特許 6484080 温度成層型冷却システム

(19)【発行国】日本国特許庁(JP)

(12)【公報種別】特許公報(B2)

(11)【特許番号】6484080

(24)【登録日】2019年2月22日

(45)【発行日】2019年3月13日

(54)【発明の名称】温度成層型冷却システム

(51)【国際特許分類】

   F24F 1/48 20110101AFI20190304BHJP

   F24F 1/60 20110101ALI20190304BHJP

   F24F 13/06 20060101ALI20190304BHJP

【ＦＩ】

   F24F1/48

   F24F1/60

   F24F13/06 Z

【請求項の数】8

【全頁数】21

(21)【出願番号】特願2015-60851(P2015-60851)

(22)【出願日】2015年3月24日

(65)【公開番号】特開2016-180535(P2016-180535A)

(43)【公開日】2016年10月13日

【審査請求日】2018年2月7日

(73)【特許権者】

【識別番号】591023479

【氏名又は名称】ダイダン株式会社

(74)【代理人】

【識別番号】100108442

【弁理士】

【氏名又は名称】小林 義孝

(72)【発明者】

【氏名】新子 敦弘

(72)【発明者】

【氏名】杉浦 聡

【審査官】 安島 智也

(56)【参考文献】

【文献】 特開平０５−０５２３８５（ＪＰ，Ａ）

【文献】 特開２０００−１０４９６７（ＪＰ，Ａ）

【文献】 特開２００１−２９９８９６（ＪＰ，Ａ）

【文献】 特開２００６−１２５７９２（ＪＰ，Ａ）

【文献】 特開２００６−２５８３５９（ＪＰ，Ａ）

【文献】 特開２００７−２９２３６５（ＪＰ，Ａ）

【文献】 特開２０１３−０５７４５３（ＪＰ，Ａ）

【文献】 国際公開第２０１２／０９３９３８（ＷＯ，Ａ１）

(58)【調査した分野】（Int.Cl.，ＤＢ名）

Ｆ２４Ｆ １／４８

Ｆ２４Ｆ １／６０

Ｆ２４Ｆ １３／０６

(57)【特許請求の範囲】

【請求項1】

冷却を必要とする高い天井の大きな空調空間を備えた建造物の前記空調空間に温度成層を形成し、前記空調空間を人間の存在高さ範囲の冷却空間と前記存在高さ範囲よりも上の非冷却空間とに分ける温度成層型冷却システムにおいて、
前記温度成層型冷却システムが、最上に位置する第１載置部と前記第１載置部の直下に位置する第２載置部と前記第１および第２載置部から下方へ延びる脚部とを有して前記建造物の床面から上下方向へ延びる収納架台と、前記収納架台の第１載置部に載置されて前記冷却空間と前記非冷却空間との境界近傍における該非冷却空間に位置し、高温空気を吹き出す吹出口を有する空調機の室外機と、前記収納架台の第２載置部に載置されて前記室外機の下方であって前記冷却空間と前記非冷却空間との境界近傍における該冷却空間に位置し、前記室外機に冷媒配管によって接続された空調機の室内機と、前記室内機に接続されて該室内機から供給された冷却空気を前記冷却空間に給気する給気ダクトと、前記室内機に接続されて前記冷却空間の還気空気を該室内機に還流させる還気ダクトとを有し、
前記給気ダクトの先端部の冷却空気の吹出口が、前記冷却空間の床面近傍に配置されて前記床面に向かって開口し、前記還気ダクトの先端部の還気空気の吸込口が、前記給気ダクトの吹出口から上方へ所定寸法離間して配置されているとともに、前記冷却空間と前記非冷却空間との境界側における該冷却空間の上部に位置して前記床面に向かって開口していることを特徴とする温度成層型冷却システム。

【請求項2】

前記室外機が、その吹出口から吹き出される高温空気の吹出方向を調節する風向板を備え、前記高温空気が、前記風向板によって前記非冷却空間の下部から上部に向かって吹き出される請求項１に記載の温度成層型冷却システム。

【請求項3】

前記建造物が、前記非冷却空間の上部に設置されて該非冷却空間の空気を屋外に排気する排気機構を有し、前記室外機では、前記風向板によって前記高温空気の上下方向の吹出方向と横方向の吹出方向とが調節され、前記高温空気が前記排気機構に向かって吹き出される請求項２に記載の温度成層型冷却システム。

【請求項4】

前記建造物が、前記非冷却空間に設置されて該非冷却空間に外気を取り入れる外気取入口を有し、前記温度成層型冷却システムでは、前記外気取入口から前記非冷却空間に外気を給気しつつ、前記排気機構から前記非冷却空間の空気を屋外に排気する請求項３に記載の温度成層型冷却システム。

【請求項5】

前記建造物の冷却空間が、複数枚の間仕切りによって冷却区画と非冷却区画とに区分され、少なくとも１つの温度成層型冷却システムが、前記冷却区画に設置されている請求項１ないし請求項４いずれかに記載の温度成層型冷却システム。

【請求項6】

前記冷却区画では、それら間仕切りが前記冷却空間の床面から前記境界近傍における前記非冷却空間に達し、互いに隣接する間仕切りどうしが気密に連結され、それら間仕切りが前記冷却空間の床面と壁面とに気密に連結されている請求項５に記載の温度成層型冷却システム。

【請求項7】

前記給気ダクトの吹出口から給気される冷却空気の風速が、０．１〜１．５ｍ／ｓの範囲にある請求項１ないし請求項６いずれかに記載の温度成層型冷却システム。

【請求項8】

前記空調機が、パッケージ型エアコンである請求項１ないし請求項７いずれかに記載の温度成層型冷却システム。

【発明の詳細な説明】

【技術分野】

【0001】

本発明は、冷却を必要とする高い天井の大きな空調空間を備えた建造物の空調空間に温度成層を形成し、空調空間を人間の存在高さ範囲の冷却空間と存在高さ範囲よりも上の非冷却空間とに分ける温度成層型冷却システムに関する。

【背景技術】

【0002】

工場では、作業者の位置に向けたスポット型空調機が使用される場合が多いが、作業移動域が広い作業では、作業者に常時冷風を供給することができない。そこで、工場や体育館、ホール等の高い天井を有する大きな室内空間を備えた建造物のその室内空間を冷房する場合、天井近傍に設置された空調機から室内空間に向かって冷房空気を強く吹き出し、室内空間を通流した還気空気を空調機に還流させることで、室内空間の空気と冷房空気とを混合して室内空間全域を略一定の温度に冷却する混合空調方式が行われる。混合空調方式では、人間が存在（居住）する存在（居住）空間のみならず、人間が存在（居住）しない室内空間の中間部から上部までの非存在（非居住）空間を冷却空気によって満遍なく冷却するため、冷却空気を大量に消費しなければならず、空調機のエネルギー消費が大きくなり、省エネルギー化を図ることができない。混合空調方式のそのような問題点を解決するために温度成層型空調システムが開示されている（特許文献１参照）。

【0003】

特許文献１に開示の温度成層型空調システムは、建物の外部から熱負荷が伝わる領域であるペリメータゾーンにおける設定高さレベルに全体として閉ループを形成するように配設されるループダクトと、空気を冷却する冷却コイルおよび空気を加熱する温水コイルが内蔵されてループダクトへ冷暖房用空気を送り込むための空調機と、ループダクトの下面にその長手方向へ設定ピッチで挿入配置される円筒状部材を有し、円筒状部材のループダクトの中心軸と平行な上端開口のループダクト内方への差込長さを調節自在に設け、空調機によってループダクトへ送り込まれた冷暖房用空気を円筒状部材の下端から下降流として吹き出す空気吹出ノズルと、建物内の設定高さレベルより低い位置にある空気を空調機に吸い込むようループダクトと同一高さレベルまたは低いレベルに配設される還気口とを有する。

