JPH05312393A - アンダーフロア空調用ペリメータ負荷処理方法 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】アンダーフロア空調とファンユニットとを組み
合わせ、冷温水コイルを用いることなくペリメータ部の
冷暖房が可能なペリメータ負荷処理方法を提供する。 【構成】アンダーフロア空調機１で空調される室Ｒの窓
下に吸込口切換ダンパ７を有するファンユニット６を設
置し、外気と室内との間の熱の出入り状態に応じて、フ
ァンユニット６の吸込口切換ダンパ７を床下空気吸込側
７ａと室内空気吸込側７ｂとの間で切換える。アンダー
フロア空調機の温冷風を利用するので、ペリメータ部専
用の温冷水設備を別途に準備する必要がない。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】この発明はアンダーフロア空調方
式におけるペリメータ負荷の処理方法に関し、外壁面，
窓などのペリメータ部からインテリア部への熱侵入（冷
房時），冷気侵入（暖房時）を効率良く遮断して快適な
室内環境の形成と省エネルギーとを同時に達成するもの
である。

【０００２】

【従来の技術】従来の空調方式におけるペリメータ負荷
の処理は、窓際にファンコイルユニットを設置し、これ
に冷水・温水を流してペリメータ部を冷暖房することに
より行われていた。しかし、インテリア部は空調機によ
る天井吹きを行う方法が一般的であり、気流の流れとし
ては上吹き（ペリメータ部）と下吹き（インテリア部）
とが混在することになって、熱的にも混合ロスが生じ効
率が良くなかった。

【０００３】これに対して、インテリア部にアンダーフ
ロア空調方式を採用すれば、インテリア部もペリメータ
部もともに上吹きとなるから熱処理効率を高くすること
ができる。

【０００４】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、アンダ
ーフロア空調においてファンコイルユニットを併用する
と、そのファンコイルユニットの冷温水配管やドレン配
管が床下内に通ることになる。そのため、ＯＡ機器配
線用の床下スペースを削減してしまう、床下空気流れ
が阻害され、床下気流分布および床下温度分布が不均一
になって室内環境の快適性が損なわれる、またペリメ
ータ負荷処理のための冷温水が必要で、エネルギー消費
量が多くなるなどの問題点があった。

【０００５】なお、ペリメータ負荷の処理に関する類似
の技術として、ファンコイルユニットの代わりにファン
ユニットを窓面下部に設置し、このファンユニットの下
部から室内空気を吸引して上部より窓面に吹き出すこと
でエアバリアを形成するようにしたものがある。しか
し、その場合は暖房時に温度差が少ないので窓面から侵
入する冷気を取りきれずコールドドラフトを生じる欠点
があった。

【０００６】そこでこの発明は、上記従来の問題点に着
目してなされたものであり、アンダーフロア空調と、こ
れと相性の良いファンユニットとを組み合わせることに
より、冷温水コイルを用いることなくペリメータ部の冷
暖房が可能なペリメータ負荷処理方法を提供して上記従
来の問題点を解決することを目的とする。

【０００７】

【課題を解決するための手段】この発明は、アンダーフ
ロア空調される室のペリメータ負荷の処理方法に係り、
吸込口切換ダンパを有するファンユニットを窓際に設置
し、外気と室内との間の熱の出入り状態に応じて、前記
ファンユニットの吸込口切換ダンパを床下空気吸込側と
室内空気吸込側との間で切換えることを特徴とする。

【０００８】前記吸込口切換ダンパは、室温の低い暖房
立上がり運転時には、床下空気吸込側に開口してアンダ
ーフロア空調機から送風される温度の高い床下空気の一
部を前記ファンユニットの上部から吹き出させ、暖房立
上がり運転後室温が設定温度以上に上昇した時は、前記
吸込口切換ダンパを室内空気吸込側に開いてアンダーフ
ロア空調されている室内空気の一部をファンユニットの
上部から吹き出させるようにするとともに、インテリア
部は０Ａ機器等からの熱負荷を処理するため冷房運転に
切り替える。又、夏期の冷房運転時は、前記吸込口切換
ダンパを床下空気吸込側に開いてアンダーフロア空調機
から送風される温度の低い床下空気の一部を前記ファン
ユニットの上部から吹き出させることができる。

