JP7018009B2 - アンダーフロア型空調システム - Google Patents

Description

本発明は、床下空間を仕切って形成された床下ダクト経路に空調装置で生成された空調空気を供給し、当該床下ダクト経路を通過した空調空気を床面に設けられた床面吹出部から室内空間に吹き出すアンダーフロア型空調システムに関する。

従来、床下空間を仕切って形成された床下ダクト経路に空調装置で生成された空調空気を供給し、当該床下ダクト経路を通過した空調空気を床面に設けられた床面吹出部から室内空間に吹き出すアンダーフロア型空調システムが知られている（特許文献１を参照）。この特許文献１に記載の空調システムでは、床下ダクト経路が複数設けられていると共に、当該複数の床下ダクト経路が互いに平行に並設されている。

特開平１０－０５４５７６号公報

しかしながら、特許文献１に記載の空調システムでは、複数の床下ダクト経路の夫々における空調空気の流れ方向は、全ての床下ダクト経路において並行流とされている。よって、床下空間全体において、空調空気の流れ方向に沿って形成される温度勾配が夫々の床下ダクト経路において同じ方向に沿って発生することから、床面全体の温度ムラが生じる。更には、夫々の床下ダクト経路の下流側に位置する床面吹出部が床面の一端側のみに配置されているので、これら床面吹出部から室内空間に対して空調空気が偏った状態で吹出されることになって、室内空間全体を均一に空調できないという問題があった。
この実情に鑑み、本発明の主たる課題は、室内空間全体を均一に空調できるアンダーフロア型空調システムを提供する点にある。

本発明の第１特徴構成は、床下空間を仕切って形成された床下ダクト経路に空調装置で生成された空調空気を供給し、当該床下ダクト経路を通過した空調空気を床面に設けられた床面吹出部から室内空間に吹き出すアンダーフロア型空調システムであって、
前記床下ダクト経路が複数設けられていると共に、当該複数の床下ダクト経路が互いに平行に並設され、
前記複数の床下ダクト経路の夫々における空調空気の流れ方向が互いに隣接する前記床下ダクト経路間において対向流となるように設定されており、
前記複数の床下ダクト経路の長手方向の両端側に当該床下ダクト経路を通過した空調空気が流入するリターンチャンバが配置され、
前記リターンチャンバに前記空調装置が配置されていると共に、当該空調装置が前記リターンチャンバから還気を取り込んで空調空気を生成する点にある。

本構成によれば、複数の床下ダクト経路の夫々における空調空気の流れ方向が互いに隣接する床下ダクト経路間において対向流とされているので、床下ダクト経路での空調空気の流れ方向に沿って形成される温度勾配が床下空間全体において交互に反転されて配置されることになる。このことで、床面全体の温度ムラが抑制される上に、室内空間全体に亘って比較的均一な温度の空調空気を床面吹出部から吹き出すことができる。
従って、本発明により、室内空間全体を均一に空調できるアンダーフロア型空調システムを提供することができる。

更に、本構成によれば、複数の床下ダクト経路の長手方向の両端側に配置された夫々のリターンチャンバに対して、床面吹出部から室内空間に吹き出されずに夫々の床下ダクト経路を通過した空調空気を流入させることができるので、床面吹出部から室内空間に吹き出す空調空気の量を適切なものに制限しながら、充分な量の空調空気を床下ダクト経路に通過させて床面温度を適温に調整することができる。しかも、リターンチャンバに配置された空調装置では、リターンチャンバから還気を取り込むためのダクト等が不要又は簡略化できることに加えて、リターンチャンバに流入した空調空気を還気として取り込んで比較的低負荷で空調空気を生成することができる。

本発明の第２特徴構成は、前記複数の床下ダクト経路の夫々に対して個別に前記空調装置が配置されている点にある。

本構成によれば、複数の床下ダクト経路の長手方向の両端側に配置された夫々のリターンチャンバにおいて、複数の床下ダクト経路の並設方向（床下ダクト経路の幅方向）に沿った全体に亘って夫々の床下ダクト経路を通過した空調空気が略均一に流入することになるので、リターンチャンバ全体の空気温度が略均一に保たれる。よって、このようなリターンチャンバにおいて、複数の床下ダクト経路の夫々に対して個別に空調装置が配置されているので、空調装置から床下ダクト経路に空調空気を供給するためのダクトを不要又は簡略化することができることに加えて、各空調装置において略同等の温度の還気をリターンチャンバから取り込んで略均一な温度の空調空気を生成して夫々の床下ダクト経路に供給することができる。

本発明の第３特徴構成は、前記複数の床下ダクト経路の夫々において、一端側に前記空調装置から空調空気が供給される空調空気流入部が設けられていると共に、他端側の床面に前記床面吹出部が設けられている点にある。

