JP2022115368A - 空調システム及び住宅 - Google Patents

Abstract

【課題】 床上空間の温度調節性能を向上させることが可能な空調システム及び住宅を提供する。【解決手段】 断熱された床下空間２と、床下空間２の上に設けられた床上空間３とを具えた住宅１を空調するための空調システム１０である。空調システム１０は、熱交換器４１を有する空調装置１６と、床下空間２の空気Ａ３を空調装置１６に供給するための第１流路１７と、空調装置１６で熱交換された空調空気Ａ４を床上空間３に供給するための第２流路１８と、外気Ａ１を除湿又は加湿して床下空間２に供給するための調湿装置１９とを含む。【選択図】図１

Description

本発明は、空調システム及び住宅に関する。

下記特許文献１には、建物の居室を換気しながら空調しうる空調システムが記載されている。この空調システムには、熱交換器を有する空調装置と、床下空間の空気を空調装置に供給するためのダクトと、空調装置で熱交換された空調空気を床上空間に供給するためのダクトとが含まれている。

特開２０１７－８３０９７号公報

上記の空調システムでは、建物の必要換気量分の床下空間の空気が、熱交換器にそのまま供給される。このため、外気が高湿の場合には、前記熱交換器の冷房運転時の潜熱処理の割合が増加し、ひいては、顕熱比が小さくなる。したがって、床上空間の温度を低下させるための冷却効果が十分に得られないという問題があった。

本発明は、以上のような実状に鑑み案出されたもので、床上空間の温度調節性能を向上させることが可能な空調システムを提供することを主たる目的としている。

本発明は、断熱された床下空間と、前記床下空間の上に設けられた床上空間とを具えた住宅を空調するための空調システムであって、熱交換器を有する空調装置と、前記床下空間の空気を前記空調装置に供給するための第１流路と、前記空調装置で熱交換された空調空気を前記床上空間に供給するための第２流路と、外気を除湿又は加湿して前記床下空間に供給するための調湿装置とを含むことを特徴とする。

本発明に係る前記空調システムにおいて、前記空調装置は、前記空調空気を濾過するための第１フィルターを含んでもよい。

本発明に係る前記空調システムにおいて、前記調湿装置は、前記外気を濾過するための第２フィルターを含んでもよい。

本発明に係る前記空調システムにおいて、前記調湿装置は、デシカント型であってもよい。

本発明に係る前記空調システムにおいて、前記調湿装置は、調湿性能を回復させるための外気を供給可能な外気供給経路を有してもよい。

本発明に係る前記空調システムにおいて、前記第１流路は、前記床下空間の空気を前記空調装置側に圧送するための第１ファンを含んでもよい。

本発明に係る前記空調システムにおいて、前記調湿装置、及び、前記第１ファンの運転を制御する制御装置がさらに含まれてもよい。

本発明に係る前記空調システムにおいて、前記制御装置は、除湿又は加湿された外気の前記床下空間への第１供給量と、前記床下空間の空気の前記空調装置への第２供給量とが略一致するように、前記調湿装置及び／又は前記第１ファンの運転を制御してもよい。

本発明は、住宅であって、断熱された床下空間と、前記床下空間の上に設けられた床上空間と、熱交換器を有する空調装置と、前記床下空間の空気を前記空調装置に供給するための第１流路と、前記空調装置で熱交換された空調空気を前記床上空間に供給するための第２流路と、外気を除湿又は加湿して前記床下空間に供給するための調湿装置とを含むことを特徴とする。

本発明に係る前記住宅において、前記床下空間を区画する基礎と、前記床上空間を区画する外壁とをさらに具え、前記調湿装置は、前記基礎又は前記外壁の近傍に取り付けられてもよい。

本発明の空調システムは、上記の構成を採用することにより、顕熱の処理の負荷を削減することができ、床上空間の温度調節性能を向上させることが可能となる。

住宅の一例を概念的に示す断面図である。 調湿装置の一例を概念的に示す断面図である。

以下、本発明の実施形態が図面に基づき説明される。図面は、発明の内容の理解を助けるために、誇張表現や、実際の構造の寸法比とは異なる表現が含まれることが理解されなければならない。また、各実施形態を通して、同一又は共通する要素については同一の符号が付されており、重複する説明が省略される。さらに、実施形態及び図面に表された具体的な構成は、本発明の内容理解のためのものであって、本発明は、図示されている具体的な構成に限定されるものではない。

