JPH06159780A - アンダーフロア空調方法 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】 より快適でしかも省エネルギーを可能とした
アンダーフロア空調方法を提供する。 【構成】 ２５分までは送風量を少なく、吹出し口１３
の風速を０．１ｍ／ｓで、２５〜３０分の５分間で送風
量を最多（このときの送風は約０．８ｍ／ｓである）に
し、３０〜３５分の５分間はこの状態を保持する。この
後、３５〜４０分の５分間で送風量を減少させ、４０〜
５０分の１０分間は風速を約０．５ｍ／ｓで維持し、５
０〜５５分の５分間で更に送風量を減少させ、５５〜８
５分の３０分間は送風量を最少（このときの風速は約
０．１ｍ／ｓである）に保持する。以後、このパターン
を繰り返す。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明はアンダーフロア空調方法
に関し、特に室内送風量を任意の周期で変化させる空調
方法に関する。

【０００２】

【従来の技術】一般事務所ビル、デパート、スーパー等
では、ほぼ室内が空調されており、近年では、製造工場
の一部でも空調されるようになってきた。この製造工場
の空調は作業者の快適性よりも製品の品質向上に重点を
おいているところもあるが、一般事務所ビルでは作業者
（在室者）の快適性と部屋の機能性を重視している。

【０００３】快適性については、温度、湿度、気流速度
等で制御されることが多く、これらを組み合わせたとき
の最適環境については、永年の経験や研究により明らか
にされ既に熟知されている。また、前記要因の他に快適
性に影響する要因としては炭酸ガス濃度、照度、騒音等
があるが、これらはビル管理法等で法的規則を受けてい
るものが多く、各々適正環境に制御されている。

【０００４】人間の温熱感に関して、空調の快適性に最
も影響がある室内温度は今まで一定値制御、すなわち任
意の設定温度に、バラツキなく如何にしてコントロール
するかが問題となり、ＰＩＤ制御等の制御技術を駆使し
てコントロールしてきた。

【０００５】しかし、近年世間全般の価値観の多様化に
より、空調のより一層の快適性向上を追及する機運が広
がりつつあり、その一つに森林等のさわやかな雰囲気
を、一般事務所ビル内に実現させるために、森林の樹木
が発散するフィトンチッドを空調機に供給することが行
われている。また、気流速度についても、一定流速より
も”草原のそよ風”、”海辺のそよ風”等自然な風が吹
いている状態（いわゆる”１／ｆゆらぎ”といわれる）
にすることが試みられている。

【０００６】一方、部屋の機能性については、近年のイ
ンテリジェントビルに見られるように、ＯＡ機器が所せ
ましとフロアーに設置され高機能化しており、これらＯ
Ａ機器の配置、特に配線に対するフレキシブルな対応と
して床下に配線のための空間を形成する、いわゆるフリ
ーアクセスフロアが用いられている。さらに、空調方式
もこのフリーアクセスフロアの床下空間を有効に利用す
るため、ここに暖気あるいは冷気を通気し、床面に形成
した吹出し口から吐出し、空調を行うアンダーフロア空
調が実施されてきている。

【０００７】この空調システムを図５、図６に示す。す
なわち、図５に示すように、室内空間は居住域１と非居
住域２に分けられ、該居住域１にはＯＡ機器３やこれら
ＯＡ機器電源４、コピー機５が設置されている。特にＯ
Ａ機器電源４やコピー機５は発熱源であり、非居住域２
にある照明６を含め室内熱負荷増大の大きな要因になっ
ている。空調空気は空調機７により外気と換気を混合
し、冷却コイル８により冷却除湿され、加熱コイル９に
より任意の温度に加熱コントロールされ、次いで加湿器
１０により湿度コントロールされるようになっている。
任意の温度及び湿度にコントロールされた空調空気は、
送風機１１により床下チャンバ１２に送られ、床に設置
された吹出し口１３から室内に供給されている。

