(57)【要約】【課題】空気調和機により生成された冷・温風を、天井表面に沿って流し、コアンダ効果により、天井表面を冷却または加温すると共に、天井表面から冷気または暖気を放射して、居室者等との熱放射交換により部屋の冷・暖房を行う。【解決手段】空気調和機３により生成された冷・温風を送気するダクト６が天井４の上面に配設され、且つ天井４面に所定間隔を有して複数個配設された拡散ガイド部材８が、前記ダクト６に圧送手段１０を介してそれぞれ連結される。そして、前記ダクト６内に送気された冷・温風が圧送手段１０を介して前記各拡散ガイド部材８に送気されると共に、該拡散ガイド部材８から冷・温風を拡散して排気し、天井４の表面に沿って流す。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
空気調和機により生成された冷・温風を送気するダクトが天井の上面に配設され、且つ天井面に所定間隔を有して複数個配設された拡散ガイド部材が、前記ダクトに圧送手段を介してそれぞれ連結され、前記ダクト内に送気された冷・温風を圧送手段を介して前記各拡散ガイド部材に送気すると共に、該拡散ガイド部材から冷・温風を拡散して排気し、天井表面に沿って流れるようにしたことを特徴とする天井放射空調システム。
【請求項２】
拡散ガイド部材が、圧送手段からの冷・温風を整流して天井表面に沿って流す複数枚の羽根片と通気開口を備えたガイド板を備えて形成され、且つ前記各羽根片は予め設定された傾斜角度で上方側へ折曲されると共に、前記各羽根片間に通気用隙間を備えて形成されたことを特徴とする請求項１記載の天井放射空調システム。
【請求項３】
圧送手段が、ダクトに連結されたエアインジェクターと、該エアインジェクターに圧縮空気を送気するエアコンプレッサーとにより構成されたことを特徴とする請求項１記載の天井放射空調システム。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は、空気調和機により生成された冷・温風を天井面に取付けた複数個の拡散ガイド部材より天井表面に沿って流して、コアンダ効果を利用して該天井表面を冷却または加温し、且つ前記冷却または加温された天井表面から冷気または暖気を放射して、居室者、床面、壁面等との放射熱交換によって部屋の冷・暖房を行う天井放射空調システムに関するものである。
【０００２】
【従来の技術】従来、天井表面に沿って冷・温風を流して、天井表面を冷却または加温し、且つ前記冷却または加温された天井表面から冷気または暖気を放射して、部屋の冷・暖房を行う天井放射空調システムは実用に供されていなかった。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】本発明は、空気調和機により生成された冷・温風を、天井に取付けた複数個の拡散ガイド部材より拡散して排気し、天井表面に沿って流して、コアンダ効果を利用して天井表面を冷却、または加温することにより、天井表面から冷気または暖気を放射して、居室者、床面、壁等の熱放射交換によって、部屋の冷・暖房を行う天井放射空調システムを提供することを課題とする。
【０００４】
【課題を解決するための手段】本発明は、空気調和機により生成された冷・温風を送気するダクトが天井の上面に配設され、且つ天井面に所定間隔を有して複数個配設された拡散ガイド部材が、前記ダクトに圧送手段を介してそれぞれ連結され、前記ダクト内に送気された冷・温風を圧送手段を介して前記各拡散ガイド部材に送気すると共に、該拡散ガイド部材から冷・温風を拡散して排気し、天井表面に沿って流れるようにするという手段を採用することにより、上記課題を解決した。
【０００５】
【発明の実施の形態】本発明の実施の形態を図面に基づいて詳細に説明する。図１は、本発明天井放射空調システムの全体の概略説明図である。部屋Ｒの側壁１外には空気調和機室２が設置されると共に、該空気調和機室２には空気調和機３が設置されており、該空気調和機３で生成された冷・温風を、前記部屋Ｒの天井４の上面の空間部５に配設されたダクト６に送気するよう形成されている。なお、図中、７は側壁１に設けられた還流口であって、部屋Ｒ内を冷房または暖房した後の使用済み空気を、該還流口７を介して空気調和室２に還流して、再び前記空気調和機３で冷却または暖房して、空気の再利用を図る。
【０００６】前記天井４の上面の空間部５に配設されるダクト６は、部屋Ｒの大きさによって１本または複数本配設されるが、本発明の実施の形態おいては説明の便宜上１本のダクト６が前記空間部５に配設されたものとして説明する。
