(57)【要約】 【課題】天井が下がることによる快適性低下や階高が大きくなることによる建築コストの負担増を招くことなく、輻射冷暖房効率を高める。【解決手段】本発明に係る天井輻射構造１においては、上方天井体３に形成された凹部６の頂部３ａとその下方の下方天井体２ａとの間に流路制御空間８を形成してあり、該流路制御空間には、二重天井空間９に近接した側の空間２１が上下に区画されるように仕切板２３を水平に設置してある。仕切板２３は、その下方空間２６が二重天井空間９に連通するように、かつその上方空間２７が二重天井空間９に直接連通せず、離隔した側の空間２２のうち、室内機１０の占有空間を除いた空間、すなわち室内機１０の側方に位置する還流空間２８，２８を介して二重天井空間９に連通するように配置してある。【選択図】  図２
2010223460.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
下方天井体及び上方天井体からなる二重天井を建物内に配置するとともに前記上方天井体の一部に上方に凹んだ凹部を形成することにより、該凹部の頂部とその下方に配置された下方天井体との間に流路制御空間を形成するとともに、前記上方天井体の他の部分とその下方に位置する下方天井体との間に二重天井空間を形成し、前記流路制御空間のうち、前記二重天井空間に近接した側の空間が上下に区画され離隔した側の空間が上下に一体となるように仕切板を設置するとともに、吹出し口が前記仕切板の下方位置となり吸込み口が前記仕切板の上方位置となるように前記離隔した側の空間に室内機を設置可能に構成し、前記仕切板の下方空間が前記二重天井空間に連通するように、かつ前記離隔した側の空間のうち、前記室内機の占有空間を除いた空間を介して前記仕切板の上方空間が前記二重天井空間に連通するように前記仕切板を構成したことを特徴とする空調機を用いた天井輻射構造。
【請求項２】
前記仕切板を着脱自在に構成するとともに、前記下方天井体のうち、前記仕切板の下方位置にメンテナンス開口を設けた請求項１記載の空調機を用いた天井輻射構造。
【請求項３】
前記仕切板の下方空間の高さが前記室内機側よりも前記二重天井空間側で低くなるように前記仕切板を傾斜配置した請求項１記載の空調機を用いた天井輻射構造。
【請求項４】
下方天井体及び上方天井体からなる二重天井を建物内に配置するとともに前記上方天井体の一部に上方に凹んだ凹部を形成することにより、該凹部の頂部とその下方に配置された下方天井体との間に流路制御空間を形成するとともに、前記上方天井体の他の部分とその下方に位置する下方天井体との間に二重天井空間を形成し、前記流路制御空間のうち、前記二重天井空間に近接した側の空間が上下に区画され離隔した側の空間が上下に一体となるように仕切板を設置するとともに、吹出し口が前記仕切板の下方位置となり吸込み口が前記仕切板の上方位置となるように前記離隔した側の空間に室内機を設置し、前記仕切板の下方空間が前記二重天井空間に連通するように、かつ前記離隔した側の空間のうち、前記室内機の占有空間を除いた空間を介して前記仕切板の上方空間が前記二重天井空間に連通するように前記仕切板を構成したことを特徴とする空調機を用いた天井輻射システム。
【請求項５】
前記仕切板を着脱自在に構成するとともに、前記下方天井体のうち、前記仕切板の下方位置にメンテナンス開口を設けた請求項４記載の空調機を用いた天井輻射システム。
【請求項６】
前記仕切板の下方空間の高さが前記室内機側よりも前記二重天井空間側で低くなるように前記仕切板を傾斜配置した請求項４記載の空調機を用いた天井輻射システム。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、快適性が要求される様々な建物に適用される空調機を用いた天井輻射構造及びシステムに関する。
【背景技術】
【０００２】
室内を冷暖房する方式としては、空調機から冷温風を吹き出す方式のほか、天井、壁、床等からの輻射熱による方式が知られており、かかる輻射熱による冷暖房方式を採用すれば、送風による気流が発生しない分、快適性が高まるとともに、より少ないエネルギーで室内を均質に冷暖房することも可能となる。
【０００３】
輻射熱を利用して冷暖房を行う場合、天井裏や床下に配置されたパイプに冷温水を通すことによって、あるいは天井裏空間内で冷温風を循環させることによってそれぞれ輻射熱を室内に放射させるが、後者においては、循環させる冷温風を天井から吹き出すようにすれば、輻射熱による冷暖房のみならず、冷温風吹出しによる冷暖房も併用可能となる。
