JP2023065255A - 空調システム - Google Patents

Abstract

【課題】本発明によれば、居室内の所望の領域の領域とその周囲とを共に快適な温度に調整することが可能な空調システムを提供することである。【解決手段】建築物２の居室３に設けられる空調システム１であって、居室３の天井３ｃに設けられた下向き吹出し口１０と、下向き吹出し口１０に温度調整した空気を供給する下向き用空調部２０と、居室３の壁部３ｂに設置された壁側温度センサー６０と、下向き吹出し口１０に設置された吹出し口側温度センサー７０と、下向き用空調部２０の作動モードを、壁側温度センサー６０の検出温度と設定温度とに基づいて温度調整を行う第１モードと、吹出し口側温度センサー７０の検出温度と設定温度とに基づいて温度調整を行う第２モードと、に切り替え可能な切替え操作部５０と、を有することを特徴とする空調システム１。【選択図】図１

Description

特許法第３０条第２項適用申請有り １．齋藤 悠輔、池田 雅彦、木村 剛、高橋 良介、榎本 賢らが、２０２１年１月５日発行の建築設備士 ２０２１年１月号の竣工フラッシュ２ 藤田医科大学 岡崎医療センターにおいて公開。 ２．齋藤 悠輔、池田 雅彦、木村 剛、高橋 良介、榎本 賢らが、２０２１年３月１日発行の電力と建築設備 Ｎｏ，４８ ２０２１．３の藤田医科大学岡崎医療センターにおいて公開。

本発明は、建築物の居室に設けられる空調システムに関する。

従来、建築物の居室に設けられる空調システムとして、空調機が温度調整した空気を、居室の天井に設けられた吹出し口から下方に向けて吹き出すことで、居室内の吹出し口の真下の所望の領域の温度を調整可能に構成されたものが知られている。

例えば特許文献１には、病院の手術室に設けられる空調システムであって、手術室の略中央に設置された手術台の真上の天井部分に下向きの吹出し口を備え、空調機により冷却された空気を吹出し口から下方に向けて吹き出すことで、吹出し口の真下の手術台ないし術野領域を所望の温度に調整することができるように構成された空調システムが記載されている。

特許第６４８１２８３号公報

上記のような空調システムは、居室の壁部に設置された操作パネルを備え、温度センサーで検出された居室内の空気の温度と操作パネルで設定された設定温度とに基づいて空調機の作動が制御される構成とされるのが一般的である。

しかし、従来の空調システムでは、居室内の空気の温度を検出する温度センサーは、例えば操作パネルに内蔵されるなどして居室の壁部に設けられているので、吹出し口の真下の領域よりも外側の壁部に近い領域が所望の温度に調整されてしまい、吹出し口の真下の領域の温度が所望の温度よりも低くなり過ぎるなど、温度調整が難しいという問題点があった。

本発明は、このような問題点を解決することを課題とするものであり、その目的は、居室の所望の領域とその周囲の領域とを共に快適な温度に調整することが可能な空調システムを提供することにある。

本発明の空調システムは、建築物の居室に設けられる空調システムであって、前記居室の天井に設けられた下向き吹出し口と、前記下向き吹出し口に温度調整した空気を供給する下向き用空調部と、前記居室の壁部に設置された壁側温度センサーと、前記下向き吹出し口に設置された吹出し口側温度センサーと、前記下向き用空調部の作動モードを、前記壁側温度センサーの検出温度と設定温度とに基づいて温度調整を行う第１モードと、前記吹出し口側温度センサーの検出温度と設定温度とに基づいて温度調整を行う第２モードと、に切り替え可能な切替え操作部と、を有することを特徴とする。

本発明の空調システムは、上記構成において、前記居室の天井に前記下向き吹出し口とは別に設けられた周囲部用吹出し口と、前記周囲部用吹出し口に温度調整した空気を供給する周囲部用空調部と、をさらに有し、前記周囲部用空調部が、前記壁側温度センサーの検出温度と設定温度とに基づいて温度調整を行うように構成されているのが好ましい。

本発明の空調システムは、上記構成において、前記天井に、前記下向き吹出し口を中心とし、前記下向き吹出し口に対して前後左右に間隔を空けて並べて複数の前記周囲部用吹出し口が設けられ、それぞれの前記周囲部用吹出し口の吹出し方向が、前記下向き吹出し口に対して外側の領域に向けられているのが好ましい。

