JP6294045B2

JP6294045B2 - 空調システム

Info

Publication number: JP6294045B2
Application number: JP2013217266A
Authority: JP
Inventors: 明徳村越; 松本　潤; 潤松本; 吉川　徹; 徹吉川; 昭二平山; 祐介地濃; 勝則柴田; 啓臣東
Original assignee: Takasago Thermal Engineering Co Ltd; Kajima Corp; Nikken Sekkei Ltd; Yamato Holdings Co Ltd
Current assignee: Takasago Thermal Engineering Co Ltd; Kajima Corp; Nikken Sekkei Ltd; Yamato Holdings Co Ltd
Priority date: 2013-10-18
Filing date: 2013-10-18
Publication date: 2018-03-14
Anticipated expiration: 2033-10-18
Also published as: JP2015078810A

Description

本発明は、工場や倉庫等における作業空間の空調システムに関する。

工場や倉庫など広い面積の空間での作業者に対する空調は、広い面積の空調を低廉な運転費で実施したい一方、作業者には快適な環境を提供して作業能率を維持向上したいというニーズがある。

このように工場や倉庫内の空調の場合、全ての空間を空調するのではなく、作業者の執務する空間のみを空調することで上のニーズが満たされる。例えば作業者の動きを追尾して、吹出口の首振りをする、即ち調和空気の吹出す方向を変える技術などが知られている。

また、生産ラインやコンベアに沿って空調吹出口が設けられる例も公知である。しかし工場や倉庫は一般に天井が高く、生産ラインやコンベアに沿って作業する作業者の作業空間へ調和空気を送るには、天井付近から作業者の作業空間近傍までダクトを配設して、作業者近くに空調吹出し口を設ける必要があり、多大な設備と空調空気の搬送動力が必要になってしまう。

また、ノズル付きファンユニットを作業者の作業位置に高速気流の終端が到達するよう天井に配置することも考えられるが、騒音を生起し、また設置にあたり高所作業が伴う。また周囲気流を誘引して搬送する方式なので、作業者の配置される作業位置に適切なドラフト感を付与することは困難である。

コンベアに沿って作業する作業者は、比較的定位置で作業するため、この作業空間を空調する場合には、吹出口の位置の設定が容易だが、その場合でも上述したダクト等の設備の簡素化や搬送動力の省エネルギー化が望まれる。

コンベアを有する設備の空調に関連する先行技術としては次のものがある。
特開２００３−１０６５９５号公報（特許文献１）の換気装置は、作業員の背後の上方又は下方に吹出口を設け、冷風は上方の吹出口から給気し、温風は下方の吹出口から給気している。

実公平６−５５２９号公報（特許文献２）の高温作業域用環境設備は、コンベアの上方にボックス状のユニットをコンベアに沿って形成し、側部から斜流で給気している。

特開平９−３１８０９８号公報（特許文献３）の空調システムは、調和空気の送風路をコンベアに沿ってコンベア下方の床内に収め、当該送風路と連通する吹出口を設けてコンベアの下方から調和空気を吹き出している。

特開２００１−６６０３５号公報（特許文献４）のコンベア装置は、コンベア上の搬送物品に冷気を当てて搬送物品を冷却している。

特開２００３−１０６５９５号公報実公平６−５５２９号公報特開平９−３１８０９８号公報特開２００１−６６０３５号公報

特許文献３の空調システムでは、コンベアの下方に送風路を配設しているので、天井の高い工場や倉庫であっても大規模なダクト等の設備を必要とせずに作業者付近の作業空間のみを空調することができる。

しかし、床に吹出口を設けた場合、作業者の足元付近の空間を空調することになり、作業者は上半身で空調の効果を充分に感じられないことがある。特に作業者の顔や手等の温度を敏感に感じる部位に調和空気が届かないと、作業者の満足度が高まらず快適な作業環境を提供できないため、改善の余地があった。

また、単に調和空気の風量を上げる等して作業者の満足度を高めると、省エネルギー化に反することになるため、省エネルギー化に反することなく作業者の満足度を高められるように、効果的な空調が望まれている。

そこで本発明は、作業空間の作業者に対して効果的に空調を行う技術の提供を課題とする。

上記課題を解決するため、本発明の空調システムは、
複数の搬送用回転体を所定距離離間させて回転可能に保持し、前記搬送用回転体を物品の搬送方向に並設して各搬送用回転体の上部を前記物品の搬送面とするコンベアと、
空調機によって調和された調和空気を吹き出す吹出口とを備え、
前記搬送用回転体下方の前記吹出口から前記搬送用回転体側に前記調和空気を吹き出すことを特徴とする。

