JP7371833B1 - geothermal air conditioning system - Google Patents

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JP7371833B1 JP2023092006A JP2023092006A JP7371833B1 JP 7371833 B1 JP7371833 B1 JP 7371833B1 JP 2023092006 A JP2023092006 A JP 2023092006A JP 2023092006 A JP2023092006 A JP 2023092006A JP 7371833 B1 JP7371833 B1 JP 7371833B1
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Inventor
健司 福宮
延寿 倉沢
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株式会社イノベックス
倉沢建設株式会社
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Abstract

【課題】冷暖房効率を高めた地中熱空調システムを提供する。【解決手段】地中熱空調システム1は、空調室となる地下室B2を有している建物BUに採用される。この地中熱空調システム1は、地中熱を取り出す地中熱源ヒートポンプ2と、地下室B2に設置され、地下室B2の中の空気を吸い込み、地中熱源ヒートポンプ2で取り出された冷熱又は温熱を利用して、吸い込んだ空気の温度を調節してから、温度を調節した空気を、空気導入ダクト11a,11bを介して地上の部屋F1,F2に送り出すエアハンドリングユニット3と、部屋F1,F2から地下室B1につながる空気排出ダクト12a,12b及び吹抜け13と、を備えている。【選択図】図1[Problem] To provide a geothermal air conditioning system with improved heating and cooling efficiency. A geothermal air conditioning system 1 is employed in a building BU having a basement B2 serving as an air conditioning room. This geothermal air conditioning system 1 is installed in a basement B2 with a geothermal heat pump 2 that extracts geothermal heat, sucks air from the basement B2, and uses the cold or warm heat extracted by the geothermal heat pump 2. The air handling unit 3 adjusts the temperature of the air it sucks in, and then sends out the temperature-adjusted air to the rooms F1 and F2 on the ground via the air introduction ducts 11a and 11b, and from the rooms F1 and F2 to the basement. It includes air exhaust ducts 12a, 12b and an atrium 13 connected to B1. [Selection diagram] Figure 1

Description

特許法第30条第2項適用 令和4年6月9日に埼玉県川越市大字小室566番地6に着工Application of Article 30, Paragraph 2 of the Patent Act Construction began on June 9, 2020 at 566-6 Oaza Komuro, Kawagoe City, Saitama Prefecture

特許法第30条第2項適用 令和4年9月26日に倉沢建設株式会社のウェブサイト(http://kurasawa-const.com/)に掲載Application of Article 30, Paragraph 2 of the Patent Act Posted on the Kurasawa Construction Co., Ltd. website (http://kurasawa-const.com/) on September 26, 2020

特許法第30条第2項適用 令和5年1月26日に金子弘行のFacebook(https://www.facebook.com/kaneko.hiroyuki)に掲載Application of Article 30, Paragraph 2 of the Patent Act Posted on Hiroyuki Kaneko's Facebook (https://www.facebook.com/kaneko.hiroyuki) on January 26, 2020

特許法第30条第2項適用 令和5年2月7日に倉沢延寿のFacebook(https://www.facebook.com/nobuhisa.kurasawa)に掲載Application of Article 30, Paragraph 2 of the Patent Act Posted on Nobuhisa Kurasawa's Facebook (https://www.facebook.com/nobuhisa.kurasawa) on February 7, 2020

特許法第30条第2項適用 令和5年4月15日に埼玉新聞に掲載Application of Article 30, Paragraph 2 of the Patent Act Published in Saitama Shimbun on April 15, 2020

特許法第30条第2項適用 令和5年4月15日に埼玉新聞のウェブサイト(https://www.saitama-np.co.jp/articles/22998/postDetail)に掲載Application of Article 30, Paragraph 2 of the Patent Act Published on the Saitama Shimbun website (https://www.saitama-np.co.jp/articles/22998/postDetail) on April 15, 2020

特許法第30条第2項適用 令和5年4月18日にYAHOO!JAPANニュースに掲載Article 30, Paragraph 2 of the Patent Act applies On April 18, 2020, YAHOO! Published in JAPAN News

特許法第30条第2項適用 令和5年4月15日に吉田雄亮のFacebook(https://www.facebook.com/yusuke.yoshida.942)に掲載Application of Article 30, Paragraph 2 of the Patent Act Posted on Yusuke Yoshida's Facebook (https://www.facebook.com/yusuke.yoshida.942) on April 15, 2020

特許法第30条第2項適用 令和5年4月15日に福永信之のFacebookに掲載Application of Article 30, Paragraph 2 of the Patent Act Posted on Nobuyuki Fukunaga's Facebook on April 15, 2020

特許法第30条第2項適用 令和5年4月15日に清水真理のFacebookに掲載Application of Article 30, Paragraph 2 of the Patent Act Posted on Mari Shimizu's Facebook on April 15, 2020

特許法第30条第2項適用 令和5年4月19日に深谷顕史のFacebook(https://www.facebook.com/kenji.fukaya.18)に掲載Application of Article 30, Paragraph 2 of the Patent Act Posted on Kenji Fukaya's Facebook (https://www.facebook.com/kenji.fukaya.18) on April 19, 2020

特許法第30条第2項適用 令和5年4月23日に一般社団法人環境共創イニシアチブに対して令和5年度ネット・ゼロ・エネルギー・ビル(ZEB)実証事業ZEBプランナーを登録申請Application of Article 30, Paragraph 2 of the Patent Act On April 23, 2020, we filed an application for registration of the 2020 Net Zero Energy Building (ZEB) demonstration project ZEB Planner with the Environmental Co-Creation Initiative, a general incorporated association.

