JPH05203193A - 空調装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】 空調対象域１の域内における複数の局部域２
夫々の域内者に、それら局部域２ごとの条件・要求の違
いにかかわらず各々が満足し得る空調快適性を効果的に
与える。 【構成】 空調機４から供給される温調空気Ａｓを空調
対象域１内における複数の局部域２に対して各別に吹き
出す複数の吹出口１３を設け、これら吹出口１３の夫々
に温調空気Ａｓの吹き出し量を調整する風量調整ダンパ
１８を設け、空調対象域１における域内平均温度ｔｒが
所定の目標温度になるように、空調対象域１の全体空調
負荷に応じて空調機４の出力を調整する空調機制御手段
１１を設け、風量調整ダンパ１８の開度を複数の風量調
整ダンパ１８について所定の順序関係で、かつ、それら
風量調整ダンパ１８の個々について所定の開度変更率で
一時増大させるダンパ制御手段１９を設けてある。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は空調装置に関する。

【０００２】

【従来の技術】従来、空調においては、空調対象域の全
体空調負荷に応じ空調機を出力調整して、その空調機か
ら供給する温調空気により空調対象域の全域を一様に冷
房ないし暖房する方式がある。

【０００３】又、工場建屋内等の大空間では、その大空
間内に点在する複数の局部域（例えば、工場建屋内に分
散した作業場）の個々に対し集中的に冷風や温風を吹き
出して、それら局部域の夫々で局所的な冷房域や暖房域
を形成する所謂スポット空調方式も採用されている。

【０００４】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、空調対
象域の全域を一様に冷暖房する空調方式では、空調対象
域内における各局部域での発熱機器の有無の違いや、そ
れら機器の発熱量の違いを初めとした種々の条件による
冷暖房負荷の違い、又、各局部域ごとの域内者の作業内
容の違い等、各局部域ごとに空調上の条件・要求の違い
があることに対処できず、空調対象域における各局部域
の域内者を一様に満足させる空調快適性を与えることが
難しい問題があった。

【０００５】又、このことに対し、各局部域夫々の域内
者に充分な冷暖房効果を与えようとするため上記の一様
な冷暖房において、空調対象域全体の冷暖房強度を強く
設定する（特に冷房において空調対象域の調整目標温度
を低めに設定する）傾向があり、このため、ランニング
コストの増大を招くことともなっていた。

【０００６】一方、スポット空調方式では、局部域の個
々に対応して局所的な冷暖房を施すものの、それら局部
域を包含する全体空間についての空調管理がなくて、各
局部域の周囲、換言すれば、全体空間中における局部域
間部分が無空調状態に等しく、このため、局部域から周
囲への大きな冷暖房雰囲気逸散や、又、周囲から局部域
内への暖冷気侵入等が原因で、やはり、各局部域の域内
者に充分な空調快適性を与えることが難しい問題があっ
た。

【０００７】本発明の目的は、特定空間域内における複
数局部域夫々の域内者に、それら各局部域ごとの条件・
要求の違いにかかわらず、各々が充分に満足できる空調
快適性を与え得るようにする点にある。

【０００８】

【課題を解決するための手段】本発明による空調装置の
第１の特徴構成は、空調機から供給される温調空気を空
調対象域内における複数の局部域に対して各別に吹き出
す複数の吹出口を設け、これら吹出口の夫々に温調空気
の吹き出し量を調整する風量調整ダンパを設け、前記空
調対象域における域内平均温度が所定の目標温度になる
ように、前記空調対象域の全体空調負荷に応じて前記空
調機の出力を調整する空調機制御手段を設け、前記風量
調整ダンパの開度を複数の風量調整ダンパについて所定
の順序関係で、かつ、それら風量調整ダンパの個々につ
いて所定の開度変更率で一時増大させるダンパ制御手段
を設けたことにあり、その作用・効果は次の通りであ
る。

【０００９】

【作用】つまり、上記の第１特徴構成においては、複数
の局部域を包含する特定空間域としての空調対象域にお
いて、空調機からの供給温調空気を複数局部域の夫々に
各別の吹出口により吹き出し供給することで、それら局
部域をその個々について集中的に冷房ないし暖房する状
態（すなわち、スポット空調的な冷暖房状態）を形成す
る。

