JP4401174B2 - Building air conditioning system using geothermal heat - Google Patents
Building air conditioning system using geothermal heat Download PDFInfo
- Publication number
- JP4401174B2 JP4401174B2 JP2004004985A JP2004004985A JP4401174B2 JP 4401174 B2 JP4401174 B2 JP 4401174B2 JP 2004004985 A JP2004004985 A JP 2004004985A JP 2004004985 A JP2004004985 A JP 2004004985A JP 4401174 B2 JP4401174 B2 JP 4401174B2
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- air
- air passage
- building
- heat
- exchange pipe
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Expired - Fee Related
Links
Images
Classifications
-
- Y—GENERAL 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
- Y02—TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
- Y02B—CLIMATE CHANGE MITIGATION TECHNOLOGIES RELATED TO BUILDINGS, e.g. HOUSING, HOUSE APPLIANCES OR RELATED END-USER APPLICATIONS
- Y02B10/00—Integration of renewable energy sources in buildings
- Y02B10/40—Geothermal heat-pumps
-
- Y—GENERAL 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
- Y02—TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
- Y02E—REDUCTION OF GREENHOUSE GAS [GHG] EMISSIONS, RELATED TO ENERGY GENERATION, TRANSMISSION OR DISTRIBUTION
- Y02E10/00—Energy generation through renewable energy sources
- Y02E10/10—Geothermal energy
-
- Y—GENERAL 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
- Y02—TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
- Y02E—REDUCTION OF GREENHOUSE GAS [GHG] EMISSIONS, RELATED TO ENERGY GENERATION, TRANSMISSION OR DISTRIBUTION
- Y02E60/00—Enabling technologies; Technologies with a potential or indirect contribution to GHG emissions mitigation
- Y02E60/14—Thermal energy storage
-
- Y—GENERAL 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
- Y02—TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
- Y02E—REDUCTION OF GREENHOUSE GAS [GHG] EMISSIONS, RELATED TO ENERGY GENERATION, TRANSMISSION OR DISTRIBUTION
- Y02E70/00—Other energy conversion or management systems reducing GHG emissions
- Y02E70/30—Systems combining energy storage with energy generation of non-fossil origin
Landscapes
- Other Air-Conditioning Systems (AREA)
Description
本発明は、住宅、事務所、公共施設等の建物における地熱を利用した空調システムに関する。 The present invention relates to an air conditioning system using geothermal heat in buildings such as houses, offices, and public facilities.
従来、地熱を利用した建物の空調システムとしては、例えば特許文献1に開示されている。この空調システムは、建物の床下に地中に延びるように熱交換パイプを埋設し、この熱交換パイプを床下空気流通路に開口させると共に、床下空気流通路を外壁空気流通路、屋根裏空気流通路、内壁空気流通路等の空気流通路に連通させ、地熱により冷却もしくは加温された熱交換パイプ内の空気を、天井裏に設けたファンの作動により床下空気流通路から各空気流通路内に流通させて建物内を循環させるようにしたものである。
しかしながら、この空調システムにおいては、地中に埋設した熱交換パイプ内の空気を、ファンの作動で床下空気流通路から建物内に設けられた各空気流通路内に単に流通させることにより、建物内を循環させるようにしているため、例えば外気が高温多湿の梅雨や初夏の季節等の場合には、熱交換パイプで冷却される空気自体の湿度が高くなり易く、該空気による建物内の冷房効果を十分に高めることが困難になる。その結果、季節に係わらず建物内の各空気流通路内を流通する空気の湿度を所望に維持して、効率的な冷暖房効果を得ることが難しいという問題点を有している。 However, in this air conditioning system, the air in the heat exchange pipes buried in the ground is simply circulated from the underfloor air flow passages into the air flow passages provided in the building by the operation of the fan, thereby For example, when the outside air is hot and humid in the rainy season or early summer season, the humidity of the air itself cooled by the heat exchange pipe is likely to be high, and the cooling effect in the building by the air It is difficult to increase the value sufficiently. As a result, there is a problem that it is difficult to obtain an efficient air conditioning effect by maintaining the humidity of the air flowing through each air flow passage in the building as desired regardless of the season.
また、各空気流通路内を流通する空気の湿度によって、該空気流通路内の結露の発生や黴の発生等を抑えることが難しく、住宅の耐久性等の面でも劣ると共に、熱交換パイプが建物の床下の地中に埋設されているため、既設建物への適用が困難であるという問題点を有している。 In addition, due to the humidity of the air flowing through each air flow passage, it is difficult to suppress the occurrence of condensation and soot in the air flow passage, and it is inferior in terms of durability of the house and the heat exchange pipe Since it is buried under the floor of the building, it is difficult to apply to existing buildings.
本発明は、このような事情に鑑みてなされたもので、その目的は、地熱を利用して冷却・加温され建物内を流通する空気の湿度を所望に維持できて、建物内に効率的な冷暖房効果が得られると共に空気通路内での結露等の発生を抑えることが可能な地熱を利用した建物の空調システムを提供することにある。また、他の目的は、前記目的に加え、空気通路内を流通する空気の清浄化が図れたり、既設の建物にも容易に適用することが可能な地熱を利用した建物の空調システムを提供することにある。 The present invention has been made in view of such circumstances, and an object of the present invention is to efficiently maintain the humidity of air that is cooled and heated using geothermal heat and circulates in the building. Another object of the present invention is to provide a building air conditioning system that uses geothermal heat that can provide a satisfactory air conditioning effect and suppress the occurrence of condensation in the air passage. Another object is to provide a building air-conditioning system using geothermal heat that can purify air circulating in the air passage and can be easily applied to existing buildings. There is.