【０００４】
空調機を用いた輻射熱冷暖房方式やこれに冷温風吹出しによる冷暖房方式を併用したいわば混在型の冷暖房方式においては、空調機の室内機を天井裏空間に据え付けるとともに、該室内機からの冷温風を天井裏空間内で循環させるようになっており、かかる構成においては、天井裏空間を取り囲む領域への冷温風による加熱又は冷却作用により、該領域から室内に向けて輻射熱が放射される。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００５】
【特許文献１】特開平８−１０５１４８号公報
【特許文献２】特開２００６−２５８３７７号公報
【特許文献３】特開２００８−３０４１２９号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
ここで、空調機の室内機を設置するには、一般的に４００ｍｍ程度の高さが必要になるが、天井裏空間は、梁が架け渡されたり断熱材が敷き込まれたりしているため、一般的な仕様の天井裏空間に室内機をそのまま設置することは難しい。
【０００７】
そのため、天井を下げるか又は階高を大きくするかのいずれかを選択して対応せざるを得ないが、天井を下げると居住空間の快適性が低下し、階高を大きくすると建築コストがかさむという問題を生じていた。
【０００８】
また、冷温風は、天井裏空間をくまなく循環するのが望ましいが、室内機の吹出し口を出た直後、すぐに吸込み口に戻る短絡路が形成されてしまい、天井裏空間を十分に循環しないことがあり、かかる場合においては、天井裏空間からの輻射熱が減少して冷暖房効率が低下するという問題も生じていた。
【課題を解決するための手段】
【０００９】
本発明は、上述した事情を考慮してなされたもので、天井が下がることによる快適性低下や階高が大きくなることによる建築コストの負担増を招くことなく、輻射冷暖房効率を高めることが可能な空調機を用いた天井輻射構造及びシステムを提供することを目的とする。
【００１０】
上記目的を達成するため、本発明に係る空調機を用いた天井輻射構造は請求項１に記載したように、下方天井体及び上方天井体からなる二重天井を建物内に配置するとともに前記上方天井体の一部に上方に凹んだ凹部を形成することにより、該凹部の頂部とその下方に配置された下方天井体との間に流路制御空間を形成するとともに、前記上方天井体の他の部分とその下方に位置する下方天井体との間に二重天井空間を形成し、前記流路制御空間のうち、前記二重天井空間に近接した側の空間が上下に区画され離隔した側の空間が上下に一体となるように仕切板を設置するとともに、吹出し口が前記仕切板の下方位置となり吸込み口が前記仕切板の上方位置となるように前記離隔した側の空間に室内機を設置可能に構成し、前記仕切板の下方空間が前記二重天井空間に連通するように、かつ前記離隔した側の空間のうち、前記室内機の占有空間を除いた空間を介して前記仕切板の上方空間が前記二重天井空間に連通するように前記仕切板を構成したものである。
【００１１】
また、本発明に係る空調機を用いた天井輻射構造は、前記仕切板を着脱自在に構成するとともに、前記下方天井体のうち、前記仕切板の下方位置にメンテナンス開口を設けたものである。
【００１２】
また、本発明に係る空調機を用いた天井輻射構造は、前記仕切板の下方空間の高さが前記室内機側よりも前記二重天井空間側で低くなるように前記仕切板を傾斜配置したものである。
【００１３】
また、本発明に係る空調機を用いた天井輻射システムは請求項４に記載したように、下方天井体及び上方天井体からなる二重天井を建物内に配置するとともに前記上方天井体の一部に上方に凹んだ凹部を形成することにより、該凹部の頂部とその下方に配置された下方天井体との間に流路制御空間を形成するとともに、前記上方天井体の他の部分とその下方に位置する下方天井体との間に二重天井空間を形成し、前記流路制御空間のうち、前記二重天井空間に近接した側の空間が上下に区画され離隔した側の空間が上下に一体となるように仕切板を設置するとともに、吹出し口が前記仕切板の下方位置となり吸込み口が前記仕切板の上方位置となるように前記離隔した側の空間に室内機を設置し、前記仕切板の下方空間が前記二重天井空間に連通するように、かつ前記離隔した側の空間のうち、前記室内機の占有空間を除いた空間を介して前記仕切板の上方空間が前記二重天井空間に連通するように前記仕切板を構成したものである。
【００１４】
