JP4531201B2 - 空調方法及び空調システム - Google Patents
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Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は，ペリメータゾーンのある室の空調方法及び空調システムに関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
窓等のあるペリメータゾーンを空調する際には，夏期の冷房負荷，冬期のコールドドラフトに対処する必要があり，従来から窓部の下方にペリカウンタと称するケースの中にファンやファンコイルユニット等を収納し，ファンによって空調空気を前記窓部に沿って上方に吹き出すことで対応していた。例えば特開平５−３１２３９３号公報に開示された技術では，そのようにしてファンユニットから吹き出す空調空気によってペリメータ負荷と混合させている。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら前記従来技術では，窓部に沿って吹き出す給気が周りの空気を誘引して風量が大きくなり，窓面の熱プルーム（熱によって発生した「きのこ」状の気流）を攪拌させて拡散するという問題がある。この場合，インテリアゾーンの空調が床吹き出しの場合には，天井付近の高温層を破壊してしまい，インテリアゾーンの居住域の温度上昇を引き起こすおそれがある。またインテリアゾーンの空調が天井吹出しの場合には，ペリメータ部で処理しきれない熱気を天井からの給気によってインテリアゾーンに搬送することになり，余分な空調エネルギーが必要となってしまう。一方前記従来技術では，冬期においては空調空気の吹き上げによって冬期のコールドドラフトの侵入を防止しようとしているが，例えば窓幅一杯に均一な給気を吹き上げるのは事実上不可能であるため，給気が行われないかあるいは風速が遅い部分から冷気が足下に流入し，それによってコールドドラフトによる不快感が増大するという問題がある。
またビル等においては，室の一面のみならず，東西南北等，各方位に窓部が設けられている場合があり，かかる場合には，時間の経過や季節に応じてペリメータ負荷も各方位毎に変化する。
【０００４】
本発明はかかる点に鑑みてなされたものであり，前記した熱プルームを拡散せず，かつ冬期のコールドドラフトのインテリアゾーンへの侵入を捕集してこれを効果的に防止できる空調方法，及び空調システムを提供して前記問題の解決を図ることをその目的としている。
【０００５】
【課題を解決するための手段】
前記目的を達成するため，請求項１によれば，インテリアゾーンと複数の方位にペリメータゾーンのある室の空調を行う方法において，各方位毎に，ペリメータ負荷を発生させる窓部の上方及び下方の双方に吸引部を設け，夏期においては，上方の吸引部から窓部近傍の雰囲気を吸引し，冬期においては，下方の吸引部から窓部近傍の雰囲気を吸引し，各方位毎に上方の吸引部から吸引した雰囲気の温度に基づいて吸引量を制御し，上方の吸引部から吸引した雰囲気の一部は，ペリメータゾーンの空調を担う空調機への還気として戻され，他の一部は排気され，前記上方の吸引部によって吸引された空気の温度が設定温度を超えている方位については，前記排気量を増大させ，前記上方の吸引部によって吸引された空気の温度が設定温度を下回っている方位については，前記排気量を絞る，ことを特徴とする，空調方法が提供される。
【０００６】
かかる空調方法によれば，従来のように窓部での給気を行わず，夏期においては上方の吸引部から窓部近傍の雰囲気を吸引するようにしたので，吸引方向と熱プルームの移動方向とが一致しており，熱プルームを撹拌させることなく吸引してインテリアゾーンの雰囲気への影響を防止することができる。したがって，例えばインテリアゾーンの天井付近の高温層を破壊することもない。また冬期においては，窓部から下降するコールドドラフトをそのまま吸引部で吸引することができ，インテリアゾーンへの侵入を防止することができる。従って，窓部の自然対流（プルームやコールドドラフト）の持ついわば換気力を積極的に利用し，極めて効率のよい室の空調を実施することができる。なおかかる機能に着目すれば，吸引部は，窓部の幅方向に沿って，少なくとも当該窓部の幅以上の長さを有していることが好ましい。
またかかる空調方法によれば，各方位毎に適切にペリメータ負荷に対処することができる。すなわち，時刻等に応じたペリメータ負荷の変動に対応して適切な排気量制御を実施して，各方位毎のペリメータゾーンの空調を環境に応じて適切にかつ効率よく実施することが可能である。
なおここでいう方位とは，もちろん東西南北等のいわゆる方角のみに限らず，平面からみて室を中心とした方位角度がずれている方向をも含むものである。また東西南北全ての方位にペリメータがある場合に限られない。
【０００７】
請求項２のように，インテリアゾーンと複数の方位にペリメータゾーンのある室の空調を行う方法において，各方位毎に，ペリメータ負荷を発生させる窓部の上方及び下方の双方に吸引部を設け，夏期においては，上方の吸引部から窓部近傍の雰囲気を吸引し，冬期においては，下方の吸引部から窓部近傍の雰囲気を吸引し，各方位毎に上方の吸引部から吸引した雰囲気の温度に基づいて吸引量を制御し，上方の吸引部から吸引した雰囲気の一部は，ペリメータゾーンの空調を担う空調機への還気として戻され，他の一部は排気され，各方位の上方の吸引部から吸引した雰囲気の温度を比較して，相対的に当該温度が高い方位については前記排気量を増大させ，相対的に当該温度が低い方位については前記排気量を絞るようにしてもよい。
【００１１】
また下方の吸引部から吸引した雰囲気は，インテリアゾーンからの還気と混合し，インテリアゾーンの空調を担う空調機へと戻されるようにしてもよい。
【００１２】
ペリメータゾーンへの空調空気の供給は，請求項４のように，床吹出しによって行い，インテリアゾーンへの空調空気の供給は，天井吹出しによって行い，インテリアゾーンからの還気は，天井吸引によって行う，ようにしてもよい。これにより，たとえば，前記ペリメータゾーンの自然対流を乱すことなく，快適な空調を実施することができる。
【００１３】
請求項５によれば，インテリアゾーンと複数の方位にペリメータゾーンのある室の空調を行う空調システムであって，各方位毎に，ペリメータ負荷を発生させる窓部の下方に設置されるペリカウンタを有し，前記ペリカウンタの上面には，前記窓部の幅方向に沿って長い下部吸込口が設けられ，前記窓部の上方には，前記窓部の幅方向に沿って長い上部吸込口が設けられ，前記方位毎の上部吸込口から吸引した雰囲気の温度を測定する温度測定器と，前記温度測定器の測定結果に基づいて，吸引した雰囲気の室外への排気量を制御する制御装置とを有し，前記吸込口から吸引した雰囲気の一部は，ペリメータゾーンの空調を担う空調機への還気として戻され，他の一部は排気され，前記温度測定器の測定値が，設定温度を超えている方位については，前記排気量を増大させ，設定温度を下回っている方位については，前記排気量を絞るように，前記制御装置が制御することを特徴とする，空調システムが提供される。
【００１４】
かかる構成の空調システムによれば，請求項１の空調方法を好適に実施することができる。この場合も，下部吸込口の長さは，少なくとも実質的に窓部の幅以上の長さを有していれば，コールドドラフトを脱漏なく捕集して，その侵入を防止することができる。
【００１５】
またインテリアゾーンと複数の方位にペリメータゾーンのある室の空調を行う空調システムであって，各方位毎に，ペリメータ負荷を発生させる窓部の下方に設置されるペリカウンタを有し，前記ペリカウンタの上面には，前記窓部の幅方向に沿って長い下部吸込口が設けられ，前記窓部の上方には，前記窓部の幅方向に沿って長い上部吸込口が設けられ，前記方位毎の上部吸込口から吸引した雰囲気の温度を測定する温度測定器と，前記温度測定器の測定結果に基づいて，吸引した雰囲気の室外への排気量を制御する制御装置とを有し，前記吸込口から吸引した雰囲気の一部は，ペリメータゾーンの空調を担う空調機への還気として戻され，他の一部は排気され，前記温度測定器によって測定した，各方位の上部吸込口から吸引した雰囲気の温度を比較して，相対的に当該温度が高い方位については前記排気量を増大させ，相対的に当該温度が低い方位については前記排気量を絞るように，前記制御装置が制御することを特徴とする，空調システムとしてもよい。
【００２４】
【発明の実施の形態】
以下，本発明の好ましい実施の形態について説明すると，図１は，基本となる空調システム１の概要を示しており，この空調システム１は，インテリアゾーンＩＺと，ペリメータゾーンＰＺとを有する室Ｒの空調を実施する空調システムとして構成されている。前記室Ｒの天井２の上部空間には，天井チャンバ３が形成され，床４の下部空間には床下チャンバ５が形成されている。床下チャンバ５内は，ちょうどインテリアゾーンＩＺとペリメータゾーンＰＺとの境界あたりに設けられた仕切板６によって，インテリアゾーン側チャンバ５ｉとペリメータゾーン側チャンバ５ｐとに区分けされている。
