特開 2023-92050 吹き出しユニット、風量制御方法、制御装置及びシステム天井

(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】P2023092050

(43)【公開日】2023-07-03

(54)【発明の名称】吹き出しユニット、風量制御方法、制御装置及びシステム天井

(51)【国際特許分類】

   F24F 3/044 20060101AFI20230626BHJP

   F24F 13/06 20060101ALI20230626BHJP

【ＦＩ】

F24F3/044

F24F13/06 A

【審査請求】未請求

【請求項の数】5

【出願形態】ＯＬ

(21)【出願番号】P 2021207027

(22)【出願日】2021-12-21

(71)【出願人】

【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】100096389

【弁理士】

【氏名又は名称】金本 哲男

(74)【代理人】

【識別番号】100101557

【弁理士】

【氏名又は名称】萩原 康司

(72)【発明者】

【氏名】青山 剛士

(72)【発明者】

【氏名】秋山 正浩

(72)【発明者】

【氏名】平原 美博

【テーマコード（参考）】

3L053

3L080

【Ｆターム（参考）】

3L053BB01

3L080BA06

3L080BA09

3L080BB01

(57)【要約】

【課題】主ダクトに設けられたダンパによって風量が絞られても、吹き出しユニットの吹き出し口からの吹き出し風速を所定の値に維持する。
【解決手段】吹き出し部１１０に設けられた開口率が可変な吹き出し口と、ケーシング１０１内において吹き出し部１１０の上流側に配置された、開口率が可変な風量調整部１２０と、風量調整部１２０の上流側の流路内に設けられた風速センサ１３０とを有し、風速センサ１３０が検出した風速に基づいて、風量調整部１２０の開口率を制御し、吹き出し口からの吹き出し風速が所定の風速となるように、吹き出し口の開口率をコントローラ１０２が制御する。
【選択図】図２１

【特許請求の範囲】

【請求項1】

吹き出し口から目的空間に給気を吹き出す吹き出しユニットであって、
吹き出し側端面に設けられた開口率が可変な吹き出し口と、
ユニットのケーシング内において前記吹き出し口の上流側に配置され、開口率が可変な風量調整部と、
前記風量調整部の上流側の流路内に設けられた風速測定部材と、
制御部とを有し、
前記制御部は、
前記風速測定部材の測定結果に基づいた風量が、所定の風量となるように前記風量調整部の開口率を制御し、
前記風量調整部の開口率の制御に伴う風量の変化に基づいて、前記吹き出し口からの吹き出し風速が所定の風速となるように、前記吹き出し口の開口率を制御することを特徴とする、吹き出しユニット。

【請求項2】

前記風量調整部は、ひし形の開口部を複数有する第１の通気板と、当該第１の通気板と相対的に平行移動可能な、ひし形の開口部を複数有する第２の通気板とを有し、前記平行移動によって前記第１の通気板と第２の通気板の各開口部の一部または全部が重なることを特徴とする、請求項１に記載の吹き出しユニット。

【請求項3】

吹き出す給気の風量を制御する風量制御方法であって、
給気を吹き出す吹き出し口の開口率を可変とし、
前記吹き出し口の上流側に、開口率が可変な風量調整部を配置し、
前記風量調整部の上流側の流路内に風速測定部材を配置し、
前記風速測定部材の測定結果に基づいた風量が、所定の風量となるように前記風量調整部の開口率を制御し、
前記風量調整部の開口率の制御に伴う風量の変化に基づいて、前記吹き出し口からの吹き出し風速が所定の風速となるように、前記吹き出し口の開口率を制御することを特徴とする、風量制御方法。

【請求項4】

吹き出す給気の風量を制御可能な吹き出しユニットを制御する制御装置であって、
前記吹き出しユニットは、
吹き出し側端面に設けられた開口率が可変な吹き出し口と、ユニットのケーシング内において前記吹き出し部材の上流側に配置され、開口率が可変な風量調整部と、前記風量調整部の上流側の流路内に設けられた風速測定部材と、を有し、
前記制御装置は、
前記風速測定部材の測定結果に基づいた風量が、所定の風量となるように前記風量調整部の開口率を制御し、前記風量調整部の開口率の制御に伴う風量の変化に基づいて、前記吹き出し口からの吹き出し風速が所定の風速となるように、前記吹き出し口の開口率を制御するように、
構成されていることを特徴とする、制御装置。

【請求項5】

請求項１または２のいずれか一項に記載した吹き出しユニットを、複数台、天井部に配置されたシステム天井であって、
前記天井部を構成する天井パネル間に、前記吹き出しユニットが設けられ、
前記天井パネルの上方空間に配置された給気ダクトに、前記吹き出しユニットにおける前記風量調整部の上流側の流路が接続されたことを特徴とする、システム天井。

【発明の詳細な説明】

【技術分野】

【0001】

本発明は、吹き出しユニット、風量制御方法、吹き出しユニットの制御装置及び吹き出しユニットを有するシステム天井に関するものである。

【背景技術】

【0002】

例えば特許文献１に開示されたように、従来は天井吹き出しユニットごとに直接空調空気の風量を調節するものはなく、ＶＡＶ方式によって主ダクトに設けられたダンパの開度を調整して、一括して風量を調節していた。

【先行技術文献】

【特許文献】

【0003】

【特許文献1】特開２０１２－２５５５７４号公報

【発明の概要】

【発明が解決しようとする課題】

【0004】

しかしながら、従来の天井吹き出しユニットの吹き出し口は、開口面積が一定なため、例えば省エネルギー運用などで吹き出し口からの必要風量が減らされるなどして、主ダクト（所定の領域ごとの集合ダクト）に設けられたダンパ（ＶＡＶユニット）によって風量を絞られると、吹き出し口からの吹き出し風速が低下して、給気の到達距離が短くなるという問題があった。

【0005】

本発明は、かかる点に鑑みてなされたものであり、主ダクトに設けられたダンパによって風量が絞られても、ユニットの吹き出し口からの吹き出し風速を維持するようにして、前記問題の解決を図ることを目的としている。

【課題を解決するための手段】

【0006】

前記目的を達成するため、本発明は、吹き出し口から目的空間に給気を吹き出す吹き出しユニットであって、
吹き出し側端面に設けられた開口率が可変な吹き出し口と、ユニットのケーシング内において前記吹き出し口の上流側に配置され、開口率が可変な風量調整部と、前記風量調整部の上流側の流路内に設けられた風速測定部材と、制御部とを有し、
前記制御部は、前記風速測定部材の測定結果に基づいた風量が、所定の風量となるように前記風量調整部の開口率を制御し、前記風量調整部の開口率の制御に伴う風量の変化に基づいて、前記吹き出し口からの吹き出し風速が所定の風速となるように、前記吹き出し口の開口率を制御することを特徴としている。

【0007】

本発明によれば、風速測定部材の測定結果に基づいた風量が、所定の風量となるように前記風量調整部の開口率を制御し、前記風量調整部の開口率の制御に伴う風量の変化に基づいて、前記吹き出し口からの吹き出し風速が所定の風速となるように前記吹き出し口の開口率を制御するので、例えば主ダクトに設けられたダンパによって吹き出しユニットに送られる風量が絞られても、ユニットの吹き出し口からの吹き出し風速を維持することが可能である。

【0008】

前記風量調整部は、ひし形の開口部を複数有する第１の通気板と、当該第１の通気板と相対的に平行移動可能な、ひし形の開口部を複数有する第２の通気板とを有し、前記平行移動によって前記第１の通気板と第２の通気板の各開口部の一部または全部が重なるような構成としてもよい。

【0009】

かかる構成を有する風量調整部によれば、第１の通気板と第２の通気板とを相対的に平行移動させることにより、開口部の開口率を平行移動距離の２乗に比例して変化させることができる。そのため、丸形の開口部を複数有する通気版を用いる場合と比較してイコールパーセント特性に近くなり、したがって開口率の制御、風速の制御が容易である。また、有効開口面積を大きく取ることができる。

【0010】

別な観点による本発明は、吹き出す給気の風量を制御する風量制御方法であって、給気を吹き出す吹き出し口の開口率を可変とし、前記吹き出し口の上流側に、開口率が可変な風量調整部を配置し、前記風量調整部の上流側の流路内に風速測定部材を配置し、前記風速測定部材の測定結果に基づいた風量が、所定の風量となるように前記風量調整部の開口率を制御し、前記風量調整部の開口率の制御に伴う風量の変化に基づいて、前記吹き出し口からの吹き出し風速が所定の風速となるように、前記吹き出し口の開口率を制御することを特徴としている。

【0011】

さらに別な観点による本発明は、吹き出す給気の風量を制御可能な吹き出しユニットを制御する制御装置であって、
前記吹き出しユニットは、吹き出し側端面に設けられた開口率が可変な吹き出し口と、ユニットのケーシング内において前記吹き出し部材の上流側に配置され、開口率が可変な風量調整部と、前記風量調整部の上流側の流路内に設けられた風速測定部材と、を有し、
前記制御装置は、前記風速測定部材の測定結果に基づいた風量が、所定の風量となるように前記風量調整部の開口率を制御し、前記風量調整部の開口率の制御に伴う風量の変化に基づいて、前記吹き出し部からの吹き出し風速が所定の風速となるように、前記吹き出し口の開口率を制御するように、構成されていることを特徴としている。

