JP2010019448A - Air conditioning system - Google Patents

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Toshikazu Furui
利和 古井
Yoshiaki Jinba
義明 神馬
Yasukuni Yoshimoto
安邦 吉本
Iwao Endo
巌 遠藤
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Shimizu Corp
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Shimizu Construction Co Ltd
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    • Y02B30/00Energy efficient heating, ventilation or air conditioning [HVAC]
    • Y02B30/54Free-cooling systems

Abstract

<P>PROBLEM TO BE SOLVED: To provide a geothermal utilization air conditioning system properly applied to a building having a large-scaled space such as a factory building, and capable of removing constrains in utilizing an indoor space. <P>SOLUTION: In this air conditioning system 100 performing air-conditioning inside of the building by introducing the outside air through a geothermal utilization tube 10 buried in the ground E, a supply duct 12 disposed at an upper region inside of the building is connected with the geothermal utilization tube 10, a supply opening 12a of the supply duct 12 is opened to a lower region inside of the building, and the air is released from the supply opening 12a. <P>COPYRIGHT: (C)2010,JPO&INPIT

Description

本発明は、地熱を利用した空調システムに関するもので、特に、工場建屋等の大規模空間を有した建造物の冷房を行う場合に好適な空調システムに関するものである。   The present invention relates to an air conditioning system using geothermal heat, and particularly to an air conditioning system suitable for cooling a building having a large-scale space such as a factory building.

地熱を利用して省エネルギー化を図った空調システムとしては、例えば特許文献1に記載されたものがある。この空調システムは、床下空間から導入した空気を地中に埋設した地熱利用チューブに供給した後、屋根裏空間に放出するようにしたものである。   An example of an air conditioning system that uses geothermal energy to save energy is described in Patent Document 1. In this air conditioning system, the air introduced from the underfloor space is supplied to a geothermal utilization tube buried in the ground, and then discharged to the attic space.

この空調システムによれば、地熱利用チューブにおいて床下空間から導入した空気と地中との間で熱交換が行われることになる。ここで、夏期においては外気温度に比べて地中温度が低いため、地熱利用チューブに導入された外気の温度が低下することになり、室内の温度低下を図ることができるようになる。   According to this air conditioning system, heat is exchanged between the air introduced from the underfloor space and the underground in the geothermal utilization tube. Here, since the underground temperature is lower than the outside air temperature in the summer, the temperature of the outside air introduced into the geothermal utilization tube is lowered, and the indoor temperature can be lowered.

一方、工場建屋等の大規模空間に好適な地熱利用の空調システムとして、本件特許出願人は、既に特願2008−124903に示す空調システムを提供している。   On the other hand, as a geothermal air conditioning system suitable for a large-scale space such as a factory building, the present patent applicant has already provided an air conditioning system shown in Japanese Patent Application No. 2008-124903.

特公昭63−67109号公報Japanese Patent Publication No. 63-67109

ところで、特許文献1の空調システムにあっては、屋根裏空間に放出された空気を床下に導くために建物の壁に空間を構成する必要がある。このため、工場建屋等の大規模空間を有した建造物の温度調節を行う場合には、導入コストが著しく増大することになる。しかも、特許文献1の空調システムは、建造物全体を温度調節対象とするものである。従って、工場建屋等の大規模空間を有した建造物の空調には不向きであり、室内を所望の冷房温度に調節することが困難になる恐れもある。   By the way, in the air-conditioning system of patent document 1, in order to guide the air discharged | emitted to the attic space under the floor, it is necessary to comprise space in the wall of a building. For this reason, when the temperature of a building having a large-scale space such as a factory building is adjusted, the introduction cost is remarkably increased. And the air conditioning system of patent document 1 makes temperature control object the whole building. Therefore, it is not suitable for air conditioning of a building having a large-scale space such as a factory building, and it may be difficult to adjust the room to a desired cooling temperature.

一方、上記の特願2008−124903の地熱利用の空調システムでは、空調空気の吹き出し口を柱際の床面に設けてあり、この吹き出し口が機器のレイアウト上の障害となったり、作業上の制約となる恐れがある。また、将来、機械基礎やピット等を床下に構築する際に、この吹き出し口に対する配慮が必要となる可能性がある。   On the other hand, in the geothermal air-conditioning system of the above-mentioned Japanese Patent Application No. 2008-124903, air-conditioning air outlets are provided on the floor of the pillars, and this outlet becomes an obstacle to the layout of the equipment, There is a risk of restrictions. In addition, when building a machine foundation or pit under the floor in the future, it may be necessary to consider this outlet.

本発明の目的は、上記実情に鑑みて、工場建屋等の大規模空間を有した建造物に好適であり、しかも室内空間の利用上の制約を解消することができる地熱利用の空調システムを提供することにある。   In view of the above circumstances, an object of the present invention is suitable for a building having a large-scale space such as a factory building, and provides an air conditioning system using geothermal heat that can eliminate restrictions on the use of indoor space. There is to do.

