(57)【要約】【課題】熱交換器の部分に生じる結露が建物に悪影響を及ぼすことがなく、しかもまた、リフォ−ムのしやすい空調技術の提供。【解決手段】熱源となる第１の空調機５０を建物の外部に配置するだけでなく、その第１の空調機５０に連ながり、熱交換器７２０および送風手段７１０を少なくとも含む第２の空調機７０をも建物の外部に配置する。また、第２の空調機７０から建物内の各部屋に至る間に、第２の空調機７０から送られる調和空気を溜めるチャンバ−ボックス９０を設ける。【選択図】　　　図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
内部に複数の部屋をもつ建物の空気調和に適用する空調システムであって、熱源となる第１の空調機と、その第１の空調機に連ながり、熱交換器および送風手段を少なくとも含む第２の空調機と、その第２の空調機と前記建物内部の前記部屋とを連絡する通風路とを備え、さらに、次の各特徴がある、建物における空調システム。
Ａ　前記第１の空調機と第２の空調機との両方が、前記建物の外部に位置する
Ｂ　前記通風路の途中に、前記第２の空調機から送られる空気を溜めるチャンバ−ボックスがある
【請求項２】
前記チャンバ−ボックスが、前記建物内部の天井裏、建物内部の床下、建物の外壁と内壁との間、建物の外壁の外側の少なくとも一つに位置する、請求項１の空調システム。
【請求項３】
前記チャンバ−ボックスは複数であり、一部のものが前記建物の外部の第２の空調機に隣り合う個所に位置する、請求項１あるいは２の空調システム。
【請求項４】
前記第１および第２の各空調機が、それぞれ一台である、請求項１の空調システム。
【請求項５】
前記第２の空調機は、前記第１の空調機の側方あるいは上方のいずれかに位置する、請求項４の空調システム。
【請求項６】
熱源となる第１の空調機と、その第１の空調機に連ながり、熱交換器および送風手段を少なくとも含む第２の空調機と、それら第１および第２の空調機の両方を、空調すべき建物の外部に設置するための設置手段とを備える、空調装置。
【請求項７】
前記第１および第２の両空調機を一体にするためのパッケジ手段をさらに備える、請求項７の空調装置。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
この発明は、建物における空調システム、およびそのシステムに好適な空調装置に関する。
【０００２】
【発明の背景】
近年、人が住むための建物（住宅）は大型化し、内部の部屋数が多くなっている。住宅自体の気密性や断熱性が高まっていることを考えると、そのような複数の部屋をもつ建物を空調するに際し、予め調和空気を作り、それを通風路（主にダクト）を通して各部屋に供給する、いわゆるセントラル空調システムを有効に適用することができる。その空調システムは、基本的に、熱源となる第１の空調機と、その第１の空調機に連ながり、熱交換器および送風手段を少なくとも含む第２の空調機と、その第２の空調機と建物内部の部屋とを連絡する通風路とを備えている。
【０００３】
このようなセントラル空調システムにおいて、今までは、熱源となる第１の空調機を「室外機」として建物の外部に配置するのに対し、その「室外機」に連ながる第２の空調機は、「室内機」として建物の内部に配置することが通例であった。その典型例を、たとえば特公平７−１０９８号の公告公報や特開平１０−３２５５６５号の公開公報が示している。前者では、「室内機」である第２の空調機を建物内部の天井裏および床下に配置し、後者では、「室内機」である第２の空調機を建物内部の天井裏に配置している。
【０００４】
また、別の特開平７−１８０８９６号の公開公報は、「室内機」である第２の空調機を階段の下側の空間に設置すること、さらには、実開平５−４０４３０号の公開公報が、「室内機」である第２の空調機を建物の壁面の内部にパネル化して組み込むこと、をそれぞれ示している。これらは、住む人にとって邪魔な「室内機」を、いわば建物内部の第３のデッドスペ−スに配置するという考え方である。
【０００５】
【発明の解決すべき課題】
