JP6625358B2 - 空調システム - Google Patents

Description

本発明は、建物の床下に温風または冷風を供給する空調室内機を設けた空調システムに関する。

従来、住宅等の建物においては、居室内に設置したエアコンやヒーター等の冷暖房設備を利用して空気を直接的に暖めたり冷やしたりすることで室内の温度を調節することが行われている。この場合、室内の温度を比較的短時間で所望の温度に調整することができるものの、その温度を維持するためには、冷暖房設備を稼働し続けなければならず、停止させると冷暖房設備を稼働する前の温度に戻り易いという問題があった。

このような問題に対して、例えば特許文献１には、基礎構造で区切られた建物の床下区画に、温冷風を供給する装置と、当該装置から供給される温冷風の温冷熱を蓄熱するコンクリートブロック等からなる蓄熱体とを設置して、蓄熱体に蓄えた温冷熱を徐々に放出させることによって建物の上部構造を調温する調温構造が開示されている。

特開２００５−１６３４４３号公報

しかしながら、特許文献１に記載の調温構造は、基礎構造で区切られた複数の床下区画の各々に対してコンクリートブロック等からなる蓄熱体を複数段積み上げて設置しなければならないため設備として大掛かりであり、また、床下区画に蓄熱体を設置していない領域においては、調温効果が得られ難いという問題があった。

それゆえ本発明は、建物の床下空間を利用し、簡易な構成で効率良く屋内の温熱環境を調整することが可能な空調システムを提供することを目的とする。

本発明は、上記課題を解決するためになされたものであり、本発明の空調システムは、地盤に立設された基礎構造体と、該基礎構造体の上部に設けられた上部構造体とを備える建物の温度を調整する空調システムであって、
前記基礎構造体によって区画形成され、該基礎構造体に形成された換気孔によって相互に連通する複数の床下小空間のうちの少なくとも何れか１箇所に温風または冷風を供給する空調室内機を設け、
前記基礎構造体の上部を覆い、蓄熱性を持つ蓄熱パネルを有する前記上部構造体の１階床層の一部に、前記蓄熱パネルを設けない伝熱部を形成したことを特徴とするものである。

また、本発明の空調システムにあっては、前記伝熱部が、室内に空調設備を設けていない非空調室に設けられていることが好ましい。

また、本発明の空調システムにあっては、前記伝熱部が、着脱自在または開閉自在な蓋状に形成されていることが好ましい。

また、本発明の空調システムにあっては、前記伝熱部に、該伝熱部を貫通して前記床下小空間と前記上部構造体の室内空間を連通させる室内吹出し孔が形成されていることが好ましい。

また、本発明の空調システムにあっては、前記伝熱部は、前記空調室内機からの温風または冷風が供給される基点床下小空間とは異なる前記床下小空間に設けられることが好ましい。

また、本発明の空調システムにあっては、前記空調室内機は、該空調室内機を設けた前記床下小空間とは異なる基点床下小空間に温風または冷風を供給するための配管を有することが好ましい。

また、本発明の空調システムにあっては、前記空調室内機は、それぞれ異なる前記基点床下小空間に温風または冷風を供給する複数の前記配管を有することが好ましい。

また、本発明の空調システムにあっては、前記床下小空間に、外気を該床下小空間に導入する外気導入部を設けてなることが好ましい。

本発明によれば、建物の床下空間を利用し、簡易な構成で効率良く屋内の温熱環境を調整することが可能な空調システムを提供することができる。

本発明に係る空調システムの一実施形態を設置した建物の、側面側から見た断面図である。 本発明に係る空調システムの一実施形態を設置した建物の床下空間を示す平面図である。 図２に示す建物の一階の間取りを示す平面図である。 （ａ）は、図３に示す建物の床下点検口の一例を示す断面図であり、（ｂ）は、他の例を示す断面図である。

以下、図面を参照しつつ、本発明に係る空調システムの一実施形態について詳細に説明する。図１は、本実施形態の空調システムを適用した建物１の概要を示す側面側から見た断面図である。

建物１は、例えば、鉄骨造の軸組みを有する２階建ての工業化住宅であり、図１に示すように、地盤に立設（固定）された鉄筋コンクリート造の基礎構造体２と、柱や梁などの軸組部材で構成された軸組架構を有し、基礎構造体２に固定された上部構造体３と、で構成されている。また、建物１は、Ｑ値（熱損失係数）が１．５Ｗ／ｍ２Ｋ以下に抑えられた高断熱化住宅である。なお、上部構造体３の架構を構成する構造部材は、予め規格化（標準化）されたものである。従って、構造部材は工場にて製造され、建築現場にて上部構造体３の架構が組み立てられる。

