JP2017078519A - 空調換気システム - Google Patents

Abstract

【課題】 非居住空間に、潜熱と顕熱とが別個に調節空気を供給し、調節空気を非居住空間から居住空間に供給するとともに、居住空間の床面を蓄熱し、蓄熱した床面からの放射も利用して、快適な居住空間を創出する空調換気システムを提供する。
【解決手段】 空調換気システムは、放熱装置と、調節空気を生成する換気装置と、冷温水を生成する熱源装置と、冷温水の配管と、調節空気を供給する給気口とを備える。放熱装置は、放熱面が居住空間の床面に対向した状態で非居住空間に配置される。換気装置は、空気の温度及び／又は湿度を調節して、放熱装置が配置された非居住空間に調節空気を供給する。配管は、熱源装置によって生成された冷温水を、換気装置及び放熱装置に供給するように配設される。給気口は、非居住空間の調節空気を居住空間に供給するように水平壁面に設けられる。
【選択図】 図１

Description

本発明は、空調換気システムに関し、より具体的には、非居住空間に放熱装置と換気装置とを配置することにより、居住空間の床又は天井を蓄熱するとともに、調節空気を居住空間に供給して、快適な冷暖房を実現するための空調換気システムに関する。

建物の冷暖房は、ルームエアコン等の冷暖房器具や石油ストーブ、電熱ヒータ等の暖房器具を居住空間内に設置し、伝導、対流、放射作用によって熱を伝え、空気を冷やしたり温めたりして行うことが一般的である。

一方、建物の換気は、屋外の新鮮な空気を建物内に導入して酸素を供給するとともに、ＣＯ_２、ＶＯＣ（揮発性化学物質）、チリ、ホコリ及び湿気を建物外に排出して、屋内外の空気の入れ替えを行うものであり、通常、給排気口や建物の各部隙間からの出入りによる自然換気と、電動の換気扇等の機器を用いる機械換気とで実施する。

オフィスビルや住宅等において、冷暖房による空調と換気とを同時に行うことは、従来から提案されている。こうした技術として、特許文献１に開示されている技術が提案されている。特許文献１に記載の技術は、図１４に示されるように、建物の床下空間に、冷暖房機能及び減湿機能を備えた室内機(エアコンディショナ)と、取り入れた外気の清浄機能及び加湿機能を備えたエアワッシャーとから構成される空調本体装置を配置し、床部の一端に配置する給気口から床上空間に、冷却・加熱及び除湿・加湿した清浄空気を給気するものである。床上空間を巡回した空気は、床部の他端に位置する排気口から回帰して、一部は屋外に排出され、一部はエアワッシャーに還気されて再度清浄される。

また、特許文献１に開示される技術は、基礎底盤コンクリート上に空調本体装置を載置し、室内機（エアコンディショナ）及びエアワッシャーの下部からドレインを突設して、発生する除湿水、清浄水を屋外の地盤上に排出するようになっている。エアワッシャーの上下方向中央部には、外気取入れ用のダクトが延出され、エアワッシャーの上部には、床部の排気口と連通するアングル形状のダクトが配設され、ダクト立上り部には、床上空間の巡回空気を排出するダクトが突出している。さらに、基礎底盤コンクリートの周縁から床下空間側に断熱材を備えた基礎側壁コンクリートが立設しており、この基礎側壁コンクリートと上部の床部とで囲まれた床下空間が構成されている。

特許文献１に記載の技術においては、室内機での除湿は、潜熱と顕熱を同時に処理するため、温度を優先させると湿度が取り切れず不快であり、湿度を優先すると温度が下がり過ぎて肌寒く、減湿後に加温しなければならない。したがって、冷房運転時の省エネ性と快適性の両立が難しく、ＣＯＰ（成績係数：エネルギー効率）を向上させるために蒸発温度を上げると、除湿率が低減する。

特許文献１には寸法の記載は無いが、床下空間には、室内機及びエアワッシャーから成る空調本体装置が配置されるとともに、床部の給気口や排気口として接続するアングル形状のダクトが配管されるため、床下空間の懐（上下方向長さ）が大きくなる。また、特許文献１に記載の技術は、室内機の除湿水及びエアワッシャーの清浄水を排出するドレインの上下方向位置と、基礎底盤コンクリート上面及び地盤面との位置関係から、降雪地域での採用は難しく、ドレインと地盤面との段差を大きくすると地盤面から１階床部の高さが大きくなりすぎるため、高さ制限の指定地域では建物の総高さに影響がある。

非特許文献１は、図１５に示されるように、床下チャンバー方式による鉄筋コンクリート造共同住宅の空調換気システムに関する技術である。なお、チャンバーとは、空調給排気に利用する箱状の空間のことである。この技術では、室外機（空気熱ヒートポンプ）に連続する室内機（エアコンディショナ）からの冷却加熱空気が、床下に加圧送風され、各居室の床面に設けた床吹出口から居室内に給気される。巡回空気は室内機に還気され、還気の一部は、便所、浴室等の水廻りから室内機上面に載置される熱交換型換気設備において外気と熱交換され、屋外に排出される。

非特許文献１に開示される空調方式は、室内機(エアコンディショナ)上に配置される全熱交換器から除加湿した空気を室内機に送風して、冷暖房を行い、床下空間に加圧送風する方式であるが、全熱交換器での潜熱交換は効果が小さい。減湿の場合には室内機を併用することができるものの、加湿の場合には、湿り空気が少ない冬期の外気に乾燥した室内空気の湿り空気を受け渡しても、室内温度が高いため湿度は上昇しない。

また、この空調方式では、室内機及び全熱交換器の専用置場が必須であり、重量が重くなるとともに、空調換気システムは室外機及び室内機と全熱交換器とで構成されるため、床補強及びダクト配管に起因する設置コストが課題となる。さらに、この空調方式では、外気温が零下となる地域では、室内の湿気との潜熱交換は凍結する恐れがある。さらにまた、この空調方式では、全熱交換器は湿気（水蒸気）も交換するため、水に溶けやすいホルムアルデヒドや有機溶剤、水蒸気に含まれる臭気やウィルスも交換することになる。さらにまた、熱交換器そのものの熱交換率が高くても、浴室、トイレ、キッチンの排気は熱回収にまわすことはできず、実際の熱回収効果は低下し、給気と排気の２つのファンを動かす電気代の回収ができない恐れがある。

非特許文献１に開示される空調方式は、フリーアクセス等の二重床下内を全面チャンバーとすることができ、壁際でも居室の中央部でも吹出口を自由に設置可能であるが、床下の懐寸法が低いとチャンバー内の風量にばらつきが生じる。

特開２０１１−１７９８０７号公報

日本建築学会大会学術講演便概集(近畿）２００５年９月、４１５７５号「床下チャンバー方式による集合住宅の空調・換気システムに関する研究（その１．空調システムと実証試験住戸の概要）」

本発明は、居住空間の外部に位置する非居住空間に、潜熱と顕熱とが別個に調節された空気を供給し、そのように調節された空気を非居住空間から居住空間に供給するとともに、居住空間を囲む床面又は天井を蓄熱し、蓄熱した床面又は天井からの放射も利用して、快適な居住空間を創出する手段を提供することを課題とする。

本発明は、空調換気システムを提供する。空調換気システムは、１つ又は複数の放熱装置と、１つ又は複数の換気装置と、冷温水を生成する１つ又は複数の熱源装置と、冷温水の配管と、調節空気を供給する給気口とを備える。１つ又は複数の放熱装置は、各々が放熱面を有し、該放熱面が居住空間を囲む壁面のうちの水平壁面に対向した状態で、居住空間の外部に位置する建物内の非居住空間に配置される。１つ又は複数の換気装置は、取り入れた空気の温度及び／又は湿度を調節して、１つ又は複数の放熱装置が配置された非居住空間に調節空気を供給する。配管は、１つ又は複数の熱源装置によって生成された冷温水を、１つ又は複数の換気装置及び１つ又は複数の放熱装置に供給するように配設される。１つ又は複数の給気口は、非居住空間の調節空気を居住空間に供給するように水平壁面に設けられる。１つ又は複数の放熱装置及び１つ又は複数の換気装置は、建物の床下空間及び小屋裏のいずれか一方又は両方に配置することができる。

