JP5149657B2 - 建物の空調設備及びそれを備えた建物 - Google Patents

Description

本発明は、建物に設置される空調設備、及びそれを備えた建物に関する。

一般に、建物では、部屋等の空間を空調設備によって空調（冷暖房など）することが行われている。この種の空調設備としては、床下や天井裏の空間や、一階部分と二階部分との間の階間空間に室内機や空調用配管（ダクト）が設置され、その空調用配管を通じて部屋に空調エアを送風する構成が一般的である。例えば、特許文献１には、空調室内機、及びその空調室内機と吹出し口とをつなぐダクトが天井裏に設けられ、ダクトを通じて室内に冷温風が吹出されるようになっている。
特開平１０−２６６３５１号公報

しかしながら、上記従来技術のように、室内機と吹出し口とを管状のダクトでつなぐ一般的なダクト構造を採用した場合、直管部分における直管抵抗や、曲がり部分における局部抵抗に起因して大きな圧力損失が発生する。このため、その圧力損失に伴って空調性能が低下してしまうという問題が生じる。

そこで、本発明は、良好な空調性能が得られるだけでなく、空調実施時の快適性も兼ね備えた建物の空調設備、及びそれを備えた建物を提供することを主たる目的とする。

本発明は、上記課題を解決するために、以下の手段を採用した。

すなわち、第１の発明では、部屋等の空間を有し、その空間と仕切り材を隔てて隣接する裏空間部が横材又は縦材により区画されている建物に適用される空調設備であって、前記裏空間部に設置され、同裏空間部が広がる方向に拡張された扁平形状をなす空調用チャンバと、前記空調用チャンバに設けられ、同チャンバ内の熱を伝導し前記部屋等の空間に向けて放射する放熱部材と、を備えている。

この第１の発明によれば、空調用チャンバは裏空間部が広がる方向に拡張された扁平状をなすため、流通経路のうちかかる空調用チャンバが設置された部分では送風の際の圧力損失が低減される。このため、従来技術のように空調用配管（円管状ダクト）だけで送風を実施する場合に比べ、空調設備における圧力損失を低減させて、空調性能を向上させることができる。

また、本発明では、空調用チャンバから部屋等の空間に向けて送風するのではなく、放熱部材によって空調用チャンバの熱が放射されることによりその空間が空調（具体的には、冷暖房）される。この場合、風が人に直接当たらないため、それによる不快感を解消して、空調実施時の快適性を向上させることができる。その上、この放熱部材は扁平状をなす空調用チャンバに設けられているため、その扁平に広がった範囲内で放熱部材の設置範囲を拡張させることが可能となる。そうすれば、放熱部材の放熱面積を拡大させて、空調性能を向上させることができる。

第２の発明では、前記横材又は縦材を隔てて隣接する各裏空間部に設置される前記空調用チャンバを、前記横材又は縦材を貫通する接続ダクトによって接続した。

この第２の発明によれば、各裏空間部に設置される空調用チャンバ同士が接続ダクトによって接続されているため、空調用チャンバ間で空調空気のやり取りを行って各空調用チャンバの空調を均一化させることが可能となる。これにより、異なる部屋で室内温度を均一化させて、ヒートショックを防止することができる。

第３の発明では、前記扁平状の空調用チャンバは前記部屋等の空間側に向けた広域面を有し、その広域面には、空間側に張り出してその張出端が開口するとともに、その開口部はチャンバ内と連通している張出部が設けられ、前記張出部の先端開口部が前記放熱部材によって閉塞されている。

この第３の発明によれば、空調用チャンバに設けられた張出部の先端開口部がチャンバ内に連通しており、その先端開口部が放熱部材によって閉塞される。このため、空調用チャンバ内の熱が先端開口部の放熱部材に伝えられる。このような構成を有することにより、空調用チャンバの広域面が仕切り材から離間している場合でも、その離間した分が張出部によって埋め合わされ、放熱部材を仕切り材の近傍や空間内に露出した状態で配置した構成を採用できる。

第４の発明では、前記空調用チャンバ及び前記張出部は高断熱、高気密の材料により構成されている。

この第４の発明によれば、空調用チャンバ及び張出部が高断熱、高気密の材料により構成されるため、熱の損失を大いに低減できる。また、構造材などからの伝熱によって空調用チャンバが結露してしまうことを防止できる。なお、断熱材として、高密度グラスウール、真空断熱材、ポリスチレンフォーム、ポリウレタンフォーム、ポリエチレン等を使用することが好ましい。

第５の発明では、前記裏空間部には床、天井の小梁や壁の下地フレームなどの下地材が設けられ、前記空調用チャンバはその広域面が互いに平行をなす複数の前記下地材と対峙する大きさに形成されているとともに、前記張出部及び放熱部材は前記下地材同士の間に挟まれるように複数設けられている。

