(57)【要約】【課題】地下空間に供給した暖気が連絡通路から外部に流出しないようにする。【解決手段】暖房される地下空間１と地上２との間で人１６を出入りさせる連絡通路３であって、地下空間１側に暖気溜り空間部５が設けられ、地上２側に冷気溜り空間部６が設けられ、暖気溜り空間部５の床１０が、地上２よりも高くなっている。地下空間１の空気で放熱し、冷気溜り空間部６の空気で吸熱するヒートポンプ装置２５を有し、冷気溜り空間部６の下部に給気口３６を設け、上部に吸気口３５を設ける。地下空間１に供給した暖気を暖気溜り空間部５に溜めることにより、外部への流出を防止する。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
暖房される地下空間と地上との間で人を出入りさせる連絡通路であって、
前記地下空間側に暖気溜り空間部が設けられ、
前記地上側に冷気溜り空間部が設けられ、
前記暖気溜り空間部の床が、地上よりも高くなっている、地下空間に対する連絡通路。
【請求項２】
前記冷気溜り空間部の下部に給気口が設けられ、外気と同じ温度もしくは外気よりも低い温度に調整した空気が、前記給気口から前記冷気溜り空間部に供給される、請求項１に記載の地下空間に対する連絡通路。
【請求項３】
前記地下空間の空気で放熱し、前記冷気溜り空間部の空気で吸熱するヒートポンプ装置を有する、請求項１または２に記載の地下空間に対する連絡通路。
【請求項４】
前記冷気溜り空間部の下部に給気口が設けられ、前記冷気溜り空間部の上部に吸気口が設けられ、前記吸気口から吸い込まれた空気が、前記ヒートポンプ装置で吸熱され、前記給気口から前記冷気溜り空間部に供給される、請求項３に記載の地下空間に対する連絡通路。
【請求項５】
前記地下空間と前記暖気溜り空間部の間、前記暖気溜り空間部と前記冷気溜り空間部の間、および、前記冷気溜り空間部と前記地上との間は、いずれも連通している、請求項１〜４のいずれかに記載の地下空間に対する連絡通路。
【請求項６】
前記地下空間と前記暖気溜り空間部の間、前記暖気溜り空間部と前記冷気溜り空間部の間、および、前記冷気溜り空間部と前記地上との間には、階段が設けられている、請求項１〜５のいずれかに記載の地下空間に対する連絡通路。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、地下街や地下鉄構内等の地下空間に対する連絡通路に関する。
【背景技術】
【０００２】
地下アーケードなどの地下街、地下鉄構内等といった人の出入りが多い地下空間においては、夏季の冷房のみを行い、冬期は暖房を行わない場合が多い。その理由は、冬期に地下空間を暖房しても、連絡通路を通じて暖気が外部に出て行ってしまい、暖房効率が悪いことによる。
【０００３】
即ち、図４に示すように、地下街や地下鉄構内等の地下空間５１には、地上５２との間で人を出入りさせる連絡通路５３が設けられている。地下空間５１の天井５４には、空調機５５で暖められた暖気を地下空間５１内に供給する給気口５６が設けられている。例えば冬期に、地下空間５１に暖気を供給して暖房した場合、地下空間５１内の暖気が上昇し、連絡通路５３を通じて外部に出て行き、また、外部からは、冷気が下降流となって連絡通路５３を通じて地下空間５１内に流入する。このように、外気温度が低い冬期に地下空間５１を暖房すると、外気と地下空間５１内との温度差により、暖気の浮力を起動力とする自然換気が発生し、暖房効率が低下してしまう。また、地下空間５１に対する暖房を強化すればするほど、外気と地下空間５１内との温度差が大きくなって、流出空気量が大きくなり、消費エネルギーが増大してしまう。
【０００４】
このような暖気の流出を防止するために、連絡通路５３に二重扉等を利用した風除室を設けることも考えられる。しかし、特に人通りの多い地下鉄構内等の地下空間５１の連絡通路５３に風除室を設けることは、人通りの妨げとなるため、現実的でない。
【０００５】
従来、地下鉄構内を空調する方法として、隣接地下鉄駅空間に空気を流入させる空調方法が開示されている（特許文献１）。また、高層ビルの縦シャフト内の煙突効果をファンによって抑制するシステムが開示されている（特許文献２）。
【特許文献１】特開平６−２６４６９７号公報