【先行技術文献】

【特許文献】

【0004】

【特許文献1】特開２０１４−１８９２号公報

【発明の概要】

【発明が解決しようとする課題】

【0005】

前記特許文献１に開示された温度成層型空調システムは、夏期の冷房時において高さ方向に小さい体積の低温空気層を有する温度成層を形成することで冷房時に充分な省エネルギー化を図ることができ、冬期の暖房時において空調機を夏期と同じ風量で運転しながらコールドドラフトを抑制して足元の冷気溜りの発生を抑えつつ、建物内部を暖房することができる。

【0006】

前記特許文献１の温度成層型空調システムは、新設工場にそれを設置する場合、計画や設計の段階で温度成層を形成する空調機と閉ループを形成するループダクトとの設置箇所を確保することができるから、空調機やループダクトを設置しつつ各種の製造ラインを施設することができる。しかし、既設工場における改修工事において特許文献１の温度成層型空調システムを設置する場合、既設工場内にすでに製造ラインが施設されているから、その製造ラインを回避してあるいは製造ラインのレイアウトを変更してループダクトを設置する必要があり、大規模な改修工事を行わなければならず、工期が長くなるとともに、高いコストがかかってしまう。なお、新設工場に温度成層型空調システムを設置した場合であっても、製造ラインのレイアウトの変更が必要になった場合、ループダクトの位置にラインを施設することができないから、製造ラインのレイアウト変更の自由度が少なくなってしまう。

【0007】

本発明の目的は、建造物の大きな空調空間に温度成層を形成することができるとともに、新設建造物のみならず、すでに製造ラインが施設された既設建造物に対する改修工事において製造ラインを回避することなく、あるいは、製造ラインのレイアウトを変更することなく、短い工期で廉価に設置することができる温度成層型冷却システムを提供することにある。本発明の他の目的は、既設の製造ラインの位置を妨げるような設置箇所に大きな面積を必要とせず、製造ラインのレイアウト変更の自由度を損なうことがなく、製造ラインのレイアウトを所望のとおりに変更することが可能な温度成層型冷却システムを提供することにある。

【課題を解決するための手段】

【0008】

前記課題を解決するための本発明の前提は、冷却を必要とする高い天井の大きな空調空間を備えた建造物の空調空間に温度成層を形成し、空調空間を人間の存在高さ範囲の冷却空間と存在高さ範囲よりも上の非冷却空間とに分ける温度成層型冷却システムである。

【0009】

前記前提における本発明の特徴としては、温度成層型冷却システムが、最上に位置する第１載置部と第１載置部の直下に位置する第２載置部と第１および第２載置部から下方へ延びる脚部とを有して建造物の床面から上下方向へ延びる収納架台と、収納架台の第１載置部に載置されて冷却空間と非冷却空間との境界近傍における非冷却空間に位置し、高温空気を吹き出す吹出口を有する空調機の室外機と、収納架台の第２載置部に載置されて室外機の下方であって冷却空間と非冷却空間との境界近傍における冷却空間に位置し、室外機に冷媒配管によって接続された空調機の室内機と、室内機に接続されて室内機から供給された冷却空気を冷却空間に給気する給気ダクトと、室内機に接続されて冷却空間の還気空気を室内機に還流させる還気ダクトとを有し、給気ダクトの先端部の冷却空気の吹出口が冷却空間の床面近傍に配置されて床面に向かって開口し、還気ダクトの先端部の還気空気の吸込口が給気ダクトの吹出口から上方へ所定寸法離間して配置されているとともに、冷却空間と非冷却空間との境界側における冷却空間の上部に位置して床面に向かって開口していることにある。

【0010】

本発明の他の一例としては、室外機がその吹出口から吹き出される高温空気（熱交換排熱を含んだ空気）の吹出方向を調節する風向板を備え、高温空気が風向板によって非冷却空間の下部から上部に向かって吹き出される。

【0011】

本発明の他の一例としては、建造物が非冷却空間の上部に設置されて非冷却空間の空気を屋外に排気する排気機構を有し、室外機では、風向板によって高温空気の上下方向の吹出方向と横方向の吹出方向とが調節され、高温空気が排気機構に向かって吹き出される。

【0012】

本発明の他の一例としては、建造物が非冷却空間に設置されて非冷却空間に外気を取り入れる外気取入口を有し、温度成層型冷却システムでは、外気取入口から非冷却空間に外気を給気しつつ、排気機構から非冷却空間の空気を屋外に排気する。

【0013】

本発明の他の一例としては、建造物の冷却空間が複数枚の間仕切りによって冷却区画と非冷却区画とに区分され、少なくとも１つの温度成層型冷却システムが冷却区画に設置されている。

【0014】

本発明の他の一例として、冷却区画では、それら間仕切りが冷却空間の床面から境界近傍における非冷却空間に達し、互いに隣接する間仕切りどうしが気密に連結され、それら間仕切りが冷却空間の床面と壁面とに気密に連結されている。

【0015】

本発明の他の一例としては、給気ダクトの吹出口から給気される冷却空気の風速が０．１〜１．５ｍ／ｓの範囲にある。

【0016】

本発明の他の一例としては、空調機がパッケージ型エアコンである。

【発明の効果】

【0017】

本発明にかかる温度成層型冷却システムによれば、それが非冷却空間に位置する空調機の室外機および室外機に冷媒配管によって接続された室内機と室内機から供給された冷却空気を冷却空間に給気する給気ダクトと冷却空間の還気空気を室内機に還流させる還気ダクトとから形成され、給気ダクトから冷却空間に冷却空気が給気されることで、建造物の空調空間に人間の存在高さ範囲の冷却空間と存在高さ範囲よりも上の非冷却空間とに分かれた温度成層を形成することができる。温度成層型冷却システムは、人間が存在（作業活動）する存在（作業）空間（冷却空間）のみを冷却するから、混合空調方式と比較して冷却空気の消費を大幅に減少させることができるとともに、非冷却空間よりも低温の冷却空間からの還気空気を室内機に還流させることによって冷却効率を向上させることができ、省エネルギー化を図ることができる。温度成層型冷却システムは、新設建造物に設置することができるのみならず、それが室外機および室内機と各ダクトとから形成されて設置箇所に大きな面積を必要としないから、すでに製造ラインが施設された既設建造物において製造ラインを回避することなく、あるいは、製造ラインのレイアウトを変更することなく、短い工期で廉価に設置することができる。温度成層型冷却システムは、製造ラインのレイアウト変更の自由度を損なうことがなく、システムを設置しつつ製造ラインのレイアウトを所望のとおりに変更することが可能である。温度成層型冷却システムは、還気ダクトの還気空気の吸込口が給気ダクトの吹出口から所定寸法離間して配置されているから、給気ダクトの吹出口と還気ダクトの吸込口とが近接する場合と比較し、吹出口から給気された冷却空気が吸込口に即座に吸引されるショートサーキットの誘発を防ぐことができる。

