(57)【要約】【課題】コールドドラフトの発生やペリメータ用空調設備の空調負荷の増大を抑制しながら、自然換気設備による自然換気を行うことのできる空調システムを提供する。【解決手段】空調対象域Ａのペリメータ側の空調を行うペリメータ用空調設備１と、空調対象域Ａの自然換気を行う自然換気設備３と、が備えられ、自然換気設備３の給気口３１Ｂが、ペリメータ用空調設備１の空気吹出口１１よりも空調対象域Ａのインテリア側に配置されている。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
空調対象域のペリメータ側の空調を行うペリメータ用空調設備と、空調対象域の自然換気を行う自然換気設備と、が備えられ、
前記自然換気設備の給気口が、前記ペリメータ用空調設備の空気吹出口よりも空調対象域のインテリア側に配置されている空調システム。
【請求項２】
前記空調対象域のインテリア側の空調を行うインテリア用空調設備が備えられ、
前記自然換気設備の給気口が、前記ペリメータ用空調設備の空気吹出口と前記インテリア用空調設備の空気吹出口との間に配置されている請求項１記載の空調システム。
【請求項３】
前記自然換気設備の給気口が、前記ペリメータ用空調設備の空気吹出口よりもインテリア側の箇所からインテリア側に向けて横向きに給気する状態で設置されている請求項１又は２記載の空調システム。
【請求項４】
空調対象域の天井側において、前記自然換気設備における外気取込口から給気口までの給気流路に、上方側に曲がった後に下方側に曲がる屈曲部が備えられ、
前記屈曲部の下の窪み空間に、前記ペリメータ用空調設備が設置されている請求項１〜３のいずれか１項に記載の空調システム。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、空調対象域の空調を行う空調システムに関する。
【背景技術】
【０００２】
オフィスビル内の事務室などの空調対象域において、屋外に面する窓の近くなどのペリメータ側は、インテリア側に比べて外気温の影響を受け易い。そのため、例えば、冬季等の外気温が低い場合には、ペリメータ側では低温外気の影響でインテリア側よりも暖房負荷が大きくなり、夏季等の外気温が高い場合には、ペリメータ側では高温外気の影響でインテリア側よりも冷房負荷が大きくなるなど、ペリメータ側ではインテリア側よりも外気温に対抗するための空調負荷が大きくなる傾向がある。
また、空調対象域によっては、インテリア側ではＯＡ機器や事務員などの発熱源が集中することに原因して一年を通じて冷房負荷が生じ、ペリメータ側では一年を通して外気温に対抗するための空調負荷（夏季は冷房負荷、冬季は暖房負荷）が生じるなど、インテリア側とペリメータ側とで空調負荷の種別が異なる場合もある。
そこで、空調対象域を空調する空調システムでは、インテリア側の空調を行うインテリア用空調設備とは別に、ペリメータ側の空調を行うペリメータ用空調設備を設けることが多用されている。
【０００３】
このような空調システムにおいて、風力や温度差等を駆動力として自然換気を行う自然換気設備が設けられる場合がある。この場合、自然換気設備は、外気を空調対象域に給気する給気口と空調対象域の空気を屋外に排気する排気口とが空調対象域に臨む状態で備えられる。外気を空調対象域に給気する給気口は、例えば、特許文献１に示すように、給気経路が短くて給気抵抗の少ない屋外と空調対象域との境界となる壁部の空調対象域側（空調対象域の最もペリメータ側）の面の上部に備えられる。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特開平０８−２１０６８５号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
上記従来の空調システムでは、自然換気設備にて空調対象域の換気を行う際、外気温が低温となる冬季などにおいて、ペリメータ用空調設備にて暖房されている空調対象域のペリメータ側における壁部の上部から低温外気が導入されるので、空調対象域のペリメータ側で低温外気の自然降下（所謂、コールドドラフト）が生じ、ペリメータ側に居る者に不快感を与える不都合がある。
また、外気温が高温となる夏季には、ペリメータ用空調設備にて冷房されている空調対象域のペリメータ側における壁部の上部から高温外気が導入されることから、一年を通じて空調対象域のペリメータ側に空調負荷とは相反する温度帯の外気を直接的に導入することになり、ペリメータ用空調設備の空調負荷の増大を招く不都合もある。
