JPS6325466Y2 - - Google Patents

Description

【考案の詳細な説明】 (1) 産業上の利用分野 この考案は冬夏の自然温度を地下井水に蓄熱さ
せ、これを冷暖房設備に有効に利用できるように
した地下水の人工還元装置に関する。

(2) 従来の技術 豪雪地帯においては、表流水や地下水を利用し
た融雪が行われている。しかし、この融雪用水と
して地下水を使用することは、地下水の汲上げ規
制や水資源確保の上から自ずと限界があり、その
ため最近では地下水による融雪の普及が次第に困
難となりつつある。また、過剰揚水による水不足
およびこれに伴う地盤沈下などは、とくに工業地
帯において多く発生しており、これらの対策とし
て工業用水の再使用、再生水の造水、帯水層での
還元再使用が実施されてきた。深層地下水は短期
間では涵養されないので揚水を抑えるか何らかの
方法で涵養する必要があるが、実行されている例
は少なく、注入井による人工涵養については多く
の研究がなされているが、注入による還元効果に
ついてはまだ不十分なものがある。地下水利用の
利点は安価であること、汚染されてないこと、地
表との温度差が大きいことなどが挙げられる。

この考案者らは、上記のような現状に鑑み、自
然温度の地下井水への蓄熱利用に着目して種々の
実験を試みた。その結果、冬の気温を涵養井を通
じ地下水に蓄熱して夏にその温度だけを取出し、
夏の気温を涵養井を通じ地下水に蓄熱して冬にそ
の温度だけを汲出すことができることを見出し
た。

(3) 目的 この考案は前記の成果に基くものであり、蓄熱
した地下井水を冬季には暖房用に、夏季には冷房
用にそれぞれ有効に利用することができ、建造物
などの冷暖房設備に効果的な地下水の人工還元装
置を提供することを目的とする。

(4) 構成 前記目的を達成させるため、この考案は一方が
温水井、他方が冷水井とされ、それぞれ汲み上げ
ポンプをもつ１対の涵養井と、この涵養井間を連
通し、井水を温水井から冷水井へ又は冷水井から
温水井へ流通させる導管と、冷凍ユニツトとを具
え、この冷凍ユニツトは一方が凝縮器として機能
するとき他方が蒸発器として機能する第１、第２
凝縮器兼蒸発器と、両凝縮器兼蒸発器を連通して
冷媒の循環管路を構成する第１、第２管路と、こ
の第１、第２管路にそれぞれ設けられて循環管路
内の冷媒の流れ方向を切り換える切換弁とを有
し、第１凝縮器兼蒸発器において導管内の井水と
循環管路内の冷媒とが熱交換し、第２凝縮器兼蒸
発器において負荷側の管路内の流体と循環管路内
の冷媒とが熱交換するようになつていることを特
徴とするものである。

(5) 実施例 以下、この考案の一実施例について図面を参照
して説明する。

第１図は冬季のフローシート、第２図は夏季の
フローシートで、冬は暖房用に、夏は冷房用に使
用した例を示す。

第１，２図において１は地下水汲上げポンプ
Pa，Pbをもつ深さ100〜300ｍの人工涵養井で、
１ａは冷水井、１ｂは温水井であり、両井戸１
ａ，１ｂ間は導管２を介して連通されている。

３は導管２中の井水を冷却加熱する冷凍ユニツ
トで、この冷凍ユニツト３は凝縮器兼蒸発器１０
と、凝縮器兼蒸発器１１と、両凝縮器兼蒸発器１
０，１１間を連通し、内部に冷媒を入れた循環管
路を構成する管路１５，１５′と、一方の管路１
５に設置されたコンプレツサ１２と、両管路１
５，１５′にそれぞれ設置されて循環管路１５，
１５′内の冷媒が冬のときは第１図矢示のように
流れ、かつ夏のときは第２図矢示のように流れる
よう、２方向に切換可能な四方弁１３，１４とを
有している。導管２は凝縮器兼蒸発器１１中を通
して設けられている。また、凝縮器兼蒸発器１
０，１１において、冬のとき凝縮器兼蒸発器１０
は凝縮器、凝縮器兼蒸発器１１は蒸発器となり、
夏のとき凝縮器兼蒸発器１０は蒸発器、凝縮器兼
蒸発器１１は凝縮器となるようになつている。

