JPH0339827A - パーソナルエアコン - 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、建物内の各個人を対象とする狭い空間内へ冷
風及び温風を供給し得る。パーソナルエアコンに関する
。

〔従来の技術〕

従来、ビル等の建物の冷暖房を行う場合には。

建物の屋上や建物の各階毎に空ｉｌ１機を設置し、該空
調機から供給される冷風または温風をダクトを通じて建
物内の各部屋に搬送し、建物全体或いは各階毎を画一的
に冷暖房していた。

〔発明が解決しようとする課題〕

しかしながら、従来の建物の冷暖房方法においては、建
物全体或いは、各階毎を画一的に冷暖房していたために
、冷暖房する必要のない箇所まで冷暖房が行われ、その
結果、冷暖房に要する熱負荷が非常にかかるといった問
題点があった。

また画一的な冷暖房が行われるため、建物内にいる各個
人の好みに応じた冷暖房の！Ｉｌ！ｆｆがなし得ないと
いった欠点も生じていた。

本発明は、従来技術の上記問題点を解決するためになさ
れたもので、その目的とするところは。

建物内にいる各個人の好みに応じた冷暖房の！１１節の
できる。パーソナルエアコンを提供することにある。ま
たパーソナルエアコンの採用により５個人の快適度を維
持しつつ、建物全体或いは各階毎を画一的に冷暖房する
従来の主空気調和方法に要する熱負荷を大幅に軽減する
ことにある。

〔課題を解決するための手段〕

上記目的を達成するため、請求項（１）に記載したパー
ソナルエアコンは、冷風室及び温風室を有する筺体内部
にボルテックスチューブをその冷風吹出口が冷風室に、
温風吹出口が温風室に配置されるように設置したうえ該
ボルテックスチューブを圧縮空気供給源に接続し、上記
冷風室に冷風取出口及び冷風排気口を、そして上記温風
室に温風取出口及び温風排気口を形成すると共に、これ
ら冷風取出口及び冷風排気口、温風取出口及び温風排気
口を開閉する開閉手段を各々設け、冷風取出口と温風排
気口を開くと共に冷風排気口と温風取出口を閉じること
により冷風を取り出し、また冷風排気口と温風取出口を
開くと共に冷風取出口と温風排気口を閉じることにより
温風を取り出すよう構成したこ゛とを特徴としている。

また、請求項（２）に記載したパーソナルエアコンは、
ボルテックスチューブに供給される圧縮空気が、冷風取
り出し時において冷房域で冷却された排気との間で熱交
換されることを特徴としている。

〔実施例〕

以下に本発明を図示の実施例にもとづいて説明する。

第１図は２本発明に係るパーソナルエアコン１の一実施
例を示すもので、オフィス等で個人空間を仕切るために
用いられるパーティション２内にボルテックスチューブ
３を組み込んでパーソナルエアコンを構成している。而
して、パーティション２は、適宜手段によってパーソナ
ルエアコン１を設置する箇所の床板４上に固定され、そ
の正面には作業用デスク５が置かれている。そして、ボ
ルテックスチューブ３の先端部にフレキシブルダクト６
の一端が接続される。該フレキシブルダクト６の他端は
床板４を貫通し、ワンタッチカブラ７を介して床下８に
配設され３内部を圧縮空気ｐ＜通流する圧縮空気ダクト
９の接続口１０に接続される。而して、該圧縮空気ダク
ト９から圧縮空気がボルテックスチューブ３内に供給さ
れるのである。

このボルテックスチューブ３は低温空気及び高温空気を
簡単に作り出すことのできる装置であり。

第２図に拡大して示すように１円筒形の本体部１１゜圧
縮空気吹込管１２．圧縮空気の流入切換弁１３．冷風吹
出口１４．冷風流量１１ｊ！ｆｆ弁１５．温風吹出口１
６及び温風流量調節弁１７からなる。斯かるボルテック
スチューブ３に数気圧の圧縮空気を吹き込むことによっ
て、流入した圧縮空気より低い温度及び高い温度の空気
を得ることができる。即ち、圧縮空気吹込管１２よりボ
ルテックスチューブ３内に吹き込まれた圧縮空気は、ボ
ルテックスチューブ３内で高速度の渦巻き状の流れとな
って圧力の低い方向（温風吹出口１６の方向）に移動す
る。そのとき。

渦巻き状の回転運動によって、空気の流れはボルテック
スチューブ３の中心から外側に向かって速度が大きくな
ると共に圧力も中心から外側へと高くなる。欺゛かる渦
巻き状の流れの場合には、内部摩擦によって熱は中心よ
り外側に流れ、中心部の空気は熱を失って温度が低下し
、一方渦の外側の空気は内部からの熱を得て高温となる
のである。

