JP6036383B2 - 送風システム - Google Patents

Description

本発明は、サーキュレーション用の送風機を用いた送風システムに関する。

オフィスなどの室内で空気調和装置を運転したときに、室内の上下方向または水平方向において温度ムラが生じることがある。温度ムラは、室内にいる者へ不快感を与える原因になる。従来から、このような室内の温度ムラを減少させるために、室内の空気を強制的に循環させる送風システムが用いられている。その方法として、送風機を複数天井に並べて配置（特許文献１）することにより、室内における温度ムラを解消するものである。

特開２０１２−２０２６３１

特許文献１に記載の送風システムでは、送風機から吹き出された空気が天井に沿って進み、側壁面に衝突することで進行方向を下向きに変え、床面に向かって進む。このため、天井付近と床面付近の温度ムラ（以下「上下方向の温度ムラ」と記載する）が問題となる場合には効果的だが、室内の同じ高さで異なる場所間の温度ムラ（以下「水平方向の温度ムラ」と記載する）を解消しなければならない場合には効果が得られにくいという課題を有していた。また、側壁面に沿って気流が搬送されるため、室内にいる人にとっては気流感を得ることはほとんどできないという課題を有する。気流感は例えば冬期においては体感温度の低下により快適性を悪化させるが、夏期においては体感温度の低下は快適性の向上に繋がる。そのため、夏期においては適度な気流感は抑制することではなく促進させるべきこととなる。

本発明は上下方向の温度ムラを解消するだけでなく、水平方向の温度ムラを解消し、さらに、例えば夏期のような気流感を得たい場合にも対応できる送風システムを得ることを目的とする。

本発明に係る送風システムは、
筐体を有し、前記筐体の背面側に吸込口が形成され、前記筐体の前面側に吹出口が形成され、室内の天井に所定間隔に複数設けられ、前記吸込口から前記吹出口に向けて気流方向が前記天井と平行するように配置される送風機と、
前記複数の送風機のＯＮ／ＯＦＦを制御する制御装置と、
前記制御装置は、前記室内の天井付近で循環気流が発生するように前記複数の送風機のＯＮ／ＯＦＦを制御する第一モードと、前記室内の天井付近で一方向の気流が発生するように前記複数の送風機のＯＮ／ＯＦＦを制御する第二モードを備えたことを特徴とする。

本発明に係る送風システムは、天井付近で水平方向に循環気流を発生させる第一モードと天井付近で一方向の気流を発生させる第二モードとを備え、各モードに対応した各送風機のＯＮ／ＯＦＦを制御することで、上下方向及び水平方向の温度ムラを解消し、さらに、気流感を得たい場合にも対応できる送風システムを得ることができる。

本発明の実施の形態１に係る送風システムが適応された室内の模式図。 本発明の実施の形態１に係る送風システムのブロック図。 本発明の実施の形態１に係る送風機の断面図。 本発明の実施の形態１に係る送風機の外観斜視図。 送風システムの送風機の配置の種類を示す図。 冷房運転時における快適性指標ＳＥＴを求めた解析結果を示す図。 暖房運転時における快適性指標ＳＥＴを求めた解析結果を示す図。 本発明の実施の形態１に係る送風システムにおける複数の送風機の配置を示す図。 本発明の実施の形態１に係る送風システムにおける第一モード及び第二モードと、各モードにおいて稼動する送風機の対応関係を示す図。 本発明の実施の形態１に係る送風システムの送風機の配置の変形例を示す図。 本発明の実施の形態２に係る送風機の外観斜視図。 本発明の実施の形態２に係る送風システムの送風機の配置を示す図。 本発明の実施の形態３に係る送風システムの送風機の配置を示す図。 本発明の実施の形態３に係る送風システムの第一モードにおいて稼動させる送風機を示す図。 本発明の実施の形態３に係る送風システムの第二モードにおいて稼動させる送風機を示す図。 本発明の実施の形態３に係る送風システムの変形例を示す図。 本発明の実施の形態３に係る送風システムの変形例の第一モードにおいて稼動させる送風機を示す図。 本発明の実施の形態３に係る送風システムの変形例の第二モードにおいて稼動させる送風機を示す図。

実施の形態１
本発明の実施の形態１について図面を参照して説明する。図１は本発明の実施の形態１に係る送風システムが適応された室内の模式図であり、図２は本発明の実施の形態１に係る送風システムのブロック図である。

