JP2543829B2 - 冷暖房換気方法及びその装置 - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、冷暖房換気方法及びそ
の装置、特に空気を冷却・加熱媒体として床・壁・天井
等の中空部材内において冷風又は温風を循環させること
により冷暖房を行うと同時に換気をも行う冷暖房換気方
法及びその装置に関する。

【０００２】

【従来の技術】従来より床面から上方へ暖かい空気を流
すことにより室内を暖房する床暖房方式が採用されてい
ることは、よく知られている。この床暖房方式は、加熱
媒体として液体を使用し、先ず液体をボイラーにより暖
めることにより、例えば、８０°Ｃ程度の温水を作る。
そして、この温水を床面に張り巡らしたパイプ内に循環
させる。これによりパイプ全体が暖まるにつれて、床面
近傍の空気も暖かくなり、やがて上方に流れて行く。

【０００３】

【発明が解決しようとする課題】上記従来の床暖房方式
には、次のような課題がある。 （１）床冷房方式に転用することができない。上記従来
技術を床冷房方式として使用する場合は、床面に張り巡
らしたパイプ内に冷水を循環させねばならない。ところ
が、パイプ内に冷水を循環させると、結露現象によりパ
イプ周辺に湿気が充満する。このため、カビやダニの発
生、及び腐食といった好ましくない事態が生じ、室全体
が不潔になる。従って、水を冷却媒体とした床冷却方式
には、従来技術は転用できない。 （２）人工換気が必要となる。従来技術は、上述したよ
うに、床面から上方に向かう暖かい空気により室内を暖
房する方式である。ところが、この空気は室内を還流す
るだけであり、新しい空気を入れるためには、窓を開け
るか、換気扇を設けなければならず、即ち人工換気が必
要となる。従って、人工換気の間は、せっかく暖まった
室内も、また元のように冷えてしまうという弊害があ
る。 （３）適用できる住宅様式が限定される。従来技術は、
床面にパイプを張り巡らし、このパイプ内に温水を循環
させる方式である。従って、例えば、畳の部屋にはパイ
プを張り巡らすことはできず、この従来技術も適用でき
ないことになる。 （４）コスト高である。従来技術は、（１）で述べたよ
うに、床冷却方式として転用することはできず、専ら床
暖房方式としてしか使用できない。ところが、パイプや
ボイラー等を設置するためには一定のコストがかかり、
床暖房方式に限定されていることを考慮すると、結局は
コスト高になることは否めない。本発明の目的は、冷風
又は温風を床・壁・天井等の中空部材内において循環さ
せると共に、それを室内に吹き出させることにより、住
宅様式を問わず冷房と暖房を共に満足させ、かつ常に新
鮮な空気を室内に取り込んで清潔に保つことにある。

【０００４】

【課題を解決するための手段】上記課題は、（１）夏場
は除湿された空気を冷却して冷風を、冬場は空気を加熱
して温風を、それぞれ作るステップと、（２）上記冷風
又は温風を、床・壁・天井等の中空部材内において、温
度分布が一定になるように循環させるステップと、
（３）循環後の新鮮な冷風又は温風を室内に吹き出さ
せ、室内空気の汚れを希釈させるステップから成ること
を特徴とする冷暖房換気方法である第１発明（図１）、
及び少なくとも夏場は除湿された空気を冷却して冷風を
作り、冬場は空気を加熱して温風を作る冷却・加熱手段
１０５を備えた室外ユニット１００と、該室外ユニット
１００で作られた冷風又は温風を供給する供給手段２１
０と、床・壁・天井等の中空部材内に複数枚配置され上
記供給手段２１０を介して供給された冷風又は温風を循
環させる整流手段２０３と、循環後の新鮮な冷風又は温
風を室内に吹き出させて室内空気の汚れを希釈させる吹
出手段２０４とを備えた室内ユニット２００から成るこ
とを特徴とする冷暖房換気装置である第２発明により
（図２と図３）、解決される。

