JPH07158897A - 空調システムを備える建築物 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】 基礎の構築が容易に行なえ、熱的な損失が少
なく、しかも外観の点にも優れる空調システムを備える
建築物を提供することを目的とする。 【構成】 壁、床等の構造体を構成するパネル体を中空
箱状のダクトパネルとし、これらダクトパネルによって
給気ダクト（２）を形成し、給気ダクトに吹出口を設け
る一方、給気ダクトの基端側に空調機を接続し、空調機
に熱源ユニットを接続して空調システムを構成する。複
数のフロアを接続する階段（２３）の下側に形成される
空間（２４）に、空調機を構成する送風ユニット（２
６）と、送風ユニットの空気流出口に接続されるプレナ
ムチャンバ（２８）とを配置した。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、空調システムを備える
建築物に関する。

【０００２】

【従来の技術】近年、多数の室内機で一個の室外機を共
用する、いわゆるマルチシステムと呼ばれる集中式のエ
アコンが普及している。このものは、一個の室外機から
建物の各部屋に設置された室内機まで、配管を介して所
定の温度条件に設定された熱媒を流すことにより、各部
屋内を個別に冷暖房するものである。

【０００３】しかしながら、このようなセントラルヒー
ティングは、各部屋毎に室内機を設置するスペースを確
保する必要があるうえ、これらの取付作業や、室内機と
室外機とを結ぶ冷媒用の配管の施工にあっては、煩雑な
作業を避けることができず、熟練した専門職に任せるし
かないのが実状である。

【０００４】そこで、本出願人は先に現場での配管施工
が簡単にでき、冷暖房と換気を含む集中式の空調が行え
る一体型集中空調システムを提案した（特願平１−１０
９９９９号）。この一体型集中空調システムは、図７に
示すように、建物の２階床パネルの一部を中空箱状のダ
クトパネルとし、該ダクトパネルどうしを互いに接続す
るように連続配置して形成される給気ダクト２を介して
各部屋の空調を行うものであって、給気ダクト２の各部
屋に通じる先端部が各部屋内に臨んで開口して給気口３
…とされている。また建物の、例えば階段部の一階床パ
ネルに開口し、かつ建物内に臨んで開口される排気ダク
ト４が床下に基礎５と一体に併設されており、該開口部
が建物内全体の空気を排気する排気口６とされている。
従って、給気口３から室内へ給出された空気は、ドアの
ガラリやすきまを通過し廊下やホールへ流出し、前記一
階床パネルの排気口６から排気ダクト４を経て空調機へ
戻る。そこで、温度調整されてから、給気ダクト２を経
て再び室内へ流出する。

【０００５】また、建物の外部には空調機７が設置され
ており、この空調機７の上部には前記給気ダクト２の基
端部が、下部には排気ダクト４の基端部がそれぞれ連結
されている。また、その内部には排気ダクト４側から給
気ダクト２側へ空気を循環させるための送風ユニット８
と、該空気を外気との間で換気する換気ユニット９を備
え、またこの空調機には空調ユニット８の伝熱コイル８
ａに温熱あるいは冷熱を供給する熱源ユニット１０が接
続されている。

【０００６】そして、このような空調システムによれ
ば、排気ダクト４によって空調機７内に吸入された建物
内の空気が、該空調機７内で換気と加熱あるいは冷却処
理がなされた後、再び給気ダクト２に送られ、該給気ダ
クト２から建物の各部屋１…に供給されることにより、
各部屋１…が所定の温度に維持される。

【０００７】

【発明が解決しようとする課題】ところで、このような
一体型集中空気システムを有した建物にあっては、基礎
５を作るときに、リターン用の排気ダクト４を同時に作
らなければならず、施工が面倒になる欠点があった。ま
た、空調機７を構成する送風ユニット８および換気ユニ
ット９、並びに送風ユニット８直後のプレナムチャンバ
として機能する給気ダクト２の立ち上がり部２ａが建物
の外部に露出しており、前記基礎５に併設される排気ダ
クト４と合わせて熱的な損失が大きく、また、外観上も
好ましくない。

【０００８】本発明は、このような事情に鑑みてなされ
たものであって、基礎の構築が容易に行なえ、熱的な損
失が少なく、しかも外観の点にも優れる空調システムを
備える建築物を提供することを目的とする。

