JP6285690B2 - 空調システム及び建物 - Google Patents

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Description

本発明は、ヒートポンプ式の空調装置を用いた空調システム、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、ヒートポンプ式の空調装置を用いた空調システムに関する技術は多く提案され、実施に供されている。
このような従来のヒートポンプ式の空調装置を用いた空調システムでは、極力エネルギー効率が良くなるように、この空調装置による空調に必要な出力に対応する最大の成績係数(COP)に近づけて運転を行うことがなされていた(例えば、特許文献1等を参照)。
特開2010−2158号公報
ところで、成績係数(COP)は、一定の出力の値以下では、空調装置の出力が大きいほど大きな値となり、これ以上は空調装置の出力が大きいほど小さい値となる特性を有することが知られている。
しかしながら、このヒートポンプ式の空調装置の出力と成績係数(COP)との関係特性において、略最大の成績係数(COP)となる出力で空調装置を単に運転しても、ほとんどの場合、必要な出力はこれよりも小さいため、余分な出力分が得られるだけで、かえってエネルギー効率が低下してしまうので、従来においては、このようなことはなされていなかった。
そこで、本発明は、ヒートポンプ式の空調装置の出力と成績係数(COP)との関係特性を有効に利用し、さらなるエネルギー効率の向上を図ることができる空調システム、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、ヒートポンプ式の空調装置により建物の空調を行う空調システムであって、記憶部と、制御部とを有し、前記記憶部は、前記空調装置の出力と成績係数(COP)との関係特性のデータを記憶しており、前記制御部は、前記記憶部に記憶されたデータに基づいて、前記空調装置を前記成績係数(COP)が略最大となる出力で運転させるとともに、前記空調装置により、一部の出力で、前記建物の屋内空間を設定温度に空調し、残りの出力で、蓄熱手段に蓄熱することを特徴とする。
ここで、前記蓄熱手段は、床下空間であり、前記屋内空間は、該床下空間の直上の床上空間であるとよい。
また、前記床下空間内に前記空調装置が設置されているとよい。
さらに、前記床下空間内に蓄熱材が設けられていてもよい。
また、前記蓄熱材は、前記床下空間の床面にスペーサーを介して設けられていてもよい。
また、前記蓄熱材は、前記床下空間内にスペーサーを介して相互間に間隔を有するように複数個設けられていてもよい。
さらに、前記屋内空間を空調するために前記空調装置と前記屋内空間との間を連通するように設けられたダクト内に蓄熱材が設けられていてもよい。
ここで、前記蓄熱材が設けられている前記ダクトの部分は、他の部分よりも口径が大きいダクトボックスとされているとよい。
また、前記蓄熱材は、潜熱蓄熱材であるとよい。
さらに、前記建物の外側には、前記制御部と有線又は無線で接続された外気温度センサーが設けられており、前記記憶部は、異なる外気温度に対応した前記空調装置の出力と成績係数(COP)との関係特性のデータを記憶しており、前記制御部は、前記外気温度センサーで検知した外気温度に対応する前記記憶部に記憶されたデータに基づいて、前記空調装置を運転させるとよい。
また、前記屋内空間には、前記制御部と有線又は無線で接続された内気温度センサーが設けられており、設定温度に達すると、前記制御部は、必要なだけの出力で、該屋内空間を空調し、残りの出力で、前記蓄熱手段に蓄熱するとよい。
さらに、前記屋内空間が設定温度に達するとともに、前記蓄熱手段が目標の蓄熱量に達したときは、前記制御部は、前記空調装置の運転を停止するとよい。
また、前記屋内空間の設定温度は幅を有するとよい。
さらに、第2の蓄熱手段が設けられており、該第2の蓄熱手段も、前記空調装置の残りの出力で、蓄熱することが可能であってもよい。
ここで、前記第2の蓄熱手段は、地中に埋設された地中蓄熱部であり、該地中蓄熱部に蓄熱された熱は、前記空調装置による空調に利用可能であるとよい。
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、ヒートポンプ式の空調装置により建物の空調を行う空調システムである。