上記目的を達成するため、本発明の請求項1に係る空調システムは、地中に埋設した地熱利用チューブを介して外気を導入することにより、建造物内部の空調を行う空調システムであって、前記地熱利用チューブに建造物内部の上方域に配設した吹き出しダクトを接続するとともに、この吹き出しダクトの吹き出し口を建造物内部の下方域に開口させ、該吹き出し口から空気を放出することを特徴とする。   In order to achieve the above object, an air conditioning system according to claim 1 of the present invention is an air conditioning system that performs air conditioning inside a building by introducing outside air through a geothermal utilization tube embedded in the ground, The geothermal heat utilization tube is connected to a blowout duct disposed in an upper area inside the building, and a blowout opening of the blowout duct is opened in a lower area inside the building, and air is discharged from the blowout opening. And

また、本発明の請求項2に係る空調システムは、上述した請求項1において、建造物の屋根下に配設され、かつ複数の吹き出しダクトが接続された分配チューブを有し、前記地熱利用チューブは、一端部が外気導入ダクトに接続される一方、他端部が前記分配チューブに接続され、前記外気導入ダクトから導入された外気を前記分配チューブに導くことを特徴とする。   An air conditioning system according to claim 2 of the present invention is the above-mentioned geothermal heat utilization tube according to claim 1, further comprising a distribution tube disposed under the roof of the building and connected to a plurality of blowing ducts. Is characterized in that one end is connected to the outside air introduction duct and the other end is connected to the distribution tube, and the outside air introduced from the outside air introduction duct is guided to the distribution tube.

また、本発明の請求項3に係る空調システムは、上述した請求項2において、前記地熱利用チューブと前記分配チューブとの間に補助熱交換器を介在させたことを特徴とする。   An air conditioning system according to claim 3 of the present invention is characterized in that, in claim 2 described above, an auxiliary heat exchanger is interposed between the geothermal utilization tube and the distribution tube.

また、本発明の請求項4に係る空調システムは、上述した請求項1から請求項3のいずれか一つにおいて、前記吹き出し口を床から3mの高さに設けたことを特徴とする。   An air conditioning system according to a fourth aspect of the present invention is characterized in that, in any one of the first to third aspects described above, the outlet is provided at a height of 3 m from the floor.

本発明によれば、吹き出しダクトの吹き出し口を建造物内部の下方域に開口させるようにしているため、工場建屋等の大規模空間を有した建造物の内部においても人が多くいる下層部分のみを効率良く冷房することができるようになる。しかも空調空気は、建造物内部の上方域に配設された吹き出しダクトの吹き出し口から放出され、床面に吹き出し口を設ける必要はない。このため、吹き出し口が機器のレイアウト上の障害となったり、作業上の制約となる恐れはなくなる。また、将来、機械基礎やピット等を床下に構築する際の吹き出し口に対する配慮も不要となる。従って、室内空間の利用上の制約を解消することができる。   According to the present invention, since the blowout opening of the blowout duct is opened to the lower area inside the building, only the lower layer portion where many people are present inside the building having a large-scale space such as a factory building. Can be efficiently cooled. Moreover, the conditioned air is discharged from the outlet of the outlet duct disposed in the upper area inside the building, and there is no need to provide the outlet on the floor surface. For this reason, there is no possibility that the air outlet becomes an obstacle in the layout of the device or a restriction on work. In addition, in the future, it will not be necessary to consider the outlets when building machine foundations and pits under the floor. Therefore, restrictions on the use of the indoor space can be eliminated.

以下に添付図面を参照して、本発明に係る空調システムの好適な実施の形態について詳細に説明する。   Exemplary embodiments of an air conditioning system according to the present invention will be described below in detail with reference to the accompanying drawings.

(実施の形態1)
図1〜図5は、本発明の実施の形態1である空調システム100を示したものである。ここで例示する空調システム100は、幅Wが約110m、奥行Dが約140m、高さHが約10mの工場建屋(建造物)を適用対象とし、外壁1によって囲まれた室内の温度調節を行うものである。図には明示していないが、この工場建屋は、室内に仕切りとなる壁がなく、室内が単一の大規模空間として構成されたものである。工場建屋の室内には、複数の柱2が等間隔に設けられている。本実施の形態1で適用対象となる工場建屋では、幅Wの方向に約22m間隔で奥行Dの方向に約12m間隔となるように合計60本の柱2が設けられている。
(Embodiment 1)
1 to 5 show an air conditioning system 100 according to Embodiment 1 of the present invention. The air conditioning system 100 exemplified here applies to a factory building (building) having a width W of about 110 m, a depth D of about 140 m, and a height H of about 10 m, and adjusts the temperature inside the room surrounded by the outer wall 1. Is what you do. Although not explicitly shown in the figure, this factory building has no room for partitioning in the room, and the room is configured as a single large-scale space. A plurality of pillars 2 are provided at equal intervals in the factory building. In the factory building to which the first embodiment is applied, a total of 60 pillars 2 are provided so as to have an interval of about 22 m in the width W direction and an interval of about 12 m in the depth D direction.

