(57)【要約】【課題】特に気温が高くなる時期においても、熱交換器に対する冷却効率の低下を抑制できるようにする。【解決手段】屋根部Ｂ０の直下に、高天井空間Ｈを備えた建物において、高天井空間Ｈの頂部に、屋根部Ｂ０上の外空間Ｕと高天井空間Ｈとを連通自在な排気部３が設けられ、屋根部Ｂ０上に設置された熱交換器２の熱交換部２Ａに排気部３の外空間Ｕ側の出口を臨ませてある。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
屋根部の直下に、高天井空間を備えた建物であって、
前記高天井空間の頂部に、前記屋根部上の外空間と前記高天井空間とを連通自在な排気部が設けられ、前記屋根部上に設置された熱交換器の熱交換部に前記排気部の前記外空間側の出口を臨ませてある建物。
【請求項２】
前記高天井空間の空気である内気を、前記熱交換部への熱交換用空気として前記排気部を通して前記熱交換部へ流通させる状態と、前記外空間の外気を、熱交換用空気として前記熱交換部へ流通させる状態と、前記内気と外気との何れをも熱交換用空気として前記熱交換部に流通させる状態とに切り替える空気切替手段が設けられている請求項１に記載の建物。
【請求項３】
前記熱交換器は、空調用クーリングタワーである請求項１又は２に記載の建物。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、屋根部の直下に、例えば、吹抜空間や、丈の高い一連の空間（例えば、体育館やドーム等）等の高天井空間を備えた建物に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来、この種の建物としては、空調用の熱交換器（例えば、空調用室外機やクーリングタワー等）が屋根部（屋上）に設置されていることが多く、前記熱交換器に対する熱交換空気は、その周囲の外気により賄われるように設置されているものがあった（例えば、特許文献１参照）
また、建物内の吹抜空間等は、特に屋根部との係わりや、熱交換器との係わりについて特に意識することなく構成されている。
【０００３】
【特許文献１】特開昭６３−２９４４３６号公報（図３）
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
上述した従来の建物によれば、例えば、気温が高くなる時期においては、室内では冷房等の空調運転が行われるのに伴って、熱交換器が稼動することとなるが、その際、冷却空気は屋根部上の熱交換器周囲の外気が用いられている。
中間期においては、外気による熱交換で、熱交換器に対する充分な冷却効率が得られ易いものの、上述の気温が特に高くなる時期においては、太陽熱によって熱せられた屋根部の輻射熱によって、屋根部上が極めて高い温度環境となってしまい、熱交換器に対する冷却効率が低下し易い問題がある。
従って、その時期には、熱交換器の稼動に高負荷が掛かり易かった。
【０００５】
本発明の目的は、上記問題点を解消し、特に気温が高くなる時期においても、熱交換器に対する冷却効率の低下を抑制し易い建物を提供するところにある。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
本発明の第１の特徴構成は、屋根部の直下に、高天井空間を備えた建物において、前記高天井空間の頂部に、前記屋根部上の外空間と前記高天井空間とを連通自在な排気部が設けられ、前記屋根部上に設置された熱交換器の熱交換部に前記排気部の前記外空間側の出口を臨ませてあるところにある。
【０００７】
本発明の第１の特徴構成によれば、前記高天井空間の頂部に、前記屋根部上の外空間と前記高天井空間とを連通自在な排気部が設けられ、前記屋根部上に設置された熱交換器の熱交換部に前記排気部の前記外空間側の出口を臨ませてあるから、前記高天井空間内からの排気を前記排気部を通して前記熱交換器の熱交換部に接触させて熱交換用空気として利用することが可能となる。
従って、特に気温が高くなる時期においては、屋根部上で高温になった空気を熱交換器の冷却空気に使用するのに比べて、高天井空間内での空調空気の冷熱を、熱交換器の冷却に利用することが可能となり、熱交換器の熱交換効率を向上させることが可能となる。
