(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
外側窓と内側窓間にブラインドを有する二重窓を設けた建物におけるインテリアゾーンを空調するインテリア空調機を具備すると共に、前記二重窓内の空気を室外に排気する排気装置を備え、
前記二重窓の内側窓とブラインド間の空気層の温度を検出する温度検出手段を設け、
前記排気装置を前記外側窓とブラインド間の空気層から排気可能に設置すると共に、前記インテリア空調機を前記内側窓とブラインド間の空気層と前記インテリアゾーンを含むフロア空間内の空気とから選択的に吸気可能に構成し、
前記インテリア空調機は、前記温度検出手段の検出温度に応じて前記内側窓とブラインド間の空気層と前記フロア空間内の空気とから選択的に吸気することで、前記フロア空間のペリメータゾーンの温熱環境のコントロールを行うことを特徴とするペリメータ・インテリア空調装置。
【請求項２】
外側窓と内側窓間にブラインドを有する二重窓を設けた建物におけるインテリアゾーンを空調するインテリア空調機を具備すると共に、前記二重窓内の空気を室外に排気する排気装置を備え、
前記二重窓の内側窓とブラインド間の空気層の温度を検出する温度検出手段を設け、
前記排気装置を前記外側窓とブラインド間の空気層から排気可能に設置すると共に、前記インテリア空調機を前記内側窓とブラインド間の空気層と前記インテリアゾーンを含むフロア空間内の空気とから選択的に吸気可能に構成し、
前記インテリア空調機は、前記温度検出手段の検出温度に応じて前記内側窓とブラインド間の空気層と前記フロア空間内の空気とから選択的に吸気することで、前記フロア空間のペリメータゾーンの温熱環境のコントロールを行い、
インテリアゾーンの冷房運転時に前記二重窓の内側窓とブラインド間の温度が設定温度以上になったとき、前記外側窓とブラインド間の空気を前記排気装置により室外に排気しながら、前記内側窓とブラインド間の空気を前記インテリア空調機に吸気させ、同空間を経て室内の冷房空気を循環させることにより、前記二重窓表面の温度を下降させてペリメータゾーンの温熱環境をコントロールすることを特徴とするペリメータ・インテリア空調方法。
【請求項３】
外側窓と内側窓間にブラインドを有する二重窓を設けた建物におけるインテリアゾーンを空調するインテリア空調機を具備すると共に、前記二重窓内の空気を室外に排気する排気装置を備え、
前記二重窓の内側窓とブラインド間の空気層の温度を検出する温度検出手段を設け、
前記排気装置を前記外側窓とブラインド間の空気層から排気可能に設置すると共に、前記インテリア空調機を前記内側窓とブラインド間の空気層と前記インテリアゾーンを含むフロア空間内の空気とから選択的に吸気可能に構成し、
前記インテリア空調機は、前記温度検出手段の検出温度に応じて前記内側窓とブラインド間の空気層と前記フロア空間内の空気とから選択的に吸気することで、前記フロア空間のペリメータゾーンの温熱環境のコントロールを行い、
インテリアゾーンの暖房運転時に前記二重窓の内側窓とブラインド間の温度が設定温度以下になったとき、前記内側窓とブラインド間の空気を前記インテリア空調機に吸気させ、同空間を経て室内の暖房空気を循環させることにより、前記二重窓表面の温度を上昇させてペリメータゾーンの温熱環境をコントロールすることを特徴とするペリメータ・インテリア空調方法。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、二重窓を設けたビル等のインテリアゾーンを空調するインテリア空調機を具備すると共に、二重窓内の空気を室外に排気する排気装置を備えた空調装置及び方法であって、特にペリメータゾーンの温熱環境をコントロールできるペリメータ・インテリア空調装置及び空調方法に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
近年、一般的な業務ビルにおいては、断熱性や防音性を高めて快適な室内環境を実現するため、窓を内側窓と外側窓とから構成し、両窓間の空間に空気層を形成すると共に、同空間内にブラインドを設置してなる二重窓を備えたビルが多くなりつつある。
このようなビルの空調については、通常のビルと同様にインテリアゾーンの天井や床下にパッケージ形空調機の室内ユニットやファンコイルユニット等のインテリア空調機を設置して空調する方式が最も一般的である。
【０００３】
