JP6286375B2 - ダブルスキンユニットおよびダブルスキンユニットを用いた空調システム - Google Patents

Description

本発明は、ダブルスキンユニットおよびダブルスキンユニットを用いた空調システムに関するものである。

従来から、建物の貫流負荷の軽減、夏季日射負荷の削減、冬季の日射熱の利用などを目的として、ダブルスキンと呼ばれる窓部や壁体の二重構造が知られている。たとえば一般的なダブルスキンは、室外側のガラス（アウターガラス）と、室内側のガラス（インナーガラス）と、その間の中間層（以下、「緩衝空間」という）からなる構造を有している。

従来のこの種のダブルスキンについては、たとえば「建物のダブルスキン」がある（特許文献１）。これは、建物の室内空間と屋外とを仕切って外壁部や窓部を構成する仕切材を相互に間隔をあけて内外二重に配置し、これら仕切材間に空気層を画成した建物のダブルスキンにおいて、前記空気層の上部及び下部にそれぞれ建物の屋外に連通して設けられた上下２つの屋外通気口と、前記空気層の上部及び下部にそれぞれ建物の室内空間に連通して設けられた上下２つの室内通気口と、前記空気層の上部及び下部にそれぞれ設けられ、前記空気層の上部及び下部において前記屋外通気口または前記室内通気口のいずれか一方を選択して前記空気層に連通させるための上下２つの連通切替機構とを備えているものであった。

この従来の技術によれば、空気層の上部及び下部に設けられた上下２つの連通切替機構によって、季節や条件等に応じて屋外または室内空間のいずれか一方を適宜に選択して空気層に連通させ、夏季や冬季において季節に関係なく室内空調設備の空調負荷の軽減を行うようにしていた。

特開２００２−２５６６３７号公報

しかしながらかかる従来技術のダブルスキンは、まず空気層の上部及び下部に連通切替機構という可動機構をダブルスキン内に設ける必要があり、その分構造が複雑になり、それに伴ってコストがかさむ。さらにまた前記従来技術では、室内を換気する際には、室内側のインナーガラスを別途開閉可能な構造とする必要があり、構造がさらに複雑化してコストの高騰を招く。

本発明はかかる点に鑑みてなされたものであり、ダブルスキン内の流路を工夫して、これまでのようにダブルスキン内に可動機構を設けることなく、建物の貫流負荷の軽減、夏季日射負荷の削減、冬季の日射熱の利用を図り、しかも換気も容易に行えるようにして、併せてコストの低廉化を図ることを目的としている。

前記目的を達成するため、本発明によれば、室内側のインナーガラスと、室外側のアウターガラスと、前記インナーガラスと前記アウターガラスとの間に緩衝空間を有するダブルスキン構造のユニットであって、前記ダブルスキンユニットの室外側の上部に形成された上部開口部と、前記ダブルスキンユニットの室外側の下部に形成された下部開口部と、前記緩衝空間を介して室内と前記上部開口部とを連通させる第１の流路と、前記緩衝空間を介さずに室内と前記下部開口部とを連通させる第２の流路と、を有することを特徴としている。

本発明によれば、前記緩衝空間を介して室内と前記上部開口部とを連通させる第１の流路と、前記緩衝空間を介さずに室内と前記下部開口部とを連通させる第２の流路とを有しているので、後述の実施の形態で説明するように、室外側の環境に応じて、第１の流路と第２の流路とに接続される室内側でのファンや空調機、さらには室への給気流路と、室から出た空気の流路との切換接続をすることで、緩衝空間で蓄えられた熱を有効に利用したり、あるいはこの緩衝空間を遮熱交換として利用することができる。

前記第１の流路は、前記ユニット内の上下方向に形成されている流路、前記緩衝空間の下部に設けられた下部チャンバ、前記緩衝空間、前記緩衝空間の上部に設けられた上部チャンバ、及び室内に通ずる上部チャンバ接続部を結ぶ流路であり、前記第２の流路は、前記ユニット内の上下方向に形成されている流路と、室内に通ずる下部チャンバ接続部を結ぶ流路であり、上部チャンバ接続部と下部チャンバ接続部は、前記ユニットの室内側の上部に設けられたものであってもよい。

またこのようなダブルスキンユニットを用いた空調システムとして、前記室内側にはファンが設けられ、前記ファンの上流側流路は、前記第１の流路または第２の流路とに接続切り替え可能であり、前記ファンの下流側流路は、室への給気流路または前記第２の流路に切り替え可能であり、前記室から出た空気の流路は、前記第１の流路または第２の流路とに接続切り替え可能であることを特徴とする、空調システムが提案できる。

また前記した空調システムにおいて、室内側に全熱交換器やパッケージエアコンが設置されている場合、前記ファンは、これら全熱交換器やパッケージエアコン内に設けられたファンであるようにシステムを構成してもよい。

本発明によれば、室外側の環境に応じて、第１の流路と第２の流路とに接続される室内側でのファンや空調機、さらには室への給気流路と、室から出た空気の流路との切換接続をすることで、緩衝空間で蓄えられた熱を有効に利用したり、あるいはこの緩衝空間を遮熱交換として利用することができる。したがって、これまでのようにダブルスキン内に可動機構を設けることなく、建物の貫流負荷の軽減、夏季日射負荷の削減、冬季の日射熱の利用を図り、しかも換気も容易に行え、また従来のダブルスキンよりもコストの低廉化を図ることが可能である。

実施の形態にかかるダブルスキンユニットの建物の外側から見た正面図である。 図１のダブルスキンユニットの背面図である。 図２のＡ−Ａ線断面図である。 図２のＢ−Ｂ線断面図である。 図２のＣ−Ｃ線断面図である。 （ａ）は図４におけるＤ−Ｄ線断面図、（ｂ）は図２のＥ−Ｅ線断面図、（ｃ）は、図２のＦ−Ｆ線断面図である。 実施の形態にかかるダブルスキンユニットを有する第１の空調システムの暖房負荷時の日射蓄熱運転の運転例を示す、系統を模式的に示した説明図である。 第１の空調システムの運転例における運転条件、ダンパ操作等を示す図表である。 実施の形態にかかるダブルスキンユニットを有する第１の空調システムの暖房負荷時の昼間換気運転の運転例を示す、系統を模式的に示した説明図である。 実施の形態にかかるダブルスキンユニットを有する第１の空調システムの冷房負荷時の日射遮熱運転の運転例を示す、系統を模式的に示した説明図である。 実施の形態にかかるダブルスキンユニットを有する第１の空調システムの冷房負荷時の夜間換気運転の運転例を示す、系統を模式的に示した説明図である。 実施の形態にかかるダブルスキンユニットを有する第２の空調システムの暖房負荷時の日射蓄熱運転の運転例を示す、系統を模式的に示した説明図である。 第２の空調システムの運転例における運転条件、ダンパ操作等を示す図表である。 実施の形態にかかるダブルスキンユニットを有する第２の空調システムの暖房負荷時の昼間換気運転の運転例を示す、系統を模式的に示した説明図である。 実施の形態にかかるダブルスキンユニットを有する第２の空調システムの暖房負荷時の還気熱回収運転の運転例を示す、系統を模式的に示した説明図である。 実施の形態にかかるダブルスキンユニットを有する第２の空調システムの冷房負荷時の日射遮熱運転の運転例を示す、系統を模式的に示した説明図である。 実施の形態にかかるダブルスキンユニットを有する第２の空調システムの冷房負荷時の夜間換気運転の運転例を示す、系統を模式的に示した説明図である。 実施の形態にかかるダブルスキンユニットを有する第２の空調システムの冷房負荷時の還気熱回収運転の運転例を示す、系統を模式的に示した説明図である。 実施の形態にかかるダブルスキンユニットを有する第３の空調システムの暖房負荷時の日射蓄熱運転の運転例を示す、系統を模式的に示した説明図である。 第３の空調システムの運転例における運転条件、ダンパ操作等を示す図表である。 実施の形態にかかるダブルスキンユニットを有する第３の空調システムの暖房負荷時の昼間換気運転の運転例を示す、系統を模式的に示した説明図である。 実施の形態にかかるダブルスキンユニットを有する第３の空調システムの暖房負荷時の暖房運転の運転例を示す、系統を模式的に示した説明図である。 実施の形態にかかるダブルスキンユニットを有する第３の空調システムの冷房負荷時の日射遮熱運転の運転例を示す、系統を模式的に示した説明図である。 実施の形態にかかるダブルスキンユニットを有する第３の空調システムの冷房負荷時の夜間換気運転の運転例を示す、系統を模式的に示した説明図である。 実施の形態にかかるダブルスキンユニットを有する第３の空調システムの冷房負荷時の冷房運転の運転例を示す、系統を模式的に示した説明図である。 実施の形態にかかるダブルスキンユニットを有する第４の空調システムの暖房負荷時の日射蓄熱運転の運転例を示す、系統を模式的に示した説明図である。 第４の空調システムの運転例における運転条件、ダンパ操作等を示す図表である。 実施の形態にかかるダブルスキンユニットを有する第４の空調システムの暖房負荷時の昼間換気運転の運転例を示す、系統を模式的に示した説明図である。 実施の形態にかかるダブルスキンユニットを有する第４の空調システムの暖房負荷時の暖房運転の運転例を示す、系統を模式的に示した説明図である。 実施の形態にかかるダブルスキンユニットを有する第４の空調システムの冷房負荷時の日射遮熱運転の運転例を示す、系統を模式的に示した説明図である。 実施の形態にかかるダブルスキンユニットを有する第４の空調システムの冷房負荷時の夜間換気運転の運転例を示す、系統を模式的に示した説明図である。 実施の形態にかかるダブルスキンユニットを有する第４の空調システムの冷房負荷時の冷房運転の運転例を示す、系統を模式的に示した説明図である。

