JP2000266362A - 空調システム - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 省スペース、省エネルギー、多機能化を実現
した空調システムを提供する。 【解決手段】 ペリメータ系統に設置されるとともに、
インテリア系統用の熱交換器１０，１１とペリメータ系
統用の熱交換器１３とを一体に有する空調機７と、空調
機７から送り出された空調空気を床吹出口４を介して室
内空間１に導くとともに、ペリメータ吹出口１５を介し
て室内空間１に導く第１の給気経路５，１４，１６と、
空調機７から送り出された空調空気を天井空間６に導く
第２の給気経路１８，１９と、空調機７から送り出され
た空調空気の供給先を第１，第２の給気経路の間で切り
換え可能な第１の切り換え手段２３ａ，２３ｂと、空調
機７の設置空間から外気取入口２１に通じる通風路を開
閉可能に設けられるとともに、外気取入口２１から取り
入れられた外気の導入先を空調機７と室内空間１との間
で切り換え可能な第２の切り換え手段２３ｃ，２３ｄ，
２３ｅとを備える。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、空調システムに係
り、特に、省エネルギー，省スペース，多機能化を実現
した空調システムに関する。

【０００２】

【従来の技術】従来、室内の空調が不要な夜間などに空
調機からの空調空気（温風，冷風）を利用して建物の躯
体（構造体）に熱を蓄積しておき、この蓄積した熱を実
際の空調時間帯（日中）に利用する方式（躯体蓄熱方
式）が知られている。また、躯体蓄熱方式を採用した従
来の空調システムとしては、建物の天井に設置した空調
機から直接、天井内の床スラブに空調空気を吹き付けて
躯体蓄熱を行うものが知られている。

【０００３】ところで、空調方式には、空調機で生成し
た空調空気を天井面の吹出口から吹き出させる天井吹き
出し空調方式と、空調機で生成した空調空気を床面の吹
出口から吹き出させる床吹き出し空調方式がある。特
に、近年においては、暖房時における足元の冷え防止や
浮遊粉塵の抑止などの理由により、床吹き出し空調方式
が増加する傾向にある。また従来では、主に省エネルギ
ーの観点から、自然換気を併用した冷房方式（自然換気
併用冷房）も行われている。

【０００４】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、上記躯
体蓄熱方式を採用した従来の空調システムでは、建物の
天井に設置した空調機から直接、天井内の床スラブに空
調空気を吹き付けて躯体蓄熱を行うため、床吹き出し空
調方式を採用することができなかった。また、上記従来
の空調システムでは、ペリメータ系統の冷暖房を行う場
合に、それ専用の空調機（ペリメータ系統空調機）を別
個に設置する必要があった。さらに従来の自然換気併用
冷房は、空調システムとは別個に、外壁の開口（窓の開
閉等）をコントロールするものであるため、二重の外気
取り入れを必要としていた。

【０００５】

【課題を解決するための手段】本発明に係る空調システ
ムにおいては、ペリメータ系統に設置されるとともに、
インテリア系統用の熱交換器とペリメータ系統用の熱交
換器とを一体に有し、各々の熱交換器を経て生成された
空調空気を送り出す空調機と、この空調機から送り出さ
れた空調空気のうち、前記インテリア系統用の熱交換器
を経て生成された空調空気を床吹出口を介して室内空間
に導くとともに、前記ペリメータ系統用の熱交換器を経
て生成された空調空気をペリメータ吹出口を介して室内
空間に導く第１の給気経路と、前記空調機から送り出さ
れた空調空気を天井空間に導く第２の給気経路と、前記
空調機から送り出された空調空気の供給先を前記第１，
第２の給気経路の間で切り換え可能な第１の切り換え手
段と、前記空調機の設置空間から外気取入口に通じる通
風路を開閉可能に設けられるとともに、該外気取入口か
ら取り入れられた外気の導入先を前記空調機と前記室内
空間との間で切り換え可能な第２の切り換え手段とを備
えた構成を採用している。

【０００６】上記構成からなる空調システムによれば、
夏期又は冬期の空調時間帯では、空調空気の供給先を第
１の切り換え手段で第１の給気経路に切り換えて空調機
を運転させることにより、空調機から送り出された空調
空気が床吹出口及びペリメータ吹出口を介して室内空間
に導かれる。また、空調機内のインテリア系統及びペリ
メータ系統の各熱交換器で熱交換を行うことにより、系
統毎に空調空気の温湿度が可変される。これにより、一
つの空調機をもって、インテリア系統の空調とペリメー
タ系統の空調を賄うことが可能となる。これに対して、
夏期又は冬期の夜間では、空調空気の供給先を第１の切
り換え手段で第２の給気経路に切り換えて空調機を運転
させることにより、空調機から送り出された空調空気が
第２の給気経路を通して天井空間に導かれる。これによ
り、床吹き出しによる空調と、夜間の躯体蓄熱が両立さ
れる。また、中間期の昼間や夜間では、空調機の運転を
停止させるとともに、第２の切り換え手段により外気の
供給先を室内空間に切り換えることにより、外気取入口
からの外気を室内空間に導入して自然換気併用冷房を行
うことが可能となる。

