JPH03251641A - 空調装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 ［産業上の利用分野］ 本発明は空調装置に係り、例えば病室等のように特に人
の移動が少ない部屋に適する空調装置に関する。

［従来の技術］ 従来の空調装置は（イ）ダクト方式、（ロ）誘引ユニッ
ト方式、（ハ）ファンコイルユニット方式の３種類に大
別される。

簡単に夫々の空調方式について説明すると、（イ）ダク
ト方式は、中央空調機において加熱、もしくは冷却され
た空気をダクトにて各室に送り、各室の天井に設置した
吹出口から吹出す一方、吹出口の手前に可変風量調節弁
を設けることにより、熱負荷の増減に対応できるように
する。

また排気は壁面または天井から取り去るように構成して
おり、全空気式である。

（ロ）誘引ユニット方式は、中央空調機から供給される
一次空気をノズルから高速で噴射し、それにより室内の
空気を誘引して混合して吹き出す構成である。このよう
に誘引された空気はユニット内の冷温水コイルにより冷
却又は加熱される。

−次空気は中央空調機にて若干予熱又は予冷してダクト
により供給される。この−次空気は室内空気を誘引する
のに必要となる最小量であり、室内負荷のほとんどは室
内誘引空気によって処理される。ユニットは床置式であ
り、空気−水力式である。

（ハ）ファンコイルユニット方式は、ファンコイルユニ
ット内に冷温水コイル、送風機、フィルタを収納した構
成で、余水方式である。このユニットは床置式、天井設
置式、壁面式などがある。動作原理は室内の空気を送風
機で吸引し、冷温水コイルの冷温水で冷却または加熱し
て吹き出すものである。この方式は、新鮮外気の取り入
れが行なわれないので換気は別システムで設置する必要
がある。

［本発明が解決しようとする課題］ しかしながら、上述の空調装置の（イ）ダクト方式を病
人が床より略１ｍ以下の高さのベット位置に静止してい
る病室に適用する場合において、ダクト方式は天井吹き
出しのため、特に暖房時の温風は比重が軽いために上部
に滞留し易く、したがって天井と床付近の温度差が太き
（なり、室内温度分布の状態は良好でな（なる。そこで
、このダクト方式を病室に設ける場合には、ベット面付
近及び周囲を適温にするために吹出し空気の風速を上げ
て、温風を床面近（迄吹き下げるようにしていだが、こ
の結果、静止している病人に不快なドラフト（気流）を
感じさせる問題点があった。

また、病人に不快感を与える、病室の窓に沿う気流の冷
気流（コールドドラフト）を避けることができない問題
点があった。

次に、上述の（ロ）誘引ユニット方式は、室内空気が床
置ユニットに誘引されるため、室内循環気流ができるこ
とにより室内の温度分布は均一化しやす（、ドラフトも
少な（、また、誘引ユニットを窓下に設置することによ
りコールドドラフトも防げる。しかしながら、誘引空気
が室内の塵等をユニット内に持ち込み、フィルターやコ
イルに付着する結果、これらの部位で細菌カビ等が繁殖
するために、吹出し空気が汚染されるという問題点があ
った。

さらにまた、−次空気の比率が低いため、換気回数を多
く取ることが困難であり、このため病院特有の病人具を
防止することは難しい問題点があった。

また、誘引ユニット方式は高速にて一次空気を吹出すた
め、中央空調機において高圧のファンやダクトが必要と
なるので高価である問題点があった。さらに、高速吹出
しのため騒音が大きいことから病室には不適となる問題
点があった。

一方、上述の（ハ）ファンコイルユニット方式は、誘引
ユニットの一次空気の代わりにファンを設けてた構成で
あるため、室内温度の均質化が得られ、ドラフトの問題
もない。

しかしながら、１００％の室内空気を吸入して吹出す方
式であるため、細菌やカビ等がユニット内で繁殖する問
題点があった。また、換気は全（できないため、病人の
臭気の除去はできない問題点があった。

以上の様に各方式の夫々に問題点があることから、これ
ら問題点を補うために例えば、ダクト方式とファンコイ
ルユニットを併用等する場合が多く、２重の設備投資が
必要となり高価な空調装置となる問題点があった。

したがって１本発明の空調装置は上述の問題点に鑑みて
なされたものであり、請求項第１項の空調装置の目的は
、気流を直接感じさせることな（温度を均一化できて、
細菌等の発生が無（、かつ室内の換気を行なうことので
きる空調装置を提供することにある。

