JP2008185323A - Earth solar system (double tank type) - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は、雨水又は地下水又は水道水を、地中又は地上の貯水タンクに蓄えると共に、太陽熱温水器で暖めた温水を地中又は地上の貯温水タンクに蓄え、熱源としては取扱いが簡易で熱容量が大きい水を利用し、外気をタンク内の熱交換パイプを経由して各室に給気し、室温調節を行う為の装置に関するものである。 The present invention stores rainwater, groundwater or tap water in an underground or aboveground storage tank, and stores warm water warmed by a solar water heater in an underground or aboveground storage tank, which is easy to handle as a heat source and has a heat capacity. The present invention relates to a device for adjusting room temperature by using a large amount of water and supplying outside air to each chamber via a heat exchange pipe in a tank.
従来の、小規模な住宅における室温調整は、夏季にはクーラーを使用し、冬季には電気、ガス、石油等のエネルギーを利用して冷暖房を行って来たが、近年では地球温暖化防止の観点から、エネルギー消費に伴うCO2排出量の削減が急務となり、エネルギー消費量の削減や、さらに自然エネルギーへの代替が早急に望まれている。 Conventional room temperature adjustments for small-scale homes have used air conditioners in the summer and air-conditioning using electricity, gas, oil, and other energy sources in the winter. From the viewpoint, it is an urgent need to reduce CO2 emissions accompanying energy consumption, and reduction of energy consumption and further replacement with natural energy are urgently desired.
これに伴い、自然エネルギーの利用手段として、現在、一般的に普及しているものは、太陽エネルギーを利用した、太陽熱温水器(熱効率50〜60%)と太陽光発電(変換効率10〜15%)があるが、いずれも、太陽エネルギーだけを利用する省エネ技術は天候に左右され易く、不安定な点から、単独では利用が出来ず、他のエネルギーと兼用して利用されて来た為、なお一層の改良が求められている。 Along with this, as a means of utilizing natural energy, what is currently widely used is a solar water heater (thermal efficiency 50-60%) and solar power generation (conversion efficiency 10-15%) using solar energy. However, in both cases, energy-saving technology that uses only solar energy is easily affected by the weather, and because it is unstable, it cannot be used alone, and has been used in combination with other energy. There is still a need for further improvements.
これに対して、地下3〜4mの地中は、年間を通して安定した温度を保つことから、夏季は外気に対して低温となり、冬季は暖温となる。そのため、従来からこのような地熱を利用した設備は、大型の建物や公共設備等で実験的に施工されているが、その利用方法は、冬の間に自然界で出来た氷等を保存しておき、その氷を夏季に地下に設けた蓄熱槽に移して冷水を作り、その冷水を各室に循環させて冷房を行うことが一般的であり、大掛かりな工事が必要となり、しかも、定期的に蓄熱層に氷を補充しなければならず、小規模な住宅用としては不向きであった。 On the other hand, in the
さらに、地中熱を利用したヒートポンプ方式で、家庭内の給湯と、室内の冷暖房を行う方法も行われているが、水平ループ方式(地中に深さ1〜2mの堀を堀り、そこに採熱用パイプを這わせて埋設する)では、建坪100m2の住宅の熱源を得るために400〜600mの採熱用パイプを埋設することが必要であり、又、垂直ループ方式(地中に深さ50〜100mの井戸を堀り、そこに採熱用パイプを埋設する)では2本の井戸が必要となり、一般住宅用で300〜500万円の費用を要すると共に、ヒートポンプの稼動コスト(電気代)が、深夜電力を利用した電気温水器の約75%かかるといった問題があった。Furthermore, a heat pump system that uses geothermal heat is also used to supply hot water in the home and to cool and heat the room, but a horizontal loop system (deep a 1-2 m deep moat in the ground, In order to obtain a heat source for a house with a floor area of 100 m 2 , it is necessary to embed a heat collecting pipe of 400 to 600 m, and a vertical loop method (underground) 2) is required for the construction of a well with a depth of 50 to 100m, and a pipe for heat collection is buried there. There was a problem that (electricity bill) took about 75% of the electric water heater using midnight power.
また、平成15年7月に建築基準法が改正され、「シックハウス対策」として、居室の24時間換気(1時間で居室体積の0.5回分を換気させる事)が義務づけられた。 In July 2003, the Building Standards Law was amended to require 24-hour ventilation of the room (to ventilate 0.5 times the volume of the room in one hour) as a “sick house measure”.
本発明は、このような、従来の欠点に鑑みて、自然との調和を図る事を目的とし、石油、ガス、電気等の人工エネルギーの浪費を抑え、太陽熱や地中の地熱を有効に利用して、住宅の室温調整を行うものであり、その為に、夏季は、冬季の冷たい外気で冷やしておいた貯水タンクの冷水を利用して冷風運転を行うと共に、冬季は、夏季の暑い外気で温めておいた貯水タンクの弱温水と、太陽熱温水器により温めた温水を利用して暖房運転を行うため、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する。 In view of such conventional drawbacks, the present invention aims to harmonize with nature, suppress waste of artificial energy such as oil, gas, electricity, etc., and effectively use solar heat and underground geothermal heat. In order to adjust the room temperature of the house, in summer, cold air operation is performed using the cold water stored in the storage tank that has been cooled by the cold outdoor air in winter. It is an object to provide a cooling / heating device having a low energy cost and a simple structure because heating operation is performed using the low-temperature water stored in the storage tank and the warm water heated by the solar water heater.
かかる課題を解決するために、請求項1に記載の発明は、貯水タンクと、貯温水タンクを地中に埋設し、その双方のタンク内に、外気取入口から各室の24時間給気パイプに連通する熱交換パイプを配管し、貯水タンクを雨水又は地下水又は水道水で満たすと共に、貯温水タンクは太陽熱温水器からの温水で満たし、前記、24時間給気パイプに設けた開閉バルブを操作する事により、夏季は、暑い外気を貯水タンクの冷たい貯蔵水と熱交換パイプの間で熱交換したのち、24時間給気パイプを経由して各室に給気し、冬季は、冷たい外気を貯水タンクの弱温水化された貯蔵水と熱交換パイプの間で熱交換し、さらに、貯温水タンクの温かい貯温水と熱交換パイプを通して熱交換し、24時間給気パイプを経由して各室に給気した事を特徴とする。 In order to solve such a problem, the invention described in
請求項2に記載の発明は、請求項1に記載の装置に加え、太陽熱温水器からの温水を、貯温水タンクに満たすと共に、満たされた温水を、風呂の給湯に用いた事を特徴とする。 The invention described in
請求項3に記載の発明は、請求項1に記載の装置に加え、太陽熱温水器からの温水を、貯温水タンクに満たすと共に、満たされた温水を、各室に設けた温水床暖房装置に循環させた事を特徴とする。 In addition to the apparatus of
請求項4に記載の発明は、請求項1に記載の装置に加え、外気取入口に空気清浄機と除湿機を取付けた事を特徴とする。 The invention described in claim 4 is characterized in that, in addition to the apparatus described in
請求項5に記載の発明は、請求項1及至4に記載の装置に加え、貯水タンクと貯温水タンクを、地下室の下部に設置した事を特徴とする。 The invention described in
請求項6に記載の発明は、請求項1及至5に記載の装置に加え、各室の換気に、全熱交換型の換気扇を取付けた事を特徴とする。 The invention described in
請求項1に記載の発明によれば、貯水タンクと、貯温水タンクを地中に埋設し、その双方のタンク内に、外気取入口から各室の24時間給気パイプに連通する熱交換パイプを配管し、貯水タンクを雨水又は地下水又は水道水で満たすと共に、貯温水タンクは太陽熱温水器からの温水で満たし、前記、24時間給気パイプに設けた開閉バルブを操作する事により、夏季においては、冬季の冷たい外気で冷やしておいた貯水タンク内の冷水を利用して、外気を貯水タンク内の熱交換パイプを経由させ、暑い外気を冷やして各室に給気するため、効率よく冷風運転を行うことが出来る。また、冬季においては、夏季の暑い外気で温めておいた貯水タンクの弱温水の中を、冷たい外気を熱交換バイプを経由して暖め、さらに、太陽熱温水器により温められた貯温水タンク内の熱交換パイプを経由させるため、温風を各室に送り込むことが可能となる。さらに、地中の貯温水タンクを大型化することが出来るようになるため、晴れた日の太陽エネルギーを地中の貯温水タンクに蓄える事が出来るようになり、曇りや雨の日が続いた場合にも、天候に左右される事なく、冬季の暖房に利用する事が可能となり、通年(夏・冬)を通じて、地中熱と太陽エネルギーの両方を利用し、冬の冷気と夏の温風を利用した全館冷暖房システムを構築することが可能となり、大幅な省エネ効果を得られる。 According to the first aspect of the present invention, the water exchange tank and the hot water tank are buried in the ground, and in both tanks, the heat exchange pipe communicates from the outside air inlet to the 24-hour air supply pipe of each chamber. In the summer season, the storage tank is filled with rain water, ground water or tap water, and the hot water tank is filled with hot water from a solar water heater, and the on / off valve provided in the 24-hour air supply pipe is operated. Uses cold water in a water storage tank that has been chilled with cold outdoor air in the winter, passes the external air through a heat exchange pipe in the water storage tank, cools the hot outdoor air, and supplies it to each room. You can drive. In addition, in the winter season, in the low temperature water of the water storage tank that has been warmed by the hot outdoor air in the summer, the cold outdoor air is warmed via the heat exchange vapour, and further, in the water storage tank heated by the solar water heater. Since the heat exchange pipe is used, warm air can be sent into each chamber. In addition, since it becomes possible to increase the size of the underground hot water tank, it becomes possible to store solar energy on a sunny day in the hot water tank in the ground, and cloudy and rainy days continued. Even in this case, it can be used for heating in the winter without being influenced by the weather. Throughout the year (summer / winter), both geothermal heat and solar energy are used, and the cold and summer temperatures in winter. It is possible to build a whole-building air-conditioning system using wind, and a significant energy-saving effect can be obtained.
