JP6678011B2

JP6678011B2 - 分煙空調システム

Info

Publication number: JP6678011B2
Application number: JP2015220181A
Authority: JP
Inventors: 太三橋
Original assignee: Takasago Thermal Engineering Co Ltd
Current assignee: Takasago Thermal Engineering Co Ltd
Priority date: 2015-11-10
Filing date: 2015-11-10
Publication date: 2020-04-08
Anticipated expiration: 2035-11-10
Also published as: JP2017089968A

Description

本発明は、隣接して設けられた禁煙室と喫煙室を分煙して空調するシステムに関する。

健康増進法によって、受動喫煙の防止が求められている。受動喫煙を防止するために、厚生労働省から出された「職場における喫煙対策のためのガイドライン」では、粉塵濃度0.15mg/m³以下に保つ大風量換気装置を備え、かつ喫煙室出入口で喫煙室に向かう気流が0.2m/s以上を保てる喫煙室を設置した分煙が求められている。

しかし、社）空気調和・衛生工学会のSHASE-102-2010によると、粉塵濃度0.15mg/m³を満足する煙草に対する基本必要換気量は130m³/本と大きく、開口部風速0.2m/s以上を確保するにも多大な排気量が必要である。建物の構造上の制約から、殆どの喫煙室が要求機能を満足していないのが実情である。また、喫煙室の温熱環境を維持するためには空調装置が必要であるが、空調装置の吹出し気流によって上昇した煙草煙が喫煙者に拡散され、劣悪な環境となっていることも指摘されている。大容量排気装置が設置できた場合は、空調された室内空気を大量に屋外に排出することになり、ランニングコストがかさむこととなる。受動喫煙防止対策は、受動喫煙の防止、換気風量の削減、快適性の向上、省エネルギー性の向上が技術課題である。

ここで、特許文献１には、喫煙室を置換換気方式やアンダーフロアー換気方式で空調する技術が開示されている。この技術では、室内の高さを横軸、温度を縦軸としたときに、温度分布を直線もしくは下向きに凸の形状に制御することによって、天井付近まで上昇した煙が居住域に再び下降しないようにさせている。

また、特許文献２には、パーテションで区画された禁煙エリアと喫煙エリアにおいて、還流要素によって喫煙エリアの空気を禁煙エリアに戻すことにより、通路を通じて禁煙エリアから喫煙エリアに向かう空気流を形成する技術が開示されている。

ＷＯ２００９／１３１１５７公報ＷＯ２０１３／１３７４１７公報

しかしながら、特許文献１の技術は、専ら喫煙室を空調することに関するものであり、隣接して設けられた禁煙室と喫煙室を分煙して空調することまでは考慮されていない。一方、特許文献２の技術では、禁煙エリアと喫煙エリアを分煙しているが、喫煙エリアの空気を禁煙エリアの天井部から下向きに吹出して戻すようにしている。このため、喫煙エリア内は置換換気にはならず、室の上方に溜まった煙が撹拌され、居住域に再び下降してしまう恐れがある。また、特許文献２に開示されたような還流要素では、喫煙の化学物質は捕集できず、分煙が不十分であるといった問題がある。さらに、特許文献２の還流要素を設けるには構成が大掛かりとなり、既設建物の改修などには困難が伴う。

本発明の目的は、喫煙室の換気効率を改善して快適な喫煙環境を実現すると同時に、禁煙室への煙の流出をなくすことが可能な分煙空調システムを提供することにある。

上記課題を解決する本発明によれば、隣接して設けられた禁煙室と喫煙室を分煙して空調するシステムであって、前記禁煙室と前記喫煙室では、室の下部に低温空気を供給し、室内で加熱されて上昇した空気を室の上部から排気することによって成層空調による換気が行われ、前記禁煙室と前記喫煙室を仕切る壁面には、前記禁煙室と前記喫煙室を連通させる扉と、居住域の上方に配置された開口が設けられており、前記扉が閉じている状態では、前記開口を通じて、前記禁煙室から前記喫煙室に空気が導入されることを特徴とする、分煙空調システムが提供される。

この分煙空調システムにおいて、前記扉の開閉を検知するドアスイッチを備え、前記扉が閉じている時は、前記禁煙室と前記喫煙室の両方に外気を導入し、前記扉が開放された時は、前記禁煙室のみに外気を導入するようにしても良い。

また、この分煙空調システムにおいて、前記禁煙室の下部に低温空気を供給する給気ユニットと、前記喫煙室の下部に低温空気を供給する給気ユニットを備え、前記禁煙室の上部からの排気を還気として前記禁煙室の給気ユニットに導入する還気ダクトと、外気を前記禁煙室の給気ユニットに導入する外気ダクトと、これら還気と外気を冷却する冷却器を備え、これら還気ダクトと外気ダクトにはモータダンパが設けられ、前記喫煙室の上部からの排気を還気として前記喫煙室の給気ユニットに導入する還気ダクトと、外気を前記喫煙室の給気ユニットに導入する外気ダクトと、これら還気と外気を冷却する冷却器を備え、これら還気ダクトと外気ダクトにはモータダンパが設けられ、前記喫煙室の上部から排気された空気を外部に排気する排気ダクトを備えるようにしても良い。あるいは、前記禁煙室と前記喫煙室の床面下方に給気チャンバが設けられ、前記禁煙室の上部からの排気を還気として前記給気チャンバに導入する還気ダクトと、外気を前記給気チャンバに導入する外気取り入れ口と、これら還気と外気を冷却する冷却器を備え、これら還気ダクトと外気取り入れ口にはモータダンパが設けられ、前記禁煙室と前記喫煙室の床面にはそれぞれ給気口が設けられ、前記喫煙室の上部から排気された空気を外部に排気する排気ダクトを備えるようにしても良い。

