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技術 空調システム

出願人 高砂熱学工業株式会社株式会社日建設計鹿島建設株式会社ヤマトホールディングス株式会社
発明者 村越明徳松本潤吉川徹平山昭二地濃祐介柴田勝則東啓臣
出願日 2013年10月18日 (6年2ヶ月経過) 出願番号 2013-217266
公開日 2015年4月23日 (4年7ヶ月経過) 公開番号 2015-078810
状態 特許登録済
技術分野 中央式空気調和 換気3 ダクトの構成
主要キーワード 周囲気流 ユーティリティースペース 環境設備 作業空間側 搬送用回転体 ホイールコンベア 空き位置 風向調整機構
関連する未来課題
重要な関連分野

この項目の情報は公開日時点(2015年4月23日)のものです。
また、この項目は機械的に抽出しているため、正しく解析できていない場合があります

図面 (12)

課題

作業空間の作業者に対して効果的に空調を行う技術を提供する。

解決手段

複数の搬送用回転体所定距離離間させて回転可能に保持し、前記搬送用回転体を物品の搬送方向に並設して各搬送用回転体の上部を前記物品の搬送面とするコンベアと、前記コンベアの搬送方向に沿う前記調和空気給気ダクトと、前記給気ダクトの搬送方向において作業者の作業空間と隣接する位置に設けられ空調機によって調和された調和空気を吹き出す吹出口とを備え、前記搬送用回転体下方の前記吹出口から前記搬送用回転体側に前記調和空気を吹き出す。

概要

背景

工場倉庫など広い面積の空間での作業者に対する空調は、広い面積の空調を低廉な運転費で実施したい一方、作業者には快適な環境を提供して作業能率を維持向上したいというニーズがある。

このように工場や倉庫内の空調の場合、全ての空間を空調するのではなく、作業者の執務する空間のみを空調することで上のニーズが満たされる。例えば作業者の動き追尾して、吹出口の首振りをする、即ち調和空気の吹出す方向を変える技術などが知られている。

また、生産ラインコンベアに沿って空調吹出口が設けられる例も公知である。しかし工場や倉庫は一般に天井が高く、生産ラインやコンベアに沿って作業する作業者の作業空間へ調和空気を送るには、天井付近から作業者の作業空間近傍までダクトを配設して、作業者近くに空調吹出し口を設ける必要があり、多大な設備空調空気搬送動力が必要になってしまう。

また、ノズル付きファンユニットを作業者の作業位置に高速気流終端が到達するよう天井に配置することも考えられるが、騒音生起し、また設置にあたり高所作業が伴う。また周囲気流誘引して搬送する方式なので、作業者の配置される作業位置に適切なドラフト感を付与することは困難である。

コンベアに沿って作業する作業者は、比較的定位置で作業するため、この作業空間を空調する場合には、吹出口の位置の設定が容易だが、その場合でも上述したダクト等の設備の簡素化や搬送動力の省エネルギー化が望まれる。

コンベアを有する設備の空調に関連する先行技術としては次のものがある。
特開2003−106595号公報(特許文献1)の換気装置は、作業員の背後の上方又は下方に吹出口を設け、冷風は上方の吹出口から給気し、温風は下方の吹出口から給気している。

実公平6−5529号公報(特許文献2)の高温作業域環境設備は、コンベアの上方にボックス状ユニットをコンベアに沿って形成し、側部から斜流で給気している。

特開平9−318098号公報(特許文献3)の空調システムは、調和空気の送風路をコンベアに沿ってコンベア下方の床内に収め、当該送風路と連通する吹出口を設けてコンベアの下方から調和空気を吹き出している。

特開2001−66035号公報(特許文献4)のコンベア装置は、コンベア上の搬送物品冷気を当てて搬送物品を冷却している。

概要

作業空間の作業者に対して効果的に空調を行う技術を提供する。複数の搬送用回転体所定距離離間させて回転可能に保持し、前記搬送用回転体を物品の搬送方向に並設して各搬送用回転体の上部を前記物品の搬送面とするコンベアと、前記コンベアの搬送方向に沿う前記調和空気の給気ダクトと、前記給気ダクトの搬送方向において作業者の作業空間と隣接する位置に設けられ空調機によって調和された調和空気を吹き出す吹出口とを備え、前記搬送用回転体下方の前記吹出口から前記搬送用回転体側に前記調和空気を吹き出す。

