(57)【要約】【課題】  各室内の各作業エリアに独自の環境を作り出すことができる空気調和システムを提供する。【解決手段】  建物屋上等に設置される空気調和機２と、空気調和機２と各室の吹出し口１１との間を接続する給気ダクト４と、各吹出し口１１に設けられる送風機５とから構成される。送風機５は、各生活エリア１２に対応して設けられるとともに、各生活エリア１２の作業エリア１３の数に応じた数が設けられ、各送風機５を各作業エリア１３から制御可能とする。各作業エリア１３に独自の環境を作り出すことができるので、各作業エリア１３に位置する人にとって快適な環境を提供することができる。【選択図】        図２
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
空気調和機から給気ダクトを介して各室内へ送風することにより、各室内の温度及び湿度を制御する空気調和システムであって、各室内の吹出し口に少なくとも１つの送風機を設け、該送風機を各室内から制御可能としたことを特徴とする空気調和システム。
【請求項２】
前記各室内には複数の生活エリアが設けられ、各生活エリアに対応する各室の天井部にそれぞれ吹出し口が設けられ、該吹出し口にそれぞれ少なくとも１つの送風機を設け、該送風機を各生活エリア内から制御可能とした請求項１に記載の空気調和システム。
【請求項３】
前記送風機による風量及び吹出し方向を制御可能とした請求項１又は２に記載の空気調和システム。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は空気調和システムに関し、特に、１台の空気調和機によって複数の部屋の空気調和を行なうのに好適な空気調和システムに関するものである。
【背景技術】
【０００２】
従来、オフィスビル等のような複数の室を有する建物の空気調和システムの一例として、図９に示すように、建物の屋上部等に空気調和機２２を設置し、この空気調和機２２と各室３０の吹出し口３１との間を給気ダクト２４を介して接続し、空気調和機２２から給気ダクト２４及び吹出し口３１を介して各室３０内に送風することにより、各室３０内の温度、湿度を制御するように構成した空気調和システム２１が知られている。
【０００３】
このような構成の空気調和システム２１にあっては、制御対象の室３０内の温度センサからの信号により、給気ダクト２４の途中に設けられている可変風量装置２５の運転を制御し、各室３０への送風の風量を調整することにより、各室３０内の温度、湿度の制御を行なっている。
【０００４】
しかし、図１０に示すように、給気ダクト２４内の可変風量装置２５の存在により、空気ダクト２４内に圧力損失（ΔＰ）が生じてしまう。このため、圧力損失（ΔＰ）の分だけ空気調和機２２の送風機２３の容量を大きくしなければならず、消費電力量が増加し、ランニングコスト（運転費）が高く付いてしまう。すなわち、電力消費量＝｛（風量）×ΔＰ｝／｛（機器効率）×（流体密度）｝（ｋｗ）の式から明らかなように、ΔＰの増加に比例して消費電力が増加してしまう。なお、図１０中、横軸は圧力の検出位置を示し、縦軸は給気ダクト２４内の圧力分布（Ｐａ）を示している。
【０００５】
また、上記のような構成の空気調和システム２１にあっては、１つの可変風量装置２５で複数の吹出し口３１からの風量を制御しているため、図１１（ａ）、（ｂ）に示すように、各室３０の各吹出し口３１毎に異なる空気調和の条件に設定することができない。このため、快適な作業環境を作り出すことができず、また電力を無駄に消費してしまう。
【０００６】
さらに、図１２に示すように、空気調和機２２と各室３０の各吹出し口３１との間を給気ダクト２４を介して接続し、各給気ダクト２４の上流側にそれぞれ可変風量装置２５を設けて空気調和システム２１を構成した場合、各室３０に間仕切壁４０を増設して空調エリアを変更する場合に、図１３に示すように、可変風量装置２５を追加したり、センサ３５を移設、新設したりする等の工事が必要となり、コストが嵩んでしまう。
【０００７】
さらに、上記のような問題に対処するため、各作業机に空調機と送風機とを内蔵させ、ローパーティションから居住者に直接空調空気を空気する方法、二重床下に空調空気を給気し、この空調空気を各作業机付近の床やローパーティションより居住者に給気する方法等が提案されている。
【０００８】
しかし、前者は、１つ当たりの作業机の占有面積が大きくなり、また各作業机に空気調和機を搭載するので、コストが嵩んでしまう。後者は、空調機を床下に埋設するため、各階高が高くなり、既設のビルの改修計画では使用できないことが多い。さらに、前者後者とも、ローパーティションの厚みが厚くなるため、１つの作業机の占有面積が大きくなり、吹出し口周辺に物を置くことができない等の制約がある（例えば、特許文献１、特許文献２参照。）。
【特許文献１】特願平０３−２２６９８０号公報
【特許文献２】特願平０３−２４７３６６号公報
【特許文献３】特願平０４−３３４６４０号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００９】
