(57)【要約】【課題】冷暖房効果を高めると共に、運転コストの削減を図り、環境汚染を抑制することのできるゼロエネルギーシステム冷暖房装置を設置する方法を提供する。【解決手段】エアコン装置の室外に配置する蒸発・凝縮器２０の冷媒液路２１を分断して、当該蒸発・凝縮器２０を撤去する撤去工程と、地中熱交換器２を地中に埋設する埋設工程と、室外熱交換器３を地上に配置し、その一次側と前記地中熱交換器２との間に不凍液Ｆを循環させる一次循環路４を設ける前工程と、前記室外熱交換器３の二次側と、分断後に残存した前記冷媒液路２１とを接続して二次循環路５を設ける後工程と、からなるものである。【選択図】　　　図２
2004085187.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
エアコン装置の室外に配置する蒸発・凝縮器（２０）の冷媒液路（２１）を分断して，該蒸発・凝縮器を撤去する撤去工程と、地中熱交換器（２）を地中に埋設する埋設工程と、室外熱交換器（３）を地上に配置し，その一次側と前記地中熱交換器との間に不凍液（Ｆ）を循環させる一次循環路（４）を設ける前工程と、前記室外熱交換器の二次側と，分断後に残存した前記冷媒液路とを接続して二次循環路（５）を設ける後工程と、からなるゼロエネルギーシステム冷暖房装置の設置方法。
【請求項２】
エアコン装置の室外に配置する蒸発・凝縮器（２０）の冷媒液路（２１）を分断して，該蒸発・凝縮器を撤去する撤去工程と、地中熱交換器（２）を地中に埋設する埋設工程と、室外熱交換器（３）を地上に配置し，その一次側と前記地中熱交換器との間に不凍液（Ｆ）を循環させる一次循環路（４）を設ける前工程と、ソーラーパネル（４０）を設置し，そのソーラーパネルからの電気エネルギーを室外熱交換装置（３）内で熱エネルギーに変えるソーラーシステムを設置する中間工程と、前記室外熱交換器の二次側と，分断後に残存した前記冷媒液路とを接続して二次循環路（５）を設ける後工程と、からなるゼロエネルギーシステム冷暖房装置の設置方法。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は、既存のエアコン装置と地中熱交換器及び必要に応じソーラーシステムとを組合わせ、主として室内の冷暖房を行うためのゼロエネルギーシステム冷暖房装置を設置する方法に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】近年、室内の冷房および暖房の多くは、いわゆるエアコン装置によって行われている。このエアコン装置は、図１に示すように、室内用蒸発・凝縮器１と室外用蒸発・凝縮器２０とを備えると共に、その間にコンプレッサー７、切換弁８および膨張弁９を設けて構成される。
【０００３】
そして、冷房を行う場合には、室内用蒸発・凝縮器１によって冷媒Ｒを蒸発気化させて室内に冷気を供給すると共に、気化した冷媒Ｒを室外用蒸発・凝縮器２０によって凝縮液化する工程を連続的に繰り返す。また、暖房を行う場合には、切換弁８を切換えて、室内用蒸発・凝縮器１によって冷媒Ｒを凝縮液化して室内に暖気を供給すると共に、液化された冷媒Ｒを室外用蒸発・凝縮器２０によって蒸発気化する工程を繰り返す。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】しかし、この従来のエアコン装置は、冷媒Ｒの冷房時における凝縮液化および暖房時における蒸発気化を、室外用蒸発・凝縮器２０のみによって行っているので、凝縮および蒸発効果が必ずしも充分ではなく、よって冷暖房効果も改善の余地がある。
【０００５】
また、室内用蒸発・凝縮器１と室外用蒸発・凝縮器２０の双方を、電気あるいはガスを使用して運転しているので運転コストが嵩むと共に、環境汚染の原因にもなるといった問題がある。
【０００６】