【0018】

温度成層型冷却システムは、給気ダクトの吹出口が床面近傍に配置されるとともに、還気ダクトの吸込口が冷却空間の上部に配置されることで、吹出口から給気された冷却空気を床面近傍から冷却空間全域に拡散させることができ、冷却空間に拡散した還気空気を還気ダクトの吸込口に流入させることができる。温度成層型冷却システムは、還気ダクトの吸込口を冷却空間の上部に配置することで、冷却空間と非冷却空間との境界近傍に位置する暖かい還気空気を室内機に還流させることがないから、暖かい還気空気を室内機に還流させる場合と比較し、冷却空間の冷却効率を向上させることができる。温度成層型冷却システムは、給気ダクトの吹出口が床面近傍に配置され、還気ダクトの吸込口が冷却空間の中間部に配置されているから、吹出口と吸込口とが十分に離間し、吹出口から給気された冷却空気が吸込口に即座に吸引されるショートサーキットの誘発を確実に防ぐことができる。

【0019】

温度成層型冷却システムは、上下方向へ延びる収納架台を利用することで、室外機と室内機とを上下方向へ並べて収納架台に設置することができ、室外機と室内機とを横方向へ並べる場合と比較し、システムの設置箇所に大きな面積を必要としないから、すでに製造ラインが施設された既設建造物において製造ラインを回避することなく、あるいは、製造ラインのレイアウトを変更することなく、建造物の空調空間にシステムを設置することができる。温度成層型冷却システムは、室外機が冷却空間と非冷却空間との境界近傍における非冷却空間に位置し、室内機が境界近傍における冷却空間に位置することで、短い冷媒配管で室外機と室内機とを接続することができ、システムの上下方向の寸法がコンパクトになってシステムの省スペース化を実現することができ、場所を取らずにシステムを建造物の空調空間に設置することができる。

【0020】

室外機がその吹出口から吹き出される高温空気の吹出方向を調節する風向板を備え、高温空気が風向板によって非冷却空間の下部から上部に向かって吹き出される温度成層型冷却システムは、風向板によって室外機の吹出口から吹き出される高温空気が非冷却空間の下部から上部に向かって放出されるから、高温空気を非冷却空間の上部に迅速に移動させることができ、冷却空間と非冷却空間との境界付近の成層を乱すことなく、温空気の冷却空間への進入を防ぐことができる。温度成層型冷却システムは、高温空気が冷却空間へ進入することがないから、冷却空間と非冷却空間とが明確に区分され、建造物の空調空間に人間の存在高さ範囲の冷却空間と存在高さ範囲よりも上の非冷却空間とに分かれた温度成層を確実に形成することができる。

【0021】

建造物の非冷却空間の上部に設置されて非冷却空間の空気を屋外に排気する排気機構を有し、室外機も風向板によって高温空気の上下方向の吹出方向と横方向の吹出方向とが調節され、室外機の熱交換排熱を含む高温空気が排気機構に向かって吹き出される温度成層型冷却システムは、風向板によって高温空気が建造物の排気機構に向かって吹き出されるから、室外機の吹出口から吹き出される高温空気（熱交換排熱を含んだ空気）を排気機構から屋外に迅速に排気することができ、高温空気が非冷却空間に留まることによる非冷却空間の過剰な高温化を防ぐことができる。温度成層型冷却システムは、室外機の吹出口から吹き出された排熱や人間が存在する場所からの発熱による非冷却空間の過剰な高温化を防ぐことができるから、冷却空間と非冷却空間とに分かれた温度成層を確実に維持することができ、非冷却空間の過剰に高温化した空気によって冷却空間の冷却空気や還気空気が暖められることはなく、人間が存在（作業活動）する存在（作業）空間（冷却空間）の冷房状態を維持することができる。

【0022】

建造物が非冷却空間に設置されて非冷却空間に外気を取り入れる外気取入口を有し、外気取入口から非冷却空間に外気を給気しつつ、排気機構から非冷却空間の空気を屋外に排気する温度成層型冷却システムは、非冷却空間に存在する暖かい空気をそれよりも低い温度の外気と入れ替えることができ、非冷却空間の空気の過剰な高温化を防ぐことができる。温度成層型冷却システムは、非冷却空間に存在する空気が留まることによる非冷却空間の過剰な高温化を防ぐことができるから、冷却空間と非冷却空間とに分かれた温度成層を確実に維持することができ、非冷却空間の過剰に高温化した空気によって冷却空間の冷却空気や還気空気が暖められることはなく、人間が存在（作業活動）する存在（作業）空間（冷却空間）の冷房状態を維持することができる。

【0023】

建造物の冷却空間が複数枚の間仕切りによって冷却区画と非冷却区画とに区分され、少なくとも１つの温度成層型冷却システムが冷却区画に設置されている温度成層型冷却システムは、間仕切りによって冷却維持が必要な人間が存在する冷却区画と冷却維持が不要な人間が存在しない非冷却区画とに区分することができるから、非冷却区画の熱負荷を冷却しないことで、冷却区画と非冷却区画との両区画に冷却空気を給気する場合と比較し、空調機の運転エネルギーの消費を人間の活動のための必要最低量に抑えることができ、一層の省エネルギー化を図ることができる。

【0024】

冷却区画において、それら間仕切りが冷却空間の床面から境界近傍における非冷却空間に達し、互いに隣接する間仕切りどうしが気密に連結され、それら間仕切りが冷却空間の床面と壁面とに気密に連結されている温度成層型冷却システムは、間仕切りが冷却空間の床面から境界近傍における非冷却空間に達することで、冷却区画から非冷却区画への冷却空気や還気空気の漏出を防ぐことができ、間仕切りどうしが気密に連結されるとともに間仕切りが床面と壁面とに気密に連結されることで、間仕切りどうしや間仕切りと床面や壁面との間に間隙が形成される場合と比較し、冷却区画から非冷却区画への冷却空気の漏出を防ぐことができる。温度成層型冷却システムは、冷却区画から非冷却区画へ冷却空気や還気空気が漏出することがないから、冷却区画において冷却空間と非冷却空間とに区分された温度成層を確実に維持することができ、人間が存在（作業活動）する存在（作業）空間（冷却空間）の冷房状態を維持することができる。

【0025】

給気ダクトの吹出口から給気される冷却空気の風速が０．１〜１．５ｍ／ｓの範囲にある温度成層型冷却システムは、前記範囲よりも早い速度で冷却空気を給気する場合や前記範囲よりも遅い速度で冷却空気を給気する場合と比較し、給気ダクトの吹出口から前記風速で冷却空気を冷却空間に給気することで、冷却空間における冷却空気や還気空気の気流の乱れを防ぐことができ、冷却空間における冷却空気や還気空気の滞りを防ぐことができる。温度成層型冷却システムは、冷却空間や還気空気の気流の乱れや冷却空間や還気空気の滞りがないから、冷却空間と非冷却空間とに分かれた温度成層を確実に維持することができ、人間が存在（作業活動）する存在（作業）空間（冷却空間）の冷房状態を維持することができる。

【0026】

空調機がパッケージ型エアコンである温度成層型冷却システムは、空調機としてパッケージ型エアコンを使用することで、建造物の用途（たとえば、製造工場であれば、製造する物や製造ラインの大きさや長さ、製造ラインに設置される機械の種類等）と空調空間の広狭に応じて発生する熱負荷量とに対応したパッケージ型エアコンの機種を選定して使用することができ、大きな空調空間を備えたどのような用途の建造物に対してもこのシステムを利用することができる。

