JP2634297B2 - ゾーン空調装置 - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 〔産業上の利用分野〕 本発明は大気中に気流によって囲まれたゾーンを形成
すると共に同ゾーン内を空調する装置に関する。

〔従来の技術〕

第８図に示される放射性塵埃除去装置が実開昭62-111
700号公報によって知られている。

この放射性塵埃除去装置においては、処理装置01で浄
化された浄化空気が送風機02で付勢され、二重ダクト03
の外管04と内管05との間に限界された通路06を通って傘
型フード07の中央部に供給され、その内部流路013を通
る過程で放射状に拡散しその外周縁の空気吹出口08から
エアカーテン09となって下向きに吹き出される。

このエアカーテン09によって囲まれる局部的な作業空
間011即ちゾーンが室010内に形成され、作業空間011内
の汚染空気は傘型フード07の中央下面に下向に開口する
汚染空気受入口012から内管05内に吸入されて処理装置0
1内に移送され、ここで汚染固形物と浄化空気とに分離
される。

〔発明が解決しようとする課題〕

上記従来の装置においては、傘形フード07の外周縁の
空気吹出口08から膜状の気流が下向きに吹き出され、か
つ、空気吹出口08から吹き出される空気量と空気受入口
012から吸い込まれる汚染空気量とが等しいので、吹出
空気流れと吸入空気流れとの間に短絡流れが生じ易く、
従って、局部的作業空間011を形成し難いのみならずこ
の局部的作業空間011を大きくするためには傘形フード0
7の径を大径とし、又は、空気吹出口08から吹き出され
る膜状の気流の流速を極端に増大しなければならない。
更に、傘形フード07の構造が複雑となり、また、二重ダ
クト03を用いなければならないので、コストが嵩むのみ
ならず取扱、据付作業が面倒である等の問題があった。

〔課題を解決するための手段〕

本発明は上記課題の解決手段として、次の（１）、
（２）に記載のゾーン空調装置を提供しようとするもの
である。

（１）固定面に所定の間隔を隔てて正対すると共に中央
部より外周縁にむかうに従って上記固定面に近接する向
きに傾斜しかつ上記外周縁の一部が中央から遠く延出し
た傘状の案内面を有する案内部材と、同案内部材の外側
又は内側の流体を吸引して上記案内面の中央部にほぼ正
対して流体を噴出する噴流発生手段と、同噴流発生手段
によって生じ上記案内部材の外周縁から流出する膜状の
噴流によって囲まれるゾーン内に設置された流体調整手
段と、上記案内部材を上記固定面とほぼ平行な面内で回
転する回転手段とを具備してなることを特徴とするゾー
ン空調装置。

（２）上記（１）に記載のゾーン空調装置において、外
周縁の一部が中央から遠く延出した傘状の案内面に代
え、ほぼ同心円の傘状案内面となすと共に外周縁の一部
の近傍にシート部材を垂設してなることを特徴とするゾ
ーン空調装置。

〔作用〕

本発明は上記のように構成されるので次の作用を有す
る。

（１）上記（１）の構成にあっては噴流発生手段によっ
て案内部材の外側又は内側の流体を吸引して傘状の案内
面の中央部にほぼ正対して噴出するため流体は傘状の案
内面に沿って流れ、案内面の外周縁から流出する膜状の
噴流によって囲まれるゾーンを案内部材と固定面との間
に形成する。このゾーンの中の流体はゾーン内に設置さ
れた流体調整手段によって、空調、浄化その他目的に応
じて調整される。

また適時案内部材を回転手段によって回転させること
により、案内面の外周縁の一部が中央から遠く延出した
傘状の案内面がゾーン内への太陽光線の入射を遮る。

（２）上記（２）の構成にあっては外周縁の一部が中央
から遠く延出した傘状の案内面に代え、ほぼ同心円の傘
状の案内面となすと共に外周縁の一部の近傍にシート部
材を垂設したので、回転手段によってシート部材が太陽
側に位置するよう案内部材を回転することにより、ゾー
ン内を日陰とすることができる。即ち、（１）の構成と
同等の作用を果たす。

