床下暖房住宅及び床下暖房システム
【課題】常時換気を行いつつ室内空間の暖房を行うと共に、暖房エリアの変更に対応して換気ルートも変更する。
【解決手段】外周基礎材２０１には、外気を第１床下空間２１に取り入れるための床下吸気口２０Ｈが設けられている。第１床下空間２１には暖房装置５が配置され、その暖気が、第１〜第９ダンパ４Ａ〜４Ｉの開閉状態に応じて、他の床下空間２２〜２７に導入される。この暖気は、第１〜第３床吹き出し口１１Ｈ〜１３Ｈから室内空間にも導入される。外壁部材の適所には、室内空間の常時換気のために第１〜第６換気扇３Ａ〜３Ｆが配置されている。床下吸気口２０Ｈから取り入れられた外気は、第１床下空間２１から、他の床下空間２２〜２７に一部又は全部に循環され、専ら第１〜第３床吹き出し口１１Ｈ〜１３Ｈを経て室内空間に導入され、第１〜第６換気扇３Ａ〜３Ｆを経て外部に流出するという空気の換気ルートが形成される。
【解決手段】外周基礎材２０１には、外気を第１床下空間２１に取り入れるための床下吸気口２０Ｈが設けられている。第１床下空間２１には暖房装置５が配置され、その暖気が、第１〜第９ダンパ４Ａ〜４Ｉの開閉状態に応じて、他の床下空間２２〜２７に導入される。この暖気は、第１〜第３床吹き出し口１１Ｈ〜１３Ｈから室内空間にも導入される。外壁部材の適所には、室内空間の常時換気のために第１〜第６換気扇３Ａ〜３Ｆが配置されている。床下吸気口２０Ｈから取り入れられた外気は、第１床下空間２１から、他の床下空間２２〜２７に一部又は全部に循環され、専ら第１〜第３床吹き出し口１１Ｈ〜１３Ｈを経て室内空間に導入され、第１〜第６換気扇３Ａ〜３Ｆを経て外部に流出するという空気の換気ルートが形成される。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、常時換気設備を備える住宅に床下暖房機能を付加した床下暖房住宅、及びこれに適用される床下暖房システムに関する。
【背景技術】
【０００２】
従来、住宅における室内空間の空気調和設備と、室内空間の換気設備とは、別個の設備として扱うことが一般的であった。例えば、空調装置としての床下暖房装置で室内空間を如何に暖房するかという問題と、換気扇等により室内空間を如何に換気するかという問題とは別問題として扱われ、空調及び換気は、各々が必要なときに行われるものとされてきた。
【０００３】
ところで、２００３年７月の建築基準法改正により、住宅に２４時間連続して室内空間の換気を行う常時換気設備の設置が義務付けられるに至った。しかし、上述の通り空調システムと換気システムとがリンクしていない結果、例えば冬季において居住者が、冷たい外気の室内空間への進入を嫌い、常時換気設備を強制停止させて換気機能を封殺するような使用態様を許容している。このような使用態様は、室内の汚染空気を外部に排出させない問題を招来する。
【０００４】
一方、特許文献１には、床下に温風ダクトを設置し、当該温風ダクトから床下空間と室内空間とに温風を吹き出すと共に、その室内空間の排気のための排気ダクトを具備した床暖房装置が開示されている。この装置は、空調と換気とがリンクした設備であるということはできる。しかし、特許文献１の装置では、温風ダクト及び排気ダクトの配設が必須となることから設備が大掛かりにならざるを得ない。また、暖房する室内空間が固定化されていないと適用し難い装置構成であり、室内空間の利用態様に応じてフレキシブルに暖房エリアを設定することが困難という問題がある。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００５】
【特許文献１】特開平１０−３３２１６０号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
本発明は上記の問題に鑑みて為されたものであり、常時換気を行いつつ室内空間の暖房を行うと共に、暖房エリアの変更に対応して換気ルートも変更することが可能な床下暖房住宅及び床下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】
【０００７】
本発明の一局面に係る床下暖房住宅は、室内空間と、前記室内空間に対応して区画された複数の床下空間と、前記複数の床下空間のうちの少なくとも１つの床下空間内に配置される暖房設備と、前記床下空間と外部とを仕切る外周壁に設けられ、外気を前記床下空間に取り入れるための床下吸気口と、前記床下空間と前記室内空間とを仕切る床部材に設けられ、前記床下空間から空気を前記室内空間内へ取り入れるための床吹き出し口と、前記室内空間と外部とを仕切る壁部材に設けられ、前記室内空間内の空気を外部に排気させるための排気口と、前記複数の床下空間を仕切る床下壁に設けられ、前記床下空間同士で空気を流通させるための通気口と、前記通気口に配置され、当該通気口を開閉する開閉装置と、暖房対象とされる室内空間の配置に応じて定められる暖房運転パターンに基づき、前記開閉装置の開閉状態を制御すると共に換気ルートを設定する制御手段と、を備えることを特徴とする（請求項１）。
【０００８】
この構成によれば、床下壁に設けられている通気口を開閉装置により開又は閉とすることにより、互いに連通されている床下空間と、遮断されている床下空間とに区画することができるので、自在に暖房運転パターン（暖房エリア）を設定することができる。また、その暖房エリアに応じて、所定の床下吸気口、通気口、床吹き出し口及び排気口を通る排気ルートが設定されるので、常時換気に対応することができる。そして、外気は床下吸気口から床下空間内に一旦取り入れられ、暖房設備により加温された後に床吹き出し口から室内空間へ導入されるので、冷気が直接的に室内空間へ進入することはなく、居住者に不快感を与えることはない。
【０００９】
上記構成において、前記室内空間は、前記床吹き出し口を具備する第１室内空間と、前記床吹き出し口を具備しない第２室内空間とを含み、前記第１室内空間は、前記床吹き出し口から供給される暖気と、前記床下空間からの前記床部材を通した輻射熱とで暖房され、前記第２室内空間は、前記床下空間からの前記床部材を通した輻射熱で暖房される構成とすることができる（請求項２）。
【００１０】
この構成によれば、例えば居間や寝室等の居室においては暖気と輻射熱とで暖房し、玄関ホールや廊下といった箇所では輻射熱のみで暖房するというように、住宅の間取りに応じて効率的な暖房を行うことが可能となる。
【００１１】
上記構成において、前記排気口に配置され、２４時間連続運転される換気扇をさらに備えることが望ましい（請求項３）。この構成によれば、換気扇の動作によって、換気ルートに沿った空気流を形成することができる。
【００１２】
上記構成において、前記暖房設備が、温風吹き出し型の暖房設備であることが望ましい（請求項４）。この構成によれば、前記換気ルートに沿った空気流を一層形成し易くなる利点がある。
【００１３】
本発明の他の局面に係る床下暖房システムは、室内空間と、前記室内空間に対応して区画された複数の床下空間と、前記床下空間と外部とを仕切る外周壁に設けられ、外気を前記床下空間に取り入れるための床下吸気口と、前記床下空間と前記室内空間とを仕切る床部材に設けられ、前記床下空間から空気を前記室内空間内へ取り入れるための床吹き出し口と、前記室内空間と外部とを仕切る壁部材に設けられ、前記室内空間内の空気を外部に排気させるための排気口と、前記複数の床下空間を仕切る床下壁に設けられ、前記床下空間同士で空気を流通させるための通気口と、を備えた住宅に適用される床下暖房システムであって、前記複数の床下空間のうちの少なくとも１つの床下空間内に配置される暖房設備と、前記通気口に配置され、当該通気口を開閉する開閉装置と、暖房対象とされる室内空間の配置に応じて定められる複数の暖房運転パターンを記憶する記憶部と、前記複数の暖房運転パターンのいずれかの選択操作を受け付ける操作部と、前記操作部により選択された暖房運転パターンに基づき、前記開閉装置の開閉状態を制御すると共に換気ルートを設定する制御手段と、を備えることを特徴とする（請求項５）。
【００１４】
この構成によれば、通気口を開閉装置により開又は閉をすることにより、互いに連通されている床下空間と、遮断されている床下空間とに区画することができる。従って、操作部に与えられた選択操作に基づき、記憶部のパターンデータを読み出して、自在に暖房運転パターン（暖房エリア）を設定することができる。また、その暖房エリアに応じて、所定の床下吸気口、通気口、床吹き出し口及び排気口を通る排気ルートが設定されるので、常時換気に対応することができる。そして、外気は床下吸気口から床下空間内に一旦取り入れられ、暖房設備により加温された後に床吹き出し口から室内空間へ導入されるので、冷気が直接的に室内空間へ進入することはなく、居住者に不快感を与えることはない。
