(57)【要約】【課題】間仕切りのない形で省エネ的に有効な空調空間を確保でき、レイアウト変更等による移転、移設が容易な空調装置を提供する。【解決手段】開放空間内の局所４に空調された空気を給気して空調する空調装置１であって、局所４の上方に配置され、局所４に向けて下降する空調された空気の平行気流ＳＡを供給する天井吹出し面１５と、局所４の下部において側方に配置された吸気口２０と、吸気口２０に向けて、局所４の床２面上に沿ったスリット状の空調された空気の気流ＮＡを吹出す吹出し口２６と、吸気口２０と天井吹出し面１５を連通させる流路２１を備え、流路２１には、吸気口２０から流路２１内に吸い込んだ空気を天井吹出し面１５に向けて送風させるファン２２と、吸気口２０から流路２１内に吸い込んだ空気を空調する空調機２３が設けられている。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
開放空間内の局所に空調された空気を給気して空調する空調装置であって、
前記局所の上方に配置され、前記局所に向けて下降する空調された空気の平行気流を供給する天井吹出し面と、前記局所の下部において側方に配置された吸気口と、前記吸気口に向けて、前記局所の床面上に沿ったスリット状の空調された空気の気流を吹出す吹出し口と、前記吸気口と前記天井吹出し面を連通させる流路を備え、
前記流路には、前記吸気口から前記流路内に吸い込んだ空気を前記天井吹出し面に向けて送風させるファンと、前記吸気口から前記流路内に吸い込んだ空気を空調する空調機が設けられていることを特徴とする、空調装置。
【請求項２】
前記天井吹出し面は、前記流路が内部に設けられ、前記局所に対向する前記吸気口が下部に設けられた壁面と、前記局所に対向する前記吹出し口が下部に設けられた支柱により、前記局所の床面の上方に支持されていることを特徴とする、請求項１に記載の空調装置。
【請求項３】
前記壁面に隣接する部分を除き、天井吹出し面の周縁部の平行気流の吹出し速度が、天井吹出し面の中央部の平行気流の吹出し速度に比べて小さいことを特徴とする、請求項２に記載の空調装置。
【請求項４】
前記天井吹出し面の周囲には、前記壁面に隣接する部分を除き、前記開放空間内の空気を下向きに吹出すエアーカーテン機構が設けられていることを特徴とする、請求項２に記載の空調装置。
【請求項５】
前記支柱の下部から前記局所の床面上に沿って延長部が設けられ、
前記局所に対向する前記延長部の内面に、前記吹出し口が設けられていることを特徴とする、請求項２〜４のいずれかに記載のに記載の空調装置。
【請求項６】
前記支柱の下部に、前記局所に対向して前記吹出し口が設けられていることを特徴とする、請求項２〜４のいずれかに記載のに記載の空調装置。
【請求項７】
前記空調機で空調された空気の一部を前記壁面の内面に沿って流す第２の流路が設けられていることを特徴とする、請求項２〜６のいずれかに記載の空調装置。
【請求項８】
前記空調機が、前記天井吹出し面の上方を覆うように配置されていることを特徴とする、請求項１〜６のいずれかに記載の空調装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、工場などの開放空間内の局所を省エネルギーに空調する空調装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
例えば炉のある工場などでは、人の滞在に好適な空間を局所的に得るために、（１）ノズルによりスポット空調する、（２）区画した休憩室などを設けて空調する、（３）空調機を設置し、炉等の周囲を冷却する、などといった方策が採られている。また本出願人は、特許文献１として、クリーンルームの天井面から高清浄領域に向けて清浄空気を噴出す方式を開示している。更にまた、特許文献２として、室内の局所に向けて冷却気流を吹出し、局所を挟んで吹出し位置と反対側において吸引する空調装置を開示している。このように、広い室内等において居住者などの周りに局所的な空調空間を形成することにより、余分な空調負荷を排除することで省エネを達成することができる。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特公平７−５３２１９号公報
【特許文献２】特開２００４−２５７６２１号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
しかしながら、（１）の方式は、ノズルから吹き出された気流に周囲の高温雰囲気が誘引混合されてしまい、冷気を感じにくく、いわゆる「焼け石に水」の効果しか得られない。（２）の方式は、空調は効くものの、作業性が悪くなり、かつ、レイアウト変更に手間とコストがかかってしまう。（３）の方式は、エネルギーロスが大きく、また、エネルギーロスを小さくすると、空調が効かなくなるという問題がある。また、特許文献１、２の技術においても、レイアウト変更などに対する容易性に改善の余地があった。
