JP2022117409A - 気流環境システム - Google Patents

Abstract

【課題】屋内空間において、開放された局所空間に気流を形成し、局所空間内の汚染された空気が局所空間外に拡散するのを抑制することが可能な気流環境システムを提供する。
【解決手段】気流環境システム１は、利用者の頭上に天面２ａを有する格子状の天面２ａを有する枠体２と、枠体２の第一側面２ｃを閉口する第一側壁３と、天面２ａ側において隙間を有して並設され、天面２ａに沿って第一側壁３から第二側面２ｄに向かって延在する。複数のノズル４と、枠体２の底面２ｂ側に設けられ、枠体２の内部空間Ｓ１の空気を吸い込む吸込口５と、吸込口５から吸い込んだ空気を浄化する空気浄化フィルタ１０と、複数のノズル４のそれぞれの下面に設けられ、浄化され空気の一部を底面２ｂに向けて吹き出す第一吹出口７と、浄化され空気の残りを枠体２の外部空間Ｓ２に向けて吹き出す第二吹出口８とを備える。
【選択図】図１

Description

本発明は、空間内の空気が空間外に拡散するのを抑制する気流環境システムに関する。

従来の気流環境システムとして、例えば、屋内の比較的広い空間（例えば、部屋全体または屋内の特に限定されたブース）において、空間の上部から垂直下向きの空気の流れを形成し、ウイルスあるいは細菌の拡散、感染の拡大を防止する空調設備が提案されている（例えば、特許文献１参照）。

実用新案登録第３２２６６５７号公報

しかしながら、従来の気流環境システムは、屋内空間において、壁などで物理的に閉ざされた空間（閉鎖空間）において効果的であるものの、壁などがなく、開放された局所空間に適用した場合には、ウイルスあるいは細菌の拡散、感染の拡大を十分に抑制することができないという課題がある。

本発明は、上記課題を解決するためになされたものであり、屋内空間において、開放された局所空間に気流を形成し、局所空間内の汚染された空気が局所空間外に拡散するのを抑制することが可能な気流環境システムを提供することを目的とする。

そして、この目的を達成するために、本発明に係る気流環境システムは、送風機と、送風機により生成される気流を吸込むための吸込口を有し、吸込口から吸い込んだ気流を吸込口よりも上方へ搬送するためのダクトと、ダクトにより搬送される気流の一方を吸込口の側へ吹き出すための第一吹出口、およびダクトにより搬送される気流の他方を第一吹出口よりも上方へ吹き出すための第二吹出口を有する複数のノズルと、を備える。これにより所記の目的を達成するものである。

本発明によれば、屋内空間において、開放された局所空間に気流を形成し、局所空間内の汚染された空気が局所空間外に拡散するのを抑制することが可能な気流環境システムとすることができる。

図１は、本発明の実施の形態１の気流環境システムの構造を示す外観斜視図である。 図２は、気流環境システムの内部構造を示す概略断面図である。 図３は、気流環境システムにおける気流の流れを示す概略断面図である。 図４は、ノズルから吹き出す気流の流れを示す概略断面図である。 図５は、気流環境システムにおける気流の流れを示す概略断面図である。 図６は、本発明の実施の形態２の気流環境システムの構造を示す外観斜視図である。 図７は、気流環境システムにおける気流の流れを示す概略断面図である。 図８は、本発明の実施の形態３の気流環境システムの構成を示す外観斜視図である。 図９は、図８の気流環境システムの構成および気流環境システムにより生成される気流を模式的に示す側面図である。 図１０は、図８のノズルの近傍に発生する気流および負圧領域を模式的に示す側面図である。

気流環境システムは、送風機と、送風機により生成される気流を吸込むための吸込口を有し、吸込口から吸い込んだ気流を吸込口よりも上方へ搬送するためのダクトと、ダクトにより搬送される気流の一方を吸込口の側へ吹き出すための第一吹出口、およびダクトにより搬送される気流の他方を第一吹出口よりも上方へ吹き出すための第二吹出口を有する複数のノズルと、を備える。

このように構成したことで、吸込口から吸い込んだ空気を第二吹出口から外部空間に吹き出すので、内部空間がその周囲の外部空間よりも陰圧となって内部空間の空気中に漂うウイルスなどのエアロゾルが内部空間の外（外部空間）へ拡散するのを抑制することができる。つまり、屋内空間において、開放された局所空間（内部空間）に気流を形成し、局所空間内の汚染された空気を局所空間外に拡散するのを抑制することが可能な気流環境システムとすることができる。

気流環境システム１は、隣り合うノズルは、第一吹出口が設けられる面が同一面となるように設置される。

このように構成したことで、複数のノズルによって生じる気流を、第一吹出口から吹き出す空気による吹出気流と、この吹出気流によって誘引される誘引気流とからなる面気流とすることができる。

気流環境システムは、天面、第一側面、第二側面、第三側面および第四側面を有する枠体と、第一側面を閉口する第一側壁と、をさらに備える。複数のノズルは、第一側面から第二側面に向かって延在する。ダクトは、第一側壁に形成される。

このような構成にしたことで、屋内空間において、開放された局所空間（内部空間）に気流を形成し、局所空間内の汚染された空気を局所空間外に拡散するのを抑制することが可能な気流環境システムとすることができる。

気流環境システムでは、第二吹出口は、ノズルにおいて、第一吹出口が設けられる面と対向した面に設けられる。

このような構成としたことで、第二吹出口から吹き出す空気は、第一吹出口から吹き出される吹出気流に誘引されるように、複数のノズルの上方に向けて吹き出されるようにした。これにより、第二吹出口から吹き出す吹出気流を誘引気流として利用し、負圧領域を小さくすることで、第一吹出口から吹き出される吹出気流による面気流を容易に生成する効果が期待できる。