【０００９】

【作用】例えば、アンダーフロア空調でインテリア部を
暖房する場合、室温が予め設定された温度より低いうち
は、アンダーフロア空調機から送風される高温度の床下
空気の一部をファンユニットを介してペリメータ部に吹
き上げ、そのエアバリアで外冷気の侵入を遮断する。

【００１０】室温が設定温度より高くなれば、ファンユ
ニットのダンパを切換えて温度の高い室内空気の一部を
ファンユニットを介してペリメータ部に吹き上げ、その
エアバリアで外冷気の侵入を遮断する。インテリア部を
アンダーフロア空調で冷房する場合は、アンダーフロア
空調機から送風される冷い床下空気の一部をファンユニ
ットを介してペリメータ部に吹き上げ、その低温のエア
バリアで外熱の侵入を遮断する。

【００１１】このようにして、アンダーフロア空調の冷
・温熱源を利用してペリメータ部の冷暖房を行うから、
ファンコイルユニットを用いた場合のような冷温水の供
給は不要で省エネルギー効果が大きい。また、床下に冷
温水配管する必要がないから、ＯＡ機器配線用スペース
も確保されるとともに床下気流分布，温度分布も均一に
なり、その結果快適な室内環境が得られる。

【００１２】

【実施例】以下、この発明の実施例を図面を参照して説
明する。図１は、この発明のペリメータ負荷処理方法を
実施する場合の空調設備の一例を示したもので、空調設
備室にアンダーフロア空調機１が設置され、そのサプラ
イチャンバー２が被空調室Ｒの床下ダクト３に接続され
ている。そして、室Ｒの床面に、床下ダクト３からの吹
出口４が設けられている。一方、前記室Ｒの窓５の下に
はファンユニット６が設置されている。このファンユニ
ット６は下部に吸込口切換ダンパ７を備えており、床下
空気吸込口７ａ側と室内空気吸込口７ｂ側とを互いに切
り換えるようになっている。ファンユニット内部には送
風ファン８を備え、ファンユニット上面には吹出口９を
備えている。

【００１３】室Ｒの天井には、インテリア部換気口１１
とともにペリメータ部換気口１２が設けられている。ペ
リメータ部換気口１２は、天井裏に配設されたペリメー
タリターンチャンバ１３を経てペリメータリターンダク
ト１４に接続されている。ペリメータリターンダクト１
４は、アンダーフロア空調機１の全熱交換器１６を経て
排気口１７に至る経路と、途中のバイパスダンパ１８か
ら直接に排気口１７に至る経路とに分岐している。一
方、インテリア部換気口１１から吸入される気流は、メ
インリターンダクト２０を経て、アンダーフロア空調機
１のリターンチャンバ２１に還流される。なお、２２は
外気導入管で、全熱交換器１６を経てリターンチャンバ
２１に接続されている。

【００１４】ペリメータ部の負荷は、外部と室内との温
度差が大きくなる冬期暖房時と夏期冷房時に特に問題に
なる。そこで、こうした季節に、上記の空調設備を用い
て実施したＯＡルームＲの空調時のペリメータ負荷処理
を、図２ないし図５に基づいて説明する。ＯＡルーム内
の空調の特性として、冬期の場合、温度の低い早朝はイ
ンテリア部もペリメータ部もともに暖房でよいが、日中
はＯＡ機器，照明器具の発熱のため室内温度が設定値よ
り高くなり、インテリア部には冷房が必要になる場合が
ある。図２は、このような場合のアンダーフロア空調に
おけるペリメータ負荷処理のフローチャートの一例を示
したものである。

