JP5335376B2 - Air conditioning system - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は支持部材セット及び冷暖房システムに関し、特に手間及びコストの増大を抑制しつつ区画材全体を満遍なく冷却又は加熱することが可能な支持部材セット及びこれを備える冷暖房システムに関する。 The present invention relates to a support member set and an air conditioning system, and more particularly to a support member set capable of cooling or heating the entire partition material uniformly while suppressing an increase in labor and cost, and an air conditioning system including the support member set.
近年、省エネルギーと快適性とを両立する冷暖房方式として、輻射熱で冷暖房を行う輻射冷暖房システムが注目されている。輻射冷暖房システムは、天井面や床面等を、冷房時は冷やし暖房時は温めて、冷却又は加熱した天井面や床面等からの輻射熱により冷暖房室の温度を調整するシステムである。輻射熱による冷暖房は、室内に極端な温度ムラが生じないため快適であると共に、天井面や床面等を冷却又は加熱するのに必要な熱量がいわゆる対流方式の冷暖房システムに比べて少ない。このため、輻射冷暖房システムは、より省エネルギーなシステムと言える。 In recent years, a radiant cooling and heating system that performs cooling and heating with radiant heat has attracted attention as a cooling and heating method that achieves both energy saving and comfort. A radiant cooling / heating system is a system that adjusts the temperature of a cooling / heating room by radiant heat from a ceiling surface, a floor surface, or the like that is cooled or heated by cooling a ceiling surface or a floor surface during cooling and heating it during heating. Heating and cooling by radiant heat is comfortable because extreme temperature unevenness does not occur in the room, and the amount of heat required for cooling or heating the ceiling surface, floor surface, etc. is less than that of a so-called convection type air conditioning system. For this reason, the radiation cooling and heating system can be said to be a more energy-saving system.
輻射冷暖房システムの一例として、床下地ボードの下面に冷風や温風の熱媒体を衝突させて放射状に拡散させ、床仕上材を効率よく冷却又は加熱して、床仕上材から生じる冷輻射や温輻射熱の効果を高めて、床輻射冷暖房を行うものがある。この輻射空調システムでは、コンクリートスラブと床下地ボードとの間の床下送気空間に、床下地ボードに対して水平方向に熱媒体を流し、床下送気空間に複数設置された気流方向変換器で水平方向の流れを垂直方向の流れに変換して、熱媒体を床下地ボードの下面に衝突させて床仕上材を冷却又は加熱して床輻射冷暖房を行っていた(例えば特許文献1参照)。
しかしながら、上述の輻射冷暖房システムによれば良好な輻射効果を得られるが、床仕上材の全面を満遍なく冷却又は加熱するには、多数の気流方向変換器を必要とし、システム構築の手間及びコストが増大してしまっていた。 However, according to the above-described radiation cooling / heating system, a good radiation effect can be obtained. However, in order to uniformly cool or heat the entire surface of the flooring material, a large number of airflow direction changers are required, and the effort and cost of system construction are reduced. It had increased.
本発明は上述の課題に鑑み、構築の手間及びコストの増大を抑制しつつ区画材全体を満遍なく冷却又は加熱することが可能な支持部材セット及びこれを備える冷暖房システムを提供することを目的とする。 The present invention has been made in view of the above problems, and an object of the present invention is to provide a support member set capable of cooling or heating the entire partition material evenly while suppressing an increase in construction effort and cost, and an air conditioning system including the same. .
上記目的を達成するために、本発明の第1の態様に係る支持部材セットは、例えば図1に示すように、部屋Rの輪郭を形成する板状の区画材15を部屋Rの裏側から支える第1の支持部材11であって、内部に空気SAの流路が形成された第1の支持部材11と;第1の支持部材11を区画材15との間に挟む位置で支える第2の支持部材12であって、第1の支持部材11に対して交差して配置されると共に内部に空気SAの流路が形成された第2の支持部材12とを備え;第1の支持部材11と第2の支持部材12とが前記交差により接触する位置に、互いの空気SAの流路が連絡する連絡孔14が、第1の支持部材11及び第2の支持部材12のそれぞれに形成され;第1の支持部材11の空気SAの流路から部屋Rの裏側の空間SPに空気SAを導出する導出孔11hであって、導出孔11hから導出された空気SAが区画材15の裏面に沿って流れる向きに開口した導出孔11hが第1の支持部材11に形成されている。
In order to achieve the above object, the support member set according to the first aspect of the present invention supports a plate-
このように構成すると、第1の支持部材に対して交差して配置されると共に内部に空気の流路が形成された第2の支持部材を備え、第1の支持部材と第2の支持部材とが交差により接触する位置に互いの空気の流路が連絡する連絡孔が形成され、導出された空気が区画材の裏面に沿って流れる向きに開口した導出孔が第1の支持部材に形成されているので、支持部材がダクトを兼ねることとなる。それゆえ、構築の手間及びコストの増大を抑制しつつ区画材の裏側全体に満遍なく空気を接触させることができる。導出孔から導出される空気を温度調節された空気とした場合は、区画材の全体を満遍なく冷却又は加熱することができる。 If comprised in this way, it is equipped with the 2nd support member by which the flow path of air was formed inside while intersecting with the 1st support member, and the 1st support member and the 2nd support member Is formed in the first support member in a direction in which the derived air flows along the back surface of the partition material. Thus, the support member also serves as a duct. Therefore, air can be uniformly contacted with the entire back side of the partition material while suppressing the labor and cost of construction. When the air led out from the lead-out hole is temperature-controlled air, the entire partition material can be uniformly cooled or heated.
