JP2011085344A - 空調システム及び建物 - Google Patents

Abstract

【課題】建物の床に設けた給気口より、適切な角度及び風速で床上空間へ冷風を吹き出すことで、より快適な冷房を行える空調システムを提供する。
【解決手段】建物１の床部１ａに設けた給気口６より、エアコンディショナの屋内機３から送り出された冷風を床上空間５へ吹き出し冷房を行う空調システムであって、給気口６は、床上空間５の外壁部１ｄ近傍に設けられており、冷風は、給気口６より、床部１ａの表面からの角度θ＝５５°で、且つ風速３ｍ／ｓ以上で床上空間５の内側方向へ向って吹き出されて、冷房が行われる構成とされている。
【選択図】図１

Description

本発明は、建物の床に設けた給気口より、空調装置から送り出された冷風を床上空間へ吹き出し冷房を行う空調システム及びこの空調システムを備えた建物に関するものである。

従来から、建物の床に設けた給気口より、空調装置から送り出された冷風を床上空間へ吹き出し冷房を行う空調システムが知られている（例えば、特許文献１等を参照）。

特許第３４４０４０９号公報

しかしながら、こうした従来の空調システムでは、建物の床に設けた給気口より、如何なる角度及び風速で冷風を吹き出すかによって、床上空間のより快適な冷房が行えるかにまでは、着目されていなかったのが実情である。

そこで、本発明は、建物の床に設けた給気口より、適切な角度及び風速で床上空間へ冷風を吹き出すことで、より快適な冷房を行える空調システム及びこの空調システムを備えた建物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、建物の床に設けた給気口より、空調装置から送り出された冷風を床上空間へ吹き出し冷房を行う空調システムであって、前記給気口は、前記床上空間の壁近傍に設けられており、前記冷風は、前記給気口より、前記床の表面からの角度５０°以上で、且つ風速３ｍ／ｓ以上で前記床上空間の内側方向へ向って吹き出されて、冷房が行われる構成とされていることを特徴とする。

ここで、前記給気口には、前記床の表面からの角度５０°以上に前記床上空間の内側方向へ向って上向きに傾斜したルーバーが設けられているとよい。

また、前記空調装置は、前記建物の床下空間に設置されているとよい。

本発明の建物は、上記した空調システムを備えていることを特徴とする。

このような本発明の空調システムは、建物の床に設けた給気口より、空調装置から送り出された冷風を床上空間へ吹き出し冷房を行う空調システムである。

そして、給気口は、床上空間の壁近傍に設けられており、冷風は、給気口より、床の表面からの角度５０°以上で、且つ風速３ｍ／ｓ以上で床上空間の内側方向へ向って吹き出されて、冷房が行われる構成とされている。

こうした構成なので、特に居住者が行動する確率が高い範囲である床上空間の壁から２ｍより内側部分において、少なくとも人の背丈の高さでは、温度差が小さく、より快適な冷房を行うことができる。

ここで、給気口には、床の表面からの角度５０°以上に床上空間の内側方向へ向って上向きに傾斜したルーバーが設けられている場合は、冷風を床の表面からの角度５０°以上で床上空間の内側方向へ向って吹き出させる構成を、簡易且つ安価に実施することができる。

また、空調装置は、建物の床下空間に設置されている場合は、空調装置が床上空間等を占用しないので、その分のスペースを有効利用することができるうえに、意匠的外観が良い。

このような本発明の建物は、本発明の空調システムを備えた構成とされているので、上記した効果を奏する建物とすることができる。

実施例の空調システムを備えた建物の概略構成を説明する説明図である。 実証試験における条件（１）の空調システムで冷房を行った際の床上空間の温度分布を示す図である。 実証試験における条件（２）の空調システムで冷房を行った際の床上空間の温度分布を示す図である。 実証試験における条件（３）の空調システムで冷房を行った際の床上空間の温度分布を示す図である。 給気口より吹き出される冷風の風速と地点Ｐ１と地点Ｐ２との間の温度差との関係を示すグラフである。

