JP3662214B2 - 全空気方式床冷暖房システム - Google Patents

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、空気調和機で生成された冷・温風の空調エアを使用した床放射冷暖房と、床吹出し冷暖房とを組合せた全空気方式床冷暖房システムに関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
従来、空調による冷・温風を使用した床冷暖房装置と床吹出し冷暖房装置とを組合せた全空気方式床冷暖房システムは、実用に供されていなかった。そして、従来は、特許第２６０２１９４号公報に開示されているように、冷水および温水を生成する冷温水発生機よりの冷水または温水を床パネルの下面に、モルタル等の熱伝導率の高い被覆材に被覆されて配設された冷温水パイプに送水して、室内を冷暖房する床冷暖房装置と、冷風または温風を生成する空気調和機よりの冷風または温風を、前記床パネルの下面の送気通路に送気して、室内の端縁部の床パネルに開口された吹出し口より前記室内に送風して、冷風および温風により室内を冷暖房する床吹出し空調冷暖房装置との組み合わせによる冷暖房装置が公知である。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、前記従来公知の特許第２６０２１９４号公報に開示された冷暖房装置では、冷水および温水を生成する冷温水発生機を使用するので、該冷温水発生機を設置するスペースが必要であると共に、冷温水パイプを設置しなければならないので、設置費用が高価となり、また前記冷温水発生機を稼動するのにかなりの経費がかかり、従って高額な冷暖房費となるという課題があった。
【０００４】
また、前記特許第２６０２１９４号公報に開示された冷暖房装置に使用する床パネルは、冷温水パイプと床パネル間に被覆材が充填されて両者が一体に固定され、該床パネルを開放することができないため、電話機、パソコン等の事務機器の電源用・配線用のコードを配設するという床パネル下面の空間部の有効利用が図れないという課題があった。
【０００５】
本発明は、前記課題を解決すべくなされたもので、従来のように冷温水発生機を使用することなく、空気調和機により生成された冷・温風の空調エアで冷暖房することにより、設備費用の軽減を図ると共に、床パネルの開閉を可能とすることにより、電話機、パソコン等の事務機器の電源用・配線用のコードを配設するという床パネル下面の空間部の有効利用を図ることができる全空気方式床冷暖房システムを提供しようとするものである。
【０００６】
【課題を解決するための手段】
本発明は、スラブ上に所定間隔を有して複数本複数列に亘って立設された支持脚上に、空隙部を備えて方形箱状に形成されたパネルボードを多数枚接合すると共に、該パネルボードを支持脚の上面に締付けボルトで緊締固定して平板状の床パネルを形成して、前記スラブと該床パネル間に空気調和機で生成された冷・温風の空調エアの通気空間、および事務機器の電源用・配線用のコードの配設空間を兼ねた空間部を設け、且つ、部屋の壁際の床パネルにスリットを設けたグリルを延設する一方、前記空間部に送気された前記冷・温風の空調エアをポンプで吸引して、前記各パネルボードに着脱自在に装着された圧送手段を介して該各パネルボードの一端部側から前記空隙部に圧送すると共に、前記各パネルボードの空隙部に圧送された前記冷・温風の空調エアを、該各パネルボードの他端部側に穿設された排気孔から前記空間部に排気し、更に、前記空気調和機から空間部に送気された前記冷・温風の空調エアを前記グリルのスリットを介して部屋へ吹出すようするという手段を採用することにより、上記課題を解決した。
【０００７】
【発明の実施の形態】
本発明の実施の形態を図面に基づいて詳細に説明すると、本発明全空気方式床冷暖房システムは、部屋Ｒの下面に設けられたスラブ１上に所定間隔を有して複数本複数列に亘って立設された支持脚２上に、方形箱状に形成された放冷・放熱作用を有するパネルボード３の隅角部を載置固定することにより、該パネルボード３を多数枚接合固定して、平板状の床パネルＰを形成し、該床パネルＰとスラブ１間に冷・温風の空調エアの通気空間と、後述する前記空調エアの送気ガイド管３４の配設空間および電話機、パソコン等の事務機器の電源用・配線用のコード４６の配設空間を兼ねた空間部４が設けられる。
