JP2008215677A - Air gun device and local air conditioning system using the same - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は、空気砲装置及びこれを用いた局所空調システムに関し、空気溜りを形成するケーシング内の空気を圧縮し、放出口より空気塊として一定方向に放出させる空気砲装置及びこれを用いた局所空調システムに関するものである。 The present invention relates to an air cannon apparatus and a local air conditioning system using the same, and an air cannon apparatus that compresses air in a casing forming an air reservoir and discharges it as a mass of air from a discharge port in a fixed direction, and a local using the same It relates to air conditioning systems.
従来より用いられている局所空調技術は、送風機によって床や天井等に固定された給気口から対象とする領域へ空気を吹き出すものが一般的である。この方式の場合、送風機の能力として吹き出した空気を対象領域へ到達させるために、十分な圧力が必要になると共に、吹き出しによる風切音が発生して騒音の一因ともなり得るといった問題があった。
一方、より小さな圧力で空気を対象領域へ到達させる方法としては、空気砲を利用することが考えられている。この空気砲から放出される空気塊は、渦状の形態を保持し、渦外に拡散しないと言う性質を持っており、例えば、匂い成分をこの渦内に閉じ込めた状態で対象の箇所に到達させる目的で用いられる。この空気塊の形態としては、例えば、渦輪状、球体状などの形状がある。
この空気塊を発生する装置(空気砲装置)としては、空気溜りを形成するケースと、このケースの空気溜り形成面に設けられた空気放出口と、前記ケース内の空気に振動を与えて前記空気を圧縮する空気圧縮手段とを備え、前記空気圧縮手段は、前記放出口が設けられていない空気溜り形成面に取り付けられた振動部材と、この振動部材を振動させる駆動手段とから構成され、前記駆動手段は、印加電圧により押引力を発生するソレノイドと、前記押引力により移動して前記振動部材を押引するロッドとから構成されるものが知られている(例えば、特許文献1参照)。
On the other hand, as a method for causing air to reach the target area with a smaller pressure, it is considered to use an air cannon. The air mass released from the air cannon has a vortex shape and has the property of not diffusing outside the vortex. For example, the odor component is confined in the vortex and reaches the target location. Used for purposes. Examples of the shape of the air mass include a vortex ring shape and a spherical shape.
As an apparatus for generating this air mass (air cannon apparatus), a case for forming an air reservoir, an air discharge port provided on an air reservoir forming surface of the case, and vibration in the air in the case are provided. Air compression means for compressing air, the air compression means is composed of a vibration member attached to an air reservoir forming surface not provided with the discharge port, and a drive means for vibrating the vibration member, The driving means is known to be composed of a solenoid that generates a pushing force by an applied voltage and a rod that moves by the pushing force and pushes and pulls the vibrating member (for example, see Patent Document 1). .
しかしながら、上記の空気砲装置は、ゲーム機などに搭載されて演出効果を高めるものであり、空調設備として用いるには十分でなかった。
そこで、本発明の主たる課題は、簡易に空調設備として用いることができる空気砲装置及びこれを用いた局所空調システムを提供することにある。
However, the air gun apparatus described above is mounted on a game machine or the like to enhance the effect of production, and is not sufficient for use as air conditioning equipment.
Then, the main subject of this invention is providing the air gun apparatus which can be easily used as an air-conditioning equipment, and a local air-conditioning system using the same.
