JP2007057174A - Personal air-conditioning system - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は、病院や介護施設などにおいて、一つの室内に複数のベッドを設置して利用する多床室を空調する空調システムに関する。 The present invention relates to an air conditioning system that air-conditions a multi-bed room that is used by installing a plurality of beds in one room in a hospital or a nursing facility.
病院や介護施設などにおいては、一つの部屋に複数のベッド（寝床）を配置し、複数の患者を収容することが一般的に行われる。このように一つの部屋を多床室として利用する場合の空調は、それぞれの患者にそれぞれ好みの温度環境があることを考慮する必要がある。 In hospitals and nursing care facilities, it is common to place a plurality of beds (beds) in one room and accommodate a plurality of patients. Thus, when using one room as a multi-floor room, it is necessary to consider that each patient has a favorite temperature environment.
特許文献１（特開２００４−２４５４８９号公報）には、機体内部に吸い込まれた空気を複数の被空調空間に個別に給気するファンコイルユニットであって、機体内部は、複数の被空調空間に対応して複数個の分室に区画され、各分室は、それぞれ独立して駆動する送風機と、分室ごとに使用される範囲が区画された共用の熱交換コイルを内部に有していることを特徴とするファンコイルユニットが開示されている。 Patent Document 1 (Japanese Patent Application Laid-Open No. 2004-245489) discloses a fan coil unit that individually supplies air sucked into a machine body to a plurality of air-conditioned spaces, and the interior of the machine body includes a plurality of air-conditioned spaces. The compartments are divided into a plurality of compartments, and each compartment has an air blower that is driven independently and a shared heat exchange coil in which a range to be used for each compartment is partitioned. A featured fan coil unit is disclosed.
また、特許文献２（特開２０００−２５７９０８号公報）には、室内に複数の居住スペースおよび共用通路スペースが形成されている病室のための空調システムであって、前記共用通路スペース内にクリーンエアを供給する給気手段と、前記居住スペース内のエアを室外へ排気する排気手段とを備え、前記供給手段から前記共用通路スペースおよび前記居住スペースをこの順に介して前記排気手段に至るエア流れを形成するように構成したことを特徴とする病室用空調システムが記載されている。 Patent Document 2 (Japanese Patent Application Laid-Open No. 2000-257908) discloses an air conditioning system for a hospital room in which a plurality of living spaces and a common passage space are formed in a room, and clean air is contained in the common passage space. Air supply means for supplying air and exhaust means for exhausting the air in the living space to the outside of the room, and an air flow from the supplying means to the exhaust means through the shared passage space and the living space in this order. A hospital room air conditioning system characterized in that it is configured is described.
また、特許文献３（特開２００５−１９５２８０号公報）には、ケーシング内に互いに独立して形成された第１分流路および第２分流路と、前記第１分流路に連通して形成された外気導入口と、前記第２分流路に連通して形成された内気導入口と、複数の前記分流路にそれぞれ個別に設けられた送風ファンと、前記分流路に配置された熱交換器と、前記第１分流路に連通して形成された外気送出口と、前記第２分流路に連通して形成された内気送出口と、を備えたことを特徴とする空調機が開示されている。
しかしながら、特許文献１に開示された発明では、複数の被空調空間に個別に給気するファンコイルユニットが設けられており、それぞれの患者の好みの温熱環境は作りやすいものの、居室内の換気についてまでは考慮されていない。 However, in the invention disclosed in Patent Document 1, a fan coil unit that individually supplies air to a plurality of air-conditioned spaces is provided, and although it is easy to create a thermal environment of each patient's preference, ventilation in a living room Until is not considered.
また、特許文献２による方法では、共用通路スペース内のクリーンエアを、各居住スペース内へと導入する構造となっているために、基本的には共用通路スペース内のクリーンエアの温度で各居住スペース内の温度も決まってしまうため、それぞれの患者の好みの温熱環境が作りにくいという問題がある。 Further, in the method according to Patent Document 2, since clean air in the shared passage space is introduced into each living space, each residence is basically performed at the temperature of the clean air in the shared passage space. Since the temperature in the space is also determined, there is a problem that it is difficult to create a thermal environment preferred by each patient.