そして、記憶部と、制御部とを有し、記憶部は、空調装置の出力と成績係数(COP)との関係特性のデータを記憶しており、制御部は、記憶部に記憶されたデータに基づいて、空調装置を成績係数(COP)が略最大となる出力で運転させるとともに、空調装置により、一部の出力で、建物の屋内空間を設定温度に空調し、残りの出力で、蓄熱手段に蓄熱する構成とされている。
上記した構成なので、空調装置の出力と成績係数(COP)との関係特性から成績係数(COP)が略最大となる出力で空調装置を運転し、この空調装置により、一部の出力で、建物の屋内空間の空調を行い、残りの出力で、蓄熱手段に蓄熱し、この蓄熱した熱を後の時間に利用(時間差利用)することができる。
すなわち、ヒートポンプ式の空調装置の出力と成績係数(COP)との関係特性を有効に利用し、さらなるエネルギー効率の向上を図ることができる。
ここで、蓄熱手段は、床下空間であり、屋内空間は、床下空間の直上の床上空間である場合は、床下空間から床部を介して、床上空間をムラなく空調する床下空調を行うことができる。
また、床下空間内に空調装置が設置されている場合は、年を通して安定した温度環境であり、通常はデッドスペースである床下空間を有効利用することができる。
さらに、床下空間内に蓄熱材が設けられている場合は、この蓄熱材により、蓄熱手段としての床下空間の蓄熱能力が向上する。
また、蓄熱材は、床下空間の床面にスペーサーを介して設けられている場合は、蓄熱材の下側からも蓄熱することができ、蓄熱材の蓄熱能力をより発揮させることができる。
また、蓄熱材は、床下空間内にスペーサーを介して相互間に間隔を有するように複数個設けられている場合は、複数個の蓄熱材は、上側と下側の双方から蓄熱することができ、蓄熱材の蓄熱能力をさらにより発揮させることができる。
さらに、屋内空間を空調するために空調装置と屋内空間との間を連通するように設けられたダクト内に蓄熱材が設けられている場合は、ダクト内の蓄熱材に蓄熱した熱を利用して床上空調を行うことができる。
ここで、蓄熱材が設けられているダクトの部分は、他の部分よりも口径が大きいダクトボックスとされている場合は、蓄熱材を設けるスペースが大きい分、蓄熱量が多いより大きな蓄熱材を設けることができる。
また、蓄熱材は、潜熱蓄熱材である場合は、潜熱蓄熱材は、少量で多くの蓄熱ができるうえに、必要としている時間にシフトして利用することができる性質を有するので、熱エネルギーをより効率的に用いることができる。
さらに、建物の外側には、制御部と有線又は無線で接続された外気温度センサーが設けられており、記憶部は、異なる外気温度に対応した空調装置の出力と成績係数(COP)との関係特性のデータを記憶しており、制御部は、外気温度センサーで検知した外気温度に対応する記憶部に記憶されたデータに基づいて、空調装置を運転させる場合は、外気温度により変化する空調装置の出力と成績係数(COP)との関係特性に対応して、空調装置を、成績係数(COP)が略最大となる出力で運転することができる。
また、屋内空間には、制御部と有線又は無線で接続された内気温度センサーが設けられており、設定温度に達すると、制御部は、必要なだけの出力で、屋内空間を空調し、残りの出力で、蓄熱手段に蓄熱する場合は、主たる目的である屋内空間の空調装置による空調を優先的に行うことができる。
さらに、屋内空間が設定温度に達するとともに、蓄熱手段が目標の蓄熱量に達したときは、制御部は、空調装置の運転を停止する場合は、無駄な消費電力を排除し、さらによりエネルギー効率の向上を図ることができる。
また、屋内空間の設定温度は幅を有する場合は、頻繁な運転のオン・オフをしないで済む。
さらに、第2の蓄熱手段が設けられており、第2の蓄熱手段も、空調装置の残りの出力で、蓄熱することが可能である場合は、蓄熱手段に蓄熱する必要がないときや、蓄熱手段に蓄熱しても、なお余剰分の出力があるときなどに、エネルギー効率の向上を図ることができる。
ここで、第2の蓄熱手段は、地中に埋設された地中蓄熱部であり、地中蓄熱部に蓄熱された熱は、空調装置による空調に利用可能である場合は、この地中蓄熱部は、周囲地盤が断熱材の働きをするので、簡易な構造で実施することができる。
このような本発明の建物は、上記した本発明の空調システムを備えた構成とされている。
上記した構成なので、上記した本発明の空調装置の効果を奏する建物とすることができる。
