JPS63500262A - 個別空気調和 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるため要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 個　別　空　気　調　和 の　背　景 商用暖房および空気調和の分野においては、占有者に対し不快感を与えるような 問題、建造物経営者に対し過度の経費を招来する不効率並びに現在用いられてい るシステムの運転および制御における不便さが存在することは知られている。

例えば、建造物の温度、空気流量、湿度等の中央制御あるいは個別的室制御を用 いた場合でも、通常、建造物あるいは室内の何人かの人間はその作業環境に不快 感を感じたりして満足していない。また、建造物内で或いは１つの室内において さえも異った場所が同等に冷房または暖房されず、そのため居心地に関する不平 が生じ生産性の損失を招来している。

更に、慣用の空気調和システムは一般に、床あるいは天井または双方に費用の掛 かる配管を通常必要とし、殆ど使われていない空間、特に作業者の頭の高さより 上方の空間、例えば、天井の高さが１０フイートである部屋の場合空間の上側４ フイートの部分に不必要な暖熱や冷却を発生している。

また、慣用の暖熱および空気調和システムにおいては、照明、鉛管類およびその 他の利用設備を備え付けるのが経済的に容易ではない。

本出願人は、下に掲げる従来技術について認識している。

米国特許番号　特許権者 ２．８７７．９９０　ゲーマン（ＧＯＥＭＮＮ）２．９７１．７４７　ヤング（ ＹＯＵＮＧ）３．３５４，９４６　ディーン、ＪＲ，（ＤＥＡＮ）３．５１６， ３４７　メイ　（ＭＥＹ）３．６９０．３７０　バイバ　（ＰＩＰＥＲ）３．６ ９３．７０５　スト’／　ッ（ＳＴＯＴＺ）３．９０８，７５１　シェパード、 ＪＲ，（ＳＨＥＰＰＡＲＤ）４．１３５．４４０　シュミット（ＳＣＨＭＩＤＴ ）他４．３５３．４１１　ハーク　（ＨＡＲＴＥＲ）他４．４２５．８３９　ス ”／−ル（ＳＴＩＬＬ）南アフリカ特許順番号　世−−１ＬＪ、８１１５８６９ 　ベントライン　マニュフ１り（１９８１年８月　チャリング　（Ｐ　Ｔ　Ｙ　 ）リミ２５日出願）　テッド　（Ｖｅｎｔｌｉｎｅ　Ｍａｎｕｆａｃ−ｔｕｒｉ ｎｇ（ＰＴＹ）　Ｌｉｍｉｔｅｄ）明　の　概 従って、本発明の１つの重要な目的は、上に述べた問題を克服し、費用の掛かる 配管を除去するために中空の水平壁もしくは床をプレナム室として利用すること により初期投資費用を相当に節減し少数人のグループ或いは１人の人間に対し空 気の状態、空気流の方向および空気流量の個別的に選択された制御を可能にし、 それにより作業者の満足度を大きく高めると共に結果的に生産性を大ぎく高める 商用および産業用建造物のための環境制御システムを提供することにある。

更に、本発明は、空気ダクトの取り外し、並びに配置替え、拡張、接続等の作業 空間の変更に要する費用の相当な節減を企図するものである。更にまた、電気系 統のような慣用の利用設備の配設およびこのような利用設備の変更を大きく簡略 化し、費用の節減を口論むものである。更に、新しい建造物構造ならびに現存の 建造物構造に、費用を相当に節減して、オプチカル　ファイバ光学系、コンピュ ータ　ケーブル等のような最近用いられている利用設備の付加を可能にすること を企図する。

本発明の他の目的は、本明細書の一部分を成す添付図面を参照しての以下の詳細 な説明を読むことにより明らかとなろう。

従フて、本発明は、以下に述べる構成において例示される構造の特徴、要素の組 合せ並びに部品の配列に在り本発明の範囲は錆求の範囲の記載により提示される 。

図面の簡単な説明 第１図は、本発明のの教示に従う私用化された環境制御ステーションを示す縦断 面図である。

第２図は、第１図のおおむね線２−２における水平断面図である。

第３図は、本発明の私用化された空気調和を採用している典型的な建造物の床を 示す平面図である。

第４図は、第３図のおおむね線４−４における縦断面図である。

第５図は、第１図のステーションの下部領域の変形例を示す縦断面図である。

′商な　旅例の脱臼 図面特に第２図を参照するに、この図には、建造物の床が参照数字１０で総括的 に示されており、この床の上には、中央の直立した空気柱もしくは通路１２と、 該中央の柱もしくは通路１２から半径方向外向きに延びる複数の個々の作業場所 、カウンターとか机１３を含む作業ステーション１１が設置されている。