特許法第30条第2項適用 令和5年4月28日に一般社団法人環境共創イニシアチブ二対して令和5年度ネット・ゼロ・エネルギー・ビル(ZEB)実証事業ZEBリーディング・オーナー登録申請Application of Article 30, Paragraph 2 of the Patent Act On April 28, 2020, we filed an application for registration as a ZEB Leading Owner for the 2020 Net Zero Energy Building (ZEB) demonstration project with the Environmental Co-Creation Initiative II, a general incorporated association.

本発明は、地中熱空調システムに関する。 The present invention relates to a geothermal air conditioning system.

地中熱を利用したシステムとして、特許文献1には、入口側から外気を取り入れ可能であり、土壌中に設置された地中熱交換器と、前記地中熱交換器の出口側に接続され、該地中熱交換器を通過した外気を居室内に導入する吸気ブロアと、居室内の室内空気を外部へ排気する排気ブロアとを備えた暖冷房換気装置が開示されている。 As a system using geothermal heat, Patent Document 1 describes a system that can take in outside air from the inlet side, has a geothermal heat exchanger installed in the soil, and is connected to the outlet side of the geothermal heat exchanger. , a heating/cooling ventilation system is disclosed that includes an intake blower that introduces outside air that has passed through the underground heat exchanger into a living room, and an exhaust blower that exhausts indoor air from the living room to the outside.

特開2009-192185号公報Japanese Patent Application Publication No. 2009-192185

近年、消費するエネルギーを削減すると共に使用するエネルギーを自ら生産することにより年間のエネルギーの消費量を正味ゼロ又はマイナスにするゼロ・エネルギー・ビルディング(ZEB)の実現が望まれている。このような中、上述したような地中熱を利用したシステムにおいては、冷暖房効率を高めることが求められている。 In recent years, it has been desired to realize a zero energy building (ZEB) that reduces the amount of energy consumed and produces its own energy, thereby reducing the annual energy consumption to net zero or negative. Under these circumstances, there is a need to improve heating and cooling efficiency in systems that utilize geothermal heat as described above.

本発明は、上記課題を鑑みてなされたものであり、冷暖房効率を高めた地中熱空調システムを提供することを目的とする。 The present invention has been made in view of the above problems, and an object of the present invention is to provide a geothermal air conditioning system with improved heating and cooling efficiency.

(1)本発明は、空調室となる地下室(例えば、後述する地下室B2)を有している建物(例えば、後述する建物BU)に採用される地中熱空調システム(例えば、後述する地中熱空調システム1)であって、地中熱を取り出す地中熱源ヒートポンプ(例えば、後述する地中熱源ヒートポンプ2)と、前記空調室に設置され、前記空調室の中の空気を吸い込み、前記地中熱源ヒートポンプで取り出された冷熱又は温熱を利用して、吸い込んだ空気の温度を調節してから、温度を調節した空気を、空気導入ダクトを介して地上の部屋に送り出すエアハンドリングユニット(例えば、後述するエアハンドリングユニット3)と、前記部屋から前記空調室につながる空気の流路(例えば、後述する空気排出ダクト12a,12b及び吹抜け13)と、前記空調室の中の空気を前記建物の外に排出する空気排出装置(例えば、後述する空気排出装置41)と、前記建物の外の空気を前記空調室の中に導入する空気導入装置(例えば、後述する空気導入装置42)と、前記空気排出装置によって前記建物の外に排出される空気、及び前記空気導入装置によって前記空調室の中に導入される空気の間で熱交換を行う熱交換器(例えば、後述する熱交換器43)と、を備え、前記空気排出装置、前記空気導入装置、及び前記熱交換器は、前記エアハンドリングユニットと別の構成であることを特徴とする地中熱空調システムである。 (1) The present invention provides a geothermal air conditioning system (for example, an underground Thermal air conditioning system 1) includes a ground source heat pump that extracts geothermal heat (for example, a ground source heat pump 2 to be described later), which is installed in the air conditioning room, sucks air from the air conditioning room, and An air handling unit (for example, An air handling unit 3) (described later), an air flow path connecting the room to the air conditioning room (for example, air exhaust ducts 12a, 12b and a stairwell 13, described later), and an air handling unit 3) that connects the room to the air conditioning room, and an air exhaust device (for example, an air exhaust device 41 described later) that discharges air to a heat exchanger (for example, a heat exchanger 43 described below) that exchanges heat between the air discharged outside the building by the exhaust device and the air introduced into the air conditioning room by the air introduction device; The geothermal air conditioning system is characterized in that the air exhaust device, the air introduction device, and the heat exchanger are configured separately from the air handling unit.

本発明によれば、地上の部屋と比較して閉鎖され且つ遮熱された空間である地下室で温度を調節した空気を、建物全体に循環させるので、冷暖房効率を高めることができる。
本発明によれば、建物の外に排出される空気、及び地下室の中に導入される空気の間で熱交換を行うので、冷暖房効率を高めることができる。
According to the present invention, air whose temperature has been adjusted in the basement, which is a closed and heat-insulated space compared to above-ground rooms, is circulated throughout the building, thereby increasing the efficiency of heating and cooling.
According to the present invention, heat exchange is performed between the air discharged to the outside of the building and the air introduced into the basement, so that heating and cooling efficiency can be improved.

