特開 2024-173108 冷暖房ベンチ

(19)【発行国】日本国特許庁(JP)

(12)【公報種別】公開特許公報(A)

(11)【公開番号】P2024173108

(43)【公開日】2024-12-12

(54)【発明の名称】冷暖房ベンチ

(51)【国際特許分類】

   A47C 7/74 20060101AFI20241205BHJP

   A47C 11/00 20060101ALI20241205BHJP

【ＦＩ】

A47C7/74 D

A47C7/74 C

A47C11/00

【審査請求】未請求

【請求項の数】6

【出願形態】ＯＬ

(21)【出願番号】P 2023091264

(22)【出願日】2023-06-02

(71)【出願人】

【識別番号】511133163

【氏名又は名称】ピーエス株式会社

(71)【出願人】

【識別番号】000000549

【氏名又は名称】株式会社大林組

(74)【代理人】

【識別番号】100100365

【弁理士】

【氏名又は名称】増子 尚道

(72)【発明者】

【氏名】平山 禎久

(72)【発明者】

【氏名】多賀谷 聡

(72)【発明者】

【氏名】大野 奈津

(72)【発明者】

【氏名】加藤 隆矢

(72)【発明者】

【氏名】和田 一

(72)【発明者】

【氏名】中山 和樹

(72)【発明者】

【氏名】荻原 明日菜

【テーマコード（参考）】

3B084

3B095

【Ｆターム（参考）】

3B084JE01

3B084JG01

3B084JG06

3B095AC03

3B095AC06

(57)【要約】

【課題】屋外や半屋外のような開放空間において利用者にとって快適な温度環境をエネルギー効率良く提供する。
【解決手段】１以上の中空管１３，１５からなるベンチ本体１１ａ（座板１２及び背板１４）と、ベンチ本体を支持する支持部２４と、ベンチ本体に熱媒水を供給する熱媒水供給器２５と、熱媒水供給器からベンチ本体へ熱媒水を送る送水管２１と、中空管の内部を通過させた熱媒水をベンチ本体から熱媒水供給器へ戻す戻り管２２とを備えた冷暖房ベンチである。ベンチ本体の裏面側から表面側に風を送ることが可能な送風手段２３を備えても良い。
【選択図】図１

【特許請求の範囲】

【請求項1】

１以上の中空管からなるベンチ本体と、
前記ベンチ本体を支持する支持部と、
前記ベンチ本体に熱媒水を供給する熱媒水供給器と、
前記熱媒水供給器から前記ベンチ本体へ前記熱媒水を送る送水管と、
前記中空管の内部を通過させた前記熱媒水を前記ベンチ本体から前記熱媒水供給器へ戻す戻り管と、
を備えた
ことを特徴とする冷暖房ベンチ。

【請求項2】

前記ベンチ本体は、複数の中空管からなり、
当該複数の中空管は、隣り合う中空管の間に隙間が形成されるように配列され、
当該隙間を通って前記ベンチ本体の裏面側から前記ベンチ本体の表面側に向けて風を送ることが可能な送風手段を前記ベンチ本体の裏面側にさらに備えた
請求項１に記載の冷暖房ベンチ。

【請求項3】

前記中空管の裏面に断熱材を備えた
請求項１に記載の冷暖房ベンチ。

【請求項4】

前記中空管の表面温度が、２６℃から４０℃の範囲内になるように前記熱媒水の温度を設定する
請求項１から３のいずれか一項に記載の冷暖房ベンチ。

【請求項5】

前記中空管の表面温度が、冷房運転時に２６℃から３０℃の範囲内になるように前記熱媒水の温度を設定する
請求項４に記載の冷暖房ベンチ。

【請求項6】

前記中空管の表面温度が、暖房運転時に２９℃から４０℃の範囲内になるように前記熱媒水の温度を設定する
請求項４に記載の冷暖房ベンチ。

【発明の詳細な説明】

【技術分野】

【0001】

本発明は、冷暖房ベンチに係り、特に、ベンチの座板および背板に冷水または温水を通して冷暖房を行う長椅子に関する。

【背景技術】

【0002】

カフェやレストランのテラス席、野球場やサッカースタジアムのような競技場、アーケード街のような商業施設など、屋外や半屋外の開放的な空間（本願では「開放空間」と言う）が様々な場所や施設で今日利用されている。