地中Eにおいて工場建屋の床面Fの下方域となる部位には、地熱利用チューブ10が埋設してある。地熱利用チューブ10は、ポリエチレン等の熱伝導性に富んだ合成樹脂材料によって円筒状に構成したもので、工場建屋の床面Fに沿う態様で地中Eにほぼ水平に配置してある。本実施の形態1では、Φ800mmのポリエチレン製地熱利用チューブ10を5本用意し、図2及び図3に示すように、これら5本の地熱利用チューブ10をそれぞれ地表面E1から1500mm掘り下げた位置であって、工場建屋の奥行方向に沿って延長120mに亘り埋設してある。このように、地熱利用チューブ10の長さを工場建屋の奥行D(約140m)と同程度にすることで、地中Eとの熱交換可能な区間を十分に確保するようにしている。   In the underground E, a geothermal utilization tube 10 is embedded in a region which is a lower region of the floor F of the factory building. The geothermal utilization tube 10 is formed in a cylindrical shape by a synthetic resin material having a high thermal conductivity such as polyethylene, and is arranged substantially horizontally in the ground E in a mode along the floor surface F of the factory building. In this Embodiment 1, five polyethylene geothermal heat utilization tubes 10 having a diameter of 800 mm are prepared, and as shown in FIGS. 2 and 3, these five geothermal heat utilization tubes 10 are respectively dug down 1500 mm from the ground surface E1. And it has been buried over 120m along the depth direction of the factory building. In this way, the length of the geothermal use tube 10 is set to be approximately the same as the depth D (about 140 m) of the factory building, so that a section capable of exchanging heat with the underground E is sufficiently secured.

図1に示すように、個々の地熱利用チューブ10において工場建屋の床面Fの下方域外に延在した一端側には、上方に向けて湾曲成形した導入ダクト接続部10aが構成してある。一方、個々の地熱利用チューブ10の他端側には、工場建屋の屋根Cの下側(天井裏)に向けて延在した接続チューブ34の下端が接続してある。個々の接続チューブ34の上端は、工場建屋の屋根Cの下側に配設された分配チューブ21に接続している。   As shown in FIG. 1, in each geothermal utilization tube 10, an introduction duct connection portion 10 a that is curved upward is formed on one end side that extends outside the lower area of the floor F of the factory building. On the other hand, the other end side of each geothermal utilization tube 10 is connected to the lower end of a connection tube 34 that extends toward the lower side (back of the ceiling) of the roof C of the factory building. The upper ends of the individual connection tubes 34 are connected to a distribution tube 21 disposed below the roof C of the factory building.

それぞれの地熱利用チューブ10には、外気導入ダクト11及び複数の吹き出しダクト12が取り付けてある。外気導入ダクト11は、基端部を介して地熱利用チューブ10の導入ダクト接続部10aに接続したもので、導入ダクト接続部10aから鉛直上方に向けて延在し、先端部が地表面E1から露出して屋外に開口している。本実施の形態1では、図1に示すように、先端部が水平方向に向けて略直角に湾曲した外気導入ダクト11を適用している。外気導入ダクト11を配置する部位としては、工場建屋の陰になって日の当たらない北側であることが好ましい。   An external air introduction duct 11 and a plurality of blowing ducts 12 are attached to each geothermal utilization tube 10. The outside air introduction duct 11 is connected to the introduction duct connection portion 10a of the geothermal utilization tube 10 through the base end portion, extends vertically upward from the introduction duct connection portion 10a, and the distal end portion extends from the ground surface E1. It is exposed and opened outdoors. In the first embodiment, as shown in FIG. 1, an outside air introduction duct 11 whose tip is curved substantially at a right angle in the horizontal direction is applied. As a site | part which arrange | positions the external air introduction duct 11, it is preferable that it is the north side which is behind a factory building and does not receive sunlight.

それぞれの外気導入ダクト11には、送風ファン13が設けてある。送風ファン13は、駆動した場合に外気導入ダクト11の内部に外気を導入するものである。本実施の形態1では、地熱利用チューブ10の内部を通過する空気の流速が約2m/sとなる送風ファン13を適用している。   Each outside air introduction duct 11 is provided with a blower fan 13. The blower fan 13 introduces outside air into the outside air introduction duct 11 when driven. In this Embodiment 1, the ventilation fan 13 from which the flow velocity of the air which passes the inside of the geothermal utilization tube 10 will be about 2 m / s is applied.

