JP2008241110A - 空調システム及び建物ユニット - Google Patents

Abstract

【課題】居室としては小さすぎる空間を有効利用して建物の空調をおこなう空調システムを提供する。
【解決手段】ユニット建物１０の基礎５上に構築された１階の床面４１１より低い位置に底面部１１ａが設けられるガレージ１１と、そのガレージ１１の上方で２階の床面４２１との間に形成される上部空間１２とを備えた建物に設ける空調システムである。
そして、上部空間１２には、換気機能、温度調節機能及び湿度調節機能の少なくとも一つを備えた空調装置２が配置される。
また、この空調装置２は、給気ダクト３５Ａ〜３５Ｄを介して１階の居室４１ｂや共有空間４１ａ、２階の居室４２０などに接続される。
【選択図】図１

Description

本発明は、内部にガレージなどの低床空間を備えた建物に設けられる空調システム、及び低床空間を備えた建物ユニットに関するものである。

従来、建物の内部に、車を格納する車庫ユニットを配置したユニット建物が知られている（特許文献１など参照）。この特許文献１には、車庫と２階との間の空間を、収納空間として利用する技術が開示されている。

また、特許文献２に開示されているように、家の床下空間や天井裏に空調装置を配置し、その空調装置に接続したダクトで各部屋に調整された空気を送って建物全体の空調をおこなう技術が知られている。
特開平６−２４０７６５号公報 特開平９−４９６４４号公報

しかしながら、特許文献１の構成では、居室とするには小さすぎる空間を、小部屋の利用方法としては最もよくおこなわれる収納部屋として有効利用したにすぎない。

また、特許文献２の天井裏に配置される空調装置は、天井裏という狭い空間からすると、建物全体の空調をおこなうような大型の装置の設置は難しく、床下空間に設置する空調装置の補助的な装置として位置づけられると考えられる。

そこで、本発明は、居室としては小さすぎる空間を有効利用して建物の空調をおこなう空調システム、及び建物ユニットを提供することを目的としている。

前記目的を達成するために、本発明の空調システムは、建物の基礎上に構築された最下階の床面より低い位置に底面部が設けられる低床空間と、その低床空間の上方で上階の床との間に形成される上部空間とを備えた建物に設ける空調システムであって、前記上部空間に換気機能、温度調節機能及び湿度調節機能の少なくとも一つを備えた空調装置を配置したことを特徴とする。

ここで、前記空調装置は、前記上部空間の空気を暖める床下暖房器を備えた構成とすることができる。

また、前記空調装置は換気用送風器を備え、その換気用送風器はダクト部を介して最下階の居室及び非居室の少なくとも一つと、上階の居室及び非居室の少なくとも一つとに接続されるように構成することができる。

また、本発明の建物ユニットは、下方が開口された低床空間と、その低床空間の上方にあって所定の高さが確保される上部空間と、その上部空間に配置される換気機能、温度調節機能及び湿度調節機能の少なくとも一つを備えた空調装置とを備えたことを特徴とする。

このように構成された本発明の空調システムは、建物の最下階の床面より低い位置に底面部が設けられる低床空間の上部空間に、換気機能、温度調節機能及び湿度調整機能の少なくとも一つを備えた空調装置を配置する。

このような低床空間の底面部は、建物の居室などの床面より低い位置にあるため、その上方には居室の天井裏より広い空間が確保できる。

このため、建物全体や複数の居室や共有空間の空調をおこなうような大型の空調装置を設置することができる。

また、上部空間の空気を暖める床下暖房器を配置することで、上階の床面を温めることができるので、従来は最下階にしか適用できなかった床からの輻射熱による床輻射暖房が上階でも可能になる。

さらに、空調装置が換気用送風器を備え、ダクト部を介して最下階と上階の居室や非居室に空気を送るようにした場合、最下階と上階との間にある上部空間に空調装置を設置することで、ダクト部の総延長を短くすることができる。

また、低床空間とその上部空間を備えた建物ユニットを工場で製作し、その上部空間に空調装置を配置する構成であれば、工場において空調装置を設置する工程まで完了できるので、現地での作業工数を低減することができる。

以下、本発明の最良の実施の形態について図面を参照して説明する。

図１は、本実施の形態の建物としてのユニット建物１０の構成を説明する説明図である。

まず、構成から説明すると、このような本実施の形態のユニット建物１０は、低床空間を備えた建物ユニットとしてのガレージユニット１と、そのガレージユニット１に隣接して設置される１階ユニット４１と、ガレージユニット１と１階ユニット４１の上部に載置される２階ユニット４２，４２とから主に構成される。