また、運転騒音が小さく、かつ部屋別の温度調節ができ
る空調装置を提供することにある。

そして、異なる形状、容積の部屋に合わせて最適な室内
換気を行なうことのできる空調装置な提供することにあ
る。

［課題を解決するための手段］及び［作用］上述の課題
を解決し、目的を達成するために本発明の空調装置は、
温風または冷風を送る送気手段を備える中央空調機と、
該中央空調機に供給ダクトを介して接続されるとともに
各部屋の窓下に配設される部屋別ユニットと、前記中央
空調機に排気ダクトを介して接続されるとともに各部屋
に配設される排気口とから構成される装置って、前記送
気手段からの送気の方向付を行なうために前記部屋別ユ
ニットに設けられる前記窓の幅寸法に略等しい幅寸法の
吹出口を部屋の天井に向けて配設する構成からなり、 中央空調禰の送気手段による温風または冷風を供給ダク
トを介して部屋別ユニットに送り、吹出口から部屋の天
井に向けて送気するように働く。

また、好ましくは、送気手段からの送気量を可変する風
量制御手段と、前記送気手段からの送気量を減少するサ
イレンサーと、部屋温度の検出手段の検出結果に基づい
て前記風量制御手段を動作するとともに、前記排気ダク
トと排気口との間に部屋の排気量を制御する排気量制御
手段とを，更に配設してなり、 部屋温度の検出手段の検出結果に基づいて前記風量制御
手段を動作して部屋温度を自動調整するとともに、サイ
レンサーにより送気量を減少し、かつ排気量制御手段に
より排気量を制御するように働く。

また、好ましくは、前記吹出口の前記部屋別ユニットに
対する取り付け角度を可変にし、最適な傾斜角度に固定
できるようにして、最適な室内換気を前記吹出口を介し
て行なうように働く。

［実施例］ 以下に、本発明の空調装置の一実施例につき図面参照の
上で説明する。第１図は空調装置を病室に設置した一実
施例を表した要部断面図である。

本図において、病室１０の床面上には床面より略１ｍ以
下の高さに病人が位置する病人用のベツド１１が配置さ
れている。室内ユニット１は図中の矢印方向の対流を発
生させる一方、窓からの外気による侵入冷気の負荷を処
理して、ベット上の病人に直接的にコールドドラフトを
感じさせないようにしている。

このために、室内ユニット１は病室１０の窓ガラス１３
下の部位に設置される一方、この室内ユニット１は二点
鎖線図示の化粧板等がカバーされることにより装置自体
が室内に露呈しないようにして美観を損なわないように
している。

この室内ユニット１の吹出口２の開口部は天井に向かっ
て外部に出るようにして、矢印方向の空気の流れを供給
するようにしている。また室内ユニット１は床面を貫通
して設けられる接続ロアを介してエア供給ダクト８に接
続されている。この室内ユニット１の吹出口２は後述す
る断面形状を有しており、病室１０内に適切な循環する
気流を生じさせるが、この吹出口２は窓ガラス１３に沿
ってエアカーテン状に広い幅で、−様でかつ２〜５　Ｈ
／ｓｅｃの初速度をもって吹出される。

以上のように室内ユニット１を病室１０に配設して、矢
印で図示されるような気流を作り出すことによって、窓
ガラス１３の内外の熱移動を少なくし、床面近（の空気
も滞留することなく移動するようにする結果、室内温度
分布を均一化できるようにしている。

一方、病室１０の天井には天井面を貫通して設けられる
排気口１４を介して排気ダクト１２が接続されており、
適宜、病室１０内の排気ができるようにしている。

次に、第２図は第１図の室内ユニット１の一部破断斜視
図であり、内部構成を示している。本図において、室内
ユニット１は密閉箱状に形成されており、室内ユニット
１の底面または側面下部が前述の接続ロアに接続される
とともに、接続ロアから送られる送気の風量を弁開度に
より調節する可変風量制御弁５が接続ロアの出口部位に
配設されている。

この可変風量制御弁５には端子盤９を介して温度センサ
ー６が接続されており、この温度センサー６により室温
を測定し、所定の設定値になるように可変風量制御弁５
の弁開度を自動調節するようにしている。

また、この可変風量制御弁５の出口部位には接続ロアか
ら送られる風の消音をするサイレンサー４が接続されて
おり、このサイレンサー４を通過して消音された風が吹
出口２の流路を破線図示の矢印方向に案内されて、吹出
口２のグリル３を介して流出するようにしている。また
、吹出口２の幅寸法Ｗは部屋の窓ガラスの幅寸法Ｗと略
同じに設定されている。

次に、第３図は第２図のＡ−Ａ矢視断面図であり、吹出
口２の構成を図示したものである。本図において、室内
ユニット１は傾斜面１ａが形成されておりこの傾斜面１
ａに対して略垂直方向に吹出口２が固定されている。こ
の吹出口２のグリル３には、吹出口２の幅方向に均一な
風速分布を得られる様にするために、吹出口２の開口部
に設けられるグリル３の内面部３ａを狭くして圧力損失
をつけるようにしている。一方、箱内部から吹出口２へ
の縮流発生による大きな圧損な避けるためにテーパーの
ついた流入口２７を室内ユニット１の傾斜面１ａにおい
て共線めして固定するようにしている。

