JPH09170784A - 空気輻射式冷暖房方法及びその装置 - Google Patents

空気輻射式冷暖房方法及びその装置

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JPH09170784A
JPH09170784A JP7331510A JP33151095A JPH09170784A JP H09170784 A JPH09170784 A JP H09170784A JP 7331510 A JP7331510 A JP 7331510A JP 33151095 A JP33151095 A JP 33151095A JP H09170784 A JPH09170784 A JP H09170784A
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ceiling
space
air
room
floor
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JP7331510A
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English (en)
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Shoichi Suzuki
昭一 鈴木
Masahiro Matsushita
昌宏 松下
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Takenaka Komuten Co Ltd
Original Assignee
Takenaka Komuten Co Ltd
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  • Devices For Blowing Cold Air, Devices For Blowing Warm Air, And Means For Preventing Water Condensation In Air Conditioning Units (AREA)

Abstract

(57)【要約】 【課題】 無害、安全な空気を熱媒体として利用する空
気輻射式冷暖房方法及びその装置を提供することにあ
る。 【解決手段】 躯体と室とを、床下空間、壁体内隙間及
び天井空間を介して区画し、窓側の床と天井に吹出口及
び吸込口を設け、空調空気を床下空間から躯体と室との
空間及び室内の窓際を介して天井空間側の吸込口へ導
き、室内を床、壁及び天井からの輻射熱と窓際からの輻
射熱で冷暖房することを特徴とするものである。躯体
と、この躯体内に設置される室と、躯体と室との間で床
側に形成される床下空間と、躯体と室との間で壁側に形
成される壁体内隙間と、躯体と室との間で天井側に形成
される天井空間と、床下空間に設けられる空調空気の二
重床内吹出口と、天井空間に設けられる天井内吸込口
と、二重床内吹出口と天井内吸込口とを連絡する空調装
置とで構成したことを特徴とするものである。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【発明の属する技術分野】本発明は、空気を熱媒体とす
る空気輻射式冷暖房方法及びその装置に関するものであ
る。
【0002】
【従来の技術】従来、空調システムとしては、一般に天
井吹出方式、アンダーフロア空調方式が知られている。
然し、天井吹出方式では、気流を感じる(ドラフト)、
温度分布が不均一になる等の問題点があった。
【0003】又、アンダーフロア空調方式では、ドラフ
トの問題が解決されていない。一方、省エネルギー性,
脱フロン性,快適性の観点より輻射空調システムが注目
されている。特に、高齢者用共同住宅,保養施設,老人
ホーム,療養施設等におけるリビング室や病室におい
て、空調環境として快適な環境が要求されている。輻射
空調システムとしては、例えば、特開平7−12001
3号公報、特開平7−174368号公報、特開平7−
190418号公報等に開示されるものが知られてい
る。
【0004】これらは、何れも床,天井を構成するコン
クリートスラブやパネル内に冷温水配管を埋設し、この
配管に冷温水を流すことによって、コンクリートスラブ
やパネルからの輻射熱により冷暖房するものである。
【0005】
【発明が解決しようとする課題】処が、従来の輻射式の