また本発明によれば、これら分煙空調システムの運転方法であって、前記喫煙室の不使用モードと、前記喫煙室の非喫煙モードと、前記喫煙室の喫煙モードと、前記扉の開放モードの４つの運転モードがあり、還気に付されるものを除いた前記喫煙室からの排気量は、前記喫煙室の不使用モード≦前記喫煙室の非喫煙モード＜前記喫煙室の喫煙モード≦前記扉の開放モードの順に多いことを特徴とする、分煙空調システムの運転方法が提供される。

また本発明によれば、これら分煙空調システムの運転方法であって、前記扉が閉じられている時は、前記禁煙室の上部から排気された空気と外気を低温空気にして前記禁煙室の下部に供給し、前記喫煙室の上部から排気された空気の一部と外気を低温空気にして前記喫煙室の下部に供給し、前記喫煙室の上部から排気された空気の残り一部を外部に排気し、前記扉が開放された時は、前記禁煙室の上部から排気された空気と外気を低温空気にして前記禁煙室の下部に供給し、前記喫煙室への外気の取り入れを停止し、前記喫煙室の上部から排気された空気の一部を低温空気にして前記喫煙室の下部に供給し、前記喫煙室の上部から排気された空気の残り一部を外部に排気することを特徴とする、分煙空調システムの運転方法が提供される。また、これら分煙空調システムの運転方法であって、前記扉が閉じられ、前記禁煙室だけを空調する時は、前記禁煙室の下部に低温空気を供給し、前記喫煙室へは低温空気を供給せず、前記喫煙室を前記禁煙室よりも負圧にし、前記扉が閉じられ、前記禁煙室と前記喫煙室を空調するが、前記喫煙室で喫煙が行われない時は、前記禁煙室の下部と前記喫煙室の下部に低温空気を供給し、前記禁煙室を前記喫煙室よりも負圧にし、前記扉が閉じられ、前記禁煙室と前記喫煙室を空調し、前記喫煙室で喫煙が行われる時は、前記禁煙室の下部と前記喫煙室の下部に低温空気を供給し、前記喫煙室を前記禁煙室よりも負圧にし、前記扉が開放された時は、前記禁煙室の下部に低温空気を供給し、前記喫煙室へは低温空気を供給せず、前記喫煙室を前記禁煙室よりも負圧にすることを特徴とする、分煙空調システムの運転方法が提供される。この場合、前記喫煙室上部から排気された空気を外部に排気する余剰排気ダクトと煙草煙排気ダクトを備え、前記扉が閉じられ、前記禁煙室だけを空調する時、および、前記扉が閉じられ、前記禁煙室と前記喫煙室を空調するが、前記喫煙室で喫煙が行われない時は、前記余剰排気ダクトのみで排気を行い、前記扉が閉じられ、前記禁煙室と前記喫煙室を空調し、前記喫煙室で喫煙が行われる時、および、前記扉が開放された時は、前記余剰排気ダクトと前記煙草煙排気ダクトで排気を行うようにしても良い。

なお、本発明の分煙空調システムおよびその運転方法において、成層空調による換気は、例えば置換換気または床吹出し方式の空調によって行われる。

本発明によれば、喫煙室の換気効率を改善して快適な喫煙環境を実現すると同時に、禁煙室への煙の流出をなくすことが可能となる。禁煙室と喫煙室を成層空調によって換気することで、吹出し気流で煙草煙を拡散させずに、換気効率を改善しつつそれら室内の空気を清浄に保つことができる。成層空調を行うことで、混合空調に比べて運転動力費が低減され省エネルギ化が可能であり、省資材となるため設備費も安価にできる。また、扉の開放時には、扉が閉じている時に比べて喫煙室への給気量が減少されるか、または、前記喫煙室への給気が停止されることにより、禁煙室から喫煙室に向かう空気量が増加し、開放された扉の箇所を通じて喫煙室から禁煙室への空気が漏出するのを防ぐことができる。さらに、禁煙室と喫煙室を隣接して設けられるので、室のレイアウト上の制約も緩和される。

置換換気に適用した本発明の実施の形態に係る分煙空調システムの説明図であり、扉が閉じている状態を示している。置換換気に適用した本発明の実施の形態に係る分煙空調システムの説明図であり、扉が開放された状態を示している。床吹出し方式に適用した本発明の実施の形態に係る分煙空調システムの説明図であり、喫煙室を使用していない状態を示している。床吹出し方式に適用した本発明の実施の形態に係る分煙空調システムの説明図であり、喫煙室に人がいるが、喫煙をしていない状態を示している。床吹出し方式に適用した本発明の実施の形態に係る分煙空調システムの説明図であり、喫煙室で人が喫煙をしている状態を示している。床吹出し方式に適用した本発明の実施の形態に係る分煙空調システムの説明図であり、扉が開放された状態を示している。

以下、本発明の実施の形態の一例を図面を参照にして説明する。なお、本明細書および図面において、実質的に同一の機能構成を有する要素においては、同一の符号を付することにより重複説明を省略する。

先ず、図１、２を参照にして、置換換気に適用した本発明の実施の形態に係る分煙空調システム１を説明する。禁煙室１０と喫煙室１１が隣接して設けられている。また、これら禁煙室１０と喫煙室１１を仕切る壁面１２には、禁煙室１０と喫煙室１１を連通させる扉１３が設けられている。図１は、扉１３が閉じている状態を示し、図２は、扉１３が開放された状態を示している。

