JP2015087101A - 階段下空調構造 - Google Patents

Abstract

【課題】非居室空間の温度調節を効果的に行うことができ、しかも階段の音鳴り防止に有効な階段下空調構造を提供する。
【解決手段】階段下空調構造は、建物内の階段（１１）の蹴込（１２）に設けられた取り入れ口(１４)および吹き出し口（１６）と、階段下に設置されて取り入れ口（１４）から階段下空間（Ｓ１）に取り入れられた空気を吸気してその温度を調節する空調機（２１）と、階段下空間（Ｓ２）に設置されて空調機で温度調節された空気を吹き出し口（１６）に流す吹き出しダクト（１５）とを備える。
【選択図】図１

Description

本発明は、階段、廊下、脱衣室、洗面室、浴室といった建物の非居室空間の空調設備に関する。

冬場の家屋は居室と非居室空間で温度差が激しい。このため高齢者が居室から非居室空間（脱衣室、浴室）に移動して服を脱ぐ時や入浴時に、急激な温度変化に身体が順応できずに卒倒してしまういわゆるヒートショックが問題となっている。ヒートショック対策として、廊下（廊下の床より上の空間）や階段（階段上空間）といった非居室空間を暖かくしておき、家屋内の温度差を少なくしておくことが有効である。

ところが廊下は狭いため空調設備を設置するためのスペース確保が難しい。そこで従来、例えば、実開平６―６９６２４号公報（特許文献１）、特開平７-１９０４６９号公報（特許文献２）、および特許第３２３０９３０号明細書（特許文献３）に記載されるように、階段下空間に空調機を設置することが知られている。

実開平６―６９６２４号公報 特開平７-１９０４６９号公報 特許第３２３０９３０号明細書

しかし、上記従来のような空調設備にあっては、以下に説明するような問題を生ずる。つまり特許文献１〜３の空調設備では、空調機と居室を送風ダクトで接続して居室の温度調節を行うものであるから、非居室空間を暖める効果をあまり期待できない。かといって板材で形成された階段の蹴込に空気の吹き出し口および取り込み口を設け、階段下空間に空調機を設けるのみでは、空調機を暖房運転して階段上の非居室空間を暖める際に、階段下空間の壁面（階段裏面）を直接暖めることになり、階段の踏み面（階段表面）と階段下空間の壁面（階段裏面）の温度差が大きくなって階段が乾燥収縮し、階段の音鳴りの原因となる。

本発明は、上述の実情に鑑み、階段上空間に接続する非居室空間の温度調節を効果的に行うことができ、しかも板材からなる階段の音鳴り防止に有効な階段下空調構造を提供することを目的とする。

この目的のため本発明による階段下空調構造は、建物内の階段の蹴込に設けられた取り入れ口および吹き出し口と、階段下空間に設置されて取り入れ口から階段下空間に取り入れられた空気を吸気してその温度を調節する空調機と、階段下空間に設置されて空調機で温度調節された空気を吹き出し口に流す吹き出しダクトとを備える。

かかる本発明によれば、空調のための取り入れ口および吹き出し口を蹴込に設けたことから、階段上空間および廊下等の非居室空間の温度調節を効果的に行うことができ、居住者のヒートショックが解消される。また階段の踏み面（階段表面）および階段下空間の壁面（階段裏面）が温度調節前の空気で覆われることから階段の表面と裏面で温度差が生じず、階段の乾燥収縮を抑えて、階段の音鳴りが防止される。なお取り入れ口は１段の蹴込に設けられてもよく、あるいは複数段の蹴込に設けられてもよい。吹き出し口も同様である。吹き出しダクトは各吹き出し口に設けられるとよい。

本発明の一実施形態として階段下空間を、階段および空調機の吸気口に接する第１空間と、空調機の送風口に接する第２空間に仕切る仕切り壁をさらに備え、吹き出しダクトは吹き出し口と第２空間を接続し、第１空間を横切る。かかる実施形態によれば、吹き出しダクトと空調機の送風口との間に第２空間が介在することから、第２空間から空調機の保守、点検を行うことができる。したがって吹き出しダクトを取り外すことなく、空調機の点検およびメンテナンスのための空間を確保することができる。また仕切り壁を規格化することにより、多様な形状の階段あるいは大小様々な空調機に対して、本発明を容易に実現することができる。例えば仕切り壁は、第２空間を画成する箱形状に規格化される。他の実施形態として、吹き出しダクトは吹き出し口と空調機の送風口を接続するものであってもよい。

