JPH11141937A - 温度の比重差による室内下段温度空域の省エネ冷房法 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 （修正有） 【課題】 大規模建物において、冷房時温度差による空
気の比重差により、上段下段に分離した温度空域の、冷
房されて低温の下段の居住区域の空気のみを還流させ低
冷房エネルギーで居住空間の快適温度を得る。 【解決手段】 大規模建物内の冷房時、屋根裏付近の熱
気と作業等の居住区域の温度の差が大きいとき、その温
度差による空気の比重差により、上段下段に分離滞留す
る空域の建物中間位置の架台３に、小電力稼動の小型送
風機４を下向に定点配設し、更に送風機５を一定間隔に
横向き直列に並列配置し、送風機５群の横向き送風によ
る平面エアカーテンによる空気流天井ａを構成させて屋
根裏付近の高温熱気から、冷房された低温の下方段の温
度空域を分離維持しながら送風機４群を稼動させ下方段
の作業空域のみの冷風の還流域を作り出し低カロリーの
冷房機により快適に冷房することによって、エネルギー
を省力化する。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、屋根の高い大規模
建物内の屋根裏空間と床上空間の温度差による比重の差
によって、工場内の温度空域を上下二段に分離維持し
て、夏季に床上作業空間域を小電力稼働の小型送風機に
より、低カロリーの冷房で、均一な快適温度を得る温度
の比重差による室内下段温度空域の省エネ冷房法に関す
る。

【０００２】

【発明が解決しようとする課題】一般に、同一空間内に
高温の暖気と低温の冷気が同時に共存する場合、その温
度差が１０℃以上に大きいと、その温度による空気の比
重の差によって、上方に滞留する比重の小さい温暖空気
と、比重の大きい下方床面の低い温度の空気が、互いに
混和しないで分離状態のまま別々に滞留することが実験
により実証されている。

【０００３】最近の高気密高断熱を意図した建築物以外
の年数を経た大規模工場等では、屋根は、着色亜鉛引鉄
板による瓦棒葺，又は折板葺やスレート波板葺構造が多
く、これらは、屋根下地に断熱材が入ってない場合が多
い。従って、夏季に屋根に受ける暑い外気の放射熱は遮
断出来ず、特に軒端の高い建物の屋根裏の工場内上部空
間は、かなりの高温度で比重の軽い熱気が滞留すること
になる。そして、下方の床上作業空間は、上部空間より
は比較的低い温度で比重の大きい空気の滞留区域となる
が、この場合、屋根裏付近の熱気を上部の排風窓から換
気扇等で押し出し排出することは行われても、そのこと
により室内の負圧をカバーするための壁面等よりの外気
取入口は極めて不十分で、かつ、排気と入気のバランス
が不均衡であり、室内に均等な空気の還流を作ることは
不可能である。従って、上部と下部の温度差が大きい
と、その比重の差によって工場内の空間は、比重の小さ
い上部の過熱空気域と比重の大きい下部の温度空域と二
段に分離されて共存することになる。そのため下方の作
業等をする床上空間を冷房によって均一な快適温度を得
ようとする時は、主に高馬力の吹き出し式冷房機を使用
するために、上段に滞留する高温熱気まで下方に引き下
げ、大きな室内空間を対流させて冷房することになり、
冷房機としてかなり大きな動力エネルギーを必要とする
ことになる。

【０００４】しかも、近年は、国際規格にマッチした快
適な作業環境を作り出すための技術が国際的にも要望さ
れておることもあり、本発明は、上記問題点を解決する
ため、工場等大規模建物内の天井裏空間の空気温度と床
上作業空間の空気温度の差が大きいとき、その温度差に
よる比重の差によって生ずる上方下方の二段の温度空域
をそのまま分離維持し、夏の冷房時に、下方の作業空域
のみを小電力低エネルギーの小型送風機により、低カロ
リー容量の冷房機で、床上作業空間を均一な快適温度を
保ち、大規模工場内空間の冷房を省エネルギーで行うも
のである。

【０００５】

【課題を解決するための手段】本発明は、工場等の大規
模建物の屋根が断熱材の裏打ちがなく且高さが高いた
め、夏季に屋根裏空間の熱気温度と床上空間の空気温度
の温度差が大きい場合、屋根１とした建屋本体２の、床
上３ｍ〜４ｍの建物中間に位置する配線や電灯の架台３
に、小電力稼働の小型送風機４を下向きとして１０ｍ²-
１５ｍ ²に１個の割合に定点配設し、更に、一定間隔に
横向き直列に配置した小型送風機５を定間隔に並列配置
して、初め小型送風機５群の横向き送風による平面エヤ
カーテンによる空気流天井ａを構成させ、屋根の放射熱
による屋根裏付近の高温熱気と床上空間の空気温度との
温度差による比重の差によって、上下の温度の異なる滞
留区域となった建物内温度空域を、前記平面エヤカーテ
ンによる空気流天井により比較的低温の下方段の温度空
域を分離維持して、空気天井域の下向きの小型送風機４
群を稼働して下方段の作業空域のみの冷風の還流域を作
り出し、低カロリーの冷房機により快適に冷房すること
によって、エネルギーの省力化を得ることを特徴とした
ものである。

