(57)【要約】【課題】設備コストを大幅に増加させることなく、床下空間をムラなく暖房することができ、且つ除湿機能を持った床下暖房構造を提供する。【解決手段】床下空間２に放熱機１１を配置すると共に放熱機１１の配置位置に対して離隔した床下空間２に於ける外周寄りの位置に吸排気扇１５を配置し、吸排気扇１５の配置位置付近を入口とし且つ放熱機１１付近を出口とするダクト１６を設ける。吸排気扇１５の吸気側に吸気ダクト１８を設ける。居室２１の周囲に屋内ダクト２５を設け、該屋内ダクト２５の入口２５ｂを放熱機１１付近とし出口２５ａを吸排気扇１５の吸気側とする。床下空間２に除湿機１９を設ける。【選択図】    図３
2009127927.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
床下空間に暖房源を配置すると共に、該暖房源の配置位置に対して離隔した床下空間に於ける外周寄りの位置に吸排気扇を配置し、前記吸排気扇の配置位置付近を入口とし且つ前記暖房源付近を出口とする空気通路を設けたことを特徴とする床下暖房構造。
【請求項２】
前記吸排気扇の吸気側に第２の空気通路を設け、該第２の空気通路の入口を床下空間の床板側で且つ前記吸排気扇の配置位置に対して外周寄りの位置としたことを特徴とする請求項１に記載した床下暖房構造。
【請求項３】
居室の周囲に第３の空気通路を設け、該第３の空気通路の入口を前記暖房源付近とし且つ出口を前記吸排気扇の吸気側とすることを特徴とする請求項１に記載した床下暖房構造。
【請求項４】
入口を床下空間の床板側で且つ吸排気扇の配置位置に対して外周寄りの位置とし且つ出口を前記吸排気扇の吸気側とする第２の空気通路を設けると共に、居室の周囲に設けられ入口を前記暖房源付近とし且つ出口を前記吸排気扇の吸気側とする第３の空気通路を設けたことを特徴とする請求項１に記載した床下暖房構造。
【請求項５】
床下空間に除湿設備を設けたことを特徴とする請求項１乃至４の何れかに記載した床下暖房構造。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、床下空間を利用して暖房する際に合理的な暖気の流通を実現することができる床下暖房構造に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
建物の床下空間内に暖気を流通させて床、或いは床及び建物内部を暖房する技術が提案されている。例えば特許文献１に記載された技術は、屋外に設置されたヒートポンプと床下空間に設置された床下熱交換器との間に温水循環回路を構成し、床下熱交換器に接続した複数のダクトを間仕切基礎によって区画された各区画に到達するように配置している。そして、各ダクトの温風吹き出し口から床下空間の各区画に吹き出させることによって、温風が建物の１階床下空間全体に行き渡って暖めることができる。
【０００３】
また特許文献２に記載された技術は、閉鎖空間とした床下空間に温風の吹き出しダクトを備えるヒートポンプエアコンを設置し、ダクトの吹き出し口から吹き出される温風を床下空間に対流させて床上の室内空間を暖房し得るように構成したものである。この技術では、温風の対流を促進するために、床下空間に於ける基礎梁に形成された開口部には小型の扇風機等からなる補助ファンが配置され、この補助ファンを駆動することによって、床下空間に於ける温風を強制的に対流させるように構成されている。
【０００４】
また特許文献３に記載された技術は、密閉状態の床下を構成すると共に床材に床下と床上を連通する多数の通孔を設け、外部空気を加熱して暖気を床下空間に供給するとともに、床材の通孔から床面上に供給し得るように構成したものである。
【０００５】
【特許文献１】特開２００７−０７８３２４号公報
【特許文献２】特開２００７−０５１８５９号公報
【特許文献３】特開平１１−１９３９３６号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
上記各特許文献に記載された技術は、床下空間に暖気を供給して流通させることで建物の床暖房を実現するものである。しかし、これらの技術であっても未だ完成したものではなく、解決すべき幾つかの課題を有している。
【０００７】
即ち、上記各技術では床下熱交換器やヒートポンプエアコン等の暖気発生源から発生した暖気をダクトを通して吹き出しているため、暖気はダクトの吹き出し口と暖気発生源を結ぶ空間に於ける最も抵抗の小さい部分を連続させた経路を流通することとなり、どうしても温度にムラが生じやすいという問題がある。
【０００８】