【０００７】前記天井面４の表面には、前記空気調和機３からの冷・温風を放射状に拡散して排気し、天井４の表面に沿って流す拡散ガイド部材８が複数個、特に限定する必要はないが、好ましくは、２ｍ程度の間隔を有して、取付けられている。そして、前記拡散ガイド部材８は、前記ダクト６の所要個所に基端部が連結されている各送気管９の先端部に連通されていて、天井４を貫通して固定されている。
【０００８】前記各送気管９の基部側は、前記ダクト６に連結されているが、前記拡散ガイド部材８に該ダクト６から冷・温風を圧送する圧送手段１０が、前記各送気管９の基端開口部において、前記ダクト６内に臨むようにして装置されている。
【０００９】すなわち、前記圧送手段１０は、特に限定する必要はないが、好ましくは各送気管９の基端開口部に、前記ダクト６内に臨むようにして、エアインジェクター１１を連結すると共に、該エアインジェクター１１にエアコンプレッサー１２からの圧縮空気を送気するように形成することが推奨される。そして、前記エアインジェクター１１により、送気管９を介して冷・温風を拡散ガイド部材８に高圧で圧送する。
【００１０】前記エアインジェクター１１は、特に限定する必要はないが、好ましくは図８に示すように形成することが推奨される。すなわち、下流側に通路を狭く絞ってベンチュリー１３を形成した一次空気流入管１４の外周面に、通気用の間隔を有して複数本の支持杆１５を突設すると共に、二次空気流入口１６をやや外側に拡開して形成した、前記一次空気流入管１４より径大の二次空気流入管１７を、前記支持杆１５の先端に連結固定して形成されている。そして、前記二次空気流入管１７の先方部をダクト６より外方へ突出すると共に、該二次空気流入管１７の先端部に送気管９の基部側が連結されている。
【００１１】そして、前記構成より成るエアインジェクター１１の二次空気流入口１６を前記ダクト６内に臨ませて、二次空気流入管１７の下流側外周面を前記送気管９の基端開口部に連結固定すると共に、一次空気流入管１４の上流側に、部屋Ｒの側壁１ａの外に設置されたエアコンプレッサー１２からの圧縮空気を送気する送気ゴムパイプ１８の先端部を連結して形成されている。
【００１２】前記エアコンプレッサー１２と前記各エアインジェクター１１の送気ゴムパイプ１８との連結方法は、特に限定する必要はないが、好ましくは図１〜図３に示すように連結することが推奨される。すなわち、エアコンプレッサー１２の下流側には主送気ヘッダー１９が連結され、且つ該主送気ヘッダー１９には複数本のゴムパイプ２０の基端部が連結されると共に、該各ゴムパイプ２０の先端部には分岐送気ヘッダー２１が連結され、更に該分岐送気ヘッダー２１には複数本の送気ゴムパイプ１８の基端部が連結されると共に、該各送気ゴムパイプ１８の先端部を、前記各エアインジェクター１１の一次空気流入管１４の上流側にそれぞれ連結する。
【００１３】前記圧送手段１０に接続される拡散ガイド部材８は、特に限定する必要はないが、好ましくは図５〜図７に示すような構造のものを使用することが推奨される。すなわち、拡散ガイド部材８は、圧送手段１０からの冷・温風を整流して天井４の表面に沿って流す複数枚の羽根片２２を備えたガイド板２３と、該ガイド板２３を前記天井４に保持固定する保持体２４とにより構成されている。
【００１４】前記ガイド板２３は、円盤状の基板２５の中央に螺子挿入孔２６を穿設した中心部２７と環状外周部２８間に放射状の連結部２９を残して、複数の扇状の羽根片２２を切抜いて扇状の通気開口３０を設け、更に各羽根片２２の放射状の一辺は前記連結部２９に連結すると共に、該各羽根片２２を前記各連結部２９において予め設定された傾斜角度で上方側へ折曲して、前記各羽根片２間に通気用隙間３１を備えて形成されている。
【００１５】前記各羽根片２の傾斜角度により、天井４表面に送気される冷・温風の風向が決定されるが、実験の結果、該各羽根片２の傾斜角度θは、０．５°〜１５°が好ましく、特に１°前後とすることが好ましい。なお、図において、前記各羽根片２の傾斜角度θが１５°以上に表示されているが、これは全体を判り易く表示したためである。
【００１６】また、前記保持体２４は、前記ガイド板２３の環状外周部２８の上周面に当接する環状段部３２を備えた環状基板３３の内周縁上に、前記ガイド板２３より径大な吸入筒３４が突設されると共に、該吸入筒３４の内周に中心に向って一端を固定した固定杆３５の先端に、前記ガイド板２３の螺子挿入孔２６と軸心が一致する雌螺子３６を内周に刻設した固定筒３７を、前記吸入筒３４の中心位置において、垂直に固定して形成されている。
