(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
通路を有するパーティションで区画された禁煙エリアおよび喫煙エリアを備えた分煙システムであって、
前記禁煙エリアに設けられた給気口と、前記喫煙エリアに設けられた排気口と、を有し、前記給気口から前記禁煙エリアに空気を供給するとともに前記喫煙エリアの空気を前記排気口から前記喫煙エリアの外に排出することで、前記禁煙エリアから前記通路を通じて前記喫煙エリアに向かう第１の空気流を形成する換気手段と、
前記喫煙エリアの空気を天井付近から吸い込む吸込口と、前記吸込口から吸い込まれた空気を浄化する空気清浄部と、前記空気清浄部で浄化された空気を前記禁煙エリアの天井付近から吹き出す吹出口と、を含み、前記喫煙エリアの空気を前記禁煙エリアに戻すことで、前記禁煙エリアの前記天井付近および前記喫煙エリアの前記天井付近に前記禁煙エリアから前記通路を通じて前記喫煙エリアに向かう第２の空気流を形成する還流手段と、
を具備し、
前記第１の空気流の流速が０．２ｍ／ｓ未満に設定された分煙システム。
【請求項２】
請求項１に記載の分煙システムにおいて、前記還流手段の前記吹出口は、前記通路の付近で前記禁煙エリアに浄化された空気を吹き出す分煙システム。
【請求項３】
請求項１ないし請求項２のいずれか一項に記載の分煙システムにおいて、前記第２の空気流の流量が５００〜１２００ｍ３／時に設定された分煙システム。
【請求項４】
請求項１ないし請求項３のいずれか一項に記載の分煙システムにおいて、前記還流手段の前記吹出口は、浄化された空気を前記禁煙エリアから前記喫煙エリアに向けて吹き出すように構成された分煙システム。
【請求項５】
請求項１に記載の分煙システムにおいて、前記還流手段の前記吹出口は、前記禁煙エリアから前記喫煙エリアに向けて傾斜された整流板を有する分煙システム。
【請求項６】
請求項１ないし請求項５のいずれか一項に記載の分煙システムにおいて、前記還流手段は、前記喫煙エリアの前記天井と前記禁煙エリアの前記天井との間に跨って配置されたダクトを有し、前記喫煙エリアに位置された前記ダクトの上流端に前記吸込口が設けられ、前記禁煙エリアに位置された前記ダクトの下流端に前記吹出口が設けられた分煙システム。
【請求項７】
通路を有するパーティションで区画された禁煙エリアおよび喫煙エリアを備えた分煙システムであって、
前記禁煙エリアに設けられた給気口と、前記喫煙エリアに設けられた排気口とを有し、前記給気口から前記禁煙エリアに空気を供給するとともに前記喫煙エリアの空気を前記排気口から前記喫煙エリアの外に排出することで、前記禁煙エリアから前記通路を通じて前記喫煙エリアに向かう第１の空気流を形成する換気手段と、
前記通路の側縁に沿って起立した部分を含む通気路を有する還流手段であって、前記通路の側縁に沿って起立した部分の下半分の領域に設けられ前記喫煙エリアの空気を吸い込む吸込口と、前記吸込口から吸い込まれた空気を前記通路の付近で前記禁煙エリアから前記喫煙エリアに向けて吹き出す吹出口と、を含み、前記喫煙エリアの空気を前記禁煙エリアに戻すことで、前記禁煙エリアから前記通路を通じて前記喫煙エリアに向かう第２の空気流を形成する還流手段と、
を具備する分煙システム。
【請求項８】
請求項７に記載の分煙システムにおいて、前記吸込口は、前記吹出口よりも低い位置に設けられた分煙システム。
【請求項９】
請求項７又は請求項８に記載の分煙システムにおいて、前記還流手段の前記吹出口は、前記禁煙エリアから前記喫煙エリアに向けて傾斜された整流板を有する分煙システム。
【請求項１０】
通路を有するパーティションで区画された禁煙エリアおよび喫煙エリアを備えた分煙システムであって、
前記禁煙エリアに設けられた給気口と、前記喫煙エリアに設けられた排気口とを有し、前記給気口から前記禁煙エリアに空気を供給するとともに前記喫煙エリアの空気を前記排気口から前記喫煙エリアの外に排出することで、前記禁煙エリアから前記通路を通じて前記喫煙エリアに向かう第１の空気流を形成する換気手段と、
前記喫煙エリアの空気を吸い込む吸込口と、前記吸込口から吸い込まれた空気を前記吸込口よりも高い位置で前記禁煙エリアに向けて吹き出す吹出口と、を含み、前記喫煙エリアの空気を前記禁煙エリアに戻すことで、前記禁煙エリアから前記通路を通じて前記喫煙エリアに向かう第２の空気流を形成する還流手段と、
前記通路を閉じる第１の位置と、前記通路を開放する第２の位置との間でスライド可能なガラリ戸と、
を具備した分煙システム。
【請求項１１】
請求項１０に記載の分煙システムにおいて、前記ガラリ戸の下に前記禁煙エリアから前記喫煙エリアに向かう空気の流れを許容するスペースが設けられた分煙システム。
【請求項１２】
通路を有するパーティションで区画された禁煙エリアおよび喫煙エリアを備え、
前記禁煙エリアに空気を供給するとともに前記喫煙エリアの空気を排出することで、前記禁煙エリアから前記通路を通じて前記喫煙エリアに向かう第１の空気流を形成し、
前記喫煙エリアの空気を前記喫煙エリアの床の付近で吸い込んで前記喫煙エリアから前記禁煙エリアに向けて戻すとともに、当該空気を前記通路の付近で前記禁煙エリアから前記喫煙エリアに向けて吹き出すことで、前記禁煙エリアから前記通路を通じて前記喫煙エリアに向かう第２の空気流を形成するようにした分煙方法。
【請求項１３】
請求項１２に記載の分煙方法において、前記喫煙エリアから前記禁煙エリアに戻された空気を、前記禁煙エリアの天井付近から前記禁煙エリアに吹き出すようにした分煙方法。
【請求項１４】
通路を有するパーティションで区画された禁煙エリアおよび喫煙エリアを含む分煙室に適用される分煙用還流装置であって、
前記通路の側縁に沿って起立した部分を含む通気路と、
前記通気路の下半分の領域に設けられ前記喫煙エリアの空気を吸い込む吸込口と、
前記吸込口から吸い込まれた空気を前記通路の付近で前記禁煙エリアから前記喫煙エリアに向けて吹き出す吹出口と、
を有する分煙用還流装置。
【請求項１５】
請求項１４に記載の分煙用還流装置において、
前記通気路は前記通路の両側縁に沿って垂直に起立されている通気管部と前記通気管部の上端の間に跨りかつ禁煙エリアに向けて突出している連通管部からなり、前記吹出口は前記連通管部の禁煙エリア側にある分煙用還流装置。
【請求項１６】
請求項１４又は請求項１５に記載の分煙用還流装置において、
前記分煙室に前記禁煙エリアから前記通路を通じて前記喫煙エリアに向かう流速０．２ｍ／ｓ未満の第１の空気流を形成した分煙システムに適用される分煙用還流装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、たばこ煙に含まれる粉塵（粒子状物質）が喫煙エリアから禁煙エリアに流れないように適切にコントロールする分煙システムおよび分煙方法に関する。さらに、本発明は、パーティションで仕切られた分煙室に用いる分煙用還流装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
近年、受動喫煙に対する社会的な関心が高まり、不特定多数の人が利用する場所や施設の分煙化が進んでいる。例えば飲食店等においては、パーティションを用いて室内を喫煙エリアと禁煙エリアとに仕切る、いわゆる空間分煙が多用されている。【０００３】
一般的な分煙方法では、喫煙エリアの天井から給気するとともに、喫煙エリアの天井から排気している。この方法によれば、喫煙エリアでの換気風量を十分に確保することによって、禁煙エリアから喫煙エリアに向かう十分な流速を有する空気流れを形成することができる。このため、喫煙エリアから禁煙エリアへのたばこ煙の漏れ、いわゆる“粉塵漏れ”がない分煙が可能となる。【０００４】
しかしながら、実際問題として、飲食店では設備上の事情等により喫煙エリアの換気風量を十分に確保できない店舗も多くみられ、粉塵漏れが生じるのを否めない。【０００５】
一方、特許文献１は、パーティションを用いずに喫煙空間を形成するため、パイプ式エアーカーテン発生機と空気清浄器とを組み合わせた喫煙空間創設システムを開示している。パイプ式エアーカーテン発生機は、室内の任意な位置に設置可能な要素であり、室内にエアーカーテンを形成する吹出口を有する。エアーカーテンは、室内に部分的に仕切られた一部空間を形成する。【０００６】