【００１５】室温設定は２３℃、アンダーフロア空調機
１の送風温度設定は暖房時２８〜３２℃、冷房時２０〜
２２℃とされている。 （暖房立上がり時）：暖房運転の開始時は室温が低いの
で、アンダーフロア空調機１は暖房運転でオンされる
（ステップＳ１）。ファンユニット６の吸込口切換ダン
パ７は、床下空気吸込口７ａ側を開き、室内空気吸込口
７ｂ側は閉となる（ステップＳ２）。次いでファンユニ
ット６の送風ファン８が起動される（ステップ３）。図
３は、この時の室内の気流の流れを表したもので、イン
テリア部には床下ダクト３の温度３０℃の暖気ｈ1 が温
床面の吹出口４から吹き出し、温度２２℃の上昇気流ｈ
2となって室内を上昇し、天井のインテリア部換気口１
１から抜けてメインリターンダクト２０を通りアンダー
フロア空調機１のリターンチャンバ２１に還流する。一
方、ペリメータ部には、床下ダクト３の温度３０℃の暖
気ｈ1 がファンユニット６の上面の吹出口９から吹き出
し、上昇気流ｈ3 となって窓５の内面に沿い上昇して、
窓面５に接した冷気ｈ4 の内部侵入を遮断する。その冷
気ｈ4 は上昇気流ｈ3 と混合し温度２２℃の気流ｈ5 に
なり、天井のペリメータ部換気口１２から吸引されてペ
リメータリターンダクト１４を通り、アンダーフロア空
調機１の全熱交換器１６で外気と熱交換してから排気口
１７より排気される。

【００１６】外気導入管２２から吸引され全熱交換器１
６で温められた外気は、アンダーフロア空調機１のリタ
ーンチャンバ２１に導かれる。もっとも、全熱交換器１
６を介して外気を供給することでアンダーフロア空調機
１の送風温度が高めになる場合には、バイパスダンパ１
８を開いて直接排気，直接外気導入が行われる。暖房立
ち上がり運転により室温が次第に上昇する。ファンユニ
ット６はその室温が設定温度の２３℃以下に達したか否
かを判定し（ステップＳ４）、達していなければステッ
プＳ３に戻り吹出口９からの温風の吹き出しを続ける。
設定温度に達すると吸込口切換ダンパ７が切換えられて
床下空気吸込口７ａが閉じられるとともに室内空気吸込
口７ｂが開かれる（ステップＳ５）。これにより、ペリ
メータ部には温められた室内空気が吸引されることとな
り、その上昇気流ｈ3 により窓際の冷気ｈ4 の内部侵入
を遮断する。

【００１７】（暖房立上がり後）：ステップＳ１〜ステ
ップＳ５の暖房運転により室温が設定温度以下に制御さ
れた状態でのペリメータ負荷処理が行われるが、室内の
ＯＡ機器等の稼働により設定値以上に昇温することがあ
る。その場合は、アンダーフロア空調機１の送風設定温
度が例えば２０〜２２℃と低くされる（ステップＳ
６）。図４は、この時の室内の気流の流れを表したもの
で、インテリア部には床下ダクト３の温度２１℃の冷気
ｈ11が温床面の吹出口４から吹き出し、ＯＡ機器等の排
熱により温度２４℃の上昇気流ｈ12となって室内を上昇
し、天井のインテリア部換気口１１に吸引される。一
方、ペリメータ部は、温度２４℃の室内空気ｈ12がファ
ンユニット６の室内空気吸込口７ｂから吸引されて上面
の吹出口９から吹き出し、上昇気流ｈ13となって窓５の
内面に沿い上昇しつつ窓面５に接した冷気ｈ4 の内部侵
入を遮断する。その冷気ｈ4 と上昇気流ｈ13との混合気
流は、温度２０℃の気流ｈ15になり、天井のペリメータ
部換気口１２から吸引される。

