JP2014098550A - 給気装置 - Google Patents

Abstract

【課題】大型空間室に適した置換換気設備などに設置される給気装置を提供する。
【解決手段】
下から順に給気チャンバ２１、送風チャンバ２２、熱交チャンバ２３を重ねた構成の給気装置２０であって、熱交チャンバ２３の内部には、熱交換器３２が設けられ、かつ、人が通ることができる通路３５が形成されている給気装置である。通路３５に人が入ることにより、熱交換器３２や送風機３６の点検、メンテナンス、清掃等を行うことができる。
【選択図】図１

Description

本発明は、例えば高さが５ｍを超えるような大形の装置が設置される大型空間室に適した置換換気設備などに設置される給気装置に関する。

例えば金属加工機械などといった大型機械の精密な組み立てや調整などを高精度で行うために、大型機械が設置される大型空間室内を正確に空調し、熱膨張などの影響の無い均一な温度環境が必要になる。また、超音波測定器などの計測位置が高い位置にあるときには、周囲空気の温度に影響されないように、計測値に温度による誤差を生じさせない処理環境が要求される。更に、上下方向に各処理工程が配置される印刷工場のように、気流の発生を嫌う設備もある。

ここで、工場や屋内駐車場などの大きい床面積の空間の換気システムとして、特開２００１−３４９５８７号公報や特開２００７−１９２５３０号公報、特許第３６０１６１１号公報などに示されるように、送風機から吹出した気流により換気を行うデリベント換気システム（混合空調）が知られている。

また一方、工場や倉庫などの天井の高い建物において、下方に形成される居住空間を効率よく空調するものとして、例えば特開平６−１８５７８０号公報や特開２００７−２９２３６５号公報、特許第４００６１９６号公報などに示される置換換気システムが知られている。この置換換気システムでは、室温より低温の空気をゆっくりとした給気速度で居住空間に供給し、室内で加熱されて上昇した空気を、居住空間の上方で汚染物質と一緒に排気するものである。

特開２００１−３４９５８７号公報 特開２００７−１９２５３０号公報 特許第３６０１６１１号公報 特開平６−１８５７８０号公報 特開２００７−２９２３６５号公報 特許第４００６１９６号公報

しかしながら、吹出気流で換気するデリベント換気システムは、ドラフト感を人に与えるといった難点がある。また、床面から７ｍ以上の高さまで空調対象領域が形成されるような大型空間室において、空調対象領域を上下方向に均一な温度環境とするためには、風速を速くして誘引気流による攪拌をしなければならないが、そうすると気流の影響や気流の搬送過程で上下に温度むらを生じ、加工精度等に悪影響を及ぼす。また、高い天井から誘引ファンを低い位置に吊り下げることを避けるため、誘引ファンの設置位置の検討が必要になる。

また、置換換気システムにおいては、空調空間内に低温空気を給気する低温空気の速度をなるべく小さくすることが行われている。しかしながら、低温空気の吹出し速度を小さくすればするほど、所定の給気量を得るためには、大型の給気装置や多大な給気面積を必要とし、設備コストを増大させる要因となり、また、大型の給気装置を設置する場所の確保が困難になる。更に、上下方向に渡って発熱する装置や設備がある場合、その近傍で冷気が早く上昇して消費されてしまう懸念がある。

本発明は、大型空間室に適した置換換気設備などに設置される給気装置を提供することを目的とする。

本発明によれば、下から順に給気チャンバ、送風チャンバ、熱交チャンバを重ねた構成の給気装置であって、前記熱交チャンバの内部には、熱交換器が設けられ、かつ、人が通ることができる通路が形成されていることを特徴とする、給気装置である。

室内の側方に、この給気装置が複数台設置されており、各熱交チャンバの前面は吸気面であり、同一平面上になっていても良い。

また、前記給気チャンバ、送風チャンバ、熱交チャンバの背部は、大型空間室の側壁面で塞がれ、前記熱交チャンバの底板は鋼板で形成されていても良い。また、前記熱交チャンバの前面に形成された吸気面をパンチングメタルまたはメッシュで構成し、前記熱交チャンバの底面を傾斜させても良い。

