JP2010230200A - Air conditioning system and air conditioning method - Google Patents

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Abstract

<P>PROBLEM TO BE SOLVED: To provide an air conditioning system capable of achieving energy saving. <P>SOLUTION: The air conditioning system includes: thermal storage media 41A installed in an underfloor space 25A under the floor of a room 21A on an upper floor 20 which is a second floor or an upper floor; an underground or semi-underground heat storage tank 15; and an air sending system 30. A ventilation port 23A for making the inside of the room 21A communicate with the underfloor space 25A is provided on the floor 22A of the room 21A. The air sending system 30 is brought into a first state for blowing out air taken in from an air passage 4 on the roof between a roof face 2 and a photovoltaic panel 3 to the underfloor space 25A and a second state for blowing out air taken in from the heat storage tank 15 to the underfloor space 25A. <P>COPYRIGHT: (C)2011,JPO&INPIT

Description

本発明は、冷暖房システム及び冷暖房方法に関し、特にソーラーシステムハウスに好適な冷暖房システム及び冷暖房方法に関する。   The present invention relates to an air conditioning system and an air conditioning method, and more particularly to an air conditioning system and an air conditioning method suitable for a solar system house.

特許文献1は、太陽エネルギーを利用して室内の温度環境の改善を図るソーラーシステムハウスを開示している。ソーラーシステムハウスは、屋根面と太陽電池モジュールとの間に設けられた屋根上通気層を備える。送風用ファン装置は、外気を屋根上通気層に取り入れ、そこから各室に供給する。   Patent Document 1 discloses a solar system house that uses solar energy to improve the indoor temperature environment. The solar system house includes a roof top ventilation layer provided between the roof surface and the solar cell module. The fan device for blowing air takes outside air into the ventilation layer on the roof and supplies it to each room from there.

特開平9−184209号公報JP-A-9-184209

本発明の目的は、省エネルギー化が実現される冷暖房システム及び冷暖房方法を提供することである。   An object of the present invention is to provide an air conditioning system and an air conditioning method that realize energy saving.

以下に、(発明を実施するための形態)で使用される番号を用いて、課題を解決するための手段を説明する。これらの番号は、(特許請求の範囲)の記載と(発明を実施するための形態)との対応関係を明らかにするために付加されたものである。ただし、それらの番号を、(特許請求の範囲)に記載されている発明の技術的範囲の解釈に用いてはならない。   The means for solving the problem will be described below using the numbers used in the (DETAILED DESCRIPTION). These numbers are added to clarify the correspondence between the description of (Claims) and (Mode for Carrying Out the Invention). However, these numbers should not be used to interpret the technical scope of the invention described in (Claims).

本発明による冷暖房システムは、2階以上の上層階(20)の第1部屋(21A)の床下の第1部屋床下空間(25A)に配置された第1蓄熱材(41A)と、地下又は半地下の蓄熱槽(15)と、第1送気システム(30)とを具備する。前記第1部屋の床(22A)に前記第1部屋内と前記第1部屋床下空間を連通する第1通気口(23A)が設けられる。前記第1送気システムは、屋根面(2)と太陽電池パネル(3)の間の屋根上空気通路(4)から取り込んだ空気を前記第1部屋床下空間に吹き出す第1状態と、前記蓄熱槽から取り込んだ空気を前記第1部屋床下空間に吹き出す第2状態とをとる。   The air conditioning system according to the present invention includes a first heat storage material (41A) disposed in a first room underfloor space (25A) below a first room (21A) of an upper floor (20) of two or more floors, and a basement or half An underground heat storage tank (15) and a first air supply system (30) are provided. The floor (22A) of the first room is provided with a first vent (23A) that communicates the interior of the first room and the space under the first room. The first air supply system includes a first state in which air taken from a roof air passage (4) between a roof surface (2) and a solar cell panel (3) is blown into the first room floor space, and the heat storage. The second state in which the air taken in from the tank is blown into the first room under-floor space is taken.

冷暖房を部屋ごとに行うことが可能であるため、省エネルギー化が実現される。   Since air conditioning can be performed for each room, energy saving is realized.

前記第1送気システムは、前記屋根上空気通路と前記蓄熱槽とを接続するメインダクト(31)と、前記メインダクトから分岐した空気吹き出しダクト(33A)と、前記空気吹き出しダクトに設けられたダンパ(39A)を備える。前記第1送気システムは、前記第1状態及び前記第2状態の各々において、前記空気吹き出しダクトを介して前記第1部屋床下空間に空気を吹き出す。   The first air supply system is provided in a main duct (31) connecting the roof air passage and the heat storage tank, an air blowing duct (33A) branched from the main duct, and the air blowing duct. A damper (39A) is provided. In each of the first state and the second state, the first air supply system blows air into the first room under-floor space through the air blowing duct.

ダンパの開度を変更することで、部屋ごとの温度制御が可能である。   By changing the opening of the damper, the temperature control for each room is possible.

前記第1送気システムは、前記メインダクトに設けられたファン(35)を備える。前記ファンは、前記太陽電池パネルが発電した電力により駆動される。   The first air supply system includes a fan (35) provided in the main duct. The fan is driven by electric power generated by the solar cell panel.

ファンが太陽光発電電力により駆動されるため、更に省エネルギー化が図られる。   Since the fan is driven by solar power, further energy saving is achieved.

前記第1蓄熱材は潜熱蓄熱材である。   The first heat storage material is a latent heat storage material.

潜熱型の蓄熱材を用いることにより大量の蓄熱が可能となり、熱の損失も防がれる。   By using a latent heat type heat storage material, a large amount of heat can be stored and heat loss can be prevented.

上記冷暖房システムは、前記上層階の第2部屋(21B)の床下の第2部屋床下空間(25B)に配置された第2蓄熱材(41B)を更に具備する。前記第2部屋の床(22B)に前記第2部屋内と前記第2部屋床下空間を連通する第2通気口(23B)が設けられる。前記第1部屋床下空間及び前記第2部屋床下空間は互いに仕切られている。前記第1送気システムは、前記第1状態において前記屋根上空気通路から取り込んだ空気を前記第2部屋床下空間に吹き出し、前記第2状態において前記蓄熱槽から取り込んだ空気を前記第2部屋床下空間に吹き出す。   The air conditioning system further includes a second heat storage material (41B) disposed in a second room underfloor space (25B) below the second room (21B) on the upper floor. The floor (22B) of the second room is provided with a second vent (23B) that communicates the interior of the second room with the space under the second room. The first room underfloor space and the second room underfloor space are partitioned from each other. The first air supply system blows out air taken in from the roof air passage in the first state to the second room under floor space, and blows air taken in from the heat storage tank in the second state under the second room under floor. Blow out into space.