以下、本発明を実施するための形態を、図面に示す実施例に基づいて説明する。

先ず、実施例の構成について説明する。

図１は、実施例の空調システムを備えた建物１の概略構成を示している。

まず、このような建物１は、基礎断熱として構築された基礎底盤コンクリート１ｂと、その側縁に立設された基礎側壁コンクリート１ｃと、さらにその上に立設された外壁部１ｄと、その外壁部１ｄの上端開口を塞ぐ天井部１ｅとから主に構成されている。

そして、この天井部１ｅと外壁部１ｄとに囲まれる空間は、床としての床部１ａによって床下空間４と居室などの床上空間５とが区切られている。

ここで、床上空間５は、横幅５．０ｍ、奥行４．５ｍ、高さ２．５ｍの広さとされている。

また、基礎側壁コンクリート１ｃの床下空間４側には、グラスウールなどの基礎断熱材１０が貼り付けられており、床下空間４内の温度環境が極力変化しない断熱構造となっている。

そして、実施例の空調システムは、床下空間４に空調装置としてのエアコンディショナの屋内機３が設置されている。

ここで、この空調装置としてのエアコンディショナは、ヒートポンプ式であり、屋内機３は、屋外に設置された屋外機２と接続されている。

また、エアコンディショナの屋内機３の内部には、屋外機２に繋がっている熱媒循環管路２１が接続されている。

さらに、このエアコンディショナの屋内機３には、除湿機能を有するものが用いられており、床下空間４から屋外へ貫通する排水用のドレイン９が設けられている。

また、このエアコンディショナの屋内機３は、吹出部３１と吸込部（図示せず）とを有している。

さらに、このエアコンディショナの屋内機３には、吹出部３１から後述する給気口６の地点で３ｍ／ｓ以上の冷風を吹き出させることが可能なファン（図示せず）が内蔵されている。

また、床部１ａの壁としての外壁部１ｄの近傍（壁際から約１０ｃｍの位置）には、横幅約１５ｃｍ、奥行約３０ｃｍの矩形の給気口６が設けられている。

ここで、給気口６には、床部１ａの表面からの角度θ＝５５°に傾斜した複数のルーバー７，・・・が略等間隔で固定して設けられている。

なお、ルーバー７，・・・の角度θは、５５°に限定されず、５０°以上であればよい。

また、給気口６には、落下物防止用のフィルター（図示せず）も設けられている。

そのうえで、給気口６とエアコンディショナの屋内機３の吹出部３１とは、ダクト８を介して接続されている。

なお、床部１ａ又は外壁部１ｄの床上空間５側には、排気口（図示せず）が設けられており、エアコンディショナの屋内機３の吸込部（図示せず）とダクト（図示せず）を介して接続されている。

なお、床上空間５には、所望の室温や湿度などに設定するためのコントローラ１１が設けられている。

次に、実施例の作用効果について説明する。

このような実施例の空調システムは、建物１の床としての床部１ａに設けた給気口６より、空調装置としてのエアコンディショナの屋内機３から送り出された冷風を床上空間５へ吹き出し冷房を行う空調システムである。

そして、給気口６は、床上空間５の壁としての外壁部１ｄ近傍に設けられており、冷風は、給気口６より、床部１ａの表面からの角度θ＝５５°で、且つ風速３ｍ／ｓ以上で床上空間５の内側方向へ向って吹き出されて、冷房が行われる構成とされている。

こうした構成なので、特に居住者が行動する確率が高い範囲である床上空間５の外壁部１ｄから２ｍより内側部分において、少なくとも人の背丈の高さでは、温度差が小さく、より快適な冷房を行うことができる。

また、給気口６は、埃がたまりやすい床上空間５の壁際から約１０ｃｍという若干離れた位置に設けられているので、落下物防止用のフィルターが目詰まりを起こし難い。

ここで、給気口６には、床部１ａの表面からの角度θ＝５５°に床上空間５の内側方向へ向って上向きに傾斜したルーバー７，・・・が設けられている。

このため、冷風を床部１ａの表面からの角度θ＝５５°で床上空間５の内側方向へ向って吹き出させる構成を、簡易且つ安価に実施することができる。

また、空調装置としてのエアコンディショナの屋内機３は、建物１の床下空間４に設置されている。

このため、エアコンディショナの屋内機３が床上空間５等を占用しないので、その分のスペースを有効利用することができるうえに、意匠的外観が良い。

さらに、床下空間４は、建物１の床としての床部１ａと基礎底盤コンクリート１ｂと基礎側壁コンクリート１ｃとに囲まれているとともに、基礎側壁コンクリート１ｃには基礎断熱材１０が取り付けられている。