【0003】

また、このような開放空間への関心は、近時の感染症の流行も相俟って益々増大し、利用が促進されており、それに伴って開放空間における空調需要が高まっている。

【0004】

一方、下記特許文献１は、スタジアムや体育館などの大空間における効率的な空調を行うために椅子に冷暖房機能を備えた発明を開示するものである。また、下記特許文献２も同様の冷暖房機能を備えた椅子に係る発明を開示する。

【先行技術文献】

【特許文献】

【0005】

【特許文献1】特開平８－２０５９６３号公報

【特許文献2】特開平９－２５２８７６号公報

【発明の概要】

【発明が解決しようとする課題】

【0006】

ところで、上記のような開放空間では、全域を空調（冷暖房）するには多量のエネルギーが必要で、極めてエネルギー効率が悪い。

【0007】

このため、開放空間における空調は一般に、スポット的な空調装置が利用されている。例えば、熱を反射させる傘状の金属板をガスストーブの上部に備えたパラソルヒーターや、冷風を吹き出すスポットクーラーのような局所的に冷暖房を行う装置である。

【0008】

ところが、従来のスポット空調装置は、熱過ぎたり冷え過ぎるなど利用者にとって必ずしも快適な温度環境を提供することが出来ないうえに、エネルギー効率が良いとは言えず、快適性とエネルギー効率の双方の点で未だ改良の余地を残している。

【0009】

一方、前記特許文献記載の発明では、いずれも熱媒体として熱容量が小さい空気を使用していることから、十分な冷暖房効果を得ることは難しい。また、これら特許文献記載の発明では、椅子の表面温度についてどの程度の温度とすれば利用者にとって快適となるかも示されていない。

【0010】

したがって、本発明の目的は、屋外や半屋外のような開放空間において利用者にとってより快適な温度環境をエネルギー効率良く提供することにある。

【課題を解決するための手段】

【0011】

前記課題を解決し目的を達成するため、本発明に係る冷暖房ベンチは、１以上の中空管からなるベンチ本体と、ベンチ本体を支持する支持部と、ベンチ本体に熱媒水を供給する熱媒水供給器と、熱媒水供給器からベンチ本体へ熱媒水を送る送水管と、中空管の内部を通過させた熱媒水をベンチ本体から熱媒水供給器へ戻す戻り管とを備えている。

【0012】

ここで、上記「ベンチ本体」は、利用者が座ることが可能な座板を少なくとも含む。また当該ベンチ本体は、背を凭（もた）れることが可能な背板をさらに備えていても良い。また、ベンチ本体を支持する上記「支持部」は、支柱状のものやフレーム状の構造物、脚など様々なものであって良く、特定の構造に限定されない。

【0013】

また、上記「熱媒水」とは、熱媒体として使用する水を意味する。別の表現をすれば、当該熱媒水は、夏季の冷房運転時には冷水（気温より温度が低い水）であり、冬季の暖房運転時には温水（気温より温度が高い水）である。また、本願で言う「冷水」と「温水」は、必ずしも「温水」の温度が「冷水」の温度より高いことを意味するものではなく、「冷水」とは、本発明の冷暖房ベンチが設置された開放空間の気温より低い温度を有する水を意味し、「温水」とは、本発明の冷暖房ベンチが設置された開放空間の気温より高い温度を有する水を意味する。

【0014】

本発明の冷暖房ベンチは、ベンチ本体、すなわち座板（背板を備える場合には背板も／以下同様）を中空管により形成し、この中空管に熱媒水供給器から供給する熱媒水を通し循環させることにより着座した利用者に対して冷房環境と暖房環境を提供する。

【0015】

熱媒水の温度は、ベンチ本体（中空管）の表面温度が例えば２６℃～４０℃の範囲内になるように設定することが好ましい。これは、次の理由による。

【0016】

ベンチ本体の表面温度を２６℃より低い温度にすると、夏季に結露が生じ、ベンチ本体の表面（座面や背凭れ面）が濡れてしまうおそれがある。また冬季には、２６℃より低い温度では温かさを感じ難い。一方、ベンチ本体の表面温度を４０℃を超える温度にすると、夏季に涼しさ（冷涼感）を感じ難く、冬季には例えば直接肌が触れているようなときに熱過ぎ、長時間座っていた場合には低温火傷のおそれも生じ得る。このため、本発明では、好ましい温度範囲として上記のような温度設定を行う場合がある。

