(57)【要約】【課題】外気温の変化が大きい時などでも常に室内を快適に保つことができる暖冷房システムを提供する。【解決手段】熱源５と、床下空間に設置される床下熱交換器３と、室内空間に設置される室内熱交換器４と、前記熱源５と前記床下熱交換器３と前記室内熱交換器４との間で熱を搬送する熱搬送手段と、を備え、前記熱源５から前記床下熱交換器３へ前記熱搬送手段によって熱を搬送する第１モードと、前記熱源５から前記室内熱交換器４へ前記熱搬送手段によって熱を搬送する第２モードと、が切り替え可能である暖冷房システムＳである。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
熱源と、床下空間に設置される床下熱交換器と、室内空間に設置される室内熱交換器と、前記熱源と前記床下熱交換器と前記室内熱交換器との間で熱を搬送する熱搬送手段と、を備え、
前記熱源から前記床下熱交換器へ前記熱搬送手段によって熱を搬送する第１モードと、
前記熱源から前記室内熱交換器へ前記熱搬送手段によって熱を搬送する第２モードと、
が切り替え可能であることを特徴とする暖冷房システム。
【請求項２】
前記床下熱交換器は、蓄熱可能に構成されていることを特徴とする請求項１に記載の暖冷房システム。
【請求項３】
前記床下熱交換器から前記室内熱交換器へ前記熱搬送手段によって熱を搬送する第３モードに切り替え可能であることを特徴とする請求項２に記載の暖冷房システム。
【請求項４】
前記熱源としてヒートポンプを備えるとともに、前記熱搬送手段として熱搬送流体を備え、
前記第２モードにおいて、前記熱搬送流体は、前記熱源から前記床下熱交換器を経由して前記室内熱交換器へ熱を搬送し、前記熱源へ戻ることを特徴とする請求項１乃至請求項３のいずれか一項に記載の暖冷房システム。
【請求項５】
前記床下空間は、床と底盤コンクリートと側壁コンクリートとによって囲まれて形成されるとともに、
該側壁コンクリートには断熱材が取り付けられることを特徴とする請求項１乃至請求項４のいずれか一項に記載の暖冷房システム。
【請求項６】
請求項１乃至請求項５のいずれか一項に記載の暖冷房システムを備えることを特徴とするユニット建物。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、建物の暖冷房システムとユニット建物に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
近年、建物の床下空間に蓄熱槽を設置することで、建物全体を床下から暖める床下暖房システムが普及している。
【０００３】
このように、床下に蓄熱槽を設置することで、従来の床置き型の蓄熱暖房機のように、建物の間取りを制限してしまうという問題が生じることはない。
【０００４】
例えば、特許文献１の住宅設置用の蓄熱槽では、床下空間に複数の熱媒貯蓄タンクを連結した構成が開示されている。
【０００５】
このように蓄熱槽を構成することによって、蓄熱槽を屋外に設置する必要がなくなり、屋外の敷地を有効活用できるとともに、この蓄熱槽を断熱シートで覆うことで放熱量を調整し、床下空間の温度変化を調整することができる。
【特許文献１】特開２００５−５５１３１号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
ところで、上記した特許文献１の構成では、床下空間の温度変化を調節することで、間接的に、室内空間の温度変化を調節している。
【０００７】
しかしながら、間接的であるため、熱源での熱の発生から室内への熱の移動に時間がかかり、外気温の変化が大きい時などに、常に室内を快適に保つことが困難であった。
【０００８】
そこで、本発明は、外気温の変化が大きい時などでも常に室内を快適に保つことができる暖冷房システム及びユニット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】
【０００９】