前記裏空間部に下地材（床や天井の小梁、壁下地フレームなど）が設けられている場合、複数の下地材にまたがるサイズの放熱部材を設置しようとしても下地材がその障害となる。そのため、下地材をまたぐ方向に放熱領域を広げるには、放熱部材を備えた空調用チャンバを複数設置する必要があるとも思える。この点、前述した第５の発明では、一つの空調用チャンバにそれら下地材同士の間に挟まれる放熱部材が複数設けられている。このため、下地材をまたぐ方向に放熱領域を広げる場合でも、一つの空調用チャンバが設置されるだけで足り、構成を簡素化できる。

第６の発明では、前記裏空間部は天井裏空間が前記横材によって区画されてなり、前記放熱部材はその一部が前記部屋等の空間の天井側に露出して設けられている。

この第６の発明によれば、放熱部材が部屋等の空間の天井側に設けられているため、空調設備を利用してその空間を冷房する場合に空間の天井側が冷やされることになる。これにより、自然対流を生じさせて空間全体に冷気を行き渡らせ、空間内の温度分布を均一化させることができる。しかも、放熱部材の一部が空間に露出しているため、熱が部屋等の空間に直接放射されることになり、熱のロスを防止できる。なお、前記放熱部材と天井面との一体性を確保するため、放熱部材はその一面（下面）が天井面と面一となるように設けられることが好ましい。

第７の発明では、前記裏空間部は床下空間が前記横材によって区画されてなり、前記放熱部材が前記仕切り材としての床材の直下に設けられている。

この第７の発明によれば、放熱部材が床材の直下に設けられているため、空調設備を利用して部屋等の空間を暖房する場合に、一般的な床暖房と同様に足元から空間を暖めることになり、空間の快適性を向上させることができる。しかも、放熱部材を床面に露出させて直接放熱するのではなく、床材を介することによって間接的に放熱されるため、放射される熱の温度を適度な状態に調整できる。

第８の発明では、前記裏空間部は、下階とその直上階との間の階間空間が前記横材によって区画されてなる。

この第８の発明によれば、空調用チャンバが階間空間に設けられるため、その階間空間を介して上下に隣接する部屋等の各空間を同時に空調する構成を採用できる。

第９の発明では、前記空調用チャンバに空調された空気を送気する空調送気手段と、前記部屋等の空間の露点温度を検出する露点温度検出手段と、前記露点温度検出手段の検出結果に基づいて、前記部屋等の空間の室温が結露しない温度に維持されるように前記空調送気手段を制御する制御手段と、を備えた。

この第９の発明によれば、制御手段によって空調送気手段が制御され、空調送気手段から空調用チャンバに送気される空調空気の温度が調整されることにより、部屋等の空間の室温が結露しない温度に維持される。そのため、室内の結露を防止できる。

第１０の発明では、前記部屋等の空間を複数備えた建物に適用され、前記複数の空間には、それぞれ空間の熱負荷に応じた放熱量を有する前記放熱部材が設けられている。

一般に、建物に部屋等の空間が複数設けられている場合、床面積、吹き抜けの有無、窓等の開口部の有無やその占有面積などの各種要因によって熱負荷が空間ごとに異なる。この点、この第１０の発明では、熱負荷に応じた放熱量を有する放熱部材が設けられているため、複数の空間ごとに熱負荷が異なる場合でもその熱負荷に合わせて好適な空調を実施できる。これにより、空調効率が高められるし、より一層の快適化を実現できる。なお、放熱部材の放熱量を変更するには、例えば、放熱部材の熱伝導率を変更すること、放熱部材自身のサイズや個数を変更して放熱面積を変更させること等の構成を採用することが好ましい。

第１１の発明は、上記した空調設備のいずれかを備え、床や天井裏の裏空間が前記横材としてのユニット梁材によって区画された前記裏空間部、又は壁内の裏空間が前記縦材としてのユニット柱材によって区画された前記裏空間部に、前記空調用チャンバが設けられている。これにより、空調に優れた建物を得ることができる。

以下に、一実施の形態について図面を参照しつつ説明する。本実施の形態では、鉄骨ユニット工法にて構築された二階建てユニット式建物に具体化されている。

まず、ユニット式建物の概要を図５に示す。このユニット式建物１０は複数の建物ユニット２０を結合させてなる建物本体１１と、この建物本体１１の上方に配設される屋根１２とにより構成されている。建物ユニット２０は工場にて予め製造されるもので、工場からトラック等で建築現場に運搬された後、その現場で結合（据付）作業が実施されるようになっている。