【００２５】
インテリアゾーンＩＺの天井２には，給気口１１が形成され，別設の空調室１２に設置されているインテリアゾーン用空調機１３からの空調空気が室ＲのインテリアゾーンＩＺ内に吹き出されるようになっている。またインテリアゾーンＩＺの天井２には，天井チャンバ３に通じる還気口１４が形成されている。また天井チャンバ３内には，空調機に近い位置にインテリアゾーン用空調機１３の還気取入部１３ａにダクトを介して通ずる取入口１５が開口している。
【００２６】
インテリアゾーン用空調機１３は，室ＲのインテリアゾーンＩＺの空調を担っており，外気取入部１３ｂから取り入れた外気ＯＡと，前記還気口１４から取り入れたインテリアゾーン側還気ＩＲＡとを処理して，所定の温湿度に調整して，給気部１３ｃから供給する構成を有している。
【００２７】
ペリメータゾーンＰＺには，ペリメータ負荷を発生させる窓部２１が壁面に存在しており，この窓部２１の下方には，ペリカウンタ２２が床スラブ上に設置されている。このペリカウンタ２２は，図２に示したように，ケーシング２２ａ内に上下に仕切られたダクトチャンバ部を有し，上側のダクト部は吸引チャンバ２３を構成し，下側のダクトチャンバ部は吹出しチャンバ２４を構成している。前記上下のダクトチャンバは，ケーシング２２ａの略中間高さに水平板を渡すことで区画されており，導入される空気が混合することはない。
【００２８】
ペリカウンタ２２のケーシング２２ａの上面には，長手方向に沿って略線状に開口している吸込口２５が形成され，この吸込口２５は吸引チャンバ２３に通じている。この吸込口２５の長手方向の長さＬは，前記窓部２１の幅方向の長さと同一に設定されている。一方ペリカウンタ２２のケーシング２２ａの前面下部には，前記床下チャンバ５のペリメータゾーン側チャンバ５ｐ内で仕切板６の方向に向けて開口する，吹出口２６が設けられている。この吹出口２６は，前記吹出しチャンバ２４に通じている。そしてペリメータゾーンＰＺの床４には，図３にも示したように，床面吹出し部２７が設けられており，ペリカウンタ２２の横幅一杯に線状に開口した吹出口２６から吹き出された空調空気は，床下チャンバ５のペリメータゾーン側チャンバ５ｐを通じて，床面吹出し部２７からペリメータゾーンＰＺへと吹き出されるようになっている。なお吸込口２５と吹出口２６は，短ダクト状に突出しているが，ペリカウンタ２２のの同一面上にスリットを切って形成してもよい。
【００２９】
前記床面吹出し部２７は，図３に示されているように，床下チャンバ５のペリメータゾーン側チャンバ５ｐ内に通ずる略円筒形のケーシング内にシャフト２７ａが垂直方向に設けられ，このシャフト２７ａに沿って，旋回流形成板２７ｂが上下に移動して，かつ任意の位置に固定できるようになっている。これによって，例えば旋回流形成板２７ｂを上方に位置させたときには，図示のように空調空気をほぼ垂直方向に吹き出させることができる。また旋回流形成板２７ｂを下方に位置させたときには，水平方向に沿って，すなわち床面に沿って空調空気を吹き出させることが可能になっている。
【００３０】
前記吸引チャンバ２３は，例えばダクトを介して天井チャンバ３内に設けられた送風機２８に通じており，送風機２８が作動すると，吸込口２５が窓部２１近傍の雰囲気を吸引し，吸引チャンバ２３を通じて天井チャンバ３内へと送られるようになっている。また一方，前記吹出しチャンバ２４は，例えばダクトを介して空調室１２内に設置されているペリメータゾーン用空調機２９の給気部２９ａに通じており，ペリメータゾーン用空調機２９からの空調空気はこの吹出しチャンバ２４を通じて，床面吹出し部２７からペリメータゾーンＰＺへと吹き出される。なおこれら窓下と天井を連絡するダクトは例えば柱に接して立設したカバー内に収容することができる。
【００３１】
ペリメータゾーンＰＺの天井２には，例えばライン型制気口などで形成される吸引部３１が設けられている。この吸引部３１には，ＶＡＶユニット３２，排気ファン３３を通じて排気口３４から室外へ排気する排気ダクト３５と，ペリメータゾーン用空調機２９の還気取入部２９ｂへと還気する還気ダクト３６とが接続されている。そして吸引部３１は吸込口２５と略同一の長さを有している。
【００３２】
次に制御系統について説明する。まず，室ＲのインテリアゾーンＩＺの温度制御については，予め設定した温度となるようにインテリアゾーンＩＺに設置した第１の温度測定器Ｔ1の測定結果に基づいて，制御装置Ｃが必要なフィードバック制御をインテリアゾーン用空調機１３に対して実施するようになっている。他方，ペリメータゾーンＰＺの温度制御については，ペリメータゾーンＰＺに設置した第２の温度測定器Ｔ2の測定結果に基づいて，予め設定した温度となるように制御装置Ｃが必要なフィードバック制御をペリメータゾーン用空調機２９に対して実施するようになっている。
【００３３】
またペリカウンタ２２の吸引チャンバ２３内には，第３の温度測定器Ｔ3が，水平に仕切っている水平板の上面に取り付けた形で設置されており，吸引チャンバ２３内の温度が設定された温度より下回った場合には，制御装置Ｃが送風機２８を作動させるようになっている。また吸引部３１には第４の温度測定器Ｔ4が設けられており，測定した温度に基づいてＶＡＶユニット３２の開度を調整するようにＶＡＶユニット３２の開度を制御するようになっている。例えば温度が高い場合には，開度を大きくして排気量を増大させ，温度が低い場合には開度を小さくして排気量を絞るような制御を実施する。なお排気，還気の切換や分配は三方ダンパを吸引部のダクト取出口に設けることで行ってもよい。なお温度測定器Ｔ３と送風機３３は，制御装置Ｃを介さずに直接信号線で連絡してもよい。
【００３４】
基本となる空調システム１は以上のように構成されており，次にその運転例について説明する。
【００３５】
［夏期の運転例］
インテリアゾーン用空調機１３，ペリメータゾーン用空調機２９を作動させると，基本的に図４に示したように，インテリアゾーンＩＺ，ペリメータゾーンＰＺとも各々設定温度となるように，各々第１の温度測定器Ｔ1，第２の温度測定器Ｔ2の測定結果に基づいて制御装置Ｃによるフィードバック制御がなされる。すなわちインテリアゾーンＩＺについては，天井２の給気口１１から空調空気が吹き出され，還気口１４，から還気が天井チャンバインテリアゾーン用空調機１３へと戻される。またペリメータゾーンＰＺについては，床下チャンバ５のペリメータゾーン側チャンバ５ｐを通じて床吹出し部２７からペリメータゾーン用空調機２９からの空調空気がペリメータゾーンＰＺへと吹き出される。
【００３６】
インテリアゾーン用空調機１３は，必要量の外気ＯＡを取り入れて処理することができ，その際に余剰排気は，ペリメータゾーンＰＺの天井２に設けた吸引部３１から排気ファン３３によって排気口３４を通じて外部に排出される。ペリメータゾーン空調機２９に内蔵されたファンと排気ファン２８の少なくともいずれか一方の吸引力により，ペリメータ負荷を発生させる窓部２１での熱プルームは吸引部３１へと上昇する。そしてそのまま排気されるか又はペリメータゾーン用空調機２９への還気部２９ｂへと戻される。したがって，熱プルームの移動方向と吸引部３１での吸引方向とが一致しているので，効率が良く，しかも熱プルーム自体を拡散させることはない。ペリメータゾーンＰＺへの空調空気の給気を天井２からではなく，床４の床吹出し部２７から給気しているので，この点からも熱プルーム自体を拡散，撹拌させることはない。また天井２付近の高温層を乱すこともない。したがって，室内の温度成層を維持してペリメータゾーンＰＺの快適に空調を効率よく実施することができる。さらにまた窓部２１自体も，前記熱プルームに誘引される空調空気で冷却され，放射環境の悪化が抑えられている。
【００３７】
また吸引部３１から吸引した雰囲気は，一部は排気側，一部はペリメータゾーン用空調機２９の還気側へと戻されるが，排気側の風量制御は，吸引部３１に設けた第４の温度測定器Ｔ4の測定結果によってなされる。すなわち基本的にペリメータゾーン用空調機２９の系統は循環系統であり，外気の導入はないので，ペリメータゾーンＰＺの温度制御に基づく，変風量制御や給気温度制御に応じた風量の還気をペリメータゾーン用空調機２９の還気側が取り入れている。そして排気ファン３３による送風量の制御は，第４の温度測定器Ｔ4で測定される温度が所定温度，例えば２８℃を越える場合には，排気量を増大させるため，ＶＡＶユニット３２の開度を大きくして排気風量を増大させる制御を実施する（インテリアゾーン用空調機１３の取入外気量も増大）。
【００３８】
［冬期の運転例］
冬期においても，通常はインテリアゾーン用空調機１３，ペリメータゾーン用空調機２９を作動させ，図５に示したように，インテリアゾーンＩＺ，ペリメータゾーンＰＺとも各々設定温度となるように，各々第１の温度測定器Ｔ1，第２の温度測定器Ｔ2の測定結果に基づいて制御装置Ｃによるフィードバック制御がなされる。
