(57)【要約】【課題】冷暖房効果に差を生じさせることなく複数の居住ゾーンを輻射熱により冷暖房することができる冷暖房システムを提供する。【解決手段】冷暖房システムは、家屋１外に設置される室外機１０と、家屋１内の空気を冷却または加熱する室内機１２と、室内機１２の下方の床下空間Ｕに設置されるチャンバボックス１４と、居住ゾーン３１〜３３に対応して設けられる複数のダクト２０Ａ〜２０Ｄと、チャンバボックス１４に供給された空気をダクト２０Ａ〜２０Ｄに供給する複数のファン１４２と、ファン１４２の動作を制御するコントローラ５０とを備えている。ダクト２０Ａ〜２０Ｄは、対応する居住ゾーン３１〜３３の下方の床下空間Ｕ内で開放される。居住ゾーン３１〜３３の床面には、床下空間Ｕに供給された空気を居住ゾーン３１〜３３に供給する空気供給口４０が形成される。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
外部から断熱された床下空間を有する家屋の内部を冷房または暖房する冷暖房システムであって、
前記家屋外に設置される室外機と、
前記室外機からの熱媒体との熱交換により前記家屋内の空気を冷却または加熱する室内機と、
前記室内機の下方の前記床下空間に設置されるチャンバボックスであって、前記室内機により冷却または加熱された空気が供給されるチャンバボックスと、
複数の居住ゾーンに対応して設けられる複数のダクトであって、一端が前記チャンバボックスに接続された複数のダクトと、
前記チャンバボックスに供給された空気を、対応する前記複数のダクトに供給する複数のファンと、
前記複数のファンの動作を制御するコントローラと、
を備え、
前記複数のダクトの他端は、対応する前記複数の居住ゾーンの下方の前記床下空間内で開放される、
ことを特徴とする冷暖房システム。
【請求項２】
前記室内機は、前記冷却または加熱された空気を前記チャンバボックスに供給するクロスフローファンを備えたことを特徴とする請求項１に記載の冷暖房システム。
【請求項３】
前記複数の居住ゾーンの床面には、前記複数のダクトの他端から前記床下空間に供給された空気を前記複数の居住ゾーンに供給する空気供給口が形成されていることを特徴とする請求項１または２に記載の冷暖房システム。
【請求項４】
前記空気供給口は、前記家屋の窓の下方に形成されていることを特徴とする請求項３に記載の冷暖房システム。
【請求項５】
前記床下空間の下部にコンクリートが敷設されていることを特徴とする請求項１から４のいずれか一項に記載の冷暖房システム。
【請求項６】
前記コントローラは、前記複数のファンのそれぞれの動作を独立して制御可能なことを特徴とする請求項１から５のいずれか一項に記載の冷暖房システム。
【請求項７】
前記コントローラは、前記複数のファンの回転速度を独立して制御可能なことを特徴とする請求項１から６のいずれか一項に記載の冷暖房システム。
【請求項８】
前記コントローラは、前記複数のダクトの他端から前記床下空間に供給される空気の量が同一となるように、前記複数のファンの回転速度を制御することを特徴とする請求項７に記載の冷暖房システム。
【請求項９】
前記チャンバボックスの内壁は断熱材で覆われていることを特徴とする請求項１から８のいずれか一項に記載の冷暖房システム。
【請求項１０】
前記複数のファンは、前記チャンバボックスの内部に設置されていることを特徴とする請求項１から９のいずれか一項に記載の冷暖房システム。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、冷暖房システムに係り、特に家屋の居住空間を冷房または暖房する冷暖房システムに関するものである。
【背景技術】
【０００２】
従来から室内機で冷却または加熱した空気を分岐チャンバにより分岐させて複数の部屋に供給する技術が知られている（例えば、特許文献１や特許文献２参照）。しかしながら、これらの技術は、室内機で冷却または加熱した空気を各部屋に直接供給するものであり、輻射熱による心地よい冷暖房を実現するものではない。
【０００３】
また、床下空間に室内機を設置し、床材を介して部屋の冷暖房を行う技術も知られている（例えば、特許文献３参照）。しかしながら、この技術では、室内機から遠いところでは冷暖房効果が弱まってしまい、複数の部屋を均等に冷暖房することが難しい。このため、各部屋において冷暖房効果に差が生じてしまうという問題がある。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特開平１０−１６０１９８号公報