空気清浄器は、エアーカーテンで囲まれた一部空間内に配置されている。空気清浄器は、エアー吸引部、エアー排出部および空気清浄部を備えている。エアー吸引部は、吸引口を有している。吸引口は、パイプ式エアーカーテン発生機の吹出口から吹き出す空気が干渉しない位置に開口されて、一部空間内の空気を吸引する。【０００７】
エアー排出部は、一部空間内に開口された排出口を有している。排出口は、エアー吸引部から吸引された空気を、前記一部空間を規定する天井、床および壁のうちの少なくとも一つの要素に這わせるとともに、当該要素とエアーカーテンとの間の隙間を通じて一部空間の外に排出する。空気清浄部は、エアー吸引部の吸引口とエアー排出部の排出口との間に設けられている。【０００８】
このような喫煙空間創設システムでは、空気清浄機の排出口から一部空間の外へ排出する空気量を、少なくともエアーカーテンにより外部から巻き込まれる空気量よりも大きくなるように設定している。これにより、一部空間を負圧状態に維持して、当該一部空間を喫煙空間としている。【０００９】
特許文献２に開示された分煙システムは、テーブル型空気清浄装置と分煙用パーティションとを具備している。テーブル型空気清浄装置は、喫煙スペースの空気を天板から吸引するとともに、吸引した空気をテーブル本体の下部から吹き出すように構成されている。【００１０】
分煙用パーティションは、第１パーティションと第２パーティションとを有している。第１パーティションは、テーブル型空気清浄装置の一方の面に密着して配置されている。第２パーティションは、第１パーティションに連続するとともに、テーブル型空気清浄装置の側方に離れた箇所に配置されている。【００１１】
第１パーティションには、導入口および第１の流路が設けられている。導入口は、テーブル型空気清浄装置の吹出口に直接的に連結されて、当該吹出口から吹き出す空気流を受ける。第１の流路は、導入口で受けた空気を少なくとも第２パーティションに導くように構成されている。【００１２】
第２パーティションには、第２の流路、シールド用開口および少なくとも一つの捕捉用開口が設けられている。第２の流路は、第１の流路から空気が導入されるように第１の流路に連通されている。シールド用開口は、第２の流路に導入された空気を第２パーティションの端部から第１パーティションと向かい合う喫煙スペースの背後に放出するように構成されている。捕捉用開口は、第２の流路に導入された空気を喫煙スペースで予測される喫煙ポイントに向けて放出するように構成されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【００１３】
【特許文献１】特許第３６２７１６５号公報
【特許文献２】特許第４４６８７１４号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【００１４】
特許文献１および特許文献２は、エアーカーテン又はパーティションによって区画された喫煙空間の空気を空気清浄装置（空気清浄器）で浄化することを主眼としている。このため、エアーカーテン等で喫煙空間と仕切られた禁煙空間にたばこ煙を含む喫煙空間の空気が流出することがあり、それに伴い禁煙空間にたばこ煙中の粉塵（粒子状物質）が漏れ出す課題がある。【００１５】
本発明の目的は、禁煙エリアから喫煙エリアに向かう空気の流速を十分に確保できない換気条件の下でも、たばこ煙中に含まれる粉塵（粒子状物質）が喫煙エリアから禁煙エリアに漏れ出るのを防止できる分煙システム、分煙方法および分煙用還流装置を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【００１６】
本発明の一つの形態に係る分煙システムは、通路を有するパーティションで区画された禁煙エリアおよび喫煙エリア、換気手段および還流手段を備えている。【００１７】
前記換気手段は、前記禁煙エリアに設けられた給気口と、前記喫煙エリアに設けられた排気口と、を有し、前記給気口から前記禁煙エリアに空気を供給するとともに前記喫煙エリアの空気を前記排気口から前記喫煙エリアの外に排出することで、前記禁煙エリアから前記通路を通じて前記喫煙エリアに向かう第１の空気流を形成する。【００１８】
前記還流手段は、前記喫煙エリアの空気を吸い込む吸込口と、前記吸込口から吸い込まれた空気を浄化する空気清浄部と、前記空気清浄部で浄化された空気を前記禁煙エリアの天井付近から吹き出す吹出口と、を含み、前記喫煙エリアの空気を前記禁煙エリアに戻すことで、前記禁煙エリアから前記通路を通じて前記喫煙エリアに向かう第２の空気流を形成すること、を特徴としている。【００１９】
本発明の一つの形態に係る分煙方法は、喫煙エリアに対しパーティションで区画された禁煙エリアに空気を供給するとともに前記喫煙エリアの空気を排出することで、前記パーティションに設けられた通路を通じて前記禁煙エリアから前記喫煙エリアに向かう第１の空気流を形成し、
前記喫煙エリアの空気を吸い込むとともに、吸い込んだ空気を浄化した後に前記禁煙エリアの天井付近に戻すことで、前記禁煙エリアから前記通路を通じて前記喫煙エリアに向かう第２の空気流を形成するようにしたこと、を特徴としている。【００２０】
本発明の一つの形態に係る分煙用還流装置は、通路を有するパーティションで区画された禁煙エリアおよび喫煙エリアを含む分煙室を備えた分煙システムに適用される分煙用還流装置であって、
前記喫煙エリアと前記禁煙エリアとの間に跨るように前記分煙室に設けられた通気路と、
前記通気路の上流端に設けられ、前記喫煙エリアに開口された吸込口と、
前記通気路の下流端に設けられ、前記禁煙エリアに開口された吹出口と、
前記通気路に設けられ、前記吸込口から前記喫煙エリアの空気を吸い込むとともに、当該空気を前記吹出口に向けて送風するファンと、を含み、
前記吸込口から吸い込まれた前記喫煙エリアの空気を前記吹出口から前記禁煙エリアに吹き出すことで、前記喫煙エリアから前記禁煙エリアに戻るリターン空気流を形成し、当該リターン空気流により前記通路を通じて前記禁煙エリアから前記喫煙エリアに向かう空気流を形成するようにしたこと、を特徴としている。
【発明の効果】
【００２１】
本発明によれば、禁煙エリアから喫煙エリアに向かう空気流の流速を十分に確保できないような換気条件の下でも、たばこ煙に含まれる粉塵（粒子状物質）が喫煙エリアから禁煙エリアに漏れるのを防止できる。したがって、適切な分煙が可能となり、喫煙者および非喫煙者が共存できる環境を提供できる。
【図面の簡単な説明】
【００２２】
【図１】図１は、第１の実施形態に係る分煙システムを概略的に示す斜視図である。
【図２】図２は、図１のＦ２−Ｆ２線に沿う断面図である。
【図３】図３は、従来の分煙システムを概略的に示す斜視図である。
【図４】図４（Ａ）は、境界風速が０．１ｍ／ｓの時の喫煙エリアおよび禁煙エリアにおける風速分布を示す図である。図４（Ｂ）は、境界風速が０．２ｍ／ｓの時の喫煙エリアおよび禁煙エリアにおける風速分布を示す図である。
【図５】図５は、第２の実施形態に係る分煙システムを概略的に示す斜視図である。
【図６】図６は、第３の実施形態に係る分煙システムを概略的に示す断面図である。
【図７】図７は、第３の実施形態に係る分煙システムを概略的に示す断面図である。
【図８】図８は、第３の実施形態において、還流装置の吸込部を示す斜視図である。
【図９】図９は、第３の実施形態において、還流装置の吹出部を示す斜視図である。
【図１０】図１０は、通路を開閉するガラリ戸と還流装置の吹出部との位置関係を示す正面図である。
【図１１】図１１は、通路を開閉するガラリ戸と還流装置の吹出部との位置関係を示す断面図である。
【図１２】図１２は、比較例１における喫煙エリアおよび禁煙エリアのたばこ粉塵濃度の分布を示す図である。
【図１３】図１３は、実施例１における喫煙エリアおよび禁煙エリアのたばこ粉塵濃度の分布を示す図である。
【図１４】図１４は、実施例２で行う試験において、分煙室の煙発生領域、サーマルマネキンおよび粉塵測定器の位置関係を概略的に示す平面図である。
