JP4382522B2

JP4382522B2 - 冷房装置

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Publication number: JP4382522B2
Application number: JP2004049414A
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: 2009-12-16
Anticipated expiration: 2024-02-25
Also published as: JP2005241080A

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。

ところで、この従来のものでは、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、人のいる部屋を直接冷房することはできないものであった。

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、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、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、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、ヒートポンプユニットから排気される低温の空気を、蓄冷剤、エアミックス又は冷気供給量調節のためのダンパ等の設備を必要とせずに、自然冷媒使用ヒートポンプ式給湯機の運転によって居間や寝室の冷房を補助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、冷凍サイクルにより給湯運転を行う給湯手段の給湯運転時に生成される冷気を、建物内の貯冷空間に供給して貯冷させる給冷気手段と、貯冷空間に貯められた冷気を冷房される室内空間に供給する冷房補助手段とを備えた冷房装置に於いて、前記貯冷空間は高気密高断熱構造の建物内で気密断熱層に覆われた屋根裏空間や天井裏空間などからなり、前記給冷気手段は、貯冷空間の空気を屋外に排気する開閉式換気扇を有し、前記冷房補助手段は、前記貯冷空間と該貯冷空間の下方に設けられた室内空間とを連通する通気管と、該通気管を開閉する冷房補助開閉弁とを備え、前記給湯手段により生成される冷気が給冷気手段により貯冷空間に供給されると開閉式換気扇を動作させると共に、冷房補助開閉弁を閉塞する給冷気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、冷凍サイクルにより給湯運転を行う給湯手段の給湯運転時に生成される冷気を、建物内の貯冷空間に供給して貯冷させる給冷気手段と、貯冷空間に貯められた冷気を冷房される室内空間に供給する冷房補助手段とを備えた冷房装置に於いて、前記貯冷空間は高気密高断熱構造の建物内で気密断熱層に覆われた屋根裏空間や天井裏空間などからなり、前記給冷気手段は、貯冷空間の空気を屋外に排気する開閉式換気扇を有し、前記冷房補助手段は、前記貯冷空間と該貯冷空間の下方に設けられた室内空間とを連通する通気管と、該通気管を開閉する冷房補助開閉弁と、室内空間の温度を検知する居室温度センサと、貯冷空間の温度を検知する屋根裏用温度センサとを備え、前記給湯手段により生成される冷気が給冷気手段により貯冷空間に供給されると、開閉式換気扇を動作させると共に、冷房補助開閉弁を閉塞する給冷気運転を行い、建物内の室内空間を空調する空調手段が冷房運転を開始した時、貯冷空間と該貯冷空間の下方に設けられた室内空間の温度を比較し、室内空間の温度の方が低い時は通気管の冷房補助開閉弁を閉鎖したままとし、室内空間の温度の方が高い時は冷房補助開閉弁を開放し、冷房補助開閉弁を開放後、貯冷空間の温度が室内空間の温度以上になった時、冷房補助開閉弁を閉鎖する冷房補助運転を行うものである。

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、冷凍サイクルにより給湯運転を行う給湯手段の給湯運転時に生成される冷気を、建物内の貯冷空間に供給して貯冷させる給冷気手段と、貯冷空間に貯められた冷気を冷房される室内空間に供給する冷房補助手段とを備えた冷房装置に於いて、前記貯冷空間は高気密高断熱構造の建物内で気密断熱層に覆われた屋根裏空間や天井裏空間などからなり、前記給冷気手段は、貯冷空間の空気を屋外に排気する開閉式換気扇を有し、前記冷房補助手段は、前記貯冷空間と該貯冷空間の下方に設けられた室内空間とを連通する通気管と、該通気管を開閉する冷房補助開閉弁と、室内空間の温度を検知する居室温度センサと、貯冷空間の温度を検知する屋根裏用温度センサとを備え、前記給湯手段により生成される冷気が給冷気手段により貯冷空間に供給されると開閉式換気扇を動作させると共に、冷房補助開閉弁を閉塞する給冷気運転を行い、建物内の室内空間を空調する空調手段が冷房運転を開始した時、貯冷空間と該貯冷空間の下方に設けられた室内空間の温度を比較し、室内空間の温度の方が低い時は通気管の冷房補助開閉弁を閉鎖したままとし、室内空間の温度の方が高い時は冷房補助開閉弁を開放し、冷房補助開閉弁を開放後、所定時間が経過したら冷房補助開閉弁を閉鎖する冷房補助運転を行うものである。