上記目的を達成するために、本発明の第2の態様に係る冷暖房システムは、例えば図1に示すように、上記本発明の第1の態様に係る支持部材セット10と;第1の支持部材11及び第2の支持部材12の内部を流れる空気SAの温度を事前に調節する空気温度調節機器21(例えば図2参照)とを備える。
In order to achieve the above object, an air conditioning system according to a second aspect of the present invention includes, for example, a support member set 10 according to the first aspect of the present invention as shown in FIG. 11 and an air temperature adjusting device 21 (for example, see FIG. 2) that adjusts the temperature of the air SA flowing inside the
このように構成すると、導出孔から導出される空気を温度調節された空気とすることができ、区画材の全体を満遍なく冷却又は加熱することができる。 If comprised in this way, the air derived | led-out from the outlet hole can be made into the temperature-controlled air, and the whole partition material can be cooled or heated uniformly.
また、本発明の第3の態様に係る冷暖房システムは、例えば図2に示すように、上記本発明の第2の態様に係る冷暖房システム1において、第1の支持部材11及び第2の支持部材12を複数備え;複数の第2の支持部材12がそれぞれ線状に形成され、かつ、所定の間隔L2を持って配列され;複数の第2の支持部材12のそれぞれの一端12aに空気SAを供給する第1のチャンバー25Aと;複数の第2の支持部材12のそれぞれの他端12bに空気SAを供給する第2のチャンバー25Bとをさらに備え;第1のチャンバー25Aが、配列された第2の支持部材12のそれぞれの一端12aに順番に空気SAが到達する方向に空気SAを流すように構成され;第2のチャンバー25Bが、配列された第2の支持部材12のそれぞれの他端12bに、一端12aに空気SAが到達する順番とは逆の順番で空気SAが到達する方向に空気SAを流すように構成されている。
Moreover, the air conditioning system which concerns on the 3rd aspect of this invention is the
このように構成すると、複数の第1の支持部材のそれぞれに形成された導出孔における静圧が偏ることを抑制することができる。 If comprised in this way, it can suppress that the static pressure in the outlet hole formed in each of several 1st support members is biased.
また、本発明の第4の態様に係る冷暖房システムは、例えば図1に示すように、上記本発明の第2の態様又は第3の態様に係る冷暖房システム1において、複数の第1の支持部材11間で第2の支持部材12に接触して配置される閉塞板16であって、区画材15との間に形成される空間SPDに導出孔11hが位置するように配置された閉塞板16を備える。
Moreover, the air conditioning system which concerns on the 4th aspect of this invention is a some 1st supporting member in the
このように構成すると、導出孔から導出された空気が区画材の裏側で区画材から離れる方向に拡散することを抑制することができ、導出孔から導出された空気が区画材に接触する割合を大きくすることができる。 If comprised in this way, it can suppress that the air derived | led-out from the outlet hole diffuses in the direction away from a partition material on the back side of a partition material, and the ratio of the air derived | led-out from the outlet hole contacting a partition material is set. Can be bigger.
また、本発明の第5の態様に係る冷暖房システムは、例えば図4に示すように、上記本発明の第2の態様乃至第4の態様のいずれか1つの態様に係る冷暖房システムにおいて、導出孔11h(例えば図1参照)に取り付けられる全圧取り出しノズル30であって、第1の支持部材11の内部を流れる空気SAの向きに直交する面に空気SAを取り込む開口32hが形成されて取り込んだ空気SAの流れの向きを直角に変えて第1の支持部材11の外部に導く動圧取り出し部32と、第1の支持部材11の内部を流れる空気SAの向きに平行な面に空気SAを取り込む開口33hが形成されて取り込んだ空気SAを第1の支持部材11の外部に導く静圧取り出し部33と、動圧取り出し部32を通過した空気SAと静圧取り出し部33を通過した空気SAとを混合する混合部31と、を有する全圧取り出しノズル30を備える。
Moreover, the air conditioning system which concerns on the 5th aspect of this invention is a lead-out hole in the air conditioning system which concerns on any one aspect of the said 2nd aspect thru | or 4th aspect of this invention, as shown, for example in FIG. 11h (see, for example, FIG. 1) is a total
このように構成すると、導出孔から導出される空気が静圧だけの場合に比べて高い圧力で導出されることとなり、区画材の裏面に沿う方向の空気の拡散を促進させることができる。 If comprised in this way, it will be derived | led-out by the high pressure compared with the case where the air derived | led-out from a derivation | leading-out hole is only a static pressure, and the spreading | diffusion of the air along the back surface of a partition material can be promoted.
本発明によれば、第1の支持部材に対して交差して配置されると共に内部に空気の流路が形成された第2の支持部材を備え、第1の支持部材と第2の支持部材とが交差により接触する位置に互いの空気の流路が連絡する連絡孔が形成され、導出された空気が区画材の裏面に沿って流れる向きに開口した導出孔が第1の支持部材に形成されているので、支持部材がダクトを兼ねることとなる。それゆえ、手間及びコストの増大を抑制しつつ区画材の裏側全体に満遍なく空気を接触させることができ、導出孔から導出される空気を温度調節された空気とした場合は、区画材の全体を満遍なく冷却又は加熱することができる。 According to the present invention, the first support member and the second support member are provided including the second support member that is disposed so as to intersect the first support member and that has an air flow path formed therein. Is formed in the first support member in a direction in which the derived air flows along the back surface of the partition material. Thus, the support member also serves as a duct. Therefore, air can be uniformly contacted with the entire back side of the partition material while suppressing an increase in labor and cost, and when the temperature of the air led out from the outlet hole is adjusted to the temperature, It can be cooled or heated evenly.
以下、図面を参照して本発明の実施の形態について説明する。なお、各図において互いに同一又は相当する部材には同一あるいは類似の符号を付し、重複した説明は省略する。 Embodiments of the present invention will be described below with reference to the drawings. In the drawings, the same or similar members are denoted by the same or similar reference numerals, and redundant description is omitted.
