JPH08332331A - 暖房・換気・冷房用の局域型空調装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 局域型空調装置を改良して、所要スペースを
僅かにしかつ圧力損失を著しく低くすると共に、事実上
１００％の液滴分離効果を保証することである。 【解決手段】 液滴分離器４が、流動方向に対して横方
向に延びる複数の受け溝を備えていてかつ流動方向に波
形状に成形された互いに並行に配列された多数の分離板
エレメント５を有し、前記液滴分離器４は、前記分離板
エレメント５の受け溝が、分離された液体のための流動
勾配を有するように斜向配置されており、波形状の分離
板エレメント５の受け溝が、液滴分離器４の低い方の端
部で側方の捕集トラフ１１に開口している。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、鉛直方向に上から
下へ空気を通流させかつ並流型の液滴分離器を内設した
少なくとも１つの空気ダクトを有する形式の、特に工場
ホールの暖房・換気・冷房用の局域型空調装置に関する
ものである。

【０００２】

【従来の技術】前記形式の局域型空調装置は、ホールの
天井に装備されており、かつ該ホールの個々の領域に照
準を合わせて流入空気を供給すると同時に、流出空気を
導出するために使用される。局域型空調装置は、流入空
気と流出空気との間で熱交換を行わせる熱交換器を内蔵
することができる。更にまた、該局域型空調装置は暖房
装置又は冷房装置を一体に組み込むことも可能である。
流入空気又は流出空気を冷却する場合には常に、露点以
下になることがあり、その場合は滴状の凝縮物が発生す
る。また流入空気がすでに液滴を含んでいることもあ
る。液滴は、並流式に動作する液滴分離器内で分離さ
れ、その場合空気の流動方向は鉛直方向に上から下へ向
かって経過する。

【０００３】液滴分離のために空気流を９０゜だけ２回
変向ガイドすることは、実地で採用されている技術に基
づいて公知になっている。しかしながら、この公知技術
には、空気流を変向させるために著しく大きな空間を必
要とするという欠点がある。そればかりでなく、その際
に発生する圧力損失が顕著である。同じく実地で採用さ
れているようなバッフル型分離器は、実質的にスペース
を節減するとは云え、やはり稼働時の圧力損失が顕著で
ある。しかも前記の両公知技術の場合には、液滴の若干
部分が分離器を素通りする虞れがある。

【０００４】

【発明が解決しようとする課題】本発明の課題は、冒頭
で述べた形式の局域型空調装置を改良して、所要スペー
スを僅かにしかつ圧力損失を著しく低くすると共に、事
実上１００％の液滴分離効果を保証することである。

【０００５】

【課題を解決するための手段】前記課題を解決するため
の本発明の構成手段は、液滴分離器が、流動方向に対し
て横方向に延びる複数の受け溝を備えていて流動方向に
波形状に成形された互いに並行に配列された多数の分離
板エレメントを有し、前記液滴分離器は、前記分離板エ
レメントの受け溝が、分離された液体のための流動勾配
を有するように、斜向配置されており、波形状の分離板
エレメントの受け溝が、液滴分離器の低い方の端部で側
方の捕集トラフに開口している点にある。

【０００６】

【作用】受け溝を有する分離板エレメントは、極めて確
実な液滴分離を保証することが判った。該分離板エレメ
ントは、並行に延びていて空気抵抗の僅かな、従って圧
力損失の著しく低い通路を形成する。また所要スペース
が少なくて済み、これに加えて構造費も僅かである。

【０００７】本発明の構成では、液滴分離器の各波形状
の分離板エレメントは各面に少なくとも１つの受け溝を
有し、該受け溝はその下側で、前記受け溝に対して並行
に延びる中空室に境を接している。この構造は、最小限
の圧力損失と共に最適の分離効率が同時に得られること
が判った。

【０００８】その場合、中空室がその上側に、その上位
に位置している受け溝から分離された液体を受け取って
導出するための複数のポートを有しているのが特に有利
である。要するに中空室は、液体を導出するために活用
されるので、空気が特に強く湿分を含んでいる場合で
も、所属の受け溝をオーバーフローする不都合が避けら
れる。

【０００９】捕集トラフの領域においてもう１度露点以
下に下がって、改めて生成した液滴が工場ホールの空気
圏内に到達するのを防止するために、捕集トラフは断熱
材を装備しているのが殊に有利である。

