JP5249837B2 - 換気空調システム及び建物 - Google Patents

Description

本発明は、建物内の換気、空調を行う換気空調システム、及び同換気空調システムを備えた建物に関するものである。

従来から、建物の床下空間に換気装置が設置された換気システムが知られている（例えば、特許文献１等を参照）。

特開２００９−８３７０号公報

しかしながら、こうした従来の換気システムでは、必要な換気量は確保できるものの、温度や湿度を制御することによって建物内の快適性を向上させることまではできなかった。

そこで、本発明は、建物内の快適性を向上させることができる換気空調システム、及び同換気空調システムを備えた建物を提供することを目的としている。

前記目的を達成するために、本発明の換気空調システムは、建物内の換気、空調を行う換気空調システムであって、前記建物の床下空間に換気空調装置が設置されており、前記換気空調装置は、換気装置部と空調装置部とを備えており、前記換気空調装置には、前記建物の屋外と連通する吸込部と、第１の吹出部と、第２の吹出部とが設けられているとともに、前記換気装置部の吹出部と前記第１の吹出部との間の流路又は前記第２の吹出部との間の流路、及び前記空調装置部の吹出部と前記第１の吹出部との間の流路又は前記第２の吹出部との間の流路が、流路切替手段により、切り替え可能とされており、前記建物の床上空間には、第１の給気口と第２の給気口とが設けられており、前記換気空調装置の前記第１の吹出部と前記第１の給気口との間が、ダクトで接続されていることを特徴とする。

ここで、暖房運転時には、前記流路切替手段により、前記換気装置部の吹出部と前記第１の吹出部との間の流路を確保するとともに、前記空調装置部の吹出部と前記第２の吹出部との間の流路を確保する制御がなされ、冷房運転時には、前記流路切替手段により、前記換気装置部の吹出部と前記第２の吹出部との間の流路を確保するとともに、前記空調装置部の吹出部と前記第１の吹出部との間の流路を確保する制御がなされるとよい。

また、前記換気空調装置の前記換気装置部は、加湿機能を有するとよい。

さらに、前記床下空間には、調湿材が敷設されているとよい。

また、前記床上空間には、前記建物の屋外への排気口が設けられているとよい。

さらに、前記排気口には、排気用ファンが設けられているとよい。

また、前記換気空調装置の前記空調装置部は、ヒートポンプ式のエアコンディショナの屋内機であり、屋外に設置された屋外機と接続されているとよい。

さらに、前記床下空間は、前記建物の床と基礎底盤コンクリートと基礎側壁コンクリートとに囲まれているとともに、前記基礎側壁コンクリートには基礎断熱材が取り付けられているとよい。

本発明の建物は、上記したいずれかの換気空調システムを備えていることを特徴とする。

このような本発明の換気空調システムは、建物の床下空間に換気空調装置が設置されており、換気空調装置は、換気装置部と空調装置部とを備えている。

そして、換気空調装置には、建物の屋外と連通する吸込部と、第１の吹出部と、第２の吹出部とが設けられているとともに、換気装置部の吹出部と第１の吹出部との間の流路又は第２の吹出部との間の流路、及び空調装置部の吹出部と第１の吹出部との間の流路又は第２の吹出部との間の流路が、流路切替手段により、切り替え可能とされている。

そのうえで、建物の床上空間には、第１の給気口と第２の給気口とが設けられており、換気空調装置の第１の吹出部と第１の給気口との間が、ダクトで接続された構成とされている。

こうした構成なので、換気だけでなく、冷暖房などの空調も同時に行えるため、従来技術に比して、建物内の快適性を向上させることができる。

そのうえ、換気空調装置やダクトなどは、床下空間に設けられているため、床上空間は、これらに占用されず、その分のスペースを有効に利用することができ、意匠的外観も良い。

