JPS60178252A - 土壌熱利用装置 - Google Patents

土壌熱利用装置

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JPS60178252A
JPS60178252A JP59034593A JP3459384A JPS60178252A JP S60178252 A JPS60178252 A JP S60178252A JP 59034593 A JP59034593 A JP 59034593A JP 3459384 A JP3459384 A JP 3459384A JP S60178252 A JPS60178252 A JP S60178252A
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JP
Japan
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pipe
heat
soil
air
air flow
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Pending
Application number
JP59034593A
Other languages
English (en)
Inventor
Kenji Kaneoka
金岡 賢司
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Panasonic Electric Works Co Ltd
Original Assignee
Matsushita Electric Works Ltd
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Filing date
Publication date
Application filed by Matsushita Electric Works Ltd filed Critical Matsushita Electric Works Ltd
Priority to JP59034593A priority Critical patent/JPS60178252A/ja
Publication of JPS60178252A publication Critical patent/JPS60178252A/ja
Pending legal-status Critical Current

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    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F24HEATING; RANGES; VENTILATING
    • F24FAIR-CONDITIONING; AIR-HUMIDIFICATION; VENTILATION; USE OF AIR CURRENTS FOR SCREENING
    • F24F5/00Air-conditioning systems or apparatus not covered by F24F1/00 or F24F3/00, e.g. using solar heat or combined with household units such as an oven or water heater
    • F24F5/0046Air-conditioning systems or apparatus not covered by F24F1/00 or F24F3/00, e.g. using solar heat or combined with household units such as an oven or water heater using natural energy, e.g. solar energy, energy from the ground
    • F24F5/005Air-conditioning systems or apparatus not covered by F24F1/00 or F24F3/00, e.g. using solar heat or combined with household units such as an oven or water heater using natural energy, e.g. solar energy, energy from the ground using energy from the ground by air circulation, e.g. "Canadian well"
    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F24HEATING; RANGES; VENTILATING
    • F24TGEOTHERMAL COLLECTORS; GEOTHERMAL SYSTEMS
    • F24T10/00Geothermal collectors
    • F24T10/10Geothermal collectors with circulation of working fluids through underground channels, the working fluids not coming into direct contact with the ground
    • YGENERAL 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
    • Y02TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
    • Y02BCLIMATE CHANGE MITIGATION TECHNOLOGIES RELATED TO BUILDINGS, e.g. HOUSING, HOUSE APPLIANCES OR RELATED END-USER APPLICATIONS