本発明の一実施形態として仕切り壁は、階段下空間の床から立ち上がって空調機と向き合う背板と、背板の上端部から空調機まで突出する上板とを含むとよい。かかる実施形態によれば、仕切り壁を規格化して、多様な空調機に接続し得る。したがって施工現場において現場合わせの施工労力を省力化して、大小多種多様な空調機に対し本発明を容易に実現することができる。より好ましくは、仕切り壁が上板の突出縁と空調機との隙間を閉塞するシール材を含むとよく、背板は吹き出しダクトの一端と接続する貫通開口を有するとよい。また背板の高さは、階段下空間の床から天井までの半分以上であってもよい。これにより、階段下空間のうち第２空間を収納庫として使用することができる。また上板は、空調機よりも上方に設置されて、背板の上端部から空調機の上方まで突出してもよく、この場合には上板の突出端から空調機まで垂下するシートを設けるとよい。これにより、上板の突出端と空調機の間で上下に開いた隙間を閉塞することができる。したがって空調機２１が上板の突出端にうまく納まらない場合であっても、第１空間と第２空間を仕切ることができる。

本発明の好ましい実施形態として、取り入れ口は階段の最下段の蹴込に設けられ、吹き出し口は階段の下から２段目以上の高さの蹴込に設けられ、空調機の吸気口が吹き出し口よりも上方に配置される。かかる実施形態によれば、階段上の非居室空間を空調機で暖める際、取り入れ口から取り入れた冷たい空気を、階段の裏面に沿って上昇させて、空調機の吸気口に導くことができる。したがって階段の温度上昇を抑えて乾燥収縮を回避できる。さらに吹き出し口から吹き出す暖気が吸い込み口に直接向かう現象（ショートサーキット）を防止して、空調機の正常な動作を確保するとともに、暖房効率が向上する。なお吹き出し口は取り入れ口よりも高い位置に設けられるとよい。他の実施形態として、取り入れ口を階段の下から２段目以上の高さの蹴込に設けてもよい。

本発明の取り入れ口は一実施形態に限定されるものではなく、階段の蹴込以外にも設けることができる。本発明の一実施形態として、建物内の内壁に設けられて空調機の吸気口と通じる第２取り入れ口をさらに備えてもよい。かかる実施形態によれば、建物内の非居室空間全体の温度を調節することができる。

本発明の好ましい実施形態として、一端が空調機の送風口に通じ、他端が建物内の所定の非居室空間と接続する第２吹き出しダクトをさらに備える。かかる実施形態によれば、所定の非居室空間を効率良く温度調節することができる。所定の非居室空間とは例えば脱衣室であったり、洗面室であったり、浴室であったりする。

このように本発明によれば、階段に接続する廊下等、非居室空間の温度調節を効果的に行うことができる。しかも階段の乾燥収縮を抑えて、階段の音鳴り防止に有効である。

本発明の一実施形態になる階段下空調構造を示す全体構成図である。 仕切り壁を示す斜視図である。 変形例の上板を示す平面図である。 本発明の他の実施形態になる階段下空調構造を示す全体構成図である。 同実施形態を示す平面図である。

以下、本発明の実施の形態を、図面に基づき詳細に説明する。

図１は、本発明の一実施形態になる階段下空調構造を示す全体構成図であり、階段を蹴込および踏み面に垂直な平面で切断した状態を示す概略断面図である。図２は仕切り壁を示す斜視図であり、冷気および暖気の流路を示す。まず階段１１について説明すると、階段１１は建物内に設けられて、低所の床４４と高所の床４３を連絡する。低所の床４４は例えば、家屋の一階廊下である。高所の床４３は、階段１１を登り切った最上段の踏み面と面一であり、例えば家屋の二階廊下である。階段１１の上方の階段上空間Ｓ３および階段１１に通じる廊下は非居住空間に分類される。

階段１１の幅方向両側には１対の側壁４１が設置される。階段１１の下方には、階段１１からみて階段上の床４３と階段上の床４４に接続する後壁４２が設置される。後壁４２は１対の側壁４１にも接続する。

