JP2024010876A - 風向切替ボックス及び暖冷房方法 - Google Patents

Abstract

【課題】市販の空調機に接続する縦ダクトを利用して１台の空調機で広範囲の空間を暖冷房できるとともに、縦ダクトの風向を必要に応じて切り替えて効率良く冷気及び暖気を供給可能な風向切替ボックス及び暖冷房方法を提供する。【解決手段】空調機ＡＣの吹出し口及び上下方向に延びる縦ダクト２のいずれか一方又は両方に接続されて上面及び下面が開放された直方体状の風向切替ボックス１において、壁面に向かって手前側の前面パネル１０と、壁面側の背面パネル１１と、左右一対の側面パネル１２と、を備え、下面に横桟１６を架け渡すとともに、前記空調機から供給される暖気又は冷気の気流を流通可能に構成し、且つ、前記前面パネル１０を取り外して前記横桟１６に載置可能に構成する。【選択図】図３

Description

本発明は、空調機の吹き出し口及び縦ダクトの一方又は両方に接続されて暖房又は冷房で風向を切り替え自在とする風向切替ボックス及びそれを用いた暖冷房方法に関する。

近年、省エネルギー等の観点から日本でもパッシブハウスが提唱されるに至り、熱損失や消費エネルギーが少ない住宅設計（パッシブデザイン）がなされるようになった。また、空調機でも、快適な温度環境の実現と経済性の両立を図ることが試みられている。

例えば、特許文献１には、本願出願人が提案した、室内空調機が据え付けられた床上に止め付けられ、吹出し口に接続する上部チャンバと、この上部チャンバの下方の床下に設置され、前記上部チャンバと一体となって１つのチャンバを形成する床置き型室内空調機接続用床下チャンバを設けることにより、温風を床下の分配ボックスとダクトを介して振り分け、床下全体に暖気を溜めることで、高性能エアコンから出る気流をコントロールして、１台のエアコンで１０数坪・ワンフロアの冷暖房を可能にする技術が開示されている（特許文献１の特許請求の範囲の請求項１、明細書の段落［００１６］～［００２８］、図面の図１～図３、図８等参照）。

しかし、特許文献１に記載の技術だけでは、市販の一般的な空調機（エアコン）を利用して広範囲の冷暖房を行うことが不十分であるという問題があった。特に、空調機（エアコン）を利用する場合、冷房時は、ダクトを介して床や天井から冷気を供給するのではなく、空調機の吹出し口から直接供給した方が効率がよい箇所もあるという問題があった。

また、特許文献２には、太陽熱を南壁面の集熱窓より取り入れ、それを送風機により全館を循環させることにより全館暖房し、夏期夜間には送風機を逆運転する事により屋外冷気を取り入れ全館冷房し、さらに寒冷地においては、高効率の冷暖房機器を併用することにより全館冷暖房する建築物が開示されている（特許文献２の特許請求の範囲の請求項１、明細書の段落［００１０］～［００１５］、図面の図２等参照）。

しかし、特許文献２に記載の建築物は、全館空調が前提の太陽光がメインの発明であり、空調機の吹出し口にダクトが設けられておらず、空調機の暖冷房時の暖気・冷気を効率よく他所へ供給できていないという問題があった。

特開２０１６－１３３２４５号公報 登録実用新案第３１４９５０６号公報

そこで、本発明は、前述した問題に鑑みて案出されたものであり、その目的とするところは、市販の空調機に接続する縦ダクトを利用して１台の空調機で広範囲の空間を暖冷房できるとともに、縦ダクトの風向を必要に応じて切り替えて効率良く冷気及び暖気を供給可能な風向切替ボックス及び暖冷房方法を提供することにある。

請求項１に係る風向切替ボックスは、空調機の吹出し口及び上下方向に延びる縦ダクトのいずれか一方又は両方に接続されて上面及び下面が開放された直方体状の風向切替ボックスであって、壁面に向かって手前側の前面パネルと、壁面側の背面パネルと、左右一対の側面パネルと、を備え、下面に横桟が架け渡されているとともに、前記空調機から供給される暖気又は冷気の気流が流通可能に構成され、且つ、前記前面パネルが取り外して前記横桟に載置可能に構成されていることを特徴とする。

請求項２に係る風向切替ボックスは、請求項１に記載の風向切替ボックスにおいて、前記前面パネルは、取っ手が取り付けられているとともに、ケンドン式に上下の溝に嵌め込み又は取り外し自在に構成されていることを特徴とする。

