JPH06241497A - アンダーフロア空調システム - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】事務室内の快適性を損なうことなく、ＯＡ機器
等の発熱体周囲に局所的に発生する熱負荷、所謂「熱だ
まり」を局所的に処理することのできるアンダーフロア
空調システムを提供する。 【構成】床下チャンバ２８内に、蒸発器５４、凝縮器６
２、レシーバタンク６６間に冷媒を循環させる熱交換手
段を設け、事務室２０の床２６面に形成された複数の給
気口３４、３５のうち、ＯＡ機器５２等の発熱体近傍に
位置する給気口３４からは、空調器３８から床下チャン
バ２８内に供給された空調冷気３２を前記熱交換手段で
更に冷却してから事務室２０内に吹き出すようにした。
一方、発熱体近傍以外の給気口３５からは空調器３８か
らの空調冷気３２をそのまま事務室２０内に吹き出すよ
うにした。これにより、ＯＡ機器５２等の発熱体により
発生した局所的な熱負荷、所謂「熱だまり７０」を、局
所的に処理することができる。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、アンダーフロア空調シ
ステムに係り、特に、事務室等に設置されたＯＡ機器等
の発熱体周囲に発生する局所的な熱を、局所的に除去す
ることのできる装置を付加したアンダーフロア空調シス
テムに関する。

【０００２】

【従来の技術】近年、オフィスビル等において、高機能
化が進み、ＯＡ機器等の設置密度が増加している。この
為、ＯＡ機器用の動力配線やローカルエリアネットワー
ク（ＬＡＮ）等の通信ケーブルを配線するスペースとし
て二重床を採用するケースが多くなってきた。また、Ｏ
Ａ機器等の発熱体からの発熱による室内顕熱の増加によ
って、年間冷房が実施されるケースが増え、空調空気ト
ータルの循環量が増大している。この為、空調負荷が上
昇し、設備ランニングコストが上昇する傾向にある。

【０００３】オフィスビル等における一般的な空調シス
テムは、事務室の天井面に空調空気の吹出口及び還気口
を設け、空調器からの空調空気を天井面の吹出口から吹
き出し、事務室内を空調したあと再び天井面の還気口か
ら吸気する方式である。このような天井吹き出しの空調
システムの場合、ＯＡ機器等の発熱体から発生する熱を
処理するには、事務室内に吹き出す空調空気を事務室内
全域にいきわたるように吹き出す必要がある。即ち、吹
き出した空調空気により、ＯＡ機器等の発熱体周囲、特
に床面付近に偏在する熱負荷、所謂「熱だまり」を拡散
させて事務室内の温度を均一化することにより局所的な
熱の滞留を処理していた。このように、天井吹き出しの
空調システムの場合には、事務室内全域を空調対象とし
た空調を行うので空調対象領域が大きくなり、特にオフ
ィスビルの事務室のように広い室内空間を有する場合に
は空調のためのランニングコストが嵩むという問題があ
る。

【０００４】このような背景から、最近は、前記二重床
を利用することができ、且つ空調負荷を低減できるアン
ダーフロア空調システムを採用する傾向にある。このア
ンダーフロア空調システムは、室内全体を空調対象とす
るのではなく、人が執務したり、歩行したりする、所
謂、居住空間を空調制御の対象とする方式であり、図２
に従来のアンダーフロア空調システムを示す。このシス
テムの概略を冷房空調した場合で説明すると、空調器１
で空調された冷房用の空調空気２は、給気ダクト３を介
して前記二重床を利用した床下チャンバ４内に送気され
る。床下チヤンバ４内に送気された空調空気２は、床下
チャンバ４内に設置されたファンユニット５から事務室
６の床７面に形成された給気口を介して事務室６内の居
住域８を対象として吹き出される。事務室６内に吹き出
された空調空気２は、居住域８に設置されたＯＡ機器９
等の発熱体により温められて非居住域１０に上昇し、居
住域８の熱を廃熱する。非居住域１０に上昇した空気は
天井面１１に形成された複数の吸気口１２、１２から天
井チャンバ１３内に吸気され、還気ダクト１４を介して
外部に放出されると共に、一部の空気は、外気導入ダク
ト１５から導入された新鮮な外気と混合されて空調器１
に戻る循環を行う。