階段１１の蹴込１２および踏み面１３は木製の板材であり、階段１１の幅方向に延びて、これらの一方端は図１紙面奥側の一方の側壁４１と接続し、他方端も図１紙面手前側の図示しない他方の側壁と接続する。階段１１と、１対の側壁４１と、後壁４２と、床４３と、１階の床４４は、横四方の空間および上下の空間を仕切り、階段１１の下方に階段下空間を画成する。すなわち階段１１は階段上空間Ｓ３と階段下空間を仕切る。また後壁４２は、階段下空間と非居室空間Ｓ４を前後に仕切ることから、建物内の空間を仕切る内壁である。また１対の側壁４１も内壁であってもよい。

階段下空間は、非居室空間Ｓ４から仕切られた非居住空間であり、仕切り壁３１によってさらに第１空間Ｓ１および第２空間Ｓ２に仕切られる。図１を参照して第１空間Ｓ１は、階段１１と、床４３と、後壁４２と、仕切り壁３１と、床４４によって上下および前後を仕切られた空間である。第２空間Ｓ２は仕切り壁３１と、床４４と、後壁４２によって上下および前後を仕切られた空間であり、階段１１から離隔する。

第２空間Ｓ２には空調機２１が設置される。空調機２１は少なくとも暖房運転が可能であればよく、冷房運転も選択的に可能であってもよい。空調機２１は箱型（直方体）であり、上面に吸気口２２が設けられ、前面に送風口２３が設けられる。また空調機２１は、階段下空間の後側に設置され、空調機２１の後面が隙間を介して後壁４２と向き合い、空調機２１の下面が床４４に接触する。空調機の吸気口２２は第１空間Ｓ１に接する。空調機の送風口２３は第２空間Ｓ２に通じる。

仕切り壁３１は、階段下空間の床４４から立ち上がって空調機２１と向き合う背板３２と、背板３２の上端部から空調機２１に向かって突出する上板３３と、上板３３の突出縁３３ｅと空調機２１の前面との隙間を閉塞するシール材３４を含む。背板３２の階段幅方向両縁は、１対の側壁４１と接続する。また背板３２には、後述する吹き出しダクト１５と接続する貫通開口３２ｈが形成される。

上板３３は、略水平に設置されて、その階段幅方向両縁は、１対の側壁４１と接続する。空調機２１の両側面は、僅かな隙間を介して、１対の側壁４１と向き合う。上板３３は吸気口２２よりも低い位置に配置される。シール材３４は、隙間の大小に追従する材料、例えば変形自在なシートや、スポンジなどの伸縮材からなり、上板３３の突出縁３３ｅと空調機２１の前面との隙間を閉塞する。例えば本実施形態のシール材３４は、ポリ塩化ビニール製のシートであり、図１に断面で示すようにヘの字に折り曲げ可能にされ、への字の両端が突出縁３３ｅおよび空調機２１にそれぞれ接触し、隙間の大小に応じて変形可能とされる。また空調機２１の両側面と１対の側壁４１との隙間も、図示しないシート、伸縮材、あるいは横材によって閉塞（シール）される。これにより第１空間Ｓ１と第２空間Ｓ２は分離される。

仕切り壁３１および吹き出しダクト１５は、図２に示すように、背板３２と上板３３と吹き出しダクト１５が連結可能に予め規格化されているとよい。これにより建築施工現場に背板３２と上板３３と吹き出しダクト１５を持ち込んで組み立てるだけでよく、建築施工現場での仕切り壁３１の加工手間が省力化される。仕切り壁３１および吹き出しダクト１５は気密性に富み断熱性の比較的高い建築材料、例えばポリスチレン、ポリエステル等、で構成されるとよい。また吹き出しダクト１５の一端の形状と吹き出し口１６の断面形状が互いに合致するように規格化されるとよい。また吹き出しダクト１５の他端の形状と貫通開口３２ｈが互いに合致するように規格化されるとよい。

