JPH06249493A - 空間分割方法及び分割空間の空調システム - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】 簡単な構成で空間間仕切りを行ない、また分
割空間を空調することの可能な空間分割方法及び分割空
間の空調システムを提供すること。 【構成】 変形自在なダクト４を隙間空間８内に設置
し、任意のダクトに流体を送り込んで膨張させ、空間を
分割する間仕切り壁を形成して空間分割規模、空間の接
続形状を自由に設定、変更できるようにする。そして、
分割空間に空気を供給して空調する。形状可変ダクトで
間仕切りを形成するために、特別な駆動力を必要とせず
に、気流制御を行なうための供給空気７を用いて容易に
空間を分割できる。また、ダクトの膨張状態を任意に調
整することで隣接する空間同士の接続状態を完全閉鎖状
態から、開放状態まで任意の開放率に設定できる。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は空間分割方法及び分割空
間の空調システム、特に建造物などの空間の分割と、空
間に供給される空調用の流体の流れを制御するシステム
に関するものである。

【０００２】

【従来の技術】従来の空間分割、気流制御の例として空
調システムについて説明する。近年、空調負荷や用途な
どが異なる空間を最適に制御するために、１つの居室
を、衝立などの間仕切りなしで数ゾーンに分けて各々に
対応するように送風系統を作り、各ゾーンに対して温度
や風量などが異なる条件で気流を制御して空調を行なう
技術が発達してきている。このような空調システムは、
各種の条件によりオフィスの天井裏、二重床内、ドーム
の二重膜内へ設置され、それぞれ、火災時の機械給気・
排煙区画の形成や変更、負荷に応じた空調ゾーニングの
制御、積雪量に応じた膜面上の部分的融雪などに利用す
ることができるものである。前記空調システムの設置状
況のうち、大平面のオフィスの床下の空間を給気チャン
バーとして用いて床吹き出し空調を行なう場合について
みると、同一オフィス内に複数の部署があり、勤務時間
帯や在室人数などが異なる場合、特定ゾーンのみの空調
を行なう必要が生じる。このような場合、一般的には、
給気チャンバーである床下空間をあらかじめ間仕切りで
数個に分割しておき、各チャンバーへ送風するためのダ
クト（またはダクトに相当する機能を持つチャンバー）
をそれぞれ用意しておき、各ダクトごとに別々の条件で
空調を行なう。そして、通常、これらのチャンバーの間
仕切りは固定式であり、間仕切りの位置も固定である。

【０００３】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、このよ
うな従来の空間分割方法及び分割空間の空調システムに
あっては、間仕切り位置が固定であり、空間の分割数と
分割空間規模が固定で、且つ、各チャンバーに対して専
用の送風ダクトが必要であるため、あらかじめ空間を多
数分割しておかないと気流を効率的に配分することがで
きないという不具合があった。

【０００４】また、仮に間仕切りを開けて、分割された
空間を一体化した連続空間にする場合でも、可動式のパ
ーティションのような間仕切りでは、分割部分の開閉機
構が大がかりで、且つ送風のためのダクトが空間内の気
流の流れの障害となるため、間仕切り位置の変更などが
容易ではなかった。

【０００５】本発明は前記問題点に鑑みてなされたもの
で、その目的は、特別な駆動力を必要とせずに空間間仕
切りを行ない、また分割空間を空調することの可能な空
間分割方法及び分割空間の空調システムを提供すること
である。

【０００６】

【課題を解決するための手段】本発明は、前記目的を達
成するために、変形可能な材料で成形され自在に膨張、
収縮し得るダクトと、このダクトが膨張したときの直径
にほぼ等しい寸法の隙間空間をあけて設置され前記ダク
トを上下から挟んで収容する一対の板材と、前記ダクト
に接続され、ダクトおよび分割空間への流体供給用開口
部を有し、それぞれの開口部に開閉機構を備えたダンパ
ーユニットとから構成され、前記ダンパーユニットを用
いてダクトへの流体の供給、停止を行ないダクトの膨
張、収縮の形状変化を制御し、空間を分割するようにし
たことを要旨とする。

