JPH08136033A

JPH08136033A - 空気調和装置

Info

Publication number: JPH08136033A
Application number: JP6278026A
Authority: JP
Inventors: Shohei Tsuji; 昇平辻; Fujio Niitsuma; 富士夫新妻; Hiroshi Komai; 浩駒井
Original assignee: National House Industrial Co Ltd
Current assignee: National House Industrial Co Ltd
Priority date: 1994-11-11
Filing date: 1994-11-11
Publication date: 1996-05-31
Anticipated expiration: 2015-10-03
Also published as: JP3095201B2

Abstract

(57)【要約】【目的】各部屋への汚染した空気の流入を防止すると
ともに共用空間と各部屋との温度差を減少し、季節にか
かわらず住宅内を快適にする。【構成】空気調和装置は、住宅内に調和された空気を
導入する装置であって、住宅の床下空気を取り入れる空
気取入口３５を有し、空気取入口３５で取り入れた床下
空気の温度を所定範囲に維持する室内機本体３３と、室
内機本体３３で調和された床下空気を住宅の部屋に連通
する廊下２に階段６５の蹴込み板５０から吹き出す空気
導入部３４とを備えている。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、空気調和装置、特に住
宅内に調和された空気を導入する空気調和装置に関す
る。

【０００２】

【従来の技術】住宅においては、その内外での換気や内
部での空調が必要であり、換気や空調のための種々のシ
ステムが従来から提供されている。従来の住宅用の換気
システムとして、各部屋に連通する共用空間としての廊
下に床下空気を導入する給気口と、給気した床下空気を
天井から排気する排気口とを備えるとともに、各部屋
毎、たとえば、台所、トイレ、風呂場等の内部の空気が
汚染されやすい部屋毎に換気扇を設けたものが知られて
いる。この換気システムでは、比較的清浄でありかつ温
度変動が少ない床下からの空気が廊下に導入される。ま
た、自然換気されにくい各部屋は、換気扇によって、強
制的に換気できる。

【０００３】また、住宅用の空調システムは、従来、各
部屋に設けられた空内機と、１又は複数の室内機と接続
された室外機とを有しており、各部屋毎を室内機を配置
して各部屋毎に空調を実施している。

【０００４】

【発明が解決しようとする課題】前記従来の換気システ
ムでは、各部屋毎に換気扇で換気すると、住宅内全体の
気圧バランスがくずれ、換気扇を作動させた空間が他の
空間に比べて気圧が低くなる。このため、窓の隙間等か
ら隙間風が流入して快適性を損ねるだけでなく、廊下等
の共有空間から外気を含む空気が流入する。例えば、廊
下に面した台所で換気扇を作動させると、間仕切りドア
を介して廊下からも空気が流入し廊下が負圧となる。こ
のため、廊下に面したトイレ、風呂場、または他の部屋
から汚染された空気が廊下を介して換気扇を作動させた
台所に流入するおそれがある。

【０００５】また、前記従来の空調システムでは、各部
屋に室内機を配置しているので、各部屋は空調されて快
適になる。しかし、廊下や階段等の各部屋に連通する共
用空間は空調されず、夏季や冬季において各部屋と共用
空間との温度差が大きくなり、共用空間の快適性が損ね
られる。また、各部屋で個別に空調しているので、住宅
全体の空調のための消費エネルギーが多くなる。

【０００６】本発明の目的は、住宅内の気圧差を減少さ
せ、他の部屋からの空気の流入を減少させることにあ
る。本発明の別の目的は、各部屋と共用空間との温度差
を減少させ、季節にかかわらず住宅内を快適な環境にで
きるようにすることにある。本発明のさらに別の目的
は、少ない消費エネルギーで住宅全体を空調できるよう
にすることにある。

