JPH07225034A - 新鮮空気の供給による下吹出空調方式 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】新鮮空気として室内に供給される外気を空調機
で処理し、この新鮮空気のみで空調することによって、
建設費、運転管理費とも安価な空調設備を提供するこ
と。 【構成】外気処理空調機により、取入れ外気を処理し、
室内に設置した下部吹出空調機に新鮮空気として供給
し、室内空気と混合することによって空調する下部吹出
空調方式。

Description

【発明の詳細な説明】 【０００１】 【産業上の利用分野】本発明は、換気のため導入する新
鮮空気を用いた下部吹出空調方式に関する。 【０００２】 【従来の技術】空気調和においては、換気のために新鮮
空気、即ち外気を導入する必要がある。従来、空調機に
外気と還気を導入し、混合した後、熱交換器で冷却減湿
または加熱して室に供給して冷暖房および換気する方法
や外気を専用空調機において冷却減湿および加熱処理し
て、直接室に供給するかファンコイルやインダクション
ユニットに供給して冷暖房および換気する方法が用いら
れている。外気を導入に伴う排気はドアーガラリや天井
に設けた排気口から行っている。 【０００３】外気を専用空調機において処理してファン
コイルやインダクションユニットに供給する方法におい
ては、冷暖房負荷からに対し処理した外気の供給のみで
は熱量的に不足するるため、空調機であるファンコイル
やインダクションユニットには熱交換器を設け、冷凍機
からの冷水またはボイラーからの温水を供給して冷房ま
たは暖房する方法が行われている。ファンコイルのコイ
ルは熱交換器のことてある。また、一般的に供給外気を
一次空気、室内の空気を二次空気と言う。 【０００４】また、本発明者による「下吹出し、上吸込
み空調方法」（特願平５ー８３８７５）においては、下
吹出し、上吸込み空調方式における快適性については述
べられているが、換気と除湿方法につては述べられてい
ない。 【０００５】しかし換気について、外気を導入し、排気
することや換気に用いる外気を空調機によって除湿した
ものを室に導入して除湿する方法についてもよく知られ
ていることである。 【０００６】 【発明が解決しようとする課題】室を快適環境にするた
めには、熱負荷を除去することと換気することが必要で
ある。そのために室に設置した空調機、即ちファンコイ
ルやインダクションユニットには、冷凍機からの冷水、
ボイラーからの温水を供給するとともに、専用空調機に
おいて処理した外気を供給する方法が採られていた。加
えて、冷水の供給においては、室内空気の冷却にによ
り、熱交換器にはドレンが発生するため、ファンコイル
やインダクションユニットには、ドレンパンを設け、発
生したドレンを排出する配管、即ちドレン配管を必要と
した。つまり、室に対して、1)冷温水供給、2)処理した
外気の供給、3)ドレンパンの設置とドレン排出配管が必
要であった。このことは、設備コストが高価になる原因
になっていた。 【０００７】また、下吹出し、上吸込み空調方式におい
ては、冷房時の吹出し空気の温度が２２〜２５℃と高
く、湿度の除去が出来ない欠陥があった。 【０００８】 【課題を解決するための手段】本発明は、従来の空調設
備において、設備コストが高価になる原因および湿度の
除去が出来ない欠陥などに鑑みなされたものである。 【０００９】それは、既に本発明者が発明している「下
吹出し、上吸込み空調方法」（特願平５ー８３８７５）
を基本にしたものである。下吹出し、上吸込み空調方法
においては、冷房時においては、床から天井に向って温
度層をなしており、冷房時には負荷となる発熱体から
は、周囲空気を加熱して上昇気流を形成し天井に向けて
上昇するから、冷房負荷とはならない。このことから冷
房負荷は「下吹出し、上吸込み空調方法」以外の従来の
空調方法との比較において、大幅に減少することが分っ
た。また、暖房時においては、室内の発熱は負荷となら
ない。 【００１０】つまり、下部吹出空調機に対し、換気のた
めの外気を専用空調機において、冷却除湿または加熱加
湿処理して供給することのみによって、室の快適環境を
実現するものである。この下部吹出空調機には熱交換器
とドレンパンは必要としない。 【００１１】下吹出し、上吸込み空調方式の特徴は、吹
出し空気が直接居住者に当たることであるから、この吹
出し空気の質を調節する必要がある。つまり、冷房にあ
っては、作業状態、着衣の状態、省エネルギーなどを配
慮すると吹出し温度が２０℃を下回ら無いようにし、ま
た暖房にあっては、２８℃を超え無いようすることが望
ましい。 【００１２】外気専用空調機において冷房時には冷却減
湿処理し、暖房時には加熱加湿処理した空気を、給気ダ