    • Y02B10/00Integration of renewable energy sources in buildings
    • Y02B10/40Geothermal heat-pumps
    • YGENERAL 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
    • Y02TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
    • Y02BCLIMATE CHANGE MITIGATION TECHNOLOGIES RELATED TO BUILDINGS, e.g. HOUSING, HOUSE APPLIANCES OR RELATED END-USER APPLICATIONS
    • Y02B30/00Energy efficient heating, ventilation or air conditioning [HVAC]
    • Y02B30/54Free-cooling systems
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    • Y02EREDUCTION OF GREENHOUSE GAS [GHG] EMISSIONS, RELATED TO ENERGY GENERATION, TRANSMISSION OR DISTRIBUTION
    • Y02E10/00Energy generation through renewable energy sources
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  • Engineering & Computer Science (AREA)
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  • Mechanical Engineering (AREA)
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Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 〔技術分野〕 この発明は冷房や暖房に利用可1走l土壌熱利用装置に
関するものである。
〔背量技術〕
従来の土壌熱利用装置は、第1図に示すように地中に哩
設したパイプ2の一方より外気を吸引し、パイプ2内で
土壌1と熱交換を行なわす、ファン3Vこよ、り室内4
に吐出さげるか、あるいは第2図に示−「↓うに、室内
4に空気吸込]コ5訃↓び空気吐出口6を設け、ファン
7によりパイプ8内に空気を循環させるものであった。
このようにして、室内4の冷房や暖房を行なうにあたり
取得熱計まfcは除去熱射や効果的に増大させる必要が
あった。
そのため、従来より、パイプ2.8にフィンを設けたり
、あるいはらせん状パイプを用いろなどして土壌1との
接触面積を増加させる方式が一般に採用さrしていた。
しかしながら、これらの方式はパイプ2.8の構造が複
雑になり、コスI・的にも材料的(lこも不利になると
いう問題があった。
〔発明の目的〕
この発明は土壌熱全最大限に利用することができる土壌
熱利用装置を提供することを目的とするう〔発明の開示
〕 この発明の土壌熱利用装置は、閉サイクルを形成する熱
交換用の地中埋設管に可逆バルブを取付け、かつこの可
逆バルブに空気吸込管および空気吐出管を接続して可逆
バルブの操作によりM記地中埋設管内の空気の流れ方向
をiTJ変にしたものである。
この発明の一実施例を第3図ないし第5図を参照して説
明するっ第3図および第4図において、91−1閉ザ・
f5クル全形成した池中埋設管であり、このu1!設管
9に可逆バルブIOを介1〜て空気吸込管】lお・よび
空気吐出管12が取付けられろ1.吸込管1.1. :
l?よび吐出“GF12はいずれも家屋13内に設けら
tlてい/)。
6’+J記町逆パルプ10け室内側の吸込管11および
吐出管12の空気流れ方向は変えずに、埋設管9内の流
れ方向を変えることができるように構成されている。
すなわち、種々の実験から、一定温度の空気を埋設管内
に連続的に送り込むと、入口側の′#璧熟熱流樋出1コ
側fillも約50チ大きく、すれに伴なって管壁/l
i度も卜昇し、そのためにベロ側のモ壌熱利用能力が出
口側のそれよりも早く低Fすることが判明した(つまり
、第5図FA) IC示す流れ方向ではA部の土壌熱利
用能力が著しく低下1−1また第5図FB)に示す方向
ではB部の利用能力が著しく低下する)。したがって、
前述のように室内側回路の空気流れ方向を変えずに埋設
管9内の流れ方向を能力低下に応じて可逆バルブ10に
よって切換えることにより、土壌熱を最大限に利用する
ことが可能となるのである。
〔発明の効果〕
この発明によれば、簡単な構造で土壌熱全最大限に利用
することができるという効果があるう次に、他の土壌熱
利用装fIlをl明する。
第6図ないし第9図に示す土壌熱利用装#は、連続運転
に伴なう地温上昇によるクーリング能力の低下を防止す
るためのものであって、家屋14の床゛「に蓄冷ゾーン
15を設け、室内のクーリングと床ドへの蓄冷とを行な
うものである。。
すなわち、蓄冷時Vこは、第6図に示す↓うに、床下の
切替弁16e切り替えて空気金床下の蓄冷ゾーン15か
らクーリングチューブ17内の第1の往路17mおよび
帰路17bを通ってファン18により循環させる。蓄冷
閉回路は第7図に示すように、床下の土壌19内にらせ
ん状のバルブ20を埋設している。
また、室内のクーリング時には第8図に示すように、切
替弁16金切り替えて室内から吸引した空気を、:A2
の往路17Gを通って前記蓄冷時と同じ・帰路171)
ヲ%4て室内に吐出させる。クーリング回路は第9図に
示すように室内21に立−ヒった吸込W22および吐出
管2:多を前記第2の往路17cおLび切替弁16にそ
れぞれ接続しCI/′1ゐ、この↓うに、クーリング時
と蓄冷時との往路17 It 、 ]、 7 cを別に