上記課題を解決した本発明は、次のとおりである。
<請求項1記載の発明>
請求項1記載の発明は、熱交換器と、熱交換器により加熱又は冷却された空気を溜める第1のケーシングと、この第1のケーシングに溜められた空気を運搬する運搬手段と、この運搬手段により運ばれた空気を溜めると共に、この空気を放出する放出口が形成された第2のケーシングと、この第2のケーシング内に形成されると共に、第2のケーシング内に溜められた空気に振動を与えて圧縮することにより、放出口に向って空気を放出する空気圧縮手段と、を備えた空気砲装置であって、前記運搬手段は、伸縮可能な蛇腹状で、かつ内部に加熱又は冷却された空気を流通可能とした第1の筒体及び第2の筒体と、これらの筒体に取付けられ、筒体内部を流通する空気の内外の圧力差によって開閉する第1の開閉弁及び第2の開閉弁と、を備え、第1の開閉弁は第1のケーシングと第1の筒体との間に取付けられ、第2の開閉弁は、第1の筒体と第2の筒体との間に取付けられることにより、第1の筒体は第1の可動チャンバーを形成すると共に、第2の筒体は第2の可動チャンバーを形成し、第1の可動チャンバーが伸長し、第1の可動チャンバー内が第1のケーシング内に対して負圧となることにより第1の開閉弁が開き、第1のケーシング内に溜められた空気が第1の可動チャンバー内に移動し、第1の可動チャンバーが収縮し、第2の可動チャンバー内が第1のチャンバー内に対して負圧となることにより第1の開閉弁が閉じた状態で第2の開閉弁が開き、第1の可動チャンバー内に溜められた空気が第2の可動チャンバー内に移動し、第2の可動チャンバーが収縮し、第2の可動チャンバー内が第1のチャンバー内に対して正圧となることにより第2の開閉弁が閉じた状態で、この閉じた第2の開閉弁が第2の可動チャンバー内に溜められた空気を押し出して第2のケーシング内に移動させ、この空気が第2のケーシング内に押し出されるのと同期して、空気圧縮手段がこの空気を放出口に向って放出する構成とされた、ことを特徴とする空気砲装置である。
The present invention that has solved the above problems is as follows.
<Invention of
The invention according to
<請求項2記載の発明>
請求項2記載の発明は、請求項1記載の空気砲装置と、放出対象の表面温度を感知するセンサーと、このセンサーからの信号を受けて予め設定された目標温度との差を演算し、前記空気砲装置の動作を制御する演算手段と、を備えた、ことを特徴とする局所空調システムである。
<Invention of
The invention according to
(作用効果)
上記空気砲装置により、簡便な方法で熱交換器により加熱又は冷却された空気を対象領域に到達させることができる。また、上記運搬手段は、送風機等を使用しないため、静粛な空調が可能となる。
また、請求項1記載の空気砲装置と、放出対象の表面温度を感知するセンサーと、このセンサーからの信号を受けて予め設定された目標温度との差を演算し、前記空気砲装置の動作を制御する演算手段と、を備えた、ことを特徴とする局所空調システムにより、自動で快適な環境を作り出すことが可能となる。
(Function and effect)
With the air gun device, the air heated or cooled by the heat exchanger can be made to reach the target area by a simple method. Moreover, since the said conveyance means does not use a fan etc., a quiet air conditioning becomes possible.
Further, the air gun apparatus according to
本発明によれば、簡易に空調設備として用いることができる等の利点がもたらされる。 According to the present invention, there is an advantage that it can be easily used as an air conditioning facility.
以下、本発明の実施の形態を説明する。
<本発明に係る空気砲装置の構成>
本発明に係る空気砲装置1は、図1乃至図4に示すように、熱交換器2と、熱交換器2により加熱又は冷却された空気を溜める第1のケーシング3と、この第1のケーシング3に溜められた空気を運搬する運搬手段4と、この運搬手段4により運ばれた空気を溜めると共に、この空気を放出する放出口5Aが形成された第2のケーシング5と、この第2のケーシング5内に形成されると共に、第2のケーシング5内に溜められた空気に振動を与えて圧縮することにより、放出口5Aに向って空気を放出する空気圧縮手段6とを備えている。
Embodiments of the present invention will be described below.