実施例1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。 実施例1の空調システムの制御装置の概略構成を示すブロック図である。 実施例1の空調装置としてのエアコンディショナーの屋内機の出力と成績係数(COP)との関係特性の一例を示したグラフである。 実施例2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。 実施例3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。 実施例3の空調システムを備えた建物における蓄熱材の部分を拡大して示す拡大図である。 実施例4の空調システムを備えた建物における蓄熱材の部分を拡大して示す拡大図である。 実施例5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。
以下、本発明を実施するための形態を、図面に示す実施例1〜5に基づいて説明する。
先ず、実施例1の構成について説明する。
図1は、実施例1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。
この建物1は、断熱基礎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。
そして、この天井部1eと外壁部1dとに囲まれる空間は、床部1aによって蓄熱手段としての床下空間3と居室などに用いられる屋内空間としての床上空間6とが区切られた構成となっている。
また、基礎側壁コンクリート1cの床下空間3側には、グラスウールなどの断熱材2が取り付けられており、床下空間3内の熱が屋外に極力漏れない断熱構造となっている。
そして、床下空間3内には、吹出型の空調装置としてのエアコンディショナーの屋内機5が設置されている。
ここで、このエアコンディショナーの屋内機5は、ヒートポンプ式であり、熱媒循環管路41a,41bにより、建物1の屋外に設置された屋外機4と接続されている。
また、このエアコンディショナーの屋内機5は、除湿機能を有し、床下空間3から屋外へ貫通する排水用のドレイン7が設けられている。
さらに、このエアコンディショナーの屋内機5は、吸込部51と、床上用吹出部52,52と、床下用吹出部53とを有している。
また、このエアコンディショナーの屋内機5には、床上用吹出部52,52及び床下用吹出部53から空気を様々な強さで吹き出させることが可能なファン(図示せず)と、制御部54と、記憶部55とが内蔵されている。
さらに、床上用吹出部52,52と床下用吹出部53とには、電動ダンパーなどから成る開閉弁52a,53aがそれぞれ設けられている。
また、このエアコンディショナーの屋内機5には、制御部54に床下空間3の温度データを有線又は無線で送る蓄熱量計測手段としての床下温度センサー5aが取り付けられている。
さらに、床部1aには、グリル付きの、排気口9と、2種類の給気口10,10,11とが設けられている。
ここで、給気口10,10は、ダクト82により、エアコンディショナーの屋内機5の床上用吹出部52とそれぞれ接続されており、別の給気口11は、ダクトを介さず、床下空間3と直接連通している。
また、エアコンディショナーの屋内機5の吸込部51と排気口9との間もダクト81で接続されている。
さらに、エアコンディショナーの屋外機4には、外気温度センサー4aが設けられ、この外気温度センサー4aは、制御部54と有線又は無線で接続されている。
また、床上空間6内には、コントローラとしてのリモートコントローラ13が設けられている。
さらに、このリモートコントローラ13には、制御部54に床上空間6の温度データを有線又は無線で送る内気温度センサー13aが内蔵されている。
次に、実施例1の空調システムの制御について説明する。
図2は、実施例1の空調システムの制御装置Sの概略構成を示している。
この実施例1の空調システムの制御装置Sは、蓄熱量計測手段としての床下温度センサー5aが設けられた吹出型の空調装置としてのエアコンディショナーの屋内機5に内蔵された制御部54及び記憶部55と、屋外機4に設けられた外気温度センサー4aと、内気温度センサー13aが内蔵されたコントローラとしてのリモートコントローラ13とから主に構成される。
そして、空調装置としてのエアコンディショナーの屋内機5の出力と成績係数(COP)との関係特性から導き出されたデータとして、エアコンディショナーの屋内機5を成績係数(COP)が略最大の出力で運転させることができる値が記憶されている。
ここで、図3は、空調装置としてのエアコンディショナーの屋内機5の出力と成績係数(COP)との関係特性の一例を示したグラフである。
この図3のグラフでは、エアコンディショナーの屋内機5の出力が、2.3〜3.0kWのときに、4.5に近い略最大の成績係数(COP)となるので、2.3〜3.0kWをこの値として記憶する。