クトを用いて室内の下部吹出空調機に供給し、室内空気
と混合することによって所定の吹出し温度にすることが
出来る。混合には、誘引による方法とファンを用いる方
法とがある。 【００１３】前述の通り、この下吹出し、上吸込み空調
機には、熱交換器は設置されていないから、当然の結果
として冷温水供給配管およびドレン配管は不要となる。
これにより空調設備コストを大幅に削減出来る。 【００１４】 【作用】吹出し空気が直接居住者に当たるから、吹出し
温度を快適温度にすればよい。夏は、省エネルギーなど
も考慮して室内温度は、２６℃前後が冷房の快適温度と
言われている。居住域での温度上昇も考慮して、吹出し
温度を２２〜２５℃程度にする。それには外気処理空調
機からの１０〜１６℃とした供給空気と室温より０〜３
℃程度高くなっている吸込み空気を混合し快適吹出し温
度を２２〜２５℃程度に制御する。 【００１５】外気処理空調機において、１０〜１６℃の
空気を作るには、冷凍機からの冷媒を直接用いる直膨式
を用いれば簡単に出来る。水熱源冷凍機では、熱交換器
が大きくなり若干効率が悪くなるが可能である。一方、
現在では深夜電力利用の氷蓄熱が省エネルギーの面から
進められている。この熱源を用いれば効率よく得ること
が出来る。 【００１６】冬はにあっては、２２℃前後が暖房の快適
温度と言われているから、外壁の熱損失とウオーミオン
グアップを考慮して、吹出し温度を２２〜２８℃程度に
する。それには外気処理空調機からの２２〜３８℃で、
適宜加湿した供給空気と室温より外壁の熱損失などによ
り０〜３℃程度低くなっている吸込み空気とを混合して
吹出し温度を２２〜２８℃程度にする。これにより室内
全体が快適温度になる。 【００１７】 【実施例】実施例について、図１は、外気処理空調機に
よる新鮮空気を用いた下部吹出空調方式のシステム図で
ある。図２は誘引式下部吹出空調機の断面図、図３はフ
ァン式下部吹出空調機の断面図である。 【００１８】図１において、建物断面１は屋上２、隔壁
３、スラブ４、床５、天井６によって構成されている。 【００１９】屋上２の上には外気処理空調機７が設置さ
れている。外気処理空調機７は、ケーシング８によって
囲われ、外気取入れガラリ９、フィルター１０、加湿用
スプレー１１、冷温水コイル１２、再熱コイル１３、エ
リミネーター１４、送風機１５で構成されている。 【００２０】外気処理空調機７には、給気ダクト１６が
接続されている。給気ダクト１６は、室内１７に設置さ
れている誘引式下部吹出空調機１８（ａ），ファン式下
部吹出空調機１８（ｂ）に接続されている。室内に設置
されている下部吹出空調機１８に接続される給気ダクト
１６には、給気調節ダンパー１７が設けられている。 【００２１】室内の天井６には、排気口１９を設け、排
気ダクト２０と接続し、途中排気調節ダンパー２１を介
して屋上２の上に設置されている排風機２２に接続され
ている。排風機２２の吐出口にはチャンバー２３、ガラ
リ２４が設けられている。 【００２２】図２は誘引式下部吹出空調機１８（ａ）の
断面図で、空調機本体ケーシング２５（ａ）には、給気
管２６、誘引ノズル２７、吸込み口２８（ａ）、フィル
ター２９（ａ）、吹出し口３０（ａ）が設けられてい
る。給気管２６には給気ダクト１６が接続され、外気処
理空調機７からの処理された新鮮空気が供給される。 【００２３】外気処理空調機７（電源、熱源機器など図
示省略）では、送風機１５の運転により外気は、外気取
入れガラリ９から導入され、フィルター１０にて除塵さ
れ、冷温水コイル１２で冷却除湿または加熱され、必要
な場合は加湿用スプレー１１による加湿、再熱コイル１
３による再加熱、エリミネーター１４による水滴分離な
どを行うことによって、処理された新鮮空気となる。処
理された新鮮空気の状態どを行うことによって、処理さ
れた新鮮空気となる。処理された供給空気の状態は、室
内の要求（温湿度発信器などによるが省略）により決定
される。 【００２４】図３はファン式下部吹出空調機１８（ｂ）
の断面図で、空調機本体ケーシング２５（ｂ）には、吸
込み口２８（ｂ）、フィルター２９（ｂ）、吹出し口３
０（ｂ）、ファン３１により構成されている。空調機本
体ケーシング２５（ｂ）には給気ダクト１６が接続さ
れ、外気処理空調機７からの処理された外気が供給され
ている。 【００２５】誘引式下部吹出空調機１８（ａ）では、誘
引ノズル２７によって、供給空気量一次空気）の最大で
おおよそ５倍の室内空気量（二次空気）が誘引（誘引量
については調整出来る）される。ファン式下部吹出空調
機１８（ｂ）では、供給空気量（一次空気）に関係なく
ファンの能力によって室内空気量（二次空気）の吸込み
量および吹出し量が決定される。誘引式、ファン式のい