前記目的を達成するために、本発明の暖冷房システムは、熱源と、床下空間に設置される床下熱交換器と、室内空間に設置される室内熱交換器と、前記熱源と前記床下熱交換器と前記室内熱交換器との間で熱を搬送する熱搬送手段と、を備え、前記熱源から前記床下熱交換器へ前記熱搬送手段によって熱を搬送する第１モードと、前記熱源から前記室内熱交換器へ前記熱搬送手段によって熱を搬送する第２モードと、が切り替え可能であることを特徴とする。
【００１０】
また、前記床下熱交換器は、蓄熱可能に構成することができる。
【００１１】
さらに、前記床下熱交換器から前記室内熱交換器へ前記熱搬送手段によって熱を搬送する第３モードに切り替え可能である構成とすることができる。
【００１２】
そして、前記熱源としてヒートポンプを備えるとともに、前記熱搬送手段として熱搬送流体を備え、前記第２モードにおいて、前記熱搬送流体は、前記熱源から前記床下熱交換器を経由して前記室内熱交換器へ熱を搬送し、前記熱源へ戻る構成とすることができる。
【００１３】
また、前記床下空間は、床と底盤コンクリートと側壁コンクリートとによって囲まれて形成されるとともに、該側壁コンクリートには断熱材が取り付けられることが好ましい。
【００１４】
さらに、本発明のユニット建物は、上記したいずれかの暖冷房システムを備えることを特徴とする。
【発明の効果】
【００１５】
このように、本発明の暖冷房システムは、熱源と、床下空間に設置される床下熱交換器と、室内空間に設置される室内熱交換器と、熱源と床下熱交換器と室内熱交換器との間で熱を搬送する熱搬送手段と、を備え、熱源から床下熱交換器へ熱搬送手段によって熱を搬送する第１モードと、熱源から室内熱交換器へ熱搬送手段によって熱を搬送する第２モードと、が切り替え可能に構成されている。
【００１６】
したがって、即効性は低いが建物全体を床面から温度調整する第１モードと、室内空間を直接的に温度調整する即効性の高い第２モードと、を使い分けることで快適で効率のよい暖冷房システムとなる。
【００１７】
加えて、室内空間を間接的に温度調整する第１モードと、室内空間を直接的に温度調整する第２モードと、を備えることで、室内空間の温度ムラの発生を抑えることができる。
【００１８】
また、床下熱交換器は、蓄熱可能に構成されることで、深夜電力を利用して蓄熱又は蓄冷し、他の時間帯にこの蓄熱によって放熱又は吸熱できるため、暖冷房システムの運転費用を低減できる。
【００１９】
さらに、床下熱交換器から室内熱交換器へ熱搬送手段によって熱を搬送する第３モードに切り替え可能に構成されているため、即効性を高くできるうえに、運転費用を低減できる。
【００２０】
そして、熱源としてヒートポンプを備えるとともに、熱搬送手段として熱搬送流体を備え、第２モードにおいて、熱搬送流体は、熱源から床下熱交換器を経由して室内熱交換器へ熱を搬送し、熱源へ戻る構成とすることができる。
【００２１】
したがって、熱搬送流体が十分に熱交換した状態でヒートポンプへ戻るため、ヒートポンプの熱交換の効率を向上させることができる。
【００２２】
また、床下空間は、床と底盤コンクリートと側壁コンクリートとによって囲まれて形成され、側壁コンクリートには断熱材が取り付けられることで、床下空間の断熱性が高まって熱が逃げないため、室内空間を効率よく暖めることができる。
【００２３】
さらに、上記したいずれかの暖冷房システムを備えることで、エネルギー消費量が少なく、経済的で環境に優しいユニット建物を供給することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００２４】
以下、本発明の最良の実施の形態について図面を参照して説明する。
【００２５】
まず、図１の説明図を用いて、本実施の形態の暖冷房システムＳを備えるユニット建物Ｕの全体構成を説明する。
【００２６】
本実施の形態のユニット建物Ｕには、室内空間１５と、床下空間１４と、が形成されている。
【００２７】
この室内空間１５は、床１０と、床１０の周りに立設された外壁１７，１７と、外壁１７，１７の上端を覆う天井１６と、によって、室外空間１８と隔てられて形成される。
