JP5100898B2 - 空調システム及び建物 - Google Patents

Description

本発明は、建物の空調システム及びこの空調システムを備えた建物に関するものである。

従来から、建物全体の快適性を考慮して、居間などの居室空間だけでなく、洗面所などの非居室空間も暖冷房などの空調を行える空調システムが知られている（例えば、特許文献１等を参照）。

特開２００９−１６２４６９号公報

しかしながら、特許文献１のような従来の空調システムでは、非居室空間内に放熱器などを設置する必要があるが、洗面所などの非居室空間には、このような設置スペースを確保できないケースも多々ある。

そこで、本発明は、非居室空間内に放熱器などを設置する必要がない空調システム、及びこの空調システムを備えた建物を提供することを目的としている。

前記目的を達成するために、本発明の空調システムは、建物の床上空間は、居室空間と非居室空間とから成り、前記居室空間の床には床空調装置が設けられているとともに、該床空調装置の下部には断熱材が設けられており、前記建物の床下空間にはファンコイルユニットから成る吹出型の空調装置が設けられているとともに、該吹出型の空調装置の空調空気吹出部と前記非居室空間に面して設けられた給気口とが連通されており、前記床空調装置と前記吹出型の空調装置とは、これらに熱媒を循環させる共通の熱源に前記床下空間に配置された循環管路を介して接続されていることを特徴とする。

なお、本発明の空調システムは、暖房及び冷房の両方が行えるものだけでなく、暖房及び冷房のいずれか一方のみが行えるものも含む。

また、前記熱源は、前記建物の屋外に設けられたヒートポンプである。

さらに、前記吹出型の空調装置の前記空調空気吹出部と前記給気口との間が、ダクトを介して接続されている。

また、前記吹出型の空調装置の前記空調空気吸込部と前記非居室空間に面して設けられた排気口とが連通されている。

さらに、前記吹出型の空調装置の前記空調空気吸込部と前記排気口との間が、ダクトを介して接続されている。

また、前記循環管路は、前記熱源から前記床空調装置に熱媒を送る床空調装置用往路管と、前記床空調装置から前記熱源に熱媒を戻す床空調装置用復路管と、前記熱源から前記吹出型の空調装置に熱媒を送る空調装置用往路管と、前記吹出型の空調装置から前記熱源に熱媒を戻す空調装置用復路管と、前記床空調装置用復路管と前記空調装置用往路管との間を流路切替弁を介して繋ぐバイパス管とから成り、前記流路切替弁の制御により、熱媒が前記バイパス管を通って前記熱源から前記床空調装置と前記吹出型の空調装置とに一連に循環する流路と、熱媒が前記バイパス管を通らずに前記熱源から前記床空調装置と前記吹出型の空調装置とに個別に循環する流路とに切替可能とされているとよい。

さらに、前記居室空間内には、室内空調装置が設けられているとよい。

本発明の建物は、上記した空調システムを備えていることを特徴とする。

このような本発明の空調システムは、建物の床上空間は、居室空間と非居室空間とから成り、居室空間の床には床空調装置が設けられており、建物の床下空間にはファンコイルユニットから成る吹出型の空調装置が設けられているとともに、床空調装置の下部には断熱材が設けられている。

そして、吹出型の空調装置の空調空気吹出部と非居室空間に面して設けられた給気口とが連通されている。

さらに、床空調装置と吹出型の空調装置とは、これらに熱媒を循環させる共通の熱源に床下空間に配置された循環管路を介して接続された構成とされている。

こうした構成なので、非居室空間内に放熱器などを設置する必要がないため、間取りなどに関係なく広く実施することができる。

そのうえ、床空調装置と吹出型の空調装置とで、共通の熱源を利用するので、全体を簡易な構造とすることができる。

また、熱源が、建物の屋外に設けられたヒートポンプを用いるので、省エネルギー性能に優れたものとすることができる。

さらに、吹出型の空調装置の空調空気吹出部と給気口との間が、ダクトを介して接続されているので、空調空気吹出部と給気口との間を簡易且つ安価な構造で連通させることができる。

また、吹出型の空調装置の空調空気吸込部と非居室空間に面して設けられた排気口とが連通されているので、非居室空間内での空調空気の循環をよくして、効率的な暖冷房を行うことができる。

さらに、吹出型の空調装置の空調空気吸込部と排気口との間が、ダクトを介して接続されているので、空調空気吸込部と排気口との間を簡易且つ安価な構造で連通させることができる。

