(57)【要約】【課題】たとえ１台の空調機のみであっても、吹き抜け空間を通じてつながる建物内の空間を、均一な温度に空調し易い構成を有する空調システム、空調システム付き建物及び空調システムの運転方法を提供する。【解決手段】本発明に係る空調システムは、床部を挟んで鉛直方向の上下に位置する下階空間及び上階空間と、前記下階空間及び前記上階空間をつなぐ吹き抜け空間と、を備える建物に用いる空調システムであって、前記吹き抜け空間は、鉛直方向に沿って延在する側壁面と、前記上階空間の天井面に連なる吹き抜け天井面と、前記下階空間の床面に連なる吹き抜け床面と、により周囲の一部が区画されており、前記下階空間及び前記上階空間の少なくともいずれか一方には、前記吹き抜け空間に向けて風を供給する対流式の空調機が設けられている。【選択図】図４
2019045057.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
少なくとも１つの床部を挟んで鉛直方向の上下に位置する下階空間及び上階空間と、前記下階空間及び前記上階空間の水平方向の一方側に位置すると共に、鉛直方向において前記下階空間の階層から前記上階空間の階層に亘って延在し、前記下階空間及び前記上階空間をつなぐ吹き抜け空間と、を備える建物に用いる空調システムであって、
前記吹き抜け空間は、
水平方向の前記一方側に位置し、鉛直方向に沿って延在する側壁面と、
鉛直方向の上方に位置し、前記上階空間の天井面に連なる吹き抜け天井面と、
鉛直方向の下方に位置し、前記下階空間の床面に連なる吹き抜け床面と、により周囲の一部が区画されており、
前記下階空間及び前記上階空間の少なくともいずれか一方には、前記吹き抜け空間に向けて風を供給する対流式の空調機が設けられていることを特徴とする空調システム。
【請求項２】
前記空調機は、風を吹き出す吹き出し口を備え、前記吹き出し口が前記吹き抜け空間に向かって配置されていることを特徴とする、請求項１に記載の空調システム。
【請求項３】
前記空調機は、前記下階空間及び前記上階空間の少なくとも一方において、水平方向で前記側壁面と対向する壁に取り付けられていることを特徴とする、請求項１又は２に記載の空調システム。
【請求項４】
前記空調機は、前記下階空間及び前記上階空間それぞれに設けられている、請求項１乃至３のいずれか１つに記載の空調システム。
【請求項５】
暖房時は、前記下階空間に設けられている前記空調機が稼働され、前記上階空間に設けられている前記空調機は稼働されないことを特徴とする、請求項４に記載の空調システム。
【請求項６】
冷房時は、前記上階空間に設けられている前記空調機が稼働され、前記下階空間に設けられている前記空調機は稼働されないことを特徴とする、請求項４又は５に記載の空調システム。
【請求項７】
少なくとも１つの床部を挟んで鉛直方向の上下に位置する下階空間及び上階空間と、前記下階空間及び前記上階空間の水平方向の一方側に位置すると共に、鉛直方向において前記下階空間の階層から前記上階空間の階層に亘って延在し、前記下階空間及び前記上階空間をつなぐ第１吹き抜け空間と、を備える建物に用いる空調システムであって、
前記建物は、前記下階空間及び前記上階空間の水平方向の他方側に位置すると共に、鉛直方向において前記下階空間の階層から前記上階空間の階層に亘って延在し、前記下階空間及び前記上階空間をつなぐ第２吹き抜け空間を更に備え、
前記第１吹き抜け空間は、
水平方向の前記一方側に位置し、鉛直方向に沿って延在する第１側壁面と、
鉛直方向の上方に位置し、前記上階空間の天井面に連なる第１吹き抜け天井面と、
鉛直方向の下方に位置し、前記下階空間の床面に連なる第１吹き抜け床面と、により周囲の一部が区画されており、
前記第２吹き抜け空間は、
水平方向の前記他方側に位置し、鉛直方向に沿って延在する第２側壁面と、
鉛直方向の上方に位置し、前記上階空間の天井面に連なる第２吹き抜け天井面と、
鉛直方向の下方に位置し、前記下階空間の床面に連なる第２吹き抜け床面と、により、周囲の一部が区画されており、
前記下階空間及び前記上階空間の少なくともいずれか一方、又は、前記第２吹き抜け空間、には、前記第１吹き抜け空間に向けて風を供給する対流式の空調機が設けられていることを特徴とする空調システム。
【請求項８】
請求項１乃至７のいずれか１つに記載の空調システムを備えることを特徴とする空調システム付き建物。
【請求項９】
少なくとも１つの床部を挟んで鉛直方向の上下に位置する下階空間及び上階空間と、前記下階空間及び前記上階空間の水平方向の一方側に位置すると共に、鉛直方向において前記下階空間の階層から前記上階空間の階層に亘って延在し、前記下階空間及び前記上階空間をつなぐ吹き抜け空間と、を備える建物に用いる空調システムの運転方法であって、
前記下階空間及び前記上階空間の両方に、前記吹き抜け空間に向けて風を供給する対流式の空調機が設けられており、
下階空間の情報及び上階空間の情報の少なくとも一方の情報に基づいて、前記下階空間の空調機又は前記上階空間の空調機のどちらか一方を稼働させる、空調システムの運転方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は空調システム、空調システム付き建物及び空調システムの運転方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来から、建物の各居室に空調機を設置し、各居室で個別に空調する空調システムが知られている。また、開放感や上階の居室との連続性などを目的として、吹き抜けを設ける空間構成が多く採用されている。しかしながら、吹き抜けの大部屋の空調は、温度ムラが発生し易いという問題がある。特許文献１には、高気密高断熱住宅における吹き抜けの大部屋の室温を均一にするために、この吹き抜けの大部屋の最上部に冷房用室内ユニットを設けると共に、最下部に暖房用室内ユニットを設ける構成が開示されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特開平１１−１４１７８号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