本構成によれば、夫々の床下ダクト経路において、空調空気の流れ方向に沿った上流側に位置する一端側の空気流入部から、空調空気の流れ方向の下流側に位置する他端側の床面吹出部に亘る略全長に亘って、空調空気を通過させることができる。よって、床下ダクト経路の長手方向に沿って床面全体を適温に維持することができる。しかも、夫々の床下ダクト経路における空調空気の流れ方向が、互いに隣接する床下ダクト経路間において対向流となるように設定されていることから、夫々の床下ダクト経路の下流側に位置する床面吹出部が床面の両端側において略均一に分散配置されることになる。このことで、当該略均一に分散配置された床面吹出部から室内空間に空調空気を吹き出すことで、室内空間全体を一層均一に空調することができる。

本実施形態のアンダーフロア型空調システムの概略構成図 第１床下ダクト経路の空気の流れ方向に沿った縦断面図 第２床下ダクト経路の空気の流れ方向に沿った縦断面図

本発明の実施形態について図面に基づいて説明する。
本実施形態のアンダーフロア型空調システム（以下、「本空調システム」と呼ぶ。）は、図１に示すように、空調装置４で生成された空調空気ＳＡを床下空間２に通流させ、当該通流後の空調空気ＳＡを床面１に設けられた床面吹出口１ａ（床面吹出部の一例）から室内空間１０（図２及び図３参照）に吹き出す空調システムとして構成されている。

床下空間２は、図２及び図３に示すように、床スラブ２５の上方に離間して敷設された床面１を構成する床パネル２０により、室内空間１０と区画された空間として形成されている。
空調装置４は、取り込んだ還気ＲＡを所定の設定空調温度に冷却又は加熱し、当該設定空調温度に冷却又は加熱後の冷風又は温風を空調空気ＳＡとして吹き出すパッケージ型の空調装置として構成されている。尚、本実施形態では、空調装置４をパッケージ型の空調装置として構成したが、ファンコイルユニットや他の形式の空調装置を利用することもできる。

図１に示すように、床下空間２には、当該床下空間２を縦仕切板などで仕切って形成された複数の床下ダクト経路３が互いに平行に並設されている。そして、これら複数の床下ダクト経路３の夫々における空調空気ＳＡの流れ方向が、互いに隣接する床下ダクト経路３間において対向流となるように設定されている。
即ち、図１中の右向きに空調空気ＳＡが通流する第１床下ダクト経路３Ａと、図１中の左向きに空調空気ＳＡが通流する第２床下ダクト経路３Ｂとの夫々が、図１中の縦方向に沿って交互に並設されている。

図２にも示すように、上記夫々の第１床下ダクト経路３Ａの左端側には、設定空調温度に冷却又は加熱された空調空気ＳＡが空調装置４から流入する流入口３ａ（空調空気流入部の一例）が開口されている。一方、上記夫々の第１床下ダクト経路３Ａの右端側には、空調空気ＳＡを外部に流出させる流出口３ｂが開口されている。
よって、この第１床下ダクト経路３Ａでは、右向きに通流する空調空気ＳＡが保有する冷熱又は温熱が徐々に床パネル２０等に奪われることによって、左端側が設定空調温度近傍の温度となり右端側が室温近傍の温度となるような温度勾配が形成されることになる。

図３にも示すように、上記夫々の第２床下ダクト経路３Ｂの右端側には、設定空調温度に冷却又は加熱された空調空気ＳＡが外部から流入する流入口３ａ（空調空気流入部の一例）が開口されている。一方、上記夫々の第２床下ダクト経路３Ｂの左端側には、空調空気ＳＡを外部に流出させる流出口３ｂが開口されている。
よって、この第２床下ダクト経路３Ｂでは、左向きに通流する空調空気ＳＡが保有する冷熱又は温熱が徐々に床パネル２０等に奪われることによって、右端側が設定空調温度近傍の温度となり左端側が室温近傍の温度となるような温度勾配が形成されることになる。

以上のような構成により、本空調システムでは、床下空間２全体において、交互に配置された第１床下ダクト経路３Ａ及び第２床下ダクト経路３Ｂの夫々で形成される温度勾配が、図１中の縦方向に沿って交互に反転されて配置されることになる。このことで、床面１全体の温度ムラが抑制される上に、室内空間１０全体に亘って比較的均一な温度の空調空気ＳＡが床面吹出口１ａから吹出されることになる。

図１に示すように、図１中の上下方向に並設された複数の床下ダクト経路３の長手方向（図１中の左右方向）の両端側には、当該床下ダクト経路３を通過した空調空気ＳＡが還気ＲＡとして流入するリターンチャンバ５が夫々配置されている。即ち、図１中の複数の床下ダクト経路３の左端側には、当該複数の床下ダクト経路３の左端全体に隣接する状態で上下方向に延びる第１リターンチャンバ５Ａが区画形成されている。一方、図１中の複数の床下ダクト経路３の右端側には、当該複数の床下ダクト経路３の右端全体に隣接する状態で上下方向に延びる第２リターンチャンバ５Ｂが区画形成されている。

