(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
通風ダクトとして利用される複数の部屋の天井裏における連通した空間と、各部屋を空調した後の空気を吸込み熱交換等してその処理空気を前記空間に送り込む空気調和装置と、各部屋の天井面に設けられた空気吹き出し口と、この空気吹き出し口に対応して前記空間に設置され、空間内の処理空気を吸込み前記空気吹き出し口から部屋に吹き出させる送風ファンを内蔵した送風ユニットと、前記空気吹き出し口から吹き出す処理空気流とは別に、部屋内の空気の一部が送風ユニットに帰還し処理空気と共に吸い込まれ前記空気吹き出し口から吹き出し、部屋内に別の気流を形成できるように前記天井面に前記送風ユニットの空気吸込側に連通して形成した室内空気帰還用吸込口と、この室内空気帰還用吸込口を送風ファンの運転時に吸い込まれる風の風力を受けて開け、かつ、停止時には自重で閉ざす開閉自在なダンパーとを備え、このダンパーは、前記天井面に形成した室内空気帰還用吸込口を開閉するダンパー部と、このダンパー部の一側端から上方へ突設して設けられ、前記送風ファンの運転時に吸い込まれる風の風力を受ける風抵抗板とより成ると共に、この風抵抗板が受ける風力が所定以下の時は前記ダンパー部が前記室内空気帰還用吸込口を閉じているように設定された支軸で軸支して回動自在に設けられていることを特徴とする空気調和システム。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、室内の天井裏の空間自体を空気調和装置から送給される冷気や暖気などの溜り空間として利用し、そしてこれら滞留する冷気や暖気などを個々の部屋に対応して配した天井裏の送風ユニットにより吸込み、室内に吹出して、室内の冷房や暖房、除湿などを効果的に行うようにした空気調和システムに関する。
【０００２】
【従来の技術】
一般にビル等、建物内にある多数の部屋や、また一般家屋等の複数の部屋を空調する方法として、例えば、特開昭６３−６１５７４号公報に示すような空気調和方式が提案されている。
【０００３】
すなわち、室の外部に設けた空気調和装置からの冷気または暖気などを、天井と上層階の床との間で形成される天井裏の空間に直接分布させ、そして天井に送風ユニットであるファンのついた吹出口を設けて、冷気や暖気などを室内に供給する方式であって、ファンを運転または運転停止とすることで、空気調和を行ったり、止めたりできるものとなっている。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】
さて、上記の空気調和方式では、室内に送られた空気の流れは、吹出口から空気調和装置の空気吸込口へと向かって行くような流れが強く起こり、その空気流が主流となるような流れ方となる。（特公昭６３−６１５７４号公報の第４図等参照）。
【０００５】
すなわち、本明細書の図９に示すところの例えば冷気の流れの様子を概念的に示す説明図から判るように、空気調和装置１からの空気は天井２裏の空間３に分布し、その空気が送風ユニット４により、吹き出し口から部屋５内に吹き出ると、空気調和装置１の吸込口に向い吸い込まれて行く矢印Ｂに示すような空気流が生じる。このため、この空気流が通る場所では冷えるが、その空気流とはずれた空間域、具体的には、同図で部屋５の送風ユニット４の吹き出し部より左側領域の空間Ｚでは、風の流れが少ないため、冷えないという不均一な空調となり、温度ムラが生じて、十分な快適性が得られないという問題があった。
【０００６】
また、冷気などを室内に平均的に供給できるように、天井に複数個の吹出口を均等配置するようにもしているが、この場合でも各吹き出し口と空気調和装置の空気吸込口とを結ぶような空気流が数流生じるようになり、空気流と空気流との間の空間域の空調度合いが弱まり、温度ムラが生じて、やはり均一空調は不十分となってしまう問題が残る。
【０００７】
本発明は、上記実情に鑑みて成されたもので、送風ユニットに室内からの空気のリターンをさせる空気戻り路を具備させるようにし、送風ユニットの吹き出しと吸い込みで、本流として吹き出す空気流とは別の気流をつくることにより、部屋全体に風の流れをつくり、快適性をあげるように改良を図った空気調和システムを提供することを目的とする。
