(57)【要約】【課題】建屋内を暖房すると同時に、冷気の遮断を不要にして消費電力、熱量を低減し、更に体感的に感じる冷気を抑制するエアカーテンの暖房方法及びその暖房装置を提供する。【解決手段】建屋の開口部１の両側にダクト２を配置して両側のダクト２の相対する側面８にノズル４を備えたエアカーテンの暖房方法であって、  空気を温風暖房機３により温風にして両側のダクト２に送風し、両側のダクト２のノズル４から温風を横方向へ流して温風が両側から互いに合流するようにし、開口部１を吹き出す温風を、外気から流れ込む冷気とミキシングして建屋内に流入させる。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
建屋の開口部の両側にダクトを配置して両側のダクトの相対する側面にノズルを備えたエアカーテンの暖房方法であって、
空気を温風暖房機により温風にして前記両側のダクトに送風し、前記両側のダクトのノズルから温風を横方向へ流して温風が両側から互いに合流するようにし、開口部を吹き出す温風を、外気から流れ込む冷気とミキシングして建屋内に流入させることを特徴とするエアカーテンの暖房方法。
【請求項２】
前記温風をノズルから斜め下方に吹き出して床面に沿って流すことを特徴とする請求項１に記載のエアカーテンの暖房方法。
【請求項３】
建屋の開口部の内側または外側で前記開口部の両側に配置されたダクトと、
空気を温風にして前記ダクトに送風する温風暖房機と、
前記両側のダクトの相対する側面で床面から人の高さ前後までに形成され且つ温風を横方向に流すノズルとを備え、
前記ノズルから吹き出された温風は、両側から互いに合流するように送風され、外気から流れ込む冷気によりミキシングされて建屋内に流入するように構成されたことを特徴とするエアカーテン装置。
【請求項４】
相対するダクトの側面に傾斜面を形成すると共に、前記側面の傾斜面にノズルを配置し、前記温風をノズルから斜め下方に吹き出して床面に沿って流すように構成したことを特徴とする請求項３に記載のエアカーテン装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、建屋の開口部に温風を吹き出すエアカーテンの暖房方法及びその暖房装置に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
一般に工場等の建屋には大型の開口部が備えられており、建屋内には開口部から外気が流入するため、開口部にエアカーテン装置やシートシャッター装置を配置することが考えられている。
【０００３】
エアカーテン装置は、開口部の上部または側部にダクトを備え、ダクトから空気を吹き出して開口部に強力な空気流を形成し、空気流の壁により外気の侵入を防止するようにしている（例えば、特許文献１参照）。
【０００４】
またシートシャッター装置は、開口部の上部にシート収納部を備え、シート収納部からシートを引き出して開口部を覆い、シートにより外気の侵入を防止するようにしている（例えば、特許文献２参照）。
【特許文献１】特開２０００−２４９３８２号公報
【特許文献２】特開２００７−１７７４３０号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
しかしながら、冬季においてエアカーテン装置により外部からの冷気を遮断する際には、大量で強力な空気流を必要とするため、消費電力、熱量が著しく大きくなり、電気代等の維持コストが増加するという問題があった。また内外の温度差がある場合には空気比重量の差により内外空気の入れ替わりが発生し、特に冷気の流入が強い場合には、安定して冷気の侵入を遮断することができないという問題があった。一方、シートシャッター装置により外部からの冷気を遮断する際には、シートにより開口部を覆っても、シートと開口部との隙間から冷気が侵入するため、冷気を体感的に感じてしまうという問題があった。
【０００６】
本発明は、上記従来の問題点に鑑みてなしたもので、建屋内を暖房すると同時に、冷気の遮断を不要にして消費電力、熱量を低減し、更に体感的に感じる冷気を抑制するエアカーテンの暖房方法及びその暖房装置を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
本発明は、建屋の開口部の両側にダクトを配置して両側のダクトの相対する側面にノズルを備えたエアカーテンの暖房方法であって、
空気を温風暖房機により温風にして前記両側のダクトに送風し、前記両側のダクトのノズルから温風を横方向へ流して温風が両側から互いに合流するようにし、開口部を吹き出す温風を、外気から流れ込む冷気とミキシングして建屋内に流入させることを特徴とするエアカーテンの暖房方法、にかかるものである。