［住宅の全体構造］
図１には、住宅１の一例を概念的に示す断面図が示されている。本実施形態の住宅１は、例えば、優れた断熱性能を具えた工業化住宅として構成されている。なお、住宅１は、工業化住宅に限定されるものではない。

本実施形態の住宅１は、断熱された床下空間２と、床下空間２の上に設けられた床上空間３とを含んで構成されている。

［床下空間］
床下空間２は、基礎５と床６と土間７とで区画されている。

［基礎］
基礎５は、住宅１の外周に連続して配置されている。本実施形態の基礎５は、例えば、鉄筋コンクリート製の布基礎として構成されているが、ベタ基礎であってもよい。本実施形態の基礎５には、断熱材８が配されている。これにより、床下空間２が断熱されている。

［断熱材］
本実施形態の断熱材８は、基礎５の床下空間２側の側面に沿って、上下に延びている。このような断熱材８は、基礎５を介して伝えられる外気の熱を遮断することができる。これにより、住宅１は、床下空間２の空気（以下、単に「床下空気」ということがある。）Ａ３の温度変化を小さくすることができる。断熱材８としては、例えば、ポリスチレンフォーム等が適宜採用されうる。

［床］
図１に示されるように、床６は、基礎５、５の間をのびている。本実施形態の床６は、例えば、複数の板パネルが並べられたフローリングとして構成されている。

［土間］
土間７は、床下空間２の底面を構成している。本実施形態の土間７は、基礎５、５間に敷設される土間コンクリートとして構成されているが、このような態様に限定されない。土間７には、一年を通して温度変化が小さい地中熱が伝達されている。これにより、土間７は、地中熱と、床下空気Ａ３とを熱交換することができる熱交換部として構成される。したがって、床下空間２には、夏季は外気Ａ１より冷たく、かつ、冬季は外気Ａ１よりも暖かい床下空気Ａ３が蓄えられる。

本実施形態の住宅１は、床下空間２が断熱されているため、上記のような床下空気Ａ３を、床下空間２に効果的に蓄えることができる。

［床上空間］
床上空間３は、床下空間２の上に、床６を介して設けられている。本実施形態の床上空間３は、床６、天井１１、外壁１２、及び、間仕切り壁１３で区画されている。床上空間３には、居室１４が含まれている。

［空調システム］
本実施形態の住宅１には、住宅１を空調するための空調システム１０が設けられている。本実施形態の空調システム１０は、空調装置１６、第１流路１７、第２流路１８及び調湿装置１９を含んで構成されている。

［空調装置］
本実施形態の空調装置１６は、熱交換された空調空気Ａ４を生成するためのものである。したがって、空調装置１６は、熱交換器４１を有している。

［熱交換器］
本実施形態の熱交換器４１は、空気調和機４２の室内機４２Ａの内部に配されている。本実施形態の空気調和機４２は、一般的な家庭用のセパレート型エアコンである場合が例示される。空気調和機４２は、室内機４２Ａと、住宅１の外部に設置される室外機（図示省略）とセットとして構成されている。本実施形態の室内機４２Ａは、熱交換器４１に空気を供給するための吸込口４３と、熱交換器４１で熱交換された空調空気Ａ４を吐出するための吹出口４４とを有している。

［チャンバー］
本実施形態の空調装置１６は、空気調和機４２（室内機４２Ａ）を内部に収容したケーシング４５が含まれる。ケーシング４５は、その内部に空間（スペース）を有する箱状に形成されている。本実施形態のケーシング４５には、床上空気Ａ５を取り込むための空気導入口４６が設けられている。本実施形態の空気導入口４６は、空気調和機４２の吸込口４３に隣接して設けられている。これにより、吸込口４３には、床上空気Ａ５が供給されうる。

本実施形態のケーシング４５（空調装置１６）は、床６の上に設置されているが、例えば、床下空間２に設置されてもよいし、小屋裏３０に設置されてもよい。また、ケーシング４５は、住宅１の１階に設置されているが、例えば、２階以上に設置されても良い。

［第１フィルター］
本実施形態の空調装置１６には、空調空気Ａ４を濾過するための第１フィルター５１が含まれている。本実施形態の第１フィルター５１は、ケーシング４５の内部において、吹出口４４から吐出される空調空気Ａ４の下流側に配されている。これにより、空調装置１６は、空調空気Ａ４に含まれる粉塵やウイルス等を、効率よく除去することができるため、床上空間３の空気質を向上させることが可能となる。