【図１５】図１５は、実施例２で用いるサーマルマネキンの断面図である。
【図１６】図１６は、実施例２において、境界開口部としての通路の風速測定箇所を概略的に示す図である。
【図１７】図１７（Ａ）は、吹出口からの空気の吹き出し角度を９０°とした時の通路内の風速分布を示す図である。図１７（Ｂ）は、吹出口からの空気の吹き出し角度を７５°とした時の通路内の風速分布を示す図である。図１７（Ｃ）は、吹出口からの空気の吹き出し角度を４５°とした時の通路内の風速分布を示す図である。
【図１８】図１８は、比較例２において、喫煙エリアおよび禁煙エリアのたばこ粉塵濃度の測定結果を示す図である。
【図１９】図１９は、実施例２において、喫煙エリアおよび禁煙エリアのたばこ粉塵濃度の測定結果を示す図である。
【発明を実施するための形態】
【００２３】
［第１の実施形態］
以下、第１の実施形態について図面を参照して説明する。
【００２４】
図１は、第１の実施形態に係る分煙システムおよび分煙方法を概略的に示す斜視図、図２は、図１のＦ２−Ｆ２線に沿う断面図である。
【００２５】
図１および図２に示すように、分煙システム１は、換気機能を有する分煙室２と、分煙室２に設置された還流装置３とを備えている。分煙室２は、床４、天井５および四つの側壁６で規定されている。分煙室２は、垂直なパーティション７によって禁煙エリア８と喫煙エリア９とに区画されている。
【００２６】
通路１０がパーティション７の中央部に設けられている。通路１０は、人が禁煙エリア８と喫煙エリア９との間を往来することができるように、分煙室２の床４から天井５に向かう縦長の開口形状を有している。言い換えると、通路１０は、禁煙エリア８と喫煙エリア９との境界に位置にされた境界開口部を構成している。
【００２７】
禁煙エリア８の天井５に例えば三つの給気口１１が設けられている。給気口１１は、禁煙エリア８に分煙室２の外の新鮮な空気を取り込む要素である。給気口１１は、例えば禁煙エリア８をパーティション７と向かい合う側壁６からパーティション７に向けて八つの領域に区分けした時に、パーティション７から最も離れた一つの領域に開口されている。さらに、給気口１１は、禁煙エリア８内でパーティション７が延びる方向に互いに間隔を存して一列に並べられている。
【００２８】
喫煙エリア９の天井５に例えば三つの排気口１２が設けられている。排気口１２は、喫煙エリア９の空気を分煙室２の外に排出する要素である。排気口１２は、例えば喫煙エリア９をパーティション７と向かい合う側壁６からパーティション７に向けて八つの領域に区分けした時に、パーティション７から最も離れた一つの領域に開口されている。それとともに、排気口１２は、喫煙エリア９内でパーティション７が延びる方向に互いに間隔を存して一列に並べられている。
【００２９】
したがって、給気口１１および排気口１２は、互いに協働して分煙室２内の空気を分煙室２の外の空気と入れ換える換気手段を構成している。
【００３０】
図１および図２に示すように、分煙システム１の還流装置３は、喫煙エリア９の空気を禁煙エリア８に強制的に戻すための手段であって、例えば分煙室２の天井５に据え付けられている。
【００３１】
還流装置３は、筒状のダクト１４を備えている。ダクト１４は、通路１０の上端を通って禁煙エリア８の天井５と喫煙エリア９の天井５との間に跨っている。ダクト１４は、分煙室２の内部に天井５に沿う通気路１５を構成している。
【００３２】
通気路１５の上流端に吸込口１６が形成されている。吸込口１６は、喫煙エリア９に位置されているとともに、喫煙エリア９の天井５から床４に向けて開口されている。通気路１５の下流端に吹出口１７が形成されている。吹出口１７は、禁煙エリア８に位置されているとともに、例えば通路１０の付近で禁煙エリア８の天井５から床４に向けて開口されている。本実施形態によると、吹出口１７は、水平線に対して直交する９０°の角度で下向きに開口されている。
【００３３】
さらに、吹出口１７は、吸込口１６と同様に例えば通路１０から１ｍまでの範囲に設けられており、当該吹出口１７の位置は、通路１０に近ければ近い程よい。
【００３４】
図２に示すように、フィルタ１８およびファン１９が通気路１５に設けられている。フィルタ１８は、空気清浄部の一例であって、本実施形態では、例えばたばこ煙に含まれる粉塵（粒子状物質）を除去するＨＥＰＡフィルタを用いている。フィルタ１８は、吸込口１６と吹出口１７との間に配置されている。
【００３５】
ファン１９は、吸込口１６から喫煙エリア９の空気を吸い込むとともに、当該空気を吹出口１７に向けて送風する要素であって、フィルタ１８と吹出口１７との間に配置されている。
【００３６】
このような分煙システム１では、禁煙エリア８の天井５に開口された給気口１１から禁煙エリア８に給気するとともに、喫煙エリア９の天井に開口された排気口１２から喫煙エリア９の空気を排気する。給気口１１から禁煙エリア８に取り込まれた空気の主流は、禁煙エリア８の側壁６および床４を伝って通路１０に向かう。このため、図２に矢印で示すように、分煙室２内には、禁煙エリア８から通路１０を通過して喫煙エリア９に向かう第１の空気流Ｆ１が形成される。
【００３７】
第１の空気流Ｆ１を形成する以前又は以降、あるいは第１の空気流Ｆ１を形成すると同時、より好ましくは第１の空気流Ｆ１を形成した以降又は第１の空気流Ｆ１を形成すると同時に還流装置３のファン１９を駆動する。
【００３８】
ファン１９が駆動することで、ダクト１４の吸込口１６からたばこ煙を含む喫煙エリア９の空気が通気路１５に吸い込まれる。具体的には、吸込口１６は、喫煙エリア９の天井５の付近の空気を吸い込む。天井５の付近とは、例えば喫煙エリア９を高さ方向に沿って三つの領域に区分けした時に、天井５に最も近い一つの領域に対応する箇所のことを指している。
【００３９】
通気路１５に吸い込まれた空気は、フィルタ１８を通過する。フィルタ１８は、空気中に含まれる粉塵を除去する。粉塵が除去された清浄な空気は、通路１０の上端付近に位置されたダクト１４の吹出口１７から禁煙エリア８に吹き出す。具体的には、吹出口１７は、禁煙エリア８の天井５の付近から禁煙エリア８に空気を吹き出す。天井５の付近とは、例えば禁煙エリア８を高さ方向に沿って三つの領域に区分けした時に、天井５に最も近い一つの領域に対応する箇所のことを指している。
【００４０】
すなわち、還流装置３による喫煙エリア９の空気の吸い込みおよび禁煙エリア８への空気の吹き出しは、夫々境界開口部としての通路１０の近傍で行われる。この結果、還流装置３の通気路１５に喫煙エリア９から禁煙エリア８に戻るリターン空気流が形成される。これにより、喫煙エリア９から禁煙エリア８に向かう空気リターンが行われる。したがって、図２に矢印で示すように、天井５に近い分煙室２の上部に禁煙エリア８から通路１０の上部を通じて喫煙エリア９に向かう第２の空気流Ｆ２が形成される。
【００４１】
本実施形態において、禁煙エリア８への給気および喫煙エリア９の排気によって実行される分煙室２の換気は、その回数を５〜１２回／時間、換気風量を５００〜１２００ｍ３／時に設定することが好ましい。さらに、分煙室２の換気を行う第１の空気流Ｆ１の流速は、０．２ｍ／ｓ未満とする。
【００４２】
還流装置３による空気リターンは、その回数を５〜１２回／時間、リターン空気の流量を５００〜１２００ｍ３／時に設定することが好ましい。
【００４３】
このような第１の実施形態によれば、たばこ煙に含まれる粉塵（粒子状物質）が喫煙エリア９から禁煙エリア８に漏れるのを防止できる。
【００４４】
本発明者は、還流装置３による空気リターンの効果を実証するため、図３に開示された従来の分煙システム１００で生じる粉塵漏れの原因について種々検討した。図３に示すように、従来の分煙システム１００では、分煙室１０１の内部がパーティション１０２によって禁煙エリア１０３と喫煙エリア１０４とに区画されている。
【００４５】
通路１０５がパーティション１０２の中央部に設けられている。通路１０５は、人が禁煙エリア１０３と喫煙エリア１０４との間を往来することができるように、分煙室１０１の床１０６から天井１０７に向けて開口されている。通路１０５は、禁煙エリア１０３と喫煙エリア１０４との境界に位置にされた境界開口部と言い換えることができる。