【０００７】

【作用】前記構成により、ダクトに送風すると、このダ
クトの、空気が注入された部分が膨張して前記対になっ
た板材に接触する。これにより、膨張したダクトが伸び
る所ではダクトの長手方向に対して左右に空間が仕切ら
れ、この板材にはさまれた空間が間仕切りされる。そし
て、ダンパーユニットにより、ダクトを通して供給され
た空調空気を、前記間仕切りされた空間の特定区画へ振
り向けると、その特定区画と他の区画との間で異なった
空調を実現することができる。

【０００８】

【実施例】以下、本発明の空調システムを図面に示す各
種実施例に基づいて説明する。

【０００９】第１の実施例 図１乃至図１１は本発明による空調システムをドームの
膜屋根面の融雪システムに適用した実施例を示す。これ
らの図において、符号１は対になった板材としての上膜
２および下膜３によって構成されるドーム屋根、４はド
ーム屋根１の内部に縦横に張り巡らされたダクト、５は
縦横に延びるダクト４の交差部、分岐部あるいは途中の
部分に設けられたダンパーユニット、６は送風機等を組
み込んで成りダクト４に空気を供給する給気装置であ
る。また、符号７はドーム屋根１内において給気装置６
から送風される温風を示す。

【００１０】図において、ドーム屋根１は一部分のみが
示されている。ダクト４は、例えばゴムやシールド処理
された布など、容易に変形可能な材料をホース構造に成
形して成り、自在に膨張、収縮することができる。ま
た、上膜２と下膜３との間には、ダクト４が膨張したと
きの直径にほぼ等しい寸法の隙間空間８があけられてお
り、この隙間空間８内に前記ダクト４を、上膜２と下膜
３とで上下から挟むようにして収容している。

【００１１】ダンパーユニット５は例えば図９および図
１０に示すような構造を有し、上流側のダクト４ａから
下流側のダクト４ｂへの流体である温風を供給する中継
用開口部９と、ダクト４により分割された隙間空間８へ
温風を供給する空気供給用開口部１０と、それぞれの開
口部９、１０に設けられた開閉機構１１とを備えて成
る。図には示してないが、開閉機構１１はモータなどの
駆動部材に連結されて開閉動作を行なう。そして、かか
る構成を有するダンパーユニット５において、例えば中
継用開口部９の開閉機構１１を開くとダクト４から次の
ダクト４へと温風が供給され、また中継用開口部９の開
閉機構１１を閉じるとダクト４から次のダクト４への温
風の供給が停止される。一方、空気供給用開口部１０の
開閉機構１１を開くとそのダンパーユニット５の部分に
おいて隙間空間８内に温風が放出され、また空気供給用
開口部１０の開閉機構１１を閉じるとそのダンパーユニ
ット５から隙間空間８への温風の供給が停止されるよう
になっている。

【００１２】かかる構成を有する空調システムについて
以下動作を説明する。先ず最初の段階においては、ドー
ム屋根１内部に配置されたダクト４のうち、ドーム屋根
１の最下部に配置されたダクトにのみ温風を供給し、そ
の他の部分のダクト４にはダンパーユニット５の中継用
開口部９を閉鎖することにより温風が供給されないよう
にする。そして、前記最下部のダクト４に接続されたダ
ンパーユニット５について空気供給用開口部１０の開閉
機構１１を開けると、温風７がドーム屋根１の隙間空間
８内を最下部から頂上へ向けて循環せしめられドーム屋
根１を内部から暖める（図２参照）。温風７は、この温
風７の供給元である給気装置６に近い最下部においてよ
り一層暖かく、頂上部分に近づくにしたがって次第に冷
めて行くから、ドーム屋根１の上に積もった雪１２は、
このドーム屋根１の最下部近くの雪１２がより早く溶け
始め、しかもこの最下部においてドーム屋根１の傾斜が
最も大きいことと相俟って最下部近くの雪１２がドーム
屋根１からすべり落ちる（図１参照）。

