JP3289885B2 - 躯体蓄熱を利用した空調システムの運転方法 - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は躯体蓄熱を利用した
空調システムの運転方法に関するものである。

【０００２】

【従来の技術】本発明者等は、空調機の始動直後から室
内環境を良好なものとするために、先に、躯体蓄熱を利
用する空調システムを提案した。（例えば、特願平８−
１６１２５３号の願書に添付した明細書及び図面を参照
のこと。）

【０００３】この空調システムは、空調機からの空調空
気を、床と床躯体との間に構成した床下空間部を介して
床側の吹き出し部から室内に供給する床吹き出し空調方
式において、床躯体は中空部を有する構成とし、適所に
中空部と上記床下空間部との連通口を設けた構成であ
る。

【０００４】このような構成においては、空調が必要な
時間外、特に、電力料金の単価が安い夜間において必要
な時間だけ空調機を運転して、空調空気を主として床躯
体の中空部に供給する蓄熱運転を行うことにより、空調
機の運転により発生した熱（冷熱を含む）を床躯体に蓄
熱することができ、この熱を空調時に放熱して利用する
空調運転を行うことにより、空調機を始動した直後から
所定の空調空気を室内に供給することができ、また空調
機の空調能力を、始動直後の熱負荷に対応して大きくす
る必要もなく、コストの低減を計ることができるという
利点がある。

【０００５】

【発明が解決しようとする課題】以上のような躯体蓄熱
を利用した空調システムでは、躯体による蓄熱量は、躯
体を構成するコンクリートスラブの厚さや断熱仕様等の
条件によって影響され、その条件によっては蓄熱量、従
って放熱量が十分でなく、空調運転において有効利用で
きる時間が限られてしまう場合がある。この場合におい
て、蓄熱の利用を空調開始後から行うと、それから数時
間で放熱を完了してしまう場合が多い。

【０００６】このような運転では、ピークカットによる
熱源・空調機器の容量低減や有利な料金体系により、最
も有効に蓄熱の利用を計り得る可能性があるピーク時間
調整契約時間帯（午後１時〜４時）に蓄熱の利用ができ
なくなる。本発明は、このような点に鑑みて創案された
ものである。

【０００７】

【課題を解決するための手段】上述した課題を解決する
ために本発明では、まず、空調機から空調空間に至り、
空調空間から空調機に還流する空調空気経路の適所に、
コンクリートスラブ躯体の中空部により構成した蓄熱空
気通路を配置する構成とした躯体蓄熱を利用した空調シ
ステムにおいて、空調空間をバイパス可能な第１のバイ
パス手段と、蓄熱空気通路をバイパス可能な第２のバイ
パス手段を構成し、第１のバイパス手段を動作状態とす
ると共に第２のバイパス手段を非動作状態として空調空
気を空調空間には流さずに蓄熱空気通路に流す蓄熱運転
過程と、第１のバイパス手段は非動作状態とすると共に
第２のバイパス手段を動作状態として空調空気を蓄熱空
気通路には流さずに空調空間に流す空調運転過程と、第
１と第２のバイパス手段のいずれも非動作状態として空
調空気を蓄熱空気通路と空調空間に流す蓄熱利用空調運
転過程とを時間的に配置することを特徴とする躯体蓄熱
を利用した空調システムの運転方法を提案する。

【０００８】また本発明では、上記の構成において、空
調システムは天井吹出式の構成として、空調空間の天井
に吹出口と吸込口を構成すると共に、コンクリートスラ
ブ躯体は中空部を有する構成として、中空部により蓄熱
空気通路を構成すると共に、蓄熱空気通路は、その両端
側において天井空間側に連通口を構成し、空調機の吹出
側を、切換機構を備えた吹出空気経路を介して一端側の
連通口と吹出口に選択的に連通させる構成とすると共
に、空調機の吸込側を、切換機構を備えた吸込空気経路
を介して一端側の連通口と天井空間に選択的に連通させ
る構成とし、他端側の連通口は天井空間と連通させるこ
とを提案する。そしてこの構成においては、空調機を、
天井とコンクリートスラブ躯体間の天井空間内に空調機
を設置することを提案する。

【０００９】また本発明では、上記の構成において、空
調システムは床吹出式の構成とし、空調空間の床に吹出
口を構成し、天井に吸込口を構成すると共に、コンクリ
ートスラブ躯体は中空部を有する構成として、中空部に
より蓄熱空気通路を構成すると共に、蓄熱空気通路は、
その両端側において天井空間側に連通口を構成し、空調
機の吹出側を、切換機構を備えた吹出空気経路を介して
一端側の連通口と吹出口に選択的に連通させる構成とす
ると共に、空調機の吸込側を、切換機構を備えた吸込空
気経路を介して一端側の連通口と天井空間に選択的に連
通させる構成とし、他端側の連通口は天井空間と連通さ
せることを提案する。

【００１０】そして本発明では、上記の構成において、
切換機構は、分岐した経路の夫々に設けたダンパにより
構成したり、又は経路の分岐部に設けた切換ダンパによ
り構成することを提案する。