気流環境システムでは、複数のノズルは、中央側に位置する第一ノズル群と、第一ノズル群の外側に位置する第二ノズル群と、に区分される。第二ノズル群の第一吹出口から吹き出される空気の吹出速度は、第一ノズル群の第一吹出口から吹き出される空気の吹出速度よりも大きい。

このような構成としたことで、第二ノズル群の第一吹出口から吹き出される空気による気流が、第一ノズル群の第一吹出口から吹き出される空気に対するエアカーテン気流として機能するので、第一ノズル群の第一吹出口から吹き出されて底面側に到達する空気が吸込口から吸い込まれやすくなる。また、枠体の内部空間がその周囲の外部空間よりも陰圧となって第二ノズル群の第一吹出口から吹き出される空気も枠体の内部空間側に誘引されて流れ込むので、枠体の内部空間の空気が外部空間へ拡散するのを抑制することができる。

気流環境システムは、第三側面を閉口する第二側壁を、さらに備える。複数のノズルは、中央側に位置する第一ノズル群と、第一ノズル群の外側に位置する第二ノズル群と、に区分される。第四側面の側に位置する第二ノズル群の第一吹出口から吹き出される空気の吹出速度は、第一ノズル群の第一吹出口及び第二側壁の側に位置する第二ノズル群の第一吹出口から吹き出される空気の吹出速度よりも大きい。

これにより、第二側壁を備えていない第三側面側に位置する第二ノズル群の第一吹出口から吹き出される空気による吹出気流が、第一ノズル群の第一吹出口から吹き出される空気に対するエアカーテン気流として機能し、第一ノズル群の第一吹出口から吹き出されて底面側に到達する空気が吸込口から吸い込まれやすくなる。また、枠体の内部空間がその周囲の外部空間よりも陰圧となって第四側面に位置する第二ノズル群の第一吹出口ら吹き出される空気も枠体の内部空間側に誘引されて流れ込むので、枠体の内部空間の空気が外部空間へ拡散するのを抑制することができる。

気流環境システムは、吸込口から吸い込まれる空気を浄化する空気浄化フィルタを、さらに備える。

これにより、空気浄化フィルタにより浄化された空気が第一吹出口から吹き出される吹出気流に誘引されて内部空間に導入されるようになるので、枠体の内部空間の清浄度（感染予防効果）を高める効果が期待できる。

以下、本発明の実施の形態について図面を参照しながら説明する。なお、以下の実施の形態は、本発明を具体化した一例であって、本発明の技術的範囲を限定するものではない。また、実施形態において説明する各図は、模式的な図であり、各図中の各構成要素の大きさ及び厚さそれぞれの比が、必ずしも実際の寸法比を反映しているとは限らない。

（実施の形態１）
まず、図１および図２を参照して、本発明の実施の形態１に係る気流環境システム１について説明する。図１は、本発明の実施の形態１に係る気流環境システム１の外観斜視図である。図２は、気流環境システム１の内部構造を示す概略断面図である。

気流環境システム１は、屋内空間において、開放された局所空間をゾーニングし、局所空間にダウンフローの気流（下降気流）を形成しつつ、局所空間内の汚れた空気が局所空間外に拡散するのを抑制するシステムである。気流環境システム１は、例えば、病院の待合スペースに設置されることが好適であるが、事務所内打合せスペース、休憩スペースなどの少人数コミュニケーションの場として設置されてもよい。

気流環境システム１は、図１に示すように、格子状の天面２ａを有する枠体２と、第一側壁３と、複数のノズル４と、吸込口５と、送風部６と、第一吹出口７と、第二吹出口８と、を備える。そして、送風部６は、図２に示すように、空気浄化フィルタ１０と、送風機１１とを有して構成される。

枠体２は、対象スペースを囲う直方体状の骨組み構造体であり、例えば、４本の支柱と、支柱の上端部を連結する４本の梁（水平材）とによって構成されている。ここで、枠体２に囲まれる空間を「内部空間Ｓ１」とし、格子状の天面２ａを有する枠体２の外側の空間を「外部空間Ｓ２」とする。ここで、枠体２は、気流環境システム１を屋内空間の床面の上に設置した状態で、天面２ａと、底面２ｂと、４つの側面（第一側面２ｃ、第二側面２ｄ、第三側面２ｅ、第四側面２ｆ）とが規定される。

天面２ａは、利用者の頭上となる所定の高さの位置にある。天面２ａは、天面２ａに沿って複数のノズル４が並設される。

底面２ｂは、利用者の足元となる面に相当し、屋内空間の床面あるいは内部空間Ｓ１の床面とも言える。

第一側面２ｃは、枠体２の４つある側面のうちの一つであり、第一側壁３によって閉口された状態となっている。第一側面２ｃは、枠体２において、第二側面２ｄと対向して配置される。

第二側面２ｄは、第一側面２ｃと対向する位置にある側面であり、側壁が設けられておらず開放（開口）された状態となっている。第二側面２ｄは、枠体２において、第一側面２ｃと対向して配置される。

第三側面２ｅは、第一側面２ｃと第二側面２ｄとを連結する側面であり、側壁が設けられておらず開放（開口）された状態となっている。第三側面２ｅは、枠体２において、第四側面２ｆと対向して配置される。

第四側面２ｆは、第一側面２ｃと第二側面２ｄとを連結する側面であり、側壁が設けられておらず開放（開口）された状態となっている。第四側面２ｆは、枠体２において、第三側面２ｅと対向して配置される。

第一側壁３は、第一側面２ｃの全面を閉口する側壁である。そして、第一側壁３の内部空間Ｓ１側には、底面２ｂ上に送風部６が設置されている。第一側壁３は、図２に示すように、中空壁となっており、内部に送風部６から送風される空気が流通するダクト１２が形成されている。また、第一側壁３の天面２ａ側となるダクト１２の上端部には、分岐部１３が形成されている。そして、第一側壁３には、分岐部１３の側方において、第一側壁３から天面２ａに沿って枠体２の第二側面２ｄに向かって延在する複数のノズル４のそれぞれが連結されている。さらに、第一側壁３には、分岐部１３の上方において、外部空間Ｓ２に向けて空気を吹き出す第二吹出口８が形成されている。