また、壁面１２には、後述する居住域２０、４０よりも上方の位置において、禁煙室１０と喫煙室１１を連通させる開口１５が設けられている。図示の形態では、扉１３の上端部に開口１５が形成されている。図１のように扉１３が閉じている状態では、居住域２０、４０よりも上方の位置において、この開口１５を通じて、禁煙室１０から喫煙室１１へ空気が進入するようになっている。この禁煙室１０から喫煙室１１への空気の進入は、禁煙室１０と喫煙室１１の給排気量の差によって生ずる。すなわち、禁煙室１０を喫煙室１１よりも常に高圧に維持しておく室圧制御によって達成される。なお、開口１５は、全くの開口でも良いが、上向きのルーバ、それも禁煙室１０から喫煙室１１に向かって起立するルーバを開口１５に設けることによって、煙草煙が喫煙室１１から禁煙室１０内に侵入するのを妨げる構成としても良い。開口１５の位置は居住域２０、４０よりも上方であり、起立した人間２１、４１の呼吸器よりも高い位置とすれば良い。

また、壁面１２には、扉１３の開閉を検知するドアスイッチ１６が設けられている。このドアスイッチ１６によって検知された扉１３の開閉信号は、制御部１７に入力されるようになっている。

禁煙室１０の内部下方に形成される居住域２０には、発熱体として例えば人間２１が存在している。禁煙室１０内の一側面（図示では、禁煙室１０内の左側面）の下部には給気ユニット２２が設けられている。この給気ユニット２２と後述する給気ユニット４２は、例えば特許第４００６１９６号に示された「給気ユニット２０」であっても良い、また例えば特許第２８６２１４９号に示された「空気拡散口１ｂ」を用いても良い。また、禁煙室１０の天井面には、排気口２３が設けられている。

給気ユニット２２には、空調機２５で作られた低温空気ＳＡが、給気ダクト２６を経て供給されている。空調機２５は禁煙室１０用の温調手段であり、冷却コイル２７とファン２８を備えている。空調機２５には、外気ダクト３０と還気ダクト３１が接続されており、外気ダクト３０を通じて外気ＯＡが空調機２５に導入され、還気ダクト３１を通じて、排気口２３から排出された禁煙室１０内からの還気ＲＡが空調機２５に導入されている。外気ダクト３０にはモータダンパ３２が装着されており、同様に還気ダクト３１にはモータダンパ３３が装着されている。これらモータダンパ３２、３３の開度は制御部１７によって調整され、空調機２５に導入される外気ＯＡの量と還気ＲＡの量が制御されるようになっている。

禁煙室１０と同様に、喫煙室１１の内部下方に形成される居住域４０には、発熱体として例えば人間４１が存在している。喫煙室１１内の一側面（図示では、喫煙室１１内の右側面）の下部には給気ユニット４２が設けられている。また、喫煙室１１の天井面には、２つの排気口４３、４４が設けられている。

給気ユニット４２には、空調機４５で作られた低温空気ＳＡが、給気ダクト４６を経て供給されている。空調機４５は喫煙室１１用の温調手段であり、電気集塵機などの集塵フィルタ４７と冷却コイル４８とファン４９を備えている。空調機４５には、分岐外気ダクト５０（外気ダクト）と還気ダクト５１が接続されており、外気ダクト３０および分岐外気ダクト５０を通じて外気ＯＡが空調機４５に導入され、還気ダクト５１を通じて、一方の排気口４３から排出された喫煙室１１内からの還気ＲＡが空調機４５に導入されている。分岐外気ダクト５０にはモータダンパ５２が装着されており、同様に還気ダクト５１にはモータダンパ５３が装着されている。これらモータダンパ５２、５３の開度は制御部１７によって調整され、空調機４５に導入される外気ＯＡの量と還気ＲＡの量が制御されるようになっている。

また、他方の排気口４４には排気ダクト５５が接続されており、排気ダクト５５には排気ファン５６が装着されている。この排気ファン５６の稼動により、喫煙室１１内の空気が外部に排気ＥＡされる。

さて、以上のように構成された分煙空調システム１にあっては、空調機２５で作られた低温空気ＳＡが、ファン２８の稼動により、給気ダクト２６および給気ユニット２２から給気口（図示せず）を通じて禁煙室１０内の下部に供給される。そして、禁煙室１０内に供給された低温空気ＳＡは、人間２１などによる熱負荷と低温空気ＳＡとの温度差により、また、上記の例えば特許第４００６１９６号や特許第２８６２１４９号などに記載された風速で給気されて置換換気を形成し、室内空気の上方への移動を助長する。こうして、禁煙室１０内下方の居住域２０を低速で低温空気ＳＡで満たしていき、居住域２０が快適な環境に保たれる。

すなわち、禁煙室１０内の居住域２０には、発熱体としての人間２１などが存在しているので、禁煙室１０内の居住域２０に供給されて人間２１やその他の発熱機器類などに熱的に接触した低温空気ＳＡは、やがて加熱され、緩やかに上昇する。その上昇流により、禁煙室１０内の居住域２０において人間２０の周りに生じた塵埃やガスなどの汚染質を禁煙室１０内の上方に搬送することができる。

結果として、禁煙室１０の上部に溜まった空気（加熱された空気)は、攪拌されることなく、即ち、禁煙室１０内の人間２１が起立した高さである居住域２０の温度成層を乱さない。また、この空気は、排気口２３および還気ダクト３１を経て、空調機２５に再導入することが可能である。そして、空調機２５では、還気ダクト３１を通じて導入された還気ＲＡと外気ダクト３０を通じて導入された外気ＯＡとが一緒に冷却コイル２７で冷却され、低温空気ＳＡとなってファン２８の動力により給気ダクト２６および給気ユニット２２から給気口（図示せず）を通じて禁煙室１０内の下部に供給される。こうして、低温空気ＳＡを禁煙室１０下部の居住域２０に供給しつつ、禁煙室１０の上部から、加熱空気と共に塵埃やガスなどの汚染質を排気することにより、禁煙室１０内は成層空調（この実施の形態では、置換換気）による換気が行われ、禁煙室１０下部の居住域２０は清浄な低温空気ＳＡの環境に保たれる。