本発明の空調システムは、上記構成において、前記居室が手術室であり、前記下向き吹出し口が、前記手術室に設置された手術台の真上に配置されているのが好ましい。

本発明によれば、居室内の所望の領域とその周囲の領域とを共に快適な温度に調整することが可能な空調システムを提供することができる。

本発明の第１の実施形態に係る空調システムが設けられた病院の手術室を模式的に示した図である。 図１に示す手術室の平面図である。 図２に示す下向き吹出し口及び周囲部用吹出し口の詳細を示す図である。 図３に示すカバーの詳細を示す斜視図である。 本発明の第２の実施形態に係る空調システムが設けられた病院の手術室を模式的に示した図である。 図５に示す手術室の平面図である。 図５に示す下向き吹出し口の詳細を示す図である。

以下、本発明の実施形態に係る空調システムについて、図面を参照しつつ詳細に例示説明する。

図１、図２に示すように、本発明の第１の実施形態に係る空調システム１は、建築物である病院２の居室である手術室３に設けられている。

手術室３は、床３ａ、４つの壁部３ｂ及び天井３ｃで区画された空間となっており、床３ａの略中央には手術台４が設置されている。また、手術室３の床３ａの手術台４の周辺には、例えば吸引器、麻酔器、電気メス、超音波メス、人工呼吸器、モニター等の複数の手術用の機器５が配置されている。詳細は図示しないが、手術室３の天井３ｃには、手術台４に向けて投光する無影灯がアーム６により吊り下げ保持されている。

空調システム１は、手術室３の天井３ｃに設けられた下向き吹き出し口１０を有している。下向き吹き出し口１０は平面視で矩形形状となっており、天井３ｃの略中央位置すなわち手術台４の真上に配置されて手術台４に向けて真下に空気を吹き出す構成となっている。

図３に示すように、下向き吹き出し口１０は、それぞれ矩形箱状のボックス１１を備えた構成とすることができる。本実施形態では、下向き吹き出し口１０は、２つのボックス１１が互いに水平方向に連結され、それぞれのボックス１１の下端開口に配置された下向きの格子状のルーバー１２から下向きに空気を吹き出す構成となっている。なお、下向き吹き出し口１０は、２つのボックス１１の対が、図３中で紙面に垂直な方向に複数列並べて設けられた構成とすることもできる。

下向き吹き出し口１０は、ＨＥＰＡ（Ｈｉｇｈ Ｅｆｆｉｃｉｅｎｃｙ Ｐａｒｔｉｃｕｌａｔｅ Ａｉｒ）フィルタ１３を取り付けた構成とすることもできる。本実施形態では、それぞれのボックス１１の内部に、ＨＥＰＡフィルタ１３が取り付けられている。このような構成により、下向き吹き出し口１０から手術室３の内部に向けて吹き出される空気を、ＨＥＰＡフィルタ１３によって清浄化することができる。

図１、図２に示すように、空調システム１は下向き用空調部２０を備えている。本実施形態では、下向き用空調部２０は、略矩形形状となる床３ａの角部において壁部３ｂの内部に配置されている。下向き用空調部２０は、いわゆる空調機であり、下向き吹出し口１０に温度調整した空気を供給することができる。

本実施形態では、壁部３ｂの下向き用空調部２０が配置された部分に吸込み口２１が設けられており、下向き用空調部２０は、手術室３の内部の空気を吸込み口２１から吸い込むことができる。下向き用空調部２０の内部には電気ヒータ２２及び冷却コイル２３が設けられており、吸込み口２１から吸い込まれた空気は電気ヒータ２２または冷却コイル２３により加熱または冷却されて温度が調整される。下向き用空調部２０は、送風ファン２４を備えるとともにダクト２５により下向き吹き出し口１０に接続されており、温度調整された空気は送風ファン２４によりダクト２５を通して下向き吹き出し口１０に供給される。下向き用空調部２０から下向き吹き出し口１０に温度調整された空気が供給されると、当該空気は下向き吹き出し口１０から手術台４に向けて下方に吹き出される。

