JP2007139300A

JP2007139300A - 空調システム

Info

Publication number: JP2007139300A
Application number: JP2005333825A
Authority: JP
Inventors: Yoshiaki Kokubo; 吉章小久保; Masaya Tachibana; 雅哉橘; Masamichi Iwatani; 正通岩谷
Original assignee: Shimizu Construction Co Ltd; Shimizu Corp
Current assignee: Shimizu Construction Co Ltd; Shimizu Corp
Priority date: 2005-11-18
Filing date: 2005-11-18
Publication date: 2007-06-07

Abstract

【課題】ドラフト感や汚染空気の攪拌がなく快適な空調環境を実現するとともに、空調のペリメータレス化を図ることができ、さらに、室内空間の有効スペースの向上を図ることができる空調システムを提供することを目的とする。
【解決手段】空調機８から送られた空気を、通気性を持たせた床面２から室Ｒ内に供給するとともに、室Ｒ内の空気を、室Ｒの上部から吸気して空調機８に戻し、空気を循環させる空調システムにおいて、室Ｒの壁４に二重ガラス２０が設けられ、室Ｒの上部から吸気された空気が、二重ガラス２０の間に形成された空間Ｓ内に吹き降ろされ、二重ガラス２０間の空間Ｓ内を経由して空調機８に至る。
【選択図】図１

Description

本発明は、空調システムに関する。

オフィスビル等の大型建物の空調システムを計画する場合、一般には、室内空間部分を、日射や外気温度などの外部の熱変化の影響を大きく受けるペリメータゾーン（窓際ゾーン）と、ペリメータゾーンの内側のインテリアゾーン（室内ゾーン）とに区分けし、各ゾーンに対して、それぞれ空調機が設置されており、各ゾーンの空調が別箇に制御されている。これに対して、従来、ペリメータゾーンにおける外部の熱変化の影響を低減させて、ペリメータゾーンに対して、冷温熱源を用いた空調機を個別に設置せずに、インテリアゾーンとともにペリメータゾーンの空調を行うペリメータレス空調方式の空調システムが提案されている。ペリメータレス空調方式の一例としては、エアフローウインドウ技術を利用した空調システムがある。エアフローウインドウは、壁に設けられた二重ガラス窓の二重ガラス間の空間に室内の空気を通過させることで窓からの外部熱負荷を軽減させる技術であり、通常は、空調空気の一部を室内側窓枠下部から吸引し、窓枠上部からダクトを介して屋外に排気、或いはレターン空気として利用する。

一方、従来より、ドラフト感（空調機から吹き出される空調空気が直接人体に当たることによる不快感）や汚染空気の攪拌がなく、快適な空調環境を実現することができる全面床吹出し方式の空調システムがある。全面床吹出し方式の空調システムは、室に隣接させて設けられた機械室、又は天井裏の還気チャンバー内に空調機が収納されている。また、室の床が二重床にされ、その床面全体に空調空気の吹出し口が均等に配設されているとともに、室の天井面には、室内の空気を吸気する吸気口が設けられている。全面床吹出し方式の空調システムによれば、床下の空間が給気チャンバーとして利用され、この給気チャンバーを介して空調空気が空調機から吹出し口に送り出されて吹出し口から室内に均等ににじみ出るように供給される。室内に微速にて吹き出された空調空気は、人や機器等の発熱体の周囲に活発に生じる熱上昇気流に誘引されて発熱体に集まり、タバコの煙や体臭、呼気等の汚染空気を押し上げる。そして、押し上げられた汚染空気が、天井面に設けられた吸気口から天井裏の空間に流入し、さらに、その汚染空気が、還気チャンバーとして利用された天井裏の空間からレターンダクトを介して空調機に流入する。そして、空調機によって汚染空気が洗浄され、クリーンな空調空気となって送り出され、サプライダクトを介して床面の吹出し口から室内に戻される（例えば、特許文献１参照。）。
特許第３３０６６４１号公報

しかしながら、上記した従来の全面床吹出し方式の空調システムでは、機械室、或いは空調機で洗浄・温調処理された空調空気を床下給気チャンバーへ供給するサプライダクトがデットスペースとなり、室内空間の有効スペースが小さくなるという問題がある。

本発明は、上記した従来の問題が考慮されたものであり、ドラフト感や汚染空気の攪拌がなく快適な空調環境を実現するとともに、空調のペリメータレス化を図ることができ、さらに、室内空間の有効スペースの向上を図ることができる空調システムを提供することを目的としている。

