JPH10153326A - 冷暖房システム装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】空調空気の風量を均一に調整して、床面全体を
均一な温度分布に保持し、常に快適な床冷暖房を可能と
するとともに、被空調室に対する空調効果の向上を図れ
る冷暖房システム装置を提供する。 【解決手段】室内機１から吹出される空調空気を床下２
Ａの通風空間８に導いて床面を冷却または加温し、床２
に設けられる複数の吹出し口２０から被空調室内へ吹出
す冷暖房システム装置において、上記通風空間８は、床
を支持する根太６相互間に形成され、かつこれら通風空
間に、通風空間に沿って導かれる空調空気の風量を調整
する整流体Ｓａ〜Ｓｃを備えた。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、熱源機から吹出さ
れる空調空気を床下の通風空間に導いて床面を冷却また
は加温し、さらにこの空調空気を室内に導いて空気調和
をなす冷暖房システム装置に関する。

【０００２】

【従来の技術】室内に対する冷暖房作用ばかりでなく、
床面を冷却または加温する冷暖房システム装置が知られ
ている。たとえば、特公平７−１１１２６５号公報に
は、室内機の上部に上吹出し口、下部に下吹出し口を備
え、外気温検出手段の出力に応じて任意に上、下吹出し
を切換える技術が開示されている。

【０００３】上吹出し口から吹出される冷風は室内へ直
接吹出されて冷房作用をなし、さらに床に設けられる開
口から２重床の下部空間に導かれて床冷房をなす。ま
た、下吹出し口から吹出される温風は２重床の下部空間
に吹出されて床暖房をなし、さらに床に設けられる開口
から被空調室内へ導かれて暖房作用をなす。

【０００４】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、上記技
術のものは、２重床の下部空間を流れる空調空気の風量
が、全面的に不均一である。すなわち、被空調室の床面
積に対して、室内機の空調空気吹出し部面積がわずかで
しかない。この室内機の吹出し部に対向する部位には、
大風量の空調空気が導かれる一方、吹出し部から遠く離
間した部位にはわずかの風量の空調空気しか導かれな
い。

【０００５】そのため、床面は部分的に大きな温度差が
発生する。風量の少ない部分では床面が設定温度に到達
しないため、居住人は不快感を感じる。風量の多い部分
では、床面が過度に冷却、あるいは過度に加温されて、
やはり不快になる。そればかりでなく、冷房時では２重
床が結露して、腐食の要因になる。暖房時では、低温火
傷の恐れ、床材の熱変形の恐れがある。

【０００６】本発明は上記事情に着目してなされたもの
であり、その目的とするところは、熱源機の据付け位置
からの距離に拘らず、空調空気の風量を均一に調整し
て、床面全体を均一な温度分布に保持し、常に快適な床
冷暖房を可能とするとともに、被空調室に対する空調効
率の向上を図れる冷暖房システム装置を提供することに
ある。

【０００７】

【課題を解決するための手段】上記目的を満足するた
め、本発明の冷暖房システム装置は、請求項１として、
熱源機から吹出される空調空気を床下の通風空間に導い
て床面を冷却または加温し、床に設けられる複数の吹出
し口から被空調室内へ吹出す冷暖房システム装置におい
て、上記通風空間は、上記床を支持するための複数の支
持部材の相互間に形成され、かつこれら通風空間に、通
風空間に沿って導かれる空調空気の風量を調整する風量
調整手段を備えたことを特徴とする。

【０００８】請求項２として、請求項１記載の冷暖房シ
ステム装置において上記風量調整手段は、所定の通風抵
抗を有し、各通風空間に均一の空調空気風量が導かれる
よう調整する整流体であることを特徴とする。

【０００９】請求項３として、請求項１記載の冷暖房シ
ステム装置において上記風量調整手段は、上記吹出し口
に対向して設けられ、吹出し口の面積を可変して、各通
風空間に均一の空調空気風量が導かれるよう調整する可
変機構であることを特徴とする。

【００１０】請求項４として、請求項１記載の冷暖房シ
ステム装置において上記風量調整手段は、上記吹出し口
近傍に配置され、回転数が可変であって、各通風空間に
均一の空調空気風量が導かれるよう調整する送風機を有
するファンユニットであることを特徴とする。