【特許文献２】特開２００６−７７５４０号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
しかしながら、上記特許文献１のように地下鉄構内等を空調するために、例えば冬期において地下空間内に暖気を供給した場合、連絡通路を通じて暖気が外部に出て行ってしまい、暖房効率が悪くなってしまうことは上述した通りである。一方、上記特許文献２のようにファンによって暖気の上昇流を抑制するためには、ファンなどの特別の動力設備が必要となり、制御も煩雑となる。
【０００７】
そこで、本発明の目的は、地下空間に供給した暖気が連絡通路から外部に流出しないようにすることにある。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
上記目的を達成するため、本発明によれば、暖房される地下空間と地上との間で人を出入りさせる連絡通路であって、前記地下空間側に暖気溜り空間部が設けられ、前記地上側に冷気溜り空間部が設けられ、前記暖気溜り空間部の床が、地上よりも高くなっている、地下空間に対する連絡通路が提供される。
【０００９】
この連絡通路において、前記冷気溜り空間部の下部に給気口が設けられ、外気と同じ温度もしくは外気よりも低い温度に調整した空気が、前記給気口から前記冷気溜り空間部に供給されても良い。また、前記地下空間の空気で放熱し、前記冷気溜り空間部の空気で吸熱するヒートポンプ装置を有しても良い。この場合、前記冷気溜り空間部の下部に給気口が設けられ、前記冷気溜り空間部の上部に吸気口が設けられ、前記吸気口から吸い込まれた空気が、前記ヒートポンプ装置で吸熱され、前記給気口から前記冷気溜り空間部に供給されても良い。また、前記地下空間と前記暖気溜り空間部の間、前記暖気溜り空間部と前記冷気溜り空間部の間、および、前記冷気溜り空間部と前記地上との間は、いずれも連通していても良い。また、前記地下空間と前記暖気溜り空間部の間、前記暖気溜り空間部と前記冷気溜り空間部の間、および、前記冷気溜り空間部と前記地上との間には、階段が設けられていても良い。
【発明の効果】
【００１０】
本発明によれば、地下空間に供給した暖気を暖気溜り空間部に溜めることにより、外部への流出を防止できる。このため、地下空間の暖房効率が向上し、省エネルギー化が図れる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１１】
以下、本発明の実施の形態を、図面を参照にして説明する。図１は、本発明の実施の形態にかかる連絡通路３を備えた地下空間１の説明図である。なお、本明細書及び図面において、実質的に同一の機能構成を有する構成要素については、同一の符号を付することにより重複説明を省略する。
【００１２】
地下空間１は、例えば地下街や地下鉄構内などである。地下空間１には、地上２との間を連通させる連絡通路３が設けられている。連絡通路３の地下空間１側には、暖気溜り空間部５が設けられており、地上２側には、冷気溜り空間部６が設けられている。暖気溜り空間部５は、床１０、天井１３および壁部を備えているが、人１６の進行方向には壁が無く、開放されている。同様に、冷気溜り空間部６は、床１１、天井１２および壁部を備えているが、人１６の進行方向には壁が無く、開放されている。
【００１３】
暖気溜り空間部５は、冷気溜り空間部６よりも高い位置にある。暖気溜り空間部５の床１０の高さは、地上２（地面）よりも高くなっている。冷気溜り空間部６の床１１の高さは、地上２（地面）よりも低くなっている。また、冷気溜り空間部６の天井１２の高さは、暖気溜り空間部５の天井１３の高さよりも低くなっている。
【００１４】
地下空間１と暖気溜り空間部５の間、暖気溜り空間部５と冷気溜り空間部６の間、および、冷気溜り空間部６と地上２との間には、階段１５がそれぞれ設けられている。また、これら地下空間１と暖気溜り空間部５の間、暖気溜り空間部５と冷気溜り空間部６の間、および、冷気溜り空間部６と地上２との間は、いずれも連通している。このため、人１６は、階段１５を上り下りしながら、地下空間１から暖気溜り空間部５、冷気溜り空間部６を順に通って、地上２に出ることができる。また、人１６は、階段１５を上り下りしながら、地上２から冷気溜り空間部６、暖気溜り空間部５を順に通って、地下空間１に入ることができる。