【図面の簡単な説明】

【0027】

【図1】一例として示す温度成層型冷却システムを設置した製造工場（建造物）内部の側面図。

【図2】温度成層型冷却システムを設置した図１の製造工場内部の上面図。

【図3】温度成層型冷却システムの斜視図。

【図4】温度成層型冷却システムの側面図。

【図5】温度成層型冷却システムの稼働中における製造工場内部の側面図。

【図6】温度成層型冷却システムの稼働中における図１の製造工場内部の温度分布を示す側面図。

【図7】温度成層型冷却システムの稼働中における製造工場の冷却空間の垂直温度分布を示す図。

【図8】温度成層型冷却システムの稼働中における製造工場（建造物）内部の他の一例を示す側面図。

【図9】温度成層型冷却システムを設置した図８の製造工場内部の上面図。

【図10】製造工場に施設された間仕切りの一例を示す図。

【図11】温度成層型冷却システムの稼働中における図８の製造工場内部の温度分布を示す側面図。

【発明を実施するための形態】

【0028】

一例として示す温度成層型冷却システム１０を設置した製造工場１１Ａ（建造物）内部の側面図である図１等の添付の図面を参照し、本発明にかかる温度成層型冷却システムの詳細を説明すると、以下のとおりである。なお、図２は、温度成層型冷却システム１０を設置した図１の製造工場１１Ａの内部上面図であり、図３は、温度成層型冷却システム１０の斜視図である。図４は、温度成層型冷却システム１０の側面図である。図１，２では、製造工場１１Ａに施設された各種の製造ラインの図示を省略している。図２では、天井１５（屋根）の図示を省略している。図３では、上下方向を矢印Ａ、横方向を矢印Ｂで示し、前後方向を矢印Ｃで示す。

【0029】

温度成層型冷却システム１０は、高い天井を有する大きな空調空間を備えた建造物のその空調空間に設置され、建造物の室内空間を冷房する場合に利用される。温度成層型冷却システム１０は、建造物の空調空間に温度成層を形成し、空調空間を作業者４９（人間）の存在（作業活動）高さ範囲の冷却空間と存在高さ範囲よりも上の非冷却空間とに区分する。作業者４９の存在高さ範囲は、作業者４９が冷感を要求する冷却空間高さとして約０ｍ〜１．７ｍである。冷却空間１６と非冷却空間１７との区分高さは、作業者４９の存在高さの１．７ｍに冷却空間１６の空気と非冷却空間１７の空気とが混じり合う高さ範囲である０．１ｍ〜０．４ｍを加えた範囲であり、床面２９から約１．８ｍ〜約２．１ｍの範囲である。

【0030】

大きな空調空間を備えた建造物としては、製造ラインを有する図示の製造工場１１Ａや高い自由空間が必要な体育館、ホール等がある。なお、製造工場１１Ａを例示して温度成層型冷却システム１０を説明する。図２では、製造工場１１Ａに２台の温度成層型冷却システム１０が設置されているが、システム１０の台数に特に制限はなく、製造工場１１Ａの空調空間１２の広狭に応じて製造工場１１Ａに設置するシステム１０の台数が決定される。

【0031】

製造工場１１Ａは、床１３と各側壁１４と天井１５（屋根）とを有し、その内部に図示しない製造ラインが施設されている。製造工場１１Ａの天井１５（屋根）の略中央には、空調空間１２のうちの非冷却空間１７に存在する空気を屋外に排気する排気ファン（図示せず）（排気機構）と排気口１８（排気機構）とが設置されている。排気機構としては、排気ファンの他に、換気扇や動力のない換気窓等を利用することもできる。排気機構は、天井１５の中央のみならず、天井１５の所定の箇所（非冷却空間１７の上部）や天井１５近傍の側壁１４（非冷却空間１７の上部）に設置されていればよい。

【0032】

製造工場１１Ａの空調空間１２のうちの冷却空間１６と非冷却空間１７との境界１９近傍における非冷却空間１７に延びる側壁１４には、製造工場１１Ａの内部の換気のための外気を工場１１Ａの冷却空間１６や非冷却空間１７に給気する給気ファン（図示せず）（給気機構）と外気取入口（図示せず）（給気機構）とが設置されている。給気機構としては、給気ファンの他に、換気扇や動力のない換気窓等を利用することもできる。

【0033】

製造工場１１Ａにおける製造ラインの稼働中では、給気ファンおよび排気ファンが稼働し、給気ファンによって外気取入口から製造工場１１Ａの冷却空間１６や非冷却空間１７に外気が給気され、排気ファンによって排気口１８から非冷却空間１７の空気が屋外に排気されている。

【0034】

温度成層型冷却システム１０は、パッケージ型エアコン２０（空調機）の室外機２１および室内機２２と、室内機２２に接続された給気ダクト２３および還気ダクト２４とから形成されている。温度成層型冷却システム１０では、パッケージ型エアコン２０を使用することで、製造工場１１Ａの用途（たとえば、製造する物や製造ラインの大きさや長さ、製造ラインに設置される機械の種類等）と製造工場１１Ａの空調空間１２の広狭に応じて発生する熱負荷量とに対応したパッケージ型エアコン２０の適切な冷房能力の機種を選定して使用することができ、異なる容積の大きな空調空間１２を備えたどのような用途の製造工場１１Ａ（建造物）に対してもこのシステム１０を利用することができる。

【0035】

室外機２１や室内機２２は、落下や転倒しないように収納架台２５（鋼製架台）に強固に設置されている。収納架台２５は、第１および第２載置部２６，２７と脚部２８とを有し、枠組み鋼材や脚用鋼材、吊り鋼材等の各種鋼材を組み立てることから作られている。収納架台２５は、上下方向の寸法（高さ寸法）が約２ｍ〜３ｍであり、製造工場１１Ａの床面２９から天井１５に向かって上下方向へ延びている。図１，２では、収納架台２５が製造工場１１Ａの壁際に設置されているが、収納架台２５の製造工場１１Ａにおける設置箇所に特に制限はなく、製造工場１１Ａの製造ラインのレイアウトに応じて収納架台２５を製造工場１１Ａの他のあらゆる箇所に設置することができる。

【0036】

第１載置部２６は、収納架台２５の最上に位置し、水平方向に四角形を形成するように組み立てられた枠組み鋼材によって作られている。第１載置部２６は、床面２９からの高さが約２ｍ〜３ｍである。第２載置部２７は、第１載置部２６の直下に位置し、水平方向に四角形を形成するように組み立てられた枠組み鋼材および第１載置部２６の枠組み鋼材から垂下する吊り鋼材によって作られている。脚部２８は、第１および第２載置部２６，２７の四隅から下方へ延びるように脚用鋼材を連結することから作られている。脚部２８には、補強鋼材が連結されている。

【0037】

なお、収納架台２５の形態は図示のそれに限定されず、他の形態の収納架台に室外機２１や室内機２２を設置することができる。また、図示はしていないが、脚部２８の下端に複数のキャスター（移動用部品）を設置し、収納架台２５が床面２９を移動可能にすることもできる。

【0038】

室外機２１は、第１載置部２６に載置され、固定金具によって枠組み鋼材に強固に据え付けられている。室外機２１は、空調空間１２のうちの冷却空間１６と非冷却空間１７との境界１９近傍における非冷却空間１７に位置している。なお、室外機２１は非冷却空間１７に設置されていればよく、非冷却空間１７における室外機２１の設置箇所に特に制限はない。また、室外機２１が収納架台２５に設置されることなく、製造工場１１Ａの非冷却空間１７の側壁１４に直接設置されまたは製造工場１１Ａの非冷却空間１７の側壁１４に取り付けられた架台に設置されていてもよい。