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、冷凍サイクルにより給湯運転を行う給湯手段の給湯運転時に生成される冷気を、建物内の貯冷空間に供給して貯冷させる給冷気手段と、貯冷空間に貯められた冷気を冷房される室内空間に供給する冷房補助手段とを備えた冷房装置に於いて、前記貯冷空間は高気密高断熱構造の建物内で気密断熱層に覆われた屋根裏空間や天井裏空間などからなり、前記給冷気手段は、貯冷空間の空気を屋外に排気する開閉式換気扇を有し、前記冷房補助手段は、前記貯冷空間と該貯冷空間の下方に設けられた室内空間とを連通する通気管と、該通気管を開閉する冷房補助開閉弁と、室内空間の温度を検知する居室温度センサと、貯冷空間の温度を検知する屋根裏用温度センサとを備え、前記給湯手段により生成される冷気が給冷気手段により貯冷空間に供給されると開閉式換気扇を動作させると共に、冷房補助開閉弁を閉塞する給冷気運転を行い、建物内の室内空間を空調する空調手段が冷房運転を開始した時、貯冷空間と該貯冷空間の下方に設けられた室内空間の温度を比較し、室内空間の温度の方が低い時は通気管の冷房補助開閉弁を閉鎖したままとし、室内空間の温度の方が高い時は冷房補助開閉弁を開放し、冷房補助開閉弁を開放後、貯冷空間の温度が室内空間の温度以上になった時、または冷房補助開閉弁を開放後所定時間が経過した時に冷房補助開閉弁を閉鎖する冷房補助運転を行うものである。

この発明の請求項１によれば、外気に対して５度から１０度ぐらい温度が低い冷気である給湯用ヒートポンプユニットからの排気される空気が、屋根裏空間の上方や天井裏空間上方から空間内に吹き出すと共に、吹き出す冷気に比べて温度の高い屋根裏空間や天井裏空間内の空気が、屋根裏空間や天井裏空間の下方から屋外に排気されることで、屋根裏空間や天井裏空間の空気の温度が急速に低下し、屋根裏空間や天井裏空間の空気の温度が、給湯手段の給湯運転の深夜の間に下がり、貯冷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る。

また、これにより冷気を貯める貯冷空間である屋根裏空間や天井裏空間は、気密断熱層に覆われていることから、屋根裏空間や天井裏空間に貯められた低温の空気の冷気が、給冷気装置や開閉式換気扇を介して逃げることがなく、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低温に保つことが出来るものである。

請求項２によれば、外気に対して５度から１０度ぐらい温度が低い冷気である給湯用ヒートポンプユニットからの排気される空気が、屋根裏空間の上方や天井裏空間上方から空間内に吹き出すと共に、吹き出す冷気に比べて温度の高い屋根裏空間や天井裏空間内の空気が、屋根裏空間や天井裏空間の下方から屋外に排気されることで、屋根裏空間や天井裏空間の空気の温度が急速に低下し、屋根裏空間や天井裏空間の空気の温度が、給湯手段の給湯運転の深夜の間に下がり、貯冷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、また、これにより冷気を貯める貯冷空間である屋根裏空間や天井裏空間は、気密断熱層に覆われていることから、屋根裏空間や天井裏空間に貯められた低温の空気の冷気が、給冷気装置や開閉式換気扇を介して逃げることがなく、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低温に保つことが出来るものである。

