JP2001304672A - スポット空調システム - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 冷暖房できるスポットエアコンを用いて、特
に、スポット的な暖房を行う際に、十分な暖房感を与え
ることができるようにする。 【解決手段】 スポットエアコン１０の吹き出し口３０
に、ダクト４０を介して、上方に向かって温風７１を放
出する多孔性の足元チャンバー５０を取付けたスポット
空調システム１を提供する。足元チャンバー５０の複数
の吹出し孔５１を通して温風７１が出力され、足元チャ
ンバー５０に乗っているユーザ９０が暖められる。足元
チャンバー５０を経由することにより、温風７１の風速
が低下し、さらに下方から放出されるので、吹き出され
た温風７１は、自然対流となって上昇し、ユーザ９０を
局部的でなく、全体的に暖めることができ、快適な暖房
感を与えることができる。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、工場などの半密閉
または開放空間において、対象人員に対してスポット的
に冷房および暖房するのに適した空調機に関するもので
ある。

【０００２】

【従来の技術】工場などの半密閉または開放空間は、夏
季および冬季に自然環境の影響によって、その空間内で
作業等をする作業者にとっては、厳しい環境となる。こ
のため、作業者に快適な環境を提供するような冷房およ
び暖房器具が必要となる。しかしながら、工場などの開
放空間では、空間全体の気温を作業に適当な温度に調整
し維持することは、構造の点から困難であり、また経済
的でない。そこで、スポット的な冷房または暖房をする
ことによって温度調整を行い、作業環境を改善するよう
にしている。例えば、夏季は、冷房専用のスポットクー
ラーを使用して、冷風を作業者の人体にスポット的に吹
き当てることによって冷房を行う。一方、冬季は、遠赤
外線ヒーターや温風ヒーターを使用し、遠赤外線を作業
者に放射して作業者を輻射熱により暖めたり、温風を吹
き当てることによって作業者の周りを暖房している。

【０００３】

【発明が解決しようとする課題】このように、従来は、
作業環境の改善のために、スポット式の冷房機器とスポ
ット式の暖房機器とを用いており、季節ごとに使用機器
が異なっていた。したがって、季節の変わり目には、こ
れから使用する機器を用意するとともに、それまで使用
していた機器を撤去し、さらにそれらの機器を保管する
必要があった。このため、時季に応じて機器の入れ替え
が必要となり、そのための手間がかかる。さらに、使用
しない機器を保管する場所が必要となる。このような方
法では、作業効率が低下するとともに、狭いスペースを
有効に使用しなければならない我国の一般的な生産工場
の状況においては問題である。

【０００４】このため、暖房にも使用できるスポット式
の空調機（スポット空調機、スポットエアコン）を用い
ることが考えられている。例えば、冷房専用のスポット
クーラーを改良し、その冷媒回路を反転させて(切替え
て)、ヒートポンプサイクルとして温風を吹き出すよう
にしたスポットエアコンがある。これは、さらに補助熱
源を追加して高温の温風を吹き出すことも可能である。
このようなスポットエアコンにより、夏冬にわたり同一
の機器でスポット的な冷房並びにスポット的な暖房が可
能となる。これにより、時季によって、使用する機器の
出し入れをすることが不要となり、保管スペースもいら
なくなる。さらには、作業者をスポット的に空調できる
ので、開放された工場などの広い所でも作業者の環境を
効率良く良好に保つことができる。

【０００５】しかしながら、このような冷房と暖房を兼
ねたスポットエアコンには、幾つかの問題がある。例え
ば、スポットエアコンを冷房に用いる場合は、風（冷
風）を人体に当てることにより、その風自体の温度より
さらに低い体感温度が得られる。このため、スポットク
ーラーと同様に、スポットエアコンから高速気流が吹き
出されることは好都合である。一方、スポットエアコン
を暖房に用いた場合は、冷風と同様に温風を高速で吹き
出すので、体感温度が低下するため、暖房感が殺がれ
る。体感温度の低下を防ぐためには、温風の温度を高く
する必要があり、大きな補助熱源の追加が必要となって
現実的ではない。したがって、スポットエアコンは、夏
季も使用できるので便利であるが、暖房の際には、暖房
能力の割に作業者にとって快適な環境が得られ難い。

