説明

空調システム及び建物

【課題】効率良く快適な冷房を行うことができるヒートポンプ式給湯機のヒートポンプ装置の冷たい排気を利用した空調システムを提供する。
【解決手段】ヒートポンプ式給湯機2のヒートポンプ装置3を利用した建物1の空調システムであって、建物1の2階の床上空間12の天井部12a近傍の内壁部12bに空調用の通気口4が設けられているとともに、空調用の通気口4とヒートポンプ式給湯機2のヒートポンプ装置3の排気部31とが通気経路としてのダクト5で接続された構成とされている。

【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【0001】
本発明は、空調システム、及びこの空調システムを備えた建物に関するものである。
【背景技術】
【0002】
従来から、ヒートポンプ式給湯機のヒートポンプ装置の冷たい排気を利用して、夏場などの暑期における建物の床上空間内の冷房を行う空調システムが知られている(例えば、特許文献1を参照)。
【先行技術文献】
【特許文献】
【0003】
【特許文献1】特許第4302429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、上記した特許文献1のような従来技術では、建物の床上空間の床に近い低い位置からこの冷たい排気を床上空間内に送り込んでいたので、床下空間内の下部ばかり冷やされていた。
【0005】
このため、補助的な冷房としては充分であったが、効率良く快適な本格的な冷房を行うまでに至るものではなかった。
【0006】
そこで、本発明は、効率良く快適な冷房を行うことができるヒートポンプ式給湯機のヒートポンプ装置の冷たい排気を利用した空調システム、及びこの空調システムを備えた建物を提供することを目的としている。
【課題を解決するための手段】
【0007】
前記目的を達成するために、本発明の空調システムは、ヒートポンプ式給湯機のヒートポンプ装置を利用した建物の空調システムであって、前記建物の床上空間の天井部近傍の内壁部又は天井部に空調用の通気口が設けられているとともに、該空調用の通気口と前記ヒートポンプ式給湯機の前記ヒートポンプ装置の排気部とが通気経路で接続されていることを特徴とする。
【0008】
ここで、前記通気口には、補助送風ファンが設けられているとよい。
【0009】
また、前記補助送風ファンにより、前記通気口から空調用空気を前記床上空間の内側に向かって略水平方向に吹き出し可能としているとよい。
【0010】
さらに、前記ヒートポンプ式給湯機の前記ヒートポンプ装置の内部の送風ファンは逆回転も行え、前記床上空間内の空気を屋外へ排出可能としているとよい。
【0011】
また、前記補助送風ファンは逆回転も行え、前記床上空間内の空気を屋外へ排出可能としているとよい。
【0012】
さらに、前記ヒートポンプ式給湯機の前記ヒートポンプ装置には、屋外排気部も設けられており、前記排気部と前記屋外排気部とには、排気量調整手段が設けられており、両者間の排気比率が調整可能とされているとよい。
【0013】
本発明の建物は、上記した本発明の空調システムを備えていることを特徴とする。
【発明の効果】
【0014】
このような本発明の空調システムは、ヒートポンプ式給湯機のヒートポンプ装置を利用した建物の空調システムである。
【0015】
そして、建物の床上空間の天井部近傍の内壁部又は天井部に空調用の通気口が設けられているとともに、空調用の通気口とヒートポンプ式給湯機のヒートポンプ装置の排気部とが通気経路で接続された構成とされている。
【0016】
こうした構成なので、床上空間の高い位置にある空調用の通気口からヒートポンプ装置の冷たい排気が空調用空気としての冷気として給気されるため、効率良く快適な冷房を行うことができる。
【0017】
特に、ヒートポンプ式給湯機は、比較的安価な深夜電力を利用する場合が多いので、この深夜電力の時間帯(例えば関東地方では23時から翌7時までの時間帯)の冷房としては充分である。
【0018】
ここで、通気口には、補助送風ファンが設けられている場合は、この補助送風ファンの時間当たりの回転数を変化させることにより、冷房の強弱の設定を調節することができる。
【0019】
また、補助送風ファンにより、通気口から空調用空気を床上空間の内側に向かって略水平方向に吹き出し可能としている場合は、空調用空気としての冷気は床上空間の高い位置で広く行き渡ってから下降するので、床上空間内において、より広い範囲で効率良く快適な冷房を行うことができる。
【0020】
さらに、ヒートポンプ式給湯機のヒートポンプ装置の内部の送風ファンは逆回転も行え、床上空間内の空気を屋外へ排出可能としている場合は、特に、ヒートポンプ式給湯機のヒートポンプ装置を通常は使用しない日中などにおいて、床上空間内の熱を帯びた空気を屋外へ排出することができ、これだけでも、床上空間内を快適にすることができるし、さらに快適にするために建物に別途設けたエアコンなどの空調装置で冷房を行うにしても、空調装置の設定が弱でも充分となる。
