JP2019152425A - Personal air conditioning system - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は、タスク空間内における空調の調整を直感的で簡便に行うことが可能なパーソナル空調システムに関する。 The present invention relates to a personal air conditioning system capable of intuitive and simple adjustment of air conditioning in a task space.
近年、オフィスにおいては、生産性を向上させるために、執務者にとって作業に集中できる空間を提供することが重要となっており、そのための一つの方法として、パーティションなどの間仕切りを用いて、個別の作業空間を形成することが提案されている。 In recent years, it has become important for office workers to provide a space where workers can concentrate on work in order to improve productivity. One way to do this is to use partitions such as partitions to provide individual spaces. It has been proposed to form a work space.
このようなオフィスにおいては、室内全体のアンビエント空間に対して、執務者周囲の個別作業空間（タスク空間）を快適な温度環境に保持することも検討事項となっており、タスク空間に対して効率的に温度調節された空気を吹き出す床吹き出し方式の空調システムなども提案されている。 In such an office, it is also a matter of consideration to maintain a comfortable temperature environment for the individual work space (task space) around the office worker relative to the ambient space of the entire room, which is efficient for the task space. A floor blowing type air conditioning system that blows out temperature-controlled air has also been proposed.
例えば、特許文献１（実開平５−５９１５０号公報）には、パネル部材に送風機とダクトと吹出し口を設けたユニットとからなり、該パネル部材の吹出し口を円形穴に形成し、該円形穴に円盤状の吹出し口部材を回転自在に嵌合し、該吹出し口部材に傾斜した風向板を設けた床吹出し空調ユニットの吹出し装置を備える空調システムが開示されている。
特許文献１に記載される従来技術においては、吹出方向を調整することができるが、その角度は限られており、気流が到達する身体部位も限定される、という問題があった。 In the prior art described in Patent Document 1, the blowing direction can be adjusted, but the angle is limited, and there is a problem that the body part to which the airflow reaches is also limited.
また、従来技術では、風向調整部は床面に設けられているため、吹出方向の角度調整のために執務者は屈んで調整する必要がある、という問題があった。このような屈んだ姿勢での調整は、一般の執務空間よりも狭いタスク空間においては、とりわけ難点となる。 Further, in the prior art, since the wind direction adjusting portion is provided on the floor surface, there is a problem that the worker needs to bend and adjust in order to adjust the angle in the blowing direction. Adjustment in such a bent posture is particularly difficult in a task space that is narrower than a general office space.
また、従来技術によれば、風向調整部での調整後、風向がどのようなものか直感的に判断しづらく、調整後いったん着席してみないと風の当たり具合を確認できない、という問題があった。 In addition, according to the conventional technology, it is difficult to intuitively determine what the wind direction is after the adjustment by the wind direction adjusting unit, and it is not possible to confirm the wind condition unless the user sits down after the adjustment. there were.
この発明は、上記課題を解決するものであって、本発明に係るパーソナル空調システムは、垂直に設置されるパーティション壁によって囲まれたタスク空間の空調を行うパーソナル空調システムにおいて、前記パーティション壁の設置部に沿った長手方向を有し、温度調整された空気を吹き出す吹出口と、前記吹出口の鉛直上方に配され、前記パーティション壁に対して取り付けられる邪魔板と、を有し、前記パーティション壁に対する前記邪魔板の取り付けた高さが可変であることを特徴とする。 This invention solves the said subject, The personal air conditioning system which concerns on this invention is a personal air conditioning system which air-conditions the task space enclosed by the partition wall installed perpendicularly, Installation of the said partition wall A partition outlet having a longitudinal direction along the section and blowing out temperature-adjusted air; and a baffle plate arranged vertically above the outlet and attached to the partition wall. The height at which the baffle plate is attached to is variable.
また、本発明に係るパーソナル空調システムは、前記邪魔板が板状の障壁部を有することを特徴とする。 The personal air conditioning system according to the present invention is characterized in that the baffle plate has a plate-like barrier portion.
また、本発明に係るパーソナル空調システムは、前記障壁部の対向する端部には、前記障壁部から垂直方向に延出する側壁部が配されることを特徴とする。 The personal air conditioning system according to the present invention is characterized in that a side wall portion extending in a vertical direction from the barrier portion is disposed at an opposite end portion of the barrier portion.
また、本発明に係るパーソナル空調システムは、前記邪魔板は前記パーティション壁に対してマグネットで取り付けられることを特徴とする。 The personal air conditioning system according to the present invention is characterized in that the baffle plate is attached to the partition wall with a magnet.
また、本発明に係るパーソナル空調システムは、前記邪魔板の奥行は、前記吹出口の奥行より長く、前記吹出口の奥行の２倍より短いことを特徴とする。 Moreover, the personal air-conditioning system which concerns on this invention is characterized by the depth of the said baffle plate being longer than the depth of the said blower outlet, and being shorter than twice the depth of the said blower outlet.
本発明に係るパーソナル空調システムは、吹出口の鉛直上方に配され、パーティション壁に対して取り付けられる邪魔板を有しており、パーティション壁に対する邪魔板の取り付けた高さが可変であるので、このような本発明に係るパーソナル空調システムによれば、吹出方向の調整を自由度高く行うことができ、執務者にとって快適な気流を当てるような調整を簡単に行うことができる。 The personal air conditioning system according to the present invention has a baffle plate that is arranged vertically above the outlet and is attached to the partition wall, and the height of the baffle plate attached to the partition wall is variable. According to the personal air conditioning system according to the present invention as described above, the adjustment of the blowing direction can be performed with a high degree of freedom, and the adjustment for applying a comfortable airflow for the office worker can be easily performed.
また、本発明に係るパーソナル空調システムによれば、邪魔板はパーティション壁に対して取り付けられるようになっているので、執務者が気流の調整を行う際には、タスク空間内の限られたスペースでも、窮屈な姿勢をとる必要がない。 Further, according to the personal air conditioning system of the present invention, the baffle plate is attached to the partition wall, so that when the office worker adjusts the air flow, the limited space in the task space is limited. But you don't have to be cramped.
