(57)【要約】【課題】エアコンの室外機、ガス湯沸し機、ガス配管を不要にするとともに床暖房の電力消費量を軽減することで省エネルギーを図ることが可能な設備システムの構築を目的としている。【解決手段】建築物１内に複数設けられた居室２内にはエアコン室内機８が配置され、エアコン室内機８には冷媒を流通させるエアコン冷媒配管１３を介して冷媒を加熱又は冷却するエアコン熱源機１１が接続され、居室２の床下には床暖房パネル９が配置され、床暖房パネル９には温水を循環させる温水循環配管１４を介して温水を加熱する床暖房熱源機１１が接続され、居室２内には貯湯槽１０が配置され、貯湯槽１０には湯を供給する給湯配管１５を介して水を加熱する貯湯槽熱源機１２が接続され、エアコン熱源機１１、床暖房熱源機１１及び貯湯槽熱源機１２には、加熱又は冷却された熱源水が流通する共通の熱源水配管６が接続されている。【選択図】      図２
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
建築物内に設けられた複数の居室の中にエアコン室内機と床暖房パネルと貯湯槽とを設置し、
前記エアコン室内機に冷媒を流通させるエアコン冷媒配管を介して前記冷媒を加熱又は冷却する前記エアコン熱源機を接続し、前記床暖房パネルに温水を循環させる温水循環配管を介して前記温水を加熱する床暖房熱源機を接続し、前記貯湯槽に湯を供給する給湯配管を介して水を加熱する貯湯槽熱源機を接続し、
前記エアコン熱源機、前記床暖房熱源機及び前記貯湯槽熱源機に、加熱又は冷却された熱源水が流通する共通の熱源水配管をそれぞれ接続することを特徴とする設備システムの構築方法。
【請求項２】
建築物内には複数の居室が設けられ、該居室内にはエアコン室内機が配置され、該エアコン室内機には冷媒を流通させるエアコン冷媒配管を介して前記冷媒を加熱又は冷却する前記エアコン熱源機が接続され、
前記居室の床下には床暖房パネルが配置され、該床暖房パネルには温水を循環させる温水循環配管を介して前記温水を加熱する床暖房熱源機が接続され、
前記居室内には貯湯槽が配置され、該貯湯槽には湯を供給する給湯配管を介して水を加熱する貯湯槽熱源機が接続され、
前記エアコン熱源機、前記床暖房熱源機及び前記貯湯槽熱源機には、加熱又は冷却された熱源水が流通する共通の熱源水配管が接続されていることを特徴とする設備システム。
【請求項３】
請求項２記載の設備システムにおいて、
前記建築物の屋上には、前記熱源水を加熱する温熱源と前記熱源水の熱を放散させる冷熱源とが配置され、前記温熱源と前記冷熱源とは前記熱源水配管に接続されていることを特徴とする設備システム。
【請求項４】
請求項２記載の設備システムにおいて、
前記熱源水配管には冷水熱交換器と温水熱交換器とがそれぞれ接続され、該冷水熱交換器は冷水導管を介して前記建築物の周辺地域に配設されている冷水還管または冷水往管に接続され、前記温水熱交換器は温水導管を介して前記建築物の周辺地域に配設されている温水還管または温水往管に接続されていることを特徴とする設備システム。
【請求項５】
請求項２から４のいずれかに記載の設備システムにおいて、
前記エアコン熱源機と前記床暖房熱源機とは共用熱源機によって集約され、
該共用熱源機は、前記冷媒を圧縮する圧縮機と、前記冷媒と前記熱源水との間で熱交換を行う熱源水熱交換器と、前記冷媒と前記温水との間で熱交換を行う床暖房熱交換器と、前記圧縮機により圧縮された前記冷媒の流路方向を前記熱源水熱交換器方向と床暖房熱交換器方向とのうち択一的にいずれか一方に、又は両方に切換える切換弁とから構成されていることを特徴とする設備システム。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、省スペース、高い安全性、省コストをはかる設備システムであり、新築の集合住宅及び事務所用建築物から集合住宅用建築物へ改修する場合の設備システムとその構築方法に関する。
【０００２】
【従来の技術】
近年、集合住宅においては、スペースを有効に利用する事が最大のポイントであり、また災害時の安全性の確保も重要な課題である。また、既存の建築物を用途変更や老朽化のために改修する場合が多くなっている。かかる改修において、主に問題となるのは、改修工事に必要な材料の運搬方法や改修工事に伴い発生する廃材の搬出方法、或いは改修工事に伴う振動や騒音による周辺環境への影響の軽減等である。このような問題を解決するために、種々の工法等が開発されている（例えば、特許文献１参照。）。