柱もしくは通路１２は第１図に最もよく示されており、床１０を横切って延在し ても或いは床ｉｏから直立に延びても良い、床１０は、水平の上側表面もしくは 上部床１６を担持する梁１５のような支持構造を備えることができる。下側の水 平表面もしくは床１７が上部床１６から離間関係で配設されておって、後者と組 合わされてほぼ水平に延在する中空内部もしくは空間１８を画定している。

追って詳細に述べるように、中空内部１８の大部分の空間は、空気ダクト等によ り賽がれることはなく、調和された空気の効率的なプレナム室もしくは容器とし ての働きをなし得る。所望ならば、戻り空気ダクトおよび種々な利用設備、例え ば電力、電子および光学的通信、水その他の設備を水平の壁１０の中空内部１８ を介して装備することができよう。所望により設けることができるこのような利 用設備用導管は代表的に１９で示しである。スプリンクラ装置２０は、中空内部 １８に設けられた配管２１と、床１７を介して配管から延びるスプリンクラ　ヘ ッド２２とから構成することができる。

調和された空気の供給源は、プレナム室１８と連通しており、空気は矢印２５で 示すように流れる。この調和された空気２５は、空気の運動エネルギー需要を最 小限度にし且つプレナム室に費用の掛かる密封を施すことなくプレナム室に対す る漏洩を実質的に回避するために、ブレナム室１８内で、実質的に大気圧である ようにするのが有利である。

床１０の上部層または上部床１６には、参照数字２６で示すように１つまたは２ つ以上の貫通開口が設けられており、これら開口には非使用時のための閉鎖部材 を設けることができる。

床の開口２６の上方には、直立の通路もしくは柱１２が配設されており、この通 路は、概略的に多角形断面とすることができる０例えば、柱もしくは通路１２の 中空内部２８を画定するように結合された複数個の全体的に直立している側壁２ ７から構成することができる。

図示の実施例においては、４つの直立した側壁２７が用いられているが、その数 は所望ならば変えることができ、そして柱もしくは通路１２は多角形水平断面と する必要はなく、所望により、円形断面の円筒から構成することもできるし、ま た他の適当な形態にすることもできる。

柱もしくは通路１２の内部には、水平の壁もしくは床１０に隣接し且つ語法１０ から離間して、柱の中空内部２７を横切って延びる水平の隔壁３０を設けること ができる。この隔壁もしくは柱内部壁３０により、モータのような適当な駆動手 段３２により駆動されて床１０に隣接する壁もしくは隔壁３０の下側部から空気 を壁もしくは隔壁３０の上側部に変位する空気穆動装置もしくはファン３１を設 けることができる。更に、柱１２の中空内部２８内で縦軸方向に、概略的に隔壁 ３０と上部床１６との間で垂直方向に延びる隔壁もしくは壁３３を設けることが できる。直立のこの分割壁もしくは隔壁３３は、水平隔壁３０と上部床１６との 間の空間を一対の区劃室３４および３５に分割する０区劃室３４は、床の間口２ ６を介してプレナム室１８と連通し、他方、区副室３５は空気移動装置３１を介 して隔壁３０の上方で中空内部２８と連通している。

区劃室３４は、開口３７を有する垂直方向で見て中間のほぼ水平の隔壁３６によ り再分割することができ、同様にして区劃室３５も通し間口３９を有するほぼ水 平の隔壁３８により垂直方向に再分割することができる。

区劃室３４および３５間で連通ずるようにして直立の隔壁３３には、区！Ｉｌ室 ３４から所望の割合で空気８動装置３１に調和された空気を通すための空気調合 装置もしくは弁４０が配設されている。区劃室３５の内部と環境、即ち部屋の空 間との間に連通して一方向空気弁もしくは逃しダンパ（風戸）４１が設けられて いる。このバック　ドラフト即ち逃しダンパ４１により、室内の空気は矢印４２ で示す方向に区劃室３５内へと流れて、矢印４３の方向に流れ、空気調合弁４ｏ を通る調和された空気と混合することができる。この空気混合物は、ファンもし くは扇ｍａ３ｔにより隔壁３ｏを通り隔壁３゜を越えて上方に穆送することがで きる。弁４ｏは、室３４内のセンサにより制御される。このセンサは、参照数字 ４３で示す個所における空気の温度が降下すると弁４０を閉じる作用をなす、弁 ４ｏが全閉位置に達すると、４２から誘起された空気だけが逃しダンパ４１を介 して空気移動装置に流入する。