図６は、建物ユニット２０の構成を示す斜視図である。建物ユニット２０において、その四隅には柱２１が配され、各柱２１の上端部及び下端部がそれぞれ四本の天井大梁２２及び床大梁２３に連結されている。そして、それら柱２１、天井大梁２２及び床大梁２３により直方体状の骨格（フレーム）が形成されている。柱２１は四角筒状の角形鋼よりなる。また、天井大梁２２及び床大梁２３は断面コ字状の溝形鋼よりなり、その開口部が向き合うようにして設置されている。天井大梁２２（詳細には、溝形鋼のウエブ）には、複数箇所に直径１００ｍｍ程度の梁貫通孔２２ａが設けられている。

建物ユニット２０の長辺部の相対する天井大梁２２の間には、所定間隔で複数の天井小梁２５が架け渡されている。同じく建物ユニット２０の長辺部の相対する床大梁２３の間には、所定間隔で複数の床小梁２６が架け渡されている。天井小梁２５と床小梁２６とはそれぞれ同間隔でかつ各々上下に対応する位置に水平に設けられている。図６では図示されていないが、天井小梁２５によって天井材が支持され、床小梁２６によって床材が支持されるようになっている。

本実施形態のユニット式建物１０では全館空調システムが採用されており、一階及び二階の各天井裏スペースには、空調設備として、空調室内機が設置されるとともに、その空調室内機と接続された空調用のダクト部材が設置されている。本実施形態では特に、この空調用のダクト部材が、天井裏スペースに水平方向に拡張されてなる扁平状の空調用チャンバを主として構成されており、その空調用チャンバを用いて空気流路が形成されている。以下、本空調システムの空調設備について詳しく説明する。

ここで、一階天井裏スペース及び二階天井裏スペースの各空調設備は概ね同様であり、その空調設備の構成を図１及び図２に示す。図１は、建物天井裏（例えば一階天井裏）における空調設備の構成を示す平面図であり、図２は、空調設備の縦断面図である。なお、図２は図１のＡ−Ａ線断面図に相当するが、説明の便宜上、図２では二階部分の建物ユニット２０の一部も併せ示すとともに、仕切り材である天井材２７及び床材２８を併せ示している。

図１では、複数（図では６個）の建物ユニット２０が、それぞれの柱２１を互いに近接させた状態で連結されている。隣接する建物ユニット２０では、それぞれの長辺側（桁面側）の天井大梁２２同士が向かい合わせに配置されるとともに、それぞれの短辺側（妻面側）の天井大梁２２同士が向かい合わせに配置されている。この場合、天井裏空間は、天井大梁２２によってユニットごとに区画されており、その区画された部分が裏空間部となっている。

そして、図示の構成では、全ての建物ユニット２０の天井小梁２５上に薄型扁平状の空調用チャンバ３１が設置されている。ここで、下階側の建物ユニット２０と上階側の建物ユニット２０との境界部分においては、図２に示すように、下階側の天井材２７と上階側の床材２８との間に階間空間Ｋが形成されており、その階間空間Ｋを利用して空調用チャンバ３１が設置されている。より詳しくは、下階側ユニットの天井小梁２５と上階側ユニットの床小梁２６との間の空間に空調用チャンバ３１が設置されている。

空調用チャンバ３１はいずれも基本構造が同じであり、建物ユニット２０と略同じ平面形状（すなわち矩形状）を有している。また、各チャンバ３１のサイズ（大きさ）も同一である。チャンバサイズについて詳しくは、空調用チャンバ３１は、平面方向の縦横寸法Ｌ１，Ｌ２（図１参照）が、建物ユニット２０において四辺の天井大梁２２で囲まれる長方形部分よりも幾分小さく、その高さ寸法Ｈ（図２参照）が、下階側の建物ユニット２０の天井小梁２５と上階側の建物ユニット２０の床小梁２６との間の隙間寸法よりも幾分小さい寸法（例えば半分程度）となっている。これにより、建物ユニット２０ごとに、天井大梁２２で区画された領域内に空調用チャンバ３１を設置できるようになっている。なお、床の振動低減や遮音性の向上を図る目的で、床小梁２６に振動低減装置（ダイナミックダンパ）が設けられる場合には、その信号低減装置の設置スペースを加味して空調用チャンバ３１のサイズが定められるとよい。

各空調用チャンバ３１は、チャンバごとに複数設けられた接続ダクト３２により互いに連結されており、接続ダクト３２を通じてチャンバ間の空調空気の流通が可能となっている。この場合、階間空間Ｋ（天井裏スペース）は、建物ユニット２０ごとに天井大梁２２により区画されるが、その天井大梁２２に形成された梁貫通孔２２ａ（図６参照）を貫通させて接続ダクト３２が設置されている。接続ダクト３２は可撓性の配管にて構成されており、その直径は梁貫通孔２２ａの孔径（１００ｍｍ程度）とほぼ同等となっている。