図1及び図2を参照して、本発明の第1の実施の形態に係る支持部材セット10及び本発明の第2の実施の形態に係る冷暖房システム1を説明する。図1は、支持部材セット10及び冷暖房システム1の構成を説明する図であり、(a)は断面図、(b)は平面図である。図1(b)は、区画材としての床材15を外した様子を表している。図2は、支持部材セット10及び冷暖房システム1の構成を示す斜視図であり、床材15を外した様子を表している。冷暖房システム1は、床材15を支持する支持部材セット10と、支持部材セット10に温度が調節された空気である温調空気SAを供給する第1のチャンバーとしての順流チャンバー25A及び第2のチャンバーとしての逆流チャンバー25Bと、温調空気SAを生成する空気温度調節機器としての温調機器21とを備えている。
With reference to FIG.1 and FIG.2, the supporting member set 10 which concerns on the 1st Embodiment of this invention, and the
また図3を併せて参照し、冷暖房システム1全体の説明に先立って、冷暖房システム1の構成要素の1つである支持部材セット10について詳説する。図3は、支持部材セット10の部分斜視図である。支持部材セット10は、第1の支持部材としての根太鋼11と、第2の支持部材としての大引鋼12と、大引鋼12をスラブSL上で支持する支持台18とを備えている。支持部材セット10は、建物の床を構成する部材である。根太鋼11の上には、冷房又は暖房(以下「冷暖房」という。)が行われる対象となる冷暖房室Rの床面となる床材15が敷設される。
Further, with reference to FIG. 3, the support member set 10 which is one of the components of the cooling /
根太鋼11は、床材15自体及び床材15にかかる重量を大引鋼12に伝える部材である。根太鋼11は、典型的には、細長の溶融亜鉛めっき鋼板を断面が「ハット形状」となるように折り曲げ加工して形成された棒状の部材である。「ハット形状」は、周囲に縁が付いた帽子(ハット)のような形状であり、例えば断面矩形の中空角柱の当該矩形の底辺を中央で切断し、その切断した底辺をこの辺に交わる側辺との交点でそれぞれ180°外側に回転させて形成される形状である。このように形成された根太鋼11は、断面で見ると、載置されたときに水平の辺となる天面11tと、天面11tの両端からそれぞれ下方に延びる辺となる側面11sと、各側面11sの下端から水平方向外側に延びる縁部11bとを有する。本実施の形態における根太鋼11は、天面11tの幅が79mm、側面11sの高さが50mm、縁部11bの幅が29mmであるが、この寸法に限られない。根太鋼11は、両縁部11b間の開口を塞ぐことにより、内部に温調空気SAの流路を形成することができる。
The
根太鋼11は、側面11sに、内部を流れる温調空気SAを導出する導出孔11hが形成されている。導出孔11hは、根太鋼11の長手方向に所定の間隔で複数形成されている。また、導出孔11hは、一方の側面11sと対向する他方の側面11sとで千鳥状となるように形成されている。換言すれば、一方の側面11s側から根太鋼11を見たときに、目視できる導出孔11hと導出孔11hとの中間に裏側の側面11sの導出孔11hが形成されている。導出孔11hは、導出された温調空気SAが、根太鋼11の上に敷設された床材15の裏面に沿って床材15の裏面に接触しながら拡散するような向きに形成されている。導出孔11hの間隔は、床材15の裏面に満遍なく温調空気SAを接触させることができる間隔とすることが好ましい。床材15の裏面に満遍なく温調空気SAを接触させることにより、床材15をムラなく冷却又は加熱することが可能になる。導出孔11hの大きさは、導出された温調空気SAが床材15との間に形成される境膜(流体が相対運動をしている場合に相境界に存在する、層流状態が保たれている極薄い領域)を破壊する風速で流れる開口面積に形成するのが好ましい。一般に、床材15と温調空気SAの流れとの間に空気が滞留する境膜が存在すると表面熱伝達抵抗が大きくなって温調空気SAが保有する冷熱又は温熱が効率よく床材15に伝達されなくなるが、境膜を破壊することによって熱伝達率を向上させることができる。根太鋼11は、例えば定尺が5400mmであり、適切な長さに切断して用いられる。
The
大引鋼12は、その上に間隔(根太間隔L1)を空けて複数敷設される根太鋼11を支え、その重量を支持脚18を介してスラブSLに伝える部材である。大引鋼12は、典型的には、溶融亜鉛めっき鋼板が断面矩形の中空角柱に加工されて形成されている。中空に形成されている大引鋼12は、その内部の中空部分を温調空気SAの流路とすることができる。本実施の形態では、大引鋼12の断面形状が一辺100mmの正方形に形成されている。大引鋼12の断面矩形の一辺は、75mmとしてもよく、中空部分を流れる温調空気SAの流量を勘案して決定されたその他の寸法としてもよい。大引鋼12は、根太鋼11と接触する部分に大引連絡孔14Bが形成されている。大引連絡孔14Bは、大引鋼12の内部と根太鋼11の内部とを連絡して、大引鋼12の内部を流れてきた温調空気SAを根太鋼11の内部に流入させることができる開口である。大引連絡孔14Bは、大引鋼12の長手方向の大きさが、根太鋼11の両側面11s間の幅よりも一回り小さく形成されている。大引鋼12の幅方向の大引連絡孔14Bの大きさは、大引鋼12の必要な強度を確保できる範囲でできるだけ大きく形成してもよい。大引連絡孔14Bが形成される間隔は、典型的には根太間隔L1と一致する。根太間隔L1は、床材15に温調空気SAを満遍なく接触させる観点からは、導出孔11hから導出された温調空気SAの到達距離が採用され、所定の目的の規格(例えば体育館用鋼製床下地構成材:JISA6519)を満たす観点からは、規格を充足する寸法が採用される。規格を充足する観点から根太間隔L1を決定した場合も、床材15に温調空気SAを満遍なく接触させることができるようにすることが好ましい。大引鋼12は、例えば定尺が5400mmであり、適切な長さに切断して用いられる。
The
支持台18は、大引鋼12を受ける大引受18aと、冷暖房室Rの床高を調節する支持ボルト18bと、大引受18a及び支持ボルト18bのスラブSL上における位置を固定する支持脚18cとを有している。大引受18aは、大引鋼12の両側面及び底面を包むようなU字形状に鋼板が加工されて形成され、大引鋼12との間に緩衝材としてのゴム板が嵌挿されて構成されている。大引受18aの上部には、大引鋼12を挟んだ大引受18aを締め付けるための調整ボルトが挿通されて蝶ねじが螺合されている。支持脚18cは、ハット状に形成され、ハットの縁の部分にアンカーを挿通する孔が形成されており、アンカーでスラブSLに固定することができるように構成されている。支持ボルト18bは、全ねじが床高に適合する所定の長さに切断されて形成されており、一端が大引受18aのU字状の底部に溶接され、他端が支持脚18cのハットの頂部に挿通されてナットで固定されている。支持ボルト18bを支持脚18cに挿通する度合いを調節することにより、大引受18aの高さ、ひいては大引鋼12のレベルを調節することができる。
