(57)【要約】【課題】本発明は構造が簡単で、地下水の温度を利用して各施設内の温度調整を図ることができ、かつ熱源が地下水であるために非常に低コストであって、長時間にわたって稼働させることができる地下水利用熱交換ユニットを提供することを目的とする。【解決手段】ハウジング内に、放熱板を付設した通水パイプからなる複数のすでに量産化されている自動車用ラジエータと、該通水パイプ部位に熱気または冷気を吸い込むファンと、前記通水パイプで冷却ないし加温した空気を放出する送風口と、熱交換によって生じた結露水の排水口とを備え、前記通水パイプの両端部にはそれぞれ地下水の給水管および排水管が連結されていることを特徴とする地下水利用熱交換ユニット。【選択図】図３
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
ハウジング内に、
放熱板を付設した通水パイプからなる複数のすでに量産化されている自動車用ラジエータと、
該通水パイプ部位に熱気または冷気を吸い込むファンと、
前記通水パイプで冷却ないし加温した空気を放出する送風口と、
熱交換によって生じた結露水の排水口とを備え、
前記通水パイプの両端部にはそれぞれ地下水の給水管および排水管が連結されていることを特徴とする地下水利用熱交換ユニット。
【請求項２】
前記複数のラジエータが、それぞれ可撓性ホースを用いて連結されていることを特徴とする請求項１に記載の地下水利用熱交換ユニット。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、水資源からなる熱源を地域を限定することなく、いずこかの現地で取得して活用することができる地下水利用熱交換ユニットに係り、より詳細には、地下水を利用した熱交換部分をユニット化することにより、使いやすく安価で、事務所や家庭、工場等のどこにでも適用することができ、またファンによる強制送風によって熱交換効率を高めることができる地下水利用熱交換ユニットを提供することを目的とする。
【背景技術】
【０００２】
地下水を利用する空調設備としては、特開２００９−２３６３２９号公報（特許文献１参照）のような、施設園芸栽培を行う温室の内部に設けた室内機と、室内機に接続する冷媒の流入又は流出を行う冷媒配管と、室内機に冷媒配管を接続したノンデフロストヒートポンプ室外機と、ノンデフロストヒートポンプ室外機に接続した地熱又は地下水の水冷熱源（潜熱）を吸熱するために熱交換器と、この熱交換器の近傍に送風機を設けたことを特徴とした施設園芸栽培用のノンデフロストヒートポンプ装置が提案されている。
【０００３】
その他にも、実開昭５８−１３７９６８号公報（特許文献２参照）には、熱源側熱交換器、熱、利用側熱交換器、コンプレッサおよび膨張弁を備えるとともに、これらを熱源側熱交換器、コンプレッサ、熱利用側熱交換器、膨張弁、熱源側熱交換器と順につなぐ循環路をもち、前記コンプレッサがこの循環路中で熱媒体を循環させるヒートポンプであって、前記熱源側熱交換器には、一端がこの熱交換器と熱交換を行ない、他端が地中に位置して地中と熱交換を行なうヒートパイプが配備されている地中熱利用ヒートポンプからなる先行技術がある。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特開２００９−２３６３２９号公報
【特許文献２】実開昭５８−１３７９６８号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
本発明者は前記各従来例の、地中熱を持った地下水を汲み上げて室内空気と直接熱交換する方式、すなわち地下の熱を室内へ放出するとヒートポンプにほかならない方式を「地下水直接熱交換型ヒートポンプ」とよび、地中熱を地下水ごと汲み上げて室内空気にふれさせ空調するという単純な構造について鋭意研究した。
その結果、熱交換部分を床置きとしたユニット状構造物にすると取り扱いが簡単で、構造的にも単純になることが判明した。
【０００６】
そこで、熱交換部分を床置きとしたユニット状構造物を得ようとして本発明者はさらに研究を進め、熱交換部分をユニット化して床置き可能とした地下水利用熱交換ユニットに想到したのである。
【０００７】
したがって本発明の目的とするところは、構造が簡単で、地下水の温度を利用して各施設内の温度調整を図ることができ、かつ熱源が地下水であるために非常に低コストであって、長時間にわたって稼働させることができる地下水利用熱交換ユニットを提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
すなわち本発明の地下水利用熱交換ユニットは、ハウジング内に、
放熱板を付設した通水パイプからなる複数のすでに量産化されている自動車用ラジエータと、
該通水パイプ部位に熱気または冷気を吸い込むファンと、