なお、空調装置としてのエアコンディショナーの屋内機5の出力と成績係数(COP)との関係特性は、外気温度により変化するので、記憶部55には、建物1の屋外の想定される様々な外気温度に対応した値が記憶されている。
そして、エアコンディショナーの屋内機5は、この制御装置Sによる制御での運転時には、以下の処理がなされる。
先ず、外気温度センサー4aで検知した建物1の屋外の外気温度の温度データが有線又は無線で制御部54に送られる。
これを受けて、制御部54は、記憶部55に記憶されたこの外気温度における成績係数(COP)が略最大となる出力を参照して、この出力となるように、エアコンディショナーの屋内機5を運転する。
ここで、内気温度センサー13aが検知した検知結果が、記憶部55に記憶された床上空間6の設定温度に達していないときは、制御部54は、床上用吹出部52,52のみから空調空気(暖気又は冷気)を吹き出させる。
また、記憶部55に記憶された床上空間6の設定温度は幅を有しており、内気温度センサー13aが、この設定温度の範囲内に達したことを検知すると、床下用吹出部53からも空調空気(暖気又は冷気)を吹き出させる。
そして、蓄熱量計測手段としての床下温度センサー5aが目標値の床下温度を検知すると、制御部54は、蓄熱手段としての床下空間3が目標の蓄熱量に達したとみなし、エアコンディショナーの屋内機5の運転を停止する。
なお、内気温度センサー13aが、暖房時には、設定温度の範囲内の下限値を下回ったことを検知すると、冷房時には、設定温度の範囲内の上限値を上回ったことを検知すると、制御部54は、上記した制御を再度繰り返して行う。
次に、実施例1の空調システムの制御の具体例について説明する。
先ず、冬場などの寒期における暖房時では、リモートコントローラ13により、床上空間6内の設定温度を25〜28℃とする自動空調運転をオンとする操作が行われると、制御部54は、エアコンディショナーの屋内機5の床上用吹出部52,52のみから空調空気としての暖気を吹き出させ、即効性を有する床上暖房により床上空間6内を暖める。
床上空間6内の内気温度センサー13aが設定温度の下限値である25℃を検知すると、制御部54は、エアコンディショナーの屋内機5の床下用吹出部53からも空調空気としての暖気を吹き出させ、床下空間3内も暖める。
すなわち、この間は、床上空間6は、即効性を有する床上暖房と均一にムラなく暖める床下暖房との両方で暖められる。
そして、蓄熱量計測手段としての床下温度センサー5aが目標値である30℃の床下温度を検知すると、制御部54は、蓄熱手段としての床下空間3が目標の蓄熱量に達したとみなし、エアコンディショナーの屋内機5の運転を停止する。
ここで、床上空間6内の余熱と、床下空間3に蓄熱した熱による床暖房により、床上空間6内が設定温度の25〜28℃内にある間はエアコンディショナーの屋内機5の運転を停止したままとし、内気温度センサー13aが、設定温度の下限値である25℃を下回ったことを検知すると、制御部54は、上記した制御を再度繰り返して行う。
次に、夏場などの暑期における冷房時では、リモートコントローラ13により、床上空間6内の設定温度を19〜22℃とする自動空調運転をオンとする操作が行われると、制御部54は、エアコンディショナーの屋内機5の床上用吹出部52,52のみから空調空気としての冷気を吹き出させ、即効性を有する床上冷房により床上空間6内を冷やす。
床上空間6内の内気温度センサー13aが設定温度の上限値である22℃を検知すると、制御部54は、エアコンディショナーの屋内機5の床下用吹出部53からも空調空気としての冷気を吹き出させ、床下空間3内も冷やす。
すなわち、この間は、床上空間6は、即効性を有する床上冷房と均一にムラなく冷やす床下冷房との両方で冷やされる。
そして、蓄熱量計測手段としての床下温度センサー5aが目標値である18℃の床下温度を検知すると、制御部54は、蓄熱手段としての床下空間3が目標の蓄熱量に達したとみなし、エアコンディショナーの屋内機5の運転を停止する。
ここで、床上空間6内の余熱と、床下空間3に蓄熱した熱による床冷房により、床上空間6内が設定温度の19〜22℃内にある間はエアコンディショナーの屋内機5の運転を停止したままとし、内気温度センサー13aが、設定温度の上限値である22℃を上回ったことを検知すると、制御部54は、上記した制御を再度繰り返して行う。
なお、床下用吹出部53から冷気を吹き出す床下冷房では、床下空間3内での結露を防止するために、初めに十分な除湿を行い、床下空間3内の湿気を除いてから徐々に温度を下げた冷気を吹き出す運転がなされる。
