JP2020173036A - 壁暖房システムの配管、壁暖房システム、壁暖房システムを備える建築物 - Google Patents

壁暖房システムの配管、壁暖房システム、壁暖房システムを備える建築物 Download PDF

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Abstract

【課題】室内の下側と上側とを共に均一に温めることができる暖房システムの配管を提供する。【解決手段】この発明は、建築物1の壁10を介して建築物1の部屋の中を暖房する壁暖房システムにおける配管3である。配管3は、壁10に形成されている隙間417に埋設される。配管3は、管部材30を備える。管部材30は、環状の循環路の一部を形成し、内部中を熱媒体が循環流通して、熱媒体の熱を壁10に放つ。配管3は、壁10の下側に配置される部分であって、管部材30の配管密度が高い高密度部分3Hと、壁10の上側に配置される部分であって、管部材30の配管密度が高密度部分3Hよりも低い低密度部分3Lと、を有する。この結果、この発明は、部屋の中(室内)の下側と上側とを共に均一に温めることができる。【選択図】図8

Description

本発明は、壁暖房システムの配管に関する。また、本発明は、壁暖房システムに関する。さらに、本発明は、壁暖房システムを備える建築物に関する。ここで、壁暖房システムとは、建築物の壁を介してその建築物の部屋の中(室内)を暖房するシステムである。
壁暖房システムとして以下の特許文献1がある。特許文献1の隠蔽温水暖房システムは、熱源機と、循環ポンプと、温水パイプと、室内の壁に隠蔽埋設した壁放熱部と、を備え、壁放熱部に温水ポンプを配置したものである。特許文献1の隠蔽温水暖房システムは、熱源機で温めた温水を、循環ポンプにより温水パイプを介して壁放熱部に、流入循環して室内を暖めるものである。
特開2006−170532号公報
ここで、室内において、下側の温度は、上側の温度よりも低い。このために、室内の下側と上側とを共に均一に温めるには、室内の下側を上側よりも、温かく温める必要がある。
しかしながら、特許文献1の隠蔽温水暖房システムは、壁放熱部に配置した温水パイプの密度において、壁の下側の温水パイプの密度と壁の上側の温水パイプの密度とが等しい。この結果、特許文献1の隠蔽温水暖房システムは、壁放熱部により、室内の下側と上側とを等しい温度で温めることとなる。これにより、特許文献1の隠蔽温水暖房システムは、壁放熱部により、室内の下側と上側とを共に均一に温めるには不向きである。
この発明が解決しようとする課題は、室内の下側と上側とを共に均一に温めることができる壁暖房システムの配管、壁暖房システム、壁暖房システムを備える建築物を提供することにある。
この発明の壁暖房システムの配管は、建築物の壁を介して建築物の部屋の中を暖房する壁暖房システムにおいて、壁に形成されている隙間に埋設される配管であって、環状の循環路の一部を形成し、内部中を熱媒体が循環流通して、熱媒体の熱を壁に放つ管部材を備え、壁の下側に配置される部分であって、管部材の配管密度が高い高密度部分と、壁の上側に配置される部分であって、管部材の配管密度が高密度部分よりも低い低密度部分と、を有する、ことを特徴とする。
この発明の壁暖房システムの配管において、管部材が、長手方向が鉛直方向に一致した状態において配管されている、ことが好ましい。
この発明の壁暖房システムの配管において、管部材が、長手方向が水平方向に一致した状態において配管されている、ことが好ましい。
この発明の壁暖房システムは、建築物の壁を介して建築物の部屋の中を暖房する壁暖房システムであって、壁に形成されている隙間に埋設されるこの発明の壁暖房システムの配管と、壁暖房システムの配管の管部材の内部中の熱媒体に熱を加え、かつ、熱媒体を管部材の内部中に循環流通させる熱源機と、を備える、ことを特徴とする。
この発明の壁暖房システムにおいて、熱源機が、地中熱ヒートポンプ装置である、ことが好ましい。
この発明の壁暖房システムを備える建築物は、壁を介して部屋の中を暖房する壁暖房システムを備える建築物であって、隙間が形成されている壁と、隙間に埋設されているこの発明の壁暖房システムの配管と、壁暖房システムの配管の管部材の内部中の熱媒体に熱を加え、かつ、熱媒体を管部材の内部中に循環流通させるこの発明の熱源機と、を備える、ことを特徴とする。
この発明の壁暖房システムを備える建築物において、壁により部屋が区画されていて、部屋に対向する壁の上部と下部とには、隙間と部屋の中とを連通する通気部が、設けられている、ことが好ましい。
この発明の壁暖房システムを備える建築物において、壁の上部の通気部が、上側通気金具を介して形成されていて、壁の下部の通気部が、少なくとも下側通気金具を介して形成されていて、上側通気金具と下側通気金具とが、同一の通気金具から構成されている、ことが好ましい。
この発明の壁暖房システムを備える建築物において、壁により部屋が区画されていて、部屋に対向する壁が、蓄熱材を有する、ことが好ましい。
この発明の壁暖房システムを備える建築物において、蓄熱材が、壁の下側に配置されている、ことが好ましい。
この発明の壁暖房システムを備える建築物において、蓄熱材が、壁の下側に配置される部分であって、容積比熱が高い高容積比熱部分と、壁の上側に配置される部分であって、容積比熱が高容積比熱部分よりも低い低容積比熱部分と、を有する、ことが好ましい。
この発明の壁暖房システムを備える建築物において、蓄熱材が、壁の下側に配置される部分であって、熱伝導率が高い高熱伝導率部分と、壁の上側に配置される部分であって、熱伝導率が高熱伝導率部分よりも低い低熱伝導率部分と、を有する、ことが好ましい。
この発明の壁暖房システムを備える建築物において、壁には、窓が形成されていて、窓よりも下位の隙間には、壁暖房システムの配管が埋設されている、ことが好ましい。
この発明の壁暖房システムの配管、壁暖房システム、壁暖房システムを備える建築物は、室内の下側と上側とを共に均一に温めることができる。