吹き出しダクト12は、図5に示すように、工場建屋内の上方域に奥行方向に沿って配設された分配チューブ21の両側周面から、それぞれ水平方向に向けて延在する水平部121と、水平部121の先端に接続され鉛直下方に向けて湾曲した鉛直部122とからなる。個々の鉛直部122の下端には吹き出し口12aが形成され、工場建屋の室内に開口している。吹き出し口12aの位置は、室内での作業や各種機械のレイアウトに支障とならないように、床面Fからの高さ(h)3mの位置としてある。このようにすることで、吹き出し口12aが機器のレイアウト上の障害となったり、作業上の制約となる恐れはなくなる。また、将来、機械基礎やピット等を床下に構築する際の吹き出し口に対する配慮も不要となる。従って、室内空間の利用上の制約を解消することができる。   As shown in FIG. 5, the blow-out duct 12 includes a horizontal portion 121 extending in the horizontal direction from each side circumferential surface of the distribution tube 21 disposed in the upper direction in the factory building along the depth direction. The vertical portion 122 is connected to the tip of the horizontal portion 121 and is curved vertically downward. A blowout port 12a is formed at the lower end of each vertical portion 122 and opens into the room of the factory building. The position of the air outlet 12a is set at a height (h) of 3 m from the floor F so as not to hinder indoor work and layout of various machines. By doing so, there is no possibility that the air outlet 12a becomes an obstacle in the layout of the device or a restriction in work. In addition, in the future, it will not be necessary to consider the outlets when building machine foundations and pits under the floor. Therefore, restrictions on the use of the indoor space can be eliminated.

本実施の形態1の接続チューブ34は、Φ600mmのスパイラルダクトを適用しており、ダクトの周囲には保温材が巻回されてある。分配チューブ21は、Φ800mmのスパイラルダクトを適用しており、ダクトの周囲には保温材が巻回されてある。吹き出しダクト12は、水平部121についてはΦ200mmのスパイラルダクトを適用しており、ダクトの周囲には保温材が巻回されてある。このように、室内の各ダクトに保温材を巻回することによって、空調空気の温度ロスの発生を抑制するようにしている。吹き出しダクト12の鉛直部122についてはΦ200mmの塩化ビニル製フレキシブルダクトを適用している。このフレキシブルダクトの下端は蛇腹状に構成してあり、曲げることで吹き出し口12aの向きを例えば斜め下方など任意の方向に適宜変更できるようにしてある。鉛直部122は、鉛直中央の外周に取り付けた4本の斜材30を介して屋根Cの下側に固定されてある。   The connection tube 34 according to the first embodiment uses a Φ600 mm spiral duct, and a heat insulating material is wound around the duct. The distribution tube 21 uses a Φ800 mm spiral duct, and a heat insulating material is wound around the duct. The blowout duct 12 uses a spiral duct having a diameter of 200 mm for the horizontal portion 121, and a heat insulating material is wound around the duct. In this way, the temperature loss of the conditioned air is suppressed by winding the heat insulating material around each duct in the room. For the vertical portion 122 of the blowout duct 12, a flexible duct made of vinyl chloride having a diameter of 200 mm is applied. The lower end of the flexible duct is formed in a bellows shape, and the direction of the outlet 12a can be appropriately changed in an arbitrary direction such as obliquely downward by bending. The vertical portion 122 is fixed to the lower side of the roof C via four diagonal members 30 attached to the outer periphery of the vertical center.

上記のように構成した空調システム100においては、外気導入ダクト11の送風ファン13を駆動すると、外気導入ダクト11を通じて地熱利用チューブ10に外気が導入され、順次下流に送給されるとともに、それぞれの吹き出しダクト12の吹き出し口12aから工場建屋の室内に放出されることになる。   In the air-conditioning system 100 configured as described above, when the blower fan 13 of the outside air introduction duct 11 is driven, outside air is introduced into the geothermal utilization tube 10 through the outside air introduction duct 11 and is sequentially sent downstream. The air is discharged from the air outlet 12a of the air outlet duct 12 into the room of the factory building.

ここで、春期、夏期、秋期においては外気温度に比べて地中Eの温度が低くなる傾向にある。従って、外気導入ダクト11に導入された比較的高温状態の外気は、地熱利用チューブ10の内部を通過する間に地中Eの土砂との間において熱交換を行い、屋外の空気に比べて温度が約4℃程度低下することになる。この結果、各外気導入ダクト11の送風ファン13さえ駆動すれば、外気よりも4℃程度温度の低い空気を工場建屋の室内に供給することができる。これにより、冷房機を設置することに比べて、ランニングコストの増大や排出される二酸化炭素量の増大を招来することなく工場建屋を冷房することが可能になる。   Here, in the spring, summer and autumn, the temperature of the underground E tends to be lower than the outside air temperature. Therefore, the relatively high temperature outside air introduced into the outside air introduction duct 11 exchanges heat with the earth and sand in the underground E while passing through the inside of the geothermal utilization tube 10, and the temperature is higher than that of outdoor air. Will decrease by about 4 ° C. As a result, if only the blower fan 13 of each outside air introduction duct 11 is driven, air having a temperature lower by about 4 ° C. than the outside air can be supplied into the room of the factory building. As a result, it is possible to cool the factory building without incurring an increase in running cost or an increase in the amount of discharged carbon dioxide compared to installing a cooling device.