【０００３】
【特許文献１】
特開２００２−１４７０３０号公報  （第３−４頁、第１図）
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、従来の工法等において、省スペース及び安全性の確保に着目した設備システムや事務所用建築物から集合住宅用建築物に改修する場合の設備システムの問題を取り挙げたものはない。高層、超高層の集合住宅や事務所用建築物から集合住宅用建築物に改修する場合の設備システムの問題には以下のような事項が挙げられる。
【０００５】
まず、エアコンの室外機の設置場所となり得るスペースが限られており、集合住宅用建築物の複数の居室毎に設置されるエアコンの室外機の設置場所を確保するのが困難であることである。また、床暖房を電気式床暖房によると電力消費量が増加する。また、ガス湯沸し機の設置場所が限られているとともに、屋内に給湯用のガス配管が一部しか配管されていないため複数の居室全てに対してガス配管を配設する必要がある。また、住戸内のガスの使用は、万一の際の安全性が電気ほど高くない。
【０００６】
本発明は、以上の問題が考慮されたものであり、エアコンの室外機が不要であるとともに、ガス湯沸し機およびガス配管が不要である設備システムとその構築方法を提供することを目的としている。また、床暖房の電力消費量を軽減することで省エネルギーを図ることが可能な建築物の改修に伴う設備システムとその構築方法を提供することを目的としている。
【０００７】
【課題を解決するための手段】
請求項１記載の発明は、建築物内に設けられた複数の居室の中にエアコン室内機と床暖房パネルと貯湯槽とを設置し、前記エアコン室内機に冷媒を流通させるエアコン冷媒配管を介して前記冷媒を加熱又は冷却する前記エアコン熱源機を接続し、前記床暖房パネルに温水を循環させる温水循環配管を介して前記温水を加熱する床暖房熱源機を接続し、前記貯湯槽に湯を供給する給湯配管を介して水を加熱する貯湯槽熱源機を接続し、前記エアコン熱源機、前記床暖房熱源機及び前記貯湯槽熱源機に、加熱又は冷却された熱源水が流通する共通の熱源水配管をそれぞれ接続することを特徴としている。
【０００８】
請求項２記載の発明は、建築物内には複数の居室が設けられ、該居室内にはエアコン室内機が配置され、該エアコン室内機には冷媒を流通させるエアコン冷媒配管を介して前記冷媒を加熱又は冷却する前記エアコン熱源機が接続され、前記居室の床下には床暖房パネルが配置され、該床暖房パネルには温水を循環させる温水循環配管を介して前記温水を加熱する床暖房熱源機が接続され、前記居室内には貯湯槽が配置され、該貯湯槽には湯を供給する給湯配管を介して水を加熱する貯湯槽熱源機が接続され、前記エアコン熱源機、前記床暖房熱源機及び前記貯湯槽熱源機には、加熱又は冷却された熱源水が流通する共通の熱源水配管が接続されていることを特徴としている。
【０００９】
このような特徴により、エアコン熱源機内で熱源水と冷媒との熱交換を行い、エアコン室内機に加熱された冷媒または冷却された冷媒を送る。また、床暖房熱源機内で熱源水と温水との熱交換を行い、床暖房パネル内に加熱された温水を送る。さらに、貯湯槽熱源機内で熱源水を利用し、例えば冷媒を介して水を加熱して湯を沸かし、この湯を貯湯槽内に送る。
【００１０】
請求項３記載の発明は、請求項２記載の設備システムにおいて、前記建築物の屋上には、前記熱源水を加熱する温熱源と前記熱源水の熱を放散させる冷熱源とが配置され、前記温熱源と前記冷熱源とは前記熱源水配管に接続されていることを特徴としている。
【００１１】
このような特徴により、熱源水を温熱源によって加熱し、または、熱源水を冷熱源によって冷却する。
【００１２】
請求項４記載の発明は、請求項２記載の設備システムにおいて、前記熱源水配管には冷水熱交換器と温水熱交換器とがそれぞれ接続され、該冷水熱交換器は冷水導管を介して前記建築物の周辺地域に配設されている冷水還管または冷水往管に接続され、前記温水熱交換器は温水導管を介して前記建築物の周辺地域に配設されている温水還管または温水往管に接続されていることを特徴としている。
【００１３】
このような特徴により、周辺地域に配設されている冷水還管内または冷水往管内に流通する地下冷水と熱源水とを冷水熱交換器によって熱交換をして熱源水を冷却する。または、周辺地域に配設されている温水還管内または温水往管内に流通する温水と熱源水とを温水熱交換器によって熱交換をして熱源水を加熱する。
【００１４】
