JPH0784932B2 - パネルユニット式通風用ダクト - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 〔産業上の利用分野〕 本発明はパネルユニット式通風用ダクトに係り、壁や床
等の構造面が複数のパネルユニットを配列して構成され
る建物の空調システムなどに利用できる。

〔背景技術〕 近年、住宅等の建物においてはプレハブ化が進められ、
予め箱型に形成されたカプセルユニットあるいはパネル
ユニット等を箱型に組み立てることにより居室を構成す
ることがなされている。このようなプレハブ式建物は施
工が容易でコストダウンが可能であるうえ、予め各ユニ
ットが工場で精度よく製造されるため、密閉性が高く防
音に優れているほか、断熱性が高いため冷暖房を効率よ
く行うことが可能である。

一方、このような建物の密閉性の向上に伴って、各室毎
の換気や冷暖房などの空気調和を行う設備の重要性が高
くなっている。

従来より、簡単な空調として各室毎にエアコン装置を設
置することが行われているが、運転効率の向上や設置ス
ペースの集約化を図るために、複数の室内機で一個の室
外機を共用する集中式エアコンも利用されている。しか
し、これらの冷媒を循環させるエアコンでは、各室毎に
室内機を設置するスペースが必要であるうえ、高圧冷媒
を通す配管が錯綜することになり、どうしても専門職に
よる工事が必要となる。これに対し、各種空調機能を一
体にまとめた一体型集中空調ユニットから建物の各室に
通じる枝状に分岐したダクトを構成し、予め所定状態に
調和された空気を供給して各室の空調を行うことが試み
られている。

このような調和空気を供給する集中空調システムによれ
ば、各室毎の室内機および各々に到る冷媒配管を省略で
きるとともに、空気ダクトは構造や施工が簡単にできる
ため計量化およびコストダウンが可能となる。また、空
気自体を供給することから、通常のエアコンで行われる
冷暖房および除湿に加え、換気や送風も併せて行うこと
ができ、さらに、供給する空気の濾過、塵埃等の静電吸
着、殺菌、酸素や炭酸ガス等の成分調整および香りの付
加などの高度な空気調和を集中的に効率よく行うことが
可能となる。

〔発明が解決しようとする課題〕

ところで、前述のような集中空調システムに用いる枝状
ダクトは、通常パイプ類を順次接続して構成される。こ
れらのパイプ類は、居室内に露出して外観を損なうこと
がないように建物の壁や床等の構造体内に埋設させるこ
とが望ましい。また、ダクト内の空気流量および流路抵
抗を考慮すると、パイプの流路断面積を大きくとる必要
があり、特に各室に分配される空気が一括して通過する
基端側ではかなり大きな断面が要求される。

しかし、このようなパイプ類を用いたダクトでは各々の
接続作業が煩雑となる。また、これらの接続作業は壁や
床等の構造体の組み立てに続いて別途行う必要があり、
作業性の低下が避けられない。さらに、壁や床等の内部
空間に収容できるパイプ径は制限されるため、流路断面
積を大きくするために複数のパイプを並列に用いる等の
対応が必要となるという問題があった。

本発明の目的は、構造および施工が簡単かつ流量を大き
くできるパネルユニット式通風用ダクトを提供すること
にある。

〔課題を解決するための手段〕

本発明は、複数のパネルユニットを配列して構成された
建物構造面内に所定の経路で形成される通風用ダクトで
あって、当該ダクトに沿ったパネルユニットをそれぞれ
中空箱状に形成してダクトパネルとし、各ダクトパネル
の接合時に互いに密接される表面にそれぞれ開口を形成
し、この開口を通して各ダクトパネルを順次連通させて
一連の通風可能な管路を形成することによりパネルユニ
ット式通風用ダクトを構成したものである。

ここで、通風用ダクトを形成する建物の構造面として
は、パネルユニットを複数配列して構成される床面や壁
面が利用できる。

また、通風用ダクトの経路としては、建物において通風
が必要な経路を適宜設定すればよく、集中空調ユニット
等により複数の居室の空調を行う場合、あるいは集中換
気システムを構成する場合など、複数に分岐する枝状の
ダクト等として形成すればよい。