しかしながら、特許文献１に記載の空調システムでは、吹き抜けの大部屋の温度を均一にするために、２台の室内ユニットを同時稼働する必要があり、室内ユニット２台分の初期投資が必要になると共に、２台分の消費エネルギーを要していた。
【０００５】
そこで本発明は、たとえ１台の空調機のみであっても、吹き抜け空間を通じてつながる建物内の空間を、均一な温度に空調し易い構成を有する空調システム、空調システム付き建物及び空調システムの運転方法を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
本発明の第１の態様としての空調システムは、少なくとも１つの床部を挟んで鉛直方向の上下に位置する下階空間及び上階空間と、前記下階空間及び前記上階空間の水平方向の一方側に位置すると共に、鉛直方向において前記下階空間の階層から前記上階空間の階層に亘って延在し、前記下階空間及び前記上階空間をつなぐ吹き抜け空間と、を備える建物に用いる空調システムであって、
前記吹き抜け空間は、
水平方向の前記一方側に位置し、鉛直方向に沿って延在する側壁面と、
鉛直方向の上方に位置し、前記上階空間の天井面に連なる吹き抜け天井面と、
鉛直方向の下方に位置し、前記下階空間の床面に連なる吹き抜け床面と、により周囲の一部が区画されており、
前記下階空間及び前記上階空間の少なくともいずれか一方には、前記吹き抜け空間に向けて風を供給する対流式の空調機が設けられている。
【０００７】
本発明の１つの実施形態として、前記空調機は、風を吹き出す吹き出し口を備え、前記吹き出し口が前記吹き抜け空間に向かって配置されていることが好ましい。
【０００８】
本発明の１つの実施形態として、前記空調機は、前記下階空間及び前記上階空間の少なくとも一方において、水平方向で前記側壁面と対向する壁に取り付けられていることが好ましい。
【０００９】
本発明の１つの実施形態として、前記空調機は、前記下階空間及び前記上階空間それぞれに設けられていることが好ましい。
【００１０】
本発明の１つの実施形態として、暖房時は、前記下階空間に設けられている前記空調機が稼働され、前記上階空間に設けられている前記空調機は稼働されないことが好ましい。
【００１１】
本発明の１つの実施形態として、冷房時は、前記上階空間に設けられている前記空調機が稼働され、前記下階空間に設けられている前記空調機は稼働されないことが好ましい。
【００１２】
本発明の第２の態様としての空調システムは、少なくとも１つの床部を挟んで鉛直方向の上下に位置する下階空間及び上階空間と、前記下階空間及び前記上階空間の水平方向の一方側に位置すると共に、鉛直方向において前記下階空間の階層から前記上階空間の階層に亘って延在し、前記下階空間及び前記上階空間をつなぐ第１吹き抜け空間と、を備える建物に用いる空調システムであって、
前記建物は、前記下階空間及び前記上階空間の水平方向の他方側に位置すると共に、鉛直方向において前記下階空間の階層から前記上階空間の階層に亘って延在し、前記下階空間及び前記上階空間をつなぐ第２吹き抜け空間を更に備え、
前記第１吹き抜け空間は、
水平方向の前記一方側に位置し、鉛直方向に沿って延在する第１側壁面と、
鉛直方向の上方に位置し、前記上階空間の天井面に連なる第１吹き抜け天井面と、
鉛直方向の下方に位置し、前記下階空間の床面に連なる第１吹き抜け床面と、により周囲の一部が区画されており、
前記第２吹き抜け空間は、
水平方向の前記他方側に位置し、鉛直方向に沿って延在する第２側壁面と、
鉛直方向の上方に位置し、前記上階空間の天井面に連なる第２吹き抜け天井面と、
鉛直方向の下方に位置し、前記下階空間の床面に連なる第２吹き抜け床面と、により、周囲の一部が区画されており、
前記下階空間及び前記上階空間の少なくともいずれか一方、又は、前記第２吹き抜け空間、には、前記第１吹き抜け空間に向けて風を供給する対流式の空調機が設けられている。
【００１３】
本発明の第３の態様としての空調システム付き建物は、上記空調システムを備える。
【００１４】
本発明の第４の態様としての空調システムの運転方法は、少なくとも１つの床部を挟んで鉛直方向の上下に位置する下階空間及び上階空間と、前記下階空間及び前記上階空間の水平方向の一方側に位置すると共に、鉛直方向において前記下階空間の階層から前記上階空間の階層に亘って延在し、前記下階空間及び前記上階空間をつなぐ吹き抜け空間と、を備える建物に用いる空調システムの運転方法であって、前記下階空間及び前記上階空間の両方に、前記吹き抜け空間に向けて風を供給する対流式の空調機が設けられており、下階空間の情報及び上階空間の情報の少なくとも一方の情報に基づいて、前記下階空間の空調機又は前記上階空間の空調機のどちらか一方を稼働させる。
【発明の効果】
【００１５】
本発明によれば、たとえ１台の空調機のみであっても、吹き抜け空間を通じてつながる建物内の空間を、均一な温度に空調し易い構成を有する空調システム、空調システム付き建物及び空調システムの運転方法を提供することができる。
【図面の簡単な説明】
【００１６】
【図１】本発明の一実施形態としての空調システム付き建物の１階平面図である。
【図２】図１に示す空調システム付き建物の２階平面図である。
【図３】図１に示す空調システム付き建物に用いられている空調システムを説明する概要図である。
【図４】図１に示す空調システム付き建物に用いられている空調システムの暖房時を説明する概要図である。
【図５】図１に示す空調システム付き建物に用いられている空調システムの冷房時を説明する概要図である。
【図６】図１に示す空調システム付き建物の変形例としての空調システム付き建物の１階平面図である。
【図７】図６に示す空調システム付き建物の２階平面図である。
【図８】図６に示す空調システム付き建物に用いられている空調システムを説明する概要図である。
【図９】図１に示す空調システム付き建物の別の変形例を示す図である。
