特許 6249387 床空調システム

(19)【発行国】日本国特許庁(JP)

(12)【公報種別】特許公報(B1)

(11)【特許番号】6249387

(24)【登録日】2017年12月1日

(45)【発行日】2017年12月20日

(54)【発明の名称】床空調システム

(51)【国際特許分類】

   F24D 3/00 20060101AFI20171211BHJP

   F24D 3/08 20060101ALI20171211BHJP

   F24D 3/16 20060101ALI20171211BHJP

   F24D 3/18 20060101ALI20171211BHJP

   F24F 5/00 20060101ALI20171211BHJP

   F24J 2/42 20060101ALI20171211BHJP

【ＦＩ】

   F24D3/00 R

   F24D3/08 G

   F24D3/16 Z

   F24D3/18

   F24F5/00 101A

   F24J2/42 N

   F24J2/42 P

【請求項の数】6

【全頁数】12

(21)【出願番号】特願2017-541983(P2017-541983)

(86)(22)【出願日】2017年5月12日

(86)【国際出願番号】JP2017018004

【審査請求日】2017年10月10日

(31)【優先権主張番号】特願2016-95825(P2016-95825)

(32)【優先日】2016年5月12日

(33)【優先権主張国】JP

【早期審査対象出願】

(73)【特許権者】

【識別番号】517357826

【氏名又は名称】株式会社シェルタージャパン

(74)【代理人】

【識別番号】100103207

【弁理士】

【氏名又は名称】尾崎 隆弘

(72)【発明者】

【氏名】矢野 昭彦

【審査官】 大谷 光司

(56)【参考文献】

【文献】 特開２０１０−１４５０４２（ＪＰ，Ａ）

【文献】 特開２０１６−１８６４１１（ＪＰ，Ａ）

【文献】 特開２００６−２８４０７１（ＪＰ，Ａ）

【文献】 特開２０１３−０５３８００（ＪＰ，Ａ）

【文献】 特開２００９−２１６２６４（ＪＰ，Ａ）

【文献】 特開２０１２−１７２９６６（ＪＰ，Ａ）

【文献】 特開２０１５−０５２４３４（ＪＰ，Ａ）

(58)【調査した分野】（Int.Cl.，ＤＢ名）

Ｆ２４Ｄ１／００−３／１８

Ｆ２４Ｈ１／００，１／１８−１／２０，４／００−４／０６

Ｆ２４Ｆ５／００

Ｆ２４Ｊ２／４２

(57)【特許請求の範囲】

【請求項1】

太陽熱集熱装置と、
前記太陽熱集熱装置で加熱する水を貯留する第１タンクと、
ヒートポンプ装置と、
前記ヒートポンプ装置で加熱する水を貯留する第２タンクと、
前記第１タンクの上部と前記第２タンクの底部を接続する接続管と、
床下部に配置するとともに、一方の端部が前記第１タンクに接続する第１管と、
水道源管と第２管の一方の端部と前記第１タンクとに接続する第１方向制御弁と、
前記第２タンクと前記第１管の他端部と前記第２管の他端部とに接続する第２方向制御弁と、を備え、
前記第１方向制御弁と前記第２方向制御弁とを切り替えることにより、前記第１タンクに貯留されている水を、前記第２タンクおよび前記第１管を経由する経路に切り替えて前記第１タンクに供給し、または前記水道源管から供給される水を、前記第２管および前記第１管を経由する経路に切り替えて前記第１タンクに供給することを特徴とする床空調システム。

【請求項2】

前記第１管の一方の端部と前記第１タンクと前記第２タンクとに接続する第３方向制御弁をさらに備え、
前記第３方向制御弁を切り替えることにより、前記第１管の一方の端部を通過する水を、前記第１タンクに供給し、または前記第２タンクに供給することを特徴とする請求項１に記載の床空調システム。

【請求項3】

前記第１方向制御弁、および前記第２方向制御弁に接続された第１制御部を備え、
前記第１制御部は、前記第１タンク、前記第２タンク、前記第１管、および前記第２管を通過する水の流れを制御することを特徴とする請求項１または２に記載の床空調システム。

【請求項4】

前記第１タンク、および前記第１管の一方の端部に設けられた温度センサと、
前記第３方向制御弁に接続する第２制御部を備え、
前記第２制御部は、前記温度センサの検出値に基づき、前記第１管を通過する水を前記第１タンクに供給する流れ、または前記第２タンクに供給する流れのいずれかに制御することを特徴とする請求項２に記載の床空調システム。