第１フィルター５１には、公知のフィルター部材が適宜選択されうる。本実施形態のフィルター部材には、例えば、ＨＥＰＡ（Ｈｉｇｈ Ｅｆｆｉｃｉｅｎｃｙ Ｐａｒｔｉｃｕｌａｔｅ Ａｉｒ）フィルター、光触媒フィルター、活性炭脱臭フィルター、又は、電気集塵フィルター等が採用されうる。また、これらを組み合わせて、第１フィルター５１が構成されてもよい。

［第１流路］
第１流路１７は、床下空気Ａ３を空調装置１６に供給するためのものである。本実施形態の第１流路１７は、第１ダクト５３を含んで構成されている。

本実施形態の第１流路１７（第１ダクト５３）の一端は、床下空間２に連通している。一方、第１流路１７（第１ダクト５３）の他端は、空調装置１６（ケーシング４５）に連通している。これにより、第１流路１７は、床下空気Ａ３を、床下空間２から空調装置１６に供給することができる。

本実施形態の第１流路１７（第１ダクト５３）には、床下空気Ａ３を、空調装置１６（ケーシング４５）側に圧送する（搬送する）ための第１ファン６１が設けられている。これにより、第１流路１７は、床下空気Ａ３を、空調装置１６（ケーシング４５）内に円滑に供給（圧送）することができる。本明細書において、「ファン」は、空気を圧送するための機械である。したがって、ファンは、空気を圧送可能なものであれば、特に限定されない。

本実施形態の第１流路１７（第１ダクト５３）の他端は、空気調和機４２の吸込口４３に隣接して設けられている。これにより、吸込口４３には、床下空気Ａ３が供給されうる。

［第２流路］
第２流路１８は、空調装置１６で熱交換された空調空気Ａ４を、床上空間３に供給するためのものである。本実施形態の第２流路１８は、第２ダクト５４を含んで構成されている。

本実施形態の第２流路１８（第２ダクト５４）の一端は、空調装置１６（本例では、ケーシング４５内の空調空気Ａ４の下流側）に連通している。一方、第２流路１８（第２ダクト５４）の他端は、床上空間３（居室１４）に連通している。これにより、第２流路１８は、空調空気Ａ４を、空調装置１６から床上空間３に供給することができる。本実施形態の第２流路１８は、その一端が第１フィルター５１の下流側に配されているため、第１フィルター５１で浄化された空調空気Ａ４を、床上空間３に供給することができる。

本実施形態の第２流路（第２ダクト５４）には、空調空気Ａ４を床上空間３側に圧送する（搬送する）ための第２ファン６２が設けられている。これにより、第２流路１８は、空調空気Ａ４を、床上空間３に円滑に供給（圧送）することができる。

［調湿装置］
調湿装置１９は、外気Ａ１を除湿又は加湿して、床下空間２に供給するためのものである。調湿装置１９は、外気Ａ１を除湿又は加湿した空気（以下、単に「調湿空気」ということがある。）Ａ２を得ることができれば、特に限定されない。本実施形態の調湿装置１９は、デシカント型である場合が例示される。

デシカント型の調湿装置１９は、他の種類の調湿装置（図示省略）に比べて、小さく形成されうる。このため、調湿装置１９は、住宅１内での占有スペースを小さくすることができる。図２は、調湿装置１９の一例を概念的に示す断面図である。

本実施形態の調湿装置１９は、チャンバー２１と、デシカントロータ２２と、第１加熱冷却コイル２３と、第２加熱冷却コイル２４と、第１送風機２５と、第２送風機２６とを含んで構成されている。

チャンバー２１は、筐体２７と、その内部の空間を２つに区分する仕切部２８とを含んで構成されている。このような仕切部２８により、チャンバー２１には、互いに独立した第１チャンバー３１と第２チャンバー３２とが設けられる。

第１チャンバー３１には、その内部に外気Ａ１を案内するための第１入口３１ａと、その内部の空気を排出するための第１出口３１ｂとが設けられている。第１入口３１ａは、屋外３３に連通している。一方、第１出口３１ｂは、床下空間２に連通している。

第２チャンバー３２には、その内部に外気Ａ１を案内するための第２入口３２ａと、その内部の空気を排出するための第２出口３２ｂとが設けられている。第２入口３２ａ及び第２出口３２ｂは、屋外３３に連通している。