【０００９】

【課題を解決するための手段】本発明では、壁、床等の
構造体がパネル体を配列して構成されるプレハブ住宅等
のパネル体のうち所定の通風経路となる部分のパネル体
を中空箱状のダクトパネルとし、該ダクトパネルどうし
を互いに接続するように連続配置して一連の給気ダクト
を形成し、この給気ダクトに吹出口を設ける一方、給気
ダクトの基端側に空調機を接続し、空調機に熱源ユニッ
トを接続してなる空調システムを備える２階以上の建築
物において、複数のフロアを接続する階段の下側に形成
される空間に、前記空調機を構成する送風ユニットと、
該送風ユニットの空気流出口に接続されるプレナムチャ
ンバとを配置したことを特徴とする。

【００１０】

【作用】本発明によれば、階段の下側に形成される空間
に送風ユニットおよびプレナムチャンバを配置するもの
であり、通常、階段の下側の空間は利用し難い３角形状
であることからデッドスペースになることが多いが、本
発明ではこの空間を有効に利用している。また、階段の
下側に形成される空間を直接リターンエアチャンバとし
て利用できることから基礎に排気ダクトを併設する必要
が無くなり、基礎の構築が容易になる。さらに、送風ユ
ニットを屋内である階段の下側の空間に配置しているた
め、空調空気の循環経路が屋外に露出することがなく、
その分、熱的な損失を押さえることができる。

【００１１】

【実施例】以下、本発明の一実施例について図面を参照
して説明する。なお、従来例で説明した同一構成要素に
は同一符号を付し、説明を簡略化する。

【００１２】第１実施例 図１ないし図５は本発明の第１実施例を示すもので、図
２は建築物全体を示す。ここで示す建築物は２階建であ
り、建築物の略中央には１階のフロア２１と２階のフロ
ア２２とをつなぐ階段２３が設けられている。階段２３
の下側に形成される空間２４には、前記従来例で説明し
た、熱交換器と送風機が一体的に組み込まれた送風ユニ
ット２６、換気ユニット９、および送風ユニット２６に
フレキシブルダクト２７を介して接続されたプレナムチ
ャンバ２８が配置されている。なお、２階の床パネルに
よって給気ダクト２…が形成されていること、および熱
源ユニット１０が屋外に配置されていることに関しては
前記した従来例と同様である。

【００１３】階段２３の下側に形成される空間であっ
て、その内低い階段の下方に形成される空間２４ａに
は、前記送風ユニット２６が配置されている。送風ユニ
ット２６には前記換気ユニット９がダクト２９ａ，２９
ａを介して連通されている。換気ユニット９は、送風ユ
ニット２６に戻るリターン空気の一部を新規空気と熱交
換し、熱交換された新規空気を送風ユニット２６に供給
するとともに、熱交換後のリターン空気を外部へ排出す
るものであり、階段の中程度の段の下側に形成される空
間２４ｂであって前記プレナムチャンバ２８の下方に配
置される。なお、送風ユニット２６には、リターン空気
を外部へ排出する排気ダクト２９ｂと、新規空気を取り
入れるための給気ダクト２９ｃが接続される。

【００１４】前記プレナムチャンバ２８は、送風ユニッ
ト２６から供給される処理空気をバランス良く給気ダク
ト２に供給するため、および送風ユニット２６から給気
ダクト２への接続を容易にするために設けられたもので
あり、階段２３の形状に対応させて側面視３角形状に形
成している。プレナムチャンバ２８の出口側には、複数
の風量制御弁３０…が配置されている。風量制御弁３０
は給気系統別にそれぞれ複数（図示例では４つ）設けら
れており、制御対象となる部屋に設けられた図示せぬセ
ンサからの信号に基づき、その部屋に供給する空調処理
された空気量を調整するものである。なお、それぞれの
風量制御弁３０の開度の情報は、電気信号として送風ユ
ニット２６に付設される制御器に送られ、この信号によ
り送風機の出力が必要最小限になるように制御される。