【００１３】ドーム屋根１の最下部の雪１２が除去され
たなら、次に一段目のダクト（４ａとする）に接続され
たダンパーユニット（５ａとする）の開閉機構１１を操
作してこの一段目のダクト４ａに温風を供給して膨張さ
せ、上膜２と下膜３とに接触させる。この一段目のダク
ト４ａの膨張により、隙間空間８は、当該一段目のダク
ト４ａを境にして上側と下側とに間仕切りされる。次に
ダンパーユニット５ａについてドーム屋根１の上方の隙
間空間８に通じる空気供給用開口部１０の開閉機構１１
を開けると、温風７がドーム屋根１の隙間空間８内を一
段目のダクト４ａから頂上へ向けて循環せしめられドー
ム屋根１を内部から暖める（図３参照）。温風７は、こ
の温風７の供給元である給気装置６に近い一段目のダク
ト４ａ部分においてより一層暖かく、頂上部分に近づく
にしたがって次第に冷めて行くから、ドーム屋根１の上
に積もった雪１２は、このドーム屋根１の一段目のダク
ト４ａ部分近くの雪１２がより早く溶け始め、しかもこ
の一段目のダクト４ａ部分においてドーム屋根１の傾斜
がより大きいことと相俟って一段目のダクト４ａ部分近
くの雪１２がドーム屋根１からすべり落ちる（図４参
照）。

【００１４】以下同様にして、ドーム屋根１の一段目の
ダクト４ａ部分近くの雪１２が除去されたなら、次に一
段目のダクト４ａへは温風の供給を停止する一方、二段
目のダクト（４ｂとする）に接続されたダンパーユニッ
ト（５ｂとする）の開閉機構１１を操作してこの二段目
のダクト４ｂに温風を供給して膨張させ、上膜２と下膜
３とに接触させる。この二段目のダクト４ｂの膨張によ
り、隙間空間８は、当該二段目のダクト４ｂを境にして
上側と下側とに間仕切りされる。次にダンパーユニット
５ｂについてドーム屋根１の上方の隙間空間８に通じる
空気供給用開口部１０の開閉機構１１を開けると、温風
７がドーム屋根１の隙間空間８内を二段目のダクト４ｂ
から頂上へ向けて循環せしめられドーム屋根１を内部か
ら暖める（図５参照）。温風７は、この温風７の供給元
である給気装置６に近い二段目のダクト４ｂ部分におい
てより一層暖かく、頂上部分に近づくにしたがって次第
に冷めて行くから、ドーム屋根１の上に積もった雪１２
は、このドーム屋根１の二段目のダクト４ｂ部分近くの
雪１２がより早く溶け始め、しかもこの二段目のダクト
４ｂ部分においてドーム屋根１の傾斜がより大きいこと
と相俟って二段目のダクト４ｂ部分近くの雪１２がドー
ム屋根１からすべり落ちる（図６参照）。このようにし
てドーム屋根１の最下部から頂上へかけて順次雪１２を
溶かし除去することができる。

【００１５】一方、ダンパーユニット５の操作の仕方に
よっては、特定空間を分割して空調することもできる。
例えば図７および図８に示すように、ダンパーユニット
５ａと５ｂとを操作し、ダンパーユニット５ａについて
は開閉機構１１の操作により一段目のダクト４ａに通じ
る中継用開口部９を全開きにする一方、ダンパーユニッ
ト５ｂについては開閉機構１１の操作により二段目のダ
クト４ｂに通じる中継用開口部９を半開きにする。これ
によって一段目のダクト４ａは完全に膨張し、二段目の
ダクト４ｂは半膨張の状態になる。その後ダンパーユニ
ット５ａについて開閉機構１１を操作し、ダクト４ａよ
りも上側の隙間空間８に通じる空気供給用開口部１０を
開けると、温風７がドーム屋根１の隙間空間８内を一段
目のダクト４ａから上方へ向けて放出せしめられ、且つ
二段目のダクト４ｂを越えてドーム屋根１の頂上へ向か
う（図７参照）。

【００１６】二段目のダクト４ｂは半膨張の状態である
ので、一段目のダクト４ａから出た温風７は、この一段
目のダクト４ａと二段目のダクト４ｂとの間の空間に一
部滞留し、その熱によりドーム屋根１を内部から暖め
る。これにより、一段目のダクト４ａと二段目のダクト
４ｂとの間の空間に対応するドーム屋根１上にある残り
雪（１２ａとする）を重点的に溶かしドーム屋根１から
すべり落とすことができる（図８参照）。

