JP6407617B2

JP6407617B2 - デスク

Info

Publication number: JP6407617B2
Application number: JP2014162151A
Authority: JP
Inventors: 加藤　信介; 信介加藤; 関根　賢太郎; 賢太郎関根; 佐藤　大樹; 大樹佐藤; 斎藤　祐二; 祐二斎藤; 森川　泰成; 泰成森川
Original assignee: Taisei Corp; University of Tokyo NUC
Current assignee: Taisei Corp; University of Tokyo NUC
Priority date: 2014-08-08
Filing date: 2014-08-08
Publication date: 2018-10-17
Anticipated expiration: 2034-08-08
Also published as: JP2016036566A

Description

本発明は、例えば、オフィスに設置されるデスクに関する。

従来より、室内の電子機器、照明器具、人体発熱等による内部負荷を除去して、室内空気の温湿度を適切な状態に維持する空調方式として、空気で冷却する全空気方式がある。

この全空気方式は、例えば、建物外部に、圧縮機が内蔵された室外機を設置するとともに、室内に熱源機器が内蔵された室内機を設置する。そして、これら室外機の圧縮機と室内機の熱源機器とで媒体を循環させて冷凍サイクルを行うとともに、熱源機器で媒体と室内空気とで熱交換することで、室内機から室内に冷風を吹き出して、内部負荷を除去する方式である（特許文献１参照）。

ところで、オフィスのように、ノート型パソコンやデスクトップ型パソコンといった電子機器の使用台数が多い室では、これら電子機器からの放熱により、室内の内部負荷が増大する。
この場合、従来の全空気方式による空調では、電子機器からの排熱を空気で撹拌して除去するため、ファンなどの搬送動力がかかってしまう。また、室内に拡散した熱を空気で除去するため、室内に供給する空気の温度を低くする必要があり、この低温の空気が直接影響する部分と影響しない部分とで室内に温度分布が生じて、室内の温熱環境が不均一となる、という問題があった。

そこで、ノートパソコンに個別に冷却装置を取り付けることが提案されている（特許文献２参照）。この冷却装置は、ノートパソコンの本体の下に敷かれた冷却置台と、この冷却置台に循環用ホースで連結された熱交換装置と、を備える。循環ホースは、冷却置台と熱交換装置との間を循環しており、この循環ホースの内部には、媒体としての水が収容されている。

この冷却装置によれば、冷却置台内の循環ホース内の媒体により、ノートパソコンの本体の下面からの放熱が吸収される。その後、この媒体は、循環ホースを流通して、熱交換装置に到達し、この熱交換装置にて放熱する。

特開２０１３−１５２０７１号公報特開２００６−３０２２２３号公報

しかしながら、ノートパソコンでは側面の排気口からも排熱されるにもかかわらず、特許文献２の冷却装置では、この排熱を回収できない。また、循環ホースで接続された熱交換装置自体が室内に設置されるので、依然として、室内の温熱環境が不均一となる、という問題があった。

本発明は、室内の温熱環境が不均一となるのを防止できるデスクを提供することを目的とする。

請求項１に記載のデスク（例えば、後述のデスク１０）は、脚部（例えば、後述の脚部１１）と、当該脚部に支持される天板（例えば、後述の天板１２）と、を備えるデスクであって、床面（例えば、後述の床面２）から当該脚部に沿って前記天板まで延びて媒体が循環する冷却配管（例えば、後述のデスク用冷却配管２５）が設けられることを特徴とする。

請求項１に記載のデスクは、前記冷却配管には、当該冷却配管を分岐する配管コンセント（例えば、後述の配管コンセント２２）が設けられることを特徴とする。

本発明は、個人のワークスペースで利用するパソコンなどの機器からの排熱を除去する装置を取付け可能なデスクである。
この発明によれば、脚部に沿って天板まで延びて媒体が流通する冷却配管を設けた。したがって、例えば、デスクの天板の上に電子機器を置いた場合に、冷却装置を電子機器の排気口や発熱部分の近傍に取り付けて、この冷却装置の配管を配管コンセントに接続する。すると、この冷却装置を流通する媒体が電子機器からの排熱を回収する。

このように、本発明では、冷却装置を電子機器に取り付けて、この冷却装置の配管を配管コンセントに接続するだけで、室内の冷房負荷となる発熱源である電子機器から熱が室内に放出される前に、この熱を直ちに除去できる。
したがって、従来の冷却装置と異なり、デスク上の電子機器の排熱を容易に回収するので、室内の温度分布に偏りが生じるのを防いで、室内の温熱環境が不均一となるのを防止できる。

