JP2019027770A - 空調制御方法 - Google Patents

Abstract

【課題】少ない送風量で簡単に空調対象領域を所定温度範囲に維持できるようにするとともに、スパン方向の温度分布に偏りを生じることなく所定温度範囲に制御できるようにする。【解決手段】第１の運転モードで運転中に、遠位点温度計測器６によって測定される床面近傍及び上限高さの温度差ΔTeと、近位点温度計測器５によって測定される床面近傍及び上限高さの温度差ΔTsとの温度差の差（ΔTe−ΔTs）が設定値を超えた場合に、第２の運転モードに切り替える。第２の運転モードで運転中に、近位点温度計測器５によって測定される床面近傍及び上限高さの温度差ΔTsと、遠位点温度計測器６によって測定される床面近傍及び上限高さの温度差ΔTeとの温度差の差（ΔTs−ΔTe）が設定値を下回った場合に、第１の運転モードに切り替える。【選択図】図１

Description

本発明は、クリーンルームや工場、データセンターなどの大空間室内の空調において、従来方式よりも少ない送風量で空調対象領域を設定温度域に維持することができるようにした空調制御方法に関する。

従来より、大空間室内の空調システムとして、システム天井にファンとフィルタとを備えたＦＦＵ（ファンフィルタユニット）を設置し、天井から下向きに清浄空気を吹き出し、対象空間を所定の温湿度と清浄度に維持するシステム（以下、「ＦＦＵ方式」という。）が知られている。前記ＦＦＵ方式では、発熱量の大きな装置や発塵量の大きな装置の設置状況に合わせて、ＦＦＵの設置台数を増加する対策が採られているが、装置の発熱により高温となって上方に上昇しようとする空気が、天井に設置されたＦＦＵから吹き出された下向きの空気の流れに押し戻されて、結果として室内に熱だまりが生じる問題があった。また、ＦＦＵがある場所と無い場所で循環流が発生しやすくなるため、結果として対象空間の空調としては混合型に分類され、対象空間の清浄度確保のためには換気回数が大きくなる傾向がある。

このような従来方式の問題を受け、クリーンルームなどの大空間の全体を均一な温湿度に空調する混合型空調方式に代えて、空間在室者の居住域や製造装置の稼働空間のみを所定の温湿度に空調する置換型空調方式が適用されつつある。この置換型空調方式は、対象空間の床から２〜４ｍ程度までの高さを空調対象領域として所定温度範囲に維持する一方、この空調対象領域よりも上部の空間（非空調領域）は前記空調対象領域から押し出された高温の空気が介在し、高さが高くなるにつれて高温となっている。このため、空間全体としては高さ方向に温度勾配が水平面状に形成されることから、温度成層型空調と呼ばれることもある。

工場等の置換型空調方式においては、製造空間に設置される製造装置の発熱に伴う上昇気流が発生するが、この高温となった空気を空調対象領域よりも上方に速やかに押し出すため、空調対象領域の上部や側面、床面などから空調空気を吹き出すことによって、高温となった上昇気流が居住域内で混合されずに速やかに空調対象領域の上方の非空調領域へ押し出されるようになっている。このため、置換型空調方式は、混合型空調方式に比べて、少ない空調風量で空調対象領域を目標温度域に維持することができる。

温度成層型空調方式において、空調空気を上部から下向きに吹き出す方式としては、例えば下記特許文献１において、発熱箇所の直上を除く位置の吹出口から冷房用空気を下方に直線的に吹き降ろして床面に到達させるようにしたものが開示されている。

また、空調空気を側面から横向きに吹き出す方式としては、例えば下記特許文献２，３において、空調空間内に吹き出す空気に対してフィンによって旋回成分を与えることにより、吹き出した空気量に誘引される空調空間内の空気の誘引量を増加させるようにしたものが開示されている。

