特開 2023-89847 空調システム

(19)【発行国】日本国特許庁(JP)

(12)【公報種別】公開特許公報(A)

(11)【公開番号】P2023089847

(43)【公開日】2023-06-28

(54)【発明の名称】空調システム

(51)【国際特許分類】

   F24F 13/04 20060101AFI20230621BHJP

   F24F 3/16 20210101ALI20230621BHJP

   F24F 3/00 20060101ALI20230621BHJP

   F24F 7/08 20060101ALI20230621BHJP

   F24F 7/10 20060101ALI20230621BHJP

   F24F 11/74 20180101ALI20230621BHJP

   F24F 11/46 20180101ALI20230621BHJP

   F24F 13/02 20060101ALI20230621BHJP

   F24F 8/108 20210101ALN20230621BHJP

   F24F 110/10 20180101ALN20230621BHJP

【ＦＩ】

F24F13/04

F24F3/16

F24F3/00 Z

F24F7/08 A

F24F7/10 A

F24F7/10 101

F24F11/74

F24F11/46

F24F13/02 C

F24F7/10 101Z

F24F8/108 310

F24F8/108 320

F24F110:10

【審査請求】未請求

【請求項の数】9

【出願形態】ＯＬ

(21)【出願番号】P 2021204603

(22)【出願日】2021-12-16

(71)【出願人】

【識別番号】000001317

【氏名又は名称】株式会社熊谷組

(74)【代理人】

【識別番号】100111202

【弁理士】

【氏名又は名称】北村 周彦

(74)【代理人】

【識別番号】100150304

【弁理士】

【氏名又は名称】溝口 勉

(72)【発明者】

【氏名】新井 勘

(72)【発明者】

【氏名】小西 孝英

(72)【発明者】

【氏名】根岸 大輔

(72)【発明者】

【氏名】淵▲崎▼ 礼奈

【テーマコード（参考）】

3L053

3L080

3L260

【Ｆターム（参考）】

3L053BD04

3L080AC01

3L080AC02

3L260AB07

3L260AB17

3L260AB18

3L260BA07

3L260BA09

3L260BA13

3L260BA42

3L260CA12

3L260CB54

3L260CB63

3L260FA03

3L260FA07

3L260FC04

(57)【要約】

【課題】空調機の搬送動力やダクトサイズの増大を抑える。
【解決手段】空調システム（１０）は、室内の温度を設定温度に調節する。空調システムには、仮給気温度に調節された空調空気を作り出す空調機（１１）と、前記空調機から室内（５）に向けて空調空気を導くダクト（３１）と、前記ダクトの下流側に設置されたチャンバ（３５）と、前記チャンバに対して室内の空気を送り込む送風機（３８）と、が設けられている。前記チャンバにて前記ダクトからの空調空気と室内の空気が混合されて、目標給気温度の空調空気が前記チャンバから室内に供給される。
【選択図】図１

【特許請求の範囲】

【請求項1】

室内の温度を設定温度に調節する空調システムであって、
仮給気温度に調節された空調空気を作り出す空調機と、
前記空調機から室内に向けて空調空気を導くダクトと、
前記ダクトの下流側に設置されたチャンバと、
前記チャンバに対して室内の空気を送り込む送風機と、を備え、
前記チャンバにて前記ダクトからの空調空気と室内の空気が混合されて、目標給気温度の空調空気が前記チャンバから室内に供給されることを特徴とする空調システム。

【請求項2】

前記チャンバには前記ダクトからの空調空気と室内の空気の混合を促進させる混合部材が設けられていることを特徴とする請求項１に記載の空調システム。

【請求項3】

室内と前記チャンバを循環する空気を浄化するフィルタを備えている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。

【請求項4】

前記空調機は室内の温度に応じて仮給気温度を再設定しており、
仮給気温度が空調負荷の処理能力を減らす方向に再設定されたときに前記送風機が送風量を減らすことを特徴とする請求項１から請求項３のいずれか１項に記載の空調システム。

【請求項5】

前記送風機の連通先を室内と屋外で切り替えるダンパーを備えていることを特徴とする請求項１から請求項４のいずれか１項に記載の空調システム。

【請求項6】

前記空調機が屋外からの外気と室内からの還気を含む混合空気から空調空気を作り出していることを特徴とする請求項１から請求項５のいずれか１項に記載の空調システム。

【請求項7】

前記チャンバが床下チャンバであり、床吹出口から空調空気が吹き出されることを特徴とする請求項１から請求項６のいずれか１項に記載の空調システム。

【請求項8】

前記送風機が前記床下チャンバに設けられていることを特徴とする請求項７に記載の空調システム。

【請求項9】

前記チャンバが天井内に設けられ、天井吹出口から空調空気が吹き出されることを特徴とする請求項１から請求項６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、空調システムに関する。