また、本発明に係るパーソナル空調システムによれば、パーティション壁に対する邪魔板の取り付け高さによって気流を調整でき、気流の方向を直感的に把握しやすい。 Moreover, according to the personal air conditioning system which concerns on this invention, an airflow can be adjusted with the attachment height of a baffle plate with respect to a partition wall, and it is easy to grasp | ascertain the direction of an airflow intuitively.
以上から、本発明に係るパーソナル空調システムは、タスク空間のパーティション壁面近傍の床面に設けた吹出口と、壁面に設けた取り付け高さ（または角度）可変の邪魔板によって、従来よりも自由度の高いパーソナル空調が実現できる。またその調整は直感的で簡便なものであり、操作性により優れたシステムを提供することができる。 From the above, the personal air conditioning system according to the present invention is more flexible than before due to the air outlet provided on the floor surface near the partition wall surface of the task space and the baffle plate having a variable mounting height (or angle) provided on the wall surface. High-quality personal air conditioning can be realized. Further, the adjustment is intuitive and simple, and a system that is superior in operability can be provided.
以下、本発明の実施の形態を図面を参照しつつ説明する。本発明に係るパーソナル空調システム１では、部屋全体に相当するアンビエント空間の中に、執務者Ｍの作業スペースであるタスク空間を設定している。本発明に係るパーソナル空調システム１の効果については、数値流体解析（ＣＦＤ；Ｃｏｍｐｕｔａｔｉｏｎａｌ Ｆｌｕｉｄ Ｄｙｎａｍｉｃｓ）のシミュレーションによって確認を行った。この確認のために用いたアンビエント空間の条件の一例を図１に、また、タスク空間の条件の一例を図２に示す。 Hereinafter, embodiments of the present invention will be described with reference to the drawings. In the personal air conditioning system 1 according to the present invention, a task space that is a work space for the worker M is set in an ambient space corresponding to the entire room. About the effect of the personal air conditioning system 1 which concerns on this invention, it confirmed by the simulation of the numerical fluid analysis (CFD; Computational Fluid Dynamics). An example of the ambient space condition used for this check is shown in FIG. 1, and an example of the task space condition is shown in FIG.
本発明に係るパーソナル空調システム１においては、執務者Ｍの周囲は、垂直に設置される４枚のパーティション壁２０によって囲まれ、タスク空間が形成される。また、吹出口１０は、４枚のパーティション壁２０のうち１枚のパーティション壁２０の床上の設置部に沿った長手方向を有し、温度調整された空気を吹き出すように構成されている。吹出口１０から吹き出される温度調整された空気は、周知の空調機器（不図示）によって生成される。 In the personal air conditioning system 1 according to the present invention, the surrounding area of the worker M is surrounded by four partition walls 20 that are installed vertically, and a task space is formed. Moreover, the blower outlet 10 has the longitudinal direction along the installation part on the floor of one partition wall 20 among the four partition walls 20, and is comprised so that the temperature-controlled air may be blown out. The temperature-adjusted air blown out from the air outlet 10 is generated by a known air conditioner (not shown).
ここで、アンビエント空間及びタスク空間においては図示するようにｘｙｚ座標を定義する。具体的には、吹出口１０の長手方向に沿った方向をｘ方向と定義し、水平面内でｘ方向に垂直な方向をｙ方向と定義し、鉛直上方をｚ方向と定義する。また、ｘ方向を幅方向、ｙ方向を奥行方向、ｚ方向を高さ方向とも称する。 Here, in the ambient space and task space, xyz coordinates are defined as shown. Specifically, the direction along the longitudinal direction of the outlet 10 is defined as the x direction, the direction perpendicular to the x direction in the horizontal plane is defined as the y direction, and the vertically upward direction is defined as the z direction. The x direction is also referred to as the width direction, the y direction as the depth direction, and the z direction as the height direction.
上記のような定義の下、（幅）Ａｘ＝３３００ｍｍ、（奥行）Ａｙ＝３７００ｍｍ、（高さ）Ａｚ＝２６００ｍｍの寸法を有するアンビエント空間を模した。また、アンビエント空間の平面中心に、（幅）Ｔｘ＝１７００ｍｍ、（奥行）Ｔｙ＝１７００ｍｍ、（高さ）Ｔｚ＝２０００ｍｍの寸法を有するタスク空間を設定した。また、アンビエント空間の上四隅には、２５０ｍｍ×２５０ｍｍの排気口４を設定した。各々の排気口４での排気条件は、６６×１０-3ｍ／ｓと設定した。 Under the above definition, an ambient space having dimensions of (width) Ax = 3300 mm, (depth) Ay = 3700 mm, and (height) Az = 2600 mm was imitated. In addition, a task space having dimensions of (width) Tx = 1700 mm, (depth) Ty = 1700 mm, and (height) Tz = 2000 mm is set at the plane center of the ambient space. In addition, 250 mm × 250 mm exhaust ports 4 were set in the upper four corners of the ambient space. The exhaust conditions at each exhaust port 4 were set to 66 × 10 −3 m / s.
タスク空間内には椅坐位の執務者Ｍ、デスク５０、パーソナルコンピューター５３、照明５５のモデルも含まれている。執務者Ｍの発熱（熱負荷）は７０［Ｗ］とした。なお、パーソナルコンピューター５３、照明５５の各発熱については０［Ｗ］に設定した。 Also included in the task space are a model of an office worker M sitting on a chair, a desk 50, a personal computer 53, and a lighting 55. The heat generation (heat load) of the worker M was 70 [W]. In addition, about each heat_generation | fever of the personal computer 53 and the illumination 55, it set to 0 [W].