【０００７】

【発明の実施の形態】以下、本発明の実施の形態につい
て図面を参照しつつ詳細に説明する。図１は本発明の第
１実施形態に係る空調システムの構成を説明するもの
で、図中（ａ）はその縦断面図、（ｂ）はその側面概略
図、（ｃ）はその平面図を示している。

【０００８】図１において、空調の対象となる室内空間
１は、床面２及び天井面３によって所定の高さに区画形
成されている。このうち、床面２には床吹出口４が形成
され、天井面３にはレタン開口（不図示）が形成されて
いる。床吹出口４は、室内空間１と床下空間５とを連通
する状態で形成され、レタン開口（不図示）は、室内空
間１と天井空間６とを連通する状態で形成されている。

【０００９】空調機７は、図示せぬコントローラからの
制御信号に従って空気調和のための処理（清浄、冷却、
減湿、加熱、加湿等）を行うもので、建物のペリメータ
系統に竪設置されている。この空調機７は縦長のボック
ス構造をなすもので、その内部に、空気調和のためのエ
アーフィルタ８、加湿器９、クーリングコイル１０、ヒ
ーティングコイル１１とともに、送風ファン１２及びペ
リメータ系統コイル１３を備えている。このうち、クー
リングコイル１０及びヒーティングコイル１１は、主に
インテリア系統を空調するための熱交換器（インテリア
系統用）として機能し、ペリメータ系統コイル１３は、
主にペリメータ系統を空調するための熱交換器（ペリメ
ータ系統用）として機能する。

【００１０】空調機７の下部には、床下空間５を介して
床吹出口４に通じる床吹出ダクト１４と、ペリメータ吹
出口１５に通じるペリメータダクト１６とが接続されて
いる。床吹出ダクト１４は、クーリングコイル１０及び
ヒーティングコイル１１を経て生成された空調空気を床
下空間５を介して床吹出口４に導くもので、ペリメータ
ダクト１６は、ペリメータ系統コイル１３を経て生成さ
れた空調空気をペリメータ吹出口１５に導くものであ
る。これらの床下空間５、床吹出ダクト１４及びペリメ
ータダクト１６により、第１の給気経路が形成されてい
る。

【００１１】一方、空調機７の上部にはレタンダクト１
７が接続されている。レタンダクト１７の開口は天井空
間６に臨む状態で配置され、このレタンダクト１７によ
ってリターン経路（環気経路）の一部が形成されてい
る。また、空調機７の近傍には、これに隣接してサプラ
イバイパス１８が設けられている。

【００１２】サプライバイパス１８は、室内空間１と隔
壁されたかたちで、床面１２から天井面３に渡って垂直
に形成されている。さらに、サイプライバイパス１８の
上端には、サプライバイパスダクト（以下、バイパスダ
クトと略称）１９が接続されている。このバイパスダク
ト１９の開口は、天井空間６に臨む状態で配置されてい
る。そして、上記サプライパイパス１８及びバイパスダ
クト１９により、第２の給気経路が形成されている。

【００１３】また、空調機７には冷温水配管２０が接続
されている。この冷温水配管２０は図示せぬ熱源装置
（ボイラ、冷凍機等）で生成された冷温水を空調機７
（クーリングコイル９，ヒーティングコイル１０，ペリ
メータ系統コイル１３）に供給する一方、空調機７を経
た冷温水を熱源装置に戻して循環させるものである。

【００１４】さらに、空調機７の近傍には、外気を取り
入れるための外気取入口２１が設けられている。外気取
入口２１からは外気導入ダクト２２が引き込まれてお
り、この外気導入ダクト２２がレタンダクト１７の途中
に接続されている。

【００１５】これに加えて、空調システム全体の空気の
流れを制御するために、空調機７と床下空間５との隣接
部分（開口部分）にはダンパー２３ａが設けられ、空調
機７とサプライバイパス１８との隣接部分（開口部分）
にもダンパー２３ｂが設けられている。また、レタンダ
クト１７には、外気導入ダクト２２の接続位置を境にし
て、その上流側と下流側にそれぞれダンパー２３ｃ，２
３ｄが設けられている。さらに、空調機７の上方空間と
サプライバイパス１８との隣接部分（開口部分）にもバ
ブル２３ｅが設けられ、空調機７内のペリメータ系統コ
イル１３の近傍にもダンパー２３ｆが設けられている。
これらのダンパー２３ａ〜２３ｆは、図示せぬコントロ
ーラからの制御信号に従って開閉動作する。

【００１６】このうち、ダンパー２３ａ，２３ｂは、図
示せぬコントローラからの制御信号に従って開閉動作す
ることにより、空調機７から送り出された空調空気の供
給先を床下空間５（第１の給気経路）とサプライバイパ
ス１８（第２の空気経路）との間で切り換えるもので、
これらのダンパー２３ａ，２３ｂによって第１の切り換
え手段が構成されている。

