JP6087711B2 - 給湯排熱利用空調システム - Google Patents
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Description
(実施例1)
[構成]
<パイプ埋設用溝の深さの上限>
(a).熱搬送流体貯留パイプ16を地中に埋設したとき、べた基礎2の基礎砕石(図示せず)の下端から10cmの深さの位置が熱搬送流体貯留パイプ16の上端になるように、熱搬送流体貯留パイプ16を埋設するパイプ埋設用溝の深さを設定する必要がある。即ち、熱搬送流体貯留パイプ16の上部に10cm程度の被り厚の覆土が必要である。
(b).また、熱搬送流体貯留パイプ16の下には10cm程度の管基礎を設ける。
また、例えば、建物3の土留めを設ける必要がある場合、バックホウ(ユンボ)で掘る掘削深さの下限は例えば1.5mとする。
次に、このような構成の地中熱及びヒートポンプ利用の建物用空調システムの作用を説明する。
尚、このような開閉弁32のON・OFF時間をタイマー(図示せず)により設定しておくと、制御部34aは設定された時間に開閉弁32をON・OFFさせるようにできる。
この場合は、放熱量が少なくなるので、制御部34aは、開閉弁32をON(開弁)させる。これにより、浴槽30からの残り湯が更に排水させられて、最初に放熱パイプ部31b内に滞留させて温度が降下した残り湯が浴槽30からの高い温度の残り湯で汚水枡33内に押し出される。
実施例1では、浴槽30の残り湯を自重で排水させるために、排水パイプ31の放熱パイプ部31bを傾斜させる一方、熱搬送流体貯留パイプ16を水平に配設した構成としているが、これに限定されるものではない。
また、実施例3は、図4に示したように、熱搬送流体貯留パイプ16内の不凍液を放熱パイプ部部31bからの熱で直接加熱できるようにした例を示したものである。このため、図4において放熱パイプ部31bは、熱搬送流体貯留パイプ16の両端の端壁である蓋体18,19を貫通させられて、熱搬送流体貯留パイプ16内に傾斜して配設されている。これにより実施例4では、放熱パイプ部31bの残り湯の熱が放熱パイプ部31bの外周面全体から熱搬送流体貯留パイプ16内に放熱させられて、熱搬送流体貯留パイプ16内の不凍液が加熱される。この実施例3によれば、放熱パイプ部31bと熱搬送流体貯留パイプ16との熱交換効率が実施例2よりも向上する。
この実施例4において熱搬送流体貯留パイプ16は、図5に示したように、水平に設けられた流入パイプ部16aと、この流入パイプ部16aと水平方向に間隔をおいて平行に設けられた戻りパイプ部16bと、この流入パイプ部16aと戻りパイプ部16bを連設する連設部からU字状(またはコ字状)に折曲形成されている。
尚、図4では、流入パイプ部16aと戻りパイプ部16bの間隔を広くとっているが、流入パイプ部16aと戻りパイプ部16bの間隔を狭くして、放熱パイプ部31bとの熱を流入パイプ部16aと戻りパイプ部16bを近づけることにより、放熱パイプ部31bから熱搬送流体貯留パイプ16への熱伝達量を多くできるようにしても良い。
(1).この発明の実施の形態の給湯排熱利用空調システムは、建物内の湯利用部から建物外に排水される湯の排熱を利用している。そして、前記空調装置ヒートポンプシステム6は、地中に埋設された地中熱交換手段(熱搬送流体貯留パイプ16)と、第1の熱交換部11で熱交換される冷媒の熱を第2の熱交換部(凝縮器8a)で前記建物内の空調に用いるヒートポンプを有する。また、前記空調装置ヒートポンプシステム6は、前記第1の熱交換部11と前記地中熱交換手段(熱搬送流体貯留パイプ16)との間で熱搬送用流体を循環可能に前記第1の熱交換部11と前記地中熱交換手段(熱搬送流体貯留パイプ16)に接続された循環パイプ(20,21)と、前記熱搬送用流体を前記循環パイプ(20,21)を介して前記第1の熱交換部11と前記地中熱交換手段(熱搬送流体貯留パイプ16)との間で循環させる循環ポンプ22とを備えている。しかも、前記湯利用部(浴槽30)に接続された排水パイプ31が前記地中熱交換手段(熱搬送流体貯留パイプ16)に近接させて前記地中に埋設されて、前記排水パイプ31内を排水される湯の排熱で前記地中熱交換手段(熱搬送流体貯留パイプ16)の熱搬送流体が加熱可能に設けられている。
この構成によれば、少ない部品点数で、建物内の湯利用部(浴槽30)から建物外に排水される湯の熱を地中熱と共に有効に回収して、回収した熱を暖房に用いることができる。
