特許 5917022 自己発電型ＶＡＶ空調設備

(19)【発行国】日本国特許庁(JP)

(12)【公報種別】特許公報(B2)

(11)【特許番号】5917022

(24)【登録日】2016年4月15日

(45)【発行日】2016年5月11日

(54)【発明の名称】自己発電型ＶＡＶ空調設備

(51)【国際特許分類】

   F24F 11/053 20060101AFI20160422BHJP

   F24F 13/14 20060101ALI20160422BHJP

【ＦＩ】

   F24F11/053 Z

   F24F13/14

【請求項の数】4

【全頁数】12

(21)【出願番号】特願2011-127851(P2011-127851)

(22)【出願日】2011年6月8日

(65)【公開番号】特開2012-255574(P2012-255574A)

(43)【公開日】2012年12月27日

【審査請求日】2014年4月24日

【前置審査】

(73)【特許権者】

【識別番号】000169499

【氏名又は名称】高砂熱学工業株式会社

(74)【代理人】

【識別番号】100101557

【弁理士】

【氏名又は名称】萩原 康司

(74)【代理人】

【識別番号】100096389

【弁理士】

【氏名又は名称】金本 哲男

(74)【代理人】

【識別番号】100095957

【弁理士】

【氏名又は名称】亀谷 美明

(72)【発明者】

【氏名】漆谷 昌己

(72)【発明者】

【氏名】竹内 祥貴

【審査官】 横溝 顕範

(56)【参考文献】

【文献】 登録実用新案第３１５３０１５（ＪＰ，Ｕ）

【文献】 特開２００１−３１７８００（ＪＰ，Ａ）

【文献】 実開昭５２−００８９４９（ＪＰ，Ｕ）

【文献】 特開平０８−０６８５５９（ＪＰ，Ａ）

(58)【調査した分野】（Int.Cl.，ＤＢ名）

Ｆ２４Ｆ １１／０５３

Ｆ２４Ｆ １３／１４

(57)【特許請求の範囲】

【請求項1】

空調機で作られた給気をダクトを通じて室内に供給する空調設備であって、
前記ダクト内にＶＡＶダンパを配置するとともに、前記ＶＡＶダンパの下流側に、前記ダクト内を送風される給気によって駆動される羽車を配置し、
前記羽車の回転によって発電する発電機と、前記発電機で得た電力で駆動され、前記室内の温度に基づいて前記ＶＡＶダンパの開度を調節する駆動装置を備え、
前記羽車の回転中心軸は、前記ＶＡＶダンパの開口部の中央を貫通するように配置され、前記開口部の面積は前記ダクトの断面積よりも小さいことを特徴とする、自己発電型ＶＡＶ空調設備。

【請求項2】

空調機で作られた給気をダクトを通じて室内に供給する空調設備であって、
前記ダクト内にＶＡＶダンパを配置するとともに、前記ＶＡＶダンパの下流側に、前記ダクト内を送風される給気によって駆動される羽車を配置し、
前記羽車の回転によって発電する発電機と、前記発電機で得た電力で駆動され、前記室内の温度に基づいて前記ＶＡＶダンパの開度を調節する駆動装置を備え、
前記ＶＡＶダンパの開口部を通過した直後の流速の速くなった状態の給気が羽車に吹き付けられることを特徴とする、自己発電型ＶＡＶ空調設備。

【請求項3】

前記ＶＡＶダンパは、前記ダクト内の中央に開口部を形成させ、前記開口部の周囲を包み込むように配置された複数の羽部材を有し、
前記駆動装置は、前記複数の羽部材の傾斜角度を調節することにより、前記開口部の面積を変更させ、
前記羽車は、前記開口部の下流側において前記ダクト内の中央に配置されていることを特徴とする、請求項１または２に記載の自己発電型ＶＡＶ空調設備。

【請求項4】

前記発電機で得た電力を蓄電する蓄電器を備え、
前記駆動装置は、前記蓄電器に蓄電された電力で駆動され、
前記駆動装置による前記ＶＡＶダンパの開度の調節は、間欠的に行われることを特徴とする、請求項１〜３のいずれかに記載の自己発電型ＶＡＶ空調設備。

