JP2009250466A - Heating and cooling system and building - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は、ヒートポンプ等の熱源を使用した冷暖房システム及び同冷暖房システムを備えた建物に関するものである。 The present invention relates to an air conditioning system using a heat source such as a heat pump and a building including the air conditioning system.
従来から、ヒートポンプを使用して建物の冷暖房がおこなえる冷暖房システムが知られている(例えば特許文献1等を参照)。 2. Description of the Related Art Conventionally, an air conditioning system that can heat and cool a building using a heat pump is known (see, for example, Patent Document 1).
こうした従来の冷暖房システムは、建物の床下空間に暖房専用の熱交換器が設置され、屋内空間には冷暖房兼用の熱交換器が設置されている。
このように、従来の冷暖房システムでは、床下空間の熱交換器は、暖房時だけに使用され、冷房時には一切使用されていない。 Thus, in the conventional cooling / heating system, the heat exchanger in the underfloor space is used only during heating, and is not used at all during cooling.
そこで、本発明は、床下空間の熱交換器を冷房用にも使用できる冷暖房システム及び同冷暖房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。 Then, this invention aims at providing the building provided with the air conditioning system which can use the heat exchanger of underfloor space also for air_conditioning | cooling, and the air conditioning system.
前記目的を達成するために、本発明の冷暖房システムは、熱源と、建物の最下階の床下空間に設置されて前記熱源から供給される熱を蓄熱する断熱材で被覆された蓄熱部と、前記建物の屋内空間に設置された屋内熱交換器と、前記床下空間に設置された床下熱交換器とを備えており、前記蓄熱部と前記屋内熱交換器及び前記蓄熱部と前記床下熱交換器は、循環ポンプを有するそれぞれの循環管路によって接続され、前記屋内熱交換器に接続された循環管路と前記床下熱交換器に接続された循環管路とには、切り替え可能に、前記蓄熱部に貯留された循環流体が循環することを特徴とする。 In order to achieve the above object, an air conditioning system according to the present invention includes a heat source, a heat storage unit that is installed in an underfloor space on the lowest floor of a building and is covered with a heat insulating material that stores heat supplied from the heat source, An indoor heat exchanger installed in the indoor space of the building and an underfloor heat exchanger installed in the underfloor space, the heat storage section, the indoor heat exchanger, the heat storage section, and the underfloor heat exchange The units are connected by respective circulation lines having circulation pumps, and can be switched between a circulation line connected to the indoor heat exchanger and a circulation line connected to the underfloor heat exchanger, The circulating fluid stored in the heat storage unit circulates.
ここで、前記建物の床に、前記床下空間から前記屋内空間内へ冷気又は暖気を給気する給気口が設けられているとよい。 Here, an air supply port for supplying cold air or warm air from the underfloor space to the indoor space may be provided on the floor of the building.
また、前記給気口には、給気送風用のファンが設けられているとともに、ガラリ付きの蓋が設けられているとよい。 The air supply port may be provided with a fan for supplying and blowing air and a lid with a louver.
さらに、前記建物の床に、前記屋内空間から前記床下空間内へ冷気又は暖気を排気する排気口が設けられているとよい。 Furthermore, it is good for the floor of the said building to provide the exhaust port which exhausts cool air or warm air from the said indoor space in the said underfloor space.
また、前記熱源は前記建物の屋外に設置されたヒートポンプであり、前記蓄熱部に接続されて、熱媒を循環させることで蓄熱するとよい。 The heat source may be a heat pump installed outside the building, and may be connected to the heat storage unit to store heat by circulating a heat medium.
さらに、前記床下空間は、前記建物の床と基礎底盤コンクリートと基礎側壁コンクリートとに囲まれているとともに、前記基礎側壁コンクリートには基礎断熱材が取り付けられているとよい。 Further, the underfloor space may be surrounded by the floor of the building, the foundation bottom concrete, and the foundation side wall concrete, and a foundation heat insulating material may be attached to the foundation side wall concrete.
本発明の建物は、上記したいずれかの冷暖房システムを備えていることを特徴とする。 The building of the present invention includes any one of the air conditioning systems described above.