【０００６】
この実情に鑑み、本発明の主たる課題は、コールドドラフトの発生やペリメータ用空調設備の空調負荷の増大を抑制しながら、自然換気設備による自然換気を行うことのできる空調システムを提供する点にある。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
本発明の第１特徴構成は、空調対象域のペリメータ側の空調を行うペリメータ用空調設備と、空調対象域の自然換気を行う自然換気設備と、が備えられ、
前記自然換気設備の給気口が、前記ペリメータ用空調設備の空気吹出口よりも空調対象域のインテリア側に配置されている点にある。
【０００８】
本構成によれば、自然換気設備にて空調対象域の自然換気を行う際、ペリメータ用空調設備の空気吹出口よりも空調対象域のインテリア側に配置された給気口から、ペリメータ用空調設備から吹き出される調整空気よりも空調対象域のインテリア側に外気を導入するので、空調対象域のペリメータ側への外気の導入を抑制し、空調対象域のインテリア側への外気の導入を促進することができる。
よって、外気温が低温となる冬季などにおいて、ペリメータ用空調設備にて暖房されている空調対象域のペリメータ側で低温外気の自然降下（所謂、コールドドラフト）が生じるのを抑制することができ、ペリメータ側に居る者への不快感を低減することができる。
また、一年を通じて空調対象域のペリメータ側に対して空調負荷とは相反する温度帯の外気の導入を抑制することができるので、導入外気によるペリメータ用空調設備の空調負荷の増大を抑制することができる。
したがって、コールドドラフトの発生やペリメータ用空調設備の空調負荷の増大を抑制しながら、自然換気設備による自然換気を行うことができる。
【０００９】
さらに、自然換気設備にて空調対象域の自然換気を行う際のコールドドラフトの発生やペリメータ用空調設備の空調負荷の増大を抑制できることで、自然換気を有効に利用できる外気条件を拡大することができる。よって、自然換気を行う機会を増やすことが可能となり、自然換気による省エネルギー化を促進することができる。
【００１０】
しかも、自然換気設備にて空調対象域の換気を行う際の空調対象域のインテリア側への外気の導入を促進することができるので、例えば、外気温が低温であるにもかかわらず、空調対象域のインテリア側で冷房負荷が生じている場合に、外気冷房による省エネルギー性の向上も図ることも可能となる。
【００１１】
本発明の第２特徴構成は、前記空調対象域のインテリア側の空調を行うインテリア用空調設備が備えられ、
前記自然換気設備の給気口が、前記ペリメータ用空調設備の空気吹出口と前記インテリア用空調設備の空気吹出口との間に配置されている点にある。
【００１２】
本構成によれば、自然換気設備にて空調対象域の自然換気を行う際、ペリメータ用空調設備の空気吹出口とインテリア用空調設備の空気吹出口との間に配置された自然換気設備の給気口から導入される外気により、インテリア用空調設備で調整されたインテリア側の領域と、ペリメータ用空調設備で調整されたペリメータ側の領域との間での空気の流通を抑制することができる。
したがって、空調対象域のペリメータ側とインテリア側とで空調負荷の種別が異なる場合において、ペリメータ用空調設備によるペリメータ側の空調（例えば暖房）とインテリア用空調設備によるインテリア側の空調（例えば冷房）とを、混合損失（ミキシングロス）を抑制した状態で効率的に行うことができ、省エネルギー性を一層向上させることができる。
【００１３】
本発明の第３特徴構成は、前記自然換気設備の給気口が、前記ペリメータ用空調設備の空気吹出口よりもインテリア側の箇所からインテリア側に向けて横向きに給気する状態で設置されている点にある。
【００１４】
本構成によれば、自然換気設備にて空調対象域の自然換気を行う際、自然換気設備の給気口の背面側となるペリメータ側への外気の導入を一層抑制しながら、給気口の正面側となるインテリア側への外気の導入を一層促進することができる。
さらに、自然換気設備の給気口を天井面等の水平面の近くからインテリア側に向けて横向きに給気するようにすれば、コアンダー効果により給気の流れが当該水平面に沿った流れになり易く、ペリメータ側への外気の導入を更に抑制しながら、インテリア側への外気の導入を更に促進することができる。