請求項５記載の発明は、請求項２から４のいずれかに記載の設備システムにおいて、前記エアコン熱源機と前記床暖房熱源機とは共用熱源機によって集約され、該共用熱源機は、前記冷媒を圧縮する圧縮機と、前記冷媒と前記熱源水との間で熱交換を行う熱源水熱交換器と、前記冷媒と前記温水との間で熱交換を行う床暖房熱交換器と、前記圧縮機により圧縮された前記冷媒の流路方向を前記熱源水熱交換器方向と床暖房熱交換器方向とのうち択一的にいずれか一方に、又は両方に切換える切換弁とから構成されていることを特徴としている。
【００１５】
このような特徴により、共用熱源機を設置するスペースを確保すれば、エアコン熱源機と床暖房熱源機とを設置するスペースは不要となる。また、共用熱源機内での熱回収が可能となる。
【００１６】
【発明の実施の形態】
以下、本発明に係る設備システムとその構築方法の第１、第２、第３の実施の形態について、図面に基づいて説明する。
【００１７】
〈第１の実施の形態〉
本発明の第１の実施の形態について説明する。
【００１８】
図１において符号１は、その用途を事務所から集合住宅ヘ変更した複数の階層からなる建築物である。建築物１には、人間の生活空間を形成する居室２が各階毎に複数設けられているとともに、最下階から最上階まで連通されたパイプシャフト３が設けられている。また、建築物１の屋上には、ガス温水器や空冷ヒートポンプ等の熱源水を加熱する温熱源４と密閉式冷却塔等の熱源水の熱を放散させて冷却する冷熱源５とがそれぞれ設けられており、温熱源４と冷熱源５とは熱源水が流通する熱源水配管６に直列にそれぞれ介装されている。冷熱源５の隣りで温熱源４の反対側の熱源水配管６には、熱源水を循環させるポンプ７が介装されている。
【００１９】
熱源水配管６は、温熱源４または冷熱源５によって加熱又は冷却された熱源水を送り出す熱源水往管６ａと、熱源水を温熱源４または冷熱源５に戻す熱源水還管６ｂとから構成されている。熱源水往管６ａと熱源水還管６ｂとは、パイプシャフト３の中にそれぞれ鉛直に配置され、パイプシャフト３の中で各階の各居室２にそれぞれ分岐されている。
【００２０】
図２に示すように、居室２の中には、居室２内の空気の温度を調節するエアコン室内機８と、居室２内の床を暖める床暖房パネル９と、生活用の湯を貯留する貯湯槽１０と、冷媒を加熱又は冷却するとともに温水を加熱する共用熱源機１１と、ヒートポンプを利用して水を加熱して湯にする貯湯槽熱源機１２とが設けられている。
【００２１】
エアコン室内機８と共用熱源機１１とは、冷媒が流通するエアコン冷媒配管１３を介して接続されている。床暖房パネル９と共用熱源機１１とは、温水が流通する温水循環配管１４を介して接続されている。貯湯槽１０と貯湯槽熱源機１２とは、貯湯槽熱源機１２によって加熱された湯を貯湯槽１０に送る給湯配管１５を介して接続されている。共用熱源機１１及び貯湯槽熱源機１２には、パイプシャフト３で分岐され各居室にそれぞれ配設されている熱源水往管６ａと熱源水還管６ｂとがそれぞれ接続されている。
【００２２】
図３に示すように、共用熱源機１１は、冷媒を圧縮する圧縮機１６と、冷媒と熱源水配管６内を流通する熱源水との間で熱交換を行う熱源水熱交換器１７と、冷媒と温水循環配管１４内を流通する温水との間で熱交換を行う床暖房熱交換器１８と、圧縮機１６により圧縮された冷媒の流路方向を切換える切換弁１９とから構成されている。
【００２３】
また、エアコン室内機８内には、エアコン冷媒配管１３内を流通する冷媒と居室２内の空気との間で熱交換を行うエアコン熱交換器２０が付設されており、エアコン冷媒配管１３は、第１のエアコン冷媒配管１３ａと第２のエアコン冷媒配管１３ｂとから構成されている。
【００２４】
圧縮機１６と切換弁１９とは、圧縮機１６から切換弁１９へ冷媒を流通させる第１の冷媒経路２１および切換弁１９から圧縮機１６へ冷媒を流通させる第２の冷媒経路２２を介して接続されており、切換弁１９と熱源水熱交換器１７とは、第３の冷媒経路２３を介して接続されている。また、熱源水熱交換器１７とエアコン熱交換器２０とは、第１のエアコン冷媒配管１３ａを介して接続されており、エアコン熱交換器２０と切換弁１９とは、第２のエアコン冷媒配管１３ｂを介して接続されている。切換弁１９と床暖房熱交換器１８とは、第４の冷媒経路２４を介して接続されており、床暖房熱交換器１８と第１のエアコン冷媒配管１３ａの中間部とは、第５の冷媒経路２５を介して接続されている。また、床暖房熱交換器１８には、床暖房パネル９内に配設された温水循環配管１４の両端が接続されている。