冷暖房では、快適な空調環境を確保するためには、床、
壁、天井の全てに冷温水配管を埋設しなければならない
ため、装置が大掛かりとなり、制御が複雑となり、ラン
ニングコスト,イニシャルコストが高いという問題があ
る。
【0006】又、床、壁、天井の全てに冷温水配管を埋
設しなければならないため、結露、漏水の虞がある。更
に、熱源と発熱部である床、壁、天井との温度差が大き
いため、温度制御が難しいという問題があった。又、限
定された天井,床の範囲内で天井輻射パネルユニット,
床輻射パネルユニットの面積を増やしても、側面からの
輻射熱を確保できないので、冷房時には各輻射パネルユ
ニットの平均輻射温度が冷房時に結露温度より低くな
り、暖房時には、各輻射パネルユニットの平均輻射温度
が低温火傷の虞がある温度より高くなり、冷温水の温度
条件を緩和できず、好ましくない。尚、ここで、平均輻
射温度は、天井輻射パネルユニット,床輻射パネルユニ
ットの各パネル表面温度の平均値におおむね比例すると
されている。
【0007】本発明は斯かる従来の問題点を解決するた
めに為されたもので、その目的は、無害、安全な空気を
熱媒体として利用する空気輻射式冷暖房方法及びその装
置を提供することにある。
【0008】
【課題を解決するための手段】請求項1の発明は、躯体
と室とを、床下空間、壁体内隙間及び天井空間を介して
区画し、空調空気を床下空間から躯体と室との空間を介
して天井空間側の吸込口へ導き、室内を床、壁及び天井
からの輻射熱で冷暖房することを特徴とするものであ
る。
【0009】請求項2の発明は、躯体と室とを、床下空
間、壁体内隙間及び天井空間を介して区画し、窓側の床
と天井に吹出口及び吸込口を設け、空調空気を床下空間
から躯体と室との空間及び室内の窓際を介して天井空間
側の吸込口へ導き、室内を床、壁及び天井からの輻射熱
と窓際からの輻射熱で冷暖房することを特徴とするもの
である。
【0010】請求項3の発明は、躯体と、この躯体内に
設置される室と、躯体と室との間で床側に形成される床
下空間と、躯体と室との間で壁側に形成される壁体内隙
間と、躯体と室との間で天井側に形成される天井空間
と、床下空間に設けられる空調空気の二重床内吹出口
と、天井空間に設けられる天井内吸込口と、二重床内吹
出口と天井内吸込口とを連絡する空調装置とで構成した
ことを特徴とするものである。
【0011】請求項4の発明は、躯体と、この躯体内に
設置される室と、躯体と室との間で床側に形成される床
下空間と、躯体と室との間で壁側に形成される壁体内隙
間と、躯体と室との間で天井側に形成される天井空間
と、室内の窓側の床に形成される床吹出口と、室内の天
井に形成される天井面吸込口と、床下空間に設けられる
空調空気の二重床内吹出口と、天井空間に設けられる天
井内吸込口と、二重床内吹出口と天井内吸込口とを連絡
する空調装置とで構成したことを特徴とするものであ
る。
【0012】請求項5の発明は、請求項3又は4記載の
空気輻射式冷暖房装置において、二重床内吹出口は、空
調装置と連絡する配管の開口端に空調空気拡散用遮蔽パ
ネルを設けて形成されていることを特徴とするものであ
る。
【0013】(作用)請求項1及び請求項3の発明にお
いては、空調空気が床下空間内に流入すると、空調空気
は、床下空間から壁体内隙間、天井空間を介して天井空
間側の吸込口へ導かれ、躯体と室をエアーカーテンのよ
うに囲み、床、壁及び天井を放射面として輻射熱で冷暖
房することができる。
【0014】請求項2及び請求項4の発明においては、
請求項1及び請求項3の発明に加えて、空調空気の一部
を床吹出口から室内に取り込み、室内ペリメータ部に吹
き出し、天井面吸込口との間にエアーカーテンのように
空調空気の層を形成し、この層から輻射熱を室内側に放
射することができる。
【0015】
【発明の実施の形態】以下、本発明の実施の形態を図面
に基づいて説明する。
【0016】図1は、請求項2、請求4及び請求項5の
発明に係る実施の形態を示す。図において、1は躯体を
表す。この躯体1内には、室10が形成されている。室
10は、床11、壁12、天井13と窓ガラス14とを
備えている。床11には、窓ガラス14側に窓ガラス1
4に沿って平行に開口するスリット状の床吹出口15が
設けられている。又、天井13には、床吹出口15対向
する位置に窓ガラス14に沿って平行に開口するスリッ
ト状の天井面吸込口16が設けられている。
【0017】本実施の形態では、図2に示すように、床
