JP2024044666A - 空調システムおよび建物 - Google Patents

Abstract

【課題】各居室に供給される風量を各居室に応じて設定できる空調システムおよび建物を提供する。【解決手段】給気口３１および複数の吹出口３２を備えるチャンバー３と、チャンバー３の内部を冷暖房する冷暖房装置４と、を有し、チャンバー３は、廊下２１（非空調対象室）の上方に設けられ、廊下２１の空気が給気口３１を介して給気されるとともに、同一階において廊下２１と隣接する複数の居室２２（空調対象室）それぞれに面して設けられ、複数の居室２２それぞれに吹出口３２を介して内部の空気を吹き出し、複数の居室２２それぞれから廊下２１に空気が流入可能に構成され、チャンバー３から複数の居室２２それぞれに吹き出される空気の抵抗値が設定されている。【選択図】図１

Description

本発明は、空調システムおよび建物に関する。

従来、複数の居室が設けられる建物において、各居室それぞれに冷暖房設備（エアコン）設置し、居室ごとに個別に空調を行っていた。各居室に冷暖房設備が必要となるため、初期費用が多額になるとともに、冷暖房設備の消費エネルギーが増大していた。
近年では、建物の断熱性能が飛躍的に向上しているため、比較的容量の小さい冷暖房設備１台で階全体を空調できることが明らかになっている。例えば、特許文献１に開示された空調システムは、廊下の上部に中空構造体を設け、中空構造体の内部で冷暖房設備によって空調された空気を廊下に隣接する同一階の各居室へ供給している。

特開平１１－３２５５０８号公報

同一の冷暖房装置によって空調された空気が供給される各居室は、それぞれ容積や用途が異なること場合がある。このような場合は、各居室に供給される風量をその居室の容積や用途に合わせて設定できることが好ましい。

そこで、本発明は、各居室に供給される風量を各居室に応じて設定できる空調システムおよび建物を提供することを目的とする。

上記目的を達成するため、本発明に係る空調システムは、給気口および複数の吹出口を備えるチャンバーと、前記チャンバーの内部を冷暖房する冷暖房装置と、を有し、前記チャンバーは、非空調対象室の上方に設けられ、前記非空調対象室の空気が前記給気口を介して給気されるとともに、同一階において前記非空調対象室と隣接する複数の空調対象室それぞれに面して設けられ、前記複数の空調対象室それぞれに前記吹出口を介して内部の空気を吹き出し、前記複数の空調対象室それぞれから前記非空調対象室に空気が流入可能に構成され、前記チャンバーから前記複数の空調対象室それぞれに吹き出される空気の抵抗値が設定されている。

上記目的を達成するため、本発明に係る建物は、非空調対象室と、同一階において前記非空調対象室と隣接する複数の空調対象室と、給気口および複数の吹出口を備えるチャンバーと、前記チャンバーの内部を冷暖房する冷暖房装置と、前記非空調対象室と前記複数の空調対象室それぞれとの境界部分に設けられ、前記空調対象室から前記非空調対象室に空気を流入可能にする空気流入口と、を有し、前記チャンバーは、前記非空調対象室の上方に設けられて前記非空調対象室との境界部分に前記給気口が設けられ、前記非空調対象室の空気が前記給気口を介して給気されるとともに、前記複数の空調対象室それぞれに面して設けられ、前記複数の空調対象室それぞれに前記吹出口を介して内部の空気を吹き出し、前記チャンバーから前記複数の空調対象室それぞれに吹き出される空気の抵抗値が設定されている。

本発明では、チャンバーから複数の空調対象室それぞれに吹き出される空気の抵抗値が設定されているため、各空調対象室に供給される風量を各空調対象室に応じて設定できる。空調対象室は、居間や寝室、書斎、脱衣所などと想定すると、これらの部屋をそれぞれ快適な温度に維持できる。

本発明に係る空調システムでは、前記吹出口の開口面積が設定されることによって、前記チャンバーから前記複数の空調対象室それぞれに吹き出される空気の抵抗値が設定されてもよい。