【０００５】
本発明の目的は、間仕切りのない形で省エネ的に有効な空調空間を確保でき、レイアウト変更等による移転、移設が容易な空調装置を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
前記の目的を達成するため、本発明によれば、開放空間内の局所に空調された空気を給気して空調する空調装置であって、前記局所の上方に配置され、前記局所に向けて下降する空調された空気の平行気流を供給する天井吹出し面と、前記局所の下部において側方に配置された吸気口と、前記吸気口に向けて、前記局所の床面上に沿ったスリット状の空調された空気の気流を吹出す吹出し口と、前記吸気口と前記天井吹出し面を連通させる流路を備え、前記流路には、前記吸気口から前記流路内に吸い込んだ空気を前記天井吹出し面に向けて送風させるファンと、前記吸気口から前記流路内に吸い込んだ空気を空調する空調機が設けられていることを特徴とする、空調装置が提供される。
【０００７】
この空調装置において、前記天井吹出し面は、前記流路が内部に設けられ、前記局所に対向する前記吸気口が下部に設けられた壁面と、前記局所に対向する前記吹出し口が下部に設けられた支柱により、前記局所の床面の上方に支持されていても良い。この場合、前記天井吹出し面の周縁部は、前記壁面に隣接する部分を除き、外側に行くほど下向きの平行気流の吹出し速度が小さくなっていても良い。また、前記天井吹出し面の周囲には、前記壁面に隣接する部分を除き、前記開放空間内の空気を下向きに吹出すエアーカーテン機構が設けられていても良い。
【０００８】
また、この空調装置において、前記支柱の下部から前記局所の床面上に沿って延長部が設けられ、前記局所に対向する前記延長部の内面に、前記吹出し口が設けられていても良い。また、前記支柱の下部に、前記局所に対向して前記吹出し口が設けられていても良い。また、前記空調機で空調された空気の一部を前記壁面の内面に沿って流す第２の流路が設けられていても良い。また、前記空調機が、前記天井吹出し面の上方を覆うように配置されていても良い。
【発明の効果】
【０００９】
本発明によれば、工場などの開放空間内において、人の滞在に好適な空間を間仕切りのない形で局所的に作り出すことができる。本発明の空調装置は、容易にユニット化することができ、レイアウト変更等による移転、移設が容易となる。
【００１０】
また、壁面に隣接する部分を除き、天井吹出し面の周縁部の平行気流の吹出し速度を、天井吹出し面の中央部の平行気流の吹出し速度に比べて小さくするか、あるいは、天井吹出し面の周囲にエアーカーテン機構を設けることにより、周囲の雰囲気をなるべく誘引混合せずに局所を効率良く空調できるようになる。
【図面の簡単な説明】
【００１１】
【図１】本発明の実施の形態にかかる空調装置の斜視図である。
【図２】図１における、Ａ−Ａ断面図である。
【図３】整流格子の斜視図である。
【図４】本発明の別の実施の形態にかかる空調装置の斜視図である。
【図５】図４における、Ｂ−Ｂ断面部分図である。
【図６】図４における、Ｃ−Ｃ高さでの断面図である。
【図７】本発明の別の実施の形態にかかる空調装置の斜視図である。
【図８】図７における、Ｄ−Ｄ断面部分図である。
【図９】図７における、Ｅ−Ｅ断面図である。
【図１０】本発明の別の実施の形態にかかる空調装置の斜視図である。
【図１１】図１０における、Ｆ−Ｆ断面部分図である。
【図１２】壁面の内面に沿って空気を流す第２の流路が設けられている本発明の別の実施の形態にかかる空調装置の斜視図である。
【図１３】空調機が天井吹出し面の上方を覆うように配置されている本発明の別の実施の形態にかかる空調装置の斜視図である。
【図１４】冷却ユニット（空調機）の斜視図である。
【図１５】１本の支柱の下部に設けられた延長部の内面に吹出し口が設けられている実施の形態の説明図である。
【図１６】吹出し口を一つにした実施の形態の説明図である。
【発明を実施するための形態】
【００１２】
以下、本発明の実施の形態の一例を説明する。なお、以下の形態では、例えば炉のある工場などの開放空間において、局所４を冷房空調する場合を想定して説明する。また、本明細書及び図面において、実質的に同一の機能構成を有する構成要素については、同一の符号を付することにより重複説明を省略する。
【００１３】
図１、２に示すように、この空調装置１は、工場等の開放空間の床２の上に設置され、開放空間の内部において、熱負荷としての人３が存在している執務空間、作業空間などの局所４に給気し、部分的な空調を行うものとして構成されている。空調装置１は、床２の上方に配置される天井チャンバ１０と、この天井チャンバ１０を床２上の所定高さに支持する壁面１１および２本の支柱１２を備えている。なお、この空調装置１では、支柱１２は四角柱の形状である。これら天井チャンバ１０、壁面１１、支柱１２の内方に、人３の出入りが自由な局所４が形成される。空調装置１は、天井チャンバ１０、壁面１１、支柱１２を一体的に備える１ユニットとして構成されており、空調装置１はユニットとして、一体的に床２上を移動し、所望の箇所に設置することができる。