【発明の詳細な説明】

【技術分野】

【0001】

本発明は、可変風量（ＶＡＶ）方式の空調に用いられて、室内の冷暖房負荷に応じて送風量を調節するＶＡＶ空調設備に関する。

【背景技術】

【0002】

空調方式の一例として、空調機の送風温度を一定とし、室内の冷暖房負荷に応じてＶＡＶで給気量を加減して、室内温度を所望の範囲に制御するＶＡＶ方式が知られている。従来、かかる空調方式を行うＶＡＶ空調設備では、給気ダクトや外気ダクトなどにＶＡＶダンパ（可変風量制御機器）を取り付け、室内温度センサーによりＶＡＶダンパに制御信号を出し、給気量を変化させて室内空調などを行っている。

【0003】

かかる従来のＶＡＶ空調設備では、空調機１台あたり１０数台（１００〜１５０ｍ^２／台）のＶＡＶダンパが設けられ、各ＶＡＶダンパ毎に電源や信号線が必要となる。また、例えば建物の１階に数十台設置されたＶＡＶダンパは、個々に番号管理と運転状況（測定風量と目標風量）を中央監視にて管理されるが、このＶＡＶダンパの配線および運転調整に、多くの施工人工と調整用の人工が必要となる。

【0004】

ここで、特許文献１に示すように、室内を例えばインテリアゾーンとペリメーターンに分けてゾーニング空調を行う方法が知られている。かかるゾーニング空調を行うＶＡＶ空調設備では、それらＶＡＶダンパの電源工事、制御配線工事およびそれらの確認・調整に多くの人工が必要であり、将来的な台数の増減も困難である。更に、ＶＡＶダンパの制御用に配線や電源、室内センサーの計装工事も必要である。なお、エネルギー管理は空調機で使用される冷水・温水の流量×水往復温度差＝使用熱量を計測して行われる。また、ゾーニング空調のエネルギー監視は各ＶＡＶダンパのゾーニング空調を集計したものとなる。

【0005】

かかる不具合を解消すべく、特許文献２には、空調機内に配置された各種センサーと駆動用アクチュエーターとの間で無線通信を行う方法が開示されている。また、この特許文献２には、空調機内の空気流で発電する発電機や蓄電池をセンサーの電源とすることも開示されている。更に、特許文献３には、個別のゾーン空調を行うダンパーユニットをリモコンで制御する方法が開示されている。また、特許文献４には、トイレの衛生洗浄装置をリモートコントローラで無線で制御する方法が開示されている。

【先行技術文献】

【特許文献】

【0006】

【特許文献1】実用新案登録第２５４１７６４号公報

【特許文献2】特開平１１−２３７０９９号公報

【特許文献3】特開平５−３２２２８７号公報

【特許文献4】特開２００６−９２８０号公報

【発明の概要】

【発明が解決しようとする課題】

【0007】

しかしながら、空気流で得た電力をセンサーの電源とすることは知られているが、従来のＶＡＶ空調設備では、各ＶＡＶダンパ毎に電源や信号線が設けられていることに変わりはなく、そのため、ＶＡＶダンパの配線工事が必要であり、また、施工後の運転調整などに、多くの作業人工が必要であった。

【0008】

本発明は、かかる点に鑑みてなされたものであり、ＶＡＶダンパの配線工事や運転調整にかかる作業人工を軽減可能な自己発電型ＶＡＶ空調設備を提供することを目的とする。

【課題を解決するための手段】

【0009】

かかる目的を達成するため、本発明によれば、空調機で作られた給気をダクトを通じて室内に供給する空調設備であって、前記ダクト内にＶＡＶダンパを配置するとともに、前記ＶＡＶダンパの下流側に、前記ダクト内を送風される給気によって駆動される羽車を配置し、前記羽車の回転によって発電する発電機と、前記発電機で得た電力で駆動され、前記室内の温度に基づいて前記ＶＡＶダンパの開度を調節する駆動装置を備え、前記羽車の回転中心軸は、前記ＶＡＶダンパの開口部の中央を貫通するように配置され、前記開口部の面積は前記ダクトの断面積よりも小さいことを特徴とする、自己発電型ＶＡＶ空調設備が提供される。また本発明によれば、空調機で作られた給気をダクトを通じて室内に供給する空調設備であって、前記ダクト内にＶＡＶダンパを配置するとともに、前記ＶＡＶダンパの下流側に、前記ダクト内を送風される給気によって駆動される羽車を配置し、前記羽車の回転によって発電する発電機と、前記発電機で得た電力で駆動され、前記室内の温度に基づいて前記ＶＡＶダンパの開度を調節する駆動装置を備え、 前記ＶＡＶダンパの開口部を通過した直後の流速の速くなった状態の給気が羽車に吹き付けられることを特徴とする、自己発電型ＶＡＶ空調設備が提供される。

