JP2023058361A - 空調ユニット及び空調方法 - Google Patents

Abstract

【課題】換気効率が良く施工が容易な空調ユニット及び空調方法を提供すること。【解決手段】本発明による空調ユニットの一態様は、空調空間内の床上に設置される空調ユニットであって、前記空調空間内からの還気及び前記空調空間外からの外気の少なくともいずれかを取り込んで給気を作り出すパッケージ型の空調機と、前記空調機に取り付けられ、前記空調機が作り出す前記給気を前記空調空間内に吹き出す給気ユニットと、を備える。【選択図】図１

Description

本発明は、空調ユニット及び空調方法に関する。

大規模自然災害が頻発する近年の状況から、小中学校の体育館が避難所として活用されているが、体育館は居住性がもとより考慮されていないため空調設備がない場合が多い。また、ウイルス感染症対策の拡大が進み、換気効率が悪い避難所での感染リスクも深刻な状況にある。

換気効率が良い空調設備としては、置換換気方式の空調システム（以下「置換空調システム」という。）が知られている。置換空調システムの一例として、生産工場内の側壁から離れた作業域にソックダクトを設け、該ソックダクトから低速気流を吹き出すことで、効率的な冷房を行う技術が記載されている（例えば、特許文献１参照）。

特開２０１３－１５２６７号公報

特許文献１に記載されたソックダクトは、生産工場内の側壁から離れた作業域に設けられている。そのため、該ソックダクトを体育館に導入すると、体育館の利用者の妨げとなる場合がある。

本発明は上記課題に鑑みてなされたものであり、換気効率が良く施工が容易な空調ユニット及び空調方法を提供することを目的とする。

前記目的を達成すべく、本発明による空調ユニットの一態様は、
空調空間内の床上に設置される空調ユニットであって、
前記空調空間内からの還気及び前記空調空間外からの外気の少なくともいずれかを取り込んで給気を作り出すパッケージ型の空調機と、
前記空調機に取り付けられ、前記空調機が作り出す前記給気を前記空調空間内に吹き出す給気ユニットと、
を備える。

本態様によれば、空調空間内の床上に設置された空調ユニットが備える空調機が作り出す給気が空調機に取り付けられる給気ユニットから空調空間内の下部に供給されることにより空調空間内の換気が行われるので、換気効率が良い。また、本態様によれば、空調ユニットは空調機と給気ユニットとが一体となった一体型機器であるので、空調空間内への施工が容易である。

また、本発明による空調ユニットの他の態様において、
前記空調機は、
前記外気及び前記還気の温度を調整する熱交換器と、
前記熱交換器の下流側に設けられ、前記外気及び前記還気を前記給気ユニットに送り出す給気ファンと、
前記熱交換器及び前記給気ファンを収容する筐体と、
を有し、
前記筐体は、
該筐体の内部における前記熱交換器と前記給気ファンとの間の第１領域に前記還気及び前記外気を導入するための第１吸込口と、
該筐体の内部における前記熱交換器の上流側の第２領域に前記還気及び前記外気を導入するための第２吸込口と、
を有する。

本態様によれば、空調機が、熱交換器により冷却される還気及び外気と熱交換器を通過しない還気及び外気とが混合して給気を作り出すことにより、空調モードにおける冷房時に、空調空間内の下部付近の温度が極端に低くならず、冷え過ぎによる不快感が生じることを抑制できる。

また、本発明による空調ユニットの他の態様において、
前記筐体の内部に前記還気及び前記外気を導入するダクトユニットを更に備え、
前記ダクトユニットは、
前記第１領域に前記還気を導入する還気バイパスダクトと、
前記第２領域に前記外気を導入する外気バイパスダクトと、
前記還気バイパスダクトの内部に設けられる第１ダンパと、
前記外気バイパスダクトの内部に設けられる第２ダンパと、
を有する。

本態様によれば、空調モードにおける冷房時に第１ダンパ及び第２のダンパの少なくともいずれかの開度が調整することにより、空調機が空調空間内の温度より若干低温の給気を作り出すことができるので、空調空間内の下部付近の温度が極端に低くならず、冷え過ぎによる不快感が生じることを抑制できる。

また、本発明による空調ユニットの他の態様において、
前記空調機は、前記筐体の内部における前記熱交換器の上流側に設けられる第１フィルタを更に有し、
前記ダクトユニットは、
前記還気バイパスダクトの内部に設けられる第２フィルタと、
前記外気バイパスダクトの内部に設けられた第３フィルタと、
を更に有する。

本態様によれば、第１フィルタにより第２領域に導入される還気及び外気に含まれる汚染物質が除去され、第２フィルタにより第１領域に導入される還気に含まれる汚染物質が除去され、第３フィルタにより第２領域に導入される外気に含まれる汚染物質が除去されるので、清浄な給気を空調空間内に吹き出すことができる。

また、本発明による空調方法の一態様は、
空調空間内の床上に設置される空調ユニットによる空調方法であって、
パッケージ型の空調機が前記空調空間内からの還気及び前記空調空間外からの外気の少なくともいずれかを取り込んで給気を作り出すことと、
前記空調機に取り付けられた給気ユニットが前記給気を前記空調空間内に吹き出すことと、
を有する。

本態様によれば、空調空間内の床上に設置された空調ユニットが備える空調機が作り出す給気が空調機に取り付けられる給気ユニットから空調空間内の下部に供給されることにより空調空間内の換気が行われるので、換気効率が良い。また、本態様によれば、空調ユニットは空調機と給気ユニットとが一体となった一体型機器であるので、空調空間内への施工が容易である。

