JPH024343Y2 - - Google Patents

Description

【考案の詳細な説明】 「産業上の利用分野」 本考案は、室内側熱交換器を非居室ゾーンの天
井裏あるいは床下に設置することによつて、効率
良くしかも安価に設置できるようにした住宅用空
調システムに関するものである。

「従来の技術」 住宅における全室冷暖房の手法として一時期主
流を占めていたのは、熱源を住宅の所要位置に設
け、この熱源からの熱を各室に設けられたフアン
コイルユニツト等の室内側熱交換器に搬送するよ
うに連結して構成されたセントラル空調システム
である。ところが、この種のセントラル空調シス
テムにあつては、温冷水等を輸送するための長い
配管を住宅内に施す必要があつて配管施工が大掛
かりになり、イニシヤルコストが高くなる欠点が
ある上に、人のいない居室まで空調するために、
不経済なシステムであつた。そこで、近年では、
室外側熱交換器を各居室に設けた室内側熱交換器
に連結して構成された個室対応型冷暖房システム
が提供されている。

「考案が解決しようとする問題点」 この種の個室対応型冷暖房システムは、各居室
において、必要に応じて個々の室内側熱交換器の
出力調節を行うことにより各居室の冷暖房を自由
に行うことができるために、効率の良い冷暖房操
作が可能であるものの、各居室ごとに室内側熱交
換器を設ける必要があるために設備費が相当に高
くなる問題を有していた。また、前記個室対応型
冷暖房システムに用いる各室内側熱交換器は、各
居室の冷暖房を余裕をもつてなしうるように、そ
の居室に見合つた容量より若干大きめの容量のも
のを設置する必要があるが、これでは、住宅全体
としての容量に換算した場合、その住宅に必要な
容量より、はるかに大きな容量の機器を備えるこ
とになり、住宅の契約電力を不要に大きくして、
冷暖房システム用の専用電気回路を設ける必要等
を生じる問題を有しており、全室暖房は実現し難
いものであつた。

なお、諸外国で普及している全室冷暖房システ
ムとして、地下室等に設けた機械室に熱源と大型
の送風機を設置し、住宅の全室に配管したダクト
によつて温風や冷風を各居室に吹き出すように構
成した、いわゆるエアハンドリング方式の全室冷
暖房システムが知られているが、この方式にあつ
ては、各居室ごとのきめ細かな温度調節は困難で
あるばかりか、全室に送風するために使用する大
型の送風機が大きな電力を消費して不経済である
上に、送風機の騒音が大きいために、国内の一般
家庭における使用には不具合であるといつた問題
を有していた。

「考案の目的」 本考案は、前記事情に鑑みてなされたもので、
設備コストが安く、しかも各室の冷暖房を効率良
くなしうる空調システムを提供することを目的と
する。

「問題点を解決するための手段」 本考案は、前記問題点を解決するために、非居
室ゾーンの天井裏あるいは床下に、吸気チヤンバ
を形成するとともに、室外側熱交換器と送風機に
接続され、送風口と吸気口を有する室内側熱交換
器を、吸気口を吸気チヤンバ内に開口させて前記
吸気チヤンバ内に設け、前記室内側熱交換器の送
風口を複数の居室の各々に送気ダクトによつて連
絡し、前記吸気チヤンバを前記居室の各々に吸気
孔を介して連絡したものである。

「作用」 一つの室内側熱交換器によつて複数の居室の冷
暖房が可能になるとともに、室内側熱交換器と各
居室とを連結するダクトの距離を極力短くでき、
設備コストの低減化をなしえ施工性も向上すると
ともに、居住者に目立たないように室内側熱交換
器を設置できる一方、ドレン配管や冷媒配管等、
リークが問題となる箇所を全て非居室ゾーンにま
とめて施工できる。