請求項2に記載の発明によれば、太陽熱温水器で温められた温水を、貯温水タンクに満たすと共に、満たされた温水を、風呂の給湯に用いたため、従来のように、太陽熱温水器のお湯を直接風呂の給湯に用いていた場合に比べて、地中の貯温水タンクの容量を大型化することが出来るようになるため、晴れた日の太陽エネルギーを地中の貯温水タンクに蓄える事が出来るようになり、天候に左右される事なく、曇りや雨の日が続いた場合にも温水を風呂に供給する事が可能となるため、風呂の燃料費の節約につながる。 According to the invention described in
請求項3に記載の発明によれば、太陽熱温水器からの温水を、貯温水タンクに満たすと共に、満たされた温水を、各室に設けた温水床暖房装置に給湯したため、従来のように、太陽熱温水器のお湯を風呂の給湯にだけ利用するのではなく、晴れた日の太陽エネルギーを地中の貯温水タンクに蓄える事が出来るようになるため、曇りや雨の日が続いた場合にも、温水床暖房装置の熱源としても活用する事が可能となる。 According to the invention of
請求項4に記載の発明によれば、外気取入口に空気清浄機と除湿機を取り付けた事により、汚れた外気を空気清浄機により、空気中に浮遊する目に見えない細かい粒子、におい、花粉等を取除く事が可能になると共に、梅雨季から夏季にかけての湿度の高い時期には除湿機により外気の湿度を下げる事が可能となるため、各室に設けられた空気取入口より、個々に外気を取り込んでいた場合に比べて、汚れた外気をきれいな空気に変えて各室に取り込むことが可能となり、健康に良い。 According to the invention described in claim 4, by attaching an air cleaner and a dehumidifier to the outside air inlet, the dirty outside air is invisible fine particles floating in the air by the air cleaner, smell, It is possible to remove pollen, etc., and it is possible to lower the humidity of the outside air with a dehumidifier during periods of high humidity from the rainy season to the summer, so from the air intakes provided in each room, Compared to the case where outside air is taken in individually, it becomes possible to change dirty outside air into clean air and take it into each room, which is good for health.
請求項5に記載の発明によれば、貯水タンクと貯温水タンクを、地下室の下部に設置した事により、外気の温度と、地下3〜4mの地中の温度は、外気の温度が地中に到達するまで時間がかかり、季節と3〜4ヶ月のずれが生ずるため、東京で地中が最も低温になるのが3〜4月頃(地中温度は約13℃)で、最も暖かくなるのが10〜11月頃(地中温度は約20℃)となる。そのため、地下室を構築する際、貯水タンクと貯温水タンクを地下室の下部に設置したことにより、貯水タンクと貯温水タンクの外気温度に対する温度変化を最小限に留めると共に、狭小地で建物を構築する際に土地を有効に利用することが出来る。 According to the invention described in
請求項6に記載の発明によれば、各室の換気に、全熱交換型の換気扇を取付けた事により、室内の汚れた空気だけを排気し、室内の熱と湿度は、熱交換によりそのまま保たれるため、冷暖房の費用を抑えることが可能となる。 According to the invention described in
以下、この発明の実施の形態1について説明する。
[発明の実施の形態1]
図1、図2は、本発明の太陽熱温水器と地中熱を通年(夏・冬)利用した住宅断面のシステム図である。図1、図2における、住宅1の太陽熱と地中熱を利用した冷暖房システムを説明する。 FIG. 1 and FIG. 2 are system diagrams of a cross section of a house using the solar water heater of the present invention and geothermal heat throughout the year (summer / winter). The air conditioning system using the solar heat and underground heat of the
住宅1は地下室付の2階建住宅で、地下室Iと、1階室内H、2階室内Gで構成され、屋根4には太陽熱温水器2が設置されると共に、外気取入口7には空気清浄機8と除湿機9が接続される。また、地下室Iの下部の地中には貯水タンク22が埋設され、その貯水タンク22には、送水管13が結合され、送水管13は給水管14に接続されると共に、送水管13には水を送水、停止させるための開閉バルブ11が取付けられる。この場合、給水管14の水源は水道水の代わりに地下水を利用してもよいことは勿論である。 The
なお、貯水タンク22には、溢れ水パイプ20が結合されると共に、その溢れ水パイプ20には溢れ水を送水、停止させるための開閉バルブ15が取付けられ、貯水タンク22より溢れ出た溢れ水は、矢印19で示す方向に送られ溢れ水排水口10より排水される。 An
さらに、貯水タンク22の横には、貯温水タンク27が埋設され、給水管71に結合された送水管73には水を送水、停止させるための開閉バルブ78が取付けられ温水循環パイプ68に連結される。さらに温水循環パイプ68は両端が太陽熱温水器2と貯温水タンク27に接続されると共に、温水循環パイプ68には、温水を送水、停止させるための開閉バルブ80が取付けられ、風呂47に給湯するための水栓48が設置される。また、温水循環パイプ69の両端は、太陽熱温水器2と貯温水タンク27に接続されると共に、温水循環パイプ69には、温水を循環させるための温水循環ポンプ79が設置される。 Further, a hot
さらに、貯温水タンク27には、溢れ水パイプ65が結合され、その溢れ水パイプ65には、溢れ水を送水、停止させるための開閉バルブ76が取付けられ、貯温水タンク27より溢れ出た溢れ水は、溢れ水排水口77より排水される。 Further, an
つづいて、搬送空気パイプについて説明する。空気清浄機8と除湿機9に接続される搬送空気パイプ16は、貯水タンク22内の熱交換パイプ21と連通空気パイプ32に分岐され、一方の連通空気パイプ32には搬送空気を送風、停止させるための開閉バルブ33が取付けられ、他方の貯水タンク22内の熱交換パイプ21は、貯水タンク22内を蛇行して、長時間にわたり貯水タンク22内の貯蔵水24との間で熱交換を行う事が出来るように構成される。このように分岐された連通空気パイプ32と熱交換パイプ21は、再び集合して一本の連通空気パイプ35となる。 Next, the carrier air pipe will be described. The
さらに、連通空気パイプ35は、連通空気パイプ30と連通空気パイプ37に分岐され、一方の連通空気パイプ30には、搬送空気を送風、停止させるための開閉バルブ36が取付けられると共に、貯温水タンク27内の熱交換パイプ25に接続される。このように構成された貯温水タンク27内の熱交換パイプ25は貯温水タンク27内を蛇行して、長時間にわたり貯温水タンク27内の貯温水26との間で熱交換を行う。他方の連通空気パイプ37には、搬送空気を送風、停止させるための開閉バルブ38が取付けられる。このように分岐された連通空気パイプ30と連通空気パイプ37は、再び集合して一本の連通空気パイプ40となり、連通空気パイプ40には搬送空気を送風するための送風ファン39が取付けられる。 Further, the
さらに、連通空気パイプ40は各室給気パイプ42と連通空気パイプ50に分岐され、一方の各室給気パイプ42は地下室天井部44内に配管され、地下室Iの天井に取付けられた吹出口43に結合される。他方の連通空気パイプ50は1階室内Hを経由して、再び各室給気パイプ53と連通空気パイプ58に分岐され、一方の各室給気パイプ53は、1階天井部55内に配管され、1階室内Hの天井に取付けられた吹出口52、吹出口54に結合される。他方の連通空気パイプ58は2階室内Gを経由して、2階天井部63に配管された各室給気パイプ61に連結され、2階室内Gの天井に取付けられた吹出口60、吹出口62に結合される。 Further, the
さらに、地下室I、1階室内H、2階室内Gの各室には換気扇45、換気扇6、換気扇81、換気扇5、換気扇83が取付けられる。この場合、省エネの観点から換気扇は外気を室温に近づけて給気と排気を同時に行う、全熱交換型の換気扇を使用する事が望ましい。 Further, a ventilating
以上のような構成において、図1により夏季における各室の冷風運転について説明する。 With the above configuration, the cold air operation of each room in summer will be described with reference to FIG.