このガレージユニット１は、溝形鋼や角型鋼管などの鋼材１３で梁や柱を組み立てたラーメン構造体を構造部材とする空間ユニットで、同様の部材で製作される１階ユニット４１や２階ユニット４２と連結してユニット建物１０が構築される。

また、このガレージユニット１は、車Ｃを格納する低床空間としてのガレージ１１と、その上方に形成される上部空間１２とを備えている。

このガレージユニット１を載置する基礎５，５間には、コンクリートなどを打設して底面部１１ａが形成されており、下方が開口されたガレージユニット１を基礎５，５上に載置すると、底面部１１ａとの間にガレージ１１が形成される。

一方、上部空間１２は、ガレージ１１の天井１１ｂと２階ユニット４２の床面４２１との間に形成される空間である。このガレージユニット１の上部空間１２の上端面は、隣接して設置される１階ユニット４１の上端面の高さと同じになるように設定されている。

例えば、このようなガレージユニット１、１階ユニット４１及び２階ユニット４２は、高さが2.8 m 程度に製作され、ガレージ１１の底面部１１ａから天井１１ｂまでの高さは2.0 m 程度、床下空間４１ｃの高さは0.4 m 程度である。そして、上部空間１２の高さは、天井１１ｂの厚さにもよるが、1.2 m 〜1.5 m 程度確保できる。

そして、この上部空間１２には、空調装置２が配置される。

この空調装置２は、建物内部の換気をおこなうための換気機能を有する熱交換換気扇２１と、暖房及び冷房をおこなう温度調節機能を有する冷暖房装置としてのヒートポンプ２２とを備えている。

この熱交換換気扇２１は、給気及び排気のための換気用送風器を備えるとともに、屋内側から屋外側に至る排気のための経路と、屋外側から屋内側に至る給気のための経路と、が互いに略直交するように形成され、この交差部に熱交換器を設けて給気と排気の熱交換をするものである。

そして、この熱交換換気扇２１には、外気取入ダクト３１と排気ダクト３２が接続されるとともに、ヒートポンプ２２と接続するための連結ダクト３３と、屋内の空気を吸気するための屋内吸気ダクト３４とが接続されている。

この熱交換換気扇２１によって取り込まれた外気は、連結ダクト３３を通ってヒートポンプ２２に送られて、加温、冷却又は除湿がされる。

そして、所定の温度や湿度に調整された空気は、ダクト部としての給気ダクト３５Ａ〜３５Ｄを通って建物内部の居室や非居室に送られる。この給気ダクト３５Ａ〜３５Ｄには、断熱層を設けたり、断熱材の上に配置したりするなどの断熱処理を施して、輸送中に調整した空気の温度が変化しにくいようにしておくのが好ましい。

続いて、この給気ダクト３５Ａ〜３５Ｄによって調整した空気が送られる屋内空間について説明する。

まず、ガレージユニット１に隣接して設置される１階ユニット４１には、廊下や洗面所や浴室などの非居室のうちで、例えば廊下などの共有空間４１ａが形成され、その隣には間仕切り壁４１２を隔ててダイニングルームなどの居室４１ｂが形成される。

また、この１階ユニット４１に形成される床面４１１は、ユニット建物１０の最下階の共有空間４１ａや居室４１ｂなどの床面であって、ガレージ１１の底面部１１ａより高い位置に形成される。換言すると、ガレージ１１の底面部１１ａは、この床面４１１よりも低い位置に設けられる。

さらに、この床面４１１の下方の床下空間４１ｃは、コンクリートなどが流し込まれた断熱性の基礎底面５１と、ロックウールなどの断熱材５２を側面に備えた基礎５とに囲まれた空間である。

この床下空間４１ｃには、レンガなどの蓄熱体を電気ヒータで加熱する蓄熱式暖房器２３が床下暖房器として配置されている。

そして、この蓄熱式暖房器２３によって床下空間４１ｃが暖められると、床面４１１の温度が上昇して、共有空間４１ａや居室４１ｂの室温を上昇させることができる。

一方、この共有空間４１ａの壁下部には吸気グリル３６が設けられ、そこから取り込まれた屋内の空気は、屋内吸気ダクト３４を通って熱交換換気扇２１に送られ、外気取入ダクト３１から取り込まれた外気と熱交換した後に、排気ダクト３２から外部に排出される。

また、共有空間４１ａの壁上部には、給気グリル３７が設けられ、ヒートポンプ２２によって温度調整された空気が、給気ダクト３５Ａを通って給気グリル３７から共有空間４１ａに向けて吹き出すことになる。