【００１７】前記構成よりなる保持体２４の環状段部３２上にガイド板２３を重合すると共に、前記ガイド板２３の螺子挿入孔２６に取付螺子３８を下方より挿入し、更に該取付螺子３８を前記保持体２４の雌螺子３６に螺挿して、前記保持体２４にガイド板２３を一体に固定して拡散ガイド部材８を形成する。
【００１８】そして、前記構成よりなる拡散ガイド部材８は、天井４に開口された取付開口部３９に取付けられる。すなわち、前記取付開口部３９は、前記保持体２４の吸入筒３４より大径に形成され、且つ取付開口部３９の天井４上面側周縁には筒状の取付ネック４０が立設固定されている。そして、保持体２４の吸入筒３４の上方外周壁面には、前記取付ネック４０の内周壁面に摺接して固定させるための、弾発力を付与するリング部４１を突設したパッキング４２が一体に固定されている。なお、前記パッキング４２は、特に限定する必要はないが、好ましくはプラスチックゴムにより製造することが弾性力および強度の点から、考えて好ましい。また、図中、４３は天井４に固着された化粧板である。
【００１９】そして、前記拡散ガイド部材８を構成する保持体２４の吸入筒３４に、前記エアインジェクター１１の二次空気流入管１７の先端に基端部を連結した送気管９の先端部を連結固定する。なお、前記送気管９は、特に限定する必要はないが、好ましくは屈曲・伸縮自在なるような蛇腹状のチューブを使用することが推奨される。
【００２０】前記吸入筒３４に送気管９を連結固定した後、天井４に固定された取付ネック４０の下方より拡散ガイド部材８の吸入筒３４部分を挿入して押し上げすることにより、パッキング４２のリング部４１は、前記取付ネック４０の内周壁面に摺接しながら縮重するので、拡散ガイド部材８の上方移動に障害と　ならない。そして、前記拡散ガイド部材８を構成する保持体２４の環状基板３３の上面が天井４表面に当接することにより、前記拡散ガイド部材８は上方移動を停止し、前記パッキング４２のリング部４１が弾発して、取付ネック４０の内周壁面に圧着し、該拡散ガイド部材８は天井４に固定される。
【００２１】前記本発明の実施の形態による天井放射空調システムの作用について説明する。部屋Ｒを冷房する場合は、先ず空気調和機３により生成された冷風を、天井４の上面の空間部に配設されたダクト６に送気すると共に、エアコンプレッサー１２からの圧縮空気を、主送気ヘッダー１９、分岐送気ヘッダー２１および送気ゴムパイプ１８を介してエアインジェクター１１の一次空気流入管１４に送気する。
【００２２】前記エアインジェクター１１の一次空気流入管１４に送気された圧縮空気は、ベンチュリー１３によって風速が６倍程度に早められて、該一次空気流入管１４から排気されると、前記ベンチュリー１３の排気口外周付近が負圧になり、該ベンチュリー１３の周囲のダクト６内の冷風を吸引して混合気流となって、高圧で二次空気流入口１６から二次空気流入管１７に流れ込み、更に送気チューブ９を介して拡散ガイド部材８の吸入筒３４内に流れ込む。
【００２３】前記拡散ガイド部材８の吸入筒３４内に流れ込んだ冷風は、該吸入筒３４内の各羽根片２２によって乱流して混合し、その後、前記予め設定された傾斜角度に形成された前記各羽根片２２にガイドされて、前記冷風は天井４の下方へ排気されるのではなく、該各羽根片２２間の通気用隙間３１を通って、天井４表面に沿って流れるように通気開口３０より排気される。そして、コアンダ効果により、前記天井４表面に沿って流れた冷風によって、該天井４表面を冷却して、天井４表面から冷気を放射して、居室者、床面、壁面等との放射熱交換によって、部屋Ｒの冷房をする。
【００２４】前記コアンダ効果とは、天井に沿って気流を流した場合、先端方向の気流は薄くなるので、部屋内の空気により下方より押圧されて下降することはないというものである。本発明は、このコアンダ効果を利用した天井放射空調システムである。すなわち、コアンダ効果を利用して、天井表面の温度を２１℃に冷却した場合、夏季において、部屋Ｒ内の居室者は被服を着用した状態であると、大体２６℃程度、また床面、壁等の温度も人体と同程度であるので、熱放射エネルギーは温度の高い物体から温度の低い物体へ移動するという放射熱交換により、温度の高い居室者、床面、壁等の熱放射エネルギーが温度の低い天井表面側へ移動して、部屋が冷房されるのである。
