JP2024016717A - プッシュ型送風装置及びそれを用いた空間分離装置 - Google Patents

Abstract

【課題】設置場所が限られた室内において、複数人間に物理的な遮蔽物を設置することなく、複数人間を噴流により確実に分離することができるプッシュ型送風装置及びそれを用いた空間分離装置を提供する。【解決手段】空間分離装置１は、送風ファン１５と、複数の縦方向に配置されたスリット型であり、所定の間隔を保って並列配置された吹出口１１と、送風ファン１５と吹出口１１を連通する流路８０を有する。拡散幅制御手段として、複数の吹出口１１から吹出された空気の噴流Ｊ１に閉鎖領域４０が形成され、閉鎖領域４０の負圧により、複数の噴流Ｊ１が互いに吸引され、噴流Ｊ１の拡散幅Ｗが縮小されている。【選択図】図１（ａ）

Description

特許法第３０条第２項適用申請有り （１）診療室における気流による環境分離システムの開発（第１報） ▲１▼行物名：第３９回空気清浄とコンタミネーションコントロール研究大会予稿集 ▲２▼発行年月日：令和４年４月１２日 ▲３▼発行者名：公益社団法人日本空気清浄協会 ▲４▼公開日：令和４年４月１２日発表 ▲５▼集会名：第３９回空気清浄とコンタミネーションコントロール研究大会 ▲６▼主催団体：公益社団法人日本空気清浄協会 （２）診療室における気流による環境分離システムの開発（第２報） ▲１▼行物名：第３９回空気清浄とコンタミネーションコントロール研究大会予稿集 ▲２▼発行年月日：令和４年４月１２日 ▲３▼発行者名：公益社団法人日本空気清浄協会 ▲４▼公開日：令和４年４月１２日発表 ▲５▼集会名：第３９回空気清浄とコンタミネーションコントロール研究大会 ▲６▼主催団体：公益社団法人日本空気清浄協会

本発明は、プッシュ型送風装置及びそれを用いた空間分離装置に関し、より詳細には、医療機関の診察室などの室内において複数人（例えば、医療従事者と患者）の間を噴流により分離するプッシュ型送風装置及びそれを用いた空間分離装置に関する。

近年、新型コロナウイルス感染症（COVID-19）が世界中で流行している。感染症有症者又はその疑いがある患者が多く訪れる医療機関の診察室などでは、感染対策が必須である。患者から医療従事者への感染防止はもちろん、医療従事者から患者へ感染させるリスクも低減しなければならない。

通常、診察室などにおいて行われている対策としては、窓を開けて換気を行う、空気清浄機を設置する、アクリル板で区切るなどである。しかし、いずれの方法でも、対面する医療従事者と患者は会話時の呼気による相互感染リスクを十分に低減することはできず、診察室に長く滞在する医療従事者は感染のリスクにさらされてしまう。

そこで、医療従事者と患者との空間を噴流により分離する装置を用いることにより相互の感染リスクを低減する方法がある。例えば、特許文献１では、上下方向に配置されるエアカーテン装置が開示されている。また、特許文献２では、対面する複数人の間にエアカーテンを形成し、噴流を横方向に流すことにより、飛沫物の移動を防止する技術が開示されている。

しかし、吹出口から吹き出された噴流は吹出口から離れるほど広がるため、吹込口付近では噴流の直進性を維持することができない。特許文献１や特許文献２の技術では、吹出口のサイズと受風口のサイズが同じであるため、吹出口から吹き出された噴流を受風口で確実に吸い込むことができず、感染対策としては不十分であった。

また、吹出口から吹き出された噴流を受風口で確実に吸い込むためには、特許文献３に記載の技術のように、吹出口や受風口を大型化し、より強い噴流を発生させることにより噴流の直進性を維持する技術がある。しかし、特許文献３の技術では、システムの大型化や高額化を招いてしまう。また、病院の診察室などの室内においては、噴流や装置などのノイズにより、医療従事者と患者の会話が聞き取りにくいといった問題がある。

特許６８９２５４７号公報 特開２０１１－１３７５８８号公報 特許６８６８９２２号

本発明は、上記のような問題点を解決するために提案されたものである。本発明の目的は、設置場所が限られた室内において、複数人の間を噴流により確実に分離することができるプッシュ型送風装置及びそれを用いた空間分離装置を提供することにある。

本発明の発明者は、吹出口から吹き出された噴流の噴射幅が、噴流の近傍に存在する拡散幅制御手段によって発生するコアンダ効果により縮小されるという現象に着目した。すなわち、吹出口からの噴流が、隣接する他の噴流と接することにより、噴流の拡散が抑制され、吹出口から受風口にかけて幅の狭い略直進的な噴流が発生し、これにより、複数人の間を噴流により確実に分離することができるとの知見を得た。このような知見に基づき、本発明のプッシュ型送風装置は、以下の構成を有することを特徴とする。

（１）送風ファン。
（２）複数の縦方向に配置されたスリット型であり、所定の間隔を保って並列配置された吹出口。
（３）前記送風ファンと前記吹出口を連通する流路。
（４）複数の前記吹出口から吹出された空気の噴流に閉鎖領域が形成され、前記閉鎖領域の負圧により、複数の前記噴流が互いに吸引され、前記噴流の拡散幅が縮小されている拡散幅制御手段。