送風システム１（図示せず）は室内２の温度又は湿度等を調整する空気調和装置３と室内２の天井に所定の間隔で設けられた複数の送風機４ａ〜４ｈと、この複数の送風機４ａ〜４ｈの稼動のＯＮ／ＯＦＦ等を制御する制御装置５（図示せず）とを備える。室内２の壁面には後述する第一または第二モードを選択するリモコン５ａが取り付けられている。図２に示すようにリモコン５ａから制御装置５に指令を与えることで送風機４ａ〜４ｈの稼動を制御する。送風機４ａ〜４ｈは送風機４ａ〜４ｈ同士が吐き出した空気が互いに干渉しないように配置する。送風機４ａ〜４ｈは空気調和装置３が吹き出した空気とも干渉しないように配置されている。なお、図１では空気調和装置３が所定の間隔で２６台設けているが、送風システム１は室内２の空気を循環させることが出来ればよいため、空気調和装置３は必ずしも有しなくてもよい。

続いて、複数の送風機４ａ〜４ｈの具体的な配置について説明する。実施の形態１では図１に示す直方体形状の室内２に配置する場合について説明する。室内２の天井付近には８台の送風機４ａ〜４ｈが配置されている。送風機４ａは室内２の壁面Ａと壁面Ｄで構成されるコーナー部近傍の天井に設けられ、壁面Ｂに向けて空気を吹き出すように配置される。吹き出された空気は壁面Ａに沿って送風される。送風機４ｃは室内２の壁面Ａと壁面Ｂで構成されるコーナー部近傍の天井に設けられ、壁面Ｃに向けて空気を吹き出すように配置される。吹き出された空気は壁面Ｂに沿って送風される。送風機４ｃの空気の吹き出す向きは送風機４ａの空気の吹き出す向きを反時計回りに９０℃回転させた向きである。送風機４ｆは室内２の壁面Ｂと壁面Ｃで構成されるコーナー部近傍の天井に設けられ、壁面Ｄに向けて空気を吹き出ように配置される。吹き出された空気は壁面Ｃに沿って送風される。送風機４ｆの空気の吹き出す向きは送風機４ｃの空気の吹き出す向きを反時計回りに９０℃回転させた向きである。送風機４ｈは室内２の壁面Ｃと壁面Ｄで構成されるコーナー部近傍の天井に設けられ、壁面Ａに向けて空気を吹き出ように配置される。吹き出された空気は壁面Ｄに沿って送風される。送風機４ｈの空気の吹き出す向きは送風機４ｆの空気の吹き出す向きを反時計回りに９０℃回転させた向きである。

送風機４ｂは送風機４ａ及び送風機４ｃの中間地点に配置され、空気の吹き出す向きは送風機４ａと同じである。送風機４ｂは送風機４ａから送られた空気を送風機４ｃに向けて吹き出すように配置されている。送風機４ｇは送風機４ｆ及び送風機４ｈの中間地点に配置され、空気の吹き出す向きは送風機４ｆと同じである。送風機４ｇは送風機４ｆから送られた空気を送風機４ｈに向けて吹き出すように配置されている。送風機４ｄは送風機４ｃ及び送風機４ｆの中間地点に配置され、空気の吹き出す向きは送風機４ｆと同じである。すなわち送風機４ｃを反時計回りに９０℃回転させた向きに取り付けられている。送風機４ｅは送風機４ｂ及び送風機４ｇの中間地点に配置され、空気の吹き出す向きは送風機４ｇと同じである。すなわち、送風機４ｃを反時計回りに９０℃回転させた向きに取り付けられている。送風機４ｄ、送風機４ｅは送風機４ｆ、送風機４ｇと同じ方向に送風する。

続いて、送風システム１の送風機４ａ〜４ｈの構成について送風機４ａを例に図３及び図４を用いて説明する。図３は本発明の実施の形態１に係る送風機４ａの断面図であり、図４は本発明の実施の形態１に係る送風機４ａの外観斜視図である。なお、送風機４ａと送風機４ｂ〜４ｈは同様の構成である。
送風機４ａは、外殻を形成する箱状の筐体６と、この筐体６内に並んで設けられた複数の送風機ユニット７から構成されている。筐体６は細長直方体箱状を成し、内部にベルマウス状の５個の風路８が等間隔に形成されている。各風路８には、背面側Ｅからプロペラファン９とこれを駆動する電動機１０とが順で配設されている。ベルマウス状の風路８とプロペラファン９と電動機１０とで１つの送風機ユニット７が構成されている。