)本発明はまた、前記建物は、二階建て又は多層階建物であり、前記エアハンドリングユニットは、各階別々に空気を送り出すことを特徴とする上記(1)記載の地中熱空調システムである。 ( 2 ) The present invention also provides the geothermal air conditioning system according to (1) above, wherein the building is a two-story or multi-story building, and the air handling unit sends out air separately for each floor. It is.

本発明によれば、各階別々に空気を送り出して、各階の状況に応じた空調を行うので、冷暖房効率を高めることができる。 According to the present invention, since air is sent out to each floor separately and air conditioning is performed according to the situation on each floor, heating and cooling efficiency can be improved.

)本発明はまた、前記部屋から前記空調室に回収される空気に含まれる塵埃を除去するフィルター(例えば、後述するフィルター14)を備えていることを特徴とする上記(1)又は(2)に記載の地中熱空調システムである。 ( 3 ) The present invention also provides the above-mentioned (1) or ( This is the geothermal air conditioning system described in 2).

本発明によれば、地下室に回収される空気に含まれる塵埃を除去するフィルターを備えているので、建物全体の空気の清浄を行うことができる。 According to the present invention, since a filter is provided to remove dust contained in the air collected in the basement, the air in the entire building can be purified.

上記(1)~()に記載の地中熱空調システムによれば、冷暖房効率を高めることができる。 According to the geothermal air conditioning system described in (1) to ( 3 ) above, heating and cooling efficiency can be increased.

本発明の実施形態に係る地中熱空調システムの概略図である。1 is a schematic diagram of a geothermal air conditioning system according to an embodiment of the present invention. 制御盤の構成を示すブロック図である。FIG. 2 is a block diagram showing the configuration of a control panel.

以下、図面を参照して、本発明の実施形態に係る地中熱空調システム1(図1参照)について詳細に説明する。 Hereinafter, a geothermal air conditioning system 1 (see FIG. 1) according to an embodiment of the present invention will be described in detail with reference to the drawings.

まず、図1を用いて、地中熱空調システム1の構成について説明する。図1は、地中熱空調システム1の概略図である。 First, the configuration of the geothermal air conditioning system 1 will be explained using FIG. 1. FIG. 1 is a schematic diagram of a geothermal air conditioning system 1.

図1に示す地中熱空調システム1は、空調室となる地下室B2を有している建物BUに採用されるシステムであり、地中熱を利用して建物BUにおける地上の部屋F1,F2の空調を行う。この地中熱空調システム1は、制御盤20(図2参照)の制御下において動作して、その動作状況が制御盤20(図2参照)によって管理される。なお、本実施形態では、建物BUが二階建てであって、かつ、地下室B1及び空調室となる地下室B2を有している場合を例に説明する。 A geothermal air conditioning system 1 shown in Fig. 1 is a system adopted in a building BU that has a basement B2 that serves as an air conditioning room, and uses geothermal heat to control rooms F1 and F2 above ground in the building BU. Perform air conditioning. This geothermal air conditioning system 1 operates under the control of a control panel 20 (see FIG. 2), and its operating status is managed by the control panel 20 (see FIG. 2). In this embodiment, a case will be described as an example in which the building BU is a two-story building and includes a basement B1 and a basement B2 that serves as an air-conditioned room.

具体的に、地中熱空調システム1は、地中熱源ヒートポンプ2と、エアハンドリングユニット3と、換気・熱交換ユニット4と、ボアホール5と、第1循環管6と、第1循環ポンプ7と、揚水装置8と、第2循環管9と、第2循環ポンプ10と、空気導入ダクト11a,11bと、空気排出ダクト(流路)12a,12bと、吹抜け(流路)13と、フィルター14と、制御盤20(図2参照)と、等を備えている。 Specifically, the geothermal air conditioning system 1 includes a geothermal heat pump 2, an air handling unit 3, a ventilation/heat exchange unit 4, a borehole 5, a first circulation pipe 6, and a first circulation pump 7. , pumping device 8, second circulation pipe 9, second circulation pump 10, air introduction ducts 11a, 11b, air discharge ducts (channels) 12a, 12b, atrium (channel) 13, filter 14 , a control panel 20 (see FIG. 2), and the like.

地中熱源ヒートポンプ2は、地中熱を取り出す装置であり、地下室B2に設置されている。この地中熱源ヒートポンプ2は、ボアホール5との間で水等の液体を循環させる第1循環管6、及びエアハンドリングユニット3との間で水等の液体を循環させる第2循環管9を引き込んでいる。また、地中熱源ヒートポンプ2は、第1循環管6を流れる液体の冷熱又は温熱をかき集め、当該冷熱又は温熱を、第2循環管9を流れる液体に移動させる。 The underground heat pump 2 is a device that extracts underground heat, and is installed in the basement B2. This ground source heat pump 2 draws in a first circulation pipe 6 that circulates liquid such as water between it and the borehole 5, and a second circulation pipe 9 that circulates liquid such as water between it and the air handling unit 3. I'm here. Furthermore, the underground heat pump 2 collects the cold or hot heat of the liquid flowing through the first circulation pipe 6 and transfers the cold or hot heat to the liquid flowing through the second circulation pipe 9 .