部屋ごとに空間が区切られているため、第1部屋(21A)と第2部屋(21B)との間で住人のプライバシーが確保される。   Since the space is divided for each room, the privacy of the resident is ensured between the first room (21A) and the second room (21B).

上記冷暖房システムは、ヒートポンプ給湯器(50)と、第2送気システム(60)とを更に具備する。前記ヒートポンプ給湯器は、外気から熱を奪う室外機(52)と、前記熱を用いて水を加熱する給湯タンク(51)とを備える。前記第2送気システムは、熱が奪われた前記外気を前記蓄熱槽に吹き出す。   The air conditioning system further includes a heat pump water heater (50) and a second air supply system (60). The heat pump water heater includes an outdoor unit (52) that takes heat from outside air and a hot water tank (51) that heats water using the heat. The second air supply system blows out the outside air from which heat has been removed to the heat storage tank.

したがって、ヒートポンプ給湯器(50)からの冷排熱を利用した冷房が可能である。   Therefore, cooling using the cold exhaust heat from the heat pump water heater (50) is possible.

上記冷暖房システムは、前記蓄熱槽に配置される蓄熱ユニット(40)を更に具備する。前記蓄熱ユニットはキャスター(44)を備える。   The air conditioning system further includes a heat storage unit (40) disposed in the heat storage tank. The heat storage unit includes a caster (44).

キャスター(44)により、蓄熱槽(15)内の空気の通りみちの変化にあわせて蓄熱ユニット(40)の配置を変更することが容易である。   With the caster (44), it is easy to change the arrangement of the heat storage unit (40) in accordance with the change of the air passage in the heat storage tank (15).

前記蓄熱ユニットは、前記キャスターが取り付けられた棚(42)と、蓄熱材(41)とを備える。前記棚は、複数の通気孔が形成された棚板(43)を備える。前記棚板に前記蓄熱材が載せられる。   The heat storage unit includes a shelf (42) to which the casters are attached and a heat storage material (41). The shelf includes a shelf plate (43) in which a plurality of ventilation holes are formed. The heat storage material is placed on the shelf board.

したがって、蓄熱材(41)の下側においても蓄熱材(41)と空気との熱交換が確保される。   Therefore, heat exchange between the heat storage material (41) and air is ensured also on the lower side of the heat storage material (41).

本発明による冷暖房方法は、屋根面(2)と太陽電池パネル(3)の間の屋根上空気通路(4)から取り込んだ空気を第1部屋床下空間(25A)に吹き出すステップと、地下又は半地下の蓄熱槽(15)から取り込んだ空気を前記第1部屋床下空間に吹き出すステップとを具備する。前記第1部屋床下空間は、2階以上の上層階(20)の第1部屋(21A)の床下の空間である。前記第1部屋床下空間に第1蓄熱材(41A)が配置される。 前記第1部屋の床(22A)に前記第1部屋内と前記第1部屋床下空間を連通する第1通気口(23A)が設けられる。   The air-conditioning method according to the present invention includes a step of blowing air taken from the roof air passage (4) between the roof surface (2) and the solar panel (3) into the first room underfloor space (25A), and Blowing out the air taken in from the underground heat storage tank (15) into the first room under-floor space. The first room under floor space is a space under the floor of the first room (21A) on the upper floor (20) of two or more floors. A first heat storage material (41A) is disposed in the first room underfloor space. The floor (22A) of the first room is provided with a first vent (23A) that communicates the interior of the first room and the space under the first room.

冷暖房を部屋ごとに行うことが可能であるため、省エネルギー化が実現される。   Since air conditioning can be performed for each room, energy saving is realized.

上記冷暖房方法は、前記屋根上空気通路から取り込んだ空気を第2部屋床下空間(25B)に吹き出すステップと、前記蓄熱槽から取り込んだ空気を前記第2部屋床下空間に吹き出すステップとを更に具備する。前記第2部屋床下空間は、前記上層階の第2部屋(21B)の床下の空間である。前記第2部屋床下空間に第2蓄熱材(41B)が配置される。前記第2部屋の床(22B)に前記第2部屋内と前記第2部屋床下空間を連通する第2通気口(23B)が設けられる。前記第1部屋床下空間及び前記第2部屋床下空間は互いに仕切られている。   The cooling / heating method further includes a step of blowing air taken from the roof air passage into the second room under floor space (25B) and a step of blowing air taken from the heat storage tank into the second room under floor space. . The second room underfloor space is a space under the floor of the second room (21B) on the upper floor. A second heat storage material (41B) is disposed in the second room floor space. The floor (22B) of the second room is provided with a second vent (23B) that communicates the interior of the second room with the space under the second room. The first room underfloor space and the second room underfloor space are partitioned from each other.

部屋ごとに空間が区切られているため、第1部屋(21A)と第2部屋(21B)との間で住人のプライバシーが確保される。   Since the space is divided for each room, the privacy of the resident is ensured between the first room (21A) and the second room (21B).

上記冷暖房方法は、ヒートポンプ給湯器(50)が外気から熱を奪うステップと、熱が奪われた前記外気を前記蓄熱槽に吹き出すステップとを更に具備する。   The cooling / heating method further includes a step of the heat pump water heater (50) depriving heat from the outside air and a step of blowing the outside air deprived of heat into the heat storage tank.

したがって、ヒートポンプ給湯器(50)からの冷排熱を利用した冷房が可能である。   Therefore, cooling using the cold exhaust heat from the heat pump water heater (50) is possible.

上記冷暖房方法は、前記蓄熱槽内の空気の通りみちの変化にあわせて前記蓄熱槽内で蓄熱ユニット(40)の配置を変更するステップを更に具備する。   The cooling and heating method further includes a step of changing the arrangement of the heat storage unit (40) in the heat storage tank in accordance with the change of the air passage in the heat storage tank.

したがって、蓄熱ユニット(40)と空気とが確実に熱交換される。   Therefore, heat exchange between the heat storage unit (40) and the air is ensured.

