(57)【要約】【課題】室内の空気を循環を促し、天井部と床部の空気を均一化して、空調の効率を向上させ、エネルギーの損失を削減する省エネタワーを提供する。【解決手段】下部筐体２Ａの下部側面および、上部筐体２Ｂの上部側面に取り付けられる両温度センサー１０、１１によって検知された天井付近と床付近の空気の温度に基づき、部屋の温度差を演算し、この演算結果が基準値以上である場合ケーシング２の内部に設けられるシロッコファン４を駆動して床付近の空気をケーシング内に吸引し、室内の空気の循環を発生させる。【選択図】　　　　　　図１
2004125249.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
室内の床面に立設されて上端部が天井近くまで達する筒状のケーシングと、
このケーシングの上端部側面に穿設され、ケーシングの内部空間と外部空間とを連通する上部連通口と、
前記ケーシングの下端部側面に穿設され、ケーシングの内部空間と外部空間とを連通する下部連通口と、
前記ケーシングの内部に設けられ、前記上部連通口および下部連通口のうちのいずれか一方の連通口を介して室内の空気を前記ケーシングの内部空間に吸引するとともに、この吸引された空気を他方の連通口を介して室内に吐き出す機能を有する空気循環手段
を備えることを特徴とする空調補助装置。
【請求項２】
前記ケーシングには、室内の天井付近の温度を検知する第１の温度検知手段と、室内の床付近の温度を検知する第２の温度検知手段と、これら各温度検知手段による検知結果に基づき前記空気循環手段の駆動制御を行う駆動制御手段が設けられる請求項１に記載の空調補助装置。
【請求項３】
前記ケーシングは段ボールによって形成される請求項１または２に記載の空調補助装置。
【請求項４】
前記ケーシングは、下端部が開口された筒状の上部筐体および上端部が開口された筒状の下部筐体を備えるとともに、いずれか一方の筐体の開口に、他方の筐体の開口側の端部を挿入して構成される請求項１〜３のいずれかに記載の空調補助装置。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、空調装置と共に使用して、空調によって生じた室内の温度差を減少させる空調補助装置に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
従来、オフィス等の室内を空調して快適化させる空調装置が実用に供されている。
【０００３】
これら空調装置としては、部屋の壁の天井寄りの位置に設置し、そこから空調用の空気を室内に供給して室内の空調を行うもの、床に据え置きして、部屋の下部から空調用の空気を供給して空調を行うもの、天井裏に張り巡らされる空気ダクトを介して、天井に設けた空気の供給口から室内に空調用の空気を供給するもの等様々なタイプのものが存在する。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】
ところで、このような空調装置を使用して室内の空調を行った場合には、室内の空気が次第に不均一になり、天井周辺部分に暖かな空気の層が形成され、反対に床周辺部分に冷たい空気の層が形成されて、室内の空気に温度差が発生する。室内に温度差が発生した状態で空調を続行した場合、空調効率の著しい低下を来し、エネルギーロスの増加を招くという問題点がある。
【０００５】
このような問題点に対応するために、扇風機を用いて室内の空気を流動させ、室内の温度を均一化させるという方法が考えられるが、このような方法によっても室内の空気の温度を均一化して温度差を十分に小さくするには不十分であり、空調効率の低下およびエネルギーロスの増加を解消することはできない。
【０００６】
本発明は、このような問題点を解決するためになされたものであり、室内に空気の循環を発生させ、室内の空気の温度を均一化して温度差を小さくし、空調装置による空調効率を向上させ、エネルギーロスを低減させることのできる空調補助装置を提供することを目的とするものである。
【０００７】
【課題を解決するための手段および作用・効果】
前記目的を達成するために、本発明による空調補助装置は、
室内の床面に立設されて上端部が天井近くまで達する筒状のケーシングと、
