JP4302551B2

JP4302551B2 - 冷房装置

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Publication number: JP4302551B2
Application number: JP2004049412A
Authority: JP
Inventors: 靖吉田; 政和遠藤
Original assignee: Corona Corp
Current assignee: Corona Corp
Priority date: 2004-02-25
Filing date: 2004-02-25
Publication date: 2009-07-29
Anticipated expiration: 2024-02-25
Also published as: JP2005241078A

Description

本発明は、ヒートポンプ式給湯機の運転時に発生する冷気を利用した冷房装置に関するものである。

従来よりこの種のものに於いては、ヒートポンプサイクルの冷媒としてフロン系冷媒が使用されたヒートポンプ式給湯機があったが、フロン系冷媒に対してオゾン破壊係数や地球温暖化係数が良好で、更に高温度差加熱が可能な二酸化炭素等の自然冷媒を冷媒として使用したヒートポンプ式給湯機が開発され、現在普及し始めている。

ところでこの自然冷媒使用ヒートポンプ式給湯機は、屋外から給気した空気から吸熱し、その吸熱した熱により水を加熱して高温のお湯を貯湯すると共に、吸熱して温度の低くなった空気をそのまま屋外に排気するものであるが、フロン系冷媒使用ヒートポンプ式給湯機に比べて、自然冷媒使用ヒートポンプ式給湯機はエネルギー消費効率が高く、貯湯するお湯も高温にでき、又その給気する空気と排気する空気との温度差が大変大きいものであった。

そこで、屋外の外気に対して低温で冷気状態であるこの排気する空気を、そのまま屋外に排気せずに利用するものがあり（例えば特許文献１参照）、これは二酸化炭素を使用したヒートポンプ式給湯機が運転を行っている時に、ヒートポンプユニットから排気される低温の空気を、ダクトを介して建物の床下及び屋根裏に供給するものである。
特開２００２−８９８８０号公報

それにより床下及び屋根裏を強制的に換気して、湿気による土台や床下材の腐朽やカビの発生、虫害を防止できると共に、屋根裏に熱気がこもるのを防いで天井下の部屋の住み心地を良好にすることができるものである。

又二酸化炭素を使用したヒートポンプ式給湯機が運転を行っている時に、ヒートポンプユニットから排気される低温の空気を、ダクトを介してトイレ、洗面所、脱衣所、風呂場等に供給するものもある。（例えば特許文献２参照）
特開２００２−８９８８３号公報

それにより夏期に熱気がこもって不快なトイレ、洗面所を快適空間に変えることができると共に、風呂場の早期乾燥と雨天時の風呂場に吊り下げた洗濯物の乾燥が行えるものである。

又現在の住宅では、室内の冷暖房設備としてフロン系冷媒が使用されたヒートポンプ式冷暖房機が主流であり、このヒートポンプ式冷暖房機は室内機内の蒸発器でフロン系冷媒を蒸発させることによりその気化熱を室内の空気から吸熱して室内を冷房し、その蒸発したフロン系冷媒を室外機内の凝縮器で液化させることによりその潜熱を屋外の空気に排熱するという冷房サイクルで冷房運転を行うもので、屋外の空気の空気の温度が高いと排熱するための消費電力が多くなるものであった。

ところで従来のものでは、例えば特開２００２−８９８８０号では、二酸化炭素を使用したヒートポンプ式給湯機が運転を行っている時に、ヒートポンプユニットから排気される低温の空気を、ダクトを介して建物の床下及び屋根裏に供給して、建物の床下や屋根裏を冷やすものであるが、ヒートポンプ式冷暖房機の室内の冷房運転には直接関係するものではなかった。

又特開２００２−８９８８３号では、二酸化炭素を使用したヒートポンプ式給湯機が運転を行っている時に、ヒートポンプユニットから排気される低温の空気を、ダクトを介してトイレ、洗面所、脱衣所、風呂場等に供給して、建物内のトイレ、洗面所、脱衣所、風呂場等を冷やすものであるが、これもヒートポンプ式冷暖房機の室内の冷房運転には直接関係するものではなく、又二酸化炭素を使用したヒートポンプ式給湯機の運転が短時間であれば、トイレ、洗面所、脱衣所、風呂場等を快適な温度まで冷やすことができず、又出来る限り安定してトイレ、洗面所、脱衣所、風呂場等を冷やすことができるようにするには、ヒートポンプユニットから排気される低温の空気により冷やされる蓄冷剤を備えたり、又トイレ、洗面所、脱衣所、風呂場等を冷やしすぎないようにするには、トイレ、洗面所、脱衣所、風呂場等の冷気の吹出口に冷気の供給量を調節するダンパを設けたり、ヒートポンプユニットから排気される低温の空気と外気をエアミックスするダンパを設けたりする必要があった。