一方、特許文献３に開示された発明では、外気用の第１分流路および内気用の第２分流路を形成し、それぞれに対して送風ファンと熱交換器を設ける構造となっているので、居室内の換気も考慮され、さらに、それぞれの患者の好みの温熱環境も考えられた構造となっている。しかしながら、２つの分流路に対して同じように空調を行う仕組みとなっているので、電気代などのエネルギーコストがかかってしまうという問題がある。
On the other hand, in the invention disclosed in Patent Document 3, a first branch channel for outside air and a second branch channel for inside air are formed, and a blower fan and a heat exchanger are provided for each. Considering the ventilation in the living room, the structure is also designed for each patient's preferred thermal environment. However, since the air conditioning is performed in the same way for the two branch channels, there is a problem that energy costs such as electricity costs are required.
この発明は、上記課題を解決するものであって、多床室の空気質を改善し、それぞれの患者の温熱環境を向上し、さらにエネルギーコストを削減するパーソナル空調システムを提供するものである。 This invention solves the said subject, provides the personal air conditioning system which improves the air quality of a multi-bed room, improves the thermal environment of each patient, and also reduces energy cost.
そのために、請求項１に係る発明は、一つの室内に複数のベッドを配置して、各ベッドの周囲をカーテンで囲い、各カーテン内をパーソナル空間として利用する多床室を空調するパーソナル空調システムにおいて、多床室全体の内気を空調するファンコイルユニットと、外気を取り入れ、取り入れた外気に対して、空調期別温度制御及び昼夜別風量制御を行う外調機と、該外調機からの調整済み外気を各ベッド近傍に設けられたパーソナル吹き出し口に導くダクトと、を具備し、該パーソナル吹き出し口には風向調整手段を設けたことを特徴とするものである。 To that end, the invention according to claim 1 is a personal air conditioning system that arranges a plurality of beds in one room, surrounds each bed with a curtain, and air-conditions a multi-bed room that uses each curtain as a personal space. , A fan coil unit that air-conditions the inside air of the entire multi-floor room, an external air conditioner that takes in outside air, performs temperature control according to the air conditioning period and air volume control according to day and night, and from the air conditioner. And a duct for guiding the adjusted outside air to a personal air outlet provided in the vicinity of each bed. The personal air outlet is provided with a wind direction adjusting means.
また、請求項２に係る発明は、請求項１に記載のパーソナル空調システムにおいて、該外調機の昼夜別風量制御では、夜間において供給外気量を昼間より絞ることを特徴とする。
According to a second aspect of the present invention, in the personal air conditioning system according to the first aspect, in the daytime / nighttime air volume control of the external air conditioner, the supply outside air amount is reduced from the daytime at night.
この発明のパーソナル空調システムによれば、外調機は、取り入れた外気に対して、空調期別温度制御及び昼夜別風量制御を行い、調整された外気は各ベッド近傍に設けられたパーソナル吹き出し口へと導かれ、パーソナル吹き出し口には患者自身が風向を調整することできる風向調整手段が設けられた構成となっているので、患者居住域内における換気効率が高くなり、空気質が向上する。また、各患者は暑さ寒さ等の感覚に応じて、風向調整手段により、風向を調整することができ、各個人にとっての温熱環境が向上する。また、本発明のパーソナル空調システムは従来のものに比べて換気効率が高いために、外気量を削減することができ、これにより空調システムの外気負荷が減るため省エネルギーとなる。 According to the personal air conditioning system of the present invention, the external air conditioner performs temperature control by air conditioning period and air volume control by day and night for the outside air taken in, and the adjusted outside air is a personal air outlet provided in the vicinity of each bed. Since the personal air outlet is provided with a wind direction adjusting means that allows the patient to adjust the wind direction, the ventilation efficiency in the patient living area is increased and the air quality is improved. Further, each patient can adjust the wind direction by the wind direction adjusting means according to a sense of heat, cold, etc., and the thermal environment for each individual is improved. Further, since the personal air conditioning system of the present invention has higher ventilation efficiency than the conventional one, it is possible to reduce the amount of outside air, thereby reducing the outside air load of the air conditioning system and saving energy.