【００１７】また、ダンパー２３ｃ，２３ｄ，２３ｅ
は、図示せぬコントローラからの制御信号に従って開閉
動作することにより、外気取入口２１から取り入れられ
た外気の供給先を空調機７と室内空間１との間で切り換
えるもので、これらのバブル２３ｃ，２３ｄ，２３ｅに
よって第２の切り換え手段が構成されている。

【００１８】続いて、本第１実施形態に係る空調システ
ムにおいて、図示せぬコントローラからの制御信号に基
づく動作機能につき、図面を用いて説明する。

【００１９】先ず、夏期の空調時間帯では、ダンパー２
３ａ，２３ｃ，２３ｄ，２３ｆを“開”状態、ダンパー
２３ｂ，２３ｅを“閉”状態として、空調機７を冷房運
転させる。これにより、図２に示すように、空調機７か
ら送り出された空調空気（冷風）が、床吹出ダクト１４
及び床下空間５を通して床吹出口４から室内空間１に吹
き出されるとともに、ペリメータダクト１６を通してペ
リメータ吹出口１５から室内の窓際に吹き出される。ま
た、こうして吹き出された空調空気は、天井面３のレタ
ン開口（不図示）から天井空間６に回収される。この回
収された空気（レタン空気）はレタンダクト１７を通し
て空調機７に戻され、それとともに外気取入口２１から
取り入れられた外気も外気導入ダクト２２を通して空調
機７に供給される。これにより、一つの空調機７をもっ
て、ペリメータ系統の冷房とインテリア系統の冷房を賄
うことができる。また、空調機７にペリメータ系統コイ
ル１３を一体に設けたことにより、系統毎にきめ細かな
空調環境を作り出すことができる。

【００２０】一方、夏期の夜間では、ダンパー２３ｂ，
２３ｃ，２３ｄを“開”状態、ダンパー２３ａ，２３
ｅ，２３ｆを“閉”状態として、空調機７を冷房運転さ
せることにより、図３に示すように、空調機７から送り
出された空調空気（冷風）が、サプライバイパス１８及
びバイパスダクト１９を通して天井空間６に供給され
る。また、こうして供給された空調空気は、レタンダク
ト１７を通して空調機７に戻される。これにより、天井
空間６が効率良く冷却されるため、その天井空間６に面
するコンクリートスラブ等に冷たい熱を蓄積（躯体蓄
熱）することができる。

【００２１】また、冬期の空調時間帯でインテリア系統
を冷房する場合には、上記夏期の空調時間帯と同様にダ
ンパー２３ａ，２３ｃ，２３ｄ，２３ｆを“開”状態、
ダンパー２３ｂ，２３ｅを“閉”状態として、空調機７
を冷房運転させる。これにより、図４に示すように、空
調機７から送り出された空調空気（冷風）が、床吹出ダ
クト１４及び床下空間５を通して床吹出口４から室内空
間１に吹き出される。このとき、ペリメータ系統コイル
１３に温水を供給することにより、そこで生成された温
風がペリメータ吹出口１５から吹き出される。これによ
り、一つの空調機７をもって、ペリメータ系統の暖房と
インテリア系統の冷房を賄うことができる。

【００２２】一方、冬期の夜間では、ダンパー２３ｂ，
２３ｃ，２３ｄを“開”状態、ダンパー２３ａ，２３
ｅ，２３ｆを“閉”状態として、空調機７を暖房運転さ
せることにより、図５に示すように、空調機７から送り
出された空調空気（温風）が、サプライバイパス１８及
びバイパスダクト１９を通して天井空間６に供給され
る。また、こうして供給された空調空気は、レタンダク
ト１７を通して空調機７に戻される。その結果、天井空
間６が効率良く暖められるため、その天井空間６に面す
るコンクリートスラブ等に暖かい熱を蓄積（躯体蓄熱）
することができる。

【００２３】これに対して、中間期の夜間では、空調機
７の運転を停止（ファン停止）させるとともに、ダンパ
ー２３ｃ，２３ｄ，２３ｅを“開”状態、ダンパー２３
ａ，２３ｂ，２３ｆを“閉”状態とすることにより、図
６に示すように、外気取入口２１から取り入れられた外
気が外気導入ダクト２２からレタンダクト１７を通して
天井空間６に導入され、さらに天井面３のレタン開口
（不図示）から室内空間１に導入される。これにより、
いちいち外壁の開口をコントロールしなくても、室内空
間１にこもった熱気を自然換気によって除去するナイト
パージによって建物を冷却することができる。

【００２４】また、中間期の昼間では、空調機７の冷房
運転を適宜停止（ファン停止）させるとともに、ダンパ
ー２３ｂ，２３ｃ，２３ｅを“開”状態とし、ダンパー
２３ａ，２３ｄ，２３ｆを“閉”状態とすることによ
り、図７に示すように、外気取入口２１から取り入れら
れた外気が外気導入ダクト２２からレタンダクト１７を
通してサプライダクト１８に導入され、さらにサプライ
ダクト１８から床下空間５を通して床吹出口４から室内
空間１に導入される。これにより、いちいち外壁の開口
（窓の開閉等）を調整しなくても、自然換気を併用した
冷房を行うことができる。

