JP2003161470A - 躯体蓄熱式空調システム - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 従来の躯体蓄熱式空調システムでは、自フロ
アの電力で上階の部屋の冷却等に使用される上階スラブ
への蓄熱をすることになり、自フロアへの空調サービス
と電力料金とが対応しなくなるという問題があった。 【解決手段】 空調モード運転の場合には、室内機で熱
交換された空気を第１のダクト、天井に設置された第１
のユニットを介して室内に送り、蓄熱モード運転の場合
には、室内機で熱交換された空気を第２のダクト、床下
に設置された第２のユニットを介してスラブに吹き付け
るようにした。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、室内機からの吹出
し空気により建築物の躯体を冷却または加熱し蓄冷熱す
る躯体蓄熱式空調システムに関するものである。

【０００２】

【従来の技術】図４は、特開２０００−１４６２３１号
公報に記載された、従来のオフィスビル等の建物内を空
調する躯体蓄熱式空調システムの構成を示す構成図であ
る。図４中、夜間等における蓄熱モードの場合には、第
１及び第２の切換ダンパＤ１、Ｄ２を閉じ、第３及び第
４の切換ダンパＤ３、Ｄ４を開く。空調機１００から冷
（温）風を吐出側ダクト１０１、給気ダクト１０２、給
還気口１０３、二重床チャンバ１０４、床下通気口１０
５ｃ、柱一体型レタンダクト１０５のエア通路、窓上通
気口１０５ｂ、天井チャンバ１０６、換気口１０７、還
気ダクト１０８、吸込側ダクト１０９を経て空調機１０
０に循環させる。この場合、上階スラブ１１０と下階ス
ラブ１１１の両方が蓄熱されることになる。

【０００３】また、下階スラブ１１１の蓄熱分を放出す
る放熱モードの場合には、第３及び第４の切換ダンパＤ
３、Ｄ４を閉じ、第１及び第２の切換ダンパＤ１、Ｄ２
を開く。空調機１００から冷（温）風を吐出側ダクト１
０１、給気ダクト１１２、天井吹出口１１３を経て室Ｒ
内に吹き出し、室Ｒ内を空調したエアを窓上スリット、
窓上通気口１０５ｂ、柱一体型レタンダクト１０５のエ
ア通路、床下通気口１０５ｃ、二重床チャンバ１０４、
給還気口１０３、吸込側ダクト１０９を経て空調機１０
０に循環させる。このとき、二重床チャンバ１０４にお
いては、夜間に下階スラブ１１１に蓄熱した熱エネルギ
ーは二重床チャンバ１０４を流れるエアに放熱される。

【０００４】

【発明が解決しようとする課題】上述のような躯体蓄熱
式空調システムでは、蓄熱モードの時に、二重床チェン
バ１０４を通して天井チェンバ１０６にも風を送るた
め、下階スラブ１１１と上階スラブ１１０に蓄熱するこ
とになる。従って、自フロアの電力で上階の部屋の冷却
等に使用される上階スラブ１１０への蓄熱をすることに
なり、自フロアへの空調サービスと電力料金とが対応し
なくなるという問題があった。この場合、蓄熱に使用し
た電気料金は、蓄熱に寄与する割合から上階と下階で均
等に分けるという方法もあるが、これでは、特に、上の
階と下の階に異なる店舗が入ったビル等の場合に、店舗
毎の営業時間によって蓄熱モードの時間が異なるので、
その負担配分を決定するのが困難である。

【０００５】また、このような方法では、最上階のフロ
アでは、上階スラブ１１０に蓄熱した熱を使用すること
ができず、最下階のフロアでは、下階スラブ１１１への
蓄熱がそのフロアのみでの蓄熱となり、蓄熱効率が十分
でないという問題があった。

【０００６】この発明は上述の課題を解決するためにな
されたものであり、自フロアでの蓄熱分を自フロアのみ
で使用させることで、電力料金の負担を明確にすること
ができる躯体蓄熱式空調システムを提供することを目的
としている。