【００１１】また本発明では、以上の構成において、コ
ンクリートスラブ躯体は、複数の中空部が並列に構成さ
れ、夫々の中空部を蓄熱空気通路として、それらの一端
側と他端側に連通口を構成すると共に、夫々の一端側に
構成した複数の連通口を、連通ダクトにより連通させて
吹出空気経路に接続することを提案する。

【００１２】又は、本発明では、以上の構成において、
コンクリートスラブ躯体は、複数の中空部が並列に構成
され、隣接する一対の中空部毎に一端側を連通させて直
列の蓄熱空気通路を構成し、それらの一端側と他端側に
連通口を構成すると共に、夫々の一端側に構成した複数
の連通口を、連通ダクトにより連通させて吹出空気経路
に接続することを提案する。

【００１３】又は、本発明では、コンクリートスラブ躯
体は、複数の中空部が並列に構成され、夫々の中空部内
に区画板を設けて、夫々の中空部内に直列の蓄熱空気通
路を構成し、それらの一端側と他端側に連通口を構成す
ると共に、夫々の一端側に構成した複数の連通口を、連
通ダクトにより連通させて吹出空気経路に接続すること
を提案する。

【００１４】以上の本発明によれば、空調時間外におい
て、空調機からの空調空気を、第１のバイパス手段を動
作状態とすることにより空調空間をバイパスして、コン
クリートスラブ躯体の中空部により構成した蓄熱空気通
路に流すことにより躯体に蓄熱を行うことができ、この
ようにしてコンクリートスラブ躯体に蓄えた熱は、空調
時間において第１と第２のバイパス手段のいずれも非動
作状態として空調空気を蓄熱空気通路と空調空間に流す
ことにより回収して空調に利用することができる。

【００１５】また空調時間において、空調機からの空調
空気を、第１のバイパス手段を非動作状態とすると共に
第２のバイパス手段を動作状態として蓄熱空気通路をバ
イパスして空調空間に流すことにより空調空間の空調を
行うことができ、この運転では、コンクリートスラブ躯
体に蓄えた熱を放熱せずに保存して、適宜時間において
空調に利用することができる。

【００１６】

【発明の実施の形態】次に本発明の実施の形態を説明す
る。まず、図１〜図３は本発明を適用した空調システム
の第１の実施の形態として、天井吹出方式の空調システ
ムを運転動作毎に概念的に表した要部断面図であり、図
４は図１のＡ−Ａ線断面図である。符号１はコンクリー
トスラブ躯体であり、このコンクリートスラブ躯体１は
ボイドスラブのように、中空部２を有する中空構造のコ
ンクリート床躯体である。尚、以下の説明では、コンク
リートスラブ躯体を単に躯体と省略して称する。符号３
は躯体１の下方に天井空間４を隔てて構成した天井で、
その下方が居室空間５となる。天井３には吹出口６と吸
込口７を適数、適所に構成する。

【００１７】符号８は天井空間４内に設置した空調機で
あり、この空調機８は、パッケージ形空調機（ＰＡＣ）
又はファンコイルユニット（ＦＣＵ）であり、これ以外
の他の必要な空調機の要素は適所に設置することができ
る。

【００１８】上述したように躯体１は中空部２を有する
構成で、この中空部２により蓄熱空気通路を構成する。
図３に示すように、躯体１は複数のダクト状の中空部２
が並列に構成されているもので、この実施の形態では、
並列の夫々の中空部２を蓄熱空気通路として使用し、そ
れらの一端側と他端側の夫々において、天井空間４側に
連通口９ａ，９ｂを構成している。そして複数の中空部
２の夫々一端側の連通口９ａは連通ダクト１０により連
通させている。また複数の中空部２の夫々他端側の連通
口９ｂはそのままで、天井空間４内に連通させている。
尚、中空部２による蓄熱空気通路の構成は、後述する他
の実施の形態に示すものを適用することもできるもので
ある。

【００１９】そして、空調機８の吹出側を、切換機構１
１を備えた吹出空気経路１２を介して一端側の連通口９
ａと吹出口６に選択的に連通させる構成としている。即
ち、吹出空気経路１２は、空調機８の吹出側からの共通
のダクト１３ｃと、それから分岐したダクト１３ａ，１
３ｂから成り、夫々のダクト１３ａ，１３ｂにモータダ
ンパ１４ａ，１４ｂを設置して、これらのモータダンパ
１４ａ，１４ｂにより切換機構１１を構成している。そ
して一方側のダクト１３ａを上記連通口９ａの連通ダク
ト１０に接続すると共に、他方側のダクト１３ｂを吹出
口６に接続している。また空調機８の吸込側を、切換機
構１７を備えた吸込空気経路２１を介して一端側の連通
口９ａと天井空間４に選択的に連通させる構成としてい
る。即ち、吸込空気経路２１は、空調機８の吸込側への
共通のダクト２２ｃに合流するダクト２２ａ，２２ｂか
ら成り、夫々のダクト２２ａ，２２ｂにモータダンパ２
３ａ，２３ｂを設置して、これらのモータダンパ２３
ａ，２３ｂにより切換機構２０を構成している。そして
一方側のダクト２２ａを上記連通口９ａの連通ダクト１
０に接続すると共に、他方側のダクト２２ｂは吸込口１
６を介して天井空間４と連通させている。後述する説明
から分かるように、切換機構１１のモータダンパ１４
ａ，１４ｂと、切換機構２０のモータダンパ２３ａ，２
３ｂの開閉状態により、上記第１、第２のバイパス手段
を、動作状態としたり非動作状態とすることができる。
尚、図において、符号１７は外断熱部、１８は上階の
床、１９は窓である。