請求項１記載の発明は、空調機から送られた空気を、通気性を持たせた床面から室内に供給するとともに、前記室内の空気を、前記室の上部から吸気して前記空調機に戻し、空気を循環させる空調システムにおいて、前記室の壁に二重ガラスが設けられ、前記室の上部から吸気された空気が、前記二重ガラスの間に形成された空間内に吹き降ろされ、該二重ガラス間の空間内を経由して前記空調機に至ることを特徴としている。

このような特徴により、所謂全面床吹出し方式の空調システムとなり、また、二重ガラス間の空間が、所謂全面床吹出し方式の空調システムにおける立ち下げレターンダクト（室の上部から吸気された空気を空調機に導くダクト）として活用され、さらに、室内から吸気された空気が二重ガラス間の空間を通過することで窓からの外部熱負荷が軽減される。

請求項２記載の発明は、請求項１記載の空調システムにおいて、前記空調機が、前記二重ガラスの下方に設けられたペリカウンター内に収納されていることを特徴としている。

このような特徴により、二重ガラスから空調機までの還気管（二重ガラス間の空間と空調機とを接続する管）が省略或いは短くなるとともに、空調機を設置するためのスペースを別途確保する必要がない。

請求項３記載の発明は、請求項１または２記載の空調システムにおいて、前記二重ガラス間の内面に、空気の浄化、消臭、又は抗菌のうちの少なくとも一つの機能を有する光触媒が被覆されていることを特徴としている。

このような特徴により、二重ガラス間の内面に被覆された光触媒は、外部から照射される太陽光によって光触媒作用が促され、この光触媒作用によって、二重ガラス間の空間内を流通する空気が浄化、消臭、抗菌される。

本発明に係る空調システムによれば、所謂全面床吹出し方式の空調システムとなるため、ドラフト感や汚染空気の攪拌がなく快適な空調環境を実現することができる。また、室内から吸気された空気が二重ガラス間の空間を通過することで窓からの外部熱負荷が軽減されるため、空調のペリメータレス化を図ることができる。さらに、二重ガラス間の空間が、所謂全面床吹出し方式の空調システムにおける立ち下げレターンダクトとして活用され、立ち下げレターンダクトが省略されるため、デットスペースをなくすことができ、室内空間の有効スペースの向上を図ることができる。

また、空調機を二重ガラスの下方に設けられたペリカウンター内に収納することにより、二重ガラスから空調機までの還気管が省略或いは短くなるとともに、空調機を設置するためのスペースを別途確保する必要がないため、室内空間の有効スペースの一層の向上を図ることができる。

また、二重ガラス間の内面に、空気の浄化等の機能を有する光触媒が被覆されていることにより、外部から照射される太陽光によって、二重ガラス間の空間内を流通する空気の浄化等を行うことができる。また、太陽光によって光触媒作用が促されるため、励起光（光触媒効果を促す光）と空気とが接触する環境が、市販の光触媒内装材等に比べて優位となり、光触媒効果の効率が大幅に上昇させることができる。

以下、本発明に係る空調システムの実施の形態について、図面に基いて説明する。

図１は本発明の実施の形態の空調システムを表す断面図である。図１に示すように、空調システムは、室Ｒ内の空調を行うための空調システムであって、全面床吹出し方式の空調システムである。

まず、室Ｒの概略構成について説明する。
室Ｒの床１は二重床であり、床面２の下には空間が形成されている。また、床１は、床面２に通気性が持たせた構成からなり、例えば、図示せぬ複数の吹出し口が全体的且つ均等に配設されている図示せぬ通気性ＯＡフロアの上に図示せぬ通気性タイルカーペットが敷きつめられた構成からなる。
また、室Ｒの天井３は、例えば、吊り下げ式等の天井になっており、その天井裏には、空間が形成されている。また、室Ｒの上部にある天井３には、複数の吸気口７…が全体的に配設されている。

また、外部に面した室Ｒの壁４には、二重ガラス窓５が形成されている。二重ガラス窓５は、壁４に取り付けられた図示せぬ窓枠（サッシ）に、間隔をあけて平行に配設された対向する２枚のガラス（二重ガラス２０）が嵌め込まれた構成からなる。二重ガラス２０の間（２枚のガラスの間）には、空間Ｓが形成されており、また、二重ガラス２０間の双方の内面（２枚のガラスの対向する面）には、膜状の光触媒１６，１６がそれぞれ被覆されている。この光触媒１６，１６は、光が照射されることで空気を浄化、消臭、抗菌する機能を有する光触媒であり、例えば紫外線が照射されると光触媒効果を促す二酸化チタン（TiO_２）である。この光触媒１６，１６は、液状の光触媒材料を二重ガラス２０間の内面にそれぞれ塗布することで形成してもよく、或いは、フィルム状の光触媒材料を二重ガラス２０間の内面にそれぞれ貼着することで形成してもよい。
また、この二重ガラス窓５の真下には、箱状（中空）のペリカウンター６が壁４に沿って設けられている。