はぼ水平の隔壁３０の上方には離間して、追加のほぼ水平の隔壁４５が設けられ ており、この隔壁４５は、空気移動装置３１から横方向に離間した位置に貫通間 口４６を有している。隔壁３０と４５の間およびファン３１と開口４６との間に 空気ヒータもしくは加熱コイル３７を介装してそれらの間を通る空気を加熱する ことができる。即ち、空気８動装置３１から矢印４７の方向に流れる空気はヒー タ３７を通過し、そこから矢印４８および４９の方向に、柱もしくは通路１２の 上部中空内部２８内へと流れる。空気調合装置４０は、所望の割合で室内空気４ ２と調和された空気４３とを混合するように制御される。空気８動装置３１は、 例えば速度制御されるモータ３２により適当に制御されて、空気混合物を所望の 速度で３動させる。そして、ヒータ３７は、移動中の空気に所望の熱影響を与え るように適当に制御される。

利用設備部品１９は、隔壁３０を上向きに貫通することができ、柱の外部から適 宜アクセスもしくは手入れを行うことかできるように柱の壁２７に適当な接続手 段５０を設けることができる。

床１０から遠隔の柱もしくは通路１２の上＠部には、好ましくは通し開口５６を 有する端壁５５を設けることができる。上側の柱端壁５５に隣接し且つ該＠壁か ら下方に離間して、柱の中空内部２８には、逃しダンパもしくディフューザ５８ を取り付けているほぼ水平の内壁もしくは隔壁５７を設けることができる。即ち 、水平の隔壁もしくは壁５７は水平の壁もしくは隔壁４５の上方に離間されてお り、それにより、出口６０が全閉位置に接近する際に逃しダンパもしくはディフ ューザの両側に充分な圧力差が生じた際、柱１２の中空内部２８からの余剰の空 気は逃しダンパもしくはディフューザ５８を通流することができる。

隔壁４５と５７との間で離間して柱もしくは通路１２の壁２７には複数個の空気 出口もしくはベント６０が設けられている。これら空気出口もしくはベント６０ は乗客車両を通気するのに用いられているような容量および方向双方が調節可能 なものとするのが有利である。実際には、柱１２の各壁２７には調節可能なベン ト６０を設けることができる。参照数字６１で示すように隔壁４５および４７間 で余剰の空気が中空内部２８内に流入しベント６０を介して流出する際に、余剰 の空気は参照数字６２で示すように逃しダンパ５８と開口５６を経て外向きに上 方に流れることができる。柱１２の上端もしくは頂壁５５には、照明手段もしく はランプ６３を取り付けることができる０例えば、柱から突出したアーム６４に 環状ランプを座着して周囲の作業場所に光を上向きおよび下向きに放出すること ができる。ランプ上を通る冷たい空気は該ランプの動作温度を減少する。これに よりランプの効率は高められ、その使用寿命は長くなる。

第２図に示しであるように各作業場所は、柱もしくは通路１２からほぼ半径方向 外向きに延びるほぼ直立の分！１壁６５を備えることができる。更に詳しく述べ ると各号［壁６５は隣接の空気出口対６０間の離間した位置で通路もしくは柱１ ２からほぼ半径方向外向きに延びている。作業台または机６６は、各分離壁６５ に接近して適当な作業高さで配設することができ、そしてそれぞれの椅子もしく はストール６７を設けることかできる。このようにして、第２図に最も良く示し であるように、はぼ半径方向に延びる分離壁６５の各隣接する対間の空間が個別 の作業空間を画定し、モして各作業空間には各空気出口もしくはベント６ｏが組 み合わされて、作業空間の使用者により一選択的に且つ個人的に制御されて調和 された空気を所望の流量で所望の方向に放出する。

サーモスッタト形センサが７０で示してあり、このセンサは、供給源空気流４３ 内に配設することができ、空気調合装置４０、空気移動装置３１およびヒータ３ ７の動作を恒温制御することができる。これら要素は個別に制御することができ る。また、これら要素の制御部は自動とし、各個人がそれぞれの空気出口６ｏを 介して調和された空気の所望量および方向を設定することができるように、例え ば中央マイクロプロセッサのような作業ステーションから遠隔の場所に配設する ことができ、この方が好ましい。自明なように、全体的室内温度は、例えば、高 温気候状態において、作業場所に空気混合物を直接供給するほど低くする必巣は なく、それにより冷却負荷の相当な節減が実現される。また、低温気候運転でも 、全加熱負荷に同様の節減が可能となる。