以上のように、この種の空調システムにおいて、熱交換器および送風手段を少なくとも含む第２の空調機は、あくまで「室内機」であり、それは建物側に配置されるべきものである、と専ら認識されていた。したがって、今までの「室内機」である第２の空調機は、室内に居住する居住者にとって、常に厄介者であった。たとえば、容積および重量が大きいことによる設置上の問題のほか、送風手段の回転モ−タが生じる振動、騒音の問題、そしてまた、熱媒配管に接続される熱交換器の部分に生じる結露（冷房時）、それに伴う漏水などの問題が避けられなかった。さらに、建物をリフォ−ムするとき、「室内機」を設置するに際し、機械搬入のために建物の構造を造り直し、強度補強などをする必要があるし、「室内機」と「室外機」とを結ぶ面倒な熱媒配管の工事をすることも必要であり、リフォ−ムに伴う一連の作業に多大な労力がかかり、コスト高になることが避けられなかった。その上、リフォ−ムによって新たにセントラル空調システムを導入する場合、「室内機」がかなり大きな設置スペ−スを必要とするため、それを置く場所に苦慮してしまう。それにより、リフォ−ムに制約を来しているのが現状である。
【０００６】
したがって、この発明は、そのような今までの空調システムがもつ問題点を一挙に解決することができる、新たな空調技術を提供することを目的とする。また、この発明は、制約を受けることなく、リフォ−ムによってセントラル空調システムを新たに採用することができる空調技術を提供することを他の目的とする。この発明のさらに具体的な目的は、以下の説明から明らかになるであろう。
【０００７】
【発明の解決手段】
この発明の基本的な考え方は、熱源となる第１の空調機を建物の外部に配置するだけでなく、その第１の空調機に連ながり、熱交換器および送風手段を少なくとも含む第２の空調機をも建物の外部に配置する、という点にある。すなわち、この発明は、今までの「室外機」と、今までの「室内機」との両方を、建物の外部に配置するという、斬新さに最大の特徴をもつ。建物の外部とは、空調すべき建物の外壁の外側を意味する。熱源となる第１の空調機としては、空気熱源ヒ−トポンプや吸収冷温機のように一台で冷温いずれの熱媒をも取り出せることができる一体型の熱源機器が好ましいが、冷凍機とボイラとを組み合わせた熱源機器を適用することもできる。また、第２の空調機は、熱源である第１の空調機が供給する熱媒の冷温を熱交換し、冷風や温風を作り出す空調機である。この第２の空調機には、熱交換器および送風手段が必須であり、そのほか、加湿機やエアフィルタなどを含ませることもできる。別にいうと、第２の空調機の基本は、温度調整をした調和空気を作り出すことであるが、より快適な調和空気を作り出すため、湿度調整や塵埃除去などの機能をももたせるようにすることもできる。
【０００８】
そのような熱交換器を含む第２の空調機と、熱源である第１の空調機とは、熱媒配管を通して互いに連結される。この発明では、それら両空調機を建物の外部に配置していることから、熱媒配管の作業が容易であり、また、新たなリフォ−ム時に熱媒配管を傷めるおそれもない。さらに、熱交換の個所が建物の外部に位置するので、建物側、つまり建物の内部あるいは壁の中などに、熱交換器部分の結露に起因する漏水などの不具合を生じることもない。さらには、リフォ−ムに際しては、リフォ−ムすべき建物に対し、第１および第２の両空調機が両方共に分離されているため、リフォ−ムの自由度が増し、その作業も容易であり、リフォ−ムに要するコストも有効に低減することができる。
【０００９】
次に、この発明では、第１および第２の両空調機によって作り出した調和空気を、建物内部の各部屋に対しより均一に送風するため、第２の空調機から各部屋に至る間に、第２の空調機から送られる調和空気を溜めるチャンバ−ボックスを設ける。チャンバ−ボックスは、建物内部の天井裏、建物内部の床下、建物の外壁と内壁との間、建物の外壁の外側の少なくとも一つに配置する。このチャンバ−ボックスは、通常は複数であり、一般的には、第１および第２の両空調機とは分離した形態で設ける。しかし、場合によっては、その中の一部のチャンバ−ボックスを建物の外部の第２の空調機に隣接させ、第２の空調機の中に組み込むようにすることもできる。