JP2007333355A

JP2007333355A - 空調システム

Info

Publication number: JP2007333355A
Application number: JP2006168678A
Authority: JP
Inventors: Takashi Fukumura; 貴司福村; Takuji Nakamura; 卓司中村; Masaya Tachibana; 雅哉橘; Masamichi Iwatani; 正通岩谷
Original assignee: Shimizu Construction Co Ltd; Shimizu Corp
Current assignee: Shimizu Construction Co Ltd; Shimizu Corp
Priority date: 2006-06-19
Filing date: 2006-06-19
Publication date: 2007-12-27

Abstract

【課題】省エネルギー運転能力を最大限に利用できる空調システムを提供することを目的とする。
【解決手段】パッケージ空調機であり、室２０内のタスク域２２に空気を供給するタスク空調機３と、パッケージ空調機であり、室２０内のアンビエント域２１に空気を供給するアンビエント空調機２と、室２０の下部に設け、タスク空調機３から空気を供給される二重床１２と、二重床１２の床パネル１４からタスク域１１に空気を供給するパーソナル吹出口１５とを備える。
【選択図】図１

Description

本発明は、パッケージ空調機からの上下吹き出しによるタスク＆アンビエント空調システムに関するものである。

従来、少ない冷媒配管で、室内外機の設置条件（高さ位置）に制約を受けることなく、しかも送風機動力の増大や水質管理等の問題を生じることなく、外気温度を考慮しながら年間を通じて必要かつ十分な冷房能力を確保しつつ省エネルギー運転を可能として年間運転効率の向上が図れるパッケージ空調機がある（特許文献１参照）。
特開平１０−８２５６６号公報

しかしながら、パッケージ空調機は、一般に高効率であると認識されているが、実際には運転状況により年間運転効率としての成績係数（ＣＯＰ）に大きく違いがあり、インバータを搭載しても定格出力の２０〜３０％以下になるとＯＮ−ＯＦＦ運転となり、効率が低下するものが多い。また、パッケージ空調機の容量はピーク負荷かつ室内機出力の型番ごとの容量を下回らないようにするため大きめに選定される。ところが、実際の運転では、ＯＡ負荷、照明負荷又は人体負荷等は、想定最大容量となることはほとんど無く、天候によるスキンロードも設計最大負荷となることはほとんど無い。おおむね選定機器容量の５０％〜６０％以下が年間の最大負荷になり、２０％〜３０％の低負荷で運転される時間が長いと考えられている。図３は、実負荷ベースでの累積負荷頻度分布を示す。図３に示すように、試算では年間運転時間１４００時間中、５０％以下の負荷運転時間は全体の運転時間の７０％に当たる約１０００時間である。このような低負荷での運転は、年間の効率を大幅に低下させている。

本発明は上記課題を解決し、省エネルギー運転能力を最大限に利用できる空調システムを提供することを目的とする。

本発明は上記課題を解決するものであって、パッケージ空調機であり、室内のタスク域に空気を供給するタスク空調機と、パッケージ空調機であり、室内のアンビエント域に空気を供給するアンビエント空調機と、室の下部に設け、前記タスク空調機から空気を供給される二重床と、前記二重床の床パネルからタスク域に空気を供給するパーソナル吹出口とを備えたことを特徴とする。

また、前記アンビエント空調機は、前記室の天井に設置されることを特徴とする。

また、前記二重床は、ペリメータ域に空気を供給するスリットを設けたことを特徴とする。

また、前記タスク空調機は、第１吸入口及び第２吸入口を有し、前記第２吸入口は前記二重床に配置されることを特徴とする。

また、前記タスク空調機は、前記第１吸入口との間に第１ダンパを、第２吸入口との間に第２ダンパをそれぞれ有し、前記第１ダンパ及び前記第２ダンパを開閉することで、吸入空気を切り替えることを特徴とする。

本発明によれば、パッケージ空調機であり、室内のタスク域に空気を供給するタスク空調機と、パッケージ空調機であり、室内のアンビエント域に空気を供給するアンビエント空調機と、室の下部に設け、前記タスク空調機から空気を供給される二重床と、前記二重床の床パネルからタスク域に空気を供給するパーソナル吹出口とを備えたので、それぞれの容量が小さくなり、相対的に負荷率が上がるため、空調機を一台で使用した場合と比較してＣＯＰが向上すると共に、低負荷でのＣＯＰの改善により年間効率が向上する。また、パーソナル吹出口を設けることにより個人別の制御が可能となる。また、二重床表面からの輻射により快適性が向上する。また、二重床に通常のＯＡフロアを使用することが可能なので、輻射性能の高い全面床吹出し空調よりもコストが安価となる。また、空調機として最も安価なパッケージ空調機を適用することができる。さらに、パッケージ空調機を利用する比較的中小のビルに対しても採用しやすい省エネルギー空調システムなので、リニューアル等で既存のシステムを変更する際にも安価にできる。