複数のノズル４は、天面２ａ側から底面２ｂに向かう下降気流として面気流（気流全体で、吹出方向に直線的な気流）を生じさせる部材である。

複数のノズル４は、図１に示すように、天面２ａ側において所定の間隔（隙間）を有して並設され、天面２ａに沿って第一側壁３から枠体２の第二側面２ｄに向かって延在して形成されている。複数のノズル４は、延在方向の長さがすべて同じである。また、複数のノズル４のそれぞれは、延在方向の垂直断面が縦長であり、空気の吹出方向となる下面側に第一吹出口７を有している。より詳細には、複数のノズル４のそれぞれは、図２に示すように、空気が流通可能な中空構造となっており、その下面に第一吹出口７が形成されている。なお、複数のノズル４は、第一吹出口７が設けられた下面が同一面となるように設置されている。

また、複数のノズル４は、図１に示すように、中央側に位置する第一ノズル群４ａと、第一ノズル群４ａの外側に位置する第二ノズル群４ｂと、を有する。本実施の形態では、第一ノズル群４ａは４本のノズル４により構成され、第二ノズル群４ｂのそれぞれは、２本のノズル４により構成されている。なお、本発明の実施の形態において、ノズル４はノズル４、第一ノズル群４ａは第一ノズル群４ａ、第二ノズル群４ｂは第二ノズル群４ｂ、と読み替えてもよい。

吸込口５は、枠体２の内部空間Ｓ１の空気を送風部６の内部に吸い込むための開口である。吸込口５は、送風部６の前面（第二側面２ｄと対向する面）の底面２ｂ側に配置され、内部空間Ｓ１の空気（特に複数のノズル４の第一吹出口７から吹き出されて底面２ｂ側に到達する空気）を吸い込む。また、吸込口５は、第一側面２ｃの幅全体に亘って形成されている。

送風部６は、内部に取り込んだ空気を清浄化した上で高圧空気にして内部空間Ｓ１及び外部空間Ｓ２に向けて吹き出す気流を生じさせるユニットである。

具体的には、送風部６は、図２に示すように、空気浄化フィルタ１０と、送風機１１とを有して構成される。

空気浄化フィルタ１０は、既知の除菌フィルタ、集塵フィルタあるいは活性炭などの脱臭フィルタを用いることで、取り入れる空気を、ウイルス、細菌、塵埃、花粉、アレルギー物質などが取り除かれた浄化空気にするための部材である。空気浄化フィルタ１０により空気を浄化することで、気流環境システム１において吹き出される空気の清浄度を高めることができる。

送風機１１は、空気浄化フィルタ１０の下流側に位置する遠心ファンである。送風機１１には、送風機１１を回転させるためのモータ（図示せず）が接続されており、モータを回転させることで、送風機１１が回転して空気の流れを生じさせる。

第一吹出口７は、図１に示すように、複数のノズル４のそれぞれの下面に形成される開口である。第一吹出口７は、ノズル４を介して分岐部１３と連通しており、送風部６からの空気（浄化された空気の一部）を底面２ｂに向けて吹き出す。なお、第一吹出口７は、図２に示すように、第一側面２ｃ側から第二側面２ｄ側に掛けてノズル４の全長から吹き出せるように所定の間隔で複数形成されている。

また、第一吹出口７は、図１に示すように、中央側に位置する第一ノズル群４ａに対応する第一吹出口７ａと、第一ノズル群４ａの外側に位置する第二ノズル群４ｂに対応する第一吹出口７ｂとを有する。詳細は後述するが、第二ノズル群４ｂの第一吹出口７ｂから吹き出される空気の吹出速度は、第一ノズル群４ａの第一吹出口７ａから吹き出される空気の吹出速度よりも大きくなるように制御される。

第二吹出口８は、枠体２の天面２ａ側となる第一側壁３の上面に形成される開口である。第二吹出口８は、分岐部１３と連通しており、送風部６からの空気（浄化された空気の残り）を外部空間Ｓ２に向けて吹き出す。特に、本実施の形態では、第二吹出口８は、風向変更板によって複数のノズル４の上方の外部空間Ｓ２に向けて吹き出すようになっている。このようにすることで、第二吹出口８から吹き出される浄化空気（図３に示す吹出気流２４参照）が、後述する複数のノズル４に起因する誘引気流２２（図４参照）として内部空間Ｓ１に導入されるようになる。なお、第二吹出口８は、第一側壁３の幅全体に亘って形成されている。

ダクト１２は、第一側壁３の内部に設けられ、送風部６と分岐部１３とを連通する。そして、ダクト１２は、送風部６から送風される空気を流通させて分岐部１３に導出する。ダクト１２は、送風部６から送風される空気の流通風路とも言える。

分岐部１３は、第一側壁３の天面２ａ側となるダクト１２の上端部に形成される部材である。分岐部１３は、送風部６から送風される空気（浄化された空気）を、第一吹出口７側（複数のノズル４側）と第二吹出口８側とに分岐して流通させる。これにより、第一吹出口７側に浄化された空気の一部が導入され、第二吹出口８側に浄化された空気の残りが導入される。ここで、分岐部１３は、全体の８０％が浄化された空気の一部として第一吹出口７側（複数のノズル４側）に流通させ、全体の２０％が浄化された空気の残りとして第二吹出口８側に流通させるように構成されている。

以上のように、気流環境システム１は、各部材によって構成される。

次に、図３～図５を参照して、気流環境システム１における気流の流れについて説明する。図３は、気流環境システム１における気流の流れを示す概略断面図である。図４は、ノズル４から吹き出す気流の流れを示す概略断面図である。図５は、気流環境システム１における気流の流れを示す概略断面図である。なお、図５は、ノズル４の延在方向の垂直断面である。また、図５では、各気流の流れを示す矢印の長さは、空気の吹出速度の大きさを表している。