特許第５８７２０８１号 特許第５０５３６８６号 特許第５７８５６３３号

しかしながら、上記特許文献１に記載される方式では、上部からの吹出気流は、床面から吹出高さまでに形成された温度成層を通過する流れとなるため、高温となった上方の高温空気と吹出気流の温度勾配が大きくなり、両空気の境界面で必ず温度混合を伴う空気の誘引や混合が生じると考えられる。製造工場などにおいては、搬送装置が高い高さに設置されることから、吹出口高さを空調対象領域の上限高さまで下げるのが困難な場合がほとんどであり、温度成層のうち高温空気領域となる空調対象領域より上方の非空調領域から吹き出すこととなる。このため、高温空気領域を通過する際の温度上昇を見越した低温空気を吹き出さなければならず、エネルギー効率が悪くなる。また、上部から下向きに吹き出す温度成層型空調方式をクリーンルームに適用した場合、上記特許文献２などに記載されるように、温度成層の形成に伴って、空気の清浄度分布は上部ほど清浄度が悪化するため、上部の清浄度が悪い空気が誘引されることで、清浄度の高い吹出気流が床面に到達するまでに清浄度が悪化し、結果として空調対象領域の清浄度が悪くなるという問題を有している。

また、上記特許文献２，３に記載される方式では、給気チャンバが壁面に設置されるため、空調対象領域の長さが長いスパンに亘る場合、スパン方向の温度分布に偏りが生じるおそれがある。例えば、１００ｍスパンの場合には、給気チャンバを両側の壁面に設置してそれぞれ５０ｍスパンを空調することとなるが、上記特許文献２，３に記載されるように旋回流による誘引機構を有する給気チャンバから吹き出されるチャンバ近傍の温度、風速は一意（１種類）に定まるため、給気チャンバからの距離が長くなるにつれて徐々に空調対象領域の温度が上昇し、結果としてスパン方向の温度分布に偏りが生じてしまう。また、給気チャンバから吹き出されたチャンバ近傍の温度、風速形状は一意（１種類）に定まるため、装置のレイアウト変更時や増設時など、発熱源の発熱負荷の変更に対応して調整を行うことが困難であった。

そこで本発明の主たる課題は、少ない送風量で簡単に空調対象領域を所定温度範囲に維持できるようにするとともに、スパン方向の温度分布に偏りを生じることなく所定温度範囲に制御できるようにした空調制御方法を提供することにある。

上記課題を解決するために請求項１に係る本発明として、空調対象領域の側部に、空調された空気を吹き出す吹出ユニットが設置されるとともに、前記吹出ユニットの近傍に、前記空調対象領域の床面近傍及び上限高さのそれぞれの温度を計測する近位点温度計測器が設置され、かつ前記吹出ユニットから前記空調対象領域に設置された発熱源より遠い位置に、前記空調対象領域の床面近傍及び上限高さのそれぞれの温度を計測する遠位点温度計測器が設置され、
前記吹出ユニットは、前記発熱源の発熱負荷が小さい場合に、前記近位点温度計測器によって測定される床面近傍と上限高さの温度差を相対的に小さくした第１の運転モードと、前記発熱源の発熱負荷が大きい場合に、前記近位点温度計測器によって測定される床面近傍と上限高さの温度差を相対的に大きくした第２の運転モードとが切替え可能となっており、
前記第１の運転モードで運転中に、前記遠位点温度計測器によって測定される床面近傍及び上限高さの温度差ΔＴｅと、前記近位点温度計測器によって測定される床面近傍及び上限高さの温度差ΔＴｓとの温度差の差（ΔＴｅ−ΔＴｓ）が設定値を超えた場合に、前記第２の運転モードに切り替え、
前記第２の運転モードで運転中に、前記近位点温度計測器によって測定される床面近傍及び上限高さの温度差ΔＴｓと、前記遠位点温度計測器によって測定される床面近傍及び上限高さの温度差ΔＴｅとの温度差の差（ΔＴｓ−ΔＴｅ）が設定値を下回った場合に、前記第１の運転モードに切り替えることを特徴とする空調制御方法が提供される。