かかる目的を達成すべく、本発明のうち請求項1に記載の発明は、周囲に外気通路を有して建物の床下に形成された蓄熱室と、地中に埋設された熱交換パイプと、前記建物の床下、壁内及び天井に形成され前記蓄熱室に連通する空気通路と、該空気通路内に供給される空気を除湿する除湿機と、を備え、前記除湿機は、フィルターで抗菌等され前記空気通路内で流通される空気を除湿ボックス内で除湿し、前記熱交換パイプは、所定の地中に複数本埋設され、各熱交換パイプの端部が集中ボックスにそれぞれ連結されると共に、該集中ボックスが前記除湿ボックスに連設され、前記熱交換パイプによって地熱で冷却または加温されると共に前記除湿機によって除湿された空気を、前記空気通路内に流通させることにより建物内の室温を調整することを特徴とする。
In order to achieve such an object, the invention according to claim 1 of the present invention includes a heat storage chamber formed under the floor of a building having an outside air passage around it, a heat exchange pipe embedded in the ground, An air passage formed in the floor, in the wall and on the ceiling of the building and communicating with the heat storage chamber; and a dehumidifier for dehumidifying the air supplied into the air passage, and the dehumidifier is antibacterial with a filter, etc. The air circulating in the air passage is dehumidified in a dehumidifying box, and a plurality of the heat exchange pipes are embedded in a predetermined ground, and ends of the heat exchange pipes are connected to the concentration box, respectively. The concentration box is connected to the dehumidification box, and is cooled or heated by geothermal heat by the heat exchange pipe and air dehumidified by the dehumidifier is circulated in the air passage so that the room temperature in the building is increased. Adjust It is characterized in.
また、請求項2に記載の発明は、前記熱交換パイプが蓄熱室の地中に埋設され、前記空気通路のうち天井に形成される天井空気通路と熱交換パイプとを連結する連結空気通路が、屋内に設けられていることを特徴とする。
Also, the invention according to
また、請求項3に記載の発明は、前記熱交換パイプが建物の屋外の地中に埋設され、前記空気通路のうち天井に形成される天井空気通路と熱交換パイプとを連結する連結空気通路が、屋外に設けられていることを特徴とする。これらの場合、前記連結空気通路は、請求項4に記載の発明のように、該連結空気通路内に互いに異なる方向の空気の流れを生じさせるための正逆転可能なファンを有することが好ましい。
The invention according to
また、請求項5に記載の発明は、前記蓄熱室が、基礎及び断熱材によって前記外気通路と遮蔽されていることを特徴とし、請求項6に記載の発明は、前記除湿機が、除湿した水分を建物外に排水するための排水路が連結されていることを特徴とする。
The invention according to
本発明の請求項1に記載の発明によれば、地中に埋設された熱交換パイプ内の地熱によって冷却もしくは加温された空気が、除湿機によって除湿されつつ建物の空気通路内に流通するため、梅雨や初夏のように外気が高温多湿であっても、空気通路内を流通する空気の湿度を所望に維持することができて、所定湿度の冷気や暖気により建物内を効率的に冷暖房することができると共に、空気通路内の結露や黴等の発生が抑えられて、建物の耐久性や衛生面での向上を図ることができる。
According to the invention described in
また、空気通路内の空気の抗菌・除菌や防黴等が図れるフィルターが配設されているため、フィルターにより空気通路内を流通する空気を清浄化できて、建物内の清潔さ等を長期に亘り良好かつ安定して維持することができる。また、地中に埋設された複数本の熱交換パイプが集中ボックスに連結されると共に、この集中ボックスに連設された除湿ボックス内の空気が除湿機で除湿されるため、熱交換パイプと除湿機を効率的な位置に配置できて、例えば熱交換された空気を除湿しつつ所定の空気通路内に確実に供給することができる。
Moreover, since the filter Antibacterial Sanitization and fungicides, etc. of the air in the air passage can be achieved is disposed, it made cleaning the air flowing through the air passage by the filter, long cleanliness, etc. in the building Can be maintained well and stably. In addition, a plurality of heat exchange pipes buried in the ground are connected to the concentration box, and the air in the dehumidification box connected to the concentration box is dehumidified by the dehumidifier, so that the heat exchange pipe and the dehumidification pipe are dehumidified. The machine can be arranged at an efficient position, and for example, heat-exchanged air can be reliably supplied into a predetermined air passage while dehumidifying.
