JPH01300135A

JPH01300135A - 換気・循環冷暖房設備

Info

Publication number: JPH01300135A
Application number: JP12798988A
Authority: JP
Inventors: Shuichi Ishiyama; 石山　修一; Yasuyuki Awaji; 淡路　靖之; Giichi Hata; 義一秦
Original assignee: Matsushita Electric Works Ltd
Current assignee: Panasonic Electric Works Co Ltd
Priority date: 1988-05-25
Filing date: 1988-05-25
Publication date: 1989-12-04

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】（産業上の利用分野）この発明は、屋内の換気・循環冷暖房設備に関するもの
である。さらに詳しくは、この発明は、住宅等の建物内
部における各階・各室の温度差の発生を制御して、屋内
を均一温度とし、冷温風の調節が容易な換気および冷暖
房作用に優れた屋内の換気・循環冷暖房設備に関するも
のである。

（従来の技術）近年、サツシ構造、断熱構造等の進歩にともなって一般
の住宅建物においてもその気密性、断熱性は著しく向上
している。このような傾向とあいまって、建物内部全体
を集中制御により冷暖房するセントラル方式の空調設備
も普及してきている。

たとえば、冷温風による冷暖房としては、第７図に示し
たように、熱交換器（ア）を連結した空調装置（イ）を
用い、給気ダクト（つ）を通じて同一フロアの各室内に
冷風または温風を給気し、排気ダクト（１）により住宅
内の排気を回収することなどが行われ、またこれら設備
の改良も進められている。

（発明が解決しようとする課題）しかしながら、このような従来の冷暖房設備においては
、その能力には限界があり、住宅用として使用できるも
のは一般的に小さな能力しかない。

また、この冷暖房による空調を住宅内部全体で効率的に
行うための空気の流れを形成することはそれほど容易で
はない、特に、このことは２階建て、さらには３階建て
などの複数の階層を有する住宅においては、上下階の各
室の室温の差を解消することが難しいという事情にあら
れれている。

このような複数の階層を有する住宅では、冷温風による
セントラル方式の空調を行ったとしても、暖房時には上
部の階では温度が高く下部術では温度が低くなり、また
冷房時には下部術よりも上部１借での温度が高いままに
なって、このような温度差は容易に解消しない。

また一方、住宅の気密性の向上は、屋内の換気を十分に
計画的に行うことを必要としているが、２階建て、３Ｎ
建てなどの複数の階層を有する建物の場合に、このよう
な計画的な、より効果的な換気を行うための方策は実現
されていないのが実状である。

この発明は、以上の通りの事情に鑑みてなされたもので
あり、従来の屋内冷暖房時の温度差の発生と、計画的換
気が実現されていないという問題を解決し、、屋内の温
度差を解消して居住性を向上させ、空調の効率と経済性
を改善するとともに、円滑な屋内全域の換気をも実現す
ることのできる新しい換気・冷暖房設備を提供すること
を目的としている。

（課題を解決するための手段）この発明は、上記の課題を解決するために、建物内に設
置した上下方向の連通循環ダクトに冷暖房装置を配備し
た空気循環冷暖房設備と、屋内空気を排気し、熱交換に
より冷暖房装置に給気する熱交換換気設備とからなるこ
とを特徴とする屋内の換気・循環冷暖房設備を提供する
。

この発明の上記の設備は、連通循環ダクトを設置してこ
れにより冷温風の循環を行うことと、この循環冷暖房と
強制換気を組合わせることを特徴としているが、さらに
また、この強制換気に加えて、連通循環ダクトの一端を
屋外に通じさせ、他端を屋内に開放することにより内外
の温度差による煙突効果（通風力の発生）で夜間や強制
換気の停止時、さらには停電時の自然換気をも可能とし
ている。

循環冷暖房については、冷温風を生成し、これを屋内の
各階・各室に送るようにする。この時の設備態様は建物
の構造、大きさによって適宜に決めることができるが、
冷温風の生成については冷温水コイルユニットを用い、
また各階・各室への冷温風の送風を調節する風量調節ダ
ンパや温度センサを設置し、コントローラによってこれ
らを制御することが好ましい。

（作　用）この発明の換気・循環冷暖房設備により、冷温風の建物
内上下の循環を円滑に行うことができ、このため建物各
階・各室の温度差を解消することができる。

また、屋内全域の強制換気、さらには連通循環ダクトを
通じての自然換気路の形成により、空調時はもちろんの
こと、非空調時、夜間あるいは停電時においても十分な
屋内換気を確保することができる。