ここで、暖房運転時には、流路切替手段により、換気装置部の吹出部と第１の吹出部との間の流路を確保するとともに、空調装置部の吹出部と第２の吹出部との間の流路を確保する制御がなされ、冷房運転時には、流路切替手段により、換気装置部の吹出部と第２の吹出部との間の流路を確保するとともに、空調装置部の吹出部と第１の吹出部との間の流路を確保する制御がなされる場合は、暖房運転時は、換気空調装置の第２の吹出部から吹き出した暖気により床下空間を暖めることで、床を介して熱が伝達し、床上空間をムラなく暖める床下暖房を行うことができ、冷房運転時は、換気空調装置の第１の吹出部から吹き出した冷気がダクトにより床下空間へは漏れずに床上空間へ吹き出すため、床下空間での結露のおそれがない。

また、換気空調装置の換気装置部は、加湿機能を有する場合は、床上空間に別途加湿機を設置する必要がなく、日本の湿度の低い冬期の暖房運転時における加湿を行うことができる。この場合でも、加湿された空気は、ダクトを通り、床下空間を直接経由しないため、床下空間での結露のおそれがない。

さらに、床下空間には、調湿材が敷設されている場合は、床上空間に別途除湿機を設置する必要がなく、日本の湿度の高い夏期の冷房運転時における除湿を行うことができる。

また、床上空間には、建物の屋外への排気口が設けられている場合は、必要な換気量を容易に確保することができる。

さらに、排気口には、排気用ファンが設けられている場合は、床上空間の空気の流れや圧力を適切なものに制御することができる。

また、換気空調装置の空調装置部は、ヒートポンプ式のエアコンディショナの屋内機であり、屋外に設置された屋外機と接続されている場合は、ヒートポンプを用いるため、省エネルギー性能に優れたものとすることができる。

さらに、床下空間は、建物の床と基礎底盤コンクリートと基礎側壁コンクリートとに囲まれているとともに、基礎側壁コンクリートには基礎断熱材が取り付けられている場合は、床下空間を断熱構造とするため、床下空間内の暖気の熱を屋外に極力漏らすことなく、エネルギー効率のよい床下暖房を行える。

このような本発明の建物は、本発明の換気空調システムを備えた構成とされているので、上記した効果を奏する建物とすることができる。

実施例の換気空調システムを備えた建物の概略構成を説明する説明図である。 実施例の換気空調システムにおいて、暖房運転時の状態を示す説明図である。 実施例の換気空調システムにおいて、冷房運転時の状態を示す説明図である。

以下、本発明を実施するための形態を、図面に示す実施例に基づいて説明する。

先ず、実施例の構成について説明する。

図１は、実施例の換気空調システムを備えた建物１の概略構成を示している。

まず、このような建物１は、基礎断熱として構築された基礎底盤コンクリート１ｂと、その側縁に立設された基礎側壁コンクリート１ｃと、さらにその上に立設された外壁部１ｄと、その外壁部１ｄの上端開口を塞ぐ天井部１ｅとから主に構成されている。

そして、この天井部１ｅと外壁部１ｄとに囲まれる空間は、床としての床部１ａによって床下空間４と居室などの床上空間５とが区切られている。この床部１ａは、特に床下空間４側からの床下暖房を考慮して、床下空間４と床上空間５との間の熱の伝達をある程度許容し、断熱材が貼り付けられていない構成となっている。

また、側壁コンクリート１ｃの床下空間４側には、グラスウールなどの基礎断熱材１０が貼り付けられており、床下空間４内の暖気の熱が屋外に極力漏れない断熱構造となっている。

そして、実施例の換気空調システムは、床下空間４に換気空調装置３が設置されている。

ここで、この換気空調装置３は、換気装置部３Ａと空調装置部３Ｂとを備えている。

また、換気装置部３Ａは、ファン（図示せず）が内蔵された換気用送風機であり、加湿機能を有している。

さらに、空調装置部３Ｂは、ファン（図示せず）が内蔵されたエアコンディショナの屋内機である。

ここで、この空調装置部３Ｂは、ヒートポンプ式であり、屋外に設置された屋外機２と接続されている。

なお、ヒートポンプとは、熱を低温物体と高温物体との間で移動させることで冷却又は加熱をおこなう装置である。

すなわち、ヒートポンプは、二酸化炭素などの熱媒を循環させながら膨張・圧縮をおこなうことで、熱を吸収したり、熱を放出したりして、その熱媒を冷却したり、加熱したりする。