【０００６】また、スポットエアコンを冷房に用いる場
合は、冷風が集中して体の一部、例えば顔面等の肌が露
出した部位にあたるのみでも、ある程度の冷感が得られ
るので、快適感が得られ作業に適した環境になる。しか
し、暖房に用いる場合は、温風が集中して、体の一部の
みに当たって、そこが暖められるだけでは、他の部位は
寒いので、暖かさが十分感じられず快適な作業環境にな
るとは言えない。したがって、スポット的に風を吹き出
すスポットエアコンでは無理がある。

【０００７】なお、例えば、吹き出し口から離れた位置
では、風が広がるので、風のあたる面積は広くなる。し
かしながら、吹き出されてから人体に届くまでの距離が
長くなるので、温風の温度が低下し、暖房効果は少なく
なる。一方、作業者が吹き出し口に近づくと、風のあた
る面積が小さくなるので、上記のように、体の一部だけ
が温められ他の部位は温まらないので、このときも暖房
効果は低い。さらに、近づくと風速が速くなるので、体
感温度が低くなることは上述したとおりである。このた
め、スポットエアコンでは、十分な暖かさを感じられ
ず、快適感が得られ難い。

【０００８】そこで、本発明では、季節により機器を入
れ替える必要のないスポットエアコンを使用する空調シ
ステムにおいて、冷房のみならず、暖房も効果的に行え
るスポット空調システムを提供することを目的としてい
る。

【０００９】

【課題を解決するための手段】このため、本発明では、
冷温風を吹き出すスポット空調機（スポットエアコン）
に、多孔性の足元チャンバーを接続することにより、温
風の風速を下げてユーザ（人体）の足元から分散して放
出できることとして、十分な暖房感を与えると同時に、
全体的に暖められるようにしている。すなわち、本発明
のスポット空調システムは、冷温風の吹き出し口を備え
たスポット空調機と、風を上方に向かって出力可能な多
孔性の足元チャンバーと、この足元チャンバーと吹き出
し口とを接続するダクトとを有していることを特徴とし
ている。

【００１０】スポットクーラーの延長線で、冷温風を出
力するスポット空調機は、同一機器で冷房効果および暖
房効果が得られるので、効率が良く、機器の入替えの手
間や保管スペースが不要などのメリットがあるが、冷風
および温風が共通の一定の太さのダクトを有する吹き出
し口から人体の方向に吹き出されるため、指向性（方向
性）が強すぎ人体の一部に集中して当たる。このため、
冷風は良いとしても、温風を利用する立場からみると、
その部位のみが暖められ、部分的には暖かいものの体全
体に十分な暖房感を得難く、快適性の高い暖房システム
とは言い難かった。これに対して、本発明のスポット空
調システムでは、冷風と温風の出口の条件を変え、温風
はスポット空調機にダクトを介して多孔性の足元チャン
バーを接続し、ユーザの足元から風（温風）を放出する
ようにしている。したがって、従来と同じスポットクー
ラーの延長線にあるスポット空調機を用いながら、温風
を分散させ、ユーザの体にあたる風速を下げて供給でき
るスポット空調システムを提供できる。そして、本発明
のスポット空調システムでは、温風（暖気）を吹き出す
風速を低くし、足元から出すことで、温風が自然対流と
なって上昇するため、足元から体全体を上方まで、暖気
で覆うことができ、ユーザを局部的ではなく、全体的に
暖めることができる。

【００１１】すなわち、多孔性の足元チャンバーから温
風を吹き出すようにすることで、温風の出口面積を増や
すことができ、吹き出し口の開口面積の総量を増やすこ
とができる。これにより、温風の風速と体に当たる面積
を適当に制御することができるので、スポット式であっ
てもユーザの環境に適した実効のある空調ができる。す
なわち、スポット的な暖房を行う空調機にもかかわら
ず、体の全部位を暖めることができ、快適な暖房感を与
えることができる。なお、冷房のときは、スポット空調
機から、そのまま冷風を吹き出すことにより、効率良く
冷房できることは上述したとおりである。

【００１２】このようなスポット空調システムに適した
スポット空調機としては、吹き出し口として、ダクトを
装着可能な第１の口と、風を直に吹き出し可能な第２の
口とを設け、さらに、これら第１および第２の口に至る
吹き出し空気経路を切替える手段、たとえばダンパー等
を設けたものがある。このようなスポット空調機であれ
ば、第１の口に、常時ダクトを接続した状態にすること
ができ、切替え手段を操作することによりユーザの希望
する吹き出し口から温風あるいは冷風を吹き出して、ユ
ーザに対し快適な環境を設定できる。