【００２５】このように本第１実施形態の空調システム
によれば、ペリメータ系統空調機を別個に設置しなくて
も、インテリア系統とペリメータ系統の空調を一つの空
調機７で賄うことができるため、省スペース化が図られ
るとともに、空調機７にペリメータ系統コイル１３を内
蔵したことで、系統毎の温度制御性とともに、間仕切り
が出来た場合の温度制御性を向上させることができる。

【００２６】また、床吹き出しによる空調方式を実現し
たうえで、空調機７を共用した天井空間６への躯体蓄熱
を実現しているため、空調の熱負荷を夜間に移行させる
ことができる。これにより、空調システムにおける空調
負荷（冷房負荷、暖房負荷）のピーク値（最大負荷）を
大幅に低減することができる。また、空調負荷の低減に
伴い、装置容量（熱源機器、空調機器等の容量）を低減
したり、ダクト、配管のサイズを小さくしてイニシャル
コストを下げることが可能となる。

【００２７】図８は躯体蓄熱の効果を説明するもので、
（ａ）は躯体蓄熱が無い場合の熱負荷シミユレーション
結果を示し、（ｂ）は躯体蓄熱が有る場合の熱負荷シミ
ユレーション結果を示している。図から明らかなよう
に、躯体蓄熱の有り無しによる熱負荷のピーク値（最大
負荷）を見てみると、躯体蓄熱有りの場合が躯体蓄熱無
しの場合よりも装置容量として約３０％低減しているこ
とが分かる。

【００２８】また、空調機７への外気の取り込み機能に
加えて、システム自在に自然換気機能を持たせているた
め、いちいち外壁の開口をコントロールしなくても、自
然換気併用冷房を行うことができる。これにより、主に
中間期において、外気を導入する自然換気併用冷房を行
うことにより、空調機７の運転を必要最小限に抑えて省
エネルギーを図ることができる。さらに、外気温度が室
内温度よりも低い夜間に外気を導入するナイトパージを
行うことにより、年間の冷房負荷を低減することができ
る。

【００２９】図９は自然換気併用冷房の効果を説明する
もので、図中白抜きの棒グラフが自然換気併用冷房有り
の場合、図中黒塗りの棒グラフが自然換気併用冷房無し
の場合を示している。図から明らかなように、自然換気
併用冷房を行った場合には年間を通して各月の積算冷房
負荷が低減し、年間の冷房負荷としては約１５％の低減
が図られている。このことからも、自然換気併用冷房が
省エネルギーに大きな効果をもたらすことが理解でき
る。

【００３０】また、上記第１実施形態では、上述のよう
に多機能な空調システムを一体化し、その主要部となる
空調機７を柱型の小さなスペースに設置（竪設置）する
ことにより、さらなる省スペース化を実現することがで
きる。また、空調用の配管や配線を一体化することによ
り、プレファブ化を図ることができる。これにより、現
場での設置工事は竪系統をつなぐだけで済むため、大幅
な省力化が実現されることになる。

【００３１】図１０は本発明の第２実施形態に係る空調
システムの構成を説明するもので、図中（ａ）はその縦
断面図、（ｂ）はその側面概略図、（ｃ）はその平面図
を示している。

【００３２】図１０において、空調の対象となる室内空
間３１は、床面３２及び天井面３３によって所定の高さ
に区画形成されている。このうち、床面３２には床吹出
口３４が形成され、天井面３３にはレタン開口（不図
示）が形成されている。床吹出口３４は、室内空間３１
と床下空間３５とを連通する状態で形成され、レタン開
口（不図示）は、室内空間３１と天井空間３６とを連通
する状態で形成されている。

【００３３】空調機３７は、図示せぬコントローラから
の制御信号に従って空気調和のための処理（清浄、冷
却、減湿、加熱、加湿等）を行うもので、建物のペリカ
ウンタ部分に横型に設置されている。この空調機３７は
横長のボックス構造をなすもので、その内部に、空気調
和のためのエアーフィルタ３８、クーリングコイル３
９、ヒーティングコイル４０、送風ファン４１ととも
に、図示せぬペリメータ系統コイルを備えている。この
うち、クーリングコイル３９及びヒーティングコイル４
０は、主にインテリア系統を空調するための熱交換器
（インテリア系統用）として機能し、図示せぬペリメー
タ系統コイルは、主にペリメータ系統を空調するための
熱交換器（ペリメータ系統用）として機能する。

【００３４】空調機３７の下部には、床下空間３５を介
して床吹出口３４に通じる床吹出ダクト４２が接続さ
れ、同上部には、ペリメータ吹出口４３に通じるペリメ
ータダクト４４とが接続されている。床吹出ダクト４２
は、クーリングコイル３９及びヒーティングコイル４０
を経て生成された空調空気を床下空間５を介して床吹出
口３４に導くもので、ペリメータダクト４４は、図示せ
ぬペリメータ系統コイルを経て生成された空調空気をペ
リメータ吹出口４３に導くものである。これらの床下空
間３５、床吹出ダクト４２及びペリメータダクト４４に
より、第１の給気経路が形成されている。