最初に、貯温水タンク27と太陽熱温水器2への給水方法について説明する。最初に、溢れ水を送水、停止させるための開閉バルブ76を閉じ、つづいて温水を送水、停止させるための開閉バルブ80を開け、さらに太陽熱温水器2の空気抜き弁(図示せず)を開け、つづいて、水を送水、停止させるための開閉バルブ78を開け、温水循環ポンプ79を駆動することにより、地中の給水管71に接続された送水管73より水が矢印72方向に流れ、温水循環パイプ68を経由して矢印67方向に送られ、貯温水タンク27に給水されると共に、貯温水タンク27内に給水され貯温水タンク27を満タンに満たした水は、さらに温水循環パイプ69を経由して矢印66方向に送られ、温水循環ポンプ79を経由して水は矢印84方向に流れ、太陽熱温水器2に給水される。このようにして、貯温水タンク27と太陽熱温水器2が水で満たされた後、太陽熱温水器2の空気抜き弁(図示せず)を閉じることにより、太陽熱温水器2と貯温水タンク27が水で満たされる。この場合、給水管71より給水する水は水道水に限定せず、井戸水を使用することも可能である。なお、井戸水を利用する場合においては、送水管73に給水ポンプ(図示せず)を取付ける。 First, a method for supplying water to the
このように太陽熱温水器2に給水された水は、太陽3により温められ温水となる。さらに温められた温水は、温水循環ポンプ79を駆動する事により、温水循環パイプ68の矢印85方向から、矢印67方向に送られ貯温水タンク27内に溜められる。このように、太陽熱温水器2で温められた温水は温水循環ポンプ79により太陽熱温水器2と貯温水タンク27を循環するため、貯温水タンク27に溜められた水は温かい貯温水26となる。 Thus, the water supplied to the
このようにして貯温水タンク27に温水が貯留されるため、曇りや雨の日が続いた場合でも、温水循環ポンプ79を駆動する事により、貯温水タンク27に溜めた貯温水26を、温水循環パイプ69の矢印66に示す方向から、矢印84方向に送られ、太陽熱温水器2を経由して温水循環パイプ68の矢印85で示す方向に送られ、さらに矢印75方向に送られた温水は水栓48より風呂47に給湯される。 Since the hot water is stored in the
なお、風呂47にお湯を給湯する場合は、水を送水、停止するための開閉バルブ78を開き、お湯を送水、停止するための開閉バルブ80を閉め、蛇口49を開く事により、太陽熱温水器2で温められた温水が矢印50方向に送られ水栓48より給湯されると共に、風呂47に給湯されたお量の量と同量の水が、給水管71より送水管73を経由して矢印72方向に送られ貯温水タンク27に給水される。 When hot water is supplied to the
つづいて、貯水タンク22の貯水方法について説明する。最初に、溢れ水を送水、停止するための開閉バルブ15を開け、つづいて、水を送水、停止するための開閉バルブ11を開く事により、地中の給水管14に接続された送水管13より水が矢印18方向に送られ、貯水タンク22に給水され、貯水タンク22が水で満タンになり、水が溢れ水排水口10より溢れ出た時点で、水を送水、停止するための開閉バルブ15を閉じる事により、貯水タンク22内は貯蔵水24で満たされる。 Next, a water storage method of the
以上のような構成において、各室の吹出口43、52、54、60、62に連通する連通空気パイプ32の開閉バルブ33を閉め、開閉バルブ31を開け、搬送空気を送風、停止させるための開閉バルブ36を閉め、搬送空気を送風、停止させるための開閉バルブ38を開け、送風ファン39を運転させる事により、外気取入口7より取り込まれた夏の暑い外気Aは、空気清浄機8により、空気中に浮遊する目に見えない細かい粒子、におい、花粉等が取り除かれると共に、除湿機9により梅雨季から夏季にかけての湿度の高い空気を除湿した搬送空気は、矢印17方向から矢印28方向に送られ、熱交換パイプ21を経由して矢印23方向に送られ、長時間にわたり、貯水タンク22内の貯蔵水24との間で熱交換され冷やされる。 In the configuration as described above, the open /
このようにして冷やされ、矢印34方向に送られた搬送空気は、連通空気パイプ35から連通空気パイプ37を経由して、矢印70で示す方向に送られ、さらに送風ファン39により搬送空気は矢印41方向と矢印74方向に分岐され、矢印41方向に送られた搬送空気は各室給気パイプ42を経由して吹出口43より地下室I内に給気Bされ地下室Iを冷やす。他方の矢印74方向に送られた搬送空気は連通給気パイプ50を経由して矢印51と矢印57方向に分岐され、矢印51方向に送られた搬送空気は各室空気パイプ53を経由して吹出口52、吹出口54より各室に給気C、Dされ1階室内Hを冷やす。他方の矢印57で示す方向に送られた搬送空気は連通空気パイプ58を経由して矢印59方向に送られ、各室給気パイプ61を経由して吹出口60、吹出口62より各室に給気E、Fされ2階室内Gを冷やす。 The carrier air cooled in this way and sent in the direction of
なお、各室の吹出口43、52、54、60、62より給気される冷風が冷え過ぎる場合は、搬送空気を送風、停止させるための開閉バルブ33を冷え過ぎに応じて適量開放し、矢印17で示す搬送空気を熱交換パイプ21と連通空気パイプ32の両方のパイプに送り込むことにより、夏の暑い外気と、貯水タンク22で冷やされた冷風が連通空気パイプ35で混合され搬送空気の温度が調整される。 In addition, when the cool air supplied from the
また、図2で示す冬季における各室の温風運転については、各室の吹出口43、52、54、60、62に連通する連通空気パイプ32の開閉バルブ33を閉め、開閉バルブ31を開け、搬送空気を送風、停止させるための開閉バルブ36を開け、搬送空気を送風、停止させるための開閉バルブ38を閉め、送風ファン39を運転させる事により、外気取入口7より取り込まれた冬の冷たい外気Aは、空気清浄機8により、空気中に浮遊する目に見えない細かい粒子、におい、花粉等が取り除かれると共に、除湿機9は、冬季は湿度が下がるため運転せず、そのまま通過させ、矢印17方向に送られ、さらに、矢印28方向に送られ、熱交換パイプ21を経由して矢印23方向に送られ長時間にわたり、貯水タンク22内の弱温水となった貯蔵水24との間で熱交換され温められる。 In addition, for warm air operation in each room in the winter season shown in FIG. 2, the open /
このようにして貯水タンク22内の貯蔵水24により温められ、矢印34方向に送られた搬送空気は、搬送空気を送風、停止させるための開閉バルブ36を経由して、矢印89方向に送られ、貯温水タンク27内の貯温水26により温められ、矢印88方向に送られ、さらに送風ファン39により搬送空気は矢印41方向と矢印74方向に分岐され、矢印41方向に送られた搬送空気は各室空気パイプ42を経由して吹出口43より地下室I内に給気Bされ地下室Iを暖める。他方の矢印74方向に送られた搬送空気は連通空気パイプ50を経由して矢印51方向と矢印57方向に分岐され、矢印51方向に送られた搬送空気は各室空気パイプ53を経由して吹出口52、吹出口54より各室に給気C、Dされ1階室内Hを暖める。他方の矢印57方向に送られた搬送空気は、連通空気パイプ58を経由して矢印59で示す方向に送られ、各室空気パイプ61を経由して吹出口60、吹出口62より各室に給気E、Fされ2階室内Gを暖める。 The carrier air warmed by the stored
なお、各室の吹出口43、52、54、60、62より給気される温風が暑過ぎる場合は、搬送空気を送風、停止させるための開閉バルブ38を温かさに応じて適量開放し、矢印34で示す搬送空気を熱交換パイプ25と連通空気パイプ37の両方のパイプに送り込むことにより、冬の冷たい外気と、貯温水タンク27で温められた温風が連通空気パイプ40で混合され搬送空気の温度を調整することが可能となる。 In addition, when the warm air supplied from the
また、前記、夏季と冬季における貯水タンク22内の貯蔵水24は、夏季においては、冬季の冷たい外気で冷やしておいた貯水タンク22内の貯蔵水24を利用して、外気を貯水タンク22内の熱交換パイプ21を経由させ、夏の暑い外気を冷やして各室に送り込むため、効率よく冷風運転を行うことが出来る。また、冬季においては、夏季の暑い外気で温めておいた貯水タンク22の貯蔵水24を利用して、外気を貯水タンク内の熱交換パイプ21を経由させ温めると共に、さらに太陽熱温水器2の温水を利用した、貯温水タンク27内の熱交換パイプ25を経由するため、各室に温風を送り込むことが可能となり、夏・冬を通じて効率よく省エネ運転を行う事が可能となる。 In addition, the stored
また、冷暖房運転を必要としない、春秋の季節では、搬送空気が貯水タンク22と貯温水タンク27を経由しないように、搬送空気を送風、停止するための開閉バルブ31、36を閉め、開閉バルブ33、38を開き、送風ファン39を運転する事により、外気取入口7より取り込まれた外気Aは、空気清浄機8により、空気中に浮遊する目に見えない細かい粒子、におい、花粉等が取り除かれると共に、湿度が高い場合は除湿機9を運転して湿度の高い空気を除湿し、吹出口43、52、54、60、62より地下室I、1階室内H、2階室内Gに給気される。 Further, in the spring and autumn season when the air conditioning operation is not required, the opening and closing
以下、この発明の実施の形態2について説明する。
[発明の実施の形態2]The second embodiment of the present invention will be described below.