さらに、請求項２に係る発明によれば、昼夜別風量制御を行うことで、夜間の外調機の外気負荷が減る分、エネルギーコストを削減することができる。
Furthermore, according to the second aspect of the invention, by performing day and night air volume control, the energy cost can be reduced by the amount of the outside air load of the outside air conditioner at night.
以下、本発明の実施の形態を図面を参照しつつ説明する。図1は、本発明の実施の形態に係るパーソナル空調システムの全体構成図である。当該図は、多床室を上から概観したものに、空調設備の概略構成を加えて示したものである。図において、１が病院、介護施設などにおける多床室であり、この実施の形態では、多床室１には４つのベッド２が設置されている。 Hereinafter, embodiments of the present invention will be described with reference to the drawings. FIG. 1 is an overall configuration diagram of a personal air conditioning system according to an embodiment of the present invention. The figure shows an overview of a multi-bed room from above, with the addition of a schematic configuration of air conditioning equipment. In the figure, 1 is a multi-bed room in a hospital, a nursing facility, etc. In this embodiment, four beds 2 are installed in the multi-bed room 1.
５は外調機であり、取り込んだ新鮮外気（ＯＡ）の温度、湿度をコントロールして、ダクト６及び分岐チャンバー９を通じて、パーソナル吹き出し口７へと供給する。ダクト６及び分岐チャンバー９は、天井裏、壁裏等の居室外の部分に配される。また、外調機５は、空調期別温度制御、昼夜別風量制御を行うが、これらの制御については後述する。パーソナル吹き出し口７は、各ベッド２が設置された壁面にあり、患者がベッド２に横になっている状態からでも、手が届くような高さに設けられている。患者はパーソナル吹き出し口７の風向を後述するような機構で調整することができる。 Reference numeral 5 denotes an external air conditioner, which controls the temperature and humidity of the fresh fresh air (OA) taken in and supplies it to the personal outlet 7 through the duct 6 and the branch chamber 9. The duct 6 and the branch chamber 9 are arranged in a portion outside the living room such as the back of the ceiling and the back of the wall. The external air conditioner 5 performs temperature control according to the air conditioning period and air volume control according to day and night. These controls will be described later. The personal blow-out port 7 is provided on the wall surface on which each bed 2 is installed, and is provided at such a height that the patient can reach even when the patient lies on the bed 2. The patient can adjust the wind direction of the personal outlet 7 with a mechanism as described later.
８は、多床室１の全体を空調するためのファンコイルユニットであり、その吸排気口が多床室１の天井部に設けられている。ファンコイルユニット８は、多床室１のリターンエア（ＲＡ）を吸入し、空調エア（ＳＡ）を排気する。 Reference numeral 8 denotes a fan coil unit for air-conditioning the entire multi-floor room 1, and its intake and exhaust ports are provided in the ceiling portion of the multi-floor room 1. The fan coil unit 8 sucks return air (RA) from the multi-bed room 1 and exhausts air-conditioned air (SA).
図2は、本発明の実施の形態に係るパーソナル吹出し口７の一例を示す。図２（Ａ）は正面図、図２（Ｂ）は側面図、図２（Ｃ）は平面図である。パーソナル吹出し口７のケース７ａ内には、複数の水平羽根１３ａが設けられるとともに、各水平羽根１３ａの間に複数の垂直羽根１３ｂが設けられており、図２（Ｂ）の矢印に示すように、ケース７ａは上下方向に回動可能にされ、また、図２（Ｃ）の矢印に示すように、各垂直羽根１３ｂが水平方向に回動可能にされている。これにより、患者は吹出し口７からの気流を上下左右方向に可変し、風向を調整することができる。 FIG. 2 shows an example of the personal outlet 7 according to the embodiment of the present invention. 2A is a front view, FIG. 2B is a side view, and FIG. 2C is a plan view. A plurality of horizontal blades 13a are provided in the case 7a of the personal outlet 7, and a plurality of vertical blades 13b are provided between the horizontal blades 13a, as shown by arrows in FIG. The case 7a is turnable in the vertical direction, and the vertical blades 13b are turnable in the horizontal direction as indicated by arrows in FIG. Thereby, the patient can change the airflow from the outlet 7 in the vertical and horizontal directions and adjust the wind direction.