上記の熱負荷を処理し、空間全体を２７℃に保つよう、タスク空間を除くアンビエント空間の床面から２４．４℃の空気を４．１×１０-3ｍ／ｓで供給した（タスク空間を含む室全体で４．８ｈ-1に相当）。 Air at 24.4 ° C. was supplied at a rate of 4.1 × 10 −3 m / s from the floor surface of the ambient space excluding the task space so as to treat the heat load and keep the entire space at 27 ° C. (task space 4.8h -1 for the entire room including
本発明に係るタスク空間の空調については、執務者Ｍの後方のパーティション壁２０の下縁に略接するように、床面に吹出口１０（スリット形状：６００×３０ｍｍ）を設け、約０．７ｍ／ｓ（１００ｍ3／ｈ）で等温空気を略鉛直上方へ吹出した。吹出口１０から吹出された気流は、コアンダ効果によりタスク空間後方のパーティション壁２０の壁面に沿って流れることを想定している。 For air conditioning of the task space according to the present invention, an air outlet 10 (slit shape: 600 × 30 mm) is provided on the floor so as to be substantially in contact with the lower edge of the partition wall 20 behind the worker M, and approximately 0.7 m. Isothermal air was blown out substantially vertically upward at / s (100 m 3 / h). It is assumed that the airflow blown out from the air outlet 10 flows along the wall surface of the partition wall 20 behind the task space due to the Coanda effect.
なお、本実施形態では、吹出口１０の形状はスリット形状としたが、パーティション壁２０の壁面に沿って気流が流れれば、この限りでない。 In addition, in this embodiment, although the shape of the blower outlet 10 was made into the slit shape, if an airflow flows along the wall surface of the partition wall 20, it will not be this limitation.
吹出口１０の鉛直上方には、パーティション壁２０に対して取り付けられる邪魔板３０が設けられている。邪魔板３０の取り付け高さは変更することができるように構成される。 A baffle plate 30 attached to the partition wall 20 is provided vertically above the air outlet 10. The height of the baffle plate 30 can be changed.
なお、吹出口１０を下部に有し、邪魔板３０を取り付けるパーティション壁２０は執務者Ｍの後方でなくてもよい。例えば執務者Ｍの両側面を対象に、本発明の吹出口１０と邪魔板３０とを適用するようにしてもよい。 In addition, the partition wall 20 which has the blower outlet 10 in the lower part and attaches the baffle plate 30 may not be behind the worker M. For example, the air outlet 10 and the baffle plate 30 of the present invention may be applied to both sides of the office worker M.
パーティション壁２０に対して邪魔板３０の高さを変更する機構については、パーティション壁２０の壁面に対してスライド調整式としたり、一度取り外して再度設置する方式としたりすることができる。後者の場合、マグネットなどで取外しと取り付けを行う方法などを挙げることができる。なお、パーティション壁２０には、椅坐位の執務者Ｍを模した図とともに邪魔板３０の適切な取り付け位置を描画しておいてもよい。これにより、執務者Ｍは所望とする気流とするために、邪魔板３０の高さを調整することが可能となる。 About the mechanism which changes the height of the baffle plate 30 with respect to the partition wall 20, it can be set as a slide adjustment type with respect to the wall surface of the partition wall 20, or it can be set as the system which removes once and installs again. In the latter case, a method of removing and attaching with a magnet or the like can be mentioned. The partition wall 20 may be drawn with an appropriate mounting position of the baffle plate 30 together with a figure simulating the office worker M sitting on the chair. Thereby, the office worker M can adjust the height of the baffle plate 30 in order to obtain a desired airflow.
図３は本発明の実施形態に係るパーソナル空調システム１で用いる邪魔板３０を説明する図である。本発明に係るパーソナル空調システム１で用いる邪魔板３０は、板状（プレート状）の障壁部３１を有するのみの構成であってもよいし、障壁部３１の対向する両端部には、障壁部３１から垂直方向に延出する側壁部３３が配される構成であってもよい。また、邪魔板３０は、プレート状でなくても、気流の角度をスムーズに変えるため、ガイドベーン形状などとしてもよい。 FIG. 3 is a diagram illustrating the baffle plate 30 used in the personal air conditioning system 1 according to the embodiment of the present invention. The baffle plate 30 used in the personal air-conditioning system 1 according to the present invention may have only a plate-shaped (plate-shaped) barrier portion 31, and the barrier portions 31 may be provided at opposite ends of the barrier portion 31. The side wall 33 extending in the vertical direction from 31 may be arranged. Further, the baffle plate 30 may not have a plate shape but may have a guide vane shape or the like in order to smoothly change the angle of the airflow.
本実施形態では、邪魔板３０とパーティション壁２０の壁面としたが、本発明に係るパーソナル空調システム１においては、邪魔板３０とパーティション壁２０の壁面との角度は必ずしも垂直でなくてもよい。また、邪魔板３０と壁面との角度は可変可能な構成としてもよい。この場合、邪魔板３０を上下方向に移動するのではなく、ある高さに設置された邪魔板３０の角度を変えることで気流を当てる身体の部位を変更/調整する機構とすることもできる。 In the present embodiment, the baffle plate 30 and the wall surface of the partition wall 20 are used. However, in the personal air conditioning system 1 according to the present invention, the angle between the baffle plate 30 and the wall surface of the partition wall 20 is not necessarily vertical. Further, the angle between the baffle plate 30 and the wall surface may be variable. In this case, instead of moving the baffle plate 30 in the vertical direction, a mechanism for changing / adjusting the body part to which the airflow is applied can be obtained by changing the angle of the baffle plate 30 installed at a certain height.
上記したように、本発明は、タスク空間のパーティション壁２０の壁面近傍の床面に設けられた吹出口１０と、当該壁面に設置した邪魔板３０を活用することで、執務者Ｍの身体に局所的に気流を供給できるパーソナル空調システム１を提案するものである。 As described above, the present invention uses the air outlet 10 provided on the floor surface in the vicinity of the wall surface of the partition wall 20 in the task space and the baffle plate 30 installed on the wall surface, so that the body of the worker M can be used. The personal air-conditioning system 1 which can supply an airflow locally is proposed.
本発明に係るパーソナル空調システム１では、壁面の近傍に吹出口１０を設け、略鉛直上方へ吹出す。吹出された気流は、タスク空間におけるパーティション壁２０の壁面との間のコアンダ効果により壁面に沿ってタスク空間上部へと効率的に搬送される。 In the personal air-conditioning system 1 according to the present invention, the air outlet 10 is provided in the vicinity of the wall surface and blows out substantially vertically upward. The blown airflow is efficiently conveyed to the upper part of the task space along the wall surface due to the Coanda effect between the wall surface of the partition wall 20 in the task space.