上記請求項１記載の発明では、空調対象領域の側部に設置された吹出ユニットから空調空気を横向きに吹き出すことによって、発熱源の発熱により加熱された空気を上方の非空調領域に押し出す空調方式を採用しているため、天井から下向きに空気を吹き出す前記ＦＦＵ方式に比べて少ない風量で簡単に空調対象領域を所定温度範囲に維持できるようになる。

また、本空調制御方法では、前記近位点温度計測器によって測定される床面近傍と上限高さの温度差ΔＴｓと、遠位点温度計測器によって測定される床面近傍と上限高さの温度差ΔＴｅとの温度差の差を得ることによって運転モードを切り替えているため、吹出ユニットから離れた位置においても室内を所定温度範囲に維持することができ、スパン方向の温度分布に偏りが生じるのが防止できるとともに、発熱源の設置台数の増減や、レイアウト変更、発熱負荷の時間変動などに対しても、前記吹出ユニットの運転制御のみで対応することが可能となる。

請求項２に係る本発明として、前記第１の運転モードにおける前記近位点温度計測器によって測定される床面近傍と上限高さの温度差は０〜１．５℃であり、前記第２の運転モードにおける前記近位点温度計測器によって測定される床面近傍及び上限高さの温度差は１．５〜３．０℃である請求項１記載の空調制御方法が提供される。

上記請求項２記載の発明では、前記第１の運転モードと第２の運転モードとについて、それぞれ前記近位点温度計測器によって測定される床面近傍及び上限高さの温度差を具体的に規定している。

請求項３に係る本発明として、前記吹出ユニットには、空調対象領域に対して複数の方向に吹出可能で、かつ各方向への吹出風量の比率が調整可能な気流調整機構が備えられ、
各運転モードにおける前記近位点温度計測器によって測定される床面近傍及び上限高さの温度差の調整は、前記気流調整機構による各方向へ吹き出す風量比率を調整することにより行われる請求項１、２いずれかに記載の空調制御方法が提供される。

上記請求項３記載の発明では、各運転モードにおいて、前記近位点温度計測器によって測定される床面近傍及び上限高さの温度差を調整する方法について具体的に示している。

請求項４に係る本発明として、前記吹出ユニットの前段に、前記吹出ユニットに供給される空気を冷却する冷却コイルが設置され、
各運転モードにおける前記近位点温度計測器によって測定される温度の調整は、前記冷却コイルの運転状態を調整することにより行われる請求項１〜３いずれかに記載の空調制御方法が提供される。

上記請求項４記載の発明では、前記吹出ユニットから吹き出す空調空気を冷却する方法について具体的に示している。

以上詳説のとおり本発明によれば、少ない風量で簡単に空調対象領域を所定温度範囲に維持できるとともに、スパン方向の温度分布に偏りを生じることなく所定温度範囲に制御できるようになる。

本発明に係る空調制御方法を適用したクリーンルーム１の断面図である。 吹出ユニット４の横断面図である。 吹出ユニット４の正面図である。 吹出ユニット４の側面図である。 吹出ユニット４の斜視図である。 クリーンルーム１の温度分布を示す概念図である。 実験で用いたクリーンルーム１の平面図である。 近位点温度計測器５によって測定された温度分布を示すグラフである。 遠位点温度計測器６によって測定された温度分布を示すグラフである。 吹出ユニット４の吹出口近傍における温度分布を示すグラフである。 吹出ユニット４から離れた位置における温度分布を示すグラフである。

