JP2007093026A

JP2007093026A - 建物の暖房システム

Info

Publication number: JP2007093026A
Application number: JP2005279274A
Authority: JP
Inventors: Takahiro Ariga; 貴弘有我; Daisuke Asagiri; 大介朝桐
Original assignee: Sekisui Chemical Co Ltd
Current assignee: Sekisui Chemical Co Ltd
Priority date: 2005-09-27
Filing date: 2005-09-27
Publication date: 2007-04-12

Abstract

【課題】効率よく多数の居室を暖房することができる暖房システムを提供する。
【解決手段】居室Ａと１階のホールや廊下等の共有空間Ｂ１の床下には建物の基礎３と地面と床により床下空間４が設けられ、この床下空間４には蓄熱式暖房装置５とダクト換気システム６が設置されている。このダクト換気システム６は換気ユニット６ａと非蓄熱式暖房ユニット６ｂとからなり、互いに連結ダクト７により連通されている。また、非蓄熱式暖房ユニット６ｂには、各居室Ａ、Ｃ、Ｄと連通するように連結ダクト１２が設けられている。
【選択図】図１

Description

この発明は、建物の最下階の床下空間に暖房装置を設置して居室を暖房する建物の暖房システムに関するものである。

従来、住宅等の暖房システムとしては、床下空間に設置された暖房用空調装置から建物の上階、下階の各居室内へダクトを介して暖気を供給するものが知られている（例えば、特許文献１参照）。

この暖房システムでは、建物の居室以外の空間、例えば、床下空間や天井裏空間に暖房用空調機又は冷房用空調機が設置され、これらの空調機と各居室とを連通するダクトを各居室の間に配置している。

また、このダクトには、各居室の壁の上部又は下部へ向けて延びる分岐管が設けられており、温調された空気がこの分岐管を通して各居室に設けられた給気口から居室内へと導かれる。
特開平９−４９６４４号公報

しかしながら、上記したような建物の暖房システムでは、床下に設置した暖房用空調装置から建物の上階、下階の多数の居室を暖房するため、給気容量の大きな暖房用空調装置が必要であり、このような大型の暖房用空調装置は占有スペースが大きくなるうえに消費電力も大きいという問題がある。

そこで、本発明は、効率的に多数の居室を暖房することができる暖房システムを提供することを目的とする。

前記目的を達成するために本発明は、建物の最下階の床下に設けられた床下空間に、第１の暖房装置と第２の暖房装置が設けられ、前記第１の暖房装置は蓄熱式暖房装置であって、前記床下空間へ熱を放熱し、前記第２の暖房装置には、建物内の各居室に設けられた給気口にダクト部を介して連通された非蓄熱式暖房部と換気部とが備えられ、前記換気部によって前記居室に供給される空気は前記非蓄熱式暖房部によって温度調節されることを特徴とする。

ここで、前記ダクト部の外周には断熱層が形成されていてもよい。

また、前記給気口は前記各居室の床又は壁の下方に設けられていると共に前記給気口には給気向き調節用の給気グリルが設けられ、前記給気グリルは前記空気が前記各居室の下部から前記各居室の内壁に沿って螺旋状に旋回して、前記各居室の壁の上方又は天井に設けられた排気口から前記各居室外に排気される向きに調節されていてもよい。

本発明によれば、蓄熱式の第１の暖房装置により建物内の各居室を暖め、最低限の室温を確保し、さらに、非蓄熱暖房部と換気部とからなる第２の暖房装置を室温の微調整手段として補助的に使用し、第２の暖房装置の消費電力を下げることで、１日の電力消費を過負荷のない平均的なものにし、効率的な暖房を行うことができる。

また、床下空間から所定の距離だけ離れた居室に連通されるダクト部に断熱層を形成することで、給気された暖気の熱エネルギーの損失を少なくすることができる。

更に、居室内に給気向き調節用の給気グリルを設けることによって暖気は居室内で最長経路を取りながら換気されるので、居室内の換気効率を良くすることができる。

以下、本発明の最良の実施の形態について図面に基づいて説明する。

まず、本発明の実施の形態に係る暖房システムが設けられた建物の概略構成を説明する。

図１は、本発明の実施の形態に係る暖房システムを示す概略構成図である。

図１に示すように、２階建ての建物１の１階には、居室Ａとホールや廊下等の共有空間Ｂ１が居室Ａの壁に設けられたドアＡ１を介して連接するように設けられている。

また、２階には、居室Ｃ、Ｄが２階のホールや廊下等の共有空間Ｂ２を挟んで互いに対向するように設けられていると共に、居室Ｃ、Ｄの共有空間Ｂ２側の壁にはドアＣ１、Ｄ１がそれぞれ設けられている。