【００２８】
そして、室内空間１５は、一般的に、４面の外壁１７，１７，１７，１７によって平面視矩形状に形成されるため、日射を強く受ける外壁１７や、季節風を強く受ける外壁１７が生じることとなる。
【００２９】
また、床下空間１４は、床１０と、底盤コンクリート１１と、側壁コンクリート１２，１２と、によって、室外空間１８と隔てられて形成される。
【００３０】
この床１０は、金属や木材によって形成される棒状の梁材（図示せず）や板状の床材（図示せず）を備えるもので、床下空間１４の熱を室内空間１５に伝達できるように、断熱材が取り付けられていない。
【００３１】
また、底盤コンクリート１１は、床下空間１４の下方を塞ぐようにスラブ状に設けられるもので、一年を通じて温度が安定している地盤と接しているため、一年を通じて安定した温度となっている。
【００３２】
さらに、側壁コンクリート１２，１２は、床下空間１４の側方を塞ぐように壁状に設けられるもので、床下空間１４に向いた内側面には、グラスウールなどの断熱材１３，１３が貼設されて、床下空間１４と室外空間１８とが断熱されるように形成される。
【００３３】
そして、本実施の形態のユニット建物Ｕは、図１に示すように、主に床下空間１４に、暖冷房システムＳを備えている。
【００３４】
この暖冷房システムＳは、熱源としてのヒートポンプ５と、床下熱交換器としての床下放熱器３と、室内熱交換器としての室内放熱器４と、を備えている。
【００３５】
この熱源としてのヒートポンプ５は、コンプレッサや送風ファンなどを電気的に制御することによって大気中の熱を移動させ、装置の内部を循環する内部熱媒を効率よく冷却又は加熱するもので、ユニット建物Ｕに近接する室外空間１８に設置されている。なお、この内部熱媒としては、二酸化炭素などを用いることができる。
【００３６】
そして、ヒートポンプ５の内部熱媒と暖冷房システムＳを流れる熱搬送流体としての水とが熱交換し、熱を与えられたり奪われたりした熱搬送流体が暖冷房システムＳを循環することで暖冷房システムＳに熱を供給することになる。
【００３７】
また、床下熱交換器としての床下放熱器３は、プラスチック樹脂や金属などによって、内部に蓄熱体としての水が充満されたタンクとして蓄熱可能に構成されて、床下空間１４に設置されている。
【００３８】
このタンク状の床下放熱器３の上部にはヒートポンプ５の上流側に接続される基幹上流管６１が挿入され、下部にはヒートポンプ５の下流側に接続される基幹下流管６４が挿入されている。
【００３９】
さらに、タンク状の床下放熱器３には、上記した基幹上流管６１や基幹下流管６４が挿入された側とは反対側において、上部に室内放熱器４の上流側に繋がる間接上流管６３が挿入され、下部に室内放熱器４の下流側に繋がる間接下流管６６が挿入されている。
【００４０】
また、室内熱交換器としての室内放熱器４は、室内空間１５に設置されるもので、内部に送風ファンを備えるとともに、ヒートポンプ５及び床下放熱器３に繋がる直接上流管６２や直接下流管６５が挿入されている。したがって、送風ファンによって送風することで、管路の内部を循環する熱搬送手段としての熱搬送流体である水と室内空間１５の空気との間で熱交換を行えるようになっている。
【００４１】
さらに、本実施の形態では、上記した床下熱交換器としての床下放熱器３と、室内熱交換器としての室内放熱器４と、熱源としてのヒートポンプ５と、が熱搬送手段としての管路によって相互に接続されている。
【００４２】
つまり、ヒートポンプ５と床下放熱器３とは、基幹上流管６１と基幹下流管６４とによって接続されている。すなわち、基幹上流管６１の一端はヒートポンプ５の上流側に接続され、他端は床下放熱器３の上部に接続されているとともに、基幹下流管６４の一端はヒートポンプ５の下流側に接続され、他端は床下放熱器３の下部に接続されている。
【００４３】