【００２０】以上の構成の空調システムにつき、その運
転方法を説明する。図１は例えば冷房期の空調時間外、
特に、電力料金の単価が安くなる夜間における蓄熱運転
状態を示すもので、吹出空気経路１２においてはダンパ
１４ａを開、ダンパ１４ｂを閉とすると共に、吸込空気
経路２１においてはダンパ２３ａを閉、ダンパ２３ｂを
開として空調機８を運転する。尚、以降、閉状態のダン
パは図において黒塗りで表示する。このような各ダンパ
の開閉状態では、以下の説明から分かるように、第１の
バイパス手段が動作状態、第２のバイパス手段は非動作
状態となる。この蓄熱運転では、空調機８の吹出側から
の空調空気、即ち冷風は、ダクト１３ｃ，１３ａ、ダン
パ１４ａを通り、連通ダクト１０を経て連通口９ａから
中空部２内に流入する。こうして中空部２内に流入した
冷風は、中空部２を蓄熱空気通路として連通口９ｂ方向
に流れ、この際、躯体１を冷やす。即ち、躯体１には、
いわゆる冷熱が蓄積される。図４においては図１と同様
に蓄熱の様子を破線矢印で模式的に示している。このよ
うに躯体１を冷やした冷風は、連通口９ｂから天井空間
４内に流出し、天井空間４から吸込口１６、ダクト２２
ｂ，２２ｃ、ダンパ２３ｂを経て空調機８の吸込側に還
流して循環に供される。

【００２１】このような蓄熱運転は、上述したように電
力料金の単価が安くなる夜間において、予め設定した所
定の時間だけ行うようにしたり、躯体１の適所に設置し
た温度センサを用いて、設定温度となるように制御して
運転することができる。また、このような蓄熱運転で
は、空調機８における空気の吹き出し温度を、空調時の
設定温度よりも低く、例えば空調時の設定温度が18℃で
ある場合、12℃等に設定することにより、より効率的に
躯体１に蓄熱を行うことができる。

【００２２】以上のようにして必要な時間だけ空調機８
を運転して待機し、空調が必要な時点において空調機８
を冷房運転する。まず、冷房が必要な時点において、躯
体に蓄熱した熱を利用する場合には、蓄熱運転とは異な
り、図２に示すように、吹出空気経路１２においてはダ
ンパ１４ａを閉、ダンパ１４ｂを開とすると共に、吸込
空気経路２１においてはダンパ２３ａを開、ダンパ２３
ｂを閉として空調機８を運転する。このような各ダンパ
の開閉状態では、以下の説明から分かるように、第１の
バイパス手段が非動作状態、第２のバイパス手段も非動
作状態となる。この状態では、空調機８の吹出側からの
冷風は、ダクト１３ｂ，１３ｃ、ダンパ１４ｂを通り、
天井３の吹出口６から居室空間５内に流入すると共に、
居室空間５内の空気が吸込口７から天井空間４内に流入
し、次いで連通口９ｂから中空部２内に流入する。中空
部２内に流入した空気は、中空部２を蓄熱空気通路とし
て連通口９ａ方向に流れ、この際、躯体１に蓄熱されて
いる冷熱により冷やされる。即ち、中空部２を流れる空
気により蓄熱されている冷熱が回収される。このように
冷やされた空気は、連通口９ａから連通ダクト１０を経
て吸込空気経路２１を構成するダクト２２を流れ、ダン
パ２３ａ、ダクト２２ｃを経て空調機８の吸込側に還流
する。そして空調機８により更に冷やされて、上述した
ように吹出空気経路１２を経て吹出口６から居室空間５
に吹き出し、こうして蓄熱運転時に躯体１に蓄熱された
冷熱は、放熱されて居室空間５の冷房に供される。この
ような放熱の様子を図中、破線矢印で模式的に示してい
る。このように、空調運転において、躯体１に蓄熱され
ている熱を利用する場合には、中空部２に天井空間４内
の空気を流して蓄熱の回収を行うので、その効率が高
く、熱回収を均一に、そして確実に行え、有効利用を計
ることができる。

