JPWO2020050228A1 - ブース及び噴出装置 - Google Patents
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Abstract
上記の課題を解決するために、ブース(10)は、内部空間(S)に通じる開口部(105)に空気を噴出する噴出部(噴出装置120)を備え、噴出部が、外部空間からの外乱が内部空間に導入されることを抑制する第1の気流(外側気流126)と、第1の気流が内部空間に導入されることを抑制する第2の気流(内側気流127)と、を形成する。
Description
以下、本発明の一実施形態について、詳細に説明する。
図1は、実施の形態1に係るブース10の概略構成を示す図である。また、図2は、ブース10の側方から観察した鉛直断面を模式的に示す図である。ブース10は、床90(ブース10の構成物には含まれない)の上に組み立てられた仕切り部材である天井部101、2つの側壁部102、前壁部103、後壁部104によって外部空間から仕切られた内部空間Sを備えている。内部空間Sのサイズは、特定の値に限定されるものではないが、例えば奥行き方向3〜20m、幅方向3〜20m、高さ方向2〜5m程度とすることができる。
天井部101の底面には、ブース10の内部空間Sに温度制御された空気を導入するための、導入口111が設けられている。導入口111には、空調装置150から、導入口への配管143を通じて、所定の温度に制御された空気が送り込まれる。導入口111は、内部空間Sに対して、吹き出し方向が下向きに制御され均一化された気流(ダウンフロー)を放出する。図1において、導入口111は、左右に分かれた2つの部材として描かれているが、これは例示であって、単一または2つ以上の複数の部材で構成されても良く、天井部101の略全面に設けられていてもよい。また、導入口111は図1に例示したような後壁部104に取り付けられ、奥行き方向に延在する形状でなくともよく、例えば天井部101から吊るされていたり、天井部101に埋め込まれていたりしてもよい。また、導入口111には塵埃等を除去するためのフィルタやメッシュが設けられていることが好ましい。
更に、開口部105における特徴的な気流制御について、図3及び図4も併せて用いて説明する。図3は、実施形態1に係る噴出装置120を示す概略図である。図4は、ブース10の水平断面を模式的に示す図である。
いずれにしても、これらの外側気流126、内側気流127の風速は上記の範囲に限定されるものではなく、適宜異なる値とすることができる。但し、上述のように、外側気流126は内側気流127よりも風速が大きくなっている必要がある。
上記構成により、実施の形態1に係るブース10では、以下のことが実現されている。
本発明の他の実施形態について、以下に説明する。なお、説明の便宜上、上記実施形態にて説明した部材と同じ機能を有する部材については、同じ符号を付記し、その説明を繰り返さない。
また、外側気流226についても同様、左右の外側気流226の角度θo1及びθo2は、特に限定されないが、好ましくは0〜45°である。下限値としては、例えば、1°以上、3°以上、5°以上又は10°以上である。また、上限値としては、例えば、40°以下、35°以下又は30°以下である。左右の外側気流226の角度θo1及びθo2は、同一の角度でも異なる角度でもよい。
さらに、内側気流227の角度と、外側気流226の角度は、同一の角度でも異なる角度でもよい。
なお、この角度(θi1、θi2、θo1、θo2)については、内部空間Sや外部空間の温度や湿度などの条件に応じて可変に制御されてもよい。これによって、例えば外部環境等に変化があった場合でも、より良好に内部空間Sに対する外乱の影響を抑制することができる。具体例としては、例えば、外部空間の気温が上昇すると、床などから発する輻射熱によって外側気流226や内側気流227が暖められ、内部空間Sに対し外側気流や内側気流が入り込みやすくなる。このような場合には、角度をより外部に向かわせることで、外乱の影響を抑えることができる。
図6は、実施形態3に係るブース30の概略構成を示すための、鉛直面での断面を模式的に示した図である。ブース30は、実施形態1に係るブース10とは異なり、吸引装置130及び吸引装置への配管142を備えていない。また、ブース10とは異なり、開口部105の上の縁部に横置きの噴出装置320を備える。噴出装置320に、空調装置150から空調制御(温度制御)された空気を供給するための噴出装置への配管141が接続されている。
