(57)【要約】【課題】  空気質を向上することができ、さらに個々人に応じた温熱環境を向上することができ、エネルギーコストを削減することができるパーソナル空調システムを提供する。【解決手段】  多床室１には４つのベッド２が設置され、当該ベッド２の周囲はカーテンで囲まれ、各カーテン内の空間がパーソナル空間として利用されるようになっている。多床室１全体の内気の空調は、ファンコイルユニット８が行う。外調機５は、新鮮外気を取り込み、取り込んだ新鮮外気（ＯＡ）の温度、湿度をコントロールして、ダクト６及び分岐チャンバー９を通じて、パーソナル吹き出し口７へと供給する。外調機５は空調期別温度制御及び昼夜別風量制御を行う。パーソナル吹出し口７には、風向調整手段が設けられており、患者はこの調整手段によって、風向を調整することができる。【選択図】      図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
一つの室内に複数のベッドを配置して、各ベッドの周囲をカーテンで囲い、各カーテン内をパーソナル空間として利用する多床室を空調するパーソナル空調システムにおいて、
多床室全体の内気を空調するファンコイルユニットと、
外気を取り入れ、取り入れた外気に対して、空調期別温度制御及び昼夜別風量制御を行う外調機と、
該外調機からの調整済み外気を各ベッド近傍に設けられたパーソナル吹き出し口に導くダクトと、を具備し、
該パーソナル吹き出し口には風向調整手段を設けたことを特徴とするパーソナル空調システム。
【請求項２】
該外調機の昼夜別風量制御では、夜間において供給外気量を昼間より絞ることを特徴とする請求項１に記載のパーソナル空調システム。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、病院や介護施設などにおいて、一つの室内に複数のベッドを設置して利用する多床室を空調する空調システムに関する。
【背景技術】
【０００２】
病院や介護施設などにおいては、一つの部屋に複数のベッド（寝床）を配置し、複数の患者を収容することが一般的に行われる。このように一つの部屋を多床室として利用する場合の空調は、それぞれの患者にそれぞれ好みの温度環境があることを考慮する必要がある。
【０００３】
特許文献１（特開２００４−２４５４８９号公報）には、機体内部に吸い込まれた空気を複数の被空調空間に個別に給気するファンコイルユニットであって、機体内部は、複数の被空調空間に対応して複数個の分室に区画され、各分室は、それぞれ独立して駆動する送風機と、分室ごとに使用される範囲が区画された共用の熱交換コイルを内部に有していることを特徴とするファンコイルユニットが開示されている。
【０００４】
また、特許文献２（特開２０００−２５７９０８号公報）には、室内に複数の居住スペースおよび共用通路スペースが形成されている病室のための空調システムであって、前記共用通路スペース内にクリーンエアを供給する給気手段と、前記居住スペース内のエアを室外へ排気する排気手段とを備え、前記供給手段から前記共用通路スペースおよび前記居住スペースをこの順に介して前記排気手段に至るエア流れを形成するように構成したことを特徴とする病室用空調システムが記載されている。
【０００５】
また、特許文献３（特開２００５−１９５２８０号公報）には、ケーシング内に互いに独立して形成された第１分流路および第２分流路と、前記第１分流路に連通して形成された外気導入口と、前記第２分流路に連通して形成された内気導入口と、複数の前記分流路にそれぞれ個別に設けられた送風ファンと、前記分流路に配置された熱交換器と、前記第１分流路に連通して形成された外気送出口と、前記第２分流路に連通して形成された内気送出口と、を備えたことを特徴とする空調機が開示されている。
【特許文献１】特開２００４−２４５４８９号公報
【特許文献２】特開２０００−２５７９０８号公報
【特許文献３】特開２００５−１９５２８０号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
しかしながら、特許文献１に開示された発明では、複数の被空調空間に個別に給気するファンコイルユニットが設けられており、それぞれの患者の好みの温熱環境は作りやすいものの、居室内の換気についてまでは考慮されていない。
【０００７】
また、特許文献２による方法では、共用通路スペース内のクリーンエアを、各居住スペース内へと導入する構造となっているために、基本的には共用通路スペース内のクリーンエアの温度で各居住スペース内の温度も決まってしまうため、それぞれの患者の好みの温熱環境が作りにくいという問題がある。
【０００８】
一方、特許文献３に開示された発明では、外気用の第１分流路および内気用の第２分流路を形成し、それぞれに対して送風ファンと熱交換器を設ける構造となっているので、居室内の換気も考慮され、さらに、それぞれの患者の好みの温熱環境も考えられた構造となっている。しかしながら、２つの分流路に対して同じように空調を行う仕組みとなっているので、電気代などのエネルギーコストがかかってしまうという問題がある。
【課題を解決するための手段】
【０００９】
この発明は、上記課題を解決するものであって、多床室の空気質を改善し、それぞれの患者の温熱環境を向上し、さらにエネルギーコストを削減するパーソナル空調システムを提供するものである。
