JPH07122505B2 - 空調設備 - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 〔産業上の利用分野〕 本発明は、オフィスビルや百貨店、病院等の冷房や暖房
を行うための空調設備に関する。

〔従来の技術〕

従来の空調設備においては、第５図に示すように、送風
ファン（13）の吸気路（14）に、室内熱交換器（15）と
エアフィルタ（16）とを吸気方向に並設してなる空調器
（17）を用いて、冷房や暖房を行うものであった。

〔考案が解決しようとする問題点〕

しかしながら、例えば、オフィスビル等における空調を
考えた場合、常に空気の浄化を行う必要がなく、加え
て、冷房においては、朝方や人員が少ないとき等、冷房
負荷が小なるときには冷房を行わなくても、換気のみを
行い、また、暖房においても、日中や人員が多いとき
等、暖房負荷が小なるときには暖房を行わなくても、換
気のみを行っても良い場合である。そして、このように
冷暖房と換気とを単独に行う場合であっても、従来の空
調設備においては、室内熱交換器とエアフィルタとを通
して送風しなければならないため、冷暖房単独時にはエ
アフィルタが、換気単独時には室内熱交換器が送風抵抗
として作用し、その結果、送風ファンとして、大型、大
能力のものを用いなければならなかった。このことは、
全体の大型化を招来して、設置箇所に制約を受け、空調
器のための特別な機械室が必要となるのである。

本発明の目的は、小型の送風ファンを用いて空調を行え
るようにする点にある。

〔問題点を解決するための手段〕

本発明による空調設備の特徴構成は、天井裏空間に、送
風ファンを備えた室内熱交換器と送風ファンを備えた空
調補器とを配設し、前記室内熱交換器および空調補器の
吸気口のそれぞれを前記天井裏空間に開放させるととも
に、前記空調補器の空気吹出口を前記室に熱交換器の吸
気口に間隔を隔てて対向配置させ、前記室内熱交換器の
空気吹出口を天井に形成するとともに、前記天井に室内
空気と天井裏空間とを連通させる連通口を分散形成して
ある点にある。そして、それによる作用・効果は次の通
りである。

〔作 用〕

室内熱交換器の送風ファンおよび、空気清浄器等空調補
器の送風ファンをともに作動させて運転することによ
り、空調補器、室内熱交換器、室内空間、連通口、天井
裏空間、空調補器とその記載順に空気を循環さえて、空
調補器による除塵等の空気処理と室内熱交換器による冷
却や加熱とを行うことで冷暖房を行うことができる。

しかも、室内熱交換器の吸気口と空調補器の空気吹出口
とを間隔を隔てて対向配置させ、かつ、室内熱交換器、
空調補器のそれぞれに送風ファンを備えさせてあるた
め、室内熱交換器の送風ファンのみを作動させて運転し
た場合には、室内熱交換器、室内空間、連通口、天井裏
空間、室内熱交換器とその記載順に空気が循環して、空
調補器を通さずに、冷暖房を行える。他方、空調補器の
送風ファンのみを作動させて運転した場合には、空調補
器から処理済みの空気が天井裏空間に吹出されることに
なり、その結果、空調補器、天井裏空間、連通口、室内
空間、連通口、天井裏空間、空調補器とその記載順空気
が循環して、室内熱交換器を通さずに、空調補器で除塵
等の処理を行いながらの換気を行える。

〔発明の効果〕

したがって、本発明によれば、冷暖房・換気をおこなえ
ながらも、空調補器を通さずに冷暖房のみを単独に行え
るとともに、室内熱交換器を通さずに換気のみを単独に
行え、しかも、室内熱交換器および空調補器のそれぞれ
に専用の送風ファンを設けてあることによって、送風フ
ァン個々を小型化でき、これによって、特別な設備スペ
ースを要することなく、天井裏空間といった狭い空間へ
の設置を容易に行える空調設備を提供できるようになっ
た。

