダクト４０から導入される。

【００１０】次に、図２により吹出ポスト２８について
説明する。吹出ポスト２８は、円筒形状等の筒状に形成
され、上端が閉塞されると共に下端が開口して床１２面
に形成された前記吹出開口１８に連通する。また、吹出
ポストの上部側面には、縦方向に長孔状の吹出口２６が
開口されると共に、吹出口２６には格子状の桟４２が取
り付けられる。この桟４２は、吹出口２６から吹き出さ
れる空調空気の吹き出し方向に影響を与えない形状及び
太さに形成される。吹出ポスト２８の材質は木製、金属
製、プラスチック製等の各種の材質を使用することがで
き、更には、吹出ポスト２８の外面に装飾を施してもよ
い。このように、吹出ポスト２８は、大空間室内１０の
インテリアとしても使用できる外観を呈している。

【００１１】また、吹出ポスト２８内にはスライド機構
４４に支持された球形の弁体４６が上下動可能に設けら
れる。スライド機構４４としては、例えば、吹出ポスト
２８内の上端面に片端が支持されて縦方向に配設された
棒状のリニアモータスケール４８と、弁体４６を支持し
てリニアモータスケール４８上をスライドするスライダ
５０とから成るリニアモータ機構を用いることができ
る。また、吹出ポスト２８内を上下動する弁体４６は、
吹出口２６側（弁体４６の前面側と称することにする）
の吹出ポスト２８内面とは近接する一方、吹出ポスト２
８の吹出口２６反対側（弁体４６の背面側）の吹出ポス
ト２８内面とは所定幅（Ｄ）の間隔を有しており、弁体
４６の背面に、空調空気が弁体４６の上面側に回り込む
ための通路５２を形成している。また、吹出ポスト２８
内の上端部には、湾曲面を有する湾曲部材５４が固着さ
れる。そして、弁体４６を上下動させて吹出口２６に対
する弁体４６の位置を変えることにより、吹出口２６か
ら吹き出す空調空気の方向を制御することができる。こ
こで、図２に示すように、弁体４６の位置は、吹出口２
６の下端部から弁体の中心線５５までの距離（Ｈ）で表
し、空調空気の吹き出し方向は角度θで表すものとす
る。そして、水平方向への吹き出しの角度θを０（ゼ
ロ）とし、上向き吹き出しを＋θ、下向き吹き出しを−
θで表す。

【００１２】図３は、弁体４６の位置と吹出口２６から
吹き出される空調空気の吹き出し方向を示した図であ
り、図４は、弁体４６の位置を表すＨを小から大或いは
大から小に変化させた時の吹き出し角度θの変化を示し
ている。図３及び図４から分かるように、弁体４６の位
置を下降させると、即ちＨを小さくすると、吹出口２６
の下側部分が遮蔽されると共に上側部分が開放される。
これにより、吹出ポスト２８の下端から供給されて吹出
ポスト２８内を上向流となって流れる空調空気は、弁体
４６の下面に当たり、更に弁体４６の背面の通路を通っ
て弁体４６の上面に回り込む。回り込んだ空調空気は、
湾曲部材５４によりその方向が斜め下向きに変えられ
て、吹出口２６の開放された上側部分から下向きの空調
空気（図３の実線）として吹き出される。この時、湾曲
部材５４がなくても回り込んだ空調空気は吹出ポスト２
８の天井に当たってその方向を斜め下向きに変えること
ができるが、湾曲部材５４を備えた方が空調空気の流れ
をスムーズにできる。

【００１３】また、弁体４６の位置を上昇させると、即
ちＨを大きくすると、吹出口２６の上側部分が遮蔽され
ると共に下側部分が開放される。これにより、吹出ポス
ト２８の下端から供給された上向流の空調空気は、弁体
４６の背面の通路５２から弁体４６の上面に回り込むこ
となく、吹出口２６の開放された下端部から上向きの空
調空気（図３の破線）として吹き出される。また、図３
には示さなかったが、弁体４６を吹出口２６の真ん中位
置に移動させると、吹出口２６の上側部分と下側部分が
均等に開放される。これにより、吹出ポスト２８の下端
から供給された上向流の空調空気は、弁体４６の下面に
当たり、一部の空調空気が吹出口２６の開放下端部から
上向きに吹き出され、残りの空調空気が弁体４６の背面
の通路５２を通って弁体４６の上面に回り込み吹出口の
開放上端部から下向きに吹き出される。この結果、上向
きの空調空気と下向きの空調空気が干渉しあって水平向
きの空調空気として吹き出される。図３では、吹出ポス
ト２８の弁体４６を球形としたが、これに限定されるも
のではなく、例えば、図５のように立方体や直方体、或
いは図６にように半球形にすることもできる。要は、弁
体４６の前面で吹出口２６の一部を遮蔽でき、しかも弁
体４６の背面から上面に回り込ませるような空調空気の
通路５２を形成できる形体の弁体４６であればよい。ま
た、球形や半球形の弁体４６は、立方体や直方体の弁体
４６に比べて多方向への吹き出し気流を発生させやすい
特徴がある。