【００１０】
そのために、請求項１に係る発明は、一つの室内に複数のベッドを配置して、各ベッドの周囲をカーテンで囲い、各カーテン内をパーソナル空間として利用する多床室を空調するパーソナル空調システムにおいて、多床室全体の内気を空調するファンコイルユニットと、外気を取り入れ、取り入れた外気に対して、空調期別温度制御及び昼夜別風量制御を行う外調機と、該外調機からの調整済み外気を各ベッド近傍に設けられたパーソナル吹き出し口に導くダクトと、を具備し、該パーソナル吹き出し口には風向調整手段を設けたことを特徴とするものである。
【００１１】
また、請求項２に係る発明は、請求項１に記載のパーソナル空調システムにおいて、該外調機の昼夜別風量制御では、夜間において供給外気量を昼間より絞ることを特徴とする。
【発明の効果】
【００１２】
この発明のパーソナル空調システムによれば、外調機は、取り入れた外気に対して、空調期別温度制御及び昼夜別風量制御を行い、調整された外気は各ベッド近傍に設けられたパーソナル吹き出し口へと導かれ、パーソナル吹き出し口には患者自身が風向を調整することできる風向調整手段が設けられた構成となっているので、患者居住域内における換気効率が高くなり、空気質が向上する。また、各患者は暑さ寒さ等の感覚に応じて、風向調整手段により、風向を調整することができ、各個人にとっての温熱環境が向上する。また、本発明のパーソナル空調システムは従来のものに比べて換気効率が高いために、外気量を削減することができ、これにより空調システムの外気負荷が減るため省エネルギーとなる。
【００１３】
さらに、請求項２に係る発明によれば、昼夜別風量制御を行うことで、夜間の外調機の外気負荷が減る分、エネルギーコストを削減することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１４】
以下、本発明の実施の形態を図面を参照しつつ説明する。図1は、本発明の実施の形態に係るパーソナル空調システムの全体構成図である。当該図は、多床室を上から概観したものに、空調設備の概略構成を加えて示したものである。図において、１が病院、介護施設などにおける多床室であり、この実施の形態では、多床室１には４つのベッド２が設置されている。
【００１５】
５は外調機であり、取り込んだ新鮮外気（ＯＡ）の温度、湿度をコントロールして、ダクト６及び分岐チャンバー９を通じて、パーソナル吹き出し口７へと供給する。ダクト６及び分岐チャンバー９は、天井裏、壁裏等の居室外の部分に配される。また、外調機５は、空調期別温度制御、昼夜別風量制御を行うが、これらの制御については後述する。パーソナル吹き出し口７は、各ベッド２が設置された壁面にあり、患者がベッド２に横になっている状態からでも、手が届くような高さに設けられている。患者はパーソナル吹き出し口７の風向を後述するような機構で調整することができる。
【００１６】
８は、多床室１の全体を空調するためのファンコイルユニットであり、その吸排気口が多床室１の天井部に設けられている。ファンコイルユニット８は、多床室１のリターンエア（ＲＡ）を吸入し、空調エア（ＳＡ）を排気する。
【００１７】
図2は、本発明の実施の形態に係るパーソナル吹出し口７の一例を示す。図２（Ａ）は正面図、図２（Ｂ）は側面図、図２（Ｃ）は平面図である。パーソナル吹出し口７のケース７ａ内には、複数の水平羽根１３ａが設けられるとともに、各水平羽根１３ａの間に複数の垂直羽根１３ｂが設けられており、図２（Ｂ）の矢印に示すように、ケース７ａは上下方向に回動可能にされ、また、図２（Ｃ）の矢印に示すように、各垂直羽根１３ｂが水平方向に回動可能にされている。これにより、患者は吹出し口７からの気流を上下左右方向に可変し、風向を調整することができる。
【００１８】
以上の如き構成において、外調機５は、前述の通り空調期別温度制御、昼夜別風量制御を行う。空調期別温度制御は、季節毎に応じた制御であり、冷房期には弱冷房程度に温度制御を行い、暖房期には、外気と等温程度か弱暖房程度の温度制御を行うようにする。すなわち、パーソナル吹出し口７より、患者に供給される気流の温度は冷房期、暖房期等により変化させるため、例え直接気流が患者に当たっても、過剰に冷えすぎたり不快な状態になりにくい。
【００１９】
また、昼夜別風量制御では、夜間の風量を、昼間の風量より制限する制御を行うようにする。すなわち、患者が起きている昼間に対して就寝している夜間において供給外気量を絞るようにする。すわなち、夜間では外調機５の負荷が減るので、その分省エネルギーとなる。
【００２０】
以上のように構成された本発明のパーソナル空調システムを（１）空気質、（２）温熱環境、（３）エネルギーコストの観点から検討する。
（１）空気質
本発明のパーソナル空調システムでは、従来に比べて空気質がどの程度向上するかをみていく。比較例として従来の多床室の空調システムを図３に示す。従来の多床室の空調システムにおいては、本発明同様、多床室１は４床室からなり、各床室はベッド２が設置され、キュービクルカーテン４で区切られるように構成されている。また、多床室１の全体を空調するためのファンコイルユニット８が設けられている点も本発明と同様である。本発明と異なる点は、外気の取り入れ方であり、外調機５で取り込まれた外気（ＯＡ）は、外調機５にて温湿度制御され、ダクト６を通して、天井に設けられた天井吹き出し口１０から排気される。