[
図3には、この発明の実施の形態2を示す。上記発明の実施の形態1では、図1、図2で示すように、給水管71には送水管73が接続され温水循環ポンプ68に接続しているが、この発明の実施の形態2では、図3に示すように、送水管73は温水循環ポンプ69に接続され、給水管71より給水された水は、温水循環ポンプ79を運転する事により送水管73を経由して矢印111方向に送られる。このように、太陽熱温水器2のタンク容量が大きい場合、又は、日差しが強い土地においては、このように水を太陽熱温水器2に直接送り込むことにより、効率よく水を温めることが可能となる。その他のシステムについては、この発明の実施の形態1と同様である。 FIG. 3 shows a second embodiment of the present invention. In the first embodiment of the present invention, as shown in FIGS. 1 and 2, a
以下、この発明の実施の形態3について説明する。
[発明の実施の形態3]The third embodiment of the present invention will be described below.
図4、図5には、この発明の実施の形態3を示す。上記発明の実施の形態1では、図1、図2で示すように、連通空気パイプ40より地下室I、1階室内H、2階室内Gに送り込まれる給気は、各室給気パイプ42、53、61を経由して吹出口43、52、54、60、62より給気されるが、この発明の実施の形態3では、図4、図5に示すように、発明の実施の形態1に加えて、1階床部46と、2階床部56に連通空気パイプ40からの搬送空気を送り込むための、床内空気吐出パイプ94、97を設けると共に、その床内空気吐出パイプ94、97を開閉するための開閉バルブ93、98を取付ける。さらに1階室内Hの床面には床面噴出口J、Kが設置され、浴室の壁面には壁面噴出口Lが設置される。また2階室内Gの床面には床面噴出口M、N、O、Pが設置される。 4 and 5 show a third embodiment of the present invention. In the first embodiment of the present invention, as shown in FIGS. 1 and 2, the air supplied to the basement I, the first floor room H, and the second floor room G from the
以上のような構成において、図4により夏季における地中熱と太陽熱温水器を利用した冷風システムを説明する。 With the above configuration, a cold air system using geothermal heat and a solar water heater in summer will be described with reference to FIG.
夏季においては、床内空気吐出パイプ94に取付けられた搬送空気を送風、停止するための開閉バルブ93を閉めると共に、床内空気吐出パイプ97に取付けられた搬送空気を送風、停止するための開閉バルブ98を閉め、各室の吹出口43、52、54、60、62に連通する連通空気パイプ32の搬送空気を送風、停止するための開閉バルブ33を閉め、さらに搬送空気を送風、停止するための開閉バルブ36を閉め、搬送空気を送風、停止するための開閉バルブ38を開け、送風ファン39を運転する事により、外気取入口7より取り込まれた夏の暑い外気Aは、空気清浄機8により、空気中に浮遊する目に見えない細かい粒子、におい、花粉等が取り除かれると共に、除湿機9により梅雨季から夏季にかけての湿度の高い空気を除湿し、矢印17をへて矢印28で示す方向に送られ熱交換パイプ21を経由して矢印23で示す方向に送られ、長時間にわたり、貯水タンク22内の貯蔵水24との間で熱交換され冷やされる。 In summer, the opening / closing
このようにして、冷やされ、矢印34で示す方向に送られた搬送空気は、連通空気パイプ35から連通空気パイプ37を経由して、矢印70で示す方向に送られ、送風ファン39により矢印90で示す方向と矢印92で示す方向に分岐され、矢印90で示す方向に送られた搬送空気は各室給気パイプ42を経由して吹出口43より地下室I内に給気され地下室Iを冷やす。他方の矢印92で示す方向に送られた搬送空気は連通空気パイプ50を経由して矢印95に示す方向と矢印99に示す方向に分岐され、矢印95に示す方向に送られた搬送空気は各室給気パイプ53を経由して吹出口52、吹出口54から各室に給気C、Dされ1階室内Hを冷やす。他方の矢印99方向に送られた搬送空気は連通空気パイプ58を経由して矢印59で示す方向に送られ、各室給気パイプ61を経由して吹出口60、吹出口62より各室に給気E、Fされ2階室内Gを冷やす。 The carrier air thus cooled and sent in the direction indicated by the
なお、各室の吹出口43、52、54、60、62より給気される冷風が冷え過ぎる場合は、搬送空気を送風、停止させるための開閉バルブ33を冷え過ぎに応じて適量開放し、矢印17で示す搬送空気を熱交換パイプ21と連通空気パイプ32の両方のパイプに送り込むことにより、夏の暑い外気と、貯水タンク22で冷やされた冷風が連通空気パイプ35で混合され搬送空気の温度が適温になるように調整する。その他の夏季における各室の温度調整については、この発明の実施の形態1と同様である。 In addition, when the cool air supplied from the
また、図5で示すように、冬季における各室の温度調整については、床内空気吐出パイプ94に取付けられた搬送空気を送風、停止するための開閉バルブ93を開け、床内空気吐出パイプ97に取付けられた搬送空気を送風、停止するための開閉バルブ98を開け、各室の吹出口43、52、54、60、62に連通する連通空気パイプの開閉バルブ33を閉め、搬送空気を送風、停止するための開閉バルブ36を開け、搬送空気を送風、停止するための開閉バルブ38を閉め、送風ファン39を運転する事により、外気取入口7より取り込まれた冬の冷たい外気Aは、空気清浄機8により、空気中に浮遊する目に見えない細かい粒子、におい、花粉等が取り除かれると共に、除湿機9は冬は湿度が下がるため運転せず、そのまま外気を通過させ、矢印28方向に送られ熱交換パイプ21を経由して矢印23で示す方向に送られ、長時間にわたり、貯水タンク22内の弱温水となった貯蔵水24との間で熱交換され温められる。 Further, as shown in FIG. 5, for the temperature adjustment of each room in winter, the on-off
このようにして貯水タンク22内の貯蔵水24により温められた搬送空気は、矢印34で示す方向に送られ、搬送空気を送風、停止するための開閉バルブ36を経由して、矢印89で示す方向に送られ、貯温水タンク27内の貯温水26により温められ、さらに矢印88で示す方向に送られ、送風ファン39により送られた搬送空気は矢印90で示す方向と、矢印91に示す方向と、矢印92に示す方向に分岐され、矢印90で示す方向に送られた搬送空気は各室給気パイプ42を経由して吹出口43より地下室I内に給気Bされ地下室Iを暖める。他方の矢印91に示す方向に送られた搬送空気は、搬送空気を送風、停止するための開閉バルブ93を経由して床内空気吐出パイプ94より1階室内Hの1階床部46に送り込まれ1階室内Hの床面を温めると共に、床面吹出口J、Kと浴室の壁面吹出口Lより1階室内Hに給気される。さらに矢印92で示す方向に送られた搬送空気は連通空気パイプ50を経由して矢印95で示す方向と、矢印96で示す方向と矢印99で示す方向に分岐され、矢印95で示す方向に送られた搬送空気は各室給気パイプ53を経由して吹出口52、吹出口54より各室に給気C、Dされ1階室内Hを暖める。他方の矢印96で示す方向に送られた搬送空気は、搬送空気を送風、停止するための開閉バルブ98を経由して床内空気吐出パイプ97より2階室内Gの床内に送り込まれ2階室内Gの2階床部56を温めると共に、床面吹出口M、N、O、Pより2階室内Gに給気される。さらに矢印99方向に送られた搬送空気は、連通空気パイプ58を経由して矢印59で示す方向に送られ、各室給気パイプ61を経由して吹出口60、吹出口62より各室に給気E、Fされ2階室内Gを暖める。 The carrier air warmed by the stored
なお、各室の吹出口43、52、54、60、62より給気される温風が暑過ぎる場合は、搬送空気を送風、停止するための開閉バルブ38を暑さに応じて適量開放し、矢印34で示す搬送空気を熱交換パイプ25と連通空気パイプ37の両方のパイプに送り込むことにより、冬の冷たい外気と、貯温水タンク27で温められた温風が連通空気パイプ40で混合され搬送空気の温度が調整される。その他の冬季における各室の温度調整については、この発明の実施の形態1と同様である。 If the warm air supplied from the
また、冷暖房運転を必要としない、春秋の季節では、搬送空気が貯水タンク22と貯温水タンク27を経由しないように、搬送空気を送風、停止するための開閉バルブ31、36を閉め、開閉バルブ33、38を開き、送風ファン39を運転する事により、外気取入口7より取り込まれた外気Aは、空気清浄機8により、空気中に浮遊する目に見えない細かい粒子、におい、花粉等が取り除かれると共に、湿度が高い場合は除湿機9を運転して湿度の高い空気を除湿し、吹出口43、52、54、60、62より地下室I、1階室内H、2階室内Gに給気される。 Further, in the spring and autumn season when the air conditioning operation is not required, the opening and closing
以下、この発明の実施の形態4について説明する。
[発明の実施の形態4]The fourth embodiment of the present invention will be described below.