また、空調装置部３Ｂの内部には、屋外機２に繋がっている熱媒循環管路２１が接続されている。

さらに、換気装置部３Ａと空調装置部３Ｂとは、共通の吸込部３１を有しており、ダクト８１を介して、屋外へ連通しており、その先端が屋外給気口６となる。

また、換気空調装置３は、第１の吹出部３２と第２の吹出部３３とを有している。

さらに、換気装置部３Ａの吹出部３０Ａには、ダクト３５Ｂの一方の端部が接続され、空調装置部３Ｂの吹出部３０Ｂには、ダクト３５Ａの一方の端部が接続されている。また、第１の吹出部３２の内側端には、ダクト３５Ｃの一方の端部が接続され、第２の吹出部３３の内側端には、ダクト３５Ｄの一方の端部が接続されている。

そして、ダクト３５Ａ，３５Ｂ，３５Ｃ，３５Ｄのそれぞれの他端には、流路切替手段としての流路切替弁３４が設けられており、換気装置部３Ａの吹出部３０Ａと第１の吹出部３２との間の流路又は第２の吹出部３３との間の流路、及び空調装置部３Ｂの吹出部３０Ｂと第１の吹出部３２との間の流路又は第２の吹出部３３との間の流路が、切り替え可能とされている。

また、床部１ａには、第１の給気口７と第２の給気口９とが設けられている。

そして、換気空調装置３の第１の吹出部３２の外側端と第１の給気口７との間が、ダクト８２で接続されている。

さらに、床上空間５を形成する外壁部１ｄには、排気用ファン１２ａを有する排気口１２が設けられている。

また、床下空間４には、調湿材１１が敷設されている。

さらに、床上空間５には、所望の運転パターンに設定するためのコントローラ１３が設けられている。

次に、実施例の換気空調システムの運転パターンについて説明する。

まず、暖房運転時のパターンについて説明する。

床上空間５を、暖房で暖めたいときは、流路切替弁３４により、ダクト３５Ｂとダクト３５Ｃとが繋がるようにして、換気装置部３Ａの吹出部３０Ａと第１の吹出部３２との間の流路を確保するとともに、ダクト３５Ａとダクト３５Ｄとが繋がるようにして、空調装置部３Ｂの吹出部３０Ｂと第２の吹出部３３との間の流路を確保する制御を行う。

そして、換気空調装置３を稼動させると、図２に示したように、空調装置部３Ｂからの暖気が第２の吹出部３３から吹き出し、床下空間４が即座に暖められ、その熱が主に床部１ａを介して床上空間５へ伝達され、床上空間５がムラなく暖まる。

また、換気装置部３Ａからの加湿機能により加湿された換気用の空気が、第１の吹出部３２とから吹き出し、ダクト８２を通って、第１の給気口７から床上空間５へ給気される。

さらに、第２の給気口９からは、床下空間４内からの暖気が吹き出すので、この第２の給気口９の付近が床上空間５の他の部分よりも暖かくなる。

また、排気口１２の排気用ファン１２ａを回転させ、床上空間５の空気の流れや圧力を適切なものに制御する。

次に、冷房運転時のパターンについて説明する。

床上空間５を、冷房で冷やしたいときは、流路切替弁３４により、ダクト３５Ｂとダクト３５Ｄとが繋がるようにして、換気装置部３Ａの吹出部３０Ａと第２の吹出部３３との間の流路を確保するとともに、ダクト３５Ａとダクト３５Ｃとが繋がるようにして、空調装置部３Ｂの吹出部３０Ｂと第１の吹出部３２との間の流路を確保する制御を行う。

そして、換気空調装置３を稼動させると、図３に示したように、空調装置部３Ｂからの冷気が第１の吹出部３２から吹き出し、ダクト８２を通って、第１の給気口７から床上空間５へ吹き出し、床上空間５が即座に冷やされる。

また、加湿機能を停止された換気装置部３Ａからの換気用の空気が、第２の吹出部３３から吹き出し、床下空間４に敷設された調湿材１１により除湿されて、第２の給気口９から床上空間５へ給気される。