【０００８】
【課題を解決するための手段】
本発明は、上記目的を達成するために、通風ダクトとして利用される複数の部屋の天井裏における連通した空間と、各部屋を空調した後の空気を吸込み熱交換してその処理空気を前記空間に送り込む空気調和装置と、各部屋の天井面に設けられた空気吹き出し口と、この空気吹き出し口に対応して前記空間に設置され、空間内の処理空気を吸込み前記空気吹き出し口から部屋に吹き出させる送風ファンを内蔵した送風ユニットと、前記空気吹き出し口から吹き出す処理空気流とは別に、部屋内の空気の一部が送風ユニットに帰還し処理空気と共に吸い込まれ前記空気吹き出し口から吹き出し、部屋内に別の気流を形成できるように前記天井面に前記送風ユニットの空気吸込側に連通して形成した室内空気帰還用吸込口と、この室内空気帰還用吸込口を送風ファンの運転時に吸い込まれる風の風力を受けて開け、かつ、停止時には自重で閉ざす開閉自在なダンパーとを備え、このダンパーは、前記天井面に形成した室内空気帰還用吸込口を開閉するダンパー部と、このダンパー部の一側端から上方へ突設して設けられ、前記送風ファンの運転時に吸い込まれる風の風力を受ける風抵抗板とより成ると共に、この風抵抗板が受ける風力が所定以下の時は前記ダンパー部が前記室内空気帰還用吸込口を閉じているように設定された支軸で軸支して回動自在に設けられている空気調和システムである。
【０００９】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の実施態用を図面に基づき説明する。
【００１０】
本発明では、空気調和装置１により発生した冷気が送風ユニット４により室内５に吹き出すと共に、室内の空気を、図８の矢印Ｃに示すように送風ユニット４に戻し再び送風し、矢印Ｄ−矢印Ｃのような空気流を矢印Ｂの空気流と別につくれるようにしたものである。
【００１１】
次に、このような気流をつくるための具体的構造に付いて説明を続ける。
【００１２】
図１は、部屋の天井裏に配された送風ユニットを示し、図２はこの送風ユニットを横から見た構造図であり、また図３は送風ユニットを下から見た構造図である。
【００１３】
これらの図において、２は部屋５の天井部であり、７は、家屋の屋根裏部、または上層階の床部を示し、そしてこの天井部２と前記屋根裏部７または上層階の床部７との間に確保された連通する空間３自体を空気通路、すなわち通風ダクトとして利用するものとなっている。
【００１４】
天井裏の空間３には、空気調和装置１によって熱交換処理等した処理空気、例えば冷気や暖気などが送り込まれてくる。空気調和装置１は空間３の片端の方（図１では左方側）に設けられると共に、部屋５を巡回した後の室内空気を吸込み処理して空間３に循環供給するようになっている。
【００１５】
４は、部屋５の天井裏のこの空間３に設置された送風ユニットで、各部屋５ごとに後述する空気吹き出し口に対応して設置される。そして、内部にモータ８によって回転駆動される送風ファンとしてのクロススローファン９を備えている。
【００１６】
このクロススローファン９は、空間３に延在して支持軸１１により水平に軸支されていると共に、その上方を前記送風ユニット４のユニットケース１２内に設けた上部の湾曲した形状のファンカバー１３でおおわれている。
【００１７】
そして、送風ユニット４には、そのユニットケース１２の側面に、前述の天井裏の空間３の片端の方に設けた空気調和装置１から供給されてくる熱交換処理等された処理空気例えば冷気を取り入れるための吸込口１５が、横長な矩形状の形をして開口形成されている。
【００１８】
また、この側方の吸込口１５と連通して、冷気を部屋５内に吹き出すための吹き出し口１６が、天井面２に同じく横長な矩形状の形をして開口形成されている。１７は、前記送風ユニット４のユニット下面板にして、これに前記矩形状の吹き出し口１６が形成されている。そして、このユニット下面板１６と前記ファンカバー１３とで、前記吸込口１５と吹き出し口１６とを連通する風路１８が形成され、該風路１８内に前記クロススローファン９が配された構造となっている。
