JP6357358B2 - 空調システム及び建物 - Google Patents

Description

本発明は、建物の床下空間に空調装置が設置された空調システム、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、建物の床下空間に空調装置が設置された空調システムは知られており、実施に供されている。

例えば、特許文献１に開示された空調システムでは、多くの利用者から、特に床下暖房が大変心地良いと好評を得ている。

この床下暖房においては、床下空間内の蓄熱効果により、空調装置の出力をオフにした後でも、ある程度の時間は、床下暖房の効果が継続する。

特開２０１０−２４３１４２号公報

しかしながら、床下空間の直上の床上空間が広いほど、空調装置の出力をオフにした後から床下暖房の効果が継続する時間が短くなってしまい、期待したほどの省エネ運転を行うことができないという実情があった。

そこで、本発明は、空調装置の出力をオフにした後でも、床下暖房の効果が継続する時間が長く、期待した省エネ運転を行うことができる空調システム、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、建物の床下空間に空調装置が設置された空調システムであって、 前記建物の床上空間に面して、前記床下空間と連通した開閉可能な給気口と、排気口とが床部に設けられており、 前記空調装置は、少なくとも空調空気としての暖気を吹出可能な吹出型の空調装置であり、前記床下空間に向けて開口した吹出部と、前記排気口とダクトを介して接続された第１の吸込部と、前記床下空間に向けて開口した第２の吸込部とを有しており、 制御部により、前記給気口を開状態として、前記空調装置の前記吹出部から空調空気を吹き出し、前記給気口を通じて前記床上空間へ空調空気を給気し、前記排気口を通じて空調空気を排気し、前記第１の吸込部で空調空気を吸い込む第１の運転方式と、前記給気口を閉状態として、前記空調装置の前記吹出部から空調空気を吹き出し、前記空調装置の前記第２の吸込部から空調空気を吸い込む第２の運転方式とが可能とされ、前記制御部は、記憶部に記憶されたタイムスケジュールデータにより、居住者の帰宅時間に前記床上空間が温まるように、前記空調装置を前記第１の運転方式により運転させ、その後、深夜時間帯に、前記空調装置を、前記第２の運転方式により所定の時刻まで運転させた後、前記居住者の外出時間まで蓄熱による床下暖房を継続可能な時刻に前記空調装置の出力をオフとすることを特徴とする。

ここで、前記制御部は、前記居住者が前記外出時間に外出しない場合は、前記外出時間を過ぎたら前記空調装置を前記第２の運転方式により運転させる制御を行うとよい。

また、前記床下空間内には、蓄熱体が設けられているとよい。

また、前記蓄熱体は、前記床下空間の床面にスペーサーを介して設けられていてもよい。

さらに、前記蓄熱体は、前記床下空間内にスペーサーを介して相互間に間隔を有するように複数個設けられていてもよい。

また、前記蓄熱体は、潜熱蓄熱材であるとよい。

本発明の建物は、上記した本発明の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、建物の床下空間に空調装置が設置された空調システムであって、建物の床上空間に面して、床下空間と連通した開閉可能な給気口と、排気口とが設けられており、空調装置は、少なくとも空調空気としての暖気を吹出可能な吹出型の空調装置であり、床下空間に向けて開口した吹出部と、排気口とがダクトを介して接続された第１の吸込部と、床下空間に向けて開口した第２の吸込部とを有している。

そして、制御部により、給気口を開状態として、空調装置の吹出部から空調空気を吹き出し、給気口を通じて床上空間へ空調空気を給気し、排気口を通じて空調空気を排気し、第１の吸込部で空調空気を吸い込む第１の運転方式と、給気口を閉状態として、空調装置の吹出部から空調空気を吹き出し、空調装置の第２の吸込部から空調空気を吸い込む第２の運転方式とが可能とされた構成とされている。