【0021】
また、補助送風ファンは逆回転も行え、床上空間内の空気を屋外へ排出可能としている場合は、床上空間内の熱を帯びた空気をより効率的に屋外へ排出することができる。
【0022】
さらに、ヒートポンプ式給湯機のヒートポンプ装置には、屋外排気部も設けられており、排気部と屋外排気部とには、排気量調整手段が設けられており、両者間の排気比率が調整可能とされている場合は、例えば、夏場などの暑期の深夜電力の時間帯(例えば関東地方では23時から翌7時までの時間帯)の冷房に用いるヒートポンプ装置の空調用空気として用いる冷気である排気が冷たすぎるときは、屋外排気部から一部を排気するようにすれば適度な温度に調整することができるし、冬場などの寒期の深夜電力の時間帯(例えば関東地方では23時から翌7時までの時間帯)には、ヒートポンプ装置の冷たい排気を屋外排気部から全部排気するようにすれば、床上空間内が冷えないで済む。
【0023】
このような本発明の建物は、本発明の空調システムを備えた構成とされている。
【0024】
こうした構成なので、上記した本発明の空調システムの効果を奏する建物とすることができる。
【図面の簡単な説明】
【0025】
【図1】実施例の空調システムを備えた建物の概略構成を示す説明図である。
【図2】ヒートポンプ装置の部分の拡大図である。
【図3】実施例の空調システムにおいて、冷房運転を行った状態を示す説明図である。
【図4】実施例の空調システムにおいて、弱設定にして冷房運転を行った状態を示す説明図である。
【図5】実施例の空調システムにおいて、熱気排出運転を行った状態を示す説明図である。
【発明を実施するための形態】
【0026】
以下、本発明を実施するための形態を、図面に示す実施例に基づいて説明する。
【実施例】
【0027】
先ず、実施例の構成について説明する。
【0028】
図1は、実施例の空調システムを備えた建物1の概略構成を示している。
【0029】
まず、この建物1は、地盤に打設された基礎1B上に建物本体1Aを構築して構成されている。
【0030】
ここで、建物1は2階建てであり、建物本体1A内に、1階の床上空間11と2階の床上空間12とを有している。
【0031】
また、建物1の屋外には、ヒートポンプ式給湯機2と、このヒートポンプ式給湯機2のヒートポンプ装置3が設置されている。
【0032】
さらに、建物1の2階の床上空間12の天井部12a近傍の内壁部12bには、空調用の通気口4が設けられているとともに、この通気口4は、屋外のヒートポンプ装置3の排気部31と、通気経路としてのダクト5で接続されている。
【0033】
また、通気口4には、補助送風ファン41が、その回転軸が内壁部12bの面と略直交するように設けられている。
【0034】
さらに、ヒートポンプ装置3は、図2に示したように、このヒートポンプ装置3の外殻を形成するケーシング3Aに、排気部31の他に、外気を給気するための給気部32と、熱交換後の外気を直接に排気することができる屋外排気部33とを備えている。
【0035】
ここで、排気部31と屋外排気部33とには、開度を調整可能とする排気量調整手段としての開度調整弁31a,33aがそれぞれ設けられている。
【0036】
さらに、制御部(図示せず)により、これら開度調整弁31a,33aの開度比率、すなわち、排気比率が調整可能とされている。
【0037】
なお、ケーシング3A内には、給気部32側に、送風ファン34が設けられ、排気部31及び屋外排気部33側に、空気用熱交換器35が設けられている。
【0038】
ここで、送風ファン34は屋外から外気を給気する正回転だけでなく、ヒートポンプ装置3内の空気を屋外に排出する逆回転も行えるようになっている。
【0039】
また、通気口4の補助送風ファン41も、ダクト5内の空気を2階の床上空間12内に給気する正回転だけでなく、2階の床上空間12内の空気をダクト5内に排気する逆回転も行えるようになっている。
【0040】
次に、この実施例の空調システムの運転パターンについて説明する。
【0041】
まず、この実施例の空調システムにおける冷房運転パターンについて説明する。
【0042】
夏場などの暑期の深夜電力の時間帯(例えば関東地方では23時から翌7時までの時間帯)などにおいて通常の冷房を行いたいときは、ヒートポンプ式給湯機2を稼動させている際に、図2に示したヒートポンプ装置3では、排気部31の開度調整弁31aは全開状態とし、屋外排気部33の開度調整弁33aは閉状態とする。
【0043】
そして、送風ファン34を正回転させると、図3に示したように、給気部32から吸い込まれた外気は、空気用熱交換器35で冷やされ、排気部31からダクト5内に吹き出される。
【0044】