デシカントロータ２２は、従来のものと同様に、軸方向（厚さ方向）に通風可能な円筒構造体に、シリカゲルやゼオライトなどの吸湿剤が担持されることによって構成されている。本実施形態のデシカントロータ２２は、その回転軸２２ｓを中心として、第１チャンバー３１と第２チャンバー３２との間を回転可能に配置されている。デシカントロータ２２の回転速度は、従来と同様に設定されうる。

第１加熱冷却コイル２３及び第２加熱冷却コイル２４は、ヒートポンプユニット（図示省略）によって循環する冷媒により、空気を加熱又は冷却するためのものである。

第１加熱冷却コイル２３は、第１チャンバー３１において、デシカントロータ２２よりも第１入口３１ａ側（上流側）に設けられている。これにより、第１加熱冷却コイル２３は、第１チャンバー３１に案内された外気Ａ１を加熱又は冷却して、その外気Ａ１をデシカントロータ２２に供給することができる。

第２加熱冷却コイル２４は、第２チャンバー３２において、デシカントロータ２２よりも第２入口３２ａ側（上流側）に設けられている。これにより、第２加熱冷却コイル２４は、第２チャンバー３２に案内された外気Ａ１を加熱又は冷却して、その外気Ａ１をデシカントロータ２２に供給することができる。

第１送風機２５は、第１入口３１ａから第１チャンバー３１内に空気（外気Ａ１）を案内し、第１チャンバー３１内の空気（調湿空気Ａ２）を第１出口３１ｂから排出するためのものである。本実施形態の第１送風機２５は、ファンとして構成されている。第１送風機２５は、デシカントロータ２２に対して第１出口３１ｂ側（下流側）において、第１出口３１ｂに向かって送風する向きに配置されている。これにより、第１送風機２５は、第１チャンバー３１内を負圧にして、第１入口３１ａから外気Ａ１を案内することができる。

第２送風機２６は、第２入口３２ａから第２チャンバー３２内に空気（外気Ａ１）を案内し、第２チャンバー３２内の空気Ａ６を第２出口３２ｂから排出するためのものである。本実施形態の第２送風機２６は、第１送風機２５と同様に、ファンとして構成されている。第２送風機２６は、デシカントロータ２２に対して第２出口３２ｂ側（下流側）において、第２出口３２ｂに向かって送風する向きに配置されている。これにより、第２送風機２６は、第２チャンバー３２内を負圧にして、第２入口３２ａから外気Ａ１を案内することができる。

［調湿装置の運転］
次に、調湿装置１９の運転が説明される。本実施形態の調湿装置１９では、冬季に比べて外気Ａ１の湿度（絶対湿度）が高くなる夏季において、除湿運転が行われる。一方、夏季に比べて外気Ａ１の湿度（絶対湿度）が低くなる冬季では、加湿運転が行われる。

［除湿運転］
除湿運転では、先ず、第１送風機２５及び第２送風機２６の運転により、第１チャンバー３１及び第２チャンバー３２内に外気Ａ１がそれぞれ案内される。

第１チャンバー３１内に案内された外気Ａ１は、第１加熱冷却コイル２３によって冷却される。これにより、外気Ａ１の温度が低下し、その湿度（相対湿度）が高められる。このような外気Ａ１がデシカントロータ２２を通過することにより、外気Ａ１に含まれる水蒸気がデシカントロータ２２に効果的に吸着されうる。これにより、調湿装置１９は、外気Ａ１の湿度を低くした（外気Ａ１を除湿した）調湿空気Ａ２が得られる。調湿空気Ａ２は、第１出口３１ｂから床下空間２に供給される。

第２チャンバー３２内に案内された外気Ａ１は、第２加熱冷却コイル２４によって加熱される。これにより、外気Ａ１の温度が上昇し、その湿度（相対湿度）が低くされる。このような外気Ａ１がデシカントロータ２２を通過することにより、デシカントロータ２２に吸着されている水蒸気が、外気Ａ１に効果的に放出されうる。これにより、調湿装置１９は、デシカントロータ２２を再生（即ち、再び除湿できるように調湿性能を回復）することができる。水蒸気が放出された空気Ａ６は、第２出口３２ｂから屋外３３に排出される。

デシカントロータ２２は、第１チャンバー３１と第２チャンバー３２との間で回転しているため、第１チャンバー３１での除湿と、第２チャンバー３２での再生（調湿性能の回復）とを連続して行うことができる。したがって、調湿装置１９は、外気Ａ１の除湿を継続して行うことができる。

