JP5389504B2 - パーソナル空調システム及び空調用空気吹出口装置 - Google Patents

Description

本発明はオフィス等におけるパーソナル空調システム、即ち、個人毎に対応した空気吹出口を要素としてタスク・アンビエント空調を行う空調システム及び空調用空気吹出口装置に関する。

室内を一様な温度に制御する従来の空調方式や、タスク空調用の空気吹出口を複数の執務者に対応して設置している従来のタスク・アンビエント空調方式に対して、パーソナル空調システムでは、タスク空調用の空気吹出口を個人毎に対応して設置し、各個人の好みや感じ方に対応して、空調が行われるようにしている。（例えば特許文献１や非特許文献１を参照のこと。）

また、このようなパーソナル空調システムにおいて、風量制御を組み込み、在席／不在情報と連動させて自動で個人毎の空気吹出口の開閉を行い、風量を制御して、搬送動力の削減を図るようにしているものがある。（例えば特許文献２を参照のこと。）

特開２００９−４７３２２号公報 特開２００９−２４９０６号公報

仁志出博一、外３名、「天井吹出型パーソナル空調システム」、大成建設技術センター報、大成建設株式会社、2007年、第４０号（２００７）、ｐ．37-1〜37-4

タスク空調用の空気吹出口は、個人の温熱環境的な好みに応じて開閉が判断されて、必要に応じて空調空気が室内に吹き出されるものであるが、室内には、塵埃の除去や湿度調整、ＶＯＣやＣＯ₂などの物質を除去するための換気（新鮮空気の導入）を含んだ所要風量を確保する必要があり、従来の空調システムでは、このために別途の風量調整機構（ＶＡＶ）、ダクト、拡散性の吹出口がアンビエント空調系統として必要であった。

一方、個人毎に対応する空調空気の吹出風量が増加する状況においては、アンビエント分の風量を絞ることができる筈であるが、複雑な制御が必要となり、また風量調整機構の特性から、小風量に絞りきれず、全体として過大な風量を供給してしまう状況が発生していた。

また同一の空気吹出系統でタスク空調とアンビエント空調を行うシステムでは、タスク空調の吹出口を多く使用した場合に１個当たりの風量が減少して快適性を得るのに必要な風量が得られなかったり、全体の風量バランスが崩れて必要な場所に十分な空気量が行き渡らない状況が発生していた。

本発明は以上のような課題を解決することを目的とするものである。

上述した課題を解決するために、本発明では、個人毎に対応してタスク空調を行うための空気吹出口を天井に設置し、この空気吹出口は、箱体内に、指向性吹出区画と拡散性吹出区画を設け、夫々の区画に対応して、箱体の一側に指向性吹出部と拡散性吹出部を設けると共に、箱体の他側には、夫々の区画に対応した開口を円周方向の120°毎に配置し、円周上の120°の範囲内に開口を設けた切換板体を回転可能に設けた構成とし、この切換板体の回転角度により、指向性吹出、拡散性吹出及び閉止の各動作を切換可能に構成して、アンビエント空調の要素として動作可能としたパーソナル空調システムを提案する。

また本発明では、上記の構成において、空気吹出口は、在席判定センサにより、自動で在席時には開、不在時には閉になる動作を可能としたパーソナル空調システムを提案する。

また本発明では、上記の構成において、空気吹出口は、各動作間の中間状態において動作可能としたパーソナル空調システムを提案する。

また本発明では、上記の構成において、天井にアンビエント空調を行うための放射パネルを設置したパーソナル空調システムを提案する。

また本発明では、上記の構成において、空気吹出口への空調空気経路に定風量（CAV）機構を備えたパーソナル空調システムを提案する。

更に本発明では、箱体内に、指向性吹出区画と拡散性吹出区画を設け、夫々の区画に対応して、箱体の一側に指向性吹出部と拡散性吹出部を設けると共に、箱体の他側には、夫々の区画に対応した開口を円周方向の120°毎に配置し、円周上の120°の範囲内に開口を設けた切換板体を回転可能に設けた空調用空気吹出口装置を提案する。

本発明の空調システムでは、室内の塵埃、ＣＯ₂、湿気などは在席人員により発生する場合が多いため、在席部分に必要量の空調空気を供給することは最小限の風量で快適な環境を実現することができる。

また本発明では、個人毎に対応して天井に設けた空気吹出口からの空調空気の吹き出しを個人毎に調節して、個人の好みに応じたタスク空調を行うことができる。即ち、空気吹出口からの空調空気の吹出しは、各個人の任意の操作により、指向性吹出しと拡散性吹出しの切換を行える他、指向性吹出しと拡散性吹出しを併用して、指向性吹出しの空調空気の割合を調節するようにすることができる。

