JPH06229588A

JPH06229588A - 空調システム

Info

Publication number: JPH06229588A
Application number: JP5034169A
Authority: JP
Inventors: Yoshitaka Fujii; 良隆藤井; Kunio Yokoyama; 訓雄横山; Manabu Sato; 学佐藤
Original assignee: Toshiba Corp; Mitsui Home Co Ltd
Current assignee: Toshiba Corp; Mitsui Home Co Ltd
Priority date: 1993-01-29
Filing date: 1993-01-29
Publication date: 1994-08-16

Abstract

(57)【要約】【目的】合理的構成の空調ユニットを備えた空調システ
ムを提供すること。【構成】住宅の全館冷暖房で、冷房用サプライダクト４
とこれに付設される冷風吹出口、及び暖房サプライダク
ト６とこれに付設される温風吹出口を別個に配設し、冷
房時のリターンダクトとして前記暖房サプライダクト６
を使用し、暖房時のリターンダクトとして前記冷房サプ
ライダクト４を使用する空調システムであって、冷風ま
たは温風を作って吹き出す空調機２３と、リターン空気
を受納するリターンチェンバー２４と、冷房時と暖房時
とで前記リターンダクトと前記サプライダクトとを交互
に切換えるダクト切換え機構Ｍとを一体化した空調ユニ
ット１を備えてなることを特徴としている。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、住宅の全館冷暖房を行
うダクト方式の空調システムに関し、特に空調機、ダク
ト切換え機構、リターンチャンバーなどの屋内機械類の
構成に係るものである。

【０００２】

【従来の技術】従来は、図７に示すように住宅１００の
全館冷暖房を行うために、一般的には空調機１０１で得
られた冷房時の冷風または暖房時の温風をサプライダク
ト１０２を通して送給し、各居室１０３及びホール、廊
下などの共用部１０４の天井または天井付近の壁面に設
置した吹出口１０５から吹き出し、一方、各居室１０３
または共用部１０４の床付近に吸込口１０６を設置し
て、リターンダクト１０７を通して空調機１０１にリタ
ーンさせるという方式が採用されていた。

【０００３】しかしながら、冷たい空気は上から下に降
下し、暖かい空気は下から上に上昇するという性質を有
しており、この点において暖房時に温風を天井または天
井付近の壁面という高い場所から吹き出すことは、自然
の理に逆行するものである。このため、部屋の隅々まで
暖めるためには、ある程度の風速でもって温風を吹き出
し、床付近まで到達させてやる必要があり、それでも部
屋内の空気温度を均一化することは困難であった。ま
た、吹き出し速度が大きいということは、部屋内の人に
とっては不快なものである。これらの点において従来の
全館空調システムは、決して快適なものではないという
欠点があった。

【０００４】

【発明が解決しようとする課題】本発明は、上記した、
暖房時の居室内及び共用部内の温度ムラの問題と、風速
の高い温風が人に与える不快感の問題とを解決するため
に開発されたものであり、合理的構成の空調ユニットを
備えた空調システムを提供することを目的とするもので
ある。

【０００５】

【課題を解決するための手段】上記目的を達成するた
め、本発明においては、冷房用サプライダクトとこれに
付設される冷風吹出口、及び暖房サプライダクトとこれ
に付設される温風吹出口を別個に配設し、冷房時のリタ
ーンダクトとして前記暖房サプライダクトを使用し、暖
房時のリターンダクトとして前記冷房サプライダクトを
使用する空調システムであって、冷風または温風を作っ
て吹き出す空調機と、リターン空気を受納するリターン
チェンバーと、冷房時と暖房時とで前記リターンダクト
と前記サプライダクトとを交互に切換えるダクト切換え
機構とを一体化した空調ユニットを備えてなる空調シス
テムを特徴としている。

【０００６】なお、前記空調機を前記リターンチャンバ
ーの内部に配設し、ダクト切換え機構は、前記前記冷房
サプライダクトと前記暖房サプライダクトの両端部を前
記空調機の吹出口に各々接続して配設し、この接続部に
第１ダンパーを配設し、冷房時は冷房サプライダクトと
空調機の吹出口とを開通して暖房サプライダクトの端部
を閉じ、暖房時は暖房サプライダクトと空調機の吹出口
とを開通して冷房サプライダクトの端部を閉じ、暖房サ
プライダクトとリターンチャンバーとの連通部に第２ダ
ンパーを、また、冷房サプライダクトとリターンチャン
バーとの連通部に第３ダンパーを配設し、冷房時には第
２ダンパーを開けて第３ダンパーを閉じ、暖房時には第
３ダンパーを開けて第２ダンパーを閉じるようにした構
成とするのが望ましい。