次ぎに第３図および第４図を参照するに、第３図の平面図には、水平隔壁もしく は床１０および部屋の空間７６の境界を画定する周辺直立外壁７５が示しである 。

阜−の作業ステーション１１が室空間７６の１つの隅部に示されているが、しか しながら、所望により任意所望数の作業ステーションを選択し配設することがで きる。

空間７６の他の隅部には私用オフィス７７が示しであるが、しかしながら、この オフィス７７は所望により別の個所に配設することができる。

外壁７５から内方に離間して該外壁に沿つて内壁８０が延びており、これら内壁 は、水平の壁１０から上部境界縁８１の次ぎの隣接の上部床１０の下方に離間し 隣接する個所まで直立している。このことは第４図に最も良く示されている。こ のようにして、内壁８０は外壁７５と協働して室空間７６を実質的に囲繞し、室 空間と外壁７６の外部との間に介在する壁間空間を画定する。

この壁間空間は参照数字８２で示されている。参照数字８３で示すように次ぎの 上部水平隔壁１０の下方における内壁８０の上縁部８１の間隔で、矢印８４の方 向において戻り空気を壁間空間８２に通したり室内空気を取り出すための上部流 体連通手段が画定される。

壁間空間８２の下部領域は、参照数字８５で示すように１つまたは２つ以上の戻 り空気ダクトに開放することができる。ダクト８５はプレナム室１８を貫通する ことができるが、該プレナム室とは直接連通せず、空気調和装置８６と連通する 。一方、該空気調和装置８６はプレナム室と連通して調和された空気をプレナム 室に供給する。従って、ブレナム室１８内の戻り空気ダクト８５は、壁間空間８ ２がら空気を取り出して処理しプレナム室１８に戻す下部流体連通手段を構成す る。このようにして戻り空気は、壁間空間８２を下方向に流れて、室空間７６と 建造物外部との間に介在する絶縁空気カーテンを形成する・この空気カーテンに より、室空間と建造物外部との間における熱の利得または損失は最小限度に抑え られて冷却容量およびエネルギ効率が改善される。更に、壁間空間８２はブライ ンドその他の付属物に対して利用することができ、そして内壁８０は光を透過す るように透明にし、壁間空間に適宜接近することができるように軌道上に運動可 能に設けるのが有利である。下部流体連通手段或は戻し空気ダクト８５には、所 望により供給空気温度の調節を可能にするために、空気供給プレナム室１８と連 通ずる適当なダンパまたは他の流れ制御手段を設けることができよう。

図示の実施例においては、参照数字９１で示すように調和された空気を導管９２ を介してプレナム室に送るための空気装置８６を含む中央コア部９０が室空間７ ６内に設けられている。中央コア部９０は、所望ならば種々な利用設備を収納す ることができる。しかしながら、空気装置８６は室空間７６内に配設する必要は なく所望により他の場所に配設することができよう。

オフィス７７は、所望に応じ床から天井またはその他の仕方で壁７８をおよび７ ９を設けて私用化すること力≦できる。床供給出口８７をオフィス７７に配設し て、柱または通路１２の場合と同様に、ファン−空気端末装置８８によるなどし てプレナム室１８と連通ずることができる。

第５図には若干変形した実施例が示してあり、床１０ａ上の通路もしくは柱１２ ａは、疎開口２６ａを介して床中空部もしくはプレナム室１８ａと下向きに連通 ずる中空内部２８ａを有している。

広開ロ２６ａ上方には空気移動装置、即ちファンまたはブロワ−３１ａが取り付 けられておって、モータ３２ａのような適当な駆動手段より駆動することができ る。空気移動装置もしくブロワ−３１ａは、参照記号２５ａで示すようにブレナ ム室空気を受ける入口を有する軸流型、遠心流型または混合流型のものとするこ とができる。空気は、空気移動装置即ちファン３１ａから、参照数字４７ａで示 すように周辺方向あるいは軸方向あるいは両方向に流出することができる。

空気移動装置もしくはブロワ−３１ａを取り巻しＡで、ファンから出る空気４７ ａを全体的に上方に指向するための上向きに発散する形態の壁２３ａを設けるこ とｈ（できる。そして柱１２ａの内部位には、空気を水平壁開口４６ａに差し向 けるために上向きに収斂する壁もしくは先細の壁２４ａを設けることができる。

壁２３ａおよび２４ａは吸音材料から製作するのが有利である。更に、吸音材料 ２９ａの層を空気移動装置３１ａの頂部に設けることができ、これらにより雑音 を最小限度に抑えることができる。

上の説明から明らかなように、本発明は、初期費用および保守費用に相当な節減 をもたらす様に構造が極めて単純であり、変動する作業場所要件での使用に対し て高い融通性を有し、居心地要件が異る各個人の居心地を高め、作業場所の効率 を高めることができる個人用空気調和装置を提案するものである。

