JP5563201B2 - 建物の空調設備 - Google Patents

Description

本発明は、建物の空調設備に関するものである。

住宅等の建物に設けられている空調設備には、温風又は冷風を吹き出すことで空調を行うのではなく暖気又は冷気を放射することで空調を行う空調設備がある。例えば特許文献１に記載されている空調設備は、放射パネルに組み込まれた配管に低温又は高温の流体が流される構成となっており、その流体の温度や流量が調整されることで放射パネルの表面温度が制御され、その表面温度に応じて屋内空間の冷房又は暖房が行われる。また、この空調設備は、屋内空間の冷房時に放射パネルの表面に結露水が付着することを防止するべく、屋内空間の温度や湿度に応じて放射パネルの表面温度が制御される構成となっている。具体的には、放射パネルの表面温度が、屋内空間の結露温度を下回らないように制御される。
特開平８−２３３３０２号公報

しかしながら、特許文献１に記載されている空調設備では、結露水が放射パネルの表面に付着することを防止するように放射パネルの表面温度が制御されるため、放射パネルにより冷房が行われる場合にその冷房目標温度が制限されるおそれがある。仮に、結露が発生する温度まで屋内空間の冷房が行われたとすれば、放射パネルに付着した結露水が床等に落下するといった不都合が生じることになる。

そこで、本発明は、冷気又は暖気を放出することで居住空間の空調を好適に行うことができる建物の空調設備を提供することを目的とするものである。

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。

第１の発明は、部屋等の居住空間に隣接して設けられ、周囲が断熱部材により囲まれてなる断熱空間を形成する断熱空間形成部と、前記断熱空間形成部の断熱部材に設けられ、内部の熱により前記居住空間側に冷気又は暖気を放出する伝熱部とを備え、前記伝熱部として、第１伝熱部と、その第１伝熱部よりも伝熱の効率が高い第２伝熱部とを備えるとともに、前記第２伝熱部にて発生する結露水を回収する回収部を備えることを特徴とする。

第１の発明によれば、断熱空間形成部において、断熱空間内の冷気や暖気が外部に放出されることが断熱部材により規制される一方で、伝熱部からは冷気や暖気が居住空間に放出される。したがって、断熱空間内の空気が温度調整装置等により暖められた又は冷やされた状態では、伝熱部から暖気又は冷気が放出されることで居住空間を対象とした放射冷暖房が行われる。この場合、居住空間に温風又は冷風を吹き出す構成とは異なり、温風又は冷風が身体に直接吹き付けられることがない。したがって、人に不快感を与えることなく居住空間の空調を行うことができる。さらに、この場合、温風又は冷風を吹き出す構成と比較して冷暖房の設定温度を例えば２〜４℃程度緩和しても十分な快適性が保たれる。このため、省エネにも寄与できる。

また、伝熱部においては、第１伝熱部の伝熱効率よりも第２伝熱部の伝熱効率の方が高くなっているため、居住空間の冷房が行われる場合に、第２伝熱部の温度が第１伝熱部の温度より低くなりやすい。この場合、第１伝熱部により居住空間の放射冷房を好適に行いつつ、第２伝熱部の居住空間側では結露を積極的に発生させることができる。つまり、居住空間を対象として冷房だけでなく除湿も行うことができる。したがって、第２伝熱部に結露が付着するからといって居住空間の目標冷房温度が制限されるということはない。さらに、第２伝熱部に付着した結露水は回収部により回収されるため、その結露水が床等に落下すること等を抑制できる。

以上の結果、冷気又は暖気を放出することで居住空間の空調を好適に行うことができる。

第２の発明では、前記断熱空間形成部は、断熱部材にて形成された扁平箱状をなし、加熱又は冷却された空調用空気が供給される前記断熱空間としての内部空間を有する空調用チャンバである。

第２の発明によれば、空調用チャンバの内部空間には空調用空気が供給される。このため、空調用空気が温風である場合は居住空間の暖房が行われ、空調用空気が冷風である場合は居住空間の冷房が行われる。この場合、空調用空気の温度調整を行う構成を空調用チャンバに付加することは容易であるため、冷気又は暖気を伝熱部から放出させる構成を簡易化することができる。また、空調用チャンバは扁平箱状をなしているため、天井裏空間や床下空間等の扁平空間を空調用チャンバの設置スペースとして利用することができる。

第３の発明では、前記空調用チャンバは、扁平面を天井面として又は天井面に対向させて設けられており、前記扁平面に前記第１伝熱部及び第２伝熱部を有する。

第３の発明によれば、空調用チャンバにおいて、天井面を形成したり天井面に対向したりしている扁平面に第１伝熱部及び第２伝熱部が設けられているため、それら第１伝熱部及び第２伝熱部から屋内空間に対して冷気や暖気を効率良く放出することができる。つまり、第１伝熱部の空調性能を高めつつ、第２伝熱部の除湿性能を高めることができる。