<Configuration of Air Gun Device According to the Present Invention>
As shown in FIGS. 1 to 4, the
熱交換器2には、冷暖房用熱媒を供給する供給管及び排出管2A,2Bが接続されている。冷暖房用熱媒としては、蒸気、冷温水、フロン等の冷媒、などの各種流体を用いることができる。
The
運搬手段4は、伸縮可能な蛇腹状で、かつ内部に加熱又は冷却された空気を流通可能とした筒体4A,4Bと、この筒体4A,4Bに取付けられ、筒体内部を流通する空気の内外の圧力差によって開閉する第1の開閉弁7及び第2の開閉弁8と、を備えている。
The conveying means 4 has a bellows shape that can be expanded and contracted, and the cylinders 4A and 4B that can circulate heated or cooled air therein, and the air that is attached to the cylinders 4A and 4B and circulates inside the cylinder. The first on-off
筒体4A,4Bは、伸縮可能な蛇腹状の自在フレキやベローズ等で構成されており、第1の筒体4Aと第2の筒体4Bとが第2の開閉弁8を介して一体となっている。なお、運搬手段4の上下運動は、例えば、ソレノイド、空気圧シリンダー等の直線往復運動を行なう公知のアクチュエーターを用いて行なえばよい。また、筒体4A,4Bの形状は、円筒状でも角筒状であってもよい。
The cylinders 4A and 4B are formed of a bellows-like flexible flexible bellows or bellows that can be expanded and contracted, and the first cylinder 4A and the second cylinder 4B are integrated with each other via the second on-off
第1の開閉弁7は第1のケーシング3と第1の筒体4Aとの間に取付けられ、第1のケーシング3に溜められた加熱又は冷却された空気を第1の筒体4A内に流通させる弁として機能している。第2の開閉弁8は、第1の筒体4Aと第2の筒体4Bとの間に取付けられており、第1の筒体4Aに溜められた加熱又は冷却された空気を第2の筒体4B内に流通させる弁として機能している。
The first on-off
これらの第1の筒体4A及び第2の筒体4B並びに第1の開閉弁7及び第2の開閉弁8により、第1の筒体4Aは第1の可動チャンバー10を形成すると共に、第2の筒体4Bは第2の可動チャンバー11を形成している。なお、第1の筒体4A及び第2の筒体4Bは、本実施の形態では分割されているが、一体の筒体(図示せず)として形成し、この筒体の内部に第2の開閉弁8を取付けてもよい。
The first cylinder 4A and the second cylinder 4B, the first on-off
第1の開閉弁7及び第2の開閉弁8は、同一の構造をしているため、第1の開閉弁7について図5により説明し、第2の開閉弁8についての説明は省略する。第1の開閉弁7は、円環状の枠体70と、この枠体70にヒンジ71,71を介して開閉自在に取付けられた蓋体72,72と、これら蓋体72,72の開閉を規制する開閉規制手段73と、をそれぞれ備えている。
蓋体72は、図5に示す例では、2枚であるが、少なくとも1枚以上であればよい。
Since the first on-off
In the example illustrated in FIG. 5, the number of the
開閉規制手段73は、ヒンジ71に取付けられたバネ等からなり、加熱又は冷却された空気が流通する際に、上流側が正圧で、かつ下流側が負圧の場合に蓋体72が開き、上流側が負圧で、かつ下流側が正圧の場合には蓋体72が閉じるように構成されている。
The opening /
なお、枠体70の形状は円環状以外でも、例えば、角枠形状としてもよく、蓋体72の形状は、枠体70の形状に合わせて円形や角形等の様々な形にすることができる。
The shape of the
第2の筒体4Bの下端は、直接、第2のケーシング5に接続してもよいが、伸縮可能な蛇腹状の自在フレキやベローズ等の、例えば、金属フレキやガラスクロスなどで構成した調整筒体9を取り付けた状態で第2のケーシング5に接続することが好ましい。この調整筒体9により、第2の筒体4Bと第2のケーシング5との位置の微調整を行うことができると共に、運搬手段の上下振動等を吸収することができる。
The lower end of the second cylinder 4B may be directly connected to the
第2のケーシング5は、第2の筒体4Bに溜められた空気が流入する流入口5Bと、空気が放出される放出口5Aと、この放出口5Aに向って空気を放出する空気圧縮手段6と、を備えている。
The
空気圧縮装置6は、公知のスピーカーを用いることができ、図6に示すように、例えば、空気振動を与える振動板6Aと、この振動板6Aの裏面に取付けられたロッド6Bと、このロッド6Bを電磁力による吸引力又は反発力により振動板6Aに向って移動させる電磁コイル6Cと、ロッド6Bを元の位置に復帰させる復帰バネ(図示せず)と、を備えている。なお、電磁コイル6Cに代えて振動発生可能な電子素子、例えば、図示はしないが、ピエゾ、超音波素子、磁歪素子、圧電素子を用い、これらの電子素子より発生する振動を振動板6Aに伝達するようにしてもよい。
As the
なお、本実施の形態では、上から第1のケーシング3、運搬手段4、第2のケーシング5の順に配設されているが、図示はしないが、上から第2のケーシング、運搬手段4、第1のケーシング3としてもよい。この場合には、蓋体70に開閉規制手段73を設けなくても、自重で開閉を行うことができる。また、運搬手段4は、縦方向に伸縮するものだけではなく、横方向に伸縮する構成としてもよい。
