JPH0875191A

JPH0875191A - 空調方法

Info

Publication number: JPH0875191A
Application number: JP21276494A
Authority: JP
Inventors: Isao Hirano; 功平野
Original assignee: Taisei Corp
Current assignee: Taisei Corp
Priority date: 1994-09-06
Filing date: 1994-09-06
Publication date: 1996-03-19

Abstract

(57)【要約】【目的】専有空間が少なく且つ比較的小規模な建物の室
内の空調でも良好な空調が実施されると共に、省エネが
可能な空調方式を提供することを目的とする。【構成】床下チャンバー１と室内とが床吹出し口２で連
通している。天井吸込み口３を介して室内と天井内とが
連通している。天井内には２基の還気ファン４，５が配
設されている。一方の還気ファン４の出力側はディフュ
ーザに接続している。他方の還気ファン５の出力側は外
調用ヒートポンプ６を介して外気に連通している。外調
用ファン７の出力側が、外調用ヒートポンプ６の入力側
に接続し、該外調用ヒートポンプ６を介してディフュー
ザ８に接続されている。ディフューザ８の下方位置の外
壁部には個別空調機１１が設けられている。個別空調機
１１は、床下チャンバー１に接続している。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、比較的小規模の建物の
事務室などでも実施可能な空調方法に関するものであ
る。

【０００２】

【従来の技術】従来、ペリメータゾーンの空調や比較的
規模の小さい建物における各室内の空調方法としては、
例えば、個別空調機方法がある。これは、外壁側にヒー
トポンプ式個別空調機を設け、該個別空調機から室内に
向けて直接，調和空気を供給してペリメータゾーン、さ
らにはインテリアゾーンを空調する方法である。

【０００３】または、ペリーメータゾーンに対しては、
ファンコイルユニット方法等によって空調を行い、且
つ、インテリアゾーンに対しては、単一ダクト方法によ
って、地下室等の機械室に設置された空調機からの調和
空気（冷風又は温風）を、一本の主ダクト及び、該主ダ
クトから分岐した枝ダクトを介して対象とする各室内の
天井内に導入し、該天井に設けた複数の吹出し口から室
内のインテリアゾーンに供給して空調を行っている。

【０００４】または、パッケージユニット方法を採用
し、空調面積に応じて複数のパッケージユニットを分散
配置し、それぞれに冷水配管や温水配管を接続して空調
を行う。このとき、インテリアゾーンへの調和空気の分
散供給のために、例えば床吹出し方法を利用する。

【０００５】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、上記個
別空調機方法のみの空調では、インテリアゾーンまで気
流が到達せずに、負荷を取りきれないという問題が生じ
ている。また、上記ファンコイルユニット方法と単一ダ
クト方法とを併用した空調では、ファンコイルユニット
から室内に供給される調和空気の気流と、天井から室内
に供給される調和空気の気流とが干渉しあい、熱的に混
合して損失が生じている。また、外調用のヒートポンプ
は、外気を熱源として外気を加熱若しくは冷却する方法
のものが主流であり、外気の温度変化によって負荷処理
能力に差が生じている。

【０００６】また、上記ファンコイルユニット方法と単
一ダクト方法とを併用した空調方法やパッケージユニッ
ト方法では、空調機械室，ダクト，配管を通すシャフト
等のスペースが事務室有効面積を圧迫しているという問
題がある。本発明は、上記のような問題点に着目してな
されたもので、専有空間が少なく且つ比較的小規模な建
物の室内の空調でも良好な空調が実施されると共に、省
エネが可能な空調方法を提供することを目的としてい
る。

【０００７】

【課題を解決するための手段】上記目的を達成するため
に、本発明の空調方法は、ペリメータゾーンを、天井内
に設けた外調用ヒートポンプユニットで空調すると共
に、インテリアゾーンを、外壁側に設けられた個別空調
機を使用した床吹出し方法で空調する方法であって、上
記外調用ヒートポンプユニットで、室内還気を熱源とし
て新鮮空気を冷却若しくは加熱し、続いて、その調和外
気をペリメータゾーンに供給して該ペリメータゾーンの
負荷処理を行うと共に、該ペリメータゾーンの空気及び
新たに取り入れた新鮮空気を、上記個別空調機で熱交換
し、床下に設けたチャンバを介して床吹出し口からイン
テリアゾーンに供給することを特徴としている。