【００４６】
禁煙エリア１０３の天井１０７に三つの給気口１０８が設けられている。給気口１０８は、禁煙エリア１０３に分煙室１０１の外の新鮮な空気を取り込む要素である。給気口１０８は、禁煙エリア１０３内でパーティション１０２が延びる方向に互いに間隔を存して一列に並べられている。
【００４７】
喫煙エリア１０４の天井１０７に三つの排気口１０９が設けられている。排気口１０９は、喫煙エリア１０４の空気を分煙室１０１の外に排出する要素である。排気口１０９は、喫煙エリア１０４内でパーティション１０２が延びる方向に互いに間隔を存して一列に並べられている。
【００４８】
従来の分煙システム１００では、禁煙エリア１０３の天井１０７に開口された給気口１０８から禁煙エリア１０３に給気するとともに、喫煙エリア１０４の天井に開口された排気口１０９から喫煙エリア１０４の空気を排気する。この結果、分煙室１０１内に禁煙エリア１０３から通路１０５を通過して喫煙エリア１０４に向かう空気流が形成される。
【００４９】
本発明者は、境界開口部としての通路１０５を通過する空気流の流速（以下、“境界風速”と称する）が平均で０．２ｍ／ｓに達しない条件の下では、以下の事象が生じることを見出した。
【００５０】
すなわち、(1) 禁煙エリア１０３から喫煙エリア１０４に向かう境界風速は、分煙室１０１を高さ方向に沿って二つの領域に区分けした時に、床１０６に近い下側の領域で最も早く、床１０６から天井１０７に近づくに従い境界流速が遅くなる、いわゆる境界流速に偏りが生じること、(2) 喫煙エリア１０４の排気の状況および喫煙エリア１０４の温度条件によっては、天井１０７に近い分煙室１０１の上側の領域に喫煙エリア１０４から禁煙エリア１０３に向かう逆向きの気流が生じること、を究明し、これら二つの事象が喫煙エリア１０４から禁煙エリア１０３への粉塵漏れの要因であることを突き止めた。
【００５１】
一方、境界風速が平均で０．２ｍ／ｓに達するような条件の下では、喫煙エリア１０４から通路１０５を通じて禁煙エリア１０３に向かう逆向きの気流が発生せず、喫煙エリア１０４から禁煙エリア１０３への粉塵漏れが殆ど生じないことが明らかとなった。
【００５２】
禁煙エリア１０３に粉塵漏れが生じるか否かの事象は、図４（Ａ）および図４（Ｂ）に示すような実験およびシミュレーションにより得られた結果に基づいて確認した。
【００５３】
図４（Ａ）は、境界風速を平均で０．１ｍ／ｓに設定した時の禁煙エリア１０３および喫煙エリア１０４の風速分布を示している。図４（Ｂ）は、境界風速を平均で０．２ｍ／ｓに設定した時の禁煙エリア１０３および喫煙エリア１０４の風速分布を示している。図４（Ａ）および図４（Ｂ）の中の点は、実験で得られた実測値、棒線はシミュレーションにより解析された値、太い線Ｚは、分煙室１０１内の風速分布を示している。
【００５４】
図４（Ａ）および図４（Ｂ）において、縦軸は床１０６からの高さを示し、横軸は境界風速（通路１０５における風速）を示している。境界風速の値がマイナスの場合は、通路１０５において禁煙エリア１０３から喫煙エリア１０４に向かう気流が発生していることを示し、境界風速の値がプラスの場合は、通路１０５において喫煙エリア１０４から禁煙エリア１０３に向かう気流が発生していることを示している。
【００５５】
図４（Ａ）に示すように、境界風速が平均で０．１ｍ／ｓの条件の下では、分煙室１０１の床１０６に近い下側の領域において、通路１０５の境界風速がマイナス側に振れている。これに対し、分煙室１０１の天井１０７に近い上側の領域では、通路１０５の境界風速がプラス側に振れている。
【００５６】
一方、図４（Ｂ）に示すように、境界風速が平均で０．２ｍ／ｓの条件の下では、分煙室１０１の上側および下側の領域の全ての箇所において、通路１０５の境界風速がマイナス側に振れている。
【００５７】
しかしながら、実際問題として、平均で０．２ｍ／ｓの境界風速を得るためには、高性能の給気ファンおよび排気ファンのような周辺機器が必要となる。高性能な周辺機器は、総じて高価であるため、分煙システム１００のコストの増大を招き、現実的ではない。
【００５８】
そこで、本発明者は、前記風速分布の究明結果に基づき、分煙室２を換気するとともに分煙室２内で還流装置３を用いた空気リターンを行うことで、境界開口部としての通路１０を通過する第２の空気流Ｆ２を形成するようにした。
【００５９】
第２の空気流Ｆ２は、天井５に近い分煙室２の上部で禁煙エリア８から通路１０を通じて喫煙エリア９に向けて流れる。この結果、第１の空気流Ｆ１および第２の空気流Ｆ２が禁煙エリア８内で互いに合流して通路１０を通過するので、分煙室２内で禁煙エリア８から喫煙エリア９に向かう空気の流量が増大する。
【００６０】
したがって、分煙室２内で禁煙エリア８から喫煙エリア９に向かう空気の流速を０．２ｍ／ｓ以上に設定することができ、禁煙エリア８に向けて通路１０を逆流するような気流が発生し難くなる。
【００６１】
さらに、ダクト１４の通気路１５に例えば活性炭を含む脱臭装置を設け、当該脱臭装置でたばこ煙の臭いを抜き去ることで、禁煙エリア８内をたばこ煙の臭いが無い状態に維持することができる。
【００６２】
［第２の実施形態］
図５は、本発明の第２の実施形態に係る分煙システム１を開示している。
【００６３】
第２の実施形態の分煙システム１は、還流装置３の吹出口１７の構成が第１の実施形態と相違している。それ以外の分煙システム１の構成は、基本的に第１の実施形態と同様である。そのため、第２の実施形態において、第１の実施形態と同一の構成部分には同一の参照符号を付して、その説明を省略する。
【００６４】
図５に示すように、ダクト１４の吹出口１７に複数の整流板２１が設けられている。整流板２１は、禁煙エリア８の幅方向に間隔を存して並んでいるとともに、禁煙エリア８の高さ方向に沿うように起立している。さらに、整流板２１は、吹出口１７の内側でパーティション７の通路１０の上部を指向するように傾いている。
【００６５】
整流板２１の傾斜角度は、水平線に対し３０°〜９０°未満、より好ましくは４５°〜９０°未満とするとよい。
【００６６】
第２の実施形態において、還流装置３のファン１９を駆動すると、ダクト１４の吸込口１６からたばこ煙を含む喫煙エリア９の空気が通気路１５に吸い込まれる。通気路１５に吸い込まれた空気は、フィルタ１８を通過した後、ダクト１４の吹出口１７から整流板２１の間を通って禁煙エリア８に吹き出す。これにより、喫煙エリア９から禁煙エリア８に向かう空気リターンが行われる。
【００６７】
整流板２１は、吹出口１７の内側でパーティション７の通路１０の上部を指向するように傾いているので、フィルタ１８で浄化された空気は、整流板２１の間を通過する際に方向性が強制的に付与される。言い換えると、浄化された空気は、図５に矢印で示すように、整流板２１でガイドされて禁煙エリア８から通路１０の上部を通じて喫煙エリア９に向けて吹き出す。
【００６８】
この結果、通路１０を通過する第２の空気流Ｆ２の流速および流量が共に増大する。したがって、禁煙エリア８から喫煙エリア９に向かう第１の空気流Ｆ１の流速を十分に確保できないような換気条件の下でも、増強された第２の空気流Ｆ２の存在により、たばこ煙に含まれる粉塵が喫煙エリア９から禁煙エリア８に漏れるのを確実に防止できる。
【００６９】
さらに、整流板２１の間を通過する空気は、禁煙エリア８から通路１０上部に向けて吹き出すので、吹出口１７から吹き出す空気の多くが禁煙エリア８から喫煙エリア９に直接流入する。
【００７０】
このため、たとえ還流装置３のフィルタ１８でたばこ煙の特有の臭いを十分に除去することが困難であっても、たばこ煙の臭いが禁煙エリア８に拡散するのを防止できる。よって、格別な脱臭装置を用いることなく、禁煙エリア８内をたばこ煙の臭いが無い状態に維持することができる。
【００７１】
［第３の実施形態］
図６ないし図１１は、本発明の第３の実施形態に係る分煙システム１を開示している。
【００７２】
第３の実施形態の分煙システム１は、主に給気口１１の数、排気口１２の数および空気リターンを行う還流装置３１の構成が第１の実施形態と相違している。それ以外の分煙システム１の構成は、基本的に第１の実施形態と同様である。そのため、第３の実施形態において、第１の実施形態と同一の構成部分には同一の参照符号を付して、その説明を省略する。