【特許文献２】特開２００８−０６９５５５号公報
【特許文献３】特開２００９−２８１６１３号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
本発明は、このような従来技術の問題点に鑑みてなされたもので、冷暖房効果に差を生じさせることなく複数の居住ゾーンを輻射熱により冷暖房することができる冷暖房システム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】
本発明の一態様によれば、冷暖房効果に差を生じさせることなく複数の居住ゾーンを輻射熱により冷暖房することができる冷暖房システムが提供される。この冷暖房システムは、外部から断熱された床下空間を有する家屋の内部を冷房または暖房するために使用される。上記冷暖房システムは、上記家屋外に設置される室外機と、上記室外機からの熱媒体との熱交換により上記家屋内の空気を冷却または加熱する室内機と、上記室内機の下方の上記床下空間に設置されるチャンバボックスと、複数の居住ゾーンに対応して設けられる複数のダクトとを備えている。上記チャンバボックスには上記室内機により冷却または加熱された空気が供給される。上記複数のダクトの一端は上記チャンバボックスに接続される。上記冷暖房システムは、上記チャンバボックスに供給された空気を、対応する上記複数のダクトに供給する複数のファンと、上記複数のファンの動作を制御するコントローラとをさらに備えている。上記複数のダクトの他端は、対応する上記複数の居住ゾーンの下方の上記床下空間内で開放される。
【０００７】
上記室内機は、上記冷却または加熱された空気を上記チャンバボックスに供給するクロスフローファンを備えていてもよい。上記複数の居住ゾーンの床面には、上記複数のダクトの他端から上記床下空間に供給された空気を上記複数の居住ゾーンに供給する空気供給口を形成することが好ましい。この場合において、上記空気供給口を上記家屋の窓の下方に形成することが好ましい。さらに、上記床下空間の下部にコンクリートが敷設されていることが好ましい。
【０００８】
上記コントローラは、上記複数のファンのそれぞれの動作を独立して制御可能であることが好ましい。また、上記コントローラは、上記複数のファンの回転速度を独立して制御可能であることが好ましい。この場合において、上記コントローラは、上記複数のダクトの他端から上記床下空間に供給される空気の量が同一となるように、上記複数のファンの回転速度を制御してもよい。
【０００９】
上記チャンバボックスの内壁は断熱材で覆われていることが好ましい。また、上記複数のファンは、上記チャンバボックスの内部に設置されていることが好ましい。
【発明の効果】
【００１０】
本発明によれば、室内機により冷却空気または加熱空気を複数の居住ゾーンの下方の床下空間に供給することができるので、冷却空気または加熱空気の輻射熱により複数の居住ゾーンを冷暖房することができる。これにより、輻射熱による心地よい冷暖房を実現することができる。この場合において、複数のファンを使って冷却空気または加熱空気を移送しているため、複数の居住ゾーンに対して確実に冷却空気または加熱空気を供給することができ、複数の居住ゾーン間で冷暖房効果に差が生じることを防止することができる。
【図面の簡単な説明】
【００１１】
【図１】本発明の一実施形態における冷暖房システムを適用した家屋の全体構成を示す図である。
【図２】図１に示す冷暖房システムのチャンバボックスを示す断面図である。
【図３】図２のチャンバボックスの上面図である。
【図４】図２のチャンバボックスの正面図である。
【図５】図１に示す冷暖房システムの室内機を示す正面図である。
【図６】図５の室内機の底面図である。
【発明を実施するための形態】
【００１２】
以下、本発明に係る冷暖房システムの実施形態について図１から図６を参照して詳細に説明する。なお、図１から図６において、同一または相当する構成要素には、同一の符号を付して重複した説明を省略する。
【００１３】
図１は、本発明の一実施形態における冷暖房システムを適用した家屋１の全体構成を示す図である。図１に示すように、家屋１の外部には室外機１０が設置されており、家屋１の居住空間内には室内機１２が設置されている。詳細は図示しないが、室内機１２は、室外機１０と接続されており、室外機１０からの熱媒体との熱交換により、居住空間内の空気を冷却または加熱するようになっている。この室内機１２としては、クロスフローファンを備えた汎用の壁掛け型室内機を利用することができる。