【0010】

この自己発電型ＶＡＶ空調設備において、前記ＶＡＶダンパは、前記ダクト内の中央に開口部を形成させ、前記開口部の周囲を包み込むように配置された複数の羽部材を有し、前記駆動装置は、前記複数の羽部材の傾斜角度を調節することにより、前記開口部の面積を変更させ、前記羽車は、前記開口部の下流側において前記ダクト内の中央に配置されていても良い。また、前記発電機で得た電力を蓄電する蓄電器を備え、前記駆動装置は、前記蓄電器に蓄電された電力で駆動され、前記駆動装置による前記ＶＡＶダンパの開度の調節は、間欠的に行われても良い。

【発明の効果】

【0011】

本発明によれば、ダクト内を送風される給気から得た電力でＶＡＶダンパの開度を調節することができるので、ＶＡＶダンパに対する電源工事が軽減でき、作業人工も少なくできる。また、設置工事が容易なため、将来的な台数の増減も簡単にできるようになる。しかも、本発明によれば、ＶＡＶダンパの下流側に配置された羽車で得た動力を利用して発電を行うので、給気流量が少ない場合であっても、流速の高いＶＡＶダンパの下流側において羽車が回転させられ、動力回収を効率良く行うことができ、その結果、発電効率が向上する。

【0012】

加えて、本発明によれば、複数の羽部材によってダクト内の中央に開口部を形成させるＶＡＶダンパを用い、このＶＡＶダンパの開口部の下流側においてダクト内の中央に羽車を配置することにより、常にダクト内の中央に給気を送風させた状態で、羽車に給気を吹き付けて回転させることができる。また、発電機で得た電力を蓄電器に蓄電して駆動装置によるＶＡＶダンパの開度の調節を間欠的に行うことにより、ＶＡＶダンパの開度調節を必要なときにだけ行うことができ、電力不足の解消を達成できる。

【図面の簡単な説明】

【0013】

【図1】本実施の形態にかかる自己発電型ＶＡＶ空調設備の概略を示す説明図である。

【図2】自己発電型ＶＡＶ空調設備の要部の説明図である。

【図3】ＶＡＶダンパの説明図である。

【図4】図３中のＸ−Ｘ断面図である。

【図5】室内温度とＶＡＶダンパの開度の関係を示すグラフである。

【発明を実施するための形態】

【0014】

以下、本発明の実施の形態について説明する。なお、本明細書及び図面において、実質的に同一の機能構成を有する構成要素については、同一の符号を付することにより重複説明を省略する。

【0015】

図１に示すように、本発明の実施の形態にかかる自己発電型ＶＡＶ空調設備１（以下、「空調設備１」という）は、空調機１０で作られた給気ＳＡをダクト（給気ダクト）１１、１２、１３を通じて室内１４に供給し、室内１４から排出された還気ＲＡが、天井裏空間１５からダクト（排気ダクト）１６を通じて空調機１０に戻されるようになっている。室内１４には、人が定常的に存在するインテリアゾーン１７と、窓１８の近傍に位置するペリメータゾーン１９があり、この空調設備１では、これらインテリアゾーン１７とペリメーターン１９を個別に制御する、いわゆるゾーニング空調が行われる。

【0016】

空調機１０には、ファン２０、熱交換される熱媒の温度、流量を測る計器２１、熱交換器２２、図示しないフィルタや熱交換器２２への熱媒の流量を制御する弁などが内蔵されている。熱交換器２１には、配管２３を通じて、冷温水が循環供給させられており、空調機１０で所望の温度にされた清浄な空気（給気ＳＡ）が、ダクト１２、１３、１３を通じて室内１４に供給され、室内１４の空調が行われる。

【0017】

この実施の形態では、室内１４に隣接して設けられた機械室２５に空調機１０が設置されている。また、空調機１０の内部には、空調設備１全体を司る制御盤２６が設けられている。制御盤２６には、機械室２５の外部にある電源２７から給電が行われて、空調機１０内の制御弁や電装部品を計器２１からの信号を受けて制御し、また、監視し、必要に応じ警報を発する。また、後述する送受信機４９からの信号をワイヤレス等で受信しても良い。