しかも、上述したように吹き出しダクト12の吹き出し口12aを工場建屋の床面Fから3mの高さhの位置に設定しているとともに、地熱利用チューブ10の内部を通過する空気の流速が約2m/s程度であるため放出される空気も穏やかなものとなる。従って、吹き出しダクト12の吹き出し口12aから放出された空気は、その大部分が工場建屋の室内において下層部分にのみ供給され、上層部分に至ることがない。つまり、上記空調システム100では、工場建屋の大規模空間である室内において下層部分のみが冷房されることになる。こうした空調システム100にあっては、室内の上層部分は高温状態のままとなるが、人が多くいるのは室内の下層部分であり、結果的に大規模空間となる室内を効率良く冷房できることになる。こうした点からも、ランニングコストの低減及び排出される二酸化炭素量の低減を図ることが可能になる。   Moreover, as described above, the air outlet 12a of the air outlet duct 12 is set at a height h of 3 m from the floor F of the factory building, and the flow velocity of air passing through the geothermal utilization tube 10 is about 2 m. Since it is about / s, the released air becomes gentle. Therefore, most of the air discharged from the outlet 12a of the outlet duct 12 is supplied only to the lower layer in the room of the factory building and does not reach the upper layer. That is, in the air conditioning system 100, only the lower layer portion is cooled in a room that is a large-scale space of a factory building. In such an air conditioning system 100, the upper part of the room remains in a high temperature state, but it is the lower part of the room that has many people, and as a result, the room that becomes a large-scale space can be efficiently cooled. Become. From these points, it is possible to reduce the running cost and the amount of discharged carbon dioxide.

尚、冬期においては外気温度に比べて地中Eの温度が高くなる傾向にある。従って、外気導入ダクト11に導入された比較的低温状態の外気は、地熱利用チューブ10の内部を通過する間に地中Eの土砂との間において熱交換を行い、屋外の空気に比べて温度が約4℃程度上昇することになる。この結果、各外気導入ダクト11の送風ファン13を駆動すれば、外気よりも4℃程度温度の高い空気を工場建屋の室内に供給することができる。従って、この空調システム100と別途設置の暖房機を設置することで、暖房機のみを設置することに比べて、ランニングコストの増大や排出される二酸化炭素量の増大を招来することなく工場建屋を暖房することが可能になる。但し、この場合には、吹き出し口12aから放出された比較的温度の高い空気が室内の上層部分にまで到達することになる。従って、室内の上方部に上層部分の空気を下層部分に送給する送風機を設置しておくことが好ましい。   In winter, the temperature of the underground E tends to be higher than the outside air temperature. Accordingly, the relatively low temperature outside air introduced into the outside air introduction duct 11 exchanges heat with the earth and sand in the ground E while passing through the inside of the geothermal utilization tube 10, and the temperature is higher than that of outdoor air. Will rise by about 4 ° C. As a result, if the blower fan 13 of each outside air introduction duct 11 is driven, air having a temperature higher by about 4 ° C. than outside air can be supplied into the room of the factory building. Therefore, by installing this air conditioning system 100 and a separately installed heater, a factory building can be created without incurring an increase in running costs or an increase in the amount of carbon dioxide emitted compared to installing only a heater. Heating becomes possible. However, in this case, the relatively high temperature air discharged from the outlet 12a reaches the upper layer portion of the room. Therefore, it is preferable to install a blower for supplying the air of the upper layer part to the lower layer part in the upper part of the room.

(実施の形態2)
図6及び図7は、本発明の実施の形態2である空調システム200を示したものである。図6及び図7に示すように、本実施の形態2の接続チューブ34の上方の屋根Cの下側を通過する部分に補助熱交換器35を備えてもよい。
(Embodiment 2)
6 and 7 show an air conditioning system 200 according to Embodiment 2 of the present invention. As shown in FIG.6 and FIG.7, you may provide the auxiliary heat exchanger 35 in the part which passes under the roof C above the connection tube 34 of this Embodiment 2. FIG.