また、チャンバ−ボックスについては、第１および第２の両空調機の能力、特には第１の空調機の送風手段の送風能力や、第２の空調機と各部屋とを連絡する通風路（主には、ダクト）による圧力損失などを考慮しつつ、各部屋にできるだけ均一な調和空気を送ることができるような容量に設定するのが好ましい。チャンバ−バックスは、調和空気を溜める部分であり、原則として気密性のボックスとして構成する。チャンバ−バックスの内部の空気が、調和された空気であること、すなわち、断熱性、遮音性などにすぐれ、しかも、適当な温度をもつことなどを利用し、チャンバ−ボックスをたとえば断熱あるいは遮音のための構成部材、または、家具その他の内部の温度を一定にするものとして他の機能を兼ねさせることもできる。たとえば、断熱材で被ったチャンバ−ボックスそれ自体を、パネル状の断熱部材として屋根裏、壁の内部、あるいは床の中に配置することにより、屋根、壁、床の断熱機能あるいは保温性を高めることができる。また、チャンバ−ボックスを椅子その他の定置の家具の中に配置することにより、空気調和の家具を具現することもできる。
【００１０】
第１および第２の空調機は、一般の住宅に対しては通常それぞれ一台にするが、より大きな建物に対しては、一台の第１の空調機に対して、たとえば二台あるいは三台の複数の第２の空調機を並列に接続することもできる。建物の外部に配置する第１および第２の空調機を全体として一体にユニット化するようなパッケジ形態をとることもできるし、両空調機をそれぞれ分離したユニットにすることもできる。通常は、第２の空調機を第１の空調機の側方あるいは上方のいずれかに配置する。また、第２の空調機およびそれに連絡するダクトの一部を、工場あるいは現場での施工により準備した箱の中に入れることができる。勿論、そうした箱の中に、第１の空調機をも一緒に入れるようにすることもできる。箱としては、建物にマッチングする形状、たとえば煙突風にすることによって、建物の美観を高めるようにするのが好ましい。
【００１１】
【実施例】
図１および図２は、この発明を適用した二階建ての一般住宅の一例を示し、図１が正面からの断面図、図２が側面からの断面図である。建物１０は、一階部分１１０と二階部分２１０とを上下に備え、さらに、二階部分２１０の天井２２０と山形の屋根３０との間に天井裏（あるいは屋根裏）の空間２３０、一階部分１１０の床４０の下方に床下空間１４０をそれぞれ備える。一階部分１１０と二階部分２１０とは、一階部分１１０の天井および二階部分２１０の床を構成する構成部材２４０によって区切られ、各階を独立した空間としている。また、一階部分１１０、二階部分２１０には、壁あるいは適当な仕切り部材によって、複数の部屋があるのは勿論である。
【００１２】
建物１０の空調システムはセントラル方式であり、建物１０の外壁１２の外側に、一台の空気熱源ヒ−トポンプからなる第１の空調機５０、その第１の空調機５０に隣り合う外部に第２の空調機７０がある。第２の空調機７０は、いわゆるエアハンドリングユニットであり、そのケ−シング７００の内部に、送風手段である送風ファン７１０、ならびにコイルおよびフィンを含む熱交換器７２０とがある。第２の空調機７０の熱交換器７２０は、熱媒配管６０を通して第１の空調機５０に連ながっている。そこで、熱媒配管６０を通して第１の空調機５０から熱媒が供給されると、第２の空調機７０は、熱媒の冷温を熱交換器７２０の部分で熱交換し、調和空気を送風ファン７１０によってチャンバ−部分７４０を通して出口７３１，７３２から送り出す。第２の空調機７０のケ−シング７００内部の空間に通じる出口は複数（二つ）であり、側面部の出口７３１は、一階部分１１０の空調用、また、上部の出口７３２は二階部分２１０の空調用である。
【００１３】
