JP2003307366A - 建物の冷暖房装置 - Google Patents

建物の冷暖房装置

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JP2003307366A
JP2003307366A JP2002112761A JP2002112761A JP2003307366A JP 2003307366 A JP2003307366 A JP 2003307366A JP 2002112761 A JP2002112761 A JP 2002112761A JP 2002112761 A JP2002112761 A JP 2002112761A JP 2003307366 A JP2003307366 A JP 2003307366A
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JP
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temperature liquid
low
liquid medium
heating
heat
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JP2002112761A
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English (en)
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Akimi Suzawa
昭己 洲澤
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Misawa Kankyo Gijutsu KK
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Misawa Kankyo Gijutsu KK
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    • Y02TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
    • Y02BCLIMATE CHANGE MITIGATION TECHNOLOGIES RELATED TO BUILDINGS, e.g. HOUSING, HOUSE APPLIANCES OR RELATED END-USER APPLICATIONS
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    • YGENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
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  • Steam Or Hot-Water Central Heating Systems (AREA)
  • Compression-Type Refrigeration Machines With Reversible Cycles (AREA)
  • Heat-Exchange Devices With Radiators And Conduit Assemblies (AREA)

Abstract

(57)【要約】 【課題】 運転コストが廉価で、環境問題を誘発するこ
とのない建物の冷暖房装置を提供する。 【解決手段】 高温液循環路1に高温液媒を循環させる
と共に、低温液循環路2に低温液媒を循環させ、高温液
循環路1に、地中熱によって高温液媒を加熱する地中熱
交換器3と、廃棄物を燃焼させて加熱する補助熱源装置
4と、高温液媒を蓄える高温液体タンク5を並列に設け
る。また、低温液循環路2に低温液体タンク6を設け、
高温液体タンク5と低温液体タンク6との間に第一ヒー
トポンプ7を設ける。さらに、高温液循環路1と低温液
循環路2とに跨って冷暖除湿器8を設ける。また、高温
液循環路1にヒートパネル室内暖房器9および床暖房器
10を並列に設ける。