また、前記空調システムは、前記コンベアの搬送方向に沿って前記調和空気の給気ダクトを備え、前記コンベアの搬送方向において作業者の作業空間と隣接する位置に前記吹出口を設けても良い。

前記空調システムは、前記搬送用回転体下方に設けられた前記吹出口が、前記搬送用回転体側に前記調和空気を吹き出した際、当該調和空気の吹き出し方向下流側の前記搬送面上に前記物品が位置した場合、当該調和空気を前記物品の下面に当てて偏向させ、隣接する前記作業空間の作業者に吹きつけさせ、前記搬送面上に前記物品が位置しない場合、当該調和空気を前記搬送用回転体の離間部を介して上部の空間へ供給しても良い。

本発明によれば、作業空間の作業者に対して効果的に空調を行う技術を提供できる。

図１は、本発明に係る空調システムを設けた物流倉庫内を示す図である。図２は、空調システムの概略構成図である。図３はコンベアと調和空気の供給経路との配置を模式的に示した平面図である。図４は、コンベアの説明図である。図５は、コンベアの搬送方向と平行な縦断面を示す図である。図６は、コンベアの搬送方向と直交する縦断面を示す図である。図７は、コンベアの搬送方向と直交する縦断面を示す図である。図８は、空調システムの変形例を示す図である。図９は、空調システムの変形例を示す図である。図１０は、コンベアの一例を示す図である。図１１は、コンベアの一例を示す図である。

図１は、本実施形態に係る空調システム１０を設けた物流倉庫内を示す図である。この物流倉庫は、出荷する物品１を例えば出荷先ごと又は出荷先の地域ごとに仕分け、出荷先へ配送する配送車に分配する場所である。

この物流倉庫では、物品１が自動仕分装置２によって出荷先毎に仕分けられ、搬出コンベア３に送られ、各地域を担当する作業者４が物品１を各搬出コンベア３からキャリア５へ積み込み、キャリア５を配送車（不図示）に積載して配送する。このような物流倉庫は一般に広く天井も高いため、この大きな空間全体を空調したのでは効率が悪い。このため本実施形態の空調システム１０は、コンベア３の脇で作業する作業者４の作業空間のみを空調する。

図２は、本実施形態に係る空調システム１０の概略構成図である。
工場や倉庫では、下階をユーティリティースペース（生産装置など、施設の目的を果たす装置やその補機類、それらに接続する配管等を収める空間）とすることがある。本実施形態でも空調機６は図示しない熱源から熱媒を機内の熱交換器に受け入れて機内の送風機で給気する。もっとも前記機内部材は、コイルユニットとファンユニットの別体としてもよい。

また、上階と下階とを仕切るスラブ９の上に空間を設けて床面１１を設置し、この床下空間に、竪ダクト８と連通した給気ダクト１２をコンベア３の搬送方向１３に沿って設けている。

給気ダクト１２上部の床面には、コンベア３の搬送方向１３において所定間隔（本例では１ｍ）で開口が設けられ、この開口に短管１４を接続して上方へ立ち上げ、当該短管１４の開口端に吹出器具（吹出口）１５を設けている。ここで、吹出器具（吹出口）１５はコンベア搬送方向に長い長方形で、その設置位置とサイズは、想定した作業者の作業領域の作業方向の範囲、例えば作業者が作業につく位置を基準に、その身体を９０度回転して手の伸びる範囲の搬送方向を長手とし、コンベア幅を上限幅とするダクトから短管取出しにより狭くなる幅を上限幅として設定される。そして、コンベアの搬送方向の中心線と吹出器具のそれは、軸心を同じとしている。