【0039】

室外機２１の吹出口３０の外側には、吹出口３０から吹き出される高温空気３１の吹出方向を調節する風向板３２が取り付けられている。風向板３２は、上下方向の吹出方向を調節する縦風向板３２Ａと、横方向の吹出方向を調節する横風向板３２Ｂとから形成されている。縦風向板３２Ａを上下方向へ旋回させ、横風向板３２Ｂを横方向へ旋回させ、吹出口３０から吹き出される高温空気３１の上下方向の吹出方向と横方向の吹出方向とを調節する。なお、吹出口３０に横風向板３２Ｂが取り付けられておらず、吹出口３０に縦風向板３２Ａのみが取り付けられていてもよい。

【0040】

室外機２１では、吹出口３０に取り付けられた縦風向板３２Ａが上方へ旋回し、横風向板３２Ｂが横方向へ旋回し、吹出口３０が製造工場１１Ａの天井１５の設置された排気ファン（排気機構）と排気口１８（排気機構）とに向かっている。室外機２１では、吹出口３０から吹き出される高温空気３１が排気ファン（排気機構）と排気口１８（排気機構）とに向かって（非冷却空間１７の下部から上部に向かって）吹き出される。

【0041】

室内機２２は、室外機２１に冷媒配管３３によって接続されている。室内機２２は、第２載置部２７に載置され、固定金具によって枠組み鋼材や吊り鋼材に強固に据え付けられている。室内機２２は、空調空間１２のうちの冷却空間１６と非冷却空間１７との境界１９近傍における冷却空間１６に位置している。なお、室内機２２の設置箇所に特に制限はなく、室内機２２が冷却空間１６と非冷却空間１７とのうちのいずれかの所定の箇所に設置されていればよい。また、室内機２２が収納架台２５に設置されることなく、製造工場１１Ａの冷却空間１６や非冷却空間１７の側壁１４に直接設置されまたは製造工場１１Ａの冷却空間１６や非冷却空間１７の側壁１４に取り付けられた架台に設置されていてもよい。

【0042】

室内機２２は、収納架台２５において室外機２１の直下に配置されている。収納架台２５では、室外機２１と室内機２２とが上下方向に並んでいる。室内機２２には、ドレン配管３４が接続されている。ドレン配管３４は、排水に接続されている。室内機２２は、図示はしていないが、リモコン（コントローラ）によってＯＮ／ＯＦＦされ、その風量や冷房温度、冷房時間等がコントロールされる。

【0043】

図３，４では、１台の室外機２１およびその室外機２１に接続された１台の室内機２２が収納架台２５に設置されているが、室外機２１の台数や室内機２２の台数に特に制限はなく、横方向へ並ぶ２台以上の室外機２１が第１載置部２６に設置され、それら室外機２１に個別に接続された横方向へ並ぶ２台以上の室内機２２が第２載置部２７に設置されていてもよい。

【0044】

給気ダクト２３は、室内機２２から供給された冷却空気３５を冷却空間１６に給気する。給気ダクト２３は、室内機２２に接続された給気ダクト基端部３６と、給気ダクト基端部３６から前方へ延びた後、下方へ延びる給気ダクト中間部３７と、製造工場１１Ａ（冷却空間１６）の床面２９近傍に位置する給気ダクト先端部３８とを有する。給気ダクト先端部３８は、給気ダクト中間部３７から下方に向かうにつれてその面積（気流通過部の断面積）が次第に拡大するように、末広がり形状とし、吹出風速を下げている。

【0045】

給気ダクト２３の先端部３８の冷却空気３５の吹出口３９は、製造工場１１Ａ（冷却空間１６）の床面２９近傍（冷却空間１６の下部）に配置されて床面２９に向かって開口している。床面２９からの給気ダクト２３の吹出口３９の高さＬ１（給気ダクト２３の吹出口３９と床面２９との離間距離）は、吹出口３９の開口面積よりも小さくならない高さになっている。

【0046】

還気ダクト２４は、冷却空間１６の還気空気４０を室内機２２に還流させる。還気ダクト２４は、室内機２２に接続された還気ダクト基端部４１と、還気ダクト基端部４１につながって上方へ延びる還気ダクト整流部４２と、還気ダクト整流部４２から前方へ延びる還気ダクト中間部４３と、給気ダクト２３の先端部３８から上方へ所定寸法離間する還気ダクト先端部４４とを有する。還気ダクト２４の先端部４４の還気空気４０の還気ダクト吸込口４５は、給気ダクト２３の吹出口３９から上方へ所定寸法離間して配置されている。

【0047】

還気ダクト吸込口４５は、冷却空間１６と非冷却空間１７との境界１９側の冷却空間１６の上部４８（混合空間）に位置して床面２９に向かって開口している。なお、還気ダクト吸込口４５が上部４８と冷却空間１６の床面２９側の下部４６との間の中間部４７に位置していてもよい。還気ダクト吸込口４５の床面２９からの高さＬ２（還気ダクト２４の吸込口４５と床面２９との離間距離）は、１ｍ〜２ｍの範囲、好ましくは１．８ｍである。還気ダクト２４では、その還気ダクト吸込口４５が床面２９ではなく前後方向前方や前後方向後方、横方向に開口していてもよい。

【0048】

図５は、温度成層型冷却システム１０の稼働中における製造工場１１Ａ内部の側面図である。図５では、空調空間１２における冷却空気３５や還気空気４０の流れを矢印Ｆ１で示し、高温空気１６の流れを矢印Ｆ２で示す。製造工場１１Ａの製造ラインにおいて製造作業が開始された場合、リモコンによって温度成層型冷却システム１０を起動させる。システム１０を起動させると、室外機２１および室内機２２が稼動し、リモコンによって設定された温度の冷却空気３５が室外機２１および室内機２２によって作られる。

【0049】

冷却空気３５は、室内機２２のファンによって室内機２２から給気ダクト２３に供給され、給気ダクト２３を通ってダクト２３の吹出口３９から床面２９に向かって給気される。床面２９に向かって給気された冷却空気３５は、床面２９近傍を拡散しながら流動する。

【0050】

冷却空気３５は、図５に矢印Ｆ１で示すように、冷却空間１６を冷却しつつ製造工場１１Ａの一方の側壁１４から他の側壁１４に向かうとともに、冷却空間１６を冷却しつつ冷却空間１６の下部４６から中間部４７を通って上部４８に移動して非冷却空間１７に向かう。冷却空間１６と非冷却空間１７との境界１９に向かった冷却空気３５は、非冷却空間１７に存在する暖かい空気層との比重の差によって冷却空間１６から非冷却空間１７への混合進入が阻止され、非冷却空間１７へ流入することなく、冷却空間１６を拡散する。

【0051】

冷却空間１６を冷却して冷却空間１６の熱を吸収した還気空気４０は、境界１９近傍（冷却空間１６の上部４８）を流動しつつ収納架台２５に向かって移動する。還気空気４０は、還気ダクト２４の還気ダクト吸込口４５から還気ダクト２４に流入し、還気ダクト２４を通って室内機２２に還流する。還気空気４０が室内機２２によって冷却空気３５に変わり、冷却空気３５が給気ダクト２３の吹出口３９から床面２９に向かって再び給気される。

【0052】

温度成層型冷却システム１０は、給気ダクト２３の吹出口３９が床面２９近傍に配置されるとともに、還気ダクト２４の還気ダクト吸込口４５が冷却空間１６の上部４８に配置されることで、吹出口３９から給気された冷却空気３５を床面２９近傍から冷却空間１６全域に拡散させることができ、冷却空間１６を通流した還気空気４０を還気ダクト２４の還気ダクト吸込口４５に流入させることができる。

