JPH10246458A - パーソナル空調装置およびその使用方法 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 小型軽量で設置スペースをとらず、レイアウ
ト変更に柔軟に対応できる可搬性を有し、少ないエネル
ギーでその空調領域にいる人の温冷感を操作できる空調
装置を得る。 【解決手段】 熱電素子１の吸熱側と放熱側の両側に連
結するヒートパイプ２を備え、前記それぞれのヒートパ
イプ２に排熱側放熱フィン７および調和空気供給側放熱
フィン８を設け、前記排熱側放熱フィン７および調和空
気供給側放熱フィン８の両方と熱授受する空気を供給す
る送風機３とを設けたパーソナル空調装置２０である。
また、前記パーソナル空調装置２０からの調和空気の供
給が人体近傍にむけられるように調和空気供給口５を配
置する。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】オフィスや列車など不特定多
数の人間が存在する居住空間において、個人個人の周囲
の局部空間を個人個人が好みの温度に調節可能なパーソ
ナル空調装置に関する。

【０００２】

【従来の技術】従来、上記のような居住空間のパーソナ
ル空調装置は、熱搬送路を用いるものとして、例えば特
開平３−１３７４５号公報に示されるように、机の下床
面に、調和空気供給源に連通し、かつ上部が高熱伝導性
の通風ダクトを形成し、前記ダクト上部にダクト空間と
室とを連通する複数個の吹出口を設けるとともに開口部
を椅子の背面下部後方に設けたものがある（従来例
１）。

【０００３】また、熱搬送路を用いないパーソナル空調
装置としては、例えば特公平７−５９９９３号公報に示
されるように、熱電素子を用いて冷却板を冷却し、ペル
チエ効果による輻射冷房と、微風吹き出しによって対流
冷房を行うものがある（従来例２）。

【０００４】

【発明が解決しようとする課題】上記のような熱搬送路
を用いる従来例１においては、熱搬送のために配管ある
いはチャンバからの吹出口を施工する必要があるため、
レイアウト変更に容易に対応できないという問題点があ
った。また、冷房と暖房が同時に行えず、居住者全員の
快適性が保証されなかった。

【０００５】また、熱搬送路を用いない従来例２におい
ては、空調用途には高価で効率の良くない熱電素子が複
数個必要であるため、得られる空調効果に対してエネル
ギーロスが大きいこと、また、輻射面を構成するため比
較的大型であり、例えば事務室の執務者全員に配置する
のはスペース的に困難であった。

【０００６】この発明は、小型軽量で設置スペースをと
らず、レイアウト変更に柔軟に対応できる可搬性を有
し、少ないエネルギーでその空調領域にいる人の温冷感
を操作できる空調装置を提供することを目的とする。

【０００７】

【課題を解決するための手段】この発明の第１の発明に
係るパーソナル空調装置は、１個あるいは複数個の熱電
素子と、前記熱電素子の発熱側と吸熱側のそれぞれに連
結されたヒートパイプと、前記ヒートパイプのそれぞれ
と熱授受した調和空気の供給および排熱処理用空気の排
出を行う送風機とを設けたものである。

【０００８】また、この発明の第２の発明に係るパーソ
ナル空調装置は、前記ヒートパイプが吸放熱面積を増加
させる調和空気供給側放熱フィンおよび排熱側放熱フィ
ンを設けたものである。

【０００９】また、この発明の第３の発明に係るパーソ
ナル空調装置は、前記ヒートパイプが備えた調和空気供
給側放熱フィンに結露したドレインを排熱側放熱フィン
へ移動させるドレイン搬送手段を設けたものである。

【００１０】また、この発明の第４の発明に係るパーソ
ナル空調装置の使用方法は、前記パーソナル空調装置か
らの調和空気の供給が人体近傍に向けられるように調和
空気供給口を配置するものである。