【０００７】

【課題を解決するための手段】この発明における躯体蓄
熱式空調システムは、吹出口が室内を向くように天井に
設置された第１のユニットと、下面にスラブが貼られた
床の下に、吹出口が前記スラブを向くように設置された
第２のユニットと、室内側熱交換器を有し、第１のユニ
ットと第１のダクトで接続され、第２のユニットと第２
のダクトで接続された風路切換型室内機と、風路切換型
室内機と冷媒配管を介して接続された室外側熱交換器を
有する熱源機とを備え、風路切換型室内機は、空調モー
ド運転の場合には、室内側熱交換機で熱交換した空気を
第１のダクトに送り、蓄熱モード運転の場合には、室内
側熱交換機で熱交換した空気を第２のダクトに送るもの
とした。

【０００８】さらに、第１のダクトは断熱部材で形成さ
れているものとした。

【０００９】また、この発明における躯体蓄熱式空調シ
ステムは、室内側熱交換器を有し、吹出口が室内を向く
ように天井に設置された室内機と、下面にスラブが貼ら
れた床の下に、吹出口が前記スラブを向くように設置さ
れた蓄熱ユニットと、室内機と蓄熱ユニットとを接続す
るダクトと、室内機と冷媒配管を介して接続された室外
側熱交換器を有する熱源機とを備え、室内機は、空調モ
ード運転の場合には、吹出口を介して室内側熱交換機で
熱交換した空気を室内に送り、蓄熱モード運転の場合に
は、室内側熱交換機で熱交換した空気をダクトに送るも
のとした。

【００１０】また、この発明における躯体蓄熱式空調シ
ステムは、吹出口が室内を向くように天井に設置された
空調ユニットと、下面にスラブが貼られた床の下に、吹
出口がスラブを向くように設置された室内側熱交換機を
有する室内機と、室内機と空調ユニットとを接続するダ
クトと、室内機と冷媒配管を介して接続された室外側熱
交換機を有する熱源機とを備え、空調モード運転の場合
には、室内側熱交換機で熱交換した空気をダクトに送
り、蓄熱モード運転の場合には、吹出口を介して室内側
熱交換機で熱交換した空気をスラブに送るものとした。

【００１１】さらに、ダクトは断熱部材で形成されてい
るものとした。

【００１２】

【発明の実施の形態】実施の形態１．図１は、この発明
の実施の形態１における躯体蓄熱式空調システムの構成
図である。図１中、１つのフロアは、天井１と、下面に
スラブ２が添付された床３とが相互に位置することで、
ダクト空間４と、人が活動する部屋５とに主に区分けさ
れている。また、部屋５の壁際には、熱源機６に冷媒管
（液冷媒管とガス冷媒管の２本）７で接続された内部に
室内側熱交換器を有する風路切換型室内機８が位置し、
この風路切換型室内機８には、床３の下のダクト空間４
に延びる断熱部材で形成された床下ダクト９と、天井１
の上のダクト空間４に延びる断熱部材で形成された天井
ダクト１０とが接続されている。

【００１３】また、床下ダクト９の先端には、スラブ２
に対応する面に吹き出し口を有する蓄熱用ユニット１１
が取り付けられており、天井ダクト１０の先端には、天
井１に設けられた開口部に取り付けられる吹き出し口を
有する空調ユニット１２が取り付けられている。

【００１４】次に、図１に示す躯体蓄熱式空調システム
での動作について説明する。まず、夜間等で部屋５に人
が居らず、空調する必要がない蓄熱モードの場合には、
風路切換型室内機８は、床下ダクト９への接続口のみを
開き、天井ダクト１０への接続口は閉じる。これによ
り、風路切換型室内機８から床下ダクト９を介して蓄熱
用ユニット１１に温（冷）風が送られ、吹き出し口から
スラブ２に吹き出されることで、スラブ２に蓄熱する。
また、部屋５に人が居り、空調する必要がある空調モー
ドの場合には、風路切換型室内機８は、床下ダクト９へ
の接続口を閉じ、天井ダクト１０への接続口のみを開
く。これにより、風路切換型室内機８から天井ダクト１
０を介して空調ユニット１２に温（冷）風が送られ、吹
き出し口から部屋５に吹き出される。また同時に、スラ
ブ２に蓄熱された熱も、徐々に床３を介して部屋５に伝
わることにより、部屋５内に居る人は、床３からも暖め
られたり、冷やされたりすることになる。なお、温
（冷）風は断熱された天井ダクト１０を介して部屋５へ
搬送されるため、スラブ２に蓄熱された熱と天井ダクト
１０を通る温（冷）風との熱流出入は抑制でき、蓄熱さ
れた熱が下階の冷・暖房に使用されることはない。但
し、上下階での熱流出入を完全に防ぎたいならば、例え
ば、床下ダクト９と天井ダクト１０との間に断熱材を引
き詰めること等が考えられる。