本発明のプッシュ型送風装置において、次のような構成を採用することができる。
（１）複数の前記吹出口の近傍に前記閉鎖領域に空気を供給する開口部が設けられている。
（２）前記開口部から補助気流を供給する。
（３）前記補助気流の風量を確保する補助気流用ファンが設けられている。
（４）前記流路には、前記補助気流の風量を調整する補助気流調整弁が設けられている。
（５）複数の前記吹出口の間の吹出間距離が可変である。
（６）前記流路には、ノズル又は絞り部を有するノズルが形成されている。

本発明のプッシュ型送風装置を用いた空間分離装置において、次のような構成を採用することができる。
（７）前記プッシュ型送風装置に対向して配置され、
前記吹出口から吹出された空気の噴流を吸い込む受風口と、
受風ファンと、
を有するプル型受風装置を備える。
（８）前記受風口には、前記プル型受風装置の位置における前記噴流の拡散幅と同じ又はそれよりも広い幅及び又は高さの受風板が設けられている。
（９）前記プッシュ型送風装置に発信センサを配置し、前記プル型受風装置に受信センサを配置し、前記受信センサが所定の範囲外の場合には、前記プッシュ型送風装置と前記プル型受風装置との方向を自動調整する。

本発明によれば、設置場所が限られた室内において、複数人間に物理的な遮蔽物を設置することなく、複数人間を気流により確実に分離することができるプッシュ型送風装置及びそれを用いた空間分離装置を提供することが可能となる。

本発明に係る空間分離装置の第１実施形態を示す平面図である。 本発明に係る空間分離装置の第１実施形態を示す断面図である。 本発明に係る空間分離装置の第１実施形態のプッシュ型送風装置を示す図であり、（ａ）は平面図、（ｂ）は断面図、（ｃ）は正面図、（ｄ）及び（ｅ）は吹出口の配置位置に関する変形例である。 本発明に係る空間分離装置の第１実施形態のプル型受風装置を示す図であり、（ａ）は平面図、（ｂ）は断面図、（ｃ）は正面図である。 本発明に係る空間分離装置の第１実施形態のコアンダ効果を示す模式図であり、（ａ）は狭幅噴流が不安定な場合、（ｂ）は狭幅噴流が安定している場合、（ｃ）は複数の吹出口の間に空気を供給することにより狭幅噴流が安定している場合である。 本発明に係る空間分離装置の第１実施形態のプッシュ型送風装置及びプル型受風装置の設置位置・方向の検出及び自動調整を示す模式図であり、（ａ）はレーザの広がりを示す図、（ｂ）はプッシュ型送風装置の発信センサの設置位置を示す図、（ｃ）はプル型送風装置の発信センサの設置位置を示す図である。 本発明に係る空間分離装置の第１実施形態の空間分離装置の使用状況を示す側面図である。 本発明に係る空間分離装置の第１実施形態の空間分離装置の使用状況を示す平面図である。 本発明に係る空間分離装置の第２実施形態のプッシュ型送風装置を示す図であり、（ａ）は平面図、（ｂ）は断面図、（ｃ）は正面図、（ｄ）及び（ｅ）は吹出口の配置位置に関する変形例である。 本発明に係る空間分離装置の第２実施形態のプッシュ型送風装置の他の例を示す図であり、（ａ）は平面図、（ｂ）は断面図、（ｃ）は正面図、（ｄ）及び（ｅ）は吹出口の配置位置に関する変形例である。 本発明に係る空間分離装置の第３実施形態のプッシュ型送風装置の他の例を示すであり、（ａ）は平面図、（ｂ）は断面図である。 本発明に係る空間分離装置の第４実施形態のプッシュ型送風装置示す図であり、（ａ）は平面図及び（ｂ）は断面図、（ｃ）は変形例を示す断面図である。 その他の実施形態（長いカウンター）における本発明に係る空間分離装置の空間分離装置の使用状況を示す平面図である。 その他の実施形態（コーナー）における本発明に係る空間分離装置の空間分離装置の使用状況を示す平面図である。 その他の実施形態におけるプッシュ型送風装置を示す平面図である。 その他の実施形態におけるプッシュ型送風装置を示す正面図である。 その他の実施形態におけるプッシュ型送風装置を示す正面図である。

［第１実施形態］
第１実施形態は、拡散幅制御手段として、プッシュ型送風装置１０に所定の間隔を保って並列配置された複数の吹出口１１を設けたものである。

［１．第１実施形態の構成］
（全体構成）
本発明の第１実施形態に係る空間分離装置１の実施形態について図面を参照しつつ詳細に説明する。図１から図３に示すとおり、空間分離装置１は、送風ファン１５と、複数の縦方向に配置されたスリット型であり、所定の間隔を保って並列配置された吹出口１１と、送風ファン１５と吹出口１１を連通する流路８０を有する。

