JP2013060728A - 建物の冷暖房システム - Google Patents

Abstract

【課題】吹抜け部を有する部屋であっても効果的に温度調整することが可能な建物の冷暖房システムを提供する。
【解決手段】下階の部屋の少なくとも一部の上方を、下階から上階に吹き抜ける吹抜け部４とし、この吹抜け部４を介して、下階から上階に亘って冷暖房パネル５０を設置し、この冷暖房パネル５０を、下階から上階に亘って鉛直に配置される鉛直部５１と、吹抜け部４の上方に水平方向に配置される水平部５２とから構成し、これら鉛直部５１および水平部５２を、温度調整用の流体を内部に流通させる多数の管部材を、互いに間隔をあけて並設することによって形成する。これにより、吹抜け部を含む上下階空間を側面から、また上方から効果的に温度調整を行うことができるので、この吹抜け部を含む上下階空間の居住環境を快適にすることができる。
【選択図】図１

Description

本発明は、住宅等の建物の冷暖房システムに関する。

従来、内部を流体が流通する多数の管部材を有する冷暖房パネルと、多数の管部材の内部に高温あるいは低温の流体を流通させる流体供給装置とを備えた冷暖房システムが知られている（例えば、特許文献１参照）。
また、冷暖房パネルは、室内空間の床面および天井面に上下端部が固定されることによって設置されており、隣り合う部屋と部屋とを仕切るようにして配置されている。

特開２００８−１２１９０７号公報

ところで、住宅等の建物に、吹抜け部を有する部屋を設ける技術は広く知られている。
そこで、この吹抜け部を有する部屋に、上述のような冷暖房パネルを設置したいという要望がある。
ところが、この吹抜け部を有する部屋は、吹抜け部を持たない部屋よりも天井高が高いため、上述のような冷暖房パネルでは温度調整しにくい場合がある。

本発明の課題は、吹抜け部を有する部屋であっても効果的に温度調整することが可能な建物の冷暖房システムを提供することを目的とする。

請求項１に記載の発明は、例えば図１〜図１１に示すように、下階の部屋（例えば、ダイニング１５）の少なくとも一部の上方が、下階から上階に吹き抜ける吹抜け部４とされており、この吹抜け部４を介して、下階から上階に亘って冷暖房パネル５０を設置してなる建物の冷暖房システムであって、
前記冷暖房パネル５０は、前記下階から上階に亘って鉛直に配置される鉛直部５１と、前記吹抜け部４の上方に水平方向に配置される水平部５２とからなり、
これら鉛直部５１および水平部５２は、温度調整用の流体を内部に流通させる多数の管部材５３…を、互いに間隔をあけて並設することによって形成されていることを特徴とする。

請求項１に記載の発明によれば、前記多数の管部材５３…によって形成された鉛直部５１が、前記吹抜け部４を介して下階から上階に亘って鉛直に配置されているので、前記吹抜け部４を含む上下階空間を、側面から温度調整することができる。また、前記多数の管部材５３…によって形成された水平部５２が、前記吹抜け部４の上方に水平方向に配置されているので、前記吹抜け部４を含む上下階空間を、上方から温度調整することができる。これによって、前記吹抜け部４を含むことによって天井高が高くなった上下階空間であっても、上方から側面の高い位置から効果的に温度調整を行うことができるので、この吹抜け部４を含む上下階空間の居住環境を快適にすることができる。

請求項２に記載の発明は、例えば図１，図２，図５〜図１１に示すように、請求項１に記載の建物の冷暖房システムにおいて、
前記水平部５２の上方に屋根８ｂが配置され、これら水平部５２と屋根８ｂとの間が小屋裏空間４３とされており、
前記小屋裏空間４３には、正逆回転可能に構成されたシーリングファン１６が、前記水平部５２の上方に位置するようにして設けられていることを特徴とする。

請求項２に記載の発明によれば、正逆回転可能に構成されたシーリングファン１６が、前記水平部５２の上方に位置するようにして設けられているので、前記水平部５２や鉛直部５１の上部から放射される熱気や冷気を、シーリングファン１６による気流に乗せて下方へと送ったり、前記吹抜け部４を含む上下階空間内の空気を小屋裏空間４３側に排出したり、前記吹抜け部４を含む上下階空間の空気を攪拌し、この上下階空間内の温度に斑が生じることを抑制できる。これによって、この吹抜け部４を含む上下階空間の居住環境をより快適にすることができる。

請求項３に記載の発明は、例えば図１，図５，図７に示すように、請求項２に記載の建物の冷暖房システムにおいて、
前記小屋裏空間４３の周囲に設けられるとともに、この小屋裏空間４３を構成する壁４３ａに、この小屋裏空間４３に隣接する建物内の他の空間（例えば、吹抜け部２，３，５等）に通じる通気口４４が形成されていることを特徴とする。

請求項３に記載の発明によれば、前記小屋裏空間４３を構成する壁４３ａに、この小屋裏空間４３に隣接する建物内の他の空間（例えば、吹抜け部２，３，５等）に通じる通気口４４が形成されているので、この通気口４４を介して、前記他の空間から小屋裏空間４３内に空気を取り込んだり、前記小屋裏空間４３内の空気を前記他の空間に排出したりすることができる。また、前記他の空間が、さらに屋外に通じていれば、前記小屋裏空間４３内の空気を屋外に排出することもできる。