筐体６の背面側Ｅには吸込口１１が形成されている。一方、筐体６の前面側Ｆには吹出口１２が形成されている。吸込口１１と吹出口１２とは、各風路８ごとに形成されている。

吸込口１１は、格子状の保護ガード１３により覆われている。保護ガード１３は、風路８内への異物侵入防止、指などがプロペラファン９に接触することによるけがの防止、さらに、万が一プロペラファン９などの部品が外れた場合の飛散防止として設置されている。なお、本実施の形態の保護ガード１３は、ワイヤにより格子状に作製されているが、これに限らず、網、パンチングメタルなど気流のみを通すことが可能な材料にて作製されていればよい。また、電動機１０の下流側に、断面が略三角形のガイド１４が電動機１０側に凸部を向けて配置されている。ガイド１４は風路８内を通過した気流を上下方向に２分割させる。ガイド１４は消音材で構成してもよい。

このように構成された送風機４は、筐体６の両端に設けられた取付足１５によって天井や壁面などに取り付けられる。また、取付足１５と筐体６は筐体支持部１６においてボルトやねじなどで固定されている。気流Ｇは、図３に矢印にて示すように、保護ガード１３のスリットの隙間から送風機４ａ内に進入して、吸込口１１を通って、各風路８内に入り、プロペラファン９により風路８内を移動し、ガイド１４により、上下に分断され２段に形成された吹出口１２から帯状の気流となって自由空間に放出される。放出された気流によりサーキュレーションの目的を達成する。なお、吸込口１１と比べ吹出口１２の開口面積が小さくなっているため、吸い込まれた空気は送風機４内で加速されて自由空間に吹き出される。このため、本実施の形態１に係る送風機４ａ〜４ｈを用いることで、より遠くかつ所定の方向に空気を送風することが出来る。また、筐体支持部１６のボルトやねじを緩めると、筐体支持部１６を基準として筐体６を回動させることができるため送風方向を容易に変えることが可能である。なお、本発明に用いる送風機の構成は図３及び図４に限ったものではなく、空気を送風できるものであればよい。

つづいて、上記した送風機４ａ〜４ｈを用いた送風システム１の構成について図面を用いて説明する。図５は送風システム１の送風機４の配置の種類を示す図であり、図６は冷房運転時における快適性指標ＳＥＴを求めた解析結果を示す図であり、図７は暖房運転時における快適性指標ＳＥＴを求めた解析結果を示す図である。

送風システム１において、室内２の空気を循環させる送風機４の配置の構成については、大きく２つに分けられる。１つ目は、図５（ａ）のように、室内２の天井付近で空気が循環するように配置した循環型配置と、２つ目は、図５（ｂ）のように室内２の天井付近を一方向に空気が流れるように配置した一方向型配置である。

一般的に空気は温度が高くなるほど軽くなり、温度が低くなるほど重くなる。これは、冷房運転、暖房運転を行っている状況においても同様である。例えば夏のように周囲の温度が高い場合においては、人間は気流感を得ると体感温度が下がるため涼しく感じ心地がよい。さらに、水平方向の温度差が大きいと、移動するたびに温度変化を感じてしまい心地がよくない。また、例えば冬のように周囲の温度が低い場合においては、人間は気流感を得ると体感温度が下がるため寒く感じ心地がよくない。
このことから、夏期に送風機４を利用する目的は、水平方向の温度ムラ改善と気流感による体感温度を低下させることである。この目的を達成するためには、床面付近で水平方向の気流を多く作り出すことが可能な図５（ａ）に記載の循環型配置が適している。その原理について説明する。天井付近で循環する気流を発生させると、次第に気流は広がろうとする。しかし、送風機４は側壁面近傍の天井に配置されているため、気流が広がることができる方向は床面方向または室内の中心方向である。さらに気流は循環しているため、中心から広がる方向に常に力が働いている。このため、気流は床面方向にしか広がることが出来ない。また、床面方向に広がった気流同士で、循環する気流が形成される。そして時間の経過とともに気流は広がろうとする。天井側にはより速度の速い気流が循環しているため、広がることが出来ない。また、先程と同様に側壁面側及び室内２の中心方向にも広がることが出来ないため、気流は床面方向に広がるしかない。このような原理で、天井付近で発生した循環気流は床面側に徐々に拡大していく。よって、地上付近で水平方向の循環気流が発生するため循環型配置が夏期において効果的な配置方法である。

