JPH0712370A

JPH0712370A - アンダーフロアー空調システム

Info

Publication number: JPH0712370A
Application number: JP5174964A
Authority: JP
Inventors: Koji Kato; 浩二加藤; Taku Kuribayashi; 卓栗林; Takashi Oka; 隆司岡
Original assignee: Hitachi Plant Technologies Ltd
Current assignee: Hitachi Plant Technologies Ltd
Priority date: 1993-06-22
Filing date: 1993-06-22
Publication date: 1995-01-17

Abstract

(57)【要約】【目的】事務室内の熱負荷の偏り対応させてＯＡ機器近
傍の吹出口から吹き出しを個別に制御するようにしたア
ンダーフロアー空調システムを提供する。【構成】個別吹出装置５０を空調室３２の床４４面に形
成される複数の吹出口４６に夫々取り付けた。そして、
この個別吹出装置５０は、シリンダ装置１６４のピスト
ンロッド１６６の先端に取付けた蓋部材１６８が個別吹
出装置５０本体の入口１５８又は出口１６２に向かって
進退できるように構成した。これにより、蓋部材１６８
が入口１５８又は出口１６２を閉塞させたり、開放させ
たりするので、空調機６０から床下チャンバ４８に供給
された空調空気１２６の各吹出口４６からの吹き出し
を、吹出口４６ごとに個別に吹き出すことができる。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、アンダーフロアー空調
システムに係り、特に、ＯＡ機器等の発熱機器からの熱
負荷により事務室内の熱負荷に偏りが生ずる場合のアン
ダーフロアー空調システムに関する。

【０００２】

【従来の技術】空調システムを吹き出し方法で分けた場
合、事務室の天井から空調空気を吹き出す天井吹き出し
空調システムと、床から空調空気を吹き出す床吹き出し
空調、所謂アンダーフロアー空調システムとがある。そ
して、パーソナルコンピューターやワークステーション
等のオートメーション機器（以下ＯＡ機器という）が多
数設置されたインテリジェントビルでは、ＯＡ機器の動
力配線やローカルエリアネットワーク（ＬＡＮ）等の通
信ケーブルを配線した二重床を、空調機からの空調空気
を供給するチャンバとして利用したアンダーフロアー空
調システムを採用することが多くなってきた。

【０００３】図７にファンユニット方式のアンダーフロ
アー空調システムを示す。同図に示すように、空調機１
から二重床で形成された床下チャンバ２に供給された空
調空気３は、床下チャンバ２に取付けられた複数のファ
ンユニット４、４…に取り込まれ、ファンユニット４か
ら床面に形成された吹出口５を介して事務室６内に吹き
出される。事務室６内に吹き出された空調空気３はＯＡ
機器７、７、７等の発熱体からの熱を吸収して温まり、
事務室６内を上昇して天井に形成された複数の吸気口
８、８…から天井チヤンバ９に吸気される。天井チヤン
バ９に吸気された還気空気１０は、還気ダクト１１を介
して一部が系外に排気されると共に、導入された新鮮な
外気１２と混合されて空調機１に戻る。空調機１ではフ
ィルター１Ａ、冷却コイル１Ｂ、加熱コイル１Ｃ、加湿
器１Ｄにより温湿度が調整され送風機１Ｅにより給気ダ
クト１３を介して再び床下チャンバ２に供給される。ま
た、事務室６内に供給される空調空気３の温湿度の制御
は、事務室６内に一方の壁に設けられた温湿度センサー
１４により事務室６内の温湿度が検知され、その検知結
果が空調機コントローラ１５に入力される。そして、空
調機コントローラ１５に予め設定された温湿度に事務室
６内の温湿度がなるように、空調機コントローラ１５に
より冷却コイル１Ｂ、加熱コイル１Ｃ及び加湿器１Ｄが
制御される。

【０００４】また、図８に、ファンユニットを具備して
いない圧力チヤンバ方式（プレッシャー方式）のアンダ
ーフロアー空調システムを示す。この圧力チヤンバ方式
は、空調機１の機外静圧を利用して床下チヤンバ２内の
圧力を上げて吹出口５から事務室６内に吹き出す方式
で、その他は、ファンユニット方式と同じである。上記
したファンユニット方式及び圧力チヤンバ方式のアンダ
ーフロアー空調システムは、事務室６内の人間が移動し
たり、執務したりする居住域１６を対象とした空調を行
うことができると共に、ＯＡ機器７等により温まった空
気を天井方向に上昇させて居住域１６から非居住域１８
除くことができるので、天井吹き出し空調システムに比
べて省エネ性及び快適性に優れた空調システムといえ
る。

