JP2025091924A - 空調システム - Google Patents

Abstract

【課題】カビの発生リスクを抑制することが可能な空調システムを提供すること。
【解決手段】空調システム（４０）は、複数の室と、複数の室に面する内廊下とを備えた建物に設けられる。空調システム（４０）は、内廊下（２０）の空気を取り入れる第１空気取入れ口（４１）と、室（２０）の空気を取り入れる第２空気取入れ口（４２）と、第１空気取入れ口（４１）から取り入れた内廊下（２０）の空気と、第２空気取入れ口（４２）からを取り入れた室（１０）の空気とを空調する空調機（４３）と、空調機（４３）で空調された空調空気を室（１０）に給気する吹出し口（４４）とを備える。
【選択図】図２

Description

この発明は、複数の室と、複数の室に面する内廊下とを備えた建物に設けられる空調システムに関する。

たとえば、ホテルや介護施設など、内廊下が各室に隣接して設けられる建物の各居室において、空調機（ルームエアコン）による個別空調が採用されている。このようなホテルに採用される空調装置の技術として、たとえば、実開昭５９－１２０８３２号（特許文献１）などが知られている。

特許文献１には、ホテル客室内には、ドアに続く天井の低い廊下の奥に居室があり、廊下の横にはドアから出入りするバスユニットが設けられており、ドアに続く天井の低い廊下の上方の天井裏スペースに、そのホテル客室内の空調装置を配置することが開示されている。

実開昭５９－１２０８３２号公報

一方で、近年温暖化の影響で高湿化しており、たとえばホテル客室内において、カビの被害が多発している。これらの現象は、近年一般化している個別空調を採用しているホテルにおいて顕著である。

特許文献１のホテル客室内の空調装置は、天井裏スペースを有効活用でき、客室内に空調システムが露出しないため、客室内のデザイン性を向上することができる。しかし、近年、問題となってきている、空調機に起因するカビの発生を抑制することを考慮したものではない。

本発明は、上記のような課題を解決するためになされたものであって、その目的は空調機に起因するカビの発生リスクを抑制することが可能な空調システムを提供することを目的とする。

本発明の一形態に係る空調システムは、複数の室と、複数の室に面する内廊下とを備えた建物に設けられる空調システムにおいて、内廊下の空気を取り入れる第１空気取入れ口と、室の空気を取り入れる第２空気取入れ口と、第１空気取入れ口から取り入れた内廊下の空気と、第２空気取入れ口からを取り入れた室の空気とを空調する空調機と、空調機で空調された空調空気を室に給気する吹出し口とを備える。

好ましくは、室の天井は、第１天井部と、第１天井部よりも内廊下側に位置し、第１天井部よりも高さ位置が低い第２天井部とを含み、第２天井部には、空調機が配置されている。

好ましくは、吹出し口は、第２天井部の端部から鉛直方向に沿って第１天井部の端部に延びる側面部に設けられる。

好ましくは、第１天井部は、第１天井部から下方に延びる垂れ壁が設けられ、垂れ壁は、吹出し口から吹き出された空調空気を室に案内する開口を有する。

好ましくは、開口には、吹出し口から吹出された空調空気を下方に案内するガラリが嵌め込まれている。

好ましくは、第１天井部は、第２天井部の端部から垂れ壁の間に断熱材が配置されている。

好ましくは、空調機は、ドレイン管を含み、ドレイン管は、室内に配置されるユニットバス室に隣接して配置されるＰＳ室に通される。

本発明の空調システムによれば、空調機に起因するカビ発生のリスクを抑制することができる。

本発明の実施の形態に係る空調システムが用いられた建物を示す模式図である。 図１のＩＩ線から見た縦断面図である。 図１の一部分を拡大して示す図である。 一般的な建物を示す模式図である。 カビの発生要因を説明するための模式図である。 カビの発生要因を説明するための模式図である。