【００１５】前記プレナムチャンバ２８の出口側には、
連結用ダクト３２…を介してメインダクト３３，３３が
接続され、メインダクト３３，３３にはそれに直交する
ようにサブダクト３４…が接続されている。メインダク
ト３３及びサブダクト３４はともに同一の構成であり、
それぞれ中空箱状のダクトパネルが互いの端部どうしを
接合されることによって形成される。ここでは、メイン
ダクト３３は左右に２個並列に配設されている。個々の
メインダクト３３は、内部中央に縦芯材３３ａが設けら
れることにより内部に空気通路が２つ設けられ、これに
より前記メインダクト３３，３３には合計４つの空気通
路が形成されている。そして、それら４つの空気通路の
内の２つは一方のサブダクト３４に連通されて２階の部
屋を空調するために、また残りの２つは他のサブダクト
３４に連通されて１階の部屋を空調するために用いられ
る。

【００１６】前記階段２３の下側の空間２４は全体がリ
ターンチャンバになっている。すなわち、階段２３の下
側の空間２４は送風ユニット２６の吸込口に連通してお
り、送風ユニット２６の送風機が作動されるとき、階段
２３の側壁に形成されたガラリ３５を介して、建物内の
空気、具体的には玄関ホール等の空気が空間２４に吸い
込まれるようになっている。

【００１７】このような構成の建築物においては、次の
ようにして建物全体の空調が行なわれる。すなわち、空
調システムが作動し、送風ユニット２６内の送風機がオ
ンになると、送風ユニット２６内の空気は該ユニット内
に組み込まれた熱交換器（伝熱コイル）を通過すること
により冷却あるいは加温処理され、ダクト２７を通って
プレナムチャンバ２８内に流入する。そして、プレナム
チャンバ２８に流入した処理空気は、風量制御弁３０に
より風量調整されなが、連結用ダクト３２を通り、メイ
ンダクト３３，３３およびそれにつながるサブダクト３
４…からなる給気ダクト２に流入し、そこから給気口３
を介して１階及び２階の各部屋に個別に供給される。

【００１８】一方、１階あるいは２階の各部屋に供給さ
れる空調空気は、ドアのガラリやすきまを通って階段や
廊下へ流出し、さらに階段２３の側部のガラリ３５を介
して階段２３の下方の空間２４に流入する。そして、こ
の空間２４から送風ユニット２６に流入し、前記したよ
うにプレナムチャンバ２８及び給気ダクト２等を介して
再び各部屋に供給される。上記した空気の流れによって
この建築物の各部屋を所望の温度に調整することができ
る。

【００１９】また、上記した空気の流れの中で送風ユニ
ット２６に流入したリターン空気の一部は換気ユニット
９を介して新規空気と入れ代わる。すなわち、前記送風
ユニット２６内に流入したリターン空気の一部は、換気
ユニット９に内蔵された送風機（図示略）により換気ユ
ニット９内に流れ込む一方、換気ユニット９にはダクト
２９ｃを介して新規空気が流入しており、この新規空気
とリータン空気との間で全熱交換される（顕熱および潜
熱双方の熱交換が行なわれる）。そして、熱交換された
新規空気は送風ユニット２６内に戻されて再び各部屋へ
の供給用として利用され、他方、熱交換後のリターン空
気はダクト２９ｂを介して外部へ排出される。

【００２０】上記した空調システムを備える建築物で
は、階段２３の下側に形成される空間２４に送風ユニッ
ト２６およびプレナムチャンバ２８を配置するものであ
り、通常、階段の下側の空間は利用し難い３角形状であ
ることからデッドスペースになることが多いが、本発明
ではこの空間２４を、空調のリターンチャンバとしてま
た空調システムを構成する機器の配置スペースとして有
効に利用することができる。

【００２１】また、上記のように階段の下側に形成され
る空間２４を空調用のリターンチャンバとして利用して
いるから、従来例で示したような基礎に排気ダクトを併
設するといった面倒な作業は必要が無くなり、基礎の構
築が容易になる。

【００２２】また、送風ユニット２６を屋内である階段
２３の下側の空間２４に配置していること、並びにリタ
ーン空気を前記階段２３の下側の空間２４を介して送風
ユニット８に直接戻しているから、空調エアの循環経路
が屋外に露出することがなく、その分、熱的な損失を押
さえることができる。