気流環境システム１では、図３に示すように、送風部６（送風機１１）が送風動作を開始すると、吸込口５から吸い込まれた内部空間Ｓ１の空気（汚れた空気など）は、空気浄化フィルタ１０を通過して浄化され、浄化された空気の気流２０となってダクト１２を流通する。そして、分岐部１３に導入された気流２０は、分岐部１３によって、第一吹出口７から吹き出される気流２３（正確には図４に示す吹出気流２１）と、第二吹出口８から吹き出される吹出気流２４とに分流される。つまり、気流環境システム１では、吸込口５から吸い込んだ空気を浄化して、第一吹出口７から内部空間Ｓ１に気流２３として吹き出すとともに、第二吹出口８から外部空間Ｓ２に吹出気流２４として吹き出す。

複数のノズル４は、上述した通り、天面２ａ側において所定の間隔（隙間）を有して並設されている。このため、複数のノズル４では、図４に示すように、第一吹出口７から吹き出される吹出気流２１によって、隣接するノズル４との間の隙間に負圧領域Ｓ３が生じ、この負圧領域Ｓ３に外部空間Ｓ２の空気が誘引され、誘引気流２２として内部空間Ｓ１内に導入される。そして、第一吹出口７から吹き出される吹出気流２１と誘引気流２２とが合わさって気流２３となる。なお、ここでは、気流２３についても第一吹出口７から吹き出す気流と見なして説明している。

より詳細には、図５に示すように、第一ノズル群４ａでは、第一ノズル群４ａのそれぞれのノズル４から吹き出される吹出気流２１ａによって、隣接するノズル４との間の隙間に外部空間Ｓ２の空気が誘引されて誘引気流２２ａが生じ、これらが合流して気流２３ａとなる。そして、第一ノズル群４ａでは、互いに隣接した複数個所で気流２３ａが送風されるので、全体として面気流となっている。一方、第二ノズル群４ｂでは、第二ノズル群４ｂのそれぞれのノズル４から吹き出される吹出気流２１ｂによって、隣接するノズル４との間の隙間に外部空間Ｓ２の空気が誘引されて誘引気流２２ｂが生じ、これらが合流して気流２３ｂとなる。なお、第二ノズル群４ｂにおいても、互いに隣接した複数個所で気流２３ｂが送風される場合には、全体として面気流となる。

そして、気流環境システム１では、第二ノズル群４ｂから吹き出される空気（吹出気流２１ｂ）の吹出速度は、第一ノズル群４ａの第一吹出口７ａから吹き出される空気（吹出気流２１ａ）の吹出速度よりも大きくなるように制御している。これにより、第二ノズル群４ｂから吹き出される空気によって形成される気流２３ｂが、第一ノズル群４ａから吹き出される空気によって形成される気流２３ａに対するエアカーテン気流として機能し、気流２３ａが外部空間Ｓ２へ拡散するのが抑制される。

さらに、気流環境システム１では、図４に示したように、吸込口５から吸い込む内部空間Ｓ１の空気の吸込量に対して、吸い込んだ空気の一部（全体の２０％）が第二吹出口８から外部空間Ｓ２に吹き出されるので、第一吹出口７から内部空間Ｓ１に吹き出される空気（気流２３）の吹出量は少なくなっている。つまり、気流環境システム１では、送風部６の送風動作中に「吸込口５の吸込量＞第一吹出口７の吹出量」となっているので、内部空間Ｓ１（特に吸込口５の近傍領域）は常に負圧状態（陰圧）となり、その周囲の空気を誘引する。これにより、枠体２の内部空間Ｓ１を下降してきた空気（気流２３ａ、気流２３ｂ）を吸込口５から吸い込みやすくなっている。

気流環境システム１では、以上のように気流の流れを形成している。そして、気流環境システム１では、開放された内部空間Ｓ１をゾーニングし、内部空間Ｓ１に下降気流を形成しつつ、内部空間Ｓ１内の汚れた空気が外部空間Ｓ２に拡散するのを抑制している。

以上、本実施の形態１に係る気流環境システム１によれば、以下の効果を享受することができる。

（気流環境システム１の一態様の概要および効果）
（１）気流環境システム１は、送風機１１と、送風機１１により生成される気流を吸込むための吸込口５を有し、吸込口５から吸い込んだ気流を吸込口５よりも上方へ搬送するためのダクト１２と、ダクト１２により搬送される気流の一方を吸込口５の側へ吹き出すための第一吹出口７、およびダクト１２により搬送される気流の他方を第一吹出口７よりも上方へ吹き出すための第二吹出口８を有する複数のノズル４と、を備える。

このように構成したことで、枠体２の天面２ａから気流２３がダウンフローされるので、枠体２の内部空間Ｓ１の空気中に漂うウイルスなどのエアロゾルを下降させて、利用者の呼吸領域から外すことができる。そして、枠体２の内部空間Ｓ１を下降してきた気流２３を吸込口５から吸い込み、吸込口５から吸い込んだ空気の一方（吹出気流２１）を第一吹出口７から枠体２の内部空間Ｓ１に吹き出す。また、吸込口５から吸い込んだ空気の他方（吹出気流２４）を第二吹出口８から枠体２の外部空間Ｓ２に吹き出すので、枠体２の内部空間Ｓ１がその周囲の外部空間Ｓ２よりも陰圧となって枠体２の内部空間Ｓ１の空気中に漂うウイルスなどのエアロゾルが内部空間Ｓ１の外（外部空間Ｓ２）へ拡散するのを抑制することができる。つまり、屋内空間において、開放された局所空間（内部空間Ｓ１）に気流２３を形成し、局所空間内の汚染された空気を局所空間外に拡散するのを抑制することが可能な気流環境システム１とすることができる。