特に、床下空間に間仕切基礎が存在するような場合、暖気は間仕切基礎に形成された通気口を流通することになるが、この通気口が抵抗要素となって好ましい暖気の流通を阻害することがあるため、特許文献２に記載された技術では通気口に補助ファンを設置しており、設備コストやランニングコストが高くなりやすいという問題がある。
【０００９】
また、梅雨時期や夏期では床下空間に湿気がこもりがちになるが、上記各特許文献に記載された技術では床下空間を除湿するという思想はない。
【００１０】
本発明の目的は、設備コストを大幅に増加させることなく、床下空間をムラなく暖房することができ、且つ除湿機能を持った床下暖房構造を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【００１１】
上記課題を解決するために本発明に係る床下暖房構造は、床下空間に暖房源を配置すると共に、該暖房源の配置位置に対して離隔した床下空間に於ける外周寄りの位置に吸排気扇を配置し、前記吸排気扇の配置位置付近を入口とし且つ前記暖房源付近を出口とする空気通路を設けたものである。
【００１２】
上記床下暖房構造に於いて、吸排気扇の吸気側に第２の空気通路を設け、該第２の空気通路の入口を床下空間の床板側で且つ前記吸排気扇の配置位置に対して外周寄りの位置とすることが好ましく、また居室の周囲に第３の空気通路を設け、該第３の空気通路の入口を前記暖房源付近とし且つ出口を前記吸排気扇の吸気側とすることが好ましく、更に、入口を床下空間の床板側で且つ吸排気扇の配置位置に対して外周寄りの位置とし且つ出口を前記吸排気扇の吸気側とする第２の空気通路を設けると共に、居室の周囲に設けられ入口を前記暖房源付近とし且つ出口を前記吸排気扇の吸気側とする第３の空気通路を設けることが好ましい。
【００１３】
また上記何れかの床下暖房構造に於いて、床下空間に除湿設備を設けることが好ましい。
【発明の効果】
【００１４】
本発明に係る床下暖房構造では、床下空間に配置された暖房源に対して離隔した外周寄りの位置に吸排気扇を配置し、この吸排気扇の配置位置を入口とし暖房源付近を出口とする空気通路を設けたので、床下空間の外周寄りに配置した吸排気扇によって吸気した空気を、空気通路を介して暖房源の近傍に排気することができる。このため、床下空間の外周寄りにある冷えた空気を暖房源に吹き付けることによって熱交換を行って床下暖房を実現することができる。
【００１５】
また、吸排気扇の吸気側に第２の空気通路を設け、該第２の空気通路の入口を床下空間の床板側で且つ前記吸排気扇の配置位置に対して外周寄りの位置とした場合には、外周寄りに配置した吸排気扇の吸気側に設けた第２の空気通路を介して吸気し、空気通路を介して暖房源の近傍に排気することができる。このため、床下空間は、吸排気扇の配置位置が最も気圧が低くなり、暖房源の近傍が最も気圧が高くなるため、途中の抵抗の有無に関わらず確実な圧力勾配を確保することができる。従って、暖房源で発生した暖気を吸排気扇で吸引して確実な流れを確保することが可能となり、温度分布を可及的にムラのない状態とすることができる。
【００１６】
また居室の周囲に第３の空気通路を設け、該第３の空気通路の入口を前記暖房源付近とし且つ出口を前記吸排気扇の吸気側とすることによって、第３の空気通路の吸気側を吸排気扇によって吸引することが可能となり、該第３の空気通路を吸排気扇の気圧を低くすることで、相対的に暖房源側の気圧を高くすることが可能となる。このため、第３の空気通路の内部には暖房源から暖気が流入して吸排気扇側に排気されることとなり、居室の周囲に設けた第３の空気通路を流通する暖気によって居室を暖房することができる。
【００１７】
更に、入口を床下空間の床板側で且つ吸排気扇の配置位置に対して外周寄りの位置とし且つ出口を前記吸排気扇の吸気側とする第２の空気通路を設けると共に、居室の周囲に設けられ入口を前記暖房源付近とし且つ出口を前記吸排気扇の吸気側とする第３の空気通路を設けることによって、第２の空気通路を利用して床下空間の暖気の流れを確保し、第３の空気通路を利用して居室の暖房を実現することができる。
【００１８】
また床下空間に除湿設備を設けた場合には、床下空間に流通する空気を除湿して乾燥した状態を確保することができる。この場合、暖房源の作動、非作動に関わらず除湿することが可能となり、梅雨時期や夏期の湿度が高い時期であっても快適な床下空間を実現することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１９】
本件発明者は、設備コストを大幅に増加させることなく温度ムラのない合理的な床下暖房構造を実現するための開発を行っている。この開発の過程で一連の実験を行った結果、以下の知見を得た。先ず、この実験の内容と結果について簡単に説明する。