【００１１】以上のような課題を解決する手段を構成す
ることにより、各通風空間に均一の空調空気風量が導か
れるよう調整でき、床面を全体的に均一な温度にして快
適な床冷暖房をなし、さらに被空調室内の空調効率の向
上につなげられる。

【００１２】

【発明の実施の形態】以下、本発明の一実施の形態につ
いて、図面を参照して説明する。図１は被空調室である
部屋の側断面を示し、図２は部屋の正面断面を示し、図
３は部屋の横断面を示す。図中１は被空調室の室内空間
であり、床２、壁３、および天井４で囲まれている。

【００１３】床２の下部、すなわち床下２Ａは以下のよ
うに構成される。すなわち、コンクリート基礎上面に沿
って土台が載設され、さらにこの土台の上面に複数本の
床束が互いに所定間隔を存して立設され（以上、いずれ
も図示しない）、これら床束の最上端に大引き５と呼ば
れる横木が所定間隔を存して複数本架設される。

【００１４】さらに、これら大引き５の上面に、大引き
とは直交する方向に根太６と呼ばれる横木が所定間隔を
存して複数本架設される。したがって、大引き５と根太
６は格子状、いわゆる井桁を組んだ状態で床束上に載設
される。

【００１５】上記床２の全面に亘るよう、根太６上に床
２を構成する床板２Ｂが設けられる。換言すれば、根太
６や大引き５は床２の支持部材を構成することになる。
（なお、図３では、床２と大引き５は省略してある。）
ここでは、根太６の下面側である大引き５上端部相互間
は、全て断熱材７によって閉塞される。すなわち、根太
６の左右両側に、上部側が床板２Ｂによって閉成され、
下部側が断熱材７と大引き５によって閉成される密閉空
間が形成されていて、ここは後述するように通風空間８
となっている。

【００１６】床２の一側端で、このほぼ中央部には熱源
機としての空気調和機の室内機１０が配置される。上記
室内機１０は、筺体１１の背面側が壁３と密着してお
り、前面側に吸込み部１２が開口される。

【００１７】筺体１１の下端部は、上記床下２Ａである
上記通風空間８に面していて、この下面に主吹出し部１
３が設けられる。筺体１１内部には、室内熱交換器１５
と、送風機１６およびファンケーシング１７が配置され
る。上記室内熱交換器１５は、図示しない室外機に収容
される圧縮機や室外側熱交換器などと、ヒートポンプ式
の冷凍サイクルを構成するよう連通される。

【００１８】上記送風機１６は、吸込み口１２から室内
空間１空気を筺体１０内に吸込んで室内熱交換器１５を
導通させ熱交換する。ここで熱交換された空調空気は、
上記主吹出し部１３から吹出すようになっている。

【００１９】特に図２および図３に示すように、ここで
は合計５本の根太６が用いられていて、これらの両側に
合計６本の通風空間８が形成される。換言すれば、通風
空間８を根太６が仕切る。

【００２０】主吹出し部１３は、中央２本の通風空間に
対向して開口しており、これらを第１の通風空間８Ａと
呼ぶ。これら第１の通風空間８Ａの両側の通風空間を第
２の通風空間８Ｂと呼び、これら第２の通風間の両側の
通風空間を第３の通風空間８Ｃと呼ぶ。

【００２１】上記室内機１０に設けられる主吹出し部１
３は、各第１の通風空間８Ａと対向している。また、第
１の通風空間８Ａと第２の通風空間８Ｂを仕切る各根太
６には、案内用凹部１４が設けられていて、この部分の
み第１の通風空間８Ａと第２の通風空間８Ｂとが連通さ
れる。

【００２２】そして、第２の通風空間８Ｂと第３の通風
空間８Ｃを仕切る各根太６には案内用凹部１８が設けら
れていて、この部分のみ第２の通風空間８Ｂと第３の通
風空間８Ｃとが連通される。

【００２３】したがって、空調空気は主吹出し部１３か
ら両第１の通風空間８Ａ，８Ａへ直接吹出される。ま
た、この両側に設けられる案内用凹部１４を介して第２
の通風空間８Ｂ，８Ｂへ導かれるとともに、上記案内用
凹部１８を介して第３の通風空間８Ｃ，８Ｃへ導かれる
ようになっている。