請求項３に係る暖冷房方法は、請求項１又は２に記載の風向切替ボックスを用いて前記空調機で暖冷房を行う暖冷房方法であって、暖房時には、前記前面パネルを上下方向に立て掛けて前記縦ダクトの内側上下方向に暖気を流下させて暖房するとともに、冷房時には、前記前面パネルを前記横桟の上に載置して前記縦ダクトから前記前面パネルに沿って外に冷気を流出させて冷房することを特徴とする。

請求項１～請求項３に係る発明によれば、市販の空調機に接続する縦ダクトを利用して１台の空調機で広範囲の空間を暖冷房できるとともに、縦ダクトを必要に応じて開閉して効率良く冷気及び暖気を供給することができる。

特に、請求項２に記載の発明によれば、取っ手が取り付けられているとともに、ケンドン式に上下の溝に嵌め込み又は取り外し自在に構成されているので、いつでも短時間で縦ダクトの開閉を行うことができる。

図１は、本発明の実施形態に係る風向切替ボックス及び縦ダクトを主に示す正面図である。 図２は、同上の風向切替ボックス及び縦ダクトを主に示す右側面図である。 図３は、同上の風向切替ボックスを示す斜視図である。 図４は、同上の風向切替ボックスを前面パネルの中央線で切断した状態を示す鉛直断面図である。 図５は、同上の風向切替ボックスの前面パネルを上部レール材及び下部レール材を取り外す手順を示す説明図である。 図６は、同上の風向切替ボックスの冷房時の風向切り替え手順を示す斜視図である。 図７は、同上の風向切替ボックスの冷房時を示す斜視図である。

以下、本発明に係る風向切替ボックス及び暖冷房方法を実施するための一実施形態について、図面を参照しながら詳細に説明する。

＜風向切替ボックス＞
図１～図７を用いて、本発明の実施形態に係る風向切替ボックス及び暖冷房方法について説明する。先ず、図１～図４を用いて、本発明の実施形態に係る風向切替ボックス１について説明する。図１は、本発明の実施形態に係る風向切替ボックス１及び縦ダクト２を主に示す正面図であり、図２は、本実施形態に係る風向切替ボックス１及び縦ダクト２を主に示す右側面図である。また、図３は、本実施形態に係る風向切替ボックス１を示す斜視図であり、図４は、風向切替ボックス１を示す鉛直断面図である。

本実施形態に係る風向切替ボックス１は、２階建ての戸建て住宅の２階に空調機ＡＣを設置し、縦ダクト２を経由して、縦ダクト２と連通する床下チャンバ３で１階の床下空間４内で空調された気流を分配する場合を例示して説明する。また、前面及び背面とは、空調機ＡＣが設置又は設置された床面の近傍にある壁面に向かって手前側となる面を前面、壁面に近い側を背面という（以下同じ）。

本実施形態に係る空調機ＡＣは、図１，図２に示すように、一般的な市販のエアコンであり、２階の壁際の２階床上の風向切替ボックス１上に載置されて設置されている。

（風向切替ボックス）
風向切替ボックス１は、図３、図４に示すように、前面パネル１０と背面パネル１１と、左右一対の側面パネル１２，１２と、これら左右一対の側面パネル１２，１２間に掛け渡された上下一対の上部レール材１３及び下部レール材１４など、から構成された直方体の上面及び下面が開放されたボックス状（角筒状）の部材である。この風向切替ボックス１は、２階の床上に設置され、１階の縦ダクト２及び１階床下の床下チャンバ３に連通して、空調機ＡＣからの空調された気流の方向を冷房時と暖房時で切り替える機能を有している。

前面パネル１０は、四辺を箱曲げした鉄板などの金属板の内側にマイクロボード（高密度グラスウールボード：厚さｔ＝１２．５ｍｍ・９６ｋｇ／ｍ³）を接着した吸音性・断熱性・不燃性に優れたパネル材である。但し、前面パネル１０の素材は、金属板やマイクロボードに限られるものではなく、繰り返しの脱着（開閉）に耐え得る強度を有していればよい。

この前面パネル１０は、後で詳述するように、上部レール材１３及び下部レール材１４の溝内にケンドン式に上下の溝に嵌め込み又は取り外し自在に構成されたフラップパネルである。これらの上部レール材１３及び下部レール材１４は、前面パネル１０が嵌め込み可能な幅（実施形態では内のり寸法で１５ｍｍ程度）を有した断面コの字状の金属製のチャンネル材からなり、本実施形態では、上部レール材１３は、高さ２０ｍｍで、下部レール材１４は、高さ１２ｍｍに設定されている。

