JP2983437B2 - 室内暖冷房方法とそれに使用される室内暖冷房装置 - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は建物の室内の暖冷房方法
とそれに使用される暖冷房装置に関し、鉄筋コンクリー
ト構造（ＲＣ）、鉄骨構造（ＳＲＣ）、木造軸組工法、
木造枠組壁工法（ツーバイフォー）、鉄骨造等の建物の
うち、特に鉄筋コンクリート構造（ＲＣ）、鉄骨構造
（ＳＲＣ）等の耐火構造の集合住宅の室内を、室内と床
下の両方から暖房或は冷房できるようにした室内暖冷房
方法とそれに使用される暖冷房装置に関するものであ
る。

【０００２】

【従来の技術】ＲＣ、ＳＲＣ製のマンション等の部屋
（室内）を暖房或は冷房する場合、従来は、暖冷房機器
からの温風或は冷風を室内に送り出しているのが一般的
である。この場合、多くの室内を暖房或は冷房するため
に各室内に暖冷房機器を設置したのでは暖冷房機器の数
が多くなり設備費が高くなる。また、暖冷房機器は個々
に室外機が必要であるため、暖冷房機器が多くなると必
然的に室外機も多くなる。マンションの場合、室外機の
設置場所はどうしてもベランダに限られるので、暖冷房
機器が多くなると多くの室外機がベランダに設置される
ことになり、美観の面から好ましくない。また、マンシ
ョンの場合、ベランダに面している部屋は限られるた
め、ベランダに面していない部屋に暖冷房機器を取付け
るとその暖冷房機器からベランダの室外機までの配管が
長くなり、配管工事が大変であり、設備費がかさむとい
う問題もあった。これらの問題はマンションの場合ほど
ではないが、部屋数の多い一個建て住宅の場合も同様で
ある。

【０００３】そこで本件出願人は先に、一台の暖冷房機
器で多くの室内を暖房或は冷房できる暖冷房システムを
開発した。それは図７に示す様に家屋やマンションの天
井裏に一台のヒートポンプ型空調機（暖冷房機器）Ａを
設置し、それから各室にサプライダクト（供給用ダク
ト）Ｂを配管し、その供給用ダクトＢに温風或は冷風を
送って各室に排出するようにしたものである。また、こ
の場合、各室にリターンダクト（戻り用ダクト）Ｃを配
管し、それに各室内の空気を導入して熱交換機ユニット
Ｄに送り、熱交換機ユニットＤの排出口（ＥＡ）から室
外に排出すると共に、室外の空気を熱交換機ユニットＤ
の導入口（ＯＡ）から導入し、それを暖冷房機器Ａに送
って加温或は冷却して供給用ダクトＢに送り出す様にし
てある。図７における（ａ）は一戸建て住宅の二階部分
の配管状態を示し、（ｂ）はその一階部分のの配管状態
を示す。

【０００４】近年は、前記の様に各室内に温風或は冷風
を送り出すのとは別に、床を暖めたり、冷したりする床
暖房或は床冷房装置が開発されている。その一例として
は、フロアパネルの下にパイプを配管し、そのパイプに
加温用の湯を送ったり、冷却用の冷水を送ったりして、
床そのものを暖房或は冷房するものがある。他の例とし
ては、フロアパネルの下にヒータを配線し、そのヒータ
に通電して床そのものを暖房或は冷房するものがある。

【０００５】更に、最近では、床下或は壁の内側に空間
を設け、その空間に暖冷房機器から温風或は冷風を直接
送り込んで、床や壁を加温或は冷却することにより室内
を間接的に暖房或は冷房するようにした暖冷房装置もあ
る。

【０００６】

【発明が解決しようとする課題】しかし、前記の各種暖
冷房装置のうち、図７に示す様に家屋やマンションの天
井裏に一台の暖冷房機器Ａを設置し、その暖冷房機器Ａ
から供給ダクトＢに温風或は冷風を送って各室を暖房或
は冷房するものは、１台の暖冷房機器で複数の室内を効
率良く暖冷房することができるという利点があるが、各
室にリターンダクト（戻り用ダクト）Ｃを配管しなけれ
ばならないので、リターンダクトの本数が多くなり、配
管が面倒であると共に、コスト高になるという難点があ
った。