第４の発明では、前記断熱空間形成部では、前記第１伝熱部と第２伝熱部とが一体的に形成されている。

第４の発明によれば、断熱空間形成部において、第１伝熱部と第２伝熱部とが一体的に形成されている。この場合、第１伝熱部及び第２伝熱部のうち一方の一部に他方が設けられていることになるため、１つの部材により冷房を行いつつ除湿を行うことが可能となる。

第５の発明では、複数階建ての建物であって、各階の前記居住空間の間に階間空間を有している建物に適用され、前記断熱空間形成部は、前記第１伝熱部が天井面及び床面の少なくとも一方を形成するように前記階間空間に設けられている。

第５の発明によれば、第１伝熱部が天井面や床面を形成しているため、居住空間に露出する第１伝熱部の露出面を極力大きく確保することが可能となる。この場合、第１伝熱部の冷気又は暖気を放出する冷暖放出面積を拡大させることで、居住空間に対する第１伝熱部の空調性能を高めることができる。また、断熱空間形成部は階間空間に設けられているため、居住空間を極力広く確保することができる。

第６の発明では、前記居住空間の上方に天井裏空間を有している建物に適用され、前記断熱空間形成部は、前記第１伝熱部が天井面を形成するように前記天井裏空間に設けられている。

第６の発明によれば、第１伝熱部が天井面を形成しているため、第１伝熱部から冷気が放出された場合、その冷気は下方に向かって降下していく。この場合、冷気により自然対流が生じてその冷気が居住空間全体に行き渡るため、居住空間を部分的にではなく全体的に冷房することができる。

第７の発明では、前記第２伝熱部は、第１伝熱部を形成する部材より熱伝導率が高い部材により形成されている。

第７の発明によれば、第２伝熱部の熱伝導率が第１伝熱部より高くされているため、簡易な構成により第２伝熱部と第１伝熱部との間に伝熱効率の差をつけることができる。

第８の発明では、前記第２伝熱部は、前記居住空間側となる表面に凸部を有し、前記回収部は、前記凸部の下方に配置された受け部である。

第８の発明によれば、第２伝熱部の凸部の下方に受け部が配置されているため、第２伝熱部にて結露が発生した場合、凸部に付着した結露水はその凸部から流れ落ちるとともに受け部に溜まる。つまり、この場合、結露水を受け部で回収することができる。

第９の発明では、前記回収部により回収された結露水を前記断熱空間に導入する導入手段と、前記導入手段により前記断熱空間に導入された結露水を該断熱空間で気化させる気化装置とを備える。

第９の発明によれば、第２伝熱部にて発生した結露水が断熱空間において気化される。この場合、結露水の気化熱により断熱空間の温度が下がるため、居住空間の冷房を効率良く行うことが可能となる。また、結露水を断熱空間において気化させることは、結露水の処理方法として有効である。

以下、本発明を具体化した一実施形態を図面に基づいて説明する。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ついて具体化している。

まず、ユニット式建物の基本構成について、図１及び図２を参照しつつ説明する。なお、図１は、本実施形態のユニット式建物の概略縦断面図、図２は、建物本体１１を構成する前記建物ユニット２０を示す斜視図である。

図１に示すように、ユニット式建物１０は、複数の建物ユニット２０が結合されてなる建物本体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。また、ユニット式建物１０は、例えば２階建ての建物として構築されており、建物本体１１は、一階部分及び二階部分を有している。建物本体１１は、居住空間として、一階部分に一階空間１４を有するとともに二階部分に二階空間１５を有している。一階空間１４には内壁１６により区画された部屋１７が複数設けられており、二階空間１５には内壁１６により区画された部屋１８が複数設けられている。例えば、部屋１７，１８は、それぞれ居室、廊下、洗面室、トイレ等となっている。

また、一階空間１４の上方であり且つ二階空間１５の下方には階間空間１９が設けられている。階間空間１９は、天井により一階空間１４と仕切られているとともに床により二階空間１５と仕切られており、一階空間１４と二階空間１５との間に配置された扁平形状の扁平空間となっている。この場合、階間空間１９は、一階部分の部屋１７の天井裏空間を形成しているとともに二階部分の部屋１８の床下空間を形成している。なお、二階空間１５の上方には、二階部分の部屋１８の天井裏空間を形成する屋根裏空間が設けられている。

図２に示すように、建物ユニット２０では、その四隅に柱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）には梁貫通孔２２ａが複数箇所に設けられており、梁貫通孔２２ａの直径は例えば１００ｍｍ程度となっている。

建物ユニット２０の長辺部の相対向する天井大梁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の長辺部の相対向する床大梁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２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。