次に、実施例1の作用効果について説明する。
このような実施例1の空調システムは、ヒートポンプ式の空調装置としてのエアコンディショナーの屋内機5により建物1の空調を行う空調システムである。
そして、記憶部55と、制御部54とを有し、記憶部55は、エアコンディショナーの屋内機5の出力と成績係数(COP)との関係特性のデータを記憶しており、制御部54は、記憶部55に記憶されたデータに基づいて、エアコンディショナーの屋内機5を成績係数(COP)が略最大となる出力で運転させるとともに、エアコンディショナーの屋内機5により、一部の出力で、建物1の屋内空間としての床上空間6を設定温度に空調し、残りの出力で、蓄熱手段としての床下空間3に蓄熱する構成とされている。
上記した構成なので、空調装置としてのエアコンディショナーの屋内機5の出力と成績係数(COP)との関係特性から成績係数(COP)が略最大となる出力でエアコンディショナーの屋内機5を運転し、このエアコンディショナーの屋内機5により、一部の出力で、建物1の床上空間6の即効性を有する床上空調(床上暖房又は床上冷房)を行い、残りの出力で、蓄熱手段としての床下空間3に蓄熱し、この蓄熱した熱を、床上空間6を均一にムラなく空調する床下空調(床下暖房又は床下冷房)に利用することができる。
すなわち、ヒートポンプ式の空調装置としてのエアコンディショナーの屋内機5の出力と成績係数(COP)との関係特性を有効に利用し、さらなるエネルギー効率の向上を図ることができる。
ここで、床下空間3内に空調装置としてのエアコンディショナーの屋内機5が設置されている。
このため、年を通して安定した温度環境であり、通常はデッドスペースである床下空間3を有効利用することができる。
また、建物1の外側には、制御部54と有線又は無線で接続された外気温度センサー4aが設けられており、記憶部55は、異なる外気温度に対応したエアコンディショナーの屋内機5の出力と成績係数(COP)との関係特性のデータを記憶しており、制御部54は、外気温度センサー4aで検知した外気温度に対応する記憶部55に記憶されたデータに基づいて、エアコンディショナーの屋内機5を運転させる。
このため、外気温度により変化する空調装置としてのエアコンディショナーの屋内機5の出力と成績係数(COP)との関係特性に対応して、エアコンディショナーの屋内機5を、成績係数(COP)が略最大となる出力で運転することができる。
さらに、床上空間6には、制御部54と有線又は無線で接続された内気温度センサー13aが設けられており、設定温度に達すると、制御部54は、必要なだけの出力で、床上空間6を空調し、残りの出力で、蓄熱手段としての床下空間3に蓄熱する。
このため、先ずは即効性を有する床上空調(床上暖房又は床上冷房)を優先的に行い、直ちに床上空間6を設定温度とすることができる。
また、床上空間6が設定温度に達するとともに、蓄熱手段としての床下空間3が目標の蓄熱量に達したときは、制御部54は、空調装置としてのエアコンディショナーの屋内機5の運転を停止する。
このため、無駄な消費電力を排除し、さらによりエネルギー効率の向上を図ることができる。
さらに、床上空間6の設定温度は幅を有するようにしている。
このため、空調装置としてのエアコンディショナーの屋内機5の頻繁な運転のオン・オフをしないで済む。
このような実施例1の建物1は、上記した実施例1の空調システムを備えた構成とされている。
上記した構成なので、上記した実施例1の空調装置の作用効果を奏する建物とすることができる。
次に、実施例2について説明する。
なお、実施例1で説明した内容と同一乃至均等な部分の説明については同一符号を付して説明する。
図4は、実施例2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。
この実施例2の建物1では、周囲の地中に地中蓄熱部としての地中埋設管12が第2の蓄熱手段として埋設され、この地中埋設管12の両端が、熱媒循環管路42a,42bにより、エアコンディショナーの屋外機4に接続されていることが実施例1の建物1と主に異なる。
このため、蓄熱手段としての床下空間3に蓄熱する必要がないときや、床下空間3に蓄熱しても、なお余剰分の出力があるときなどに、地中埋設管12に蓄熱しておき、エアコンディショナーの屋内機5の運転が必要となったときに、制御部54により、この地中埋設管12に蓄熱した熱を利用して、エアコンディショナーの屋内機5の運転を行えばよく、さらにより一層のエネルギー効率の向上を図ることができる。
