JPH07208766A - アンダーフロア空調システム - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】空調室の熱負荷の偏りに応じて精度良く個別空
調でき、且つ空調機のトータル送風量も削減できるアン
ダーフロア空調システムを提供する。 【構成】空調室２０の床２２面に形成された複数の吹出
口２６に吹出風量を調整できる吹出器４２を夫々設ける
と共に、各吹出器４２を隣接する複数のグループＡ、
Ｂ、Ｃにグループ化し、該グループに対応させて空調室
２０を複数の空調ゾーンａ、ｂ、ｃにゾーン化すると共
に該ゾーン化した各空調ゾーンａ、ｂ、ｃに温度センサ
４３を夫々設けた。そして、各温度センサ４３の検出結
果が予め設定した設定温度になるように吹出器用演算器
４４及び吹出器用制御機器４６で吹出器４２の吹出風量
をグループごとに制御するようにした。また、吹出器４
２からの吹出風量を精度良く制御する為に、空調室２０
と床下チャンバ２４内の差圧を検出する差圧計５０を設
け、差圧計５０の検出差圧が予め設定した設定差圧に維
持されるように送風器用演算器５２及び送風器用制御機
器５４で空調機３６から床下チャンバ２４に給気する送
風器３６Ｃの給気風量を制御した。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の利用分野】本発明は、アンダーフロア空調シス
テムに係り、特に、ＯＡ機器等の発熱体により熱負荷に
偏りのある空調室を空調するアンダーフロア空調システ
ムに関する。

【０００２】

【従来の技術】近年、事務用ビル等においては高機能化
が進み、ＯＡ機器等の設置密度が増加している。この
為、ＯＡ機器等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するスペースとし
て、フリーアクセスフロア等の部材を利用し、床下を二
重床構造として床下チャンバを形成し、この床下チャン
バに空調機から給気した空調空気を、床面に形成した複
数の吹出口から空調室に吹すアンダーフロア空調システ
ムが実施されている。

【０００３】このアンダーフロア空調システムは、図２
に示すように空調機１の加熱器１Ａ及び冷却器１Ｂで温
度の調整された空調空気は送風器１Ｃにより、給気ダク
ト２を介して床下チャンバ３に給気され、床面４に形成
された複数の吹出口５、５…から空調室７に吹き出され
る。空調室７に吹き出された空調空気は、空調室７の天
井８に設けられた複数の吸引器具９、９…で天井チヤン
バ１０に吸引され還気ダクト１１を介して再び空調機１
に戻る循環を行う。

【０００４】また、前記吹出口５には、ファンユニット
方式或いは床下チャンバを均一として利用したダンパ方
式の吹出器６が夫々設けられ、各吹出口５から均一な吹
出風量で空調室７に吹き出される。更に、空調室７に
は、空調室７の代表温度を検出する温度センサ１２が設
けられ、この温度センサ１２の検出温度がコントローラ
１３に入力され、コントローラ１３では、代表温度が予
め設定した設定温度になるように、温度制御機器１４で
空調機１の加熱器１Ａ及び冷却器１Ｂの冷温水量を制御
すると共に、送風器用制御機器１５で送風器１Ｃから床
下チャンバ３に給気する給気風量を制御していた。これ
により、各吹出口５から吹き出す吹出風量にバラツキを
なくすと共に、空調室７の代表温度を設定温度に維持し
ていた。

【０００５】

【発明が解決しようとする課題】ところが、事務用ビル
のオフィスのようにＯＡ機器等１６が設置された空調室
７では、空調室７全体の熱負荷は均一ではなく、ＯＡ機
器１６等の発熱機器から発生する熱により偏りが生じ
る。また、空調室７の図示しない窓に近いぺリメータゾ
ーンでの熱負荷は、日射熱の影響により大きく影響を受
け、この日射熱の影響は窓の向きや天候或いは一日の時
間帯等により異なる。