請求項４に記載の発明は、例えば図１〜図１１に示すように、請求項１〜３のいずれか一項に記載の建物の冷暖房システムにおいて、
前記冷暖房パネル５０は、互いに対向する複数の前記鉛直部５１，５１…と、これら複数の鉛直部５１，５１…の上端部間に架設される前記水平部５２とによって側面視コ字型に形成されていることを特徴とする。

請求項４に記載の発明によれば、前記冷暖房パネル５０が、前記複数の鉛直部５１，５１…と、前記水平部５２とによって側面視コ字型に形成されているので、前記水平部５２の下方において、前記複数の鉛直部５１，５１…が設けられない方向に、空気を通過させることができる。これによって、前記冷暖房パネル５０による熱気や冷気を、前記吹抜け部４を含む上下階空間内の上下方向だけでなく、横方向にも流通させることができるので、前記吹抜け部４を含む上下階空間の周囲の居住環境も快適にすることができる。

請求項５に記載の発明は、例えば図１〜図４に示すように、請求項１〜４のいずれか一項に記載の建物の冷暖房システムにおいて、
前記鉛直部５１は、前記下階および上階の外壁１ｃの近傍に、この外壁１ｃの幅方向に間隔をあけて複数配置されており、
前記下階および上階の外壁１ｃには、前記複数の鉛直部５１，５１間に形成された隙間５１ａに対応して開口部１４ａ，１４ｂがそれぞれ形成されていることを特徴とする。

請求項５に記載の発明によれば、前記下階および上階の外壁１ｃに、前記複数の鉛直部５１，５１間に形成された隙間５１ａに対応して開口部１４ａ，１４ｂがそれぞれ形成されているので、これら開口部１４ａ，１４ｂから外気を取り込むことができる。これによって、前記吹抜け部４を含む上下階空間の空気を攪拌し、この上下階空間内の温度に斑が生じることを抑制できるので、この吹抜け部４を含む上下階空間の居住環境をより一層快適にすることができる。

本発明によれば、多数の管部材によって形成された鉛直部が、吹抜け部を介して下階から上階に亘って鉛直に配置されているので、吹抜け部を含む上下階空間を、側面から温度調整することができる。また、多数の管部材によって形成された水平部が、吹抜け部の上方に水平方向に配置されているので、吹抜け部を含む上下階空間を、上方から温度調整することができる。これによって、吹抜け部を含むことによって天井高が高くなった上下階空間であっても、上方から側面の高い位置から効果的に温度調整を行うことができるので、この吹抜け部を含む上下階空間の居住環境を快適にすることができる。

本発明に係る冷暖房システムの建物への導入例を示す斜視図である。 図１に示す冷暖房システムの拡大斜視図である。 冷暖房システムが導入された建物の１階の平面図である。 同、２階の平面図である。 同、２階のスキップフロアの平面図である。 同、図５におけるＡ−Ａ断面図である。 同、図５におけるＢ−Ｂ断面図である。 同、図５におけるＣ−Ｃ断面図である。 本発明に係る冷暖房システムの概略構成を示しており、夏場に使用した場合における動作を説明するための模式図である。 本発明に係る冷暖房システムの概略構成を示しており、比較的温暖な冬場に使用した場合における動作を説明するための模式図である。 本発明に係る冷暖房システムの概略構成を示しており、厳寒期に使用した場合における動作を説明するための模式図である。

以下、図面を参照して本発明の実施の形態について説明する。
図１および図２は本発明に係る冷暖房システムの建物への導入例を示す斜視図である。
図１において符号１は、建物本体を示しており、符号５０は、冷暖房システムを構成する冷暖房パネルを示している。
本実施の形態の冷暖房パネル５０は、建物本体１内を冷房・暖房する冷暖房装置として機能するものであり、建物本体１の下階の部屋の少なくとも一部の上方に設けられるとともに下階から上階に吹き抜ける吹抜け部４を介して、下階から上階に亘って設置されている。

まず、前記冷暖房パネル５０が設置される建物本体１について説明する。
本実施の形態の建物本体１は、二階建ての住宅であり、図１〜図５に示すように、建物本体１は平面視略矩形状に形成されている。建物本体１には、その平面視略中央部から東西南北の四つの外壁１ａ〜１ｄ側に向けてそれぞれ延び、かつ、１階から２階まで吹き抜ける４つの吹抜け部２，３，４，５が設けられている。

吹抜け部２は、建物本体１の略中央部から東側の外壁１ａ側に向けて延びている。また、吹抜け部２には、図２および図８に示すように、上下に透光性および／または通風性を有する第１床部６が１階と２階の境界部に設けられている。
第１床部６としては、透光性を有するガラス板や、透光性および通風性を有するグレーチング板が使用されている。ガラス板を使用する場合、框材によって形成された矩形枠にガラス板をはめ込まれる。グレーチング板は、格子状に孔が多数設けられた板状部材であり、このグレーチング板は床部材として直接使用される。