更に、夫々のリターンチャンバ５に空調装置４が配置されていると共に、当該空調装置４がリターンチャンバ５から還気ＲＡを取り込んで空調空気ＳＡを生成するように構成されている。
即ち、第１リターンチャンバ５Ａには、上記空調装置４として、夫々の第１床下ダクト経路３Ａに空調空気ＳＡを供給する複数の第１空調装置４Ａが、当該第１床下ダクト経路３Ａ毎に個別に配置されている。そして、この第１空調装置４Ａは、それが配置された第１リターンチャンバ５Ａから還気ＲＡを取り込むように構成されている。
同様に、第２リターンチャンバ５Ｂには、上記空調装置４として、夫々の第２床下ダクト経路３Ｂに空調空気ＳＡを供給する複数の第２空調装置４Ｂが、当該第２床下ダクト経路３Ｂ毎に個別に配置されている。そして、この第２空調装置４Ｂは、それが配置された第２リターンチャンバ５Ｂから還気ＲＡを取り込むように構成されている。
また、図２及び図３に示すように、上記夫々のリターンチャンバ５Ａ，５Ｂは、内部に空調装置４を設置するための空間を確保するために、床面１よりも上方に突出するボックス状に形成されている、また、上記夫々のリターンチャンバ５Ａ，５Ｂにおいて室内空間１０との境界部に設けられた天面等の壁面には、当該室内空間１０から還気ＲＡを取り込むための還気取込口５ａが設けられている。

以上のような構成により、第１床下ダクト経路３Ａでは、図２に示すように、左端側の第１リターンチャンバ５Ａに個別に配置された第１空調装置４Ａから流入口３ａを介して空調空気ＳＡが供給される。そして、床面吹出口１ａから室内空間１０に流出することなく第１床下ダクト経路３Ａを通過した空調空気ＳＡが流出口３ｂを介して右端側の第２リターンチャンバ５Ｂに流出することになる。
同様に、第２床下ダクト経路３Ｂでは、図３に示すように、右端側の第２リターンチャンバ５Ｂに個別に配置された第２空調装置４Ｂから流入口３ａを介して空調空気ＳＡが供給される。そして、床面吹出口１ａから室内空間１０に流出することなく第２床下ダクト経路３Ｂを通過した空調空気ＳＡが流出口３ｂを介して左端側の第２リターンチャンバ５Ｂに流出することになる。

また、上記夫々の床下ダクト経路３Ａ，３Ｂにおいて、供給された空調空気ＳＡの一部が床面吹出口１ａから室内空間１０に吹出され、同空調空気ＳＡの残部が夫々のリターンチャンバ５Ａ，５Ｂに流出することになる。よって、床面吹出口１ａから室内空間１０に吹き出す空調空気ＳＡの量を適切なものに制限しながら、充分な量の空調空気ＳＡを通過させて、床面１の温度を適温に調整できるようになる。しかも、夫々のリターンチャンバ５Ａ，５Ｂに配置された夫々の空調装置４Ａ，４Ｂでは、それが配置されたリターンチャンバ５Ａ，５Ｂから還気ＲＡを取り込むためのダクト等が不要となる。よって、当該リターンチャンバ５Ａ，５Ｂに流入した空調空気ＳＡを還気ＲＡとして取り込んで比較的低負荷で空調空気ＳＡを生成できるようになる。

更に、夫々のリターンチャンバ５Ａ，５Ｂにおいて、複数の床下ダクト経路３Ａ，３Ｂの並設方向（図１中の縦方向）に沿った全体に亘って、夫々の床下ダクト経路３Ａ，３Ｂから空調空気が流出する流出口３ｂが略均等に配置されており、当該夫々の流出口３ｂから空調空気ＳＡが略均一に流入することになる。すると、リターンチャンバ５Ａ，５Ｂ全体の空気温度が略均一に保たれる。よって、夫々のリターンチャンバ５Ａ，５Ｂにおいて、夫々の床下ダクト経路３Ａ，３Ｂ個別の空調装置４Ａ，４Ｂが夫々配置されているので、夫々の空調装置４Ａ，４Ｂから夫々の床下ダクト経路３Ａ，３Ｂに空調空気ＳＡを供給するためのダクトも不要となる。よって、各空調装置４Ａ，４Ｂにおいて略同等の温度の還気ＲＡをリターンチャンバ５Ａ，５Ｂから取り込んで略均一な温度の空調空気ＳＡを生成して夫々の床下ダクト経路３Ａ，３Ｂに供給できるようになる。

