JP3082181B2 - アンダーフロア空調システム - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、アンダーフロア空調シ
ステムに係り、特に、空調室床下の床下チャンバに吸気
された後、床面に形成された複数の吹出口から空調室に
吹き出される空調空気の吹出温度及び吹出風量を均一化
できるアンダーフロア空調システムに関する。

【０００２】

【従来の技術】近年、事務用ビル等において、フリーア
クセスフロア等の部材を利用し、床下を二重床構造とし
て床下チャンバを形成し、この床下チャンバに暖気或い
は冷気を通気して、床面に形成した複数の吹出口から空
調室に吹き出して空調を行うアンダーフロア空調システ
ムが実施されている。

【０００３】このアンダーフロア空調システムは、図４
に示すように空調機１からの空調空気を、給気ダクト２
を介して床下チャンバ３の一方端側壁に形成された吐出
口４から床下チャンバ３内に吐出する。床下チャンバ３
内に吐出された空調空気は、床５面に形成された複数の
吹出口６、６、…から空調室７に吹き出された後、空調
室７の天井８に形成された複数の吸引器具９、９…で天
井チヤンバ１０に吸引され還気ダクト１１を介して再び
空調機１に戻る循環を行う。

【０００４】また、一般的に各吹出口６、６、…から空
調室７に吹き出される風量を均一化させる為、各吹出口
６、６、…には吹出器具１２、１２…を設ける場合が多
い。この吹出器具１２はファンを具備させたファンユニ
ット方式や、ダンパ方式が採用されている。また、前記
吐出口４の大きさは、空調機１の送気口１３と同サイズ
に形成されている為、吐出口４から床下チャンバ３内に
吐出される風速は１０ｍ／ｓを越える速い風速で吐出さ
れることが多い。更に、近年の事務所ビルは、空調室７
の天井８高さを高くして空間的な拡がりによる高級感を
求める傾向にある。この為、天井８が高くなる分だけ床
下チャンバ３の高さを低くした低床型の床下チャンバ３
が採用されており、吐出口４からの吐出される風速は更
に速くなる傾向にある。

【０００５】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、従来の
アンダーフロア空調システムは、吐出口４から床下チャ
ンバ３内に吐出される空調空気の風速が速いと、図５に
示すように、吐出口４から吐出された空調空気が吐出口
４と反対側の床下チャンバ２壁にぶつかって吐出口４側
に旋回する旋回流が発生する。ところで、各吹出口６、
６、…から吹き出される空調空気の温度は吐出口４から
吹出口６までの空調空気の流れ経路によって大きく影響
され、流れ経路が長い程、空調室７の床５面や床下チャ
ンバ３の底壁との熱の授受が大きくなって空調空気の温
度が変動（冷気空調の場合は空調空気温度が高くなり、
暖気空調の場合は低くなる）する。このことから、床下
チャンバ３内に旋回流が発生すると、旋回して温度の変
動した空調空気と、吐出口４から吐出された空調空気と
がぶつかって床下チャンバ３内の空調空気の温度分布に
乱れを生じさせる。この結果、各吹出口６、６、…から
吹き出される空調空気の温度が不均一になるので、空調
室７に温度むらが発生するという欠点がある。

【０００６】また、床下チャンバ３内に旋回流が発生す
ると、床下チャンバ３内の空調空気の圧力分布が均等で
なくなり、各吹出口６、６、…からの吹出風量が不均一
になるので、空調室の温度むらを助長するという欠点が
ある。この吹出風量の不均一は吹出器具を有する場合、
多少解消されるものの根本的な解決とはならない。本発
明は、このうような事情に鑑みてなされたもので、床下
チャンバ内に旋回流を発生させないようにして、各吹出
口から吹き出す空調空気の吹出温度及び吹出風量を均等
化し、空調室に温度むらを発生させないようにできるア
ンダーフロア空調システムを提供することを目的とす
る。

【０００７】

【課題を解決する為の手段】本発明は、前記目的を達成
する為に、空調室の床下に設けられた床下チャンバの一
方側壁に形成された吐出口から空調空気を床下チャンバ
内に吐出し、吐出した空調空気を前記空調室の床面に形
成された複数の吹出口から空調室に吹き出すアンダーフ
ロア空調システムに於いて、前記床下チャンバの前記吐
出口に対向する他方側壁側に、複数のリリーフダンパで
仕切った吸込用均圧チヤンバを形成し、前記リリーフダ
ンパを介して前記吸込用均圧チヤンバに吸い込まれた空
調空気を前記床下チャンバ以外に排出する排出路を設
け、前記吐出口から床下チャンバ内に吐出された空調空
気を前記吸込用均圧チヤンバに吸い込ませることによ
り、前記床下チヤンバ内に吐出口から吸込用均圧チヤン
バに向かう風速分布の均一な一方通行の空調空気流を発
生させることを特徴とする。