［加湿運転］
加湿運転では、先ず、第１送風機２５及び第２送風機２６の運転により、第１チャンバー３１及び第２チャンバー３２内に外気Ａ１がそれぞれ案内される。

第１チャンバー３１内に案内された外気Ａ１は、第１加熱冷却コイル２３によって加熱される。これにより、外気Ａ１の温度が上昇し、その湿度（相対湿度）が低くされる。このような外気Ａ１がデシカントロータ２２を通過することにより、デシカントロータ２２に吸着されている水蒸気が、外気Ａ１に効果的に放出されうる。これにより、調湿装置１９は、外気Ａ１の湿度を高く（外気Ａ１を加湿）した調湿空気Ａ２が得られる。調湿空気Ａ２は、第１出口３１ｂから床下空間２に供給される。

第２チャンバー３２内に案内された外気Ａ１は、第２加熱冷却コイル２４によって冷却される。これにより、外気Ａ１の温度が低下し、その湿度（相対湿度）が高められる。このような外気Ａ１がデシカントロータ２２を通過することにより、外気Ａ１に含まれる水蒸気がデシカントロータ２２に効果的に吸着されうる。これにより、調湿装置１９は、デシカントロータ２２を再生（即ち、再び加湿できるように調湿性能を回復）することができる。水蒸気が吸着された空気Ａ６は、第２出口３２ｂから屋外３３に排出される。

デシカントロータ２２は、第１チャンバー３１と第２チャンバー３２との間で回転しているため、第１チャンバー３１での加湿と、第２チャンバー３２での再生（調湿性能の回復）とを連続して行うことができる。したがって、調湿装置１９は、外気Ａ１の加湿を継続して行うことができる。

このように、本実施形態の空調システム１０は、調湿装置１９によって、外気Ａ１を除湿又は加湿して得られる調湿空気Ａ２を、床下空間２に供給することができる。したがって、空調システム１０は、床下空間２を調湿することができる。

［外気供給経路］
本実施形態の調湿装置１９は、調湿性能を回復させるための外気Ａ１を供給可能な外気供給経路３５を有している。本実施形態の外気供給経路３５は、外気Ａ１が供給される第２入口３２ａ及び第２チャンバー３２によって構成されている。このような外気供給経路３５は、例えば、調湿性能の回復に、床上空気Ａ５（図１に示す）が用いられていた従来の調湿装置とは異なり、床上空間３の環境に左右されることなく、調湿性能の回復に必要な外気Ａ１を、調湿装置１９に供給できる。したがって、調湿装置１９は、調湿性能を効率よく回復させることができる。さらに、空調装置１６（住宅１）は、床上空間３と調湿装置１９との間を接続するダクト（図示省略）等を設ける必要もないため、初期導入コストを低減しうる。

［バイパス経路］
図２に示されるように、調湿装置１９は、第１チャンバー３１、第１入口３１ａ及び第１出口３１ｂにより、通風可能なデシカントロータ２２を介して、屋外３３と床下空間２との間を連通させることができる。これにより、調湿装置１９は、除湿運転及び加湿運転を停止している間において、第１チャンバー３１、第１入口３１ａ及び第１出口３１ｂを、床下空間２に外気Ａ１を供給可能なバイパス経路３６として構成することができる。したがって、調湿装置１９は、外気Ａ１の除湿や加湿が必要のない時期において、外気Ａ１を床下空間２に供給することができるため、その床下空気Ａ３が床上空間３に供給されることにより、住宅１の全体を換気することが可能となる。

［調湿装置の設置位置］
調湿装置１９は、図１に示した住宅１の内外において、適宜設置されうる。なお、調湿装置１９と屋外３３との距離が大きくなると、調湿装置１９に外気Ａ１を案内するためのダクト（図示省略）や、調湿装置１９から屋外３３に外気Ａ１を排出するためのダクト（図示省略）を設置して、それらのダクトを長くする必要が生じる。このような長いダクトは、空調システム１０の初期導入コストの増大や、圧力損失の増加に伴う送風機（図２に示した第１送風機２５や第２送風機２６）の動力の増大を招く傾向がある。このため、調湿装置１９は、基礎５又は外壁１２の近傍に取り付けられるのが望ましい。ここで、「近傍に取り付けられる」とは、基礎５又は外壁１２からの距離が２．０ｍ以下の領域内に、調湿装置１９が取り付けられることを意味している。