空調換気システムは、１つ又は複数の放熱装置から水平壁面の方向とは異なる方向に放射された放射エネルギーを水平壁面に向けて反射させる反射材を備えることが好ましく、水平壁面の方向とは異なる方向から１つ又は複数の放熱装置に向かう熱を遮断する断熱材をさらに備えることが好ましい。

１つ又は複数の放熱装置の各々は、並列に配置された複数の細パイプと、該複数の細パイプの両端部において該複数の細パイプと連通する一対の太パイプとを有するものであることが好ましく、該一対の太パイプの一方には、冷温水の入口パイプが設けられ、該一対の太パイプの一方又は他方には、冷温水の出口パイプが設けられていることが好ましい。複数の細パイプ及び前記一対の太パイプによって放熱面が構成される。

１つ又は複数の放熱装置の少なくとも１つは、水平壁面に面する第１の放熱面と、水平壁面の方向とは反対側に配置された第２の放熱面とを有し、第１の放熱面と第２の放熱面とは、内部に冷温水が流れる連通路によって接続されたものとすることができる。第１の放熱面と第２の放熱面とは、水平壁面に対する角度が異なるように配置されることが好ましい。

１つ又は複数の放熱装置と１つ又は複数の換気装置とは、１つ又は複数の換気装置からの調節空気が１つ又は複数の放熱装置に直接吹き付けられる位置関係で配置されることが好ましく、１つ又は複数の放熱装置の少なくとも１つは、放熱面が水平壁面に対して傾斜するように配置されることが好ましい。

１つ又は複数の換気装置の各々は、加湿器及び除湿器を有するものとすることができる。除湿器は、内部空間を有する筐体と、空気の取入口と、前記内部空間に配置されたコイル体と、温度及び／又は湿度が調節された空気の排出口とを有し、該コイル体は、冷温水が内部を流れる１つ又は複数のコイルと、長さ方向に間隔をもって該１つ又は複数のコイルに配置された複数のフィンとを有するものとすることができる。

加湿器は、内部空間を有する筐体と、空気の取入口と、取り入れられた空気に噴霧水を吹き付ける１つ又は複数のノズルと、空気の排出口とを有するものとすることができる。別の実施形態においては、加湿器は、取入口に対して開放された第１の内部空間と、１つ又は複数のノズルに面し、排出口に対して開放された第２の内部空間と、第１の内部空間と第２の内部空間との境界に配置された含水材とを有し、取入口から取り入れられた空気は、第１の内部空間から含水材を通過して第２の内部空間に流れ、排出口から排出されるものとすることもできる。

１つ又は複数の放熱装置の少なくとも１つを架台上に配置することもできる。架台は、複数の細パイプの長さ方向を横切る方向に延びて、複数の細パイプを下方から支持する複数の細パイプ支持部材と、複数の細パイプ支持部材を保持する枠部材と、枠部材から垂下されて枠部材を支持する複数の脚部材とを備えるものとすることができる。複数の脚部材の長さは、出口パイプの高さ方向位置が入口パイプの高さ方向位置より高くなるように定められることが好ましい。架台又は架台の近傍には、１つ又は複数の放熱装置に調節空気を吹き付ける送風装置が設けられることが好ましい。

空調換気システムは、建物の２階部分の空調換気のために、非居住空間に設けられ、調節空気が内部を流れる１つ又は複数の調節空気供給路と、水平壁面に設けられ、調節空気供給路を介して送られた調節空気を居住空間に供給するための１つ又は複数の給気口とをさらに備えることが好ましい。

本発明の一実施形態による空調換気システムの使用状態を説明するための図であり、空調換気システムを使用した建物の縦断面図を示す。 図１の建物の床下空間の横断面図であり、（Ａ）は外側基礎及び束で床組みを構成する場合を示し、（Ｂ）は外側基礎及び内側基礎で床組みを構成する場合を示す。 図１の建物の居住空間の横断図であり、（Ａ）は１階部の横断面図、（Ｂ）は２階部の横断面図を示す。 本発明の実施形態による給気風路の説明図であり、（Ａ）は給気風路の一実施形態を示し、（Ｂ）〜（Ｄ）は、それぞれ別の実施形態を示す。 本発明の一実施形態による空調換気システムの放熱装置としてのラジエータを示す図であり、（Ａ）は上面図、（Ｂ）は側面図を示す。 本発明の一実施形態による空調換気システムの放熱装置が架台上に配置された状態を示す図であり、（Ａ）は太パイプ方向からみた側面図、（Ｂ）は細パイプ方向から見た側面図、（Ｃ）は上面図である。また、（Ｄ）は送風装置の斜視図であり、（Ｅ）は太パイプと架台の枠部材とを連結する連結具を示す。 本発明の空調換気システムに用いられる放熱装置の別の実施形態を示す図であり、（Ａ）は図５に示されるラジエータと同様のラジエータを上下二段に配置した放熱装置の左側面図、（Ｂ）は右側面図、（Ｃ）の上図は下側のラジエータ、（Ｃ）の下図は上側のラジエータである。 本発明の空調換気システムに用いられる放熱装置のさらに別の実施形態を示す図であり、（Ａ）は上面図、（Ｂ）は側面図を示す。 本発明の一実施形態による空調換気システムに用いられる換気装置を示す図であり、（Ａ）は側面図、（Ｂ）は加湿器部分の縦断面図、（Ｃ）は除湿器部分の右端の縦断面図である。 本発明の一実施形態による空調換気システムに用いられる加湿器を示す図であり、（Ａ）は斜視図、（Ｂ）は空気の取入口方向からみた図である。 本発明の一実施形態による空調換気システムに用いられる加湿器の別の実施形態を示す図であり、（Ａ）は縦断面図、（Ｂ）は空気の取入口方向からみた図、（Ｃ）は空気の排出口方向からみた図である。 本発明の一実施形態による空調換気システムの制御系統を示す図であり、（Ａ）は全体の制御系統、（Ｂ）及び（Ｃ）は換気扇の制御系統を示す。 本発明の一実施形態による空調換気システムを小屋裏に配置した状態を示す図であり、（Ａ）は上面図、（Ｂ）は側面図である。 特許文献１に記載の従来技術を説明する図である。 特許文献２に記載の従来技術を説明する図である。

以下に、図１〜図１３を用いて、本発明の実施形態を詳細に説明する。

［空調換気システム１］
本発明の一実施形態による空調換気システム１を、図１〜図１２を用いて、一例の建物１０に適用して説明する。図１は、空調換気システム１を適用した建物１０の縦断面図を示す。建物１０は、居間、廊下、トイレ、玄関ホールなどを含む居住空間と、居住空間の外部に位置する建物内空間である床下空間２、小屋裏１７ｃ、１階天井１７ａと２階床部１４ｂとの間の空間などを含む非居住空間とを有する。居住空間は、壁１２、間仕切り壁１３などの垂直壁面と、１階床部１４ａ、２階床部１４ｂ、１階天井１７ａ、２階天井１７ｂなどの水平壁面とに囲まれている。

空調換気システム１は、放熱面を有する１つ又は複数のプラスチック製柵状ラジエータ（放熱装置）５１と、除湿器７１及び加湿器８１を有する１つ又は複数の換気装置７とを、床下空間２の適宜位置に配置するとともに、空気熱や地中熱などを利用するヒートポンプ９１により冷温水を生成する熱源システム（熱源装置）９を屋外に配置して、構成される。生成された冷温水は、配管を通して換気装置７及び放熱装置５１に供給される。