また同様に、空調機４５で作られた低温空気ＳＡが、ファン４９の稼動により、給気ダクト４６および給気ユニット４２から給気口（図示せず）を通じて喫煙室１１内の下部に供給される。そして、喫煙室１１内に供給された低温空気ＳＡは、人間４１などによる熱負荷と低温空気ＳＡとの温度差により、また、上記の例えば特許第４００６１９６号や特許第２８６２１４９号などに記載された風速で給気されて置換換気を形成し、室内空気の上方への移動を助長する。こうして、喫煙室１１内下方の居住域４０を低温空気ＳＡで低速で満たしていき、居住域４０が快適な環境に保たれる。

すなわち、喫煙室１１内の居住域４０にも、発熱体としての人間４１などが存在しているので、喫煙室１１内の居住域４０に供給されて人間４１やその他の発熱機器類などに熱的に接触した低温空気ＳＡは、やがて加熱され、緩やかに上昇する。その上昇流により、喫煙室１１内の居住域４０において人間４０の周りに生じた塵埃やガスなどの汚染質や喫煙によって発生した煙草煙を喫煙室１１内の上方に搬送することができる。

結果として、喫煙室１１の上部に溜まった空気（加熱された空気)は、攪拌されることなく、即ち、喫煙室１１内の人間４１が起立した高さである居住域４０の温度成層を乱さない。また、この空気は、一部は排気口４３および還気ダクト５１を経て、空調機４５に再導入することが可能である。また、喫煙室１１の上部に溜まった残りの一部の空気は、排気ファン５６の稼動により、排気口４４および排気ダクト５５を経て、外部に排気ＥＡされる。そして、空調機４５では、還気ダクト５１を通じて導入された還気ＲＡと外気ダクト３０および分岐外気ダクト５０を通じて導入された外気ＯＡとが一緒に集塵フィルタ４７でろ過された後、冷却コイル４８で冷却され、低温空気ＳＡとなってファン４９の動力により給気ダクト４６および給気ユニット４２から給気口（図示せず）を通じて喫煙室１１内の下部に供給される。こうして、低温空気ＳＡを喫煙室１１下部の居住域４０に供給しつつ、喫煙室１１の上部から、加熱空気と共に塵埃や煙草煙などの汚染質を排気することにより、喫煙室１１内は成層空調（この実施の形態では、置換換気）による換気が行われ、喫煙室１１下部の居住域４０も清浄な低温空気ＳＡの環境に保たれる。また、喫煙室１１の居住域４０では、人体の発熱の他、煙草の燃焼する熱でその周囲の上昇流の形成が促進される。したがって、従来の吹出し気流によって高粉塵濃度の煙草煙が隣人に移流されるような事態も防止でき、快適な喫煙環境が実現される。さらに禁煙室１０の居住域２０においても成層空調が行われることで、喫煙者の呼気に含まれる煙草煙も上昇させることができ、呼気由来の受動喫煙が防止される。

ここで、図１に示すように、扉１３が閉じている状態では、制御部１７の制御によって、禁煙室１０の空調機２５に導入される外気ＯＡの量を調整するモータダンパ３２と還気ＲＡの量を調整するモータダンパ３３がいずれも開かれ、また、喫煙室１１の空調機４５に導入される外気ＯＡの量を調整するモータダンパ５２と還気ＲＡの量を調整するモータダンパ５３もいずれも開かれる。これにより、禁煙室１０には還気ＲＡと外気ＯＡが低温空気ＳＡとなって供給され、同様に、喫煙室１１にも還気ＲＡと外気ＯＡが低温空気ＳＡとなって供給されることとなる。そして、禁煙室１０の居住域２０と喫煙室１１の居住域４０は成層空調され、粉塵濃度は0.15mg/m³以下に保たれる。さらに、排気効率が高いために必要な換気量が削減され、空調された室内空気の屋外への排出量も削減でき、ランニングコストが削減される。また、混合空調と比べてダクトサイズも小さくできるために設置も容易となる。また、開口１５と禁煙室１０および喫煙室１１の差圧制御によって、レイアウト上の制約も緩和される。

なお、扉１３が閉じている状態では、壁面１２（扉１３の上端部）に設けられた開口１５を通じて、禁煙室１０から喫煙室１１に空気が導入される。しかしながら、開口１５の位置は、従来の喫煙室のアンダーカット等のパス開口のような下部ではなく、居住域２０、４０よりも上方の位置にあるので、居住域２０、４０の成層状態を乱すことが無い。また、禁煙室１０の居住域２０に溜まる低温空気ＳＡの流出を無くすことができ、居住域２０の温熱快適性が維持される。

一方、図２に示すように、扉１３が開放された時には、ドアスイッチ１６によって扉１３が開かれたことが検知されて、制御部１７に入力される。そして、制御部１７は、禁煙室１０の空調機２５に導入される外気ＯＡの量を調整するモータダンパ３２を全開にし、喫煙室１１の空調機４５に導入される外気ＯＡの量を調整するモータダンパ５２を閉じ、還気ＲＡの量を調整するモータダンパ５３を全開にする。なおこの時、還気ダクト３１に装着されているモータダンパ３３は、全開にすることが望ましい。但し、熱の再利用の観点からは、１５％程度の開度としても良い。給気ダクト２６からの給気量を、排気ダクト５５からの排気量よりも多くする。即ち、扉１３が開放された時には、喫煙室１１への外気ＯＡの取入れが、開放された扉１３の部分だけで行なわれるようになって、扉１３の連通部分で禁煙室１０から喫煙室１１に向かう気流が形成される。その風速は例えば0.2m/s以上となり、喫煙室１１からの禁煙室１０への煙草煙の漏出が防止される。なお、本実施の形態では、応答性を重視して各モータダンパ３２、３３、５２、５３の制御を行ったが、インバータ等の改良がなされれば、禁煙室１０を喫煙室１１よりも常時高圧にする制御を、ファン２８、５６で行っても良い。