【００２３】次に、冷房が必要な時点において、躯体１
に蓄熱された熱を利用する必要がない場合又は躯体１に
蓄熱した熱を保存しておきたい場合には、図３に示すよ
うに、吹出空気経路１２においてはダンパ１４ａを閉、
ダンパ１４ｂを開とすると共に、吸込空気経路２１にお
いてはダンパ２３ａを閉、ダンパ２３ｂを開として空調
機８を運転する。このような各ダンパの開閉状態では、
以下の説明から分かるように、第１のバイパス手段が非
動作状態、第２のバイパス手段は動作状態となる。この
状態では、空調機８の吹出側からの冷風は、ダクト１３
ｂ，１３ｃ、ダンパ１４ｂを通り、天井３の吹出口６か
ら居室空間５内に流入すると共に、居室空間５内の空気
が吸込口７から天井空間４内に流入し、次いで、天井空
間４から吸込口１６、ダクト２２ｂ，２２ｃ、ダンパ２
３ｂを経て空調機８の吸込側に還流して循環に供され
る。以上の運転状態では、躯体１の中空部２に空調空気
が流れないので、躯体に蓄熱されている熱は空調空気に
より放熱されずに保存される。以上のようにして躯体１
に蓄熱されている熱を保存し、必要に応じて上記図２に
示す冷房運転を行うことにより、蓄熱の有効利用を計る
ことができる。

【００２４】以上は本発明を冷房期の運転について説明
しているが、暖房期の運転においても同様な動作で、蓄
熱運転において温風を中空部２内に流して躯体１に蓄熱
を行うと共に、暖房運転において蓄熱されている熱を天
井空間４内に放熱することにより、居室空間５の暖房に
供することができる。尚、この暖房期における蓄熱運転
では、空調機８の空気の吹き出し温度を、空調時の設定
温度よりも高く、例えば空調時の設定温度が24℃である
場合、30℃等に設定することにより、より効率的に蓄熱
を行うことができる。

【００２５】即ち、上述したような蓄熱を利用する空調
運転は、ピーク時間調整契約時間帯（午後１時〜４時）
内で行うように設定すれば、ピークカットにより熱源・
空調機器の容量低減を計れると共に、有利な電力料金体
系によりランニングコストの低減を計ることができる。

【００２６】また躯体１の蓄熱量、従って放熱量に余裕
がある場合には、上述したピーク時間調整契約時間帯内
の他、空調運転を開始した直後のある設定した時間だけ
蓄熱を利用する空調運転を行うことにより、空調運転を
開始した直後から、所定の温度の空調空気を居室空間５
内に供給することができるようになる。この場合には、
空調が必要な時間が始まる前に空調機８を始動しておく
ことは必要でなくなる。

【００２７】次に図５〜図７は本発明を適用した空調シ
ステムの第２の実施の形態として、第１の実施の形態と
同様に、天井吹出方式の空調システムを運転動作毎に概
念的に表した要部断面図であり、図８は図５のＢ−Ｂ線
断面図である。この第２の実施の形態は、概念的には第
１の実施の形態と同様であるが、躯体１における蓄熱空
気通路の構成と切換機構の構成が相違するものである。
この実施の形態においても、上述の実施の形態と同様な
構成要素には同一の符号を付して重複する説明を省略す
る。即ち、躯体１は上述と同様に複数のダクト状の中空
部２が並列に構成されているが、この実施の形態では、
図８に示すように、隣接する一対の中空部２毎に連通孔
や連通ダクト等の連通手段２４により一端側を連通させ
て直列の蓄熱空気通路を構成している。そしてそれらの
一端側と他端側に連通口２５ａ，２５ｂを構成すると共
に、夫々の蓄熱空気通路の一端側に構成した複数の連通
口２５ａを連通ダクト２６により連通させており、また
他端側の連通口２５ｂは、そのままで天井空間４内に連
通させている。図からもわかるように、この実施の形態
における蓄熱空気通路は、隣接する一対の中空部２毎の
直列経路として構成しているので、蓄熱空気通路の両端
側の連通口２５ａ，２５ｂは、いずれも躯体１の一端側
に構成されている。またこの実施の形態では、吹出空気
経路１２の切換機構１１と吸込空気経路２１の切換機構
２０は、第１の実施の形態のように分岐した経路の夫々
に設けたダンパにより構成するのではなく、経路の分岐
部（又は合流部）に設けた切換ダンパにより構成するも
のである。この構成では、吹出空気経路１２は空調機８
の吐出側の共通のダクト２７ｃと、それから分岐したダ
クト２７ａ，２７ｂを有し、これらの分岐部に切換ダン
パ２８ａを設置すると共に、吸込空気経路２１は空調機
８の吸込側の共通のダクト２９ｃとこれに合流するダク
ト２９ａ，２９ｂから成り、これらの分岐部（合流部）
に切換ダンパ２８ｂを設置し、また上記連通ダクト２６
に接続したダクト２７ｄとダクト２７ａ，２９ａの分岐
部（合流部）にも切換ダンパ２８ｃを設置している。こ
の構成では、切換ダンパ２８ａ，２８ｃが吹出空気経路
１２の切換機構を構成し、また切換ダンパ２８ｂ，２８
ｃが吸込空気経路２１の切換機構を構成している。後述
する説明から分かるように、切換ダンパ２８ａ，２８
ｂ，２８ｃの状態により、上記第１、第２のバイパス手
段を、動作状態としたり非動作状態とすることができ
る。