【００１５】
上記構成において、前記暖房運転パターンが、第１パターンから、これとは異なる第２パターンに変更される場合において、前記制御手段は、前記第１パターンにおいて暖房対象とされていた室内空間に対応する第１床下空間の暖気が、前記第１パターンにおいて暖房対象とされず前記第２パターンにおいて暖房対象とされる第２床下空間へ受け渡されるよう、前記開閉装置の開閉状態を制御することが望ましい（請求項６）。
【００１６】
この構成によれば、第１パターンでの暖房運転の際に生成された第１床下空間の暖気を、未だ暖気が充填されていない第２床下空間へ導入させることができる。このため、昇温効率を高め、エネルギーロスの少ないシステムとすることができる。
【発明の効果】
【００１７】
本発明によれば、常時換気を行いつつ室内空間の暖房を行うと共に、暖房エリアの変更に対応して換気ルートも変更することが可能となる。従って、常に温熱環境及び清浄度が安定した室内環境を居住者に提供することができる。
【図面の簡単な説明】
【００１８】
【図１】本発明が適用された床下暖房住宅の間取り例を示す平面図である。
【図２】図１の間取りに対応した床下空間の区画を示す平面図である。
【図３】蓄熱体ユニットの上面視の断面図である。
【図４】蓄熱体ユニットの側面視の断面図である。
【図５】床下暖房ユニットの制御構成を示すブロック図である。
【図６】（Ａ）は暖房運転パターンの一例を示す平面図、（Ｂ）はダンパの開閉状態を示す表形式の図である。
【図７】（Ａ）は暖房運転パターンの他の例を示す平面図、（Ｂ）はダンパの開閉状態を示す表形式の図である。
【発明を実施するための形態】
【００１９】
以下、図面に基づいて、本発明の実施形態につき詳細に説明する。図１は、本発明が適用された床下暖房住宅１の室内空間１Ａの間取りを示す平面図、図２は、当該床下暖房住宅１の、室内空間１Ａの間取りに対応した床下空間１Ｂの区画を示す平面図である。
【００２０】
本実施形態では、図１に示すように、室内空間１Ａとして、ダイニングルーム１１、リビングルーム１２、寝室１３、ホール１４、廊下１５（トイレを含む）、キッチン１６、及び洗面所（浴室を含む）１７が備えられている例を示している。なお、この室内空間１Ａは２階建て住戸の１階部分を示している。これら室内空間の外周囲は、外壁部材（室内空間と外部とを仕切る壁部材）１０１で仕切られている。また、各室内空間同士は、ＬＤＫを構成するダイニングルーム１１、リビングルーム１２及びキッチン１６を除き、内壁部材やドア等で区画されている。
【００２１】
外壁部材１０１の適所には、室内空間１Ａ内の空気を外部に排気させるための排気口が複数穿孔されている。これら排気口には、第１〜第６換気扇３Ａ〜３Ｆが各々組み付けられ、これら換気扇３Ａ〜３Ｆの駆動により、各室内空間の空気が外部へ強制排気されるようになっている。具体的には、ダイニングルーム１１及びリビングルーム１２に対応して第１換気扇３Ａが、寝室１３に対応して第２換気扇３Ｂが、キッチン１６に対応して第３換気扇３Ｃが、洗面所（浴室）１７に対応して第４、第５換気扇３Ｄ、３Ｅが、廊下（トイレ）１５に対応して第６換気扇３Ｆが、それぞれ配置されている。これら第１〜第６換気扇３Ａ〜３Ｆは、常時換気のための設備であって、全てが２４時間連続して運転される換気扇である。
【００２２】
ダイニングルーム１１及びリビングルーム１２の床面を構成する床部材１０２には、床下空間１Ｂ（第１床下空間２１及び第２床下空間２２）から暖気（空気）を取り入れるための第１床吹き出し口１１Ｈ及び第２床吹き出し口１２Ｈが設けられている。また、寝室１３の床面を構成する床部材１０３にも、床下空間１Ｂ（第３床下空間２３）から暖気を取り入れるための第３床吹き出し口１３Ｈが設けられている。
【００２３】
図２に示すように、このような室内空間１Ａに対応して、複数の床下空間１Ｂが区画されている。床下空間１Ｂは、ダイニングルーム１１に対応した床下の区画である第１床下空間２１、リビングルーム１２に対応した第２床下空間２２、寝室１３に対応した第３床下空間２３、ホール１４に対応した第４床下空間２４、廊下１５に対応した第５床下空間２５、キッチン１６に対応した第６床下空間２６、及び、洗面所２７に対応した第７床下空間２７を含む。
【００２４】
これら床下空間の外周囲は、外周基礎材２０１（床下空間と外部とを仕切る外周壁）で外部と仕切られている。また、各床下空間２１〜２７は、内側基礎材２０２（複数の床下空間を仕切る床下壁）で区画されている。外周基礎材２０１及び内側基礎材２０２は、所定の幅及び高さを備えた基礎コンクリートで形成されている。この基礎コンクリートと、各床下空間２１〜２７の底面を構成する土間コンクリートとにより、当該床下暖房住宅１の基礎構造体が形成されている。ここで、外周基礎材２０１の周囲に断熱材を貼設し、床下空間１Ｂの断熱を施すことが望ましい。なお、図２では、第１〜第６換気扇３Ａ〜３Ｆ及び第１〜第３床吹き出し口１１Ｈ〜１３Ｈの位置を、説明の便宜上、書き加えているが、これらが外周基礎材２０１上、若しくは第１〜第３床下空間２１〜２３内に存在している訳ではない。
【００２５】
外周基礎材２０１の第１床下空間２１を区画する部分には、外気を床下空間１Ｂに取り入れるための床下吸気口２０Ｈが設けられている（図１でも、床下吸気口２０Ｈを便宜的に書き加えている）。床下吸気口２０Ｈから取り入れられた外気は、第１床下空間２１から、他の床下空間２２〜２７に一部又は全部に循環され得る。そして、専ら第１〜第３床吹き出し口１１Ｈ〜１３Ｈを経て室内空間１Ａ（特にダイニングルーム１１、リビングルーム１２及び寝室１３）に導入され、さらにはドア下の隙間等を経て他の室内空間へも導入され、第１〜第６換気扇３Ａ〜３Ｆの一部又は全部を経て外部に流出するという空気の換気ルートが形成される。この換気ルートに沿った空気流は、第１〜第６換気扇３Ａ〜３Ｆの稼働による吸引力で生成される。
【００２６】
床下空間同士を仕切る内側基礎材２０２の各々には、床下空間同士で空気を流通させるための９つの通気口が設けられている。これらの通気口には、当該通気口を開状態若しくは閉状態とする第１〜第９ダンパ４Ａ〜４Ｉ（開閉装置）が組み付けられている。各々のダンパ４Ａ〜４Ｉには図略の開閉駆動装置が付設され、開状態と閉状態との切換が遠隔制御される。ダンパ４Ａ〜４Ｉが開状態であるとき、隣り合う床下空間同士は連通状態となり、空気が流通可能となる。一方、ダンパ４Ａ〜４Ｉが閉状態であるとき、隣り合う床下空間同士は遮断された状態となり、空気の流通は実質的に不能となる。従って、第１〜第９ダンパ４Ａ〜４Ｉのいずれかを開、残りを閉とすることで、床下空間内における空気流を自在に制御することが可能である。
【００２７】
第１床下空間２１の土間コンクリート上には、温風吹き出し型の暖房装置５が配置されている。暖房装置５は、温風を発生するヒートポンプエアコン（ＨＰ）５１と、このヒートポンプエアコン５１が生成する熱を蓄熱する蓄熱体ユニット５２とを含んで構成されている。なお、ヒートポンプエアコン５１に対して、図示省略の室外機が備えられている。ヒートポンプエアコン５１が発する温風は、ダクト５１Ａ（図３、図４参照）を通して蓄熱体ユニット５２に導かれる。
【００２８】
図３は、蓄熱体ユニット５２の上面視の断面図、図４は側面視の断面図である。蓄熱体ユニット５２は、筐体５３内に潜熱蓄熱体からなる薄板状の蓄熱プレート５４、５４、５４・・・が複数枚収納されてなる。
【００２９】
筐体５３は、その入口側５２Ｔと出口側５２Ｅとが開口した、断面矩形の角筒形状を有する筐体である。入口側５２Ｔには、ヒートポンプエアコン５１が発する温風が送り込まれるダクト５１Ａの出口側が接続されたチャンバー５５が密に取り付けられている。従って、ヒートポンプエアコン５１からの温風は、チャンバー５５内の空間５５Ｈを介して漏れなく筐体５３の入口側５２Ｔへ導入されるようになっている。
【００３０】
蓄熱プレート５４としては、例えばノルマルパラフィンのような潜熱蓄熱材をプラスチック樹脂製の平板状容器に封入して作成されたものが採用できる。本実施形態で好適に用いることができる潜熱蓄熱体の物性の一例は、相変化温度＝３６℃、融解熱量１７５ｋＪ／ｋｇ、密度＝９００ｋｇ／ｍ３、比熱＝２５００Ｊ／ｋｇＫ、熱伝導率＝０．２１９Ｗ／ｍｋ、使用体積＝０．６８ｍ３である。
【００３１】