【背景技術】

【0002】

従来、空調システムとして建物内で空気を循環させて空調と換気を実施するものが知られている（例えば、特許文献１参照）。特許文献１に記載の空調システムでは、屋外から空調機に外気が導入されると共に、空調対象となる室内から空調機に還気が吸い込まれている。室内からの還気は空調機で外気と混合されて再利用され、還気の一部は空調機から屋外に向けて排出されている。また、空調機では還気と外気の混合空気に対して温湿度調節等の空調処理が施され、空調処理後の空気が空調機からダクトを通じて室内に供給されている。

【先行技術文献】

【特許文献】

【0003】

【特許文献1】特開２０２１－１８０００号公報

【発明の概要】

【発明が解決しようとする課題】

【0004】

ところで、室内の空調負荷を処理するために、給気温度に応じて空調機の送風量が調節されるが、室内の設定温度と給気温度の温度差が小さくなるほど空調機の送風量を増やさなければならない。このため、空調機の搬送動力やダクトサイズが増大するという問題が生じていた。

【0005】

本発明はかかる点に鑑みてなされたものであり、空調機の搬送動力やダクトサイズの増大を抑えることができる空調システム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】

【0006】

本発明の一態様の空調システムは、室内の温度を設定温度に調節する空調システムであって、仮給気温度に調節された空調空気を作り出す空調機と、前記空調機から室内に向けて空調空気を導くダクトと、前記ダクトの下流側に設置されたチャンバと、前記チャンバに対して室内の空気を送り込む送風機と、を備え、前記チャンバにて前記ダクトからの空調空気と室内の空気が混合されて、目標給気温度の空調空気が前記チャンバから室内に供給される。

【発明の効果】

【0007】

本発明の一態様の空調システムは、ダクトの下流側のチャンバにおいて仮給気温度の空調空気と室内の空気が混合されて目標給気温度の空調空気が作り出される。空調機の送風量と送風機の送風量でチャンバから室内に空調空気が供給されて室内が設定温度に調節される。このとき、送風機によって室内からチャンバに送り込まれる送風量分だけ空調機の送風量を抑えることができ、空調機の搬送動力及びダクトサイズの増大を抑えることができる。また、ダクトを通過する空調空気が抑えられることで、ダクトでの圧力損失が小さくなりシステム全体に要する搬送動力を低減することができる。

【図面の簡単な説明】

【0008】

【図1】第１の実施形態の空調システムの模式図である。

【図2】第１の実施形態の空調システムの空気の状態変化の空気線図を模式的に示す図である。

【図3】第２の実施形態の空調システムの模式図である。

【図4】比較例１の天井吹出空調の空調システムの模式図である。

【図5】比較例２の床吹出空調の空調システムの模式図である。

【発明を実施するための形態】

【0009】

先ず、本実施形態の空調システムについて説明する前に、比較例の天井吹出空調の空調システムと床吹出空調の空調システムについて説明する。図４は、比較例１の天井吹出空調の空調システムの模式図である。図５は、比較例２の床吹出空調の空調システムの模式図である。

【0010】

図４に示すように、比較例１の天井吹出空調の空調システム１００では、空調機１０１から天井吹出口１０２まで給気ダクト１０３が延びており、室内吸込口１０４から空調機１０１まで還気ダクト１０６が延びている。室内１０７の温度に応じて空調機１０１で空調空気の給気温度（吹出温度）や送風量が調節され、天井吹出口１０２から空調空気が吹き出されて室内１０７の温度が設定温度に維持されている。天井吹出空調では、例えば、冷房時の室内１０７の設定温度が２６℃に設定された場合に空調空気の給気温度が１６℃に調節されている。

【0011】

また、図５に示すように、比較例２の床吹出空調の空調システム１１０では、空調機１１１から床下チャンバ１１２まで給気ダクト１１３が延びており、室内吸込口１１４から空調機１１１まで還気ダクト１１６が延びている。床吹出空調でも室内１１７の温度に応じて空調機１１１で空調空気の給気温度や送風量が調節されるが、床面に近い在室者の不快感（冷感）を考慮して、天井吹出空調よりも室内１１７の設定温度との温度差が小さくなるように給気温度が設定されている。例えば、冷房時の室内１１７の設定温度が２６℃に設定される場合に空調空気の給気温度が１９℃に調節されている。