【０００５】このように、アンダーフロア空調システム
の場合、事務室６内全体の熱負荷を処理するのではな
く、居住域８を対象とした熱負荷の処理を行うことがで
き、効率的な空調を行うことができるので、空調のため
のランニングコストを低減させることができる特長を有
している。

【０００６】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、ＯＡ機
器９等の発熱体により局所的に発生する熱負荷、所謂
「熱だまり１６」の熱量が大きい場合、従来のアンダー
フロア空調システムでは「熱だまり１６」を迅速に廃熱
することができないという問題がある。この結果、「熱
だまり１６」近傍では、熱すぎて快適性が悪くなる。ま
た、この「熱だまり１６」を処理するために、空調器１
から床下チャンバ４に供給する空調空気２の温度を下げ
ると、「熱だまり１６」を処理することはできても、
「熱だまり１６」のないエリアにいる居住者にとっては
冷えすぎるという問題がある。また、空調器１から床下
チャンバ４に供給する空調空気２の温度を下げること
は、省エネの点でも問題がある。

【０００７】本発明はこのような事情に鑑みてなされた
もので、事務室内の快適性を損なうことなく、ＯＡ機器
等の発熱体周囲に局所的に発生する熱負荷「熱だまり」
を局所的に処理することのできるアンダーフロア空調シ
ステムを提供することを目的とする。

【０００８】

【課題を解決する為の手段】本発明は前記目的を解決す
る為に、空調器から床下チャンバ内に供給した空調冷気
を、空調室の床面に形成された複数の給気口から前記空
調室に吹き出すアンダーフロア空調システムに於いて、
前記床下チャンバ内に熱交換手段を設け、前記複数の給
気口のうち、ＯＡ機器等の発熱体近傍に位置する給気口
からは、床下チャンバ内に供給された前記空調冷気を前
記熱交換手段で更に冷却してから空調室に吹き出すこと
を特徴とする。

【０００９】

【作用】本発明によれば、床下チャンバ内に熱交換手段
を設け、空調室の床面に形成された複数の給気口のう
ち、ＯＡ機器等の発熱体近傍に位置する給気口からは、
床下チャンバ内に供給された空調冷気を前記熱交換手段
で更に冷却してから空調室に吹き出すようにした。一
方、前記発熱体近傍以外の給気口からは空調器から床下
チャンバに供給された空調冷気をそのまま空調室に吹き
出すようにした。これにより、ＯＡ機器等の発熱体によ
り発生した局所的な熱負荷を、局所的に冷却処理するこ
とができる。また、前記発熱体近傍以外の給気口から
は、空調器で快適な温度に調整された空調冷気が供給さ
れるので、空調室を冷やし過ぎて居住者に不快感を与え
ることがない。

【００１０】また、熱交換手段として、蒸発器と凝縮器
との間に冷媒を循環させる方式、即ち、蒸発器での冷媒
の蒸発潜熱を利用した冷却方式を用い、且つ、蒸発器よ
り凝縮器の設置位置を高くしたので、冷媒は外部からの
搬送動力を必要とせずに循環させることができるので、
熱交換手段を設けたことによる動力費のアップを極力押
さえることができる。

【００１１】

【実施例】以下添付図面に従って本発明に係るアンダー
フロア空調システムの好ましい実施例について詳説す
る。図１は、本発明のアンダーフロア空調システムの構
成図である。図１に示すように、人が執務したり、歩行
したりする居住域２０Ａと、居住域２０Ａ上方の非居住
域２０Ｂとから成る事務室２０の天井２２裏には、天井
チャンバ２４が形成され、床２６下には床下チヤンバ２
８が形成されている。また、事務室２０の天井２２面に
は事務室２０内の空気を天井チャンバ２４に吸気する複
数の吸気口３０、３０が設けられ、床２６面には床下チ
ヤンバ２８に供給された空調空気３２を事務室２０内に
給気する複数の給気口３４、３５が設けられている。ま
た、天井チャンバ２４は還気ダクト３６を介して空調器
３８の還気側に繋がり、空調器３８の給気側は、給気ダ
クト４０を介して床下チヤンバ２８に繋がっている。ま
た、還気ダクト３６の途中に排気ダクト４２が繋がり、
空調器３８の還気側入口に外気導入ダクト４４が繋がっ
ている。これにより、還気空気４６は、一部が排気ダク
ト４２から外部に排出される一方、空調器３８に戻った
還気空気４６は、外気導入ダクト４４から取り込まれた
新鮮な外気４８と混合されるようになっている。また、
空調器３８は、還気側から順に冷却コイル３８Ａ、加熱
コイル３８Ｂ、送風ファン３８Ｃが設けられ、送風ファ
ン３８Ｃが給気ダクト４０に繋がっている。また、前記
各給気口３４、３５の床下チヤンバ２８側には、床下チ
ヤンバ２８内に供給された空調空気３２を事務室２０内
に強制的に吹き出すファンユニット５０、５１が夫々設
けられている。