図1は、この発明にかかる壁暖房システムの配管、壁暖房システム、壁暖房システムを備える建築物の実施形態1を示す全体の概略側面図である。 図2は、建築物の一部を示す概略横断面図(概略水平断面図)である。 図3は、建築物の一部を示す概略縦断面図(概略垂直断面図)である。 図4は、壁の上部の通気部を示す拡大概略縦断面図(拡大概略垂直断面図)である。 図5は、壁の下部の通気部を示す拡大概略縦断面図(拡大概略垂直断面図)である。 図6は、通気部を形成する通気金具を示す説明図である。図6(A)は、通気金具を示す側面図(図6(B)におけるA矢視図)である。図6(B)は、通気金具を示す正面図(図6(A)におけるB矢視図)である。図6(C)は、通気金具を構造用合板に固定した状態を示す一部斜視図である。 図7は、建築物の壁(外壁、内壁および間仕切壁)の一部を示す概略横断面図(概略水平断面図)である。 図8は、管部材の配管状態の一部を示す概略正面図である。 図9は、建築物の壁(外壁および内壁)の一部と、管部材と胴縁との相対位置関係の状態の一部と、を示す概略縦拡大断面図(図8におけるIX−IX線拡大断面図)である。 図10は、管部材と胴縁との相対位置関係の状態の一部を示す概略拡大正面図(図8におけるX部分の拡大図)である。 図11は、窓が無い壁の隙間に埋設される管部材の配管状態を示す概略正面図(図1におけるXI概略矢視図)である。 図12は、窓が有る壁の隙間に埋設される管部材の配管状態を示す概略正面図(図1におけるXII概略矢視図)である。 図13は、この発明にかかる壁暖房システムの配管、壁暖房システム、壁暖房システムを備える建築物の実施形態2を示し、窓が無い壁の隙間に埋設される管部材の配管状態の概略正面図(図11に対応する正面図)である。 図14は、窓が有る壁の隙間に埋設される管部材の配管状態を示す概略正面図(図12に対応する正面図)である。 図15は、この発明にかかる壁暖房システムの配管、壁暖房システム、壁暖房システムを備える建築物の実施形態3を示し、窓が無い壁の隙間に埋設される管部材の配管状態を示す概略正面図(図11および図13に対応する正面図)である。 図16は、窓が有る壁の隙間に埋設される管部材の配管状態を示す概略正面図(図12および図14に対応する正面図)である。 図17は、この発明にかかる壁暖房システムの配管、壁暖房システム、壁暖房システムを備える建築物の実施形態4を示し、窓が有る壁の隙間に埋設される管部材の配管状態を示す概略正面図(図12、図14および図16に対応する正面図)である。 図18は、この発明にかかる壁暖房システムを備える建築物の実施形態5を示し、建築物の壁(外壁および内壁)の一部を示す概略縦拡大断面図(図9に対応する概略縦拡大断面図)である。 図19は、この発明にかかる壁暖房システムを備える建築物の実施形態6を示し、建築物の壁(外壁および内壁)の一部を示す概略縦拡大断面図(図9、図17に対応する概略縦拡大断面図)である。
以下、この発明にかかる壁暖房システムの配管の実施形態(実施例)の4例、また、この発明にかかる壁暖房システムの実施形態(実施例)の4例、さらに、この発明にかかる壁暖房システムを備える建築物の実施形態(実施例)の6例を、図面に基づいて詳細に説明する。
なお、図面においては、概略図であるため、主な構成部品を図示し、主な構成部品以外の構成部品の図示を省略する。また、図面中の断面図において、構成部品の一部のハッチングを省略する。さらに、この発明にかかる壁暖房システムの配管、壁暖房システム、壁暖房システムを備える建築物については、この出願人が先に出願した特開2013−238371号公報、特開2015−75284号公報、特開2017−67335号公報、特開2017−227416号公報などを参照しても良い。
(実施形態1の構成の説明)
図1〜図12は、この発明にかかる壁暖房システムの配管、壁暖房システム、壁暖房システムを備える建築物の実施形態1を示す。以下、この実施形態1にかかる壁暖房システムの配管、壁暖房システム、壁暖房システムを備える建築物の構成について説明する。
図中、符号「1」は、この実施形態1にかかる壁暖房システムを備える建築物(以下、単に「建築物」と称する)である。同じく、図中、符号「2」は、この実施形態1にかかる壁暖房システム(以下、単に「壁暖房装置」と称する)である。同じく、図中、符号「3」は、この実施形態1にかかる壁暖房システムの配管(以下、単に「壁暖房用配管」と称する)である。
(建築物1の構成の説明)
建築物1は、壁暖房装置2と、壁暖房用配管3と、を備える。建築物1は、図1に示すように、壁10と、屋根11と、土台12と、を備える。建築物1は、壁10、屋根11および土台12により、室内側INを、屋外側OUTに対して、区画する。建築物1は、壁10を介して室内側IN(部屋16の中)を暖房するものである。
建築物1は、図1、図3、図8に示すように、地面G上に構築されている。すなわち、土台12の下部が地中に構築されている。土台12の上に壁10が構築されている。壁10の上に屋根11が構築されている。これにより、建築物1は、地面G上に構築されている。なお、土台12には、基礎断熱13が施されている。
建築物1は、壁10と、天井14と、床15と、により、部屋16(室内側IN)を区画する。壁10には、部屋16に対向する窓17が形成されている。また、土台12と床15下との間には、空間18が形成されている。なお、図3、図8中の符号「120」は、土台天もしくは1階の床面である。また、図8中の符号「140」は、2階の梁天である。
(壁10の説明)
建築物1の壁10は、図2〜図5、図7、図9に示すように、外壁40と、内壁41と、両面の間仕切壁42と、からなる。建築物1の壁10、すなわち、外壁40、内壁41および両面の間仕切壁42は、部屋16を区画する。
外壁40と内壁41との間には、主柱43や間柱44が配置されていて、隙間(空間)45が形成されている。その隙間45中には、断熱材(この例では、グラスウール)46が充填されている。また、同様に、両面の間仕切壁42の間には、間柱47が配置されていて、隙間(空間)48が形成されている。その隙間48中には、断熱材(この例では、グラスウール)49が充填されている。