該高温空気はそのまま温風吹出口１６から放出される。

逆に、チューブ中心部の低温空気は冷風吹出口１４より
放出される。尚、圧縮空気の流入切換弁１３の０Ｎ１０
ＦＦ切換によって冷風及び温風の供給／停止が制御され
、また冷風流量ｔｉｌｌ！ＩＴ弁１５及び温風流量！Ｉ
ｉ節弁ｌ７の調整によって供給される冷風及び温風の量
（割合）を！１１節できる仕組となっている。

次に、パーティシぢン２は内部が空洞の筺体であり、仕
切板１８によって内部が冷風室１９と温風室２０の２つ
の空間に仕切られている。冷風室１９は正面上部に冷風
取出口２１を、また上面部に冷風排気口２２を有してい
る。一方、温風室２ｏは正面下部に温風取出口２３を、
また上面部に温風排気口２４を有している。これら冷風
取出口２１．冷風排気口２２゜温風取出口２３及び温風
排気口２４には夫々開閉ダンパー２１“、２２’、２３
”、２４゛　が形成されている。一方。

ボルテックスチューブ３は、パーティシーン２の中央部
において、その冷風吹出口１４が冷風室１９内に、一方
温風吹出口１６が温風室２０内に配置されるよう仕切板
１８を貫通するかたちで中空支持されている。また、パ
ーティシラン２正面の適宜位置にはコントロールスイッ
チが並んでおり、適宜手段（図示せず）によってボルテ
ックスチューブ３の圧縮空気流入切換弁Ｉ３に連動され
た０Ｎ１０ＦＦ切換スイツチ２５をＯＮにすることによ
ってボルテックスチューブ３内に圧縮空気が流入し、冷
風及び温風が夫々冷風室１９及び温風室２０に供給され
る。また。

冷風／温風切換スイッチ２６によって前記４つの開閉ダ
ンパー２１“、２２″、　２３’　、　２４°の開閉の
組み合わせを選択して冷風／温風の取り出しの切換を行
う。

即ち、冷風／？Ｍ風切換スイッチ２６は適宜手段（図示
せず）によって夫々のダンパー２１’、２２°、２３’
、２４゛　に連動しており、該スイッチ２６により冷風
の取り出しを選択した場合には第３図（ａ）に示すよう
に、冷風取出口２１及び温風排気口２４のダンパー２１
’、２４’　が開き、他方冷風排気口２２及び温風取出
口２３のダン°パー２２’、２３°が閉じるようになる
。これにより、冷風がパーティンタン２の正面に対座し
た作業者の上半身に向けて供給されると共に。

不用な温風は天井に向けて排気される。これに対し、冷
風／温風切換スイッチ２６により温風の取り出しを選択
した場合には、第３図（ロ）に示すように。

冷風排気口２２及び温風取出口２３のダンパー２２°、
２３゛が開き、他方冷風取出口２１及び温風排気口２４
のダンパー２１’、２４’　が閉じるようになる。これ
により、ｉ風が作業者の足下に供給されると共に。

不用な冷風は天井にむけて排気される。尚、ボルテック
スチューブ３を使用する場合には、常に冷風及び温風の
両方が生じるが、天井に向けて排気された不用な温風或
いは冷風は、建物内を画一的に冷暖房している主空調シ
ステムを用いて処理すればよい。

尚、上記圧縮空気ダクト９の接続口ＩＯを予め適宜間隔
をおいて多数設けておくと共に、床板３をフリーアクセ
スフロアによって構成しておけば。

パーソナルエアコン１を設置する場所に変更が生じても
、柔軟に対処することができる。

第４図は１本実施例に係るパーソナルエアコンＩを建物
内に設置した状態を示すものである。而して、建物の塔
屋２７に空気圧縮＠２８．排風Ｗ１２９゜排気−圧縮空
気熱交換器３０が設置されている。空気圧１１ｆａ２８
からは圧縮空気ダクト９が延びており。

該圧縮空気ダクト９は排気−圧縮空気熱交換器３０に接
続し、該排気−圧縮空気熱交換器３０を中継して各階へ
と延びている。また、該圧縮空気ダクト９が排気−圧縮
空気熱交換器３０に接続するまでの間には第１の切換パ
ルプ３１が挿入されている。更に、該圧縮空気ダクト９
は前記第１の切換パルプ３１よりも手前の位置で分岐し
ており、該分岐した圧縮空気ダク）９ａは排気−圧縮空
気熱交換器３０の出口付近で再び圧縮空気ダクト９に接
続している。