【図１０】本発明の一実施形態としての空調システムの運転方法を説明する概要図である。
【発明を実施するための形態】
【００１７】
以下、本発明に係る空調システム、空調システム付き建物及び空調システムの運転方法について、図１〜図１０を参照して説明する。各図において共通する部材・部位には同一の符号を付している。
【００１８】
図１、図２は、本発明の１つの実施形態としての空調システム付き建物１の平面図である。具体的に、図１は、空調システム付き建物１の１階平面図であり、図２は、空調システム付き建物１の２階平面図である。空調システム付き建物１は、本発明の１つの実施形態としての空調システムを備える建物である。図３〜図５は、空調システム付き建物１に用いられている、本発明の１つの実施形態としての空調システムを説明する概要図である。なお、図４は、暖房時を説明する概要図であり、図５は、冷房時を説明する概要図である。以下、説明の便宜上、空調システム付き建物１を単に「建物１」と記載する。
【００１９】
まず、本実施形態の建物１の概略について説明する。本実施形態の建物１は、例えば鉄骨造の軸組みを有する２階建ての住宅であり、鉄筋コンクリート造の基礎と、柱や梁などの軸組部材で構成された軸組架構を有し、基礎に固定された上部構造体と、で構成される。なお、軸組架構を構成する軸組部材は、予め規格化（標準化）されたものであり、予め工場にて製造されたのち建築現場に搬入されて組み立てられる。
【００２０】
上部構造体の軸組架構は、複数の柱及び複数の梁などから構成されている。軸組架構の外周部には、外周壁を構成する外装材等が配置される。また、軸組架構の層間部には、床部を構成する床スラブ材等が配置される。更に、軸組架構の上部には、陸屋根を構成する屋根床スラブ材等が配置される。
【００２１】
建物１の外周壁は、例えば、表面側に防水層としての塗膜が形成された軽量気泡コンクリート（ＡＬＣ）からなる外装パネル材を連接されて構成された外部仕上げ層と、例えば、フェノールフォーム等の発泡樹脂系の断熱パネル材を外装仕上げ層の内面に沿って連接されて構成された断熱層と、石膏ボートと石膏ボード表面に貼設された壁クロス等の仕上げ材とで構成された内部仕上げ層と、を備えたものとすることができるが、特に限定されるものではない。外周壁は、少なくとも所定の防耐火性能及び防水性能を有するものであればよい。
【００２２】
建物１の床部は、床スラブ材を含む。床スラブ材は、軸組架構の梁間に架設され、梁により直接的又は間接的に支持される。床スラブ材としては、例えば、ＡＬＣパネルを用いることできるが、折板、押出成形セメント板、木質パネル材などの別の部材を用いてもよい。床部は、床スラブ材に加えて、例えば、床スラブ材に対して直接的又は間接的に取り付けられる、下階としての１階の天井面を構成する天井内装材や、床スラブ材上に積層された、上階としての２階の床面を構成するフローリング等の床内装材などを含むものであってもよい。
【００２３】
なお、陸屋根を構成する屋根床スラブ材についても、ＡＬＣパネルを用いることができるが、ＡＬＣパネルに限られるものではない。また、屋根床スラブ材は、例えば塩化ビニル樹脂から形成されている防水シート等により覆われることにより、防水処理が施されている。また、建物１の屋根は、陸屋根に限らず、スレート等の屋根外装材を用いた勾配屋根としてもよい。
【００２４】
次に、建物１の更なる詳細について説明する。
【００２５】
図１〜図５に示すように、建物１は、下階空間２、上階空間３、吹き抜け空間４、及び、空調システム、を備えている。空調システムは、対流式の空調機５を含む。
【００２６】
下階空間２及び上階空間３は、少なくとも１つの床部を挟んで鉛直方向の上下に位置する空間である。本実施形態の建物１は、上述したように２階建てである。そのため、本実施形態の下階空間２は、建物１の１階と２階との間の床部１１（図４及び図５参照）を挟んで鉛直方向下方に位置する１階の空間である。また、本実施形態の上階空間３は、建物１の１階と２階との間の床部１１を挟んで鉛直方向上方に位置する２階の空間である。
【００２７】
吹き抜け空間４は、下階空間２及び上階空間３の水平方向の一方側（図４及び図５では右側）に位置している。また、吹き抜け空間４は、鉛直方向において下階空間２の階層から上階空間３の階層に亘って延在している。
【００２８】
更に、吹き抜け空間４は、下階空間２及び上階空間３をつなぐ空間である。換言すれば、下階空間２及び上階空間３は、吹き抜け空間４を介して連通する又は連通可能である。
【００２９】
また、図４及び図５に示すように、吹き抜け空間４は、水平方向の一方側（図４及び図５では左側）に位置し、鉛直方向に沿って延在する側壁面４ａと、鉛直方向の上方に位置し、上階空間３の天井面２１に連なる吹き抜け天井面４ｂと、鉛直方向の下方に位置し、下階空間２の床面２２に連なる吹き抜け床面４ｃと、により、周囲の一部が区画されている。
【００３０】
空調システムの空調機５は、下階空間２及び上階空間３の少なくともいずれか一方に設けられている。また、空調機５は対流式であり、吹き抜け空間４に向けて風を供給する。本実施形態の空調機５は、下階空間２及び上階空間３の両方にそれぞれ設けられている。以下、説明の便宜上、本実施形態において下階空間２に設けられている空調機５を「下階空調機５ａ」と記載し、本実施形態において上階空間３に設けられている空調機５を「上階空調機５ｂ」と記載する。また、下階空調機５ａ及び上階空調機５ｂを区別することなく説明する場合は、単に「空調機５」と記載する。
【００３１】
建物１は、上述した下階空間２、上階空間３、吹き抜け空間４、及び、空調システムの対流式の空調機５、を備えるため、１台の空調機５であっても、下階空間２及び上階空間３を、吹き抜け空間４を通じて、均一な温度へと空調することができる。
【００３２】
