JP6020821B2 - 空調システム及び空調方法 - Google Patents
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Description
又、室の下方に設けられた給気チャンバに供給した空気を、室の床に設けられた複数の吹き出し口から室内に供給する形式の、空調システムも開発されている。この空調システムは、室内の温度を検知して、給気チャンバに供給される空気の送風量と各吹き出し口の開度を調整する制御部を備えている。そして、制御部は、各吹き出し口から吹き出される風量のバラツキが所定の範囲内となるように、各吹き出し口について等しく設定された開度の上限値の範囲内において、各吹き出し口の開度を調整することを可能とするものである(例えば、特許文献2参照)。
これに対して、室の下方に設けられた給気チャンバに供給した空気を、室の床に設けられた複数の吹き出し口から室内に供給する形式の空調システムは、建屋の天井付近に滞留する熱気を巻き込むことなく、作業者に対して冷気を供給することができる。このため、作業者の上方から空調エアを吹き降ろす形式の空調システムよりも、省エネ効果の向上を図ることが可能である。しかしながら、冷気が作業者の足元から、身体の一部に集中的に当たることで、部分的に過剰に冷えてしまうといった欠点があり、作業環境の快適化を十分に実現するものとはなっていない。
以下の発明の態様は、本発明の構成を例示するものであり、本発明の多様な構成の理解を容易にするために、項別けして説明するものである。各項は、本発明の技術的範囲を限定するものではなく、発明を実施するための最良の形態を参酌しつつ、各項の構成要素の一部を置換し、削除し、又は、更に他の構成要素を付加したものについても、本願発明の技術的範囲に含まれ得るものである。
本項に記載の空調システムは、床面に開口した床面吹き出し口から、床上へ向けて吹き出された空調エアが、送風機によって発生される水平方向の送風によって、床上において狭い範囲に塊状に集中することなく流され、空調が適切になされるものである。そして、身体の特定の箇所のみが冷気に曝されることによる、冷え等の不快感を解消するものである。
なお、床面吹き出し口への、空調エアの供給手法は、本空調システムの設置環境や、必要とされる空調能力、設置コスト等を勘案して、適宜選択するものとする。例えば、空調エアの供給を行う空調機の吹き出し口を床面に設置し、又は、空調機から床面上に設置したダクトを介して床面吹き出し口へと空調エアを供給する構成等が挙げられる。又、後述の(6)項のごとく構成することとしてもよい。
本項に記載の空調システムは、送風機からの送風速度が、床面吹き出し口からの空調エアの吹き出し速度以上に設定されることで、吹き出された空調エアを、強制的に移動させるものとなる。そして床面吹き出し口から吹き出された空調エアが、床上の狭い範囲において塊状に集中することを防ぐものである。床面吹き出し口からの空調エアの吹き出し速度の調整は、空調機から供給される空調エアの風速、床面吹き出し口の開口面積や開口形状、開口部に設置されるルーバーの形態等を総合的に設定することで、定められるものである。一方、送風機の送風速度については、送風機の駆動手段(モータ等)の運転速度によって定められるものである。
本項に記載の空調システムは、床面吹き出し口及び送風機が、組立ラインの作業域に沿って設けられていることで、組立ラインの一側又は両側に沿って設けられた作業域の空調が適切になされるものである。なお、空調機については、床下空間部の設置態様や、床面吹き出し口からの空調エアの吹き出し速度を勘案し、組立ラインの一側又は両側に設置されるものである。
本項に記載の空調システムは、床面吹き出し口及び送風機が、組立ラインの作業域に沿って、各々、所定間隔で複数設けられていることで、作業域の全体にわたる空調が、適切になされるものである。なお、複数の床面吹き出し口及び送風機の位置関係が、組立ラインの延長方向にわたり、各位置で同一となるように設置される。それによって、複数の吹き出し口から吹き出された空調エアが、送風機によって送風される方向が、組立ラインの延長方向にわたって揃うこととなる。そして、組立ラインの延長方向に隣接する上流に位置する送風機による送風が、その下流に隣接する送風機の送風によって乱されることなく、適宜再加速され、空気の円滑な流れが形成されるものとなる。なお、空調機については、床面吹き出し口からの空調エアの吹き出し速度を勘案し、適切な場所に必要最小限の数が設置されるものである。