【００１３】一方、スポット空調機の吹き出し口を、ダ
クトが着脱可能なようにして、暖房が必要なときに、ダ
クトを繋いで足元チャンバーから温風を吹き出すように
しても良い。

【００１４】スポット空調機は、キャスターや把手など
を設けた可動式のものが多いので、ユーザが望む適当な
位置に移動することが可能であり、オープンスペースや
広い場所でも、所望の場所に適切なあるいは最適な環境
をつくることができる。

【００１５】

【発明の実施の形態】以下に、図面を参照しながら、本
発明の実施の形態を説明する。図１（ａ）および（ｂ）
に示すスポットエアコン（スポット空調機）１０は、冷
媒を用いた公知の冷暖房サイクル、あるいはペルチェ素
子等による冷暖房システムが、ほぼ直方体状のハウジン
グ２０に収納されている。したがって、冷媒の循環経路
を替えたり、ペルチェ素子に供給する電流の特性を替え
ることにより、冷風７０および温風７１をハウジング２
０の上部２１の吹き出し口３０から放出できるようにな
っている。このスポットエアコン１０は、下方にキャス
ター２９を有しており、ハウジング２０の上部の把手２
３を持って移動させられる可動式のものであり、適当な
場所に容易に移動させて冷風７０および温風７１を吹き
出すことができる。

【００１６】図１（ａ）は、スポットエアコン１０によ
り冷房する様子を示してある。このときは、スポットエ
アコン１０の上方の吹き出し口３０をユーザ９０の方向
に向けて、高速な冷風７０を吹き出す。冷風７０は、吹
き出し口３０が比較的小さな開口面積なので、ユーザ９
０の方向に絞られた状態で吹き出される。このため、冷
風７０の方向性が強く、比較的高速であり、人体の一部
に集中して強く当たる。これにより、ユーザ９０の一部
を集中的に冷やすことになり、十分な冷房効果が得られ
る。特に、ユーザ９０の顔面等の肌が露出した部位に冷
風７０を当てることにすれば、十分な冷感が得られるの
で、オープンスペースなどの全体を冷房できない場所で
あっても、作業に適した快適な環境を提供できる。

【００１７】図１（ｂ）は、上述したスポットエアコン
１０を用いて暖房する様子を示してある。本例のスポッ
トエアコン１０は、吹き出し口３０にダクト（延長ダク
ト）４０を着脱できる構成となっている。温風７１が出
るときは、その吹き出し口３０が直に温風７１を吹き出
すのではなく、吹き出し口３０にダクト４０を接続し、
このダクト４０の端（出口）４１に、温風（風）７１を
上方に向かって出力する多孔性の足元チャンバー５０を
取り付ける。足元チャンバー５０は、ユーザ９０が作業
する適度な範囲の面積（床面積）をカバーできる広さを
備えたマット状のものであり、表面（上面）が適当な間
隔で孔あるいはスリット状の複数の開口５１が設けられ
た多孔性の板状の部材５２により覆われている。この表
面（上面）の多孔性の部材５２の下側は、ダクト４０の
繋ぎ込みの部分４１から温風７１を各開口５１に分配す
る空間あるいはチャンバー部５３となっており、ダクト
４０で供給される温風７１は、チャンバー部５３を通っ
て各開口５１からほぼ均等に出力される。各開口５１か
ら温風７１が均等に出力されるように開口５１の面積を
調整したり、チャンバー部５３に温風７１の流れを制御
するベーンなどを設けることも可能である。

【００１８】このように、本例においては、図１（ｂ）
に示すように、スポットエアコン１０とダクト４０と足
元チャンバー５０により、ユーザ９０の足元から温風７
１を放出するスポット空調システム１が構築されてお
り、温風７１はスポットエアコン１０からダイレクトに
ユーザ９０に吹き出されるのではなく、多孔性の足元チ
ャンバー５０を通って吹き出される。これにより、温風
７１は足元チャンバー５０の複数の吹出し孔（温風吹き
出し口）５１から適当な面積に分散して吹き出され、風
速も低下する。そして、低い風速で、足元からほぼ一様
に温風７１が出るので、これはほぼ自然対流の状態で上
昇し、足元だけでなく、顔や頭側などの全身を覆い、全
身を一様に暖めることができる。