【０００５】

【作用】故に、本発明は、図１に示す冷暖房換気方法で
ある第１発明、及び図２と図３に示す冷暖房換気装置で
ある第２発明から成り、冷風又は温風を床・壁・天井等
の中空部材内において循環させると共に、それを室内に
吹き出させることにより、住宅様式を問わず冷房と暖房
を共に満足させ、かつ常に新鮮な空気を室内に取り込ん
で清潔に保つように作用する。

【０００６】

【実施例】以下、本発明を実施例により添付図面を参照
して説明する。本発明は、既述したように、第１発明と
第２発明とから構成されている。

【０００７】Ａ．第１発明 図１は、第１発明に係る冷暖房換気方法の実施例を示す
図であり、以下各ステップ順に詳述する。

【０００８】Ａ−１．夏場は除湿された冷風を、冬場は
温風を、それぞれ作る。先ず、ステップＰ₁ において、
本発明の冷却・加熱媒体である空気を外部から吸引す
る。この場合の吸引手段としては、例えば、空気フィル
タ１０１（図２（Ａ））がある。

【０００９】（１）夏場の手順 夏場の場合は（図１のステップＰ₂ のＹＥＳ）、上記吸
引した空気（ステップＰ₁ ）が湿気を含んでいるので、
そのまま室内に送風してもカビ等の発生原因となる。従
って、夏場の場合は、予め除湿しておく（図１のステッ
プＰ₃ ）。この場合の除湿手段としては、例えば、圧縮
機１０２と除湿器１０３がある（図２（Ａ））。

【００１０】次に、この除湿動作をある時間行ってか
ら、動作を停止し、例えばバッファタンク１０４（図２
（Ａ））に蓄えることにより一定量の空気を送るように
する（図１のステップＰ₄ ）。これは、圧縮機１０２の
運転を断続的に行うことにより、寿命を長くさせるため
である。

【００１１】次いで、除湿後の空気を冷却し（図１のス
テップＰ₅ ）、冷風を作る。冷却手段としては、例え
ば、熱交換器１０５（図２（Ａ））がある。その後に、
冷風を活性炭やイオン発生器等の付加装置１０６（図２
（Ａ））を通過させてもよい。

【００１２】（２）冬場の手順 冬場の場合は（図１のステップＰ₂ のＮＯ、ステップＰ
₆ のＹＥＳ）、空気が乾燥しているので、除湿する必要
はない。従って、外部から吸引した空気を単に送風して
（図１のステップＰ₇ ）、加熱し（図１のステップ
Ｐ₈ ）、温風を作る。このため、例えば、除湿手段であ
る圧縮機１０２と除湿器１０３並びにバッファタンク１
０４の代わりに、送風機を設置する。また、この場合の
加熱手段としては、例えば、熱交換器１０５（図２
（Ａ））がある。

【００１３】また、夏場でもなく冬場でもない場合（図
１のステップＰ₆ のＮＯ）、例えば、春や秋のしのぎや
すい気候のときは、外部から吸引した空気を常温のまま
送り出す（図１のステップＰ₉ ）。

【００１４】Ａ−２．上記冷風又は温風を、床・壁・天
井等の中空部材内において、温度分布が一定になるよう
に循環させる（図１のステップＰ₁₀）。次に、冷却・加
熱手段１０５、例えば、熱交換器１０５により作られた
冷風又は温風を、上記中空部材内において、温度分布が
一定になるように循環させる。中空部材内は、室を包囲
している内部が空洞の部材であって、例えば、床、壁、
天井等がある。

【００１５】温度分布を一定にする手段としては、例え
ば、床・壁・天井等の中空部材内に複数枚配置した整流
板２０３（図２（Ｂ））がある。このように整流板２０
３を配置したことにより、供給口２１０から入った空気
が床下を循環する距離は（Ａ点からＢ点まで）、どの整
流板２０３の間を通過しても等しくなり、温度分布は一
定となる。これにより、冷房と暖房の効果が一層向上す
る。