【００１０】別の有利な構成によれば、波形状の分離板
エレメントは捕集トラフと共に、フレームによって結合
された１つの構成ユニットを形成しており、該構成ユニ
ットは空気ダクトから側方へ引き出し可能に構成されて
いる。要するに局域型空調装置の保守は何の支障も惹起
することはない。空気ダクトは液滴分離器の部位に、し
かも殊に有利には捕集トラフから離反した方の側に、閉
塞可能な開口を有している。従って捕集トラフを流出導
管から外した後に構成ユニット全体を、そっくり斜め上
方へ向かって空気ダクトから引き出すことが可能であ
る。

【００１１】本発明の重要な構成では局域型空調装置
は、捕集トラフが、波形状の分離板エレメント寄りの側
に上部壁と下部壁とを有し、しかも前記の上部壁の下縁
及び下部壁の上縁にはスリットが設けられており、前記
波形状の分離板エレメントは、捕集トラフ寄り側部近傍
の下縁に夫々１つの鉛直方向のスリットを有し、かつ前
記波形状の分離板エレメントは、捕集トラフのスリット
内へ差し込まれており、しかも該分離板エレメントのス
リットは、前記捕集トラフの下部壁のスリットの下側で
該下部壁に係合している。要するにこれは、構造が著し
く単純であるばかりでなく個々の波形状の分離板エレメ
ントの交換を問題なく可能にする差込み継手を形成して
いることに他ならない。更にこの構成によって、捕集ト
ラフの下部壁の領域において、毛管作用に起因した空気
ダクトへの液体の逆流が生じることはあり得なくなる。
この構成が特に該当するのは、下部壁の上縁に設けられ
たスリットが、該下部壁の水平方向屈曲部内に形成され
ている場合である。

【００１２】分離板エレメントのスリットと、捕集トラ
フ寄りの分離板エレメント側面との距離が、前記分離板
エレメントの液滴分離動作を逆流なく行わせるように最
適化されているのが殊に有利である。要するに分離板エ
レメントは所定の長さをもって捕集トラフ内へ達してい
るので、トラブルのない液滴分離が、分離板エレメント
の側縁からも下縁からも可能になる。

【００１３】分離板エレメントの位置確保作用を付加的
に得るために、波形状の分離板エレメントは、捕集トラ
フから離反した方の側で、液滴分離器の構成ユニットを
結合するフレームのスリット内に差し込まれている。

【００１４】液滴分離器の構成ユニットを結合するフレ
ームは下部レールに沿ってガイドされており、かつ、上
縁部でパッキンによって、殊に有利にはブラシパッキン
によって局域型空調装置の空気ダクトに対してシールさ
れている。該パッキンは、液滴を連行した空気が液滴分
離器を迂回できないように作用する。液滴分離器の下側
にはパッキンの必要はない。この場合、前記下部レール
が液滴分離器の正確な位置決めを保証すると共に、該下
部レールはその組付け及び組外しをも容易にする。

【００１５】

【発明の実施の形態】次に図面に基づいて本発明の実施
例を詳説する。

【００１６】図１には、工場のホールの天井２に装備さ
れた暖房・換気・冷房用の空調装置１が図示されてい
る。空気の流れは白抜き矢印によって略示されている。
従って流入空気は左上から空調装置１へ流入して、該空
調装置から実質的に垂直下方へ向かって流出する。排出
空気の経路は左下から右上へ向かって辿る。空調装置１
の内部には、流入空気と排出空気との間で熱交換を可能
にする熱交換器が配置されている。また前記排出空気を
再循環させることも可能である。冷暖房装置は工場ホー
ル内部のエア・コンディショニングを可能にする。流入
空気の搬送は吸込み送風機によって、また排出空気の搬
送は押出し送風機によって夫々行われる。このために空
調装置１は、空気の冷却が期待される限り、液滴分離器
を装備した相応の空気ダクトを有している。このような
液滴分離器の貫流方向は鉛直方向に上から下へ経過す
る。

【００１７】図２及び図３は、液滴分離器４の配設され
た前記空気ダクト３の断面図である。図３から判るよう
に、液滴分離器４は、極く僅かな所要空間しか要しない
多数の並行な分離板エレメント５を有し、しかも該分離
板エレメントは著しく低い圧力損失しか発生させない。
分離板エレメント５は、図３に略示したように流動方向
に波形状に成形されている。

