JP2004332954A

JP2004332954A - 個人差対応型空気調節システム

Info

Publication number: JP2004332954A
Application number: JP2003125341A
Authority: JP
Inventors: Toshihisa Shirakawa; 白川利久
Original assignee: Individual
Current assignee: Individual
Priority date: 2003-04-30
Filing date: 2003-04-30
Publication date: 2004-11-25

Abstract

【課題】多人数を擁する室内の冷暖房において、個人毎に温度を設定するのが困難であり、かつ冷暖房不要な事務機器を冷暖房してエネルギーを無駄に消費していた。
【解決手段】冷暖房は各個人の机の卓上冷房装置２１により、室内排気は天井の排気ホース３１と排気用扇風機４１により一括して外気に排気する個人差対応型空気調節システムである。冷風は、電子冷熱器を応用した冷風器２２またはタービン圧縮機を利用した冷風器２２による。
【選択図】図１

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、多人数を擁する室内にける各人毎の冷房および暖房に関する空気調節システム。
【０００２】
【従来の技術】
多人数を擁する事務所等の室内における冷房および暖房は、従来では室内全体を一括して冷房および暖房していた。屋上等に設置した大型本体機械により冷気または暖気を作成し、それをダクトで室内に導き全人間および書類や事務備品を含めて一括して冷房または暖房していた。
【０００３】
【発明が解決しょうとする課題】
個人の温度に関する感受性には差があり、千差万別である。また、室内での場所により温度差が生じている。したがって、室内にいる全人間を快適にさせるのは困難である。
書類や事務備品は冷房や暖房をする必要は殆どない。必要のないものまで冷房や暖房するのは無駄である。人間がいない時でも冷房や暖房をするのはエネルギーが無駄である。
【０００４】
【課題を解決するための手段】
図１は本発明の個人差対応型空気調節システムの概略図である。個人差対応型空気調節システムは、個々の机の上の卓上冷房装置（２１）と室内の高温暖気を一括して室外に排気するための天井に取り付けた排気ホース（３１）と排気用換気扇風機（４１）と排気用換気扇風機（４１）の対角位置の吸気穴（５１）からなる。排気ホース（３１）には、吸気ノズル（３２）が付いている。
卓上冷房装置（２１）は、冷気を作るための冷風器（２２）と吸引器（２３）と吸気ホース（２４）と冷風ノズル（２５）と電気絶縁材煙突（２６）と感熱素子（２８）と温度調節器（２９）からなる。
冷風器（２２）は図２に示すように、高温側スリット入電極露出板（２２３）と低温側スリット入電極露出板（２２４）とにより接合されたｐ型熱電半導体（２２１）とｎ型熱電半導体（２２２）とからなる電子冷熱器である。
吸引モータ（２３１）と吸引プロペラ（２３２）とからなる吸引器（２３）は、吸気穴（５１）から室内に入ってきた空気を電気絶縁材の吸気ホース（２４）の中に吸引し、電気絶縁材煙突（２６）側と電気絶縁材送風ダクト（２７）側とに分ける。
低温側スリット入電極露出板（２２４）により冷却された空気は冷風ノズル（２５）から出て行く。実線矢印は室温以上の空気流れであり破線矢印は室温以下の空気流れである。
【０００５】
【発明の実施の形態】
吸引器（２３）により吸気ホース（２４）の中に吸引された室内空気は、電気絶縁材送風ダクト（２７）を通って冷風器（２２）の低温側スリット入電極露出板（２２４）表面を流れる間に冷却され冷風ノズル（２５）から出て行く。
冷風器（２２）としてペルチェ効果を利用した電子冷熱器を選定したのは構造が簡単で小型化がしやすいからである。異種導体または異型半導体を接合して、電源（２２５）と電線（２２６）とにより直流を流すと一方の接合部で吸熱、他方の接合部で発熱が生じる。この現象をペルチェ効果と言い、冷却または加熱に使う場合に電子冷熱と呼ばれる。ｎ型熱電半導体とｐ型熱電半導体との組み合わせで大きな効果が得られるのは周知のとおりである。
冷風器（２２）の放熱は、電気絶縁材を付けずにむき出しにしてスリットも入れて放熱表面積を広くした高温側スリット入電極露出板（２２３）の表面に空気を流すことにより達成する。電気絶縁は、ゴムやビニールの電気的絶縁材を用いた電気絶縁材煙突（２６）により達成した。
高温側スリット入電極露出板（２２３）を通過する間に熱を吸収した空気は、電気絶縁材煙突（２６）を上昇し、排気ホース（３１）の吸気ノズル（３２）から排気ホース（３１）に吸い込まれ、排気用換気扇風機（４１）により外気に放出される。
新鮮な空気は吸気穴（５１）から供給される。吸気穴（５１）は排気用換気扇風機（４１）から離れているため、新鮮な空気は部屋全体に行き渡る。
室温よりも低い低温側スリット入電極露出板（２２４）も、電気絶縁材を付けずにむき出しにしてスリットも入れて放熱表面積を広くしたため、冷風ノズル（２５）への空気が効率よく冷却される。電気絶縁は、ゴムやビニールの電気的絶縁材を用いた電気絶縁材送風ダクト（２７）により達成した。
卓上冷房装置（２１）に付けた感熱素子（２８）が人体の温度を感知すると、温度調節器（２９）を介して卓上冷房装置（２１）が作動する。数分間人体の温度を感知しなくなると卓上冷房装置（２１）は停止する。各個人は、温度調節器（２９）に好みの温度を設定することができる。