また、請求項2に記載の発明によれば、請求項1に記載の発明の効果に加え、熱交換パイプが床下の蓄熱室の地中に埋設され、この熱交換パイプに連通する連結空気通路が屋内に設けられているため、連結空気通路として屋内の内壁内側の空間を有効利用できて屋内の見栄えの低下を防止でき、新築住宅等に好適に使用することができる。
According to the second aspect of the present invention, in addition to the effect of the first aspect of the invention, the heat exchange pipe is embedded in the ground of the heat storage chamber under the floor, and the connected air passage communicates with the heat exchange pipe. Since it is provided indoors, the space inside the indoor inner wall can be effectively used as a connecting air passage, so that the indoor appearance can be prevented from deteriorating and can be suitably used for a newly built house or the like.
また、請求項3に記載の発明によれば、請求項1に記載の発明の効果に加え、熱交換パイプが屋外の地中に埋設され、この熱交換パイプに連通する連結空気通路が屋外に設けられているため、熱交換パイプや連結空気通路を屋外に配置できて、既設住宅等であっても容易に適用することができる。
Further, according to the invention described in
また、請求項4に記載の発明によれば、請求項2または3に記載の発明の効果に加え、正逆転可能なファンによって連結空気通路内に互いに異なる方向の空気の流れを生じさせることができるため、一つのファンを例えば連結通路の上端部に配置することで、夏場でも冬場でも建物内の空気通路に所定方向の空気の流れを生じさせることができる。
Further, according to the invention described in claim 4 , in addition to the effect of the invention described in
また、請求項5に記載の発明によれば、請求項1ないし4に記載の発明の効果に加え、床下に設けられる蓄熱室が基礎及び断熱材によって外気通路と遮蔽されているため、建物の基礎を蓄熱室の壁面として有効利用しつつ蓄熱室を外気通路と確実に遮蔽できると共に、基礎に配設した断熱材により蓄熱室内の熱を良好に蓄熱できて、蓄熱室の温度を所定範囲に維持できる等、蓄熱室を効率的に使用することができる。
According to the invention described in
また、請求項6に記載の発明によれば、請求項1ないし5に記載の発明の効果に加え、除湿機に除湿した水分を建物外に排水するための排水路が連結されているため、除湿機で除去された水分を排水路を介して建物外部に確実かつ自動的に排水することができて、除湿機のメンテナンス作業を一層簡単に行うことができる。
According to the invention described in
以下、本発明を実施するための最良の形態を図面に基づいて詳細に説明する。
図1〜図7は、本発明に係わる空調システムの第1の実施形態を示し、図1が2×4住宅(もしくは在来木造軸組住宅)に適用した場合の全体構成を示す模式図、図2がその基礎部分の平面図、図3が図1のA部を拡大した概略構成図、図4が除湿機の設置状態の変形例を示す説明図、図5及び図6が空気の流通状態の説明図、図7が鉄骨・RC構造の住宅に適用した場合の全体構成を示す模式図である。
Hereinafter, the best mode for carrying out the present invention will be described in detail with reference to the drawings.
FIGS. 1-7 shows 1st Embodiment of the air-conditioning system concerning this invention, The schematic diagram which shows the whole structure at the time of FIG. 1 applying to a 2 * 4 house (or conventional wooden frame house), 2 is a plan view of the basic part, FIG. 3 is a schematic configuration diagram enlarging part A of FIG. 1, FIG. 4 is an explanatory view showing a modified example of the installation state of the dehumidifier, and FIGS. FIG. 7 is a schematic diagram showing the overall configuration when applied to a steel frame / RC house.
図1において、住宅1の空調システムは、外壁2の内側に形成された東西南北の各面の地熱エネルギー層としての外壁空気通路3と、内壁内側に垂直状態でもしくは一階や二階の床下に水平状態で形成された屋内空気通路4a〜4cと、二階の天井裏に形成された天井裏地熱エネルギー層としての天井空気通路5と、上端が天井空気通路5に開口し下端が一階の床下に設けられた蓄熱室7内に連通する略垂直状態の連結空気通路6等を備えている。
In FIG. 1, the air conditioning system of the