【0017】

なお、ベンチ本体の表面温度を上記温度範囲にするには、熱媒水供給器からベンチ本体への送水途中における熱損失等を考慮して、外気温が高い夏季には熱媒水供給器から送り出されるときの冷水の温度は上記温度範囲より低く、外気温が低い冬季には熱媒水供給器から送り出されるときの温水の温度は上記温度範囲より高くする。

【0018】

本発明の冷暖房ベンチによれば、夏季には冷え過ぎずに快適な冷涼感を得ることができ、冬季には長時間座っていても熱過ぎず、程良い温もりが感じられ、利用者に快適な温度環境を提供することが出来る。また本発明の冷暖房ベンチでは、熱媒体として、比熱が大きく熱伝達効率の高い水を使用するから、エネルギー効率良く冷暖房を行うことが出来る。

【0019】

なお、本発明の冷暖房ベンチでは、夏季（冷房運転時）と冬季（暖房運転時）とでベンチ（座板中空管）の表面温度を同一温度にする必要は必ずしも無く（同じ温度にしても良い）、異なる温度とすることがある。特に、季節に応じたより一層快適な温度環境を提供するには、上記ベンチ本体（中空管）の表面温度を、冷房運転時には２６℃～３０℃とし、暖房運転時には２９℃～４０℃とすることが好ましい。

【0020】

また、ベンチ本体（中空管）の裏面には断熱材を備えることが好ましい。ベンチ本体裏面側からの熱損失を防ぎ、エネルギー効率をより一層向上させるためである。断熱材を備える方法としては、断熱材を貼り付けても良いし、塗布や吹付けなどの方法により断熱層を形成するようにしても構わない。

【0021】

さらに本発明では、ベンチ本体を複数の中空管により構成し、当該複数の中空管を、隣り合う中空管の間に隙間が形成されるように配列し、当該隙間を通ってベンチ本体の裏面側からベンチ本体の表面側に向けて風が送られるようにベンチ本体の裏面側に送風手段をさらに備えることがある。このような態様によれば、夏季に送風機からの送風によって、冷涼感を増大させることが出来る。

【0022】

上記送風手段としては、典型的には送風機が挙げられるが、ベンチ本体の裏面側に開口するダクトを備え、ベンチ本体とは異なる場所に設置した送風機から当該ダクトを通じてベンチ本体の裏面側から表面側に向け空気を吹き出すようにすることも可能である。

【0023】

なお、ベンチ本体の「裏面」とは、座板については座板の下面（ベンチの利用者が座る座面上面とは逆側の面）であり、背板については背板の後面（ベンチの利用者が背を凭れる面である表面とは逆側の面）である。

【発明の効果】

【0024】

本発明によれば、屋外や半屋外のような開放空間において利用者にとってより快適な温度環境をエネルギー効率良く提供することが出来る。

【0025】

本発明の他の目的、特徴および利点は、図面に基いて述べる以下の本発明の実施の形態の説明により明らかにする。なお、各図中、同一の符号は、同一又は相当部分を示す。

【図面の簡単な説明】

【0026】

【図1】図１は、本発明の一実施形態に係る冷暖房ベンチを概念的に示す斜視図である。

【図2】図２は、前記実施形態に係る冷暖房ベンチを概念的に示す正面図である。

【発明を実施するための形態】

【0027】

図１から図２に基いて本発明の一実施形態に係る冷暖房ベンチについて説明する。なお、各図には上下左右および前後方向を表す互いに直交する二次元直交座標または三次元直交座標を示し、以下の説明はこれらの方向に基いて行う。