また、吹抜け部２に面する外壁１ａには、図３および図４に示すように、縦長の窓７ａが１階に、窓７ｂが２階に、外壁１ａより若干窪んだ位置に設けられている。つまり、外壁１ａの左右方向略中央部は窪んで形成されており、この窪んだ外壁に窓７ａ，７ｂが設けられている。窓７ａ，７ｂは嵌め殺しの窓であるが、開閉可能な窓としてもよい。
吹抜け部２は、図８に示すように、１階の東側の廊下の床面から屋根の棟部直下まで吹き抜けており、この吹抜け部２の上端部は、切妻屋根の一方の屋根８ａ側に直角に曲がって、さらに、屋根８ａ側に向けて曲がっている。屋根８ａには天窓９が開閉可能にかつ吹抜け部２と連通して設けられている。

なお、切妻屋根の他方の屋根８ｂには、図５〜図８に示すように、太陽電池パネルが設けられている。この屋根８ｂは南側に向いており、棟部から軒先部までの長さが、一方の屋根８ａの棟部から軒先部までの長さより長くなっている。また、太陽電池パネルと屋根８ａとの間には、空気層が設けられており、太陽熱で暖められた空気層の空気を図示しないファンによって、上下に配置された温風ダクト８ｃによって１階の床下に搬送し、基礎部分に蓄熱し自然エネルギー活用の床暖房としている。温風ダクト８ｃは、前記吹抜け部４を通して屋根の棟部から床下まで設けられている。

建物本体１の平面視略中央部には、図４および図７に示すように、第２床部１０が前記第１床部６に隣接し、かつ当該第１床部６と面一に設けられている。この第２床部１０は床パネルによって構成されており、２階の階段ホールの床を構成している。この第２床部１０は構造材であり、周囲の壁に連結されている。

吹抜け部３は、建物本体１の略中央部にある第２床部１０から西側の外壁１ｂ側に向けて延びている。また、吹抜け部３には、図４および図８に示すように、上下に透光性および／または通風性を有する第１床部１１が１階と２階の境界部に設けられている。第１床部１１は第２床部１０に隣接し、かつ当該第２床部１０と面一に設けられている。
また、吹抜け部３に面する外壁１ｂには、図３、図４に示すように、縦長の窓１２ａが１階に、窓１２ｂが２階に外壁１ｂより若干窪んだ位置に設けられている。窓１２ａ，１２ｂは嵌め殺しの窓であるが、開閉可能な窓としてもよい。
吹抜け部３は、図８に示すように、１階の西側の廊下の床面から屋根の棟部直下まで吹き抜けており、この吹抜け部３の上端部は、切妻屋根の一方の屋根８ａ側に直角に曲がって、さらに、屋根８ａ側に向けて曲がっている。屋根８ａには天窓１３が開閉可能にかつ吹抜け部３と連通して設けられている。

吹抜け部４は、建物本体１の略中央部にある第２床部１０から南側の外壁１ｃ側に向けて延びている。
また、吹抜け部４に面する外壁１ｃには、図３，図４に示すように、縦長の窓１４ａが１階に、窓１４ｂが２階に設けられている。窓１４ａ，１４ｂは開閉可能な窓である。
吹抜け部４は、図７に示すように、１階のダイニング１５の床面から屋根８ｂまで吹き抜けている。
また、この屋根８ｂの下方には、前記冷暖房パネル５０を構成する水平部５２（後述する）が配置されており、これら水平部５２と屋根８ｂとの間は小屋裏空間４３とされている。そして、この小屋裏空間４３には、正逆回転可能に構成されたシーリングファン１６が、前記水平部５２の上方に位置するようにして、前記屋根８ｂに取り付けられている。
なお、本実施の形態のシーリングファン１６については、シーリングファン１６よりも下方に向かって風を送る方向の回転を正回転とし、シーリングファン１６よりも上方に向かって風を送る方向の回転を逆回転とする。

また、前記小屋裏空間４３の周囲には、図１，図５，図７に示すように、この小屋裏空間４３を構成する複数の壁４３ａ，４３ｂが設けられている。
前記壁４３ａは、前記温風ダクト８ｃを挟んで両側に設けられており、前記第２床部１０の上方空間に面する。また、これら壁４３ａ，４３ａにはそれぞれ通気口４４，４４が形成されている。したがって、これら通気口４４，４４によって、前記小屋裏空間４３と、この小屋裏空間４３に隣接する前記第２床部１０の上方空間とを連通できるようになっている。なお、これら壁４３ａ，４３ａと対向する位置には、外壁１ｃが設けられているものとする。
また、前記壁４３ｂは、前記吹抜け部４に隣接する２階の部屋３２，３４（後述する）の小屋裏空間３２ｃ，３４ｃ側に設けられており、小屋裏空間４３と、これら小屋裏空間３２ｃ，３４ｃとを区画している。

