(57)【要約】【課題】  従来のようにダンパユニットやダクトを用いること無しに、一つの室内の天井中央に４床用空気調和機を据え、各床へ風量が少なくなった場合でも十分な空調空気が到達するようにする。【解決手段】  一つの室内の天井中央に据え付ける４床用空気調和機であって、室内の４床の各方向に向けて空気調和された空気を吹出す調整可能な方向調整ブレードを設け、該方向調整ブレード毎の上流に開度が調整可能で空気調和された空気量を調整する風量調整ベーンを設け、方向調整ブレードと風量調整ベーンとの風道を外れた位置に室内空気を誘引する誘引開口を設け、風量調整ベーンの開度が小さい場合ほど、吹出風速は大きくなるので、誘引空気を多く吸い込むようにして方向調整ブレードからの吹出空気の量を多くでき、風量調整ベーンの開度が小さくても各床に必要な空気調和された空気が届くように４床毎に個別に空調気流を独立して制御する。【選択図】図６
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
一つの室内の天井中央に据え付ける４床用空気調和機であって、
一つの室内の４床の各方向に向けて、各方向毎に空気調和された空気を吹出す吹出口を設け、
該吹出口毎の上流に開度が調整可能で空気調和された空気量を調整する風量調整ベーンを設け、該風量調整ベーンはそれぞれ独立して調整を可能にし、４床方向毎に個別に空調気流を制御することができることを特徴とする４床用空気調和機。
【請求項２】
前記吹出口には方向調整ブレードを設け、該方向調整ブレードによって吹出方向を調整可能にし、４床方向毎に個別に空調気流を制御することができることを特徴とする請求項１に記載の４床用空気調和機。
【請求項３】
前記吹出口と風量調整ベーンとの風道を外れた位置に室内空気を誘引する誘引開口を設け、前記風量調整ベーンの開度が小さい場合ほど誘引空気を多く吸い込むようにして吹出口からの吹出空気の量を多くし、
前記風量調整ベーンの開度が小さくても各床に必要な空気調和された空気が届くようにして４床毎に個別に空調気流を制御することができることを特徴とする請求項１又は２に記載の４床用空気調和機。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、一つの室内に４床が存在する空気調和機、更に詳しくは、４床に必要な空調空気を給気する４床用空気調和機に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
従来、病院等において、一つの室内を４等分したスペースに、それぞれ１台の床（ベッド)を配置する４床病室が多い。これらの４床病室のそれぞれの床での使用者には好む空調に個人差があり、このため４床病室では各床毎に個別空調制御を行うことがある。
４床病室の個別空調制御の例としては、本出願人らによって特許文献１が提案されているが、これは１台の４床用空気調和機の吹出部に内蔵した４分岐ダンパユニットを設け、４床用空気調和機からの空調空気を分岐して、各床近傍までダクトを延ばして、各床の天井に取り付けたダクトからの吹出口から送風し、前記ダンパユニットを制御して各床毎の個別空調制御を行っていた。
【０００３】
しかし、特許文献１のようなダンパユニットとダクトの組み合わせの個別空調制御は、個別制御が可能であるが、天井内にダクト工事が必要であり、各床の天井に取り付けるダクトや吹出口が必要であり、また、空気調和機に４分岐ダンパユニットを内蔵するとなると、４分岐ダンパユニット自体のサイズが大きいので大きなスペースを必要とするといった問題点があった。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特開２００４−３６０９７８号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
