JP3293010B2 - 空調装置 - Google Patents

空調装置

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JP3293010B2
JP3293010B2 JP14615094A JP14615094A JP3293010B2 JP 3293010 B2 JP3293010 B2 JP 3293010B2 JP 14615094 A JP14615094 A JP 14615094A JP 14615094 A JP14615094 A JP 14615094A JP 3293010 B2 JP3293010 B2 JP 3293010B2
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Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【産業上の利用分野】本発明は、床から天井方向に向け
て超微風速で滲み出すように給気することにより、汚染
物質を完全に排出させるとともに室内に温度成層を形成
する方式の空調装置に関する。
【0002】
【従来の技術】近年のオフィスビルの空調においては、
吹出口近傍の局部的な温度分布或いは遍在するOA機器
等からの発熱による不均一な温度分布の問題や、パーテ
ィション、家具等の存在による気流の乱れの問題や、床
とくにカーペットを敷いた床面から巻上がる塵挨、ダ
ニ、カビ或いはタバコの煙、体臭、呼気等の汚染物質の
問題等を解決し、クリーンで快適な空調環境を実現する
ことが重要な課題となっている。
【0003】ところが、従来の一般の空調方式は、天井
吹出し方式にしても床吹出し方式にしても、室内の空気
を吹出口から給気の勢いで積極的に攪拌、混合する完全
混合型の方式であり、室内で発生或いは流入した熱を伴
う汚染物質を給気によって希釈、拡散を行うため、汚染
物質を完全に除去することは困難である。汚染物質をあ
る程度除去するには換気回数を増加させれば可能ではあ
るが、所望とする室内温度を維持するためには、吹出し
風量を多くしたり、給気温度を冷房の場合にはかなり低
く、暖房の場合にはかなり高くしなければならず、設備
の大型化やエネルギー消費の増加を招くという問題を有
している。
【0004】この問題を解決するために、特開平4−1
61749号公報においては、床全面および天井全面を
多孔板とし、床の全面から低風速で室内に給気し天井面
に向けて一様に押し出すピストンフローを形成すること
により、空気質を改善させる提案をしている。
【0005】
【発明が解決しようとする課題】しかしながら、上記特
開平4−161749号公報の空調方式は、床の全面か
ら低風速で室内に給気する方式であるため、室の中央主
要領域を占めるインテリアゾーンは、室内設定温度に容
易に維持することができるが、室内の空気を給気の勢い
で積極的に攪拌、混合する方式ではないため、外乱の影
響を受ける窓側領域であるペリメータゾーンは、季節に
よる外気温変化の影響や日射の影響を受けやすく、快適
な空調環境を維持することが困難であるという問題を有
している。また、近年のオフィスビルにおいてはコンピ
ュータや他のOA機器の増加により、冬期においても冷
房負荷があるため、ますますペリメータゾーンの空調制
御が困難になるという問題を有している。
【0006】本発明は、上記問題を解決するものであっ
て、床から天井方向に向けて超微風速で滲み出すように
給気することにより、汚染物質を完全に排出させるとと
もに室内に温度成層の形成を可能にし、かつ、インテリ
アゾーンだけではなくペリメータゾーンにまでクリーン
で快適な空調環境を広げることができる空調装置を提供
することを目的とする。
【0007】
【課題を解決するための手段】そのために本発明の空調
装置は、室1の下部に配設され全面に多数の給気孔6a
を有する床部材6と、該床部材6の下部に形成される給
気チャンバー7と、前記室1の上部に形成される排気チ
ャンバーと、前記給気チャンバー7に接続される空調
機13と、室の窓部に設けられる窓カウンター26と、
該窓カウンター26の上部に形成される給気口27と、
前記窓カウンター26内または窓カウンター26に隣接
する床部材6の下側に配設される加熱・冷却器29とを
備え、前記窓カウンター26を前記給気チャンバー7に
連通させるとともに、前記給気孔6aから毎秒5mm〜
10mmの超微風速でおよび給気口27から前記超微風
速より大きい風速で室内に給気することを特徴とする。
なお、本発明の実施態様として、前記加熱・冷却器29
を窓カウンター26内の室側に接触するように配設した
構成が挙げられる。ここで、上記構成に付加した番号
は、本発明の理解を容易にするために図面と対比させる
もので、これにより本発明の構成が何ら限定されるもの