つづいて、冷房運転時における図５（ａ）及び図５（ｂ）のように配置したものの気流解析を行った。解析条件は以下に示す。解析空間は図１に示したもので、Ｌ：２７．５ｍ、Ｗ：１４．６ｍ、Ｈ：２．７ｍである。空調機等の条件は、室内２の初期温度は３２℃、空気調和装置３の設定温度は２８℃、送風機４ａ〜４ｈの風量は一台あたり７６０ｍ３／ｈである。この解析条件において床上１．１ｍにおける快適性指標ＳＥＴを算出した。快適性指標ＳＥＴとは、温度、湿度に着衣量、代謝量等を加味して算出した新標準有効温度のことであり、いわゆる体感温度のことである。以下では快適性指標ＳＥＴのことを体感温度と記載する。

図６に冷房運転時における解析結果を示す。図６（ａ）は送風機４を停止した場合における解析結果、図６（ｂ）は一方向型に配置した送風機４を運転させて場合における解析結果、図６（ｃ）は循環型に配置した送風機４を運転させた場合における解析結果である。
図６（ａ）のように送風機４を停止している場合は、空気調和装置３の設定温度である２８℃と同じく体感温度も２８℃前後になるという結果が得られた。同様に図６（ｂ）のように一方向型配置の場合も体感温度は２８℃前後であった。一方、図６（ｃ）のように循環型配置の場合は空気調和装置３の設定温度が２８℃であるのに対して、体感温度は２５．５℃前後であった。このように、循環型配置の場合は送風機４を停止及び一方向型配置の場合に比べ、体感温度が約２．０〜２．５℃程度低下している。よって、冷房運転においては、循環型配置が効果的である。

図５（ａ）に示すような循環型配置の場合、送風機４の気流がその先にある送風機４に到達し、さらにその先の送風機４へ気流を搬送するというように気流をリレーし続けることが重要となる。つまり、室内２の大きさや構造を考慮して、それに応じた送風機４の配置を行う必要がある。図１の室内２は単純な直方体形状であるが、これは配置の一例に過ぎず、最適な送風機４の台数や配置位置は室内２構造により様々である。そのため、気流をリレーさせ、室内２の天井付近で気流をループさせて気流感を促進させるような配置方法が循環型配置である。なお、冷房運転時における循環型配置における注意点は、（１）送風機４の気流が次の送風機４まで到達するくらいの距離を保つこと、（２）気流のループの辺は室内２の壁となるべく平行になるようにすること、（３）気流のループがとぎれないことである。この３点について注意をしないと、天井付近での気流のループがおこらず、水平方向の温度ムラ改善及び気流感による体感温度を低下させることができない。

暖房運転時における送風機４の最適な配置について説明する。冬期に送風機４を利用する目的は、上下方向の温度ムラ改善と体感温度低下の原因となる気流感を抑制することである。このためには、冬期は、気流が促進される循環型配置ではなく、図５（ｂ）に記載の一方向型配置が効果的であると考えられる。天井付近で一方向に気流が流れることで側壁面に衝突した気流は床面方向に向かって進行する。こうすることで、床面付近より温度が高い天井側の空気が床面に到達する。

つづいて、暖房運転時における図５（ａ）及び図５（ｂ）のように配置したものの気流解析を行った。解析条件は以下に示す。解析空間は図１に示したもので、Ｌ：２７．５ｍ、Ｗ：１４．６ｍ、Ｈ：２．７ｍである。空調機等の条件は、室内２の初期温度は０．６℃、空気調和装置３の設定温度は２０℃、送風機４ａ〜４ｈの風量は一台あたり７６０ｍ３／ｈである。この解析条件において床上１．１ｍにおける体感温度を算出した。

図７に暖房運転時における解析結果を示す。図７（ａ）は送風機４を停止した場合における解析結果、図７（ｂ）は一方向型に配置した送風機４を運転させて場合における解析結果、図７（ｃ）は循環型に配置した送風機４を運転させた場合における解析結果である。
図５（ｂ）に示すように循環型配置の場合、中心部以外は送風機４の停止時より体感温度が低下している。一方、夏期に効果が得られにくかった一方向型配置では、体感温度が送風機４の停止時に比べ１．０〜１．５℃上昇している。これらのことから、冬期の暖房運転時においては室内２の上下方向の対流を作れ、かつ、気流感を抑制できる一方向型配置が効果的な配置であることが分かる。