上記した構成なので、特に床下暖房運転において、給気口を閉状態として、空調装置の吹出部から空調空気としての暖気を吹き出し、空調装置の第２の吸込部から空調空気としての暖気を吸い込む第２の運転方式を所定時間行えば、床下空間（床下空間を構成する基礎なども含む）に多くの熱量が蓄熱されるため、空調装置の出力をオフにした後でも、床下暖房の効果が継続する時間が長く、期待した省エネ運転を行うことができる。

なお、建物の床上空間を極力早めに暖めたいときは、給気口を開状態として、空調装置の吹出部から空調空気としての暖気を吹き出し、給気口を通じて床上空間へ空調空気としての暖気を給気し、排気口を通じて空調空気としての暖気を排気し、第１の吸込部で空調空気としての暖気を吸い込む第１の運転方式を行えば、給気口と排気口との間で、床上空間内にも空調空気としての暖気が直接循環するため、対応することができる。

ここで、制御部は、記憶部に記憶されたタイムスケジュールデータにより、第２の運転方式を所定時間行った後、空調装置の出力を所定時間オフとする制御を行う場合は、特に床下暖房運転において、タイムスケジュールデータの設定により、例えば、比較的安価な深夜電力時間帯に床下空間（床下空間を構成する基礎なども含む）に多くの熱量を蓄熱しておき、朝起床する頃には、空調装置の出力をオフにした後でも、床下暖房の効果が継続した状態とすることができる。

また、床下空間内には、蓄熱体が設けられている場合は、床下空間の蓄熱量を増加させることができるので、さらに床下暖房の効果が継続する時間が長く、期待した省エネ運転を行うことができる。

また、蓄熱体は、床下空間の床面にスペーサーを介して設けられている場合は、蓄熱体の下側からも蓄熱することができ、蓄熱体の蓄熱能力をより発揮させることができる。

さらに、蓄熱体は、床下空間内にスペーサーを介して相互間に間隔を有するように複数個設けられている場合は、複数個の蓄熱体は、上側と下側の双方から蓄熱することができ、蓄熱体の蓄熱能力をさらにより発揮させることができる。

また、蓄熱体は、潜熱蓄熱材である場合は、潜熱蓄熱材は、少量で多くの蓄熱ができるうえに、必要としている時間にシフトして利用することができる性質を有するので、熱エネルギーをより効率的に用いることができる。

このような本発明の建物は、上記した本発明の空調システムを備えた構成とされている。

上記した構成なので、上記した本発明の空調装置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示す説明図である。 実施例１の空調システムにおいて、給気口を開状態にして、床下暖房を行っている状態（第１の運転方式）を示す説明図である。 実施例１の空調システムにおいて、給気口を閉状態にして、床下暖房を行っている状態（第２の運転方式）を示す説明図である。 実施例１の空調システムにおいて、床下空間（床下空間を構成する基礎底盤コンクリートなどを含む）及び蓄熱体に蓄熱された熱により、床下暖房を行っている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における蓄熱体の部分を拡大して示す拡大図である。 実施例３の空調システムを備えた建物における蓄熱体の部分を拡大して示す拡大図である。

以下、本発明を実施するための形態を、図面に示す実施例１〜３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１の概略構成を示している。

この建物１は、断熱基礎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、床部１ａによって、床下空間３と居室や寝室などに用いられる床上空間６とが区切られた構成となっている。

また、基礎側壁コンクリート１ｃの床下空間３側には、グラスウールなどの断熱材２が取り付けられており、床下空間３内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、床下空間３内には、空調空気を吹出可能な吹出型の空調装置としてのエアコンディショナーの屋内機５と、潜熱蓄熱材から成る蓄熱体７とが設置されている。

ここで、このエアコンディショナーの屋内機５は、ヒートポンプ式であり、熱媒循環管路４１ａ，４１ｂにより、建物１の屋外に設置された屋外機４と接続されている。

また、このエアコンディショナーの屋内機５は、第１の吸込部５１と、床下空間３に向けて開口した第２の吸込部５２と、床下空間３に向けて開口した吹出部５３とを有している。