【0018】

室内１４の天井面３０には、給気ＳＡの吹き出し口（アネモ）３１と、還気ＲＡの吸い込み口３２が、複数個所に設けられている。これら吹き出し口３１と吸い込み口３２は、室内１４の天井面３０の全体に分布して配置されており、インテリアゾーン１７とペリメーターン１９のそれぞれの上方において、天井面３０に吹き出し口３１と吸い込み口３２が複数、規則的に分布して開口させられている。

【0019】

インテリアゾーン１７の上方に位置する吹き出し口３１には、ダクト１１から分岐した一方のダクト１２が接続されている。また、ペリメーターン１９の上方に位置する吹き出し口３１には、ダクト１１から分岐した他方のダクト１３が接続されている。ダクト１１から分岐したこれら一方のダクト１２の内部と他方のダクト１３の内部には、給気ＳＡの流量を調節するＶＡＶダンパ３５が配置されている。より具体的には、ＶＡＶダンパ３５は設計されたゾーンごとの複数の空調空気の吹き出し口３１への給気を受け持っている。

【0020】

図２〜４に示すように、ＶＡＶダンパ３５は、ダクト１２、１３の内面に支持された複数枚の羽部材３６を有している。この実施の形態では、ダクト１２、１３は円形断面を有しており、扇形状の羽部材３６が、ダクト１２、１３の内面に沿って複数枚の羽部材３６がリング状に配置されている。ここでは、フランジ付きの短管内（ダクト１２、１３内）に羽部材３６や後述する発電機４７、駆動源としての羽車４５を内蔵し、駆動装置４０等を外付けしてユニット化している。ダクト１２、１３の内部中央には、これら複数枚の羽部材３６の先端によって周囲を包み込むことにより形成された円形状の開口部３７が存在している（図４）。

【0021】

羽部材３６の基端は、ヒンジ３８を介して、ダクト１２、１３の内面に対して揺動自在に支持されている。なお、図２に示すように、ダクト１２、１３の内面にブラケット３９を取り付け、このブラケット３９に、ヒンジ３８を介して羽部材３６の基端を接続しても良い。あるいは、図３に示すように、羽部材３６の基端を、ヒンジ３８を介してダクト１２、１３の内面に接続しても良い。

【0022】

このように、羽部材３６の基端がダクト１２、１３の内面に対して揺動自在に支持されることにより、ダクト１２、１３の内面に対する各羽部材３６の角度θを変更して、開口部３７の面積を変更することが可能である。即ち、図３、４中の一点鎖線３６’で示すように、ダクト１２、１３の内面に対する各羽部材３６の角度θを相対的に小さくして各羽部材３６の先端をダクト１２、１３の内面に近づけた場合は、開口部３７の面積は相対的に大きくなる。逆に、図３，４中の二点鎖線３６”で示すように、ダクト１２、１３の内面に対する各羽部材３６の角度θを相対的に大きくして各羽部材３６の先端をダクト１２、１３の内面から離した場合は、開口部３７の面積は相対的に小さくなる。

【0023】

図２に示すように、ダクト１２、１３の外側には、各羽部材３６を揺動させることにより、ＶＡＶダンパ３５の開度を調節する駆動装置４０が設置されている。即ち、駆動装置４０の作動アーム４１が、ダクト１２、１３内に設置された各羽部材３６の外面に接続されており、駆動装置４０の稼動により、作動アーム４１を介して、ダクト１２、１３の内面に対する各羽部材３６の角度θが変更させられる。これにより、複数枚の羽部材３６の先端によって形成されている開口部３７の面積が変更されるようになっている。

【0024】

ダクト１２、１３の内部において、ＶＡＶダンパ３５の下流側（図２、３において、ＶＡＶダンパ３５の左側）には、ダクト１２、１３内を送風される給気ＳＡによって駆動されるプロペラ型の羽車４５が配置されている。ＶＡＶダンパ３５の開口部３７の中央には、ダクト１２、１３の中心軸と一致するように配置された回転中心軸４６が設けられている。回転中心軸４６は、ＶＡＶダンパ３５の開口部３７の中央を貫通するように配置されており、回転中心軸４６の前端（図３において、回転中心軸４６の右端）は、ＶＡＶダンパ３５の開口部３７よりも上流側（図２、３において、ＶＡＶダンパ３５の右側）に突出している。そして、回転中心軸４６の後端（図３において、回転中心軸４６の左端）は、ＶＡＶダンパ３５の開口部３７よりも下流側（図２、３において、ＶＡＶダンパ３５の左側）に突出している。