【００７３】
図６ないし図９に示すように、第３の実施形態では、還流装置３１が分煙室２内のパーティション７に組み込まれている。還流装置３１は、ダクト３２を備えている。ダクト３２は、分煙室２の内部にパーティション７に沿って起立された通気路３３を構成している。通気路３３は、喫煙エリア８に位置された吸込部３４と、禁煙エリア９に位置された吹出部３５とを有している。
【００７４】
図８に示すように、ダクト３２の吸込部３４は、一対の通気管部３６ａ，３６ｂと連通管部３７とを備えている。通気管部３６ａ，３６ｂは、喫煙エリア９の床４から通路１０の側縁に沿って垂直に起立されているとともに、通路１０の幅方向に互いに間隔を存して向かい合っている。
【００７５】
さらに、通気管部３６ａ，３６ｂの下半分の領域に複数の吸込口３８が形成されている。吸込口３８は、分煙室２の天井５よりも床４に近く、かつ通路１０を間に挟んだ両側で喫煙エリア９に開口されている。通気管部３６ａ，３６ｂは、例えば金属板に多数の通孔をプレス加工したパンチングメタルで構成することが望ましい。
【００７６】
連通管部３７は、通気管部３６ａ，３６ｂの間を接続するように通気管部３６ａ，３６ｂの上端の間に跨っている。連通管部３７は、通路１０の上縁に沿って分煙室２の奥行き方向に水平に延びている。このため、吸込部３４は、喫煙エリア９内で通路１０を取り囲むように配置されている。
【００７７】
図６および図９に示すように、ダクト３２の吹出部３５は、通路１０の上でパーティション７から禁煙エリア８に向けて突出されている。吹出部３５は、吸込部３４の連通管部３７に接続されている。
【００７８】
吹出部３５の下面に吹出口３９が形成されている。吹出口３９は、吸込口３８よりも高い位置で床４に向けて開口されている。複数の整流板４０が吹出口３９に設けられている。整流板４０は、禁煙エリア８の幅方向に間隔を存して並んでいるとともに、禁煙エリア８の高さ方向に沿うように起立している。さらに、整流板４０は、吹出口３９の内側で通路１０を指向するように傾いている。整流板４０の傾斜角度は、例えば水平線に対し４５°〜９０°とするとよい。
【００７９】
図６に示すように、ファン４１が通気路３３に配置されている。ファン４１は、吸込口３８から喫煙エリア９の空気を吸い込むとともに、当該空気を吹出口３９に向けて送風する。
【００８０】
図７に示すように、分煙室２は、通路１０を開閉するガラリ戸４２を備えている。図１０および図１１に最もよく示されるように、ガラリ戸４２は、四角い外枠４３と、外枠４３で囲まれたルーバー４４とを有している。ルーバー４４は、複数の羽板４５で構成されている。羽板４５は、外枠４３の幅方向に延びる細長い板であって、外枠４３に互いに間隔を存して平行に組み付けられている。そのため、ガラリ戸４２は、羽板４４の間に通気用の隙間４６を有している。
【００８１】
ガラリ戸４２は、例えばパーティション７に取り付けたガイドレール（図示せず）から吊り下げられて、通路１０を閉じる第１の位置と、通路１０を開放する第２の位置との間でスライドが可能となっている。さらに、ガラリ戸４２と分煙室２の床４との間には、通気用のスペース４７が確保されている。
【００８２】
このため、ガラリ戸４２で通路１０を閉じた状態においても、ルーバー４４の隙間４６およびガラリ戸４２の下のスペース４７を通じて禁煙エリア８と喫煙エリア９との間の換気・通気性が確保されている。
【００８３】
このような分煙システム１では、禁煙エリア８の天井５に開口された給気口１１から禁煙エリア８に給気するとともに、喫煙エリア９の天井５に開口された排気口１２から喫煙エリア９の空気を排気する。給気口１１から禁煙エリア８に取り込まれた空気の主流は、禁煙エリア８の側壁６および床４を伝って通路１０に向かう。
【００８４】
通路１０がガラリ戸４２で閉じられている場合、給気口１１から禁煙エリア８に取り込まれた空気は、図１１に太い矢印Ｙで示すように、ガラリ戸４２に沿って下向きに流れる。
【００８５】
この際、空気の一部は、ルーバー４４の隙間４６から喫煙エリア９に流入する。残りの空気は、禁煙エリア８の床５に達するとともに、スペース４７を通じて喫煙エリア９に流入する。言い換えると、ガラリ戸４２と床４との間にスペース４７を設けたことで、ガラリ戸４２に沿って降下する空気を、スペース４７を通して積極的に喫煙エリア９に導くことができる。
【００８６】
通路１０がガラリ戸４２で閉じられることなく開放されている場合、禁煙エリア８の空気は、そのまま通路１０を通じて喫煙エリア９に流入する。
【００８７】
この結果、分煙室２内には、禁煙エリア８から喫煙エリア９に向かう第１の空気流Ｆ１が形成される。
【００８８】
一方、還流装置３１のファン４１を駆動すると、吸込部３４の吸込口３８からたばこ煙を含む喫煙エリア９の空気が吸い込まれる。具体的には、吸込口３８は、通路１０の付近で喫煙エリア９の空気を吸い込む。通路１０の付近とは、例えば通路１０から１ｍまでの範囲のことを指している。吸込口３８の位置は、通路１０に近い程よいが、吸込口３８と通路１０との相対的な位置関係に特に制約はない。
【００８９】
たばこ煙は、天井５に近い喫煙エリア９の上部を漂う傾向にあるので、喫煙エリア９の床４の付近の空気は、たばこ煙の含有量が比較的少ないきれいな状態に保たれていることが多い。このため、通気管部３６ａ，３６ｂの下半分の領域に設けられた吸込口３８は、喫煙エリア９の床４の付近の比較的きれいな空気を吸い込む。
【００９０】
吸込口３８に吸い込まれた空気は、通気管部３６ａ，３６ｂから連通管部３７を通じて吹出部３５に送られるとともに、吹出部３５の吹出口３９から禁煙エリア８に吹き出す。具体的には、吹出口３９は、通路１０の付近から禁煙エリア８に空気を吹き出す。通路１０の付近とは、例えば通路１０から１ｍまでの範囲のことを指しており、吹出口３９の位置は、通路１０に近ければ近い程よい。
【００９１】
すなわち、還流装置３１による喫煙エリア９の空気の吸込みおよび禁煙エリア８への空気の吹き出しは、通路１０を境として行われる。この結果、還流装置３１のダクト３２内に喫煙エリア９から禁煙エリア８に戻るリターン空気流が形成され、喫煙エリア９から禁煙エリア８に向かう空気リターンが行われる。
【００９２】
したがって、天井５に近い分煙室２の上部に禁煙エリア８から喫煙エリア９に向かう第２の空気流Ｆ２が形成される。
【００９３】
第３の実施形態によると、空気リターンによって吹出口３９から禁煙エリア８に吹き出す空気は、整流板４０の間を通過する。整流板４０を通路１０に向けて傾けておけば、吹出口３９から吹き出す空気に方向性が強制的に付与される。このため、吹出口３９から吹き出す空気の多くが禁煙エリア８から通路１０を通じて喫煙エリア９に直接流入するので、禁煙エリア８から喫煙エリア９に向かう第２の空気流Ｆ２の流速および流量が共に増大する。
【００９４】
したがって、禁煙エリア８から喫煙エリア９に向かう第１の空気流Ｆ１の流速を十分に確保できないような換気条件の下でも、増強された第２の空気流Ｆ２の存在により、たばこ煙に含まれる粉塵が喫煙エリア９から禁煙エリア８に漏れるのを確実に防止できる。
【００９５】
さらに、第３の実施形態では、空気リターンを実行するに際して、喫煙エリア９の床４の付近の比較的きれいな空気を吸い込んで禁煙エリア８に吹き出している。このため、吹出口３９から吹き出す空気の多くが通路１０を通じて喫煙エリア９に直接流入することと合わせて、たばこ煙の臭いが禁煙エリア８に拡散するのを防止できる。
【００９６】
よって、格別な脱臭装置を用いることなく、禁煙エリア８内をたばこ煙の臭いが無い状態に維持することができ、コスト的な面でも好都合となる。
【００９７】
第１ないし第３の実施形態では、換気用の給気口および排気口を分煙室の天井に設けたが、本発明はこれに限らない。例えば、給気口および排気口を分煙室の側壁に設けたり、あるいは側壁と天井とで規定される角部に設けてもよく、給気口および排気口の位置に特に制約はない。
【００９８】
次に、比較例１および実施例１を前述した図１ないし図４を参照して説明する。