また、高天井空間内における上下の温度差を利用した煙突効果によって、高天井空間内から前記熱交換器への空気の移動をより円滑に行うことが可能となり、送気機構等のランニングコストの低減を図ることが可能となる。
【０００８】
本発明の第２の特徴構成は、前記高天井空間の空気である内気を、前記熱交換部への熱交換用空気として前記排気部を通して前記熱交換部へ流通させる状態と、前記外空間の外気を、熱交換用空気として前記熱交換部へ流通させる状態と、前記内気と外気との何れをも熱交換用空気として前記熱交換部に流通させる状態とに切り替える空気切替手段が設けられているところにある。
【０００９】
本発明の第２の特徴構成によれば、本発明の第１の特徴構成による上述の作用効果を叶えることができるのに加えて、前記内気と外気との温度条件に応じて、前記空気切替手段による流通状態切替によって、より効率的に熱交換器における熱交換を達成することが可能となる。
前記空気切替手段による流通空気の切替について一例を示すと、外気に比べて内気の方が低温である場合には、前記空気切換手段によって、内気を熱交換部への熱交換用空気となるように流路切替することで、熱交換器による熱交換効率をより向上させることが可能となる。
また、内気に比べて外気の方が低温である場合には、前記空気切換手段によって、外気を熱交換部への熱交換用空気となるように流路切替することで、熱交換器による熱交換効率をより向上させることが可能となる。
更には、内気も外気も同様の温度である場合や、内気温度と外気温度との温度差の範囲内での温度設定で熱交換用空気を供給したいような場合には、前記空気切替手段によって、内気と外気との何れをも熱交換用空気となるように流路切り替えすることができる。そして、内気と外気との混合比は、求められる熱交換用空気の温度に伴って随時変化させることも可能である。
【００１０】
本発明の第３の特徴構成は、前記熱交換器は、空調用クーリングタワーであるところにある。
【００１１】
本発明の第３の特徴構成によれば、本発明の第１又は２の特徴構成による上述の作用効果を叶えることができるのに加えて、クーリングタワーで使用される水の顕熱・潜熱の両方を利用した熱交換を行うことが可能となり、より熱交換効率の向上を図ることが可能となる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１２】
以下に本発明の実施の形態を図面に基づいて説明する。
【００１３】
図１は、本発明の建物の一実施形態を示すもので、一階から最上階にわたる吹抜空間  （高天井空間に相当）Ｈを備えた構造として形成してある。
【００１４】
建物Ｂは、上端部の屋根部Ｂ０の下に、各階層毎にそれぞれ形成されたフロア部Ｂ１と、前記吹抜空間Ｈを構成する吹抜部Ｂ２とを備えて構成されている。そして、各フロア部Ｂ１のフロア空間Ｆは、隣接する前記吹抜空間Ｈと連通させてあり、これら両空間Ｆ，Ｈにわたって空調空気が流通できる。
【００１５】
前記屋根部Ｂ０は、所謂『陸屋根』で構成してあり、屋上スラブ１上には、前記吹抜部Ｂ２の直上に相当する箇所に、空調用クーリングタワー（熱交換器の一例）２が設置されている。そして、屋上スラブ１には、更に、前記屋根部Ｂ０上の外空間Ｕと前記吹抜空間Ｈとを前記クーリングタワー２を介して連通自在な貫通部（排気部に相当）３が、クーリングタワー２のコイル部（熱交換部に相当）２Ａに上端開口（出口に相当）３Ａを臨ませた状態に設けられている。
【００１６】
因みに、建物Ｂには、前記上端開口３Ａの他にも屋内と屋外とを連通させる開口は形成されており、その一つには、前記吹抜部Ｂ２の下層部に形成された連通口４がある。
従って、前記上端開口３Ａ、及び、連通口４を開状態としておくことで、前記貫通部３を通して、吹抜空間Ｈの空気である内気Ａｉが前記クーリングタワー２から外空間Ｕへ移動することができる。その場合は、前記連通口４から吹抜空間Ｈへ外気Ａｏが進入する。
このような空気の流れは、ファンを使用して発生させることはできるが、例えば、吹抜空間Ｈ内における上下での空気密度の差による煙突効果によっても生じる。
【００１７】
前記クーリングタワー２の一例について、図２の模式図を用いて概略の説明をすると、ケーシング２Ｂ内に、ファン部２Ｃと、前記コイル部２Ａとを設けて構成してある。
そして、ケーシング２Ｂには、前記上端開口３Ａが連通接続されている。そして、その上端開口３Ａには、流路を開閉自在な第１ダンパＤ１が設けられている。