「実施例」 第１図ないし第５図は、本考案の一実施例の空
調システムを多層階住宅Ａに適用した例を示すも
のである。

第１図において、住宅Ａには、１階に廊下（非
居室ゾーン）２を挾んで左右２つずつ、計４つの
居室３，４，５，６が、また、２階に廊下（非居
室ゾーン）７を挾んで左右２つずつ、計４つの居
室８，９，１０，１１が設けられ、廊下２を挾ん
で対向する居室３，５の各々の出入口と、廊下２
を挾んで対向する居室４，６の各々の出入口と、
廊下７を挾んで対向する居室８，１０の出入口
と、廊下７を挾んで対向する居室９，１１の出入
口とは各々対向して形成され、各出入口には、扉
１２が設置され、各扉１２の上には欄間状の吸排
気ユニツト１３が設置されている。

そして、前記廊下２，７を挾んで対向する吸排
気ユニツト１３，１３の間の上方であつて、廊下
２，７の各々の天井裏には吸気チヤンバＥが設け
られ、その内部にプレナムチヤンバ（室内側熱交
換器）１５が設置されている。

前記吸気チヤンバＥは、第２図と第３図にも示
すように、１階（あるいは２階）の天井板１００
の一部と、２階（あるいは３階）の床板１０１の
一部と、この床板１０１の床根太１０２と、仕切
板１０４，１０４と、前記吸排気ボツクス１３
と、居室の壁体１０５とによつて形成されてい
る。前記仕切板１０４は、その長さ方向両端部を
プレナムチヤンバ１５の両側の各々の居室の壁体
１０５に当接させ、その上面を床根太１０２の下
面に当接させ、その底面を天井板１００の上面に
当接させて設けられ吸気チヤンバＥの側壁を構成
している。

前記各プレナムチヤンバ１５の内、１階の天井
裏のプレナムチヤンバ１５は１階の廊下２の床下
に設置された室外側熱交換器１６に連結管１７，
１７によつて接続されるとともに、２階の天井裏
のプレナムチヤンバ１５は１階の居室３の床下に
設置された室外側熱交換器１８に連結管１９，１
９によつて接続されている。なお、これら室外側
熱交換器１６，１８は、各々の能力が、例えば、
内部に設けられたコンプレツサーの高速運転と、
中速運転と、低速運転に応じて「強」、「中」、
「弱」の３段階に切換自在になつている。

前記各プレナムチヤンバ１５は、第２図にも示
すように、平面多角形状のケーシング２０と、こ
のケーシング２０の内部に設けられた熱交換機２
１Ａと送風機２１Ｂとを主体として構成されてい
る。前記ケーシング２０の一側には送風口２２，
２３が形成され、その他側には吸気口２４，２５
が形成されている。前記熱交換機２１Ａは前記室
外側熱交換器１６に連結した熱媒移動用連結管１
７が、あるいは室外側熱交換器１８に連結した熱
媒移動用連結管１９が連結されたものであり、第
２図中２１Ｃはドレン管を示している。

前記送風機２１Ｂは、ケーシング２０の内部で
あつて、熱交換機２１Ａと吸気口２４，２５との
間に設けられたもので、２つのフアン２７，２８
を有し、フアン２７によつて吸気口２４から空気
を吸入し、熱交換機２１Ａと送風口２２を介して
外部に送風できるように、また、フアン２８によ
つて吸気口２５から空気を吸入し、熱交換機２１
Ａと前記送風口２３を介して外部に送風できるよ
うになつていて、その送風能力は例えば「強」、
「中」、「弱」の３段階に切換自在になつている。