図２は、図１の建物１０の床下空間２の構造を示す図であり、床下空間２は、床組みの方法に応じて２つの構造のいずれかを採用することができる。図２（Ａ）に示される構造は、外側基礎２１と束２２との上面に土台や大引きを載置し、根太及び床板とで構成する慣用の床組を支持する構造である。図２（Ｂ）に示される構造は、外側基礎２１と内側基礎２４とで床組を支持する構造である。本発明による空調換気システム１は、図２（Ａ）及び図２（Ｂ）のいずれの構造にも適用することができる。

以下、主として図２（Ａ）示される構造の床下空間２を有する建物１０を例として説明する。換気装置７は、１階床部１４ａの下面からコンクリート製の底盤２３までの間において、床下空間２の上部に配置される。図２（Ａ）においては、２つの換気装置７が用いられている。換気装置７は、図９を用いて後述されるように、加湿器８１と、加湿器８１に連続する除湿器７１とを有している。除湿器７１には、ヒートポンプ９１によって生成された冷温水が、ヘッダ９２ａを介し、往き側管９３ａを通して供給される。

除湿器７１から送出された冷温水は、ラジエータ５１群に供給される。ラジエータ５１群を出た冷温水は、戻り側管９３ｂを通り、ヘッダ９２ｂを介して、ヒートポンプ９１に戻り、そこで冷却又は加熱されて、再び除湿器７１に供給される。この実施形態においては、ヒートポンプ９１からの令温水は、除湿器７１を経てラジエータ５１に供給され、ヒートポンプ９１に戻るように配管が設けられているが、これに限定されるものではなく、空調換気システムは、ヒートポンプ９１を２台備え、各々のヒートポンプ９１から除湿器７１とラジエータ５１とに別個に冷温水が供給されるように構成してもよい。

図２（Ａ）においては、７つのラジエータ５１が用いられている。ラジエータ５１の各々は、その放熱面が床部１４ａの下面に対向した状態で床下空間２に配置されており、ラジエータ５１の放熱面からは、遠赤外線が放射される。床部１４ａは、ラジエータ５１からの遠赤外線の放射熱伝達により蓄熱される。ラジエータ５１の各々の下方の底盤２３上には、反射断熱材５９が配置されている。反射断熱材５９は、ラジエータ５１から床部１４ａの方向とは異なる方向に放射された遠赤外線を床部１４ａに向けて反射させるとともに、床部１４ａの方向とは異なる方向からラジエータ５１に向かう熱（例えば、コンクリート製の底盤を介した土壌からの熱）を遮断することができる。

換気装置７には、屋外の給気筒７８ａからダクト７７を介して新鮮外気が供給される。新鮮外気は、防塵用フィルタ７６を経由し、中間ファン７５の押圧で換気装置７に供給される。中間ファン７５からの新鮮外気は、加湿器８１に入り、加湿器８１内に供給される水で必要に応じて加湿された後で、除湿器７１に入り、除湿器７１のコイル体７２ｃを流水する冷温水によって冷却又は加温されるとともに除湿される。換気装置７の一端からは、調節空気、すなわち冷却減湿された空気又は加温加湿された空気が排出され、床下空間２に供給される。床下空間２に供給された調節空気により、ラジエータ５１の結露を防止するとともに、床部１４ａ下面からの放熱が誘導されることにより床下空間２の熱ムラを防止することができる。また、調節空気の供給により、床下空間２は正圧となるため、外部からの高湿空気の流入を防止することができる。

加湿器８１には、給水管８４ａから弁８４ｃ及び滅菌器８４ｄを経由して、加湿器８１のノズル８２ｃに連続する枝管８４ｂが接続されている。加湿器８１内には、滅菌された水がノズル８２ｃから噴霧される。中間ファン７５からの新鮮外気は、ノズル８２ｃからの噴霧水によって必要に応じて加湿され、除湿器７１に送られる。

除湿器７１の下部に設けられたドレンパイプ７３ａには排水管７３ｂが接続されており、該排水管７３ｂには、加湿器８１の下部に設けられたドレンパイプ８３ａが接続されている。排水管７３ｂは、外側基礎２１から突設配置されている。

床下空間２には、図４を用いて後述される給気風路（調節空気供給路）６２の入り口が設けられている。給気風路６２は、床下空間２から１階又は２階の天井懐まで連続する、四方を壁に囲まれた風路である。給気風路６２の入り口の下方には、給気風路６２に調節空気を送り込む換気扇６３ｂが配置されることが好ましい。

空調換気システム１が、図２（Ｂ）に示される構造の床下空間２を有する建物１０に用いられる場合には、この図に示されるように、内側基礎２４によって画された各々の区画に、ラジエータ５１及び換気装置７を適宜配置することができる。例えば、ある区画においては、ラジエータ５１と換気装置７とがいずれも配置され、別の区画ではラジエータ５１のみが配置され、さらに別の区画ではいずれも配置されないようにすることができる。

図２（Ｂ）に示される場合には、内側基礎２４の適切な位置に換気口２５を配置することが好ましい。換気装置７からの調節空気を、換気口２５を通して床下空間２全体に巡回させることにより、複数に区画された床下空間の空気流のムラをなくすことができる。また、換気口２５を外側基礎２１の近傍に配置すれば、熱容量の大きなコンクリートの結露を防止することができる。各換気口２５の流量は、試運転時に風量計を用いて羽根の角度を調整して流量を決定しておくことが好ましい。

また、図２（Ｂ）に示されるように、換気装置７が配置されない区画には、換気扇６３ａを配置することが好ましく、換気扇６３ａからの気流がラジエータ５１に直接吹き付けられるように換気扇６３ａを配置することがより好ましい。換気扇６３ａの配置により、換気装置７が配置されない空間におけるラジエータ５１の結露を防止することができる。

屋外に設置する給気筒７８ａに関して、常水面が低い地域であれば、給気筒７８ａを換気装置７１や中間ファン７５、防塵用フィルタ７６からできるだけ離して配置し、地中埋設する有孔配管（結露水の排出）７８ｃを長寸とすることが好ましい。このようにすれば、外気を、夏期には外気より低温の地中熱で冷却して換気装置７に導入し、冬期には外気より高温の地中熱で加熱して換気装置７に送風することができるため、省エネルギーに寄与する。一方、常水面の高い地域においては、給気筒７８ａを、換気装置７１の近傍に設置し、通常の無孔で短寸の配管７８ｃを用いて結露水の発生を阻止してもよく、或いは外側基礎２１に慣用の給気口を取付し、給気口とフィルタ７６とをダクト７７を介して接続してもよい。

図１に示されるように、建物１０内の排気は、屋根１１の棟部に設けられた排気塔４１を介して行うことができる。１階居住空間３からの空気は、１階天井１７ａに取付けられた排気口４３ａから排気風路４２を経て小屋裏１７ｃに排出され、排気塔４１から屋外に排気される。２階居住空間３からの空気は、２階天井１７ｂに取付けられた排気口４３ｂから小屋裏１７ｃに排出され、排気塔４１から排気される。

[放熱装置]
以下に、空調換気システム１を構成する放熱装置の詳細を説明する。図５は、放熱装置として用いられるプラスチック製のラジエータ５１を示す。ラジエータ５１は、径が２７ｍｍ（肉厚５ｍｍ）、長さが４３０ｍｍの一対の太パイプ５２間に、径が１３ｍｍ（肉厚１ｍｍ）、長さが２，６４６ｍｍの、太パイプ５２の長さ方向に垂直な長さ方向を有する複数の細パイプ５３を、間隔２０ｍｍで互いに並列に配置した構造を有する。一対の太パイプ５２と複数の細パイプ５３とは、細パイプ５３の両端部において熱融着接合され、連通している。一対の太パイプ５２及び複数の細パイプ５３により、ラジエータ５１の放熱面が形成される。

太パイプ５２の両端には、３ｍｍ厚で同径の閉止板５５が熱融着されており、一方の太パイプ５２の一端部付近には、閉止板５５と同形状の仕切板５６が配置されている。仕切板５６が配置された太パイプ５２には、両端の細パイプ５３の位置と整合する位置に、太パイプ５２に冷温水を供給する径１３ｍｍ（肉厚１ｍｍ）の入口パイプ５４ａと出口パイプ５４ｂとが立設されている。