さらに、ダクトパネルは、建物の構造面である床や壁の
部分に配列される通常のパネルユニットと外形寸法およ
び強度等が略同等な箱状のダクトパネルを準備してお
き、設置時に当該部分の本来のパネルユニットに置き換
えて配列してもよく、あるいは当該部分に配置される通
常のパネルユニットに加工して箱状のダクトパネルを形
成してもよい。

〔作用〕

このような本発明においては、予め構築する建物に応じ
て適宜なパネルユニットおよびダクトパネルを準備し、
現場においてこれらのパネルを組み合わせて並べること
により壁面あるいは床面等を形成する。その際、ダクト
パネルが所定の経路を形成するようにパネルユニット中
に配列し、順次ダクトパネルの表面を互いに密接させ、
この表面に設けられた開口で各々の内部を連通させるこ
とにより、パネル群の配置に伴って一連の管路が形成さ
れ、通風用ダクトが構成される。従って、パネルの組み
立て作業によって同時に通風用ダクトの接続が行われる
ことになり、施工が簡単であるうえ、ダクトパネルの箱
体がそのまま空気の通路となるため、別途パイプ等を設
ける必要がない。また、構造が簡単であるうえ、本来の
パネルユニットの断面形状を最大限に利用して空気流量
を大きくすることが可能であり、これらにより前記目的
が達成される。

〔実施例〕

以下、本発明の一実施例を図面に基づいて説明する。

第１図に示すように、本実施例の住宅10は、一階および
二階にそれぞれ複数の居室11（図中太枠線で示す）、各
々に通じる廊下12、および一階と二階とを結ぶ階段13を
有し、一階天井を兼ねる二階床面14は複数のパネルユニ
ット15を配列して構成されている。

また、住宅10内の空気調和を行うために、外壁に沿って
一体型集中空調ユニット20が設置されている。このユニ
ット20は、冷暖房、除湿、換気、空気浄化等を行う複数
の機能モジュールを一体的に構成されたものであり、吸
込側21から住宅10内の空気を吸い込み、各モジュールに
よる処理を加えて、予め所望の状態に調和された空気を
吹出側22から住宅10内に供給するものである。

さらに、一体型集中空調ユニット20から供給される予め
調和された空気を各居室11および廊下12まで送風するた
めに、住宅10の二階床面14の空間を利用して複数に分岐
する枝状の通風用ダクト30が構成されている。

第２図に示すように、通風用ダクト30は空調ユニット20
の吹出側22に連結された複数の主ダクトパネル31と、そ
の側面に連結されて各居室11に到る副ダクトパネル32と
を備えている。

これらの各ダクトパネル31,32は、第３図にも示すよう
に、それぞれ内部が気密化された箱状とされ、第１図の
ように他のパネルユニット15とともに組み合わせられて
二階床面14を構成する構造材を兼ねたものであり、本来
当該部分に配置される通常のパネルユニット15と外形寸
法および強度が略同等とされている。

主ダクトパネル31は、端面に二個づつの開口33を有し、
第１図における廊下12に沿った部分に配列されることに
より、各々の端面が密接されて開口33を通して互いの内
部を連通される。このうち、空調ユニット20側の主ダク
トパネル31は吹出側ダクト34を介して吐出側22に連結さ
れ、、各パネル31内には空調ユニット20からの調和済み
空気が供給充満される。また、反対側の主ダクトパネル
31には一階天井側に送風口35が形成され、内部の調和済
み空気が一階の廊下12内に供給される。なお、廊下12部
分は居室11部分より一階天井高さがやや低くされ、当該
部分の主ダクトパネル31は比較的厚みが大きく設定され
ている。