基礎構造体２は、上部構造体３を支持している。具体的に、基礎構造体２は、鉄筋コンクリート造の断面Ｔ字状の布基礎であり、フーチング部４と、基礎梁としての立ち上がり部５とを備える。基礎構造体２は、建物１の床下空間を複数の床下小空間６に区画形成している。立ち上がり部５の上部には、換気孔７が形成されており、当該立ち上がり部５を挟んで隣接する床下小空間６を相互に連通させている。なお、床下小空間６内の温冷熱が外部に発散しないよう、外気導入部１４を除いて基礎構造体２の外周部には換気孔７を設けていない。

ここで、図２は、建物１の床下の空間を示す平面図である。図１、２に示すように、基礎構造体２によって区画形成された複数の床下小空間６のうちの１箇所の床下小空間６には、温風または冷風（以下、「温冷風」とも称する。）を供給する空調室内機８が設けられており、屋外に設置した空調室外機９に接続されている。空調室内機８及び空調室外機９としては特に限定されるものではなく、温風もしくは冷風、または温風及び冷風を適宜切り替えて少なくとも何れか１箇所の床下小空間６に供給可能な公知の空調装置を利用することができる。空調室内機８と空調室外機９は熱媒体が循環するホースや配管等の伝熱路で連結されている。なお、床下小空間６に温冷風を供給可能であれば、空調室内機８を設置する場所は特に限定されない。

また本実施形態では、空調室内機８に２本の配管１０を設けている。２本の配管１０はそれぞれ、空調室内機８が配置された床下小空間６とは異なる別々の基点床下小空間６ａまで延びており、各配管１０の先端に設けた吹出し口１０ａから各基点床下小空間６ａに対して温冷風を吹き出す構成としている。なお、図１〜３において、空気の流れを二点鎖線の矢印で示している。

図１に示すように、基礎構造体２の上部、すなわち床下小空間６の上部は、上部構造体３の１階床層１１によって覆われている。１階床層１１には、蓄熱性を持つ蓄熱パネル１２が設けられている。蓄熱パネル１２としては、例えば、ＡＬＣ（軽量気泡コンクリート）パネルを用いることができるが、これに限定されるものではなく、適度な蓄熱性と断熱性を有する任意の材料からなるパネル状部材を用いることができる。

１階床層１１の一部には、蓄熱パネル１２を配置していない伝熱部としての床下点検口１３が設けられている。床下点検口１３は、蓄熱パネル１２を設けた部分に比べて熱伝導性が高く、床下小空間６からの温冷熱を上部構造体３の室内空間に伝え易い構成とされている。

ここで、図３は、図２に示す床下空間の平面図と対応した、建物１の１階の間取りを示す平面図である。図３に示すように、建物１の１階には、ポーチ２１、玄関２２、ホール２３、物入２４、浴室２５、洗面所２６、トイレ２７、居間・食堂２８、台所２９、洋室３０等が設けられている。本実施形態において床下点検口１３は、物入２４、洗面所２６、トイレ２７及び台所２９に設けられている。なお、物入２４に設けた床下点検口１３には、床下点検口１３を貫通して床下小空間６と室内空間とを連通させる室内吹出し孔１３ａが形成されている。このような室内吹出し孔１３ａを設けた場合、床下小空間６からの温冷風を直接的に室内空間に導入することができるので、さらに、床下小空間６からの温冷熱が室内空間に伝わり易くなる。

床下点検口１３は、着脱自在、またはヒンジ部等を介して開閉自在な蓋状に形成することができ、例えば、図４（ａ）に示すように、上方に引き上げて着脱可能な１枚扉の構成としても良いし、図４（ｂ）に示すように２枚の扉が中央から両側に開く構成としても良い。なお、本実施形態では伝熱部を開閉自在な床下点検口１３としたが、これに限定されず、伝熱部は、着脱及び開閉不能な構成としても良い。

図２に示すように、本実施形態において床下点検口１３は、空調室内機８からの温冷風が供給される基点床下小空間６ａとは異なる床下小空間６に形成されている。このような構成とすることで、空調室内機８から配管１０の吹出し口１０ａを通して供給される温冷風が、床下点検口１３に到達するまでに、換気孔７を介して複数の床下小空間６を通過することになる。その結果、複数の床下小空間６における蓄熱パネル１２に温冷熱が蓄えられるため、広い範囲にわたって調温効果を得ることができる。また、複数の配管１０によって、基点床下小空間６ａから床下点検口１３へと向かう温冷風の経路を複数設定し、床下の全体に温冷熱が拡がるようにすることで、建物１の床下全体を均一な温熱環境に近づけ、屋内の温熱環境も全体的に均一で快適な状態に近づけることができる。