11は、合板11aと床材11bとで構成されている。
ここで、合板11aは、床下空間20側の最下層に、ポ
リエチレンフィルム11cが施されている。これは、床
下空間20内に空調空気が導入されるため、合板11a
の保護層及び合板11a、床材11bを介して直接床1
1から空調空気が吹き出させない遮蔽層として機能させ
るためである。床11は、床スラブ2上に配置された複
数の大引3上に渡された複数の根太4上に配置されてい
る。
【0018】図2に示すように、壁12は、上下に配置
された横置きの壁用下地材12a,12bと、壁用下地
材12a,12b間に配置された縦置きの壁用下地材1
2cと、壁用下地材12a,12bと壁用下地材12c
に跨って配置されるボード類12d,12eとで構成さ
れている。又、横置きの壁用下地材12aは、根太4上
に配置されている。更に、図4に示すように、横置きの
壁用下地材12a,12b間には、所定の間隔を置いて
真柱5が配置されている。
【0019】図2に示すように、天井13は、天井材1
3aで構成されている。そして、図1、図2、図4に示
すように、躯体1と室10との間には、床11側に床下
空間20、壁12側に壁体内隙間21、天井13側に天
井空間22が形成されている。
【0020】又、図1及び図3に示すように、床下空間
20には、床スラブ2に設けた開口2aを貫通する空調
空気の二重床内吹出口6が設けられ、天井空間22に
は、躯体1の壁部7に設けた開口7aを貫通する天井内
吸込口8が設けられている。そして、二重床内吹出口6
と天井内吸込口8とは、配管(ダクト)6a、8aを介
して空調装置9に連絡している。
【0021】二重床内吹出口6は、図3に示すように、
配管(ダクト)6aの開口端6bに空調空気が床下空間
20内で床材11bへの熱影響を最小限度に抑えるため
に複数の支柱6cを介して配管(ダクト)6aより大径
の遮蔽パネル6dが配置されている。ここで、支柱6c
の高さは、配管(ダクト)6aの開口端6bから流入す
る空調空気が床下空間20内で効率よく拡散できるよう
に配慮されるが、本実施の形態では約100mmとし
た。
【0022】次に、斯くして構成した本実施の形態の作
用を説明する。先ず、空調装置9より空調空気が配管
(ダクト)6aを介して二重床内吹出口6から床下空間
20内に流入すると、空調空気は、遮蔽用パネル6dに
よって床下空間20内の全域へ流れるようにその流れを
水平方向へ変更させられる。次いで、空調空気の多く
は、図1及び図2に示すように、床下空間20から壁体
内隙間21、天井空間22を介して天井空間22側の天
井内吸込口8へ導かれ、空調空気の一部は、図1に示す
ように、床吹出口15から室10内に導かれ、室内ペリ
メータ部30に吹き出し、天井面吸込口16から天井空
間22内へ導かれる。
【0023】このように、空調空気は、躯体1と室10
との間をエアーカーテンのように囲み、床11、壁12
及び天井13の全面を放射面として輻射熱で冷暖房する
ことができる。同時に、室内ペリメータ部30に吹き出
された空調空気は、コアンダ効果により窓面に沿ってエ
アーカーテンのように空調空気の層を形成し、この層か
ら輻射熱を室内側に放射することができる。勿論、空調
空気の層は窓ガラス14から侵入する冷熱を遮断するこ
ともできる。
【0024】従って、室10全体が空調空気による輻射
熱に囲まれ、気流を感じない快適な冷暖房を行うことが
できる。本発明者の実験によれば、室内温度設定を夏は
24℃〜26℃、冬は22℃〜24℃とし、足裏の不快
感を考慮して、床表面温度を22℃以上とすることによ
り、気流速について、夏では≦0.25m/s、冬では
≦0.15m/sにすることができた。このことは、気
流を感じない(ドラフト無し)ことを意味する。
【0025】体感温度(PMV値)が≦±0.5であっ
た。このことは、温冷感の偏りが無いことを意味する。
室内の上下温度差(床面+0.1m〜+1.1m間)
は、≦3℃であった。このことは、上下温度差が無いこ
とを意味する。水平温度差は、≦2℃であった。このこ
とは、水平温度分布が均一であることを意味すると共
に、各室間温度差を最小限にすることが可能であること
を意味する。
【0026】尚、上記実施の形態では、室内ペリメータ
部30からの空調空気による輻射熱を利用する場合につ
いて説明したが、室10の設置場所によっては、これを
省略することも可能である(請求項1、請求項3)。こ
の場合でも、躯体1と室10との間は、空調空気によっ