【０００８】
前記スラブ１上に立設されて、上方にパネルボード３を固定する支持脚２は、支柱５の下端に、前記スラブ１上に設置固定する巾広の底板６を備えると共に、該支柱５の上端に、４枚の各パネルボード３の隅角端縁部を載置すると共に、前記各パネルボード３の隅角部を一体に接合固定する固定板７が固定され、更に該固定板７の強度を補強するために、前記支柱５の上方部周面と前記固定板７の底面間に椀状の補強板８が連結固定されて形成されている。
【０００９】
前記パネルボード３は、熱伝導率のよい金属板、好ましくはアルミニウム板より成る上面板９の周縁部に、断面凹状をした熱伝導率のよい金属板、好ましくはアルミニウム板より成る下面板１０の周縁部を一体に接合固定して、周縁にフランジ１１を突設すると共に、前記上面板９と下面板１０間に空隙部１２を設けて方形箱状に形成されている。
【００１０】
更に、前記パネルボード３は、前記下面板１０の底部周縁に小巾の下方へ突出した枠状部１３を設け、且つ該枠状部１３に囲繞された内側面１４を、段部１５を設けて上面板９側へ折曲して接近させると共に、前記内側面１４に所定間隔を有して複数列に亘って多数の半球状の凸部１６を上面板９方向へ凸設して、該下面板１０の下面に半球状凹部１７を設け、更に前記各凸部１６の頂面と前記上面板９下面との接合面をリベット、スポット溶接等の接合手段１８(図３・図４においては、スポット溶接として図示されている)により接合固定して形成されている。
【００１１】
そして、前記各凸部１６の頂面と、前記上面板９との接合面のみがリベット、スポット溶接等の接合手段１８により接合固定されているだけであるので、空隙部１２は前記接合手段１８部分が遮断されているだけで、その他の部分は連通されており、空気の流通が可能である。
【００１２】
前記構成より成るパネルボード３の支持脚２の固定板７への固定方法は、特に限定する必要はないが、好ましくは図５・図６に示すようにして固定することが推奨される。
【００１３】
すなわち、図２・図５に示すように、パネルボード３の各隅角部における各フランジ１１に、１／４円状の落込み段部１９をそれぞれ設けると共に、該各段部１９の各隅角部を１／４円状に切り欠いて切欠部２０がそれぞれ設けられている。
【００１４】
更に、前記構成より成るパネルボード３をその周縁部を互いに摺接すると共に、４枚のパネルボード３が互いに摺接する各隅角部の枠状部１３を前記支持脚２の固定板７上に載置し、前記４枚のパネルボード３の各隅角部における突き合わせ部の落込み段部１９の形状が、全体として円状凹部２１を形成するようにすると共に、前記各切欠部２０の形状が全体として円形孔２２を形成するようにして、該円形孔２２を締付けボルト２３のガイド孔とするのである。
【００１５】
そして、前記円状凹部２１内に、中央に締付けボルト２３の頭部が没入する没入凹部２４を備え、且つ該没入凹部２４の中央に前記締付けボルト２３の挿入孔２５を貫通した前記円状凹部２１の深さと同一肉厚を有する円状の座板２６を嵌合して、該座板２６の挿入孔２５に締付けボルト２３を貫挿して、その先端を固定板７の中央に貫通した螺挿孔２７に螺挿して、前記４枚のパネルボード３の隅角部が支持脚２の固定板７に一体に固定されるのである。
【００１６】
以下、同様にして他の各４枚のパネルボード３の隅角部を支持脚２の固定板７に固定すると共に、壁Ｗ等に接する一番外側のパネルボード３は、２枚のパネルボード３の隅角部を支持脚２の固定板７に固定して、部屋Ｒのスラブ１上に平板状の床パネルＰが形成される。そして、前記部屋Ｒにおいて窓Ｍが形成されていて、外部より冷気や暖気が侵入するペリメータ部等の壁Ｗに接近した床パネルＰの端縁部に、スリット２８を多数開口したグリル２９が延設されている。
【００１７】