【００１０】一方、このスポット空調的な冷暖房状態に
対し、各局部域を包含する空調対象域の全体に対する空
調管理として、上記の空調機制御手段により、空調対象
域における域内平均温度が所定の目標温度になるように
空調対象域の全体空調負荷に応じて空調機の出力を調整
することで、各局部域に対する温調空気供給により副次
的に冷暖房効果を受ける各局部域の周囲、すなわち、空
調対象域中における局部域間部分についても空調管理下
にある一定の冷房ないし暖房状態にする。

【００１１】このことについて、さらに具体例を挙げて
説明すれば、先述の従来空調方式のうち空調対象域の全
域を一様に冷暖房する空調方式において、空調対象域の
全体を例えば２８℃にすることを目標とした空調機出力
で空調対象域の全域に一様な冷房を施すのに対し、又、
従来のスポット空調方式において、全体空間中の局部域
間部分は空調管理せずに無空調状態に等しい状態となる
ことを許して、単に、各局部域を夫々の所望温度（例え
ば２６℃といった温度）にすることのみを目標とした局
所的な冷房を各局部域に施すのに対し、上述の第１特徴
構成による場合では、空調対象域の域内平均温度（各局
部域及び局部域間部分の両者を含めた平均温度）を例え
ば２８℃にするように空調機出力を調整して空調対象域
の全体についての空調管理を行う状態下で、各局部域に
集中的な冷房（スポット空調的な冷房）を施すことによ
り、各局部域を夫々、所望温度（例えば２６℃）の冷房
状態にしながら、それに合わせ、空調対象域中における
局部域間部分を例えば３０℃といった一定の冷房状態に
維持する。

【００１２】又、上記の第１特徴構成では、吹出口の夫
々に温調空気の吹き出し量を調整する風量調整ダンパを
設けて、この風量調整ダンパの開度を上記ダンパ制御手
段により順次的に一時増大させることにより、その一時
増大順にあたった風量調整ダンパに対応する吹出口への
温調空気分配比を一時的に高める形態で、各吹出口から
の温調空気吹き出し量を順次的に一時増大させる。

【００１３】換言すれば、空調対象域の全体に対する冷
暖房出力は上記空調機制御手段をもって空調対象域の全
体冷暖房負荷に応じたものとしながら、各局部域に対す
る局所的な冷暖房出力を上記ダンパ制御手段による風量
調整ダンパの開度制御をもって順次的に一時増大させる
のであり、前記の具体例で言えば、各局部域において、
それらの所望温度（例えば２６℃）を中心値的な値とし
た適度な温度巾（例えば、所望温度が２６℃であるのに
対し２５℃〜２７℃といった温度巾）で局部域の域温を
変化させるようにして、各局部域の域温を順次的に一時
低下させる。

【００１４】そして、風量調整ダンパの開度を上記の如
く順次的に一時増大させることにおいて、例えば冷暖房
負荷が大きい局部域や、冷房時において域内者の作業量
が大きい局部域に対応する風量調整ダンパほど、開度一
時増大の頻度を大きくしたり、又、開度一時増大におけ
る開度変更率を大きくしたりする等、複数の風量調整ダ
ンパについての開度一時増大の順序関係や、それら風量
調整ダンパの個々についての開度変更率を、発熱機器の
有無を初めとした冷暖房負荷の大小や、各局部域におけ
る域内者の作業状態・要求等に応じ設定して、各局部域
ごとの空調上の条件・要求の違いに対応する。

【００１５】

【発明の効果】以上、作用の結果、本発明の第１特徴構
成によれば、空調対象域の全域を一様に冷暖房する従来
の空調方式に比べ、各局部域に対するスポット空調的な
局所冷暖房を併用することにより、又、従来の単なるス
ポット空調方式に比べれば、各局部域の周囲、すなわ
ち、局部域間部分をも空調管理下にある一定の冷暖房状
態とすることにより、これら従来の空調方式に比べ各局
部域夫々の域内者について空調快適性を向上できる。

【００１６】そして、これに加え、各局部域ごとの条件
・要求の違いに対応した所定の順序関係、及び、所定の
変化率をもって風量調整ダンパの順次的な一時開度増大
により各局部域に対する局所的な冷暖房出力を順次的に
一時増大させることで、各局部域に対する局所的な冷暖
房出力を常時一定に保つに比べ、又、各局部域に対する
局所的な冷暖房出力を単に一律の変化状態で変化させる
に比べ、各局部域夫々の域内者について空調快適性を一
層効果的に向上でき、これによって、全体として、発熱
機器の有無や作業内容の違い等、各局部域ごとの条件・
要求の違いにかかわらず、各局部域夫々の域内者が空調
快適性について充分に満足できる空調状態を現出し得る
に至った。