以下、本実施の形態について説明する。図１〜図６は、実施の形態にかかるダブルスキンユニット１を示しており、図１は、ダブルスキンユニット１の正面図、すなわち施工される建物の外側から見た図であり、図２は、ダブルスキンユニット１の背面図、すなわち施工される建物の内側から見た図である。図３、図４、図５は、各々図２におけるＡ−Ａ線断面図、Ｂ−Ｂ線断面図、Ｃ−Ｃ線断面図であり、図６（ａ）は、図４におけるＤ−Ｄ線断面図、図６（ｂ）は、図２におけるＥ−Ｅ線断面図、図６（ｃ）は、図２におけるＦ−Ｆ線断面図である。

ダブルスキンユニット１は、矩形に開口した、ほぼ中空形状の本体フレーム２の当該開口を塞ぐアウターガラス３、インナーガラス４とを有している。外形寸法はもちろん任意に設定できるが、この例では、幅２ｍ、高さ３ｍｍ、厚さ２５０ｍｍ程度であり、またアウターガラス３とインナーガラス４との間に形成される緩衝空間Ｓの厚さは５０ｍｍ程度を想定したものである。

ダブルスキンユニット１の本体フレーム２内の上下には、上部チャンバ２０と下部チャンバ３０が形成されている。上部チャンバ２０の下面側には、多数の開口を有する上部開口板２１が配置され、当該開口を通じて緩衝空間Ｓと連通している。また下部チャンバ３０の上面側には、多数の開口を有する下部開口板３１が配置され、当該開口を通じて緩衝空間Ｓと連通している。

ダブルスキンユニット１の本体フレーム２の正面側（屋外側）の上部の一側（図１中の左上）には、上部ガラリ４１が設けられており、同じく本体フレーム２の正面側（屋外側）の下部の他側（（図１中の右下））には、下部ガラリ４２が設けられている。したがって、上部ガラリ４１と下部ガラリ４２とは、対角線上に設けられている。

上部ガラリ４１は、本体フレーム２内において、緩衝空間Ｓの一側部に垂直方向に形成されている流路４３と通じ、流路４３は、下部チャンバ３０に連通している。緩衝空間Ｓの一側部は、この流路４３の一側面４３ａによって塞がれている。下部ガラリ４２は、本体フレーム２内において、緩衝空間Ｓの他側部に垂直方向に形成されている流路４４と通じている。緩衝空間Ｓの他側部は、この流路４４の一側面４４ａによって塞がれている。

図２に示すように、上部チャンバ２０の背面側（室内側）には、上部チャンバ２０と直接連通している上部チャンバ接続部２２が設けられている。また上部チャンバ接続部２２に並んで、下部チャンバ接続部３２が設けられている。下部チャンバ接続部３２は、流路４４を経由して下部チャンバ３０と連通している。

上部ガラリ４１の内側の本体フレーム２内には、防虫網、フィルタなどで構成される清浄部材４１ａが設けられ、この清浄部材４１ａ、上部ガラリ４１を介して、流路４３と屋外とが通じている。下部ガラリ４２の内側の本体フレーム２内には、防虫網、フィルタなどで構成される清浄部材４２ａが設けられ、この清浄部材４２ａ、下部ガラリ４２を介して、流路４４と屋外とが通じている。

また本体フレーム２の背面側（室内側）には、上部ガラリ４１と対応する位置に、清浄部材４１ａを保守するためなどに使用される上部ガラリ点検口が開口されており、この上部ガラリ点検口には、上部ガラリ点検プレート４１ｂがビス止めなどによって固定されている。同様に、下部ガラリ４２と対応する位置に、清浄部材４２ａを保守するためなどに使用される下部ガラリ点検口が開口されており、この下部ガラリ点検口には、下部ガラリ点検プレート４２ｂがビス止めなどによって固定されている。

また本体フレーム２の背面側（室内側）には、上部チャンバ２０に開口する上部チャンバ点検口が形成され、この上部チャンバ点検口には上部チャンバ点検プレート２３がビス止めなどによって固定されている。同様に本体フレーム２の背面側（室内側）には、下部チャンバ３０に開口する下部チャンバ点検口が形成され、この下部チャンバ点検口には下部チャンバ点検プレート３３がビス止めなどによって固定されている。

インナーガラス４の頂部の室内側であって、上部チャンバ２０の下面側には、ブラインドボックス５が設けられ、ブラインドを設ける際の便宜が図られている。また前記した上部チャンバ２０、下部チャンバ３０、流路４３、４４の内面には、断熱材（図示せず）が設けられている。

ダブルスキンユニット１は以上の構成を有しており、屋外雰囲気と室内側とは、以下の２つの空気流路が形成されている。すなわち、第１の流路は、上部ガラリ４１−流路４３−下部チャンバ３０−下部開口板３１−緩衝空間Ｓ−上部開口板２１−上部チャンバ２０−上部チャンバ接続部２２であり、第２の流路は、下部ガラリ４２−流路４４−下部チャンバ接続部３２である。これによって、ダブルスキンユニット１では、上部ガラリ４１から下部チャンバ３０を通って緩衝空間Ｓを経て上部チャンバ２０から室内側へと通ずる第１の流路と、下部ガラリ３０から緩衝空間Ｓを迂回して室内側へと通ずる第２の流路とを確保している。

また実施の形態で用いたダブルスキンユニット１のサイズは、一般のカーテンウォールのサイズと大差ないため、建物構造体に特別な配慮を必要としない。またワンフロアのみ、ワンスパンのみといった部分的な設置も可能である。従来のこの種のダブルスキンは、大規模建物で複数のフロアに施工されていたことに比べると、例えば小規模建物、特定フロアのみの施工も容易となっている。

また上部ガラリ４１から下部チャンバ３０を通って緩衝空間Ｓを経て上部チャンバ２０から室内側へと通ずる第１の流路と、下部ガラリ３０から緩衝空間Ｓを迂回して室内側へと通ずる第２の流路とを確保しているので、たとえば後述のように、第１の流路に通ずるファンを室内側に設置することで、従来のようにダブルスキン内に可動機構を設けることなく、第１の流路を経て外気を室内側に取り入れることができ、また室内側の雰囲気を第２の流路を介して屋外側に排気することができ、換気が容易である。したがって施工が簡単でコストも従来より抑えることができる。