かかる蓄熱プレート５４は、図３に示すように同一平面上に複数枚が並列配置されると共に、図４に示すように、その並列配置体５４Ｌが通気路５３Ｈとなる間隔を置いて複層に積層されている。なお、このような蓄熱プレート５４の並列・複層配置を可能とするために、図略のラックが筐体５３内に組み付けられている。
【００３２】
蓄熱体ユニット５２がこのような内部構成を備えていることから、ヒートポンプエアコン５１からの温風が入口側５２Ｔから筐体５２内へ導入されると、該温風が通気路５３Ｈを通る際に温風が持つ熱が各蓄熱プレート５４に与えられ、蓄熱プレート５４は蓄熱する。そして、熱交換後の温風は、筐体５２の出口側５２Ｅから第１床下空間２１へ吹き出され、暖房の用に供される。なお、第１床下空間２１の土間コンクリート上の出口側５２Ｅに対応する部分には、土中への熱流出を抑止するために断熱材等を敷設することが望ましい。
【００３３】
一方、各蓄熱プレート５４が一旦蓄熱されると、ダクト５１Ａからは温風を供給せずとも常温風を入口側５２Ｔから筐体５２内へ導入すれば、この常温風が通気路５３Ｈを通る際に蓄熱プレート５４が放熱する熱により加熱され、出口側５２Ｅから温風を吹き出させることができる。すなわち、蓄熱プレート５４の蓄熱完了後は、ヒートポンプエアコン５１は熱を発生する動作を行う必要はなく、単に送風ファン等で送風動作を行うだけで良くなる。従って、省エネルギー化を図ることができる。
【００３４】
暖房装置５から第１床下空間２１内に吹き出された温風は、ダンパ４Ａ〜４Ｉが開状態とされることで、他の床下空間２２〜２７へ導入される。温風が導入された床下空間２１〜２７は加温され、床部材を通した輻射熱で、対応する室内空間１１〜１７を暖房する。さらに前記温風は、第１〜第３床吹き出し口１１Ｈ〜１３Ｈを通して室内空間へ導入され、その暖気によって直接室内空間を暖房する。本実施形態では、第１〜第３床吹き出し口１１Ｈ〜１３Ｈを有するダイニングルーム１１、リビングルーム１２及び寝室１３（以上、第１室内空間）は、第１〜第３床吹き出し口１１Ｈ〜１３Ｈから供給される暖気と、前記輻射熱との双方で暖房される。一方、床吹き出し口を具備しないホール１４、廊下１５、キッチン１６及び洗面所１７（以上、第２室内空間）については、専ら前記輻射熱で暖房される。
【００３５】
続いて、図５に基づいて、本実施形態の床下暖房住宅１に適用されている床下暖房システム１Ｃについて説明する。床下暖房システム１Ｃは、上述のヒートポンプエアコン５１及び第１〜第９ダンパ４Ａ〜４Ｉに加え、これらの動作を制御する制御部６０と、ユーザからの操作指示を受け付ける操作部７０とを備えている。また、制御部６０は、ＨＰ（ヒートポンプ）制御部６１、ダンパ開閉制御部６２（制御手段）、パターン記憶部６３（記憶部）、及びパターン設定部６４を備えている。
【００３６】
ＨＰ制御部６１は、ヒートポンプエアコン５１の運転動作を制御する。例えばＨＰ制御部６１は、操作部７０から運転指示が与えられるとヒートポンプエアコン５１を起動させ、温風を第１床下空間２１内へ放出させる。そして、蓄熱プレート５４への蓄熱が完了している状態では、ヒートポンプエアコン５１での熱生成を停止し、送風ファンのみを駆動して省エネ運転を実行させる。深夜電力時間帯にヒートポンプエアコン５１で熱生成して暖房及び蓄熱プレート５４への蓄熱を実行させ、昼間に蓄熱プレート５４からの放熱で暖房を実行することは、ＨＰ制御部６１の好ましい制御態様である。
【００３７】
ダンパ開閉制御部６２は、第１〜第９ダンパ４Ａ〜４Ｉに付設されている図略の開閉駆動装置に制御信号を与え、それら各々の開閉動作を制御する。すなわち、ダンパ開閉制御部６２は、所定の暖房運転パターンに基づいて、第１〜第９ダンパ４Ａ〜４Ｉのうち、いくつかを「開状態」とし、残りを「閉状態」とすることで、室内空間１Ａの一部または全部を暖房状態とする。
【００３８】
例えば、全室暖房の運転パターンが操作部７０で選択された場合、ダンパ開閉制御部６２は、第１〜第９ダンパ４Ａ〜４Ｉの全てを開状態とする。この場合、暖房装置５から発せられる温風は全ての床下空間２１〜２７へ行き渡り、ダイニングルーム１１、リビングルーム１２、寝室１３、ホール１４、廊下１５、キッチン１６及び洗面所１７の全てが暖房される状態となる。
【００３９】
また、ダイニングルーム１１及びリビングルーム１２の暖房を行うＬＤ暖房の運転パターンが操作部７０で選択された場合、ダンパ開閉制御部６２は、第１ダンパ４Ａを開状態とする一方で、第２、第６、第８ダンパ４Ｂ、４Ｆ、４Ｈを閉状態とする。これにより、ダイニングルーム１１及びリビングルーム１２に対応する第１、第２床下空間２１、２２が他の床下空間と遮断された閉鎖空間となり、両室が暖房される状態となる。なお、残りのダンパ４Ｃ、４Ｄ、４Ｅ、４Ｇ、４Ｉは、開状態又は閉状態のいずれにしても良い。
【００４０】
第１〜第６換気扇３Ａ〜３Ｆの駆動と、上記のような第１〜第９ダンパ４Ａ〜４Ｉの開閉制御によって、自ずと換気ルートが設定されることになる。上記の全室暖房の運転パターンの場合は、床下吸気口２０Ｈ→第１〜第３床吹き出し口１１Ｈ〜１３Ｈ→第１〜第６換気扇３Ａ〜３Ｆという換気ルートが形成されることになる。一方、上記のＬＤ暖房の運転パターンの場合は、床下吸気口２０Ｈ→第１、第２床吹き出し口１１Ｈ、１２Ｈ→第１〜第６換気扇３Ａ〜３Ｆという換気ルートとなる。なお、本実施形態によれば、第１〜第６換気扇３Ａ〜３Ｆの駆動によって換気ルートが形成されることから、第１〜第９ダンパ４Ａ〜４Ｉの配置位置にファン等の送気手段を設置する必要が無いという利点がある。
【００４１】
パターン記憶部６３は、暖房対象とされる室内空間の配置に応じて定められる複数の暖房運転パターン、つまり、第１〜第９ダンパ４Ａ〜４Ｉの開閉パターンを記憶する。例えば、上述の全室暖房、ＬＤ暖房の他、寝室１３を中心とする暖房、洗面所１７とＬＤＫを中心とする暖房等の暖房運転パターンに応じて、それらの床下空間へ暖気を導入可能な複数のパターンが、予めパターン記憶部６３に記憶される。ダンパ開閉制御部６２は、操作部７０からの特定の暖房運転パターンの選択指示が与えられたとき、このパターン記憶部６３の情報を読み出して、第１〜第９ダンパ４Ａ〜４Ｉを開閉制御する。
【００４２】
パターン設定部６４は、暖房運転パターンが、特定の第１パターンから、これとは異なる第２パターンに変更される場合において、第１パターンにおいて暖房対象とされていた室内空間に対応する床下空間の暖気が、第１パターンにおいて暖房対象とされず第２パターンにおいて暖房対象とされる床下空間へ受け渡されるよう、第１〜第９ダンパ４Ａ〜４Ｉの開閉パターンを設定する。この点の具体例については、図６、図７に基づき後述する。
【００４３】
操作部７０は、例えば操作ボタンや液晶タッチパネル等を備えたリモコン装置からなり、床下暖房システム１Ｃに対するユーザの各種の操作指示を受け付ける。上述の通り、暖房運転パターンの選択指示も、この操作部７０で受け付けられる。
【００４４】
以下、暖房運転パターンの具体例を図示して説明する。図６（Ａ）は、暖房運転パターンの一例を示す平面図であって、ＬＤＫ中心型の暖房運転パターン（以下、第１パターンという）が実行されている状態を示す平面図、図６（Ｂ）は、第１パターンにおける第１〜第９ダンパ４Ａ〜４Ｉの開閉状態を示す表形式の図である。この第１パターンでは、ダイニングルーム１１、リビングルーム１２、廊下１５及びキッチン１６が暖房対象とされる。
【００４５】
この第１パターンが操作部７０で選択された場合、ダンパ開閉制御部６２は、図６（Ｂ）に示すように、第２、第４、第７、第９ダンパ４Ｂ、４Ｄ、４Ｇ、４Ｉを閉状態とし、残りのダンパを開状態とする。これにより、ダイニングルーム１１、リビングルーム１２、廊下１５及びキッチン１６に対応する第１、第２、第５、第６床下空間２１、２２、２５、２６が、他の床下空間から遮断された状態となる。
【００４６】
この状態で、ＨＰ制御部６１がヒートポンプエアコン５１を動作させると、第１床下空間２１に温風が吹き出され、第１床下空間２１内の空気が暖気に変換されるようになる。この暖気は、図６（Ａ）の図中に矢印Ｆ１で示すように、第１ダンパ４Ａ→第６ダンパ４Ｆ→第５ダンパ４Ｅ→第８ダンパ４Ｈというルート（或いはその逆ルート）を経て、第２、第５、第６床下空間２２、２５、２６に循環されるようになる。その結果、これらの床下空間は暖気で満たされるようになり、床部材を通した輻射熱によりダイニングルーム１１、リビングルーム１２、廊下１５及びキッチン１６が暖房される。これに加えて、第１、第２床吹き出し口１１Ｈ、１２Ｈから暖気が吹き出されるので、ＬＤＫスペースはこの暖気によっても暖房される。この第１パターンにおける換気ルートは、床下吸気口２０Ｈ→第１、第２床吹き出し口１１Ｈ、１２Ｈ→第１〜第６換気扇３Ａ〜３Ｆというルートとなる。