また、地中埋設管12に蓄熱した熱を利用して、エアコンディショナーの屋内機5の運転を行っている間も、床上空間6の余熱と蓄熱による床下空調で設定温度を保っている間と同様に、電力を殆ど使用しないで済み、経済的である。
さらに、地中埋設管12は、建物1の周囲の地中に埋設されたものであるため、周囲地盤が断熱材の働きをするので、簡易な構造で第2の蓄熱手段を構成することができる。
なお、他の構成及び作用効果については、実施例1と略同様であるので説明を省略する。
次に、実施例3について説明する。
なお、実施例1で説明した内容と同一乃至均等な部分の説明については同一符号を付して説明する。
図5は、実施例3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。
この実施例3の建物1では、蓄熱手段としての床下空間3内に、さらに蓄熱材としての潜熱蓄熱材14が設けられていることが実施例1の建物1と主に異なる。
より具体的には、図6に示したように、この蓄熱材としての潜熱蓄熱材14は、床下空間3の床面にスペーサー14aを介して設けられている。
このため、蓄熱材としての潜熱蓄熱材14により、蓄熱手段としての床下空間3の蓄熱能力が向上する。
また、蓄熱材としての潜熱蓄熱材14は、床下空間3の床面にスペーサー14aを介して設けられているので、潜熱蓄熱材14の下側からも蓄熱することができ、潜熱蓄熱材14の蓄熱能力をより発揮させることができる。
さらに、蓄熱材としては、潜熱蓄熱材14を使用するので、潜熱蓄熱材14は、少量で多くの蓄熱ができるうえに、必要としている時間にシフトして利用することができる性質を有するため、熱エネルギーをより効率的に用いることができる。
なお、他の構成及び作用効果については、実施例1と略同様であるので説明を省略する。
次に、実施例4について説明する。
なお、実施例1,3で説明した内容と同一乃至均等な部分の説明については同一符号を付して説明する。
図7は、実施例4の空調システムを備えた建物1における蓄熱材としての潜熱蓄熱材14の部分を拡大して示す拡大図である。
この実施例4の蓄熱材としての潜熱蓄熱材14では、複数個の潜熱蓄熱材140,・・・がスペーサー140aをそれぞれ介して相互間に間隔を有するようにして成ることが実施例3の潜熱蓄熱材14と主に異なる。
このため、蓄熱材としての潜熱蓄熱材14を構成する複数個の潜熱蓄熱材140,・・・は、上側と下側の双方から蓄熱することができ、潜熱蓄熱材14の蓄熱能力をさらにより発揮させることができる。
なお、他の構成及び作用効果については、実施例1,3と略同様であるので説明を省略する。
次に、実施例5について説明する。
なお、実施例1で説明した内容と同一乃至均等な部分の説明については同一符号を付して説明する。
図8は、実施例5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。
この実施例5の建物1では、屋内空間4を空調するために空調装置としてのエアコンディショナーの屋内機5の床上用吹出部52と屋内空間4の床部1aの給気口10との間に設けられたダクト82内に蓄熱材としての潜熱蓄熱材15が設けられており、ダクト82内の潜熱蓄熱材15に蓄熱した熱を利用して床上空調を行うことができることが実施例1の建物1と主に異なる。
より具体的には、潜熱蓄熱材15が設けられているダクト82の部分は、他の部分よりも口径が大きいダクトボックス82aとされている。
このため、潜熱蓄熱材15を設けるスペースが大きい分、蓄熱量が多いより大きな潜熱蓄熱材15を設けることができる。
また、蓄熱材としては、潜熱蓄熱材15を使用するので、潜熱蓄熱材15は、少量で多くの蓄熱ができるうえに、必要としている時間にシフトして利用することができる性質を有するため、熱エネルギーをより効率的に用いることができる。
なお、他の構成及び作用効果については、実施例1と略同様であるので説明を省略する。
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1〜5に基づいて詳述してきたが、具体的な構成は、これら実施例1〜5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1〜5では、建物1を、説明が簡単なように、単純な構造としたが、勿論、これに限定されず、より複雑な構造として実施してもよい。