【０００７】前記暖冷房装置のうち床暖房装置では加温
源としてボイラー或はヒータが使用され、床冷房装置と
しては冷却源として冷却水或は冷気が使用されるため、
加温源と冷却源を共用することはできない。このため、
折角の装置を暖房と冷房に共用することができないた
め、それらの装置を十分に活用し切れないという問題が
あった。また、床暖房装置或は床冷房装置では人が床に
直接座れば十分に暖かさや冷たさを感ずるが、室内空間
の空気を十分に加温或は冷却することは困難であるた
め、人が床から立つとあまり暖かさや冷たさを感じない
という難点がある。また、配管、配線工事が必要である
ため、床の工事費が高くつくという難点もあった。

【０００８】前記の暖房装置のうち、床下或は壁の内側
に空間を形成して、そこに温風或は冷気を送り込んで室
内を暖房或は冷房するものは、床或は壁を通して室内を
間接的に暖房するものであるため、暖房効率が低く、そ
れだけでは室内を十分に暖房しきれないという問題があ
った。

【０００９】本発明の目的は鉄筋コンクリート構造（Ｒ
Ｃ）、鉄骨構造（ＳＲＣ）、木造軸組工法、木造枠組壁
工法（ツーバイフォー）、鉄骨造等の建物、特にＲＣ、
ＳＲＣ構造のマンション等の集合住宅の室内を、効率良
く、安価に、マンションの外観を損なうことなく暖冷房
できる方法と、それに使用される暖冷房装置を提供する
ことにある。

【００１０】

【課題を解決するための手段】本発明のうち請求項１の
室内暖冷房方法は、図１〜図３に示す様に、天井裏に設
けた温風及び冷風を送り出し可能な暖冷房機器１から天
井裏に配管された送気ダクト２に温風又は冷風を送り込
み、その温風又は冷風を室の天井に設けられた吹出し口
６から二以上の室内に送り込み、室内の空気を室内の側
壁下部又は床８に形成された空気導入口３から建物の構
造床７とその上に間隔をあけて設置された床８との間に
各宅毎に一つの空間として形成された床下空間４に導入
し、床下空間４内の空気を一端が当該床下空間４に通じ
他端が前記暖冷房機器１に直接又は間接的に通ずる様に
設けたリターンダクト５内を通して前記暖冷房機器１に
直接又は間接的に戻し、この空気を天井裏に設けた暖冷
房機器１より送気ダクト２に送り込んで吹出し口６から
室内に循環させ、熱交換機９により室外の空気を取り入
れて前記暖冷房機器１に直接又は間接的に送り、同熱交
換機９により前記リターンダクト５により戻された床下
空間４の空気の一部を取り入れて室外に排出する様にし
た方法である。

【００１１】本発明のうち請求項２の室内暖冷房装置
は、天井裏に設けた温風及び冷風を送り出し可能な暖冷
房機器１と、同暖冷房機器１からの温風又は冷風を送る
ために天井裏に配管された送気ダクト２と、送気ダクト
２から温風又は冷風を送り出し可能なるように二以上の
室の天井に設けられた吹出し口６と、建物の構造床７と
その上に間隔をあけて設置された床８との間に各宅毎に
一つの空間として形成された床下空間４と、室内の空気
を前記床下空間４に導入可能なるように室内の側壁下部
又は床８に形成された空気導入口３と、一端が床下空間
４に通じ他端が前記暖冷房機器１に直接又は間接的に通
じて床下空間４内の空気を前記暖冷房機器１に直接又は
間接的に戻して同暖冷房機器１により室内に循環させる
リターンダクト５と、室外の空気を取り入れて前記暖冷
房機器１に直接又は間接的に送り、リターンダクト５に
より戻された室内の空気を取り入れて室外に排出する天
井裏 に設けた熱交換機９とを備えた装置である。