（２）気流環境システム１は、隣り合うノズル４は、第一吹出口７が設けられる面が同一面となるように設置される。

このように構成したことで、複数のノズル４によって生じる気流２３を、第一吹出口７から吹き出す空気による吹出気流２１と、この吹出気流２１によって誘引される誘引気流２２とからなる面気流とすることができる。このため、第一吹出口７から吹き出す空気を枠体２の天面２ａから効率よくダウンフローさせることができる。

（３）気流環境システム１は、天面２ａ、第一側面２ｃ、第二側面２ｄ、第三側面２ｅおよび第四側面２ｆを有する枠体２と、第一側面２ｃを閉口する第一側壁３と、をさらに備える。複数のノズル４は、第一側面２ｃから第二側面２ｄに向かって延在する。ダクト１２は、第一側壁３に形成される。

このような構成にしたことで、概要（１）と同様の効果が期待できる。

（４）気流環境システム１では、第二吹出口８は、ノズル４において、第一吹出口７が設けられる面と対向した面に設けられる。

このような構成としたことで、第二吹出口８から吹き出す空気（吹出気流２４）は、第一吹出口７から吹き出される吹出気流２１に誘引されるように、複数のノズル４の上方に向けて吹き出されるようにした。これにより、第二吹出口８から吹き出す吹出気流２４を誘引気流として利用し、負圧領域Ｓ３を小さくすることで、第一吹出口７から吹き出される吹出気流２１による面気流を容易に生成する効果が期待できる。

（５）気流環境システム１では、複数のノズル４は、中央側に位置する第一ノズル群４ａと、第一ノズル群４ａの外側に位置する第二ノズル群４ｂと、に区分される。第二ノズル群４ｂの第一吹出口７ｂから吹き出される空気（吹出気流２１ｂ）の吹出速度は、第一ノズル群４ａの第一吹出口７ａから吹き出される空気（吹出気流２１ａ）の吹出速度よりも大きい。

このような構成にしたことで、第二ノズル群４ｂの第一吹出口７ｂから吹き出される空気による気流２３ｂが、第一ノズル群４ａの第一吹出口７ａから吹き出される空気（気流２３ａ）に対するエアカーテン気流として機能するので、第一ノズル群４ａの第一吹出口７ａから吹き出されて底面２ｂ側に到達する空気（気流２３ａ）が吸込口５から吸い込まれやすくなる。また、枠体２の内部空間Ｓ１がその周囲の外部空間Ｓ２よりも陰圧となって第二ノズル群４ｂの第一吹出口７ｂから吹き出される空気（気流２３ｂ）も枠体２の内部空間Ｓ１側に誘引されて流れ込むので、枠体２の内部空間Ｓ１の空気（特に第一ノズル群４ａの第一吹出口７ａから吹き出される空気（気流２３ａ））が外部空間Ｓ２へ拡散するのを抑制することができる。

（実施の形態２）
次に、図６及び図７を参照して、本発明の実施の形態２に係る気流環境システム１ａについて説明する。図６は、本発明の実施の形態２に係る気流環境システム１ａの構造を示す外観斜視図である。図７は、気流環境システム１ａにおける気流の流れを示す概略断面図である。なお、図７は、ノズル４の延在方向の垂直断面である。また、図７では、各気流の流れを示す矢印の長さは、空気の吹出速度の大きさを表している。

本発明の実施の形態２に係る気流環境システム１ａは、枠体２の第三側面２ｅに第二側壁３ａを備える。第四側面２ｆの側に位置する第二ノズル群４ｂから吹き出される空気の吹出速度を、第一ノズル群４ａ及び第二側壁３ａの側に位置する第二ノズル群４ｂから吹き出される空気の吹出速度よりも大きくしている点で実施の形態１と異なる。これ以外の気流環境システム１ａの構成は、実施の形態１に係る気流環境システム１と同様である。以下、実施の形態１で説明済みの内容は再度の説明を適宜省略し、実施の形態１と異なる点を主に説明する。

気流環境システム１ａは、例えば、事務所内打合せスペースに設置されることが好適である。このため、気流環境システム１ａでは、図６に示すように、内部空間Ｓ１内の中央にテーブルチェアセット３０が設置され、第一側壁３にディスプレイ３１が取り付けられている。

気流環境システム１ａでは、枠体２の第三側面２ｅに第二側壁３ａが設けられる。第二側壁３ａは、第三側面２ｅを閉口する。なお、第二側面２ｄおよび第四側面２ｆは、開放（開口）された状態となっている。

そして、気流環境システム１ａは、図７に示すように、第一ノズル群４ａでは、第一ノズル群４ａのそれぞれのノズル４から吹き出される吹出気流２１ａによって、隣接するノズル４との間の隙間に外部空間Ｓ２の空気が誘引されて誘引気流２２ａが生じ、これらが合流して気流２３ａとなる。一方、第二ノズル群４ｂでは、第二ノズル群４ｂのそれぞれのノズル４から吹き出される吹出気流２１ｂによって、隣接するノズル４との間の隙間に外部空間Ｓ２の空気が誘引されて誘引気流２２ｂが生じ、これらが合流して気流２３ｂとなる。

そして、気流環境システム１ａは、第二ノズル群４ｂの第四側面２ｆの側から吹き出される空気（吹出気流２１ｂ）の吹出速度を、第一ノズル群４ａの第一吹出口７ａから吹き出される空気（吹出気流２１ａ）の吹出速度よりも大きくなるように制御している。これにより、第四側面２ｆの側の第二ノズル群４ｂから吹き出される空気によって形成される気流２３ｂが、第一ノズル群４ａから吹き出される空気によって形成される気流２３ａに対するエアカーテン気流として機能し、気流２３ａが外部空間Ｓ２へ拡散するのが抑制される。

一方、気流環境システム１ａは、第二ノズル群４ｂの第二側壁３ａの側の第二ノズル群４ｂから吹き出される空気（吹出気流２１ｂ）の吹出速度を、第一ノズル群４ａの第一吹出口７ａから吹き出される空気（吹出気流２１ａ）の吹出速度と同じとなるように制御している。これは、第二側壁３ａによって、第二ノズル群４ｂの第二側壁３ａの側から内部空間Ｓ１の空気が外部空間Ｓ２に拡散することが物理的に防止されているためである。