【０００５】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、ファン
ユニット方式の従来のアンダーフロアー空調システム
は、ファンユニット４のコストが大きく、空調設備の装
置コストが高くなる欠点がある。また、ファンユニット
４が床下チャンバ２と吹出口５との間で連通した状態に
あるので、例えば、コントローラでファンユニットの作
動を個々に制御するようにしても、空調機１の機外静圧
により作動していないファンユニット４からも少量の空
調空気が空調室に漏れる為、省エネの点で欠点がある。

【０００６】一方、圧力チヤンバ方式は、ファンユニッ
ト４を具備していないので、装置コストが安価になるメ
リットはある反面、各吹出口５からの吹き出しを個別に
コントロールできないという欠点があり、省エネの点及
び快適性の点で欠点がある。本発明は、このうような事
情に鑑みてなされたもので、事務室内のＯＡ機器等の発
熱機器による熱負荷の偏りに応じて、吹出口から事務室
に吹き出す空調空気を、吹出口ごとに制御できるアンダ
ーフロアー空調システムを提供することを目的とする。

【０００７】

【課題を解決する為の手段】本発明は、前記目的を達成
する為に、空調機から床下チャンバ内に供給された空調
空気を、空調室の床面に形成された複数の吹出口から前
記空調室に吹き出すアンダーフロアー空調システムに於
いて、前記各吹出口に個別吹出装置を設け、前記空調室
内に設けた熱負荷検知センサーにより前記個別吹出装置
を駆動制御するようにしたことを特徴とする。

【０００８】

【作用】本発明によれば、各吹出口に個別吹出装置を設
け、前記空調室内に設けた熱負荷検知センサーにより前
記個別吹出装置を駆動制御するようにした。これによ
り、例えば、ＯＡ機器等の発熱体が近くにある吹出口か
ら個別的に空調空気を吹き出す、所謂、局所空調を行う
ことができるので、省エネ空調になる。また、熱負荷に
応じて空調されるので、快適性が向上する。そして、こ
の個別吹出装置は、床下チャンバと前記吹出口を連通す
る連通路に設けられた連通路開閉部材を、圧縮エア駆動
により、あるいは、形状記憶合金で形成されたバネ部材
の伸縮駆動により開閉するように構成した。これによ
り、前記連通路が確実に開閉されるので、従来のファン
ユニット方式のアンダーフロアー空調システムのよう
に、ファンユニットのファンを停止しても床下チャンバ
の空調空気が空調室に漏れることがなく、無駄な空調空
気の使用を防止できる。

【０００９】

【実施例】以下添付図面に従って本発明に係るアンダー
フロアー空調システムの好ましい実施例について詳説す
る。図１に本発明のアンダーフロアー空調システム３０
の第１実施例を示すように、事務室３２は上部の非居住
域３４と下部の居住域３６とに区分けされ、居住域３６
は、更にＯＡ機器３８等の発熱機器を設置して執務する
執務域４０（以下タスク域という）と執務をしない非執
務域４２（以下アンビエント域という）とに区分けされ
ている。また、事務室３２の床面４４には複数の吹出口
４６、４６…が形成されると共に床４４下には床下チャ
ンバ４８が設けられ、床下チャンバ４８内には複数の吹
出開閉装置５０、５０…が設けられている。また、事務
室３２の天井面５２には複数の吸気口５４、５４…が形
成されると共に、天井裏には天井チヤンバ５６が設けら
れている。また、前記床下チャンバ４８から延びた給気
ダクト５８は空調機６０の送気側に繋がり、天井チヤン
バ５６から延びた還気ダクト６２は前記空調機６０の吸
気側に繋がっている。

【００１０】また、空調機６０は送気側から順に送風機
６０Ａ、加湿器６０Ｂ、加熱コイル６０Ｃ、冷却コイル
６０Ｄ及びフィルター６０Ｅで構成され、加熱コイル６
０Ｃは温水配管６４を介して図示しないボイラーに繋が
り、温水を循環するようになっている。また、冷却コイ
ル６０Ｄは冷水配管６６を介して図示しない冷凍機に繋
がり、冷水を循環するようになっている。また、加湿器
６０Ｂは水供給配管６８を介して図示しない給水機に繋
がっている。

