JP2013127350A - スマートエコ空調システム - Google Patents

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Abstract

【課題】室外機の熱効率を向上するための手段として、地熱交換システムをシンプルに安価で施工できるスマートエコ空調システムを提供する。
【解決手段】エアコン装置と、埋設管６と、風圧弁４と、風圧シャッター５を含むスマートエコ空調システムであって、室外機２のファンの作動により、外気は地下に横に埋設した管を経由し、室外機を覆い建物に隣接した集合ボックス１０２内に取り入れ、建物内空気は建物に設置した風圧弁から室外機を覆い建物に隣接した集合ボックス内に排気され、集合ボックス内の空気を排気し、室内機の熱効率を改善向上し、一方、室外機のファンによる吸込み風量不足に対しては、室外機を覆った集合ボックスに設置した風圧シャッターから外気を集合ボックス内に直接取り込み風量を調整するスマートエコ空調システムである。
【選択図】図１

Description

本発明はエアコン装置に地中熱交換と２４時間換気システムを取り入れた熱交換空調システムに関する。
従来の熱交換空調システムの室外機においては、外気空気を直接取り入れるのが一般である。
従来の地熱利用の熱交換空調システムは、地中熱利用システムに別の外気熱交換器と、ポンプと、媒体温センサーなどを取り付けいるシステム（例えば、特許文献１参照）や、地中熱利用システムに別の空気熱交換器を組み込み、夏と冬とを使い分けているものがある。（例えば、特許文献２参照）
：特願２０１１−１４１０７３号公報 ：特願２００９−２５０５５５号公報
以上に述べた従来の熱交換空調システムの室外機においては、夏は暑い空気、冬は冷たい空気を直接室外機の熱交換フィンに取り込むために、冷暖房の熱効率が低下し、冷暖房費が高額になる。
また、上記の地熱利用の熱交換空調システム（特許文献１、特許文献２）は地中に縦に深く管を施工することにより、管内に結露が発生するため、結露対策が必要となる。
さらに、上記の地熱利用の熱交換空調システム（特許文献１、特許文献２）は地熱交換システム以外に、別の熱交換器などを組み込み、施工が複雑になり、施工費が高額になり、修理費も高額になるものである。
本発明は、従来の課題に着目したものであり、室外機の熱効率を向上するための手段として、地熱交換システムをシンプルに安価で施工することを目的とする。
 発明が解決するための手段
上記の課題解決手段は、室内機（エアコン装置）と室外機（エアコン装置）と埋設管と風圧弁と風圧シャッターを含むスマートエコ空調システムであって、室外機のファンの作動により、外気は地下に横に埋設した管を経由し、室外機を覆い建物に隣接した集合ボックス内に取り入れ、建物内空気は建物に設置した風圧弁から室外機を覆い建物に隣接した集合ボックス内に排気され、さらに、室外機ファンの作動により、集合ボックス内の空気を大気に排気し、室内機の熱効率を改善向上し、一方、室外機のファンによる吸込み風量不足に対しては、室外機を覆ったボックスに設置した風圧シャッターから外気を集合ボックス内に直接取り込み風量を調整するスマートエコ空調システム。
発明の効果
上述したように本発明のスマートエコ空調システムは、埋設管の熱交換を利用し、外気空気を、夏は外気を冷やした空気と、冬は外気を暖めた空気となり、この予冷暖房した空気と、２４時間換気する温調した排気空気とを利用するために、夏用冬用の使い分け無く、１年中、室外機の熱効率を改善向上することが可能となり、さらにシステムがシンプルであるために施工が安価であり、メンテナンスも安価である。
本発明の実施形態を示す構成面図である。
以下、本発明の実施形態を図１に基づいて説明する。
本発明は建物１００を図１に示す。建物１００に、エアコン装置１及び２と埋設管６と集合ボックスに風圧弁４と風圧シャッター５を施工した空調システムである。
この発明の集合ボックス１０２は、室外機（エアコン装置）２のファンの作動により、外気空気と排気空気を室外機（エアコン装置）２の吸込み側に寄せ集め、大気に排気するための箱である。
この発明の実施形態に示す図１において、この様に構成された空調システムについて熱交換方法を説明する。まず建物１００は、屋根や外壁、基礎などは高断熱工法を採用し、窓は２重ガラスを採用した高気密高断熱の全館２４時間換気空調システム構造が望ましい。