さらに、気流環境システム１ａでは、気流環境システム１と同様、吸込口５から吸い込む内部空間Ｓ１の空気の吸込量に対して、吸い込んだ空気の一部（全体の２０％）が第二吹出口８から外部空間Ｓ２に吹き出されるので、第一吹出口７から吹き出される空気（気流２３）の吹出量は少なくなっている。つまり、気流環境システム１ａでは、送風部６の送風動作中に「吸込口５の吸込量＞第一吹出口７の吹出量」となっているので、内部空間Ｓ１（特に吸込口５の近傍領域）は負圧状態（陰圧）となり、その周囲の空気を誘引する。これにより、枠体２の内部空間Ｓ１を下降してきた空気（気流２３ａ、気流２３ｂ）を吸込口５から吸い込みやすくなっている。

気流環境システム１ａでは、以上のように気流の流れを形成している。

以上、実施の形態２に係る気流環境システム１ａによれば、実施の形態１に係る気流環境システム１の概要（１）から（３）に記載した効果を享受すると共に、以下の効果を享受することができる。

（気流環境システム１ａの一態様の概要および効果）
（６）気流環境システム１ａは、第三側面２ｅを閉口する第二側壁３ａを、さらに備える。複数のノズル４は、中央側に位置する第一ノズル群４ａと、第一ノズル群４ａの外側に位置する第二ノズル群４ｂと、に区分される。第四側面２ｆの側に位置する第二ノズル群４ｂの第一吹出口７ｂから吹き出される空気の吹出速度は、第一ノズル群４ａの第一吹出口７ａ及び第二側壁３ａの側に位置する第二ノズル群４ｂの第一吹出口７ｂから吹き出される空気の吹出速度よりも大きい。

これにより、第二側壁３ａを備えていない第三側面２ｅ側に位置する第二ノズル群４ｂの第一吹出口７ｂから吹き出される空気による吹出気流２１ｂが、第一ノズル群４ａの第一吹出口７ａから吹き出される空気に対するエアカーテン気流として機能し、第一ノズル群４ａの第一吹出口７ａから吹き出されて底面２ｂ側に到達する空気が吸込口５から吸い込まれやすくなる。また、枠体２の内部空間Ｓ１がその周囲の外部空間Ｓ２よりも陰圧となって第四側面２ｆの側に位置する第二ノズル群４ｂの第一吹出口７ｂから吹き出される空気(吹出気流２１ｂ)も枠体２の内部空間Ｓ１側に誘引されて流れ込むので、枠体２の内部空間Ｓ１の空気が外部空間Ｓ２へ拡散するのを抑制することができる。

（７）気流環境システム１ａは、吸込口５から吸い込まれる空気を浄化する空気浄化フィルタ１０を、さらに備える。

これにより、空気浄化フィルタ１０により浄化された空気が第一吹出口７から吹き出される吹出気流２１に誘引されて内部空間Ｓ１に導入されるようになるので、枠体２の内部空間Ｓ１の清浄度（感染予防効果）を高める効果が期待できる。なお、空気浄化フィルタ１０は、実施の形態１の気流環境システム１に備えてもよく、同様の効果が期待できる。

（実施の形態３）
次に、本発明の実施の形態３に係る気流環境システム１ｃについて説明する。

（気流環境システム１ｃの構成）
図８および９を参照して、気流環境システム１ｃの構成を説明する。図８は、気流環境システム１ｃの構成を示す外観斜視図である。図９は、気流環境システム１ｃの構成および気流環境システム１ｃにより生成される気流を模式的に示す側面図である。

気流環境システム１ｃは、病院の待合室やオフィス空間など屋内空間の床面ＦＬに設置され、気流環境システム１ｃを循環する気流を生成する送風装置の一種である。気流環境システム１ｃは、送風機１１と、ダクト１２と、ノズル４と、枠体１４０と、を備える。

送風機１１は、ダクト１２を通過する気流２０を生成する。送風機１１は、遠心送風機などの公知のターボ機械を採用可能である。

ダクト１２は、送風機１１により生成される気流２０を吸込むための吸込口５を有し、吸込口５から吸い込んだ気流２０を吸込口５よりも上方へ搬送するための空気搬送路である。ダクト１２は、床面ＦＬの側を基端として、略垂直に起立した方形状の枠体である。ダクト１２は、吸込口５をダクト１２の基端側に設ける。ダクト１２は、送風機１１を内包する。

吸込口５は、ダクト１２の基端側であって、床面ＦＬの近傍に設けられる。本発明において、床面ＦＬの近傍とは、気流環境システム１ｃの使用者の頭部よりも床面ＦＬ側、好ましくは足元を指す。なお、本発明において吸込口５の開口形状は、その一例として方形状を示しているが、吸込口５から吸い込まれる空気の量が所定の量を確保できれば、これに限定されない。例えば、吸込口５の開口が方形状である場合、その角にＲ（丸み）を設けてもよい。また、吸込口５の開口を楕円形状としてもよい。また、吸込口５は、円形状の開口と方形状の開口の少なくともいずれか一方を複数含む構成で形成されてもよい。

ノズル４は、ダクトから搬送されてきた気流２０を所定の方向へ吹き出すための吹出口を有する空気搬送路である。ノズル４は、ダクト１２の起立した先端側を基端として、床面ＦＬと略並行となるように起立し、ノズル状に形成される。ノズル４は、その基端がダクト１２の先端側と連通する。ノズル４は、第一吹出口７と、第二吹出口８と、を有する。ノズル４は、並列に複数設けられる。なお、実施の形態３において、ノズル４は、８個を並列に配置するように図示しているが、この限りではなく、２個以上が配置されればよい。