【0012】

天井吹出空調では室内１０７の設定温度（２６℃）と給気温度（１６℃）の温度差が１０℃である。一方で、床吹出空調では室内１１７の設定温度（２６℃）と給気温度（１９℃）の温度差が７℃である。このため、床吹出空調では空調空気の送風量を４０％程度増やさなければ、室内１１７の空調負荷（冷房負荷）を処理することができない。空調空気の送風量を増やすためには空調機１１１の搬送動力や給気ダクト１１３のダクトサイズを大きくしなければならない。そこで、本実施形態の床吹出空調の空調システムでは、ダクト下流に室内の空気を吸い込んで空調空気の送風量を確保することで、空調機の送風量を抑えて搬送動力及びダクトサイズの増大を抑えている。

【0013】

＜第１の実施形態＞
以下、第１の実施形態の空調システムについて、添付図面を参照して詳細に説明する。図１は、第１の実施形態の空調システムの模式図である。なお、以下の説明では、冷房時の空調について説明するが、暖房時の空調についても同様である。

【0014】

図１に示すように、第１の実施形態の部屋１は二重床構造になっており、床スラブ２と床面３の間に床下空間が形成されている。部屋１の室内５には、インテリアゾーンとペリメーターゾーンが設定されている。床下空間にはインテリアゾーンとペリメーターゾーンを仕切るように気流止め７が設置されて、インテリアゾーンの床下チャンバ３５とペリメーターゾーンの床下チャンバ４５が形成されている。床下チャンバ３５には空調機１１が接続されており、床下チャンバ４５にはペリメーター空調機４１が接続されている。

【0015】

インテリアゾーンの空調システム１０では、空調機１１と床下チャンバ３５が給気ダクト（ダクト）３１によって接続されており、部屋１の側壁４と空調機１１が還気ダクト３２によって接続されている。空調機１１には屋外から外気が導入されると共にインテリアゾーンから還気が吸い込まれている。還気は空調システム１０内で循環しており、還気の一部が空調機１１から屋外に排出されている。空調機１１では還気と外気が混合され、混合空気に対して温度調節等が行われて空調空気が作り出されて、空調機１１から床下チャンバ３５に向けて空調空気が送り出されている。

【0016】

空調機１１のケース１２の内側が隔壁１３によって給気通路１４と排気通路１５に仕切られている。ケース１２には、給気通路１４に連なる外気取込口１６と、排気通路１５に連なる還気排出口１７と、が形成されている。ケース１２の内側には、外気取込口１６の下流かつ還気排出口１７の上流で、給気通路１４と排気通路１５を跨ぐように全熱交換器１８が設置されている。全熱交換器１８によって排気通路１５の還気と給気通路１４の外気の間で熱交換されている。給気通路１４の全熱交換器１８よりも上流側には、外気取込口１６から取り込んだ外気を浄化する第１のフィルタ１９が設置されている。

【0017】

ケース１２の隔壁１３には、給気通路１４の全熱交換器１８よりも下流側で排気通路１５の全熱交換器１８よりも上流側にダンパー２１が設置されている。ダンパー２１によって排気通路１５の還気が給気通路１４に入り込み、還気と外気が混合されて外気の温度調節に再利用されている。給気通路１４のダンパー２１よりも下流側に冷温水コイル２２が設置されており、冷温水コイル２２によって混合空気が仮給気温度に調節されて空調空気が作り出される。なお、仮給気温度とは、最終的な目標給気温度に調節される前に、目標給気温度よりも室内５の設定温度に近づくように一時的に調節された仮の給気温度である。給気通路１４の冷温水コイル２２の下流側には空調空気を加湿する加湿器２３が設置され、加湿器２３の下流側には空調空気を浄化する第２のフィルタ２４が設置されている。

【0018】

給気通路１４の最下流には給気ファン２５が設置されており、排気通路１５の最上流には還気ファン２６が設置されている。給気ファン２５及び還気ファン２６としては、送風量を変更可能なインバータファンが用いられている。給気ファン２５の送風口には給気ダクト３１が接続され、還気ファン２６の吸込口には還気ダクト３２が接続されている。給気ファン２５から床下チャンバ３５に給気ダクト３１が延びており、給気ダクト３１によって空調機１１から室内５に向けて空調空気が導かれている。側壁４の室内吸込口６から還気ファン２６に還気ダクト３２が延びており、還気ダクト３２によって室内５から空調機１１に向けて還気が導かれている。

【0019】

給気ダクト３１の途中には、空調空気の送風量を変更する可変風量装置３３が設置されている。給気ファン２５及び可変風量装置３３によって空調機１１からインテリアゾーンに供給される空調空気の送風量が調節されている。還気ファン２６によってインテリアゾーンから空調機１１に吸い込まれる還気の送風量が調節されている。給気ダクト３１の下流側には、インテリアゾーン用（室内用）の床下チャンバ３５が設置されている。床下チャンバ３５には、床下チャンバ３５に対してインテリアゾーンの空気を送り込む混合ファン（送風機）３８が設けられている。混合ファン３８の吸込口は床面３に露出している。