外壁40は、この例では、外側(屋外側OUT)から、壁材としての、外壁サイディング400と、通気用胴縁401と、構造用合板402と、から構成されている。外壁サイディング400と構造用合板402との間には、通気用胴縁401が配置されていて、通気用の隙間(空間)403が形成されている。
内壁41は、この例では、内側(室内側IN、部屋16側)から、壁材としての、クロスなどの仕上材410(図9を参照)と、下地ベニヤ411と、防湿フィルム412(図9中の二点鎖線を参照)と、石膏ボード413と、胴縁414と、構造用合板415と、から構成されている。仕上材410、下地ベニヤ411、防湿フィルム412および石膏ボード413の上下の長さは、構造用合板415の上下の長さよりも短い。
内壁41の仕上材410の下端面と床15の上面との間には、巾木416が設けられている。また、石膏ボード413と構造用合板415との間には、胴縁414が配置されていて、隙間(空間)417が形成されている。この隙間417には、壁暖房用配管3が埋設されている。すなわち、この隙間417は、壁暖房用配管3を収容するスペース(配管スペース)である。
間仕切壁42は、部屋16を間仕切る。間仕切壁42は、内壁41と同様に、この例では、部屋16側から、壁材としての、クロスなどの仕上材420と、下地ベニヤ421と、防湿フィルム422と、石膏ボード423と、胴縁424と、構造用合板425と、から構成されている。仕上材420、下地ベニヤ421、防湿フィルム422および石膏ボード423の上下の長さは、構造用合板425の上下の長さよりも短い。
なお、図示されていないが、間仕切壁42の仕上材420の下端面と床15の上面との間には、巾木が設けられている。石膏ボード423と構造用合板425との間には、胴縁424が配置されていて、隙間(空間)427が形成されている。この隙間427には、壁暖房用配管3が埋設されている。すなわち、この隙間427は、壁暖房用配管3を収容
するスペース(配管スペース)である。
図8〜図10に示すように、壁10(内壁41、間仕切壁(42))の隙間417、(427)を形成する胴縁414、(424)のうち、壁暖房用配管3の管部材30が交差する箇所には、凹部419、(429)が設けられている。
なお、図8〜図19は、壁10の内壁41を示す図面である。一方、壁10の間仕切壁42の構造は、壁10の内壁41の構造とほぼ同一である。そこで、間仕切壁42の構造が容易に理解できるように、図8〜図19において、内壁41の構造の符号41、410、411、412、413、414、415、417、419に対応する、間仕切壁42の構造の符号にそれぞれ()を付けて、(42)、(420)、(421)、(422)、(423)、(424)、(425)、(427)、(429)とする。これにより、間仕切壁42の構造が、容易に理解できる。
(通気部50、51、52の説明)
図3〜図6に示すように、部屋16に対向する壁10すなわち内壁41の上部と下部とには、隙間417と部屋16の中(室内)とを連通する通気部50、51、52が、設けられている。なお、図示されていないが、部屋16に対向する壁10すなわち間仕切壁42の上部と下部とにも、同様に、隙間427と部屋16の中(室内)とを連通する通気部が、設けられている。
上部の通気部50は、図4に示すように、上側通気金具6Uを介して形成されている。すなわち、上部の通気部50は、内壁41(仕上材410、下地ベニヤ411、防湿フィルム412および石膏ボード413)の上端および上側通気金具6Uと、天井14との間に形成されている。
一方、下部の通気部51、52は、図5に示すように、少なくとも下側通気金具6Dを介して形成されている。すなわち、下部の通気部の一部分51は、内壁41(仕上材410、下地ベニヤ411、防湿フィルム412および石膏ボード413)の下端および下側通気金具6Dと、床15との間に形成されている。かつ、下部の通気部の他の部分52は、巾木416の切欠418に形成されている。切欠418は、巾木416の下端(床15に接する端)に、巾木416の長手方向に、1本もしくは複数本設けられている。
(通気金具6の説明)
上側通気金具6Uと下側通気金具6Dとは、同一の通気金具6から構成されている。通気金具6は、図6に示すように、垂直部60と水平部61とが直角(垂直)に折り曲げられて構成されている。通気金具6は、内壁41、間仕切壁42の全幅に亘る長さを有する長尺の金具から構成されている。垂直部60には、複数個の小円形の透孔62が長手方向に等間隔に設けられている。水平部61には、複数個の矩形の通気孔63が長手方向に等間隔に設けられている。
通気金具6(上側通気金具6U、下側通気金具6D)の垂直部60は、図6(C)に示すように、内壁41(構造用合板415)の上端部、下端部にビス64により固定されている。図6(C)は、下側通気金具6Dの固定状態を図示するものである。なお、上側通気金具6Uの固定状態は、図示されていないが、図6(C)に示す下側通気金具6Dの固定状態と同様の固定状態である。
通気金具6(上側通気金具6U、下側通気金具6D)の水平部61は、図4、図5に示すように、内壁41(仕上材410、下地ベニヤ411、防湿フィルム412および石膏ボード413)の上端面、下端面に当接されている。
ここで、内壁41の仕上材410、下地ベニヤ411、防湿フィルム412および石膏ボード413の上下の長さは、内壁41の構造用合板415の上下の長さよりも短い。この結果、図4、図5に示すように、内壁41(仕上材410、下地ベニヤ411、防湿フィルム412および石膏ボード413)の上端、下端の通気金具6(上側通気金具6U、下側通気金具6D)の水平部61と、天井14、床15との間には、隙間すなわち上部の通気部50、下部の通気部の一部分51が形成されている。また、巾木416の切欠418により、下部の通気部の他の部分52が形成されている。