【００１６】Ａ−３．循環後の新鮮な冷風又は温風を室
内に吹き出させ、室内空気の汚れを希釈させる（図１の
ステップＰ₁₁）。次いで、上記床・壁・天井等の中空部
材内を循環した後の冷風又は温風を、室内に吹き出させ
る。吹き出し手段としては、後述するように、床面や壁
面等に設けた吹出口２０４がある（図２（Ｂ））。

【００１７】このように、冷風又は温風を室内に吹き出
させることにより、常に新鮮な空気が室内に入り込むの
で、換気も行われ、室内空気の汚れを希釈させる。即
ち、従来のように窓を開けたり、換気扇を設けることな
く、冷暖房を行いながら換気も行うところに本発明の特
徴がある。この室内吹き出しの後は（図１のステップＰ
₁₁）、ステップＰ₁ に戻り、外部の空気を吸引すること
により、上述したＡ−１の操作が行われる。

【００１８】Ａ−４．余剰冷風又は温風を室外に排出さ
せる（図１のステップＰ₁₂）。即ち、余剰空気を室外に
排出させる。排出手段としては、例えば、後述するよう
に、排出口２２０がある（図２（Ａ））。上述したよう
に、循環後の新鮮な冷風又は温風は、通常は、全て室内
へ吹き出させるが（図１のステップＰ₁₁）、余剰の冷風
又は温風は、室外に排出させる（図１のステップ
Ｐ₁₂）。

【００１９】上記Ａ−１からＡ−４までの手順は、必要
ならば何度でも繰り返し行い（図１のステップＰ₁₃のＮ
Ｏ）、室外に排出された余剰空気を（図２の矢印ｃ）、
例えば、空気フィルタ１０１（図２（Ａ））を介して再
度使用してもよい。

【００２０】また、夏場でもなく冬場でもない場合（図
１のステップＰ₆ のＮＯ）の常温の空気についても（図
１のステップＰ₉ ）、冷風又は温風の場合と同様に、床
下循環（図１のステップＰ₁₀）、室内吹き出し（図１の
ステップＰ₁₁）、余剰空気の室外排出（図１のステップ
Ｐ₁₂）の手順を踏む。

【００２１】Ｂ．第２発明 図２は、第２発明に係る冷暖房換気装置の実施例を示す
図であり、以下構成と作用を詳述する。 Ｂ−１．構成 第２発明は、図２（Ａ）に示すように、室外ユニット１
００と室内ユニット２００とから構成され、該室外ユニ
ット１００と室内ユニット２００は、図示するように、
供給パイプ３００と排出パイプ４００により相互に連結
されている。

【００２２】室外ユニット１００は、夏場は除湿された
空気を冷却して冷風を、冬場は空気を加熱して温風を、
それぞれ作る装置である。図２（Ａ）に示す室外ユニッ
ト１００は、夏場を想定したものであり、空気フィルタ
１０１と、圧縮機１０２と、除湿器１０３と、バッファ
タンク１０４と、熱交換器１０５と、付加装置１０６か
ら構成されている。

【００２３】上記空気フィルタ１０１は、外部の空気に
含まれている埃や塵等を除去すると共に、排気と吸気を
行う。上記圧縮機１０２は、例えば、ロータリーコンプ
レッサであり、空気フィルタ１０１を介して吸引された
空気を圧縮し、次段の除湿器１０３で水分が除去され易
いようにする。上記除湿器１０３は、高温多湿の圧縮さ
れた夏場の空気を乾燥した空気に交換する。上記バッフ
ァタンク１０４は、空気を一定時間蓄積し、一定量の空
気を放出するようにして、既述したように、圧縮機１０
２の負担を軽減させる。上記付加装置１０６は、活性
炭、イオン発生器、香料発生器等から成り、使用者側の
要請により他の装置を付加することも可能である。