Description

【発明の詳細な説明】 【0001】 【産業上の利用分野】 本発明は、地中熱等を利用して
建物の冷房、暖房および除湿を行う装置に関するもので
ある。 【0002】 【従来の技術】 従来、建物の冷房、暖房および除湿
は、一般に、石油やガス等を燃焼させ、あるいは電気を
利用して行っている。 【0003】しかし、石油やガス等の天然資源は有限で
あるため、その有効利用が望まれると共に比較的高価で
あり、また、それらを燃焼させると大気汚染物質が発生
すると言った環境問題が発生しやすい。電気も、その多
くは石油等を燃焼させて得るものであるため同様の問題
がある。 【0004】 【発明が解決しようとする課題】 本発明はこうした問
題に鑑み創案されたもので、天然資源の有効利用を図る
ことができると共に、運転コストが廉価で、かつ環境問
題を誘発することのない建物の冷暖房装置を提供するこ
とを課題とする。 【0005】 【課題を解決するための手段】 図1乃至図3を参照し
て説明する。本発明に係る建物の冷暖房装置は、高温液
往路1aと高温液復路1bとで構成した高温液循環路1
に高温液媒を循環させると共に、低温液往路2aと低温
液復路2bとで構成した低温液循環路2に低温液媒を循
環させ、少なくとも、前記高温液循環路1に、閉回路
型、または、外筒3aと内筒3bとで形成された同心二
重管型で、地中熱との熱交換によって高温液媒を加熱す
る地中熱交換器3と、ウエスやごみ等の廃棄物を燃焼さ
せて加熱する補助熱源装置4と、前記高温液媒を蓄える
高温液体タンク5を並列に設け、前記低温液循環路2
に、前記低温液媒を蓄える低温液体タンク6を設け、前
記高温液体タンク5と低温液体タンク6との間に、主と
して、低温液媒の熱によって、高温液媒を加熱する第一
ヒートポンプ7を設け、前記高温液循環路1と低温液循
環路2とに跨って、高温液媒または低温液媒によって暖
房、冷房または除湿を行う冷暖除湿器8を設け、前記高
温液循環路1に、高温液媒によって暖房を行うヒートパ
ネル室内暖房器9および床暖房器10を並列に設けたこ
とを特徴とする。 【0006】 【発明の実施の形態】 本発明に係る建物の冷暖房装置
の実施形態を、図1乃至図3に示す。この装置は、高温
液往路1aと高温液復路1bとで構成した高温液循環路
1に高温液媒を循環させると共に、低温液往路2aと低
温液復路2bとで構成した低温液循環路2に低温液媒を
循環させている。高温液媒および低温液媒は、水や不凍
液を使用することができる。 【0007】そして、高温液循環路1に、底壁を有する
外筒3a内に内筒3bを挿入した同心二重管状に形成
し、地中熱との熱交換によって高温液媒を加熱する地中
熱交換器3を設けている。この地中熱交換器3は、地中
100m〜150mの深さに垂直に埋設している。ま
た、それと並列して、ウエスやごみ等の廃棄物を燃焼さ
せて加熱する補助熱源装置4と、高温液媒を蓄える高温
液体タンク5を設けている。 【0008】さらに、低温液循環路2に、低温液媒を蓄
える低温液体タンク6を設けている。また、高温液体タ
ンク5と低温液体タンク6との間に、低温液媒の熱によ
って、高温液媒を加熱し、また、その逆に高温熱媒の熱
によって低温液媒を冷却する第一ヒートポンプ7を設け
ている。 【0009】そして、高温液循環路1と低温液循環路2
とに跨って、高温液媒によって暖房し、また、低温液媒
によって冷房および除湿を行う冷暖除湿器8を設けてい
る。またさらに、高温液循環路1に、高温液媒によって
暖房を行うヒートパネル室内暖房器9および床暖房器1
0を並列に設けている。 【0010】本実施形態において、高温液循環路1、低
温液循環路2およびそれらと地中熱交換器3や高温液体
タンク5等を連結する循環路には、切換バルブ11、循
環ポンプ12、三方弁13、コンプレッサー14、逆止
弁15、フイルター16、減圧弁17、液面感知器18
等の高温液媒および低温液媒を循環させるために必要な
部材を取付けている。 【0011】本実施形態における冷暖房装置において、
低温液体タンク6内は、通常、6℃〜12℃に保ち、高
温液体タンク5内は、40℃〜50℃に保っている。 【0012】冷暖除湿器8は、例えば、22℃の空気を
吸込み、12℃の空気を送り出すことのできる室内空気
循環路8aと、36℃の空気を吸込み、25℃の空気を
送り出す外部空気取入路8bと、22℃の空気を吸込
み、32℃の空気を送り出す室内空気排出路8cを備え
る。また、外部空気取入路8bと室内空気循環路8aと
の間には、両者を連通する中間路8dを形成している。
さらに、室内空気排出路8c中の空気から熱を奪い、そ
の熱を外部空気取入路8b中に供給する空気熱交換機8
eや、空気を送風するためのブロワー8fを設けてい
る。 【0013】なお、当該冷暖房装置には、高温液媒を、
必要に応じてさらに加熱するボイラー19の他、冷却装
置20、当該冷却装置用の第二ヒートポンプ21、ウイ
ンドウー食品表面冷凍装置22および当該冷凍装置用の
第三ヒートポンプ23を設けている。また、補助熱源装
置4に供給する廃棄物を貯える貯留室4a、およびその
廃棄物を粉砕する裁断機4bを設けている。 【0014】この冷暖房装置においては、高温液媒を、
地中に埋設した地中熱交換器3内を循環させて地中熱を
採取し、その地中熱を利用して暖房、冷房および除湿を
行う。その際、第一ヒートポンプによって、高温液媒を
加熱する。なお、地中熱の熱量が不足する場合は、補助
熱源装置4によって熱量を補充する。そして、この熱を
冷暖除湿器8、ヒートパネル室内暖房器9および床暖房
器10を通して室内に供給し、暖房を効果的に行う。 【0015】同様に、低温液媒を使用して、冷暖除湿器
8から室内に冷風を供給して冷房や除湿を行う。冷房を
行う際は、第一ヒートポンプ7によって、高温液媒の熱
を利用して低温液媒を冷却し、地中熱を有効に利用す
る。 【0016】本冷暖房装置においては、地中熱を利用し
て冷暖房等を行うものであり、この地中熱は、豊富かつ
無限に存在するので、石油等の有限な天然資源を温存す
ることができると共に、運転コストを大幅に低減するこ
とができる。また、第一ヒートポンプ7で高温液媒を加
熱するので、地中熱を有効に利用することができる。な
お、石油等を燃焼させる場合と異なり、汚染物質を発生
させないので、環境問題を誘発しない。同時に、石油等
の有限な資源を使用しないのでそれら資源の有効利用を
図ることができる。さらに、補助熱源装置4は、廃棄物
を使用するものであるため、石油等を燃焼させる場合と
違い、運転コストを廉価に抑えることができる。 【0017】なお、地中熱交換器3は、図4に示すよう
に、管本体3cの中心に隔壁3dを設けて二つの通路3
eを形成し、一方の通路3eから高温液媒を供給し、他
方の通路3eから排出するU字管タイプのものを使用す
ることもできる。 【0018】また、ヒートポンプ7,21,23と循環
ポンプ12は、商用電源の他に、太陽熱発電装置や内燃
機関発電装置によって稼動することができる。太陽光発
電装置は、図5に示すように、ソーラーパネル24で太
陽光を吸収し、蓄電池ボックス25内の蓄電池27に、
充電必要時に作動する制御基板26を介して蓄電し、コ
ントローラー28によって必要量の電力をポンプ8へ供
給する。 【0019】 【発明の効果】 本発明に係る建物の冷暖房装置は、地
中熱を利用して冷暖房等を行うので、石油等の天然資源
を温存できると共に、運転コストを大幅に低減すること
ができる。また、第一ヒートポンプ7で高温液媒を加熱
するので、地中熱を有効に利用することができる。ま
た、汚染物質を発生させないので、環境問題を誘発しな
い。
【図面の簡単な説明】 【図1】 本発明の実施形態を示す構成図である。 【図2】 図1の実施形態における冷暖除湿器を示す構
成図である。 【図3】 図1の実施形態における地中熱交換器を示す
構成図である。 【図4】 地中熱交換器の他の実施形態を示す構成図で
ある。 【図5】 本発明に係る冷暖房装置のヒートポンプ等を
稼動する太陽光発電装置のフローチャートである。 【符号の説明】 1 高温液循環路 1a 高温液往路 1b 高温液復路 2 低温液循環路 2a 高温液往路 2b 低温液復路 3 地中熱交換器 3a 外筒 3b 内筒 3c 管本体 3d 隔壁 3e 通路 4 補助熱源装置 4a 貯留室 4b 裁断機 5 高温液体タンク 6 低温液体タンク 7 第一ヒートポンプ 8 冷暖除湿器 8a 室内空気環路 8b 外部空気取入路 8c 室内空気排出路 8d 中間路 8e 空気熱交換器 8f ブロアー 9 ヒートパネル室内暖房器 10 床暖房器 11 切換バルブ 12 循環ポンプ 13 三方弁 14 コンプレッサー 15 逆止弁 16 フィルター 17 減圧弁 18 液面感知器 19 ボイラー 20 冷却装置 21 第二ヒートポンプ 22 ウインドウー食品表面冷凍装置 23 第三ヒートポンプ 24 ソーラーパネル 25 蓄電池ボックス 26 制御基板 27 蓄電池 28 コントローラー
─────────────────────────────────────────────────────
【手続補正書】 【提出日】平成15年2月24日(2003.2.2
4) 【手続補正1】 【補正対象書類名】明細書 【補正対象項目名】0018 【補正方法】変更 【補正内容】 【0018】また、ヒートポンプ7,21,23と循環
ポンプ12は、商用電源の他に、太陽熱発電装置や内燃
機関発電装置によって稼動することができる。太陽光発
電装置は、図5に示すように、ソーラーパネル24で太
陽光を吸収し、蓄電池ボックス25内の蓄電池27に、
充電必要時に作動する制御基板26を介して蓄電し、コ
ントローラー28によって必要量の電力をヒートポンプ
7,21,23と循環ポンプ12へ供給する。
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (51)Int.Cl.7 識別記号 FI テーマコート゛(参考) F24F 1/00 451 F24F 1/00 451 F25B 13/00 351 F25B 13/00 351 F28D 7/10 F28D 7/10 A