一方、二重窓にする等して断熱性を高めても窓際のペリメータゾーンは、ガラス窓を通して日射や外気の影響を受けるため、空調負荷の変動が大きくなることは避けられなかった。
その対策として、例えば、特開平８−１７０８４０号公報に示すように窓ガラスとブラインド間の暖気や冷気を排気装置により排気することによって、ペリメータゾーンの温熱環境の悪化を防止するようにしたものが提案されている。
【０００４】
しかし、この場合、ペリメータゾーンの温熱環境の悪化を防止することはできるものの、温熱環境を積極的にコントロールすることはできなかった。
そこでペリメータゾーンの温熱環境を積極的にコントロールして快適なものにするため、例えば、特開平５−２４０４６２号公報に示すようにペリメータゾーンにインテリアゾーンに設置するインテリア空調機とは別に専用のペリメータ空調機を設置し、このペリメータ空調機により二重窓内の空間を通して室内空気を循環するようにしたものが提案されている。
【０００５】
しかしながら、ペリメータにインテリア空調機とは別に専用のペリメータ空調機を設置する場合、当然ながらその分だけ空調設備費が高くなることは避けられないと共に、空調に要するランニングコストが増大する問題があった。
また、ペリメータに専用の空調機を設置した場合、インテリア空調機が冷房運転、ペリメータ空調機が暖房運転するようなケースが発生し、ペリメータゾーンの暖気をインテリア空調機が吸い込むことになって混合熱ロスを生じさせ、エネルギーを無駄遣いすることがあった。
【０００６】
更に、二重窓内に設けたブラインドと外側窓との間の空気層から室内の余剰空気程度の排気を取り、空気層に溜まった熱を室外に排気する排気装置を設けたエアーフローウィンドウのような二重窓排気システムが提案され、インテリア空調機と併用することにより、ペリメータ空調機を省略しようとする試みがなされているが、このシステムの場合にも、排気量が制限されるためにペリメータ空調機を省略するには窓を小さくする必要があり、建物側に対する設計の自由度を制約する等の問題があった。
【０００７】
【発明が解決しようとする課題】
本発明は、上記の問題を解消することを目的としてなされたものであり、その第一の課題は、インテリア空調機によってペリメータゾーンの温熱環境をコントロールできるようにし、ペリメータ空調機を省略しても快適な温熱環境が実現できるペリメータレス空調が可能なペリメータ・インテリア空調装置及び空調方法を提供することにある。
【０００８】
また、本発明のもう一つの課題は、空調コストを低減できると共に、混合熱ロスの発生によるエネルギーの無駄遣いをなくし、省エネルギー化を実現できるペリメータ・インテリア空調装置及び空調方法を提供することにある。
本発明の更なる課題は、大きな窓とした場合でも充分にペリメータレス空調が可能で、建物側に対する設計の自由度を緩和することができるペリメータ・インテリア空調装置及び空調方法を提供することにある。
【０００９】
【課題を解決するための手段】
上記した課題を解決するため、本発明にかかるペリメータ・インテリア空調装置は、外側窓と内側窓間にブラインドを有する二重窓を設けた建物におけるインテリアゾーンを空調するインテリア空調機を具備すると共に、前記二重窓内の空気を室外に排気する排気装置を備え、前記二重窓の内側窓とブラインド間の空気層の温度を検出する温度検出手段を設け、前記排気装置を前記外側窓とブラインド間の空気層から排気可能に設置すると共に、前記インテリア空調機を前記内側窓とブラインド間の空気層と前記フロア空間内の空気とから選択的に吸気可能に構成し、前記インテリア空調機は、前記温度検出手段の検出温度に応じて前記内側窓とブラインド間の空気層と前記インテリアゾーンを含むフロア空間内の空気とから選択的に吸気することで、前記フロア空間のペリメータゾーンの温熱環境のコントロールを行うことを特徴とするものである。
【００１０】
上記の構成によると、二重窓内の外側窓とブラインド間の空気層から排気をとりながら、インテリア空調機に対し内側窓とブラインド間の空気層から選択的に吸気させ、同空間を経て室内の空調空気を循環させることによって、空気層の温度すなわち内側窓の表面温度をコントロールすることができる。
このため窓際部分であるペリメータゾーンでの伝達熱や熱流出あるいは熱輻射を軽減し、ペリメータゾーンの温熱環境をコントロールして同ゾーンにおける快適性を確保することができる。
【００１１】