【０００８】このとき、請求項２に記載されているよう
に、上記外調用ヒートポンプによる調和外気に、室内還
気を混合して、ペリメータゾーンに供給することを特徴
とする。さらに、上記請求項１又は請求項２に記載され
た構成に対して、請求項３に記載されているように、外
調用ヒートポンプによる調和外気若しくは該調和外気に
室内還気を混入してなる調和空気をペリメータゾーンに
向けて吹き出す吹出し口と、個別空調機における室内空
気吸込み口とを、ペリメータゾーンを挟んで上下に対向
配置させたことを特徴とする。

【０００９】

【作用】本願発明では、個別空調機による調和空気を、
床下のチャンバーを介してインテリアゾーンの床下まで
送り、該床に設けられた複数の吹出し口によってインテ
リアゾーンに万遍なく供給する方法となっている。従っ
て、従来のように個別空調機による調和空気を直接，室
内に供給する場合に比べて、インテリアゾーン全体に個
別空調機による調和空気が供給される。即ち、従来であ
れば、インテリアゾーン全体を空調するために空調機械
室や冷温水配管が縦ダクト等を有する大型の空調が必要
であったが、本願発明では、これらが不要となって空調
設備が小規模となり、比較的規模の小さい建物の事務室
等であっても、従来よりも事務室有効面積を高めると共
に良好な空調が実施される。

【００１０】また、外調用ヒートポンプによって取り込
まれた調和外気は、ペリメータゾーンの負荷処理した後
は個別空調機に取り込まれるので、全体として、新鮮空
気の取り入れは、外壁側に設けられた上記個別空調機，
及び外調用ヒートポンプの両空調機によって行われる。
従来のような外気取り入れ用のダクトを設けることな
く、必要な量の新鮮空気の取り入れが実施される。即
ち、室内における十分な換気が行われる。

【００１１】また、外調用ヒートポンプの熱源として室
内還気を使用することで、熱源の温度の変動が小さくな
る。そして、冬期等，外気の方が室内還気よりも低けれ
ば、該室内還気の熱で新鮮空気が加熱可能となり、又、
夏期等，外気の方が室内還気よりも高ければ、該室内還
気の熱で新鮮空気が冷却可能となる。特に、天井から取
り込まれる室内還気は室温よりも温度が高いので、外気
の方が室内還気よりも低いときには外調用ヒートポンプ
の負荷を低く抑えることができる。

【００１２】また、上記加熱，若しくは冷却した調和外
気は、ペリメータゾーンでの負荷処理によって温度降下
又は温度上昇した後、個別空調機に取り込まれる。この
とき、冬期等で、ペリメータゾーンに暖房負荷、インテ
リアゾーンに冷房負荷が生じた場合では、上記負荷処理
した新鮮空気は窓面で冷却された状態で個別空調機に供
給され、新たに取り入れる新鮮空気も温度が低いので、
個別空調機は、低負荷状態での冷房運転とすることが可
能となる。

【００１３】また、夏期等で、ペリメータゾーン及びイ
ンテリアゾーンともに冷房負荷が生じている場合には、
外調用ヒートポンプで冷却された調和外気は、ペリメー
タゾーンでの負荷処理で温度が上昇するが、外気の温度
までは上昇していない。このため、個別空調機での冷房
運転の際の負荷上，有利となる。さらに、上記個別空調
機による熱交換した調和空気は、床下チャンバを介して
インテリアゾーンに供給されて、上記サイクルを繰り返
す。