空調システム１は、手術室３の天井３ｃに、下向き吹出し口１０とは別に、さらに周囲部用吹出し口３０を設けた構成とすることもできる。本実施形態では、それぞれ平面視で矩形形状となる４つの周囲部用吹出し口３０が、天井３ｃの下向き吹出し口１０と４つの壁部３ｂとの間の部分に設けられている。すなわち、天井３ｃには、下向き吹出し口１０を中心とし、下向き吹出し口１０に対して前後左右に間隔を空けて並べて４つの周囲部用吹出し口３０が設けられている。

図３に示すように、それぞれの周囲部用吹出し口３０は、下向き吹出し口１０と同様に、矩形箱状のボックス３１を備えた構成とすることができる。本実施形態では、周囲部用吹出し口３０は、それぞれ１つのボックス３１で構成されている。ボックス３１の下端開口にはカバー３２が取り付けられおり、このカバー３２により、周囲部用吹出し口３０の吹出し方向は、下向き吹出し口１０に対して外側の領域に向けられている。

より具体的には、図４に示すように、カバー３２は４つの側壁と底壁とを備えた矩形皿状となっており、底壁には下向きの格子状の下向き開口部３２ａが設けられ、下向き吹出し口１０とは反対側を向く側壁には水平方向を向く格子状の第１水平開口部３２ｂが設けられ、第１水平開口部３２ｂが設けられた側壁に連なる両側の側壁には水平方向を向く格子状の第２水平開口部３２ｃが設けられている。このように、周囲部用吹出し口３０は、下向き及び下向き吹出し口１０に対して外側の領域を向く水平方向の３方に空気を吹き出す構成となっている。

周囲部用吹出し口３０は、下向き吹き出し口１０と同様に、ＨＥＰＡフィルタ３３を取り付けた構成とすることもできる。本実施形態では、それぞれのボックス３１の内部に、ＨＥＰＡフィルタ３３が取り付けられている。このような構成により、それぞれの周囲部用吹出し口３０から手術室３の内部に向けて吹き出される空気を、ＨＥＰＡフィルタ３３によって清浄化することができる。

図１、図２に示すように、空調システム１は、周囲部用空調部４０を備えている。本実施形態では、周囲部用空調部４０は、略矩形形状となる床３ａの、下向き用空調部２０とは対角線上に位置する角部において壁部３ｂの内部に配置されている。周囲部用空調部４０は、下向き用空調部２０と同様いわゆる空調機となっており、周囲部用吹出し口３０に温度調整した空気を供給することができる。

本実施形態では、壁部３ｂの周囲部用空調部４０が配置された部分に吸込み口４１が設けられており、周囲部用空調部４０は、手術室３の内部の空気を吸込み口４１から吸い込むことができる。周囲部用空調部４０の内部には電気ヒータ４２及び冷却コイル４３が設けられており、吸込み口４１から吸い込まれた空気は電気ヒータ４２または冷却コイル４３により加熱または冷却されて温度が調整される。周囲部用空調部４０は、送風ファン４４を備えるとともにダクト４５により周囲部用吹出し口３０に接続されており、温度調整された空気は送風ファン４４によりダクト４５を通して周囲部用吹出し口３０に供給される。周囲部用空調部４０から周囲部用吹出し口３０に温度調整された空気が供給されると、当該空気は周囲部用吹出し口３０から下向き及び下向き吹出し口１０に対して外側の領域を向く水平方向の３方に向けて吹き出される。

壁部３ｂには操作パネル５０が設置されている。操作パネル５０は、下向き用空調部２０の操作を行う操作スイッチ群と、周囲部用空調部４０の操作を行う操作スイッチ群とが分けて設けられた構成となっている。操作パネル５０の下向き用空調部２０用の操作スイッチを操作することで、下向き用空調部２０のオン・オフ、下向き用空調部２０に対する設定温度の変更、下向き用空調部２０の作動モードの変更等の操作を行うことができる。また、操作パネル５０の周囲部用空調部４０用の操作スイッチを操作することで、周囲部用空調部４０のオン・オフ、周囲部用空調部４０に対する設定温度の変更等の操作を行うことができる。なお、操作パネル５０は、壁部３ｂに設置される構成に限らず、リモートコントローラの形態とされてもよい。