【００１７】又、このように各局部域夫々の域内者に、
その各々が満足し得る高い空調快適性を付与できること
で、空調対象域の全体に対する冷暖房強度を多少低めに
設定（すなわち、先述の作用の項で挙げた具体例で言え
ば、空調対象域の全域を一様に冷暖房する空調方式にお
いて空調対象域の全体を２８℃にすることを目標とした
冷房を実施するのに対し、上述の第１特徴構成では空調
対象域の目標域内平均温度を３０℃よりも多少高めの温
度とした冷房を実施）しても、各局部域における域内者
の快適性を維持することでき、これによって、ランニン
グコストの節減をも達成し得る。

【００１８】しかも、各局部域における冷暖房負荷の季
節的変化や各局部域における作業内容の変更等に対し、
風量調整ダンパの順次的な一時開度増大における順序関
係の設定変更や、開度変更率の設定変更により対処し
て、それら冷暖房負荷の季節的変化や作業内容の変更等
にかかわらず、各局部域夫々の域内者が満足し得る空調
状態を容易に維持できる利点もあり、更には、風量調整
ダンパの一時開度増大を順次的に行うことにより、各風
量調整ダンパの開度を同調させて増減変化させるに比
べ、空調機を安定的な出力状態で運転できるとともに空
調対象域の冷暖房状態を安定化し得る利点もある。

【００１９】〔本発明の第２特徴構成〕本発明による空
調装置の第２の特徴構成は、前記吹出口の夫々に、対応
する局部域の域内空気を吸入して、その吸入空気を前記
空調機からの供給温調空気との混合状態で対応局部域に
吹き出すファンを設け、これらファンの出力を所定の変
化パターンで周期的に変化させるファン制御手段を設け
たことにある。

【００２０】つまり、この第２特徴構成においては、上
記ファンの出力を周期的に変化させて空調機からの供給
温調空気に対する域内吸入空気の混合量を周期的に変化
させることで、局部域に対する混合空気の吹き出し量を
変化させて各局部域における気流状態を周期的に変化さ
せたり、又、各局部域に対する混合空気の吹き出し温度
を周期的に変化させ、これにより、気流状態や吹き出し
温度を単に一定に保つに比べ各局部域における空調快適
性の一層の向上を図る。

【００２１】そして、このように気流状態や吹き出し温
度を周期変化させるにあたり、各局部域ごとの条件・要
求に応じた変化パターンでファン出力を周期変化させて
気流状態や吹き出し温度を周期変化させることにより、
各局部域夫々の域内者にとって各局部域ごとの条件・要
求に対応した一層満足な空調状態を得る。

【００２２】〔本発明の第３特徴構成〕本発明による空
調装置の第３の特徴構成は、前記吹出口の夫々からの温
調空気吹き出しにより前記局部域の夫々に与える冷暖房
効果を、均一性を破った状態で変化させる変化制御手段
を設けたことにある。

【００２３】つまり、この第３特徴構成によれば、冷暖
房効果が局部域の夫々で異なる状態を維持しながら、各
局部域の冷暖房効果に変化を与えることができる。

【００２４】

【実施例】次に実施例を説明する。

【００２５】図１は工場建屋内等の大空間を空調対象域
１とする空調設備を示し、空調対象域１内における複数
の局部域２に対し、各別の空調用吹出装置３を設けてあ
る。

【００２６】図中４は、空調対象域１から還気風路５を
介して戻る還気Ａｒと、外気取り入れ風路６を介して取
り入れる外気Ａｏとの混合空気を温湿度調整する空調機
であり、７は、空調機４による温調空気Ａｓを空調対象
域１への給気として給気風路８を介し各局部域２の吹出
装置３夫々へ送風する給気ファンである。

【００２７】又、９は還気ファン、１０は還気Ａｒの一
部（外気取り入れ量にほぼ等しい量）を屋外で排出する
排気風路である。

【００２８】１１は空調機制御装置であり、この空調機
制御装置１１は、温度センサ１２による還気温度検出に
基づき、この還気温度ｔｒ、すなわち、空調対象域１の
域内平均温度が所定の目標温度となるように空調対象域
１の全体冷暖房負荷に応じ空調機４の温調出力を調整す
る。