【００１４】
天井チャンバ１０の下面には、局所４の床２に対向するように、天井吹出し面１５が形成されている。この天井吹出し面１５から空調された空気の平行気流ＳＡが、例えば０．１５〜０．４５ｍ／ｓ程度のゆっくりとした風速で下向きに給気される。天井吹出し面１５には、図３に示すように、平板１６を縦にして格子状に組み合わせた整流機構（整流格子）１７が取り付けられている。天井吹出し面１５から例えば０．１５〜０．４５ｍ／ｓ程度のゆっくりとした風速で下向きに給気されることにより、空調された空気の平行気流ＳＡが、天井吹出し面１５の全体から下向きに層流状に給気が行われ、局所４に存在している人３の周りに、平行気流ＳＡが下向きに給気される。この場合、天井吹出し面１５から吹き出された空気は、整流機構１７を通過する際に、より確実に平行気流ＳＡに整流されることとなる。有効な整流を行うために、整流機構１７の開口部の高さｈ（平板１６の高さｈ）は、開口部の幅ａ、ｂよりも大きいことが好ましく、１．５ａ≦ｈ、１．５ｂ≦ｈとするのが良い。なお、整流機構１７に代えて、あるいは、整流機構１７に加えて、フィルタ等で均圧化しても良い。
【００１５】
壁面１１の内面（局所４に向かって露出するように配置されている面）１８の下部には、局所４に対向する吸気口２０が設けられている。吸気口２０は、局所４の下部側方に配置されており、壁面１１の下部において、床２と平行となるように、壁面１１（内面１８）の幅方向に伸びて形成されている。
【００１６】
壁面１１の内部は流路２１になっている。この流路２１の下部は、壁面１１の内面１８の下部に設けられた吸気口２０に連通し、流路２１の上部は、天井チャンバ１０の内部に連通している。流路の内部には、吸気口２０から流路２１内に吸い込んだ空気（還気ＲＡ）を天井チャンバ１０に向けて送風させるファン２２と、還気ＲＡを冷却して冷房空調する空調機２３が設けられている。
【００１７】
２本の支柱１２の下部には、局所４の床面２上に沿って延長部２５が設けられている。これら２本の支柱１２の下部に設けられた延長部２５はお互いに近づく方向に延びて設けられている。延長部２５は、局所４を挟んで、壁面１１と対向する位置関係にあり、延長部２５と壁面１１の間に局所４が形成される。
【００１８】
局所４に対向する延長部２５の内面には、局所４の床面上に沿ってスリット状の気流ＮＡを吹出す吹出し口２６が設けられている。吹出し口２６は、前述の吸気口２０と向かい合うように、局所４の下部側方に配置されており、支柱１２の下部に取り付けられた延長部２５内面において、床２と平行となるように、延長部２５の幅方向に伸びて形成されている。
【００１９】
支柱１２および延長部２５の内部はいずれも空洞であり、天井チャンバ１０の内部は、支柱１２を通じて延長部２５の内部まで連通している。これにより、流路２１内のファン２２の動力で天井チャンバ１０に送風された冷房空調された空気が、延長部２５の内部まで供給され、床面上に沿ったスリット状の気流ＮＡとなって、吹出し口２６から局所４の下方に吹き出される。
【００２０】
また、天井チャンバ１０の下面（天井吹出し面１５）と壁面１１の上部には、局所４に存在している人３の周りを照らす照明２７なども設けられている。
【００２１】
以上のように構成された空調装置１にあっては、ファン２２の稼動により、局所４にある空気が還気ＲＡとなって吸気口２０から流路２１内に吸い込まれる。そして、流路の内部において、還気ＲＡは空調機２３により冷却される。こうして冷房空調された空気（還気ＲＡが冷房空調された空気）が、ファン２２の稼動により、天井チャンバ１０に向けて送風される。そして、天井チャンバ１０の下面に形成された天井吹出し面１５から、冷房空調された空気が平行気流ＳＡとなって慣性で下降していき、局所４に存在している人３の周りに下向きに給気される。こうして、局所４に対する冷房空調運転が行われる。
【００２２】
また、空調機２３により冷房空調された還気ＲＡは、吸気口２０からファン２２によって天井チャンバ１０に送風され、更に、延長部２５の内部まで供給される。そして、延長部２５の内部まで供給された空気（還気ＲＡが冷房空調された空気）は、床４面上に沿ったスリット状の気流ＮＡとなって、吹出し口２６から局所４の下方（例えば、局所４に存在している人３のひざ下程度の高さ）に吹き出される。
【００２３】
こうして、天井吹出し面１５から給気されて、局所４に存在している人３の周りを冷房空調した空気（平行気流ＳＡ）は、局所４の床２近傍まで来ると、吹出し口２６から床４面上に沿ってスリット状に吹き出された気流ＮＡによって横向きに付勢され方向転換させられる。より詳しくは、吸気口２０の吸引力とあいまって流れ方向を一方向に規制され、四散することなく、壁面１１下部の吸気口２０に向かって移動させられる。そして、ファン２２の動力で、還気ＲＡとなって吸気口２０から流路２１内に吸い込まれる。