目的

また、単に調和空気の風量を上げる等して作業者の満足度を高めると、省エネルギー化に反することになるため、省エネルギー化に反することなく作業者の満足度を高められるように、効果的な空調が望まれている

効果

実績

技術文献被引用数
0件
牽制数
0件

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請求項1

複数の搬送用回転体所定距離離間させて回転可能に保持し、前記搬送用回転体を物品の搬送方向に並設して各搬送用回転体の上部を前記物品の搬送面とするコンベアと、空調機によって調和された調和空気を吹き出す吹出口とを備え、前記搬送用回転体下方の前記吹出口から前記搬送用回転体側に前記調和空気を吹き出すことを特徴とする空調システム

請求項2

前記コンベアの搬送方向に沿って前記調和空気の給気ダクトを備え、前記コンベアの搬送方向において作業者の作業空間と隣接する位置に前記吹出口を設けた請求項1に記載の空調システム。

請求項3

前記搬送用回転体下方に設けられた前記吹出口が、前記搬送用回転体側に前記調和空気を吹き出した際、当該調和空気の吹き出し方向下流側の前記搬送面上に前記物品が位置した場合、当該調和空気を前記物品の下面に当てて偏向させ、隣接する前記作業空間の作業者に吹きつけさせ、前記搬送面上に前記物品が位置しない場合、当該調和空気を前記搬送用回転体の離間部を介して上部の空間へ供給する請求項2に記載の空調システム。

技術分野

0001

本発明は、工場倉庫等における作業空間の空調システムに関する。

背景技術

0002

工場や倉庫など広い面積の空間での作業者に対する空調は、広い面積の空調を低廉な運転費で実施したい一方、作業者には快適な環境を提供して作業能率を維持向上したいというニーズがある。

0003

このように工場や倉庫内の空調の場合、全ての空間を空調するのではなく、作業者の執務する空間のみを空調することで上のニーズが満たされる。例えば作業者の動き追尾して、吹出口の首振りをする、即ち調和空気の吹出す方向を変える技術などが知られている。

0004

また、生産ラインコンベアに沿って空調吹出口が設けられる例も公知である。しかし工場や倉庫は一般に天井が高く、生産ラインやコンベアに沿って作業する作業者の作業空間へ調和空気を送るには、天井付近から作業者の作業空間近傍までダクトを配設して、作業者近くに空調吹出し口を設ける必要があり、多大な設備空調空気搬送動力が必要になってしまう。

0005

また、ノズル付きファンユニットを作業者の作業位置に高速気流終端が到達するよう天井に配置することも考えられるが、騒音生起し、また設置にあたり高所作業が伴う。また周囲気流誘引して搬送する方式なので、作業者の配置される作業位置に適切なドラフト感を付与することは困難である。

0006

コンベアに沿って作業する作業者は、比較的定位置で作業するため、この作業空間を空調する場合には、吹出口の位置の設定が容易だが、その場合でも上述したダクト等の設備の簡素化や搬送動力の省エネルギー化が望まれる。

0007

コンベアを有する設備の空調に関連する先行技術としては次のものがある。
特開2003−106595号公報(特許文献1)の換気装置は、作業員の背後の上方又は下方に吹出口を設け、冷風は上方の吹出口から給気し、温風は下方の吹出口から給気している。

0008

実公平6−5529号公報(特許文献2)の高温作業域環境設備は、コンベアの上方にボックス状ユニットをコンベアに沿って形成し、側部から斜流で給気している。

0009

特開平9−318098号公報(特許文献3)の空調システムは、調和空気の送風路をコンベアに沿ってコンベア下方の床内に収め、当該送風路と連通する吹出口を設けてコンベアの下方から調和空気を吹き出している。

0010

特開2001−66035号公報(特許文献4)のコンベア装置は、コンベア上の搬送物品冷気を当てて搬送物品を冷却している。

先行技術

0011

特開2003−106595号公報
実公平6−5529号公報
特開平9−318098号公報
特開2001−66035号公報

発明が解決しようとする課題

0012

特許文献3の空調システムでは、コンベアの下方に送風路を配設しているので、天井の高い工場や倉庫であっても大規模なダクト等の設備を必要とせずに作業者付近の作業空間のみを空調することができる。