【００２８】次に以上の構成の第２の実施の形態の空調
システムにつき、その運転方法を説明する。上述の実施
の形態と同様に、図５は例えば冷房期の空調時間外の蓄
熱運転状態を示すもので、この運転では、切換ダンパ２
８ａはダクト２７ｃ，２７ａが連通、切換ダンパ２８ｂ
はダクト２９ａ，２９ｂが連通、そして切換ダンパ２８
ｃはダクト２７ａ，２７ｄが連通するように操作してい
る。このような切換ダンパ２８ａ，２８ｂ，２８ｃの状
態では、以下の説明から分かるように、第１のバイパス
手段が動作状態、第２のバイパス手段は非動作状態とな
る。この状態においては、空調機８の吹出側からの空調
空気、即ち冷風は、ダクト２７ｃ、切換ダンパ２８ａ、
ダクト２７ａ、切換ダンパ２８ｃを順次通り、連通ダク
ト２６を経て連通口２５ａから躯体１の中空部２内に流
入する。こうして中空部２内に流入した冷風は、中空部
２内を躯体１の左端方向に流れた後、連通口２４を経て
隣接する他の中空部２に流入して、今度は躯体１の右端
方向に流れ、この際、躯体１を冷やす。即ち、躯体１に
は冷熱が蓄積される。このように躯体１を冷やした冷風
は、連通口２５ｂから天井空間４内に流出し、また天井
空間４内の空気は、ダクト２９ｂ、切換ダンパ２８ｂ、
ダクト２９ｃを経て空調機８の吸込側に還流して循環に
供される。

【００２９】以上のようにして必要な時間だけ空調機８
を運転して躯体１に蓄熱して待機し、空調が必要な時点
において、蓄熱された熱を利用する冷房運転を行う場合
には、図６に示すように、切換ダンパ２８ａはダクト２
７ｃ，２７ｂが連通、切換ダンパ２８ｂはダクト２９
ａ，２９ｃが連通、そして切換ダンパ２８ｃはダクト２
９ａ，２７ｄが連通するように操作して空調機８を冷房
運転する。このような切換ダンパ２８ａ，２８ｂ，２８
ｃの状態では、以下の説明から分かるように、第１のバ
イパス手段が非動作状態、第２のバイパス手段も非動作
状態となる。この状態においては、空調機８の吹出側か
らの空調空気、即ち冷風は、ダクト２７ｃ、切換ダンパ
２８ａ、ダクト２７ｂを通り、天井３の吹出口６から居
室空間５内に流入すると共に、居室空間５内の空気が吸
込口７から天井空間４内に流入し、次いで連通口２５ｂ
から躯体１の中空部２内に流入する。連通口２５ｂから
中空部２内に流入した空気は、蓄熱運転時と逆の経路で
中空部２を流れ、この際、躯体１に蓄熱されている冷熱
により冷やされる。即ち、中空部２を流れる空気によ
り、蓄熱されている冷熱が回収される。こうして冷やさ
れた空気は、連通口２５ａから連通ダクト２６に流入
し、ここからダクト２７ｄ、切換ダンパ２８ｃ、ダクト
２９ａ、切換ダンパ２８ｂ、ダクト２９ｃを経て空調機
８の吸込側に還流する。そして空調機８により更に冷や
されて、上述したように吹出空気経路１２を経て吹出口
６から居室空間５に吹き出し、こうして蓄熱運転時に躯
体１に蓄熱された冷熱は、放熱されて居室空間５の冷房
に供される。

【００３０】次に、冷房が必要な時点において、躯体１
に蓄熱された熱を利用する必要がない場合又は躯体１に
蓄熱した熱を保存しておきたい場合には、図７に示すよ
うに、切換ダンパ２８ａはダクト２７ｃ，２７ｂが連
通、切換ダンパ２８ｂはダクト２９ｃ，２９ｂが連通す
るように操作し、一方、切換ダンパ２８ｃは適宜の状態
とする。このような切換ダンパ２８ａ，２８ｂ，２８ｃ
の状態では、以下の説明から分かるように、第１のバイ
パス手段が非動作状態、第２のバイパス手段は動作状態
となる。この状態においては、空調機８の吹出側からの
空調空気、即ち冷風は、ダクト２７ｃ、切換ダンパ２８
ａ、ダクト２７ｂを通り、天井３の吹出口６から居室空
間５内に流入すると共に、居室空間５内の空気が吸込口
７から天井空間４内に流入し、次いで、天井空間４から
ダクト２９ｂ、切換ダンパ２８ｂ、ダクト２９ｃを経て
空調機８の吸込側に還流して循環に供される。以上の運
転状態では、躯体１の中空部２に空調空気が流れないの
で、躯体１に蓄熱されている熱は空調空気により放熱さ
れずに保存される。以上のようにして躯体１に蓄熱され
ている熱を保存し、必要に応じて上記図６に示す冷房運
転を行うことにより、蓄熱の有効利用を計ることができ
る。