ではない。
【0008】
【作用】本発明においては、室のインテリアゾーンとペ
リメータゾーンに、超微風速で室内へ滲み出すように給
気して温度成層を形成するようにし、汚染物質を速やか
に上部空間に移動させ、居住者の周辺を床全面から滲み
出した新鮮空気で常に包み込まれた状態にするととも
に、ペリメータゾーン用の加熱・冷却器を設けることに
より、インテリアゾーンだけではなくペリメータゾーン
にまでクリーンで快適な空調環境を広げるようにしてい
る。
【0009】
【実施例】以下、本発明の実施例を図面を参照しつつ説
明する。図1は、本発明の空調装置の1実施例を示し、
図1(A)は模式的断面図、図1(B)は図1(A)の
一部平面図である。
【0010】図1(A)において、室1、機械室2、廊
下3は、上下のスラブ4、5の間に形成されている。室
1の下部には全面に多数の給気孔6aを有する床部材6
が配設され、床部材6の下部に給気チャンバー7が形成
されている。また、室1の上部には複数の排気孔8aを
有する天井部材8が配設され、天井部材8の上部に排気
チャンバー9が形成されている。なお、本実施例におい
ては、天井部材8に複数の排気孔8aを設けているが、
一つないし複数の排気口を設けてもよく、また、壁の上
部に排気口を設けたり、天井部材8と壁の双方に排気口
を設けてもよく、要するに、給気側および排気側にダク
トを設けることなく超微風速で室内へ空気を滲み出すよ
うに給気して温度成層を形成することができるような構
成にする。
【0011】機械室2内には、フィルタ10、冷温水コ
イル11、給気用ファン12を有する空調機13が設置
されている。空調機13の設置台数は室1の広さに応じ
て設定される。排気チャンバー9には排気用ファン14
が接続されとともに、排気の一部は空調機13に環流す
るようにされている。また、床部材6の全面に通気性の
カーペット部材15が敷設されている。なお、冷温水コ
イル11の代わりにヒートポンプの熱交換器を設けても
よいし、冷水コイルと電気ヒータを組み合わせてもよ
い。
【0012】また、窓部16の内側にベネシャンブライ
ンド17を設け、ベネシャンブラインド17の支持具1
7aを上部スラブ4の下側に形成されたブラインドボッ
クス18内に取り付け、このブラインドボックス18を
排気チャンバー9に連通させるように構成し、窓部16
上部の高温の空気をブラインドボックス18から排気す
るようにしている。
【0013】さらに、窓腰壁部25に設けられる窓カウ
ンター26内を給気チャンバー7に連通させ、窓カウン
ター26の上部に図1(B)に示すように、1個あるい
は複数のスリット状の給気口27を形成し、また、窓カ
ウンター26内に加熱・冷却器29を配設している。加
熱・冷却器29には、温水または冷水あるいは冷媒が供
給可能にされている。また、加熱・冷却器29は冷却機
能を省いた加熱器でもよく、その場合には電気ヒータで
もよい。
【0014】上記構成からなる本実施例の作用について
説明する。この空調方式においては、室1の設定温度よ
り、冷房時においては若干低い温度の空気を、暖房時に
おいては若干高い温度の空気を空調機13から給気チャ
ンバー7を経て、床部材6の給気孔6aからから給気す
る。このとき、給気用ファン12の回転数制御により給
気風量をも制御する。室1内における給気速度は、毎秒
0.1mm〜100mm程度(好ましくは毎秒5mm〜
10mm)という超微風速(人間の肌が感じない速度)
で室1内へ滲み出すように給気して室1内に温度成層を
形成するようにしている。人体やOA機器等の発熱体の
上部ではその発熱に起因する熱上昇流が生じており、給
気された空気はこの流れに誘引されて発熱体に集まり、
熱負荷および汚染物質を含む汚染空気Cは速やかに上部
空間に移動し、居住者Mの周辺は床全面から滲み出した
新鮮空気で常に包み込まれた状態となる。
【0015】そして、夏期、冷房時には給気チャンバー
7の給気孔6aからインテリアゾーンIとペリメータゾ
ーンPに冷風を給気するとともに、ペリメータゾーンP
には、加熱・冷却器29によりさらに冷却された空気を
窓カウンター26の給気口27から給気する。この給気
口27からの給気速度は、給気孔6aからの給気速度よ
りも大きい。給気窓部16上部の高温の空気はブライン
ドボックス18から排気される。冬期、暖房時には給気
チャンバー7の給気孔6aからインテリアゾーンIとペ
リメータゾーンPに温風または冷風を給気するととも
に、ペリメータゾーンPには、加熱・冷却器29により
さらに加熱された空気を窓カウンター26の給気口27
から給気する。窓部16近傍で発生するコールドドラフ
トは、給気口27からの温風によって中和されるため、
窓面結露を防止することができる。
【0016】図2は、図1の実施例におけるペリメータ
ゾーンへの給気の変形例を示す一部断面図である。図2
