(57)【要約】【課題】  生産設備の局所排気装置及び工場全体の排気設備により大量の排気がなされている工場などの大空間の空調及び換気を効率よく行う床面誘導気流空調システムの提供【解決手段】  多数の排気装置２０、２１を有する大空間おける空調システムであって、大空間建屋１００の一箇所或いは複数箇所の側壁１００ａの上部に、外壁を貫通する所定開口面積を有する開口を形成し、外気を取り入れ、取り入れた外気に所望の加熱冷却を行い、構内の床面に向けて放出する熱交換器１３を備えた外気取入れ部１０を設け、前記加熱冷却した外気を床面とのコアンダー効果により床面誘導気流Ｃとして搬送し、所望の空調空間で熱交換させた後に、床面から剥離した上昇気流により中層に漂う汚染空気を上昇させ、構内に配置された局所排気装置２１および／または天井部或は上部壁面に設けられた天井排気装置２０により排出させることを特徴とする床面誘導気流空調システム。  【選択図】    図１
2007071407.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
多数の排気装置を有する大空間おける空調システムであって、
前記大空間の一箇所或いは複数箇所の外壁の上部に、外壁を貫通する所定開口面積を有する開口を形成し、外気を取り入れ、取り入れた外気に所望の加熱冷却を行い、構内の床面に向けて放出する熱交換器を備えた外気取入部を設け、前記加熱冷却した外気を床面とのコアンダー効果により床面誘導気流として搬送し、所望の空調空間で熱交換させた後に、床面から剥離した上昇気流により中層に漂う汚染空気を上昇させ、構内に配置された局所排気装置および／または天井部或は上部壁面に設けられた排気装置により排出させることを特徴とする床面誘導気流空調システム。
【請求項２】
前記外気取入部は、風雨を避ける下向きの外気取り入れ口と、熱交換器を備えた給気通路と、下向きに開口した給気排出口と、を少なくとも備えることを特徴とする請求項１記載の床面誘導気流空調システム。
【請求項３】
前記外気取り入れ口は、モータにより開閉する開口扉と、給気ファンと、取り入れ空気の通過風速検知器を備え、所定の風速・風量を超える場合は開口扉を閉じ、所定の風速・風量が得られない場合は、給気ファンを稼動させることにより所定の風速・風量の温度処理外気を前記給気排出口より構内の床面に向けて放出することを特徴とする請求項２記載の床面誘導気流空調システム。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、大空間の空調装置及びその方法に関し、詳しくは、工場など多数の排気装置を有する大空間における床面誘導気流を介した床面誘導気流空調システムに関する。
【背景技術】
【０００２】
従来、この種の大空間空調システムは、特許文献１、２、３に記載されたものが知られている。特許文献１に記載された従来技術においては、天井付近に送風機とダクトを設けて吸い込んだ空気を水平方向へ噴出するノズルを備えていた。このため天井が高い大空間においては大空間全体を冷房、暖房することとなるため膨大な空調エネルギーを必要とする問題があり、さらにノズルの噴き出し方向が一定であるため、人がいる範囲にそれぞれ噴出するノズルを多数配置しなければならなかった。
【０００３】
また、特許文献２に記載された従来技術においては、粉塵などの発生が少ない作業域に空調機および給気装置、給気吹出部を設け粉塵の多い作業域に排気装置の空気吸入部を設けていた。この発明においては、粉塵等の少ない作業域に対しては効果的な換気を行うことができるが、粉塵等の発生が多い作業域にとっては、他の場所で発生した粉塵も集まる問題があった。
【０００４】
特許文献３に記載された従来技術においては、前記特許文献１、特許文献２の問題を解決するため、空調機に接続され首振り手段を備えたノズルにより、吹き出す風の方向を水平方向あるいは上下方向に可変することができる大空間空調システムが提案されている。
【０００５】
図３は、特許文献３の発明の実施例を示す図で、ノズル７は上下方向に傾動可能で、噴き出し方向を水平方向または斜め下の人に向けた方向に適宜選択して噴き出すもので、換気を必要とする際に空調機１の屋外に面して設けられた吸い込み口２から新鮮外気を熱交換器３で所定温度に熱交換され、送風機４により吹き出し口５のノズル７から直接近傍に吹き付けるものである。また、屋上換気扇８を用いて室内の空気を排出することにより効率的な換気を行うことが示されている。しかし、省エネのため吸い込み口２を屋外と室内の両方に設けて適宜切り替える方式としてもよいと提案されている。
【０００６】
しかし、従来の空調システムでは、ダクトを用いて大空間の隅々まで空調空気を遠距離搬送するため、給気のための動力エネルギーを多量に費やす問題があった。
【０００７】