また本発明によれば、下から順に給気チャンバ、熱交チャンバ、送風チャンバを連通させて重ねた構成の給気装置であって、前記送風チャンバには両吸込型の送風機が設けられ、前記送風チャンバの底面を人が通ることができる通路に形成したことを特徴とする、給気装置が提供される。

本発明によれば、熱交チャンバの内部に設けられた通路に人が入ることにより、熱交換器や送風機の点検、メンテナンス、清掃等を行うことができる。
なお、給気装置が設置された置換換気設備にあっては、少なくとも空調対象領域の８０％の高さまで鉛直方向に連続して形成された給気面から給気を供給することにより、省動力で上下方向の温度むらを小さくして空調対象領域全体をほぼ均一の温度に空調することができ、大型機械の精密な組み立てや調整などに適した温度環境を得ることができる。また、給気面に分布して設けられた複数の各給気口から給気を吹き出すと、空調対象領域内の空気が誘引されて一緒に移動する誘引作用がはたらく。本発明によれば、給気面に分布して設けられた複数の各給気口にフィンが取り付けられているので、各給気口から吹き出された給気に旋回成分が与えられ、給気に誘引される空調対象領域内の空気の誘引量（誘引比)を増加させることができる。そして、このように誘引量が増加することに伴い、運動量保存則に従って給気の速度は低減し、速やかに減速することとなる。その結果、少ない風量で空調対象領域の全域を均一な温度に維持できるようになる。また、誘引量が増加することに伴い、空調対象領域の上下温度差をより小さくすることが可能となる。

本発明の実施の形態にかかる給気装置が設置された置換換気設備を備えた大型空間室の説明図である。 大型空間室の内側面図である。 給気面の説明図である。 整流板の正面図である。 大型空間室の内側から見て反時計回転方向の旋回成分を給気に与えるようにフィンを取り付けた給気口の正面図である。 大型空間室の内側から見て時計回転方向の旋回成分を給気に与えるようにフィンを取り付けた給気口の正面図である。 給気面の下部には、給気の抵抗となる整流布を取り付けた状態を示す、大型空間室の内側面図である。 比較例１のデリベント換気の説明図である。 比較例２の置換換気の説明図である。 実施例の置換換気の説明図である。 比較例１、２および実施例の測定地点を示す大型空間室の平面図である。 各測定地点における上下方向の温度分布を示すグラフである。 各測定地点における上下方向の風速分布を示すグラフである。

以下、本発明の実施の形態にかかる給気装置２０が設置された置換換気設備１を、図面を参照にして説明する。なお、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。

図１に示すように、この置換換気設備１によって空調が行われる大型空間室１０は、床面１１から天井面１２までの高さＨが例えば１６〜１７ｍであり、床面１１の面積が例えば４４００ｍ^２もある、大容積を有している。大型空間室１０の床面１１には、各種産業分野などで使用される大型機械１３等が置かれている。大型空間室１０の内部では、この大型機械１３の精密な組み立てや調整などが行われる。このため、大型空間室１０の内部は、床面１１から少なくとも大型機械１３と同じ高さまでの範囲が、均一な温度環境が必要な空調対象領域１５とされる。なお、この実施の形態では、空調対象領域１５の高さｈ１は７．５ｍに設定されている。大型空間室１０の内部において、空調対象領域１５よりも上方は、空調非対象領域１６である。

大型空間室１０内の側方には、大型空間室１０内の空気を空調非対象領域１６で吸引し、温度調節した後、空調対象領域１５に温度調節された空気（給気ＳＡ）を循環して供給するための給気装置２０が設置されている。大型空間室１０内の側方には、給気装置２０が複数台設置されており、図２では、大型空間室１０内の側方に、２つの給気装置２０が横に並べて配置された状態を示している。なお、給気装置２０の設置台数は任意である。各給気装置２０は、例えば大型空間室１０の内部にあるスパン（図示せず）の間に設置される。