して帰路171)全峡有にしIこので、クーリング時に
室内21の暖気吸込みによる土壌温度の上昇とクーリン
グ能力の1氏下お↓び縦冷時の暖気排出による蓄冷能力
の低下を、切替弁16の切替えrこLリフ−リンダと鮮
冷とを交互に行ない、それぞれの往路部における地温の
回復を図ることにより、防止することができるのである
また、床下に蓄冷ゾーン15を設けたので、り17ング
が不要の場合には蓄冷回路により床下蓄冷1(テなう。
かかる床下II冷により室内温度上昇のび延金図ること
ができる。tfLわち、第10図は床F蓄冷のない場合
の室温変化を示しているが、第11図に示すように床ド
痘冷を行なうと温度のピークが遅(す(1−るつ なお、室内の1舜房の場合も床下に蓄熱し、切替えバル
ブ16を切り薩え5f能にする。
仄Vこ、ヒートパイプ全使用した土壌熱伺用・装置を説
明する1、従来、地中に埋設し化クールチューブlこウ
ィック付ヒートパイプケ取付け、より効・石的にト壌熱
を利用する提案がなされていたが、ヒートパイプと土壌
との間に空隙ができ、熱交換にロスが生じていた。
そこで、第12図に示すように、ウィックはヒートパイ
プ24と土壌25との間に水槽26を設け、空隙による
熱ロスをなくすようにする。また、水槽26内の水は土
壌25と同温度に維持されるので、熱交換時のロスはほ
とんど無視することができbつなお、第12図において
、27はクールチューブ、28は家屋である。
また、第13図に示す土壌熱利用能力は物理的または化
学的に発生した熱をヒートパイプを利用してクールtユ
ープ内に敗り込み、より一層冷房または暖房効果金高め
るようにしたものであるつ第13図において、261は
ウィック付ヒートノ悩プ(ホト15ヒー ト型ヒートパ
イプ)、29はノ(・ノケージであり、パンケージ29
内VtC,は吸水脱脂綿。
吸水発熱剤等全人nる。
V期にむいては、第14図に示すように)くツケージ2
9内に吸水脱脂綿30を入れる。外気の熱で水かに発す
る際に気化熱として熱が奪われるので、パンケージ29
内に(dクールチューブ27内より低温となり、ヒート
パイプ26’上部の冷媒は冷却されて液体と斤つ゛C下
降し、ピー1−フ2イブ下部を冷やすので、クールチュ
ーブ27内の温度を下げることがでA1その結果クール
チューブ27内の715°Wが下がる。。
また冬期に仔いては、第15図に示−fJ:う(C〕z
ッケージ29内に吸水発熱剤:31(塩化リチウム。
臭化リチウム等)を入れる。ウィックの毛細管現象でト
昇(また冷媒は吸水発熱剤3]から発生しt熱にLり気
体となり、圧力差により下部へ拡散する。下部では温度
が低いので冷やされて気体にもトル。その際クールチュ
ーブ27内に熱を放出しクールチューブ27内が暖めら
れる。前記・(ノケージ29は水の吸収、蒸発を伐なう
ために多数の穴32が設けられている。
このように[うて、クールチューブ27の暖房。
冷房効果をより高めることができる、 次に、蓄熱床音用いた他の土壌熱利用装置を説明する。
土壌熱との熱交換により室内冷房で行なう場合、第16
図に示す土壌熱利用・装置では室温が高い日には第17
図に示すように土壌33からの採熱量が限界となるまで
(通常10時間/日程度)使用し7ているが、室温が比
較的低い日などには、418図に示すように冷えすき゛
を防止するために、設定温度になると土壌33からの採
熱を途中で停止していたために、土壌33内に利用可能
な熱度が残存したままになっていたう そこで、第19図に示すように、床全蓄熱容景の大きな
蓄熱床34とし、その下部にクールチューブ35と連通
したダクト36を設け、さらにダンパー37を吸込口3
8に設けて室内39側とダクト36側とを切り替え可能
にする。ダン/ニー37は室内39の温度センサ401
Cより操作され、室内温度が設定温度より高いと1!は
、ダンパー37を開いて室内39よりクールチューブ3
5内に空気を吸込み、室内の冷房を行なうとともに、設
定温度より低いときけ、ダンパー37全閉じてダクト3
6内に冷気を送る閉回路を形成する。
第20図はこのようにして室温調整した場合の室温の変
化を示して督り、室温が高い場合は従来例と同様にして
室内39がら空気と吸込みクールチューブ35内で熱交
換して冷気を室内に吐出する<V、2θ図に示すC部分
)。一方、室温の低い日には室温が設定温度以下になる
と、ダンパー37が閉じてダクト36内に冷気が送られ
、蓄熱1f:34に蓄冷される(第20図に示すD部)
。この蓄えられた冷熱はゆっくり放熱して室内を冷やす
ため、次の日の室温が高い場合でも室温の、ヒ昇が抑え
られる(第20図に破線で示す)、Jすなわち、実線と
の温度差は蓄えられた冷熱の放熱によるものであり、こ
れにより土壌からの採熱量が向上したことがわかる。
【図面の簡単な説明】
第1図および第2図は従来の土壌熱利用装置の説明図、
第3図はこの発明の一実施例の説明図、第4図はそのモ
面図、第5図はその動作を示す説。 開園、第6図は他の土壌熱利用装置における蓄冷時の説
明図、@7図は蓄冷ゾーンの断面図、第8図は室内クー
リング時の説明図、第9図は室内クーリング機構の説明
図、第1θ図は床下蓄冷のない場合の巡61変化金示す
グラフ、第11図は床下蓄冷した場合の室温変化を示す
グラフ、第12図はヒートボング′fI:使用した土壌
熱利用装置の断面図、第13図d4Ltiのヒートボン
プ全使用した土壌熱利用装置の断面図、第14図および
第15図は第13図におけるケーシングを示1−説明図
那16図は通常の土壌熱利用装置の説明図、第17図お
よび第18図は第16図に示す装置を用いた場合の室温
変化および採Mf変化を示すグラフJ19図は蓄熱床き
設けた土壌熱利用装置の説明図、第20図はその室温変
化と採熱量変化と?示すグラフである。 9・・・地中埋設管、lo・・・可逆バルブ、11・・
・空気吸込管、12・・・空気吐出管 特許出願人 松下電工株式会社 代理人弁理士 竹 元 敏 丸 (ほか2名〕 第1図 第9図 コb 第10図 第11図 的間□ 第14図 第15図 26” 第16図 第17図 直間−一−− 第18図 的間−−−−−− 第19図 剣tillプ −−−駈漏:一一