【０００７】

【課題を解決するための手段】請求項１に係る空気調和
装置は、調和された空気を住宅内に導入する装置であっ
て、住宅の床下空気を取り入れる空気取入部と、空気取
入部で取り入れた床下空気の温度を所定範囲に維持する
調温手段とを有し、床下空気を空気調和する空気調和部
と、空気調和部で調和された床下空気を住宅の部屋に連
通する共用空間に導入する空気導入部とを備えている。

【０００８】請求項２に係る空気調和装置は、請求項１
に記載の空気調和装置において、空気調和部が、空気取
入部で取り込んだ床下空気を除湿する除湿手段をさらに
有している。請求項３に係る空気調和装置は、請求項１
又は２に記載の空気調和装置において、空気調和部が、
空気取入部で取り込んだ床下空気を空気導入部に直接供
給するかまたは調温手段で空気調和された床下空気を空
気導入部に供給するかを選択する選択部をさらに有して
いる。

【０００９】請求項４に係る空気調和装置は、請求項１
から３のいずれかに記載の空気調和装置において、空気
調和部が、住宅の床下空間または階段下の空間に配置さ
れている。請求項５に係る空気調和装置は、請求項１か
ら４のいずれかに記載の空気調和装置において、空気導
入部が、住宅の階段の蹴込み板から空気を共用空間に導
入する。

【００１０】

【作用】請求項１に記載の空気調和装置では、空気取入
部によって床下空気が取り入れられると、空気調和部に
おいて、調温手段によって取り入れられた床下空気の空
気の温度が所定範囲に維持され空気調和される。空気調
和された床下空気は空気導入部によって共用空間に導入
される。この結果、共用空間が空調された床下空気によ
って空調かつ正圧化される。そして、空調かつ正圧化さ
れた共用空間の空気は、たとえば間仕切りドアの隙間、
間仕切りドアに設けた換気口、間仕切り壁に設けた換気
口等で連通している部屋に供給され、部屋の空気が空調
かつ正圧化される。ここでは、床下から空気調和された
新鮮な空気を住宅内の各部屋に強制的に供給して共用空
間とそれに連通する部屋を正圧化できるため、共用空間
と各部屋との圧力差が減少し、ある部屋の内部を換気扇
によって強制排気しても、その部屋に外気が入り込んだ
り、あるいは他の部屋から汚染された空気が入り込むの
を少なくすることができる。また、空調された床下空気
によって共用空間と各部屋とを空調できるので、共用空
間と各部屋との温度差が減少し、季節にかかわらず住宅
内を快適な環境にすることができる。さらに、温度変動
が少ない床下空気を空気調和しているので、少ない消費
エネルギーで住宅全体を空調できる。

【００１１】請求項２に記載の空気調和装置では、除湿
手段によって除湿された空気が共用空間に導入される。
ここでは、除湿された空気が共用空間に導入されるの
で、空気の湿度が減少し、梅雨時や夏季等の湿度が高い
時期に住宅内をより快適にすることができる。請求項３
に記載の空気調和装置では、たとえば、秋季や春季のよ
うに床下空気の温度が所定範囲内のときには、選択部に
よって空気取入部で取り込んだ床下空気を直接空気導入
部に供給する。また、夏季や冬季のように所定範囲外の
ときには、選択部によって調温手段によって所定温度内
に維持された空気を空気導入部に供給する。ここでは、
床下空気の温度に応じて床下空気又は空気調和した床下
空気を選択できるので、住宅全体を効率よく空調でき
る。

【００１２】請求項４に記載の空気調和装置では、空気
調和部が床下空間または階段下の空間に配置されている
ので、デッドスペースを有効に利用でき、居住空間が減
少しない。請求項５に記載の空気調和装置では、階段の
蹴込み板から共用空間に空気が導入される。ここでは、
空気導入部を設置するための余分なスペースが不要とな
り、居住空間が減少しない。さらに、通路に空気導入部
が配置されないので、強度的な問題がなく、しかも見栄
えがよい。