【０００６】しかしながら、従来のアンダーフロアー空
調システムの場合、空調室７全体の熱負荷が均一な場合
にはよいが、熱負荷に偏りがある場合には、各吹出口５
から吹き出す吹出風量のバラツキをなくしたり、空調室
７の代表温度を一定に維持しても熱負荷の偏りに応じた
適切な空調を行うことができないという欠点がある。こ
の結果、空調室７に温度むらが発生し、空調室７全体に
快適空間を形成することができないという問題がある。
また、空調室７の熱負荷の偏りに関係なく各吹出口５か
ら空調空気が均一に吹き出されるので、非効率的な空調
になり省エネの点でも問題がある。

【０００７】本発明は、このうような事情に鑑みてなさ
れたもので、空調室の熱負荷の偏りに応じて精度良く個
別空調でき、且つ空調機のトータル送風量も削減できる
アンダーフロア空調システムを提供することを目的とす
る。

【０００８】

【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給気した空調空
気を、空調室の床面に形成された複数の吹出口から空調
室に吹き出すアンダーフロア空調システムに於いて、前
記各吹出口に吹出風量を調整できる吹出器を夫々設ける
と共に、該吹出器を隣接する複数のグループにグループ
化し、前記グループに対応させて前記空調室を複数の空
調ゾーンにゾーン化すると共に、該ゾーン化した各空調
ゾーンに各空調ゾーンの熱負荷を検出する温度センサを
夫々設け、前記各温度センサの検出温度が予め設定した
設定温度になるように各吹出器の吹出風量をグループご
とに制御する第１の制御手段を設け、前記空調室と床下
チャンバ内の差圧を検出する差圧計を設け、前記差圧計
の検出差圧が予め設定した設定差圧に維持されるように
前記空調機から床下チャンバ内に給気する給気風量を制
御する第２の制御手段を設け、て成ることを特徴とす
る。

【０００９】

【作用】本発明によれば、空調室の床面に形成された複
数の吹出口に吹出風量を調整できる吹出器を夫々設ける
と共に、各吹出器を隣接する複数のグループにグループ
化し、該グループに対応させて空調室を複数の空調ゾー
ンにゾーン化すると共に該ゾーン化した各空調ゾーンに
各空調ゾーンの熱負荷を検出する温度センサを夫々設け
た。そして、各温度センサの検出結果が予め設定した設
定温度になるように第１の制御手段により各吹出器の吹
出風量をグループごとに制御するようにした。

【００１０】また、吹出器からの吹出風量を精度良く制
御する為に、空調室と床下チャンバ内の差圧を検出する
差圧計を設け、差圧計の検出差圧が予め設定した設定差
圧に維持されるように第２の制御手段により空調機から
床下チャンバに給気する給気風量を制御するようにし
た。これにより、空調室を各空調ゾーンの熱負荷に応じ
て空調ゾーンごとに精度良く個別空調することができる
ので、各空調ゾーンの熱負荷に偏りがあっても、熱負荷
の偏りに応じた適切な空調を行うことができる。また、
精度良く個別空調することにより、空調機から床下チャ
ンバに給気される給気風量が削減されるので、省エネに
なる。また、吹出器をグループごとに一括制御するよう
にしたので、吹出器を個々に制御する場合に比べ制御シ
ステムを簡略化することができる。

【００１１】

【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に示すように、空調室２０の床２２下には、フ
リーアクセス部材を利用して二重床構造にした床下チャ
ンバ２４が設けられ、床２２面には複数の吹出口２６、
２６…が形成される。また、空調室２０の天井２８裏に
は天井チヤンバ３０が設けられ、天井２８面には空調室
２０からの還気空気を天井チヤンバ３０に吸気する複数
の吸気器具３２、３２…が設けられている。また、空調
室２０に隣接した機械室３４には、加熱器３６Ａ、冷却
器３６Ｂ、送風器３６Ｃから成る空調機３６が設けられ
る。そして、空調機３６からの空調空気は給気ダクト３
８を介して床下チャンバ２４に給気され、各吹出口２６
から空調室２０に吹き出され、空調室２０の還気空気は
還気ダクト４０を介して空調機３６に戻る循環系路が形
成される。