補助熱交換器35は、リターン口35aを開口させた場合に室内の上層部分に滞留した比較的温度の高い空気をリターン空気として取り入れ、接続チューブ34を通過する空気にこのリターン空気を混合させて温度上昇を図る機能を有している。また、補助熱交換器35は、内部に図示せぬ温水ヒータ等の加熱手段を備えており、接続チューブ34を通過する空気を加温する機能を有している。尚、実施の形態2において実施の形態1と同様の構成に関しては、同一の符号を付してそれぞれの詳細説明を省略する。   The auxiliary heat exchanger 35 takes in relatively high temperature air staying in the upper layer portion of the room as the return air when the return port 35a is opened, and mixes the return air with the air passing through the connection tube 34. It has a function to increase the temperature. The auxiliary heat exchanger 35 includes heating means such as a hot water heater (not shown) inside, and has a function of heating the air passing through the connection tube 34. In the second embodiment, the same components as those in the first embodiment are denoted by the same reference numerals, and detailed descriptions thereof are omitted.

上記のように構成した空調システム200においては、外気導入ダクト11の送風ファン13を駆動すると、外気導入ダクト11を通じて地熱利用チューブ10に外気が導入され、その後、接続チューブ34、分配チューブ21を順次下流に送給され、それぞれの吹き出しダクト12の吹き出し口12aから工場建屋の室内に放出されることになる。   In the air conditioning system 200 configured as described above, when the blower fan 13 of the outside air introduction duct 11 is driven, outside air is introduced into the geothermal utilization tube 10 through the outside air introduction duct 11, and then the connection tube 34 and the distribution tube 21 are sequentially connected. It is fed downstream and discharged from the outlet 12a of each outlet duct 12 into the room of the factory building.

ここで、春期、夏期、秋期においては外気温度に比べて地中Eの温度が低くなる傾向にある。従って、接続チューブ34に介在させた補助熱交換器35を停止させておけば、外気導入ダクト11に導入された比較的高温状態の外気は、地熱利用チューブ10の内部を通過する間に地中Eの土砂との間において熱交換を行い、屋外の空気に比べて温度が約4℃程度低下することになる。この結果、各外気導入ダクト11の送風ファン13さえ駆動すれば、外気よりも4℃程度温度の低い空気を工場建屋の室内に供給することができる。これにより、ランニングコストの増大や排出される二酸化炭素量の増大を招来することなく工場建屋を冷房することが可能になる。   Here, in the spring, summer and autumn, the temperature of the underground E tends to be lower than the outside air temperature. Therefore, if the auxiliary heat exchanger 35 interposed in the connection tube 34 is stopped, the relatively high temperature outside air introduced into the outside air introduction duct 11 is underground while passing through the inside of the geothermal utilization tube 10. Heat exchange is performed with the earth and sand of E, and the temperature is reduced by about 4 ° C. compared to outdoor air. As a result, if only the blower fan 13 of each outside air introduction duct 11 is driven, air having a temperature lower by about 4 ° C. than the outside air can be supplied into the room of the factory building. As a result, it is possible to cool the factory building without incurring an increase in running cost or an increase in the amount of carbon dioxide discharged.

しかも、上述したように吹き出しダクト12の吹き出し口12aを工場建屋の床面Fから3mの高さhの位置に設定しているとともに、地熱利用チューブ10の内部を通過する空気の流速が約2m/s程度であるため放出される空気も穏やかなものとなる。従って、吹き出しダクト12の吹き出し口12aから放出された空気は、その大部分が工場建屋の室内において下層部分にのみ供給され、上層部分に至ることがない。つまり、上記空調システム200では、工場建屋の大規模空間である室内において下層部分のみが冷房されることになる。こうした空調システム200にあっては、室内の上層部分は高温状態のままとなるが、人が多くいるのは室内の下層部分であり、結果的に大規模空間となる室内を効率良く冷房できることになる。こうした点からも、ランニングコストの低減及び排出される二酸化炭素量の低減を図ることが可能になる。   Moreover, as described above, the air outlet 12a of the air outlet duct 12 is set at a height h of 3 m from the floor F of the factory building, and the flow velocity of air passing through the geothermal utilization tube 10 is about 2 m. Since it is about / s, the released air becomes gentle. Therefore, most of the air discharged from the outlet 12a of the outlet duct 12 is supplied only to the lower layer in the room of the factory building and does not reach the upper layer. That is, in the air conditioning system 200, only the lower layer portion is cooled in a room that is a large-scale space of a factory building. In such an air conditioning system 200, the upper part of the room remains in a high temperature state, but it is the lower part of the room that has many people, and as a result, the room that becomes a large-scale space can be efficiently cooled. Become. From these points, it is possible to reduce the running cost and the amount of discharged carbon dioxide.