【００２１】
以上の通り構成された従来の多床室の空調システムと本発明のパーソナル空調システムとの違いで、どの程度換気効率が異なるかについてコンピュータシミュレーションを行った。シミュレーションを行った部屋の位置は、図４（従来の空調システム）、図５（本発明のパーソナル空調システム）中のＡ−Ａ’で示された面内である。これらの面内につき、それぞれの空気齢について、シミュレーションを行った。空気齢とは吹出し口から吹き出された空気が評価点に至るまでの時間で、空気例が若いほど空気が新鮮で換気効率が高い事を表している。
【００２２】
シミュレーション条件として、まずファンコイルユニットの風量は、従来の空調システムと本発明のパーソナル空調システムとで等しく、４４８ｍ3／ｈとした。また、外調機５が取り込む外気量は、従来の空調システムでは１９３ｍ3／ｈ、本発明のパーソナル空調システムでは１２０ｍ3／ｈとした。また、従来の空調システムでは、日本医療福祉設備協会の「病院空調設備の設計・管理指針」において、推奨されている換気条件である１時間に２回の換気を行う、とした。
【００２３】
以上の条件により、シミュレーションを行った結果を、図６（従来の空調システム）、図７（本発明のパーソナル空調システム）に示す。図６、図7に示されたものは、空調システムによる換気効率の違いをシミュレーションにより解析した空気齢分布である。コンターにおいて色が白いほど吹き出してからの空気齢が若く、換気効率が高い事を示している。従来の空調システムに比べて本システムでは供給外気量が少ないにもかかわらず、患者居住域における空気齢が若く、より換気効率の高いことが示されている。
【００２４】
従来の空調システムにおける、共通の外気供給口である天井吹き出し口１０が設置される構造とは異なり、本発明では、各床室の各ベッド近傍にて外気供給を行う構造となっているため、患者居住域における換気効率が高く空気質が向上する。上述のシミュレーション結果もこのことのよい証左となっている。
【００２５】
また、本発明のパーソナル空調システムでは、キュービクルカーテン４内にパーソナル吹出し口７を設ける構造であるため、キュービクルカーテン４を閉めた状態でも良好な空気質が保たれる。さらに、このようにパーソナル吹出し口７から供給される新鮮な外気により、患者を包み込むため、空気感染、飛沫感染などによる院内感染の防止効果が期待される。
（２）温熱環境
前述したとおり、パーソナル吹出し口７は、上下方向に回動可能な複数の水平羽根１３ａと、水平方向に回動可能な複数の垂直羽根１３ｂから成っており、患者は吹出し口７からの気流をこれらの可変の羽根を調整することによって、風向を調整することができる。各患者は、個々人の暑さ寒さ等の感覚に応じて、気流の方向を調整できるため各個人にとっての温熱環境が向上する。
（３）エネルギーコスト
本発明のパーソナル空調システムでは、前述のシミュレーションの結果にも示されるとおり、キュービクルカーテン４内の患者居住域における換気効率が高いため、供給外気量を従来の空調システムより減らしても、従来と同等或いはそれ以上の空気質を確保することができる。従って、外気量を削減することができ、これにより空調システムの外気負荷が減るため省エネルギーとなる。
【００２６】
また、前述の通り、患者が起きている昼間に対して就寝している夜間において供給外気量を絞る。このような風量制御をすることができる背景は、昼間には患者が起きており、さらに医療スタッフの検診などがあるためそれに応じた外気量が必要であるのに対して、夜間には患者は就寝しており代謝量も低く、人の出入りも少ないため必要な外気量が昼間に比べて少ないことに依る。このような風量制御により、夜間の外調機５の外気負荷が減る分、本発明のパーソナル空調システムでは省エネルギーとなる。また、風量を絞ることにより夜間の就寝時に問題となりやすい空調騒音も抑えられる。
【図面の簡単な説明】
【００２７】
【図１】本発明の実施の形態に係るパーソナル空調システムの全体構成を示す図である。
【図２】本発明の実施の形態に係るパーソナル吹出し口を示す図である。
【図３】従来の多床室の空調システムの全体構成を示す図である。
【図４】従来の空調システムにおけるシミュレーションの対象位置を示す図である。
【図５】本発明のパーソナル空調システムにおけるシミュレーションの対象位置を示す図である。
【図６】従来の空調システムでのシミュレーション結果を示す図である。
【図７】本発明のパーソナル空調システムでのシミュレーション結果を示す図である。
【符号の説明】
【００２８】
１・・・多床室、２・・・ベッド、４・・・キュービクルカーテン、５・・・外調機、６・・・ダクト、７・・・パーソナル吹き出し口、７ａ・・・ケース、８・・・ファンコイルユニット、９・・・分岐チャンバー、１０・・・天井吹き出し口、W・・・窓、１３ａ・・・水平羽根、１３ｂ・・・垂直羽根
【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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