空調システム１は、手術室３の壁部３ｂに設置された壁側温度センサー６０を備えている。壁側温度センサー６０は、手術室３の内部の壁部３ｂの近傍の空気の温度を検出することができる。本実施形態では、壁側温度センサー６０は操作パネル５０の内部に内蔵されている。なお、壁側温度センサー６０は操作パネル５０とは別に壁部３ｂに設置してもよい。壁側温度センサー６０としては、空気の温度を測定することができるものであれば、種々の構成ないし方式のものを用いることができる。

また、空調システム１は、下向き吹出し口１０に設置された吹出し口側温度センサー７０を備えている。吹出し口側温度センサー７０は、下向き吹出し口１０から吹き出される空気そのものの温度を検出することができる。ここで、吹出し口側温度センサー７０を設置する位置は、下向き吹出し口１０の下端開口であってよく、下向き吹出し口１０の下端開口に対して真上にずれた位置であってもよい。本実施形態では、吹出し口側温度センサー７０は、一方のボックス１１の外側を向く側壁に固定され、下向き吹出し口１０の当該ボックス１１の内部における空気の温度を検出するようになっている。吹出し口側温度センサー７０としては、空気の温度を測定することができるものであれば、種々の構成ないし方式のものを用いることができる。

下向き用空調部２０は、例えばＣＰＵを備えたマイクロコンピュータで構成された制御部２６を備えている。制御部２６は、操作パネル５０、壁側温度センサー６０及び吹出し口側温度センサー７０に接続されており、操作パネル５０の下向き用空調部２０用の操作スイッチ、壁側温度センサー６０及び吹出し口側温度センサー７０からの入力等に基づいて下向き用空調部２０の作動を制御する。

操作パネル５０は、下向き用空調部２０の作動モードを、壁側温度センサー６０の検出温度と設定温度とに基づいて温度調整を行う第１モードと、吹出し口側温度センサー７０の検出温度と設定温度とに基づいて温度調整を行う第２モードと、に切り替え可能な切替え操作部としての機能を有している。例えば、操作パネル５０は、下向き用空調部２０用の操作スイッチとしてモード切替えスイッチを備えた構成とされる。操作パネル５０のモード切替えスイッチが操作されて第1モードが選択されると、下向き用空調部２０は、制御部２６により、壁側温度センサー６０の検出温度が操作パネル５０の下向き用空調部２０用の操作スイッチで設定された設定温度に近づくように、その作動が制御される。また、操作パネル５０のモード切替えスイッチが操作されて第２モードが選択されると、下向き用空調部２０は、制御部２６により、吹出し口側温度センサー７０の検出温度が操作パネル５０の下向き用空調部２０用の操作スイッチで設定された設定温度に近づくように、その作動が制御される。

周囲部用空調部４０は、例えばＣＰＵを備えたマイクロコンピュータで構成された制御部４６を備えている。制御部４６は、操作パネル５０及び壁側温度センサー６０に接続されており、操作パネル５０の周囲部用空調部４０用の操作スイッチ及び壁側温度センサー６０からの入力等に基づいて周囲部用空調部４０の作動を制御する。より具体的には、周囲部用空調部４０は、制御部４６により、壁側温度センサー６０の検出温度が操作パネル５０の周囲部用空調部４０用の操作スイッチで設定された設定温度に近づくように、その作動が制御される。すなわち周囲部用空調部４０に対する設定温度を、下向き用空調部２０に対する設定温度とは別に設定することができ、周囲部用空調部４０は下向き用空調部２０とは別系統で手術室３の内部の温度を調整するように作動することができる。

上記の通り、本実施形態の空調システム１では、操作パネル５０の下向き用空調部２０用のモード切替えスイッチを操作することにより、下向き用空調部２０の作動モードを、壁側温度センサー６０の検出温度と操作パネル５０の下向き用空調部２０用の操作スイッチで設定された設定温度とに基づいて温度調整を行う第１モードと、吹出し口側温度センサー７０の検出温度と操作パネル５０の下向き用空調部２０用の操作スイッチで設定された設定温度とに基づいて温度調整を行う第２モードと、に切り替えることができる。