【0025】

回転中心軸４６の後端（図３において、回転中心軸４６の左端）には、羽車４５が取り付けられている。回転中心軸４６がダクト１２、１３の中心軸と一致していることにより、羽車４５は、ダクト１２、１３の内部中央に位置している。このため、同じくダクト１２、１３の内部中央に配置されているＶＡＶダンパ３５の開口部３７を通過した給気ＳＡが、羽車４５に確実に吹き付けられるようになっている。羽車４５は、こうして給気ＳＡが吹き付けられることにより回転させられ、その回転が回転中心軸４６に伝達される。

【0026】

一方、回転中心軸４６の前端（図３において、回転中心軸４６の右端）は、ＶＡＶダンパ３５の開口部３７よりも上流側（図２、３において、ＶＡＶダンパ３５の右側）に配置された、発電機４７に接続されている。発電機４７は、回転中心軸４６の回転によって電力を発電させることができる。

【0027】

ダクト１２、１３の外側には、発電機４７で得た電力を蓄電する蓄電器４８が設けられている。また、この蓄電器４８に隣接して、無線の送受信機４９が設置されている。ダクト１２、１３内における給気ＳＡの風速は、羽車４５の回転数として発電機４７を通じて検出され、送受信機４９に入力されている。

【0028】

ダクト１２、１３の内部において、発電機４７の上流側（図２において、発電機４７の右側）と、羽車４５の下流側（図２において、羽車４５の左側）には、通気性を有する防護網５０がそれぞれ設置してある。これら防護網５０は、ダクト１２、１３内を送風される給気ＳＡを抵抗なく通過させることができる。

【0029】

図２に示すように、ダクト１２、１３の内部には給気ＳＡの温度を測定する測温センサー５５が設置されている。この測温センサー５５で測定された給気ＳＡの温度は、送受信機４９に入力されている。

【0030】

図１に示すように、天井裏空間１５には、２つの測温センサー５６、５７が設置されている。一方の測温センサー５６は、インテリアゾーン１７の上方に位置する吸い込み口３２の近傍に配置されており、インテリアゾーン１７から天井裏空間１５に排気された還気ＲＡの温度が、この測温センサー５６で測定される。この測温センサー５６で測定された還気ＲＡの温度は、送受信機４９に入力されている。

【0031】

他方の測温センサー５７は、ペリメータゾーン１９の上方に位置する吸い込み口３２の近傍に配置されており、ペリメータゾーン１９から天井裏空間１５に排気された還気ＲＡの温度が、この測温センサー５７で測定される。この測温センサー５７で測定された還気ＲＡの温度も、送受信機４９に入力されている。

【0032】

さらに、室内１４には、室温を測定する測温センサー５８が設置されている。この測温センサー５８で測定された室温も、送受信機４９に入力されている。

【0033】

駆動装置４０、送受信機４９および各測温センサー５５〜５８は、いずれも蓄電器４８から給電された電力で作動するようになっている。送受信機４９は、空調機１０の内部に設置された制御盤２６と無線通信を行うようになっており、各測温センサー５５〜５８で測定された温度と、発電機４７で検出されたダクト１２、１３内における給気ＳＡの風速は、送受信機４９を通じて、無線通信で制御盤２６に入力されている。また、駆動装置４０の稼動で調整されたＶＡＶダンパ３５の開口部３７の開度も、送受信機４９を通じて、無線通信で制御盤２６に入力されている。

【0034】

また、制御盤２６には、例えば室内１４のパソコンなどから入力された所望の温度範囲が設定されており、制御盤２６は、その設定温度範囲と、送受信機４９から入力された各温度および給気ＳＡの風速や現在のＶＡＶダンパ３５の開度に基づいて、ＶＡＶダンパ３５の適切な開度を演算するようになっている。なお、演算に際し、ＶＡＶダンパ３５の開口部３７の開度と給気ＳＡの風速から、給気ＳＡの流量が求められる。そして、制御盤２６は、演算したＶＡＶダンパ３５の適切な開度を、無線通信で送受信機４９に送り、その開度情報が駆動装置４０に送られて、駆動装置４０の稼動が制御されるようになっている。