【００１４】このように、本願発明では、空調空気の流
れが一方向に向けて循環しつつ、熱の段階的な有効利用
が図られると共に、空調のための専有面積が広くなくて
も十分な新鮮空気が取り入れられる。また、請求項２に
記載された構成とすることで、外調用ヒートポンプによ
る調和空気のペリメータゾーンへの供給量が多くなり、
所定の調和空気量を確保する。

【００１５】また、請求項３に記載された構成とするこ
とで、ペリメータゾーンに供給される調和空気が個別空
調機に向けて下方に流れ、インテリアゾーンへの流れが
回避される。即ち、インテリアゾーンに供給される調和
空気との干渉が回避されて、２種類の空調方法を採用す
る際の熱的な混合損失が防止される。

【００１６】

【実施例】本発明の実施例を図面に基づいて説明する。
まず構成を説明すると、図１から図３に示すように、床
下に床下チャンバー１が構成され、該床に上記床下チャ
ンバー１と室内とを連通する複数の床吹出し口２が設け
られている。

【００１７】また、天井には複数の天井吸込み口３が設
けられ、該吸込み口３を介して室内と天井内とが連通し
ている。天井内には２基の還気ファン４，５が配設され
て、上記天井吸込み口３を介した室内還気の吸引が可能
となっている。上記還気ファンのうち一方の還気ファン
４の出力側は、ダクトを介してディフューザに接続して
いる。

【００１８】また、他方の還気ファン５の出力側は、ダ
クトを介して外調用ヒートポンプ６の入力側に接続し、
該外調用ヒートポンプ６を介して外気に連通している。
また、天井内に外調用ファン７が設けられ、ダクトを介
して外気を吸引可能となっている。その外調用ファン７
の出力側は、外調用ヒートポンプ６の入力側に接続し、
該外調用ヒートポンプ６を介してディフューザ８に接続
されている。

【００１９】上記ディフューザ８は、ペリメータゾーン
Ａである窓９内面側上部に設けられ、図２に示すよう
に、窓９に沿って左右に延在している共に、吹出し口２
を下方に向けて配置されている。そのディフューザ８か
らの吹出し方向の更に室内側にはブラインド１０若しく
はスクリーンが配置されている。また、上記ディフュー
ザ８の下方位置の外壁部にはファンコイルユニット等か
らなる複数基の個別空調機１１が設けられている。その
複数基の個別空調機１１は、窓９下壁に沿って配列して
いて、それぞれ上記ディフューザ８の吹出し口と上下に
対向する位置に室内空気吸込み口１１ａが配設され、ま
た、外壁部に設けた連通路を介して新鮮空気を取り入れ
及び熱源空気の取り入れ、排気が可能となっている。そ
して、吸入した空気に対して熱交換を行う熱交換器によ
って熱交換した空気を床下チャンバー１に供給可能とな
っている。

【００２０】次に、上記空調設備の作動を説明する。ま
ず、冷房運転モードの一例、即ちペリメータゾーンＡ及
びインテリアゾーンＢに共に冷房負荷が生じた場合を、
図１，及び図２をもとに説明する。冷房時の居住域温度
を２５〜２６℃に空気調節する場合、インテリアゾーン
Ｂでは床吹出し空調方法のために、室内には上下方向に
温度成層が形成され天井側では２７〜２８℃と室温より
も若干高くなっている。そして、照明器具等からの排熱
を除去した室内の空気は、天井内に設けた還気ファン
４，５によって天井内へ吸引される。

【００２１】還気ファン５に吸引された還気は、外調用
ヒートポンプ６に送られ該新鮮空気の冷却のための熱源
として使用される。これによって、外気よりも温度の低
く且つ変動の小さい室内還気を熱源として外気を冷却す
ることで、外調用ヒートポンプ６の負荷上，有利となっ
ている。そして、高温となった還気が、外調用ヒートポ
ンプ６から屋外へ排出されると共に、冷却された新鮮空
気は、ディフューザ８に供給される。