このケーシングの上端部側面に穿設され、ケーシングの内部空間と外部空間とを連通する上部連通口と、
前記ケーシングの下端部側面に穿設され、ケーシングの内部空間と外部空間とを連通する下部連通口と、
前記ケーシングの内部に設けられ、前記上部連通口および下部連通口のうちのいずれか一方の連通口を介して室内の空気を前記ケーシングの内部空間に吸引するとともに、この吸引された空気を他方の連通口を介して室内に吐き出す機能を有する空気循環手段
を備えることを特徴とするものである。
【０００８】
本発明によれば、前記空気循環手段によって、一方の連通口より室内の空気をケーシングの内部に吸引し、このケーシング内に吸引された空気を他方の連通口より吐き出すように構成されているため、室内の空気の循環を促すことができ、室内の空気の温度を均一化することができる。これによって、クーラーやエアコン等の空調装置による空調効率を向上することができエネルギーロスを低減することができる。
【０００９】
前記ケーシングには、室内の天井付近の温度を検知する第１の温度検知手段と、室内の床付近の温度を検知する第２の温度検知手段と、これら各温度検知手段による検知結果に基づき前記空気循環手段の駆動制御を行う駆動制御手段が設けられるのが好ましい。こうすることで、室内の天井付近と床付近の空気の温度差に基づく前記空気循環手段の駆動制御を前記駆動制御手段にて行うことができるので、室内の温度調整を自動的に行うことができる。
【００１０】
前記ケーシングは段ボールによって形成されるのが好ましい。こうすることで、製造コストを安く抑えることができるとともに、製造過程を簡略化することができる。それに加えて、前記駆動手段の駆動によって生じる駆動音および振動を抑えることができる。
【００１１】
前記ケーシングは、下端部が開口された筒状の上部筐体および上端部が開口された筒状の下部筐体を備えるとともに、いずれか一方の筐体の開口に、他方の筐体の開口側の端部を挿入して構成されるのが良い。こうすることで、上部筐体と下部筐体とを相互に上下方向にスライドさせることができるので、部屋の高さ寸法に合わせて、ケーシングの高さを容易に調整することができる。
【００１２】
【発明の実施の形態】
次に、本発明による空調補助装置の具体的な実施の形態について図面を参照しつつ説明する。
【００１３】
図１には、本発明の一実施形態に係る空調補助装置（省エネタワー）の全体斜視図が示されている。
【００１４】
図１で示されるように、本実施形態に係る省エネタワー１は、四角筒状に形成され上端部が開口される下部筐体２Ａと、四角筒状に形成され下端部が開口される上部筐体２Ｂとからなるケーシング２を有している。
【００１５】
前記上部筐体２Ｂは、その外形寸法が、前記下部筐体２Ａの開口部寸法と略同寸法になるよう形成されており、上部筐体２Ｂの下端部を下部筐体２Ａの開口部内部に挿入できるようにされている。また、図２の矢印Ｃに示されるように、前記下部筐体２Ａの内部に挿入される上部筐体２Ｂは、上下方向にスライド可能にされており、そうすることによって、前記ケーシング２の高さを、部屋の高さ寸法に合わせて調整できるようにされている。また、前記上部筐体２Ｂを下部筐体２Ａに支持するために、ケーシング２の高さを調整した後、下部筐体２Ａの上端部と上部筐体２Ｂの胴部とを、粘着テープ類（図示せず）を用いて固定するようにされている。
【００１６】
また、本実施形態においては、段ボールによって、各筐体２Ａ、２Ｂが形成されている。こうすることで、省エネタワー１の製造コストを削減することができ、製造過程の簡略化を実現することができる。また、段ボールには、吸音性、吸震性が備わっているので、ケーシング２内部に配されるシロッコファン４（後述）の駆動によって発生する駆動音、振動を抑えることができる。
【００１７】
前記下部筐体２Ａの下端部近傍の一側面には、ケーシング２の内部空間と、室内の床付近の空間とを連通する下部連通口３が穿設されており、この下部連通口には、防塵用のフィルター３’が脱着可能に取り付けられている。また、前記下部筐体２Ａの内部には、この下部筐体２Ａ内の空気を前記上部筐体２Ｂ方向に送出して下部筐体２Ａの下部連通口３付近の内圧を低くし、それによって生じる下部筐体２Ａの下部連通口３付近の内圧と室内の空気圧との圧力差を利用して、室内の空気を、前記下部連通口３を介して、下部筐体２Ａ内部に吸引するシロッコファン４が設置されている。なお、シロッコファン４はそれ自体周知の構造であるためその詳細な説明を省略する。