（実施例）添付した図面に沿ってこの発明の詳細な説明する。

第１図は、この発明の換気・循環冷暖房設備の一例を示
したものである。この例においては、３階建ての建物に
ついてこの設備を構成している。

建物内部には、１階から３階、さらに床下までを貫いて
いる連通循環ダクト（１）を設けており、これに連結す
る冷暖房装置（２）を床下ピットに配置している。連通
循環ダクト（１）の吹出口（３１）（３２）（３３）を
各階または各室に設け、冷温風を吹出すようにしている
。この吹出口（３１）（３２）（３３）からの冷温風の
吹出しは、風量調節ダンパ（４１）（４２）（４３）に
よって制御している。また、この連通循環ダクト（１）
と冷暖房袋！（２）との間には逆流防止ダンパ（４４）
を設置している。

換気設備としては、熱交換器（５）において暇人外気と
排気との熱交換を行い、熱交換した空気は給気ファン（
６１）を介して冷暖房装置に送り、各室内からの排気を
排気ダクト（７）に回収し、排気ファン（６２）を介し
て熱交換器（５）に送るというシステムを採用している
。この排気に際しての吸気口（８１）（８２）（８３）
（８４）（８５）は、トイレ、洗面所等の特に空気の汚
れの集中する室に、あるいは各居間等に設けることがで
きる。もちろん、格別の排気ダクト（７）を用いずに床
下の熱交換器（５）に回収してもよいが、この例のよう
に多層階の建物の場合には、各階のトイレ等の空気の汚
れの著しい室内の排気は、たと、えばこの例のように排
気ダクト（７）を設置して排気することが好ましい。

この第１図に示した例においては、冷暖房装置（２）に
よって発生させた冷温風を連通循環ダクト（１）を通じ
て上方へ送り、各階、さらには各室の天井部等の適宜な
部所に設けた吹出口（３１）（３２）（３３）より吹出
す、吹出された冷温風は、各室のドアの開口部から廊下
、階段さらには連通循環ダクト（１）の周囲部を通じて
床下へと導き、冷暖房装置（２）のリターン空気吸込口
（９）より吸込んで、再度、冷温風として連通循環ダク
ト（１）を通じて各階・各室へと送る。このように屋内
の上下の空気循環を行うことにより、冷暖房による屋内
の温度差を解消することができる。

また、リターン空気の一部は、トイレ、洗面所等の室内
排気とともに排気ダクト（７）を通じて熱交換器（５）
に送り、暇人外気との熱交換を行った後に屋外へと排気
する。この換気設備により屋内の換気は十分に確保する
ことができる。

空気の循環による冷暖房をより適切なものとするために
、たとえば第１図に示したように各階、さらには各室に
温度センサ（１１）（１２）（１３）を設置し、温度差
を検知してコントローラ（１４）により冷暖房装置（２
）、さらには風量調節ダンパ（４１）（４２）（４３）
の開閉を制御することができる。

建物の大きさ、構造等に応じて、・または冷暖房装置の
能力に応じて、第２図に示したように、複数の冷暖房装
置（２１）（２２）（２３）（２４）や、熱交換器（５
１）（５２）を用いることができる。この例においては
、各々、４台および２台の装置を用いている。

複数の冷暖房装置（２１）（２２）（２３）（２４）の
いずれもコントローラ（１４）によってその作動を制御
することができる。また、排気にともなって、３階建て
（Ａ、Ｂ、Ｃ）および床下からなる建物の適宜な部所に
煙センサ（１５）（１６）を設け、この煙センサ（１５
）（１６）の検知結果によって排気ダンパ（１７）（１
８）（１９）を作動するようにすると、火災やそれにと
もなう有毒ガスに対しての安全確保の上で有効でもある
。

この例においても、冷温風のリターン空気（Ｒ）は、熱
交換した暇人外気（Ｓ）とともに冷暖房装置（２１）（
２２）（２３）（２４）に供給され、冷温風として連通
循環ダクト（１）に送られる。

冷暖房装置（２）、（２１）（２２）（２３）（２４）
には様々なものが使用できるが、床下設置の冷温風発生
装置としては、冷温水ユニットコイルが有利なものとし
て例示される。これを示したものが第３図である。