【００２４】上記室内ユニット２００は、室外ユニット
１００で作られた冷風又は温風を、床・壁・天井等の中
空部材内において循環させることにより冷暖房を行うと
共に、循環後の新鮮な冷風又は温風を室内に吹き出させ
ることにより換気を行う装置である。この室内ユニット
２００は、供給手段２１０と、整流手段２０３と、吹出
手段２０４と、排出手段２２０から構成されている（図
２（Ｂ））。室内ユニット２００は、図２（Ｂ）に示す
ように、例えば、床・壁・天井等の中空部材内が十字状
の仕切板２０１により４つのブロック２００Ａ、２００
Ｂ、２００Ｃ、２００Ｄに分かれている。

【００２５】各ブロック２００Ａ、２００Ｂ、２００
Ｃ、２００Ｄには、コ字状の仕切板２０２が配置され、
更に、十字状仕切板２０１とコ字状仕切板２０２の間に
は、９枚の整流板２０３が配置されている。

【００２６】このような構成を有する室内ユニット２０
０には、両端部において（図２（Ｂ））、空気の供給手
段である供給口２１０と、余剰空気の排出手段である排
出口２２０が設けられ、更に、新鮮な空気の吹出手段で
ある吹出口２０４が設けられている。

【００２７】この吹出口２０４には、種々の実施例があ
り、図３に示すように、壁面２３０の上段には、冷風専
用の吹出口２０４Ａが、壁面２３０の下段には、温風専
用の吹出口２０４Ｂが、床面２４０には、冷風又は温風
の吹出口２０４Ｃが、それぞれ設けられている。

【００２８】また、上記室内ユニット２００は、既存の
住宅において、上記したように（図２（Ｂ））床下や壁
の中や天井裏を改良するだけで簡単に構成できるので、
本発明に適用される住宅様式は種類を問わず、畳、フロ
ーリング、クロス張り等何でもよい。また、ツーバイフ
オー住宅、プレハブ住宅、鉄筋住宅、コンクリート住宅
等全ての新築住宅に適用可能である。

【００２９】Ｂ−２．作用 以下、上記構成を有する本発明の作用を、図２と図３に
基づいて、説明する。 （１）夏場 夏場は、図２（Ａ）に示す室外ユニット１００を使用す
る。先ず、空気フィルタ１０１を介して外部から空気が
吸引され（矢印ａ）、埃や塵等が除去され、次段の圧縮
機１０２において圧縮され、更に、除湿器１０３におい
て水分が除去される。

【００３０】一定時間だけ圧縮機１０２を稼働させた
ら、その運転を停止し、バッファタンク１０４において
貯めておいた一定量の空気を熱交換器１０５に放出す
る。熱交換器１０５においては、バッファタンク１０４
から放出された除湿空気が冷却され、冷風が作られる。
この場合の温度の調節は、室内ユニット２００に設けた
温度調節計（図示省略）により行う。

【００３１】熱交換器１０５により作られた冷風は、活
性炭等の付加装置１０６を通って、供給パイプ３００内
を流れ（矢印ｂ）、供給口２１０から室内ユニット２０
０へ供給される。室内ユニット２００の床・壁・天井等
の中空部材内の、例えば、ブロック２００Ａに供給され
た冷風は、Ａ点から整流板２０３の間を通ってＢ点まで
到達する。この間の旅程距離は、どの整流板２０３の間
を通っても等しく、床・壁・天井等の中空部材内の温度
分布は一定となる。

【００３２】Ｂ点に到達した後の冷風は、コ字状仕切板
２０２に案内されて吹出口２０４から室内に吹き出され
る。これにより、中空部材としての床や壁や天井から
は、除湿された冷風が、図３の壁面２３０に設けた吹出
口２０４Ａや床面２４０に設けた吹出口２０４Ｃを通っ
て、更には隙間（例えば、畳と畳の隙間）を通って、そ
れぞれ室内に流入することにより、冷房が行われ、かつ
常に新鮮な空気が室内に流入するので換気も行われる。