本発明の一態様によれば、換気効率が良く施工が容易な空調ユニット及び空調方法を提供することができる。

実施形態に係る空調ユニットの一例を示す斜視図 実施形態に係る空調ユニットの一例を示す斜視図 実施形態に係る空調ユニットの一例を示す斜視図 実施形態に係る空調ユニットの一例を示す正面図 実施形態に係る空調ユニットの一例を示す側面図 図５におけるＢ－Ｂ線矢視断面図 実施形態に係る空調ユニットの一例を示す平面図 実施形態に係る空調ユニットの一例を示す概略図 空調モードにおける冷房時の空調ユニットの制御状態を示す図 空調モードにおける暖房時の空調ユニットの制御状態を示す図 全外気モードにおける冷房時の空調ユニットの制御状態を示す図 全外気モードにおける暖房時の空調ユニットの制御状態を示す図 実施形態に係る空調ユニットの設置態様の一例を示す斜視図 実施形態に係る空調ユニットの設置態様の一例を示す平面図 実施形態に係る空調ユニットの第１変形例を示す正面図 実施形態に係る空調ユニットの第１変形例を示す側面図 実施形態に係る空調ユニットの第１変形例を示す平面図 実施形態に係る空調ユニットの第１変形例を示す概略図 実施形態に係る空調ユニットの第２変形例を示す正面図 実施形態に係る空調ユニットの第２変形例を示す側面図 実施形態に係る空調ユニットの第２変形例を示す平面図 実施形態に係る空調ユニットの第２変形例を示す概略図

以下、添付の図面を参照しながら、本発明の限定的でない例示の実施形態について説明する。添付の全図面中、同一又は対応する部材又は部品については、同一又は対応する参照符号を付し、重複する説明を省略する。

以下では、図面に示される＋Ｘ方向を前方（正面側）、－Ｘ方向を後方（背面側）、＋Ｙ方向を右方、－Ｙ方向を左方、＋Ｚ方向を上方、－Ｚ方向を下方として説明する。

〔第１の実施形態〕
（空調ユニット）
図１～図８を参照し、第１の実施形態に係る空調ユニットの一例について説明する。図１及び図２は空調ユニットを前方から見た斜視図であり、図１は前扉が閉じている状態を示し、図２は前扉及び後扉が開いている状態を示す。図３は空調ユニットを後方から見た斜視図であり、前扉が開いている状態を示す。図４は空調ユニットの正面図であり、前扉が取り外されている状態を示す。図５は空調ユニットを右方から見た側面図である。図６は図５におけるＢ－Ｂ線矢視断面図である。図７は空調ユニットを上方から見た平面図である。図８は空調ユニットにおける還気ＲＡ、外気ＯＡ及び給気ＳＡの流れを説明する概略図である。

第１の実施形態に係る空調ユニット１は、再熱型の空調ユニットである。空調ユニット１は、空調空間Ｐ内の床上に設置される。空調空間Ｐは、例えば体育館である。空調ユニット１は、空調機１１、給気ユニット１２、ダクトユニット１３及びベース１４を備える。

空調機１１は、ベース１４上に設置される。空調機１１は、呼称馬力数１０馬力である、市販のパッケージ型の空調機であってよい。空調機１１の一例としては、ダイキン工業株式会社製の床置ダクト形エアコン（ＦＶＹＣＰ２８０ＭＡ）が挙げられる。空調機１１は、下部筐体１１１、上部筐体１１２、フィルタ１１３、熱交換器１１４及び給気ファン１１５を有する。

下部筐体１１１は、フィルタ１１３、熱交換器１１４及び給気ファン１１５を収容する。下部筐体１１１は、還気バイパス吸込口１１１ａ、外気バイパス吸込口１１１ｂ、還気吸込口１１１ｃ、外気吸込口１１１ｄ及び給気口１１１ｅを有する。還気バイパス吸込口１１１ａ、外気バイパス吸込口１１１ｂ、還気吸込口１１１ｃ及び外気吸込口１１１ｄは、それぞれ下部筐体１１１の背板を貫通する開口であり、例えば矩形状を有する。

還気バイパス吸込口１１１ａは、後述する還気バイパスダクト１３１の内部と、下部筐体１１１の内部における熱交換器１１４と給気ファン１１５との間とを連通させる。

外気バイパス吸込口１１１ｂは、後述する外気バイパスダクト１３２の内部と、下部筐体１１１の内部における熱交換器１１４と給気ファン１１５との間とを連通させる。

還気吸込口１１１ｃは、後述する還気ダクト１３３の内部と、下部筐体１１１の内部におけるフィルタ１１３の上流側とを連通させる。

外気吸込口１１１ｄは、後述する外気ダクト１３４の内部と、下部筐体１１１の内部におけるフィルタ１１３の上流側とを連通させる。

給気口１１１ｅは、下部筐体１１１の天板を貫通する開口であり、例えば矩形状を有する。給気口１１１ｅは、下部筐体１１１における給気ファン１１５の下流側と上部筐体１１２の内部とを連通させる。

上部筐体１１２は、下部筐体１１１上に分割自在に設置される。上部筐体１１２は、前扉１１２ａ、後扉１１２ｂ及び給気口１１２ｃを有する。

前扉１１２ａは、上部筐体１１２の前面に開閉自在に設けられている。前扉１１２ａは、例えば後述するダンパ１３１ａ，１３２ａ，１３３ａ，１３４ａ１，１３４ａ２の開度を調整する際に開閉される。

後扉１１２ｂは、上部筐体１１２の背面に開閉自在に設けられている。後扉１１２ｂは、例えば後述するフィルタ１３１ｂ，１３２ｂの清掃や交換の際に開閉される。

給気口１１２ｃは、上部筐体１１２の給気ユニット１２側の側板を貫通する開口であり、例えば矩形状を有する。給気口１１２ｃは、上部筐体１１２の内部と給気ユニット１２の内部とを連通させる。

フィルタ１１３は、下部筐体１１１の内部に設けられている。フィルタ１１３は、還気吸込口１１１ｃから導入される還気ＲＡ、外気吸込口１１１ｄから導入される外気ＯＡ及びこれらの混合空気に含まれる汚染物質（例えば塵埃）を除去する。フィルタ１１３は、例えば中高性能のエアフィルタである。フィルタ１１３としてＨＥＰＡフィルタ（High Efficiency Particulate Air Filter）を用いない理由としては、市販のパッケージ型空調機では静圧が不足する可能性があり、別途ブースターファンが必要となるからである。空調空間Ｐがクリーンルームのような高度な清浄度とは異なり、体育館等の比較的清浄度が高くない空調空間の場合には中高性能のエアフィルタで良い。中高性能なフィルタを用いる空調ユニットは、ブースターファンが不要で、比較的簡易で安価な構成とすることができる。