この第３図に示した冷温水ユニットコイル（２０Ｇ）は
、たとえば冷温水熱交換器（２０１）、ファン（２Ｇ２
）　、およびフィルタ（２０３）を内蔵しており、冷温
水熱交換器（２０１）には、放熱フィンとともに、ヒー
トポンプ熱源等に接続する冷温水循環パイプ（２０４）
を設けている。

なお、この発明の冷暖房装置は、冷房および暖房の両機
能を兼ね備えることは必ずしも必要ではない、別体にし
てもよいし、地理的、気候的条件等によっては、暖房用
だけのものとしてもよい。

床下、さらには床下ビットの冷たい空気そのものを循環
する装置であってもよい。

第４図は、この発明のさらに別の実施例を示したもので
ある。

この例においては、第１図に示した設備と類似している
が、連通循環ダクト（１）の上端に屋外へと通じる吹出
口（３５）を、またその下方には室内空気の吸込口（３
６）を、各々ダンパ（４５）および（４６）を介して設
けていることを特徴としている。このような連通循環ダ
クト（１）は、冷暖房装置（２）および熱交換器（５）
を、夜間時などに停止する場合や停電時に、屋内の換気
を確保するための自然換気を行うものである。

すなわち、屋内の空気（絶対温度Ｔ１）と外気（絶対温
度Ｔ２）との温度差により、たとえばＴ　＞Ｔ２の場合
には連通循環ダクト（１）にはその高さに比例してＰ　（ｗＡｑ＞＝３５３・Ｈ・　（１／Ｔ２−１／Ｔ１
）の通風力が生じ、屋内から屋外への自然換気流が生じ
ることになる。外気は外壁、窓等の隙間から流入するが
、建物上部に外気取入口（３７）を設けることにより、
この自然換気はより効果的なものとなる。停電時にはダ
ンパ（４５）（４６）（４７）が自動的に開くようにす
るのが好ましく、また自然換気を行わない場合にはダン
パ（４５）（４６）（４７）を閉じておけばよい、ダン
パ（４５）から上部には断熱材、たとえばグラスウール
を用いることも有利である。

自然換気のための空気吸込口（３６）は、床Ｆに設けて
もよい。

第５図および第６図は、上記の第４図の例と同様に、冷
暖房装置や熱交換器の停止時をも考慮したこの発明の実
施例を示したものである。このいずれの例も、床下部に
設けた屋内空気のＷＪ環のための設備の一部を示してい
る。

第５図に示したように、この例においては、連通循環ダ
クト（１）の下方床下部に、空気流れ切換え用ダンパ（
１０１）（１０２）（１０３）（１０４）（１０５）、
および送風ファン（１０６）とを連結している。またさ
らに、第４図に示した自然換気のための吸込口（３６）
とダンパ（４６）とを有してもいる。

切換え用ダンパ（１０１）（１０２）（１０３）（１０
４）（１０５）　、送風ファン（１０６）　、さらに冷
暖房装！（２）の作動は、第１図、第２図および第４図
に示したコントローラ（１４）によって制御している。

この例においては、送風ファン（１０６）は一方向のみ
の送風を可能とするもので、切換え用ダンパ（１０１）
　（１０２）　（１０３）　（１０４）　（１０５）の
開閉のコントロールによって、連通循環ダクト（１）の
空気の流れを上方または下方のいずれか一方に選択し、
また、切換え用ダンパ（１０４）（１０５）の開閉コン
トロールによって、床下空気の吸込みか、もしくは冷暖
房装置してからの冷温風の吸込みかのいずれかを選択す
る。たとえば、切換え用ダンパ（１０５）を閉じる場合
には、建物の上下の空気循環のみが実現される。

このダンパ（１０５）を閉じ、暖房によって、ある程度
Ｉｌ！まっな屋内について、空気循環によって建物内部
の上下の温度差の発生を抑制する場合には、最上階の比
較的暖かい空気を第１図に示した吹出口（３１）を吸込
口として吸込み、連通循環ダクト（１）を通して下方へ
送る。この際に、切換え用ダンパ（１０１）（１０４）
を閉じ、切換え用ダンパ（１０２）＜１０３）を開くこ
とにより、吹出口（１０７）より暖かい空気を吹出し、
床下部より循環させていく。

逆に冷たい空気を建物の上層階へ送る場合には、表１に
示したように切換え用ダンパ（１０２）（１０３）を閉
じ、切換え用ダンパ（１０１）（１０４）を開き、床下
部の比較的冷たい空気を吸込口（１０８）より吸込み、
連通循環ダクト（１）を通じて上方へ送る。