本発明の実施の形態について図面を参照しながら詳細に説明する。なお、図中同一または相当部分には同一符号を付してその説明は繰り返さない。

本実施の形態に係る空調システム４０は、たとえばホテルや高齢者施設などの建物１００に設けられる。本実施の形態に係る空調システム４０の説明に先立ち、このようなホテルや高齢者施設などの建物においてカビが発生する理由について説明する。

＜カビの発生要因について＞
図５および図６は、カビの発生要因を説明するための模式図である。図５および図６を参照して、カビの発生要因について説明する。カビが発生する主な要因として、（１）ルームエアコンのサーモオフによる除湿不足、（２）建物が陰圧になることによる天井裏への湿気侵入、（３）冷房による空調空気の直撃、の３つがあげられる。この３つのカビの発生要因について詳細に説明する。

（１）ルームエアコンのサーモオフによる除湿不足
空調機（ルームエアコン）は、室温が高い場合にコンプレッサーを作動させて冷房を行い、室温が設定温度以下になるとコンプレッサーを止める動作（サーモオフ）を行う。冷房を行っている状態であれば、空調機の吹出し口の温度が１０℃程度まで低下するため、居室空間内の空気は必然的に除湿される。

一方で、梅雨の時期など、外気が低温であるものも高湿な時期では、換気によって高湿な空気が居室空間に入ると、室温が低温なままであるため、ルームエアコンンがサーモオフになる場合がある。このような状況下では、冷房が行われないことで除湿が行われないため、居室の相対湿度が高い状態で長時間維持される場合があり、相対湿度が高くなる期間が長期間続くことで、カビの発生リスクが高くなる。

（２）建物が陰圧になることによる天井裏への湿気侵入
たとえば、図５に示すようなホテルなどの建物２００では、第三種機械換気が採用されていることが多い。建物２００の屋内空間は、居室空間２０１と、居室空間２０１に隣接するトイレなどの非居室空間２０２と、居室空間２０１と非居室空間２０２の上方に位置する天井裏空間２０３とに区画される。居室空間２０１の外壁２１１には、給気口２１２が設けられており、天井裏空間２０３の外壁２１１には、非居室空間２０２の天井部２１３に設けられる排気口２１４にダクトを介して接続される換気扇２１５が設けられている。

このような第三種機械換気を行うと、室内が室外と比較して「陰圧」となる。一般的に建物２００には隙間が存在するため、天井裏空間２０３にはその隙間から外気が侵入する。天井裏空間２０３は、除湿されないため、外気が高湿な時期には、天井裏空間２０３が高湿となり、相対湿度が高くなる期間が長期間続くことで、カビの発生リスクが高くなる。

また、居室空間２０１において冷房を行う場合、天井部２１３の温度が空気露天温度以下となる場合があり、天井部２１３にカビ発生のリスクがさらに増加する。また、天井部２１３で発生したカビは、天井部２１３の居室空間２０１側にも顕在化する場合がある。

（３）冷房吹出し空気の直撃
図６を参照して、ホテルなどの建物３００では、壁材３１１により天井材３１０が支持されており、天井材３１０には天井埋め込みタイプの空調機３１０が設けられている。このような建物３００において、外気が高温多湿となる夏期では、屋内空間３０１で冷房が行われる。空調機３１０の吹出口３１７から吹き出される冷気流は、たとえば１０℃未満であり、天井材３１０の表面に沿って流れることで天井材３１０の温度が低下し、壁材３１１の表面に当接することで壁材３１１の温度が低下する。

そのため、天井裏空間３０３および壁裏空間３０４が高湿になった場合、天井材３１０の裏面が露点温度以下に低下し、天井材３１０の天井裏空間３０３側に結露Ｃ１が発生する。さらに、壁材３１１の裏面が露点温度以下に低下し、壁材３１１の壁裏空間３０４側に結露Ｃ２が発生する。空調機３１０は２４時間冷房運転しているため、天井材３１０および壁材３１１には頻繁に結露Ｃ１，Ｃ２が発生する。そのため、天井材３１０の天井裏空間３０３側および壁材３１１の壁裏空間３０４側で発生した結露やカビが屋内空間３０１側に含浸し、屋内空間３０１側にシミや変色となって顕在化する。