冬期においては外気温度に比べて地中Eの温度が高くなる傾向にある。従って、外気導入ダクト11に導入された比較的低温状態の外気は、地熱利用チューブ10の内部を通過する間に地中Eの土砂との間において熱交換を行い、屋外の空気に比べて温度が約4℃程度上昇することになる。そして、冬期においては上述した補助熱交換器35を駆動することにより、分配チューブ21を通過する空気の温度をさらに上昇させることが可能となり、工場建屋の室内を十分に暖房することが可能となる。この場合、補助熱交換器35には地熱によって暖められた空気もしくは室内の上層部分に滞留していた比較的高温状態の空気が導入されることになるため、直接外気を導入するものに比べて熱交換効率の向上を図ることができるようになる。これにより、ランニングコストの増大や排出される二酸化炭素量の増大を招来することなく工場建屋を暖房することが可能になる。   In winter, the temperature of the underground E tends to be higher than the outside air temperature. Accordingly, the relatively low temperature outside air introduced into the outside air introduction duct 11 exchanges heat with the earth and sand in the ground E while passing through the inside of the geothermal utilization tube 10, and the temperature is higher than that of outdoor air. Will rise by about 4 ° C. And in winter, it becomes possible to further raise the temperature of the air which passes the distribution tube 21 by driving the auxiliary heat exchanger 35 mentioned above, and it becomes possible to fully heat the room of a factory building. . In this case, air heated by geothermal heat or relatively hot air staying in the upper layer portion of the room is introduced into the auxiliary heat exchanger 35, so that the auxiliary heat exchanger 35 is compared with the case where the outside air is directly introduced. The heat exchange efficiency can be improved. This makes it possible to heat the factory building without incurring an increase in running costs or an increase in the amount of carbon dioxide that is emitted.

尚、上述した補助熱交換器35は、必ずしも室内の暖房時にのみ駆動する必要はなく、冷却器を備えたものであれば、冷房時に駆動するようにしても良い。但し、リターン空気を導入するためのリターン口35aは閉塞した状態に維持する必要がある。この冷房時においても、地熱によって冷却された空気が補助熱交換器35に導入されることになるため、直接外気を導入するものに比べて熱交換効率の向上を図ることが可能である。   The auxiliary heat exchanger 35 described above does not necessarily need to be driven only during indoor heating, and may be driven during cooling as long as it has a cooler. However, the return port 35a for introducing return air needs to be kept closed. Even during the cooling, since the air cooled by the geothermal heat is introduced into the auxiliary heat exchanger 35, it is possible to improve the heat exchange efficiency as compared with the case where the outside air is directly introduced.

また、補助熱交換器35として熱交換した後の空気を分配チューブ21に送給する送風ファンを備えたものを適用した場合には、外気導入ダクト11の送風ファン13を省略しても良い。   When the auxiliary heat exchanger 35 is provided with a blower fan that supplies air after heat exchange to the distribution tube 21, the blower fan 13 of the outside air introduction duct 11 may be omitted.

尚、上述した実施の形態1及び2では、いずれも吹き出しダクト12の吹き出し口12aを床面Fから3mの高さhに配置するようにしているが、本発明はこれに限定されず、工場建屋の室内において下方域に開口させることができ、室内利用に支障を与えなければいかなる高さに配置しても良い。吹き出し口12aを開口させる室内の下方域とは、上述したように、吹き出し口12aから放出した空気が人の多くいる室内の下層部分にのみ供給される高さである。   In Embodiments 1 and 2 described above, the outlet 12a of the outlet duct 12 is arranged at a height h of 3 m from the floor surface F. However, the present invention is not limited to this, and the factory It can be opened in the lower area in the building interior, and may be arranged at any height as long as it does not interfere with indoor use. The lower area in the room where the air outlet 12a is opened is the height at which the air discharged from the air outlet 12a is supplied only to the lower layer in the room where there are many people, as described above.

また、上述した実施の形態1及び2では、いずれも工場建屋を適用対象とした空調システムを例示しているが、その他の建造物に対しても同様に適用することが可能である。   Moreover, although Embodiment 1 and 2 mentioned above have illustrated the air-conditioning system which applied factory building to all, it is possible to apply similarly to another building.

さらに、上述した実施の形態1及び2で記載した具体的な数値は例示を目的とするものであって、本発明を限定するものではない。例えば、分配チューブ21の径と地熱利用チューブ10の径とを同一にしているが、必ずしも同じ径にする必要はなく、建造物の規模に応じて室内に供給する風量や熱交換効率等の条件によって適宜設定すれば良い。   Further, the specific numerical values described in the first and second embodiments are for illustrative purposes and do not limit the present invention. For example, although the diameter of the distribution tube 21 and the diameter of the geothermal utilization tube 10 are the same, it is not always necessary to have the same diameter, and conditions such as the amount of air supplied to the room and heat exchange efficiency according to the scale of the building May be set as appropriate.