【０００８】
本発明のエアカーテンの暖房方法において、前記温風をノズルから斜め下方に吹き出して床面に沿って流すことが好ましい。
【０００９】
本発明は、建屋の開口部の内側または外側で前記開口部の両側に配置されたダクトと、
空気を温風にして前記ダクトに送風する温風暖房機と、
前記両側のダクトの相対する側面で床面から人の高さ前後までに形成され且つ温風を横方向に流すノズルとを備え、
前記ノズルから吹き出された温風は、両側から互いに合流するように送風され、外気から流れ込む冷気によりミキシングされて建屋内に流入するように構成されたことを特徴とするエアカーテン装置、にかかるものである。
【００１０】
本発明のエアカーテン装置において、相対するダクトの側面に傾斜面を形成すると共に、前記側面の傾斜面にノズルを配置し、前記温風をノズルから斜め下方に吹き出して床面に沿って流すように構成することが好ましい。
【００１１】
而して、エアカーテンの暖房方法及びその暖房装置により、前記ノズルから温風を横方向へ流して開口部にエアカーテン状の空気流を形成し、更に開口部の温風を、外気から流れ込む冷気によりミキシングして建屋内に流入させ、建屋内を暖房する。
【発明の効果】
【００１２】
本発明のエアカーテンの暖房方法及びその暖房装置によれば、開口部を流れる温風を、外気から流れ込む冷気とミキシングして建屋内に流入させるので、外部からの冷気を遮断するような強力で大風量を不要にし、消費電力、熱量を低減することができる。また内外の温度差により冷気の強い流入がある場合であっても、温風と冷気をミキシングして建屋内に流入させるので、冷気の遮断を不要にすると共に建屋内の温度低下を抑制することができる。更に温風と冷気をミキシングして建屋内に流入させるので、体感的に感じる冷気を抑制することができるという優れた効果を奏し得る。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１３】
以下、本発明のエアカーテンの暖房方法及びその暖房装置を実施する形態例を図１〜図５を参照して説明する。
【００１４】
本発明の形態例のエアカーテンの暖房装置は、建屋の出入口や搬出口等の開口部１に設置されるものであって、建屋の開口部１の内側または外側（図では内側）に配置されるダクト２と、外気から取り込んだ空気を温風にする温風暖房機３と、ダクト２に配置されて温風を吹き出すノズル４とを備えている。ここで本発明の形態例は開口部１に開閉扉（図示せず）を備えるものが好ましいが、開口部１に開閉扉がない構造であっても適用することができる。また、開口部１は、横幅２０００ｍｍ以上６０００ｍｍ以下、好ましくは横幅２５００ｍｍ以上５５００ｍｍ以下、高さ２５００ｍｍ以上６０００ｍｍ以下、好ましくは高さ３０００ｍｍ以上５５００ｍｍ以下の大きさが好ましい。
【００１５】
ダクト２は、建屋の内壁面または外壁面（図では内壁面）に隣接して開口部１の両側に立設するダクト縦部５と、両側のダクト縦部５の上端に接続され且つ開口部１の上方位置から側方へ延在するダクト連絡部６と、ダクト連絡部６を温風暖房機３に接続するダクト接続部７とを備えている。また両側のダクト縦部５は、相対する側面８に、中途位置から床面までダクト縦部５の太さを細くする傾斜面９を作成しており、傾斜面９には上下方向に沿って複数のノズル４が配置されている。
【００１６】
ここで、傾斜面９は、床面から人の高さ前後まで、具体的には床面から高さ３．０ｍまで、好ましくは床面から高さ２．２０ｍ〜２．８５ｍまでに形成されており、ノズル４は、吹出口４ａをダクト縦部５の傾斜面９に対して略直角方向に向け、温風を斜め下方へ吹き出すようにしている。また傾斜面９の角度は、少なくともダクト縦部５の底部を床面に設置し得る大きさに設定されると共にノズル４から吹き出す温風が床面に沿って横方向に流れるように設定されている。更に具体的には、傾斜面９の角度が鉛直方向に対して３°以上３０°以下、好ましくは鉛直方向に対して１０°以上２０°以下になっている。またノズル４の吹出口４ａの角度は、水平方向に対して下向きに３°以上３０°以下、好ましくは水平方向に対して下向きに１０°以上２０°以下になっている。更にノズル４は、設置個数が特に制限されるものではなく、必要な熱量・静圧によって設置個数が調整されるようになっている。
【００１７】