The
支持部材セット10を建物に設置する際は、まず、スラブSL上に支持台18をアンカーで固定する。支持台18の割付は、敷設される大引鋼12に対応して行われる。支持部材セット10は、複数の大引鋼12が所定の間隔(大引間隔L2)で平行に敷設され、大引鋼12の上に複数の根太鋼11が根太間隔L1で平行に敷設されるところ、大引間隔L2は、所定の目的の規格(例えば体育館用鋼製床下地構成材:JISA6519)を満たす観点からは、規格を充足する寸法が採用される。また、床材15に温調空気SAを満遍なく接触させる観点からは、必要な流量の温調空気SAを根太鋼11に供給することができる間隔が採用される。両観点からの条件を共に充足させることが好ましい。支持台18は、上記の観点を考慮して決定された大引間隔L2に対応する位置でスラブSL上に固定される。
When the support member set 10 is installed in a building, first, the
支持台18がスラブSL上に固定されたら、大引鋼12を冷暖房室Rの床面積に応じて切断してから長手方向が水平になるようにして大引受18aに載置する。このとき、大引連絡孔14Bが上方(後に敷設する根太鋼11側)を向くように(大引鋼12の上面に現れるように)、かつ、ある大引連絡孔14Bを通り大引鋼12に直交する仮想線上に他の大引鋼12の大引連絡孔14Bが乗るように、大引鋼12が大引受18aに載置される。大引鋼12が大引受18aに載置されたら、大引受18aの調整ボルトに螺合された蝶ねじを締め付けて、大引鋼12を支持台18に固定する。その後、根太鋼11を、両縁部11bの間の開口で仮想線上の各大引連絡孔14Bを覆い隠すようにしつつ縁部11bを大引鋼12に接触させて、大引鋼12上に敷設する。このとき、根太鋼11は大引鋼12に対して直交している。根太鋼11を敷設したら、縁部11bと大引鋼12の上面とをタッピングビス等で固定する。根太鋼11を大引鋼12に固定したら、隣り合う大引鋼12間の根太鋼11の底面が両縁部11bの間で開口しているので、この開口を塞ぐ。根太鋼11底面の両縁部11b間の開口を塞ぐには、アルミテープを用いてもよく、鉄板を底面側からあてがってクリップやビス等で固定してもよい。大引鋼12の上に載置固定された根太鋼11は、底面開口が塞がれることにより暗渠となり、内部に温調空気SAの流路が形成される。大引鋼12間における根太鋼11の底面開口を塞ぐと、根太鋼11の底面は大引鋼12の上方部分が塞がれずに残る。この塞がれずに残った部分が根太連絡孔14Aとなる。根太連絡孔14Aは、大引連絡孔14Bを内部に収めることができる大きさになっている。根太連絡孔14Aと大引連絡孔14Bとで連絡孔14を形成し、底部開口が塞がれた根太鋼11の内部と大引鋼12の内部とを連絡することができるようになっている。
When the
引き続き、図1及び図2を主に参照し、適宜図3を参照して、冷暖房システム1の構成を説明する。上述のように構成された支持部材セット10の、各大引鋼12の一端12aには、温調空気SAを大引鋼12内に分配供給する順流チャンバー25Aが接続されている。順流チャンバー25Aは、典型的には矩形ダクトで構成されている。順流チャンバー25Aは、亜鉛鉄板で形成されていてもよく、グラスウール板を加工して形成されていてもよい。順流チャンバー25Aは、各大引鋼12の一端12aに接触して、根太鋼11と平行に配設されている。順流チャンバー25Aは、各大引鋼12の一端12aと接触する部分が開口され、順流チャンバー25A内から大引鋼12内へ温調空気SAを供給することができるように構成されている。順流チャンバー25Aは、複数敷設された大引鋼12のうちの一方の最外部に敷設された大引鋼12の外側で塞がれている。順流チャンバー25A内への温調空気SAの供給は、塞がれた方とは反対側の端部から行われるように構成されている。
Next, the configuration of the
逆流チャンバー25Bは、典型的には順流チャンバー25Aと同様の材料で同様の形状及び同様の長さに形成され、各大引鋼12の他端12bに接続されている。逆流チャンバー25Bは、各大引鋼12の他端12bに接触して、根太鋼11と平行に配設されている。逆流チャンバー25Bは、各大引鋼12の他端12bと接触する部分が開口され、逆流チャンバー25B内から大引鋼12内へ温調空気SAを供給することができるように構成されている。逆流チャンバー25Bは、順流チャンバー25Aの塞がれた端部の直近の大引鋼12とは反対側の最外部に敷設された大引鋼12の外側で塞がれている。逆流チャンバー25B内への温調空気SAの供給は、塞がれた方とは反対側の端部から行われるように構成されている。このように構成されることにより、平面視において、順流チャンバー25A内を流れる温調空気SAの流れ方向と、逆流チャンバー25B内を流れる温調空気SAの流れ方向とが逆向きになるようになっている。
The reverse flow chamber 25 </ b> B is typically formed of the same material as the forward flow chamber 25 </ b> A in the same shape and the same length, and is connected to the
温調機器21は、冷暖房室Rの輻射冷暖房を行うことができる温度に調節した温調空気SAを生成する機器である。温調機器21は、典型的にはパッケージ型空調機が用いられるが、エアハンドリングユニット等が用いられることとしてもよい。温調機器21は、冷暖房室Rが形成される部分の外側に設置される。温調機器21は、冷暖房室Rに隣接した部屋あるいは冷暖房室Rから離れた部屋に設置されてもよい。温調機器21は、順流チャンバー25Aの開口端部及び逆流チャンバー25Bの開口端部にそれぞれ設置してもよく、1台の温調機器21を設置して温調機器21から順流チャンバー25A及び逆流チャンバー25Bのそれぞれの開口端部に温調空気SAを導く分配ダクト(不図示)を併せて設けることとしてもよい。分配ダクト(不図示)を設ける場合は、適宜ダンパ等を設けて順流チャンバー25A及び逆流チャンバー25Bのそれぞれの開口端部における静圧が等しくなるようにすることが好ましい。
The
冷暖房システム1を構築する際は、上述の要領で設置される支持部材セット10が設置される前あるいは設置された後に、温調機器21を設置する。温調機器21及び支持部材セット10を設置したら、各大引鋼12の一端12aに順流チャンバー25Aを接続して設置し、各大引鋼12の他端12bに逆流チャンバー25Bを接続して設置する。そして、必要に応じて分配ダクト(不図示)を、温調機器21と順流チャンバー25A及び逆流チャンバー25Bのそれぞれとを接続して設置する。その後、根太鋼11の上に床材15を敷設する。なお、床材15を敷設する前に、隣り合う根太鋼11の間の大引鋼12上に閉塞板16を敷き詰めて、根太鋼11の間の開口を塞ぐこととしてもよい。このとき、敷設された閉塞板16の上面よりも上方に、導出孔11hが現れるように閉塞板16の厚さが決められる。このようにすることで、床材15と閉塞板16との間に床下空間SPをさらに小さくした空気拡散空間SPDを形成することができ、導出孔11hから導出された温調空気SAの拡散領域を床材15付近に制限することができて、温調空気SAの冷熱又は温熱を効率よく床材15に伝達することが可能となる。