【0012】

また本発明にかかるシステム天井は前記した吹き出しユニットを、複数台、天井部に配置されたシステム天井であって、前記天井部を構成する天井パネル間に、前記吹き出しユニットが設けられ、前記天井パネルの上方空間に配置された給気ダクトに、前記吹き出しユニットにおける前記風量調整部の上流側の流路が接続されたことを特徴としている。

【0013】

本発明によれば、天井部に設けられた複数の吹き出しユニットが個々に風量制御が可能で、吹き出し風速を所定の速度に維持できるから、例えば間仕切り等で室内空間が複数のゾーンに仕切られた場合、個々のゾーンに対して最適な給気環境を実現でき、しかも間仕切りが移動してゾーン構成が変更になっても、天井裏空間のダク配置を変更することなく、最適な給気環境を実現可能である。

【発明の効果】

【0014】

本発明によれば、主ダクトに設けられたダンパによって風量が絞られても、ユニットの吹き出し口からの吹き出し風速を維持することが可能である。

【図面の簡単な説明】

【0015】

【図1】実施の形態にかかるシステム天井における天井下地構造の構成の概略を模式的に示す斜視図である。

【図2】図１の天井下地構造の構成の概略を模式的に示す平面図である。

【図3】図１の天井下地構造の構成の概略を模式的に示す側面図である。

【図4】図１の天井下地構造で採用された耐震接続部材の構成の概略を模式的に示す斜視図である。

【図5】図４の耐震接続部材の構成の概略を模式的に示す正面図である。

【図6】図４の耐震接続部材の構成の概略を模式的に示す側面図である。

【図7】図４の耐震接続部材に設けられる筒状部材の配置例を模式的に示す横断面図である。

【図8】図４の耐震接続部材に設けられる筒状部材の他の配置例を模式的に示す横断面図である。

【図9】図４の耐震接続部材の架橋部材の配置例を模式的に示す平面図である。

【図10】図４の耐震接続部材の架橋部材の配置例を模式的に示す側面図である。

【図11】図４の耐震接続部材の架橋部材の他の配置例を模式的に示す側面図である。

【図12】図１の天井下地構造に対する設備配管の施工例を模式的に示す側面図である。

【図13】図１の天井下地構造に対する設備器具の施工例を模式的に示す側面図である。

【図14】図１の天井下地構造に対する設備器具の施工例を模式的に示す側面図である。

【図15】風量調整機構の構成の概略を示す説明図である。

【図16】図１の天井下地構造における設備器具の配置替えにかかる施工方法の一例を模式的に示す側面図である。

【図17】他の天井下地構造の構成の概略を模式的に示す側面図である。

【図18】図１の天井下地構造の施工方法の概略を模式的に示す説明図である。

【図19】図１の天井下地構造の施工方法の概略を模式的に示す説明図である。

【図20】図１の天井下地構造の施工方法の概略を模式的に示す説明図である。

【図21】実施の形態にかかる吹き出しユニットの正面図である。

【図22】実施の形態にかかる吹き出しユニットの底面図である。

【図23】実施の形態にかかる吹き出しユニットにおける風量調整部の平面図である。

【図24】実施の形態にかかる吹き出しユニットにおける風量調整部の平面図である。

【図25】従来のＶＡＶ方式を採用したシステム天井を模式的に示した説明図である。

【図26】図２５のシステム天井において間仕切りを移動させた後の説明図である。

【図27】実施の形態にかかる吹き出しユニットを採用したシステム天井を模式的に示した説明図である。

【図28】図２７のシステム天井において間仕切りを移動させた後の説明図である。

【図29】図２７のシステム天井の吹き出しユニットからの風量信号を作業員がタブレットＰＣで受信している様子を示す説明図である。

【図30】図２７のシステム天井に採用できる空調ユニットの構成を模式的に示した説明図である。

【図31】図３０の空調ユニットを天井裏空間に設けたシステム天井を模式的に示した説明図である。

【発明を実施するための形態】

【0016】

以下、図面を参照して、実施の形態について説明する。図１～図３は、それぞれ実施の形態にかかるシステム天井における天井下地構造１の構成の概略を示す斜視図、平面図及び側面図である。なお、以下の説明において、実質的に同一の機能構成を有する要素においては、同一の符号を付することにより重複説明を省略する。

【0017】

天井下地構造１は、建築構造物における居室Ｒの天井裏空間Ｓを画成する構造体であり、居室Ｒの仕上げ天井として機能する後述の天井パネル４２が下面に取り付けられる。天井裏空間Ｓは、かかる天井パネル４２と建築構造物の天井スラブＣとの間に形成される空間である。

【0018】

天井下地構造１は、建築構造物の天井スラブＣから吊下される複数の吊下部材１０と、それぞれの吊下部材１０の下部に接続される耐震接続部材２０と、隣接する耐震接続部材２０の間を接続するように架設される架橋部材３０と、耐震接続部材２０の下部に接続される仕上天井ユニット４０と、を有している。

【0019】

吊下部材１０は、建築構造物の天井スラブＣに所定間隔で埋設されたインサート１１から垂下して設けられ、天井下地構造１及び当該天井下地構造１に配設される天井裏設備Ｐを天井スラブＣから吊下して固定する。吊下部材１０としては、例えばインサート１１に接続される全ネジ（図示参照）や、例えばインサート１１に接続されたフック等に引っ掛けて支持されるワイヤ等（図示省略）を採用できる。

【0020】

吊下部材１０（インサート１１）は、平面視において後述の架橋部材３０を格子状に配置できるように、天井スラブＣに対して等間隔で設置される。吊下部材１０の設置間隔は、例えば後述の天井裏設備Ｐに規定される支持間隔よりも小さく設定される。

【0021】

耐震接続部材２０は、天井スラブＣから垂下される複数の吊下部材１０と、水平方向に架設される後述の架橋部材３０とを接続するための部材である。天井下地構造１においては、このように耐震接続部材２０により吊下部材１０と架橋部材３０とを接続して、後述の仕上天井ユニット４０が設置される枠体を形成する。

【0022】

図４～図６は、耐震接続部材２０の構成の概略を示す斜視図、正面図及び側面図である。

【0023】

耐震接続部材２０は、架橋部材３０が接続され得る接続口をなす筒状部材２１と、筒状部材２１を挟み込むようにして固定する上板状部材２２ａ及び下板状部材２２ｂ（以下、これらを併せて単に「板状部材２２」という場合がある。）と、下板状部材２２ｂの下面から下方に延伸して設けられる耐震プレート２３と、を有している。

【0024】

筒状部材２１は、上述したように平面視において後述の架橋部材３０が格子状に配置されるように、平面視において複数の架橋部材３０を直交して接続可能に配置されている。具体的には、例えば図７に示すように、４本の架橋部材３０がそれぞれの交差角度が９０°となるように接続可能に構成される。また例えば、図８に示すように、１本の架橋部材３０を貫通して設けるとともに、貫通して設けられた架橋部材３０と直交するように２本の架橋部材３０を接続可能に構成されていてもよい。

【0025】

なお、筒状部材２１は架橋部材３０を挿通して接続可能な断面形状を有している。すなわち、例えば架橋部材３０が角パイプである場合には断面形状が四角形状で形成され（図示参照）、例えば架橋部材３０が管部材である場合には断面形状が円環形状で形成される（図示省略）。

【0026】

上板状部材２２ａ及び下板状部材２２ｂは筒状部材２１を上下方向から挟み込むように対向して配置され、筒状部材２１の位置関係（接続される架橋部材３０の延伸方向）を固定する。また、上板状部材２２ａには貫通孔２４が形成され、当該貫通孔２４に吊下部材１０を例えば螺合することにより、吊下部材１０に耐震接続部材２０を固定可能に構成されている。

【0027】

なお、板状部材２２は平面視において矩形状や円形状等、任意の形状により形成することができるが、例えば図示のように板状部材２２を矩形状に形成する場合、筒状部材２１の設置方向（架橋部材３０の延伸方向）を当該板状部材２２の頂部に対応させることにより、耐震接続部材２０の構造的な強度を向上できる。

【0028】

耐震プレート２３は、地震等による天井下地構造１の揺動、より具体的には耐震接続部材２０の下方に設けられる仕上天井ユニット４０の揺動を吸収するための板状の部材であり、下板状部材２２ｂから下方に延伸して設けられる。耐震プレート２３は、例えば上辺２３ａが下辺２３ｂと比較して長く形成された、正面視において略台形に形成される。耐震プレート２３は、長辺である上辺２３ａを水平方向に折り曲げることで、当該折り曲げ部分が下板状部材２２ｂの下面に固定される。また耐震プレート２３は、短辺である下辺２３ｂを水平方向に折り曲げることで、当該折り曲げ部分が後述の仕上天井ユニット４０のパネル用枠体４１と接続される。