給気装置２０は、下から順に給気チャンバ２１、送風チャンバ２２、熱交チャンバ２３を重ねた構成である。これら給気チャンバ２１の上面と送風チャンバ２２の下面、送風チャンバ２２の上面と熱交チャンバ２３の下面はいずれも一部の面積で連通しており、給気装置２０の内部には上下方向に連通する流路１９が形成されている。なお、図１に示すように、各チャンバ２１〜２３の背部（給気装置２０の背部）は、大型空間室１０の側壁面２４で塞がれている。隣接する給気装置２０は、大型空間室１０の側壁面２４に沿って適当な間隔を空けて設置され、各給気装置２０の前面（各チャンバ２１〜２３の前面）は、同一平面上になっている。

熱交チャンバ２３の内部には、加熱コイル３０と冷却コイル３１からなる熱交換器３２が設けられている。熱交チャンバ２３の前面（大型空間室１０の内部から見える側面）は、パンチングメタル、メッシュなどで形成された吸気面３４になっている。熱交チャンバ２３の内部において、吸気面３４の内側には、熱交換器３２との間に、人が通ることができる通路３５が形成されている。この通路３５に人が入ることにより、熱交換器３２や後述する送風機３６の点検、メンテナンス、清掃等を行うことができる。

送風チャンバ２２の内部には、下向きに空気を送風する送風機３６が設けられている。この送風機３６の稼動により、空調対象領域１５よりも上方の空調非対象領域１６において大型空間室１０の内部の空気が、吸気面３４を通じて熱交チャンバ２３内に引き込まれて、熱交換器３２に接触し、所望の温度に調整される。そして、所望の温度に調整された空気が、熱交チャンバ２３から送風チャンバ２２内を通過し、更に給気チャンバ２１に送風される。

給気チャンバ２１の前面には、床面１１から少なくとも空調対象領域１５の８０％の高さまで給気面４０が鉛直方向に連続して形成されている。この実施の形態では、給気面４０の高さｈ２は６ｍに設定されている。即ち、少なくとも空調対象領域１５の８０％の高さまでは給気ＳＡの供給領域とし、空調空気の供給領域よりも上方は、置換換気の作用で給気ＳＡを浮上させている。大型空間室１０内の側方には、上下方向に延びる給気面４０が横に並んで複数列形成されており、図２は、２列の給気面４０が形成された状態を示している。なお、給気装置２０の前面（給気チャンバ２１、送風チャンバ２２、熱交チャンバ２３の前面）は、吸気面３４および給気面４０を除く部分は、例えばＡＬＣなどの通気性の無いパネルなどで塞がれている。これらパネルも、各給気装置２０の前面（各チャンバ２１〜２３の前面）は、同一平面上になっている。なお、各パネルの裏側の空間は、例えば保守スペースとして利用することができる。

図３に示すように、給気面４０は、大型空間室１０の内部から見える給気チャンバ２１の前面（大型空間室１０の内部から見える側面）に、パンチングメタル、メッシュなどの通気性板４１を配置し、更に、通気性板４１の内側（給気チャンバ２１の内部となる側）に、通気性板４１と適当な隙間を空けて平行に整流板４２を配置した構造である。整流板４２には、複数の給気口４３が分布して設けられており、通気性板４１と整流板４２は十分な通気性を有している。このため、上述のように送風機３６の稼動で熱交チャンバ２３、送風チャンバ２２、給気チャンバ２１の順に送風された空気は、所望の温度に調節された給気ＳＡとして、給気面４０（通気性板４１と整流板４２）を通じて大型空間室１０の内部に供給される。