When constructing the
また、床材15には、根太鋼11の導出孔11hから床下空間SPに導出された温調空気SAを冷暖房室Rに流入させる連通口17が形成されている。連通口17を介して温調空気SAを冷暖房室R内に導入することにより、対流による冷暖房効果を享受することが可能になる。連通口17は、典型的には、冷暖房室Rの隅部に2〜4箇所形成されている。連通口17は、冷暖房室Rの床面において、物の落下を防ぐための格子(不図示)が設けられている。さらに、冷暖房室Rの壁面又は天井面には、冷暖房室Rに流入した温調空気SA分の空気を冷暖房室R外に導出する導出口(不図示)が形成されている。導出口(不図示)には、典型的には冷暖房室R内の空気を温調機器21に導く還気ダクト(不図示)が接続されている。
Further, the
引き続き図1〜図3を参照して、支持部材セット10及び冷暖房システム1の作用(運転状況)を説明する。なお、支持部材セット10の作用は、冷暖房システム1の作用の一環として説明する。温調機器21では、冷暖房室Rを輻射冷暖房するのに適した温度(設定温度に依存するが、例えば、冷房時18〜23℃、暖房時30〜35℃)に調節された温調空気SAが生成される。輻射冷暖房は、一般に、対流のみによる冷暖房(温度調節された空気を冷暖房室内に供給して行う冷暖房)に比べて、温度調節された空気の温度と外気温との差が小さくなるように設計されるため、温調空気SAを生成するためのエネルギーが少なくて済む。温調機器21で生成された温調空気SAは、必要に応じて分配ダクト(不図示)を介して順流チャンバー25A及び逆流チャンバー25Bに供給される。
With continued reference to FIG. 1 to FIG. 3, the operation (operation status) of the support member set 10 and the
順流チャンバー25A及び逆流チャンバー25Bに供給された温調空気SAは、それぞれ塞がれた端部に向かって流れ、途中で順番に接続された大引鋼12に順次流入する。順流チャンバー25Aから大引鋼12の一端12aに、及び逆流チャンバー25Bから大引鋼12の他端12bにそれぞれ流入した温調空気SAは、それぞれ反対側の端部に向かって大引鋼12内を流れつつ、途中で順番に現れる連絡孔14から根太鋼11の内部にも順次流入する。大引鋼12の両端12a、12bからそれぞれ流入した温調空気SAは、大引鋼12内で出会うが(以下、温調空気SAが出会う点を「出会点」という。)、大引鋼12の端部から温調空気SAの出会点までの距離は、複数配設された大引鋼12に対して温調空気SAが到達する順序が順流チャンバー25A側と逆流チャンバー25B側とで逆になっており、各大引鋼12により端部12a、12bから静圧が等しい部分までの距離が異なるので、各大引鋼12によって異なる。複数配設された大引鋼12に対して温調空気SAが到達する順序が順流チャンバー25A側と逆流チャンバー25B側とで逆になっていることにより、冷暖房室R内における温度分布が一方に偏ってしまうことを低減することができる。
The temperature-controlled air SA supplied to the
連絡孔14から根太鋼11の内部に流入した温調空気SAは、大引鋼12に直交する2方向に分かれて流れ、途中で左右順番に現れる導出孔11hから床下空間SP(閉塞板16が敷設されている場合は空気拡散空間SPD)に導出される。導出孔11hから導出された温調空気SAは、床材15の裏面に沿って拡散しながら隣の根太鋼11に向かって流れる。このとき、温調空気SAは、床材15に接触しながら流れて床材15に冷熱(冷房時)又は温熱(暖房時)を伝達する。このことにより、床材15は冷やされ又は温められる。なお、床材15は、接触している根太鋼11からも冷熱又は温熱を受熱して冷やされ又は温められる。根太鋼11及び大引鋼12は鋼板で形成されているので、熱伝導率が比較的高く、効率よく床材15に冷熱又は温熱を伝達することができる。そして、冷やされ又は温められた床材15から冷暖房室Rに冷熱又は温熱が輻射され、冷暖房室Rの冷房又は暖房が行われる。
The temperature-controlled air SA that has flowed into the
床材15に冷熱又は温熱を伝達した温調空気SAは、冷房時は温度が上昇して暖房時は温度が低下している。床材15と熱交換して床下空間SP(又は空気拡散空間SPD)に存在する温調空気SAは、連通口17を介して冷暖房室R内に流入し、冷暖房室R内を対流する。冷暖房室R内に流入した温調空気SAは、床材15の温度と同等あるいは冷房時は床材15よりも低温で暖房時は床材15よりも高温であるので、冷暖房室Rの冷暖房に寄与することとなる。冷暖房室Rに流入した温調空気SAは、その後、温調機器21に還されて温度が調節された後に再び順流チャンバー25A及び逆流チャンバー25Bに供給され、あるいは外気に放出されて新たな空気が温調機器21で温度調節された後に順流チャンバー25A及び逆流チャンバー25Bに供給される。
The temperature-controlled air SA that has transmitted cold or warm heat to the
以上で説明したように、冷暖房システム1は、温調空気SAで床材15を冷却又は加熱して輻射冷暖房を行うので、液体を熱媒体として用いて床面を温めるシステム(例えば温水床暖房)に起こりうる漏水等のトラブルが発生する心配がない。また、支持部材セット10が建築用鋼製床組の構成部材と温調空気SAのダクトとを兼ねるので、床の工事が完了した時点で大部分のダクト工事が終了することとなり、施工上の手間(工数)を大幅に低減でき、システム構築コストを大幅に削減することができる。それでいて、根太鋼11及び大引鋼12を適切に配置すると共に根太鋼11への導出孔11hの形成を適切に行うことにより、床材15全体を満遍なく冷却又は加熱することができ、良好な輻射冷暖房効果を得ることができる。
As described above, since the cooling /
以上の説明では、根太鋼11に形成された導出孔11hから床下空間SP(又は空気拡散区間SPD)に直接温調空気SAを導出することとしたが、以下に説明するノズルを介して温調空気SAを導出することとしてもよい。
図4は、床下空間SP(又は空気拡散区間SPD)に導出される温調空気SAの圧力を高める全圧取出ノズル30を説明する図であり、(a)は斜視図、(b)は平面図である。全圧取出ノズル30は、混合部としての混合ボックス31と、動圧取り出し部としての動圧ノズル32と、静圧取り出し部としての静圧ノズル33とを備えている。
In the above description, the temperature-controlled air SA is directly derived from the