従ってアンビエント空調方式が、空気の吹き出しを伴うものでは、その空気の吹出し量を低減することができ、また空気の吹き出しを伴わないアンビエント空調方式を適用することにより、別途の風量調整機構（ＶＡＶ）、ダクト、拡散性の吹出口が不要となる。

即ち、本発明においては、ベースとなる照明発熱、共用ＯＡ機器、外壁廻りの発生熱に対するアンビエント空調用として、放射パネルを使用することにより、空気による空調の処理熱割合を低減することができる。また放射パネルによる空調においては、高めの温度の冷水を利用できるため、熱源の成績効率が高まり、また２次的な冷水の利用ができる等の、エネルギーの高効率利用の利点を有すると共に、不要な気流感を低減できるという温熱環境上の利点を有する。

このように本発明において、指向性吹出、拡散性吹出及び閉止の各動作を切換可能に構成したタスク空調の空気吹出口と、放射空調とを組み合わせた場合には、塵埃の除去や湿度調整、ＶＯＣやＣＯ₂などの物質を除去するための換気（新鮮空気の導入）を含んだ所要風量を確保するための別途の風量調整機構（ＶＡＶ）、ダクト、拡散性の吹出口が不要となる。

空気吹出口への空調空気経路に定風量機構を設けて、空気吹出口から吹出す空調空気の量を、拡散性吹出しと指向性吹出しの動作によらず一定とするようにすれば、常時必要最小限の空気量により、適切な空調を行うことができ、空気搬送に要するエネルギーを大幅に削減しながら、室内の快適環境を維持することが可能となる。

上述した空調用空気吹出装置では、切換板体の回転角度により、指向性吹出、拡散性吹出及び閉止の各動作を切換えることができ、また回転角度により、各動作間の中間状態において動作可能とすることができる。

図１は本発明のパーソナル空調システムの実施の形態の全体構成を示す模式的系統説明図である。 図２は本発明のパーソナル空調システムの実施の形態における空気吹出口の動作を示す模式的断面図である。 図３は本発明のパーソナル空調システムの実施の形態における空気吹出口の一部切欠斜視図である。 図４は図３の空気吹出口の動作を示す説明的平面図である。

次に本発明の実施の形態を添付図面を参照して説明する。
符号１は本発明のパーソナル空調システムを適用したオフィスを示すもので、符号２は執務室、３は空調機室であり、空調機室３にはタスク空調機４と、図示は省略している冷温水源に連なる冷暖房用の配管５等が設置されている。符号６はオフィス１の天井であり、執務室２の天井６には、アンビエント空調の要素である放射パネル７（図中左下がりのハッチングを記入）を設けると共に、各個人の執務席８に対応した空気吹出口９を設けている。この実施の形態において、空気吹出口９は、１台により、隣接した複数の席に夫々対応可能な構成としている。一方、執務室２の天井６の適所には天井内空間１０への還気口１１が設けられている。尚、符号１２は執務席８のデスク１３上に載置されたＰＣを示すものである。

またタスク空調機４の送風機１４から空気吹出口９に至る空調空気ダクト１５には風量調整機構（ＶＡＶ）１６が設けられており、それらと、送風機１４を駆動するインバータ１７は、空気吹出口９の制御手段１８と共に、在席判定センサ１９により制御される構成とされている。また放射パネル７の設定温度は、温度設定器２０により設定される構成としている。尚、符号２１はタスク空調機４を構成する除湿機２２及び加湿器２３の運転能力を設定する湿度設定器である。

空気吹出口９は図２に模式的に示すように、指向性吹出（図中左側）、拡散性吹出（図中中央）及び閉止（図中右側）の各動作を切換可能に構成して、アンビエント空調の要素として動作可能としたものであり、このような空気吹出口９は、指向性吹出手段と拡散性吹出手段と切換手段により適宜に構成することができる。尚、図２においては、上記在席判定センサ１９の一つとして、人感センサを空気吹出口９の近傍の天井６の個所に設置した例を示している。

次に空気吹出口９の実施の形態を説明すると、図３、図４に示す空気吹出口９は、箱体２４内に、指向性吹出区画２５と拡散性吹出区画２６を設け、夫々の区画２５、２６に対応して、箱体２４の一側に指向性吹出部２７と拡散性吹出部２８を設けると共に、箱体２４の他側には、夫々の区画２５、２６に対応した開口２９、３０を円周方向の120°毎に配置し、円周上の120°の範囲内に開口３１を設けた切換板体３２を回転軸３３の回りに回転可能に設けた構成である。

以上の空気吹出口９においては、切換板体３２を回転させて、図４の（ａ）の状態に至らせると、開口３１、開口２９を介して箱体２４内の指向性吹出区画２５にのみ空気を供給して、指向性吹出部２７から指向性吹出しを行うことができ、その指向性の方向は、操作者が指向性吹出部２７を回転させて適宜に調節することができる。この場合、指向性吹出部２７の方向の調節はモーターを利用した電動式とすることも、手動式とすることも可能である。