以上のように構成された建物ユニット２０は工場にて予め製造される。そして、工場からトラック等で建築現場に運搬された後、その現場で連結（据付）作業が実施され、前記建物本体１１が形成される。この場合、横並びで隣接する建物ユニット２０は、天井大梁２２同士、及び床大梁２３同士がそれぞれ向かい合わせとなるように連結される（図１参照）。また、上下に隣接する建物ユニット２０では、天井大梁２２と床大梁２３とが向き合うようにして連結される。

本実施形態では、ユニット式建物１０において、一階空間１４を対象として放射冷暖房を行う空調システムが構築されている。この空調システムは、断熱空間を有するとともにその断熱空間から一階空間１４に対して冷気又は暖気を放出する冷暖放出設備３１と、その冷暖放出設備３１の断熱空間の内部温度を調整する温度調整装置３２とを含んで構成されている。

まず、冷暖放出設備３１について、図１及び図３を参照しつつ説明する。図３は図１を拡大して示す冷暖放出設備３１の詳細図である。

図１に示すように、冷暖放出設備３１は、一階部分の天井裏空間としての階間空間１９に設置されており、一階空間１４の上方に位置している。冷暖放出設備３１は、全体として略直方体形状に形成されており、階間空間１９のほぼ全体に広がるように設置されている。つまり、扁平形状となっている。また、冷暖放出設備３１は、その内側に中空部３３を有しており、且つその中空部３３を形成する断熱部３４を有している。断熱部３４は、天井の裏や床の裏に取り付けられているグラスウール等の断熱部材により構成されており、冷暖放出設備３１の外郭を形成している。中空部３３は、その周囲が断熱空間形成部としての断熱部３４で囲まれた断熱空間となっており、天井や床に沿って延びる状態で一階空間１４や二階空間１５と隣接しているが、それら空間１４，１５との間では熱が伝わらないようになっている。なお、階間空間１９においては、そのほぼ全体が中空部３３として断熱部３４で囲まれている。

実際には、階間空間１９は、縦方向に並ぶ建物ユニット２０の間に形成されるとともに、上階分の床大梁２３や下階分の天井大梁２２により横方向に区画されている。ここでは、階間空間１９が区画された部分において、天井大梁２２の貫通孔２２ａや、床大梁２３と天井大梁２２との隙間等が隣接する階間空間１９を連通している。したがって、冷暖放出設備３１の中空部３３も、床大梁２３や天井大梁２２等により遮断されることなく一階部分の天井裏全体に広がっている。なお、説明の便宜上、図１では床大梁２３や天井大梁２２の図示を省略している。

また、冷暖放出設備３１は、一階空間１４の温度を調整する温調部３５と、一階空間１４の湿度を低下させる除湿部３６とを有している。図３に示すように、温調部３５及び除湿部３６は、断熱部３４に一体に組み付けられて設けられている。具体的には、断熱部３４の一階空間１４側には、温調部３５用の取付用開口部３４ａ及び除湿部３６用の取付用開口部３４ｂとが形成されており、断熱部３４及び除湿部３６はそれら取付用開口部３４ａ，３４ｂにそれぞれ隙間なく取り付け固定されている。温調部３５及び除湿部３６は、それぞれが水平方向に延びる平面視矩形の板状に形成されており、各上面が中空部３３に面しているとともに各下面が一階空間１４に露出している。ここでは、温調部３５の表面積の方が除湿部３６の表面積より大きくなっている。

断熱部３４の一階空間１４側の下面には天井材３８が取り付けられており、その天井材３８の下面と温調部３５の下面とは同一平面上にある。つまり、断熱部３４の下面は、天井材３８とともに一階部分における部屋１７の天井面を形成している。

また、断熱部３４の側方に配置されている除湿部３６は、上面及び下面にそれぞれ凸部４１を複数有しており、それら凸部４１は断面櫛歯状となっている。上面の凸部４１は中空部３３に向かって上方に突出しており、下面が凸部４１は一階空間１４に向かって下方に突出している。この場合、除湿部３６は、上面及び下面においてそれぞれの表面積が極力大きくされているため、凸部４１を有さない構成に比べて、中空部３３の冷気又は暖気が一階空間１４に効率良く伝わる。

温調部３５及び除湿部３６は、それぞれ熱を伝える伝熱部となっており、中空部３３が加熱されると一階空間１４に暖気をそれぞれ放出し、中空部３３が冷却されると一階空間１４に冷気をそれぞれ放出する。したがって、それら温調部３５及び除湿部３６を熱交換器と称することもできる。ちなみに、温調部３５及び除湿部３６から冷気又は暖気が外部に放出されるのは、断熱部３４の中で温調部３５及び除湿部３６だけが伝熱部となっているためである。