【００２９】各局部域２に装備した吹出装置３について
は、図２に示すように、空調機４からの供給温調空気Ａ
ｓを各局部域２に吹き出す分岐給気風路８ａの端末開口
としての温調空気吹出口１３に対し、その温調空気吹出
口１３からの吹き出し温調空気Ａｓを一端側開口から導
入して他端側開口１６から吐出する筒状ケーシング１４
を設けてある。

【００３０】そして、筒状ケーシング１４の上記一端側
開口において温調空気吹出口１３の周囲部分を吸入口１
５として、対応する局部域２の域内空気Ａｒｒを吸入す
るとともに、この吸入空気Ａｒｒと温調空気吹出口１３
からの導入温調空気Ａｓとを筒状ケーシング１４内で混
合させて、その混合空気Ａｍを筒状ケーシング１４の上
記他端側開口１６から対応局部域２に吹き出す補助ファ
ン１７を筒状ケーシング１４に内装してある。

【００３１】つまり、空調機４の温調出力制御により空
調対象域１の域内平均温度ｔｒが所定の目標温度となる
ように空調対象域１の全体について空調管理した状態
で、上記の吹出装置３により各局部域２にスポット空調
的な冷房ないし暖房を施すことで、各局部域２を夫々、
所望の冷暖房状態にしながら、それに合わせ、空調対象
域中における局部域間部分をも一定の冷暖房状態に維持
するようにしてある。

【００３２】１８は各温調空気吹出口１３からの温調空
気吹き出し量を調整する風量調整ダンパであり、又、１
９は、これら風量調整ダンパ１８の開度を複数の風量調
整ダンパ１８について設定器２０により設定された順序
関係で、かつ、それら風量調整ダンパ１８の個々につい
て同じく設定器２０により設定された開度変更率で順次
的に一時開度増大させるダンパ制御装置である。

【００３３】つまり、各局部域２の夫々での域内者の作
業内容の違いや、各局部域２に発熱機器があるか無いか
の違い、又、それら機器の発熱量の違い等、各局部域２
の条件・要求の違いによって各局部域２ごとに必要冷暖
房強度が異なるのに対し、上記設定器２０に対する人為
設定操作により、例えば図３に示すように、局部域２の
うち必要冷暖房強度が大きい局部域に対応する風量調整
ダンパ１８Ａ、必要冷暖房強度が中程度の局部域に対応
する風量調整ダンパ１８Ｂ、及び、必要冷暖房強度が小
さい局部域に対応する風量調整ダンパ１８Ｃについて、
対応局部域２の必要冷暖房強度が大きいほど開度一時増
大の頻度を高く（換言すれば周期を短く）した順序関係
で、それら風量調整ダンパ１８Ａ，１８Ｂ，１８Ｃを順
次的に開度一時増大させる。

【００３４】又、この所定順序関係での開度一時増大に
おいて、対応局部域２の必要冷暖房強度が大きい風量調
整ダンパ１８ほど一時開度増大の際の開度変更率を大き
くしたり、あるいは、順序関係のみを対応局部域２の必
要冷暖房強度に応じたものとして一時開度増大の際の各
風量調整ダンパ１８の開度変更率は一定とする等、上記
設定器２０に対する同様の人為設定操作により、開度一
時増大の際の各風量調整ダンパ１８の開度変更率を適宜
設定する。

【００３５】尚、ダンパ制御装置１９によるダンパ制御
において、各風量調整ダンパ１８の定常開度（すなわ
ち、開度一時増大タイミングにあたっていないときの開
度）は同じく設定器２０に対する人為設定操作をもって
各局部域２の条件・要求に応じ適宜設定できるようにし
てあり、又、所望の風量調整ダンパ１８については設定
器２０に対する人為設定操作により、開度一時増大制御
を行わずに開度を設定開度に固定化できるようにもして
ある。

【００３６】２１は、各吹出装置３における補助ファン
１７の出力を同じく上記の設定器２０により設定された
変化パターンで周期的に変化させるファン制御装置であ
り、補助ファン１７の出力を周期的に変化させて温調空
気吹出口１３からの供給温調空気Ａｓに対する域内吸入
空気Ａｒｒの混合量を周期的に変化させることで、局部
域２に対する混合空気Ａｍの吹き出し量を変化させて各
局部域２における気流状態を周期的に変化させたり、各
局部域２に対する混合空気Ａｍの吹き出し温度を周期的
に変化させるようにし、そして、設定器２０に対する人
為設定操作により、各補助ファン１７の出力変化パター
ンを対応局部域２の条件・要求に応じ適宜設定すること
で、各局部域２ごとに所望の気流状態変化や吹出温度変
化を得られるようにしてある。