【0029】

耐震プレート２３は、このように上辺２３ａ及び下辺２３ｂに折り曲げ部分が形成されることで、当該耐震プレート２３の構造的な強度を向上できる。

【0030】

また耐震プレート２３は、図示のように上辺２３ａが架橋部材３０の延伸方向と一致するように、換言すれば架橋部材３０により形成される格子形状に沿うように、下板状部材２２ｂの下面に固定される。天井下地構造１は、格子形状を構成する架橋部材３０の延伸方向に対する揺動が特に懸念されるが、このように耐震プレート２３を格子形状に沿って設けることで、天井下地構造１で懸念される揺動を適切に減衰できる。

【0031】

また実施の形態にかかるシステム天井における天井下地構造１においては、図示のように、１つの架橋部材３０により接続される、２つの耐震接続部材２０を、それぞれの耐震プレート２３の面方向が互いに交差（望ましくは直交）するように交差配置で設置する。これにより、架橋部材３０の延伸方向（直交方向）のそれぞれに対する天井下地構造１の揺動を適切に吸収でき、当該天井下地構造１の耐震性を向上できる。

【0032】

なお、図示は省略するが、このように架橋部材３０の延伸方向（直交方向）のそれぞれに対する天井下地構造１の揺動を吸収する観点から、耐震接続部材２０の耐震プレート２３は、架橋部材３０の延伸方向に沿って、平面視において十字状に配置されていてもよい。

【0033】

なお、図示は省略するが、天井下地構造１の耐震性を向上させる観点からは、下板状部材２２ｂの下面に設けられる耐震プレート２３に加えて、上板状部材２２ａの上面から上方に延伸するように、更に耐震プレート２３が設けられていてもよい。このとき、上板状部材２２ａの上面側に設けられる耐震プレート２３を、平面視において下板状部材２２ｂの下面側に設けられる耐震プレート２３と交差して設けることで、天井下地構造１の耐震性を更に適切に向上できる。

【0034】

また耐震接続部材２０には、図６に示すように、上辺２３ａの折り曲げ部分と下辺２３ｂの折り曲げ部分とを接続するように縦材２５が設けられていてもよい。縦材２５は、このように上辺２３ａと下辺２３ｂとを接続するように、耐震プレート２３の板面と並行して設けられる。そして、このように縦材２５が設けられることにより、耐震プレート２３の構造的な強度を向上できる。縦材２５としては、例えば全ネジ（図示参照）やワイヤ等（図示省略）を採用できる。また、縦材２５として全ネジを用いる場合には、天井スラブＣから吊下される吊下部材１０と縦材２５を一体に構成してもよい。すなわち、板状部材２２を貫通させ、耐震プレート２３の下辺２３ｂに吊下部材１０を接続するようにしてもよい。

【0035】

なお、この例では筒状部材２１に対して架橋部材３０を挿通して接続したが、例えば筒状部材２１の端部と架橋部材３０の端部を相互に嵌め込んで接続されるように、筒状部材２１を構成してもよい。

【0036】

再び図１～図３を参照した天井下地構造１の説明に戻る。架橋部材３０は、吊下部材１０の下部において、水平方向に延伸するように配設される部材であって、２つの耐震接続部材２０の間を接続するように架設されることで、建築構造物の天井スラブＣから吊下される。架橋部材３０としては、例えばステンレスやアルミニウム等から成る角パイプや管部材等を採用できる。架橋部材３０は、耐震接続部材２０の筒状部材２１と接続されることで、上述したように平面視において格子形状を形成する。

【0037】

また、天井下地構造１の端部に配置される架橋部材３０は、図９及び図１０に示すように、その先端部が建築構造物の天井スラブＣに形成された大梁Ｂに当接して設けられることで、建築構造物に対して固定されることが望ましい。端部に配置される架橋部材３０の長さは、例えば所定長さの架橋部材３０を切断することにより調整してもよいし、また例えば架橋部材３０を長手方向に伸縮自在に構成することにより調整してもよい。換言すれば、このように架橋部材３０の長さを適宜調整することにより、架橋部材３０の端部位置を任意に調整できる。

【0038】

この例では、このように、架橋部材３０を大梁Ｂに対して当接させることで、天井下地構造１が水平方向に固定、すなわち、例えば地震等による天井下地構造１の水平方向の揺動が抑制され、当該天井下地構造１の耐震性が向上する。なお、大梁Ｂには、その表面を被覆するように防耐火被覆材Ｆが設けられる場合があるが、本発明にかかる技術においては、かかる防耐火被覆材Ｆを含めて「大梁」と呼称する場合があるものとする。

【0039】

なお、以下の説明においては、このように架橋部材３０を建築躯体としての大梁Ｂに当接させることで、天井下地構造１を建築構造物に対して固定する場合を例に説明を行うが、架橋部材３０が当接されるのは大梁Ｂでなくてもよい。具体的には、天井下地構造１を建築構造物に対して固定できれば、架橋部材３０は建築躯体としての横梁や支柱等に当接されていてもよい。なお、前述の防耐火被覆材Ｆが、本発明の技術にかかる「建築躯体」に含まれる場合があるものとする。

【0040】

なお、例えば大梁Ｂに当接して設けられる複数の架橋部材３０の間で長さに誤差がある場合や、大梁Ｂに建築上の誤差が生じている場合、又は防耐火被覆材Ｆの厚みに誤差がある場合、地震等による天井下地構造１の揺動に際して、大梁Ｂ（防耐火被覆材Ｆ）と適切に当接する架橋部材３０と、適切に当接されない架橋部材３０と、が発生する場合がある。このように一部の架橋部材３０のみが大梁Ｂに当接する場合、地震等での揺動に際しての大梁Ｂに作用する荷重に偏りが生じ、天井下地構造１に損傷が生じるおそれがある。

【0041】

そこでこの例における架橋部材３０の端部には、地震等での揺動に際して発生する荷重を吸収するための弾性部材３１が設けられることが好ましい。弾性部材３１としては、例えばバネやゴム等を採用できる。これにより、架橋部材３０と大梁Ｂとの接触にかかる変位を弾性部材３１で吸収でき、すなわち架橋部材３０にかかる荷重を軽減して天井下地構造１の損傷を抑制できる。

【0042】

また、架橋部材３０（弾性部材３１）の端部に鋭利な部分が形成されている場合、これにより防耐火被覆材Ｆを剥離してしまうおそれがある。かかる防耐火被覆材Ｆの剥離を抑制するため、防耐火被覆材Ｆに当接される架橋部材３０（弾性部材３１）の端部には、大梁Ｂに面して支持材３２が配置されることが好ましい。支持材３２は、例えば図示のように大梁Ｂに面した平面を備えることが好ましい。このように支持材３２を配置することで、防耐火被覆材Ｆの剥離を抑制できるとともに、上述した地震等での揺動に際して架橋部材３０にかかる荷重分散させて軽減できる。

【0043】

なお、防耐火被覆材Ｆの剥離を抑制するという観点からは、架橋部材３０（弾性部材３１）の端部の鋭利な部分を無くすように非鋭利化処理を施してもよい。非鋭利化処理としては、例えば架橋部材３０（弾性部材３１）の端部に対する面取り加工（丸み加工）、弾性部材（例えばゴム等）の取り付け、又は面部材の取り付け等が挙げられる。このように架橋部材３０（弾性部材３１）の端部に鋭利な部分を無くすことにより、防耐火被覆材Ｆに損傷を与えることを抑制できる。

【0044】

なお、図９及び図１０に示した実施の形態においては大梁Ｂの表面に設けられた防耐火被覆材Ｆに架橋部材３０（支持材３２）を当接させることにより天井下地構造１を固定したが、図１１に示すように、大梁Ｂに対して直接的に架橋部材３０（支持材３２）を当接させてもよい。

【0045】

また、図９～図１１に示した例においては、架橋部材３０（支持材３２）を大梁Ｂに対して常時当接させたが、架橋部材３０は、例えば地震等による天井下地構造１の揺動時にのみ大梁Ｂ（建築躯体）に対して当接されてもよい。かかる場合、通常時において架橋部材３０の端部は大梁Ｂから所定の間隔をあけて配置される。

【0046】

仕上天井ユニット４０は、耐震接続部材２０の下方に吊下されるパネル用枠体４１と、当該パネル用枠体４１の下面に取り付けられる天井パネル４２と、を有している。

【0047】

パネル用枠体４１は、耐震プレート２３の下辺２３ｂの折り曲げ部分に接続されることで天井スラブＣから吊下される部材であり、平面視において複数の天井パネル４２を並べて取り付けられるように構成される。

【0048】

天井パネル４２は、居室Ｒの仕上げ天井面を形成する板状の部材であり、例えば石膏ボード等により形成される。そして、このように天井パネル４２が施工されることにより、当該天井パネル４２と天井スラブＣとの間に天井裏空間Ｓが形成される。

【0049】

なお、上述したように大梁Ｂに対して架橋部材３０の長さ（端部の位置）が調整された場合、このように長さが調整された架橋部材３０と対応する位置における仕上天井ユニット４０（パネル用枠体４１及び天井パネル４２）についても、その長さが適宜調整可能である。すなわち、パネル用枠体４１及び天井パネル４２は、例えば切断により長さ（幅）が調整されてもよいし、伸縮可能に構成されていてもよい。また仕上天井ユニット４０は、例えばこのように架橋部材３０の長さに合わせて設置するため、端部幅の異なる仕上天井ユニット４０が、予め各種用意されていてもよい。