また、除湿部３６の方が温調部３５より伝熱の効率が高くなっている。例えば、除湿部３６は、銅やアルミニウムといった熱伝導率の高い材料などにより構成されており、温調部３５は、石膏ボードといった熱伝導率の低い材料などにより構成されている。このように、除湿部３６及び温調部３５を異なる部材により構成することで、それら除湿部３６の伝熱効率と温調部３５の伝熱効率との間に差をつける構成の簡易化を図ることができる。

図１の説明に戻り、温度調整装置３２について簡単に説明する。

温度調整装置３２は、例えば冷暖放出設備３１内に設置されている。温度調整装置３２は、屋外や屋内、中空部３３内から空気を取り込む取込部と、取込部により取り込んだ空気を加熱又は冷却する温度調整部と、温度調整部により温度調整した空気を中空部３３に対して吹き出すファン装置とを含んで構成されている。したがって、温度調整装置３２が駆動することで、冷暖放出設備３１の中空部３３が温められたり冷やされたりする。

温度調整装置３２には、コントローラ６１が電気的に接続されている。コントローラ６１は、例えば一階部分の部屋１７に設置されており、ＣＰＵや各種メモリ等からなるマイクロコンピュータを有している。コントローラ６１は、指令信号を出力することで温度調整装置３２の動作制御を行う。なお、コントローラ６１は、住人等により入力操作が行われる操作部を有しており、操作部に対する入力操作に基づいて一階空間１４の設定温度等を設定するとともに、その設定内容に基づいて温度調整装置３２の動作制御を行う。

ここで、暖房時には、温度調整装置３２により中空部３３の空気Ａ１（図３参照）が温められ、その中空部３３の暖気が温調部３５及び除湿部３６から一階空間１４に放出される。そして、その暖気により一階空間１４の空気Ａ２（図３参照）が温められる。この場合、例えば冷暖放出設備３１から一階空間１４に温風が吹き出される構成とは異なり、温風が身体に直接当たることがないため人に不快感を与えることなく一階空間１４の暖房を行うことができる。また、この場合、温風が吹き出される構成に対して暖房の設定温度を例えば２〜４℃程度低くしても十分な快適性が保たれる。したがって、暖房時において省エネ効果を得ることができる。

これに対して、冷房時には、温度調整装置３２により中空部３３の空気Ａ１が冷やされ、その中空部３３の冷気が温調部３５及び除湿部３６から一階空間１４に放出される。そして、その冷気により一階空間１４の空気Ａ２が冷やされる。冷やされた空気Ａ２は床に向かって降下していくため、その冷気により自然対流が発生し、冷気が一階空間１４の全体に行き渡りやすくなる。この場合、例えば冷暖放出設備３１から一階空間１４に冷風が吹き出される構成とは異なり、冷風が身体に直接当たることがないため人に不快感を与えることなく一階空間１４の冷房を行うことができる。また、この場合、冷風が吹き出される構成に対して冷房の設定温度を例えば２〜４℃高くしても十分な快適性が保たれる。したがって、冷房時において省エネ効果を得ることができる。

ところで、冷暖放出設備３１において、除湿部３６の方が温調部３５より伝熱効率が高くなっているため、冷房時には、除湿部３６が中空部３３と同等の温度まで温度低下するのに対して、温調部３５は中空部３３よりも少し（例えば３℃）高い温度までしか温度低下しない。また、温調部３５の方が除湿部３６より一階空間１４への露出面積が大きいため、一階空間１４の温度調整は温調部３５から放出される冷気又は暖気により行われる。したがって、冷暖放出設備３１により冷房が行われる場合、温調部３５の温度を一階空間１４の目標設定温度と同等にするために、冷暖放出設備３１の内部温度（中空部３３の温度）は温度調整装置３２により前記目標設定温度より少し（例えば３℃）低く調整される。

ここで、冷暖放出設備３１の内部温度が、一階空間１４において結露が発生する結露発生温度（飽和温度）まで低下した場合、その結露水は除湿部３６に付着する。これは、除湿部３６は、冷暖放出設備３１の内部温度と同等になるため、冷房時において温調部３５よりも先に結露発生温度に到達するためである。そして、除湿部３６にて結露が発生すると、その結露の分だけ一階空間１４の湿度が下がることで結露発生温度が低くなる。したがって、温調部３５の温度が元の結露発生温度に達しても、その時には温調部３５では結露が発生しない。

そこで、ユニット式建物１０の空調システムには、図３に示すように、除湿部３６にて発生した結露水を処理する結露水処理設備５１が設けられている。結露水処理設備５１は、除湿部３６で発生した結露水を回収するドレンパン５２と、その回収した結露水を吸い上げて冷暖放出設備３１の中空部３３内に導入する導入ユニット５３と、結露水を中空部３３内で気化させる気化装置５４とを含んで構成されている。