【００１８】
前記上部筐体２Ｂの一側面の上端部近傍には、ケーシング２の内部空間と部屋の天井付近の空間とを連通する上部連通口５が穿設されており、前記シロッコファン４によってケーシング２の内部に吸引された空気を、室内の天井付近の空間に向かって吐き出すようにされている。なお、前記上部筐体２Ｂに設けられる上部連通口５には、ルーバー５’が取り付けられており、部屋の天井付近に向けて吐き出される空気の流れを整えるようにされている。
【００１９】
前記下部筐体２Ａの下端部寄りの外側面には、室内の床付近の温度を検知する第１の温度センサー（第１の温度検知手段）１０が取り付けられており、上部筐体２Ｂの上端部寄りの外側面には、天井付近の温度を検知する第２の温度センサー１１（第２の温度検知手段）が取り付けられている。また、前記下部筐体２Ａの上端部寄りには、前記各温度センサー１０、１１、シロッコファン４および図示されない入力装置に電気的に接続される温度コントローラ（駆動制御手段）１２が取り付けられている。
【００２０】
この温度コントローラ１２には、マイクロコンピュータ（図示せず）が組み込まれており、このマイクロコンピュータには、室内の温度差の許容値（以下「基準値」と示す）を格納するメモリー部（図示せず）が設けられている。なお、このメモリー部には、デフォルトの基準値（本実施形態では２℃）が予め格納されているが、温度コントローラ１２に接続される図示されない入力装置を操作することによって、その基準値を任意の値に設定できるようにされている。
【００２１】
それに加え、前記メモリー部には、前記各温度センサー１０、１１によって検知される床付近の温度と天井付近の温度に基づき、室内の空気の温度差を演算し、次いで、この演算結果と前記基準値とを比較し、前記演算結果（温度差）が基準値以上となる場合には、前記シロッコファン４を駆動し、基準値を下回った場合には、シロッコファン４の駆動を停止させる駆動プログラムが格納されている。なお、この駆動プログラムの基準値には、前記入力装置を用いて設定された値が用いられるが、設定が行われない場合には、デフォルトの基準値（２℃）が用いられる。
【００２２】
また、本実施形態においては、前記フィルター３’の目詰まりの程度を表示するためのインジケータ２０が、下部連通口３の側方に取り付けられている（図３参照）。
【００２３】
このインジケータ２０は、図３（ｂ）に示されるように、アクリル材またはガラス材等の透明な材質によって円筒状に形成されるとともに、前記下部筐体２Ａの下部連通口３の側方に上下方向に向けて取り付けられる筒型部材２１と、白色または有色の発泡樹脂によって楕円体状に形成されるとともに、前記筒型部材２１の内部に上下動可能に配される浮遊体２２と、前記下部筐体２Ａにおける筒型部材２１の下方位置に穿設される小径の孔部２３と、この孔部２３と前記筒型部材２１の底部とを連通する歪曲管２４を備えている。また、前記筒型部材２１の上部には、図示されない小径の吸引口が穿設されており、前記シロッコファン４の駆動により生じる下部筐体２Ａの下部連通口３付近の内圧と室内の空気圧との圧力差によって、筒型部材２１内部の浮遊体２２を上方に向けて吸引するようにされている。なお、本実施形態においては、前記フィルター３’が通常の状態の際、前記浮遊体２２が吸引力によって上方に移動することなく筒型部材２１内の底部に位置するように、その浮遊体２２の自重調整がなされている。
【００２４】
このように構成されるインジケータ２０においては、シロッコファン４の駆動により生じる下部筐体２Ａの下部連通口３付近の内圧と室内の空気圧との圧力差によって、浮遊体２２に上方向きの吸引力が作用するが、この浮遊体２２は、前述のように自重調整がなされているため上方に移動することなく、筒型部材２１の底部（図３（ｂ）の符号ａ参照）に留まった状態のまま維持される。
【００２５】