そして、連結空気通路6の上部には、例えば正逆転可能なファン8aが設けられ、また、床下空気通路4bは、床板の下面に根太を介して遮蔽板を配置することで形成された連結通路(いずれも図示せず)によって、蓄熱室7の上部に連通している。なお、外壁2の内側に形成される前記外壁空気通路3は、外壁2の外面側に配設された外壁断熱材9の内側に形成されており、これにより外壁2の構成の簡略化が図られている。また、天井空気通路5の天井裏側には天井断熱材21が配設されている。
The upper part of the
前記蓄熱室7は、図2に示すように、一階の床下の略中央部分に周囲が平面視で長方形状の基礎10で区画されることによって、周囲に形成される外気通路12と遮蔽された状態で形成されており、基礎10の内面側には蓄熱室断熱材11(図1参照)が配設されている。この基礎10と蓄熱室断熱材11とによって、蓄熱室7と外気通路12間での空気の流通が遮蔽(遮断)されて蓄熱室7の熱が外部に漏れないようになっている。
As shown in FIG. 2, the
なお、外気通路12は、前記基礎10と住宅の外壁2位置に設けられる外壁基礎13との間に形成され、該外壁基礎13の所定位置に複数の床室換気口14を設けることにより、該床下換気口14を介して外気通路12内に外気が導入されて床下が換気されるようになっている。また、外気通路12と接する屋内空気通路4bの下面には床下断熱材15(図1参照)が配設されている。
The
そして、この蓄熱室7内には、図1に示すように、その地中に熱交換パイプ16が複数本埋設され、この各熱交換パイプ16の一端開口部が集中ボックス17にそれぞれ接続されると共に、この集中ボックス17には、除湿機19とフィルター20が設けられた除湿ボックス18が連設されている。すなわち、除湿機19は、例えば図3に示すように、筐体22内に圧縮器23、凝縮器24、蒸発器25、送風ファン26、ドレインパン27、タンク28及び制御回路29等が設けられて、この筐体22が除湿ボックス18内に設置されている。
As shown in FIG. 1, a plurality of
この除湿機19は、圧縮器23により高温高圧の冷媒ガスが凝縮器24に送られ、モータ30の作動で回転する送風ファン26により吸込口31から吸い込まれた吸込空気が凝縮器24で冷却されて凝縮し、高温高圧の気液混合状態となってキャビラリチューブ(図示せず)を通過することにより、低温低圧の冷媒液となって蒸発器25に入る。そして、この蒸発器25の冷媒液が、吸込空気によって熱交換されることにより蒸発し、低圧の冷媒ガスとなって圧縮器23に戻される。
In the
この時、同時に吸込空気が蒸発器25で冷却されることにより結露してドレン水を生成し、このドレイン水がドレインパン27を通ってタンク28に貯留される。このタンク28に貯留された所定量のドレイン水は、タンク28に連結された排水路としての排水パイプ33を介して外壁2の外部に自動的に排水される。また、蒸発器25を通過することにより除湿及び冷却された吸込空気は、凝縮器24を通過することにより加温されて、除湿された乾燥空気として送風ファン26により吹出口32から放出される。つまり、この除湿機19の場合、吸込口31から吸い込まれる吸込空気の湿度が冷媒ガスを使用した冷凍サイクルによって除湿されて吹出口32から吹き出されることになる。
At this time, the intake air is simultaneously cooled by the
なお、除湿機19としては、このような冷凍サイクルを使用した除湿器19に限らず、例えば図示しないハニカムロータ等の回転式の吸湿ロータと、熱交換器及び小型ヒータ等を備えたコンデンス式の除湿機19を使用しても良いし、他の適宜構造の除湿機を使用することができる。特に、コンデンス式の除湿機19を使用した場合は、代替フロン等の冷媒ガスが不要となって、環境に優しい除湿機19として使用することが可能となる。また、除湿機19の除湿ボックス18内への設置は、住宅1の床に設けられた図示しない点検口から保守や点検ができるだけ簡単に行える位置に設けられている。
The
そして、このように構成された除湿機19が設置される除湿ボックス18の上面所定位置には、前記連結空気通路6の下端が連結される吹出口18aが設けられ、この吹出口18aには前記フィルター20が着脱可能に装着されている。このフィルター20は、例えば抗菌剤を練り込んだ不織布からなる抗菌フィルターが使用され、フィルター20上の雑菌の増殖や黴の発生を抑えて防臭効果を発揮するようになっている。
And the
なお、フィルター20は不織布式のフィルターの使用に限らず、抗菌、除菌、防黴効果等を有するセラミック等の多孔板式のフィルターを使用することも可能である。また、その配設位置も除湿ボックス18の吹出口18aに限らず、図3の二点鎖線で示すように集中ボックス17の連結口17aに設けたり、除湿機19の吸込口31や吹出口32、あるいは連結空気通路6の除湿ボックス18側に設ける等、フィルター20の交換や清掃等のメンテナンス作業がし易い適宜位置に配置される。
The
さらに、以上の説明においては、除湿機19を除湿ボックス18内に設置して除湿ボックス18内の空気を除湿するようにしたが、例えば図4に示すように、除湿機19を除湿ボックス18外の例えば蓄熱室7内に設置し、除湿機19の吸込口31と吹出口32を適宜の配管36a、36bを介して除湿ボックス18の接続口18b、18cに接続し、この除湿機19により除湿ボックス18内の空気を吸い込みつつ除湿して再び除湿ボックス18内に戻す構成としても良い。このようにすれば、除湿機19を蓄熱室7内(もしくは蓄熱室7外等)のメンテナンス作業がし易い所望位置に設置できることになる。
Further, in the above description, the
また、図1において、連結空気通路6の中間位置には、図示しない感知器で火災等の熱を感知した際に作動して連結空気通路6を遮断する防火ダンパ34が設けられると共に、住宅1の一階の壁面には、例えば図示しない季節設定スイッチ、除湿スイッチ等を有する制御ボックス35(操作盤)が取り付けられており、この制御ボックス35の操作によって、ファン8aが所定方向に回転したり除湿機19が作動するようになっている。
In FIG. 1, a