【００３５】さらに、空調機３７の上部には、上記ペリ
メータダクト４４とともに、外気導入ダクト４５が接続
されている。この外気導入ダクト４５の一端（開口）
は、窓下に設けられた外気取入口４６に通じるチャンバ
ー４７に臨む状態で配置されている。そして、このチャ
ンバー４７と外気導入ダクト４５との間に、第２の切り
換え手段としてのダンパー４８が設けられている。

【００３６】一方、空調機３７の両側には、サプライバ
イパスダクト（以下、バイパスダクトと略称）４９とレ
タンダクト５０が接続されている。バイパスダクト４９
及びレタンダクト５０は、それぞれ空調機３７の両側か
ら壁体内を通して天井空間３６に導出されている。パイ
パスダクト４９は、空調機３７から送り出された空調空
気を天井空間３６に導くもので、このバイパスダクト４
９により第２の給気経路が形成されている。

【００３７】さらに、空調機３７とバイパスダクト４９
の接続部分にはダンパー５１が設けられ、空調機３７と
床吹出ダクト４２及びペリメータダクト４４の各接続部
分にもダンパー５２が設けられている。これらのダンパ
ー５１，５２は、図示せぬコントローラからの制御信号
に従って開閉動作することにより、空調機３７から送り
出された空調空気を供給先を上記第１，第２の給気経路
の間で切り換えるもので、これらのダンパー５１，５２
により第１の切り換え手段が構成されている。

【００３８】続いて、本第２実施形態に係る空調システ
ムにおいて、図示せぬコントローラからの制御信号に基
づく動作機能につき、図面を用いて説明する。

【００３９】先ず、夏期の空調時間帯では、ダンパー４
８，５２を“開”状態、ダンパー５１を“閉”状態とす
るとともに、ダンパー４８によって外気の導入先を空調
機３７（外気導入ダクト４５）に切り換えた状態で、空
調機３７を冷房運転させる。これにより、図１１に示す
ように、空調機３７から送り出された空調空気（冷風）
が、床吹出ダクト４２及び床下空間３５を通して床吹出
口３４から室内空間３１に吹き出されるとともに、ペリ
メータダクト４４を通してペリメータ吹出口４３から室
内の窓際に吹き出される。また、こうして吹き出された
空調空気は、天井面３３のレタン開口（不図示）から天
井空間３６に回収される。この回収された空気（レタン
空気）はレタンダクト５０を通して空調機３７に戻さ
れ、それとともに外気取入口４６から取り入れられた外
気も外気導入ダクト４５を通して空調機３７に供給され
る。これにより、一つの空調機３７をもって、ペリメー
タ系統の冷房とインテリア系統の冷房を賄うことができ
る。また、空調機３７内にペリメータ系統コイル（不図
示）を一体に設けることで、系統毎にきめ細かな空調環
境を作り出すことができる。

【００４０】一方、夏期の夜間では、ダンパー５１を
“開”状態、ダンパー４８，５２を“閉”状態として、
空調機３７を冷房運転させることにより、図１２に示す
ように、空調機３７から送り出された空調空気（冷風）
が、バイパスダクト４９を通して天井空間３６に供給さ
れる。また、こうして供給された空調空気は、レタンダ
クト５０を通して空調機３７に戻される。これにより、
天井空間３６が効率良く冷却されるため、その天井空間
３６に面するコンクリートスラブ等に冷たい熱を蓄積
（躯体蓄熱）することができる。

【００４１】また、冬期の空調時間帯でインテリア系統
を冷房する場合には、ダンパー４８，５２を“開”状
態、ダンパー５１を“閉”状態とするとともに、ダンパ
ー４８によって外気の導入先を空調機３７に切り換えた
状態で、空調機３７を冷房運転させる。これにより、図
１３に示すように、空調機３７から送り出された空調空
気（冷風）が、床吹出ダクト４２及び床下空間３５を通
して床吹出口３４から室内空間３１に吹き出される。ま
た、図示せぬペリメータ系統コイルに温水を供給するこ
とにより、ペリメータダクト４４を通してペリメータ吹
出口４３から温風が吹き出される。これにより、一つの
空調機３７をもって、ペリメータ系統の暖房とインテリ
ア系統の冷房を賄うことができる。

【００４２】一方、冬期の夜間では、ダンパー５１を
“開”状態、ダンパー４８，５２を“閉”状態として、
空調機３７を暖房運転させることにより、図１４に示す
ように、空調機３７から送り出された空調空気（温風）
が、バイパスダクト４９を通して天井空間３６に供給さ
れる。また、こうして供給された空調空気は、レタンダ
クト５０を通して空調機３７に戻される。これにより、
天井空間３６が効率良く暖められるため、その天井空間
３６に面するコンクリートスラブ等に暖かい熱を蓄積
（躯体蓄熱）することができる。

【００４３】これに対して、中間期の夜間では、空調機
３７の運転を停止（ファン停止）させるとともに、ダン
パー４８を“開”状態として外気の導入先を室内空間３
１に切り換えることにより、図１５に示すように、外気
取入口４６から取り入れられた外気が窓下の部分から室
内空間３１に導入される。これにより、いちいち外壁の
開口をコントロールしなくても、室内空間３１にこもっ
た熱気を自然換気によって除去するナイトパージによっ
て建物を冷却することができる。