【0028】

図１から図２に示すように本発明の一実施形態に係る冷暖房ベンチ１１は、利用者が座ることが可能な座板１２および背を凭れることが可能な背板（背もたれ）１４を有するベンチ本体１１ａと、熱媒水（冷水及び温水）を作り出す熱媒水供給器２５と、熱媒水供給器２５からベンチ本体１１ａへ熱媒水を送る送水管２１と、ベンチ本体１１ａから熱媒水供給器２５へ熱媒水を戻す戻り管２２と、座板１２の下側の空間から座板１２の上側の空間へ空気を送ることが出来るように座板１２の下面に設置した複数台の送風機２３と、背板１４の後側の空間から背板１４の前側の空間へ空気を送ることが出来るように背板１４の後面に設置した複数台の送風機２３と、を備え、座板１２と背板１４の内部に熱媒水を循環（通過）させることにより座面と背板面を冷やし或いは温めるベンチである。

【0029】

座板１２は、平坦な座面を形成するように配列させた複数本（例えば５本）の座板中空管（以下「座板管」と言う）１３からなる。同様に背板１４は、背凭れ面を形成するように配列させた複数本（例えば５本）の背板中空管（以下「背板管」と言う）１５からなる。

【0030】

なお、隣り合う座板管１３の間には、座板管１３の下側空間から上側空間（座面の上部空間）へ空気が通り抜けることが出来るように、隙間を形成してあり、当該隙間を通じて前記送風機２３により座板１２の下側空間から座板１２の上側空間へ風（空気）を送ることが出来るようにしてある。同様に、隣り合う背板管１５の間には、背板管１５の後側空間から前側空間（背凭れ面の前部空間）へ空気が通り抜けることが出来るように、隙間を形成してあり、当該隙間を通じて前記送風機２３により背板１４の後側空間から背板１４の前側空間へ風（空気）を送ることが出来るようにしてある。

【0031】

ベンチ本体１１ａは、上記座板管１３および背板管１５のほか、座板管１３および背板管１５を接続する接続管１６，１７，１８を有する。この接続管１６，１７，１８は、座板管１３の左端部において５本の座板管１３と連通してこれら５本の座板管１３を接続する第１接続管１６と、座板管１３の下面と背板管１５の後面に沿って前後方向および上下方向にＬ字状に延びるとともに座板管１３の右端部および背板管１５の右端部において５本の座板管１３と５本の背板管１５とそれぞれ連通してこれらの座板管１３および背板管１５を接続する第２接続管１７と、背板管１５の左端部において５本の背板管１５と連通してこれら５本の背板管１５を接続する第３接続管１８とからなる。

【0032】

なお、各接続管１６，１７，１８は、着座の邪魔にならないように座板１２または背板１４の裏側に、すなわち、第１接続管１６は座板管１３の下面に、第２接続管１７は座板管１３の下面および背板管１５の後面に、また、第３接続管１８は背板管１５の後面に、それぞれ配置してある。

【0033】

座板管１３と背板管１５は、共に、左右両端が閉塞され、内部が空洞の扁平な板状の金属管からなる。また座板管１３は、左端部において第１接続管１６と連通し、右端部において第２接続管１７と連通する。また背板管１５は、右端部において第２接続管１７と連通し、左端部において第３接続管１８と連通する。さらに、第１接続管１６の前端部には、第１接続管１６内に熱媒水を流入させる入口管１９を備え、第３接続管１８の上端部には、第３接続管１８から熱媒水を流出させる出口管２０を備えてある。

【0034】

また、座板１２（座板管１３）や背板１４（背板管１５）を地面（又は床面）Ｇの上に支持する支持部２４は、支柱状のものやフレーム状の構造物、脚など様々なものであって良く、特に限定されない。

【0035】

熱媒水供給器２５は、本実施形態では、冷水と温水を作り出すことが可能な空冷ヒートポンプ（以下単に「ヒートポンプ」と称する）により構成する。ただし、熱媒水供給器２５の種類や構造は特に問わず、他の熱媒水供給器（例えばボイラーや地下水の供給器など）を利用することも可能である。また本実施形態では、熱媒水供給器２５を、冷水と温水の両方を供給可能な１台の熱媒水供給器により構成したが、冷水を作り出す熱媒水供給器と温水を作り出す熱媒水供給器を別々の装置で構成しても構わない。

【0036】

送風機２３は、本実施形態では座板１２の下面に４台備え、座板１２の長さ方向（左右方向）に沿って一定の間隔を隔てて配列させてある。なお、送風機２３の設置台数は特に問わない。また、背板１４の裏側（後面）にも座板下面と同様に送風機２３を備えてある。

