JP2013113528A - 空調システム及び建物 - Google Patents

Abstract

【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。
【選択図】図１

Description

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。

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）。

特許第４３０２４２９号公報

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。

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。

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。

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。

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。

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。

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。

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。

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。

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。

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。

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。

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。

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。

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。

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。

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。

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。

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。

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。

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。

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。 ヒートポンプ装置の部分の拡大図である。 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。 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。 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。

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。

先ず、実施例の構成について説明する。

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。

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。

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。

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。

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。

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。

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。

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。

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。

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。

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。

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。

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。

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。

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。

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。

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。

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。

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。

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。

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。

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。

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。

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。

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。

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。

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。

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。

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。

次に、実施例の作用効果について説明する。

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。

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。

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。

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。

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。

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。

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。

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。

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。

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。

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。

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。

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。

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。

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。

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。

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。

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。

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。

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。

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）

Claims (7)

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。
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。
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。
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。
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。
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。
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。