【請求項5】

前記床下部に外気との通気口を設置せず、前記床下部の内部の空気を外部と遮断する、または通気口を開閉可能な構造とし通気口を開閉することにより、密閉状態にすることを特徴とする請求項１から４のいずれか１項に記載の床空調システム。

【請求項6】

前記第１管の下に遮熱シートを敷設することを特徴とする請求項１から５のいずれか１項に記載の床空調システム。

【発明の詳細な説明】

【技術分野】

【0001】

本発明は、建築物の床空調システムに関する。

【背景技術】

【0002】

太陽熱等の自然エネルギーを利用した床空調システムについて、様々な装置が考えられている。

【0003】

特許文献１の発明によれば、太陽光の熱エネルギーを蓄えておき、必要なときに取り出すことができ、設置空間を問題としない床暖房システムを提供するため、床板１の下に、べた基礎層２、断熱層９２を順に配置し、熱源として太陽熱温水集熱パネル１２を屋外に設置し、ポンプ２０，２３，３３で太陽熱温水集熱パネル１２の内部とべた基礎層２の内部を温水が循環する熱伝達経路１３を備えることによって、べた基礎層２を放熱層として機能させる床暖房システムにおいて、断熱層９２の下に蓄熱層５を設け、熱伝達経路１３は、太陽熱温水集熱パネル１２の内部と蓄熱層５の内部を温水が循環する蓄熱経路１６、並びに蓄熱層１６の内部とべた基礎層２の内部を温水が循環する放熱経路１７を備えることを特徴とする発明が提案されている。

【0004】

特許文献２の発明によれば、石油、ガス、電気等の人口エネルギーの浪費を抑え、太陽熱や地中の地熱を有効に活用して住宅の室温調節を行うための、エネルギーコストが低く構造が簡単な冷暖房装置を提供する事を課題として、建物の室内に取付けた全熱交換型換気扇が吸気した新鮮な外気を、建物の１階床下部に送り込むと共に、１階床下の基礎底盤にはＵ字形に成形した複数の地中熱回収パイプを埋設し、地中熱回収パイプの一端には送風機を取付け、地中熱回収パイプに吸い込まれた空気は、冬期は地中熱により地中熱回収パイプの中で暖められ、また、夏期は地中熱により地中熱回収パイプの中で冷やされ、１階床下部の空気の温度調整を行い、その温度調整された空気を、給気ダクトを経由して各階の天井内部に供給し、天井に設けたガラリより室内に供給するように構成した発明が提案されている。

【先行技術文献】

【特許文献】

【0005】

【特許文献1】特開２００９−２１６２６４号公報

【特許文献2】特開２０１２−１７２９６６号公報

【発明の概要】

【発明が解決しようとする課題】

【0006】

しかしながら、特許文献１では、建築構造の複雑化により設備のコストが増加し、上記の特許文献２では、地中熱の利用に力点が置かれており、床の空調に加えて太陽エネルギーの効率的な利用が未だ十分ではなかった。本発明は、エネルギーコストが低く、構造が簡単な床空調システムを提供することを課題とする。

【課題を解決するための手段】

【0007】

上記課題を解決するために、請求項１に係る発明は、床空調システムであって、太陽熱集熱装置と、太陽熱集熱装置で加熱された水を貯留する第１タンクと、ヒートポンプ装置と、ヒートポンプ装置で加熱された水を貯留する第２タンクと、第１タンクの上部と第２タンクの底部を接続する接続管と、床下部に配置するとともに、一方の端部が前記第１タンクに接続する第１管と、水道源管と第２管の一方の端部と第１タンクとに接続する第１方向制御弁と、第２タンクと第１管の他端部と前記第２管の他端部とに接続する第２方向制御弁を備え、第１方向制御弁と第２方向制御弁とを切り替えることにより、第１タンクに貯留されている水を、第２タンクおよび第１管を経由する経路に切り替えて第１タンクに供給し、または水道源管から供給される水を、第２管および第１管を経由する経路に切り替えて第１タンクに供給することを特徴とする。