このため、床下空間４を断熱構造とするため、床下空間４内は、空調装置としてのエアコンディショナの屋内機３に極力悪影響を与えない安定した温度環境となる。

また、空調装置としてのエアコンディショナの屋内機３は、ヒートポンプ式であり、屋外に設置された屋外機２に接続されている。

このため、ヒートポンプを用いるので、省エネルギー性能に優れたものとすることができる。

このような実施例の建物１は、実施例の空調システムを備えた構成とされているので、上記した作用効果を奏する建物とすることができる。

次に、この実施例の空調システムの実証試験を行ったところ、次の試験結果が得られた。

下記した条件（１）〜（３）の空調システムにおける冷房の快適性を確認した。

ここで、条件（１）〜（３）の空調システムでは、上記した実施例と構成は同一とし、給気口６より吹き出させる冷風の風速のみを変化させて比較した。

すなわち、床上空間５は、横幅５．０ｍ、奥行４．５ｍ、高さ２．５ｍの広さとされており、横幅約１５ｃｍ、奥行約３０ｃｍの矩形の給気口６に設けたルーバー７，・・・の角度θ＝５５°とし、給気口６より、温度１８°の冷風を吹き出した。

そして、条件（１）の空調システムでは、風速１．４ｍ／ｓの冷風を給気口６より吹き出したところ、床上空間５では、図２に示した温度分布が得られた。

また、条件（２）の空調システムでは、風速２．８ｍ／ｓの冷風を給気口６より吹き出したところ、床上空間５では、図３に示した温度分布が得られた。

さらに、条件（３）の空調システムでは、実施例にあてはまる風速３．８ｍ／ｓの冷風を給気口６より吹き出したところ、床上空間５では、図４に示した温度分布が得られた。

なお、図２〜図４の温度分布では、相対的に冷たい空気の部分を、白黒の濃淡で示し、濃い所ほど冷えているものとし、淡い所ほど暖かいものとして表した。

そして、条件（１）〜（３）の空調システムにおいて、給気口６からの水平距離が２ｍで、高さ１００ｍｍの地点Ｐ１と、高さ１２００ｍｍの地点Ｐ２の温度をそれぞれ測定し、地点Ｐ１の温度と地点Ｐ２の温度との各温度差を快適性の指標とした。

その結果、条件（１）の空調システムでは、地点Ｐ１での温度は２４．２℃で、地点Ｐ２での温度は２８．２℃であり、温度差は４．０℃であった。この４．０℃という温度差では、被験者は、頭は熱く、足は冷たくて、かなりの不快感を覚えるものであった。

また、条件（２）の空調システムでは、地点Ｐ１での温度は２４．１℃で、地点Ｐ２での温度は２６．９℃であり、温度差は２．８℃であった。この２．８℃という温度差では、被験者は、不快感を覚えるほどではなかったものの、十分な快適感を覚えるほどでもなかった。

さらに、条件（３）の空調システムでは、地点Ｐ１での温度は２５．０℃で、地点Ｐ２での温度は２６．４℃であり、温度差は１．４℃であった。この１．４℃という温度差では、被験者は、何の違和感もなく、十分な快適感を覚えるものであった。

つまり、図５のグラフで示したように、快適性の指標となる温度差の目標値を２℃以下とすると、実施例にあてはまる条件（３）のみが、この目標値２℃以下をクリアーしており、十分な快適性が得られることが確認できた。

なお、様々な実証実験を行い、給気口６に設けたルーバー７，・・・の角度θ＝５０°とし、風速３．０ｍ／ｓの冷風を吹き出して試験しても、一応の快適感が得られたので、これらの数値を本発明が成立する下限値とした。

以上、図面を参照して、本発明を実施するための形態を実施例に基づいて詳述してきたが、具体的な構成は、この実施例に限らず、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、実施例では、本発明の空調システムの説明を簡単に行えるように、建物１の構造などを単純化したが、これに限定されない。