【００４７】
図７（Ａ）は、暖房運転パターンの他の例を示す平面図であって、寝室１３を重視した暖房運転パターン（以下、第２パターンという）が実行されている状態を示す平面図、図７（Ｂ）は、第２パターンにおける第１〜第９ダンパ４Ａ〜４Ｉの開閉状態を示す表形式の図である。この第２パターンでは、ダイニングルーム１１、リビングルーム１２及び寝室１３が暖房対象とされる。
【００４８】
この第２パターンが操作部７０で選択された場合、ダンパ開閉制御部６２は、図７（Ｂ）に示すように、第３、第６、第８ダンパ４Ｃ、４Ｆ、４Ｈを閉状態とし、残りのダンパを開状態とする。これにより、ダイニングルーム１１、リビングルーム１２及び寝室１３に対応する第１、第２、第３床下空間２１、２２、２３が、他の床下空間から遮断された状態となる。従って、第１床下空間２１内の暖気は、図７（Ａ）の図中に矢印Ｆ２で示すように、第１ダンパ４Ａ→第２ダンパ４Ｂというルートを経て、第２、第３床下空間２２、２３に循環される。これにより、床部材を通した輻射熱と、第１〜第３床吹き出し口１１Ｈ〜１３Ｈによりダイニングルーム１１、リビングルーム１２及び寝室１３が暖房される。この第１パターンにおける換気ルートは、床下吸気口２０Ｈ→第１〜第３床吹き出し口１１Ｈ〜１３Ｈ→第１〜第６換気扇３Ａ〜３Ｆというルートとなる。
【００４９】
暖房運転パターンが上記の第１パターンから第２パターンへ変更されるとき、第１パターンにおいて暖房対象とされていたリビングルーム１２下の第２床下空間２２の暖気が、第１パターンにおいて暖房対象とされず第２パターンにおいて暖房対象とされる寝室１３の第３床下空間２３へ受け渡される。つまり、直前の第１パターンでの暖房運転の際に生成された第２床下空間２２の暖気が、未だ暖気が充填されていない第３床下空間２３へ導入される。このため、第３床下空間２３の昇温効率を高めることができる。パターン設定部６４は、上記のような暖気の受け渡しが隣接する床下空間同士で行われるよう、第１〜第９ダンパ４Ａ〜４Ｉの開閉パターンを設定する。
【００５０】
すなわち、パターン記憶部６３には、暖房対象とされる室内空間に応じて複数の開閉パターンが記憶されている。例えば、寝室１３が暖房対象となる場合、対応する第３床下空間２３へ複数のルートで暖気を導入することが可能であり、各ルートに応じた第１〜第９ダンパ４Ａ〜４Ｉの開閉パターンが記憶されている。パターン設定部６４は、暖房運転パターンが変更される際、パターン記憶部６３に記憶されている上記複数の開閉パターンの中から、直前の暖房運転パターンでの暖房運転の際に生成された床下空間の暖気が、未だ暖気が充填されていない他の床下空間へ導入される開閉パターンを選択する。これにより、エネルギーロスの少ない暖房システムが実現される。
【００５１】
本実施形態の床下暖房住宅１によれば、第１〜第９ダンパ４Ａ〜４Ｉを開又は閉とすることにより、互いに連通されている床下空間と、遮断されている床下空間とに区画することができるので、自在に暖房運転パターン（暖房エリア）を設定することができる。また、その暖房エリアに応じて、床下吸気口２０Ｈ、通気口（ダンパ４Ａ〜４Ｉ）、床吹き出し口１１Ｈ〜１３Ｈ及び排気口（換気扇３Ａ〜３Ｆ）を通る排気ルートが設定されるので、常時換気に対応することができる。そして、外気は床下吸気口２０Ｈから床下空間１Ｂ内に一旦取り入れられ、暖房装置５により加温された後に床吹き出し口１１Ｈ〜１３Ｈから室内空間１Ａへ導入されるので、冷気が直接的に室内空間１Ａへ進入することはなく、居住者に不快感を与えることはない。
【００５２】
以上、本発明の実施形態につき説明したが、本発明はこれに限定されるものではなく、例えば次のような変形実施形態を取ることができる。
【００５３】
（１）上記実施形態では、内側基礎材２０２の各々に設けられている通気口に第１〜第９ダンパ４Ａ〜４Ｉを配置する例を示した。これに加えて、第１〜第３床吹き出し口１１Ｈ〜１３Ｈにもダンパを配置しても良い。この場合、例えば図７（Ａ）の寝室１３を重視した暖房運転パターンを行う際、第１、第２床吹き出し口１１Ｈ、１２Ｈのダンパを閉状態とし、第３床吹き出し口１３Ｈを開状態とすれば、寝室１３を効果的に暖房することが可能となる。
【００５４】
（２）上記実施形態では、暖房設備の一例としてヒートポンプエアコン５１を例示した。暖房設備は、床下空間を加温できるものであれば良く、各種の熱源を用いることができる。また、上記実施形態では、第１床下空間２１にのみ暖房装置５を配置する例を示したが、複数の暖房設備を、異なる床下空間に配置しても良い。
【００５５】
（３）上記実施形態では、外周基礎材２０１の第１床下空間２１を区画する部分に床下吸気口２０Ｈが１つ設けられる例を示した。床下吸気口は１つに限らず、複数個設けるようにしても良い。
【符号の説明】
【００５６】
１ 床下暖房住宅
１Ａ 室内空間
１Ｂ 床下空間
１Ｃ 床下暖房システム
１１Ｈ〜１３Ｈ 第１〜第３床吹き出し口
１０１ 外壁部材（室内空間と外部とを仕切る壁部材）
１０２，１０３ 床部材
２０Ｈ 床下吸気口
２１〜２７ 第１〜第７床下空間
２０１ 外周基礎材（床下空間と外部とを仕切る外周壁）
２０２ 内側基礎材（複数の床下空間を仕切る床下壁）
３Ａ〜３Ｆ 換気扇（排気口）
４Ａ〜４Ｉ 第１〜第９ダンパ（開閉装置）
５ 暖房装置（暖房設備）
５１ ヒートポンプエアコン
５２ 蓄熱体ユニット
６０ 制御部
６１ ヒートポンプ制御部
６２ ダンパ開閉制御部（制御手段）
６３ パターン記憶部（記憶部）
６４ パターン設定部
７０ 操作部
【技術分野】
【０００１】
本発明は、常時換気設備を備える住宅に床下暖房機能を付加した床下暖房住宅、及びこれに適用される床下暖房システムに関する。
【背景技術】
【０００２】
従来、住宅における室内空間の空気調和設備と、室内空間の換気設備とは、別個の設備として扱うことが一般的であった。例えば、空調装置としての床下暖房装置で室内空間を如何に暖房するかという問題と、換気扇等により室内空間を如何に換気するかという問題とは別問題として扱われ、空調及び換気は、各々が必要なときに行われるものとされてきた。
【０００３】
ところで、２００３年７月の建築基準法改正により、住宅に２４時間連続して室内空間の換気を行う常時換気設備の設置が義務付けられるに至った。しかし、上述の通り空調システムと換気システムとがリンクしていない結果、例えば冬季において居住者が、冷たい外気の室内空間への進入を嫌い、常時換気設備を強制停止させて換気機能を封殺するような使用態様を許容している。このような使用態様は、室内の汚染空気を外部に排出させない問題を招来する。
【０００４】
一方、特許文献１には、床下に温風ダクトを設置し、当該温風ダクトから床下空間と室内空間とに温風を吹き出すと共に、その室内空間の排気のための排気ダクトを具備した床暖房装置が開示されている。この装置は、空調と換気とがリンクした設備であるということはできる。しかし、特許文献１の装置では、温風ダクト及び排気ダクトの配設が必須となることから設備が大掛かりにならざるを得ない。また、暖房する室内空間が固定化されていないと適用し難い装置構成であり、室内空間の利用態様に応じてフレキシブルに暖房エリアを設定することが困難という問題がある。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００５】
【特許文献１】特開平１０−３３２１６０号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
本発明は上記の問題に鑑みて為されたものであり、常時換気を行いつつ室内空間の暖房を行うと共に、暖房エリアの変更に対応して換気ルートも変更することが可能な床下暖房住宅及び床下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】
【０００７】
本発明の一局面に係る床下暖房住宅は、室内空間と、前記室内空間に対応して区画された複数の床下空間と、前記複数の床下空間のうちの少なくとも１つの床下空間内に配置される暖房設備と、前記床下空間と外部とを仕切る外周壁に設けられ、外気を前記床下空間に取り入れるための床下吸気口と、前記床下空間と前記室内空間とを仕切る床部材に設けられ、前記床下空間から空気を前記室内空間内へ取り入れるための床吹き出し口と、前記室内空間と外部とを仕切る壁部材に設けられ、前記室内空間内の空気を外部に排気させるための排気口と、前記複数の床下空間を仕切る床下壁に設けられ、前記床下空間同士で空気を流通させるための通気口と、前記通気口に配置され、当該通気口を開閉する開閉装置と、暖房対象とされる室内空間の配置に応じて定められる暖房運転パターンに基づき、前記開閉装置の開閉状態を制御すると共に換気ルートを設定する制御手段と、を備えることを特徴とする（請求項１）。