更に、屋根裏や天井裏の下の部屋を、その部屋の室内に設置された空気調和機で冷房運転を行う時、屋根裏や天井裏の空間の温度と、その下の部屋の温度とを比較して、その下の部屋の温度が屋根裏や天井裏の空間の温度よりも高い時に、屋根裏や天井裏の空間とその下の部屋の空間とを連通する通気管の冷房補助開閉弁を閉鎖状態から開放状態にするので、居室空間の空気より温度の低い屋根裏空間の空気は、居室空間の空気より重いため、通気管を通って屋根裏空間から居室空間に降下し、逆に屋根裏空間の空気より温度の高い居室空間の空気は、屋根裏空間の空気より軽いため、通気管を通って居室空間から屋根裏空間に上昇し、それにより下の居室空間内の空気の温度を下げ、下の部屋の空間を空調手段の冷房運転のみで冷房するよりも早く、そして空調手段の冷房運転で消費する電力を節約して、下の部屋の空間を設定した温度まで冷房することが出来るものである。

請求項３によれば、外気に対して５度から１０度ぐらい温度が低い冷気である給湯用ヒートポンプユニットからの排気される空気が、屋根裏空間の上方や天井裏空間上方から空間内に吹き出すと共に、吹き出す冷気に比べて温度の高い屋根裏空間や天井裏空間内の空気が、屋根裏空間や天井裏空間の下方から屋外に排気されることで、屋根裏空間や天井裏空間の空気の温度が急速に低下し、屋根裏空間や天井裏空間の空気の温度が、給湯手段の給湯運転の深夜の間に下がり、貯冷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、また、これにより冷気を貯める貯冷空間である屋根裏空間や天井裏空間は、気密断熱層に覆われていることから、屋根裏空間や天井裏空間に貯められた低温の空気の冷気が、給冷気装置や開閉式換気扇を介して逃げることがなく、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低温に保つことが出来るものである。

更に屋根裏や天井裏の下の部屋を、その部屋の室内に設置された空気調和機で冷房運転を行う時、屋根裏や天井裏の空間の温度と、その下の部屋の温度とを比較して、その下の部屋の温度が屋根裏や天井裏の空間の温度よりも高い時に、屋根裏や天井裏の空間とその下の部屋の空間とを連通する通気管の冷房補助開閉弁を閉鎖状態から開放状態にするので、居室空間の空気より温度の低い屋根裏空間の空気は、居室空間の空気より重いため、通気管を通って屋根裏空間から居室空間に降下し、逆に屋根裏空間の空気より温度の高い居室空間の空気は、屋根裏空間の空気より軽いため、通気管を通って居室空間から屋根裏空間に上昇し、それにより下の居室空間内の空気の温度を下げ、下の部屋の空間を空調手段の冷房運転のみで冷房するよりも早く、そして空調手段の冷房運転で消費する電力を節約して、下の部屋の空間を設定した温度まで冷房することができるものである。

更に、冷房補助開閉弁が開放状態である間に居室空間の温度もある程度低下し、冷房補助開閉弁を開放後、所定時間が経過したら冷房補助開閉弁を閉鎖することで、居室内に設けられた空気調和機の冷房する空間が居室空間のみの状態となって、早く居室空間の温度を所定の温度まで冷房することが出来るものである。

請求項４記載によれば、外気に対して５度から１０度ぐらい温度が低い冷気である給湯用ヒートポンプユニットからの排気される空気が、屋根裏空間の上方や天井裏空間上方から空間内に吹き出すと共に、吹き出す冷気に比べて温度の高い屋根裏空間や天井裏空間内の空気が、屋根裏空間や天井裏空間の下方から屋外に排気されることで、屋根裏空間や天井裏空間の空気の温度が急速に低下し、屋根裏空間や天井裏空間の空気の温度が、給湯手段の給湯運転の深夜の間に下がり、貯冷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、また、これにより冷気を貯める貯冷空間である屋根裏空間や天井裏空間は、気密断熱層に覆われていることから、屋根裏空間や天井裏空間に貯められた低温の空気の冷気が、給冷気装置や開閉式換気扇を介して逃げることがなく、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低温に保つことが出来るものである。