熱交換器１１４は、フィルタ１１３の下流側に設けられている。熱交換器１１４は、フィルタ１１３を通過した還気ＲＡ、外気ＯＡ及びこれらの混合空気の温度を調整する。熱交換器１１４は、例えばコイル式、多管式、フィンチューブ式である。

給気ファン１１５は、熱交換器１１４の下流側に設けられている。給気ファン１１５は、還気ＲＡ、外気ＯＡ及びこれらの混合空気を給気ＳＡとして給気ユニット１２に送り出す。

係る空調機１１は、還気バイパス吸込口１１１ａから吸い込まれる還気ＲＡ、外気バイパス吸込口１１１ｂから吸い込まれる外気ＯＡ、還気吸込口１１１ｃから吸い込まれる還気ＲＡ及び外気吸込口１１１ｄから吸い込まれる外気ＯＡの少なくともいずれかを取り込んで給気ＳＡを作り出し、給気ユニット１２に送り出す。

給気ユニット１２は、ベース１４上における空調機１１の左側壁に取り付けられる。ただし、給気ユニット１２は、ベース１４上における空調機１１の右側壁に取り付けられてもよい。給気ユニット１２が取り付けられる位置は、空調ユニット１が設置される場所に応じて決定される。給気ユニット１２は、筐体１２１、整流布１２２及び吹出口１２３を有する。

筐体１２１は、空調機１１の左側壁に取り付けられている。ただし、筐体１２１は、空調機１１の右側壁に取り付けられていてもよい。筐体１２１が取り付けられる位置は、空調ユニット１が設置される場所に応じて決定される。筐体１２１は、例えば電気亜鉛めっき鋼板により形成されている。

整流布１２２は、筐体１２１の内部に設けられている。整流布１２２は、空調機１１からの給気ＳＡの流れを均一化する。整流布１２２は、例えば下方へ向かって小径となる逆円錐状を有する。整流布１２２は、例えばポリエステルにより形成されている。

吹出口１２３は、給気ユニット１２の前面に設けられている。吹出口１２３は、整流布１２２で流れが均一化された給気ＳＡを空調空間Ｐ内に吹き出す。吹出口１２３は、例えば電気亜鉛めっき鋼板により形成されるパンチングガラリである。

係る給気ユニット１２は、吹出口１２３から、空調空間Ｐ内の気流を乱さないように、空調機１１が作り出す給気ＳＡを低風速で空調空間Ｐ内の下部、特に床面に沿うように吹き出す。給気ユニット１２が吹き出す給気ＳＡの風速は、例えば０．５ｍ／ｓｅｃ以下であることが好ましい。これにより、ドラフト感がなく、快適な空調を実現できる。また、給気ユニット１２は、吹出口１２３に固定され、空調空間Ｐ内に吹き出される給気ＳＡに旋回成分を与えるための複数枚のガイドフィン（図示せず）を有していてもよい。ガイドフィンは、例えば特許第４４２１３４号に示される、旋回成分を与えるガイドフィンである。給気ユニット１２が複数枚のガイドフィンを有する場合、吹出口１２３から、空調機１１が作り出す給気ＳＡに旋回成分を与えて空調空間Ｐ内に吹き出すことができる。これにより、吹き出した給気量に誘引される空調空間Ｐ内の空気の誘引量（誘引比)を増加させることができる。誘引量が増加することに伴い、運動量保存則に従って給気ＳＡの速度は低減し、速やかに減速する。また、誘引量が増加することに伴い、給気ＳＡを速やかに昇温させることができ、空調空間Ｐ内の上下温度差をより小さくできる。その結果、空調空間Ｐ内をなるべく少風量で効率よく空調でき、省エネルギー性に優れる。

ダクトユニット１３は、ベース１４上における空調機１１の背面に取り付けられる。ダクトユニット１３は、還気バイパスダクト１３１、外気バイパスダクト１３２、還気ダクト１３３及び外気ダクト１３４を有する。還気バイパスダクト１３１、外気バイパスダクト１３２、還気ダクト１３３及び外気ダクト１３４は、それぞれ上下方向に延び、並列配置される。

還気バイパスダクト１３１は、空調機１１の背面側において上下方向に延びる角ダクトである。還気バイパスダクト１３１は、上端が空調空間Ｐ内と連通し、下端が還気バイパス吸込口１１１ａを介して下部筐体１１１の内部と連通する。還気バイパスダクト１３１の上端は、空調空間Ｐ内の居住域よりも上方（例えば空調ユニット１の設置面から２．５ｍの高さ）に位置する。還気バイパスダクト１３１は、空調空間Ｐ内からの還気ＲＡを、還気バイパス吸込口１１１ａを介して下部筐体１１１の内部における熱交換器１１４と給気ファン１１５との間に導入する。すなわち、還気バイパスダクト１３１は、空調空間Ｐ内からの還気ＲＡを、フィルタ１１３及び熱交換器１１４を通過させずに下部筐体１１１の内部に導入する。還気バイパスダクト１３１から下部筐体１１１の内部に導入される還気ＲＡは、フィルタ１１３及び熱交換器１１４を通過せずに給気ファン１１５により給気ユニット１２に送り出される。還気バイパスダクト１３１には、ダンパ１３１ａ及びフィルタ１３１ｂが設けられている。ダンパ１３１ａは、還気バイパスダクト１３１を流れる還気ＲＡの風量を調整する。ダンパ１３１ａは、例えば風量調整ダンパ（ＶＤ：Volume Damper）である。ただし、ダンパ１３１ａは、モータダンパ（ＭＤ：Motor Damper）であってもよい。フィルタ１３１ｂは、還気バイパスダクト１３１を流れる還気ＲＡに含まれる汚染物質（例えば塵埃）を除去する。これにより、汚染物質が除去された還気ＲＡが下部筐体１１１の内部に導入される。フィルタ１３１ｂは、例えば中高性能のエアフィルタである。