また、床下放熱器３と室内放熱器４とは、間接上流管６３及び間接下流管６６とを介して、直接上流管６２及び直接下流管６５とによって接続されている。すなわち、間接上流管６３の一端は床下放熱器３の上部に接続され、他端は直接上流管６２に接続され、この直接上流管６２は室内放熱器４の上流側に接続されている。同様に、間接下流管６６の一端は床下放熱器３の下部に接続され、他端は直接下流管６５に接続され、この直接下流管６５は室内放熱器４の下流側に接続されている。
【００４４】
さらに、室内放熱器４とヒートポンプ５とは、直接上流管６２及び直接下流管６５を介して、基幹上流管６１及び基幹下流管６４とによって接続されている。すなわち、直接上流管６２の一端は室内放熱器４の上流側に接続され、他端は基幹上流管６１に接続され、この基幹上流管６１はヒートポンプ５の上流側に接続されている。同様に、直接下流管６５の一端は室内放熱器４の下流側に接続され、他端は基幹下流管６４に接続され、この基幹下流管６４はヒートポンプ５の下流側に接続されている。
【００４５】
そして、基幹上流管６１が直接上流管６２と分岐する上流側には、直接ポンプ６８が設置され、直接上流管６２が間接上流管６３と合流する下流側には、間接ポンプ６７が設置されている。
【００４６】
また、本実施の形態の暖冷房システムＳでは、基幹上流管６１から分岐した直接上流管６２に、ヒートポンプ５から直接的に室内放熱器４に向かう流れを制御する直接バルブ２１を備えている。
【００４７】
同様に、基幹上流管６１において直接上流管６２と分岐した下流側にヒートポンプ５から床下放熱器３を介して室内放熱器４に向かう流れを制御する中間バルブ２２を備えている。
【００４８】
さらに、間接上流管６３と間接下流管６６には、床下放熱器３と室内放熱器４の間の流れを制御する間接上流バルブ２３と間接下流バルブ２４とを備えている。
【００４９】
そして、上記した直接ポンプ６８と、間接ポンプ６７と、直接バルブ２１と、中間バルブ２２と、間接上流バルブ２３と、間接下流バルブ２４と、は図示しない制御手段によって、後述する暖冷房システムＳの様々な運転パターンに対応して相互に連繋するように電気的に制御されている。
【００５０】
次に、図２，３，４，５の説明図と図６の表を用いて、本実施の形態の暖冷房システムＳの運転パターンについて説明する。
【００５１】
本実施の形態の暖冷房システムＳの運転パターンは、図６の表に示すように、朝、昼間、夕又は深夜のそれぞれの時間帯ごとに切り替えることができる。以下、それぞれの運転パターンについて、暖房する場合を例として説明する。なお、図６の表において、直接Ｖは直接バルブ２１を、中間Ｖは中間バルブ２２を、間上Ｖは間接上流バルブ２３を、間下Ｖは間接下流バルブ２４を、直接Ｐは直接ポンプ６８を、間接Ｐは間接ポンプ６７を、それぞれ表している。
【００５２】
まず、深夜において室内空間１５を暖める必要がない場合の運転方式である第１モードについて、図２を用いて説明する。
【００５３】
この第１モードは、熱源としてのヒートポンプ５を稼動させ、ヒートポンプ５から床下熱交換器としての床下放熱器３に熱搬送流体としての水が循環する運転方式である。
【００５４】
すなわち、図６に示すように、第１モードにおいては、直接バルブ２１を閉じ、中間バルブ２２を開き、間接上流バルブ２３及び間接下流バルブ２４を閉じ、直接ポンプ６８を稼動し、間接ポンプ６７を停止する。
【００５５】
そして、図２に示すように、ヒートポンプ５によって加熱された湯は、基幹上流管６１を通り、稼動している直接ポンプ６８によって加圧され、床下放熱器３に達する。
【００５６】
この床下放熱器３に到達した湯は、比重が小さいため、床下放熱器３の上部に滞留することとなる一方で、床下放熱器３の下部には比重が大きく冷たい水が滞留することになる。
【００５７】
そして、床下放熱器３の下部に滞留した冷たい水は、基幹下流管６４を通り、ヒートポンプ５に到達する。
【００５８】
以上のような暖冷房システムＳの運転パターンによって、ヒートポンプ５を稼動させ、室内放熱器４に湯を貯留することによって蓄熱することができる。
