2019.03.29

研發工作 第 03

實現Air-Soarer變風量科安達空調係統的恆風速器具

這是一種通過在天花板上爬行來輸送空氣的驚人技術。

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節能與降低建築成本並存

在一定規模的辦公室中,通風管道必須能夠將空氣傳送到整個空間-這一常識已被打破。來自具有自主開關機構的牆壁上的出風口的氣流,在天花板上爬行,向前前進,到達房間的深處。由於即使風量減少也可以獲得均勻的空調效果,因此可以通過減少輸送功率來預期節能,並且還可以通過消除天花板背面的管道工作來降低樓層高度和成本。擴大設備的合理化和空間設計的可能性。

使用自主風速恆定儀器“Air-Soarer”的變風量科安達空調的圖像

以柯安達效果在天花板上爬行

當空間變大時,空調技術通過設置管道來分散吹出口來實現均勻的環境,以防止空調空氣的局部滯留。但是,有沒有辦法在不使用這種管道的情況下僅通過一側牆壁的氣球來產生均勻的空氣環境?所以我註意到“科安達效應”的原則。這是氣體和液體射流的軌跡被吸入附近牆壁的現象。通過在天花板附近吹出空氣,氣流在天花板上爬行,抑制掉落並被送到房間的後面。但是有一個問題。為了降低空調能力而減少風量的話,風速會下降,不能保持科安達效果,空氣會在出風口附近馬上掉下來。

“Air-Soarer”的正面和側面

無論空調是弱還是強,風速都保持不變

因此,開發了一種稱為“Air-Soarer”的裝置,作為一種無論風量如何都能保持風速恆定的技術。基本原理是在風量減少時縮小出風口,在風量增加時擴大出風口。此外,它逐漸平穩地運行。可以想到一種用感測器測量風量並通過電動自動控制出風口形狀的方法,但這裡有一個簡單的機制的最大特點,不使用這種誇張的係統。使用由金屬板,重量和旋轉軸組成的可移動羽毛。是當空調空氣碰到堵住出風口的帶重錘的羽毛時,空氣按下羽毛,開口的結構。空氣量越多,出風口開得越大。空氣質量的微小差異是否會準確地降低羽毛。它是否正常工作?對它們進行了測試,以獲得最佳材料和配置方法。通過在係統的核心部分使用不使用IT的機械裝置,我們減少了故障並提高了維護性能。

氣翔器(上級)與一般出風口(下級)氣流到達距離比較實驗。
當氣流減少時,Air-Soarer 的葉片會塌陷,維持柯恩達效應並允許氣流深入房間。

空氣環境驗證

實際測量驗證了空氣調節的程度。該係統安裝在中型辦公室13米跨度空間的模型中,冷風從一側吹出,測量空調期間的室溫和風速。假設住宅區距離地板1.7米,所有區域都適合26.5度 (黃綠色) 。冷氣在天花板上爬行並緩慢下降至約4米,空調位於13米深處。

我們還發現,更接近正方形的出風口形狀不會涉及周圍空氣並保持風速。因此,我們將出風口的寬度限制為500mm,並增加並排數量。

測量點和截面位置
室中央斷面的測量結果 (溫度分佈)

產學聯合的共同開發

為了在東京千代田區的中型辦公樓實現ZEB (淨零能源建築),“Air-Soarer”是設計,施工,學術和制造商的四個人從規劃概唸階段與產學合作的多功能性它被開發為一種新技術。今後,期待在提高設計性的同時,在各種用途和空間中進一步擴大設計的變化。

“Air-Soarer”開發係統

設計|三菱地所設計
・系統設計與製作
・整個驗證的組織者

施工|新菱冷凍工業
・利用CFD(氣流分析)進行效果預測
・新菱中央研究所的功效得到驗證
・實際安裝後的調試

芝浦工業大學 | 建築環境設備實驗室(秋元實驗室)
・透過課題實驗驗證熱舒適性
・智力生產力與節能評價

空調設備製造商|共製Airtech
・設備的開發、改良、實際設備的生產

可變風量柯恩達空調系統
[專利註冊] 註冊號碼:專利號6453951
【商標註冊】註冊號碼:商標第6244678號“Air-Soarer”


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