具体的に、下階空調機５ａから吹き抜け空間４に供給される風（吹き出し流）は、吹き抜け空間４を通じて上階空間３に吹き込む。そして、上階空間３に吹き込んだ風は、吹き抜け空間４を通じて下階空間２に戻り、下階空調機５ａに吸い込まれる。これにより下階空調機５ａから供給される風を循環させることができる。そのため、下階空調機５ａのみの稼働であっても、下階空間２及び上階空間３を、吹き抜け空間４を利用して均一な温度に空調することができる。なお、下階空調機５ａから吹き抜け空間４に供給される風は、側壁面４ａ、吹き抜け天井面４ｂの順に、これらに沿って進行し、上階空間３まで運ばれる。上階空間３に吹き込んだ風は、側壁面４ａに沿って上昇する吹き出し流を阻害しないように、吹き抜け空間４を通じて、下階空間２に戻ってくる。
【００３３】
また、上階空調機５ｂから吹き抜け空間４に供給される風（吹き出し流）は、吹き抜け空間４を通じて下階空間２に吹き込む。そして、下階空間２に吹き込んだ風は、吹き抜け空間４を通じて上階空間３に戻り、上階空調機５ｂに吸い込まれる。これにより上階空調機５ｂから供給される風を循環させることができる。そのため、上階空調機５ｂのみの稼働であっても、下階空間２及び上階空間３を、吹き抜け空間４を利用して均一な温度に空調することができる。なお、上階空調機５ｂから吹き抜け空間４に供給される風は、側壁面４ａ、吹き抜け床面４ｃの順に、これらに沿って進行し、下階空間２まで運ばれる。下階空間２に吹き込んだ風は、側壁面４ａに沿って下降する吹き出し流を阻害しないように、吹き抜け空間４を通じて、上階空間３に戻ってくる。
【００３４】
特に、暖房時は、下階空間２に設けられている下階空調機５ａが稼働され、上階空間３に設けられている上階空調機５ｂは稼働しないことが好ましい。このようにすれば、暖気が上昇する性質及び冷気が下降する性質、並びに、下階又は上階の空気が出て行ったらその分を補給するための気流が生じる現象、を利用することができる。つまり、下階空調機５ａから吹き抜け空間４に供給される暖気の風（吹き出し流）が、吹き抜け空間４を通じて上昇し易い。また、上階空間３に吹き込んだ風は、比較的冷たい状態となっているため、吹き抜け空間４を通じて下降し易い。更に、この空気の移動により、移動した分の空気を補給するような気流を発生させ易くすることができる。そのため、１台の下階空調機５ａのみであっても、下階空間２及び上階空間３を、より迅速に、均一な温度へと空調することができる。なお、図４には、下階空調機５ａからの吹き出し流の流れを実線矢印で示している。下階空調機５ａから吹き抜け空間４に供給される風（吹き出し流）は、図４に実線矢印で示すように、いくつかの経路で、又は、吹出し口６０をスイングさせることにより、供給可能である。ここで、「暖房時」とは、例えば、温度設定を２０℃〜２５℃に設定して稼働した状態である。
【００３５】
また、冷房時は、上階空間３に設けられている上階空調機５ｂが稼働され、下階空間２に設けられている下階空調機５ａは稼働されないことが好ましい。上述の暖房時と同様、このようにすれば、暖気が上昇する性質及び冷気が下降する性質、並びに、下階又は上階の空気が出て行ったらその分を補給するための気流が生じる現象、を利用することができる。つまり、上階空調機５ｂから吹き抜け空間４に供給される冷気の風（吹き出し流）が、吹き抜け空間４を通じて下降し易い。また、下階空間２に吹き込んだ風は、比較的暖かい状態となっているため、吹き抜け空間４を通じて上昇し易い。更に、この空気の移動により、移動した分の空気を補給するような気流を発生させ易くすることができる。そのため、１台の上階空調機５ｂのみであっても、下階空間２及び上階空間３を、より迅速に、均一な温度へと空調することができる。なお、図５には、上階空調機５ｂからの吹き出し流の流れを破線矢印で示している。上階空調機５ｂから吹き抜け空間４に供給される風（吹き出し流）は、図５に破線矢印で示すように、いくつかの経路で、又は、吹出し口６０をスイングさせることにより、供給可能である。ここで、「冷房時」とは、例えば、温度設定を２５℃〜２８℃に設定して稼働した状態である。
【００３６】
以下、本実施形態の建物１について、より詳細に説明する。
【００３７】
本実施形態の下階空間２及び上階空間３それぞれは、床部１１により鉛直方向の上下に隔てられている居室である。図１、図２に示すように、本実施形態の下階空間２及び上階空間３は、建物１の南側に位置している。
【００３８】
図１に示すように、下階空間２としての居室の南側は、南側外壁４１により、外部空間から仕切られている。また、下階空間２としての居室の西側は、平面視で南側外壁４１と直交する方向に延在する西側外壁４２が位置しており、この西側外壁４２により、外部空間から仕切られている。更に、下階空間２としての居室の北側は、北側間仕切壁４３により、別の居室６から仕切られている。北側間仕切壁４３は、平面視において、南側外壁４１と対向している。そして、下階空間２としての居室の東側に、吹き抜け空間４が連続して隣接している。
【００３９】
なお、建物１の間取りは、本実施形態で示す間取りに限られない。本実施形態において、南側外壁４１、西側外壁４２及び北側間仕切壁４３には、建具が設けられた開口部が形成されているが、開口部が形成されていない構成としてもよい。また、開口部に建具を設けずに、カーテン等により開口部を覆う構成としてもよい。更に、下階空間２の南側や西側に位置する壁を、別の居室等の屋内空間との間を仕切る間仕切壁としてもよい。更に、下階空間２の北側に位置する壁を、外部空間との間を仕切る外壁としてもよい。
【００４０】
図２に示すように、上階空間３としての居室の南側は、南側外壁４６により、外部空間から仕切られている。また、上階空間３としての居室の西側は、平面視で南側外壁４６と直交する方向に延在する西側外壁４７が位置しており、この西側外壁４７により、外部空間から仕切られている。更に、上階空間３としての居室の北側は、北側間仕切壁４８により、別の居室７から仕切られている。北側間仕切壁４８は、平面視において、南側外壁４６と対向している。そして、上階空間３としての居室の東側の位置に、吹き抜け空間４が連続して隣接している。
【００４１】