てエアーカーテン状に囲まれるから、床11、壁12及
び天井13を放射面として輻射熱で冷暖房することがで
きる。
【0027】又、室10の壁12の周囲は、3面が図面
のように壁体内隙間21を形成しなくとも、一部が収納
部位であっても、或いは閉ざされていても可能である。
更に、空調空気の供給形式は、図面に示すものに限ら
ず、床下空間22に空調空気を導入し、天井空間22側
から導出できるものであれば任意である。
【0028】
【発明の効果】以上のように、請求項1乃至請求項5の
発明によれば、安全、無害な空気を熱媒体として利用す
るため、気流を感じない、温冷感の偏りが無い、温度分
布の均一な快適な空調システムを構築でき、高齢化社会
時代が求めている人に優しい空調システムを可能とする
ことができる。
【0029】高齢社会に対応した空調システムとして、
住宅、病院、老人保健施設、集合住宅、ホテル、保養所
等人間主体の建物用途へ適用可能である。空気を熱媒体
とするため、従来の輻射冷暖房装置に比して制御が容易
であり、従来の輻射冷暖房装置のように、結露、漏水を
起こす虞がない。空調空気で躯体と室とをエアーカーテ
ン状に囲み込むので、室を構成する天井、壁面、床面の
全てが輻射熱の放射面となるため、従来の輻射冷暖房装
置に比して膨大な表面積を確保することができる。
【0030】特に、請求項2及び請求項4のように、室
内ペリメータ部への空調空気の吹出しを併用する場合に
は、負荷変動に対する追従性、稼働時立上がり時間、室
内湿度調整に優れた効果を発揮することができる。
【図面の簡単な説明】
【図1】請求項2、請求4及び請求項5の発明に係る実
施の形態を縦断面的に示す説明図である。
【図2】図1の要部を縦断面的に示す説明図である。
【図3】図1に床下空間に設けた空調空気の二重床内吹
出口を縦断面的に示す説明図である。
【図4】図1の要部を平面的に示す説明図である。
【符号の説明】
1 躯体 10 室 11 床 12 壁 13 天井 14 窓ガラス 15 床吹出口 16 天井面吸込口 20 床下空間 21 壁体内隙間 22 天井空間 30 室内ペリメータ部

Claims (5)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 躯体と室とを、床下空間、壁体内隙間及
    び天井空間を介して区画し、空調空気を床下空間から躯
    体と室との空間を介して天井空間側の吸込口へ導き、室
    内を床、壁及び天井からの輻射熱で冷暖房することを特
    徴とする空気輻射式冷暖房方法。
  2. 【請求項2】 躯体と室とを、床下空間、壁体内隙間及
    び天井空間を介して区画し、窓側の床と天井に吹出口及
    び吸込口を設け、空調空気を床下空間から躯体と室との
    空間及び室内の窓際を介して天井空間側の吸込口へ導
    き、室内を床、壁及び天井からの輻射熱と窓際からの輻
    射熱で冷暖房することを特徴とする空気輻射式冷暖房方
    法。
  3. 【請求項3】 躯体と、この躯体内に設置される室と、
    躯体と室との間で床側に形成される床下空間と、躯体と
    室との間で壁側に形成される壁体内隙間と、躯体と室と
    の間で天井側に形成される天井空間と、床下空間に設け
    られる空調空気の二重床内吹出口と、天井空間に設けら
    れる天井内吸込口と、二重床内吹出口と天井内吸込口と
    を連絡する空調装置とで構成したことを特徴とする空気
    輻射式冷暖房装置。
  4. 【請求項4】 躯体と、この躯体内に設置される室と、
    躯体と室との間で床側に形成される床下空間と、躯体と
    室との間で壁側に形成される壁体内隙間と、躯体と室と
    の間で天井側に形成される天井空間と、室内の窓側の床
    に形成される床吹出口と、室内の天井に形成される天井
    面吸込口と、床下空間に設けられる空調空気の二重床内
    吹出口と、天井空間に設けられる天井内吸込口と、二重
    床内吹出口と天井内吸込口とを連絡する空調装置とで構
    成したことを特徴とする空気輻射式冷暖房装置。
  5. 【請求項5】 請求項3又は4記載の空気輻射式冷暖房
    装置において、二重床内吹出口は、空調装置と連絡する
    配管の開口端に空調空気拡散用遮蔽パネルを設けて形成
    されていることを特徴とする空気輻射式冷暖房装置。
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