電気絶縁材は一般に断熱性も高いため、長く表面積が大きい電気絶縁材煙突（２６）からの輻射熱による室内温度上昇を緩和する。
ｎ型熱電半導体とｐ型熱電半導体とを接合させるために電極を付けたが、電極を付けずに冷間プレス焼結法等により直接接合すればコストは更に低下する。
高温側スリット入電極露出板（２２３）と低温側スリット入電極露出板（２２４）を電気絶縁材で覆えば電気絶縁材煙突（２６）や電気絶縁材送風ダクト（２７）や吸気ホース（２４）を電気絶縁材にする必要はなくなる。
【０００６】
【発明の効果】
最近、机上にはかなりの放熱がある計算機や印刷機が装備されている。部屋全体を冷房する従来の冷房装置ではこの熱にも対応せねばならない。それに対し、本発明のシステムであれば、計算機等の熱は排気用換気扇風機（４１）により外気に放出される。
計算機や複写機等の放熱量の多い備品には備品毎に煙突を設ければ廃熱は更に有効に行われる。
各個人が自分の好みや体調に合わせて冷房温度を設定できるため快適に仕事ができ、仕事の能率が向上する。更に換気は個人の周囲から直接的に吸気ノズル（３２）から排気されて拡散が少ないため、新鮮な空気によるリフレッシュ感から仕事の能率が向上すると共に、インフルエンザ等の空気伝染性病気の緩和に約立つ。吸気穴（５１）からの空気を各個人の机の下までホース等で配分すれば効果が更に高まる。
人間以外の室内備品は冷房されていないため無駄な電力消費がない。したがって、経済的である。
吸気ノズル（３２）と排気ホース（３１）と排気用換気扇風機（４１）は、火事災害における有害ガスの排出装置にもなる。
暖房する場合は、冷却器（２２）の電源（２２５）の＋−向きを逆にすれば暖房になる。排気用換気扇風機（４１）は停止もしくは適宜弱運転にすれば熱損失は少ないものとなる。
【０００７】
【その他実施例１】
本実施例では冷気を作るための冷風器（２２）において、図３に示すタービン圧縮器（２２０）と断熱材煙突（２６１）と断熱材膨張室（６１）とからなることを特徴とする個人差対応型空気調節システムである。
タービン圧縮器（２２０）は、静翼とフィンとが一体となった静翼連結フィン（２３７）が付いている先が細くなる筒状の圧縮機先細胴（２３８）と圧縮モータ（２３５）とこのモータによって同軸回転する吸気ファン（２３４）と動翼（２３６）とからなる。
タービン圧縮器（２２０）は断熱材煙突（２６１）の中に納められている。
吸気ファン（２３４）によって吸気ホース（２４）から吸入された空気は、圧縮機先細胴（２３８）の内側と外側に分かれる。
圧縮機先細胴（２３８）の外側に流れた空気は静翼連結フィン（２３７）のフィンから熱を吸収しながら断熱材煙突（２６１）の中を上昇する。先細胴の外側を通る空気は膨張することによる断熱膨張冷却のため、フィンから熱を吸収しても温度上昇はわずかである。したがって、先細胴の内側圧縮空気の温度上昇は抑制され室温程度である。
内側に流れた空気は動翼（２３６）と静翼連結フィン（２３７）の静翼により圧縮される。圧縮による温度上昇は静翼連結フィン（２３７）のフィンにより冷却されるため室温程度に抑制される。室温程度で圧縮された空気は高圧配管（２３９）を通って断熱材膨張室（６１）に放出され断熱膨張により冷却される。冷却された空気は冷風ノズル（２５）を通って人に向かう。
実線矢印は室温以上の空気流れであり破線矢印は室温以下の空気流れである。
【０００８】
【その他実施例２】
本実施例では、乾燥冷気は室外の冷凍装置で作りダクトで室内に導き、室内に設置されたる個々の椅子の肘掛または背もたれまたは机の前に設置した風量調節器付き冷風ノズルにホースで配分し、暖気は、天井に付けられた排気ホース（３１）に吸気ノズル（３２）から吸い込み排気用換気扇風機（４１）により外気に放出することを特徴とする個人差対応型空気調節システムである。
劇場、学校、会議室のように席が稠密に整然と並んでいる場合に有効である。備品が少なく人が多いため大量の冷風が必要であるから卓上冷房装置（２１）を設置する余地がない。一方、多様な人々の集まりであるから快適温度は様々であり、各人が調節するのが望ましい。人いきれは不快であるから換気は大切である。本実施例でも換気は一括処理する。
旅客機やバスでは天井に風量調節器付き冷風ノズルがあるが距離が遠いため、冷気が個人に届くまでに室内暖気と冷気とが混合し、冷房効果と換気効果が減じられてしまう。隣の人への影響もでてしまい毛布に包まる人も見かける。
各個人のホースを有料とするのも個人尊重となる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の個人差対応型空気調節システムの概観図。
【図２】電子冷熱器を応用した本発明の冷風器（２２）概観図。
【図３】本発明のタービン圧縮機（２２０）を利用した冷風器（２２）概観図。
【符号の説明】
２１は卓上冷房装置
２２は冷風器
２３は吸引器
２４は下部吸気ホース
２５は冷風ノズル
２６は電気絶縁材煙突
２７は電気絶縁材送風ダクト
２８は感熱素子
２９は温度調節器
３１は排気ホース
３２は吸気ノズル
４１は排気用換気扇風機
５１は吸気穴
６１は断熱材膨張室
２２０はタービン圧縮器
２２１はｐ型熱電半導体
２２２はｎ型熱電半導体
２２３は高温側スリット入電極露出板
２２４は低温側スリット入電極露出板
２２５は電源
２２６は電線
２３１は吸引モータ
２３２は吸引プロペラ
２３４は吸気ファン
２３５は圧縮モータ
２３６は動翼
２３７は静翼連結フィン
２３８は圧縮機先細胴
２３９は高圧配管
２４０は高圧配管フィン
２６１は断熱材煙突