また、循環管路は、熱源から床空調装置に熱媒を送る床空調装置用往路管と、床空調装置から熱源に熱媒を戻す床空調装置用復路管と、熱源から吹出型の空調装置に熱媒を送る空調装置用往路管と、吹出型の空調装置から熱源に熱媒を戻す空調装置用復路管と、床空調装置用復路管と空調装置用往路管との間を流路切替弁を介して繋ぐバイパス管とから成り、流路切替弁の制御により、熱媒がバイパス管を通って熱源から床空調装置と吹出型の空調装置とに一連に循環する流路と、熱媒がバイパス管を通らずに熱源から床空調装置と吹出型の空調装置とに個別に循環する流路とに切替可能とされている場合は、通常の寒時や暑時には、熱媒がバイパス管を通って熱源から床空調装置と吹出型の空調装置とに一連に循環する流路として、余熱により、非居室空間も適度な暖冷房を行うことができ、厳寒時や酷暑時には、熱媒がバイパス管を通らずに熱源から床空調装置と吹出型の空調装置とに個別に循環する流路として、熱源からの直接的な熱の供給により、非居室空間も十分に暖冷房を行うことができる。

さらに、居室空間内には、室内空調装置が設けられている場合は、居室空間においては、床空調装置からの床暖房又は床冷房だけでなく、室内空調装置からの通常の暖冷房も行うことができる。

このような本発明の建物は、上記した空調システムを備えた構成とされている。

こうした構成なので、上記した効果を奏する建物とすることができる。

実施例１の空調システムを備えた建物の概略構成を説明する説明図である。 実施例１の空調システムの運転パターンを説明する説明図である。 実施例１の空調システムの運転パターンを説明する説明図である。 実施例２の空調システムを備えた建物の概略構成を説明する説明図である。

以下、本発明を実施するための形態を、図面に示す実施例１，２に基づいて説明する。

先ず、実施例１の構成について説明する。

図１は、実施例１の空調システムを備えた建物１の概略構成を示している。

まず、このような建物１は、基礎として構築された基礎底盤コンクリート１ｂと、その側縁に立設された基礎側壁コンクリート１ｃと、さらにその上に立設された外壁部１ｄと、その外壁部１ｄの上端開口を塞ぐ天井部１ｅとから主に構成されている。

そして、この天井部１ｅと外壁部１ｄとに囲まれる空間は、床としての床部１ａによって床下空間４と床上空間５とが区切られている。

さらに、この床上空間５は、中間壁１ｆ，１ｇにより、居室空間としての居間５１と、非居室空間としてのホール５２と、非居室空間としての洗面所５３とに区画されている。

そして、実施例１の空調システムでは、居室空間としての居間５１の床部１ａの内部に面状の床空調装置３が設けられている。

ここで、この面状の床空調装置３は、図２及び図３に示したように、薄型の熱伝導体３ａ内に放熱管３０が波形状に折り返して配設されたものである。

そのうえで、放熱管３０は、一端部に床空調装置用往路管３１が設けられ、他端部には床空調装置用復路管３２が設けられており、熱源としてのヒートポンプ２に接続されており、熱媒としての温水又は冷水が循環可能とされている。

なお、面状の床空調装置３の下部には、断熱材（図示せず）が設けられており、床下空間４へ熱が漏れるのを極力防止している。

さらに、居室空間としての居間５１内には、室内空調装置としてのエアコンディショナ６が設けられており、循環管路としての室内空調装置用往路管６１と室内空調装置用復路管６２とにより、熱源としてのヒートポンプ２に接続されており、熱媒としてのハイドロクロロフルオロカーボン類やハイドロフルオロカーボン類などの代替フロンが循環可能とされている。

また、非居室空間としてのホール５２及び洗面所５３の下方の床下空間４には、建物１の屋外に連通するドレイン１３を有する吹出型の空調装置としてのファンコイルユニット７が設けられている。

ここで、ファンコイルユニット７は、下流側に空調空気吹出部７ａが設けられ、上流側には空調空気吸込部７ｂが設けられている。

また、非居室空間としての洗面所５３の床部１ａには、グリル付きの給気口８が設けられ、非居室空間としてのホール５２の床部１ａには、グリル付きの排気口９が設けられている。

また、空調空気吹出部７ａと給気口８との間は、ダクト１０を介して接続されており、空調空気吸込部７ｂと排気口９との間も、ダクト１１を介して接続されている。

さらに、非居室空間としてのホール５２と洗面所５３との間の中間壁１ｇには、欄間１２が設けられており、両者間での通気が可能とされている。

そのうえで、吹出型の空調装置としてのファンコイルユニット７は、循環管路としての空調装置用往路管７１と空調装置用復路管７２とにより、熱源としてのヒートポンプ２に接続されており、熱媒としての温水又は冷水が循環可能とされている。