【０００８】
この構成によれば、床下壁に設けられている通気口を開閉装置により開又は閉とすることにより、互いに連通されている床下空間と、遮断されている床下空間とに区画することができるので、自在に暖房運転パターン（暖房エリア）を設定することができる。また、その暖房エリアに応じて、所定の床下吸気口、通気口、床吹き出し口及び排気口を通る排気ルートが設定されるので、常時換気に対応することができる。そして、外気は床下吸気口から床下空間内に一旦取り入れられ、暖房設備により加温された後に床吹き出し口から室内空間へ導入されるので、冷気が直接的に室内空間へ進入することはなく、居住者に不快感を与えることはない。
【０００９】
上記構成において、前記室内空間は、前記床吹き出し口を具備する第１室内空間と、前記床吹き出し口を具備しない第２室内空間とを含み、前記第１室内空間は、前記床吹き出し口から供給される暖気と、前記床下空間からの前記床部材を通した輻射熱とで暖房され、前記第２室内空間は、前記床下空間からの前記床部材を通した輻射熱で暖房される構成とすることができる（請求項２）。
【００１０】
この構成によれば、例えば居間や寝室等の居室においては暖気と輻射熱とで暖房し、玄関ホールや廊下といった箇所では輻射熱のみで暖房するというように、住宅の間取りに応じて効率的な暖房を行うことが可能となる。
【００１１】
上記構成において、前記排気口に配置され、２４時間連続運転される換気扇をさらに備えることが望ましい（請求項３）。この構成によれば、換気扇の動作によって、換気ルートに沿った空気流を形成することができる。
【００１２】
上記構成において、前記暖房設備が、温風吹き出し型の暖房設備であることが望ましい（請求項４）。この構成によれば、前記換気ルートに沿った空気流を一層形成し易くなる利点がある。
【００１３】
本発明の他の局面に係る床下暖房システムは、室内空間と、前記室内空間に対応して区画された複数の床下空間と、前記床下空間と外部とを仕切る外周壁に設けられ、外気を前記床下空間に取り入れるための床下吸気口と、前記床下空間と前記室内空間とを仕切る床部材に設けられ、前記床下空間から空気を前記室内空間内へ取り入れるための床吹き出し口と、前記室内空間と外部とを仕切る壁部材に設けられ、前記室内空間内の空気を外部に排気させるための排気口と、前記複数の床下空間を仕切る床下壁に設けられ、前記床下空間同士で空気を流通させるための通気口と、を備えた住宅に適用される床下暖房システムであって、前記複数の床下空間のうちの少なくとも１つの床下空間内に配置される暖房設備と、前記通気口に配置され、当該通気口を開閉する開閉装置と、暖房対象とされる室内空間の配置に応じて定められる複数の暖房運転パターンを記憶する記憶部と、前記複数の暖房運転パターンのいずれかの選択操作を受け付ける操作部と、前記操作部により選択された暖房運転パターンに基づき、前記開閉装置の開閉状態を制御すると共に換気ルートを設定する制御手段と、を備えることを特徴とする（請求項５）。
【００１４】
この構成によれば、通気口を開閉装置により開又は閉をすることにより、互いに連通されている床下空間と、遮断されている床下空間とに区画することができる。従って、操作部に与えられた選択操作に基づき、記憶部のパターンデータを読み出して、自在に暖房運転パターン（暖房エリア）を設定することができる。また、その暖房エリアに応じて、所定の床下吸気口、通気口、床吹き出し口及び排気口を通る排気ルートが設定されるので、常時換気に対応することができる。そして、外気は床下吸気口から床下空間内に一旦取り入れられ、暖房設備により加温された後に床吹き出し口から室内空間へ導入されるので、冷気が直接的に室内空間へ進入することはなく、居住者に不快感を与えることはない。
【００１５】
上記構成において、前記暖房運転パターンが、第１パターンから、これとは異なる第２パターンに変更される場合において、前記制御手段は、前記第１パターンにおいて暖房対象とされていた室内空間に対応する第１床下空間の暖気が、前記第１パターンにおいて暖房対象とされず前記第２パターンにおいて暖房対象とされる第２床下空間へ受け渡されるよう、前記開閉装置の開閉状態を制御することが望ましい（請求項６）。
【００１６】
この構成によれば、第１パターンでの暖房運転の際に生成された第１床下空間の暖気を、未だ暖気が充填されていない第２床下空間へ導入させることができる。このため、昇温効率を高め、エネルギーロスの少ないシステムとすることができる。
【発明の効果】
【００１７】
本発明によれば、常時換気を行いつつ室内空間の暖房を行うと共に、暖房エリアの変更に対応して換気ルートも変更することが可能となる。従って、常に温熱環境及び清浄度が安定した室内環境を居住者に提供することができる。
【図面の簡単な説明】
【００１８】
【図１】本発明が適用された床下暖房住宅の間取り例を示す平面図である。
【図２】図１の間取りに対応した床下空間の区画を示す平面図である。
【図３】蓄熱体ユニットの上面視の断面図である。
【図４】蓄熱体ユニットの側面視の断面図である。
【図５】床下暖房ユニットの制御構成を示すブロック図である。
【図６】（Ａ）は暖房運転パターンの一例を示す平面図、（Ｂ）はダンパの開閉状態を示す表形式の図である。
【図７】（Ａ）は暖房運転パターンの他の例を示す平面図、（Ｂ）はダンパの開閉状態を示す表形式の図である。
【発明を実施するための形態】
【００１９】
以下、図面に基づいて、本発明の実施形態につき詳細に説明する。図１は、本発明が適用された床下暖房住宅１の室内空間１Ａの間取りを示す平面図、図２は、当該床下暖房住宅１の、室内空間１Ａの間取りに対応した床下空間１Ｂの区画を示す平面図である。
【００２０】
本実施形態では、図１に示すように、室内空間１Ａとして、ダイニングルーム１１、リビングルーム１２、寝室１３、ホール１４、廊下１５（トイレを含む）、キッチン１６、及び洗面所（浴室を含む）１７が備えられている例を示している。なお、この室内空間１Ａは２階建て住戸の１階部分を示している。これら室内空間の外周囲は、外壁部材（室内空間と外部とを仕切る壁部材）１０１で仕切られている。また、各室内空間同士は、ＬＤＫを構成するダイニングルーム１１、リビングルーム１２及びキッチン１６を除き、内壁部材やドア等で区画されている。
【００２１】
外壁部材１０１の適所には、室内空間１Ａ内の空気を外部に排気させるための排気口が複数穿孔されている。これら排気口には、第１〜第６換気扇３Ａ〜３Ｆが各々組み付けられ、これら換気扇３Ａ〜３Ｆの駆動により、各室内空間の空気が外部へ強制排気されるようになっている。具体的には、ダイニングルーム１１及びリビングルーム１２に対応して第１換気扇３Ａが、寝室１３に対応して第２換気扇３Ｂが、キッチン１６に対応して第３換気扇３Ｃが、洗面所（浴室）１７に対応して第４、第５換気扇３Ｄ、３Ｅが、廊下（トイレ）１５に対応して第６換気扇３Ｆが、それぞれ配置されている。これら第１〜第６換気扇３Ａ〜３Ｆは、常時換気のための設備であって、全てが２４時間連続して運転される換気扇である。
【００２２】
ダイニングルーム１１及びリビングルーム１２の床面を構成する床部材１０２には、床下空間１Ｂ（第１床下空間２１及び第２床下空間２２）から暖気（空気）を取り入れるための第１床吹き出し口１１Ｈ及び第２床吹き出し口１２Ｈが設けられている。また、寝室１３の床面を構成する床部材１０３にも、床下空間１Ｂ（第３床下空間２３）から暖気を取り入れるための第３床吹き出し口１３Ｈが設けられている。
【００２３】
図２に示すように、このような室内空間１Ａに対応して、複数の床下空間１Ｂが区画されている。床下空間１Ｂは、ダイニングルーム１１に対応した床下の区画である第１床下空間２１、リビングルーム１２に対応した第２床下空間２２、寝室１３に対応した第３床下空間２３、ホール１４に対応した第４床下空間２４、廊下１５に対応した第５床下空間２５、キッチン１６に対応した第６床下空間２６、及び、洗面所２７に対応した第７床下空間２７を含む。
【００２４】