外気バイパスダクト１３２は、還気バイパスダクト１３１に隣接して設けられる。外気バイパスダクト１３２は、空調機１１の背面側において上下方向に延びる角ダクトである。外気バイパスダクト１３２は、上端が空調空間Ｐ外と連通し、下端が外気バイパス吸込口１１１ｂを介して下部筐体１１１の内部と連通する。外気バイパスダクト１３２は、空調空間Ｐ外からの外気ＯＡを、外気バイパス吸込口１１１ｂを介して下部筐体１１１の内部における熱交換器１１４と給気ファン１１５との間に導入する。すなわち、外気バイパスダクト１３２は、空調空間Ｐ外からの外気ＯＡを、フィルタ１１３及び熱交換器１１４を通過させずに下部筐体１１１の内部に導入する。外気バイパスダクト１３２から下部筐体１１１の内部に導入される外気ＯＡは、フィルタ１１３及び熱交換器１１４を通過せずに給気ファン１１５により給気ユニット１２に送り出される。外気バイパスダクト１３２には、ダンパ１３２ａ及びフィルタ１３２ｂが設けられている。ダンパ１３２ａは、外気バイパスダクト１３２を流れる外気ＯＡの風量を調整する。ダンパ１３２ａは、例えば風量調整ダンパである。ただし、ダンパ１３２ａは、モータダンパであってもよい。フィルタ１３２ｂは、外気バイパスダクト１３２を流れる外気ＯＡに含まれる汚染物質（例えば塵埃）を除去する。これにより、汚染物質が除去された外気ＯＡが下部筐体１１１の内部に導入される。フィルタ１３１ｂは、例えば中高性能のエアフィルタである。

還気ダクト１３３は、還気バイパスダクト１３１に隣接して設けられる。還気ダクト１３３は、空調機１１の背面側において上下方向に延びる角ダクトである。還気ダクト１３３は、上端が空調空間Ｐ内と連通し、下端が還気吸込口１１１ｃを介して下部筐体１１１の内部と連通する。還気ダクト１３３の上端は、空調空間Ｐ内の居住域よりも上方（例えば空調ユニット１の設置面から２．５ｍの高さ）に位置する。還気ダクト１３３は、空調空間Ｐ内からの還気ＲＡを、還気吸込口１１１ｃを介して下部筐体１１１の内部におけるフィルタ１１３の上流側に導入する。還気ダクト１３３から下部筐体１１１の内部に導入される還気ＲＡは、フィルタ１１３及び熱交換器１１４を通過して給気ファン１１５により給気ユニット１２に送り出される。還気ダクト１３３には、ダンパ１３３ａが設けられている。ダンパ１３３ａは、還気ダクト１３３を流れる還気ＲＡの風量を調整する。ダンパ１３３ａは、例えば風量調整ダンパである。ただし、ダンパ１３３ａは、モータダンパであってもよい。

外気ダクト１３４は、外気バイパスダクト１３２に隣接して設けられる。外気ダクト１３４は、空調機１１の背面側において上下方向に延びる角ダクトである。外気ダクト１３４は、上端が空調空間Ｐ外と連通し、下端が外気吸込口１１１ｄを介して下部筐体１１１の内部と連通する。外気ダクト１３４は、空調空間Ｐ外からの外気ＯＡを、外気吸込口１１１ｄを介して下部筐体１１１の内部におけるフィルタ１１３の上流側に導入する。外気ダクト１３４から下部筐体１１１の内部に導入される外気ＯＡは、フィルタ１１３及び熱交換器１１４を通過して給気ファン１１５により給気ユニット１２に送り出される。外気ダクト１３４には、ダンパ１３４ａ１，１３４ａ２が設けられている。ダンパ１３４ａ１，１３４ａ２は、外気ダクト１３４を流れる外気ＯＡの風量を調整する。ダンパ１３４ａ１，１３４ａ２は、例えば風量調整ダンパである。ただし、ダンパ１３４ａ１，１３４ａ２は、モータダンパであってもよい。

ベース１４は、空調機１１、給気ユニット１２及びダクトユニット１３を保持する。

（空調ユニットの動作）
図９～図１２を参照し、実施形態の空調ユニット１の動作の一例について説明する。空調ユニット１は、空調モードにおける冷房、空調モードにおける暖房、全外気モードにおける冷房及び全外気モードにおける暖房のいずれかの制御状態で動作する。

図９は、空調モードにおける冷房時の空調ユニット１の制御状態を示す図である。図９では、還気ＲＡ、外気ＯＡ及び給気ＳＡの少なくともいずれかが流れているダクト等を太実線で示す。図９に示されるように、空調モードにおける冷房時には、ダンパ１３１ａの開度を調整することにより、下部筐体１１１の内部における熱交換器１１４と給気ファン１１５との間に所定の流量（例えば１２００ｍ^３／ｈ）の還気ＲＡを導入する。また、ダンパ１３３ａの開度を調整することにより、下部筐体１１１の内部におけるフィルタ１１３の上流側に所定の流量（例えば１９５０ｍ^３／ｈ）の還気ＲＡを導入する。また、ダンパ１３４ａ２の開度を調整することにより、下部筐体１１１の内部におけるフィルタ１１３の上流側に所定の流量（例えば１３５０ｍ^３／ｈ）の外気ＯＡを導入する。また、ダンパ１３２ａ，１３４ａ１を閉じる。