吹抜け部５は、建物本体１の略中央部にある第２床部１０から北側の外壁１ｄ側に向けて延びている。
また、吹抜け部５に面する外壁１ｄには、図３〜図５に示すように、窓１７ａが１階に、窓１７ｂ，１７ｃが２階に設けられている。窓１７ａ，１７ｂ，１７ｃは開閉可能な窓であり、これら窓１７ａ，１７ｂ，１７ｃが設けられた外壁１ｄは左右の外壁に対して突出している。
吹抜け部５は、図７に示すように、階段室の床面から屋根８ａの直下まで吹き抜けており、この吹抜け部５の上端部は屋根８ａに設けられた天窓１８に連通している。
この吹抜け部５には階段２０が設けられている。階段２０は、１階の階段ホールの床とスキップ床２１との間に設けられた第１階段２０ａと、スキップ床２１と２階の階段ホールの床を構成する前記第２床部１０との間に設けられた第２階段２０ｂと、第２床部１０とスキップ床２２との間に設けられた第３階段２０ｃとによって構成されている。

スキップ床２１は１階の高さの略半分の高さ位置に設けられており、このスキップ床２１と１階の床との間は、図６に示すように、１階床下収納２３となっている。この１階床下収納２３の天井高は０．９〜１．４ｍ程度である。
スキップ床２２は２階の高さの略半分の高さ位置に設けられており、このスキップ床２２とスキップ床２１との間には、図６および図７に示すように、畳が敷設された畳室２４と踊り場２５とが設けられている。また、スキップ床２２と２階床と間には、図８に示すように、２階床下収納２６が設けられている。この２階床下収納２６の天井高は０．９〜１．４ｍ程度である。
前記１階床下収納２３は、図３および図６に示すように、建物本体１の北東の角部に設けられており、この１階床下収納２３上に、図２および図８に示すように、畳室２４が設けられている。この畳室２４上に、図３および図８に示すように、子供室２７が設けられている。

また、前記２階床下収納２６は、図４に示すように、建物本体１の北西の角部に設けられており、この２階床下収納２６の下に、図３および図８に示すように、玄関２８が設けられ、２階床下収納２６上に、図５および図８に示すように、書斎２９が設けられている。また、図４に示すように、２階床下収納２６に隣接してクローゼット３０が設けられている。このクローゼット３０の天井は書斎２９の天井と略等しい高さとなっている。クローゼット３０の上部は屋根８ａまで吹き抜けており、この屋根８ａには、図５に示すように、天窓３５が開閉可能に設けられている。
また、建物本体１の１階の南西の角部には、図３および図８に示すように、リビング３１が設けられており、このリビング３１上に主寝室となる２階の部屋３２が設けられている。建物本体１の南東の角部には、図３および図６に示すように、キッチン３３が設けられており、このキッチン３３上に浴室および洗面室となる２階の部屋３４が設けられている。

また、図４に示すように、前記第１床部１１で構成された廊下と部屋３２とを仕切る壁には、戸３２ａが設けられており、この戸３２ａを開けることで、部屋３２を廊下に向けて大きく開放できるようになっている。また、第１床部６で構成された廊下と部屋３４とを仕切る壁には、戸３４ａが設けられており、この戸３４ａを開けることで、部屋３４を廊下に向けて開放できるようになっている。
また、これら２階の部屋３２，３４と前記吹抜け部４との間には、図１，図２，図４，図６〜図８に示すように、ガラス仕切り３２ｂ，３４ｂがそれぞれ複数枚ずつ設けられている。これらガラス仕切り３２ｂ，３４ｂは開閉できるものではなく、透光性を有する壁としての機能を持つものである。したがって、本実施の形態のようにガラスを用いなくても良く、透光性を有する他の部材を用いてもよいものとする。

建物本体１の南側の外壁１ｃには、前記部屋３２に隣接してバルコニー３６が設けられている。このバルコニー３６の先端部には、左右方向にスライド可能な複数毎のガラリ戸３７が設けられている。ガラリ戸３７は矩形枠内に複数の横材を上下に所定間隔で平行に取り付けてなるものであり、光や風（空気）を通すことができるようになっている。また、ガラリ戸３７は前記吹き抜け部４が面する外壁１ｃの前にも設けられている。そして、このガラリ戸３７と吹き抜け部４が面する外壁１ｃとの間に、屋外吹抜け部３８が設けられている。
さらに、建物本体１の南東の角部には、バルコニー構成体４０が設けられている。このバルコニー構成体４０の内部は蓄熱土間４１となっており、上面が２階のバルコニー４２の床面を構成している。このバルコニー４２は２階の部屋３４に隣接して設けられている。

上記構成の建物では、前記吹抜け部４に面する外壁１ｃに設けられた窓１４ａ，１４ｂや吹抜け部５に面する外壁１ｄに設けられた窓１７ａ，１７ｂ，１７ｃに入った風（空気）や光は、第１床部６，１１や階段２０を通って上下に行き渡るとともに横方向にも行き渡る。
また、吹抜け部２に面する外壁１ａに設けられた窓７ａ，７ｂや吹抜け部３に面する外壁１ｂに設けられた窓１２ａ，１２ｂに入った光は、第１床部６や階段２０を通って上下に行き渡るとともに横方向にも行き渡る。
したがって、光や空気を上下階に亙って、かつ、建物本体１の中央部から外壁１ａ，１ｂ，１ｃ，１ｄに至るまで行き渡らせることができるので、建物内部全体の採光や通風を容易に確保することができる。