上述したように、建物１の間取りは、本実施形態で示す間取りに限られない。本実施形態において、南側外壁４６、西側外壁４７及び北側間仕切壁４８には、建具が設けられた開口部が形成されているが、開口部が形成されていない構成としてもよい。また、開口部に建具を設けずに、カーテン等により開口部を覆う構成としてもよい。更に、上階空間３の南側や西側に位置する壁を、別の居室等の屋内空間との間を仕切る間仕切壁としてもよい。更に、上階空間３の北側に位置する壁を、外部空間との間を仕切る外壁としてもよい。
【００４２】
なお、本実施形態の建物１は２階建てであるため、下階空間２及び上階空間３の間には１つのみの床部１１が介在しているが、ｎ階建て（ｎ＝３以上）の建物として、上階空間と下階空間との間に複数の床部（例えば、１階と最上階（ｎ階）との間に位置する（ｎ−１）の床部）が介在する構成としてもよい。
【００４３】
本実施形態の吹き抜け空間４は、上述したように、下階空間２及び上階空間３の水平方向の一方側としての東側（図４及び図５では右側）に隣接している。
【００４４】
また、本実施形態の吹き抜け空間４は、鉛直方向において下階空間２の階層としての１階から、上階空間３の階層としての２階、に亘って延在しており、下階空間２及び上階空間３をつないでいる。具体的に、本実施形態の下階空間２及び上階空間３は、吹き抜け空間４を介して連通している。より具体的に、本実施形態の下階空間２及び吹き抜け空間４は、両者の間に仕切りが設けられておらず、下階空間２及び吹き抜け空間４は連続している。また、本実施形態の上階空間３及び吹き抜け空間４は、手摺１２により一部が仕切られているが、上階空間３及び吹き抜け空間４は、手摺１２の手すり子等の縦材間に形成されている開口部、及び、手摺１２の鉛直方向上方の位置で連続している。このように、本実施形態の下階空間２、上階空間３及び吹き抜け空間４は、連続する一体の空間を形成している。
【００４５】
下階空間２及び上階空間３は、吹き抜け空間４を介して常に連通している構成でなくてもよい。つまり、下階空間２及び上階空間３を、吹き抜け空間４を介して、適宜、連通可能な構成としてもよい。例えば、下階空間２と吹き抜け空間４との間に、開口部が形成されている間仕切壁を設け、この間仕切壁の開口部に開閉可能な建具を取り付けてもよい。このようにすれば、下階空間２及び上階空間３を、間仕切壁の開口部を開放することで、吹き抜け空間４を介して連通させることができる。なお、上階空間３と吹き抜け空間４との間に、上述と同様の間仕切壁を配置してもよい。但し、下階空間２と吹き抜け空間４との間に設けられる間仕切壁の上述の開口部は、下階空間２の床面２２の近傍に配置することが好ましい。このようにすれば、吹き抜け床面４ｃと下階空間２の床面２２とに沿って流れる気流の往来が円滑化される。また、上階空間３と吹き抜け空間４との間に設けられる間仕切壁の上述の開口部は、上階空間３の天井面２１の近傍に配置することが好ましい。このようにすれば、吹き抜け天井面４ｂと上階空間３の天井面２１とに沿って流れる気流の往来が円滑化される。
【００４６】
また、本実施形態の吹き抜け空間４の南側は、南側外壁５１により、外部空間から仕切られている。また、吹き抜け空間４の東側は、平面視で南側外壁５１と直交する方向に延在する東側外壁５２が位置しており、この東側外壁５２により、外部空間から仕切られている。なお、本実施形態において、吹き抜け空間４の側壁面４ａは、東側外壁５２の内面により構成されている。そして、１階では、吹き抜け空間４の西側の位置に下階空間２としての居室が連続して隣接している。また、２階では、吹き抜け空間４の西側の位置に、上階空間３としての居室が連続して隣接している。
【００４７】
側壁面４ａの表面形状は、鉛直方向に沿って延在している構成であればよく、平面であっても湾曲面であってもよい。また、側壁面４ａの表面は平滑な面により構成されていることが好ましいが、側壁面４ａに沿って鉛直方向に進行する風の流れを阻害しない程度の凹部や凸部があってもよい。
【００４８】
また、下階空間２から上階空間３に向かう吹き出し流としての風の流れを円滑化するため、吹き抜け空間４の側壁面４ａと吹き抜け天井面４ｂとは連続していることが好ましい。このようにすれば、側壁面４ａに沿って上昇してくる風（吹き出し流）を、吹き抜け天井面４ｂに沿って上階空間３に向かうように案内し易くなる。その結果、下階空間２に設置されている下階空調機５ａによる下階空間２及び上階空間３の空調を、より迅速に行うことができる。
【００４９】
更に、上階空間３から下階空間２に向かう吹き出し流としての風の流れを円滑化するため、吹き抜け空間４の側壁面４ａと吹き抜け床面４ｃとは連続していることが好ましい。このようにすれば、側壁面４ａに沿って下降してくる風（吹き出し流）を、吹き抜け床面４ｃに沿って下階空間２に向かうように案内し易くなる。その結果、上階空間３に設置されている上階空調機５ｂによる下階空間２及び上階空間３の空調を、より迅速に行うことができる。
【００５０】
また、本実施形態の吹き抜け空間４の東側には東側外壁５２が設けられているが、吹き抜け空間の東側に別の居室等の屋内空間を、間仕切壁を介して隣接させ、この間仕切壁に出入り口や窓などの開口部を設けてもよい。但し、開口部には、開閉可能な建具やカーテンなどの覆いを設けることが好ましい。
【００５１】
なお、本実施形態の吹き抜け空間４は、平面視（図１、図２参照）において、略四角形であるが、その他の多角形、円形、楕円形等であってもよい。ここで、平面視における吹き抜け空間４の上記の各種形状は、吹き抜け空間４を形成する、２階の床部に形成されている開口、の形状を意味する。また、吹き抜け空間としては、上下階に亘って空気の移動が可能な空間であればよく、例えば、上下階の階間に、複数の開口部が形成されている、すのこ床を配置してもよい。また、吹き抜け空間には、上下階をつなぐはしごを配置してもよい。
【００５２】
本実施形態の空調機５は、風を吹き出す吹き出し口６０を備えており、この吹き出し口６０が吹き抜け空間４に向かって配置されている。そのため、空調機５の吹き出し口６０から吹き出される風が、吹き抜け空間４に向かって進行し易く、吹き抜け空間４に到達する風量を増加させることができる。その結果、下階空間２及び上階空間３を、より迅速に、均一な温度に空調することができる。