また、前記熱交換パイプ16は、例えば外周面に放熱及び吸熱効果促進用の環状突起(図示せず)が設けられたステンレスパイプを、U字形状に連結すること等によって形成されており、該熱交換パイプ16で地熱を吸熱することにより内部の空気を加温したり、熱交換パイプ16から内部の空気の熱を放熱することにより内部の空気を冷却するようになっている。
The
次に、このように構成された住宅1の空調システムの動作について説明する。先ず、季節が夏場の場合は、制御ボックス35の例えば季節設定スイッチを夏場に設定すると、ファン8aが例えば正転方向に回転し、住宅1内の各空気通路3〜6に図5に示すような空気の流れが生じる。すなわち、夏場の場合、外気温度が地中の温度より高温であることから、地中に埋設された熱交換パイプ16内の空気は、地熱により吸熱されて冷気となり、この冷気がファン8aの回転で、該熱交換パイプ16内を矢印イの如く流れて、矢印ロの如く集中ボックス17及び除湿ボックス18内に供給される。
Next, operation | movement of the air conditioning system of the
この除湿ボックス18に供給された冷気は、除湿機19が制御ボックス35に設けた除湿スイッチの操作で作動状態の場合、除湿機19によって除湿された冷気となり、これが、除湿ボックス18の吹出口18aに設けたフィルター20で抗菌、除菌等されつつ、吹出口18aに接続された連結空気通路6内に供給される。この連結空気通路6内に供給された冷気は、該連結空気通路6から矢印ハの如く天井空気通路5内に流れ込み、これが外壁空気通路3や屋内空気通路4a〜4c内を矢印ニの如く流れることにより住宅1内の各空気通路3〜6内を流通し、蓄熱室7上部に屋内空気通路4bと連通するように設けた前記連結通路から再び蓄熱室7内に戻る、すなわち除湿された冷気が住宅1の各空気通路3〜6内を流通(循環)する。この冷気の流通により、住宅1の天井、床面、外壁2や内壁が冷やされると共にその冷気の輻射熱によって住宅1内の室温が調整され、住宅1内に所望の冷房効果(空調状態)が得られることになる。
The cold air supplied to the
そして、この夏場の場合、一階の床下に設けられる蓄熱室7が外気通路12と熱的に完全に遮断されていることから、蓄熱室7内の温度が熱交換パイプ16が埋設されている地中の温度に応じた低い温度に維持され、この蓄熱室7を基点にして冷気が流通することになる。なお、この夏場の運転の場合は、特に、外気や地中が高温多湿となる梅雨の季節や初夏の季節に除湿機19を作動させることで、住宅1内に設けられる各空気通路3〜6内に流れる冷気を除湿した湿度の低い冷気とすることができて、冷房効果を一層高めることができると共に、当該季節に生じ易い各空気通路3〜6内における結露や黴等の発生が抑えられることになる。また、除湿機19の運転で生じるドレイン水は、排水パイプ33を介して図5の矢印リの如く住宅1外に自動的に排水される。
And in the case of this summer, since the
一方、季節が冬場の場合は、制御ボックス35の季節設定スイッチを冬場に設定すると、ファン8aが例えば逆転方向に回転し、住宅1内の各空気通路3〜6に図6に示すような空気の流れが生じる。すなわち、冬場の場合、外気温度が地中の温度より低温であることから、地中に埋設された熱交換パイプ16内の空気は、地熱により加温されて暖気となると共に、蓄熱室7の温度も外気通路12と遮断されて外気より高い所定温度に維持される。
On the other hand, when the season is winter, when the season setting switch of the
この状態でファン8aが作動すると、住宅1内の各空気通路3〜5内の比較的温度の低い空気が、矢印ホの如く連結空気通路6内に吸い込まれて下降し、矢印ヘの如くフィルター20を通過した後に除湿ボックス18及び集中ボックス17内を流れて熱交換パイプ16内に供給される。この時、除湿機19が作動している場合は、除湿ボックス18内に供給された空気が除湿されて集中ボックス17に供給され、除湿機19が作動していない場合は、除湿機19の筐体22周囲を流れて集中ボックス17に供給される。
When the
そして、集中ボックス17から熱交換パイプ16内に供給された空気は、該熱交換パイプ16内を矢印トの如く流れることにより地熱で加温されて暖気となり、この暖気が蓄熱室7内に蓄熱される。この蓄熱室7内の暖気は、床下に設けられた前記連結通路から屋内空気通路4bに供給されて、矢印チの如く各空気通路3〜5内を流れて再び空気通路6内に戻る、つまり暖気が住宅1内を流通(循環)することになる。この暖気の流通によって、蓄熱室7より遠い天井空気通路5内の冷たくなった空気を、ファン8aの作動で強制的に連結空気通路6を介して床下の蓄熱室7部分まで導いて地熱により再び加温することができると共に、この暖気の輻射熱によって住宅1内の室温が調整され、住宅1内に効率的な暖房効果(空調状態)が得られることになる。
Then, the air supplied from the
ところで、以上の説明においては、2×4や在来木造軸組の住宅1について説明したが、第1の実施形態の空調システムは、図7に示す鉄骨構造やRC構造の住宅1にも適用できる。この住宅1の場合も、外壁2の内側に外壁空気通路3が設けられると共に、平坦な屋根裏に天井空気通路5が設けられ、また屋内空気通路4a〜4cや連結空気通路6が設けられる。また、床下には、地中に熱交換パイプ16が埋設されると共に集中ボックス17及び除湿ボックス18が設置された蓄熱室7が設けられており、この住宅1の場合も各空気通路3〜6内の空気の流れは、上記住宅1と同様となる。
By the way, in the above description, the 2 × 4 or conventional
このように、上記実施形態の住宅1の空調システムにあっては、床下の蓄熱室7の地中に埋設された熱交換パイプ16内の空気が地熱で冷却もしくは加温されて冷気や暖気になると共に、この冷気や暖気を除湿機19で除湿しつつ住宅1内の各空気通路3〜6内を流通させることができるため、梅雨や初夏のように外気が高温多湿であっても、空気通路3〜6内を流れる空気の湿度を所望に維持することができて、所定湿度の冷気や暖気の輻射熱により住宅1内を効率的に冷暖房できると共に、各空気通路3〜6内の結露や黴発生等が抑制もしくは防止されて、住宅1の耐久性や衛生面での向上を図ることが可能となる。