【００１９】また、足元チャンバー５０を用いることに
より、温風７１を効率的にユーザ９０の体に当てること
ができる。すなわち、風速を落とすことだけであれば、
ダクト径を大きくしたり、多孔性の部材を介して横方向
から温風７１を吹き出すようにしても良い。しかしなが
ら、温風７１は上方に流れるので、ユーザ９０の体全体
に当てようとすると、風向を維持する程度の風速は必要
となり、結局、体感温度を下げる要因となる。これに対
して、足元から風を出せば、自然対流でもユーザ９０の
体に沿って流れるので、ほとんど風速はいらない。この
ため、体感温度を下げずに効率良く暖房できる。

【００２０】さらに、ユーザ９０の体の投影面積を考え
ると、横方向に対して足元の投影面積は小さい。したが
って、足元であれば風が出る面積が小さくても広範囲を
温風によって暖房することができる。このため、ユーザ
９０が作業のために多少移動するような状況下でも、そ
の範囲をカバーするように暖房を行うことができる。

【００２１】このように、本例では、スポットエアコン
１０で暖房する場合には、スポット的に冷房する場合と
異なり、スポットエアコン１０とダクト４０と足元チャ
ンバー５０とを有するスポット空調システム１を用いて
いる。これにより、放出される温風（風）７１の風速を
低くでき、風速が高いことに起因する体感温度の低下を
なくし、適度な暖房感をユーザ９０に与えることができ
る。したがって、本例のスポット空調システム１を利用
することで、スポットエアコン１０を中心としているに
もかかわらず、ユーザ９０の体の全部位を暖め、快適な
暖房感を与えることで、実効のある空調ができる。

【００２２】また、スポットエアコン１０からダクト４
０により温風７１を足元チャンバー５０まで供給するの
で、この間に温風７１の温度が下がって効果が低下する
可能性もある。しかしながら、ダクト４０に保温性の良
いものを使用することにより、吹き出し口３０から足元
チャンバー５０の吹出孔５１までの間の距離が長くなっ
ても、温風７１の温度が低下することを防ぐことができ
る。そして、足元チャンバー５０の直上のユーザ９０
に、十分に暖かい温風７１を供給できる。したがって、
大気中に吹き出された温風７１がユーザ９０に到達する
までの間に、温度が低下してしまうであろうスポットエ
アコン１０を単体で暖房に用いた場合の不具合も防止で
き、この点でも本発明のスポット空調システム１により
効率の良い暖房を行うことができる。

【００２３】一方、スポットエアコン１０は、図１
（ａ）に示したように、スポットクーラーと同様に、ス
ポット的な冷房を効率良く行える。このため、スポット
空調システム１を採用することで、共通のスポットエア
コン１０を用いて、スポット的な冷房および暖房の両方
を効率良く行うことができ、スポットエアコン１０によ
り年間を通して空調ができる。

【００２４】このように、スポット空調システム１を採
用すると、年間を通して同一のスポットエアコン１０に
より、それぞれ快適な冷暖房を行うことができる。この
ため、夏季から冬季にかけて等の季節の変わり目ごと
に、各機器（冷房機および暖房機）の入れ替えをする必
要がなく、同時に、使用しないヒーターなどの機器の保
管をする必要がなくなるため保管場所も不要となる。し
たがって、本例のスポット空調システム１により、入れ
替えの手間や保管場所の確保などの不具合も解消できる
メリットの多いスポットエアコン１０を、さらに活かす
ことができ、工場などの開放空間で本例のスポット空調
システム１を用いることで、スポット的な冷暖房をより
効率的に行うことができる。このため、本発明のスポッ
ト空調システム１により、作業者の周囲の温度調整を行
い、作業環境を改善できる。

【００２５】なお、多孔性の足元チャンバー５０は、温
風７１を上方に向けて吹き出すことができれば良いの
で、吹出し孔５１の開口の向きは上方を向いているもの
に限らない。例えば、作業領域のあるいは作業者の足元
の周囲を巡る環状のダクトから横方向に温風７１を吹き
出すものでも、温風７１を分散して放出できるようにな
っていれば、開口が側面を向くように設けたものであっ
てもちろん良い。しかしながら、出口風速をより低くで
きるという点では、本例のように多孔性の開口が上方に
向いた足元チャンバー５０が有効である。