夫々の床下ダクト経路３Ａ，３Ｂにおいて、図１に示すように、空調空気ＳＡが流入する流入口３ａが配置される一端側とは反対の他端側の床面１に床面吹出口１ａが設けられている。即ち、左端側に流入口３ａが設けられた第１床下ダクト経路３Ａでは、図２に示すように、右端側の流出口３ｂ近傍の床面１に床面吹出口１ａが設けられている。同様に、右端側に流入口３ａが設けられた第２床下ダクト経路３Ｂでは、図３に示すように、左端側の流出口３ｂ近傍の床面１に床面吹出口１ａが設けられている。

このような構成により、夫々の床下ダクト経路３Ａ，３Ｂにおいて流入口３ａから床面吹出口１ａに亘る略全長に亘って、空調空気ＳＡが通過することになる。よって、床下ダクト経路３Ａ，３Ｂの長手方向に沿って床面１全体が適温に維持される。しかも、夫々の床下ダクト経路３Ａ，３Ｂにおける空調空気ＳＡの流れ方向が、互いに隣接する床下ダクト経路３Ａ，３Ｂ間において対向流となる。このことから、夫々の床下ダクト経路３Ａ，３Ｂの下流側に位置する床面吹出口１ａが床面１の両端側において略均一に分散配置されることになる。よって、室内空間１０では、略均一に分散配置された床面吹出口１ａから空調空気ＳＡが吹出されて、一層均一に空調されることになる。

〔別実施形態〕
本発明の他の実施形態について説明する。尚、以下に説明する各実施形態の構成は、それぞれ単独で適用することに限らず、他の実施形態の構成と組み合わせて適用することも可能である。

（１）上記実施形態では、複数の床下ダクト経路３Ａ，３Ｂの夫々を通過した空調空気ＳＡが流入するリターンチャンバ５Ａ，５Ｂを、当該複数の床下ダクト経路３Ａ，３Ｂの両端側に設けた。しかし、このリターンチャンバ５Ａ，５Ｂの有無や形状については適宜変更することができる。例えば、リターンチャンバ５Ａ，５Ｂを省略して、夫々床下ダクト経路３Ａ，３Ｂを通過した空調空気ＳＡを隣接する空調装置４に還気ＲＡとして直接導入するように構成することもできる。

（２）上記実施形態では、複数の床下ダクト経路３Ａ，３Ｂの夫々に対して個別に空調装置４を配置したが、一の空調装置４から２以上の床下ダクト経路３Ａ，３Ｂに対して空調空気ＳＡを供給するように構成しても構わない。

（３）上記実施形態では、複数の床下ダクト経路３Ａ，３Ｂの夫々において、流入口３ａとは反対側の流出口３ｂ近傍の床面１に床面吹出口１ａを設けたが、この床面吹出口１ａの設置位置や設置個数については適宜変更することができる。例えば、床下ダクト経路３Ａ，３Ｂ全体に亘って複数の床面吹出口１ａを分散配置することもできる。

１ 床面
１ａ 床面吹出口（床面吹出部）
２ 床下空間
３ 床下ダクト経路
３Ａ 第１床下ダクト経路（床下ダクト経路）
３Ｂ 第２床下ダクト経路（床下ダクト経路）
３ａ 流入口（空調空気流入部）
４ 空調装置
４Ａ 第１空調装置（空調装置）
４Ｂ 第２空調装置（空調装置）
５ リターンチャンバ
５Ａ 第１リターンチャンバ（リターンチャンバ）
５Ｂ 第２リターンチャンバ（リターンチャンバ）
１０ 室内空間
ＲＡ 還気
ＳＡ 空調空気

Claims (3)

1. 床下空間を仕切って形成された床下ダクト経路に空調装置で生成された空調空気を供給し、当該床下ダクト経路を通過した空調空気を床面に設けられた床面吹出部から室内空間に吹き出すアンダーフロア型空調システムであって、
   前記床下ダクト経路が複数設けられていると共に、当該複数の床下ダクト経路が互いに平行に並設され、
   前記複数の床下ダクト経路の夫々における空調空気の流れ方向が互いに隣接する前記床下ダクト経路間において対向流となるように設定されており、
   前記複数の床下ダクト経路の長手方向の両端側に当該床下ダクト経路を通過した空調空気が流入するリターンチャンバが配置され、
   前記リターンチャンバに前記空調装置が配置されていると共に、当該空調装置が前記リターンチャンバから還気を取り込んで空調空気を生成するアンダーフロア型空調システム。
2. 前記複数の床下ダクト経路の夫々に対して個別に前記空調装置が配置されている請求項１に記載のアンダーフロア型空調システム。
3. 前記複数の床下ダクト経路の夫々において、一端側に前記空調装置から空調空気が供給される空調空気流入部が設けられていると共に、他端側の床面に前記床面吹出部が設けられている請求項１又は２に記載のアンダーフロア型空調システム。

Images