【００２４】
この空調装置１によれば、天井吹出し面１５から給気されて、局所４の冷房空調運転に使用された空気（平行気流ＳＡ）を、局所４の床２近傍において、吹出し口２６から吹き出した気流ＮＡによって押し込まれ、押し込み方向に横向きに方向転換させ、還気ＲＡとして、壁面１１下部の吸気口２０から流路２１内に効率よく吸い込むことができる。こうして流路２１内に効率よく吸い込んだ還気ＲＡを、空調機２３で冷房空調した後、天井チャンバ１０下面の天井吹出し面１５から、平行気流ＳＡとして局所４に給気する。このように、局所４へ給気した平行気流ＳＡを、局所４の外部に漏らさずに吸気口２０から流路２１内に回収して、再び平行気流ＳＡとして再利用することにより、空調機２３における冷房負荷をなるべく小さくさせ、局所４を省エネルギで冷房空調運転することが可能となる。
【００２５】
また、この空調装置１によれば、人３の滞在に好適な局所空間を間仕切りのない形で局所的に作り出すことができ、人３は、局所４に対して自由に出入りすることができる。なお、移動性を確保するためには、図１に示したように、２本の支柱１２から設けられた延長部２５の先端同士の間に、適当な隙間を形成しておくとよい。
【００２６】
加えて、この空調装置１は、天井チャンバ１０、壁面１１、支柱１２を一体的に備える１ユニットとして構成されているので、レイアウト変更等があっても、ユニットとして一体的に床２上を移動させ、空調装置１を所望の箇所に設置することができる。このため、移転、移設が容易である。また、ユニットを細分化しておくことにより、工場などの開放空間内において、任意の場所で空調装置１を現地組み立てすることも可能である。
【００２７】
次に、本発明の別の実施の形態にかかる空調装置１ａを説明する。なお、先に図１、２で説明した空調装置１と実質的に同一の機能構成を有する構成要素については、同一の符号を付することにより重複説明を省略し、異なる構成要素についてのみ説明する。
【００２８】
図４〜６に示すように、この空調装置１ａでは、支柱１２が円柱形状である。そして、この円柱形状の支柱１２の下部には、局所４に対向する位置に、局所４の床面上に沿ってスリット状の気流ＮＡを吹出す吹出し口３０が設けられている。図６に示すように、支柱１２の下部側面において、壁面１１に設けられた吸気口２０と向かい合う位置に吹出し口３０が開口しており、各吸気口２０からは、上から見て扇状に広がるように気流ＮＡが吹き出される。吹出し口３０は、床２と平行に横に広がって開口しており、これにより、天井チャンバ１０から支柱１２を通じて延長部２５まで送風された空気が、床面上に沿ったスリット状の気流ＮＡとなって、吹出し口２６から局所４の下方に吹き出される。
【００２９】
図４に示すように、この空調装置１ａでは、支柱１２の内部に、補助的なブースターファン３１が設けられている。また、この空調装置１ａでは、壁面１１の下部に設けられた吸気口２０の形状が、中央が高く、両端が低い、略三角形になっている。
【００３０】
この空調装置１ａにおいても同様に、ファン２２の稼動により、天井吹出し面１５から局所４へ平行気流ＳＡが給気され、局所４の冷房空調運転に使用された空気（平行気流ＳＡ）が、局所４の床２近傍において、吹出し口２６から吹き出された気流ＮＡにより横向きに方向転換させられる。その後、還気ＲＡとして、壁面１１下部の吸気口２０から流路２１内に効率よく吸い込まれ、空調機２３で冷房空調された後、再び、天井チャンバ１０下面の天井吹出し面１５から、平行気流ＳＡとして局所４に給気される。こうして、なるべく小さい冷房負荷で、局所４を省エネルギで冷房空調運転することが可能となる。また同様に、この空調装置１ａも、天井チャンバ１０、壁面１１、支柱１２を一体的に備える１ユニットとして構成されているので、移転、移設が容易である。
【００３１】
加えて、この空調装置１ａは、延長部２５を省略し、支柱１２の下部に気流ＮＡの吹出し口３０が設けられている。このため、局所４に対する人３の出入りや、物品等の搬入出が更に容易となる。
【００３２】
また、この空調装置１ａは、支柱１２の内部にブースターファン３１が設けられている。このため、天井チャンバ１０内の空気をブースターファン３１の動力で支柱１２内に引き込み、支柱１２下部の吹出し口２６まで確実に送風することができる。その結果、吹出し口２６から床４面上に沿って気流ＮＡをより強くスリット状に吹き出すことができ、局所４の冷房空調運転に使用された下向きの平行気流ＳＡを、局所４の床２近傍においてより確実に横向きに方向転換させることができる。
【００３３】