図４に示すように、整流板４２に設けられている各給気口４３には、複数のフィン４５がそれぞれ装着されている。図５、６に示すように、各給気口４３の中央に支持部材４６が設けてあり、各フィン４５は、この支持部材４６の周りに適当な等間隔で放射状に取り付けてある。給気口４３から大型空間室１０の内部に向かって吹き出す給気ＳＡに旋回成分を与えるべく、各フィン４５は給気口４３の中心軸４３’に対してそれぞれ傾斜して配置されており、図５と図６では、フィン４５の傾斜方向が逆向きの関係になっている。

このように、各給気口４３に傾斜したフィン４５を放射状に取り付けたことにより、給気チャンバ２１の給気面４０から大型空間室１０の内部に供給する給気ＳＡを、給気口４３を通過する際に、各フィン４５に沿わせて強制的に流すことができる。これにより、給気面４０からから大型空間室１０に向かって吹き出す給気ＳＡに、中心軸４３’を中心とする旋回成分が与えられる。

ここで、図５、６では、フィン４５の傾斜方向が互いに逆向きであるため、図５に示したフィン４５によっては、給気口４３を通過する際に、給気面４０を大型空間室１０の室内側から見た場合において、反時計回転方向の旋回成分が給気ＳＡに与えられる。一方、図６に示したフィン４５によっては、給気口４３を通過する際に、給気面４０を大型空間室１０の室内側から見た場合において、時計回転方向の旋回成分が給気ＳＡに与えられる。

図４に示すように、この実施の形態では、整流板４２には、複数の給気口４３が縦横に並べて配置されている。そして、横に隣り合う給気口４３同士から吹き出される給気ＳＡの旋回成分は、互いに同じ回転方向となっている。一方、上下に隣り合う給気口４３同士から吹き出される給気ＳＡの旋回成分は、互いに逆の回転方向となっている。

空調非対象領域１６には、熱交チャンバ２３の吸気面３４に対向して外気給気口５０が設けられている。外気給気口５０は、吸気面３４と同じ高さに設けられている。外気給気口５０には、外調機５１を備える外気ダクト５２が接続されている。外調機５１には、冷却コイル５３、加熱コイル５４、加湿ノズル５５、送風機５６が内蔵されている。送風機５６の稼動により、大型空間室１０の外部から取り込まれた外気ＯＡが、外調機５１で温度調節および湿度調節される。そしてこの外気は、外気ダクト５２を経て、熱交チャンバ２３の吸気面３４と同じ高さに設けられた外気給気口５０から熱交チャンバ２３の吸気面３４に向けて吹出され、大型空間室１０の内部に供給される。なお、この外気給気口５０は、ノズルであってもよい。

大型空間室１０の天井面１２において、外気給気口５０よりも中央よりの位置に、排気口６０が設けられている。排気口６０は、吸気面３４よりも上方に設けられている。排気口６０には、送風機６１を備える排気ダクト６２が接続されている。送風機６１の稼動により、大型空間室１０の空気が、空調非対象領域１６から排気口６０に引き込まれ、大型空間室１０の外部に排気ＥＡが排出される。

排気ダクト６２に設けられている送風機６１の稼動と、外調機５１に内蔵されている送風機５６の稼動は連動しており、大型空間室１０の内部に供給される外気ＯＡの供給量と、大型空間室１０の外部に排出される排気ＥＡの排出量が等しくなるように設定されている。

さて、以上のように構成された大型空間室１０内の側方に配置された給気装置２０では、送風チャンバ２２に内蔵された送風機３６の稼動により、空調非対象領域１６において大型空間室１０の内部の空気が、吸気面３４を通じて熱交チャンバ２３内に引き込まれる。そして、熱交換器３２に接触して所望の温度に調整された空気が、熱交チャンバ２３、送風チャンバ２２、給気チャンバ２１の順に送風され、給気ＳＡとして、給気面４０を通じて大型空間室１０内の空調対象領域１５に供給される。この場合、給気面４０における給気ＳＡの平均風速（面風速）は例えば０．７ｍ／ｓにされる。