【0050】

また、この例における天井下地構造１においては、側面視において、天井スラブＣ、吊下部材１０及び架橋部材３０に囲まれてなる第１の空間Ｓ１と、耐震接続部材２０、架橋部材３０及びパネル用枠体４１に囲まれてなる第２の空間Ｓ２とが形成される。すなわち、本実施形態にかかる天井裏空間Ｓにおいては、第１の空間Ｓ１と第２の空間Ｓ２とが、上方（天井スラブＣ側）からこの順に形成されている。

【0051】

第１の空間Ｓ１には、図１～図３に示したように、天井裏設備Ｐ等が配設される。換言すれば第１の空間Ｓ１は、天井裏設備Ｐ等の配設用空間として作用する。天井裏設備Ｐは、例えば第１の空間Ｓ１を画成する吊下部材１０や架橋部材３０に対して、固定部材５０を用いて固定されている。固定部材５０としては、例えばＵ字金具やサドルバンド、又は蝶番式バンド等の任意の固定部材を採用できる。

【0052】

なお、第１の空間Ｓ１に配設される天井裏設備Ｐとしては、例えば空調用ダクト、空調用配管、循環ファン、排水配管や給水配管等の水配管、スプリンクラー配管、通気配管、ガス配管、電装配線、信号配線、電話配線、テレビアンテナ配線、ルータ、アンテナ、ＬＡＮケーブル、又は各種センサ等、天井裏空間Ｓに配設され得る種々の設備等が任意に選択され得る。

【0053】

このように天井下地構造１においては、従来のように天井裏設備Ｐ等を天井スラブＣに対して吊下固定することに代え、天井下地構造１を構成する吊下部材１０や架橋部材３０に対して固定部材５０を用いて固定する。このように、実施の形態にかかる天井下地構造１は天井パネル４２が設置される下地材としての機能と、天井裏設備Ｐを固定する支持材としての機能を兼用する。これにより、本実施の形態においては天井下地構造１を構成する吊下部材１０のみを天井スラブＣから垂下させればよいため、天井スラブＣに埋設されるインサート及び垂下される吊下部材の設置数を従来と比較して大幅に削減できる。

【0054】

このとき、天井スラブＣに対するインサート１１の埋設位置は、それぞれの天井裏設備Ｐの配管経路に対応させて決定する必要がなく、天井下地構造１を構成する吊下部材１０を垂下するための所定間隔で決定されればよい。すなわち、天井裏設備Ｐ等の配管経路に依らず、所定間隔ごとに機械的にインサート１１の埋設位置を決定できるため、天井下地構造１の施工にかかる時間を適切に削減できる。

【0055】

また、このように天井下地構造１から垂下される吊下部材１０の数が削減されるため、当該吊下部材１０と天井裏設備Ｐの配設経路との干渉が抑制され、天井裏空間Ｓにおける天井裏設備Ｐの配管経路設計、及び施工が極めて容易になる。

【0056】

また更に、例えば天井裏設備Ｐの配管経路に設計変更が生じた場合であっても、天井裏設備Ｐは架橋部材３０等に固定することのみによって配設されるため、従来のように天井スラブＣに対して新たなインサート１１を埋設する必要がなく、吊下部材１０を新たに用意する必要もない。これにより、設計変更にかかる天井裏設備Ｐの施工にかかるコストや労力を大幅に削減できる。

【0057】

また前記した例によれば、天井裏設備Ｐは天井スラブＣ及び大梁Ｂに対して固定された天井下地構造１に対して直接的に固定される。これにより、天井裏設備Ｐは天井下地構造１と一体に構成されるため、天井スラブＣに対して独立して天井裏設備Ｐが吊下される場合と比較して、容易に当該天井裏設備Ｐの耐震性能を担保することができる。

【0058】

さらに前記した例によれば、吊下部材１０（インサート１１）の設置間隔は、上述のように天井下地構造１に配設される天井裏設備Ｐに規定される支持間隔よりも小さく設定される。このため、配管経路中に存在する吊下部材１０や架橋部材３０毎に天井裏設備Ｐを固定することで、適切に施工基準を満たした支持間隔で天井裏設備Ｐの配設を行うことができる。

【0059】

なお、天井裏設備Ｐは、その種類によって所定の勾配をつけて配設する必要がある。かかる場合、例えば図１２に示すように、架橋部材３０と天井裏設備Ｐとの間にスペーサ５１を介在させることにより、当該天井裏設備Ｐに勾配をつけることが可能である。スペーサ５１の材料は特に限定されるものではないが、天井裏設備Ｐと架橋部材３０との間における熱伝導を抑制するため、断熱性を有する材料により構成されることが好ましい。または、例えば天井裏設備Ｐとスペーサ５１との間に、更に断熱部材（図示せず）を介在させてもよい。

【0060】

第２の空間Ｓ２は、例えば第１の空間Ｓ１に対する天井裏設備Ｐの配設作業等を実施するための作業用空間として作用する。前記した例においては、上述のように天井裏設備Ｐは第１の空間Ｓ１に配設され、第２の空間Ｓ２には配設されないため、適切に天井裏設備Ｐの施工にかかる作業用空間を確保することが容易である。

【0061】

なお、例えば居室Ｒに対して空気を供給する空調システムの室内機６０や、居室Ｒの調光を行う照明器具６１を天井裏空間Ｓに設ける必要がある場合、これら室内機６０や照明器具６１は、図１３に示すように、第２の空間Ｓ２に設置されてもよい。かかる場合、当該室内機６０及び照明器具６１は、接続用配管６２を介して第１の空間Ｓ１に配設された天井裏設備Ｐと接続される。

【0062】

また、天井裏空間Ｓに面する天井パネル４２の裏面側には、居室Ｒと天井裏空間Ｓとの間における熱伝達を抑制して、居室Ｒにおける空調効率を向上させるための放射パネル（図示せず）が設置されていてもよい。放射パネルの内部には冷媒流路が形成され、当該冷媒流路の内部に冷媒（例えば冷温水）が通流される。かかる場合、冷媒流路は、接続用配管（放射パネル用の接続用配管の図示は省略）を介して第１の空間Ｓ１に配設された天井裏設備Ｐと接続される。

【0063】

また更に、天井裏空間Ｓに面する天井パネル４２の裏面側には、図１４に示すように、居室Ｒに送風される空気の流量を個別に設定可能な吹き出しユニット７０が設置されていてもよい。吹き出しユニット７０は、例えば接続用配管６２を介して第１の空間Ｓ１に配設された天井裏設備Ｐとしてのダクトと接続される。

【0064】

吹き出しユニット７０は、接続用配管６２から供給される空気の風速を測定する風速測定センサ７１と、居室Ｒに供給する空気風量を制御する風量調整機構７２と、風量調整機構７２の動作を制御するコントローラ７３と、を有している。

【0065】

風量調整機構７２は、図１５に示すように、パンチング孔が形成された２枚のパンチング板７２ａ、７２ｂを備えている。風量調整機構７２は、２枚のパンチング板７２ａ、７２ｂのうち、一方（図示の例ではパンチング板７２ａ）が固定配置され、他方（図示の例ではパンチング板７２ｂ）をスライド自在に配置されている。また、パンチング孔はパンチング板７２ｂのスライド方向に対して四角形、より具体的には菱形形状に形成されている。

【0066】

そして吹き出しユニット７０においては、図１５に示すようにパンチング板７２ｂをパンチング板７２ａに対して相対的に移動させることにより、天井裏設備Ｐとしてのダクトから供給される空気を適切な流量で居室Ｒへと導入できる。また、このように天井裏設備Ｐとしてのダクトから供給される空気を、第２の空間Ｓ２に設置される吹き出しユニット７０毎に独立して制御できるため、図１４に示したように、居室Ｒにおいて間仕切Ｗの位置が変更になった場合であっても、天井裏設備Ｐとしてのダクトに通流する空気の流量や流速を変えることなく、吹き出しユニット７０の制御により適切に居室Ｒに対する風量を変更できる。

【0067】

従来、このような居室Ｒにおける間仕切Ｗの位置の変更に対応する場合、天井裏設備Ｐとしてのダクトの配置の増減や変更、ダクト内の風量調整弁の開度の変更等の設計変更が必要となり、居室Ｒにおける間仕切Ｗの位置変更への対応には多大な労力やコストを要していた。しかしながら、上述したように第２の空間Ｓ２に風量が可変な吹き出しユニット７０を配置することにより、ダクトと吹出口の位置関係等の変更が不要であり、すなわち居室Ｒにおける間仕切Ｗの位置変更への対応が極めて容易であるとともに、コストを大幅に削減できる。また、それぞれの吹き出しユニット７０に風量調整機構７２が設けられているため、居室Ｒに対する空気の供給量の調整も極めて容易に行うことができる。

【0068】

また、本実施の形態においては、パンチング孔がパンチング板７２ｂのスライド方向に対して菱形形状で形成されているため、パンチング板７２ｂのスライド量に対して指数関数的に居室Ｒに対する空気の供給量を制御できる。換言すれば、居室Ｒに対する空気の供給量を瞬時に制御できる。

【0069】

なお、風量調整機構７２の動作は、例えば風速測定センサ７１による測定結果に基づいてコントローラ７３により自動制御されてもよいし、例えば居室Ｒ側から手動により制御されてもよい。