【００１３】

【実施例】図１において、本発明の一実施例を採用した
住宅１は、２階建て構造のものである。この１階には、
共用空間としての廊下２を挟んで、ダイニング部屋３と
リビング部屋４とが配置されている。リビング部屋４の
奥側には、和室５が配置されている。廊下２には階段６
が配置されている。階段６は、２階の廊下７に繋がって
いる。この２階の廊下７まわりには、部屋８が配置され
ている。各部屋３，４，８の廊下２，７に面する間仕切
り扉１２には、廊下２，７との間で空気を出し入れする
ための換気口１０，１１が設けられている。なお、ここ
では廊下２，７と各部屋３，４，８との連通性を高める
ために換気口１０，１１を設けているが、通常は廊下
２，７と各部屋３，４，８とが間仕切り扉と扉の開口枠
との隙間で連通しているので換気口１０，１１は必ずし
も必要ではない。或いは、換気口を間仕切り壁に設けて
もよい。また、各部屋３，５，８には、給気と排気とを
同時に行える同時給排換気扇２０と、各部屋３，５，８
を個別に空調するための空調室内機２４とが設けられて
いる。また、住宅外には、空調室内機２４と空調配管及
び電気配線で接続された室外機（図示せず）が個別に設
けられている。さらに２階の天井には、排気口２１，２
１が設けられ、排気口２１は、ダクト２２により、屋根
に設けられた換気煙突２３に接続されている。

【００１４】一方、住宅１回りの床下の布基礎には、床
下換気口２５が設けられている。また、住宅１内の床下
の布基礎には、床下換気口２６が設けられており、床下
内での相互の空気の流通が可能となっている。また、階
段６の床下には、本発明の一実施例による空気調和装置
の室内機３０が取り付けられている。空気調和装置は、
冷暖房可能なヒートポンプ式のものであり、その室外機
３１は住宅１外に配置されている。室外機３１は、室内
機３０と電気配線及び冷媒用の空調配管３２によって接
続されている。室外機３１は、熱交換器、圧縮器及び冷
却ファン（共に図示せず）を備えている。

【００１５】同時給排換気扇２０は、戸外から新鮮な空
気を室内の空気と熱交換して冷却または加温して室内に
導入するとともに、室内の汚染した空気を戸外に排出す
るものである。ここでは、排気と給気とを同時に行うた
め、密閉度の高い部屋でも、安定した換気が行える。ま
た、冷房時や暖房時に、熱交換を行って空気を給気する
ので、流入された空気が冷房時には冷やされて暖房時に
は温められる。この結果、冷暖房中に排気しても熱を回
収するため、省エネルギー効果が高い。

【００１６】室内機３０は、図２に示すように、室内機
本体３３と、室内機本体３３上に配置された空気導入部
３４とを備えている。室内機本体３３は床下空気を容易
に取り込めるように床下に配置されている。室内機本体
３３は、床下空気を取り入れるためのフィルター付の空
気取入口３５と、空気取入口３５の背面側に対向して配
置された熱交換器３６と、熱交換器３６を挟んで空気取
入口３５と逆側に配置された送風ファン３７とを主に有
している。また、室内機３０には、廊下に設置された操
作パネル３８（図１）が接続されている。熱交換器３６
は、空調配管３２を介して室外機３１の圧縮器と熱交換
器とに接続されている。送風ファン３７は、設定された
運転モードに応じて送風量を可変に調節可能である。空
気導入部３４は、階段６の最下段の蹴込み板５０に配置
された吹き出し口４０と、吹き出し口４０に室内機本体
３３から送風された空気を案内する送風ダクト４１とを
有している。ここでは、空気導入部３４を階段６下のデ
ッドスペースに配置し、蹴込み板５０から空気を供給す
るようにしているので、空気調和装置を設置しても、こ
れらによって室内の居住空間が占有されない。