【0020】

床下チャンバ３５では、仮給気温度の空調空気とインテリアゾーンの空気が混合されて目標給気温度の空調空気が作り出される。なお、目標給気温度とは、最終的にインテリアゾーン（室内５）に供給される給気温度である。例えば、仮給気温度が１６℃の空調空気にインテリアゾーンの空気が混合されて目標給気温度である１９℃の空調空気が作り出される。このとき、混合ファン３８から床下チャンバ３５に送り込まれる送風量分だけ、給気ファン２５の送風量を抑えることができる。このように、空調機１１で空調空気が仮給気温度に調節された後に、床下チャンバ３５でインテリアゾーンの空気を利用して空調空気が目標給気温度に調節されることで、空調機１１による空調空気の送風量を抑えることができる。

【0021】

床下チャンバ３５の混合ファン３８の下流側には、空調機１１からの空調空気とインテリアゾーンの空気の混合を促進させる混合部材３６が設けられている。混合部材３６によって空調機１１からの空調空気とインテリアゾーンの空気が滞留し易くなって効果的に混合される。混合部材３６としては、例えばパンチングパネルが用いられている。混合部材３６の下流側の床面３には、インテリアゾーンに目標給気温度の空調空気を吹き出す床吹出口３７が設置されている。床吹出口３７から混合ファン３８へのショートサーキットが起こらない程度に、床面３の床吹出口３７が混合ファン３８の吸込口から離されている。空調空気の供給によってインテリアゾーンが設定温度に調節されている。

【0022】

上記したように、インテリアゾーンの空気の一部は混合ファン３８を通じて床下チャンバ３５に送り込まれており、インテリアゾーンと床下チャンバ３５の間で空気の一部が循環している。混合ファン３８には、インテリアゾーンと床下チャンバ３５を循環する空気を浄化する第３のフィルタ（フィルタ）３９が設けられている。これにより、第３のフィルタ３９を通過した清浄な空気をインテリアゾーンと床下チャンバ３５で循環させることができる。また、混合ファン３８が床下チャンバ３５に設けられることで、混合ファン３８のメンテナンス及び第３のフィルタ３９の交換作業が容易になる。

【0023】

このように、インテリアゾーンの空調システム１０では、インテリアゾーンと床下チャンバ３５の間で循環する空気を、空調温度の温度調節に再利用することで空調機１１の送風量の増加を抑えている。これにより、空調機１１の送風量を増やすことなく、床吹出口３７からインテリアゾーンへの空調空気の送風量を増加させることができる。空調機１１の搬送動力及び給気ダクト３１のダクトサイズの増大が抑えられる。混合ファン３８によって床下チャンバ３５にダイレクトに空気が送り込まれるので風路抵抗が最小限に抑えられる。給気ファン２５だけで送風量を確保する構成と比較して給気系統全体の圧力損失を小さくできる。

【0024】

例えば、空調システム１０では、空調機１１から床下チャンバ３５への空調空気の送風量が１００００［ｍ^３／ｈ］、インテリアゾーンから空調機１１への還気の送風量が１００００［ｍ^３／ｈ］、インテリアゾーンから床下チャンバ３５への空気の送風量が４０００［ｍ^３／ｈ］に設定されている。これにより、床下チャンバ３５からインテリアゾーンへの空調空気の送風量が１４０００［ｍ^３／ｈ］になり、空調機１１だけで空調空気をインテリアゾーンに送風する構成と比較して空調空気の送風量が４０％増加している。空調空気の送風量の増加によって空調負荷の処理能力が確保されている。

【0025】

給気ファン２５は可変風量制御されているが、混合ファン３８は一定風量に制御されている。室内の空調負荷が減少すると可変風量制御されるが、可変風量御御の限界がきたときに給気温度リセット制御が実施される。この給気温度リセット制御が空調負荷の処理能力を減らす方向に移行したときには混合ファン３８の送風量が減らされる。すなわち、空調機１１はインテリアゾーンの温度に応じて仮給気温度を再設定しており、仮給気温度が空調負荷の処理能力を減らす方向に再設定されたときに混合ファン３８の送風量が減らされる。例えば、空調空気の送風によってインテリアゾーンが過冷却された場合には、給気温度リセット制御によって空調機１１で仮給気温度が昇温方向に再設定されたときに混合ファン３８の送風量が減らされる。なお、図１では混合ファン３８が１台のみ図示されているが、床下チャンバ３５に必要に応じて複数台の混合ファン３８が設けられており、混合ファン３８の停止台数の制御によって送風量が調節される。