【００１１】また、事務室３２内の一方側の壁には温湿
度センサー７０が取付けられ、信号回線７２を介して空
調機コントローラ７４に繋がり、空調機コントローラ７
４から更に夫々の信号回線７６、７８、８０、８２を介
して送風機６０Ａ、加湿器６０Ｂの水供給配管６８に設
けられた水量調整弁８４、温水配管６４に設けられた温
水量調整弁８６、冷水配管６６に設けられた冷水量調整
弁８８に夫々繋がっている。これにより、温湿度センサ
ー７０により検知された事務室３２内の温湿度に基づい
て、空調機コントローラ７４に予め設定した設定温湿度
になるように送風機６０Ａ、加湿器６０Ｂ、加熱コイル
６０Ｃ、冷却コイル６０Ｄ、が夫々制御されるようにな
っている。

【００１２】また、前記還気ダクト６２は還気空気９０
の一部を系外に排出する排気ダクト９２と新鮮な外気９
４を導入する外気導入ダクト９６に接続し、還気ダクト
６２、排気ダクト９２、外気導入ダクト９６には夫々ダ
ンパ９８、１００、１０２が設けられている。次に、図
２及び図３に従って、個別吹出装置５０について説明す
る。装置本体は、円板状の基板１５０上に複数の支柱１
５２が立設され、その上に筒体１５４が設けられた形状
をしている。そして、前記筒体１５４は、底部が周縁の
鍔１５６を残して開口されて空調空気の入口１５８が形
成され、天板１６０には複数の長孔状の出口１６２が形
成されている。また、前記基板１５０上の中央には、複
動型のエアシリンダ１６４が固定され、エアシリンダ１
６４のピストンロッド１６６の先端に、前記筒体１５４
の入口１５８用の蓋板１６８がネジ１７０で取付けられ
ている。また、エアシリンダ１６４はエア配管１７２に
よりエア供給調整器１７４（図１参照）を介してコンプ
レッサー１７６（図１参照）に接続されている。これに
より、エアシリンダ１６４の下室１６４Ａに圧縮エアが
供給されると、下室１６４Ａ内が加圧されてピストンロ
ッド１６６が上昇し、蓋板１６８が前記筒体１５４の鍔
１５６に当接して入口１５８を遮断する。また、エアシ
リンダ１６４の上室１６４Ｂに圧縮エアが供給される
と、上室１６４Ｂ内が加圧されてピストンロッド１６６
が下降し、蓋板１６８と鍔１５６との当接が解除されて
入口１５８が開放する。そして、このように構成された
個別吹出装置５０の天板１６０部分が、事務室３２の床
４４面に形成された吹出口４６に夫々取付けられてい
る。従って、蓋板１５８と鍔１５６とが当接していない
状態では、空調機６０から床下チャンバ４８に供給され
た空調空気１２６は、個別吹出装置５０の支柱の間を通
って入口１５８から筒体１５４内に入り、天板１６０の
出口１６２から吹出口４６を介して事務室３２に吹き出
される。また、蓋板１５８と鍔１５６とが当接した状態
では、個別吹出装置５０で空調空気１２６の流れが遮断
されるので、空調機６０から床下チャンバ４８に供給さ
れた空調空気１２６は、事務室３２に吹き出されなくな
る。

【００１３】また、事務室３２内の前記タスク域４０に
は夫々デスク１０４が配置され、デスク１０４上にはＯ
Ａ機器３８が置かれている。また、各デスク１０４下部
には熱負荷検知センサー１０６が夫々設けられ、夫々の
熱負荷検知センサー１０６は信号回線１１０、１１２、
１１４、１１６を介して個別吹出装置用コントローラ１
０８に接続されている。また、個別吹出装置用コントロ
ーラ１０８からは更に夫々の信号回線１１８、１２０、
１２２を介してエア供給調整器１７４及び空調機コント
ローラ７４に繋がっている。

【００１４】次に、上記の如く構成された本発明のアン
ダーフロアー空調システムの作用を以下に説明する。空
調機６０で温湿度が調整された空調空気１２６は、給気
ダクト５８を介して床下チャンバ４８に給気される。そ
して、床下チャンバ４８に給気された空調空気１２６の
空調室３２への吹き出しは、個別吹出装置５０により以
下のように制御される。即ち、椅子１３０に人が座って
ＯＡ機器３８が使用され、ＯＡ機器３８からの発熱によ
る熱負荷を熱負荷検知センサー１０６が検知すると、検
知信号が個別吹出装置用コントローラ１０８に入力され
る。次に、個別吹出装置用コントローラ１０８では、ど
の熱負荷検知センサー１０６からの信号であるかを認識
し、認識結果をエア供給調整器１７４に出力する。そし
て、エア供給調整器１７４では、認識結果に該当する個
別吹出装置５０のシリンダ１６４の上室１６４Ｂに圧縮
エアを供給する。上室１６４Ｂに圧縮エアが供給される
と、ピストンロッド１６６が下降動作してピストンロッ
ド１６６の先端に取付けた蓋板１６８が筒体１５４の入
口１５８から離れ、入口１５８と出口１６０が連通し、
床下チャンバ４８内の空調空気１２６が該当するタスク
域４０に吹き出される。