なお、この空調装置１ａでは、上述のように、２本の支柱１２の下部において各吹出し口３０からそれぞれ扇状に広がるように局所４に向かって床面上に沿ったスリット状の気流ＮＡが吹き出される。このため、この空調装置１ａでは、局所４の床２近傍で横向きに方向転換させられた空気（還気ＲＡ）が、壁面１１下部の吸気口２０の中央部により多く集められることとなる。そこで、この空調装置１ａは、壁面１１の下部に設けられた吸気口２０の形状が、中央が高く、両端が低い、略三角形になっている。このため、吸気口２０の中央では開口面積が大きく、そのように中央部に多く集められた空気（還気ＲＡ）が、円滑に吸気口２０を通過でき、ファン２２の動力で流路２１内に効率よく吸い込まれる。その結果、局所４へ給気した平行気流ＳＡを、局所４の外部に漏らさずに流路２１内に回収できるので、局所４を省エネルギで冷房空調運転することが可能となる。
【００３４】
次に、本発明の更に別の実施の形態にかかる空調装置１ｂを説明する。なお、先に図１〜６で説明した空調装置１、１ａと実質的に同一の機能構成を有する構成要素については、同一の符号を付することにより重複説明を省略し、異なる構成要素についてのみ説明する。
【００３５】
図７〜９に示すように、この空調装置１ｂは、基本的には、図４〜６で説明した空調装置１ａと同様の構成を有しており、円柱形状の支柱１２の下部に、局所４の床面上に沿ってスリット状の気流ＮＡを吹出す吹出し口３０が設けられている。また、支柱１２の内部に、補助的なブースターファン３１が設けられ、壁面１１の下部に設けられた吸気口２０の形状が、中央が高く、両端が低い、略三角形になっている。
【００３６】
但し、この空調装置１ｂでは、天井吹出し面１５の上に、通気に対する抵抗部材３５が装着されている。抵抗部材３５は、壁面１１に隣接する部分を除き、天井吹出し面１５の周縁部に配置されている。抵抗部材３５は、例えばフィルタであり、壁面１１に隣接する部分を除き、天井吹出し面１５の周縁部では、抵抗部材３５を通過する際に、平行気流ＳＡに対して抵抗が加えられる。このため、壁面１１に隣接する部分を除き、天井吹出し面１５の周縁部では、天井吹出し面１５の中央部に比べて、平行気流ＳＡの速度が小さくなる。
【００３７】
図８、９に示すように、抵抗部材３５の厚さは、天井吹出し面１５の中央部から見て外側に行くほど大きく（厚く）なっている。このため、壁面１１に隣接する部分を除き、天井吹出し面１５の周縁部では、平行気流ＳＡが抵抗部材３５を通過する際に、天井吹出し面１５の中央部から見て外側に行くほど大きい抵抗が生じている。その結果、壁面１１に隣接する部分を除き、天井吹出し面１５の周縁部では、天井吹出し面１５の中央部から見て外側では、平行気流ＳＡの速度が相対的に小さく、内側では、平行気流ＳＡの速度が相対的に大きくなるように、速度勾配が形成されている。
【００３８】
この空調装置１ｂにおいても同様に、ファン２２の稼動により、天井吹出し面１５から局所４へ平行気流ＳＡが給気され、局所４の冷房空調運転に使用された空気（平行気流ＳＡ）が、局所４の床２近傍において、吹出し口２６から吹き出された気流ＮＡにより横向きに方向転換させられる。その後、還気ＲＡとして、壁面１１下部の吸気口２０から流路２１内に効率よく吸い込まれ、空調機２３で冷房空調された後、再び、天井チャンバ１０下面の天井吹出し面１５から、平行気流ＳＡとして局所４に給気される。こうして、なるべく小さい冷房負荷で、局所４を省エネルギで冷房空調運転することが可能となる。また同様に、この空調装置１ａも、天井チャンバ１０、壁面１１、支柱１２を一体的に備える１ユニットとして構成されているので、移転、移設が容易である。
【００３９】
また、この空調装置１ｂも、延長部２５を省略し、支柱１２の下部に気流ＮＡの吹出し口３０が設けられているので、局所４に対する人３の出入りや、物品等の搬入出が更に容易である。また、支柱１２の内部に設けられたブースターファン３１により、支柱１２下部の吹出し口２６まで確実に送風することができ、吹出し口２６から床４面上に沿って気流ＮＡをより強くスリット状に吹き出すことができる。また、吸気口２０の中央部に多く集められた空気（還気ＲＡ）が、円滑に吸気口２０を通過でき、局所４へ給気した平行気流ＳＡを、局所４の外部に漏らさずに流路２１内に回収できる。
【００４０】
加えて、この空調装置１ｂは、壁面１１に隣接する部分を除き、天井吹出し面１５の周縁部に抵抗部材３５が配置されている。このため、壁面１１に隣接する部分を除き、天井吹出し面１５の周縁部では、天井吹出し面１５の中央部に比べて、平行気流ＳＡの速度が小さい。その結果、壁面１１に隣接する部分を除き、天井吹出し面１５の周縁部では、局所４の外側にある空気（通常は実質的に静止している）と平行気流ＳＡとの速度差が小さくなり、周囲の雰囲気をなるべく誘引混合せずに局所４を効率良く空調できるようになる。
【００４１】