【0008】

夏期における床空調について説明する。夏期においては、第１方向制御弁と第２方向制御弁を切り替えることによって、水道源管から供給される水は、第２管および第１管を経由する経路に切り替えて第１タンクに至る経路が形成される。これにより、第２タンクに貯留されている温水を給湯すると、温度の低い水道水が第１管に供給される。温度の低い水道水は、床下部の内部空間の蓄熱された空気と熱交換されて、床下部の内部空間の温度が低下し、一方、水道水の温度が上昇する。この温度の上昇した水道水が第１タンクに供給される。その結果、第１タンクの上部に滞留している温水が接続管を経由して第２タンクに供給される。このように、床下部は水道源管から供給される水道水で空調ができるとともに、第２タンクには相対的に温度の高い温水が供給されるため、夏季における床空調を効率的に行うことができ、エネルギーコストを低くすることができる。

【0009】

冬期における床空調について説明する。第１タンクは、内部に充填した水で満たされており、太陽熱集熱装置で加熱された温水が上方に滞留した状態となっている。また、第２タンクは、ヒートポンプ装置で加熱されて、ほぼ一定温度となった温水で満たされている。冬期においては、第１方向制御弁と第２方向制御弁を切り替えることによって、第１タンクに貯留されている水は、第２タンク、第１管を経由して第１タンクに至る経路が形成される。すなわち水が循環する経路が形成される。床空調システムを稼働すると、第２タンクに貯留されている温水は第１管に供給される。温水は、床下部の内部空間の空気と熱交換されて、床下部の内部空間の温度が上昇し、一方、温水の温度は低下する。この温度の低下した温水が第１タンクに還流する。太陽熱集熱装置で加熱された第１タンク内の水は、上部に温水が下部に相対的に比重が大きい温度の低い水が滞留している。温度が低下した温水が第１タンクに還流すると、第１タンクの上部に滞留している温水が接続管を経由して第２タンクに供給される。このように、第２タンクには相対的に温度の高い温水が供給されることによりヒートポンプ装置の稼働を低減するので、冬期におけるエネルギーコストを低くすることができる。

【0010】

また、この構成によれば、床空調システムは、太陽熱集熱装置と、太陽熱集熱装置で加熱された水を貯留する第１タンクと、ヒートポンプ装置と、ヒートポンプ装置で加熱された水を貯留する第２タンクと、第１タンクの上部と第２タンクの底部を接続する接続管と、床下に配置するとともに、一方の端部が前記第１タンクに接続する第１管と、水道源管と第２管の一方の端部と第１タンクとに接続する第１方向制御弁と、第２タンクと第１管の他端部と前記第２管の他端部とに接続する第２方向制御弁を備え、第１方向制御弁と第２方向制御弁とを切り替えることにより、第１タンクに貯留されている水を、第２タンクおよび第１管を経由する経路に切り替えて第１タンクに供給し、または水道源管から供給される水を、第２管および第１管を経由する経路に切り替えて第１タンクに供給しているので、構造が簡単な床空調システムを提供することができる。

【0011】

請求項２に係る発明は、請求項１に記載の床空調システムにおいて、第１管の一方の端部と第１タンクと第２タンクに接続する第３方向制御弁をさらに備え、第３方向制御弁を切り替えることにより、第１管の一方の端部を通過する水を、第１タンクに供給し、または第２タンクに供給することを特徴とする

【0012】

この構成によれば、第１管の一方の端部と第１タンクと第２タンクに接続する第３方向制御弁をさらに備え、第３方向制御弁を切り替えることにより、第１管の一方の端部を通過する水を、第１タンク、または第２タンクのいずれかに供給することができるので、第１タンク上部に滞留している水の温度が、第１管の一方の端部を通過する水の温度に比べて低い場合は第２タンクに給水し、高い場合は第１タンクに供給することができる。これにより、相対的に温度が高い水を第２タンクに供給することができる。その結果、ヒートポンプ装置の稼働をより一層低減するので、より一層エネルギーコストを低減できる。

【0013】

請求項３に係る発明は、請求項１または２に記載の床空調システムにおいて、第１方向制御弁、および第２方向制御弁に接続された第１制御部を備え、第１制御部は、第１タンク、第２タンク、第１管、および第２管を通過する水の流れを制御することを特徴とする。