【0070】

また、図１５においてはパンチング板７２ａ、７２ｂに形成されたパンチング孔が四角形である場合を例に図示を行ったが、パンチング孔の形状はこれに限定されず、例えば円形状であってもよい。このようにパンチング孔を円形状で形成することにより、居室Ｒに対する空気の供給量を瞬時に制御できる。
また、図１５においてはスライド方向に対して菱形形状を有する四角形によりパンチング孔を形成したが、スライド方向に対して矩形状の四角形によりパンチング孔を形成してもよい。かかる場合、パンチング板７２ｂのスライド量に比例して居室Ｒに対する空気の供給量を制御できる。

【0071】

このように本実施の形態においては、室内機６０、照明器具６１、放射パネル又は吹き出しユニット７０のような設備器具の本体と、設備器具に対して動力等を供給する天井裏設備Ｐとをそれぞれ第１の空間Ｓ１と第２の空間Ｓ２に設けることで、設備器具が天井裏設備Ｐと干渉することがない。すなわち、天井裏空間Ｓに対して極めて容易に設備器具の本体を設置することが可能である。

【0072】

また例えば、居室Ｒにおいて配置替えが行われ、設備器具の設置位置を変更する必要が生じた場合であっても、当該設備器具と、変更先に位置する天井パネル４２との位置を交換することのみによって、容易に設備器具の設置位置を変更することが可能である。このとき、当該設備器具は接続用配管６２を介して天井裏設備Ｐと接続されるため、例えば図１６に示すように、天井裏設備Ｐの配管経路を変更することなく接続用配管６２の配廻しを変更することのみによって、極めて容易に設備器具の位置を変更できる。

【0073】

天井下地構造１は、以上のように構成されている。

【0074】

なお、以上の例においては天井裏空間Ｓに第１の空間Ｓ１及び第２の空間Ｓ２を形成するように天井下地構造１を構成し、第１の空間Ｓ１に対して天井裏設備Ｐを配設した。しかしながら、天井下地構造１の構成はこれに限定されるものではなく、例えば図１７に示すように、天井裏設備Ｐを配設するための第１の空間Ｓ１が複数段（図示の例においては２段）に形成されてもよい。このように第１の空間Ｓ１を複数段に分けて構成することで、天井裏設備Ｐを設置可能なスペースを更に適切に確保できるとともに、天井下地構造１の耐震性を更に向上できる。

【0075】

次に前記した天井下地構造１の施工方法について、図面を参照しながら説明する。

【0076】

天井下地構造１の施工に際しては、先ず、図１８（ａ）に示すように天井スラブＣに対して所定間隔でインサート１１を埋設する。インサート１１を埋設タイミングは特に限定されるものではなく、例えば天井スラブＣの打設前に予め設置されてもよいし、天井スラブＣの打設後に打ち込まれてもよい。

【0077】

次に、図１８（ｂ）に示すように、天井スラブＣに埋設されたインサート１１に対して吊下部材１０（実施の形態においては全ネジ）を垂下させる。

【0078】

次に、図１８（ｃ）に示すように、それぞれの吊下部材１０の下部に耐震接続部材２０を固定する。具体的には、耐震接続部材２０の上板状部材２２ａに形成された貫通孔２４に吊下部材１０を螺合させることにより、耐震接続部材２０を吊下部材１０に固定する。このとき、それぞれの吊下部材１０に固定される耐震接続部材２０は、少なくとも架橋部材３０の接続口をなす筒状部材２１が対向して配置されるように、それぞれの高さ位置及び向きが調整される。またこのとき、上述したように架橋部材３０により接続される２つの耐震接続部材２０の間で、耐震プレート２３が直交して配置されるように、向きが決定される。

【0079】

次に、図１９（ａ）に示すように、吊下部材１０の下部に固定された耐震接続部材２０を相互に接続するように架橋部材３０を架設する。架橋部材３０は、例えば筒状部材２１に挿通されることにより耐震接続部材２０に接続される。このように架橋部材３０が架設されると、天井スラブＣ、吊下部材１０及び架橋部材３０に囲まれてなる第１の空間のＳ１が形成される。

【0080】

次に、図１９（ｂ）に示すように、第１の空間Ｓ１に対して天井裏設備Ｐを配設する。天井裏設備Ｐは、独立して天井スラブＣに吊下されることなく、例えば吊下部材１０や架橋部材３０に対して固定部材５０により固定される。このとき、例えば天井裏設備Ｐに勾配を設ける必要がある場合には、図１２に示したように架橋部材３０と天井裏設備Ｐとの間にスペーサ５１が設けられる。

【0081】

次に、図１９（ｃ）に示すように、耐震接続部材２０の耐震プレート２３の下辺２３ｂにパネル用枠体４１を接続する。このようにパネル用枠体４１が接続されると、耐震接続部材２０、架橋部材３０及びパネル用枠体４１に囲まれてなる第２の空間のＳ２が形成される。

【0082】

次に、例えば室内機６０や照明器具６１等の設備器具を配置する必要がある場合には、図２０（ａ）に示すように、第２の空間のＳ２に対して当該設備器具が更に配置される。かかる場合、図２０（ｂ）に示すように設備器具と天井裏設備Ｐとが接続用配管６２により接続される。

【0083】

その後、図２０（ｃ）に示すように、パネル用枠体４１に対して天井パネル４２が取り付けられることにより、一連の天井下地構造１の施工が完了する。

【0084】

前記した天井下地構造１は、以上のようにして施工される。

【0085】

なお、以上説明したの施工においては、図１９（ｂ）に示したように第１の空間Ｓ１に天井裏設備Ｐを配設した後、図１９（ｃ）に示したようにパネル用枠体４１を接続した。しかしながら、天井下地構造１の施工手順はこれに限定されるものではなく、パネル用枠体４１を耐震接続部材２０の耐震プレート２３の下辺２３ｂに接続した後、天井パネル４２の取付前に天井裏設備Ｐを配設するようにしてもよい。

【0086】

また、以上に説明した及びその施工方法においては、天井スラブＣに埋設されたインサート１１に対して、順次、天井下地構造１を構成する各種部材を接続した。しかしながら、例えば、予め外部で組み立てられた天井下地構造１をインサート１１に接続してもよい。

【0087】

次に前記した天井下地構造１において採用された吹き出しユニット７０に関し他の例として、図２１に示した本発明の実施の形態にかかる吹き出しユニット１００について説明する。

【0088】

吹き出しユニット１００は、前記した吹き出しユニット７０と同様、居室Ｒに送風される空気の流量を個別に設定可能な機能を有している。すなわち、吹き出しユニット１００は、天井パネル４２間の開口に配置される吹き出し部１１０と、吹き出し部１１０の上側に配置されるケーシング１０１とを有している。ケーシング１０１の上面には、制御部を構成するコントローラ１０２と主ダクト（図示せず）から分岐した分岐ダクトである接続用配管６２と接続される接続流路部１０３、接続流路部１０３とケーシング１０１とを接続する接続部１０４が設けられている。

【0089】

吹き出し部１１０は、図２２に示したように、パネル１１１にスリット状の吹き出し口１１２が複数形成されている。そしてパネル１１１の上面側には、吹き出し口１１２と同形同大、同間隔、同配列の開口を有するスライドパネル１１３が設けられている。スライドパネル１１３の両側には、ガイド部材１１４が設けられており、スライドパネル１１３の両端部がガイド部１１４内に収容され、スライドパネル１１３はガイド部材１１４に沿って、図中の往復矢印のようにスライド可能である。

【0090】

そしてスライドパネル１１３はアクチュエーター１１５によって駆動される。かかる構成により、スライドパネル１１３のスライドによって、吹き出し口１１２の開口率は変化する。なお図２２は、吹き出し口１１２とスライドパネル１１３の開口とが重なっている状態であり、この場合は、開口率は１００％である。

【0091】

ケーシング１０１内には、図２３に示した風量調整部１２０が設けられている。この風量調整部１２０は、ケーシング１０１内を水平に仕切る第１の通気板１２１と、第１の通気板１２１の上に配置された第２の通気板１２２とを有している。第１の通気板１２１と第２の通気板１２２には、各々同形同大、同配列のひし形の開口部１２１ａと開口部１２２ａが各々形成されている。

【0092】

第１の通気板１２１の対向する長辺端部には、ガイド１２３、１２４が形成されており、第２の通気板１２２の対向する長辺端部は、各々ガイド１２３、１２４内に収容されている。第１の通気板１２１はケーシング１０１の内壁に固定されている。かかる構成により、第２の通気板１２２は第１の通気板１２１に対して図２３中の往復矢印のように平行移動が可能である。

【0093】

第２の通気板１２２の第１の通気板１２１に対する平行移動は、第２の通気板１２２に設けられたアクチュエーター１２５の回動によって実現される。すなわち、このアクチュエーター１２５は、回動部１２５ａを有しており、図２１に示した駆動軸１２６の回動によって、第２の通気板１２２を第１の通気板１２１に対して平行移動させる構成を有している。駆動軸１２６は、ケーシング１０１の上面に設けられた駆動機構１２７によって駆動される。