【００１１】

【発明の実施の形態】

実施の形態１．図１は、この発明の実施の形態１のパー
ソナル空調装置の内部構造を示し、（１）が側面断面説
明図、（２）が平面断面説明図である。図１において、
１は熱電素子、２はヒートパイプ、３は送風機、４は吸
気口、５は調和空気供給口である。前記熱電素子１は方
形になっており、その対向する両面のそれぞれに端部が
連結されたヒートパイプ２と熱授受が行われる。前記ヒ
ートパイプ２は、送風機３により吸気口４から取り入れ
た空気を冷却または加熱して、所望温度の調和空気を得
ると共に、前記調和空気に見合う加熱または冷却された
空気が排出される。すなわち、前記ヒートパイプ２の一
方によって得られた所望温度の調和空気は、調和空気供
給口５から居住空間の人体に向けて供給される。また、
前記ヒートパイプ２の他方では、前記調和空気供給口５
から供給した所望温度の調和空気を得るための加熱に見
合う冷却、または冷却に見合う加熱のための排熱処理用
空気が、冷風または温風として排熱口６から居住空間に
排出される。

【００１２】前記ヒートパイプ２は吸放熱面積を増加さ
せるために、排熱側放熱フィン７、および調和空気供給
側放熱フィン８が多数枚設けられて、それぞれ熱効率が
向上するようになっている。居住空間の人間に向けて供
給される調和空気は、コントローラ９によって制御され
る。前記各機器は一体的に組み込まれて、パーソナル空
調装置２０を構成している。

【００１３】次に、上記のように構成されたパーソナル
空調装置２０の動作について説明する。送風機３の運転
により、４の吸気口からパーソナル空調装置２０内に流
入した空気は、調和空気供給口５側と排熱口６側に分け
られて流れ、ヒートパイプ２との間で熱授受が行われ
る。使用者が冷房を希望する場合は、調和空気供給口５
側の経路に配置された一方のヒートパイプ２が、吸熱に
働くような電流を熱電素子１へ流す制御を、コントロー
ラ９によって実施することによって、調和空気供給口５
から冷風を送給する。この際、排熱口６側の経路に配置
された他方のヒートパイプ２には、調和空気供給口５側
の吸熱に見合う排熱が発生し、温風が排熱口６から排出
される。

【００１４】また、使用者の要求が暖房ならば、一方の
ヒートパイプ２が放熱に働くよう熱電素子１に電流を流
す制御を、コントローラ９によって実施することによ
り、加熱された空気が調和空気供給口５から人体に向け
て送給し、排熱口６から冷風が排出される。

【００１５】このように、熱源に熱電素子１を用いるこ
とで、ダクト配管等の熱搬送手段を必要としないことか
らレイアウト変更に容易に対応できる可搬性を有する。
また、ヒートパイプを利用し、これに調和空気供給側放
熱フィンおよび排熱側放熱フィンを備え、吸放熱面積を
増加させることで、少ない個数の熱電素子で空調を行え
ることから小型軽量でかつ高効率な運転が行える。ま
た、調和空気の供給と排熱処理を１台の送風機で行うこ
とで本空調装置のコンパクト化が図れる。

【００１６】実施の形態２．図２は、この発明の実施の
形態２を示すパーソナル空調装置の内部構造説明図であ
る。図において、１０はドレイン搬送手段で、調和空気
供給側放熱フィン８の表面と排熱側放熱フィン７の表面
とを連結するように貼り付けられた布状の部材である。
前記ドレイン搬送手段１０は、例えば低温となる吸熱側
の調和空気供給側放熱フィン８に結露したドレインを、
毛細管現象により高温となる放熱側の排熱側放熱フィン
７に運ぶ機能を有したものである。この結果、高温とな
る放熱側の排熱側放熱フィン７で、ドレインが気化する
ことによってドレイン処理を不要とするとともに、水の
気化熱を利用することで放熱量が上昇し、熱電素子のエ
ネルギー効率を向上させることができる。