また前記第１の流路は、上部ガラリ４１−流路４３−下部チャンバ３０−緩衝空間Ｓ−上部開口板３１−上部チャンバ２０−上部チャンバ接続部２２を経て室内側に取り入れることができ、たとえば冬期においては、緩衝空間Ｓで昇温した空気を室内に供給することができ、日射熱の利用を有効に図ることができる。また夏期においては、緩衝空間に絶えず外気を流すことで、遮熱することができる。

次にかかるダブルスキンユニット１を用いた第１の空調システムについて説明する。図７は、ダブルスキンユニット１とファン５１を組み合わせた空調システムとして構成されており、建物Ｍの室Ｒに対して空調を行う例を示している。

室Ｒの天井部５２には、給気口５３、吸込口５４が設けられており、ファン５１からの給気は、給気口５３から室Ｒ内へと供給することが可能である。また吸込口５４からの空気は、三方ダンパＭＤ１から三方ダンパＭＤ３を経由して、そのまま下部チャンバ接続部３２へ流すことが可能である。さらに上部チャンバ接続部２２からの空気は、三方ダンパＭＤ２を経由して、ファン５１の下流側に導入して、ファン５１から給気口５３を通じて室Ｒ内に供給することが可能である。また上部チャンバ接続部２２からの空気は、三方ダンパＭＤ２、三方ダンパＭＤ３を経由して下部チャンバ接続部３２へ流すことが可能である。

なお本実施の形態では、三方ダンパＭＤ１〜ＭＤ３はいずれもモーターダンパを採用している。この空調システムは以上のように構成されており、次に運転例について説明する。

［日射蓄熱運転（暖房負荷：暖Ａ）］
これは、冬季や中間期の日中で、暖房負荷、必要換気量も少ないときの運転である。ファン５１は停止し、また三方ダンパＭＤ１〜ＭＤ３の動作は図８の表中の暖Ａに示したとおりである。なおここでダンパ動作の項で、三方ダンパＭＤ１、ＭＤ２において「右側開」、「下側閉」などとあるのは、図７に示したように、たとえば三方ダンパＭＤ１についていえば、「右側開」とは右側に位置するダクト口の羽根がダクト口を開放して流路を開にし、「上側閉」とは上側に位置するダクト口の羽根がダクト口を閉止して流路を閉にすることをいう。また三方ダンパＭＤ３についていえば、「左側開」とは、左側に位置するダクト口の羽根がダクト口を開放して流路を開にし、「上側閉」とは上側に位置するダクト口の羽根がダクト口を閉止して流路を閉にすることをいう。

［日射蓄熱運転（暖房負荷：暖Ａ）］
これは、冬季や中間期の日中で、暖房負荷、必要換気量も少ないときの運転である。ファン５１は停止し、三方ダンパＭＤ１〜ＭＤ３の動作は図８の表中の暖Ａ及び図７に示したとおりである。この運転例では、ダブルスキンユニット１の緩衝空間Ｓ内の空気が、アウターガラス３を透過した日射によって温められて昇温される。これによって、室Ｒに対して日射および緩衝空間Ｓ内の昇温した空気によって、室内と室外とは好適な断熱状態が図られる。もちろん日射によって室Ｒ内が温められる。

［昼間換気運転（暖房負荷：暖Ｂ）］
これは、中間期の日中で、暖房負荷は小さいが、換気量が多いときの運転である。ファン５１を作動させるともに、三方ダンパＭＤ１〜ＭＤ３の動作は図８の表中の暖Ｂ及び図９に示したとおりである。

これによって、屋外の外気は、上部ガラリ４１から流路４３を通じて、下部チャンバ３０から緩衝空間Ｓへと送られ、そのまま上部チャンバ２０から上部チャンバ接続部２２を通じて、ファン５１へと送られる。ファン５１によって送風される空気は、給気口５３から室Ｒへと給気される。また室Ｒの天井部５２の空気は、吸込口５４から三方ダンパＭＤ１、ＭＤ３を経て下部チャンバ接続部３２、流路４４を通じて下部ガラリ４２から屋外に排気される。

発明者らの試算では、取り入れ外気の温度が９〜１８℃の場合、緩衝空間Ｓを経ることで、日射によって昇温して、室Ｒへは１８〜２７℃の給気を供給することができる。したがって室Ｒでの暖房を不要としたり、あるいは暖房負荷が軽減されるとともに、室Ｒの換気を行うことが可能である。

［日射遮熱運転（冷房負荷：冷Ａ）］
これは、中間期の日中で、冷房負荷、必要換気量も少ないときの運転である。ファン５１を作動させるともに、三方ダンパＭＤ１〜ＭＤ３の動作は図８の表中の冷Ａ、及び図１０に示したとおりである。

これによって、屋外の外気は、上部ガラリ４１から流路４３を通じて、下部チャンバ３０から緩衝空間Ｓへと送られ、そのまま上部チャンバ２０から上部チャンバ接続部２２を通じて、ファン５１へと送られる。ファン５１によって送風される空気は、室Ｒへ供給されることなく、そのままＭＤ３を経て下部チャンバ接続部３２、流路４４を通じて下部ガラリ４２から屋外に排気される。

この運転では、上部ガラリ４１から取り入れた外気を緩衝空間Ｓに絶えず供給することによって、窓を透過した日射によって室Ｒ内が昇温することを抑えることができる。すなわち、この運転例のように、緩衝空間Ｓ内に常時新しい外気を流し続けることにより、日射熱が緩衝空間Ｓ内の空気に吸収され、室Ｒ内に伝わることを抑制できる効果がある。

［夜間換気運転（冷房負荷：冷Ｂ）］
これは、中間期の夜間に、冷房負荷は小さいが、換気量が多いときの運転である。ファン５１を作動させるともに、三方ダンパＭＤ１〜ＭＤ３の動作は図８の表中の冷Ｂ、及び図１１に示したとおりである。

これによって、屋外の外気は、下部ガラリ４２から流路４４を通じて、下部チャンバ接続部３２を通じてファン５１へと送られる。ファン５１によって送風される空気は、供給口５３から室Ｒへ供給される。そして室Ｒの天井部５２の空気は、吸込口５４から三方ダンパＭＤ１を経て上部チャンバ接続部２２、緩衝空間Ｓ、下部チャンバ３０、流路４３を通じて上部ガラリ４１から屋外に排気される。

発明者らの試算では、取り入れ外気の温度が１８〜２７℃の場合、これをそのまま室Ｒへ供給することができ、室Ｒでの冷房を不要としたり、あるいは冷房負荷を軽減することができ、しかも室Ｒの換気を行うことが可能である。またかかる運転の場合、上部ガラリ４１からの排気の温度は、２７〜３６℃程度と考えられる。

次にダブルスキンユニット１と外気冷房モード付きの全熱交換器６１を組み合わせた第２の空調システムについて、図１２に基づいて説明する。空調対象とする室Ｒは、前記したダブルスキンユニット１とファン５１を組み合わせた場合と同じである。

この第２の空調システムで採用した全熱交換器６１は、主として給気を担うファン６２と、排気を担うファン６３、直交型の熱交換部６４、及び各ファン６２、６３の各入口側に通ずる流路を開閉するダンパＭＤ４、ＭＤ５を有している。ダンパＭＤ４、ＭＤ５はモーターダンパを採用している。

この空調システムでは、前記三方ダンパＭＤ１は、ファン６３の下流側に配置され、三方ダンパＭＤ２のファン側の流路は、熱交換部６４及びファン６２の入口側に通じている。また熱交換部６４の他の流路は、図１２に示したように、吸込口５４、ファン６３の入口側に通じている。ファン６２の出口側は給気口５３及び三方ダンパＭＤ３に通じている。この空調システムは以上のように構成されており、次に運転例について説明する。

［日射蓄熱運転（暖房負荷：暖Ａ）］
これは、冬季や中間期の日中で、暖房負荷、必要換気量も少ないときの運転である。ファン６２、６３、熱交換部６４は停止し、また三方ダンパＭＤ１〜ＭＤ３、ダンパＭＤ４、ＭＤ５の各動作は図１３の表中の暖Ａ、及び図１２に示したとおりである。この日射蓄熱運転（暖房負荷：暖Ａ）では、ダブルスキンユニット１の緩衝空間Ｓ内の空気が、アウターガラス３を透過した日射によって温められて昇温される。これによって、ダブルスキンユニット１の緩衝空間Ｓ内の空気が、アウターガラス３を透過した日射によって温められて昇温される。これによって、室Ｒに対して日射および緩衝空間Ｓ内の昇温した空気によって、室内と室外とは好適な断熱状態が図られる。もちろん日射によって室Ｒ内が温められる。