[Embodiment 4 of the Invention]
図6には、この発明の実施の形態4を示す。上記発明の実施の形態2では、図4、図5で示すように、各室給気パイプ42、各室給気パイプ53、連通空気パイプ58は、連通空気パイプ40からの搬送空気が、遮られず、そのまま通過するように構成されているが、この発明の実施の形態4では、図6に示すように、各室給気パイプ42に搬送空気を送風、停止するための開閉バルブ108を取付けると共に、各室給気パイプ53にも同様に、搬送空気を送風、停止するための開閉バルブ109を取付け、さらに連通空気パイプ58にも、搬送空気を送風、停止するための開閉バルブ110を取付ける。このようにして取り付けられた開閉バルブ108、109、110を閉め、搬送空気を送風、停止するための開閉バルブ93、98を開く事により、送風ファン39から送られる搬送空気は床内空気吐出パイプ94、97から1階床部46、2階床部56に給気され、冬の間の床暖房専用として利用することが可能となる。 FIG. 6 shows a fourth embodiment of the present invention. In the second embodiment of the present invention, as shown in FIGS. 4 and 5, each room
さらに、搬送空気を送風、停止するための開閉バルブ93、98を閉め、搬送空気を送風、停止するための開閉バルブ108、109、110を開く事により、送風ファン39から送られる搬送空気は各室給気パイプ42、53、61を経由して、吹出口43、52、54、60、62より各室に給気されるため、夏の間の冷風運転専用として利用する事が可能となる。その他のシステムについては、この発明の実施の形態2と同様である。 Further, the opening and closing
以下、この発明の実施の形態5について説明する。
[発明の実施の形態5]The fifth embodiment of the present invention will be described below.
図7には、この発明の実施の形態5を示す。上記発明の実施の形態1では、図1、図2に示すように、貯水タンク22への給水は給水管14より送水管13を経由して給水されるが、この発明の実施の形態5では、図7に示すように、地表面12に雨水貯水タンク104が設置され、屋根4に降った雨水100は、矢印101から矢印102方向に流される。なお、その雨水貯水タンク104には、雨樋103が接続され、さらに雨水貯水タンク104の下部に接続された送水管106は、送水管13に接続される。なお、送水管106には、水を送水、停止させるための雨水開閉バルブ105が取付けられる。このようにして、屋根4に降った雨水100は、雨樋103を経由して雨水貯水タンク104に貯水され、雨水100を貯水タンク22に給水する際は、最初に送水管13に取付けられた水を送水、停止させる開閉バルブ11を閉め、雨水貯水タンク104に取付けられた雨水開閉バルブ105を開ける事により、雨水100は貯水タンク104に接続された送水管106を経由して矢印107で示す方向に送られ送水管13を経由して貯水タンク22に給水される。その他のシステムについては、この発明の実施の形態1と同様である。 FIG. 7 shows a fifth embodiment of the present invention. In the first embodiment of the present invention, as shown in FIGS. 1 and 2, water is supplied to the
以下、この発明の実施の形態6について説明する。
[発明の実施の形態6]The sixth embodiment of the present invention will be described below.
[Sixth Embodiment of the Invention]
図8、図9は、この発明の実施の形態6を示す。図8、図9では、RC住宅120(RC住宅とは鉄筋コンクリート住宅の略称です)における太陽熱温水器と地中熱を利用した冷暖房システムを説明する。RC住宅120は地下室付の2階建住宅で、地下室Yと、1階室内X、2階室内Wで構成され、屋上126には太陽熱温水器122が設置されると共に、外気取入口129には空気清浄機130と除湿機131が接続される。また、地下室Yの下部の地中には貯水タンク144が埋設され、その貯水タンク144には、送水管135が結合され、送水管135は給水管136に接続されると共に、送水管135には水を送水、停止させるための開閉バルブ133が取付けられる。この場合、給水管135の水源は水道水の代わりに地下水を利用してもよいことは勿論である。なお、井戸水を利用する場合においては、送水管135に給水ポンプ(図示せず)を取り付ける。 8 and 9 show a sixth embodiment of the present invention. 8 and 9, an air conditioning system using a solar water heater and underground heat in RC house 120 (RC house is an abbreviation for reinforced concrete house) will be described. The
なお、貯水タンク144には、溢れ水パイプ142が結合されると共に、その溢れ水パイプ142には溢れ水を送水、停止させるための開閉バルブ137が取付けられ、貯水タンク144より溢れ出た溢れ水は、矢印141で示す方向に送られ溢れ水排水口132より排水される。 An
さらに、貯水タンク144の横には、貯温水タンク149が埋設され、給水管199に結合された送水管200には水を送水、停止させるための開閉バルブ203が取付けられ温水循環パイプ197に連結される。さらに温水循環パイプ197は両端が太陽熱温水器122と貯温水タンク149に接続されると共に、温水循環パイプ197には、温水を送水、停止させるための開閉バルブ205が取付けられ、風呂173に給湯するための水栓174が接続される。また、温水循環パイプ198の両端は、太陽熱温水器122と貯温水タンク149に接続されると共に、温水循環パイプ198には、温水を循環させるための温水循環ポンプ204が設置される。 Further, a hot
さらに、貯温水タンク149には、溢れ水パイプ194が結合されると共に、その溢れ水パイプ194には溢れ水を送水、停止させるための開閉バルブ201が取付けられ、貯温水タンク149より溢れ出た溢れ水は、溢れ水排水口202より排水される。 Further, an
つづいて、温水床暖房について説明する。1階室内Xの床部と2階室内Wの床部には、それぞれ、温水床暖房171、172、181、182が施工されると共に、貯温水タンク149には、貯温水タンク149内の貯温水148を温水床暖房171、172、181、182に循環させるための温水循環パイプ195、196が配管され、温水循環パイプ195と1階室内Xの床部に設置された温水床暖房171、172が接続されると共に、温水床暖房171、172に貯温水148を循環させるための温水循環ポンプ206が取付けられる。さらに、温水床暖房181、182は温水循環パイプ195、196に接続され、温水床暖房181、182に貯温水148を循環させるための温水循環ポンプ209が取付けられる。 Next, hot water floor heating will be described. Hot
また、空気清浄機130と除湿機131に接続される搬送空気パイプ138は、貯水タンク144内の熱交換パイプ143と連通空気パイプ155に分岐され、一方の連通空気パイプ155には搬送空気を送風、停止させるための開閉バルブ156が取付けられ、他方の貯水タンク144内の熱交換パイプ143は、貯水タンク144内を蛇行して、長時間にわたり貯水タンク144内の貯蔵水146との間で熱交換を行う事が出来るように構成される。このように分岐された連通空気パイプ155と熱交換パイプ143は、再び集合して一本の連通空気パイプ158となる。 The
さらに、連通空気パイプ158は、連通空気パイプ152と連通空気パイプ160に分岐され、一方の連通空気パイプ152には、搬送空気を送風、停止させるための開閉バルブ159が取り付けられると共に、熱交換パイプ147に接続される。このように構成された貯温水タンク149内の熱交換パイプ147は貯温水タンク149内を蛇行して、長時間にわたり貯温水タンク149内の貯温水148との間で熱交換を行う。他方の連通空気パイプ160には、搬送空気を送風、停止させるための開閉バルブ161が取付けられる。このように分岐された連通空気パイプ152と連通空気パイプ160は、再び集合して一本の連通空気パイプ164となり、連通空気パイプ164には搬送空気を送風するための送風ファン163が取付けられる。 Further, the
さらに、連通空気パイプ164は各室給気パイプ167と連通空気パイプ176に分岐され、一方の各室給気パイプ167は地下室天井部169内に配管され、地下室Yの天井に取付けられた吹出口168に結合される。他方の連通空気パイプ176は1階室内Xを経由して、再び各室給気パイプ178と連通空気パイプ185に分岐され、一方の各室給気パイプ178は、1階天井部180内に配管され、1階室内Xの天井に取付けられた吹出口177、吹出口179に結合される。他方の連通空気パイプ185は2階室内Wを経由して、2階天井部190に配管された各室給気パイプ188に連結され、2階室内Wの天井に取付けられた吹出口187、吹出口189に結合される。 Further, the
さらに、地下室Y、1階室内X、2階室内Wの各室には換気扇170、換気扇128、換気扇208、換気扇127、換気扇210が取付けられる。この場合、省エネの観点から換気扇は外気を室温に近づけて給気と排気を同時に行う、全熱交換型の換気扇を使用する事が望ましい。 Further, a
以上のような構成において、図8により夏季における各室の冷風運転について説明する。 With the configuration as described above, the cold wind operation of each room in summer will be described with reference to FIG.