本発明は、上記の問題点に鑑みてなされたもので、その課題は、４床用空気調和機において、従来のようにダンパユニットやダクトを用いること無しに、一つの室内の天井中央に４床用空気調和機を据え付け、この４床用空気調和機によって、各床へ十分な空調空気が到達するようにする４床用空気調和機を提供しようとするものである。また、別の課題は、各床への空調空気の風量が少なくなった場合でも、各床へ十分な空調空気が到達するようにする４床用空気調和機を提供しようとするものである。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
上記の課題を解決するために、請求項１の発明は、一つの室内の天井中央に据え付ける４床用空気調和機であって、一つの室内の４床の各方向に向けて、各方向毎に空気調和された空気を吹出す吹出口を設け、該吹出口毎の上流に開度が調整可能で空気調和された空気量を調整する風量調整ベーンを設け、該風量調整ベーンはそれぞれ独立して調整を可能にし、４床方向毎に個別に空調気流を制御することができることを特徴とする４床用空気調和機である。
請求項２の発明は、請求項１に記載の４床用空気調和機において、前記吹出口には方向調整ブレードを設け、該方向調整ブレードによって吹出方向を調整可能にし、４床方向毎に個別に空調気流を制御することができることを特徴とする。
【０００７】
請求項３の発明は、請求項１又は請求項２に記載の４床用空気調和機において、前記吹出口と風量調整ベーンとの風道を外れた位置に室内空気を誘引する誘引開口を設け、前記風量調整ベーンの開度が小さい場合ほど誘引空気を多く吸い込むようにして吹出口からの吹出空気の量を多くし、前記風量調整ベーンの開度が小さくても各床に必要な空気調和された空気が届くようにして４床毎に個別に空調気流を制御することができることを特徴とする。
【発明の効果】
【０００８】
以上説明したように、請求項１の４床用空気調和機の発明によれば、従来のようにダンパユニットやダクトを用いることなしに、一つの室内の天井中央に４床用空気調和機を据え付けるだけでよく、簡単な工事で一つの室内の４床の各方向に向けて空気調和が可能になり、保守も容易でより的確に個別空調制御が可能な４床用空気調和機とすることができる。
請求項２の４床用空気調和機の発明によれば、請求項１の効果に加えて、４床の各方向の調整が可能であるので、適切に４床毎に向けての空気調和が可能になる。
請求項３の４床用空気調和機の発明によれば、請求項１又は請求項２の効果に加えて、各床への空調空気の風量が少なくなった場合でも、風量調整ベーン開度が小さいほど吹出風速は大きくなることと相俟って、誘引空気を多く吸い込むようになり吹出口からの吹出空気の量を多くし、これらの相乗効果により、十分な空調空気が各床まで到達し、各床への個別空調制御がより的確に行うことができる。
また、従来のファンコイルユニットは、冷房時に風量が少ないと吹出箇所が局部的に低温となりすぎ、その病室患者等に不快感を与えたり、結露を発生する可能性があるが、誘引気流との混合により吹出温度は高くなり、低温気流による不快感を防止でき、結露も生じない。
【図面の簡単な説明】
【０００９】
【図１】本発明の実施例の４床用空気調和機１の病室Ｂ内のベッドとの配置関係を示す概略図、
【図２】実施例の４床用空気調和機１の側面からの断面図、
【図３】図２の４床用空気調和機１の正面図、
【図４】図２の４床用空気調和機１の天井での底面図、
【図５】図２のダクト２の斜視図、
【図６】図２の吹出部５の拡大断面図、
【図７】本発明の実施例及び従来例での吹出中心気流の気流軌跡を説明するグラフの図、
【図８】図１で空調空気の供給空気量が少なく誘引空気もない場合の参考図である。