前記吸排気ユニツト１３は、第４図と第５図に
も示すように、各居室の扉１２の上方に、その背
面部を廊下２（あるいは廊下７）側に向けるとと
もに、その正面部を居室に露出させ、かつ、その
上部を廊下２の天井裏（あるいは廊下７の天井
裏）に露出させて設置された箱状のものである。
この吸排気ユニツト１３は、中空の箱体３０と、
この箱体３０の内部に設けられた仕切り体３１と
からなり、箱体３０の背面側の上部には、左右に
隣接して各々天井裏に開口した吸気孔３２と吐出
孔３３が形成されている。前記仕切り体３１は、
底板３４と側板３５，３５からなる正面Ｕ字状の
板状をなし、箱体３０の内部に平行に取り付けら
れた図示略のレール部材に沿つて左右方向に移動
自在に設けられていて、仕切り体３１は、底板３
４を吸気孔３２の下方に第３図に示すように位置
させた場合に、一方の側板３５が吸気孔３２と吐
出孔３３との間に位置することにより、箱体３０
の内部を、吸気ゾーン３６と、排気ゾーン３７と
に区画する一方、底板３４を吐出孔３３の下方
に、第４図に示すように位置させた場合に、他方
の側板３５が吸気孔３２と吐出孔３３の間に位置
することにより、箱体３０の内部を、吸気ゾーン
３８と排気ゾーン３９とに区画するようになつて
いる。なお、前記仕切り体３１は矩形枠状、ある
いはその他の形状でも良い。

そして、箱体３０の室内側の面には、各吸排気
ゾーン３６，３７，３８，３９を室内に連通させ
るための透孔が形成されていて、各透孔にはがら
り５０が取り付けられている。このがらり５０
は、排気ゾーン３７（または排気ゾーン３９）か
ら排出された空気が吸気ゾーン３６（または吸気
ゾーン３７）に直接流入するシヨートサーキツト
現象が生じないように、送風方向を調節して、居
室の空気が吸気ゾーン３６，３７に確実に吸入さ
れるようにするものである。

なお、前記箱体３０の内部では、仕切り体３１
が、第４図に示す位置と第５図に示す位置の２通
りに設置可能になつているが、これは、居室５，
６，１０，１１に吸排気ユニツト１３を設置する
場合には、第４図に示すように仕切り体３１を位
置させ、居室３，４，８，９に吸排気ユニツト１
３を設置する場合には第５図に示すように仕切り
体３１を位置させることによつて、左右どちらに
吸気孔３２と吐出孔３３が位置した場合であつて
も、設置できるようにするためである。

また、前記プレナムチヤンバ１５において、送
風口２２はプレナムチヤンバ１５の一側側方の吸
排気ユニツト１３の吐出孔３３に送気ダクト４０
によつて、送風口２３は他側側方の吸排気ユニツ
ト１３の吐出孔３３に送気ダクト４１によつて連
結されるとともに、吸気口２４と吸気口２５は吸
気チヤンバＥ内に開口されている。なお前記送気
ダクト４０，４１は断熱処理が施されている。こ
の断熱処理は、夏場等に送気ダクト４０，４１内
を冷風が通過した際に、送風ダクト４０，４１の
外周部に結露を生じないようにして天井板１００
への結露水の滴下を防止するためである。

また、前記各吸排気ユニツト１３の各々の吸気
孔３２の内部と吐出孔３３の内側には、開閉ダン
パ４５が設けられるとともに、各吸排気ユニツト
１３の背面部には前記開閉ダンパ４５を操作して
吸気孔３２と吐出孔３３を開閉させる開閉モータ
４６が取り付けられ、これらの各開閉モータ４６
は吸排気ユニツト１３の室内側に設けられた図示
略の操作スイツチにより作動されるようになつて
いて、この操作スイツチにより室内側から吸気孔
３２と吐出口３３を開閉できるようになつてい
る。