一方、ケーシング２Ｂには、他に三つのダンパが設けられている。
第２ダンパＤ２は、ファン部２Ｃにおけるファンｆの上手側に形成されている。
第３ダンパＤ３は、ファン部２Ｃにおけるファンｆの下手側に形成されている。
第４ダンパＤ４は、ファン部２Ｃとコイル部２Ａとの隔壁部に形成されている。
また、クーリングタワー２の各ダンパＤ１〜Ｄ４、及び、ファンｆ、コイル部２Ａへの冷媒運転等の制御を行う制御装置Ｓが設けられている。
前記制御装置Ｓによって前記各ダンパＤ１〜Ｄ４やファンｆの運転制御を行うことによって、例えば、内気Ａｉを、前記コイル部２Ａへの熱交換用空気として前記貫通部３を通して前記コイル部２Ａへ流通させたり、前記外気Ａｏを、熱交換用空気として前記コイル部２Ａへ流通させたり、前記内気Ａｉと外気Ａｏとの何れをも熱交換用空気として前記コイル部２Ａへ流通させることが可能となる。
そして、更に異なる制御を行うことも可能となる。
前記制御装置Ｓと各ダンパＤ１〜Ｄ４とファンｆとを総称して空気切替手段５と言う。
【００１８】
当該実施形態における建物によれば、上述のような建物内外での空気切替ができることに加えて、更に別の空気の流れを起こすことができ、それらの中から代表的なものを、図３に示す。
即ち、ファンｆを稼動させずに、吹抜空間Ｈでの煙突効果による自然換気や、ファンｆを駆動させた機械換気、吹抜空間Ｈにおける内気Ａｉの冷熱を利用したクーリングタワー２との熱交換、外気Ａｏによるクーリングタワーとの熱交換、内気Ａｉと外気Ａｏとの両方によるクーリングタワーとの熱交換、ファンｆの逆転稼動によって外気Ａｏを貫通部３から吹抜空間Ｈへ取り入れる外気冷房、同じくファンｆの逆転稼動によってクーリングタワーとの熱交換を行った外気Ａｏを貫通部から吹抜空間Ｈへ取り入れる外気空調等が挙げられる。
【００１９】
以上のように、当該建物によれば、外気と内気との気温変化等に応じて、自由な換気運転を実施できると共に、特に気温が高くなる時期においては、熱せられた外気をクーリングタワーの冷却空気に使用するのに比べて、吹抜空間で冷やされた空調空気の冷熱を、クーリングタワーの冷却に利用することが可能となり、より高い効率でクーリングタワーによる熱交換効率の向上を図ることが可能となる。
そして、また、吹抜空間での煙突効果を利用して、ファンｆのランニングコストの低減を図ることが可能となる。
【００２０】
〔別実施形態〕
以下に他の実施の形態を説明する。
【００２１】
〈１〉  前記熱交換器は、先の実施形態で説明したクーリングタワーに限るものではなく、例えば、その他の空冷式の熱交換器等であってもよく、それらを含めて『熱交換器』と総称する。
〈２〉  前記屋根部は、先の実施形態で説明した陸屋根に限るものではなく、例えば、傾斜した屋根部や、ドーム状の屋根部であってもよく、それらを含めて『屋根部』と総称する。
〈３〉  前記高天井空間は、先の実施形態で説明した複数階層にわたる吹抜空間に限るものではなく、例えば、ドーム構造物や体育館や倉庫や工場や展示場等のように、階層は単層でも高い空間を備えたものであってもよく、それらを含めて『高天井空間』と言う。
【００２２】
尚、上述のように、図面との対照を便利にするために符号を記したが、該記入により本発明は添付図面の構成に限定されるものではない。また、本発明の要旨を逸脱しない範囲において、種々なる態様で実施し得ることは勿論である。
【図面の簡単な説明】
【００２３】
【図１】当該実施形態の建物を示す模式図
【図２】クーリングタワーを示す模式図
【図３】運転モードを示す説明図
【符号の説明】
【００２４】
２      空調用クーリングタワー（熱交換器の一例）
２Ａ    コイル部（熱交換部に相当）
３      貫通部（排気部に相当）
５      空気切替手段
Ｂ０    屋根部
Ｈ      吹抜空間（高天井空間に相当）
Ｕ      外空間
【図１】
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【図２】
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【図３】
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