本発明によれば、省エネルギー化が実現される冷暖房システム及び冷暖房方法が提供される。   ADVANTAGE OF THE INVENTION According to this invention, the air conditioning system and the air conditioning method in which energy saving is implement | achieved are provided.

図1は、本発明の第1の実施形態に係る冷暖房システムの暖房状態を示す概略図である。Drawing 1 is a schematic diagram showing the heating state of the air-conditioning system concerning a 1st embodiment of the present invention. 図2は、蓄熱ユニットを示す。FIG. 2 shows a heat storage unit. 図3は、第1の実施形態に係る冷暖房システムの冷房状態を示す概略図である。FIG. 3 is a schematic diagram illustrating a cooling state of the air conditioning system according to the first embodiment. 図4は、本発明の第2の実施形態に係る冷暖房システムの一部を示す。FIG. 4 shows a part of an air conditioning system according to the second embodiment of the present invention.

添付図面を参照して、本発明による冷暖房システム及び冷暖房方法を実施するための形態を以下に説明する。   With reference to an accompanying drawing, a form for carrying out an air-conditioning system and an air-conditioning method by the present invention is explained below.

(第1の実施形態)
図1を参照して、本発明の第1の実施形態に係る冷暖房システムを説明する。冷暖房システムが適用される建物1は、下層階10と、上層階20と、屋根面2と、屋根面2に設けられた太陽電池パネル3と、基礎コンクリート9と、断熱材7とを備える。太陽電池パネル3は、太陽からの光エネルギーを利用して発電を行う。発電された電力は、二次電池に貯えられてから、又は二次電池に貯えられずに直接に、建物1内で使用される。
(First embodiment)
With reference to FIG. 1, the air conditioning system which concerns on the 1st Embodiment of this invention is demonstrated. The building 1 to which the air conditioning system is applied includes a lower floor 10, an upper floor 20, a roof surface 2, a solar cell panel 3 provided on the roof surface 2, foundation concrete 9, and a heat insulating material 7. The solar cell panel 3 generates power using light energy from the sun. The generated electric power is used in the building 1 after being stored in the secondary battery or directly without being stored in the secondary battery.

以下、下層階10が1階、且つ、上層階20が2階の場合を説明するが、下層階10は地階でもよく、上層階20は3階以上であってもよい。   Hereinafter, although the case where the lower floor 10 is the first floor and the upper floor 20 is the second floor will be described, the lower floor 10 may be a ground floor, and the upper floor 20 may be three or more floors.

太陽電池パネル3は、屋根面2と太陽電池パネル3との間に間隔が設けられるように屋根面2を覆う。屋根面2と太陽電池パネル3との間に屋根上空気通路4が形成されている。屋根上空気通路4に外気を取り入れるための通気口5が屋根上空気通路4の軒側部分に設けられている。   Solar cell panel 3 covers roof surface 2 so that a space is provided between roof surface 2 and solar cell panel 3. An on-roof air passage 4 is formed between the roof surface 2 and the solar cell panel 3. A vent 5 for taking outside air into the roof air passage 4 is provided in the eaves side portion of the roof air passage 4.

下層階10の床12及び天井14の間が部屋11となっている。部屋11は、例えば、居間である。床12の下に床下空間としての蓄熱槽15が配置されている。床12には、部屋11内と蓄熱槽15を連通する通気口13が設けられている。通気口13は、例えばスリット状に形成されている。蓄熱槽15は、基礎コンクリート9及び床12の間に位置する。床12は地表面8より高く、基礎コンクリート9の上面6は地表面8より低い。断熱材7は、地表面8から深さHにわたって設けられている。深さHは、通常より深い1.5m〜2mであることが好ましい。断熱材7により、基礎コンクリート7は、地面の浅い部分と熱的に接続されず、地面の深い部分と熱的に接続される。蓄熱槽15に蓄熱ユニット40が配置される。下層階10が一階の場合、蓄熱槽15は半地下空間であり、下層階10が地階の場合、蓄熱槽15は地下空間である。   A room 11 is formed between the floor 12 and the ceiling 14 of the lower floor 10. The room 11 is a living room, for example. A heat storage tank 15 as an underfloor space is disposed under the floor 12. The floor 12 is provided with a vent hole 13 that communicates the inside of the room 11 with the heat storage tank 15. The vent 13 is formed in a slit shape, for example. The heat storage tank 15 is located between the foundation concrete 9 and the floor 12. The floor 12 is higher than the ground surface 8, and the upper surface 6 of the foundation concrete 9 is lower than the ground surface 8. The heat insulating material 7 is provided from the ground surface 8 to the depth H. The depth H is preferably 1.5 m to 2 m deeper than usual. By the heat insulating material 7, the foundation concrete 7 is not thermally connected to the shallow portion of the ground, but is thermally connected to the deep portion of the ground. A heat storage unit 40 is disposed in the heat storage tank 15. When the lower floor 10 is the first floor, the heat storage tank 15 is a semi-underground space, and when the lower floor 10 is a basement, the heat storage tank 15 is an underground space.

上層階20は、部屋21A及び21Bを含む。部屋21A及び21Bは、例えば、寝室又は子供部屋である。部屋21Aの床22Aの下に床下空間25Aが形成されている。床下空間25Aは、上層階20のすぐ下の階である下層階10の天井14と床22Aとの間に挟まれている。床22Aには、部屋21A内と床下空間25Aを連通する通気口23Aが設けられている。部屋21Bの床22Bの下に床下空間25Bが形成されている。床下空間25Bは、天井14と床22Bとの間に挟まれている。床22Bには、部屋21B内と床下空間25Bを連通する通気口23Bが設けられている。通気口23A及び23Bは、例えば、スリット状に形成されている。部屋21A及び21Bは、部屋21Aの壁24A及び部屋21Bの壁24Bによって互いに仕切られている。床下空間25A及び25Bは、区画壁26A及び26Bによって互いに仕切られている。床下空間25Aに蓄熱材41Aが配置され、床下空間25Bに蓄熱材41Bが配置される。   The upper floor 20 includes rooms 21A and 21B. The rooms 21A and 21B are, for example, bedrooms or child rooms. An underfloor space 25A is formed under the floor 22A of the room 21A. The underfloor space 25A is sandwiched between the ceiling 14 and the floor 22A of the lower floor 10, which is a floor immediately below the upper floor 20. The floor 22A is provided with a vent 23A that communicates the interior of the room 21A and the underfloor space 25A. An underfloor space 25B is formed under the floor 22B of the room 21B. The underfloor space 25B is sandwiched between the ceiling 14 and the floor 22B. The floor 22B is provided with a vent 23B that communicates the inside of the room 21B and the underfloor space 25B. The vents 23A and 23B are formed in a slit shape, for example. The rooms 21A and 21B are separated from each other by a wall 24A of the room 21A and a wall 24B of the room 21B. The underfloor spaces 25A and 25B are partitioned from each other by partition walls 26A and 26B. The heat storage material 41A is disposed in the underfloor space 25A, and the heat storage material 41B is disposed in the underfloor space 25B.