また、通常の工場においては、生産設備から出る粉塵、オイルミスと、ガスなどの環境悪化原因物質を拡散させずに排出するため、多数の局所排気装置が設けられており、その排気量は、膨大となっていることが多く、このため大空間が外気より極端な負圧となり、出入り口や、開口部からの隙間風が大空間の空調を乱していた。
【０００８】
さらに、極端な負圧は、隙間風などによる乱流の影響で局所排気の集塵効率を低下させ、また、作業環境の維持が困難となっていた。
【０００９】
【特許文献１】特開平８−２１６４６号公報（第１、２頁、第１図）
【特許文献２】特開昭５７−２０７７３８号公報（第１、２頁、第１図）
【特許文献３】特開平１０−２８８３９２号公報（第１、２頁、第１図）
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【００１０】
本発明は、生産設備の局所排気装置及び工場全体の排気設備により大量の排気がなされている工場などの大空間の空調及び換気を効率よく行う床面誘導気流空調システムの提供を課題とする。
【課題を解決するための手段】
【００１１】
前記課題を解決するため、本発明の床面誘導気流空調システムは、多数の排気装置を有する大空間おける空調システムであって、
前記大空間の一箇所或いは複数箇所の外壁の上部に、外壁を貫通する所定開口面積を有する開口を形成し、外気を取り入れ、取り入れた外気に所望の加熱冷却を行い、構内の床面に向けて放出する熱交換器を備えた外気取入部を設け、前記加熱冷却した外気を床面とのコアンダー効果により床面誘導気流として搬送し、所望の空調空間で熱交換させた後に、床面から剥離した上昇気流により中層に漂う汚染空気を上昇させ、構内に配置された局所排気装置および／または天井部或は上部壁面に設けられた排気装置により排出させることを特徴とする。
【００１２】
また、前記外気取入部は、風雨を避ける下向きの外気取り入れ口と、熱交換器を備えた給気通路と、下向きに開口した給気排出口と、を少なくとも備えることを特徴とする。
【００１３】
また、前記外気取り入れ口は、モータにより開閉する開口扉と、給気ファンと、取り入れ空気の通過風速検知器を備え、所定の風速・風量を超える場合は開口扉を閉じ、所定の風速・風量が得られない場合は、給気ファンを稼動させることにより所定の風速・風量の温度処理外気を前記給気排出口より構内の床面に向けて放出することを特徴とする
【発明の効果】
【００１４】
本発明の床面誘導気流空調システムによれば、多数の排気装置を有する大空間に生じる負圧を利用して、積極的に外気を取り入れ過熱冷却した外気を床面に沿う床面誘導気流（コアンダー効果）として搬送するため、送風機構のエネルギーコストを低下させ、さらに、床面気流を任意の空間に搬送させることができるため、従来の大空間全体の空調に比較して作業者などの活動空間のみを効率よく暖冷房することができる。すなわち、床面誘導気流により床面から床暖房或は輻射冷房させることにより快適な環境を提供することができる。
【００１５】
また、外気取り入れにより、従来発生していた隙間風による問題をなくし、さらに、床面誘導気流は冷暖房効果を発揮した後、剥離上昇気流となりオイルミスト、塵埃、煙など環境悪化原因物質が澱んだ中層滞留空気を上部排気装置に効率的に送りだす効果を呈する。
【００１６】
また、従来の空調搬送に用いられるダクトなどの設備が不要であり、天井部などの空間レイアウト（例えば天井走行クレーン、部材搬送路など）が自由に行えると共に空調設備コストの抑制が可能となる。
【００１７】
さらに、大空間内の発熱設備や人員配置を基にして予め前記外気取り入れ部の配置、及び取り入れ風量（熱交換器などの通過抵抗を配慮して通過風速が１〜３メートル／秒）を設計することにより、最小限度の熱交換器として省エネ効果を得ることができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１８】
本発明の床面誘導気流空調システムについて図面を参照して詳細に説明する。図１は本発明の床面誘導気流空調システムの実施例を示す正面図である。
【００１９】
床面誘導気流空調システムは、大空間建屋１００の側壁１００ａの上部に設けられた外気取入れ部１０と、構内の要所に配置された局所排気装置２１と、天井１００ｂに設けられた天井排気装置２０と、床面１００ｃとから構成される。
【００２０】
尚、本発明の構成要素のうち、局所排気装置２１、天井排気装置２０、床面１００ｃは、大空間建屋１００に予め配置されているもの或は配置予定のものにより構成されるものであり、本発明はこれらに加えて配置される外気取入れ部１０により実現するものである。尚、図１には１箇所の外気取入れ部１０を図示したが、外気取入れ部１０は大空間建屋１００の大きさ及び内部の設備や人員配置に対応して複数個所に設ける。
【００２１】