【発明を実施するための形態】
【００１０】
本発明の好適な４床用空気調和機１の１実施例を図面に沿って説明する。
図１は、本実施例の４床用空気調和機１の４床病室Ｂでの配置を示すもので、病院の一つの４床病室Ｂ内に４ベッド(Ｂ１，Ｂ２，Ｂ３，Ｂ４)を４床病室Ｂの４隅に配置し、その中央の天井に天井型の４床用空気調和機１が取り付けられ、４ベッドに向けてその４方向に吹出している。
図２から４は、図１での４床用空気調和機１は、天井に設けた状態の全体を示すもので、図２は側面断面図、図３は天井内を含めた正面図、図４は天井の下から見上げた底面図である。
図２の４床用空気調和機１の側断面図で、枠体１１は天井パネル１２等の下枠体１１１とファン３１や熱交換器(コイル)４１等の上枠体１１２からなり、上枠体１１２は天井内の梁等に固定され、下枠体１１１はパネル吊りボルト１１３によって連結固定されている。
【００１１】
図２において、天井パネル１２には中央部には還気ＲＡを下から枠体１１内に吸い込む吸込口１２５を設けた中央パネル１２１と、天井パネル１２の左右両側(図４参照)に設けた給気ＳＡを供給する右側(図２で)の吹出口１２２a、左側(図２で)の吹出口１２２ｂが設けられ、還気ＲＡは中央パネル１２１とフィルター１２３を通過して、中央部を仕切モール１２４で区画された通路を通過し、図５に示すようなダクト２の中央還気開口２１を通過し、吸気室３のファン３１に吸い込まれ、ファン３１によって隔壁３２を介した送給室４に送給される。
送給室４には、熱交換器(コイル)４１及び底部にドレインパン４２が設けられ、ここで所定の温度にされた給気ＳＡは、ダクト２の中央開口２１の周りに設けた給気ダクト２２によって分岐されて給気され、吹出部５を経由して、天井パネル１２の左右の吹出口１２２a、１２２bから４床病室Ｂ内に給気される。
【００１２】
[吹出部５]
本発明の特徴部分である吹出部５について説明する。
前記吹出部５には、図２に示されるように、概略、ダクト２の給気ダクト２２(図５)の給気口２３(図２,図５)から吹出口１２２までのガイド通路５１が設けられ、ガイド通路５１の空気の流れの上流にはベーン５５が、下流にはブレード５２が設けられ、ガイド通路５１の空気流の経路上から外れた位置に誘引空気口５８が配置されている。
【００１３】
[ブレード]
図４(図３)に示すように、吹出部５は、ガイド経路５１(図２)の下流の先端の室内天井位置には吹出口１２２を設け、吹出口１２２の直前でガイド経路５１の下流には吹出風向を調整するブレード５２を設けてある。
このブレード５２の空気流案内方向は、４つの吹出区画(Ｃ１，Ｃ２，Ｃ３，Ｃ４)で独立して調整可能なように、それぞれ調整ツマミ５３が側枠１３に設けられている。すなわち、図４では、図面の左上の吹出区画Ｃ１のブレード５２ａは、ベッドＢ１の方向に給気ＳＡが到達するように調整ツマミ５３ｂで調整し、同様に、右上の区画Ｃ２のブレード５２bはベッドＢ２の方向に給気ＳＡが到達するように調整ツマミ５３aで調整し、右下の区画Ｃ３のブレード５２cはベッドＢ３の方向に給気ＳＡが到達するように調整ツマミ５３ｃで調整し、右下の区画Ｃ４のブレード５２dはベッドＢ４の方向に給気ＳＡが到達するように調整ツマミ５３ｄで調整する。
したがって、４床(Ｂ１，Ｂ２，Ｂ３，Ｂ４)の内の各床分の吹出方向を調整ツマミ５３により任意に調整できる。勿論、手動の調整ツマミ５３に代え、ステップもモーター等を用いて、リモコンで患者自ら寝ながら操作するようにしても良い。
【００１４】
[ベーン５５]
ガイド通路５１の上流には開口幅に対応して横に長いベーン５５が設けられているが、このベーン５５は空調空気の空気量および吹出風速を調整でき、図６に示すように、このベーン５５の空気流に沿う断面形状は多少湾曲した湾曲部５５１を有し、一端には回動軸５５２を設け、この回動軸５５２を中心にアクチュエータ５６によって回動し、この回動によりベーン先端部５５３とガイド経路５１のガイド内壁５１１との間隔をアクチュエータ５６によって調整できる構造になっている。