また、建物本体１の屋根８ａには、天窓９，１３，１８が吹抜け部２，３，５と連通して設けられているので、窓１４ａ，１４ｂ，１７ａ，１７ｂ，１７ｃから吹抜け部２，３，５に入った風（空気）を天窓９，１３，１８から抜くことができ、よって、建物本体１内の空気の流通性が良好となる。また、天窓９，１３，１８から入ってきた光を吹抜け部２，３，５に導入することができるので、建物本体１内の採光性がさらに良好となる。
また、吹抜け部４には、階段２０や第１床部６が設けられていないので、この吹抜け部４によって、採光や通風をより確実に確保できる。
さらに、建物本体１の平面視略中央部に、第２床部１０が第１床部６，１１に隣接し、かつ、当該第１床部６，１１と面一に設けられているので、建物本体１の平面視略中央部から外壁側に向けて延びる吹抜け部２，３，４，５があっても、建物本体１の構造的安定性が高まる。
加えて、第１床部６，１１は廊下の床部を構成しており、この廊下と、当該廊下に隣接する部屋３２，３４との間を仕切る壁に戸３２ａ，３４ａが設けられているので、吹抜け部２，３，４，５に面する外壁１ａ，１ｂ，１ｃ，１ｄに設けられた窓７ａ，７ｂ，１２ａ，１２ｂ，１４ａ，１４ｂ，１７ａ，１７ｂ，１７ｃから吹抜け部２，３，４，５に入った風（空気）や光を、戸を開くことによって、廊下に隣接する部屋３２，３４に導入することができる。

次に、前記冷暖房パネル５０について説明する。
本実施の形態の冷暖房パネル５０は、図１〜図１１に示すように、前記下階から上階に亘って鉛直に配置される鉛直部５１と、前記吹抜け部４の上方に水平方向に配置される水平部５２とからなる。また、これら鉛直部５１および水平部５２は、温度調整用の流体を内部に流通させる多数の管部材５３…を、互いに間隔をあけて並設することによって形成されている。

また、この冷暖房パネル５０は、前記ダイニング１５が配置された位置に、前記吹抜け部４を介して下階から上階に亘って設置されている。
また、この冷暖房パネル５０は、互いに対向する複数の前記鉛直部５１，５１…と、これら複数の鉛直部５１，５１…の上端部間に架設される前記水平部５２とによって側面視コ字型に形成されている。すなわち、本実施の形態においては、複数の鉛直部５１，５１…が、前記ダイニング１５を介して屋外側と、階段２０側とに分かれ、互いに対向するようにして設けられている。

さらに、屋外側の鉛直部５１も、階段２０側の鉛直部５１も、高さ方向および幅方向に間隔をあけて複数設けられている。
すなわち、屋外側には、４つの鉛直部５１…が、下階側と上階側に間隔をあけるとともに、前記外壁１ｃの近傍かつ外壁１ｃの幅方向に間隔をあけて設けられている。さらに、この外壁１ｃには、これら屋外側の複数の鉛直部５１…のうち、左右に分かれる鉛直部５１，５１間に形成された隙間５１ａに対応して、前記窓１４ａ，１４ｂがそれぞれ形成されている。
また、階段２０側には、４つの鉛直部５１…が、前記屋外側の４つの鉛直部５１…にそれぞれ対向して設けられている。さらに、これら階段２０側の４つの鉛直部５１…は、前記温風ダクト８ｃを挟んで両側に設けられている。
つまり、本実施の形態においては、８つの鉛直部５１…が用いられており、下階には、屋外側に２つの鉛直部５１，５１が設けられており、階段２０側に２つの鉛直部５１，５１が設けられている。上階には、屋外側に２つの鉛直部５１，５１が設けられており、階段２０側に２つの鉛直部５１，５１が設けられている。

なお、上下方向に隣接する鉛直部５１，５１は、図１，図２，図７に示すように、連結部材５４によって連結されている。
この連結部材５４は矩形板状に形成されており、上方の鉛直部５１の下端部と、下方の鉛直部５１の上端部にそれぞれ固定されている。これによって、上下方向に隣接する鉛直部５１，５１間の隙間を隠すことができ、これら鉛直部５１，５１を上下方向に一体的に見せることができる。
また、この連結部材５４は、下階側の鉛直部５１と、上階側の鉛直部５１とを連結するものであるため、下階と上階との間の位置に設けられている。

前記水平部５２は、前記上階の屋外側に設けられた２つの鉛直部５１，５１の上端部と、これら２つの鉛直部５１，５１に対向する階段２０側の２つの鉛直部５１，５１の上端部との間に架設されている。
また、この水平部５２の階段２０側は、図２および図５に示すように、前記温風ダクト８ｃの形状に対応して凹状に形成されている。
また、上述のように、上階の屋外側および階段２０側において、左右に分かれる鉛直部５１，５１間に、隙間５１ａが形成されるとともに温風ダクト８ｃが設けられているが、本実施の形態の水平部５２は、これら隙間５１ａおよび温風ダクト８ｃの上方にも設けられている。

