JP4445530B2 - 地中熱利用ヒートポンプ式ドライ空調システム - Google Patents
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Description
請求項2の発明によれば、中間期などに外気のみを給気して外気冷房を行うことができ、省エネとなる。
請求項3の発明によれば、高価な圧力センサなどを使用せずに多室個別空調制御が簡単にできる。変風量ユニットの風量変動に応じて空調機の送風機風量と圧縮機容量を適正に調整して給気量と冷暖房能力のバランスをとり、室内送風量のしぼりすぎによる気流の不均一や温度ムラなどを防止できる。
請求項4の発明によれば、冬期に加熱装置で熱媒を加熱して熱源の熱量不足を補うことができる。冬期に夜間運転する場合、加熱装置で熱媒の凍結を防止でき、長時間の連続空調運転を行えると共に、環境汚染の心配の無い水を熱媒として使用でき、不凍液を使わずに済む。さらに、冬期で空調機の弱運転時または停止時のときに、加熱装置を用いて地中熱交換器から地中へ放熱して蓄熱し、その蓄熱を利用して運転を行うこともでき、電力の平準化と省エネに役立つ。
請求項5の発明によれば、厳冬期など外気温度が非常に低い場合に外気を予熱してから、熱交換器で加熱できるので空調機の最大負荷を減らすことができ、空調機の小型化を図れる。
請求項6の発明によれば、地中熱交換器の往路管部を細くて長い渦巻き状として地表近くに埋め、熱媒を地熱流に対してカウンターフローで流して、熱交換効率を良くしつつ地中で広範囲に分散して少しずつ熱交換させることにより、熱媒を温度調節するために必要とされる地熱量を得ることができ、かつ地中から奪う単位体積当りの地熱量を少なくできる。往路管部は継ぎ目のない1本の管を巻設するだけよいので加工が簡単になり、バネ状に巻設して伸縮性をもたせてあるので免震性に優れ、地震に対する耐久性が十分で、破損による熱媒漏れなどを防止できる。地中熱交換器の復路管部は地上に熱媒を戻すだけでよいので短くてよく、地中との再熱交換による熱ロスが皆無で、熱交換効率の向上を図れて熱媒温度が安定する。往路管部の埋設用穴は地表近くをパワーショベルなどの普通の掘削機械で浅く掘るだけでよく、掘削の時間と費用の削減を図れて施工が容易となる。
請求項7の発明によれば、空調機の部品点数の削減とコンパクト化、省スペース化を図れる。
請求項8の発明では、圧力損失が減少して熱交換効率が向上するので小型の送風機を用いることができ騒音低減を図れる。給気側熱交換器も小型化でき空調機をコンパクト化できる。
3 熱源水回路
4 地中熱交換器
5 変風量ユニット
6 外気処理用給気側熱交換器
7 還気処理用給気側熱交換器
8 ケーシング
9 加湿器
10 給気用送風機
11 ダンパ機構
12 分岐送風路
13 圧縮機
15 VAV制御手段
16 加熱装置
17 第1切換機構
18 第2切換機構
19 熱交換コイル
20 熱源側熱交換器
22 往路管部
23 復路管部
A ヒートポンプ
B 室内
Claims (8)
- 熱媒を熱源とする圧縮式のヒートポンプAを有する空調機1と、前記熱媒を循環させる熱源水回路3と、この熱源水回路3に接続されて前記熱媒を温度調節する地中熱交換器4と、複数の室内B毎に設けられて前記空調機1からの給気風量を個別に調整自在な変風量ユニット5と、を備え、前記ヒートポンプAは、外気を熱交換する外気処理用の給気側熱交換器6と、還気を熱交換する還気処理用の給気側熱交換器7と、を備え、前記空調機1のケーシング8内に、前記ヒートポンプAと、外気を加湿する加湿器9と、前記還気処理用給気側熱交換器7を通った還気と前記外気処理用給気側熱交換器6及び前記加湿器9を通った外気とを混合して給気する給気用送風機10と、を設けたことを特徴とする地中熱利用ヒートポンプ式ドライ空調システム。
- 空調機1に取入れられる還気風量と外気風量を制御するダンパ機構11を、備えた請求項1記載の地中熱利用ヒートポンプ式ドライ空調システム。
- 空調機1と各変風量ユニット5を連結する分岐送風路12毎の変風量ユニットボリュームポイントと分岐送風路内径比ポイントとの積算値を全分岐送風路分合計すると共にその合計積算値の全変風量ユニット最大ボリューム時合計積算値に対する比に基いて前記空調機1の給気用送風機10の風量制御のみ又はこの給気用送風機10の風量制御及びヒートポンプAの圧縮機13の容量制御を行うVAV制御手段15を、備えた請求項1又は2記載の地中熱利用ヒートポンプ式ドライ空調システム。
- 熱源水回路3に熱媒を加熱する加熱装置16を地中熱交換器4よりも下流で接続し、前記熱源水回路3に、前記地中熱交換器4に対して熱媒を流通・バイパス切換自在な第1切換機構17と、前記加熱装置16に対して熱媒を流通・バイパス切換自在な第2切換機構18と、を設けた請求項1、2又は3記載の地中熱利用ヒートポンプ式ドライ空調システム。
- 空調機1に、加熱装置16にて加熱された熱媒にて外気を予熱する熱交換コイル19を、外気処理用給気側熱交換器6の風上に設けた請求項4記載の地中熱利用ヒートポンプ式ドライ空調システム。
- 地中の地表近くに埋設される地中熱交換器4が、熱媒が渦巻き状に下りながら流れる樹脂製の往路管部22と、この往路管部22から出た前記熱媒を地上へ戻す復路管部23と、を備えた請求項1、2、3、4又は5記載の地中熱利用ヒートポンプ式ドライ空調システム。
- 外気処理用と還気処理用の2つの給気側熱交換器6、7を、熱源側熱交換器20と圧縮機13で共用した請求項1、2、3、4、5又は6記載の地中熱利用ヒートポンプ式ドライ空調システム。
- 給気側熱交換器6、7のフィンチューブを楕円管とした請求項1、2、3、4、5、6又は7記載の地中熱利用ヒートポンプ式ドライ空調システム。
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