ベーン先端部５５３とガイド内壁５１１との間隔が空気通路となるが、この間隔の開度が、本実施例では、図６に示すように、全開位置Ａ１、半開位置Ａ２、１／４開位置Ａ３の３つの位置にアクチュエータ５６で３段階に制御されるようにしている。なお、別の実施例として、例えば、前記開度は風量の強弱の２段階だけ、全開位置Ａ１と半開位置Ａ２の２つの位置の２段階に制御するようにしてもよい。また、この開度が小さくなるにつれ吹出風速は早くなる。
重要なことは、どの位置でも給気ＳＡが大部分がブレード５２に送られる形状、位置に設定しておくことである。
したがって、図６ではベーン５５の全開位置Ａ１でも、ベーン先端部５５３はガイド通路５１のほぼ中間位置であるが、これ以上ベーン先端部５５３がガイド内壁５１１から離れると、誘引空気口５８から給気ＳＡが吹き出す危険性があるので、全開位置Ａ１が限界であり、ガイド内壁５１１から離れた空間は、室内空気滞留室５９(図６参照)にして室内空気を待機させる空間にしておけば良い。
【００１５】
[誘引空気口５８]
ところで、空気調和機から４方向に空気を給気し、各床への方向の風量を制御しても、単に風量が少ない場合は、図８に示すように、空気調和された吹出空気は途中の室内空気に阻害されて失速し、所定の床位置まで空調空気が十分到達しないことがある。
また、一般に天井型空気調和機であるファンコイルユニットは、冷房時に風量が少ないと吹出箇所が局部的に低温となりすぎ、その病室患者等に不快感を与えたり、結露を発生する可能性がある。
そこで、本発明の実施例では、ガイド通路５１の空気流の経路上から外れた位置に誘引空気口５８が設けられている。
この誘引空気口５８は室内の誘引空気raを誘引するために設けたもので、図６、図４に示されるように、誘引空気口５８は天井パネル１２に床に向かって開口し、かつ、この開口は誘引空気口５８はガイド通路５１の空気流の経路上から外れた位置に設け、誘引空気口５８とガイド通路５１との間には室内空気滞留室５９を設けたものである。そして、ベーン先端部５５３とガイド内壁５１１との間隔からの吹出口１２２に向かう風速のある空気ＳＡ（１次空気）が、誘引空気口５８及び室内空気滞留室５９の室内の誘引空気raを誘引して取り込み風量を増して吹出口１２２から吹き出される。
【００１６】
[作用]
図６のような位置関係でのベーン５５の開度と誘引比を実測したのが次の表１である。  
[表１]
誘引比(％)＝誘引空気量／１次空気×１００
ベーン開度：１／４開(Ａ３)・・・３２％
ベーン開度：半開(Ａ２)    ・・・１０％
ベーン開度：全開(Ａ１)    ・・・  ８％
すなわち、各吹出区画(Ｃ１，Ｃ２，Ｃ３，Ｃ４)で、個別に独立してベーン５５の開度を全開(強)(図６；Ａ１)、半開度(Ａ２)、１/４開(Ａ３)に操作でき、個別に風量調整可能であり、その際各ベーン開度でも[表１]のように室内空気を誘引するので、誘引空気が無い場合に比べて送風量が多くなり、特に、温調のためベーン開度を小さくして弱運転時でも、吹出風量が大きく減ることがなく、従来の４床用空気調和機に比べて、図１に示すように、各床に空調空気が到達する距離が延びる。
【００１７】
ここで、本実施例の吹出気流の状態を図７のグラフに沿って説明する。
病室Ｂを天井までの高さ２.５ｍとし、その天井中央部に本実施例の４床用空気調和機１を取り付け、図１の４つのベッド(B1,B2,B3,B4)のうち１つのベッドＢ１を例として、ベーン５５を１／４開(Ａ３)３２％とし、吹出口１２２から８０cm離れた位置に天井から５０cmまでがメッシュのカーテンを引いた場合の吹出中心気流のシュミレーションを行った。
