(57)【特許請求の範囲】
【請求項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、
前記建物の内部空間に面して空調用の給気口と排気口とが設けられているとともに、前記給気口と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、前記排気口と前記ヒートポンプ装置の給気部とが通気経路で接続されているとともに、
前記建物の屋外側と前記内部空間側とには、温度センサーがそれぞれ設けられており、
前記ヒートポンプ装置には、屋外給気部も設けられており、前記給気部と前記屋外給気部とには、給気量調整手段としての給気側の開度調整弁がそれぞれ設けられており、前記給気側の開度調整弁の開度によって両者間の給気比率が調整可能とされており、
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、排気量調整手段としての排気側の開度調整弁がそれぞれ設けられており、前記排気側の開度調整弁の開度によって両者間の中間値も含む排気比率が調整可能とされており、
前記給気部と前記屋外給気部との給気比率による前記ヒートポンプ式給湯機の効率的な運転と、前記排気部と前記屋外排気部との排気比率による前記給気口から前記建物の前記内部空間へ給気される空調用空気の所望の温度への調整とが可能とされていることを特徴とする空調システム。
【請求項２】
寒期にも、前記排気部の前記開度調整弁を開状態として、前記給気口から前記建物の前記内部空間へ空調用空気としての冷気の給気が可能であることを特徴とする請求項１に記載の空調システム。
【請求項３】
前記給気口には、給気用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又は２に記載の空調システム。
【請求項４】
前記排気口には、排気用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乃至３のいずれか１項に記載の空調システム。
【請求項５】
請求項１乃至４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。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
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。
【背景技術】
【０００２】
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内部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）。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特許第４３０２４２９号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
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、建物の内部空間から排気される屋外よりも高い温度の空気を有効利用することまでは着眼されたものではなかった。
【０００５】
そこで、本発明は、建物の内部空間から排気される屋外よりも高い温度の空気を有効利用する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。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
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、前記建物の内部空間に面して空調用の給気口と排気口とが設けられているとともに、前記給気口と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、前記排気口と前記ヒートポンプ装置の給気部とが通気経路で接続されていることを特徴とする。
【０００７】
ここで、前記ヒートポンプ装置には、屋外給気部も設けられており、前記給気部と前記屋外給気部とには、給気量調整手段が設けられており、両者間の給気比率が調整可能とされているとよい。
【０００８】
また、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。
【０００９】
さらに、前記給気口には、給気用補助送風ファンが設けられているとよい。
【００１０】
また、前記排気口には、排気用補助送風ファンが設けられているとよい。
【００１１】
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。
【発明の効果】
【００１２】
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。
【００１３】
そして、建物の内部空間に面して空調用の給気口と排気口とが設けられているとともに、給気口とヒートポンプ装置の排気部とが通気経路で接続され、排気口とヒートポンプ装置の給気部とが通気経路で接続された構成とされている。
【００１４】
こうした構成なので、ヒートポンプ式給湯機のヒートポンプ装置の排気部から排気された冷気が通気経路を通って給気口から給気されて内部空間の冷房が行われるうえに、内部空間の排気口から排気される屋外よりも高い温度の空気をヒートポンプ式給湯機のヒートポンプ装置の給気部に給気させることにより、ヒートポンプ式給湯機による湯沸しをより効率的に行うことができる。
【００１５】
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、夏場などの暑期における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）では、内部空間内の空気の方が屋外の空気よりも高温である確率が高い。
【００１６】
ここで、ヒートポンプ装置には、屋外給気部も設けられており、給気部と屋外給気部とには、給気量調整手段が設けられており、両者間の給気比率が調整可能とされている場合は、例えば、冷房を行っているうちに内部空間内の空気の方が屋外の空気よりも低温となったときは、屋外の空気をヒートポンプ式給湯機のヒートポンプ装置の屋外給気部から給気させるように制御すればよいし、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）で、内部空間内が暖房で暖まりすぎたときには、内部空間内の空気をヒートポンプ式給湯機のヒートポンプ装置の給気部から給気させるように制御すればよい。