以上の如き構成において、外調機５は、前述の通り空調期別温度制御、昼夜別風量制御を行う。空調期別温度制御は、季節毎に応じた制御であり、冷房期には弱冷房程度に温度制御を行い、暖房期には、外気と等温程度か弱暖房程度の温度制御を行うようにする。すなわち、パーソナル吹出し口７より、患者に供給される気流の温度は冷房期、暖房期等により変化させるため、例え直接気流が患者に当たっても、過剰に冷えすぎたり不快な状態になりにくい。 In the configuration as described above, the external air conditioner 5 performs temperature control for each air conditioning period and daytime / nighttime air volume control as described above. The temperature control for each air conditioning period is a control according to the season. In the cooling period, the temperature control is performed at the level of weak cooling. . That is, since the temperature of the airflow supplied to the patient from the personal outlet 7 is changed during the cooling period, the heating period, etc., even if the airflow directly hits the patient, it is difficult to become too cold or uncomfortable.
また、昼夜別風量制御では、夜間の風量を、昼間の風量より制限する制御を行うようにする。すなわち、患者が起きている昼間に対して就寝している夜間において供給外気量を絞るようにする。すわなち、夜間では外調機５の負荷が減るので、その分省エネルギーとなる。 Further, in the daytime / nighttime air volume control, the nighttime air volume is controlled to be more limited than the daytime air volume. That is, the amount of supplied outdoor air is reduced at night when the patient is asleep relative to the daytime when the patient is awake. That is, since the load on the external air conditioner 5 is reduced at night, energy is saved accordingly.
以上のように構成された本発明のパーソナル空調システムを（１）空気質、（２）温熱環境、（３）エネルギーコストの観点から検討する。
（１）空気質
本発明のパーソナル空調システムでは、従来に比べて空気質がどの程度向上するかをみていく。比較例として従来の多床室の空調システムを図３に示す。従来の多床室の空調システムにおいては、本発明同様、多床室１は４床室からなり、各床室はベッド２が設置され、キュービクルカーテン４で区切られるように構成されている。また、多床室１の全体を空調するためのファンコイルユニット８が設けられている点も本発明と同様である。本発明と異なる点は、外気の取り入れ方であり、外調機５で取り込まれた外気（ＯＡ）は、外調機５にて温湿度制御され、ダクト６を通して、天井に設けられた天井吹き出し口１０から排気される。
The personal air conditioning system of the present invention configured as described above will be examined from the viewpoint of (1) air quality, (2) thermal environment, and (3) energy cost.
(1) Air quality In the personal air-conditioning system of the present invention, it will be observed how much the air quality is improved as compared with the conventional one. As a comparative example, a conventional multi-bedroom air conditioning system is shown in FIG. In the conventional multi-bedroom air conditioning system, the multi-bedroom 1 is composed of four-bedrooms, and each floor-room is provided with a bed 2 and separated by a cubicle curtain 4 as in the present invention. Moreover, the point provided with the fan coil unit 8 for air-conditioning the whole multi-bed room 1 is the same as that of this invention. The difference from the present invention is how to take in the outside air, and the outside air (OA) taken in by the air conditioner 5 is temperature / humidity controlled by the air conditioner 5 and is blown out from the ceiling through the duct 6 on the ceiling. The air is exhausted from the mouth 10.
以上の通り構成された従来の多床室の空調システムと本発明のパーソナル空調システムとの違いで、どの程度換気効率が異なるかについてコンピュータシミュレーションを行った。シミュレーションを行った部屋の位置は、図４（従来の空調システム）、図５（本発明のパーソナル空調システム）中のＡ−Ａ’で示された面内である。これらの面内につき、それぞれの空気齢について、シミュレーションを行った。空気齢とは吹出し口から吹き出された空気が評価点に至るまでの時間で、空気例が若いほど空気が新鮮で換気効率が高い事を表している。 A computer simulation was performed to determine how much the ventilation efficiency differs depending on the difference between the conventional multi-bedroom air conditioning system configured as described above and the personal air conditioning system of the present invention. The position of the room where the simulation was performed is within the plane indicated by A-A ′ in FIG. 4 (conventional air conditioning system) and FIG. 5 (personal air conditioning system of the present invention). A simulation was performed for each age of air in these planes. Air age is the time it takes for the air blown from the outlet to reach the evaluation point, and the younger the air example, the fresher the air and the higher the ventilation efficiency.