図７に示すように、誘引空気がない場合は、吹出中心気流Ｘ２は下側の曲線のように直ぐに下降する軌跡になり、カーテンに衝突しベッドＢ１には届かない。
一方、ベーン５５を１／４開(Ａ３)した時の気流は、誘引比３２％の室内の誘引気流raを誘引することで、吹出風量が増加し、室内空気の混合で吹出温度が上昇したことで、吹出中心気流Ｘ１は上側の曲線のような軌跡になり、カーテン上部のメッシュ部分を通過し、ベッドＢ１に空調空気が到達する。
【００１８】
本実施例は上記のような構成であるから、従来ようにダンパユニットやダクトを用いることなしに、一つの病室Ｂ内の天井中央に４床用空気調和機１を据え付けるだけで、この４床用空気調和機１によって、各床への空調空気の風量が少くなった場合でも、風量調整ベーン開度が小さいほど、吹出風速は大きくなることと相俟って、誘引空気を多く吸い込むようになり、吹出口からの吹出空気の量を多くして、十分な空調空気が各床まで到達し、各床への個別空調制御がより的確に行うことができる。また、従来のファンコイルユニットは、冷房時に風量が少ないと吹出箇所が局部的に低温となりすぎ、その病室患者等に不快感を与えたり、結露を発生する可能性があるが、誘引気流との混合により吹出温度は高くなり、低温気流による不快感を防止でき、結露も生じない４床用空気調和機とすることができる。
更に、広い一つの病室Ｂ内の領域ごとに、各ベッドの領域毎に独立して調和空気の個別制御が可能であり、しかも、１つの４床用空気調和機１だけであるので、病室Ｂ全体の温度制御が容易であり、送風機３１の一定回転をより長時間維持できるので安定した空調運転となり、装置自体の簡単で据え付けで、簡単な工事で保守も容易、且つより的確に独立して個別空調制御が可能な４床用空気調和機１とすることができる。
【００１９】
なお、本発明の特徴を損うものでなければ、上記の実施例に限定されるものでないことは勿論である。例えば、病室を４ベッドとしたが、これ以外の複数のベット数に対応して複数個別吹出口として、これに対応したブレードとベーンを用いても良いことは勿論であり、病院以外でも複数領域を独立して空調管理する事務所等に用いても良いことも勿論である。
【符号の説明】
【００２０】
Ａ１，Ａ２，Ａ３・・誘引空気％毎の吹出空気流、
Ｂ・・４床病室、Ｂ１，Ｂ２，Ｂ３，Ｂ４・・ベッド、
Ｃ１，Ｃ２，Ｃ３，Ｃ４・・・吹出区画、
ＳＡ・・給気、ＲＡ・・還気、ra・・誘引空気、
Ｘ１・・誘引空気３２％(A１)の吹出中心気流の軌跡
Ｘ２・・誘引空気が無い吹出中心気流の軌跡
Ｆ・・天井、
１・・４床用空気調和機、１１・・枠体、１１１・・下枠体、１１２・・上枠体、
１１３・・パネル吊りボルト、
１２・・天井パネル、１２１・・中央パネル、
１２２・・吹出口、１２２a・・右側の吹出口、１２２b・・左右側の吹出口
１２３・・フィルター、１２４・・仕切モール、１２５・・吸込口
１３・・側枠、
２・・ダクト、２１・・中央還気開口、２２・・給気ダクト、
２３・・給気口、
３・・吸気室、３１・・ファン、３２・・隔壁、
４・・送給室、４１・・熱交換器(コイル)、４２・・ドレインパン、
５・・吹出部、５１・・ガイド経路、５１１・・ガイド内壁
５２,52a,52b,52c,52d・・ブレード、
５３,53a,53b,53c,53d・・・調整ツマミ、
５５・・ベーン、５５１・・湾曲部、５５２・・回動軸、
５５３・・ベーン先端部、
５６・・アクチュエータ、
５８・・誘引空気口、５９・・室内空気滞留室、 
【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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