【００１２】本発明のうち請求項３の室内暖冷房装置
は、請求項２記載の室内暖冷房装置において、床下空間
４内の空気導入口３の近くに、空気導入口３から床下空
間４内に導入された室内の空気を、同床下空間４内で拡
散させるガイド１０を設置した装置である。

【００１３】本発明のうち請求項４の室内暖冷房装置
は、請求項２又は請求項３記載の室内暖冷房装置におい
て、天井裏に小室２２を形成し、その小室２２にリター
ンダクト５の一端と、熱交換機９の一端を配管して、床
下空間４内の空気をリターンダクト５により小室２２を
通して暖冷房機器１に間接的に戻し、その小室（２２）
から熱交換機９にも戻して室外に排出するようにした装
置である。

【００１４】

【作用】本発明の請求項１の室内暖冷房方法、請求項２
の暖冷房装置により室内を暖房する場合の作用について
説明する。図１の暖冷房機器１から送出される温風は送
気ダクト２内を流れて吹き出し口６より室内に吹き出さ
れ、この温風により室内の空気が加温されて室内が暖房
される。室内の空気は室内の空気導入口３に導入されて
床下空間４に流れ込んで床を暖める。床下空間４の空気
はリターンダクト５に流れ込み、前記暖冷房機器１に直
接又は間接的に戻されて循環する。更に、室外の空気が
熱交換機９を通して暖冷房機器１に取り入れられ、室内
の空気が熱交換機９を通して室外に排出されるため、暖
冷房機器１からはきれいな温風が送出される。室内を冷
房する場合は前記温風を冷風に変えるだけでよく、他の
作用は全て温風の場合と同じである。

【００１５】本発明の請求項３の暖冷房装置では床下空
間４にガイド１０を設けたので、空気導入口３より床下
空間４に導入された温風はガイド１０に沿って流れて床
下空間４全般に拡散され、床下空間４全般が加温され
る。

【００１６】本発明の請求項４の暖冷房装置では、天井
裏に小室２２を形成し、その小室２２にリターンダクト
５の一端を配管し、熱交換機９の吸気口側を配管したの
で、床下空間４内の空気を暖冷房機器１に間接的に戻す
ことができる。

【００１８】

【実施例】本発明の冷暖房装置の実施例を図１〜４に基
づいて詳細に説明する。図１に示すものはＲＣ或はＳＲ
Ｃ構造のマンションの室内の一例である。

【００１９】図１の２０はＲＣ或はＳＲＣ構造のマンシ
ョンのコンクリート製の構造天井であり、この下に空間
を設けて天井板を取付けて天井２１を形成してあり、ま
た、この天井２１の上方（天井裏）に暖冷房機器１を設
置できる広さの小室２２を設けて、この小室２２内にヒ
ートポンプ等の暖冷房機器１を設置してある。

【００２０】図１の２は暖冷房機器１からの温風又は冷
風を送り出すための送気ダクトであり、これは基端部が
暖冷房機器１に連結され、基端部より先がマンション内
の天井裏を通して各部屋の天井裏まで配管され、先端部
が各部屋の天井に取付けられている吹出し口６に配管さ
れて、暖冷房機器１から送気ダクト２内に送られる温風
又は冷風がその吹出し口６から各室内に吹き出されるよ
うにしてある。吹出し口６にはグリルを設けて風向、風
量を調節可能としてある。

【００２１】送気ダクト２は軽量で扱い易いものが望ま
しく、例えば本件発明者が先に開発した図５、６に示す
ダクト部材を組立てて使用するのが適する。このダクト
部材は防腐・防カビ・防湿処理を施した紙製の外円筒２
３の内側に、同じ処理が施された径の小さな内円筒２４
を配置し、両円筒２３、２４の軸線方向端部間に発泡ス
チロール製のリング状の保持体２５を配置して、両保持
体２５間と両円筒２３、２４で囲まれた空気層２６を形
成してある。