回収部としてのドレンパン５２は、全体として板状に形成されているとともに、結露水を溜めるためにその周縁部が突出しており、除湿部３６の下方に配置されている。したがって、除湿部３６から流れ落ちた結露水はドレンパン５２で受けられるとともに溜められる。また、ドレンパン５２の下面は一階部分の部屋１７の天井面を形成しており、ドレンパン５２により形成された天井部分は下がり天井となっている。

導入手段としての導入ユニット５３は、例えば不織布を含んで長尺状に構成されており、その一端がドレンパン５２内に延びているとともに他端が気化装置５４まで延びている。具体的には、断熱部３４及び天井材３８に挿通孔５６が形成されており、導入ユニット５３は挿通孔５６に挿通されることでドレンパン５２と気化装置５４との間で配設されている。この場合、ドレンパン５２に結露水が溜まると、不織布の毛細管現象により導入ユニット５３を介して結露水がドレンパン５２から気化装置５４に導入される。なお、導入ユニット５３は、例えば、ドレンパン５２と気化装置５４とを接続するドレン配管、及び駆動することでドレン配管を通じてドレンパン５２から気化装置５４に結露水を導入する導入ポンプとを含んで構成されていてもよい。

気化装置５４は、冷暖放出設備３１の中空部３３内に設置されており、導入ユニット５３により導入された結露水を中空部３３に噴霧する噴霧部や、前記結露水に対して風を送る送風部等を有している。したがって、噴霧部や送風部を駆動させることで結露水の気化を促進させる。

次いで、冷房時におけるユニット式建物１０内の温度調整及び湿度調整について、図４を参照しつつ説明する。図４は、空気の飽和状態についての温度と湿度との関係を示す図であり、その図中にて冷房時における一階空間１４の湿度変化を示している。なお、図４では、縦軸を一階空間１４の湿度Ｖとし、横軸を温調部３５の温度Ｔ及び除湿部３６の温度Ｓとしている。

図４においては、一階空間１４の湿度についての飽和状態が飽和線Ｌにより示されている。一階空間１４の冷房及び除湿が行われておらず、温調部３５の温度ＴがＴ０であって一階空間１４の湿度ＶがＶ０である場合は、温調部３５の状態ＮがＮ０にある。この場合、仮に温調部３５による冷房だけが行われて温調部３５の温度ＴがＴ１に低下すると、一階空間１４の湿度Ｖが飽和点（温度Ｔ１と飽和線Ｌとの交点）を超えているため、温調部３５で結露が発生する。なお、このとき、温調部３５の状態ＮがＮ０から飽和線上のＮ１に移行し、一階空間１４の湿度ＶがＶ０からＶ１まで下がる。この結果、結露水により温調部３５における冷房効率が低下したり、結露水が床等に落下したりするといった不都合が生じるおそれがある。そこで、温調部３５における結露水の発生を防止するために温調部３５の温度を飽和点より低くしないといった対策が考えられるが、これでは一階空間１４の冷房温度が制限されることになってしまう。

これに対して、本実施形態において、温調部３５による冷房と除湿部３６による除湿とが共に行われ、温調部３５の温度ＴがＴ１に低下するとともに除湿部３６の温度ＳがＴ１より少し（例えば３℃）低いＳ１に低下すると、一階空間１４の湿度Ｖが飽和点を超えているため、除湿部３６で結露が発生する。なお、このとき、除湿部３６で結露が発生することで一階空間１４の湿度ＶがＶ２まで下がるため、温調部３５の状態ＮがＮ０からＮ２に移行し、温調部３５では結露が発生しない。したがって、温調部３５に結露水が付着することによる冷房効率の低下が抑制されるとともに、温調部３５から結露水が床等に落下することが抑制される。その結果、一階空間１４の冷房温度が制限されることもない。

また、冷房時に除湿部３６にて発生した結露水は結露水処理設備５１に取り込まれるとともに気化装置５４により気化されるため、その気化熱により冷暖放出設備３１の中空部３３が冷やされる。つまり、冷房時には、温度調整装置３２の冷房能力に加えて結露水の気化熱を用いて中空部３３を効率良く冷やすことができる。

以上詳述した本実施形態によれば、以下の優れた効果が得られる。

冷暖放出設備３１において、温調部３５に加えて除湿部３６が一階空間１４に露出しているため、除湿部３６にて積極的に結露水を発生させることができる。したがって、一階空間１４を対象として温調部３５により温度調整を行いつつ除湿部３６により除湿を行うことができる。また、除湿部３６にて発生した結露水は結露水処理設備５１により処理されるため、結露水が床に落下するなどの不都合の発生を抑制できる。以上の結果、冷気又は暖気を放出することで一階空間１４を含む居住空間の空調を好適に行うことができる。