また、案内部材の傘状の案内面をほぼ同心円とするの
で加工容易化の作用をも果たす。

〔実施例〕

請求項（１）の発明に係る第１実施例を第１図及び第
２図によって説明する。

第１図において、１は案内部材、２は空気の噴流発生
手段をなす軸流送風機、３は地面、床面等の固定壁、４
は流体調整手段をなす空気調和機である。案内部材１は
第２図にその側面を模式的に示すようにその中央部1dよ
り外周縁1cにかけ下降するように傾斜しながら放射状に
伸び、かつ外周縁1cの一部がその他部よりも中央部1dか
ら遠く延出した長尺部11よりなる案内面1aを有してい
る。上記外周縁1cの一部は第１図又は第２図よりみて中
央部1dから水平ないし下方に向かって延出されていれば
よい。従って、案内面1aは中央部1dより一方向において
長く張出した長尺部11を有する非対称な傘形状を呈して
いる。またこの案内面1aは布、合成樹脂、金属等の材
料、或は宇宙用セラミックス等の配合された遮光熱性材
料等で形成されている。軸流送風機２は円筒状のケーシ
ング21と、この内部に同軸に配置された羽根車22と、こ
の羽根車22を駆動するモータ23と、このモータ23をケー
シング21に固定するステイ24と、空気吸入口25に取り付
けられたガード26と、空気吹出口27に取り付けられたガ
イド28からなり、ブラケット29によって案内部材１の上
方中央部に連結されている。

空気調和機４の筐体41の内部には空気吸込グリル42と
対向するように熱交換器43が配設され、この熱交換器43
の中央に配置された送風機44はモータ45によって駆動さ
れ、このモータ45は支持板46によって支持されている。
筐体41の頂部には複数の調整空気吹出口47が円周上に配
設され、これら調整空気吹出口47はその傾きを自由に変
更できるようになっている。

筐体41の上部にはテーブル48が防振材49を介して取り
付けられ、このテーブル48の下の筐体41の側面には操作
盤50が取り付けられている。

支柱５は筐体41の頂部中央のベロー49を封密的に貫通
しその下端は支持板46の嵌合穴46aに貫通しフランジ5a
を介して支持板46に回転自在に支持され、その上端には
案内部材１及び軸流送風機２が固定されている。従っ
て、案内部材１は支柱５を介して中央部を中心としてほ
ぼ水平面内で自在に回転されるようになっている。な
お、この支柱５を中空にして置けばこの内部に電線等を
配線することができる。

コンデンシングユニット６は冷媒配管７を介して空気
調和機４と接続されており、このコンデンシングユニッ
ト６の筐体61内には圧縮機62、熱交換器63、この熱交換
器63に送風するためのファン64、絞り65等が収納されて
いる。

かくして、案内部材１は固定壁３と所定の間隔を隔て
てこれと正対するように支柱５によって空間８内に支持
され、軸流送風機２は案内部材１の上部外側にこれと一
体化されて支柱５によって支持される。そして、空気調
和機４は後述するゾーン９の内部において案内部材１の
中央部下方において固定壁３上に配設され、コンデンシ
ングユニット６はゾーン９の外部に配設される。

しかして、操作盤50を操作して軸流送風機２を運転す
ると、モータ23によって羽根車22が回転駆動される。

すると、案内部材１の外側の空気がガード26を経て空
気吸入口24からケーシング21内に入り、羽根車22によっ
て付勢され、案内部材１の傘状の案内面1aの中央部に向
かって噴流Ａとなって噴出される。そして、傘状の案内
面1aの中央部に衝突し、ガイド28に案内されて案内面1a
に沿う流れＢとなって外周縁1cに向かって拡散する。次
いて、外周縁1cの全周から膜状の環状噴流Ｃとなって斜
め下向に流出する。この噴流Ｃは進むに従って次第に向
きを代えて下向きとなり、固定壁３に衝突して固定壁３
に沿ってゾーン９の外側に向かう。

この結果、この環状の噴流Ｃによって案内部材１の外
周縁1cから固定壁３に至るエアカーテンが生成され、こ
のエアカーテンによって囲まれる局部的閉空間、即ち、
ゾーン９が空間８内において案内部材１と固定壁３との
間に限界される。

環状の噴流Ｃはその周囲の空気を誘引して引きずって
行く性質があるので、ゾーン９内には再循環流れＤが発
生するとともにゾーン９内の圧力は空間８の圧力より小
さくなり、かくして、環状の噴流Ｃが互いに引き合うこ
とによって噴流Ｃの流線が曲げられ、この負圧と噴流Ｃ
に作用する遠心力とが釣り合うように噴流Ｃの流線が決
まる。