【００１７】
また、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、内部空間内が冷えないで済む。
【００１８】
さらに、給気口には、給気用補助送風ファンが設けられている場合は、この給気用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。
【００１９】
また、排気口には、排気用補助送風ファンが設けられている場合は、この排気用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、内部空間内の排熱量の強弱の設定を調節することができる。
【００２０】
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。
【００２１】
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。
【図面の簡単な説明】
【００２２】
【図１】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。
【図２】図１におけるヒートポンプ装置の部分の拡大図である。
【図３】実施例の空調システムにおいて、屋外の空気よりも床上空間内の空気の方が高温のときに冷房運転を行った状態を示す説明図である。
【図４】実施例の空調システムにおいて、床上空間内の空気よりも屋外の空気の方が高温のときに冷房運転を行った状態を示す説明図である。
【図５】実施例の空調システムにおいて、屋外の空気よりも床上空間内の空気の方が高温のときに弱設定で冷房運転を行った状態を示す説明図である。
【図６】実施例の空調システムにおいて、床上空間内の空気よりも屋外の空気の方が高温のときに弱設定で冷房運転を行った状態を示す説明図である。
【発明を実施するための形態】
【００２３】
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。
【実施例】
【００２４】
先ず、実施例の構成について説明する。
【００２５】
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。
【００２６】
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。
【００２７】
ここで、建物１は、建物本体１Ａ内に、内部空間としての床上空間１１と屋根裏空間１２とを有している。
【００２８】
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。
【００２９】
さらに、建物１の床上空間１１の天井部１１ａには、空調用の給気口４と排気口５とが設けられている。
【００３０】
そして、給気口４は、屋外のヒートポンプ装置３の排気部３１と、屋外と屋根裏空間１２とを通った通気経路としてのダクト６で接続されている。
【００３１】
また、給気口４内には、給気用補助送風ファン４１が設けられている。
【００３２】
さらに、排気口５は、屋外のヒートポンプ装置３の給気部３２と、屋外と屋根裏空間１２とを通った通気経路としてのダクト７で接続されている。
【００３３】
また、排気口５内には、排気用補助送風ファン５１が設けられている。
【００３４】
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と給気部３２の他に、熱交換後の屋外の空気を直接に排気するための屋外排気部３３と、屋外の空気を直接に給気するための屋外給気部３４とを備えている。
【００３５】
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。
【００３６】
そして、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。
【００３７】
また、給気部３２と屋外給気部３４とには、開度を調整可能とする給気量調整手段としての開度調整弁３２ａ，３４ａがそれぞれ設けられている。
【００３８】
そして、制御部（図示せず）により、これら開度調整弁３２ａ，３４ａの開度比率、すなわち、給気比率が調整可能とされている。
【００３９】
さらに、建物１の床上空間１１内と建物１の屋外には、温度センサー（図示せず）がそれぞれ設けられており、これら温度センサーの計測値を参照して制御部による制御がなされる。
【００４０】
なお、ケーシング３Ａ内には、給気部３２及び屋外給気部３４側に、送風ファン３５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３６が設けられている。
【００４１】
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。
【００４２】
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は閉状態とし、給気部３２の開度調整弁３２ａは全開状態とし、屋外給気部３４の開度調整弁３４ａは閉状態とする。
【００４３】
そして、送風ファン３５、給気用補助送風ファン４１、及び排気用補助送風ファン５１を回転させると、図３に示したように、屋外の空気よりも高温の床上空間１１内の空気が排気口５からダクト７内に排気される。
【００４４】
この排気された空気はダクト７を通って給気部３２からヒートポンプ装置３内に給気される。
【００４５】
この給気された空気は、空気用熱交換器３６で冷やされ、排気部３１からダクト６内に吹き出される。
【００４６】
この冷やされた空気は、ダクト６を通って給気口４から回転する給気用補助送風ファン４１により建物１の床上空間１１に空調用空気として吹き出されて床上空間１１内の冷房が行われる。
【００４７】
この際、コントローラー（図示せず）により、給気用補助送風ファン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し、排気用補助送風ファン５１の時間当たりの回転数を変化させることにより、床上空間１１内の排熱量の強弱の設定を調節することができる。
【００４８】
また、冷房を行っているうちに、屋外の空気の方が床上空間１１内の空気よりも高温であると温度センサー（図示せず）の計測値が示したときは、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は閉状態とし、給気部３２の開度調整弁３２ａは閉状態とし、屋外給気部３４の開度調整弁３４ａは全開状態とする。
【００４９】