このようにして、通気金具6(上側通気金具6U、下側通気金具6D)を介して、内壁41の上部と下部とに通気部50、51、52が設けられている。なお、図示されていないが、間仕切壁42の上部と下部とにも、同様に、通気金具6(上側通気金具6U、下側通気金具6D)を介して、通気部が設けられている。
(壁暖房装置2の構成の説明)
壁暖房装置2は、壁10を介して部屋16の中を暖房するものである。壁暖房装置2は、図1、図2に示すように、壁暖房用配管3と、熱源機20と、を備える。
熱源機20は、壁暖房用配管3の管部材30の内部中の熱媒体(図示せず)に熱を加え、かつ、熱媒体を管部材30の内部中に循環流通させるものである。熱源機20は、地中熱ヒートポンプ装置である。熱源機20は、ヒートポンプユニット21と、採熱ユニット22と、を備える。
ヒートポンプユニット21は、図示されていない、凝縮器と、膨張弁と、蒸発器と、圧縮機と、凝縮器側のポンプと、蒸発器側のポンプと、を備える。ヒートポンプユニット21は、地面Gの上(地上)に配置されている。
ヒートポンプユニット21の凝縮器の一部分の管(図示せず)と、往き管23と、還り管(戻り管)24と、壁暖房用配管3の管部材30とは、暖房側の環状の循環路L1を形成する。この循環路L1中には、熱媒体が循環流通可能に封入されている。この熱媒体は、この例では水である。この結果、熱媒体である温水が循環路L1中を循環流通する。
往き管23の途中には、往きヘッダ25が設けられている。還り管24の途中には、還りヘッダ(戻りヘッダ)26が設けられている。凝縮器側のポンプは、往き管23と接続されているヒートポンプユニット21の凝縮器の一部分の管の途中に設けられている。この凝縮器側のポンプにより、循環路L1中の熱媒体の温水が循環路L1中を循環流通する。
採熱ユニット22は、埋設管27と、採熱管28と、を備える。埋設管27は、地面Gの下(地中)に埋設されている。採熱管28は、埋設管27中に配置されている。ヒートポンプユニット21の蒸発器の一部分の管(図示せず)と、採熱管28とは、熱源側の環状の循環路L2を形成する。この循環路L2中には、熱媒体が循環流通可能に封入されている。この熱媒体は、この例では不凍液などである。この結果、熱媒体である不凍液などが循環路L1中を循環流通する。
蒸発器側のポンプは、採熱管28と接続されているヒートポンプユニット21の蒸発器の一部分の管の途中に設けられている。この蒸発器側のポンプにより、循環路L2中の熱媒体の不凍液などが循環路L2中を循環流通する。
なお、図示されていないが、ヒートポンプユニット21の凝縮器の他の部分の管と、ヒートポンプユニット21の蒸発器の他の部分の管とは、熱交換側の環状の循環路を形成する。この循環路中には、熱媒体が循環流通可能に封入されている。この熱媒体は、この例ではアンモニアなどであって、代替えフロンガスやノンフロンガスなどである。この結果、熱媒体であるアンモニアなど(代替えフロンガスやノンフロンガスなど)が循環路中を循環流通する。
熱源機20のヒートポンプユニット21、採熱ユニット22、往き管23の一部および還り管24の一部は、屋外側OUTに配置されている。熱源機20の往きヘッダ25、還りヘッダ26、往き管23の他の部分および還り管24の他の部分は、室内側INであって、土台12と床15下との間の空間18に配置されている。
壁暖房装置2は、図示されていないが、部屋16の中(室内)の温度を感知する感温器と、循環路L1中の熱媒体の温水の流量を調整する温水制御弁と、感温器からの検出信号により温水制御弁に制御信号を出力して制御する制御装置と、を備える。なお、制御装置は、感温器以外の検出器からの検出信号により、温水制御弁以外の被制御器に制御信号を出力して制御するものであっても良い。
(壁暖房用配管3の構成の説明)
壁暖房用配管3は、図1、図7〜図12に示すように、建築物1の壁10を介して建築物1の部屋16の中(室内)を暖房する壁暖房システム(壁暖房装置2)において、壁10に形成されている隙間417、427に埋設される配管である。壁暖房用配管3は、管部材30と、止具31と、を備える。
管部材30は、この例では、合成樹脂製かつ可撓性の管から構成されている。なお、管部材30は、この例の合成樹脂製かつ可撓性の管以外の管から構成されているものであっても良い。
管部材30は、暖房側の環状の循環路L1の一部を形成する。すなわち、管部材30は、壁暖房装置2の熱源機20のヒートポンプユニット21の往き管23および還り管24の一部を形成する。管部材30は、内部中を熱媒体の温水が循環流通して、熱媒体の温水の熱を壁10に放つ。止具31は、管部材30を壁10に固定する。
壁暖房用配管3は、図8、図11、図12に示すように、高密度部分3Hと、低密度部分3Lと、を有する。高密度部分3Hは、壁10の下側に配置される部分であって、管部材30の配管密度が高い部分である。低密度部分3Lは、壁10の上側に配置される部分であって、管部材30の配管密度が高密度部分3Hよりも低い部分である。
管部材30は、図8、図10〜図12に示すように、長手方向が鉛直方向に一致した状態において配管されている。すなわち、管部材30が配管される内壁41および間仕切壁42は、図11、図12に示すように、縦長の壁である。
図12に示すように、建築物1の壁10のうち、窓17よりも下位の隙間417、427には、壁暖房システム(壁暖房装置2)の配管すなわち壁暖房用配管3であって、高密度部分3Hが埋設されている。なお、図12において、窓17は、壁暖房用配管3の低密度部分3Lの中央部分に配置されているものである。しかしながら、窓17は、低密度部分3Lの中央部分以外、たとえば、左側部分、右側部分、全体部分に配置されているものであっても良い。
(実施形態1の作用の説明)
建築物1、壁暖房装置2および壁暖房用配管3は、以上のごとき構成からなり、以下、その作用について説明する。
壁暖房装置2の熱源機20のヒートポンプユニット21を駆動させる。すると、壁暖房用配管3の管部材30の内部中の熱媒体は、往き管23、還り管24および管部材30から形成されている暖房側の環状の循環路L1中を循環流通する。