さらに、このエアコンディショナーの屋内機５には、吹出部５３から空調空気を様々な強さで吹き出させることが可能なファン（図示せず）と、制御部５４と、記憶部５５とが内蔵されている。

また、床部１ａには、排気口９と、給気口１０とが設けられている。

ここで、エアコンディショナーの屋内機５の第１の吸込部５１と排気口９との間はダクト８で接続されている。

また、給気口１０は、ダクトを介さず、床下空間３と直接連通している。

さらに、給気口１０には、回転可能な複数枚の羽板１１ａ，・・・から成る開閉可能なガラリ１１が設けられており、この給気口１０は、開状態と閉状態とに切り替えることができる。

また、床上空間６内には、制御部５４に運転指令データを送るためのコントローラとしてのリモートコントローラ１２が設けられている。

さらに、記憶部５５には、エアコンディショナーの屋内機５の運転パターン及び給気口１０の開閉状態のタイムスケジュールデータが記憶されており、リモートコントローラ１２で選択操作を行うことにより、エアコンディショナーの屋内機５及び給気口１０の開閉状態を、このタイムスケジュールデータに沿った状態で運転することができる。

次に、実施例１の空調システムの運転パターンについて説明する。

図２〜図４は、実施例１の空調システムの運転状態を示している。

まず、建物１の居住者が帰宅する２２時に床上空間６内が暖まっているように、記憶部５５に記憶されたタイムスケジュールに従い、制御部５４は、図２に示したように、２１時４５分から、給気口１０を開状態として、エアコンディショナーの屋内機５の吹出部５３から空調空気としての暖気を吹き出し、排気口９から空調空気としての暖気を排気し、第１の吸込部５１で空調空気としての暖気を吸い込む第１の運転方式による制御を行う。

これにより、床下空間３から床下暖房が行われるうえに、給気口１０と排気口９との間で、空調空気としての暖気が、床上空間６内も循環するので、居住者が帰宅する２２時には、床上空間６内は充分に暖まっている。

続いて、深夜電力時間帯の２３時から翌日の７時までの間は、記憶部５５に記憶されたタイムスケジュールに従い、制御部５４は、図３に示したように、給気口１０を閉状態として、エアコンディショナーの屋内機５の吹出部５３から空調空気としての暖気を吹き出し、エアコンディショナーの屋内機５の第２の吸込部５２から空調空気としての暖気を吸い込む第２の運転方式による制御を行う。

これにより、床下空間３から床下暖房が行われるので、床上空間６内は暖かいままに保たれるうえに、床下空間３（床下空間３を構成する基礎底盤コンクリート１ｂなどを含む）及び蓄熱体７には、充分に多くの熱量が蓄熱される。

続いて、翌日の７時を過ぎると、記憶部５５に記憶されたタイムスケジュールに従い、制御部５４は、図４に示したように、給気口１０は閉状態のままとして、エアコンディショナーの屋内機５の出力をオフとする制御を行う。

これにより、居住者が外出する翌日の８時までは、床下空間３（床下空間３を構成する基礎底盤コンクリート１ｂなどを含む）及び蓄熱体７からは蓄熱していた熱量が放熱されるので、床下空間３から床上空間６への床下暖房は継続され、居住者は、心地良いままで、外出することができる。

なお、休日などにおいて、居住者が翌日の８時を過ぎても外出しない場合は、翌日の８時過ぎに、再度、図３に示したような、給気口１０を閉状態として、エアコンディショナーの屋内機５の吹出部５３から空調空気としての暖気を吹き出し、エアコンディショナーの屋内機５の第２の吸込部５２から空調空気としての暖気を吸い込む第２の運転方式による制御を行って対応すればよい。

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１の床下空間３に空調装置としてのエアコンディショナーの屋内機５が設置された空調システムであって、建物１の床上空間６の床部１ａに、床下空間３と連通した開閉可能な給気口１０と、排気口９とが設けられており、エアコンディショナーの屋内機５は、少なくとも空調空気としての暖気を吹出可能な吹出型の空調装置であり、床下空間３に向けて開口した吹出部５３と、排気口９とがダクト８を介して接続された第１の吸込部５１と、床下空間３に向けて開口した第２の吸込部５２とを有している。