【００２３】さらに、前記階段２３を建築物の中央に配
置しているので、この階段２３の下側の空間２４に配置
される送風ユニット２６およびプレナムチャンバ２８等
も当然に建築物の中央に配置することとなり、したがっ
て、プレナムチャンバ２８から連結用ダクト３２を介し
て各部屋へ延びる給気ダクト２の全長は、送風ユニット
２６を建築物の隅部に配置する場合に比べて短くなり、
その分コストを低減でき、しかも熱的効率も向上させる
ことができる。また、上記のように送風ユニット２６を
建築物の中央に配置しているので、給気ダクト２の基端
から枝分れした個々の枝ダクト（サブダクト３４）の先
端までの距離をほぼ同じ長さに設定でき、したがって、
空調対象となる各部屋に処理空気をバランス良く供給す
ることができ、夏季においてある部屋が冷え過ぎたり逆
に冷房不足となったり、あるいは冬季において暖房不足
になったりする不具合の発生を未然に防止できる。

【００２４】加えて、リターン空気を建築物の略中央に
配置した階段の下側の空間２４から送風ユニット２６に
戻しているので、各部屋から前記空間２４までのリター
ン空気の流通抵抗をほぼ同程度に設定することができ、
もって、よどみが少ない理想的な建築物全体の全室空調
が行なえる。

【００２５】第２実施例 図６は本発明の第２実施例を示す。ここでは、階段２３
の下側の空間４０を上下に分割し、下側の空間４１を収
納スペースとして利用する一方、上側の空間４２に空調
システムを構成する、送風ユニット２６及びプレナムチ
ャンバ２８等を配置している。このような空調機器の配
置においても、階段２３の下側の空間４０の有効利用が
図れ、かつ熱的な損失が少ない理想的な空調システムが
実現できる。

【００２６】なお、本発明の空調システムを備える建築
物は、前記実施例に限られることなく、建物の形状や空
調システムの構成など、具体的構成要件は、実施に当た
り適宜変更可能である。例えば、前記第１実施例では、
送風ユニット２６に換気ユニット８を併設しているが、
換気ユニットは必ずしも設ける必要はなく、外気の新鮮
空気を直接送風ユニット２６に導入する構成にしてもよ
い。

【００２７】

【発明の効果】以上説明したように、本発明の空調シス
テムを備えた建築物によれば、階段の下側に形成される
空間に空調機を構成する送風ユニットと、送風ユニット
の空気流出口に接続されるプレナムチャンバとを配置す
る構成であるから、階段下のデッドスペースの有効利用
が図れ、かつ、階段の下側に形成される空間を直接リタ
ーンエアチャンバとして利用できることから基礎等に排
気ダクトを併設する必要が無く基礎の構築が容易にな
る。さらに、空調空気の循環経路が屋外に露出すること
がなく、その分、熱的な損失を押さえることができる等
の優れた効果を奏する。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の第１実施例の空調システムを備える建
築物の要部側面図である。

【図２】前記建築物の空調システムの全体構成を示す斜
視図である。

【図３】前記建築物の１階平面図である。

【図４】前記建築物の２階平面図である。

【図５】前記建築物の階段部分の平面図である。

【図６】本発明の第２実施例の空調システムを備える建
築物の要部側面図である。

【図７】従来の空調システムを備える建築物を示す断面
図である。

【符号の説明】

１ 部屋 ２ 給気ダクト ６ 空調機 ９ 熱源ユニット ２３ 階段 ２４ 空間 ２６ 送風ユニット ２７ フレキシブルダクト ２８ プレナムチャンバ ２９ ダクト ３０ 風量制御弁 ３３ メインダクト ３４ サブダクト ４０ 空間

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 壁、床等の構造体がパネル体を配列して
   構成されるプレハブ住宅等のパネル体のうち所定の通風
   経路となる部分のパネル体を中空箱状のダクトパネルと
   し、該ダクトパネルどうしを互いに接続するように連続
   配置して一連の給気ダクトを形成し、この給気ダクトに
   吹出口を設ける一方、給気ダクトの基端側に空調機を接
   続し、空調機に熱源ユニットを接続してなる空調システ
   ムを備える２階以上の建築物において、 複数のフロアを接続する階段の下側に形成される空間
   に、前記空調機を構成する送風ユニットと、該送風ユニ
   ットの空気流出口に接続されるプレナムチャンバとを配
   置したことを特徴とする空調システムを備える建築物。