以下、本発明の実施の形態について図面を参照しながら詳述する。

本発明に係る空調制御方法は、図１に示されるように、製造装置などの発熱源２が設置されたクリーンルーム１の空調として好適に使用されるものである。本空調制御方法を実施するための機器としては、空調対象領域３の側部に設置され、空調された空気を横向きに吹き出す吹出ユニット４と、前記吹出ユニット４の近傍に設置され、前記空調対象領域３の床面近傍及び上限高さのそれぞれの温度を計測する近位点温度計測器５と、前記吹出ユニット４から前記空調対象領域３に設置された発熱源２より遠い位置に設置され、前記空調対象領域３の床面近傍及び上限高さのそれぞれの温度を計測する遠位点温度計測器６とを備えている。

前記クリーンルーム１は、在室者の居住域や製造装置の稼働空間であり、空調によって所定温度範囲に維持する必要がある床から２〜４ｍまでの高さの空調対象領域３と、この空調対象領域３より上部の非空調領域７とに区画される。

前記吹出ユニット４は、１台又は複数台のファン８及びフィルタ９からなる送風装置１０と、前記送風装置１０の後段に設置され、空調対象領域３に対して複数の方向に向けて横向きに吹出可能に構成された気流調整機構１１とを備えている。

前記送風装置１０としては、汎用のファンフィルタユニットを制限なく適用することができる。前記送風装置１０は、１台で構成してもよいし、複数台を並列に配置して構成してもよい。送風装置１０に設置されるファン８が１台のみからなる場合、後段の気流調整機構１１への吹き出し面風速が均一になるように、ファン８の吹出側に空気抵抗となるフィルタやパンチングメタル等の多孔板を設けて整流するのが好ましい。前記送風装置１０として、汎用のファンフィルタユニットを用いる場合は、吹き出し面風速を０．４〜０．６ｍ／ｓ程度とするのが望ましい。

前記送風装置１０に導入される空気は、クリーンルーム１の側壁１２と、この側壁１２より内側に離隔した位置に、床面からクリーンルーム１の天井より若干低い高さまで起立した内壁１３との間に形成される還気流路１４を通るとともに、この還気流路１４に設けられた冷却コイル１５によって空気温度が調整される。

前記内壁１３の上端は、クリーンルーム１の天井面より低く形成され、前記非空調領域７において前記内壁１３の上端とクリーンルーム１の天井面との間に空気が通過可能な隙間が形成されている。この隙間を通じて、前記還気流路１４と非空調領域７とが連通し、前記非空調領域７の空気が還気流路１４に流入できるようになっている。

前記クリーンルーム１の室内を正圧に保つため、室外に設置された外気処理機１６によって温度、湿度及び清浄度が調整された外気が、ダクト１７を通じて前記還気流路１４に導入されている。

また、前記クリーンルーム１には、前記発熱源２からの排気を室外に排出するための排気ダクト１８が設けられている。

前記吹出ユニット４の運転により、送風装置８及び気流調整機構９からクリーンルーム１に清浄空気が吹き出され、空調対象領域３の温度、清浄度が所定の範囲内に維持される。前記発熱源２によって温められた空気は、発熱源２の周辺に上昇気流を形成し、速やかにクリーンルーム１上方の非空調領域７に押し出される。このため、従来の天井から下向きに清浄空気を吹き出す空調方式と比べて、少ない送風量で空調対象領域３の温度、清浄度が所定の範囲に維持できるようになる。非空調領域７に押し出された空気は、前記還気流路１４に導入され、この還気流路１４に設置された冷却コイル１５によって熱負荷が処理された後、空調対象領域３の設定温度よりも低い温度に冷却され、前記送風装置１０によって空調対象領域３に吹き出される。

次いで、前記気流調整機構１１について、図２〜図５に基づいて詳細に説明する。前記気流調整機構１１は、１台又は複数台の送風装置１０に対して、複数の開口部を備えた１つのチャンバによって構成され、前記送風装置１０によって気流調整機構１１のチャンバ内に送風された空気が、各開口部から空調対象領域３に吹き出されるように構成されている。