［昼間換気運転（暖房負荷：暖Ｂ）］
これは、中間期の日中で、暖房負荷は小さいが、換気量が多いときの運転である。ファン６２、６３を作動させるとともに、熱交換部６４は停止する。三方ダンパＭＤ１〜ＭＤ３、ダンパＭＤ４、ＭＤ５の各動作は図１３の表中の暖Ｂ、及び図１４に示したとおりである。

この運転では、上部ガラリ４１から取り入れた外気は、流路４３、下部チャンバ３０、緩衝空間Ｓ、上部チャンバ２０、上部チャンバ接続部２２を経て昇温し、その後三方ダンパＭＤ２、ダンパＭＤ４から、熱交換部６４を迂回してファン６２へと送られる。そしてファン６２からの送風によって給気口５３から室Ｒへと供給される。

そして室Ｒの天井部５２の空気は、吸込口５４からダンパＭＤ５、熱交換部６４を迂回してファン６３へと送られる。そしてファン６３からの送風は、三方ダンパＭＤ１、ＭＤ３を経て下部チャンバ接続部３２、流路４４を通じて下部ガラリ４２から屋外に排気される。

かかる運転によれば、発明者らの試算では、取り入れ外気の温度が９〜１８℃の場合、緩衝空間Ｓを経ることで、日射によって昇温して、室Ｒへは１８〜２７℃の給気を供給することができる。したがって室Ｒでの暖房を不要としたり、あるいは暖房負荷が軽減されるとともに、室Ｒの換気を行うことが可能である。

［還気熱回収運転（暖房負荷：暖Ｃ）］
これは、冬季や中間期で日中、夜間を問わず、暖房負荷が大きく、必要換気量も大きいときの運転である。ファン６２、６３を作動させるともに、三方ダンパＭＤ１〜ＭＤ３、ダンパＭＤ４、ＭＤ５の各動作は図１３の表中の暖Ｃ、及び図１５に示したとおりである。

この運転では、上部ガラリ４１から取り入れた外気は、流路４３、下部チャンバ３０、緩衝空間Ｓ、上部チャンバ２０へと流れる。そして緩衝空間Ｓにおいて日射により昇温する。その後昇温した空気は、上部チャンバ接続部２２を経て、三方ダンパＭＤ２を経て、熱交換部６４を経由してさらに昇温してファン６２の入口側へと送られる。そしてファン６２からの送風によって給気口５３から室Ｒへと供給される。

一方、ファン６３の作動により、Ｒの天井部５２の空気は、還気として吸込口５４から熱交換部６４を経由してファン６３へと送られる。この熱交換部６４において、前記した上部チャンバ２０からの空気と熱交換されて降温する。そして降温後の空気は、ファン６３からの送風によって三方ダンパＭＤ１、ＭＤ３を経て、下部チャンバ接続部３２、流路４４を通じて下部ガラリ４２から屋外に排気される。

この運転では、取り入れた外気は、緩衝空間Ｓで昇温した後、熱交換部６４で室Ｒからの還気と熱交換されてさらに昇温して、室Ｒへと供給される。発明者らの試算では、取り入れ外気の温度が９℃以下の場合でも、緩衝空間Ｓにおいて９℃〜１８℃へと昇温させることができ、さらに熱交換部６４で還気と熱交換した後、室Ｒへは１８〜２７℃の給気を供給することができる。したがって、室Ｒでの付加的な暖房を不要としたり、あるいは暖房負荷が軽減されるとともに、室Ｒの換気を行うことが可能である。

［日射遮熱運転（冷房負荷：冷Ａ）］
これは、中間期の日中で、冷房負荷、必要換気量も少ないときの運転である。ファン６２を作動させるともに、ファン６２、熱交換部６４は停止する。三方ダンパＭＤ１〜ＭＤ３、ダンパＭＤ４、ＭＤ５の各動作は図１３の表中の冷Ａ、及び図１６に示したとおりである。

これによって、屋外の外気は、上部ガラリ４１から流路４３を通じて、下部チャンバ３０から緩衝空間Ｓへと送られ、そのまま上部チャンバ２０から上部チャンバ接続部２２を通じて、三方ダンパＭＤ２を経て、熱交換部６４を迂回してファン６２へと送られる。ファン６２によって送風される空気は、室Ｒへ供給されることなく、そのまま三方ダンパＭＤ３を経て下部チャンバ接続部３２、流路４４を通じて下部ガラリ４２から屋外に排気される。

この運転では、上部ガラリ４１から取り入れた外気を緩衝空間Ｓに絶えず供給することによって、窓を透過した日射によって室Ｒ内が昇温することを抑えることができる。すなわちこの運転例のように、緩衝空間Ｓ内に常時新しい外気を流し続けることにより、日射熱が緩衝空間Ｓ内の空気に吸収され、室Ｒ内に伝わることを抑制できる効果がある。

［夜間換気運転（冷房負荷：冷Ｂ）］
これは、中間期の夜間に、冷房負荷は小さいが、換気量が多いときの運転である。ファン６２、６３を作動させるともに、熱交換部６４は停止する。三方ダンパＭＤ１〜ＭＤ３、ダンパＭＤ４、ＭＤ５の各動作は図１３の表中の冷Ｂ、及び図１７に示したとおりである。

これによって、屋外の外気は、下部ガラリ４２から流路４４を通じて、下部チャンバ接続部３２を通じて三方ダンパＭＤ２、熱交換部６４を迂回して、ダンパＭＤ４からファン６２へと送られる。ファン６２によって送風される空気は、供給口５３から室Ｒへ供給される。そして室Ｒの天井部５２の空気は、吸込口５４から熱交換部６４を迂回してダンパＭＤ４を経て、ファン６３へと送られる。その後三方ダンパＭＤ１を経て上部チャンバ接続部２２、緩衝空間Ｓ、下部チャンバ３０、流路４３を通じて上部ガラリ４１から屋外に排気される。

かかる運転の場合、発明者らの試算では、取り入れ外気の温度が１８〜２７℃の場合、これをそのまま室Ｒへ供給することができ（外気冷房モード）、室Ｒでの冷房を不要としたり、あるいは冷房負荷を軽減することができ、しかも室Ｒの換気を行うことが可能である。またかかる運転の場合、上部ガラリ４１からの排気の温度は、２７〜３６℃程度と考えられる。

［還気熱回収運転（冷房負荷：冷Ｃ）］
これは、日中、夜間を問わず、冷房負荷が大きく、必要換気量も大きいときの運転である。ファン６２、６３を作動させるともに、三方ダンパＭＤ１〜ＭＤ３、ダンパＭＤ４、ＭＤ５の各動作は図１３の表中の冷Ｃ、及び図１８に示したとおりである。

これによって、屋外の外気は、下部ガラリ４２から流路４４を通じて、下部チャンバ接続部３２を通じて三方ダンパＭＤ２を経て、熱交換部６４で後述の還気と熱交換されて降温した後、ファン６２の入口側へと送られる。そしてファン６２からの送風によって給気口５３から室Ｒへと供給される。

一方、ファン６３の作動により、Ｒの天井部５２の空気は、還気として吸込口５４から、熱交換部６４を経由してファン６３へと送られる。この熱交換部６４において、前記した上部チャンバ２０からの空気と熱交換されて昇温する。そして昇温後の空気は、ファン６３からの送風によって三方ダンパＭＤ１を経て、上部チャンバ接続部２２、緩衝空間Ｓ、下部チャンバ３０、流路４３を通じて上部ガラリ４１から屋外に排気される。