4A and 4B are diagrams for explaining the total
混合ボックス31は、ほぼ直方体に形成されており、1つの面(以下「嵌挿面31a」という。)が根太鋼11に形成されている導出孔11hに嵌め込むことができる大きさに形成されている。嵌挿面31aに対向する面には、温調空気SAを床下空間SP(又は空気拡散区間SPD)に導出する噴出孔31hが形成されている。噴出孔31hが形成されている面は、嵌挿面31aよりも高さ方向が小さく細長の長方形になっており、噴出孔31hも導出孔11hに比べて細長の長方形に形成されている。混合ボックス31の、嵌挿面31aと噴出孔31hが形成された面とをつなぐ両側面は、台形形状を呈している。このように、混合ボックス31は、概ね直方体に形成されている。嵌挿面31aに直交する4つの面には、混合ボックス31を導出孔11hに装着するための取付爪31cが形成されている。取付爪31cは、典型的には、根太鋼11を形成する鋼板を厚さ方向で挟む突起が上記4つの面に形成されて構成されている。取付爪31cは、噴出孔31hから導出される温調空気SAの向きを調節可能なように、例えば選択的に利用可能に複数設けられているとよい。
The
動圧ノズル32は、中空円筒状に形成されている。動圧ノズル32は、中空円筒状の一端が閉塞されており、他端が開口となっている。また、動圧ノズル32は、閉塞端側の回動部32aと開口端側の固定部32bとに分割されており、回動部32aは固定部32bに対して、円筒の軸回りに回動可能に装着されている。そして、動圧ノズル32の固定部32bが、混合ボックス31の嵌挿面31aに固定されている。動圧ノズル32は、典型的には嵌挿面31aに対して直角に延びるように取り付けられている。動圧ノズル32の回動部32aの閉塞端近傍の側面には、空気を取り込む開口としての動圧口32hが形成されている。動圧ノズル32は、動圧ノズル32が取り付けられた混合ボックス31が導出孔11hに取り付けられたときに、根太鋼11の幅方向のおよそ中央部に動圧口32hが位置する長さに形成されている。回動部32aには、動圧口32hの裏側に、動圧口32hを風上に向けるための方向舵32rが取り付けられている。方向舵32rは、平面が三角形の平板であり、三角形の底辺が円筒の軸と平行になるように、かつ、三角形の底辺が接する部分の円筒の接線に直交する方向に平板が延びるように、動圧ノズル32の側面に取り付けられている。
The
静圧ノズル33は、断面が矩形の筒状の部材で、長さが極短く形成されている。静圧ノズル33の長さは、およそ断面の矩形の短辺の1/3〜1/5程度の長さであり、例えば5mm程度である。静圧ノズル33は両端が開口になっており、その一端が混合ボックス31の嵌挿面31aに、動圧ノズル32の取り付け部に隣接して取り付けられている。静圧ノズル33の、混合ボックス31に取り付けられている端部とは逆の端部の開口が、空気を取り込む開口としての静圧口33hとなっている。静圧ノズル33が取り付けられた混合ボックス31が導出孔11hに取り付けられると、根太鋼11内部の温調空気SAの流れの向きに対して静圧口33hは平行になる。なお、嵌挿面31aに静圧ノズル33を取り付けずに、静圧ノズル33が取り付けられる部分の嵌挿面31aに直に静圧口を形成することとして、静圧ノズル33を省略してもよい。全圧取出ノズル30は、典型的には、熱可塑性樹脂をブロー成形することにより製造される。混合ボックス31と、動圧ノズル32と、静圧ノズル33とは、一体に形成されていてもよい。
The
上記の構成の全圧取出ノズル30を根太鋼11の導出孔11hに取り付けることにより、床下空間SP(又は空気拡散区間SPD)に導出される温調空気SAの圧力を高めることができる。その作用は以下のようになる。根太鋼11の内部を流れる温調空気SAは、流れに直交するように配設されている動圧ノズル32に衝突する分が動圧口32hから取り込まれ、動圧ノズル32に取り込まれた温調空気SAは動圧ノズル32の軸方向に流れの向きを変えて混合ボックス31に流入する。他方、動圧口32hから取り込まれなかった温調空気SAは、根太鋼11内を引き続き流れ、静圧口33hの脇を通過する際の温調空気SAの静圧により一部が静圧口33hから混合ボックス31に流入する。混合ボックス31へ、動圧ノズル32を介して流入した温調空気SAと静圧ノズル33を介して流入した温調空気SAとは、混合ボックス31内で混合され、噴出孔31hに向かって流れる。このとき、噴出孔31hの開口面積が導出孔11hの嵌挿面31aの面積よりも小さく、混合ボックス31内を流れる温調空気SAの流路断面積が徐々に小さくなるので、温調空気SAの動圧も徐々に高まる。また、混合ボックス31内を流れる温調空気SAは、根太鋼11を流れる温調空気SAの動圧及び静圧の両方、すなわち全圧を取り出したものとなる。このように混合ボックス31内を流れて噴出孔31hから導出される温調空気SAは、全圧取出ノズル30を設けない場合に導出される温調空気SAに比べて動圧が高く、噴流となっている。そのため、噴出孔31hから導出される温調空気SAは、到達距離がより長くなり、境膜をより破壊しやすく、温調空気SAから床材15への熱伝達率を向上させることができる。
By attaching the total
以上の説明では、冷却又は加熱される床材15が冷暖房室Rの床面に設けられているとしたが、天井及び/又は壁も温調空気SAによって冷却又は加熱できるように構成してもよい。天井に採用する場合、例えば、大引鋼12に相当する角スタッドを、梁に隣接して設けた順流チャンバー25A及び逆流チャンバー25Bに接続し、根太鋼11に相当する天井ボード固定用軽量鉄骨を角スタッドに取り付けることにより構成することができる。また、壁に採用する場合、例えば、所定の間隔で直立させて設けた順流チャンバー25A及び逆流チャンバー25Bに、大引鋼12に相当する角スタッドを水平にして接続し、根太鋼11に相当する壁ボード固定用軽量鉄骨を角スタッドに取り付けることにより構成することができる。壁の下地材となる角スタッド及び壁ボード固定用軽量鉄骨は、水平及び垂直の向きを相互に代えてもよい。
In the above description, the
以上の説明では、床下空間SP(又は空気拡散空間SPD)に放出された温調空気SAを、連通口17を介して冷暖房室Rに流入させることとしたが、床下空間SP(又は空気拡散空間SPD)から屋外に放出してもよく、あるいは床下空間SPからダクトを介して温調機器21に還気してもよい。
In the above description, the temperature-controlled air SA released to the underfloor space SP (or air diffusion space SPD) is caused to flow into the cooling / heating room R through the