【０００６】

【発明の実施の形態】本発明は、工場等で断熱材の入ら
ない屋根裏の著しく高い大規模建物内の屋根裏空間の空
気温度と床上作業空間の空気温度の差が大きいとき、そ
の温度差による比重の差によって上方下方の二段に分離
された工場の温度空域を利用して、夏の冷房時に、建物
中間位置に定点配設した小型送風機で、下段の床上作業
空間のみの冷気還流空域を作り出して均一な快適温度を
保ち、室内空間の冷房を低カロリーの低エネルギーで行
うことを特徴としたものであって、断熱材の入ってない
屋根１の天井の高い建屋本体２に於て、通常照明器具の
取り付けや電気配線の為に建物の３．５ｍ〜４ｍの中間
位置に懸垂した架台３に、小電力の小型送風機４を１０
ｍ²-１５ｍ ²に１個の割合に下向きに定点配設し、更
に、一定間隔に横向き直列に配置した小型送風機５を平
面上の定間隔に並列配置して、初め小型送風機５群の横
向き送風による平面エヤカーテンによって空気流天井ａ
を構成し、酷暑時に屋根の放射熱による天井付近の高温
熱気と床上空間の空気温度との温度差による比重の差に
よって、上下の温度の異なる滞留区域となる建物内温度
空域を、前記平面エヤカーテンの空気流天井により上下
二段の温度空域に分離維持して、温度の低い下段の作業
空域のみ空気流天井の冷気還流域を作り出す。

【０００７】従って、下向きとした各小型送風機４を稼
働して下段の作業空域のみの空気を還流させることによ
り、快適温度冷気が得られ、下段空域に設備する冷房機
は、小電力の少ない低カロリーのものでよく、少ないエ
ネルギーで快適温度の作業環境が得られ、エネルギーを
省力化することが出来るものである。

【０００８】小型送風機５は、３ｍ〜４ｍ間隔横向き直
列に配置し、更に、１．５ｍ〜２ｍ間隔に並列配置する
ものとし、各小型送風機５を稼働して横向きに送風する
ことにより、上下の温度空域を二分する建物中間部分に
エヤカーテンの空気流天井ａが構成されることになる。
小型送風機４，５は、直線的に３ｍ〜４ｍ下又は前方ま
で秒速０．５ｍのスピードの風速で届くように拡散防止
の方法を構じた小型送風機が望ましく、その場合は、両
者とも数ワットで良い。

【０００９】大規模工場では、屋根高さが８ｍで架台３
の高さが３〜４ｍある場合の温度の測定例では、夏に床
上作業空間の温度が３０℃のとき、放射熱を受ける屋根
裏の空気は、５０℃となり、その温度差は、２０℃にも
なる。従ってその比重の差も大きいことから、比重の大
きい冷気が床上近くに停滞して上段下段の空気は互いに
混和することなく分離状態で、屋根裏付近は暑い熱気が
そのまま滞留していることになる。従って、建物内全体
を冷房する場合、屋根裏の熱気をも大きく対流させて床
上空間を低温にするためには、かなりの冷房能力のエネ
ルギーを必要とすることになる。

【００１０】本発明では、初め建物中間位置の架台の小
型送風機５群の横向き送風による平面エヤカーテンによ
って空気流天井ａを構成して、比重差によって屋根裏付
近に滞留した暑い熱気はそのままにして、空気流天井ａ
の下方に比較的温度の低い空気域を分離し、小型送風機
４を稼働すれば、冷房した下段の床上作業面空域の冷気
のみが還流して均一の快適温度に保たれる。この場合、
小型送風機４の拡散しない送風流は速度の減衰が少な
く、直線的に３ｍ〜４ｍ下まで初速度を保って流下し秒
速０．５ｍで床面まで届き、効果的な室内還流空域を作
る。従って冷房機の容量は極めて少ない低エネルギーで
よく、省エネルギーで冷房経費も著しく節減できるもの
である。

【００１１】

【発明の効果】本発明は、大規模建物内に於いて、冷房
の場合、屋根裏付近の熱気と作業等の居住区域の温度の
差が大きいとき、その温度差による空気の比重差によっ
て、上段下段に別れて滞留する温度空域の境目空間に、
空気流天井を構成して、下方の比較的温度の低い作業等
の居住空間を分離し、冷房された下方区域のみを小電力
の小型送風機で還流させて、低カロリーの冷房機で均一
な快適温度を得ることが出来、経費節減の省エネルギー
効果を奏し得たものである。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の全体構成を示す断面図である。

【符号の説明】

１ 屋根 ２ 建屋本体 ３ 架台 ４ 小型送風機 ５ 小型送風機

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 工場等の大規模建物の屋根が断熱材の裏
   打ちがなく且高さが高いため、夏季に屋根裏空間の熱気
   温度と床上空間の空気温度の温度差が大きい場合、屋根
   １とした建屋本体２の、床上３ｍ〜４ｍの建物中間に位
   置する配線や電灯の架台３に、小電力稼働の小型送風機
   ４を下向きとして１０ｍ²-１５ｍ ²に１個の割合に定点
   配設し、更に、一定間隔に横向き直列に配置した小型送
   風機５を定間隔に並列配置して、初め小型送風機５群の
   横向き送風による平面エヤカーテンによる空気流天井ａ
   を構成させ、屋根の放射熱による屋根裏付近の高温熱気
   と床上空間の空気温度との温度差による比重の差によっ
   て、上下の温度の異なる滞留区域となった建物内温度空
   域を、前記平面エヤカーテンにより比較的低温の下方段
   の温度空域を分離維持して、空気天井域の下向きの小型
   送風機４群を稼働して下方段の作業空域のみの冷風の還
   流域を作り出し、低カロリーの冷房機により快適に冷房
   することによって、エネルギーの省力化を得ることを特
   徴とした温度の比重差による室内下段温度空域の省エネ
   冷房法。