以上、本発明を、明瞭な理解を得る目的で図示の実施例と関連し詳細に説明した が、本発明の範囲内で成る種の交換および変更が可能であることは理解される。

ＩＧ５ 国際調を報告

Claims (14)

【特許請求の範囲】
1. １．商用建造物においておおむね直立状の周辺壁と、前記直立壁間に延在し互い に垂直方向に分離されているおおむね水平の隔壁とを含み、前記直立壁および一 対の隣接する水平隔壁は結合して室空間を画定し、前記水平隔壁の少なくとも１ つは実質的に中空であってその内部に、実質的に大気圧の予め調和された空気の ためのプレナム室を画定し、更に、前記建造物と関連し実質的に大気圧で前記プ レナム室と連通する予め調和された空気の供給源と、前記１つの水平隔壁から延 びる前記プレナム室内に連通する中空内部を有する通路と、前記通路の直接周囲 で前記通路の中空内部と前記室空間との間で連通する前記通路に設けられた空気 出口手段と、前記プレナム室から前記通路の内部にそして前記空気出口手段を介 し前記直接周囲へと外部に空気を移動するために前記通路の内部の一端部に設け られた空気移動手段と、前記空気移動手段および前記直接周囲への空気移動レー トを制御するために前記直接周囲に設けられたサーモスタット形ファン制御手段 とを含む組合せ。
2. ２．前記直接周囲および前記通路内部間で連通して室の空気を前記予め調和され た空気と混合するために前記通路に設けられた調節可能な空気入口手段を含む請 求の範囲第１項記載の組合せ。
3. ３．前記空気入口手段が前記空気移動手段とプレナム室との間で前記通路内部と 連通し恒温的に制御されたレートで室内空気を前記通路内部に強制的に吸込む請 求の範囲第２項記載の組合せ。
4. ４．前記空気移動手段並びに前記プレナム室および空気入口手段の各々との問で 連通しそれぞれ予め調和された空気および室内空気を導く別個の流体経路と、前 記経路の１つに設けられた弁手段と、前記直接周囲に設けられて前記出口手段か ら流出する予め調和された空気と室内空気との混合割合を制御するための選択可 能な弁制御手段とを含む請求の範囲第１項記載の組合せ。
5. ５．前記空気移動手段と空気出口との間で前記通路の内部に延在する加熱手段お よび前記直接周囲に設けられて個人的に選択可能な加熱手段制御部とを含む請求 の範囲第４項記載の組合せ。
6. ６．前記プレナム室を貫通して前記通路内部に延びる利用設備導管および前記直 接周囲に接近可能に設けられて前記導管に取り付けられた利用設備接続部を含む 請求の範囲第４項記載の組合せ。
7. ７．前記空気出口が前記通路を横切るように面し、前記直接周囲への容積および 方向に関し個人的に選択的に調節可能である請求の範囲第４項記載の組合せ。
8. ８．前記第１番目に述べた出口から離間すると共に互いに離間して前記通路を横 切る方向に面する追加の空気出口を備え、該追加の空気出口は、私人かの人に対 する単一の適時を許容するように、前記直接周囲における各私人により容積およ び方向に関し個人的に調節可能である請求の範囲第７項記載の組合せ。
9. ９．前記第１に述べた空気出口および前記追加の空気出口が働いている人間のほ ぼ頭の高さに対応する高さにある請求の範囲第８項記載の組合せ。
10. １０．前記通路の外部と連通するように前記空気移動手段から遠隔の前記通路内 部の一端部から長手方向に連通する前記通路に設けられた逃しダンパを含む請求 の範囲第８項記載の組合せ。
11. １１．前記追加の空気出口が働いている人間の頭の高さより上方の高さ位置に配 設されている請求の範囲第１０項記載の組合せ。
12. １２．前記第１番目に述べた空気出口をおよび前記追加の空気出口の隣接対間に おける前記通路の場所からそれぞれ外部に延びる複数個の直立分離部材を備え、 該分離部材の隣接対はそれらの問に作業空間を画定する請求の範囲第８項記載の 組合せ。
13. １３．前記通路が、前記１つの水平隔壁から直立し前記プレナム室内に下向きに 連通している中空内部を有する柱を含み、前記空気出口手段が該柱の上部領域に 存在し、前記空気移動手段が前記柱の下部領域に存在する請求の範囲第１項記載 の組合せ。
14. １４．前記空気移動手段が直立軸線を中心に回転するように取付けられて前記プ レナム室内に下向きに連通する入口と前記柱に上向きに連通する出口とを有する ファンから構成される請求の範囲第１３項記載の組合せ。