【０００７】また、換気用外気を前記空調機の吸込側に
入れ、排気は前記リターンチャンバーから行うことによ
り、循環空気の一部を換気するようにした構成が望まし
い。

【０００８】さらに、前記住宅の建物中央部に１階から
屋根までを貫通して屋根上に上端部が突出したチムニー
が形成されており、前記空調ユニットの前記空調機と前
記ダクト切換え機構が前記チムニー内の下部に配設さ
れ、当該チムニー下部を形成する四周の壁体と、前記チ
ムニー内部を前記空調機と前記ダクト切換え機構の上部
位置で閉塞する閉塞体とで画成された空間を前記リター
ンチャンバーとして利用する構成とすることができる。

【０００９】

【作用】全館空調システムは、２４時間運転を基本とし
ており、上記構成とすることにより特に暖房時の空気の
流れは、各居室または共用部の床近傍の壁面に設置され
た暖房用温風吹出口から吹き出され、温風の特性に従っ
て上昇し、各居室と共用部の天井または天井付近の壁面
に設置された冷房時の冷風吹出口から吸い込まれること
になるため、自然の理の適ったものとなり、低い風速で
屋内温度分布のより均一な暖房を行うことができ、快適
さを増大することが可能となる。

【００１０】また、空調機と、リターンチャンバーと、
ダクト切換え機構とを一体的に構成してユニット化する
ことにより、当該ユニットを工場生産することが可能に
なり、屋内機械類をユニット化して１箇所に設置するこ
とができるため、メンテナンスが極めて容易となる。さ
らに、上記の如くチムニー内の空間をリターンチャンバ
ーとして利用する構成とすれば、空間の有効利用を図る
ことができる。

【００１１】

【実施例】以下、本発明の好適な実施例を図面により説
明する。図１乃至図４は本発明の一実施例を示すもので
あり、図１は、本実施例における空調システムの全体構
成と冷房時の空気の流れを示している。図１において、
１は空調ユニット、２は居室、３はホール、吹き抜けな
どの共用部、４は冷房サプライダクト、５は冷風吹出
口、６は暖房サプライダクト、７は温風吹出口である。
本実施例に係る住宅２１では、建物中央部に１階から屋
根までを貫通して屋根上に上端部が突出したチムニー２
２が形成されている。

【００１２】本実施例では、冷房時の冷風吹出口５と、
暖房時の温風吹出口７とを別にし、冷風吹出口５は、各
居室２と、共用部３の天井に所定個数が各々設置されて
おり、温風吹出口７は、共用部３の床付近の壁面に所定
個数が各々設置されている。各冷風吹出口５は、冷房サ
プライダクト４を介して空調ユニット１と連絡されてお
り、一方、各温風吹出口７は、暖房サプライダクト６を
介して空調ユニット１と連絡されている。また、各居室
２は、各々のドア２０の下端部に形成されたアンダーカ
ット部８を通して共用部３の温風吹出口７に連絡されて
いる。さらに本実施例では、冷房時のリターン空気は暖
房時の温風吹出口７から吸い込んで、暖房サプライダク
ト６を通して空調ユニット１に戻し、暖房時のリターン
空気は冷房時の冷風吹出口５から吸い込んで、冷房サプ
ライダクト４を通して空調ユニット１に戻す構成となっ
ている。

【００１３】しかして、図１に示す冷房時には、空調ユ
ニット１で得られた冷風は、冷房サプライダクト４を通
して各居室２と、共用部３の天井に設置された冷風吹出
口５から吹き出されて屋内を冷房する。冷房時のリター
ン空気については、各居室２からは、各ドア２０のアン
ダーカット部８を介して、共用部３の床付近の壁面に設
置された温風吹出口７に吸い込まれ、暖房サプライダク
ト６を通して空調ユニット１へと戻される。

【００１４】次に、図２に示す暖房時には、空調ユニッ
ト１で得られた温風は、暖房サプライダクト６を通し
て、共用部３の床付近の壁面に設置された温風吹出口７
から吹き出されて屋内に暖気が広がっていく。各居室２
には、ドア２０のアンダーカット部８を介して暖気が入
り込み暖房する。暖房時のリターン空気については、各
居室２及び共用部３の天井に設置された冷風吹出口５に
吸い込まれ、冷房サプライダクト４を通して空調ユニッ
ト１へと戻されるようになっている。