【００２２】このダクト部材は図５に示す様な直線型の
ものとか、図６に示す様なＴ字型のものとか、その他、
必要に応じて所望形状のもの、例えば、Ｌ字型のもの等
を用意する。各種ダクト部材のうち直線型のものは送気
ダクト２の直線部分に、Ｔ字型のものは送気ダクト２の
分岐部に、Ｌ字形のものはダクトのコーナー部に使用さ
れる。これらのダクト部材は軽量で天井にかかる荷重負
担が少なく、施工し易く、冷房時に外筒の外周面が結露
する虞れもなく、便利である。

【００２３】図２の９は天井裏に設けられた熱交換機で
あり、これは図７に示す熱交換機と同じく、外気取り入
れ口ＯＡから室外の空気を取り入れて天井裏の小室２２
に導入し、室内空気取り入れ口２７から室内の空気を取
り入れて排気口ＥＡから室外に排出するものである。

【００２４】図１の３は部屋の壁３１の下部に設けた空
気導入口であり、これは室内の空気を床下空間４に導入
するためのもである。この空気導入口３は図１に示す様
に床下空間４に連通されており、その室内開口部に図３
に示す様にガラリ３２が取付けられてなる。この空気導
入口３はできるだけ室内の空気を取り込み易い位置に形
成するのが望ましく、場合によっては床に形成される場
合もある。

【００２５】図１の７はＲＣ或はＳＲＣ構造のマンショ
ンのコンクリート製の構造床、８は床であり、これは構
造床７の上に間隔を設けて設置されており、この床８と
前記構造床７との間の空間を床下空間４としてある。こ
の床下空間４はマンションの部屋毎に区画されることな
く、マンションの各宅毎に連通した一つの空間としてあ
る。

【００２６】床８は図３に示す様に、支持脚３５を取付
けたベースパネル３６の上に捨板３７を重ね、その上に
仕上げ板３８を重ねてなり、支持脚３５は長さを調節可
能ととして、床８の高さを調節自在としてある。

【００２７】図１の１０は床下空間４に設けたガイドで
あり、室内から空気導入口３を通して床下空間４内に導
入される温風又は冷風を床下空間４全般に拡散させて、
床下空間４全般をできるだけ均一に加温或は冷却できる
ようにしてある。

【００２８】図１の５はリターンダクトであり、これは
床下空間４内の空気を前記の小室２２を通して暖冷房機
器１に戻すためのものであり、上端部（出口）が小室２
２に連通され、下端部（入口）が床下空間４に連通する
様に配管されて、床下空間４の空気がリターンダクト５
を通して小室２２に運ばれ、小室２２から暖冷房機器１
に取り込まれて循環するようにしてある。リターンダク
ト５は床下空間４の面積に合わせて１本以上の任意本数
を配管することができる。

【００２９】図１、２に示すものは天井裏に小室２２を
形成し、その小室２２にリターンダクト５の一端を配管
し、熱交換機９の吸気口側を配管して、リターンダクト
５、熱交換機９を間接的に暖冷房機器１に連結してある
が、本発明ではリターンダクト５の一端、熱交換機９の
吸気口側を暖冷房機器１に直接連結することもできる。

【００３０】

【図１の室内暖房装置の動作説明】図１の暖冷房機器１
から送気ダクト２に送込まれる温風は、天井に設けた吹
き出し口６より室内に吹き出され（図４の太線矢印）、
この温風により室内の空気が加温されて室内が暖房され
る。室内の空気は部屋の壁に形成された空気導入口３に
導入されて床下空間４に流れ込み（図４の中線矢印）、
床８を暖める。この場合、床下空間４に流れ込んだ温風
はガイド１０により分散されて床下空間４全般に拡散さ
れ（図４の破線矢印）、床８全般が加温される。そし
て、床下空間４の空気は床下空間４に開口しているリタ
ーンダクト５の入口から同リターンダクト５に流れ込
み、小室２２に開口しているリターンダクト５の出口か
ら小室２２内に排出される。小室２２に排出された空気
は小室２２内の暖冷房機器１に導入されて循環する。こ
のとき、室内の汚れた空気が熱交換機９に取り込まれて
室外に排出され、室外の空気が熱交換機９に取り込まれ
て小室２２に送られ、小室２２から暖冷房機器１に導入
され、それが暖冷房機器１で加温されて温気として送気
ダクト２に送り出される。