したがって、自然換気設備にて空調対象域の換気を行う際のコールドドラフトの発生やペリメータ用空調設備の空調負荷の増大を一層抑制することができる。また、自然換気を有効に利用できる外気条件を一層拡大して自然換気による省エネルギー化を一層促進することができるとともに、外気冷房による省エネルギー性を一層向上させることができる。
【００１５】
本発明の第４特徴構成は、空調対象域の天井側において、前記自然換気設備における外気取込口から給気口までの給気流路に、上方側に曲がった後に下方側に曲がる屈曲部が備えられ、
前記屈曲部の下の窪み空間に、前記ペリメータ用空調設備が設置されている点にある。
【００１６】
上記構成によれば、自然換気設備の給気口をペリメータ用空調設備の給気口よりもインテリア側に配置するための給気流路の屈曲部の上方側に曲がった部位が水返しとなって給気流路を通じて空調対象域に雨水が浸入することを抑制することができる。しかも、給気流路の上方側に曲がった後に下方側に曲がる屈曲部の下の窪み空間を利用してペリメータ用空調設備を合理的且つ見栄えよく設置することができる。
【図面の簡単な説明】
【００１７】
【図１】空調システムの概念図
【図２】空調システムの要部の断面図
【発明を実施するための形態】
【００１８】
本発明に係る空調システムの実施形態を図面に基づいて説明する。
図１は本発明に係る空調システムの構成を模式的に示したものであり、同図１に示すように、この空調システムは、オフィスビル内の事務室などの空調対象域Ａの温熱環境の調整と換気と行うシステムとして構成されている。
【００１９】
この空調システムには、空調対象域Ａにおける窓の近くなどのペリメータ側を空調するペリメータ用空調設備１と、空調対象域Ａのインテリア側を空調するインテリア用空調設備２とが備えられ、空調対象域Ａのペリメータ側とインテリア側の各々の熱負荷に応じてペリメータ側とインテリア側の各々の温熱環境を調整する。
また、この空調システムには、空調対象域Ａの自然換気を行う自然換気設備３と、空調対象域Ａの機械換気を行う機械換気設備４とが備えられ、外気条件などの諸条件に応じて自然換気と機械換気とを適宜に切り替え、その時点で適した換気形態で空調対象域Ａの換気を行う。
【００２０】
前記ペリメータ用空調設備１には、温調された調整空気ＳＡを空調対象域Ａのペリメータ側に向けて吹き出す空気吹出口１１が備えられている。ペリメータ用空調設備１は、この空気吹出口１１から吹き出す調整空気ＳＡによって空調対象域Ａのペリメータ側の温熱環境を調整する。ペリメータ用空調設備１の空気吹出口１１は、例えば、ペリメータ用空調設備１の室内機１２などに装備された状態で、空調対象域Ａのペリメータ側の天井部Ｃなどに配置される。
ペリメータ用空調設備１の室内機１２としては、パッケージエアコンの室内機やファンコイルユニットなどを例示することができ、例えば、空気吸込口（図示省略）から空調対象域Ａのペリメータ側の空気を吸い込んで、その吸い込み空気を内部の熱交換器（図示省略）で温調して調整空気ＳＡとした上で空気吹出口１１から吹き出すように構成することができる。
【００２１】
前記インテリア用空調設備２には、温調された調整空気ＳＡを空調対象域Ａのインテリア側に向けて吹き出す空気吹出口２１が備えられている。インテリア用空調設備２は、この空気吹出口２１から吹き出す調整空気ＳＡによって空調対象域Ａのインテリア側の温熱環境を調整する。インテリア用空調設備２の空気吹出口２１は、例えば、インテリア用空調設備２の室内機２２などに装備された状態で、空調対象域Ａのインテリア側の天井部Ｃなどに配置される。
インテリア用空調設備２の室内機２２としても、パッケージエアコンの室内機やファンコイルユニットなどを例示することができ、例えば、空気吸込口（図示省略）から空調対象域Ａのインテリア側の空気を吸い込んで、その吸い込み空気を内部の熱交換器（図示省略）で温調して調整空気ＳＡとした上で空気吹出口２１から吹き出すように構成することができる。
【００２２】
前記自然換気設備３は、外気ＯＡを空調対象域Ａに供給する給気流路３１と、空調対象域Ａの空気を排気空気ＥＡとして屋外に排気する排気流路３２とを備えて構成されている。
自然換気設備３の給気流路３１は、屋外に臨む状態で開口する外気取込口３１Ａと、空調対象域Ａに臨む状態で開口する給気口３１Ｂとが備えられ、外気取込口３１Ａから取り込んだ外気ＯＡを給気口３１Ｂから空調対象域Ａに供給する。自然換気設備３の給気口３１Ｂは、例えば、空調対象域Ａに臨む天井部Ｃなどに設置される。