【００１５】次に、図３及び図４は空調ユニット１の構
成例を示している。空調ユニット１は、冷風または温風
を作って吹き出す空調機２３と、リターン空気を受納す
るリターンチェンバー２４と、冷房時と暖房時とでリタ
ーンダクトとサプライダクトとを交互に切換えるダクト
切換え機構Ｍとを一体的に構成してユニット化したもの
である。空調機２３は、リターンチャンバー２４内に設
置されている。冷房サプライダクト４と暖房サプライダ
クト６の両端部を空調機２３の吹出口２３ａに各々接続
して配設し、この接続部に第１ダンパー２５を配設して
いる。また、暖房サプライダクト６とリターンチャンバ
ー２４との連通部に第２ダンパー２６を、また、冷房サ
プライダクト４とリターンチャンバー２４との連通部に
第３ダンパー２７を配設してある。

【００１６】図３の如く冷房時には、第１ダンパー２５
を操作して、空調機２３の吹出口と冷房サプライダクト
４とを開通して、暖房サプライダクト６との間を閉じる
ことにより、冷風は冷房サプライダクト４の方に吹き出
される。また、上記の如く、冷房時には暖房サプライダ
クト６をリタ−ンダクトとして使用するので、リターン
チャンバー２４と暖房サプライダクト６との間の第２ダ
ンパー２６を開け、第３ダンパー２７を閉じることによ
り、リターン空気がリターンチャンバー２４内に戻さ
れ、再び空調機２３の吸込口から空調機２３内に吸い込
まれる。

【００１７】一方、図４の如く暖房時には冷房時とは逆
に、第１ダンパー２５を操作して空調機２３の吹出口と
暖房サプライダクト６とを開通して、冷房サプライダク
ト４との間を閉じることにより、温風が暖房サプライダ
クト６の方に吹き出される。また暖房時には、冷房サプ
ライダクト４がリタ−ンダクトとして使用されるので、
第２ダンパー２６を閉じ、リターンチャンバー２４と冷
房サプライダクト４との間の第３ダンパー２７を開ける
ことにより、リターン空気がリターンチャンバー２４内
に戻され、再び空調機２３の吸込口から空調機２３内に
吸い込まれるようになっている。

【００１８】なお、本空調システムを採用する住宅２１
は、高気密かつ高断熱の住宅を対象としているため、循
環空気の一部は、図１などに示す全熱交換気扇１４を通
して熱ロスを防止しつつ、屋外の新鮮な空気と換気され
る。後述するように、冷房時及び暖房時に行われている
全熱交換気扇１４を経由した吸排気については、図３及
び図４に示すように、給気は給気ダクト１７を通して空
調機２３の吸込口から空調機２３内に吸い込まれ、排気
は、リターンチャンバー２４から排気ダクト１８を通し
て排気される。

【００１９】次に、前記全熱交換気扇１４による吸排気
につき説明する。冷房時には図１に示すように、全熱交
換気扇１４の内部には図示しないファンが設けられてお
り、当該全熱交換気扇１４を運転することにより、この
ファンが回転し、住宅２１の外壁に設けられた換気用外
気取入れ口１５から屋外の新鮮な外気が取り入れられ、
給気ダクト１６を通して全熱交換気扇１４内に送られ
る。

【００２０】全熱交換気扇１４内では、排気ダクト１８
を通して当該換気扇１４に取り込まれた屋内空気と、前
記新鮮外気との間で熱と湿度とが交換される。交換後、
外気は冷却・減湿され、給気ダクト１７を介して空調ユ
ニット１の吸込側に導入され、一方、屋内空気は加熱・
加湿され、排気ダクト１９を通過し、チムニー２２内の
排気用空間１３を介して、チムニー２２の上端に形成さ
れた出口から屋外に排気される。なお、台所１１には、
同時吸排タイプの個別換気扇１２が、また、トイレ、浴
室及び洗面所などのサニタリースペース９には、各々排
気専用換気扇１０が設けられており、それぞれに換気ま
たは排気を行うようになっている。

【００２１】一方、暖房時にも循環空気の一部は、全熱
交換気扇１４を通して熱ロスを防止しつつ、屋外の新鮮
な外気と換気される。但し、暖房時は冷房時とは逆に、
全熱交換気扇１４内で当該換気扇１４内に取り込まれた
屋内空気との熱と湿度の交換により、屋外から取り入れ
られた新鮮な空気は、加熱、加湿され、給気ダクト１７
を介して空調ユニット１の吸込側に導入され、屋内空気
は冷却・減湿されて、排気される。その他、図１及び図
２において符号１ａは、空調ユニット１の屋外機であ
る。