また、居室Ａと共有空間Ｂ１の床下には、床２と断熱基礎３とコンクリート等が打ち込まれた基礎底面３ａとにより床下空間４が設けられ、この床下空間４には第１の暖房装置としての蓄熱式暖房装置５と第２の暖房装置としてのダクト換気システム６が設置されている。

この蓄熱式暖房装置５は、電線に通電してジュール熱を発生させるヒータによりレンガ等の蓄熱材に熱を蓄え、放熱ファンにより蓄熱材の熱を床下空間４に放熱する。

また、ダクト換気システム６は、換気ユニット６ａと非蓄熱式暖房ユニット６ｂとからなり、互いに連結ダクト７により連通されている。

この換気ユニット６ａには、建物の外部へと空気を排気するための排気ダクト８と外部から空気を吸気するための吸気ダクト９が設けられ、この排気ダクト８と吸気ダクト９の端部は建物１の外壁に設けられた開口に挿通されている。

また、換気ユニット６ａには、図１の点線矢印で示されているように、各居室Ａ、Ｃ、Ｄから排気され、共有空間Ｂ２や共有空間Ｂ１を移動してきた空気を吸気するための室内吸気ダクト１０が直結されている。

尚、この室内吸気ダクト１０の一端部は共有空間Ｂ１の床面上に設置されたフィルター１１に接続されており、居室Ａ、Ｃ、Ｄなどから排出された汚れた空気が浄化される。その後、浄化された空気は排気ダクト８を通して建物外に排気される。

更に、換気ユニット６ａは、吸気ダクト８から外気を取り込み、その外気を非蓄熱式暖房ユニット５に給気するための換気扇と、室内吸気ダクト１０から空気を吸い込み、その空気を建物外に排気するための換気扇とがそれぞれ設けられている。

一方、非蓄熱式暖房ユニット６ｂには、暖房熱源が内蔵されており、換気ユニット６ａから給気された空気を連結ダクト１２を介して加熱し、各居室Ａ、Ｃ、Ｄに給気する。

この非蓄熱暖房ユニット６ｂから延出された連結ダクト１２は、床下空間４内で分岐して居室Ａの床２を通して居室Ａに連通されるものと、床下空間４内から居室Ａの床２と居室ＡのドアＡ１が設けられた壁内部を通って２階の居室Ｃの床下空間１３と居室Ｄの床下空間１４とに向けて分岐されて、居室Ｃ、Ｄのそれぞれの床に連通されている。

しかも、連結ダクト１２は床下空間４内で支持部材１２Ａにより基礎底面３ａの上面から離間して吊下げ固定されていると共に、居室Ｃ、Ｄの床下空間１３、１４の下面に敷設された断熱材１５の上面に設置されている。

また、図２（ａ）、（ｂ）に示すように、連結ダクト１２の分岐部分は、円筒形状のダクト本体１２ａと、ダクト本体１２ａ間を接続するＴの字状の接続継手１２ｂとからなり、その接続継手１２ｂの両端開口縁部の外周面がダクト本体１２ａの開口縁部の内周面に嵌め込まれ、ハイグリップ１２ｃやアルミテープ等を介して固定される。

しかも、図３に示すように、床下空間４で分岐して２階の居室Ｃ、Ｄに連通される連結ダクト１２のダクト本体１２ａには発泡ポリエチレンや発泡ウレタン等の断熱層１２１が、合成樹脂等からなる外周層１２２の内周面に形成されている。

一方、図４（ａ）、（ｂ）に示すように、居室Ａのコーナー近傍の床２には、開口部１６が設けられ、連結ダクト１２の一端部に設けられた接続パイプ１７が、その開口部１６に内嵌固定されると共に、給気グリル１８が開口部１６に配設されている（居室Ｃ、Ｄについても同様）。

この給気グリル１８は、接続パイプ１７に連接された連結ダクト１２から居室Ａ内に給気される暖気が曲線状に噴き出されて、床２の近傍を流れるように断面円弧状に形成されている。

また、居室ＡのドアＡ１の上端部と壁との間には、開口部１６から給気された暖気を排気するための隙間ｄ１が設けられている。

次に、本発明の実施の形態に係る建物の暖房システムの作用を説明する。

まず、居住者によって、リモートコントローラ等の操作により暖房システムの運転が開始されると、深夜帯に、蓄熱式暖房装置５の蓄熱材に蓄えられた熱が床下空間４に放熱される。