また、周囲の雰囲気をなるべく誘引混合せずに、平行気流ＳＡを局所４から流路２１内に回収できるので、局所４を更に省エネルギで冷房空調運転することが可能となる。この場合、壁面１１に隣接する部分を除き、天井吹出し面１５の周縁部において、天井吹出し面１５の中央部から見て外側では、平行気流ＳＡの速度が相対的に小さく、内側では、平行気流ＳＡの速度が相対的に大きくなるように、速度勾配が形成されている。かかる速度勾配を利用して局所４の外側にある空気と平行気流ＳＡとの速度差を解消することにより、天井吹出し面１５の中央部では、平行気流ＳＡの速度を増加させて、局所４に存在している人３の周りを有効に冷房空調運転することが可能となる。
【００４２】
次に、本発明の更に別の実施の形態にかかる空調装置１ｃを説明する。なお、先に図１〜９で説明した空調装置１、１ａ、１ｂと実質的に同一の機能構成を有する構成要素については、同一の符号を付することにより重複説明を省略し、異なる構成要素についてのみ説明する。
【００４３】
図１０、１１に示すように、この空調装置１ｃは、基本的には、図４〜６で説明した空調装置１ａと同様の構成を有しており、円柱形状の支柱１２の下部に、局所４の床面上に沿ってスリット状の気流ＮＡを吹出す吹出し口３０が設けられている。また、壁面１１の下部に設けられた吸気口２０の形状が、中央が高く、両端が低い、略三角形になっている。
【００４４】
但し、この空調装置１ｃでは、壁面１１に隣接する部分を除き、天井吹出し面１５の周囲に、エアーカーテン機構４０が設けられている。図１１に示すように、エアーカーテン機構４０の上面にはファン４１が取り付けられ、下面にはエアーカーテン用吹き出し口４２が開口している。また、エアーカーテン用吹き出し口４２には、先に図３で説明した整流機構１７と同様の、エアーカーテン用整流機構４３が取り付けられており、ファン４１の稼動でエアーカーテン用吹き出し口４２から下向きに吹き出されるエアーカーテン気流ＥＡは、この整流機構４３を通過する際に、下向きの平行気流とされる。
【００４５】
また、エアーカーテン機構４０の内部には、フィルタ等の抵抗部材４５が設けられている。この抵抗部材４５の厚さは、天井吹出し面１５に近い側では薄く、天井吹出し面１５から外側に離れるほど厚くなっている。このため、エアーカーテン用吹き出し口４２から下向きに吹き出されるエアーカーテン気流ＥＡは、天井吹出し面１５に近い側では速度が相対的に大きくなり、天井吹出し面１５から外側に離れた位置では、速度が相対的に小さくなるように、速度勾配が形成されている。
【００４６】
この空調装置１ｃにおいても同様に、ファン２２の稼動により、天井吹出し面１５から局所４へ平行気流ＳＡが給気され、局所４の冷房空調運転に使用された空気（平行気流ＳＡ）が、局所４の床２近傍において、吹出し口２６から吹き出された気流ＮＡにより横向きに方向転換させられる。その後、還気ＲＡとして、壁面１１下部の吸気口２０から流路２１内に効率よく吸い込まれ、空調機２３で冷房空調された後、再び、天井チャンバ１０下面の天井吹出し面１５から、平行気流ＳＡとして局所４に給気される。こうして、なるべく小さい冷房負荷で、局所４を省エネルギで冷房空調運転することが可能となる。また同様に、この空調装置１ａも、天井チャンバ１０、壁面１１、支柱１２を一体的に備える１ユニットとして構成されているので、移転、移設が容易である。
【００４７】
また、この空調装置１ｃも、延長部２５を省略し、支柱１２の下部に気流ＮＡの吹出し口３０が設けられているので、局所４に対する人３の出入りや、物品等の搬入出が更に容易である。また、吸気口２０の中央部に多く集められた空気（還気ＲＡ）が、円滑に吸気口２０を通過でき、局所４へ給気した平行気流ＳＡを、局所４の外部に漏らさずに流路２１内に回収できる。
【００４８】
加えて、この空調装置１ｃは、壁面１１に隣接する部分を除き、天井吹出し面１５の周囲に、エアーカーテン機構４０が設けられている。このため、壁面１１に隣接する部分を除き、天井吹出し面１５の周縁部では、エアーカーテン用吹き出し口４２から下向きに吹き出されるエアーカーテン気流ＥＡによって、外部からの空気の侵入が遮断される。その結果、周囲の雰囲気をなるべく誘引混合せずに局所４を効率良く空調できるようになる。
【００４９】
また、周囲の雰囲気をなるべく誘引混合せずに、平行気流ＳＡを局所４から流路２１内に回収できるので、局所４を更に省エネルギで冷房空調運転することが可能となる。また、エアーカーテン用吹き出し口４２から下向きに吹き出されるエアーカーテン気流ＥＡは、抵抗部材４５の作用により、天井吹出し面１５に近い側では速度が相対的に大きくなり、天井吹出し面１５から外側に離れた位置では、速度が相対的に小さくなるように、速度勾配が形成される。かかる速度勾配を利用して局所４の外側にある空気とエアーカーテン気流ＥＡとの速度差を解消することにより、誘引混合による外部からの空気の侵入をより有効に遮断することができる。また、エアーカーテン気流ＥＡには、局所４の外側にある空気が利用されるが、このようにエアーカーテン気流ＥＡに内側で速度が大きく、外側で速度が小さくなる速度勾配が形成されていることにより、エアーカーテン気流ＥＡは、床２に到達した後、局所４の外側に逃げやすくなる。その結果、外部から局所４内への空気の侵入が更に効果的に防止される。
