JP5705015B2 - 空調システム及び建物 - Google Patents

Description

本発明は、空調システム、及びこの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、蓄電池を建物に設けたスペースに設置する様々な技術が提案されている（例えば、特許文献１等を参照）。

特開２０１０−１６３８４９号公報

しかしながら、特許文献１のような従来技術では、蓄電池を設置するための特別なスペースを確保する必要があるため、どうしても、建物の間取りに制約を与えてしまう。

そのうえ、蓄電池の発熱溜りを防止する専用のファンが設置されているが、この専用のファンは、蓄電池の発熱溜りの防止以外の役目は果たさない。

一方で、例示するまでもなく、従来、空調装置である換気装置や温調装置を用いた多くの空調システムが提案され、実施に供されているが、ほとんどのものは、本来の目的以外には用いられていない。

そこで、本発明は、建物の間取りに制約を与えないうえに、蓄電池の発熱溜りを防止する専用のファンを必要としない空調システム、及びこの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、本発明の空調システムは、建物の床上空間に床下空間と連通する給気口が設けられており、前記床下空間には、当該床下空間へ空気を吹き出す吹出型の空調装置が設置されているとともに、蓄電池も設置されていることを特徴とする。

ここで、前記床下空間は、断熱構造とされているとよい。

また、前記空調装置には、前記床上空間と連通して当該床上空間へ空気を吹き出すダクトが接続されているとよい。

さらに、前記空調装置は、熱交換手段を有するとよい。

本発明の建物は、上記した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空調システムは、建物の床上空間に床下空間と連通する給気口が設けられており、床下空間には、床下空間へ空気を吹き出す吹出型の空調装置が設置されているとともに、蓄電池も設置された構成とされている。

こうした構成なので、蓄電池は床下空間に設置されるため、建物の間取りに制約を与えないうえに、空調装置の空気吹出用のファンを利用して発生させた気流により蓄電池周囲の発熱溜りを防止するため、専用のファンを必要としない。

ここで、床下空間が、断熱構造とされている場合は、床下空間を、蓄電池を設置するのに適したより温度環境の安定した空間とすることができるうえに、特に、空調装置として、温調装置を用いるときは、エネルギー効率のよい床下暖房を行うこともできる。

また、空調装置には、床上空間と連通して床上空間へ空気を吹き出すダクトが接続されている場合、特に、空調装置として、温調装置を用いるときは、即効性を有する暖房又は冷房を行うことができる。

さらに、空調装置が、熱交換手段を有する場合、特に、空調装置として、換気装置を用いるときは、換気による熱損失を小さくできるので、床下空間を、蓄電池を設置するのに適したさらにより温度環境の安定した空間とすることができる。

このような本発明の建物は、本発明の空調システムを備えた構成とされている。

こうした構成なので、上記した本発明の空調システムの効果を奏する建物とすることができる。

実施例１の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１の空調システムにおいて、換気運転を行った状態を示す説明図である。 実施例２の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２の空調システムにおいて、即効性を有する暖房又は冷房の空調運転を行った状態を示す説明図である。 実施例２の空調システムにおいて、床下暖房の空調運転を行った状態を示す説明図である。 実施例２の空調システムにおいて、即効性を有する暖房及び床下暖房の空調運転を行った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１，２に基づいて説明する。

先ず、実施例１の構成について説明する。

図１は、実施例１の空調システムを備えた建物１Ａの概略構成を示している。

まず、このような建物１Ａ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、給気口２と排気口８とが設けられた床部１ａによって床下空間４と床上空間５とに区切られている。