ラジエータ５１とコンクリートの底盤２３との間には、反射断熱材５９が配置されることが好ましい。反射断熱材５９は、断熱材５９ａと反射材５９ｂとを、底盤２３側からみてこの順で積層したものとすることができる。断熱材５９ａを用いずに、ラジエータ５１の下方に反射材５９ｂのみを配置してもよい。反射断熱材５９は、反射機能と断熱機能とを併せて有する材料を用いてもよい。

反射材としては、例えばアルミニウム合金箔、アルミニウム蒸着シートなどを用いることができるが、これらに限定されるものではなく、ラジエータ５１から放射された遠赤外線を高い割合で反射させることができる適宜の厚さの材料であればよい。一実施形態においては、純度９９％、厚さ１２μｍのアルミニウム合金箔を用いることができる。断熱材としては、例えばＪＩＳ Ａ９５１１の成形断熱材（例えば、ビーズ法、押出法によって製造されるポリスチレンフォーム、硬質ウレタンフォームなど）を用いることができるが、これに限定されるものではない。一実施形態においては、厚さ３０ｍｍのビーズ法ポリスチレンフォームを用いることができる。反射断熱材としては、上記の反射材と断熱材とを熱溶着したものや、空気層を有する梱包材の両面又は片面に反射材を溶着したものなどを用いることができる。

反射材５９ｂを用いて、ラジエータ５１の放熱面から下方に向かって放射された遠赤外線を反射させて１階床部１４ａに向かわせることにより、１階床部１４ａに効率良く蓄熱することができるとともに、外側基礎２１への熱付与を低減させることができる。反射材５９ｂの反射率は、高いほど望ましく、例えば純度９９％のアルミニウム合金を用いた厚さ１２μｍのアルミニウム合金箔を用いた場合には、遠赤外線を約９８％反射させることができる。また、断熱材５９ａは、底盤２３の下の地面からラジエータ５１に向かう熱を遮断することができる。反射断熱材５９は、ラジエータ５１との間の距離をできるだけ大きくして、ラジエータ５１からの熱伝導を少なくするために、底盤２３上に配置することが好ましい。

ラジエータ５１は、図６に示されるように、架台５８上に載置することが好ましい。図２（Ａ）には７つのラジエータ５１が示されているが、このうちのいくつか又は全部を架台５８に載置するようにしてもよい。架台５８は、限定されるものではないが、慣用の配管に用いられる硬質塩化ビニルパイプ（外径２６ｍｍ、肉厚２．７ｍｍ）を用いて構成することができ、短い硬質塩化ビニルパイプをＬ字継手５８３やＴ字継手５８４を用いて互いに接続することによって構成することができる。

架台５８は、複数の細パイプ５３を、その長さ方向を横切る方向に延びて下方から支持する、４本の細パイプ支持部材５８１ａと、４本の細パイプ支持部材５８１ａを保持する２本の枠部材５８１ｂとを含む。２本の枠部材５８１ｂは、複数のパイプをＬ字継手５８３やＴ字継手５８４などで連結して構成してもよい。４本の細パイプ支持部材５８１ａと２本の枠部材５８１ｂとは、図６に示されるようにＴ字継手５８４及びＬ字継手５８３を用いて、連結することができる。

枠部材５８１ｂの適宜の位置から、Ｔ字継手５８４を介して４本の脚部材５８２が垂下される。脚部材５８２によって、枠部材５８１ｂが支持される。４本の脚部材５８２は、各々の長さが全て異なっていることが好ましい。例えば、入口パイプ５４ａと一方の太パイプ５２との接合部分の底盤２３からの高さが１６０ｍｍ、出口パイプ５４ｂと一方の太パイプ５２との接合部分の高さが１８０ｍｍ、入口パイプ５４ａの延長線上にある細パイプ５３と他方の太パイプ５２との接合部分の高さが６０ｍｍ、出口パイプ５４ｂの延長線上にある細パイプ５３と他方の太パイプ５２との接合部分の高さが８０ｍｍになるように、４本の脚部材５８２の長さを定めることができる。このように放熱面が床部１４ａに対して傾斜するようにラジエータ５１を配置することによって、ラジエータ５１内の空気が、内部を流れる冷温水によって押圧され、スムーズに出口パイプ５４ｂから排出される。脚部材５８２は、下端が底盤２３に固定されることが好ましい。

架台５８の長さ方向両端部に位置する細パイプ支持部材５８１ａと、ラジエータ５１の太パイプ５２とは、連結具５８７を用いて連結されることが好ましい。連結具５８７は、図６（Ｅ）に示されるように、板状片の両端に、それぞれ細パイプ支持部材５８１ａ及び太パイプ５２を固定する円弧状のパイプ片が設けられた形態のものを用いることができる。また、架台５８の長さ方向中間部に位置する細パイプ支持部材５８１は、例えば汎用的な結束バンド５８８を用いて、複数の細パイプ５３のいずれかと連結されることが好ましい。このように、ラジエータ５１は、連結具５８７及び結束バンド５８８を用いて架台５８と連結されることにより、移動を抑制することができる。

架台５８又はその近くに、送風装置７９を設けることが好ましい。送風装置７９の一例が図６（Ｄ）に示される。送風装置７９を用いて、架台５８上に配置されたラジエータ５１に、床下空間２の調節空気を吹き付けることができる。図６の実施形態においては、送風装置７９は、ラジエータ５１の長さ方向に調整空気を送風するように配置されているが、これに限定されるものではなく、ラジエータ５１の幅方向に調節空気を送風するように送風装置７９を設けてもよい。

送風速度の調節機能を持つ送風装置７９を用いて、ラジエータ５１への空気の吹き付け速度を調節することにより、ラジエータ５１からの放熱量を調整することが好ましい。例えば、ラジエータ５１の長さ方向に、平均速度３ｍ／ｓの送風を行った場合、ラジエータ５１からの放熱量は、無風時の約１．９倍となる。冷房運転時に、落下しない程度の結露をラジエータ５１の表面に発生させ、送風装置７９によって送風して結露水を蒸発させると、気化熱によって冷房効果を高めることができる。また、このように結露水を利用した場合には、ラジエータ５１表面からの放熱量を、表面積の増加や境界面抵抗の低減によって乾燥時より大きくすることができる。

図７は、別の実施形態によるラジエータを示す。このラジエータは、図６に示されるラジエータ５１と同様の構造のラジエータ５１ｂ１及び５１ｂ２を上下に２枚重ねて配置した積層ラジエータ５１ｂである。床下空間２に配置されるラジエータ５１群の少なくとも１つを、このラジエータ５１ｂとすることができる。ラジエータ５１ｂは、２つのラジエータ５１ｂ１及び５１ｂ２を積層させることにより、床部１４ａに面して配置される第１の放熱面（ラジエータ５１ｂ２の放熱面）と、第１の放熱面の床部１４ａとは反対側に配置された第２の放熱面（ラジエータ５１ｂ１の放熱面）とを有し、１つのラジエータ５１を単体で用いる場合より放熱量を増大させることができる。

ラジエータ５１ｂ１及び５１ｂ２は、図７（Ａ）及び図７（Ｂ）に示されるように、太パイプ５２の方向からみたときに、上側ラジエータ５１ｂ２の太パイプ５２と下側ラジエータ５１ｂ１の太パイプ５２とが三角形状となるように、互いに対して放熱面を傾斜させて配置される。このようにすることにより、ラジエータ５１内部における空気溜まりの
発生を防止することができる。ラジエータ５１ｂ１とラジエータ５１ｂ２との間の傾斜角度は、両者の間隔を保持するセパレータパイプ５７ａの長さを調節することによって定めることができる。