このようにして吹出口２は斜め上方に吹出すように角度
を有して固定される。ここで、この吹出口２は室内ユニ
ット１の設置位置、及び冷暖房の別に応じて、角度を任
意に調整できるように可動とするとなお良い。

一方、グリル３の内面部３ａの略中央に設けられる中羽
根１９は回動自在に支持されており矢印方向に可動とな
っている。ちなみに、この吹出口２の実際寸法は長さ１
，８００ｍｍ、厚さ４５ｍｍ、高さ３００ｍｍとした場
合に満足できる結果を得ることができた。

以上説明した室内ユニット１にエア供給ダクト８からの
送風がなされると、吹出口２の幅方向の風量と風速が略
均−にされる一方、内部から吹出口２への流れの縮流が
スムーズにされて、初速度と方向性を保つ全体の静圧ロ
スを最小限にされて送風がなされる。この結果、上述の
実寸法による装置内の静圧ロスは２０ｍｍ水柱に押さえ
ることができた。

したがって、上述のエア供給ダクト８に接続されて送風
を行なう中央空調機には特別に高揚程の送風機は不要と
なることが確認された。

次に、第４図は室内ユニット１の配管図である。本図に
おいて、各病室１０には室内ユニット１と排気口】４が
上述のように夫々配設される。

上述のように、室内ユニット１内には送気手段が一切設
けられていないので、各病室１０に配設される室内ユニ
ット１には送風機１５ｂを内蔵し、冷温水コイルおよび
除塵するフィルターを配設した中央空調機１５が前述の
エア供給ダクト８を介して接続されており、気流発生用
の送風はこの送風機１５ｂにより行なうようにしている
。この中央空調機１５は外気を適宜導入して冷気または
温気を送風機１５ｂによりエア供給ダクト８に送気して
、室内ユニット１の吹出口２から送風が行なえるように
している。この室内ユニット１の可変風量制御弁５には
上述のように温度センサー６が接続されており、可変風
量制御弁５の開度な自動調整するようにしていることか
ら図示のようにエア供給ダクト８に対して各室内ユニッ
ト１を並列に接続した場合の送気のバラツキを抑えるこ
とができる。

一方、上述の排気口１４には可変風量制御弁１８が夫々
設けられており、排気ダクト１２に夫々が並列に接続さ
れている。この排気ダクト１２は第１バルブ１７を介し
て、中央空調機１５に接続されており空調閉ループを構
成している。また、この排気ダクト１２と第１パルプ１
７との間には第２バルブ１６が接続されており、外気取
り入れダクト２０に設けられる第３バルブ２１との同期
により外気取り入れ量の比率を調節できるようにしてい
る。

以上説明の空調装置の動作は、温度調整されたエアが各
病室１０内の室内ユニット１に供給される一方、排気動
作を吸気側の可変風量制御弁５と同期されている排気側
の可変風量制御弁１８を開閉して行なう。このようにエ
ア供給側とエア排気側の開閉度を調整することができる
ので、病室１０内を正負圧のどちらにも設定できるので
、院内感染を防止することもできる。

一方、エアは１００％分を外気とすることもできるし、
また必要に応じて、任意の割り合いで外気と循環エアと
することもできる。したがって、室内換気を任意回数行
なえるので、病人具の除去が効率よくできるようになる
。

ここで、室温の制御は上述のように可変風量制御弁の開
閉動作のみにより行なうので、開度が小さくなりエア量
が少なくなる場合もあるが、この場合には中央空調機の
出口のエア温度を低く　（暖房時）するか、またはエア
温度を高く（冷房時）なるように設定し直すようにカス
ケード制御すれば十分なエア量を得ることができる。

一方、エア吹き出し量の制御範囲は４０乃至１００％が
通常であり、空室または室内消毒時に全閉することもで
きる。このことから、火災発生時において各病室を加圧
状態にして外部からの有害な煙、炎等が侵入しないよう
にもできる。

次に、第５図は室内ユニット１の一部を表した側面図で
あり、吹出口２が室内ユニット１に対して取り付け角度
を任意に設定できるようにした一実施例を示したもので
ある。本図において、前述の中羽根１９は回動自在に設
けられており、この羽根１９の角度を変化させれば風向
きを多少は変化させることができるが、以下説明のよう
に吹出口２が室内ユニット１に対して取り付け角度を任
意に設定できるようにすれば、より効果的に風向きを変
化させることができる。