また、この実施例の暖冷房システムでは、床空調装置用復路管３２の中継部と空調装置用往路管７１の中継部との間が、流路切替弁１４Ａ，１４Ｂを介して、バイパス管１５で繋がれている。

なお、居室空間としての居間５１には、所望の運転パターンに設定するためのコントローラ１６が設けられている。

次に、実施例１の空調システムの運転パターンについて説明する。

まず、暖房運転時のパターンについて説明する。

通常の寒時には、図２に示したように、流路切替弁１４Ａ，１４Ｂを制御して、熱媒としての温水は、熱源としてのヒートポンプ２から床空調装置用往路管３１を通って面状の床空調装置３内の放熱管３０を通り、床空調装置用復路管３２と、バイパス管１５と、空調装置用往路管７１とを通って、吹出型の空調装置としてのファンコイルユニット７内の熱交換器（図示せず）を通り、空調装置用復路管７２を通って、ヒートポンプ２に戻る一連の流路で循環を繰り返す。

これにより、居室空間としての居間５１では、面状の床空調装置３による十分な床暖房が行えるうえに、非居室空間としてのホール５２及び洗面所５３でも、余熱により、寒さから来る不快感を与えない程度のファンコイルユニット７による適度な暖房を行える。

厳寒時には、図３に示したように、流路切替弁１４Ａ，１４Ｂを制御して、熱媒としての温水は、熱源としてのヒートポンプ２から床空調装置用往路管３１を通って面状の床空調装置３内の放熱管３０を通り、床空調装置用復路管３２を通って、ヒートポンプ２に戻る流路と、熱源としてのヒートポンプ２から空調装置用往路管７１を通って、吹出型の空調装置としてのファンコイルユニット７内の熱交換器（図示せず）を通り、空調装置用復路管７２を通って、ヒートポンプ２に戻る流路とで個別の循環を繰り返す。

これにより、居室空間としての居間５１では、面状の床空調装置３による十分な床暖房が行えるうえに、非居室空間としてのホール５２及び洗面所５３でも、ヒートポンプ２からの直接的な熱の供給により、厳しい寒さから来る不快感を与えないファンコイルユニット７による十分な暖房を行える。

なお、いずれの暖房運転の際も、居室空間としての居間５１内に設けられた室内空調装置としてのエアコンディショナ６は、居住者の好みに合わせて運転すればよい。

また、建物１の屋内又は屋外に温度センサーを設けておき、図２に示した運転パターンと図３に示した運転パターンとを自動で切替制御するようにして実施してもよい。

さらに、図３に示した運転パターンでは、居室空間としての居間５１と非居室空間としてのホール５２及び洗面所５３にそれぞれ温度センサーを設けておき、いずれかが必要以上の温度になれば、運転を停止し、床空調装置３とファンコイルユニット７のうち、片側のみ運転するように自動で切替制御するように実施してもよい。

次に、冷房運転時のパターンについて説明する。

通常の暑時には、図２に示したように、流路切替弁１４Ａ，１４Ｂを制御して、熱媒としての冷水は、熱源としてのヒートポンプ２から床空調装置用往路管３１を通って面状の床空調装置３内の放熱管３０を通り、床空調装置用復路管３２と、バイパス管１５と、空調装置用往路管７１とを通って、吹出型の空調装置としてのファンコイルユニット７内の熱交換器（図示せず）を通り、空調装置用復路管７２を通って、ヒートポンプ２に戻る一連の流路で循環を繰り返す。

これにより、居室空間としての居間５１では、面状の床空調装置３による十分な床冷房が行えるうえに、非居室空間としてのホール５２及び洗面所５３でも、余熱により、暑さから来る不快感を与えない程度のファンコイルユニット７による適度な冷房を行える。

酷暑時には、図３に示したように、流路切替弁１４Ａ，１４Ｂを制御して、熱媒としての冷水は、熱源としてのヒートポンプ２から床空調装置用往路管３１を通って面状の床空調装置３内の放熱管３０を通り、床空調装置用復路管３２を通って、ヒートポンプ２に戻る流路と、熱源としてのヒートポンプ２から空調装置用往路管７１を通って、吹出型の空調装置としてのファンコイルユニット７内の熱交換器（図示せず）を通り、空調装置用復路管７２を通って、ヒートポンプ２に戻る流路とで個別の循環を繰り返す。

これにより、居室空間としての居間５１では、面状の床空調装置３による十分な床冷房が行えるうえに、非居室空間としてのホール５２及び洗面所５３でも、ヒートポンプ２からの直接的な熱の供給により、厳しい暑さから来る不快感を与えないファンコイルユニット７による十分な冷房を行える。