そして、この蓄熱式暖房装置５から床下空間４に放熱された熱が、床２の床材を介して居室Ａと共有空間Ｂ１に伝わり、室温が上昇する。しかも、その熱は、居室Ａと共有空間Ｂ１に留まらず上昇し、２階の居室Ｃ、Ｄの床下空間１３、１４及び共有空間Ｂ２を通って、居室Ｃ、Ｄ内へと伝わるので、居住者が所望する最低限の室温が２階の居室Ｃ、Ｄと共有空間Ｂ２においても確保される。

尚、この時、ダクト換気システム６の非蓄熱式暖房ユニット６ｂは待機中であるが、換気ユニット６ａの換気扇は稼動しており、各居室Ａ、Ｃ、Ｄから排出されて共有空間Ｂ１に移動してきた空気を室内吸気ダクト１０から吸い込み、吸い込んだ空気を排気ダクト８を通して建物外に排気している。

そして、換気ユニット６ａによって建物外から取り込まれた外気は非蓄熱式暖房ユニット６ｂで加熱されることなく各居室Ａ、Ｃ、Ｄへ連結ダクト１２を通して給気される。

その後、室温を上げるために、居住者によってリモートコントローラ等により急速暖房又は室温調節の操作がなされると、非蓄熱式暖房ユニット６ｂも運転を開始する。

そして、連結ダクト７を通して換気ユニット６ａから非蓄熱式暖房ユニット６ｂに送られた外気は、非蓄熱式暖房ユニット６ｂに内蔵された暖房熱源により連結ダクト１２を介して加熱され、各居室Ａ、Ｃ、Ｄへと給気される。

その後、図１の点線矢印で示されているように、給気された暖気は、居室外に排出され、共有空間Ｂ１や共有空間Ｂ２を暖めながら移動し、換気ユニット６ａの換気扇により室内吸気ダクト１０を通して吸気されると共に、排気ダクトを通して建物外へと排気される。

即ち、居室Ａ、Ｃ、Ｄ内のそれぞれの室温を調節する場合には、居住者が、リモートコントローラ等の操作手段によって所望の室温を設定することにより、非蓄熱式暖房ユニット６ｂが、換気ユニット６ａから送られてきた空気を所望の設定室温に応じて加熱し、それぞれの居室Ａ、Ｃ、Ｄに給気している。

従って、蓄熱式暖房装置５により細かな室温制御を行うことができなくても、ダクト換気システム６の非蓄熱式暖房ユニット６ｂにより外気を加熱調節して各居室Ａ、Ｃ、Ｄに給気することができるので、即効的に暖房効果を得られると共に、細かな室温コントロールが可能となる。

以上のことから、本発明の実施の形態に係る建物の暖房システムは、蓄熱式暖房装置５により建物内の居室Ａ、Ｃ、Ｄと共有空間Ｂ１、Ｂ２を暖め、ダクト換気システム６の非蓄熱式暖房装置６ａを急速暖房や室温調節の際に補助的に使用することで、ダクト換気システム６の電力消費を下げ、１日の電力消費を過負荷のない平均的なものにし、効率的な暖房を行うことができる。

また、蓄熱式暖房装置５は深夜の電気料金が安い時間帯に蓄熱を行い、深夜帯以外に放熱を行うので、経済的な運転が可能となる。

更に、連結ダクト１２は床下空間４内で建物の基礎底面３ａの上面から離間して吊下げ固定されているので、連結ダクト１２が建物の基礎底面３ａの上面に設置される場合に連結ダクト１２内を通過する暖気の熱が基礎底面３ａへ放熱されるような熱損失が生じにくい。

しかも、連結ダクト１２にも断熱層１２１が形成されているので、暖気が連結ダクト１２により搬送され、上階の居室Ｃ、Ｄに給気される途中で放熱されるような熱損失を減らすことができる。

また、居室Ｃ、Ｄのそれぞれの床下空間１３、１４に配置されている連結ダクト１２は、床下空間１３、１４の下面との間に断熱材１５、１５を介して設置されている。

従って、連結ダクト１２により搬送された暖気の熱が床下空間１３、１４の下面に放熱されるような熱損失を減らすことができる。

また、図５に示すように、居室Ａ（居室Ｃ、Ｄについても同様）のコーナー近傍の床２に設けられた円弧状の給気グリル１８から給気された暖気は、居室Ａの内壁に沿うように流れて対向する壁に当たって転向しながら流れると共に螺旋状に旋回して上昇し、居室ＡのドアＡ１の上端に設けられた隙間ｄ１から排出される。