一方、操作盤50を操作して空気調和機４及びコンデン
シングユニット６を冷房運転すると、コンデンシングユ
ニット６の圧縮機62から吐出された冷媒が熱交換器63に
入り、ここでファン64によって送られる空気と熱交換す
ることによって凝縮し、絞り65で断熱膨張した後、冷媒
配管７を通って空気調和機４の熱交換器43に入り、ここ
で蒸発した後、再び冷媒配管７を通ってコンデンシング
ユニット６に戻り、その圧縮機62に吸入される。これと
同時に空気調和機４の送風機44がモータ45によって回転
駆動されるので、ゾーン９内の空気が空気吸込グリル42
を通って筐体41内に入り、熱交換器43を流過する過程で
冷却された後、送風機44によって付勢され、複数の調整
空気吹出口47からゾーン９内に吹き出される。そして、
ゾーン９内を再循環し、この過程でその一部は噴流Ｃに
混入してこれを付勢するとともに噴流Ｃが空間８に拡散
するのを防止する。冷房運転時に熱交換器43の表面に凝
縮したドレンはドレンホース52を経て排出される。空気
調和機４の冷房運転時にはゾーン９内の空気の比体積が
小さくなるので、ゾーン９内の圧力が低くなり、従っ
て、噴流Ｃによって容易にゾーン９が形成され、また、
ゾーン９内を冷房できる。

空気調和機４を暖房運転すると、冷媒は冷房時と逆方
向に循環し、また、空気調和機４の送風機44が冷房時と
逆方向に回転するので、ゾーン９内の空気は調整空気吹
出口47から筐体41内に吸入され、送風機44によって付勢
された後熱交換器43を流過する過程で加熱され、しかる
後、空気吸込グリル42からゾーン９内に吹き出される。
かくして、ゾーン９内の人Ｍを頭寒足熱の状態で暖房す
る。なお、暖房運転時においても送風機44を冷房時と同
方向に回転させても良い。また、空気調和機４の筐体41
内の空気流路に防塵フィルタ又は及び脱臭フィルタを配
設して置けば、ゾーン９内の空気を除塵し、又は及び脱
臭できる。

ゾーン９内は空間８とエアカーテンＣによって仕切ら
れているので、空間８の騒音がゾーン９内に浸入するの
を防止できるとともにゾーン９内を効率的に空調又は及
び浄化することができ、従って、空気調和機４の設備費
及び運転費も少なくて足りる。

また、ゾーン９内は空間８とエアカーテンＣによって
仕切られているに止まるので、その中の人Ｍはエアカー
テンＣを透して四方を視野に収めることができるととも
にこのエアカーテンを経て自由に出入できる。

また適時支柱５を介して案内部材１を回転させること
により太陽光線が案内面1aの長尺部11に遮られ、ゾーン
９内への入射が阻まれるため、ゾーン９内を効率的に空
調できる他、人Ｍが太陽の直射から守られる。従って太
陽光線を遮蔽する上で案内面1aの全体を大径に形成する
必要がなく、工作が容易であると同時に材料費も少なく
てすむ。

上記第１実施例においては、軸流送風機２は案内部材
１の上部外側に配置されているが、第２実施例として第
３図に示すように、案内部材１の下部内側、即ち、ゾー
ン９内に配設してもよい。即ち、第２実施例では軸流送
風機２は支柱５を頂部と支持具31を介して固定され、案
内部材１はステイ32によって支持具31に固定されてい
る。

モータ23を駆動すると、羽根車22が回転して案内部材
１の内側、即ち、ゾーン９内の空気を吸引してこれを付
勢し、案内部材１の内側の傘状の案内面1bの中央部に向
かって噴射する。噴射された気流Ａは案内面1bに衝突し
て拡散し、金網33を経て案内面1bに沿う流れＢとなる。
その他の構成は第１実施例と同様である。

第４図は案内部材１をパラソルのように折り畳み自在
構造とした第３実施例の図で、複数の主骨60が基端で支
柱５の上部に固定された駒61にピン63を介して回動自在
に枢支されている。支柱５に嵌合されて上下動するスラ
イダー64に複数の副骨65の一端がピン66を介して枢着さ
れ、これら副骨65の他端は各主骨60にピン67を介して枢
着されている。そして、複数の主骨60には布、合成樹脂
等からなる可撓性膜68が張設されている。スライダー64
は係止片69によって支柱５の所定高さに係止しうるよう
になっている。

しかして、強風時等には係止片69による係止を解除し
てスライダー64を下方に移動させることにより主骨60は
ピン63のまわりに回動して可撓性膜68は折り畳まれる。
その他の構成は第１実施例と同様である。

次に請求項（２）の発明に係る第４実施例について第
５図により説明する。

第１実施例においては案内部材１は外周縁1cの一部が
長尺部11となって延出された非対称な傘状の案内面を有
しているが本第４実施例では第５図に示すようにほぼ対
称な傘状の案内面1aを有し外周縁1c上の一部にシート部
材12を垂設してある。而して支柱５を案内部材１を回転
させることによって太陽光線がシート部材12により遮ぎ
られ、ゾーン９内への入射を阻まれる。その他の構成は
第１実施例と同様である。