【００１２】また、前記複数の吹出口２６には、吹出風
量を調整できる吹出器４２、４２…が設けられると共
に、各吹出器４２は隣接する複数のグループ、例えば図
１に示した３つのグループＡ、Ｂ、Ｃにグループ化され
る。この吹出器４２としては、ファンの回転数により吹
出風量を調整するファンユニット方式又は電動シャッタ
の開度により吹出風量を調整するダンパ方式等の装置が
用いられる。また、前記空調室２０は、吹出器４２の各
グループＡ、Ｂ、Ｃに対応させて複数の空調ゾーンａ、
ｂ、ｃにゾーン化されると共に、ゾーン化した各空調ゾ
ーンａ、ｂ、ｃに温度センサ４３、４３…が夫々設けら
れる。そして、夫々の温度センサ４３で検出された検出
温度は、グループ毎に設けられた吹出器用演算器４４、
４４、…に逐次入力される。吹出器用演算器４４では、
検出温度と予め吹出器用演算器４４に入力されている設
定温度とが比較演算され、検出温度が設定温度になるよ
うに吹出器４２のファン回転数或いは電動シャッタの開
度を決定し、グループ毎に設けられた吹出器用制御機器
４６に信号を出力する。各吹出器用制御機器４６では、
吹出器用演算器４４からの出力信号に基づいて対応する
グループの各吹出器４２の吹出風量を一括制御する。

【００１３】また、空調機３６の加熱器３６Ａ及び冷却
器３６Ｂによる空調空気の温度制御は、前記吹出器用演
算器４２に設定された設定温度信号が温度制御用制御機
器４８に出力され、温度制御用制御機器４８が加熱器３
６Ａ及び冷却器３６Ｂの図示しない冷温水配管の電磁弁
を調整することにより行われる。一方、空調機３６から
床下チャンバ２４に給気する送風器３６Ｃの給気風量を
制御する制御系統は、前記吹出器４２の吹出風量を制御
する制御系統及び空調温度を制御する加熱器３６Ａ及び
冷却器３６Ｂの制御系統から独立した形で形成される。
即ち、床下チャンバ２４内には、空調室２０内と床下チ
ャンバ２４内の差圧を検出する差圧計５０が設けられ、
差圧計５０で検出された検出差圧は、送風器用演算器５
２に入力される。送風器用演算器５２では、検出差圧と
予め送風器用演算器５２に入力されている設定差圧とが
比較演算され、検出差圧が設定差圧に維持されるように
送風器３６Ｃのファン回転数を決定し、送風器用制御機
器５４に信号を出力する。送風器用制御機器５４では、
送風器用演算器５２からの出力信号に基づいて送風器３
６Ｃの給気風量を制御する。尚、空調室２０内の圧力が
大気圧力に一定に維持される場合には、差圧計５０を用
いないで、床下チャンバ２４内の圧力を測定する圧力計
を設け、床下チャンバ２４内の圧力が一定に維持される
ように空調機３６から床下チャンバ２４に給気する送風
器３６Ｃの給気風量を制御するようにしてもよい。

【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について説明する。空
調機３６の加熱器３６Ａ及び冷却器３６Ｂで設定温度に
温度調整された空調空気は、給気ダクト３８を介して床
下チャンバ２４に給気される。そして、床下チャンバ２
４に給気された空調空気は、次のように吹出風量が制御
されて空調室２０に吹き出される。即ち、空調室２０の
各空調ゾーンａ、ｂ、ｃに設けられた温度センサ４３の
検出温度が夫々の吹出器用演算器４４に逐次入力され
る。夫々の吹出器用演算器４４に入力された検出温度
は、吹出器用演算器４４に予め入力されている設定温度
と比較演算され、検出温度が設定温度になるように吹出
器４２の吹出風量が決定される。決定された結果は、グ
ループＡ、Ｂ、Ｃごとに設けられた吹出器用制御機器４
６に入力され、夫々の吹出器用制御機器４６は対応する
グループの吹出器４２の吹出風量を一括制御する。