この分煙空調システム１によれば、禁煙室１０から喫煙室１１への一方向の流を形成することで、禁煙室１０への煙草煙の混入を防止することができる。また、換気効率の向上によって換気風量を削減でき、外気熱負荷が削減され、空調動力削減および換気動力削減による省エネ化が可能になる。また、例えばＯＡ／ＥＡガラリ面積が小さい等の建物の構造上の制約も緩和される。また、喫煙室１１では煙草煙を居住域４０の上方に上昇させて居住域４０には清涼な空気を溜めることができ、快適性が向上し、喫煙室１１の内外における受動喫煙を防止することができる。さらに、禁煙室１０への煙草煙の混入を防止できるため、例えば禁煙室１０と喫煙室１１を隣接して配置することも可能となり、建築計画の自由度が大きくなる。なお、喫煙室１１の空調機４０は外調機を用いても良い。その場合には、扉１３の開放時に送風停止、または同様なダンパ５２、５３の切替えによって還気ＲＡを取込んでも良い。

次に、図３〜６を参照にして、床吹出し方式に適用した本発明の実施の形態に係る分煙空調システム２を説明する。この分煙空調システム２においても、禁煙室１０と喫煙室１１が隣接して設けられている。また、これら禁煙室１０と喫煙室１１を仕切る壁面１２には、禁煙室１０と喫煙室１１を連通させる扉１３が設けられている。図３〜５は、いずれも扉１３が閉じている状態を示し、図６は、扉１３が開放された状態を示している。

また、壁面１２には、居住域２０、４０よりも上方の位置において、禁煙室１０と喫煙室１１を連通させる開口１５が設けられている。図示の形態でも、扉１３の上端部に開口１５が形成されている。図２〜５のように扉１３が閉じている状態では、居住域２０、４０よりも上方の位置において、この開口１５を通じて、禁煙室１０との間で喫煙室１１空気が流通するようになっている。また、壁面１２には、扉１３の開閉を検知するドアスイッチ１６が設けられている。

禁煙室１０の内部下方に形成される居住域２０には、発熱体として例えば人間２１が存在している。同様に、喫煙室１１の内部下方に形成される居住域４０にも、発熱体として例えば人間４１が存在している。（なお、図３は喫煙室１１を未使用の状態であるため、人間４１が存在していない。）

この分煙空調システム２では、喫煙室１１の内部に入った人が操作するための、喫煙室１１の空調を開始させる空調スイッチ６０と、喫煙時に煙草煙を強制排気する煙草煙スイッチ６１が設置されている。

また、この分煙空調システム２では、禁煙室１０の一側方から禁煙室１０と喫煙室１１と床面下方まで延長された給気チャンバ６５が設けられており、空調機６６で作られた低温空気ＳＡが、給気ダクト６７を経て給気チャンバ６５に供給されている。

禁煙室１０の床面には給気口７０が設けられており、給気チャンバ６５に供給された低温空気ＳＡが、この給気口７０を通じて禁煙室１０内に給気される。禁煙室１０の天井面には、排気口７１が設けられており、この排気口７１から排出された禁煙室１０内からの還気ＲＡが、還気ダクト７２を通じて空調機６６に導入されている。還気ダクト７２には、還気ＲＡの風量を調整するモータダンパ７３が装着されている。空調機６６には、外気取り入れ口７５を通じて外気ＯＡも導入されている。外気取り入れ口７５と空調機６６の間には、外気ＯＡの風量を調整するモータダンパ７６が装着されている。

空調機６６では還気ＲＡと外気ＯＡを冷却して低温空気ＳＡが作られ、その低温空気ＳＡがファン（図示せず）の稼働で、給気ダクト６７を経て給気チャンバ６５に送られ、給気口７０を通じて禁煙室１０内に上向きに吹出される。禁煙室１０内では、このように床面の給気口７０から低温空気ＳＡを上向きに吹出し、天井面に設けられた排気口７１から排気することにより、床吹き出し方式の空調が行われ、居住域２０が快適な環境に保たれる。また、禁煙室１０内において、人間２１の周りに生じた塵埃やガスなどの汚染質は居住域２０の上方に搬送され、禁煙室１０の上部に溜まった空気（加熱された空気)は、攪拌されることなく、即ち、禁煙室１０内の下部に形成された居住域２０の温度成層を乱すことなく、排気口７１および還気ダクト７２を経て、空調機６６に戻される。

喫煙室１１の床面には給気口８０が設けられている。この給気口８０は例えばVAVを備え、ドアスイッチ１６および空調スイッチ６０に連動して開閉される。すなわち、図６に示すように、扉１３が開放された時には、ドアスイッチ１６によって扉１３が開かれたことが検知され、給気口８０は閉じられる。また、図３に示すように、空調スイッチ６０がＯＮにされていない時（空調スイッチ６０がＯＦＦの時）は、給気口８０は閉じられる。一方、図４、５に示すように、ドアスイッチ１６によって扉１３が閉まっていることが検知されており、かつ、空調スイッチ６０がＯＮにされた時は、給気口８０は開く。この給気口８０が開くと、給気チャンバ６５に供給された低温空気ＳＡが、給気口８０を通じて喫煙室１１内に上向きに給気される。成層空調を実現するため、給気口７０、８０として、特許第３７５２０３号に開示された空調空気吹き出し装置を採用できる。該装置は、冷房時に床に沿った冷気を供給できる。また、特許第３３０６６４１号のような床吹出口にカーペットを敷設する方式も採用できるが、後述するような給気口８０を閉にする運転モードのためには、床下に給気遮断のためのダンパを設ける等の措置が必要である。

