特許ウォッチ

公開番号2024176744
公報種別公開特許公報(A)
公開日2024-12-19
出願番号2023095522
出願日2023-06-09
発明の名称空調システム
出願人株式会社フジタ
代理人弁理士法人高橋・林アンドパートナーズ
主分類F24F 5/00 20060101AFI20241212BHJP(加熱;レンジ;換気)
要約【課題】年間の負荷が冷熱(または温熱)のみを必要とする設備機器に対して、継続的に地中熱を使用することのできる空調システムを提供する。
【解決手段】空調システムは、熱媒体が循環され地盤と熱交換を行う地中熱交換器と、熱媒体が循環され地盤の地中熱を熱源とする空調機と、空調機から熱媒体が循環される設備機器と、を有し、空調機から循環された熱媒体を設備機器で熱変換して低温化させてから地中熱交換器へ循環させる構成を有していてもよく、空調機が吸熱を行うとき設備機器で発熱を行う運転モードを有していてもよい。
【選択図】図1
特許請求の範囲【請求項１】
熱媒体が循環され、地盤と熱交換を行う地中熱交換器と、
前記熱媒体が循環され、前記地盤の地中熱を熱源とする空調機と、
前記空調機から前記熱媒体が循環される設備機器と、
を有することを特徴とする空調システム。
続きを表示（約 1,000 文字）【請求項２】
前記空調機から循環された熱媒体を、前記設備機器で熱変換して低温化させてから前記地中熱交換器へ循環させる、請求項１に記載の空調システム。
【請求項３】
前記空調機が吸熱を行うとき、前記設備機器で発熱を行う、請求項２に記載の空調システム。
【請求項４】
前記地中熱交換器の前記地盤からの採熱量および放熱量を計測する熱交換量計測器と、
前記空調機の運転を制御する監視部と、を含み、
前記監視部は、前記熱交換量計測器で計測された採熱量および放熱量を記録し、一定期間において、前記放熱量の積算値および前記採熱量の積算値の一方が他方を上回ると判断されたとき、前記空調機の運転を停止させる、請求項１に記載の空調システム。
【請求項５】
前記熱交換量計測器が、
前記地中熱交換器から前記空調機へ循環される前記熱媒体の温度を計測する第１の温度計と、
前記設備機器から前記地中熱交換器へ循環する前記熱媒体の温度を計測する第２の温度計と、
前記熱媒体の流量を計測する流量計と、
を含む、請求項４に記載の空調システム。
【請求項６】
前記空調機が第１のファンコイルユニットを含み、
前記設備機器が、ヒートポンプと、前記ヒートポンプと熱交換を行う第２のファンコイルユニットと、を含む、請求項１に記載の空調システム。
【請求項７】
前記空調機が第１の部屋に対して設置され、前記設備機器が第２の部屋に対して設置され、
前記空調機は、前記第１の部屋で吸熱を行う、請求項６に記載の空調システム。
【請求項８】
前記第１の部屋に前記地中熱以外を熱源とする第１の補助空調機と、前記第２の部屋に前記地中熱以外を熱源とする第２の補助空調機と、を有する、請求項７に記載の空調システム。
【請求項９】
前記空調機が前記第１の部屋で吸熱運転を行い、前記設備機器が前記第２の部屋で発熱運転を行う第１の運転モードと、
前記空調機が前記第１の部屋で吸熱運転を行い、前記第２の設備機器が停止し、前記第２の補助空調機が前記第２の部屋で吸熱運転を行う第２の運転モードと、
前記空調機および前記設備機器が停止し、前記第１の補助空調機が前記第１の部屋で吸熱運転を行い、前記第２の補助空調機が前記第２の部屋で吸熱運転を行う第３の運転モードと、を含む、請求項８に記載の空調システム。

発明の詳細な説明【技術分野】
【０００１】
本発明は地中熱を継続利用するための空調システムに関する。
続きを表示（約 1,400 文字）【背景技術】
【０００２】
地中熱を利用するヒートポンプと、このヒートポンプに接続された負荷機器とを備え、ヒートポンプの出口温度を測定し、出口温度に基づいて地盤に対する採放熱の限界値を設定し、ヒートポンプの稼働を制御する地中熱利用装置が開示されている（特許文献１参照）。この地中熱利用装置によれば、採放熱の限界値を設定し、設定した採放熱の限界値を超えないようにヒートポンプの運転を制御することで、運転中に地中温度が高く（または低く）なり過ぎて採放熱効率が著しく低下し、長期的に地中温度が徐々に上昇（または低下）して採放熱不能になることを防止することができ、地盤の熱的状況に応じて長期間に渡って安定した運転が実現できるとされている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
特開２００６－２９２３１０号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
電気設備が格納されている電気室では変圧器などの機器からの発熱があるため、年間を通して室温を下げる必要がある。このような部屋に対して地中熱を利用した空調システムを構築すると、常に地中に放熱することになるため地中温度が上がり続けてしまうことが問題となる。また、特許文献１開示される地中熱利用装置のように採放熱の限界値を設定すると、採放熱のバランスが直ぐに崩れてしまうので、地中熱を利用した空調システムを長期間継続して稼働できないという問題がある。
【０００５】
本発明はこのような問題に鑑みなされたものであり、年間の負荷が冷熱（または温熱）のみを必要とする設備機器に対して、継続的に地中熱を使用することのできる空調システムを提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
本発明の一実施形態に係る空調システムは、熱媒体が循環され地盤と熱交換を行う地中熱交換器と、熱媒体が循環され地盤の地中熱を熱源とする空調機と、空調機から熱媒体が循環される設備機器と、を有する。
【０００７】
本発明の一実施形態において、空調システムは、空調機から循環された熱媒体を設備機器で熱変換して低温化させてから地中熱交換器へ循環させる構成を有していてもよい。
【０００８】
本発明の一実施形態において、空調システムは、空調機が吸熱を行うとき設備機器で発熱を行う運転モードを有していてもよい。
【０００９】
本発明の一実施形態において、空調システムは、地中熱交換器の地盤からの採熱量および放熱量を計測する熱交換量計測器と、空調機の運転を制御する監視部とを含み、監視部が、熱交換量計測器で計測された採熱量および放熱量を記録し、一定期間において放熱量の積算値および採熱量の積算値の一方が他方を上回ると判断されたとき、空調機の運転を停止させる機能を有していてもよい。
【００１０】
本発明の一実施形態において、熱交換量計測器が、地中熱交換器から空調機へ循環される熱媒体の温度を計測する第１の温度計と、設備機器から地中熱交換器へ循環する熱媒体の温度を計測する第２の温度計と、熱媒体の流量を計測する流量計と、を含んでいてもよい。
（【００１１】以降は省略されています）

関連特許