自然換気設備３の排気流路３２は、空調対象域Ａに臨む状態で開口する排気口３２Ａと、屋外に臨む状態で開口する空気放出口３２Ｂとが備えられ、排気口３２Ａから取り込んだ空調対象域Ａの空気を排気空気ＥＡとして空気放出口３２Ｂから屋外に放出する。自然換気設備３の排気口３２Ａも、例えば、空調対象域Ａに臨む天井部Ｃなどに設置される。
【００２３】
前記機械換気設備４は、図示は省略するが、給気ファン、給気流路、排気ファン、排気路などを備えて構成され、給気ファンの駆動力で給気流路を通じて外気ＯＡを空調対象域Ａに供給するとともに、排気ファンの駆動力で排気流路を通じて空調対象域Ａの空気を排気空気ＥＡとして屋外に放出する。
【００２４】
なお、機械換気設備４には、給気流路を通じて空調対象域Ａに供給される外気ＯＡと排気流路を通じて屋外に放出される排気空気ＥＡとの間で熱交換させる全熱交換器などの熱交換器を適宜に付設することができる。このようにすれば、夏季などの外気ＯＡが空調対象域Ａの空気よりも高温・高湿となる時期には、高温・高湿の外気ＯＡを、それよりも低温・低湿の排気空気ＥＡとの全熱交換で冷却・除湿した上で空調対象域Ａに供給することができる。また、冬季などの外気ＯＡが空調対象域Ａの空気よりも低温・低湿となる時期には、低温・低湿の外気ＯＡを、それよりも高温・高湿の排気空気ＥＡとの全熱交換で加熱・加湿した上で空調対象域Ａに供給することができる。
【００２５】
次に、自然換気設備３の給気口３１Ｂの配置について説明を加える。
この空調システムでは、自然換気設備３の給気口３１Ｂが、ペリメータ用空調設備１の空気吹出口１１よりも空調対象域Ａのインテリア側に配置されている。また、自然換気設備３の給気口３１Ｂがペリメータ用空調設備１の空気吹出口１１と、インテリア用空調設備２の空気吹出口２１との間に配置されている。
【００２６】
具体的には、この空調システムでは、空調対象域Ａに臨む天井部Ｃにおいて、窓Ｗの近くのペリメータ側から中央側のインテリア側に向かう順で、ペリメータ用空調設備１の空気吹出口１１、自然換気設備３の給気口３１Ｂ、インテリア用空調設備２の空気吹出口２１が配置されている。自然換気設備３の給気口３１Ｂは、例えば、ペリメータ用空調設備１の空調対象領域（ペリメータゾーン）とインテリア用空調設備２の空調対象領域（インテリアゾーン）との境界部に配置されている。
【００２７】
このように構成された空調システムでは、自然換気設備３にて空調対象域Ａの自然換気を行う際の外気ＯＡの導入位置が、ペリメータ用空調設備１の空気吹出口１１よりも空調対象域Ａのインテリア側に寄っているので、その分、外気温に対抗するための空調負荷の大きな空調対象域Ａのペリメータ側への外気ＯＡの導入を抑制し、空調対象域Ａのインテリア側への外気ＯＡの導入を促進することができる。
【００２８】
そのため、外気温が低温となる冬季などにおいて、ペリメータ用空調設備１にて暖房されている空調対象域Ａのペリメータ側で低温外気ＯＡの自然降下（所謂、コールドドラフト）が生じるのを抑制することができ、ペリメータ側に居る者への不快感を低減することができる。また、一年を通じて空調対象域Ａのペリメータ側に対して空調負荷とは相反する温度帯の外気ＯＡの導入を抑制することで、自然換気時の導入外気ＯＡによるペリメータ用空調設備１の空調負荷の増大を抑制することができる。
【００２９】
さらに、自然換気設備３にて空調対象域Ａの自然換気を行う際のコールドドラフトの発生やペリメータ用空調設備１の空調負荷の増大を抑制できることで、自然換気を有効に利用できる外気条件を拡大することができる。よって、外気条件によって自然換気と機械換気とを切り替えて空調対象域Ａの換気を行う場合に、自然換気を行う機会を増やすことが可能となり、自然換気による省エネルギー化を促進することができる。
【００３０】
また、自然換気設備３にて空調対象域Ａの自然換気を行う際の空調対象域Ａのインテリア側への外気ＯＡの導入を促進することで、例えば、外気温が低温であるにもかかわらず、空調対象域Ａのインテリア側で冷房負荷が生じている場合に、外気冷房による省エネルギー性の向上も図ることができる。
【００３１】
次に、自然換気設備３の給気流路３１について説明を加える。