エアハンドリングユニット3は、地下室B2に設置されている。このエアハンドリングユニット3は、地中熱源ヒートポンプ2との間で液体を循環させる第2循環管9を引き込んでいると共に、地上の部屋F1,F2につながる空気導入ダクト11a、11bが接続されている。また、エアハンドリングユニット3は、地下室B2の中の空気を吸い込み、地中熱源ヒートポンプ2で第2循環管9に取り出された冷熱又は温熱を利用して、吸い込んだ空気の温度を調節してから、温度を調節した空気を、空気導入ダクト11a,11bを介して地上の部屋F1,F2に送り出す。また、エアハンドリングユニット3は、各階別々に空気を送り出す。すなわち、エアハンドリングユニット3は、空気導入ダクト11aを介して1階の部屋F1に空気を送り出すと共に、空気導入ダクト11bを介して2階の部屋F2に空気を送り出す。 The air handling unit 3 is installed in the basement B2. This air handling unit 3 draws in a second circulation pipe 9 that circulates liquid between it and the underground heat pump 2, and is connected to air introduction ducts 11a and 11b that connect to the above-ground rooms F1 and F2. . In addition, the air handling unit 3 sucks the air in the basement B2, uses the cold or hot heat taken out to the second circulation pipe 9 by the ground source heat pump 2, and adjusts the temperature of the sucked air. , temperature-adjusted air is sent to the rooms F1, F2 on the ground via air introduction ducts 11a, 11b. Moreover, the air handling unit 3 sends out air separately for each floor. That is, the air handling unit 3 sends air to the room F1 on the first floor via the air introduction duct 11a, and sends air to the room F2 on the second floor via the air introduction duct 11b.

換気・熱交換ユニット4は、地下室B2に設置されている。この換気・熱交換ユニット4は、第1種換気方式で換気を行うと共に、換気で出入りする空気の間で熱交換を行う。具体的に、換気・交換ユニット4は、空気排出装置41と、空気導入装置42と、熱交換器43と、を備えている。 The ventilation/heat exchange unit 4 is installed in the basement B2. This ventilation/heat exchange unit 4 performs ventilation using the first type ventilation method, and also performs heat exchange between air entering and exiting through ventilation. Specifically, the ventilation/exchange unit 4 includes an air exhaust device 41, an air introduction device 42, and a heat exchanger 43.

空気排出装置41は、ファン又はポンプ等の動力源(図示省略)を有しており、地下室B2の中から建物BUの外への空気の流れを強制的に発生させて、地下室B2の中の空気を建物BUの外に排出する。 The air exhaust device 41 has a power source (not shown) such as a fan or a pump, and forcibly generates a flow of air from inside the basement B2 to the outside of the building BU. Exhaust air outside the building BU.

空気導入装置42は、ファン又はポンプ等の動力源(図示省略)を有しており、建物BUの外から地下室B2の中への空気の流れを強制的に発生させて、建物BUの外の空気を地下室B2の中に導入する。 The air introduction device 42 has a power source (not shown) such as a fan or a pump, and forcibly generates a flow of air from outside the building BU to the inside of the basement B2. Air is introduced into basement B2.

熱交換器43は、空気排出装置41によって地下室B2の中から建物BUの外に排出される空気、及び空気導入装置42によって建物BUの外から地下室B2の中に導入される空気の間で熱交換を行う。 The heat exchanger 43 exchanges heat between the air discharged from the basement B2 to the outside of the building BU by the air exhaust device 41 and the air introduced into the basement B2 from outside the building BU by the air introduction device 42. Make an exchange.

ボアホール5は、地中の帯水層に達する穴である。帯水層は、地下水Wを含む地層である。帯水層の上面は、一般的に、地表面から50m以上100m以下程度の深さに位置する。このため、ボアホール5の深さは、帯水層に達するように50m以上100m以下程度の範囲で適宜設定されている。このボアホール5は、帯水層から浸入する地下水Wで満たされている。ボアホール5の内部に満たされている地下水Wの自然水位は、一般的に、地表面から10m以内の深さとなる。このようなボアホール5には、第1循環管6と、揚水装置8を構成する揚水管81と、が挿入されている。 The borehole 5 is a hole that reaches an underground aquifer. An aquifer is a stratum containing groundwater W. The upper surface of an aquifer is generally located at a depth of about 50 m or more and 100 m or less from the ground surface. Therefore, the depth of the borehole 5 is appropriately set in a range of approximately 50 m or more and 100 m or less so as to reach the aquifer. This borehole 5 is filled with groundwater W infiltrating from an aquifer. The natural water level of the groundwater W filling the inside of the borehole 5 is generally at a depth of 10 m or less from the ground surface. A first circulation pipe 6 and a water pumping pipe 81 constituting the water pumping device 8 are inserted into such a borehole 5 .

第1循環管6は、地下室B2に設置されている地中熱源ヒートポンプ2からボアホール5の中に引き込まれて下方に向けて通されると共に、ボアホール5における下方で上方に折り返してからボアホール5の外に引き出されて地中熱源ヒートポンプ2に戻る。この第1循環管6は、冷媒又は熱媒体となる水等の液体を循環させる管路であり、第1循環管6の中の液体は、第1循環ポンプ7の動力によって流れる。 The first circulation pipe 6 is drawn into the borehole 5 from the ground source heat pump 2 installed in the basement B2, passes downward, and is turned back upward at the bottom of the borehole 5 before entering the borehole 5. It is pulled out and returned to the ground source heat pump 2. The first circulation pipe 6 is a pipe for circulating a liquid such as water as a refrigerant or a heat medium, and the liquid in the first circulation pipe 6 flows by the power of the first circulation pump 7.