なお、部屋21A及び21Bが一つの壁によって互いに仕切られていてもよく、床下空間25A及び25Bが一つの区画壁によって互いに仕切られていてもよい。   The rooms 21A and 21B may be partitioned from each other by one wall, and the underfloor spaces 25A and 25B may be partitioned from each other by one partition wall.

第1の実施形態に係る冷暖房システムは、蓄熱槽15と、蓄熱材41A及び41Bと、送気システム30とを備える。送気システム30は、蓄熱槽15と屋根上空気通路4の棟側部分とを接続するメインダクト31と、バイパスダクト32と、空気吹き出しダクト33Aと、空気吹き出しダクト33Bと、ファン35と、ダンパ36〜38、39A、及び39Bとを備える。太陽電池パネル3が発電した電力を用いてファン35を駆動することが可能である。ダンパ36、ファン35、及びダンパ37はメインダクト31に設けられている。バイパスダクト32の一端が分岐部30aにおいてメインダクト31に接続され、バイパスダクト32の他端が分岐部30bにおいてメインダクト31に接続されている。ダンパ38はバイパスダクト32に設けられている。空気吹き出しダクト33A及び33Bは、分岐部30cにおいてメインダクト31から分岐している。空気吹き出しダクト33Aに空気吹き出し口34Aが形成され、空気吹き出しダクト33Bに空気吹き出し口34Bが形成されている。空気吹き出し口34A及び34Bは、それぞれ床下空間25A及び25Bに配置される。ダンパ39Aが空気吹き出しダクト33Aに設けられ、ダンパ39Bが空気吹き出しダクト33Bに設けられている。メインダクト31に沿って、ダンパ36よりも蓄熱槽15の近くに分岐部30aが位置し、分岐部30aよりも蓄熱槽15の近くにファン35が位置し、ファン35よりも蓄熱槽15の近くに分岐部30cが位置し、分岐部30cよりも蓄熱槽15の近くにダンパ37が位置し、ダンパ37よりも蓄熱槽15の近くに分岐部30bが位置する。   The air conditioning system according to the first embodiment includes a heat storage tank 15, heat storage materials 41 </ b> A and 41 </ b> B, and an air supply system 30. The air supply system 30 includes a main duct 31, a bypass duct 32, an air blowing duct 33A, an air blowing duct 33B, a fan 35, and a damper that connect the heat storage tank 15 and the ridge side portion of the roof air passage 4. 36-38, 39A, and 39B. It is possible to drive the fan 35 using the electric power generated by the solar cell panel 3. The damper 36, the fan 35, and the damper 37 are provided in the main duct 31. One end of the bypass duct 32 is connected to the main duct 31 at the branch portion 30a, and the other end of the bypass duct 32 is connected to the main duct 31 at the branch portion 30b. The damper 38 is provided in the bypass duct 32. The air blowing ducts 33A and 33B are branched from the main duct 31 at the branching portion 30c. An air outlet 34A is formed in the air outlet duct 33A, and an air outlet 34B is formed in the air outlet duct 33B. The air outlets 34A and 34B are disposed in the underfloor spaces 25A and 25B, respectively. A damper 39A is provided in the air blowing duct 33A, and a damper 39B is provided in the air blowing duct 33B. Along the main duct 31, the branch portion 30 a is located closer to the heat storage tank 15 than the damper 36, the fan 35 is located closer to the heat storage tank 15 than the branch portion 30 a, and closer to the heat storage tank 15 than the fan 35. The branch part 30 c is located at a position closer to the heat storage tank 15 than the branch part 30 c, and the branch part 30 b is located closer to the heat storage tank 15 than the damper 37.

図2を参照して、蓄熱ユニット40を説明する。蓄熱ユニット40は、複数の蓄熱材41と、棚42と、棚42に取り付けられたキャスター44とを備える。棚42は、複数の棚板43を備える。各棚板43に蓄熱材41が載せられている。各蓄熱材41の上及び各棚板43の下には隙間が設けられているため、蓄熱材41と蓄熱槽15内の空気との熱交換が促進される。各棚板43には複数の通気孔が設けられている。そのため、蓄熱材41の下側においても蓄熱材41と空気との熱交換が確保される。棚板43として、メッシュやパンチングメタルプレートが例示される。蓄熱ユニット40がキャスター44を備えるため、蓄熱ユニット40は蓄熱槽15を容易に移動できる。   The heat storage unit 40 will be described with reference to FIG. The heat storage unit 40 includes a plurality of heat storage materials 41, a shelf 42, and casters 44 attached to the shelf 42. The shelf 42 includes a plurality of shelf plates 43. A heat storage material 41 is placed on each shelf plate 43. Since a gap is provided above each heat storage material 41 and below each shelf plate 43, heat exchange between the heat storage material 41 and the air in the heat storage tank 15 is promoted. Each shelf plate 43 is provided with a plurality of vent holes. Therefore, heat exchange between the heat storage material 41 and air is ensured also on the lower side of the heat storage material 41. Examples of the shelf plate 43 include a mesh and a punching metal plate. Since the heat storage unit 40 includes the casters 44, the heat storage unit 40 can easily move the heat storage tank 15.