【００２４】第１ないし第３の通風空間８Ａ〜８Ｃにお
いて、それぞれ上記室内機１０の比較的近傍位置に、各
通風空間を仕切る状態で、後述する風量調整手段である
整流体Ｓが配置される。

【００２５】さらに、第１ないし第３の通風空間８Ａ〜
８Ｃの他方端と対向する床２部位には、それぞれ室内へ
の吹出し口２０が設けられる。これら吹出し口２０は、
上記室内空間１と各通風空間８Ａ〜８Ｃとを連通する。

【００２６】つぎに、上記風量調整手段である整流体Ｓ
を、図４にもとづいて詳述する。同図の左側端を第１の
通風空間８Ａとし、中央部を第２の通風空間８Ｂ、右側
端を第３の通風空間８Ｃとすると、それぞれの通風空間
８Ａ〜８Ｃに対応する断面形状を有するよう形成された
各整流体Ｓａ〜Ｓｃが配置される。

【００２７】第３の通風空間８Ｃに配置される整流体Ｓ
ｃは、中央部の縦方向の仕切りａ両側が案内用孔１９と
なっていて、最も開口量が大に形成される。逆に、第１
の通風空間８Ａに配置される整流体Ｓａは、中央部に縦
方向の仕切りａがあるばかりでなく、この両側に複数の
横方向の仕切りｂ…があって、これらの間が開口してい
るところから、案内用孔１９の開口量が最も小さい。第
２の通風空間８Ｂに配置される整流体Ｓｂは、縦横方向
に仕切りａ，ｂがあって、案内用孔１９の開口量が上記
各整流体Ｓｃ，Ｓａのほぼ中間になるよう設定されてい
る。

【００２８】そして上記整流体Ｓａ〜Ｓｃは、金属材も
しくは樹脂モールド材などの耐錆性材料から構成され、
各通風空間８Ａ〜８Ｃを遮断するように断面矩形状をな
し、根太６や断熱材７および床板２Ｂなど通風空間の構
成部材と密着状態にある。

【００２９】隙間が存在する場合には、整流体Ｓａ〜Ｓ
ｃの外周面にシール材を貼着してシールをなす。そし
て、釘などの固定具で整流体Ｓａ〜Ｓｃと通風空間８Ａ
〜８Ｃ構成部材とを固定し、整流体の位置ずれを確実に
規制しておくとよい。

【００３０】しかして、冷凍サイクル運転が開始される
とともに送風機１６が運転されると、室内空間１の空気
が吸込み口１２から筺体１１内に吸込まれ、それが室内
熱交換器１５を通り（熱交換して）、主吹出し部１３か
ら吹出される。

【００３１】主吹出し部１３は、送風機１６の吹出し方
向に対向して設けられているので、大量の空調空気が吹
出される。この大量の空調空気が、そのまま第１の通風
空間８Ａへ吹出された直後に空調機１０の近傍位置に設
けられる整流体Ｓａを通過する。

【００３２】ここに配置される整流体Ｓａは、案内用孔
１９の開口面積が最も小さく、換言すれば、通風抵抗が
最も大きい。したがって、通風量が絞られて所定の風量
に調整されて、吹出し口２０へ向かって導かれる。

【００３３】一方、主吹出し部１３から吹出された空調
空気の一部は、根太６に設けられた案内用凹部１４を介
して第２の通風空間８Ｂへ導かれる。第２の通風空間８
Ｂに導かれる空調空気は、整流体Ｓｂを通過する。この
整流体Ｓｂでは案内用孔１９の開口面積が第１の通風空
間８Ａに配置される整流体Ｓａの案内用孔１９の開口面
積よりも大となっているから、通風抵抗も比較的小さ
い。

【００３４】結局、この整流体Ｓｂは、第１の通風空間
８Ａに配置される整流体Ｓａを通過した直後の風量とほ
ぼ同一の風量に調整する。整流体Ｓｂを通過した空調空
気は、再び第２の通風空間８Ｂに沿って導かれる。