【００２５】
なお、符号２６はアキュムレータ、符号２７はキャピラリーチューブ、符号２８はストレーナー、符号２９はマフラ、符号３０は過冷却コイル、符号３１は逆止弁、符号３２は弁、符号３３は温水ポンプ、符号３４は膨張タンクをそれぞれ示すものである。また、図２において、符号３５は熱源水の流通を止める仕切弁である。
【００２６】
次に、上記した第１の実施の形態の設備システムの使用方法について、夏期運転（エアコン運転）と冬期運転（床暖房運転）とに区分けして説明する。
【００２７】
〔夏期運転〕
エアコン室内機８を稼動させる場合について説明する。なお、図３における白抜きの矢印は、この場合の冷媒の流れを示すものである。
【００２８】
図２に示すように、冷熱源５を起動させるとともに温熱源４を停止して、ポンプ７の圧力によって熱源水配管６内を循環している熱源水の冷却を行う。熱源水配管６に設けられた仕切弁３５を開状態にして、冷却された熱源水を熱源水往管６ａから図３に示す熱源水熱交換器１７内に流入させる。
【００２９】
一方、図３に示すように、共用熱源機１１内に設けられた圧縮機１６によって圧縮機１６内の冷媒を圧縮する。この冷媒は、主としてアンモニアや弗化ハロゲン化炭化水素（フロン）等が用いられる。圧縮された冷媒は、第１の冷媒経路２１内を流通して切換弁１９に至る。切換弁１９によって冷媒の流路方向を切換え、圧縮された冷媒を第３の冷媒経路２３に送る。この圧縮された冷媒は、第３の冷媒経路２３内を流通し、熱源水熱交換器１７を至る。
【００３０】
熱源水熱交換器１７内において、冷却された熱源水と圧縮された冷媒との間で熱交換を行い、冷媒の熱を熱源水に伝えて冷媒の冷却を行う。冷却された冷媒は、熱源水熱交換器１７内から第１のエアコン冷媒配管１３ａ内に流入する。冷却された冷媒は第１のエアコン冷媒配管１３ａ内を流通し、過冷却コイル３０、キャピラリーチューブ２７、ストレーナー２８、弁３２を経由して、エアコン熱交換器２０に至る。また、冷媒から熱を享受した熱源水は、熱源水交換器１７から熱源水還管６ｂに流出する。
【００３１】
エアコン熱交換器２０において、第１のエアコン冷媒配管１３ａ内から流入した冷却された冷媒と居室２内の空気との間で熱交換を行い、空気の熱を冷媒に伝えて空気の冷却を行う。この空気は冷却されることで冷気となり、この冷気を居室２内に放出し、エアコン室内機８は稼動する。空気の熱を享受した冷媒は、第２のエアコン冷媒配管１３ｂ内に流入し、第２のエアコン冷媒配管１３ｂ内を流通し、弁３２を経由して切換弁１９に至る。切換弁１９によって冷媒の流路方向を切換え、熱を享受した冷媒を第２の冷媒経路２２に送る。この熱を享受した冷媒は、第２の冷媒経路２２内を流通し、アキュムレータ２６を経由して圧縮機１６内に至る。
【００３２】
〔冬期運転〕
床暖房パネル９を暖める場合について説明する。なお、図３における黒塗りの矢印は、この場合の冷媒の流れを示すものである。
【００３３】
図２に示すように、温熱源４を起動させるとともに冷熱源５を停止して、ポンプ７の圧力によって熱源水配管６内を循環している熱源水の加熱を行う。熱源水配管６に設けられた仕切弁３５を開状態にして、加熱された熱源水を熱源水往管６ａから図３に示す熱源水熱交換器１７内に流入させる。
【００３４】
一方、図３に示すように、共用熱源機１１内に設けられた圧縮機１６によって圧縮機１６内の冷媒を圧縮する。圧縮された冷媒は、第１の冷媒経路２１内を流通して切換弁１９に至る。切換弁１９によって冷媒の流路方向を切換え、圧縮された冷媒を第４の冷媒経路２４に送る。この圧縮された冷媒は、第４の冷媒経路２４内を流通し、床暖房熱交換器１８に至る。
【００３５】
床暖房熱交換器１８において、温水循環配管１４内を流通する温水と圧縮された冷媒との間で熱交換を行い、冷媒の熱を温水に伝えて温水の加熱を行う。加熱された温水は、床暖房パネル９内に配設された温水循環配管１４内を流通して床暖房パネル９を暖める。
【００３６】
また、熱を放出した冷媒は床暖房熱交換器１８から第５の冷媒経路２５に流入する。熱を放出した冷媒は第５の冷媒経路２５内を流通し、第１のエアコン冷媒配管１３ａに流入する。熱を放出した冷媒は、第１のエアコン冷媒配管１３ａ内を流通し、ストレーナー２８、逆止弁３１、過冷却コイル３０を経由して、熱源水熱交換器１７に至る。
【００３７】