【００２０】
面積が約７ｍ×約４ｍの換気口のない床下を持つ通常住宅の実験棟を建築し、この床下に放熱能力が約２．９KW（２５００kcal／h）の放熱機を設置すると共に、床下の外周寄りの位置にシロッコファンを設置して該シロッコファンと放熱機の近傍をダクトで結び、シロッコファンの吸気側を床下空間に開放すると共に排気側をダクトに接続した。
【００２１】
放熱機、シロッコファン、ダクトを上記の如く設置することによって、シロッコファンを駆動すると、床下空間に存在する空気はシロッコファンに吸気されてダクトを介して放熱機の近傍で放出される。そして放熱機との熱交換によって温度が上昇する。シロッコファンが床下の外周寄りに設置されていることから、空気はシロッコファンの近傍に向かって流動し、一連のサイクルを構成する。
【００２２】
放熱機の設定温度を３５℃とし、５日（４月１１日から１５日）間の連続運転を行って床下空間の複数の位置に於ける温度を連続的に測定して温度変化の傾向を観測すると共に、外気温度の変化を連続的に測定して温度変化の傾向を観測した。そして、床下空間に於ける温度と変化の傾向、外気温度の変化と傾向を比較して検討した。
【００２３】
その結果、外気温度は夜間が低く昼間が高くなる波形（サインカーブの如き波型）を示し、最高気温は日ごとに上昇する傾向があった（第１日目の最高気温が約２０℃、第４日目の最高気温が約２７℃）。この最高気温が日ごとに上昇する傾向に連れて最低気温も日ごとに上昇する傾向があった（第１日目の最低気温が約１０℃、第４日目の最高気温が約１２℃）。
【００２４】
床下空間の温度は、外気温度が夜間低く昼間高くなるという一日の温度の変化には影響を受けることなく、外気温度が日ごとに上昇するという傾向の影響を受けている傾向を示した。即ち、床下中央部の温度は、第１日目が約２６℃で、第４日目が約２８℃となったが、日中の外気温度の変化にはあまり関係なく、床下はほぼ均一温度になった。また床下の位置によっては、床下中央部の温度に対し多少の差が生じたものの、温度変化の傾向は床下中央部の傾向と略同じであった。
【００２５】
上記の如き実験の結果本発明がなされたのである。以下、本発明に係る床下暖房構造の好ましい実施形態について説明する。本発明の床下暖房構造は、床下空間に暖房源を設置すると共に、建物の基礎の外周寄りに吸排気扇を設置し、且つ吸排気扇側を入口とし暖房源側を出口とする空気通路を設けることによって、床下空間に存在する空気を吸排気扇によって吸引することで、暖房源側から吸排気扇側への空気の流れを確保し得るようにしたものである。
【００２６】
上記の如く、建物の基礎の外周寄りの位置に吸排気扇を配置することによって、該吸排気扇と暖房源との間に開口部（換気口）を有する間仕切基礎が存在するような場合であっても、確実に空気の流れを確保することが可能である。
【実施例１】
【００２７】
床下暖房構造の第１実施例について図を用いて説明する。図１は第１実施例に係る床下暖房構造を説明する床下の平面図である。図２は床下の模式断面図である。
【００２８】
図１に示すように、建物の外周に沿って外周基礎１が形成されており、この外周基礎１の内部に床下空間２が構成されている。また外周基礎１の内部側には予め設定された位置に間仕切基礎３が形成されており、この間仕切基礎３によって床下空間２は複数の区画２ａ〜２ｉ）が形成されている。
【００２９】
また、床下空間２に於ける所定位置には外周基礎１と間仕切基礎３とを跨いで梁４が配置されている。この梁４は上部の床５を支持するものであり、床下空間２を区画する機能を有するものではない。
【００３０】
外周基礎１の屋外側の面には全面にわたって断熱材６が設けられている。
【００３１】
また、間仕切基礎３には少なくとも１個の換気口３ａ（開口部）が形成されており、この換気口３ａを介して隣接する区画が連通することで、床下空間２が一つの連通した空間として構成されている。
【００３２】
床下空間２の予め設定された位置に暖房源となる放熱機１１が配置されている。床下空間２に於ける放熱機１１の配置部位は特に限定するものではなく、該床下空間２の略中央であって良く、また図１に示すように外周基礎１に接近した位置であっても良い。
【００３３】
暖房源となる放熱機１１の構造は特に限定するものではなく、床下空間２に存在する空気との間で熱交換し得るように構成した放熱機であって良い。また放熱機１１に供給する熱エネルギーの発生源も特に限定するものではなく、余剰電力を利用して水を加温する給湯器やガス或いは灯油等の燃料を燃焼させて水を加温する給湯器、更に、地熱との熱交換によって水を加温する地熱温水器等の装置を選択的に利用することが可能である。