また、本発明にかかるペリメータ・インテリア空調装置は、上記したペリメータ・インテリア空調装置において、前記二重窓の内側窓とブラインド間の空気層の温度を検出する温度検出手段を設け、この温度検出手段の検出温度に応じて前記内側窓とブラインド間の空気層から前記インテリア空調機に選択的に吸気することを特徴とするものである。
【００１２】
かかる構成によると、内側窓とブラインド間の空気層の温度に応じて、必要な場合のみ同空気層の空気を選択的にインテリア空調機に吸気させて循環運転すればよく、インテリア空調機の負荷増大を最少にしながら、ペリメータレス空調により充分にペリメータゾーンの温熱環境をコントロールすることができる。
【００１３】
更に、本発明にかかるペリメータ・インテリア空調方法は、外側窓と内側窓間にブラインドを有する二重窓を設けた建物におけるインテリアゾーンを空調するインテリア空調機を具備すると共に、前記二重窓内の空気を室外に排気する排気装置を備え、前記二重窓の内側窓とブラインド間の空気層の温度を検出する温度検出手段を設け、前記排気装置を前記外側窓とブラインド間の空気層から排気可能に設置すると共に、前記インテリア空調機を前記内側窓とブラインド間の空気層と前記フロア空間内の空気とから選択的に吸気可能に構成し、前記インテリア空調機は、前記温度検出手段の検出温度に応じて前記内側窓とブラインド間の空気層と前記インテリアゾーンを含むフロア空間内の空気とから選択的に吸気することで、前記フロア空間のペリメータゾーンの温熱環境のコントロールを行い、インテリアゾーンの冷房運転時に前記二重窓の内側窓とブラインド間の温度が設定温度以上になったとき、前記外側窓とブラインド間の空気を前記排気装置により室外に排気しながら、前記内側窓とブラインド間の空気を前記インテリア空調機に吸気させ、同空間を経て室内の冷房空気を循環させることにより、前記二重窓表面の温度を下降させてペリメータゾーンの温熱環境をコントロールすることを特徴とするものである。
【００１４】
上記の方法によると、冷房運転時に内側窓とブラインド間の温度が設定温度以上になったとき、二重窓の外側窓とブラインド間の空気層に溜まった暖気を室外に排気しながら、内側窓とブラインド間の空気をインテリア空調機に吸気させて室内の冷房空気を循環させることにより、同空気層を冷やして二重窓表面の温度を効率よく下降させることができる。
これによってペリメータゾーンにおける室内への伝達熱や輻射熱を軽減し、ペリメータゾーンの温熱環境をペリメータレス空調により充分快適な状態にコントロールすることができる。
【００１５】
更にまた、本発明にかかるペリメータ・インテリア空調方法は、外側窓と内側窓間にブラインドを有する二重窓を設けた建物のインテリアゾーンを空調するインテリア空調機を具備すると共に、前記二重窓内の空気を室外に排気する排気装置を備え、前記二重窓の内側窓とブラインド間の空気層の温度を検出する温度検出手段を設け、前記排気装置を前記外側窓とブラインド間の空気層から排気可能に設置すると共に、前記インテリア空調機を前記内側窓とブラインド間の空気層と前記インテリアゾーンを含むフロア空間内の空気とから選択的に吸気可能に構成し、前記インテリア空調機は、前記温度検出手段の検出温度に応じて前記内側窓とブラインド間の空気層と前記フロア空間内の空気とから選択的に吸気することで、前記フロア空間のペリメータゾーンの温熱環境のコントロールを行い、インテリアゾーンの暖房運転時に前記二重窓の内側窓とブラインド間の温度が設定温度以下になったとき、前記内側窓とブラインド間の空気を前記インテリア空調機に吸気させ、同空間を経て室内の暖房空気を循環させることにより、前記二重窓表面の温度を上昇させてペリメータゾーンの温熱環境をコントロールすることを特徴とするものである。
【００１６】
上記の方法によると、暖房運転時に内側窓とブラインド間の温度が設定温度以下になったとき、内側窓とブラインド間の空気をインテリア空調機に吸気させて室内の暖房空気を循環させることにより、同空気層を暖めて二重窓表面の温度を効率よく上昇させることができる。
これによってペリメータゾーンにおける室内からの熱流出や室内への冷輻射を軽減し、ペリメータゾーンの温熱環境をペリメータレス空調によっても快適な状態にコントロールすることができる。
【００１９】
【発明の実施の形態】
以下に本発明の実施形態を図１及び図２に基づいて説明する。