【００１８】図４では、分離板エレメント５の構造が詳
細に図示されている。各分離板エレメントは右側に２つ
の受け溝６，７を、また左側には１つの受け溝８を有し
ている。受け溝６〜８は流動方向に対して横方向に延び
ている。液滴を含んだ空気が、分離板エレメント５の相
互間に形成される波形状の通路を通流する場合に、液滴
は受け溝６〜８内に捕集される。受け溝６の下位には中
空室９が、また受け溝８の下位には中空室１０が配設さ
れている。受け溝６とこれに配設された中空室９とはポ
ート９′によって、また受け溝８とこれに配設された中
空室１０とはポート１０′によって夫々連通される。要
するに液体は各受け溝から所属の中空室内へ入ることが
できる訳である。これによって分離板エレメント５の収
容能が高められる。

【００１９】図２から判るように液滴分離器４は空気ダ
クト３内に斜向配置されている。この場合の傾斜角は、
受け溝６〜８内並びに中空室９，１０内に、分離された
液体のための流動落差を形成するように選ばれる。要す
るに、分離された液体は、図２で見て液滴分離器４の左
側端部へ向かって流れる。

【００２０】図５から判るように前記液滴分離器の左側
端部には、流出接続管片１２を有する捕集トラフ１１が
配置されている。該捕集トラフ１１は、この領域で改め
て露点以下になるのを避けるために断熱材１３を保持し
ている。これが特に重要になるのは、空気が空気ダクト
３を通って吸込まれ、これによって新たに生成した液滴
が液滴分離器４の下端部で空気流に連行される危険があ
る場合である。因みに空気は、液滴分離器４を通して圧
縮することもできる。

【００２１】液滴分離器４寄りで捕集トラフ１１は下部
壁１４と上部壁１５とによって制限される。前記下部壁
１４は、水平方向屈曲部１４′内に形成された複数のス
リット１６を有し、かつ分離板エレメント５の下縁は対
応した複数のスリット１７を有しているので、このよう
にして、図５及び図６に示した差込み継手が形成され
る。更に前記スリット１７は、毛管作用に起因した逆
流、ひいては流入空気流への液滴の移行を阻止する。因
みに上部壁１５も、分離板エレメント５を受容するため
の複数のスリット１８を有している。かくして該スリッ
ト１８は位置決めされ、かつ位置を確保される。この構
成は、効果的な液滴分離挙動を生ぜしめるのに充分な長
さをもって分離板エレメントが捕集トラフ内へ達するよ
うに講じられている。

【００２２】液滴分離器４は、フレーム１９によって結
合された構成ユニットを形成している。該フレーム１９
の右側端部にも、やはり分離板エレメント５を受容する
ための複数のスリット２０が設けられている。

【００２３】全体として見て、個々の分離板エレメント
５を問題なく交換できる極めて単純な、かつ保守の容易
な構造が得られる。

【００２４】図２によれば空気ダクト３は右側に着脱可
能なカバー２１を有し、該カバーを取り外した後に液滴
分離器４を空気ダクト３から側方へ引き出すことが可能
である。この引き出しを容易にするために液滴分離器４
は下部レール２２上に沿ってガイドされている。液滴分
離器のフレーム１９の上縁はパッキン２３を介して空気
ダクト３の壁に対してシールされている。前記パッキン
２３は本実施例ではブラシパッキンとして構成されいる
のが有利である。要するに空気は側方へ向かっては液滴
分離器４を迂回して流過することはできない。

【００２５】本発明では種々異なった変化態様が可能で
ある。例えば分離板エレメントはその各面に多数の受け
溝と中空室とを有することができる。また分離板エレメ
ントの差込み式の固定方式は、前記の構造が特に有利で
あるが、別の方式を選ぶことも可能である。更にまた、
液滴分離器を、低い方の端部の方へ向かって空気ダクト
から引き出すことも可能である。勿論その場合は捕集ト
ラフの経過をそれ相応に変形せねばならない。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明による局域型空調装置の斜視図である。

【図２】局域型空調装置の空気ダクトとの鉛直断面図で
ある。

【図３】図２のＩＩＩ−ＩＩＩ線に沿った断面図であ
る。

【図４】液滴分離器の分離板エレメントの断面図であ
る。

【図５】図２及び図３に略示した液滴分離器の鉛直断面
図である。

【図６】図５のＶＩ−ＶＩ線に沿った断面図である。

【符号の説明】

１ 空調装置、 ２ 天井、 ３ 空気ダクト、
４ 液滴分離器、５ 分離板エレメント、 ６，
７，８ 受け溝、 ９，１０ 中空室、９′，１
０′ ポート、 １１ 捕集トラフ、 １２ 流
出接続管片、１３ 断熱材、 １４ 下部壁、 １
５ 上部壁、 １６，１７，１８スリット、 １９
フレーム、 ２０ スリット、 ２１ カバー、
２２ 下部レール、 ２３ パッキン