【0014】

この構成によれば、第１方向制御弁、および第２方向制御弁に接続された第１制御部を備えることにより、第１タンク、第２タンク、第１管、および第２管を通過する水の流れを制御するので、冬期および夏期における床空調システムに用いる経路を簡単に構成することができる。

【0015】

請求項４に係る発明は、請求項２に記載の床空調システムにおいて、第１タンク、第２タンク、および第１管の一方の端部に設けられた温度センサと、第３方向制御弁に接続された第２制御部を備え、第２制御部は、温度センサの検出値に基づき、第１管を通過する水を第１タンクに供給する流れ、または前記第２タンクに供給する流れにすることを特徴とする。

【0016】

この構成によれば、第１タンク、第２タンク、および第１管の一方の端部に設けられた温度センサと、第３方向制御弁に接続された第２制御部を備え、第２制御部は、温度センサの検出値に基づき、第１管を通過する水を第１タンクに供給する流れ、または前記第２タンクに供給する流れのいずれかに制御するので、エネルギーコストを低減できる床空調システムを、自動的に動作することができる。

【0017】

請求項５に係る発明は、請求項１から４のいずれか１項に記載の床空調システムにおいて、床下部に外気との通気口を設置せず、床下部内部の空気を外部と遮断する、または通気口を開閉可能な構造とし通気口を開閉することにより、密閉状態にすることを特徴とする。

【0018】

この構成によれば、床下部に外部との通気口を設置せず、床下部内部の空気を外気と遮断する、または通気口を開閉可能な構造とし通気口を閉鎖することにより、外気が床下部に直接流入しないような密封状態とすることとなり、太陽エネルギーによる床空調が効率的になる。

【0019】

請求項６に係る発明は、請求項１から５のいずれか１項に記載の床空調システムにおいて、第１管の下に遮熱シートを敷設することを特徴とする。

【0020】

この構成によれば、第１管の下に遮熱シートが敷設されているので、第１管からの熱の逃散を防止でき、床空調を効率化できる。

【図面の簡単な説明】

【0021】

【図1】本実施形態の床空調システムのブロック図である。

【図2】本実施形態の床空調システムの夏期の動作図である。

【図3】本実施形態の床空調システムの冬期の動作図である。

【図4】冬期において、風呂に給湯したときの動作図である。

【図5】第１、２タンクに貯留している水の加熱状態を表す図である。

【発明を実施するための形態】

【0022】

以下、図面を参照しながら、本発明の好ましい実施形態について説明する。

【0023】

図１に示すように、床空調システム１は、水道水を供給する水道源管１００と、太陽熱集熱装置２と、太陽熱集熱装置２で加熱した温水を貯留する第１タンク３と、ヒートポンプ装置５と、ヒートポンプ装置５で加熱した温水を貯留する第２タンク４と、第１タンク３に貯留された温水を第２タンク４に供給する接続管ｐ１と、床下部９に設けられた第１管６と、これら第１タンク３、第２タンク４、ヒートポンプ装置５、および第１管６間に接続された配管ｐ２、ｐ３、ｐ４、ｐ５、ｐ６と、配管中の流れを切り替える第１方向制御弁７１と、第２方向制御弁７２と、第３方向制御弁７３と、これら３つの弁を制御する第１制御部８１と、第２制御部８２と温度センサ３２、６２とから構成されている。これにより、床下部９の内部の温度を温水、または水によって調温することが可能となる。

【0024】

第１タンク３は水道源管１００から供給される水で満水状態となっている。また、第２タンク４は第１タンク３の上部と第２タンク４の底部を接続する接続管ｐ１から供給される水で、第１タンク３と同様に満水状態となっている。

【0025】

太陽熱集熱装置２は、太陽熱集熱器２１と、熱交換器２２と、集熱ポンプ２４が、配管２６、２７、２８によって直列に接続された閉回路である。熱交換器２２は、第１タンク３の内部に設けられている。集熱ポンプ２４を稼働すると、太陽熱集熱器２１と熱交換器２２の間で熱媒体が循環する。太陽熱集熱器２１へ流入した熱媒体は、太陽熱集熱器２１を通過する間に太陽熱によって加熱され、熱交換器２２に送られる。熱交換器２２に流入した熱媒体は熱交換され温度が低下し、一方、第１タンク３に満水状態で貯留されている水は加熱される。温度低下した熱媒体は、再び太陽熱集熱器２１に送られて加熱される。