副ダクトパネル32は、主ダクトパネル31の半分の幅とさ
れ、端面には開口33が一個形成されている。しかし、居
室11部分の天井高さが廊下12部分より高いため、副ダク
トパネル32の厚みは主ダクトパネル31よりやや薄く、二
本の副ダクトパネル32を平行配列しても主ダクトパネル
31と同等とはならない。これら副ダクトパネル32は、第
１図における居室11に面した部分に配列されることによ
り、各々の端面を主ダクトパネル31の側面に密接され
る。ここで、主ダクトパネル31の側面には、副ダクトパ
ネル32が密接される部分にも開口33が形成されており、
主ダクトパネル31の内部に充満された調和済み空気は各
々の開口33を通して副ダクトパネル32内にまで供給充満
される。また、副ダクトパネル32の反対側端部には一階
天井側に送風口35が形成され、内部の調和済み空気が一
階の居室11内に供給される。

ところで、第４図に示すように、二階の居室11および廊
下12の壁面16もパネルユニット15で構成されており、こ
のうち各ダクトパネル31,32の端部に連なる部分には、
それぞれ壁ダクトパネル36が配置されている。壁ダクト
パネル36は、下端面を各ダクトパネル31,32の上面に密
接され、各々の当該部分に形成された開口33を通して各
ダクトパネル31,32から調和済み空気が供給され、上部
に形成された送風口35から二階の居室11および廊下12内
にも調和済み空気が供給される。

なお、第３図および第４図において、各ダクトパネル3
1,32,36に形成された送風口35には、それぞれ開度調整
が可能な羽根板等を用いた風量調節機構37が配置されて
おり、一階および二階の各居室11および廊下12に供給さ
れる調和済み空気の吹き出し風量は個別に調節可能であ
る。

また、各ダクトパネル31,32,36には、内部に長手方向に
沿って内蔵ケーブル38Aが収容され、このケーブル38Aは
各々の開口33等の近傍の裏側（設置時に室内に露出しな
い側）の表面に配置されたコネクタ38Bに接続されてお
り、各ダクトパネル31,32,36を組み立ててダクト30とし
て接続したのち、各々のコネクタ38Bを順次外部から接
続ケーブル38Cで連結することにより組み立てられたダ
クト30に沿った一連の配線38が形成される。このような
配線38により、集中空調ユニット20から各部の風量調節
機構37等の集中制御が行われるほか、各居室11に操作ユ
ニット等を配置して近傍の配線38に接続することにより
集中空調ユニット20の遠隔操作等が可能である。

第２図に戻って、一体型集中空調ユニット20の住宅10内
の空気を戻すために、空調ユニット20の吸込側21には回
収用パイプ40が接続され、このパイプ40は住宅10内に導
入され、一階床面17下を通して階段13部分まで延長され
ている。この回収用パイプ40は、階段13部分において一
階側パイプ41と二階側パイプ42とに分岐されている。こ
のうち、一階側パイプ41は、階段13の最下段の蹴上げ面
に開口された一階側回収口43に接続され、この回収口43
から一階床面17近傍の室内空気を吸引回収可能である。
また、二階側パイプ42は、階段13の最上段の蹴上げ面に
開口された二階側回収口44に接続され、この回収口44か
ら二階床面14近傍の室内空気を吸引回収可能である。な
お、各階の回収口43,44は、それぞれ吸い込み風量の調
節機構を備えたものとされ、一階および二階の空気の吸
い込み風量を個別に調整可能である。

このように構成された本実施例においては、一体型集中
空調ユニット20の吹出側22から予め所望の温度、湿度お
よび外気との混合等が行われた調和済み空気を供給し、
通風用ダクト30の主ダクトパネル31および副ダクトパネ
ル32を通して各送風口35から吹き出させることにより、
一階および二階の各居室11および廊下12の内部の空気状
態を調節し、住宅10内各部の空調を行う。

一方、空気の供給に伴って、各居室11内の空気はドアや
適宜な通風用スリット等を通して各階の廊下12に集めら
れ、一階および二階の空気はそれぞれ一階側回収口43ま
たは二階側回収口44から吸引回収され、各パイプ40,41,
42を介して一体型集中空調ユニット20の吸入側21に戻さ
れ、これにより空気の循環が行われ、順次所定状態に調
和されたうえ再び住宅10内各部に供給される。

ここで、送風口35から各居室11および廊下12における空
調状態は、風量調節機構37により各々の送風口35からの
空気吹き出し量を調節することで個別に行われる。ま
た、一階だけに空調を行って二階には必要がない場合な
ど、回収口43,44における各階毎の吸い込み風量を調節
することにより、各階毎の切換え（いわゆるゾーニング
等）を行って、要求に応じた空調状態の切換えを行う。