喫煙室１１の天井面には、二つの排気口８１、８２が設けられている。一方の排気口８１には、余剰排気ダクト８５が接続されており、余剰排気ダクト８５には、余剰排気ファン８６が設けられている。この余剰排気ファン８６は常に稼働しており、喫煙室１１内の空気は、天井面に設けられた排気口８１から常に排気ＥＡされている。また他方の排気口８２には、煙草煙排気ダクト８７が接続されており、煙草煙排気ダクト８７には、煙草煙排気ファン８８が設けられている。この煙草煙排気ファン８８は煙草煙スイッチ６１によって稼働が制御される。

ここで、図３に示すように、扉１３が閉まった状態で、喫煙室１１を使用しておらず（例えば在室者がいない場合など)、禁煙室１０だけを空調する場合（喫煙室１１の不使用モード）は、空調スイッチ６０がＯＦＦにされ、喫煙室１１の給気口８０は閉じられる。このため、喫煙室１１への床吹出しは行われず、禁煙室１０だけに低温空気ＳＡが給気される。禁煙室１０内では、床面の給気口７０から低温空気ＳＡを上向きに吹出し、天井面に設けられた排気口７１から排気することにより、床吹き出し方式の空調が行われる。（なお、この場合は通常の床吹き出しシステムである。）

この場合、禁煙室１０内への給気量（床吹出し量）「１００」に対し、例えば禁煙室１０の排気口７１からの還気ＲＡの排出量を「４０」、喫煙室１１の排気口８１からの排気ＥＡの排出量を「６０」とする。これにより、禁煙室１０内の空気の一部は、壁面１２（扉１３の上端部）に設けられた開口１５を通じて、禁煙室１０から喫煙室１１に「６０」導入され、喫煙室１１の排気口８１から余剰排気ダクト８５を経て外部に排気ＥＡされる。

また、喫煙室１１は、喫煙可能な執務室として利用することも考えられる。例えば図４に示すように、扉１３が閉まった状態で、喫煙室１１を使用しているが、喫煙者がいないなど、喫煙が行われない場合（喫煙室１１の非喫煙モード）には、空調スイッチ６０はＯＮにされ、喫煙室１１の給気口８０が開き、喫煙室１１の空調が開始される。これにより、禁煙室１０と同様に、喫煙室１１内でも、床面の給気口８０から低温空気ＳＡを上向きに吹出し、天井面に設けられた排気口８１から排気することにより、床吹き出し方式の空調が行われる。このように、喫煙室１１を使用しても喫煙のない場合（喫煙室が清浄の場合）は、煙草煙排気ファン８８を運転しなくて良い。

この場合、禁煙室１０内への給気量（床吹出し量）「１００」に対し、例えば喫煙室１１内への給気量（床吹出し量）を同様に「１００」、禁煙室１０の排気口７１からの還気ＲＡの排出量を「１４０」、喫煙室１１の排気口８１からの排気ＥＡの排出量を「６０」、外気取り入れ口７５から空調機６６への外気ＯＡの取り入れ量を「６０」とする。このとき排気ファン８８の停止により排気口８２からの排気量は「０」である。禁煙室１０よりも喫煙室１１が負圧となることにより、喫煙室１１内の空気の一部は、壁面１２（扉１３の上端部）に設けられた開口１５を通じて、喫煙室１１から禁煙室１０に導入され、禁煙室１０の排気口７１からから還気ダクト６７を経て空調機６６に戻される。すなわち、還気ダクトを設けていない喫煙室１１からも、温調済みの空気が「４０」だけ空調機６６に戻され、冷熱の再利用が行われる。その場合、開口１５は還気路としても機能する。

また、図５に示すように、扉１３が閉まった状態で、喫煙室１１で人４１が喫煙をしている場合（喫煙室１１の喫煙モード）には、煙草煙スイッチ６１がＯＮにされ、煙草煙排気ファン８８の稼働により、煙草煙排気ダクト８７から煙草煙が排気ＥＡされる。なお、このように煙草煙が排気ＥＡされている場合も、禁煙室１０内では、床面の給気口７０から低温空気ＳＡを上向きに吹出し、天井面に設けられた排気口７１から排気することにより、床吹き出し方式の空調が行われ、居住域２０が快適な環境に保たれる。また同様に、喫煙室１１内でも、床面の給気口８０から低温空気ＳＡを上向きに吹出し、天井面に設けられた排気口８１、８２から排気することにより、床吹き出し方式の空調が行われ、居住域４０が快適な環境に保たれる。

この場合、禁煙室１０内への給気量（床吹出し量）「１００」に対し、例えば喫煙室１１内への給気量（床吹出し量）を同様に「１００」、禁煙室１０の排気口７１からの還気ＲＡの排出量を「８０」、喫煙室１１の排気口８１からの排気ＥＡの排出量を「６０」、喫煙室１１の排気口８２からの排気ＥＡの排出量を「６０」とする。これにより、禁煙室１０内の空気が「２０」だけ、壁面１２（扉１３の上端部）に設けられた開口１５を通じて、禁煙室１０から喫煙室１１に導入される。また、外気取り入れ口７５から空調機６６へ外気ＯＡが「２０」だけ取り入れられる。また、喫煙室１１の排気口８１、８２から余剰排気ダクト８５と煙草煙排気ダクト８７を経て外部に排気ＥＡされる。開口１５では、禁煙室１０と喫煙室１１のエアバランスに見合うように禁煙室１０から喫煙室１１へ空気が流れることとなる。なお、喫煙者が禁煙室１０に入室した場合でも、煙草煙を含む呼気は暖かい為に居住域２０に拡散せずに浮力で上昇し。禁煙室１０の空気質を悪化させることはない。また、喫煙をしている場合は、煙草煙排気ファン８８を運転するとともに、モータダンパ７３、７６の開度調整（モータダンパ７３を全閉、モータダンパ７６を全開）によって、空調機６６に導入される外気ＯＡの量を増加させることが望ましい。なお、喫煙室１１の非喫煙モードと喫煙モードは、喫煙室１１の内部にいる人間４１がスイッチを押すなどの操作を行う他、煙草煙のセンサや燃焼熱を検知する赤外線センサで切り換えてもよい。