また、本発明に係る空調機を用いた天井輻射システムは、前記仕切板を着脱自在に構成するとともに、前記下方天井体のうち、前記仕切板の下方位置にメンテナンス開口を設けたものである。
【００１５】
また、本発明に係る空調機を用いた天井輻射システムは、前記仕切板の下方空間の高さが前記室内機側よりも前記二重天井空間側で低くなるように前記仕切板を傾斜配置したものである。
【００１６】
本発明に係る空調機を用いた天井輻射構造及びシステムにおいては、二重天井を構成する上方天井体の一部に上方に凹んだ凹部を形成し、該凹部の頂部とその下方に配置された下方天井体との間に流路制御空間を形成するとともに、該流路制御空間のうち、二重天井空間から離隔した側の空間に室内機を設置する。室内機は、吸込み口が上、吹出し口が下になったものを用いる。
【００１７】
このように室内機を設置する場合においては、設置寸法が例えば４００ｍｍ程度必要な場合であっても、流路制御空間の高さを４００ｍｍ程度に設定すれば足り、二重天井空間については２００ｍｍ程度に抑えることが可能となるため、天井を下げたり階高を大きくする必要がなくなる。
【００１８】
一方、流路制御空間のうち、二重天井空間に近接した側の空間が上下に区画されるように、仕切板を設置する。上述した室内機は、吹出し口が仕切板の下方位置となり、吸込み口が仕切板の上方位置となるように設置する。
【００１９】
ここで、仕切板は、その下方空間が二重天井空間に連通し、上方空間が、離隔した側の空間のうち、室内機の占有空間を除いた空間を介して二重天井空間に連通するように配置する。
【００２０】
このようにすると、室内機の吹出し口から流れ出した吹出し空気は、仕切板の下方空間を経て二重天井空間に流れ込むとともに、該二重天井空間からの戻り空気は、離隔した側の空間のうち、室内機の占有空間を除いた空間、換言すれば室内機の側方に位置する還流空間を介して仕切板の上方空間に流れ込んだ後、室内機の吸込み口に到達する。
【００２１】
すなわち、吹出し空気が吸込み口に直接流れ込む短絡路の形成は、仕切板によって未然に防止される。
【図面の簡単な説明】
【００２２】
【図１】本実施形態に係る空調機を用いた天井輻射構造を示した全体図であり、(a)は鉛直断面図、(b)はＡ−Ａ線方向から見た矢視図。
【図２】同じく詳細図であり、(a)は鉛直断面図、(b)はＢ−Ｂ線方向から見た矢視図。
【図３】本実施形態に係る天井輻射構造の作用を示した説明図。
【図４】変形例に係る天井輻射構造を示した詳細図であり、(a)は鉛直断面図、(b)はＣ−Ｃ線方向から見た矢視図。
【図５】別の変形例に係る天井輻射構造を示した詳細鉛直断面図。
【図６】別の変形例に係る天井輻射構造を示した詳細鉛直断面図。
【発明を実施するための形態】
【００２３】
以下、本発明に係る空調機を用いた天井輻射構造及びシステムの実施の形態について、添付図面を参照して説明する。なお、従来技術と実質的に同一の部品等については同一の符号を付してその説明を省略する。
【００２４】
図１は、本実施形態に係る空調機を用いた天井輻射構造を示した全体図、図２は同じく詳細図である。これらの図でわかるように、本実施形態に係る空調機を用いた天井輻射構造１は、下方天井体２及び上方天井体３からなる二重天井４を建物５内に配置するとともに、上方天井体３の一部に上方に凹んだ凹部６を形成することにより、該凹部の頂部３ａとその下方に配置された下方天井体２ａとの間に流路制御空間８を形成するとともに、上方天井体３の他の部分３ｂとその下方に位置する下方天井体２ｂとの間に二重天井空間９を形成してある。
【００２５】
流路制御空間８には、空調機の室内機１０を設置できるようになっており、該室内機からの冷温風が二重天井空間９を流れるようになっている。
【００２６】
下方天井体２は、透湿性及び通気性を有する素材、例えば和紙やポリエステルシートで構成するのが望ましく、例えば木製の天井格子に和紙を張って構成することができる。
【００２７】
かかる構成によれば、室内機１０からの冷温風の一部が下方天井体２を通り抜けて居室７へと流れるとともに、該居室内の空気が下方天井体２を逆方向に通り抜ける循環路が形成されることとなり、輻射式冷暖房に加えて、冷温風吹出し式の冷暖房方式も兼ね備えることが可能となる。
【００２８】
なお、居室７内で生じた湿気は、居室７内の空気に連行される形で室内機１０に到達し該室内機で除湿されるため、下方天井体２での結露は未然に防止される。
【００２９】
