JP2016114255A - 空気流通遮断システム - Google Patents

Abstract

【課題】建造物の出入口の外部と内部の間における空気の流通を遮断する。【解決手段】 本発明は、建造物の外部と内部とを連通する出入口空間１１に設けられる空気流通遮断システム１０であって、出入口空間１１の外部側に配置される第１吹出口１９を有する第１エアカーテン１２と、出入口空間１１の内部側に配置される第２吹出口２４を有する第２エアカーテン１３と、を備え、第１吹出口１９から吹き出される気流と第２吹出口２４から吹き出される気流との間に風除空間が形成されるように構成されていることを特徴とする。【選択図】図１

Description

本発明は、建造物の外部と内部の間で出入口を介して空気が流通するのを防止するために設けられる空気流通遮断システムに関する。

一般に、商業施設やホテル等の建造物では、建造物の外部と内部とを連通する出入口を介して、冬期の冷たい外気や夏期の暖かい外気が内部に侵入したりすることで内部の空調された環境が乱されたり、或いは、内部の空調された空気が外部に排出されることで空調エネルギーを損失したりすることがある。

そこで、従来、この種の問題を解決すべく、建造物の出入口に、壁や扉等を別途施工して風除室を設置したり（特許文献１、２参照）、或いは、他のエリアの空調系統とは切り離して単独でエアカーテンを設置したりしている（非特許文献１参照）。

特開２０１１−９４３７３号公報 特開２０１３−２９０１６号公報

株式会社鎌倉製作所のウェブサイト （http://www.kamakura-ss.co.jp/products/air_curtain/index.html）

ところが、上記した従来の風除室は、壁や扉等を施工するのに手間が掛かると共に、かなりのスペースを必要とするという問題がある。また、地下街等の建造物では、避難上の理由からこのような風除室の設置が許可されないという問題もある。

一方、図３に示されているように、上記した従来のエアカーテン１は、出入口の天井２に１列で配置された吹出口３から床面４に向かって吹き下ろす気流を発生させるように構成されているが、冬期には、冷たい外気によって床面４近くの気流が室内側に押し込まれる傾向があるため、吹出口３から室外側に向かって角度を付けて気流を吹き出すように吹出口３の羽根を外側に傾斜させて設置することが行われている。しかしながら、この場合には、図４に示されているように、吹出口３から吹き出された気流に室内の空気が誘引されて室外に排出されることで、図５に示されているように、室内の負圧化を招き、気流が室内側に振られ、却って外気の侵入を助長してしまうという問題がある。

また、図６に示されているように、垂直な気流を発生させるようにエアカーテン１を設置した場合には、気流が床面４で跳ね返って吹き下ろし気流と衝突して乱流となり、出入口における空気の流通の遮断効果が低下してしまうという問題が生じている。さらに、垂直な気流を発生させるようにエアカーテン１を設置した場合において、出入口における空気の流通の遮断効果を高めるためには、吹出口３からの風量を増やす必要があり、消費エネルギーが増大するという問題が生じている。

また、上記した従来のエアカーテン１では、夏期に室内外の温度差が大きい場合、図７に示されているように、吹出口３からの気流が室外側に振られ、室内側の冷気が室外側に排出されることで、室内の負圧化を招き、暖かい外気を呼び込む虞があるという問題がある。一方、冬期に室内外の温度差が大きい場合、図８に示されているように、室内側の暖気が室外側に出ようとすることで、吹出口３からの気流が室内側に振られ、室外側からの冷気の侵入の抑止力が低下するという問題がある。

また、上記した従来のエアカーテンは、他のエリアの空調系統と切り離して単独で設置されるため、ドラフト対策として、冷温水コイルや電気ヒータ等を付属させる必要がある。そのため、エアカーテンのイニシャルコスト及びランニングコストが増大するという問題や、発生する騒音値が高くなるという問題も生じている。

本発明は、上記した各種課題を解決すべくなされたものであり、施工が容易で設置スペース及び消費エネルギーの削減を行うことができ、出入口における空気の流通の遮断効果を十分に発揮することのできる空気流通遮断システムを提供することを目的とする。

本発明は、建造物の外部と内部とを連通する出入口空間に設けられる空気流通遮断システムであって、前記出入口空間の外部側に配置される第１吹出口を有する第１エアカーテンと、前記出入口空間の内部側に配置される第２吹出口を有する第２エアカーテンと、を備え、前記第１吹出口から吹き出される気流と前記第２吹出口から吹き出される気流との間に風除空間が形成されるように構成されていることを特徴とする。