したがって、上記構成を有する本実施形態の空調システム１によれば、下向き用空調部２０の作動モードを第２モードに設定することにより、下向き吹き出し口１０から吹き出される空気そのものの温度を操作パネル５０で設定した設定温度に調整することができる。これにより、下向き吹き出し口１０の真下にある手術台４ないし術野領域の所望の温度への温度調整を容易に行うことができる。

一方、上記構成を有する本実施形態の空調システム１によれば、下向き用空調部２０の作動モードを第１モードに設定することにより、手術室３の手術台４の周辺に対して外側となる領域、すなわち吸引器、麻酔器、電気メス、超音波メス、人工呼吸器、モニター等の発熱を伴う複数の手術用の機器５が配置されることで高温になりがちな領域の空気の温度を、下向き吹き出し口１０から吹き出される空気により操作パネル５０で設定された設定温度に容易に調整することができる。

このように、上記構成を有する本実施形態の空調システム１によれば、手術室３の内部の手術台４ないし術野領域とその周囲の領域とを個別に温度調整することができる。よって、手術室３で手術を行う際に、手術台４の周辺ないし術野領域の空気を、手術台４の患者が低体温症を生じない程度の温度かつ手術を行う医者等にとって快適な温度に調整しつつ、手術台４の周囲の領域の空気の温度を、手術をサポートする助手などの他の人にとって快適な温度に容易に調整することが可能となる。

また、本実施形態では、空調システム１を、手術室３の天井３ｃに下向き吹出し口１０とは別に周囲部用吹出し口３０を設けるとともに、周囲部用吹出し口３０に温度調整した空気を供給する周囲部用空調部４０を設け、周囲部用空調部４０が、壁側温度センサー６０の検出温度と操作パネル５０の周囲部用空調部４０用のスイッチにより設定される設定温度とに基づいて温度調整を行う構成としたので、手術台４の周囲の空気の温度を、手術台４ないし術野領域に向けられた下向き吹き出し口１０から送風を行う下向き用空調部２０とは別系統の周囲部用空調部４０によって壁側温度センサー６０の検出温度と操作パネル５０の周囲部用空調部４０用のスイッチにより設定された設定温度とに基づいて、手術をサポートする助手などの他の人にとって快適な温度に、より容易に調整することができる。

特に、本実施形態では、天井３ｃに、下向き吹出し口１０を中心とし、下向き吹出し口１０に対して前後左右に間隔を空けて並べて複数の周囲部用吹出し口３０を設けるとともに、それぞれの周囲部用吹出し口３０の吹き出し方向が下向き吹出し口１０に対して外側の領域に向けられた構成としたので、周囲部用吹出し口３０から吹き出された空気が下方及び天井３ｃに沿って壁部３ｂの側に流れて、下向き吹き出し口１０から吹き出された空気と混合され難くすることができる。これにより、手術出３の手術台４の周囲の空気の温度を、手術をサポートする助手などの他の人にとって快適な温度に、より効率よく調整することが可能となる。

図５、図６に第２の実施形態として示すように、本発明の空調システム１は、周囲部用吹出し口３０及び周囲部用空調部４０を備えない構成とすることもできる。図５、図６に示す第２の本実施形態では、手術室３の床３ａの対角線上の両角部における壁部３ｂの内部にそれぞれ下向き用空調部２０が配置され、これら２つの下向き用空調部２０がダクト２５により下向き吹き出し口１０に接続された構成とされている。

図７に示すように、下向き吹き出し口１０は４つのボックス１１が水平方向に並べて設けられた構成となっており、それぞれのボックス１１にＨＥＰＡフィルタ１３が取り付けられている。両端の２つのボックス１１の外側を向く側壁には、それぞれ吹出し口側温度センサー７０が固定されており、下向き吹出し口１０のこれら２つのボックス１１の内部における空気の温度が吹出し口側温度センサー７０により検出されて制御部２６に送られる構成とされている。

このような構成の第２の本実施形態の空調システム１においても、操作パネル５０の下向き用空調部２０用のモード切替えスイッチを操作することにより、下向き用空調部２０の作動モードを、壁側温度センサー６０の検出温度と操作パネル５０の下向き用空調部２０用の操作スイッチで設定された設定温度とに基づいて温度調整を行う第１モードと、吹出し口側温度センサー７０の検出温度と操作パネル５０の下向き用空調部２０用の操作スイッチで設定された設定温度とに基づいて温度調整を行う第２モードと、に切り替えることができる。