このような本発明の冷暖房システムは、熱源と、建物の最下階の床下空間に設置されて熱源から供給される熱を蓄熱する断熱材で被覆された蓄熱部と、建物の屋内空間に設置された屋内熱交換器と、床下空間に設置された床下熱交換器とを備えている。 Such an air-conditioning system of the present invention is installed in a heat source, a heat storage unit that is installed in the underfloor space of the lowest floor of the building and is covered with a heat insulating material that stores heat supplied from the heat source, and an indoor space of the building And an underfloor heat exchanger installed in the underfloor space.
そして、蓄熱部と屋内熱交換器及び蓄熱部と床下熱交換器は、循環ポンプを有するそれぞれの循環管路によって接続され、屋内熱交換器に接続された循環管路と床下熱交換器に接続された循環管路とには、切り替え可能に、蓄熱部に貯留された循環流体が循環する構成とされている。 And the heat storage unit and the indoor heat exchanger, and the heat storage unit and the underfloor heat exchanger are connected by respective circulation lines having circulation pumps, and connected to the circulation line and the underfloor heat exchanger connected to the indoor heat exchanger The circulating fluid stored in the heat storage section circulates in a switchable manner with the circulation pipe.
このような構成のため、従来の冷暖房システムと異なり、床下熱交換器を冷暖房兼用に使用することができる。 Due to such a configuration, unlike the conventional air conditioning system, the underfloor heat exchanger can be used for both air conditioning and heating.
ここで、建物の床に、床下空間から屋内空間内へ冷気又は暖気を給気する給気口が設けられている場合は、特に床下熱交換器を使用した冷房時において、床下空間から屋内空間内へマイルドな冷気を給気口から直接送り込むことができる。 Here, when an air supply port for supplying cool air or warm air from the underfloor space to the indoor space is provided on the floor of the building, especially during cooling using an underfloor heat exchanger, Mild cold air can be sent directly into the air supply port.
また、給気口に、給気送風用のファンが設けられているとともに、ガラリ付きの蓋が設けられている場合は、特に床下熱交換器を使用した冷房時において、床下空間から屋内空間内へマイルドな冷気を送風することができる。 In addition, when a fan for supplying and blowing air is provided at the air supply opening and a cover with a louver is provided, especially during cooling using an underfloor heat exchanger, A mild cold air can be blown.
さらに、建物の床に、屋内空間から床下空間内へ冷気又は暖気を排気する排気口が設けられている場合は、床下空間から屋内空間内へ給気した冷気又は暖気を再び排気口から床下空間内へ循環させるため、熱損失が少なくて済み、経済的に実施できる。 In addition, if the building floor is provided with an exhaust port for exhausting cool air or warm air from the indoor space into the under floor space, the cool air or warm air supplied from the under floor space into the indoor space is again returned from the exhaust port to the under floor space. Since it is circulated into the inside, there is little heat loss and it can be implemented economically.
また、熱源が建物の屋外に設置されたヒートポンプであり、蓄熱部に接続されて、熱媒を循環させることで蓄熱する場合は、ヒートポンプを用いるため、省エネルギー性能に優れたものとすることができる。 In addition, when the heat source is a heat pump installed outside the building and is connected to the heat storage unit to store heat by circulating the heat medium, the heat pump is used, so that the energy saving performance can be improved. .
さらに、床下空間が、建物の床と基礎底盤コンクリートと基礎側壁コンクリートとに囲まれているとともに、基礎側壁コンクリートには基礎断熱材が取り付けられている場合は、床下空間を断熱構造とするため、床下空間内の冷気又は暖気の熱を屋外に極力漏らすことなく蓄えておくことができる。 Furthermore, when the underfloor space is surrounded by the floor of the building, the foundation floor concrete and the foundation side wall concrete, and the foundation side wall concrete is attached to the foundation side wall concrete, Cold air or warm air heat in the underfloor space can be stored outside as much as possible without leaking.
このような本発明の建物は、本発明の冷暖房システムを備えている構成とされているので、上記した効果を奏する建物とすることができる。 Since the building of such this invention is set as the structure provided with the air conditioning system of this invention, it can be set as the building which has an above-described effect.