【００１５】
地下空間１の天井２０には、地下空間１内の空気を吸い込む吸気口２１と、地下空間１内に空気（暖気）を供給する給気口２２が設けられている。これら吸気口２１と給気口２２の間は、加熱送風機２３を介在させたダクト２４で接続されている。加熱送風機２３は例えばファンコンベクタであり、加熱送風機２３には、ヒートポンプ装置２５の凝縮器２６との間で温水等の熱媒を循環させる配管２７が接続されている。
【００１６】
図２に示すように、加熱送風機２３は、放熱用の熱交換器３０と、送風機３１を備えている。放熱用の熱交換器３０には、ヒートポンプ装置２５の凝縮器２６で昇温させられた熱媒が、配管２７を介して循環供給されている。加熱送風機２３は、吸気口２１から吸い込まれた地下空間１内の空気を、放熱用の熱交換器３０で加熱して、送風機３１の動力によって給気口２２に供給する。
【００１７】
図１に示すように、冷気溜り空間部６の天井１２には、冷気溜り空間部６内の空気を吸い込む吸気口３５が設けられており、冷気溜り空間部６の下部には、冷気溜り空間部６内に空気（冷気）を供給する給気口３６が設けられている。これら吸気口３５と給気口３６の間は、ファンコイルユニットなどの冷却送風機３７を介在させたダクト３８で接続されている。冷却送風機３７には、ヒートポンプ装置２５の蒸発器３８との間で熱媒を循環させる配管３９が接続されている。給気口３６は、冷気溜り空間部６内において暖気溜り空間部５寄りの位置に配置されている。冷気溜り空間部６の下部に配置されている給気口３６から、地上２に出る方向に向けて空気（冷気）が供給される。また、吸気口３５は、給気口３６よりも地上２への出口に近い位置に配置されている。また、冷却送風機３７のファン回転数を制御し、例えば給気口３６からの吹き出し時点で０．６ｍ／ｓｅｃ以下、または、給気口３６の吹き出し面から１ｍ離れた地点で０．２ｍ／ｓｅｃ以下の低速の冷気が、冷気溜り空間部６の下部に給気されるようにする。また、この冷気供給の目的は、地下空間１の暖気のトラップ効果を高めるためであり、給気口３６から吹き出す冷気の温度は、外気より若干（１℃以下）低い程度で構わない。
【００１８】
図３に示すように、冷却送風機３７は、吸熱用の熱交換器４５と、送風機４６を備えている。吸熱用の熱交換器４５には、ヒートポンプ装置２５の蒸発器３８で降温させられた熱媒が、配管３９を介して循環供給されている。冷却送風機３７は、吸気口３５から吸い込まれた冷気溜り空間部６内の空気を、吸熱用の熱交換器４５で冷却して、送風機４６の動力によって給気口３６に供給する。ヒートポンプ装置２５は、以上のように水等の熱媒を介して間接的に地下空間１の空気で放熱し、冷気溜り空間部６の空気で吸熱している。
【００１９】
以上のように構成された地下空間１において、例えば冬期に、ヒートポンプ装置２５の凝縮器２６で昇温させられた熱媒が、加熱送風機２３の熱交換器３０に循環供給される。そして、加熱送風機２３では、送風機３１の動力によって、地下空間１内の空気を吸気口２１から吸い込み、熱交換器３０で加熱して給気口２２から地下空間１内に暖気を供給する。こうして、地下空間１では暖房運転が行われる。
【００２０】
なお、地下空間１内の暖房運転に伴い、ヒートポンプ装置２５の蒸発器３８で降温させられた熱媒が、冷却送風機３７の熱交換器４５に循環供給される。そして、冷却送風機３７では、送風機４６の動力によって、冷気溜り空間部６内の空気を天井１２に設けられた吸気口３５から吸い込み、熱交換器４５で冷却して冷気溜り空間部６下部の給気口３６から冷気を供給する。このように、天井１２の吸気口３５から空気を吸い込みつつ、下部の給気口３６から冷気を供給することにより、冷気溜り空間部６内では、置換換気が行われる。
【００２１】
一方、前述のように地下空間１内に対する暖房運転が行われたことにより、地下空間１内の暖気が上昇し、暖気溜り空間部５に移動して行く。しかしながら、暖気溜り空間部５は、冷気溜り空間部６よりも高い位置にあるため、暖気溜り空間部５に移動した密度の低い暖気は、そのまま暖気溜り空間部５に留められる。こうして、地下空間１に供給された暖気は、暖気溜り空間部５に溜められて、外部へ流出しなくなり、地下空間１内を有効に暖房運転できるようになる。