さらに、基礎側壁コンクリート１ｃの床下空間４側には、基礎断熱材１２が貼り付けられており、床下空間４内の空気の熱が屋外に極力漏れない断熱構造となっている。

なお、この基礎断熱材１２としては、グラスウールなどが好適に用いられる。

そして、床下空間４には、図示省略の空気吹出用のファンが内蔵された空調装置としての換気装置３が設置されている。

ここで、この換気装置３には、床下吹出部３１と、外気吸込部３２と、内気吸込部３３と、内気吹出部３４とが設けられている。

そのうえで、外気吸込部３２は、外壁部１ｄに設けられた外気吸入口９と中継部にフィルターボックス１１が設けられたダクト７１を介して接続されている。

また、内気吸込部３３は、床部１ａに設けられた排気口８とダクト７３を介して接続されている。

さらに、内気吹出部３４は、外壁部１ｄに設けられた内気吐出口１０とダクト７２を介して接続されている。

そして、床下空間４には、蓄電池６も設置されている。

なお、換気装置３内には、外気の給気経路と排気経路との間に、図示省略の熱交換手段としての熱交換器が設けられている。

次に、実施例１の蓄電池の発熱溜り防止機能を有する空気調整システムにおける換気運転時のパターンについて説明する。

なお、図２では、換気用の空気の流れを黒矢印で示す。

建物１Ａ内の換気運転は、現在では、連続的であるか間欠的であるかにかかわらず、必ず行わなくてはならないものである。

この換気運転時は、図示省略の制御部は、換気装置３の外気吸込部３２から換気用の空気を吸い込み、床下吹出部３１から換気用の空気を吹き出し、内気吸込部３３から床上空間５の空気を吸い込み、それを内気吹出部３４から吹き出す制御を行う。

このように制御を行うと、図２に示したように、外気吸入口９から吸入された換気用の空気（外気）は、ダクト７１を通って、中継部のフィルターボックス１１により清浄化され、換気装置３の外気吸込部３２から吸い込まれる。

そして、この清浄化された換気用の空気は、床下吹出部３１から床下空間４へ吹き出される。

この吹き出された換気用の空気は、蓄電池６の周囲に気流を発生させながら、給気口２より、床上空間５へ給気される。

そして、床上空間５内を換気した後、排気口８からダクト７３を通って、内気吸込部３３から吸い込まれてから内気吹出部３４から吹き出され、ダクト７２を通って、内気吐出口１０から建物１Ａの屋外へ排気される。

すなわち、この循環を繰り返す。

次に、実施例１の作用効果について説明する。

このような実施例１の空調システムは、建物１Ａの床上空間５の床部１ａに床下空間４と連通する給気口２が設けられており、床下空間４には、床下空間４へ換気用の空気を吹き出す吹出型の空調装置としての換気装置３が設置されているとともに、蓄電池６も設置された構成とされている。

こうした構成なので、蓄電池６は床下空間４に設置されるため、建物１Ａの間取りに制約を与えない。

そのうえ、換気装置３の空気吹出用のファンを利用して発生させた気流により蓄電池６周囲の発熱溜りを防止するため、専用のファンを必要としない。

ここで、床下空間４は、床部１ａと基礎底盤コンクリート１ｂと基礎断熱材１２が貼り付けられた基礎側壁コンクリート１ｃとに囲まれた断熱構造とされている。

このため、床下空間４を、蓄電池６を設置するのに適したより温度環境の安定した空間とすることができる。

また、換気装置３は、その内部に熱交換手段としての図示省略の熱交換器を有する。

このため、換気による熱損失を小さくできるので、床下空間４を、蓄電池６を設置するのに適したさらにより温度環境の安定した空間とすることができる。

このような実施例１の建物１Ａは、実施例１の空調システムを備えた構成とされている。

こうした構成なので、上記した実施例１の空調システムの作用効果を奏する建物とすることができる。

次に、実施例２について説明する。

なお、実施例１で説明した内容と同一乃至均等な部分の説明については同一符号を付して説明する。

図３は、実施例２の空調システムを備えた建物１Ｂの概略構成を示している。

まず、このような建物１Ｂ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、給気口２，２０と排気口８とが設けられた床部１ａによって床下空間４と床上空間５とに区切られている。

さらに、基礎側壁コンクリート１ｃの床下空間４側には、基礎断熱材１２が貼り付けられており、床下空間４内の空気の熱が屋外に極力漏れない断熱構造となっている。

なお、この基礎断熱材１２としては、グラスウールなどが好適に用いられる。

そして、床下空間４には、図示省略の空気吹出用のファンが内蔵された空調装置としての温調装置３０が設置されている。

ここで、この温調装置３０には、床下用吹出部３０１と、床上用吹出部３０２と、吸込部３０３とが設けられている。

そのうえで、床上用吹出部３０２は、床部１ａに設けられた給気口２０とダクト７５を介して接続されている。

また、吸込部３０３は、床部１ａに設けられた排気口８とダクト７４を介して接続されている。

そして、床下空間４には、蓄電池６も設置されている。

なお、空調装置３０は、ヒートポンプ式であり、熱媒循環管路１４により、建物１Ｂの屋外に設置された屋外機１３と接続されている。

次に、実施例２の空調システムの運転パターンについて説明する。

なお、図４〜図６では、空調用の空気の流れは白抜矢印で示し、熱の伝わりは点線で示す。

先ず、暖房を行う際の空調運転時のパターンについて説明する。

まず、床上空間５を、即効性を有する暖房のみで暖めたいときは、図示省略の制御部は、温調装置３０の吸込部３０３から空調用の空気を吸い込み、床上用吹出部３０２から空調用の空気（暖気）を吹き出す制御を行う。