請求項１に記載のデスクは、前記天板の上には、仕切部材（例えば、後述の仕切部材１３）が立設され、前記冷却配管は、前記仕切部材の内部まで延びることを特徴とする。

この発明によれば、天板の上に仕切部材を立設し、冷却配管を仕切部材の内部まで延長した。したがって、この仕切部材の内部を流通する媒体が、デスクで作業する人体からの発熱、デスク上の電子機器や照明からの発熱など、デスクの天板上の熱を回収するので、室内の温熱環境が不均一となるのをより確実に防止できる。

ところで、冷却配管内の媒体は、ヒートポンプなどの熱源機器で冷却される。このような熱源機器では、往きと還りの媒体の温度差が大きい方が、熱源成績係数を高い値で運転できるので、運転効率が高くなる。
しかしながら、実際に熱源機器を選定する際には、空調機の最大能力に基づいて選定するため、熱源機器の運転時間のほとんどは、往きと還りの媒体の温度差が小さい部分負荷運転となり、運転効率が低下することが多い。
そこで、この発明によれば、仕切部材と冷却装置とを直列につなげるので、冷却配管内の媒体は、仕切部材で熱を吸収し、さらに冷却装置で熱を吸収するので、往きと還りの媒体としての水の温度差が大きくなり、熱源機器を高い効率で運転できる。

また、冷却配管により、仕切部材による熱回収の配管と、冷却装置による熱回収の配管と、を共通化したので、配管が複雑になるのを防いで、コストを低減できる。

請求項２に記載のデスクは、前記デスクが設置される室の外部には、熱源機器（例えば、後述の熱源機器２３）が設けられ、前記冷却配管は、当該熱源機器から室内に延びる外部冷却配管（例えば、後述の外部冷却配管２４）に接続されることを特徴とする。

従来の冷却装置では、熱交換装置はノートパソコンと同じ室内に配置される。したがって、冷却装置でノートパソコンの熱を回収しても、この回収した熱は、ノートパソコンの設置場所と同じ室内に放熱されることになり、室内の温熱環境が不均一となっていた。
そこで、この発明によれば、ヒートポンプなどの熱源機器をデスクが設置される室の外部に設けたので、回収した熱を電子機器の設置場所と別の場所に放熱するから、室内の温熱環境が不均一となるのをより確実に防止できる。

本発明によれば、短い配管を冷却配管に接続するだけで、室内の冷房負荷となる発熱源である電子機器から、熱が室内に放出される前に、この熱を直ちに除去できる。したがって、従来の冷却装置と異なり、デスク上の電子機器の排熱を容易に回収するので、室内の温熱環境が不均一となるのを防止できる。

本発明の一実施形態に係るデスクが適用されたワークステーションの斜視図である。前記実施形態に係るワークステーションに設けられた冷却システムの模式図である。前記実施形態に係るデスクを正面側から視た図である。前記実施形態に係るデスクの上側の部分の斜視図である。

以下、本発明の一実施形態について、図面を参照しながら説明する。
図１は、本発明の一実施形態に係るデスク１０が適用されたワークステーション１の斜視図である。
ワークステーション１は、４つのデスク１０を組み合わせて構成される。すなわち、ワークステーション１は、一対のデスク１０を互いに対向配置して一組とし、さらに、この一組のデスク１０を横に２組並べることで構成されている。

各デスク１０は、床面２上に配置される一対の脚部１１と、これら一対の脚部１１に支持される天板１２と、天板１２の上に立設された仕切部材１３と、を備える。
仕切部材１３は、互いに対向する一対のデスク１０同士の境界部分に設けられている。

各デスク１０の天板１２の上には、デスクトップパソコン３０が設置されている。デスクトップパソコン３０は、直方体状の本体３１と、液晶モニタ３２、キーボード３３と、を備える。
また、以上のワークステーション１には、デスクトップパソコン３０を冷却する冷却システム２０が設けられる。