【００１７】また、空気調和装置は、図３に示すような
空調制御部４５を有している。空調制御部４５は、空気
調和装置の運転制御を行うものであり、ＣＰＵ，ＲＡ
Ｍ，ＲＯＭ，Ｉ／Ｏインターフェイス等を含むマイクロ
コンピュータから構成される。空調制御部４５には、廊
下２に配置された操作パネル３８内の入力キー群４６、
温度センサ４７及び各種情報を表示する表示部４８が接
続されている。また、室内機３０の送風ファン３７、室
外機３１及び他の入出力部も接続されている。

【００１８】次に、上述の実施例の空調動作を、図４に
示す制御フローチャートにしたがって説明する。操作パ
ネル３８に配置された電源スイッチが投入されると、ス
テップＳ１では初期設定がなされる。この初期設定で
は、たとえば後述する３段階の設定温度Ｔ１〜Ｔ３が初
期温度（たとえば、Ｔ１＝２８，Ｔ２＝２５，Ｔ３＝１
５）に設定される。

【００１９】ステップＳ２では、除湿モードが設定され
ているか否かを判断する。除湿モードが設定されている
場合にはステップＳ３に移行し、除湿運転を行う。除湿
運転では、送風ファン３７を２００ｍ³／ｈｒで運転す
るとともに、僅かに室外機３１を運転する。ステップＳ
２で除湿モードが設定されていないと判断するとステッ
プＳ４に移行する。ステップＳ４では、入力キー群４６
の操作によって３段階の温度Ｔ１〜Ｔ３の入力がなされ
たか否かを判断する。ここで、温度Ｔ１〜Ｔ３は空気調
和装置を冷房運転、第１送風運転、第２送風運転及び暖
房運転の各運転モードに切り換えるための温度である。
なお、これらの運転モードが設定されるとそれに応じて
送風ファン３７の風量が設定される。

【００２０】ステップＳ４で温度設定がなされなかった
場合にはステップＳ５に移行する。ステップＳ５では温
度センサ４７の測定温度Ｔを取り込む。ステップＳ６で
は測定温度Ｔが温度Ｔ１より高いか否かを判断する。ス
テップＳ７では、測定温度Ｔが温度Ｔ１より低くかつ温
度Ｔ２より高いか否かを判断する。ステップＳ８では、
測定温度Ｔが温度Ｔ２より低くかつ温度Ｔ３より高いか
否かを判断する。ステップＳ９では、測定温度Ｔが温度
Ｔ３より低いか否かを判断する。ステップＳ１０では所
定時間の経過を待つ。この時間は温度測定の間隔を定め
るためであり、たとえば１０分程度である。

【００２１】ステップＳ４で温度設定の入力がなされた
と判断するとステップＳ１１に移行する。ステップＳ１
１では、入力された３段階の温度Ｔ１〜Ｔ３を設定す
る。ステップＳ６で測定温度Ｔが温度Ｔ１より高い、つ
まり廊下２の温度が高いと判断するとステップＳ１２に
移行する。ステップＳ１２では冷房運転を行う。ここで
は、廊下２の温度を２８度前後に維持するように床下空
気を所定温度に冷却する。このとき、室内機３０の送風
ファン３７を、たとえば２００ｍ³／ｈｒで運転する。
この結果、室内機３０が床下空気を空調し、空調した空
気が吹き出し口４０から廊下２に導入される。そして廊
下２に導入された空気は、廊下２を経て１階の各部屋
３，４，５に導入され、さらに階段６及び廊下７を経て
２階の部屋８に導入される。この結果、廊下２，７や階
段６等の共用空間及び各部屋の内部は空調かつ正圧化さ
れる。このため、廊下２，７を介して他の部屋から汚染
した空気が入らない。また、共用空間と各部屋３〜５，
８との温度差が少なくなり、住宅内部の快適性が維持さ
れる。さらに、温度変動が比較的少ない床下空気を空調
しているので、空調に要するエネルギーを低く抑えるこ
とができる。