〔実施例〕

次に本発明の実施例を示す。

空調設備は、第３図に示すように、建物の各フロアーを
複数の空調ゾーン（Ａ）に区画し、各空調ゾーン（Ａ）
それぞれに対して空調システムを設けて、空調ゾーン
（Ａ）毎で各別に空調を行えるように構成されている。

前記空調システムは、基本的には、第２図にも示すよう
に、インバータ制御される冷媒圧縮機（１）、外気と冷
媒とを熱交換させる空気熱交換機（２）、膨張弁（図示
せず）、室内空間（ａ）への送風と冷媒とを熱交換させ
る室内熱交換機（３）、圧縮機（１）とその記載順に冷
媒を循環させることにより、空気熱交換機（２）を凝縮
器とし、室内熱交換器（３）を蒸発器として冷房を行
い、圧縮機（１）、室内熱交換器（３）、膨張弁、空気
熱交換器（２）、圧縮機（１）とその記載順に冷媒を循
環させることにより、空気熱交換器（２）を蒸発器と
し、室内熱交換器（３）を凝縮器として暖房を行うもの
であって、空調補器（４）と加湿器（５）とを備えてい
る。

前記圧縮機（１）、空気熱交換器（２）、膨張弁は、屋
外ユニット（OU）としてバルコニー（Ｂ）に設置されて
おり、屋外ユニット（OU）は、空気熱交換器（２）に対
して送風するファン（６）と、夏季冷房時における空気
熱交換器（３）での冷媒からの放熱を、空気熱交換器
（２）への水のスプレーによって補う噴水ノズル（７）
とコントローラ盤（８）とを備えている。

かつ、前記圧縮機（１）は２台で、第４図に示すよう
に、屋外ユニット（OU）と室内熱交換器（３）とは、各
々が圧縮機（１）を備えた２つの冷媒配管（９）によっ
て接続されている。つまり、１台の圧縮機（１）を運転
しての50％運転と、２台の圧縮機（１）を運転しての10
0％運転とが行えるようになっている。なお、２台の圧
縮機（１）は、運転時間が互いに等しくなるように運転
される。

前記コントローラ盤（８）は、中央監視盤から光ファイ
バーネットワークを介して送られてくる情報に基づいて
屋外ユニット（OU）をコントロールするものであるが、
手元操作用の操作具を備えている。

前記室内熱交換器（３）は、複数で、天井裏空間（ｂ）
に分散配置されており、熱交換コイル（3A）と送風ファ
ン（3B）とを備えたユニットとして構成されている。か
つ、この室内熱交換器（３）の吸気口（3a）は、第１図
に示すように、天井裏空間（ｂ）に開放しており、か
つ、空気吹出口（3b）は、複数で、天井（ｃ）に分散形
成されている。なお、前記送風ファン（3B）から空気吹
出口（3b）への送気ダクト（3C）には、各空気吹出口
（3b）への空気の分配を制御する分配器（3D）が設けら
れている。つまり、運転する室内熱交換器（３）および
空気吹出口（3b）を選ぶことにより、空調ゾーン（Ａ）
を複数に分割して各分割部分に最した空調を行うように
構成されている。

前記空調補器（４）は、１つで、前記天井裏空間（ｂ）
に配設されており、空気清浄器ユニット（10）と熱回収
用全熱交換器ユニット（11）からなる。前記空気清浄器
ユニット（10）は、２つのフィルタ（10A）と各別に運
転できる２つの送風ファン（10B）とを備えている。そ
して、この空気清浄器ユニット（10）の吸気口（10a）
は、前記天井裏空間（ｂ）に開放されており、空気吹出
口（10b）は、基本的には、第１図に示すように、前記
室内熱交換器（３）の吸気口（3a）に間隔を隔てて対向
配置されている。そして、実際には、各室内熱交換器
（３）の吸気口（3b）には、ダクト（10C）を介して送
風される。したがって、室内熱交換器（３）が運転され
ている場合には、吹出した空気が天井裏空間（ｂ）の空
気とともにその室内熱交換器（３）に吸引され、室内熱
交換器（３）が停止している場合には、空気が天井裏空
間（ｂ）に吹出されることになる。