また、上記した実施例1〜5では、給気口10を2つ設けて実施したが、これに限定されず、床上空間6の広さに合わせた数の給気口10を設けて実施すればよい。
さらに、上記した実施例1〜5では、蓄熱手段を床下空間3とし、第2の蓄熱手段を地中埋設管12として実施したが、これに限定されず、蓄熱手段や第2の蓄熱手段を給湯用貯湯タンクなどの他の蓄熱手段として実施してもよい。
また、上記した実施例3〜5では、蓄熱材として、潜熱蓄熱材14,15を用いて実施したが、これに限定されず、顕熱蓄熱材を用いて実施してもよい。
1 建物
1a 床部
1b 基礎底盤コンクリート
1c 基礎側壁コンクリート
1d 外壁部
1e 天井部
2 断熱材
3 床下空間(蓄熱手段)
4 エアコンディショナーの屋外機
4a 外気温度センサー
41a 熱媒循環管路
41b 熱媒循環管路
42a 熱媒循環管路
42b 熱媒循環管路
5 エアコンディショナーの屋内機(空調装置)
5a 床下温度センサー(蓄熱量計測手段)
51 吸込部
52 床上用吹出部
52a 開閉弁
53 床下用吹出部
53a 開閉弁
54 制御部
55 記憶部
6 床上空間(屋内空間)
7 ドレイン
81 ダクト
82 ダクト
82a ダクトボックス
9 排気口
10 給気口
11 別の給気口
12 地中埋設管(第2の蓄熱手段)
13 リモートコントローラ(コントローラ)
13a 内気温度センサー
14 潜熱蓄熱材(蓄熱材)
14a スペーサー
140 潜熱蓄熱材(蓄熱材)
140a スペーサー
15 潜熱蓄熱材(蓄熱材)
S 制御装置

Claims (10)

  1. ヒートポンプ式の空調装置により建物の空調を行う空調システムであって、
    記憶部と、制御部とを有し、
    前記空調装置は、床下空間内に設置された屋内機と、前記建物の屋外に設置されて前記屋内機と熱媒循環管路により接続された屋外機とを備え、
    前記屋内機は、前記床下空間の真上の屋内空間を空調可能であるととともに前記床下空間に蓄熱可能に、床上用吹出部と床下用吹出部とを有し、
    前記記憶部は、異なる外気温度に対応した前記空調装置の出力と成績係数(COP)との関係特性のデータを記憶しており、
    前記制御部は、前記屋外に設けられた外気温度センサーと、前記屋内空間に設けられた内気温度センサーと、前記床下空間に設置された床下温度センサーに接続されており、
    前記制御部は、制御運転時には、前記外気温度センサーで検知した外気温度に対応する前記記憶部に記憶されたデータに基づいて、前記空調装置を前記成績係数(COP)が略最大となる出力で運転させ、
    かつ、前記屋内空間が設定温度に達しない場合は、前記床上用吹出部のみから前記屋内空間へ吹き出し、
    前記屋内空間が設定温度に達すると、前記床上用吹出部からの必要なだけの吹き出しで前記屋内空間を空調し、残りの前記床下用吹出部からの吹き出しで、前記床下空間に蓄熱し、
    前記屋内空間が設定温度に達するとともに、前記床下空間が目標の蓄熱量に達したときは、前記空調装置の運転を停止することを特徴とする空調システム。
  2. 前記屋内空間の設定温度は幅を有することを特徴とする請求項1に記載の空調システム。
  3. 前記床下空間内に第1の蓄熱材が設けられていることを特徴とする請求項1または請求項2に記載の空調システム。
  4. 前記第1の蓄熱材は、前記床下空間の床面にスペーサーを介して設けられていることを特徴とする請求項3に記載の空調システム。
  5. 前記第1の蓄熱材は、前記床下空間内にスペーサーを介して相互間に間隔を有するように複数個設けられていることを特徴とする請求項3に記載の空調システム。
  6. 前記第1の蓄熱材は、潜熱蓄熱材であることを特徴とする請求項3乃至5のいずれか1項に記載の空調システム。
  7. 前記屋内空間を空調するために前記空調装置と前記屋内空間との間を連通するように設けられたダクト内に第2の蓄熱材が設けられていることを特徴とする請求項1乃至のいずれか1項に記載の空調システム。
  8. 前記第2の蓄熱材が設けられている前記ダクトの部分は、他の部分よりも口径が大きいダクトボックスとされていることを特徴とする請求項に記載の空調システム。
  9. 前記第2の蓄熱材は、潜熱蓄熱材であることを特徴とする請求項または請求項に記載の空調システム。
  10. 請求項1乃至のいずれか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。
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