【００３５】さらに、第２の通風空間８Ｂに吹出された
空調空気の一部は、根太６に設けられた案内用凹部１８
を介して第３の通風空間８Ｃへ導かれる。この第３の通
風空間８Ｃに導かれる空調空気の風量は、他の通風空間
８Ａ，８Ｂに導かれる空調空気の風量よりも少ない。た
だし、ここに配置される整流体Ｓｃは、その断面のほと
んどが案内用孔１９として開口されており、空調空気に
対する通風抵抗はほとんどゼロに近い。

【００３６】このことから、上記整流体Ｓｃは、第１の
通風空間Ｓａと第２の通風空間Ｓｂに配置される整流体
Ｓａ，Ｓｂを通過した直後の風量とほぼ同一の風量に調
整され、さらに吹出し口２０へ向かって導かれる。

【００３７】以上述べた各整流体Ｓａ〜Ｓｃの風量調整
機能によって、各通風空間８Ａ〜８Ｃを導かれる空調空
気は互いにほぼ均一な風量となり、したがって床２の全
面に亘ってほぼ均一な状態で冷却もしくは加温をなす。

【００３８】床２のどの部分においても過度に冷却され
たり、加温されたりすることがなく、温度分布がほとん
ど一定して快適な床冷暖房が得られる。そして、各吹出
し口２０から室内空間１へ空調空気が吹出されて冷暖房
作用を行うので、室内空間に対する空調効率の向上化を
図れる。

【００３９】上記風量調整手段Ｓは、先に説明したよう
な形状構造の整流体Ｓａ〜Ｓｃに限定されるものではな
く、図５以下に示すようなものであってもよい。図５に
示すように、部屋の構成と、この一側部に配置される室
内機１０の構成および、各通風空間８Ａ〜８Ｃは、先に
説明したものと同一でよい。ここで風量調整手段Ｓは、
室内空間１と各通風空間８Ａ〜８Ｃとを連通する吹出し
口２０に対向して設けられる、全て同一構成の可変機構
Ｓｄからなる。

【００４０】上記可変機構Ｓｄは、具体的には図６に示
すようになっている。すなわち、床板２Ｂに設けられる
吹出し口２０には、上板２１が嵌め込まれる。この上板
２１は、吹出し口２０の形状に合わせて縦方向と比較し
て横方向が極端に長い短冊状をなし、長手方向に所定間
隔を存して複数の矩形状の吹出し案内孔２２…が設けら
れる。

【００４１】床板２Ｂの裏面側で、吹出し口２０の長手
方向に沿う両側部にはガイドレール２３が設けられてい
て、上板２１の裏面側一部まで突出される。ガイドレー
ル２３は上板２１裏面側に密着するようにスライド板２
４を、この長手方向に沿ってスライド自在に保持してい
る。

【００４２】上記スライド板２４は、上板２１に設けら
れる吹出し案内孔２２と同一のピッチで、かつ同一の開
口面積のガイド孔２５が設けられている。また、上板２
１のほぼ中央部には、長手方向に沿って所定長さの長孔
２６が設けられていて、ここにスライド板２４に突設さ
れる調整つまみ２７が移動自在に挿入される。

【００４３】上記調整つまみ２７は、上板２１の上面か
ら上方に突出しており、居住人が必要に応じてスライド
操作ができるようになっている。すなわち、調整つまみ
２７を摘んでスライド板２４をスライドさせると、ここ
に設けられるガイド孔２５と上板２１の吹出し案内孔２
２との相対的な位置ずれを調整できる。

【００４４】しかして、先に説明したように、室内機１
０から第３の通風空間８Ｃに吹出される空調空気の風量
は最も少ないので、あらかじめ同通風空間８Ｃと連通す
る吹出し口２０の可変機構Ｓｄを、図６（Ｂ）に示すよ
うに、上板２１の吹出し案内孔２２に対してスライド板
２４のガイド孔２５が一致するように調整しておく。

【００４５】第２の通風空間８Ｂに吹出される空調空気
の風量は、第３の通風空間８Ｃに対する風量よりも多い
ことが分かっているので、あらかじめ同通風空間８Ｂと
連通する吹出し口２０の可変機構Ｓｄを、同図（Ｃ）に
示すように、上板２１の吹出し案内孔２２に対してスラ
イド板２４のガイド孔２５がほぼ半分程度だけ対向する
ように調整しておく。