そして、制御部５４により、給気口１０を開状態として、エアコンディショナーの屋内機５の吹出部５３から空調空気としての暖気を吹き出し、給気口１０を通じて床上空間６へ空調空気としての暖気を給気し、排気口９を通じて空調空気としての暖気を排気し、第１の吸込部５１で空調空気としての暖気を吸い込む第１の運転方式と、給気口１０を閉状態として、エアコンディショナーの屋内機５の吹出部５３から空調空気としての暖気を吹き出し、エアコンディショナーの屋内機５の第２の吸込部５２から空調空気としての暖気を吸い込む第２の運転方式とが可能とされた構成とされている。

上記した構成なので、特に床下暖房運転において、給気口１０を閉状態として、空調装置としてのエアコンディショナーの屋内機５の吹出部５３から空調空気としての暖気を吹き出し、エアコンディショナーの屋内機５の第２の吸込部５２から空調空気としての暖気を吸い込む第２の運転方式を所定時間行えば、床下空間３（床下空間３を構成する基礎底盤コンクリート１ｂなどを含む）に多くの熱量が蓄熱されるため、空調装置としてのエアコンディショナーの屋内機５の出力をオフにした後でも、床下暖房の効果が継続する時間が長く、期待した省エネ運転を行うことができる。

なお、建物１の床上空間６を極力早めに暖めたいときは、給気口１０を開状態として、空調装置としてのエアコンディショナーの屋内機５の吹出部５３から空調空気としての暖気を吹き出し、排気口９から空調空気としての暖気を排気し、第１の吸込部５１で空調空気としての暖気を吸い込む第１の運転方式を行えば、給気口１０と排気口９との間で、床上空間６内にも空調空気としての暖気が直接循環するため、対応することができる。

ここで、制御部５４は、記憶部５５に記憶されたタイムスケジュールデータにより、第２の運転方式を所定時間行った後、エアコンディショナーの屋内機５の出力を所定時間オフとする制御を行う。

このため、特に床下暖房運転において、タイムスケジュールデータの設定により、上記したように、比較的安価な深夜電力時間帯に床下空間３（床下空間３を構成する基礎底盤コンクリート１ｂなどを含む）に多くの熱量を蓄熱しておき、朝起床する頃には、空調装置としてのエアコンディショナーの屋内機５の出力をオフにした後でも、床下暖房の効果が継続した状態とすることができる。

また、床下空間３内には、蓄熱体７が設けられている。

このため、床下空間３の蓄熱量を増加させることができるので、さらに床下暖房の効果が継続する時間が長く、期待した省エネ運転を行うことができる。

さらに、蓄熱体７は、潜熱蓄熱材である。

このため、潜熱蓄熱材は、少量で多くの蓄熱ができるうえに、必要としている時間にシフトして利用することができる性質を有するので、熱エネルギーをより効率的に用いることができる。

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

上記した構成なので、上記した実施例１の空調装置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。

この実施例２では、図５に示したように、潜熱蓄熱材から成る蓄熱体７が、床下空間３の床面にスペーサー７ａを介して設けられていることが実施例１と主に異なる。

このため、蓄熱体７は、床下空間３の床面にスペーサー７ａを介して設けられているので、蓄熱体７の下側からも蓄熱することができ、蓄熱体７の蓄熱能力をより発揮させることができる。

なお、他の構成及び作用効果については、実施例１と略同様であるので説明を省略する。

次に、実施例３について説明する。

なお、実施例１，２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。

この実施例３では、図６に示したように、蓄熱体７が、複数個の蓄熱体７０，・・・がスペーサー７０ａをそれぞれ介して相互間に間隔を有するようにして成ることが実施例１，２と主に異なる。