この特徴によれば、第１エアカーテンと第２エアカーテンにより風除空間を形成することができるため、建造物の外部と内部との間で出入口空間を介して空気が流通するのを遮断することができる。また、壁や扉等の建築部材を取り付ける工事を行うことなく、第１エアカーテンと第２エアカーテンの気流だけで風除空間を形成することができるため、施工の簡素化を図ることができると共に省スペース化を図ることができる。さらに、避難上の理由から従来のような風除室の設置が許可されない地下街等の建造物にも気流によって風除空間を形成することができるため、用途の拡大化を図ることができる。

本発明に係る空気流通遮断システムにおいて、前記第１エアカーテンは、前記第１吹出口から前記建造物の外部側に向けて角度を付けて気流を吹き出すように構成され、前記第２エアカーテンは、前記第２吹出口から前記建造物の内部側に向けて角度を付けて気流を吹き出すように構成されているのが好ましい。

この特徴によれば、冬期に冷たい外気によって床面近くの気流が建造物の内部に押し込まれて室内に居る人にドラフト感を与えたり、或いは、第２吹出口から吹き出された気流に内部の空気が誘引されて外部に排出されることで室内の負圧化を招き、外部からの空気の進入を却って助長したりすることを確実に防止することができる。さらに、気流を垂直に降下させた場合のように、気流が床面で跳ね返って吹き下ろし気流と衝突して乱流となって、出入口における空気の流通の遮断効果が低下するのを確実に防止することができる。

本発明に係る空気流通遮断システムにおいて、前記第１吹出口及び前記第２吹出口は前記出入口空間の天井面にお互いに平行を成すように配置され、前記第１吹出口からの気流及び前記第２吹出口からの気流は前記天井面から床面に向かってお互いに離間する方向に傾斜して吹き下ろされるのが好ましい。

この特徴によれば、天井を有する建造物であれば簡単に施工することができるため、施工の簡素化をより図ることができると共に用途の拡大化をより図ることができる。

本発明に係る空気流通遮断システムにおいて、前記第１吹出口からの気流及び前記第２吹出口からの気流は、それぞれ、鉛直面に対して５〜３０度の範囲の角度を成しているのが好ましい。

この特徴によれば、外気の遮断性能を高めるためにエアカーテンの吹出風速や吹出風量を増やす必要がないため、経済性を高めることができると共に外気遮断性を高めることができる。

本発明に係る空気流通遮断システムにおいて、前記第１エアカーテンは、前記建造物の外部から吸い込んだ空気を前記第１吹出口から吹き出して気流を形成し、前記第２エアカーテンは、前記建造物の内部から吸い込んだ空気を前記第２吹出口から吹き出して気流を形成するのが好ましい。

この特徴によれば、建造物の内部側から吸い込んだ空気を第２吹出口から吹き出して外部側に放出することなく内部側に戻しており、内部側の空調機を兼用することができるため、エアカーテンのイニシャルコスト及びランニングコストを削減することができると共に、発生する騒音値を低減させることができる。

本発明によれば、施工が容易で設置スペース及び消費エネルギーの削減を行うことができ、出入口における空気の流通の遮断効果を十分に発揮することができる等、種々の優れた効果を得ることができる。

本発明の実施の形態に係る空気流通遮断システムを示す概略説明図である。 本発明の実施の形態に係る空気流通遮断システムを示す概略説明図である。 従来例を示す概略説明図である。 従来例を示す概略説明図である。 従来例を示す概略説明図である。 従来例を示す概略説明図である。 従来例を示す概略説明図である。 従来例を示す概略説明図である。

以下、図面を参照しつつ、本発明の実施の形態に係る空気流通遮断システム１０について説明する。

図１は本発明の実施の形態に係る空気流通遮断システム１０を示す概略説明図である。この空気流通遮断システム１０は、商業施設やホテル等の建造物の出入口空間１１に設けられる。出入口空間１１は、天井１４と床２５と左右両側の壁（図示せず）とにより四方を囲まれており、その室外側開口２６と室内側開口２７とを介して建造物の外部と内部とが連通されている。

室外側開口２６に対応する位置には第１エアカーテン１２が設けられ、第１エアカーテン１２は、出入口空間１１の天井１４内に設置されるエアカーテンユニット１５を備えている。エアカーテンユニット１５は、左右方向（図１の紙面垂直方向）に延びる直方体形状のケーシング１６と、ケーシング１６の内部に配設される送風機１７及びフィルター（図示せず）と、ケーシング１６の前側面（図１の左側面）に形成される吸込部１８と、を備えて構成されている。

ケーシング１６の下面には開口部が形成され、天井１４面の該開口部に対応する位置に第１吹出口１９が取り付けられている。第１吹出口１９は、出入口空間１１の左右方向の幅にほぼ相当する長さの細長い吹き出し開口を有しており、例えば、ブリーズライン型、ＶＨＳ型、スリット型等、各種タイプの吹出口を使用可能である。