【0037】

本実施形態の冷暖房ベンチでは、ヒートポンプ２５、送水管２１、入口管１９、第１接続管１６、座板管１３、第２接続管１７、背板管１５、第３接続管１８、出口管２０、および、戻り管２２により形成された流路を通じて熱媒水を循環させることにより、ベンチ本体１１ａ（座板１２及び背板１４）を冷却し或いは温めることにより冷暖房を行う。

【0038】

より具体的には、図１に矢印で示すように、ヒートポンプ２５から送水管２１を通じてベンチ本体１１ａに送られた熱媒水は、入口管１９から第１接続管１６内に流入し、第１接続管１６と各座板管１３とを連通させる各接続孔（図示せず／以降の接続孔についても同様）から各座板管１３内に流入した後、各座板管１３内を右方へ進行する。そして当該熱媒水は、各座板管１３と第２接続管１７とを連通させる各接続孔から第２接続管１７内に流れ込み、第２接続管１７内を後方へ進んだ後、上方へ流れ、第２接続管１７と各背板管１５とを連通させる各接続孔から各背板管１５内に流入する。各背板管１５内に流入した熱媒水は、各背板管１５内を左方へ進行し、各背板管１５と第３接続管１８とを連通させる各接続孔から第３接続管１８内に流れ込み、出口管２０から戻り管２２へと流れ進む。そして、戻り管２２を通ってヒートポンプ２５に戻される。

【0039】

ここで、熱媒水の温度は、座面（座板管１３の上面）と背凭れ面（背板管１５の前面）の温度（以下単に「表面温度」と言うことがある）が冷房運転時には２６℃から３０℃の範囲内に、また、暖房運転時には２９℃から４０℃の範囲内になるように設定する。夏季冷房運転時に冷え過ぎず、冬季暖房運転時に熱過ぎない、快適な温度環境を利用者に提供するためである。

【0040】

本実施形態の冷暖房ベンチ１１によれば、座板１２と背板１４からの輻射と熱伝導により、着座した利用者の身体を温め（暖房時）あるいは冷やす（冷房時）ことが出来る。また、夏季の冷房運転時に送風機２３を駆動すれば、送風機２３により作り出された空気の流れ（対流）によって、冷涼感をさらに高めることが出来る。

【0041】

以上、本発明の実施の形態について説明したが、本発明はこれらに限定されるものではなく、特許請求の範囲に記載の範囲内で種々の変更を行うことができることは当業者に明らかである。

【0042】

例えば、本発明に言う「水（熱媒水）」は、純粋な水のみを意味するものではなく、水に他の物質（例えば不凍液など）が含まれていても良い。

【0043】

また、本発明において熱媒水の循環経路は様々なパターンであって良く、前記実施形態に限定されない。例えば、前記実施形態では１本の経路で（入口管、出口管、送水管及び戻り管を各々１つずつ備えることで）熱媒水を循環させたが、例えば座板と背板とで異なる循環路に分けるなど、熱媒水の循環路（入口管、出口管、送水管及び戻り管）を複数備えることも可能である。

【0044】

さらに、本発明の冷暖房ベンチの使用場所としては、例えば、カフェやレストランなどのテラス席、野球場やサッカースタジアムのような競技場、アーケード街のような商業施設、アトリウム、空港、ホテルや商業ビルのロビーや吹き抜け空間、レジャー施設、結婚式場、大規模工場、物流倉庫などが挙げられ、このような場所に本発明に係る冷暖房ベンチを導入することで当該開放空間に付加価値を付与することが出来る。なお、本発明の冷暖房ベンチは、上記以外にも様々な場所で使用することが可能である。

【符号の説明】

【0045】

１１ 冷暖房ベンチ
１１ａ ベンチ本体
１２ 座板
１３ 座板中空管
１４ 背板（背凭れ）
１５ 背板中空管
１６ 第１接続管
１７ 第２接続管
１８ 第３接続管
１９ 入口管
２０ 出口管
２１ 送水管
２２ 戻り管
２３ 送風機
２４ 支持部
２５ 熱媒水供給器（空冷ヒートポンプ）

【図1】

【図2】