このように、本実施形態の調湿装置１９は、基礎５又は外壁１２の近傍に取り付けられるため、屋外３３との距離を小さくすることができる。これにより、調湿装置１９は、上述のようなダクト（図示省略）を短くでき、或いは、ダクトの設置を不要にすることができるため、空調システム１０の初期導入コストの増大や、送風機（図２に示した第１送風機２５や第２送風機２６）の動力の増大を抑制できる。このような作用を効果的に発揮させるために、調湿装置１９は、好ましくは、基礎５又は外壁１２からの距離が０．５ｍ以下の領域内に配されるのが望ましく、さらに好ましくは、基礎５又は外壁１２に面するように取り付けられるのが望ましい。本実施形態の調湿装置１９は、外壁１２に面するように取り付けられているため、上述のようなダクトが不要となる。

［空調システム（住宅）の作用］
本実施形態の空調システム１０（住宅１）では、図１に示されるように、調湿装置１９によって、外気Ａ１が除湿又は加湿された調湿空気Ａ２が、床下空間２に供給されるため、床下空間２が調湿される。床下空気Ａ３は、床下空間２の断熱によって温度変化が抑制されるため、その湿度（相対湿度）が安定する。さらに、床下空間２には、一年を通して温度変化が小さい地中熱が伝達されているため、温度変化が効果的に抑制され、床下空気Ａ３の湿度をより安定させることができる。

本実施形態の空調システム１０（住宅１）では、床下空気Ａ３（調湿空気Ａ２）が、第１流路１７を介して、空調装置１６（ケーシング４５）に供給される。さらに、空調システム１０（住宅１）では、床上空気（リターン空気）Ａ３が、空気導入口４６を介して、空調装置１６（ケーシング４５）に供給される。これにより、空気調和機４２の吸込口４３には、床下空気Ａ３及び床上空気Ａ５の混合気が供給される。これらの混合気は、空気調和機４２の熱交換器４１で熱交換され、吹出口４４から空調空気Ａ４が吐出される。

本実施形態の空調システム１０（住宅１）では、空調空気Ａ４が、第２流路１８を介して、床上空間３に供給される。これにより、本実施形態の空調システム１０（住宅１）は、床上空間３を空調及び換気することができる。

本実施形態の空調システム１０（住宅１）では、例えば、冬季に比べて外気Ａ１の湿度（絶対湿度）が高くなる夏季において、調湿装置１９に除湿運転をさせることにより、外気Ａ１に含まれる水蒸気を除去した調湿空気Ａ２が得られる。これにより、空調システム１０は、除湿された調湿空気Ａ２が床下空間２に供給されることで、床下空気Ａ３の湿度（相対湿度）を低くすることができる。そして、除湿された床下空気Ａ３（調湿空気Ａ２）が、冷房運転中の熱交換器４１に供給されることにより、例えば、高湿の床下空気Ａ３（外気Ａ１）がそのまま供給されていた従来の空調システムに比べて、熱交換器４１の潜熱処理の割合を小さくできる。これにより、空調システム１０（住宅１）は、冷房運転開始時から、熱交換器４１の顕熱比を大きくできるため、空調空気Ａ４の温度を効果的に低下させることができる。したがって、空調システム１０（住宅１）は、床上空間３の温度を低下させるための冷却効果が十分に得ることができるため、床上空間３の温度調節性能を向上させることができる。

本実施形態の空調システム１０（住宅１）では、例えば、夏季に比べて外気Ａ１の湿度（絶対湿度）が低くなる冬季において、調湿装置１９に加湿運転をさせることにより、外気Ａ１に水蒸気が放出された調湿空気Ａ２が得られる。これにより、空調システム１０（住宅１）は、加湿された調湿空気Ａ２が床下空間２に供給されることで、床下空気Ａ３の湿度（相対湿度）を高くすることができる。そして、加湿された床下空気Ａ３（調湿空気Ａ２）が、暖房運転中の熱交換器４１に供給されることにより、例えば、低湿の床下空気Ａ３（外気Ａ１）がそのまま供給されていた従来の空調システムに比べて、空調空気Ａ４の湿度が効果的に高められる。したがって、空調システム１０（住宅１）は、温度調節機能を維持しつつ、床上空間３を効果的に加湿することができる。

本実施形態の空調システム１０（住宅１）は、床下空間２及び床上空間３の双方を調湿することができる。これにより、空調システム１０は、住宅１の全体として、湿度環境を安定化させることができるため、住宅１の快適性を向上しうる。また、空調システム１０は、床下空間２の調湿により、床６の反りや、床下空間２でのカビの発生等を効果的に抑制できる。したがって、空調システム１０は、住宅１の耐久性を向上させることができる。