温風暖房機３は、重油やガス等の燃料を燃焼して送風機（図示せず）からの空気を加熱する暖房機本体１０を備え、暖房機本体１０には、建屋外または建屋内からの空気を取り込み得る空気取込口１１が備えられると共に燃焼ガスを排出する煙突１２が備えられ、更にダクト２のダクト接続部７に接続される接続部１３が備えられている。ここで温風暖房機３は、複数台であって両側のダクト縦部５に別々に温風を供給するように設置されても良いし、他の箇所に温風を供給するものでも良い。また温風暖房機３は、空気を温風にするならば、加熱方法や構造は特に制限されるものなく、どのようなものでも良い。
【００１８】
以下、本発明のエアカーテンの暖房方法及びその暖房装置を実施する形態例の作用を説明する。
【００１９】
冬季にエアカーテン装置を駆動した際には、建屋外または建屋内から取り込んだ空気を温風暖房機３により温風にして両側のダクト縦部５に送風し、ダクト縦部５のノズル４から温風を斜め下方に吹き出し、更に温風を床面に沿うように開口部１の側部から開口部１の横幅方向中央へ向かって横方向に流し、両側からの温風を開口部１の横幅方向中央で互いに合流させてエアカーテン状の空気流を形成する。
【００２０】
この時、温風の温度は、ノズル４の吹出口４ａにおいて８０℃以上１４０℃以下、好ましくは９０℃以上１２０℃以下になっており、必要熱量は１００ｋＷ以上３７０ｋＷ以下、好ましくは１１６ｋＷ以上２３３ｋＷ以下になっている。また温風の静圧は、ノズル４の吹出口４ａにおいて３００Ｐａ以上６００Ｐａ以下、好ましくは３５０Ｐａ以上４５０Ｐａ以下になっている。更に温風の風速は、ノズル４の吹出口４ａにおいて１０ｍ／ｓ以上４０ｍ／ｓ以下、好ましくは１５ｍ／ｓ以上３５ｍ／ｓ以下になっており、温風の送風量は、２０℃時において６０ｍ３／ｍｉｎ以上１５０ｍ３／ｍｉｎ以下になっている。
【００２１】
そして、開口部１の開閉扉（図示せず）が開いて外気から冷気が流れ込んだ際には、エアカーテン状の空気流を形成する温風を、冷気によりミキシング（混合）して建屋内に流入させ、冷気のみが建屋内に直接入り込むことを抑制すると共に、ミキシングした温風が自然対流により建屋の内部中央まで流れ込み、建屋内を暖房する。
【００２２】
また図１に示す如く開口部１の上部（人の高さより高い部分）でノズル４が設けられていない部分には、外気から冷気が流れ込む、または排出されるが、暖房効果に必要とされないため、温風は吹き出さず、暖房必要部にエネルギーを集中させる。流れ込んだ冷気は、図３に示す如く自然対流により下方に向かって流れ、温風の合流部分でミキシングされる。
【００２３】
ここで、温風により形成されるエアカーテン状の空気流は、冷気の侵入を遮断するものでなく、開口部１の大きさ及び温風の静圧、風速等の条件から単にエアカーテン状に形成されるものにすぎず、少ない風量及び低い風圧で形成されている。更に温風の条件において温風の温度を８０℃未満にした場合や必要熱量１００ｋＷ未満にした場合には建屋内の暖房効果が落ちる。温風の温度を１４０℃より高温にした場合や必要燃料３７０ｋＷより大きくした場合には、開口部１近傍の温度が高くなり過ぎるという問題がある。また温風の静圧を３００Ｐａ未満にした場合や温風の風速を１０ｍ／ｓ未満にした場合には、エアカーテン状の空気流を形成することができず、冷気のみが直接侵入する可能性があり、温風の静圧を６００Ｐａより大きくした場合や温風の風速を４０ｍ／ｓより大きくした場合には、消費電力、熱量が著しく増してエネルギーを無駄にするという問題がある。
【００２４】
以下、エアカーテンの暖房方法及びその暖房装置を用いて試験運用し、温風を停止した場合（図４）と、温風を吹き出した場合（図５）とを平均温度分布グラフにより比較し、その結果を示す。ここで両者は、共通の条件として開口部１の大きさを横幅５０００ｍｍ、高さ５０００ｍｍにし、外気（冷気）の温度を５．０℃〜６．０℃にしている。
【００２５】
試験運用の結果、温風停止中の場合（図４）には、開口部１の位置から奥行１５ｍまでの範囲が、外気の流れ込みによって６．０℃から９．０℃までの温度分布になった。一方、温風吹出中の場合（図５）には、温風の温度をノズル４の吹出口４ａで９０℃以上１２０℃以下にし、温風の風速をノズル４の吹出口４ａで１５ｍ／ｓ以上３５ｍ／ｓ以下にすることにより、開口部１の位置から奥行１５ｍまでの範囲が、温風と冷気とのミキシングによって１４．５℃から２５．０℃までの温度分布になった。
【００２６】
このことからエアカーテンの暖房方法及びその暖房装置は、建屋内に流れ込む冷気を利用して建屋内を暖房し得ることが明らかである。
【００２７】