積層ラジエータ５１ｂにおいては、下側のラジエータ５１ｂ１に入口パイプ５４ａが設けられ、上側のラジエータ５１ｂ２に出口パイプ５４ｂが設けられている。また、下側のラジエータ５１ｂ１の太パイプ５２の一方の端部と、上側のラジエータ５１ｂ２の太パイプ５２の対応する端部とは、冷温水をラジエータ５１ｂ１からラジエータ５１ｂ２に送る連通路５７ｂによって接続されている。

図７（Ｃ）は、積層ラジエータ５１ｂ内部の冷温水の流れを示す。下側ラジエータ５１ｂ１の入口パイプ５４ａから入った冷温水は、図７（Ｃ）の上図において矢印で示されるように下側ラジエータ５１ｂ１の内部を流れた後、連通路５７ｂを通って上側ラジエータ５１ｂ２に入る。上側ラジエータ５１ｂ２に入った冷温水は、図７（Ｃ）の下図において矢印で示されるように上側ラジエータ５１ｂ２の内部を流れ、出口パイプ５４ｂから排出される。

図８は、さらに別の実施形態によるラジエータ５１ｃを示す。ラジエータ５１ｃにおいては、冷温水の入口パイプ５４ａ及び出口パイプ５４ｂが、図５に示されるラジエータ５１とは異なる位置に取り付けられている。入口パイプ５４ａは、一対の太パイプ５２の一方の中央部分に取り付けられ、出口パイプ５４ｂは、一対の太パイプ５２の他方の中央部分に取り付けられている。複数の細パイプ５３は、太パイプ５２の側面に等間隔で接合されているが、入口パイプ５４ａ及び出口パイプ５４ｂの延長線上には設けないことが好ましい。入口パイプ５４ａから入った冷温水は、太パイプ５２内面に衝突して左右に分かれた後、図８に示される矢印のように内部を流れ、出口パイプ５４ｂから排出される。

ラジエータ５１ｃは、ラジエータ５１では設ける必要がある仕切板５６が不要であるため、加工が容易である。また、ラジエータ５１ｃは、出口パイプ５４ｂの位置が入口パイプ５４ａの位置より高くなるように傾斜させて配置することにより、ラジエータ５１ｃ内の空気をスムーズに出口パイプ５４ｂから排出させることができる。この点に関して、ラジエータ５１の場合では、上述のように、出口パイプ５４ｂの位置が入口パイプ５４ａの位置より高く、かつ、入口パイプ５４ａ及び出口パイプ５４ｂが設けられた一方の太パイプ５２がもう一方の太パイプ５２より高くなるように、放熱面を傾斜させることが、空気排出の点では好ましい。しかし、このように配置すると、太パイプ５２が、例えば床部１４ａの下面に対して傾斜することになる。これに対して、ラジエータ５１ｃでは、一対の太パイプ５２を床部１４ａの下面と並行になるように、長さ方向にのみ放熱面を傾斜させて配置することができるため、床部１４ａへの蓄熱効率が向上する。

［換気装置］
本発明の一実施形態による換気装置７は、図９に示されるように、除湿器７１及び加湿器８１が直列に連結されたものである。加湿器８１の一方の端部には、ダクト７７と連結するための継手部材７４ａが設けられ、除湿器７１の他方の端部には、床下空間２に調節空気を排出する出口となる部材７４ｂが設けられる。ダクト７７を通して換気装置７に供給された空気（新鮮外気）は、必要に応じて加湿若しくは除湿及び／又は加温若しくは冷却が行われた後、調節空気として排出口から床下空間２に向けて排出される。

換気装置７は、換気装置７から排出された調節空気が、ラジエータ５１に直接吹き付けられる位置関係で配置することが好ましい。例えば図２（Ａ）及び図２（Ｂ）に示されるように、換気装置７は、その長さ方向がラジエータ５１の細パイプ５３の長さ方向と垂直になるように配置することが好ましい。換気装置７からの調節空気により床下空間２内の空気温度が均一となることに加えて、換気装置７からの調節空気がラジエータ５１に直接吹き付けられるため、減湿された空気が放熱面の表面に流れること、放熱面の表面空気が素早く運び去られること、対流効果を高めて放射による熱の発散速度が速まることなどにより、ラジエータ５１の結露を効果的に防止することができる。なお、この結果として、ラジエータ５１からの結露水の排出手段を設ける必要がなくなる。

除湿器７１は、筐体７２ａ（サイズは、例えば、幅２２０ｍｍ、高さ１６９ｍｍ、長さ８３０ｍｍ）の内部空間に、コイル体７２ｃを収納して構成されている。筐体７２ａは、プラスチック樹脂製や金属製とすることができ、軽量で耐腐食性を有するプラスチック樹脂製であることがより好ましい。コイル体７２ｃは、長さ方向に所定の間隔（例えば、約２．５ｍｍの間隔）をもって配置されるアルミニウム製のフィン７２ｆ群を、両端のヘアピンチューブ、Ｕベントで連通する１つ又は複数のコイルが貫通する断面矩形状のもの（サイズは、例えば、幅２１３ｍｍ、高さ４４ｍｍ、長さ７２０ｍｍ）である。コイル７２ｃは、筐体７２ａの一側面から突出する出入口管７２ｂを有しており、その一方の入口管７２ｂにヒートポンプ９１で生成した冷温水を注入し、コイル７２ｃを流水する冷温水がフィン７２ｆ群に熱伝導して、周囲の空気を冷却又は加熱することができる。筐体７２ａの下部には、ドレンパイプ７３ａが設けられている。

除湿器７１は、夏期においては、一方の端部（加湿器８１側）の空気取入口から流入する高温高湿の空気流を冷却して相変化を生み出すことにより減湿を促進し、発生した凝縮水をドレンパイプ７３ａから屋外に排出する。なお、夏期には、通常、加湿器８１は作動させない。一方、除湿器７１は、冬期においては、加湿器８１で加湿された低温加湿空気を加温して、床下空間２に供給する。

加湿器８１は、図９及び図１０に示されるように、断面矩形状の筐体８２ａ（サイズは、例えば、幅２１５ｍｍ、高さ１７０ｍｍ、長さ２５０ｍｍ）の上面に、上面を貫通するノズル８２ｃを設けて構成されている。ノズル８２ｃは、複数設けてもよい。筐体８２ａは、金属製やプラスチック樹脂製とすることができ、軽量で耐腐食性を有するプラスチック樹脂製であることが好ましい。筐体８２ａの上面上には、ノズル８２ｃ取付け用の補強板８２ｂを配置することが好ましい。

加湿器８１においては、内部空間を流れる外気にノズル８２ｃから噴霧水を吹付けることによって、外気を加湿することができる。剰余水は、筐体８２ａ下部に配置するドレンパイプ８３ａから屋外に排出する。ドレンパイプ８３ａは、除湿器７１の排水管７３ｂに接続してもよい。なお、除湿器７１の他端にエリミネータ７２ｄを配置しておき、加湿器８１内に噴霧された水滴が換気装置７から床下空間２に放出されないようにすることが好ましい。

加湿器８１への供給水は、図２（Ａ）に示されるように、給水管８４ａから分岐させた枝管８４ｂを経由して行うことができる。枝管８４ｂには、途中に弁８４ｃ及び滅菌錠剤を挿入した容器８４ｄを設けることが好ましい。容器８４ｄを１階床部１４ａ上方に設けることにより、滅菌錠剤の挿入メンテナンスが容易となる。弁８４ｃは、自動又は手動で開放及び閉止可能にすることができ、自動で行う場合には、例えば、室内壁にヒューミディスタット（湿度調節器）を配置し、電動弁と連続して加湿の入切を実施してもよい。

図１１は、加湿器の別の実施形態を示す。この加湿器８１ｂは、内部空間が第１の内部空間８５ｂ１と第２の内部空間８５ｂ２とに分割され、両者の境界に、例えばラシヒリングなどの、表面に沿って流下する液体と上昇する気体との気液接触を行うことができる含水材８６が配置されている。継手部材７４ｂを介してダクト７７と連結される空気の取入口側においては、上部が流入防止用の面板８５ａ１で閉止され、下部が第１の内部空間８５ｂ１に対して開放されている。また、除湿器７１と連結される空気の排出口側においては、下部が流出防止用の面板８５ａ２で閉止され、上部が第２の内部空間８５ｂ２に対して開放されている。