蓄熱材41、41A、及び41Bは、レンガのような顕熱型の蓄熱材であってもよいが、化学薬品系の潜熱型の蓄熱材であることが好ましい。潜熱型の蓄熱材を用いることにより大量の蓄熱が可能となり、熱の損失も防がれる。潜熱型の蓄熱材が融解及び凝固することにより、潜熱型の蓄熱材の温度変化をほとんど伴わずに大量の熱が出入りする。潜熱型の蓄熱材の融解温度及び凝固温度は、使用目的にあわせて設定することが可能である。例えば、硫酸ナトリウム、酢酸ナトリウムまたはパラフィンを含み、凝固温度が40℃程度、融解温度が42℃程度に設定された潜熱型の蓄熱材は、冬季の使用に好適である。異なる融解温度及び凝固温度に設定された潜熱型の蓄熱材を用意し、季節に応じて使い分けることが好ましい。   The heat storage materials 41, 41A and 41B may be sensible heat storage materials such as bricks, but are preferably chemical-based latent heat storage materials. By using a latent heat type heat storage material, a large amount of heat can be stored and heat loss can be prevented. When the latent heat type heat storage material is melted and solidified, a large amount of heat flows in and out with little temperature change of the latent heat type heat storage material. The melting temperature and solidification temperature of the latent heat type heat storage material can be set according to the purpose of use. For example, a latent heat type heat storage material containing sodium sulfate, sodium acetate or paraffin and having a solidification temperature of about 40 ° C. and a melting temperature of about 42 ° C. is suitable for use in winter. It is preferable to prepare latent heat-type heat storage materials set to different melting temperatures and solidification temperatures, and use them properly according to the season.

以下、本実施形態に係る冷暖房システムの動作を説明する。   Hereinafter, the operation of the air conditioning system according to the present embodiment will be described.

はじめに、図1を参照して、冬季の晴れた日中に好適な動作を説明する。太陽電池パネル3は、太陽からの光エネルギーを利用して発電を行う。また、太陽電池パネル3は、太陽からの熱エネルギーを受けるために温度が高くなる。そこで、ダンパ36、37、39A、及び39Bが開き、ダンパ38が閉じた状態で、ファン35が動作する。外気が通気口5から屋根上空気通路4に取り入れられ、太陽電池パネル3との熱交換により暖められる。送気システム30は、太陽電池パネル3との熱交換で暖められた空気を屋根上空気通路4から取り込んで、蓄熱槽15、床下空間25A、及び床下空間25Bにそれぞれ温風として吹き出す。   First, with reference to FIG. 1, an operation suitable for a sunny day in winter will be described. The solar cell panel 3 generates power using light energy from the sun. Moreover, since the solar cell panel 3 receives the thermal energy from the sun, temperature becomes high. Therefore, the fan 35 operates with the dampers 36, 37, 39A, and 39B opened and the damper 38 closed. Outside air is taken into the roof air passage 4 from the vent 5 and is warmed by heat exchange with the solar cell panel 3. The air supply system 30 takes in air heated by heat exchange with the solar cell panel 3 from the roof air passage 4 and blows it out as hot air into the heat storage tank 15, the underfloor space 25A, and the underfloor space 25B.

蓄熱槽15に吹き出された温風は、蓄熱槽15を通って通気口13から部屋11内に吹き出す。これにより部屋11が暖房される。このとき、蓄熱槽15を通る温風と蓄熱ユニット40及び基礎コンクリート9とが熱交換し、蓄熱ユニット40及び基礎コンクリート9が蓄熱される。   The warm air blown into the heat storage tank 15 passes through the heat storage tank 15 and blows out from the vent 13 into the room 11. Thereby, the room 11 is heated. At this time, the hot air passing through the heat storage tank 15, the heat storage unit 40, and the foundation concrete 9 exchange heat, and the heat storage unit 40 and the foundation concrete 9 are stored.

床下空間25Aに吹き出された温風は、床下空間25Aを通って通気口23Aから部屋21内に吹き出す。これにより部屋21Aが暖房される。このとき、床下空間25Aを通る温風と蓄熱材41Aとが熱交換し、蓄熱材41Aが蓄熱される。床下空間25Bに吹き出された温風によっても、床下空間25Aに吹き出された温風の場合と同様に、部屋21Bが暖房され、蓄熱材41Bが蓄熱される。   The warm air blown into the underfloor space 25A blows into the room 21 from the vent 23A through the underfloor space 25A. Thereby, the room 21A is heated. At this time, the hot air passing through the underfloor space 25A and the heat storage material 41A exchange heat, and the heat storage material 41A is stored. Similarly to the case of the warm air blown into the underfloor space 25A, the room 21B is heated and the heat storage material 41B is stored by the warm air blown into the underfloor space 25B.

したがって、ファン35を駆動するだけで部屋11、21A、及び21Bが暖房される。   Therefore, the rooms 11, 21A, and 21B are heated only by driving the fan 35.

冬季の夜間においては、蓄熱ユニット40に蓄熱された熱が放熱されて部屋11が暖房され、蓄熱材41Aに蓄熱された熱が放熱されて部屋21Aが暖房され、蓄熱材41Bに蓄熱された熱が放熱されて部屋21Bが暖房される。部屋11、21A、及び21Bごとに空間が区切られており、各部屋に対応して蓄熱材が設けられているため、ファン35を駆動しなくても部屋11、21A、及び21Bが暖房される。   At night in winter, the heat stored in the heat storage unit 40 is dissipated to heat the room 11, the heat stored in the heat storage material 41A is dissipated, the room 21A is heated, and the heat stored in the heat storage material 41B. Is radiated and the room 21B is heated. Since the space is divided for each of the rooms 11, 21A, and 21B, and the heat storage material is provided corresponding to each room, the rooms 11, 21A, and 21B are heated without driving the fan 35. .

次に、図3を参照して、夏季に好適な動作を説明する。この動作は、昼夜を問わず行われてもよい。夏季においては、蓄熱槽15の温度が外気温よりも低くなる。上面6で蓄熱槽15に接している基礎コンクリート9が、年間を通じて温度が一定の地面の深い部分と熱的に接続され、夏季に温度が上昇する地面の浅い部分と熱的に接続されないことが理由の一つである。そこで、ダンパ36及び37が閉じ、ダンパ38、39A、及び39Bが開いた状態で、ファン35が動作する。送気システム30は、蓄熱槽15から冷たい空気を取り込んで床下空間25A及び25Bにそれぞれ冷風として吹き出す。   Next, an operation suitable for the summer will be described with reference to FIG. This operation may be performed day and night. In the summer, the temperature of the heat storage tank 15 is lower than the outside air temperature. The foundation concrete 9 that is in contact with the heat storage tank 15 on the upper surface 6 is thermally connected to a deep portion of the ground where the temperature is constant throughout the year, and is not thermally connected to a shallow portion of the ground where the temperature rises in summer. One of the reasons. Therefore, the fan 35 operates with the dampers 36 and 37 closed and the dampers 38, 39A, and 39B opened. The air supply system 30 takes in cold air from the heat storage tank 15 and blows it out as cold air into the underfloor spaces 25A and 25B.