最初に、貯温水タンク149と太陽熱温水器122への給水方法について説明する。まず、溢れ水を送水、停止させるための開閉バルブ201を閉じ、つづいて温水を送水、停止させるための開閉バルブ205を開け、さらに太陽熱温水器122の空気抜き弁(図示せず)を開け、つづいて、水を送水、停止させるための開閉バルブ203を開け、温水循環ポンプ204を駆動することにより、地中の給水管199に接続された送水管200より水が温水循環パイプ197を経由して、矢印192方向に流れ、貯温水タンク149に給水されると共に、貯温水タンク149内に給水され、貯温水タンク149を満タンに満たした水は、さらに温水循環パイプ198を経由して矢印193方向に送られ、温水循環ポンプ204を経由して、水は矢印212方向に送られ、太陽熱温水器122に給水される。このようにして、貯温水タンク149と太陽熱温水器122が水で満たされた後、太陽熱温水器122の空気抜き弁(図示せず)を閉じることにより、太陽熱温水器122と貯温水タンク149が水で満たされる。この場合、給水管199より給水する水は水道水に限定せず、井戸水を使用することも可能である。なお、井戸水を利用する場合においては、送水管200に給水ポンプ(図示せず)を取付ける。 First, a method for supplying water to the hot
このように、太陽熱温水器122に給水された水は、太陽121により温められ温水となる。さらに温められた温水は、温水循環ポンプ204を駆動する事により、温水循環パイプ197の矢印211方向から、矢印192方向に送られ貯温水タンク149に溜められる。このように、太陽熱温水器122で温められた温水は温水循環ポンプ204により太陽熱温水器122と貯温水タンク149を循環するため、貯温水タンク149に溜められた水は温かい貯温水148となる。 Thus, the water supplied to the
このようにして貯温水タンク149に温水が貯留されるため、曇りや雨の日が続いた場合でも、温水循環ポンプ204を駆動する事により、貯温水タンク149に溜めた貯温水148を、温水循環パイプ198の矢印193に示す方向から、矢印212方向に送られ太陽熱温水器122を経由して温水循環パイプ197の矢印211で示す方向に送られる。 Since the hot water is stored in the
なお、風呂173にお湯を給湯する場合は、水を送水、停止するための開閉バルブ203を開き、お湯を送水、停止するための開閉バルブ205を閉め、蛇口175を開く事により、太陽熱温水器122で温められた温水が矢印211方向を経由して、矢印207方向に送られ水栓174より給湯されると共に、風呂173に給湯されたお湯の量と同量の水が、給水管199より送水管200を経由して貯温水タンク149に給水される。 When hot water is supplied to the
つづいて、貯水タンク144の貯水方法について説明する。まず溢れ水を送水、停止するための開閉バルブ137を開け、つづいて水を送水、停止するための開閉バルブ133を開く事により、地中の給水管136に接続された送水管135より水が矢印140方向に送られ、貯水タンク144に給水され、貯水タンク144が水で満タンになり、溢れ水排水口132より水が溢れた時点で、水を送水、停止させるための開閉バルブ137を閉じる事により、貯水タンク144内は貯蔵水146で満たされる。 Next, a water storage method of the
以上のような構成において、各室の吹出口168、177、179、187、189に連通する連通空気パイプ155の開閉バルブ156を閉め、開閉バルブ154を開け、搬送空気を送風、停止させるための開閉バルブ159を閉め、搬送空気を送風、停止させるための開閉バルブ161を開け、送風ファン163を運転させる事により、外気取入口129より取り込まれた夏の暑い外気Qは、空気清浄機130により、空気中に浮遊する目に見えない細かい粒子、におい、花粉等が取り除かれると共に、除湿機131により梅雨季から夏季にかけての湿度の高い空気を除湿して搬送空気となり、矢印139で示す方向から矢印150方向に送られ、熱交換パイプ143を経由して矢印145方向に送られ、長時間にわたり、貯水タンク144内の貯蔵水146との間で熱交換され冷やされる。 In the above configuration, the open /
このようにして冷やされ、矢印157方向に送られた搬送空気は、連通空気パイプ158から連通空気パイプ160を経由して、矢印162で示す方向に送られ、さらに送風ファン163により搬送空気は矢印166方向と矢印165方向に分岐され、矢印166方向に送られた搬送空気は、各室給気パイプ167を経由して吹出口168より地下室Y内に給気Rされ地下室Yを冷やす。他方の矢印165方向に送られた搬送空気は連通空気パイプ176を経由して矢印183、矢印184方向に分岐され、矢印183方向に送られた搬送空気は、各室給気パイプ178を経由して吹出口177、吹出口179より各室に給気S、Tされ1階室内Xを冷やす。他方の矢印184で示す方向に送られた搬送空気は連通空気パイプ185を経由して矢印186方向に送られ、各室給気パイプ188を経由して吹出口187、吹出口189より各室に給気U、Vされ2階室内Wを冷やす。 The carrier air thus cooled and sent in the direction of the arrow 157 is sent from the
なお、各室の吹出口168、177、179、187、189より給気される冷風が冷え過ぎる場合は、搬送空気を送風、停止させるための開閉バルブ156を冷え過ぎに応じて適量開放し、矢印139で示す搬送空気を、熱交換パイプ143と連通空気パイプ155の両方のパイプに送り込むことにより、夏の暑い外気と、貯水タンク144で冷やされた冷風が連通空気パイ158で混合され搬送空気の温度が調整される。 In addition, when the cool air supplied from the
なお、夏季においては、温水循環ポンプ206、209の運転を停止させる事により、温水循環パイプ195、196内の温水の循環は停止し、温水床暖房171、172、181、182内の水の温度は、室温と同一の状態となる。 In summer, the operation of the hot water circulation pumps 206 and 209 is stopped to stop the hot water circulation in the hot
また、図9で示す冬季における各室の温風運転については、各室の吹出口168、177、179、187、189に連通する連通空気パイプ155の開閉バルブ156を閉め、開閉バルブ154を開け、搬送空気を送風、停止させるための開閉バルブ159を開け、搬送空気を送風、停止させるための開閉バルブ161を閉め、送風ファン163を運転させる事により、外気取入口129より取り込まれた冬の冷たい外気Qは、空気清浄機130により、空気中に浮遊する目に見えない細かい粒子、におい、花粉等が取り除かれると共に、除湿機131は、冬季は湿度が下がるため運転せず、そのまま通過させ、搬送空気は矢印139に送られ、さらに矢印150方向に送られ、熱交換パイプ143を経由して矢印145方向に送られ長時間にわたり、弱温水化された貯水タンク144内の貯蔵水146との間で熱交換され温められる。 Further, in the warm air operation of each room in the winter season shown in FIG. 9, the open /
このようにして貯水タンク144内の貯蔵水146により温められ、矢印157方向に送られた搬送空気は、搬送空気を送風、停止させるための開閉バルブ159を経由して、矢印214方向に送られ、貯温水タンク149内の貯温水148により温められ、矢印213方向に送られ、さらに送風ファン163により搬送空気は矢印166方向と矢印165方向に分岐され、矢印166方向に送られた搬送空気は各室空気パイプ167を経由して吹出口168より地下室Y内に給気Rされ地下室Yを暖める。他方の矢印165方向に送られた搬送空気は連通空気パイプ176を経由して矢印183方向と、矢印184方向に分岐され、矢印183に送られた搬送空気は各室空気パイプ178を経由して吹出口177、吹出口179より各室に給気S、Tされ1階室内Xを暖める。他方の矢印184方向に送られた搬送空気は、連通空気パイプ185を経由して矢印186で示す方向に送られ、各室空気パイプ188を経由して吹出口187、吹出口189より各室に給気U、Vされ2階室内Wを暖める。 The carrier air warmed by the stored
なお、各室の吹出口168、177、179、187、189より給気される温風が暑過ぎる場合は、搬送空気を送風、停止させるための開閉バルブ161を温かさに応じて適量開放し、矢印157で示す搬送空気を熱交換パイプ147と連通空気パイプ160の両方のパイプに送り込むことにより、冬の冷たい外気と、貯温水タンク149で温められた温風が連通空気パイプ164で混合され搬送空気の温度を調整することが可能となる。 In addition, when the warm air supplied from the
また、1階室内Xの床部に設置された温水床暖房171、172と、2階室内Wの床部に設置された温水床暖房181、182に対して、温水循環パイプ195に接続された温水循環ポンプ206、209を駆動させる事により、貯温水タンク149内の温められた貯温水148が温水循環パイプ195の矢印216方向に送られ、さらに矢印218方向に送られた温水は温水循環ポンプ206を経由して、1階室内Xの床部に設置された温水床暖房171、172を循環し1階床部を暖める。さらに矢印219方向に送られた温水は矢印220方向に送られ温水循環ポンプ209を経由して、2階室内Wの床部に設置された温水床暖房181、182に循環し2階床部を暖めると共に、床面を温めた後の温水は、矢印197方向から矢印215方向に送られ、貯温水タンク149に戻る。 In addition, hot
また、冷暖房運転を必要としない、春秋の季節では、搬送空気が貯水タンク144と貯温水タンク149を経由しないように、搬送空気を送風、停止するための開閉バルブ154、159を閉め、開閉バルブ156、161を開き、送風ファン163を運転する事により、外気取入口129より取り込まれた外気Qは、空気清浄機130により、空気中に浮遊する目に見えない細かい粒子、におい、花粉等が取り除かれると共に、湿度が高い場合は除湿機131を運転して湿度の高い空気を除湿し、吹出口168、177、179、187、189より地下室Y、1階室内X、2階室内Wに給気される。 Also, in the spring and autumn season when air conditioning operation is not required, the on-off
以下、この発明の実施の形態7について説明する。
[発明の実施の形態7]The seventh embodiment of the present invention will be described below.