上方天井体３は、室内機１０から吹き出された冷温風の熱が逃げないよう、合板や石膏ボードの背面に断熱材を適宜敷き込んで構成するようにし、上述した凹部６は、かかる上方天井体３の一部を折り上げて構成する。
【００３０】
ここで、高い冷暖房効率を確保すべく、上方天井体３のみならず、二重天井空間９や流路制御空間８を取り囲む部位には、下方天井体２を除いて、できるだけ断熱材を配置するのが望ましく、例えば軒桁下方の壁断面等にも断熱材を適宜充填するのが望ましい。同様に、二重天井空間９や流路制御空間８に面する部位は、下方天井体２を除き、アルミ蒸着材等の高放射率の材質で構成するのが望ましい。
【００３１】
流路制御空間８には図２(a)でよくわかるように、該流路制御空間のうち、二重天井空間９に近接した側の空間２１が上下に区画され、かつ離隔した側の空間２２が上下に一体となるように、仕切板２３を水平に設置してあるとともに、室内機１０は、吹出し口２４が仕切板２３の下方位置となり、吸込み口２５が仕切板２３の上方位置となるように、離隔した側の空間２２に設置できるようになっている。
【００３２】
ここで、仕切板２３は、その下方空間２６が二重天井空間９に連通するように、かつその上方空間２７が二重天井空間９に直接連通せず、離隔した側の空間２２のうち、室内機１０の占有空間を除いた空間、すなわち室内機１０の側方に位置する還流空間２８，２８を介して二重天井空間９に連通するように配置してある。
【００３３】
すなわち、仕切板２３は、室内機１０からの吹出し空気を二重天井空間９に誘導するとともに、該二重天井空間からの戻り空気を室内機１０に誘導し、さらに室内機１０の吹出し口２４から二重天井空間９を経由せずに吸込み口２５に至る短絡路が形成されるのを防止する機能を果たし、流路制御空間８は、そのために必要な空間を提供する。
【００３４】
仕切板２３は、凹部６の幅Ｗを例えば１，７００ｍｍ、奥行Ｄを８００ｍｍとした場合、例えば幅Ｗ1を同じく１，７００ｍｍ、奥行Ｄ1を５００ｍｍ程度に設定することができる。この場合、室内機１０を設置するための奥行Ｄ2は３００ｍｍとなる。また、室内機１０の幅を例えば９００ｍｍとした場合、室内機１０の側方に位置する還流空間２８，２８の水平断面幅Ｗ2はそれぞれ、４００ｍｍとなる。なお、還流空間２８，２８の水平断面積は、室内機１０の冷暖房効率が低下したり内蔵モータ（図示せず）に負担がかかることがないよう、室内機１０の吸気面積以上とする。
【００３５】
本実施形態に係る空調機を用いた天井輻射構造１及びシステムにおいては、二重天井４を構成する上方天井体３の一部に上方に凹んだ凹部６を形成し、該凹部の頂部３ａとその下方に配置された下方天井体２ａとの間に流路制御空間８を形成するとともに、該流路制御空間のうち、二重天井空間９から離隔した側の空間２２に室内機１０を設置する。
【００３６】
室内機１０を設置するにあたっては、その吹出し口２４が仕切板２３の下方位置となり、吸込み口２５が仕切板２３の上方位置となるように据え付ける。
【００３７】
かかる状態で室内機１０を作動させると、室内機１０の吹出し口２４から流れ出した吹出し空気は図３に示したように、仕切板２３の下方空間２６を経て二重天井空間９に流れ込むとともに、該二重天井空間からの戻り空気は、室内機１０の側方に位置する還流空間２８，２８を介して仕切板２３の上方空間２７に流れ込んだ後、室内機１０の吸込み口２５に還流する。
【００３８】
ここで、仕切板２３を上述したように配置したことにより、室内機１０の吹出し口２４から出た吹出し空気は、二重天井空間９を経ずに吸込み口２５に直接戻ることはない。すなわち、仕切板２３は、吹出し空気を二重天井空間９に導く誘導手段として機能するとともに、二重天井空間９を経ずに吸込み口２５に直接流れ込む経路を遮断して吸込み口２５への短絡路形成を阻止する遮断手段として機能する。
【００３９】
以上説明したように、本実施形態に係る空調機を用いた天井輻射構造１及びシステムによれば、二重天井４を構成する上方天井体３の一部に上方に凹んだ凹部６を形成し、該凹部の頂部３ａとその下方に配置された下方天井体２ａとの間に流路制御空間８を形成するとともに、該流路制御空間のうち、二重天井空間９から離隔した側の空間２２に室内機１０を設置するようにしたので、室内機１０の設置高さが例えば４００ｍｍ程度必要な場合であっても、流路制御空間８の高さを４００ｍｍ程度に設定すれば足り、二重天井空間９については２００ｍｍ程度に抑えることが可能となるため、天井を下げたり階高を大きくする必要がなくなる。
【００４０】