図7は、実施形態4に係るブース31の概略構成を示すための、鉛直面での断面を模式的に示した図である。実施形態4に係るブース31は、実施形態3に係るブース30に、噴出装置320に対向するように配置された吸引装置330と、それに接続される吸引装置への配管を加えたものである。実施形態4において吸引装置330は、開口部105の下方に配置される。吸引装置330は、床面90よりも高い位置に配置することができる。この場合、ブースの施工が容易となる。あるいは、吸引装置は、床面90よりも低い位置に配置することができる。この場合、内部空間へのアクセスが妨げられることが無い。実施形態4に係るブースにおいても、上記実施形態と同様の効果を得ることができる。
図8は、実施形態5に係るブース11の概略構成を示すための、鉛直面での断面を模式的に示した図である。実施形態5に係るブース11は、実施形態1に係るブース10から、吸引装置130及び吸引装置への配管142を省いたものである。実施形態5に係るブース11においても、吸引装置130による効果を除き、実施形態1に係るブース10と同様の効果を得ることができる。
図9は、実施形態6に係るブース12の正面図を模式的に示した図である。実施形態6に係るブース60は、実施形態1に係るブース10に、開口部105の上部を覆う上部カバー160を備えたものであり、その他の構成は同様である。
また、噴出装置120から供給された空気は、上下左右に拡散するため、実施形態1に係るブース10では、開口部105の上部の空気の一部が吸引装置130の方向に向かわずに上部方向へ分散する。しかし、上部カバー160を設けることにより、噴出装置120から供給された空気を吸引装置130の方向へ整流することができる。
図10は、実施形態7に係るブース21の正面図を模式的に示した図である。実施形態7に係るブース21は、実施形態2に係るブース20に、開口部105の上部を覆う上部カバー160を備えたものであり、その他の構成は同様である。実施形態6と同様、上部カバー160を設けることにより、開口部105の上部からの外気の流入を抑制することができる。
また、噴出装置120から供給された空気を開口部105の中心方向へ整流することができる。
図11は、実施形態8に係るブース13の正面図を模式的に示した図である。実施形態8に係るブース13は、実施形態1に係るブース10において、噴出装置120から供給される空気(外側気流126及び内側気流127)の風速が上部と下部で異なるものである。より詳しくは、実施形態8に係るブース13は、噴出装置120から供給される空気(外側気流126及び内側気流127)の上部の空気の風速が、下部の空気の風速より速いというものである。なお、その他の構成は同様である。
図12は、実施形態9に係るブース22の正面図を模式的に示した図である。実施形態9に係るブース22は、実施形態2に係るブース20において、2つの噴出装置120から供給される空気(外側気流226及び内側気流227)の風速が上部と下部で異なるものである。より詳しくは、実施形態9に係るブース22は、噴出装置120から供給される空気(外側気流226及び内側気流227)の上部の空気の風速が、下部の空気の風速より速いというものである。なお、その他の構成は同様である。
また、噴出装置120から供給される空気の風速の設定については、実施形態8と同様であるため、省略する。
図13〜図15は、本発明のブースの温度分布に関するシミュレーションの結果を示す図である。シミュレーションの条件は、内部空間の温度を23℃、外部空間の温度を28℃とし、内部空間の温度制御として±0.1℃を満足させることを目標として各構成の作用効果について検証した。なお、図13の実施形態1及び実施形態6の片側のみに噴出装置を設置した場合では、外側気流及び内側気流の風速をそれぞれ2m/sとした。また、図14の実施形態2及び図15の実施形態7の両側に噴出装置を設置した場合では、各噴出装置のいずれにおいても、外側気流及び内側気流の風速をそれぞれ2m/sとした。各シミュレーションの結果について、左図は、内側噴出口の位置における開口部の垂直断面の温度分布を示しており、右図は、外側噴出口の位置における開口部の垂直断面の温度分布を示している。
また、(1)と(2)を比較すると、上部カバー160を設けた場合には、より優れた温度分布となることが認められた。これは、噴出装置120から噴出された気流が、上部方向に分散せずに、上部カバー160に沿って吸引装置130に整流されることによると考えられる。
(3)と(4)と(5)を比較すると、(4)気流の方向(θi1及びθi2、θo1及びθo2)が15°の場合で、ブース内の温度分布(不図示)が最も優れた結果となり、次いで、(5)気流の方向が30°の場合、(3)気流の方向が0°の場合の順で、優れた温度分布となることが認められた。これは、開口部の両側から噴出された気流の方向をやや外側に向けることによって、両側の気流同士が衝突した際に、気流が外部空間側へ誘導されることによると考えられる。
(6)と(7)と(8)を比較すると、実施形態2のブースの場合と同様、(7)気流の方向(θi1及びθi2、θo1及びθo2)が15°の場合で、ブース内の温度分布(不図示)が最も優れた結果となり、次いで、(8)気流の方向が30°の場合、(6)気流の方向が0°の場合の順で、優れた温度分布となることが認められた。