【００３１】この実施の形態についても冷房期の運転に
ついて説明しているが、暖房期の運転においても同様な
動作で、蓄熱運転において温風を中空部２内に流して躯
体１に蓄熱を行うと共に、暖房運転において蓄熱されて
いる熱を天井空間４内に放熱することにより、居室空間
５の暖房に供することができる。また、この実施の形態
においても、上述の蓄熱を利用する空調運転、特に６月
〜９月の間の冷房運転においては、ピーク時間調整契約
時間帯（午後１時〜４時）内で行うように設定すれば、
ピークカットにより熱源・空調機器の容量低減を計れる
と共に、有利な電力料金体系によりランニングコストの
低減を計ることができる。また場合によっては、空調を
開始した直後のある設定した時間だけ蓄熱を利用する空
調運転を行うことができる。

【００３２】次に図９〜図１２は本発明を適用した空調
システムの第３の形態として、床吹出方式の空調システ
ムを表したもので、図９は透視図、図１０〜図１２は運
転動作毎に概念的に表した要部断面図である。この第３
の実施の形態は、上述したとおり、第１、第２の実施の
形態とは異なり、床吹出方式の空調システムに関するも
ので、躯体１における蓄熱空気通路の構成は第２の実施
の形態と同様であり、また切換機構の構成は第１の実施
の形態と同様な構成である。従って、これらの実施の形
態と同様な構成要素には同一の符号を付して重複する説
明は省略する。また、上述と同様にモータダンパ１４
ａ，１４ｂと、モータダンパ２３ａ，２３ｂの開閉状態
により、上記第１、第２のバイパス手段を、動作状態と
したり非動作状態とすることができる。この実施の形態
において、符号３０は床であり、この床３０は床躯体３
１の上方に床下空間３２をを形成するように所定の距離
隔てて構成した、例えばフリーアクセス床であり、その
上方が居室空間５である。この床９には適所に適数の吹
出口３３を設置しており、これらの吹出口３３にはダン
パー等の風量調整装置（図示省略）を設けている。第
１、第２の実施の形態とは異なり、空調機８は居室空間
５外の格納空間に設置している。この空調機８の吹出側
のダクト１３ｂに吹出口３４を接続しており、この吹出
口３４は上記床下空間３２に設置している。

【００３３】図１０は第１のバイパス手段が動作状態、
そして第２のバイパス手段が非動作状態の蓄熱運転状態
を示すもので、空調機８からの空調空気はダクト１３
ｃ，１３ａ，ダンパー１４ａを通り、連通ダクト１０を
経て連通口２５ａから躯体１の中空部２内に流入する。
次いで空調空気は中空部２を流れて躯体１に熱を供給し
た後、連通口２５ｂから天井空間４内に流出し、天井空
間４から吸込口１６、ダクト２２ｂ，２２ｃ、ダンパ２
３ｂを経て空調機８の吸込側に還流して循環に供され
る。

【００３４】次に、図１１は空調が必要な時点におい
て、躯体１に蓄熱された熱を利用する場合の空調運転状
態を示すもので、この運転状態では、第１のバイパス手
段は非動作状態、そして第２のバイパス手段も非動作状
態であり、空調機８からの空調空気は、ダクト１３ｃ，
ダンパー１４ｂ，ダクト１３ｂを経て吹出口３４から床
下空間３２に吹き出し、この床下空間３２を流れて床吹
出口３３から居室空間５内に流出する。居室空間５内に
流出した空調空気は天井３に設けた吸込口７を経て天井
空間４内に流入し、次いで連通口２５ｂから中空部２に
流入する。そして中空部２を流れる間に上記蓄熱運転に
おいて躯体１に蓄熱した熱を回収した後、連通口２５ａ
から流出し、連通ダクト１０，ダクト２２ａ，ダンパー
２３ａ，ダクト２２ｃを経て空調機８の吸込側に還流
し、循環に供される。このように、この実施の形態では
躯体１に蓄熱された熱の回収は空調負荷である居室空間
５よりも下流側で行われる。

【００３５】次に、図１２は空調が必要な時点におい
て、躯体１に蓄熱された熱を利用する必要がない場合又
は躯体１に蓄熱した熱を保存しておきたい場合の運転状
態を示すもので、この運転状態では、第１のバイパス手
段は非動作状態であるが、第２のバイパス手段は動作状
態であり、空調機８からの空調空気はダクト１３ｃ，ダ
ンパー１４ｂ，ダクト１３ｂを経て吹出口３４から床下
空間３２に吹き出し、この床下空間３２を流れて床吹出
口３３から居室空間５内に流出する。居室空間５内に流
出した空調空気は天井３に設けた吸込口７を経て天井空
間４内に流入し、次いで吸込口１６からダクト２２ｂ，
ダンパー２３ｂ，ダクト２２ｃを経て空調機８の吸込側
に還流し、循環に供される。この運転状態では、空調空
気は躯体１の中空部２を通らないので、この躯体１に蓄
熱されている熱を回収せず、蓄熱状態が保存される。