【００１５】このように、図１では、自フロアの熱源機
で蓄熱した熱を自フロアのみで使用することになるの
で、熱源機での使用電力から自フロアの躯体蓄冷熱運転
に使用した正確な電力料金を計算することができる。

【００１６】さらに、床３の下に位置するスラブ２のみ
を蓄冷熱対象とするため、最上階、最下階においても中
間階と同様の蓄熱効果を得ることができる。

【００１７】また、自フロアの空調運転が、上下階に影
響を与えることがなくなるので、上下階を気にする事無
く、蓄熱モード、空調モードの切り換えが可能となる。

【００１８】実施の形態２．図２は、この発明の実施の
形態２における躯体蓄熱式空調システムの構成図であ
り、図１の躯体蓄熱式空調システムにおいて、室内機と
空調ユニットとを一体にして、筐体内に収めたものであ
る。図２中、１３は天井型室内機であり、室内熱交換器
と、ダクト接続口と、天井１に設けられた開口部に取り
付けられる吹き出し口とを有している。また、１４は部
屋５の上方のダクト空間４に設置された天井型室内機１
３のダクト接続口と、部屋５の下方のダクト空間４に設
置された蓄熱用ユニット１１とを接続するダクトであ
る。

【００１９】次に、図２に示す躯体蓄熱式空調システム
での動作について説明する。まず、蓄熱モードの場合に
は、天井型室内機１３は、ダクト接続口のみを開き、吹
き出し口を閉じる。これにより、天井型室内機１３から
ダクト１４を介して蓄熱用ユニット１１に温（冷）風が
送られ、吹き出し口からスラブ２に吹き出されること
で、スラブ２に蓄熱する。また、空調モードの場合に
は、天井型室内機１３は、ダクト接続口を閉じ、吹き出
し口のみを開く。これにより、天井型室内機１３の吹き
出し口から部屋５に温（冷）風が吹き出される。また同
時に、スラブ２に蓄熱された熱も、徐々に床３を介して
部屋５に伝わることにより、部屋５内に居る人は、床３
からも暖められたり、冷やされたりすることになる。こ
のように、室内機を天井に配置させたことで、部屋のス
ペースを広くすることができる。

【００２０】実施の形態３．なお、図２では、室内機と
空調ユニットを一体として天井に配置させたが、例え
ば、室内機と蓄熱用ユニットを一体とさせてもよい。図
３は、この発明の実施の形態３における躯体蓄熱式空調
システムの構成図であり、図１の躯体蓄熱式空調システ
ムにおいて、室内機と蓄熱用ユニットを一体にして、筐
体内に収めたものである。図３中、１５は床下型室内機
であり、室内熱交換器と、ダクト接続口と、スラブ２に
対向する吹き出し口とを有している。また、１６は部屋
５の上方のダクト空間４に設置された空調ユニット１３
と、部屋５の下方のダクト空間４に設置された床下型室
内機１５とを接続するダクトである。