本発明はこうした問題に鑑み創案されたもので、冷暖房効果を高めると共に、運転コストの削減を図り、環境汚染を抑制することのできるゼロエネルギーシステム冷暖房装置を設置する方法を提供することを課題とする。
【０００７】
【課題を解決するための手段】図２乃至図４を参照して説明する。第１の発明に係るゼロエネルギーシステム冷暖房装置の設置方法は、エアコン装置の室外に配置する蒸発・凝縮器２０の冷媒液路２１を分断して、当該蒸発・凝縮器２０を撤去する撤去工程と、地中熱交換器２を地中に埋設する埋設工程と、室外熱交換器３を地上に配置し、その一次側と前記地中熱交換器２との間に不凍液Ｆを循環させる一次循環路４を設ける前工程と、前記室外熱交換器３の二次側と、分断後に残存した前記冷媒液路２１とを接続して二次循環路５を設ける後工程と、からなるものである。
【０００８】
第２の発明に係るゼロエネルギーシステム冷暖房装置の設置方法は、エアコン装置の室外に配置する蒸発・凝縮器２０の冷媒液路２１を分断して，該蒸発・凝縮器を撤去する撤去工程と、地中熱交換器２を地中に埋設する埋設工程と、室外熱交換器３を地上に配置し，その一次側と前記地中熱交換器との間に不凍液Ｆを循環させる一次循環路４を設ける前工程と、ソーラーパネル４０を設置し、そのソーラーパネルからの電気エネルギーを室外熱交換装置３内で熱エネルギーに変えるソーラーシステムを設置する中間工程と、前記室外熱交換器３の二次側と，分断後に残存した前記冷媒液路２１とを接続して二次循環路５を設ける後工程と、からなるものである。
【０００９】
【発明の実施の形態】第１の発明の実施形態に係るゼロエネルギーシステム冷暖房装置の設置方法の実施形態を、図２乃至図４に示す。この設置方法は、撤去工程、埋設工程、前工程および後工程からなるものである。
【００１０】
まず、最初の撤去工程では、すでに取付けられているエアコン装置の室外に配置する蒸発・凝縮器（室外機）２０の冷媒液路２１を分断して、当該蒸発・凝縮器２０を撤去する（図２参照）。なお、当該エアコン装置には、コンプレッサー７、切換弁８（四方弁）、包丁弁を付設している。
【００１１】
次の埋設工程では、略Ｕ字状の地中熱交換器２を地中に埋設する。続く、前工程では、室外熱交換器３を地上に配置し、その一次側と地中熱交換器２との間に不凍液Ｆを循環させる一次循環路４を設ける。そして、最後の後工程では、室外熱交換器３の二次側と、分断後に残存した冷媒液路２１とを接続して二次循環路５を設ける（図３および図４参照）。
【００１２】
なお、すでに取付けられているエアコン装置に代えて、新たなエアコン装置を使用する場合は、室内に取付ける蒸発・凝縮器（室内機）１、コンプレッサー７、切換弁８および膨張弁９を設置する。
【００１３】
第１の発明方法によって設置したゼロエネルギーシステム冷暖房装置の作用を、以下説明する。最初に、図３を参照して、夏季において冷房装置として使用する場合について述べる。まず、切換弁８を夏季用に設定した後、コンプレッサー７を稼動し、冷媒Ｒを二次循環路５を介して、室外熱交換器３と蒸発・凝縮器１との間を循環させる。それと同時に、一次循環路４の循環ポンプ６を稼動して、不凍液Ｆを地中熱交換器２と室外熱交換器３との間を循環させる。
【００１４】
そして、蒸発・凝縮器１に送られた冷媒Ｒを、そこで蒸発気化させて冷気を発生させ、その冷気をファン１０で室内に供給し、当該室内を冷房する。蒸発気化した冷媒Ｒは、室外熱交換器３に送られ、そこで一次循環路４を循環する不凍液Ｆと熱交換し、凝縮され液化される。そして、再び、蒸発・凝縮器１に送られて蒸発気化され、室内の冷房に供する。
【００１５】
一方、室外熱交換器３内で冷媒Ｒと熱交換を行い暖められた不凍液Ｆは、地中熱交換器２に送られ、地中にその熱を放出した後、室外熱交換器３に戻り、再び冷媒Ｒとの熱交換を行う。こうした工程を連続的に繰り返しながら、室内の冷房を行う。
【００１６】