暖房側の環状の循環路L1中を循環流通する熱媒体は、まず、ヒートポンプユニット21において、採熱ユニット22で採取された熱(地中熱)が加えられる。熱が加えられた熱媒体は、つぎに、往き管23を介して、管部材30の内部中を循環流通する。管部材30の内部中を循環流通する熱媒体は、管部材30を介して、熱を建築物1の壁10の内壁41および間仕切壁42に放つ。
熱媒体から放された熱は、内壁41および間仕切壁42を介して、部屋16の中(室内)を暖める。これにより、建築物1の壁10の内壁41および間仕切壁42を介して、建築物1の部屋16の中(室内)は、暖房される。すなわち、建築物1の部屋16の中(室内)は、採取した熱(地中熱)により、建築物1の壁10の内壁41および間仕切壁42を介して、暖房される。
熱を放した熱媒体は、管部材30から還り管24を経て、ヒートポンプユニット21において、再び、採熱ユニット22で採取された熱が加えられる。このようにして、熱媒体は、暖房側の環状の循環路L1中を、ヒートポンプユニット21→往き管23→管部材30→還り管24の管路を経て、循環流通する。
一方、建築物1の部屋16の中(室内)は、採取した熱(地中熱)により、建築物1の壁10の内壁41および間仕切壁42を介して、暖房される。ここで、壁暖房用配管3の管部材30が埋設されている内壁41および間仕切壁42の隙間417、427中の空気Aは、図3〜図5、図6(C)中の実線矢印に示すように、内壁41および間仕切壁42の上部の通気部50と下部の通気部51、52を経て、部屋16の中(室内)に流れる。
このように、内壁41および間仕切壁42の隙間417、427中と部屋16の中(室内)とは、通気部50、51、52を介して、通気される。
(実施形態1の効果の説明)
建築物1、壁暖房装置2および壁暖房用配管3は、以上のごとき構成および作用からなり、以下、その効果について説明する。
壁暖房用配管3は、壁10すなわち内壁41および間仕切壁42の下側に配置される部分であって、管部材30の配管密度が高い高密度部分3Hと、壁10すなわち内壁41および間仕切壁42の上側に配置される部分であって、管部材30の配管密度が高密度部分3Hよりも低い低密度部分3Lと、を有する。この結果、壁暖房用配管3は、高密度部分3Hにより、内壁41および間仕切壁42の下側を介して、部屋16の中(室内)の下側を、低密度部分3Lにより、内壁41および間仕切壁42の上側を介して、暖められている、部屋16の中(室内)上側よりも、温かく温めることができる。これにより、壁暖房用配管3は、部屋16の中(室内)の下側と上側とを共に均一に温めることができる。
壁暖房用配管3は、管部材30を、管部材30の長手方向が鉛直方向に一致した状態において、配管するものである。この結果、壁暖房用配管3は、管部材30を配管する内壁41および間仕切壁42が図11、図12に示すように縦長の場合において、管部材30の鉛直方向すなわち内壁41および間仕切壁42の縦方向の長手方向の長さが長くなる、ものである。すなわち、図11、図12に示すように、内壁41および間仕切壁42が縦長において、管部材30を、内壁41および間仕切壁42の縦方向の鉛直方向に配管した時の管部材30の長手方向の長さが、内壁41および間仕切壁42の横方向の水平方向に配管した時の管部材30の長手方向の長さよりも、長い。
これにより、壁暖房用配管3は、管部材30の長手方向の長さを長くすることができるので、管部材30の内部中を循環流通する熱媒体の配管抵抗を小さく(低く)することができる。この結果、壁暖房用配管3は、熱媒体を管部材30の内部中を円滑に循環流通させることができるので、その分、壁暖房装置2の熱源機20のヒートポンプユニット21を小型化することができ、コストを安価にすることができる。
壁暖房装置2は、壁暖房用配管3を備えるものであるから、壁暖房用配管3の前記の効果と同様の効果を達成することができる。
壁暖房装置2は、熱源機20として、地中熱ヒートポンプ装置を使用するものであるから、熱源を安価に得ることができ、暖房費用を節約することができる。
建築物1は、壁暖房装置2および壁暖房用配管3を備えるものであるから、壁暖房装置2および壁暖房用配管3の前記の効果と同様の効果を達成することができる。
建築物1は、壁10すなわち内壁41および間仕切壁42の上部と下部とに通気部50、51、52をそれぞれ設けて、壁暖房用配管3の管部材30が埋設されている内壁41および間仕切壁42の隙間417、427中と部屋16の中(室内)とを連通させたものである。この結果、建築物1は、壁暖房用配管3の管部材30が埋設されている内壁41および間仕切壁42の隙間417、427中の空気Aが、内壁41および間仕切壁42の上部の通気部50と下部の通気部51、52を経て、部屋16の中(室内)に流れる。これにより、建築物1は、壁暖房用配管3の管部材30が埋設されている内壁41および間仕切壁42の隙間417、427中の湿気を除去することができ、内壁41および間仕切壁42の耐久性を向上させることができる。
建築物1は、壁10すなわち内壁41および間仕切壁42の上部の通気部50を、上側通気金具6Uを介して形成し、一方、壁10すなわち内壁41および間仕切壁42の下部の通気部51、52を、少なくとも下側通気金具6Dを介して形成し、上側通気金具6Uと下側通気金具6Dとを同一の通気金具6から構成するものである。この結果、建築物1は、上側通気金具6Uと下側通気金具6Dとを同一の通気金具6で兼用することができるので、部品の製造コストを安価にすることができ、建築物1の建築コストを安価にすることができる。
建築物1は、窓17が形成されている壁10すなわち内壁41であって、窓17よりも下位の隙間417に、壁暖房用配管3の管部材30を埋設するものである。この結果、建築物1は、窓17におけるコールドドラフト(結露)を防ぐことができる。特に、この例の建築物1は、窓17よりも下位の隙間417に、壁暖房用配管3の管部材30の高密度部分3Hを埋設するものであるから、窓17におけるコールドドラフト(結露)を確実に防ぐことができる。