【００３９】
そしてペリカウンタ２２の吸引チャンバ２３内に設置した第３の温度測定器Ｔ3の測定温度が所定温度，例えば２０℃を下まわった場合には，制御装置Ｃからの信号で送風機２８が作動し，吸込口２５から窓部２１近傍に発生するコールドドラフトＣＤを吸引し，天井チャンバ３内へと送風する。天井チャンバ３内に送風された雰囲気は，還気口１４から流入するインテリアゾーンＩＺの還気と混合されて取入口１５からインテリアゾーン用空調機１３の還気取入部１３ａへと導入される。したがって，インテリアゾーンＩＺがＯＡ機器の発熱等に対処し冬期の冷房運転を実施する場合，冷房負荷が軽減され，効率の良い運転が実施できる。
【００４０】
なお吸引部３１から吸引される雰囲気は，天井付近の比較的高温の雰囲気であり，一部はペリメータゾーン用空調機２９の還気部２９ｂへと送られる。このように比較的高温の空気がペリメータゾーン用空調機２９へと戻されるので，ペリメータゾーン用空調機２９での加熱は必要最小限で済み，効率の良い運転が行われる。なお吸引部３１から吸引されて排気ファン３３によって排気される残りの一部は，外気ＯＡ取り入れ量に応じた量である。
【００４１】
そしてペリカウンタ２２の吸込口２５の長さＬは，窓部２１の幅と実質的に同一以上に設定されているので，窓部２１近傍で発生したコールドドラフトＣＤを脱漏なく吸引できる。しかもコールドドラフトＣＤの移動方向と吸込口２５からの吸引方向とが一致しているので，効率よくコールドドラフトＣＤを捕集できる。そのうえ，ペリメータゾーンＰＺへの空調空気は，床４に設けた床吹出し部２７によって行われ，さらに当該床吹出し部２７は，旋回床吹出しタイプであるから，暖気流が床面を這った後に上昇していき，足下の低温下が防止される。
【００４２】
なおペリカウンタ２２の吸引チャンバ２３内に設置した第３の温度測定器Ｔ3の測定温度が所定温度を下まわらない場合には，送風機２８は作動せず，したがって，コールドドラフトに対しては，床面吹出し部２７によって旋回給気される空調空気に誘因混合させて処理することになる。但し，所定温度は２０℃に設定されているので，大きな暖房負荷にはならない。
【００４３】
また前記空調システム１では，ペリカウンタ２２自体がファンや冷温水コイル等を有していないので，コンパクトにすることができ，室Ｒのレンタブル比を従来より向上させることができる。さらに配管量の低減やドレン漏水の危険除去に対して大きく貢献する。
【００４４】
さらにまた前記空調システム１では，インテリアゾーンＩＺへの空調空気の供給が天井２からのいわゆる天井吹出し，ペリメータゾーンＰＺへの空調空気の供給は，床４からのいわゆる床吹出しであるから，例えば冬期においてインテリアゾーンＩＺへ冷房用空調空気，ペリメータゾーンＰＺへ暖房用空調空気を供給する場合には，特に各々の温度環境に対応した適切な空調空気の供給ができ，快適な空調を実施することが可能になっている。
【００４５】
次に実施の形態について説明する。ビル等のオフィスにおいては，室の一側面（一方位）のみならず，二面，三面等複数の方位に窓部等のペリメータ負荷を発生させる場所を有していることがある。つまり室の複数の方位にペリメータゾーンが存在する場合がある。かかる場合，例えば時刻によって刻々と各ゾーンの負荷量が変化する。このようなケースでは，単純に同一のペリメータ負荷処理していたのでは，かならずしも各ゾーンに最適な処理を行っているとはいえない。第２の実施の形態は，そのように複数の方位にペリメータゾーンを有する室の空調を適切に実施できるシステムとして構成されている。
【００４６】
図６は，実施の形態にかかる空調システム４０の構成を平面から模式的に説明した図であり，前出第１の実施の形態にかかる空調システム１と同一の符号で示される部材，装置等は，同一の部材，装置等を示している。
【００４７】
図６における室Ｒは，東Ｅ，南Ｓ，西Ｗの３つの方位に，各々ペリメータ負荷を発生させる窓部２１Ｅ，２１Ｓ，２１Ｗを有している。これら各方位の窓部２１Ｅ，２１Ｓ，２１Ｗの下方には，前出ペリカウンタ２２が各々設置されているが，その他に図７に示したペリカウンタ４１が，窓部２１Ｅ，２１Ｗには，２カ所，窓部２１Ｓには２カ所に設置されている。このペリカウンタ４１は，前記ペリカウンタ２２から下部の吹出しチャンバ２４を取り去った構成を有し，図７に示したように，上部の吸引チャンバ２３のみを有している。
【００４８】
各方位のペリカウンタ２２，４１の上方には，各々吸引部３１が設定されている。なお図示の都合上，図６においては，吸引部３１は，ペリカウンタ２２，４１の真上には記載されていない。
【００４９】
そして例えば東Ｅのペリメータゾーンについて言えば，ペリカウンタ２２の吹出しチャンバ（図２参照）には，東Ｅのペリメータゾーンの空調を担うペリメータゾーン用空調機２９Ｅからの空調空気が供給されて床面から給気ＰＳＡとして吹き出されるようになっている。一方ペリカウンタ２２，及びペリカウンタ４１の吸引チャンバ２３から吸引した空気は送風機２８によって天井チャンバ３内に送風されるようになっている。
【００５０】
また東Ｅのペリメータゾーンの天井に設けられている吸引部３１から吸引された窓部２１Ｅ上方の空気はダクト４３Ｅにて集合される。当該ダクト４３Ｅは，モーターダンパＭＤＥの手前で分岐されて，一方は東Ｅのペリメータゾーンの空調を担うペリメータゾーン用空調機２９Ｅの還気取入部２９ｂに接続され，他方はモーターダンパＭＤＥを介して排気ファン３３に通じている。
【００５１】
同様に，南Ｓのペリメータゾーンの場合には，ペリカウンタ２２の吹出しチャンバ（図２参照）には，南Ｓのペリメータゾーンの空調を担うペリメータゾーン用空調機２９Ｓからの空調空気が供給されて床面から給気ＰＳＡとして吹き出されるようになっており，またペリカウンタ２２及びペリカウンタ４１の吸引チャンバ２３から吸引した空気は送風機２８によって天井チャンバ３内に送風されるようになっている。そして南Ｓのペリメータゾーンの天井に設けられている吸引部３１から吸引された窓部２１Ｓ上方の空気はダクト４３Ｓにて集合される。当該ダクト４３Ｓは，モーターダンパＭＤＳの手前で分岐されて，一方は南Ｓのペリメータゾーンの空調を担うペリメータゾーン用空調機２９Ｓの還気取入部２９ｂに接続され，他方はモーターダンパＭＤＳを介して排気ファン３３に通じている。
【００５２】
西Ｗのペリメータゾーンについても，ペリカウンタ２２の吹出しチャンバ（図２参照）には，西Ｗのペリメータゾーンの空調を担うペリメータゾーン用空調機２９Ｗからの空調空気が供給されて床面から給気ＰＳＡとして吹き出されるようになっており，またペリカウンタ２２及びペリカウンタ４１の吸引チャンバ２３から吸引した空気は送風機２８によって天井チャンバ３内に送風されるようになっている。さらに西Ｗのペリメータゾーンの天井に設けられている吸引部３１から吸引された窓部２１Ｗ上方の空気はダクト４３Ｗにて集合される。当該ダクト４３Ｗは，モーターダンパＭＤＷの手前で分岐されて，一方は西Ｗのペリメータゾーンの空調を担うペリメータゾーン用空調機２９Ｗの還気取入部２９ｂに接続され，他方はモーターダンパＭＤＷを介して排気ファン３３に通じている。
【００５３】
前記モーターダンパＭＤＥ，ＭＤＳ，ＭＤＷの開度制御は，各方位のペリメータゾーンの吸引部３１に設けてある第４の温度測定器Ｔ4の測定結果に基づいて，制御装置Ｃによって制御されるようになっている。なお第４の温度測定器Ｔ4と制御装置Ｃへの配線は作図上の都合で図示していない。
【００５４】
次に前記実施の形態にかかる空調システム４０の夏期の運転例について説明する。基本的には，第１の実施の形態にかかる空調システム１の場合と同様，インテリアゾーン用空調機１３，ペリメータゾーン用空調機２９Ｅ，２９Ｓ，２９Ｗを作動させて，インテリアゾーン並びに各方位のペリメータゾーンとも各々設定温度となるように空調が実施される。
【００５５】
但し，時刻によって各方位のペリメータゾーンのペリメータ負荷が異なっているので，ペリメータ負荷が多い方位，すなわち吸引部３１によって吸引された空気の温度が設定温度を超えている方位に対しては，当該方位のモータダンパの開度を排気ファン３３を備えるダクト系統の側に大きくして排気量を増大させる制御を行い，逆に設定温度を下まわっている方位のペリメータゾーンについては，ペリメータゾーン用空調機での冷熱利用に供すべく，モータダンパの開度を小さく排気量を絞った制御がなされるのである。
【００５６】