【0094】

上記した構成により、駆動機構１２７によるアクチュエーター１２５の回動に基づいて、第２の通気板１２２は第１の通気板１２１に対して平行移動する。例えば図２４に示した状態は、アクチュエーター１２５の回動部１２５ａが、図２３に示した状態から４５度回動した状態を示し、図２３に示した状態よりも、開口部１２１ａと開口部１２２ａとの重なりが減少し、その分開口率が減少している。

【0095】

図２３に示したように、接続流路部１０３には風速測定部材としての風速センサ１３０が設けられている。風速センサ１３０は、例えばプロペラ式の風速測定部１３１を、接続流路部１０３内に有している。そして風速センサ１３０からの測定風速は、コントローラ１０２へと出力され、接続流路部１０３内の流路断面積とによって、接続流路部１０３内を流れる給気の風量が算出される。

【0096】

算出された風量は、風量信号として、例えばコントローラ１０２へと出力される。コントローラ１０２は受信した風量信号に基づいて、駆動機構１２７を制御し、企図した所定の風量となるようにアクチュエーター１２５を作動させ、第２の通気板１２２を第１の通気板１２１に対して平行移動させて、風量調整部１２０での開口率を変化させる。これによって、第１の通気板１２１を通過する給気の風量を制御する。

【0097】

また前記した風量信号に基づき、コントローラ１０２は、吹き出し部１１０のアクチュエーター１１５を制御して、スライドパネル１１３をスライドさせ、吹き出し口１１２の開口率を変化させて、吹き出し口１１２からの給気の風速を所定の値、例えば３ｍ／ｓとなるように風速を制御する。

【0098】

以上説明したように、実施の形態にかかる吹き出しユニット１００によれば、接続流路部１０３に設けられた風速センサ１３０によって、吹き出しユニット１００に供給される給気の風速を測定し、それに基づいて実際の風量を検出するので、例えば予め定めた吹き出しユニット１００からの給気の風量となるように、制御することが可能である。

【0099】

またそのような風量の制御は、アクチュエーター１２５を作動させ、第２の通気板１２２を第１の通気板１２１に対して平行移動させて、風量調整部１２０での開口率を変化させるようにしているが、本実施の形態では、第１の通気板１２１と第２の通気板１２２には、各々同形同大、同配列のひし形の開口部１２１ａと開口部１２２ａが各々形成されているから、第２の通気板１２２の平行移動によって、開口率はリニアに変化させることができ、風量の制御も容易である。

【0100】

そして前記したように、風量調整部１２０による風量に制御に基づいて、吹き出し口１１２からの給気の風速を所定の値に設定することが可能であるから、夏期の冷房、冬期の冷房運転の際にも、タスク空間、居住空間に対して、適切な風速の給気を供給することが可能である。

【0101】

しかも吹き出しユニット１００を天井部に複数設けた場合、各吹き出しユニット１００毎に、風量、風速の制御が可能であるから、必要に応じて室内のゾーンに対して、適切な給気の制御が可能である。

【0102】

かかる場合、例えばある吹き出しユニット１００からの給気の影響を受ける者の求めに応じて、個々に所望の給気の吹き出し風速を、個別に制御することも可能である。この場合、当該者が例えば、ＰＣやスマホ等を用いて直接コントローラ１０２に対して制御信号を送信するようにしてもよい。

【0103】

またそのように各吹き出しユニット１００毎に風量、風速の制御が行えることから、例えば居室Ｒを間仕切で仕切って複数の異別の空調空間を形成している場合、当該間仕切を移動させて、空調空間の広狭、数等に変更が生じた場合にも、従来のＶＡＶ方式と異なり、容易に対応することが可能である。この点については、既に図１４に基づいて概略を説明したところであるが、以下により詳しく説明する。

【0104】

すなわち、従来のＶＡＶ方式によって天井部に複数の吹き出しユニットを配置し、室の空調を行う場合、図２５に示したように、システム天井Ｋの天井裏空間Ｓにおけるダクトの配置が錯綜していた。すなわち、天井パネル４２の部分に、例えば複数の吹き出しユニットＭ１～Ｍ６を設置した場合、主ダクト１６０から分岐したダクト１６１、１６２にＶＡＶユニットＶＤ１、ＶＤ２を設け、さらに各ダクト１６１、１６２に、枝ダクト１６３、１６４、１６５、１６６を接続したり、枝ダクト１６７に対してさらに枝ダクト１６８、１６９を接続し、これら枝ダクト１６３、１６４、１６５、１６６、１６８、１６９を、各吹き出しユニットＭ１～Ｍ６に接続するようにしていた。

【0105】

そして例えば、図２５に示した、間仕切Ｗによって仕切られた居室空間Ｒ１に対しては、ＶＡＶユニットＶＤ１で風量制御された給気が供給される吹き出しユニットＭ１、Ｍ２が対応し、居室空間Ｒ２に対しては、ＶＡＶユニットＶＤ２で風量制御された給気が供給される吹き出しユニットＭ３～Ｍ６が対応していた場合から、図２６に示したように、間仕切Ｗを図中の左側に移動させると、そのままでは居室空間Ｒ１に対しては、２つのＶＡＶユニットＶＤ１、ＶＤ２によって風量制御された給気が供給され、居室空間Ｒ２に対しては、ＶＡＶユニットＶＤ２によって風量制御された給気が供給されることになり、居室空間Ｒ１、Ｒ２とも適切な給気の風量制御が行えない。

【0106】

そのため、ＶＡＶ方式によって風量制御している従来では、図２６に示したように、間仕切Ｗを移動させた場合、移動後の居室空間Ｒ１、Ｒ２に給気を供給する吹き出しユニットＭ１～Ｍ６に応じて、ＶＡＶユニットＶＤ１、ＶＤ２によって風量制御される給気を供給するためのダクト自体を施工し直す必要があった。すなわち図２６に示したように、間仕切り移動後の居室空間Ｒ１に対しては、ＶＡＶユニットＶＤ１からの給気が吹き出しユニットＭ１～Ｍ４に対して供給されるように枝ダクト１７０を増設し、この枝ダクト１７０に枝ダクト１６５、１７０を接続し、また間仕切り移動後の居室空間Ｒ２に対しては、ＶＡＶユニットＶＤ２からの給気が吹き出しユニットＭ５、Ｍ６に対して供給されるようにダクト１６２を撤去するなどして、ダクトの増設、撤去、変更が必要となっていた。

【0107】

しかしながら、実施の形態にかかる吹き出しユニット１００を採用したシステム天井Ｋによれば、図２７に示したように、そもそも天井部に複数の吹き出しユニット１００ａ～１００ｆを設置しても、主ダクト１６０から分岐した枝ダクトを直接吹き出しユニット１００の接続流路部１０３に接続すればよいので、天井裏空間Ｓ内のダクトの施工、配置は、極めて簡素化されている。また設置するダクトの数も大幅に低減されている。

【0108】

そして間仕切Ｗを移動させた場合でも図２８に示したように、主ダクト１０６と接続される枝ダクトの変更、増設、撤去は一切不要であり、もちろん吹き出しユニット１００ａ～１００ｆの配置もそのままである。これは、吹き出しユニット１００ａ～１００ｆにおいては、個別に風量制御、並びに風速の制御が可能であるため、間仕切Ｗの移動によって居室空間Ｒ１、Ｒ２の広狭、位置に変更があっても、個々の吹き出しユニット１００で風量調整が可能であるからである。

【0109】

実施の形態にかかる吹き出しユニット１００を採用したシステム天井によれば、さらに次のような運用も可能である。すなわち、従来のＶＡＶユニットを用いて複数の吹き出しユニットを天井部に設けたシステム天井では、試運転時には、例えばＶＡＶユニットによる１００％風量時、５０％風量時の各々の場合に、個々の吹き出しユニットの吹き出し口にて風量測定を行い、データを収集すると共にＶＡＶユニットの調整を行う必要があった。

【0110】

これに対し、図２９に示した実施の形態にかかる吹き出しユニット１００を採用したシステム天井Ｋによれば、風速センサ１３０によって測定された信号を直接例えば作業員Ｙが携行するタブレット型ノートパソコンＮで受信して、当該タブレット型ノートパソコンＮ上で個々の吹き出しユニット１００からの風量を算出してデータとして記録することが可能である。かかる場合、作業員Ｙは、測定しようとする吹き出しユニット１００の直下など、測定対象となる吹き出しユニット１００からの風量信号を受信できる位置に順次移動すればよく、従来のこの種の作業と比較すれば、極めて簡易迅速にこれら作業を実施することが可能である。

【0111】

さらには算出した風量信号に基づいてタブレット型ノートパソコンＮからコントローラ１０２あるいは、直接風量調整部１２０に対して、各吹き出しユニット１００から吹き出される給気の風量の初期設定を行うことが可能である。もちろんそれと共に吹き出し部１１０のアクチュエーター１１５を制御して、吹き出し風速も調整することも可能である。

【0112】

ところで、従来はオフィス等の比較的広い空調対象空間に空調空気を供給する空調機器は、空調機械室に設置された熱源機器、外調機と、屋外に設置された室外機とを適宜冷媒配管、冷温水配管とで接続して、室内に設置されているタスク空調機やパッケージエアコンに対して、必要な冷媒や、冷温水を供給することが一般的である。