本発明は、上記のような従来の問題に鑑みなされたものであって、各室内に複数の生活エリアが存在する場合に、各生活エリア内に独自の環境を作り出すことができて、各生活エリア内に存在する全ての人に快適な環境を作り出すことができ、さらに、間仕切り壁等の増設によって空調エリアを変更する場合であっても、ダクト工事を必要とすることなく、またセンサの移設、新設工事を必要とすることもなく、容易に設計変更に対応することができる空気調和システムを提供することを目的とするものである。
【課題を解決するための手段】
【００１０】
本発明は、上記のような課題を解決するために、以下のような手段を採用している。
すなわち、請求項１に係る発明は、空気調和機から給気ダクトを介して各室内へ送風することにより、各室内の温度及び湿度を制御する空気調和システムであって、各室内の吹出し口に少なくとも１つの送風機を設け、該送風機を各室内から制御可能としたことを特徴とする。
本発明による空気調和システムによれば、空気調和機から給気ダクトを介して各室内へ送風することにより、各室内の温度、湿度が制御され、各室内が所定の環境に形成される。この場合、各室内から送風機の運転を制御することにより、各室内への給気の量を調整することができ、各室内に独自の環境を作り出すことができる。
【００１１】
請求項２に係る発明は、請求項１に記載の空気調和システムにおいて、前記各室内には複数の生活エリアが設けられ、各生活エリアに対応する各室の天井部にそれぞれ吹出し口が設けられ、該吹出し口にそれぞれ少なくとも１つの送風機を設け、該送風機を各生活エリア内から制御可能としたことを特徴とする。
本発明による空気調和システムによれば、各生活エリアにおいて、吹出し口に設けられている送風機を制御することにより、各生活エリアへの給気の量が調整され、各生活エリアに独自の環境を作り出すことができる。
【００１２】
請求項３に係る発明は、請求項１又は２に記載の空気調和システムにおいて、前記送風機による風量及び吹出し方向を制御可能としたことを特徴とする。
本発明による空気調和システムによれば、各室内において又は各室内の各生活エリア内において、送風機による風量及び吹出し方向を制御することにより、各室内又は各生活エリアに独自の環境を作り出すことができる。
【発明の効果】
【００１３】
以上、説明したように、本発明の請求項１に記載の空気調和システムによれば、空気調和機から給気ダクトを介して各室内へ送風することにより、各室内の温度、湿度が制御され、各室内が所定の環境に形成される。この場合、各室内から送風機の運転を制御することにより、各部屋内への給気の量を調整することができるので、各部屋に独自の環境を作り出すことができる。従って、各室内に存在する全ての人に快適と感じる環境を作り出すことができる。
【００１４】
また、間仕切り壁等の増設によって各室内の空調エリアを変更する場合であっても、新たなダクト工事を必要とすることなく、またセンサの移設、新設工事を必要とすることもなく、容易に設計変更に対応することができることになる。
【００１５】
また、本発明の請求項２に記載の空気調和システムによれば、各室内の各生活エリアにおいて、吹出し口に設けられている送風機の運転を制御することにより、各生活エリアへの給気の量を調整することができ、各生活エリアに独自の環境を作り出すことができる。従って、各室内の各生活エリア内に存在する全ての人に快適と感じる環境を作り出すことができる。
また、間仕切り壁等の増設によって各室内の空調エリアを変更する場合であっても、新たなダクト工事を必要とすることなく、またセンサの移設、新設工事を必要とすることもなく、容易に設計変更に対応することができることになる。
【００１６】
さらに、本発明の請求項３に記載の空気調和システムによれば、各室内又は各室内の各生活エリアにおいて、送風機による風量及び吹出し方向を制御することにより、各室内又は各生活エリアに独自の環境を作り出すことができる。従って、各室内又は各生活エリア内に存在する全ての人に快適と感じる環境を作り出すことができる。
また、間仕切り壁等の増設によって各室内の空調エリアを変更する場合であっても、新たなダクト工事を必要とすることなく、またセンサの移設、新設工事を必要とすることもなく、容易に設計変更に対応することができることになる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１７】
以下、図面に示す本発明の実施の形態について説明する。
図１〜図３には、本発明による空気調和システムの一実施の形態が示されていて、この空気調和システムは、オフィスビル等のように、複数の室を有する建物の空気調和に有効に適用することができるものである。
【００１８】
すなわち、この空気調和システム１は、建物の屋上部等に設置される空気調和機２と、この空気調和機２と各室１０との間を接続する給気ダクト４と、各室１０内の各生活エリア１２に対応する天井部に設けられている吹出し口１１にそれぞれ設置される送風機５とを備えている。