づれを採用するかは、使用条件によって選定される。 【００２６】誘引式下部吹出空調機１８（ａ）とファン
式下部吹出空調機１８（ｂ）の差異について見ると、誘
引式下部吹出空調機１８（ａ）は供給空気量（一次空
気）を調節した場合に、室内空気量（二次空気）と吹出
し空気量双方に大きく影響が出るので、供給空気量（一
次空気）をあまり制御しない用途に適している。また、
電源を必要としないから、建設費の面からは有利とな
る。従って、温度調節は、専ら供給空気（一次空気）の
温度を調節して行う。 【００２７】ファン式下部吹出空調機１８（ｂ）におい
ては、誘引式下部吹出空調機１８（ａ）との比較におい
て、供給空気量（一次空気）を調節した場合に、室内空
気量（二次空気）と吹出し量双方への影響が少ない。こ
の結果、吹出し温度に影響が出る。ファン３１を用いる
ことによって、温度制御を供給空気量（一次空気）の調
節による方法とファン３１の能力制御によって行うこと
が出来る。供給空気量一次空気）の調節は、温度検出器
（図示省略）からの信号によって給気調節ダンパー１７
にて行う。また同時に排気量も排気調節ダンパー２１に
て行う。室内の在室人員による外気量の調整をする場合
などは、ファン式下部吹出空調機１８ｂ）の方が適して
いる。もちろんファン式下部吹出空調機１８（ｂ）で
は、ファン３１の電源を必要とする。 【００２８】誘引式下部吹出空調機１８（ａ）、ファン
式下部吹出空調機１８（ｂ）とも供給空気量に相当する
排気を行う。排気は、室内の天井６取付けられた排気口
１９から排気ダクト２０を通って排風機２２より、吐出
口のチャンバー２３から排気ガラリ２４より排出され
る。供給空気量が調節される時は、排気量も排気調節ダ
ンパー２１で調節される。 【００２９】冷房運転について説明すると、外気処理空
調機７の送風機１５の運転（電源は省略されている）に
よって、３４℃の外気は、外気取入れガラリ９を通して
吸込まれ、フィルター１０によって除塵され、冷温水コ
イル１２によって１２℃に冷却除湿される。（冷熱源設
備などは省略されている。）送風機１５の吐出口を経て
給気ダクト１６に送気され、下部吹出空調機１８に供給
される。 【００３０】具体的に説明すると、誘引式下部吹出空調
機１８（ａ）においては、１２℃の外気により、２７℃
の室内空気が誘引により吸込まれる。誘引量を１対４と
すれば吹出し温度はおおよそ２４℃となり、下部吹出空
調方式の吹出し温度となる。ファン式下部吹出空調機１
８（ｂ）においても外気量の５倍の吹出し量にすれば誘
引式と同じ吹出し温度となる。 【００３１】 【発明の効果】本発明は、以上説明したように構成され
ているので、下記に記載されるような効果を奏する。 １）下吹出しによる室内での空気混合の少ない空調方式
の採用で、換気用に処理した新鮮空気のみで空調が可能
になった。 ２）外気処理空調機で温湿度を十分に調整することによ
って、室内空調機の熱交換器が不要となった。 ３）室内空調機の熱交換器が不要なので、空調機が安価
になるとともに、熱源配管、ドレン配管とも不要にな
る。 ４）熱源配管、ドレン配管が不要なことは、空調設備費
が大幅に削減出来る。 ５）機器類が減少したので、運転管理が省力化でき、保
守管理費が低減出来る。

【図面の簡単な説明】 【図 １】外気処理空気を用いた下部吹出空調方式のシ
ステム図である。 【図 ２】誘引式下部吹出空調機の断面図である。 【図 ３】ファン式下部吹出空調機の断面図である。 【符号の説明】 １ 建物断面 ２ 屋上 ３ 隔壁 ４ スラブ ５ 床 ６ 天井 ７ 外気処理空調機 ８ ケーシング ９ 外気取入れガラリ １０ フィルター １１ 加湿用スプレー １２ 冷温水コイル １３ 再熱コイル １４ エリミネーター １５ 送風機 １６ 給気ダクト １７ 給気調節ダンパー １８ 下部吹出空調機 １８（ａ） 誘引式下部吹出空調機 １８（ｂ） ファン式下部吹出空調機 １９ 排気口 ２０ 排気ダクト ２１ 排気調節ダンパー ２２ 排風機 ２３ チャンバー ２４ 排気ガラリ ２５（ａ），（ｂ） 空調機本体ケーシング ２６ 給気管 ２７ 誘引ノズル ２８（ａ），（ｂ） 吸込み口 ２９（ａ），（ｂ） フィルター ３０（ａ），（ｂ） 吹出し口 ３１ ファン

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 【請求項１】 換気用の外気処理空調機を設け、室内に
   は下部吹出空調機を設置し、外気処理空調機で調整した
   空気を導入し、室内との空気と混合することによる新鮮
   空気の供給による下部吹出空調方式。 【請求項２】 【請求項１】における「室内空気との混合」を誘引によ
   って行う空調方式。 【請求項３】 【請求項１】における「室内空気との混合」をファンに
   よって行う空調方式。