本実施の形態に係る冷暖房システム1は、例えば体育館等の大空間に採用することにより、震災が発生した際に体育館等が収容避難場所(避難所)となった場合に避難所の冷暖房を効果的に行うことができる。一般に、天井空間が大きい体育館等の大空間は、夏場は太陽光による屋根面の放射熱で体育館内が蒸し風呂状態となり、冬場は床面が極端に冷え込んで底冷えを感じることが多く、ただでさえ苦痛な避難生活を強いられている被災者はさらなる苦痛を感じることとなることが多いが、対流方式の冷暖房では、大空間を効果的に冷暖房するのが難しい。本実施の形態に係る冷暖房システム1によれば、体育館等の大空間の輻射冷暖房を効果的に行うことができる。
The
1 冷暖房システム
10 支持部材セット
11 根太鋼
11h 導出孔
12 大引鋼
12a 一端
12b 他端
14 連絡孔
15 床材
16 閉塞板
21 温調機器
25A 順流チャンバー
25B 逆流チャンバー
30 全圧取出ノズル
31 混合ボックス
32 動圧ノズル
32h 動圧口
33 静圧ノズル
33h 静圧口
L2 大引間隔
R 冷暖房室
SA 温調空気
SP 床裏空間
SPD 空気拡散空間
DESCRIPTION OF
Claims (4)
前記第1の支持部材を前記区画材との間に挟む位置で支える第2の支持部材であって、前記第1の支持部材に対して交差して配置されると共に内部に空気の流路が形成された第2の支持部材とを有し、
前記第1の支持部材と前記第2の支持部材とが前記交差により接触する位置に、互いの前記空気の流路が連絡する連絡孔が、前記第1の支持部材及び前記第2の支持部材のそれぞれに形成され、
前記第1の支持部材の前記空気の流路から前記部屋の裏側の空間に空気を導出する導出孔であって、該導出孔から導出された空気が前記区画材の裏面に沿って流れる向きに開口した導出孔が前記第1の支持部材に形成された支持部材セットと;
前記第1の支持部材及び前記第2の支持部材の内部を流れる空気の温度を事前に調節する空気温度調節機器とを備え;
前記第1の支持部材及び前記第2の支持部材を複数有し;
複数の前記第2の支持部材がそれぞれ線状に形成され、かつ、所定の間隔を持って配列され;
複数の前記第2の支持部材のそれぞれの一端に空気を供給する第1のチャンバーと;
複数の前記第2の支持部材のそれぞれの他端に空気を供給する第2のチャンバーとをさらに備え;
前記第1のチャンバーが、配列された前記第2の支持部材のそれぞれの前記一端に順番に空気が到達する方向に空気を流すように構成され;
前記第2のチャンバーが、配列された前記第2の支持部材のそれぞれの前記他端に、前記一端に空気が到達する順番とは逆の順番で空気が到達する方向に空気を流すように構成された;
冷暖房システム。 A first support member for supporting a plate-shaped partition material forming the outline of the room from the back side of the room, wherein the first support member has an air flow path formed therein ;
A second support member for supporting at positions sandwiching between the front Symbol first support member and the partition member, the flow path of air therein while being arranged to intersect with the first support member A second support member formed with
The position where the front Symbol first support member and said second support member is contacted by the intersection, a communication hole communicating the flow path of the air from each other, said first support member and said second support Formed on each of the members ,
A lead-out hole for deriving air from the flow path of the air on the back side of the space of the room before Symbol first support member, the direction of air derived from the conductor Deana flows along the back side of the partition member and supporting lifting member sets the opened outlet hole is formed in said first support member;
E Bei the air temperature regulating device for adjusting the temperature of the air flowing through the inside of the first support member and said second support member in advance;
Has a plurality of said first support member and said second support member;
A plurality of the second support members are each formed in a linear shape and arranged at a predetermined interval;
A first chamber for supplying air to one end of each of the plurality of second support members;
A second chamber for supplying air to the other end of each of the plurality of second support members;
The first chamber is configured to flow air in a direction in which air sequentially reaches the one end of each of the arranged second support members;
The second chamber is configured to flow air in the direction in which the air reaches the other end of each of the second support members arranged in a reverse order to the order in which the air reaches the one end. Was;
Air conditioning system.