熱源水熱交換器１７において、加熱された熱源水と熱を放出した冷媒との間で熱交換を行い、熱源水の熱を冷媒に伝えて冷媒の加熱を行う。加熱された冷媒は熱源水熱交換器１７から第３の冷媒経路２３に流入する。この加熱された冷媒は、第３の冷媒経路２３内を流通し、切換弁１９に至る。切換弁１９によって冷媒の流路方向を切換えて、第２の冷媒経路２２に送る。加熱された冷媒は、第２の冷媒経路２２内を流通し、アキュムレータ２６を経由して圧縮機１６に流入する。また、熱を放出した熱源水は、熱源水熱交換器１７内から熱源水還管６ｂに流出する。
【００３８】
次に、貯湯槽１０内に湯を供給する場合について説明する。
【００３９】
図２に示すように、温熱源４を起動させるとともに冷熱源５を停止して、ポンプ７の圧力によって熱源水配管６内を循環している熱源水の加熱を行う。熱源水配管６に設けられた仕切弁３５を開状態にして、加熱された熱源水を熱源水往管６ａから貯湯槽熱源機１２内に流入させる。
【００４０】
貯湯槽熱源機１２内において、加熱された熱源水と貯湯槽熱源機１２内を循環する冷媒との間で熱交換を行い、熱源水の熱を冷媒に伝えて冷媒を加熱する。この加熱された冷媒は図示せぬ圧縮機により高温、高圧になり、高温高圧の冷媒と貯湯槽熱源機１２内に供給された水との間で熱交換を行い、冷媒の熱を水に伝え、水を加熱して湯を沸かす。この湯は給湯配管１５を介して貯湯槽１０内に流入する。また、熱を放出した熱源水は、熱源水熱交換器１７内から熱源水還管６ｂに流出する。
【００４１】
次に、上記した設備システムの構築方法について説明する。
【００４２】
図２に示すように、事務所用として使用されていた建築物１の屋上に温熱源４と冷熱源５とを設置し、温熱源４と冷熱源５とを建築物１のパイプシャフト３内に設けられた既存の建て配管を利用した熱源水配管６に接続する。
【００４３】
一方、建築物１内を複数に区切り、居室２を形成し、この居室２内にエアコン室内機８と床暖房パネル９と貯湯槽１０とを所定の位置に配置する。また、共用熱源機１１と貯湯槽熱源機１２とを、例えば居室２の天井裏の配管、ダクトスペース等の所定の位置に配置する。エアコン室内機８と共用熱源機１１とをエアコン冷媒配管１３を介して接続するとともに、床暖房パネル９と共用熱源機１１とを温水循環配管１４を介して接続する。さらに、貯湯槽１０と貯湯槽熱源機１２とを給湯配管１５を介して接続する。次に、熱源水配管６を共用熱源機１１と貯湯槽熱源機１２とにそれぞれ接続する。
【００４４】
以上のような構成により、エアコン室内機８を稼動させる際、共通の熱源水配管６内を流通する熱源水と冷媒との間で熱交換が行うことでエアコン室内機８が稼動されるため、エアコン室内機８に対応したエアコン室外機は不要となる。また、床暖房パネルを暖める際、熱源水を利用したヒートポンプによって温水を加熱することで床暖房パネルが暖められるため、電気式床暖房に比べて電気消費量は軽減される。また、貯湯槽１０内に湯を供給する際、共通の熱源水配管６内を流通する熱源水と水との間で熱交換を行うことで湯を供給するため、ガス湯沸し機およびガス配管が不要となる。また、冷媒の加熱又は冷却を行うエアコン熱源機と温水の加熱を行う床暖房熱源機とが集約された共用熱源機１１を使用することで省スペースを図ることができる。
【００４５】
〈第２の実施の形態〉
次に、本発明の第２の実施の形態について説明する。なお、上述した第１の実施の形態と同一の構成要素については、同一の符号を付すことでその説明を省略する。
【００４６】
図４に示すように、熱源水配管６には、冷水と熱源水との間で熱交換を行う冷水熱交換器３６、および温水と熱源水との間で熱交換を行う温水熱交換器３７がそれぞれ介装されている。また、建築物１の周辺の地盤内には、冷水が流通している冷水還管３８と冷水往管３９とが埋設されているとともに、温水が流通している温水還管４０と温水往管４１とが埋設されている。
【００４７】
冷水熱交換器３６は冷水を一端から取り入れ他端から放出する冷水導管４２に介装されており、冷水導管４２の両端は冷水還管３８に接続されている。温水熱交換器３７は、温水を一端から取り入れ他端から放出する温水導管４３に介装されており、温水導管４３の一端は温水還管４０に、他端は温水往管４１にそれぞれ接続されている。なお、図４における符号４４は送水ポンプ、符号４５は二方弁を示す。
【００４８】
次に、上記した第２の実施の形態の設備システムを構成する熱源水配管６内を流通する熱源水を加熱又は冷却する方法について説明する。
【００４９】