図２は、冷却システム２０の構成を示す模式図である。
冷却システム２０は、各デスク１０に設けられた放射パネル２１Ａ、２１Ｂと、各デスク１０に設けられた配管コンセント２２と、ワークステーション１が設置される室の外部に設けられた熱源機器２３と、媒体としての水が流通し熱源機器２３から延びて室内のデスク１０に至る外部冷却配管２４と、この外部冷却配管２４にから延びて放射パネル２１Ａ、２１Ｂおよび配管コンセント２２を通り外部冷却配管２４に戻るデスク用冷却配管２５と、配管コンセント２２に接続されてデスクトップパソコン３０の本体３１を冷却する冷却装置２６と、を備える。

つまり、放射パネル２１Ａ、２１Ｂと、配管コンセント２２に接続された冷却装置２６とは、デスク用冷却配管２５に直列に接続されていることになる。
また、デスク用冷却配管２５は、床面２の上に配置された床上コンセント４０を介して、外部冷却配管２４に接続されている。

図３は、デスク１０を正面側から視た図である。
放射パネル２１Ａ、２１Ｂは、各仕切部材１３の内部に設けられている。すなわち、放射パネル２１Ａは、仕切部材１３の図３中右側に配置され、放射パネル２１Ｂは、仕切部材１３の図３中左側に配置されている。
これら放射パネル２１Ａ、２１Ｂの少なくとも天板１２側の面は、熱伝導率の高い金属製の板材である。この放射パネル２１Ａ、２１Ｂの内部では、デスク用冷却配管２５は、この金属製の板材に沿って、つづら折り状に複数回往復している。

外部冷却配管２４の一方は、熱源機器２３からデスク用冷却配管２５に媒体としての水を供給する往き管であり、他方は、デスク用冷却配管２５から熱源機器２３に媒体としての水を戻す還り管である。
外部冷却配管２４の往き管は、熱源機器２３から延びて床下空間を通り、デスク１０の脚部１１の直下の床上コンセント４０に到達する。
外部冷却配管２４の還り管は、デスク１０の脚部１１の直下の床上コンセント４０から床下空間を通って熱源機器２３に戻る。

配管コンセント２２には、分岐配管２７が設けられており、この配管コンセント２２は、デスク用冷却配管２５を複数の分岐配管２７に分岐する。配管コンセント２２は、各デスク１０の天板１２の下に配置されている。
冷却装置２６には、媒体としての水が流通可能な一対の接続配管２８が設けられており（図２参照）、分岐配管２７には、この冷却装置２６の接続配管２８などが着脱自在に接続される。

デスク用冷却配管２５は、外部冷却配管２４の往き管から脚部１１に沿って上方に延びて、天板１２を通って、仕切部材１３の内部に到達する。ここで、このデスク用冷却配管２５は２つに分岐されて、分岐されたデスク用冷却配管２５は、それぞれ放射パネル２１Ａ、２１Ｂを通る。その後、分岐されたデスク用冷却配管２５は合流して、配管コンセント２２に到達する。そして、デスク用冷却配管２５は、配管コンセント２２から、デスク１０の脚部１１に沿って下方に延びて、外部冷却配管２４の還り管に戻る。

図４は、デスク１０の上側の部分の斜視図である。
デスクトップパソコン３０の本体３１は、直方体状であり、この本体３１の背面には、排気口３４が設けられている。

本体３１には、図示しない排気ファンが内蔵されており、この排気ファンを駆動することにより、本体３１内の熱を排気口３４から図４中矢印方向に排熱する。

冷却装置２６は、本体３１の排気口３４に当接して設けられている。具体的には、この冷却装置２６は、排気口３４からの排気の流路上に位置している。
接続配管２８の一方は往き管、他方は還り管である。接続配管２８の往き管から供給された媒体としての水は、冷却装置２６の内部を通り抜けて、接続配管２８の還り管に戻る。

以上の冷却システム２０は、以下のように動作する。
デスクトップパソコン３０の排気口３４から放熱している状態で、媒体としての水をデスク用冷却配管２５内で循環させる。すると、この媒体としての水は、熱源機器２３から、放射パネル２１Ａ、２１Ｂ、配管コンセント２２、冷却装置２６の順に流通して、熱源機器２３に戻る。