【0026】

加熱された水は、周囲の水に比べ比重が小さいので、上昇し上部に滞留する。その結果、第１タンク３に貯留されている水は、加熱されて温度が上昇した水が上部に滞留した状態となる（図５参照）。

【0027】

ヒートポンプ装置５は、図示していないが、冷媒を圧縮するインバータモータ駆動の圧縮機、圧縮された高温の冷媒と熱交換して水を加熱する冷媒−水熱交換器、冷媒−水熱交換器で凝縮された冷媒を周囲空気の熱により蒸発させる蒸発器、蒸発器に設けられたモータ駆動の送風ファン、膨張弁などで構成されている。ヒートポンプ装置５と、循環ポンプ５６と、第２タンク４は、ヒートポンプ管５２、５３、５４によって直列に接続された閉回路を構成している。循環ポンプ５６を稼働すると、第２タンク４に貯留されている水は、ヒートポンプ管５４、５３を経由してヒートポンプ装置５で加熱され、加熱された水はヒートポンプ管５２を経由して第２タンク４の内部に戻ってくる。この加熱循環サイクルによって、第２タンク４に貯留されている水は均一に加熱された状態となる。

【0028】

太陽熱集熱装置２にヒートポンプ装置５を組み合わせることにより年間エネルギー消費効率を大幅に向上することができる。

【0029】

また、第１タンク３の内部に発熱体（図示略）を設け、深夜電力を利用して発熱体を通電し、貯留されている水を加熱してもよい。これにより、天候不良等に起因して太陽熱集熱装置２を稼働しても、第１タンク３の内部に貯留されている水を十分に加熱できない場合でも、深夜の安い電気料金で、加熱することができる。

【0030】

床下部９は、図示していないが、基礎と、床と、内部空間で構成され、内部空間は密閉されている。内側の側壁にはウレタン発泡体の吹き付け工事等による断熱部材が設けられている。

【0031】

床下部９の基礎は、建物外部の空気が流入しないように外部との通気口を設置せず、内部空間の空気を外気と遮断し密封状態とする。床下部９を温度調整槽として利用するため、外気が床下部９に直接流入しないように床下部９の内部空間が密封状態となるように構成される。

【0032】

一般住宅の床下の基礎部、例えば、布基礎においては、床下部９の湿気を防ぐために外部と通気が良い構造とし、通気口を開閉可能な構造とし、通気口を閉鎖することで、前記と同様の効果を得られる。

【0033】

第１管６は、床下部９の内部を蛇行するように配置されている。第１管６を通過する水は第３方向制御弁７３を経由して第１タンク３、または第２タンク４に供給される。また、第１管６の下には遮熱シート１１が敷設されている。遮熱シート１１は断熱性を有するシートであり、例えば、アルミニウムシートであることが好ましい。

【0034】

また、第１管６に、循環ポンプ６４が設けられている。これにより、第２タンク４から供給される温水を、第１管６を経由して第２タンク４に安定した状態で循環することができる。

【0035】

第２管８は、一方の端部は第１方向制御弁７１に、他端部は第２方向制御弁７２に接続しており、第１方向制御弁７１を切り替えることにより、水道源管１００から供給される水道水は、第２管８を経由して第２方向制御弁７２に供給される。

【0036】

第１方向制御弁７１は三方弁であり、水道水を供給する水道源管１００と、第１タンク３に接続する配管ｐ５と、一方の端部が第２方向制御弁７２に接続する第２管８に接続している。第１方向制御弁７１は、切り替えることにより、水道源管１００から供給される水道水を、配管ｐ５、または第２管８のいずれかに供給することができる。

【0037】

配管ｐ５は、相対的に温度の低い水が滞留している第１タンク３の底部に接続することが好ましい。これにより、第１タンク３内部の上方に滞留している温水との混合を回避することができる。

【0038】

第２方向制御弁７２は三方弁であり、第２タンク４から供給される温水を供給する配管ｐ２と、水道源管１００から供給される水道水を供給する第２管８と、第１管６の他端部６ｂに接続している。第２方向制御弁７２は、切り替えることにより、配管ｐ２から供給される温水、または第２管８から供給される水道水のいずれかを第１管６に供給することができる。

