JP2014020748A - 多層階建物の空調システム - Google Patents

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Abstract

【課題】建物内から排気される排気熱を冷暖房の熱源として利用して、省エネにより消費電力を大幅に削減できるようにした建物の空調システムを提供する。
【解決手段】空調用の室内機4を備えた居室空間3の外側に、各階の空調用の室外機2を設置するための専用の室外機設置空間1を設ける。室外機設置空間1の外側にルーバー7aを有する外壁6を設ける。居室空間3と室外機設置空間1との間に建物の複数階にわたって連通する吹抜け空間9を設ける。居室空間3からの排気を吹抜け空間9に吹き出させ、室外機2の吸気口2bに対し、吹抜け空間9に排気された室内空気と外気との混合空気を供給し、室内空気が保有する熱(夏季には外気より冷たく、冬季には外気より暖かい)を室外機２の熱交換器によって回収するとともに、熱回収された空気を室外機2の排気口2aより屋外に排気する。外壁6のルーバー7aは、室外機2の排気口2a近傍に設ける。
【選択図】図２

Description

本発明は多層階建物の空調システムに関し、主としてオフィスビルや商業ビル等のような多層階建物の空調(冷暖房含む)に利用され、空調時に建物の居室などから排気される排出熱を有効に利用することで、省エネにより節電を図ることができる。
近年、省エネに対する社会的要請が強く、このためオフィスビルや商業ビル等の多層階建物の空調方式は、冷暖房用室外機などの空調設備をたとえば各階ごとに設置して各階ごとまたは各部屋ごとに空調コントロールが行える個別分散方式を取り入れる建物も多くなっている。
この方式では、例えば、図３に図示するように、冷暖房用の室外機20は各階の外気と接する壁際部分に配置された専用の室外機設置空間21に設置され、当該室外機設置空間21の外気と接する部分には建物の外観等に配慮して目隠し用のルーバー22が取り付けられている。
また、各階の廊下、ホール、居室などの建物内には冷暖房用の室内機23が設置され、各室内機23は室外機20と配管24を介して接続されている。
このような構成において、室外機20と室内機23との間を夏季であれば冷媒、冬季であれば熱媒(以下、「熱媒体」)がそれぞれ配管24を介して循環し、同時に室外機設置空間21内では、室外機20が外気を取り込んで熱媒との間で熱交換を行い、一方建物の居室内では、室内機23が室内空気を取り込んで熱媒との間で熱交換を行うことにより建物内の廊下、ホール、居室などの建物内の冷暖房が行われる。
また、一定の割合で建物内に新鮮な外気を取り入れ、建物内からの循環空気と混ぜ合わせ、かつ空気の徐塵や気流を調整して各階の廊下、ホール、居室などへ送り込むことにより建物内の空調が行われる。
また、例えば、特許文献１には、特に室外機にチャンバーボックス(空気室)を取り付け、このチャンバーボックスに空気ダクトを介して室内空気を導入して冷暖房用の熱源として利用するように構成された冷暖房システムが開示されている。
特開２０１２−５７９２２号公報 特開２００８−１５７６００号公報
しかし、図３に図示するような空調システムでは、夏季の冷房運転の際に、室外機20から屋外に排気された排気熱が再び流入してくることにより室外機設置空間21内が高温になり、特に室外機設置空間21には複数台の室外機20が設置されており、これらが同時に長時間稼動するため室外機設置空間21内の室温はかなり高くなる。
このため、室外機20は高温下での運転となり、冷房効率が大幅に低下するだけでなく、室外機20からの高温排気と混ざった外気との熱交換となるため、空調効率およびエネルギー消費の大きなロスがあった。
また、冬季の暖房運転の際は、外気温が低すぎると室外機20の熱交換効率が低下して暖房効率が大幅に低下するという課題もあった。
また、引用文献１に記載の冷暖房装置では、室内空気を取り込むためのチャンバーボックス(空気室)が室外機ごとに取り付けられているため、チャンバーボックスの容量に自ずと限界があり、冷暖房用の熱源として充分な室内空気を回収できないおそれがあり、またチャンバーボックスを取り付けるためのスペースを特別に確保する必要があった。
本発明は、以上の課題を解決するためになされたもので、換気によって排気される建物内の排気熱を冷暖房用の熱源として有効に利用することで、省エネにより大幅な節電を実現した建物の空調システムを提供することを目的とする。
本発明の建物の空調システムは、空調用の室内機を備えた居室空間の外側に、各階の空調用の室外機を設置するための専用の室外機設置空間を設け、前記室外機設置空間の外側にルーバーを有する外壁を設けてなる多層階建物の空調システムにおいて、前記居室空間と前記室外機設置空間との間に建物の複数階にわたって連通する吹抜け空間を設け、前記居室空間からの排気を前記吹抜け空間に吹き出させ、前記室外機の吸気部に対し、前記吹抜け空間に排気された室内空気と外気との混合空気を供給し、室内空気が保有する熱(夏季には外気より冷たく、冬季には外気より暖かい)を室外機の熱交換器によって回収するとともに、熱回収された空気を前記室外機の排気部より屋外に排気するよう構成したことを特徴とするものである。
本発明は、一般に夏季には外気より冷たく、冬季には外気より暖かい建物内の居室、廊下、ホール等から排気される排気熱を冷暖房用の熱源として有効に利用することで、空調用室外機の運転効率を向上させて、省エネにより節電を実現するものであり、本発明によれば従来の空調システムに比べて電気消費量を大幅に削減することができる。
前記外壁のルーバー（開口部）は、主として前記室外機の排気部近傍に限り設けることで、室外機から排気される排気熱が室外機設置空間内に侵入するのを防止することができる。