【００１７】図１１には、隙間空間８内においてダクト
４が完全に膨張したとき、半膨張をしたとき、および収
縮しているときの、各状況におけるダクト４と隙間空間
８との間の関係を断面と正面から概略的に示す。図１１
（ａ）はダクト４が完全に膨張したときの状態を表し、
当該ダクト４は上膜２と下膜３とに密着しドーム屋根１
内部の隙間空間８を間仕切りしている。図１１（ｂ）は
ダクト４が半ば膨張したときの状態を表し、当該ダクト
４は上膜２との間に小さな隙間を残しておりドーム屋根
１内部の隙間空間８を間仕切りはしていないが、この隙
間空間８内を流れる温風を一部滞留させる働きを有して
いる。図１１（ｃ）はダクト４が完全に収縮していると
きの状態を表し、当該ダクト４は上膜２との間に大きな
隙間を残しておりドーム屋根１内部の隙間空間８を間仕
切りせず、しかもこの隙間空間８内を温風を自由に流通
させる。このように、ダクト４の膨張状態を任意に調整
することで隣接する間仕切り空間同士の接続状態を完全
閉鎖状態から、開放状態まで任意の開放率に設定でき
る。

【００１８】第２の実施例 図１２および図１３は本発明による空調システムをビル
などの建造物内に設置し、これを排煙システムに適用し
た実施例を示す。これらの図において、符号２１は対に
なった板材としての天井床２２およびシーリング板２３
によって構成される天井、２４は天井２１の内部に縦横
に張り巡らされたダクト、２５は縦横に延びるダクト２
４の交差部、分岐部あるいは途中の部分に設けられたダ
ンパーユニット、２６はオフィスなどが設置される居
室、２７はシーリング板２３に形成され天井裏から居室
２６内へ空調空気を送り出す天井開口、２８は天井床２
２とシーリング板２３とにより天井裏に形成された隙間
空間としての天井空間、２９は天井空間２８を外気に連
通する空気排出口である。空気排出口２９には図１２に
示すようなブロワ３０が設けられ、天井空間２８内の空
気を外気に排出する。また、矢印３１は天井２１内にお
いて図示外の給気装置からダクト２４へ供給される温風
の流れを示し、矢印３２は天井空間２８から空気排出口
２９を通して排出される空気（あるいは排煙）の流れを
示す。

【００１９】ダクト２４は、前記第１の実施例に用いた
ダクト４と同様な構成であり、さらにこの第２の実施例
においては不燃性の材料から作られる。また、ダンパー
ユニット２５には図９および図１０に示したのと同じ中
継用開口部９、空気供給用開口部１０および開閉機構１
１が設けられている。また、天井空間２８は天井床２２
とシーリング板２３との間において、ダクト２４が膨張
したときの直径にほぼ等しい高さ寸法に設定されて形成
されており、この天井空間２８内に前記ダクト２４を、
天井床２２とシーリング板２３とで上下から挟むように
して収容している。

【００２０】かかる構成を有する空調システムについて
以下動作を説明する。先ず通常の空調動作においては、
天井２１内部に配置されたダクト２４に矢印３１で示す
方向に空調空気を供給し、ダンパーユニット２５の中継
用開口部９の開閉機構１１を適宜操作すると、前記ダク
ト２４の全体うち一部は膨張し他の部分は収縮したまま
になるから、居室２６は間仕切りされる。次いで前記矢
印３１で示す空調空気をダクト２４に供給したままでダ
ンパーユニット２５の空気供給用開口部１０の開閉機構
１１を適宜操作すると、天井空間２８内において間仕切
りされた特定の区画に空調空気が供給され、その空調空
気は天井開口２７を通して居室２６内の特定区画に給気
され、空調を行なう。