前記気流調整機構１１の正面には、図３に示されるように、中央部に上下方向に沿って、１又は複数の開閉機構２０を備えた１又は複数の正面中央開口部２１が形成されるとともに、上端部に幅方向に沿って、１又は複数の開閉機構２２を備えた１又は複数の正面上端開口部２３が形成され、かつ下端部に幅方向に沿って、１又は複数の開閉機構２４を備えた１又は複数の正面下端開口部２５が形成されている。

また、前記気流調整機構１１の両側面にはぞれぞれ、図４に示されるように、上下方向に沿って、１又は複数の開閉機構２６を備えた１又は複数の側面開口部２７が形成されている。

前記気流調整機構１１の両側面には、図２及び図５に示されるように、前記側面開口部２７から吹き出される気流の方向を調整するガイド板２８が設置されている。前記ガイド板２８は、送風装置１０側の端縁が前記気流調整機構１１の本体に対して、ヒンジ部を介して所定の角度範囲で回動自在に取り付けられている。

前記正面上端開口部２３の上面には、図４及び図５に示されるように、前記気流調整機構１１の正面から前側に向けてほぼ垂直に突出する庇板２９が固定されている。前記庇板２９は、正面上端開口部２３から吹き出される空気が気流調整機構１１の前方に向かうようにガイドするためのものである。

前記開閉機構２０、２２、２４、２６及びガイド板２８の開度は、自動又は手動で調整可能に構成されている。

各開口部２１、２３、２５、２７は、図３〜図５に示されるように、それぞれ所定の方向に沿った細長矩形状に形成するのが好ましい。前記正面中央開口部２１の幅方向の長さは、２０〜４０ｍｍ程度とするのが好ましく、前記正面上端開口部２３及び正面下端開口部２５の上下方向の長さは、５０〜１５０ｍｍ程度が好ましく、側面開口部２７の前後方向の長さは、５０〜２００ｍｍ程度が好ましい。

前記ガイド板２８は、少なくとも前記側面開口部２７を覆う大きさで形成され、幅が前記側面開口部２７の前後方向の長さより５０〜１００ｍｍ程度長く形成するのが好ましい。

各開口部２１、２３、２５、２７に備えられた開閉機構２０、２２、２４、２６は、各開口部から吹き出す空気の風量を調整するためのものである。前記開閉機構による風量の調整としては、羽根の開閉（全開、全閉、一部開）によるもの、スライド板や複数の羽根を用いた開口幅の変更によるもの、開口部に開孔率の異なる多孔板を取り付けることによるもの、などの方法があるが、いずれの方法で行ってもよい。

次に、前記空調対象領域３に設置される温度計測器について説明する。前記温度計測器は、前記吹出ユニット４の出口近傍に設けられた近位点温度計測器５と、前記吹出ユニット４からみて前記発熱源２を挟んだ遠方に位置する遠位点温度計測器６とから構成されている。各温度計測器５、６は、少なくとも空調対象領域３の床面近傍及び上限高さの２箇所の温度を計測することによって、空調対象領域３の上下方向の温度分布を計測している。

各温度計測器５、６は、上下方向に延びる支柱と、この支柱の各部に設置された温度センサ１９とから構成されている。前記温度センサ１９としては、空気の温度を計測可能な公知のものを広く用いることが可能である。前記温度センサ１９は、少なくとも空調対象領域３の床面近傍及び上限高さに相当する位置に設置されるが、これらの中間部に設置してもよい。前記温度センサにより計測された結果は、後述する空調制御に使用される。

〔空調制御方法〕
次に、上述の機器を用いた空調制御方法について説明する。

本発明に係る温度成層型空調方式においては、空調対象領域３と非空調領域７の温度分布は、図６に示されるように、吹出ユニット４の吹出口からそれぞれ距離Ｌ１、Ｌ２、Ｌ３を有する各領域に対して、発熱源２を通過することで発熱源２の熱負荷により徐々に全体的温度は上昇する傾向にあるものの、空調対象領域３において所定の温度範囲内にあり、吹出口からの距離が離れても高さ方向の温度勾配を維持し、且つ非空調領域７に入ると急激に温度勾配が大きくなることが望ましい。