以下、本発明の最良の実施の形態について図面に基づいて説明する。 The best mode for carrying out the present invention will be described below with reference to the drawings.
図1は、本実施の形態の冷暖房システムを備えた建物1の概略構成を示している。 FIG. 1 shows a schematic configuration of a building 1 provided with an air conditioning system according to the present embodiment.
まず、このような建物1は、基礎断熱として構築された基礎底盤コンクリート1bと、その側縁に立設された基礎側壁コンクリート1cと、さらにその上に立設された外壁部1dと、その外壁部1dの上端開口を塞ぐ天井部1eとから主に構成されている。
First, such a building 1 includes a
そして、この天井部1eと外壁部1dとに囲まれる空間は、床としての床部1aによって床下空間4と居室などの屋内空間6とが区切られている。この床部1aは、特に床下空間4側からの冷暖房を考慮して、床下空間4と屋内空間6との間の熱の伝達をある程度許容し、断熱材が貼り付けられていない構成となっている。
In the space surrounded by the
また、側壁コンクリート1cの床下空間4側には、グラスウールなどの基礎断熱材12が貼り付けられており、床下空間4内の冷気又は暖気の熱が屋外に極力漏れない断熱構造となっている。
Further, a base
そして、本実施の形態の冷暖房システムは、屋外に設置された熱源としてのヒートポンプ2と、床下空間4に設置されてヒートポンプ2から供給される熱を蓄熱する蓄熱部としての蓄熱槽3と、屋内空間6に設置された屋内熱交換器としての屋内吸放熱器7と、床下空間4に設置された床下熱交換器としての床下吸放熱器5と、床下空間4から屋内空間6内へ冷気又は暖気を給気する床部1aに設けられた給気口8と、屋内空間6から床下空間4内へ冷気又は暖気を排気する床部1aに設けられた排気口9とから主に構成されている。
And the air conditioning system of this Embodiment is the
このヒートポンプ2は、熱を低温物体と高温物体との間で移動させることで冷却又は加熱をおこなう装置である。
The
すなわち、このヒートポンプ2は、二酸化炭素などの熱媒を循環させながら膨張・圧縮をおこなうことで、熱を吸収したり、熱を放出したりして、その熱媒を冷却したり、加熱したりする。
That is, the
この蓄熱槽3は、内部に循環流体としての水が充満されたプラスチック樹脂などのタンクの表面をグラスウールなどの断熱材31で被覆して成るものであり、その内部の水が床下空間4内の空気と熱交換して熱を逃がすことがないように蓄熱される。
The
但し、この循環流体は水に限定されず、不凍液などの熱を効率的に搬送できる流体が好適に使用される。 However, this circulating fluid is not limited to water, and a fluid that can efficiently transport heat such as antifreeze is preferably used.
この蓄熱槽3の内部には、ヒートポンプ2に繋がっている熱媒循環管路21が挿入されており、被覆蓄熱部31の内部に充満された水が熱媒循環管路21を循環する熱媒により冷却又は加熱され、この水に蓄熱される。
A heat
そして、屋内吸放熱器7は、蓄熱槽3と循環ポンプ10aを有する往路管10Aと復路管10Bから成る循環管路10によって接続され、蓄熱槽3に貯留された水が循環して、熱交換を行い、屋内空間6側からの冷暖房が行える。
The indoor heat sink /
また、床下吸放熱器5も、蓄熱槽3と循環ポンプ11aを有する往路管11Aと復路管11Bから成る循環管路11によって接続され、蓄熱槽3に貯留された水が循環して、熱交換を行い、床下空間4側からの冷暖房が行える。
Also, the
さらに、屋内空間6に設けられたコントローラ15により、屋内空間6側からの冷暖房と床下空間4側からの冷暖房とは、切り替え可能な構成とされている。
Further, the
なお、屋内空間6側からの冷房は、特に夏の日中などに行う本格的な冷房に利用されるため、屋内吸放熱器7の下部には、屋外へ貫通する排水用のドレイン16が設けられている。
In addition, since the cooling from the indoor space 6 side is used for full-scale cooling especially during summer daytime, a
これに対して、床下空間4側からの冷房は、特に夏の夜間などに行うマイルドな冷房に利用されるため、床下空間4から屋外へ貫通する排水用のドレインは設けられていない。
On the other hand, since the cooling from the
また、給気口8は、床部1aを貫通して設けられており、給気送風用のファン13が設けられているとともに、ガラリ付きの蓋14が設けられている。
The
この給気送風用のファン13は、特に床下空間4側からのマイルドな冷房時に使用される。
The
さらに、排気口9も、床部1aを貫通して設けられており、ガラリ付きの蓋17が設けられている。
Further, the
次に、本実施の形態の冷暖房システムの運転パターンについて説明する。 Next, the operation pattern of the air conditioning system of this Embodiment is demonstrated.