【００５９】
このように、本実施例の暖冷房システムＳは、熱源としてのヒートポンプ５から床下熱交換器としての床下放熱器３に熱搬送流体としての水が循環する第１モードに切り替え可能に構成されている。
【００６０】
したがって、深夜電力時間帯において、室内空間１５の温度を調整する必要がない場合には、床下放熱器３のみに湯を循環して蓄熱することができる。
【００６１】
次に、図３を用いて、朝と夕とにおいて、床下放熱器３に蓄えられた熱のみでは放熱量が不足している場合に、室内放熱器４によって直接的に室内空間１５を暖める運転パターンである第２モードについて説明する。
【００６２】
この第２モードは、熱源としてのヒートポンプ５から床下熱交換器としての床下放熱器３を介さずに、室内熱交換器としての室内放熱器４に熱搬送流体としての水が循環する運転方式である。
【００６３】
すなわち、図６に示すように、第２モードにおいては、直接バルブ２１を開き、中間バルブ２２を閉じ、間接上流バルブ２３及び間接下流バルブ２４を閉じ、直接ポンプ６８を稼動し、間接ポンプ６７を停止する。なお、間接ポンプ６７は稼動させてもよい。
【００６４】
そして、図３に示すように、ヒートポンプ５によって加熱された湯は、基幹上流管６１を通り、稼動している直接ポンプ６８によって加圧され、直接上流管６２に入り、開かれた状態の直接バルブ２１を通り、停止している間接ポンプ６７を通り、室内放熱器４に達する。
【００６５】
この室内放熱器４に到達した湯は、室内空間１５の空気と熱交換することによって室内空間１５を暖める（Ｈ１）。
【００６６】
つづいて、熱を放出して冷やされた湯は、直接下流管６５を通り、基幹下流管６４に入り、ヒートポンプ５に到達する。
【００６７】
以上のような暖冷房システムＳの運転パターンによって、ヒートポンプ５から床下放熱器３を介さずに、室内放熱器４に水が循環することで、室内空間１５の温度を直接的に調整することができる。
【００６８】
次に、図４を用いて、朝と昼と夕とにおいて、床下放熱器３によって間接的に室内空間１５を暖める場合の運転パターンである第３モードについて説明する。
【００６９】
この第３モードは、熱源としてのヒートポンプ５を稼動させずに、床下熱交換器としての床下放熱器３から、室内熱交換器としての室内放熱器４に、熱搬送流体としての水が循環する運転方式である。
【００７０】
すなわち、図６に示すように、第３モードにおいては、直接バルブ２１を閉じ、中間バルブ２２を閉じ、間接上流バルブ２３及び間接下流バルブ２４を開き、直接ポンプ６８を停止し、間接ポンプ６７を稼動する。
【００７１】
そして、図４に示すように、床下放熱器３によって蓄熱された湯は、間接上流管６３を通り、稼動している間接ポンプ６７によって加圧され、室内放熱器４に達する。
【００７２】
この室内放熱器４に到達した湯は、室内空間１５の空気と熱交換することによって室内空間１５を暖める（Ｈ２）。
【００７３】
同時に、床下放熱器３に貯留された湯は、床下空間１４の空気と熱交換したり、放射によって床１０を暖めたりすることによって室内空間１５を暖める。
【００７４】
つづいて、熱を放出して冷やされた湯は、直接下流管６５を通り、間接下流管６６に入り、床下放熱器３に到達する。
【００７５】
以上のような暖冷房システムＳの運転パターンによって、ヒートポンプ５を稼動させずに、床下放熱器３から室内放熱器４に水が循環することで、室内空間１５の温度を間接的に調整することができる。
【００７６】
次に、図５を用いて、深夜において、床下放熱器３に熱を蓄えると同時に床下空間１４から間接的に室内空間１５を暖めるとともに、室内放熱器４によって直接的に室内空間１５を暖める場合の運転パターンである第４モードについて説明する。
【００７７】
この第４モードは、熱源から室内熱交換器へ熱搬送手段によって熱を搬送する点では第２モードと同様であるが、熱源としてのヒートポンプ５から床下熱交換器としての床下放熱器３を経由して、室内熱交換器としての室内放熱器４に熱搬送流体としての水が循環する運転方式である。