図４（ｂ）及び（ｃ）に示すとおり、第１実施形態の空間分離装置１は、拡散幅制御手段として、複数の吹出口１１から吹出された空気の噴流Ｊ１に閉鎖領域４０が形成され、閉鎖領域４０の負圧により、複数の噴流Ｊ１が互いに吸引され、噴流Ｊ１の拡散幅Ｗが縮小されている。すなわち、複数の吹出口１１から吹出された噴流Ｊ１は相互に誘引し、合一する。この時、各噴流Ｊ１が合一するまでの噴流の影響を受けない領域を閉鎖領域４０という。この閉鎖領域４０の負圧により、2つの噴流Ｊ１が相互に誘引、すなわち、一方の噴流Ｊ１が他方の噴流Ｊ１へ向かって引き寄せられる現象をコアンダ効果という。図４（ｃ）に示すように、コアンダ効果が強いほど、相互の噴流Ｊ１は中心方向に向かって急激に曲がるため、相互の噴流Ｊ１が合一するまでの距離は短くなる。相互の噴流Ｊ１が合一するまでの閉鎖領域４０は、流体的に風量の出入りのない領域である。２本の噴流が同風量であると、コアンダ効果は効率よく発生し、合一した噴流の直進性が良くなる。このように、２本の噴流Ｊ１がコアンダ効果により合一し、拡散幅Ｗが縮小された狭幅噴流Ｊ２が生成される。

（プッシュ型送風装置）
図２に示すように、プッシュ型送風装置１０は、プル型受風装置２０との対向面に複数のスリット型の吹出口１１を備えた全体として幅の狭い縦長の吹出部１２と、吹出部１２の下部に設けられた箱型のプッシュ型送風装置本体１３（以下、本体１３という）とを有する。本明細書では、プッシュ型送風装置１０の吹出口１１から噴流Ｊ１が噴射される側を正面、その反対側を背面という。プッシュ型送風装置１０の正面には、吹出口１１の縦方向の縁の全域にわたってプル型受風装置２０に向かって突出した整流板１４が設けられている。なお、整流板１４は、噴流Ｊ１の直進性を重視するか、一定幅の広がりを持たせるかなど、その用途に合わせて、図２（ｃ）に示すように長方形の開放型でも良いし、図１５に示すように横仕切りが入っていても良い。更に、図１６に示すように、長方形の開放型と横仕切り型の整流板１４を組み合わせて使用しても良い。噴流Ｊ１の直進性を一定距離維持するため、吹出口１１の横幅をｄとすると、整流板１４の突出幅は、２ｄ以上であることが望ましい。

吹出部１２には、送風ファン１５が縦方向に並列に３つ内蔵されている。送風ファン１５の送風量は、調整可能である。送風ファン１５の背面には、吸込口１６が設けられている。吸込口１６には、空気清浄化機能を有するフィルタ１６ａ（例えば、HEPAフィルタなど）が設置される。吸込口１６から吸い込まれた空気は、吹出部１２内に供給され、送風ファン１５と吹出口１１を連通する流路８０を通って、吹出部１２の前面に設けられた吹出口１１からプル型受風装置２０に向かって噴出される。なお、HEPAフィルタの後段又はフィルタ内部には、捕集したウイルスを室内へ再放出させない機構を設けても良い。例えば、UVランプや光触媒など殺菌性を有する機構が内蔵していても良いし、捕集した臭気物質を吸着させるための活性炭フィルタがついていても良い。

図２（ａ）及び（ｃ）に示すように、第１実施形態の吹出口１１は、吹出部１２の側面に沿って２本設けられている。吹出口１１の配置場所はこれに限られず、図２の（ｄ）及び（ｅ）に示すように、2本の吹出口１１を、吹出部１２の側面から内側に入った中央よりに所定の間隔を保って並列配置することも可能である。

本体１３には、電源及び制御装置１８が設けられている。電源及び制御装置１８は、プッシュ型送風装置１０のon、offに連動して、プル型受風装置２０をon、offにする。電源及び制御装置１８は、送風ファン１５の風量や方向を制御する。

後述するように、プッシュ型送風装置１０とプル型受風装置２０との方向を自動調整するため、本体１３には、発信センサ１９が設けられている。

（プル型受風装置）
図３（ａ）～（ｃ）に示すように、プル型受風装置２０は、全体として縦長の角柱形状であり、正面に受風口２１、背面に排気口２２を有する。本明細書では、プル型受風装置２０の受風口２１が配置されている側を正面、その反対側を背面という。

受風口２１は、複数の横方向のスリットにより形成されている。後述するとおり、受風口２１は、狭幅噴流Ｊ２における最も噴流強度の高い位置に設けられるとよい。プル型受風装置２０では、誘引気流Ａを含めた狭幅噴流Ｊ２を拡散させることなくプル型受風装置２０で有効に受風するため、プル型受風装置２０の受風口２１の幅はプッシュ型送風装置１０の吹出口の幅よりも大きくし、受風量もプッシュ型送風装置１０の送風量よりも大きく設定することが好ましい。また、図３（ｂ）に示すように、誘引気流Ａを含めた狭幅噴流Ｊ２を効率よく受風するため、自動又は手動で開閉する受風板２７を両サイドに設けても良い。受風板２７の幅及び又は高さは、プル型受風装置２０の位置における誘引気流Ａを含めた狭幅噴流Ｊ２の拡散幅と同じ又はそれよりも広い幅及び又は高さにすると良い。

プル型受風装置２０の内部には、複数の受風ファン２３が設けられている。本実施形態では、横に２個、縦に４個の計８個の受風ファン２３が配置されている。受風ファン２３の送風量は、個別に、または全体風量を調整可能である。