このような原因で発生するシミや変色を改善するべく、発明者は鋭意研究の結果、本実施の形態に係る空調システム４０に想到した。このような空調システム４０の説明に先立ち、建物１００の構成について、詳細に説明する。

＜建物について＞
図１～図３を参照して、本実施の形態に係る空調システム４０について説明する。空調システム４０は、たとえばホテルや高齢者施設などの建物１００の各室１０にそれぞれ設けられる。建物１００は、複数の室１０と、複数の室に沿って設けられる内廊下２０とを備える。

図１に示すように、建物１００は、室外空間と室内空間とが外壁３１，３２により区切られており、その出入り口３３ａは、内廊下２０に面しており、複数の室１０と内廊下２０とは、間仕切り壁３３により仕切られている。各室１０は、対向する仕切り壁３４により仕切られている。

内廊下２０は、建物１００の共用の廊下であり、建物１００内に配置される。図２に示すように、内廊下２０は、外壁３１と間仕切り壁３３と床部３６と天井部２８とにより区切られている空間である。内廊下２０の上方には、外壁３１と間仕切り壁３３と屋根部３５と天井部２８とで区切られた天井裏空間２７が位置する。内廊下２０は、雨風にされされることなく、季節を問わず環境が維持される空間である。内廊下２０を通過する空気は、外気と比較して除湿されている。また、内廊下２０には、内廊下２０の湿度を調整するために除湿器が設けられ、その除湿器が稼働することで、内廊下２０の空気が除湿されてもよい。内廊下２０と面する外壁３１には、給気ファン２２が設けられており、外気が機械的に内廊下２０に取り込まれてもよい。

図１に示すように、室１０は、居室１１と非居室１２とを備える空間である。居室１１は、人が常に滞在する空間であり、典型的には寝室などの個室である。非居室１２は、人が常に滞在する空間ではなく、具体的には、通路１３，１６、ユニットバス室１４、およびＰＳ室１５を含む。通路１３，１６は、内廊下２０と室１０とをつなぐ領域であり、具体的には、第１通路１３は、居室１１側に位置し、ユニットバス室１４の出入り口に面する。第２通路１６は、内廊下２０に連なる出入り口３３ａに面し、ＰＳ室１５に接する。

ユニットバス室１４は、たとえば浴室、トイレなど単体であってもよい。ユニットバス室１４の天井部には、排気ファン（図示しない）が配置される。この排気ファンにより室１０内の空気の排気が行われる。ＰＳ室１５は、たとえば上下水道管、ガス管などの配管スペースである。ＰＳ１５室は、通路１３とユニットバス室１４との間に設けられる。室１０の排気は、ユニットバス室１４に設けられる排気ファンによって行い、室１０の給気は、内廊下２０に配置される給気ファン２２によって行われる。

図２に示すように、室１０は、間仕切り壁３３と外壁３２と床部３６と天井部３８，３９とにより区切られている空間である。室１０の上方には、間仕切り壁３３と外壁３２と屋根部３５と天井部３８，３９とで区切られた天井裏空間１７が位置する。室１０の天井部は、段差が設けられ、第１天井部３８と、第１天井部３８の高さよりも高さが低い第２天井部３９とで形成される。第１天井部３８の高さは、上述した内廊下２０の天井部２８と略同じ高さであってもよい。第１天井部３８は、居室１１の上方において、外壁３２側から第１通路１３の上方まで延びている。第２天井部３９は、第１天井部３８に連なり第２通路１６の上方位置まで延びている。図１に示すように、第２天井部３９は、ＰＳ室１５の側方に位置する。