【００３３】また、循環後の余剰冷風は、排出口２２０
から室外に排出され、排出パイプ４００内を流れて（矢
印ｃ）、室外ユニット１００の空気フィルタ１０１に到
達する。

【００３４】室外ユニット１００の空気フィルタ１０１
においては、室内ユニット２００から排出された冷風が
再使用のため、圧縮機１０２に放出され、上記と同様の
動作が繰り返される。

【００３５】（２）冬場 冬場は、図２（Ａ）に示す室外ユニット１００におい
て、圧縮機１０２と除湿器１０３とバッファタンク１０
４が除かれ、外部から空気フィルタ１０１を介して吸引
された空気が、熱交換器１０５により加熱され、温風が
作られる。

【００３６】この場合の温度の調節は、室内ユニット２
００に設けた温度調節計（図示省略）により行う。

【００３７】熱交換器１０５により作られた温風は、冷
風と同様の経路を辿って、図２（Ｂ）に示す床・壁・天
井等の中空部材内の整流板２０３の間を循環すると共
に、図３の壁面２３０に設けた吹出口２０４Ｂや床面２
４０に設けた吹出口２０４Ｃを通って、更には隙間（例
えば、畳と畳の隙間）を通って、それぞれ室内に流入す
ることにより、暖房が行われ、かつ常に新鮮な空気が室
内に流入するので換気も行われる。

【００３８】また、循環後の余剰温風は、夏場の冷風と
同様に、室外ユニット１００の空気フィルタ１０１によ
り再使用される。

【００３９】更に、夏場でもなく冬場でもない場合の常
温の空気についても、冷風又は温風の場合と同様に、整
流板２０３による床下循環、吹出口２０４Ｃ等による室
内吹き出し、排出パイプ４００による余剰空気の室外排
出と空気フィルタ１０１による再使用という動作が行わ
れる。

【００４０】

【発明の効果】上記のとおり、本発明によれば、第１発
明（図１）と第２発明（図２、図３）により、冷風又は
温風を床・壁・天井等の中空部材内において循環させる
と共に、それを室内に吹き出させることにより、住宅様
式を問わず冷房と暖房を共に満足させ、かつ常に新鮮な
空気を室内に取り込んで清潔に保つという技術的効果を
奏することとなった。また、同じようなシステムを冷房
と暖房の双方に使用でき、且つ換気も行われるので、コ
スト面からも割安となった。

【００４１】

【図面の簡単な説明】

【図１】第１発明の実施例を示す図である。

【図２】第２発明の実施例を示す全体図である。

【図３】第２発明を構成する吹出口の実施例を示す図で
ある。

【符号の説明】

１００ 室外ユニット ２００ 室内ユニット １０５ 冷却・加熱手段 ２１０ 供給手段 ２０３ 整流手段 ２０４ 吹出手段 ２２０ 排出手段

Claims (2)

(57)【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 （１）夏場は除湿された空気を冷却して
   冷風を、冬場は空気を加熱して温風を、それぞれ作るス
   テップと、（２）上記冷風又は温風を、床・壁・天井等
   の中空部材内において、温度分布が一定になるように循
   環させるステップと、（３）循環後の新鮮な冷風又は温
   風を室内に吹き出させ、室内空気の汚れを希釈させるス
   テップとから成ることを特徴とする冷暖房換気方法。
2. 【請求項２】 少なくとも夏場は除湿された空気を冷却
   して冷風を作り、冬場は空気を加熱して温風を作る冷却
   ・加熱手段１０５を備えた室外ユニット１００と、 該室外ユニット１００で作られた冷風又は温風を供給す
   る供給手段２１０と、床・壁・天井等の中空部材内に複
   数枚配置され上記供給手段２１０を介して供給された冷
   風又は温風を循環させる整流手段２０３と、循環後の新
   鮮な冷風又は温風を室内に吹き出させて室内空気の汚れ
   を希釈させる吹出手段２０４とを備えた室内ユニット２
   ００から成ることを特徴とする冷暖房換気装置。