次に、図４を参照して、冬季おいて暖房装置として使用する場合について説明する。この場合、まず、切換弁８を冬季用に切り換えた後、コンプレッサー７の稼動によって、冷媒Ｒを室外熱交換器３と蒸発・凝縮器１との間を循環させる。それと同時に、一次循環路４を介して、不凍液Ｆを地中熱交換器２と室外熱交換器３との間を循環させる。
【００１７】
そして、蒸発・凝縮器１に送られた冷媒Ｒを、そこで凝縮液化させて暖気を発生させ、その暖気をファン１０で室内に供給し、当該室内を暖房する。凝縮液化した冷媒Ｒは、室外熱交換器３に送られ、そこで一次循環路４を循環する不凍液Ｆと熱交換し、蒸発気化される。そして、再び、蒸発・凝縮器１に送られて凝縮液化され、室内の暖房に供する。
【００１８】
また、室外熱交換器３内で冷媒Ｒと熱交換を行って冷却された不凍液Ｆは、地中熱交換器２に送られ、地中熱を吸収して加温された後、室外熱交換器３に戻り、再び冷媒Ｒとの熱交換を行う。こうした工程を連続的に繰り返しながら、室内の冷房を行う。
【００１９】
第１の発明方法によってゼロエネルギーシステムを設置することによって、エアコン装置の室外用蒸発・凝縮器２０に代えて設けた室外熱交換器３を、地中に埋設した地中熱交換器２と一次循環路４によって接続し、両者間に不凍液Ｆを循環させ、その不凍液Ｆを地中熱によって冷却あるいは加温するので、二次循環路５を循環する冷媒Ｒとの熱交換を効果的に行わせることができる。従って、室内の冷暖房効果を高めることができる。
【００２０】
また、少なくとも、電気やガスで運転する室外用蒸発・凝縮器２０を使用しないので、運転コストを削減することができると共に、環境汚染を抑制することができる。
【００２１】
なお、第１の発明に係るゼロエネルギーシステム冷暖房装置は、一般家屋の室内のみならず、学校の校舎や体育館等の冷暖房にも使用することができる。また、冷暖房のみでなく、道路の融雪にも応用することができる。
【００２２】
第２の発明の実施形態に係るゼロエネルギーシステム冷暖房装置の設置方法の実施形態を、図５に示す。この設置方法は、撤去工程、埋設工程、前工程、中間工程および後工程からなるものである。
【００２３】
まず、最初の撤去工程では、すでに取付けられているエアコン装置の室外に配置する蒸発・凝縮器（室外機）２０の冷媒液路２１を分断して、当該蒸発・凝縮器２０を撤去する（図２参照）。なお、当該エアコン装置には、コンプレッサー７、切換弁８（四方弁）、包丁弁を付設している。
【００２４】
次の埋設工程では、略Ｕ字状の地中熱交換器２を地中に埋設する。続く、前工程では、室外熱交換器３を地上に配置し、その一次側と地中熱交換器２との間に不凍液Ｆを循環させる一次循環路４を設ける。次に、中間工程では、ソーラーシステム４０を設置し、そのソーラーパネルからの電気エネルギーを，回路スイッチ４５を配して，室外熱交換装置３内で熱エネルギーに変えるソーラーシステムを設置する。そして、最後の後工程では、室外熱交換器３の二次側と、分断後に残存した冷媒液路２１とを接続して二次循環路５を設ける（図３および図４参照）。最後にソーラーパネル４０からの出力を本システムの入力として接続する構成とする。
【００２５】
ソーラーシステムは、ソーラーパネル４０で太陽光を吸収し、蓄電池ボックス４４内の蓄電池４２に、充電必要時に作動する制御基板４１を介して蓄電し、コントローラー４３によって必要な電力を、室外熱交換器３やコンプレッサー７或いはポンプへ供給する。
【００２６】
なお、すでに取付けられているエアコン装置に代えて、新たなエアコン装置を使用する場合は、室内に取付ける蒸発・凝縮器（室内機）１，コンプレッサー７，切換弁８および膨張弁９を設置する。
【００２７】