【００２１】次に、図３に示す躯体蓄熱式空調システム
での動作について説明する。まず、蓄熱モードの場合に
は、床下型室内機１５は、ダクト接続口を閉じ、吹き出
し口のみを開く。これにより、床下型室内機１５の吹き
出し口から温（冷）風がスラブ２に吹き出され、スラブ
２に蓄熱する。また、空調モードの場合には、床下型室
内機１５は、ダクト接続口のみを開き、吹き出し口を閉
じる。これにより、床下型室内機１５からダクト１６を
介して空調ユニット１２に温（冷）風が送られ、吹き出
し口から部屋５に吹き出される。また同時に、スラブ２
に蓄熱された熱も、徐々に床３を介して部屋５に伝わる
ことにより、部屋５内に居る人は、床３からも暖められ
たり、冷やされたりすることになる。このように、室内
機を床下に配置させたことで、部屋のスペースを広くす
ることができる。

【００２２】

【発明の効果】このように、この発明では、自フロアで
の蓄熱分を自フロアのみで使用させることで、電力料金
の負担を明確にすることができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】 実施の形態１における躯体蓄熱式空調システ
ムの構成図である。

【図２】 実施の形態２における躯体蓄熱式空調システ
ムの構成図である。

【図３】 実施の形態３における躯体蓄熱式空調システ
ムの構成図である。

【図４】 従来の躯体蓄熱式空調システムの構成図であ
る。

【符号の説明】

１ 天井、 ２ スラブ、 ３ 床、 ４ ダクト空
間、 ５ 部屋、６ 熱源機、 ７ 冷媒配管、 ８
風路切換型室内機、 ９ 床下ダクト、１０ 天井ダク
ト、 １１ 蓄熱用ユニット、 １２ 空調ユニット、
１３ 天井型室内機、 １４ ダクト、 １５ 床下型
室内機、１６ ダクト。

Claims (5)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 吹出口が室内を向くように天井に設置さ
   れた第１のユニットと、下面にスラブが貼られた床の下
   に、吹出口が前記スラブを向くように設置された第２の
   ユニットと、室内側熱交換器を有し、前記第１のユニッ
   トと第１のダクトで接続され、前記第２のユニットと第
   ２のダクトで接続された風路切換型室内機と、前記風路
   切換型室内機と冷媒配管を介して接続された室外側熱交
   換器を有する熱源機とを備え、前記風路切換型室内機
   は、空調モード運転の場合には、前記室内側熱交換機で
   熱交換した空気を前記第１のダクトに送り、蓄熱モード
   運転の場合には、前記室内側熱交換機で熱交換した空気
   を前記第２のダクトに送ることを特徴とする躯体蓄熱式
   空調システム。
2. 【請求項２】 第１のダクトは断熱部材で形成されてい
   ることを特徴とする請求項１に記載の躯体蓄熱式空調シ
   ステム。
3. 【請求項３】 室内側熱交換器を有し、吹出口が室内を
   向くように天井に設置された室内機と、下面にスラブが
   貼られた床の下に、吹出口が前記スラブを向くように設
   置された蓄熱ユニットと、前記室内機と前記蓄熱ユニッ
   トとを接続するダクトと、前記室内機と冷媒配管を介し
   て接続された室外側熱交換器を有する熱源機とを備え、
   前記室内機は、空調モード運転の場合には、前記吹出口
   を介して前記室内側熱交換機で熱交換した空気を前記室
   内に送り、蓄熱モード運転の場合には、前記室内側熱交
   換機で熱交換した空気を前記ダクトに送ること特徴とす
   る躯体蓄熱式空調システム。
4. 【請求項４】 吹出口が室内を向くように天井に設置さ
   れた空調ユニットと、下面にスラブが貼られた床の下
   に、吹出口が前記スラブを向くように設置された室内側
   熱交換機を有する室内機と、前記室内機と前記空調ユニ
   ットとを接続するダクトと、前記室内機と冷媒配管を介
   して接続された室外側熱交換機を有する熱源機とを備
   え、空調モード運転の場合には、前記室内側熱交換機で
   熱交換した空気を前記ダクトに送り、蓄熱モード運転の
   場合には、前記吹出口を介して室内側熱交換機で熱交換
   した空気を前記スラブに送ること特徴とする躯体蓄熱式
   空調システム。
5. 【請求項５】 ダクトは断熱部材で形成されていること
   を特徴とする請求項３または４に記載の躯体蓄熱式空調
   システム。