冬期の目的である上下方向の温度ムラ解消のためには、室内２の空気を壁に沿って上下に対流させることが重要である。例えば、吹き抜けに面した部屋の場合、送風機４を吹き抜けに向かって運転させると、搬送された気流は吹き抜けを通り過ぎ、上下の対流は起こりづらい。つまり、天井の暖気を吹き降ろすには効果的ではない。従って、一方向型の配置の場合では送風機４の空気の吹き出す向きを壁方面へ設定することが重要となる。なお、暖房運転時における循環型配置における注意点は、（１）送風機の気流が次の送風機まで到達するくらいの距離を保つこと、（２）送風機の吹き出し方向を壁方面に設定することである。この２点について注意をしないと、天井付近で一方向の気流が発生せず、上下方向の温度ムラ改善及び気流感を抑制することができない。

上記のように、冷房運転時は循環型配置が効果的であり、暖房運転時は一方向型配置が効果的である。このため、室内２に居る人が快適に過ごすには、冷房運転時と暖房運転時で室内２に発生させる気流の種類を変更させる必要がある。

つづいては、循環型配置と一方向型配置の両方を満たす送風機の配置及びその制御方法について図８及び図９を用いて説明する。図８は本発明の実施の形態１に係る送風システム１における複数の送風機の配置を示す図であり、図９は、本発明の実施の形態１に係る送風システムの第一モード及び第二モードと稼動する送風機の対応関係を示す図である。

夏期の冷房運転時においては、図８（ｂ）に示すように送風機を制御する。
図９に示すように、例えば送風機の運転が停止している状態において、使用者等がリモコン５ａ等で、第一モードを選択すると、制御装置５は送風機４ａ、送風機４ｂ、送風機４ｃ、送風機４ｆ、送風機４ｇ、送風機４ｈを稼動させ、送風機４ｄ、送風機４ｅは停止したままにする。こうすることで送風機４ａにより発生した気流が送風機４ｂに到達し、送風機４ｂにより発生した気流が送風気４ｃに到達し、送風機４ｃにより発生した気流が送風機４ｆに到達し、送風機４ｆにより発生した気流が送風機４ｇに到達し、送風機４ｇにより発生した気流が送風機４ｈに到達し、送風機４ｈにより発生した気流が送風機４ａに到達する。このように空気が次の送風機にリレーされることで室内２の天井付近で図８（ｂ）の矢印に示すように反時計回りに循環する気流を発生させることができる。

なお、各送風機４ａ〜４ｈ同士の距離が近く、各送風機４ａ〜４ｈの気流がその先の送風機４ａ〜４ｈの気流の軌道に影響を及ぼすときは、この影響を考慮した上で配置角度等を調整し、気流のリレーをつなぐことが重要となる。例えば、図１０（ａ）に示すように、各送風機間の距離や風量によっては送風機４ｃ、送風機４ｈの気流の軌道が他の送風機の気流に押されて外側へずれ、気流のリレーが上手く成り立たない場合がある。この場合、図１０（ｂ）送風機４ｃ、送風機４ｈの向きを本来の軌道からそれた角度分だけ内側へ向けて配置することにより気流のリレーを成り立たせることができる。

冬期の暖房運転時においては、図８（ｃ）に示すように送風機の稼動を制御する。
図９に示すように、例えば送風機４の運転が停止している状態において、使用者等がリモコン５ａ等で第二モードを選択すると、制御装置５は、送風機４ｄ、送風機４ｅ、送風機４ｆ、送風機４ｇを稼動させ、送風機４ａ、送風機４ｂ、送風機４ｃ、送風機４ｈは停止したままにさせる。こうすることで、送風機４ｄにより発生した気流は送風機４ｅに到達し、送風機４ｅにより発生した気流は室内２の壁面に向かって送風される。同様に、送風機４ｆにより発生した気流は送風機４ｇに到達し、送風機４ｇにより発生した気流は室内２の送風機４ｈに向かって送風される。なお、送風機４ｄ及び送風機４ｅと送風機４ｆ及び送風機４ｇは同じ向きに送風している。このように空気が次の送風機４に送風されることで室内２の天井付近で図８（ｃ）の矢印に示すように一方向に気流を発生させることができる。