【００１５】一方、ＯＡ機器３８の運転を停止し、ＯＡ
機器３８の椅子１３０から執務者が離れると、熱負荷検
知センサー１０６によりその情報が個別吹出装置用コン
トローラ１０８に入力される。次に、個別吹出装置用コ
ントローラ１０８では、どの熱負荷検知センサー１０６
からの信号であるかを認識し、認識結果をエア供給調整
器１７４に出力する。そして、エア供給調整器１７４で
は、認識結果に該当する個別吹出装置５０のシリンダ１
６４の下室１６４Ａに圧縮エアを供給する。下室１６４
Ａに圧縮エアが供給されると、ピストンロッド１６６が
上昇動作してピストンロッド１６６の先端に取付けた蓋
板１６８が筒体１５４の入口１５８に当接し、入口１５
８と出口１６０の連通が遮断し、空調空気１２６の吹き
出しが停止される。

【００１６】また、個別吹出装置用コントローラ１０８
からは、運転されているＯＡ機器３８の台数情報が空調
機コントローラ７４に入力される。そして、空調機コン
トローラ７４では温湿度センサー７０からの事務室３２
内の温湿度の情報と合わせて空調機６０の制御条件を決
め、空調機６０を制御して供給する空調空気１２６の温
湿度や送風量を調整する。

【００１７】このように、ＯＡ機器３８等から発生され
る熱負荷を、熱負荷検知センサー１０６で検知し、熱負
荷の変化に応じて個別吹出装置５０により、事務室３２
内に吹き出す空調空気１２６の吹き出しを個別に制御す
ることができる。従って、空調空気１２６の無駄がなく
なり効率的な空調を行うことができると共に、送風機６
０Ａの送風動力も低減されるので、省エネ空調を行うこ
とができる。また、ＯＡ機器３８の熱負荷の変化に対応
して空調されるので、快適性を向上させることができ
る。

【００１８】尚、第１実施例ではＯＡ機器３８等から発
生される熱負荷を、熱負荷検知センサー１０６で検知
し、この検知情報に基づいて個別吹出手段５０を個別に
作動させるようにした。しかし、これに限定されるもの
ではなく、熱負荷検知センサー１０６の替わりに、執務
者の存在の有無を検知する光センサーを設けて、執務者
の存在によりＯＡ機器３８が作動し、また執務者がいな
くなるとＯＡ機器３８が停止することを前提として個別
吹出手段５０を個別に作動させるようにしてもよい。ま
た、エアシリンダ１６４は複動型を用いたが、単動型を
用いてピストンロッド１６６の下降動作はバネで付勢さ
せるようにしてもよい。

【００１９】次に、図４に本発明のアンダーフロア空調
システムの第２実施例を示し、第１実施例と同じ部材に
は同符号を付して説明する。第１実施例における個別吹
出装置５０は蓋板１６８をエアシリンダ１６４で駆動さ
せるようにしたが、第２実施例では、形状記憶合金で形
成したバネで駆動させるようにし、これにともなってエ
ア供給調整器１７４を通電装置１７８に置き換え、個別
吹出装置５０と通電装置１７８の間を電気配線１７９で
接続している。

【００２０】次に、図５及び図６に従って、形状記憶合
金で形成したバネを用いた個別吹出装置について説明す
る。筒状の装置本体１８０は、その底部が周縁の鍔１８
２を残して開口されて空調空気１２６の入口１５８が形
成されると共に、天板１６０に複数の長孔状の出口１６
２が形成されている。また、天板１６０の中心部下面
に、案内筒１８４が垂設され、案内筒１８４の内部の略
下半分には、形状記憶合金で形成されたバネ１８６が内
包されている。そして、バネ１８６の一方端が案内筒１
８４の下端部に固着され、他端部にストッパ片１８８が
取付けられ、このストッパ片１８８は、バネ１８６が伸
びた時に案内筒１８４内の上部に突起した突起片１９０
に当接するようになっている。また、バネ１８６の螺旋
形状の内部を貫通するように配設された軸棒１９２は、
一方端がストッパ片１８８に固着されると共に、他方端
が案内筒１８４底部の開口から外部に延び、延びた先端
が前記入口１５８用の蓋部材１９４に固定されている。
そして、バネ１８６の両端には、前記通電装置１７８に
繋がる電気配線１７９が接続されている。これにより、
バネ１８６に通電されるとバネ１８６が発熱して伸動作
し、ストッパ片１８８に固着された軸棒１９２の上昇移
動に伴って蓋部材１９４が装置本体１８０の鍔１８２に
当接して入口１５８を遮断する。また、通電が停止され
ると形状記憶合金できたバネ１８６の復元力により元の
長さまで縮動作し、これに伴って蓋部材１９４が鍔１８
２から離れて入口１５８を開放する。そして、このよう
に構成された個別吹出装置５０の天板１８４部分が、事
務室３２の床４４面に形成された吹出口４６に夫々取付
けられている。従って、蓋部材１９４と鍔１８２とが当
接していない状態では、空調機６０から床下チャンバ４
８に供給された空調空気１２６は、個別吹出装置５０を
介して吹出口４６から事務室３２に吹き出される。ま
た、蓋部材１９４と鍔１８２とが当接した状態では、空
調空気１２６は事務室３２に吹き出されなくなる。