このような構成とすることにより、吹出口の数や形状を設定して吹出口の開口面積を設定すれば、チャンバーから複数の空調対象室それぞれに吹き出される空気の抵抗値を容易に設定できる。

本発明に係る空調システムでは、前記吹出口を介して前記チャンバーの空気を前記空調対象室に流入させる送風機を有し、前記送風機の風量が設定されることによって、前記チャンバーから前記複数の空調対象室それぞれに吹き出される空気の抵抗値が設定されてもよい。

このような構成とすることにより、送風機の風量を調整すれば、チャンバーから複数の空調対象室それぞれに吹き出される空気の抵抗値を容易に設定できる。

本発明によれば、各空調対象室に供給される風量を各空調対象室に応じて設定できる。

空調システムおよび建物の縦断面の模式図である。 空調システムおよび建物の平面図である。 図２のＡ方向から見た図である。 図２のＢ方向から見た図である。 図２のＣ－Ｃ線断面図である。

以下、本発明の実施形態による空調システムおよび建物について、図１－図５に基づいて説明する。
図１に示すように、本実施形態による空調システム１は、戸建の２階建ての住宅である建物２の各階それぞれに設けられている。建物２の各階の空調システム１は、同様の構成である。建物２の１階の空調システム１について説明し、２階の空調システム１については説明を省略する。

建物２の２階には、廊下２１に面して複数の居室２２が設けられている。居室２２には、空調の対象となる部屋で、リビングやダイニング、寝室などである。居室２２には、上記の他に、空調の対象となる書斎や脱衣所などが含まれていてもよい。本実施形態では、廊下２１は、空調の対象とはならない。廊下２１は、本発明の非空調対象室に相当する。居室２２は、本発明の空調対象室に相当する。

図２に示すように、廊下２１および複数の居室２２はそれぞれ壁２６で仕切られている。壁２６は、床２７から天井２１１，２２１まで延びている。図３に示すように、壁２６には、廊下２１と居室２２とを往来可能な開口部２３が設けられている。開口部２３には、建具２４が設けられている。建具２４は、障子２４１の下縁部と床２７の間に空気が流通可能な隙間２５が設けられている。以下では、障子２４１の下縁部と床２７との隙間２５を空気流入口２５と表記する。建具２４の枠が下枠を備える場合には、障子２４１の下縁部と下枠との間に空気流入口２５に相当する隙間が設けられている。

図４に示すように、廊下２１の天井高は居室２２の天井高よりも低い。廊下２１の天井２１１は、居室２２の天井２２１よりも低く配置される。廊下２１の天井裏空間２１２は、下部側が居室２２と壁２６を介して水平方向に隣接している。

図１および図２に示すように、空調システム１は、チャンバー３と、冷暖房設備４と、を有する。チャンバー３は、廊下２１の天井２１１の上、すなわち廊下２１の天井裏空間２１２に設けられている。冷暖房設備４は、チャンバー３の内部の温度調整を行う。冷暖房設備４は、温度調整機能に加えて、加湿・除湿機能および空気清浄機能を有していてもよい。冷暖房設備４は、チャンバー３の内部またはチャンバー３に隣接して設けられている。

チャンバー３は、箱状に形成されている。チャンバー３は、例えば、板状の断熱パネルによって組み立てられている。板状の断熱パネルは、断熱性が高く、施工性も優れているため、断熱性能を向上できるとともに、チャンバー３をコンパクトな形状にでき、廊下２１の天井２１１を大きく下げなくても廊下２１の天井裏空間２１２にチャンバー３を収容できる。
チャンバー３は、給気口３１および吹出口３２を備えている。給気口３１は、チャンバー３の下端に設けられ、下方、すなわち廊下２１側に開口している。給気口３１は、ダクトを介さずにチャンバー３の内部と廊下２１の空間とを直接繋げている。