【００３１】以上の説明は暖房する場合であるが、冷房
する場合は、暖冷房機器１から冷気を送り出すようにす
ればよく、この場合の冷気の流れは温風の流れと同じで
ある。暖房する場合も冷房する場合も、運転時間は適宜
選択でき、２４時間連続運転することもできる。

【００３２】本発明において、暖冷房機器１から送出さ
れる温風及び冷気の各地点における温度の一例を次に示
す。

【００３３】

【暖房時】

暖冷房機器からの送出時の温度 ５０℃ 室内の吹き出し口の温度 ４５〜４８℃ 室内の空気導入口の温度 ２５〜２８℃ リターンダクトの入口の温度 ２０℃ 小室の温度 １８℃

【００３４】

【冷房時】

暖冷房機器からの送出時の温度 １０〜１５℃ 室内の吹き出し口の温度 １４〜１５℃ 室内の空気導入口の温度 ２５〜２８℃ リターンダクトの入口の温度 ２８〜３０℃ 小室の温度 ２８〜３０℃

【００３５】

【発明の効果】本発明の請求項１の室内暖冷房方法、請
求項２の室内暖冷房装置は次の様な効果がある。ビル、
マンション、団地等のＲＣ、ＳＲＣ構造の建物、或は木
造軸組工法、木造枠組壁工法（ツーバイフォー）、鉄骨
造等の建物において、 ．暖冷房機器１から送気ダクト２を通して室内に温風
或は冷風を送る場合と同様に、室内を暖房或は冷房でき
るのは勿論のこと、更には、室内を暖房或は冷房した温
風或は冷風を利用して床下からも暖房或は冷房できるの
で、暖房或は冷房の効率がよく、また暖房或は冷房に使
用するエネルギーを無駄なく有効に活用でき、経済的で
ある。 ．図７に示す様に従来はリターンダクト５を各部屋毎
に配管しなければならなかったが、本発明ではリターン
ダクト５を１本にまとめることができるので、その配管
が容易であり、リターンダクト５が少ない分だけ構造も
簡潔になり、安価になる。 ．一つの暖冷房機器１から送気ダクト２を通して各室
内に温風或は冷風を送ることができるので、多くの室内
を暖房或は冷房する場合でも室外機が１台で済み、マン
ションのベランダに多くの室外機を設置する必要が無
い。このため、マンションの美観を損ねることがなく、
ビル、マンション、団地等のＲＣ、ＳＲＣ構造の建物に
施工するのに適する。

【００３６】本発明のうち請求項３の発明では熱交換機
９を設けてなるので、室内の汚れた空気が室外に排出さ
れて、室外のきれいな空気が室内に導入されるので、長
時間連続して暖冷房しても室内の空気が汚れず、目が痛
くなるようなことがない。

【００３７】本発明のうち請求項４の発明ではガイド１
０を設けてなるので、床下空間４に導入された空気が床
下空間４内で拡散され、床全体が均一に暖冷房され、暖
冷房のむらが生じない。また、ガイド１０の向きを変え
ることにより、温風或は冷風の流れを調整して部屋の中
央部を重点的に暖めたり、冷やしたりすることもでき
る。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の暖冷房装置の一実施例を示す側面説明
図。