ここで、給気面４０は、大型空間室１０の床面１１から少なくとも空調対象領域１５の８０％の高さまで鉛直方向に連続して形成されている。上述したように、大型空間室１０内の側方には、上下方向に延びる給気面４０が横に並んで複数列形成されており、各給気面４０から、鉛直方向に連続した状態で給気ＳＡが吹出され、各給気面４０から吹出された給気ＳＡは、互いに平行に層状に吹出される。また、各給気面４０同士の間を塞いでいるパネルの前面近傍の空気は、こうして各給気面４０から吹出された層状の給気ＳＡに誘引されることになる。このように給気面４０から大型空間室１０内の空調対象領域１５に給気ＳＡを吹出すと、空調対象領域１５内の空気が誘引されて一緒に移動する誘引作用がはたらく。この場合、給気面４０に分布して設けられた複数の各給気口４３にフィン４５が取り付けられているので、各給気口４３から吹き出された給気ＳＡに旋回成分が与えられ、給気ＳＡに誘引される空調対象領域１５内の空気の誘引量（誘引比)が増加する。そして、このように誘引量が増加することに伴い、運動量保存則に従って給気ＳＡの速度は、空調対象領域１５に吹出された後、直ちに低減し、速やかに減速することとなる。そして、空調対象領域１５内では、給気ＳＡの風速は、０．５ｍ／ｓ以下となる。

こうして、各給気口４３から吹き出された給気ＳＡが、大型空間室１０の床面１１上に置かれている大型機械１３に向けて広がりながら低速になって供給され、その結果、大型機械１３の周囲全体を包み込むように給気ＳＡが供給されていく。

また、各給気口４３から吹き出された給気ＳＡへの誘引量が増加することに伴って上下温度差は更に小さくなり、空調対象領域１５の全体がほぼ均一の温度に空調され、大型機械の精密な組み立てや調整などに適した温度環境が実現される。また、誘引量の増加により、空調対象領域１５をなるべく少風量で効率よく空調でき、省エネルギに貢献することができる。更に、少風量によりドラフトの発生を抑制でき、レーザ測定における計測誤差や、被処理物の振動などを抑制することができる。

一方、空調対象領域１５には、大型機械１３の他、発熱体としての人や各種機器などが存在しているので、空調対象領域１５に供給された給気ＳＡは、やがて加熱され、緩やかに上昇する。その上昇流により、空調対象領域１５内で生じた塵埃やガスなどの汚染物質が大型空間室１０内の上方に移動し、空調非対象領域１６へ搬送される。

そして、空調非対象領域１６では、大型空間室１０の上部に溜まった空気（加熱された空気)の一部が、送風機６１の稼動により、排気口６０と排気ダクト６２を通じて大型空間室１０の外部に排気ＥＡとして排出される。また、大型空間室１０の上部に溜まった空気の残りは、大型空間室１０の外部から外調機５１および外気ダクト５２を経て空調非対象領域１６に取り込まれた外気ＯＡと共に、吸気面３４から熱交チャンバ２３内に取り込まれる。そして、熱交換器３２に接触して所望の温度に調整された空気が、熱交チャンバ２３、送風チャンバ２２、給気チャンバ２１の順に送風され、給気ＳＡとして、給気面４０を通じて大型空間室１０内の空調対象領域１５に供給される。

こうして、空調対象領域１５に給気ＳＡを供給しつつ、大型空間室１０の上部から、加熱空気と共に塵埃やガスなどの汚染物質を排気することにより、大型空間室１０内の換気が行われ、空調対象領域１５は清浄な給気ＳＡの環境に保たれる。また、空調対象領域１５は、大型機械の精密な組み立てや調整などに適した均一な温度環境に維持される。