床下空間25Aに吹き出された冷風は、床下空間25Aを通って通気口23Aから部屋21A内に吹き出す。これにより部屋21Aが冷房される。床下空間25Bに吹き出された冷風によっても、床下空間25Aに吹き出された冷風の場合と同様に、部屋21Bが冷房される。   The cold air blown into the underfloor space 25A blows into the room 21A from the vent 23A through the underfloor space 25A. Thereby, the room 21A is cooled. The room 21B is also cooled by the cold air blown into the underfloor space 25B, as in the case of the cold air blown into the underfloor space 25A.

部屋11は、部屋21A及び21Bからの戻り空気によって冷房される。戻り空気は、通気口13を通って蓄熱槽15に流入し、蓄熱ユニット40又は基礎コンクリート9との熱交換により冷却された後、送気システム30に取り込まれる。   The room 11 is cooled by the return air from the rooms 21A and 21B. The return air flows into the heat storage tank 15 through the vent hole 13, is cooled by heat exchange with the heat storage unit 40 or the foundation concrete 9, and then taken into the air supply system 30.

したがって、ファン35を駆動するだけで部屋11、21A、及び21Bが冷房される。   Therefore, the rooms 11, 21A, and 21B are cooled only by driving the fan 35.

本実施形態によれば、冷暖房を部屋ごとに行うことが可能であるため、省エネルギー化が実現される。仮に建物1内が連続した一つの空間となるように構成されている場合、廊下なども部屋と一緒に冷暖房されるため、冷暖房のエネルギーが余計に必要となる。   According to this embodiment, since air conditioning can be performed for each room, energy saving is realized. If the building 1 is configured to be a single continuous space, the hallway and the like are also heated and cooled together with the room, and thus additional heating and cooling energy is required.

更に、部屋21Aと部屋21Bとの間で住人のプライバシーが確保される。   Furthermore, the privacy of the resident is ensured between the room 21A and the room 21B.

更に、送気システム30は、ダンパ39Aが設けられた空気吹き出しダクト33Aを介して床下空間25Aに温風及び冷風を吹き出し、ダンパ39Bが設けられた空気吹き出しダクト33Bを介して床下空間25Bに温風及び冷風を吹き出す。ダンパ39A及び39Bの開度を個別に変更することで、部屋21A及び21Bの温度を個別に制御することが可能である。   Further, the air supply system 30 blows warm air and cold air to the underfloor space 25A via the air blowing duct 33A provided with the damper 39A, and warms to the underfloor space 25B via the air blowing duct 33B provided with the damper 39B. Blows wind and cold air. By individually changing the opening degree of the dampers 39A and 39B, it is possible to individually control the temperatures of the rooms 21A and 21B.

更に、蓄熱ユニット40がキャスター44により蓄熱槽15内を容易に移動できるため、蓄熱材41の交換作業が容易になる。また、蓄熱槽15内の空気の通りみちの変化にあわせて蓄熱ユニット40の配置を変更することも容易である。蓄熱ユニット40の配置を変更することで、蓄熱ユニット40と空気とが確実に熱交換される。なお、蓄熱材41A及び41Bを蓄熱ユニット40で置き換えることも有効である。   Furthermore, since the heat storage unit 40 can be easily moved in the heat storage tank 15 by the casters 44, the replacement work of the heat storage material 41 is facilitated. It is also easy to change the arrangement of the heat storage unit 40 in accordance with the change of the air passage in the heat storage tank 15. By changing the arrangement of the heat storage unit 40, the heat storage unit 40 and the air are reliably heat-exchanged. It is also effective to replace the heat storage materials 41A and 41B with the heat storage unit 40.

以上、部屋21A及び部屋21Bが同じ階に配置される場合を説明したが、部屋21Aと部屋21Bとが別の階に配置されていてもよい。   The case where the room 21A and the room 21B are arranged on the same floor has been described above, but the room 21A and the room 21B may be arranged on different floors.

(第2の実施形態)
図4を参照して、本発明の第2の実施形態に係る冷暖房システムを説明する。本実施形態に係る冷暖房システムは、第1の実施形態に係る冷暖房システムにヒートポンプ給湯器50及び送気システム60が追加されたものである。ヒートポンプ給湯器50は、外気から熱を奪う室外機52と、その熱を用いて水を加熱する給湯タンク51とを備える。
(Second Embodiment)
With reference to FIG. 4, the air-conditioning system which concerns on the 2nd Embodiment of this invention is demonstrated. The air conditioning system according to the present embodiment is obtained by adding a heat pump water heater 50 and an air supply system 60 to the air conditioning system according to the first embodiment. The heat pump water heater 50 includes an outdoor unit 52 that takes heat from outside air, and a hot water tank 51 that heats water using the heat.

送気システム60は、室外機52と蓄熱槽15を接続するメインダクト61と、排気ダクト67と、ファン63と、フィルタ64と、ダンパ65及び66を備える。ファン63、フィルタ64、及びダンパ65はメインダクト61に設けられている。排気ダクト62は、分岐部61aにおいてメインダクト61から分岐している。排気ダクト62に排気口67が形成されている。ダンパ66は排気ダクト62に設けられている。メインダクト61に沿って、分岐部61aよりも蓄熱槽15の近くにファン63が位置し、ファン63よりも蓄熱槽15の近くにフィルタ64が位置し、フィルタ64よりも蓄熱槽15の近くにダンパ65が位置する。   The air supply system 60 includes a main duct 61 that connects the outdoor unit 52 and the heat storage tank 15, an exhaust duct 67, a fan 63, a filter 64, and dampers 65 and 66. The fan 63, the filter 64, and the damper 65 are provided in the main duct 61. The exhaust duct 62 branches off from the main duct 61 at the branch portion 61a. An exhaust port 67 is formed in the exhaust duct 62. The damper 66 is provided in the exhaust duct 62. A fan 63 is positioned closer to the heat storage tank 15 than the branching portion 61 a along the main duct 61, a filter 64 is positioned closer to the heat storage tank 15 than the fan 63, and closer to the heat storage tank 15 than the filter 64. A damper 65 is located.

本実施形態に係る冷暖房システムにおいては、以下の動作が追加される。   In the air conditioning system according to the present embodiment, the following operations are added.