又この特開２００２−８９８８３号では、トイレ、洗面所、脱衣所、風呂場等人のいる空間を冷やすものではあるものの、トイレ、洗面所、脱衣所、風呂場等は居間や寝室に比べて人のいる時間が短い場所であり、ヒートポンプユニットから排気される低温の空気を十分に有効活用しているとはいえないものであった。

本発明は上記課題を解決し、自然冷媒使用ヒートポンプ式給湯機が運転を行っている時にそのヒートポンプユニットから排気される低温の空気を、ヒートポンプ式冷暖房機の冷房運転に直接利用して、ヒートポンプ式冷暖房機の冷房運転による消費電力を少なくする冷房装置を提供するものである。

この発明はこの点に着目し上記課題を解決するため、請求項１では特にその構成を、給湯用ヒートポンプユニットを有する給湯手段と、空調用ヒートポンプユニットを有する空調手段と、屋根裏空間の温度を検知する屋根裏温度検知手段とを備え、前記給湯手段が貯湯運転を行っている時に空調手段が冷房運転を行う場合、給湯用ヒートポンプユニットから排気される低温の空気を空調用ヒートポンプユニットに給気する空調手段排冷気供給運転を行い、給湯手段が貯湯運転を行っている時に空調手段が冷房運転を行っていない場合で気密断熱層に覆われた屋根裏空間の温度が所定温度以上の時、給湯用ヒートポンプユニットから排気される低温の空気を屋根裏空間に給気する屋根裏蓄冷運転を行い、給湯手段が貯湯運転を行っている時に空調手段が冷房運転を行っていない場合で前記屋根裏空間の温度が所定温度以下の時、給湯用ヒートポンプユニットから排気される低温の空気を大気に放出する排冷気大気放出運転を行い、給湯手段が貯湯運転を行っていない時に空調手段が冷房運転を行う場合で前記屋根裏空間の温度が所定温度以下の時、屋根裏空間の低温の空気を空調用ヒートポンプユニットに給気する蓄冷空気供給空調運転を行うものである。

又本発明の請求項２に係る冷房装置では、特にその構成を、請求項１に於いて、一端が給湯用ヒートポンプユニットの空気排気口に接続され他端が空調用ヒートポンプユニットの給気口に接続されたヒートポンプユニット間接続管と、該ヒートポンプユニット間接続管の空気排気口側に設けた送冷用三方弁と、ヒートポンプユニット間接続管の給気口側に設けた開放用三方弁と、一端が屋根裏空間内に設けられ他端が送冷用三方弁に接続され、管内の開閉を行う送冷口用開閉弁を備えた送冷管と、一端が大気開放され他端が開放用三方弁と接続されている大気開放管とを備えたものである。

又本発明の請求項３に係る冷房装置では、特にその構成を、請求項２に於いて、前記空調手段排冷気供給運転では空気排気口と開放用三方弁とが通気状態になるように送冷用三方弁を動作すると共に、給気口と送冷用三方弁ととが通気状態になるように開放用三方弁を動作させ、屋根裏蓄冷運転では送冷口用開閉弁を開放すると共に、給湯用ヒートポンプユニットの空気排気口と送冷管とが通気状態となるように送冷用三方弁を動作させ、蓄冷空気供給空調運転では送冷口用開閉弁を開放し、送冷管と開放用三方弁とが通気状態となるように送冷用三方弁を動作すると共に、給気口と送冷用三方弁とが通気状態となるように開放用三方弁を動作させ、排冷気大気放出運転では空気排気口と開放用三方弁とが通気状態となるように送冷用三方弁を動作すると共に、送冷用三方弁と大気開放管とが通気状態となるように開放用三方弁を動作するものである。

又本発明の請求項４に係る冷房装置では、特にその構成を、請求項３に於いて、前記屋根裏蓄冷運転の時には屋根裏空間内の空気を屋外に排気し、蓄冷空気供給空調運転の時には屋外の空気を屋根裏空間に給気する給排気装置を屋根裏空間に設けたものである。