図３に示すように、受風ファン２３と排気口２２の間には、エアフィルタ２４が設置される。受風ファン２３により受風口２１から吸い込まれた空気は、HEPAフィルタなどのエアフィルタ２４を通って、排気口２２から送り出される。プル型受風装置２０の下部には、電源及び制御装置２５が設けられている。電源及び制御装置２５は、プル型受風装置２０のon、offに連動して、プッシュ型送風装置１０をon、offにする。電源及び制御装置２５は、受風ファン２３の風量や方向を制御する。なお、HEPAフィルタの後段又はフィルタ内部には、捕集したウイルスを室内へ再放出させない機構を設けても良い。例えば、UVランプや光触媒など殺菌性を有する機構が内蔵していても良いし、捕集した臭気物質を吸着させるための活性炭フィルタがついていても良い。

後述するように、プッシュ型送風装置１０とプル型受風装置２０とを独立に設置し、かつ両者を同一面上に対向して設置するため、プル型受風装置２０の正面には、受信センサ２６が設けられている。

（拡散幅制御手段）
拡散幅制御手段は、コアンダ効果により噴流Ｊ１の拡散幅Wを縮小させ、狭幅噴流Ｊ２を生成する。仮に、コアンダ効果を発生させる拡散幅制御手段が存在しない場合には、図４（ａ）に示すように、２つの吹出口１１の間が塞がれており、噴流速度が速すぎる場合、2つの噴流Ｊ１の引き起こす誘引の影響が強すぎるため、互いが強く引き合い、空気の流れが不安定となる。その結果、2つの噴流Ｊ１の後流側では乱流が発生する可能性がある。

一方、本実施形態では、図４（ｂ）に示すように、拡散幅制御手段として、並列に２つの吹出口１１が所定の間隔を保って並列配置され、これらの吹出口１１から吹出された2つの噴流Ｊ１の間に閉ざされた閉鎖領域４０が形成される。この閉鎖領域４０の負圧により、2つの噴流Ｊ１が互いに吸引されてコアンダ効果が発生し、拡散幅Ｗが縮小された狭幅噴流Ｊ２が生成される。すなわち、第１実施形態の空間分離装置１は、２つの吹出口１１の噴射間距離を調整することにより狭幅噴流Ｊ２の安定化を図っている。

（設置位置・方向の検出及び自動調整）
本実施形態では、図２（ｃ）及び図３（ｃ）に示すように、プッシュ型送風装置１０に発信センサ１９（レーザ発振素子１９ａ、超音波発信素子１９ｂ）を配置し、プル型受風装置２０に受信センサ２６（受光センサ２６ａ、超音波受信センサ２６ｂ）を配置する。受信センサ２６が所定の範囲外の場合には、プッシュ型送風装置１０とプル型受風装置２０との方向を手動又は自動調整する。

本実施形態では、発信センサ１９及び受信センサ２６としてレーザを使用する。なお、発信センサ１９及び受信センサ２６は、レーザに限らず、赤外線や可視光線などの光電センサ、ファイバセンサ、超音波センサ、画像判別センサなどであっても良い。プッシュ型送風装置１０の正面に、発信センサ１９として平行に複数個のレーザ発振素子１９ａが設けられる。他方、対向するプル型受風装置２０の正面の同じ高さに、受信センサ２６としてレーザ発振素子１９ａと同ピッチで、複数個の受光センサ２６ａが設けられる。図５に示すように、レーザ発振素子１９ａによるレーザは完全な平行ではなく、若干の広がり角を有する。このため、プル型受風装置２０の正面で受光するレーザはある程度の広がりが生じる。図５に示すように、プル型受風装置２０がプッシュ型送風装置１０と同一面上に対向して設置されている場合は、複数ある受光センサ２６ａのすべてが受光するので、正確な位置決めが可能となる。

プル型受風装置２０がプッシュ型送風装置１０に対して同一面上から左右にずれた場合、あるいは方向が若干ずれて設置された場合には、すべての受光センサ２６ａが同時に受光することはない。そこで、受光しない受光センサ２６ａの数と場所により、左右上下方向にどれだけの量がずれているのかを検知し、設置作業者に警告を発する。プル型受風装置２０及び／又はプッシュ型送風装置１０を、移動機構を有する架台上に設置した場合には、センサからのずれ量に基づいて移動機構を制御することで、両者の位置を自動調整することができる。

例えば、プル型受風装置２０は、その方向や位置を調整する機構（図示せず）を有することができる。その場合、受信センサ２６の検出信号に基づき、プッシュ型送風装置１０と同一面上に対向するよう、プル型受風装置２０の方向や位置は自動調整される。自動調整機構としては、プル型受風装置２０にモータによって駆動される回転台やスライド機構を設け、これらの機構を受信センサ２６からの信号によって制御することができる。

［２．第１実施形態の作用］
空間分離装置１の使用方法と作用について説明する。本実施形態では、医療機関の診察室において、医者と患者が至近距離で会話をする状況を想定する。

図１（ａ）に示すように、サイズ２７００×２７００（単位はｍｍ。以下同様である。）の診察室内に、机５０（サイズ１０５０×７５０×７００H）とベッド６０（サイズ１８００×６００×５５０H）を配置する。診察室の中央に、医者と患者用の椅子７０を配置する。医者と患者の中間に吹出口１１から噴出された噴流Ｊ１が通るように、プッシュ型送風装置１０及びプル型受風装置２０を対向して配置する。