これに対し、前記フィルター３’に目づまりが生じた場合には、下部筐体２Ａ内の下部連通口３付近の内圧が、通常時に比べて低くなり、下部筐体２Ａ内の下部連通口３付近の内圧と室内の空気圧との圧力差が大きくなるので、前記浮遊体２２には通常時よりも強い吸引力が作用する。この吸引力が浮遊体２２の引力よりも強く作用すると、孔部２３より下部筐体２Ａ内に導入される空気により浮遊体２２は筒状部材２１の底面を離れ上方に向け移動し、吸引力の強さに応じた高さ位置で停止する（図３（ｂ）の符号ｂ参照）。フィルター３’の目づまりの状態が一層ひどくなった場合は、当然圧力差もそれに伴ない大きくなり、それによって浮遊体２２に作用する吸引力もより一層強くなるので、浮遊体２２はより一層高い位置まで上昇する（図３（ｂ）の符号ｃ参照）。このように、前記浮遊体２２は、フィルター３’の目づまりの程度がひどくなればなる程、高い位置まで上昇する。
【００２６】
また、前記筒型部材２１の側方には、逆三角形形状の標識２５が貼着されていおり、この標識２５の上部側部および下部側部には、’目づまり’および’良好’という文字がそれぞれプリントされている。そして、前記浮遊体２２の高さ位置とその標識２５とを照らし合わせることによって、フィルター３’の目づまりの程度を視覚的直感的に判断できるようにされている。
【００２７】
このように構成される省エネタワー１を使用する際には、前記上部筐体２Ｂを上下方向にスライドさせてケーシング２の高さを部屋の高さ寸法に合わせて調整し、その上部筐体２Ｂに設けられる上部連通口５が部屋の天井付近に配置されるように位置決めを行い、ガムテープやビニールテープ等の粘着テープ類を用いて各筐体２Ａ、２Ｂを位置決め固定する。こうして、上部筐体２Ｂが下部筐体２Ａで支持される。そして、必要に応じて、前述の図示されない入力装置の操作を行い前記基準値の設定または再設定を行う。
【００２８】
図４に示されるように、クーラーやエアコンあるいはヒータ等の空調装置（図示せず）による空調によって、天井付近に暖かな空気の層が形成され、床付近に冷たい空気の層が形成されて、天井付近と床付近の温度差が前記基準値以上となった場合には、前述の駆動プログラムに基づきシロッコファン４の駆動制御が自動的に行われ、そのシロッコファン４が駆動状態にされる。すると、下部筐体２Ａ内部の気圧が室内の気圧に比して低くなり、その気圧差によって、床付近の冷たい空気の層を形成している空気が、前記下部連通口３を介して、下部筐体２Ａの内部に吸引される（矢印Ｄ参照）。下部筐体２Ａ内部に吸引された空気は、その後、下部筐体２Ａおよび上部筐体２Ｂ内部を上方に向けて移動し（矢印Ｅ、Ｆ参照）、上部開口部５に取り付けられるルーバー５’によって整流されて、暖かな空気の層が形成されている天井部分に向けて吐出される（矢印Ｇ参照）。
【００２９】
一方、室内の天井付近の暖かな層を形成する空気は、ケーシング２内に吸引される床付近の空気と、ルーバー５’より天井付近に吐出される空気の影響を受けて、拡散しながら床方向に向けて下降する。そして、床付近に下降した空気は、前述と同様にケーシング２の下部筐体２Ａに設けられる下部連通口３から、ケーシング２の内部に吸引される（矢印Ｄ）。
【００３０】
こうして前記省エネタワー１が設置される室内に、床付近、ケーシング２内部、天井付近、床付近…という空気の循環が発生する。このような空気の循環、特に、天井付近から床付近に向けて拡散しながら下降する空気の流れによって、冷たい空気と暖かな空気が互いに混合されて均一化され、室内の空気の温度差が次第に小さくなる。
【００３１】
室内の空気の循環によって、室内の空気の温度差が、前記基準値を下回った場合には、前記駆動プログラムに基づき、シロッコファン４の駆動停止制御が自動的に行われ、シロッコファン４が停止状態にされる。
【００３２】
ところで、前記省エネタワー１を一定期間以上使用し続けた場合、前記フィルター３’に目づまりが発生して、部屋の温度の均一化ができなくなる恐れがある。このような場合、前記インジケータ２０の浮遊体２２が、フィルター３’の目づまりの程度に応じた高さ位置まで上昇して浮遊するので、ユーザーはその高さ位置からフィルター３’の状態を的確に判断し、適切にフィルター３’の洗浄または交換を行うことができる。
【００３３】