吹出口３２は、チャンバー３の側面に設けられ、側方の居室２２側に開口している。図４に示すように、吹出口３２は、複数の居室２２の壁２６の天井２２１付近に設けられる。図３に示すように、吹出口３２は、建具２４の上に設けられていてもよい。吹出口３２は、複数の居室２２それぞれとの間に設けられている。吹出口３２は、ダクトを介さずにチャンバー３の内部と居室２２の空間とを直接繋げている。

チャンバー３の内部は、冷暖房装置４によって空調されるとともに、居室２２の内部に対して正圧に維持される。居室２２には、チャンバー３の内部の温度調整された空気が供給される。チャンバー３から居室２２に空気が供給されると、居室２２の空気が増加するため、その増加分が障子２４１と床２７との隙間、すなわち空気流入口２５から廊下２１に排出される。廊下２１には、居室２２の空気が流入するため、廊下２１にも居室２２を介してであるがチャンバー３で空調された空気が流入する。このため、廊下２１は、チャンバー３から直接空気が流入しない空間であるが、空調される。
チャンバー３の内部には、廊下２１の空気が給気口３１から給気される。
本実施形態の空調システム１では、チャンバー３、居室２２および廊下２１で空気が循環する。

チャンバー３から各居室２２に吹き出される空気の抵抗値は、居室２２ごとに設定されている。本実施形態では、居室２２の容積に応じてその部屋に空気を吹き出す吹出口３２の開口面積（有効開口面積「αＡ」）が設定されている。吹出口３２の開口面積が大きいほど、抵抗値は小さくなり、居室２２に空気が流入しやすい。設定された開口面積を有する吹出口が各居室に設けられるようにしてもよい。開口面積が所定の大きさの吹出口３２が複数設けられ、複数の吹出口３２の開口面積の合計が設定された開口面積の値になるようにしてもよい。吹出口３２の開口面積は、空調システム１および建物２の設計段階で設定する。
吹出口３２の開口面積とチャンバー３から居室２２に流入する空気の量は、下記の関係式で表される。

Ｑ：風量（ｍ^３／Ｓ）
αＡ：有効開口面積（ｍ^２）
ΔＰ：チャンバー３と居室２２の圧力差（Ｐａ）
ρ：空気密度（ｋｇ／ｍ^３）

図２および図５に示すように、本実施形態の空調システム１は、送風機５を有する。送風機５は、チャンバー３の内部の空気を居室２２に送風する。送風機５は、チャンバー３の内部に各吹出口３２の近傍に設けられている。本実施形態の空調システム１は、送風機５が稼働しない状態であっても、チャンバー３の内部が居室２２の内部に対して正圧に維持されため、チャンバー３の内部の空気は、吹出口３２を介して各居室２２に吹き出される。送風機５は、吹出口３２から居室２２に吹き出される風量を調整するために設けられている。送風機５の風量は、例えば４段階など強弱を切り替えられるように設定されている。
送風機５の風量を設定することによって、チャンバー３から各居室２２に吹き出される空気の抵抗値は、前項の開口面積による抵抗値と合成されて設定される。送風機５の風量が大きくなるほど、抵抗値は小さくなり、居室２２に空気が流入しやすい。送風機５の風量は、空調システム１および建物２の設計段階で設定する。

次に、上述した本発明の実施形態による空調システム１および建物２の作用・効果について説明する。
本実施形態による空調システム１および建物２は、チャンバー３から複数の居室２２それぞれに吹き出される空気の抵抗値が設定されているため、各居室２２に供給される風量を各居室２２に応じて設定できる。複数の居室２２をそれぞれ快適な温度に維持できる。

本実施形態による空調システム１では、吹出口３２の開口面積が設定されることによって、チャンバー３から複数の居室２２それぞれに吹き出される空気の抵抗値が設定されてもよい。

このような構成とすることにより、吹出口３２の数や形状を設定して吹出口３２の開口面積を設定すれば、チャンバー３から複数の居室２２それぞれに吹き出される空気の抵抗値を容易に設定できる。