図２は自然換気設備３の給気流路３１の具体的な構成例を示している。同図２の例では、給気流路３１は、空調対象域Ａの天井部Ｃの側に構成されている。給気流路３１は、屋外側端となる外気取込口３１Ａと、空調対象域Ａ側端となる給気口３１Ｂと、外気取込口３１Ａと給気口３１Ｂとに亘らせた給気ダクト３１Ｄから構成されている。給気ダクト３１Ｄには、給気流路３１を開閉するダンパー３１Ｅが介装されている。ダンパー３１Ｅは、自然換気設備３による自然換気と機械換気設備４による機械換気の切り替え時などに用いられる。
給気流路３１の外気取込口３１Ａは、例えば、給気口３１Ｂと略同じ高さに配置され、屋外と空調対象域Ａとの境界となる壁部における窓Ｗの上部から横向きに外気ＯＡを取り込む状態で設置されている。
【００３２】
給気流路３１の給気口３１Ｂは、空調対象域Ａの天井部Ｃの近傍箇所において、ペリメータ用空調設備１の空気吹出口１１よりもインテリア側の箇所からインテリア側に向けて横向きに給気する状態で設置されている。
そのため、この空調システムでは、自然換気設備３にて空調対象域Ａの自然換気を行う際に、自然換気設備３の給気口３１Ｂの背面側となるペリメータ側への外気の導入を一層抑制しながら、給気口３１Ｂの正面側となるインテリア側への外気ＯＡの導入を促進することができる。しかも、天井面の近傍箇所からインテリア側に向けて横向きに外気ＯＡを給気するので、コアンダー効果により給気の流れが天井部Ｃの天井面に沿った流れになり易く、このことで、ペリメータ側への外気ＯＡの導入を更に抑制しながら、インテリア側への外気ＯＡの導入を更に促進することができる。
【００３３】
給気流路３１の給気ダクト３１Ｄには、上方側に曲がった後に下方側に曲がる屈曲部Ｋが備えられている。
具体的には、給気ダクト３１Ｄは、屋外の外気取込口３１Ａから屋内の給気口３１Ｂ側に向かって斜め上向きに延びる上向きダクト部３１ａと、上向きダクト部３１ａの先端から給気口３１Ｂ側に向かって横方向に延びる第１横向きダクト部３１ｂと、第１横向きダクト部３１ｂの先端から給気口３１Ｂ側に向かってほぼ真下向きに延びる下向きダクト部３１ｃと、下向きダクト部３１ｃの先端側から給気口３１Ｂ側に向かって横向きに延びる第２横向きダクト部３１ｄとから構成されている。給気ダクト３１Ｄの屈曲部Ｋは、上向きダクト部３１ａと第１横向きダクト部３１ｂと下向きダクト部３１ｃとから構成されている。
【００３４】
そして、給気ダクト３１Ｄの屈曲部Ｋの下の窪み空間Ｓ、すなわち、上向きダクト部３１ａと第１横向きダクト部３１ｂと下向きダクト部３１ｃとで囲まれる上向きの窪み空間Ｓに、ペリメータ用空調設備１の室内機１２が埋め込み状態で設置されている。換言すれば、ペリメータ用空調設備１の室内機１２は、給気ダクト３１Ｄの屈曲部Ｋの下の窪み空間Ｓに収容されている。
【００３５】
そのため、この空調システムでは、給気ダクト３１Ｄの屈曲部Ｋにおける上向きダクト部３１ａ（上方側に曲がった部位の一例）が水返しとなって給気流路３１を通じて空調対象域Ａに雨水が浸入することを抑制することができる。しかも、その給気ダクト３１Ｄの屈曲部Ｋの下の窪み空間Ｓを利用してペリメータ用空調設備１を合理的且つ見栄えよく設置することができる。
【００３６】
〔別実施形態〕
（１）前述の実施形態では、自然換気設備３の給気口３１Ｂの具体的構成として、空調対象域Ａのインテリア側に向けて横向きに給気するものを例に示したが、下向きや上向きに給気するものであってもよい。
【００３７】
（２）前述の実施形態では、自然換気設備３の給気流路３１に備えられた屈曲部Ｋが、上方側に曲がった後に下方側に屈曲するように構成されている場合を例に示したが、例えば、上方側のみに曲がるように構成されていてもよい。また、自然換気設備３の給気流路３１に屈曲部Ｋが備えられていなくともよい。
【００３８】
（３）前述の実施形態では、自然換気設備３の給気口Ａが、ペリメータ用空調設備１の空調対象領域（ペリメータゾーン）とインテリア用空調設備２の空調対象領域（インテリアゾーン）との境界部に配置されている場合を例に示したが、境界部よりもペリメータ側やインテリア側に配置されていてもよい。
【符号の説明】
【００３９】
１        ペリメータ用空調設備
１１      空気吹出口
２        インテリア用空調設備
２１      空気吹出口
３        自然換気設備
３１      給気流路
３１Ａ    外気取込口
３１Ｂ    給気口
Ａ        空調対象域
Ｋ        屈曲部
Ｓ        窪み空間
【図１】
2018017485.tif 000003
【図２】
2018017485.tif 000004