この発明の全館２４時間換気空調システムが設置した建物において、埋設管６は建物１００の地下、又は建物１００の外部に深さ１ｍから１０ｍに横長く、給気ボックス７から室外機の吸込み口まで埋設する。室外機のファンの風力を利用し、まず、外気空気（ＯＡ）Ａは空気ボックス（フィルター付き）から、埋設管６に吸い込まれ、地中熱の熱交換により、予冷暖房空気Ｂになり、集合ボックス内１０２に取り入れられる。室外機（エアコン装置）２のファンの作動により、集合ボックス１０２内の空気を大気に排気し、室外機の熱交換率を大幅に改善向上することが可能となる。室外機（エアコン装置）２の吸込み側と吹出し側以外を覆った集合ボックス１０２は、建物１００と隙間を取り、建物１００に隣接し、設置する。たとえば真夏の外気空気（ＯＡ）Ａが３２℃の場合において、地下１．５ｍの地中温度は約１９℃前後であり、予冷房空気Ｂは３０℃前後となり、約−２℃前後冷やされた空気により、冷房効率を向上することが可能となる。真冬場の外気空気（ＯＡ）Ａが０℃の場合においては、地下１．５ｍの地中温度は約１５℃前後であり、予暖房空気Ｂ ２℃前後となり、約＋２℃前後暖められ、暖房効率を向上することが可能となる。
また一方、室外機（エアコン装置）２のファンの風力により、建物１００に設置した風圧弁４から排気される排気空気（ＥＡ）Ｃは集合ボックス１０２内に排気される。室外機（エアコン装置）２は集合ボックス１０２内の空気を排気することにより、室外機の熱交換率を大幅に改善向上することが可能となる。たとえば、真夏の外気空気（ＯＡ）Ａが３２℃の場合において、建物内の空調した排気空気（ＥＡ）Ｃは、２７℃前後であり、−５℃前後冷たい空気が排気され、真冬場の外気空気（ＯＡ）Ａが０℃の場合において、建物内の空調した排気空気（ＥＡ）Ｃは、２０℃前後であり、＋２０℃前後暖かい空気が排気され、室外機（エアコン装置）２内の熱交換機を経由して大気に排気する。排気空気量が１５０Φダクト径の場合、外気空気（ＯＡ）Ａに対して約±２℃前後、冷暖房効率を向上することが可能となる。なお、室外機（エアコン装置）２のインバーターによる吸込み風量が排気空気（ＥＡ）Ｄと予冷暖房空気Ｂの合計風量より大きい場合には、集合ボックス１０２に取り付けた風圧シャッター５が作動し、外気空気（ＯＡ）Ａを直接取り込み、風量調整を行う。
外気空気（ＯＡ）Ａに対して、地熱利用において、±２℃の温度変化と、排気空気（ＥＡ）Ｃを利用して、±２℃の温度変化との合計±４℃温度が変動することになり、室外機の熱交換率を大幅に改善向上することが可能となる。従来においては、室外機（エアコン装置）２は、夏には熱い空気を取り入れ、冬は冷たい空気を取り入れるために、室外機（エアコン装置）２の冷暖房効率が悪い。特に、冬は室外機（エアコン装置）２内に熱交換器に霜が附着し、自動霜取装置が作動し、無駄な電力を使用している。
上記の実施形態で説明した以外でおいて、室外機（エアコン装置）２が停止した場合に、トイレなどに設置された換気扇３を連動することにより、２４時間換気システムを設置したこととなり、室外機（エアコン装置）２が作動している間は、２４時間換気扇を停止することが可能となり、電力料金を減らすことが可能である。
さらに、室内機（エアコン装置）１のファンを利用して、外気空気（ＯＡ）Ａを地熱利用し、予冷暖房空気Ｂを室内に取り込む２４時間換気空調システムに展開することも可能である。また、太陽光パネルやエコ給湯器などと組合せて施工することにより、より省エネでかつ健康住宅が完成する。
１：室内機（エアコン装置）
２：室外機（エアコン装置）
３：換気扇
４：風圧弁
５：風圧シャッター
６：埋設管
７：給気ボックス
１００：建物
１０１：建物室内
１０２：集合ボックス
Ａ：外気空気（ＯＡ：Ｏｎ Ａｉｒ）
Ｂ：予冷暖房空気
Ｃ：排気空気（ＥＡ：Ｅｘｈａｕｓｔ Ａｉｒ）

Claims (1)

  1. 構成要素は室内機（エアコン装置）と室外機（エアコン装置）と埋設管と風圧弁と風圧シャッターを含むスマートエコ空調システムであって、室外機のファンの作動により、外気は地下に横に埋設した管を経由し、室外機を覆い建物に隣接した集合ボックス内に取り入れ、建物内空気は建物に設置した風圧弁から室外機を覆い建物に隣接した集合ボックス内に排気され、さらに、室外機ファンの作動により、集合ボックス内の空気を大気に排気し、室内機の熱効率を改善向上し、一方、室外機のファンによる吸込み風量不足に対しては、室外機を覆ったボックスに設置した風圧シャッターから外気を集合ボックス内に直接取り込み風量を調整するスマートエコ空調システム。
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