まず、熱源水を加熱する方法について説明する。温水往管４１内を流通する温水は、温水往管４１から分岐して温水導管４３に流入する。このとき、二方弁４５を開状態にする。温水は、温水導管４３内を流通して温水熱交換器３７に至る。温水熱交換器３７内において、熱源水配管６内を流通する熱源水と温水導管４３内を流通する温水との間で熱交換を行い、温水の熱を熱源水に伝えて熱源水を加熱する。熱源水に熱を伝えた温水は、温水熱交換器３７から温水導管４３を介して温水還管４０に流出される。
【００５０】
次に、熱源水を冷却する方法について説明する。冷水還管３８内を流通する冷水は、冷水還管３８から分岐して冷水導管４２に流入する。冷水は、冷水導管４２内を流通して冷水熱交換器３６に至る。冷水熱交換器３６内において、熱源水配管６内を流通する熱源水と冷水導管４２内を流通する冷水との間で熱交換を行い、熱源水の熱を冷水に伝えて熱源水を冷却する。熱源水の熱を享受した冷水は、冷水熱交換器３６から冷水導管４２を介して冷水還管３８に流出される。
【００５１】
上記した構成により、周辺地域に配設されている温水往管４１内を流通する温水と熱交換することによって熱源水は加熱されるため、建築物１の屋上に設置される温熱源４が不要となる。また、周辺地域に配設されている冷水還管３８内を流通する冷水と熱交換することによって熱源水は冷却されるため、建築物１の屋上に設置される冷熱源５が不要となる。さらに、エアコン室内機８が稼動することで冷媒から熱を享受した熱源水の温度は２０℃から３２℃程度のため、冷水還管３８内を流通する冷水を使用することができる。また、エアコン床暖房時、貯湯槽熱源機１２の必要温度も同様であるため、温水還管４０内を流通する温水を加熱に利用することも可能である。
【００５２】
〈第３の実施の形態〉
次に、本発明の第３の実施の形態について説明する。なお、上述した第１、第２の実施の形態と同一の構成要素については、同一の符号を付すことでその説明を省略する。
【００５３】
図５、図６に示すように、共用熱源機１１内に設けられた切換弁１９は、冷媒の流路方向を切換える第１の切換弁１９ａと第２の切換弁１９ｂとから構成されている。
【００５４】
圧縮機１６は、圧縮機１６から切換弁１９ａ、１９ｂへ冷媒を流通させる第１の冷媒経路２１を介して第１の切換弁１９ａと第２の切換弁１９ｂとにそれぞれ接続されているとともに、切換弁１９ａ、１９ｂから圧縮機１６へ冷媒を流通させる第２の冷媒経路２２を介して第１の切換弁１９ａと第２の切換弁１９ｂとにそれぞれ接続されている。第２の切換弁１９ｂは、第３の冷媒経路２３を介して熱源水熱交換器１７に接続されており、熱源水熱交換器１７は、第１のエアコン冷媒配管１３ａを介してエアコン熱交換器２０に接続されている。エアコン熱交換器２０は、第２のエアコン冷媒配管１３ｂを介して第１の切換弁１９ａと第２の切換弁１９ｂとにそれぞれ接続されている。第１の切換弁１９ａと床暖房熱交換器１８とは、第４の冷媒経路２４を介して接続されており、床暖房熱交換器１８と第１のエアコン冷媒配管１３ａの中間部とは、第５の冷媒経路２５を介して接続されている。また、床暖房熱交換器１８には、床暖房パネル９内に配設された温水循環配管１４の両端が接続されている。
【００５５】
次に、上記した第３の実施の形態の共用熱源機１１の使用方法について、夏期運転（エアコン運転）と冬期運転（床暖房運転）と中間期運転（除湿運転）に区分けして説明する。
【００５６】
〔夏期運転〕
エアコン室内機８を稼動させる場合について説明する。なお、図５における白抜きの矢印は、この場合の冷媒の流れを示すものである。
【００５７】
図５に示すように、圧縮機１６によって圧縮された冷媒は、圧縮機１６から第１の冷媒経路２１に流入する。圧縮された冷媒は、第１の冷媒経路２１内を流通して第２の切換弁１９ｂに至る。第２の切換弁１９ｂによって冷媒の流路方向を切換え、圧縮された冷媒を第３の冷媒経路２３に送る。この圧縮された冷媒は、第３の冷媒経路２３内を流通して熱源水熱交換器１７に至る。
【００５８】
熱源水熱交換器１７内において、冷却された熱源水と圧縮された冷媒との間で熱交換を行い、冷媒の熱を熱源水に伝えて冷媒の冷却を行う。冷却された冷媒は、熱源水熱交換器１７から第１のエアコン冷媒配管１３ａに流入する。冷却された冷媒は、第１のエアコン冷媒配管１３ａ内を流通し、過冷却コイル３０、キャピラリーチューブ２７、ストレーナー２８、弁３２を経由して、エアコン熱交換器２０に至る。また、冷媒から熱を享受した熱源水は、熱源水交換器１７から熱源水還管６ｂに流出する。
【００５９】