これにより、ボアホール5の中の地下水Wと、第1循環管6を流れる液体と、の間で熱の移動が可能になる。すなわち、ボアホール5の中の地下水Wが第1循環管6を流れる液体よりも低温の場合、第1循環管6を流れる液体は、冷却される。一方、ボアホール5の中の地下水Wが第1循環管6を流れる液体よりも高温の場合、第1循環管6を流れる液体は、加熱される。 Thereby, heat can be transferred between the groundwater W in the borehole 5 and the liquid flowing through the first circulation pipe 6. That is, when the groundwater W in the borehole 5 is lower temperature than the liquid flowing through the first circulation pipe 6, the liquid flowing through the first circulation pipe 6 is cooled. On the other hand, when the groundwater W in the borehole 5 has a higher temperature than the liquid flowing through the first circulation pipe 6, the liquid flowing through the first circulation pipe 6 is heated.

第1循環ポンプ7は、第1循環管6の途中に設けられている。この第1循環ポンプ7は、第1循環管6の中の液体に動力を付与することで、第1循環管6の中の液体を循環させる。 The first circulation pump 7 is provided in the middle of the first circulation pipe 6. The first circulation pump 7 circulates the liquid in the first circulation pipe 6 by applying power to the liquid in the first circulation pipe 6 .

揚水装置8は、ボアホール5から地下水Wをくみ上げる。具体的に、揚水装置8は、揚水管81と、揚水ポンプ82と、を備えている。 The pumping device 8 pumps groundwater W from the borehole 5. Specifically, the water pumping device 8 includes a water pump 81 and a water pump 82.

揚水管81は、その一端がボアホール5の中に引き込まれており、反対側の他端がボアホール5の外に位置する。この揚水管81は、地下水Wの管路であり、地下水Wは、揚水ポンプ82の動力によって、ボアホール5から揚水管81を介して排出される。 One end of the lift pipe 81 is drawn into the borehole 5, and the other end on the opposite side is located outside the borehole 5. This pumping pipe 81 is a conduit for underground water W, and the groundwater W is discharged from the borehole 5 via the pumping pipe 81 by the power of the pumping pump 82 .

揚水ポンプ82は、揚水管81の途中に設けられている。この揚水ポンプ82は、揚水管81の中の地下水Wに動力を付与することで、揚水管81の中の地下水Wに流れを生じさせる。 The lift pump 82 is provided in the middle of the lift pipe 81. The lift pump 82 applies power to the groundwater W in the lift pipe 81, thereby causing the groundwater W in the lift pipe 81 to flow.

第2循環管9は、地中熱源ヒートポンプ2及びエアハンドリングユニット3の間を往復するように配置されている。この第2循環管9は、冷媒又は熱媒体となる水等の液体を循環させる管路であり、第2循環管9の中の液体は、第2循環ポンプ10の動力によって流れる。 The second circulation pipe 9 is arranged to reciprocate between the ground source heat pump 2 and the air handling unit 3. The second circulation pipe 9 is a pipe for circulating a liquid such as water as a refrigerant or a heat medium, and the liquid in the second circulation pipe 9 flows by the power of the second circulation pump 10.

第2循環ポンプ10は、第2循環管9の途中に設けられている。この第2循環ポンプ10は、第2循環管9の中の液体に動力を付与することで、第2循環管9の中の液体を循環させる。 The second circulation pump 10 is provided in the middle of the second circulation pipe 9. The second circulation pump 10 circulates the liquid in the second circulation pipe 9 by applying power to the liquid in the second circulation pipe 9.

空気導入ダクト11aは、基端側が地下室B2のエアハンドリングユニット3に接続されていると共に、先端側が1階の部屋F1に配置されている。この空気導入ダクト11aは、エアハンドリングユニット3で温度が調節された空気を1階の部屋F1に導く。 The air introduction duct 11a has its base end connected to the air handling unit 3 in the basement B2, and its distal end located in the room F1 on the first floor. This air introduction duct 11a guides air whose temperature has been adjusted by the air handling unit 3 to the room F1 on the first floor.

空気導入ダクト11bは、基端側が地下室B2のエアハンドリングユニット3に接続されていると共に、先端側が2階の部屋F2に配置されている。この空気導入ダクト11bは、エアハンドリングユニット3で温度が調節された空気を2階の部屋F2に導く。 The air introduction duct 11b has its base end connected to the air handling unit 3 in the basement B2, and its distal end located in the room F2 on the second floor. This air introduction duct 11b guides air whose temperature has been adjusted by the air handling unit 3 to the room F2 on the second floor.

空気排出ダクト12aは、吹抜け13と共に、1階の部屋F1から地下室B1を介して地下室B2につながる流路を構成する。また、空気排出ダクト12aは、先端が吹抜け13に達するように1階の床下に設けられ、適宜通気孔が形成されている。この空気排出ダクト12aは、1階の部屋F1の床に形成された通気口(図示省略)を介して取り込まれた部屋F1の空気を吹抜け13に導く。 The air exhaust duct 12a, together with the atrium 13, constitutes a flow path that connects from the room F1 on the first floor to the basement B2 via the basement B1. Further, the air exhaust duct 12a is provided under the floor of the first floor so that its tip reaches the atrium 13, and ventilation holes are formed as appropriate. The air exhaust duct 12a guides air from the room F1 taken in through a vent (not shown) formed in the floor of the room F1 on the first floor to the atrium 13.