該分岐した圧縮空気ダクト９ａはその途中に第２の切換
バルブ３２を有している。而して、空気圧縮機２８から
供給される圧縮空気は、第２の切換バルブ３２を閉じて
第１の切換パルプ３１を開ける場合には排気−圧縮空気
熱交換器３０を通過して各階に運ばれるのに対゛シ、逆
に第１の切換パルプ３１を閉じて第２の切換バルブ３２
を開ける場合には排気−圧縮空気熱交換器３０を通過す
ることなく各階に運ばれるようになっている。

次に、前記圧縮空気−ダクト９は、各階毎に分岐して各
室の床下８へと延びている。そして該圧縮空気ダクト９
には適宜間隔をおいて接続口１ｏが複数設けてあり、該
接続口１０はフレキシブルダクト６を介してパーティシ
ラン２内に設置されたボルテックスチューブ３と連結し
ている。

また塔屋２７に設置された排風機２９からは、排気ダク
ト３３が延びており、ｔｓ排気ダクト３３は排気−圧縮
空気熱交換器３０に接続し、該排気−圧縮空気熱交換器
３０を中継した後に階下へと向かい、各階毎に分岐して
各室の天井裏３４へと延びている。そして、該分岐した
排気ダクト３３は天井付近に設けられた排気吸込口３５
に接続している。この分岐した排気ダクト３３の中途に
は排気調整ダンパ３６が設けられている。該排気調整ダ
ンパ３６は室内の静圧を常時監視している静圧検知器３
７と連動している。

而して、パーソナルエアコン１の利用により室内に圧縮
空気が流入してくるが、排気調整ダンパ３Ｇは静圧検知
器３７の指令により室内が常に正圧となるよう排気を調
整している。尚、排風機２９は　インバーターによって
その回転数を制御すれば電力消費の軽減を図ることがで
きる。

また建物には、主空調設備も設置されている。

例えば塔屋２７に冷却塔３８が、また地下室には図示し
ない蓄熱槽が設置されると共に建物の各階の天井裏３４
にファンコイルユニット３９が設置されており、該主空
調設備により建物内全体の冷暖房が行われる。このよう
な水熱源の空調設備のほか、空気熱源の空調設備も勿論
適用できる。

以上の構成において１本実施例に係るパーソナルエアコ
ン１の利用方法を説明する。先ず、建物内部全体を冷房
する場合には、主空調設備によって画一的な冷房が行な
われる。そして、これと並行してパーソナルエアコン１
を利用して個人別の冷房が行われる。即ち、空気圧ｗｉ
機２８の運転によって外気が空気圧縮機２８内部に取り
入れられ、！ｆ空気圧縮機゛２８でつくられた圧縮空気
が圧縮空気ダクト９内を通流して圧縮空気が各階へと供
給されるのである。尚、この冷房時には第２の切換バル
ブ３２を閉じ第１の切換バルブ３１を開けておくことに
よって、圧縮空気が排気−圧縮空気熱交換器３゜を通過
するようにする。この結果１外気を圧縮してつくったた
め高温となっている圧縮空気は、冷房された室内からの
排気と接触して熱交換が行われるために、室温に近い温
度にまで冷却されるので、パーソナルエアコン１を用い
る個人別冷房効率を向上せしめることができる。各階に
供給された圧縮空気は、各階の床下８に配設された圧縮
空気ダクト９及びフレキシブルダクト６を介してボルテ
ックスチューブ３内に供給される。該ボルテックスチュ
ーブ３は前述の通り床板３上に固定されたパーティショ
ン２内に収納されており、該パーティション２の冷風室
１９には冷風を、また温風室２０には温風を夫々供給す
る。そして上記したように、パーティション２の冷風取
出口２１のダンパー２１’　開けて冷風を作業者の上半
身に向けて吹き出すことにより各個人別の冷房を行い、
一方、不用な温風は温風排気口２４のダンパー２４°を
開けることにより上方へと放出され主空調設備により処
理される。尚、冷房の際には冷風排気口２２のダンパー
２２゛　を閉じておき冷風が上方へと逃げないようにす
ると共に、ａ風取出口２３のダンパー２３゛　を閉して
おき温風が作業者の足下に流れないようにする。室内の
排気は、排風機２９によって排気吸込口３５から室内の
空気を吸い込み、排気ダクト３３を通って外部へ放出す
ることによって実現される。