更に屋根裏や天井裏の下の部屋を、その部屋の室内に設置された空気調和機で冷房運転を行う時、屋根裏や天井裏の空間の温度と、その下の部屋の温度とを比較して、その下の部屋の温度が屋根裏や天井裏の空間の温度よりも高い時に、屋根裏や天井裏の空間とその下の部屋の空間とを連通する通気管の冷房補助開閉弁を閉鎖状態から開放状態にするので、居室空間の空気より温度の低い屋根裏空間の空気は、居室空間の空気より重いため、通気管を通って屋根裏空間から居室空間に降下し、逆に屋根裏空間の空気より温度の高い居室空間の空気は、屋根裏空間の空気より軽いため、通気管を通って居室空間から屋根裏空間に上昇し、それにより下の居室空間内の空気の温度を下げ、下の部屋の空間を空調手段の冷房運転のみで冷房するよりも早く、そして空調手段の冷房運転で消費する電力を節約して、下の部屋の空間を設定した温度まで冷房することができ、または冷房補助開閉弁が開放状態である間に居室空間の温度もある程度低下し、冷房補助開閉弁を開放後、所定時間が経過したら冷房補助開閉弁を閉鎖することで、居室内に設けられた空気調和機の冷房する空間が居室空間のみの状態となって、早く居室空間の温度を所定の温度まで冷房することが出来るものである。

次にこの発明の一実施形態を図面に基づいて説明する。
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は給冷気手段で、屋根裏空間の上方や１階と２階の間の天井裏空間上方に設けられ、給湯手段１が運転して貯湯する時に排気される低温の空気を、屋根裏空間や天井裏空間に吹き出す電動開閉機能を備えた給冷気装置１８と、屋根裏空間の下方や１階と２階の間の天井裏空間下方に設けられ、屋根裏空間や天井裏空間の空気を屋外に排気する開閉式換気扇１９と、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給冷気装置１８に供給するために、給湯用ヒートポンプユニット２と給冷気装置１８とを接続する送冷気管２０と、冬など冷房しない時に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野外に排気するするために、給湯用ヒートポンプユニット２に接続されている冷気逃し管２１と、前記送冷気管２０と冷気逃し管２１との接続部分に設けられ、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送冷気管２０又は冷気逃し管２１に流す切替を行う切替弁２２とを備えるものである。

２３は冷房補助手段で、屋根裏や天井裏に設けられ屋根裏空間や天井裏空間の温度を検知する屋根裏用温度センサ２４と、居間や寝室など人のよく居る部屋の温度を検知する居室用温度センサ２５と、屋根裏と居室、天井裏と居室とを連通する通気管２６に設けられた冷房補助開閉弁２７と、前記屋根裏用温度センサ２４や居室用温度センサ２５の検知信号が入力されると共に、その時の屋根裏空間や天井裏空間の温度及び居間や寝室の温度を温度信号として出力し、又冷房補助開閉弁２７の開閉動作を制御する冷房補助制御装置２８とを備えるものである。

２９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３０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３０とは空調用配管３１にて接続され、前記空調用ヒートポンプユニット３０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３２とを備えるものである。

次に前記給湯手段１、給冷気手段１７、冷房補助手段２３、空調手段２９の家屋での具体的な設置状態について説明する。
図１のように、建物の内部空間が気密断熱層３３にて覆われた高気密高断熱住宅において、給湯手段１の給湯用ヒートポンプユニット２とタンクユニット３は屋外に設置され、給湯用ヒートポンプユニット２の空気排気口１３と一端が接続され他端が開放されている冷気逃し管２１の略中間部分に切替弁２２が設けられ、該切替弁２２には送冷気管２０の一端が接続されている。

そして、送冷気管２０は、気密性及び断熱性が低下しないように工事された上で気密断熱層３３を貫通して、屋根裏空間の上方や１階と２階の間の天井裏空間上方に設けられている給冷気手段１７の給冷気装置１８と接続されているものである。

又屋根裏空間の下方や１階と２階の間の天井裏空間下方の気密断熱層３３には、給冷気装置１８が開放されて冷気を吹き出す時に、屋根裏空間や天井裏空間の空気を屋外に排気するために開放される電動開閉機能を備えた開閉式換気扇１９が、気密性及び断熱性が低下しないように工事された上で気密断熱層３３を貫通した状態で設けられているものである。