【００１８】図５は、夏期冷房運転時のアンダーフロア
空調におけるペリメータ負荷処理の状態を示したもので
ある。室温設定は２６℃、アンダーフロア空調機１の送
風温度は１８℃である。ファンユニット６の吸込口切換
ダンパ７は、床下空気吸込口７ａ側が開とされる。そこ
からファンユニット６内に吸引された床下ダクト３の温
度１８℃の冷気ｈ21がファンユニット６の吹出口９から
ペリメータ部に吹き出され、上昇気流ｈ23となって窓５
の内面に沿い上昇する。窓面５から侵入する外熱ｈ24
は、この低温の上昇気流ｈ23により遮断される。上昇気
流ｈ23はその外熱ｈ24を吸収して温度２６℃になり、天
井のペリメータ部換気口１２から吸引される。

【００１９】この実施例によれば、以上述べたように、
ペリメータ部にファンユニット６で下方から上方への気
流の流れを作り出すものであるから、同じく下方から上
方へと気流を流すアンダーフロア空調方式との相性が良
い。また、アンダーフロア空調機１からの供給気流をフ
ァンユニット６に導いてペリメータ部に強制気流をつく
り出すから、床下ダクトからの吹出口４から離れた場所
での室温立ち上がりが向上する。また、ファンユニット
コイルを用いた場合のように室の床下に冷温水配管する
必要はなく、床下気流分布，床下温度分布の不均一が軽
減される。また、暖房時は温熱源，冷房時は冷熱源のみ
で足り熱源が一種類でよい。中間期などは外気冷房，外
気暖房ですみ、大幅な省エネルギー化が図れるなど、種
々の効果が得られる。

【００２０】

【発明の効果】以上説明したように、この発明によれ
ば、アンダーフロア空調される室のペリメータ負荷を処
理するにあたり、吸込口切換ダンパを有するファンユニ
ットを窓際に設置し、外気と室内との間の熱の出入り状
態に応じて、前記ファンユニットの吸込口切換ダンパを
床下空気吸込側と室内空気吸込側との間で切換えるよう
にした。そのため、ＯＡ機器配線用の床下スペースが
確保でき、床下空気流れが円滑で温度分布が均一化さ
れ、ひいては、快適な室内環境性が得られ、ペリメー
タ負荷処理の消費エネルギーを節約できるという効果が
得られる。

【図面の簡単な説明】

【図１】この発明のアンダーフロア空調用ペリメータ負
荷処理方法に用いる設備の一例を示す断面図である。

【図２】この発明のペリメータ負荷処理方法の一実施例
のフローチャートである。

【図３】図１の装置による暖房立上がり運転時の気流図
である。

【図４】図１の装置による暖房立上がり運転後冷房負荷
が生じたときの気流図である。

【図５】図１の装置による冷房運転時の気流図である。

【符号の説明】

１ アンダーフロア空調機 ３ 床下ダクト ６ ファンユニット ７ 吸込口切換ダンパ ７ａ 床下空気吸込口 ７ｂ 室内空気吸込口 ９ 吹出口

Claims (2)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 アンダーフロア空調される室のペリメー
   タ負荷の処理方法であって、吸込口切換ダンパを有する
   ファンユニットを窓際に設置し、外気と室内との間の熱
   の出入り状態に応じて、前記ファンユニットの吸込口切
   換ダンパを床下空気吸込側と室内空気吸込側との間で切
   換えることを特徴とするアンダーフロア空調用ペリメー
   タ負荷処理方法。
2. 【請求項２】室温の低い暖房立上がり運転時は、前記吸
   込口切換ダンパを床下空気吸込側に開口し、アンダーフ
   ロア空調機から送風される温度の高い床下空気の一部を
   前記ファンユニットの上部から吹き出し、暖房立上がり
   運転後室温が設定温度以上に上昇した時は、前記吸込口
   切換ダンパを室内空気吸込側に開いてアンダーフロア空
   調されている室内空気の一部をファンユニットの上部か
   ら吹き出し、インテリア部は０Ａ機器等からの熱負荷を
   処理するため冷房運転に切り替える。又、夏期の冷房運
   転時は、前記吸込口切換ダンパを床下空気吸込側に開い
   てアンダーフロア空調機から送風される温度の低い床下
   空気の一部を前記ファンユニットの上部から吹き出すこ
   とを特徴とする請求項１記載のアンダーフロア空調用ペ
   リメータ負荷処理方法。