本実施の形態の冷暖房システムは、特に冷房時の運転パターンに特長が有る。 The air conditioning system of the present embodiment is particularly characterized by an operation pattern during cooling.
夏の日中などのかなり暑いときには、図2に示したように、コントローラ15により、安価な深夜電力を使用して蓄熱槽3に蓄熱しておいた熱を利用して、屋内吸放熱器7による屋内空間6側からの本格的な冷房(例えば室温25℃程度となる冷房)を行う。
When it is very hot such as during the summer day, as shown in FIG. 2, the
この本格的な冷房の間に、給気口8及び排気口9から冷気が入り込んで、床下空間4内は、例えば28℃程度に冷やされた状態となる。
During this full-scale cooling, cold air enters from the
その後、日も暮れて暑さがやわらいだときには、図3に示したように、コントローラ15により切り替えをし、給気口8の給気送風用のファン13を回転させ、蓄熱槽3に蓄熱しておいた熱を利用して、床下吸放熱器5による床下空間4側からの体にやさしいマイルドな冷房(例えば29℃程度の風が送風される冷房)を行う。
After that, when the sun was down and the heat was soft, as shown in FIG. 3, switching was performed by the
このマイルドな冷房の間は、上記したように、本格的な冷房の間に、床下空間4内は、ある程度冷やされた状態とされているため、給気口8からは直ちにマイルドな冷気が送風される。
During the mild cooling, as described above, since the
また、この床下吸放熱器5に供給する熱量は少ないため、日中の本格的な冷房後に残った蓄熱槽3中の熱を利用すればよい。
Further, since the amount of heat supplied to the underfloor heat sink /
次に、本実施の形態の冷暖房システムの作用効果について説明する。 Next, the effect of the air conditioning system of this Embodiment is demonstrated.
このような本実施の形態の冷暖房システムでは、熱源としてのヒートポンプ2と、建物1の最下階の床下空間4に設置されてヒートポンプ2から供給される熱を蓄熱する断熱材31で被覆された蓄熱部としての蓄熱槽3と、建物1の屋内空間6に設置された屋内吸放熱器7と、床下空間4に設置された床下吸放熱器5とを備えている。
In such an air conditioning system of the present embodiment, the
そして、蓄熱槽3と屋内吸放熱器7及び蓄熱槽3と床下吸放熱器5は、循環ポンプ10a,11aを有するそれぞれの循環管路10,11によって接続され、屋内吸放熱器7に接続された循環管路10と床下吸放熱器5に接続された循環管路11とには、切り替え可能に、蓄熱槽3に貯留された循環流体が循環する構成とされている。
The
このような構成のため、従来の冷暖房システムと異なり、床下吸放熱器5を冷暖房兼用に使用することができる。
Due to such a configuration, unlike the conventional air conditioning system, the underfloor heat sink /
ここで、建物1の床としての床部1aに、床下空間4から屋内空間6内へ冷気又は暖気を給気する給気口8が設けられているので、特に床下吸放熱器5を使用した冷房時において、床下空間4から屋内空間6内へマイルドな冷気を給気口8から直接送り込むことができる。
Here, the
また、給気口8には、給気送風用のファン13が設けられているとともに、ガラリ付きの蓋14が設けられているので、特に床下吸放熱器5を使用した冷房時において、床下空間4から屋内空間6内へ体にやさしいマイルドな冷気を送風することができる。
In addition, since the
さらに、床部1aに、屋内空間6から床下空間4内へ冷気又は暖気を排気する排気口9を有しているので、床下空間4から屋内空間6内へ給気した冷気又は暖気を再び排気口9から床下空間4内へ循環させるため、熱損失が少なくて済み、経済的に実施できる。
Further, since the
また、熱源が建物1の屋外に設置されたヒートポンプ2であり、蓄熱槽3に接続されて、熱媒を循環させることで蓄熱するので、ヒートポンプ2を用いるため、省エネルギー性能に優れたものとすることができる。
Moreover, since the heat source is the
さらに、床下空間4が、建物1の床部1aと基礎底盤コンクリート1bと基礎側壁コンクリート1cとに囲まれているとともに、基礎側壁コンクリート1cには基礎断熱材12が取り付けられているので、床下空間4を断熱構造とするため、床下空間4内の冷気又は暖気の熱を屋外に極力漏らすことなく蓄えておくことができる。
Further, the
このような本発明の建物1は、本発明の冷暖房システムを備えている構成とされているので、上記した作用効果を奏する建物とすることができる。 Since the building 1 of such this invention is set as the structure provided with the air conditioning system of this invention, it can be set as the building which show | plays an above-described effect.