【００３７】又、この補助ファン１７の出力調整につい
ても、所望の吹出装置３については設定器２０に対する
人為設定操作により、補助ファン出力の周期変化制御を
行わずに補助ファン１７の出力を設定出力に固定化でき
るようにしてある。

【００３８】〔別実施例〕次に別実施例を列記する。

【００３９】空調機４からの温調空気Ａｓを各局部域２
に吹き出す吹出口１３の具体的構造、及び、域内空気Ａ
ｒｒを吸入して温調空気Ａｓとの混合状態で各局部域２
に吹１出させる補助ファン１７の具体的装備構造は夫
々、種々の構成変更が可能である。

【００４０】複数の風量調整ダンパ１８を所定の順序関
係で順次的に開度一時増大させるにあたり、その順序関
係として具体的にどの様な関係を設定するかは不問であ
り、各局部域２の条件・要求に応じ適当な関係を適宜設
定すればよい。

【００４１】本発明において、複数の局部域２を包含す
る全体空間としての空調対象域１は工場建屋内空間やオ
フィスビルにおける各階層等、どの様な用途の空間域で
あってもよく、又、各局部域２も工場内の作業場、オフ
ィスワーク場等、種々の用途の局所域を対象とすること
ができる。

【００４２】各局部域２からの要求に基づいて、それら
要求を平均化した指標に応じ空調対象域１の目標域内平
均温度を自動変更させるようにしてもよい。

【００４３】吹出口１３の夫々からの温調空気吹き出し
により局部域２の夫々に与える冷暖房効果を、均一性を
破った状態で変化させる変化制御手段を設け、これによ
り、冷暖房効果が局部域２の夫々で異なる状態を維持し
ながら、各局部域２の冷暖房効果に変化を与えるように
してもよく、又、この制御の具体的実施形態としては、
例えば、各局部域２の冷暖房効果をランダム表の各数値
に各別対応する状態に調整する制御において、使用ラン
ダム表を順次、異種のものに変更するといった制御形態
を挙げることができる。

【００４４】尚、特許請求の範囲の項に図面との対照を
便利にするため符号を記すが、該記入により本発明は添
付図面の構成に限定されるものではない。

【図面の簡単な説明】

【図１】空調設備の全体構成図

【図２】吹出装置の拡大断面図

【図３】開度制御形態の一例を示すグラフ

【符号の説明】

１ 空調対象域 ２ 局部域 ４ 空調機 １１ 空調機制御手段 １３ 吹出口 １７ ファン １８ 風量調整ダンパ １９ ダンパ制御手段 ２１ ファン制御手段 Ａｓ 温調空気 Ａｒｒ 域内空気 ｔｒ 域内平均温度

Claims (3)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 空調機（４）から供給される温調空気
   （Ａｓ）を空調対象域（１）内における複数の局部域
   （２）に対して各別に吹き出す複数の吹出口（１３）を
   設け、これら吹出口（１３）の夫々に温調空気（Ａｓ）
   の吹き出し量を調整する風量調整ダンパ（１８）を設
   け、前記空調対象域（１）における域内平均温度（ｔ
   ｒ）が所定の目標温度になるように、前記空調対象域
   （１）の全体空調負荷に応じて前記空調機（４）の出力
   を調整する空調機制御手段（１１）を設け、前記風量調
   整ダンパ（１８）の開度を複数の風量調整ダンパ（１
   ８）について所定の順序関係で、かつ、それら風量調整
   ダンパ（１８）の個々について所定の開度変更率で一時
   増大させるダンパ制御手段（１９）を設けた空調装置。
2. 【請求項２】 前記吹出口（１３）の夫々に、対応する
   局部域（２）の域内空気（Ａｒｒ）を吸入して、その吸
   入空気（Ａｒｒ）を前記空調機（４）からの供給温調空
   気（Ａｓ）との混合状態で対応局部域（２）に吹き出す
   ファン（１７）を設け、これらファン（１７）の出力を
   所定の変化パターンで周期的に変化させるファン制御手
   段（２１）を設けた請求項１記載の空調装置。
3. 【請求項３】 前記吹出口（１３）の夫々からの温調空
   気吹き出しにより前記局部域（２）の夫々に与える冷暖
   房効果を、均一性を破った状態で変化させる変化制御手
   段を設けた請求項１又は２記載の空調装置。