【００１４】また、図示しないが、吸込ポスト３０は吹
出ポスト２８と同形の筒状に形成され、上端が閉塞され
ると共に下端が開口して床面１２に形成された前記吸込
開口２０に連通する。また、吸込ポスト３０の下部側面
には、縦方向に長孔状の吸込口２９が開口されると共
に、吸込口２９には格子状の桟が取り付けられる。吸込
ポスト３０の材質も吹出ポスト２８と同様の材質を用い
ることができる。

【００１５】図７及び図８は、上記の如く構成された本
発明の大空間用空調設備を、図書館やアトリウムのよう
な大空間室内１０に設置した一例である。図７は吹出ポ
スト２８と吸込ポスト３０の配置例を示した上面図であ
り、図８は図７の一部を側面から見た側面図である。図
７、図８に示すように、大空間室内１０は、例えば、床
面１２の広さが縦ｌ−横ｗ約７０ｍ、５０ｍを有すると
共に、床面１２から天井５９までの高さｈが約５ｍの大
空間で形成されれる。また、床面１２には、縦ｌ−横ｗ
それぞれ５ｍおきに柱５６が設けられる。そして、柱５
６の４角位置の床面１２に形成した吹出開口１８又は吸
込開口２０にそれぞれ吹出ポスト２８又は吸込ポスト３
０を配置した。図７において、黒塗りの丸は吹出ポスト
２８を示し、白塗りの丸は吸込ポスト３０を示す。ま
た、図８に示すように、吹出ポスト２８の吹出口２６の
高さは空調空気が人５８に直接吹き付けられるのを防止
し、且つ、天井５９近傍の非居住空間の無駄な空調を行
わないようにするために、人５８の頭よりやや高い位置
に（例えば床面１２から２〜２．５ｍ程度）設定するの
が好ましい。また、吸込ポスト３０の高さは、吹出ポス
ト２８とのバランスを考慮して吹出ポスト２８と同じ高
さにすることが好ましいが、特に限定するものではな
い。そして、空調機１６を駆動することにより、空調空
気は供給ダクト２２を介して複数の吹出ポスト２８の吹
出口２６から図７及び図８の矢印６０方向に吹き出さ
れ、大空間室内１０の居住空間のみを満遍なく空調す
る。また、大空間室内１０の空気は、吸込ポスト３０の
吸込口２９から吸い込まれて還気ダクト２４を介して空
調機に戻る。

【００１６】また、暖房空調の場合には温かい空調空気
は軽く上昇し易いので、吹出ポスト２８の弁体４６を下
降させて空調空気を下向きに吹き出すようにする。一
方、冷房空調の場合には、冷たい空気は重く下降し易い
ので、弁体４６を上昇させて冷房用空調空気を上向きに
吹き出すようにする。また、弁体４６の上下動は、暖房
空調、冷房空調の２段階で切り換わるようにしてもよ
く、或いは大空間室内１０の所定位置に設置した温度セ
ンサ（図示せず）と弁体４６を駆動するスライド機構４
４とを接続して、温度センサの検知温度に基づいて弁体
４６の上下動をきめ細かに自動制御するようにしてもよ
い。

【００１７】このように、本発明の大空間用空調設備に
よれば、空調機１６に連通する複数本の吹出ポスト２８
と複数本の吸込ポスト３０を、大空間室内１０の床面１
２に立設させる。そして、吹出ポスト２８の上部側面に
形成した吹出口２６から空調空気を吹き出し、吸込ポス
ト３０の下部側面に形成した吸込口２９から還気空気を
吸気するように構成した。この構成により、吹出ポスト
２８と吸込ポスト３０を床面に自由にレイアウトするこ
とができ、しかも、吹出ポスト２８の高さを変えること
により吹出口２６の高さも自由に設定できる。これによ
り、大空間室内１０の場合でも空調空気の分布を自在に
設定できると共に、空調に必要な居住空間のみを空調す
ることができる。例えば、大空間室内１０の居住空間全
体を空調するように吹出ポスト２８と吸込ポスト３０と
を配置（例えば図７）することもできるし、居住空間の
一部のみを空調するように吹出ポスト２８と吸込ポスト
３０とを配置させることもできる。