吹出器具１５は、羽根部材を有し、コンベア３の下方から、上方に向けて、即ちコンベア下面側（搬送ローラ下面側、即ち物品の搬送面と反対側）に向けて、調和空気が吹き出すように案内する。また、吹出器具１５は、シャッタを閉じることにより調和空気の吹き出しを止め、かつ羽根部材の回動により風向を可変とする機能を有しても良い。本実施形態では、吹出器具１５として、シャッタ機能を有し、縦及び横の羽根を有したＶＨＳ型のグリルを採用した。これによりコンベアの搬送方向とそれと直交する作業者の立つべき方向に向け風向と、傾きにより風速を調節できる。例えば、出願人らの実験では、内部発熱を室温２８℃となる条件で調整し、吹出器具１５から４５度作業者の立つべき空間に気流を傾かせて給気したところ、吹出風速２．０ｍ/ｓのとき人体上半身地点での風速は、真
上に同距離で２．０ｍ/ｓである場合と比較し０．１５ｍ/ｓ程度風速が大きくなり、作業者に快適なドラフト感を与えられることが判明した。この角度は試験では４５度であったが３５〜５５度の範囲でも好適である。また吹出器具１５は長手方向５００ｍｍ幅のもの
を、ダクトの上面において例えば８００ｍｍの間隔をおいて、配列されている。

これに限らず、吹出口は、調和空気をコンベア３の下面側へ吹き出させるものであれば良い。例えば、給気ダクト１２から短管１４を立ち上げたことで、調和空気がコンベア下面側へ吹き出される場合、単に短管１４の開口端を吹出口としても良いし、短管１４の開口端にメッシュ（金網）を設けた構成としても良い。また、給気ダクト１２上部の床面に開口を設け、短管１４を省略して、この開口部に羽根部材を設け、調和空気を上方のコンベア下面側へ吹き出させる構成としても良い。また、吹出器具１５として、間隔をあけて複数設けるのでなく、ダクトの長さすなわちコンベアの長さと同じか若干短い長さで、風向調整機構を内側に収めたスリットを設けてもよい。そうすれば、コンベア搬送方向に作業者のつく位置が大幅に変更されても、同方向に連続的に吹出開口が形成されているため器具盛り替えの必要がない。

ここで、本出願人らは、本発明の完成に至るまでに次のような試作とシミュレーションを行った。
・吹出器具１５の周囲（コンベアの下面と支持脚の内側）をチャンバで囲い、側方からブリーズラインで吹き出す方式。
・短管１４の上に水平吹き出し用チャンバを設け、側方の開口から横吹き出しする方式。
・吹出器具１５の直上に高さ可変の邪魔板を設け、気流を横方向に偏向して吹き出す方式。
いずれも冷房時に作業者の上半身に与えられる冷感が弱かったため、本発明は作業者にドラフト感を積極的に付与する着想のもとになされた。

なお、本実施形態では、コンベア３を複数列設け、上述のように各コンベア３の下方から調和空気を供給する構成としている。

図３はコンベア３と調和空気の供給経路との配置を模式的に示した平面図である。図３に示すように、竪ダクト８からの調和空気は、各コンベア３の搬送方向に沿って設けられた給気ダクト１２へ分配され、吹出器具（吹出口）１５から吹き出される。

本実施形態のコンベア３は、図４に示すように複数の搬送ローラ（搬送用回転体）３１を所定距離Ｌ１ずつ離間させて物品１の搬送方向１３に並設し、各搬送ローラ３１をフレーム３２が回転可能に軸支している。

なお、各搬送ローラ３１の離間距離Ｌ１は、搬送する物品の大きさや各搬送ローラ３１の耐荷重に応じて任意に設定でき、特に限定されないが、例えば１０ｍｍ〜１００ｍｍとしても良い。本実施形態における各搬送ローラ３１の離間距離は、２５ｍｍである。

図５は、コンベア３の搬送方向と平行な縦断面、図６，図７は、搬送方向と直交する縦断面を示す図である。上記のようにコンベア３の各搬送ローラ３１は離間して設けられているので、図５に示すように吹出器具１５からコンベア下面側に吹き出された調和空気２０の一部が、搬送ローラ３１間の隙間を抜けて、図６に示すようにコンベア３の脇で作業する作業者４近傍の空間、特に作業空間の上部付近へ供給され、作業空間の空調に寄与する。また、搬送ローラ３１の下面に当たって偏向された調和空気も、搬送ローラ３１の下面に沿ってコンベア脇の作業空間へ案内される。

また、図７に示すように、搬送される物品１が吹出器具１５の上方に位置した場合、吹出器具１５からコンベア下面側に吹き出された調和空気２０は、物品１及びコンベア３の搬送ローラ３１に遮られて偏向され、作業者４に吹きつけられる。特に、作業者４が物品
１をコンベア３から持ち上げてキャリア５へ積み込む等、物品１を取り扱う際、物品１に沿って流れる調和空気２０が作業者４の腕など上半身に吹き付けられることになる。