Embodiment 7 of the Invention
図10、図11には、この発明の実施の形態7を示す。上記発明の実施の形態1では、図1、図2で示すように、住宅1は地下室付の2階建住宅で、地下室Iと、1階室内H、2階室内Gで構成され、貯水タンク22と貯温水タンク27が地下室Iの下部の地中に埋設されるが、この発明の実施の形態7では、図10、図11に示すように、住宅1は地下室の無い2階建住宅で構成される。そのため、貯水タンク254と貯温水タンク269は基礎265の下部に埋設され、貯水タンク254には貯水タンク点検口258が取付けられ基礎265の下部に埋設され、貯水タンク点検口258の上面には修理点検のための蓋259が取付けられる。さらに、貯温水タンク269にも貯水タンク点検口264が取付けられ基礎265の下部に埋設され、貯温水タンク点検口264の上面にも修理点検のための蓋271が取付けられる。 10 and 11 show a seventh embodiment of the present invention. In the first embodiment of the present invention, as shown in FIG. 1 and FIG. 2, the
このように構成された貯水タンク254に対して、除湿機9に接続された搬送空気パイプ250は、開閉バルブ251方向と開閉バルブ252方向に分岐され、一方の開閉バルブ252方向に伸びた搬送空気パイプは貯水タンク254内の熱交換パイプ256が接続され、貯水タンク254内を蛇行して、長時間にわたり貯水タンク254内の貯蔵水255との間で熱交換を行う事が出来るように構成される。このように分岐された搬送空気パイプ250は再び集合して連通空気パイプ261に接続される。さらに連通空気パイプ261は開閉バルブ262方向と開閉バルブ272方向に分岐され、一方の開閉バルブ262方向に伸びた搬送空気パイプは貯温水タンク269内の熱交換パイプ268が接続され、貯温水タンク269内を蛇行して、長時間にわたり貯温水タンク269内の貯温水266との間で熱交換を行う事が出来るように構成される。このように分岐された搬送空気パイプ261は再び集合して連通空気パイプ50に接続される。その他のシステムについては、この発明の実施の形態1と同様である。 The
以上のような構成において、図10により夏季における地中熱と太陽熱温水器を利用した冷風システムを説明する。 With the above configuration, a cold wind system using geothermal heat and a solar water heater in summer will be described with reference to FIG.
最初に、搬送空気を送風、停止するための開閉バルブ251を閉め、つづいて、開閉バルブ252を開け、さらに開閉バルブ262を閉め、開閉バルブ272を開ける事により、外気取入口7から取り入れた外気Aは、矢印253の方向に送られ、長時間にわたり、貯水タンク254内の貯蔵水255との間で熱交換されて冷やされ、矢印260方向に送られ、さらに開閉バルブ272を経由して矢印274方向に送られ、送風ファン270により矢印51、57方向に送られ、吹出口52、54、60、62より給気C、D、E、Fされ1階室内H、2階室内Gを冷やす。 First, the open /
また、図11で示すように、冬季における各室の温度調整については、搬送空気を送風、停止するための開閉バルブ251を閉め、開閉バルブ252を開け、さらに開閉バルブ272を閉め、開閉バルブ262を開ける事により、外気取入口7から取り入れた外気Aは、矢印253の方向に送られ、長時間にわたり、貯水タンク254内の弱温水化された貯蔵水255との間で熱交換して温められ、矢印260方向に送られ、さらに開閉バルブ262を経由して矢印263方向に送られ、貯温水タンク269内の貯温水266により温められ、矢印267方向から矢印273方向に送られ送風ファン270により矢印51、57方向に送られ、吹出口52、54、60、62より給気C、D、E、Fされ1階室内H、2階室内Gを温める。 In addition, as shown in FIG. 11, for temperature adjustment of each room in winter, the opening /
以下、この発明の実施の形態8について説明する。
[発明の実施の形態8]The eighth embodiment of the present invention will be described below.
[Eighth Embodiment]
図12には、この発明の実施の形態8を示す。上記発明の実施の形態7では、図10で示すように、貯水タンク254に水を給水する際は、溢れ水を送水、停止するための開閉バルブ15を開け、つづいて、水を送水、停止するための開閉バルブ11を開く事により、地中の給水管14に接続された送水管13より水が貯水タンク254に給水され、貯水タンク254が水で満タンになり、水が溢れ水排水口10より溢れ出た時点で、水を送水、停止するための開閉バルブ15を閉じる事により、貯水タンク254内は貯蔵水255で満たされるが、この発明の実施の形態8では、図12に示すように、地表に掘られた井戸275に給水パイプ276を配管すると共に、その配管された給水パイプ276に井戸水給水ポンプ281を取付け、井戸275に配管された給水パイプ276より井戸水を汲み上げ、汲み上げられた井戸水は矢印277方向から矢印282方向に送られ貯水タンク254に給水される。さらに、貯水タンク254に給水された井戸水は、排水パイプ279を経由して矢印280方向から矢印283方向に送られ、排水枡284に排水される。なお、このように井戸水を排水させるために、排水パイプ279にも排水ポンプ(図示せず)を設け、貯蔵水255内に温度センサー(図示せず)を設置すると共に、貯水タンク点検口258にも、貯蔵水255の満タン検知センサーを取付け(図示せず)、井戸水給水ポンプ281と排水ポンプ(図示せず)の2台を貯蔵水255の水温、並びに水量を検知しながら自動運転させる事も可能である。 FIG. 12 shows an eighth embodiment of the present invention. In the seventh embodiment of the present invention, as shown in FIG. 10, when water is supplied to the
このようにして、井戸水を貯水タンク254の貯蔵水255として利用するだけではなく、冷たい井戸水を汲み上げ貯水タンク254内を循環させる事により、夏季に外気取入口7より取り入れた暑い外気Aにより温められた貯蔵水255を冷やすことが可能となる。さらに、汲み上げた井戸水を、下水(図示せず)に流すのではなく、排水枡284より地中に戻す事により、自然環境にも貢献する。 In this way, not only the well water is used as the
以上、実施の形態に基づいて、本発明に係るアース・ソーラーシステム(二層式)について詳細に説明してきたが、本発明は、以上の実施の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、本発明のシステムを構成する範囲に属するのはもちろんである。 As described above, the earth / solar system (two-layer system) according to the present invention has been described in detail based on the embodiments. However, the present invention is not limited to the above-described embodiments, and the gist of the invention. Of course, even if various modifications are made without departing from the scope of the invention, they belong to the scope of the system of the present invention.
図5において、連通空気パイプ40からの温風を、矢印91、矢印96で示すように1階室内Hの1階床部46と2階室内Gの2階床部56に送り込む事により床暖房を行っているが、図9で示すRC住宅126に対しても同様に対応させる事が出来ることは当然である。 In FIG. 5, floor air is heated by sending warm air from the
図7において、貯水タンク22内の貯蔵水24に雨水を利用したが、本発明の図8、図9のRC住宅120に対しても同様に対応させる事が出来ることは当然である。 In FIG. 7, rainwater is used as the stored
図5において、1階室内Hの1階床部46と2階室内Gの2階床部56に温風を送り込む事により床暖房と室内暖房を行っているが、地下室Iの床に対しても同様に適応させる事が出来ることは当然である。 In FIG. 5, floor heating and room heating are performed by sending warm air to the
図7において、雨水貯水タンク104には、雨水の中のゴミを取り除くためのフィルターや、臭いを取り除くための活性炭が備わっていることは当然である。 In FIG. 7, the
図9において、貯温水タンク149の貯温水148を利用して、1階室内Xの床部に設置された温水床暖房171、172と、2階室内Wの床部に設置された温水床暖房181、182を行ったが、RC住宅126以外の、鉄骨作りの住宅や、図1のような住宅1に対しても同様に対応させる事が出来ることは当然である。 In FIG. 9, hot
図4から図6において、天井部には各室に搬送空気を給気するための各室給気パイプ42、53、61を配管して吹出口43、52、54、60、62より給気しているが、夏季において、図5で示すように、開閉バルブ93、98と床内空気吐出パイプ94、97で構成された床内空気吐出パイプを各室の天井内に設置して天井用空気吐出パイプを構成し、天井内に冷風を送り込み天井内を冷やす事により、室内を冷やす事も可能である。 4 to 6,
本発明において、室内に温度センサーを取付けると共に、太陽熱温水器2、貯水タンク22、貯温水タンク27、にも温度センサーを取付け、開閉バルブは電磁式開閉バルブ、切替式電磁バルブ弁等を使用し、コンピューター制御により室内の温度を検知し、開閉バルブ11、15、31、33、36、38、76、78、80の開閉並びに温水循環ポンプ79の駆動・停止、送風ファン39の運転・停止を自動的に行うようにして室内の温度調整を行う事も出来る。さらに、貯水タンク22、貯温水タンク27内に水量を感知するセンサーを設置して、貯水タンク22、貯温水タンク27内の水量が減少した場合、開閉バルブ11、78を開閉させて、貯水タンク22、貯温水タンク27の水量をコントロールする事も可能である。 In the present invention, a temperature sensor is installed in the room, and temperature sensors are also attached to the
図1、図2並びに図4及至図7までは、風呂47にお湯を給湯する場合、水を送水、停止するための開閉バルブ78を開き、お湯を送水、停止するための開閉バルブ80を閉め、蛇口49を開く事により、太陽熱温水器2で温められた温水が矢印50方向に送られ水栓48より給湯されると記載されているが、この一連の動作を開閉バルブに電磁式開閉バルブを使用し、コンピューターにより電磁式開閉バルブの開閉を制御して自動運転させる事も出来る。 1, 2, 4 to 7, when hot water is supplied to the
本発明において、太陽熱温水器は太陽光の集熱板と貯湯槽が一体となった形式のものを説明したが、この形式に限らす、太陽光の集熱板と貯湯槽が分離され、太陽光の集熱板が屋根に設置されると共に、貯湯槽が地表面に固定され、太陽光により温められた貯湯槽の中の温水を貯温水に供給する事も可能である。 In the present invention, the solar water heater is of a type in which a solar heat collecting plate and a hot water tank are integrated. However, the solar heat collecting plate and the hot water tank are separated from each other, and the solar water heater is separated from the solar water heater. A heat collecting plate for light is installed on the roof, and a hot water storage tank is fixed to the ground surface. Hot water in the hot water storage tank heated by sunlight can be supplied to the hot water storage.