Thus, in the air conditioning system of the
また、除湿ボックス18の吹出口18a等に抗菌・除菌や防黴等が図れるフィルター20が配設されているため、このフィルター20により住宅1の各空気通路3〜6内を流通する空気を清浄化することができて、黴等が住宅1内に飛散すること等がなくなり、住宅1内の清潔さを長期に亘り良好かつ安定して維持することが可能となる。
In addition, since a
さらに、除湿機19が床下の蓄熱室7内に設けられた除湿ボックス18内に設置されているため、例えば夏場の場合に蓄熱室7内の冷気を除湿しつつ連結空気通路6内に確実に流通させることができると共に、例えば蓄熱室7上部の床に設けた点検口等を利用して、除湿機19やフィルター20の保守・点検等のメンテナンス作業を簡単に行うことが可能となる。特に、除湿機19に除湿した水分を住宅1外に排水する排水パイプ33が連結されているため、除湿機19で除去された水分を排水パイプ33を介して住宅1外部に自動的に排水できて、除湿機19のメンテナンス作業を一層簡単に行うことができる。
Furthermore, since the
また、床下の略中央部分に設けられる蓄熱室7が、基礎10及び蓄熱室断熱材11によって外気通路12と完全に遮蔽されているため、住宅1の基礎10を蓄熱室7の壁面として有効利用しつつ蓄熱室7を外気通路12と確実に遮蔽することができると共に、基礎10に設けた蓄熱室断熱材11により蓄熱室7内の熱が良好に蓄熱され、蓄熱室7の温度を所定範囲に安定維持することができる等、蓄熱室7を効率的に使用することが可能となる。また、蓄熱室7が住宅1の略中央部分に、その周囲に外気通路12を有する状態で所定面積設けられているため、例えば蓄熱室7にくり石等を敷設する場合に、全域に敷設する場合に比較してくり石の使用個数を減らすことができて、コストの低減化と蓄熱効果とを同時に満足し得る蓄熱室7を安価に形成することが可能となる。
Moreover, since the
またさらに、外壁2が外壁断熱材9と外壁空気通路3とによって形成されているため、例えば外壁2を高価な炭化コルクを介して2層に構成する場合に比較して、外壁2の厚みを薄くできる等、その構成を簡略化することができると共に、外壁断熱材9で所定の断熱効果が得られるコスト安価な外壁2を得ることができ、前記メンテナンス作業の容易化等と併せ、快適な空調システムを有する安価な住宅1を得ることが可能となる。
Furthermore, since the
また、除湿機19が除湿ボックス18内かもしくは除湿ボックス18外の蓄熱室7等に設置されるため、除湿機19を除湿ボックス18内に設置するようにすれば、該除湿ボックス18内に除湿機19を単に配置することで簡単に対応することができて、除湿機19の設置構造を簡略することができ、また、除湿機19を除湿ボックス18外に設置するようにすれば、除湿機19を保守や点検等のメンテナンス作業のし易い所望位置に設置することができる。また、同時に除湿機19として、一般家庭の室内の除湿に使用される安価なものを使用できて、住宅1の空調システムの設置コストやランニングコストの一層の低減化を図ることも可能となる。
Further, since the
図8と図9は、本発明に係わる空調システムの第2の実施形態を示す図1と同様の全体構成を示す模式図である。以下、上記第1の実施形態と同一部位には同一符号を付して説明する。この第2の実施形態の住宅1の特徴は、熱交換パイプ16、集中ボックス17及び除湿ボックス18、連結空気通路6を住宅1の外(屋外)に設置するようにした点にある。すなわち、図8に示すように、2×4住宅(もしくは在来木造軸組住宅)の住宅1周囲の地中に複数本の熱交換パイプ16を埋設すると共に、この熱交換パイプ16の一方の開口端部に連結される集中ボックス17と除湿ボックス18を屋外に設置し、また除湿ボックス18と天井空気通路5を連結する連結空気通路6を屋外に設置する。
FIGS. 8 and 9 are schematic views showing the same overall configuration as FIG. 1 showing the second embodiment of the air conditioning system according to the present invention. Hereinafter, the same parts as those in the first embodiment will be described with the same reference numerals. The feature of the
そして、各熱交換パイプ16の他端側を、住宅1の床下の地面上に這わせる状態で床下の蓄熱室7方向に延ばし、その他方の開口端部を蓄熱室7内に位置させる。これにより、熱交換パイプ16内の熱交換された空気が、蓄熱室7、住宅1内の各空気通路3〜5、連結空気通路6、フィルター20を含む除湿ボックス18と集中ボックス17等を介して流通して、住宅1内に所望の空調効果が得られることになる。
And the other end side of each
なお、第2の実施形態においても、図9に示すような鉄骨構造やRC構造の住宅1にも適用することができ、この場合、連結空気通路6を1階の天井裏に形成される屋内空気通路4cにも延設させて、その先端に例えばファン8aと同様に正逆転可能なファン8bを設けることにより、屋内空気通路4c内の空気をファン8bの作動で連結空気通路6内に強制的に導き、各空気通路3〜5内の空気の循環(流通)効率を高めるようにしても良い。
Note that the second embodiment can also be applied to a steel-structured or RC-structured
この第2の実施形態においても、第1の実施形態と同様の作用効果が得られる他に、熱交換パイプ16や連結空気通路6及び除湿ボックス18等が屋外に設置されるため、既設の2×4構造や在来木造軸組構造等の住宅1、あるいは既設の鉄骨構造や既設のRC構造等の住宅1にも簡単に適用することができると共に、除湿機19やフィルター20が屋外に設置されて、その保守・点検が極めて簡単となり、メンテナンス作業の大幅な作業性向上が図れるという作用効果が得られる。