以上、図面を参照して、本発明の最良の実施の形態を詳述してきたが、具体的な構成は、この実施の形態に限らず、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。 Although the best embodiment of the present invention has been described in detail with reference to the drawings, the specific configuration is not limited to this embodiment, and design changes that do not depart from the gist of the present invention are possible. Are included in the present invention.
例えば、前記実施の形態では、本発明の冷暖房システムの説明を簡単に行えるように、建物1の構造を単純化したが、これに限定されない。 For example, in the said embodiment, although the structure of the building 1 was simplified so that the description of the air conditioning system of this invention could be performed easily, it is not limited to this.
すなわち、複数の部屋を有する建物において、各部屋に給気口8及び排気口9をそれぞれ設けて、本発明の冷暖房システムを実施することなどもできる。
That is, in a building having a plurality of rooms, the air supply /
1 建物
1a 床部(床)
1b 基礎底盤コンクリート
1c 基礎側壁コンクリート
2 ヒートポンプ
3 蓄熱槽(蓄熱部)
31 断熱材
4 床下空間
5 床下吸放熱器(床下熱交換器)
6 屋内空間
7 屋内吸放熱器(屋内熱交換器)
8 給気口
9 排気口
10 循環管路
10a 循環ポンプ
11 循環管路
11a 循環ポンプ
12 基礎断熱材
13 給気送風用のファン
14 ガラリ付きの蓋
1
1b foundation
31
6
8
Claims (7)
前記蓄熱部と前記屋内熱交換器及び前記蓄熱部と前記床下熱交換器は、循環ポンプを有するそれぞれの循環管路によって接続され、前記屋内熱交換器に接続された循環管路と前記床下熱交換器に接続された循環管路とには、切り替え可能に、前記蓄熱部に貯留された循環流体が循環することを特徴とする冷暖房システム。 A heat source, a heat storage unit installed in an underfloor space on the lowest floor of the building and covered with a heat insulating material that stores heat supplied from the heat source, and an indoor heat exchanger installed in the indoor space of the building, An underfloor heat exchanger installed in the underfloor space,
The heat storage unit and the indoor heat exchanger, and the heat storage unit and the underfloor heat exchanger are connected by respective circulation lines having circulation pumps, and the circulation line connected to the indoor heat exchanger and the underfloor heat A cooling and heating system, wherein the circulating fluid stored in the heat storage section circulates between the circulation pipe connected to the exchanger so as to be switchable.
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP2008095744A JP2009250466A (en) | 2008-04-02 | 2008-04-02 | Heating and cooling system and building |
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JP2008095744A JP2009250466A (en) | 2008-04-02 | 2008-04-02 | Heating and cooling system and building |
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Cited By (2)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP5887577B2 (en) * | 2010-03-30 | 2016-03-16 | 株式会社トヨックス | Air conditioning system |
JP2020186874A (en) * | 2019-05-16 | 2020-11-19 | 株式会社マーベックス | Air conditioning system, and house |
-
2008
- 2008-04-02 JP JP2008095744A patent/JP2009250466A/en active Pending
Cited By (2)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
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