取入口から取り入れられた空気は、第１の内部空間８５ｂ１に入り、ノズル８２ｃの噴霧水によって含水した含水材８６を通過して第２の内部空間８５ｂ２に流れ、排出口から排出される。内部空間を流れる空気は、含水材８６の通過と、ノズル８２ｃからの噴霧水との接触とによって加湿されるため、加湿器８１ｂは、図１０に示される加湿器８１と比較して加湿性能を向上させることができる。

［制御システム］
図１２は、本発明の実施形態による空調換気システム１の制御系統を説明する図である。図１２（Ａ）〜図１２（Ｃ）に示されるように、中間ファン７５と換気扇６３ａ、６３ｂとは、手動で無段階調節が可能なファンコントローラ９４によって風量の調節を行うことができる。また、電動弁９６ａは、サーモスタット９５ａと連携して作動することにより、除湿器７１への冷温水の供給を制御し、電動弁９６ｂは、ヒューミディスタット９５ｃと連携して作動することにより、加湿器８１への水の供給を制御することができる。

ラジエータ５１の各々に冷温水を供給する往き側管９３ａに、サーモスタット９５ｂと連携して作動する熱動弁９６ｃを配置することにより、ラジエータ５１の各々に供給される冷温水の流量を制御することができる。なお、各熱動弁９６ｃを閉止した場合でも一定量の冷温水がラジエータ５１に流入するように構成することもでき、この場合には、ラジエータ５１の急激な温度変化が発生せず、冷暖房の立上りも早くすることができる。

［１階の空調換気］
本発明による空調換気システム１により実現される１階居住区間３の空調換気について説明する。１階居住空間３の床部１４ａ下の床下空間２には、放熱面を有する複数のラジエータ５１が、床部１４ａの下面に放熱面が対向した状態で配置されている。ラジエータ５１は、熱源装置９によって生成され換気装置７を経由した冷温水が内部を流れることによって、放熱面から遠赤外線の放射を行う。床部１４ａは、ラジエータ５１からの放射により加熱又は冷却され、温熱又は冷熱を蓄熱する。床部１４ａに蓄えられた熱は、床部１４ａ上面から１階居住空間３に向けて放射される。したがって、１階居住空間３においては、床部１４ａからの放射熱により、均質で上下温度差が小さい穏やかな環境を実現することができる。

また、床下空間２には、冷暖房のプレヒート機能を備えた換気装置７も配置されている。換気装置７は、屋外に立設する給気筒７８ａから新鮮外気を取り入れ、加湿器８１及び／又は除湿器７１によって生成された調節空気（冷却減湿された空気又は加温加湿された空気）を、床下空間２に放出する。床下空間２に放出された調節空気は、例えば図１及び図３に示される汎用の床吹出口２６（給気口）から、１階居住空間３に供給される。床吹出口２６は、図３に示されるように、窓１６の下に配置されることが好ましい。床吹出口２６は、居住空間３に供給される調節空気による室内空気の撹拌のために、ファン付きであることが好ましい。

暖房時には、１階居住空間３全体で床暖房効果が得られるとともに、窓１６などから床面に降りてくる冷気が吹出口２６から自然対流で上昇する温風と混合されることによる室内空気温度の均質化が可能である。冷房時には、１階居住空間３全体で床冷房効果が得られるとともに、吹出口２６から強制対流で上昇する冷風による空気循環によって床部１４ａ上面の空気を撹拌することができる。

本発明においては、床下空間２は一種のチャンバーとなり、熱伝達の伝導、対流、放射の３要素を活用するとともに、物理的な温度、湿度、放射、気流の４要因を駆使して、居住空間３に快適な環境を提供することができる。また、床部１４ａを蓄熱体として利用することによって、割安な夜間電力の利用や設備容量の軽減による経済性に加え、省エネルギー、環境保全、電力負荷平準化の効果が期待できる。

［２階の空調換気］
次に、本発明による空調換気システム１により実現される２階居住空間３の空調換気について説明する。２階居住空間３の空調換気のために、建物１０には、図２〜図４（Ａ）に示されるように、床下空間２から１階天井１７ａ内まで連通する風路（調節空気供給路）６２と、床下空間２に設けられた換気扇６３ｂとを備える。風路６２は、四方を間仕切壁１３に囲まれ、１階床部１４ａの開口から１階天井１７ａの開口まで繋がっている。換気扇６３ｂは、床下空間２の底盤２３上において風路６２の真下に設けられており、床下空間２の調節空気を、床下空間２から１階天井１７ａと２階床部１４ｂとの間の空間まで供給することができる。図３（Ｂ）に示されるように、２階床部１４ｂの、好ましくは窓１６の下には、複数のファン付き床吹出口２６（給気口）が設けられており、２階床部１４ｂ下の空間に送られた調節空気を、ファン付き床吹出口２６によって２階居住空間３に供給することができる。

２階の空調換気を実現する構成として、種々の構成が可能である。例えば、図４（Ｂ）に示されるように、風路６２を２階天井１７ｂまで延長し、２階天井懐１７ｂには風路６２上面に配置される分岐部６８を介して別の風路（調節空気供給路、典型的にはダクト）６７を設けた構成を採用することができる。風路６７内の調節空気は、各部屋の天井１７ｂに配置されるファン付き給気口６１から２階居住空間３に供給することができる。この場合には、冷房調湿空気は自然降下させ、暖房空調空気は強制降下させて、居住空間３に供給することが好ましい。

さらに別の構成を図４（Ｃ）に示す。図４（Ｃ）の構成は、風路６２を２階天井１７ｂまで延長するとともに、２階天井１７ｂより上方の桁上に断熱層１８を敷設する。図４（Ｂ）の構成とは異なり、２階天井懐１７ｂに風路を設けず、２階天井１７ｂと断熱層１８下面との間隔をチャンバーとして利用する。床下空間２から上昇する調節空気は、該チャンバー内を流れ、ファン付き給気口６１から２階の居住空間３に冷暖調湿空気として下降させることができる。

さらに別の構成を図４（Ｄ）に示す。図４（Ｄ）の構成は、風路６２を２階天井１７ｂまで延長するとともに、１階天井懐１７ａにダンパー６４を配置し、風路６２から１階天井懐１７ａへの送風を制御するようにしたものである。例えば、冬期には、床下空間２から調節空気を上昇させるとともに、ダンパー６４を開放して調節空気を１階天井懐１７ａに送り、２階床部１４ｂの吹出口２６から自然対流で暖気を上昇させることにより、居住空間３の暖房を実施する。夏期には、床下空間２から調節空気を上昇させるとともに、ダンパー６４を閉止して、調節空気を２階天井懐１７ｂまで送り、自然対流で冷気を下降させることにより、居住空間３の冷房を実施する。この場合には、２階床部１４ｂの床吹出口２６群及び２階天井１７ｂの給気口６１は自然対流型でよい。

空気の密度が低い暖気流は自然に上昇し、密度の高い冷気流は自然に降下することを利用して、冷房と暖房の空気流の動きを別々にすることもできる。例えば、暖房は、１階の床吹出口２６群及び２階の床吹出口２６からの上昇流を居住空間３に供給することにより実施し、冷房は、１階天井１７ａに配置された給気口６１及び２階天井１７ｂに配置された給気口６１から下降流を居住空間３に供給することにより実施することができる。

［空調換気システム１’］
本発明の別の実施形態による空調換気システム１’を、図１３を用いて説明する。図１３（Ａ）は、空調換気システム１’のラジエータ５１及び換気装置７などの装置類を上面から見た図であり、図１３（Ｂ）は、空調換気システム１’ のラジエータ５１及び換気装置７などの装置類を側面から見た図である。空調換気システム１’は、小屋裏１７ｃに、換気装置７及びラジエータ５１を始めとする装置類を適宜配置し、小屋裏１７ｃ及び天井懐をチャンバーとして利用するものである。なお、空調換気システムは、床下空間及び小屋裏のいずれか一方のみに装置類を配置することに限定されるものではなく、装置類を床下空間２及び小屋裏１７ｃの両方に配置するようにしてもよい。