シミュレーション条件として、まずファンコイルユニットの風量は、従来の空調システムと本発明のパーソナル空調システムとで等しく、４４８ｍ3／ｈとした。また、外調機５が取り込む外気量は、従来の空調システムでは１９３ｍ3／ｈ、本発明のパーソナル空調システムでは１２０ｍ3／ｈとした。また、従来の空調システムでは、日本医療福祉設備協会の「病院空調設備の設計・管理指針」において、推奨されている換気条件である１時間に２回の換気を行う、とした。 As a simulation condition, first, the air volume of the fan coil unit was the same in the conventional air conditioning system and the personal air conditioning system of the present invention, and was set to 448 m 3 / h. Further, the amount of outside air taken in by the external air conditioner 5 was 193 m 3 / h in the conventional air conditioning system, and 120 m 3 / h in the personal air conditioning system of the present invention. In the conventional air conditioning system, ventilation is performed twice per hour, which is the recommended ventilation condition in the “Design and Management Guidelines for Hospital Air Conditioning Facilities” of the Japan Medical Welfare Equipment Association.
以上の条件により、シミュレーションを行った結果を、図６（従来の空調システム）、図７（本発明のパーソナル空調システム）に示す。図６、図7に示されたものは、空調システムによる換気効率の違いをシミュレーションにより解析した空気齢分布である。コンターにおいて色が白いほど吹き出してからの空気齢が若く、換気効率が高い事を示している。従来の空調システムに比べて本システムでは供給外気量が少ないにもかかわらず、患者居住域における空気齢が若く、より換気効率の高いことが示されている。 FIG. 6 (conventional air conditioning system) and FIG. 7 (personal air conditioning system of the present invention) show the results of the simulation performed under the above conditions. 6 and 7 show air age distributions obtained by analyzing the difference in ventilation efficiency by the air conditioning system by simulation. In the contour, the whiter the color, the younger the age of the air from the blowout, and the higher the ventilation efficiency. This system shows that the age of the air in the patient living area is younger and the ventilation efficiency is higher in spite of the small amount of outside air supplied compared to the conventional air conditioning system.
従来の空調システムにおける、共通の外気供給口である天井吹き出し口１０が設置される構造とは異なり、本発明では、各床室の各ベッド近傍にて外気供給を行う構造となっているため、患者居住域における換気効率が高く空気質が向上する。上述のシミュレーション結果もこのことのよい証左となっている。 Unlike the structure in which the ceiling outlet 10 that is a common outside air supply port is installed in the conventional air conditioning system, in the present invention, because it has a structure that supplies outside air in the vicinity of each bed of each floor room, The ventilation efficiency is high in the patient residence area and the air quality is improved. The above simulation results are also good evidence of this.
また、本発明のパーソナル空調システムでは、キュービクルカーテン４内にパーソナル吹出し口７を設ける構造であるため、キュービクルカーテン４を閉めた状態でも良好な空気質が保たれる。さらに、このようにパーソナル吹出し口７から供給される新鮮な外気により、患者を包み込むため、空気感染、飛沫感染などによる院内感染の防止効果が期待される。
（２）温熱環境
前述したとおり、パーソナル吹出し口７は、上下方向に回動可能な複数の水平羽根１３ａと、水平方向に回動可能な複数の垂直羽根１３ｂから成っており、患者は吹出し口７からの気流をこれらの可変の羽根を調整することによって、風向を調整することができる。各患者は、個々人の暑さ寒さ等の感覚に応じて、気流の方向を調整できるため各個人にとっての温熱環境が向上する。
（３）エネルギーコスト
本発明のパーソナル空調システムでは、前述のシミュレーションの結果にも示されるとおり、キュービクルカーテン４内の患者居住域における換気効率が高いため、供給外気量を従来の空調システムより減らしても、従来と同等或いはそれ以上の空気質を確保することができる。従って、外気量を削減することができ、これにより空調システムの外気負荷が減るため省エネルギーとなる。
In the personal air conditioning system of the present invention, since the personal outlet 7 is provided in the cubicle curtain 4, a good air quality is maintained even when the cubicle curtain 4 is closed. Furthermore, since the patient is wrapped by the fresh outside air supplied from the personal outlet 7 as described above, an effect of preventing hospital infection due to air infection, droplet infection, or the like is expected.
