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ＮＥＤＯ 省エネルギー技術フォーラム 2015
省エネルギー革新技術開発事業/戦略的省エネルギー技術革新プログラム
実用化開発
＜パーソナル吹出口の開発＞
事業実施法人名：空調技研工業(株)、日本設計(株) 、芝浦工業大学
研究開発期間：平成２６年９月～平成２８年２月
１．研究開発の背景、目的、目標
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１．１．背景
ワークプレイスの空調システムは、室内温度が均一になるよ
う設計されてきたが、帰社直後の男性営業マンにも、長時間
事務作業をしている女性にも、同じ26℃でよいのだろうか？
これらヒューマンファクターに応じて制御され、個人の快適性・
知的生産性の向上と、さらなる省エネルギーの推進を目指し
たパーソナル空調の研究開発が期待されている。
26℃
26 ～28℃ 40～50% 0～0.5～1.0m/s
パーソナル吹出口
気流を個人ごとに調整
最大公約数にあわせた統一的なシステム
→個人差にもとづくクレームを減らすことができない
帰社直後の営業マン ｖｓ冷え性に悩む内勤OLに対応できるシステム
→クレーム対応が容易。CoolBiz空調（28℃50％）の快適性も向上
１．研究開発の背景、目的、目標
１．２．従来の課題、目的、目標
＜従来の課題＞
気流制御性や汎用性の面で課題が残るため、広く普及
するまでにはいたっていないのがパーソナル空調の課題
＜目的、目標＞
空調システムの基本デバイスである「吹出口」に着目し、
複雑な制御のいらない、ファン付のパーソナル吹出口を
開発
ユーザー満足度90％以上を確保し、設定温度の緩和や
ワーカー不在時の停止制御、タスクアンビエント照明など
の技術と組み合わせ、従来比で約23％の省エネ性を実
現するシステムの確立を目標とする
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１．研究開発の背景、目的、目標
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１．２．従来の課題、目的、目標
下記３点を開発目標とした。
①快適な気流感･･･座席付近で0.8～1.0m/sを確保
②静穏性･･･従来同等（NC-40）となるようファン騒音対策
③汎用性･･･オフィスのシステム天井向けサイズに限定
ファン付パーソナル吹出口
アンビエント空調
→室温を制御
タスク空調
→個人ごとに
気流感を形成
２．研究開発体制、研究開発内容
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２．１．研究開発体制
研究開発責任者
研究開発責任者
空調技研工業株式会社
株式会社日本設計
・開発試作品の作成・改良
・気流実験室での性能実験の実施
・オフィスへの試験導入工事の実施
・開発試作品の要求仕様の策定
・気流実験室での性能評価
・オフィスへの試験導入の計画立案
共同研究先
芝浦工業大学
・気流実験室での被験者実験
・オフィスへの試験導入による性能評価
およびユーザー評価
・シミュレーションによる省エネ性評価
２．研究開発体制、研究開発内容
２．２．研究開発内容
（１）パーソナル吹出口の試作
ノズルを３Dプリンターで製作し、ファンを汎用品から調達
ノズル開口サイズ、DCファンサイズなど複数試作
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２．研究開発体制、研究開発内容
２．２．研究開発内容
（２）気流実験室、残響室での性能検証
試作品の気流性状、騒音データを測定し、性能を把握
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２．研究開発体制、研究開発内容
２．２．研究開発内容
（３）気流実験室での被験者実験
被験者実験を行い、アンケート、生理量データ測定を実施
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２．研究開発体制、研究開発内容
２．２．研究開発内容
（４）実オフィスへの試験導入に伴うユーザー評価
今夏に実オフィスへ導入し、ユーザーアンケートを実施
現在、データ集計分析中
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３．成果、実績、展望等
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３．１．成果
汎用性の高いパーソナル吹出口を開発。新築だけで
なく、改修・テナント工事での導入も容易。 3.6m×3.6mに
4人まで対応できるモデルを作成
INV
ビル用マルチパッケージ
VAV
VAV
EA
VAV
200m3/h
エアハンドリング
ユニット
VAV
OA
VAV
アンビエント
空調
アンビエント
空調
タスク空調
INV
パーソナル吹出口
温度センサー
CO2センサー
幅広い空調システムに対応可能
タスク空調
３．成果、実績、展望等