In the present embodiment, the
<本発明に係る空気砲装置の動作>
以下に、空気砲装置1の動作を説明する。
(1)まず、図2に示すように、熱交換器2により加熱又は冷却された空気が、第1のチャンバー3内に溜められた状態で、第1の可動チャンバー10が伸長し、第1の可動チャンバー10内が第1のケーシング3内に対して負圧となることにより第1の開閉弁7が開き、第1のケーシング3内に溜められた空気が第1の可動チャンバー10内に移動する。
(2)次に、図4に示すように、第1の可動チャンバー10が収縮し、第2の可動チャンバー11内が第1のチャンバー10内に対して負圧となることにより第1の開閉弁7が閉じた状態で第2の開閉弁8が開き、第1の可動チャンバー10内に溜められた空気が第2の可動チャンバー11内に移動する。
(3)さらに、図2に示すように、(1)の工程において、第1の可動チャンバー10が伸長することにより第2の可動チャンバー11が収縮し、第2の可動チャンバー11内が第1のチャンバー10内に対して正圧となることにより第2の開閉弁7が閉じた状態で、この閉じた第2の開閉弁8が第2の可動チャンバー11内に溜められた空気を押し出して第2のケーシング11内に移動させる。
(4)最後に、図3に示すように、この加熱又は冷却された空気が第2のケーシング11内に押し出されるのと同期して、空気圧縮手段6がこの空気を放出口5Aに向って空気塊として放出するものである。
そして、上記(1)〜(4)の工程を繰り返し行うことで、加熱又は冷却された空気を空気塊として、連続的に放出対象に向けて放出することができる。
<Operation of Air Gun Device According to the Present Invention>
Below, operation | movement of the
(1) First, as shown in FIG. 2, the first
(2) Next, as shown in FIG. 4, the first
(3) Further, as shown in FIG. 2, in the step (1), the first
(4) Finally, as shown in FIG. 3, in synchronization with the heated or cooled air being pushed into the
And by repeating the process of said (1)-(4), the heated or cooled air can be continuously discharge | released toward discharge | release object as an air lump.
<空気砲装置を用いた局所空調システム>
本発明に係る局所空調システムは、本発明に係る空気砲装置1と、放出対象の表面温度を感知するセンサー(図示せず)と、このセンサーからの信号を受けて予め設定された目標温度との差を演算し、空気砲装置の動作を制御する演算手段(図示せず)と、を備えている。
この局所空調システムでは、加熱又は冷却された空気を空気塊として空気砲装置1から放出することにより、送風機等による空気の流れと異なり、空気の輪が回転しながら移動することから周りの空気との摩擦が少ないため、より遠くまで到達することが可能となる。そのため、従来の局所空調よりもさらに的を絞った領域に対する空調が可能となる。また、送風機等がないため、静粛な空調が可能である。
さらに、放出対象の表面温度を感知するセンサー(図示せず)と、このセンサーからの信号を受けて予め設定された目標温度との差を演算し、空気砲装置1の動作を制御する演算手段(図示せず)と、を備えていることにより、例えば、人間の表面温度を感知するセンサー(図示せず)からの信号により、自動で快適な環境を作り出すことが可能になる。
<Local air-conditioning system using air gun device>
The local air conditioning system according to the present invention includes an
In this local air conditioning system, the heated or cooled air is discharged from the
Further, a calculating means for controlling the operation of the
1…空気砲装置、2…熱交換器、2A…供給管、2B…排出管、3…第1のケーシング、4…運搬手段、4A…第1の筒体、4B…第2の筒体、5…第2のケーシング、5A…放出口、5B…流入口、6…空気圧縮手段、6A…振動板、6B…ロッド、6C…電磁コイル、7…第1の開閉弁、8…第2の開閉弁、9…調整筒体、10…第1の可動チャンバー、11…第2の可動チャンバー、70…枠体、71…ヒンジ、72…蓋体、73…開閉規制手段。
DESCRIPTION OF
Claims (2)
前記運搬手段は、伸縮可能な蛇腹状で、かつ内部に加熱又は冷却された空気を流通可能とした第1の筒体及び第2の筒体と、これらの筒体に取付けられ、筒体内部を流通する空気の内外の圧力差によって開閉する第1の開閉弁及び第2の開閉弁と、を備え、
第1の開閉弁は第1のケーシングと第1の筒体との間に取付けられ、第2の開閉弁は、第1の筒体と第2の筒体との間に取付けられることにより、第1の筒体は第1の可動チャンバーを形成すると共に、第2の筒体は第2の可動チャンバーを形成し、
第1の可動チャンバーが伸長し、第1の可動チャンバー内が第1のケーシング内に対して負圧となることにより第1の開閉弁が開き、第1のケーシング内に溜められた空気が第1の可動チャンバー内に移動し、
第1の可動チャンバーが収縮し、第2の可動チャンバー内が第1のチャンバー内に対して負圧となることにより第1の開閉弁が閉じた状態で第2の開閉弁が開き、第1の可動チャンバー内に溜められた空気が第2の可動チャンバー内に移動し、