またそのように設定温度を定めず，第４の温度測定器Ｔ4で測定される温度を比較して，相対的に高い方位の排気ダクト側に設けられたモータダンパの開度を大きくして排気量を増大させ，相対的に低い方位のモータダンパの開度を小さくして排気量を絞った運転を行ってもよい。例えば第４の温度測定器Ｔ4の測定結果が，東Ｅが２８℃，南Ｓが３４℃，西Ｗが２９℃であった場合，各方位のモータダンパの開度は，モータダンパＭＤＥが１０％，モータダンパＭＤＳが１００％，モータダンパＭＤＷが１０％として，各方位の排気量を制御してもよい。また例えば第４の温度測定器Ｔ4の測定結果が，東Ｅが２５℃，南Ｓが２６℃，西Ｗが２５℃というように，各方位ともほぼ同じ温度であった場合には，モータダンパＭＤＥ，ＭＤＳ，ＭＤＷのいずれも１００％として，各方位の排気量を等しくなるように制御してもよい。
【００５７】
そのように制御することで，時刻等に応じたペリメータ負荷の変動に対応して適切な排気量制御を実施して，各方位毎のペリメータゾーンの空調を環境に応じて適切にかつ効率よく実施することが可能である。
【００５８】
なお実施の形態にかかる空調システム４０において，各方位のペリメータゾーンの空調を個別に制御する場合には，前記第１の実施の形態において採用した仕切板６を用いて，床下チャンバ５内における各方位毎のペリメータ側チャンバを各方位毎に区画すればよい。
【００５９】
さらにまた前記実施の形態にかかる空調システム４０では，各方位のペリメータゾーン毎に個別のペリメータゾーン用空調機２９Ｅ，２９Ｓ，２９Ｗを設置して対応していたが，もちろん１台のペリメータゾーン用空調機を使用して，いわゆるマルチゾーンユニット方式で各方位のペリメータゾーンの空調を実施してもよい。
【００６０】
なお前記実施の形態にかかる空調システム４０においては，１つの室Ｒ内のいわばゾーン空調を実施する形態であったが，各方位のペリメータゾーンに小部屋が設定され，各小部屋毎にペリメータ空調を実施する際には，例えばペリメータゾーン用空調機からの給気ダクトを分岐させ，各々ＶＡＶユニットを設けるなどして変風量制御を行うことで，１台のペリメータゾーン用空調機で各小部屋の空調を実施することが可能である。
【００６１】
前記空調システム１，４０とも，インテリアゾーン自体は，単一の部屋として設定していたが，図８に示した空調システム５０のように，インテリアゾーンに仕切壁５１を設け，使用用途の異なる部屋別に仕切られたインテリアゾーンＩＺ1，ＩＺ2が設定され，さらにインテリアゾーンＩＺ1，ＩＺ2毎に給気口１１ａ，１１ｂ，還気口１４ａ，１４ｂを設け，各インテリアゾーンＩＺ1，ＩＺ2に対してＶＡＶユニット５２，５３を配置して各部屋の使用状況の変化に応じ個別制御するようにしてもよい。
【００６２】
また図９に示した空調システム６０は，室Ｒがいわゆる大部屋である場合に適用した例であり，この空調システム６０では，１台の空調機６１で，インテリアゾーンＩＺ及びペリメータゾーンＰＺの双方の空調を担う構成としてある。すなわち空調機６１は，床下チャンバ５に対して空調空気を供給し，当該空調空気がインテリアゾーンＩＺ及びペリメータゾーンＰＺに設けた床吹き出し部２７から各々インテリアゾーンＩＺ及びペリメータゾーンＰＺに吹き出されるようになっている。従って，窓部２１の下方に設置しているのは吸引チャンバ２３のみを有するペリカウンタ４１である。
【００６３】
かかる空調システム６０の場合でも，熱負荷の大きい方位の吸引部からの排気量を増大させることで，それに対応してインテリアゾーンＩＺの給気が誘引され，平面的な温度分布が均一化される。また当該方位の熱プルームが室全体に拡散することも防止される。さらにまた天井内に設置される機器，ダクトの量が低減でき，工事量が減ると共に，階高も低く抑えることが可能である。
【００６４】
図１０に示した空調システム７０は，インテリアゾーン用空調機１３からの空調空気の吹き出しを，床下チャンバ５のインテリアゾーン側チャンバ５ｐに開口した給気部１３ｄから行うようにしたものである。基本的には，室Ｒが大部屋の場合に適しているが，特にペリメータゾーンＰＺがインテリアゾーン用空調機１３から離れており，特に暖房時のペリメータゾーンＰＺの給気温度の低下が懸念される場合やペリメータゾーンＰＺとインテリアゾーンＩＺの間に間仕切りが設けられて小部屋として使用され，その熱環境から給気系統を分けたい場合に適している。
【００６５】
図１１に示した空調システム８０は，インテリアゾーンＩＺ及びペリメータゾーンＰＺに対して，１台の空調機８１からペリカウンタ２２の吹出しチャンバ２４に対して供給される空調空気を，床下チャンバ５を通じて床吹き出し部２７を通じて供給するように構成されている。これは，窓部２１の幅方向にいわゆる空調モジュールが設定されている場合に有用である。すなわち，図示している紙面の垂直方向の間仕切り等によって窓部２１の幅方向に複数の空調ゾーンが区画されている場合には，図１１に示した空調システムのように，各モジュールごとに給気系にＶＡＶユニット８２を設置し，１台の空調機８１による変風量制御を実施できる。
【００６６】
いずれにしても，前記した各空調システム５０，６０，７０，８０のいずれも熱プルームを拡散させることなく，好適にペリメータゾーンＰＺ及びインテリアゾーンＩＺの空調を適切に実施することが可能であり，またコールドドラフトを捕集することができる。
【００６７】
【発明の効果】
本発明によれば，ペリメータ負荷を発生させる窓部の自然対流によって搬送される熱負荷を効率よく捕集しつつ，居住域を省エネルギーな空調システムで快適に空調することができ，さらに熱プルームを拡散させず，またコールドドラフトに対してもこれを好適にかつ効率よく捕集することができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】 本発明の基本となる空調システムの構成の概略を示す側面からみた説明図である。
【図２】図１の空調システムに用いたペリカウンタの斜視図である。
【図３】図２の縁カウンタの側面からみた説明図である。
【図４】図１の空調システムの夏期の運転例の説明図である。
【図５】図１の空調システムの冬期の運転例の説明図である。
【図６】 本発明の実施の形態にかかる空調システムの構成の概略を示す平面からみた説明図である。
【図７】吸引チャンバのみを有するペリカウンタの斜視図である。
【図８】インテリアゾーンが用途別に仕切られている室に適用した空調システムの構成の概略を示す側面からみた説明図である。
【図９】１台の空調機でインテリアゾーン，ペリメータゾーンの空調を実施する空調システムの構成の概略を示す側面からみた説明図である。
【図１０】インテリアゾーン，ペリメータゾーン共床吹き出し構成を採用した空調システムの構成の概略を示す側面からみた説明図である。
【図１１】窓部の幅方向に仕切られたモジュールに対してペリカウンタ側からの給気によって空調を実施する空調システムの構成の概略を示す側面からみた説明図である。
【符号の説明】
１ 空調システム
３ 天井チャンバ
５ 床下チャンバ
１１ 給気口
１３ インテリアゾーン用空調機
１４ 還気口
２１ 窓部
２２ ペリカウンタ
２３ 吸引チャンバ
２４ 吹出しチャンバ
２５ 吸込口
２７ 床面吹出し部
２８ 送風機
３１ 吸引部
３２ ＶＡＶユニット
３３ 排気ファン
Ｃ 制御装置
ＩＺ インテリアゾーン
ＰＺ ペリメータゾーン
Ｒ 室
Ｔ 温度測定器
【発明の属する技術分野】
本発明は，ペリメータゾーンのある室の空調方法及び空調システムに関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
窓等のあるペリメータゾーンを空調する際には，夏期の冷房負荷，冬期のコールドドラフトに対処する必要があり，従来から窓部の下方にペリカウンタと称するケースの中にファンやファンコイルユニット等を収納し，ファンによって空調空気を前記窓部に沿って上方に吹き出すことで対応していた。例えば特開平５−３１２３９３号公報に開示された技術では，そのようにしてファンユニットから吹き出す空調空気によってペリメータ負荷と混合させている。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら前記従来技術では，窓部に沿って吹き出す給気が周りの空気を誘引して風量が大きくなり，窓面の熱プルーム（熱によって発生した「きのこ」状の気流）を攪拌させて拡散するという問題がある。この場合，インテリアゾーンの空調が床吹き出しの場合には，天井付近の高温層を破壊してしまい，インテリアゾーンの居住域の温度上昇を引き起こすおそれがある。またインテリアゾーンの空調が天井吹出しの場合には，ペリメータ部で処理しきれない熱気を天井からの給気によってインテリアゾーンに搬送することになり，余分な空調エネルギーが必要となってしまう。一方前記従来技術では，冬期においては空調空気の吹き上げによって冬期のコールドドラフトの侵入を防止しようとしているが，例えば窓幅一杯に均一な給気を吹き上げるのは事実上不可能であるため，給気が行われないかあるいは風速が遅い部分から冷気が足下に流入し，それによってコールドドラフトによる不快感が増大するという問題がある。
またビル等においては，室の一面のみならず，東西南北等，各方位に窓部が設けられている場合があり，かかる場合には，時間の経過や季節に応じてペリメータ負荷も各方位毎に変化する。