【００２２】上記構成からなる本実施例では、特に暖房
時において、温風は各居室２または共用部３の床近傍の
壁面に設置された温風吹出口７から吹き出され、温風の
特性に従って上昇し、各居室と共用部の天井に設置され
た冷房時の冷風吹出口５から吸い込まれることになるた
め、温風の流れが自然であり、低い風速で屋内温度分布
のより均一な暖房を行うことができ、快適さの向上を達
成することが可能となる。

【００２３】また、空調機と、リターンチャンバーと、
ダクト切換え機構とを一体的に構成してユニット化する
ことにより、当該ユニットを工場生産することが可能に
なる。よって、ダクト切換え機構を天井裏や垂直方向に
設けたダクトスペース内に設置する場合などに比較し
て、施工の容易化、信頼性の向上が図れる。

【００２４】また、ダクト切換え機構により冷房時のリ
ターンダクトとして前記暖房サプライダクトを使用し、
暖房時のリターンダクトとして前記冷房サプライダクト
を使用することができるため、別個にリターンダクトを
設ける必要がなくなり、ダクト全体の長さを短縮化で
き、施工の省力化が図れ、経済的であると同時に保守管
理もその分だけ容易にになる。また、屋内機械類をユニ
ット化して１箇所に設置することができるため、メンテ
ナンスが極めて容易となる。

【００２５】次に、図５及び図６は、本発明の他の第２
実施例を示すものであり、本実施例はチムニー２２内の
空間を利用して空調ユニット１を配置した例である。即
ち、本実施例においても、住宅２１の建物中央部に１階
から屋根までを貫通して屋根上に上端部が突出したチム
ニー２２が形成されており、空調ユニット１の空調機２
３とダクト切換え機構Ｍがチムニー２２内の下端部に配
設されている。なお、ダクト切換え機構Ｍは、空調機２
３の上部に設置されたダンパーボックス３０内に配置さ
れており、その基本的機構は、図３及び図４に示したも
のと同様であり、図示を省略している。

【００２６】しかして、本実施例では、チムニー２２の
下部を形成している四周の壁体２８と、チムニー２２内
部を前記空調機２３と前記ダンパーボックス３０の上部
位置で閉塞する閉塞体としての板２９とで画成された空
間をリターンチャンバー２４として利用しているのが特
徴である。その他の構成については、上記第１実施例と
基本的に同様である。

【００２７】本実施例においても、ダクト切換え機構Ｍ
の図示しない第１ダンパー２５、第２ダンパー２６及び
第３ダンパー２７の切換えにより、図５に示す冷房時に
は暖房サプライダクト６をリターンダクトとして利用で
き、また、図６に示す暖房時には、冷房サプライダクト
４をリターンダクトとして利用することができ、上記第
１実施例を同様の作用効果を奏し得る。さらに、本実施
例では、上記の如くチムニー２２内の空間をリターンチ
ャンバー２４として利用する構成となっているため、住
宅２１内の空間の有効活用を図ることができ、空調ユニ
ット１を設置するスペースを別個に設ける必要がなくな
る。また、第１実施例のようにリターンチャンバー２４
の外殻板を別個に製作する必要がなくなり、コストダウ
ンが可能となる。

【００２８】なお、上記実施例では、換気用吸排気を全
熱交換気扇１４を通して行う場合について例示したが、
熱交換器を用いない換気方式を採用しても空調ユニット
１については何ら差し支えない。

【００２９】また、上記第１実施例では、建物中央部に
チムニー２２を設け、全熱交換気扇１４を通過した後の
屋内空気をチムニー２２を通して屋根の上方に排気する
構成を例示したが、これに限定されず、設計条件によっ
てチムニー２２のない場合には、排気ダクト１９を住宅
２１の外壁から外部に抜いて排気するように構成しても
よい。さらに、図５及び図６に示すように、チムニー２
２を設けた場合であっても、排気ダクト１９を住宅２１
の外壁から外部に抜いて排気するように構成することが
できる。

【００３０】さらに、上記実施例では冷風吹出口５を、
各居室２と、共用部３の天井に設けた例を示したが、天
井付近の壁面に設置することもできる。また、上記実施
例では温風吹出口７を、共用部３の床近傍の壁面に設置
した例を示したが、各居室２の床近傍の壁面に設置して
もよく、さらに、各居室２と共用部３の両方の床近傍の
壁面に設置することもできる等、本発明の要旨を逸脱し
ない範囲内で種々の変形例が可能なことは言うまでもな
い。