【0026】

空調システム１０の空調負荷の処理能力が空調負荷に対して過大な場合に、混合ファン３８の送風量が減らされて空調負荷の処理能力が調節されている。なお、図示は省略するが、給気温度リセット制御を実施するために、空調システム１０には室内温度センサや給気温度センサ等の各種センサの他、空調機１１を制御するコントロールユニットが設けられている。また、空調システム１０では、空調機１１の仮給気温度の値が目標給気温度と同じ値に再設定されたときに混合ファン３８の送風量が減らされてもよい。なお、混合ファン３８としては、給気ファン２５と同様にインバータファンが用いられてもよい。

【0027】

ペリメーターゾーンの空調システム４０は、インテリアゾーンの空調システム１０とは屋外からの外気を床下チャンバ４５に取込可能な点で相違している。空調システム４０、１０が略同様な構成であるため、ここでは主に相違点についてのみ説明する。ペリメーター空調機４１には給気ダクト４２が接続されており、給気ダクト４２の途中には可変風量装置４３が設置されている。給気ダクト４２の下流側には、ペリメーターゾーン用（室内用）の床下チャンバ４５が設置されている。床面３には循環ファン（送風機）５２、第４のフィルタ（フィルタ）５３、ダンパー５４を含む循環ユニット５１が設置されている。

【0028】

循環ファン５２の送風口が床下チャンバ４５内に連なっており、循環ファン５２の吸込口には第４のフィルタ５３を介してダンパー５４が設置されている。ダンパー５４は循環ファン５２の連通先をペリメーターゾーンと屋外に切替可能に形成されている。循環ファン５２の連通先がペリメーターゾーン側に切り替わると、循環ファン５２によって床下チャンバ４５にペリメーターゾーンの空気が送り込まれる。循環ファン５２の連通先が屋外側に切り替わると、循環ファン５２によって床下チャンバ４５に外気が送り込まれる。ペリメーターゾーンの空気及び外気は第４のフィルタ５３を通過することで浄化される。

【0029】

床下チャンバ４５では、仮給気温度の空調空気にペリメーターゾーンの空気又は外気が混合されて目標給気温度の空調空気が作り出される。床下チャンバ４５の循環ファン５２の下流側には、ペリメーター空調機４１からの空調空気とペリメーターゾーンの空気又は外気の混合を促進させる混合部材４６が設けられている。混合部材４６の下流側の床面３には、ペリメーターゾーンに目標給気温度の空調空気を吹き出す床吹出口４７が設置されている。床吹出口４７から循環ファン５２へのショートサーキットが起こらない程度に、床面３の床吹出口４７が循環ファン５２の吸込口から離されている。空調空気の供給によってペリメーターゾーンが設定温度に調節されている。

【0030】

このように、ペリメーターゾーンの空調システム４０では、ペリメーターゾーンと床下チャンバ４５の間で循環する空気を、空調温度の温度調節に再利用することでペリメーター空調機４１の送風量の増加を抑えている。また、中間期等にはダンパー５４によって循環ファン５２の連通先を屋外側に切り替えて、ペリメーターゾーンの空気の代わりに外気を空調空気に混合して目標給気温度の空調空気を作り出すこともできる。これにより、ペリメーター空調機４１の搬送動力及び給気ダクト４２のダクトサイズの増大が抑えられる。なお、図示省略しているが、ペリメーターゾーンの空調システム４０にも室内空気を排気する排気系統が設けられている。

【0031】

図１及び図２を参照して、空調システムの空気の状態変化について説明する。図２は、第１の実施形態の空調システムの空気の状態変化の空気線図を模式的に示す図である。なお、ここではインテリアゾーンの空調システムの各地点の空気の状態について説明するが、ペリメーターゾーンの空調システムの各地点の空気の状態も同様である。また、図２の縦軸は絶対湿度であり、横軸は乾球温度である。

【0032】

図１及び図２に示すように、屋外地点Ｐ１の外気の温度が最も高くなっている。屋外地点Ｐ１の外気が空調機１１に取り込まれると、全熱交換器１８において外気と還気が熱交換されて外気の温度が下げられる。空調機１１の混合地点Ｐ２では、屋外からの外気とインテリアゾーン（室内５）からの還気が混合されて、混合空気の温度が室内地点Ｐ５の温度に近づけられる。混合空気が冷温水コイル２２を通過することで空調空気が作り出され、空調機１１の出口地点Ｐ３では空調空気が仮給気温度（例えば、１６℃）まで下げられて空調機１１から給気ダクト３１に送り出される。