【００７８】
すなわち、図６に示すように、第４モードにおいては、直接バルブ２１を閉じ、中間バルブ２２を開き、間接上流バルブ２３を開き、間接下流バルブ２４を閉じ、直接ポンプ６８を稼動し、間接ポンプ６７を停止する。なお、間接ポンプ６７は稼動させてもよい。
【００７９】
そして、図５に示すように、ヒートポンプ５によって加熱された湯は、基幹上流管６１を通り、稼動している直接ポンプ６８によって加圧され、開かれた状態の中間バルブ２２を通り、床下放熱器３に入り、間接上流管６３を通り、直接上流管６２に入り、停止している間接ポンプ６７を通り、室内放熱器４に達する。
【００８０】
この室内放熱器４に到達した湯は、室内空間１５の空気と熱交換することによって室内空間１５を暖める（Ｈ３）。
【００８１】
同時に、床下放熱器３に到達した湯は、床下空間１４の空気と熱交換したり、放射によって床１０を暖めたりすることによって室内空間１５を暖める。
【００８２】
つづいて、熱を放出して冷やされた湯は、直接下流管６５を通り、間接下流管６６に入り、床下放熱器３に入り、基幹下流管６４を通り、ヒートポンプ５に到達する。
【００８３】
以上のような暖冷房システムＳの運転パターンによって、ヒートポンプ５から床下放熱器３を介して、室内放熱器４に水が循環することで、室内空間１５の温度を間接的に調整すると同時に、直接的に調整することができる。
【００８４】
加えて、上記のように室内空間１５を暖めつつ、電気代の安い深夜の時間帯に、床下放熱器３に蓄熱している。
【００８５】
次に、本実施の形態の暖冷房システムＳの作用について説明する。
【００８６】
このように、本実施の形態の暖冷房システムＳは、熱源としてのヒートポンプ５と、床下空間１４に設置される床下熱交換器としての床下放熱器３と、室内空間１５に設置される室内熱交換器としての室内放熱器４と、ヒートポンプ５と床下放熱器３と室内放熱器４との間で熱を搬送する熱搬送手段としての管路及び熱搬送流体と、を備え、ヒートポンプ５から床下放熱器３へ熱搬送手段によって熱を搬送する第１モードと、ヒートポンプ５から室内放熱器４へ熱搬送手段によって熱を搬送する第２モードと、が切り替え可能に構成されている。
【００８７】
したがって、即効性は低いが建物Ｕ全体を床面から温度調整する第１モードと、室内空間１５を直接的に温度調整する即効性の高い第２モードと、を使い分けることで快適で効率のよい暖冷房システムＳとなる。
【００８８】
加えて、室内空間１５を間接的に温度調整する第１モードと、室内空間１５を直接的に温度調整する第２モードと、を備えることで、室内空間１５の温度ムラの発生を抑えることができる。
【００８９】
つまり、床下放熱器３のみを備える場合には、床下空間１４を暖めるとともに放射によって床１０を暖めることで室内空間１５を間接的に暖めたとしても、それぞれの室内空間１５ごとに放熱や蓄熱の条件が異なるため、それぞれの室内空間１５ごとに気温が異なって温度ムラが生じてしまう。
【００９０】
これに対して、本実施の形態の暖冷房システムＳでは、床下放熱器３に加えて、室内放熱器４を備えていることで、それぞれの室内空間１５に応じて、室内空間１５を直接的に暖めることができるため、温度ムラが生じることを抑制できる。
【００９１】
また、床下熱交換器としての床下放熱器３は、蓄熱可能に構成されることで、深夜電力を利用して蓄熱又は蓄冷し、他の時間帯にこの蓄熱によって放熱又は吸熱できるため、暖冷房システムＳの運転費用を低減できる。
【００９２】
そして、床下熱交換器と室内熱交換器とを組み合わせて運転することで、より効率的な暖冷房システムＳとなる。
【００９３】
すなわち、暖房を例にすると、床下放熱器３のみによって日中の空調を行うとすると、最も寒い日に合わせて、容量に余裕を持たせた床下放熱器３を用意しておく必要がある。しかしながら、このように頻度の小さい現象に合わせて容量を決めると、それほど寒くない日には大部分の蓄熱が無駄になるという問題がある。