次に前記のように構成された空調システムの作
用について説明する。

居室３，４，５，６あるいは居室８，９，１
０，１１において空調の必要を生じた場合には、
室外側熱交換器１６（または、室外側熱交換器１
８）とプレナムチヤンバ１５…を作動させ、空調
が必要な居室の吸排気ユニツト１３の操作スイツ
チにより吸気孔３２と吐出孔３３とを開口させ
る。この操作により、プレナムチヤンバ１５は、
その送風機２１Ｂによつて居室内の空気を吸気孔
３２と吸気チヤンバＥ内の空間を介してケーシン
グ２０内に吸入し、熱交換機２１Ａに送り、熱交
換して、送気ダクト４１（または送気ダクト４
０）と吐出孔３３を介して居室内に戻し、居室の
空調を行う。なお、この空調の際に、空調の不要
な居室にあつては、その居室の吸排気ユニツト１
３の操作スイツチにより開閉ダンパ４５を閉じて
吸気孔３２と吐出孔３３を閉じておけば良い。こ
の操作によつて、空調の不要な居室の空調を行わ
なくても良くなり経済的な空調操作をなすことが
できるようになる。

なお、以下に、空調対象が居室３と居室５の場
合であつて、寒冷期等に居室３の気温が15℃、居
室５の気温が10℃であつた場合において、居室
３，５の暖房操作における本実施例作用の一例に
ついて、第６図を基に説明する。

この場合に、まず、運転当初は、プレナムチヤ
ンバ１５の送風機２１Ｂの送風能力を「強」に、
室外側熱交換器１６のコンプレツサの回転数を高
速にして各々作動させ、居室３の各開閉ダンパ４
５，４５を全開に、居室５の各開閉ダンパ４５，
４５を全開状態にする。この操作により居室３，
５の温度が各々第６図の実線と点線に示すように
上昇して居室３の温度がほぼ20℃に、また、居室
５の温度がほぼ15℃になつたならば、プレナムチ
ヤンバ１５の送風機２１Ｂの送風能力を「中」
に、室外側熱交換器１６のコンプレツサの回転数
を中速にして各々作動させ、居室３の各開閉ダン
パ４５，４５を半開状態に、居室５の各開閉ダン
パ４５，４５を全開状態にする。この状態で居室
３には、その室温を維持する程度の暖房が施さ
れ、居室３の室温は維持されるとともに、居室５
にはその室温を上昇させる暖房が施され、居室５
の温度は第６図の点線に示すように上昇する。次
に、居室５の温度がほぼ20℃になつたならば、プ
レナムチヤンバ１５の送風機２１Ｂの送風能力を
「弱」に、室外側熱交換器１６のコンプレツサの
回転数を低速にして各々作動させ、居室３，５の
各開閉ダンパ４５…はいずれも全開状態にする。
この操作によつて、居室３，５はいずれも室温を
保持する状態に暖房される。なお、空調の必要が
無い場合には、その居室の各開閉ダンパ４５を閉
じておけば良い。この際、開閉ダンパ４５を閉じ
た居室の空気は吸気チヤンバＥに吸入されない
が、この閉じた開閉ダンパ４５に対向したフアン
は、他のフアンとともに回転し、他のフアンとと
もに吸気作用をなす。この場合、仮に、吸気口２
４，２５をダクトによつて吸気孔３２に連結した
構成であると、前記閉じた開閉ダンパ４５に対向
したフアンは、閉じたダクトから吸気しようとす
るためにフアンに負荷がかかるが、前記構成では
このフアンも他のフアンとともに他の居室の空気
を吸入するために、前記負荷はかからないように
なつている。

以上の操作によつて、居室３，５の暖房を行う
ならば、居室３の温度が20℃に達した後には、こ
の居室３の温度を維持するのに必要な熱量以外の
熱は居室３に送らないようにできるために、各居
室３，５ごとに、必要に応じた分の熱を供給する
ことができ、プレナムチヤンバ１５と室外側熱交
換器１６をエネルギーロスの無い状態で効率良く
運転することができる。

なお、前記のような細かい温度コントロール
は、送風機２１Ｂと室外側熱交換器１６と開閉モ
ータ４６を所要の制御装置に接続し、この制御装
置に各居室の温度に応じたエネルギーロスの少な
い操作手順を記憶させておき、この制御装置によ
つて、送風機２１Ｂの送風能力の切換と、室外側
熱交換器１６，１８のコンプレツサの回転数切換
と、各開閉ダンパ４５…の開放状態制御とを行う
ようにすれば、自動的に行うことができる。な
お、前記送風機２１Ｂと室外側熱交換器１６，１
８は無段階に出力調節可能な構成にしても良く、
その場合は前記制御装置の記憶内容を更に細かい
温度変化に対応させて設定することによつて、一
層細かい空調操作が可能になる。