前記全熱交換ユニット（11）は、天井裏空間（ｂ）の空
気を外部に排出する排気ファン（11A）と、外気を天井
裏空間（ｂ）に導入する導入ファン（11B）と、排出空
気と導入空気とを熱交換させる熱交換器（11C）とを備
えている。この全熱交換器ユニット（11）の導入空気吹
出口（11a）は、前記空気清浄器ユニット（10）の吸気
口（10a）に間隔を隔てて対向配置されている。かつ、
全熱交換器ユニット（11）は、室内のCO₂濃度が設定値
以上になったとき、自動運転するものである。

したがって、空調補器（４）の吸気口（4a）は、空気清
浄器ユニット（10）の吸気口（10a）と全熱交換器ユニ
ット（11）の天井裏空間（ｂ）からの吸気口（11b）と
をもって構成され、空気吹出口（4b）は、空気清浄器ユ
ニット（11）の空気吹出口（10b）をもって構成され、
送風ファン（4A）は、空気清浄器ユニット（10）の送風
ファン（10B）および全熱交換器ユニット（11）の導入
ファン（11B）をもって構成されている。

前記加湿器（５）は、前記屋外ユニット（OU）に取付け
られて、天井裏空間（ｂ）に蒸気を吹込んで加湿するも
のである。

そして、天井（ｃ）には、天井裏空間（ｂ）と室内空間
（ａ）とを連通させる複数の連通口（12）が形成されて
いる。

したがって、室内熱交換器（３）と空気清浄器ユニット
（10）とを運転することによって、空気清浄器ユニット
（10）、室内熱交換器（３）、室内空間（ａ）、連通口
（12）、天井裏空間（ｂ）、空気清浄器ユニット（10）
とその記載順に循環する空気流が形成され、これによっ
て、室内空間（ｂ）に対する空気の浄化（換気）と、冷
房または暖房とが行えるのであり、このとき、全熱交換
器ユニット（11）を同時に運転することにより、導入外
気が天井裏空間（ｂ）の空気とともに空気清浄器ユニッ
ト（11）に吸引されて室内空間（ａ）に供給される一
方、天井裏空間（ｂ）の空気が外部に排出されるのであ
る。

また、室内熱交換器（３）のみを運転することによっ
て、室内熱交換器（３）、室内空間（ａ）、連通口（1
2）、天井裏空間（ｂ）、室内熱交換器（３）とその記
載順に循環する空気流が形成され、これによって、室内
空間（ａ）に対する冷暖房を単独に行えるものである。

加えて、前記室内熱交換器（３）を運転せずに、空気清
浄器ユニット（10）を運転することによって、空気清浄
器ユニット（10）、天井裏空間（ｂ）、連通口（12）、
室内空間（ａ）、連通口（12）、天井裏空間（ｂ）、空
気清涼器ユイット（10）とその記載順に循環する空気流
が形成され、これによって、室内空間（ａ）に対する空
気の浄化が単独に行えるのである。もちろん、このとき
であっても、全熱交換器ユニット（11）を同時に運転す
ることによって、前述と同様な外気導入と排気とを行え
るのである。