図２の左側部分に矢印で示すように、第１吹出口１９は、屋外側に向けて、鉛直面に対して所定の吹出角度θ１を成して気流を吹き出すように設けられる。この時の吹出角度θ１は、０〜９０度の範囲で調節可能である。例えば、吹出角度θ１が０度の場合、第１吹出口１９と床面２５（到達面）間の距離が最も短くなるため、吹出風速及び吹出風量を小さくすることができ、経済性が高くなるが、外部から侵入する外気のベクトルに対して垂直に吹き降ろす気流となるため、外気遮断性能は低くなる。一方、吹出角度θ１が９０度に近い場合、第１吹出口１９と床面２５（到達面）間の距離が長くなるため、吹出風速及び吹出風量が大きくなり、経済性が低くなるが、外部から侵入する外気のベクトルに対して対向する向きに吹き降ろす気流となるため、外気遮断性能は高くなる。このように、吹出角度θ１によって第１エアカーテン１２の外気遮断能力と経済性が変化する。そこで、この外気遮断性と経済性とを総合的に考察したところ、吹出角度θ１を５〜３０度の範囲に設定した時に総合的に良好な結果を得ることができ、さらに、５〜１５度の範囲に設定した時に総合的により良好な結果を得ることができた。

送風機１７は、例えば、遠心式ファンを使用することができるが、その他、軸流ファンやクロスフローファン等も使用可能である。吸込部１８には、異物侵入防止用のメッシュ部材が取り付けられている。

また、天井１４の前壁面には、屋外側の空気を吸い込み可能なように第１吸込口２１が取り付けられている。第１吸込口２１は、例えば、左右方向に長いＶＨＳ型の吸込口である。なお、第１吸込口２１の取り付け位置や種類は上記したものに限定する趣旨ではない。

室内側開口２７に対応する位置には第２エアカーテン１３が設けられ、第２エアカーテン１３は、出入口空間１１の天井１４内においてエアカーテンユニット１５より室内側に設置されるエアチャンバー２２を備えている。エアチャンバー２２は、左右方向に延びる直方体形状を有しており、エアカーテンユニット１５のケーシング１６に対して平行に配設されている。

エアチャンバー２２の後側面にはダクト２３が接続されている。このダクト２３は、例えば、出入口エリア系統の空調機（図示せず）の給気側ダクト（図示せず）に接続され、吸込口（図示せず）は前記空調機の吸込口（図示せず）が兼用される。

エアチャンバー２２の下面には開口部が形成され、天井１４面の該開口部に対応する位置に第２吹出口２４が取り付けられている。第２吹出口２４は、出入口空間１１の左右方向の幅にほぼ相当する長さの細長い開口を有しており、例えば、ブリーズライン型、ＶＨＳ型、スリット型等、各種タイプの吹出口を使用可能である。

第２吹出口２４は、第１吹出口１９に対して平行に配置され、図２の右側部分に矢印で示すように、屋内側に向けて、鉛直面に対して所定の吹出角度θ２を成して気流を吹き出すように設けられる。この時の吹出角度θ２は、上記した第１吹出し口１９の吹出角度θ１の場合と同様の理由により、５〜３０度の範囲とするのが好ましく、さらに、５〜１５度の範囲とするのがより好ましい。

なお、第２エアカーテン１３は、上記した構成に限定されるものではなく、例えば、第１エアカーテン１２のようにエアカーテンユニット１５により単体で構成されていてもよい。この場合、天井１４面に、屋内側の空気を吸い込み可能なように吸込口（図示せず）が取り付けられる。

次に、図１及び図２を参照しつつ、本発明の実施の形態に係る空気流通遮断システム１０の動作について説明する。

第１エアカーテン１２では、送風機１７が駆動することによって、室外の空気が第１吸込口２１及び吸込部１８を介してエアカーテンユニット１５内に吸い込まれた後、第１吹出口１９から出入口空間１１の床面２５に向けて下方に吹出される。この時、第１吹出口１９からの気流は、屋外側に向けて所定の角度θ１（図２参照）を付けて吹き出される。

一方、第２エアカーテン１３では、出入口エリアの前記空調機から送出された室内側の空気がダクト２３を介してエアチャンバー２２内に吸い込まれた後、第２吹出口２４から出入口空間１１の床面２５に向けて下方に吹出される。この時、第２吹出口２４からの気流は、屋内側に向けて所定の角度θ２（図２参照）を付けて吹き出される。

このように第１エアカーテン１２及び第２エアカーテン１３が動作することにより、第１吹出口１９から吹き出された気流と第２吹出口２４から吹き出された気流との間に風除空間Ｓが形成されるため、夏期や冬期を問わずに１年中、出入口空間１１を介して室内側の空気と室外側の空気とが流通するのを確実に遮断することができる。