又屋根裏や天井裏の空間には屋根裏用温度センサ２４が設けられ、屋根裏や天井裏の下の居室には居室用温度センサ２５が設けられ、又屋根裏と屋根裏の下の居室、天井裏と天井裏の下の居室との境界となる部分、つまり下の居室の天井部分には、冷房補助開閉弁２７を備えた冷房補助手段２３の通気管２６が屋根裏と居室、天井裏と居室とを連通して設けられており、屋根裏用温度センサ２４と居室用温度センサ２５は、温度センサ用信号線３４にて冷房補助開閉弁２７の開閉動作を制御する冷房補助制御装置２８と接続され、冷房補助開閉弁２７は、開閉弁用信号線３５にて冷房補助制御装置２８と接続されているものである。

又空調手段２９の空調用ヒートポンプユニット３０は屋外に設置され、室内の空気を冷やす空気調和機３２は居室内に設置され、空調用ヒートポンプユニット３０と空気調和機３２は、気密性及び断熱性が低下しないように工事された上で気密断熱層３３を貫通する空調用配管３１にて接続されているものである。

又給湯手段１の貯湯運転スイッチ（図示せず）や給冷気手段１７の給冷気運転スイッチ（図示せず）、冷房補助手段２３の冷房補助運転スイッチ（図示せず）、空調手段２９の空調運転スイッチ（図示せず）等の各種スイッチが設けられた操作部３６と、前記各運転を制御する操作盤制御部３７とを備えた操作盤３８が屋内に設けられ、前記操作盤３８と給湯手段１、給冷気手段１７、冷房補助手段２３、空調手段２９とは、それぞれ操作盤用信号線３９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。
まず図４は本実施例を説明する冷房装置の給冷気運転制御のフローチャート図で、まず操作盤制御部３７は、給冷気運転スイッチがＯＮになっているか確認し（Ｓ１）、給冷気運転スイッチがＯＮになっている状態で更に貯湯運転スイッチがＯＮ状態でになっていることにより、電気料金の安い深夜電力の時間帯になって給湯用ヒートポンプユニット２が動作して貯湯運転を開始し、タンクユニット３内に予め設定した温度の高温水を貯湯し始めたのを確認すると（Ｓ２）、切替弁２２を動作して給湯用ヒートポンプユニット２から冷気逃し管２１に流れていた冷気を、送冷気管２０に流すようにする。（Ｓ３）

そして次に、屋根裏空間の上方や天井裏空間上方に設けられている給冷気装置１８を動作して開放し（Ｓ４）、給湯用ヒートポンプユニット２からの冷気を屋根裏空間や天井裏空間に吹き出すようにし、それと同時に、屋根裏空間の下方や天井裏空間下方に設けられている開閉式換気扇１９も開放して動作し（Ｓ５）、屋根裏空間や天井裏空間の下方から空間内の空気を屋外に排気するものである。

それにより外気に対して５度から１０度ぐらい温度が低い冷気である給湯用ヒートポンプユニット２からの排気される空気が、屋根裏空間の上方や天井裏空間上方から空間内に吹き出すと共に、吹き出す冷気に比べて温度の高い屋根裏空間や天井裏空間内の空気が、屋根裏空間や天井裏空間の下方から屋外に排気されることで、屋根裏空間や天井裏空間の空気の温度が急速に低下し、屋根裏空間や天井裏空間の空気の温度が、給湯手段の給湯運転の深夜の間に下がり、貯冷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る。

そしてタンクユニット３内に予め設定した温度の高温水が完全に貯湯されて給湯手段１の貯湯運転が終了し、給湯用ヒートポンプユニット２が停止したのを確認すると（Ｓ６）、給冷気装置１８を停止して閉鎖する（Ｓ７）と共に、開閉式換気扇１９も動作を停止して（Ｓ８）、屋根裏空間や天井裏空間内の空気を屋外に排気するのを停止する。

これにより冷気を貯める貯冷空間である屋根裏空間や天井裏空間は、気密断熱層３３に覆われていることから、屋根裏空間や天井裏空間に貯められた低温の空気の冷気が、給冷気装置１８や開閉式換気扇１９を介して逃げることがなく、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低温に保つことが出来るものである。

そして最後に給湯用ヒートポンプユニット２から冷気が排気されても冷気逃し管２１に流れるように切替弁２２を動作して（Ｓ９）、給冷気運転が終了するものである。（Ｓ１０）