また、前記プレナムチヤンバ１５は廊下２，７
の天井裏に設置されている関係から、プレナムチ
ヤンバ１５の厚みにより廊下２，７の天井高さが
若干低くなることも考えられるが、廊下２，７の
天井高さの低下は、廊下２，７が非居室ゾーンで
あるために、居住者の生活には影響がほとんど無
い。この点、居室の天井裏にプレナムチヤンバを
設置するようであると、天井高さの低下は居住者
に圧迫感として影響を与えるために好ましくな
い。なお、前記吸排気ユニツト１３は内部に仕切
り体３１を設けるのみの構成のため、薄型化が容
易であり、扉１２の上方にあつて、欄間を兼ね、
設置スペースも従来の欄間取り付け用スペースを
利用できるために、納まり良く、しかも、容易に
設置できる。

更に、前記構成の空調システムにあつては、送
気ダクト４０，４１の配管施工は、廊下２，７の
天井裏から居室の扉１２の上部まで行うと良いた
めに、住宅の全体にわたりダクトの配管施工が必
要であつたセントラル空調方式の従来システムに
比較して配管距離が短くなり、断熱処理等の配管
施工が容易になる。また、天井裏等の非居室ゾー
ンにプレナムチヤンバ１５を設置した場合には、
ドレン配管や冷媒配管等のリークが問題となる箇
所を非居室ゾーンにまとめて設置できる特徴があ
り、居室にプレナムチヤンバ１５を設置した場合
よりも、ドレン水の排出処理等が簡単であり、メ
ンテナンスの面で有利な構成であつて、更に設置
位置が居室から離れているために、居室において
送風機２１Ｂの騒音も気にならない効果がある。
なお、前記構成の空調システムにあつては、吸気
孔３２から収納チヤンバＥ内に空気が移動する際
に、小さい吸気孔３２から空間容積の大きな収納
チヤンバＥに空気が移動するために、マフラー効
果を奏して空気の移動音を抑えることができると
ともに、吸気孔３２と吸気口２４，２５をダクト
によつて連通していない構成のために、これらを
ダクトにより連結して構成する場合よりもダクト
内を通過する風の音を少なくすることができる。
一方、従来の個室対応方式のシステムにおいて
は、居室にプレナムチヤンバを設けると、ドレン
水が室内に排出される虞があり、送風機の騒音も
気になるが、前記構成を採用した場合にはこれら
のような問題は生じない。

ところで、前述の構成において、プレナムチヤ
ンバ１５の容量が十分大きい場合には、３つ以上
の居室に接続することも可能である。これは、近
年の優秀な断熱処理を施した住宅にあつては、８
畳間においては暖房負荷が1000Kcal／Ｈ程度で
あることを考慮すると、2500〜3000Kcal／Ｈ程
度の暖房能力を有するプレナムチヤンバ１５を使
用すれば、２〜３室への接続が可能になるためで
あり、当然3000Kcal／Ｈより大きな暖房能力を
有するプレナムチヤンバ１５であれば、３室以上
の居室に接続可能になるのである。また送風機２
１Ｂの設置場所は、送気ダクト４０，４１の内
部、あるいは、吸排気ユニツト１３の内部等、プ
レナムチヤンバ１５の外部であつても良いが、騒
音面から考慮すれば、吸排気ユニツト１３には送
風機２１Ｂを設けない方が好ましい。更に、吸排
気ユニツト１３はその内部に特別な装置を有して
いないために、薄型化が容易であり、設置場所を
選ばない特徴がある。なおまた、吸気チヤンバＥ
を設置する場所は、廊下２，７の天井裏の他に、
玄関やホール等の天井裏あるいは床下であつても
良く、吸気チヤンバＥを天井１００や床板１０１
とは別個の板材で構成しても良いのは勿論であ
る。