【００９４】
一方、原則的には床下放熱器３によって日中の空調を行うけれども、日々の気温の変化に応じて、随時に室内放熱器４によって空調を行うことにすれば、床下放熱器３の容量に余裕を持たせておく必要がなくなり、蓄熱が無駄になることはない。
【００９５】
さらに、この室内放熱器４は直接的に室内空間１５を暖めるため、間接的に暖める場合と比べて、温度調整の即効性が高くなる。
【００９６】
そして、第１モードと第２モードと第３モードとを切り替えて運転することで、必要以上に蓄熱することがなくなって、効率よく室内空間１５の温度を調節することができる。
【００９７】
すなわち、ヒートポンプ５と室内放熱器４との間に直接バルブ２１と、ヒートポンプ５と床下放熱器３との間に中間バルブ２２と、床下放熱器３と室内放熱器４との間に間接上流バルブ２３及び間接下流バルブ２４と、を備えるとともに、熱源５と室内放熱器４及び床下放熱器３との間に直接ポンプ６８と、床下放熱器３と室内放熱器４との間に間接ポンプ６７と、を備えており、これらを連繋して稼動させることによって、第１モードと第２モードと第３モードとを切り替えることができる。
【００９８】
まず、第１モードでは、深夜の電気料金の安い時間帯において、床下放熱器３に蓄熱することができる。
【００９９】
そして、第２モードでは、床下放熱器３のみでは室内空間１５の温度を調整できない場合に、ヒートポンプ５から室内放熱器４に直接的に水を循環させることで室内空間１５の温度を調整できる。
【０１００】
また、第３モードでは、深夜の電気料金の安い時間帯に床下放熱器３に蓄熱すると同時に、室内放熱器４によって直接的に室内空間１５を暖めることができる。
【０１０１】
さらに、第４モードでは、深夜の電気料金の安い時間帯に床下放熱器３に蓄熱された熱を用いて、朝から夕にかけての日中における電気代の高い時間帯にも室内空間１５の温度を調整できる。
【０１０２】
上記のように、それぞれの時間帯ごとに運転モードを切り替えることで、電気代の安い時間帯の電力を用いて、一日中室内空間１５の温度を調整することができる。
【０１０３】
さらに、床下熱交換器から室内熱交換器へ熱搬送手段によって熱を搬送する第３モードに切り替え可能に構成されているため、即効性を高くできるうえに、運転費用を低減できる。
【０１０４】
つまり、床下熱交換器としての床下放熱器３には深夜電力時間帯に蓄熱し、この熱を朝昼夕において室内熱交換器としての室内放熱器４へ搬送し、室内空間１５に放熱することで、深夜電力を用いて迅速に室内空間１５を暖めることができる。
【０１０５】
そして、熱源としてヒートポンプ５を備えるとともに、熱搬送手段として熱搬送流体を備え、第２モードにおいて、熱搬送流体は、ヒートポンプ５から床下放熱器３を経由して室内放熱器４へ熱を搬送し、ヒートポンプ５へ戻る第４モードを備える構成とすることができる。
【０１０６】
したがって、熱搬送流体が、床下放熱器３及び室内放熱器４において、十分に熱交換した状態でヒートポンプ５へ戻るため、ヒートポンプ５の熱交換の効率を向上させることができる。
【０１０７】
すなわち、一般に、ヒートポンプ５は、加圧することで温度の高いところと低いところを作り出して熱を移動させるが、十分に熱交換することではじめから温度の高低差があるため、効率的に熱を移動させることができる。
【０１０８】
さらに、床下空間１４は、床１０と底盤コンクリート１１と側壁コンクリート１２，１２とによって囲まれて形成され、側壁コンクリート１２，１２には断熱材１３，１３が取り付けられることで、床下空間１４の断熱性が高まって熱が逃げないため、室内空間１４を効率よく暖めることができる。
【０１０９】
すなわち、底盤コンクリート１１は、一年を通じて温度が安定している地盤と接しているため、一年を通じて安定した温度を備えているとともに、側壁コンクリート１２，１２が断熱材１３，１３によって断熱されていれば、床下空間１４が有する熱は、大部分が床１０のみを通じて交換されることとなるため、室内空間１５の温度を調節する際の熱損失が極めて少なくなる。