本空調制御方法によって空調対象領域３を所定温度範囲に制御するには、空調対象領域３における各発熱源２の発熱負荷の時間変動に対して、吹出ユニット４近傍の出口における温度分布を調整することにより行われる。

本発明者らは、図７に示されるように、送風装置１０と気流調整機構１１とによって構成される吹出ユニット４の吹出口近傍に設置された前記近位点温度計測器５によって計測された温度分布の形状が異なる条件において、空調対象領域３に設置された発熱源２の発熱負荷の影響について実機にて計測を行った。実験では、図７に示されるように、室内に製造装置を模擬した３つの発熱体（発熱源２、２…）を吹出ユニット４の正面から所定の間隔で配置し、高さ方向の温度分布を、吹出ユニット４の吹出口から２ｍ離れた位置に設置した近位点温度計測器５及び前記３つの発熱源２、２…より遠い、前記吹出ユニット４の吹出口から１０ｍ離れた位置に設置した遠位点温度計測器６によって計測した。

その結果、図８に示されるように、吹出ユニット４の吹出口近傍に設置した近位点温度計測器５によって測定される温度分布Ｔｓ１の高さ方向の温度幅が小さい（温度勾配が小さい）場合、発熱源２の発熱による上昇気流の影響により、置換される空気温度は高さが高くなるにつれて上昇し、３つの発熱源２を通過した遠位点温度計測器６では、前記発熱源２の発熱負荷が小さい場合には、前記吹出口近傍の温度分布とほぼ同じ温度勾配が小さな分布Ｔｅ１１となるが、前記発熱源２の発熱負荷が大きい場合には、温度勾配が大きな分布Ｔｅ１２となり、設定温度範囲を逸脱する結果となった。

一方、図９に示されるように、前記近位点温度計測器５によって測定される温度分布Ｔｓ２が床面近傍の温度が低く高さ方向の温度幅が大きい（温度勾配が大きい）場合、発熱源２の発熱による上昇気流の元となる床面近傍の空気温度が低いことから、上昇気流による高さ方向の温度上昇が抑えられ、３つの発熱源２を通過した遠位点温度計測器６では、前記発熱源２の発熱負荷が大きい場合には温度勾配が小さい分布Ｔｅ２１となり、前記発熱源２の発熱負荷が小さい場合には、前記吹出口近傍の温度分布とほぼ同じ温度勾配が大きな分布Ｔｅ２２となる。

全体的な傾向として、吹出ユニット４の吹出口近傍で床面近傍の温度を低くして温度勾配を大きくすると、発熱源２の発熱負荷の影響により、吹出ユニット４から遠く離れた位置における温度分布は、床面側の温度分布が上昇して温度勾配が小さくなる。そして、いったん温度勾配が小さくなった後は、今度は床面付近の温度を基点として、発熱源２の発熱負荷により高さ方向に温度が上昇する形で温度勾配が大きくなる。

空調対象領域３全体において、床面近傍と上限の温度幅を小さく抑える（温度勾配を小さくする）ことが生産環境としては望ましいが、このような温度分布では発熱源２の熱負荷の影響を受けやすいため、発熱源２の発熱負荷の変動に対して、空調対象領域３の温度が設定温度範囲を逸脱しない制御が必要となる。

以上の実験の結果を踏まえて、以下に本発明の制御方法について詳細に説明する。

図１０に示されるように、吹出ユニット４の吹出口近傍（近位点温度計測器５）の温度分布Ｔｓにおいて、床面近傍の空気温度をＴｓｂ、空調対象領域３の上限高さでの空気温度をＴｓｃとしたとき、両者の差（Ｔｓｃ−Ｔｓｂ）を温度差ΔＴｓと定義する。