エアコン熱交換器２０において、第１のエアコン冷媒配管１３ａ内から流入した冷却された冷媒と居室２内の空気との間で熱交換を行い、空気の熱を冷媒に伝えて空気の冷却を行う。この空気は冷却されることで冷気となり、この冷気を居室２内に放出し、エアコン室内機８は稼動する。空気の熱を享受した冷媒は、第２のエアコン冷媒配管１３ｂ内に流入し、第２のエアコン冷媒配管１３ｂ内を流通し、弁３２を経由して第１の切換弁１９ａに至る。第１の切換弁１９ａによって冷媒の流路方向を切換え、熱を享受した冷媒を第２の冷媒経路２２に送る。この熱を享受した冷媒は、第２の冷媒経路２２内を流通し、アキュムレータ２６を経由して圧縮機１６内に至る。
【００６０】
〔冬期運転〕
床暖房パネル９を暖める場合について説明する。なお、図５における黒塗りの矢印は、この場合の冷媒の流れを示すものである。
【００６１】
共用熱源機１１内に設けられた圧縮機１６によって圧縮機１６内の冷媒を圧縮する。圧縮された冷媒は、第１の冷媒経路２１内を流通して第１の切換弁１９ａに至る。第１の切換弁１９ａによって冷媒の流路方向を切換え、圧縮された冷媒を第４の冷媒経路２４に送る。この圧縮された冷媒は、第４の冷媒経路２４内を流通し、床暖房熱交換器１８に至る。
【００６２】
床暖房熱交換器１８において、温水循環配管１４内を流通する温水と圧縮された冷媒との間で熱交換を行い、冷媒の熱を温水に伝えて温水の加熱を行う。加熱された温水は、床暖房パネル９内に配設された温水循環配管１４内を流通して床暖房パネル９を暖める。
【００６３】
また、熱を放出した冷媒は床暖房熱交換器１８から第５の冷媒経路２５に流入する。熱を放出した冷媒は第５の冷媒経路２５内を流通し、第１のエアコン冷媒配管１３ａに流入する。熱を放出した冷媒は、第１のエアコン冷媒配管１３ａ内を流通し、ストレーナー２８、逆止弁３１、過冷却コイル３０を経由して、熱源水熱交換器１７に至る。
【００６４】
熱源水熱交換器１７において、加熱された熱源水と熱を放出した冷媒との間で熱交換を行い、熱源水の熱を冷媒に伝えて冷媒の加熱を行う。加熱された冷媒は熱源水熱交換器１７から第３の冷媒経路２３に流入する。この加熱された冷媒は、第３の冷媒経路２３内を流通し、第２の切換弁１９ｂに至る。第２の切換弁１９ｂによって冷媒の流路方向を切換えて、第２の冷媒経路２２に送る。加熱された冷媒は、第２の冷媒経路２２内を流通し、アキュムレータ２６を経由して圧縮機１６に流入する。
【００６５】
〔中間期運転〕
エアコン室内機８と床暖房パネル９との間で熱回収する場合について説明する。なお、図６における破線の矢印は、この場合の冷媒の流れを示すものである。
【００６６】
図６に示すように、圧縮機１６によって圧縮された冷媒は、圧縮機１６から第１の冷媒経路２１内に流入する。圧縮された冷媒は、第１の冷媒経路２１内を流通して第１の切換弁１９ａおよび第２の切換弁１９ｂのそれぞれに至る。
【００６７】
第１の切換弁１９ａによって冷媒の流路方向を切換え、圧縮された冷媒を第４の冷媒経路２４に送る。この圧縮された冷媒は、第４の冷媒経路２４内を流通し、床暖房熱交換器１８に至る。床暖房熱交換器１８において、温水循環配管１４内を流通する温水と圧縮された冷媒との間で熱交換を行い、冷媒の熱を温水に伝えて温水の加熱を行う。温水に熱を放出した冷媒は、第５の冷媒経路２５に流入する。熱を放出した冷媒は、第５の冷媒経路２５内を流通して第１のエアコン冷媒配管１３ａに流入し、第１のエアコン冷媒配管１３ａ内を流通し、弁３２、ストレーナー２８、逆止弁３１を経由してエアコン熱交換器２０に至る。また、加熱された温水は、床暖房パネル９内に配設された温水循環配管１４内を流通して床暖房パネル９を暖める。
【００６８】
一方、床暖房パネル９の加熱に不要な冷媒は第２の切換弁１９ｂによって冷媒の流路方向を切換え、圧縮された冷媒を第３の冷媒経路２３に送る。この圧縮された冷媒は、第３の冷媒経路２３内を流通し、熱源水熱交換器１７に至る。熱源水熱交換器１７内において、冷却された熱源水と圧縮された冷媒との間で熱交換を行い、冷媒の熱を熱源水に伝えて冷媒の冷却を行う。冷却された冷媒は、熱源水熱交換器１７から第１のエアコン冷媒配管１３ａに流入する。冷却された冷媒は、第１のエアコン冷媒配管１３ａ内を流通し、過冷却コイル３０、キャピラリーチューブ２７、ストレーナー２８、弁３２を経由して、エアコン熱交換器２０に至る。
【００６９】