また、第１エアカーテン１２の第１吹出口１９から室外側に向けて所定の角度θ１を付けて気流が吹き出されると共に、第２エアカーテン１３の第２吹出口２４から室内側に向けて所定の角度θ２を付けて気流が吹き出されるため、例えば、冬期に、冷たい外気によって床面近くの気流が室内側に押し込まれて室内に居る人にドラフト感を与えたり、或いは、第２吹出口２４から吹き出された気流に室内の空気が誘引されて室外に排出されることで室内の負圧化を招き、却って外気の侵入を助長したりすることを確実に防止することができる。

また、夏期に室内外の温度差が大きい場合であっても、第１吹出口１９からの気流が室外側に振られ、室内側の冷気が室外側に排出されることで、室内の負圧化を招き、暖かい外気を呼び込んだりするのを防止することができる。また、冬期に室内外の温度差が大きい場合であっても、室内側の暖気が室外側に出ようとすることで、第２吹出口２４からの気流が室内側に振られ、室外側からの冷気の侵入の抑止力が低下したりするのを防止することができる。

さらに、気流を垂直に降下させた場合のように、気流が床面２５で跳ね返って吹き下ろし気流と衝突して乱流となって、出入口における空気の流通の遮断効果が低下するのを確実に防止することができる。

さらに、壁や扉等の建築部材を取り付ける工事を行うことなく、第１吹出口１９及び第２吹出口２４からの気流だけで建築的な風除室の代替えとして風除空間Ｓを形成することができるため、施工の簡素化を図ることができると共に省スペース化を図ることができる。さらにまた、本実施の形態に係る空気流通遮断システム１０は、避難上の理由から従来のような風除室の設置が許可されない地下街等の建造物や、病院内の汚染空気の流通域、工場内のシートシャッターの代替えなどに広く適用することができ、用途の拡大化を図ることができる。

さらにまた、第２エアカーテン１３は、室内側から吸い込んだ空気を第２吹出口２４から吹き出して屋外側に放出することなく室内側に戻しているため、室内側の例えば出入口エリア系統の空調機を兼用することができる。したがって、エアカーテン１３のイニシャルコスト及びランニングコストを削減することができると共に、発生する騒音値を低減させることができる。

なお、上記した本発明の実施の形態の説明は、本発明に係る空気流通遮断システムにおける好適な実施の形態を説明しているため、技術的に好ましい種々の限定を付している場合もあるが、本発明の技術範囲は、特に本発明を限定する記載がない限り、これらの態様に限定されるものではない。すなわち、上記した本発明の実施の形態における構成要素は適宜、既存の構成要素等との置き換えが可能であり、かつ、他の既存の構成要素との組合せを含む様々なバリエーションが可能であり、上記した本発明の実施の形態の記載をもって、特許請求の範囲に記載された発明の内容を限定するものではない。

１０ 空気流通遮断システム
１１ 出入口空間
１２ 第１エアカーテン
１３ 第２エアカーテン
１４ 天井
１９ 第１吹出口
２４ 第２吹出口
２５ 床面

Claims (5)

1. 建造物の外部と内部とを連通する出入口空間に設けられる空気流通遮断システムであって、
   前記出入口空間の外部側に配置される第１吹出口を有する第１エアカーテンと、
   前記出入口空間の内部側に配置される第２吹出口を有する第２エアカーテンと、
   を備え、前記第１吹出口から吹き出される気流と前記第２吹出口から吹き出される気流との間に風除空間が形成されるように構成されていることを特徴とする空気流通遮断システム。
2. 前記第１エアカーテンは、前記第１吹出口から前記建造物の外部側に向けて角度を付けて気流を吹き出すように構成され、前記第２エアカーテンは、前記第２吹出口から前記建造物の内部側に向けて角度を付けて気流を吹き出すように構成されていることを特徴とする請求項１に記載の空気流通遮断システム。
3. 前記第１吹出口及び前記第２吹出口は前記出入口空間の天井面にお互いに平行を成すように配置され、前記第１吹出口からの気流及び前記第２吹出口からの気流は前記天井面から床面に向かってお互いに離間する方向に傾斜して吹き下ろされることを特徴とする請求項１又は２に記載の空気流通遮断システム。
4. 前記第１吹出口からの気流及び前記第２吹出口からの気流は、それぞれ、鉛直面に対して５〜３０度の範囲の角度を成していることを特徴とする請求項３に記載の空気遮断システム。
5. 前記第１エアカーテンは、前記建造物の外部から吸い込んだ空気を前記第１吹出口から吹き出して気流を形成し、前記第２エアカーテンは、前記建造物の内部から吸い込んだ空気を前記第２吹出口から吹き出して気流を形成することを特徴とする請求項１〜４のいずれかの請求項に記載の空気流通遮断システム。

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