【００２２】また、一方の還気ファン４に吸引された還
気もディフューザ８に供給されて、該還気と上記冷却さ
れた新鮮空気とが混合する。なお、この混合してなる調
和空気は、室温よりも低い温度となっている。そして、
該調和空気は、窓９面上部から該窓９面に沿って下方に
吹出し、窓９内面側に位置する窓９とブラインド１０間
に形成されたペリメータゾーンＡに供給され、該ペリメ
ータゾーンＡから冷房負荷を除去する。

【００２３】窓９面からの冷房負荷を除去して温度が上
昇した調和空気は、窓９面下部に設置された個別空調機
１１の上部吸込み口１１ａから吸引される。なお、この
吸引されるペリメータゾーンＡの空気は、上記ディフュ
ーザ８から吹出したときの温度よりも高いが、外気より
も低い。また、上記ディフューザ８から吹き出す調和空
気は、下方の個別空調機１１の上部吸込み口１１ａに向
けて吹き出すと共に、ブラインド１０が設けられている
ことで、床から吹き出すインテリアゾーンＢへの調和空
気との混合が回避され、該混合による熱損失の発生が防
止されている。

【００２４】個別空調機１１では、上記吸込み口１１ａ
から吸引した空気と外壁面から取り入れた新鮮空気とを
混合して、熱交換器である蒸発コイル中を通過させ、熱
交換により冷却する。これによって、新鮮空気の取り入
れは、個別空調機１１によるばかりでなく上記外調用ヒ
ートポンプ６によっても実施されて、両機６，１１によ
って必要な量の新鮮空気をインテリアゾーンＢへ供給可
能となる。従って、別途、換気のための新鮮空気取り入
れダクト等の設置が不要となっている。

【００２５】上記個別空調機１１によって冷却された調
和空気は、床下チャンバー１内へ供給され、該床下チャ
ンバー１を介して床吹出し口２からインテリアゾーンＢ
である室内に供給し、もって、室内の熱負荷を除去する
サイクルを繰り返す。このように、本実施例では、循環
する空調空気の熱が段階的に有効利用されつつ、インテ
リアゾーンＢ及びペリメータゾーンＡの最適な空調が実
施される。

【００２６】次に、暖房運転モードの一例を図４及び図
５をもとに示す。インテリアゾーンＢでは、一般に、照
明やＯＡ機器等からの発熱によって年間を通して冷房が
必要な場合が多い。そこで、ペリメータゾーンＡに暖房
負荷、インテリアゾーンＢに冷房負荷が生じたとして、
以下，説明する。個別空調機１１を冷房運転させる。す
ると、床吹出し口２から冷却された空気が吹き出し、そ
の調和空気によって室内の冷房負荷が除去される。続い
て、室温よりも上昇した空気は、天井内に設けられた還
気ファン４，５によって天井内へ吸引される。

【００２７】還気ファン４，５に吸引された還気は、新
鮮空気の加熱のために外調用ヒートポンプ６に送られ該
ヒートポンプ６の熱源として使用される。これによっ
て、外気よりも温度が高く且つ変動の小さい室内還気を
熱源として外気を加熱することで、外調用ヒートポンプ
６の負荷上，有利となっている。そして、低温となった
室内還気は、外調用ヒートポンプ６を介して屋外に排出
されると共に、加熱された新鮮空気は、ディフューザ８
に供給される。

【００２８】また、一方の還気ファン４に吸引された、
室温よりも高い還気もディフューザ８に送られて、上記
加熱された新鮮空気と混合する。上記混合された空気
は、ディフューザ８の吹き出し口から吹き出し、窓９面
に沿って下降し、もって、窓９ガラス面からの暖房負荷
を除去する。但し、暖房負荷を除去したペリメータゾー
ンＡでの空調空気は、温度降下するが、外気よりも高温
である。

【００２９】窓９面からの暖房負荷を除去して温度が低
下した空気は、窓９面下部に設置された個別空調機１１
上部の吸込み口１１ａから吸引される。また、個別空調
機１１では、上記吸引した空気と、外壁面から採り入れ
た新鮮空気とを混合しつつ蒸発コイルを通過させ熱交換
する。このとき、上記のように、ペリメータゾーンＡか
ら取り入れた新鮮空気を含む調和空気は、室温よりも低
温であるので、該個別空調機１１は、低負荷状態で冷房
運転することが可能となる。