なお、いずれの冷房運転の際も、居室空間としての居間５１内に設けられた室内空調装置としてのエアコンディショナ６は、居住者の好みに合わせて運転すればよい。

また、建物１の屋内又は屋外に温度センサーを設けておき、図２に示した運転パターンと図３に示した運転パターンとを自動で切替制御するようにして実施してもよい。

さらに、図３に示した運転パターンでは、居室空間としての居間５１と非居室空間としてのホール５２及び洗面所５３にそれぞれ温度センサーを設けておき、いずれかが必要以下の温度になれば、運転を停止し、床空調装置３とファンコイルユニット７のうち、片側のみ運転するように自動で切替制御するように実施してもよい。

次に、実施例１の作用効果について説明する。

このような実施例１の空調システムは、建物１の床上空間５は、居室空間としての居間５１と非居室空間としてのホール５２及び洗面所５３とから成り、居間５１の床としての床部１ａには面状の床空調装置３が設けられており、建物１の床下空間４には吹出型の空調装置としてのファンコイルユニット７が設けられている。

そして、ファンコイルユニット７の空調空気吹出部７ａと洗面所５３の床部１ａに設けられた給気口８とがダクト１０を介して連通されているとともに、空調空気吸込部７ｂとホール５２の床部１ａに設けられた排気口９とがダクト１１を介して連通されており、面状の床空調装置３とファンコイルユニット７とは、これらに熱媒としての温水又は冷水を循環させる共通の熱源としてのヒートポンプ２に循環管路を介して接続された構成とされている。

こうした構成なので、非居室空間としてのホール５２及び洗面所５３内に放熱器などを設置する必要がないため、間取りなどに関係なく広く実施することができる。

ここで、循環管路は、ヒートポンプ２から面状の床空調装置３に熱媒としての温水又は冷水を送る床空調装置用往路管３１と、面状の床空調装置３からヒートポンプ２に熱媒としての温水又は冷水を戻す床空調装置用復路管３２と、ヒートポンプ２からファンコイルユニット７に熱媒としての温水又は冷水を送る空調装置用往路管７１と、ファンコイルユニット７からヒートポンプ２に熱媒としての温水又は冷水を戻す空調装置用復路管７２と、床空調装置用復路管３２と空調装置用往路管７１との間を流路切替弁１４Ａ，１４Ｂを介して繋ぐバイパス管１５とから成る。

そして、流路切替弁１４Ａ，１４Ｂの制御により、熱媒としての温水又は冷水がバイパス管１５を通ってヒートポンプ２から面状の床空調装置３とファンコイルユニット７とに一連に循環する流路と、熱媒としての温水又は冷水がバイパス管１５を通らずにヒートポンプ２から面状の床空調装置３とファンコイルユニット７とに個別に循環する流路とに切替可能とされている。

このため、通常の寒時や暑時には、熱媒としての温水又は冷水がバイパス管１５を通ってヒートポンプ２から面状の床空調装置３とファンコイルユニット７とに一連に循環する流路として、余熱により、非居室空間としてのホール５２及び洗面所５３も適度な暖冷房を行うことができ、厳寒時や酷暑時には、熱媒としての温水又は冷水がバイパス管１５を通らずにヒートポンプ２から面状の床空調装置３とファンコイルユニット７とに個別に循環する流路として、ヒートポンプ２からの直接的な熱の供給により、非居室空間としてのホール５２及び洗面所５３も十分に暖冷房を行うことができる。

また、居間５１内には、室内空調装置としてのエアコンディショナ６が設けられており、ヒートポンプ２と熱媒を循環させる循環管路としての室内空調装置用往路管６１及び室内空調装置用復路管６２を介して接続されている。

このため、居間５１においては、面状の床空調装置３からの床暖冷房だけでなく、エアコンディショナ６からの通常の暖冷房も行うことができる。

さらに、熱源は、建物１の屋外に設けられたヒートポンプ２である。

このため、ヒートポンプを用いるので、省エネルギー性能に優れたものとすることができる。

このような実施例１の建物１は、上記した実施例１の空調システムを備えた構成とされている。

こうした構成なので、上記した実施例１の空調システムの作用効果を奏する建物とすることができる。

次に、実施例２について説明する。

なお、実施例１で説明した内容と同一乃至均等な部分の説明については同一符号を付して説明する。

図４は、実施例２の空調システムを備えた建物１Ａの概略構成を示している。

この実施例２の建物１Ａの空調システムでは、バイパス管１５及び流路切替弁１４Ａ，１４Ｂを設けず、また、暖房のみに用いるので、ドレイン１３も設けていないことが実施例１と主に異なる。