吹出空気とタスク空間内空気の温度差が大きい場合には途中で壁面からの剥離が考えられるが、タスク空間内の過度な冷却を抑えるため、温度差は大きくとも１〜２℃、大抵は等温吹出である。したがってこのような吹出条件では、壁面が平滑な場合において、気流はそのままタスク空間における吹き抜け空間４０を抜けてアンビエント空間に流出する。 If there is a large temperature difference between the blown air and the air in the task space, separation from the wall surface can be considered. However, in order to prevent excessive cooling in the task space, the temperature difference is at most 1 to 2 ° C, usually isothermal. It is a blowout. Therefore, under such blowing conditions, when the wall surface is smooth, the airflow passes through the blowout space 40 in the task space and flows out into the ambient space.
そこで、本発明に係るパーソナル空調システム１では、取り付け高さ可変の邪魔板３０をタスク空間におけるパーティション壁２０の壁面に設けるようにしている。邪魔板３０は厚みに制限はなく、幅は吹出風速や吹出口寸法にもよるが、タスク空間での空調を想定した場合、吹出口１０の奥行以上であれば効果が期待できる。パーティション壁２０の壁面に沿って流れた気流は邪魔板３０によって進行方向を変え、執務者Ｍ方向へ流れる。邪魔板３０の取り付け高さが変わることで、執務者Ｍが気流を受ける高さも変化する。執務者Ｍは涼を取りたい身体部位に気流が届くよう、壁面上の適切な位置に邪魔板３０を移動させることで、より自由度の高いパーソナル空調を実現する。 Therefore, in the personal air conditioning system 1 according to the present invention, the baffle plate 30 with a variable mounting height is provided on the wall surface of the partition wall 20 in the task space. The thickness of the baffle plate 30 is not limited, and the width depends on the blowout air speed and the size of the blowout port. However, if air conditioning in the task space is assumed, the effect can be expected if the depth is greater than the depth of the blowout port 10. The airflow that flows along the wall surface of the partition wall 20 changes its traveling direction by the baffle plate 30 and flows in the direction of the worker M. By changing the mounting height of the baffle plate 30, the height at which the worker M receives the airflow also changes. The office worker M realizes personal air conditioning with a higher degree of freedom by moving the baffle plate 30 to an appropriate position on the wall surface so that the airflow reaches the body part where cooling is desired.
以下、数値流体解析のシミュレーションについて説明する。図３には、シミュレーションにおける邪魔板３０に関連するパラメータを示す。また、図４及び図５には、シミュレーションにおける吹出口１０に関連するパラメータを示す。また、図６（Ａ）は邪魔板３０に関連し選択されたパラメータを示す図であり、図６（Ｂ）吹出口１０に関連するパラメータを示す図である。なお、吹出口１０から吹き出された気流が邪魔板３０によって変更される気流の方向の角度をθとして定義する。より詳細には、ｚ軸と、邪魔板３０を通過した後の気流の方向との間の角度をθとする。
（１）側壁部３３を持たない邪魔板３０の場合の検討
図７には、床面から６００ｍｍの高さに設置された、両端に側壁部３３を持たない奥行５０ｍｍの邪魔板３０について、その幅を６００、７００、８００ｍｍと変更した際の気流の挙動を比較した結果を示す。その様子に大きな違いは認められず、吹出口１０の幅以上の邪魔板３０を設置すればよいことが確認できた。なお、本検討の幅８００ｍｍの条件を以降、邪魔板３０の両端に側壁部３３を持たない場合の基準ケースとする。
（２） 側壁部３３を持った邪魔板３０の場合の検討
図８には、床面から６００ｍｍの高さに設置された、両端に高さ５０ｍｍの側壁部３３を持った奥行５０ｍｍの邪魔板３０について、その幅を６００、７００、８００ｍｍと変更した際の気流の挙動を比較した結果を示す。側壁部３３がない場合と同様、その様子に大きな違いは認められず、吹出口１０の幅以上の邪魔板３０を設置すればよいことが確認できた。なお、本検討の幅８００ｍｍの条件を以降、邪魔板３０の両端に側壁部３３を持たせた場合の基準ケースとする。
（３） 邪魔板３０の奥行の影響；側壁部３３を持たない邪魔板３０の場合の検討
図９には、床面から６００ｍｍの高さに設置された、両端に側壁部３３を持たない幅８００ｍｍの邪魔板３０について、その奥行を３０、４０、５０、６０、７０、８０、１００ｍｍと変更した際の気流の挙動を比較した結果を示す。板の奥行が大きくなることでθも大きくなる様子が確認できた。板の奥行３０〜６０ｍｍまではθは奥行に大きく依存するが、６０〜１００ｍｍではθは増加するもののそれほど大きくは変わらず、今回の吹出口１０形状に対しては奥行５０〜６０ｍｍ程度が適切と考えられる。このような検討の結果に基づけば、邪魔板３０の奥行は、吹出口１０の奥行より長く、邪魔板３０が執務の妨げとなることを避けるためには吹出口１０の奥行の２倍より短いことが好ましい。
（４） 邪魔板３０の奥行の影響；側壁部３３を持った邪魔板３０の場合の検討
図１０には床面から６００ｍｍの高さに設置された、両端に高さ５０ｍｍの側壁部３３を持った幅８００ｍｍの邪魔板３０について、その奥行を３０、４０、５０、６０、７０、８０、１００ｍｍと変更した際の気流の挙動を比較した結果を示す。側壁部３３がない場合と同様、板の奥行がθに及ぼす影響は大きい。奥行４０ｍｍのケース１２は、ケース６と比較して側壁部３３の有無の影響が如実に見て取れる。これについては（５）にてより詳細に検討した。一方、そのほかの奥行の場合は側壁部３３の有無がθに及ぼす影響はほとんど認められなかった。
（５） 邪魔板３０両端に設置した側壁部３３の高さの影響の検討
図１１には床面から６００ｍｍの高さに設置された、幅８００ｍｍ、奥行４０ｍｍの邪魔板３０について、その両端に側壁部３３を持たない場合、また側壁部３３を持ち、その高さを２０、５０、１００ｍｍと変更した際の気流の挙動を比較した結果を示す。ここで、奥行を４０ｍｍとしたのは、先の邪魔板３０の奥行の検討において、側壁部３３の有無が大きく影響した条件であったためである。図１１より、側壁部３３があることでθはより大きくなるが、側壁部３３の高さには依存せず、高さ２０ｍｍもあれば十分であることが確認できる。
（６） 邪魔板３０の設置高さの影響；側壁部３３を持たない邪魔板３０の場合の検討
図１２には、両端に側壁部３３を持たない幅８００ｍｍ、奥行５０ｍｍの邪魔板３０の設置高さを４００、６００、８００ｍｍと設置した場合における気流の挙動を比較した結果を示す。本発明の狙い通り、板の設置高さで気流の当たる身体部位が異なっていることが確認できる。なお、設置高さ８００ｍｍの場合においては執務者Ｍのモデルは直立を仮定した。
（７） 邪魔板３０の設置高さの影響；側壁部３３を持った邪魔板３０の場合の検討
図１３には、両端に高さ５０ｍｍの側壁部３３を持った幅８００ｍｍ、奥行５０ｍｍの邪魔板３０の設置高さを４００、６００、８００ｍｍと設置した場合における気流の挙動を比較した結果を示す。側壁部３３を持たない場合と同様、邪魔板３０の設置高さで気流の当たる身体部位が異なっている。またそれぞれの設置高さにおける気流の挙動は、側壁部３３の有無によらないことが確認できる。
Hereinafter, simulation of numerical fluid analysis will be described. FIG. 3 shows parameters related to the baffle plate 30 in the simulation. Moreover, in FIG.4 and FIG.5, the parameter relevant to the blower outlet 10 in simulation is shown. FIG. 6A is a diagram showing parameters selected in relation to the baffle plate 30, and FIG. 6B is a diagram showing parameters related to the outlet 10. In addition, the angle of the direction of the airflow in which the airflow blown out from the blower outlet 10 is changed by the baffle plate 30 is defined as θ. More specifically, the angle between the z-axis and the direction of the airflow after passing through the baffle plate 30 is defined as θ.