噴流Ｊ１の高さ範囲は、医者と患者が椅子７０に座った際、腰（床面+５００Ｈ程度）から頭頂部（床面+１３００Ｈ程度）までのおよそ６００～８００H程度とする。なお、設置状況によって、噴流Ｊ１の高さ範囲は適宜変更可能である。噴流Ｊ１の幅は、医者と患者が診察時に、向かい合う時の顔間の距離、４００Ｗ～８００Ｗ程度とする。噴流Ｊ１の長さは、７００～２０００程度となる。なお、プル型受風装置２０をベッド６０の前に設置した場合には、噴流Ｊ１の長さは、７００～１５００程度となる。

プッシュ型送風装置１０の電源及び制御装置１８をon又はプル型受風装置２０の電源及び制御装置２５をonにする。電源及び制御装置１８と電源及び制御装置２５は連動しているため、一方がonになると他方もonになる。

プッシュ型送風装置１０の電源及び制御装置１８がonになると、送風ファン１５が回転し、空気が吸込口１６から吸い込まれる。吸込口１６からHEPAフィルタを通過し吸い込まれた空気は、送風ファン１５と吹出口１１を連通する流路８０を通って、２つの吹出口１１から噴出される。

２つの吹出口１１から噴出された噴流Ｊ１は、2つの噴流Ｊ１の間に閉ざされた閉鎖領域４０の負圧により、互いに吸い寄せられ、コアンダ効果により拡散幅Wが制限される。噴流Ｊ１は噴流界面で誘引気流Ａを生じ、狭幅噴流Ｊ２が発生する。狭幅噴流Ｊ２は、拡散幅Wが縮小されたまま、プル型受風装置２０の受風ファン２３により吸引され、受風口２１に到達する。受風ファン２３により受風口２１から吸い込まれた空気は、エアフィルタ２４を通って、排気口２２から送り出される。

その結果、図６及び図７に示すように、プッシュ型送風装置１０からプル型受風装置２０の間には噴流スクリーンＳが形成される。噴流スクリーンＳによって、医者と患者の空気の移動が制限される。医者と患者との会話や咳などで生じる空気の流れや飛沫物は、噴流スクリーンＳで遮断され、受風ファン２３により受風口２１から吸い込まれる。

プッシュ型送風装置１０の発信センサ１９及びプル型受風装置２０の受信センサ２６により、吹出口１１から噴出された噴流Ｊ１及び狭幅噴流Ｊ２が受風口２１へ確実に到達しているか否かが検出される。すなわち、本実施形態では、発信センサ１９としてレーザ発振素子１９ａを、受信センサ２６として受光センサ２６ａを用いているため、プル型受風装置２０がプッシュ型送風装置１０と同一面上に対向して設置されている場合は、複数ある受光センサ２６ａのすべてが受光する。

狭幅噴流Ｊ２をプル型受風装置２０で効果的に受風するためには、プッシュ型送風装置１０とプル型受風装置２０との距離が離れすぎてはいけない。両者の距離を適正に保つため、図２（ｃ）及び図３（ｃ）に示すように、プッシュ型送風装置１０の正面に超音波発信素子１９ｂを、またプル型受風装置２０の正面に超音波受信センサ２６ｂを設けることができる。これにより、情報を通信し互いに情報共有することで両者の距離を適正に保持できる。

［３．第１実施形態の効果］
以上のような本実施形態のプッシュ型送風装置１０及びそれを用いた空間分離装置１の作用効果は、以下のとおりである。
（１）設置場所が限られた室内において、複数人間を気流により確実に分離することができるプッシュ型送風装置１０及びそれを用いた空間分離装置１を提供することが可能である。これにより患者から医療従事者への感染防止はもちろん、医療従事者から患者へ感染させるリスクも低減できる。また、複数人間に物理的な遮蔽物を設置する必要がないため、声が聞き取りやすくなったり、物の受け渡しが容易になったりする。

（２）本実施形態のプッシュ型送風装置１０及びそれを用いた空間分離装置１は、コアンダ効果を利用しているため、小型かつ簡易な装置で噴流スクリーンＳを発生させることができる。そのため、複数人の間の会話や咳などで生じる空気の流れや飛沫物を噴流スクリーンＳで遮断し、他方に到達することを防止できる。特に、狭幅噴流Ｊ２のように拡散幅が縮小された噴流は、通常の拡散流のように分離している患者や医療従事者の方に向かって流れることがないため、両者間の遮断が効果的に行われる。

（３）本実施形態において、空間分離装置１の受風口２１に設けられた受風板２７は、プル型受風装置２０の位置における狭幅噴流Ｊ２の拡散幅Wと同じ又はそれよりも広い幅及び又は高さである。そのため、プッシュ型送風装置１０の吹出口１１から吹出された噴流Ｊ１が、エアコンなどの他の気流の影響を受けた場合でも、狭幅噴流Ｊ２をプル型受風装置２０で効果的に受風することが可能となり、狭幅噴流Ｊ２の乱れや拡散が抑制される。

（４）本実施形態の空間分離装置１は、プッシュ型送風装置１０及びプル型受風装置２０をそれぞれ適切な場所に配置するだけで狭幅噴流Ｊ２による噴流スクリーンＳを形成することが可能である。そのため、装置の設置が容易かつ安価ででき、装置の移動も容易に可能である。