加えて、この置換換気設備１では、給気装置２０の背面（給気チャンバ２１、送風チャンバ２２、熱交チャンバ２３の背面）を大型空間室１０の側壁面２４を利用して塞いでいるので、設備費の低減効果が得られる。また、大型空間室１０内の側方に形成された複数列の給気面４０から、誘引作用を利用して給気ＳＡの供給を行うことにより、例えば給気チャンバ２１の前面全体を給気面とした場合に比べて給気量を抑制でき、設備費およびランニングコストを低減できる。また、給気面４０が大型空間室１０内下方の空調対象領域１５に配置され、吸気面３４が大型空間室１０内上方の空調非対象領域１６に配置されているので、気流のショートサーキットがない。この場合、給気面４０と吸気面３４を垂直線上に配置すれば、熱交換器３２や送風機３６などの装置類が同じ場所に集約されて保守に便利であり、吸気面３４を天井面１２に設けた場合に比べて、還気ダクト等を節約できる。なお、吸気面３４の近傍に外気給気口５０を配置すれば、装置が集約されコンパクトとなる。また、外気給気口５０から一旦空調非対象領域１６に外気ＯＡを供給してから熱交チャンバ２３内に取り込んでいるため、室内自由空間（空調非対象領域１６）で還気と外気ＯＡが混合され、混気箱を省略できる。なお、給気チャンバ２１、送風チャンバ２２、熱交チャンバ２３の前面が面一となれば意匠上好ましい。また、排気口６０が外気給気口５０よりも大型空間室１０の中央よりに設けられているので、外気給気口５０から供給された外気ＯＡは、排気口６０から排気されることなく、熱交チャンバ２３内に確実に取り込まれる。

また、熱交チャンバ２３の内部に形成される点検用の通路３５をなるべく広くするために、熱交チャンバ２３（ケーシング）の前面（吸気面３４）の厚みはなるべく薄く製作することが望ましい。また、熱交チャンバ２３の側面には通路３５に出入りするための扉や梯子を設けても良い。一方、給気装置２０の厚さは例えば９００ｍｍとし、給気装置２０の前面を塞ぐＡＬＣなどのパネルの厚さは例えば１００ｍｍとする。なお、ＡＬＣパネルの他、断熱材を挟んだ構造のものを採用し熱ロスを防止しても良い。また、点検用の通路３５を熱交チャンバ２３の外部に設けても良い。その場合、熱交チャンバ２３（ケーシング）の厚みをなるべく薄く製作することにより、通路３５を広くとることができる。

熱交チャンバ２３の底板は送風チャンバ２２の天板を兼ね、例えば厚み１．２ｍｍの鋼板で形成する。熱交換器３２（加熱コイル３０、冷却コイル３１）は、熱交チャンバ２３の内において大型空間室１０の側壁面２４の方向に寄せれば、通路３５を広くすることができる。熱交チャンバ２３の吸気面３４は、例えば開口率６６％のパンチングメタルを用い、空気の吸込口の機能を保証するとともに、機器類の保守をする作業員等の歩行者の転落防止を図る。更に、熱交チャンバ２３の底面を、大型空間室１０の側壁面２４に向って下がるように傾斜させ、ドレンパンを兼用させることができる。もっとも、大型空間室１０内に供給される外気ＯＡは、外調機５１により湿度制御されるため、冷却コイル３１は冷熱媒の流量制御などで無結露に維持され、このドレンパンは試運転時やコイル交換の際の水抜き時にのみ機能することになる。

なお、熱交換器３２（加熱コイル３０、冷却コイル３１）はそれぞれ流量制御弁を備え、負荷状況に応じて個別制御可能とされる。すなわち、生産装置廻りの複数のセンサの信号を各加熱コイル３０、各冷却コイル３１の弁のコントローラで共用しているが、低負荷の際には一部のコイルチャンバ（加熱コイル３０、冷却コイル３１）を低負荷運転できるようにする。また、送風チャンバ２２内の送風機３６は、インバータ等を備えず定風量で運転される。