【００４４】また、中間期の昼間では、空調機３７の冷
房運転を適宜停止（ファン停止）させるとともに、ダン
パー４８を“開”状態として外気の導入先を室内空間３
１に切り換えることにより、上記図１５と同様に外気取
入口４６から取り入れられた外気が窓下の部分から室内
空間３１に導入されるため、いちいち外壁の開口をコン
トロールしなくても、自然換気を併用した冷房を行うこ
とができる。

【００４５】このように本第２実施形態の空調システム
においても、上記第１実施形態と同様に次のような効果
を得ることができる。すなわち、ペリメータ系統空調機
を別個に設置することなく、インテリア系統とペリメー
タ系統の空調を一つの空調機３７で賄うことができるた
め、システム全体の省スペース化を図ることができる。
また、床吹き出し空調方式と躯体蓄熱の両立により、空
調の熱負荷を夜間に移行させることができる（装置容量
を約３０％低減）。さらに、システム自体の自然換気機
能により、自然換気併用冷房を行うことができる（年間
の冷房負荷を約１５％低減）。その結果、床吹き出し空
調方式を採用した一つの空調システムでもって、躯体蓄
熱と自然換気併用冷房を実現することができる。

【００４６】また、上記第２実施形態では、上述のよう
に多機能な空調システムを一体化し、その主要部となる
空調機３７をペリカウンタに設置することにより、さら
なる省スペース化を実現することができる。

【００４７】

【発明の効果】以上説明したように本発明の空調システ
ムによれば、ペリメータ系統空調機を別個に設置しなく
ても、ペリメータ系統とインテリア系統の空調を一つの
空調機で賄うことができ、これによって省スペース化を
図ることができる。また、一つの空調機を共用して床吹
き出し空調と躯体蓄熱を行えるとともに、躯体蓄熱によ
って熱負荷を夜間に移行することにより、装置容量とイ
ニシャルコストを低減することができる。さらに、空調
機への外気の取り込み機能に加えて、システム自体に自
然換気機能を持たせているため、いちいち外壁の開口を
コントロールしなくても、自然換気併用冷房を行って省
エネルギー効果を得ることができる。その結果、省スペ
ース、省エネルギー、多機能化を実現した空調システム
を提供することが可能となる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の第１実施形態に係る空調システムの構
成を説明する図である。

【図２】第１実施形態の空調システムの動作機能を説明
する図（その１）である。

【図３】第１実施形態の空調システムの動作機能を説明
する図（その２）である。

【図４】第１実施形態の空調システムの動作機能を説明
する図（その３）である。

【図５】第１実施形態の空調システムの動作機能を説明
する図（その４）である。

【図６】第１実施形態の空調システムの動作機能を説明
する図（その５）である。

【図７】第１実施形態の空調システムの動作機能を説明
する図（その６）である。

【図８】躯体蓄熱の効果を説明する図である。

【図９】自然換気併用冷房の効果を説明する図である。

【図１０】本発明の第２実施形態に係る空調システムの
構成を説明する図である。

【図１１】第１実施形態の空調システムの動作機能を説
明する図（その１）である。

【図１２】第１実施形態の空調システムの動作機能を説
明する図（その２）である。

【図１３】第１実施形態の空調システムの動作機能を説
明する図（その３）である。

【図１４】第１実施形態の空調システムの動作機能を説
明する図（その４）である。

【図１５】第１実施形態の空調システムの動作機能を説
明する図（その５）である。

【符号の説明】

１，３１…室内空間、４，３４…床吹出口、５，３５…
床下空間、６，３６…天井空間、７，３７…空調機、１
０，３９…クーリングコイル、１１，４０…ヒーティン
グコイル、１３…ペリメータ系統コイル、１４，４２…
床吹出ダクト、１５，４３…ペリメータ吹出口、１６…
ペリメータダクト、１８…サプライバイパス、１９，４
９…サプライバイパスダクト、２１，４６…外気取入
口、２２，４５…外気導入ダクト、２３ａ〜２３ｆ，４
８，５１，５２…ダンパー

─────────────────────────────────────────────────────

【手続補正書】

【提出日】平成１１年１２月２４日（１９９９．１２．
２４）

【手続補正１】

【補正対象書類名】明細書

【補正対象項目名】特許請求の範囲

【補正方法】変更

【補正内容】

【特許請求の範囲】

【手続補正２】

【補正対象書類名】明細書

【補正対象項目名】０００５

【補正方法】変更

【補正内容】

【０００５】

【課題を解決するための手段】本発明に係る空調システ
ムにおいては、空調空気を送り出す空調機と、前記空調
機から送り出された空調空気を床吹出口を介して室内空
間に導く第1の給気経路と、前記空調機から送り出され
た空調空気を天井空間に導く第２の給気経路と、前記空
調機から送り出された空調空気の供給先を前記第1，第
２の給気経路の間で切り換え可能な第1の切り換え手段
と、外気取入口から取り入れられた外気の導入先を前記
空調機と前記室内空間との間で切り換え可能な第２の切
り換え手段と、前記空調機と前記第1，第２の切り換え
手段とを制御するコントローラとを備えるとともに、前
記コントローラからの制御信号に基づく前記第1，第２
の切り換え手段の動作により、前記空調機から送り出さ
れた空調空気を前記天井空間に導いて該天井空間に面す
る構造体に熱を蓄積する躯体蓄熱機能と、前記外気取入
口から取り入れられた外気を前記室内空間に導いて換気
する自然換気機能とを具備した構成を採用している。