以上説明したように、本発明によれば、吹き出しダクトの吹き出し口を建造物内部の下方域に開口させているため、工場建屋等の大規模空間を有した建造物の内部においても人が多くいる下層部分のみを効率良く冷房することができるようになる。しかも吹き出し口は、建造物内部の屋根下に配設された吹き出しダクトの鉛直部の下端に設けられるので、床面に吹き出し口を設ける必要はない。このため、吹き出し口が機器のレイアウト上の障害となったり、作業上の制約となる恐れはなくなる。また、将来、機械基礎やピット等を床下に構築する際の吹き出し口に対する配慮も不要となる。従って、室内空間の利用上の制約を解消することができる。   As described above, according to the present invention, since the outlet of the outlet duct is opened in the lower area inside the building, there are many people even inside the building having a large-scale space such as a factory building. Only the lower layer portion that is present can be efficiently cooled. Moreover, since the outlet is provided at the lower end of the vertical portion of the outlet duct disposed under the roof inside the building, it is not necessary to provide the outlet on the floor surface. For this reason, there is no possibility that the air outlet becomes an obstacle in the layout of the device or a restriction on work. In addition, in the future, it will not be necessary to consider the outlets when building machine foundations and pits under the floor. Therefore, restrictions on the use of the indoor space can be eliminated.

本発明の実施の形態1である空調システムの要部を示す概念図である。It is a conceptual diagram which shows the principal part of the air conditioning system which is Embodiment 1 of this invention. 図1に示した空調システムを適用した工場建屋の縦断面図である。It is a longitudinal cross-sectional view of the factory building to which the air conditioning system shown in FIG. 1 is applied. 図2に示した空調システムの床面Fの下側の平面図である。It is a top view of the lower side of the floor surface F of the air conditioning system shown in FIG. 図2に示した空調システムの屋根Cの下側の平面図である。It is a top view of the lower side of the roof C of the air conditioning system shown in FIG. 図1に示した空調システムの要部を示す横断面図である。It is a cross-sectional view which shows the principal part of the air conditioning system shown in FIG. 本発明の実施の形態2である空調システムの要部を示す概念図である。It is a conceptual diagram which shows the principal part of the air conditioning system which is Embodiment 2 of this invention. 図6に示した空調システムの要部を示す横断面図である。It is a cross-sectional view which shows the principal part of the air conditioning system shown in FIG.

符号の説明Explanation of symbols

2 柱
10 地熱利用チューブ
10a 導入ダクト接続部
11 外気導入ダクト
12 吹き出しダクト
12a 吹き出し口
13 送風ファン
21 分配チューブ
34 接続チューブ
35 補助熱交換器
35a リターン口
100,200 空調システム
121 水平部
122 鉛直部
C 屋根
E 地中
F 床面
2 pillar 10 geothermal use tube 10a introduction duct connection portion 11 outside air introduction duct 12 blowout duct 12a blowout port 13 blower fan 21 distribution tube 34 connection tube 35 auxiliary heat exchanger 35a return port 100, 200 air conditioning system 121 horizontal portion 122 vertical portion C Roof E Underground F Floor

Claims (4)

地中に埋設した地熱利用チューブを介して外気を導入することにより、建造物内部の空調を行う空調システムであって、
前記地熱利用チューブに建造物内部の上方域に配設した吹き出しダクトを接続するとともに、この吹き出しダクトの吹き出し口を建造物内部の下方域に開口させ、該吹き出し口から空気を放出することを特徴とする空調システム。
An air conditioning system that air-conditions a building by introducing outside air through a geothermal tube embedded in the ground,
The geothermal heat utilization tube is connected to a blowout duct disposed in an upper area inside the building, and a blowout opening of the blowout duct is opened in a lower area inside the building, and air is discharged from the blowout opening. Air conditioning system.
建造物の屋根下に配設され、かつ複数の吹き出しダクトが接続された分配チューブを有し、
前記地熱利用チューブは、一端部が外気導入ダクトに接続される一方、他端部が前記分配チューブに接続され、前記外気導入ダクトから導入された外気を前記分配チューブに導くことを特徴とする請求項1に記載の空調システム。
A distribution tube disposed under the roof of the building and connected to a plurality of blowout ducts;
The geothermal heat utilization tube has one end connected to the outside air introduction duct and the other end connected to the distribution tube, and guides outside air introduced from the outside air introduction duct to the distribution tube. Item 2. The air conditioning system according to Item 1.
前記地熱利用チューブと前記分配チューブとの間に補助熱交換器を介在させたことを特徴とする請求項2に記載の空調システム。   The air conditioning system according to claim 2, wherein an auxiliary heat exchanger is interposed between the geothermal utilization tube and the distribution tube. 前記吹き出し口を床から3mの高さに設けたことを特徴とする請求項1から請求項3のいずれか一つに記載の空調システム。   The air conditioning system according to any one of claims 1 to 3, wherein the outlet is provided at a height of 3 m from the floor.
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