一方、切換板体３２を回転させて、図４の（ｂ）の状態に至らせると、開口３１、開口３０を介して箱体２４内の拡散性吹出区画２６にのみ空気を供給して、拡散性吹出部２８から拡散性吹出しを行うことができる。

更に、切換板体３２を回転させて、図４の（ｃ）の状態に至らせると、開口３１は、開口２９、３０のいずれにも対応しなくなるので、閉状態となって吹出しが停止する。

また、切換板体３２を回転させて、図４の（ｄ）の状態に至らせると、開口３１から開口２９、３０を介して箱体２４内の指向性吹出区画２５と拡散性吹出区画２６の両方に空気が供給され、指向性吹出部２７と拡散性吹出部２８の両方から吹出しを行うことができる。

以上の構成において、本発明の空調システムでは、個人毎に対応して天井６に設けた空気吹出口９からの空調空気の吹き出しを、例えば机付近に設置する切替スイッチやワイヤレスリモコンスイッチ、あるいは個人が使用する、ネットワークで空調制御システムに接続されたＰＣ１２を用いて調節して、個人の好みに応じた吹出気流の選択を行うことができる。

即ち、空気吹出口９からの空調空気の吹出しは、上述したように各個人の任意の操作により、指向性吹出しと拡散性吹出しの切換を行える他、指向性吹出しと拡散性吹出しを併用して、指向性吹出しの空調空気の割合を調節することができる。

そしてこの実施の形態では、執務室２内の塵埃の除去や湿度調整、ＶＯＣやＣＯ₂などの物質を除去するための換気（新鮮空気の導入）を含んだ所要風量の全てを空気吹出口９からの空調空気の吹出しで、上述したような拡散性吹出し、又は指向性吹出しのいずれか又は両方で確保することができる。

この実施の形態のように空気の吹き出しを伴わないアンビエント空調方式を適用することにより、別途の風量調整機構（ＶＡＶ）、ダクト、拡散性の吹出口が不要となる。

上述したように、本発明においては、ベースとなる照明発熱、共用ＯＡ機器、外壁廻りの発生熱に対するアンビエント空調用として、放射パネル７を使用することにより、空気による空調の処理熱割合を低減することができ、また放射パネル７による空調においては、高めの温度の冷水を利用できるため、熱源の成績効率が高まり、また２次的な冷水の利用ができる等の、エネルギーの高効率利用の利点を有すると共に、不要な気流感を低減できるという温熱環境上の利点を有する。

空気吹出口への空調空気経路に定風量（ＣＡＶ）機構を設けて、空気吹出口９から吹出す空調空気の量を、拡散性吹出しと指向性吹出しの動作によらず一定とするようにすれば、常時必要最小限の空気量により、適切な空調を行うことができ、空気搬送に要するエネルギーを大幅に削減しながら、室内の快適環境を維持することが可能となる。

１ オフィス
２ 執務室
３ 空調機室
４ タスク空調機
５ 配管
６ 天井
７ 放射パネル
８ 執務席
９ 空気吹出口
１０ 天井内空間
１１ 還気口
１２ ＰＣ
１３ デスク
１４ 送風機
１５ 空調空気ダクト
１６ 風量調整機構（ＶＡＶ）
１７ インバータ
１８ 制御手段
１９ 在席判定センサ
２０ 温度設定器
２１ 湿度設定器
２２ 除湿機
２３ 加湿器
２４ 箱体
２５ 指向性吹出区画
２６ 拡散性吹出区画
２７ 指向性吹出部
２８ 拡散性吹出部
２９、３０、３１ 開口
３２ 切換用板体
３３ 回転軸

Claims (2)

1. 個人毎に対応してタスク空調を行うための空気吹出口を天井に設置し、この空気吹出口は、箱体内に、指向性吹出区画と拡散性吹出区画を設け、夫々の区画に対応して、箱体の一側に指向性吹出部と拡散性吹出部を設けると共に、箱体の他側には、夫々の区画に対応した開口を円周方向の120°毎に配置し、円周上の120°の範囲内に開口を設けた切換板体を回転可能に設けた構成とし、この切換板体の回転角度により、指向性吹出、拡散性吹出及び閉止の各動作を切換可能に構成して、アンビエント空調の要素として動作可能としたことを特徴とするパーソナル空調システム。
2. 箱体内に、指向性吹出区画と拡散性吹出区画を設け、夫々の区画に対応して、箱体の一側に指向性吹出部と拡散性吹出部を設けると共に、箱体の他側には、夫々の区画に対応した開口を円周方向の120°毎に配置し、円周上の120°の範囲内に開口を設けた切換板体を回転可能に設けたことを特徴とする空調用空気吹出口装置。

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