このような本実施例によれば、次に示すような効果があ
る。

すなわち、二階床面14の設置に際して通常のパネルユニ
ット15とともにダクトパネル31,32を配列することによ
り、同時に各ダクトパネル31,32が接続され、枝状の通
風用ダクト30が形成されるため、空調用の通風経路の施
工をきわめて簡略かつ短期間に行うことができる。

特に、従来のようにパネルユニット15内に通風用のパイ
プ等を別途設置する場合に比べ、各パイプを各ユニット
15に挿入する作業や、挿入されたパイプどうしの接続と
いった作業をまとめて省略できるため、工程数の減少に
伴って施工能率を大幅に向上できる。

また、従来の通風用パイプ等ではパネルユニット15内の
狭い場所で接続作業を行うことなどから接続不良等が生
じる可能性が高いが、本実施例ではダクトパネル31,32
を配列した時点で各々の開口33を介して相互の連通が行
われ、接続を確実に行うことができる。特に、接続にあ
たって粘性の高い接着剤などを開口33の周囲に使用する
ことで気密性を確保でき、より確実な接続を行うことが
できる。

さらに、設置にあたって、箱状のダクトパネル31,32を
予め準備しておくことにより、施工時の作業をより簡単
にすることができる。

ここで、ダクトパネル31,32としては、通常のパネルユ
ニット15に用いられるものと同様な板材等を組み合わ
せ、各ユニット15に対応する外形寸法および強度を有す
る箱状としたものが利用でき、構造が簡単でありコスト
の低減を図ることもできる。

また、主ダクトパネル31においては、通常のパネルユニ
ット15と略同じ外形寸法の箱状とすることにより、この
ユニット15の断面形状のほぼ全てを流路とすることがで
き、同じ外形でも流量を大きくとることができる。

さらに、副ダクトパネル32においても、外形に対する流
量を大きくとれるほか、通常のパネルユニット15の半分
の幅とすることにより、片側の一本だけを通路として利
用し、流量の少ない末端部分において不必要に流路が大
きくなることを回避し、あるいは流速や内部圧力の低下
を未然に防止することができる。

また、主ダクトパネル31を廊下12部分に配置し、居室11
部分に分岐する副ダクトパネル32に対して厚みを持たせ
ることにより、分岐する前の基本的な空気流量を大きく
することができ、効率のよい空気の分配を行うことがで
きる。

さらに、これらのダクトパネル31,32は、適宜パネルユ
ニット15と置き換え可能であるため、該当部分の流量や
圧力等に応じて設置本数を加減することで、供給される
空気にみあった適切な通風用ダクト30を形成することが
できる。

一方、本実施例では、二階床面14の設置の際に、各パネ
ルユニット15の間に介装されたダクトパネル31,32が所
定の通風用ダクト30を形成するため、住宅10の建物構造
体の内部空間を有効に利用することができる。

特に、通風用ダクト30を一階天井を兼ねた二階床面14の
内部に配置したため、上下に向けて形成された送風口35
等により一階および二階への空気供給を一括して行うこ
とができ、空間効率をより向上することができる。

また、住宅10を縦貫する廊下12部分に主ダクトパネル31
を配置するとともに、各居室11の副ダクトパネル32を交
叉方向に配置したため、副ダクトパネル32は各居室11内
のどの位置に配置しても主ダクトパネル31の側面に確実
に接続させることができる。このため、通風用ダクト30
は、設計自由度を高くできるとともに、一個の集中空調
ユニット20からの空気を住宅10の各部にまんべんなく供
給することができる。

さらに、ダクトパネル31,32の下面に送風口35を設け、
一階の各居室11および廊下12への送風は天井面から行う
ことができるとともに、ダクトパネル31,32の端部上面
側に上部に送風口35を有する壁ダクトパネル36を接続
し、二階の各居室11および廊下12への送風も所定高さか
ら行うことができ、床面14からの吹き上がりといった不
都合を未然に回避することができる。