0013

しかし、床に吹出口を設けた場合、作業者の足元付近の空間を空調することになり、作業者は上半身で空調の効果を充分に感じられないことがある。特に作業者の顔や手等の温度を敏感に感じる部位に調和空気が届かないと、作業者の満足度が高まらず快適な作業環境を提供できないため、改善の余地があった。

0014

また、単に調和空気の風量を上げる等して作業者の満足度を高めると、省エネルギー化に反することになるため、省エネルギー化に反することなく作業者の満足度を高められるように、効果的な空調が望まれている。

0015

そこで本発明は、作業空間の作業者に対して効果的に空調を行う技術の提供を課題とする。

課題を解決するための手段

0016

上記課題を解決するため、本発明の空調システムは、
複数の搬送用回転体所定距離離間させて回転可能に保持し、前記搬送用回転体を物品の搬送方向に並設して各搬送用回転体の上部を前記物品の搬送面とするコンベアと、
空調機によって調和された調和空気を吹き出す吹出口とを備え、
前記搬送用回転体下方の前記吹出口から前記搬送用回転体側に前記調和空気を吹き出すことを特徴とする。

0017

また、前記空調システムは、前記コンベアの搬送方向に沿って前記調和空気の給気ダクトを備え、前記コンベアの搬送方向において作業者の作業空間と隣接する位置に前記吹出口を設けても良い。

0018

前記空調システムは、前記搬送用回転体下方に設けられた前記吹出口が、前記搬送用回転体側に前記調和空気を吹き出した際、当該調和空気の吹き出し方向下流側の前記搬送面上に前記物品が位置した場合、当該調和空気を前記物品の下面に当てて偏向させ、隣接する前記作業空間の作業者に吹きつけさせ、前記搬送面上に前記物品が位置しない場合、当該調和空気を前記搬送用回転体の離間部を介して上部の空間へ供給しても良い。

発明の効果

0019

本発明によれば、作業空間の作業者に対して効果的に空調を行う技術を提供できる。

図面の簡単な説明

0020

図1は、本発明に係る空調システムを設けた物流倉庫内を示す図である。
図2は、空調システムの概略構成図である。
図3はコンベアと調和空気の供給経路との配置を模式的に示した平面図である。
図4は、コンベアの説明図である。
図5は、コンベアの搬送方向と平行な縦断面を示す図である。
図6は、コンベアの搬送方向と直交する縦断面を示す図である。
図7は、コンベアの搬送方向と直交する縦断面を示す図である。
図8は、空調システムの変形例を示す図である。
図9は、空調システムの変形例を示す図である。
図10は、コンベアの一例を示す図である。
図11は、コンベアの一例を示す図である。

実施例

0021

図1は、本実施形態に係る空調システム10を設けた物流倉庫内を示す図である。この物流倉庫は、出荷する物品1を例えば出荷先ごと又は出荷先の地域ごとに仕分け、出荷先へ配送する配送車分配する場所である。

0022

この物流倉庫では、物品1が自動仕分装置2によって出荷先毎に仕分けられ、搬出コンベア3に送られ、各地域を担当する作業者4が物品1を各搬出コンベア3からキャリア5へ積み込み、キャリア5を配送車(不図示)に積載して配送する。このような物流倉庫は一般に広く天井も高いため、この大きな空間全体を空調したのでは効率が悪い。このため本実施形態の空調システム10は、コンベア3の脇で作業する作業者4の作業空間のみを空調する。

0023

図2は、本実施形態に係る空調システム10の概略構成図である。
工場や倉庫では、下階ユーティリティースペース生産装置など、施設の目的を果たす装置やその補機類、それらに接続する配管等を収める空間)とすることがある。本実施形態でも空調機6は図示しない熱源から熱媒を機内の熱交換器受け入れて機内の送風機で給気する。もっとも前記機内部材は、コイルユニットとファンユニットの別体としてもよい。

0024

また、上階と下階とを仕切スラブ9の上に空間を設けて床面11を設置し、この床下空間に、竪ダクト8と連通した給気ダクト12をコンベア3の搬送方向13に沿って設けている。