【００２６】さらに、上記では、暖房する際に、ダクト
４０を取り付けて足元チャンバー５０を用いるようにし
ているが、これに限らない。例えば、図２に示すよう
に、冷風７０または温風７１の吹き出し口が異なるスポ
ットエアコン１１を用意して、本発明のスポット空調シ
ステムを構成することも可能である。例えば、このスポ
ットエアコン１１は、基本的な構成は上記のスポットエ
アコン１０と同様であるが、ハウジング２０の上方（上
面）２１に設けられた冷風用の吹き出し口（第１の口）
３０に加え、ハウジング２０の側面２２に温風用の吹き
出し口（第２の口）３２が設けられている。さらに、ハ
ウジング２０の内部には、これら吹き出し口３０および
３２に至る吹き出し経路を切替えるダンパー３８が設け
られている。

【００２７】このスポットエアコン１１であれば、ハウ
ジング２０の側面２２に設けられた吹き出し口３２にダ
クト４０を装着し、その先端４１に足元チャンバー５０
を取り付けることで本発明に係るスポット空調システム
２を構成できる。このスポット空調システム２により、
ユーザ９０の足元から温風７１を放出することができ、
上記の例と同様に、多孔性の足元チャンバー５０から風
速の低い温風７１を吹き出すことにより実効のある暖房
ができる。また、冷風７０は、ダンパー３８を切替える
ことにより、他方の吹き出し口３０を通して直にユーザ
９０に当てることができ、実効が高い冷房ができる。し
たがって、年間を通して、スポットエアコン１１を用い
た効率の良い空調を行うことができる。そして、本例で
は、冷房を行うときもダクト４０を取外さなくても良い
ので、この点では上記の例よりも使い勝手の良いスポッ
ト空調システム２となる。しかしながら、吹き出し口を
別に設け、切替え用のダンパーが必要になるので、スポ
ットエアコンとしては、複雑化および大型化しコストが
上がる傾向となり、図１に示したスポット空調システム
１の方が簡易で低コストで供給できる。

【００２８】

【発明の効果】以上に説明したように、本発明のスポッ
ト空調システムは、冷温風を吹き出すスポット空調機
（スポットエアコン）に、多孔性の足元チャンバーを接
続することで、温風の風速を下げてユーザの足元から分
散して放出できるので、十分な暖房感を与えると同時
に、全体的に暖めることができる。また、冷房する際に
は、スポット空調機の吹き出し口より直に冷風を放出す
るようにしているので、高速の冷風を放出でき、ユーザ
に快適感を与えられる。したがって、本発明によれば、
季節毎の入れ替え作業が不要な、冷房と暖房ができるス
ポット空調機を用いて、さらに快適性の高いスポット的
な冷房および暖房が行え、快適な作業環境を実現できる
スポット空調システムを提供できる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明に係るスポットエアコンを用いたシステ
ムを示す説明図であり、図１（ａ）に、冷房を行う場合
を示し、図１（ｂ）に、暖房を行う場合を示してある。

【図２】図１に示すスポットエアコンと構成の異なる例
を示す説明図である。

【符号の説明】

１、２ スポット空調システム １０、１１ スポットエアコン（スポット空調機） ２０ ハウジング ３０、３２ 放出口 ３８ ダンパー（切替え手段） ４０ ダクト、４１ ダクトの端 ５０ 足元チャンバー、５１ 吹出孔 ７０ 冷風、７１ 温風 ９０ ユーザ

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 荻窪 豊子 長野県南安曇郡豊科町大字豊科1000番地 ジーエーシー株式会社内 Ｆターム(参考） 3L049 BA03 BB01 BB10 3L080 AC02 AC05 BD05

Claims (6)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 冷温風の吹き出し口を備えたスポット空
   調機と、 風を上方に向かって出力可能な多孔性の足元チャンバー
   と、 この足元チャンバーと前記吹出し口とを接続するダクト
   とを有するスポット空調システム。
2. 【請求項２】 請求項１において、前記吹出し口は、前
   記ダクトを装着可能な第１の口と、風を直に吹き出し可
   能な第２の口と、これら第１および第２の口に至る吹き
   出し経路を切替える手段とを備えているスポット空調シ
   ステム。
3. 【請求項３】 請求項１において、前記吹出し口は、前
   記ダクトが着脱可能であり、前記ダクトを外すと、該ダ
   クトを介さずに風を出力できること特徴とするスポット
   空調システム。
4. 【請求項４】 請求項１ないし３のいずれかにおいて、
   前記スポット空調機は可動式であるスポット空調システ
   ム。
5. 【請求項５】 請求項２または３に記載のスポット空調
   機。
6. 【請求項６】 風を上方に向かって出力可能な多孔性の
   足元チャンバー。