Claims (1)

  1. 【特許請求の範囲】 【請求項1】 高温液往路(1a)と高温液復路(1
    b)とで構成した高温液循環路(1)に高温液媒を循環
    させると共に、低温液往路(2a)と低温液復路(2
    b)とで構成した低温液循環路(2)に低温液媒を循環
    させ、 少なくとも、前記高温液循環路(1)に、閉回路型、ま
    たは、外筒(3a)と内筒(3b)とで形成された同心
    二重管型で、地中熱との熱交換によって高温液媒を加熱
    する地中熱交換器(3)と、ウエスやごみ等の廃棄物を
    燃焼させて加熱する補助熱源装置(4)と、前記高温液
    媒を蓄える高温液体タンク(5)を並列に設け、 前記低温液循環路(2)に、前記低温液媒を蓄える低温
    液体タンク(6)を設け、 前記高温液体タンク(5)と低温液体タンク(6)との
    間に、主として、低温液媒の熱によって、高温液媒を加
    熱する第一ヒートポンプ(7)を設け、 前記高温液循環路(1)と低温液循環路(2)とに跨っ
    て、高温液媒または低温液媒によって暖房、冷房または
    除湿を行う冷暖除湿器(8)を設け、 前記高温液循環路(1)に、高温液媒によって暖房を行
    うヒートパネル室内暖房器(9)および床暖房器(1
    0)を並列に設けたことを特徴とする建物の冷暖房装
    置。
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