前記床パネルＰとスラブ１間に形成された空間部４内に、図１に示すように、室外に設置された空気調和機３０からダクト３１を介して冷・温風の空調エアを送気するよう形成されている。
【００１８】
前記空気調和機３０により空間部４に冷・温風の空調エアを送気して、該空間部４に送気された冷・温風により、床パネルＰを下面より冷却または加温できるように形成されているが、更に前記空間部４内に送気された冷・温風を各パネルボード３の空隙部１２内に圧送して、該各パネルボード３の冷却または加温効果を上げて、冷気または暖気を床放射するよう形成されると共に、前記グリル２９のスリット２８から部屋Ｒ内に冷・温風を吹出して、ペリメータ部の暖気または冷気を抑制し、部屋Ｒを冷暖房できるように形成されている。
【００１９】
前記空間部４内には、該空間部４内に送気された冷・温風の空調エアを、上流側に備えられた吸引パイプ３２を介して吸引するポンプ３３が配設されると共に、該ポンプ３３の下流側には前記吸引した冷・温風を各パネルボード３の空隙部１２内へ圧送するための送気ガイド管３４が縦横に配設されている。
【００２０】
そして、前記ポンプ３３から送気ガイド管３４を介して、各パネルボード３の空隙部１２内に冷・温風を高圧で圧送する圧送手段３５が、前記各パネルボード３に着脱自在となるよう装着連結されると共に、前記空隙部１２内に圧送された冷・温風を、前記空間部４内に排気する排気孔３６が各パネルボード３に形成されている。
【００２１】
すなわち、前記圧送手段３５は、特に限定する必要はないが、好ましくは、各パネルボード３の一端部側に位置する半球状の凸部１６間の下面板１０に、間隔を有して２個穿設された連結孔３７にそれぞれ着脱自在なるように装着固定され、更に、前記各パネルボード３の他端部側に位置する半球状の凸部１６間の下面板１０に、前記圧送手段３５により各パネルボード３の空隙部１２内に圧送されて、該各パネルボード３を冷却または加温した後の冷・温風を、前記空間部４内に排気する排気孔３６が２個それぞれ間隔を有して穿設されている。
【００２２】
前記圧送手段３５としては、特に限定する必要はないが、好ましくは、前記空間部４内において、ポンプ３３の下流側に縦横に配設された送気ガイド管３４と前記各パネルボード３間に、該送気ガイド管３４と各パネルボード３とを連通するゴム、合成樹脂製の可撓管３８を連結すると共に、該可撓管３８の中間部に、エアインジェクター３９を配設することが推奨される。そして、前記エアインジェクター３９により、高圧で冷・温風の空調エアを各パネルボード３の空隙部１２内へ圧送する。
【００２３】
前記エアインジェクター３９は、特に限定する必要はないが、好ましくは図８に示すように形成することが推奨される。すなわち、下流側に通路を狭く絞ってベンチュリー４０を形成した一次空気流入管４１の外周面に、通気用の間隔を有して複数本の支持片４２を下流側へ拡開して突設すると共に、該各支持片４２の先端に、湾曲して拡開した二次空気流入口４３を開口した、前記一次空気流入管４１より径大の二次空気流入管４４を、前記ベンチュリー４０の先端外周面に前記二次空気流入口４３を臨ませて連結固定して形成されている。
【００２４】
そして、前記構成より成るエアインジェクター３９の一次空気流入管４１の上流側が、上流側の可撓管３８ａに連結されると共に、二次空気流入管４４が、下流側の可撓管３８ｂに連結され、更に、該下流側の可撓管３８ｂの先端部が前記パネルボード３の下面板１０の連結孔３７に着脱自在なるよう連結固定されている。
【００２５】
前記下流側の可撓管３８ｂの先端部を、パネルボード３の下面板１０の連結孔３７に着脱自在なるよう装着固定する方法は、特に限定する必要はないが、好ましくは図４に示すように形成することが推奨される。すなわち、前記連結孔３７に貫挿して固定された金属または合成樹脂製の連結管４５に、前記下流側の可撓管３８ｂを嵌合して固定することが推奨される。そして、前記可撓管３８ｂを連結管４５から取外すときは、該可撓管３８ｂを押し広げて取外せばよい。
【００２６】
また、図中４６は、空間部４に配設された電話機、パソコン等の事務機器の電源用・配線用のコードである。電源用・配線用のコード４６は、所定個所のパネルボード３に設けられたコード案内手段４７により部屋Ｒ内へ引き出すことができるよう形成されている。