ここで、図４には、一般的なホテルなどの建物１００Ａが示されている。本実施の形態の建物１００と一般的な建物１００Ａとは、基本的な間取りは同じであるが、天井部３９Ａの形状において異なる。第１天井部３８は、居室１１の上方に位置し、第２天井部３９Ａは、第１，２通路１３，１６の上方に位置する。第１天井部３８は、第２天井部３９Ａよりも高い位置に設けられる。第２天井部３９Ａは、ユニットバス室１４の天井高さと同程度まで下げられており、第１天井部３８の高さよりおよそ３０ｃｍ程度下げられていることが好ましい。

本実施の形態の空調システム４０は、図４に示す建物１００Ａの天井裏空間１７であり、特に、第２天井部３９Ａと屋根部３５との間に配置され、第２天井部３９Ａを変形した第２天井部３９に配置される。以下、本実施の形態に係る空調システム４０について詳細に説明する。

＜空調システムについて＞
図２および図３を参照して空調システム４０について詳細に説明する。本実施の形態に係る空調システム４０は、概略として、内廊下２０の空気を取り入れる第１空気取入れ口４１と、室１０の空気を取り入れる第２空気取入れ口４２と、空調機４３と、空調機４３で空調された空調空気を室１０に給気する吹出し口４４とを備える。

図２に示すように、第１空気取入れ口４１は、内廊下２０の内廊下空間２１の空気を取り入れるものである。第１空気取入れ口４１は、内廊下２０の天井部２８に設けられる。第１空気取入れ口４１は、第１ダクト４１ａを介して空調機４３に接続されている。第１ダクト４１ａは、間仕切り壁３３を貫通する。

第２空気取入れ口４２は、室１０の第２通路１６の空気を取り入れるものである。第２空気取入れ口４２は、第２天井部３９に設けられる。第２空気取入れ口４２は、第２ダクト４２ａを介して空調機４３に接続されている。

空調機４３は、第１空気取入れ口４１から取り入れた空気と、第２空気取入れ口４２から取り入れた空気とを空調するものである。空調機４３は、第２天井部３９の上方に位置する。つまり、空調機４３は、図１の破線で示すように、第２通路１６の上方であり、ＰＳ室１５の側方に配置される。

図３に示すように、空調機４３は、熱交換器４３ａと、ファン４３ｂと、それらを収納する筐体４３ｃとを有する。熱交換器４３ａは、第１空気取入れ口４１から取り入れた内廊下２０の空気と、第２空気取入れ口４２から取り入れた第２通路１６の空気とを混合して熱交換するものである。熱交換器４３ａは、たとえば、冷房、暖房、除湿などが行われるが、少なくとも冷房が行われる。ファン４３ｂは、熱交換器４３ａで熱交換した空気を吹出し口４４に送り込むものである。ファン４３ｂは、指向性を有することが好ましい。筐体４３ｃには、開口が設けられており、その開口にダクト４１ａ，４２ａがそれぞれ接続されている。

熱交換器４３ａは、熱交換で発生する水分を排出するためのドレイン管（図示せず）を有する。ドレイン管は、その先端がＰＳ室１５（図１）に配置される。熱交換器４３ａは、ＰＳ室１５に隣接して配置されるため、ドレイン管の長さを短くすることができ、ポンプアップの動力を小さくすることができる。

同図に示すように、吹出し口４４は、空調機４３で空調された空気を室１０に給気する。吹出し口４４は、第２天井部３９の端部から鉛直方向に沿って第１天井部３８の端部に延びる側面部３９ａに設けられる。吹出し口４４から送り出される空調空気は、水平方向に沿って給気される。空調機４３は、除湿された内廊下２０の空気と室１０の戻り空気を混合して空調ため、吹出し口４４から吸気される空調空気は、除湿した空気にすることができる。

第１天井部３８には、居室１１と第１通路１３との境界部において、下方に延びる垂れ壁５０が設けられる。図１に示すように、垂れ壁５０は、仕切り壁３４とユニットバス室１４の壁部の間を部分的に延びるものであるが、その境界部において仕切り壁３４からユニットバス室１４の壁部に亘るまで延びていてもよい。