次に図５は本実施例を説明する冷房装置の冷房補助運転制御のフローチャート図で、まず操作盤制御部３７は、冷房補助運転スイッチがＯＮになっているか確認し（Ｓ１１）、冷房補助運転スイッチがＯＮになっている状態で更に空調運転スイッチが操作されて冷房運転ＯＮにすると、まず空調手段２９の空調用ヒートポンプユニット３０を動作させてフロン系冷媒を冷却すると共に、室内の空気調和機３２を動作させて、その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冷房運転を行う。

そして上記冷房運転が開始されたのを確認すると（Ｓ１２）、次に操作盤制御部３７は、屋根裏用温度センサ２４からの検知信号と居室用温度センサ２５からの検知信号とにより、屋根裏空間とその下の居室空間の温度を比較し（Ｓ１３）、屋根裏空間の温度の方が高い時、居室空間の冷房の補助は出来ない状態であると判断して、空調手段２９の冷房運転が停止したか確認し（Ｓ１４）、空調手段２９の冷房運転が停止したのを確認したら（Ｓ１１）へ戻るものである。

又（Ｓ１３）で居室空間の温度の方が高い時、居室空間の冷房の補助が出来る状態であると判断して、屋根裏空間とその下の居室空間とを連通している通気管２６の冷房補助開閉弁２７を、閉鎖状態から開放状態に動作させるものである。（Ｓ１５）

それにより居室空間の空気より温度の低い屋根裏空間の空気は、居室空間の空気より重いため、通気管２６を通って屋根裏空間から居室空間に降下し、逆に屋根裏空間の空気より温度の高い居室空間の空気は、屋根裏空間の空気より軽いため、通気管２６を通って居室空間から屋根裏空間に上昇するものである。

それにより居室空間内の空気の温度は下がるので、居室空間を空調手段２９の冷房運転のみで冷房するよりも早く設定した温度まで冷房することが出来るものである。

そして屋根裏用温度センサ２４からの検知信号と居室用温度センサ２５からの検知信号とにより、屋根裏空間とその下の居室空間の温度を比較し（Ｓ１６）、屋根裏空間の温度がその下の居室空間の温度以上になった時、これ以上通気管２６を開放状態にしていても居室空間の冷房運転を補助できないと判断して、通気管２６の冷房補助開閉弁２７を開放状態から閉鎖状態に動作させて（Ｓ１７）、通気管２６を不通状態にして冷房補助運転を終了するものである。（Ｓ１８）

又（Ｓ１５）の通気管２６の冷房補助開閉弁２７が開放状態になっている時に、空調手段２９の冷房運転が停止したのを確認した時（Ｓ１９）、冷房運転が停止されたと判断して、通気管２６の冷房補助開閉弁２７を開放状態から閉鎖状態に動作させて（Ｓ１７）、通気管２６を不通状態にして冷房補助運転を終了するものである。（Ｓ１８）

尚、冷房補助運転において、屋根裏空間とその下の居室空間の温度を比較して、屋根裏空間の温度がその下の居室空間の温度以上になった時、通気管２６の冷房補助開閉弁２７を開放状態から閉鎖状態に動作させたが、通気管２６の冷房補助開閉弁２７を閉鎖状態から開放状態に動作させてから所定時間経過した時、通気管２６の冷房補助開閉弁２７を開放状態から閉鎖状態に動作させるようにしてもよい。

この場合は、通気管２６の冷房補助開閉弁２７を開放状態から閉鎖状態に動作させた時、まだ屋根裏空間の温度がその下の居室空間の温度より低い状態であるかもしれないが、冷房補助開閉弁２７が開放状態である間に居室空間の温度もある程度低下し、又冷房補助開閉弁２７を閉鎖状態にすることで、居室内に設けられた空気調和機３２の冷房する空間が居室空間のみの状態となって、早く居室空間の温度を所定の温度まで冷房することが出来るものである。