はじめに、冬季及び中間期に好適な動作を説明する。ヒートポンプ給湯器50が運転中のとき、ダンパ65が閉じ、ダンパ66が開いた状態である。このとき、蓄熱槽15が室外機52から遮断され、且つ、排気口67が室外機52に接続される。室外機52からの排気は、排気口67から大気中に放出され、蓄熱槽15に流入しない。   First, operations suitable for the winter and intermediate periods will be described. When the heat pump water heater 50 is in operation, the damper 65 is closed and the damper 66 is open. At this time, the heat storage tank 15 is shut off from the outdoor unit 52, and the exhaust port 67 is connected to the outdoor unit 52. The exhaust from the outdoor unit 52 is released into the atmosphere from the exhaust port 67 and does not flow into the heat storage tank 15.

次に、夏季に好適な動作を説明する。ヒートポンプ給湯器50が運転中のとき、ダンパ65が開き、ダンパ66が閉じた状態で、ファン63が動作する。ヒートポンプ給湯器50の運転中、室外機52は外気から熱を奪う。送気システム60は、室外機52によって熱が奪われた外気を蓄熱槽15に冷風として吹き出す。この結果、蓄熱槽15内の空気が冷却され、且つ、蓄熱槽15に吹き出された外気により運ばれた冷熱が蓄熱ユニット40及び基礎コンクリート9に蓄熱される。蓄熱ユニット40及び基礎コンクリート9に蓄熱された冷熱は、ヒートポンプ給湯器50の停止中に放出されて蓄熱槽15内の空気を冷す。蓄熱槽15の冷たい空気は、上述したように、部屋11、21A、及び21Bの冷房に用いられる。ヒートポンプ給湯器50の冷排熱が冷房に用いられるため、省エネルギー化が実現される。   Next, an operation suitable for the summer will be described. When the heat pump water heater 50 is in operation, the fan 63 operates with the damper 65 opened and the damper 66 closed. During the operation of the heat pump water heater 50, the outdoor unit 52 takes heat from the outside air. The air supply system 60 blows out the outside air whose heat has been removed by the outdoor unit 52 to the heat storage tank 15 as cold air. As a result, the air in the heat storage tank 15 is cooled, and the cold carried by the outside air blown out to the heat storage tank 15 is stored in the heat storage unit 40 and the foundation concrete 9. The cold energy stored in the heat storage unit 40 and the foundation concrete 9 is released while the heat pump water heater 50 is stopped to cool the air in the heat storage tank 15. As described above, the cold air in the heat storage tank 15 is used for cooling the rooms 11, 21A, and 21B. Since the cold exhaust heat of the heat pump water heater 50 is used for cooling, energy saving is realized.

1…建物
2…屋根面
3…太陽電池パネル
4…屋根上空気通路
5…通気口
6…上面
7…断熱材
8…地表面
9…基礎コンクリート
10…下層階
11…部屋
12…床
13…通気口
14…天井
15…蓄熱槽
20…上層階
21A、21B…部屋
22A、22B…床
23A、23B…通気口
24A、24B…壁
25A、25B…床下空間
26A、26B…区画壁
30…送気システム
30a〜30c…分岐部
31…メインダクト
32…バイパスダクト
33A、33B…空気吹き出しダクト
34A、34B…空気吹き出し口
35…ファン
36〜38、39A、39B…ダンパ
40…蓄熱ユニット
41、41A、41B…蓄熱材
42…棚
43…棚板
44…キャスター
50…ヒートポンプ給湯器
51…給湯タンク
52…室外機
60…送気システム
61…メインダクト
61a…分岐部
62…排気ダクト
63…ファン
64…フィルタ
65、66…ダンパ
67…排気口
DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 ... Building 2 ... Roof surface 3 ... Solar cell panel 4 ... Roof top air passage 5 ... Vent 6 ... Upper surface 7 ... Heat insulating material 8 ... Ground surface 9 ... Base concrete 10 ... Lower floor 11 ... Room 12 ... Floor 13 ... Ventilation Mouth 14 ... Ceiling 15 ... Thermal storage tank 20 ... Upper floor 21A, 21B ... Rooms 22A, 22B ... Floor 23A, 23B ... Vent 24A, 24B ... Wall 25A, 25B ... Underfloor space 26A, 26B ... Partition wall 30 ... Air supply system 30a-30c ... Branch 31 ... Main duct 32 ... Bypass ducts 33A, 33B ... Air blowing ducts 34A, 34B ... Air blowing ports 35 ... Fans 36-38, 39A, 39B ... Damper 40 ... Heat storage units 41, 41A, 41B ... Heat storage material 42 ... shelf 43 ... shelf board 44 ... caster 50 ... heat pump water heater 51 ... hot water supply tank 52 ... outdoor unit 60 ... air supply system 61 ... main duct 61a ... branch portion 62 ... exhaust duct 63 ... fan 64 ... filter 65 ... damper 67 ... outlet

Claims (12)