この運転では、取り入れた外気は、熱交換部６４で室Ｒからの還気と熱交換されて降温して、室Ｒへと供給される。発明者らの試算では、取り入れ外気の温度が２７℃〜３６の場合でも、熱交換部６４で還気と熱交換した後、室Ｒへは１８〜２７℃の給気を供給することができる。したがって、室Ｒでの付加的な冷房を不要としたり、あるいは冷房負荷が軽減されるとともに、室Ｒの換気を行うことが可能である。

このように全熱交換機６１を室内側に設置した第２の空調システムにおいては、前記した「冷Ｃ」運転において、緩衝空間Ｓを介さずに直接外気を空調システムの系統に取り入れ、また排気を緩衝空間Ｓを経由して屋外に放出している。これによって外気を極力低温の状態で取り入れて空調システムの冷房負荷を減らすことが可能になっている。ダブルスキンを採用していない通常の建物でも同様に、外気を直接空調システムに取り入れることは行われているが、外気取り入れ口として別途ガラリやベントキャップを外壁に設ける必要がある。これに対して第２の空調システムで採用しているダブルスキンユニット１では、本体フレーム２に、上部ガラリ４１、下部ガラリ４２が設けられているため、そのような開口を新たに設ける必要はない。また緩衝空間Ｓに貯まる日射熱についていえば、従来のダブルスキンでは緩衝空間上下に開口を形成し、貯まった日射熱は自然換気で屋外に放出している。これに対して第２の空調システムでは、緩衝空間Ｓに貯まる日射熱は、ファン６３からの送風により、いわば排気流を利用して屋外に押し出すようにしているので、従来のような自然換気にたよらずに、確実にこれを屋外に放出することができる。したがって貫流負荷の低減も従来より大きい。

以上説明したことから、上記の第２の空調システムは、次のようにまとめられる。ここでは、第１のファンと第２のファンと熱交換部を有する全熱交換器が前記室内側に設けられる。前述の基本形態でのファンの機能は、第１のファンが担う。そして、前記第１のファンの上流側流路は、次の（１）〜（４）のいずれかに切り替え可能である。
（１）前記熱交換部を迂回して前記第１の流路と接続。
（２）前記熱交換部を経由して前記第１の流路と接続。
（３）前記熱交換部を迂回して前記第２の流路と接続。
（４）前記熱交換部を経由して前記第２の流路と接続。
また、前記第１のファンの下流側流路は、室への給気流路または前記第２の流路とに切り替え可能とされる。
一方、前記第２のファンの上流側流路は、次の（５）〜（６）のいずれかに切り替え可能である。
（５）前記熱交換部を迂回して、室から出た空気の流路と接続。
（６）前記熱交換部を経由して、室から出た空気の流路と接続。
また、前記第２のファンの下流側流路は、前記第１の流路または前記第２の流路とに切り替え可能とされる。
なお、上の説明ではいずれのファンも全熱交換器の機内に納められた構成を示したが、全熱交換部（素子）とファンをそれぞれ別にケーシングに納めた別体としてもかまわない。

次にダブルスキンユニット１とウォールスルー型パッケージエアコン７１を組み合わせた第３の空調システムについて、図１９に基づいて説明する。空調対象とする室Ｒは、前記した空調システムと同じである。

この第３の空調システムで採用したウォールスルー型のパッケージエアコン７１は、ファン７２、７３、圧縮機７４、四方弁７５、膨張弁７６を有している。そしてこのパッケージエアコン７１は、冷媒の流路に、熱交換部７７、７８をそれぞれ有している。熱交換部７７は、ファン７２から送風される空気と熱交換を行い、熱交換部７８は、ファン７３から送風される空気と熱交換を行う。

上部チャンバ接続部２２は、三方ダンパＭＤ１、ＭＤ２と通じており、三方ダンパＭＤ１、ＭＤ２は、その切り替え操作で下部チャンバ接続部３２とも通ずる。三方ダンパＭＤ１の残りの接続部は、分岐した一つが、三方ダンパＭＤ６を介して、ウォールスルー型パッケージエアコン７１のファン７２の下流側と通じ、分岐した残りの一つは、三方ダンパＭＤ７を介して、パッケージエアコン７１のファン７３の下流側と通じている。また三方ダンパＭＤ２の残りの接続部は、ファン７２の上流側と通じている。三方ダンパＭＤ６の残りの接続部は、給気口５３に通じている。三方ダンパＭＤ７の残りの接続部は、給気口５３に通じている。ファン７３の上流側の空気流路は、吸込口５４に通じている。この第３の空調システムは以上のように構成されており、次に運転例について説明する。

［日射蓄熱運転（暖房負荷：暖Ａ）］
これは、冬季や中間期の日中で、暖房負荷、必要換気量も少ないときの運転である。ファン７２，７３、冷媒の運転を含むパッケージエアコン７１は全て停止し、三方ダンパＭＤ１、ＭＤ２、ＭＤ６、ＭＤ７の各動作は図２０の表中の暖Ａ、及び図１９に示したとおりである。この日射蓄熱運転（暖房負荷：暖Ａ）では、ダブルスキンユニット１の緩衝空間Ｓ内の空気が、アウターガラス３を透過した日射によって温められて昇温される。これによって、ダブルスキンユニット１の緩衝空間Ｓ内の空気が、アウターガラス３を透過した日射によって温められて昇温される。これによって、室Ｒに対して日射および緩衝空間Ｓ内の昇温した空気によって、室内と室外とは好適な断熱状態が図られる。もちろん日射によって室Ｒが温められる。

［昼間換気運転（暖房負荷：暖Ｂ）］
これは、中間期の日中で、暖房負荷は小さいが、換気量が多いときの運転である。パッケージエアコン７１のファン７２、７３は作動させるが、冷媒の運転は停止する。三方ダンパＭＤ１、ＭＤ２、ＭＤ６、ＭＤ７の各動作は図２０の表中の暖Ｂ、及び図２１に示したとおりである。

この運転では、上部ガラリ４１から取り入れた外気は、流路４３、下部チャンバ３０、緩衝空間Ｓ、上部チャンバ２０、上部チャンバ接続部２２を経て、三方ダンパＭＤ２からファン７２へと送られる。そしてファン７２からの送風によって、給気口５３から室Ｒへと供給される。

そして室Ｒの天井部５２の空気は、吸込口５４からファン７３へと送られる。そしてファン７３からの送風は、三方ダンパＭＤ７、ＭＤ１を経て下部チャンバ接続部３２、流路４４を通じて下部ガラリ４２から屋外に排気される。

かかる運転によれば、発明者らの試算では、取り入れ外気の温度が９〜１８℃の場合、緩衝空間Ｓを経ることで、日射によって昇温して、室Ｒへは１８〜２７℃の給気を供給することができる。したがって室Ｒでの暖房を不要としたり、あるいは暖房負荷が軽減されるとともに、室Ｒの換気を行うことが可能である。

［暖房運転（暖房負荷：暖Ｃ）］
これは、冬季や中間期で日中、夜間を問わず、暖房負荷が大きく、必要換気量も大きいときの運転である。パッケージエアコン７１のファン７２、７３を作動させ、また冷媒の運転も行う。四方弁７５は暖房側に切り替える。三方ダンパＭＤ１、ＭＤ２、ＭＤ６、ＭＤ７の各動作は図２０の表中の暖Ｃ、及び図２２に示したとおりである。

この運転では、上部ガラリ４１から取り入れた外気は、流路４３、下部チャンバ３０、緩衝空間Ｓ、上部チャンバ２０、上部チャンバ接続部２２を経て、三方ダンパＭＤ２からファン７２へと送られる。したがって、上部ガラリ４１から取り入れられた外気は、流路４３、下部チャンバ３０、緩衝空間Ｓ、上部チャンバ２０、上部チャンバ接続部２２を流れる過程で、日射によって昇温する。そしてパッケージエアコン７１内の熱交換部７７によって冷媒（熱媒）と熱交換された後降温し、三方ダンパＭＤ６、三方ダンパＭＤ１を経て、下部チャンパ接続部３２から流路４４、下部チャンパ３０を経て、下部ガラリ４２から外気に放出される。

一方、室Ｒの天井部５２の空気は、吸込口５４からファン７３へと送られる。そしてパッケージエアコン７１内の熱交換部７８によって冷媒（熱媒）と熱交換された後昇温し、三方ダンパＭＤ７を経て、給気口５３から室Ｒへと供給される。