換気装置７は、図９〜図１１を用いて上述されたものと同様のものを用いることができる。外気は、小屋裏１７ｃの外壁１２に設けられた給気口６１から取り込まれ、ダクト７７の途中に配置された防塵用フィルタ７６及び中間ファン７５を経由して、換気装置７に供給される。中間ファン７５からの外気は、加湿器８１及び除湿器７１によって必要に応じて冷却減温又は加温加湿された調節空気となり、換気装置７の一端から小屋裏１７ｃに供給される。２階天井１７ｂには、適切な位置に吹出口２６（給気口）が設けられており、小屋裏１７ｃに供給された調節空気が吹出口２６から２階居住空間３に供給される。

除湿器７１には、熱源装置９によって生成された冷温水が、屋外又は屋内に配置されたパイプシャフト１９内の往き側管９３ａを介して供給される。除湿器７１を出た冷温水は、ラジエータ５１に供給され、ラジエータ５１を出た冷温水は、パイプシャフト１９内の戻り側管９３ｂを介して熱源装置９に戻る。この実施形態においては、熱源装置９からの令温水は、除湿器７１を経てラジエータ５１に供給され、熱源装置９に戻るように配管が設けられているが、これに限定されるものではなく、空調換気システムは、例えば熱源装置９を２台備え、各々の熱源装置９から除湿器７１とラジエータ５１とに別個に冷温水が供給されるように構成してもよい。

ラジエータ５１は、図５、図７、図８を用いて説明されたものと同様のものを用いることができる。ラジエータ５１は、放熱面が２階天井１７ｂの上面に対向した状態で配置される。ラジエータ５１の上側（２階天井１７ｂとは反対側）には、ラジエータ５１の放射面より面積が大きいことが好ましい反射材５９ｃが配置されており、反射材５９ｃは、２階天井１７ｂとは反対側に向かってラジエータ５１から放射された遠赤外線を、２階天井１７ｂに向けて反射させることができる。ラジエータ５１からの遠赤外線によって蓄熱された２階天井１７ｂからは、２階居住空間３に向けて放射が行われる。

ラジエータ５１及び反射材５９ｃを小屋裏１７ｃに設置する方法は、特に限定されるものではない。例えば、反射材５９ｃを反射板として形成し、その反射板を、例えば高さ調整機能を備えた慣用の吊り金物を用いて、天井構成材から吊り下げることができる。反射板の下面には、例えばフックを取付け、フックとラジエータ５１とを、慣用の結束バンドなどを用いて結束すればよい。ラジエータ５１の近傍には、ラジエータ５１の結露を防止するために、換気装置７から供給された調節空気をラジエータ５１に吹き付けることができる送風装置７９を設けることが好ましい。

以上、詳細に説明したように、本発明による空調換気システム１及び／又は空調換気システム１’を用いれば、潜熱と顕熱とを分離して処理することができるため、温度及び湿度の最適な制御が可能となる。また、冷暖房の対象となる熱利用箇所（居住空間３）の一部である１階床部１４ａ及び／又は２階天井部１７ｂに温熱又は冷熱が蓄熱されるため、床部１４ａ及び／又は天井部１７ｂからの穏やかな放射熱環境による効果的な温熱環境を創出することができる。冷暖房の運転中には、床部１４ａ及び／又は天井部１７ｂからの放熱量が成り行きとなるが、これは、放熱量の制御が可能なラジエータ５１や換気装置７を用いて熱負荷の変動に追従させることにより、解決することができる。

空気熱や地中熱を利用するヒートポンプ式熱源機を用いれば、低温の流水で暖房効果を、高温の流水で冷房効果を、それぞれ生み出すことができることに加えて、床下空間及び天井上空間の利用、躯体蓄熱、温湿度の制御、送気抵抗の少ない床下空間、天井上空間の風路利用によって、一次エネルギーの削減効果や、それによる二酸化炭素の削減効果がある。

放熱装置であるラジエータ５１をプラスチック製とすれば、軽量で取り扱い性に優れ、床下空間２への配置でも耐腐食性がよく、安価である。また、不良導体の空気（熱伝導率０．０２０７ｋｃａｌ／ｍｈ℃）を冷却又は加温するのではなく、放射熱伝達によって直に床部及び／又は天井部を冷やしたり、温めるため、伝熱効果が高い。夏期には、除湿によって発汗が促進され体温を奪うため、高めの室温でも涼しく感じられ、冬季には、加湿によって発汗が制御され体温がこもり、少し低めの室温でも温かく感じられるため、消費エネルギー量を低減させることができる。

ラジエータ５１の冷暖房の立上り時間の遅さを、換気装置７からの調整空気の吹出しによって短縮することができる。屋外が暑くて湿度が高い場合でも、寒くて湿度が低い場合でも、季節に左右されない快適な温湿度の住環境となる。

ラジエータ５１は無音であり、中間ファン７５や換気扇６３とともに床下に配置されることによって、きわめて静かな住環境を実現する。また、エアコン室内機や冷温媒配管が居住空間３に露出せず、各部屋内の自然換気口が不要となるため、インテリア、エクステリアの設計自由度が高まり、スマートな室内デザインを創出することができる。

防塵用フィルタ７６で浄化され、換気装置７により加湿又は除湿及び冷却又は加温された空気が、床下空間２内を常に巡回することによって、床下空間２は、埃が堆積することなく清潔性を維持することができる。また、居住空間３の湿度管理によって、感染症、特に緊急性のあるインフルエンザウィルスの生存率を低減させることができ、臭気、健康問題を引き起こすカビの蔓延を防止する。

例えば冷房の場合には、入口の空気温度が３５℃、相対湿度が７０％、冷却コイル７２ｃの入口の冷水温度が１０℃、流量が４Ｌ／ｍｉｎの条件で、除湿器７１は、熱交換能力が１９２０ｗ／ｈ、除湿量が１８２０ｇ／ｈであり、出口温度が１８．３℃の冷却除湿空気を床下空間３又は小屋裏１７ｃに提供する。一方、暖房の場合には、入口の空気温度が０℃、冷却コイル７２ｃの入口の温水温度が５０℃、流量が４Ｌ／ｍｉｎの条件で、除湿器７１は、熱交換能力が１８００ｗ／ｈ、出口温度が４２．７℃の加熱空気を床下空間３又は小屋裏１７ｃに提供する。

床下空間２を調湿することで、床構成部材の腐食を阻止し、耐久性を保持するとともに、白蟻の被害を阻止し、水や水蒸気に溶けこみやすいホルムアルデヒドやＶＯＣ（揮発性化学物質）の発生促進を抑止する。

従来の冷暖房器の熱伝達の原理は、例えば、ホットカーペットや湯たんぽ、床暖房などであれば伝導、ルームエアコンや温風暖房器、ダクト空調などであれば対流、オイルヒータや温水式パネルヒータ、床暖房、結露許容型冷暖房などであれば放射と、それぞれ機器によって決まっている。これに対して、本発明による空調換気システムでは、伝導、対流、放射の３要素を同時に利用して、省エネ性、快適性を実現している。床下空間２は外側基礎２１をケーシング（外皮）として、１つの空調換気装置となっている。

外側基礎２１の断熱は、外側でも内側でもよい。外側であれば、コンクリート製基礎を蓄熱体（躯体蓄熱）として更に活用することが可能であり、内側であれば、蓄熱を床部に集中させることができる。ラジエータ５１の放射、換気装置７の対流により、床部が伝導放射蓄熱体となる。