これら床下空間の外周囲は、外周基礎材２０１（床下空間と外部とを仕切る外周壁）で外部と仕切られている。また、各床下空間２１〜２７は、内側基礎材２０２（複数の床下空間を仕切る床下壁）で区画されている。外周基礎材２０１及び内側基礎材２０２は、所定の幅及び高さを備えた基礎コンクリートで形成されている。この基礎コンクリートと、各床下空間２１〜２７の底面を構成する土間コンクリートとにより、当該床下暖房住宅１の基礎構造体が形成されている。ここで、外周基礎材２０１の周囲に断熱材を貼設し、床下空間１Ｂの断熱を施すことが望ましい。なお、図２では、第１〜第６換気扇３Ａ〜３Ｆ及び第１〜第３床吹き出し口１１Ｈ〜１３Ｈの位置を、説明の便宜上、書き加えているが、これらが外周基礎材２０１上、若しくは第１〜第３床下空間２１〜２３内に存在している訳ではない。
【００２５】
外周基礎材２０１の第１床下空間２１を区画する部分には、外気を床下空間１Ｂに取り入れるための床下吸気口２０Ｈが設けられている（図１でも、床下吸気口２０Ｈを便宜的に書き加えている）。床下吸気口２０Ｈから取り入れられた外気は、第１床下空間２１から、他の床下空間２２〜２７に一部又は全部に循環され得る。そして、専ら第１〜第３床吹き出し口１１Ｈ〜１３Ｈを経て室内空間１Ａ（特にダイニングルーム１１、リビングルーム１２及び寝室１３）に導入され、さらにはドア下の隙間等を経て他の室内空間へも導入され、第１〜第６換気扇３Ａ〜３Ｆの一部又は全部を経て外部に流出するという空気の換気ルートが形成される。この換気ルートに沿った空気流は、第１〜第６換気扇３Ａ〜３Ｆの稼働による吸引力で生成される。
【００２６】
床下空間同士を仕切る内側基礎材２０２の各々には、床下空間同士で空気を流通させるための９つの通気口が設けられている。これらの通気口には、当該通気口を開状態若しくは閉状態とする第１〜第９ダンパ４Ａ〜４Ｉ（開閉装置）が組み付けられている。各々のダンパ４Ａ〜４Ｉには図略の開閉駆動装置が付設され、開状態と閉状態との切換が遠隔制御される。ダンパ４Ａ〜４Ｉが開状態であるとき、隣り合う床下空間同士は連通状態となり、空気が流通可能となる。一方、ダンパ４Ａ〜４Ｉが閉状態であるとき、隣り合う床下空間同士は遮断された状態となり、空気の流通は実質的に不能となる。従って、第１〜第９ダンパ４Ａ〜４Ｉのいずれかを開、残りを閉とすることで、床下空間内における空気流を自在に制御することが可能である。
【００２７】
第１床下空間２１の土間コンクリート上には、温風吹き出し型の暖房装置５が配置されている。暖房装置５は、温風を発生するヒートポンプエアコン（ＨＰ）５１と、このヒートポンプエアコン５１が生成する熱を蓄熱する蓄熱体ユニット５２とを含んで構成されている。なお、ヒートポンプエアコン５１に対して、図示省略の室外機が備えられている。ヒートポンプエアコン５１が発する温風は、ダクト５１Ａ（図３、図４参照）を通して蓄熱体ユニット５２に導かれる。
【００２８】
図３は、蓄熱体ユニット５２の上面視の断面図、図４は側面視の断面図である。蓄熱体ユニット５２は、筐体５３内に潜熱蓄熱体からなる薄板状の蓄熱プレート５４、５４、５４・・・が複数枚収納されてなる。
【００２９】
筐体５３は、その入口側５２Ｔと出口側５２Ｅとが開口した、断面矩形の角筒形状を有する筐体である。入口側５２Ｔには、ヒートポンプエアコン５１が発する温風が送り込まれるダクト５１Ａの出口側が接続されたチャンバー５５が密に取り付けられている。従って、ヒートポンプエアコン５１からの温風は、チャンバー５５内の空間５５Ｈを介して漏れなく筐体５３の入口側５２Ｔへ導入されるようになっている。
【００３０】
蓄熱プレート５４としては、例えばノルマルパラフィンのような潜熱蓄熱材をプラスチック樹脂製の平板状容器に封入して作成されたものが採用できる。本実施形態で好適に用いることができる潜熱蓄熱体の物性の一例は、相変化温度＝３６℃、融解熱量１７５ｋＪ／ｋｇ、密度＝９００ｋｇ／ｍ３、比熱＝２５００Ｊ／ｋｇＫ、熱伝導率＝０．２１９Ｗ／ｍｋ、使用体積＝０．６８ｍ３である。
【００３１】
かかる蓄熱プレート５４は、図３に示すように同一平面上に複数枚が並列配置されると共に、図４に示すように、その並列配置体５４Ｌが通気路５３Ｈとなる間隔を置いて複層に積層されている。なお、このような蓄熱プレート５４の並列・複層配置を可能とするために、図略のラックが筐体５３内に組み付けられている。
【００３２】
蓄熱体ユニット５２がこのような内部構成を備えていることから、ヒートポンプエアコン５１からの温風が入口側５２Ｔから筐体５２内へ導入されると、該温風が通気路５３Ｈを通る際に温風が持つ熱が各蓄熱プレート５４に与えられ、蓄熱プレート５４は蓄熱する。そして、熱交換後の温風は、筐体５２の出口側５２Ｅから第１床下空間２１へ吹き出され、暖房の用に供される。なお、第１床下空間２１の土間コンクリート上の出口側５２Ｅに対応する部分には、土中への熱流出を抑止するために断熱材等を敷設することが望ましい。
【００３３】
一方、各蓄熱プレート５４が一旦蓄熱されると、ダクト５１Ａからは温風を供給せずとも常温風を入口側５２Ｔから筐体５２内へ導入すれば、この常温風が通気路５３Ｈを通る際に蓄熱プレート５４が放熱する熱により加熱され、出口側５２Ｅから温風を吹き出させることができる。すなわち、蓄熱プレート５４の蓄熱完了後は、ヒートポンプエアコン５１は熱を発生する動作を行う必要はなく、単に送風ファン等で送風動作を行うだけで良くなる。従って、省エネルギー化を図ることができる。
【００３４】
暖房装置５から第１床下空間２１内に吹き出された温風は、ダンパ４Ａ〜４Ｉが開状態とされることで、他の床下空間２２〜２７へ導入される。温風が導入された床下空間２１〜２７は加温され、床部材を通した輻射熱で、対応する室内空間１１〜１７を暖房する。さらに前記温風は、第１〜第３床吹き出し口１１Ｈ〜１３Ｈを通して室内空間へ導入され、その暖気によって直接室内空間を暖房する。本実施形態では、第１〜第３床吹き出し口１１Ｈ〜１３Ｈを有するダイニングルーム１１、リビングルーム１２及び寝室１３（以上、第１室内空間）は、第１〜第３床吹き出し口１１Ｈ〜１３Ｈから供給される暖気と、前記輻射熱との双方で暖房される。一方、床吹き出し口を具備しないホール１４、廊下１５、キッチン１６及び洗面所１７（以上、第２室内空間）については、専ら前記輻射熱で暖房される。
【００３５】
続いて、図５に基づいて、本実施形態の床下暖房住宅１に適用されている床下暖房システム１Ｃについて説明する。床下暖房システム１Ｃは、上述のヒートポンプエアコン５１及び第１〜第９ダンパ４Ａ〜４Ｉに加え、これらの動作を制御する制御部６０と、ユーザからの操作指示を受け付ける操作部７０とを備えている。また、制御部６０は、ＨＰ（ヒートポンプ）制御部６１、ダンパ開閉制御部６２（制御手段）、パターン記憶部６３（記憶部）、及びパターン設定部６４を備えている。
【００３６】
ＨＰ制御部６１は、ヒートポンプエアコン５１の運転動作を制御する。例えばＨＰ制御部６１は、操作部７０から運転指示が与えられるとヒートポンプエアコン５１を起動させ、温風を第１床下空間２１内へ放出させる。そして、蓄熱プレート５４への蓄熱が完了している状態では、ヒートポンプエアコン５１での熱生成を停止し、送風ファンのみを駆動して省エネ運転を実行させる。深夜電力時間帯にヒートポンプエアコン５１で熱生成して暖房及び蓄熱プレート５４への蓄熱を実行させ、昼間に蓄熱プレート５４からの放熱で暖房を実行することは、ＨＰ制御部６１の好ましい制御態様である。
【００３７】
ダンパ開閉制御部６２は、第１〜第９ダンパ４Ａ〜４Ｉに付設されている図略の開閉駆動装置に制御信号を与え、それら各々の開閉動作を制御する。すなわち、ダンパ開閉制御部６２は、所定の暖房運転パターンに基づいて、第１〜第９ダンパ４Ａ〜４Ｉのうち、いくつかを「開状態」とし、残りを「閉状態」とすることで、室内空間１Ａの一部または全部を暖房状態とする。
【００３８】
例えば、全室暖房の運転パターンが操作部７０で選択された場合、ダンパ開閉制御部６２は、第１〜第９ダンパ４Ａ〜４Ｉの全てを開状態とする。この場合、暖房装置５から発せられる温風は全ての床下空間２１〜２７へ行き渡り、ダイニングルーム１１、リビングルーム１２、寝室１３、ホール１４、廊下１５、キッチン１６及び洗面所１７の全てが暖房される状態となる。
【００３９】
また、ダイニングルーム１１及びリビングルーム１２の暖房を行うＬＤ暖房の運転パターンが操作部７０で選択された場合、ダンパ開閉制御部６２は、第１ダンパ４Ａを開状態とする一方で、第２、第６、第８ダンパ４Ｂ、４Ｆ、４Ｈを閉状態とする。これにより、ダイニングルーム１１及びリビングルーム１２に対応する第１、第２床下空間２１、２２が他の床下空間と遮断された閉鎖空間となり、両室が暖房される状態となる。なお、残りのダンパ４Ｃ、４Ｄ、４Ｅ、４Ｇ、４Ｉは、開状態又は閉状態のいずれにしても良い。
【００４０】