2階以上の上層階の第1部屋の床下の第1部屋床下空間に配置された第1蓄熱材と、
地下又は半地下の蓄熱槽と、
第1送気システムと
を具備し、
前記第1部屋の床に前記第1部屋内と前記第1部屋床下空間を連通する第1通気口が設けられ、
前記第1送気システムは、
屋根面と太陽電池パネルの間の屋根上空気通路から取り込んだ空気を前記第1部屋床下空間に吹き出す第1状態と、
前記蓄熱槽から取り込んだ空気を前記第1部屋床下空間に吹き出す第2状態と
をとる
冷暖房システム。
A first heat storage material disposed in the first room under floor space of the first room on the upper floor of two or more floors;
Underground or semi-underground heat storage tank,
A first air supply system;
A first vent is provided on the floor of the first room to communicate the interior of the first room with the space under the first room;
The first air supply system includes:
A first state in which air taken in from an air passage on the roof between the roof surface and the solar panel is blown into the first room under-floor space;
The air conditioning system which takes the 2nd state which blows off the air taken in from the said thermal storage tank to the said 1st room under floor space.
前記第1送気システムは、
前記屋根上空気通路と前記蓄熱槽とを接続するメインダクトと、
前記メインダクトから分岐した空気吹き出しダクトと、
前記空気吹き出しダクトに設けられたダンパと
を備え、
前記第1送気システムは、前記第1状態及び前記第2状態の各々において、前記空気吹き出しダクトを介して前記第1部屋床下空間に空気を吹き出す
請求項1の冷暖房システム。
The first air supply system includes:
A main duct connecting the roof air passage and the heat storage tank;
An air blowing duct branched from the main duct;
A damper provided in the air blowing duct,
The cooling and heating system according to claim 1, wherein the first air supply system blows air into the first room under-floor space through the air blowing duct in each of the first state and the second state.
前記第1送気システムは、前記メインダクトに設けられたファンを備え、
前記ファンは、前記太陽電池パネルが発電した電力により駆動される
請求項2の冷暖房システム。
The first air supply system includes a fan provided in the main duct,
The air conditioning system according to claim 2, wherein the fan is driven by electric power generated by the solar cell panel.
前記第1蓄熱材は潜熱蓄熱材である
請求項1乃至3のいずれかに記載の蓄熱システム。
The heat storage system according to claim 1, wherein the first heat storage material is a latent heat storage material.
前記上層階の第2部屋の床下の第2部屋床下空間に配置された第2蓄熱材を更に具備し、
前記第2部屋の床に前記第2部屋内と前記第2部屋床下空間を連通する第2通気口が設けられ、
前記第1部屋床下空間及び前記第2部屋床下空間は互いに仕切られ、
前記第1送気システムは、
前記第1状態において前記屋根上空気通路から取り込んだ空気を前記第2部屋床下空間に吹き出し、
前記第2状態において前記蓄熱槽から取り込んだ空気を前記第2部屋床下空間に吹き出す
請求項1乃至4のいずれかに記載の冷暖房システム。
Further comprising a second heat storage material disposed in the second room under floor space of the second room on the upper floor,
A second vent is provided on the floor of the second room to communicate the interior of the second room and the space under the second room;
The first room underfloor space and the second room underfloor space are partitioned from each other;
The first air supply system includes:
In the first state, the air taken in from the roof air passage is blown into the second room under floor space,
The air conditioning system according to any one of claims 1 to 4, wherein air taken in from the heat storage tank in the second state is blown out to the second room under-floor space.
ヒートポンプ給湯器と、
第2送気システムと
を更に具備し、
前記ヒートポンプ給湯器は、
外気から熱を奪う室外機と、
前記熱を用いて水を加熱する給湯タンクと
を備え、
前記第2送気システムは、熱が奪われた前記外気を前記蓄熱槽に吹き出す
請求項1乃至5のいずれかに記載の冷暖房システム。
A heat pump water heater,
A second air supply system;
The heat pump water heater is
An outdoor unit that takes heat away from the outside air,
A hot water tank for heating water using the heat,
The air conditioning system according to any one of claims 1 to 5, wherein the second air supply system blows out the outside air from which heat has been removed to the heat storage tank.
前記蓄熱槽に配置される蓄熱ユニットを更に具備し、
前記蓄熱ユニットはキャスターを備える
請求項1乃至6のいずれかに記載の冷暖房システム。
Further comprising a heat storage unit disposed in the heat storage tank,
The air conditioning system according to any one of claims 1 to 6, wherein the heat storage unit includes a caster.
前記蓄熱ユニットは、
前記キャスターが取り付けられた棚と、
蓄熱材と
を備え、
前記棚は、複数の通気孔が形成された棚板を備え、
前記棚板に前記蓄熱材が載せられる
請求項7の冷暖房システム。
The heat storage unit is
A shelf with the casters attached thereto;
With heat storage material,
The shelf includes a shelf board in which a plurality of ventilation holes are formed,
The air conditioning system according to claim 7, wherein the heat storage material is placed on the shelf board.
屋根面と太陽電池パネルの間の屋根上空気通路から取り込んだ空気を第1部屋床下空間に吹き出すステップと、
地下又は半地下の蓄熱槽から取り込んだ空気を前記第1部屋床下空間に吹き出すステップと
を具備し、
前記第1部屋床下空間は、2階以上の上層階の第1部屋の床下の空間であり、
前記第1部屋床下空間に第1蓄熱材が配置され、
前記第1部屋の床に前記第1部屋内と前記第1部屋床下空間を連通する第1通気口が設けられる
冷暖房方法。
Blowing out the air taken in from the air passage on the roof between the roof surface and the solar panel to the first room under floor space;
Blowing the air taken in from the underground or semi-underground heat storage tank into the first room under floor space,
The first room underfloor space is a space under the first room on the upper floor of the second floor or higher,
A first heat storage material is disposed in the first room underfloor space;
A cooling / heating method, wherein a floor of the first room is provided with a first air vent that communicates the interior of the first room and the space under the first room.
前記屋根上空気通路から取り込んだ空気を第2部屋床下空間に吹き出すステップと、
前記蓄熱槽から取り込んだ空気を前記第2部屋床下空間に吹き出すステップと
を更に具備し、
前記第2部屋床下空間は、前記上層階の第2部屋の床下の空間であり、
前記第2部屋床下空間に第2蓄熱材が配置され、
前記第2部屋の床に前記第2部屋内と前記第2部屋床下空間を連通する第2通気口が設けられ、
前記第1部屋床下空間及び前記第2部屋床下空間は互いに仕切られている
請求項9の冷暖房方法。
Blowing out air taken in from the roof air passage to the second room under floor space;
Blowing out the air taken in from the heat storage tank into the second room under-floor space,
The second room underfloor space is a space under the floor of the second room on the upper floor,
A second heat storage material is disposed in the second room underfloor space;
A second vent is provided on the floor of the second room to communicate the interior of the second room and the space under the second room;
The method of claim 9, wherein the first room underfloor space and the second room underfloor space are partitioned from each other.
ヒートポンプ給湯器が外気から熱を奪うステップと、
熱が奪われた前記外気を前記蓄熱槽に吹き出すステップと
を更に具備する
請求項9又は10の冷暖房方法。
A step where the heat pump water heater takes heat away from the outside air;
The method of claim 9 or 10, further comprising: blowing out the outside air from which heat has been removed to the heat storage tank.
前記蓄熱槽内の空気の通りみちの変化にあわせて前記蓄熱槽内で蓄熱ユニットの配置を変更するステップを更に具備する
請求項9乃至11のいずれかに記載の冷暖房方法。
The cooling and heating method according to any one of claims 9 to 11, further comprising a step of changing an arrangement of the heat storage units in the heat storage tank in accordance with a change in a passage of air in the heat storage tank.
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