Claims

個々の机の上の卓上冷房装置（２１）と室内の高温暖気を一括して室外に排気するための天井に取り付けた排気ホース（３１）と排気ホース（３１）に付帯せる吸気ノズル（３２）と排気用換気扇風機（４１）と排気用換気扇風機（４１）の対角位置の吸気穴（５１）からなることを特徴とする個人差対応型空気調節システム。
卓上冷房装置（２１）は、冷気を作るための冷風器（２２）と吸引器（２３）と吸気ホース（２４）と冷風ノズル（２５）と電気絶縁材煙突（２６）と感熱素子（２８）と温度調節器（２９）からなる。
冷風器（２２）は、高温側スリット入電極露出板（２２３）と低温側スリット入電極露出板（２２４）により接合されたｐ型熱電半導体（２２１）とｎ型熱電半導体（２２２）とからなる。
吸引モータ（２３１）と吸引プロペラ（２３２）とからなる吸引器（２３）は、吸気穴（５１）から室内に入ってきた空気を電気絶縁材の吸気ホース（２４）の中に吸引し、電気絶縁材煙突（２６）側と電気絶縁材送風ダクト（２７）側とに分ける。
請求項１における冷気を作るための冷風器（２２）として、断熱材煙突（２６１）とタービン圧縮器（２２０）と断熱材膨張室（６１）とからなることを特徴とする。
断熱材煙突（２６１）の中に納めたタービン圧縮器（２２０）は、静翼とフィンとが一体となった静翼連結フィン（２３７）が付いている先が細くなる筒状の圧縮機先細胴（２３８）と圧縮モータ（２３５）とこのモータによって同軸回転する吸気ファン（２３４）と動翼（２３６）とからなる。
圧縮機先細胴（２３８）と断熱材膨張室（６１）とは高圧配管（２３９）により連結する。
室外の冷凍装置で作った乾燥冷気を、室内に設置せる個々の椅子の肘掛または背もたれまたは机に設置せる風量調節器付き冷風ノズルにホースで配分し、暖気は天井に付けられた排気ホース（３１）に吸気ノズル（３２）から吸い込み排気用換気扇風機（４１）により一括して外気に放出することを特徴とする個人差対応型空気調節システム。