【００１７】実施の形態３．図３はこの発明の実施の形
態３を示すパーソナル空調装置の実用状態説明図であ
る。図において、３０はオフィスや列車など不特定多数
の人間が存在する居住空間で、例えばオフィスにおいて
は、衝立等で仕切られたワークスペースである。このよ
うな場所に設けたパーソナル空調装置２０は、人体近
傍、特に顔面付近に調和空気が供給されるように調和空
気供給口５を配置することで、小さな空調能力でもその
空調領域にいる人の温冷感を効果的に調節できる。上記
のような温冷感を得るためには、調和空気供給口５をパ
ーソナル空調装置２０の横側または下側の部位に配置す
ることが効果的である。なお、排熱口６から放出される
温風は上部に向かって上昇するが、調和空気供給口５か
ら吹き出され、周囲と熱交換した後の空気、その他居住
空間内に漂う空気と混合して熱拡散する。

【００１８】

【発明の効果】この発明は以上説明したように、１個あ
るいは複数個の熱電素子と、前記熱電素子の発熱側と吸
熱側のそれぞれに連結されたヒートパイプと、前記ヒー
トパイプのそれぞれと熱授受した調和空気の供給および
排熱処理用空気の排出を行う送風機とを設けたので、ダ
クト配管等の熱搬送手段を必要とせず、レイアウト変更
に容易に対応できる可搬性を有するパーソナル空調装置
を提供できる。また、調和空気の供給と排熱処理を１台
の送風機で行うことでさらなるコンパクト化が図れる。

【００１９】また、前記ヒートパイプが吸放熱面積を増
加させる調和空気供給側放熱フィンまたはおよび排熱側
放熱フィンを設けたので、少ない個数の熱電素子で空調
を行えることから小型軽量化が可能で、かつ高効率な運
転が行える。

【００２０】また、この発明は前記ヒートパイプが備え
た調和空気供給側放熱フィンに結露したドレインを排熱
側放熱フィンへ移動させるドレイン搬送手段を設けたの
で、放熱側の放熱量を増加でき、熱電素子のエネルギー
効率を高めると共に、ドレイン処理が不要となる。

【００２１】また、この発明は前記調和空気の供給が人
体近傍になされるように調和空気供給口を設けたので、
微弱な空調能力でもその空調領域にいる人の温冷感を効
果的に調節することができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】 この発明の実施の形態１を示すパーソナル空
調装置の内部構造説明図である。

【図２】 この発明の実施の形態２を示すパーソナル空
調装置の内部構造説明図である。

【図３】 この発明の実施の形態３を示すパーソナル空
調装置の実用状態説明図である。

【符号の説明】

１ 熱電素子、２ ヒートパイプ、３ 送風機、４ 吸
気口、５ 調和空気供給口、６ 排熱口、７ 排熱側放
熱フィン、８ 調和空気供給側放熱フィン、９コントロ
ーラ、１０ ドレイン搬送手段、２０ パーソナル空調
装置、３０居住空間。

Claims (4)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 １個あるいは複数個の熱電素子と、前記
   熱電素子の発熱側と吸熱側のそれぞれに連結されたヒー
   トパイプと、前記ヒートパイプのそれぞれと熱授受した
   調和空気の供給および排熱処理用空気の排出を行う送風
   機とを設けたことを特徴とするパーソナル空調装置。
2. 【請求項２】 前記ヒートパイプが吸放熱面積を増加さ
   せる調和空気供給側放熱フィンおよび排熱側放熱フィン
   を設けたことを特徴とする請求項１記載のパーソナル空
   調装置。
3. 【請求項３】 前記ヒートパイプが備えた調和空気供給
   側放熱フィンに結露したドレインを排熱側放熱フィンへ
   移動させるドレイン搬送手段を設けたことを特徴とする
   請求項１または請求項２記載のパーソナル空調装置。
4. 【請求項４】 前記パーソナル空調装置からの調和空気
   の供給が人体近傍に向けられるように調和空気供給口を
   配置することを特徴とするパーソナル空調装置の使用方
   法。