また、前記室外機設置空間の床部は前記居室空間の外側にバルコニー状に張り出させたものでよいが、本来、各階に設けられているバルコニーの床部を室外機設置空間の床部として利用することができる。
本発明によれば、一般に夏季には外気より冷たく、冬季には外気より暖かい建物内の居室、廊下、ホール等から排気される排気熱を冷暖房の熱源として利用することにより室外機の運転効率を上げ、これにより省エネを図ることができ、消費電力を大幅に削減できる等の効果を有する。
本発明の一実施形態としての多層階建物の空調システムを示す多層階建物の基準階平面図である。 図１に図示した多層階建物の一部縦断面図である。 従来の多層階建物の空調システムを示す縦断面図である。
図1,2は、本発明の一実施形態として図示した多層階建物の空調システムであり、図において、オフィスビル等の多層階建物の各階に各階用の室外機設置空間１が配置され、当該室外機設置空間１内に各階専用の冷暖房用室外機(以下「室外機」)２がそれぞれ設置されている。
また、各階の居室空間３内に冷暖房用室内機(以下「室内機」)４がそれぞれ設置されている。そして、各階の室外機２と室内機４はそれぞれ配管５を介して接続されている。なお、室内機４は一台の室外機２に複数台接続されている。
各階の室外機設置空間１は、外気に接して形成された外壁６の壁際部分に配置され、かつ各階同じ位置に配置されている。また、各階の室外機設置空間１の外壁６に排気口７が形成され、当該排気口７に室外機２の排気口2aが接続され、また、各排気口７には目隠し用のルーバー7aが取り付けられている。
さらに、各階の室外機設置空間１は、各階の床部1aに形成された開口部８を介して連通し、これにより各階の室外機設置空間１と各階の居室空間３との間に吹抜け空間(熱回収ボイド)９が最下階から最上階まで連通して形成されている。そして、当該吹抜け空間９に各階の室外機２の吸気口2bが開口している。
また、各階の室外機設置空間１と居室空間３とを仕切る仕切壁10に各階居室空間３の換気口11が吹抜け空間９に開口して形成されている。なお、換気口11は各階の居室空間３の天井内等に形成されている。
このような構成において、居室空間３内の換気により、一定の割合で新鮮な外気が居室空間３内に取り込まれ、同時に換気口11から各居室空間３内の空気（夏季には外気より冷たく、冬季には外気より暖かい）が吹抜け空間９内に排気される。また、室外機２と室内機４の作動により、室外機２と室内機４との間を夏季には冷媒が、冬季には熱媒がそれぞれ配管５を介して循環し、同時に室外機設置空間１内では、吹抜け空間９内に排気された居室空間３内の空気が外気と共に室外機２の吸気口2bから室外機２内に取り込まれ、室外機２内の熱交換器によって冷媒(または熱媒)との間で熱交換が行われる。
一方、居室空間３内では居室内空気が室内機４に取り込まれ、室内機４内の熱交換器によって冷媒(または熱媒)との間で熱交換が行われる。以上の構成により居室空間３内の冷房または暖房が行われる。
なお、吸気口2bから室外機２内に取り込まれた、居室３内の排気は室外機２内で熱交換された後、室外機２の排気口2aから排気口７を介して建物の外に排気される。
本発明は、建物内の居室、ホール、廊下などから排気される排気熱を冷暖房の熱源として有効に利用することで、省エネにより大幅な節電を図ることができる。
１ 室外機設置空間
２ 室外機(冷暖房用室外機)
2a 排気口(排気部)
2b 吸気口(吸気部)
３ 居室空間
４ 室内機(冷暖房用室内機)
５ 配管
６ 外壁
７ 排気口
7a ルーバー
８ 開口部
９ 吹抜け空間
10 仕切壁
11 換気口
本発明の建物の空調システムは、空調用の室内機を備えた居室空間の外側に、各階の空調用の室外機を設置するための専用の室外機設置空間を設け、前記室外機設置空間の外側にルーバーを有する外壁を設けてなる多層階建物の空調システムにおいて、前記室外機設置空間を各階の外気に接して形成された外壁の壁際部分に、前記居室空間の外側にバルコニー状に張り出して配置し、前記各階室外機設置空間の外壁部分にルーバーをそれぞれ配置し、かつ前記居室空間と室外機設置空間との間に建物の複数階にわたって連通する吹抜け空間を設け、前記居室空間からの排気を前記吹抜け空間に吹き出させ、前記室外機の吸気部に対し、前記吹抜け空間に排気された室内空気を供給し、室内空気が保有する熱を室外機の熱交換器によって回収するとともに、熱回収された室内空気を前記各階室外機の排気部から前記ルーバーを介して屋外に排気するよう構成したことを特徴とするものである。

Claims (3)

  1. 空調用の室内気を備えた居室空間の外側に、各階の空調用の室外機を設置するための専用の室外機設置空間を設け、前記室外機設置空間の外側にルーバーを有する外壁を設けてなる多層階建物の空調システムにおいて、前記居室空間と前記室外機設置空間との間に建物の複数階にわたって連通する吹き抜け空間を設け、前記居室空間からの排気を前記吹抜け空間に吹き出させ、前記室外機の吸気部に対し、前記吹抜け空間に排気された室内空気を供給し、室内空気が保有する熱を室外機の熱交換器によって回収するとともに、熱回収された室内空気を前記室外機の排気部より屋外に排気するよう構成したことを特徴とする多層階建物の空調システム。
  2. 前記外壁のルーバーは、主として前記室外機の排気部近傍に設けてあることを特徴とする請求項１記載の多層階建物の空調システム。
  3. 前記室外機空間の床部は前記居室空間の外側にバルコニー状に張り出させたものであることを特徴とする請求項１または２記載の多層階建物の空調システム。
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