【０００８】

【作用】本発明によれば、空調室の床下に設けられた床
下チャンバの一方側壁に形成された吐出口に対向する床
下チャンバの他方側壁側に、複数のリリーフダンパで仕
切った吸込用均圧チヤンバを形成すると共に、前記リリ
ーフダンパを介して前記吸込用均圧チヤンバに吸い込ま
れた空調空気を排出路により前記床下チャンバ以外に排
出するようにし、吐出口から床下チャンバ内に吐出され
た空調空気を吸込用均圧チヤンバに吸い込ませることに
より、床下チヤンバ内に吐出口から吸込用均圧チヤンバ
に向かう風速分布の均一な一方通行の空調空気流を発生
させるようにした。

【０００９】これにより、吐出口から吐出される空調空
気の風速が速くても床下チャンバ内に旋回流が発生しな
いので、床下チャンバ内の空調空気の圧力分布及び温度
分布を均一にすることができる。従って、床面に形成さ
れた各吹出口から空調室に吹き出される吹出風量及び吹
出温度が均一化されるので、空調室に温度むらが発生し
ない。

【００１０】また、前記床下チャンバの前記吐出口側に
も吐出用均圧チヤンバを設け、吐出口から吐出された吐
出圧力が吐出用均圧チヤンバで均圧化されてから吐出用
均圧チヤンバの各開閉手段から床下チャンバ内に均一な
風速で吐出されるようにした。これにより、床下チャン
バを流れる空気流の風速分布を一層均一化させることが
できる。

【００１１】また、前記排出路から排出される空調空気
は、空調室のぺリメータゾーンに給気されるようにした
ので、吸込用均圧チヤンバに吸い込まれた空調空気を有
効利用することができる。

【００１２】

【実施例】以下添付図面に従って本発明に係るアンダー
フロア空調システムの好ましい実施例について詳説す
る。図１に示すように、空調室２０の床２２下には、フ
リーアクセス部材を利用して二重床構造にした床下チャ
ンバ２４が設けられると共に、空調室２４の天井２６裏
には、空調室２０のエアが吸気される天井チヤンバ２８
が設けられている。そして、床２２面に形成された複数
の吹出口３０、３０…には、床下チャンバ２４に給気さ
れた空調空気を空調室２０に吹き出すファンユニット方
式又はダンパ方式の吹出器具３２、３２…が設けられ、
天井２６面には、空調室２０の還気空気を天井チヤンバ
２８に吸気する吸気器具３４、３４…が設けられてい
る。

【００１３】また、空調室２０に隣接する機械室３６内
には、空調機３８が設けられ、空調機３８で空調された
空調空気は、給気ダクト４０を介して床下チャンバ２４
の一端側に形成された吐出口４２に送気されると共に、
天井チヤンバ２８に吸気された空調室２０の還気空気は
還気ダクト４４を介して空調機３８に戻る。また、床下
チャンバ２４の前記吐出口４２に対向する他方側壁側
に、吐出口４２と平行に連ねた複数の吸込用リリーフダ
ンパ４６、４６…で縦方向に仕切った吸込用均圧チヤン
バ４８が形成されている。また、吸込用均圧チヤンバ４
８の上面に位置する床面には開口５０が形成されて吸込
用リリーフダンパ４６を介して吸込用均圧チヤンバ４８
内に吸い込まれた空調空気が開口５０から空調室２０の
窓５２が形成されたぺリメータゾーンに排出されるよう
になっている。

【００１４】また、床下チャンバ２４内の吐出口４２側
にも、吸込用均圧チヤンバ４８と同じ構造を有する吐出
用均圧チヤンバ５４が形成され、吐出口４２から吐出さ
れた空調空気は吐出用均圧チヤンバを介して吐出用リリ
ーフダンパ５６、５６…から床下チャンバ２４内に吐出
されるようになっている。吸込用リリーフダンパ４６及
び吐出用リリーフダンパ５６の構造は、平板状のフラッ
プの上端を蝶番で支持し、下端を揺動できるようにして
もよく、或いは均圧チヤンバ４８、５４に固定された平
板に複数の開口を形成して、この開口にフラップを揺動
自在に取り付けるようにしてもよい。