【００９９】
比較例１および実施例１では、禁煙エリア８，１０３および喫煙エリア９，１０４を含む分煙室２，１０１のたばこ粉塵濃度を、標準ｋ−εモデルの計算式に基づいてシミュレーションすることにより分煙状態を評価した。評価の予備条件は、以下の通りである。
【０１００】
・禁煙エリアおよび喫煙エリアのサイズは、幅Ｗを６ｍ、奥行きＤを６ｍ、高さＨを２．７ｍに夫々設定した。
【０１０１】
・壁面条件は、速度を一般化対数側、温度を断熱境界とした。
【０１０２】
・発熱条件は、禁煙エリアおよび喫煙エリアに夫々９人が在室した場合の人体発熱を想定して９００Ｗとした。さらに、たばこ燃焼を想定して、喫煙エリアの中央部に一辺が１０ｃｍの立方体の発熱領域を設定した。発熱領域の発熱量は、４５Ｗとした。喫煙エリアの中央部とは、互いに対向し合う側壁の中心間の距離が３ｍ、互いに対向し合うパーティションと側壁との中心間の距離が３ｍ、床と天井との略中心間の距離が１．１ｍとなる箇所のことを指している。
【０１０３】
・粉塵発生条件としては、前記喫煙エリアの中央部に一辺が１０ｃｍの立法体の粉塵発生領域を設定した。粉塵の発生量は、０．１５ｍｇ／ｓｅｃとした。
【０１０４】
＜比較例１＞
前記図３に示す分煙システム１００の構造において以下の条件で分煙を行った。
【０１０５】
・境界開口部としての通路１０５の寸法は、幅Ｗ１を１ｍ、高さＨ１を２．７ｍとした。
【０１０６】
・空気の流入条件は、禁煙エリア１０３の天井１０７の二か所に直径が３００ｍｍの給気口１０８を設け、当該給気口１０８に速度境界を設定した。給気口１０８から禁煙エリア１０３に吹き出す空気の風速を、１．９ｍ／ｓに設定した。
【０１０７】
・空気の排出条件は、喫煙エリア１０４の天井１０７の八か所に一辺が０．２３ｍの正方形の排気口１０９を設け、当該排気口１０９に速度境界を設定した。排気口１０９から排出される空気の風速を、０．６４ｍ／ｓに設定した。
【０１０８】
・給気および排気による分煙室１０１の換気は、換気回数を５回／時間、換気風量を９７２ｍ３／時間とした。
【０１０９】
・禁煙エリア１０３から喫煙エリア１０４に向かう空気の流速（境界風速）は、０．１ｍ／ｓに設定した。
【０１１０】
＜実施例１＞
前記図１および図２に示す分煙システム１の構造において以下の条件で分煙を行った。
【０１１１】
・境界開口部としての通路１０の寸法は、幅Ｗ１を１ｍ、高さＨ１を２．７ｍとした。
【０１１２】
・空気の流入条件は、禁煙エリア８の天井５の二か所に直径が３００ｍｍの給気口１１設け、当該給気口１１に速度境界を設定した。給気口１１から禁煙エリア８に吹き出す空気の風速を、１．９ｍ／ｓに設定した。
【０１１３】
・空気の排出条件は、喫煙エリア９の天井５の八か所に一辺が０．２３ｍの正方形の排気口１２を設け、当該排気口１２に速度境界を設定した。排気口１２から排出される空気の風速を、０．６４ｍ／ｓに設定した。
【０１１４】
・給気および排気による分煙室２の換気は、換気回数を５．１回／時間、換気風量を１０００ｍ３／時間とした。
【０１１５】
・還流装置３による空気リターンは、リターン回数を５．１回／時間、リターン風量を１０００ｍ３／時間とした。
【０１１６】
・禁煙エリア８から喫煙エリア９に向かう第１の空気流Ｆ１と、空気リターンによる生じる第２の空気流Ｆ２とを合わせた総空気流の流速（境界風速）は、０．２ｍ／ｓに設定した。
【０１１７】
前記比較例１および前記実施例１での評価試験においては、分煙室１０１，２のたばこ粉塵が安定した時点で、分煙室１０１，２のたばこ粉塵濃度を標準ｋ−εモデルの計算式に基づいてシミュレーションした。その結果、比較例１では、図１２に示すようなたばこ粉塵濃度の分布が得られ、実施例１では、図１３に示すようなたばこ粉塵濃度の分布が得られた。
【０１１８】
図１２および図１３に示すように、分煙室２，１０１の禁煙エリア８，１０３および喫煙エリア９，１０４は、夫々たばこ粉塵濃度に応じてａからｇまでの七つの領域に区分けすることができる。各領域のたばこ粉塵濃度は以下の通りである。
【０１１９】
ａ領域のたばこ粉塵濃度：０．００ｍｇ／ｍ３、  
ｂ領域のたばこ粉塵濃度：０．０２６ｍｇ／ｍ３前後、  
ｃ領域のたばこ粉塵濃度：０．０３０ｍｇ／ｍ３前後、  
ｄ領域のたばこ粉塵濃度：０．０３７ｍｇ／ｍ３前後、  
ｅ領域のたばこ粉塵濃度：０．０８２ｍｇ／ｍ３前後、  
ｆ領域のたばこ粉塵濃度：０．１０５ｍｇ／ｍ３前後、  
ｇ領域のたばこ粉塵濃度：０．１５０ｍｇ／ｍ３前後。
【０１２０】
図１２から明らかなように、比較例１では、たばこ粉塵濃度が０．１５０ｍｇ／ｍ３前後の高濃度のｇ領域が分煙室１０１の天井１０７の付近で喫煙エリア１０４から禁煙エリア１０３にまで延びている。さらに、禁煙エリア１０３の全体に亘ってたばこ粉塵濃度が０．０２６〜０．０８２ｍｇ／ｍ３前後のｂ領域、ｃ領域、ｄ領域およびｅ領域が存在し、禁煙エリア１０３のたばこ粉塵濃度が高くなっている。
【０１２１】
この結果、比較例１では、たばこ煙に含まれる粉塵が喫煙エリア１０４から通路１０５を通じて禁煙エリア１０３に漏れ出ていることが分かる。
【０１２２】
これに対し、実施例１では、図１３に示されるように、たばこ粉塵濃度が０．１５０ｍｇ／ｍ３前後の高濃度のｇ領域が喫煙エリア９の排気口１２に集中している。さらに、禁煙エリア８においては、たばこ粉塵濃度がゼロとなっている。
【０１２３】
よって、実施例１のように、還流装置３を用いて空気リターンを実行することで、たばこ煙に含まれる粉塵が喫煙エリア９から禁煙エリア８に漏れ出すのを未然に防止できることが分かる。
【０１２４】
次に、実施例２および比較例２について、前述した図６ないし図１１を参照して説明する。
【０１２５】
実施例２では、還流装置３１を用いて空気リターンを実行した時に、禁煙エリア８から喫煙エリア９に向かう空気の流速（境界風速）を測定する試験および禁煙エリア８および喫煙エリア９のたばこ粉塵濃度を測定する試験を行った。試験の予備条件は、以下の通りである。
【０１２６】
・図１４に示すように、禁煙エリア８および喫煙エリア９のサイズは、幅Ｗを６ｍ、奥行きＤを６ｍ、高さを２．７ｍに設定した。
【０１２７】
・境界開口部としての通路１０の寸法は、幅Ｗ１を８０ｃｍ、高さを１．９ｍとした。通路１０がガラリ戸４２で閉じられた時のガラリ戸４２と床４との間のスペース４７は、５ｃｍとした。
【０１２８】
・給気条件は、禁煙エリア８の天井５の二か所に、パーティション７と向かい合う側壁６から４００ｍｍの位置に円の中心が位置付けされるように、直径が２５０ｍｍの給気口１１を設け、当該給気口１１に速度境界を設定した。給気口１１から禁煙エリア８に吹き出す空気の風量は、通路１０の風速の平均値が０．１ｍ／ｓになるように設定した。給気口１１の位置は、禁煙エリア８の奥行き方向に離間した天井５の両端部とした。
【０１２９】
・排気条件は、喫煙エリア９の天井の八か所に、パーティション７と向かい合う側壁６から２５０ｍｍの位置に正方形の中心が位置付けされるように、一辺が２５０ｍｍの正方形の排気口１２を設け、当該排気口１２に速度境界を設定した。排気口１２から排出される空気の風量は、給気口１１から吹き出す空気の風量と同等に設定した。排気口１２は、四つの排気口１２を一つの群とする二つの排気グループに分け、これら二つの排気グループを喫煙エリア９の奥行き方向に互いに離間して配置した。各排気グループの排気口１２は、喫煙エリア９の奥行き方向に等間隔に配列した。
【０１３０】
・空気リターンの条件として、還流装置３１の吹出口３９から禁煙エリア８に吹き出す空気の風量を７００ｍ３に設定した。
【０１３１】
・たばこ煙発生条件として、禁煙エリア９の床４の四箇所にたばこを燃焼させる煙発生器５０を設置した。四つの煙発生器５０は、喫煙エリア９の四隅から喫煙エリア９の幅方向および奥行方向に夫々２ｍ離れた位置に設定した。さらに、各煙発生器５０の周囲に四人の喫煙者が存在する場合を想定して、各煙発生器５０を取り囲むように四体のサーマルマネキン５１を設置した。
【０１３２】