【００３６】以上に説明した第１〜第３の実施の形態で
は、中空部２蓄熱する躯体１は、居室空間５の天井３側
のコンクリートスラブ躯体であるが、床３０側の躯体を
利用することができることは勿論である。

【００３７】また直列経路は、第３の実施の形態に示す
構成以外に、並列に構成された複数の中空部の夫々の内
部に区画板（図示省略）を設けて構成することもでき
る。

【００３８】

【発明の効果】本発明は以上のとおり、空調が必要な時
間外に空調機を蓄熱運転して躯体に予め熱（冷熱を含
む）を蓄熱しておき、この熱を、空調が必要な時間に利
用することができる躯体蓄熱を利用した空調システムに
おいて、躯体に蓄熱された熱の利用の有無を選択した運
転を行うことができるので、次のような効果がある。
ａ．空調時間内ではあっても躯体に蓄熱された熱を利用
せずに空調運転を行うことにより、蓄熱された熱を最も
有効に利用できる時間帯まで保存することができる。
ｂ．従って、その利用時間帯を、例えばピーク時間調整
契約時間帯（６〜９月の午後１時〜４時）とすれば、ピ
ークカットによる熱源・空調機器の容量低減を計ること
ができると共に、有利な料金体系により、更にランニン
グコストの低減を計ることができる。ｃ．蓄熱される熱
量に余裕がある場合には、上述したピーク時間調整契約
時間帯内の他、空調運転を開始した直後のある設定した
時間だけ蓄熱を利用する空調運転を行うことにより、空
調運転を開始した直後から、所定の温度の空調空気を居
室空間５内に供給することができるようになり、この場
合には、空調が必要な時間が始まる前に空調機を始動し
ておく運転が必要でなくなる

【図面の簡単な説明】

【図１】 本発明の空調システムの第１の実施の形態を
蓄熱運転状態により概念的に示す要部断面図である。

【図２】 本発明の空調システムの第１の実施の形態を
蓄熱を利用した空調運転状態により概念的に示す要部断
面図である。

【図３】 本発明の空調システムの第１の実施の形態を
蓄熱を利用しない空調運転状態により概念的に示す要部
断面図である。

【図４】 図１のＡ−Ａ線断面図である。

【図５】 本発明の空調システムの第２の実施の形態を
蓄熱運転状態により概念的に示す要部断面図である。

【図６】 本発明の空調システムの第２の実施の形態を
蓄熱を利用した空調運転状態により概念的に示す要部断
面図である。

【図７】 本発明の空調システムの第２の実施の形態を
蓄熱を利用しない蓄熱運転状態により概念的に示す要部
断面図である。

【図８】 図５のＢ−Ｂ線断面図である。

【図９】 本発明の空調システムの第３の実施の形態を
示す透視図である。

【図１０】 本発明の空調システムの第３の実施の形態
を蓄熱運転状態により概念的に示す要部断面図である。

【図１１】 本発明の空調システムの第３の実施の形態
を蓄熱を利用した空調運転状態により概念的に示す要部
断面図である。

【図１２】 本発明の空調システムの第３の実施の形態
を蓄熱を利用しない蓄熱運転状態により概念的に示す要
部断面図である。

【符号の説明】

１ 躯体（コンクリートスラブ躯
体） ２ 中空部（蓄熱空気通路） ３ 天井 ４ 天井空間 ５ 居室空間 ６ 吹出口 ７ 吸込口 ８ 空調機 ９ａ，９ｂ 連通口 １０ 連通ダクト １１ 切換機構 １２ 吹出空気経路 １３ａ，１３ｂ，１３ｃ ダクト １４ａ，１４ｂ モータダンパ １５ ダクト １６ 吸込口 １７ 外断熱部 １８ 床 １９ 窓 ２０ 切換機構 ２１ 吸込空気経路 ２２ａ，２２ｂ，２２ｃ ダクト ２３ａ，２３ｂ モータダンパ ２４ 連通口 ２５ａ，２５ｂ 連通口 ２６ 連通ダクト ２７ａ，２７ｂ，２７ｃ ダクト ２８ａ，２８ｂ，２８ｃ 切換ダンパ ２９ａ，２９ｂ，２９ｃ ダクト ３０ 床 ３１ 床躯体 ３２ 床下空間 ３３ 床吹出口 ３４ 吹出口

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (56)参考文献 特開 平１−184348（ＪＰ，Ａ) 特開 平１−226961（ＪＰ，Ａ) 特開 平９−79613（ＪＰ，Ａ) 特開 平６−58572（ＪＰ，Ａ) 特開 平３−247931（ＪＰ，Ａ) 特開 昭60−108629（ＪＰ，Ａ) 特開 平１−310239（ＪＰ，Ａ) 実開 昭64−22918（ＪＰ，Ｕ) (58)調査した分野(Int.Cl.⁷，ＤＢ名) F24F 5/00 F24F 3/00 F28D 20/00