このように本実施形態によれば、物品１やコンベア３によって偏向された調和空気が吹き付けることにより、作業者が空調の効果を実感し易く、作業者の満足度が高い快適な作業環境を提供できる。

特に本実施形態では、調和空気が常に吹き付けているのではなく、物品１やコンベア３を調和空気の分配手段として用い、物品１が吹出器具１５上に位置したときに調和空気が作業者へ強く吹き付け、その他のときは調和空気が緩やかに作業空間へ供給される構成であるため、作業者は適度なドラフト感が得られると共に、作業空間も快適に保たれる。特に調和空気として冷気が供給される場合、コンベア直上に吹き上げた後も下降するので、作業位置周囲の雰囲気も離れた位置に比べて快適となり、作業に必要なコンベア周りの移動にも適応できる。

また、給気ダクト１２をコンベア下方の空き位置に設置するため、天井吹出のように高所への設備の設置が不要で施工が容易である。更に、保守点検も容易である。
なお、本実施形態では、給気ダクト１２を床下に配設したが、コンベア下方であれば、床上に配設しても良い。

〈変形例〉
図８，図９は、上記空調システム１０の変形例を示す図である。本変形例は、前述の実施形態と比べ、吹出器具１５から吹き出す調和空気の方向を垂直方向２１から作業空間の方向へ所定角度θ傾けた構成が異なっており、その他の構成は同じである。このため、前述の実施形態と同一の要素には同符号を付す等して再度の説明を省略している。

図８に示すように、作業者がコンベア３の片側でのみ作業する場合、本例では、この作業空間側へ傾けて、例えば３５〜５５度の角度で調和空気を吹き出す。このため、図６の例と比べて多くの調和空気を作業空間へ分配でき、効率的に作業空間の空調を行うことができる。

図９に示すように、物品１が吹出器具１５上に位置した場合にも本例では、図７と比べて多くの調和空気を作業者側へ吹き付けることができるため、比較的少ない風量でも作業者が空調効果を実感できる。

上記の実施形態及び変形例では、搬送ローラ３１を搬送用回転体として用いた所謂ローラコンベアの例を示したが、コンベア３の搬送用回転体は、これに限らずホイールやコロを用いたものでも良い。

例えば、図１０に示すように、複数のホイール（搬送用回転体）３３を物品１の搬送方向１３に並設し、各ホイール３３をフレーム３２が回転可能に軸支したホイールコンベア（ソロバンコンベア）であっても良い。

また、図１１に示すように、複数のコロ（搬送用回転体）３４を物品１の搬送方向１３に並設し、各コロ３４をフレーム３２で回転可能に保持したコンベア（双列ホイールコンベア）であっても良い。

１物品
２自動仕分装置
３コンベア
４作業者
５キャリア
６空調機
７熱源
８竪ダクト
９スラブ
１０空調システム
１１床面
１２給気ダクト
１３搬送方向
１４短管
１５吹出器具
２０調和空気
３１搬送ローラ
３２フレーム

Claims

複数の搬送用回転体を所定距離離間させて回転可能に保持し、前記搬送用回転体を物品の搬送方向に並設して各搬送用回転体の上部を前記物品の搬送面とするコンベアと、
空調機によって調和された調和空気を吹き出す吹出口とを備え、
前記吹出口は前記コンベアの下方に配置され、前記搬送用回転体下方の前記吹出口から前記搬送用回転体側に前記調和空気を吹き出し、前記搬送用回転体の下面に当てて偏向させた前記調和空気を、前記コンベア脇の作業者の作業空間に供給する、空調システム。
前記コンベアの搬送方向に沿って前記調和空気の給気ダクトを備え、前記コンベアの搬送方向において前記作業空間と隣接する位置に前記吹出口を設けた請求項１に記載の空調システム。
前記搬送用回転体下方に設けられた前記吹出口が、前記搬送用回転体側に前記調和空気を吹き出した際、当該調和空気の吹き出し方向下流側の前記搬送面上に前記物品が位置した場合、当該調和空気を前記物品の下面に当てて偏向させ、隣接する前記作業空間の作業者に吹きつけさせ、前記搬送面上に前記物品が位置しない場合、当該調和空気を前記搬送用回転体の離間部を介して上部の空間へ供給する請求項２に記載の空調システム。