送風機４ａ〜４ｈを図８（ａ）のように配置した８台の送風機４ａ〜４ｈを、冷房運転時、暖房運転時で運転モードを切り替えることで、冷房運転時には図８（ｂ）のような循環流、暖房運転時には図８（ｃ）のような一方向流を発生させることが可能となる。なお、本実施の形態では、第一モード及び第二モードの設定又は切り替えは使用者がリモコン５ａ等を操作することで制御装置５に指令を与えたが、季節の変化または温度変化等を感知して、制御装置５が送風機に指令を与えてもいい。また、本実施の形態１では送風機４ａ〜４ｈが停止している状態からの制御を説明したが、送風機４ａ〜４ｈが既に稼動している場合であってもよい。

なお、本実施の形態１では、直方体形状の室内２の天井付近に送風機４ａ〜４ｈを８台配置する場合について説明したが、冷房運転時に天井付近で循環型の気流が発生し、暖房運転時に天井付近で一方向型の気流が発生するものであれば部屋の形状及び送風機の台数はこの限りではない。

本実施の形態１に係る送風システムは、天井付近で水平方向に循環気流を発生させる第一モードと天井付近で一方向の気流を発生させる第二モードとを備え、各モードに対応した各送風機のＯＮ／ＯＦＦを制御することで、上下方向及び水平方向の温度ムラを解消し、さらに、気流感を得たい場合にも対応できる送風システムを得ることができる。

実施の形態２
実施の形態１に係る送風機は、一旦天井に取り付けると、ねじやボルト等をはずさないと空気の吹き出す方向を変更することは出来なかったが、本実施の形態２に係る送風機は、ねじやボルトを外すといった手間を有することなく空気の吹き出す方向を変更することが可能である。本実施の形態２では実施の形態１との相違点について説明する。

図１１に示すように、本実施の形態２に係る送風機４ｂ、４ｃは回転軸２１によって天井から吊り下げ可能な構造となっている。回転軸２１と送風機４ｂ、４ｃは筐体取付部２３を介して接続されており、回転軸２１と天井は天井取付部２２を介して接続されている。そして回転軸２１が回転することで送風機４ｂ、４ｃも回転させることが出来る。
本実施の形態２に係る送風機４を図８（a）に記載の送風システムに適応すると、暖房運転時の際に図１２のような構成にすることが出来る。

図１２に記載の送風システムは図８（ａ）に記載の送風機４ｃを反時計回りに９０℃回転させ、送風機４ｂを１８０℃回転させた構成である。送風機４ｂ、送風機４ｃ、送風機４ｄ、送風機４ｅ、送風機４ｆ、送風機４ｇを運転させると、図８（ｃ）に示す暖房運転時には利用できなかった送風機４ｂ及び送風機４ｃも利用することが出来る。送風機４ｂ、送風機４ｃを回転することで、より多くの送風機４ｂ〜４ｇの運転が可能な一方向型の配置が可能となる。このように、送風機に回転軸を備え、風向を変更させることで、停止している送風機の台数を減らし、送風機を有効利用することが出来る。なお、本実施の形態２に係る回転軸２１を備えた送風機は暖房運転に限らず、冷房運転の際に図１０に記載した送風機４ｃ、４ｈの角度を調整する際においても手間が省けて有効である。なお、回転する角度の調整については利用者が直接手で送風機４ｂ、４ｃ、４ｈを回転させてもいいし、リモコン５ａを操作することで自動で行ってもよい。また、温度検知センサーや風量検知センサー等を設けて室内の温度状況や風量状況を感知して制御装置５が送風機４ｂ、４ｃ、４ｈに指令を与えて回転させてもよい。

実施の形態３
実施の形態１では、冷房運転の際、天井付近で循環する気流は一つであったのに対し、本実施の形態３では、冷房運転の際、天井付近で循環する気流が複数発生する場合について説明する。本発明の実施に形態３について図面を参照して説明する。図１３は本発明の実施の形態３に係る送風システム１の送風機４の配置を示す図である。