【００１９】
また、このユニット下面板１７の吹き出し口側縁部１７ｂを上方へ立ち上がらせかつ少し手前にカーブさせながら上端部をクロススローファン９の周縁と沿うように曲げることにより、前記ファンカバー１３の下方部分とで、吹き出し風路を形成する一方で、ユニット下面板１７の前部とファンカバー１３の前方部分とで吸い込み風路が形成されるようになっている。
【００２０】
２０は、吹き出し口１６のほぼ中間位置に回動自在に配されて、小型のモータ２１により周期的に揺動し、部屋内に冷気を均等に供給できるよう冷気の吹き出し方向を満遍なく変更させるための回転風向板である。また、２２は吸込口１５に設けた塵埃除去用のフィルターである。
【００２１】
さて、クロススローファン９が回転すると、吸込口１５から入った冷気は、吹き出し口１６から部屋５内に吹き出るが、部屋５内では冷気の風は、図９に示すように空気調和装置１の吸込口にと向かうという偏った風の流れとなり、部屋５全体に冷風が流れないという問題がある。
【００２２】
それを解決するために、本発明では、吹き出し口１６と対置する格好で、部屋内の空気を送風ユニット４へリターンさせて再度吹き出し口１６から吹き出せるようにする室内空気帰還用吸込口を設けている。
【００２３】
すなわち、ユニット下面板１７に、吸込口１５と連通するように室内空気帰還用吸込口２５を形成している。この室内空気帰還用吸込口２５は、図３に示されるように、吹き出し口１６と似た矩形状の開口となっている。そして、この室内空気帰還用吸込口２５には、ここを開放したり、閉じたりすることができる回動自在な吸込口開閉部材、すなわちダンパー２６を配設している。
【００２４】
該ダンパー２６は、図１および図４の概略構造図にも示すように、空気帰還用吸込口２５を開閉するダンパー部２６Ａと、ダンパー部２６Ａの一側端から上方へ突設して設けられ、吸い込まれる空気との風抵抗板２７とより成る構造をしている。またこのダンパー２６は、図１および図７に示すように、普段はダンパー２６自体の自重で、空気帰還用吸込口２５を閉じるような状態になるように、ダンパー２６の重心よりずらした位置で、ダンパー部２６Ａを水平な支軸Ｐで軸支して回動自在に設けている。
【００２５】
よって、このようにダンパー２６をバランスを違えて軸支Ｐすることによって、クロスファン９の回転時には、吸い込まれる風の風力を受けて風抵抗板２７が動かされ、風抵抗板２７と一体のダンパー２６は立ち上がるように時計方向に回動して室内空気帰還用吸込口２５を開け、またクロススローファン９の停止時等には、ダンパー２６は自重で下降するように回動し元の水平状態に戻り、室内空気帰還用吸込口２５を自然に閉じるというクロススローファン９の運転、停止に応動して吸い込まれる空気の風力で開閉動作する仕組みとなっている。
【００２６】
以上の構成の送風ユニット４となっており、次にこの送風ユニット４を備えた空気調和システムの動作を説明すると、今、クロススローファン９が回転して冷気が吸い込まれると、図４並びに図６に示すように風抵抗板２７に冷風が当たるので、風抵抗板２７は風力で動かされて、ダンパー２６が支軸Ｐを支点にして時計方向に回動し、室内空気帰還用吸込口２５を開放する。
【００２７】
よって、空間３に送られた空気調和装置１からの処理空気は、矢印Ａのように送風ユニット４内に吸込口１５から入り、矢印Ｂのように吹き出し口１６から部屋５内に吹き出る風の流れを生じる。それと同時に室内の空気の一部が、ダンパー２６の開放動作で開かれている室内空気帰還用吸込口２５から、矢印Ｃのように送風ユニット４内に吸い込まれて吹き出し口１６から矢印Ｄのように出る風が生じる。
【００２８】
この結果、図８に示すように、吹き出し口１６からは、前述の矢印Ｂの風とは別に、吹き出し口から矢印Ｄに示すように出て矢印Ｃに示すようにリターンする別の気流（風の流れ）がつくられるようになる。よって、吹き出し口１６から２つの別の向きで流れる気流を得ることにより、部屋５のどこの場所にも平均的に流れる風を作れるようになり、温度ムラが生じず、部屋内を均等に冷却することが可能となる。
【００２９】