【0053】

温度成層型冷却システム１０は、還気ダクト２４の還気ダクト吸込口４５を冷却空間１６の中間部４７に配置することで、冷却空間１６の上部４８に位置する還気空気４０のうちの暖かい空気４０を室内機２２に還流させることがないから、暖かい還気空気４０を室内機２２に還流させる場合と比較し、パッケージ型エアコン２０（空調機）における冷却熱生成効率を高効率に維持することができる。

【0054】

温度成層型冷却システム１０は、給気ダクト２３の吹出口３９が床面２９近傍に配置され、還気ダクト２４の還気ダクト吸込口４５が冷却空間１６の中間部４７に配置されているから、吹出口３９と還気ダクト吸込口４５とが十分に離間し、吹出口３９から給気された冷却空気３５が還気ダクト吸込口４５に即座に吸引されるショートサーキットの誘発を確実に防ぐことができる。

【0055】

給気ダクト２３の吹出口３９から給気される冷却空気３５の風速は、０．１〜１．５ｍ／ｓの範囲にある。冷却空気３５の風速は低速であることが好ましく、低速であることによって給気ダクト２３の吹出口３９から給気された冷却空気３５が冷却空間１６においてゆっくりと流動しつつ冷却空間１６全域に十分に拡散するから、製造工場１１Ａの空調空間１２に作業者４９（人間）の存在（作業）高さ範囲（居住高さ範囲）の冷却空間１６と存在（作業）高さ範囲よりも上の非冷却空間１７とに分かれた温度成層を確実に形成することができる。

【0056】

冷却空気３５の風速が１．５ｍ／ｓを超過すると、冷却空気３５が乱流となって冷却空間１６の気流が乱れ、冷却空間１６を流動する冷却空気３５や還気空気４０と非冷却空間１７に存在する暖かい空気層とが混合され、混合空調方式と同じになり、冷却空間１６と非冷却空間１７との境界１９が形成されず、製造工場１１Ａの空調空間１２に冷却空間１６と非冷却空間１７とに分かれた温度成層を形成することができない。

【0057】

温度成層型冷却システム１０は、給気ダクト２３の吹出口３９から給気される冷却空気３５の風速が前記範囲にあり、前記範囲よりも早い速度で冷却空気３５を給気する場合と比較し、給気ダクト２３の吹出口３９から給気された冷却空気３５が冷却空間１６において十分に拡散させることができ、冷却空間１６における冷却空気３５や還気空気４０の気流の乱れを防ぐことができ、製造工場１１Ａの内部に冷却空間１６と非冷却空間１７とに分かれた温度成層を確実に形成することができる。また、給気ダクト２３の吹出口３９から給気された冷却空気３５と冷却空間１６を冷却した後の還気空気４０とから、冷却空間１６全域に拡散しつつ還気ダクト２４の還気ダクト吸込口４５から室内機２２に還流する冷却空気３５の流れを作ることができる。

【0058】

温度成層型冷却システム１０は、冷却空間１６における冷却空気３５や還気空気４０の滞りがなく、冷却空間１６における冷却空気３５や還気空気４０の気流の乱れがないから、冷却空間１６と非冷却空間１７とに分かれた温度成層を確実に維持することができ、作業者４９（人間）が存在（作業活動）する存在（作業）空間（居住空間）（冷却空間１６）の冷房状態を維持することができる。

【0059】

室外機２１の吹出口３０から吹き出される熱交換排熱を含む高温空気３１は、縦風向板３２Ａや横風向板３２Ｂによってその吹出方向が規制され、吹出口３０から排気ファン（排気機構）や排気口１８（排気機構）に向かって吹き出される。製造ラインが稼働中、冷却空間１６と非冷却空間１７との境界１９近傍における非冷却空間１７に延びる側壁１４に設置された給気ファンが稼動し、外気取入口から外気が冷却空間１６や非冷却空間１７に流入するとともに、製造工場１１Ａの天井１５に設置された排気ファンが稼動し、非冷却空間１７の暖かい空気が排気口１８から屋外に排気されている。さらに、吹出口３０から排気ファン（排気機構）と排気口１８（排気機構）とに向かった高温空気３１が排気口１８から屋外に排気されている。

【0060】

温度成層型冷却システム１０は、縦風向板３２Ａと横風向板３２Ｂとによって室外機２２の高温空気３１が排気ファン（排気機構）と排気口１８（排気機構）とに向かって吹き出されるから、室外機２２の吹出口３０から吹き出される熱交換排熱を含む高温空気３１を排気口１８から屋外に迅速に排気することができ、高温空気３１が非冷却空間１７に留まることによる非冷却空間１７の空気の過剰な高温化を防ぐことができる。

【0061】

温度成層型冷却システム１０は、外気取入口から非冷却空間１７に外気を給気しつつ、排気口１８（排気機構）から非冷却空間１７の空気を屋外に排気するから、非冷却空間１７に存在する暖かい空気をそれよりも低い温度の外気と入れ替えることができ、非冷却空間１７の空気の過剰な高温化を防ぐことができる。

【0062】

温度成層型冷却システム１０は、室外機２２の吹出口３０から吹き出された高温空気３１による非冷却空間１７の空気の過剰な高温化を防ぐことができるとともに、非冷却空間１７に存在する空気が留まることによる非冷却空間１７の高温化を防ぎ、形成された温度成層を乱すことなく、冷却空間１６と非冷却空間１７とに分かれた温度成層を確実に維持することができ、作業者４９（人間）が存在（作業活動）する存在（作業）空間（居住空間）（冷却空間１６）の冷房状態を維持することができる。

【0063】

図６は、温度成層型冷却システム１０の稼働中における図１の製造工場１１Ａ内部の温度分布を示す側面図であり、図７は、温度成層型冷却システム１０の稼働中における製造工場１１Ａの冷却空間１６の垂直温度分布を示す図である。製造工場１１Ａの冷却空間１６には、図６に示すように、床面２９近傍から冷却空間１６の下部４６にかけて温度が低い最冷温領域が形成され、冷却空間１６の中間部４７に最冷温領域よりも温度が若干高い中冷温領域が形成されているとともに、冷却空間１６の上部４８に中冷温領域よりも温度が若干高い高冷温領域が形成されている。

【0064】

最冷温領域は、図７に示すように、床面２９と床上約０．５ｍ（床面２９から約０．５ｍ）との間の範囲であり、その平均温度が約１８℃である。中冷温領域は、最冷温領域（床上約０．５ｍ）と床上約１．５ｍ（床面２９から約１．５ｍ）との間の範囲であり、その平均温度が約２６℃である。高冷温領域は、中冷温領域（床上約１．５ｍ）と床上約１．８ｍ（床面２９から約１．８ｍ）との間の範囲であり、その平均温度が約２８℃である。

【0065】

製造工場１１Ａの非冷却空間１７では、冷却空間１６と非冷却空間１７との境界１９近傍における非冷却空間１７の温度が低く、そこから上方に向かうにつれて温度が次第に高くなっている。また、室外機２２の吹出口３０から吹き出された高温空気３１が排気ファン（排気機構）と排気口１８（排気機構）とに向かって吹き出され、高温空気３１が非冷却空間１７の空気層と混合されることなく、高温空気３１が非冷却空間１７の下方から上方に向かって流動している。図６からわかるように、製造工場１１Ａの空調空間１２に作業者４９（人間）の存在（作業）高さ範囲（居住高さ範囲）の冷却空間１６と存在（作業）高さ範囲よりも上の非冷却空間１７とに区分された温度成層が形成されている。