具体的には、まず、熱源機器２３にて、熱交換により外部冷却配管２４内部の媒体としての水を冷却する。この冷却された水は、外部冷却配管２４およびデスク用冷却配管２５を流通して放射パネル２１Ａ、２１Ｂに供給される。
この放射パネル２１Ａ、２１Ｂにおいて、人体や液晶モニタ３２などの熱は、媒体としての水に回収される。
続いて、この媒体としての水は、デスク用冷却配管２５を流通して配管コンセント２２に到達し、この配管コンセント２２にて分岐されて分岐配管２７および接続配管２８を流通して、冷却装置２６に至る。
デスクトップパソコン３０の本体３１の排気口３４からの排気は、冷却装置２６を通り抜けるので、この冷却装置２６において、排気口３４からの排熱は、媒体としての水に回収される。その後、この媒体としての水は、接続配管２８、分岐配管２７、デスク用冷却配管２５、および外部冷却配管２４の順に流通して熱源機器２３に戻り、再度冷却される。

ここで、本体３１の排気口３４からの排気は、かなり高温となるので、媒体としての水は、放射パネル２１Ａ、２１Ｂで熱を回収することで昇温しても、排気口３４からの排気の温度より低温である。よって、冷却装置２６において、排気口３４からの排気から熱をさらに回収可能となっている。

本実施形態によれば、以下のような効果がある。
（１）脚部１１に沿って天板１２まで延びて媒体としての水が流通するデスク用冷却配管２５を設けた。したがって、デスク１０の天板１２の上にデスクトップパソコン３０の本体３１を置いた場合に、冷却装置２６を本体３１の排気口３４付近に取り付けて、この冷却装置２６の接続配管２８を配管コンセント２２に接続する。すると、この媒体としての水が排気口３４からの排熱を回収する。

このように、本発明では、冷却装置２６を本体３１に取り付けて、この冷却装置２６の接続配管２８を配管コンセント２２に接続するだけで、室内の冷房負荷となる発熱源であるデスクトップパソコン３０の本体３１から熱が室内に放出される前に、この熱を直ちに除去できる。
したがって、従来の冷却装置と異なり、デスク上の電子機器の排熱を容易に回収するので、室内の温熱環境が不均一となるのを防止できる。

（２）天板１２の上に仕切部材１３を立設し、デスク用冷却配管２５を仕切部材１３の内部まで延長した。したがって、この仕切部材１３の内部を流通する媒体としての水が、デスク１０で作業する人体からの発熱、デスク１０上の液晶モニタ３２からの発熱など、デスク１０の天板１２上の熱を回収するので、室内の温熱環境が不均一となるのをより確実に防止できる。

放射パネル２１Ａ、２１Ｂと冷却装置２６とを直列につなげたので、デスク用冷却配管２５内の媒体としての水は、放射パネル２１Ａ、２１Ｂで熱を吸収し、さらに冷却装置２６で熱を吸収するので、往きと還りの媒体としての水の温度差が大きくなり、熱源機器を高い効率で運転できる。

デスク用冷却配管２５により、放射パネル２１Ａ、２１Ｂによる熱回収の配管と、冷却装置２６による熱回収の配管と、を共通化したので、配管が複雑になるのを防いで、コストを低減できる。

（３）熱源機器２３をワークステーション１が設置される室の外部に設けたので、回収した熱をデスクトップパソコン３０の設置場所と別の場所に放熱するから、室内の温熱環境が不均一となるのをより確実に防止できる。

なお、本発明は前記実施形態に限定されるものではなく、本発明の目的を達成できる範囲での変形、改良等は本発明に含まれるものである。

１…ワークステーション
２…床面
１０…デスク
１１…脚部
１２…天板
１３…仕切部材
２０…冷却システム
２１Ａ…放射パネル
２１Ｂ…放射パネル
２２…配管コンセント
２３…熱源機器
２４…外部冷却配管
２５…デスク用冷却配管
２６…冷却装置
２７…分岐配管
２８…接続配管
３０…デスクトップパソコン
３１…本体
３２…液晶モニタ
３３…キーボード
３４…排気口
４０…床上コンセント

Claims

脚部と、当該脚部に支持される天板と、を備えるデスクであって、
前記天板の上に立設された仕切部材と、
当該仕切部材の内部に設けられた放射パネルと、
前記天板の上に配置されて電子機器の排気口に当接して設けられる冷却装置と、
床面から当該脚部に沿って前記放射パネルまで延びて媒体が循環する冷却配管と、を備え、
当該冷却配管の還り管の途中には、当該冷却配管を分岐する配管コンセントが設けられ、
前記冷却装置の配管は、当該配管コンセントに接続されることを特徴とするデスク。
前記デスクが設置される室の外部には、熱源機器が設けられ、
前記冷却配管は、当該熱源機器から室内に延びる外部冷却配管に接続されることを特徴とする請求項１に記載のデスク。