また同時に、この場合に吹き出し口１６からは、矢印Ｂの風と、矢印Ｃの吸い込まれた風が一緒になって吹き出すものとなるため、吹き出す風の風量が増えており、強い風を供給して、部屋５内を満遍なくかつ短時間で空調することができるようになる。
【００３０】
このような風量が多く、また部屋に隅々まで行き届くような風の流れを作れると、部屋を急速に冷房したい時や、部屋に沢山の人がいるような状況の時に、有効である。
【００３１】
次に、クロススローファン９が運転停止となっているか、あるいは運転されていても弱回転の場合は、図７に示すように、クロススローファン９でＡ矢印のように吸い込み、Ｂ矢印のように吹き出る風の勢いが弱いので、風は風抵抗板２７を回動できず、よってダンパー２６は、図５および図７に示すように、その自重で水平状態となって、室内空気帰還用吸込口２５を閉じている。
【００３２】
よって、この場合は、前述した矢印Ｄのように流れる吐出風は発生せず、矢印Ｂのみの風となる。この状況では多少の温度ムラが生じる心配はあるが、このような使用は、就寝時や強い冷房を欲しない場合に行うようにすれば良く、またある程度時間が経てば、一様の温度に空調できるのものであり、さほどの問題ともならない。
【００３３】
【発明の効果】
以上のように本発明によれば、空気調和装置からの処理空気を部屋に吹き出す送風ユニットに、部屋内からの空気をリターンさせる室内空気帰還用吸込口及び当該室内空気帰還用吸込口を風力と自重で開閉するダンパーを設け、送風ユニットの吹き出し口とこの室内空気帰還用吸込口で、本来の処理空気の流れとは、別の気流を部屋内につくるようにしたので、この双方の気流で部屋内全体に風が満遍なく流れ、場所的に温度ムラなどを生じない均一な空調が効果的に行え、快適性をあげることができる。
【００３４】
また、このような部屋内全体に満遍なく流れる風をつくるのに、送風ユニットに室内空気帰還用吸込口及び当該室内空気帰還用吸込口を風力と自重で開閉するダンパーを設けるだけでよく、送風ユニットを増設したり、送風能力の大きい送風ユニットを使用しなくてもいいので、コスト的にも安価に達成できる。さらに、上記ダンパーは、天井面に形成した室内空気帰還用吸込口を開閉するダンパー部と、このダンパー部の一側端から上方へ突設して設けられ、送風ファンの運転時に吸い込まれる風の風力を受ける風抵抗板とより成ると共に、この風抵抗板が受ける風力が所定以下の時は前記ダンパー部が前記室内空気帰還用吸込口を閉じているように設定された支軸で軸支して回動自在に設けられていることにより、天井面（水平面）に形成した室内空気帰還用吸込口を風抵抗板が受ける風力に応じて開閉できるので、就寝時や強い冷房を欲しない場合の使用にも対応できる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明に係る送風ユニットの縦断側面図。
【図２】上記送風ユニットの横方向から見た側面構造図。
【図３】上記送風ユニットを吹き出し口がある下方向から見た構造を示す下面構造図。
【図４】送風ユニットに室内空気をリターンさせるようにダンパーが室内空気帰還用吸込口を開かせている時の空気流の様相を示す説明図。
【図５】ダンパーが室内空気帰還用吸込口を閉じさせている時の空気流の様相を示す説明図。
【図６】ダンパーの開動作時に、送風ユニットに室内空気がリターンされることにより部屋内に２つの気流が作られる様子を示す説明図。
【図７】ダンパーの閉の状態の時に、送風ユニットにより部屋内に作られる気流の様子を示す説明図。
【図８】ダンパーを開として、送風ユニットが運転された場合の部屋内の空調の様子を示す説明図。
【図９】ダンパーを閉として、送風ユニットが運転された場合の部屋内の空調の様子を示す説明図。
【符号の説明】
１  空気調和装置
２  天井
３  天井裏の空間
４  送風ユニット
５  部屋
９  送風ファン
１５  吸込口
１６  吹き出し口
２５  室内空気帰還用吸込口
２６  ダンパー
２７  風抵抗板
Ｐ  ダンパーの支軸
【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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