また、図６に示すように、扉１３が開放された場合（扉１３の開放モード）には、ドアスイッチ１６によって扉１３が開かれたことが検知され、喫煙室１１の給気口８０は閉じられる。このため、喫煙室１１への床吹出しは行われず、禁煙室１０だけに低温空気ＳＡが給気される。これにより、禁煙室１０内では、床面の給気口７０から低温空気ＳＡを上向きに吹出し、天井面に設けられた排気口７１から排気することにより、床吹き出し方式の空調が行われ、居住域２０が快適な環境に保たれる。また、扉１３が開放された時には、喫煙室１１への外気ＯＡの取入れが、開放された扉１３の部分だけで行なわれるようになる。

この場合、禁煙室１０内への給気量（床吹出し量）「２００」に対し、例えば禁煙室１０の排気口７１からの還気ＲＡの排出量を「８０」、喫煙室１１の排気口８１からの排気ＥＡの排出量を「６０」、喫煙室１１の排気口８２からの排気ＥＡの排出量を「６０」とする。これにより、扉１３の部分を通じて禁煙室１０から喫煙室１１に流入する空気は「４０」となる。予め、この空気「４０」の流量と開放された扉１３の部分の関係を設定しておくことにより、扉１３の部分を通じて禁煙室１０から喫煙室１１に流入する空気の風速を例えば0.2m/s以上とすることで、喫煙室１１からの禁煙室１０への煙草煙の漏出が効果的に防止される。

この分煙空調システム２のように、床吹出し方式の空調についても、本発明は同様に適用できる。なお、床吹出し方式の場合、空調機６６にはインバータを設け、床下（給気チャンバ６５）と各室内の差圧が一定となるように運転する。なお、余剰排気ダクト８５や煙草煙排気ダクト８７を通じて喫煙室１１内から排気ＥＡされる空気の量（還気に付されるものを除いた喫煙室１１からの排気量）は、喫煙室１１の不使用モード≦喫煙室１１の非喫煙モード＜喫煙室１１の喫煙モード≦扉１３の開放モードの順に多い。図３〜６で説明した実施の形態では、還気に付されるものを除いた喫煙室１１からの排気量が、喫煙室１１の不使用モードと喫煙室１１の非喫煙モードで等しく、喫煙室１１の喫煙モードと扉１３の開放モードで等しい例を示したが、喫煙室１１の不使用モード＜喫煙室１１の非喫煙モードとなっても良いし、また、喫煙室１１の喫煙モード＜扉１３の開放モードとなっても良い。その場合、余剰排気ダクト８５に設けられた余剰排気ファン８６や、煙草煙排気ダクト８７に設けられた煙草煙排気ファン８８の稼働をインバータ制御することにより、上記排気量の関係を実現することができる。なお、扉１３が開放された時は、扉１３自体の面積は大きいため、開放された扉１３の部分を通じて禁煙室１０から喫煙室１１に流入する空気の風速は大きくなるとは限らない。

以上、本発明の実施の形態を例示して説明したが、本発明はかかる例に限定されない。当業者であれば、特許請求の範囲に記載された技術的思想の範疇内において、各種の変更例または修正例に想到しうることは明らかであり、それらについても当然に本発明の技術的範囲に属するものと了解される。

例えば、禁煙室１０と喫煙室１１を連通させる開口１５は、扉１３ではなく、壁面１２に設けても良い。また、低温空気を作るための冷却器は還気ダクト３１、５１、７２と外気ダクト３０、分岐外気ダクト５０、外気取り入れ口７５などにそれぞれ備えてもよいが、還気と外気を合流させて空調機２５、４５、６６や給気ユニット２２、４２などに導く構成とし、合流後の位置に冷却器を設置することが合理的である

なお、喫煙室１１は一般的に禁煙室１０より狭いスペースが割り当てられる。また喫煙室１１は、一時的に(会議終了時や昼休み等)に多くの人員を収容する。そこで喫煙室１１の系統に可変風量装置を敷設してもよい。この可変風量装置は床吹出方式の場合、特許第4528009号の吹出口装置が採用できる。もっとも、図１のように空調機２５、４５を喫煙室１１と禁煙室１０で別に設ければその必要はない。同様に図１の方式でも空調機２５、４５を共用するならば同様の理由から喫煙室１１への可変風量装置の設置は、あった方が良い。空調機を喫煙室１１と禁煙室１０で分けるか共用するかは、特許第３３０６６４１号のような全面床吹出方式でもシステム設計が多少かわる。すなわち別に設ければ、床下ダンパは必要なく(室の床下境界閉鎖)、図１と同様のダクトルートで各々給排気すればよいこととなる。

本発明は、禁煙室と喫煙室を分煙して空調する場合に適用することができる。

ＳＡ低温空気
ＯＡ外気
ＲＡ還気
ＥＡ排気
１、２分煙空調システム
１０禁煙室
１１喫煙室
１２壁面
１３扉
１５開口
１６ドアスイッチ
１７制御部
２０、４０居住域
２１、４１人間
２２、４２給気ユニット
２３、４３、４４排気口
２５空調機
２６給気ダクト
２７冷却コイル
２８ファン
３０外気ダクト
３１、５１還気ダクト
４５空調機
４６給気ダクト
４７集塵フィルタ
４８冷却コイル
５０分岐外気ダクト
５２、５３モータダンパ
５５排気ダクト
５６排気ファン
６０空調スイッチ
６１煙草煙スイッチ
６５給気チャンバ
６６空調機
６７給気ダクト
７０、８０給気口
７１、８１、８２排気口
７２還気ダクト
７３、７６モータダンパ
７５外気取り入れ口
８５余剰排気ダクト
８６余剰排気ファン
８７煙草煙排気ダクト
８８煙草煙排気ファン