なお、図１、２に示すように、給気ファン等を備えた外気導入部１４を床下小空間６に設け、当該床下小空間６に外気を供給することも可能である。外気導入部１４は、上述の基点床下小空間６ａから床下点検口１３までの温冷風の経路に設けられることが好ましく、これによれば、床下で循環する温冷風に適切に新鮮な外気を混合して快適性を高めることができる。また、室内空間を換気するに際して、直接外気を室内に取り入れるよりも、床下で温冷風と混合してから室内に供給することができるので、外気によって急激に室内温度が上昇または低下することを防止することができる。

外気導入部１４には、取り入れた外気に含まれる花粉やほこりを除去するフィルターを設け、清浄化した空気を床下小空間６に供給することが好ましい。また、図１に示すように、上部構造体３の各室内には、排気ファン等を備えた排気ダクト１５を設け、換気を促進することも可能である。

また、図１、図４（ａ）に示すように、基礎構造体２の立ち上がり部５の内側面に基礎断熱部材１６を設けて、床下小空間６の断熱性を高めることができる。基礎断熱部材１６としては、例えば、板状に形成された発泡ポリスチレンフォームを用いることができるが、これに限定されるものではない。

以上のような構成を有する本発明の空調システムによれば、建物１の床下に設けた空調室内機８を利用して室内空間の温度調整を行うにあたり、蓄熱パネル１２を有する１階床層１１の一部に伝熱部としての床下点検口１３を設けたことにより、当該床下点検口１３を設けた部分から優先的に温冷熱を室内空間に伝えることができる。これにより、建物１の全体的な調温と、局所的な調温とを両立することが可能となる。例えば、室内に空調設備を設けていない例えば洗面所２６やトイレ２７等の非空調室に床下点検口１３を設けることで、温度調整が困難な非空調室においても快適な温熱環境を得ることが可能となる。また、全体としては、１階床層１１に設けた蓄熱パネル１２に床下小空間６からの温冷熱を蓄え、時間的に緩やかに温冷熱を放出することができるので、コンクリートブロック等の蓄熱体を床下に配置することなく、室内空間の温熱環境を長時間にわたって快適な状態で維持することができる。すなわち、本発明の空調システムによれば、建物１の床下空間を利用し、簡易な構成で効率良く屋内の温熱環境を調整することが可能となる。

また、換気孔７を介して床下小空間６が相互に連通しているため、建物１の床下の空間全体にわたって空調室内機８からの温冷風を流通させることができる。そのため、床下の空間を全体として均一に調温することが可能となる。また、このような観点から、吹出し口１０ａや床下点検口１３の位置を決定する際には、吹出し口１０ａから基点床下小空間６ａに放出された温冷風が、換気孔７を介して所望の全ての床下小空間６を通過して床下点検口１３へと向かうよう考慮することが好ましい。

また、本発明の空調システムは、構成が簡易であり設置作業も容易であるため、既存の建物に適用することにも適しており、当該建物の温熱性能を高めることができる。なお、本発明の空調システムを既存の建物に設けて改修を行う場合、基礎構造体２の外周部に通常形成されている換気孔は塞ぐことが好ましい。これによれば、空調室内機８から供給される温冷風が屋外に放出されることを防止し、空調システムの調温効果の低下を抑制することができる。

１ 建物
２ 基礎構造体
３ 上部構造体
４ フーチング部
５ 立ち上がり部
６ 床下小空間
６ａ 基点床下小空間
７ 換気孔
８ 空調室内機
９ 空調室外機
１０ 配管
１０ａ 吹出し口
１１ １階床層
１２ 蓄熱パネル
１３ 床下点検口（伝熱部）
１３ａ 室内吹出し孔
１４ 外気導入部
１５ 排気ダクト
１６ 基礎断熱層
２１ ポーチ
２２ 玄関
２３ ホール
２４ 物入
２５ 浴室
２６ 洗面所
２７ トイレ
２８ 居間・食堂
２９ 台所
３０ 洋室

Claims (3)

1. 地盤に立設された基礎構造体と、該基礎構造体の上部に設けられた上部構造体とを備える建物の温度を調整する空調システムであって、
   前記基礎構造体によって区画形成され、該基礎構造体に形成された換気孔によって相互に連通する複数の床下小空間のうちの少なくとも何れか１箇所に温風または冷風を供給する空調室内機を設け、
   前記基礎構造体の上部を覆い、蓄熱性を持つ蓄熱パネルを有する前記上部構造体の１階床層の一部に、前記蓄熱パネルを設けた部分よりも熱伝導性が高い伝熱部を形成し、
   前記伝熱部は床下点検口であり、
   前記床下点検口は少なくともトイレに設けられていることを特徴とする空調システム。
2. 前記空調室内機は、該空調室内機を設けた前記床下小空間とは異なる基点床下小空間に温風または冷風を供給するための配管を有する、請求項１に記載の空調システム。
3. 前記空調室内機は、それぞれ異なる前記基点床下小空間に温風または冷風を供給する複数の前記配管を有する、請求項２に記載の空調システム。

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