図３に示すように、垂れ壁５０は、上下に延びる縦部５１と、縦部５１の下端から内廊下２０側に延びる横部５２とを含む。縦部５１の下方領域には、居室１１と第１通路１３とを上方領域において貫通させるための開口５３が設けられる。開口５３は、垂れ壁５０の長手方向に沿って延びていてもよいし、長手方向において部分的に設けられてもよい。

開口５３は、吹出し口４４から吹出された空調空気を居室１１に案内する。開口５３には、ガラリ５４がはめ込まれている。ガラリ５４は、幅方向に延びる複数の羽部を有し、居室１１側に向かって下向きに傾斜する。ガラリ５４は、吹出し口４４から吹出された空調空気を居室１１に向かって下方に案内する役割を果たす。横部５２の第２通路１６側の端部には、上方に向かって突出するリブが設けられていてもよい。

垂れ壁５０と側面部３９ａとの間の第１天井部３８には、断熱材６０が配置されている。断熱材６０は、たとえば透湿抵抗の高い発泡系断熱材などであり、典型的にはポリスチレンフォームである。断熱材６０は、第１天井部３８の室内側の面に貼り付けられ、室内側の面に化粧シートが貼り付けられているが、第１天井部３８の天井裏空間１７側の面に貼り付けられていてもよい。図１の薄墨で示すように、断熱材６０は、第１通路１３が位置する領域全面に貼り付けられていることが好ましい。断熱材６０を透湿抵抗の高い発泡系断熱材にすることで、湿気を通しにくくすることができる。

垂れ壁５０の縦部５１と断熱材６０とが交わる角部には、アール形状のガイド部５５が配置される。ガイド部５５は、居室１１側に向かうほど外方に湾曲する形状であり、吹出し口４４から吹き出された空調空気を滑らかにガラリ５４に導く形状をしている。

＜空調システムの動作について＞
次に、同図を参照して、空調システム４０の動作について説明する。まず、空調機４３を稼働させて、内廊下２０の天井部２８に配置される第１吸込み口４１から内廊下２０の空気を取り入れる。内廊下２０は、給気ファン２２が設けられているため、外気が給気される。内廊下２０に設置した除湿器を稼働させて、内廊下２０の空気を除湿する。さらに、室１０の第２通路１６の第２天井部３９に設置される第２吸込み口４２から室１０の空気を取り入れる。

次いで、第１吸込み口４１から取り入れた内廊下２０の空気と、第２吸込み口４２から取り入れた室１０の空気とを混合させて、空調機４３で空調し、空調した空気を吹出し口４４から居室１１に向かって勢いよく吹き出させる。図３の矢印Ａに示すように、吹出し口４４から吹き出された空調空気は、第１天井部３８に貼り付けられている断熱材６０に沿って流れていく。

また、矢印Ａで示す空調空気は、早い速度で吹き出されるため、矢印Ｂで示すように、室１０の空気を誘引しながら垂れ壁５０にまで到達する。室１０の空気は、空調機４３の空調空気よりも高温であるため、空調空気と室１０内の空気とが混合されることで、垂れ壁５０に到達するまでに、徐々に空調空気の温度を上昇させることができる。徐々に温度が上昇した空調空気は、ガイド部５５に沿って流れ、垂れ壁５０に設けたガラリ５４の傾斜に沿って、居室１１に給気される。

本実施の形態に係る空調システム４０は、除湿された内廊下２０の空気と室１０内の戻り空気とを混合させて空調機４３によって空調するため、吹出し口４４から室内に給気される空気を低湿な空気にすることができる。

また、吹出し口４４の空調空気の温度は、約１０℃以下の低温であるものの、断熱材６０によって第１天井部３８の天井裏空間１７側の温度低下を防止することができ、天井裏空間１７が外気の影響で高湿になった場合でも、天井裏空間１７におけるカビ発生を防止することができる。