本項に記載の空調システムは、送風機の送風口が、組立ラインの延長方向で且つ組立ラインの中心線に向いていることで、組立ラインの作業域における空調が、適切になされるものである。すなわち、組立ラインの延長方向と送風口からの送風方向とが、鋭角に交差する態様で、送風機の送風口が設置されるものである。又、かかる交差角度を適切に調整することで、作業域の全体にわたる空調が、適切になされるものである。そして、作業者の身体の特定の箇所のみが冷気に曝されることによる、冷え等の不快感を解消するものである。
本項に記載の空調システムは、空調機から供給される空調エアが、組立ラインが設置される床面下に設けられた床下空間部を介して、組立ラインの作業域の床面に開口した床面吹き出し口から、床上へ向けて吹き出される。そして、床上へ向けて吹き出された空調エアは、送風機によって発生される水平方向への送風によって、床上において狭い範囲に塊状に集中することなく流れ、組立ラインの作業域における空調が、適切になされるものである。そして、作業者の身体の特定の箇所のみが冷気に曝されることによる、冷え等の不快感を解消するものである。
本項に記載の空調システムは、組立ラインの作業域における実際の室温ではなく、作業者の体感温度を最適化するものである。すなわち、作業者にとって最適な温度(雰囲気温度、雰囲気湿度、作業内容、服装、作業者個々の体質や好み等、作業者の快適性に影響を及ぼす項目を勘案して、適宜決定される温度。)以上の温度に調整された空調エアを空調機から供給して、床面吹き出し口から吹き出すものである。そして、送風機によって床面吹き出し口から吹き出された空調エアを、例えば、組立ラインの延長方向と送風口からの送風方向とが、鋭角に交差する態様で流すことにより、作業域における吹き出し残留速度(作業域吹き出し残留速度V>0m/s)を与える。それによって、床面吹き出し口から吹き出された空調エアの、実際の温度よりも、作業者の体感温度を低下させるものである。なお、空調機により調整される空調エアの温度及び送風速度は、組立ラインの作業域の室温がフィードバックされて、適宜調整されることが望ましい。従って、本空調システムは、作業域の温度センサ、及び、温度センサの検知信号を受けて空調機の空調温度を制御する制御手段を備えることが望ましい。一方、送風機の送風方向及び送風速度は、一旦設定された後は、作業者によって適宜再調整されるものであっても良い。又、必要に応じ、空調機と送風機との運転制御を、制御手段によって連携して行うこととしても良い。制御手段としては、空調機のコントローラに一括制御機能を付加しても良く、パソコン等別体の演算機によって空調機と送風機とを制御するよう構成することとしても良い。
本項に記載の空調システムは、床下空間部に空調機が内蔵されることで、組立ラインの作業域が空調機によって侵食され、狭まることが無い。なお、床下空間部に内蔵される空調機は、床下空間部の寸法に対応した寸法で、かつ、熱交換により生じる排水配管等の付随部品についても、床下空間部に設置可能なものが用いられる。
(9)上記(6)から(9)項において、前記空調機はカップリングを介して床下空間部に連結され、前記床面を移動可能に構成されている空調システム。
本項に記載の空調システムは、空調機が床面を移動して、必要に応じて異なる設置場所で、床下空間部に対して空調エアを供給することが可能であり、組立ラインの作業域が空調機によって侵食され、狭まることが無い。なお、床面を空調機が移動可能とするために、空調機にキャスター等の可動手段を取り付けることとする。又、排水配管等の付随部品についても、フレキシブルホースを用いる等によって移動時の追従性を確保する。又、床下空間部との連結部にカップリングを用いることで、空調機と床下空間部との連結開放を容易とし、空調機の移動性や設置場所の自由度を高めるものである。
(11)上記(10)項において、前記送風機からの送風速度を、前記床面吹き出し口からの空調エアの吹き出し速度以上に設定する空調方法(請求項8)。
(13)上記(10)から(12)項において、前記床面吹き出し口及び送風機を、前記組立ラインないし作業ラインの作業域に沿って、各々、所定間隔で複数設けて空調を行う空調方法(請求項10)。
(15)上記(10)から(14)項において、床面下に床下空間部を設け、該床下空間部に対し、前記作業域の床面にて連通するように前記床面吹き出し口を設け、空調機によって前記床下空間部に対し空調エアを供給する空調方法(請求項12)。
(16)上記(15)項において、前記床面吹き出し口から送風される空調エアを、前記作業域における作業者に最適な温度以上の温度に設定する空調方法。