【0066】

温度成層型冷却システム１０は、室内機２１から供給された冷却空気３５が給気ダクト２３から冷却空間１６の床面２９近傍に給気されることで、製造工場１１Ａ（建造物）の空調空間１２に作業者４９（人間）の存在（作業）高さ範囲の冷却空間１６と存在（作業）高さ範囲よりも上の非冷却空間１７とに分かれた温度成層を確実に形成することができる。温度成層型冷却システム１０は、作業者４９（人間）が存在（作業）する作業空間（冷却空間１６）のみを冷却するから、混合空調方式と比較して冷却空気３５の消費を大幅に減少させることができ、省エネを図ることができるとともに、スポット型空調機よりも冷却効率を向上させることができる。

【0067】

温度成層型冷却システム１０は、それが収納架台２５と収納架台２５に設置された室外機２１や室内機２２、各ダクト２３，２４とから形成されているから、製造工場１１Ａの側壁１４に室外機や室内機を設置する設置部材の必要がなく、側壁１４に室外機２１や室内機２２を設置する設置作業（特に室外機を室外に設置する工事）の必要がないから、手間やコストがかからず、システム１０を短い工期で廉価に設置することができる。

【0068】

温度成層型冷却システム１０は、上下方向へ延びる収納架台２５を利用することで、室外機２１と室内機２２とを上下方向へ並べて収納架台２５に設置することができ、室外機２１と室内機２２とを横方向へ並べる場合と比較し、システム１０の設置箇所に大きな面積を必要としないから、新設の製造工場１１Ａ（新設建造物）に設置することができるのみならず、すでに製造ラインが施設された既設の製造工場１１Ａ（既設建造物）において製造ラインを回避することなく、あるいは、製造ラインのレイアウトを変更することなく、製造工場１１Ａの空調空間１２にシステム１０を設置することができる。温度成層型冷却システム１０は、製造ラインのレイアウト変更の自由度を損なうことがなく、システム１０を設置しつつ製造ラインのレイアウトを所望のとおりに変更することが可能である。

【0069】

温度成層型冷却システム１０は、室外機２２が冷却空間１６と非冷却空間１７との境界１９近傍における非冷却空間１７に位置し、室内機２１が境界１９近傍における冷却空間１６に位置することで、短い冷媒配管３３で室外機２１と室内機２２とを接続することができ、システム１０の上下方向の寸法がコンパクトになってシステム１０の省スペース化を実現することができ、場所を取らずにシステム１０を製造工場１１Ａ（建造物）の空調空間１２に設置することができる。

【0070】

図８は、温度成層型冷却システム１０の稼働中における製造工場１１Ｂ（建造物）内部の他の一例を示す側面図であり、図９は、温度成層型冷却システム１０を設置した図８の製造工場１１Ｂ内部の上面図である。図１０は、製造工場１１Ｂに施設された間仕切り５０の一例を示す図であり、図１１は、温度成層型冷却システム１０の稼働中における図９の製造工場１１Ｂ内部の温度分布を示す側面図である。

【0071】

図８の製造工場１１Ｂは、上下方向の長さＬ３（図１０参照）が同一の複数枚の間仕切り５０によって複数の冷却区画５１（作業エリア）と非冷却区画５２（非作業エリア）とに区分されている。製造工場１１Ｂでは、それら間仕切り５０が前後方向と横方向とへ連結され、工場１１Ｂの側壁１４とそれら間仕切り５０とに囲繞された２箇所の冷却区画５１が作られている。

【0072】

冷却区画５１は、製造ラインの稼働中に作業者４９（人間）が作業のために常駐するエリアであり、非冷却区画５２は、通路や資材置き場等の作業者４９が常駐しないエリアである。図８，９では、製造工場１１Ｂに２箇所の冷却区画５１が作られているが、製造工場１１Ｂに３箇所以上の冷却区画５１が作られる場合もある。間仕切り５０としては、透明なアクリル素材やガラス建材のものを使用することができる。

【0073】

それら間仕切り５０は、冷却空間１６の床面２９から冷却空間１６と非冷却空間１７との境界１９近傍における非冷却空間１７に達している。それら間仕切り５０の上下方向の長さＬ３（床面２９からの高さ）は、約２ｍ〜２．３ｍである。それら間仕切り５０では、図１０に示すように、互いに隣接する間仕切り５０どうしの間に隙間が生じることがないように、隣接する間仕切り５０どうしが気密に連結され、間仕切り５０と床面２９との間に隙間が生じることがないように、間仕切り５０が床面２９に気密に連結（固定）されているとともに、間仕切り５０と側壁１４の壁面との間に隙間が生じることがないように、間仕切り５０が壁面に気密に連結（固定）されている。間仕切り５０のドア５３（作業者出入口）を開閉することで、冷却区画５１と非冷却区画５２との間の出入が行われる。

【0074】

図８の製造工場１１Ｂは、図１のそれと同様に、床１３と各側壁１４と天井１５（屋根）とを有し、その内部に図示しない製造ラインが施設されている。製造工場１１Ｂの天井１５（屋根）の略中央には、空調空間１２のうちの非冷却空間１７に存在する空気を屋外に排気する排気ファン（図示せず）（排気機構）と排気口１８（排気機構）とが設置されている。各冷却区画５１の冷却空間１６と非冷却空間１７との境界１９近傍における非冷却空間１７に延びる側壁１４には、製造工場１１Ｂの各冷却区画５１および非冷却区画５２を含む冷却空間１６や非冷却空間１７に外気を給気する給気ファン（図示せず）（給気機構）と外気取入口（図示せず）（給気機構）とが設置されている。

【0075】

図８の製造工場１１Ｂの各冷却区画５１における製造ラインの稼働中では、給気ファンおよび排気ファンが稼働し、給気ファンによって外気取入口から製造工場１１Ｂの各冷却区画５１および非冷却区画５２を含む冷却空間１６や非冷却空間１７に外気が給気され、排気ファンによって排気口１８から非冷却空間１７の空気が屋外に排気されている。

【0076】

それら冷却区画５１には、温度成層型冷却システム１０が設置されている。温度成層型冷却システム１０は、図１の製造工場１１Ａに設置されたそれと同一であるから、図３，４と同一の符号を付すとともに、図３，４の説明を援用することで、システム１０の詳細な説明は省略する。なお、各冷却区画５１に２台の温度成層型冷却システム１０が設置されているが、１台または３台以上のシステム１０が各冷却区画５１に設置されていてもよい。

【0077】

温度成層型冷却システム１０は、製造工場１１Ｂのそれら冷却区画５１に温度成層を形成し、冷却区画５１を作業者４９（人間）の存在（作業）高さ範囲（居住高さ範囲）の冷却空間１６と存在（作業）高さ範囲よりも上の非冷却空間１７とに区分する。温度成層型冷却システム１０は、パッケージ型エアコン２０（空調機）の室外機２１および室内機２２と、室内機２２に接続された給気ダクト２３および還気ダクト２４とから形成されている。室外機２１や室内機２２、給気ダクト２３、還気ダクト２４は、図３，４のそれらと同一である。室外機２１や室内機２２は、収納架台２５（鋼製架台）に強固に設置されている。収納架台２５は、図３，４に示すそれと同一である。

【0078】

温度成層型冷却システム１０が起動した後、室外機２１および室内機２２によって作られた冷却空気３５は、室内機２２のファンによって室内機２２から給気ダクト２３に供給され、給気ダクト２３を通って給気ダクト２３の吹出口３９から各冷却区画５１の床面２９に向かって給気される。床面２９に向かって給気された冷却空気３５は、床面２９近傍を拡散しながら流動する。