この発明の請求項１によれば、給湯用ヒートポンプユニットを有する給湯手段と、空調用ヒートポンプユニットを有する空調手段と、屋根裏空間の温度を検知する屋根裏温度検知手段とを備え、前記給湯手段が貯湯運転を行っている時に空調手段が冷房運転を行う場合、給湯用ヒートポンプユニットから排気される低温の空気を空調用ヒートポンプユニットに給気する空調手段排冷気供給運転を行い、給湯手段が貯湯運転を行っている時に空調手段が冷房運転を行っていない場合で気密断熱層に覆われた屋根裏空間の温度が所定温度以上の時、給湯用ヒートポンプユニットから排気される低温の空気を屋根裏空間に給気する屋根裏蓄冷運転を行い、給湯手段が貯湯運転を行っている時に空調手段が冷房運転を行っていない場合で前記屋根裏空間の温度が所定温度以下の時、給湯用ヒートポンプユニットから排気される低温の空気を大気に放出する排冷気大気放出運転を行い、給湯手段が貯湯運転を行っていない時に空調手段が冷房運転を行う場合で前記屋根裏空間の温度が所定温度以下の時、屋根裏空間の低温の空気を空調用ヒートポンプユニットに給気する蓄冷空気供給空調運転を行うものである。

これにより貯湯運転時に給湯手段の給湯用ヒートポンプユニットから排気される低温の空気を、空調手段が冷房運転を行っている時は、空調手段の空調用ヒートポンプユニットに供給するので、空調手段は給湯用ヒートポンプユニットから排気される低温の空気よりも温度の高い外気を給気して冷房運転を行う場合に比べて、熱交換を効率よく行うことができ、それにより冷房運転による消費電力を少なくすることができ、又貯湯運転時に空調手段が冷房運転を行っていない時は、給湯手段の給湯用ヒートポンプユニットから排気される低温の空気を、屋根裏空間や天井裏空間に供給して、屋根裏空間や天井裏空間に冷気を貯めておくことができ、更に屋根裏や天井裏の空間に蓄えられた冷たい空気は、屋根裏や天井裏の空間が気密断熱層に覆われていることにより温度が上昇せず、特別に蓄冷材などを設けずとも屋根裏空間内や天井裏空間内の空気を冷たいままの状態に保っておくことができるものである。

又前記構成による請求項２記載の冷房装置によれば、請求項１に於いて、一端が給湯用ヒートポンプユニットの空気排気口に接続され他端が空調用ヒートポンプユニットの給気口に接続されたヒートポンプユニット間接続管と、該ヒートポンプユニット間接続管の空気排気口側に設けた送冷用三方弁と、ヒートポンプユニット間接続管の給気口側に設けた開放用三方弁と、一端が屋根裏空間内に設けられ他端が送冷用三方弁に接続され、管内の開閉を行う送冷口用開閉弁を備えた送冷管と、一端が大気開放され他端が開放用三方弁と接続されている大気開放管とを備えたものである。

これにより貯湯運転で給湯用ヒートポンプユニットの空気排気口から排気される低温の空気が送冷用三方弁を介してヒートポンプユニット間接続管を通って空調用ヒートポンプユニットの給気口に供給でき、又空気排気口から排気される低温の空気が送冷用三方弁を介して送冷管を通って屋根裏空間に供給でき、又空気排気口から排気される低温の空気が送冷用三方弁と開放用三方弁を介して大気開放管より外気へ排気できるものである。

又前記構成による請求項３記載の冷房装置によれば、請求項２に於いて、前記空調手段排冷気供給運転では空気排気口と開放用三方弁とが通気状態になるように送冷用三方弁を動作すると共に、給気口と送冷用三方弁ととが通気状態になるように開放用三方弁を動作させ、屋根裏蓄冷運転では送冷口用開閉弁を開放すると共に、給湯用ヒートポンプユニットの空気排気口と送冷管とが通気状態となるように送冷用三方弁を動作させ、蓄冷空気供給空調運転では送冷口用開閉弁を開放し、送冷管と開放用三方弁とが通気状態となるように送冷用三方弁を動作すると共に、給気口と送冷用三方弁とが通気状態となるように開放用三方弁を動作させ、排冷気大気放出運転では空気排気口と開放用三方弁とが通気状態となるように送冷用三方弁を動作すると共に、送冷用三方弁と大気開放管とが通気状態となるように開放用三方弁を動作するものである。

これにより、空調手段排冷気供給運転では貯湯運転で給湯用ヒートポンプユニットの空気排気口から排気される低温の空気が、送冷用三方弁を介してヒートポンプユニット間接続管を通って空調用ヒートポンプユニットの給気口に供給でき、屋根裏蓄冷運転では空気排気口から排気される低温の空気が送冷用三方弁を介して送冷管を通って屋根裏空間に供給でき、蓄冷空気供給空調運転では屋根裏空間から送冷管を通って送冷用三方弁と開放用三方弁を介して空調用ヒートポンプユニットの給気口に供給でき、排冷気大気放出運転では空気排気口から排気される低温の空気が送冷用三方弁と開放用三方弁を介して大気開放管より外気へ排気できるものである。