(1) Examination in the case of the baffle plate 30 having no side wall portion 33 FIG. The result of comparing the behavior of the airflow when the width is changed to 600, 700, and 800 mm is shown. A large difference was not recognized in the state, and it was confirmed that a baffle plate 30 having a width larger than that of the outlet 10 may be installed. In the following, the condition of the width of 800 mm in this study will be used as a reference case when the side wall portions 33 are not provided at both ends of the baffle plate 30.
(2) Examination in case of baffle plate 30 having side wall portion 33 FIG. 8 shows a baffle plate having a depth of 50 mm, which is installed at a height of 600 mm from the floor and has side wall portions 33 having a height of 50 mm at both ends. The result of having compared the behavior of the airflow at the time of changing the width | variety about 600, 700, 800 mm about 30 is shown. As in the case where the side wall portion 33 is not provided, no significant difference was observed in the state, and it was confirmed that the baffle plate 30 having a width equal to or larger than the width of the outlet 10 may be installed. In the following, the condition of the width of 800 mm in this study will be used as a reference case when the side wall portions 33 are provided at both ends of the baffle plate 30.
(3) Influence of Depth of Baffle Plate 30; Examination in Case of Baffle Plate 30 Not Having Side Wall 33 FIG. 9 shows a width that is set at a height of 600 mm from the floor and does not have side wall 33 at both ends. The result of comparing the behavior of the airflow when the depth of the baffle plate 30 of 800 mm is changed to 30, 40, 50, 60, 70, 80, and 100 mm is shown. It was confirmed that θ was increased by increasing the depth of the plate. Although θ greatly depends on the depth from 30 to 60 mm of the plate, θ increases to 60 to 100 mm, but does not change so much, and the depth of about 50 to 60 mm is appropriate for the shape of the outlet 10 of this time. Conceivable. Based on the result of such examination, the depth of the baffle plate 30 is longer than the depth of the air outlet 10 and shorter than twice the depth of the air outlet 10 in order to prevent the baffle plate 30 from obstructing work. It is preferable.
(4) Influence of Depth of Baffle Plate 30: Examination in Case of Baffle Plate 30 with Side Wall 33 In FIG. 10, side walls 33 having a height of 50 mm are installed at both ends. The result of comparing the behavior of the airflow when the depth of the baffle plate 30 having a width of 800 mm is changed to 30, 40, 50, 60, 70, 80, and 100 mm is shown. As in the case where there is no side wall 33, the influence of the depth of the plate on θ is great. The case 12 having a depth of 40 mm can clearly see the influence of the presence or absence of the side wall portion 33 as compared with the case 6. This was examined in more detail in (5). On the other hand, in the case of other depths, the effect of the presence or absence of the side wall portion 33 on θ was hardly recognized.
(5) Examination of the influence of the height of the side wall part 33 installed at both ends of the baffle plate 30 In FIG. The result of having compared the behavior of the airflow when not having the side wall part 33 and having the side wall part 33 and changing the height to 20, 50, and 100 mm is shown. Here, the reason why the depth is set to 40 mm is that, in the examination of the depth of the baffle plate 30, the presence or absence of the side wall 33 greatly affected the condition. From FIG. 11, θ becomes larger due to the presence of the side wall 33, but it does not depend on the height of the side wall 33, and it can be confirmed that a height of 20 mm is sufficient.
(6) Influence of installation height of baffle plate 30; Examination in case of baffle plate 30 without side wall 33 FIG. 12 shows the installation of baffle plate 30 having a width of 800 mm and a depth of 50 mm without both side walls 33. The result of comparing the behavior of the airflow when the height is set to 400, 600, and 800 mm is shown. As the aim of the present invention, it can be confirmed that the body part to which the airflow hits differs depending on the installation height of the plate. In the case where the installation height is 800 mm, the model of the worker M is assumed to be upright.
(7) Influence of installation height of baffle plate 30; Examination in case of baffle plate 30 having side wall 33 FIG. 13 shows a baffle having a width of 800 mm and a depth of 50 mm with side wall 33 having a height of 50 mm at both ends. The result of comparing the behavior of the airflow when the installation height of the plate 30 is 400, 600, and 800 mm is shown. As in the case where the side wall 33 is not provided, the body part to which the airflow hits is different depending on the installation height of the baffle plate 30. It can also be confirmed that the behavior of the airflow at each installation height does not depend on the presence or absence of the side wall portion 33.