【0033】

空調機１１から給気ダクト３１を介して床下チャンバ３５に空調空気が送り出される。床下チャンバ３５では混合ファン３８によって空調空気にインテリアゾーンの空気が混合され、床吹出口３７の吹き出し地点Ｐ４では空調空気が目標給気温度（例えば、１９℃）まで上げられる。床吹出口３７から目標給気温度の空調空気が所定の送風量で拡散されて、インテリアゾーンの室内地点Ｐ５の温度が設定温度（例えば、２６℃）に調節されている。そして、インテリアゾーンから空調機１１に還気が戻される。

【0034】

以上のように、第１の実施形態のインテリアゾーンの空調システム１０によれば、給気ダクト３１の下流側の床下チャンバ３５において仮給気温度の空調空気とインテリアゾーンの空気が混合されて、目標給気温度の空調空気が作り出される。空調機１１の送風量と混合ファン３８の送風量で床下チャンバ３５からインテリアゾーンに目標給気温度の空調空気が供給されて、インテリアゾーンが設定温度に調節される。このとき、混合ファン３８によってインテリアゾーンから床下チャンバ３５に送り込まれる送風量分だけ空調機１１の送風量を抑えることができ、空調機１１の搬送動力及びダクトサイズの増大を抑えることができる。また、給気ダクト３１を通過する空調空気が抑えられることで、給気ダクト３１での圧力損失が小さくなりシステム全体に要する搬送動力を低減することができる。ペリメーターゾーンの空調システム４０のおいても同様な効果が得られる。

【0035】

特に、床吹出空調では天井吹出空調と比べて、設定温度に対する目標給気温度の温度差が小さくなる分、室内５の空調負荷の処理に要する室内５への送風量を増やさなければならない。このような床吹出空調であっても、混合ファン３８、循環ファン５２の送風量分だけ、空調機１１、ペリメーター空調機４１の送風量を抑えてダクトサイズの増大を抑えることができる。

【0036】

＜第２の実施形態＞
以下、第２の実施形態の空調システムについて、添付図面を参照して詳細に説明する。図３は、第２の実施形態の空調システムの模式図である。なお、第２の実施形態の空調システムは、主に天井吹出空調である点で、第１の実施形態の床吹出空調の空調システムと相違している。したがって、第２の実施形態については、第１の実施形態と同様な構成については極力説明を省略する。

【0037】

図３に示すように、第２の実施形態の部屋６１は二重天井構造になっており、天井スラブ６２と天井６３の間に天井内空間が形成されている。天井内にはチャンバボックス（チャンバ）８５及び各種ダクトが設置されている。空調機７１と天井内のチャンバボックス８５が給気ダクト（ダクト）８１によって接続されており、部屋６１の側壁６４と空調機７１が還気ダクト８２によって接続されている。空調機７１は、第１の実施形態の空調機１１と同様に構成されており、第１のフィルタ７２、全熱交換器７３、冷温水コイル７４、加湿器７５、第２のフィルタ７６、給気ファン７７、還気ファン７８、ダンパー７９を有している。

【0038】

給気ファン７７とチャンバボックス８５が給気ダクト８１で接続されており、給気ダクト８１を通じて空調機７１からチャンバボックス８５に空調空気が送り出されている。側壁６４の室内吸込口６６と還気ファン７８が還気ダクト８２で接続されており、還気ダクト８２を通じて室内６５から空調機７１に還気が吸い込まれている。給気ダクト８１の途中には、空調空気の送風量を変更する可変風量装置８３が設置されている。給気ダクト８１の下流側にはチャンバボックス８５が設置されており、チャンバボックス８５の下面は室内６５に空調空気を吹き出す天井吹出口８６になっている。

【0039】

天井６３には、室内６５から空気を吸い込む天井吸込口８８が設置されている。天井吹出口８６から天井吸込口８８へのショートサーキットが起こらない程度に、天井６３の天井吸込口８８が天井吹出口８６から離されている。天井内の側壁６４には外気取込口８９が設置されている。天井吸込口８８及び外気取込口８９は、天井内に設置された天井ダクト９１を介してチャンバボックス８５に接続されている。天井ダクト９１の上流側は天井吸込口８８側の分岐ダクトと外気取込口８９側の分岐ダクトに分かれており、各分岐ダクトの途中にはそれぞれダンパー９２、９３が設置されている。

【0040】

天井ダクト９１の分岐地点よりも下流側には、第５のフィルタ（フィルタ）９４及び循環ファン（送風機）９５が設置されている。ダンパー９２、９３は循環ファン９５の連通先を室内６５と屋外に切替可能に形成されている。ダンパー９２が開いてダンパー９３が閉じることで、循環ファン９５の連通先が室内６５側に切り替わってチャンバボックス８５に室内６５の空気が送り込まれる。ダンパー９２が閉じてダンパー９３が開くことで、循環ファン９５の連通先が屋外側に切り替わってチャンバボックス８５に外気が送り込まれる。室内６５の空気及び外気は第５のフィルタ９４を通過することで浄化される。