【０１１０】
そして、床下熱交換器としての床下放熱器３及び室内熱交換器としての室内放熱器４には熱源としてヒートポンプ５が接続され、このヒートポンプ５によって熱搬送流体としての水を循環させて蓄熱することで、別個に蓄熱用タンクを設ける必要がないうえに、床下放熱器３が床下空間１４にあることで、エネルギーロスが極めて少なくなる。
【０１１１】
つまり、ヒートポンプ５は、内部熱媒を加圧及び膨張させたり、凝縮及び蒸発させたりして、大気の持つ熱を汲み取って移動させることで、投入した電気エネルギーの３倍程度の熱エネルギーを発生することができるため、きわめて効率よく室内空間１５を暖めることができる。
【０１１２】
加えて、上記のように、床下放熱器３に貯留された水に蓄熱することで、従来は必要であった貯湯タンクを設ける必要がなくなる。
【０１１３】
すなわち、従来は、室外空間１８に蓄熱のためだけの貯湯タンクを設置する必要があったが、本実施の形態の暖冷房システムＳでは、この貯湯タンクを設置する必要がなく、放熱や保温のために床下空間１４に設置される床下放熱器３を貯湯タンクとして利用することができる。
【０１１４】
また、上記したいずれかの暖冷房システムＳを備えることで、エネルギー消費量が少なく、経済的で環境に優しいユニット建物を供給することができる。
【０１１５】
つまり、低料金に設定された深夜電力時間帯の電気によって、床下放熱器３に蓄熱するものであるため、経済的なユニット建物Ｕとすることができる。
【０１１６】
加えて、深夜電力を用いることで、昼の時間帯に電力を用いなくてもよいため、昼の時間帯の電力消費のピークを低減し、負荷平準化に貢献することができる。
【０１１７】
以上、図面を参照して、本発明の最良の実施の形態及び実施例を詳述してきたが、具体的な構成は、この実施の形態又は実施例に限らず、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。
【０１１８】
例えば、前記実施の形態及び実施例では、暖冷房システムＳを暖房に使用する場合について説明したが、これに限定されるものではなく、冷房に使用することもできる。
【０１１９】
また、前記実施の形態及び実施例では、床下放熱器３と室内放熱器４とを、それぞれ１つずつ備える暖冷房システムＳについて説明したが、これに限定されるものではなく、室内空間１５の広さなどに応じて適切な数の装置を備えるものであってもよい。
【図面の簡単な説明】
【０１２０】
【図１】本発明の最良の実施の形態の暖冷房システムの全体構成を説明する説明図である。
【図２】本発明の最良の実施の形態の暖冷房システムの第１モードにおける熱搬送流体の流れを説明する説明図である。
【図３】本発明の最良の実施の形態の暖冷房システムの第２モードにおける熱搬送流体の流れを説明する説明図である。
【図４】本発明の最良の実施の形態の暖冷房システムの第３モードにおける熱搬送流体の流れを説明する説明図である。
【図５】本発明の最良の実施の形態の暖冷房システムの第４モードにおける熱搬送流体の流れを説明する説明図である。
【図６】本発明の最良の実施の形態の暖冷房システムの運転モードを比較して説明する表である。
【符号の説明】
【０１２１】
Ｕ          ユニット建物
Ｓ          暖冷房システム
１４        床下空間
１５        室内空間
２１        直接バルブ
２２        中間バルブ
２３        間接バルブ
３          床下放熱器（床下熱交換器）
４          室内放熱器（室内熱交換器）
５          ヒートポンプ（熱源）
６７        間接ポンプ
６８        直接ポンプ
【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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