Claims (10)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 鉛直方向に上から下へ空気を通流させか
   つ並流型の液滴分離器（４）を内設した少なくとも１つ
   の空気ダクト（３）を有する形式の、特に工場ホールの
   暖房・換気・冷房用の局域型空調装置（１）において、 液滴分離器（４）が、流動方向に対して横方向に延びる
   複数の受け溝（６〜８）を備えていて流動方向に波形状
   に成形された互いに並行に配列された多数の分離板エレ
   メント（５）を有し、 前記液滴分離器（４）は、前記分離板エレメント（５）
   の受け溝（６〜８）が、分離された液体のための流動勾
   配を有するように、斜向配置されており、 波形状の分離板エレメント（５）の受け溝（６〜８）
   が、液滴分離器（４）の低い方の端部で側方の捕集トラ
   フ（１１）に開口していることを特徴とする、暖房・換
   気・冷房用の局域型空調装置。
2. 【請求項２】 液滴分離器（４）の各波形状の分離板エ
   レメント（５）が各面に少なくとも１つの受け溝（６，
   ８）を有し、該受け溝がその下側で、前記受け溝に対し
   て並行に延びる中空室（９，１０）に境を接している、
   請求項１記載の局域型空調装置。
3. 【請求項３】 中空室（９，１０）がその上側に、その
   上位に位置している受け溝（６，８）から分離液体を受
   け取って導出するための複数のポート（９′，１０′）
   を有している、請求項２記載の局域型空調装置。
4. 【請求項４】 捕集トラフ（１１）が断熱材（１３）を
   装備している、請求項１から３までのいずれか１項記載
   の局域型空調装置。
5. 【請求項５】 波形状の分離板エレメント（５）が捕集
   トラフ（１１）と共に、フレーム（１９）によって結合
   された１つの構成ユニットを形成しており、該構成ユニ
   ットが空気ダクト（３）から側方へ引き出し可能に構成
   されている、請求項１から４までのいずれか１項記載の
   局域型空調装置。
6. 【請求項６】 捕集トラフ（１１）が、波形状の分離板
   エレメント（５）寄りの側に上部壁（１５）と下部壁
   （１５）とを有し、しかも前記の上部壁（１５）の下縁
   及び下部壁（１５）の上縁にはスリット（１６，１８）
   が設けられており、 波形状の分離板エレメント（５）が、捕集トラフ（１
   １）寄り側部近傍の下縁に夫々１つの鉛直方向のスリッ
   ト（１７）を有し、かつ前記波形状の分離板エレメント
   （５）が、捕集トラフ（１１）のスリット（１６，１
   ８）内へ差し込まれており、しかも該分離板エレメント
   （５）のスリット（１７）が、前記捕集トラフの下部壁
   （１４）のスリット（１６）の下側で、該下部壁に係合
   している、請求項１から４までのいずれか１項記載の局
   域型空調装置。
7. 【請求項７】 下部壁（１４）の上縁に設けられたスリ
   ット（１６）が、該下部壁の水平方向屈曲部（１４′）
   内に形成されている、請求項６記載の局域型空調装置。
8. 【請求項８】 分離板エレメント（５）のスリット（１
   ７）と、捕集トラフ（１１）寄りの分離板エレメント側
   面との距離が、前記分離板エレメントの液滴分離動作を
   逆流なく行わせるように最適化されている、請求項６又
   は７記載の局域型空調装置。
9. 【請求項９】 波形状の分離板エレメント（５）が、捕
   集トラフ（１１）から離反した方の側で、液滴分離器
   （４）の構成ユニットを結合するフレーム（１９）のス
   リット（２０）内に差し込まれている、請求項５から８
   までのいずれか１項記載の局域型空調装置。
10. 【請求項１０】 液滴分離器（４）の構成ユニットを結
    合するフレーム（１９）が下部レール（２２）に沿って
    ガイドされており、かつ、上縁部でブラシパッキンのよ
    うなパッキン（２３）によって、局域型空調装置（１）
    の空気ダクト（３）に対してシールされている、請求項
    ５から９までのいずれか１項記載の局域型空調装置。