第１〜第６換気扇３Ａ〜３Ｆの駆動と、上記のような第１〜第９ダンパ４Ａ〜４Ｉの開閉制御によって、自ずと換気ルートが設定されることになる。上記の全室暖房の運転パターンの場合は、床下吸気口２０Ｈ→第１〜第３床吹き出し口１１Ｈ〜１３Ｈ→第１〜第６換気扇３Ａ〜３Ｆという換気ルートが形成されることになる。一方、上記のＬＤ暖房の運転パターンの場合は、床下吸気口２０Ｈ→第１、第２床吹き出し口１１Ｈ、１２Ｈ→第１〜第６換気扇３Ａ〜３Ｆという換気ルートとなる。なお、本実施形態によれば、第１〜第６換気扇３Ａ〜３Ｆの駆動によって換気ルートが形成されることから、第１〜第９ダンパ４Ａ〜４Ｉの配置位置にファン等の送気手段を設置する必要が無いという利点がある。
【００４１】
パターン記憶部６３は、暖房対象とされる室内空間の配置に応じて定められる複数の暖房運転パターン、つまり、第１〜第９ダンパ４Ａ〜４Ｉの開閉パターンを記憶する。例えば、上述の全室暖房、ＬＤ暖房の他、寝室１３を中心とする暖房、洗面所１７とＬＤＫを中心とする暖房等の暖房運転パターンに応じて、それらの床下空間へ暖気を導入可能な複数のパターンが、予めパターン記憶部６３に記憶される。ダンパ開閉制御部６２は、操作部７０からの特定の暖房運転パターンの選択指示が与えられたとき、このパターン記憶部６３の情報を読み出して、第１〜第９ダンパ４Ａ〜４Ｉを開閉制御する。
【００４２】
パターン設定部６４は、暖房運転パターンが、特定の第１パターンから、これとは異なる第２パターンに変更される場合において、第１パターンにおいて暖房対象とされていた室内空間に対応する床下空間の暖気が、第１パターンにおいて暖房対象とされず第２パターンにおいて暖房対象とされる床下空間へ受け渡されるよう、第１〜第９ダンパ４Ａ〜４Ｉの開閉パターンを設定する。この点の具体例については、図６、図７に基づき後述する。
【００４３】
操作部７０は、例えば操作ボタンや液晶タッチパネル等を備えたリモコン装置からなり、床下暖房システム１Ｃに対するユーザの各種の操作指示を受け付ける。上述の通り、暖房運転パターンの選択指示も、この操作部７０で受け付けられる。
【００４４】
以下、暖房運転パターンの具体例を図示して説明する。図６（Ａ）は、暖房運転パターンの一例を示す平面図であって、ＬＤＫ中心型の暖房運転パターン（以下、第１パターンという）が実行されている状態を示す平面図、図６（Ｂ）は、第１パターンにおける第１〜第９ダンパ４Ａ〜４Ｉの開閉状態を示す表形式の図である。この第１パターンでは、ダイニングルーム１１、リビングルーム１２、廊下１５及びキッチン１６が暖房対象とされる。
【００４５】
この第１パターンが操作部７０で選択された場合、ダンパ開閉制御部６２は、図６（Ｂ）に示すように、第２、第４、第７、第９ダンパ４Ｂ、４Ｄ、４Ｇ、４Ｉを閉状態とし、残りのダンパを開状態とする。これにより、ダイニングルーム１１、リビングルーム１２、廊下１５及びキッチン１６に対応する第１、第２、第５、第６床下空間２１、２２、２５、２６が、他の床下空間から遮断された状態となる。
【００４６】
この状態で、ＨＰ制御部６１がヒートポンプエアコン５１を動作させると、第１床下空間２１に温風が吹き出され、第１床下空間２１内の空気が暖気に変換されるようになる。この暖気は、図６（Ａ）の図中に矢印Ｆ１で示すように、第１ダンパ４Ａ→第６ダンパ４Ｆ→第５ダンパ４Ｅ→第８ダンパ４Ｈというルート（或いはその逆ルート）を経て、第２、第５、第６床下空間２２、２５、２６に循環されるようになる。その結果、これらの床下空間は暖気で満たされるようになり、床部材を通した輻射熱によりダイニングルーム１１、リビングルーム１２、廊下１５及びキッチン１６が暖房される。これに加えて、第１、第２床吹き出し口１１Ｈ、１２Ｈから暖気が吹き出されるので、ＬＤＫスペースはこの暖気によっても暖房される。この第１パターンにおける換気ルートは、床下吸気口２０Ｈ→第１、第２床吹き出し口１１Ｈ、１２Ｈ→第１〜第６換気扇３Ａ〜３Ｆというルートとなる。
【００４７】
図７（Ａ）は、暖房運転パターンの他の例を示す平面図であって、寝室１３を重視した暖房運転パターン（以下、第２パターンという）が実行されている状態を示す平面図、図７（Ｂ）は、第２パターンにおける第１〜第９ダンパ４Ａ〜４Ｉの開閉状態を示す表形式の図である。この第２パターンでは、ダイニングルーム１１、リビングルーム１２及び寝室１３が暖房対象とされる。
【００４８】
この第２パターンが操作部７０で選択された場合、ダンパ開閉制御部６２は、図７（Ｂ）に示すように、第３、第６、第８ダンパ４Ｃ、４Ｆ、４Ｈを閉状態とし、残りのダンパを開状態とする。これにより、ダイニングルーム１１、リビングルーム１２及び寝室１３に対応する第１、第２、第３床下空間２１、２２、２３が、他の床下空間から遮断された状態となる。従って、第１床下空間２１内の暖気は、図７（Ａ）の図中に矢印Ｆ２で示すように、第１ダンパ４Ａ→第２ダンパ４Ｂというルートを経て、第２、第３床下空間２２、２３に循環される。これにより、床部材を通した輻射熱と、第１〜第３床吹き出し口１１Ｈ〜１３Ｈによりダイニングルーム１１、リビングルーム１２及び寝室１３が暖房される。この第１パターンにおける換気ルートは、床下吸気口２０Ｈ→第１〜第３床吹き出し口１１Ｈ〜１３Ｈ→第１〜第６換気扇３Ａ〜３Ｆというルートとなる。
【００４９】
暖房運転パターンが上記の第１パターンから第２パターンへ変更されるとき、第１パターンにおいて暖房対象とされていたリビングルーム１２下の第２床下空間２２の暖気が、第１パターンにおいて暖房対象とされず第２パターンにおいて暖房対象とされる寝室１３の第３床下空間２３へ受け渡される。つまり、直前の第１パターンでの暖房運転の際に生成された第２床下空間２２の暖気が、未だ暖気が充填されていない第３床下空間２３へ導入される。このため、第３床下空間２３の昇温効率を高めることができる。パターン設定部６４は、上記のような暖気の受け渡しが隣接する床下空間同士で行われるよう、第１〜第９ダンパ４Ａ〜４Ｉの開閉パターンを設定する。
【００５０】
すなわち、パターン記憶部６３には、暖房対象とされる室内空間に応じて複数の開閉パターンが記憶されている。例えば、寝室１３が暖房対象となる場合、対応する第３床下空間２３へ複数のルートで暖気を導入することが可能であり、各ルートに応じた第１〜第９ダンパ４Ａ〜４Ｉの開閉パターンが記憶されている。パターン設定部６４は、暖房運転パターンが変更される際、パターン記憶部６３に記憶されている上記複数の開閉パターンの中から、直前の暖房運転パターンでの暖房運転の際に生成された床下空間の暖気が、未だ暖気が充填されていない他の床下空間へ導入される開閉パターンを選択する。これにより、エネルギーロスの少ない暖房システムが実現される。
【００５１】
本実施形態の床下暖房住宅１によれば、第１〜第９ダンパ４Ａ〜４Ｉを開又は閉とすることにより、互いに連通されている床下空間と、遮断されている床下空間とに区画することができるので、自在に暖房運転パターン（暖房エリア）を設定することができる。また、その暖房エリアに応じて、床下吸気口２０Ｈ、通気口（ダンパ４Ａ〜４Ｉ）、床吹き出し口１１Ｈ〜１３Ｈ及び排気口（換気扇３Ａ〜３Ｆ）を通る排気ルートが設定されるので、常時換気に対応することができる。そして、外気は床下吸気口２０Ｈから床下空間１Ｂ内に一旦取り入れられ、暖房装置５により加温された後に床吹き出し口１１Ｈ〜１３Ｈから室内空間１Ａへ導入されるので、冷気が直接的に室内空間１Ａへ進入することはなく、居住者に不快感を与えることはない。
【００５２】
以上、本発明の実施形態につき説明したが、本発明はこれに限定されるものではなく、例えば次のような変形実施形態を取ることができる。
【００５３】
（１）上記実施形態では、内側基礎材２０２の各々に設けられている通気口に第１〜第９ダンパ４Ａ〜４Ｉを配置する例を示した。これに加えて、第１〜第３床吹き出し口１１Ｈ〜１３Ｈにもダンパを配置しても良い。この場合、例えば図７（Ａ）の寝室１３を重視した暖房運転パターンを行う際、第１、第２床吹き出し口１１Ｈ、１２Ｈのダンパを閉状態とし、第３床吹き出し口１３Ｈを開状態とすれば、寝室１３を効果的に暖房することが可能となる。
【００５４】
（２）上記実施形態では、暖房設備の一例としてヒートポンプエアコン５１を例示した。暖房設備は、床下空間を加温できるものであれば良く、各種の熱源を用いることができる。また、上記実施形態では、第１床下空間２１にのみ暖房装置５を配置する例を示したが、複数の暖房設備を、異なる床下空間に配置しても良い。
【００５５】