【００１２】次に、本発明の改良部分について説明する
と、前記ファンユニット５０、５１のうち、ＯＡ機器５
２等の発熱体近傍の給気口３４に設けられたファンユニ
ット５０は、蒸発器５４と一体化された構造になってい
る。そして、この蒸発器５４は、空気系路と冷媒系路と
から構成され、空気系路は、蒸発器５４の空気取込口５
６から取り込まれた空調空気を冷媒と熱交換してファン
ユニット５０により事務室２０内に吹き出すようになっ
ている。一方、冷媒系路は、蒸発器５４の出口から延び
た冷媒ガス用配管５８が、事務室２０の側壁に隣接した
機械室６０の上部に設けられた凝縮器６２の入口に繋が
り、凝縮器６２の出口から延びた冷媒液体用配管６４が
レシーバタンク６６を介して蒸発器５４の入口に繋がっ
ており、蒸発器５４と凝縮器６２との間を冷媒が循環す
るようになっている。また、前記凝縮器６２には、図示
しない氷蓄熱槽からの冷水を循環させる冷水配管６３が
設けられている。また、前記レシーバタンク６６の高さ
は、蒸発器５４と凝縮器６２との略中間の高さに設けら
れている。

【００１３】次に、上記の如く構成された本発明のアン
ダーフロア空調システムの作用について冷房空調を行う
場合で説明する。空調器３８で所定温度に冷却された冷
房用の空調冷気３２は、給気配管４０を介して床下チヤ
ンバ２８内に供給される。床下チヤンバ２８内に供給さ
れた空調冷気３２は、ファンユニット５１により給気口
３５から事務室２０内に直接吹き出される空調空気３２
と、蒸発器５４の空気取込口５６から取り込まれる空調
冷気とに分かれる。そして、ファンユニット５１から事
務室２０内に直接吹き出された空調空気３２は、前記空
調器３８で所定温度に調整された温度で事務室２０内、
主として居住域２０Ａを空調した後、吸気口３０を介し
て天井チャンバ２４内に吸気される。天井チヤンバ２４
内に吸気された還気空気４６は還気ダクト３６を通り、
一部が排気ダクト４２から外部に排気されると共に、外
気導入ダクト４４から導入された新鮮な外気４８と混合
されて空調器３８に戻る循環を行う。この循環は、従来
のアンダーフロア空調システムと同様である。

【００１４】一方、蒸発器５４の空気取込口５６に取り
込まれた空調冷気３２は、蒸発器５４で冷媒との熱交換
が行われ、前記空調器３８で調整された温度より更に低
温になるように冷却される。この低温空調冷気６８は、
蒸発器５４と一体構造のファンユニット５０により給気
口３４から事務室２０内に吹き出される。そして、事務
室２０内に吹き出された低温空調冷気６８は、ＯＡ機器
５２等の発熱体により発生した熱負荷、所謂「熱だまり
７０」を冷却し、自らは温められて吸気口３０から天井
チャンバ２４内に吸気され、前述した通常の空調冷気３
２の循環と同じように空調器３８に戻る循環を行う。こ
れにより、ＯＡ機器５２等の発熱体近傍の「熱だまり７
０」の発生する居住域２０Ａのみに低温空調冷気６８を
供給する局所空調を行うことができるので、他の居住域
２０Ａが冷え過ぎることがない。