かかる接続ダクト３２を利用して実施されるチャンバ間の空気流通を図３に基づいて説明する。図３は、それを示す概略図である。

図３では、複数の接続ダクト３２のそれぞれに送風機としてのパイプファン３４が設置されており、そのパイプファン３４の駆動により接続ダクト３２で連結されたチャンバ間で双方向に空気搬送が可能となっている。すなわち、接続ダクト３２を通じて他の空調用チャンバ３１へ空気が送り出されるとともに、他の空調用チャンバ３１から空気を受け取ることが可能となっている。そして、室内空調機としてのファン装置３５から一つのユニット２０（例えば、図の右上に配置されたユニット２０ａ）の空調用チャンバ３１に空調空気が導入されると、パイプファン３４を用いた空気搬送により他の建物ユニット２０の空調用チャンバ３１へ送風される。これにより、すべての空調用チャンバ３１内が均一に空気調和される。

本実施形態の各空調用チャンバ３１には、このようにして空調されたチャンバ内部の熱を天井側から室内に放射する構成を備えている。そこで、次に、この熱放射のための構成を含めて空調用チャンバ３１全体のより詳細な構成を図４に基づいて説明する。図４（ａ）は空調用チャンバ３１を下面側から見た斜視図であり、図４（ｂ）は空調用チャンバ３１の一部断面図である。

空調用チャンバ３１は、高密度グラスウール等の高気密・断熱性材料からなる複数の板材を直方体状に結合させて構成されており、その内部にチャンバ室Ｃ１が形成されている。水平方向に拡張された扁平状をなす空調用チャンバ３１では、その上面及び下面が広域面となる。この場合、上下の板部４１，４２を構成する板材と、全体として平面視ロ字状をなす側板部４３を構成する板材とは接着等により接合されている。また、接合部分に粘着テープ（アルミテープ等）を貼着し、接合部における気密性を高めるようにしてもよい。なお、板材の材料として、真空断熱材、ポリスチレンフォーム、ポリウレタンフォーム（発泡系断熱材）、ポリエチレン等からなる板材を用いることも可能である。なお、チャンバ室Ｃ１内の圧力変化に伴って空調用チャンバ３１が変形することを抑制するため、上板部４１及び下板部４２に固着されたロッド等の変形防止部材（図示略）が１カ所又は複数箇所に設けられるとよい。

空調用チャンバ３１には、その側面に複数の接続ダクト３２が連結されている。この場合、空調用チャンバ３１の側板部４３に貫通孔４３ａが複数箇所に設けられており、その貫通孔４３ａにそれぞれ接続ダクト３２が挿入されて、その挿入部が側板部４３と接着等により結合されている。

また、空調用チャンバ３１の下板部４２には複数の流通用開口部４２ａが形成されており、それら流通用開口部４２ａにチャンバ下面から下方（天井材２７を隔てて隣接する部屋側）に向けて突出する放熱突部４５が設けられている。各放熱突部４５は同一構造を有するとともに同一サイズであり、いずれも縦方向に長い直方体形状をなしている。そして、それら各放熱突部４５が所定間隔ごとに並んで配置されている。

放熱突部４５は張出壁部４６と放熱板４７とが結合されてなる。張出部としての張出壁部４６は、空調用チャンバ３１を構成する板部４１〜４３と同じ材質（高気密・高断熱性材料）の板材によって全体として平面視ロ字状に形成され、下板部４２と接着等により接合されている。この場合、張出壁部４６は下板部４２の前記流通用開口部４２ａを囲うようにしてその開口周縁部に立設されている。張出壁部４６によって形成された内側空間は、空気流通室Ｃ２となっている。空気流通室Ｃ２は流通用開口部４２ａを介してチャンバ室Ｃ１と連通しており、チャンバ室Ｃ１に導入された空調空気が空気流通室Ｃ２にも導入されるようになっている。

張出壁部４６の張出端（先端）には放熱部材としての前記放熱板４７が設けられている。この放熱板４７により、張出壁部４６を構成する板材の先端部によって形成された開口が閉塞されている。放熱板４７はその平面形状が張出壁部４６の横断面形状と同一形状をなす平板であり、その平板が張出壁部４６の張出側（先端側）の端面に載置され、その状態で接着等により両者が接合されている。放熱板４７には、銅、アルミニウムの金属材料等、熱伝導性が比較的高い材質の板材が用いられている。そして、放熱板４７はその流通室側の面（上面）で空気流通室Ｃ２に導入された空調空気に接している。このため、空調空気の熱が放熱板４７の外面（下面）に伝えられ、その外面から放射される。

なお、放熱突部４５のサイズについて詳しくは次の通りである。まず、張出壁部４６の立ち上がり高さｈ１と放熱板４７の厚さＤ１とを合わせた寸法が、天井小梁２５の高さ寸法ｈ２と天井材２７の厚さＤ２とを合わせた寸法と同じ寸法となっている。また、放熱突部４５の横方向の寸法Ｌ３は隣り合う天井小梁２５間の寸法Ｌ４より幾分小さい寸法となっている。