【0039】

第３方向制御弁７３は三方弁であり、第１管６の一方の端部６ａと、第１タンク３に接続する配管ｐ３と、第２タンク４に接続する配管ｐ４に接続している。第３方向制御弁７３は、切り替えることにより、第１管６から供給される水道水もしくは温水を、配管ｐ３、または配管ｐ４のいずれかに供給することができる。

【0040】

配管ｐ３、ｐ４は、第１タンク３、第２タンク４の底部に接続することが好ましい。これにより、第１タンク３、第２タンク４の上方に滞留している温水との混合を回避することができる。

【0041】

第１制御部８１は、第１方向制御弁７１、および第２方向制御弁７２の切り替えを制御するものであり、電子的制御、機械的制御のいずれでもよい。

【0042】

夏期において、床の冷却が必要と認められるときは、第１制御部８１を操作して、第１方向制御弁７１、第２方向制御弁７２を切り替え、水道源管１００から供給される水が第２管８、第１管６を通過する経路を形成する。風呂１０に、第２タンク４に接続された配管ｐ６を経由して給湯した場合、水道源管１００から温度の低い水道水が供給され、第２管８、第１管６を経由して第１タンク３の底部または第２タンク４に供給される。第１管６に供給される温度の低い水道水が、床下部９の内部空間に蓄熱された空気と熱交換されて床下部９の温度が低下し、一方、水道水の温度が上昇する。

【0043】

冬期において、床の暖房が必要と認められるときは、第１制御部８１を操作して、第１方向制御弁７１、第２方向制御弁７２を切り替え、第２タンク４から供給される温水が、第１管６を経由して第２タンク４に循環する経路を形成する。同時に、循環ポンプ６４を始動させる。これにより、第１管６に供給される温水が、床下部９の内部空間の空気と熱交換されて、床下部９の内部空間の温度が上昇し、一方、温水の温度が低下する。

【0044】

第２制御部８２は、第１タンク３の内部に設けられた温度センサ３２、および第１管６の一方の端部６ａに設けられた温度センサ６２の検出値に基づき第３方向制御弁７３の切り替えを制御するものであり、電子的制御、機械的制御のいずれでもよい。

【0045】

温度センサ６２の検出値が、所定のしきい値、例えば、温度センサ３２の検出値よりも小さい場合、第３方向制御弁７３を切り替えて、第１管６を通過する温水または水道水を、配管ｐ３を経由して第１タンク３に供給する。これにより、第１タンク３の上方に滞留しているより高い温度の温水が接続管ｐ１を経由して第２タンク４に供給される。また、温度センサ６２の検出値が、所定のしきい値、例えば、温度センサ３２の検出値を上回る場合、第３方向制御弁７３を切り替えて、第１管６を通過する温水または水道水を、配管ｐ４を経由して第２タンク４に供給する。これにより、第１タンク３の上方に滞留している温水よりも高い温度の温水または水道水が配管ｐ４を経由して第２タンク４に供給される。これにより、夏期における床空調を効率的に行うことができる。

【0046】

夏期における床空調システム１の動作について、図２を参照しながら説明する。

【0047】

夏期において、床の冷却が必要と認められるときは、第１制御部８１を操作して、第１方向制御弁７１と第２方向制御弁７２を切り替える。これにより、水道源管１００から供給される水が、第２管８、第１管６を経由して、第１タンク３に至る経路が形成される。すなわち、第２タンク４に貯留されている水を風呂１０に給湯することによって、第１管６に温度の低い水道水が流れる経路が形成されている。第２タンク内の温水を風呂１０に給湯すると、温度の低い水道水が第１管６に供給される。温度の低い水道水が床下部９の内部空間の蓄熱された空気と熱交換されて、床下部９の内部空間の温度が低下し、一方、水道水の温度が上昇する。

【0048】

また、第２制御部８２を動作して、第３方向制御弁７３を切り替える。温度センサ６２の検出値が、温度センサ３２の検出値よりも小さい場合、第１管６を通過する温水または水道水を、配管ｐ３を経由して第１タンク３に供給する経路に切り替える。これにより、第１タンク３の上方に滞留しているより高い温度の温水が接続管ｐ１を経由して第２タンク４に供給される。温度センサ６２の検出値が、温度センサ３２の検出値を上回る場合、第１管６を通過する温水または水道水を、配管ｐ４を経由して第２タンク４に供給する経路に切り替える。これにより、第１タンク３の上方に滞留している温水よりも高い温度の温水または水道水が配管ｐ４を経由して第２タンク４に供給される。これにより、風呂１０への給湯を効率的に行うことができる。