さらに、排気口１２の排気用ファン１２ａを回転させ、床上空間５の空気の流れや圧力を適切なものに制御する。

次に、実施例の作用効果について説明する。

このような実施例の換気空調システムは、建物１の床下空間４に換気空調装置３が設置されており、換気空調装置３は、換気装置部３Ａと空調装置部３Ｂとを備えている。

そして、換気空調装置３には、建物１の屋外と連通する吸込部３１と、第１の吹出部３２と、第２の吹出部３３とが設けられているとともに、換気装置部３Ａの吹出部３０Ａと第１の吹出部３２との間の流路又は第２の吹出部３３との間の流路、及び空調装置部３Ｂの吹出部３０Ｂと第１の吹出部３２との間の流路又は第２の吹出部３３との間の流路が、流路切替手段としての流路切替弁３４により、切り替え可能とされている。

そのうえで、建物１の床上空間５の床部１ａには、第１の給気口７と第２の給気口９とが設けられており、換気空調装置３の第１の吹出部３２と第１の給気口７との間が、ダクト８２で接続された構成とされている。

こうした構成なので、換気だけでなく、冷暖房などの空調も同時に行えるため、従来技術に比して、建物１内の快適性を向上させることができる。

そのうえ、換気空調装置３やダクト８１，８２などは、床下空間４に設けられているため、床上空間５は、これらに占用されず、その分のスペースを有効に利用することができ、意匠的外観も良い。

ここで、暖房運転時には、流路切替弁３４により、換気装置部３Ａの吹出部３０Ａと第１の吹出部３２との間の流路を確保するとともに、空調装置部３Ｂの吹出部３０Ｂと第２の吹出部３３との間の流路を確保する制御がなされる。

一方で、冷房運転時には、流路切替弁３４により、換気装置部３Ａの吹出部３０Ａと第２の吹出部３３との間の流路を確保するとともに、空調装置部３Ｂの吹出部３０Ｂと第１の吹出部３２との間の流路を確保する制御がなされる。

このため、暖房運転時は、換気空調装置３の第２の吹出部３３から吹き出した暖気により床下空間４を暖めることで、床部１ａを介して熱が伝達し、床上空間５をムラなく暖める床下暖房を行うことができる。

一方で、冷房運転時は、換気空調装置３の第１の吹出部３２から吹き出した冷気がダクト８２により床下空間４へは漏れずに床上空間５へ吹き出すため、床下空間４での結露のおそれがない。

また、換気空調装置３の換気装置部３Ａは、加湿機能を有するので、床上空間５に別途加湿機を設置する必要がなく、日本の湿度の低い冬期の暖房運転時における加湿を行うことができる。この暖房運転時でも、加湿された空気は、ダクト８２を通り、床下空間４を直接経由しないため、床下空間４での結露のおそれがない。

さらに、床下空間４には、調湿材１１が敷設されているので、床上空間５に別途除湿機を設置する必要がなく、日本の湿度の高い夏期の冷房運転時における除湿を行うことができる。

また、床上空間５の外壁部１ｄには、建物１の屋外への排気口１２が設けられているので、必要な換気量を容易に確保することができる。

さらに、排気口１２には、排気用ファン１２ａが設けられているので、床上空間５の空気の流れや圧力を適切なものに制御することができる。

また、換気空調装置３の空調装置部３Ｂは、ヒートポンプ式のエアコンディショナの屋内機であり、屋外に設置された屋外機２と接続されているので、ヒートポンプを用いるため、省エネルギー性能に優れたものとすることができる。

さらに、床下空間４は、建物１の床としての床部１ａと基礎底盤コンクリート１ｂと基礎側壁コンクリート１ｃとに囲まれているとともに、基礎側壁コンクリート１ｃには基礎断熱材１０が取り付けられているので、床下空間４を断熱構造とするため、床下空間４内の暖気の熱を屋外に極力漏らすことなく、エネルギー効率のよい床下暖房を行える。

