JPH06221615A - 暖房方法及び暖房システム - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】 天井が高い空間においても、床面付近の暖房
の立ち上がり時間が短く、かつ効率のよい暖房を実現す
る。 【構成】 空調器７内に加熱装置２２、並びにそれによ
って加熱された空気を噴出するブロワ３１が設けられ、
このブロワ３１から噴出される温風が、目的空間２の天
井付近に配された指向性のあるノズル４１から、高速エ
アージェット流として、目的空間２の床面３方向に吹き
出される。 【効果】 床面付近にいる人員は高速エアージェット流
の温風による暖房を直接享受できる。天井付近の暖かい
空気もこの高速エアージェット流によって床面付近まで
搬送される。この時の攪拌によって目的空間内の温度は
均一化される。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、暖房方法並びに当該暖
房方法を実施するのに適した暖房システムに関するもの
であり、工場、ホール、展示場、体育館、ロビーなど天
井の高い空間の暖房を、効率よく実施できる方法、シス
テムを提供する。

【０００２】

【従来の技術】天井が高い上記各空間の暖房について
は、従来次のような方法が採られていた。まず図３に示
したものは、一般の事務所ビルや工場などでよく行われ
ている暖房方法であって、室５１の天井付近や天井裏空
間に給気用ダクトを配設し、この給気用ダクトから供給
される温風を、天井部に設けた多数の吹出口５２、５２
から比較的低速（３〜６ｍ／ｓ）で吹き出すようにした
ものである。

【０００３】また図４に示したものは、上記図３に示し
たタイプの改良型であり、室６１の天井付近に、室内空
気を吸込んで噴出させるブロワ６２、並びにこのブロワ
６２からの噴出空気を移送するダクト６３を夫々設け、
さらに当該ダクト６３に接続される複数の指向性のノズ
ル６４の吹出し口を水平方向と垂直下方方向に向け、吹
出口６５から吹き出されて上昇してくる温風を、上記ノ
ズル６４によって床面６６付近にまで吹き下ろしながら
室内空気を攪拌混合し、室６１の温度を均一化するとと
もに、暖房立ち上がり時間の短縮を図ろうとするもので
あった。

【０００４】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら図３に示
したものによれば、天井に近い位置から低速で温風を吹
き出すため、吹き出された温風は天井部から暖め、順次
床面に達する。そのため居住域や作業域である床面付近
が所望温度になるまでかなりの時間を要し、暖房時の立
ち上がり時間が長くかかってしまう。さらに天井部が高
温となるためそこからの熱損失が大きく、省エネの観点
からみて好ましくない。

【０００５】これを改善するため吹出口５２の吹き出し
方向を冬期と夏期で変更し、暖房運転の際には、床面に
対して斜めに吹き出すようにしたものもあったが、上述
の如くこの種の吹出口からは低速で吹き出されているた
め、吹き出された温風は直ちに上昇してしまい、多少の
改善は見られるものの根本的な解決とはなっていなかっ
た。

【０００６】一方図４に示したものは、暖房時の立ち上
がり時間の短縮、室内温度の均一化、省エネ、ランニン
グコストなどの点で改善されたが、空調ダクト＋吹出口
の設備以外に、ブロワやノズル関係の設備を別途施工し
なければならず、そのためイニシャルコストの点で難点
があった。また既設の建物に実施する場合、天井裏空間
などに空調ダクトを施工したりする必要があり、既存の
建物に実施することが容易でなかった。

【０００７】

【課題を解決するための手段】本発明はそのような点に
鑑みてなされたものであり、イニシャルコストを抑えつ
つ、暖房時の立ち上がり時間の短縮、室内温度の均一化
が図れる暖房方法、及び当該方法を実施するのに適した
施工容易な暖房システムを提供して上記問題の解決を図
ろうとするものである。

【０００８】そのためまず請求項１では、空調器から供
給される温風を、目的空間の天井付近から床面方向に向
けて高速エアージェット流として吹き出させることを特
徴とする、暖房方法を提供する。

【０００９】上記の暖房方法において、請求項２に記載
したように、目的空間内の温度に基づいて高速エアージ
ェット流の風速を制御するように構成してもよい。その
場合の目的空間内の温度は、例えば暖房を享受する主体
となる人員がいるところ、例えば通常の工場では、床面
から約１ｍ〜１．２ｍ程度のところの室温を目安にすれ
ばよい。

【００１０】さらにまた請求項３では、上記のような暖
房方法を実施するためのシステムとして、取り入れた空
気を加熱する加熱装置、並びにそれによって加熱された
空気を噴出するブロワを夫々空調器内に設けるととも
に、このブロワの噴出側に接続されたダクトを目的空間
の天井付近に配し、さらに当該ダクトには複数の指向性
ノズルを接続してその吹出口を上記目的空間の床面方向
に向けたことを特徴とする、暖房システムを提供する。

