JP3133183U - 輻射暖房装置付き学習机 - Google Patents

Abstract

【課題】
本考案は、児童及び生徒の、特に冬季の夜間における在宅学習において、学習するために最小限必要なスペースにて、輻射熱放熱パネルによる局所空調を用いることにより、エネルギーの過大な消費を伴わずに学習に適した環境を提供する。
【解決手段】
学習者の両側面及び正面、床面となる位置に、電熱式若しくは温水を熱源とする放熱パネルより構成される輻射暖房装置を備え、学習者の活動エリアのみを快適に暖房する学習机
【選択図】 図3

Description

本考案は、各種学校の児童及び生徒の在宅学習において、学習するために最小限必要なスペースで、輻射熱放熱パネルによる局所空調を用いることにより、エネルギーの過大な消費を伴わずに学習に適した環境を提供する学習机に関する。

児童、生徒の学習時の快適性、機能性を実現するための技術には、面発光の照明機能により、学習時の照明を均一にする学習机（例えば特許文献1参照）、足元を暖かくして、頭寒足熱の理想的な状態で勉強することが出来る、炬燵式の学習机（例えば特許文献2参照）、学習に集中できるよう、学習者の側方視界を遮断及び開放するための側方視界遮断手段を設けた学習机（例えば特許文献3参照）があり、明るさ、温度、視界といった学習する上での快適さの要素を解決するための様々な手段が提供されている。また、学習用に特化したものではないが、オフィスオートメ機器の排熱を足元に吹出す机（例えば特許文献4参照）があり、学習時の快適性と省エネを両立した技術もある。
特開平５−７４２２０号 図1 特開２００４−３５１１７８号 図4 特開２００３−３０４９３９号 図1 特許−第２６８２２３９号 図1

学校における学習レベルの低下が問題となっている中、児童及び生徒の在宅学習時間が長くなる傾向にある。特に、各種学校の入学試験の時期及びその直前時期となる11月から3月は、学校や学習塾終了後の夜間における在宅学習時間が長くなる。この時期の、この時間帯は、年間を通して、最も暖房負荷が大きくなる。
この時期の、在宅学習には、一般的に、空調装置、床暖房等で学習室全体を暖房し、それで不足する場合には、足元に放熱器を設けるなど、全般暖房のみ、若しくは全般暖房と局所暖房を併用する方式が用いられている。この場合、児童、生徒一人の学習のために、部屋全体を暖房するという、非常に効率、省エネ性の悪い暖房方式が用いられている。自宅の学習室における学習机は、一般的に、学習室のスペースの制限上、壁際に配置されることが多く、この場合、学習机は、ペリメーターゾーン付近、若しくは廊下などの非暖房室との界壁付近に配置されることになる場合が多い。このような場所では、コールドドラフトのために、室内の平均乾球温度よりも体感温度が低くなる傾向にあり、全般暖房に加えて局所暖房を必要とする要因となる。炬燵式の学習机、オフィスオートメ機器の排熱を足元に吹出す机などの技術が従来より存在するが、いずれも全般暖房の補助暖房として機能するだけで、暖房効率、省エネ性への改善にはなっていない。また、人間工学的、教育学的な側面から、学習に適した室内の温度分布、酸素濃度、照度分布などの研究事例がいくつかあり、学習時の照明を均一にする学習机、学習者の側方視界を遮断及び開放するための側方視界遮断手段を設けた学習机など、学習時の照明、視覚性に対する技術はあるが、学習に適した暖房、省エネに対する技術は確立されていない。

これらの課題を、学習者の両側面及び正面、床面となる位置に、電熱式若しくは温水を熱源とする放熱パネルにより構成される輻射暖房装置を備えた学習机を用いることで解決する。児童、生徒の、自宅の学習室における学習時の平面的な活動エリアは、学習机に付属する椅子の上、足元となる机の天板の下に限られる。学習机の天板の下、及び付属する椅子の直下となる位置より大きな範囲の、学習者の直下に、水平に放熱パネルを設け、床面より輻射熱を放熱する。学習者の両側面となる位置に、腰掛けた状態の人体よりも高さ、奥行きとも大きな放熱パネルを設け、床面からの放熱量よりも小さな輻射熱を発生させ人体へのコールドドラフトを遮断、さらに、学習者の正面となる壁際部分に放熱パネルを設けてコールドドラフトの発生源を直接暖めることにより、学習机付近でのコールドドラフトを完全に遮断し、体感温度を下げないようにする。全般暖房を用いないで、学習者のみを局所的、且つ十分な体感温度を保持できるよう暖房するのである。

この学習机を用いることにより、学習時の全般暖房の必要はなくなる。一般的な学習室の広さと、学習時の活動エリアから考えると、暖房負荷は、全般暖房に比べて、８０％から９０％の削減となる。学習者が放熱パネルに囲まれた状態であるので、建築基準法規定の常時換気による取入外気が原因のコールドドラフトも、学習者に直接影響を与えることはない。そのため、人間工学的に、学習に最適な酸素濃度を確保するよう、コールドドラフトを考慮することなく、外気取入を行える。また、輻射暖房であるため、気流による不快さ、学習に対する集中の妨げも発生しない。また、床面からの輻射熱を主熱源としているため、床暖房と同じく、頭寒足熱という、人間工学的に理想的な温度分布を実現する。また、学習者から熱源が近いため、体感温度の制御も、熱源の放熱量を調節するだけで、正確に容易に行える。

図1の1、2、3の位置に電熱式放熱パネル若しくは温水を熱源とする放熱パネルを設置する。図1の１、２、３それぞれ個別に放熱量を制御できるよう熱源を別系統とし、それぞれ個別に制御スイッチを設ける。図1の1の床面放熱パネルを最大の放熱量とし、主暖房装置とする。これにより、頭寒足熱という温度分布を実現する。図1の３の側面放熱パネルは、室温と学習机廻りの温度差による、体感温度の低下を防ぐことが目的であるので、放熱パネルの表面温度が、快適な体感温度と同一になるように設定する。図1の２の正面放熱パネルは、界壁からのコールドドラフトを防ぐことが目的であるので、この界壁がペリメーターゾーンである場合は、側面放熱パネルよりも放熱量が大きくなるように設定する。側面放熱パネルの奥行寸法は、図3の通り正面パネルから、学習者が腰掛ける椅子の正面パネルから最も遠い位置までの距離よりも、長くする。こうすることにより、図2、図3の通り、学習者が腰掛ける椅子のさらに背面に対して、床面及び両側面より輻射熱を放熱し、学習者背面からのコールドドラフトも防ぐことができる。この、4方向からの、それぞれ熱量の異なる輻射熱により、学習室全体を暖房することなく、学習者に対して、頭寒速熱の温度分布を実現し、体感温度のみを上げることができる。

輻射暖房装置付き学習机投影図。本学習机全体構成の概要を記す。 輻射暖房装置付き学習机正面図。本学習机の正面からの立面構造及び輻射熱の放熱状況を記す。 輻射暖房装置付き学習机側面図。本学習机の側面からの立面構造及び輻射熱の放熱状況を記す。

符号の説明

1
床面放熱パネル
2
正面放熱パネル
3
側面放熱パネル
4
学習机天板
5
本学習机収納庫
6
学習者が腰掛ける椅子
7
床面からの輻射熱
8
側面からの輻射熱
9
本学習机設置面
10
正面からの輻射熱
11
学習室と他室若しくは屋外との界壁

Claims (1)

1. 学習者の両側面及び正面、床面となる位置に、電熱式及び温水を熱源とする放熱パネルより構成される輻射暖房装置を備えた学習机
   （図2、図3）
   
   

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