前記鉛直部５１および水平部５２を構成する管部材５３は、例えばアルミニウムなどの熱伝導性材料によって形成されている。なお、本実施の形態の管部材５３の軸直交方向における断面形状は長方形状とされているが、これに限られるものではなく、円状、長円状、正方形状等でもよい。
これら管部材５３は、図１，図２，図７に示すように、互いに間隔をあけて並設されており、これら管部材５３の端部は、支持部材５５によって、互いに間隔をあけた状態で支持されている。

また、本実施の形態においては、前記下階の４つの鉛直部５１…をそれぞれ構成する多数の管部材５３…は、前記上階の４つの鉛直部５１…をそれぞれ構成する多数の管部材５３…とは縁が切れた状態となっている。
また、前記上階の４つの鉛直部５１…をそれぞれ構成する多数の管部材５３…は、前記水平部５２を構成する多数の管部材５３…と一体形成されている。
すなわち、上階において互いに対向する鉛直部５１を構成する２本の管部材５３，５３と、これら２本の管部材５３，５３の上端部間に架設されるとともに前記水平部５２を構成する１本の管部材５３とが一体形成されており、側面視コ字型に形成されている。
そして、このように側面視コ字型に形成された管部材５３を、互いに間隔をあけて多数並設することによって、上階の鉛直部５１…と水平部５２とを同時に上階に設けることができる。ただし、鉛直部５１，５１間の隙間５１ａが設けられる部分と、温風ダクト８ｃが設けられる部分の水平部５２を構成する管部材５３は、単に直線状な管部材５３とされている。
なお、側面視コ字型の管部材５３の内部には、温度調整用の流体を、この管部材５３の一端部から他端部に向かって滞りなく流通させることができる。つまり、流体を、コの字をなぞるようにして流通させることができる。
なお、本実施の形態においては、上階において互いに対向する鉛直部５１を構成する２本の管部材５３，５３と、これら２本の管部材５３，５３の上端部間に架設されるとともに前記水平部５２を構成する１本の管部材５３とを一体形成するとしたが、これに限られず、別体として形成してもよいものとする。

また、以上のような冷暖房パネル５０は、図９〜図１１に示すように、この冷暖房パネル５０の内部に高温あるいは低温の水を流通させる流体供給装置６０と接続されている。
この流体供給装置６０は、配管６１と、ポンプ６２，６３と、三方弁６４，６５と、燃料ボイラ６６と、ヒートポンプ６７とを備えて構成されている。
なお、図９〜図１１に示す多数の管部材５３…は、本実施の形態においては前記鉛直部５１を構成するものとしたが、これに限られるものではなく、前記水平部５１を構成するものとしても良い。

配管６１は、多数の管部材５３…のそれぞれの上端に流体を流通可能な状態で接続された上側配管６１１と、多数の管部材５３のそれぞれの下端に流体を流通可能な状態で接続された下側配管６１２とを備えている。つまり、多数の管部材５３…の孔部と、上側配管６１１の孔部および下側配管６１２の孔部とが連続する状態となっている。
上側配管６１１の基端部は三方弁６４に接続されており、この三方弁６４は接続管６１３，６１４を介して燃料ボイラ６６およびヒートポンプ６７に接続されている。
一方、下側配管６１２の基端部は三方弁６５に接続されており、この三方弁６５は接続管６１５，６１６を介して燃料ボイラ６６およびヒートポンプ６７に接続されている。
このような配管６１と多数の管部材５３とで、燃料ボイラ６６を経由する第１の閉経路６１７と、ヒートポンプ６７を経由する第２の閉経路６１８とが形成されている。

ポンプ６２は、接続管６１３上に設けられており、燃料ボイラ６６を使用する場合に駆動する。
ポンプ６３は、接続管６１６上に設けられており、ヒートポンプ６７を使用する場合に駆動する。
燃料ボイラ６６は、灯油等の燃料を燃焼させることにより配管６１内の水を加熱する装置である。この燃料ボイラ６６は、外気温度が、ヒートポンプ６７が十分に能力を発揮する所定温度未満、すなわち例えば０℃未満の場合に駆動する。
ヒートポンプ６７は、圧縮器、膨張弁および熱交換器を備えており、圧縮器にて冷媒を圧縮した際の発熱現象、および膨張弁にて冷媒を膨張させた際の吸熱現象を利用して、熱交換器を介して配管６１内の水を加熱・冷却する装置である。このようなヒートポンプ６７は、外気温度が、ヒートポンプ６７が十分に能力を発揮する所定温度以上である場合に駆動する。すなわち、例えば外気温度が０〜２５℃の場合には配管６１内の水を加熱し、外気温度が２５℃を超える場合には配管６１内の水を冷却するように駆動する。なお、ヒートポンプ６７中の冷媒には代替フロンやＣＯ_２ガス等を使用することができる。また、ヒートポンプ６７が十分に能力を発揮する所定温度は、０℃に限定されるものではなく、冷暖房パネル５０の大きさや設置場所、ヒートポンプ６７の能力等に応じて適宜設定されるものである。