【００４６】第１の通風空間８Ａに吹出される空調空気
の風量は、第２の通風空間８Ｂに対する風量よりも多い
ことが分かっているので、あらかじめ同通風空間８Ａと
連通する吹出し口２０の可変機構Ｓｄを、同図（Ｄ）に
示すように、上板２１の吹出し案内孔２２に対してスラ
イド板２４のガイド孔２５がごくわずかな程度だけ対向
するように調整しておく。

【００４７】このような可変機構Ｓｄの採用により風量
調整機能が得られて、各通風空間８Ａ〜８Ｃを導かれる
空調空気は互いにほぼ均一な風量となり、床板２Ｂのほ
ぼ全面に亘って均一な状態で冷却もしくは加温をなす。

【００４８】したがって、床板２Ｂのどの部分でも過度
に冷却されたり、加温されたりすることがなく、温度分
布が安定して快適な床冷暖房が得られる。そして、各吹
出し口２０から室内へ空調空気が吹出されて冷暖房作用
を行うので、空調効率の向上化を図れる。

【００４９】可変機構Ｓｄは、調整つまみ２７をもって
吹出し口２０の開口量を任意に調整可能であるから、床
冷暖房よりも空調空間１を部分的に優先して空調する場
合には、対応する部位の吹出し口２０をより開放する
か、それ以外の部位の吹出し口２０をより閉成すればよ
い。

【００５０】また、風量調整手段Ｓとして、図７
（Ａ），（Ｂ）に示すようなファンユニットＳｅを各吹
出し口２０に備えてもよい。このファンユニットＳｅ
は、吹出し口２０に対向して吹出し部３０ａが形成され
るとともに、通風空間８と対向して吸込み部３０ｂが形
成されるファンケーシング３０と、このファンケーシン
グ３０内に収容される送風機３１とからなる。

【００５１】上記送風機３１は、ファンモータ３２と、
この回転軸３２ａに嵌着される横流ファン３３からな
り、吹出し口２０に沿って横流ファン３３が配置され
る。各送風機３１のファンモータ３２は、ここでは図示
しない制御回路に電気的に接続される。

【００５２】そして、吹出し口２０近傍の各通風空間８
には温度センサ３４が設けられていて、ここに導かれる
空調空気の温度を検出して上記制御回路へ検知信号を送
るようになっている。

【００５３】必要な配線類は、全て床下に沿わせること
により、インテリア性を確保できる。また、各配線には
全て予備配線を備えることにより、断線事故があっても
上記予備配線を用いることにより、床板２Ｂをはがさず
に対処できる。

【００５４】しかして、各通風空間８Ａ〜８Ｃを導かれ
る空調空気の温度を検出して、全て同一の温度になるよ
うに送風機３１のファンモータ３２の回転数を制御し
て、各通風空間８Ａ〜８Ｃを通過する空調空気の風量を
制御する。したがって床板２Ｂのほぼ全面に亘って均一
な状態で冷却もしくは加温をなす。

【００５５】床板２Ｂのどの部分でも過度に冷却された
り、加温されたりすることがなく、温度分布が安定して
快適な床冷暖房が得られる。また、各吹出し口２０から
室内へ空調空気が吹出されて冷暖房作用を行うので、空
調効率の向上化を図れる。

【００５６】床冷暖房よりも、空調空間１を部分的に優
先して空調したい場合には、対応する部位の吹出し口２
０に備えられる送風機３１の回転数をより速くするか、
それ以外の部位の吹出し口２０に備えられる送風機３１
の回転数をより閉成する指示を制御回路へ送ればよい。

【００５７】また、図８に示すように、室内機１０下部
の大引き５と、隣設される大引き５との相互間と、吹出
し口２０下部の大引き５と、隣設される大引き５との相
互間では、断熱材７を大引き５の下面相互間に架設して
もよい。

【００５８】したがって、室内機１０の空調空気吹出し
部位と吹出し口２０に対向する部位は、先に説明した根
太６に案内用凹部１４，１８を設けたものよりも大きな
容量のチャンバ化がなされることとなり、送風騒音の低
減化を得られる。

【００５９】なお、以上説明した実施の形態では、壁３
の一側端中央に室内機１０を備えて主吹出し部１３を第
１の通風空間８Ａに対向して備えるようにしたが、これ
に限定されるものではなく、室内機１０の据付け位置は
部屋の状況に応じて適宜選択できる。