以上の構成を有する空調用チャンバ３１は、階間空間Ｋにおいて、建物ユニット２０の天井小梁２５上に載置され、その状態で固定用バンド等により空調用チャンバ３１が固定されている。この場合において、前述した寸法を有する各放熱突部４５は下地材である天井小梁２５間に入り込み、両者に挟まれるようにして配置されている。そして、天井材２７に形成された開口部に放熱板４７が嵌められ、同放熱板４７の下面が天井材２７の天井面と面一となった状態で室内に露出している。

このように放熱板４７の下面が室内に露出することで、空調用チャンバ３１の内部の熱がその放熱板４７によって天井側から室内に放射され、これにより室内が空調される。本実施の形態では、すべての建物ユニット２０に対応して空調用チャンバ３１が設置され、通常では、パイプファン３４の駆動によって各空調用チャンバ３１の空調温度が均一化されている。このため、各建物ユニット２０内に形成された部屋の室内が均一な温度に空調される。

次に、本空調システムの電気的構成を前述した図３に簡略化して示した。それについて、以下簡単に説明する。

この全館空調システムは、システムの制御を司る制御手段としての空調コントローラ５１を備えている。空調コントローラ５１には、各空調用チャンバ３１に空調空気を送り込む、空調送気手段としての前記各パイプファン３４及びファン装置３５がそれぞれ接続されている。なお、図示では一つのパイプファン３４を除き、空調コントローラ５１との接続が省略されている。空調コントローラ５１からの指令により、これらパイプファン３４及びファン装置３５のオンオフ、送風量、送風温度等の各種制御が行われる。

また、空調コントローラ５１は各空調用チャンバ３１の空調対象となる室内に設置された室内センサ５２と接続されている。なお、図示では一つのセンサ５２を除き、空調コントローラ５１との接続が省略されている。室内センサ５２は例えば、温度検出センサ、露点検出センサ等の各種センサにより構成される。空調コントローラ５１にはこの室内センサ５２から部屋ごとの室内情報が逐次入力されるため、その情報に基づいて本空調システムを制御することが可能となっている。

ここで、空調コントローラ５１による制御の内容として、具体的には次のようなものが考えられる。

例えば、ファン装置３５から給送される冷気を空調用チャンバ３１に導入して室内を冷房する場合に、室内の露点温度を検出して結露の発生しない温度となるように冷気の温度を調整する。これにより、室内の結露を防止できる。

また、室内温度を検出して予め設定された温度と比較し、両者の温度差が基準値以上となっている室内が優先的な空調対象となるように各パイプファン３４のオンオフや風量等を個々に調整し、対象チャンバにファン装置３５から導入された空調空気を優先的に搬送させる。より具体的に説明すると、例えば、ファン装置３５から空調空気が導入される建物ユニット２０（図の右上ユニット２０ａ）と一つのユニット２０（図の右中ユニット２０ｂ）を介して配置された建物ユニット２０（図の右下ユニット２０ｃ）において温度差が基準値以上と判断された場合を想定する。この場合に、右上ユニット２０ａから右中ユニット２０ｂに送気するパイプファン３４、右中ユニット２０ｂから右下ユニット２０ｃに送気するパイプファン３４の送風量をそれぞれ増大させれば、右下ユニット２０ｃへ優先的に空調空気を搬送できる（図３の矢印Ｆ１，Ｆ２参照）。

その他、建物利用者（ユーザ）等により空調が不要と判断されたり、熱負荷が比較的小さい部屋があれば、その部屋を空調対象とする空調用チャンバ３１との間で空気を搬送を行うためのパイプファン３４を停止させたり、送風量を低下させる。これにより、その空調用チャンバ３１への空調空気の導入が抑制されて、同空調用チャンバ３１による空調性能は低下するため、要求通りの空調制御を実施できる。

以上の構成により、本実施の形態によれば以下に示す有利な効果が得られる。

一階及び二階の各天井裏スペースに扁平状の空調用チャンバ３１が設置されているため、流通経路のうちかかる空調用チャンバ３１が設置された部分では送風の際の圧力損失が低減される。このため、従来技術のように空調用配管（円管状ダクト）だけで送風を実施する場合に比べ、空調設備における圧力損失を低減させて、空調性能を向上させることができる。

送風ではなく、空調用チャンバ３１内の熱が放熱板４７によって室内に放射されることにより室内が空調（具体的には、冷暖房）されるため、風が室内の人に直接当たらず、それによる不快感を解消して、空調実施時の快適性を向上させることができる。

放熱板４７は扁平状をなす空調用チャンバ３１に設けられているため、その扁平に広がった範囲内で放熱板４７の設置範囲を拡張させることが可能となる。これにより、放熱板４７の放熱面積を拡大させて、空調性能を向上させることができる。