In the second embodiment, in addition to the same effects as those of the first embodiment, the
なお、上記各実施形態においては、除湿機19が内蔵された除湿ボックス18の吹出口18aに連結空気通路6の下端を常時連結すると共に、除湿ボックス18を熱交換パイプ16が連結された集中ボックス17の連結口17aに常時連結し、除湿機19の運転で除湿ボックス18内の空気を除湿するようにしたが、本発明はこれに限定されず、例えば集中ボックス17の連結口17aと、連結空気通路6の下端との間に、切換ダンパー(図示せず)により除湿機19を切り換え連結可能に配置し、除湿機19の吹出口32から吹き出される除湿された空気を直接連結空気通路6や集中ボックス17内に供給する構成として良い。
In each of the above embodiments, the lower end of the
また、上記各実施形態において、蓄熱室7の地面上に前述したくり石等の蓄熱効果を有する適宜の部材を敷設しても良いし、連結空気通路6に設けたファン8a、8bの作動も、制御ボックス35の季節設定スイッチの操作に限らず、例えば所定の空気通路3〜6内に設けた温度センサや制御ボックス35に設けたタイマー等(いずれも図示せず)により自動的にオン・オフさせる構成として、空調システムの使い勝手の向上を図るようにしても良い。さらに、上記実施形態における、住宅1の全体構造、各空気通路3〜6の構成、蓄熱室7の構造等も一例であって、本発明に係わる各発明の要旨を逸脱しない範囲において適宜に変更することができる。
Further, in each of the above embodiments, an appropriate member having a heat storage effect such as the above-mentioned granite may be laid on the ground of the
本発明は、一般住宅等の建物に限らず、事務所あるいは学校、公民館、病院等の公共施設等の各種建物の空調システムに適用できる。 The present invention is applicable not only to buildings such as ordinary houses but also to air conditioning systems for various buildings such as offices or public facilities such as schools, public halls, and hospitals.
1・・・住宅、2・・・外壁、3・・・外壁空気通路、4a〜4c・・・屋内空気通路、5・・・天井空気通路、6・・・連結空気通路、7・・・蓄熱室、8a、8b・・・ファン、9・・・外壁断熱材、10・・・基礎、11・・・蓄熱室断熱材、12・・・外気通路、13・・・外壁基礎、14・・・床室換気口、15・・・床下断熱材、16・・・熱交換パイプ、17・・・集中ボックス、17a・・・連結口、18・・・除湿ボックス、18a・・・吹出口、19・・・除湿機、20・・・フィルター、21・・・天井断熱材、31・・・吸込口、32・・・吹出口、33・・・排水パイプ、34・・・防火ダンパ、35・・・制御ボックス。
DESCRIPTION OF
Claims (6)
前記除湿機は、前記空気通路内で流通される空気をフィルターで抗菌等しつつ除湿ボックス内で除湿し、前記熱交換パイプは、所定の地中に複数本埋設され、各熱交換パイプの端部が集中ボックスにそれぞれ連結されると共に、該集中ボックスが前記除湿ボックスに連設され、前記熱交換パイプによって地熱で冷却または加温されると共に前記除湿機によって除湿された空気を、前記空気通路内に流通させることにより建物内の室温を調整することを特徴とする地熱を利用した建物の空調システム。 A heat storage chamber formed under the floor of the building with an outside air passage around it, a heat exchange pipe embedded in the ground, and an air passage formed in the floor, in the wall and on the ceiling of the building and communicating with the heat storage chamber And a dehumidifier for dehumidifying the air supplied into the air passage,
The dehumidifier before Symbol dehumidify air that is circulated in the air passage within the box, antimicrobial, etc. while dehumidifying by the filter, the heat exchange pipe is a plurality of buried predetermined ground, of each heat exchange pipe End portions are respectively connected to the concentration box, and the concentration box is connected to the dehumidification box, and is cooled or heated by geothermal heat by the heat exchange pipe and dehumidified by the dehumidifier. A building air conditioning system using geothermal heat, characterized by adjusting the room temperature in the building by circulating it in the passage.