第２の発明によって設置したゼロエネルギーシステム冷暖房装置の作用を、以下説明する。最初に、図３を参照して、夏季において冷房装置として使用する場合について述べる。まず、ソーラーパネル４０から室外熱交換器３への回路スイッチ４５を開き、切換弁８を夏季用に設定した後、コンプレッサー７を稼動し、冷媒Ｒを二次循環路５を介して、室外熱交換器３と蒸発・凝縮器１との間を循環させる。それと同時に、一次循環路４の循環ポンプ６を稼動して、不凍液Ｆを地中熱交換器２と室外熱交換器３との間を循環させる。
【００２８】
そして、蒸発・凝縮器１に送られた冷媒Ｒを、そこで蒸発気化させて冷気を発生させ、その冷気をファン１０で室内に供給し、当該室内を冷房する。蒸発気化した冷媒Ｒは、室外熱交換器３に送られ、そこで一次循環路４を循環する不凍液Ｆと熱交換し、凝縮され液化される。そして、再び、蒸発・凝縮器１に送られて蒸発気化され、室内の冷房に供する。
【００２９】
一方、室外熱交換器３内で冷媒Ｒと熱交換を行い暖められた不凍液Ｆは、地中熱交換器２に送られ、地中にその熱を放出した後、室外熱交換器３に戻り、再び冷媒Ｒとの熱交換を行う。こうした工程を連続的に繰り返しながら、室内の冷房を行う。
【００３０】
冬季おいて暖房装置として使用する場合について説明する。この場合、まず、ソーラーパネル４０から室外熱交換器３への回路スイッチ４５を閉じ、切換弁８を冬季用に切り換えた後、コンプレッサー７の稼動によって、冷媒Ｒを室外熱交換器３と蒸発・凝縮器１との間を循環させる。それと同時に、一次循環路４を介して、不凍液Ｆを地中熱交換器２と室外熱交換器３との間を循環させる。
【００３１】
そして、蒸発・凝縮器１に送られた冷媒Ｒを、そこで凝縮液化させて暖気を発生させ、その暖気をファン１０で室内に供給し、当該室内を暖房する。凝縮液化した冷媒Ｒは、室外熱交換器３に送られ、そこで一次循環路４を循環する不凍液Ｆと熱交換し、蒸発気化され液化される。そして、再び、蒸発・凝縮器１に送られて凝縮液化され、室内の暖房に供する。
【００３２】
【発明の効果】本発明方法によってゼロエネルギーシステムを設置すると、エアコン装置の室外用蒸発・凝縮器２０に代えて設けた室外熱交換器３を、地中に埋設した地中熱交換器２と接続し、両者間に不凍液Ｆを循環させ、その不凍液Ｆを地中熱によって冷却あるいは加温するので、二次循環路５を循環する冷媒Ｒとの熱交換を効果的に行わせることができ、室内の冷暖房効果を高めることができる。
【００３３】
また、少なくとも、電気やガスで運転する室外用蒸発・凝縮器２０を使用しないので、運転コストを削減することができると共に、環境汚染を抑制することができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】従来のエアコン装置を示す構成図である。
【図２】第１の発明の実施形態における撤去工程を示す構成図である。
【図３】第１の発明によって設置したゼロエネルギーシステム冷暖房装置の実施形態を示す構成図である（夏季冷房運転時）。
【図４】第１の発明によって設置したゼロエネルギーシステム冷暖房装置の実施形態を示す構成図である（冬季暖房運転時）。
【図５】第２の発明によって設置したゼロエネルギーシステム冷暖房装置の実施形態を示す構成図である。
【符号の説明】
１　　　蒸発・凝縮器（室内用）
２　　　地中熱交換器
３　　　室外熱交換器
４　　　一次循環路
５　　　二次循環路
６　　　循環ポンプ
７　　　コンプレッサー
８　　　切換弁
９　　　膨張弁
１０　　ファン
２０　　蒸発・凝縮器（室外用）
２１　　冷媒液路
４０　　ソーラーシステム
４１　　制御基板
４２　　蓄電池
４３　　コントローラー
４４　　電池ボックス
４５　　回路スイッチ
Ｒ　　　冷媒
Ｆ　　　不凍液
【図１】
2004085187.tif 000003
【図２】
2004085187.tif 000004
【図３】
2004085187.tif 000005
【図４】
2004085187.tif 000006
【図５】
2004085187.tif 000007