【０００４】
本発明はかかる点に鑑みてなされたものであり，前記した熱プルームを拡散せず，かつ冬期のコールドドラフトのインテリアゾーンへの侵入を捕集してこれを効果的に防止できる空調方法，及び空調システムを提供して前記問題の解決を図ることをその目的としている。
【０００５】
【課題を解決するための手段】
前記目的を達成するため，請求項１によれば，インテリアゾーンと複数の方位にペリメータゾーンのある室の空調を行う方法において，各方位毎に，ペリメータ負荷を発生させる窓部の上方及び下方の双方に吸引部を設け，夏期においては，上方の吸引部から窓部近傍の雰囲気を吸引し，冬期においては，下方の吸引部から窓部近傍の雰囲気を吸引し，各方位毎に上方の吸引部から吸引した雰囲気の温度に基づいて吸引量を制御し，上方の吸引部から吸引した雰囲気の一部は，ペリメータゾーンの空調を担う空調機への還気として戻され，他の一部は排気され，前記上方の吸引部によって吸引された空気の温度が設定温度を超えている方位については，前記排気量を増大させ，前記上方の吸引部によって吸引された空気の温度が設定温度を下回っている方位については，前記排気量を絞る，ことを特徴とする，空調方法が提供される。
【０００６】
かかる空調方法によれば，従来のように窓部での給気を行わず，夏期においては上方の吸引部から窓部近傍の雰囲気を吸引するようにしたので，吸引方向と熱プルームの移動方向とが一致しており，熱プルームを撹拌させることなく吸引してインテリアゾーンの雰囲気への影響を防止することができる。したがって，例えばインテリアゾーンの天井付近の高温層を破壊することもない。また冬期においては，窓部から下降するコールドドラフトをそのまま吸引部で吸引することができ，インテリアゾーンへの侵入を防止することができる。従って，窓部の自然対流（プルームやコールドドラフト）の持ついわば換気力を積極的に利用し，極めて効率のよい室の空調を実施することができる。なおかかる機能に着目すれば，吸引部は，窓部の幅方向に沿って，少なくとも当該窓部の幅以上の長さを有していることが好ましい。
またかかる空調方法によれば，各方位毎に適切にペリメータ負荷に対処することができる。すなわち，時刻等に応じたペリメータ負荷の変動に対応して適切な排気量制御を実施して，各方位毎のペリメータゾーンの空調を環境に応じて適切にかつ効率よく実施することが可能である。
なおここでいう方位とは，もちろん東西南北等のいわゆる方角のみに限らず，平面からみて室を中心とした方位角度がずれている方向をも含むものである。また東西南北全ての方位にペリメータがある場合に限られない。
【０００７】
請求項２のように，インテリアゾーンと複数の方位にペリメータゾーンのある室の空調を行う方法において，各方位毎に，ペリメータ負荷を発生させる窓部の上方及び下方の双方に吸引部を設け，夏期においては，上方の吸引部から窓部近傍の雰囲気を吸引し，冬期においては，下方の吸引部から窓部近傍の雰囲気を吸引し，各方位毎に上方の吸引部から吸引した雰囲気の温度に基づいて吸引量を制御し，上方の吸引部から吸引した雰囲気の一部は，ペリメータゾーンの空調を担う空調機への還気として戻され，他の一部は排気され，各方位の上方の吸引部から吸引した雰囲気の温度を比較して，相対的に当該温度が高い方位については前記排気量を増大させ，相対的に当該温度が低い方位については前記排気量を絞るようにしてもよい。
【００１１】
また下方の吸引部から吸引した雰囲気は，インテリアゾーンからの還気と混合し，インテリアゾーンの空調を担う空調機へと戻されるようにしてもよい。
【００１２】
ペリメータゾーンへの空調空気の供給は，請求項４のように，床吹出しによって行い，インテリアゾーンへの空調空気の供給は，天井吹出しによって行い，インテリアゾーンからの還気は，天井吸引によって行う，ようにしてもよい。これにより，たとえば，前記ペリメータゾーンの自然対流を乱すことなく，快適な空調を実施することができる。
【００１３】
請求項５によれば，インテリアゾーンと複数の方位にペリメータゾーンのある室の空調を行う空調システムであって，各方位毎に，ペリメータ負荷を発生させる窓部の下方に設置されるペリカウンタを有し，前記ペリカウンタの上面には，前記窓部の幅方向に沿って長い下部吸込口が設けられ，前記窓部の上方には，前記窓部の幅方向に沿って長い上部吸込口が設けられ，前記方位毎の上部吸込口から吸引した雰囲気の温度を測定する温度測定器と，前記温度測定器の測定結果に基づいて，吸引した雰囲気の室外への排気量を制御する制御装置とを有し，前記吸込口から吸引した雰囲気の一部は，ペリメータゾーンの空調を担う空調機への還気として戻され，他の一部は排気され，前記温度測定器の測定値が，設定温度を超えている方位については，前記排気量を増大させ，設定温度を下回っている方位については，前記排気量を絞るように，前記制御装置が制御することを特徴とする，空調システムが提供される。
【００１４】
かかる構成の空調システムによれば，請求項１の空調方法を好適に実施することができる。この場合も，下部吸込口の長さは，少なくとも実質的に窓部の幅以上の長さを有していれば，コールドドラフトを脱漏なく捕集して，その侵入を防止することができる。
【００１５】
またインテリアゾーンと複数の方位にペリメータゾーンのある室の空調を行う空調システムであって，各方位毎に，ペリメータ負荷を発生させる窓部の下方に設置されるペリカウンタを有し，前記ペリカウンタの上面には，前記窓部の幅方向に沿って長い下部吸込口が設けられ，前記窓部の上方には，前記窓部の幅方向に沿って長い上部吸込口が設けられ，前記方位毎の上部吸込口から吸引した雰囲気の温度を測定する温度測定器と，前記温度測定器の測定結果に基づいて，吸引した雰囲気の室外への排気量を制御する制御装置とを有し，前記吸込口から吸引した雰囲気の一部は，ペリメータゾーンの空調を担う空調機への還気として戻され，他の一部は排気され，前記温度測定器によって測定した，各方位の上部吸込口から吸引した雰囲気の温度を比較して，相対的に当該温度が高い方位については前記排気量を増大させ，相対的に当該温度が低い方位については前記排気量を絞るように，前記制御装置が制御することを特徴とする，空調システムとしてもよい。
【００２４】
【発明の実施の形態】
以下，本発明の好ましい実施の形態について説明すると，図１は，基本となる空調システム１の概要を示しており，この空調システム１は，インテリアゾーンＩＺと，ペリメータゾーンＰＺとを有する室Ｒの空調を実施する空調システムとして構成されている。前記室Ｒの天井２の上部空間には，天井チャンバ３が形成され，床４の下部空間には床下チャンバ５が形成されている。床下チャンバ５内は，ちょうどインテリアゾーンＩＺとペリメータゾーンＰＺとの境界あたりに設けられた仕切板６によって，インテリアゾーン側チャンバ５ｉとペリメータゾーン側チャンバ５ｐとに区分けされている。
【００２５】
インテリアゾーンＩＺの天井２には，給気口１１が形成され，別設の空調室１２に設置されているインテリアゾーン用空調機１３からの空調空気が室ＲのインテリアゾーンＩＺ内に吹き出されるようになっている。またインテリアゾーンＩＺの天井２には，天井チャンバ３に通じる還気口１４が形成されている。また天井チャンバ３内には，空調機に近い位置にインテリアゾーン用空調機１３の還気取入部１３ａにダクトを介して通ずる取入口１５が開口している。
【００２６】
インテリアゾーン用空調機１３は，室ＲのインテリアゾーンＩＺの空調を担っており，外気取入部１３ｂから取り入れた外気ＯＡと，前記還気口１４から取り入れたインテリアゾーン側還気ＩＲＡとを処理して，所定の温湿度に調整して，給気部１３ｃから供給する構成を有している。
【００２７】
ペリメータゾーンＰＺには，ペリメータ負荷を発生させる窓部２１が壁面に存在しており，この窓部２１の下方には，ペリカウンタ２２が床スラブ上に設置されている。このペリカウンタ２２は，図２に示したように，ケーシング２２ａ内に上下に仕切られたダクトチャンバ部を有し，上側のダクト部は吸引チャンバ２３を構成し，下側のダクトチャンバ部は吹出しチャンバ２４を構成している。前記上下のダクトチャンバは，ケーシング２２ａの略中間高さに水平板を渡すことで区画されており，導入される空気が混合することはない。
【００２８】
ペリカウンタ２２のケーシング２２ａの上面には，長手方向に沿って略線状に開口している吸込口２５が形成され，この吸込口２５は吸引チャンバ２３に通じている。この吸込口２５の長手方向の長さＬは，前記窓部２１の幅方向の長さと同一に設定されている。一方ペリカウンタ２２のケーシング２２ａの前面下部には，前記床下チャンバ５のペリメータゾーン側チャンバ５ｐ内で仕切板６の方向に向けて開口する，吹出口２６が設けられている。この吹出口２６は，前記吹出しチャンバ２４に通じている。そしてペリメータゾーンＰＺの床４には，図３にも示したように，床面吹出し部２７が設けられており，ペリカウンタ２２の横幅一杯に線状に開口した吹出口２６から吹き出された空調空気は，床下チャンバ５のペリメータゾーン側チャンバ５ｐを通じて，床面吹出し部２７からペリメータゾーンＰＺへと吹き出されるようになっている。なお吸込口２５と吹出口２６は，短ダクト状に突出しているが，ペリカウンタ２２のの同一面上にスリットを切って形成してもよい。
