(57)【要約】【課題】  暖気・冷気の比重差を利用して、室内の温度を均一化させることにある。【解決手段】  上端と下端が室内１に開口したダクト管５を天井２から床３にかけて設け、前記したダクト管５の一部にファン８を配して、室内１下層の冷気を天井２近傍の室内１上層に送ることを特徴とし、或いは同様の構成で室内１上層の暖気を床３近傍の室内１下層に送ることを特徴とし、更にはダクト管５の一部にファン８を配して、室内１下層の冷気と室内１上層の暖気をダクト管５内に吸入混合させて、ダクト管５の中央部の排出口９から室内１に送ることを特徴とする構成である。【選択図】        図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
上端と下端が室内に開口したダクト管を天井から床にかけて設け、前記ダクト管の一部にファンを配して、室内下層の冷気を天井近傍の室内上層に送ることを特徴とする室温均一化装置。
【請求項２】
上端と下端が室内に開口したダクト管を天井から床にかけて設け、前記ダクト管の一部にファンを配して、室内上層の暖気を床近傍の室内下層に送ることを特徴とする室温均一化装置。
【請求項３】
上端と下端が室内に開口し、且つ中央部に室内に向けて排出口を開設したダクト管を天井から床にかけて設け、前記ダクト管の一部にファンを配して、室内下層の冷気と室内上層の暖気をダクト管内に吸入混合させて、前記ダクト管の中央部の排出口から室内に送ることを特徴とする室温均一化装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、室内の温度を均一化させる装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
仕事や居住のための部屋空間、劇場や体育館、講堂等の大空間、動植物の飼育栽培空間では適温管理が重要な問題である。周知のように、冷気は比重が重いので室内の下層に下降滞留し、暖気は比重が軽いので室内の上層に上昇滞留するため、室内の上層と下層とでは温度差が大きくて室内全体としての温度が均一でなく、従って人や動植物の体感覚にとっては不自然なものになっており、健康に悪影響を及ぼし、動植物の育成の阻害となるものであった。
【０００３】
この現象に配慮して従来の冷暖房機器は、暖気を下層に、冷気を上層に強制的に送風できるようにし、室内空気の撹拌混合を行っている。
【特許文献１】特開平５−２９６６０３号公報
【特許文献２】特開平６−１４７５４４号公報
【特許文献３】特開平１１−１４１９３７号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
しかしながらこれ等の強制送風は、フィンを介して風向きを絶えず変更させたとしても室内全域に行き渡る訳ではなく、部分的に暖気や冷気が滞留し、その部分では暑過ぎたり冷え過ぎたりしていた。そして、劇場や植物園の如き大きな空間では、強制送風自体も大規模にならざるを得ず、吹き出し口での気流は激しく、それにも拘らず全域に及ぼすことは不可能であった。
【０００５】
特にファンによって暖気や冷気が絶えず吹きかかる場所では、過度の冷暖現象が顕著であり、更には直接の気流が当たるために不快であったりと、人や動植物にとって極めて不自然で体調を崩す原因となり、不健康である。汚れた空気が吹き付けられて乾燥し、鼻や咽喉、気管支等の疾患に罹ることも少なくない。
【０００６】
よって本発明は、上記従来の欠点不都合を解消するべく開発されたものであって、暖気・冷気の比重差を利用して、室内の温度を均一化させることを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
上記課題を解決するため本発明の室温均一化装置は、上端と下端が室内に開口したダクト管を天井から床にかけて設け、前記したダクト管の一部にファンを配して、室内下層の冷気を天井近傍の室内上層に送ることを特徴とする構成である。
【０００８】
或いは、上端と下端が室内に開口したダクト管を天井から床にかけて設け、前記したダクト管の一部にファンを配して、室内上層の暖気を床近傍の室内下層に送ることを特徴とする構成である。
【０００９】
また、上端と下端が室内に開口し、且つ中央部に室内に向けて排出口を開設したダクト管を天井から床にかけて設け、前記したダクト管の一部にファンを配して、室内下層の冷気と室内上層の暖気をダクト管内に吸入混合させて、ダクト管の中央部の排出口から室内に送ることを特徴とする構成である。
【発明の効果】
【００１０】
請求項１に記載の本発明は上述した構成となっているので、床上近傍に下降滞留している冷気はダクト管下端から吸入されてダクト管上端から排出されるが、冷気故に比重が重いため、室内の上層から緩慢に自然降下する。そして冷気が室内上層から自然降下する過程で、冷気は室内の暖気と接触して熱交換が行われ比重が軽くなるので、自然降下速度は更に緩慢となり、室内中層から下層にかけてほぼ滞留して温度を適温に均一化させることになる。
【００１１】
また、緩慢であるものの最終的に床に達した冷気は、再度ダクト管下端から吸入されて循環し、室温を均一化させることになる。