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３．１．成果
気流実験により、空調機からの温度・風量変動によら
ず、十分な気流が確保できることを確認
空調機からの風量が200m3/h (定格風量）
空調機からの風量が60m3/h (30％給気時）
写真1 200m3/h
アンビエント気流
写真3 60 m3/h
アンビエント気流
写真2 200m3/h
タスク気流
写真4 60 m3/h
タスク気流
いずれの場合も、気流速度は0.8m/s程度、温度は室温
とほぼ同等になることを確認
３．成果、実績、展望等
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３．１．成果
CASE1
吹出１６℃ 室内２６℃
Δｔ＝１０℃ ２００ｍ3/ｈ
タスクノズル 強運転
CASE2
吹出１２℃ 室内２８℃
Δｔ＝１６℃ ６０ｍ3/ｈ
タスクノズル 強運転
CASE3
吹出１２℃ 室内２８℃
Δｔ＝１６℃ ２００ｍ3/ｈ
タスクノズル 強運転
一次空気の風量変化に関わらずタスク域の風速は、概
ね0.8ｍ/ｓ程度の気流感を得られる。
３．成果、実績、展望等
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３．１．成果
側面から撮影
正面から撮影
居住域での気流拡散幅は約0.7ｍ程度あり肩幅を覆う気
流となっている。
３．成果、実績、展望等
３．１．成果
４方向タスク気流
それぞれのタスク気流の到達もバランスされている。
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３．成果、実績、展望等
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３．１．成果
アンビエント気流 ６０ｍ3/ｈ
大温度差VAV制御風量
（30％）を想定した60ｍ3/ｈでは
天井面に沿わない。
アンビエント気流 ２００ｍ3/ｈ
３．成果、実績、展望等
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３．１．成果
CASE1 風速分布 吹出１６℃ 室内２６℃ Δｔ＝１０℃ ２００ｍ3/ｈ
天井高さ３ｍを想定した居住域ＦＬ＋１１００
地点にて0.7～0.9m/sの風速が得られた
0.7～0.9ｍ/ｓ
３．成果、実績、展望等
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３．１．成果
CASE1 温度分布 吹出１６℃ 室内２６℃ Δｔ＝１０℃ ２００ｍ3/ｈ
居住域ではほぼ室内温度26℃を示して
おり冷風が局部的に到達することなく拡
散されている
26.0～26.5℃
３．成果、実績、展望等
３．１．成果
被験者実験によりパーソナル吹出口の有効性を確認
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３．成果、実績、展望等
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３．１．成果
エネルギーシミュレーション（BEST）により省エネ性を
試算。クールビズ、在室検知などとの組み合わせること
で、汎用手法による省エネビルより、空調の1次エネル
ギー量を約19％削減できる。
-19％
＋クールビズ28℃設定
＆VAV全閉制御
80.6%
熱源本体
＋タスクアンビエント照明
93.6%
93.9%
＋照明の在室検知制御
熱源補機水搬送
水搬送
空気搬送
100.0%
汎用手法による省エネビル
H25省エネ基準
0
200
400
600
800
1000
空調の1次エネルギー消費量[MJ/㎡年]
1200
３．成果、実績、展望等
３．２．実績等
学会発表等 2件
2015年度日本建築学会大会
2015年度空気調和衛生工学会
来年度も発表を予定
Indoor Air 2016など 海外でも学会発表予定
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３．成果、実績、展望等
３．３．今後の展望
事業終了後も継続して自社開発を進め、2018年頃を
目指して今回開発した技術を組み込んだパーソナル空
調の実用化を進めます。
今回開発した技術は、新築ビルだけでなく、改修・リ
ニューアルにも採用可能です。
オフィスワーカーが自分で環境をカスタマイズできる、
新しいコンセプトの製品・システムです。
今後も低コスト化、軽量化をはかり、幅広い普及に努
めます。
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３．成果、実績、展望等
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３．４．原油換算省エネ効果
2020年時点： 760kL/年(累計： 2,280kL )
2030年時点： 1,425kL/年(累計：14,250kL )
2020年時点： 301万ｋWh/年(累計：904万ｋWh )
*原油削減量(kL/年）
= 消費エネルギーkWh/年 / 3,967kＪ / kL