【００２７】
前記コード案内手段４７は、特に限定する必要はないが、好ましくは図９・図１０に示すように形成することが推奨される。すなわち、パネルボード３の一端部中央のフランジ１１と枠状部１３に股ってコ字状の切欠部４８を形成すると共に、該切欠部４８を構成するコ字状の切断面に段部４９を設け、更に、前記切欠部４８の段部４９上に、前記コード４６を貫通させる貫通孔５０を穿設したキャップ５１を装着固定できるようにして形成されている。
【００２８】
前記部屋Ｒ内に設けられた床パネルＰ上には、タイルカーペットや布カーペット等の床材５２が敷設され、またスラブ１上には断熱材５３が載置されて、空間部４の断熱効果を図るよう形成されている。前記床材５２は、グリル２９部分には敷設せず、該グリル２９を介して空間部４からの冷・暖風の部屋Ｒへの吹出し通路を確保する。
【００２９】
すなわち、本発明は、前記のように、空間部４内に送気された空気調和機３０からの冷・温風の空調エアにより、床パネルＰを構成する各パネルボード３を下面より冷却または加温すると共に、前記空間部４内に送気された冷・温風の空調エアを、ポンプ３４により吸引してエアインジェクター３９を介して各パネルボード３の空隙部１２内に圧送して、該各パネルボード３を更に冷却または加温して、床パネルＰから床材５２を通して冷気または暖気を部屋Ｒ内へ放射して、前記部屋Ｒを冷却または加温する床放射冷暖房と、前記空間部４内に送気された空気調和機３０からの冷・温風の空調エアを、グリル２９に開口されたスリット２８を通して部屋Ｒへ吹出して、前記部屋Ｒを冷却または加温する床吹出し冷暖房との組合せより成るものである。
【００３０】
なお、前記部屋Ｒ内に設けられた床パネルＰ上に敷設された床材５２上の適位置に、前記コード４６に接続する電源用または電話用のコンセント５４が設置されている。前記コンセント５４は、特に限定する必要はないが、好ましくは図１１に示すように、使用時のみ接続口５５が起立し、不使用時には該接続口５５が収納されてしまう起伏自在に形成されたアップコンセントを使用することが推奨される。
【００３１】
前記実施の形態より成る本発明全空気方式床冷暖房システムの作用について説明する。部屋Ｒを冷房する場合は、先ず空気調和機３０により生成された冷風をダクト３１を介して空間部４内に送気すると、該空間部４内に送気された冷風が床パネルＰを構成する各パネルボード３を下面より冷却すると共に、前記空間部４内に送気された冷風は、ポンプ３３によって吸引されて送気ガイド管３４および上流側の可撓管３８ａを介して、圧送手段３５であるエアインジェクター３９に送気される。
【００３２】
前記エアインジェクター３９の一次空気流入管４１に送気された冷風は、ベンチュリー４０によって風速が６倍程度に早められて、該一次空気流入管４１から排気されると、前記ベンチュリー４０の排気口外周付近が負圧になり、該ベンチュリー４０の周囲の空間部４内の冷風を吸引して混合気流となって、高圧で二次空気流入口４３から二次空気流入管４４に流れ込み、更に下流側の可撓管３８ｂを介して各パネルボード３の一端部側から空隙部１２内に高圧で流入し、前記各パネルボード３を冷却する。そして更に、前記各パネルボード３の空隙部１２内に高圧で流入した冷風は、該各パネルボード３を冷却した後、各パネルボード３の他端部側に穿設された排気孔３６より前記空間部４内に排気される。
【００３３】
前記各パネルボード３は、空隙部１２内において多数の半球状の凸部１６が形成され、該凸部１６により該パネルボード３の空隙部１２内の下面板１０の表面積が大となるため、該空隙部１２内に流入した冷風との接触面積が大となり、また該空隙部１２内に流入した冷風が乱流して、平均して前記空隙部１２を構成する内側面に接触して冷気の各パネルボード３への伝導効率が高められ、該各パネルボード３が迅速に冷却されると共に、冷却状態をそのまま維持できるのである。
【００３４】