第2の可動チャンバーが収縮し、第2の可動チャンバー内が第1のチャンバー内に対して正圧となることにより第2の開閉弁が閉じた状態で、この閉じた第2の開閉弁が第2の可動チャンバー内に溜められた空気を押し出して第2のケーシング内に移動させ、
この空気が第2のケーシング内に押し出されるのと同期して、空気圧縮手段がこの空気を放出口に向って放出する構成とされた、
ことを特徴とする空気砲装置。 A heat exchanger, a first casing for storing air heated or cooled by the heat exchanger, a transport means for transporting the air stored in the first casing, and a reservoir for storing the air carried by the transport means And a second casing formed with a discharge port for discharging the air, and the second casing formed in the second casing and compressed by applying vibration to the air stored in the second casing. An air cannon device comprising air compression means for releasing air toward the discharge port,
The transporting means has a bellows shape that can be expanded and contracted, and is attached to the first and second cylinders that allow the heated or cooled air to flow therethrough, and is attached to these cylinders. A first on-off valve and a second on-off valve that open and close by a pressure difference between the inside and outside of the air flowing through
The first on-off valve is attached between the first casing and the first cylinder, and the second on-off valve is attached between the first cylinder and the second cylinder, The first cylinder forms a first movable chamber, and the second cylinder forms a second movable chamber,
The first movable chamber extends, and the first movable chamber becomes negative with respect to the first casing, whereby the first on-off valve is opened and the air stored in the first casing is Move into one movable chamber,
When the first movable chamber contracts and the inside of the second movable chamber becomes negative with respect to the inside of the first chamber, the second on-off valve is opened while the first on-off valve is closed. The air stored in the movable chamber moves to the second movable chamber,
When the second movable chamber contracts and the second movable chamber becomes positive with respect to the first chamber, the second on-off valve is closed. Extruding the air stored in the second movable chamber and moving it into the second casing;
In synchronism with the air being pushed into the second casing, the air compression means releases the air toward the discharge port.
An air cannon device characterized by that.
ことを特徴とする局所空調システム。 The air gun apparatus according to claim 1, a sensor for detecting a surface temperature of a discharge target, and a difference between a preset target temperature in response to a signal from the sensor, and operation of the air gun apparatus is controlled. An arithmetic means for performing,
A local air conditioning system characterized by that.
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