図1及至図7において、貯温水タンク27は、地下室の下部に埋設されているが、貯温水タンク27の構造を断熱構造にして地表面12に設置する事も可能である。 1 to 7, the
図1及至図7において、貯水タンク22と貯温水タンク27に点検口が図解されていないが、図10、図11で示すように点検口を施工することも可能である。同様に図8、図9においても可能である。 In FIGS. 1 to 7, the inspection port is not illustrated in the
図10、図11において、貯水タンク点検口258、貯温水タンク点検口264内に熱交換パイプを配管したが、熱交換パイプを貯水タンク点検口258、貯温水タンク点検口264の外に設けることも可能である。 10 and 11, heat exchange pipes are installed in the water
図1及至図12において、各種の装置を利用してシステムを構築しているが、本発明で解説した各々の装置を組合わせて、本発明で図示しないシステムを構築したとしても、発明の趣旨を逸脱しない範囲において、本発明のシステムを構成する範囲に属するのはもちろんである。 1 to 12, various systems are used to construct a system. However, even if a system not shown in the present invention is constructed by combining the respective apparatuses described in the present invention, the gist of the invention. It goes without saying that it belongs to the range constituting the system of the present invention without departing from the scope of the present invention.
本発明における、連通空気パイプ並びに各室給気パイプは、断熱材で保護されると共に、そのパイプの配管スペースは、壁内、床内、天井内、又は専用配管スペースにこだわらず、最適な位置に配管されることは当然である。 In the present invention, the communication air pipe and the air supply pipe of each chamber are protected by a heat insulating material, and the piping space of the pipe is optimal regardless of whether it is in the wall, in the floor, in the ceiling, or in the dedicated piping space. It is natural that the pipe is piped.
A 外気
B 給気
G 2階室内
H 1階室内
I 地下室
J 床面噴出口
K 床面噴出口
L 壁面噴出口
M 床面噴出口
1 住宅
2 太陽熱温水器
3 太陽
4 屋根
5 換気扇
6 換気扇
7 外気取入口
8 空気清浄機
9 除湿機
10 溢れ水排水口
11 開閉バルブ
12 地表面
13 送水管
14 給水管
15 開閉バルブ
16 搬送空気パイプ
17 矢印
20 溢れ水パイプ
21 熱交換パイプ
22 貯水タンク
23 矢印
24 貯蔵水
25 熱交換パイプ
26 貯温水
27 貯温水タンク
28 矢印
29 連通空気パイプ
30 連通空気パイプ
31 開閉バルブ
32 連通空気パイプ
33 開閉バルブ
34 矢印
35 連通空気パイプ
36 開閉バルブ
37 連通空気パイプ
38 開閉バルブ
39 送風ファン
40 連通空気パイプ
41 矢印
42 各室給気パイプ
43 吹出口
44 地下室天井部
45 換気扇
46 1階床部
47 風呂
48 水栓
49 蛇口
50 連通空気パイプ
51 矢印
52 吹出口
53 各室給気パイプ
54 吹出口
55 1階天井部
56 2階床部
57 矢印
58 連通空気パイプ
59 矢印
60 吹出口
61 各室給気パイプ
62 吹出口
63 2階天井部
65 溢れ水パイプ
68 温水循環パイプ
69 温水循環パイプ
70 矢印
71 給水管
72 矢印
73 送水管
74 矢印
75 矢印
76 開閉バルブ
77 溢れ水排水口
78 開閉バルブ
79 温水循環ポンプ
80 開閉バルブ
93 開閉バルブ
94 床内空気吐出パイプ
95 矢印
96 矢印
97 床内空気吐出パイプ
98 開閉バルブ
99 矢印
100 雨水
101 矢印
102 矢印
103 雨樋
104 雨水貯水タンク
105 雨水開閉バルブ
106 給水管
107 矢印
120 RC住宅
122 太陽熱温水器
123 太陽熱温水器の架台
124 矢印
125 矢印
126 屋上
171 温水床暖房
172 温水床暖房
181 温水床暖房
182 温水床暖房
195 温水循環パイプ
196 温水循環パイプ
206 温水循環ポンプ
207 矢印
209 温水循環ポンプ
211 矢印
250 搬送空気パイプ
251 開閉バルブ
252 開閉バルブ
253 矢印
254 貯水タンク
255 貯蔵水
256 熱交換パイプ
257 矢印
258 貯水タンク点検口
259 蓋
261 連通空気パイプ
264 貯温水タンク点検口
265 建物基礎
266 貯温水
267 矢印
268 熱交換パイプ
269 貯温水タンク
270 送風ファン
271 蓋
272 開閉バルブ
273 矢印
274 矢印
275 井戸
276 給水パイプ
277 矢印
278 矢印
279 排水パイプ
280 矢印
281 井戸水給水ポンプ
283 矢印
284 排水枡A Outside air B Supply air G 2nd floor room H 1st floor room I Basement room J Floor outlet K Floor outlet L Wall outlet M Floor outlet 1 House 2 Solar water heater 3 Solar 4 Roof 5 Ventilation fan 6 Ventilation fan 7 Outside air Inlet 8 Air purifier 9 Dehumidifier 10 Overflow water drain 11 Open / close valve 12 Ground surface 13 Water supply pipe 14 Water supply pipe 15 Open / close valve 16 Carrying air pipe 17 Arrow 20 Overflow water pipe 21 Heat exchange pipe 22 Water storage tank 23 Arrow 24 Storage Water 25 Heat exchange pipe 26 Hot water 27 Hot water tank 28 Arrow 29 Communication air pipe 30 Communication air pipe 31 Open / close valve 32 Communication air pipe 33 Open / close valve 34 Arrow 35 Communication air pipe 36 Open / close valve 37 Communication air pipe 38 Open / close valve 39 Blow Fan 40 Communicating air pipe 41 Arrow 42 Air supply pipe 43 in each room Air outlet 44 Basement ceiling 45 Ventilation fan 4 6 1st floor part 47 Bath 48 Faucet 49 Faucet 50 Communication air pipe 51 Arrow 52 Outlet 53 Air supply pipe 54 in each room 55 First floor ceiling 56 Second floor 57 57 Arrow 58 Communication air pipe 59 Arrow 60 Outlet 61 Air supply pipe 62 in each chamber Outlet 63 Second floor ceiling 65 Overflow pipe 68 Hot water circulation pipe 69 Hot water circulation pipe 70 Arrow 71 Water supply pipe 72 Arrow 73 Water supply pipe 74 Arrow 75 Arrow 76 Opening and closing valve 77 Overflow water drain port 78 Open / close valve 79 Hot water circulation pump 80 Open / close valve 93 Open / close valve 94 In-floor air discharge pipe 95 Arrow 96 Arrow 97 In-floor air discharge pipe 98 Open / close valve 99 Arrow 100 Rain water 101 Arrow 102 Arrow 103 Rain gutter 104 Rain water storage tank 105 Rain water open / close valve 105 106 Water supply pipe 107 Arrow 120 RC house 122 Solar water heater 123 Solar heat Watercraft base 124 Arrow 125 Arrow 126 Roof 171 Hot water floor heating 172 Hot water floor heating 181 Hot water floor heating 182 Hot water floor heating 195 Hot water circulation pipe 196 Hot water circulation pipe 206 Hot water circulation pump 207 Arrow 209 Hot water circulation pump 211 Arrow 250 Carrying air pipe 251 Open / close valve 252 Open / close valve 253 Arrow 254 Water storage tank 255 Storage water 256 Heat exchange pipe 257 Arrow 258 Water storage tank inspection port 259 Lid 261 Communication air pipe 264 Hot water storage tank inspection port 265 Building foundation 266 Hot water storage 267 Arrow 268 Heat exchange pipe 269 Hot water storage tank 270 Blower fan 271 Cover 272 Open / close valve 273 Arrow 274 Arrow 275 Well 276 Water supply pipe 277 Arrow 278 Arrow 279 Drain pipe 280 Arrow 281 Well water feed pump 283 Arrow 28 Catch basin
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