【0113】

しかしながら、そうすると、熱源機器、外調機を設置する空調機械室やシャフトスペースが別途必要となり、その分オフィスの有効スペースを圧迫する。

【0114】

以下に説明する外気処理一体型の熱源ユニットとして構成された空調ユニットは、かかる点に鑑みてなされたものであり。ヒートポンプと一体型の１つのユニットとして構成することで、外気負荷を処理しつつ、オフィスの負荷処理用途の冷温水を生成するようにして、これまでの空調機械室、並びにシャフトスペースを削減して、オフィスの有効スペースを従来より広くして、レンタブル比を向上させるものである。

【0115】

図３０に示した空調ユニット２００は、ケーシング２０１を有している。ケーシング２０１内は、仕切り板２０２によって仕切られ、給気側流路空間２０３と排気側流路空間２０４とがケーシング２０１内に形成されている。

【0116】

給気側流路空間２０３には、上流側となる端部に外気導入口２０５が設けられている。そして外気導入口２０５から下流側に向けて、順に冷温水コイル２２０、再熱コイル２３０、加湿器２４０が直列に設けられている。加湿器２４０の下流側には、ファン２０６が設けられ、これら冷温水コイル２２０、再熱コイル２３０、加湿器２４０を経た空調空気を給気供給口２０７へ送風し、給気供給口２０７から給気ＳＡが供給される。冷温水コイル２２０は、冷温水コイル２２０を構成する配管を通る冷温水と空気との間で熱交換を行う熱交換器である。再熱コイル２３０は、再熱コイル２３０を通る冷媒と空気との間で熱交換を行う熱交換器である。そして冷温水コイル２２０、再熱コイル２３０は、前記したように給気側流路空間２０３に配置されており、給気側流路空間２０３を通る外気ＯＡの温湿度調節を行う。

【0117】

すなわち、冷温水コイル２２０、再熱コイル２３０が、給気側流路空間２０３に配置されているので、冷温水コイル２２０を構成する配管を通る冷水を用いて、給気側流路空間２０３を通る外気ＯＡの温湿度調節を行った後、再熱コイル２３０を通る冷媒を用いて、給気側流路空間２０３を通る外気の温度調節を再度行うことができる。例えば、冷房を行う場合、冷温水コイル２２０を通過する外気ＯＡは、冷温水コイル２２０を構成する配管を通る冷水によって冷却される。

【0118】

冷温水コイル２２０を構成する配管を通る冷水は蒸発器２７０から流入しているので、冷温水コイル２２０を構成する配管を通る冷水によって冷温水コイル２２０を通過する外気ＯＡを冷却した場合、冷温水コイル２２０を通過する外気ＯＡの温度はかなり低い温度になり、居室Ｒへ給気する外気の温度として好ましくない。したがって再熱コイル２３０を通る冷媒（ホットガス）よって再熱コイル２３０を通過する外気の温度を上げることで、居室Ｒへ給気する外気の温度として適切な温度に調節することができる。

【0119】

冷媒が、冷媒配管を介して再熱コイル２３０に流入することで、冷媒は、蒸発器２７０、圧縮機２７２、凝縮器２５０、膨張弁２７６及び再熱コイル２３０を循環する。再熱コイル２３０を通る冷媒は、給気側流路空間２０３を通る外気との間で熱交換が行われる。

【0120】

排気側流路空間２０４の上流側の端部には、還気ＲＡを取り入れる還気導入口２０８が設けられ、取り入れられた還気ＲＡは、下流側の凝縮器２５０を経て、ファン２０９によって排気口２１０から排気される。

【0121】

仕切り板２０２には、連絡口２１１が設けられており、給気側流路空間２０３と排気側流路空間２０４とは連絡口２１１によって連通している。

【0122】

そして外気導入口２０５、給気供給口２０７、還気導入口２０８、排気口２１０、連絡口２１１には、各々対応するダンパＤ１、Ｄ２、Ｄ３、Ｄ４、Ｄ５が設けられており、全閉、全開、並びに中間の所定の開度調整が自在である。

【0123】

排気側流路空間２０４には、還気導入口２０８の上流側から順に、水－水熱交換機２６０と、蒸発器２７０が設けられている。

【0124】

水－水熱交換機２６０の一次側から出た冷温水は、ポンプ２６１によって蒸発器２７０へと供給され、蒸発器２７０において冷媒と熱交換された後の冷温水は、三方弁２６２を介して、冷温水コイル２２０へと供給可能である。すなわち、冷水循環配管を介して蒸発器２７０に流入した冷水は、蒸発器２７０で熱交換が行われた後、冷水循環配管を通って冷温水コイル２２０に流入する。より詳しく言えば、蒸発器２７０に流入した冷水は、蒸発器２７０、圧縮機２７２、凝縮器２５０及び膨張弁２７６を循環する冷媒との間で熱交換が行われる。冷温水コイル２２０を構成する配管を通る冷温水は、給気側流路空間２０３を通る外気ＯＡとの間で熱交換が行われた後、水―水熱交換器２６０に流入する。水―水熱交換器２６０において配管２６４の冷水と熱交換を行う冷水は、蒸発器２７０から冷水循環配管を経て冷温水コイル２２０を通った冷水であり、水－水熱交換器２６０を通った後はポンプ２６１で昇圧されて再び蒸発器２７０へ送られる。

【0125】

また水－水熱交換機２６０の二次側には、空調ユニット２００外の冷水の需要先、例えば後述のタスク空調機２８０やファンコイルユニット２８１との間で配管２６４を通じて冷温水が出入りする。

【0126】

加湿器２４０には、給水配管２４１からバルブ２４２を経由して加湿用の水が補給される。また給水配管２４１から補給される水は、バルブ２４３、逆止弁２４４を介してポンプ２６１側へと供給可能である。

【0127】

空調ユニット２００のヒートポンプ熱源機は、蒸発器２７０、圧縮機２７２、凝縮器２５０及び膨張弁２７６を有する。そしてかかる構成を有するヒートポンプ熱源機は、排気側流路空間２０４に配置されている。冷凍サイクルの冷媒配管には、バルブ２７３、逆止弁２７４が設けられている。バルブ２７３は電動の流量調整弁であり、図示しない制御装置からの制御信号に従って弁の開度調整を行う。バルブ２７３は、再熱コイル２３０を通過した外気の温度が例えば１９℃となるように弁の開度を調整する。また蒸発器２７０に通ずる冷媒配管における膨張弁２７６と凝縮器２５０の間には、循環する冷媒から異物を除去するためのドライヤ２７５が設けられている。

【0128】

冷温水コイル２２０、再熱コイル２３０、加湿器２４０の下面側には、受水パン２２１が設けられている。したがって例えば冷温水コイル２２０を通過する外気ＯＡの温度が冷温水コイル２２０を構成する配管を通る冷水の温度よりも高い場合には、外気ＯＡは冷温水コイル２２０を通過する際に除湿される。除湿時の凝縮水は、受水パン２２１で回収される。受水パン２２１で回収した水は、排気側流路空間２０４へと排出され、例えば散水用配管２２２を通じて、凝縮器２５０の上部に散水される。凝縮器２５０の下方には、ドレンパン２５１が設けられており、散水されてドレンパン２５１に溜まった水は、ドレン管２５２を通じて、空調ユニット２００の外部へと排出される。

【0129】

蒸発器２７０から冷水循環配管、冷温水コイル２２０、水－水熱交換器２６０、ポンプ２６１を経て再び蒸発器２７０へ至る循環経路には、冷温水コイル２２０のバイパス経路に設置される前記した三方弁２６２、水－水熱交換器２６０のバイパス経路に設置される三方弁２６３が設けられている。三方弁２６２、２６３は何れも電動の流量調整弁であり、図示しない制御装置からの制御信号に従って弁の開度調整が行われる。

【0130】

三方弁２６２は、冷房を行う場合には冷温水コイル２２０を通過した外気の温度が例えば１２℃となるように、他方暖房を行う場合には、再熱コイル２３０の下流側にある加湿器２４０を通過した外気の温度が例えば２３℃となるように、冷温水コイル２２０に流入する冷水の流量とバイパス経路に流入する冷水の流量を調整する。冷房を行う夏期において、外気温度が高く負荷が大きい場合、冷温水コイル２２０に流す冷媒水である冷水の流量を多くする。これに対し夏期に外気温度が低い場合（すなわち負荷が少ない場合）、冷温水コイル２２０に流す冷媒水である冷水の流量を少なくする。

【0131】

一方、暖房を行う冬期においては、外気温度が低く負荷が大きい場合には、冷温水コイル２２０に流す温水の流量を多くし、冬期に外気温度が高い場合、すなわち負荷が少ない場合には、冷温水コイル２２０に流す温水の流量を少なくする。

【0132】

冷房を行う場合には、三方弁２６３は、水－水熱交換器２６０の二次側（冷水循環配管２６４の出口側）に流出する冷水の温度が例えば１６℃となるように調整される。他方、暖房を行う場合には、水－水熱交換器２６０から二次側に流出する冷水（冷温水）の温度が例えば４０℃となるように、水－水熱交換器２６０の一次側に流入する冷水の流量とバイパス経路に流入する冷水の流量が調整される。