このように制御を行うと、図４に示したように、床上用吹出部３０２から吹き出された空調用の空気（暖気）は、ダクト７５を通って、給気口２０から床上空間５へ給気され、床上空間５を即座に暖める。

そして、この空調用の空気（暖気）は、床上空間５を循環した後、排気口８から排気され、ダクト７４を通って、吸込部３０３から吸い込まれる。

すなわち、この循環を繰り返す。

なお、この間、蓄電池６は、安定した温度環境である断熱構造の床下空間４内におかれているので、蓄電池６の周囲にその性能に悪影響を与える程の発熱溜りが生ずる可能性は低い。

次に、床上空間５を、床下暖房のみで暖めたいときは、図示省略の制御部は、温調装置３０の吸込部３０３から空調用の空気を吸い込み、床下用吹出部３０１から空調用の空気（暖気）を吹き出す制御を行う。

このように制御を行うと、図５に示したように、床下用吹出部３０１から吹き出された空調用の空気（暖気）は、床下空間４へ吹き出され、主に床下空間４内を対流し、その熱は、床部１ａを介して床上空間５へ伝達され、床上空間５を均一にムラなく暖める。

この吹き出された空調用の空気（暖気）は、蓄電池６の周囲に気流を発生させながら、給気口２より、床上空間５へ給気される。

そして、床上空間５を循環した後、排気口８から排気され、ダクト７４を通って、吸込部３０３から吸い込まれる。

すなわち、この循環を繰り返す。

なお、床下用吹出部３０１から吹き出される空調用の空気（暖気）の温度は、蓄電池６の発熱量を考慮して、その分低い温度とされる。

次に、床上空間５を、即効性を有する暖房と床下暖房との両方で暖めたいときは、図示省略の制御部は、温調装置３０の吸込部３０３から空調用の空気を吸い込み、床上用吹出部３０２及び床下用吹出部３０１から空調用の空気（暖気）を吹き出す制御を行う。

このように制御を行うと、図６に示したように、床上用吹出部３０２から吹き出された空調用の空気（暖気）は、ダクト７５を通って、給気口２０から床上空間５へ給気され、床上空間５を即座に暖める。

また、床下用吹出部３０１から吹き出された空調用の空気（暖気）は、床下空間４へ吹き出され、主に床下空間４内を対流し、その熱は、床部１ａを介して床上空間５へ伝達され、床上空間５を均一にムラなく暖める。

この吹き出された空調用の空気（暖気）は、蓄電池６の周囲に気流を発生させながら、給気口２より、床上空間５へ給気される。

そして、これらの空調用の空気（暖気）は、床上空間５を循環した後、排気口８から排気され、ダクト７４を通って、吸込部３０３から吸い込まれる。

すなわち、この循環を繰り返す。

なお、床下用吹出部３０１から吹き出される空調用の空気（暖気）の温度は、蓄電池６の発熱量を考慮して、その分低い温度とされる。

次に、冷房を行う際の空調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、図示省略の制御部は、温調装置３０の吸込部３０３から空調用の空気を吸い込み、床上用吹出部３０２から空調用の空気（冷気）を吹き出す制御を行う。

このように制御を行うと、図４に示したように、床上用吹出部３０２から吹き出された空調用の空気（冷気）は、ダクト７５を通って、給気口２０から床上空間５へ給気され、床上空間５を即座に冷やす。

そして、この空調用の空気（冷気）は、床上空間５を循環した後、排気口８から排気され、ダクト７４を通って、吸込部３０３から吸い込まれる。

すなわち、この循環を繰り返す。

なお、この間、蓄電池６は、安定した温度環境である断熱構造の床下空間４内におかれているので、蓄電池６の周囲にその性能に悪影響を与える程の発熱溜りが生ずる可能性は低い。

次に、実施例２の作用効果について説明する。

このような実施例２の空調システムは、建物１Ｂの床上空間５の床部１ａに床下空間４と連通する給気口２が設けられており、床下空間４には、床下空間４へ空調用の空気を吹き出す吹出型の空調装置としての温調装置３０が設置されているとともに、蓄電池６も設置された構成とされている。