これにより、空調モードにおける冷房時には、還気ダクト１３３から下部筐体１１１の内部に導入される還気ＲＡと外気ダクト１３４から下部筐体１１１の内部に導入される外気ＯＡとの混合空気が熱交換器１１４により冷却される。冷却された混合空気は、還気バイパスダクト１３１からフィルタ１１３及び熱交換器１１４を通過せずに下部筐体１１１の内部に導入される還気ＲＡと混合される。これにより、給気ユニット１２の給気に適した温度、言い換えると空調空間Ｐ内の温度より若干低温の給気ＳＡが作り出される。空調機１１により作り出された給気ＳＡは給気ユニット１２に送り出され、吹出口１２３から所定の流量（例えば４５００ｍ^３／ｈ）で空調空間Ｐ内に吹き出される。その結果、空調空間Ｐ内の下部付近の温度が極端に低くならず、冷え過ぎによる不快感が生じることを抑制できる。また、空調空間Ｐに温度成層が形成される。これにより、居住空間を空調ユニット１が備える中高性能のエアフィルタで清浄にされた空気で満たすことができ、空中に浮遊する埃や微小なウイルスは、上方に移動する空気によって上方に運ばれる。そのため、空調空間の床から給気ユニット１２の高さ辺りに至る空調空間Ｐを清浄に保つことができる。その結果、体育館が避難場所として利用される場合の感染リスクの抑制も期待できる。

一方、還気バイパス吸込口１１１ａ及び還気バイパスダクト１３１が設けられていない場合、熱交換器１１４により冷却された混合空気がそのまま給気ＳＡとして給気ユニット１２に送り出される。そのため、給気ＳＡの温度が給気ユニット１２の給気に適した温度よりも低くなり、冷房が効き過ぎる場合がある。その結果、空調空間Ｐ内の下部付近の温度が低くなり、冷え過ぎによる不快感の原因となり得る。

図１０は、空調モードにおける暖房時の空調ユニット１の制御状態を示す図である。図１０では、還気ＲＡ、外気ＯＡ及び給気ＳＡの少なくともいずれかが流れているダクト等を太実線で示す。図１０に示されるように、空調モードにおける暖房時には、ダンパ１３３ａの開度を調整することにより、下部筐体１１１の内部におけるフィルタ１１３の上流側に所定の流量（例えば３１５０ｍ^３／ｈ）の還気ＲＡを導入する。また、ダンパ１３４ａ２の開度を調整することにより、下部筐体１１１の内部におけるフィルタ１１３の上流側に所定の流量（例えば１３５０ｍ^３／ｈ）の外気ＯＡを導入する。また、ダンパ１３１ａ，１３２ａ，１３４ａ１を閉じる。

これにより、空調モードにおける暖房時には、還気ダクト１３３から下部筐体１１１の内部に導入される還気ＲＡと外気ダクト１３４から下部筐体１１１の内部に導入される外気ＯＡとの混合空気が熱交換器１１４により加熱される。加熱された混合空気は、給気ユニット１２に送り出され、吹出口１２３から所定の流量（例えば４５００ｍ^３／ｈ）で空調空間Ｐ内に吹き出される。

図１１は、全外気モードにおける冷房時の空調ユニット１の制御状態を示す図である。図１１では、還気ＲＡ、外気ＯＡ及び給気ＳＡの少なくともいずれかが流れているダクト等を太実線で示す。図１１に示されるように、全外気モードにおける冷房時には、ダンパ１３２ａの開度を調整することにより、下部筐体１１１の内部における熱交換器１１４と給気ファン１１５との間に所定の流量（例えば２０００ｍ^３／ｈ）の外気ＯＡを導入する。また、ダンパ１３４ａ１の開度を調整することにより、下部筐体１１１の内部におけるフィルタ１１３の上流側に所定の流量（１１５０ｍ^３／ｈ）の外気ＯＡを導入する。また、ダンパ１３４ａ２の開度を調整することにより、下部筐体１１１の内部におけるフィルタ１１３の上流側に所定の流量（１３５０ｍ^３／ｈ）の外気ＯＡを導入する。また、ダンパ１３１ａ，１３３ａを閉じる。

これにより、全外気モードにおける冷房時には、外気ダクト１３４から下部筐体１１１の内部に導入される外気ＯＡが熱交換器１１４により冷却される。冷却された外気ＯＡは、外気バイパスダクト１３２からフィルタ１１３及び熱交換器１１４を通過せずに下部筐体１１１の内部に導入される外気ＯＡと混合される。これにより、給気ユニット１２の給気に適した温度、言い換えると空調空間Ｐ内の温度より若干低温の給気ＳＡが作り出される。空調機１１により作り出された給気ＳＡは給気ユニット１２に送り出され、吹出口１２３から所定の流量（例えば４５００ｍ^３／ｈ）で空調空間Ｐ内に吹き出される。その結果、空調空間Ｐ内の下部付近の温度が極端に低くならず、冷え過ぎによる不快感が生じることを抑制できる。また、空調空間Ｐに温度成層が形成される。これにより、居住空間を空調ユニット１が備える中高性能のエアフィルタで清浄にされた空気で満たすことができ、空中に浮遊する埃や微小なウイルスは、上方に移動する空気によって上方に運ばれる。そのため、空調空間の床から給気ユニット１２の高さ辺りに至る空調空間Ｐを清浄に保つことができる。その結果、体育館が避難場所として利用される場合の感染リスクの抑制も期待できる。

一方、外気バイパス吸込口１１１ｂ及び外気バイパスダクト１３２が設けられていない場合、熱交換器１１４により冷却された外気ＯＡがそのまま給気ＳＡとして給気ユニット１２に送り出される。そのため、給気ＳＡの温度が給気ユニット１２の給気に適した温度よりも低くなり、冷房が効き過ぎる場合がある。その結果、空調空間Ｐ内の下部付近の温度が低くなり、冷え過ぎによる不快感の原因となり得る。