次に、空調システムの概略構成について説明する。
空調システムは、空調機８から送られた空調空気ＳＡを、通気性を持たせた床面２から室Ｒ内に供給するとともに、室Ｒ内の汚染空気を還気空気（レターンエア）ＲＡとして、天井３に設けられた吸気口７…から吸気して空調機８に戻して空気を循環させるシステムである。

空調機８は、二重ガラス２０の直下にあるペリカウンター６の中に収納されている。
また、この空調システムにおいて、床面２の下の空間は、給気チャンバー９として利用されており、空調機８の吹出口８ａと給気チャンバー９とは、ペリカウンター６内に配管された給気管１０を介して接続されている。

一方、この空調システムにおいて、天井裏（天井３の上方）の空間は、還気チャンバー１０として利用されている。還気チャンバー１０内の外壁４側には、還気チャンバー１０内の還気空気ＲＡを集気する集気口１１と、集気された還気空気ＲＡを二重ガラス２０の上端に送り出すファン（送風手段）１２とが備えられている。集気口１１とファン１２の吸込口１２ａとは第１の還気管１３を介して接続されており、ファン１２の吐出口１２ｂと二重ガラス２０上端とは第２の還気管１４を介して接続されている。第２の還気管１４には、還気空気ＲＡの流量を調整する流量調整バルブ１７が付設されている。また、二重ガラス２０の下端と空調機８の吸込口８ｂとは第３の還気管１５を介して接続されている。ここで、第２，３の還気管１４，１５は、二重ガラス２０の間に形成された空間Ｓ内にそれぞれ連通されている。

次に、上記した構成からなる空調システムにおける空気の流れについて説明する。
まず、空調機８の吹出口８ａから吹き出された空調空気ＳＡは、給気管１０を介して給気チャンバー９内に流入する。そして、給気チャンバー９内に流入した空調空気ＳＡは、給気チャンバー９内全体に均等に行き渡り、通気性のある床面２全面から均等に、微速でにじみ出るように室Ｒ内に吹き出される。

室Ｒ内に供給された空調空気ＳＡは、室Ｒ内の人や機器等の発熱体Ｘの周囲に活発に生じる熱上昇気流に誘引されて発熱体Ｘの方に集まり、タバコの煙や体臭、呼気等の汚染空気（還気空気ＲＡ）を押し上げる。押し上げられた汚染空気（還気空気ＲＡ）は、天井３に設けられた複数の吸気口７…から天井裏の還気チャンバー１０内に流入する。

還気チャンバー１０内に流入した還気空気ＲＡは、集気口１１に集気され、集気口１１から第１の還気管１３を介してファン１２内に吸い込まれる。ファン１２内に吸い込まれた還気空気ＲＡは、ファン１２の吐出口１２ｂから第２の還気管１４を介して二重ガラス２０の間に形成された空間Ｓ内に送り出される。二重ガラス２０間の空間Ｓ内では、還気空気ＲＡが、二重ガラス２０の上部から下部に向かって吹き降ろされる。二重ガラス２０間の空間Ｓ内を下方に向かって流通する還気空気ＲＡは、二重ガラス２０の下端から第３の還気管１５を介して空調機８の中に流入する。

空調機８の中に流入された還気空気ＲＡは、空調機８によって処理されて空調空気ＳＡとなって空調機８の吹出口８ａから吹き出され、上記した空調空気ＳＡと同様にして、室Ｒ内に供給される。このように、この空調システムでは、空気ＳＡ、ＲＡが循環されており、また、室Ｒ内から流出する汚染空気のレターン量は、全量レターンとされている。

上記した構成からなる空調システムによれば、空調機８から送られた空調空気ＳＡを、通気性を持たせた床面２から室Ｒ内に供給するとともに、室Ｒ内の汚染空気を、室Ｒの天井３に設けられた吸気口７…から吸気して空調機８に戻す構成からなることにより、所謂全面床吹出し方式の空調システムとなり、ドラフト感や汚染空気の攪拌がなく快適な空調環境を実現することができる。