【００１５】これにより、空調室２０を空調ゾーンａ、
ｂ、ｃごとに個別空調することができる。即ち、図示し
ないＯＡ機器等の発熱体からの熱で熱負荷が大きな空調
ゾーン（例えばｃ）には、その空調ゾーンｃに対応する
グループＣの各吹出器４２から熱負荷に応じた大きな風
量が吹き出され、熱負荷が小さな空調ゾーン（例えば
ａ）には対応するグループＡの吹出器４２から熱負荷に
応じた小さな風量が吹き出される。従って、空調室の各
空調ゾーンａ、ｂ、ｃの熱負荷に偏りがあっても、熱負
荷の偏りに応じた適切な空調を行うことができるので、
快適性を向上させることができる。また、日射の多少に
より熱負荷が大きく変化する空調室２０のぺリメータゾ
ーンの場合にも、熱負荷の変化に応じた空調を行うこと
ができるので、ぺリメータゾーンの快適性を向上でき
る。

【００１６】また、各空調ゾーンａ、ｂ、ｃの熱負荷の
偏りに応じて、対応する各グループＡ、Ｂ、Ｃの吹出器
４２から吹き出す吹出風量を調整することにより、空調
器３６から床下チャンバ２４に給気するトータル風量を
削減でき、効率的な空調を行うことができるので、全て
の吹出器からの吹出風量を均一にする従来のアンダーフ
ロアー空調システムに比べて省エネになる。

【００１７】また、吹出器４２をグループＡ、Ｂ、Ｃご
とに一括制御するようにしたので、吹出器４２を個々に
制御する場合に比べ制御システムを簡略化することがで
きる。また、本発明のアンダーフロアー空調システムで
は、床下チャンバ２４から空調室２０への空調空気の吹
出風量を精度良く制御する為に、空調機３６から床下チ
ャンバ２４へ給気する送風器３６Ｃの給気風量を次のよ
うに制御するようにした。即ち、差圧計５０により空調
室２０内と床下チャンバ２４内との差圧が検出されて送
風器用演算器５２に逐次入力される。送風器用演算器５
２に入力された検出差圧は、送風器用演算器５２に予め
入力されている設定差圧と比較演算され、検出差圧が設
定差圧に維持されるように送風器３６Ｃの給気風量が決
定される。決定された結果は送風器用制御機器５４に入
力され、送風器用制御機器５４は送風器３６Ｃの給気風
量を制御する。これにより、各空調ゾーンａ、ｂ、ｃの
熱負荷の変化に応じて吹出器４２の吹出風量が変化して
も、床下チャンバ２４から空調室２０に吹き出される吹
出風量と、空調器３６から床下チャンバ２４に給気され
る給気風量とのバランスが適切に保たれるので、吹出器
４２からの吹出風量を精度良く制御することができる。

【００１８】仮に、本発明のアンダーフロアー空調シス
テムのように、空調機３６から床下チャンバ２４に給気
する給気風量の制御系統がなく、空調機３６から床下チ
ャンバ２４に一定の給気風量で給気される場合は以下の
問題が発生する。例えば、吹出器４２のグループＡ、
Ｂ、ＣのうちＡのグループの吹出器４２だけから空調室
２０に空調空気を吹き出し、Ｂ、Ｃのグループの吹出器
４２の吹き出しを停止した場合、床下チャンバ２４から
空調室２０に吹き出す吹出風量よりも送風器３６Ｃから
床下チャンバ２４に給気する給気風量の方が大きくな
り、床下チャンバ２４内の圧力が上昇する。この結果、
Ａのグループの吹出器４２に対して背圧となり、吹出器
４２の吹出風量がこの背圧分だけ空調室２０に多く吹き
出される。

【００１９】従って、吹出器４２の吹出風量を精度良く
制御できなくなるので、空調室２０の温度を設定温度に
維持することができなくなり空調室２０の快適性が阻害
され、本発明の目的である空調室２０の快適性向上が達
成できなくなる。また、Ｂ、Ｃのグループの吹出器４２
においても、床下チャンバ２４内の圧力が高くなること
により、床下チャンバ２４の空調空気が空調室２０に漏
れるので、無駄な空調空気が消費されることになり、本
発明の目的である省エネを達成できなくなる。