又前記構成による請求項４記載の冷房装置によれば、請求項３に於いて、前記屋根裏蓄冷運転の時には屋根裏空間内の空気を屋外に排気し、蓄冷空気供給空調運転の時には屋外の空気を屋根裏空間に給気する給排気装置を屋根裏空間に設けたものである。

これにより、屋根裏蓄冷運転の時には、屋根裏空間に給湯手段により排気される冷気の供給が開始されると屋根裏空間内の空気を屋外に排気することにより、供給される空気より温度の高い屋根裏空間の空気が屋外に排気されることで、屋根裏空間内の温度が急速に低下し、屋根裏空間内の空気の温度が給湯手段の給湯運転の間に下がり、屋根裏空間内に素早くそしてスムーズに冷気を貯めることができるものであり、又蓄冷空気供給空調運転の時には空調用ヒートポンプユニットの給気口に屋根裏空間内の冷気が供給開始されると屋外の空気を屋根裏空間に給気することにより、屋根裏空間内の空気の温度は徐々に上昇してしまうが、外気を給気することで屋根裏空間内の気圧が下がらないようにして、大気圧に対して屋根裏空間内の気圧が低くなることによる建物への悪影響を防止できるものである。

次に、この発明に係る冷房装置を、図面に示された一実施例で説明する。
１は給湯手段で、冷媒に自然冷媒である二酸化炭素を使用した給湯用ヒートポンプユニット２と、該給湯用ヒートポンプユニット２で熱交換により加熱された高温水を貯湯するタンクユニット３からなるものである。

前記給湯用ヒートポンプユニット２は、冷媒である二酸化炭素を圧縮する圧縮器４と、該圧縮器４により高温となった冷媒と給水との間で熱交換して給水を加熱する水加熱用熱交換器５と、該水加熱用熱交換器５で給水を加熱した冷媒を膨張させる膨張弁６と、該膨張弁６にて低温となった冷媒と外気との間で熱交換して冷媒に吸熱させる空気用熱交換器７とにより冷凍サイクルを構成するもので、前記水加熱用熱交換器５には、入水口８からポンプ９により送られた水が流入して熱交換した後、出水口１０から送り出すものであり、又空気用熱交換器７には、空気取り入れ口１１からファン１２により送風された外気が流入して熱交換した後、空気排気口１３から排気されるものである。

又前記タンクユニット３は、給湯手段１が運転して貯湯する時、給湯用ヒートポンプユニット２の出水口１０から送り出された高温水が上方から流入すると共に、上方から流入する高温水よりも温度の低い水が下方から給湯用ヒートポンプユニット２の入水口８に流出し、又給湯手段１が給湯する時、接続されている水道管１４から温度の低い水道水が下方から流入すると共に、上方から高温水が流出する貯湯タンク１５と、給湯手段１が給湯する時、貯湯タンク１５からの高温水と低温である水道水とを混合して商社が設定した温度の温水を給湯する給湯混合弁１６とを備えたものである。

１７は空調手段で、フロン系冷媒を使用した空調用ヒートポンプユニット１８と、居間や寝室などの室内に設けられ、前記空調用ヒートポンプユニット１８とは空調用配管１９にて接続され、前記空調用ヒートポンプユニット１８で冷却された冷媒と室内の空気との間で熱交換して室内の空気を冷やす空気調和機２０とを備えるものである。

前記空調用ヒートポンプユニット１８は、空気調和機２０から流れてくる常温低圧で気体のフロン系冷媒を圧縮して高温高圧の気体にする圧縮機２１と、該圧縮機２１からの高温高圧気体のフロン系冷媒を凝縮して放熱させ、フロン系冷媒を常温高圧の液体にする凝縮器２２と、該凝縮器２１で液化されたフロン系冷媒を急激に減圧して低温低圧の液体にする膨張弁２３と、フロン系冷媒の流れを逆にすることで冷房運転と暖房運転とを切り替える切替弁２４と、給気口２５から空気を取り入れて凝縮器２２での放熱を吸熱した後、その空気を排気口２６から外気に排気する送風機２７とを備えたものである。

又前記空気調和機２０は、空調用ヒートポンプユニット１８の膨張弁２３を通過して低温低圧の液体となったフロン系冷媒を蒸発させて、その蒸発潜熱分の熱をフロン系冷媒に吸熱させ常温低圧の気体にする蒸発器２８と、室内空気取入口２９から取り入れた室内空気を前記蒸発器２８で吸熱されて低温になった後、室内空気吹出口３０から室内に吹き出させる空気調和機用ファン３１を備えたものである。