1a 地表面
1b 地中
2 べた基礎(基礎)
3 建物
6 ヒートポンプシステム(空調装置)
7 ヒートポンプユニット
8 床下放熱器
8a・・・凝縮器(第2の熱交換部)
11 第1の熱交換部
16 熱搬送流体貯留パイプ
16a 流入パイプ部
16b 戻りパイプ部
20 循環パイプ
21 循環パイプ
22 循環ポンプ
30 浴槽(湯利用部)
31 排水パイプ
31b 放熱パイプ部
32 開閉弁
33 汚水枡
Claims (3)
- 建物内の湯利用部から汚水枡に排水される湯の排熱を利用した給湯排熱利用空調システムにおいて、
地中に埋設された地中熱交換手段と、
第1の熱交換部で熱交換される冷媒の熱を第2の熱交換部で前記建物内の空調に用いるヒートポンプと、
前記第1の熱交換部と前記地中熱交換手段との間で熱搬送用流体を循環可能に前記第1の熱交換部と前記地中熱交換手段に接続された循環パイプと、
前記熱搬送用流体を前記循環パイプを介して前記第1の熱交換部と前記地中熱交換手段との間で循環させる循環ポンプと、を備え、
前記湯利用部に接続された排水パイプが前記地中熱交換手段に近接させて前記地中に埋設されて、前記排水パイプ内を排水される湯の排熱で前記地中熱交換手段の熱搬送流体を加熱可能に設けられ、
前記排水パイプは前記湯利用部側から前記汚水枡に向かうに従って下方に傾斜させられた放熱パイプ部を有し、前記放熱パイプ部の下端に開閉弁が介装され、
前記地中熱交換手段は、前記建物のべた基礎の真下に位置させて地表面から浅い位置に前記べた基礎に沿う方向に向けて埋設され、前記排水パイプの放熱パイプ部に沿って接触するように配設された熱搬送流体貯留パイプであることを特徴とする給湯排熱利用空調システム。 - 建物内の湯利用部から汚水枡に排水される湯の排熱を利用した給湯排熱利用空調システムにおいて、
地中に埋設された地中熱交換手段と、
第1の熱交換部で熱交換される冷媒の熱を第2の熱交換部で前記建物内の空調に用いるヒートポンプと、
前記第1の熱交換部と前記地中熱交換手段との間で熱搬送用流体を循環可能に前記第1の熱交換部と前記地中熱交換手段に接続された循環パイプと、
前記熱搬送用流体を前記循環パイプを介して前記第1の熱交換部と前記地中熱交換手段との間で循環させる循環ポンプと、を備え、
前記湯利用部に接続された排水パイプが前記地中熱交換手段に近接させて前記地中に埋設されて、前記排水パイプ内を排水される湯の排熱で前記地中熱交換手段の熱搬送流体を加熱可能に設けられ、
前記排水パイプは前記湯利用部側から前記汚水枡に向かうに従って下方に傾斜させられた放熱パイプ部を有し、前記放熱パイプ部の下端に開閉弁が介装され、
前記地中熱交換手段は、前記建物のべた基礎の真下に位置させて地表面から浅い位置に前記べた基礎に沿う方向に向けて埋設された熱搬送流体貯留パイプであり、前記排水パイプの放熱パイプ部が前記熱搬送流体貯留パイプ内に配設されていることを特徴とする給湯排熱利用空調システム。 - 建物内の湯利用部から汚水枡に排水される湯の排熱を利用した給湯排熱利用空調システムにおいて、
地中に埋設された地中熱交換手段と、
第1の熱交換部で熱交換される冷媒の熱を第2の熱交換部で前記建物内の空調に用いるヒートポンプと、
前記第1の熱交換部と前記地中熱交換手段との間で熱搬送用流体を循環可能に前記第1の熱交換部と前記地中熱交換手段に接続された循環パイプと、
前記熱搬送用流体を前記循環パイプを介して前記第1の熱交換部と前記地中熱交換手段との間で循環させる循環ポンプと、を備え、
前記湯利用部に接続された排水パイプが前記地中熱交換手段に近接させて前記地中に埋設されて、前記排水パイプ内を排水される湯の排熱で前記地中熱交換手段の熱搬送流体を加熱可能に設けられ、
前記排水パイプは前記湯利用部側から前記汚水枡に向かうに従って下方に傾斜させられた放熱パイプ部を有し、前記放熱パイプ部の下端に開閉弁が介装され、
前記地中熱交換手段は、前記建物のべた基礎の真下に位置させて地表面から浅い位置に前記べた基礎に沿う方向に向けて埋設された流入パイプ部と、この流入パイプ部に間隔をおいて平行に設けられた戻りパイプ部を備える形状に折曲された熱搬送流体貯留パイプであると共に、
前記排水パイプの放熱パイプ部は前記流入パイプ部と前記戻りパイプ部との間に配設されていることを特徴とする給湯排熱利用空調システム。
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