図１２は、全外気モードにおける暖房時の空調ユニット１の制御状態を示す図である。図１２では、還気ＲＡ、外気ＯＡ及び給気ＳＡの少なくともいずれかが流れているダクト等を太実線で示す。図１２に示されるように、全外気モードにおける暖房時には、ダンパ１３２ａの開度を調整することにより、下部筐体１１１の内部における熱交換器１１４と給気ファン１１５との間に所定の流量（例えば２０００ｍ^３／ｈ）の外気ＯＡを導入する。また、ダンパ１３４ａ１の開度を調整することにより、下部筐体１１１の内部におけるフィルタ１１３の上流側に所定の流量（１１５０ｍ^３／ｈ）の外気ＯＡを導入する。また、ダンパ１３４ａ２の開度を調整することにより、下部筐体１１１の内部におけるフィルタ１１３の上流側に所定の流量（１３５０ｍ^３／ｈ）の外気ＯＡを導入する。また、ダンパ１３１ａ，１３３ａを閉じる。

これにより、全外気モードにおける暖房時には、外気ダクト１３４から下部筐体１１１の内部に導入される外気ＯＡとの混合空気が熱交換器１１４により加熱される。加熱された混合空気は、外気バイパスダクト１３２からフィルタ１１３及び熱交換器１１４を通過せずに下部筐体１１１の内部に導入される外気ＯＡと混合されて給気ユニット１２に送り出され、吹出口１２３から所定の流量（例えば４５００ｍ^３／ｈ）で空調空間Ｐ内に吹き出される。

（空調ユニットの設置態様）
図１３及び図１４を参照し、実施形態の空調ユニット１の設置態様の一例として、空調空間Ｐの一例である体育館５に空調ユニット１を設置する場合について説明する。図１３は空調ユニット１が設置された体育館５を正面側から見たときの概略図である。図１４は空調ユニット１が設置された体育館５を上方から見たときの概略図であり、説明の便宜上、天井５１を取り除いた状態を示す。

体育館５は、略直方体状の空間を有し、天井５１、床５２、正面壁５３、背面壁５４、右側壁５５及び左側壁５６によって区画される。床５２の面積は例えば６００ｍ^３であり、床５２から天井５１までの高さは例えば１０ｍである。

空調ユニット１は、体育館５内の四隅の床５２上に設置される。すなわち、空調ユニット１は、右側壁５５における正面壁５３近傍の床５２上、右側壁５５における背面壁５４近傍の床５２上、左側壁５６における正面壁５３近傍の床５２上及び左側壁５６における背面壁５４近傍の床５２上に設置される。右側壁５５における正面壁５３近傍の床５２上に設置される空調ユニット１と、左側壁５６における正面壁５３近傍の床５２上に設置される空調ユニット１とは、例えば対向して配置される。また、右側壁５５における背面壁５４近傍の床５２上に設置される空調ユニット１と、左側壁５６における背面壁５４近傍の床５２上に設置される空調ユニット１とは、例えば対向して配置される。ただし、空調ユニット１の配置及び数はこれに限定されず、体育館５の形状、サイズ、窓の配置等に応じて定められる。空調ユニット１は、給気ユニット１２の吹出口１２３から、体育館５の気流を乱さないように、空調機１１が作り出す給気ＳＡを低風速（例えば０．５ｍ／ｓｅｃ以下）で体育館５の下部（居住域）に向かって吹き出す。

（作用・効果）
第１の実施形態に係る空調ユニット１によれば、空調空間Ｐ内の下部（例えば居住域）に空調空間Ｐ内の温度より若干低温の給気ＳＡを低風速（例えば０．５ｍ／ｓｅｃ以下）で供給する。これにより、空調空間Ｐ内に供給された給気ＳＡが空調空間Ｐ内に存在する発熱体等によって加熱されて発生する上昇流により、空調空間Ｐ内で生じた塵埃やガス等の汚染物質を空調空間Ｐ内の上方に搬送される。そして、空調空間Ｐ内の居住域よりも上方に位置する空調ユニット１の還気バイパスダクト１３１の上端及び還気ダクト１３３の上端から加熱された給気ＳＡと共に汚染物質が取り込まれることにより、空調空間Ｐ内の換気が行われる。

このように空調空間Ｐ内に供給された給気ＳＡが空調空間Ｐ内に存在する発熱体等によって加熱されて加圧上昇気流を発生させるので、この加圧上昇気流により汚染空気が広がりにくい。そのため、体育館５を避難所等として使用する際も汚染空気に触れにくい。また、ピストンフローにより汚染空気の入れ替えが速いので換気効率が良い。

また、空調空間Ｐ内に供給される給気ＳＡの気流速度が０．５ｍ／ｓｅｃ以下であるので、ドラフト感がなく、快適な空調を実現できる。また、居住域のみを空調するので、省エネルギー性に優れる。

また、空調ユニット１は、空調機１１と給気ユニット１２とダクトユニット１３とが一体となった一体型機器であるので、空調空間Ｐ内への施工が容易であり、工期を短縮できる。

〔第２の実施形態〕
図１５～図１８を参照し、第２の実施形態に係る空調ユニットの一例について説明する。図１５は空調ユニットの正面図であり、前扉が取り外されている状態を示す。図１６は空調ユニットを左方から見た側面図である。図１７は空調ユニットを上方から見た平面図である。図１８は空調ユニットにおける外気ＯＡ及び給気ＳＡの流れを説明する概略図である。

第２の実施形態に係る空調ユニット２は、全外気型の空調ユニットである点で、第１の実施形態に係る空調ユニット１と異なる。以下、空調ユニット１と異なる点を中心に説明する。

空調ユニット２は、空調機２１、給気ユニット２２及びベース２４を備える。一方、空調ユニット２は、空調ユニット１と異なり、ダクトユニットを備えていない。

空調機２１は、ベース２４上に設置される。空調機２１は、下部筐体２１１、上部筐体２１２、フィルタ２１３、熱交換器２１４及び給気ファン２１５を有する。

下部筐体２１１は、フィルタ２１３、熱交換器２１４及び給気ファン２１５を収容する。下部筐体２１１は、外気吸込口２１１ｄ及び給気口２１１ｅを有する。

外気吸込口２１１ｄは、下部筐体１１１の背板を貫通する開口であり、例えば矩形状を有する。外気吸込口２１１ｄには、外気ダクト（図示せず）が接続される。外気吸込口２１１ｄは、外気ダクトの内部と、下部筐体２１１の内部におけるフィルタ２１３の上流側とを連通させる。