【0035】

以上のように構成された空調設備１にあっては、空調機１０で作られた給気ＳＡが、ダクト１１、１２を通じて室内１４のインテリアゾーン１７に供給され、ダクト１１、１３を通じて室内１４のペリメータゾーン１９に供給される。これにより、室内１４のインテリアゾーン１７およびペリメータゾーン１９の空調が行われる。その際、ダクト１２、１３の内部では、給気ＳＡの送風により羽車４５が回転させられ、その回転によって発電機４７で発電が行われる。そして、発電された電力が蓄電器４８に蓄電される。

【0036】

また、空調運転中、インテリアゾーン１７に供給される給気ＳＡの温度は、一方のダクト１２内に設置された測温センサー５６で測定され、送受信機４９を通じて制御盤２６に入力される。同様に、ペリメータゾーン１９に供給される給気ＳＡの温度は、他方のダクト１３内に設置された測温センサー５７で測定され、送受信機４９を通じて制御盤２６に入力される。また、室温は測温センサー５８で測定され、送受信機４９を通じて制御盤２６に入力される。更に、各ダクト１２、１３内における給気ＳＡの風速は、羽車４５の回転数として発電機４７を通じて検出され、送受信機４９を通じて制御盤２６に入力される。そして、制御盤２６では、インテリアゾーン１７とペリメーターン１９のそれぞれについて、給気ＳＡの温度、還気ＲＡの温度、室温に基づいて、各ダクト１２、１３内に設置されたＶＡＶダンパ３５の開口部３７の適切な開度が演算され、その演算値にしたがって、各ダクト１２、１３内のＶＡＶダンパ３５の開口部３７の開度が調整され、空調機１０で作られた給気ＳＡの供給量が調節される。これにより、インテリアゾーン１７とペリメーターン１９の室温が、それぞれ所望の温度範囲に保たれる。

【0037】

例えば、冷房運転中に、インテリアゾーン１７の室温が、設定されている温度範囲を超えた場合は、制御盤２６は、一方のダクト１２に設置されたＶＡＶダンパ３５の開口部３７の開度を開くように信号を出力する。これにより、送受信機４９を通じて駆動装置４０に開口部３７の開度を開く信号が入力される。そして、駆動装置４０は、図３、４中の一点鎖線３６’で示すように、ＶＡＶダンパ３５の各羽部材３６を広げ、開口部３７の面積を大きくさせる。これにより、インテリアゾーン１７に対する給気ＳＡの給気量が増え、インテリアゾーン１７の室温が下げられる。

【0038】

逆に、冷房運転中に、インテリアゾーン１７の室温が、設定されている温度範囲を下回った場合は、制御盤２６は、一方のダクト１２に設置されたＶＡＶダンパ３５の開口部３７の開度を狭めるに信号を出力する。これにより、送受信機４９を通じて駆動装置４０に開口部３７の開度を狭める信号が入力される。そして、駆動装置４０は、図３、４中の二点鎖線３６”で示すように、ＶＡＶダンパ３５の各羽部材３６を狭め、開口部３７の面積を小さくさせる。これにより、インテリアゾーン１７に対する給気ＳＡの給気量が減り、インテリアゾーン１７の室温が上昇させられる。

【0039】

また同様に、例えば、冷房運転中に、ペリメータゾーン１９の室温が、設定されている温度範囲を超えた場合は、制御盤２６は、他方のダクト１３に設置されたＶＡＶダンパ３５の開口部３７の開度を開くように信号を出力する。これにより、送受信機４９を通じて駆動装置４０に開口部３７の開度を開く信号が入力される。そして、駆動装置４０は、図３、４中の一点鎖線３６’で示すように、ＶＡＶダンパ３５の各羽部材３６を広げ、開口部３７の面積を大きくさせる。これにより、ペリメータゾーン１９に対する給気ＳＡの給気量が増え、ペリメータゾーン１９の室温が下げられる。