【００１８】また、吹出ポスト２８の高さを変えること
により、吹出口２０の高さを自由に設定できるので、人
５８が居住する居住空間のみを空調することができる。
これにより、従来の天井面吹き出しの集中型ビル空調方
式のように非居住空間までも空調されてしまうことがな
いので、空調効率が良くなり省エネになる。また、吹出
ポスト２８内に上下動可能な弁体４６を設け、弁体４６
を上下させるだけで空調空気の吹き出し方向を可変でき
るようにした。これにより、ルーバのように吹出ポスト
の外側から吹き出し方向を可変する装置が見えないの
で、外観的な見栄えが良くなる。

【００１９】尚、本実施例では、吹出ポストと吸込ポス
トとを柱の４角位置に配置することで説明したが、柱の
近傍に限定されるものではなく、自由にレイアウトでき
る。

【００２０】

【発明の効果】以上説明したように、本発明の空調設備
によれば、吹出ポストと吸込ポストを空調すべき室内の
床面に自由にレイアウトすることができ、しかも、吹出
ポストの高さを変えることにより吹出口の高さも自由に
設定できる。これにより、天井が高く、広い床面を有す
る大空間室内の場合でも空調空気の分布を自在に設定で
きると共に、空調に必要な居住空間のみを空調すること
ができる。例えば、大空間室内の居住空間全体を空調す
るように吹出ポストと吸込ポストとを配置することもで
きるし、居住空間の一部のみを空調するように吹出ポス
トと吸込ポストとを配置させることもできる。従って、
大空間室内に快適な空調空間を容易に形成することがで
きる。

【００２１】また、人が居住する居住空間のみを空調す
ることができるので、空調効率が良くなり省エネにな
る。また、吹出ポスト内に上下動可能な弁体を設け、弁
体を上下させるだけで空調空気の吹き出し方向を可変で
きるようにし、ルーバのように吹出ポストの外側から吹
き出し方向を可変する装置が見えないので、外観的な見
栄えが良くなる。

【図面の簡単な説明】

【図１】図１は、本発明に係る空調設備の構成を説明す
る断面図

【図２】図２は、吹出ポストの吹き出し方向を可変する
構造を説明する断面図

【図３】図３は、吹出ポストの弁体の移動位置による吹
き出し方向を説明する説明図

【図４】図４は、弁体の移動位置と吹き出し方向の関係
を示した関係図

【図５】図５は、弁体の他の態様を説明する断面図

【図６】図６は、弁体の別の態様を説明する断面図

【図７】図７は、大空間室内における吹出ポストと吸込
ポストとの配置例を示した上面図

【図８】図８は、図７の一部を側面から見た側面図

【符号の説明】

１０…大空間室内 １２…床面 １６…空調機 ２２…供給ダクト ２４…還気ダクト ２６…吹出口 ２８…吹出ポスト ２９…吸込口 ３０…吸込ポスト ４２…吹出口の桟 ４４…スライド機構 ４６…弁体 ５２…弁体背面の通路 ５６…柱 ５８…人 ５９…天井 ６０…空調空気の方向

Claims (4)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】空調機から供給される空調空気を下端部か
   ら導入して上部側面の吹出口から吹き出す複数本の筒状
   の吹出ポストと、前記空調機に還気される還気空気を下
   部側面の吸入口から吸気して下端部から排出する複数本
   の筒状の吸込ポストとを、室内の床面に立設させること
   を特徴とする空調設備。
2. 【請求項２】前記吹出ポストの吹出口から吹き出される
   空調空気の吹き出し気流方向を可変する気流可変手段を
   設けたことを特徴とする請求項１の空調設備。
3. 【請求項３】前記気流可変手段は前記吹出ポスト内を吹
   出口に沿って上下動して前記吹出口の一部を遮蔽する弁
   体から成ると共に、該弁体と吹出口反対側の吹出ポスト
   内面との間には空調空気が弁体の上面に回り込む通路が
   形成されていることを特徴とする請求項２の空調設備。
4. 【請求項４】前記弁体は略球形をしていることを特徴と
   する請求項３の空調設備。