エアコン熱交換器２０において、エアコン冷媒配管１３内を流通する冷却された冷媒と居室２内の空気との間で熱交換を行い、空気の熱を冷媒に伝えて空気の冷却を行う。この空気は冷却されることで冷気となり、エアコン室内機８は稼動する。空気の熱を享受した冷媒は、エアコン熱交換器２０から第２のエアコン冷媒配管１３ｂ内に流入する。熱を享受した冷媒は、第２のエアコン冷媒配管１３ｂ内を流通し、弁３２を経由して第１の切換弁１９ａおよび第２の切換弁１９ｂのそれぞれに至る。第１の切換弁１９ａおよび第２の切換弁１９ｂによって冷媒の流路方向を切換え、熱を享受した冷媒を第２の冷媒経路２２にそれぞれ送る。この熱を享受した冷媒は、第２の冷媒経路２２内を流通し、アキュムレータ２６を経由して圧縮機１６内に至る。
【００７０】
上記した構成により、エアコン室内機８と床暖房パネル９との間で熱回収が行われるため、省エネルギーを図ることができる。
【００７１】
以上、本発明に係る建築物の改修に伴う設備システムとその構築方法の第１、第２、第３の実施の形態について例をとって説明したが、むろん新築の場合にも同様のシステムで同様の効果を得るのは言うまでもない事であり、さらに、本発明は上記した第１、第２、第３の実施の形態に限定されるものではなく、その趣旨を逸脱しない限り適宜変更可能である。例えば、本実施の形態では、エアコン室内機８と床暖房パネル９との熱源機に共用熱源機１１を使用しているが、エアコン室内機８にはエアコン熱源機を使用するとともに床暖房パネル９には床暖房熱源機を使用して、それぞれ別個の熱源機を設けてもよい。
【００７２】
また、第２の実施の形態では、冷水導管４２の両端は冷水還管３８にそれぞれ接続されているが、冷水熱交換器３６は冷水を一端から取り入れ他端から放出する冷水導管４２に介装され、冷水導管４２の一端は冷水還管３８に、他端は冷水往管３９にそれぞれ接続されていてもよい。この場合には、送水ポンプ４４を省略することができる。また、第２の実施の形態では、温水導管４３の一端は温水還管４０に、他端は温水往管４１にそれぞれ接続されているが、温水熱交換器３７は温水を一端から取り入れ他端から放出する温水導管４３に介装され、温水導管４３の両端が温水還管４０に接続されていてもよい。この場合には、送水ポンプ４４が必要となる。
【００７３】
さらに、図１における建築物１が地下ピットを有している場合は、風呂の排水を一時的に地下ピットに貯留して、この風呂の排水から熱回収をしてもよい。これにより、更なる省エネルギーを図ることができる。
【００７４】
【発明の効果】
本発明によれば、熱源水配管内を流通する熱源水とエアコンの冷媒とを熱交換することで冷媒を加熱又は冷却するため、エアコン室外機が不要にすることができる。また、熱源水との熱交換により水を加熱して湯を沸かすため、ガス湯沸し機およびガス配管を不要にすることができ、省スペースと高い安全性が図れる。さらに、熱源水と床暖房の温水とを熱交換することで温水を加熱するため、電気式の床暖房に比べて床暖房の電力消費量を軽減することができ、省エネルギーを図ることができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の第１の実施の形態を説明する断面図である。
【図２】本発明の第１の実施の形態の設備システムを説明するシステム構成図である。
【図３】本発明の第１の実施の形態の共用熱源機を説明するシステム構成図である。
【図４】本発明の第２の実施の形態の設備システムを説明するシステム構成図である。
【図５】本発明の第３の実施の形態の共用熱源機を説明するシステム構成図である。
【図６】本発明の第３の実施の形態の中間期運転の共用熱源機を説明するシステム構成図である。
【符号の説明】
１    建築物
２    居室
４    温熱源
５    冷熱源
６    熱源水配管
８    エアコン室内機
９    床暖房パネル
１０  貯湯槽
１１  共用熱源機（エアコン熱源機、床暖房熱源機）
１２  貯湯槽熱源機
１３、１３ａ、１３ｂ  エアコン冷媒配管
１４  温水循環配管
１５  給湯配管
１６  圧縮機
１７  熱源水熱交換器
１８  床暖房熱交換器
１９、１９ａ、１９ｂ  切換弁
３６  冷水熱交換器
３７  温水熱交換器
３８  冷水還管
３９  冷水往管
４０  温水還管
４１  温水往管
４２  冷水導管
４３  温水導管
【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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