【0040】

逆に、冷房運転中に、ペリメータゾーン１９の室温が、設定されている温度範囲を下回った場合は、制御盤２６は、他方のダクト１２に設置されたＶＡＶダンパ３５の開口部３７の開度を狭めるに信号を出力する。これにより、送受信機４９を通じて駆動装置４０に開口部３７の開度を狭める信号が入力される。そして、駆動装置４０は、図３、４中の二点鎖線３６”で示すように、ＶＡＶダンパ３５の各羽部材３６を狭め、開口部３７の面積を小さくさせる。これにより、ペリメータゾーン１９に対する給気ＳＡの給気量が減り、ペリメータゾーン１９の室温が上昇させられる。

【0041】

こうしてＶＡＶダンパ３５が制御されながらインテリアゾーン１７とペリメーターン１９の空調運転が行われるに際し、駆動装置４０、送受信機４９および各測温センサー５５〜５８は、いずれも発電機４７で発電された電力で作動させられる。このように、ダクト１２、１３内を送風される給気ＳＡで得た電力でＶＡＶダンパ３５の開度が調節されて空調運転が行われるので、駆動用の電源を省略でき、工事負担や作業人工も軽減できる。また、空調設備１の設置工事が容易となり、例えばＶＡＶダンパ３５などの将来的な台数の増減も簡単にできるようになる。

【0042】

しかも、給気ＳＡによって駆動される羽車４５は、ＶＡＶダンパ３５の下流側に配置されている。このため、例えば給気ＳＡの流量が少ないような場合であっても、狭められた開口部３７を通過した直後の流速の速くなった状態の給気ＳＡが羽車４５に吹き付けられる。このため、羽車４５を確実に回転させて、動力回収を効率良く行うことができ、その結果、発電効率が向上する。この場合、ＶＡＶダンパ３５の開口部３７と羽車４５の中心がいずれもダクト１２、１３の中心軸と一致するように配置されているので、ＶＡＶダンパ３５を通過する際には、常にダクト１２、１３内の中央に給気ＳＡが送風させられ、ダクト１２、１３内の中央に配置された羽車４５を効率よく回転させることができる。

【0043】

なお、ＶＡＶダンパ３５の開度の調節は、次に説明するように、間欠的に行われても良い。例えば、図５に示すように、冷房運転中のインテリアゾーン１７の室温について、制御盤２６では、上限温度ＴＵと下限温度ＴＬの温度範囲が設定される。そして、適当な時間間隔をおいて、時刻ｔ１、ｔ２、ｔ３、ｔ４、ｔ５、ｔ６・・・に測温センサー５８による間欠的な室温測定が行われ、その測定値が制御盤２６に入力される。

【0044】

例えば、時刻ｔ１における室温Ｔ１が上限温度ＴＵを超えていると、制御盤２６は、一方のダクト１２に設置されたＶＡＶダンパ３５の開口部３７の開度を「大」にさせる信号を出力する。これにより、駆動装置４０は、図３、４中の一点鎖線３６’で示すように、ＶＡＶダンパ３５の各羽部材３６を広げ、開口部３７の面積が「大」となる。これにより、インテリアゾーン１７に対する給気ＳＡの給気量が増え、冷房能力が高められて、インテリアゾーン１７の室温が下げられる。

【0045】

次に、時刻ｔ２における室温Ｔ２が下限温度ＴＬを下回っていると、制御盤２６は、一方のダクト１２に設置されたＶＡＶダンパ３５の開口部３７の開度を「小」にさせる信号を出力する。これにより、駆動装置４０は、図３、４中の二点鎖線３６”で示すように、ＶＡＶダンパ３５の各羽部材３６を狭め、開口部３７の面積が「小」となる。これにより、インテリアゾーン１７に対する給気ＳＡの給気量が減り、冷房能力が弱められて、インテリアゾーン１７の室温が上昇させられる。

【0046】

次に、時刻ｔ３における室温Ｔ３が上限温度ＴＵと下限温度ＴＬの範囲内になっていると、制御盤２６は、一方のダクト１２に設置されたＶＡＶダンパ３５の開口部３７の開度を「中」にさせる信号を出力する。これにより、駆動装置４０は、図３、４中の実線３６で示すように、ＶＡＶダンパ３５の各羽部材３６を中間位置にさせ、開口部３７の面積が「中」となる。これにより、インテリアゾーン１７に対する給気ＳＡの給気量が中程度となり、インテリアゾーン１７の室温がそのまま維持される。