【0049】

冬期における床空調システム１の動作について、図３を参照しながら説明する。

【0050】

第２タンク４の内部は、ヒートポンプ装置５で加熱されて、ほぼ一定温度となった温水で満たされている。冬期において、床の暖房が必要と認められるときは、第１制御部８１を操作して、第１方向制御弁７１と第２方向制御弁７２を切り替える。これにより、第２タンク４に貯留されている温水が、配管ｐ２、第１管６を経由する経路が形成される。循環ポンプ６４を動作すると、第２タンク４に貯留されている温水が第１管６を通過する。この過程で、床下部９の内部空間の空気が熱交換されて、床下部９の内部空間の温度が上昇し、一方、第１管内の温水の温度は低下する。

【0051】

また、第２制御部８２を動作して、第３方向制御弁７３を切り替える。温度センサ６２の検出値が、温度センサ３２の検出値よりも小さい場合、第１管６を通過する温水を、配管ｐ３を経由して第１タンク３に供給する経路に切り替える。これにより、第２タンク４の内部に貯留されている温水は、第１管６、第１タンク３を経由して再び第２タンク４に還流する循環経路が形成される。また、第１タンク３の上方に滞留しているより高い温度の温水が接続管ｐ１を経由して第２タンク４に供給される。温度センサ６２の検出値が、温度センサ３２の検出値を上回る場合、第１管６を通過する温水を、配管ｐ４を経由して第２タンク４に供給する経路に切り替える。これにより、第２タンク４の内部に貯留されている温水は、第１管６を経由して再び第２タンク４に還流する循環経路が形成される。また、第１タンク３の上方に滞留している温水よりも高い温度の温水が配管ｐ４を経由して第２タンク４に供給される。これにより、冬期における床空調を効率的に行うことができる。

【0052】

図４に示すように、風呂１０への給湯を行う場合は、水道源管１００から水道水が配管ｐ５を経由して第１タンク３に供給される。同時に、第１タンク３の上方に滞留している温水が接続管ｐ１を経由して第２タンク４の底部に供給される。これにより、水道水よりも高温の温水が、第２タンク４に供給されるので、風呂１０への給湯を効率的に行うことができる。

【0053】

以上、本実施形態に基づいて、本発明に係る床空調システムについて詳細に説明してきたが、本発明は、以上の実施形態に限定されるものではなく、発明の趣旨を逸脱しない範囲において各種の改変をなしても、本発明の技術的範囲に属するのはもちろんである。

【産業上の利用可能性】

【0054】

床下部９の空調を省エネルギーで提供でき、その産業上の利用価値は大である。

【符号の説明】

【0055】

１ ：床空調システム
２ ：太陽熱集熱装置
３ ：第１タンク
４ ：第２タンク
５ ：ヒートポンプ装置
６ ：第１管
８ ：第２管
９ ：床下部
１１ ：遮熱シート
３２ ：温度センサ
６２ ：温度センサ
７１ ：第１方向制御弁
７２ ：第２方向制御弁
７３ ：第３方向制御弁
８１ ：第１制御部
８２ ：第２制御部
１００ ：水道源管
ｐ１ ：接続管

【要約】

エネルギーコストが低く、構造が簡単な床空調システムを提供する。
床空調システム１は、太陽熱集熱装置２と、太陽熱集積装置２で加熱する水を貯留する第１タンク３と、ヒートポンプ装置５と、ヒートポンプ装置５で加熱する水を貯留する第２タンク４と、第１タンク３の上部と第２タンクの底部を接続する接続管ｐ１と、床下部９に配置した第１管６と、水道源管１００と第２管８と第１タンク３に接続する第１方向制御弁７１と、第２タンク４と第１管６と第２管８に接続する第２方向制御弁７２と、第１管６と配管ｐ３、４に接続する第３方向制御弁７３を備え、第１方向制御弁７１と第２方向制御弁７２と第３方向制御弁７３を切り替えることにより、第１タンク３に貯留されている水を、第１管６を経由して第１タンク３もしくは第２タンク４に供給し、または水道源管１００から供給される水を、第１管６を経由して第１タンク３もしくは第２タンク４に供給する。

【図1】

【図2】

【図3】

【図4】

【図5】