次に、邪魔板３０の形状や設置高さについては以下の通りの条件で固定し、吹出口１０位置や吹出角度をパラメータとして変更した際の気流の挙動を検討する。
（８） 吹出口１０とパーティション壁２０の距離の影響の検討
図１４には幅６００ｍｍ、奥行３０ｍｍの吹出口１０とタスク空間背面からの距離を０、１０、２０、５０ｍｍと変更し、真上に等温空気を吹出した際の気流の挙動を比較した結果を示す。吹出口１０が背面から離れるにつれθが小さくなる傾向にあることが確認できる。ケース２５などでは吹出された気流がコアンダ効果により背面に吸い寄せられている様子が見て取れるものの、基準ケースに比しθは小さい。
（９） 吹出口１０からの吹出角度の影響の検討
先の（８）の検討の結果を受け、タスク空間と吹出口１０が離れてもθを大きくとれることを期待し、吹出口１０からパーティション壁２０の壁面に気流を吹付けるように送風した際の気流の挙動を検討した。ここでのパラメータはその吹出角度（ｉ）であり、吹出口１０はパーティション壁２０から５０ｍｍ離れている。
Next, the shape and installation height of the baffle plate 30 are fixed under the following conditions, and the behavior of the airflow when the position of the outlet 10 and the outlet angle are changed as parameters is examined.
(8) Examination of the effect of the distance between the air outlet 10 and the partition wall 20 In FIG. 14, the distance from the air outlet 10 having a width of 600 mm and a depth of 30 mm and the back of the task space is changed to 0, 10, 20, and 50 mm. Fig. 5 shows the results of comparing the behavior of airflow when isothermal air is blown out. It can be confirmed that θ tends to decrease as the air outlet 10 moves away from the back surface. In the case 25 and the like, although it can be seen that the blown airflow is sucked to the back surface by the Coanda effect, θ is smaller than that of the reference case.
(9) Examination of influence of blowout angle from outlet 10 Based on the result of the examination in (8) above, it is expected that θ can be greatly increased even if the task space and the outlet 10 are separated. The behavior of the air flow when the air was blown so as to blow the air flow on the wall surface of the wall 20 was examined. The parameter here is the blowing angle (i), and the outlet 10 is separated from the partition wall 20 by 50 mm.
図１５に結果を示す。また、併せて側壁部３３ありの基準ケースも示した。基準ケースとθが同程度となるのは（ｉ）が３０〜４５°の条件である。吹出口１０とパーティション壁２０の壁面との距離がある程度離れても、吹出角度を可変とすることで、本発明の機能に支障をきたさないことを確認した。 FIG. 15 shows the result. In addition, a reference case with a side wall 33 is also shown. The angle θ is approximately the same as that of the reference case when (i) is 30 to 45 °. It has been confirmed that even if the distance between the outlet 10 and the wall surface of the partition wall 20 is separated to some extent, the function of the present invention is not hindered by making the blowing angle variable.
以上、本発明に係るパーソナル空調システム１は、吹出口１０の鉛直上方に配され、パーティション壁２０に対して取り付けられる邪魔板３０を有しており、パーティション壁２０に対する邪魔板３０の取り付けた高さが可変であるので、このような本発明に係るパーソナル空調システム１によれば、吹出方向の調整を自由度高く行うことができ、執務者Ｍにとって快適な気流を当てるような調整を簡単に行うことができる。 As described above, the personal air conditioning system 1 according to the present invention has the baffle plate 30 that is arranged vertically above the air outlet 10 and attached to the partition wall 20, and the height of the baffle plate 30 attached to the partition wall 20 is high. Therefore, according to the personal air-conditioning system 1 according to the present invention, it is possible to adjust the blowing direction with a high degree of freedom, and to easily adjust the air flow that is comfortable for the worker M. It can be carried out.
また、本発明に係るパーソナル空調システム１によれば、邪魔板３０はパーティション壁２０に対して取り付けられるようになっているので、執務者Ｍが気流の調整を行う際には、タスク空間内の限られたスペースでも、窮屈な姿勢をとる必要がない。 Further, according to the personal air conditioning system 1 according to the present invention, the baffle plate 30 is attached to the partition wall 20, so when the office worker M adjusts the airflow, There is no need to take a cramped posture even in a limited space.
また、本発明に係るパーソナル空調システム１によれば、パーティション壁２０に対する邪魔板３０の取り付け高さによって気流を調整でき、気流の方向を直感的に把握しやすい。 Moreover, according to the personal air conditioning system 1 which concerns on this invention, an airflow can be adjusted with the attachment height of the baffle plate 30 with respect to the partition wall 20, and it is easy to grasp | ascertain the direction of an airflow intuitively.
また、以上から、本発明に係るパーソナル空調システム１は、タスク空間のパーティション壁２０の壁面近傍の床面に設けた吹出口１０と、壁面への設置高さ（または角度）可変の邪魔板３０によって、従来よりも自由度の高いパーソナル空調が実現できる。またその調整は直感的で簡便なものであり、操作性により優れたシステムを提供することができる。 In addition, from the above, the personal air conditioning system 1 according to the present invention includes the air outlet 10 provided on the floor surface in the vicinity of the wall surface of the partition wall 20 in the task space, and the baffle plate 30 having a variable installation height (or angle) on the wall surface. Therefore, personal air conditioning with a higher degree of freedom than before can be realized. Further, the adjustment is intuitive and simple, and a system that is superior in operability can be provided.
以上のような本発明に係るパーソナル空調システム１について、実際にタスク空間５（個室ブース）の実寸大モックアップを製作し、その効果を検証した。 For the personal air conditioning system 1 according to the present invention as described above, a full-scale mock-up of the task space 5 (private room booth) was actually manufactured and the effect was verified.