【００５３】
更に、本実施形態の空調機５は、下階空間２及び上階空間３それぞれにおいて、水平方向で側壁面４ａと対向する壁に取り付けられている。
【００５４】
具体的に、本実施形態の下階空調機５ａは、下階空間２としての居室の西側に位置する西側外壁４２に設置されている。図１に示すように、西側外壁４２は、下階空間２及び吹き抜け空間４を挟んで、側壁面４ａと対向する壁である。そのため、下階空調機５ａから吹き抜け空間４に向かって吹き出される風は、下階空間２を通過して吹き抜け空間４に到達する。これにより、本実施形態の下階空調機５ａは、下階空調機５ａのみにより下階空間２及び上階空間３を均一な温度に空調する過程において、吹き出される風が下階空間２を全く通過しない又は一部のみ通過するように配置された下階空調機と比較して、下階空間２の温度を上階空間３の温度よりも先に、所望の状態に近づけることができる。したがって、下階空調機５ａを稼働させた居住者は、下階空間２及び上階空間３の均一な温度への空調が完了するまで、下階空調機５ａが設けられた下階空間２にいればよい。
【００５５】
また、本実施形態の上階空調機５ｂは、上階空間３としての居室の西側に位置する西側外壁４７に設置されている。図２に示すように、西側外壁４７は、上階空間３及び吹き抜け空間４を挟んで、側壁面４ａと対向する壁である。そのため、上階空調機５ｂから吹き抜け空間４に向かって吹き出される風は、上階空間３を通過して吹き抜け空間４に到達する。これにより、本実施形態の上階空調機５ｂは、上階空調機５ｂのみにより下階空間２及び上階空間３を均一な温度に空調する過程において、吹き出される風が上階空間３を全く通過しない又は一部のみ通過するように配置された下階空調機と比較して、下階空間２の温度を上階空間３の温度よりも先に、所望の状態に近づけることができる。したがって、上階空調機５ｂを稼働させた居住者は、下階空間２及び上階空間３の均一な温度への空調が完了するまで、上階空調機５ｂが設けられた上階空間３にいればよい。
【００５６】
なお、本実施形態の下階空調機５ａは、下階空間２としての居室の西側に位置する西側外壁４２のうち、下階空間２の天井面２３の近傍に設置されている。また、本実施形態の上階空調機５ｂは、上階空間３としての居室の西側に位置する西側外壁４７のうち、上階空間３の天井面２１の近傍に設置されている。このように本実施形態の空調機５は壁上に設置されているが、この構成に限られず、例えば、壁や天井に埋め込むタイプの対流式の空調機としてもよい。
【００５７】
また、建物１は、外皮平均熱貫流率ＵA値が０．６［Ｗ/（ｍ2・Ｋ）］以下を満たす高断熱住宅であることが好ましい。建物１が高断熱住宅である場合、気密性が高く、気流の流れがよくなるため、上述した１台のみの空調機５による上下階空間の均一空調が、より達成され易くなる。また、熱負荷が低いため、建物１の全体を１台の空調機５の稼働で賄うと効率がよい。従来のように個々の部屋で別々の空調機を稼働する形態では、各空調機がオーバースペックと考えられる。本実施形態において下階空間２及び上階空間３を均一な温度にするために１台の空調機５のみを稼働すれば、ランニングコストを抑えることができる。
【００５８】
ここで、図６は、本実施形態の建物１の変形例としての空調システム付き建物１´の１階平面図であり、図７は、空調システム付き建物１´の２階平面図である。また、図８は、空調システム付き建物１´に用いられている空調システムを説明する概要図である。以下、説明の便宜上、空調システム付き建物１´を「建物１´」と記載する。図６〜図８に示す建物１´は、上述の建物１と比較して、吹き抜け空間４に、下階空間２と上階空間３との間の行き来を可能とする階段８が設けられている点で構成が相違している。階段８は、平面視（図６、図７参照）において、東側外壁５２に沿って配置されており、階段８の西側の位置には、吹き抜け空間４の吹き抜け床面４ｃから立設されている手摺壁５３が設けられている。このように、吹き抜け空間４に階段８を設ける場合には、階段８の下階空間２側の位置に手摺壁５３を設けることが好ましい。このようにすることで、下階空間２又は上階空間３に設けられた空調機５から吹き抜け空間４に向かって供給される風（吹き出し流）を、上述した側壁面４ａのみならず、手摺壁５３に沿って上階又は下階へと案内することができる。
【００５９】
具体的には、図８の実線矢印で示すように、下階空調機５ａから吹き抜け空間４に供給される風は、手摺壁５３及び側壁面４ａ、吹き抜け天井面４ｂの順に、これらに沿って進行し、上階空間３まで運ばれる。上階空間３に吹き込んだ風は、手摺壁５３及び側壁面４ａに沿って上昇する吹き出し流を阻害しないように、吹き抜け空間４を通じて、下階空間２に戻ってくる。なお、図６〜図８に示す例では、手摺壁５３が下階において側壁面４ａよりも下階空間２側に位置するため、下階空調機５ａから吹き抜け空間４に供給される風は、主に、手摺壁５３に沿って上昇し易い。
【００６０】
また、図８の破線矢印で示すように、上階空調機５ｂから吹き抜け空間４に供給される風は、手摺壁５３及び側壁面４ａ、吹き抜け床面４ｃの順に、これらに沿って進行し、下階空間２まで運ばれる。下階空間２に吹き込んだ風は、手摺壁５３及び側壁面４ａに沿って下降する吹き出し流を阻害しないように、吹き抜け空間４を通じて、上階空間３に戻ってくる。なお、図６〜図８に示す例では、手摺壁５３が上階において吹き抜け天井面４ｂよりも低い位置にあるため、上階空調機５ｂから吹き抜け空間４に供給される風は、主に、側壁面４ａに沿って下降し易い。
【００６１】
図６〜図８に示す例においても、側壁面４ａの表面形状は、鉛直方向に沿って延在している構成であればよく、平面であっても湾曲面であってもよい。また、側壁面４ａの表面は平滑な面により構成されていることが好ましいが、側壁面４ａに沿って鉛直方向に進行する風の流れを阻害しない程度の凹部や凸部があってもよい。これは、階段８に隣接する手摺壁５３についても同様である。