したがって、第２の本実施形態の空調システム１によっても、下向き用空調部２０の作動モードを第２モードに設定することにより、下向き吹き出し口１０から吹き出される空気そのものの温度を操作パネル５０で設定した設定温度に調整することができ、これにより、下向き吹き出し口１０の真下にある手術台４ないし術野領域の所望の温度への温度調整を容易に行うことができる。

また、手術室３の手術台４の周辺に対して外側となる領域の空気の温度を調整したい場合には、下向き用空調部２０の作動モードを第１モードに設定することにより、下向き吹き出し口１０から吹き出される空気により、手術室３の手術台４の外側の領域の空気の温度を操作パネル５０で設定された設定温度に容易に調整することができる。

本発明は前記実施の形態に限定されるものではなく、その要旨を逸脱しない範囲で種々変更可能であることはいうまでもない。

例えば、前記実施形態では、空調システム１を病院２の手術室３に設けた場合を示したが、空調システム１は、２つの領域の空気の温度を個別に調整したいとの要求を有する居室であれば、病院２の手術室３以外の建築物の居室に設けることもできる。

前記実施形態では、下向き吹き出し口１０を天井３ｃの略中央に設けるようにしているが、下向き吹き出し口１０の天井３ｃにおける位置は種々変更可能である。また、下向き吹き出し口１０の数も種々変更可能である。

前記実施形態では、４つの周囲部用吹出し口３０を下向き吹き出し口１０の前後左右に間隔を空けて並べて設けた構成としているが、周囲部用吹出し口３０の数及び配置は種々変更可能である。

１ 空調システム
２ 病院
３ 手術室
３ａ 床
３ｂ 壁部
３ｃ 天井
４ 手術台
５ 機器
６ アーム
１０ 下向き吹き出し口
１１ ボックス
１２ ルーバー
１３ ＨＥＰＡフィルタ
２０ 下向き用空調部
２１ 吸込み口
２２ 電気ヒータ
２３ 冷却コイル
２４ 送風ファン
２５ ダクト
２６ 制御部
３０ 周囲部用吹出し口
３１ ボックス
３２ カバー
３２ａ 下向き開口部
３２ｂ 第１水平開口部
３２ｃ 第２水平開口部
３３ ＨＥＰＡフィルタ
４０ 周囲部用空調部
４１ 吸込み口
４２ 電気ヒータ
４３ 冷却コイル
４４ 送風ファン
４５ ダクト
４６ 制御部
５０ 操作パネル
６０ 壁側温度センサー
７０ 吹出し口側温度センサー

Claims (4)

1. 建築物の居室に設けられる空調システムであって、
   前記居室の天井に設けられた下向き吹出し口と、
   前記下向き吹出し口に温度調整した空気を供給する下向き用空調部と、
   前記居室の壁部に設置された壁側温度センサーと、
   前記下向き吹出し口に設置された吹出し口側温度センサーと、
   前記下向き用空調部の作動モードを、前記壁側温度センサーの検出温度と設定温度とに基づいて温度調整を行う第１モードと、前記吹出し口側温度センサーの検出温度と設定温度とに基づいて温度調整を行う第２モードと、に切り替え可能な切替え操作部と、を有することを特徴とする空調システム。
2. 前記居室の天井に前記下向き吹出し口とは別に設けられた周囲部用吹出し口と、
   前記周囲部用吹出し口に温度調整した空気を供給する周囲部用空調部と、をさらに有し、
   前記周囲部用空調部が、前記壁側温度センサーの検出温度と設定温度とに基づいて温度調整を行うように構成されている、請求項1に記載の空調システム。
3. 前記天井に、前記下向き吹出し口を中心とし、前記下向き吹出し口に対して前後左右に間隔を空けて並べて複数の前記周囲部用吹出し口が設けられ、
   それぞれの前記周囲部用吹出し口の吹き出し方向が、前記下向き吹出し口に対して外側の領域に向けられている、請求項２に記載の空調システム。
4. 前記居室が手術室であり、
   前記下向き吹出し口が、前記手術室に設置された手術台の真上に配置されている、請求項１～３の何れか１項に記載の空調システム。

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