図１は本発明の実施形態に係るペリメータ・インテリア空調装置の構成図、図２はそのペリメータ部分の拡大図である。
【００２０】
図中において、１はビル等のフロア空間であり、外界に面する窓２は内側窓３と外側窓４とからなり、その空間内にブラインド５を設置した二重窓構造となっている。
この二重窓２内には、ペリメータ部分に設けられた吸・排気口６、７を介して室内からの空気が流通されるようになっている。
【００２１】
また、フロア空間１の天井８内には、パッケージ形空調機の室内ユニットあるいはファンコイルユニット等からなるインテリア空調機９がフロア空間１の広さに応じて所要台数設置されている。このインテリア空調機９は、フロア空間１内から吸込口１０を経て天井８内に吸い込んだリターン空気を切り替えダンパ１１及びリターンダクト１２を介して吸気し、このリターン空気を温調（冷却又は加熱）した後、サプライダクト１３を経て吹出口１４から再びフロア空間１内に吹き出し、フロア空間１のインテリアゾーンを空調するものである。
【００２２】
天井８内には、インテリア空調機９の他に排気ダクト１５と排気ファン１６からなる排気装置１７が設置されており、二重窓２の外側窓４とブラインド５との間の空気層に連通された排気ダクト１５を介して室内の余剰空気分程度の排気をとって、室外に排出できるようになっている。
【００２３】
更に、インテリア空調機９には、二重窓２の内側窓３とブラインド５との間の空気層に連通されたリターンダクト１８及び切り替えダンパ１９を介して、フロア空間１のペリメータゾーン付近からの室内空気を、吸・排気口６、７及び二重窓２の内側窓３とブラインド５間の空間を経て選択的に吸気できるよう構成されている。
なお、インテリア空調機９への吸気は、二重窓２の内側窓３とブラインド５間の空気層に設置された温度検出手段（サーモスタット）２０の検出温度に応じて選択的に切り替え制御されるようになっている。
【００２４】
ここでは、例えば、温度検出手段２０の検出温度が２９度（夏期）以上の場合及び検出温度が１８度（冬期）以下の場合、切り替えダンパ１９を開、切り替えダンパ１１を閉となし、リターンダクト１８を経て二重窓２の内側窓３とブラインド５との間の空気層から吸気し、また、それ以外の検出温度では、切り替えダンパ１９を閉、切り替えダンパ１１を開となし、天井６内から吸気できるように設定されているものとする。
【００２５】
しかして、上記のペリメータ・インテリア空調装置によると、中間期から夏期にかけての通常の冷房運転時、フロア空間１のインテリアゾーンから吸込口１０を経て天井８内に吸い込まれたリターン空気は、切り替えダンパ１１、リターンダクト１２を介してインテリア空調機９に吸気され、インテリア空調機９で冷却された後、サプライダクト１３を経て吹出口１４からフロア空間１内に吹き出されることにより、インテリアゾーンの冷房に供される。この間、排気装置１７により二重窓２の外側窓４とブラインド５間の空気層から室内の余剰空気分程度の排気をとり、同空気層に溜まった熱を排出することによって、日射等によるペリメータゾーンの温熱環境の悪化を防いでいる。
【００２６】
そして、この冷房運転中に外気温の上昇あるいは日射が当たる等により二重窓２の内側窓３とブラインド５間の空気層の温度が上昇し、その温度が２９度以上になると、温度検出手段２０がペリメータゾーンの冷房負荷が大きくなったことを検知し、切り替えダンパ１９を開、切り替えダンパ１１を閉に切り替えることにより、インテリア空調機９に対して二重窓２の内側窓３とブラインド５間の空気層から吸気させるよう制御する。
【００２７】
これによって、フロア空間１内の冷房空気が、ペリメータゾーンの吸・排気口６、７から二重窓２の内側窓３とブラインド５間の空気層を経て循環されるようになり、このリターン空気により二重窓２の内側窓３とブラインド５間の空気層が冷やされ、内側窓３の表面温度を下げることができるため、室内への伝達熱や輻射熱を軽減してペリメータゾーンの温熱環境をコントロールし、ペリメータゾーンの快適性を確保することができる。この間、排気装置１７により二重窓２の外側窓４とブラインド５間の空気層から室内の余剰空気分程度の排気をとり、同空気層に溜まった熱を排気するようにしているため、より効率的にペリメータゾーンの温熱環境をコントロールすることができる。
【００２８】