(2) Thermal Environment As described above, the personal outlet 7 is composed of a plurality of horizontal blades 13a that can be rotated in the vertical direction and a plurality of vertical blades 13b that can be rotated in the horizontal direction. By adjusting these variable vanes, the wind direction can be adjusted. Each patient can adjust the direction of airflow according to the individual's sense of heat, cold, etc., so that the thermal environment for each individual is improved.
(3) Energy Cost In the personal air conditioning system of the present invention, as shown in the result of the simulation described above, the ventilation efficiency in the patient living area in the cubicle curtain 4 is high, so the amount of supplied outside air is reduced compared to the conventional air conditioning system. However, it is possible to ensure an air quality equivalent to or higher than that of the prior art. Therefore, the amount of outside air can be reduced, which reduces the outside air load of the air conditioning system and saves energy.
また、前述の通り、患者が起きている昼間に対して就寝している夜間において供給外気量を絞る。このような風量制御をすることができる背景は、昼間には患者が起きており、さらに医療スタッフの検診などがあるためそれに応じた外気量が必要であるのに対して、夜間には患者は就寝しており代謝量も低く、人の出入りも少ないため必要な外気量が昼間に比べて少ないことに依る。このような風量制御により、夜間の外調機５の外気負荷が減る分、本発明のパーソナル空調システムでは省エネルギーとなる。また、風量を絞ることにより夜間の就寝時に問題となりやすい空調騒音も抑えられる。
Further, as described above, the supply outside air amount is reduced at night when the patient is asleep with respect to the daytime when the patient is awake. The background to this kind of air volume control is that the patient is awake during the daytime, and there is a medical staff's checkup. It depends on the fact that the amount of outside air required is less than in the daytime because it is sleeping and its metabolic rate is low and people do not go in and out. By such air volume control, the amount of outside air load of the outside air conditioner 5 at night is reduced, so that the personal air conditioning system of the present invention saves energy. In addition, air-conditioning noise that tends to be a problem when going to bed at night can be suppressed by reducing the air volume.
１・・・多床室、２・・・ベッド、４・・・キュービクルカーテン、５・・・外調機、６・・・ダクト、７・・・パーソナル吹き出し口、７ａ・・・ケース、８・・・ファンコイルユニット、９・・・分岐チャンバー、１０・・・天井吹き出し口、W・・・窓、１３ａ・・・水平羽根、１３ｂ・・・垂直羽根
DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 ... Multi-floor room, 2 ... Bed, 4 ... Cubicle curtain, 5 ... External conditioner, 6 ... Duct, 7 ... Personal outlet, 7a ... Case, 8 ... Fan coil unit, 9 ... Branch chamber, 10 ... Ceiling outlet, W ... Window, 13a ... Horizontal blade, 13b ... Vertical blade
Claims (2)
多床室全体の内気を空調するファンコイルユニットと、
外気を取り入れ、取り入れた外気に対して、空調期別温度制御及び昼夜別風量制御を行う外調機と、
該外調機からの調整済み外気を各ベッド近傍に設けられたパーソナル吹き出し口に導くダクトと、を具備し、
該パーソナル吹き出し口には風向調整手段を設けたことを特徴とするパーソナル空調システム。 In a personal air conditioning system that arranges multiple beds in one room, surrounds each bed with a curtain, and air-conditions a multi-bed room that uses each curtain as a personal space,
A fan coil unit that air-conditions the inside air of the multi-bed room
An outside air conditioner that takes in outside air and performs temperature control by air conditioning period and air volume control by day and night with respect to the outside air,
A duct for guiding the adjusted outside air from the external air conditioner to a personal air outlet provided in the vicinity of each bed,
A personal air conditioning system characterized in that a wind direction adjusting means is provided at the personal outlet.
The personal air conditioning system according to claim 1, wherein in the daytime and nighttime air volume control of the external air conditioner, the supply outside air volume is reduced from the daytime at night.
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