次に、前記冷暖房パネル５０によって行われる吹抜け部４を含む上下階空間の周囲の温度調整の実施形態について説明する。
まず、夏場における冷暖房システムの動作について図９に基づいて説明する。
外気温度が例えば２５℃以上となる夏場には、流体供給装置６０は、冷暖房パネル５０内部に冷水を流通させる。
すなわち、三方弁６４を上側配管６１１と接続管６１４とを接続する状態に開き、三方弁６５を下側配管６１２と接続管６１６とを接続する状態に開く。つまり、ヒートポンプ６７を経由する第２の閉経路６１８を形成する。そして、ヒートポンプ６７により配管６１内の水を冷却させると共に、図中矢印で示す流れが形成されるようにポンプ６３を駆動する。これにより、冷水は多数の管部材５３…内部を上から下へ向けて流通し、室内空間が冷却される。

次に、冬場における冷暖房システムの動作について図１０および図１１に基づいて説明する。
外気温度が例えば０℃以上となる比較的温暖な冬場には、流体供給装置６０は、図１０に示すようにして、冷暖房パネル５０内部に温水を流通させる。
すなわち、三方弁６４を上側配管６１１と接続管６１４とを接続する状態に開き、三方弁６５を下側配管６１２と接続管６１６とを接続する状態に開く。つまり、ヒートポンプ６７を経由する第２の閉経路６１８を形成する。そして、ヒートポンプ６７により配管６１内の水を加熱させると共に、図中矢印で示す流れが形成されるようにポンプ６３を駆動する。これにより、温水は多数の管部材５３…内部を下から上へ向けて流通し、室内空間が暖められる。

一方、冬場のうち外気温度が例えば０℃未満となる厳寒期には、流体供給装置６０は、図１１に示すようにして、冷暖房パネル５０内部に熱水を流通させる。
すなわち、三方弁６４を上側配管６１１と接続管６１３とを接続する状態に開き、三方弁６５を下側配管６１２と接続管６１５とを接続する状態に開く。つまり、燃料ボイラ６６を経由する第１の閉経路６１７を形成する。そして、燃料ボイラ６６により配管６１内の水を加熱させると共に、図中矢印で示す流れが形成されるようにポンプ６２を駆動する。これにより、熱水は多数の管部材５３…内部を下から上へ向けて流通し、室内空間がさらに高い温度で暖められるようになる。

また、以上のように冷暖房パネル５０内部に冷水や温水等を流通させるとともに、前記シーリングファン１６を稼働させて、前記吹抜け部４を含む上下階空間内の温度調整を行うようにしても良い。

すなわち、前記シーリングファン１６を正回転させることによって、前記水平部５２や上階の鉛直部５１…から放射される熱気（暖気）や冷気を、下階に向かって送ることができる。つまり、前記鉛直部５１および水平部５２を構成する多数の管部材５３…は、互いに間隔をあけて並設されているので、隣り合う管部材５３，５３間の隙間に空気を通過させることができる。これによって、管部材５３から放射される熱気や冷気を、気流に乗せて下方へと送ることができる。
さらに、下階に送られた熱気や冷気は、吹抜け部４下方に位置するダイニング１５だけでなく、このダイニング１５に隣接するリビング３１やキッチン３３に向かって横方向にも流通させることができる。

また、前記シーリングファン１６を逆回転させることによって、前記吹抜け部４を含む上下階空間内の空気を小屋裏空間４３側に排出することができる。
さらに、前記小屋裏空間４３側に排出された空気を、前記小屋裏空間４３を構成する壁４３ａ，４３ａに形成された通気口４４，４４を通じて、前記第２床部１０の上方空間に排出できる。そして、この第２床部１０の上方空間は、図５〜図８に示すように、前記吹抜け部２，３，５と連続しているので、この第２床部１０の上方空間に排出された空気を、前記各天窓９，１３，１８，３５から屋外へと排出できる。これによって、建物本体１内の換気を促進できるようになっている。

特に、暖かい空気がより高いところへと上昇していく性質を利用することにより、下階の暖かい空気を上階へと送り、上階の暖かい空気を前記小屋裏空間４３側に送るようにして建物本体１内の換気を行うことができる。この時、前記シーリングファン１６を逆回転で稼働させれば換気効率を向上させることができる。

また、前記冷暖房パネル５０の内部に冷水を流通させた状態でシーリングファン１６を逆回転させることにより、冷気を、前記小屋裏空間４３側に送ることができるので、例えば夏場に小屋裏空間４３の温度が高くなった場合に、この小屋裏空間４３の温度を低下させることができる。

さらに、前記シーリングファン１６を正回転させるだけ、また、逆回転させるだけでも前記吹抜け部４を含む上下階空間の空気を攪拌することができ、この上下階空間内の温度に斑が生じることを抑制できる。
また、前記シーリングファン１６の正逆回転を組み合わせて交互に行うことによって、前記吹抜け部４を含む上下階空間の空気をより効率良く攪拌することができる。

また、前記下階および上階の外壁１ｃに形成された窓１４ａ，１４ｂを開放することによって屋外から外気を取り入れたり、屋外へと空気を排出したりすることができる。これによって、前記吹抜け部４を含む上下階空間の空気を攪拌したり、換気効率を向上させたりすることができる。