【図２】本発明の暖冷房装置の一実施例を示す平面説明
図。

【図３】本発明の暖冷房装置における床下空間部の一部
切断の説明図。

【図４】本発明の暖冷房装置における気体の流れの説明
図。

【図５】本発明の暖冷房装置における送気ダクトを構成
する直線型ダクト部材を示すものであり、（ａ）は正面
図、（ｂ）は縦断側面図。

【図６】本発明の暖冷房装置における送気ダクトを構成
するＴ字型ダクト部材を示すものであり、（ａ）は正面
図、（ｂ）は縦断側面図。

【図７】従来の暖冷房装置の一例を示すもので、（ａ）
は二階部分の平面説明図、（ｂ）は一階部分の平面説明
図である。

【符号の説明】

１は暖冷房装置 ２は送気ダクト ３は空気導入口 ４は床下空間 ５はリターンダクト ６は吹き出し口 ７は構造床 ８は設置された床 ９は熱交換機 １０はガイド

Claims (4)

(57)【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】天井裏に設けた温風及び冷風を送り出し可
   能な暖冷房機器（１）から天井裏に配管された送気ダク
   ト（２）に温風又は冷風を送り込み、その温風又は冷風
   を室の天井に設けられた吹出し口（６）から二以上の室
   内に送り込み、室内の空気を室内の側壁下部又は床
   （８）に形成された空気導入口（３）から建物の構造床
   （７）とその上に間隔をあけて設置された床（８）との
   間に各宅毎に一つの空間として形成された床下空間
   （４）に導入し、床下空間（４）内の空気を一端が当該
   床下空間（４）に通じ他端が前記暖冷房機器（１）に直
   接又は間接的に通ずる様に設けたリターンダクト（５）
   内を通して前記暖冷房機器（１）に直接又は間接的に戻
   し、この空気を天井裏に設けた暖冷房機器（１）より送
   気ダクト（２）に送り込んで吹出し口（６）から室内に
   循環させ、熱交換機（９）により室外の空気を取り入れ
   て前記暖冷房機器（１）に直接又は間接的に送り、同熱
   交換機（９）により前記リターンダクト（５）により戻
   された床下空間（４）の空気の一部を取り入れて室外に
   排出する様にしたことを特徴とする室内暖冷房方法。
2. 【請求項２】天井裏に設けた温風及び冷風を送り出し可
   能な暖冷房機器（１）と、同暖冷房機器（１）からの温
   風又は冷風を送るために天井裏に配管された送気ダクト
   （２）と、送気ダクト（２）から温風又は冷風を送り出
   し可能なるように二以上の室の天井に設けられた吹出し
   口（６）と、建物の構造床（７）とその上に間隔をあけ
   て設置された床（８）との間に各宅毎に一つの空間とし
   て形成された床下空間（４）と、室内の空気を前記床下
   空間（４）に導入可能なるように室内の側壁下部又は床
   （８）に形成された空気導入口（３）と、一端が床下空
   間（４）に通じ他端が前記暖冷房機器（１）に直接又は
   間接的に通じて床下空間（４）内の空気を前記暖冷房機
   器（１）に直接又は間接的に戻して同暖冷房機器（１）
   により室内に循環させるリターンダクト（５）と、室外
   の空気を取り入れて前記暖冷房機器（１）に直接又は間
   接的に送り、リターンダクト（５）により戻された室内
   の空気を取り入れて室外に排出する天井裏に設けた熱交
   換機（９）とを備えたことを特徴とする室内暖冷房装
   置。
3. 【請求項３】請求項２記載の室内暖冷房装置において、
   床下空間（４）内の空気導入口（３）の近くに、空気導
   入口（３）から床下空間（４）内に導入された室内の空
   気を、同床下空間（４）内で拡散させるガイド（１０）
   を設置したことを特徴とする室内暖冷房装置。
4. 【請求項４】請求項２又は請求項３記載の室内暖冷房装
   置において、天井裏に小室（２２）を形成し、その小室
   （２２）にリターンダクト（５）の一端と、熱交換機
   （９）の一端を配管して、床下空間（４）内の空気をリ
   ターンダクト（５）により小室（２２）を通して暖冷房
   機器（１）に間接的に戻し、その小室（２２）から熱交
   換機（９）にも戻して室外に排出するようにしたこと特
   徴とする室内暖冷房装置。