かかる運転によれば、発明者らの試算では、取り入れ外気の温度が９℃以下の場合でも、パッケージエアコン７１内の熱交換部７７へは、緩衝空間Ｓ内で日射により昇温された９〜１８℃の空気を送ることができ、一方、室Ｒからの還気が１８〜２７℃の場合、熱交換部７８によって冷媒（熱媒）と熱交換された後、これを２７〜３６℃まで昇温させて給気口５３から室Ｒへと供給することが可能である。したがってパッケージエアコン７１の暖房負荷を軽減して、室Ｒに対する暖房運転を好適に行うことができる。

［日射遮熱運転（冷房負荷：冷Ａ）］
これは、中間期の日中で、冷房負荷、必要換気量も少ないときの運転である。パッケージエアコン７１は、ファン７２のみを作動させ、ファン７３は停止させ、また冷媒の運転も停止する。三方ダンパＭＤ１、ＭＤ２、ＭＤ６、ＭＤ７の各動作は図２０の表中の冷Ａ、及び図２３に示したとおりである。

これによって、屋外の外気は、上部ガラリ４１から流路４３を通じて、下部チャンバ３０から緩衝空間Ｓへと送られ、そのまま上部チャンバ２０から上部チャンバ接続部２２を通じて、三方ダンパＭＤ２を経てファン７２へと送られる。ファン７２によって送風される空気は、室Ｒへ供給されることなく、そのまま三方ダンパＭＤ６、ＭＤ１を経て下部チャンバ接続部３２、流路４４を通じて下部ガラリ４２から屋外に排気される。

この運転では、上部ガラリ４１から取り入れた外気を緩衝空間Ｓに絶えず供給することによって、窓を透過した日射によって緩衝空間Ｓ内が昇温することを抑えることができる。たとえブラインドを下ろしていても、緩衝空間Ｓ内の空気は昇温するため、この運転例のように、緩衝空間Ｓ内に常時新しい外気を流し続けることにより、インナーガラス４を通じて熱が室Ｒ内に伝わることを抑制できる効果がある。それによってインナーガラス４を通じて、熱が室内に伝わることを抑制できる。

［夜間換気運転（冷房負荷：冷Ｂ）］
これは、中間期の夜間に、冷房負荷は小さいが、換気量が多いときの運転である。パッケージエアコン７１は、ファン７２、７３は作動させ、また冷媒の運転は停止する。三方ダンパＭＤ１、ＭＤ２、ＭＤ６、ＭＤ７の各動作は図２０の表中の冷Ｂ、及び図２４に示したとおりである。

これによって、屋外の外気は、下部ガラリ４２から流路４４を通じて、下部チャンバ接続部３２を通じて三方ダンパＭＤ２からファン７２へと送られる。ファン７２によって送風される空気は、三方ダンパＭＤ６を経て、供給口５３から室Ｒへ供給される。一方室Ｒの天井部５２の空気は、吸込口５４からファン７３へと送られ、三方ダンパＭＤ７、ＭＤ１を経て、上部チャンバ接続部２２、緩衝空間Ｓ、下部チャンバ３０、流路４３を通じて上部ガラリ４１から屋外に排気される。

かかる運転の場合、発明者らの試算では、取り入れ外気の温度が１８〜２７℃の場合、これをそのまま室Ｒへ供給することができ、室Ｒでの冷房を不要としたり、あるいは冷房負荷を軽減することができ、しかも室Ｒの換気を行うことが可能である。またかかる運転の場合、上部ガラリ４１からの排気の温度は、２７〜３６℃程度と考えられる。

［冷房運転（冷房負荷：冷Ｃ）］
これは日中、夜間を問わず、冷房負荷が大きく、必要換気量も大きいときの運転である。パッケージエアコン７１のファン７２、７３を作動させ、また冷媒の運転も行う。四方弁７５は冷房側に切り替える。三方ダンパＭＤ１、ＭＤ２、ＭＤ６、ＭＤ７の各動作は図２０の表中の冷Ｃ、及び図２５に示したとおりである。

この運転では、下部ガラリ４２から取り入れた外気は、流路４４、下部チャンバ接続部３２を経て、三方ダンパＭＤ２からファン７２へと送られる。そしてパッケージエアコン７１内の熱交換部７７によって冷媒（熱媒）と熱交換された後昇温し、三方ダンパＭＤ６、三方ダンパＭＤ１を経て、上部チャンバ接続部２２、緩衝空間Ｓ、下部チャンバ３０、流路４３を通じて上部ガラリ４１から屋外に排気される。

一方、室Ｒの天井部５２の空気は、吸込口５４からファン７３へと送られる。そしてパッケージエアコン７１内の熱交換部７８によって冷媒と熱交換された後降温し、三方ダンパＭＤ７を経て、給気口５３から室Ｒへと供給される。

かかる運転によれば、発明者らの試算では、取り入れ外気の温度が２７〜３６℃の場合、パッケージエアコン７１内の熱交換部７７で熱交換された後、３６〜４５℃の空気として大気中に放出される。一方、室Ｒからの還気が１８〜２７℃の場合、熱交換部７８によって冷媒と熱交換された後、これを９〜１８℃まで降温させて給気口５３から室Ｒへと供給することが可能である。

そしてウォールスルー型のパッケージエアコン７１を室内側に設置した第３の空調システムにおいては、前記した第２の空調システムと同様、前記した「冷Ｃ」運転において、緩衝空間Ｓを介さずに直接外気を空調システムの系統に取り入れ、また排気を緩衝空間Ｓを経由して屋外に放出しているから、外気を極力低温の状態で取り入れて空調システムの冷房負荷を減らすことが可能になっている。しかも前記した第２の空調システムと同様、第３の空調システムで採用しているダブルスキンユニット１では、本体フレーム２に、上部ガラリ４１、下部ガラリ４２が設けられているため、外壁等に別途開口を新たに設ける必要はない。また緩衝空間Ｓに貯まる日射熱についても、ファン７３からの送風によって排気流を利用して屋外に押し出すようにしているので、自然換気にたよらずに、確実にこれを屋外に放出することができ、貫流負荷の低減効果も従来より大きいものである。

以上説明したことから、上記の第３の空調システムは、次のようにまとめられる。ここでは、第２の空調システムの全熱交換器に替えて冷凍サイクル（ヒートポンプ）が設けられる。すなわち、冷媒の冷凍サイクルの流路において膨張弁の前後に設けられた第１の熱交換部と第２の熱交換部と、前記第１の熱交換部に空気を流す第１のファンと、前記第２の熱交換部に空気を流す第２のファンとを有するパッケージエアコンが前記室内側に設けられる。前述の基本形態でのファンの機能は、第１のファンが担う。そして、ダンパ等を介して以下のように機能させる。
・前記第１の熱交換部の下流側流路は、室の給気側流路、前記第１の流路または前記第２の流路と接続切り替え可能とされる。
・前記第２の熱交換部の下流側流路は、室の給気側流路、前記第１の流路または前記第２の流路と接続切り替え可能とされる。
・前記第１の熱交換部の上流側流路は、前記第１の流路または前記第２の流路と接続切り替え可能とされる。
また、前記第２の熱交換部の上流側流路は、室から出た空気の流路と接続されている。
なお、上の説明ではいずれのファンも熱交換部（例えばコイル）も１つの機内に納められた構成を示したが、熱交換部（素子）とファンをそれぞれ別にケーシングに納めた別体としてもかまわない。

次にダブルスキンユニット１と外気冷房モード付きのウォールスルー型のパッケージエアコン８１を組み合わせた第４の空調システムについて、図２６に基づいて説明する。空調対象とする室Ｒは、前記した空調システムと同じである。