すなわち、２階以上の階から成る複数の部屋を有する建物において、各部屋に対して、本発明の空調システムを適用するようにして実施してもよい。

ここで、実施例では、給気口６を一箇所のみに設けて実施したが、これに限定されず、床上空間５の広さなどに合わせて、複数箇所に適宜設けて実施してもよい。

また、実施例では、空調装置としてのエアコンディショナの屋内機３を床下空間４に１台設置して実施したが、これに限定されず、必要に応じ、複数台設置し実施してもよい。

さらに、実施例では、空調装置としてのエアコンディショナの屋内機３を床下空間４に設置して実施したが、これに限定されず、屋外に設置して実施するなどしてもよい。

１ 建物
１ａ 床部（床）
１ｂ 基礎底盤コンクリート
１ｃ 基礎側壁コンクリート（建物の外周の基礎）
１ｄ 外壁部（壁）
１ｅ 天井部
２ エアコンディショナの屋外機
３ エアコンディショナの屋内機（空調装置）
３１ 吹出部
４ 床下空間
５ 床上空間
６ 給気口
７ ルーバー
８ ダクト
９ ドレイン
１０ 基礎断熱材
１１ コントローラ

前記目的を達成するために、本発明の空調システムは、建物の床に設けた給気口より、空調装置から送り出された冷風を床上空間へ吹き出し冷房を行う空調システムであって、前記給気口は、落下物防止用のフィルターを備えているとともに、前記床上空間の壁から離れてその近傍に設けられ、さらに前記空調装置の吹出部とダクトを介して接続されており、前記冷風は、前記給気口より、前記床の表面からの角度５０°以上で、且つ風速３ｍ／ｓ以上で前記床上空間の内側方向へ向って吹き出されて、冷房が行われる構成とされていることを特徴とする。

そして、給気口は、落下物防止用のフィルターを備えているとともに、床上空間の壁から離れてその近傍に設けられ、さらに空調装置の吹出部とダクトを介して接続されており、冷風は、給気口より、床の表面からの角度５０°以上で、且つ風速３ｍ／ｓ以上で床上空間の内側方向へ向って吹き出されて、冷房が行われる構成とされている。

前記目的を達成するために、本発明の空調システムは、建物の床に設けた給気口より、空調装置から送り出された冷風を床上空間へ吹き出し冷房を行う空調システムであって、前記給気口は、落下物防止用のフィルターを備えているとともに、前記床上空間の壁から離れてその近傍に設けられ、さらに断熱構造の床下空間に設置され、屋外へ貫通する排水用のドレインが設けられた除湿機能を有する前記空調装置の吹出部とダクトを介して接続されており、前記冷風は、前記給気口より、前記床の表面からの角度５０°以上で、且つ風速３ｍ／ｓ以上で前記床上空間の内側方向へ向って吹き出されて、冷房が行われる構成とされていることを特徴とする。

そして、給気口は、落下物防止用のフィルターを備えているとともに、床上空間の壁から離れてその近傍に設けられ、さらに断熱構造の床下空間に設置され、屋外へ貫通する排水用のドレインが設けられた除湿機能を有する空調装置の吹出部とダクトを介して接続されており、冷風は、給気口より、床の表面からの角度５０°以上で、且つ風速３ｍ／ｓ以上で床上空間の内側方向へ向って吹き出されて、冷房が行われる構成とされている。

Claims (4)

1. 建物の床に設けた給気口より、空調装置から送り出された冷風を床上空間へ吹き出し冷房を行う空調システムであって、
   前記給気口は、前記床上空間の壁近傍に設けられており、
   前記冷風は、前記給気口より、前記床の表面からの角度５０°以上で、且つ風速３ｍ／ｓ以上で前記床上空間の内側方向へ向って吹き出されて、冷房が行われる構成とされていることを特徴とする空調システム。
2. 前記給気口には、前記床の表面からの角度５０°以上に前記床上空間の内側方向へ向って上向きに傾斜したルーバーが設けられ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、前記建物の床下空間に設置されてい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. 請求項１乃至３のいずれか１項に記載の空調システムを備えていることを特徴とする建物。