図７に示すように、給気チャンバ２１の前面に形成される給気面４０の下部に、例えば整流布６５などの給気の抵抗となる部材が取り付けられていても良い。この場合、床面１１から例えば２ｍの高さまで整流布６５を取り付ける。これは、給気面４０の下部では、送風機３６から吹き降ろされる気流の流出が、給気面４０の上部に比べて激しいため、給気面４０の上下方向における給気風量・風速の均一化を図るものである。

送風チャンバ２２と熱交チャンバ２３は、ファンコイルユニットとして一体に構成されてもよく、また、上部に送風チャンバ２２、下部に熱交チャンバ２３と積層順を逆にしてもよい。通路３５を熱交チャンバ２３内の室内側に設けたが、例えば送風機３６を側部からの両吸込型として送風チャンバ２２のケーシングを省略すれば、送風チャンバ２２の底面を通路３５とすることもできる。通路３５へは、給気チャンバ２１側部に昇降階段を設けるか、キャットウォークから通路を渡してもよい。

（比較例１）
図８に示すように、比較例１では、大型空間室１０の内部上方に設置したノズル７０から吹出した気流（給気ＳＡ）により換気を行うデリベント換気を行った。大型空間室１０内の床面１１から高さ１４ｍの位置に２７個のノズル７０を縦横方向に等間隔で設置した。各ノズル７０の設置間隔は１ｍ×１ｍとした。吹出し総面積は２７ｍ^２である。給気ＳＡの総風量８３４０００ｍ^３／ｈ、吹出し風速８．６ｍ／ｓとした。また、床面１１から高さ９ｍの位置に、幅９ｍ×高さ２ｍの排気口６０を１０箇所に設けた。総排気量８３４０００ｍ^３／ｈとした。

（比較例２）
図９に示すように、比較例２では、大型空間室１０の内部側方に給気装置７１の前面７２から微風速で空調空気（給気ＳＡ）を吹出して換気を行う置換換気を行った。給気装置７１の前面７２は、パンチングメタルで構成した。なお、給気ＳＡに旋回成分を与える手段は備えていない。大型空間室１０内の床面１１から０．１ｍの高さに、幅９〜３５ｍ×高さ７．５ｍの給気面を７箇所に設けた。吹出し総面積は８１０ｍ^２である。給気ＳＡの総風量８３４０００ｍ^３／ｈ、吹出し風速０．２９ｍ／ｓとした。また、床面１１から高さ９ｍの位置に、幅９ｍ×高さ２ｍの排気口６０を１０箇所に設けた。総排気量８３４０００ｍ^３／ｈとした。

（実施例）
図１０に示すように、実施例では、給気チャンバ２１の前面に設けられた給気面４０から旋回成分を与えた給気ＳＡを吹出して換気を行う誘引型置換換気を行った。給気面４０は、各給気口に複数のフィンを装着した整流板とパンチングメタルの二重構造である。大型空間室１０内の床面１１上０．１ｍから７．５ｍの高さまで上下方向に連続する給気面４０を１０箇所に設けた。吹出し総面積は３３７．５ｍ^２である。給気ＳＡの総風量８３４０００ｍ^３／ｈ、吹出し風速０．２９ｍ／ｓとした。また、床面１１から高さ９ｍの位置に、幅９ｍ×高さ２ｍの排気口６０を１０箇所に設けた。総排気量８３４０００ｍ^３／ｈとした。

比較例１、２および実施例に使用した大型空間室１０は、東西に６０ｍ、南北に８０ｍ、天井高さ１６〜１７ｍ（一部は天井高さ１２ｍで２階に居室あり）である。この大型空間室１０では、数μｍの部材長さ精度を確保するための温度精度や静電気防止や錆抑制のための湿度精度に加え、超音波測長器の測定誤差軽減のため、既存室よりも要求仕様の厳しい気流速度が提示され、これらを両立できるかどうかが重要評価項目となった。図１１に示すように、大型空間室１０の３箇所（地点１〜３）において、上下方向の温度分布と、風速分布を解析した。解析は、ＣＦＤ（数値流体解析）によって行った。