【００５０】
次に、本発明の更に別の実施の形態にかかる空調装置１ｄを説明する。なお、先に図１〜１１で説明した空調装置１、１ａ、１ｂ、１ｃと実質的に同一の機能構成を有する構成要素については、同一の符号を付することにより重複説明を省略し、異なる構成要素についてのみ説明する。
【００５１】
図１２に示すように、この空調装置１ｄでは、壁面１１の内部に形成された流路２１内に、冷却コイル等で構成される空調機２３が配置されている。流路２１内において空調機２３の側方には、空調機２３で冷房された空気の一部を壁面１１の内面１８に沿って流す第２の流路５０と、空調機２３で冷房された残りの空気を、第２の流路５０を経ずに再び流路２１内に戻す出口５１が設けられている。また、第２の流路５０の上部と下部には、第２の流路５０内を通った空気を再び流路２１内に戻す出口５２が設けられている。また、この空調装置１ｄでは、壁面１１の上部に配置された仕切板５３にファン２２が取り付けてある。
【００５２】
この空調装置１ｄにおいても同様に、ファン２２の稼動により、天井吹出し面１５から局所４へ平行気流ＳＡが給気され、局所４の冷房空調運転に使用された空気（平行気流ＳＡ）が、局所４の床２近傍において、吹出し口２６から吹き出された気流ＮＡにより横向きに方向転換させられる。その後、還気ＲＡとして、壁面１１下部の吸気口２０から流路２１内に効率よく吸い込まれ、空調機２３で冷房空調された後、再び、天井チャンバ１０下面の天井吹出し面１５から、平行気流ＳＡとして局所４に給気される。こうして、なるべく小さい冷房負荷で、局所４を省エネルギで冷房空調運転することが可能となる。また同様に、この空調装置１ｄも、天井チャンバ１０、壁面１１、支柱１２を一体的に備える１ユニットとして構成されているので、移転、移設が容易である。
【００５３】
加えて、この空調装置１ｄでは、空調機２３で冷房空調された空気の一部が第２の流路５０に導入され、冷房空調された空気が壁面１１の内面１８に沿って流される。これにより、局所４に露出している壁面１１の内面１８が冷却され、内面１８からの冷輻射熱によって、局所４が冷房されることとなる。この内面１８からの冷輻射熱と、天井吹出し面１５からの給気により、外部からの空気混合のない状態で、局所４を省エネルギで冷房空調運転することが可能となる。この場合、空調機２３で空気を例えば１５℃に冷却することにより、局所４に露出した内面１８の温度は２０℃となる。また、天井吹出し面１５から局所４に給気される平行気流ＳＡの温度は例えば２９℃となり、空調装置１の外部の温度が３５℃の条件下で局所４の温度は３０℃に保たれ、還気ＲＡの温度は例えば３２℃となる。また、第２の流路５０内の空気の流速Ｖ１、出口５１から流路２１内に戻される空気の流速Ｖ２、流路２１内の空気の流速Ｖ３、ファン２２の吐出側での空気の流速Ｖ４は、Ｖ１＜Ｖ２＜Ｖ３＜Ｖ４となるのが良く、温度によっては、Ｖ３＜Ｖ２でも良い。
【００５４】
次に、本発明の更に別の実施の形態にかかる空調装置１ｅを説明する。なお、先に図１〜１２で説明した空調装置１、１ａ、１ｂ、１ｃ、１ｄと実質的に同一の機能構成を有する構成要素については、同一の符号を付することにより重複説明を省略し、異なる構成要素についてのみ説明する。
【００５５】
図１３に示すように、この空調装置１ｅでは、天井チャンバ１０の内部において、天井吹出し面１５の上方を覆うように空調機２３が配置されている。この場合、空調機２３は、例えば図１４に示すように、複数本のＵ字形状の冷却コイル６０に複数枚の冷却フィン６１を取り付けた構成である。各冷却コイル６０には、供給ヘッダ６２と戻りヘッダ６３を通じて水や代替フロン等の冷媒が供給される。この空調装置１ｅでは、このように冷却コイル６０と冷却フィン６１で構成された空調機２３によって、天井吹出し面１５の上方全体が覆われている。
【００５６】
この空調装置１ｅにおいても同様に、ファン２２の稼動により、天井吹出し面１５から局所４へ平行気流ＳＡが給気され、局所４の冷房空調運転に使用された空気（平行気流ＳＡ）が、局所４の床２近傍において、吹出し口２６から吹き出された気流ＮＡにより横向きに方向転換させられる。その後、還気ＲＡとして、壁面１１下部の吸気口２０から流路２１内に効率よく吸い込まれ、空調機２３で冷房空調された後、再び、天井チャンバ１０下面の天井吹出し面１５から、平行気流ＳＡとして局所４に給気される。こうして、なるべく小さい冷房負荷で、局所４を省エネルギで冷房空調運転することが可能となる。また同様に、この空調装置１ｄも、天井チャンバ１０、壁面１１、支柱１２を一体的に備える１ユニットとして構成されているので、移転、移設が容易である。
【００５７】
加えて、この空調装置１ｅでは、局所４の上方にある天井吹出し面１５全体が冷却コイル６０と冷却フィン６１で構成された空調機２３によって冷却されるので、天井吹出し面１５からの冷輻射熱によって、局所４が冷房されることとなる。この天井吹出し面１５からの冷輻射熱と、天井吹出し面１５からの給気により、外部からの空気混合のない状態で、局所４を省エネルギで冷房空調運転することが可能となる。