【0133】

以上の構成を有する空調ユニット２００によれば、外気導入口２０５から給気側流路空間２０３に導入した外気ＯＡに対し、蒸発器２７０、圧縮機２７２、凝縮器２５０及び膨張弁２７６を循環する冷媒を用いて、給気側流路空間２０３を通る外気ＯＡの温湿度調節が行われる。さらにその後は処理した空気に対して加湿器２４０によって水分を付与して、所定の湿度となるように調整し、その後ファン２０６によって給気供給口２０７から給気ＳＡとして所定の空調対象空間に供給することができる。

【0134】

そして空調対象空間からの還気ＲＡは、還気導入口２０８から排気側流路空間２０４に導入される。また空調ユニット２００外の冷温水の需要先から戻ってきた冷温水と水－水熱交換機２６０によって熱交換された後、さらに冷媒－水熱交換機２７０と熱交換された後、凝縮器２５０を経て、ファン２０９によって排気口２１０から系外へと排気される。

【0135】

以上の構成にかかる空調ユニット２００によれば、まず外気ＯＡの負荷を冷温水コイル２２０で処理し、さらに再熱コイル２３０で顕熱調整を行って、給気ＳＡとして対象空調空間に供給することができる。そして還気ＲＡに対しては、需要先、例えばオフィス内の冷温水を熱源して空調を行うタスク空調機等からの戻り冷温水と熱交換し、その後ヒートポンプの冷媒と熱交換して排気される。したがって、外気負荷を処理して給気ＳＡとして空調対象空間に供給しつつ、さらに他の空調負荷の処理のために供給する冷温水を併せて生成することが可能である。また全体して１つのユニットとして構成、完結しているので、これまでの空調機械室、並びにシャフトスペースが不要であり、その分オフィスの有効スペースを従来よりも広く確保することが可能である。

【0136】

次に冷房運転時、暖房運転時について個別に説明すると、冷房を行う場合、凝縮器２５０に送られた冷媒が凝縮するとき、排気側流路空間２０４を通る還気ＲＡと凝縮器２５０に送られた冷媒との間で熱交換が行われる。排気側流路空間２０４を通る還気ＲＡによって冷媒が冷却されるため、排気側流路空間２０４を通る還気ＲＡの温度が低いことが好ましい。

【0137】

また冷房を行う場合、還気ダクト（図示せず）を介して空調ユニット２００内に取り込まれた還気ＲＡの温度は、外気ダクト（図示せず）を介して空調ユニット２００内に取り込まれた外気ＯＡの温度よりも低い。ヒートポンプ熱源機は前記したように、排気側流路空間２０４に設置されているので、かかる場合、熱源の効率が向上している。

【0138】

一方、暖房を行う場合には、四方弁２７１によって、蒸発器２７０は凝縮器として機能し、凝縮器２５０は蒸発器として機能する。すなわち、冷房運転時と暖房運転時とでは、蒸発器と凝縮器はその機能が逆になる。具体的に言うと、冷房運転時には、圧縮機２７２、凝縮器２５０（および再熱コイル２３０）、膨張弁２７６、蒸発器２７０の順で冷媒が循環する。このとき、逆止弁２７４により、再熱コイル２３０には凝縮器２５０の下流側からは冷媒が流れないようになっている（圧縮機２７２の下流側から、凝縮器２５０と再熱コイル２３０とに分岐して流れる）。これに対し、暖房運転時には、圧縮機２７２、蒸発器２７０（凝縮器）、膨張弁２７６、凝縮器２５０（蒸発器）の順で冷媒が循環する。このとき、逆止弁２７４により、再熱コイル２３０には冷媒が流れないようになっている。

【0139】

ヒートポンプ熱源機は、冷房を行う場合には、蒸発器２７０から冷温水コイル２２０へ流れる冷水循環配管の冷水の温度が例えば９℃となるように膨張弁２７６の開度調整や圧縮機２７２の動力調整が行われ、空調システム１で暖房を行う場合には、蒸発器２７０（凝縮器）から冷温水コイル２２０へ流れる冷水循環配管の冷水（冷温水）の温度が例えば４７℃となるように膨張弁２７６の開度調整や圧縮機２７２の動力調整が行われる。ヒートポンプ熱源機がこのように動作することにより、三方弁２６２、２６３の開度調整による適正な温度制御が実現される。

【0140】

また前記した空調ユニット２００によれば、冷房時や暖房時における熱負荷の変動があっても、三方弁２６２、２６３、バルブ２７３の開度調整により室内の温度や湿度の変動が可及的に抑制されることになる。つまり、外気温度が夏期に高い又は冬期に低いといった負荷が大きい場合や、外気温度が夏期に低い又は又は冬季に高いといった負荷が少ない場合に、各々に対応して、冷媒水の供給を制御することができる。なお図３０に示した例では、水－水熱交換器２６０が空調ユニット２００内に図示されているが、水－水熱交換器２６０は空調ユニット２００の外側に設置されていてもよい。また上記の空調用ユニット２００は、適宜の箇所に配置された流量調整弁等により、冷水や冷媒の流量調整を行ってもよい。

【0141】

実機として構成した空調ユニット２００の冷房運転の実験を行った結果について説明する。具体的には、流量が１３００ＣＭＨ、温度が３０℃の外気ＯＡを導入し、連絡口２１１にて、冷温水コイル２２０側に５００ＣＭＨ、排気側流路空間２０４側に８００ＣＭＨに分けて処理を行ったところ、１９℃、５００ＣＭＨの給気ＳＡを供給することができた。また２６℃、５００ＣＭＨの還気ＲＡについては、前記した８００ＣＭＨとの混合により、最終的には５３℃、１３００ＣＭＨの排気ＥＡを放出することが確認できた。

【0142】

なお冷温水の温度の一例についていうと、まず夏期の冷房時においては、外気ＯＡが３４．８℃のとき、冷温水コイル２２０の入口側温度は９℃、出口側温度が４２．８℃、給気ＳＡの温度が１９℃、還気ＲＡの温度が２８℃とすることができ、そのときの配管２６４の入口側冷水温度が１９℃の場合（流量は２５Ｌ／ｍｉｎ）、同出口側温度が１６℃であった。
また冬季の暖房時には、外気ＯＡが２．０℃のとき、冷温水コイル２２０の入口側温度は４７℃、出口側温度が１４℃、給気ＳＡの温度が２３℃、還気ＲＡの温度が２６℃とすることができ、そのときの配管２６４の入口側冷水温度が３７℃の場合（流量は２５Ｌ／ｍｉｎ）、同出口側温度が４０℃であった。

【0143】

このように前記した空調ユニット２００によれば、給気ＳＡを供給しつつ、他の空調負荷に供する冷温水を同時に生成することができ、しかもこれまでの空調機械室等は不要であるから、例えば図３１に示したように、天井裏空間Ｓ内に、空調ユニット２００を収容することができる。そして給気供給口からの給気ＳＡは、吹き出しユニット２９０から居室Ｒに供給し、還気ＲＡは還気口２９１から取り入れて還気導入口へと導入することが可能である。また吹き出しユニット２９０については、前記した風量制御が可能な吹き出しユニット１００を採用してもよい。なお外気については例えば天井裏空間Ｓの端部に設けた外気取り入れ口２９２から導入し、排気については、天井裏空間Ｓの端部に設けた排気口２９３から放出すればよい。

【0144】

そして空調ユニット２００で生成された冷温水は、居室Ｒに設置したタスク空調機２８０や天井部に設けたファンコイルユニット２８１の熱源として使用することができる。したがって、空調ユニット２００で居室Ｒのアンビエント空調、タスク空調の双方に対応することが可能である。

【産業上の利用可能性】

【0145】

本発明は、特に天井部に設ける吹き出しユニットに有用である。

【符号の説明】

【0146】

１ 天井下地構造
１０ 吊下部材
１１ インサート
２０ 耐震接続部材
２１ 筒状部材
２２ 板状部材
２３ 耐震プレート
２４ 貫通孔
２５ 縦材
３０ 架橋部材
３１ 弾性部材
３２ 支持材
４０ 仕上天井ユニット
４１ パネル用枠体
４２ 天井パネル
５０ 固定部材
５１ スペーサ
６０ 室内機
６１ 照明器具
６２ 接続用配管
７０、１００ 吹き出しユニット
１０２ コントローラ
１１０ 吹き出し部
１１２ 吹き出し口
１２０ 風量調整部
１３０ 風速センサ
２００ 空調ユニット
Ｂ 大梁
Ｃ 天井スラブ
Ｆ 防耐火被覆材
Ｋ システム天井
Ｓ 天井裏空間
Ｓ１ 第１の空間
Ｓ２ 第２の空間
Ｐ 天井裏設備
Ｒ 居室
Ｗ 間仕切

【図1】

【図2】

【図3】

【図4】

【図5】

【図6】

【図7】

【図8】

【図9】

【図10】

【図11】

【図12】

【図13】

【図14】

【図15】

【図16】

【図17】

【図18】

【図19】

【図20】

【図21】

【図22】

【図23】

【図24】

【図25】

【図26】

【図27】

【図28】

【図29】

【図30】

【図31】