空気排出ダクト12bは、吹抜け13と共に、2階の部屋F2から地下室B1を介して地下室B2につながる流路を構成する。また、空気排出ダクト12bは、先端が吹抜け13に達するように2階の床下に設けられ、適宜通気孔が形成されている。この空気排出ダクト12bは、2階の部屋F2の床に形成された通気口(図示省略)を介して取り込まれた部屋F2の空気を吹抜け13に導く。 The air exhaust duct 12b, together with the atrium 13, constitutes a flow path that connects from the room F2 on the second floor to the basement B2 via the basement B1. Further, the air exhaust duct 12b is provided under the floor of the second floor so that its tip reaches the atrium 13, and ventilation holes are formed as appropriate. The air exhaust duct 12b guides air from the room F2 taken in through a vent (not shown) formed in the floor of the room F2 on the second floor to the atrium 13.

吹抜け13は、空気排出ダクト12a、12bと共に、部屋F1,F2から地下室B1を介して地下室B2につながる流路である。 The atrium 13, together with the air exhaust ducts 12a and 12b, is a flow path that connects from the rooms F1 and F2 to the basement B2 via the basement B1.

フィルター14は、地下室B1と地下室B2との壁を貫通する通気口(符号省略)に設けられ、部屋F1,F2から地下室B2に回収される空気に含まれる塵埃を除去する。 The filter 14 is provided at a vent (not shown) that penetrates the walls of the basement B1 and B2, and removes dust contained in the air collected from the rooms F1 and F2 to the basement B2.

図2に示すように、制御盤20は、データロガー21と、CPU(Central Processing Unit)22と、を有する。 As shown in FIG. 2, the control panel 20 includes a data logger 21 and a CPU (Central Processing Unit) 22.

データロガー21は、例えばRAM(Random Access Memory)などの記録媒体によって構成されている。このデータロガー21には、CPU22が各種処理を実行するための処理プログラムと各種処理を実行する際に用いられる各種データ(判定部24が判定に用いるデータを含む)及び各種フラグが記憶されている。 The data logger 21 is configured by a recording medium such as a RAM (Random Access Memory). This data logger 21 stores processing programs for the CPU 22 to execute various processes, various data used when executing the various processes (including data used by the judgment unit 24 for judgment), and various flags. .

CPU22は、データロガー21に記憶された処理プログラムを実行することによって、通信部23、判定部24、及び制御部25として機能する。 The CPU 22 functions as the communication section 23, the determination section 24, and the control section 25 by executing the processing program stored in the data logger 21.

通信部23は、地中熱空調システム1(図1参照)の各部との間で信号を送受信する。具体的に、通信部23は、各所に配置された温度計や流量計等から出力された信号を判定部24に転送する。そして、通信部23は、制御部25が出力する制御信号を、地中熱空調システム1(図1参照)の各部に転送する。 The communication unit 23 transmits and receives signals to and from each part of the geothermal air conditioning system 1 (see FIG. 1). Specifically, the communication unit 23 transfers signals output from thermometers, flow meters, etc. placed at various locations to the determination unit 24. The communication unit 23 then transfers the control signal output by the control unit 25 to each part of the geothermal air conditioning system 1 (see FIG. 1).

判定部24は、各所に配置された温度計や流量計等から出力された信号に基づいて各種判定を行うことで、地中熱空調システム1(図1参照)の各部のそれぞれの運転状況を決定する。そして、判定部24は、判定結果を信号にして制御部25に出力する。 The determination unit 24 determines the operating status of each part of the geothermal air conditioning system 1 (see Figure 1) by making various determinations based on signals output from thermometers, flow meters, etc. placed at various locations. decide. Then, the determination section 24 outputs the determination result to the control section 25 as a signal.

制御部25は、地中熱空調システム1(図1参照)の各部のそれぞれに対して、通信部23を介して、判定部24から出力された信号に基づく制御信号を出力し、それぞれの運転状況を制御する。 The control unit 25 outputs a control signal based on the signal output from the determination unit 24 to each unit of the geothermal air conditioning system 1 (see FIG. 1) via the communication unit 23, and controls the respective operation. Take control of the situation.

次に、図1を用いて、冷房運転時における地中熱空調システム1の熱の流れを説明する。 Next, the flow of heat in the geothermal air conditioning system 1 during cooling operation will be described using FIG. 1.