切換え用ダンパ（１０４）を閉じ切換用ダンパ（１０５
）を開くことにより、冷暖房装置（２）からの冷温風を
建物上方へと送り、これを閉じて、逆に切換えにより、
建物上方の暖かい空気を、連通循環ダクト（１）を通じ
て下方に送ることもできる。

表　　１切換え用ダンパの開閉（ダンパ（１０５）は閉じている）このような切換え用ダンパ（１０１）（１０２）（１０
３）（１０４）（１０５）と送風ファン（１０６）を連
結することにより、建物屋内の温度差は、冷暖房の一時
停止時においても効果的に解消することができる。

送風ファン（１０６）および切換え用ダンパ（１０１）
（１０２）（１０３）（１０４）（１０５）については
、以上の例に配置が限定されるものではない、たとえば
、機能を分けた２台の送風ファンを用いてもよい、この
例を部分拡大図として示したものが第６図である。

この例においては、３個の切換え用ダンパ（１１１）（
１１２）（１１３）と２台の送風ファン（１１４）（１
１５）を連結している。

第５図と同様に切換え用ダンパ（１１１）を開き、他方
の切換え用ダンパ（１１２＞（１１３）を閉じて、送風
ファン（１１４）を作動させ、建物上部術の暖かい空気
を下方に送り、吹出口（１１６）より吹出すことができ
る。

もちろん、吸込口（１１７）より空気を吸込むことも、
あるいは冷暖房装！（２）からの冷温風を吸込んで連通
循環ダクト（１）により上方へ送ることもできる。

この発明は、もちろん以上の例によって限定されるもの
ではない、建物の大きさ、構造等によって様々な態様が
可能であることはいうまでもない。

（発明の効果）以上詳しく説明したように、この発明の換気・循環冷暖
房設備により、室内の空気循環を円滑に行うことができ
、建物内部の上下の温度差は容易に解消することができ
る。また、空気の自然換気や、空気の循環を一方向また
は逆方向に随時切替えて行えるので、冷暖房装置あるい
は換気設備の停止時であっても、屋内の温度差の発生は
抑制され、かつ十分な換気を得ることもできる。空調の
熱効率、経済性も向上する。

【図面の簡単な説明】

第１図および第２図は、各々、この発明の実施例を示し
た建物内の配置断面図である。第３図は、冷温水ユニッ
トコイルについて示した一部切欠斜視図である。第４図、第５図および第６図は、各々、さらにこの発明
の別の実施例を示した断面配置図と部分断面配置図であ
る。第７図は、従来の空調設備について例示した平面図であ
る。ｌ・・・連通循環ダクト２・・・冷暖房装置３１．３２．３３・・・吹出口４１．４２．４３・・・重量調節ダンパ４４・・・逆流
防止ダンパ５・・・熱交換器６１・・・給気ファン６２・・・排気ファン７・・・排気ダクト８１．８２．８３，８４．８５・・・吸気口９・・・リ
ターン空気吸込口１１．１２．１３・・・温度センサ１４・・・コントローラ２１．２２，２３．２４・・・冷暖房装置５１．５２・
・・熱交換器１５．１６・・・煙センサ１７．１８．１９・・・排気ダンパ代理人　弁理士　　西　　澤　利　夫

Claims

【特許請求の範囲】

（１）建物内に設置した上下方向の連通循環ダクトに冷
暖房装置を配備した空気循環冷暖房設備と、屋内空気を
排気し、熱交換により冷暖房装置に給気する熱交換換気
設備とからなることを特徴とする屋内の換気・循環冷暖
房設備。
（２）一端を屋外に通じ、他端を屋内に開放した連通循
環ダクトにより自然換気路を形成してなる請求項（１）
記載の換気・循環冷暖房設備。
（３）冷暖房装置として冷温水コイルユニットを配備し
た請求項（１）記載の換気・循環冷暖房設備。
（４）冷温風を屋内各階・各室に風量調節ダンパを介し
て吹出す請求項（１）記載の換気・循環冷暖房設備。
（５）屋内に設けた温度センサにより冷暖房装置を制御
する請求項（１）記載の換気・循環冷暖房設備。
（６）連通循環ダクトに空気流れ切換え用ダンパを連結
し、このダンパ切替えにより上下のいずれかの方向の空
気流を連通循環ダクトに形成してなる請求項（１）記載
の換気・循環冷暖房設備。