【００２１】このような状況下において、居室２６内の
一部で火災が発生した場合、ダンパーユニット２５の中
継用開口部９の開閉機構１１を再度操作し、図１３に示
すように火災源３３の上方に位置するダクト部分（２４
ａとする）と、このダクト部分２４ａにつながったダク
ト部分（２４ｂとする）を膨張させ、さらにダクト部分
２４ｂと平行に延びるダクト部分（２４ｃとする）もま
た一端から他端まで膨張させる。これによりダクト部分
２４ａ、２４ｂ、２４ｃによって間仕切りが行なわれ天
井空間２８内に排煙通路３４が形成される。次にダンパ
ーユニット２５の空気供給用開口部１０を操作すること
により、ダクト部分２４ａと２４ｂとによって囲まれた
区画に空気を供給してやると、この空気は天井開口２７
を通して居室２６内の非火災ゾーン２６ａに入り、火災
源３３からの煙が居室２６内全体に広がらないようにす
る。そして、火災源３３から生じた煙は、矢印３５で示
すように、排煙通路３４の位置の天井開口２７から天井
空間２８内へ入り、排煙通路３４に沿って進み、ブロワ
３０によって空気排出口２９から外気に排気される。

【００２２】第３の実施例 図１４および図１５は本発明による空調システムをビル
などの建造物内の床下に設置し、床吹出空調を実現する
実施例を示す。これらの図において、符号４１は対にな
った板材としてのフロアパネル４２および床下面４３に
よって構成される床部、４４は床部４１の内部に縦横に
張り巡らされたダクト、４５は縦横に延びるダクト４４
の交差部、分岐部あるいは途中の部分に設けられたダン
パーユニット、４６はオフィスなどが設置される居室、
４７はフロアパネル４２に形成され床下から居室４６内
へ空調空気を送り出す床吹き出し口、４８はフロアパネ
ル４２と床下面４３とにより床下に形成された隙間空間
としての床下空間、４９は図示外の給気装置からの空調
空気がダクトへ送り込まれる給気口である。また、矢印
５０は床部４１内において給気装置からダクト４４へ供
給される空調空気の流れを示し、矢印５１は床下空間４
８から床吹き出し口４７を通して居室４６内へ送り出さ
れる空気の流れを示す。

【００２３】ダクト４４は、前記第１および第２の実施
例に用いたダクト４と同様な構成である。また、ダンパ
ーユニット４５には図９および図１０に示した中継用開
口部９、空気供給用開口部１０および開閉機構１１が設
けられている。また、床下空間４８はフロアパネル４２
と床下面４３との間において、ダクト４４が膨張したと
きの直径にほぼ等しい高さ寸法に設定されて形成されて
おり、この床下空間４８内に前記ダクト４４を、フロア
パネル４２と床下面４３とで上下から挟むようにして収
容している。

【００２４】かかる構成を有する空調システムについて
以下動作を説明する。空調動作を行なうに当たっては、
床部４１内部に配置されたダクト４４に矢印５０で示す
方向に空調空気を供給し、ダンパーユニット４５の中継
用開口部９の開閉機構１１を適宜操作すると、前記ダク
ト４４の全体うち一部は膨張し他の部分は収縮したまま
になるから、居室４６は間仕切りされる。次いで前記矢
印５０で示す空調空気をダクト４４に供給したままでダ
ンパーユニット４５の空気供給用開口部１０の開閉機構
１１を適宜操作すると、床下空間４８内において間仕切
りされた特定の区画（チャンバー）に空調空気が供給さ
れ、その空調空気は床吹き出し口４７を通して居室４６
内の特定区画（すなわちゾーン）に給気され、空調を行
なう。

【００２５】

【発明の効果】以上説明したように、本発明によれば、
形状可変ダクトを用いることにより間仕切りを形成する
ために、特別な駆動力を必要とせずに、気流制御を行な
うための供給空気を用いて容易に空間を分割できる。ま
た、分岐点に設けたダンパーユニットを閉鎖すること
で、送風に必要な径路以外のダクトの収縮状態を維持で
きる。この膨張状態を任意に調整することで隣接する空
間同士の接続状態を完全閉鎖状態から、開放状態まで任
意の開放率に設定できる。さらに、膨張させるダクトを
選択することにより任意の位置に間仕切りを形成して空
間分割規模、空間の接続形状を自由に設定、変更できる
等種々の効果が得られる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の空調システムをドームの膜屋根面の融
雪システムに適用した第１の実施例において、ドーム屋
根の最下部の融雪動作を示す側方部分断面図である。