【００１９】
空気調和機２は、空気の温度、湿度を調整するものであって、水冷式、空冷式等の各種のタイプのものがあるので、設置箇所等の条件に応じて適宜のタイプのものを選択して使用すれば良い。空気調和機２は、空気冷却器、空気加熱器、加湿器、送風機、エアーフィルタ等から構成される。
【００２０】
給気ダクト４は、空気調和機２の送風機３と各室１０の吹出し口１１との間を接続するものであって、空気調和機２の送風機３から冷風又は温風を単一の給気ダクトで送風する単一ダクト方式、冷風と温風とを別の給気ダクトで送風する二重ダクト方式等があり、用途に応じて適宜のものを選択して使用すれば良い。
【００２１】
吹出し口１１は、各室１０の天井部を貫通して、各室１０内と給気ダクト４とを相互に連通するものであって、この実施の形態においては四角形状に形成されている。この場合、各室１０内には、それぞれ複数の四角形状の生活エリア１２、１２……が設けられているので、各生活エリア１２の中心部に対応する天井部の部分にそれぞれ吹出し口１１が設けられている。
【００２２】
各生活エリア１２は、それぞれ４つの四角形状の作業エリア１３、１３、１３、１３を有し、各作業エリア１３に対応するように、各吹出し口１１にはそれぞれ４つの送風機５、５、５、５が装着されている。なお、各生活エリア１２を３つ以下、又は５つ以上の作業エリアで構成しても良い。その場合には、作業エリアの数に応じた数の送風機を設ければ良い。
【００２３】
送風機５としては、例えば、軸流ファンが挙げられる。軸流ファンは、軸線方向に送風することができるものであって、空気調和機２から給気ダクト４を介して送られてくる温風又は冷風を垂直方向に流れを変え、各作業エリア１３に垂直方向上方から供給する。
【００２４】
送風機５は、図３に矢印で示すように、風量（矢印の大きさ）及び吹出し方向（矢印の向き）を調整できる。すなわち、回転数を調整することにより風量を調整でき、羽根車（図示せず）の角度を調整することにより吹出し方向を調整することができる。送風機５は、リモートコントロールスイッチにより運転が制御される。送風機５の吹出し方向の調整は、各吹出し口１１にブレード（図示せず）を設けて、ブレードの角度を調整することにより調整しても良い。
【００２５】
そして、上記のように構成したこの実施の形態による空気調和システム１の空気調和機２を作動させると、空気調和機２の送風機３から温風又は冷風が給気ダクト４内に供給される。この温風又は冷風は、給気ダクト４内を流れて吹出し口１１に達し、吹出し口１１から送風機５の作動により生活エリア１２の各作業エリア１３に供給される。
【００２６】
この場合、各室１０内の各生活エリア１２において、各作業エリア１３に対応した送風機５の風量及び吹出し角度をリモートコントロールスイッチにより調整することにより、各作業エリア１３に独自の環境を作り出すことができ、各作業エリア１３に位置している人にとって快適な環境を作り出すことができる。また、作業エリア１３に人が位置していない場合には、給気を停止することができるので、空気調和機２の消費エネルギーを低減させることもできる。
【００２７】
さらに、給気ダクト４内に可変風量装置を設ける必要がないので、給気ダクト４内の圧力損失を少なくすることができ、空気調和機２の送風機３を小型化することができ、設備費を低減させることができる。また、無駄な圧力損失がなくなるので、電力消費量を低減させることができ、ランニングコストを低減させることもできる。さらに、各室１０内において、人が存在する作業エリア１３のみに給気を行い、人が存在していない作業エリア１３には給気を行なう必要がなくなるので、省エネルギー化を図ることができる。
【実施例１】
【００２８】
図４に示すように、建物の屋上部等に空気調和機２を設置し、各室１０の天井部に吹出し口１１を設け、空気調和機２と吹出し口１１との間を給気ダクト４を介して接続し、吹出し口に４つの送風機（軸流ファン）５を設置し、空気調和システム１を構成した。各送風機５の風量、吹出し方向を室１０内からリモートコントロールスイッチ６により調整可能とした。
【００２９】
この空気調和機２を運転した結果、図５に示すように、給気ダクト４内における圧力分布は実線のようになり、従来のもの（点線）に比べて圧力損失が小さくなった。なお、図５中、横軸は圧力の検出位置を示し、縦軸は給気ダクト４内の圧力分布（Ｐａ）を示している。また、送風機５の能力線図は図６に示すようになり、従来のものに比べて送風機５のサイズを小さくすることができた。さらに、消費電力は、消費電力＝｛（風量）×ΔＰ｝／｛（機器効率）×（流体密度）｝（ｋｗ）の式から求められるように、ΔＰ（圧力損失）の減少に比例して消費電力量を減少させることができた。
【実施例２】
【００３０】