従って、居室Ａに給気された暖気は、居室Ａ内の給気グリル１８から隙間ｄ１までの最長経路を取りながら流れるので、居室内空気の移動が多く換気効率を高めることができる。

また、居室Ａ内の内壁に沿って暖気が流れるので、居住者の居住域に直接給気されることがなく、居住者に直接暖気が吹き付けられることによる不快感を低減させることができる。

以上、図面を参照して、本発明の実施の形態を詳述してきたが、具体的な構成は、この実施の形態に限らず、本発明の要旨を逸脱しない程度の設計的変更は、本発明に含まれる。

例えば、前記実施の形態に係る給気グリル１８は、各居室Ａ、Ｃ、Ｄ内の床に設けられているが、居室内で、給気グリル１８から隙間ｄ１まで最長経路を取りながら暖気が流れるようにできるならば、給気グリル１８と開口部１６の位置は床に限られない。

即ち、図６（ａ）、（ｂ）に示すように、居室Ａ内のコーナー近傍の壁の下方に給気グリル２８と開口部２６を設け、接続パイプ１７により連結ダクト１２と給気グリル２８を接続することにより、暖気を給気してもよい。

更に、居室Ｃ、Ｄに連通される連結パイプ１２の外周層１２２の内周には、断熱層１２１が形成されているが、これに限定されるものではなく、ダクト部が短かったり、熱損失が少なかったりする場合は、ダクト本体１２ａに断熱層１２１を設けなくてもよい。

また、前記実施の形態では、連結ダクト１２は１階の床下空間４に吊下げ固定されると共に、床下空間１３、１４に敷設された断熱材上に設置されているが、各床下空間４、１３、１４に連結ダクト１２を設置する方法は敷設した断熱材上に設置する方法と吊下げ固定する方法のどちらであってもよい。

更に、本発明の実施の形態に係る蓄熱式暖房装置５は電線に通電して発生させたジュール熱を蓄熱体に蓄熱する方式のものを示したが、特にこれに限られず、ボイラーで沸かした湯又は電気で加熱した湯によってコンクリートに蓄熱する方式のものを用いてもよい。

また、非蓄熱式暖房装置６ａはエアコン等の空調機であってもよい。

本発明の実施の形態に係る暖房システムが設けられた建物を示す概略構成図である。（ａ）は本発明の実施の形態に係るダクトの構成を示す分解斜視図であり、（ｂ）は本発明の実施の形態に係るダクトの斜視図である。本発明の実施の形態に係るダクト本体の部分断面図である。（ａ）は本発明の実施の形態に係る居室内を示す部分斜視図であり、（ｂ）は本発明の実施の形態に係る居室内の側断面図である。本発明の実施の形態に係る居室内の暖気の経路を示す模式図である。（ａ）は本発明の他の実施の形態に係る居室内を示す部分斜視図であり、（ｂ）は本発明の他の実施の形態に係る居室内の側断面図である。

符号の説明

Ａ、Ｃ、Ｄ居室
１建物
２床
３断熱基礎
３ａ基礎底面
４床下空間
５蓄熱式暖房装置（第１の暖房装置）
６ダクト換気システム（第２の暖房装置）
６ａ換気ユニット（換気部）
６ｂ非蓄熱式暖房ユニット（非蓄熱式暖房部）
７連結ダクト（ダクト部）
８排気ダクト
９吸気ダクト
１０室内吸気ダクト
１２連結ダクト（ダクト部）
１２１断熱層
１２２外周層
１６開口部
ｄ１隙間
１８給気グリル

Claims

建物の最下階の床下に設けられた床下空間に、第１の暖房装置と第２の暖房装置が設けられ、
前記第１の暖房装置は蓄熱式暖房装置であって、前記床下空間へ熱を放熱し、
前記第２の暖房装置には、建物内の各居室に設けられた給気口にダクト部を介して連通された非蓄熱式暖房部と換気部とが備えられ、前記換気部によって前記居室に供給される空気は前記非蓄熱式暖房部によって温度調節されることを特徴とする建物の暖房システム。
前記ダクト部には断熱層が形成されていることを特徴とする請求項１に記載の建物の暖房システム。
前記給気口は前記各居室の床又は壁の下方に設けられていると共に前記給気口には給気向き調節用の給気グリルが設けられ、前記給気グリルは前記空気が前記各居室の下部から前記各居室の内壁に沿って螺旋状に旋回して、前記各居室の壁の上方又は天井に設けられた排気口から前記各居室外に排気される向きに調節されていることを特徴とする請求項１又は２に記載の建物の暖房システム。