【００２０】尚、本実施例では、各空調ゾーンａ、ｂ、
ｃに設けた温度センサ４３の検出温度に基づいて対応す
るグループＡ、Ｂ、Ｃの各吹出器４２の吹出風量を制御
するようにしたが、ＯＡ機器等の発熱機器のＯＮ−ＯＦ
Ｆスイッチと、ＯＡ機器を有する空調ゾーンに対応する
各吹出器４２のグループの吹出風量を連動させるように
してもよい。例えば、ＯＡ機器のスイッチがＯＮになる
と、ファンユニット方式の吹出器４２のファンが最高回
転数になるようにするか、又はダンパ方式の吹出器４２
の開度が全開になるようにする。また、ＯＡ機器のスイ
ッチがＯＦＦになると、ファンユニット方式の吹出器４
２のファンが停止するようにするか、又はダンパ方式の
吹出器の開度が全閉になるようにする。

【００２１】

【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、空調室の空調ゾー
ンの熱負荷に応じて空調ゾーンごとに精度良く個別空調
できるようにした。これにより、ＯＡ機器等の発熱体が
運転されて熱負荷が大きな空調ゾーンには、その空調ゾ
ーンに対応するグループの各吹出器から熱負荷に応じた
大きな風量で吹き出され、熱負荷が小さな空調ゾーンに
は小さな風量で吹き出すことができる。従って、空調室
の各空調ゾーンの熱負荷に偏りがあっても、熱負荷の偏
りに応じた適切な空調を行うことができるので、快適性
を向上させることができる。また、日射の多少により熱
負荷が大きく変化するぺリメータゾーンの場合にも、熱
負荷の変化に応じた空調を行うことができるので、ぺリ
メータゾーンの快適性を向上できる。

【００２２】また、空調ゾーンの熱負荷の偏りに応じて
各グループの吹出器から吹き出す吹出風量を調整した効
率的な空調を行うことができる。従って、全ての吹出器
からの吹出風量を均一にする従来のアンダーフロアー空
調システムに比べ、空調機から床下チャンバ内に給気す
るトータル風量を削減できるので省エネになる。また、
吹出器をグループごとに一括制御するようにしたので、
吹出器を個々に制御する場合に比べ制御システムを簡略
化することができる。

【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
構成図

【図２】従来のアンダーフロアー空調システムの構成図

【符号の説明】

２０…空調室 ２２…床 ２４…床下チャンバ ２６…吹出口 ２８…天井 ３０…天井チヤンバ ３２…吸気器具 ３６…空調機 ３６Ａ…空調機の加熱器 ３６Ｂ…空調機の冷却器 ３６Ｃ…空調機の送風器 ４２…吹出器 ４４…吹出器用演算器 ４６…吹出器用制御機器 ５０…差圧計 ５２…送風器用演算器 ５４…送風器用制御機器

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 木元 芳宏 東京都千代田区内神田１丁目１番14号 日 立プラント建設株式会社内 (72)発明者 小野寺 敏雄 東京都千代田区内神田１丁目１番14号 日 立プラント建設株式会社内 (72)発明者 佐原 輝美 神奈川県小田原市国府津2880 株式会社日 立製作所小田原工場内

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】空調機から床下チャンバ内に給気した空調
   空気を、空調室の床面に形成された複数の吹出口から空
   調室に吹き出すアンダーフロア空調システムに於いて、 前記各吹出口に吹出風量を調整できる吹出器を夫々設け
   ると共に、該吹出器を隣接する複数のグループにグルー
   プ化し、 前記グループに対応させて前記空調室を複数の空調ゾー
   ンにゾーン化すると共に、該ゾーン化した各空調ゾーン
   に各空調ゾーンの熱負荷を検出する温度センサを夫々設
   け、 前記各温度センサの検出温度が予め設定した設定温度に
   なるように各吹出器の吹出風量をグループごとに制御す
   る第１の制御手段を設け、 前記空調室と床下チャンバ内の差圧を検出する差圧計を
   設け、 前記差圧計の検出差圧が予め設定した設定差圧に維持さ
   れるように前記空調機から床下チャンバ内に給気する給
   気風量を制御する第２の制御手段を設け、て成ることを
   特徴とするアンダーフロア空調システム。