【００５８】
しかも、この空調装置１ｅでは、流路２１内における空気の混合による温度上昇およびエントロピーの増大がなく、天井吹出し面１５全体から冷房された平行気流ＳＡを局所４に給気できるので、空調機２３による冷却温度を比較的高く設定できる。このため、冷房効率を高めることができ、局所４を更に省エネルギで冷房空調運転することが可能となる。
【００５９】
なお、この空調装置１ｅでは、空調機２３を通過して冷却された空気が、支柱１２の内部に円滑に流入できるように、壁面１１から離れるに従って空調機２３が天井吹出し面１５から上方に離れるように傾斜(テーパ）を設けると良い。また、空調機２３には結露を生じさせないように、冷水コイルの場合は冷水温度を結露温度（ＤＰ）以上に制御し、また、直棒コイルの場合は、冷媒蒸発温度を結露温度（ＤＰ）以上に制御して対処する。
【００６０】
以上、本発明の好適な実施の形態を例示して説明したが、本発明はここに示した形態に限定されない。以上に説明した実施の形態ではいずれも空調の一例として局所４を冷房空調する場合を想定して説明したが、本発明は、局所４を暖房運転する場合にも適用できる。また、冷暖房する場合の他、クリーンブースのような局所に清浄な空気を給気する場合や、局所を所定の湿度に保つ場合等、局所を種々の条件に空調する場合に適用できる。そのような場合についても、開放空間に形成される局所に対して、清浄な空気や所定の湿度にした空気を拡散なく到達させることにより、空調効率を向上させ、省エネ化を達成することができる。なお、流路２１内に設けられる送風用のファン２２の風量は、空調機２３の風量の約２〜５倍とし、給気温度差を小さくするとよい。
【００６１】
また、図１等では、天井チャンバ１０を２本の支柱１２で支持する例を示したが、図１５、１６に示すように、天井チャンバ１０を１本の支柱１２で支持することも可能である。このように支柱１２を１本にすれば、局所４に対する人３の出入りが更に自由となる。なお、支柱１２の下部にスリット状の気流ＮＡを吹出す吹出し口２６を設けても良いが、図１５、１６に示すように、支柱１２の下部に、局所４の床面２上に沿う延長部２５を設け、この延長部２５の内面に吹出し口２６を設けても良い。この場合、図１５に示すように、延長部２５の内面において、支柱１２の両側に位置する一対の吹出し口２６としても良い。また、図１６に示すように、延長部２５の内面全体に単一の吹出し口２６を開口させても良い。
【産業上の利用可能性】
【００６２】
本発明は、工場などの開放空間内の局所を空調する技術に有用である。
【符号の説明】
【００６３】
１、１ａ、１ｂ、１ｃ、１ｄ、１ｅ  空調装置
２  床
３  人
４  局所
１０  天井チャンバ
１１  壁面
１２  支柱
１５  天井吹出し面
１６  平板
１７  整流機構
１８  内面
２０  吸気口
２１  流路
２２  ファン
２３  空調機
２５  延長部
２６  吹出し口２６
２７  照明
３０  吹出し口
３１  ブースターファン
３５  抵抗部材
４０  エアーカーテン機構
４１  ファン
４２  エアーカーテン用吹き出し口
４３  エアーカーテン用整流機構
４５  抵抗部材
５０  第２の流路
５１、５２  出口
５３  仕切板
６０  冷却コイル
６１  冷却フィン
６２  供給ヘッダ
６３  戻りヘッダ
ＥＡ  エアーカーテン気流
ＮＡ  スリット状の気流
ＳＡ  平行気流
【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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【図９】
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【図１０】
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【図１１】
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【図１２】
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【図１３】
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【図１４】
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【図１５】
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【図１６】
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