【００２１】従って、以上の如く構成された形状記憶合
金で形成したバネを用いた個別吹出装置を、各吹出口に
設けるようにしても、第１実施例と同じ効果を得ること
ができる。

【００２２】

【発明の効果】以上説明したように、本発明に係るアン
ダーフロアー空調システムによれば、各吹出口に個別吹
出装置を設け、前記空調室内に設けた熱負荷検知センサ
ーにより前記個別吹出装置を駆動制御するようにしたの
で、ＯＡ機器の運転・停止に伴う熱負荷の変化に応じて
個別吹出装置を制御し、空調室内に送風する空調空気の
吹き出しを吹出口ごとに個別にコントロールすることが
できる。従って、空調空気の無駄がなくなり効率的な空
調を行うことができると共に、空調機から床下チャンバ
に送風する送風機の送風動力も低減されるので、省エネ
空調を行うことができる。また、ＯＡ機器等の発熱体の
熱負荷の変化に対応して空調されるので、快適性を向上
させることができる。

【００２３】また、個別吹出装置は、床下チャンバと前
記吹出口を連通する連通路に設けられた連通路開閉部材
を、圧縮エア駆動により、あるいは、形状記憶合金で形
成されたバネ部材の伸縮駆動により開閉するように構成
した。これにより、前記連通路が確実に開閉されるの
で、従来のファンユニット方式のアンダーフロアー空調
システムのように、ファンユニットのファンを停止して
も床下チャンバの空調空気が空調室に漏れることがな
く、無駄な空調空気の使用を防止できる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明に係るアンダーフロアー空調システムの
第１実施例の構成図

【図２】第１実施例に用いた個別吹出装置の斜視図

【図３】図２のＡ−Ａ方向に沿った断面図

【図４】本発明に係るアンダーフロアー空調システムの
第２実施例の構成図

【図５】第２実施例に用いた個別吹出装置の斜視図

【図６】図５のＢ−Ｂ方向に沿った断面図

【図７】ファンユニット方式の従来のアンダーフロアー
空調システム

【図８】圧力チヤンバ方式の従来のアンダーフロアー空
調システム

【符号の説明】

３２…事務室３８…ＯＡ機器４０…タスク域４２…アンビエント域４６…吹出口４８…床下チャンバ５０…個別吹出装置６０…空調機７４…空調機コントローラ１０６…光センサー１０８…個別吹出装置用コントローラ１２６…空調空気１５８…個別吹出装置の空調空気入口１６２…個別吹出装置の空調空気出口１６４…エアシリンダ１６８…蓋板

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】空調機から床下チャンバ内に供給された空
調空気を、空調室の床面に形成された複数の吹出口から
前記空調室に吹き出すアンダーフロアー空調システムに
於いて、前記各吹出口に個別吹出装置を設け、前記空調室内に設
けた熱負荷検知センサーにより前記個別吹出装置を駆動
制御するようにしたことを特徴とするアンダーフロアー
空調システム。
【請求項２】前記個別吹出装置は、前記床下チャンバと前記吹出口を連通する連通路に設け
られた連通路開閉部材を、圧縮エア駆動により開閉する
ようにしたことを特徴とする請求項１のアンダーフロア
ー空調システム。
【請求項３】前記個別吹出装置は、前記床下チャンバと前記吹出口を連通する連通路に設け
られた連通路開閉部材を、形状記憶合金で形成されたバ
ネ部材の伸縮駆動により開閉するようにしたこと特徴と
する請求項１のアンダーフロアー空調システム。