【００２２】
なお、冷気溜り空間部６は、階段１５を通じて地上２と連通しており、冷気溜り空間部６内には、地上２から外部の空気（冷気）が流れ込む。しかしながら、冷気溜り空間部６は、暖気溜り空間部５よりも低い位置にあるため、密度の高い冷気は冷気溜り空間部６に留められ、地下空間１内に流入できず、地下空間１内の暖房運転を妨げない。
【００２３】
しかも、冷気溜り空間部６内の空気は、冷却送風機３７で冷却されて、外気よりも更に低温にされる。このため、冷気溜り空間部６に留められている冷気と、暖気溜り空間部５に溜められている暖気との温度差が更に大きくなる。これにより、暖気溜り空間部５に溜められている暖気は冷気溜り空間部６に向けて下降しにくくなり、冷気溜り空間部６に留められている冷気は暖気溜り空間部５に向けて上昇しにくくなる。その結果、暖気溜り空間部５内に暖気を確実に留めることができ、地下空間１内に冷気が流入することを確実に防止できる。
【００２４】
加えて、冷気溜り空間部６では、天井１２の吸気口３５から空気を吸い込みつつ、下部の給気口３６から冷気を供給することにより、置換換気が行われる。このため、冷気溜り空間部６に留められている冷気と、暖気溜り空間部５に溜められている暖気との混合が少なく、地下空間１の暖房効率が更に向上し、省エネルギー化が図れる。
【００２５】
また、このように地下空間１を有効に暖房運転した状態においても、人１６は、階段１５を上り下りしながら、暖気溜り空間部５と冷気溜り空間部６を通過して、地上２と地下空間１の間を容易に行き来することができる。このため、通行を妨げられない。なお、給気口３６はボックス形状の置換還気チャンバに設けられ、その置換還気チャンバは、暖気溜り空間部５側を背面に、地上２側を正面にして、置換換気用の冷気が外気の進入方向と対向するように吹かれるようにする。ヒートポンプ装置２５は夏季はサイクルを切り替え、放熱は、図示しない冷却塔に管路を切り替えて行い、冷却送風機３７は運転を行わない。
【００２６】
以上、本発明の好ましい実施の形態の一例を説明したが、本発明は図示の形態に限定されない。当業者であれば、特許請求の範囲に記載された思想の範疇内において、各種の変更例または修正例に相到し得ることは明らかであり、それらについても当然に本発明の技術的範囲に属するものと了解される。
【００２７】
例えば、冬期に地下空間１を暖房運転する例を説明したが、冬期以外の時期に地下空間１を暖房運転する場合もある。また、暖房設備のみを示したが、冷房設備を兼ね備えていても良いことはもちろんである。また、地下街や地下鉄構内の他の地下空間にも同様に適用できる。また、ヒートポンプ装置２５で冷却された冷気を給気口３６から冷気溜り空間部６に供給する例を説明したが、給気口３６から冷気溜り空間部６に外気と同じ温度の空気を供給することもできる。その場合、例えば屋外からフィルタを介して外気を冷気溜り空間部６に送風することも考えられる。また、加熱送風機２３と冷却送風機３７をいずれも床置きのパッケージエアコンで構成し、冷媒配管で両者を連結することもできる。即ち、前者（加熱送風機２３）を凝縮器、後者（冷却送風機３７）を蒸発器としてヒートポンプを構成する。但し、暖房側に対し、冷却側は必要熱量が少ないため、他に冷熱の排熱先を設ける必要がある。
【産業上の利用可能性】
【００２８】
本発明は、地上と地下空間の間の連絡通路に適用できる。
【図面の簡単な説明】
【００２９】
【図１】本発明の実施の形態にかかる連絡通路を備えた地下空間の説明図である。
【図２】加熱送風機の説明図である。
【図３】冷却送風機の説明図である。
【図４】従来技術の説明図である。
【符号の説明】
【００３０】
１  地下空間
２  地上
３  連絡通路
５  暖気溜り空間部
６  冷気溜り空間部
２１  吸気口
２２  給気口
２３  加熱送風機
２５  ヒートポンプ装置
２６  凝縮器
３５  吸気口
３６  給気口
３７  冷却送風機
３８  蒸発器
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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