図１６は本発明に係るパーソナル空調システム１におけるタスク空間５の実寸大モックアップの概要を説明する図である。また、図１７は実寸大モックアップによる本発明の効果検証実験に用いた構成を説明する図である。図１６、１７においては要所の寸法が記されている。 FIG. 16 is a diagram for explaining the outline of the actual size mock-up of the task space 5 in the personal air conditioning system 1 according to the present invention. FIG. 17 is a diagram for explaining a configuration used in an experiment for verifying the effect of the present invention based on a full-scale mock-up. In FIGS. 16 and 17, the dimensions of important points are shown.
図１６及び図１７に示す本発明に係るパーソナル空調システム１におけるタスク空間５の実寸大モックアップは、床６０の下にチャンバー６３を有しており、床下空気をクロスフローファン６５で吹出す方式をとっている。図７のＡにおいてオイルミストが導入され床下空気に混入される。 The actual size mock-up of the task space 5 in the personal air-conditioning system 1 according to the present invention shown in FIGS. 16 and 17 has a chamber 63 under the floor 60 and blows out the under-floor air by the cross flow fan 65. Have taken. In FIG. 7A, oil mist is introduced and mixed into the underfloor air.
タスク空間５において、吹出口１０は執務者Ｍの背後のパーティション壁２０に沿うように床６０に設けられている。クロスフローファン６５によって床下空気は吹出口１０からタスク空間５内へ、パーティション壁２０の壁面に沿うように吹出される。その後、気流はパーティション壁２０の壁面を沿って流れ、途中に壁面と垂直になるように設けられた邪魔板３０に衝突することでタスク空間５内の執務者Ｍ（図１６、１７には不図示）方向へ向きを変えて流れたのち、執務者Ｍに供給される。 In the task space 5, the air outlet 10 is provided on the floor 60 along the partition wall 20 behind the office worker M. Underfloor air is blown out from the blower outlet 10 into the task space 5 by the cross flow fan 65 along the wall surface of the partition wall 20. Thereafter, the airflow flows along the wall surface of the partition wall 20 and collides with a baffle plate 30 provided so as to be perpendicular to the wall surface in the middle, so that the worker M in the task space 5 (FIG. 16 and FIG. After flowing in the direction of illustration, it is supplied to the worker M.
上記のようなタスク空間５（個室ブース）の実寸大モックアップを用いて、邪魔板３０なしの比較例の場合、邪魔板３０ありの本発明の場合における気流の挙動を比較した。 Using the full-scale mockup of the task space 5 (private room booth) as described above, the behavior of the airflow in the case of the present invention with the baffle plate 30 was compared in the case of the comparative example without the baffle plate 30.
また、邪魔板３０の高さＨは、＋５０ｍｍ〜＋８００ｍｍまで５０ｍｍピッチで変更し、邪魔板３０の取り付け高さＨの影響を検討した。吹出口１０の寸法は６００ｍｍ×３０ｍｍで、邪魔板３０の寸法は８００ｍｍ×５０ｍｍまたは８００×３０ｍｍとした。吹出口１０からの吹出条件は等温吹出とし、風量は７７ｍ3／ｈとした。この際、吹出風速は吹出口１０開口面で１．６ｍ／ｓ〜２．４ｍ／ｓ程度であった。 Further, the height H of the baffle plate 30 was changed from +50 mm to +800 mm at a pitch of 50 mm, and the influence of the mounting height H of the baffle plate 30 was examined. The dimension of the blower outlet 10 was 600 mm x 30 mm, and the dimension of the baffle plate 30 was 800 mm x 50 mm or 800 x 30 mm. The blowing conditions from the blower outlet 10 were isothermal blowing, and the air volume was 77 m 3 / h. At this time, the blown-out wind speed was about 1.6 m / s to 2.4 m / s at the opening surface of the blowout port 10.
効果検証実験では、チャンバー６３内にトレーサーとしてＡからオイルミストスモークが導入された。タスク空間５の外側に設けられた支持フレーム７０にはミラー７５が取り付けられており、ミラー７５で反射されたシート状レーザー光（光源は不図示）により、エリアＳが走査される。このようなレーザー光とハイスピードカメラ（不図示）によって可視化画像を取得し、ＰＩＶ（Ｐａｒｔｉｃｌｅ Ｉｍａｇｅ Ｖｅｌｏｃｉｍｅｔｒｙ）を利用して気流ベクトルが求められた。これをＰＩＶ計測と称する。 In the effect verification experiment, oil mist smoke was introduced from A as a tracer into the chamber 63. A mirror 75 is attached to a support frame 70 provided outside the task space 5, and the area S is scanned by sheet-like laser light (light source is not shown) reflected by the mirror 75. Visualized images were acquired using such a laser beam and a high-speed camera (not shown), and an airflow vector was obtained using PIV (Particle Image Velocity). This is called PIV measurement.
ＰＩＶ計測によって得られた風速ベクトルを示す結果を図１８乃至図２０に示す。各図の結果の一つには実際に執務者Ｍが座った場合に気流が当たる部位を示すために椅坐位のシルエットを載せている。 The results showing the wind speed vector obtained by the PIV measurement are shown in FIGS. One of the results in each figure includes a chair sitting silhouette in order to show the part where the air current strikes when the office worker M actually sits down.
結果表示断面は図１６、１７のエリアＳに示す位置である。いずれのパターンにおいても、吹出された気流はコアンダ効果によりタスク空間５の執務者Ｍ後方のパーティション壁２０壁面に沿って流れた。さらに、邪魔板３０がない場合にはそのままブース外へ流出した（図２０）。奥行５０ｍｍの邪魔板３０がある場合にはＨ＝１００ｍｍ〜１５０ｍｍでは執務者Ｍの脚部、２００ｍｍ〜２５０ｍｍで腰、３００ｍｍ〜３５０ｍｍで腰〜背面、４００ｍｍ〜５００ｍｍで肩から頭部付近に気流が当たる風向となった（図１８）。奥行３０ｍｍの邪魔板３０がある場合には５０ｍｍの邪魔板３０と比べて執務者Ｍ方向へ気流が曲がりにくく、より吹出口１０に近い位置に邪魔板３０を設置する必要があることが確認できた（図１９）。以上の結果から、執務者Ｍ方向への気流の曲がりを確保しつつも、タスク空間５内部への板の突出を抑えてタスク空間５を広く使うためには、奥行５０ｍｍほどの板を使用することが適切と考えられる。 The result display section is the position shown in the area S of FIGS. In any pattern, the blown airflow flowed along the wall surface of the partition wall 20 behind the worker M in the task space 5 due to the Coanda effect. Furthermore, when there was no baffle plate 30, it flowed out of the booth as it was (FIG. 20). When there is a baffle plate 30 with a depth of 50 mm, the leg of the worker M at H = 100 mm to 150 mm, the waist at 200 mm to 250 mm, the waist to the back at 300 mm to 350 mm, and the air flow from the shoulder to the head at 400 mm to 500 mm The wind was hit (Fig. 18). When there is a baffle plate 30 with a depth of 30 mm, the airflow is less likely to bend in the direction of the worker M compared to the baffle plate 50 mm, and it can be confirmed that it is necessary to install the baffle plate 30 closer to the outlet 10. (FIG. 19). From the above results, a board with a depth of about 50 mm is used in order to prevent the board from projecting into the task space 5 and to use the task space 5 widely while ensuring the bending of the airflow in the direction of the worker M. Is considered appropriate.