図７（ａ）、（ｂ）に示すように、建物の屋上部等に空気調和機２を設置し、各室１０の天井部の２箇所に吹出し口１１、１１を設け、空気調和機２と各室１０の吹出し口１１、１１との間を給気ダクト４を介して接続し、各吹出し口１１にそれぞれ４つの送風機（軸流ファン）５を設置し、空気調和システム１を構成した。各送風機５の風量、吹出し方向を室１０内からリモートコントロールスイッチ６により調整可能とした。図中１３は作業エリアを示し、図中矢印の大きさは風量の大きさを示し、矢印の向きは吹出し方向を示している。
【００３１】
図７（ａ）の左側の作業エリア１３、１３のように、各作業エリア１３内に位置する人がリモートコントロールスイッチ６により風量、吹き出し方向をそれぞれ調整することにより、各作業エリア１３内に位置する人に快適な環境を作り出すことができる。また、図７（ａ）の右側の作業エリア１３、１３のように、一方の作業エリア１３には人が存在し、他方の作業エリア１３には人が存在しない場合には、人が存在する作業エリア１３のみ送風機５を運転し、その作業エリア１３に位置する人がリモートコントロールスイッチ６により風量、吹出し方向を調整することにより、その人に快適な環境を作り出すことができる。この場合、人の存在しない作業エリア１３は送風機５の運転を停止させてあるので、空気調和機２の送風機３の消費電力を低減させることができる。
【００３２】
さらに、図７（ｂ）の左側の作業エリア１３、１３のように、各作業エリア１３内に位置する人が風量、吹き出し方向をそれぞれ調整することにより、各作業エリア１３内に位置する人に快適な環境を作り出すことができる。また、図７（ａ）の右側の作業エリア１３、１３のように、作業エリア１３に人が存在しない場合には、その作業エリア１３に対応する送風機５の運転を停止することにより、空気調和機２の送風機３の消費電力を低減させることができる。
【００３３】
なお、図７（ａ）、（ｂ）の場合、一定時間リモートコントロールスイッチ６からの入力がない状態が続いた場合に、対象エリアの人の不在を検知したものとして、送風機５の運転を停止させることにより、対象エリアの空気調和を取りやめる制御を行なうこともできる。この場合、付属のシャッター等により吹出し口１１を閉塞し、給気ダクト４内への室１０内からの空気の逆流を防止しても良い。
【実施例３】
【００３４】
図８に示すように、建物の屋上部等に空気調和機２を設置し、各室１０の天井部の生活エリア１２に対応する部分にそれぞれ吹出し口１１を設け、空気調和機２と各室１０の吹出し口１１、１１との間を給気ダクト４を介して接続し、各吹出し口１１に作業エリア１３に対応させてそれぞれ４つの送風機（図示せず））を設置し、空気調和システム１を構成した。
【００３５】
この場合、室内１０の左隅部に間仕切壁２０を新設しても、給気ダクト４、吹出し口１１、及び送風機５を既設の状態のままで使用することができるので、ダクト工事を必要とするようなことはなく、また室１０内の温度を検出するセンサの移設、新設を行なう必要もなく、従って、室１０内のフレキシビリティが向上し、無駄な設備投資を避けることができ、工事に伴う廃棄物の発生を回避することができる。
【図面の簡単な説明】
【００３６】
【図１】本発明による空気調和システムの一実施の形態の全体を示した概略平面図である。
【図２】図１のＡ部の拡大説明図であるである。
【図３】図２のＢ部の拡大説明図である。
【図４】本発明による空気調和システムの一実施例を示した説明図である。
【図５】図４の給気ダクト内における圧力分布を示した説明図である。
【図６】図４の能力線図である。
【図７】本発明による空気調和システムの他の実施例を示した説明図である。
【図８】本発明による空気調和システムの他の実施例を示した説明図である。
【図９】従来の空気調和システムの一例を示した説明図である。
【図１０】図９の給気ダクト内における圧力分布を示した説明図である。
【図１１】従来の空気調和システムの他の例を示した説明図である。
【図１２】従来の空気調和システムの他の例を示した説明図である。
【図１３】従来の空気調和システムの他の例を示した説明図である。
【符号の説明】
【００３７】
１  空気調和システム
２  空気調和機
３  送風機
４  給気ダクト
５  送風機
１０  室
１１  吹出し口
１２  生活エリア
１３  作業エリア
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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【図９】
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【図１０】
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【図１１】
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【図１２】
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【図１３】
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