また、還気空気ＲＡが二重ガラス２０間の空間Ｓ内を流通することにより、二重ガラス窓５からの外部熱負荷が軽減される。これによって、空調のペリメータレス化を図ることができる。また、室Ｒ内から流出する汚染空気のレターン量を全量レターンとするため、二重ガラス窓５からの外部熱負荷を殆ど除去し、ほぼ完全に近いペリメータレス空調を実現することができる。

さらに、室Ｒの天井３に設けられた吸気口７…から吸気された還気空気ＲＡが、二重ガラス２０間の空間Ｓに吹き降ろされ、二重ガラス２０間の空間Ｓ内を経由して空調機８に至る構成からなることにより、二重ガラス２０間の空間Ｓが、所謂全面床吹出し方式の空調システムにおける立ち下げレターンダクトとして活用される。これによって、立ち下げレターンダクトが省略され、デットスペースをなくすことができ、室Ｒの内部空間の有効スペースの向上を図ることができる。

また、空調機８を二重ガラス２０の下方に設けられたペリカウンター６内に収納することにより、二重ガラス２０から空調機８までの第３の還気管１５が短くなるとともに、空調機８を設置するためのスペースを別途確保する必要がない。これによって、室Ｒの内部空間の有効スペースの一層の向上を図ることができる。

また、二重ガラス２０間の内面に、空気の浄化等の機能を有する光触媒１６，１６が被覆されていることにより、外部から照射される太陽光によって、二重ガラス２０間の空間Ｓ内を流通する還気空気ＲＡの浄化等を行うことができる。また、太陽光によって光触媒作用が促されるため、励起光（光触媒効果を促す光）と空気とが接触する環境が、市販の光触媒内装材等に比べて優位となり、光触媒効果の効率が大幅に上昇させることができる。

以上、本発明に係る空調システムの実施の形態について説明したが、本発明は上記した実施の形態に限定されるものではなく、その趣旨を逸脱しない範囲で適宜変更可能である。例えば、上記した実施の形態では、室Ｒ内の汚染空気を、室Ｒの天井３に設けられた吸気口７…から吸気しているが、本発明は、室の壁の上部に吸気口を設けて、壁の上部から汚染空気を吸気してもよい。
また、上記した実施の形態では、室Ｒの天井３に、汚染空気を吸気する複数の吸気口７…が全体的に配設されているが、本発明は、複数の吸気口が室の上部に局所的に配設されていてもよい。

また、上記した実施の形態では、室Ｒ内から吸気した汚染空気のレターン量を全量レターンとしているが、本発明は、室内から吸気した汚染空気の一部を外部に排気してもよい。
また、上記した実施の形態では、二重ガラス２０間の双方の内面にそれぞれ光触媒１６，１６が被覆されているが、本発明は、二重ガラス間の内面のうち、何れか一方にのみ光触媒が被覆されていてもよい。
また、上記した実施の形態では、室Ｒの壁４に二重ガラス窓５を設けているが、本発明は、室の壁の全部又は一部が二重ガラスからなる構成であってもよい。
また、上記した実施の形態では、二重ガラス２０は、外部側及び室Ｒ側がそれぞれガラス製であるが、本発明は、二重ガラスの室側の部材がガラス製でなくてもよく、例えば、二重ガラスの室側の部材が、透明又は半透明の樹脂パネル（簡易エアフローウインドウ）でもよい。さらに、本発明は、二重ガラスの室側の部材が、上記樹脂パネルに替えてブラインドであってもよい。なお、この場合、ブラインドは如何なる形式のものであってもよい。

本発明の実施の形態を説明するための空調システムの概略構成図である。

符号の説明

２床面
４壁
６ペリカウンター
８空調機
１６光触媒
２０二重ガラス
Ｒ室
Ｓ空間

Claims

空調機から送られた空気を、通気性を持たせた床面から室内に供給するとともに、前記室内の空気を、前記室の上部から吸気して前記空調機に戻し、空気を循環させる空調システムにおいて、
前記室の壁に二重ガラスが設けられ、
前記室の上部から吸気された空気が、前記二重ガラスの間に形成された空間内に吹き降ろされ、該二重ガラス間の空間内を経由して前記空調機に至ることを特徴とする空調システム。
請求項１記載の空調システムにおいて、
前記空調機が、前記二重ガラスの下方に設けられたペリカウンター内に収納されていることを特徴とする空調システム。
請求項１または２記載の空調システムにおいて、
前記二重ガラス間の内面に、空気の浄化、消臭、又は抗菌のうちの少なくとも一つの機能を有する光触媒が被覆されていることを特徴とする空調システム。