【００２２】この状態で、例えばダイニング部屋３で食
事の支度をすると、ダイニング部屋３内の空気が汚染さ
れる。この場合には、ダイニング部屋３の同時給排換気
扇２０を作動させる。すると室内の空気が正圧に維持さ
れた状態で室内の汚れた空気が迅速に外部に排出され、
外部から新鮮な空気が室内に導入される。このとき、外
部から新鮮な空気を導入するとともに廊下２からも空気
が導入されるので、換気能力が飛躍的に向上する。しか
も、部屋内外の圧力差が生じにくいので、廊下２から他
の部屋の汚染した空気が流入したり、間仕切り扉が開閉
しにくくなるのを防止できる。

【００２３】ステップＳ７で測定温度Ｔが温度Ｔ１と温
度Ｔ２との間に入っていると判断するとステップＳ１３
に移行する。ステップＳ１３では第１送風運転を行う。
第１送風運転では換気と室内の若干の冷却とを行うため
に送風ファン３７を、たとえば３００ｍ³／ｈｒで運転
し、室外機３１は運転しない。ステップＳ８で測定温度
Ｔが温度Ｔ２と温度Ｔ３との間に入っていると判断する
とステップＳ１４に移行する。ステップＳ１４では第２
送風運転を行う。第２送風運転では換気のみを行うため
に送風ファン３７を、たとえば１５０ｍ³／ｈｒで運転
し、室外機３１は運転しない。

【００２４】ステップＳ９で測定温度Ｔが温度Ｔ３より
低いと判断するとステップＳ１５に移行する。ステップ
Ｓ１５では暖房運転を行う。ここでは、廊下２の温度を
１５度前後に維持するように床下空気を温める。暖房運
転では、室外機３１で戸外の熱を吸収して床下空気を所
定温度に温める。このとき、室内機３０の送風ファン３
７を、たとえば１５０ｍ³／ｈｒで運転する。

【００２５】上述の第１及び第２送風運転、暖房運転の
際も冷房運転の場合と同様に廊下２，７や階段６等の共
用空間及び各部屋の内部は正圧化される。このため、廊
下２，７を介して他の部屋から汚染した空気が入らな
い。また、共用空間と各部屋３〜５，８との温度差が少
なくなり、住宅内部の快適性が維持される。ここで、例
えば建物の延べ床面積を１２０ｍ²、隙間相当面積を５
ｃｍ²／ｍ ²とすると、風量３００ｍ³／ｈｒの空気を
室内機３０から導入すると、住宅の内外差圧は０．１８
ｍｍＡｑとなる。これは風圧に換算すると約２ｍ／ｓｅ
ｃとなり、外部からの風圧による汚染空気の進入を防止
する。またこの風量により、各部屋の必要換気量を安定
して供給でき、各部屋の空気が常に清浄になる。

【００２６】また汚染時において、同時給排換気扇２０
を作動させると、例えば同時給排換気扇２０の換気量を
２００ｍ³／ｈｒ、室内機３０により部屋に入ってくる
給気量１５０ｍ³／ｈｒとすれば、換気能力は合計３５
０ｍ³／ｈｒとなる。ところが、通常の排気式の換気扇
では、この換気扇の排気能力を２００ｍ³／ｈｒとする
と、室内機３０から１５０ｍ³／ｈｒの空気を送り込ん
だとしても換気能力は２００ｍ³／ｈｒとなる。