また、各送風口35は、それぞれ風量調節機構37により吹
き出し風量を適宜に調節することができ、各居室11およ
び廊下12における空調状態を個別に設定することができ
る。

さらに、各ダクトパネル31,32,36には内蔵ケーブル38A
およびコネクタ38Bを設け、各々は各パネルを接続した
際に順次接続ケーブル38Cで連結できるように構成した
ため、ダクト30に沿った一連の配線38が極めて簡単に施
工できるとともに、集中空調ユニット20から各部の風量
調節機構37等の集中制御が行えるるほか、各居室11に配
置した操作ユニット等による集中空調ユニット20の遠隔
操作等を行うことも容易にできる。

また、通風用ダクト30に対して、階段13部分から集中空
調ユニット20に続く回収用パイプ40を設け、各居室11お
よび廊下12に供給された空気を階段13部分から回収する
としたため、別途各居室11等から続く回収用ダクト等を
設ける必要がない。このため、二階床面14の内部は専ら
通風用ダクト30として利用することができ、複数種類の
ダクト類が交錯する等の問題がなく、住宅10の構造を簡
略にできかつ施工も容易にできる。

さらに、階段13部分から集中空調ユニット20に続く回収
用パイプ40は、一階側および二階側のパイプ41,42に分
岐され、それぞれ階段13の下部および上部の回収口43,4
4から一階および二階の空気を別個に回収できるように
構成したため、いわゆるゾーニングを行うことができ、
無駄がなく効率よい空調動作を行うことができる。

なお、本発明は前記実施例に限定されるものではなく、
以下に示すような変形をも含むものである。

すなわち、各ダクトパネル31,32,36は通常のパネルユニ
ット15に対応した形状、寸法の箱状に形成されたもので
あればよく、その材質や細部の構造等は実施にあたって
適宜選択すればよい。

例えば、各ダクトパネル31,32,36の内部には断熱材を用
いて内張りを行ってもよく、供給される空気の温度を維
持してエネルギ効率を高めることができるとともに、結
露等が防止できるため耐久性の向上等に有利である。

また、各ダクトパネル31,32,36の相互あるいはパネルユ
ニット15との接合にあたっては、通常のユニット15に用
いられている接合用ボルトやフック等をそのまま利用す
ればよいが、各ダクトパネル31,32,36どうしの接続にあ
たっては、漏れを防止するために各々が密接されるよう
により強力な接合具等を用いたり、あるいは開口33の周
囲にパッキング等を配置する等の対応を行うことが望ま
しい。

さらに、各ダクトパネル31,32,36の相互連通用の開口33
は、各々の表面の適宜な位置に形成すればよく、各々の
長手方向端面あるいは主ダクトパネル31の側面等に開口
33を予め形成しておき、接続がない場合には適宜盲蓋等
により閉鎖するとしてもよく、各ダクトパネル31,32,36
の共通化により準備作業を簡略化し、かつ量産によるコ
スト低減を図ることが可能である。

また、主ダクトパネル31どうしの接続部分の開口33は二
個に限らず一個あるいは三個以上としてもよく、主ダク
トパネル31や副ダクトパネル32あるいは壁ダクトパネル
36等の接続部分の開口33は各一個に限らず二個以上とし
てもよい。ここで、一般に開口33の総面積を大きくすれ
ば流路抵抗は小さくなるが強度が低下しやすく、一方、
開口33を仕切って数を増せば強度が高くなるが抵抗とな
りやすく、開口33の数、形状、寸法等は通過する空気の
性質、圧力、流量等に応じて適宜設定することが望まし
い。

さらに、送風口35は各ダクトパネル31,32,36に開口を形
成し、ユニット化された送風口35および風量調整機構37
を別途取付ける等により適宜設置すればよく、現場搬入
にあたって予め各ダクトパネル31,32,36に取付けておい
てもよい。ここで、送風口35は各ダクトパネル31,32,36
の内部の空気を各居室11あるいは廊下12等に吹き出させ
るような開口部分であればよく、風量調整機構37は適宜
変更あるいは省略可能である。