Claims (1)

    【特許請求の範囲】
  1. (1)閉サイクルを形成する熱交換用の地中即設管に可
    逆バルブ全敗付け、かつこの可逆バルブに空気吸込管お
    工び空気吐出管を接続しC可逆パルプの操作により前記
    池中埋設管内の空気の流れ方向金町変にした土壌熱利用
    装置っ
JP59034593A 1984-02-23 1984-02-23 土壌熱利用装置 Pending JPS60178252A (ja)

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JP59034593A JPS60178252A (ja) 1984-02-23 1984-02-23 土壌熱利用装置

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JP59034593A JPS60178252A (ja) 1984-02-23 1984-02-23 土壌熱利用装置

Publications (1)

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JPS60178252A true JPS60178252A (ja) 1985-09-12

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ID=12418625

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JP59034593A Pending JPS60178252A (ja) 1984-02-23 1984-02-23 土壌熱利用装置

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JP (1) JPS60178252A (ja)

Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2014025658A (ja) * 2012-07-27 2014-02-06 Kajima Corp 熱利用システム
FR3013428A1 (fr) * 2013-11-21 2015-05-22 Antoine Zalcman Puits a accumulation

Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2014025658A (ja) * 2012-07-27 2014-02-06 Kajima Corp 熱利用システム
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