図１５は、サーマルマネキン５１の一例を示している。図１５に示すように、サーマルマネキン５１は、中空の胴部５２と、胴部５２の下端から床４に向けて延びる中空の脚部５３とを含み、椅子５４に腰かけた形態で床４の上に据え付けた。
【０１３３】
さらに、胴部５２の底および脚部５３の底に夫々ランプソケット５５を設けるとともに、各ランプソケット５５に白熱電球５６を取り付けた。一人の喫煙者の人体発熱を想定して二つの白熱電球５６のトータルの発熱量を１００Ｗ／人とした。
【０１３４】
・禁煙エリア８および喫煙エリア９に夫々粉塵測定器６０を設置した。禁煙エリア８内の粉塵測定器６０は、例えば床４からの高さが１．４ｍ、禁煙エリア８の奥行き方向に沿う中心を通って禁煙エリア８の幅方向に延びる中心線Ｏ１からの距離Ａが４０ｃｍ、パーティション７からの距離Ｂが１ｍの位置に設置した。喫煙エリア９の粉塵測定器６０は、前記中心線Ｏ１の上でパーティション７からの距離Ｃが３ｍの位置に設置した。さらに、分煙室２の外にもバックグラウンド用の市販の粉塵測定器６１を設置した。粉塵測定器６０，６１としては、「デジタル粉塵計LD3K2：柴田化学株式会社」を使用した。
【０１３５】
＜実施例２＞
図６および図７に示す分煙室２の構造において、以下の条件で通路１０の境界風速を測定する試験を行った。試験条件は以下の通りである。
【０１３６】
・空気リターンを行わない状態、言い換えると分煙室２の換気のみを行った状態での禁煙エリア８から喫煙エリア９に向かう空気の流速（境界風速）を０．１ｍ／ｓに設定した。
【０１３７】
・ガラリ戸４２を開放し、禁煙エリア８と喫煙エリア９との間を通路１０で直接連通させた。
【０１３８】
・図１６に示すように、境界開口部となる通路１０を高さ方向に沿って第１ないし第３の測定領域Ｍ１、Ｍ２、Ｍ３に分けるとともに、各測定領域Ｍ１、Ｍ２、Ｍ３に三つの風速測定点Ｐ１、Ｐ２、Ｐ３を設定した。風速測定点Ｐ１、Ｐ２、Ｐ３は、通路１０の幅方向に間隔を存して配列した。風速の測定には、「超音波風速計WA-390型：（株）カイジョー」を使用した。測定領域Ｍ１、Ｍ２、Ｍ３の境界風速は、夫々三つの風速測定点Ｐ１、Ｐ２、Ｐ３で測定された値の平均値とした。
【０１３９】
このような条件の下で、図１７に示すように、還流装置３１の吹出口３９から吹き出される空気の吹き出し角度を９０°、７５°、４５°とした場合の夫々において通路１０の境界風速を測定した。
【０１４０】
図１７（Ａ）は、空気の吹き出し角度を９０°とした時に得られた通路１０の境界風速を示している。
【０１４１】
図１７（Ｂ）は、空気の吹き出し角度を７５°とした時に得られた通路１０の境界風速を示している。
【０１４２】
図１７（Ｃ）は、空気の吹き出し角度を４５°とした時に得られた通路１０の境界風速を示している。
【０１４３】
図１７（Ａ）、図１７（Ｂ）および図１７（Ｃ）において、縦軸は床４からの高さを示し、横軸は境界風速（通路１０における風速）を示している。境界風速の値がマイナスの場合は、通路１０において禁煙エリア８から喫煙エリア９に向かう気流が発生していることを示し、境界風速の値がプラスの場合は、通路１０において喫煙エリア９から禁煙エリア８に向かう気流が発生していることを示している。
【０１４４】
図１７（Ａ）の例では、吹出口３９からの空気が床４に向けて真下に吹き出すので、床４に近い通路１０の下部に進む程、喫煙エリア９に向かう境界風速が高いことが分かる。さらに、床４からの高さが１８０ｃｍの箇所でも、境界風速は０．２２ｍ／ｓに保たれている。
【０１４５】
図１７（Ｂ）の例では、吹出口３９からの空気が通路１０に向けて吹き出すので、吹出口３９に近い通路１０の上部に進む程に喫煙エリア９に向かう境界風速が高いことが分かる。さらに、床４に近い通路１０の下部でも、境界風速は０．３２ｍ／ｓに保たれている。
【０１４６】
図１７（Ｃ）の例では、吹出口３９から吹き出す空気の多くが禁煙エリア８から通路１０を通じて喫煙エリア９に直接流入するので、吹出口３９に近い通路１０の上部では、喫煙エリア９に向かう境界風速が格段に大きくなる。しかも、床４に近い通路１０の下部でも、境界風速は０．２６ｍ／ｓに保たれている。
【０１４７】
以上のことから、還流装置３１を用いた空気リターンを実行することで、分煙室２内で禁煙エリア８から喫煙エリア９に向かう空気の流速を０．２ｍ／ｓ以上に設定できることが分かる。
【０１４８】
さらに、実施例２では、吹出口３９からの空気の吹き出し角度を４５°とした時に、分煙室２内のたばこ粉塵濃度を測定した。試験条件は以下の通りである。
【０１４９】
・試験の半日前からサーマルマネキン５１の白熱電球５６を点灯させ、白熱電球５６が発する熱を喫煙エリア９に放出した。
【０１５０】
・四箇所の煙発生領域５０の夫々において、たばこ２本を同時に自然燃焼させ、燃焼開始から１０分後に再度たばこ２本を同時に自然燃焼させた。言い換えると、たばこは、１０分以内に燃焼を終了するが、１０分間でたばこ１本を燃焼させる条件とするため、一回目のたばこの燃焼が終了した後、着火から１０分を経過した時点で２回目の着火を行った。
【０１５１】
このような燃焼動作を３回繰り返すことにより、３０分間で合計２４本のたばこを自然燃焼させた。さらに、１本目のたばこに着火してから３０分経過した後に、各煙発生領域５０毎に２本のたばこに着火する４回目の着火動作を行い、８本のたばこを新たに自然燃焼させた。
【０１５２】
これと同時に、粉塵測定器６０を用いて分煙室２の粉塵濃度を測定する作業を開始した。粉塵濃度の測定時間は１０分間とした。
【０１５３】
・粉塵濃度を測定している期間中、禁煙エリア８と喫煙エリア９との間での人の往来を想定して、１分間隔でガラリ戸４２を開閉した。
【０１５４】
＜比較例２＞
比較例２では、図６に示す還流装置３１を除去した分煙室２の構造において、前記実施例２と同じ条件の下で分煙室２内のたばこ粉塵濃度を測定する試験を行った。
【０１５５】
その結果、比較例２では、図１８に示すようなたばこ粉塵濃度の測定結果が得られ、実施例２では、図１９に示すようなたばこ粉塵濃度の測定結果が得られた。
【０１５６】
図１８から明らかなように、比較例２では、測定開始から時間が経過するに従い禁煙エリア８の粉塵濃度が次第に上昇する傾向にあることが分かる。このことから、比較例２のように分煙室２を単に換気しただけでは、たばこ煙に含まれる粉塵が喫煙エリア９から禁煙エリア８に漏れていることが明らかとなった。
【０１５７】
これに対し、実施例２では、測定開始から時間が経過しても、禁煙エリア８の粉塵濃度はバックグラウンド用の粉塵測定器６１で計測された基準となる粉塵濃度とほとんど変わりがない。言い換えると、禁煙エリア８の粉塵濃度は、上昇することなく略一定に保たれている。
【０１５８】
よって、分煙室２の換気によって生じる第１の空気流Ｆ１の流速を十分に確保できないような換気条件の下でも、分煙室２内で空気リターンを実行することにより、たばこ煙に含まれる粉塵が喫煙エリア９から禁煙エリア８に漏れるのを防止できることが明らかとなった。
以下に、本願出願の当初の特許請求の範囲に記載された発明を付記する。
［１］
通路を有するパーティションで区画された禁煙エリアおよび喫煙エリアを備えた分煙システムであって、
前記禁煙エリアに設けられた給気口と、前記喫煙エリアに設けられた排気口と、を有し、前記給気口から前記禁煙エリアに空気を供給するとともに前記喫煙エリアの空気を前記排気口から前記喫煙エリアの外に排出することで、前記禁煙エリアから前記通路を通じて前記喫煙エリアに向かう第１の空気流を形成する換気手段と、
前記喫煙エリアの空気を吸い込む吸込口と、前記吸込口から吸い込まれた空気を浄化する空気清浄部と、前記空気清浄部で浄化された空気を前記禁煙エリアの天井付近から吹き出す吹出口と、を含み、前記喫煙エリアの空気を前記禁煙エリアに戻すことで、前記禁煙エリアの前記天井付近および前記喫煙エリアの前記天井付近に前記禁煙エリアから前記通路を通じて前記喫煙エリアに向かう第２の空気流を形成する還流手段と、
を具備した分煙システム。
［２］
［１］に記載の分煙システムにおいて、前記第１の空気流の流速が０．２ｍ／ｓ未満に設定された分煙システム。
［３］
［１］又は［２］に記載の分煙システムにおいて、前記還流手段の前記吹出口は、前記通路の付近で前記禁煙エリアに浄化された空気を吹き出す分煙システム。