一般的なオフィスにおいては、図１３に示すように水平断面視形状が長方形であって、その一方の長辺をなす壁面１７ａに窓１８が配置されている場合がある。このような場合、夏期には窓１８から屋外の熱が流入し窓１８近傍の室温が上昇する。また冬期には屋外へ熱が流出することで窓１８近傍の室温が低下する。これらにより室内２の窓側１９と奥側２０とで室温にムラが生じる。この温度ムラを小さくするためには、室内２の窓側１９と奥側２０の空気を循環させる必要がある。なお、図１３では空気調和装置３が所定の間隔で８台設けているが、送風システム１は室内２の空気を循環させることが出来ればよいため、空気調和装置３は必ずしも有しなくてもよい。

実施の形態３に係る送風システム１について説明する。
室内２の天井付近には送風機４ｉ、４ｊが所定の間隔を空け５台配置されている。また、室内２の一つの壁面１７ａには窓１８が備えられている。窓１８を備えた壁面１７ａ側近傍の領域を窓側１９、壁面１７ａの反対側の壁面１７ｂ側近傍の領域を奥側２０とすると、送風機４ｉ、４ｊは、窓側１９に配置され、奥側２０に向って空気を吹出す送風機４ｉと、奥側２０に配置され窓側１９に向かって空気を吹き出す送風機４ｊが配置されている。送風機４ｉは窓側１９の壁面１７ａ近傍の中央部に、送風機４ｊは奥側２０の壁面１７ｂに沿って壁面１７ｃ側、及び壁面１７ｄ側に配置されている。送風機４は空気調和装置３の吹き出し気流と干渉しないように配置する必要がある。

第一モードにおける送風機４ｉ、４ｊの吹き出し方向と気流の流れについて図１４を用いて説明する。第一モードが選択されると、図１４（ａ）に示すように送風機４ｉ、送風機４ｊを同時に運転することにより逆向きの気流が吹き出される。そして次第に図１４（ｂ）に示すような室内２を循環する２つの循環流が形成される。この流れにより室内２の窓側１９と奥側２０の空気が攪拌され温度ムラが小さくなると共に、人が居住する床面までの下降気流が発生するため体感温度が低下し快適性が向上する。

第二モードにおける送風機４ｉの吹き出し方向と気流の流れについて図１５を用いて説明する。第二モードが選択されると、送風機４ｉのみ運転することにより、奥側２０に向かって気流が吹き出され、室内２には窓側１９と奥側２０を横断する一方向型の気流が生成される。送風機４ｉから吹出した流れは天井面に沿い、壁面１７ｂに向かう。そして、壁面１７ｂと衝突することで下向きに方向を変え、壁面１７ｂに沿って床面に向かう。さらに、床面に衝突することで方向を変え、床面に沿って窓側１９に向う。この流れにより室内２の窓側１９の空気を奥側２０へ搬送すると同時に、空調により天井面に滞留した暖かい空気を床面に吹き降ろすことにより、上下方向の温度ムラが小さくなる。人が居住する床面側に到達した流れは吹き出しから距離を経ているため、その風速は減衰し気流感も十分小さく、体感温度の低下を抑制でき、快適性を損なわない。

本実施の形態３について、部屋の水平断面長方形形状の短辺と長辺の比が１：２程度の場合であり循環流の個数Ｎは２個であるが、それ以外の比の場合、循環流の個数Ｎが（部屋の長辺の長さ／部屋の短辺の長さ）に近い整数となるように、送風機４ｉ、送風機４ｊを配置するのが良い。広い空間の中で生じる循環流は真円形に近い形状のほうが安定となるため、より遠い距離にある送風機までリレーすることができ、送風機の配置台数を少なくすることができる。また、隣り合った循環流がお互いを打ち消しあうことを防ぐため、隣り合った循環流の回転する向きが逆になるように送風機４ｉ、送風機４ｊを配置する。

図１６は短辺と長辺の比が１：３の場合の送風機４ｉ、４ｊの配置の例を示す。この場合循環流の個数Ｎは３となるように送風機４ｉ、４ｊを配置する。なお、図１７では空気調和装置３が所定の間隔で１２台設けているが、送風システム１は室内２の空気を循環させることが出来ればよいため、空気調和装置３は必ずしも有しなくてもよい。

第一モードが選択されると、送風機４ｉ、４ｊを同時に運転することにより図１７（ａ）に示すように送風機４ｉ、送風機４ｊでは逆向きの気流が吹き出される。それにより図１７（ｂ）に示すような水平方向に室内２を循環する複数の流れが形成される。第一モードが選択されると、送風機４ｉのみ運転することにより送風機４ｉからは図１６に示すような気流が吹出され、室内２には窓側１９と奥側２０を横断する一方向型の気流が生成される。