給気口２１１ｅは、下部筐体２１１の天板を貫通する開口であり、例えば矩形状を有する。給気口２１１ｅは、下部筐体２１１における給気ファン２１５の下流側と上部筐体１１２の内部とを連通させる。

上部筐体２１２、フィルタ２１３、熱交換器２１４及び給気ファン２１５は、それぞれ上部筐体１１２、フィルタ１１３、熱交換器１１４及び給気ファン１１５と同様の構成であってよい。

係る空調機２１は、外気吸込口２１１ｄから吸い込まれる外気ＯＡを取り込んで給気ＳＡを作り出し、給気ユニット２２に送り出す。

給気ユニット２２は、ベース２４上における空調機２１の右側壁に取り付けられる。ただし、給気ユニット２２は、ベース２４上における空調機２１の左側壁に取り付けられてもよい。給気ユニット２２が取り付けられる位置は、空調ユニット２が設置される場所に応じて決定される。給気ユニット２２は、筐体２２１、整流布２２２及び吹出口２２３を有する。筐体２２１、整流布２２２及び吹出口２２３は、それぞれ筐体１２１、整流布１２２及び吹出口１２３と同様の構成であってよい。

係る給気ユニット２２は、吹出口２２３から、空調空間Ｐ内の気流を乱さないように、空調機２１が作り出す給気ＳＡを低風速で空調空間Ｐ内の下部、特に床面に沿うように吹き出す。給気ユニット２２が吹き出す給気ＳＡの風速は、例えば０．５ｍ／ｓｅｃ以下であることが好ましい。これにより、ドラフト感がなく、快適な空調を実現できる。また、給気ユニット２２は、吹出口２２３に固定され、空調空間Ｐ内に吹き出される給気ＳＡに旋回成分を与えるための複数枚のガイドフィン（図示せず）を有していてもよい。

ベース２４は、空調機２１及び給気ユニット２２を保持する。

以上に説明したように、第２の実施形態に係る空調ユニット２によれば、第１の実施形態に係る空調ユニット１と同様の効果が得られる。

また、第２の実施形態に係る空調ユニット２によれば、空調機２１の背面にダクトユニットが取り付けられていないので、空調ユニット２を薄型化できる。

〔第３の実施形態〕
図１９～図２２を参照し、第３の実施形態に係る空調ユニットの一例について説明する。図１９は空調ユニットの正面図であり、前扉が取り外されている状態を示す。図２０は空調ユニットを左方から見た側面図である。図２１は空調ユニットを上方から見た平面図である。図２２は空調ユニットにおける還気ＲＡ及び給気ＳＡの流れを説明する概略図である。

第３の実施形態に係る空調ユニット３は、循環型の空調ユニットである点で、第１の実施形態に係る空調ユニット１と異なる。以下、空調ユニット１と異なる点を中心に説明する。

空調ユニット３は、空調機３１、給気ユニット３２、ダクトユニット３３及びベース３４を備える。

空調機３１は、ベース３４上に設置される。空調機３１は、下部筐体３１１、上部筐体３１２、フィルタ３１３、熱交換器３１４及び給気ファン３１５を有する。

下部筐体３１１は、フィルタ３１３、熱交換器３１４及び給気ファン３１５を収容する。下部筐体３１１は、還気吸込口３１１ｃ及び給気口３１１ｅを有する。

還気吸込口３１１ｃは、下部筐体３１１の背板を貫通する開口であり、例えば矩形状を有する。還気吸込口３１１ｃは、後述する還気ダクト３３３の内部と、下部筐体３１１の内部におけるフィルタ３１３の上流側とを連通させる。

給気口３１１ｅは、下部筐体３１１の天板を貫通する開口であり、例えば矩形状を有する。給気口３１１ｅは、下部筐体３１１における給気ファン３１５の下流側と上部筐体３１２の内部とを連通させる。

上部筐体３１２、フィルタ３１３、熱交換器３１４及び給気ファン３１５は、それぞれ上部筐体１１２、フィルタ１１３、熱交換器１１４及び給気ファン１１５と同様の構成であってよい。

係る空調機３１は、還気吸込口３１１ｃから吸い込まれる還気ＲＡを取り込んで給気ＳＡを作り出し、給気ユニット３２に送り出す。

給気ユニット３２は、ベース３４上における空調機３１の右側壁に取り付けられる。ただし、給気ユニット３２は、ベース３４上における空調機３１の左側壁に取り付けられてもよい。給気ユニット３２が取り付けられる位置は、空調ユニット３が設置される場所に応じて決定される。給気ユニット３２は、筐体３２１、整流布３２２及び吹出口３２３を有する。筐体３２１、整流布３２２及び吹出口３２３は、それぞれ筐体１２１、整流布１２２及び吹出口１２３と同様の構成であってよい。

係る給気ユニット３２は、吹出口３２３から、空調空間Ｐ内の気流を乱さないように、空調機３１が作り出す給気ＳＡを低風速で空調空間Ｐ内の下部、特に床面に沿うように吹き出す。給気ユニット３２が吹き出す給気ＳＡの風速は、例えば０．５ｍ／ｓｅｃ以下であることが好ましい。これにより、ドラフト感がなく、快適な空調を実現できる。また、給気ユニット３２は、吹出口３２３に固定され、空調空間Ｐ内に吹き出される給気ＳＡに旋回成分を与えるための複数枚のガイドフィン（図示せず）を有していてもよい。

ダクトユニット３３は、ベース３４上における空調機３１の左側壁に取り付けられる。すなわち、ダクトユニット３３は、空調機３１の側面のうち給気ユニット３２が取り付けられていない側面に取り付けられる。ダクトユニット３３は、還気ダクト３３３を有する。