前記外気取入れ部１０は、側壁１００ａを貫通して設けられ、屋外に開口した外気取入れ口１１と、屋内に開口した給気排出口１４と、その間を結ぶ風洞１５とから形成し、風洞１５内部には通風量をコントロールするための開口扉１２ａ及び給気ファン１２と、通気を過熱或は冷却する熱交換器１３が備えられている。
【００２２】
なお、大空間建屋１００内に設けられる局所排気装置２１及び天井排気装置２０の排気能力が大きい場合は、通風量をコントロールするための開口扉１２ａ及び給気ファン１２を用いることなく外気を取り入れることができる。このようなケースにおいては、外気取入れ部１０の風洞１５内には開口扉１２ａと熱交換器１３のみを備えればよい。
【００２３】
前記局所排気装置２１は、加工機械３０から発生する塵埃、煙、オイルミストなどを排気ダクト２１ａにより吸い上げて排出するものである。図１には複数の加工機械３０に対して１台の局所排気装置２１を示したが、これらが大空間建屋１００内に複数配置されている。
【００２４】
前記天井排気装置２０は、天井１００ｂに設けられたファンであり、図示しないが要所に複数配置される。
【００２５】
複数の局所排気装置２１及び天井排気装置２０の稼動により大空間建屋１００内は屋外に対して負圧となるため、外気取入れ部１０は、屋外開口にある外気取入れ口１１から気圧差により外気が取り入れられる。
【００２６】
このとき、風洞１５内に設けられた熱交換器１３により外気が加熱または冷却されて構内に取り入れられる。このため、従来大空間建屋１００内に未処理のまま吹き込んでいた隙間風による室温の変動などの問題が起きなくなる。
【００２７】
また、給気のための動力は、通常用いることが不要となり、省エネルギー効果を発揮する。なお、必要に応じて給気ファン１２を稼働させて強制換気を行うこともできる。なお、図示しないが、外気取入れ部１０内に取り入れ空気の通過風速検知器を備え、所定の風速・風量（通過風速１〜３メートル）を超える場合は開口扉１２ａを閉じ、開口扉１２ａを開けても所定の風速・風量が得られない場合は、給気ファン１２を自動的に稼動させる。
【００２８】
工場内の局所排気装置２１や天井排気装置２０の稼働を停止する夜間や、休日には開口扉１２ａを閉じて、外気の進入を防ぐ。
【００２９】
給気排出口１４は、床に向けて加熱或いは冷却された外気を吹き出し、床に達した気流はコアンダー効果により床面に沿って早い気流となり搬送される。
【００３０】
床面誘導気流Ｃは、加工機械３０及び作業員などのいる区画まで搬送され、加工機械３０に取り付けられた排気ダクト２１ａにより吸引され、また加工機械３０及び作業員などの発熱体により床面から剥離されて上昇気流Ａとなり天井排気装置２０或いは局所排気装置２１の天井ダクト２１ｂから屋外に排出される。
【００３１】
このとき、上昇気流Ａは、大空間建屋１００内の床面と屋根の中間に滞留するオイルミストや塵埃を天井排気装置２０の方向に上昇させて効率よく排出することができる。
【００３２】
図２は、本発明の床面誘導気流空調システムの実施例を示す平面図である。図２に示すように、床面に吹き下ろされた気流は、床面気流Ｃとなり通路を遠距離搬送される。床面気流Ｃは従来のダクトによる搬送に比べ、摩擦抵抗が少なく、送風ファンなどの動力を用いないで遠くまで搬送することができるため省エネルギーであると共に、設備費用を低減することができる。
【００３３】
また、床面気流Ｃを作業員などの稼働空間（或いは生活空間）のみに搬送させ、床面から冷暖房することにより、従来空間全体を所定温度に空調していたエネルギーに比べ、最小のエネルギーとすることができる。
【００３４】
図２では、通路を搬送された床面気流Ｃが両側に設けられた加工機械３０の付近で、剥離された気流となり上昇している。
【図面の簡単な説明】
【００３５】
【図１】本発明の床面誘導気流空調システムの実施例を示す正面図である。
【図２】本発明の床面誘導気流空調システムの実施例を示す平面図である。
【図３】従来の空調システムを示す断面図である。
【符号の説明】
【００３６】
１    空調機
２    吸い込み口
３    熱交換器
４    送風機
５    吹き出し口
６    首振り手段
７    ノズル
８    屋上換気扇
１０    外気取入れ部
１１    外気取入れ口
１２    給気ファン
１２ａ  開口扉
１３    熱交換器
１４    給気排出口
１５    風洞
２０    天井排気装置
２１    局所排気装置
２１ａ  排気ダクト
２１ｂ  天井ダクト
３０    加工機械
１００    大空間建屋
１００ａ  側壁
１００ｂ  天井
１００ｃ    床面
Ａ      上昇気流
Ｃ      床面気流
【図１】
2007071407.tif 000003
【図２】
2007071407.tif 000004
【図３】
2007071407.tif 000005