(実施形態2の構成、作用、効果の説明)
図13、図14は、この発明にかかる壁暖房システムの配管、壁暖房システム、壁暖房システムを備える建築物の実施形態2を示す。以下、この実施形態2にかかる壁暖房システムの配管(壁暖房用配管3A)、壁暖房システム(壁暖房装置2A)、壁暖房システムを備える建築物(建築物1A)の構成、作用、効果について説明する。図13、図14中、図1〜図12と同符号は、同一の物を示す。
前記の実施形態1の壁暖房用配管3は、管部材30を、管部材30の長手方向が鉛直方向に一致した状態において、配管するものである。これに対して、この実施形態2の壁暖房用配管3Aは、管部材30を、管部材30の長手方向が水平方向に一致した状態において、配管するものである。
この結果、壁暖房用配管3Aは、管部材30を配管する内壁41および間仕切壁42が図13、図14に示すように横長の場合において、管部材30の水平方向すなわち内壁41および間仕切壁42の横方向の長手方向の長さが長くなる、ものである。すなわち、図13、図14に示すように、内壁41および間仕切壁42が横長において、管部材30を、内壁41および間仕切壁42の横方向の水平方向に配管した時の管部材30の長手方向の長さが、内壁41および間仕切壁42の縦方向の鉛直方向に配管した時の管部材30の長手方向の長さよりも、長い。
これにより、壁暖房用配管3Aは、管部材30の長手方向の長さを長くすることができるので、管部材30の内部中を循環流通する熱媒体の配管抵抗を小さく(低く)することができる。この結果、壁暖房用配管3Aは、熱媒体を管部材30の内部中を円滑に循環流通させることができるので、その分、壁暖房装置2Aの熱源機20のヒートポンプユニット21を小型化することができ、コストを安価にすることができる。
なお、図14において、窓17は、壁暖房用配管3Aの低密度部分3Lの右側部分に配置されているものである。しかしながら、窓17は、低密度部分3Lの右側部分以外、たとえば、左側部分、中央部分、全体部分に配置されているものであっても良い。
壁暖房装置2Aは、壁暖房用配管3Aを備えるものであるから、壁暖房用配管3Aの前記の効果と同様の効果を達成することができる。
建築物1Aは、壁暖房装置2Aおよび壁暖房用配管3Aを備えるものであるから、壁暖房装置2Aおよび壁暖房用配管3Aの前記の効果と同様の効果を達成することができる。
(実施形態3の構成、作用、効果の説明)
図15、図16は、この発明にかかる壁暖房システムの配管、壁暖房システム、壁暖房システムを備える建築物の実施形態3を示す。以下、この実施形態3にかかる壁暖房システムの配管(壁暖房用配管3B)、壁暖房システム(壁暖房装置2B)、壁暖房システムを備える建築物(建築物1B)の構成、作用、効果について説明する。図15、図16中、図1〜図14と同符号は、同一の物を示す。
前記の実施形態1の壁暖房用配管3は、管部材30を、管部材30の長手方向が鉛直方向に一致した状態において、配管するものである。すなわち、前記の実施形態1の壁暖房用配管3は、管部材30の上端と下端とにおいて、180°に折り返した縦ジグザグ形状をなすものである。また、前記の実施形態2の壁暖房用配管3Aは、管部材30を、管部材30の長手方向が水平方向に一致した状態において、配管するものである。すなわち、前記の実施形態2の壁暖房用配管3Aは、管部材30の左端と右端とにおいて、180°に折り返した横ジグザグ形状をなすものである。
これに対して、この実施形態3の壁暖房用配管3Bは、管部材30を、管部材30の長手方向が鉛直方向と水平方向とに一致した状態において、配管するものである。すなわち、この実施形態3の壁暖房用配管3Bは、管部材30の4つ角において、90°に折り返した矩形の渦巻き形状をなすものである。この結果、壁暖房用配管3Bは、壁暖房用配管3および3Aと、ほぼ同様の効果を達成することができる。
特に、壁暖房用配管3Bは、縦長もしくは横長の双方の内壁41および間仕切壁42に対応することができる。なお、図16において、窓17は、壁暖房用配管3Bの低密度部分3Lの全体部分に配置されているものである。しかしながら、窓17は、低密度部分3Lの全体部分以外、たとえば、左側部分、右側部分、中央部分に配置されているものであっても良い。
壁暖房装置2Bは、壁暖房用配管3Bを備えるものであるから、壁暖房用配管3Bの前記の効果と同様の効果を達成することができる。
建築物1Bは、壁暖房装置2Bおよび壁暖房用配管3Bを備えるものであるから、壁暖房装置2Bおよび壁暖房用配管3Bの前記の効果と同様の効果を達成することができる。
(実施形態4の構成、作用、効果の説明)
図17は、この発明にかかる壁暖房システムの配管、壁暖房システム、壁暖房システムを備える建築物の実施形態4を示す。以下、この実施形態4にかかる壁暖房システムの配管(壁暖房用配管3C)、壁暖房システム(壁暖房装置2C)、壁暖房システムを備える建築物(建築物1C)の構成、作用、効果について説明する。図17中、図1〜図16と同符号は、同一の物を示す。
前記の実施形態1の壁暖房用配管3は、管部材30を、管部材30の長手方向が鉛直方向に一致した状態において、配管するものである。すなわち、前記の実施形態1の壁暖房用配管3は、管部材30の上端と下端とにおいて、180°に折り返した縦ジグザグ形状をなすものである。また、前記の実施形態2の壁暖房用配管3Aは、管部材30を、管部材30の長手方向が水平方向に一致した状態において、配管するものである。すなわち、前記の実施形態2の壁暖房用配管3Aは、管部材30の左端と右端とにおいて、180°に折り返した横ジグザグ形状をなすものである。さらに、前記の実施形態3の壁暖房用配管3Bは、管部材30を、管部材30の長手方向が鉛直方向と水平方向とに一致した状態において、配管するものである。すなわち、この実施形態3の壁暖房用配管3Bは、管部材30の4つ角において、90°に折り返した矩形の渦巻き形状をなすものである。