また、本実施形態に係る空調機を用いた天井輻射構造１及びシステムによれば、仕切板２３を、その下方空間２６が二重天井空間９に連通するように、かつその上方空間２７が二重天井空間９に直接連通せず、離隔した側の空間２２のうち、室内機１０の占有空間を除いた空間、すなわち室内機１０の側方に位置する還流空間２８，２８を介して二重天井空間９に連通するように配置したので、室内機１０からの吹出し空気が二重天井空間９を経ずに吸込み口２５に直接流れ込む短絡路が形成される懸念はなくなる。
【００４１】
そのため、短絡路形成による冷暖房効率の低下を未然に防止することが可能となる。
【００４２】
本実施形態では特に述べなかったが、図４に示すように、下方天井体２ａのうち、仕切板２３の下方位置にメンテナンス開口３１を形成し、該開口に点検蓋３２を着脱自在に取り付けるようにするとともに、仕切板２３を着脱自在、望ましくはさらに何枚かの仕切り片に分割可能に構成するようにしてもよい。
【００４３】
かかる構成によれば、点検蓋３２を取り外した上、メンテナンス開口３１を介して仕切板２３を一時的に撤去することができるため、室内機１０を容易に点検することが可能となる。
【００４４】
また、本実施形態では、建物５の最上階天井を二重天井４とした例について説明したが、最上階の天井に限定されるものではなく、上階と下階の間を二重天井４としてもかまわない。
【００４５】
図５は、変形例に係る空調機を用いた天井輻射構造４１を示した鉛直断面図である。同図でわかるように、空調機を用いた天井輻射構造４１は、下方天井体２及び上方天井体４３からなる二重天井４４を、上方天井体４３が上階の床を構成する床板４２の直下に位置するように上階と下階の間に配置するとともに、上方天井体４３を折り上げることでその一部に凹部４６を形成し、該凹部の頂部４３ａとその下方に配置された下方天井体２ａとの間に流路制御空間８を形成するとともに、上方天井体４３の他の部分４３ｂとその下方に位置する下方天井体２ｂとの間に二重天井空間９を形成してある。
【００４６】
床板４２と上方天井体４３との間には、上階との断熱を図るべく、断熱材４５を敷き込んである。
【００４７】
かかる変形例においても、上述した実施形態と同様の作用効果を奏するが、ここではその説明を省略する。
【００４８】
また、本実施形態では、仕切板２３を水平に配置するようにしたが、本発明に係る仕切板は、流路制御空間のうち、二重天井空間に近接した側の空間が上下に区画され、離隔した側の空間が上下に一体となるように配置されるとともに、その下方空間が二重天井空間に連通し、その上方空間が、室内機の側方に位置する還流空間を介して二重天井空間に連通するように配置されれば足りるものであって、本実施形態のような水平配置に限定されるものではない。
【００４９】
例えば本実施形態の仕切板２３に代えて、図６に示すように下方空間２６の高さが室内機１０の側よりも二重天井空間９の側で低くなるように傾斜配置されてなる仕切板５３を採用するようにしてもよい。
【００５０】
かかる構成によれば、室内機１０の高さや、吹出し空気あるいは吸込み空気の流量の関係上、下方空間２６の高さを、室内機１０の側で一定値以上としなければならない場合であっても、二重天井空間９の側ではその高さを小さくし、それにつながる二重天井空間９の高さを例えば５０ｍｍ程度まで抑えることが可能となり、かくして、室内機１０の大きさ等とは関係なく、二重天井空間９の容積を効率の面で最適な大きさに設定することが可能となる。
【符号の説明】
【００５１】
１，４１              天井輻射構造
２，２ａ，２ｂ        下方天井体
３，３ｂ，４３        上方天井体
３ａ，４３ａ          頂部、上方天井体
４                    二重天井
５                    建物
６，４６              凹部
８                    流路制御空間
９                    二重天井空間
１０                  空調機の室内機
２３，５３            仕切板
３１                  メンテナンス開口
【図１】
2010223460.tif 000003
【図２】
2010223460.tif 000004
【図３】
2010223460.tif 000005
【図４】
2010223460.tif 000006
【図５】
2010223460.tif 000007
【図６】
2010223460.tif 000008