３２はヒートポンプユニット間接続管で、一端が給湯用ヒートポンプユニット２の空気排気口１３に接続され、他端が空調用ヒートポンプユニット１８の給気口２５に接続されており、更に該ヒートポンプユニット間接続管３２には一端が気密断熱層に覆われている建物の屋根裏空間や天井裏空間内に設けられている送冷管３３の他端が送冷用三方弁３４を介して接続されており、該送冷用三方弁３４が動作することにより給湯用ヒートポンプユニット２の空気排気口１３と空調用ヒートポンプユニット１８の給気口２５とを接続する状態と、給湯用ヒートポンプユニット２の空気排気口１３と送冷管３３とを接続する状態とに切り替えるものである。

更にヒートポンプユニット間接続管３２には、一端が大気開放されている大気開放管３５の他端が開放用三方弁３６を介して接続されており、該開放用三方弁３６が動作することによりヒートポンプユニット間接続管３２内と大気とが開放された状態と、開放されていない状態とに切り替えるものである。

又建物の屋根裏空間や天井裏空間内に設けられている前記送冷管３３の一端である送冷口３７付近に送冷口用開閉弁３８を設け、又建物の屋根裏空間には、熱交換機能及び電動開閉機能を備え、正転にて屋外に排気し、逆転にて屋外から給気を行う給排気装置３９が設けられ、更に屋根裏空間には空間内の温度を検知する屋根裏温度検知手段４０が設けられている。

４１は屋内に設けられている操作盤で、給湯手段１の貯湯運転スイッチ（図示せず）や空調手段１７の空調運転スイッチ（図示せず）、送冷用三方弁３４を動作させて給湯手段１の排冷気を空調手段１７又は建物の屋根裏空間に供給する排冷気供給スイッチ（図示せず）等の各種スイッチが設けられた操作部４２と、前記各運転を制御する操作盤制御部４３とを備え、前記操作盤４１と給湯手段１、空調手段１７、送冷用三方弁３４、開放用三方弁３６、送冷口用開閉弁３８、給排気装置３９とは、それぞれ操作盤用信号線４４にて接続されているものである。

次に本発明一実施例の動作について説明する。
図４は本実施例を説明する冷房装置の給湯手段１が貯湯運転を行うことで発生する冷排気制御のフローチャート図で、まず操作盤制御部４３は、給湯手段１の貯湯運転が開始又は運転中か確認（Ｓ１）し、次に排冷気供給スイッチがＯＮにっているか確認する。（Ｓ２）

そして（Ｓ２）で、排冷気供給スイッチがＯＦＦになっている場合、貯湯運転により給湯手段１の給湯用ヒートポンプユニット２から排気される低温の空気を、大気に放出する排冷気大気放出運転を開始する。（Ｓ３）

そして排冷気大気放出運転を行うために、まず給湯用ヒートポンプユニット２の空気排気口１３と開放用三方弁３６とが通気状態となるように送冷用三方弁３４を動作し（Ｓ４）、次に送冷用三方弁３４と大気開放管３５とが通気状態となるように開放用三方弁３６を動作する。（Ｓ５）

これにより貯湯運転により給湯手段１の給湯用ヒートポンプユニット２から排気される低温の空気は、給湯用ヒートポンプユニット２の空気排気口１３から送冷用三方弁３４、開放用三方弁３６、そして一端が大気開放されている大気開放管３５を通って大気に放出されるものである。

そして次に貯湯運転が停止されたか確認し（Ｓ６）、停止されずに貯湯運転が継続されている時は（Ｓ１）へ戻り、（Ｓ６）で貯湯運転が停止されたのを確認した時は、空調用ヒートポンプユニット１８の給気口２５と大気開放管３５とが通気状態となるように開放用三方弁３６を動作して給気口２５を大気開放状態にし（Ｓ７）、次に給湯用ヒートポンプユニット２の空気排気口１３と開放用三方弁３６とが非通気状態となるように送冷用三方弁３４を動作してから（Ｓ８）、（Ｓ１）へ戻るものである。

又（Ｓ２）で排冷気供給スイッチがＯＮになっている場合、次に空調運転の冷房運転が行われているか確認し（Ｓ９）、空調運転の冷房運転が行われている場合、貯湯運転により給湯手段１の給湯用ヒートポンプユニット２から排気される低温の空気を、冷房運転を行っている空調手段１７の空調用ヒートポンプユニット１８に供給する空調手段排冷気供給運転を開始する。（Ｓ１０）

そして空調手段排冷気供給運転を行うために、まず給湯用ヒートポンプユニット２の空気排気口１３と開放用三方弁３６とが通気状態となるように送冷用三方弁３４を動作し（Ｓ１１）、次に送冷用三方弁３４と空調用ヒートポンプユニット１８の給気口２５とが通気状態となるように開放用三方弁３６を動作する。（Ｓ１２）