温調部３５は除湿部３６に比べて表面積が大きくなっている。この場合、温調部３５の表面積が大きいほど冷気や暖気を放出する冷暖放出面積を大きく確保することになるため、一階空間１４の冷暖房を行う際の冷暖房性能を高めることができる。また、温調部３５の下面は一階部分の部屋１７の天井面を形成しているため、一階空間１４等の居住空間を極力広く確保しつつ、一階部分の部屋１７の美観を損ねることがない。温調部３５と同様に、除湿部３６の下方に配置されたドレンパン５２は、その下面が一階部分の部屋１７の天井面を形成しているため、除湿部３６から結露水が床等に落下することを抑制しつつ、一階部分の部屋１７の美観を損ねることがない。したがって、天井面における装飾性を高めつつ、一階空間１４の空調を好適に行うことができる。

温調部３５が天井に設けられているため、冷房時には、天井面から下方に向かって冷気が放出される。この場合、冷気の放出に伴って自然対流が発生するため、例えば冷暖放出設備３１から冷風を吹き出さなくても一階空間１４を部分的にではなく全体的に冷房することができる。

（他の実施形態）
本発明は上記実施形態の記載内容に限定されず、例えば次のように実施されてもよい。

（１）上記実施形態では、断熱空間形成部として冷暖放出設備３１が階間空間１９に設けられているが、例えば図５に示すように、断熱空間形成部として空調用チャンバ６５が階間空間１９に設けられていてもよい。この例では、階間空間１９は、建物ユニット２０の天井大梁２２や床大梁２３（共に図示略）により区画されており、階間空間１９ａ，１９ｂ，１９ｃにより構成されている。空調用チャンバ６５は、高断熱性・高気密性材料からなる複数の板材を扁平箱状（換言すれば、扁平な直方体状）に結合させて構成されており、階間空間１９ａ〜１９ｃごとに設置されている。この場合、空調用チャンバ６５は、その扁平面を一階部分の部屋１７の天井面として、又は同扁平面を天井面に対向させて設定されている。なお、扁平空間である階間空間１９は、扁平箱状の空調用チャンバ６５の設置箇所として好適である。

各空調用チャンバ６５のうち隣接するもの同士は梁貫通孔２２ａを貫通して設置される接続ダクト６６により接続され、この接続ダクト６６を通じてチャンバ間の空調用空気の流通が可能となっている。上記実施形態と同様に、階間空間１９には温度調整装置３２が設けられている。温度調整装置３２は、少なくとも１つの空調用チャンバ６５に空調用空気を供給し、それにより空調用チャンバ６５内の温度調整を行う。なお、ここでは、空調用チャンバ６５の内部空間が断熱空間となっている。

また、空調用チャンバ６５には、その扁平面に温調部３５及び除湿部３６が設けられており、それら温調部３５及び除湿部３６はそれぞれの下面が一階空間１４に露出している。これにより、空調用チャンバ６５内の温度を調整することで、温調部３５や除湿部３６により温度調整や湿度調整を行うことができる。この場合、一階部分の天井において、温調部３５の露出面を極力大きく確保することが可能となっている。空調用チャンバ６５では、温調部３５の露出面が拡大されることで冷気又は暖気の放出面積が拡大されるため、温調部３５の空調性能を高めることができる。

（２）上記実施形態では、空調システムにより冷房時に居室空間が除湿される構成としたが、暖房時に居室空間が加湿される構成としてもよい。例えば、図６に示すように、居室空間を加湿する加湿装置７１がユニット式建物１０内に設けられている構成とする。この例では、加湿装置７１は、例えば一階部分の部屋１７に設置されており、且つコントローラ６１と電気的に接続されている。また、コントローラ６１には、部屋１７の壁面や天井面の温度を部屋表面温度として検出する表面温度センサ７２と、一階空間１４の温度を空間温度として検出する空間温度センサ７３と、一階空間１４の湿度を検出する湿度センサ７４とが電気的に接続されている。

表面温度センサ７２は、放射温度計等により構成されており、特に屋外空間と屋内空間との間に存在する壁の屋内側表面の温度を検出する。また、壁面の温度を検出するために例えば部屋１７の天井に取り付けられている。空間温度センサ７３は、例えば部屋１７の天井に取り付けられており、特に温調部３５や除湿部３６周辺の空気温度を検出する。湿度センサ７４は、例えば部屋１７の壁に取り付けられている。

コントローラ６１は、表面温度センサ７２、空間温度センサ７３及び湿度センサ７４から入力される検出信号により部屋表面温度及び湿度を取得するとともに、それら部屋表面温度、空間温度及び湿度に基づいて加湿装置７１の動作制御を行う。