まず、ボアホール5において、地下水Wの冷熱が第1循環管6を流れる液体に移動する。次に、地中熱源ヒートポンプ2において、第1循環管6を流れる液体から冷熱をかき集め、かき集めた冷熱を、第2循環管9を流れる液体に移動させる。次に、エアハンドリングユニット3において、第2循環管9を流れる液体が有する冷熱を、地下室B2の中から吸い込んだ空気に移動させる。エアハンドリングユニット3で冷却された空気は、空気導入ダクト11a、11bを介して部屋F1,F2に送り出される。これにより、部屋F1,F2の中が冷やされる。部屋F1,F2の中を冷やした後の空気は、空気排出ダクト12a,12b、吹抜け13、地下室B1、フィルター14を介して地下室B2の中に回収される。地下室B2においては、換気・熱交換ユニット4によって、第1種換気方式で換気が行われる。この時、換気・熱交換ユニット4は、建物BUの外に排出される空気、及び地下室B2の中に導入される空気の間で熱交換を行う。 First, in the borehole 5, the cold heat of the groundwater W is transferred to the liquid flowing through the first circulation pipe 6. Next, in the underground heat pump 2, cold heat is collected from the liquid flowing through the first circulation pipe 6, and the collected cold heat is transferred to the liquid flowing through the second circulation pipe 9. Next, in the air handling unit 3, the cold energy contained in the liquid flowing through the second circulation pipe 9 is transferred to the air sucked from inside the basement B2. The air cooled by the air handling unit 3 is sent out to the rooms F1 and F2 via the air introduction ducts 11a and 11b. This cools the insides of the rooms F1 and F2. After cooling the insides of the rooms F1 and F2, the air is collected into the basement B2 via the air exhaust ducts 12a and 12b, the atrium 13, the basement B1, and the filter 14. In the basement B2, ventilation is performed by the ventilation/heat exchange unit 4 using the first type ventilation method. At this time, the ventilation/heat exchange unit 4 performs heat exchange between the air discharged outside the building BU and the air introduced into the basement B2.

次に、図1を用いて、暖房運転時における地中熱空調システム1の熱の流れを説明する。 Next, the flow of heat in the geothermal air conditioning system 1 during heating operation will be explained using FIG. 1.

まず、ボアホール5において、地下水Wの温熱が第1循環管6を流れる液体に移動する。次に、地中熱源ヒートポンプ2において、第1循環管6を流れる液体から温熱をかき集め、かき集めた温熱を、第2循環管9を流れる液体に移動させる。次に、エアハンドリングユニット3において、第2循環管9を流れる液体が有する温熱を、地下室B2の中から吸い込んだ空気に移動させる。エアハンドリングユニット3で加熱された空気は、空気導入ダクト11a、11bを介して部屋F1,F2に送り出される。これにより、部屋F1,F2の中が暖められる。部屋F1,F2の中を暖めた後の空気は、空気排出ダクト12a,12b、吹抜け13、地下室B1、フィルター14を介して地下室B2の中に回収される。地下室B2においては、換気・熱交換ユニット4によって、第1種換気方式で換気が行われる。この時、換気・熱交換ユニット4は、建物BUの外に排出される空気、及び地下室B2の中に導入される空気の間で熱交換を行う。 First, in the borehole 5, the heat of the groundwater W is transferred to the liquid flowing through the first circulation pipe 6. Next, in the underground heat pump 2, heat is collected from the liquid flowing through the first circulation pipe 6, and the collected heat is transferred to the liquid flowing through the second circulation pipe 9. Next, in the air handling unit 3, the heat of the liquid flowing through the second circulation pipe 9 is transferred to the air sucked from inside the basement B2. The air heated by the air handling unit 3 is sent out to the rooms F1 and F2 via the air introduction ducts 11a and 11b. As a result, the insides of the rooms F1 and F2 are heated. The air after warming the rooms F1 and F2 is collected into the basement B2 via the air exhaust ducts 12a and 12b, the atrium 13, the basement B1, and the filter 14. In the basement B2, ventilation is performed by the ventilation/heat exchange unit 4 using the first type ventilation method. At this time, the ventilation/heat exchange unit 4 performs heat exchange between the air discharged outside the building BU and the air introduced into the basement B2.

次に、図1を用いて、送風時における地中熱空調システム1の空気の流れを説明する。 Next, the flow of air in the geothermal air conditioning system 1 during air blowing will be described using FIG. 1.

まず、地下室B2の中からエアハンドリングユニット3に吸い込まれた空気は、空気導入ダクト11a,11bを介して部屋F1,F2に送り出される。部屋F1,F2の中の空気は、空気排出ダクト12a,12b、吹抜け13、地下室B1、フィルター14を介して地下室B2の中に回収される。地下室B2においては、換気・熱交換ユニット4によって、第1種換気方式で換気が行われる。この時、換気・熱交換ユニット4は、建物BUの外に排出される空気、及び地下室B2の中に導入される空気の間で熱交換を行う。 First, air sucked into the air handling unit 3 from inside the basement B2 is sent out to the rooms F1 and F2 via the air introduction ducts 11a and 11b. The air in the rooms F1 and F2 is collected into the basement B2 via the air exhaust ducts 12a and 12b, the atrium 13, the basement B1, and the filter 14. In the basement B2, ventilation is performed by the ventilation/heat exchange unit 4 using the first type ventilation method. At this time, the ventilation/heat exchange unit 4 performs heat exchange between the air discharged outside the building BU and the air introduced into the basement B2.

このように、地中熱空調システム1によれば、地上の部屋F1,F2と比較して閉鎖され且つ遮熱された空間である地下室B2で温度を調節した空気を、建物BU全体に循環させるので、冷暖房効率を高めることができる。 In this way, according to the geothermal air conditioning system 1, air whose temperature is adjusted in the basement B2, which is a closed and heat-insulated space compared to the above-ground rooms F1 and F2, is circulated throughout the building BU. Therefore, heating and cooling efficiency can be increased.

また、地中熱空調システム1によれば、建物BUの外に排出される空気、及び地下室B2の中に導入される空気の間で熱交換を行うので、冷暖房効率を高めることができる。 Moreover, according to the geothermal air conditioning system 1, heat exchange is performed between the air discharged outside the building BU and the air introduced into the basement B2, so that heating and cooling efficiency can be improved.