これにより貯湯運転で給湯手段１の給湯用ヒートポンプユニット２から排気される低温の空気が、給湯用ヒートポンプユニット２の空気排気口１３から送冷用三方弁３４、開放用三方弁３６を通過して空調用ヒートポンプユニット１８の給気口２５に供給され、空調手段１７はその供給された低温の空気を取り入れて凝縮器２２での放熱を吸熱した後、その空気を排気口２６から外気に排気することで、給湯用ヒートポンプユニット２から排気される低温の空気より温度の高い外気を取り入れて凝縮器２２での放熱を吸熱するよりも効率よく熱交換して室内を冷房することができるものである。

そして、その状態で次に貯湯運転が停止したか確認し（Ｓ１３）、貯湯運転が停止したのを確認した時は（Ｓ７）に進み、貯湯運転が停止されていない時は次に空調運転が停止したか確認し（Ｓ１４）、空調運転が継続されている時は（Ｓ１３）へ戻るものである。

又（Ｓ１４）で空調運転が停止したのを確認した時及び、（Ｓ９）で空調運転が行われていないのを確認した時は、次に屋根裏空間に設けられた屋根裏温度検知手段４０により検知される屋根裏空間の温度が所定温度よりも高いか確認し（Ｓ１５）、所定温度よりも高くなければ（Ｓ３）に進んで排冷気大気放出運転を行い（Ｓ１６）、所定温度よりも高ければ貯湯運転により給湯手段１の給湯用ヒートポンプユニット２から排気される低温の空気を、屋根裏空間に供給して蓄冷する屋根裏蓄冷運転を開始する。（Ｓ１７）

そして、次に屋根裏空間に設けた送冷口３７と送冷管３３とが通気状態となるように送冷口用開閉弁３８を開放し（Ｓ１８）、次に給湯用ヒートポンプユニット２の空気排気口１３と送冷管３３とが通気状態となるように送冷用三方弁３４を動作し（Ｓ１９）、次に屋根裏空間に設けた給排気装置３９を動作させて屋根裏空間内の空気の排気を開始するものである。（Ｓ２０）

それにより温度の高い屋根裏空間内の空気が給排気装置３９により屋外に排気されつつ、給湯用ヒートポンプユニット２の空気排気口１３から排気される温度の低い空気が送冷口３７から屋根裏空間内に給気されることにより、屋根裏空間内の空気の温度を低くして蓄冷を行うものである。

そして次に貯湯運転が停止したか確認し（Ｓ２１）、停止したのを確認した時は屋根裏空間に低温の空気を供給できないので、屋根裏蓄冷運転を中止するということで給排気装置３９を停止し（Ｓ２２）、又（Ｓ２１）で貯湯運転が継続されているのを確認した時は、屋根裏空間に設けられた屋根裏温度検知手段４０により検知される屋根裏空間の温度が所定温度よりも低いか確認し（Ｓ２３）、所定温度よりも屋根裏空間の温度が低ければ屋根裏蓄冷運転が完了したということで、（Ｓ２２）に進んで給排気装置３９を停止し、所定温度よりも屋根裏空間の温度が低くなければ（Ｓ２１）へ戻るものである。

そして（Ｓ２２）で給排気装置３９を停止した後、送冷口用開閉弁３８を閉鎖して（Ｓ２４）、次に（Ｓ１）へ戻るものである。

次に屋根裏蓄冷運転が完了している状態で、その温度の低い屋根裏空間の空気を利用した空調運転の冷房運転である蓄冷空気供給空調運転について説明する。
図５は蓄冷空気供給空調運転のフローチャート図で、まず操作盤制御部４３は、空調運転スイッチの冷房運転がＯＮになっているか確認し（Ｓ２５）、空調運転スイッチがＯＮになっている時、次に給湯手段１が貯湯運転をしていないか確認し（Ｓ２６）、貯湯運転をしていれば貯湯運転により給湯手段１の給湯用ヒートポンプユニット２から排気される低温の空気を、冷房運転を行っている空調手段１７の空調用ヒートポンプユニット１８に供給する空調手段排冷気供給運転を行うために（Ｓ１）に進み（Ｓ２７）、貯湯運転をしていなければ次に屋根裏空間の温度が所定温度よりも低いか確認する。（Ｓ２８）