９は凝縮器兼蒸発器１０中を通して設けられた
負荷側の循環管路である。管路９は熱交換器７を
建造物内において有し、内部に冷凍ユニツト３の
管路１５内の冷媒と間接的に熱交換される水を入
れている。

前記実施例の作用を説明する。

冬季には第１図に示すように、夏季に井戸１ｂ
に予め所定の温度（この実施例では20℃）に蓄熱
した温水をポンプPbにより汲上げて導管２を介
して作動中の冷凍ユニツト３の蒸発器１１中を通
過させ、建造物内の熱交換器７から循環管路９を
介して冷凍ユニツト３の凝縮器１０に送られてく
る30℃前後の温水と冷凍ユニツト３を介して間接
的に熱交換し、放熱降温して水温５〜10℃の冷水
として井戸１ａに注入して蓄熱する。

一方、凝縮器１０に送られる30℃前後の温水は
凝縮器１０で40〜45℃程度に温められ、温水とし
て熱交換器７に循環されて暖房用に供される。

また、夏季には第２図に示すように、その逆に
冬季に冷水として蓄熱された５〜10℃の冷水を導
管２を介して作動中の冷凍ユニツト３の凝縮器１
１中を通過させ、建造物内の熱交換器７から循環
管路９を介して冷凍ユニツト３の蒸発器１０に送
られてくる15℃前後の水と冷凍ユニツト３を介し
て間接的に熱交換し、吸熱昇温して20℃前後の温
水として温水井１ｂに注入して蓄熱する。

一方、蒸発器１０に送られる15℃前後の冷水は
蒸発器１０で５〜２℃程度に冷却され、冷水とし
て熱交換器７に循環されて冷房用に供される。

(6) 考案の効果 以上説明したようにこの考案によれば、冬季に
は冷凍ユニツトを作動させるとともに、温水井の
温水を導管を介して冷凍ユニツトの蒸発器中を通
過させて放熱降温したうえ、冷水井に注入して蓄
熱し、他方冷凍ユニツトの凝縮器中を建造物内に
設置した熱交換器の温水を循環管路を介して通過
させ、夏季には冷凍ユニツトを作動させるととも
に、冷水井の冷水を導管を介して冷凍ユニツトの
凝縮器中を通過させて吸熱昇温したうえ、温水井
に注入して蓄熱し、他方冷凍ユニツトの蒸発器中
を前記熱交換器の温水を循環管路を介して通過さ
せるようにし、これを冬季には暖房用に、夏季に
は冷房用にそれぞれ有効に利用することができ、
冬夏周期毎の建造物などの冷暖房設備に効果的
で、この種熱利用として甚だ有用である。

【図面の簡単な説明】

第１図はこの考案の実施例を示す冬季のフロー
シート、第２図は同上の夏季のフローシートであ
る。 １……人工涵養井、１ａ……冷水井、１ｂ……
温水井、２……導管、３……冷凍ユニツト、７…
…熱交換器、９……循環管路、１０，１１……凝
縮器兼蒸発器、１２……コンプレツサ、１３，１
４……四方弁、１５，１５′……管路。

Claims (1)

【実用新案登録請求の範囲】
1. 一方が温水井１ｂ、他方が冷水井１ａとされ、
   それぞれ汲み上げポンプPb，Paをもつ１対の涵
   養井１と、この涵養井１間を連通し、井水を温水
   井１ｂから冷水井１ａへ又は冷水井１ａから温水
   井１ｂへ流通させる導管２と、冷凍ユニツト３と
   を具え、この冷凍ユニツト３は一方が凝縮器とし
   て機能するとき他方が蒸発器として機能する第
   １、第２凝縮器兼蒸発器１０，１１と、両凝縮器
   兼蒸発器１０，１１を連通して冷媒の循環管路を
   構成する第１、第２管路１５，１５′と、この第
   １、第２管路１５，１５′にそれぞれ設けられて
   循環管路１５，１５′内の冷媒の流れ方向を切り
   換える切換弁１３，１４とを有し、第１凝縮器兼
   蒸発器１１において導管２内の井水と循環管路１
   ５，１５′内の冷媒とが熱交換し、第２凝縮器兼
   蒸発器１０において負荷側の管路９内の流体と循
   環管路１５，１５′内の冷媒とが熱交換するよう
   になつていることを特徴とする冷暖房設備におけ
   る地下水の人工還元装置。