【００１５】次に、図２に従って、吐出用均圧チヤンバ
５４の各吐出用リリーフダンパ５６、５６…の開度と、
吸込用均圧チヤンバ４８の各吸込用リリーフダンパ４
６、４６…の開度を自動制御する場合の自動制御機構に
ついて説明する。図２に示すように、前記自動制御機構
は、各吐出用リリーフダンパ５６、５６…及び各吸込用
リリーフダンパ４６、４６…の駆動部５７、５９を制御
して各ダンパ４６、５６の開度を調整するコントローラ
５８と、各吸込用リリーフダンパ４６の開度を個々に検
知してコントローラ５８に発信する開度検知器６０、６
０…と、空調室２０と床下チャンバ２４との差圧を検知
してコントローラに発信する差圧計６２と、から構成さ
れている。そして、開度検知器６０で検知された各吸込
用リリーフダンパ４６、４６…の開度がコントローラ５
８に入力されると、コントローラ５８は、吸込用リリー
フダンパ４６の開度に基づいて床下チヤンバ２４内に風
速分布が均一で吐出口４２から吸込用均圧チヤンバ４８
に向かう一方通行の空調空気流を発生させるように各吐
出用リリーフダンパ５６、５６…の開度を制御する。

【００１６】また、コントローラ５８は、差圧計６２か
らの信号に基づいて、床下チャンバ２４内の圧力が、床
２２面に設置された吹出器具３２から所定の風量を吹き
出すのに充分な圧力を有するように各吸込用リリーフダ
ンパ４６、４６…の開度を調整する。尚、吐出用リリー
フダンパ５６と吸込用リリーフダンパ４６の開度を自動
制御するようにしたが、空調室２０と床下チヤンバ２４
内の圧力差が略一定の場合には、特に自動制御する必要
はない。即ち、各吐出用リリーフダンパ５６と各吸込用
リリーフダンパ４６の開度を予め手動で色々に調節し
て、床下チヤンバ２４内に吹出器具３２から吹き出すに
充分な圧力を有し、且つ風速分布が均一で吐出口４２か
ら吸込用均圧チヤンバ４８に向かう一方通行の空調空気
流が発生される時の開度で固定してもよい。

【００１７】また、吐出口４２は空調機３８の送気口３
９と同じ開口面積を有して形成される為、吐出口４２が
形成される床下チャンバ２４壁の面積よりかなり小さ
い。この為、吐出口４２の近傍は吐出圧力が大きいため
風速が速いが、吐出口４２の両脇は離れるに従って風速
が遅くなる。従って、吐出用均圧チヤンバ５４を用いる
と、吐出口４２から吐出された空調空気が吐出用均圧チ
ヤンバ５４内で均圧化されて各吐出用リリーフダンパ５
６、５６…から床下チャンバ２４内に吐出されるので、
床下チャンバ２４内の風速分布を均一化させ易いメリッ
トがある。しかし、吐出用均圧チヤンバ５４を用いない
場合には、吸込用リリーフダンパ４６の開度を個々に調
節して、床下チヤンバ２４内に吹出器具３２から吹き出
すに充分な圧力を有し、且つ風速分布が均一で吐出口４
２から吸込用均圧チヤンバ４８に向かう一方通行の空調
空気流が発生するようにしてもよい。

【００１８】次に、上記の如く構成されたアンダーフロ
ア空調システムの作用について説明する。空調機３８で
空調された空調空気は、給気ダクト４０を介して吐出口
４２から吐出用均圧チヤンバ５４内に給気される。吐出
用均圧チヤンバ５４内に給気された空調空気は吐出用均
圧チヤンバ５４で吐出圧力が均圧化されて各吐出用リリ
ーフダンパ５６、５６…から均一な風速で床下チャンバ
２４内に吐出される。そして、床下チャンバ２４内に吐
出された空調空気は、吹出器具３２から吹き出すに充分
な圧力を有しながら、図３（床下チャンバ２４内を平面
的に見た図）に示すように一方通行の風速分布の均一な
空調空気流となって流れ、各吸込用リリーフダンパ４
６、４６…から吸込用均圧チヤンバ４８内に吸い込まれ
る。これにより、吐出口４２から吐出される空調空気の
風速が速くても床下チャンバ２４内に旋回流が発生しな
いので、床下チャンバ２４内の空調空気の圧力分布及び
温度分布を均一にすることができる。従って、床２２面
に形成された複数の吹出口３０、３０…に設けられた吹
出器具３２から空調室２０に吹き出される吹出風量及び
吹出温度が均一化され、空調室２０に温度むらが発生し
ないので、快適な空調環境を形成することができる。