本図において、側板３０は図示のような台形状の鉄板等
からなり底面部位においてネジ３１により、室内ユニッ
ト２の側面に固定される。一方、側板３０の上面部位近
くには円弧状の円弧溝３０８が設けられている。また、
吹出口２は支点ビン３３により室内ユニット１の側面に
対して回動自在に支持されており、−点鎖線と破線図示
の最大傾斜角度に傾けられる一方、吹出口２の両側面に
は上記の円弧溝３０ａに相当する−に形成されたナツト
部３２が設けられており、円弧溝３０ａに対して挿通状
態にされるネジ３１をこのナツト部３２にねじ込むよう
にして、吹出口２を最大傾斜角度の範囲内の任意位置に
固定できるようにしている。このように吹出口２の取り
付けの傾斜角度を任意に固定できるようにする結果、部
屋の容積形状に最も適した傾斜角度に吹出口２を取り付
けることができる。

以上説明した空調装置の効果をまとめると、（ａ）ダク
ト方式とファンコイル（または誘引ユニット）方式の両
方の欠点を除いた空調装置を単一方式で得ることができ
た。

（ｂ）ゆるやかに循環する気流ができるので、室内温度
分布が均一となり、病人にドラフトを感じさせない快適
な空調装置を実現できた。特に、窓面に沿ったエアカー
テン状の気流の形成により窓面内外の熱移動を少なくす
る事ができた。

（ｃ）室内の汚れた空気を吸入しないため塵が付着せず
細菌等の繁殖が無く常に清浄な空気を吹出すことができ
る。

（ｄ）全量外気または、調和された清浄な空気を吹出す
ので、十分な換気量がとれるため、病人具の除去が容易
である。

（ｅ）全空気方式の単独方式であるので、水配管が不要
であり、施工性保守性に優れ、かつ、従来のダクト方式
で問題のあるベリメーター（窓側）負荷とインテリア（
室内）負荷の両方を一括処理できる。

（ｆ）可変風量制御弁１８の開閉により病室１０内の圧
力を正負のどちらにも制御できるので、院内感染防止に
役立つ。

（ｇ）可変風量制御弁５の開度な自動調整することによ
り各室毎の個別制御が容易となる。

（ｈ）サイレンサー４の設置により、ＮＣ５０以下の低
騒音とすることができた。

（ｉ）低圧損なので特別に高揚程の中央空調機は不要と
なり低コストである。

尚、以上の説明は病室に最適であり、空調装置を病室に
設ける場合に限定して述べたが、この他にもホテルやマ
ンションあるいは一般のオフィス用としても適用できる
ことは言うまでもない。

［発明の効果］ 以上説明したように、本発明の空調装置によれば、気流
を直接感じさせることな（温度を均一化できて、細菌等
の発生が無く、かつ室内の換気を行なうことができる。

また、運転騒音が小さく、かつ部屋別の温度調節ができ
る空調装置を提供することができる。

そして、異なる形状、容積の部屋に合わせて最適な室内
換気を行なうことができる。

【図面の簡単な説明】

第１図は空調装置を病室に設置した一例を表した要部断
面図、 第２図は第１図の室内ユニット１の一部破断斜視図、 第３図は第２図のＡ−Ａ矢視断面図、 第４図は室内ユニット１の配管図、 第５図は室内ユニットｌの一部を表した側面図である。 図中、１・・・室内ユニット、２・・・吹出口、３・・
・グリル、４・・・サイレンサー　５・・・可変風量制
御弁、６・・・温度センサー　７・・・接続口、８・・
・エア供給ダクト、１０・・・病室、１２・・・排気ダ
クト、１３・・・窓ガラス、１４・・・排気口、１５・
・・中央空調機、１６．１７・・・第１、第２バルブ、
１８・・・可変風量制御弁、１９・・・中羽根である。

Claims (3)

【特許請求の範囲】
1. （１）温風または冷風を送る送気手段を備える中央空調
   機と、 該中央空調機に供給ダクトを介して接続されるとともに
   各部屋の窓下に配設される部屋別ユニットと、 前記中央空調機に排気ダクトを介して接続されるととも
   に各部屋に配設される排気口とから構成される空調装置
   であつて、 前記送気手段からの送気の方向付を行なうために、前記
   窓の幅寸法に略等しい幅寸法の吹出口を前記各部屋の天
   井に向けて傾斜させて前記部屋別ユニットに設けること
   を特徴とする空調装置。
2. （２）前記送気手段からの送気量を可変する風量制御手
   段と、 前記送気手段からの送気音を減少するサイレンサーと、 部屋温度の検出手段の検出結果に基づいて前記風量制御
   手段を動作するとともに、 前記排気ダクトと排気口との間に部屋の排気量を制御す
   る排気量制御手段とを、 更に配設してなることを特徴とする請求項第１項に記載
   の空調装置。
3. （３）前記吹出口の前記部屋別ユニットに対する取り付
   け角度を可変にすることを特徴とする請求項第２項に記
   載の空調装置。