【００１４】
ここで、家屋１の床下空間Ｕの下方にはコンクリート２が敷き詰められており、床下空間Ｕの側方には断熱材３が設けられている。この構造により、床下空間Ｕは、家屋１の外部から断熱される。また、家屋１の内部には複数の居住ゾーン（部屋）３１〜３３が設けられている。
【００１５】
図１に示すように、室内機１２の下方の床下空間Ｕにはチャンバボックス１４が設置されている。図２はチャンバボックス１４を示す断面図、図３は上面図、図４は正面図である。図２から図４に示すように、チャンバボックス１４は、直方体状の筐体１４０と、筐体１４０の側面に設けられた４つのダクト接続部１４１と、それぞれのダクト接続部１４１に取り付けられたファン１４２とを備えている。これらのファン１４２はチャンバボックス１４の内部に設置される。筐体１４０の上面には導入口１４３が形成されている。また、筐体１４０の内壁は断熱材１４４で覆われている。
【００１６】
図５は室内機１２の正面図、図６は底面図である。図５に示すように、室内機１２は、直方体状の筐体１２０と、筐体１２０の内部に収容された室内機本体１２１と、筐体１２０の正面に設けられたエアフィルタ１２２とを備えている。図６に示すように、筐体１２０の下部には、チャンバボックス１４の導入口１４３に対応した位置に吹出口１２３が形成されている。この吹出口１２３は、上述したチャンバボックス１４の上面の導入口１４３と接続される。なお、上述したように、室内機本体１２１としてクロスフローファンを備えた汎用の壁掛け型室内機を利用することができる。
【００１７】
居住空間内の空気はエアフィルタ１２２を通して室内機本体１２１に取り込まれ、室外機１０からの熱媒体との熱交換により冷却または加熱される。冷却または加熱された空気は吹出口１２３から導入口１４３を介してチャンバボックス１４の内部に供給される。
【００１８】
図１に示すように、チャンバボックス１４のダクト接続部１４１にはダクト２０Ａ，２０Ｂ，２０Ｃ，２０Ｄが接続されている。図１に示す例では、ダクト２０Ａは居住ゾーン３１に対応しており、居住ゾーン３１の下方の床下空間Ｕ内で開放されている。また、ダクト２０Ｂ，２０Ｃは居住ゾーン３２に対応しており、居住ゾーン３２の下方の床下空間Ｕ内で開放されている。ダクト２０Ｄは居住ゾーン３３に対応しており、居住ゾーン３３の下方の床下空間Ｕ内で開放されている。なお、それぞれの居住ゾーンを均一に冷房または暖房するためには、それぞれのダクトを対応する居住ゾーンの略中央で開放することが好ましい。
【００１９】
図１に示すように、室内機１２の近傍にはコントローラ５０が設けられており、このコントローラ５０によりチャンバボックス１４内のファン１４２の作動および回転速度が制御される。なお、図１に示す例では、コントローラ５０が室内機１２の近傍に設けられているが、これに限られるものではなく、室内機１２が設けられた居住ゾーンとは別の居住ゾーンにコントローラ５０を設置してもよい。あるいは、居住ゾーンごとにコントローラ５０を設置してもよい。
【００２０】
図１に示すように、各居住ゾーン３１〜３３の床面Ｆには、床下空間Ｕの空気を居住ゾーン３１〜３３に供給する空気供給口４０が形成されている。これにより、冷却または加熱された空気が床下空間Ｕから各居住ゾーン３１〜３３に供給される。特に、これらの空気供給口４０を窓４の下方に形成すれば、空気供給口４０から加熱された空気を供給することにより窓４の近傍で生じるコールドドラフトを抑制することができる。
【００２１】
このような構成の冷暖房システムを作動させると、室外機１０、室内機１２、およびチャンバボックス１４内のファン１４２が駆動される。これにより、居住ゾーン３２内の空気が室内機１２に取り込まれ、室外機１０からの熱媒体との熱交換により冷却または加熱される。室内機１２により冷却または加熱された空気はチャンバボックス１４の内部に供給され、ファン１４２によりそれぞれのダクト２０Ａ，２０Ｂ，２０Ｃ，２０Ｄを通じて床下空間Ｕに供給される。
【００２２】
ダクト２０Ａ，２０Ｂ，２０Ｃ，２０Ｄにより床下空間Ｕに供給された冷却空気または加熱空気の輻射熱により床面Ｆを通じてそれぞれ対応する居住ゾーン３１〜３３が冷房または暖房される。また、同時に、冷却空気または加熱空気が空気供給口４０からそれぞれの居住ゾーン３１〜３３に供給され、これによっても居住ゾーン３１〜３３が冷房または暖房される。