【００１５】また、蒸発器５４で空調空気３２との熱交
換時にガス化した冷媒は、冷媒ガス用配管５８を通って
凝縮器６２に運ばれ、凝縮器６２で冷却されて凝縮して
再び液化した後、冷媒液体用配管６４を通ってレシーバ
ータンク６６に貯留され、レシーバタンク６６から蒸発
器５４に運ばれる循環を行う。即ち、蒸発器５４は、液
体状の冷媒を蒸発させてガス化する時の蒸発潜熱により
周囲の熱を吸収することを利用し、蒸発器５４に取り込
まれた空調冷気３２を冷却する。また、前述したよう
に、凝縮器６２を高い位置に設置し、レシーバータンク
６６、蒸発器５４の順に低い位置に設置するようにした
ので、蒸発器５４でガス化した冷媒ガスは、ガスと液体
の密度差により体積が急激に膨張することにより冷媒ガ
ス用配管５８を外部からの動力を必要せずに移動して凝
縮器６２に達することができる。また、凝縮器６２で液
化した液体冷媒は冷媒液体用配管６４を自重によりレシ
ーバタンク６６落下し、レシーバタンク６６から更に自
重で蒸発器５４に戻ることができる。これにより、本発
明のアンダーフロア空調システムに付加した熱交換手段
は、冷媒搬送ポンプを必要としないので、熱交換手段を
設けたことによる動力費のアップを極力押さえることが
できる。

【００１６】このように、本発明のアンダーフロア空調
システムを用いれば、居住域２０Ａの快適性を損なうこ
となく、ＯＡ機器５２等の発熱体周囲に局所的に発生す
る熱負荷、所謂「熱だまり７０」を処理することができ
る。尚、本実施例では、動力費の少なくてすむ、蒸発
器、凝縮器等から構成された熱交換手段で説明したが、
これに限定されるものではなく他の熱交換器を用いても
よい。また、ファンユニットと蒸発器とを一体構造にし
て説明したが、１つの蒸発器に対して複数のファンユニ
ットを設けるようにしてもよい。

【００１７】

【発明の効果】以上説明したように、本発明にアンダー
フロア空調システムによれば、空調室に設置されたＯＡ
機器等の発熱体で発生した局所的な熱負荷、所謂「熱だ
まり」を、局所的に処理することができる。一方、空調
室のＯＡ機器等の発熱体の設置場所以外のエリアには、
空調器で快適な温度に調整された空調冷気を供給するこ
とができる。これにより、前記熱負荷を処理する為に、
空調器から空調室に供給する空調冷気を極端に低くさせ
る必要がないので、空調室を冷やし過ぎて居住者に不快
感を与えることがない。

【００１８】このように、本発明のアンダーフロア空調
システムを用いれば、空調室の快適性を損なうことな
く、ＯＡ機器等の発熱体で局所的に発生する熱付加を局
所的に処理することができる。また、前記熱負荷を処理
する熱交換手段として、蒸発器と凝縮器との間に冷媒を
循環させる方式、即ち、蒸発器での冷媒の蒸発潜熱を利
用した冷却方式を用い、且つ、蒸発器より凝縮器の設置
位置を高くしたので、冷媒は外部からの搬送動力を必要
とせずに循環させることができる。これにより、熱交換
手段を設けたことによる動力費のアップを極力押さえる
ことができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明に係るアンダーフロア空調システムの第
１実施例を示す構成図

【図２】従来のアンダーフロア空調システムを示す構成
図

【符号の説明】

２０…事務室 ２４…天井チヤンバ ２８…床下チャンバ ３０…吸気口 ３２…空調空気 ３４、３５…給気口 ３８…空調器 ５０、５１…ファンユニット ５４…蒸発器 ６２…凝縮器 ６６…レシーバタンク ６８…低温空調空気 ７０…熱だまり

Claims (3)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 空調器から床下チャンバ内に供給した空
   調冷気を、空調室の床面に形成された複数の給気口から
   前記空調室に吹き出すアンダーフロア空調システムに於
   いて、 前記床下チャンバ内に熱交換手段を設け、前記複数の給
   気口のうち、ＯＡ機器等の発熱体近傍に位置する給気口
   からは、床下チャンバ内に供給された前記空調冷気を前
   記熱交換手段で更に冷却してから空調室に吹き出すこと
   を特徴とするアンダーフロア空調システム。
2. 【請求項２】 前記熱交換手段は、前記空調冷気を冷却
   する蒸発器と、凝縮器との間に冷媒を循環して形成さ
   れ、蒸発器で冷媒液体を気化させると共に凝縮器で冷媒
   気体を液化させることを特徴とする請求項１のアンダー
   フロア空調システム。
3. 【請求項３】 前記凝縮器を前記蒸発器よりも高い位置
   に設置したことを特徴とする請求項２のアンダーフロア
   空調システム。