(17)上記(19)から(16)項において、前記空調機を前記床下空間部に内蔵する空調方法。
(18)上記(10)から(17)項において、前記空調機をカップリングを介して床下空間部に連結し、前記床面を移動可能に構成する空調方法。
本発明の実施の形態に係る空調システム10は、図1、図2に示されるように、組立ライン12が設置される床14の床面下に設けられた床下空間部16と、床下空間部16に対し空調エアAを供給する空調機18とを備えている。組立ライン12は、ワークWを搬送するための、パレット、台車、ベルトコンベヤ等で構成された搬送部19と、搬送部19の幅方向両側に、組立作業を行うためのスペースとして組立ライン12の延長方向に延びる、作業域20とを含むものである。作業域20の幅は、当該組立ライン12において想定される作業内容を考慮した、必要十分な幅が確保されている。なお、図示の例では、作業域20は、組立ライン12の両側に沿って設けられているが、片側一側にのみ設けられる場合もある。
又、図3の例では、床下室16Aに内蔵される形式の空調機18Aが用いられることで、組立ライン12の作業域20が空調機18Aによって侵食され、狭まることが無い。なお、床下室16Aに内蔵される空調機18Aは、床下室16Aの寸法に対応した寸法で、かつ、熱交換により生じる排水配管等の付随部品についても、床下室16Aに設置可能なものが用いられる。
又、図4の例では、溝16Bに隣接するようにして床下に設置される空調機18Aと共に、床面を移動可能に構成された空調機18Bも開示されている。この形式の空調機18Bは、カップリングを介して溝16Bに連結され、空調機18Bが床面を移動して、必要に応じて異なる設置場所で、溝16Bに対して空調エアAを供給することが可能である。よって、組立ラインの作業域20が空調機18Bによって侵食され、狭まることが無い。なお、床面を空調機18Bが移動可能とするために、空調機18Bにはキャスター28等の可動手段が取り付けられている。又、排水配管等の付随部品についても、フレキシブルホースを用いる等によって、空調機18Bの移動時の追従性を確保することが可能である。又、溝16Bとの連結部にカップリングを用いることで、空調機18Bと溝16Bとの連結開放を容易とし、空調機18Bの移動性や設置場所の自由度を高めている。又、本例では、二条の溝16Bがダクトとして機能することから、空調機18A又は空調機18Bは、各ダクトに対応して、組立ライン12の両側に設けられている。なお、空調機18A又は空調機18Bと各溝16Bとを連通する配管構成の如何によっては、図3の例と同様に、組立ライン12の一側にのみ設けることとしても、必要な空調エアの供給を行うことが可能である。
又、送風機24からの送風速度が、床面吹き出し口22からの空調エアAの吹き出し速度以上に設定されている。送風速度の設定範囲としては、床面吹き出し口22からの空調エアAの吹き出し速度を1〜2m/sとし、送風機24からの送風速度を1〜3m/sで設定することが望ましい。床面吹き出し口22からの空調エアAの吹き出し速度の調整は、空調機18から供給される空調エアAの風速、床面吹き出し口22の開口面積や開口形状、開口部に設置されるルーバーの形態等を総合的に設定することで、定められるものである。一方、送風機18の送風速度については、送風機の駆動手段(モータ等)の運転速度によって定められるものである。
更に、床面吹き出し口22から送風される空調エアAが、作業域20における作業者26に最適な温度以上の温度に設定されている。空調エアAの設定温度は、夏季であれば、20〜28℃、好ましくは23〜24℃に設定されるものである。
まず、床面吹き出し口22及び送風機24の設置間隔(ピッチ)を、4箇所/6mとする。
そして、工場内夏季雰囲気温度30℃、工場内夏季雰囲気湿度60%の状態の時に、床面吹き出し口22からの床面吹き出し温度を24℃(雰囲気温度−6℃)で、かつ、吹き出し速度を1.5m/s、送風機24による作業域20の吹き出し残留速度V=1m/sに設定することで、省エネでかつ快適な作業環境を提供することが可能となる。
本発明の実施の形態に係る空調システム10は、空調機18から供給される空調エアAが、組立ライン12が設置される床面下に設けられた床下空間部16を介して、組立ライン12の作業域20の床面に開口した床面吹き出し口22から、床上へ向けて吹き出されるものである。そして、床上へ向けて吹き出された空調エアAは、送風機24によって発生される水平な方向への送風によって、床上において狭い範囲に塊状に集中することなく、流れるものである。しかも、床面吹き出し口22及び送風機24の、配置及び送風方向は、送風機24によって床面吹き出し口22から吹き出された空調エアAを、組立ライン12の延長方向と送風機24の送風口からの送風方向とが、鋭角に交差する態様で流すように設定されることで、組立ライン12の作業域20における空調が、適切になされるものである。