（５）本実施形態の空間分離装置１は、方向検出及び自動調整機構を有する。そのため、誘引気流Ａを含めた狭幅噴流Ｊ２をプル型受風装置２０で有効に受風できるよう、プッシュ型送風装置１０とプル型受風装置２０の位置関係を適正に維持することができる。

（６）本実施形態の空間分離装置１のプッシュ型送風装置１０の電源及び制御装置１８とプル型受風装置２０の電源及び制御装置２５は連動している。そのため、電源をonにすると2台同時に稼働し、風量調整用操作をした場合も双方が連動するため、より簡易な操作で効率的に複数人の間を気流により確実に分離することができる。

（７）プッシュ型送風装置１０の吸込口１６及び又はプル型受風装置２０の排気口２２にはそれぞれHEPAフィルタなどのフィルタが設置される。そのため、噴流Ｊ１及び狭幅噴流Ｊ２内の塵埃、ウイルスまたはウイルスを含む飛沫を吸着し、清浄された空気を室内へ供給することができる。また、HEPAフィルタの後段又はフィルタ内部には、UVランプや光触媒など殺菌性を有する機構を内蔵させ、及び又は、捕集した臭気物質を吸着させるための活性炭フィルタを設置する。このような機構を設けることにより、プッシュ型送風装置１０の吸込口１６及び又はプル型受風装置２０で捕集したウイルスを室内へ再放出させることなく、設置場所が限られた室内において、効率よく、より清浄された空気を室内へ供給することができる。

［第２実施形態］
第２実施形態は、第１実施形態の発展型を示すものであって、噴流速度をより高速とした場合でも、安定した狭幅噴流Ｊ２が得られるようにしたものである。すなわち、図４（ｃ）に示すように、２つの吹出口１１の間に開口部１１１を形成し、この開口部１１１から2つの噴流Ｊ１の間に空気Uを引き込むことで、2つの噴流Ｊ１の閉鎖領域４０に生じる負圧を抑制し、狭幅噴流Ｊ２の不安定化を防止する。以下、第２実施形態を具体的に説明する。

図８及び図９に示すように、第２実施形態は、プッシュ型送風装置１０に横方向に並列に配置された複数の吹出口１１を設けたものであり、複数の吹出口１１間には、閉鎖領域４０に空気を供給する開口部１１１が設けられている。開口部１１１は、正方形（２０～４０ｍｍ程度）又は丸形（直径２０～４０ｍｍ程度）の開口を１～３列設けることが好ましい。なお、開口を２又は３列設ける場合は、平行又は千鳥格子の配置とすると良い。また、図９に示すように、正方形や丸形の開口の代わりに、複数の吹出口１１間の壁面を直径５～１０ｍｍ程度のパンチングボードとすることで、開口部１１１を形成してもよい。

第２実施形態では、プッシュ型送風装置１０の送風ファン１５は本体１３の下部に配置し、電源及び制御装置１８は、吹出口１１の上部に配置されているが、これらの配置は第１実施形態と同様でも良い。

図８（ａ）、（ｃ）及び図９（ａ）、（ｃ）に示すように、第２実施形態の吹出口１１は、吹出部１２の側面に沿って２本設けてもよいし、図８（ｄ）、（ｅ）及び図９（ｄ）、（ｅ）に示すように、2本の吹出口１１を、吹出部１２の側面から内側に入った中央よりに所定の間隔を保って並列配置してもよい。

このような構成を有する第２実施形態では、２つの噴流Ｊ１に対する誘引気流Ａの影響を補うために、複数の吹出口１１間に開口部１１１を設け、上流側の空気Uをより引き込みやすい。そのため、２つの噴流Ｊ１の噴流速度が速い場合でも、生成された狭幅噴流Ｊ２が不安定となることを防止できる。その結果、複数の噴流Ｊ１が互いに吸引されてコアンダ効果が発生し、拡散幅Ｗが縮小された狭幅噴流Ｊ２となってまま吸込口１６まで到達可能となる。よって、設置場所が限られた室内において、複数人の間を気流により確実に分離することができる。

［第３実施形態］
第３実施形態は、図１０（ａ）に示すように、プッシュ型送風装置１０において、横方向に並列に配置された2つの吹出口１１を備えたものであり、特に、２つの吹出口１１の間に空気が流通するように、吹出部１２の背面に開口部１１１が形成されている。この場合、2つの吹出口１１間の噴射間距離Ｌを可変として、開口部１１１の大きさを調整することが好ましい。例えば、２つの吹出部１２を本体１３に対して幅方向にスライド自在に固定し、設置場所の状態に合わせて作業者が手動で吹出部１２の間隔、すなわち開口部１１１の開口面積を調整することができる。また、本体１３に対して、レールとモータなどを利用したスライド機構を設けて、その上に２つの吹出部１２を支持することで、２つの吹出口１１の間隔を調整することができる。

第３実施形態では、図１０（ａ）に示すように、プッシュ型送風装置１０において、送風ファン１５から吹出口１１に連通するダクト１７の吹出口１１の近くの位置に、流路径を縮流板で絞った絞り部を有するノズル１１２が形成され、このノズル１１２により吹出口１１からの噴流Ｊ１の細幅化と高速化が図られている。なお、第３実施形態では、絞り部を有するノズル１１２を設けたが、必ずしも絞り部は必須ではなく、噴流Ｊ１の細幅化と高速化が可能であれば、円筒状、楕円形状などノズル１１２の形状は問わない。