この冷気は、ダクト5を通って通気口4から正回転する補助送風ファン41により建物1の2階の床上空間12の内側に向かって略水平に空調用空気として吹き出される。
【0045】
この空調用空気としての冷気は、2階の床上空間12を冷房した後、図示を省略した階段室などを通って1階の床上空間11にも至り、この1階の床上空間11についても冷房する。
【0046】
この際、コントローラー(図示せず)により、補助送風ファン41の時間当たりの回転数を変化させることにより、冷房の強弱の設定を調節することができる。
【0047】
夏場などの若干暑い深夜電力の時間帯(例えば関東地方では23時から翌7時までの時間帯)などにおいて弱設定で冷房を行いたいときは、ヒートポンプ式給湯機2を稼動させている際に、図2に示したヒートポンプ装置3では、排気部31の開度調整弁31aは例えば70%の開度の開状態とし、屋外排気部33の開度調整弁33aは例えば30%の開状態とする。
【0048】
そして、送風ファン34を正回転させると、図4に示したように、給気部32から吸い込まれた外気は、空気用熱交換器35で冷やされ、70%が排気部31からダクト5内に吹き出され、残りの30%は屋外に直接排出される。
【0049】
この排気部31から吹き出された冷気は、ダクト5を通って通気口4から正回転する補助送風ファン41により建物1の2階の床上空間12の内側に向かって略水平に空調用空気として吹き出される。
【0050】
この空調用空気としての冷気は、2階の床上空間12を冷房した後、図示を省略した階段室などを通って1階の床上空間11にも至り、この1階の床上空間11についても冷房する。
【0051】
この際も、コントローラー(図示せず)により、補助送風ファン41の時間当たりの回転数を変化させることにより、冷房の強弱の設定をさらに調節することができる。
【0052】
次に、この実施例の空調システムにおける熱気排出運転について説明する。
【0053】
夏場などの暑期の日中などにおいて建物1内の熱気排出を行いたいときは、ヒートポンプ式給湯機2を稼動させていない際に、図2に示したヒートポンプ装置3では、排気部31の開度調整弁31aは全開状態とし、屋外排気部33の開度調整弁33aは閉状態とする。
【0054】
そして、送風ファン34を逆回転させると、図5に示したように、通気口4から吸い込まれた2階の床上空間12内の熱気は、逆回転する補助送風ファン41に後押しされ、ダクト5内に吹き出される。
【0055】
この熱気は、ダクト5を通って排気部31からヒートポンプ装置3内に吹き出され、給気部32から屋外に排出される。
【0056】
この際、コントローラー(図示せず)により、補助送風ファン41の時間当たりの回転数を変化させることにより、熱気排出の強弱の設定を調節することができる。
【0057】
次に、実施例の作用効果について説明する。
【0058】
このような実施例の空調システムは、ヒートポンプ式給湯機2のヒートポンプ装置3を利用した建物1の空調システムである。
【0059】
そして、建物1の2階の床上空間12の天井部12a近傍の内壁部12bに空調用の通気口4が設けられているとともに、空調用の通気口4とヒートポンプ式給湯機2のヒートポンプ装置3の排気部31とが通気経路としてのダクト5で接続された構成とされている。
【0060】
こうした構成なので、2階の床上空間12の高い位置にある空調用の通気口4からヒートポンプ装置3の冷たい排気が空調用空気としての冷気として給気されるため、効率良く快適な冷房を行うことができる。
【0061】
特に、ヒートポンプ式給湯機2は、比較的安価な深夜電力を利用する場合が多いので、この深夜電力の時間帯(例えば関東地方では23時から翌7時までの時間帯)の冷房としては充分である。
【0062】
ここで、通気口4には、補助送風ファン41が設けられている。
【0063】
このため、この補助送風ファン41の時間当たりの回転数を変化させることにより、冷房の強弱の設定を調節することができる。
【0064】
また、補助送風ファン41により、通気口4から空調用空気としての冷気を2階の床上空間12の内側に向かって略水平方向に吹き出し可能としている。
【0065】
このため、空調用空気としての冷気は2階の床上空間12の高い位置で広く行き渡ってから下降するので、2階の床上空間12内において、より広い範囲で効率良く快適な冷房を行うことができる。
【0066】
さらに、ヒートポンプ式給湯機2のヒートポンプ装置3の内部の送風ファン34は逆回転も行え、2階の床上空間12内の空気を屋外へ排出可能としている。
【0067】
このため、特に、ヒートポンプ式給湯機2のヒートポンプ装置3を通常は使用しない日中などにおいて、2階の床上空間12内の熱を帯びた空気(熱気)を屋外へ排出することができ、これだけでも、床上空間内を快適にすることができるし、さらに快適にするために建物1に別途設けたエアコンなどの空調装置で冷房を行うにしても、この空調装置の設定が弱でも充分となる。
【0068】