【０００８】供給された空調空気は、居住域１から非居
住域２に向かって上昇するが、このときＯＡ機器電源４
やコピー機５から発生する熱１４を巻き込みながら上昇
する。次にこの空気は、天井に設置された吸込み口１５
から吸い込まれ、さらに天井チャンバ１６に導かれ還気
ダクト１７によって一部は室外に放出され、残りは空調
機７に戻される。このときの室内空間の高さ方向の温度
分布は図６に示すようになり、床面からの高さ１８００
mm以下の居住域１までは２３〜２４°Ｃとなっている
が、１８００mm以上の非居住域２ではＯＡ機器電源４や
コピー機５の熱発生のため温度は上昇し、２５°Ｃ以上
になっている。

【０００９】

【発明が解決しようとする課題】しかるに、最近の事務
用ビルは発熱源となるＯＡ機器等の設置密度が増加し、
高機能化が進んでおり、これに伴い空調における室内顕
熱も格段に増加して年間を通じて冷房が実施されるとこ
ろが増えてきている。さらに、空調空気トータルの循環
量も増大しているため、送風機動力も上昇し、エネルギ
ー消費が飛躍的に大きくなっており、昨今の地球環境問
題にも関係し大きな問題となっている。

【００１０】本発明の目的は上述した問題に鑑みなされ
たもので、より快適で、しかも省エネルギーを可能とし
たアンダーフロア空調方法を提供するにある。

【００１１】

【課題を解決するための手段】請求項１の発明は、床面
から空調空気を吹き出し、天井面から還気を吸い込むア
ンダーフロア空調方法において、室内送風量を周期的に
変化させるようにしたものである。

【００１２】請求項２の発明は、吹出し口の風速を周期
的に変化させて成ることを特徴とする。

【００１３】

【作用】このように本発明によれば、従来空気送風量が
一定だったのに対し空気送風量を周期的に変化させるこ
とにより、吹出し温度を高く、かつ送風量を少なくでき
るので、省エネルギー可能なアンダーフロア空調方法を
実現でき、快適な居住環境を創出することができる。

【００１４】

【実施例】以下、図に示す実施例を用いて本発明の詳細
を説明する。図１は本発明のアンダーフロア空調方法の
運転状況のうち送風量を最少にしたときの室内概略構成
図で、図５と同一部分には同一符号を付してある。空調
空気の循環経路は図５及び図６と同じであるが、吹出し
口１３から吹き出した空調空気は流速が小さく、わずか
に上昇気流となって天井に向かって移動する。このと
き、発熱源であるＯＡ機器電源４やコピー機５の熱１４
はこの気流に余り巻き込まれることなく上昇し、非居住
域２に滞留し、一部は吸込み口１５から天井チャンバ１
６に吸い込まれ還気ダクト１７に導かれる。

【００１５】一方、図２は送風量が最多になったときの
室内概略構成図を示し、図５と同一部分には同一符号を
付してある。吹出し口１３から吹き出された空調空気は
流速が大きく、気流感をかなり感じるくらいの流速で一
気に天井に向かって移動する。このとき、空調空気は図
１で説明した送風量が少ないときの天井近傍を中心とし
た非居住域２に滞留していた熱と、発熱源であるＯＡ機
器電源４やコピー機５の熱１４を一気に巻き込みなが
ら、吸込み口１５から天井チャンバ１６へ導かれる。

【００１６】今、このときの室内空間の高さ方向の温度
分布測定例を図３に示す。Ａの線が従来の場合を示し、
Ｂ、Ｃの線がそれぞれ送風量小、送風量大の場合を示し
ている。吹出し温度は従来に比べ約１度高く設定してお
り、送風量が少ないときは従来と同じような温度分布パ
ターンとなっているが、熱滞留が増える分だけ天井に近
くなるにつれて温度上昇が大きい。一方、送風量が多い
ときは、滞留している熱は一気に廃熱されるため、高さ
方向に対する温度上昇率は小さくなる。したがって、送
風量を変化させることにより、以上のような温度分布を
交互に繰り返すことになる。