このように、形態例のエアカーテンの暖房方法及びその暖房装置によれば、ノズル４により開口部１を流れる温風を、外気から流れ込む冷気とミキシングして建屋内に流入させるので、外部からの冷気を遮断するような強力で大風量を不要にし、消費電力、熱量を低減して開口部近辺の室内環境を改善することができる。また内外の温度差により冷気の強い流入がある場合であっても、温風と冷気をミキシングして建屋内に流入させるので、冷気の遮断を不要にすると共に建屋内の温度低下を抑制することができる。更に温風と冷気をミキシングして建屋内に流入させるので、従来のシートシャッター装置においてシートと開口部の隙間から冷気が侵入しても加温することにより、体感的に感じる冷気を抑制することができる。またエアカーテンの暖房装置を建屋内に配置すると共に開口部１の開閉扉（図示せず）を備える場合には、開口部１が開放した際に、温風と冷気をミキシングして冷気の遮断を不要にすると共に、開口部１が閉止した際に、温風を通常の暖房として利用することができる。
【００２８】
また形態例のエアカーテンの暖房方法及びその暖房装置において、相対するダクト２の側面８に傾斜面９を形成すると共に、側面８の傾斜面９にノズル４を配置し、温風をノズル４から斜め下方に吹き出して床面に沿って流すように構成すると、対流による温風の上昇を抑制して温風を横方向へ流し得るので、温風と冷気とを好適にミキシングして建屋内に流入させることができる。ここで傾斜面９の角度が鉛直方向に対して３°未満でノズル４の吹出口４ａの角度が水平方向に対して下向きに３°未満の場合には、温風の上昇を抑制することができないという問題があり、傾斜面９の角度が鉛直方向に対して３０°より大きく、ノズル４の吹出口４ａの角度が水平方向に対して下向きに３０°より大きい場合には、温風が下向きに流れすぎて床面で拡散し、温風を横方向に流すことができないという問題がある。また傾斜面９の角度が鉛直方向に対して１０°以上２０°以下でノズル４の吹出口４ａが水平方向に対して下向きに１０°以上２０°以下の場合には、温風を横方向に好適に流すことができる。
【００２９】
[第一の試験例]
以下、エアカーテンの暖房方法及びその暖房装置を用いる具体的な第一の試験例を説明する。第一の試験例では、開口部１の大きさが横幅５０００ｍｍ、高さ５０００ｍｍであって、必要熱量を２００ｋＷ以上２６６ｋＷ以下、好ましくは２３３ｋＷとし、温風静圧を３５０Ｐａ以上４５０Ｐａ以下、好ましくは４００Ｐａとした。
【００３０】
この結果、第一の具体例では、必要熱量２３３ｋＷ、温風静圧４００Ｐａの条件下で、開口部１を流れる温風を、外気から流れ込む冷気によりミキシングして建屋内に流入させ、外部からの冷気を遮断するような強力で大風量を不要にし、消費電力、熱量を低減して開口部近辺の室内環境を改善することができた。一方、必要熱量、温風静圧を範囲外とした場合には、外気と温風をミキシングして建屋内に流入させる作用効果や、建屋内を暖房する作用効果を喪失したり、消費電力、熱量が著しく増してエネルギーを無駄にする結果となった。
【００３１】
[第二の試験例]
以下、エアカーテンの暖房方法及びその暖房装置を用いる具体的な第二の試験例を説明する。第二の試験例では、開口部１の大きさが横幅３０００ｍｍ、高さ３５００ｍｍであって、必要熱量は１００ｋＷ以上１３２ｋＷ以下、好ましくは１１６ｋＷとし、温風静圧を３５０Ｐａ以上４５０Ｐａ以下、好ましくは４００Ｐａとした。
【００３２】
この結果、第二の具体例では、必要熱量１１６ｋＷ、温風静圧４００Ｐａの条件下で、第一の試験例と同様に開口部１を流れる温風を、外気から流れ込む冷気によりミキシングして建屋内に流入させ、外部からの冷気を遮断するような強力で大風量を不要にし、消費電力、熱量を低減して開口部近辺の室内環境を改善することができた。一方、必要熱量、温風静圧を範囲外とした場合には、外気と温風をミキシングして建屋内に流入させる作用効果や、建屋内を暖房する作用効果を喪失したり、消費電力、熱量が著しく増してエネルギーを無駄にする結果となった。
【００３３】
なお、本発明のエアカーテンの暖房方法及びその暖房装置は、本発明の要旨を逸脱しない範囲内において種々変更を加え得ることは勿論である。
【図面の簡単な説明】
【００３４】
【図１】本発明の形態例を示す正面図である。
【図２】本発明の形態例を示す平面図である。
【図３】本発明の形態例であって実施の状態を示す概念図である。
【図４】温風停止中の場合を示す平均温度分布グラフである。
【図５】温風吹出中の場合を示す平均温度分布グラフである。
【符号の説明】
【００３５】
１  開口部
２  ダクト
４  ノズル
８  側面
９  傾斜面
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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