【0041】

チャンバボックス８５では、仮給気温度の空調空気に室内６５の空気又は外気が混合されて目標給気温度の空調空気が作り出される。チャンバボックス８５の内側には空調機７１からの空調空気と室内６５の空気又は外気の混合を促進させる混合部材８７が設けられており、チャンバボックス８５において空調機７１からの空調空気に室内６５の空気又は外気が効果的に混合される。チャンバボックス８５の天井吹出口８６から室内６５に空調空気が供給されて室内６５が設定温度に調節されている。また、第１の実施形態と同様に、空調機７１によって仮給気温度が空調負荷の処理能力を減らす方向に再設定されたときに循環ファン９５が送風量を減らしてもよい。

【0042】

このように、空調システム７０では、室内６５と天井内のチャンバボックス８５の間で循環する空気を、空調温度の温度調節に再利用することで空調機７１の送風量を抑えている。また、中間期等にはダンパー９２、９３によって循環ファン９５の連通先を屋外に切り替えて、室内６５の空気の代わりに外気を空調空気に混合して目標給気温度の空調空気を作り出すこともできる。天井吹出空調では、床吹出空調と比較して設定温度と目標給気温度の温度差が大きく、送風量が少なく設定されている。このため、空調機７１の搬送動力及び給気ダクト８１のダクトサイズをより小さくすることができる。

【0043】

以上のように、第２の実施形態の空調システム７０では天井吹出空調が実施されている。天井吹出空調では床吹出空調と比べて、設定温度に対する目標給気温度の温度差が大きくなる分、室内６５の空調負荷の処理に要する室内６５への送風量を抑制することができる。よって、天井吹出空調では、循環ファン９５の送風量分だけ、空調機７１の送風量を抑えてダクトサイズをより縮小することができる。

【0044】

なお、第１の実施形態では、室内から床下チャンバにダイレクトに空気が送り込まれているが、還気ダクトから床下チャンバに室内の空気が送り込まれてもよいし、還気ダクトから給気ダクトに室内の空気が送り込まれてもよい。

【0045】

また、第１の実施形態では、チャンバとして床下の空間を利用した床下チャンバを例示したが、チャンバの形状や大きさは特に限定されない。例えば、チャンバは床下に設置されたチャンバボックスでもよい。

【0046】

また、第１の実施形態では、送風機としての混合ファンにフィルタが設けられているが、フィルタは室内と床下チャンバを循環する空気を浄化可能な箇所に設置されていればよい。例えば、床吹出口にフィルタが設置されていてもよい。

【0047】

また、第２の実施形態では、室内から天井内のチャンバボックスに空気が送り込まれているが、還気ダクトからチャンバボックスに室内の空気が送り込まれてもよいし、還気ダクトから給気ダクトに室内の空気が送り込まれてもよい。

【0048】

また、第２の実施形態では、チャンバとして天井内に設置されたチャンバボックスを例示したが、チャンバの形状や大きさは特に限定されない。例えば、チャンバは天井内の空間を利用した天井チャンバでもよい。

【0049】

また、第２の実施形態では、天井ダクトにフィルタが設けられているが、フィルタは室内とチャンバボックスを循環する空気を浄化可能な箇所に設置されていればよい。例えば、チャンバボックスにフィルタが設置されていてもよい。

【0050】

また、第２の実施形態では、チャンバボックスに天井吸込口が形成されているが、天井吹出口が天井に設置されて、ダクトを介してチャンバボックスが天井吹出口に接続されていてもよい。

【0051】

また、第１、第２の実施形態では、屋外からの外気と室内からの還気を含む混合空気から空調空気が作り出されているが、室内の還気から空調空気が作り出されてもよい。この場合、空調システムとは別に部屋から室内空気を排気する換気設備が設けられている。

【0052】

以上の通り、本実施形態の空調システム（１０、４０、７０）は、室内の温度を設定温度に調節する空調システムであって、仮給気温度に調節された空調空気を作り出す空調機（１１、７１、ペリメーター空調機４１）と、空調機から室内（５、６５）に向けて空調空気を導くダクト（給気ダクト３１、４２、８１）と、ダクトの下流側に設置されたチャンバ（床下チャンバ３５、４５、チャンバボックス８５）と、チャンバに対して室内の空気を送り込む送風機（混合ファン３８、循環ファン５２、９５）と、を備え、チャンバにてダクトからの空調空気と室内の空気が混合されて、目標給気温度の空調空気がチャンバから室内に供給されている。この構成によれば、ダクトの下流側のチャンバにおいて仮給気温度の空調空気と室内の空気が混合されて目標給気温度の空調空気が作り出される。空調機の送風量と送風機の送風量でチャンバから室内に空調空気が供給されて室内が設定温度に調節される。このとき、送風機によって室内からチャンバに送り込まれる送風量分だけ空調機の送風量を抑えることができ、空調機の搬送動力及びダクトサイズの増大を抑えることができる。また、ダクトを通過する空調空気が抑えられることで、ダクトでの圧力損失が小さくなってシステム全体に要する搬送動力を低減することができる。