一方、前記プレナムチヤンバ１５の内部であつ
て、送風口２２，２３の開口部と吸気口２４，２
５の開口部の各々に開閉ダンパを設ける構成とし
たり、送風口２２，２３の間の部分に、送風口２
２が送風口２３のどちらか一方を閉じる切換ダン
パを設け、更に、吸気口２４，２５の間の部分に
吸気口２４，２５のどちらか一方を閉じる切換ダ
ンパを設けて構成することによつて、空調の不要
な居室の空気のプレナムチヤンバ１５への吸入を
阻止して空調の不要な居室が負圧にならないよう
に、かつ、空調の不要な居室側のダクトへの空気
の搬送を防止してエネルギーロスを少なくするよ
うにもできる。

「考案の効果」 以上説明したように本考案は、室外側熱交換器
に連結されるとともに送風機に接続され、送風口
と吸気口を有する室内側熱交換器を非居室ゾーン
の天井裏あるいは床下に設置された吸気チヤンバ
内に設置し、室内側熱交換器の送風口を各居室の
各々に送気ダクトによつて連絡し、吸気口を吸気
チヤンバ内に開口させ、吸気チヤンバを各居室に
連通させたものであるため、１つの室内側熱交換
器で複数の居室の空調をなしえ、設備コストの低
減化をなしうるとともに効率の良い空調操作をな
しうる効果がある。また、室内側熱交換器を非居
室ゾーンの天井裏あるいは床下に設置したため
に、居室内に設置した場合に比較して室内側熱交
換器のメンテナンスも容易になるとともに、室内
側熱交換器の発する騒音が居室にほとんど伝わら
ないために、騒音の少ない状態で居室を空調でき
る効果がある。更に、非居室ゾーンと居室との間
の距離が各ダクトの配管距離になるが、これは従
来のセントラル空調方式の空調システムの配管距
離に比較して短いために、配管施工が容易になる
効果も奏する。

【図面の簡単な説明】

第１図ないし第５図は、本考案の一実施例を示
すもので、第１図はシステム全体の構成を示す透
視図、第２図は非居室ゾーンの天井裏に設置され
た吸気チヤンバを示す断面図、第３図は同吸気チ
ヤンバの縦断面図、第４図は吸排気ユニツトの一
部を破断にした透視図、第５図は吸排気ユニツト
の他の状態を示す斜視図、第６図は本考案の一実
施例を用いて行う効率的な暖房操作を説明するた
めの線図である。 Ｅ……収納チヤンバ、２，７……廊下（非居室
ゾーン）、３，４，５，６，８，９，１０，１１
……居室、１３……吸排気ユニツト、１５……プ
レナムチヤンバ（室内側熱交換器）、１６……室
外側熱交換器、２１Ａ……熱交換機、２１Ｂ……
送風機、２２，２３……送風口、２４，２５……
吸気口、３２……吸気孔、４０，４１……送気ダ
クト、１００……天井板、１０１……床板、１０
４……仕切板。

Claims (1)

【実用新案登録請求の範囲】
1. 住宅の非居室ゾーンの天井裏あるいは非居室ゾ
   ーンの床下に吸気チヤンバが形成されるととも
   に、室外側熱交換器と送風機とに接続され、送風
   口と吸気口を有する室内側熱交換器が、吸気口を
   吸気チヤンバ内に開口させて前記吸気チヤンバ内
   に設けられ、前記室内側熱交換器の送風口が吸気
   チヤンバに隣接する複数の居室の各々に送気ダク
   トによつて連絡され、前記吸気チヤンバは前記送
   気ダクトが開口された居室の各々に吸気孔を介し
   て連通されてなることを特徴とする住宅用空調シ
   ステム。