【００１９】また、吸込用均圧チヤンバ４８に吸い込ま
れた空調空気は、吸込用均圧チヤンバ４８の開口５０か
ら空調室２０のぺリメータゾーンに流れ出る。これによ
り、吸込用均圧チヤンバ４８に吸い込まれた空調空気を
有効利用することができる。尚、本実施例では、吹出口
に吹出器具を具備した例で説明したが、本発明のアンダ
ーフロア空調システムでは、吹出器具なしでも同様の効
果が得られる。また、吐出用均圧チヤンバ及び吸込用均
圧チヤンバを床下チャンバに形成した例で説明したが、
天井チヤンバに形成した場合にも同じ効果を得ることが
できる。

【００２０】

【発明の効果】以上説明したように、本発明に係るアン
ダーフロアー空調システムによれば、床下チャンバの吐
出口に対向する壁側に吸込用均圧チヤンバを設けると共
に、吸込用均圧チヤンバに吸い込まれた空調空気を排出
路で床下チャンバ以外に排出し、前記吐出口から床下チ
ャンバ内に吐出された空調空気を前記吸込用均圧チヤン
バに吸い込ませることにより、前記床下チヤンバ内に吐
出口から吸込用均圧チヤンバに向かう風速分布の均一な
一方通行の空調空気流を発生させるようにした。これに
より、床下チャンバ内に旋回流が発生しないので、床面
に形成された各吹出口から空調室に吹き出される吹出風
量及び吹出温度が均一化され、空調室に温度むらが発生
しない。

【００２１】また、前記床下チャンバの前記吐出口側に
も吐出用均圧チヤンバを設けると、床下チャンバを流れ
る空気流の流速分布を一層均一化させることができる。
また、排出路から排出される空調空気は、空調室のぺリ
メータゾーンに給気されるようにしたので、吸込用均圧
チヤンバに吸い込まれた空調空気を有効利用することが
できる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明に係るアンダーフロアー空調システムの
構成図

【図２】本発明の吐出用リリーフダンパ及び吸込用リリ
ーフダンパを開度を自動制御する場合の説明図

【図３】本発明に係るアンダーフロアー空調システムの
床下チャンバを流れる空調空気の流れを説明する説明図

【図４】従来のアンダーフロア空調システムの断面図

【図５】従来のアンダーフロア空調システムの床下チャ
ンバを流れる空調空気の流れを説明する説明図

【符号の説明】

２０…空調室 ２２…床 ２４…床下チャンバ ２６…天井 ２８…天井チヤンバ ３０…吹出口 ３４…吸気器具 ３８…空調機 ４２…吐出口 ４６…吸込用リリーフダンパ ４８…吸込用均圧チヤンバ ５４…吐出用均圧チヤンバ ５６…吐出用リリーフダンパ

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (58)調査した分野(Int.Cl.⁷，ＤＢ名) F24F 3/044 F24F 13/02 F24F 13/068

Claims (3)

(57)【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】空調室の床下に設けられた床下チャンバの
   一方側壁に形成された吐出口から空調空気を床下チャン
   バ内に吐出し、吐出した空調空気を前記空調室の床面に
   形成された複数の吹出口から空調室に吹き出すアンダー
   フロア空調システムに於いて、 前記床下チャンバの前記吐出口に対向する他方側壁側
   に、複数のリリーフダンパで仕切った吸込用均圧チヤン
   バを形成し、 前記リリーフダンパを介して前記吸込用均圧チヤンバに
   吸い込まれた空調空気を前記床下チャンバ以外に排出す
   る排出路を設け、 前記吐出口から床下チャンバ内に吐出された空調空気を
   前記吸込用均圧チヤンバに吸い込ませることにより、前
   記床下チヤンバ内に吐出口から吸込用均圧チヤンバに向
   かう風速分布の均一な一方通行の空調空気流を発生させ
   ることを特徴とするアンダーフロア空調システム。
2. 【請求項２】前記床下チャンバの前記吐出口側に前記吸
   込用均圧チヤンバと対向させて吸込用均圧チヤンバと同
   じ構造を有する吐出用均圧チヤンバを設け、吐出口から
   吐出された空調空気の吐出圧を吐出用均圧チヤンバ内で
   均圧化させることにより、吐出用均圧チヤンバの各開閉
   手段から均一な風速で床下チャンバ内に吐出するように
   したことを特徴とする請求項１のアンダーフロア空調シ
   ステム。
3. 【請求項３】前記排出路から排出される空調空気を、空
   調室のぺリメータゾーンに給気することを特徴とする請
   求項１のアンダーフロア空調システム。