また、奥行５０ｍｍの邪魔板３０について、その幅Ｗを２００ｍｍ、 ４００ｍｍ、 ６００ｍｍ、 ８００ｍｍ、 １０００ｍｍの間で変更した結果が図２０に示すものである。これより、吹出口１０と同じ幅の６００ｍｍ程度の幅Ｗを邪魔板３０に持たせれば、邪魔板３０衝突後の気流挙動に大きな影響はないことが確認できた。一方で、それ以下になると、邪魔板３０に当たらずにタスク空間５のパーティション壁２０壁面に沿って流れる気流の影響を受け、曲がりにくくなることで、本発明に係るパーソナル空調システム１の邪魔板３０として適さないことが示された。また、邪魔板３０の幅Ｗが８００ｍｍ以上になると、邪魔板３０の取付の作業性に難があることから、邪魔板３０は最大でも８００ｍｍ程度の幅Ｗが望ましいと考えられる。 FIG. 20 shows the result of changing the width W of the baffle plate 30 having a depth of 50 mm between 200 mm, 400 mm, 600 mm, 800 mm, and 1000 mm. From this, it has been confirmed that if the baffle plate 30 has a width W of about 600 mm, which is the same width as the air outlet 10, there is no significant influence on the airflow behavior after the baffle plate 30 collision. On the other hand, when the distance is less than that, the baffle plate of the personal air-conditioning system 1 according to the present invention is not easily bent due to the influence of the airflow flowing along the partition wall 20 wall surface of the task space 5 without hitting the baffle plate 30. It was shown to be unsuitable as 30. Further, if the width W of the baffle plate 30 is 800 mm or more, it is difficult to attach the baffle plate 30. Therefore, it is considered that the baffle plate 30 preferably has a width W of about 800 mm at the maximum.
以上をまとめると、タスク空間５の内部空間に干渉せずに、適量の風量を供給でき、風向を調整しやすい構成として、６００ｍｍ×３０ｍｍの吹出口１０に対し、奥行５０ｍｍ程度、幅６００ｍｍ〜８００ｍｍの、邪魔板３０を用いることが、本発明を実施するうえで適していると考えられる。 In summary, an appropriate amount of airflow can be supplied without interfering with the internal space of the task space 5 and the airflow direction can be easily adjusted. As a configuration for the outlet 10 of 600 mm × 30 mm, the depth is about 50 mm and the width is 600 mm to 800 mm. It is considered that the use of the baffle plate 30 is suitable for carrying out the present invention.
以上、タスク空間５（個室ブース）の実寸大モックアップを用いることによっても、タスク空間５におけるパーティション壁２０壁面近傍の床面に設けた吹出口１０と、当該壁面に設けた取付高さ（または角度）可変の邪魔板３０によって、従来よりも自由度の高いパーソナル空調システム１が実現できることが確認できた。またその調整は直感的で簡便なものであり、操作性がより優れたパーソナル空調システム１であると言うことができる。 As described above, by using an actual mock-up of the task space 5 (private room booth), the air outlet 10 provided on the floor surface near the wall surface of the partition wall 20 in the task space 5 and the mounting height provided on the wall surface (or It was confirmed that the personal air-conditioning system 1 having a higher degree of freedom than the prior art can be realized by the baffle plate 30 having a variable angle. Further, the adjustment is intuitive and simple, and it can be said that the personal air conditioning system 1 is more excellent in operability.
１・・・パーソナル空調システム
３・・・アンビエント空間
４・・・排気口
５・・・タスク空間
１０・・・吹出口
２０・・・パーティション壁
３０・・・邪魔板
３１・・・障壁部
３３・・・側壁部
４０・・・吹き抜け空間
５０・・・デスク
５３・・・パーソナルコンピューター
５５・・・照明
６０・・・床
６３・・・チャンバー
６５・・・クロスフローファン
７０・・・支持フレーム
７５・・・ミラー
Ｍ・・・執務者
Ａ・・・オイルミスト導入箇所
Ｓ・・・エリア
DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 ... Personal air conditioning system 3 ... Ambient space 4 ... Exhaust port 5 ... Task space 10 ... Outlet 20 ... Partition wall 30 ... Baffle plate 31 ... Barrier part 33 ... Side wall 40 ... Blow-through space 50 ... Desk 53 ... Personal computer 55 ... Lighting 60 ... Floor 63 ... Chamber 65 ... Cross flow fan 70 ... Support frame 75 ... Mirror M ... Officer A ... Oil mist introduction point S ... Area
Claims (5)
前記パーティション壁の設置部に沿った長手方向を有し、温度調整された空気を吹き出す吹出口と、
前記吹出口の鉛直上方に配され、前記パーティション壁に対して取り付けられる邪魔板と、を有し、
前記パーティション壁に対する前記邪魔板の取り付けた高さが可変であることを特徴とするパーソナル空調システム。 In the personal air conditioning system that air-conditions the task space surrounded by the partition wall installed vertically,
A blowout port that has a longitudinal direction along the installation portion of the partition wall and blows out temperature-adjusted air;
A baffle plate arranged vertically above the air outlet and attached to the partition wall,
A height of the baffle plate attached to the partition wall is variable.
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