空調システム１０（住宅１）は、外気Ａ１が調湿（除湿又は加湿）された調湿空気Ａ２（床下空気Ａ３）を、調湿装置１９から空調装置１６に供給する（搬送する）経路として、第１流路１７とともに、床下空間２を利用することができる。したがって、本実施形態の空調システム１０（住宅１）は、ダクト（例えば、第１ダクト５３）の使用量を少なくできるため、初期導入コストを低減しうる。

［第２フィルター］
図２に示されるように、本実施形態の空調システム１０（住宅１）には、調湿装置１９に、外気Ａ１を濾過するための第２フィルター５２が含まれてもよい。本実施形態の第２フィルター５２は、第１チャンバー３１の第１入口３１ａに設けられているが、外気Ａ１を濾過できれば、特に限定されない。

第２フィルター５２は、外気Ａ１に含まれる粉塵やウイルス等を除去することができるため、床下空気Ａ３（調湿空気Ａ２）の空気質を向上させることができる。そして、図１に示されるように、浄化された床下空気Ａ３が、第１流路１７を介して、空調装置１６の第１フィルター５１に供給されることにより、第１フィルター５１を延命させることができる。第２フィルター５２は、特に限定されるわけではなく、上述のフィルター部材で適宜構成されうる。

［制御装置］
本実施形態の空調システム１０（住宅１）には、調湿装置１９及び第１ファン６１の運転を制御する制御装置４０がさらに含まれてもよい。制御装置４０は、ＣＰＵ（中央演算装置）からなる演算部（図示省略）と、制御手順が予め記憶されている記憶部（図示省略）と、記憶部から制御手順を読み込む作業用メモリ（図示省略）とを含んで構成されている。このような制御装置４０は、例えば、間仕切り壁１３等に設置されうる。

本実施形態の制御装置４０には、調湿装置１９及び第１ファン６１が接続されている。このため、制御装置４０は、調湿装置１９及び第１ファン６１に信号を伝達することで、調湿装置１９及び第１ファン６１の運転を制御することができる。これにより、制御装置４０は、除湿又は加湿された外気Ａ１（調湿空気Ａ２）の床下空間２への第１供給量と、床下空気Ａ３の空調装置１６への第２供給量とを制御しうる。

本実施形態の制御装置４０には、第２ファン６２及び空調装置１６（空気調和機４２）が接続されている。このため、制御装置４０は、第２ファン６２及び空気調和機４２に信号を伝達することで、第２ファン６２及び空気調和機４２の運転を制御することができる。これにより、制御装置４０は、空調空気Ａ４の床上空間３への第３供給量と、空気調和機４２の運転（冷房運転及び暖房運転等）を制御しうる。

本実施形態の制御装置４０は、外気Ａ１（調湿空気Ａ２）の第１供給量、及び、床下空気Ａ３の第２供給量が略一致するように、調湿装置１９及び／又は第１ファン６１を制御してもよい。なお、「略一致」には、第１供給量と第２供給量との差の絶対値が、第１供給量の２０％以下となる態様が許容されるものとする。

本実施形態の制御装置４０は、外気Ａ１（調湿空気Ａ２）の第１供給量、及び、床下空気Ａ３の第２供給量を略一致させることにより、床下空間２が負圧になるのを防ぐことができるため、調湿されていない外気Ａ１が、床下空間２に浸入するのを防ぎうる。これにより、空調システム１０（住宅１）は、調湿された床下空気Ａ３を空調装置１６に確実に供給することができるため、熱交換器４１の顕熱比を大きくして、床上空間３の温度調節性能を向上させることが可能となる。

第１供給量と第２供給量とを略一致させるために、調湿装置１９及び第１ファン６１の双方の運転が制御されてもよいが、いずれか一方の運転のみが制御されてもよい。例えば、第１供給量に対して第２供給量が一致するように、第１ファン６１の運転のみが制御されてもよいし、第２供給量に対して第１供給量が一致するように、調湿装置１９の運転のみが制御されてもよい。

本実施形態の制御装置４０は、空調空気Ａ４の第３供給量が、床下空気Ａ３の第２供給量よりも大きくなるように、第１ファン６１及び／又は第２ファン６２を制御してもよい。これにより、空調システム１０（住宅１）は、空調空気Ａ４（床上空気Ａ５）を、床上空間３に効率よく循環及び拡散させることができるとともに、第１フィルター５１による浄化機能を発揮させることが可能となる。