空調用チャンバ３１同士が接続ダクト３２によって接続されるとともに、パイプファン３４の駆動によりチャンバ間で空調空気が搬送される構成であるため、各空調用チャンバ３１の空調を均一化させることが可能となる。これにより、異なる部屋で室内温度を均一化させて、ヒートショックを防止することができる。

放熱板４７は張出壁部４６の張出端に設けられているため、空調用チャンバ３１の下面が天井材２７から離間していても、その離間した分が張出壁部４６によって埋め合わされる。これにより、そのような離間があっても、天井側で放熱板４７を室内に露出させた構成を採用できる。

空調用チャンバ３１を構成する各板部４１〜４３及び張出壁部４６が高断熱、高気密の材料により構成されるため、熱の損失を大いに低減できる。また、構造材などからの伝熱によって空調用チャンバ３１が結露してしまうことを防止できる。

天井小梁２５の間に挟まれるサイズの放熱板４７が一つの空調用チャンバ３１に複数設けられた構成となっているため、放熱領域を複数の天井小梁２５にまたがる方向に広げたとしても、一つの空調用チャンバ３１が設置されるだけで足り、構成を簡素化できる。

放熱板４７が部屋の天井側に設けられているため、部屋を冷房する場合はその部屋の天井側が冷やされることになる。これにより、自然対流を生じさせて部屋全体に冷気を行き渡らせ、部屋の温度分布を均一化させることができる。しかも、放熱板４７の下面が室内に露出しているため、熱が部屋に直接放射されることになり、熱のロスを防止できる。

なお、以上説明した実施の形態に限らず、例えば以下に別例として示した形態で実施することもできる。

上記実施の形態では、空調用チャンバ３１の下面に放熱突部４５が設けられているが、その下側放熱突部４５とともに又はこれに代えて、空調用チャンバ３１の上面に放熱突部が設けられた構成を採用してもよい。なお、上下に放熱突部が設けられた空調用チャンバは主に下階部分とその直上階部分との間の階間空間Ｋに設けられる。

上下に放熱突部が設けられた構成の例を図７に示す。この場合、空調用チャンバ３１には、前述した下側放熱突部４５とともに、チャンバ上面から上方（床材２８を隔てて隣接する上階部屋側）に向けて突出する複数の放熱突部６５が設けられている。この上側放熱突部６５は下側放熱突部４５と概ね同じ構造を有しているが、若干の相違点について以下に説明する。

上側放熱突部６５では、張出壁部６６の張出端に形成された開口部に放熱板６７が取り付けられている。この場合、放熱板６７の上面と張出壁部６６の端面とが面一となっている。そして、上側放熱突部６５は下地材である床小梁２６の間に入り込んで、両者に挟まれるようにして配置されている。また、張出壁部６６の立ち上がり高さｈ３は空調用チャンバ３１の上面から床小梁２６の上面までの寸法と同じであるため、放熱板６７は床材２８の直下に配置されている。

上側放熱突部６５でも、上板部４１の流通用開口部４１ａを介してチャンバ室Ｃ１から張出壁部６６内の空気流通室Ｃ３に空調空気が導入される。放熱板６７はその流通室側の面（下面）で空気流通室Ｃ３に導入された空調空気に接しているため、空調空気の熱が放熱板６７の外面（上面）に伝えられ、その外面から床材２８を介して上階の室内に向けて放射される。この場合、階間空間Ｋを介して上下に隣接する各部屋を同時に空調できる。

また、放熱板４７が床材２８の直下に設けられているため、部屋を暖房する場合には一般的な床暖房と同様に足元から部屋を暖めることになり、部屋の快適性を向上させることができる。しかも、放熱板４７を床面に露出させて直接放熱するのではなく、床材２８を介することによって間接的に放熱されるため、放射される熱の温度を適温に調整できる。例えば、空調用チャンバ３１内の空調温度が４０〜５０℃程度に設定されている場合でも、床材２８上では３０〜４０℃程度の熱が放射される。

なお、前記上側放熱突部６５の放熱板６７を床に露出させた構成としてもよいし、下側放熱突部４５の放熱板４７をその直下に天井材２７が設けられるように構成してもよい。

上記実施の形態では、放熱部材として放熱板４７が用いられているが、放熱部材としては、例えば張出壁部４６の張出側（先端側）開口端を閉塞する蓋部と空気流通室Ｃ２となる内部空間とを備えた箱型部材であってもよい。この場合、箱型部材は張出壁部４６によって形成された内側空間に挿入されることになる。

上記実施の形態では、直方体形状をなす放熱突部４５としているが、放熱突部４５の形状は特に限定されるものではなく、例えば平面視において楕円形状をなす形状としてもよい。また、天井小梁２５の間に挟まれて存在する放熱突部が一つである必要はなく、複数の放熱突部が設けられた構成としてもよい。