なお、(6)と(4)を比較すると、(6)の方が優れた温度分布となった。すなわち、開口部の上部を覆う上部カバーは、内部空間の温度を維持する効果に特に優れているといえる。
上述した各実施形態において、開口部を覆う気流は、外側の第1の気流と内側の第2の気流とで構成されたが、例えば第1の気流と第2の気流の間に第3の気流を形成することを妨げない。このように2以上の多層の気流を形成するものとすることができる。
本発明の態様1に係るブースは、外部空間から仕切られた内部空間に通じる開口部に空気を噴出する噴出部を備え、前記噴出部が、前記外部空間からの外乱が、前記内部空間に導入されることを抑制する第1の気流と、前記第1の気流よりも内側に、前記第1の気流が前記内部空間に導入されることを抑制する第2の気流と、を形成する構成を備えている。
101 天井部(仕切り部材)
102 側壁部(仕切り部材)
103 前壁部(仕切り部材)
104 後壁部(仕切り部材)
105 開口部
111 導入口
112 導出口
120、320 噴出装置(噴出部)
121 外側噴出口(第1の噴出口)
122 内側噴出口(第2の噴出口)
126、226、326 外側気流(第1の気流)
127、227、327 内側気流(第2の気流)
130、330 吸引装置(吸引部)
141 噴出装置への配管
142 吸引装置への配管
143 導入口への配管
144 導出口への配管
150 空調装置(空調部)
151 外気取り入れ口
S 内部空間
P 開口部が形成する平面
Claims (14)
- 外部空間から仕切られた内部空間に通じる開口部に空気を噴出する噴出部を備え、
前記噴出部は、前記外部空間からの外乱が、前記内部空間に導入されることを抑制する第1の気流と、前記第1の気流よりも内側に、前記第1の気流が前記内部空間に導入されることを抑制する第2の気流と、を形成することを特徴とするブース。 - 前記噴出部は、前記第2の気流が前記第1の気流よりも弱くなるように、空気を噴出することを特徴とする請求項1に記載のブース。
- 外部空間から仕切られた内部空間に通じる開口部に設けられた、前記開口部に向けて空気を噴出する噴出部を備え、
前記噴出部は、第1の気流と、前記第1の気流よりも内側に形成され、前記第1の気流よりも弱い第2の気流と、を形成するように、空気を噴出することを特徴とするブース。 - 前記噴出部は、前記第1の気流を形成するための第1の噴出口と、前記第2の気流を形成するための第2の噴出口とを備えることを特徴とする、請求項1から3のいずれか1項に記載のブース。
- 前記第1の気流及び前記第2の気流の方向は、水平方向であることを特徴とする、請求項1から4のいずれか1項に記載のブース。
- 前記第1の気流及び前記第2の気流の方向は、鉛直方向下向きであることを特徴とする、請求項1から4のいずれか1項に記載のブース。
- 前記噴出部に対向して設けられた、空気を吸引する吸引部を備えることを特徴とする、請求項1から6のいずれか1項に記載のブース。
- 前記噴出部を2つ備え、
前記2つの噴出部は、前記開口部の両側に配置されており、
前記2つの噴出部により形成される前記第1の気流及び前記第2の気流の方向は、前記開口部の方向であり、かつ、外部空間側に向かう方向であることを特徴とする、請求項1から5のいずれか1項に記載のブース。 - 前記開口部の上部を覆う上部カバーを備えることを特徴とする、請求項1から8のいずれか1項に記載のブース。
- 前記噴出部により形成される前記第1の気流及び前記第2の気流の風速は、高さ方向において異なることを特徴とする、請求項1から9のいずれか1項に記載のブース。
- 前記内部空間の空調制御を行う空調部を更に有し、
前記第1の気流及び前記第2の気流は、前記空調部により供給された空気により形成されることを特徴とする、請求項1から10のいずれか1項に記載のブース。 - 前記外部空間と前記内部空間との間には、前記開口部を除いて仕切り部材が設けられていることを特徴とする、請求項1から11のいずれか1項に記載のブース。
- 外部空間から仕切られた内部空間に通じる開口部に空気を噴出する噴出装置であって、
前記外部空間からの外乱が、前記内部空間に導入されることを抑制する第1の気流と、
前記第1の気流よりも内側の、前記第1の気流が前記内部空間に導入されることを抑制する第2の気流と、を形成する噴出装置。 - 外部空間から仕切られた内部空間に通じる開口部に空気を噴出する噴出装置であって、
第1の気流と、
前記第1の気流よりも内側に形成され、前記第1の気流よりも弱い第2の気流と、を形成するように空気を噴出する噴出装置。
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