(A)においては、加熱・冷却器29を窓カウンター2
6内の室内側に接触するように配設し、ペリメータゾー
ンPへ輻射熱Rを与えるように構成している。本例は輻
射による熱負荷の処理であるため、気流をかき混ぜない
本空調方式と本質的に相性がよく、また、暖房の場合窓
面の冷輻射とコールドドラフトを効果的に処理すること
ができる。図2(B)においては、加熱・冷却器29を
ペリメータゾーンPの床部材6の下面に配設し、暖房時
において、ペリメータゾーンPへの吹出空気の昇温とと
もに床表面温度の上昇も図るようにしている。
【0017】
【発明の効果】以上の説明から明らかなように本発明に
よれば、床から天井方向に向けて超微風速で滲み出すよ
うに給気することにより、汚染物質を完全に排出させる
とともに室内に温度成層を形成することを可能にし、か
つ、ペリメータゾーン用の加熱・冷却器を設けたため、
インテリアゾーンだけではなくペリメータゾーンにまで
クリーンで快適な空調環境を広げることができる。さら
に下記の優れた効果を有する。
【0018】 ペリメータゾーンの給気の状態をコン
トロールすることにより、冬期の窓面結露を防止するこ
とができる。
【0019】 室内に温度成層を形成するため、必要
換気回数を低減させることができ、その結果、空調機と
排気用ファンの動力の低減と小型化を図ることができ、
また、空調機の装置熱負荷を低減させることができる。
【0020】 火災発生源の直上でこれを感知でき火
災の早期感知ができる。
【0021】 給気は超微風速で室内へ滲み出すた
め、床面に付着した塵挨が舞い上がることがなく、ま
た、カーペット部材の通気性によりクリーニングが容易
になるとともに、定期的な通気によってダニやカビの繁
殖を抑制することができる。
【0022】 給気が床全面から滲み出すため、OA
機器や家具のレイアウトを自由に設計することができ、
OA機器が遍在する場合であっても給気された空気が自
律的に発熱体に向けて流れ、平面的にムラのない空調環
境を実現することができる。
【0023】 給気側および排気側にダクトを設置す
る必要がなく、このため給気チャンバーの高さが低くて
も、即ち低床構造でも給気することができるため、建築
コストを低減させることができる。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明の空調装置の1実施例を示し、図1
(A)は模式的断面図、図1(B)は図1(A)の一部
平面図である。
【図2】図1の実施例におけるペリメータゾーンへの給
気の変形例を示す一部断面図である。
【符号の説明】
1…室、2…機械室、3…廊下、4、5…スラブ、6…
床部材 6a…給気孔、7…給気チャンバー、8…天井部材、8
a…排気孔 9…排気チャンバー、10…フィルタ、11…冷温水コ
イル 12…給気用ファン、13…空調機、14…排気用ファ
ン 15…カーペット部材、16…窓部、17…ベネシャン
ブラインド 18…ブラインドボックス、25…窓腰壁部、26…窓
カウンター 27…給気口、29…加熱・冷却器
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 野部達夫 東京都港区芝浦一丁目2番3号 清水建 設株式会社内 (72)発明者 芳賀陽一 東京都港区芝浦一丁目2番3号 清水建 設株式会社内 (56)参考文献 特開 平4−161749(JP,A) 特開 平5−312393(JP,A) (58)調査した分野(Int.Cl.7,DB名) F24F 13/068 F24F 3/00 F24F 9/00 F24F 13/02

Claims (2)

    (57)【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】室の下部に配設され全面に多数の給気孔を
    有する床部材と、該床部材の下部に形成される給気チャ
    ンバーと、前記室の上部に形成される排気チャンバー
    と、前記給気チャンバーに接続される空調機と、室の窓
    部に設けられる窓カウンターと、該窓カウンターの上部
    に形成される給気口と、前記窓カウンター内または窓カ
    ウンターに隣接する床部材の下側に配設される加熱・冷
    却器とを備え、前記窓カウンターを前記給気チャンバー
    に連通させるとともに、前記給気孔から毎秒5mm〜1
    0mmの超微風速でおよび給気口から前記超微風速より
    大きい風速で室内に給気することを特徴とする空調装
    置。
  2. 【請求項2】前記加熱・冷却器を窓カウンター内の室側
    に接触するように配設したことを特徴とする請求項1記
    載の空調装置。
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