また、地中熱空調システム1によれば、各階別々に空気を送り出して、各階の状況に応じた空調を行うので、冷暖房効率を高めることができる。 Moreover, according to the geothermal air conditioning system 1, air is sent out to each floor separately and air conditioning is performed according to the situation on each floor, so it is possible to improve heating and cooling efficiency.

また、地中熱空調システム1によれば、地下室B2に回収される空気に含まれる塵埃を除去するフィルター14を備えているので、建物BU全体の空気の清浄を行うことができる。 Moreover, according to the geothermal air conditioning system 1, the filter 14 that removes dust contained in the air collected in the basement B2 is provided, so that the air in the entire building BU can be purified.

本発明は、上記実施形態に限られるものではなく、その趣旨及び技術思想を逸脱しない範囲で種々の変形が可能である。すなわち、各構成の位置・大きさ・長さ・数量・形状・材質などは適宜変更できる。 The present invention is not limited to the embodiments described above, and various modifications can be made without departing from the spirit and technical idea thereof. That is, the position, size, length, quantity, shape, material, etc. of each component can be changed as appropriate.

例えば、上記実施形態では、建物BUが二階建てである場合を例に説明したが、本発明はこれに限定されず、建物BUは、地下室B1を有していれば、三階建て以上の多層階建物であってもよい。 For example, in the embodiment described above, the building BU is a two-story building, but the present invention is not limited to this, and if the building BU has a basement B1, the building BU can be a multi-story building with three or more stories. It may be a story building.

1 地中熱空調システム
2 地中熱源ヒートポンプ
3 エアハンドリングユニット
4 換気・熱交換ユニット
41 空気排出装置
42 空気導入装置
43 熱交換器
5 ボアホール
6 第1循環管
7 第1循環ポンプ
8 揚水装置
81 揚水管
82 揚水ポンプ
9 第2循環管
10 第2循環ポンプ
11a,11b 空気導入ダクト
12a,12b 空気排出ダクト(流路)
13 吹抜け(流路)
14 フィルター
20 制御盤
21 データロガー
22 CPU
23 通信部
24 判定部
25 制御部
BU 建物
B1 地下室
B2 地下室(空調室)
F1,F2 部屋
W 地下水
1 Geothermal air conditioning system 2 Geothermal source heat pump 3 Air handling unit 4 Ventilation/heat exchange unit 41 Air discharge device 42 Air introduction device 43 Heat exchanger 5 Borehole 6 First circulation pipe 7 First circulation pump 8 Water pumping device 81 Pumping water Pipe 82 Lifting pump 9 Second circulation pipe 10 Second circulation pump 11a, 11b Air introduction duct 12a, 12b Air discharge duct (flow path)
13 Atrium (channel)
14 Filter 20 Control panel 21 Data logger 22 CPU
23 Communication Department 24 Judgment Department 25 Control Department BU Building B1 Basement B2 Basement (air conditioning room)
F1, F2 Room W Groundwater

Claims (3)

空調室となる地下室を有している建物に採用される地中熱空調システムであって、
地中熱を取り出す地中熱源ヒートポンプと、
前記空調室に設置され、前記空調室の中の空気を吸い込み、前記地中熱源ヒートポンプで取り出された冷熱又は温熱を利用して、吸い込んだ空気の温度を調節してから、温度を調節した空気を、空気導入ダクトを介して地上の部屋に送り出すエアハンドリングユニットと、
前記部屋から前記空調室につながる空気の流路と、
前記空調室の中の空気を前記建物の外に排出する空気排出装置と、
前記建物の外の空気を前記空調室の中に導入する空気導入装置と、
前記空気排出装置によって前記建物の外に排出される空気、及び前記空気導入装置によって前記空調室の中に導入される空気の間で熱交換を行う熱交換器と、を備え
前記空気排出装置、前記空気導入装置、及び前記熱交換器は、前記エアハンドリングユニットと別の構成であることを特徴とする
地中熱空調システム。
A geothermal air conditioning system that is used in buildings that have basements that serve as air conditioning rooms,
A ground source heat pump that extracts heat from the ground,
Installed in the air conditioning room, the air in the air conditioning room is sucked in, and the temperature of the sucked air is adjusted using the cold or hot heat taken out by the ground source heat pump, and then the temperature is adjusted. an air handling unit that sends the air to a room on the ground via an air introduction duct;
an air flow path connecting the room to the air conditioning room;
an air exhaust device that exhausts air in the air conditioned room to the outside of the building;
an air introduction device that introduces air from outside the building into the air conditioning room;
A heat exchanger that performs heat exchange between the air discharged outside the building by the air exhaust device and the air introduced into the air conditioning room by the air introduction device ,
A geothermal air conditioning system , wherein the air exhaust device, the air introduction device, and the heat exchanger are configured separately from the air handling unit .
前記建物は、二階建て又は多層階建物であり、
前記エアハンドリングユニットは、各階別々に空気を送り出すことを特徴とする
請求項1記載の地中熱空調システム。
The building is a two-story or multi-story building,
The geothermal air conditioning system according to claim 1, wherein the air handling unit sends out air separately to each floor.
前記部屋から前記空調室に回収される空気に含まれる塵埃を除去するフィルターを備えていることを特徴とする
請求項1又は2に記載の地中熱空調システム。
The geothermal air conditioning system according to claim 1 or 2, further comprising a filter that removes dust contained in air collected from the room into the air conditioning room.
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