また、吹出し口４４の前面に垂れ壁５０を配置し、吹出し口４４から垂れ壁５０までの間に断熱材６０を設置し、吹出し口４４から垂れ壁５０に到達するまでの間に室１０内の空気を誘引するようにしたため、吹出し口４４から給気される空気が低温のまま直接天井や壁面に当接しないようにすることができ、その吹出し口４４から吹き出される空気が当接する第１天井部３８には断熱材６０が配置されているため、天井にカビが発生することを防止することができる。

居室１１内の湿度を下げる手段として、居室１１内に除湿器を設置して、居室１１内を直接除湿する方法がある。しかし、除湿器は、作動音が大きく、居室１１に滞在する人に不快感を与えるおそれがある。本実施の形態の空調システム４０では、室１０とは異なる領域である内廊下２０に除湿器を設置し、内廊下２０を除湿し、除湿した空気を空調機４３で利用するため、騒音を抑えることが可能となる。

図４に示す、一般的な建物１００Ａの室１０Ａには、通路１３，１６の上方に第１天井部３８よりも低い位置に設けられれる第２天井部３９Ａが設けられていた。本実施の形態の空調機４３は、その第２天井部３９Ａに配置されるため、過度な設計変更をせずに設置することができるし、デザイン的に見ても違和感はない。

室１０の排気は、排気ファンによって行い、室１０の給気は、内廊下２０に配置される給気ファンによって行われるため、建物１００全体として圧力差の小さい第一種機械換気とすることができる。これにより、建物の陰圧を解消することができ、天井裏空間１７，２７に湿気が意図せず侵入することを防ぐことができる。

また、本実施の形態の空調システム４０が採用される建物１００は、ホテルや高齢者施設であるとして説明したが、複数の室と、複数の室に面する内廊下が設けられるものであれば、この種の建物に限定されない。

以上、図面を参照してこの発明の実施の形態を説明したが、この発明は、図示した実施の形態のものに限定されない。図示した実施の形態に対して、この発明と同一の範囲内において、あるいは均等の範囲内において、種々の修正や変形を加えることが可能である。

１０，１０Ａ 室、１４ ユニットバス、１５ ＰＳ室、２０ 内廊下、３８ 第１天井部、３９，３９Ａ 第２天井部、４０ 空調システム、４１ 第１空気取入れ口、４２ 第２空気取入れ口、４３ 空調機、５０ 垂れ壁、５３ 開口、５４ ガラリ、６０ 断熱材、１００，１００Ａ，２００，３００ 建物。

Claims (7)

1. 複数の室と、前記複数の室に面する内廊下とを備えた建物に設けられる空調システムにおいて、
   前記内廊下の空気を取り入れる第１空気取入れ口と、
   前記室の空気を取り入れる第２空気取入れ口と、
   前記第１空気取入れ口から取り入れた前記内廊下の空気と、前記第２空気取入れ口からを取り入れた前記室の空気とを空調する空調機と、
   前記空調機で空調された空調空気を前記室に給気する吹出し口とを備える、空調システム。
2. 前記室の天井は、第１天井部と、前記第１天井部よりも前記内廊下側に位置し、前記第１天井部よりも高さ位置が低い第２天井部とを含み、
   前記第２天井部には、前記空調機が配置されている、請求項１に記載の空調システム。
3. 前記吹出し口は、前記第２天井部の端部から鉛直方向に沿って前記第１天井部の端部に延びる側面部に設けられる、請求項２に記載の空調システム。
4. 前記第１天井部は、前記第１天井部から下方に延びる垂れ壁が設けられ、
   前記垂れ壁は、前記吹出し口から吹き出された空調空気を前記室に案内する開口を有する、請求項２または３に記載の空調システム。
5. 前記開口には、前記吹出し口から吹出された空調空気を下方に案内するガラリが嵌め込まれている、請求項４に記載の空調システム。
6. 前記第１天井部は、前記第２天井部の端部から前記垂れ壁の間に断熱材が配置されている、請求項４に記載の空調システム。
7. 前記空調機は、ドレイン管を含み、
   前記ドレイン管は、前記室内に配置されるユニットバス室に隣接して配置されるＰＳ室に通される、請求項１または２に記載の空調システム。
   

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