このように、本実施形態に係る省エネタワー１によれば、室内に空気の循環を促すことによって、暖かな空気と冷たい空気を混合して均一化し、室内の空気の温度差を小さくすることができるため、空調装置による空調効率を向上することができ、その際のエネルギーロスを低減することができる。
【００３４】
さらに、室内の空気の温度差が基準値を下回る場合、つまり、空調の効率に影響を及ぼさない程度である場合は、シロッコファン４の駆動が自動的に停止されるため、前記省エネタワー１自体のエネルギーの使用量も必要最小限で済む。
【００３５】
本実施形態においては、前記シロッコファン４が設置されるケーシング２に、吸音・吸震効果に優れる段ボールが使用されているため、内部のシロッコファン４の駆動音、およびシロッコファン４の駆動により発生する振動を抑えることができる。
【００３６】
本実施形態においては、シロッコファン４を用いたものについて説明したが、その他の吸引手段（例えば、プロペラファン等）を用いたものであっても、本実施形態の考え方を適用することが可能である。
【００３７】
また、本実施形態に係る省エネタワー１を設置する場所については、特に限定されないが、例えば、オフィスに設けられる支柱の周辺や、部屋の隅等の所謂デッドスペースに設置するようにするのが良い。こうすることで、室内のデッドスペースを有効に活用することができる。さらに、前記上部連通口５の前面に、本だな等の背の高い設置物が位置しないように、省エネタワー１を設置するのが好ましい。こうすることで、良好な空気の循環を室内に生じさせることができる。
【００３８】
また、本実施形態においては、下部筐体２Ａの開口部に、上部筐体２Ｂの下端部を挿入するようにされているが、上部筐体２Ｂの下部開口部の内部に、下部筐体２Ａの上端部を挿入することで、前記上記筐体２Ｂを下部筐体２Ａでスライド可能に支持することも可能である。また、下部筐体２Ａと上部筐体２Ｂが一体にされたものであっても良い。
【００３９】
また、前記各実施形態においては、各筐体２Ａ、２Ｂの一側面に下部連通口３、上部連通口５がそれぞれ穿設されているが、これに特に限定する必要はなく、例えば、上部連通口を、上部筐体２Ｂの二側面に設け、ケーシング２の内部に吸引された空気を、それら上部連通口を介して二方向に向けて吐き出すようにしても良く、上部連通口を上部筐体２Ｂの全（四）側面に設け、ケーシング内部の空気を、それぞれの上部連通口を介して上部筐体２Ｂの四方に向かって、吐き出させるようにしても良い。
【００４０】
本実施形態においては、フィルター３’の目づまりの程度を把握するために、インジケータ２０が取り付けられているが、コストを安く抑えるために、インジケータ２０を省略することもできる。こうした場合であっても、室内の空気を均一にし、空調効率の向上を図ることができるのは言うまでもない。
【図面の簡単な説明】
【図１】図１は、本実施形態に係る省エネタワーの全体斜視図が示されている。
【図２】図２は、下部筐体および上部筐体の挿入部分の縦断面図である。
【図３】図３は、下部筐体の下部連通口周りの拡大図（図１のＰ部拡大図）（ａ）および、インジケータの拡大図（図３（ａ）のＱ部拡大図）（ｂ）である。
【図４】図４は、室内に形成された空気の層および、室内の空気の流れを示す図である。
【符号の説明】
１　　　　　　　　　　　　　省エネタワー
２　　　　　　　　　　　　　ケーシング
２Ａ　　　　　　　　　　　　下部筐体
２Ｂ　　　　　　　　　　　　上部筐体
３　　　　　　　　　　　　　下部連通口
３’　　　　　　　　　　　　フィルター
４　　　　　　　　　　　　　シロッコファン
５　　　　　　　　　　　　　上部連通口
５’　　　　　　　　　　　　ルーバー
１０　　　　　　　　　　　　第１の温度センサー
１１　　　　　　　　　　　　第２の温度センサー
１２　　　　　　　　　　　　温度コントローラ
２０　　　　　　　　　　　　インジケータ
２２　　　　　　　　　　　　浮遊体
【図１】
2004125249.tif 000003
【図２】
2004125249.tif 000004
【図３】
2004125249.tif 000005
【図４】
2004125249.tif 000006