パッシブリズミング空調システム

ＢＲＩ−Ｈ１６講演会テキスト
パッシブリズミング空調
− 快適性と省エネルギーを両立する空調制御方式の開発 −
首席研究員
Ⅰ はじめに
ＣＯＰ３対応に向けて、二酸化炭素排出抑制は喫緊の課題
である。とりわけ、建築・住宅等の民生部門はわが国全体の
排出量の３６％を占め、さらに、暖冷房・空調用は民生用の
坊垣 和明
とによって、容易にかつ簡便に導入が可能であるため初期コ
ストを抑えて設置できる。例えば、初期コストは同等の効果
があるインバーターの数分の一である。
また、このシステムを空調設備に導入することによって、
１／３に達するため、排出抑制への取り組みが強く求められ
搬送動力用エネルギーを年間２０％から３０％削減できる。
ている。これへの対応を模索する中で、空調の熱源は停止し
某百貨店への導入実績（図−２，３）によると、年間で３２％
ているにも拘わらず、吹き出し口のリボンが動くあるいは空
の省エネルギーを達成し、初期投資は約２年で回収できた。
調ファンの音がするだけで在室者は運転中であると錯覚する
さらに、被験者実験によれば、特に冷房時の女性の快適性
ことを発見し、空調停止による省エネルギーの可能性を発想
向上に顕著な効果が明らかになっており、空調機器ハードに
した。
言うまでもなく、
省エネルギーの最も効果的な方法は、
係わる省エネ等の効果にとどまらず、冷房病予防などの副次
エネルギー消費機器を使用しないことである。一方で、人体
的な効果も期待できると予想している。
は定常環境よりも変動する環境に快適性を感じるという特性
を有しており、一時的な空調の停止による室温変動は十分に
Ⅳ 適用範囲
中央式空調方式における、
空調機(エアハンドリングユニッ
許容されると予測し、本技術の開発に着手した。
ト)、２次冷温水ポンプ等への導入は問題なく、効果が高いこ
Ⅱ 開発の経緯およびシステムの内容
とが実証されている。したがって業務用ビルの多くに適用が
まず、空調停止による室温変動がもたらす快適性への影響
可能である。
さらに、
ヒートポンプパッケージエアコンなど、
を、被験者実験（図−１）で確かめ、快適性を損なわない空
業務用個別運転機器にも適用が可能である。家庭用のエアコ
調の停止・運転パターンが設定できることを明らかにした。
ンについても、制御方式に本技術を導入することが可能であ
そのパターンを基本として、快適性と省エネルギーの両立を
る。したがって、空調機器のほとんどが適用範囲となる。
可能とする具体の制御システム「パッシブリズミング空調」
を構築した。
このシステムは、
室内温度と炭酸ガス濃度を監視しながら、
また、専用制御装置は、自動制御の配線改造のみで採用で
き、さらに、自動制御のオープン化に対応して LONWORKS(米
国 ECHELON 社)標準としており、
通常の空調機器等との通信が
ある一定の周期で空調設備の運転と停止を繰り返すロジック
容易である。したがって、新築、既設を問わず、幅広い適応
を組込んだ制御装置（コントローラ）を主要な機器とし、こ
が可能である。
れを空調制御盤等に設置することで利用可能である。中央監
Ⅴ 適用実績とこれから
視装置からの空調機の運転に連動し、立ち上がりの一定時間
すでに、神戸某百貨店への空調改修工事(平成 9 年 11 月∼
経過後からパッシブリズミング空調を開始する。設置時の初
平成 17 年 2 月、写真１，２、図−２，３)や東京某百貨店 ESCO
期設定と暖房・冷房時の設定変更を行えば、あとは全て自動
事業（平成 15 年４月∼25 年３月）など約１０物件に適用さ
で運転されメンテナンスフリーである。
れている。今後は、普及に向けて一般化を推進したい。
Ⅲ 省エネルギー等の効果
適用に際しては、小型で安価な専用の制御装置を用いるこ
なお、当技術は第６回国土技術開発賞「優秀賞」
（H16.10）
などを受賞している。
＊快適感ｱﾝｹｰﾄは７段階評価『非常に快適』∼『中立』∼『非常に不快』とした。
（合計１００％）…空気調和・衛生工学会学術論文集№64- p68 1997.1.
[%]
100
非常に快適
75
快適
50
被験者実験風景
空調再開
空調停止
やや快適
25
表面温度
28 ℃
27
室内温度
中立
0
通常の
空調方式
（連続運転）
26
0
10
30 40
60 70
90
実験パターン例 （１０分停止２０分運転）
分
パッシブ
15 分停止
30 分運転
パッシブ
10 分停止
20 分運転
パッシブ
5分停止
25 分運転
被験者実験による快適感申告の割合
図−１ 快適性を損なわない停止の条件を被験者実験で確かめた
写真−１ 適用事例（既設対応）の某百貨店外観
写真−２ コントローラと設置状況（既設改修例）
設計値(4台×10時間)
パッシブ導入後
60
MWH
56
52
50
▲15% ▲18% 51
50
50
47
▲17%
▲24%
▲21%
▲31%
▲25% ▲22%
47
▲37%
45
43
▲50%
38
40
38
38
36
▲59%
52
50
40
30
電力料金(万円)
90
56
50
51
49
▲69%
20
26
32
3月
4月
70
5月
6月
7月
8月
9月
10月
12月
1月
2月
図−２ 各月の電力節減状況（写真−１の実績）
66
72
67
64
66
64
66
64
59
50
45
40
55
51
46
48
45
42
37
30
設 計 値 730万円
パッシブ 490万円 → 240万円/年
低減効果▲240万円 20
10
11月
64
57
30
14
72
66
60
21
設計値 600MWH
パッシブ 400MWH
低減効果▲200MWH
10
0
80
0
3月
4月
5月
6月
7月
8月
9月
10月 11月 12月
24
17
1月
図−３ コスト削減効果（写真−１の実績）
2月