ところで、冷暖放出設備３１による暖房時には、除湿部３６が中空部３３と同等の温度まで温度上昇するのに対して、温調部３５は、冷房時と逆に中空部３３よりも少し（例えば３℃）低い温度までしか温度上昇しない。したがって、冷暖放出設備３１により暖房が行われる場合、温調部３５の温度を一階空間１４の目標設定温度と同等にするために、冷暖放出設備３１の内部温度は前記目標設定温度より少し（例えば３℃）高く調整される。

冷暖放出設備３１による一階空間１４の暖房について、図７を参照しつつ説明する。図７では、縦軸を一階空間１４の湿度Ｖとし、横軸を部屋表面温度Ｘ及び一階空間温度Ｙとしている。図７において、冷暖放出設備３１による暖房が行われており、一階空間１４の温度ＹがＹａであって一階空間１４の湿度ＶがＶａである場合は、一階空間１４の状態ＭがＭａにある。この場合、部屋表面温度ＸがＸａであれば、一階空間１４の状態Ｍは壁等の表面付近においてＭｂとなり、Ｍｂでは飽和線Ｌに対して湿度が図のΔＶだけ下回っている。したがって、一階空間１４の湿度ＶはＶａからＶｂまで高くなっても飽和点（部屋表面温度Ｘａと飽和線Ｌとの交点）を超えない。つまり、湿度ＶがＶｂになるまで加湿装置７１により一階空間１４の加湿が行われても、壁面等には結露が発生しない。

この結果、コントローラ６１は、加湿装置７１の動作制御を行うことで、暖房時において壁面等に結露を生じさせることなく一階空間１４の湿度を極力高くすることができる。これにより、躯体や壁、天井等の保護を図りつつ、人にとって快適な環境を提供することができる。

（３）上記実施形態では、一階部分の部屋１７において、温調部３５及び除湿部３６は天井に配置されているが、壁や床に配置されていてもよい。例えば、温調部３５及び除湿部３６が、二階空間１５に露出するように二階部分の部屋１８の床に配置されていてもよい。この場合、冷暖放出設備３１内の冷気又は暖気が温調部３５及び除湿部３６から放出されることで二階空間１５の温度調整及び湿度調整を行うことができる。特に、暖房時には、温調部３５から上方に暖気が放出されるため、その暖気により温められた空気が天井に向かって上昇していく。その結果、二階空間１５では自然対流が発生し、例えば冷暖放出設備３１から温風を吹き出さなくても二階空間１５を部分的にではなく全体的に暖房することができる。なお、この場合、温調部３５の上面を床面としたり除湿部３６の上方を床材により覆ったりすることで、二階部分における床の使い勝手が低下することを抑制できる。

（４）上記実施形態では、冷暖放出設備３１が一階空間１４を対象として放射冷暖房を行う構成としたが、冷暖放出設備３１が一階空間１４に加えて又は代えて二階空間１５を対象として放射冷暖房を行う構成としてもよい。例えば、冷気又は暖気が放出される対象が一階空間１４及び二階空間１５である構成であれば、冷暖放出設備３１により全館空調を行うことが可能となる。この構成は、冷暖放出設備３１が一階部分の天井裏空間及び二階部分の天井裏空間にそれぞれ設置されることで実現される。また、冷暖放出設備３１が階間空間１９に設置されていても、その冷暖放出設備３１における断熱部３４の一階空間１４側及び二階空間１５側のそれぞれに温調部３５及び除湿部３６が設けられていることでも実現される。

（５）上記実施形態では、温調部３５と除湿部３６とは、異なる伝熱効率とするために異なる熱伝導率の材料によりに形成されているが、同一の熱伝導率を有する材料により形成されていてもよい。また、それら温調部３５と除湿部３６とは、断熱部３４において別々に形成されているが、断熱部３４において同一部材にて一体形成されていてもよい。

例えば、図８（ａ）に示すように、温調部３５と除湿部３６とを伝熱板部８１として一体形成し、その伝熱板部８１の厚さの大きい部分を温調部３５とするとともに厚さの小さい部分を除湿部３６とする。この場合、温調部３５と除湿部３６との熱伝導率が同一であっても、温調部３５の伝熱効率をその厚みの分だけ除湿部３６よりも低下させることができる。また、この場合、それら温調部３５と除湿部３６とを一体的に形成することができる。

また、図８（ｂ）に示すように、温調部３５と除湿部３６とを均一な厚さの伝熱板部８２にて一体形成し、温調部３５を形成する部分には、伝熱板部８３を所定の隙間を隔てて伝熱板部８２に重ねる。つまり、温調部３５では伝熱板部８２，８３が二重に配置されている。この場合、温調部３５と除湿部３６との熱伝導率が同一であっても、温調部３５の伝熱効率を重なっている分だけ除湿部３６よりも低下させることができる。なお、伝熱板部８２，８３はそれぞれの板面が互いに当接していてもよく離間していてもよい。