【００１１】このような暖房システムにおいても、請求
項４に記載したように、ブロワの噴出風量を、目的空間
内の温度に基づいて制御するように構成してもよい。

【００１２】

【作用】請求項１によれば、空調器から供給される温風
を、目的空間の天井付近から直接床面方向に向けて高速
エアージェット流として吹き出させるので、床面付近に
いる人員は即座に当該温風による暖房を享受できる。し
かも上記高速エアージェット流は、暖められて上昇した
天井付近の空気を誘引して、これを床面の方へと搬送す
るので、暖房の立ち上がり時間は極めて短い。さらに室
内空気はそのような高速エアージェット流によって攪拌
されるので、目的空間内の室温は均一化される。

【００１３】請求項２によれば、上記の暖房方法におい
て、目的空間内の温度に基づいて高速エアージェット流
の風速が制御されるので、目的空間の温度の変化に即座
に追随して、かつ効果的に暖房することができる。

【００１４】請求項３によれば、加熱装置によって加熱
された空気がブロワ、ダクトを介してノズルの吹出口か
ら高速エアージェット流として床面方向に吹き出され
る。従って上記請求項１の暖房方法をそのまま実施で
き、その作用効果を得ることができる。

【００１５】請求項４によれば、目的空間の温度に基づ
いてブロワの噴出風量が制御されるので、ノズルの吹出
口から高速エアージェット流の風速を目的空間内の温度
に基づいて制御することができ、上記請求項２の暖房方
法をそのまま実施でき、その作用効果を得ることができ
る。

【００１６】

【実施例】以下、本発明の実施例を図面に基づき説明す
れば、図１は本実施例の要部を側面からみた説明図、図
２は同じく本実施例のであり、１は暖房しようとする目
的空間２を内部に形成する既設の工場の建物であって、
当該目的空間２の大きさは、その床面３から天井面４ま
での高さが７ｍで、縦が３０ｍ、横が４０ｍであり、ま
た出入口５の数も多く、それに応じて作業員の出入り、
製品等の搬出入が頻繁で、それによるすきま風も多量な
建物である。そしてこの建物１に隣接した空間６内に、
前記目的空間２の暖房に必要な温風を供給するための空
調器７が設置されている。

【００１７】この空調器７の導入側には外気取入口８、
及び還気取入口９が夫々設けられており、外気取入口８
には、屋外に設置された取入口１１から通じている流路
１２が接続され、他方還気取入口９には、目的空間２の
天井面４付近に設けられた排気ガラリ１３から排気口１
４へと通じている流路１５から分岐した流路１６が接続
されている。

【００１８】上記流路１２、１５及び１６はダクトなど
によって構成されており、これら各流路１２、１５及び
１６には、夫々に対応したダンパ１７、１８、１９が設
けられており、当該ダンパ１７、１８、１９の開閉操作
によって、これら各流路１２、１５及び１６は開閉自在
である。また目的空間２が工場内であることを鑑み、流
路１５には強制排気用の排気ファン２０も別途設けられ
ている。

【００１９】空調器７内には加熱媒体流通管２１内を流
れる温水や蒸気などの熱を加熱源とする加熱装置２２が
設けられており、上記外気取入口８又は還気取入口９か
らエアフィルタ２６を介して取り入れられた空気は、こ
の加熱装置２２によって必要温度まで暖められて暖房用
の温風となる。そして上記加熱装置２２の吹き出し側に
は、温度検出器２３が設置されて上記温風の温度が検出
され、その検出信号は温度制御装置２４に入力され、そ
れに基づいてこの温度制御装置２４は前記加熱媒体流通
管２１に設けたバルブ２５の開閉操作を行い、上記温風
は温度制御されるようになっている。

【００２０】さらに上記加熱装置２２の吹き出し側には
ブロワ３１が設置され、さらにこのブロワ３１の噴出口
には、小口径のダクト３２が接続され、当該ダクト３２
は図２に示したように、目的空間２内で適宜３つのダク
ト３３、３４、３５に分岐され、これら各ダクト３３、
３４、３５は、目的空間２内の天井面４付近に配置され
ている。

【００２１】そしてこれら分岐した各ダクト３３、３
４、３５には、夫々適宜間隔の下で複数の指向性のノズ
ル４１が設けられている。これら各ノズル４１は同一構
成であってその吹出口の口径は３０mmである。またこれ
ら各ノズル４１は可撓性のある支持体を介して各ダクト
３３、３４、３５に接続されているが、本実施例におい
ては、各ノズル４１は全て垂直下方に向けられている。
そしてこれら各ノズル４１から吹き出される高速エアー
ジェット気流の風速は、前記ブロワ３１の運転制御によ
り、１０〜４０ｍ／ｓまで自由に設定できるようになっ
ている。