このように本実施例では、ヒートポンプ式の給湯手段１の貯湯運転時に排気される冷たい空気を、気密断熱層３３に覆われた屋根裏や天井裏の空間に供給すると共に、屋根裏や天井裏の空間の空気を開閉式換気扇１９にて屋外に排出するので、給湯手段１が電気料金の安い深夜電力を使用して貯湯運転する際に発生する冷たい空気をスムーズにそして充分に屋根裏や天井裏の空間に蓄えることができ、又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３３に覆われていることにより、温度が上昇せず、その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。

又屋根裏や天井裏の下の部屋を、その部屋の室内に設置された空気調和機３２で冷房運転を行う時、屋根裏や天井裏の空間の温度と、その下の部屋の温度とを比較して、その下の部屋の温度が屋根裏や天井裏の空間の温度よりも高い時に、屋根裏や天井裏の空間とその下の部屋の空間とを連通する通気管２６の冷房補助開閉弁２８を閉鎖状態から開放状態にするので、下の部屋の空気より温度の低い屋根裏や天井裏の空間の空気が、通気管２６を通って居室空間に降下して下の部屋の空間内の空気の温度を下げ、それにより下の部屋の空間を空調手段２９の冷房運転のみで冷房するよりも早く、そして空調手段２９の冷房運転で消費する電力を節約して、下の部屋の空間を設定した温度まで冷房することが出来るものである。

又屋根裏や天井裏の下の部屋を、その部屋の室内に設置された空気調和機３２で冷房運転を行う時、屋根裏や天井裏の空間の温度よりもその下の部屋の温度が低い時は、屋根裏や天井裏の空間とその下の部屋の空間とを連通する通気管２６の冷房補助開閉弁２８を閉鎖状態のままにして冷房補助運転を行わないが、その状態でも屋根裏や天井裏の空間の温度は低く、昼間の太陽光による屋根裏や天井裏の空間の温度上昇を抑えることができ、その結果、家の中の冷房運転を弱くすることができて、その分電力料金を抑えることができるものである。

又給湯手段１の貯湯運転の運転時間が短かくて屋根裏や天井裏の空間に充分冷気が供給されず、屋根裏や天井裏の空間内の空気の温度が低くならなかった場合や、下の部屋が冷房運転を行ってる場合や、冷房運転を停止した直後の場合のように、下の部屋の空間内の温度が屋根裏や天井裏の空間内の空気の温度以下だった時、屋根裏や天井裏の空間とその下の部屋の空間とを連通する通気管２６の冷房補助開閉弁２８を閉鎖状態のままにして不通にすることにより、屋根裏や天井裏の空間内の空気が下の部屋の空間内の温度を上昇させてしまうことを防ぐ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。同給冷気運転制御のフローチャート図。同冷房補助運転制御のフローチャート図。