【0079】

冷却空気３５は、図８に矢印Ｆ１で示すように、冷却空間１６を冷却しつつ製造工場１１Ａの一方の側壁１４から間仕切り５０に向かうとともに、冷却空間１６を冷却しつつ冷却空間１６の下部４６から中間部４７を通って上部４８に移動して非冷却空間１７に向かう。冷却空間１６と非冷却空間１７との境界１９に向かった冷却空気３５は、非冷却空間１７に存在する暖かい空気層との比重の差によって冷却空間１６から非冷却空間１７への混合進入が阻止され、非冷却空間１７へ流入することなく、冷却空間１６を拡散する。

【0080】

冷却空間１６を冷却して冷却空間１６の熱を吸収した還気空気４０は、境界１９近傍（冷却空間１６の上部４８）を流動しつつ収納架台２５に向かって移動する。還気空気４０は、還気ダクト２４の還気ダクト吸込口４５から還気ダクト２４に流入し、還気ダクト２４を通って室内機２２に還流する。還気空気４０が室内機２２によって冷却空気３５に変わり、冷却空気３５が給気ダクト２３の吹出口３９から各冷却区画５１の床面２９に向かって再び給気される。

【0081】

各冷却区画５１では、給気ダクト２３の吹出口３９から給気された冷却空気３５と冷却空間１６を冷却した後の還気空気４０とから、冷却空間１６全域に拡散しつつ還気ダクト２４の還気ダクト吸込口４５から室内機２２に還流する冷却空気３５の流れが作られる。給気ダクト２３の吹出口３９から給気される冷却空気３５の風速は、０．１〜１．５ｍ／ｓの範囲にある。冷却空気３５の風速を前記範囲にする理由は既述のとおりである。

【0082】

室外機２１の吹出口３０から吹き出される熱交換排熱を含む高温空気３１は、縦風向板３２Ａおよび横風向板３２Ｂによって吹出口３０から排気ファン（排気機構）と排気口１８（排気機構）とに向かって吹き出される。製造ラインが稼働中、冷却空間１６と非冷却空間１７との境界１９近傍における非冷却空間１７に延びる各冷却区画５１の側壁１４に設置された給気ファンが稼動し、外気取入口から外気が冷却空間１６や非冷却空間１７に流入するとともに、製造工場１１Ｂの天井１５（屋根）に設置された排気ファンが稼動し、非冷却空間１７の空気が排気口１８から屋外に排気されている。さらに、室外機２１の吹出口３０から排気ファン（排気機構）と排気口１８（排気機構）とに向かった高温空気３１が排気口１８から屋外に排気されている。

【0083】

製造工場１１Ｂの各冷却区画５１の冷却空間１６では、図１１に示すように、床面２９近傍から冷却空間１６の下部４６にかけて温度が低い最冷温領域が形成され、冷却空間１６の中間部４７に最冷温領域よりも温度が若干高い中冷温領域が形成されているとともに、冷却空間１６の上部４８に中冷温領域よりも温度が若干高い高冷温領域が形成されている。最冷温領域や中冷温領域、高冷温領域の範囲や平均温度は、図１の製造工場１１Ａにおけるそれらと同一である（図７援用）。

【0084】

製造工場１１Ｂの各冷却区画５１と非冷却区画５２とを含む非冷却空間１７では、冷却空間１６と非冷却空間１７との境界１９近傍における非冷却空間１７の温度が低く、そこから上方に向かうにつれて温度が次第に高くなっている。また、各冷却区画５１の室外機２１の吹出口３０から吹き出された高温空気３１が排気ファン（排気機構）と排気口１８（排気機構）とに向かって吹き出され、高温空気３１が非冷却空間１７の空気と混合されることなく、高温空気３１が非冷却空間１７の下方から上方に向かって流動している。図１１からわかるように、製造工場１１Ｂの各冷却区画５１の空調空間１２に作業者４９（人間）の存在（作業）高さ範囲（居住高さ範囲）の冷却空間１６と存在（作業）高さ範囲よりも上の非冷却空間１７とに区分された温度成層が形成されている。

【0085】

図８，９に示す製造工場１０Ｂに設置された温度成層型冷却システム１０は、図１，２に示す製造工場１０Ａに設置された温度成層型冷却システム１０と同様の効果を有することに加え、以下の効果を有する。温度成層型冷却システム１０は、製造工場１１Ｂの冷却空間１６が複数枚の間仕切り５０によって冷却区画５１と非冷却区画５２とに区分され、温度成層型冷却システム１０が冷却区画５１に設置されているから、間仕切り５０によって冷却が必要な作業者４９（人間）が存在する冷却区画５１と冷却が不要な作業者４９が存在しない非冷却区画５２とに区分することができるから、非冷却区画５２の熱負荷を冷却しないことで、冷却区画５１と非冷却区画５２との両区画に冷却空気３５を給気する場合と比較し、パッケージ型エアコン２０（空調機）の運転エネルギーの消費を作業者４９や製造ラインの活動により発生する熱を冷却するための必要最低量に抑えることができ、システム１０における一層の省エネを図ることができる。

【0086】

温度成層型冷却システム１０は、間仕切り５０が冷却空間１６の床面２９から境界１９近傍における非冷却空間１７に達することで、間仕切り５０が障壁となり、冷却区画５１から非冷却区画５２への冷却空気３５や還気空気４０の漏出を防ぐことができる。また、間仕切り５０どうしが気密に連結されるとともに間仕切り５０が床面２９と壁面とに気密に連結されることで、間仕切り５０どうしや間仕切り５０と床面２９や壁面との間に間隙が形成される場合と比較し、冷却区画５１から非冷却区画５２への冷却空気や還気空気４０の漏出を防ぐことができる。

【0087】

温度成層型冷却システム１０は、間仕切り５０によって冷却区画５１から非冷却区画５２へ冷却空気３５や還気空気４０の漏出が防止され、冷却区画５１において冷却空間１６と非冷却空間１７とに区分された温度成層を確実に維持することができ、作業者４９（人間）が存在（作業）する存在（作業）空間（冷却区画１６）の冷房状態を確実に維持することができる。

【符号の説明】

【0088】

１０ 温度成層型冷却システム
１１Ａ 製造工場（建造物）
１１Ｂ 製造工場（建造物）
１２ 空調空間
１３ 床
１４ 側壁
１５ 天井（屋根）
１６ 冷却空間
１７ 非冷却空間
１８ 排気口
１９ 境界
２０ パッケージ型エアコン
２１ 室外機（パッケージ型エアコンのヒートポンプ部）
２２ 室内機（パッケージ型エアコンの冷却空気送風部）
２３ 給気ダクト
２４ 還気ダクト
２５ 収納架台
２６ 第１載置部
２７ 第２載置部
２８ 脚部
２９ 床面
３０ 吹出口（室外機の排熱吹出部）
３１ 高温空気
３２ 風向板
３２Ａ 縦風向板
３２Ｂ 横風向板
３３ 冷媒配管
３４ ドレン配管
３５ 冷却空気
３６ 給気ダクト基端部
３７ 給気ダクト中間部
３８ 給気ダクト先端部
３９ 吹出口
４０ 還気空気
４１ 還気ダクト基端部
４２ 還気ダクト整流部
４３ 還気ダクト中間部
４４ 還気ダクト先端部
４５ 還気ダクト吸込口
４６ 下部
４７ 中間部
４８ 上部
４９ 作業者（人間）
５０ 間仕切り
５１ 冷却区画
５２ 非冷却区画
５３ ドア（作業者出入口）

【図1】

【図2】

【図3】

【図4】

【図5】

【図6】

【図7】

【図8】

【図9】

【図10】

【図11】