【００２５】そして、前記部屋Ｒを冷房した後の使用済み冷風は、還流口７を介して空気調和室２内に還流されて、再び空気調和機３により冷却されて、使用済みの冷風の再利用を図る。
【００２６】次に、部屋Ｒを暖房する場合は、先ず空気調和機３により生成された温風を天井４の上面の空間部に配設されたダクト６に送気すると共に、エアコンプレッサー１２からの圧縮空気を、主送気ヘッダー１９、分岐送気ヘッダー２１および送気ゴムパイプ１８を介してエアインジェクター１１の一次空気流入管１４に送気する。
【００２７】前記エアインジェクター１１の一次空気流入管１４に送気された圧縮空気は、ベンチュリー１３によって風速が６倍程度に早められて、該一次空気流入管１４から排気されると、前記ベンチュリー１３の排気口外周付近が負圧になり、該ベンチュリー１３の周囲のダクト６内の温風を吸引して混合気流となって、高圧で二次空気流入口１６から二次空気流入管１７に流れ込み、更に送気チューブ９を介して拡散ガイド部材８の吸入筒３４内に流れ込む。
【００２８】前記拡散ガイド部材８の吸入筒３４内に流れ込んだ温風は、該吸入筒３４内の各羽根片２２によって乱流して混合し、その後、前記予め設定された傾斜角度に形成された前記各羽根片２２にガイドされて、前記温風は天井４の下方へ排気されるのではなく、該各羽根片２２間の通気用隙間３１を通って、天井４の表面に沿って流れるように通気開口３０より排気される。そして、コアンダ効果により、前記天井４の表面に沿って流れた温風によって、該天井４表面を加温して、天井４表面から暖気を放射して、居室者、床面、壁面等との放射熱交換によって、部屋Ｒの暖房をする。
【００２９】部屋Ｒの暖房の場合も、前記コアンダ効果を利用する。すなわち、コアンダ効果を利用して、天井の温度を２９℃に加温した場合、冬季において、部屋Ｒ内の居室者は被服を着用した状態であると、大体２６℃程度で、また床面、壁等の温度は２０℃以下であるので、熱放射エネルギーは温度の高い物体から温度の低い物体へ移動するという放射熱交換により、温度の高い天井表面の熱放射エネルギーが温度の低い居室者、床面、壁面等へ移動して、部屋が暖房されるのである。
【００３０】そして、前記部屋Ｒを暖房した後の使用済み温風は、還流口７を介して空気調和室２内に還流されて、再び空気調和機３により加温されて、使用済みの温風の再利用を図る。
【００３１】
【発明の効果】本発明は上述のようであるから、空気調和機により生成された冷・温風を、圧送手段を介して天井に取付けた複数個の拡散ガイド部材より放射状に拡散して排気し、天井表面に沿って流して、コアンダ効果を利用して天井表面を冷却または加温することにより、天井表面から冷気または暖気を放射して、居室者、床面、壁面等との放射熱交換によって部屋の冷・暖房を行うことができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明天井放射空調システムの全体の概略縦断説明図である。
【図２】本発明天井放射空調システムの要部の概略横断説明図である。
【図３】本発明天井放射空調システムの要部の概略縦断面図である。
【図４】本発明天井放射空調システムの要部の一部を拡大して示す概略縦断面図である。
【図５】本発明天井放射空調システムにおける拡散ガイド部材を天井に取付けた状態を示す縦断面図である。
【図６】本発明天井放射空調システムにおける拡散ガイド部材を天井に取付ける状態を示す組立分解正面図である。
【図７】本発明天井放射空調システムにおける拡散ガイド部材を構成するガイド板を下方から見た斜視図である。
【図８】本発明天井放射空調システムにおける圧送手段の取付状態を示す縦断面図である。
【符号の説明】
３　空気調和機、　４　天井、　６　ダクト、　８　拡散ガイド部材、　１０圧送手段、　１１　エアインジェクター、　１２　エアコンプレッサー、　２２　羽根片、　２３　ガイド板、　３０　通気開口。
【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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【図６】
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【図７】
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【図８】
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