0025

給気ダクト12上部の床面には、コンベア3の搬送方向13において所定間隔(本例では1m)で開口が設けられ、この開口に短管14を接続して上方へ立ち上げ、当該短管14の開口端吹出器具(吹出口)15を設けている。ここで、吹出器具(吹出口)15はコンベア搬送方向に長い長方形で、その設置位置とサイズは、想定した作業者の作業領域の作業方向の範囲、例えば作業者が作業につく位置を基準に、その身体を90度回転して手の伸びる範囲の搬送方向を長手とし、コンベア幅を上限幅とするダクトから短管取出しにより狭くなる幅を上限幅として設定される。そして、コンベアの搬送方向の中心線と吹出器具のそれは、軸心を同じとしている。

0026

吹出器具15は、羽根部材を有し、コンベア3の下方から、上方に向けて、即ちコンベア下面側(搬送ローラ下面側、即ち物品の搬送面と反対側)に向けて、調和空気が吹き出すように案内する。また、吹出器具15は、シャッタを閉じることにより調和空気の吹き出しを止め、かつ羽根部材の回動により風向可変とする機能を有しても良い。本実施形態では、吹出器具15として、シャッタ機能を有し、縦及び横の羽根を有したVHS型のグリルを採用した。これによりコンベアの搬送方向とそれと直交する作業者の立つべき方向に向け風向と、傾きにより風速を調節できる。例えば、出願人らの実験では、内部発熱を室温28℃となる条件で調整し、吹出器具15から45度作業者の立つべき空間に気流を傾かせて給気したところ、吹出風速2.0m/sのとき人体上半身地点での風速は、真
上に同距離で2.0m/sである場合と比較し0.15m/s程度風速が大きくなり、作業者に快適なドラフト感を与えられることが判明した。この角度は試験では45度であったが35〜55度の範囲でも好適である。また吹出器具15は長手方向500mm幅のもの
を、ダクトの上面において例えば800mmの間隔をおいて、配列されている。

0027

これに限らず、吹出口は、調和空気をコンベア3の下面側へ吹き出させるものであれば良い。例えば、給気ダクト12から短管14を立ち上げたことで、調和空気がコンベア下面側へ吹き出される場合、単に短管14の開口端を吹出口としても良いし、短管14の開口端にメッシュ金網)を設けた構成としても良い。また、給気ダクト12上部の床面に開口を設け、短管14を省略して、この開口部に羽根部材を設け、調和空気を上方のコンベア下面側へ吹き出させる構成としても良い。また、吹出器具15として、間隔をあけて複数設けるのでなく、ダクトの長さすなわちコンベアの長さと同じか若干短い長さで、風向調整機構を内側に収めたスリットを設けてもよい。そうすれば、コンベア搬送方向に作業者のつく位置が大幅に変更されても、同方向に連続的に吹出開口が形成されているため器具盛り替えの必要がない。

0028

ここで、本出願人らは、本発明の完成に至るまでに次のような試作シミュレーションを行った。
・吹出器具15の周囲(コンベアの下面と支持脚の内側)をチャンバで囲い、側方からブリーズラインで吹き出す方式。
・短管14の上に水平吹き出し用チャンバを設け、側方の開口から横吹き出しする方式。
・吹出器具15の直上に高さ可変の邪魔板を設け、気流を横方向に偏向して吹き出す方式。
いずれも冷房時に作業者の上半身に与えられる冷感が弱かったため、本発明は作業者にドラフト感を積極的に付与する着想のもとになされた。

0029

なお、本実施形態では、コンベア3を複数列設け、上述のように各コンベア3の下方から調和空気を供給する構成としている。

0030

図3はコンベア3と調和空気の供給経路との配置を模式的に示した平面図である。図3に示すように、竪ダクト8からの調和空気は、各コンベア3の搬送方向に沿って設けられた給気ダクト12へ分配され、吹出器具(吹出口)15から吹き出される。

0031

本実施形態のコンベア3は、図4に示すように複数の搬送ローラ(搬送用回転体)31を所定距離L1ずつ離間させて物品1の搬送方向13に並設し、各搬送ローラ31をフレーム32が回転可能に軸支している。

0032

なお、各搬送ローラ31の離間距離L1は、搬送する物品の大きさや各搬送ローラ31の耐荷重に応じて任意に設定でき、特に限定されないが、例えば10mm〜100mmとしても良い。本実施形態における各搬送ローラ31の離間距離は、25mmである。