【００２２】そのようなブロワ３１の運転制御は、目的
空間２内に設けられた制御装置４３によってなされる。
この制御装置４３は、目的空間２内の床面３から所定の
高さＬ（本実施例では約１ｍ）のところに設置されてい
る温度検出器４４からの検出信号に基づいて、適宜の制
御信号を空調器７内のブロワ３１に出力し、それによっ
て例えばベーン制御や回転数制御によってブロワ３１の
噴出風量は制御され、その風量制御によって各ノズル４
１から吹き出される高速エアージェット流の風速が制御
される。

【００２３】またさらに上記制御装置４３は外気導入系
の流路１２に設けたダンパ１７と、排気系の流路１５に
設けたダンパ１８、流路１６に設けたダンパ１９の開閉
操作も制御するように構成されており、例えば所定温度
に達するまでの暖房立ち上がり時には、ダンパ１７、１
８が閉鎖され、目的空間２からの還気を還気取入口９か
ら取り入れて、これを空調空気の温風として供給する循
環方式とし、一旦所定の温度に達した後は、ダンパ１９
のみを閉鎖して、空調用空気の全風量を外気取入口８か
ら取り入れる一方、室内空気は排気ガラリ１３から流路
１５を経て排気口１４から排気するという方式を採って
いる。

【００２４】本実施例は以上のような構成を有してお
り、空調器７の加熱装置２２、ブロワ３１などを作動さ
せて暖房運転を行うと、加熱装置２２で暖められた空気
は温風となってブロワ３１に取り入れられ、このブロワ
３１からの噴流はダクト３２を通じてダクト３３、３
４、３５内を流れ、これら各ダクト３３、３４、３５に
接続されている各ノズル４１から高速エアージェット流
となって、目的空間２内の床面３方向に吹き出される。
本実施例の運転では、基準吹き出し風速を２５ｍ／ｓ、
吹き出し温度を３５゜Ｃに設定した。

【００２５】そうすると各ノズル４１からの当該高速エ
アージェット流における中心残風速が０．４ｍ／ｓとな
る点は、床面３から約１．２ｍとなり、目的空間２内に
いる作業者にも充分達することが確認できた。従って暖
房運転直後においても床面３付近にいる作業者は直ちに
暖房を享受することができ、暖房立ち上がり時間は極め
て短いものである。

【００２６】しかも当該高速エアージェット流は、周囲
空気、この場合には天井面４付近の暖かい空気を誘引し
て、これを床面３方向に搬送するので、目的空間２内の
室内空気の温度は全体的に均一化される。従って、した
がって床面３付近に居る作業員は、快適な暖房を享受す
ることができ、他方、無駄のない効果的な暖房が実施さ
れる。そのうえ既述の如く制御装置４３によって、暖房
運転開始時には目的空間２内の還気を暖房用の空調空気
として使用する循環方式となっているため、上記の高速
エアージェット流の作用とも相俟って、暖房立ち上がり
が時間が極めて短い暖房となっている。

【００２７】そして一旦所定温度に達した後は、制御装
置４３の制御により今度は空調用空気の全風量が外気取
入口８から取り入れられ、一方室内空気は排気ガラリ１
３から流路１５を経て排気口１４から排気されるので、
暖房と平行して目的空間２の換気も同時に行われるよう
になる。

【００２８】また上記実施例によれば、目的空間２内の
温度制御は、吹出空気の温度を一定とし、制御装置４３
を介してブロワ３１の噴出風量を制御して、ノズル４１
の吹き出し風速を調節することによって行われる。この
点従来一般の暖房方法では、室内に供給される吹出空気
の温度を制御することによって行われていたが、そのよ
うな吹出空気温度制御方法によって吹出空気の温度を上
げた場合、吹き出し空気の浮力が大きくなり、温風の床
面までの到達距離が短くなって床面付近が暖かくならな
いばかりか、すきま風の侵入量が増大し、床面付近の温
度はかえって低下するおそれがある。そうすると益々吹
出空気の温度を上げなければならず、極めて悪循環であ
る。

【００２９】しかしながら上記のようにノズル４１の吹
き出し風速を調節することによって室温制御を行うと、
例えば床面３付近の温度が低下し、それに対応して吹き
出し風速を大きくした場合、温風の高速エアージェット
流の到達距離が長くなり、床面３付近は直ちに暖められ
る。またそのように床面３付近に高速エアージェット流
が到達するということは、それだけその付近にすきま風
が侵入する量が減ることになって、極めて効率よく、し
かも迅速に室温が制御されることになる。ちなみに上記
実施例において吹き出し温度を３５゜Ｃのままにして吹
き出し風速を変化させた場合、床面３から約１．２ｍの
高さの地点における高速エアージェット流における中心
残風速は、以下のようになった。