Claims

隣接して設けられた禁煙室と喫煙室を分煙して空調するシステムであって、
前記禁煙室と前記喫煙室では、室の下部に低温空気を供給し、室内で加熱されて上昇した空気を室の上部から排気することによって成層空調による換気が行われ、
前記禁煙室と前記喫煙室を仕切る壁面には、前記禁煙室と前記喫煙室を連通させる扉と、居住域の上方に配置された開口が設けられており、
前記扉が閉じている状態では、前記開口を通じて、前記禁煙室から前記喫煙室に空気が導入されることを特徴とする、分煙空調システム。
隣接して設けられた禁煙室と喫煙室を分煙して空調するシステムであって、
前記禁煙室と前記喫煙室では、室の下部に低温空気を供給し、室内で加熱されて上昇した空気を室の上部から排気することによって成層空調による換気が行われ、
前記禁煙室と前記喫煙室を仕切る壁面には、前記禁煙室と前記喫煙室を連通させる扉と、居住域の上方に配置された開口が設けられており、
前記扉の開閉を検知するドアスイッチを備え、
前記扉が閉じている時は、前記禁煙室と前記喫煙室の両方に外気を導入し、
前記扉が開放された時は、前記禁煙室のみに外気を導入することを特徴とする、分煙空調システム。
前記禁煙室の下部に低温空気を供給する給気ユニットと、前記喫煙室の下部に低温空気を供給する給気ユニットを備え、
前記禁煙室の上部からの排気を還気として前記禁煙室の給気ユニットに導入する還気ダクトと、外気を前記禁煙室の給気ユニットに導入する外気ダクトと、これら還気と外気を冷却する冷却器を備え、これら還気ダクトと外気ダクトにはモータダンパが設けられ、
前記喫煙室の上部からの排気を還気として前記喫煙室の給気ユニットに導入する還気ダクトと、外気を前記喫煙室の給気ユニットに導入する外気ダクトと、これら還気と外気を冷却する冷却器を備え、これら還気ダクトと外気ダクトにはモータダンパが設けられ、
前記喫煙室の上部から排気された空気を外部に排気する排気ダクトを備えることを特徴とする、請求項１または２に記載の分煙空調システム。
前記禁煙室と前記喫煙室の床面下方に給気チャンバが設けられ、
前記禁煙室の上部からの排気を還気として前記給気チャンバに導入する還気ダクトと、外気を前記給気チャンバに導入する外気取り入れ口と、これら還気と外気を冷却する冷却器を備え、これら還気ダクトと外気取り入れ口にはモータダンパが設けられ、
前記禁煙室と前記喫煙室の床面にはそれぞれ給気口が設けられ、
前記喫煙室の上部から排気された空気を外部に排気する排気ダクトを備えることを特徴とする、請求項１または２に記載の分煙空調システム。
請求項１〜４のいずれか１項に記載された分煙空調システムの運転方法であって、
前記喫煙室の不使用モードと、前記喫煙室の非喫煙モードと、前記喫煙室の喫煙モードと、前記扉の開放モードの４つの運転モードがあり、
還気に付されるものを除いた前記喫煙室からの排気量は、前記喫煙室の不使用モード≦前記喫煙室の非喫煙モード＜前記喫煙室の喫煙モード≦前記扉の開放モードの順に多いことを特徴とする、分煙空調システムの運転方法。
請求項３に記載された分煙空調システムの運転方法であって、
前記扉が閉じられている時は、前記禁煙室の上部から排気された空気と外気を低温空気にして前記禁煙室の下部に供給し、前記喫煙室の上部から排気された空気の一部と外気を低温空気にして前記喫煙室の下部に供給し、前記喫煙室の上部から排気された空気の残り一部を外部に排気し、
前記扉が開放された時は、前記禁煙室の上部から排気された空気と外気を低温空気にして前記禁煙室の下部に供給し、前記喫煙室への外気の取り入れを停止し、前記喫煙室の上部から排気された空気の一部を低温空気にして前記喫煙室の下部に供給し、前記喫煙室の上部から排気された空気の残り一部を外部に排気することを特徴とする、分煙空調システムの運転方法。
請求項４に記載された分煙空調システムの運転方法であって、
前記扉が閉じられ、前記禁煙室だけを空調する時は、前記禁煙室の下部に低温空気を供給し、前記喫煙室へは低温空気を供給せず、前記喫煙室を前記禁煙室よりも負圧にし、
前記扉が閉じられ、前記禁煙室と前記喫煙室を空調するが、前記喫煙室で喫煙が行われない時は、前記禁煙室の下部と前記喫煙室の下部に低温空気を供給し、前記禁煙室を前記喫煙室よりも負圧にし、
前記扉が閉じられ、前記禁煙室と前記喫煙室を空調し、前記喫煙室で喫煙が行われる時は、前記禁煙室の下部と前記喫煙室の下部に低温空気を供給し、前記喫煙室を前記禁煙室よりも負圧にし、
前記扉が開放された時は、前記禁煙室の下部に低温空気を供給し、前記喫煙室へは低温空気を供給せず、前記喫煙室を前記禁煙室よりも負圧にすることを特徴とする、分煙空調システムの運転方法。
前記喫煙室上部から排気された空気を外部に排気する余剰排気ダクトと煙草煙排気ダクトを備え、
前記扉が閉じられ、前記禁煙室だけを空調する時、および、前記扉が閉じられ、前記禁煙室と前記喫煙室を空調するが、前記喫煙室で喫煙が行われない時は、前記余剰排気ダクトのみで排気を行い、
前記扉が閉じられ、前記禁煙室と前記喫煙室を空調し、前記喫煙室で喫煙が行われる時、および、前記扉が開放された時は、前記余剰排気ダクトと前記煙草煙排気ダクトで排気を行うことを特徴とする、請求項７に記載された分煙空調システムの運転方法。