また、空間部４に面した各パネルボード３の下面には、前記凸部１５の下面側に凹部１７が形成され、該凹部１７により前記パネルボード３の下面板１０の表面積が大となるため、前記空間部４内に流入した冷風との接触面積が大となり、また該空間部４内に流入した冷風が乱流し、平均して前記各パネルボード３の下面部に接触して、冷気の各パネルボード３への伝導効率が高められ、該各パネルボード３が迅速に冷却されると共に、冷却状態をそのまま維持できるのである。そして、前記のように床パネルＰを構成する各パネルボード３が冷却されることにより、該床パネルＰからの冷気を部屋Ｒ内に放射して、該部屋Ｒ内を冷房する。
【００３５】
更に、前記空間部４内に送気された冷風を、壁Ｗに近接して設けられたグリル２９のスリット２８より部屋Ｒ内に吹出して該部屋Ｒ内を冷房すると共に、前記部屋Ｒにおいて窓Ｍが形成されていて、外部より暖気が侵入するペリメータ部の暖気を抑制し、更に冷房効率を高める。
【００３６】
次に、前記実施の形態より成る本発明全空気方式床冷暖房システムを用いて、部屋Ｒを暖房する場合について説明する。先ず、空気調和機３０により生成された温風をダクト３１を介して空間部４内に送気すると、該空間部４内に送気された温風が床パネルＰを構成する各パネルボード３を下面より加温すると共に、前記空間部４内に送気された温風は、ポンプ３３によって吸引されて送気ガイド管３４および上流側の可撓管３８ａを介してエアインジェクター３９に送気される。
【００３７】
前記エアインジェクター３９の一次空気流入管４１に送気された温風は、ベンチュリー４０によって風速が６倍程度に早められて、該一次空気流入管４１から排気されると、前記ベンチュリー４０の排気口外周付近が負圧になり、該ベンチュリー４０の周囲の空間部４内の温風を吸引して混合気流となって、高圧で二次空気流入口４３から二次空気流入管４４に流れ込み、更に下流側の可撓管３８ｂを介して各パネルボード３の一端部側から空隙部１２内に高圧で流入し、前記各パネルボード３を加温する。そして更に、前記各パネルボード３の空隙部１２内に高圧で流入した温風は、該各パネルボード３を加温した後、各パネルボード３の他端部側に穿設された排気孔３６より前記空間部４内に排気される。
【００３８】
前記各パネルボード３は、空隙部１２内において多数の半球状の凸部１６が形成され、該凸部１６により該パネルボード３の空隙部１２内の下面板１０の表面積が大となるため、該空隙部１２内に流入した温風との接触面積が大となり、また該空隙部１２内に流入した温風が乱流して、平均して前記空隙部１２を構成する内側面に接触して暖気の各パネルボード３への伝導効率が高められ、該各パネルボード３が迅速に加温されると共に、加温状態をそのまま維持できるのである。
【００３９】
また、空間部４に面した各パネルボード３の下面には、前記凸部１５の下面側に凹部１７が形成され、該凹部１７により前記パネルボード３の下面板１０の表面積が大となるため、前記空間部４内に流入した温風との接触面積が大となり、また該空間部４内に流入した温風が乱流し、平均して前記各パネルボード３の下面部に接触して、暖気の各パネルボード３への伝導効率が高められ、該各パネルボード３が迅速に加温されると共に、加温状態をそのまま維持できるのである。そして、前記のように床パネルＰを構成する各パネルボード３が加温されることにより、該床パネルＰからの暖気を部屋Ｒ内に放射して、該部屋Ｒ内を暖房する。
【００４０】
更に、前記空間部４内に送気された温風を、壁Ｗに近接して設けられたグリル２９のスリット２８より部屋Ｒ内に吹出して該部屋Ｒ内を暖房すると共に、前記部屋Ｒにおいて窓Ｍが形成されていて、外部より冷気が侵入するペリメータ部の冷気を抑制し、更に暖房効率を高める。
【００４１】
前記床パネルＰ下面の空間部４は、前記したように冷・温風の空調エアの通気空間となると共に、事務機器の電源用または配線用のコード４６の配設空間となり、必要に応じて、前記床材５２をはがして、締付けボルト３３を取外して、所定個所のパネルボード３を開放し、更に連結管４５から圧送手段３５の下流側の可撓管３８ｂを取外して、前記パネルボード３を取外すことにより、コード４６および空間部４内のその他の設備の点検や補修をすることができる。