この第４の空調システムで採用した外気冷房モード付きのウォールスルー型のパッケージエアコン８１は、ファン８２、８３、圧縮機８４、四方弁８５、膨張弁８６を有している。そしてこのパッケージエアコン８１は、冷媒の流路に、熱交換部８７、８８をそれぞれ有している。熱交換部８７は、ファン８２から送風される空気と熱交換を行い、熱交換部８８は、ファン８３から送風される空気と熱交換を行う。ファン８２から送風される空気は、一部が熱交換部８７の上流側で分岐して、熱交換部８８をバイパスして、熱交換部８８の下流側の空気流路に導入可能である。当該バイパスの流路には、ダンパＭＤ８が設けられている。またファン８３から送風される空気の一部は、熱交換部８８の上流側で分岐して、熱交換部８７の上流側で、ファン８２から送風される空気の流路に導入可能になっている。ダンパＭＤ８、ダンパＭＤ９はモーターダンパを採用している。

上部チャンバ接続部２２は、三方ダンパＭＤ１、ＭＤ２と通じており、三方ダンパＭＤ１、ＭＤ２は、その切り替え操作で下部チャンバ接続部３２とも通ずる。三方ダンパＭＤ１の残りの接続部は、パッケージエアコン８１のファン８２の下流側と通じている。また三方ダンパＭＤ２の残りの接続部は、ファン８２の上流側と通じている。ファン８３の下流側の空気流路は、熱交換部８８を経て、給気口５３に通じている。ファン８３の上流側の空気流路は、吸込口５４に通じている。なおパッケージエアコン８１は基本的には冷房運転を想定して設計されており、ファン８２、８３の容量も冷房運転を想定して選定され、ファン８２の風量はファン８３の風量よりも大きいものである。したがって室Ｒ内が正圧となるのを防止するため、たとえば外気を導入して暖房負荷や冷房負荷に対処する場合（後述の「暖Ｂ」、「冷Ｂ」運転）、ファン８２を通過した外気の一部のみを室Ｒ内に導入し、ファン８３を通過する還気の一部だけを室外に捨てるようにして、外気導入量と室内空気排気量の調整が行われる。したがって、図示の都合上、図２９、図３１における系統の空気流の方向を示す矢印については、そのことに留意して理解される。

［日射蓄熱運転（暖房負荷：暖Ａ）］
これは、冬季や中間期の日中で、暖房負荷、必要換気量も少ないときの運転である。ファン８２、８３、冷媒の運転を含むパッケージエアコン８１は全て停止し、ダンパＭＤ８、ＭＤ９は閉鎖される。三方ダンパＭＤ１、ＭＤ２の各動作は図２６の表中の暖Ａ、及び図２６に示したとおりである。この日射蓄熱運転（暖房負荷：暖Ａ）では、ダブルスキンユニット１の緩衝空間Ｓ内の空気が、アウターガラス３を透過した日射によって温められて昇温される。これによって、ダブルスキンユニット１の緩衝空間Ｓ内の空気が、アウターガラス３を透過した日射によって温められて昇温される。これによって、室Ｒに対して日射および緩衝空間Ｓ内の昇温した空気によって、室内と室外とは好適な断熱状態が図られる。もちろん日射によって室Ｒ内が温められる。

［昼間換気運転（暖房負荷：暖Ｂ）］
これは、中間期の日中で、暖房負荷は小さいが、換気量が多いときの運転である。パッケージエアコン８１のファン８２、８３は作動させるが、冷媒の運転は停止する。ダンパＭＤ８、ＭＤ９は開放される。三方ダンパＭＤ１、ＭＤ２の各動作は図２７の表中の暖Ｂ、及び図２８に示したとおりである。

この運転では、上部ガラリ４１から取り入れた外気は、流路４３、下部チャンバ３０、緩衝空間Ｓ、上部チャンバ２０、上部チャンバ接続部２２を流れる過程で昇温し、三方ダンパＭＤ２からファン８２へと送られる。そしてファン８２からの送風によって、ダンパＭＤ８を経て、給気口５３から室Ｒへと供給される。

一方室Ｒの天井部５２の空気は、吸込口５４からファン８３へと送られる。そしてファン８３からの送風は、ダンパＭＤ９を経て、パッケージエアコン８１を出た後、ＭＤ１を経て下部チャンバ接続部３２、流路４４を通じて下部ガラリ４２から屋外に排気される。

かかる運転によれば、発明者らの試算では、取り入れ外気の温度が９〜１８℃の場合、緩衝空間Ｓを経ることで、日射によって昇温して、室Ｒへは１８〜２７℃の給気を供給することができる。したがって室Ｒでの暖房を不要としたり、あるいは暖房負荷が軽減されるとともに、室Ｒの換気を行うことが可能である。

［暖房運転（暖房負荷：暖Ｃ）］
これは、冬季や中間期で日中、夜間を問わず、暖房負荷が大きく、必要換気量も大きいときの運転である。パッケージエアコン８１のファン８２、８３を作動させ、また冷媒の運転も行う。四方弁８５は暖房側に切り替える。ダンパＭＤ８、ＭＤ９は閉鎖される。三方ダンパＭＤ１、ＭＤ２の各動作は図２７の表中の暖Ｃ、及び図２９に示したとおりである。

この運転では、上部ガラリ４１から取り入れた外気は、流路４３、下部チャンバ３０、緩衝空間Ｓ、上部チャンバ２０、上部チャンバ接続部２２を経て、三方ダンパＭＤ２からファン８２へと送られる。したがって、上部ガラリ４１から取り入れられた外気は、流路４３、下部チャンバ３０、緩衝空間Ｓ、上部チャンバ２０、上部チャンバ接続部２２を流れる過程で、日射によって昇温する。そしてパッケージエアコン８１内の熱交換部８７によって冷媒（熱媒）と熱交換された後降温し、三方ダンパＭＤ１を経て、下部チャンパ接続部３２から流路４４、下部チャンパ３０を経て、下部ガラリ４２から外気に放出される。

一方、室Ｒの天井部５２の空気は、吸込口５４からファン８３へと送られる。そしてパッケージエアコン８１内の熱交換部８８によって冷媒（熱媒）と熱交換された後昇温し、給気口５３から室Ｒへと供給される。

かかる運転によれば、発明者らの試算では、取り入れ外気の温度が９℃以下の場合でも、パッケージエアコン８１内の熱交換部８７へは、９〜１８℃の空気を送ることができ、一方、室Ｒからの還気が１８〜２７℃の場合、熱交換部８８によって冷媒（熱媒）と熱交換された後、これを２７〜３６℃まで昇温させて給気口５３から室Ｒへと供給することが可能である。したがってパッケージエアコン８１の暖房負荷を軽減して、室Ｒに対する暖房運転を好適に行うことができる。

［日射遮熱運転（冷房負荷：冷Ａ）］
これは、中間期の日中で、冷房負荷、必要換気量も少ないときの運転である。パッケージエアコン８１は、ファン８２のみを作動させ、ファン８３は停止させ、また冷媒の運転も停止する。ダンパＭＤ８、ＭＤ９は開放される。三方ダンパＭＤ１、ＭＤ２の各動作は図２７の表中の冷Ａ、及び図３０に示したとおりである。

これによって、屋外の外気は、上部ガラリ４１から流路４３を通じて、下部チャンバ３０から緩衝空間Ｓへと送られ、そのまま上部チャンバ２０から上部チャンバ接続部２２を通じて、三方ダンパＭＤ２を経てファン８２へと送られる。ファン８２によって送風される空気は、室Ｒへ供給されることなく、そのまま三方ダンパＭＤ１を経て下部チャンバ接続部３２、流路４４を通じて下部ガラリ４２から屋外に排気される。

この運転では、上部ガラリ４１から取り入れた外気を緩衝空間Ｓに絶えず供給することによって、窓を透過した日射によって緩衝空間Ｓ内が昇温することを抑えることができる。たとえブラインドを下ろしていても、緩衝空間Ｓ内の空気は昇温するため、この運転例のように、緩衝空間Ｓ内に常時新しい外気を流し続けることにより、インナーガラス４を通じて、熱が室Ｒ内に伝わることを抑制できる効果がある。それによってインナーガラス４を通じて、熱が室内に伝わることを抑制できる。