【００２７】このように、室内機３０に加えて同時給排
換気扇２０を用いることにより、換気能力を飛躍的に向
上させることができる。また、換気能力を向上させる必
要のない場合には、室内機３０及び同時給排換気扇２０
の容量を小さくでき、システム全体を小型化できる。〔他の実施例〕（ａ）吹き出し口４０の位置は階段６の蹴込み板５０
に限定されず、各部屋に連通する共用空間に面していれ
ばどこでもよい。（ｂ）室内機３０の設置位置は、床下に限定されず、
床下空気を取り込める位置であればどこでもよい。但
し、床下空間や階段下の空間等のデッドスペースを有効
利用するのが好ましい。（ｃ）前記実施例では、各部屋に同時給排換気扇２０
を設けたが、部屋に排気専用の換気扇が設けられている
場合でも本発明の効果が得られる。この場合は、換気扇
を作動させても室内機３０によって空気がその部屋に送
り込まれ、部屋内の気圧が下がるのを抑えることができ
る。したがって、前記同様に、他の部屋からの汚染され
た空気の流入や、外部からの空気の流入を防止できる。

【００２８】

【発明の効果】以上のように、請求項１に記載の空気調
和装置では、床下から空気調和された新鮮な空気を住宅
内の各部屋に強制的に供給して共用空間とそれに連通す
る部屋を正圧化できるため、共用空間と各部屋との圧力
差が減少し、ある部屋の内部を換気扇によって強制排気
しても、その部屋に外気が入り込んだり、あるいは他の
部屋から汚染された空気が入り込むのを少なくすること
ができる。また、空調された床下空気によって共用空間
と各部屋を空調できるので、共用空間と各部屋との温度
差が減少し、住宅内の温度差が減少し、季節にかかわら
ず住宅内を快適にすることができる。さらに、温度変動
が少ない床下空気を空気調和しているので、少ない消費
エネルギーで住宅全体を空調できる。

【００２９】請求項２に記載の空気調和装置では、除湿
された空気が共用空間に導入されるので、空気の湿度が
減少し、梅雨時や夏季等の湿度が高い時期に住宅内をよ
り快適にすることができる。請求項３に記載の空気調和
装置では、床下空気の温度に応じて床下空気又は空気調
和した床下空気を選択できるので、住宅全体を効率よく
空調できる。

【００３０】請求項４に記載の空気調和装置では、空気
調和部が床下空間または階段下の空間に配置されている
ので、デッドスペースを有効に利用でき、居住空間が減
少しない。請求項５に記載の空気調和装置では、空気導
入部を設置するための余分なスペースが不要となり、居
住空間が減少しない。さらに、通路に空気導入部が配置
されないので、強度的な問題がなく、しかも見栄えがよ
い。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の一実施例を採用した住宅の断面図。

【図２】室内機の設置位置を示す斜視部分図。

【図３】制御系の構成を示すブロック図。

【図４】空調制御部の制御動作を示すフローチャート。

【符号の説明】

１住宅２廊下３，４，５，８部屋６階段３０室内機３１室外機３３室内機本体３４空気導入部３５空気取入口４５空調制御部５０蹴込み板

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】調和された空気を住宅内に導入する空気調
和装置であって、前記住宅の床下空気を取り入れる空気取入部と、前記空
気取入部で取り入れた床下空気の温度を所定範囲に維持
する調温手段とを有し、前記床下空気を空気調和する空
気調和部と、前記空気調和部で調和された床下空気を前記住宅の部屋
に連通する共用空間に導入する空気導入部と、を備えた
空気調和装置。
【請求項２】前記空気調和部は、前記空気取入部で取り
入れた床下空気を除湿する除湿手段をさらに有してい
る、請求項１に記載の空気調和装置。
【請求項３】前記空気調和部は、前記空気取入部で取り
込んだ床下空気を前記空気導入部に直接供給するかまた
は前記調温手段で空気調和した床下空気を前記空気導入
部に供給するかを選択する選択部をさらに有している、
請求項１または２に記載の空気調和装置。
【請求項４】前記空気調和部は、前記住宅の床下空間ま
たは階段下の空間に配置されている、請求項１から３の
いずれかに記載の空気調和装置。
【請求項５】前記空気導入部は、前記住宅の階段の蹴込
み板から空気を前記共用空間に導入する、請求項１から
４のいずれかに記載の空気調和装置。