0033

図5は、コンベア3の搬送方向と平行な縦断面、図6図7は、搬送方向と直交する縦断面を示す図である。上記のようにコンベア3の各搬送ローラ31は離間して設けられているので、図5に示すように吹出器具15からコンベア下面側に吹き出された調和空気20の一部が、搬送ローラ31間の隙間を抜けて、図6に示すようにコンベア3の脇で作業する作業者4近傍の空間、特に作業空間の上部付近へ供給され、作業空間の空調に寄与する。また、搬送ローラ31の下面に当たって偏向された調和空気も、搬送ローラ31の下面に沿ってコンベア脇の作業空間へ案内される。

0034

また、図7に示すように、搬送される物品1が吹出器具15の上方に位置した場合、吹出器具15からコンベア下面側に吹き出された調和空気20は、物品1及びコンベア3の搬送ローラ31に遮られて偏向され、作業者4に吹きつけられる。特に、作業者4が物品
1をコンベア3から持ち上げてキャリア5へ積み込む等、物品1を取り扱う際、物品1に沿って流れる調和空気20が作業者4の腕など上半身に吹き付けられることになる。

0035

このように本実施形態によれば、物品1やコンベア3によって偏向された調和空気が吹き付けることにより、作業者が空調の効果を実感し易く、作業者の満足度が高い快適な作業環境を提供できる。

0036

特に本実施形態では、調和空気が常に吹き付けているのではなく、物品1やコンベア3を調和空気の分配手段として用い、物品1が吹出器具15上に位置したときに調和空気が作業者へ強く吹き付け、その他のときは調和空気が緩やかに作業空間へ供給される構成であるため、作業者は適度なドラフト感が得られると共に、作業空間も快適に保たれる。特に調和空気として冷気が供給される場合、コンベア直上に吹き上げた後も下降するので、作業位置周囲の雰囲気も離れた位置に比べて快適となり、作業に必要なコンベア周りの移動にも適応できる。

0037

また、給気ダクト12をコンベア下方の空き位置に設置するため、天井吹出のように高所への設備の設置が不要で施工が容易である。更に、保守点検も容易である。
なお、本実施形態では、給気ダクト12を床下に配設したが、コンベア下方であれば、床上に配設しても良い。

0038

〈変形例〉
図8図9は、上記空調システム10の変形例を示す図である。本変形例は、前述の実施形態と比べ、吹出器具15から吹き出す調和空気の方向を垂直方向21から作業空間の方向へ所定角度θ傾けた構成が異なっており、その他の構成は同じである。このため、前述の実施形態と同一の要素には同符号を付す等して再度の説明を省略している。

0039

図8に示すように、作業者がコンベア3の片側でのみ作業する場合、本例では、この作業空間側へ傾けて、例えば35〜55度の角度で調和空気を吹き出す。このため、図6の例と比べて多くの調和空気を作業空間へ分配でき、効率的に作業空間の空調を行うことができる。

0040

図9に示すように、物品1が吹出器具15上に位置した場合にも本例では、図7と比べて多くの調和空気を作業者側へ吹き付けることができるため、比較的少ない風量でも作業者が空調効果を実感できる。

0041

上記の実施形態及び変形例では、搬送ローラ31を搬送用回転体として用いた所謂ローラコンベアの例を示したが、コンベア3の搬送用回転体は、これに限らずホイールコロを用いたものでも良い。

0042

例えば、図10に示すように、複数のホイール(搬送用回転体)33を物品1の搬送方向13に並設し、各ホイール33をフレーム32が回転可能に軸支したホイールコンベアソロバンコンベア)であっても良い。

0043

また、図11に示すように、複数のコロ(搬送用回転体)34を物品1の搬送方向13に並設し、各コロ34をフレーム32で回転可能に保持したコンベア(双列ホイールコンベア)であっても良い。

0044

1物品
2自動仕分装置
3コンベア
4作業者
5キャリア
6空調機
7熱源
8竪ダクト
9スラブ
10 空調システム
11 床面
12給気ダクト
13 搬送方向
14短管
15吹出器具
20調和空気
31搬送ローラ
32 フレーム

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