上記実施の形態では、空調用チャンバ３１同士を接続する各接続ダクト３２にパイプファン３４を設置して双方向の空気搬送を可能とする構成としたが、チャンバ間で空気搬送を実行する構成としては、図８に示すように、空気を一回りさせるような構成としてもよい。この空気搬送の別構成では、各空調用チャンバ３１内に一方向に向けた空気の流れを形成する送風機７１が設置されている。そして、この送風機７１により、ファン装置３５から空調空気が導入される空調用チャンバ３１を起点とし、反時計回りの流れが形成されている。このような別の構成によっても、各空調用チャンバ３１内の空調を均一化させることができる。

上記実施の形態では、空調用チャンバ３１が一階及び二階の各天井裏スペースに設置されているが、最下階の床下空間（一階部分の床下空間）に空調用チャンバ３１が設置された構成としてもよい。この場合、空調用チャンバ３１には下側放熱突部４５に代えて上側放熱突部６５が設けられたものが用いられることが好ましい。

その他、同じ階の部屋同士を仕切る壁の内部スペース（壁内空間）に空調用チャンバ３１が設置された構成としてもよい。この場合、壁内空間は縦材である柱２１によって区画されている。なお、上記床下空間及び壁内空間は裏空間部として用いられる。そして、空調用チャンバ３１は壁面の広がる方向へ拡張された扁平状をなし、上下方向と平行をなす側面が広域面となっている。放熱突部はその側面から仕切り材である壁材を隔てて隣接する部屋側に向けて突出するように設けられ、上下方向に延びる直方体形状をなしている。複数の放熱突部はそれぞれ、柱２１同士の間に設置された下地材である壁下地フレームの間に入り込み、両者に挟まれるようにして配置される。放熱板を前記下側放熱突部４５のように室内へ露出させる構成を採用するか、上側放熱突部６５のように壁材の裏側に配置させる構成を採用するかは任意である。

以上より、空調用チャンバ３１が設置される裏空間部とは、部屋等の空間と天井材２７、床材２８、壁材等の仕切り材を隔てて隣接するとともに、梁（天井大梁２２や床大梁２３）や柱２１によって区画された一区画である。既述したように、天井裏空間や床下空間が梁によってユニットごとに区画された一区画や、壁内空間が柱２１によってユニットごとに区画された一区画がその例として挙げられる。

上記実施の形態では、各空調用チャンバ３１に設けられた放熱突部４５を同一形状かつ同一個数としたが、空調用チャンバ３１ごとにそれを変更してもよい。一般に、床面積、吹き抜けの有無、窓等の開口部の有無やその占有面積などの各種要因によって熱負荷は部屋ごとに異なる。このため、個々の空調用チャンバ３１が空調対象とする部屋の熱負荷に応じて放熱板４７からの放熱量を変更することが好ましい。これにより、部屋の熱負荷に合わせて好適な空調を実施することができ、その結果として空調効率が高められるし、より一層の快適化を実現できる。

この場合、放熱板４７の放熱量を変更する構成としては、例えば次のような構成が考えられる。

第１に、放熱板４７の熱伝導率を変更することが考えられる。その例として、熱負荷が比較的大きい部屋が空調対象となっている場合は銅やアルミニウム等の比較的伝導率が高い金属材料を用い、逆に、熱負荷が比較的小さい部屋が空調対象となっている場合は亜鉛メッキされた鉄等の比較的伝導率が低い材料が用いられるとよい。

第２に、放熱突部４５のサイズや個数を変更して放熱板４７の放熱面積（具体的には、放熱板４７の下面の面積）を変更することが考えられる。その例として、熱負荷が比較的大きい部屋が空調対象となっている場合は放熱突部４５の数を増加させるとよい（例えば、６つ以上）。逆に、熱負荷が比較的小さい部屋が空調対象となっている場合は放熱突部４５の数を減少させたり（例えば、４つ以下）、放熱突部４５一つ一つのサイズをより小さくしたり、放熱板４７の下面に遮蔽部材を設けて面積を狭めたりするとよい。

上記実施の形態では、全ての建物ユニット２０の天井小梁２５上に空調用チャンバ３１が設置された構成としたが、全ての建物ユニット２０のうちいずれかのユニット２０を適宜選択し、その天井小梁２５上に空調用チャンバ３１が設置される構成としてもよい。

上記実施の形態では、空調コントローラ５１により室内センサ５２からの室内情報に基づいて各パイプファン３４やファン装置３５が制御されるようになっているが、利用者の有無、冷暖房の好み、健康状態などに応じてそれらを制御するようにしてもよい。

この場合、空調コントローラ５１には、利用者の有無、冷暖房温度の嗜好、健康状態などを表す各種の検出信号等が逐次入力されるようになっている。信号入力の形態としては、部屋ごとに設けられた入力装置や無線通信機能を有する携帯通信デバイス（キー型通信装置やカード型通信装置を含む）から入力される構成が考えられる。前者の場合、ユーザによる入力装置の入力操作に基づいて情報が入力され、後者の場合、各ユーザが携帯する携帯通信デバイスから情報が送信される。そして、空調コントローラ５１はそれらの情報に基づいて空調実施条件を判定し、その実施条件に基づいて、該当する部屋の空調が調整されるよう各パイプファン３４やファン装置３５の制御を実行する。