【手続補正３】

【補正対象書類名】明細書

【補正対象項目名】０００６

【補正方法】変更

【補正内容】

【０００６】上記構成からなる空調システムによれば、
コントローラからの制御信号により、例えば夏期又は冬
期の空調時間帯では、空調空気の供給先を第1の切り換
え手段で第1の給気経路に切り換えて空調機を運転させ
ることにより、空調機から送り出された空調空気が床吹
出口を介して室内空間に導かれる。これに対して、夏期
又は冬期の夜間では、空調空気の供給先を第1の切り換
え手段で第２の給気経路に切り換えて空調機を運転させ
ることにより、空調機から送り出された空調空気が第２
の給気経路を通して天井空間に導かれる。これにより、
床吹き出しによる空調と、夜間の躯体蓄熱が両立され
る。また、中間期の昼間や夜間では、空調機の運転を停
止させるとともに、第２の切り換え手段により外気の供
給先を室内空間に切り換えることにより、外気取入口か
らの外気を室内空間に導入して自然換気併用冷房を行う
ことが可能となる。

【手続補正４】

【補正対象書類名】明細書

【補正対象項目名】００１５

【補正方法】変更

【補正内容】

【００１５】これに加えて、空調システム全体の空気の
流れを制御するために、空調機７と床下空間５との隣接
部分（開口部分）にはダンパー２３ａが設けられ、空調
機７とサプライバイパス１８との隣接部分（開口部分）
にもダンパー２３ｂが設けられている。また、レタンダ
クト１７には、外気導入ダクト２２の接続位置を境にし
て、その上流側と下流側にそれぞれダンパー２３ｃ，２
３ｄが設けられている。さらに、空調機７の上方空間と
サプライバイパス１８との隣接部分（開口部分）にもダ
ンパー２３ｅが設けられ、空調機７内のペリメータ系統
コイル１３の近傍にもダンパー２３ｆが設けられてい
る。これらのダンパー２３ａ〜２３ｆは、図示せぬコン
トローラからの制御信号に従って開閉動作する。

【手続補正５】

【補正対象書類名】明細書

【補正対象項目名】００１７

【補正方法】変更

【補正内容】

【００１７】また、ダンパー２３ｃ，２３ｄ，２３ｅ
は、図示せぬコントローラからの制御信号に従って開閉
動作することにより、外気取入口２１から取り入れられ
た外気の供給先を空調機７と室内空間1との間で切り換
えるもので、これらのダンパー２３ｃ，２３ｄ，２３ｅ
によって第２の切り換え手段が構成されている。

【手続補正６】

【補正対象書類名】明細書

【補正対象項目名】００４７

【補正方法】変更

【補正内容】

【００４７】

【発明の効果】以上説明したように本発明の空調システ
ムによれば、一つの空調機を共用して床吹き出し空調と
躯体蓄熱を行えるとともに、躯体蓄熱によって熱負荷を
夜間に移行することにより、装置容量とイニシャルコス
トを低減することができる。さらに、空調機への外気の
取り込み機能に加えて、システム自体に自然換気機能を
持たせているため、いちいち外壁の開口をコントロール
しなくても、自然換気併用冷房を行って省エネルギー効
果を得ることができる。その結果、省スペース、省エネ
ルギー、多機能化を実現した空調システムを提供するこ
とが可能となる。 ─────────────────────────────────────────────────────

【手続補正書】

【提出日】平成１２年４月７日（２０００．４．７）

【手続補正１】

【補正対象書類名】明細書

【補正対象項目名】特許請求の範囲

【補正方法】変更

【補正内容】

【特許請求の範囲】

【請求項２】 前記コントローラからの制御信号に基づ
く動作機能として、前記空調機から送り出された空調空
気を前記第１の切り換え手段により前記天井空間に導い
て該天井空間に面する構造体に熱を蓄積する躯体蓄熱機
能を具備することを特徴とする請求項１記載の空調シス
テム。