比較例１、２および実施例の温度分布の解析結果を図１２に示す。比較例１、２および実施例の風速分布の解析結果を図１３に示す。

比較例１のような、一般的に大空間で用いられるノズル方式のデリベント換気では、室内空気が十分に混合され、温度分布は均一にできる。その反面、空間内風速が速くなり、０．６ｍ／ｓを超えるため要求仕様を満足できないことがわかった。これは、天井から給気するデリベント換気では、吹出し風速が速いことに加え、冷気の比重差により、下向きの吹出し気流は減衰しにくいためである。

一方、比較例２のパンチング方式の置換換気と、給気に旋回成分を与える実施例の誘引型置換換気方式では、給気面よりも上部では温度成層が形成されるものの、給気面と同じ高さまでは、平面温度は±１℃程度、上下方向の温度分布も１．０℃程度となり要求を満足している。また、風速においても制御対象エリア内は０．６ｍ／ｓ以下となることを確認した。これにより、比較例２のパンチング方式の置換換気と、給気に旋回成分を与える実施例の誘引型置換換気方式は、要求仕様を満足することが判明した。しかし、実施例の誘引型置換換気方式は、比較例２のパンチング方式の置換換気に比べて、吹出し面積が１／３程度となり、建築コストの面や設備の納まりに有利である。また、冬期の低負荷時の暖房運転において、比較例２のパンチング方式の置換換気では、暖かい給気は、室上部へと上昇し、コールドドラフト等によって下に溜まろうとする冷気を取り除くことが困難で、別の機構を設けるなどの対策を考慮する必要性がある。以上を総合し、誘引の増加によって、暖房効果も高めた実施例の誘引型置換換気方式が有利であることが分かった。

本発明は、超音波測定器などといった大型機械の精密な組み立てや調整などを高精度で行うための大型空間室に有用である。

ＳＡ 給気
ＯＡ 外気
ＥＡ 排気
１ 置換換気設備
１０ 大型空間室１０
１１ 床面
１２ 天井面
１３ 大型機械
１５ 空調対象領域
１６ 空調非対象領域
１９ 流路
２０ 給気装置
２１ 給気チャンバ
２２ 送風チャンバ
２３ 熱交チャンバ
２４ 側壁面
３０ 加熱コイル
３１ 冷却コイル
３２ 熱交換器
３４ 吸気面
３５ 通路
３６ 送風機
４０ 給気面
４１ 通気性板
４２ 整流板
４３ 給気口
４５ フィン
４６ 支持部材
５０ 外気給気口
５１ 外調器
５２ 外気ダクト
６０ 排気口
６１ 送風機
６２ 排気ダクト

Claims (5)

1. 下から順に給気チャンバ、送風チャンバ、熱交チャンバを重ねた構成の給気装置であって、
   前記熱交チャンバの内部には、熱交換器が設けられ、かつ、人が通ることができる通路が形成されていることを特徴とする、給気装置。
2. 室内の側方に、請求項１の給気装置が複数台設置されており、
   各熱交チャンバの前面は吸気面であり、同一平面上になっていることを特徴とする、給気装置。
3. 前記給気チャンバ、送風チャンバ、熱交チャンバの背部は、大型空間室の側壁面で塞がれ、
   前記熱交チャンバの底板は鋼板で形成されていることを特徴とする、請求項１または２に記載の給気装置。
4. 前記熱交チャンバの前面に形成された吸気面をパンチングメタルまたはメッシュで構成し、
   前記熱交チャンバの底面を傾斜させたことを特徴とする、請求項１〜３のいずれかに記載の給気装置。
5. 下から順に給気チャンバ、熱交チャンバ、送風チャンバを連通させて重ねた構成の給気装置であって、
   前記送風チャンバには両吸込型の送風機が設けられ、
   前記送風チャンバの底面を人が通ることができる通路に形成したことを特徴とする、給気装置。

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