吹出口１１には、整流部材８２を設けることができる。整流部材８２は、吸込口１６から吸い込まれた空気が送風ファン１５を通過し吹出口１１に到達する際に空気の流れを整えることができる形状であれば良く、六角形状（ハニカム構造体）、ルーバー状、格子状、風車状などその形状は問わない。

このような構成を有する第３実施形態では、開口部１１１により２つの噴流Ｊ１間に空間を設け、誘引の影響が強すぎる場合の流れの不安定化を抑制することができる。また、噴射間距離Ｌを可変とする機構を設けることで、噴流Ｊ１及び狭幅噴流Ｊ２の大風量化にも対応可能となり、設置場所が限られた室内において、複数人の間を気流により確実に分離することができる。また、Lは１６ｄを超えると閉鎖領域４０が大きくなり、気流の合流地点が遠くなるため、Ｌ＜１６ｄとする。

吹出口１１の流路径を、絞り部を有するノズル１１２を設けたことにより、噴流Ｊ１の細幅化と高速化が可能となり、スムーズに狭幅噴流Ｊ２に移行することが可能となる。

［第４実施形態］
第４実施形態は、図１１（ａ）及び（ｂ）に示すように、プッシュ型送風装置１０において、背面が塞がれた箱状の吹出部１２の前面に、横方向に並列に配置された複数の吹出口１１を備えたものである。吹出部１２の内部には、鉛直方向に複数の送風ファン１５が設けられ、補助気流Hを供給する流路８０が形成されている。

複数の送風ファン１５の正面側には第４実施形態と同様に、整流部材８２が設けられている。また、第３実施形態と同様、ダクト１７の吹出口１１の近傍には、吹出口１１の流路径を整流板で絞った絞り部を有するノズル１１２が形成されている。なお、第４実施形態においても、第３実施形態と同様、絞り部を有するノズル１１２を設けたが、必ずしも絞り部は必須ではなく、円筒状、楕円形状などノズル１１２の形状は問わない。

第４実施形態では、吹出部１２の背面に吸込口１６はあるものの、送風ファン１５により吹出口１１の背面が塞がれているため、第３実施形態のように吹出部１２の背面に開口部１１１を設けることができない。そこで、図１１（ｂ）に示すように、第４実施形態では、本体１３内部から２つの吹出口１１の間の閉鎖領域４０に補助気流Hを供給する流路８０が設けられると共に、本体１３内に補助気流Hの風量を確保するために補助気流用ファン８１が設けられている。

このような構成を有する第４実施形態では、中心の補助気流Hが速く、両サイドの噴流Ｊ１が遅いと中央の補助気流Ｈの水平方向への拡がりを両サイドの噴流Ｊ１が抑制することができるため、噴流スクリーンＳの直進性がより効率的となる。

なお、補助気流Hが噴流による誘引で十分に駆動できるようであれば、補助気流用ファン８１を用いるのではなく、単に流路８０を形成することで上記効果を実現可能な場合がある。この場合、図１１（ｃ）に示すように、流路８０に、補助気流Hの風量を調整する補助気流調整弁８３を設けると良い。補助気流調整弁８３により、２つの噴流Ｊ１間に適切な補助気流Ｈを供給することが可能となる。

［その他の実施形態］
（１）プッシュ型送風装置１０の送風ファン１５及びプル型受風装置２０の受風ファン２３の設置数、設置場所は問わない。複数の送風ファン１５は、それぞれ独立して風量及び風向を調整することができるだけでなく、送風ファン１５の調整に連動して、受風ファン２３の風量及び風向を自動調整するようにしてもよい。

（２）プッシュ型送風装置１０の電源及び制御装置１８、プル型受風装置２０の電源及び制御装置２５は、各装置本体だけでなく装置外に設置してもよい。プッシュ型送風装置１０の電源とプル型受風装置２０の電源は、それぞれ独立するように設定しても、両者が連動するように設定してもよい。

（３）上記実施形態では、発信センサ１９と受信センサ２６を配置することにより、プッシュ型送風装置１０とプル型受風装置２０との方向を自動調整するようにしたが、手動でプル型受風装置２０の設置位置・方向を修正する場合には、発信センサ１９と受信センサ２６が検出したずれ方向及びずれの量を表示装置に表示し、警告信号を発するようにしても良い。

（４）診察室の快適性を維持するため、ほぼ全ての診察室にはエアコンが設置してある。空間分離装置１において直進性のある噴流Ｊ１及び狭幅噴流Ｊ２を確保する上で、エアコンによる気流は大きな外乱となる。そこで、室内エアコンの気流を感知すると、プッシュ型送風装置１０及びプル型受風装置２０の風量を増やし、直進性のある噴流Ｊ１及び狭幅噴流Ｊ２を確保できる機構を持つことができる。例えば、エアコンの吹出口の直近に超小型風量センサを設置し、吹出気流を感知すると同時にプッシュ型送風装置１０及びプル型受風装置２０へ信号を発信する。信号を受信したプッシュ型送風装置１０及びプル型受風装置２０は自動で風量を増やすことによって、エアコン気流の影響を受けても患者と医者との間の対象空間における直進性のある噴流Ｊ１及び狭幅噴流Ｊ２を担保できる。