このため、複数個の蓄熱体７０，・・・は、上側と下側の双方から蓄熱することができ、蓄熱体７の蓄熱能力をさらにより発揮させることができる。

なお、他の構成及び作用効果については、実施例１，２と略同様であるので説明を省略する。

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１〜３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１〜３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１〜３では、建物１を、説明が簡単なように、単純な構造としたが、勿論、これに限定されず、より複雑な構造として実施してもよい。

また、上記した実施例１〜３では、説明が簡単なように、空調装置としてのエアコンディショナーの屋内機５に、床上空間６の床部１ａに別途設けた給気口とダクトを介して接続された吹出部を設けずに実施したが、これに限定されず、特許文献１に開示された発明のように、床上空間６の床部１ａに別途設けた給気口とダクトを介して接続された吹出部を設けて、即効性を有する暖房及び冷房を行えるようにして実施してもよい。

さらに、上記した実施例１〜３では、特に床下暖房運転のみを行う場合のみについて説明したが、これに限定されず、床下空間３内に結露防止の処理を行えば、床下冷房運転も行うことができる。

また、上記した実施例１〜３では、蓄熱体７として、潜熱蓄熱材を用いて実施したが、これに限定されず、顕熱蓄熱材を用いて実施してもよい。

１ 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 断熱材
３ 床下空間
４ エアコンディショナーの屋外機
４１ａ 熱媒循環管路
４１ｂ 熱媒循環管路
５ エアコンディショナーの屋内機（空調装置）
５１ 第１の吸込部
５２ 第２の吸込部
５３ 吹出部
５４ 制御部
５５ 記憶部
６ 床上空間
７ 蓄熱体
７０ 蓄熱体
７ａ スペーサー
７０ａ スペーサー
８ ダクト
９ 排気口
１０ 給気口
１１ ガラリ
１１ａ 羽板
１２ リモートコントローラ（コントローラ）

Claims (7)

1. 建物の床下空間に空調装置が設置された空調システムであって、
   前記建物の床上空間に面して、前記床下空間と連通した開閉可能な給気口と、排気口とが床部に設けられており、
   前記空調装置は、少なくとも空調空気としての暖気を吹出可能な吹出型の空調装置であり、前記床下空間に向けて開口した吹出部と、前記排気口とダクトを介して接続された第１の吸込部と、前記床下空間に向けて開口した第２の吸込部とを有しており、
   制御部により、前記給気口を開状態として、前記空調装置の前記吹出部から空調空気を吹き出し、前記給気口を通じて前記床上空間へ空調空気を給気し、前記排気口を通じて空調空気を排気し、前記第１の吸込部で空調空気を吸い込む第１の運転方式と、前記給気口を閉状態として、前記空調装置の前記吹出部から空調空気を吹き出し、前記空調装置の前記第２の吸込部から空調空気を吸い込む第２の運転方式とが可能とされ、
   前記制御部は、記憶部に記憶されたタイムスケジュールデータにより、居住者の帰宅時間に前記床上空間が温まるように、前記空調装置を前記第１の運転方式により運転させ、その後、深夜時間帯に、前記空調装置を、前記第２の運転方式により運転させた後、前記居住者の外出時間まで蓄熱による床下暖房を継続可能な時刻に前記空調装置の出力をオフとすることを特徴とする空調システム。
2. 前記制御部は、前記居住者が前記外出時間に外出しない場合は、前記外出時間を過ぎたら前記空調装置を前記第２の運転方式により運転させることを特徴とする請求項１に記載の空調システム。
3. 前記床下空間内には、蓄熱体が設けら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. 前記蓄熱体は、前記床下空間の床面にスペーサーを介して設けられていることを特徴とする請求項３に記載の空調システム。
5. 前記蓄熱体は、前記床下空間内にスペーサーを介して相互間に間隔を有するように複数個設けられていることを特徴とする請求項３に記載の空調システム。
6. 前記蓄熱体は、潜熱蓄熱材であることを特徴とする請求項３乃至５のいずれか１項に記載の空調システム。
7. 請求項１乃至６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。