図３は、変形例の上板３３を示す平面図である。図３に示す上板３３は、複数の板材３３ａ，３３ｂから構成される。一方の板材３３ａは背板３２と分離可能に接続する、他方の板材３３ｂの幅方向両縁には、板材３３ｂから突出して延びる１対の横材３６が延設され、１対の横材３６間に空調機２１を受け入れる。コの字状に配置形成された板材３３ｂおよび１対の横材３６には、コの字状に延びるシール材３４が設けられる。板材３３ａと板材３３ｂは、階段１１の幅方向に直線状に延びる連結部３５で互いに連結される。上板３３は連結部３５を折れ線として２つ折り可能である。あるいは板材３３ａと板材３３ｂは、連結部３５で分離可能であってもよい。これにより上板３３は、略半分の寸法に縮小され、後壁４２に設けられた後述の出入口を通って、階段下空間に搬入・搬出可能とされる。また空調機２１の保守点検の際、点検者は上板３３を開いて第２空間に入ることができる。

説明を図１に戻すと、複数ある階段の蹴込のうち最下段の蹴込１２には取り入れ口１４が設けられる。また下から２段目および３段目の蹴込１２には吹き出し口１６が設けられる。これら取り入れ口１４および吹き出し口１６は建築の空調用グリルである。なお図示はしなかったが、取り入れ口１４および吹き出し口１６は他の段の蹴込に設けられてもよい。ただし取り入れ口１４は吹き出し口１６よりも下方に配置される。また取り入れ口１４は上板３３よりも低い位置に配置される。

階段下空間には、複数の吹き出しダクト１５が設置される。吹き出しダクト１５は空調機２１で温度調節された空気を吹き出し口１６に流す管であり、本実施形態の吹き出しダクト１５は断面四角形であって、一方端が断面四角形の吹き出し口１６と接続し、他方端が第２空間Ｓ２と接続し、第１空間Ｓ１を横切るよう延びる。ただし吹き出しダクト１５の両側部は１対の側壁４１から離隔する。各吹き出しダクト１５は、各吹き出し口１６に設けられ、略水平方向に延びる。なお上板３３の高さ位置は、最も高い位置にある吹き出しダクト１５の上部よりも所定距離高くてもよいし、あるいは略同じ高さであってもよい。

本実施形態の階段下空調構造は、これまで説明してきたように、建物内の階段１１の蹴込１２に設けられた取り入れ口１４および吹き出し口１６と、階段下に設置されて、取り入れ口１４から階段下空間に取り入れられた空気を吸気してその温度を調節する空調機２１と、階段下空間に設置されて空調機２１で温度調節された空気を吹き出し口１６に流す吹き出しダクト１５とを備える。ここで付言すると、後壁４２の上側にはガラリ４５が設けられている。ガラリ４５は通風を許容して、第１空間Ｓ１と非居室空間Ｓ４を連絡する。このためガラリ４５は、空調機２１の吸気口２２と通じる第２取り入れ口の役割を果たす。またガラリ４５は、ドアのように開閉可能、あるいは後壁４２に着脱可能に設けられて、階段下空間の出入口にもなる。

図示しない変形例として、内壁としての後壁４２に代えて、ガラリ４５を内壁としての側壁４１に設けてもよい。この場合も、ガラリ４５は第１空間Ｓ１と非居室空間Ｓ４を連絡する。あるいは他の変形例として、ガラリ４５を省略してもよい。

床４４の下方には第２吹き出しダクト１７が設けられる。第２吹き出しダクト１７の一端は第２空間Ｓ２と接続する。要は空調機２１の送風口２３に通じていればよい。第２吹き出しダクト１７の他端は、図示しない非居住空間、例えば脱衣室、洗面室、浴室、廊下等、と接続する。なお第２吹き出しダクト１７は省略可能である。

本実施形態の階段下空調構造の作用につき説明すると、空調機２１の暖房運転によって、階段上空間Ｓ３から取り入れ口１４に冷気Ｃ１が取り込まれ、冷気Ｃ１は第１空間Ｓ１において階段１１と仕切り壁３１の間の空間を上昇し、吹き出しダクト１５の脇を通り抜けて、空調機２１の吸気口２２に取り込まれる。

空調機２１は取り込んだ冷気を暖めて、送風口２３から暖気Ｈを送出する。このため第２空間Ｓ２は暖気Ｈで満たされる。次に暖気Ｈは第２空間Ｓ２から吹き出しダクト１５を通って吹き出し口１６へ移動し、吹き出し口１６から階段上空間Ｓ３に送られる。