また、この前面パネル１０の前面１０ａには、１又は複数の取っ手１５が溶接等で取り付けられており、取っ手１５を持って、前面パネル１０を持ち上げ易くなっている。このため、前面パネル１０は、上部レール材１３及び下部レール材１４からの脱着及び縦ダクト２へ連通する流路である底面の開閉がいつでも短時間で行うことができる。

背面パネル１１は、断面コの字状の金属製の枠体１１ａに、マイクロボード１１ｂ（高密度グラスウールボード厚さｔ＝１２．５ｍｍ・９６ｋｇ／ｍ³）が装着された幅＝８４２ｍｍ×高さ＝２２０ｍｍの横長な長方形状の吸音性・断熱性・不燃性に優れたパネル材である。

また、側面パネル１２も、背面パネル１１と同様に、断面コの字状の金属製の枠体１２ａに、マイクロボード１２ｂ（高密度グラスウールボード：厚さｔ＝１２．５ｍｍ・９６ｋｇ／ｍ³）が装着された幅＝２００ｍｍ×高さ＝２２０ｍｍの矩形状の吸音性・断熱性・不燃性に優れたパネル材である。

そして、風向切替ボックス１は、底面となる位置に断面コの字状の金属材（チェンネル材）からなる複数本（図示形態では２本）の横桟１６が取り付けられている。この横桟１６は、背面パネル１１の枠体１１ａの下枠と、下部レール材１４との間に架け渡されて溶接等で取り付けられており、冷房時に前面パネル１０を載置するとともに落下するのを防止する機能を有している。

また、図３に示すように、風向切替ボックス１の下端の四周の外側には、床材との隙間を塞いて床材の切断面を目隠しするための目隠しフランジ１７が形成されている。

（縦ダクト）
縦ダクト２は、１階の居室空間に設置され、２階床上の風向切替ボックス１と１階床下の床下チャンバ３とを繋ぐ上下に延びる角筒状のダクトであり、空調機ＡＣで空調された気流を１階の居室内空気と混ざることなく床下空間４に導く機能を有している。また、この縦ダクト２の素材は、背面パネル１１や側面パネル１２と同様に、吸音性・断熱性・不燃性に優れた素材からなる。

（床下チャンバ）
床下チャンバ３は、耐食性の観点から溶融亜鉛めっきなどの防錆処理が施された鋼板から形成されており、上面が開放された直方体状のチャンバ本体３０と、このチャンバ本体３０の側面に穿設された円筒状の複数の流出口３１を備えている。この床下チャンバ３は、縦ダクト２を通じて供給される空調された空気を各流出口３１を通じて床下空間４の多方向へ向け分岐供給する機能を有している。

＜暖冷房方法＞
次に、図１～図７を用いて、本発明の実施形態に係る暖冷房方法について説明する。本実施形態に係る暖冷房方法では、前述の風向切替ボックス１を用いて、暖房又は冷房で風向を切り替えて空調機で暖冷房を行う場合を例示して説明する。

（暖房時）
先ず、暖房時について説明する。図１～図４に示すように、暖房時には、本実施形態に係る暖冷房方法では、前面パネル１０を上下一対の上部レール材１３及び下部レール材１４に嵌め込んで、上下方向に立て掛けて縦ダクト２の内側上下方向に空調機ＡＣの吹出し口から暖気を流下させて暖房する。

縦ダクト２内を流下した暖気は、床下チャンバ３で１階の床下空間４内で分配されて１階床の床ガラリ（図示せず）等を通じて、１階の居室に供給される。このため、足元から暖気が徐々に上昇するため、小さな暖房負荷で頭寒足熱の快適な温度環境を実現することができる。その上、本実施形態に係る暖冷房方法では、縦ダクト２及び床下チャンバ３を通じて１年中外気温に影響されにくい１階の床下空間４を利用して、空調機ＡＣから空間的に離れて距離がある各所に暖気を供給するので、小さな暖房負荷で極めて広範囲の空間を暖房することができる。