【００１７】今、このような運転時の吹出し速度の時間
経過の例を図４に示す。同図から明らかなように、２５
分までは送風量は少なく、吹出し口１３の風速は約０．
１ｍ／ｓで、２５〜３０分の５分間で送風量を最多（こ
のときの風速は約０．８ｍ／ｓである）にし、３０〜３
５分の５分間はこの状態を保持する。この後、３５〜４
０分の５分間で送風量を減少させ、４０〜５０分の１０
分間は風速を約０．５ｍ／ｓで維持し、５０〜５５分の
５分間で更に送風量を減少させ、５５〜８５分の３０分
間は送風量を最少（このときの風速は約０．１ｍ／ｓで
ある）に保持する。以後、このパターンを繰り返す。な
お、吹出し口１３の風速を０．１ｍ／ｓとした根拠は、
気流速度０．１ｍ／ｓが気流を感じる知覚最低流速だか
らである。また、０．５ｍ／ｓとしたのは、建築物の衛
生的環境の確保に関する法律に示された基準値（＝０．
５ｍ／ｓ以下）を根拠にしている。さらに、０．８ｍ／
ｓとしたのは、この流速が殆どの人が気流を感じる領域
の最低値だからである。

【００１８】以上のように、送風量を周期的に変化さ
せ、送風量が少ないときは熱をエアーリフトの要領で非
居住域に移動、滞留させて室内温度が不快感を感じ始め
るぎりぎりの温度までこの運転を続け、次に送風量を最
多にしてこれらの熱を一気に排気させる。次に、この吹
出し風速を０．５ｍ／ｓ程度の気流感を感じる送風量ま
で減少させる。この気流感を感じることで、吹出し温度
を約１度高くしても温熱的な不快感を感じないで、より
快適感を感じ続けることができる。

【００１９】このようにアンダーフロア空調方法によれ
ば、送風量を周期的に変化させることで、より快適にし
かも吹出し温度を高く、かつ送風量を少なくできるの
で、省エネルギーを可能にしたアンダーフロア空調方法
を実現することができる。

【００２０】なお、上述した実施例においては、床吹出
し−天井吸込みの居室内空調方法において吹出し温度が
従来の温度設定値よりも１度高くした例について説明し
たが、この温度設定値は任意に選定してよい。

【００２１】

【発明の効果】以上説明したように本発明によれば、床
面から空調空気を吹き出し、天井面から還気を吸い込む
アンダーフロア空調方法において、室内送風量を周期的
に変化させるよう構成したことにより、従来に比べて吹
出し温度を高く、しかも送風量を少なくできるようにな
ったので、省エネルギー化を可能にしたアンダーフロア
空調方法を実現でき、快適な居住環境を創出することが
できるという優れた効果を奏する。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明のアンダーフロア空調方法の運転状況の
うち送風量を最少にしたときの室内概略構成図である。

【図２】本発明のアンダーフロア空調方法の運転状況の
うち送風量を最多にしたときの室内概略構成図である。

【図３】本発明に係わるアンダーフロア空調方法におけ
る室内空間の高さ方向の温度設定例を示す図である。

【図４】本発明に係わるアンダーフロア空調方法運転時
の吹出し風速の測定例を示す図である。

【図５】従来のアンダーフロア空調方法の室内概略構成
図である。

【図６】従来のアンダーフロア空調方法における室内空
間の高さ方向の温度測定例を示す図である。

【符号の説明】

１３ 吹出し口 １５ 吸込み口 １６ 天井チャンバ １７ 還気ダクト

Claims (2)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 床面から空調空気を吹き出し、天井面か
   ら還気を吸い込むアンダーフロア空調方法において、室
   内送風量を周期的に変化させることを特徴とするアンダ
   ーフロア空調方法。
2. 【請求項２】 吹出し口の風速を周期的に変化させて成
   ることを特徴とする請求項１のアンダーフロア空調方
   法。