（３）上記実施形態では、外周基礎材２０１の第１床下空間２１を区画する部分に床下吸気口２０Ｈが１つ設けられる例を示した。床下吸気口は１つに限らず、複数個設けるようにしても良い。
【符号の説明】
【００５６】
１ 床下暖房住宅
１Ａ 室内空間
１Ｂ 床下空間
１Ｃ 床下暖房システム
１１Ｈ〜１３Ｈ 第１〜第３床吹き出し口
１０１ 外壁部材（室内空間と外部とを仕切る壁部材）
１０２，１０３ 床部材
２０Ｈ 床下吸気口
２１〜２７ 第１〜第７床下空間
２０１ 外周基礎材（床下空間と外部とを仕切る外周壁）
２０２ 内側基礎材（複数の床下空間を仕切る床下壁）
３Ａ〜３Ｆ 換気扇（排気口）
４Ａ〜４Ｉ 第１〜第９ダンパ（開閉装置）
５ 暖房装置（暖房設備）
５１ ヒートポンプエアコン
５２ 蓄熱体ユニット
６０ 制御部
６１ ヒートポンプ制御部
６２ ダンパ開閉制御部（制御手段）
６３ パターン記憶部（記憶部）
６４ パターン設定部
７０ 操作部
【特許請求の範囲】
【請求項１】
室内空間と、
前記室内空間に対応して区画された複数の床下空間と、
前記複数の床下空間のうちの少なくとも１つの床下空間内に配置される暖房設備と、
前記床下空間と外部とを仕切る外周壁に設けられ、外気を前記床下空間に取り入れるための床下吸気口と、
前記床下空間と前記室内空間とを仕切る床部材に設けられ、前記床下空間から空気を前記室内空間内へ取り入れるための床吹き出し口と、
前記室内空間と外部とを仕切る壁部材に設けられ、前記室内空間内の空気を外部に排気させるための排気口と、
前記複数の床下空間を仕切る床下壁に設けられ、前記床下空間同士で空気を流通させるための通気口と、
前記通気口に配置され、当該通気口を開閉する開閉装置と、
暖房対象とされる室内空間の配置に応じて定められる暖房運転パターンに基づき、前記開閉装置の開閉状態を制御すると共に換気ルートを設定する制御手段と、
を備えることを特徴とする床下暖房住宅。
【請求項２】
前記室内空間は、前記床吹き出し口を具備する第１室内空間と、前記床吹き出し口を具備しない第２室内空間とを含み、
前記第１室内空間は、前記床吹き出し口から供給される暖気と、前記床下空間からの前記床部材を通した輻射熱とで暖房され、
前記第２室内空間は、前記床下空間からの前記床部材を通した輻射熱で暖房される、
ことを特徴とする請求項１に記載の床下暖房住宅。
【請求項３】
前記排気口に配置され、２４時間連続運転される換気扇をさらに備えることを特徴とする請求項１又は２に記載の床下暖房住宅。
【請求項４】
前記暖房設備が、温風吹き出し型の暖房設備であることを特徴とする請求項１〜３のいずれかに記載の床下暖房住宅。
【請求項５】
室内空間と、前記室内空間に対応して区画された複数の床下空間と、前記床下空間と外部とを仕切る外周壁に設けられ、外気を前記床下空間に取り入れるための床下吸気口と、前記床下空間と前記室内空間とを仕切る床部材に設けられ、前記床下空間から空気を前記室内空間内へ取り入れるための床吹き出し口と、前記室内空間と外部とを仕切る壁部材に設けられ、前記室内空間内の空気を外部に排気させるための排気口と、前記複数の床下空間を仕切る床下壁に設けられ、前記床下空間同士で空気を流通させるための通気口と、を備えた住宅に適用される床下暖房システムであって、
前記複数の床下空間のうちの少なくとも１つの床下空間内に配置される暖房設備と、
前記通気口に配置され、当該通気口を開閉する開閉装置と、
暖房対象とされる室内空間の配置に応じて定められる複数の暖房運転パターンを記憶する記憶部と、
前記複数の暖房運転パターンのいずれかの選択操作を受け付ける操作部と、
前記操作部により選択された暖房運転パターンに基づき、前記開閉装置の開閉状態を制御すると共に換気ルートを設定する制御手段と、
を備えることを特徴とする床下暖房システム。
【請求項６】
前記暖房運転パターンが、第１パターンから、これとは異なる第２パターンに変更される場合において、
前記制御手段は、前記第１パターンにおいて暖房対象とされていた室内空間に対応する第１床下空間の暖気が、前記第１パターンにおいて暖房対象とされず前記第２パターンにおいて暖房対象とされる第２床下空間へ受け渡されるよう、前記開閉装置の開閉状態を制御することを特徴とする請求項５に記載の床下暖房システム。
【請求項１】
室内空間と、
前記室内空間に対応して区画された複数の床下空間と、
前記複数の床下空間のうちの少なくとも１つの床下空間内に配置される暖房設備と、
前記床下空間と外部とを仕切る外周壁に設けられ、外気を前記床下空間に取り入れるための床下吸気口と、
前記床下空間と前記室内空間とを仕切る床部材に設けられ、前記床下空間から空気を前記室内空間内へ取り入れるための床吹き出し口と、
前記室内空間と外部とを仕切る壁部材に設けられ、前記室内空間内の空気を外部に排気させるための排気口と、
前記複数の床下空間を仕切る床下壁に設けられ、前記床下空間同士で空気を流通させるための通気口と、
前記通気口に配置され、当該通気口を開閉する開閉装置と、
暖房対象とされる室内空間の配置に応じて定められる暖房運転パターンに基づき、前記開閉装置の開閉状態を制御すると共に換気ルートを設定する制御手段と、
を備えることを特徴とする床下暖房住宅。
【請求項２】
前記室内空間は、前記床吹き出し口を具備する第１室内空間と、前記床吹き出し口を具備しない第２室内空間とを含み、
前記第１室内空間は、前記床吹き出し口から供給される暖気と、前記床下空間からの前記床部材を通した輻射熱とで暖房され、
前記第２室内空間は、前記床下空間からの前記床部材を通した輻射熱で暖房される、
ことを特徴とする請求項１に記載の床下暖房住宅。
【請求項３】
前記排気口に配置され、２４時間連続運転される換気扇をさらに備えることを特徴とする請求項１又は２に記載の床下暖房住宅。
【請求項４】
前記暖房設備が、温風吹き出し型の暖房設備であることを特徴とする請求項１〜３のいずれかに記載の床下暖房住宅。
【請求項５】
室内空間と、前記室内空間に対応して区画された複数の床下空間と、前記床下空間と外部とを仕切る外周壁に設けられ、外気を前記床下空間に取り入れるための床下吸気口と、前記床下空間と前記室内空間とを仕切る床部材に設けられ、前記床下空間から空気を前記室内空間内へ取り入れるための床吹き出し口と、前記室内空間と外部とを仕切る壁部材に設けられ、前記室内空間内の空気を外部に排気させるための排気口と、前記複数の床下空間を仕切る床下壁に設けられ、前記床下空間同士で空気を流通させるための通気口と、を備えた住宅に適用される床下暖房システムであって、
前記複数の床下空間のうちの少なくとも１つの床下空間内に配置される暖房設備と、
前記通気口に配置され、当該通気口を開閉する開閉装置と、
暖房対象とされる室内空間の配置に応じて定められる複数の暖房運転パターンを記憶する記憶部と、
前記複数の暖房運転パターンのいずれかの選択操作を受け付ける操作部と、
前記操作部により選択された暖房運転パターンに基づき、前記開閉装置の開閉状態を制御すると共に換気ルートを設定する制御手段と、
を備えることを特徴とする床下暖房システム。
【請求項６】
前記暖房運転パターンが、第１パターンから、これとは異なる第２パターンに変更される場合において、
前記制御手段は、前記第１パターンにおいて暖房対象とされていた室内空間に対応する第１床下空間の暖気が、前記第１パターンにおいて暖房対象とされず前記第２パターンにおいて暖房対象とされる第２床下空間へ受け渡されるよう、前記開閉装置の開閉状態を制御することを特徴とする請求項５に記載の床下暖房システム。
【図１】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【公開番号】特開２０１２−１４０７５５（Ｐ２０１２−１４０７５５Ａ）
【公開日】平成２４年７月２６日（２０１２．７．２６）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２０１０−２９２２２４（Ｐ２０１０−２９２２２４）
【出願日】平成２２年１２月２８日（２０１０．１２．２８）
【出願人】（０００１５６９３８）関西電力株式会社 (1,442)
【出願人】（０００１２５３４７）学校法人近畿大学 (389)
【Ｆターム（参考）】
【公開日】平成２４年７月２６日（２０１２．７．２６）
【国際特許分類】
【出願日】平成２２年１２月２８日（２０１０．１２．２８）
【出願人】（０００１５６９３８）関西電力株式会社 (1,442)
【出願人】（０００１２５３４７）学校法人近畿大学 (389)
【Ｆターム（参考）】
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