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公開番号2025012926
公報種別公開特許公報(A)
公開日2025-01-24
出願番号2023116122
出願日2023-07-14
発明の名称埋設タンク中の水を雨水で冷却する地中熱利用冷房システム
出願人学校法人近畿大学
代理人個人
主分類F24F 5/00 20060101AFI20250117BHJP(加熱;レンジ;換気)
要約【課題】地中熱利用冷房システムにおいて屋内の冷房を継続することができる冷房システムを提供する。
【解決手段】タンクの底から所定の位置に配置された水温計と、タンクの底から水を汲み上げる汲み上げ配管と汲み上げ配管中の汲み上げポンプと、汲み上げポンプから熱交換器の入水口まで連結された送水管と、熱交換器の出水口に接続された排水管と、排水管に接続されタンクの上部に水を戻す戻り配管と、雨水の温度を検知する雨水温度計と、雨水を汲み上げ、配管の吸水口より下方で放出する雨水供給配管と、雨水供給配管中の雨水供給バルブと、雨水温度計の値が、水温計の値より低ければ雨水供給バルブを開くように制御する制御器を有する地中熱利用冷房システムは、雨水でタンク中の水を交換する。
【選択図】図1
特許請求の範囲【請求項１】
建屋内に設置された熱交換器と、
地中に埋設され水が貯留されるタンクと、
前記タンクの底から所定の位置に配置された水温計と、
前記タンクの底から前記タンクに貯留された水を汲み上げる汲み上げ配管と
前記汲み上げ配管中に配置された汲み上げポンプと、
前記汲み上げポンプから前記熱交換器の入水口まで連結された送水管と、
前記熱交換器の出水口に接続された排水管と、
前記排水管に接続され前記タンクの上部に水を戻す戻り配管と、
雨水の温度を検知する雨水温度計と、
前記雨水を前記タンクの前記汲み上げ配管の吸水口より下方の前記タンク内で放出する雨水供給配管と、
前記雨水供給配管に設けられた雨水供給バルブと、
前記雨水温度計の値が、前記水温計の値より低ければ前記雨水供給バルブを開くように制御する制御器を有する埋設タンク中の水を雨水で冷却する地中熱利用冷房システム。
続きを表示（約 760 文字）【請求項２】
前記タンクは複数個設けられ、
前記複数のタンクは、
前記汲み上げ配管と、
前記戻り配管と、
前記雨水供給配管と、
前記水温計をそれぞれ有し、
前記それぞれの汲み上げ配管と前記汲み上げポンプの接続を切り替える汲み上げ配管切り替え器と、
前記排水管と前記それぞれの戻り配管の接続を切り替える戻り配管切り替え器を有し、
前記制御器は、
前記水温計の値が所定の値以上になったら、前記汲み上げ配管切り替え器と前記戻り配管切り替え器を制御する請求項１に記載された埋設タンク中の水を雨水で冷却する地中熱利用冷房システム。
【請求項３】
汲み上げ配管切り替え器と戻り配管切り替え器は、同一の前記タンクの汲み上げ配管と戻り配管がポンプと排水管に接続されるように切り替わる請求項２に記載された埋設タンク中の水を雨水で冷却する地中熱利用冷房システム。
【請求項４】
前記制御器は、前記水温計が所定値以下の場合は、そのタンクを使用可能タンクとする請求項２に記載された埋設タンク中の水を雨水で冷却する地中熱利用冷房システム。
【請求項５】
前記制御器は、汲み上げポンプと連結されているタンクにおいて前記水温計の値が所定値以上になった場合は、前記使用可能な他のタンクにポンプを切り替える請求項４に記載された埋設タンク中の水を雨水で冷却する地中熱利用冷房システム。
【請求項６】
地中に埋設したタンクに貯留した水を室内で熱交換する冷房方法であって、
降った雨の水温が前記タンク中の貯留水の水温より低ければ、前記タンクに貯留した前記水を前記タンクの底から入れ替える工程を有する冷房方法。

発明の詳細な説明【技術分野】
【０００１】
本発明は、地中に埋設したタンク中の水を使って、夏季の冷房を行うことができる冷房システムであって、タンク中の水を雨水で冷却する冷房システムに関するものである。
続きを表示（約 1,500 文字）【背景技術】
【０００２】
近年、住宅・建築の高気密・高断熱が進むと共に、自然エネルギーの積極的な利用等が求められている。地中熱は自然エネルギーの一つとして従来から利用が図られてきた。特に、比較的高温になる地層を利用した暖房や加熱システムは実際に具現化されている。
【０００３】
一方、地表下２～５ｍ程度の比較的浅い深度の地中では、年間を通じた地温が、地域の年間平均温度と同じでほぼ一定であることから、夏場の暑い時期に冷房に利用することも考えられている。
【０００４】
特許文献１では、屋内に設けた熱交換器で暖めた熱担体流体（例えば水）を地中に埋設したタンクに送り、タンクから地中に熱を放熱する熱交換法が開示されている。
【０００５】
また、特許文献２には、地中に埋設したタンクに一般水道水を貯留し、その中に内部に空気が流通可能な螺旋状の熱交換器を配置し、屋内の暖かい空気をタンク中の水で冷やしそれを再度屋内に戻すことで冷房を実現するシステムが開示されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００６】
特開昭５７－０３１７４３号公報
特開２００２－０１３８２９号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
夏季の気温より比較的低い地中の温度を利用すれば、熱ポンプを駆動させる必要がない分電気消費量が節約できる。しかし、埋設したタンクの周囲に放出できる熱量は限界があり、一度温度が上昇したタンクの周囲の土壌が再び冷えるには時間がかかる。したがって、特許文献の方法では、タンク内の温度が上昇してしまった時に、自然冷却を待たなければならないという課題があった。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
本発明は上記の課題に鑑みて想到されたもので、埋設したタンク内の水が、熱交換の結果温度が上昇してしまい、その後タンク内の水が冷却するまでの間でも、屋内の熱を放出でき、屋内の冷房を継続することができる冷房システムを提供するものである。
【０００９】
より具体的に本発明に係る埋設タンク中の水を雨水で冷却する地中熱利用冷房システムは、
建屋内に設置された熱交換器と、
地中に埋設され水が貯留されるタンクと、
前記タンクの底から所定の位置に配置された水温計と、
前記タンクの底から前記タンクに貯留された水を汲み上げる汲み上げ配管と
前記汲み上げ配管中に配置された汲み上げポンプと、
前記汲み上げポンプから前記熱交換器の入水口まで連結された送水管と、
前記熱交換器の出水口に接続された排水管と、
前記排水管に接続され前記タンクの上部に水を戻す戻り配管と、
雨水の温度を検知する雨水温度計と、
前記雨水を前記タンクの前記汲み上げ配管の吸水口より下方の前記タンク内で放出する雨水供給配管と、
前記雨水供給配管に設けられた雨水供給バルブと、
前記雨水温度計の値が、前記水温計の値より低ければ前記雨水供給バルブを開くように制御する制御器を有することを特徴とする。
【発明の効果】
【００１０】
本発明の埋設タンク中の水を雨水で冷却する地中熱利用冷房システムによれば、埋設するタンクが１つの場合であっても、夕立などの雨が降ればタンク内の水を雨水で冷却する（入れ替える）ので、高い確率で温度の上がったタンク内の水をそれより（ほぼ空気の湿球温度に等しい）低温の雨水に入れ替えることができる。
（【００１１】以降は省略されています）

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