以上のように送風機４ｉ、４ｊを配置すれば、送風機４ｉ、４ｊの運転を制御することで、送風機４ｉ、４ｊの空気の吹き出す向きを変えることなく、例えば夏期の冷房運転時、冬期の暖房運転時に適した気流を発生させることができる。送風機４ｉ、４ｊの稼動のＯＮ／ＯＦＦの切り替えは、使用者がリモコン５ａ等を操作することで指令を与えても良いし、制御装置５が空気調和装置３の冷房運転、暖房運転を検知し送風機４ｉ、４ｊに指令を与えることで自動で切り替えても良い。なお、この例は、窓１８の配置により温度ムラが発生している場合であるが、節電のため空気調和装置３の一部分の運転を止めているような場合にでも、同様にその温度ムラを小さくするために使うことが出来る。

第二モードにおける送風機４ｉの吹き出し方向と気流の流れについて図１８を用いて説明する。第二モードが選択されると、送風機４ｉのみ運転することにより、奥側２０に向かって気流が吹き出され、室内２には窓側１９と奥側２０を横断する一方向型の気流が生成される。送風機４ｉから吹出した流れは天井面に沿い、壁面１７ｂに向かう。そして、壁面１７ｂと衝突することで下向きに方向を変え、壁面１７ｂに沿って床面に向かう。さらに、床面に衝突することで方向を変え、床面に沿って窓側１９に向う。この流れにより室内２の窓側１９の空気を奥側２０へ搬送すると同時に、空調により天井面に滞留した暖かい空気を床面に吹き降ろすことにより、上下方向の温度ムラが小さくなる。人が居住する床面側に到達した流れは吹き出しから距離を経ているため、その風速は減衰し気流感も十分小さく、体感温度の低下を抑制でき、快適性を損なわない。

本実施の形態３に係る送風システム本発明に係る送風システムは、天井付近で水平方向に循環気流を発生させる第一モードと天井付近で一方向の気流を発生させる第二モードとを備え、各モードに対応した各送風機のＯＮ／ＯＦＦを制御することで、上下方向及び水平方向の温度ムラを解消し、さらに、気流感を得たい場合にも対応できる送風システムを得ることができる。

１ 送風システム、２ 室内、３ 空気調和装置、４ 送風機、４ａ 送風機、４ｂ 送風機、４ｃ 送風機、４ｄ 送風機、４ｅ 送風機、４ｆ 送風機、４ｇ 送風機、４ｈ 送風機、４ｉ 送風機、４ｊ 送風機、５ 制御装置、５ａ リモコン、６ 筐体、７ 送風機ユニット、８ 風路、９ プロペラファン、１０ 電動機、１１ 吸込口、１２ 吹出口、１３ 保護ガード、１４ ガイド、１５ 取付足、１６ 筐体支持部、１７ａ 壁面、１７ｂ 壁面、１７ｃ 壁面、１７ｄ 壁面、１８ 窓、１９ 窓側、２０ 奥側 ２１ 回転軸、２２ 天井取付部、２３ 筐体取付部、Ａ 壁面、Ｂ 壁面、Ｃ 壁面、Ｄ 壁面

Claims (4)

1. 筐体を有し、前記筐体の背面側に吸込口が形成され、前記筐体の前面側に吹出口が形成され、室内の天井に所定間隔に複数設けられ、前記吸込口から前記吹出口に向けて気流方向が前記天井と平行するように配置される送風機と、
   前記複数の送風機のＯＮ／ＯＦＦを制御する制御装置と、
   前記制御装置は、前記室内の天井付近で循環気流が発生するように前記複数の送風機のＯＮ／ＯＦＦを制御する第一モードと、前記室内の天井付近で一方向の気流が発生するように前記複数の送風機のＯＮ／ＯＦＦを制御する第二モードを備えたことを特徴とする送風システム。
2. 前記送風機は、前記室内の隣接する壁面で構成されるコーナー部の天井に、前記吹出口がそれぞれ順番に次のコーナーを向くように配置されることを特徴とする請求項１に記載の送風システム。
3. 前記制御装置は、前記送風機の配置方向を調整できることを特徴とする請求項１に記載の送風システム。
4. 前記室内は長方形である場合、前記送風機は、前記吹出口から吹き出す気流方向が前記室内の短辺に平行するように設置されることを特徴とする請求項１に記載の送風システム。

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