同様に、図１１に示されるように、吹出ユニット４から空調対象領域３に設置された発熱源２より遠い位置（遠位点温度計測器６）の温度分布Ｔｅにおいて、床面近傍の空気温度をＴｅｂ、空調対象領域３の上限高さでの空気温度をＴｅｃとしたとき、両者の差（Ｔｅｃ−Ｔｅｂ）を温度差ΔＴｅと定義する。

前記吹出ユニット４は、前記発熱源２の発熱負荷が小さい場合に、前記近位点温度計測器５によって測定される床面近傍及び上限高さの温度差ΔＴｓを相対的に小さくした第１の運転モードと、前記発熱源２の発熱負荷が大きい場合に、前記近位点温度計測器５によって測定される床面近傍及び上限高さの温度差ΔＴｓを相対的に大きくした第２の運転モードとが切替え可能となっている。すなわち、空調対象領域３全体で、床面近傍と上限高さとの温度幅を小さくした方が室内条件としては良い方向となることを前提とすれば、発熱源２の発熱負荷が小さい場合には、前記温度差ΔＴｓが小さい方が望ましく、このときの吹出ユニット４の吹出口近傍の温度分布での運転を第１の運転モードとする。一方、発熱源２の発熱負荷が増加した場合には、前述の通り、床面近傍の温度を低くして前記温度差ΔＴｓを大きくとることが望ましく、このときの吹出ユニット４の吹出口近傍の温度分布での運転を第２の運転モードとする。

前記第１の運転モードで運転中に、前記遠位点温度計測器６によって測定される床面近傍及び上限高さの温度差ΔＴｅと、前記近位点温度計測器５によって測定される床面近傍及び上限高さの温度差ΔＴｓとの温度差の差（ΔＴｅ−ΔＴｓ）が設定値を超えた場合に、前記第２の運転モードに切り替える。この条件では、吹出ユニット４の出口近傍で形成された高さ方向の温度分布が、発熱源２の発熱負荷の増加により、遠方監視点において高さ方向に温度勾配が生じていることを示している。また、前記温度差の差（ΔＴｅ−ΔＴｓ）が設定値以下の場合には、前記第１の運転モードでの運転を維持する。

一方、前記第２の運転モードで運転中に、前記近位点温度計測器５によって測定される床面近傍及び上限高さの温度差ΔＴｓと、前記遠位点温度計測器６によって測定される床面近傍及び上限高さの温度差ΔＴｅとの温度差の差（ΔＴｓ−ΔＴｅ）が設定値を下回った場合に、前記第１の運転モードに切り替える。前記温度差の差が設定値を下回るということは、発熱源２の発熱負荷が減少したと判断できるため、温度勾配が小さい第１の運転モードに切り替える。

上記の運転モードの切り換えパターンを整理したものを表１に示す。また、各運転モードにおける吹出ユニット４の吹出口近傍の温度分布の調整は、前記気流調整機構１１における各開口部２１、２３、２５、２７からの風量比率の調整により行うことができる。各運転モードにおける各開口部からの風量比率は、表２に示されるように設定することができる。また、設定温度域と発熱源２の発熱負荷の変動に応じて、吹出ユニット４の吹出口近傍の温度分布における温度自体は、前記還気流路１４に設置された冷却コイル１５によって調整することができる。表１及び表２に示される各設定値は、空調対象領域３の大きさや設定温度域により変動する値である。

以上の構成からなる本空調制御方法では、空調対象領域３の側部に設置された吹出ユニット４から空調空気を横向きに吹き出すことによって、高温となった空気を上方の非空調領域７に押し出す空調方式を採用しているため、天井から下向きに空気を吹き出す前記ＦＦＵ方式に比べて少ない風量で空調対象領域３を所定温度範囲に維持することが可能である。