ここで、除湿部３６は、図８（ａ）に示すように上面及び下面のうち一方にだけ凸部４１が形成されていてもよく、図８（ｂ）に示すように上面及び下面のいずれにも凸部４１が形成されていなくてもよい。

さらに、ドレンパン５２は、その下面が天井材３８の下面と同一平面上にあるように設けられていてもよい。つまり、ドレンパン５２により下がり天井が形成されていなくてもよい。この場合、例えば除湿部３６が天井面から上方に凹んだ状態で設けられ、その凹部にドレンパン５２が入り込むようにして設けられている構成とする。

（６）上記実施形態では、結露水処理設備５１を、除湿部３６にて発生した結露水を空調用チャンバ６５に導入する構成としたが、結露水を空調用チャンバ６５に導入せずに排水として処理する構成としてもよい。例えば、ドレンパン５２が配水管にて排水装置等と接続されており、ドレンパン５２にて回収された結露水が排水装置に送られることで処理される構成とする。この場合でも、除湿部３６で発生した結露水が床等に落下することを抑制できる。

本実施形態におけるユニット式建物の概略縦断面図。 建物ユニットを示す斜視図。 空調用チャンバの詳細図。 冷房時における一階空間の湿度変化を示す図。 空調システムの別例を示す図。 空調システムの別例を示す図。 暖房時における一階空間の湿度変化を示す図。 温調部及び除湿部の別例を示す図。

符号の説明

１０…ユニット式建物、１４…一階空間（居住空間）、１５…二階空間（居住空間）、１７…部屋、１８…部屋、１９…階間空間（天井裏空間）、３１…冷暖放出設備（断熱空間形成部）、３３…中空部（断熱空間）、３４…断熱部（断熱空間形成部）、３５…温調部（第１伝熱部）、３６…除湿部（第２伝熱部）、３８…天井材、５２…ドレンパン（回収部）、５３…導入ユニット（導入手段）、５４…気化装置、６５…空調用チャンバ（断熱空間形成部）。

Claims (8)

1. 部屋等の居住空間に隣接して該居住空間の上方に設けられ、周囲が断熱部材により囲まれてなる断熱空間を形成する断熱空間形成部と、
   前記断熱空間形成部の前記断熱部材における天井に含まれている部分に形成された開口部に設けられ、前記断熱空間の熱により前記居住空間側に冷気又は暖気を放出する伝熱部とを備え、
   前記伝熱部として、第１伝熱部と、その第１伝熱部よりも伝熱の効率が高い第２伝熱部とが設けられており、
   前記第１伝熱部及び前記第２伝熱部は、互いに横並びに配置されているとともに、前記断熱部材に対して横並びに配置されており、
   前記第２伝熱部にて発生する結露水を回収する回収部が設けられていることを特徴とする建物の空調設備。
2. 前記第１伝熱部及び前記第２伝熱部は、前記天井の天井面を形成する天井材とそれぞれ横並びに配置されており、
   前記第１伝熱部の下面は、前記天井材の側方にて前記天井の天井面を形成しており、
   前記第２伝熱部においては、板部の下面から複数の凸部が前記居住空間に向けて突出しており、前記板部の下面が、前記第１伝熱部の下面よりも高い位置に配置されており、
   前記回収部は、前記凸部から流れ落ちる結露水を受ける受け部として前記凸部の下方に設けられていることを特徴とする請求項１に記載の建物の空調設備。
3. 前記第２伝熱部は、当該第２伝熱部の各凸部が前記第１伝熱部よりも下方に突出しない高さ位置に配置されていることを特徴とする請求項２に記載の建物の空調設備。
4. 前記断熱空間形成部は、断熱部材にて形成された扁平箱状をなし、加熱又は冷却された空調用空気が供給される前記断熱空間としての内部空間を有する空調用チャンバである請求項１乃至３のいずれか１項に記載の建物の空調設備。
5. 前記断熱空間形成部では、前記第１伝熱部と前記第２伝熱部とが一体的に形成されている請求項１乃至４のいずれか１項に記載の建物の空調設備。
6. 複数階建ての建物であって、各階の前記居住空間の間に階間空間を有している建物に適用され、
   前記断熱空間形成部は、前記第１伝熱部が天井面を形成するように前記階間空間に設けられている請求項１乃至５のいずれか１項に記載の建物の空調設備。
7. 前記第２伝熱部は、第１伝熱部を形成する部材より熱伝導率が高い部材により形成されている請求項１乃至６のいずれか１項に記載の建物の空調設備。
8. 前記回収部により回収された結露水を前記断熱空間に導入する導入手段と、
   前記導入手段により前記断熱空間に導入された結露水を該断熱空間で気化させる気化装置と
   を備える請求項１乃至７のいずれか１項に記載の建物の空調設備。

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