また、各ダクトパネル31,32,36に内蔵ケーブル38Aおよ
びコネクタ38Bを設けること、およびこれらを接続ケー
ブル38Cで順次連結して一連の配線38とする構成は本発
明に必須ではなく、通常の配線を採用してもよく、実施
にあたって適宜選択すればよい。

一方、前記実施例では、通常のパネルユニット15と同じ
幅でやや厚い主ダクトパネル31を廊下12部分に配置し、
半分の幅でやや薄い幅ダクトパネル32を居室11部分に二
本づつ平行配置したが、通風用ダクト30を形成するダク
トパネルはこのような構成に限るものではない。

例えば、居室11部分に到る副ダクトパネル32は一本だけ
としてもよく、分岐流量が少ない場合の流速の維持、あ
るいは分岐流量を制限する場合に適用できる。この場
合、副ダクトパネル32と平行に半分幅のパネルユニット
を配置してもよく、あるいは二本の副ダクトパネル32を
平行配置するが一方を主ダクトパネル31に連通させない
ようにしてもよい。

また、副ダクトパネル32は通常のパネルユニット15と同
じ幅としてもよく、前記実施例のように平行配置した二
本に常に通風させる場合には構造および作業の簡略化を
図ることができる。

さらに、主ダクトパネル31と副ダクトパネル32の厚みを
同じとしてもよく、あるいは主ダクトパネル31および副
ダクトパネル32のような二種類のダクトパネルに限ら
ず、1/3幅等の他のダクトパネルを用いてもよいが、幅
の異なる多種のダクトパネルを用いることは本発明に必
須ではなく、単一幅のダクトパネル等を用い、分岐部分
には適宜抵抗板等を設けて流量等の変化に対応させる
等、適切な通風状態が得られるように適宜設定すること
が望ましい。

ところで、前記実施例では、通風用ダクト30により住宅
10内に供給された空気を集中空調ユニット20に戻すため
に、回収用パイプ40の先端部をパイプ41,42および回収
口43,44に分岐させて一階側および二階側のゾーニング
を行うことは必須ではなく、回収にあたっては住宅10内
の適宜な部分から空気を吸い出せるように構成すればよ
い。

また、このような回収用に本発明の通風用ダクトを用い
てもよい。この場合、回収側としては一階床面、二階天
井面あるいは各階の壁面等を利用し、送風側および回収
側の各ダクトどうしを適宜分離させて各通風路間の干渉
を避けることが望ましい。

さらに、前記実施例における通風用ダクト30は二階床面
14に限らず、一階床面、二階天井面あるいは各階の壁面
等を利用して構成してもよい。

また、本発明の通風用ダクトは、前記実施例のような空
調ユニット20により調和済み空気を循環させる総合的な
空調システムに限らず、換気だけを行う集中換気システ
ム等、他の空気を流通させるシステムにも利用可能であ
る。

〔発明の効果〕

以上に説明したように、本発明のパネルユニット式通風
用ダクトによれば、箱状のダクトパネルの内部を流路と
して利用するため、通風パイプ等を別途配置する必要が
なく、構造および施工が簡単にできるとともに、流路面
積をユニットの断面形状いっぱいにとることができるた
め、流量を大きくすることができる。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の一実施例を示す平面図、第２図は前記
実施例の基本構成を示す斜視図、第３図は前記実施例の
要部を示す斜視図、第４図は前記実施例の異なる要部を
示す斜視図である。 10……住宅、14……建物の構造面である二階床面、15…
…パネルユニット、16……建物の構造面である壁面、20
……一体式集中空調ユニット、30……パネルユニット式
通風用ダクト、31……主ダクトパネル、32……副ダクト
パネル、33……連通用の開口、36……壁ダクトパネル。

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】複数のパネルユニットを配列して構成され
   た建物構造面内に所定の経路で形成される通風用ダクト
   であって、当該ダクトに沿ったパネルユニットをそれぞ
   れ中空箱状に形成してダクトパネルとし、各ダクトパネ
   ルの接合時に互いに密接される表面にそれぞれ開口を形
   成し、この開口を通して各ダクトパネルを順次連通させ
   て一連の通風可能な管路を形成することを特徴とするパ
   ネルユニット式通風用ダクト。