【００２９】
前記床面吹出し部２７は，図３に示されているように，床下チャンバ５のペリメータゾーン側チャンバ５ｐ内に通ずる略円筒形のケーシング内にシャフト２７ａが垂直方向に設けられ，このシャフト２７ａに沿って，旋回流形成板２７ｂが上下に移動して，かつ任意の位置に固定できるようになっている。これによって，例えば旋回流形成板２７ｂを上方に位置させたときには，図示のように空調空気をほぼ垂直方向に吹き出させることができる。また旋回流形成板２７ｂを下方に位置させたときには，水平方向に沿って，すなわち床面に沿って空調空気を吹き出させることが可能になっている。
【００３０】
前記吸引チャンバ２３は，例えばダクトを介して天井チャンバ３内に設けられた送風機２８に通じており，送風機２８が作動すると，吸込口２５が窓部２１近傍の雰囲気を吸引し，吸引チャンバ２３を通じて天井チャンバ３内へと送られるようになっている。また一方，前記吹出しチャンバ２４は，例えばダクトを介して空調室１２内に設置されているペリメータゾーン用空調機２９の給気部２９ａに通じており，ペリメータゾーン用空調機２９からの空調空気はこの吹出しチャンバ２４を通じて，床面吹出し部２７からペリメータゾーンＰＺへと吹き出される。なおこれら窓下と天井を連絡するダクトは例えば柱に接して立設したカバー内に収容することができる。
【００３１】
ペリメータゾーンＰＺの天井２には，例えばライン型制気口などで形成される吸引部３１が設けられている。この吸引部３１には，ＶＡＶユニット３２，排気ファン３３を通じて排気口３４から室外へ排気する排気ダクト３５と，ペリメータゾーン用空調機２９の還気取入部２９ｂへと還気する還気ダクト３６とが接続されている。そして吸引部３１は吸込口２５と略同一の長さを有している。
【００３２】
次に制御系統について説明する。まず，室ＲのインテリアゾーンＩＺの温度制御については，予め設定した温度となるようにインテリアゾーンＩＺに設置した第１の温度測定器Ｔ1の測定結果に基づいて，制御装置Ｃが必要なフィードバック制御をインテリアゾーン用空調機１３に対して実施するようになっている。他方，ペリメータゾーンＰＺの温度制御については，ペリメータゾーンＰＺに設置した第２の温度測定器Ｔ2の測定結果に基づいて，予め設定した温度となるように制御装置Ｃが必要なフィードバック制御をペリメータゾーン用空調機２９に対して実施するようになっている。
【００３３】
またペリカウンタ２２の吸引チャンバ２３内には，第３の温度測定器Ｔ3が，水平に仕切っている水平板の上面に取り付けた形で設置されており，吸引チャンバ２３内の温度が設定された温度より下回った場合には，制御装置Ｃが送風機２８を作動させるようになっている。また吸引部３１には第４の温度測定器Ｔ4が設けられており，測定した温度に基づいてＶＡＶユニット３２の開度を調整するようにＶＡＶユニット３２の開度を制御するようになっている。例えば温度が高い場合には，開度を大きくして排気量を増大させ，温度が低い場合には開度を小さくして排気量を絞るような制御を実施する。なお排気，還気の切換や分配は三方ダンパを吸引部のダクト取出口に設けることで行ってもよい。なお温度測定器Ｔ３と送風機３３は，制御装置Ｃを介さずに直接信号線で連絡してもよい。
【００３４】
基本となる空調システム１は以上のように構成されており，次にその運転例について説明する。
【００３５】
［夏期の運転例］
インテリアゾーン用空調機１３，ペリメータゾーン用空調機２９を作動させると，基本的に図４に示したように，インテリアゾーンＩＺ，ペリメータゾーンＰＺとも各々設定温度となるように，各々第１の温度測定器Ｔ1，第２の温度測定器Ｔ2の測定結果に基づいて制御装置Ｃによるフィードバック制御がなされる。すなわちインテリアゾーンＩＺについては，天井２の給気口１１から空調空気が吹き出され，還気口１４，から還気が天井チャンバインテリアゾーン用空調機１３へと戻される。またペリメータゾーンＰＺについては，床下チャンバ５のペリメータゾーン側チャンバ５ｐを通じて床吹出し部２７からペリメータゾーン用空調機２９からの空調空気がペリメータゾーンＰＺへと吹き出される。
【００３６】
インテリアゾーン用空調機１３は，必要量の外気ＯＡを取り入れて処理することができ，その際に余剰排気は，ペリメータゾーンＰＺの天井２に設けた吸引部３１から排気ファン３３によって排気口３４を通じて外部に排出される。ペリメータゾーン空調機２９に内蔵されたファンと排気ファン２８の少なくともいずれか一方の吸引力により，ペリメータ負荷を発生させる窓部２１での熱プルームは吸引部３１へと上昇する。そしてそのまま排気されるか又はペリメータゾーン用空調機２９への還気部２９ｂへと戻される。したがって，熱プルームの移動方向と吸引部３１での吸引方向とが一致しているので，効率が良く，しかも熱プルーム自体を拡散させることはない。ペリメータゾーンＰＺへの空調空気の給気を天井２からではなく，床４の床吹出し部２７から給気しているので，この点からも熱プルーム自体を拡散，撹拌させることはない。また天井２付近の高温層を乱すこともない。したがって，室内の温度成層を維持してペリメータゾーンＰＺの快適に空調を効率よく実施することができる。さらにまた窓部２１自体も，前記熱プルームに誘引される空調空気で冷却され，放射環境の悪化が抑えられている。
【００３７】
また吸引部３１から吸引した雰囲気は，一部は排気側，一部はペリメータゾーン用空調機２９の還気側へと戻されるが，排気側の風量制御は，吸引部３１に設けた第４の温度測定器Ｔ4の測定結果によってなされる。すなわち基本的にペリメータゾーン用空調機２９の系統は循環系統であり，外気の導入はないので，ペリメータゾーンＰＺの温度制御に基づく，変風量制御や給気温度制御に応じた風量の還気をペリメータゾーン用空調機２９の還気側が取り入れている。そして排気ファン３３による送風量の制御は，第４の温度測定器Ｔ4で測定される温度が所定温度，例えば２８℃を越える場合には，排気量を増大させるため，ＶＡＶユニット３２の開度を大きくして排気風量を増大させる制御を実施する（インテリアゾーン用空調機１３の取入外気量も増大）。
【００３８】
［冬期の運転例］
冬期においても，通常はインテリアゾーン用空調機１３，ペリメータゾーン用空調機２９を作動させ，図５に示したように，インテリアゾーンＩＺ，ペリメータゾーンＰＺとも各々設定温度となるように，各々第１の温度測定器Ｔ1，第２の温度測定器Ｔ2の測定結果に基づいて制御装置Ｃによるフィードバック制御がなされる。
【００３９】
そしてペリカウンタ２２の吸引チャンバ２３内に設置した第３の温度測定器Ｔ3の測定温度が所定温度，例えば２０℃を下まわった場合には，制御装置Ｃからの信号で送風機２８が作動し，吸込口２５から窓部２１近傍に発生するコールドドラフトＣＤを吸引し，天井チャンバ３内へと送風する。天井チャンバ３内に送風された雰囲気は，還気口１４から流入するインテリアゾーンＩＺの還気と混合されて取入口１５からインテリアゾーン用空調機１３の還気取入部１３ａへと導入される。したがって，インテリアゾーンＩＺがＯＡ機器の発熱等に対処し冬期の冷房運転を実施する場合，冷房負荷が軽減され，効率の良い運転が実施できる。
【００４０】
なお吸引部３１から吸引される雰囲気は，天井付近の比較的高温の雰囲気であり，一部はペリメータゾーン用空調機２９の還気部２９ｂへと送られる。このように比較的高温の空気がペリメータゾーン用空調機２９へと戻されるので，ペリメータゾーン用空調機２９での加熱は必要最小限で済み，効率の良い運転が行われる。なお吸引部３１から吸引されて排気ファン３３によって排気される残りの一部は，外気ＯＡ取り入れ量に応じた量である。
【００４１】
そしてペリカウンタ２２の吸込口２５の長さＬは，窓部２１の幅と実質的に同一以上に設定されているので，窓部２１近傍で発生したコールドドラフトＣＤを脱漏なく吸引できる。しかもコールドドラフトＣＤの移動方向と吸込口２５からの吸引方向とが一致しているので，効率よくコールドドラフトＣＤを捕集できる。そのうえ，ペリメータゾーンＰＺへの空調空気は，床４に設けた床吹出し部２７によって行われ，さらに当該床吹出し部２７は，旋回床吹出しタイプであるから，暖気流が床面を這った後に上昇していき，足下の低温下が防止される。
【００４２】
なおペリカウンタ２２の吸引チャンバ２３内に設置した第３の温度測定器Ｔ3の測定温度が所定温度を下まわらない場合には，送風機２８は作動せず，したがって，コールドドラフトに対しては，床面吹出し部２７によって旋回給気される空調空気に誘因混合させて処理することになる。但し，所定温度は２０℃に設定されているので，大きな暖房負荷にはならない。