これに対して、この実施形態4の壁暖房用配管3Cは、管部材30を、管部材30の長手方向が鉛直方向に一致した状態と水平方向に一致した状態とにおいて、配管するものである。すなわち、この実施形態4の壁暖房用配管3Cは、前記の実施形態1の壁暖房用配管3の管部材30の配管状態と、前記の実施形態2の壁暖房用配管3Aの管部材30の配管状態と、を組み合わせたものである。この結果、壁暖房用配管3Cは、壁暖房用配管3、3Aおよび3Bと、ほぼ同様の効果を達成することができる。
特に、壁暖房用配管3Cは、管部材30を内壁41および間仕切壁42に、任意の配管状態で、すなわち、管部材30の長手方向が鉛直方向に一致した配管状態と管部材30の長手方向が水平方向に一致した配管状態とを組み合わせた配管状態で、配管することができる。この結果、壁暖房用配管3Cは、管部材30の配管状態を、内壁41および間仕切壁42に合わせて、最適な配管状態とすることができる。なお、図17において、窓17は、壁暖房用配管3Cの低密度部分3Lの右側部分に配置されているものである。しかしながら、窓17は、低密度部分3Lの右側部分以外、たとえば、左側部分、中央部分、全体部分、に配置されているものであっても良い。
壁暖房装置2Cは、壁暖房用配管3Cを備えるものであるから、壁暖房用配管3Cの前記の効果と同様の効果を達成することができる。
建築物1Cは、壁暖房装置2Cおよび壁暖房用配管3Cを備えるものであるから、壁暖房装置2Cおよび壁暖房用配管3Cの前記の効果と同様の効果を達成することができる。
(実施形態5の構成、作用、効果の説明)
図18は、この発明にかかる壁暖房システムを備える建築物の実施形態5を示す。以下、この実施形態5にかかる壁暖房システムを備える建築物(建築物1D)の構成、作用、効果について説明する。図18中、図1〜図17と同符号は、同一の物を示す。
この実施形態5の建築物1Dは、部屋16に対向する壁10すなわち内壁41に蓄熱材7を設けたものである。なお、図示されていないが、部屋16に対向する壁10すなわち間仕切壁42にも、同様に、蓄熱材が設けられている。
蓄熱材7は、この例では、タイルである。タイルは、他の建築材と比較して、容積比熱が高く、かつ、熱伝導率が高い建築材である。また、タイルからなる蓄熱材7は、内壁41(間仕切壁42)の仕上材ともなる。
蓄熱材7は、壁10すなわち内壁41の下側の部分に配置されている。なお、蓄熱材7が配置されている内壁41の下側の部分は、この例では、管部材30の高密度部分3Hに対応する。
この結果、建築物1Dは、部屋16に対向する壁10すなわち内壁41(間仕切壁42)に蓄熱材7を設けたものであるから、部屋16の中(室内)の暖房効果をさらに向上させることができる。
しかも、建築物1Dは、蓄熱材7を壁10すなわち内壁41(間仕切壁42)の下側の部分に配置するものであるから、部屋16の中(室内)の下側と上側とを共に均一に確実に温めることができる。
(実施形態6の構成、作用、効果の説明)
図19は、この発明にかかる壁暖房システムを備える建築物の実施形態6を示す。以下、この実施形態6にかかる壁暖房システムを備える建築物(建築物1E)の構成、作用、効果について説明する。図19中、図1〜図18と同符号は、同一の物を示す。
この実施形態6の建築物1Eは、前記の実施形態5の建築物1Dと同様に、部屋16に対向する壁10すなわち内壁41に蓄熱材7を設けたものである。なお、図示されていないが、部屋16に対向する壁10すなわち間仕切壁42にも、同様に、蓄熱材が設けられている。
前記の実施形態5の建築物1Dは、蓄熱材7を壁10すなわち内壁41(間仕切壁42)の下側の部分に配置したものである。これに対して、この実施形態6の建築物1Eは、蓄熱材7を壁10すなわち内壁41(間仕切壁42)の全体に配置したものである。
この実施形態6の建築物1Eの蓄熱材7は、高容積比熱部分および高熱伝導率部分7Hと、低容積比熱部分および低熱伝導率部分7Lと、を有する。高容積比熱部分および高熱伝導率部分7Hは、壁10すなわち内壁41(間仕切壁42)の下側に配置される部分であって、容積比熱および熱伝導率が高い部分である。低容積比熱部分および低熱伝導率部分7Lは、壁10すなわち内壁41(間仕切壁42)の上側に配置される部分であって、容積比熱および熱伝導率が高容積比熱部分および高熱伝導率部分7Hよりも低い部分である。
蓄熱材7の高容積比熱部分および高熱伝導率部分7Hは、この例では、タイルである。タイルは、他の建築材と比較して、容積比熱が高く、かつ、熱伝導率が高い建築材である。また、タイルからなる蓄熱材7の高容積比熱部分および高熱伝導率部分7Hは、内壁41(間仕切壁42)の仕上材ともなる。
また、蓄熱材7の低容積比熱部分および低熱伝導率部分7Lは、この例では、タイル(容積比熱および熱伝導率が、高容積比熱部分および高熱伝導率部分7Hのタイルの容積比熱および熱伝導率がより低いタイル)、あるいは、その他の建築材(容積比熱および熱伝導率が、高容積比熱部分および高熱伝導率部分7Hのタイルの容積比熱および熱伝導率がより低い建築材)である。
また、タイルあるいはその他の建築材からなる蓄熱材7の低容積比熱部分および低熱伝導率部分7Lは、タイルからなる蓄熱材7の高容積比熱部分および高熱伝導率部分7Hと同様に、内壁41(間仕切壁42)の仕上材ともなる。
この実施形態6の建築物1Eは、以上のごとき構成からなるので、部屋16の中(室内)の暖房効果をさらに向上させることができ、しかも、部屋16の中(室内)の下側と上側とを共に均一に確実に温めることができる。
(実施形態1、2、3、4、5、6以外の例の説明)
なお、前記の実施形態1、2、3、4においては、壁暖房装置2の熱源機20として、地中熱ヒートポンプ装置について説明するものである。しかしながら、この発明においては、壁暖房装置2の熱源機20として、地中熱ヒートポンプ装置以外の熱源機であっても良い。たとえば、地中熱ヒートポンプ装置と空気熱ヒートポンプ装置とを組み合わせた熱源機、ボイラ等の熱源機、電力などを利用した熱源機などを使用しても良い。