【手続補正２】

【補正対象書類名】明細書

【補正対象項目名】０００５

【補正方法】変更

【補正内容】

【０００５】

【課題を解決するための手段】本発明に係る空調システ
ムにおいては、空調空気を送り出す空調機と、前記空調
機から送り出された空調空気を床吹出口を介して室内空
間に導く第1の給気経路と、前記空調機から送り出され
た空調空気を天井空間に導く第２の給気経路と、前記空
調機から送り出された空調空気の供給先を前記第1，第
２の給気経路の間で切り換え可能な第1の切り換え手段
と、外気取入口から取り入れられた外気の導入先を前記
空調機と前記室内空間との間で切り換え可能な第２の切
り換え手段と、前記空調機と前記第1，第２の切り換え
手段とを制御するコントローラとを備えるとともに、コ
ントローラからの制御信号に基づく動作機能として、空
調機の運転を停止させた状態で、外気取入口から取り入
れられた外気を第２の切り換え手段により室内空間に導
いて換気する自然換気併用冷房機能を具備するものであ
る。さらに、コントローラからの制御信号に基づく動作
機能として、空調機から送り出された空調空気を第１の
切り換え手段により天井空間に導いて該天井空間に面す
る構造体に熱を蓄積する躯体蓄熱機能を具備するもので
ある。

【手続補正３】

【補正対象書類名】明細書

【補正対象項目名】０００６

【補正方法】変更

【補正内容】

【０００６】上記構成からなる空調システムによれば、
コントローラからの制御信号に基づく動作機能により、
例えば中間期の昼間や夜間では、空調機の運転を停止さ
せるとともに、外気取入口から取り入れられた外気の導
入先を第２の切り換え手段で室内空間に切り換えること
により、外気取入口からの外気を室内空間に導入して自
然換気を併用した冷房を行うことが可能となる。また、
夏期又は冬期の空調時間帯では、空調空気の供給先を第
1の切り換え手段で第1の給気経路に切り換えて空調機を
運転させることにより、空調機から送り出された空調空
気が床吹出口を介して室内空間に導かれる。これに対し
て、夏期又は冬期の夜間では、空調空気の供給先を第1
の切り換え手段で第２の給気経路に切り換えて空調機を
運転させることにより、空調機から送り出された空調空
気が第２の給気経路を通して天井空間に導かれる。これ
により、床吹き出しによる空調と、夜間の躯体蓄熱が両
立される。

【手続補正４】

【補正対象書類名】明細書

【補正対象項目名】００１２

【補正方法】変更

【補正内容】

【００１２】サプライバイパス１８は、室内空間１と隔
壁されたかたちで、床面２から天井面３に渡って垂直に
形成されている。さらに、サプライバイパス１８の上端
には、サプライバイパスダクト（以下、バイパスダクト
と略称）１９が接続されている。このバイパスダクト１
９の開口は、天井空間６に臨む状態で配置されている。
そして、上記サプライバイパス１８及びバイパスダクト
１９により、第２の給気経路が形成されている。

【手続補正５】

【補正対象書類名】明細書

【補正対象項目名】００１６

【補正方法】変更

【補正内容】

【００１６】このうち、ダンパー２３ａ，２３ｂは、図
示せぬコントローラからの制御信号に従って開閉動作す
ることにより、空調機７から送り出された空調空気の供
給先を床下空間５（第１の給気経路）とサプライバイパ
ス１８（第２の給気経路）との間で切り換えるもので、
これらのダンパー２３ａ，２３ｂによって第１の切り換
え手段が構成されている。

【手続補正６】

【補正対象書類名】明細書

【補正対象項目名】００２４

【補正方法】変更

【補正内容】

【００２４】また、中間期の昼間では、空調機７の冷房
運転を適宜停止(ファン停止）させるとともに、ダンパ
ー２３ｂ，２３ｃ，２３ｅを“開”状態とし、ダンパー
２３ａ，２３ｄ，２３ｆを“閉”状態とすることによ
り、図７に示すように、外気取入口２１から取り入れら
れた外気が外気導入ダクト２２からレタンダクト１７を
通してサプライバイパス１８に導入され、さらにサプラ
イバイパス１８から床下空間５を通して床吹出口４から
室内空間１に導入される。これにより、いちいち外壁の
開口（窓の開閉等）を調整しなくても、自然換気を併用
した冷房を行うことができる。

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 二村 敏隆 東京都港区元赤坂一丁目２番７号 鹿島建 設株式会社内 Ｆターム(参考） 3L053 BB01 BB03 BB05

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 ペリメータ系統に設置されるとともに、
   インテリア系統用の熱交換器とペリメータ系統用の熱交
   換器とを一体に有し、各々の熱交換器を経て生成された
   空調空気を送り出す空調機と、 前記空調機から送り出された空調空気のうち、前記イン
   テリア系統用の熱交換器を経て生成された空調空気を床
   吹出口を介して室内空間に導くとともに、前記ペリメー
   タ系統用の熱交換器を経て生成された空調空気をペリメ
   ータ吹出口を介して室内空間に導く第１の給気経路と、 前記空調機から送り出された空調空気を天井空間に導く
   第２の給気経路と、 前記空調機から送り出された空調空気の供給先を前記第
   １，第２の給気経路の間で切り換え可能な第１の切り換
   え手段と、 前記空調機の設置空間から外気取入口に通じる通風路を
   開閉可能に設けられるとともに、該外気取入口から取り
   入れられた外気の導入先を前記空調機と前記室内空間と
   の間で切り換え可能な第２の切り換え手段とを備えるこ
   とを特徴とする空調システム。