［夜間換気運転（冷房負荷：冷Ｂ）］
これは、中間期の夜間に、冷房負荷は小さいが、換気量が多いときの運転である。パッケージエアコン８１は、ファン８２、８３は作動させ、また冷媒の運転は停止する。ダンパＭＤ８、ＭＤ９は開放する。三方ダンパＭＤ１、ＭＤ２の各動作は図２７の表中の冷Ｂ、及び図３１に示したとおりである。

これによって、屋外の外気は、下部ガラリ４２から流路４４を通じて、下部チャンバ接続部３２を通じて三方ダンパＭＤ２からファン８２へと送られる。ファン８２によって送風される空気は、ダンパＭＤ８を経て、供給口５３から室Ｒへ供給される。一方室Ｒの天井部５２の空気は、吸込口５４からファン８３へと送られ、ダンパＭＤ９を経て、バッケージエアコン８１を出た後、三方ダンパＭＤ１を経て、上部チャンバ接続部２２、緩衝空間Ｓ、下部チャンバ３０、流路４３を通じて上部ガラリ４１から屋外に排気される。

かかる運転の場合、発明者らの試算では、取り入れ外気の温度が１８〜２７℃の場合、これをそのまま室Ｒへ供給することができ（外気冷房モード）、室Ｒでの冷房を不要としたり、あるいは冷房負荷を軽減することができ、しかも室Ｒの換気を行うことが可能である。またかかる運転の場合、上部ガラリ４１からの排気の温度は、２７〜３６℃程度と考えられる。

［冷房運転（冷房負荷：冷Ｃ）］
これは日中、夜間を問わず、冷房負荷が大きく、必要換気量も大きいときの運転である。パッケージエアコン８１のファン８２、８３を作動させ、また冷媒の運転も行う。四方弁８５は冷房側に切り替える。ダンパＭＤ８、ＭＤ９は閉鎖する。三方ダンパＭＤ１、ＭＤ２の各動作は図２７の表中の冷Ｃ、及び図３２に示したとおりである。

この運転では、下部ガラリ４２から取り入れた外気は、流路４４、下部チャンバ接続部３２を経て、三方ダンパＭＤ２からファン８２へと送られる。そしてパッケージエアコン８１内の熱交換部８７によって冷媒（熱媒）と熱交換された後昇温し、三方ダンパＭＤ１を経て、上部チャンバ接続部２２、緩衝空間Ｓ、下部チャンバ３０、流路４３を通じて上部ガラリ４１から屋外に排気される。

一方、室Ｒの天井部５２の空気は、吸込口５４からファン８３へと送られる。そしてパッケージエアコン８１内の熱交換部８８によって冷媒と熱交換された後降温し、給気口５３から室Ｒへと供給される。

かかる運転によれば、発明者らの試算では、取り入れ外気の温度が２７〜３６℃の場合、パッケージエアコン８１内の熱交換部８７で熱交換された後、３６〜４５℃の空気として大気中に放出される。一方、室Ｒからの還気が１８〜２７℃の場合、熱交換部８８によって冷媒と熱交換された後、これを９〜１８℃まで降温させて給気口５３から室Ｒへと供給することが可能である。

そしてウォールスルー型のパッケージエアコン８１を室内側に設置した第４の空調システムにおいても、前記した第２、第３の空調システムと同様、前記した「冷Ｃ」運転において、緩衝空間Ｓを介さずに直接外気を空調システムの系統に取り入れ、また排気を緩衝空間Ｓを経由して屋外に放出しているから、外気を極力低温の状態で取り入れて空調システムの冷房負荷を減らすことが可能になっている。しかも前記した第２、第３の空調システムと同様、ダブルスキンユニット１の本体フレーム２には、上部ガラリ４１、下部ガラリ４２が設けられているため、外壁等に別途開口を新たに設ける必要はない。また緩衝空間Ｓに貯まる日射熱についても、ファン８２からの送風によって排気流を利用して屋外に押し出すようにしているので、自然換気にたよらずに、確実にこれを屋外に放出することができ、貫流負荷の低減効果も従来より大きいものである。

以上説明したことから、上記の第４の空調システムは、次のようにまとめられる。すなわち、冷媒の冷凍サイクルの流路において膨張弁の前後に設けられた第１の熱交換部と第２の熱交換部と、前記第１の熱交換部の上流側設けられた第１のファンと、前記第２の熱交換部の上流側に設けられた第２のファンとを有するパッケージエアコンが前記室内側に設けられる。そして、以下のような空気流路を有する。
・前記第１の熱交換部の下流側流路は、前記第１の流路または前記第２の流路と接続切り替え可能である。
・前記第２の熱交換部の下流側流路は、室の給気側流路に接続されている。
・前記第１の熱交換部の上流側流路は、室から出た空気の流路、前記第１の流路または前記第２の流路と接続切り替え可能である。
・前記第２の熱交換部の上流側流路は、室から出た空気の流路と接続される。
・前記第１のファンの下流側は、前記第１の熱交換部及び前記第２の熱交換部を迂回して室の給気流路に切り替え可能である。
さらに、前記第２のファンの下流側は、前記第２の熱交換部を迂回して前記第１の熱交換への流路に切り替え可能である。
第１のファンが基本的な実施形態と共通すること、それぞれのファンや熱交換部を１つの機内でなく別体ユニットとしてもよいことは、第２、第３の空調システムの説明と同じである。

本発明は、ダブルスキンを建物に採用する際に有用であり、大規模、小規模を問わず、また特定の階のみに適用することも容易である。

１ ダブルスキンユニット
２ 本体フレーム
３ アウターガラス
４ インナーガラス
５ ブラインドボックス
２０ 上部チャンバ
２１ 上部開口板
２２ 上部チャンバ接続部
３０ 下部チャンバ
３１ 下部開口板
３２ 下部チャンパ接続部
４１ 上部ガラリ
４２ 下部ガラリ
５１、６２、６３、７２、７３、８２、８３ ファン
５２ 天井部
５３ 給気口
５４ 吸込口
６１ 全熱交換器
６４ 熱交換部
７１、８１ バッケージエアコン
７４、８４ 圧縮機
７５、８５ 四方弁
７６、８６ 膨張弁
Ｍ 建物
ＭＤ１、ＭＤ２、ＭＤ３、ＭＤ６、ＭＤ７ 三方ダンパ
ＭＤ４、ＭＤ５、ＭＤ８、ＭＤ９ ダンパ
Ｒ 室
Ｓ 緩衝空間

Claims (4)

1. 室内側のインナーガラスと、室外側のアウターガラスと、前記インナーガラスと前記アウターガラスとの間に緩衝空間を有するダブルスキン構造のユニットであって、
   前記ダブルスキンユニットの室外側の上部に形成された上部開口部と、
   前記ダブルスキンユニットの室外側の下部に形成された下部開口部と、
   前記緩衝空間を介して室内と前記上部開口部とを連通させる第１の流路と、
   前記緩衝空間を介さずに室内と前記下部開口部とを連通させる第２の流路と、
   を有することを特徴とする、ダブルスキンユニット。
2. 前記第１の流路は、前記ユニット内の上下方向に形成されている流路、前記緩衝空間の下部に設けられた下部チャンバ、前記緩衝空間、前記緩衝空間の上部に設けられた上部チャンバ、及び室内に通ずる上部チャンバ接続部を結ぶ流路であり、
   前記第２の流路は、前記ユニット内の上下方向に形成されている流路と、室内に通ずる下部チャンバ接続部を結ぶ流路であり、
   上部チャンバ接続部と下部チャンバ接続部は、前記ユニットの室内側の上部に設けられたことを特徴とする、請求項１に記載のダブルスキンユニット。
3. 請求項１または２のいずれか一項に記載のダブルスキンユニットを用いた空調システムであって、
   前記室内側にはファンが設けられ、
   前記ファンの上流側流路は、前記第１の流路または第２の流路とに接続切り替え可能であり、
   前記ファンの下流側流路は、室への給気流路または前記第２の流路に切り替え可能であり、
   前記室から出た空気の流路は、前記第１の流路または第２の流路とに接続切り替え可能であることを特徴とする、空調システム。
4. 前記ファンは、前記室内側に設けられた全熱交換器またはパッケージエアコン内に設けられたファンであることを特徴とする、請求項３に記載の空調システム。

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