【0047】

次に、時刻ｔ４における室温Ｔ４が上限温度ＴＵを超えていると、制御盤２６は、一方のダクト１２に設置されたＶＡＶダンパ３５の開口部３７の開度を「大」にさせる信号を出力する。これにより、駆動装置４０は、図３、４中の一点鎖線３６’で示すように、ＶＡＶダンパ３５の各羽部材３６を広げ、開口部３７の面積が「大」となる。これにより、インテリアゾーン１７に対する給気ＳＡの給気量が増え、冷房能力が高められて、インテリアゾーン１７の室温が下げられる。

【0048】

次に、時刻ｔ５における室温Ｔ５が上限温度ＴＵと下限温度ＴＬの範囲内になっていると、制御盤２６は、一方のダクト１２に設置されたＶＡＶダンパ３５の開口部３７の開度を「中」にさせる信号を出力する。これにより、駆動装置４０は、図３、４中の実線３６で示すように、ＶＡＶダンパ３５の各羽部材３６を中間位置にさせ、開口部３７の面積が「中」となる。これにより、インテリアゾーン１７に対する給気ＳＡの給気量が中程度となり、インテリアゾーン１７の室温がそのまま維持される。

【0049】

次に、時刻ｔ６における室温Ｔ６が下限温度ＴＬを下回っていると、制御盤２６は、一方のダクト１２に設置されたＶＡＶダンパ３５の開口部３７の開度を「小」にさせる信号を出力する。これにより、駆動装置４０は、図３、４中の二点鎖線３６”で示すように、ＶＡＶダンパ３５の各羽部材３６を狭め、開口部３７の面積が「小」となる。これにより、インテリアゾーン１７に対する給気ＳＡの給気量が減り、冷房能力が弱められて、インテリアゾーン１７の室温が上昇させられる。

【0050】

こうして、適当な時間間隔をおいて、間欠的にＶＡＶダンパ３５の開度の調節が行われることにより、室内１４のインテリアゾーン１７の空調が行われ、インテリアゾーン１７の室温が所望の温度範囲に保たれる。なお、ペリメーターゾーン１９についても、同様の空調が行われ、ペリメーターゾーン１９の室温が所望の温度範囲に保たれる。このように、各温度の測定や、駆動装置４０によるＶＡＶダンパ３５の開度の調節などを間欠的に行うことにより、蓄電器４８に蓄電されている電力の消費量を低減でき、給気ＳＡを利用して発電した電力でＶＡＶダンパ３５の開度調節が十分にできるようになる。

【0051】

以上、本発明の好適な実施の形態の一例を説明したが、本発明はここに示した形態に限定されない。例えば、図２、３では、円形断面のダクト１２、１３を例示したが、ダクト１２、１３は、角ダクトでも構わない。また、ＶＡＶダンパ３５の羽部材３６には、例えば植毛鋼板を使用し、騒音の低減を図ると良い。なお、実施の形態で説明したように、室内１４のインテリアゾーン１７とペリメーターン１９を個別に制御するゾーニング空調を行うことにより、各ゾーンごとの消費エネルギーの「見える化」が可能となる。また、ダクト１２、１３内に設けられたＶＡＶダンパ３５や羽車４５の前後に防護網５０を設置することにより、ＶＡＶダンパ３５や羽車４５の保護を図ることができる。また、施工時に誤ってそれらの機器に手が触れてしまうことを防止でき、安全である。

【産業上の利用可能性】

【0052】

本発明は、各種建物の空調に有用である。

【符号の説明】

【0053】

ＳＡ 給気
ＲＡ 還気
１ 自己発電型ＶＡＶ空調設備
１０ 空調機
１１、１２、１３、１６ ダクト
１４ 室内
１５ 天井裏空間
１７ インテリアゾーン
１８ 窓
１９ ペリメータゾーン
２０ ファン
２１ 熱交換器
２２ フィルタ
２３ 配管
２５ 機械室
２６ 制御盤
２７ 電源
３０ 天井面
３１ 吹き出し口
３２ 吸い込み口
３５ ＶＡＶダンパ
３６ 羽部材
３７ 開口部
３８ ヒンジ
３９ ブラケット
４０ 駆動装置
４１ 作動アーム
４５ 羽車
４６ 回転中心軸
４７ 発電機
４８ 蓄電器
４９ 送受信機
５０ 防護網
５５、５６、５７、５８ 測温センサー

【図1】

【図2】

【図3】

【図4】

【図5】