【００２３】
ここで、ダクト２０Ａ，２０Ｂ，２０Ｃ，２０Ｄの長さは必ずしも同じではなく、またその径も同一ではない場合がある。そのような場合には、それぞれのダクト２０Ａ，２０Ｂ，２０Ｃ，２０Ｄの配管抵抗が異なるため、チャンバボックス１４内のファン１４２が同一の回転速度で回転した場合には、それぞれのダクト２０Ａ，２０Ｂ，２０Ｃ，２０Ｄから床下空間Ｕに供給される空気の量が異なり、居住ゾーン３１〜３３の間で冷暖房効果に差が生じることになる。このような冷暖房効果の差をなくすために、例えば、コントローラ５０により複数のファン１４２の回転速度を独立して制御してもよい。すなわち、複数のダクト２０Ａ，２０Ｂ，２０Ｃ，２０Ｄから床下空間Ｕに供給される空気の量がすべて同一となるようにそれぞれのファン１４２の回転速度を制御してもよい。
【００２４】
また、コントローラ５０により複数のファン１４２の回転速度を独立して制御することにより、特定の居住ゾーンの冷暖房を他の居住ゾーンよりも強くしたり弱くしたりすることが可能となる。例えば、居住ゾーン３１の暖房を強めにし、居住ゾーン３２，３３の暖房を弱めにする場合には、居住ゾーン３１に対応するダクト２０Ａに加熱空気を供給するファンの回転速度を他のファンの回転速度よりも高くする。
【００２５】
また、コントローラ５０により複数のファン１４２の動作を独立して制御することにより、特定の居住ゾーンのみを冷房または暖房することが可能となる。例えば、居住ゾーン３１のみを暖房し、居住ゾーン３２，３３は暖房しない場合には、居住ゾーン３１に対応するダクト２０Ａに加熱空気を供給するファンのみを作動させ、他のファンは停止する。
【００２６】
上述したように、本実施形態においては、クロスフローファンを備えた汎用の壁掛け型室内機を室内機として用いることができ、特殊な室内機を用意する必要がないので、冷暖房システムのコストを大幅に削減することができる。
【００２７】
また、家屋１の外部から断熱された床下空間Ｕの下方にはコンクリート２が敷き詰められているため、ダクト２０Ａ，２０Ｂ，２０Ｃ，２０Ｄから床下空間Ｕに導入された冷却空気または加熱空気の熱はコンクリート２に蓄熱される。したがって、冷暖房システムを停止した後であっても、コンクリート２に蓄熱された熱によって床下空間Ｕおよび居住ゾーン３１〜３３を快適な温度に維持することができる。
【００２８】
上述したように、本実施形態によれば、室内機により冷却空気または加熱空気を複数の居住ゾーンの下方の床下空間に供給することができるので、冷却空気または加熱空気の輻射熱により複数の居住ゾーンを冷暖房することができる。これにより、輻射熱による心地よい冷暖房を実現することができる。この場合において、複数のファンを使って冷却空気または加熱空気を移送しているため、複数の居住ゾーンに対して確実に冷却空気または加熱空気を供給することができ、複数の居住ゾーン間で冷暖房効果に差が生じることを防止することができる。
【００２９】
なお、ダクトやファン、居住ゾーンの数は上述した例に限られるものではない。また、室内機やチャンバボックスの位置も上述した例に限られるものではない。さらに、居住ゾーンは家屋内の一定の領域であれば目的に応じてどのように定義してもよい。
【００３０】
これまで本発明の好ましい実施形態について説明したが、本発明は上述の実施形態に限定されず、その技術的思想の範囲内において種々異なる形態にて実施されてよいことは言うまでもない。
【符号の説明】
【００３１】
１    家屋
２    コンクリート
３    断熱材
４    窓
１０    室外機
１２    室内機
１４    チャンバボックス
２０Ａ，２０Ｂ，２０Ｃ，２０Ｄ  ダクト
３１〜３３    居住ゾーン
４０    空気供給口
５０    コントローラ
１２０    筐体
１２１    室内機本体
１２２    エアフィルタ
１２３    吹出口
１４０    筐体
１４１    ダクト接続部
１４２    ファン
１４３    導入口
１４４    断熱材
Ｆ    床面
Ｕ    床下空間
【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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