（５）エアコン気流に対応するため、空間分離装置１は温度も感知できるようにしておいても良い。エアコンの吹出温度が低い（冷房時）場合や高い（暖房時）場合において、外乱の影響が変わってくることから、温度によってプッシュ型送風装置１０及びプル型受風装置２０の増加風量を変化させることができるようにしても良い。

（６）本実施形態のプッシュ型送風装置１０及びそれを用いた空間分離装置１は、例えば、病院や銀行、郵便局などの受付カウンターへの設置も可能である。図１２に示すように、プル型受風装置２０の排気口２２をプッシュ型送風装置１０の吹出口１１のように構成し、複数のスリット型の排気口２２に整流板３０を設置し、プッシュ型送風装置１０の吹出口１１を備えたプル型受風装置２０１とする。このように、プッシュ型送風装置１０、複数のプッシュ型送風装置１０の吹出口１１を備えたプル型受風装置２０１、プル型受風装置２０を順番に配置することにより、長いカウンターのように長距離であっても、複数人間を気流により確実に分離することができる。また、図１３に示すように、プル型受風装置２０の排気口２２をプッシュ型送風装置１０の吹出口１１のようにする際、受風口２１を９０°傾けることによりプッシュ型送風装置の吹出口を備えたコーナー用プル型受風装置２０２とすることにより、コーナーへの設置も可能となる。

（７）図１４に示すように、プッシュ型送風装置１０において、２本のスリット型の吹出口１１の間の近傍まで伸ばした壁面９０を設置することができる。壁面９０は、アクリル板などの薄い板状のものであればその材質は問わない。壁面９０を設置することにより、各噴流Ｊ１が合一するまで噴流の影響を受けない閉鎖領域４０を壁面９０でサポートすることが可能となり、コアンダ効果を効率よく発生させることができる。

１ 空間分離装置
１０ プッシュ型送風装置
１１ 吹出口
１１１ 開口部
１１２ ノズル
１２ 吹出部
１３ 本体
１４ 整流板
１５ 送風ファン
１６ 吸込口
１７ ダクト
１６ａ フィルタ
１８ 電源及び制御装置
１９ 発信センサ
１９ａ レーザ発振素子
１９ｂ 超音波発信素子
２０ プル型受風装置
２１ 受風口
２２ 排気口
２３ 受風ファン
２４ エアフィルタ
２５ 電源及び制御装置
２６ 受信センサ
２６ａ 受光センサ
２６ｂ 超音波受信センサ
２７ 受風板
３０ 整流板
４０ 閉鎖領域
５０ 机
６０ ベッド
７０ 椅子
８０ 流路
８１ 補助気流用ファン
８２ 整流部材
８３ 補助気流調整弁
９０ 壁面
２０１ プッシュ型送風装置の吹出口を備えたプル型受風装置
２０２ プッシュ型送風装置の吹出口を備えたコーナー用プル型受風装置
Ａ 誘引気流
H 補助気流
Ｊ１ 噴流
Ｊ２ 狭幅噴流
Ｌ 噴射間距離
Ｓ 噴流スクリーン
U 空気
Ｗ 拡散幅

Claims (10)

1. 送風ファンと、
   複数の縦方向に配置されたスリット型であり、所定の間隔を保って並列配置された吹出口と、
   前記送風ファンと前記吹出口を連通する流路と、
   複数の前記吹出口から吹出された空気の噴流に閉鎖領域が形成され、前記閉鎖領域の負圧により、複数の前記噴流が互いに吸引され、前記噴流の拡散幅が縮小されている拡散幅制御手段と、
   を有するプッシュ型送風装置。
2. 複数の前記吹出口の近傍に前記閉鎖領域に空気を供給する開口部が設けられている請求項１に記載のプッシュ型送風装置。
3. 前記開口部から補助気流を供給する請求項２に記載のプッシュ型送風装置。
4. 前記補助気流の風量を確保する補助気流用ファンが設けられている請求項３に記載のプッシュ型送風装置。
5. 前記流路には、前記補助気流の風量を調整する補助気流調整弁が設けられている請求項３又は請求項４のいずれかに記載のプッシュ型送風装置。
6. 複数の前記吹出口の間の吹出間距離が可変である請求項１から請求項４のいずれかに記載のプッシュ型送風装置。
7. 前記流路には、ノズル又は絞り部を有するノズルが形成されている請求項１から請求項４のいずれかに記載のプッシュ型送風装置。
8. 前記プッシュ型送風装置に対向して配置され、
   前記吹出口から吹出された空気の噴流を吸い込む受風口と、
   受風ファンと、
   を有するプル型受風装置を備える請求項１から請求項４のいずれかに記載の空間分離装置。
9. 前記受風口には、前記プル型受風装置の位置における前記噴流の拡散幅と同じ又はそれよりも広い幅及び又は高さの受風板が設けられている請求項８に記載の空間分離装置。
10. 前記プッシュ型送風装置に発信センサを配置し、前記プル型受風装置に受信センサを配置し、前記受信センサが所定の範囲外の場合には、前記プッシュ型送風装置と前記プル型受風装置との方向を自動調整する請求項８に記載の空間分離装置。