そして屋根裏空間の温度が所定温度よりも高ければ、蓄冷空気供給空調運転を行って空調運転の冷房運転の消費電力を少なくすることができないと判断して空調手段１７単独による空調運転を行うため、空調用ヒートポンプユニット１８の給気口２５と大気開放管３５とが通気状態となるように開放用三方弁３６を動作し（Ｓ２９）、次に空調手段１７単独による空調運転の冷房運転を開始するものである。（Ｓ３０）

又（Ｓ２８）で、屋根裏空間の温度が所定温度よりも低い時、蓄冷空気供給空調運転を行うことが可能と判断して送冷口用開閉弁３８を開放し（Ｓ３１）、次に送冷管３３と開放用三方弁３６とが通気状態となるように送冷用三方弁３４を動作し（Ｓ３２）、そして給気口２５と送冷用三方弁３４とが通気状態となるように開放用三方弁３６を動作するものである。（Ｓ３３）

そしてその状態で屋根裏空間に設けた給排気装置３９を動作させて（Ｓ３４）、屋根裏空間に外気を給気すると共に、空調運転の冷房運転を開始するもので（Ｓ３５）、これにより屋根裏空間に蓄えた温度の低い空気が送冷口３７から送冷管３３、送冷用三方弁３４、開放用三方弁３６を通って空調用ヒートポンプユニット１８の給気口２５に供給され、それにより外気を給気して冷房運転を行うよりも消費電力の少ない冷房運転を行うことができるものである。

又この時、屋根裏空間に外気を給気することで屋根裏空間内の空気の温度は徐々に上昇してしまうが、外気を給気することで屋根裏空間内の気圧が下がらないようにして、大気圧に対して屋根裏空間内の気圧が低くなることによる建物への悪影響を防止しているものである。

そして次に空調運転の冷房運転が停止したか確認し（Ｓ３６）、冷房運転が停止していない時は、次に屋根裏空間の温度が所定温度よりも高くなったか確認すし（Ｓ３７）、所定温度よりも高くなっていなければ（Ｓ３６）に戻って蓄冷空気供給空調運転を継続し、所定温度よりも高くなっていれば蓄冷空気供給空調運転を行っても、外気を給気する冷房運転に比べてほとんど消費電力が変わらないと判断して蓄冷空気供給空調運転を終了させるためにいったん空調運転の冷房運転を停止する。（Ｓ３８）

そして（Ｓ３６）で空調運転の冷房運転が停止していた場合及び、（Ｓ３８）で空調運転の冷房運転を停止した場合、次に屋根裏空間に設けた給排気装置３９を停止し（Ｓ３９）、次に給気口２５と大気開放管３５とが通気状態となるように開放用三方弁３６を動作し（Ｓ４０）、そして次に開放用三方弁３６と送冷管３３とが非通気状態となるように送冷用三方弁３４を動作するものである。（Ｓ４１）

そして次に空調運転の冷房運転の停止が屋根裏空間の温度が所定温度よりも高くなったために空調運転の冷房運転を停止したのか判断し（Ｓ４２）、屋根裏空間の温度が所定温度よりも高くなったために空調運転の冷房運転を停止した場合、つまり（Ｓ３８）で空調運転の冷房運転を停止した場合は（Ｓ２９）へ戻って空調手段１７単独による空調運転の冷房運転を開始し（Ｓ４３）、又（Ｓ４２）で屋根裏空間の温度に関係なくて室内が設定した冷房温度になったために空調運転の冷房運転を停止した場合、つまり（Ｓ３６）で空調運転の冷房運転が停止していた場合は（Ｓ５）へ戻るものである。

尚本実施例では排冷気大気放出運転や空調手段排冷気供給運転、屋根裏蓄冷運転、蓄冷空気供給空調運転を行う時で、送冷用三方弁３４や開放用三方弁３６を動作する時に、いったん空調運転や貯湯運転を停止させないで送冷用三方弁３４や開放用三方弁３６を動作させたが、これに限定されず、いったん空調運転や貯湯運転を停止させてから送冷用三方弁３４や開放用三方弁３６を動作させ、再び空調運転や貯湯運転を開始するようにして、配管や給湯手段、空調手段１７に負担をかけず、より安全性を優先して動作するようにしてもよいものである。

このように本実施例では、貯湯運転時に給湯手段１の給湯用ヒートポンプユニット２から排気される低温の空気を、空調手段１７が冷房運転を行っている時は、空調手段１７の空調用ヒートポンプユニット１８に供給するので、空調手段１７は給湯用ヒートポンプユニット２から排気される低温の空気よりも温度の高い外気を給気して冷房運転を行う場合に比べて、熱交換を効率よく行うことができ、それにより冷房運転による消費電力を少なくすることができるものである。