【００３０】即ち、吹き出し風速が２５ｍ／ｓの場合
は、既述の如く０．４ｍ／ｓであるが、吹き出し風速を
３５ｍ／ｓにした場合には、０．７ｍ／ｓとなり、吹き
出し風速を２０ｍ／ｓにした場合には、０．２ｍ／ｓ以
下となった。０．２ｍ／ｓ以下では、殆ど到達していな
いことになる。一方仮に吹き出し風速を２５ｍ／ｓにし
て、従来のように吹き出し温度の方を５０゜Ｃとした場
合には、吹き出し空気の浮力が大きくなってしまい、そ
のときは床面３から約２．２ｍの地点ではやくも高速エ
アージェット流における中心残風速が０．２ｍ／ｓ以下
になってしまい、作業員がいる肝心の床面３から約１．
２ｍ〜１．５ｍ付近では、その温風による暖房を全く享
受できなかった。したがって、上記のように吹き出し風
速を調節することによって室温制御を行った場合の方
が、極めて効果的であることが確認できる。

【００３１】また上記のような暖房を実施する場合、従
来のような天井裏空間などに施工するダクトは必要な
く、目的空間２内に小口径のダクトを設けるだけでよ
い。もちろん空調器７もこの目的空間２内に設けてもよ
い。それゆえ既設の建物においても容易に構築できる暖
房システムとなっている。

【００３２】なお、暖房と同時に目的空間２内を加湿す
る場合には、空調器７内に適宜の加湿装置を設け、加湿
された温風をノズル４１から高速エアージェット流とし
て吹き出すようにすれば、作業員がいる床面３付近の湿
度調整を即座に実施することができる。

【００３３】さらにまたノズルは目的空間の大きさに等
に応じて、その設置数、設置間隔定めることができるの
で、目的空間に対応して常に最適な暖房システムを構築
することが可能である。

【００３４】

【発明の効果】請求項１によれば、天井が高い空間であ
っても、その天井付近から直接床面方向に向けて高速エ
アージェット流として温風が吹き出されるので、床面付
近にいる人員は即座に当該温風による暖房を享受でき
る。しかも暖まって天井付近に上昇した空気も、上記高
速エアージェット流によって床面の方へと搬送されてく
るので、暖房の立ち上がり時間は極めて短いものであ
る。さらに室内空気はそのような高速エアージェット流
によって攪拌されるので、目的空間内の温度は均一化さ
れ、快適で効率のよい暖房がなされる。

【００３５】請求項２によれば、上記のような暖房方法
において、目的空間内の温度に基づいて高速エアージェ
ット流の風速が制御されるので、目的空間の温度の変化
に直ちに対応した効果的な暖房を実施することができ
る。

【００３６】請求項３によれば、従来のような天井裏に
設けられる空調ダクトや室内壁に設けられる吹出口は必
要としないで、上記請求項１の暖房方法を実施すること
ができる。従って従来よりも簡単な施工で、立ち上がり
時間の短い、しかも効率のよい暖房を実施することが可
能である。またノズルが接続されるダクトも小口径のも
のでよい。

【００３７】請求項４によれば、上記請求項３の効果に
加えて、目的空間内の温度制御を迅速にかつ効果的に行
える暖房を実施することができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】側面からみた実施例の説明図である。

【図２】実施例におけるダクト及びノズルの配置状況を
示す説明図である。

【図３】従来技術の説明図である。

【図４】他の従来技術の説明図である。

【符号の説明】

１ 建物 ２ 空間 ３ 床面 ４ 天井面 ７ 空調器 ８ 外気取入口 ９ 還気取入口 ２２ 加熱装置 ３１ ブロワ ３２、３３、３４、３５ ダクト ４１ ノズル ４３ 制御装置 ４４ 温度検出器

Claims (4)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 空調器から供給される温風を、目的空間
   の天井付近から床面方向に向けて高速エアージェット流
   として吹き出させることを特徴とする、暖房方法。
2. 【請求項２】 目的空間内の温度に基づいて高速エアー
   ジェット流の風速を制御することを特徴とする、請求項
   １に記載の暖房方法。
3. 【請求項３】 取り入れた空気を加熱する加熱装置、並
   びにそれによって加熱された空気を噴出するブロワを夫
   々空調器内に設けるとともに、このブロワの噴出側に接
   続されたダクトを目的空間の天井付近に配し、さらに当
   該ダクトには複数の指向性ノズルを接続してその吹出口
   を上記目的空間の床面方向に向けたことを特徴とする、
   暖房システム。
4. 【請求項４】 ブロワの噴出風量が、目的空間内の温度
   に基づいて制御されることを特徴とする、請求項３に記
   載の暖房システム。