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP2004004985A JP4401174B2 (en) | 2004-01-13 | 2004-01-13 | Building air conditioning system using geothermal heat |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP2004004985A JP4401174B2 (en) | 2004-01-13 | 2004-01-13 | Building air conditioning system using geothermal heat |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JP2005201463A JP2005201463A (en) | 2005-07-28 |
JP4401174B2 true JP4401174B2 (en) | 2010-01-20 |
Family
ID=34819436
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP2004004985A Expired - Fee Related JP4401174B2 (en) | 2004-01-13 | 2004-01-13 | Building air conditioning system using geothermal heat |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
JP (1) | JP4401174B2 (en) |
Families Citing this family (6)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP5067730B2 (en) * | 2007-01-26 | 2012-11-07 | 株式会社 ▲高▼▲橋▼監理 | Earth / Solar system |
JP4892733B2 (en) * | 2007-03-31 | 2012-03-07 | 国立大学法人 岡山大学 | Water circulation environmental control system |
JP5344343B2 (en) * | 2009-07-03 | 2013-11-20 | 株式会社 ▲高▼▲橋▼監理 | Earth solar system (Ground heat recovery pipe method) |
JP5505836B2 (en) * | 2010-03-12 | 2014-05-28 | 株式会社 ▲高▼▲橋▼監理 | Improved earth / solar system (Ground heat recovery pipe method) |
JP5742009B2 (en) * | 2011-02-24 | 2015-07-01 | 株式会社 ▲高▼▲橋▼監理 | Earth / Solar / Zero Energy Housing |
CN104832991A (en) * | 2015-05-10 | 2015-08-12 | 浙江省德清县浦森耐火材料有限公司 | Improved air conditioning system for heat preservation cotton machining workshop |
-
2004
- 2004-01-13 JP JP2004004985A patent/JP4401174B2/en not_active Expired - Fee Related
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
JP2005201463A (en) | 2005-07-28 |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
US8539788B2 (en) | Ventilating and air conditioning apparatus | |
JP4735573B2 (en) | Ventilation air conditioner | |
JP2011163682A (en) | Indirect evaporation cooling type outdoor air conditioner system | |
JP2007315710A (en) | Air conditioner and building | |
JP2009079783A (en) | Ventilating/air-conditioning device | |
KR100943356B1 (en) | Ventilation type's all-season heating and cooling equipment | |
JP5066960B2 (en) | Bathroom ventilation air conditioner | |
KR20070054230A (en) | Ventilator and building | |
JP5272360B2 (en) | Ventilation air conditioner | |
KR20070054229A (en) | Ventilator and building | |
JP4401174B2 (en) | Building air conditioning system using geothermal heat | |
JP5228344B2 (en) | Ventilation air conditioner | |
JP2010243142A (en) | Air-conditioning system and building | |
JP2012102918A (en) | Air conditioning system and building | |
JP2011179807A (en) | Air conditioning system and building | |
JP4230038B2 (en) | Dehumidifying air conditioner | |
KR20210035684A (en) | Small-Type Air Conditioner Mounted in Bathroom | |
KR100504136B1 (en) | Evaporative air conditioner combining with cooling tower using open metal form | |
KR20070054227A (en) | Ventilating device and building | |
JP2011112239A (en) | Ventilation air-conditioning system and building | |
JP2006023065A (en) | Ventilation function-equipped air conditioner, ventilation device for ventilation function-equipped air conditioner and ventilation method for ventilation function-equipped air conditioner | |
JPH1144435A (en) | Air circulation type air conditioning floor heating system house | |
JP2010243075A (en) | Ventilation air-conditioning system and building | |
KR100918948B1 (en) | The coupling structure of airconditioner outflowing fan unit | |
JPH0229523A (en) | Air conditioner embedded in ceiling |
Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
A621 | Written request for application examination |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A621 Effective date: 20061206 |
|
A977 | Report on retrieval |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A971007 Effective date: 20090520 |
|
A131 | Notification of reasons for refusal |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A131 Effective date: 20090525 |
|
A521 | Written amendment |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A523 Effective date: 20090724 |
|
A131 | Notification of reasons for refusal |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A131 Effective date: 20090819 |
|
A521 | Written amendment |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A523 Effective date: 20090929 |
|
TRDD | Decision of grant or rejection written | ||
A01 | Written decision to grant a patent or to grant a registration (utility model) |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A01 Effective date: 20091026 |
|
A01 | Written decision to grant a patent or to grant a registration (utility model) |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A01 |
|
A61 | First payment of annual fees (during grant procedure) |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A61 Effective date: 20091027 |
|
R150 | Certificate of patent or registration of utility model |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R150 |
|
FPAY | Renewal fee payment (event date is renewal date of database) |
Free format text: PAYMENT UNTIL: 20121106 Year of fee payment: 3 |
|
FPAY | Renewal fee payment (event date is renewal date of database) |
Free format text: PAYMENT UNTIL: 20151106 Year of fee payment: 6 |
|
R250 | Receipt of annual fees |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250 |
|
LAPS | Cancellation because of no payment of annual fees |