符号の説明

１給湯手段
１７給冷気手段
２３冷房補助手段
２９空調手段

Claims

冷凍サイクルにより給湯運転を行う給湯手段の給湯運転時に生成される冷気を、建物内の貯冷空間に供給して貯冷させる給冷気手段と、貯冷空間に貯められた冷気を冷房される室内空間に供給する冷房補助手段とを備えた冷房装置に於いて、前記貯冷空間は高気密高断熱構造の建物内で気密断熱層に覆われた屋根裏空間や天井裏空間などからなり、前記給冷気手段は、貯冷空間の空気を屋外に排気する開閉式換気扇を有し、前記冷房補助手段は、前記貯冷空間と該貯冷空間の下方に設けられた室内空間とを連通する通気管と、該通気管を開閉する冷房補助開閉弁とを備え、前記給湯手段により生成される冷気が給冷気手段により貯冷空間に供給されると開閉式換気扇を動作させると共に、冷房補助開閉弁を閉塞する給冷気運転を行うことを特徴とする冷房装置。
冷凍サイクルにより給湯運転を行う給湯手段の給湯運転時に生成される冷気を、建物内の貯冷空間に供給して貯冷させる給冷気手段と、貯冷空間に貯められた冷気を冷房される室内空間に供給する冷房補助手段とを備えた冷房装置に於いて、前記貯冷空間は高気密高断熱構造の建物内で気密断熱層に覆われた屋根裏空間や天井裏空間などからなり、前記給冷気手段は、貯冷空間の空気を屋外に排気する開閉式換気扇を有し、前記冷房補助手段は、前記貯冷空間と該貯冷空間の下方に設けられた室内空間とを連通する通気管と、該通気管を開閉する冷房補助開閉弁と、室内空間の温度を検知する居室温度センサと、貯冷空間の温度を検知する屋根裏用温度センサとを備え、前記給湯手段により生成される冷気が給冷気手段により貯冷空間に供給されると、開閉式換気扇を動作させると共に、冷房補助開閉弁を閉塞する給冷気運転を行い、建物内の室内空間を空調する空調手段が冷房運転を開始した時、貯冷空間と該貯冷空間の下方に設けられた室内空間の温度を比較し、室内空間の温度の方が低い時は通気管の冷房補助開閉弁を閉鎖したままとし、室内空間の温度の方が高い時は冷房補助開閉弁を開放し、冷房補助開閉弁を開放後、貯冷空間の温度が室内空間の温度以上になった時、冷房補助開閉弁を閉鎖する冷房補助運転を行うことを特徴とする冷房装置。
冷凍サイクルにより給湯運転を行う給湯手段の給湯運転時に生成される冷気を、建物内の貯冷空間に供給して貯冷させる給冷気手段と、貯冷空間に貯められた冷気を冷房される室内空間に供給する冷房補助手段とを備えた冷房装置に於いて、前記貯冷空間は高気密高断熱構造の建物内で気密断熱層に覆われた屋根裏空間や天井裏空間などからなり、前記給冷気手段は、貯冷空間の空気を屋外に排気する開閉式換気扇を有し、前記冷房補助手段は、前記貯冷空間と該貯冷空間の下方に設けられた室内空間とを連通する通気管と、該通気管を開閉する冷房補助開閉弁と、室内空間の温度を検知する居室温度センサと、貯冷空間の温度を検知する屋根裏用温度センサとを備え、前記給湯手段により生成される冷気が給冷気手段により貯冷空間に供給されると開閉式換気扇を動作させると共に、冷房補助開閉弁を閉塞する給冷気運転を行い、建物内の室内空間を空調する空調手段が冷房運転を開始した時、貯冷空間と該貯冷空間の下方に設けられた室内空間の温度を比較し、室内空間の温度の方が低い時は通気管の冷房補助開閉弁を閉鎖したままとし、室内空間の温度の方が高い時は冷房補助開閉弁を開放し、冷房補助開閉弁を開放後、所定時間が経過したら冷房補助開閉弁を閉鎖する冷房補助運転を行うことを特徴とする冷房装置。
冷凍サイクルにより給湯運転を行う給湯手段の給湯運転時に生成される冷気を、建物内の貯冷空間に供給して貯冷させる給冷気手段と、貯冷空間に貯められた冷気を冷房される室内空間に供給する冷房補助手段とを備えた冷房装置に於いて、前記貯冷空間は高気密高断熱構造の建物内で気密断熱層に覆われた屋根裏空間や天井裏空間などからなり、前記給冷気手段は、貯冷空間の空気を屋外に排気する開閉式換気扇を有し、前記冷房補助手段は、前記貯冷空間と該貯冷空間の下方に設けられた室内空間とを連通する通気管と、該通気管を開閉する冷房補助開閉弁と、室内空間の温度を検知する居室温度センサと、貯冷空間の温度を検知する屋根裏用温度センサとを備え、前記給湯手段により生成される冷気が給冷気手段により貯冷空間に供給されると開閉式換気扇を動作させると共に、冷房補助開閉弁を閉塞する給冷気運転を行い、建物内の室内空間を空調する空調手段が冷房運転を開始した時、貯冷空間と該貯冷空間の下方に設けられた室内空間の温度を比較し、室内空間の温度の方が低い時は通気管の冷房補助開閉弁を閉鎖したままとし、室内空間の温度の方が高い時は冷房補助開閉弁を開放し、冷房補助開閉弁を開放後、貯冷空間の温度が室内空間の温度以上になった時、または冷房補助開閉弁を開放後所定時間が経過した時に冷房補助開閉弁を閉鎖する冷房補助運転を行うことを特徴とする冷房装置。