前記第1の支持部材の内部を流れる空気の向きに直交する面に空気を取り込む開口が形成されて取り込んだ空気の流れの向きを直角に変えて前記第1の支持部材の外部に導く動圧取り出し部と、
前記第1の支持部材の内部を流れる空気の向きに平行な面に空気を取り込む開口が形成されて取り込んだ空気を前記第1の支持部材の外部に導く静圧取り出し部と、
前記動圧取り出し部を通過した空気と前記静圧取り出し部を通過した空気とを混合する混合部と、を有する全圧取り出しノズルを備える;
請求項1に記載の冷暖房システム。 A total pressure takeout nozzle attached to the outlet hole,
An opening for taking in air is formed in a plane orthogonal to the direction of air flowing through the inside of the first support member, and the direction of the flow of the taken air is changed to a right angle to introduce the dynamic pressure to the outside of the first support member. A take-out section;
An opening for taking in air is formed in a plane parallel to the direction of the air flowing through the inside of the first support member, and a static pressure take-out portion for guiding the taken-in air to the outside of the first support member;
A total pressure extraction nozzle having a mixing section that mixes the air that has passed through the dynamic pressure extraction section and the air that has passed through the static pressure extraction section;
The air conditioning system according to claim 1 .
前記第1の支持部材を前記区画材との間に挟む位置で支える第2の支持部材であって、前記第1の支持部材に対して交差して配置されると共に内部に空気の流路が形成された第2の支持部材とを有し、
前記第1の支持部材と前記第2の支持部材とが前記交差により接触する位置に、互いの前記空気の流路が連絡する連絡孔が、前記第1の支持部材及び前記第2の支持部材のそれぞれに形成され、
前記第1の支持部材の前記空気の流路から前記部屋の裏側の空間に空気を導出する導出孔であって、該導出孔から導出された空気が前記区画材の裏面に沿って流れる向きに開口した導出孔が前記第1の支持部材に形成された支持部材セットと;
前記第1の支持部材及び前記第2の支持部材の内部を流れる空気の温度を事前に調節する空気温度調節機器と;
前記導出孔に取り付けられる全圧取り出しノズルであって、
前記第1の支持部材の内部を流れる空気の向きに直交する面に空気を取り込む開口が形成されて取り込んだ空気の流れの向きを直角に変えて前記第1の支持部材の外部に導く動圧取り出し部と、
前記第1の支持部材の内部を流れる空気の向きに平行な面に空気を取り込む開口が形成されて取り込んだ空気を前記第1の支持部材の外部に導く静圧取り出し部と、
前記動圧取り出し部を通過した空気と前記静圧取り出し部を通過した空気とを混合する混合部と、を有する全圧取り出しノズルとを備える;
冷暖房システム。 A first support member for supporting a plate-shaped partition material forming the outline of the room from the back side of the room, wherein the first support member has an air flow path formed therein ;
A second support member for supporting at positions sandwiching between the front Symbol first support member and the partition member, the flow path of air therein while being arranged to intersect with the first support member A second support member formed with
The position where the front Symbol first support member and said second support member is contacted by the intersection, a communication hole communicating the flow path of the air from each other, said first support member and said second support Formed on each of the members ,
A lead-out hole for deriving air from the flow path of the air on the back side of the space of the room before Symbol first support member, the direction of air derived from the conductor Deana flows along the back side of the partition member and supporting lifting member sets the opened outlet hole is formed in said first support member;
An air temperature adjusting device for adjusting in advance the temperature of air flowing through the first support member and the second support member ;
A total pressure takeout nozzle attached to the outlet hole,
An opening for taking in air is formed in a plane orthogonal to the direction of air flowing through the inside of the first support member, and the direction of the flow of the taken air is changed to a right angle to introduce the dynamic pressure to the outside of the first support member. A take-out section;
An opening for taking in air is formed in a plane parallel to the direction of the air flowing through the inside of the first support member, and a static pressure take-out portion for guiding the taken-in air to the outside of the first support member;
And a total pressure extraction nozzle with a mixing unit for mixing the air passing through the air static pressure extraction portion that has passed through the dynamic pressure extraction portion;
Air conditioning system.
請求項1乃至請求項3のいずれか1項に記載の冷暖房システム。 A closing plate that is disposed in contact with the second support member among the plurality of first support members, and is disposed such that the lead-out hole is located in a space formed between the partition members. Provided with a closed plate;
The air conditioning system of any one of Claim 1 thru | or 3.
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