また、前記アンビエント空調機は、前記室の天井に設置されるので、より広範囲に空気を供給することができると共に、簡単に低コストで取り付けることができる。

また、前記二重床は、ペリメータ域に空気を供給するスリットを設けたので、気象条件等の周囲の影響を軽減することができる。

また、前記タスク空調機は、第１吸入口及び第２吸入口を有し、前記第２吸入口は前記二重床に配置されるので、床下内空気を循環させ、蓄熱することができる。

また、前記タスク空調機は、前記第１吸入口との間に第１ダンパを、第２吸入口との間に第２ダンパをそれぞれ有し、前記第１ダンパ及び前記第２ダンパを開閉することで、吸入空気を切り替えるので、通常モードと省エネルギーモードの切り替えを簡単に行うことができる。

以下、図面を参照して本発明の空調システムの一実施形態を説明する。図１は、本実施形態の空調システム１を示す。図１において、１は空調システム、２はアンビエント空調機、３はピーク＆タスク空調機、４は第１吸入口、５は第２吸入口、６は第１ダンパ、７は第２ダンパ、１１は天井、１２は二重床、１３は床スラブ、１４は床パネル、１５はパーソナル吹出口、１６はスリット、１７は壁面、１８は外周部材、２０は室、２１はアンビエント域、２２はタスク域、２３はペリメータ域、２４は第１チャンバ、２５は第２チャンバ、Ｐは執務者である。

室２０は、天井１１、二重床１２の床パネル１４、壁面１７及び外周部材１８で囲まれ、執務者ＰがＯＡ機器等の操作を行うタスク域２２、このタスク域２２を取り囲んでいるアンビエント域２３及び窓や壁面等の外周部材１８に近く、気象条件等の周囲の影響を受けやすいペリメータ域２３とからなる。

第１チャンバ２４は、室２０の天井１１の上方に形成され、第２チャンバ２５は、二重床１２の床スラブ１３と床パネル１４との間に形成されている。

床パネル１４には、タスク域２２に対して空気を供給するパーソナル吹出口１５と、ペリメータ域２３に対して空気を供給するスリット１６が形成されている。パーソナル吹出口１５には、各執務者Ｐが個人的に吹出量を制御できるように、複数の羽根を備えたシャッター等の風量調整手段を装着している。執務者Ｐは、風量調整手段を開閉することで冷気又は暖気を調整することができる。スリット１６は、ペリメータ域２３に対して空気を供給することができるので、気象条件等の周囲の影響を軽減することができる。なお、スリット１６にも風量調整手段を装着してもよい。

アンビエント空調機２は、天井１１に設置された天井カセット型のパッケージ空調機で、アンビエント域２３に天井１１から空気を供給するように形成されている。アンビエント空調機２の容量は全負荷の５０％程度（比率は建物の用途等により異なる。）のものである。なお、アンビエント空調機２の設置箇所は天井１１に限らず、アンビエント域に空気を供給できる位置ならばどこでもよいが、天井１１に設置することにより、より広範囲に空気を供給することができると共に、簡単に低コストで取り付けることができる。

ピーク＆タスク空調機３は、第１チャンバ２４に開口した第１吸入口４から吸入した空気、又は、第２チャンバ２５に開口した第２吸入口５から吸入した空気を、空調し、床パネル１４下の第２チャンバ２５に供給する。ピーク＆タスク空調機３の容量は全負荷の５０％程度（比率は建物の用途等により異なる。）のものであり、天井、側面又は床のどこに配置してもよい。

第１チャンバ２４に開口した第１吸入口４とピーク＆タスク空調機３との間には、第１ダンパ６が開閉可能に設置され、第２チャンバ２５に開口した第２吸入口５とピーク＆タスク空調機３との間には、第２ダンパ７が開閉可能に設置されている。

このような構造の空調システム１の運転方法を説明する。冷房時、通常モードでは、アンビエント空調機２を主運転機として冷房を実行し、ピーク＆タスク空調機３によりピーク負荷分の冷房又は吹出温度を固定し、パーソナル吹出口１５が常時有効となるように運転する。