さらに、居室４１ｂの天井４１３にも給気グリル３７が設けられ、ヒートポンプ２２によって調整された空気が、給気ダクト３５Ｂを通って給気グリル３７から居室４１ｂ下方に向けて吹き出すことになる。

他方、ガレージユニット１と１階ユニット４１の上部には、複数の２階ユニット４２，４２が設置される。ここでは、２つの２階ユニット４２，４２によって、リビングルームなどの広い居室４２０が形成されている。

この２階（上階）の居室４２０の床面４２１にも、給気グリル３７，３７が設けられ、ヒートポンプ２２によって温度調整された空気が、給気ダクト３５Ｃ，３５Ｄを通って給気グリル３７，３７から居室４２０の上方に向けて吹き出すことになる。

次に、本実施の形態の空調システム及びガレージユニット１の作用について説明する。

このように構成された本実施の形態の空調システムは、建物の１階の床面４１１より低い位置に底面部１１ａが設けられるガレージ１１の上部空間１２に、熱交換換気扇２１とヒートポンプ２２とを備えた空調装置２を配置する。

このようなガレージ１１の底面部１１ａは、ユニット建物１０の１階の居室４１ｂなどの床面４１１より低い位置にあるため、その上方には居室４１ｂの天井４１３の裏（上方）より広い空間が確保できる。

このため、ユニット建物１０全体や複数の居室４１ｂ，４２０や共有空間４１ａの空調をおこなうような大型の空調装置２を、上部空間１２に設置することができる。

さらに、上部空間１２に空調装置２を設置し、その換気用送風器を備えた空調装置２と接続した給気ダクト３５Ａ〜３５Ｄによって、１階と２階の居室４１ｂ，４２０や共有空間４１ａなどに調整した空気を送る。

この上部空間１２は、１階と２階の間にあるため、１階に給気ダクト３５Ａ，３５Ｂを配管する場合も、２階に給気ダクト３４Ｃ，３５Ｄを配管する場合も、所定の給気グリル３７，・・・までの配管の長さが短くてすむ。

これに対して床下空間４１ｃや２階の天井裏に空調装置を設置した場合、２階又は１階の給気グリルが空調装置から遠くなるので、給気ダクトの配管の総延長は長くなってしまう。

また、工場においてガレージユニット１を組み立てる際に、まず、下方が開口したガレージ１１と、ガレージ１１の天井１１ｂと天井１２ａで囲まれた上部空間１２を備えた構造体を製作する。

そして、この上部空間１２に空調装置２を設置し、上部空間１２内に配管される外気取入ダクト３１、排気ダクト３２、連結ダクト３３、屋内吸気ダクト３４及び給気ダクト３５Ａ〜３５Ｄの一部を取り付ける。

このように工場において空調装置２などを設置することができれば、熟練した工員によって管理された環境下で作業をおこなうことができるので、高品質の空調システムを製作することが可能になる。

また、空調装置２が取り付けられたガレージユニット１をトラックで運搬して現地に設置すればよいので、現地での空調取り付け作業の工数を低減することができ、工期短縮を実現できる。

次に、前記実施の形態とは別の形態の空調システムについて、図２を参照しながら説明する。なお、前記実施の形態で説明した内容と同一乃至均等な部分の説明については同一符号を付して説明する。

前記実施の形態では、ユニット建物１０に空調システムを設けた場合について説明したが、この実施例では、鉄骨コンクリート造、鉄筋コンクリート造又は木造などの建物６に空調システムを設けた場合について説明する。

この建物６には、１階の外壁６ａと内壁６ｂとの間に、車Ｃを格納する低床空間としてのガレージ６１が設けられる。このガレージ６１の底面部６１ａは、内壁６ｂを隔てて隣接する居室６３の床面６３ａより低い位置に形成されている。

また、このガレージ６１の天井６１ｂの上方には、箱状の上部空間６２が形成される。この上部空間６２は、隣接する居室６３の天井板６３ｂの裏に形成される天井裏空間６３２よりも充分に広い空間が確保されている。

例えば、このような建物６は、居室６３〜６５の高さが床と天井の厚さを含めて2.8 m 程度に構築され、ガレージ６１の底面部６１ａから天井６１ｂまでの高さは2.2 m 程度、床下空間６３１の高さは0.4 m 程度である。そして、上部空間６２の高さは、天井６１ｂの厚さを0.2 m とすると0.5 m 〜0.7 m 程度確保できる。他方、天井裏空間６３２の高さは、最大で0.2 m 程度である。