又、図1(b)の例では、床面吹き出し口22及び送風機24の配置は、床面吹き出し口22が送風方向の上流に、送風機24が下流に位置している。しかしながら、使用する送風機24の構造や性能を勘案し、必要に応じてこの配置を逆としても良い。更に、送風機24による平面視(図1(b)参照)での送風方向(組立ライン12の延長方向と送風機24の送風口からの送風方向との交差角度)も、作業者26の快適性が得られるように、必要に応じて適宜決定されるものである。
更には、床面吹き出し口22及び送風機24が、組立ライン12の両側に設けられていることで、組立ラインの両側の作業域20に対して、上述のごとき空調が適切になされるものとなる。
更に、上述のごとく、搬送部19を備える組立ライン12の空調に限らず、複数の作業者が並んで作業台に向かい、各人が同一作業又は別工程の分担作業を行う形態の、単純な作業ラインの空調にも、適宜、本発明に係る空調システム10が適用可能であることは、理解されるであろう。
Claims (12)
- 空調エアを床面から上方へと吹き出す床面吹き出し口と、該床面吹き出し口から上方へと吹き出された空調エアを、水平方向に送風する送風機と、を備え、
前記床面吹き出し口は、組立ラインないし作業ラインが設置される床面に設けられており、
前記送風機は、前記床面から所定高さにおいて、縦長帯状の送風を行うと共に、前記床面吹き出し口から上方へと吹き出された空調エア塊が、前記組立ラインないし作業ラインの延長方向に延びる作業域へ送風されるように、送風方向が設定されていることを特徴とする空調システム。 - 前記送風機からの送風速度が、前記床面吹き出し口からの空調エアの吹き出し速度以上に設定されていることを特徴とする請求項1記載の空調システム。
- 前記作業域は、前記組立ラインないし作業ラインの一側又は両側に沿って設けられ、前記床面吹き出し口及び送風機が、前記作業域に沿って設けられていることを特徴とする請求項1又は2記載の空調システム。
- 前記床面吹き出し口及び送風機が、前記組立ラインないし作業ラインの作業域に沿って、各々、所定間隔で複数設けられていることを特徴とする請求項1から3のいずれか1項記載の空調システム。
- 前記送風機は、前記組立ラインないし作業ラインの延長方向で且つ前記組立ラインないし作業ラインの中心線に向いた送風口を備えることを特徴とする請求項1から4のいずれか1項記載の空調システム。
- 床面下に床下空間部が設けられ、該床下空間部に対し、前記作業域の床面にて連通するように前記床面吹き出し口が設けられ、前記床下空間部に対し空調エアを供給する空調機を備えることを特徴とする請求項1から5のいずれか1項記載の空調システム。
- 組立ラインないし作業ラインが設置される床面に設けた、床面吹き出し口から上方へと空調エアを吹き出し、該床面吹き出し口から上方へと吹き出した空調エア塊を、送風機によって、前記床面から所定高さにおいて、縦長帯状かつ水平方向の送風を、前記組立ラインないし作業ラインの延長方向に延びる作業域へ向けて行うことを特徴とする空調方法。
- 前記送風機からの送風速度を、前記床面吹き出し口からの空調エアの吹き出し速度以上に設定することを特徴とする請求項7記載の空調方法。
- 前記作業域を、前記組立ラインないし作業ラインの一側又は両側に沿って設け、前記床面吹き出し口及び送風機を、前記作業域に沿って設けて空調を行うことを特徴とする請求項7又は8記載の空調方法。
- 前記床面吹き出し口及び送風機を、前記組立ラインないし作業ラインの作業域に沿って、各々、所定間隔で複数設けて空調を行うことを特徴とする請求項7から9のいずれか1項記載の空調方法。
- 前記送風機の送風口を、前記組立ラインないし作業ラインの延長方向で且つ前記組立ラインないし作業ラインの中心線に向けて空調を行うことを特徴とする請求項7から10のいずれか1項記載の空調方法。
- 床面下に床下空間部を設け、該床下空間部に対し、前記作業域の床面にて連通するように前記床面吹き出し口を設け、空調機によって前記床下空間部に対し空調エアを供給することを特徴とする請求項7から11のいずれか1項記載の空調方法。
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