省エネルギーモードでは、アンビエント空調機２を主運転機とし、ピーク＆タスク空調機３はできるだけ運転しないように追いかけ運転とする。

快適優先モードでは、アンビエント空調機２を運転すると同時に、ピーク＆タスク空調機３は吹出温度を固定し、パーソナル吹出口１５が常時有効となるように運転する。

次に、暖房時、通常モードでは、アンビエント空調機２を主運転機として暖房運転を実行し、ピーク＆タスク空調機３により立ち上がり及び補助暖房運転を実行する。

省エネルギーモードでは、アンビエント空調機２を主運転機とし、ピーク＆タスク空調機３はできるだけ運転しないように追いかけ運転とし、また立ち上がりやピーク時に運転する。

快適優先モードでは、アンビエント空調機２を主運転機とし、ピーク＆タスク空調機３は吹出温度を一定又は床表面温度を一定にする制御をし、パーソナル吹出口１５が常時有効となるように運転する。

蓄熱運転モードでは、空調開始３〜５時間前に二重床１２内に空調空気を導入し、第１ダンパ６を閉じ、第２ダンパ７を開くことにより第２ダンパ７側の第２吸入口５から空気を吸い込むことで、床下内を循環させ、床スラブ１３及び床パネル１４に蓄熱する。蓄熱されたエネルギーを放熱させるには、第１ダンパ６を開き、第２ダンパ７を閉じることで第１ダンパ６側の第１吸入口４から空気を吸い込み、二重床１２内に吹き込まれた給気で冷却される。

このような空調システム１により、次のような省エネルギーの効果が生じる。まず、アンビエント空調機２及びピーク＆タスク空調機３の二台の空調機を使用するので、それぞれの容量が小さくなり、相対的に負荷率が上がるため、図２に示すように、空調機を一台で使用した場合と比較してＣＯＰが向上する。また、図３で示したように空調機の運転は年間負荷発生頻度の観点ではかなり低い負荷率で運転する時間が長いので、低負荷でのＣＯＰの改善により年間効率が向上する。また、天井面パッケージ空調機としてアンビエント空調機２を適用し、二重床パッケージ空調機としてピーク＆タスク空調機３を適用するので、年間を通じてのアンビエント温度設定の緩和により、省エネルギーとなる。また、二重床１２内の床スラブ１３及び床パネル１４に蓄熱することで、蓄熱効果がある。

さらに、次のように快適性も向上する。まず、パーソナル吹出口１５を設けることにより個人別の制御が可能となる。また、二重床１２表面からの輻射により快適性が向上する。

また、次のようにコスト面でもローコスト化が達成される。まず、二重床１２を全面床吹出空調のような高価な特注仕様ではなく、通常のＯＡフロアを使用することが可能なので、コストが安価となる。また、空調機として最も安価なパッケージ空調機を適用することができる。さらに、パッケージ空調機を利用する比較的中小のビルに対しても採用しやすい省エネルギー空調システムなので、リニューアル等で既存のシステムを変更する際にも安価にできる。

本実施形態の空調システムを示す図本実施形態と従来技術とのＣＯＰを比較する図従来の空調システムの負荷状況を示す図

符号の説明

１…空調システム、２…アンビエント空調機、３…ピーク＆タスク空調機、４…第１吸入口、５…第２吸入口、６…第１ダンパ、７…第２ダンパ、１１…天井、１２…二重床、１３…床スラブ、１４…床パネル、１５…パーソナル吹出口、１６…スリット、１７…壁面、１８…外周部材、２０…室、２１…アンビエント域、２２…タスク域、２３…ペリメータ域、２４…第１チャンバ、２５…第２チャンバ、Ｐ…執務者

Claims

パッケージ空調機であり、室内のタスク域に空気を供給するタスク空調機と、パッケージ空調機であり、室内のアンビエント域に空気を供給するアンビエント空調機と、室の下部に設け、前記タスク空調機から空気を供給される二重床と、前記二重床の床パネルからタスク域に空気を供給するパーソナル吹出口とを備えたことを特徴とする空調システム。
前記アンビエント空調機は、前記室の天井に設置されることを特徴とする請求項１に記載の空調システム。
前記二重床は、ペリメータ域に空気を供給するスリットを設けたことを特徴とする請求項１又は請求項２に記載の空調システム。
前記タスク空調機は、第１吸入口及び第２吸入口を有し、前記第２吸入口は前記二重床に配置されることを特徴とする請求項１乃至請求項３のいずれかに記載の空調システム。
前記タスク空調機は、前記第１吸入口との間に第１ダンパを、第２吸入口との間に第２ダンパをそれぞれ有し、前記第１ダンパ及び前記第２ダンパを開閉することで、吸入空気を切り替えることを特徴とする請求項１乃至請求項４のいずれかに記載の空調システム。