こうした構成なので、蓄電池６は床下空間４に設置されるため、建物１Ｂの間取りに制約を与えない。

そのうえ、温調装置３０の空気吹出用のファンを利用して発生させた気流により蓄電池６周囲の発熱溜りを防止するため、専用のファンを必要としない。

ここで、床下空間４は、床部１ａと基礎底盤コンクリート１ｂと基礎断熱材１２が貼り付けられた基礎側壁コンクリート１ｃとに囲まれた断熱構造とされている。

このため、床下空間４を、蓄電池６を設置するのに適したより温度環境の安定した空間とすることができるうえに、エネルギー効率のよい床下暖房を行うこともできる。

また、温調装置３０には、床上空間５に設けられた給気口２０と連通して床上空間５へ空調用の空気を吹き出すダクト７５が接続されている。

このため、即効性を有する暖房及び冷房を行うことができる。

さらに、温調装置３０は、ヒートポンプ式であり、屋外に設置された屋外機１３に接続されている。

このため、ヒートポンプを用いるので、省エネルギー性能に優れたものとすることができる。

また、床下暖房を行う際は、床下用吹出部３０１から吹き出される空調用の空気（暖気）の温度は、蓄電池６の発熱量を考慮して、その分低い温度とされる。

このため、蓄電池６の発熱を利用して、より省エネルギー性能に優れたものとすることができる。

このような実施例２の建物１Ｂは、実施例２の空調システムを備えた構成とされている。

こうした構成なので、上記した実施例２の空調システムの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１，２に基づいて詳述してきたが、具体的な構成は、これら実施例１，２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、上記した実施例１，２では、本発明の空調システムの説明を簡単に行えるように、建物１Ａ，１Ｂの構造などを単純化したが、これに限定されず、２階以上のより複雑な建物などにおいて実施してもよい。

また、上記した実施例１，２では、床下空間４内に、空調装置として、換気装置３と温調装置３０とをそれぞれ設置して実施したが、これに限定されず、換気性能と空調性能との両方を有する換気空調装置を設置して実施してもよい。

さらに、上記した実施例１，２では、換気装置３や温調装置３０の必要な運転時のみに蓄電池６の周囲に気流を発生させるようにして実施したが、これに限定されず、例えば、蓄電池６の近傍に温度センサーを設け、この温度センサーが設定した正常値範囲を超える異常値を示したとき、蓄電池６の周囲に悪影響を与える発熱溜りが有ると感知し、制御部によって、換気装置３の床下吹出部３１や温調装置３０の床下用吹出部３０１から正常値になるまで送風を行う構成として実施してもよい。

１Ａ 建物
１Ｂ 建物
１ａ 床部
１ｂ 基礎底盤コンクリート
１ｃ 基礎側壁コンクリート
１ｄ 外壁部
１ｅ 天井部
２ 給気口
２０ 給気口
３ 換気装置（空調装置）
３１ 床下吹出部
３２ 外気吸込部
３３ 内気吸込部
３４ 内気吹出部
３０ 温調装置（空調装置）
３０１ 床下用吹出部
３０２ 床上用吹出部
３０３ 吸込部
４ 床下空間
５ 床上空間
６ 蓄電池
７１ ダクト
７２ ダクト
７３ ダクト
７４ ダクト
７５ ダクト
８ 排気口
９ 外気吸入口
１０ 内気吐出口
１１ フィルターボックス
１２ 基礎断熱材
１３ 屋外機
１４ 熱媒循環管路

Claims (5)

1. 建物の床上空間に床下空間と連通する給気口が設けられており、
   前記床下空間には、当該床下空間へ空気を吹き出す吹出型の空調装置が設置されているとともに、蓄電池も設置され、前記空調装置から吹き出す空気によって前記蓄電池の周囲に気流を発生させるようにされていることを特徴とする空調システム。
2. 前記床下空間は、断熱構造とされていることを特徴とする請求項１に記載の空調システム。
3. 前記空調装置には、前記床上空間と連通して当該床上空間へ空気を吹き出すダクトが接続されていることを特徴とする請求項１又は２に記載の空調システム。
4. 前記空調装置は、熱交換手段を有することを特徴とする請求項１乃至３のいずれか１項に記載の空調システム。
5. 請求項１乃至４のいずれか１項に記載の空調システムを備えていることを特徴とする建物。