【００３１】

【発明の効果】本発明は上述した如く構成されており、
以下の効果を奏することができる。 (1) 特に暖房時の、温風の流れが従来例に比較して自然
であり、暖房時の居室内及び共用部内の温度ムラの問題
を解決し、屋内温度分布のより均一な空調を行うことが
できる。 (2) 風速の高い温風が人に与える不快感の問題を解決
し、冷房時及び暖房時とも、低い風速で快適な空調を行
うことができる。 (3) 空調機と、リターンチャンバーと、ダクト切換え機
構とを一体的に構成してユニット化することにより、当
該ユニットを工場生産することが可能になり、施工の容
易化、信頼性の向上が図れる。 (4) ダクト切換え機構により別個にリターンダクトを設
ける必要がなくなり、ダクト全体の長さを短縮化でき
る。 (5) 屋内機械類をユニット化して１箇所に設置すること
ができるため、メンテナンス性が向上する。 (6) チムニー内の空間をリターンチャンバーとして利用
する構成とすれば、住宅内の空間の有効活用を図ること
ができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の第１実施例における空調システムの全
体構成と冷房時の空気の流れを示す説明図である。

【図２】本第１実施例における暖房時の空気の流れを示
す説明図である。

【図３】本第１実施例に係る空調ユニットのダクト切換
え方式を示す説明図である。

【図４】本第１実施例に係る空調ユニットのダクト切換
え方式を示す説明図である。

【図５】本発明の第２実施例における空調ユニットの配
置構成と冷房時の空気の流れを示す説明図である。

【図６】本第２実施例における暖房時の空気の流れを示
す説明図である。

【図７】従来の空調システムを示す説明図である。

【符号の説明】

１空調ユニット２居室３共用部４冷房サプライダクト５冷風吹出口６暖房サプライダクト７温風吹出口８アンダーカット部９サニタリースペース１０排気用換気扇１１台所１２個別換気扇１３排気用空間１４全熱交換気扇１５換気用外気取入れ口１６給気ダクト１７給気ダクト１８排気ダクト１９給気ダクト２０ドア２１住宅２２チムニー２３空調機２３ａ吹出口２４リターンチャンバー２５第１ダンパー２６第２ダンパー２７第３ダンパー２８壁体２９閉塞体３０ダンパーボックスＭダクト切換え機構

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者佐藤学東京都港区芝浦一丁目２番１号株式会社東芝内

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】住宅の全館冷暖房で、冷房用サプライダク
トとこれに付設される冷風吹出口、及び暖房サプライダ
クトとこれに付設される温風吹出口を別個に配設し、冷
房時のリターンダクトとして前記暖房サプライダクトを
使用し、暖房時のリターンダクトとして前記冷房サプラ
イダクトを使用する空調システムであって、冷風または
温風を作って吹き出す空調機と、リターン空気を受納す
るリターンチェンバーと、冷房時と暖房時とで前記リタ
ーンダクトと前記サプライダクトとを交互に切換えるダ
クト切換え機構とを一体化した空調ユニットを備えてな
ることを特徴とする空調システム。
【請求項２】前記空調機を前記リターンチャンバーの内
部に配設してなることを特徴とする請求項１記載の空調
システム。
【請求項３】前記ダクト切換え機構は、前記冷房サプラ
イダクトと前記暖房サプライダクトの両端部を前記空調
機の吹出口に各々接続して配設し、この接続部に第１ダ
ンパーを配設し、冷房時は冷房サプライダクトと空調機
の吹出口とを開通して暖房サプライダクトの端部を閉
じ、暖房時は暖房サプライダクトと空調機の吹出口とを
開通して冷房サプライダクトの端部を閉じ、暖房サプラ
イダクトとリターンチャンバーとの連通部に第２ダンパ
ーを、また、冷房サプライダクトとリターンチャンバー
との連通部に第３ダンパーを配設し、冷房時には第２ダ
ンパーを開けて第３ダンパーを閉じ、暖房時には第３ダ
ンパーを開けて第２ダンパーを閉じるように構成されて
いることを特徴とする請求項１もしくは請求項２記載の
空調システム。
【請求項４】換気用外気を前記空調機の吸込側に入れ、
排気は前記リターンチャンバーから行うことにより、循
環空気の一部を換気するようにしたことを特徴とする請
求項１乃至請求項３のいずれかに記載の空調システム。
【請求項５】前記住宅の建物中央部に１階から屋根まで
を貫通して屋根上に上端部が突出したチムニーが形成さ
れており、前記空調ユニットの前記空調機と前記ダクト
切換え機構が前記チムニー内の下部に配設され、当該チ
ムニー下部を形成する四周の壁体と、前記チムニー内部
を前記空調機と前記ダクト切換え機構の上部位置で閉塞
する閉塞体とで画成された空間を前記リターンチャンバ
ーとして利用することを特徴とする請求項４記載の空調
システム。