（冷房時）
次に、冷房時について説明する。図５～図７に示すように、冷房時には、本実施形態に係る暖冷房方法では、前面パネル１０を上部レール材１３及び下部レール材１４の溝（レール部）から取り外して、水平方向に前面パネル１０を寝かして横桟１６上に載置し、風向切替ボックス１の下面（底面）を閉塞する。そうすることにより、空調機ＡＣの吹出し口から冷気を前面パネル１０の上面に沿って風向切替ボックス１の前面から流出させて冷房する。

図５は、風向切替ボックス１の前面パネル１０を上部レール材１３及び下部レール材１４から取り外す手順を示す説明図であり、図６は、冷房時の風向切り替え手順を示す風向切替ボックス１の斜視図である。また、図７は、冷房時の風向切替ボックス１を示す斜視図である。

先ず、風向切替ボックス１の前面パネル１０を上部レール材１３及び下部レール材１４から取り外すには、図５に示すように、フラップパネルである前面パネル１０をケンドン式で持ち上げて下部レール材１４から前面パネル１０の下端を引き抜くとともに外側に倒し、次に、上部レール材１３から前面パネル１０の上端を引き抜いて内側に倒し込む。

その後、図６に示す横桟１６及び下部レール材１４上に前面パネル１０の背面側を当接させて載置して、図７に示すように、風向切替ボックス１の下面（底面）を閉塞する。これにより、暖房時には、縦ダクト２の内側上下方向に暖気を流下させていた風向を、風向切替ボックス１で冷房時には、前面パネル１０の上面に沿って冷気を風向切替ボックス１の前面から流出させる方向に切り替えることができる。

以上説明した風向切替ボックス１及び暖冷房方法によれば、市販の空調機ＡＣに接続する縦ダクト２を利用して１台の空調機ＡＣで広範囲の空間を暖冷房できるとともに、縦ダクト２を必要に応じて開閉して効率良く冷気及び暖気を供給することができる。

その上、風向切替ボックス１の前面パネル１０には、取っ手１５が取り付けられているとともに、ケンドン式に上下の溝に嵌め込み又は取り外し自在に構成されているので、いつでも短時間で縦ダクト２の開閉を行って空調されて空気の風向を切り替えることができる。

以上、本発明の実施形態に係る風向切替ボックス及び暖冷房方法について詳細に説明したが、前述した又は図示した実施形態の寸法や材質等は、いずれも本発明を実施するにあたって具体化した一実施形態を示したものに過ぎない。したがって、これらによって本発明の技術的範囲が限定的に解釈されてはならないものである。

１：風向切替ボックス
１０：前面パネル
１１：背面パネル
１２：側面パネル
１３：上部レール材
１４：下部レール材
１５：取っ手
１６：横桟
１７：目隠しフランジ
２：縦ダクト（エアコン：空調機）
３：床下チャンバ
４：床下空間

請求項２に係る風向切替ボックスは、請求項１に記載の風向切替ボックスにおいて、前記前面パネルは、取っ手が取り付けられているとともに、ケンドン式に嵌め込み又は取り外し自在に構成されていることを特徴とする。

特に、請求項２に記載の発明によれば、取っ手が取り付けられているとともに、ケンドン式に嵌め込み又は取り外し自在に構成されているので、いつでも短時間で縦ダクトの開閉を行うことができる。

Claims (3)

1. 空調機の吹出し口及び上下方向に延びる縦ダクトのいずれか一方又は両方に接続されて上面及び下面が開放された直方体状の風向切替ボックスであって、
   壁面に向かって手前側の前面パネルと、壁面側の背面パネルと、左右一対の側面パネルと、を備え、下面に横桟が架け渡されているとともに、前記空調機から供給される暖気又は冷気の気流が流通可能に構成され、
   且つ、前記前面パネルが取り外して前記横桟に載置可能に構成されていること
   を特徴とする風向切替ボックス。
2. 前記前面パネルは、取っ手が取り付けられているとともに、ケンドン式に上下の溝に嵌め込み又は取り外し自在に構成されていること
   特徴とする請求項１に記載の風向切替ボックス。
3. 請求項１又は２に記載の風向切替ボックスを用いて前記空調機で暖冷房を行う暖冷房方法であって、
   暖房時には、前記前面パネルを上下方向に立て掛けて前記縦ダクトの内側上下方向に暖気を流下させて暖房するとともに、
   冷房時には、前記前面パネルを前記横桟の上に載置して前記縦ダクトから前記前面パネルに沿って外に冷気を流出させて冷房すること
   を特徴とする暖冷房方法。

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