一方、中間期から冬期にかけての通常の暖房運転時、フロア空間１のインテリアゾーンから吸込口１０を経て天井８内に吸い込まれたリターン空気は、切り替えダンパ１１、リターンダクト１２を介してインテリア空調機９に吸気され、インテリア空調機９で加熱された後、サプライダクト１３を経て吹出口１４からフロア空間１内に吹き出されることにより、インテリアゾーンの暖房に供される。このとき、二重窓２の外側窓４とブラインド５間の空気層からの排気は、日射等による熱取得が期待できない場合は排気装置１９を運転し、熱取得が期待できる場合は排気装置１９を停止しておくことが望ましく、日射による熱をペリメータゾーンの暖房に有効に活用することができる。
【００２９】
ここで、暖房運転される時期において、冬期の朝のように外気温が下がり、日射も少なく、ペリメータゾーンの暖房負荷が大きくなって、二重窓２の内側窓３とブラインド５間の空気層の温度が１８度以下の状態になると、温度検出手段２０がこれを検知し、切り替えダンパ１９を開、切り替えダンパ１１を閉に切り替えることにより、インテリア空調機９に対して二重窓２の内側窓３とブラインド５間の空気層から吸気させるよう制御する。
【００３０】
これによって、フロア空間１内の暖房空気が、ペリメータゾーンの吸・排気口６、７から二重窓２の内側窓３とブラインド５間の空気層を経て循環されるようになり、このリターン空気により二重窓２の内側窓３とブラインド５間の空気層が温められ、内側窓３表面の温度を上げることができるため、室内からの熱流出や室内側への冷輻射を軽減してペリメータゾーンにおける温熱環境をコントロールし、ペリメータゾーンの快適性を確保することができる。
なお、この間、二重窓２の外側窓４とブラインド５間の空気層からの排気は、通常運転の場合と同様、日射等による熱取得が期待できる場合は停止しておくことが望ましく、これにより日射による熱をペリメータゾーンの暖房に有効に活用することができる。
【００３１】
以上のように、一般的に空調負荷変動の大きいペリメータゾーンの温熱環境を快適なものにするためには、ペリメータに専用の空調機を設けることが多かったが、上記した空調装置によると、ペリメータゾーンにおける夏期の暑さや冬期の寒さを防止することが可能となり、インテリア空調機のみによりペリメータゾーンの温熱環境も併せてコントロールすることができるようになるため、ペリメータ用空調機器を省いたペリメータレス空調を実現することができる。
【００３２】
従って、空調設備費及び運転コストを含む空調コストを大幅に低減することができると共に、ペリメータ空調機を省略することにより、インテリア空調機との間の混合熱ロスが解消され、エネルギーの無駄遣いもなくなり、省エネルギー化を達成することができる。
また、従来のエアーフローウィンドウなどのシステムに比べ、内側窓３の表面温度を夏期には下げ、冬期には上げる効果が大きく、より大きな窓に対してもペリメータレス空調が可能となるため、建物側の設計の自由度を増大することができる。
【００３３】
【発明の効果】
以上詳細に説明したように、本発明にかかるペリメータ・インテリア空調装置及び方法によると、インテリア空調機によりペリメータゾーンの温熱環境をコントロールし、ペリメータゾーンにおける夏期の暑さや冬期の寒さを防止することが可能となるため、ペリメータ空調機を省いたペリメータレス空調を実現することができる。
【００３４】
従って、ペリメータレス空調の実現により、空調設備費及び運転コストを含む空調コストを大幅に低減することができる。
また、インテリアとペリメータ間の混合熱ロスを解消し、エネルギーの無駄遣いをなくして、省エネルギー化を図ることができる。
更には、窓の大小に関係なく、ペリメータレス空調が可能なため、窓の大きさに制約されることなく、建物側の設計を自由に行うことができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明にかかるペリメータ・インテリア空調装置の構成図である。
【図２】図１におけるペリメータ部分の拡大図である。
【符号の説明】
１…フロア空間、２…二重窓、３…内側窓、４…外側窓、５…ブラインド、６…吸・排気口、７…吸・排気口、８…天井、９…インテリア空調機、１０…吸込口、１１…切り替えダンパ、１２…リターンダクト、１３…サプライダクト、１４…吹出口、１５…排気ダクト、１６…排気ファン、１７…排気装置、１８…リターンダクト、１９…切り替えダンパ、２０…温度検出手段
【図１】
0004520015.tif 000002
【図２】
0004520015.tif 000003