【００４３】
また前記空調システム１では，ペリカウンタ２２自体がファンや冷温水コイル等を有していないので，コンパクトにすることができ，室Ｒのレンタブル比を従来より向上させることができる。さらに配管量の低減やドレン漏水の危険除去に対して大きく貢献する。
【００４４】
さらにまた前記空調システム１では，インテリアゾーンＩＺへの空調空気の供給が天井２からのいわゆる天井吹出し，ペリメータゾーンＰＺへの空調空気の供給は，床４からのいわゆる床吹出しであるから，例えば冬期においてインテリアゾーンＩＺへ冷房用空調空気，ペリメータゾーンＰＺへ暖房用空調空気を供給する場合には，特に各々の温度環境に対応した適切な空調空気の供給ができ，快適な空調を実施することが可能になっている。
【００４５】
次に実施の形態について説明する。ビル等のオフィスにおいては，室の一側面（一方位）のみならず，二面，三面等複数の方位に窓部等のペリメータ負荷を発生させる場所を有していることがある。つまり室の複数の方位にペリメータゾーンが存在する場合がある。かかる場合，例えば時刻によって刻々と各ゾーンの負荷量が変化する。このようなケースでは，単純に同一のペリメータ負荷処理していたのでは，かならずしも各ゾーンに最適な処理を行っているとはいえない。第２の実施の形態は，そのように複数の方位にペリメータゾーンを有する室の空調を適切に実施できるシステムとして構成されている。
【００４６】
図６は，実施の形態にかかる空調システム４０の構成を平面から模式的に説明した図であり，前出第１の実施の形態にかかる空調システム１と同一の符号で示される部材，装置等は，同一の部材，装置等を示している。
【００４７】
図６における室Ｒは，東Ｅ，南Ｓ，西Ｗの３つの方位に，各々ペリメータ負荷を発生させる窓部２１Ｅ，２１Ｓ，２１Ｗを有している。これら各方位の窓部２１Ｅ，２１Ｓ，２１Ｗの下方には，前出ペリカウンタ２２が各々設置されているが，その他に図７に示したペリカウンタ４１が，窓部２１Ｅ，２１Ｗには，２カ所，窓部２１Ｓには２カ所に設置されている。このペリカウンタ４１は，前記ペリカウンタ２２から下部の吹出しチャンバ２４を取り去った構成を有し，図７に示したように，上部の吸引チャンバ２３のみを有している。
【００４８】
各方位のペリカウンタ２２，４１の上方には，各々吸引部３１が設定されている。なお図示の都合上，図６においては，吸引部３１は，ペリカウンタ２２，４１の真上には記載されていない。
【００４９】
そして例えば東Ｅのペリメータゾーンについて言えば，ペリカウンタ２２の吹出しチャンバ（図２参照）には，東Ｅのペリメータゾーンの空調を担うペリメータゾーン用空調機２９Ｅからの空調空気が供給されて床面から給気ＰＳＡとして吹き出されるようになっている。一方ペリカウンタ２２，及びペリカウンタ４１の吸引チャンバ２３から吸引した空気は送風機２８によって天井チャンバ３内に送風されるようになっている。
【００５０】
また東Ｅのペリメータゾーンの天井に設けられている吸引部３１から吸引された窓部２１Ｅ上方の空気はダクト４３Ｅにて集合される。当該ダクト４３Ｅは，モーターダンパＭＤＥの手前で分岐されて，一方は東Ｅのペリメータゾーンの空調を担うペリメータゾーン用空調機２９Ｅの還気取入部２９ｂに接続され，他方はモーターダンパＭＤＥを介して排気ファン３３に通じている。
【００５１】
同様に，南Ｓのペリメータゾーンの場合には，ペリカウンタ２２の吹出しチャンバ（図２参照）には，南Ｓのペリメータゾーンの空調を担うペリメータゾーン用空調機２９Ｓからの空調空気が供給されて床面から給気ＰＳＡとして吹き出されるようになっており，またペリカウンタ２２及びペリカウンタ４１の吸引チャンバ２３から吸引した空気は送風機２８によって天井チャンバ３内に送風されるようになっている。そして南Ｓのペリメータゾーンの天井に設けられている吸引部３１から吸引された窓部２１Ｓ上方の空気はダクト４３Ｓにて集合される。当該ダクト４３Ｓは，モーターダンパＭＤＳの手前で分岐されて，一方は南Ｓのペリメータゾーンの空調を担うペリメータゾーン用空調機２９Ｓの還気取入部２９ｂに接続され，他方はモーターダンパＭＤＳを介して排気ファン３３に通じている。
【００５２】
西Ｗのペリメータゾーンについても，ペリカウンタ２２の吹出しチャンバ（図２参照）には，西Ｗのペリメータゾーンの空調を担うペリメータゾーン用空調機２９Ｗからの空調空気が供給されて床面から給気ＰＳＡとして吹き出されるようになっており，またペリカウンタ２２及びペリカウンタ４１の吸引チャンバ２３から吸引した空気は送風機２８によって天井チャンバ３内に送風されるようになっている。さらに西Ｗのペリメータゾーンの天井に設けられている吸引部３１から吸引された窓部２１Ｗ上方の空気はダクト４３Ｗにて集合される。当該ダクト４３Ｗは，モーターダンパＭＤＷの手前で分岐されて，一方は西Ｗのペリメータゾーンの空調を担うペリメータゾーン用空調機２９Ｗの還気取入部２９ｂに接続され，他方はモーターダンパＭＤＷを介して排気ファン３３に通じている。
【００５３】
前記モーターダンパＭＤＥ，ＭＤＳ，ＭＤＷの開度制御は，各方位のペリメータゾーンの吸引部３１に設けてある第４の温度測定器Ｔ4の測定結果に基づいて，制御装置Ｃによって制御されるようになっている。なお第４の温度測定器Ｔ4と制御装置Ｃへの配線は作図上の都合で図示していない。
【００５４】
次に前記実施の形態にかかる空調システム４０の夏期の運転例について説明する。基本的には，第１の実施の形態にかかる空調システム１の場合と同様，インテリアゾーン用空調機１３，ペリメータゾーン用空調機２９Ｅ，２９Ｓ，２９Ｗを作動させて，インテリアゾーン並びに各方位のペリメータゾーンとも各々設定温度となるように空調が実施される。
【００５５】
但し，時刻によって各方位のペリメータゾーンのペリメータ負荷が異なっているので，ペリメータ負荷が多い方位，すなわち吸引部３１によって吸引された空気の温度が設定温度を超えている方位に対しては，当該方位のモータダンパの開度を排気ファン３３を備えるダクト系統の側に大きくして排気量を増大させる制御を行い，逆に設定温度を下まわっている方位のペリメータゾーンについては，ペリメータゾーン用空調機での冷熱利用に供すべく，モータダンパの開度を小さく排気量を絞った制御がなされるのである。
【００５６】
またそのように設定温度を定めず，第４の温度測定器Ｔ4で測定される温度を比較して，相対的に高い方位の排気ダクト側に設けられたモータダンパの開度を大きくして排気量を増大させ，相対的に低い方位のモータダンパの開度を小さくして排気量を絞った運転を行ってもよい。例えば第４の温度測定器Ｔ4の測定結果が，東Ｅが２８℃，南Ｓが３４℃，西Ｗが２９℃であった場合，各方位のモータダンパの開度は，モータダンパＭＤＥが１０％，モータダンパＭＤＳが１００％，モータダンパＭＤＷが１０％として，各方位の排気量を制御してもよい。また例えば第４の温度測定器Ｔ4の測定結果が，東Ｅが２５℃，南Ｓが２６℃，西Ｗが２５℃というように，各方位ともほぼ同じ温度であった場合には，モータダンパＭＤＥ，ＭＤＳ，ＭＤＷのいずれも１００％として，各方位の排気量を等しくなるように制御してもよい。
【００５７】
そのように制御することで，時刻等に応じたペリメータ負荷の変動に対応して適切な排気量制御を実施して，各方位毎のペリメータゾーンの空調を環境に応じて適切にかつ効率よく実施することが可能である。
【００５８】
なお実施の形態にかかる空調システム４０において，各方位のペリメータゾーンの空調を個別に制御する場合には，前記第１の実施の形態において採用した仕切板６を用いて，床下チャンバ５内における各方位毎のペリメータ側チャンバを各方位毎に区画すればよい。
【００５９】
さらにまた前記実施の形態にかかる空調システム４０では，各方位のペリメータゾーン毎に個別のペリメータゾーン用空調機２９Ｅ，２９Ｓ，２９Ｗを設置して対応していたが，もちろん１台のペリメータゾーン用空調機を使用して，いわゆるマルチゾーンユニット方式で各方位のペリメータゾーンの空調を実施してもよい。
【００６０】
なお前記実施の形態にかかる空調システム４０においては，１つの室Ｒ内のいわばゾーン空調を実施する形態であったが，各方位のペリメータゾーンに小部屋が設定され，各小部屋毎にペリメータ空調を実施する際には，例えばペリメータゾーン用空調機からの給気ダクトを分岐させ，各々ＶＡＶユニットを設けるなどして変風量制御を行うことで，１台のペリメータゾーン用空調機で各小部屋の空調を実施することが可能である。
【００６１】
前記空調システム１，４０とも，インテリアゾーン自体は，単一の部屋として設定していたが，図８に示した空調システム５０のように，インテリアゾーンに仕切壁５１を設け，使用用途の異なる部屋別に仕切られたインテリアゾーンＩＺ1，ＩＺ2が設定され，さらにインテリアゾーンＩＺ1，ＩＺ2毎に給気口１１ａ，１１ｂ，還気口１４ａ，１４ｂを設け，各インテリアゾーンＩＺ1，ＩＺ2に対してＶＡＶユニット５２，５３を配置して各部屋の使用状況の変化に応じ個別制御するようにしてもよい。