このため、実施例１に比べて、より簡易な構成で実施することができる。

また、面状の床空調装置３は、床暖房のみを行うものなので、その下部には断熱材を設けずに実施してもよい。

なお、他の構成及び作用効果については、実施例１と略同様であるので説明を省略する。

以上、図面を参照して、本発明を実施するための形態を実施例１，２に基づいて詳述してきたが、具体的な構成は、これら実施例１，２に限らず、本発明の要旨を逸脱しない程度の設計的変更は、本発明に含まれる。

例えば、上記した実施例１，２では、本発明の空調システムの説明を簡単に行えるように、建物１，１Ａの構造などを単純化したが、これに限定されず、より複雑な構造の建物で実施してもよい。

また、上記した実施例１，２では、給気口８、排気口９を床部１ａに設けて実施したが、これに限定されず、これらを内壁などに設けて実施してもよい。

さらに、上記した実施例１では、面状の床空調装置３の下部に断熱材を設けて床冷房も行えるようにして実施したが、これに限定されず、面状の床空調装置３の下部に断熱材を設けずに床暖房のみを行えるようにして実施してもよい。

また、上記した実施例１，２では、床空調装置３として、面状のものを用いて実施したが、これに限定されず、床空調装置としての機能を果たせば、形状等は特に問わずに実施することができる。

１ 建物
１Ａ 建物
１ａ 床部（床）
１ｂ 基礎底盤コンクリート
１ｃ 基礎側壁コンクリート
１ｄ 外壁部
１ｅ 天井部
１ｆ 中間壁
１ｇ 中間壁
２ ヒートポンプ（熱源）
３ 床空調装置
３ａ 熱伝導体
３０ 放熱管
３１ 床空調装置用往路管
３２ 床空調装置用復路管
４ 床下空間
５ 床上空間
５１ 居間（居室空間）
５２ ホール（非居室空間）
５３ 洗面所（非居室空間）
６ エアコンディショナ（室内空調装置）
６１ 室内空調装置用往路管
６２ 室内空調装置用復路管
７ ファンコイルユニット（吹出型の空調装置）
７ａ 空調空気吹出部
７ｂ 空調空気吸込部
７１ 空調装置用往路管
７２ 空調装置用復路管
８ 給気口
９ 排気口
１０ ダクト
１１ ダクト
１２ 欄間
１３ ドレイン
１４Ａ 流路切替弁
１４Ｂ 流路切替弁
１５ バイパス管
１６ コントローラ

Claims (4)

1. 建物の床上空間は、居室空間と、中間壁を介して隣り合う洗面所とホールとから成る非居室空間とから成り、
   前記居室空間の床には床空調装置が設けられているとともに、該床空調装置の下部には断熱材が設けられており、
   前記建物の床下空間にはファンコイルユニットから成る吹出型の空調装置が設けられているとともに、該吹出型の空調装置の空調空気吹出部と前記洗面所に面して設けられた給気口とがダクトを介して接続されているとともに、該吹出型の空調装置の空調空気吸込部と前記ホールに面して設けられた排気口とがダクトを介して接続され、さらに、前記中間壁には前記洗面所と前記ホールとの間を連通する通気経路が形成されており、
   前記床空調装置と前記吹出型の空調装置とは、これらに熱媒を循環させる前記建物の屋外に設けられたヒートポンプから成る共通の熱源に前記床下空間に配設された循環管路を介して接続されており、
   前記循環管路は、前記熱源から前記床空調装置に熱媒を送る床空調装置用往路管と、前記床空調装置から前記熱源に熱媒を戻す床空調装置用復路管と、前記熱源から前記吹出型の空調装置に熱媒を送る空調装置用往路管と、前記吹出型の空調装置から前記熱源に熱媒を戻す空調装置用復路管とから成ることを特徴とする空調システム。
2. 前記循環管路は、前記床空調装置用復路管と前記空調装置用往路管との間を流路切替弁を介して繋ぐバイパス管を有し、前記流路切替弁の制御により、熱媒が前記バイパス管を通って前記熱源から前記床空調装置と前記吹出型の空調装置とに一連に循環する流路と、熱媒が前記バイパス管を通らずに前記熱源から前記床空調装置と前記吹出型の空調装置とに個別に循環する流路とに切替可能とされていることを特徴とする請求項１に記載の空調システム。
3. 前記居室空間内には、室内空調装置が設けられていることを特徴とする請求項１又は２に記載の空調システム。
4. 請求項１乃至３のいずれか１項に記載の空調システムを備えていることを特徴とする建物。