そして、送風ファン３５、及び給気用補助送風ファン４１を回転させると、図４に示したように、屋外給気部３４から吸い込まれた屋外の空気は、空気用熱交換器３６で冷やされ、排気部３１からダクト６内に吹き出される。
【００５０】
この冷やされた空気は、ダクト６を通って給気口４から回転する給気用補助送風ファン４１により建物１の床上空間１１に空調用空気として吹き出されて床上空間１１内の冷房が行われる。
【００５１】
この際も、コントローラー（図示せず）により、給気用補助送風ファン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。
【００５２】
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。
【００５３】
図５に示した屋外の空気よりも床上空間１１内の空気の方が高温のとき、図６に示した床上空間１１内の空気よりも屋外の空気の方が高温のときのいずれの場合も、送風ファン３５を回転させると、空気用熱交換器３６で冷やされた空気は、７０％が排気部３１からダクト６内に吹き出され、残りの３０％は屋外に直接排出される。
【００５４】
この排気部３１から吹き出された７０％の空気は、ダクト６を通って給気口４から回転する給気用補助送風ファン４１により建物１の床上空間１１に空調用空気として吹き出されて弱設定で冷房が行われる。
【００５５】
次に、実施例の作用効果について説明する。
【００５６】
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。
【００５７】
そして、建物１の内部空間としての床上空間１１の天井部１１ａに空調用の給気口４と排気口５とが設けられているとともに、給気口４とヒートポンプ装置３の排気部３１とが通気経路としてのダクト６で接続され、排気口５とヒートポンプ装置３の給気部３２とが通気経路としてのダクト７で接続された構成とされている。
【００５８】
こうした構成なので、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から排気された冷気がダクト６を通って給気口４から給気されて床上空間１１の冷房が行われるうえに、床上空間１１の排気口５から排気される屋外よりも高い温度の空気をヒートポンプ式給湯機２のヒートポンプ装置３の給気部３２に給気させることにより、ヒートポンプ式給湯機２による湯沸しをより効率的に行うことができる。
【００５９】
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、夏場などの暑期における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）では、床上空間１１内の空気の方が屋外の空気よりも高温である確率が高い。
【００６０】
ここで、ヒートポンプ装置３には、屋外給気部３４も設けられており、給気部３２と屋外給気部３４とには、給気量調整手段としての開度調整弁３２ａ，３４ａがそれぞれ設けられており、両者間の給気比率が調整可能とされている。
【００６１】
このため、例えば、冷房を行っているうちに床上空間１１内の空気の方が屋外の空気よりも低温となったときは、屋外の空気をヒートポンプ式給湯機２のヒートポンプ装置３の屋外給気部３４から給気させるように制御すればよいし、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）で、床上空間１１内が暖房で暖まりすぎたときには、床上空間１１内の空気をヒートポンプ式給湯機２のヒートポンプ装置３の給気部３２から給気させるように制御すればよい。
【００６２】
また、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。
【００６３】
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、床上空間１１内が冷えないで済む。
【００６４】
さらに、給気口４には、給気用補助送風ファン４１が設けられている。
【００６５】
このため、この給気用補助送風ファン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。
【００６６】
また、排気口５には、排気用補助送風ファン５１が設けられている。
【００６７】
このため、この排気用補助送風ファン５１の時間当たりの回転数を変化させることにより、床上空間１１内の排熱量の強弱の設定を調節することができる。
【００６８】
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。
【００６９】
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。
【００７０】
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。
【００７１】
例えば、上記した実施例では、説明を簡単にするため、建物１を単純な構造として実施したが、これに限定されず、勿論、より複雑な構造で実施してもよい。
【００７２】
また、上記した実施例では、空調用の給気口４と排気口５とを天井部１１ａに設けて実施したが、これに限定されず、例えば、これらを壁などに設けて実施してもよい。
【００７３】
さらに、上記した実施例では、空調用の給気口４と排気口５とを設けて冷房を行う内部空間を床上空間１１として実施したが、これに限定されず、例えば、屋根裏空間１２を居室空間などとして利用する場合には、屋根裏空間１２に面して空調用の給気口４と排気口５とを設け、冷房を行えるようにして実施してもよい。
【符号の説明】
【００７４】
１      建物
１Ａ    建物本体
１Ｂ    基礎
１１    床上空間（内部空間）
１１ａ  天井部
１２    屋根裏空間
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
３２ａ  開度調整弁（給気量調整手段）
３３    屋外排気部
３３ａ  開度調整弁（排気量調整手段）
３４    屋外給気部
３４ａ  開度調整弁（給気量調整手段）
３５    送風ファン
３６    空気用熱交換器
４      給気口
４１    給気用補助送風ファン
５      排気口
５１    排気用補助送風ファン
６      ダクト（通気経路）
７      ダクト（通気経路）
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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