［４］
［１］ないし［３］のいずれか一項に記載の分煙システムにおいて、前記第２の空気流の流量が５００〜１２００ｍ３／時に設定された分煙システム。
［５］
［１］ないし［４］のいずれか一項に記載の分煙システムにおいて、前記還流手段の前記吹出口は、浄化された空気を前記禁煙エリアから前記喫煙エリアに向けて吹き出すように構成された分煙システム。
［６］
［５］に記載の分煙システムにおいて、前記還流手段の前記吹出口は、前記禁煙エリアから前記喫煙エリアに向けて傾斜された整流板を有する分煙システム。
［７］
［１］ないし［６］のいずれか一項に記載の分煙システムにおいて、前記還流手段は、前記喫煙エリアの前記天井と前記禁煙エリアの前記天井との間に跨って配置されたダクトを有し、前記喫煙エリアに位置された前記ダクトの上流端に前記吸込口が設けられ、前記禁煙エリアに位置された前記ダクトの下流端に前記吹出口が設けられた分煙システム。
［８］
通路を有するパーティションで区画された禁煙エリアおよび喫煙エリアを備えた分煙システムであって、
前記禁煙エリアに設けられた給気口と、前記喫煙エリアに設けられた排気口とを有し、前記給気口から前記禁煙エリアに空気を供給するとともに前記喫煙エリアの空気を前記排気口から前記喫煙エリアの外に排出することで、前記禁煙エリアから前記通路を通じて前記喫煙エリアに向かう第１の空気流を形成する換気手段と、
前記喫煙エリアの空気を吸い込む吸込口と、前記吸込口から吸い込まれた空気を前記通路の付近で前記禁煙エリアから前記喫煙エリアに向けて吹き出す吹出口と、を含み、前記喫煙エリアの空気を前記禁煙エリアに戻すことで、前記禁煙エリアから前記通路を通じて前記喫煙エリアに向かう第２の空気流を形成する還流手段と、
を具備した分煙システム。
［９］
［８］に記載の分煙システムにおいて、前記吸込口は、前記吹出口よりも低い位置に設けられた分煙システム。
［１０］
［８］又は［９］に記載の分煙システムにおいて、前記還流手段の前記吹出口は、前記禁煙エリアから前記喫煙エリアに向けて傾斜された整流板を有する分煙システム。
［１１］
通路を有するパーティションで区画された禁煙エリアおよび喫煙エリアを備えた分煙システムであって、
前記禁煙エリアに設けられた給気口と、前記喫煙エリアに設けられた排気口とを有し、前記給気口から前記禁煙エリアに空気を供給するとともに前記喫煙エリアの空気を前記排気口から前記喫煙エリアの外に排出することで、前記禁煙エリアから前記通路を通じて前記喫煙エリアに向かう第１の空気流を形成する換気手段と、
前記喫煙エリアの空気を吸い込む吸込口と、前記吸込口から吸い込まれた空気を前記吸込口よりも高い位置で前記禁煙エリアに向けて吹き出す吹出口と、を含み、前記喫煙エリアの空気を前記禁煙エリアに戻すことで、前記禁煙エリアから前記通路を通じて前記喫煙エリアに向かう第２の空気流を形成する還流手段と、
を具備した分煙システム。
［１２］
［８］ないし［１１］のいずれか一項に記載の分煙システムにおいて、前記通路を閉じる第１の位置と、前記通路を開放する第２の位置との間でスライド可能なガラリ戸をさらに備えた分煙システム。
［１３］
［１２］に記載の分煙システムにおいて、前記ガラリ戸の下に前記禁煙エリアから前記喫煙エリアに向かう空気の流れを許容するスペースが設けられた分煙システム。
［１４］
通路を有するパーティションで区画された禁煙エリアおよび喫煙エリアを備え、
前記禁煙エリアに空気を供給するとともに前記喫煙エリアの空気を排出することで、前記禁煙エリアから前記通路を通じて前記喫煙エリアに向かう第１の空気流を形成し、
前記喫煙エリアの空気を吸い込むとともに、吸い込んだ空気を浄化した後に前記禁煙エリアの前記天井付近に戻すことで、前記禁煙エリアから前記通路を通じて前記喫煙エリアに向かう第２の空気流を形成するようにした分煙方法。
［１５］
通路を有するパーティションで区画された禁煙エリアおよび喫煙エリアを備え、
前記禁煙エリアに空気を供給するとともに前記喫煙エリアの空気を排出することで、前記禁煙エリアから前記通路を通じて前記喫煙エリアに向かう第１の空気流を形成し、
前記喫煙エリアの空気を前記喫煙エリアから前記禁煙エリアに向けて戻すとともに、当該空気を前記通路の付近で前記禁煙エリアから前記喫煙エリアに向けて吹き出すことで、前記禁煙エリアから前記通路を通じて前記喫煙エリアに向かう第２の空気流を形成するようにした分煙方法。
［１６］
［１５］に記載の分煙方法において、前記喫煙エリアの空気を前記喫煙エリアの床の付近で吸い込むようにした分煙方法。
［１７］
［１６］に記載の分煙方法において、前記喫煙エリアから前記禁煙エリアに戻された空気を、前記禁煙エリアの天井付近から前記禁煙エリアに吹き出すようにした分煙方法。
［１８］
通路を有するパーティションで区画された禁煙エリアおよび喫煙エリアを含む分煙室を備え、前記禁煙エリアに空気を供給するとともに前記喫煙エリアの空気を前記喫煙エリアの外に排出することで、前記禁煙エリアから前記通路を通じて前記喫煙エリアに向かう第１の空気流を形成するようにした分煙システムに適用される分煙用還流装置であって、
前記喫煙エリアと前記禁煙エリアとの間に跨るように前記分煙室に設けられた通気路と、
前記通気路の上流端に設けられ、前記喫煙エリアに開口された吸込口と、
前記通気路の下流端に設けられ、前記禁煙エリアに開口された吹出口と、
前記通気路に設けられ、前記吸込口から前記喫煙エリアの空気を吸い込むとともに、当該空気を前記吹出口に向けて送風するファンと、を含み、
前記吸込口から吸い込まれた前記喫煙エリアの空気を前記吹出口から前記禁煙エリアに吹き出すことで、前記喫煙エリアから前記禁煙エリアに戻るリターン空気流を形成し、当該リターン空気流により前記通路を通じて前記禁煙エリアから前記喫煙エリアに向かう第２の空気流を形成するように構成された分煙用還流装置。
【産業上の利用可能性】
【０１５９】
不特定多数の人が利用する場所や施設において適切な分煙が可能となり、喫煙者および非喫煙者が共存できる環境を提供することができる。
【符号の説明】
【０１６０】
２…分煙室、７…パーティション、３，３１…還流手段（還流装置）、８…禁煙エリア、９…喫煙エリア、１０…通路、１１…給気口、１２…排気口、１５，３３…通気路、１６，１７…換気手段（給気口、排気口）、１６，３８…吸込口、１７，３９…吹出口、１８…空気清浄部（フィルタ）、Ｆ１…第１の空気流、Ｆ２…第２の空気流。
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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【図９】
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【図１０】
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【図１１】
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【図１２】
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【図１３】
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【図１４】
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【図１５】
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【図１６】
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【図１７】
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【図１８】
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【図１９】
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