【００３４】
本実施例では、熱エネルギーの発生源として余剰電力を利用した給湯器１２を利用し、この給湯器１２を屋外に設置すると共に、放熱機１１を床下空間２の隅部にある区画２ａに配置して両者を給湯管１３ａ、排水管１３ｂによって連通している。
【００３５】
吸排気扇１５は外周基礎１に接近した位置に配置されている。配置すべき吸排気扇１５の数は特に限定するものではなく、１又は複数であって良い。特に、建物の床面積が大きいような場合には、複数個の吸排気扇１５を配置することが好ましい。吸排気扇１５の構造は特に限定するものではなく、充分な風量を吸排気し得るものであれば採用することが可能である。本実施例では、吸排気扇１５としてシロッコファンを採用している。
【００３６】
本実施例では、床下空間２には２個の吸排気扇１５が区画２ｃ、２ｆに配置されており、夫々外周基礎１の近傍に設置されている。
【００３７】
吸排気扇１５の排気側に空気通路となるダクト１６の入口が接続されており、間仕切基礎３が存在する部位では該間仕切基礎３に形成された換気口３ａを通過し、出口が放熱機１１に対向して配置されている。従って、ダクト１６の断面寸法は換気口３ａの寸法より小さい。
【００３８】
吸排気扇１５の吸気側には、外周基礎１を貫通して外気に通じる吸気ダクト１７が接続されている。また吸気ダクト１７の中途であって吸排気扇１５と外周基礎１との間には第２の空気通路となる吸気分岐１８が接続されており、該吸気分岐１８が床下空間２に開口している。このように、空気通路（ダクト１６）と第２の空気通路（吸気分岐１８）の間に給排気扇１５が、給排気される空気が洩れないように接続されることで、給排気効率を高めている。
【００３９】
床下空間２の所定位置（本実施例では吸排気扇１５の近傍）に除湿機１９が設置されている。この除湿機１９は、床下空間２を流通する空気の湿気を除去するものであり、該除湿機１９を設置することで、床下空間２を流通する空気の湿度を低い状態に保持しておくことが可能である。このため、建物の居住性を向上させることが可能となる。
【００４０】
尚、居室２１の内部には、給湯機１２を操作する操作盤１２ａ、吸排気扇１５、除湿機１９を操作する操作盤１５ａが配置されており、居室２１内から床下暖房、及び除湿を遠隔操作し得るように構成されている。
【００４１】
上記の如く構成された床下暖房構造では、各操作盤１２ａ、１５ａを操作して給湯機１２、吸排気扇１５及び除湿機１９を作動させると、給湯機１２と放熱機１１の間で温水が循環する。これにより、放熱機１１の周囲の空気が加熱される。
【００４２】
一方、吸排気扇１５の作動に伴って、該吸排気扇１５が配置された区画２ｃ、２ｆの空気が吸気分岐１８を介して吸気され、ダクト１６を通して放熱機１１に向けて吹き出される。同時に吸気ダクト１７から外気も吸気されるが、この吸気ダクト１７には抵抗となるガラリ１７ａが設けられており、吸気量は僅かな量となるように設定されている。
【００４３】
吸排気扇１５によって区画２ｃ、２ｆの空気が吸気されて放熱機１１に向けて吹き出されるのに伴って区画２ｃ、２ｆの気圧が低下する。また放熱機１１が配置された区画２ａにはダクト１６を介して空気が流れ込むことによって気圧が上昇する。
【００４４】
このため、区画２ｃ、２ｆと区画２ａとの間には気圧の高低が生じることとなり、図１に矢印で示すように区画２ａから区画２ｂ−２ｄ−２ｃ、２ｂ−２ｇ−２ｈ−２ｃに向けた流れと、区画２ａから区画２ｅ−２ｆ、２ｂ−２ｅ−２ｆ、２ｂ−２ｇ−２ｆに向けた流れとが構成される。
【００４５】
上記の如く、床下空間２は、区画２ｉを除いて全ての区画に空気の流れが確保されることとなり、良好な床下暖房を実現することが可能となる。このように、特別なファン等を設置することなく、床下空間２に於ける空気の流通を確保することが可能であり、設備コストを増大させることがない。
【００４６】
更に、床下空間２に除湿機１９を設置することによって、該床下空間２を流れる空気の除湿を行うことが可能となり、季節の如何に関わらず乾燥した空気を流すことで、快適な居住性を確保することが可能である。
【００４７】
尚、区画２ｂと区画２ｃとの間に形成された換気口３ａ、区画２ｂと区画２ｆとの間に形成された換気口３ａには、夫々ダクト１６が挿通されることによって換気口としての機能を発揮し得ないようになっている。このため、更に良好な空気の流れを実現することが可能となる。
【実施例２】
【００４８】