１：空調換気システム
２：床下空間
３：居住空間
４：排気手段
５：冷暖房装置
６：給気手段
７：換気装置
９：熱源システム
１０：建物
１１：屋根
１２：外壁
１３：間仕切(壁)
１４：床部
１４ａ：１階床部
１４ｂ：２階床部
１５：階段
１６：窓
１７：天井
１７ａ：１階天井（懐）
１７ｂ：２階天井（懐）
１７ｃ：小屋裏
１８：断熱層
１９：パイプシャフト
２１：外側基礎
２２：束
２３：底盤
２４：内側基礎
２５：換気口
２６：床吹出口
４１：排気塔
４２：排気風路
４３ａ、４３ｂ：排気口
５１：ラジエータ
５１ｂ：二段ラジエータ
５１ｃ：ラジエータ
５２：太パイプ
５３：細パイプ
５４：出入口パイプ
５４ａ：入口パイプ
５４ｂ：出口パイプ
５５：閉止板
５６：仕切板
５７：セパレータパイプ
５７ａ：間隔保持用
５７ｂ：連通用
５８：架台
５８１ａ：細パイプ支持部材
５８１ｂ：枠部材
５８２：脚部材
５８３：Ｌ字継手
５８４：Ｔ字継手
５８７：連結具
５８８：結束バンド
５９：反射断熱板
５９ａ：断熱材
５９ｂ：反射材
５９ｃ：反射板
６１：給気口
６２：給気風路
６３ａ、６３ｂ：換気扇
６４：ダンパー
６７：ダクト
６８：分岐ダクト
７１：除湿器
７２ａ：筐体
７２ｂ：出入口管
７２ｃ：コイル
７２ｄ：エリミネータ
７３ａ：ドレンパイプ
７３ｂ：排水管
７４ａ、７４ｂ：継手部材
７５：中間ファン
７６：防塵用フィルタ
７７：ダクト
７８ａ：給気筒
７８ｂ：給気口
７８ｃ：配管部
７９：送風装置
７９１：送風機
７９２：前板
７９３：フード
７９４：取付板
８１、８１ｂ：加湿器
８２ａ：筐体
８２ｂ：補強板
８２ｃ：ノズル
８３ｃ：ドレンパイプ
８４ａ：給水管
８４ｂ：枝管
８４ｃ：弁
８４ｄ：容器
８５ａ１、８５ｂ１：面板
８５ｂ１：第１の内部空間
８５ｂ２：第２の内部空間
８５ｃ：受部
８６：含水材
９１：ヒートポンプ
９２：ヘッダ
９２ａ：往き側ヘッダ
９２ｂ：戻り側ヘッダ
９３：管
９３ａ：往き側管
９３ｂ：戻り側管
９４：ファンコントローラ
９５ａ、９５ｂ：サーモスタット
９５ｃ：ヒューミディスタット
９６ａ、９６ｂ：電動弁
９６ｃ：熱動弁

Claims (17)

1. 各々が放熱面を有し、該放熱面が居住空間を囲む壁面のうちの水平壁面に対向した状態で、前記居住空間の外部に位置する建物内の非居住空間に配置された、１つ又は複数の放熱装置と、
   取り入れた空気の温度及び／又は湿度を調節して、前記１つ又は複数の放熱装置が配置された前記非居住空間に調節空気を供給する、１つ又は複数の換気装置と、
   冷温水を生成する、１つ又は複数の熱源装置と、
   前記１つ又は複数の熱源装置からの冷温水を、前記１つ又は複数の換気装置及び前記１つ又は複数の放熱装置に供給するように配設された、配管と、
   前記水平壁面に設けられ、前記非居住空間の調節空気を前記居住空間に供給する、１つ又は複数の給気口と
   を備える空調換気システム。
2. 前記１つ又は複数の放熱装置から前記水平壁面の方向とは異なる方向に放射された放射エネルギーを前記水平壁面に向けて反射させる反射材を備える、請求項１に記載の空調換気システム。
3. 前記水平壁面の方向とは異なる方向から前記１つ又は複数の放熱装置に向かう熱を遮断する断熱材をさらに備える、請求項２に記載の空調換気システム。
4. 前記１つ又は複数の放熱装置の各々は、並列に配置された複数の細パイプと、該複数の細パイプの両端部において該複数の細パイプと連通する一対の太パイプと、該一対の太パイプの一方に設けられた冷温水の入口パイプと、該一対の太パイプの一方又は他方に設けられた冷温水の出口パイプとを有し、前記複数の細パイプ及び前記一対の太パイプによって前記放熱面が構成される、請求項１に記載の空調換気システム。
5. 前記１つ又は複数の放熱装置の少なくとも１つは、前記水平壁面に面する第１の放熱面と、前記水平壁面の方向とは反対側に配置された第２の放熱面とを有し、前記第１の放熱面と前記第２の放熱面とは、内部に冷温水が流れる連通路によって接続される、請求項４に記載の空調換気システム。
6. 前記第１の放熱面と前記第２の放熱面とは、前記水平壁面に対する角度が異なるように配置される、請求項５に記載の空調換気システム。
7. 前記１つ又は複数の放熱装置と前記１つ又は複数の換気装置とは、前記１つ又は複数の換気装置からの調節空気が前記１つ又は複数の放熱装置に直接吹き付けられる位置関係で配置される、請求項１に記載の空調換気システム。
8. 前記１つ又は複数の放熱装置の少なくとも１つは、前記放熱面が前記水平壁面に対して傾斜するように配置される、請求項１に記載の空調換気システム。
9. 前記１つ又は複数の換気装置の各々は、加湿器及び除湿器を有する、請求項１に記載の空調換気システム。
10. 前記除湿器は、内部空間を有する筐体と、空気の取入口と、前記内部空間に配置されたコイル体と、温度及び／又は湿度が調節された空気の排出口とを有し、該コイル体は、冷温水が内部を流れる１つ又は複数のコイルと、長さ方向に間隔をもって該１つ又は複数のコイルに配置された複数のフィンとを有する、請求項９に記載の空調換気システム。
11. 前記加湿器は、内部空間を有する筐体と、空気の取入口と、取り入れられた空気に噴霧水を吹き付ける１つ又は複数のノズルと、空気の排出口とを有する、請求項９に記載の空調換気システム。
12. 前記加湿器は、前記取入口に対して開放された第１の内部空間と、前記１つ又は複数のノズルに面し、前記排出口に対して開放された第２の内部空間と、前記第１の内部空間と前記第２の内部空間との境界に配置された含水材とを有し、前記取入口から取り入れられた空気は、第１の内部空間から前記含水材を通過して前記第２の内部空間に流れ、前記排出口から排出される、請求項１１に記載の空調換気システム。
13. 前記１つ又は複数の放熱装置の少なくとも１つは、架台上に配置されており、
    前記架台は、
    複数の細パイプの長さ方向を横切る方向に延びて、前記複数の細パイプを下方から支持する、複数の細パイプ支持部材と、
    前記複数の細パイプ支持部材を保持する枠部材と、
    前記枠部材から垂下されて前記枠部材を支持する複数の脚部材と
    を備える、請求項４に記載の空調換気システム。
14. 前記複数の脚部材の長さは、前記出口パイプの高さ方向位置が前記入口パイプの高さ方向位置より高くなるように定められる、請求項１３に記載の空調換気システム。
15. 前記１つ又は複数の放熱装置に調節空気を吹き付ける送風装置が、前記架台又は前記架台の近傍に取り付けられた、請求項１３に記載の空調換気システム。
16. 前記非居住空間に設けられ、調節空気が内部を流れる１つ又は複数の調節空気供給路と、前記水平壁面に設けられ、前記調節空気供給路を介して送られた調節空気を前記居住空間に供給するための１つ又は複数の給気口とをさらに備える、請求項１に記載の空調換気システム。
17. 前記居住空間の外部に位置する非居住空間は、床下空間及び小屋裏であり、前記１つ又は複数の放熱装置及び前記１つ又は複数の換気装置は、前記床下空間及び小屋裏のいずれか一方又は両方に配置されている、請求項１に記載の空調換気システム。
    
    
    
    

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