第２の空調機７０の各出口７３１，７３２は、通風路を通して一階部分１１０あるいは二階部分２１０の各部屋に連絡する。通風路の主体はダクトである。一階部分１１０のための出口７３１からの通風路８１は、床下空間１４０を走り、また、二階部分２１０のための出口７３２からの通風路８２は、建物１０の外壁１２の外側を上下に走り、二階部分２１０の天井２２０付近から天井裏の空間２３０を横に走っている。建物１０の外観を良くするため、建物１０の外壁１２の外側を走る通風路８２の部分を、外部設置の箱１４の中に入れるようにするのが好ましい。箱１４としては、新たに製作することもできるし、建物１０に付属する煙突などの構成物を利用することもできる。この箱１４の中には、空調のためのダクトだけでなく、リタ−ンのためのダクト８３、および第２の空調機７０自体をも入れるようにすることができる。第２の空調機７０を箱１４の中に入れれば、第２の空調機７０が生じる振動、騒音を抑制するという効果をも得る。なお、リタ−ンのためのダクト８３は、二階部分２１０の天井２２０に設けた吸気口８３２と、第２の空調機７０側の空気取入れ口８３１との間を連絡している。
【００１４】
各通風路８１，８２は、第２の空調機７０側から送り出す調和空気を、一階部分１１０あるいは二階部分２１０に設けた各吹出し口８７から各部屋に吹き出す。ここで、各通風路８１，８２の途中に、それぞれチャンバ−ボックス９０があることに留意されたい。チャンバ−ボックス９０は、気密性のボックスであり、その内部に所定量の調和空気を溜めることができる。ボックスは箱型であり、その上部あるいは／および側面部にダクトを連結するための接続口がある。それら複数の接続口の一つが、第２の空調機７０の出口７３２に連絡する部分であり、また、残りの接続口は、各吹き出し口８７に連絡する部分である。なお、チャンバ−ボックス９０については、結露の発生を防止するため、外側表面を断熱材料で被うなどの断熱対策を施す。
【００１５】
図３は、この発明の他の実施例を示す部分的な図であり、第１および第２の両空調機５０，７０の配置形態を示している。この図３に示す実施例では、第１の空調機５０の上部に第２の空調機７０を一体に配置し、それらの両空調機５０，７０を一体化したケ−シング７５０の中に収め、しかもまた、それらの全体を箱１４の中に入れるようにしている。それにより、両空調機５０，７０が生じる振動、騒音を箱１４により低減あるいは遮断し、空調に伴う振動、騒音の問題を解決し、しかもまた、建物の外観をさらに良くすることができる。
【００１６】
図に示した各実施例によれば、第１および第２の両空調機５０，７０を共に建物１０の外部に配置することから、熱媒が関係する配管および熱交換器の部分が建物１０の外に位置することになる。そのため、結露が生じる熱交換部分をすべて建物外に配置することになり、結露に伴う屋内の漏水などの問題を未然に防止することができる。その上、今までの「室内機」を建物１０の外に配置しているため、建物１０のリフォ−ムがしやすくなり、建物１０自体の付加価値を高めることができる。また、外に配置した第１および第２の両空調機５０，７０の少なくとも一方を箱１４の中に入れることにより、空調に伴う振動、騒音を低減することができる。さらにまた、第１および第２の両空調機５０，７０を一体化したケ−シング７５０に収めることにより、空調機器を一つのユニットあるいはパッケ−ジとして取り扱うことができる。そしてまた、熱媒配管で連絡する第１および第２の両空調機５０，７０を共に建物１０の外部において、隣接した個所に配置することができるため、熱媒配管６０の長さを短くすることができる。
【００１７】
なお、この発明を適用するに際し、建物１０の壁などの断熱性を高め、しかも、パッキンなどによって、窓や扉などの気密性を高めることが有効であることは勿論である。
【図面の簡単な説明】
【図１】この発明の一実施例の正断面図である。
【図２】図１の実施例の側断面図である。
【図３】この発明の他の実施例を示す要部の断面図である。
【符号の説明】
１０　建物
１１０　一階部分
１４０　床下空間
２１０　二階部分
２２０　天井
２３０　天井裏の空間
２４０　二階部分の床構成部材
３０　屋根
４０　一階部分の床
５０　第１の空調機
７０　第２の空調機
７１０　送風ファン（送風手段）
７２０　熱交換器
７３０　出口
８１，８２　通風路
８７　吹出し口
９０　チャンバ−ボックス
【図１】
2004020043.tif 000003
【図２】
2004020043.tif 000004
【図３】
2004020043.tif 000005