次に床下暖房構造の第２実施例について図を用いて説明する。図３は第２実施例に係る床下暖房構造を説明する建物の模式断面図である。図４は２階部分に於ける暖気の吹き出し状態を説明する図である。尚、図に於いて前述の第１実施例と同一の部分及び同一の機能を有する部分には同一の符号を付して説明を省略する。
【００４９】
本実施例は、前述の第１実施例の床下暖房構造に加えて居室（１階部分の居室２１、２２）の周囲に第３の空気通路となる屋内ダクト２５を配置したものである。この屋内ダクト２５は、１階の居室２１、２２の一方の壁面２３ａ内を立ち上がって天井２４を通り他方の壁面２３ｂ内を通って構成されている。従って、屋内ダクト２５は、１階の居室２１、２２の周囲を包囲するように配置されている。
【００５０】
屋内ダクト２５は、出口２５ａが床下空間２に於ける外周基礎１の近傍に配置された吸排気扇１５の吸気ダクト１７に接続されており、入口２５ｂが床下空間２に配置された放熱機１１の近傍に配置され、該位置で開放している。
【００５１】
特に、屋内ダクト２５には１階の天井２４の平面内で、２階の居室３１〜３３に設けた暖房用巾木２６が接続されており、２階の各居室３１〜３３に対し、暖房用巾木２６を通して暖房し得るように構成されている。
【００５２】
尚、暖房用巾木２６は屋内ダクト２５を流れる空気（暖気）が吹き出すものではなく、該屋内ダクト２５を流れる暖気によって周囲の空気との熱交換を行うものである。
【００５３】
上記の如く構成された床下暖房構造では１階の床下暖房に加えて、１階の居室２１、２２を周囲から暖房することが可能であり、且つ２階の居室３１〜３３の暖房用巾木２６を介して夫々の居室３１〜３３の床暖房を実現することが可能である。
【産業上の利用可能性】
【００５４】
本発明に係る床下暖房構造では、外周基礎の近傍、即ち、外周寄りの位置に吸排気扇１５を配置し、この吸排気扇１５で吸気した空気をダクト１６を通して放熱機１１に向けて吹き出すので、吸排気扇１５と放熱機１１との間に間仕切基礎３が存在するような場合でも、該間仕切基礎３の換気口３ａを介して確実な空気の流れを確保することが可能である。このため、建物の床下暖房として利用することで、温度ムラのない暖房を実現することが可能となり有利である。
【００５５】
更に、床下から居室の周囲に屋内ダクト２５を配置することによって、床下暖房に加えて２階の床暖房も実現することが可能であり、建物の暖房構造として利用して有利である。
【図面の簡単な説明】
【００５６】
【図１】第１実施例に係る床下暖房構造を説明する床下の平面図である。
【図２】床下の模式断面図である。
【図３】第２実施例に係る床下暖房構造を説明する建物の模式断面図である。
【図４】２階部分に於ける暖気の吹き出し状態を説明する図である。
【符号の説明】
【００５７】
１                      外周基礎
１ａ                    換気口
２                      床下空間
２ａ〜２ｉ              区画
３                      間仕切基礎
３ａ                    換気口
４                      梁
５                      床
６                      断熱材
１１                    放熱機
１２                    給湯器
１２ａ                  操作盤
１３ａ                  給湯管
１３ｂ                  排水管
１５                    吸排気扇
１５ａ                  操作盤
１６                    ダクト
１７                    吸気ダクト
１７ａ                  ガラリ
１８                    吸気分岐
１９                    除湿機
２１、２２              居室
２３ａ、２３ｂ          壁面
２４                    天井
２５                    屋内ダクト
２５ａ                  出口
２５ｂ                  入口
３１〜３３              居室
【図１】
2009127927.tif 000003
【図２】
2009127927.tif 000004
【図３】
2009127927.tif 000005
【図４】
2009127927.tif 000006