【００６２】
本発明に係る空調システム及び空調システム付き建物は、上記実施形態及び変形例で説明する具体的な構成に限られるものではなく、特許請求の範囲に記載された発明の要旨を逸脱しない限り、種々の変更・変形が可能である。図９は、上述した建物１の別の変形例としての空調システム付き建物１００（以下、「建物１００」と記載する。）を模式的に示す概要図である。図９に示す建物１００は、図１〜図５に示す建物１と比較すると、吹き抜け空間４とは別の吹き抜け空間１０１を更に備える点で異なっている。以下、図９に示す建物１００について、図１〜図５に示す建物１と異なる構成について主に説明し、共通する構成については説明を省略する。
【００６３】
以下、説明の便宜上、吹き抜け空間４を「第１吹き抜け空間４」と記載し、吹き抜け空間１０１を「第２吹き抜け空間１０１」と記載する。
【００６４】
図９に示すように、第１吹き抜け空間４は、下階空間２及び上階空間３の水平方向の一方側（図９では右側）に位置する。これに対して、第２吹き抜け空間１０１は、下階空間２及び上階空間３の水平方向の他方側（図９では左側）に位置する。このように、図９に示す下階空間２及び上階空間３は、第１吹き抜け空間４及び第２吹き抜け空間１０１に挟まれている。
【００６５】
第２吹き抜け空間１０１は、第１吹き抜け空間４と同様、鉛直方向において下階空間２の階層から上階空間３の階層に亘って延在し、下階空間２及び上階空間３をつないでいる。
【００６６】
そして、第２吹き抜け空間１０１は、水平方向の他方側（図９では左側）に位置し、鉛直方向に沿って延在する側壁面１０１ａと、鉛直方向の上方に位置し、上階空間３の天井面２１に連なる吹き抜け天井面１０１ｂと、鉛直方向の下方に位置し、下階空間２の床面２２に連なる吹き抜け床面１０１ｃと、により、周囲の一部が区画されている。
【００６７】
以下、説明の便宜上、側壁面４ａを「第１側壁面４ａ」と記載し、側壁面１０１ａを「第２側壁面１０１ａ」と記載する。また、説明の便宜上、吹き抜け天井面４ｂを「第１吹き抜け天井面４ｂ」と記載し、吹き抜け天井面１０１ｂを「第２吹き抜け天井面１０１ｂ」と記載する。更に、説明の便宜上、吹き抜け床面４ｃを「第１吹き抜け床面４ｃ」と記載し、吹き抜け床面１０１ｃを「第２吹き抜け床面１０１ｃ」と記載する。
【００６８】
また、下階空間２及び上階空間３の少なくともいずれか一方、又は、第２吹き抜け空間１０１、には、第１吹き抜け空間４に向けて風を供給する対流式の空調機５が設けられている。図９に示す例では、第２吹き抜け空間１０１に、第１吹き抜け空間４に向けて風を供給する対流式の空調機５が設けられている。より具体的に、第２吹き抜け空間１０１の側壁面１０１ａうち、下階空間２と同階層の位置に、第１吹き抜け空間４に向けて風を供給する下階空調機５ａが取り付けられている。また、第２吹き抜け空間１０１の側壁面１０１ａうち、上階空間３と同階層の位置に、第１吹き抜け空間４に向けて風を供給する上階空調機５ｂが取り付けられている。
【００６９】
図９に示す建物１００は、このような第２吹き抜け空間１０１を備えることで、気流の循環を、より円滑化することができる。
【００７０】
具体的に、下階空調機５ａから第１吹き抜け空間４に供給される風（吹き出し流）は、吹き抜け空間４を通じて上階空間３に吹き込む。そして、上階空間３に吹き込んだ風は、第２吹き抜け空間１０１を通じて下階空間２の階層に戻り、下階空調機５ａに吸い込まれる。これにより下階空調機５ａから供給される風を、第１吹き抜け空間４及び第２吹き抜け空間１０１を用いて、より円滑に循環させることができる。そのため、下階空調機５ａのみの稼働であっても、下階空間２及び上階空間３を、第１吹き抜け空間４及び第２吹き抜け空間１０１を利用して、より円滑に、均一な温度に空調することができる。なお、下階空調機５ａから第１吹き抜け空間４に供給される風は、第１側壁面４ａ、第１吹き抜け天井面４ｂの順に、これらに沿って進行し、上階空間３まで運ばれる。上階空間３に吹き込んだ風は、第２吹き抜け空間１０１の第２側壁面１０１ａに沿って下降し、下階空間２の階層に戻ってくる。
【００７１】
また、上階空調機５ｂから第１吹き抜け空間４に供給される風（吹き出し流）は、第１吹き抜け空間４を通じて下階空間２に吹き込む。そして、下階空間２に吹き込んだ風は、第２吹き抜け空間１０１を通じて上階空間３の階層に戻り、上階空調機５ｂに吸い込まれる。これにより上階空調機５ｂから供給される風を、第１吹き抜け空間４及び第２吹き抜け空間１０１を用いて、より円滑に循環させることができる。そのため、上階空調機５ｂのみの稼働であっても、下階空間２及び上階空間３を、第１吹き抜け空間４及び第２吹き抜け空間１０１を利用して、より円滑に、均一な温度に空調することができる。なお、上階空調機５ｂから第１吹き抜け空間４に供給される風は、第１側壁面４ａ、第１吹き抜け床面４ｃの順に、これらに沿って進行し、下階空間２まで運ばれる。下階空間２に吹き込んだ風は、第２吹き抜け空間１０１の第２側壁面１０１ａに沿って上昇し、上階空間３の階層に戻ってくる。
【００７２】
特に、暖房時は、下階空間２に設けられている下階空調機５ａが稼働され、上階空間３に設けられている上階空調機５ｂは稼働しないことが好ましい。このようにすれば、暖気が上昇する性質及び冷気が下降する性質、並びに、下階又は上階の空気が出て行ったらその分を補給するための気流が生じる現象、を利用することができる。つまり、下階空調機５ａから第１吹き抜け空間４に供給される暖気の風（吹き出し流）が、第１吹き抜け空間４を通じて上昇し易い。また、上階空間３に吹き込んだ風は、比較的冷たい状態となっているため、第２吹き抜け空間１０１を通じて下降し易い。更に、この空気の移動により、移動した分の空気を補給するような気流を発生させ易くすることができる。そのため、１台の下階空調機５ａのみであっても、下階空間２及び上階空間３を、より迅速に、均一な温度へと空調することができる。なお、図９には、下階空調機５ａからの吹き出し流の流れを実線矢印で示している。