【００６０】そして、室内機１０の配置を先に説明した
ものとは変更する場合には、吹出し状態に対応して各通
風空間８における風量調整手段Ｓの調整機能を備えれば
よい。同様の理由から、各通風空間８に対向して必ずし
も吹出し口２０を備える必要がなく、これに代えて通風
空間相互を連通する連通部を設けてもよい。このほか、
本発明の要旨を変更しない程度の範囲内で、種々の変形
実施が可能である。

【００６１】

【発明の効果】以上説明したように、請求項１の発明
は、通風空間を床の支持部材相互間に形成し、これら通
風空間に空調空気の風量を調整する風量調整手段を備え
た。請求項２の発明は、風量調整手段は、所定の通風抵
抗を有し、各通風空間に均一の空調空気風量が導かれる
よう調整する整流体とした。

【００６２】請求項３の発明は、風量調整手段は、吹出
し口に対向して設けられ、吹出し口の面積を可変して、
各通風空間に均一の空調空気風量が導かれるよう調整す
る可変機構とした。

【００６３】請求項４の発明は、風量調整手段は、吹出
し口近傍に配置され、回転数が可変であって、各通風空
間に均一の空調空気風量が導かれるよう調整する送風機
を有するファンユニットとした。

【００６４】したがって、請求項１ないし請求項４の発
明によれば、各通風空間に均一の空調空気風量が導かれ
るよう調整でき、床面を全体的に均一な温度にして快適
な床冷暖房を得られるとともに、被空調室内の空調効率
の向上を得られる効果を奏する。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の、一実施の形態を示す、冷暖房システ
ム装置および部屋の構成の縦断面図。

【図２】同実施の形態を示す、冷暖房システム装置およ
び部屋の構成の縦断正面図。

【図３】同実施の形態を示す、冷暖房システム装置およ
び部屋の構成の横断平面図。

【図４】同実施の形態を示す、冷暖房システム装置の一
部斜視図。

【図５】他の実施の形態を示す、冷暖房システム装置お
よび部屋の構成の横断平面図。

【図６】（Ａ）は、同実施の形態を示す、可変機構の平
面図。（Ｂ）ないし（Ｄ）は、空調空気の風量調整を説
明する図。

【図７】（Ａ）は、さらに他の実施の形態を示す、ファ
ンユニットの縦断面図。（Ｂ）は、その縦断正面図。

【図８】さらに他の実施の形態の、冷暖房システム装置
および部屋の構成の縦断面図。

【符号の説明】

１０…熱源機（空調機）、 ２Ａ…床下、 ８Ａ〜８Ｃ…通風空間、 ２…床、 ２０…吹出し口、 １…室内空間、 ５…大引き、 ６…根太、 Ｓ…風量調整手段、 Ｓａ〜Ｓｃ…整流体、 Ｓｄ…可変機構， ３１…送風機， Ｓｅ…ファンユニット。

Claims (4)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】熱源機から吹出される空調空気を床下の通
   風空間に導いて床面を冷却または加温し、床に設けられ
   る複数の吹出し口から被空調室内へ吹出す冷暖房システ
   ム装置において、 上記通風空間は、上記床を支持するための複数の支持部
   材の相互間に形成され、かつこれら通風空間に、通風空
   間に沿って導かれる空調空気の風量を調整する風量調整
   手段を備えたことを特徴とする冷暖房システム装置。
2. 【請求項２】上記風量調整手段は、所定の通風抵抗を有
   し、各通風空間に均一の空調空気風量が導かれるよう調
   整する整流体であることを特徴とする請求項１記載の冷
   暖房システム装置。
3. 【請求項３】上記風量調整手段は、上記吹出し口に対向
   して設けられ、吹出し口の面積を可変して、各通風空間
   に均一の空調空気風量が導かれるよう調整する可変機構
   であることを特徴とする請求項１記載の冷暖房システム
   装置。
4. 【請求項４】上記風量調整手段は、上記吹出し口近傍に
   配置され、回転数が可変であって、各通風空間に均一の
   空調空気風量が導かれるよう調整する送風機を有するフ
   ァンユニットであることを特徴とする請求項１記載の冷
   暖房システム装置。