第一吹出口７は、ダクト１２により搬送される気流２０のうち、一方を吸込口５の側、即ち床面ＦＬの側へ吹出気流２１として吹き出すための開口である。第一吹出口７は、方形状に形成される。第一吹出口７は、床面ＦＬと対向してノズル４に設けられる。なお、複数のノズル４において、隣り合う第一吹出口７は、床面ＦＬからの高さが略同一となるように配置することが好ましい。言い換えると、複数のノズル４において、隣り合う第一吹出口７は、略同一平面上に配置することが好ましい。

第二吹出口８は、ダクト１２により搬送される気流２０のうち、他方を第一吹出口７よりも上方へ吹出気流２４として吹き出すため開口である。第二吹出口８は、方形状、または円形状に形成される。第二吹出口８は、ノズル４において、第一吹出口７が設けられる面と対向する面に設けられる。

枠体１４０は、ノズル４を床面ＦＬから所定の高さに保持するための骨組み構造体である。枠体１４０は、床面ＦＬの側から起立する２本の支柱と、２本の支柱の起立側の上端部を連結する４本の梁（水平材）と、を有する。枠体１４０は、床面ＦＬの側から起立する支柱の数が２本である点で、実施の形態１および実施の形態２の枠体２と異なり、その余の点で共通する。枠体１４０は、天面２ａにノズル４を設ける。なお、天面２ａとノズル４は、ネジや接着剤などを介して接続しても良いし、公知の勘合技術を採用した勘合部を設けて、互いに勘合してもよい。枠体１４０は、公知の吊り下げボルトやワイヤーなどを介して、図示しない天井面に支持されてもよい。

以上が、気流環境システム１ｃの構成である。

（気流環境システム１ｃの特徴）
図１０も参照して、気流環境システム１ｃの特徴を説明する。図１０は、ノズル４の近傍に発生する気流および負圧領域を模式的に示す側面図である。

送風機１１の運転が開始されると、気流環境システム１ｃが設置される屋内空間の空気は、気流２０となって吸込口５から吸い込まれる。吸込口５から吸い込まれた空気（気流２０）は、ダクト１２を通過して、ノズル４へ搬送される。ノズル４へ搬送された空気（気流２０）は、第一吹出口７から吹き出す空気（気流２１）と、第二吹出口８から吹き出す空気（気流２４）と、に分かれる。

気流２１が吹出口１３１から吹き出すと、気流２１の周囲の空間の空気が気流２１に引き寄せられ、隣り合うノズル４の間の空間に負圧領域Ｓ３が生成される。負圧領域Ｓ３が生成されると、負圧（陰圧）を解消しようとする力が働き、気流環境システム１ｃの周囲の空間から負圧領域Ｓ３を解消するための空気（誘引気流２２）が生成される。誘引気流２２は、隣り合う気流２１が負圧領域Ｓ３に引き寄せられて合流する力を抑制する。そのため、気流環境システム１ｃは、隣り合う気流２１の合流が抑制された気流、即ち気流全体として吹出方向に直線的な気流２３（本願では、この気流を「面の気流」または「面気流」と呼ぶ場合がある）の生成が容易となる。気流２１が面の気流（気流２３）となることで、床面ＦＬと平行な領域における気流２１の速度分布に不均一さ（バラつき）が発生することが抑制される。このため、例えば、気流環境システム１ｃは、気流環境システム１ｃの使用者に対して、滞在する位置によらず、同様の気流２１を提供する効果が期待できる。なお、誘引気流２２は、吹出気流２４の空気を含んでもよい。

気流２１は、床面ＦＬの側へ向かいながら、再び吸込口５へと吸い込まれていく。ここで、気流２０の風量をＱ１、吹出気流２１の風量をＱ２、吹出気流２４の風量をＱ３とすると、Ｑ１＝Ｑ２＋Ｑ３となる。つまり、Ｑ１とＱ２の大小関係はＱ１＞Ｑ２であり、吹出気流２１による空気の流れが発生する内部空間Ｓ１を仮定すると、内部空間Ｓ１は、周囲の空間（外部空間Ｓ２）に対して負圧（陰圧）となるため、内部空間Ｓ１の空気が内部空間Ｓ１の周囲の空間（外部空間Ｓ２）へ広がることが抑制される。このため、例えば、内部空間Ｓ１の空気にウイルスなどの病原体が含まれていた場合、気流環境システム１ｃは、その病原体が内部空間Ｓ１の周囲（外部空間Ｓ２）へ広がる（拡散する）可能性を抑制する効果、即ち感染対策（感染予防）の効果が期待できる。なお、Ｑ２は、Ｑ１の８０％程度の風量、Ｑ３は、Ｑ１の２０％程度の風量となることが好ましい。吹出気流２１の風量Ｑ２と、吹出気流２４の風量Ｑ３の調整は、第一吹出口７の開口面積と、第二吹出口８の開口面積との調整により実現してもよいし、公知技術の風量調整ダンパーを採用してもよい。

また、吸込口５を床面ＦＬの近傍に配置したことにより、ノズル４から床面ＦＬに向けた吹出気流２１の流れ、即ち降下気流（ダウンフローとも呼ぶ）の生成が容易となる。このため、例えば、内部空間Ｓ１の空気にウイルスなどの病原体が含まれていた場合、気流環境システム１ｃは、気流環境システム１ｃの使用者の頭部周辺に病原体が滞留する時間を短縮する。つまり、気流環境システム１ｃは、使用者の目、鼻、口などから病原体が体内へ侵入する可能性を抑制する効果、即ち感染対策（感染予防）の効果が期待できる。

［変形例］
以下、実施の形態３の変形例について説明する。変形例の説明では、実施の形態３と同一または同等の構成要素、部材には、同一の符号を付する。実施の形態と重複する説明を適宜省略し、実施例と相違する構成について重点的に説明する。