なお、一般には、連通口（12）のうち、ベリメータ部の
連通口（12A）を通して室内空間（ａ）から天井裏空間
（ｂ）に空気が移動する状態で空気の循環が行われる。

上記の如く構成された空調設備のオフィスビルでの１日
の運転パターン例を次に示す。

［１］始業時には適温となっているように始業前に屋外
ユニット（OU）および室内熱交換器（３）の運転を開始
する。

［２］始業に伴って空気清浄器ユニット（10）の運転を
開始する。

［３］CO₂濃度に基づいて全熱交換器ユニット（11）の
運転を行う。

［４］運転すべき室内熱交換器（10）を選んで、空調ゾ
ーンを各所毎に所望の空調状態となるように運転する。

［５］終業に伴って、屋外ユニット（OU）、室内熱交換
器（３）、空気清浄器ユニット（10）、全熱交換器ユニ
ット（11）等、全装置の運転を停止する。

［６］残業時には、屋外ユニット（OU）と必要な室内熱
交換器（３）のみを運転し、必要に応じて空気清浄ユニ
ット（10）を運転する。

〔別実施例〕

以下、本発明の別実施例を示す。

［１］空調補器（４）を空気清浄器ユニット（10）のみ
から構成する。

［２］空調補器（４）を全熱交換器ユニット（11）のみ
から構成する。

［３］実施例において、室内熱交換器（３）を運転せず
に、空気清浄器ユニット（10）や全熱交換器ユニット
（11）を運転して、室内空間（ａ）に対する換気のみを
行う。

【図面の簡単な説明】

第１図ないし第４図は本発明の実施例を示し、第１図は
要部の概略構成図、第２図は縦断面図、第３図は横断平
面図、第４図は要部の概略構成図である。第５図は従来
例を示す概略図である。 （ｂ）……天井裏空間、（3B）……送風ファン、（３）
……室内熱交換器、（4A），（10B）……送風ファン、
（４）……空調補器、（3a），（4a），（10a）……吸
気口、（3b），（4b），（11a）……空気吹出口、
（ｃ）……天井、（ａ）……室内空間、（12）……連通
口、（10A）……フィルタ、（10）……空気清浄器ユニ
ット、（11A）……排気ファン、（11B）……導入ファ
ン、（11C）……熱交換器。

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 杉浦 修史 大阪府大阪市東区本町４丁目27番地 株式 会社竹中工務店大阪本店内 (72)発明者 遠藤 正雄 大阪府大阪市東区本町４丁目27番地 株式 会社竹中工務店大阪本店内

Claims (5)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】天井裏空間（ｂ）に、送風ファン（3B）を
   備えた室内熱交換器（３）と送風ファン（4A）を備えた
   空調補器（４）とを配設し、前記室内熱交換器（３）お
   よび空調補器（４）の吸気口（3a），（4a）のそれぞれ
   を前記天井裏空間（ｂ）に開放させるとともに、前記空
   調補器（４）の空気吹出口（4b）を前記室に熱交換器
   （３）の吸気口（3a）に間隔を隔てて対向配置させ、前
   記室内熱交換器（３）の空気吹出口（3b）を天井（ｃ）
   に形成するとともに、前記天井（ｃ）に室内空気（ａ）
   と天井裏空間（ｂ）とを連通させる連通口（12）を分散
   形成してある空調設備。
2. 【請求項２】前記空調補器（４）が、フィルタ（10A）
   を備えた空気清浄器ユニット（10）である特許請求の範
   囲第項に記載の空調設備。
3. 【請求項３】前記空調補器（４）が、フィルタ（10A）
   および送風ファン（10B）を備えた空気清浄器ユニット
   （10）を設けるとともに、天井裏空間（ｂ）内の空気を
   外部に排出するための排気ファン（11A）と、外気を導
   入するための導入ファン（11B）と、導入外気を排出空
   気と熱交換させる熱交換器（11C）とを備えた熱回収用
   の全熱交換器ユニット（11）を、それの外気吹出口（11
   a）の前記空気清浄器ユニット（10）の吸気口（10a）に
   間隔を隔てて対向配置させるように設けて構成されたも
   のである特許請求の範囲第項に記載の空調設備。
4. 【請求項４】前記室内熱交換器（３）が、複数で、分散
   配置されている特許請求の範囲第項ないし第項のい
   ずれかに記載の空調設備。
5. 【請求項５】前記空調補器（４）が、複数の室内熱交換
   器（３）に対して１つで、各室内熱交換器（３）に対応
   して複数の空気吹出口（4b）を備えたものである特許請
   求の範囲第項に記載の空調設備。