【００７３】
また、冷房時は、上階空間３に設けられている上階空調機５ｂが稼働され、下階空間２に設けられている下階空調機５ａは稼働されないことが好ましい。上述の暖房時と同様、このようにすれば、暖気が上昇する性質及び冷気が下降する性質、並びに、下階又は上階の空気が出て行ったらその分を補給するための気流が生じる現象、を利用することができる。つまり、上階空調機５ｂから第１吹き抜け空間４に供給される冷気の風（吹き出し流）が、第１吹き抜け空間４を通じて下降し易い。また、下階空間２に吹き込んだ風は、比較的暖かい状態となっているため、第２吹き抜け空間１０１を通じて上昇し易い。更に、この空気の移動により、移動した分の空気を補給するような気流を発生させ易くすることができる。そのため、１台の上階空調機５ｂのみであっても、下階空間２及び上階空間３を、より迅速に、均一な温度へと空調することができる。なお、図９には、上階空調機５ｂからの吹き出し流の流れを破線矢印で示している。
【００７４】
なお、第２吹き抜け空間１０１の周囲の一部を区画する第２側壁面１０１ａ、第２吹き抜け天井面１０１ｂ及び第２吹き抜け床面１０１ｃについても、第１吹き抜け空間４の周囲の一部を区画する第１側壁面４ａ、第１吹き抜け天井面４ｂ及び第１吹き抜け床面４ｃと同様、種々の変更・変形が可能であり、図９に示す構成に限られるものではない。
【００７５】
また、図１〜図５に示す実施形態や図６〜図９に示す変形例では、空調機５により、下階空間２及び上階空間３を均一な温度に空調することを説明しているが、例えば湿度など、温度以外も均一な状態に空調できる空調機５としてもよい。
【００７６】
更に、図１０に示すような空調システムの運転方法としてもよい。具体的には、下階空間２の温度を検出する第１温度センサ７０と、上階空間３の温度を検出する第２温度センサ７１と、を備え、第１温度センサ７０の検出値と第２温度センサ７１の検出値との差（温度差）が所定値以上の場合に、上下階どちらかの空調機５の稼働で、上下階を均一な温度に空調することを居住者に提案するようにしてもよい。
【００７７】
居住者が上述の提案を受け入れると、上下階の室温、外気温、湿度、季節、時間帯、上下階の居住者の有無、居住者の年齢・男女、などの情報に基づいて、上下階どちらか１台の空調機５を設定し、この空調機５による空調に実行する。上述の提案は、上下階の２台の空調機５が稼働しているときでもよいし、どちらも稼働していないときでもよい。なお、上下階の居住者の有無は、図１０に示すような人感センサ７２、７３により検出可能である。人感センサ７２、７３は、サーモ機能や画像認証機能をカメラ本体又は別体に備えるカメラ等を用いることで、居住者の体温や脈拍、居住者の年齢や男女、を特定可能である。
【００７８】
上述の運転方法に設定するには、例えばHEMSが設置されている、建物１としての住宅であれば、HEMS画面上に表示された提案を受け入れることとしてもよいし、居住者が外出中にインターネットに接続されたHEMSを通してスマートフォン等で設定してもよい。また、上下階の温度差が所定値以上の場合に自動で運転開始するように設定しておいてもよい。必ずしも建物としての住宅にHEMSが設置されている必要はなく、住宅内の機器がインターネットに繋がっていればよい。
【００７９】
また、建物１としての住宅の周囲の外気温度を検出する外気温度センサ７４を備える。外気温度が夏期想定温度（例えば３０℃）を上回る日が出現したら冷房期に入ったと判断し、この冷房期に室温が２８℃を超えた場合、冷房動作として、上階空間３の空調機５ｂのみを稼働するようにしてもよい。
【００８０】
更に、外気温度が冬期想定温度（例えば１５℃）を下回る日が出現したら暖房期に入ったと判断し、この暖房期に室温が１３℃を下回った場合、暖房動作として、下階空間２の空調機５ａのみを稼働するようにしてもよい。
【００８１】
なお、第１温度センサ７０、第２温度センサ７１、人感センサ７２及び７３、外気温度センサ７４、を利用した上述の空調システムの制御は、例えばHEMSに用いるＣＰＵ、ＭＰＵ等のプロセッサを含む制御装置などの、制御部により実行することができる。
【００８２】
上述の制御の他に、HEMSにカレンダーを設け、日付により、制御部が冷房期、暖房期（季節）を設定してもよい。また日付にその日の予想外気温度を紐付け、室温と予想外気温度とに基づいてどちらか一方の空調機５を稼働させてもよい。この場合、下階空間２、上階空間３どちらか一方の室温と外気温度とに基づいて空調機５を稼働させてもよい。
【産業上の利用可能性】
【００８３】
本発明は空調システム、空調システム付き建物及び空調システムの運転方法に関する。
【符号の説明】
【００８４】
１、１´、１００：建物（空調システム付き建物）
２：下階空間
３：上階空間
４：第１吹き抜け空間
４ａ：第１側壁面
４ｂ：第１吹き抜け天井面
４ｃ：第１吹き抜け床面
５：空調機
５ａ：下階空調機
５ｂ：上階空調機
６：居室
７：居室
８：階段
１１：床部
１２：手摺
２１：上階空間の天井面
２２：下階空間の床面
２３：下階空間の天井面
４１：南側外壁
４２：西側外壁
４３：北側間仕切壁
４６：南側外壁
４７：西側外壁
４８：北側間仕切壁
５１：南側外壁
５２：東側外壁
５３：手摺壁
６０：吹き出し口
７０：第１温度センサ
７１：第２温度センサ
７２、７３：人感センサ
７４：外気温度センサ
１０１：第２吹き抜け空間
１０１ａ：第２側壁面
１０１ｂ：第２吹き抜け天井面
１０１ｃ：第２吹き抜け床面
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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【図９】
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【図１０】
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