還気ダクト３３３は、空調機１１の左方において上下方向に延びる角ダクトである。還気ダクト３３３は、上端が空調空間Ｐ内と連通し、下端が還気吸込口３１１ｃを介して下部筐体３１１の内部と連通する。還気ダクト３３３の上端は、空調空間Ｐ内の居住域よりも上方（例えば空調ユニット３の設置面から２．５ｍの高さ）に位置する。還気ダクト３３３は、空調空間Ｐ内からの還気ＲＡを、還気吸込口３１１ｃを介して下部筐体３１１の内部におけるフィルタ３１３の上流側に導入する。還気ダクト３３３から下部筐体３１１の内部に導入される還気ＲＡは、フィルタ３１３及び熱交換器３１４を通過して給気ファン３１５により給気ユニット３２に送り出される。還気ダクト３３３には、ダンパ３３３ａが設けられている。ダンパ３３３ａは、還気ダクト３３３を流れる還気ＲＡの風量を調整する。ダンパ３３３ａは、例えば風量調整ダンパである。ただし、ダンパ３３３ａは、モータダンパであってもよい。

ベース３４は、空調機３１、給気ユニット３２及びダクトユニット３３を保持する。

以上に説明したように、第３の実施形態に係る空調ユニット３によれば、第１の実施形態に係る空調ユニット１と同様の効果が得られる。

また、第３実施形態の空調ユニット３によれば、空調機３１の左側壁にダクトユニット３３が取り付けられているので、空調ユニット３を薄型化できる。

今回開示された実施形態はすべての点で例示であって制限的なものではないと考えられるべきである。上記の実施形態は、添付の請求の範囲及びその趣旨を逸脱することなく、様々な形態で省略、置換、変更されてもよい。

１ ：空調ユニット
１１ ：空調機
１１１ ：下部筐体
１１１ａ ：還気バイパス吸込口
１１１ｂ ：外気バイパス吸込口
１１１ｃ ：還気吸込口
１１１ｄ ：外気吸込口
１１１ｅ ：給気口
１１２ ：上部筐体
１１２ａ ：前扉
１１２ｂ ：後扉
１１２ｃ ：給気口
１１３ ：フィルタ
１１４ ：熱交換器
１１５ ：給気ファン
１２ ：給気ユニット
１２１ ：筐体
１２２ ：整流布
１２３ ：吹出口
１３ ：ダクトユニット
１３１ ：還気バイパスダクト
１３１ａ ：ダンパ
１３１ｂ ：フィルタ
１３２ ：外気バイパスダクト
１３２ａ ：ダンパ
１３２ｂ ：フィルタ
１３３ ：還気ダクト
１３３ａ ：ダンパ
１３４ ：外気ダクト
１３４ａ１：ダンパ
１３４ａ２：ダンパ
１４ ：ベース
２ ：空調ユニット
２１ ：空調機
２１１ ：下部筐体
２１１ｄ ：外気吸込口
２１１ｅ ：給気口
２１２ ：上部筐体
２１３ ：フィルタ
２１４ ：熱交換器
２１５ ：給気ファン
２２ ：給気ユニット
２２１ ：筐体
２２２ ：整流布
２２３ ：吹出口
２４ ：ベース
３ ：空調ユニット
３１ ：空調機
３１１ ：下部筐体
３１１ｃ ：還気吸込口
３１１ｅ ：給気口
３１２ ：上部筐体
３１３ ：フィルタ
３１４ ：熱交換器
３１５ ：給気ファン
３２ ：給気ユニット
３２１ ：筐体
３２２ ：整流布
３２３ ：吹出口
３３ ：ダクトユニット
３３３ ：還気ダクト
３３３ａ ：ダンパ
３４ ：ベース
５ ：体育館
５１ ：天井
５２ ：床
５３ ：正面壁
５４ ：背面壁
５５ ：右側壁
５６ ：左側壁
ＯＡ ：外気
Ｐ ：空調空間
ＲＡ ：還気
ＳＡ ：給気

Claims (5)

1. 空調空間内の床上に設置される空調ユニットであって、
   前記空調空間内からの還気及び前記空調空間外からの外気の少なくともいずれかを取り込んで給気を作り出すパッケージ型の空調機と、
   前記空調機に取り付けられ、前記空調機が作り出す前記給気を前記空調空間内に吹き出す給気ユニットと、
   を備える、空調ユニット。
2. 前記空調機は、
   前記外気及び前記還気の温度を調整する熱交換器と、
   前記熱交換器の下流側に設けられ、前記外気及び前記還気を前記給気ユニットに送り出す給気ファンと、
   前記熱交換器及び前記給気ファンを収容する筐体と、
   を有し、
   前記筐体は、
   該筐体の内部における前記熱交換器と前記給気ファンとの間の第１領域に前記還気及び前記外気を導入するための第１吸込口と、
   該筐体の内部における前記熱交換器の上流側の第２領域に前記還気及び前記外気を導入するための第２吸込口と、
   を有する、
   請求項１に記載の空調ユニット。
3. 前記筐体の内部に前記還気及び前記外気を導入するダクトユニットを更に備え、
   前記ダクトユニットは、
   前記第１領域に前記還気を導入する還気バイパスダクトと、
   前記第２領域に前記外気を導入する外気バイパスダクトと、
   前記還気バイパスダクトの内部に設けられる第１ダンパと、
   前記外気バイパスダクトの内部に設けられる第２ダンパと、
   を有する、
   請求項２に記載の空調ユニット。
4. 前記空調機は、前記筐体の内部における前記熱交換器の上流側に設けられる第１フィルタを更に有し、
   前記ダクトユニットは、
   前記還気バイパスダクトの内部に設けられる第２フィルタと、
   前記外気バイパスダクトの内部に設けられた第３フィルタと、
   を更に有する、
   請求項３に記載の空調ユニット。
5. 空調空間内の床上に設置される空調ユニットによる空調方法であって、
   パッケージ型の空調機が前記空調空間内からの還気及び前記空調空間外からの外気の少なくともいずれかを取り込んで給気を作り出すことと、
   前記空調機に取り付けられた給気ユニットが前記給気を前記空調空間内に吹き出すことと、
   を有する、空調方法。

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