また、本空調制御方法では、近位点温度計測器５によって測定される温度差ΔＴｓと遠位点温度計測器６によって測定される温度差ΔＴｅとの温度差の差を得ることによって運転モードを切り替えているため、吹出ユニット４から離れた位置においても室内を所定温度範囲に維持することができ、スパン方向の温度分布に偏りが生じるのが防止できるとともに、発熱源２の設置台数の増減や、レイアウト変更、発熱負荷の時間変動などに対しても吹出ユニット４の運転制御のみで対応することが可能である。

〔他の形態例〕
上記形態例では、空調対象領域３を所定温度範囲に維持することに加えて、高い空気清浄度を必要とするクリーンルーム１に適用したものであるが、高い空気清浄度が要求されない一般工場や物流倉庫等の空間においても、同様に適用することが可能である。

１…クリーンルーム、２…発熱源、３…空調対象領域、４…吹出ユニット、５…近位点温度計測器、６…遠位点温度計測器、７…非空調領域、８…ファン、９…フィルタ、１０…送風装置、１１…気流調整機構、１２…側壁、１３…内壁、１４…還気流路、１５…冷却コイル、１６…外気処理機、１７…ダクト、１８…排気ダクト、１９…温度センサ、２０・２２・２４・２６…開閉機構、２１・２３・２５・２７…側面開口部、２８…ガイド板、２９…庇板

Claims (4)

1. 空調対象領域の側部に、空調された空気を吹き出す吹出ユニットが設置されるとともに、前記吹出ユニットの近傍に、前記空調対象領域の床面近傍及び上限高さのそれぞれの温度を計測する近位点温度計測器が設置され、かつ前記吹出ユニットから前記空調対象領域に設置された発熱源より遠い位置に、前記空調対象領域の床面近傍及び上限高さのそれぞれの温度を計測する遠位点温度計測器が設置され、
   前記吹出ユニットは、前記発熱源の発熱負荷が小さい場合に、前記近位点温度計測器によって測定される床面近傍と上限高さの温度差を相対的に小さくした第１の運転モードと、前記発熱源の発熱負荷が大きい場合に、前記近位点温度計測器によって測定される床面近傍と上限高さの温度差を相対的に大きくした第２の運転モードとが切替え可能となっており、
   前記第１の運転モードで運転中に、前記遠位点温度計測器によって測定される床面近傍及び上限高さの温度差ΔＴｅと、前記近位点温度計測器によって測定される床面近傍及び上限高さの温度差ΔＴｓとの温度差の差（ΔＴｅ−ΔＴｓ）が設定値を超えた場合に、前記第２の運転モードに切り替え、
   前記第２の運転モードで運転中に、前記近位点温度計測器によって測定される床面近傍及び上限高さの温度差ΔＴｓと、前記遠位点温度計測器によって測定される床面近傍及び上限高さの温度差ΔＴｅとの温度差の差（ΔＴｓ−ΔＴｅ）が設定値を下回った場合に、前記第１の運転モードに切り替えることを特徴とする空調制御方法。
2. 前記第１の運転モードにおける前記近位点温度計測器によって測定される床面近傍と上限高さの温度差は０〜１．５℃であり、前記第２の運転モードにおける前記近位点温度計測器によって測定される床面近傍及び上限高さの温度差は１．５〜３．０℃である請求項１記載の空調制御方法。
3. 前記吹出ユニットには、空調対象領域に対して複数の方向に吹出可能で、かつ各方向への吹出風量の比率が調整可能な気流調整機構が備えられ、
   各運転モードにおける前記近位点温度計測器によって測定される床面近傍及び上限高さの温度差の調整は、前記気流調整機構による各方向へ吹き出す風量比率を調整することにより行われる請求項１、２いずれかに記載の空調制御方法。
4. 前記吹出ユニットの前段に、前記吹出ユニットに供給される空気を冷却する冷却コイルが設置され、
   各運転モードにおける前記近位点温度計測器によって測定される温度の調整は、前記冷却コイルの運転状態を調整することにより行われる請求項１〜３いずれかに記載の空調制御方法。

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