この上部空間６２に設置される空調装置２Ａは、図２には図示していないが、前記実施の形態で説明した熱交換換気扇２１やヒートポンプ２２などを備えている。

さらに、この空調装置２Ａには、上部空間６２内部の空気を暖める床下暖房器としての蓄熱式暖房器２３が配置されている。

一方、この建物６の２階には、上部空間６２の上方に居室６４が、また、１階の居室６３の上にも別の居室６５が設けられている。そして、２階の一方の居室６４の床面６４ａは、上部空間６２の温度の上昇によって暖められるので、この居室６４は床輻射暖房によって室温を上昇させることができる。

また、１階の居室６３の床面６３ａと断熱性の基礎底面５１との間にも床下空間６３１が形成され、そこに配置された蓄熱式暖房器２３によって床下空間６３１の空気が暖められるので、居室６３は床輻射暖房によって室温を上昇させることができる。

他方、２階のもう一つの居室６５は、床面６５ａが暖められないので、図示していないが前記実施の形態と同様に、ヒートポンプ２２によって温度調整された空気が給気ダクトによって送られて室温が調整される。また、エアコン２４を補助的に使用して室温を調整することもできる。

このように上部空間６２の空気を暖める蓄熱式暖房器２３を配置することで、２階の床面６４ａを温めて床輻射暖房を居室６４に対しておこなうことができる。このような床輻射暖房は、従来は蓄熱式暖房器２３を設置するスペースが確保できる最下階（１階）にしか適用できなかったが、この実施例の構成によれば、２階の居室６４であっても床からの輻射熱による床輻射暖房をおこなうことができる。

なお、この他の構成および作用効果については、前記実施の形態と略同様であるため説明を省略する。

以上、図面を参照して、本発明の最良の実施の形態を詳述してきたが、具体的な構成は、この実施の形態及び実施例に限らず、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、前記実施の形態及び実施例では、低床空間は車Ｃを格納するガレージ１１，６２であったが、これに限定されるものではなく、物品を収納する土間収納、玄関、低床居室などであってもよい。

また、前記実施の形態及び実施例では、例示として空調装置２，２Ａの構成を説明したが、これに限定されるものではなく、空調装置は換気機能、温度調節機能及び湿度調節機能の少なくとも一つを備えていればよく、また、全部の機能を備えたものであってもよい。さらに、給気ダクトに直結する空調装置の最下流に加湿器を配置して、居室や非居室などの過乾燥を防ぐために、供給する空気の湿度を調整することもできる。

また、前記実施の形態では、換気用送風器として熱交換換気扇２１について説明したが、これに限定されるものではなく、熱交換器を持たない換気用送風器であってもよい。

さらに、前記実施の形態及び実施例では、１階及び２階のすべての居室及び非居室に空調装置２のダクト部を接続したが、これに限定されるものではなく、一部の居室や非居室にだけ接続する構成であってもよい。

本発明の最良の実施の形態の空調システムを配置したユニット建物を説明する説明図である。 実施例の空調システムを配置した建物を説明する説明図である。

符号の説明

１０ ユニット建物（建物）
１ ガレージユニット（建物ユニット）
１１ ガレージ（低床空間）
１１ａ 底面部
１２ 上部空間
２ 空調装置
２１ 熱交換換気扇（換気用送風器、換気機能）
２２ ヒートポンプ（温度調節機能）
２３ 蓄熱式暖房器（床下暖房器）
３５Ａ〜３５Ｄ 給気ダクト（ダクト部）
４１１ 床面
６ 建物
６１ ガレージ（低床空間）
６１ａ 底面部
６２ 上部空間
６３ａ 床面

Claims (4)

1. 建物の基礎上に構築された最下階の床面より低い位置に底面部が設けられる低床空間と、その低床空間の上方で上階の床との間に形成される上部空間とを備えた建物に設ける空調システムであって、
   前記上部空間に換気機能、温度調節機能及び湿度調節機能の少なくとも一つを備えた空調装置を配置したことを特徴とする空調システム。
2. 前記空調装置は、前記上部空間の空気を暖める床下暖房器を備えていることを特徴とする請求項１に記載の空調システム。
3. 前記空調装置は換気用送風器を備え、その換気用送風器はダクト部を介して最下階の居室及び非居室の少なくとも一つと、上階の居室及び非居室の少なくとも一つとに接続されることを特徴とする請求項１又は２に記載の空調システム。
4. 下方が開口された低床空間と、その低床空間の上方にあって所定の高さが確保される上部空間と、その上部空間に配置される換気機能、温度調節機能及び湿度調節機能の少なくとも一つを備えた空調装置とを備えたことを特徴とする建物ユニット。
   

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