また、この発明は、前記の実施形態1、2、3、4、5、6により限定されるものではない。特に、建築物1の壁10(外壁40、内壁41、間仕切壁42)の構造は、前記の実施形態1、2、3、4、5、6に示す構造以外の構造であっても良い。また、壁暖房用配管3の管部材30の配管状態は、前記の実施形態1、2、3、4、5、6に示す配管状態以外の配管状態であっても良い。
1、1A、1B、1C、1D、1E 建築物
10 壁
11 屋根
12 土台
13 基礎断熱
14 天井
15 床
16 部屋
17 窓
18 空間
120 土台天もしくは1階の床面
140 2階の梁天
2、2A、2B、2C 壁暖房装置
20 熱源機
21 ヒートポンプユニット
22 採熱ユニット
23 往き管
24 還り管
25 往きヘッダ
26 還りヘッダ
27 埋設管
28 採熱管
3、3A、3B、3C 壁暖房用配管
3H 高密度部分
3L 低密度部分
30 管部材
31 止具
40 外壁
400 外壁サイディング
401 通気用胴縁
402 構造用合板
403 隙間
41 内壁
410 仕上材
411 下地ベニヤ
412 防湿フィルム
413 石膏ボード
414 胴縁
415 構造用合板
416 巾木
417 隙間
418 切欠
42 間仕切壁
420 仕上材
421 下地ベニヤ
422 防湿フィルム
423 石膏ボード
424 胴縁
425 構造用合板
427 隙間
43 主柱
44 間柱
45 隙間
46 断熱材
47 間柱
48 隙間
49 断熱材
50 上部の通気部
51 下部の通気部の一部分
52 下部の通気部の他の部分
6 通気金具
6D 下側通気金具
6U 上側通気金具
60 垂直部
61 水平部
62 透孔
63 通気孔
64 ビス
7 蓄熱材
7H 高容積比熱部分および高熱伝導率部分
7L 低容積比熱部分および低熱伝導率部分
A 空気
G 地面
IN 室内側
L1 暖房側の環状の循環路
L2 熱源側の環状の循環路
OUT 屋外側

Claims (13)

  1. 建築物の壁を介して前記建築物の部屋の中を暖房する壁暖房システムにおいて、
    前記壁に形成されている隙間に埋設される配管であって、
    環状の循環路の一部を形成し、内部中を熱媒体が循環流通して、前記熱媒体の熱を前記壁に放つ管部材を備え、
    前記壁の下側に配置される部分であって、前記管部材の配管密度が高い高密度部分と、
    前記壁の上側に配置される部分であって、前記管部材の配管密度が前記高密度部分よりも低い低密度部分と、
    を有する、
    ことを特徴とする壁暖房システムの配管。
  2. 前記管部材は、長手方向が鉛直方向に一致した状態において配管されている、
    ことを特徴とする請求項1に記載の壁暖房システムの配管。
  3. 前記管部材は、長手方向が水平方向に一致した状態において配管されている、
    ことを特徴とする請求項1に記載の壁暖房システムの配管。
  4. 建築物の壁を介して前記建築物の部屋の中を暖房する壁暖房システムであって、
    前記壁に形成されている隙間に埋設される請求項1〜3のいずれか1項に記載の壁暖房システムの配管と、
    前記壁暖房システムの配管の前記管部材の内部中の前記熱媒体に熱を加え、かつ、前記熱媒体を前記管部材の内部中に循環流通させる熱源機と、
    を備える、
    ことを特徴とする壁暖房システム。
  5. 前記熱源機は、地中熱ヒートポンプ装置である、
    ことを特徴とする請求項4に記載の壁暖房システム。
  6. 壁を介して部屋の中を暖房する壁暖房システムを備える建築物であって、
    隙間が形成されている壁と、
    前記隙間に埋設されている請求項1〜3のいずれか1項に記載の壁暖房システムの配管と、
    前記壁暖房システムの配管の前記管部材の内部中の前記熱媒体に熱を加え、かつ、前記熱媒体を前記管部材の内部中に循環流通させる請求項4または5に記載の熱源機と、
    を備える、
    ことを特徴とする壁暖房システムを備える建築物。
  7. 前記壁により部屋が区画されていて、
    前記部屋に対向する前記壁の上部と下部とには、前記隙間と前記部屋の中とを連通する通気部が、設けられている、
    ことを特徴とする請求項6に記載の壁暖房システムを備える建築物。
  8. 前記壁の上部の前記通気部は、上側通気金具を介して形成されていて、
    前記壁の下部の前記通気部は、少なくとも下側通気金具を介して形成されていて、
    前記上側通気金具と前記下側通気金具とは、同一の通気金具から構成されている、
    ことを特徴とする請求項7に記載の壁暖房システムを備える建築物。
  9. 前記壁により部屋が区画されていて、
    前記部屋に対向する前記壁は、蓄熱材を有する、
    ことを特徴とする請求項6〜8のいずれか1項に記載の壁暖房システムを備える建築物。
  10. 前記蓄熱材は、
    前記壁の下側に配置されている、
    ことを特徴とする請求項9に記載の壁暖房システムを備える建築物。
  11. 前記蓄熱材は、
    前記壁の下側に配置される部分であって、容積比熱が高い高容積比熱部分と、
    前記壁の上側に配置される部分であって、容積比熱が前記高容積比熱部分よりも低い低容積比熱部分と、
    を有する、
    ことを特徴とする請求項9に記載の壁暖房システムを備える建築物。
  12. 前記蓄熱材は、
    前記壁の下側に配置される部分であって、熱伝導率が高い高熱伝導率部分と、
    前記壁の上側に配置される部分であって、熱伝導率が前記高熱伝導率部分よりも低い低熱伝導率部分と、
    を有する、
    ことを特徴とする請求項9に記載の壁暖房システムを備える建築物。
  13. 前記壁には、窓が形成されていて、
    前記窓よりも下位の前記隙間には、前記壁暖房システムの配管が埋設されている、
    ことを特徴とする請求項6〜12のいずれか1項に記載の壁暖房システムを備える建築物。

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