尚、上記の通り９本実施例において圧縮空気は外気を利
用してつくられるので１人が存在していて給気が不可欠
な室内には冷風と共に外気が供給されることになり、し
たがって、外気負荷を低減できて省エネルギーを図れる
。　次に建物内部を暖房する場合には１以上とは逆に、
主空調設備によって全体的な暖房が行われ、それと並行
的にパーソナルエアコン１を利用した個人別の暖房が行
われる。この場合、第１の切換バルブ３１を閉し第２の
切換バルブ３２を開けておくので、空気圧縮機２８によ
って供゛給される高温の圧縮空気は排気−圧縮空気熱交
換器３０を通過することなくボルテックスチューブ３に
供給されるので、パーソナルエアコン１を用いる個人別
暖房の効率を向上できる。そして、パーティシラン２の
温風取出口２３のダンパー２３′　を開くことによって
温風を作業者の足下に供給して各個人別に暖房が行われ
、一方、不用な冷風は冷風排気口２２のダンパー２２゛
　を開けて上方へと放出され主空調設備により処理され
るゆ尚。

暖房の際には温風排気口２４のダンパー２４゛　を閉じ
ておき温風が上方へと逃げないようにすると共に、冷風
取出口２１のダンパー２１′　を閉じておき冷風が作業
者に向かって流れないようにする。

以上のように１本実施例のパーソナルエアコンｌを用い
れば、各個人の好みに応じて冷風及び温風を取り出して
個人別に冷暖房のＵＲ節ができる。

また１本実施例のパーソナルエアコン１を用いれば、各
個人の快適度を維持しつつ、主空調設備により冷暖房さ
れる建物内の温度と外気温との差異を従来より小さくで
きるので、主空調設備に要する熱負荷を軽減し得る。

〔発明の効果〕

本発明は以上の構成及び作用からなるもので。

冷風室及び温風室を有する筺体内部に、ボルテックスチ
ューブをその冷風吹出口が冷風室に、温風吹出口が温風
室に配置されるよう設置すると共に。

上記ボルテックスチューブに圧縮空気を供給する圧縮空
気供給源を形成し、また上記冷風室に冷風取出口及び冷
風排気口を、温風室に温風取出口及び温風排気口を形成
すると共にこれら冷風取出口及び冷風排気口、温風取出
口及び温風排気口を開閉する開閉手段を各々形成してな
り、上記冷風取出口と温風排気口を開くと共に冷風排気
口と温風取出口を閉じることにより冷風を取り出し、ま
た冷風排気口と温風取出口を開くと共に冷風取出口と温
風排気口を閉じることにより温風を取り出すよう構成し
ているので、建物内にいる各個人の好みに応じて冷風／
温風の取り出しを自由に行うことができる。また個人の
快適度を維持しつつ、建物全体或いは各階毎を画一的に
冷暖房する主空気調和方法に要する熱負荷を大幅に軽減
して省エネルギーを実現できる。

また、ボルテックスチューブに供給される圧縮空気は、
冷風取り出し時において冷房域で冷却された排気との間
で熱交換されるので、圧縮空気は排気温度に近い温度に
まで冷却され、冷房の効率が向上する。

【図面の簡単な説明】

第１図は１本発明の一実施例を示すパーソナルエアコン
の斜視図、第２図は１本実施例に使用されるボルテック
スチューブの拡大図、第３図（ａ）は。 冷風取り出し時におけるパーソナルエアコンのダンパー
の開閉状態を示す説明図、第３図〜）は、温風取り出し
時におけるパーソナルエアコンのダンパーの開閉状態を
示す説明図、第４図は９本実施例のパーソナルエアコン
を適用した建物の全体図である。 符号の説明 １・・パーソナルエアコン ２・・パーティション（筺体） ３・・ボルテックスチューブ ９・・圧縮空気ダクト １４・・冷風吹出０．１６ １９・・冷風室、２０ ・温風吹出口 ・温風室 第３ 図（ｂ’）

Claims (2)

【特許請求の範囲】
1. （１）冷風室及び温風室を有する筺体内部にボルテック
   スチューブをその冷風吹出口が冷風室に、温風吹出口が
   温風室に配置されるように設置したうえ該ボルテックス
   チューブを圧縮空気供給源に接続し、上記冷風室に冷風
   取出口及び冷風排気口を、そして上記温風室に温風取出
   口及び温風排気口を形成すると共に、これら冷風取出口
   及び冷風排気口、温風取出口及び温風排気口を開閉する
   開閉手段を各々設け、上記冷風取出口と温風排気口を開
   くと共に冷風排気口と温風取出口を閉じることにより冷
   風を取り出し、また冷風排気口と温風取出口を開くと共
   に冷風取出口と温風排気口を閉じることにより温風を取
   り出すよう構成したパーソナルエアコン。
2. （２）ボルテックスチューブに供給される圧縮空気は、
   冷風取り出し時において冷房域で冷却された排気との間
   で熱交換される請求項１に記載のパーソナルエアコン。