【００４２】
【発明の効果】
本発明は上述のようであるから、空気調和機の冷・温風の空調エアを空間部内に送気して、床パネルを構成する各パネルボードの下面より冷却または加温すると共に、前記空間部内に送気された冷・温風をポンプにより吸引して、これを圧送手段を介して、前記各パネルボードの空隙部に圧送して、該各パネルボードを更に冷却・加温して、床パネルから冷気または暖気を放射して、部屋を冷却または加温する床放射冷暖房と、前記空間部内に送気された冷・温風の空調エアをグリルに設けられたスリットを介して吹出して部屋を冷却または加温する床吹出し冷暖房とを組合せたので、冷暖房効率がよい。また、本発明は、空気調和機のみを使用するだけで、従来のように冷温水発生機を併用しないので、冷・暖房のコストが安価で、且つ設置スペースも少なくてすむ。更に、本発明は、空間部に事務機器の電源用および配線用のコードを配設する等、空間部の有効利用を図ることができると共に、任意の場所のパネルボードを自由に取外すことができるので、前記コードやその他の設備の点検や補修が簡単にできるのである。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明全空気方式床冷暖房システムの概略縦断面図である。
【図２】本発明全空気方式床冷暖房システムにおける床パネルを構成するパネルボードの斜視図である。
【図３】同パネルボードの底面図である。
【図４】同パネルボードの縦断面図である。
【図５】本発明全空気方式床冷暖房システムにおいて、パネルボードを支持脚に固定した状態を示す要部の縦断面図である。
【図６】本発明全空気方式床冷暖房システムにおいてパネルボードの支持脚への取付け状態を示す斜視図である。
【図７】本発明全空気方式床冷暖房システムにおける床パネルを一部を切り欠いて示す平面図である。
【図８】本発明全空気方式床冷暖房システムにおける圧送手段部分の縦断面図である。
【図９】本発明全空気方式床冷暖房システムにおいて、空間部よりコードを部屋内へ引出す場所に使用するパネルボードに、コード引出し用のキャップを取付けるコ字状の凹欠部を設けた状態を示す平面図である。
【図１０】本発明全空気方式床冷暖房システムにおいて、空間部よりコードを部屋内へ引出す場所に使用するパネルボードに、コード引出し用のキャップを取付けた状態を示す要部の斜視図である。
【図１１】本発明全空気方式床冷暖房システムにおいて、空間部よりコードを部屋内へ引出す場所に使用するパネルボードに、キャップを取付け、更にアップコンセントを取付けた状態を示す縦断面図である。
【符号の説明】
Ｐ 床パネル、 Ｒ 部屋、 １ スラブ、 ２ 支持脚、 ３ パネルボード、 ４ 空間部、 １２ 空隙部、 ２３ 締付けボルト、 ２８ スリット、２９ グリル、 ３０ 空気調和機、 ３３ ポンプ、 ３５ 圧送手段、 ３６ 排気孔。

Claims (1)

1. スラブ上に所定間隔を有して複数本複数列に亘って立設された支持脚上に、空隙部を備えて方形箱状に形成されたパネルボードを多数枚接合すると共に、該パネルボードを支持脚の上面に締付けボルトで緊締固定して平板状の床パネルを形成して、前記スラブと該床パネル間に空気調和機で生成された冷・温風の空調エアの通気空間、および事務機器の電源用・配線用のコードの配設空間を兼ねた空間部を設け、且つ、部屋の壁際の床パネルにスリットを設けたグリルを延設する一方、前記空間部に送気された前記冷・温風の空調エアをポンプで吸引して、前記各パネルボードに着脱自在に装着された圧送手段を介して該各パネルボードの一端部側から前記空隙部に圧送すると共に、前記各パネルボードの空隙部に圧送された前記冷・温風の空調エアを、該各パネルボードの他端部側に穿設された排気孔から前記空間部に排気し、更に、前記空気調和機から空間部に送気された前記冷・温風の空調エアを前記グリルのスリットを介して部屋へ吹出すようにしたことを特徴とする全空気方式床冷暖房システム。

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