【0053】

本実施形態の空調システムにおいて、チャンバにはダクトからの空調空気と室内の空気の混合を促進させる混合部材（３６、４６、８７）が設けられている。この構成によれば、空調機からの空調空気と室内の空気を滞留させて効果的に混合させることができる。

【0054】

本実施形態の空調システムは、室内とチャンバを循環する空気を浄化するフィルタ（第３のフィルタ３９、第４のフィルタ５３、第５のフィルタ９４）を備えている。この構成によれば、清浄な空気を室内とチャンバで循環させることができる。

【0055】

本実施形態の空調システムにおいて、空調機は室内の温度に応じて仮給気温度を再設定しており、仮給気温度が空調負荷の処理能力を減らす方向に再設定されたときに送風機が送風量を減らしている。この構成によれば、空調負荷の処理能力が空調負荷に対して過大な場合に送風機の送風量を減らして空調負荷の処理能力を調節することができる。

【0056】

本実施形態の空調システムは、送風機の連通先を室内と屋外で切り替えるダンパー（５４、９２、９３）を備えている。この構成によれば、室内の空気の代わりに屋外の外気を空調空気に混合して目標給気温度の空調空気を作り出すことができる。

【0057】

本実施形態の空調システムにおいて、空調機が屋外からの外気と室内からの還気を含む混合空気から空調空気を作り出している。この構成によれば、室内の温度調節と共に換気を実施することができる。

【0058】

本実施形態の空調システムにおいて、チャンバが床下チャンバ（３５、４５）であり、床吹出口（３７、４７）から空調空気が吹き出される。この構成によれば、床吹出空調では天井吹出空調と比べて、設定温度に対する目標給気温度の温度差が小さくなる分、室内の空調負荷の処理に要する室内への送風量を増やさなければならない。このような床吹出空調であっても、送風機の送風量分だけ、空調機の送風量を抑えてダクトサイズの増大を抑えることができる。

【0059】

本実施形態の空調システムにおいて、送風機が床下チャンバに設けられている。この構成によれば、送風機によって室内からチャンバにダイレクトに空気が送り込まれるので風路抵抗を最小限に抑えることができる。また、送風機のメンテナンスが容易になる。

【0060】

本実施形態の空調システムにおいて、チャンバ（チャンバボックス８５）が天井内に設けられ、天井吹出口（８６）から空調空気が吹き出される。この構成によれば、天井吹出空調では床吹出空調と比べて、設定温度に対する目標給気温度の温度差が大きくなる分、室内の空調負荷の処理に要する室内への送風量を抑えることができる。よって、天井吹出空調では、送風機の送風量分だけ、空調機の送風量を抑えてダクトサイズをより縮小することができる。

【0061】

なお、本実施形態及び変形例を説明したが、他の実施形態として、上記実施形態及び変形例を全体的又は部分的に組み合わせたものでもよい。

【0062】

また、本発明の技術は上記の実施形態に限定されるものではなく、技術的思想の趣旨を逸脱しない範囲において様々に変更、置換、変形されてもよい。さらには、技術の進歩又は派生する別技術によって、技術的思想を別の仕方で実現することができれば、その方法を用いて実施されてもよい。したがって、特許請求の範囲は、技術的思想の範囲内に含まれ得る全ての実施態様をカバーしている。

【符号の説明】

【0063】

５、６５ ：室内
１０、４０、７０：空調システム
１１、７１ ：空調機
３１、４２、８１：給気ダクト（ダクト）
３５、４５ ：床下チャンバ（チャンバ）
３６、４６、８７：混合部材
３７、４７ ：床吹出口
３８ ：混合ファン（送風機）
３９ ：第３のフィルタ（フィルタ）
４１ ：ペリメーター空調機（空調機）
５２、９５ ：循環ファン（送風機）
５３ ：第４のフィルタ（フィルタ）
５４、９２、９３：ダンパー
８５ ：チャンバボックス（チャンバ）
８６ ：天井吹出口
９４ ：第５のフィルタ（フィルタ）

【図1】

【図2】

【図3】

【図4】

【図5】