【００１２】
次に請求項２に記載の本発明では、天井近傍に上昇滞留している暖気はダクト管上端から吸入されてダクト管下端から排出されるが、暖気故に比重が軽いため、室内の下層から緩慢に自然上昇する。そしてこの上昇過程で、暖気は室内の冷気と接触して熱交換が行われ比重が重くなるので、自然上昇速度は更に緩慢となり、室内下層から中層にかけてほぼ滞留して温度を適温に均一化させることになる。
【００１３】
また、緩慢であるものの最終的に天井に達した暖気は、再度ダクト管上端から吸入されて循環し、室温を均一化させることになる。
【００１４】
上述したように、請求項１、２に記載の本発明では冷気をその比重の重さによって自然降下させ、或いは暖気をその比重の軽さによって自然上昇させ、冷気を室内の暖気と、或いは暖気を室内の冷気と熱交換しながら極めて緩慢に室内を下降させ或いは上昇させて、循環させるものである。
【００１５】
従って、冷気或いは暖気は室内にほぼ均等に拡散し、特に上層と下層とで極端に温度差が生じることはなく、極めて快適な環境温度を得ることができる。そして冷気或いは暖気を強制的に強く送風するものではないので、人体や動植物に直接的な影響を与えることもない。また、冷気或いは暖気を強制送風させるのはわずかにダクト管の微力なファンだけであるから、運転コストも軽微である等、多くの優れた作用効果を奏する。
【００１６】
更に請求項３に記載の本発明では、軽い比重によって天井近傍に上昇滞留している暖気はダクト管上端から吸入され、重い比重によって床上近傍に下降滞留している冷気はダクト管下端から吸入され、ダクト管の中央部の排出口で混合されて室内に排出される。
【００１７】
この暖気と冷気の混合する過程で、相互に接触して熱交換が行われ適温の空気が室内中層に緩慢に送られ、室温を適温に均一化させることになる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１８】
室内１にあって、天井２から床３に至る壁４の一部にダクト管５を配設する。このダクト管５は、外観体裁の点よりすれば壁４の内部に配するのが望ましいが、既設家屋に新たに設備する場合には室内１に設けざるを得ないであろう。ダクト管５は、その上端開口部６が天井２部分で室内に向かって開口し、下端開口部７が床３部分で室内１に向かって開口する。そして上端開口部６部分にファン８が設けられている。
【００１９】
ファン８は、室内１の下層の冷気を下端開口部７から吸入して上端開口部６から室内１の上部に排出し、或いは室内１の上層の暖気を上端開口部６から吸入して下端開口部７から室内１の下部に排出させるものである。勿論、下端開口部７にファン８を設けて同様の作用を起こさせることも可能であり、更には上端開口部６と下端開口部７に吸入用または排出用のファン８を設けても良い。
【００２０】
そして、請求項３に記載の発明では、ダクト管５の中央部に排出口９を開設し、この、上端開口部６から暖気を、下端開口部７から冷気を、ダクト管５内に夫々吸入できるようにする。
【実施例１】
【００２１】
図１は請求項１、２に記載の発明の概念図であって、室内１の両側にダクト管５を配した構成であり、上端開口部６と下端開口部７は、室内１の冷気や暖気を広く吸入し、或いは広く排出させる部分であるから、天井２に沿って、或いは床３に沿って水平にできる限り長尺である方が望ましい。しかしながら、ダクト管５の開口面積に比して上端開口部６或いは下端開口部７の開口面積が極端に大きいと、吸入排出が部分的になってしまい、室内１全域に及ばないことになる。
【００２２】
従って、ファン８としては、単なるプロペラファンではなくシロッコファンを用いると良いであろう。
【００２３】
また、ダクト管５の上端や下端を水平な筒形状とし、この筒体部分に室内１に向けて小径の多数の上端開口部６或いは下端開口部７を開設して、夫々から吸入排出できるようにしても良い。
【００２４】
尚、本発明においても従来の冷暖房器具を使用するのはもとよりのことであり、室内１の温度が適宜の値になって、冷気が下降して下層を形成し、暖気が上昇して上層を形成したような場合に、冷暖房機の運転を停止し、或いは微弱な形態とし、本発明の装置を作動させ、エネルギーを極力節減しながら室温の緩慢で且つ有効な均一化を図る。
【００２５】
図２は、請求項３に記載した発明の実施例で、同じく室内１の両側にダクト管５を配した構成であり、排出口９に排出用のファン８を設ける代わりに吸入用のファン８を上端開口部６と下端開口部７に設けても良いものである。
【図面の簡単な説明】
【００２６】
【図１】本発明にかかる装置の説明図である。
【図２】本発明にかかる装置の多の実施例を示す説明図である。
【符号の説明】
【００２７】
１  室内
２  天井
３  床
４  壁
５  ダクト管
６  上端開口部
７  下端開口部
８  ファン
７  排出口
【図１】
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【図２】
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