以上、本発明の特に好ましい実施形態について詳述したが、本発明は図示の実施形態に限定されることなく、種々の態様に変形して実施しうる。

下記の仕様に基づく住宅に、図１及び図２に示した空調システムが設置されたコンピュータモデルが作成された（実施例）。比較のために、実施例と同一の住宅に、調湿装置を含まない空調システムが設置されたコンピュータモデルが作成された（比較例）。

そして、実施例及び比較例のコンピュータモデルを用いて、床下空間の相対湿度が１０％ＲＨに低減したときの空気調和機（熱交換器）の顕熱比、及び、空調空気の吹出温度が評価された。共通仕様は、次のとおりであり、テストの結果が表１に示される。
外気：
温度：３５℃
相対湿度：４５％ＲＨ
絶対湿度：１５．９５ｇ／ｋｇ
床下空間：
温度：２５℃
比較例：床下空間の相対湿度８０％ＲＨ
実施例：床下空間の相対湿度が７０％ＲＨになるまで除湿
住宅：
温度：２７℃冷房運転時
床面積：１２３．０４m²
気密Ｃ値が４．０cm²／m²時の室内外温度差による漏気量（１１．５m³／ｈ）を考慮
内部発湿：２４０ｇ／ｈ（１人あたりの内部発湿（６０ｇ）×在室人数（４人））
空気調和機（熱交換器）
冷房能力：８２００Ｗ
風量：１４２８m³／ｈ
第１流路（第１ファン）：
第２供給量：１９５m³／ｈ
第２流路（第２ファン）：
第３供給量：１６００m³／ｈ

テストの結果、実施例は、比較例に比べて、床下空間の相対湿度を低下させることができ、床下空間の空気が供給される空調装置（熱交換器）の顕熱比を大きくすることができた。これにより、実施例は、比較例に比べて、空調空気の温度を低下させることができるため、床上空間の温度調節性能を向上させることができた。

１ 住宅
２ 床下空間
３ 床上空間
１０ 空調システム
１６ 空調装置
１７ 第１流路
１８ 第２流路
１９ 調湿装置
４１ 熱交換器

Claims (10)

1. 断熱された床下空間と、前記床下空間の上に設けられた床上空間とを具えた住宅を空調するための空調システムであって、
   熱交換器を有する空調装置と、
   前記床下空間の空気を前記空調装置に供給するための第１流路と、
   前記空調装置で熱交換された空調空気を前記床上空間に供給するための第２流路と、
   外気を除湿又は加湿して前記床下空間に供給するための調湿装置とを含む、
   空調システム。
2. 前記空調装置は、前記空調空気を濾過するための第１フィルターを含む、請求項１に記載の空調システム。
3. 前記調湿装置は、前記外気を濾過するための第２フィルターを含む、請求項１又は２に記載の空調システム。
4. 前記調湿装置は、デシカント型である、請求項１ないし３のいずれか１項に記載の空調システム。
5. 前記調湿装置は、調湿性能を回復させるための外気を供給可能な外気供給経路を有する、請求項１ないし４のいずれか１項に記載の空調システム。
6. 前記第１流路は、前記床下空間の空気を前記空調装置側に圧送するための第１ファンを含む、請求項１ないし５のいずれか１項に記載の空調システム。
7. 前記調湿装置、及び、前記第１ファンの運転を制御する制御装置をさらに含む、請求項６に記載の空調システム。
8. 前記制御装置は、除湿又は加湿された外気の前記床下空間への第１供給量と、前記床下空間の空気の前記空調装置への第２供給量とが略一致するように、前記調湿装置及び／又は前記第１ファンの運転を制御する、請求項７に記載の空調システム。
9. 住宅であって、
   断熱された床下空間と、
   前記床下空間の上に設けられた床上空間と、
   熱交換器を有する空調装置と、
   前記床下空間の空気を前記空調装置に供給するための第１流路と、
   前記空調装置で熱交換された空調空気を前記床上空間に供給するための第２流路と、
   外気を除湿又は加湿して前記床下空間に供給するための調湿装置とを含む、
   住宅。
10. 前記床下空間を区画する基礎と、前記床上空間を区画する外壁とをさらに具え、
    前記調湿装置は、前記基礎又は前記外壁の近傍に取り付けられる、請求項９に記載の住宅。

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