本実施形態による空調システム１では、吹出口３２を介してチャンバー３の空気を居室２２に流入させる送風機５を有し、送風機５の風量が設定されることによって、チャンバー３から複数の居室２２それぞれに吹き出される空気の抵抗値が設定されてもよい。

このような構成とすることにより、送風機５の風量を調整すれば、チャンバー３から複数の居室２２それぞれに吹き出される空気の抵抗値を容易に設定できる。

以上、本発明による空調システム１および建物２の実施形態について説明したが、本発明は上記の実施形態に限定されるものではなく、その趣旨を逸脱しない範囲で適宜変更可能である。
例えば、上記の実施形態による空調システム１および建物２では、チャンバー３は、廊下２１の上に設けられているが、空調対象とならない部屋の上であれば収納室の上などに設けられていてもよい。
上記の実施形態による空調システム１および建物２では、空調システム１では、吹出口３２の開口面積が設定されるとともに、送風機５の風量が設定されることによって、チャンバー３から複数の居室２２それぞれに吹き出される空気の抵抗値が設定されている。これに対し、吹出口３２の開口面積および送風機５の風量のいずれか一方が設定されることによってチャンバー３から複数の居室２２それぞれに吹き出される空気の抵抗値が設定されるようにしてもよい。送風機５の風量を設定することによって疑似的に吹出口３２の開口面積を変更してもよい。
上記の実施形態では、空気流入口２５は、障子２４１の下縁部と床２７との隙間２５であるが、障子２４１に設けられた開口や、壁２６に設けられた開口であってもよい。

１ 空調システム
２ 建物
３ チャンバー
４ 冷暖房装置
５ 送風機
２１ 廊下（非空調対象室）
２２ 居室（空調対象室）
２５ 空気流入口
３１ 給気口
３２ 吹出口

Claims (4)

1. 給気口および複数の吹出口を備えるチャンバーと、
   前記チャンバーの内部を冷暖房する冷暖房装置と、を有し、
   前記チャンバーは、非空調対象室の上方に設けられ、前記非空調対象室の空気が前記給気口を介して給気されるとともに、同一階において前記非空調対象室と隣接する複数の空調対象室それぞれに面して設けられ、前記複数の空調対象室それぞれに前記吹出口を介して内部の空気を吹き出し、
   前記複数の空調対象室それぞれから前記非空調対象室に空気が流入可能に構成され、
   前記チャンバーから前記複数の空調対象室それぞれに吹き出される空気の抵抗値が設定されている空調システム。
2. 前記吹出口の開口面積が設定されることによって、前記チャンバーから前記複数の空調対象室それぞれに吹き出される空気の抵抗値が設定される請求項１に記載の空調システム。
3. 前記吹出口を介して前記チャンバーの空気を前記空調対象室に流入させる送風機を有し、
   前記送風機の風量が設定されることによって、前記チャンバーから前記複数の空調対象室それぞれに吹き出される空気の抵抗値が設定される請求項１または２に記載の空調システム。
4. 非空調対象室と、
   同一階において前記非空調対象室と隣接する複数の空調対象室と、
   給気口および複数の吹出口を備えるチャンバーと、
   前記チャンバーの内部を冷暖房する冷暖房装置と、
   前記非空調対象室と前記複数の空調対象室それぞれとの境界部分に設けられ、前記空調対象室から前記非空調対象室に空気を流入可能にする空気流入口と、を有し、
   前記チャンバーは、前記非空調対象室の上方に設けられて前記非空調対象室との境界部分に前記給気口が設けられ、前記非空調対象室の空気が前記給気口を介して給気されるとともに、前記複数の空調対象室それぞれに面して設けられ、前記複数の空調対象室それぞれに前記吹出口を介して内部の空気を吹き出し、
   前記チャンバーから前記複数の空調対象室それぞれに吹き出される空気の抵抗値が設定されている建物。

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