又貯湯運転時に空調手段１７が冷房運転を行っていない時は、給湯手段１の給湯用ヒートポンプユニット２から排気される低温の空気を、屋根裏空間や天井裏空間に供給して、屋根裏空間や天井裏空間に冷気を貯めておくことができ、更に屋根裏や天井裏の空間に蓄えられた冷たい空気は、屋根裏や天井裏の空間が気密断熱層に覆われていることにより温度が上昇せず、特別に蓄冷材などを設けずとも屋根裏空間内や天井裏空間内の空気を冷たいままの状態に保っておくことが出来るものである。

更に屋根裏空間や天井裏空間に貯めた冷気を、空調手段１７が冷房運転を行う時に空調手段１７の空調用ヒートポンプユニット１８に供給するので、貯湯運転が行われていない時、つまり給湯手段１の給湯用ヒートポンプユニット２から低温の空気が排気されていない時でも、空調手段１７の空調用ヒートポンプユニット１８に低温の空気を供給できるので、屋根裏空間や天井裏空間に貯めた冷気よりも温度の高い外気を給気して冷房運転を行う場合に比べて、熱交換を効率よく行うことができ、それにより冷房運転による消費電力を少なくすることができるものである。

本発明一実施形態を付した冷房装置の実施形態を示す概略図。同構成図。本発明に用いる給湯手段を示す構成図。同貯湯運転時の排冷気制御のフローチャート図。同蓄冷空気供給空調運転のフローチャート図。

符号の説明

１給湯手段
２給湯用ヒートポンプユニット
１７空調手段
１８空調用ヒートポンプユニット
４０屋根裏温度検知手段

Claims

給湯用ヒートポンプユニットを有する給湯手段と、空調用ヒートポンプユニットを有する空調手段と、屋根裏空間の温度を検知する屋根裏温度検知手段とを備え、前記給湯手段が貯湯運転を行っている時に空調手段が冷房運転を行う場合、給湯用ヒートポンプユニットから排気される低温の空気を空調用ヒートポンプユニットに給気する空調手段排冷気供給運転を行い、給湯手段が貯湯運転を行っている時に空調手段が冷房運転を行っていない場合で気密断熱層に覆われた屋根裏空間の温度が所定温度以上の時、給湯用ヒートポンプユニットから排気される低温の空気を屋根裏空間に給気する屋根裏蓄冷運転を行い、給湯手段が貯湯運転を行っている時に空調手段が冷房運転を行っていない場合で前記屋根裏空間の温度が所定温度以下の時、給湯用ヒートポンプユニットから排気される低温の空気を大気に放出する排冷気大気放出運転を行い、給湯手段が貯湯運転を行っていない時に空調手段が冷房運転を行う場合で前記屋根裏空間の温度が所定温度以下の時、屋根裏空間の低温の空気を空調用ヒートポンプユニットに給気する蓄冷空気供給空調運転を行うことを特徴とする冷房装置。
一端が給湯用ヒートポンプユニットの空気排気口に接続され他端が空調用ヒートポンプユニットの給気口に接続されたヒートポンプユニット間接続管と、該ヒートポンプユニット間接続管の空気排気口側に設けた送冷用三方弁と、ヒートポンプユニット間接続管の給気口側に設けた開放用三方弁と、一端が屋根裏空間内に設けられ他端が送冷用三方弁に接続され、管内の開閉を行う送冷口用開閉弁を備えた送冷管と、一端が大気開放され他端が開放用三方弁と接続されている大気開放管とを備えたことを特徴とする請求項１記載の冷房装置。
前記空調手段排冷気供給運転では空気排気口と開放用三方弁とが通気状態になるように送冷用三方弁を動作すると共に、給気口と送冷用三方弁ととが通気状態になるように開放用三方弁を動作させ、屋根裏蓄冷運転では送冷口用開閉弁を開放すると共に、給湯用ヒートポンプユニットの空気排気口と送冷管とが通気状態となるように送冷用三方弁を動作させ、蓄冷空気供給空調運転では送冷口用開閉弁を開放し、送冷管と開放用三方弁とが通気状態となるように送冷用三方弁を動作すると共に、給気口と送冷用三方弁とが通気状態となるように開放用三方弁を動作させ、排冷気大気放出運転では空気排気口と開放用三方弁とが通気状態となるように送冷用三方弁を動作すると共に、送冷用三方弁と大気開放管とが通気状態となるように開放用三方弁を動作することを特徴とする請求項２記載の冷房装置。
前記屋根裏蓄冷運転の時には屋根裏空間内の空気を屋外に排気し、蓄冷空気供給空調運転の時には屋外の空気を屋根裏空間に給気する給排気装置を屋根裏空間に設けたことを特徴とする請求項３記載の冷房装置。