また空調機２１の暖房運転によって、非居室空間Ｓ４からガラリ４５に冷気Ｃ２が取り込まれ、冷気Ｃ２は第１空間Ｓ１を経て空調機２１の吸気口２２に取り込まれる。

本実施形態によれば、階段１１の蹴込１２に取り入れ口１４および吹き出し口１６を設けたことから、階段上空間Ｓ３を含む非居室空間を暖めることができ、居住者のヒートショックを防止することができる。また階段下空間に空調機２１を設置し、空調機２１で暖められた空気を吹き出しダクト１５で吹き出し口１６に送ることから、取り入れ口１４から取り込まれた冷気は階段１１の裏面に回るとともに、空調機２１から送気される暖気は吹き出しダクト１５によって階段１１から離隔される。したがって階段１１は暖気に直接晒されることがなく、階段１１の乾燥収縮および音鳴りを回避しつつ、階段上空間Ｓ３を暖めることができる。

また本実施形態によれば、階段下空間を階段１１および空調機２１の吸気口２２に接する第１空間Ｓ１と、空調機２１の送風口２３に接する第２空間Ｓ２に仕切る仕切り壁３１をさらに備え、吹き出しダクト１５は吹き出し口１６と第２空間Ｓ２を接続して第１空間Ｓ１を横切るように延びることから、空調機２１の点検、補修が必要な場合には、仕切り壁３１を開き、第２空間Ｓ２から空調機２１にアクセスすればよく、吹き出しダクト１５を解体する必要がない。

また本実施形態の仕切り壁３１は、階段下空間の床４４から立ち上がって空調機２１と向き合う背板３２と、背板３２の上端部から空調機２１に向かって突出する上板３３と、上板３３の突出縁３３ｅと空調機２１との隙間を閉塞するシール材３４とを含む。これにより仕切り壁３１は、大小様々な空調機２１に対応可能にされるとともに、大小様々な階段１１にも適応可能にされる。

また本実施形態によれば、取り入れ口１４は階段１１の最下段の蹴込１２に設けられ、吹き出し口１６は階段１１の下から２段目以上の高さの蹴込１２に設けられ、空調機２１の吸気口２２が吹き出し口１６よりも上方に配置される。これにより、取り入れ口１４から階段下空間に取り込んだ冷気Ｃ１を、階段１１に沿って上昇させることが可能となり、階段１１の乾燥収縮を効果的に防止することができる。

また本実施形態によれば、建物内の内壁である後壁４２に設けられて空調機２１の吸気口２２と通じるガラリ４５をさらに備える。ガラリ４５は蹴込１２の取り入れ口１４に重畳して設けられる第２取り入れ口として、非居室空間Ｓ４から冷気Ｃ２を取り込む。これにより家屋全体の非居室空間を効果的に暖めることができる。

また本実施形態によれば、一端が空調機２１の送風口２３に通じ、他端が建物内の所定の非居室空間と接続する第２吹き出しダクト１７をさらに備えることから、所定の非居室空間、例えば脱衣室や浴室、を積極的に暖めることができる。

次に本発明の他の実施形態を説明する。図４は本発明の他の実施形態を示す縦断面図である。図５は同実施形態を示す平面図である。他の実施形態につき、前述した実施形態と共通する構成については同一の符号を付して説明を省略し、異なる構成について以下に説明する。他の実施形態では背板３２が空調機２１よりも高い位置まで立ち上がる。背板３２の立ち上がり高さは、階段下空間の床４４から天井４６までの高さの半分以上、好ましくは２／３以上が好ましい。また上板３３は、空調機２１よりも高い位置に配置され、背板３２の上端部から後壁４２に向かって突出し、空調機２１の前面を超える。上板３３の突出縁３３ｅは空調機２１の上方に位置する。このため突出縁３３ｅは空調機２１の吸気口２２よりも高い位置にあり、突出縁３３ｅから気密シート３７を垂下させる。気密シート３７の下端部は空調機２１の前面に接触する。気密シート３７は突出縁３３ｅの長手方向（図４の紙面に垂直な方向）に亘って延び、突出縁３３ｅから空調機２１まで上下に開いた隙間を閉塞する。