このような実施例の建物１は、上記した実施例の換気空調システムを備えた構成とされているので、上記した作用効果を奏する建物とすることができる。

以上、図面を参照して、本発明を実施するための形態を実施例に基づいて詳述してきたが、具体的な構成は、この実施例に限らず、本発明の要旨を逸脱しない程度の設計的変更は、本発明に含まれる。

例えば、上記実施例では、本発明の換気空調システムの説明を簡単に行えるように、建物１の構造などを単純化したが、これに限定されない。

すなわち、複数の部屋を有する建物において、各部屋に対して、本発明の換気空調システムを適用するように実施してもよい。

また、上記実施例では、換気、空調を同時に行う制御で実施したが、これに限定されず、換気、空調の一方のみを行う制御で実施してもよい。

１ 建物
１ａ 床部（床）
１ｂ 基礎底盤コンクリート
１ｃ 基礎側壁コンクリート
２ エアコンディショナの屋外機
３ 換気空調装置
３Ａ 換気装置部
３Ｂ 空調装置部
３０Ａ 換気装置部の吹出部
３０Ｂ 空調装置部の吹出部
３１ 吸込部
３２ 第１の吹出部
３３ 第２の吹出部
３４ 流路切替弁（流路切替手段）
３５Ａ ダクト
３５Ｂ ダクト
３５Ｃ ダクト
３５Ｄ ダクト
４ 床下空間
５ 床上空間
６ 屋外給気口
７ 第１の給気口
８１ ダクト
８２ ダクト
９ 第２の給気口
１０ 基礎断熱材
１１ 調湿材
１２ 排気口
１２ａ 排気用ファン
１３ コントローラ

Claims (9)

1. 建物内の換気、空調を行う換気空調システムであって、
   前記建物の床下空間に換気空調装置が設置されており、
   前記換気空調装置は、換気装置部と空調装置部とを備えており、
   前記換気空調装置には、前記建物の屋外と連通する吸込部と、第１の吹出部と、第２の吹出部とが設けられているとともに、前記換気装置部の吹出部と前記第１の吹出部との間の流路又は前記第２の吹出部との間の流路、及び前記空調装置部の吹出部と前記第１の吹出部との間の流路又は前記第２の吹出部との間の流路が、流路切替手段により、切り替え可能とされており、
   前記建物の床上空間には、第１の給気口と第２の給気口とが設けられており、
   前記換気空調装置の前記第１の吹出部と前記第１の給気口との間が、ダクトで接続されていることを特徴とする換気空調システム。
2. 暖房運転時には、前記流路切替手段により、前記換気装置部の吹出部と前記第１の吹出部との間の流路を確保するとともに、前記空調装置部の吹出部と前記第２の吹出部との間の流路を確保する制御がなされ、
   冷房運転時には、前記流路切替手段により、前記換気装置部の吹出部と前記第２の吹出部との間の流路を確保するとともに、前記空調装置部の吹出部と前記第１の吹出部との間の流路を確保する制御がなされることを特徴とする請求項１に記載の換気空調システム。
3. 前記換気空調装置の前記換気装置部は、加湿機能を有することを特徴とする請求項１又は２に記載の換気空調システム。
4. 前記床下空間には、調湿材が敷設されていることを特徴とする請求項１乃至３のいずれか１項に記載の換気空調システム。
5. 前記床上空間には、前記建物の屋外への排気口が設けられていることを特徴とする請求項１乃至４のいずれか１項に記載の換気空調システム。
6. 前記排気口には、排気用ファンが設けられていることを特徴とする請求項５に記載の換気空調システム。
7. 前記換気空調装置の前記空調装置部は、ヒートポンプ式のエアコンディショナの屋内機であり、屋外に設置された屋外機と接続されていることを特徴とする請求項１乃至６のいずれか１項に記載の換気空調システム。
8. 前記床下空間は、前記建物の床と基礎底盤コンクリートと基礎側壁コンクリートとに囲まれているとともに、前記基礎側壁コンクリートには基礎断熱材が取り付けられていることを特徴とする請求項１乃至７のいずれか１項に記載の換気空調システム。
9. 請求項１乃至８のいずれか１項に記載の換気空調システムを備えていることを特徴とする建物。

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