本実施の形態によれば、前記多数の管部材５３…によって形成された複数の鉛直部５１…が、前記吹抜け部４を介して下階から上階に亘って鉛直に配置されているので、前記吹抜け部４を含む上下階空間を、側面から温度調整することができる。
また、前記多数の管部材５３…によって形成された水平部５２が、前記吹抜け部４の上方に水平方向に配置されているので、前記吹抜け部４を含む上下階空間を、上方から温度調整することができる。
これによって、前記吹抜け部４を含むことによって天井高が高くなった上下階空間であっても、上方から側面の高い位置から効果的に温度調整を行うことができるので、この吹抜け部４を含む上下階空間の居住環境を快適にすることができる。

また、正逆回転可能に構成されたシーリングファン１６が、前記水平部５２の上方に位置するようにして設けられているので、前記水平部５２や鉛直部５１の上部から放射される熱気や冷気を、シーリングファン１６による気流に乗せて下方へと送ったり、前記吹抜け部４を含む上下階空間内の空気を小屋裏空間４３側に排出したり、前記吹抜け部４を含む上下階空間の空気を攪拌し、この上下階空間内の温度に斑が生じることを抑制できる。
これによって、この吹抜け部４を含む上下階空間の居住環境をより快適にすることができる。

また、前記小屋裏空間４３を構成する壁４３ａ，４３ａに、この小屋裏空間４３に隣接する前記第２床部１０の上方空間および吹抜け部２，３，５に通じる通気口４４，４４が形成されているので、この通気口４４，４４を介して、前記第２床部１０の上方空間および吹抜け部２，３，５から小屋裏空間４３内に空気を取り込んだり、前記小屋裏空間４３内の空気を前記第２床部１０の上方空間および吹抜け部２，３，５に排出したりすることができる。
また、前記吹抜け部２，３，５が、前記天窓９，１３，１８，３５を介して屋外に通じているので、前記小屋裏空間４３内の空気を屋外に排出することもできる。

また、前記冷暖房パネル５０が、前記複数の鉛直部５１，５１…と、前記水平部５２とによって側面視コ字型に形成されているので、前記水平部５２の下方において、前記複数の鉛直部５１，５１…が設けられない方向に、空気を通過させることができる。
これによって、前記冷暖房パネル５０による熱気や冷気を、前記吹抜け部４を含む上下階空間内の上下方向だけでなく、横方向にも流通させることができるので、前記吹抜け部４を含む上下階空間の周囲の居住環境も快適にすることができる。

また、前記下階および上階の外壁１ｃに、前記複数の鉛直部５１，５１間に形成された隙間５１ａに対応して開口部１４ａ，１４ｂがそれぞれ形成されているので、これら開口部１４ａ，１４ｂから外気を取り込むことができる。
これによって、前記吹抜け部４を含む上下階空間の空気を攪拌し、この上下階空間内の温度に斑が生じることを抑制できるので、この吹抜け部４を含む上下階空間の居住環境をより一層快適にすることができる。

１ 建物本体
１ｃ 外壁
４ 吹抜け部
１４ａ 窓
１４ｂ 窓
１６ シーリングファン
４３ 小屋裏空間
４３ａ 壁
４４ 通気口
５０ 冷暖房パネル
５１ 鉛直部
５２ 水平部
５３ 管部材

Claims (5)

1. 下階の部屋の少なくとも一部の上方が、下階から上階に吹き抜ける吹抜け部とされており、この吹抜け部を介して、下階から上階に亘って冷暖房パネルを設置してなる建物の冷暖房システムであって、
   前記冷暖房パネルは、前記下階から上階に亘って鉛直に配置される鉛直部と、前記吹抜け部の上方に水平方向に配置される水平部とからなり、
   これら鉛直部および水平部は、温度調整用の流体を内部に流通させる多数の管部材を、互いに間隔をあけて並設することによって形成されていることを特徴とする建物の冷暖房システム。
2. 請求項１に記載の建物の冷暖房システムにおいて、
   前記水平部の上方に屋根が配置され、これら水平部と屋根との間が小屋裏空間とされており、
   前記小屋裏空間には、正逆回転可能に構成されたシーリングファンが、前記水平部の上方に位置するようにして設けられていることを特徴とする建物の冷暖房システム。
3. 請求項２に記載の建物の冷暖房システムにおいて、
   前記小屋裏空間の周囲に設けられるとともに、この小屋裏空間を構成する壁に、この小屋裏空間に隣接する建物内の他の空間に通じる通気口が形成されていることを特徴とする建物の冷暖房システム。
4. 請求項１〜３のいずれか一項に記載の建物の冷暖房システムにおいて、
   前記冷暖房パネルは、互いに対向する複数の前記鉛直部と、これら複数の鉛直部の上端部間に架設される前記水平部とによって側面視コ字型に形成されていることを特徴とする建物の冷暖房システム。
5. 請求項１〜４のいずれか一項に記載の建物の冷暖房システムにおいて、
   前記鉛直部は、前記下階および上階の外壁の近傍に、この外壁の幅方向に間隔をあけて複数配置されており、
   前記下階および上階の外壁には、前記複数の鉛直部間に形成された隙間に対応して開口部がそれぞれ形成されていることを特徴とする建物の冷暖房システム。

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