図４に示す実施形態によれば、階段下空間の床４４から天井４６までの高さ寸法の半分以上の高さを有する背板３２により第２空間Ｓ２の高さを確保して、第２空間Ｓ２を倉庫として活用可能である。

第２空間Ｓ２に空調機２１を設置する場合、空調機２１の規格や寸法によっては、空調機２１の前面および上面の角部が上板３３の突出縁３３ｅにぴったりと納まらない場合がある、かかる場合であっても図４に示す実施形態によれば、気密シート３７により、上板３３の突出縁３３ｅと空調機２１の間で上下方向に開いた隙間を閉塞することが可能となる。したがって図４に示すように空調機２１の前面から後面までの寸法が突出縁３３ｅから後壁４２までの距離が大きい場合や、逆に小さい場合等、突出縁３３ｅから後壁４２までの距離にかかわらず、大小様々な空調機を第２空間Ｓ２に設置することができ、空調機２１の寸法および配置レイアウトの自由度を確保することが可能となる。

以上、図面を参照してこの発明の実施の形態を説明したが、この発明は、図示した実施の形態のものに限定されない。図示した実施の形態に対して、この発明と同一の範囲内において、あるいは均等の範囲内において、種々の修正や変形を加えることが可能である。

この発明になる階段下空調構造は、建築構造において有利に利用される。

１１ 階段、 １２ 蹴込、 １３ 踏み面、 １４ 取り入れ口、
１６ 吹き出し口、 １５ 吹き出しダクト、 １７ 第２吹き出しダクト、
２１ 空調機、 ２２ 吸気口、 ２３ 送風口、 ３１ 仕切り壁、
３２ 背板、 ３２ｈ 貫通開口、 ３３ 上板、
３３ａ，３３ｂ 板材、 ３３ｅ 突出縁、 ３４ シール材、
３５ 連結部、 ３６ 横材、 ３７ シート、 ４１ 側壁、
４２ 後壁、 ４３，４４ 床、 ４５ ガラリ、
４６ 階段下空間の天井、 Ｃ１，Ｃ２ 冷気、 Ｈ 暖気、
Ｓ１ 第１空間（階段下空間）、 Ｓ２ 第２空間（階段下空間）、
Ｓ３ 階段上空間、 Ｓ４ 非居室空間。

Claims (8)

1. 建物内の階段の蹴込に設けられた取り入れ口および吹き出し口と、
   前記階段の階段下空間に設置されて、前記取り入れ口から前記階段下空間に取り入れられた空気を吸気してその温度を調節する空調機と、
   前記階段下空間に設置されて前記空調機で温度調節された空気を前記吹き出し口に流す吹き出しダクトとを備える、階段下空調構造。
2. 前記階段下空間を、階段および前記空調機の吸気口に接する第１空間と、前記空調機の送風口に接する第２空間に仕切る仕切り壁をさらに備え、
   前記吹き出しダクトは前記吹き出し口と前記第２空間を接続し、前記第１空間を横切る、請求項１に記載の階段下空調構造。
3. 前記仕切り壁は、階段下空間の床から立ち上がって前記空調機と向き合う背板と、前記背板の上端部から前記空調機まで突出する上板とを含む、請求項２に記載の階段下空調構造。
4. 前記背板の高さは、階段下空間の床から天井までの半分以上である、請求項３に記載の階段下空調構造。
5. 前記上板は、前記空調機よりも上方に設置されて、前記背板の上端部から前記空調機の上方まで突出し、
   前記上板の突出端から前記空調機まで垂下するシートをさらに備える、請求項３または４に記載の階段下空調構造。
6. 前記取り入れ口は階段の最下段の蹴込に設けられ、
   前記吹き出し口は階段の下から２段目以上の高さの蹴込に設けられ、
   前記空調機の吸気口が前記吹き出し口よりも上方に配置される、請求項１〜５のいずれかに記載の階段下空調構造。
7. 建物内の内壁に設けられて前記空調機の吸気口と通じる第２取り入れ口をさらに備える、請求項１〜６のいずれかに記載の階段下空調構造。
8. 一端が前記空調機の送風口に通じ、他端が建物内の所定の非居室空間と接続する第２吹き出しダクトをさらに備える、請求項１〜７のいずれかに記載の階段下空調構造。

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