上記実施の形態では、ユニット式建物１０への適用例を説明したが、鉄骨軸組工法により構築される建物や、在来木造工法により構築される建物など、他の構造の建物にも適用することができる。いずれにしても、部屋等の空間に対する裏空間（床下、天井裏又は壁内部）が梁などの横材や柱などの縦材により区画されている建物において、その区画された裏空間部に扁平状の空調用チャンバが設置される構成であればよい。

建物天井裏における空調設備の構成を示す平面図。 空調設備の縦断面図。 空調空気の流通を示す概略図。 （ａ）は空調用チャンバを下側から見た斜視図、（ｂ）は空調用チャンバの一部断面図。 ユニット式建物の概要を示す斜視図。 建物ユニットの構成を示す斜視図。 空調用チャンバの別例を示す一部断面図。 空調空気の流通についての別例を示す概略図。

符号の説明

１０…ユニット式建物、２１…柱（縦材）、２２…天井大梁（横材）、２３…床大梁（横材）、２５…天井小梁（下地材）、２６…床小梁（下地材）、２７…天井材（仕切り材）、２８…床材（仕切り材）、３１…空調用チャンバ、３２…接続ダクト、３４…パイプファン（空調送気手段）、３５…ファン装置（空調送気手段）、４６…張出壁部（張出部）、４７…放熱板（放熱部材）、５１…空調用コントローラ（制御手段）、５２…室内センサ（露点温度検出手段）。

Claims (10)

1. 部屋等の空間を有し、その空間と仕切り材を隔てて隣接する裏空間部が横材又は縦材により区画されている建物に適用され、
   前記裏空間部に設置され、同裏空間部が広がる方向に拡張された扁平形状をなす空調用チャンバと、
   前記空調用チャンバに設けられ、同チャンバ内の熱を伝導し前記部屋等の空間に向けて放射する放熱部材と、
   前記空調用チャンバに設けられ、前記部屋等の空間側に向けた広域面から突出する突部と、
   を備え、
   前記裏空間部には床、天井の小梁や壁の下地フレームなどの下地材が設けられ、
   前記空調用チャンバはその広域面が互いに平行をなす複数の前記下地材と対峙する大きさに形成されているとともに、前記突部は前記下地材同士の間に挟まれるように複数設けられていることを特徴とする建物の空調設備。
2. 前記突部は、前記部屋等の空間側に張り出してその張出端が開口するとともに、その開口部がチャンバ内と連通している張出部であり、
   前記張出部の先端開口部が前記放熱部材によって閉塞されている請求項１に記載の建物の空調設備。
3. 前記空調用チャンバ及び前記張出部は高断熱、高気密の材料により構成されている請求項２に記載の建物空調設備。
4. 前記横材又は縦材を隔てて隣接する各裏空間部に設置される前記空調用チャンバを、前記横材又は縦材を貫通する接続ダクトによって接続した請求項１乃至３のいずれか１項に記載の建物の空調設備。
5. 前記裏空間部は天井裏空間が前記横材によって区画されてなり、前記放熱部材はその一部が前記部屋等の空間の天井側に露出して設けられている請求項１乃至４のいずれか１項に記載の建物の空調設備。
6. 前記裏空間部は床下空間が前記横材によって区画されてなり、前記放熱部材が前記仕切り材としての床材の直下に設けられている請求項１乃至４のいずれか１項に記載の建物の空調設備。
7. 前記裏空間部は、下階とその直上階との間の階間空間が前記横材によって区画されてなる請求項１乃至６のいずれか１項に記載の建物の空調設備。
8. 前記空調用チャンバに空調された空気を送気する空調送気手段と、
   前記部屋等の空間の露点温度を検出する露点温度検出手段と、
   前記露点温度検出手段の検出結果に基づいて、前記部屋等の空間の室温が結露しない温度に維持されるように前記空調送気手段を制御する制御手段と、
   を備えた請求項１乃至７のいずれか１項に記載の建物の空調設備。
9. 前記部屋等の空間を複数備えた建物に適用され、
   前記複数の空間には、それぞれ空間の熱負荷に応じた放熱量を有する前記放熱部材が設けられている請求項１乃至８のいずれか１項に記載の建物の空調設備。
10. 請求項１乃至９のいずれか１項に記載の空調設備を備え、
    床や天井裏の裏空間が前記横材としてのユニット梁材によって区画された前記裏空間部、又は壁内の裏空間が前記縦材としてのユニット柱材によって区画された前記裏空間部に、前記空調用チャンバが設けられていることを特徴とする建物。

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