Claims (9)

(57)【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 空調機から空調空間に至り、空調空間か
   ら空調機に還流する空調空気経路の適所に、コンクリー
   トスラブ躯体の中空部により構成した蓄熱空気通路を配
   置する構成とした躯体蓄熱を利用した空調システムにお
   いて、空調空間をバイパス可能な第１のバイパス手段
   と、蓄熱空気通路をバイパス可能な第２のバイパス手段
   を構成し、第１のバイパス手段を動作状態とすると共に
   第２のバイパス手段を非動作状態として空調空気を空調
   空間には流さずに蓄熱空気通路に流す蓄熱運転過程と、
   第１のバイパス手段は非動作状態とすると共に第２のバ
   イパス手段を動作状態として空調空気を蓄熱空気通路に
   は流さずに空調空間に流す空調運転過程と、第１と第２
   のバイパス手段のいずれも非動作状態として空調空気を
   蓄熱空気通路と空調空間に流す蓄熱利用空調運転過程と
   を時間的に配置することを特徴とする躯体蓄熱を利用し
   た空調システムの運転方法
2. 【請求項２】 空調システムは天井吹出式の構成とし
   て、空調空間の天井に吹出口と吸込口を構成すると共
   に、コンクリートスラブ躯体は中空部を有する構成とし
   て、中空部により蓄熱空気通路を構成すると共に、蓄熱
   空気通路は、その両端側において天井空間側に連通口を
   構成し、空調機の吹出側を、切換機構を備えた吹出空気
   経路を介して一端側の連通口と吹出口に選択的に連通さ
   せる構成とすると共に、空調機の吸込側を、切換機構を
   備えた吸込空気経路を介して一端側の連通口と天井空間
   に選択的に連通させる構成とし、他端側の連通口は天井
   空間と連通させたことを特徴とする請求項１記載の躯体
   蓄熱を利用した空調システムの運転方法
3. 【請求項３】 天井とコンクリートスラブ躯体間の天井
   空間内に空調機を設置したことを特徴とする請求項２記
   載の躯体蓄熱を利用した空調システムの運転方法
4. 【請求項４】 空調システムは床吹出式の構成とし、空
   調空間の床に吹出口を構成し、天井に吸込口を構成する
   と共に、コンクリートスラブ躯体は中空部を有する構成
   として、中空部により蓄熱空気通路を構成すると共に、
   蓄熱空気通路は、その両端側において天井空間側に連通
   口を構成し、空調機の吹出側を、切換機構を備えた吹出
   空気経路を介して一端側の連通口と吹出口に選択的に連
   通させる構成とすると共に、空調機の吸込側を、切換機
   構を備えた吸込空気経路を介して一端側の連通口と天井
   空間に選択的に連通させる構成とし、他端側の連通口は
   天井空間と連通させたことを特徴とする請求項１記載の
   躯体蓄熱を利用した空調システムの運転方法
5. 【請求項５】 切換機構は、分岐した経路の夫々に設け
   たダンパにより構成したことを特徴とする請求項２又は
   ４記載の躯体蓄熱を利用した空調システムの運転方法
6. 【請求項６】 切換機構は、経路の分岐部に設けた切換
   ダンパにより構成したことを特徴とする請求項２又は４
   記載の躯体蓄熱を利用した空調システムの運転方法
7. 【請求項７】 コンクリートスラブ躯体は、複数の中空
   部が並列に構成され、夫々の中空部を蓄熱空気通路とし
   て、それらの一端側と他端側に連通口を構成すると共
   に、夫々の一端側に構成した複数の連通口を、連通ダク
   トにより連通させて吹出空気経路に接続したことを特徴
   とする請求項１〜４のいずれか１項に記載の躯体蓄熱を
   利用した空調システムの運転方法
8. 【請求項８】 コンクリートスラブ躯体は、複数の中空
   部が並列に構成され、隣接する一対の中空部毎に一端側
   を連通させて直列の蓄熱空気通路を構成し、それらの一
   端側と他端側に連通口を構成すると共に、夫々の一端側
   に構成した複数の連通口を、連通ダクトにより連通させ
   て吹出空気経路に接続したことを特徴とする請求項１〜
   ４のいずれか１項に記載の躯体蓄熱を利用した空調シス
   テムの運転方法
9. 【請求項９】 コンクリートスラブ躯体は、複数の中空
   部が並列に構成され、夫々の中空部内に区画板を設け
   て、夫々の中空部内に直列の蓄熱空気通路を構成し、そ
   れらの一端側と他端側に連通口を構成すると共に、夫々
   の一端側に構成した複数の連通口を、連通ダクトにより
   連通させて吹出空気経路に接続したことを特徴とする請
   求項１〜４のいずれか１項に記載の躯体蓄熱を利用した
   空調システムの運転方法