第６図は案内部材１と軸流送風機２とを一体化して空
間８に吊下げた第５実施例の斜視図で、案内部材１の中
央部上面に設けられたボス70に軸流送風機２のブラケッ
ト29を連結することによって軸流送風機２は案内部材１
の上部外側に固定されこれと一体化されている。軸流送
風機２の上部にステイ71を取り付け、このステイ71をセ
ンターポール72の上端から分岐するロッド73の下端に懸
架して回転自在に取り付ける。なお、ステイ71を建屋の
天井74から垂下されたロッド75の下端に取り付けること
もできる。また、図示のように複数個の案内部材１及び
軸流送風機２を案内部材１のセンターポール72を利用し
て吊り下げることができる。この場合、各案内部材１の
下方に限界されたゾーン９内に設置される複数の空気調
和機４の一台のコンデンシングユニット６に冷媒配管７
を介して接続することができる。その他の構成は第４実
施例と同様である。

また、第７図に第６実施例として示すように、軸流送
風機２を案内部材１の下部内側に配設し、複数の案内部
材１を同１のセンターポール72を利用して吊り下げるこ
ともできる。その他の構成は第５実施例と同様である。

以上、各実施例は大気中に気流によって囲まれたゾー
ンを形成する場合について説明したが、空気に限らず任
意の気体、流体等の流体中にこの流体の噴流によって囲
まれるゾーンを形成することができるのは勿論である。

〔発明の効果〕

本発明は上記のように構成されるので次の効果を有す
る。即ち、傘状の案内面の中央部にほぼ正対して噴流発
生手段により気体を噴出させるため、噴流は傘状の案内
面に沿って流れ、案内部材の外周縁から固定面にむかっ
て膜状の立体区画を、即ち、エアカーテンのゾーンを容
易に形成することができる。

また、ゾーン内には空調機等の流体調整手段を設ける
ので、ゾーン内を自由に空調、浄化することができる。

また、案内部材の傘状の案内面の一部を、外周縁が中
央から遠く延出した形状とし、或はシート部材を垂設
し、かつ、案内部材を固定面とほぼ平行な面内で回転す
る回転手段を設けたので、案内部材を回転して、外周縁
が中央から遠く延出した側ないしはシート部材を垂設し
た側を太陽側とすれば、ゾーン内を自由に日陰とするこ
とができる。これにより、ゾーン内の冷房効果も一層高
まる。

以上の通り、本発明によれば大気中にエアカーテンに
よって囲まれたゾーンを形成し、かつ、このゾーン内の
空気を調和し、浄化し又は防塵することができ、さらに
太陽光線のゾーン内への入射を遮れるのでゾーン内に出
入自在で、視野が全方位に及び、静かで意外性のある快
適な居住空間を得ることができる。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の第１実施例の図で（Ａ）は側断面図、
（Ｂ）は（Ａ）の支柱５の下端近傍の詳細図、第２図は
第１図の案内面1aの模式図で、（Ａ）は斜視図、（Ｂ）
は側面図、第３図は本発明の第２実施例の要部側断面
図、第４図は本発明の第３実施例の要部側断面図、第５
図は本発明の第４実施例の要部斜視図、第６図は本発明
の第５実施例の図で、（Ａ）は斜視図、（Ｂ）は（Ａ）
の軸流送風機２とロッド73との回転結合部を示す縦断面
図、第７図は本発明の第６実施例の斜視図、第８図は従
来例の側面図である。 １……案内部材、1a,1b……案内面、1c……外周縁、1d
……中央部、２……軸流送風機、３……固定壁、４……
空気調和機、５……支柱、６……コンデンシングユニッ
ト、７……冷媒配管、８……空間、９……ゾーン、11…
…長尺部、12……シート部材、23……モータ、22……羽
根車、27……空気吹出口、43……熱交換器。

Claims (2)

(57)【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】固定面に所定の間隔を隔てて正対すると共
   に中央部より外周縁にむかうに従って上記固定面に近接
   する向きに傾斜しかつ上記外周縁の一部が中央から遠く
   延出した傘状の案内面を有する案内部材と、同案内部材
   の外側又は内側の流体を吸引して上記案内面の中央部に
   ほぼ正対して流体を噴出する噴流発生手段と、同噴流発
   生手段によって生じ上記案内部材の外周縁から流出する
   膜状の噴流によって囲まれるゾーン内に設置された流体
   調整手段と、上記案内部材を上記固定面とほぼ平行な面
   内で回転する回転手段とを具備してなることを特徴とす
   るゾーン空調装置。
2. 【請求項２】請求項（１）に記載のゾーン空調装置にお
   いて、外周縁の一部が中央から遠く延出した傘状の案内
   面に代え、ほぼ同心円の傘状案内面となすと共に外周縁
   の一部の近傍にシート部材を垂設してなることを特徴と
   するゾーン空調装置。