【００３０】そして、この熱交換によって冷却された空
気は、床下チャンバー１を介して床面から室内に供給さ
れ、室内におけるインテリアゾーンＢの熱負荷を除去す
るサイクルを繰り返す。これによって、本実施例では、
循環する空調空気の熱が段階的に有効利用されつつ、イ
ンテリアゾーンＢ及びペリメータゾーンＡの最適な空調
が実施される。

【００３１】また、春、秋などでは、負荷に応じ外調用
ヒートポンプ、個別空調機にどちらか一方での運転、又
はファンのみの運転とすることもできる。なお、上記実
施例では、個別空調機１１としてウォールスルー形（ヒ
ートポンプ）を挙げている。

【００３２】

【発明の効果】以上説明してきたように、本発明の空調
方法では、室毎に閉じた空調のための循環システムが構
築されて、空調機械室、ダクトや配管スペースの縮小に
繋がる。また、空調空気の流れを一方向の循環とすると
共に、熱の段階的な有効利用によって、大幅な省エネを
図ることができると共に、外気取り入れダクトなしに十
分な新鮮空気の取り入れが可能となる。

【００３３】また、上記と併せて、個別空調機１１から
の調和空気を床吹出し方法でインテリアゾーンへ供給す
るようにしたことで、インテリアゾーンの冬期熱環境の
改善を図ることができる。また、請求項２に記載された
構成とすることで、十分な量の調和空気をペリメータゾ
ーンへ供給可能となる。

【００３４】また、請求項３に記載された構成とするこ
とで、ペリメータゾーンへの調和空気と、インテリアゾ
ーンへの調和空気との混合が防止されて、熱的な損失発
生を防止することがでできる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明に係る実施例の空調の構成、及び冷房モ
ードでの状態を示す概略構成図である。

【図２】本発明に係る実施例の外調ヒートポンプ周りの
構成、及び冷房モードでの状態を示す図である。

【図３】本発明に係る実施例の空調の床側の構成を示す
概略平面図である。

【図４】本発明に係る実施例の空調の暖房モードでの状
態を示す概略構成図である。

【図５】本発明に係る実施例の外調ヒートポンプ周りの
構成に対する暖房モードでの状態を示す図である。

【符号の説明】

ＡペリメータゾーンＢインテリアゾーン１床下チャンバー２床吹出し口３天井の吸込み口４，５還気用ファン６外調用ヒートポンプ７外調用ファン８ディフューザ９窓１１個別空調機

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】ペリメータゾーンを、天井内に設けた外
調用ヒートポンプユニットで空調すると共に、インテリ
アゾーンを、外壁側に設けられた個別空調機を使用した
床吹出し方法で空調する方法であって、上記外調用ヒー
トポンプユニットで、室内還気を熱源として新鮮空気を
冷却若しくは加熱し、続いて、その調和外気をペリメー
タゾーンに供給して該ペリメータゾーンの負荷処理を行
うと共に、該ペリメータゾーンの空気及び新たに取り入
れた新鮮空気を、上記個別空調機で熱交換し、床下に設
けたチャンバを介して床吹出し口からインテリアゾーン
に供給することを特徴とする空調方法。
【請求項２】上記外調用ヒートポンプによる調和外気
に、室内還気を混合して、ペリメータゾーンに供給する
ことを特徴とする請求項１に記載された空調方法。
【請求項３】外調用ヒートポンプによる調和外気若し
くは該調和外気に室内還気を混入してなる調和空気をペ
リメータゾーンに向けて吹き出す吹出し口と、個別空調
機における室内空気吸込み口とを、ペリメータゾーンを
挟んで上下に対向配置させたことを特徴とする請求項１
又は請求項２に記載された空調方法。