【００６２】
また図９に示した空調システム６０は，室Ｒがいわゆる大部屋である場合に適用した例であり，この空調システム６０では，１台の空調機６１で，インテリアゾーンＩＺ及びペリメータゾーンＰＺの双方の空調を担う構成としてある。すなわち空調機６１は，床下チャンバ５に対して空調空気を供給し，当該空調空気がインテリアゾーンＩＺ及びペリメータゾーンＰＺに設けた床吹き出し部２７から各々インテリアゾーンＩＺ及びペリメータゾーンＰＺに吹き出されるようになっている。従って，窓部２１の下方に設置しているのは吸引チャンバ２３のみを有するペリカウンタ４１である。
【００６３】
かかる空調システム６０の場合でも，熱負荷の大きい方位の吸引部からの排気量を増大させることで，それに対応してインテリアゾーンＩＺの給気が誘引され，平面的な温度分布が均一化される。また当該方位の熱プルームが室全体に拡散することも防止される。さらにまた天井内に設置される機器，ダクトの量が低減でき，工事量が減ると共に，階高も低く抑えることが可能である。
【００６４】
図１０に示した空調システム７０は，インテリアゾーン用空調機１３からの空調空気の吹き出しを，床下チャンバ５のインテリアゾーン側チャンバ５ｐに開口した給気部１３ｄから行うようにしたものである。基本的には，室Ｒが大部屋の場合に適しているが，特にペリメータゾーンＰＺがインテリアゾーン用空調機１３から離れており，特に暖房時のペリメータゾーンＰＺの給気温度の低下が懸念される場合やペリメータゾーンＰＺとインテリアゾーンＩＺの間に間仕切りが設けられて小部屋として使用され，その熱環境から給気系統を分けたい場合に適している。
【００６５】
図１１に示した空調システム８０は，インテリアゾーンＩＺ及びペリメータゾーンＰＺに対して，１台の空調機８１からペリカウンタ２２の吹出しチャンバ２４に対して供給される空調空気を，床下チャンバ５を通じて床吹き出し部２７を通じて供給するように構成されている。これは，窓部２１の幅方向にいわゆる空調モジュールが設定されている場合に有用である。すなわち，図示している紙面の垂直方向の間仕切り等によって窓部２１の幅方向に複数の空調ゾーンが区画されている場合には，図１１に示した空調システムのように，各モジュールごとに給気系にＶＡＶユニット８２を設置し，１台の空調機８１による変風量制御を実施できる。
【００６６】
いずれにしても，前記した各空調システム５０，６０，７０，８０のいずれも熱プルームを拡散させることなく，好適にペリメータゾーンＰＺ及びインテリアゾーンＩＺの空調を適切に実施することが可能であり，またコールドドラフトを捕集することができる。
【００６７】
【発明の効果】
本発明によれば，ペリメータ負荷を発生させる窓部の自然対流によって搬送される熱負荷を効率よく捕集しつつ，居住域を省エネルギーな空調システムで快適に空調することができ，さらに熱プルームを拡散させず，またコールドドラフトに対してもこれを好適にかつ効率よく捕集することができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】 本発明の基本となる空調システムの構成の概略を示す側面からみた説明図である。
【図２】図１の空調システムに用いたペリカウンタの斜視図である。
【図３】図２の縁カウンタの側面からみた説明図である。
【図４】図１の空調システムの夏期の運転例の説明図である。
【図５】図１の空調システムの冬期の運転例の説明図である。
【図６】 本発明の実施の形態にかかる空調システムの構成の概略を示す平面からみた説明図である。
【図７】吸引チャンバのみを有するペリカウンタの斜視図である。
【図８】インテリアゾーンが用途別に仕切られている室に適用した空調システムの構成の概略を示す側面からみた説明図である。
【図９】１台の空調機でインテリアゾーン，ペリメータゾーンの空調を実施する空調システムの構成の概略を示す側面からみた説明図である。
【図１０】インテリアゾーン，ペリメータゾーン共床吹き出し構成を採用した空調システムの構成の概略を示す側面からみた説明図である。
【図１１】窓部の幅方向に仕切られたモジュールに対してペリカウンタ側からの給気によって空調を実施する空調システムの構成の概略を示す側面からみた説明図である。
【符号の説明】
１ 空調システム
３ 天井チャンバ
５ 床下チャンバ
１１ 給気口
１３ インテリアゾーン用空調機
１４ 還気口
２１ 窓部
２２ ペリカウンタ
２３ 吸引チャンバ
２４ 吹出しチャンバ
２５ 吸込口
２７ 床面吹出し部
２８ 送風機
３１ 吸引部
３２ ＶＡＶユニット
３３ 排気ファン
Ｃ 制御装置
ＩＺ インテリアゾーン
ＰＺ ペリメータゾーン
Ｒ 室
Ｔ 温度測定器
Claims (6)
- インテリアゾーンと複数の方位にペリメータゾーンのある室の空調を行う方法において，
各方位毎に，ペリメータ負荷を発生させる窓部の上方及び下方の双方に吸引部を設け，
夏期においては，上方の吸引部から窓部近傍の雰囲気を吸引し，
冬期においては，下方の吸引部から窓部近傍の雰囲気を吸引し，
各方位毎に上方の吸引部から吸引した雰囲気の温度に基づいて吸引量を制御し，上方の吸引部から吸引した雰囲気の一部は，ペリメータゾーンの空調を担う空調機への還気として戻され，他の一部は排気され，
前記上方の吸引部によって吸引された空気の温度が設定温度を超えている方位については，前記排気量を増大させ，
前記上方の吸引部によって吸引された空気の温度が設定温度を下回っている方位については，前記排気量を絞る，
ことを特徴とする，空調方法。 - インテリアゾーンと複数の方位にペリメータゾーンのある室の空調を行う方法において，
各方位毎に，ペリメータ負荷を発生させる窓部の上方及び下方の双方に吸引部を設け，
夏期においては，上方の吸引部から窓部近傍の雰囲気を吸引し，
冬期においては，下方の吸引部から窓部近傍の雰囲気を吸引し，
各方位毎に上方の吸引部から吸引した雰囲気の温度に基づいて吸引量を制御し，上方の吸引部から吸引した雰囲気の一部は，ペリメータゾーンの空調を担う空調機への還気として戻され，他の一部は排気され，
各方位の上方の吸引部から吸引した雰囲気の温度を比較して，相対的に当該温度が高い方位については前記排気量を増大させ，
相対的に当該温度が低い方位については前記排気量を絞る，
ことを特徴とする，空調方法。 - 下方の吸引部から吸引した雰囲気は，インテリアゾーンからの還気と混合し，インテリアゾーンの空調を担う空調機へと戻されることを特徴とする，請求項１または２に記載の空調方法。
- ペリメータゾーンへの空調空気の供給は，床吹出しによって行い，
インテリアゾーンへの空調空気の供給は，天井吹出しによって行い，
インテリアゾーンからの還気は，天井吸引によって行う，
ことを特徴とする，請求項１〜３のいずれかに記載の空調方法。 - インテリアゾーンと複数の方位にペリメータゾーンのある室の空調を行う空調システムであって，
各方位毎に，ペリメータ負荷を発生させる窓部の下方に設置されるペリカウンタを有し，
前記ペリカウンタの上面には，前記窓部の幅方向に沿って長い下部吸込口が設けられ，前記窓部の上方には，前記窓部の幅方向に沿って長い上部吸込口が設けられ，
前記方位毎の上部吸込口から吸引した雰囲気の温度を測定する温度測定器と，
前記温度測定器の測定結果に基づいて，吸引した雰囲気の室外への排気量を制御する制御装置とを有し，
前記吸込口から吸引した雰囲気の一部は，ペリメータゾーンの空調を担う空調機への還気として戻され，他の一部は排気され，
前記温度測定器の測定値が，設定温度を超えている方位については，前記排気量を増大させ，設定温度を下回っている方位については，前記排気量を絞るように，前記制御装置が制御することを特徴とする，空調システム。 - インテリアゾーンと複数の方位にペリメータゾーンのある室の空調を行う空調システムであって，
各方位毎に，ペリメータ負荷を発生させる窓部の下方に設置されるペリカウンタを有し，
前記ペリカウンタの上面には，前記窓部の幅方向に沿って長い下部吸込口が設けられ，前記窓部の上方には，前記窓部の幅方向に沿って長い上部吸込口が設けられ，
前記方位毎の上部吸込口から吸引した雰囲気の温度を測定する温度測定器と，
前記温度測定器の測定結果に基づいて，吸引した雰囲気の室外への排気量を制御する制御装置とを有し，
前記吸込口から吸引した雰囲気の一部は，ペリメータゾーンの空調を担う空調機への還気として戻され，他の一部は排気され，
前記温度測定器によって測定した，各方位の上部吸込口から吸引した雰囲気の温度を比較して，相対的に当該温度が高い方位については前記排気量を増大させ，相対的に当該温度が低い方位については前記排気量を絞るように，前記制御装置が制御することを特徴とする，空調システム。
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