気流環境システム１ｃは、吸込口５から吸い込まれる空気に含まれる塵埃を捕集するフィルタを、さらに備えてもよい。フィルタは、公知の技術のものを採用可能である。

気流環境システム１ｃは、吸込口５から吸い込まれる空気に機能性ガスを含ませる機能性ガス発生部を、さらに備えてもよい。機能性ガスは、除菌、消臭、調香を行う成分を含むガスである。

第二吹出口８は、ノズル４に設ける構成としたが、これに限定されない。例えば、ダクト１２の起立した先端側に設ける構成としてもよい。第二吹出口８をダクト１２に設ける場合、第二吹出口８は、隣り合うノズル４の間（負圧領域Ｓ３）に吹出気流２４を吹き出すように構成してもよい。これにより、吹出気流２４を効率よく負圧領域Ｓ３へ搬送することができるため、負圧領域Ｓ３を小さくし、吹出気流２１による面気流（気流２３）を容易に生成する効果が期待できる。

気流環境システム１ｃは、吹出気流２１の吹出方向性制御するための風向調整板を、さらに備えてもよい。これにより、吹出気流２１の吹出方向を精度よく制御することが可能となるため、吹出気流２１による面気流（気流２３）を容易に生成する効果が期待できる。

枠体１４０は、２本の支柱を有するとしたがこれに限定されない。例えば、支柱に替えて公知の吊り下げボルトやワイヤーなどを介して、図示しない天井面に支持されてもよい。

以上、本発明に関して実施の形態をもとに説明した。これらの実施の形態は例示であり、それらの各構成要素あるいは各処理プロセスの組み合わせにいろいろな変形例が可能なこと、またそうした変形例も本発明の範囲にあることは当業者に理解されているところである。

本実施の形態１に係る気流環境システム１では、第二吹出口８から吹き出す空気（吹出気流２４）を、第一吹出口７から吹き出される吹出気流２１に誘引されるように、複数のノズル４の上方に向けて吹き出されるようにしたが、これに限られない。例えば、気流環境システム１の側方の外部空間Ｓ２に吹き出すように構成してもよい。こうした場合には、上述した効果（３）を享受できないものの、送風部６の送風動作中に内部空間Ｓ１（特に吸込口５の近傍領域）を負圧状態（陰圧）にできるので、枠体２の内部空間Ｓ１を下降してきた空気（気流２３ａ、気流２３ｂ）を吸込口５から吸い込みやすくすることができる。

本発明に係る気流環境システムは、屋内空間において、開放された局所空間をゾーニングし、局所空間にダウンフォローの気流を形成しつつ、局所空間内の汚れた空気が局所空間外に拡散するのを抑制できるので有用である。

１ 気流環境システム
１ａ 気流環境システム
１ｃ 気流環境システム
２ 枠体
２ａ 天面
２ｂ 底面
２ｃ 第一側面
２ｄ 第二側面
２ｅ 第三側面
２ｆ 第四側面
３ 第一側壁
３ａ 第二側壁
４ ノズル
４ａ 第一ノズル群
４ｂ 第二ノズル群
５ 吸込口
６ 送風部
７ 第一吹出口
７ａ 第一吹出口
７ｂ 第一吹出口
８ 第二吹出口
１０ 空気浄化フィルタ
１１ 送風機
１２ ダクト
１３ 分岐部
２０ 気流
２１ 吹出気流
２１ａ 吹出気流
２１ｂ 吹出気流
２２ 誘引気流
２２ａ 誘引気流
２２ｂ 誘引気流
２３ 気流
２３ａ 気流
２３ｂ 気流
２４ 吹出気流
３０ テーブルチェアセット
３１ ディスプレイ
Ｓ１ 内部空間
Ｓ２ 外部空間
Ｓ３ 負圧領域
１４０ 枠体
Ｑ１ 風量
Ｑ２ 風量
Ｑ３ 風量
ＦＬ 床面

Claims (7)

1. 送風機と、
   前記送風機により生成される気流を吸込むための吸込口を有し、前記吸込口から吸い込んだ気流を前記吸込口よりも上方へ搬送するためのダクトと、
   前記ダクトにより搬送される気流の一方を前記吸込口の側へ吹き出すための第一吹出口、および前記ダクトにより搬送される気流の他方を前記第一吹出口よりも上方へ吹き出すための第二吹出口を有する複数のノズルと、
   を備える、
   気流環境システム。
2. 前記ノズルは、前記第一吹出口が設けられる面が同一面となるように設置される、
   請求項１に記載の気流環境システム。
3. 天面、第一側面、第二側面、第三側面および第四側面を有する枠体と、前記第一側面を閉口する第一側壁と、をさらに備え、
   複数の前記ノズルは、前記第一側面から前記第二側面に向かって延在し、
   前記ダクトは、前記第一側壁に形成される、
   請求項１または２に記載の気流環境システム。
4. 前記第二吹出口は、前記ノズルにおいて、前記第一吹出口が設けられる面と対向した面に設けられる、
   請求項３に記載の気流環境システム。
5. 複数の前記ノズルは、中央側に位置する第一ノズル群と、前記第一ノズル群の外側に位置する第二ノズル群と、に区分され、
   前記第二ノズル群の前記第一吹出口から吹き出される空気の吹出速度は、前記第一ノズル群の前記第一吹出口から吹き出される空気の吹出速度よりも大きい、
   請求項４に記載の気流環境システム。
6. 前記第三側面を閉口する第二側壁を、さらに備え、
   複数の前記ノズルは、中央側に位置する第一ノズル群と、前記第一ノズル群の外側に位置する第二ノズル群と、に区分され、
   前記第四側面の側に位置する前記第二ノズル群の前記第一吹出口から吹き出される空気の吹出速度は、前記第一ノズル群の前記第一吹出口及び前記第二側壁の側に位置する前記第二ノズル群の前記第一吹出口から吹き出される空気の吹出速度よりも大きい、
   請求項４に記載の気流環境システム。
7. 前記吸込口から吸い込まれる空気を浄化する空気浄化フィルタを、さらに備えた、
   請求項１から６のいずれか一項に記載の気流環境システム。

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