また、補助送風ファン41も逆回転が行え、2階の床上空間12内の空気を屋外へ排出可能としている。
【0069】
このため、2階の床上空間12内の熱を帯びた空気(熱気)をより効率的に屋外へ排出することができる。
【0070】
さらに、ヒートポンプ式給湯機2のヒートポンプ装置3には、屋外排気部33も設けられており、排気部31と屋外排気部33とには、排気量調整手段としての開度調整弁31a,33aがそれぞれ設けられており、両者間の排気比率が調整可能とされている。
【0071】
このため、例えば、夏場などの暑期の深夜電力の時間帯(例えば関東地方では23時から翌7時までの時間帯)の冷房に用いるヒートポンプ装置3の空調用空気として用いる冷気である排気が冷たすぎるときは、屋外排気部33から一部を排気するようにすれば適度な温度に調整することができるし、冬場などの寒期の深夜電力の時間帯(例えば関東地方では23時から翌7時までの時間帯)には、ヒートポンプ装置3の冷たい排気を屋外排気部33から全部排気するようにすれば、2階の床上空間12内が冷えないで済む。
【0072】
このような実施例の建物1は、上記した実施例の空調システムを備えた構成とされている。
【0073】
こうした構成なので、上記した実施例の空調システムの作用効果を奏する建物とすることができる。
【0074】
以上、図面を参照して、本発明を実施するための形態を実施例に基づいて詳述してきたが、具体的な構成は、この実施例に限らず、本発明の要旨を逸脱しない程度の設計的変更は、本発明に含まれる。
【0075】
例えば、上記した実施例では、説明を簡単にするために、建物1を単純な2階建ての構造として実施したが、これに限定されず、その他の構造で実施してもよい。
【0076】
また、上記した実施例では、空調用の通気口4を天井部12a近傍の内壁部12bに設けて実施したが、これに限定されず、天井部12aに設けて実施してもよい。
【0077】
さらに、上記した実施例では、空調用の通気口4を2階の床上空間12だけ設けて実施したが、これに限定されず、1階の床上空間11に設けて実施してもよいし、両者に設けて実施してもよい。
【符号の説明】
【0078】
1 建物
1A 建物本体
1B 基礎
11 1階の床上空間(床上空間)
12 2階の床上空間(床上空間)
12a 天井部
12b 内壁部
2 ヒートポンプ式給湯機
3 ヒートポンプ装置
3A ケーシング
31 排気部
31a 開度調整弁(排気量調整手段)
32 給気部
33 屋外排気部
33a 開度調整弁(排気量調整手段)
34 送風ファン
35 空気用熱交換器
4 空調用の通気口
41 補助送風ファン
5 ダクト(通気経路)

【特許請求の範囲】
【請求項1】
ヒートポンプ式給湯機のヒートポンプ装置を利用した建物の空調システムであって、
前記建物の床上空間の天井部近傍の内壁部又は天井部に空調用の通気口が設けられているとともに、該空調用の通気口と前記ヒートポンプ式給湯機の前記ヒートポンプ装置の排気部とが通気経路で接続されていることを特徴とする空調システム。
【請求項2】
前記通気口には、補助送風ファンが設けら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】
前記補助送風ファンにより、前記通気口から空調用空気を前記床上空間の内側に向かって略水平方向に吹き出し可能としていることを特徴とする請求項2に記載の空調システム。
【請求項4】
前記ヒートポンプ式給湯機の前記ヒートポンプ装置の内部の送風ファンは逆回転も行え、前記床上空間内の空気を屋外へ排出可能としていることを特徴とする請求項1乃至3のいずれか1項に記載の空調システム。
【請求項5】
前記補助送風ファンは逆回転も行え、前記床上空間内の空気を屋外へ排出可能としていることを特徴とする請求項2又は3に記載の空調システム。
【請求項6】
前記ヒートポンプ式給湯機の前記ヒートポンプ装置には、屋外排気部も設けられており、前記排気部と前記屋外排気部とには、排気量調整手段が設けられており、両者間の排気比率が調整可能とされていることを特徴とする請求項1乃至5のいずれか1項に記載の空調システム。
【請求項7】
請求項1乃至6のいずれか1項に記載の空調システムを備えていることを特徴とする建物。

【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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【公開番号】特開2013−113528(P2013−113528A)
【公開日】平成25年6月10日(2013.6.10)
【国際特許分類】
【出願番号】特願2011−261431(P2011−261431)
【出願日】平成23年11月30日(2011.11.30)
【出願人】(000002174)積水化学工業株式会社 (5,781)
【Fターム(参考)】