【図２】図１に示す融雪動作を説明する部分斜視図であ
る。

【図３】前記第１の実施例におけるドーム屋根の中腹部
分の融雪動作を示す部分斜視図である。

【図４】図３に示す融雪動作を説明する側方部分断面図
である。

【図５】前記第１の実施例におけるドーム屋根の上方部
分の融雪動作を示す部分斜視図である。

【図６】図５に示す融雪動作を説明する側方部分断面図
である。

【図７】前記第１の実施例においてドーム屋根の特定部
分の融雪動作を示す部分斜視図である。

【図８】図７に示す融雪動作を説明する側方部分断面図
である。

【図９】本発明において使用されるダンパーユニットの
構造を概略的に示す部分正面図である。

【図１０】本発明において使用されるダンパーユニット
の構造を概略的に示す水平断面図である。

【図１１】 （ａ）ダクトが隙間空間内で完全に膨張したときのダク
トと隙間空間との間の関係を断面と正面から概略的に示
す図である。 （ｂ）ダクトが隙間空間内で半ば膨張したときのダクト
と隙間空間との間の関係を断面と正面から概略的に示す
図である。 （ｃ）ダクトが隙間空間内で完全に収縮しているときの
ダクトと隙間空間との間の関係を断面と正面から概略的
に示す図である。

【図１２】本発明の空調システムをビルなどの建造物内
に設置し、これを排煙システムに適用した第２の実施例
を概略的に示す正面図である。

【図１３】図１２に示す排煙システムの給排気動作を説
明する斜視図である。

【図１４】本発明の空調システムをビルなどの建造物内
の床下に設置し床吹出空調を実現する第３の実施例にお
いて居室全体を空調する動作を説明する斜視図である。

【図１５】前記第３の実施例において居室を間仕切り
し、特定の分割空間を空調する動作を説明する斜視図で
ある。

【符号の説明】

１ ドーム屋根 ２ 上膜（板材） ３ 下膜（板材） ４、２４、４４ ダクト ５、２５、４５ ダンパーユニット ６ 給気装置 ７ 温風 ８ 隙間空間 ９ 中継用開口部 １０ 空気供給用開口部 １１ 開閉機構 １２ 雪 ２１ 天井 ２２ 天井床（板材） ２３ シーリング板（板材） ２６、４６ 居室 ２７ 天井開口 ２８ 天井空間（隙間空間） ２９ 空気排出口 ３０ ブロワ ３３ 火災源 ３４ 排煙通路 ４１ 床部 ４２ フロアパネル（板材） ４３ 床下面（板材） ４７ 床吹き出し口 ４８ 床下空間（隙間空間） ４９ 給気口

Claims (2)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 容易に変形可能な材料で成形されたダク
   トを、このダクトが膨張したときの直径にほぼ等しい高
   さ寸法の隙間空間内に設置し、前記ダクトに流体を送り
   込んで膨張させ、空間を分割する間仕切り壁を形成する
   ことを特徴とする空間分割方法。
2. 【請求項２】 変形可能な材料で成形され自在に膨張、
   収縮し得るダクトと、このダクトが膨張したときの直径
   にほぼ等しい高さ寸法の隙間空間をあけて設置され前記
   ダクトを上下から挟んで収容する一対の板材と、前記ダ
   クトに接続されダクトからダクトへの流体供給を行なう
   中継用開口部とダクトから隙間空間への流体供給を行な
   う空気供給用開口部を有し、それぞれの開口部に開閉機
   構を備えたダンパーユニットとから構成され、前記ダン
   パーユニットを用いてダクトからダクトへの流体の供
   給、停止を行ない、ダクトの膨張、収縮の形状変化を制
   御して空間を分割するとともに、ダクトから分割された
   隙間空間へ流体を供給して空調するようにしたことを特
   徴とする空調システム。