前記通水パイプで冷却ないし加温した空気を放出する送風口と、
熱交換によって生じた結露水の排水口とを備え、
前記通水パイプの両端部にはそれぞれ地下水の給水管および排水管が連結されていることを特徴とするものである。
【０００９】
さらに、本発明の地下水利用熱交換ユニットにおいて、前記複数のラジエータが、それぞれ可撓性ホースを用いて連結されていることをも特徴とするものである。
【発明の効果】
【００１０】
以上のように本発明の地下水利用熱交換ユニットは、空調設備における熱交換部分をユニット化したものである。
したがって以下のようなメリットを享受することができる。
１）本発明の地下水利用熱交換ユニットにおいては、地下水利用熱交換ユニットを１パーツとして取り扱うことができ、組み付けや使用が非常に容易で使いやすくなる。
２）すでに量産化されている自動車用ラジエータ等の既存の部材を転用することにより、性能が保証されていることはもちろん、量産品であるため非常に安価である。
また構造が単純で設置コスト等を含めて非常に安価な地下水利用熱交換ユニットを提供することができる。
３）単一の地下水利用熱交換ユニットを用い、夏季でも冬季でも設定等を変えることなく使用することができ、非常に手軽に使用することができる。
４）石油を用いたボイラ等を使用せず、地下水利用熱交換ユニットを簡単に現場に置いて使うだけなので、大幅にコストを削減することができ、また事務所や工場、一般家庭にも、水さえ確保されればどこにでも使える。
もちろん、大量に水を使う工場などでは、大幅な冷暖房費の節約になる。
５）ファンによる強制送風により、さらに熱交換効率を高めることができる。
６）温室等においては従来のハウス設備はそのままでよく、床に置くだけで冷暖房が実施できる。            
【図面の簡単な説明】
【００１１】
【図１】本発明の地下水利用熱交換ユニットの１実施の形態を説明するための説明図である。
【図２】夏季における実験ハウスの各部位の温度測定結果を示すグラフである。
【図３】地下水利用熱交換ユニット（冷房時）の構成を示す概略断面図である。
【図４】地下水利用熱交換ユニット（暖房時）の構成を示す概略断面図である。
【図５】（ａ）は地下水利用熱交換ユニットの構成を示す組立前の状態の概略斜視図、（ｂ）は地下水利用熱交換ユニットの構成を示す組立完了時の概略斜視図である。
【図６】地下水利用熱交換ユニットの構成を示す組立完了時の概略断面図である。
【図７】地下水利用熱交換ユニットで測定した２０１７年４月１１日の１４時における温度分布の説明図である。
【図８】地下水利用熱交換ユニットの使用状態を示す概略斜視図である。
【発明を実施するための形態】
【００１２】
以下、本発明の地下水利用熱交換ユニットの実施の形態を図面等に基いて詳細に説明する。
【実施例】
【００１３】
図１、図３および図４に示すように、本実施例の地下水利用熱交換ユニット１１は、ほぼ全体を収納可能なハウジング１２内に、放熱板１４を付設した通水パイプ１３からなる複数のラジエータ１５と、該通水パイプ１３からなる複数のラジエータ１５部位に吸気口１７から熱気あるいは冷気を吸い込ませるためのファン１６と、前記通水パイプ１３で冷却あるいは加温した空気を放出する冷気・暖気の送風口１８と、熱交換によって生じた結露水の排水口１９とを備えている。
そして、前記通水パイプ１３の両端部にはそれぞれ地下水の給水管１３ａおよび排水管１３ｂが連結されている。
【００１４】
図３は冷房時における地下水利用熱交換ユニット１１の使用状態を示すものである。すなわち、吸気口１７から熱気をファン１６で吸い込み、前記通水パイプ１３で冷却した空気を送風口１８から放出する。
多方、図４は暖房時における地下水利用熱交換ユニット１１の使用状態を示すものである。すなわち、吸気口１７から冷気をファン１６で吸い込み、前記通水パイプ１３で加温した空気を送風口１８から放出する。
【００１５】
ちなみに本発明においては、前記ラジエータ１５としてすでに量産化されている自動車用ラジエータを用いるものである。
すなわち、図５（ａ）に示すように、市販のすでに量産化されている自動車用ラジエータ２１を複数枚（図では５枚）準備し、図５（ｂ）に示すように自動車用ラジエータ２１を基板２２上に並べて外枠２３で所定の間隔で保持する。そして、前記外枠２３の一側端には換気用のファン２４を取り付けておく。また、複数枚の自動車用ラジエータ２１の他方の側面の外枠２３には送風口２５が配設してある。
このように、すでに量産化されている自動車用ラジエータ２１を転用することにより、性能が保証されていることはもちろん、量産品であるため非常に安価である。
【００１６】
前記ラジエータ１５の組立完了時の状態を図６に示す。この図６に示すように、前記複数枚の自動車用ラジエータ２１間は、それぞれニップル等からなる連結部２７に装着した可撓性ホース２６を介して連結されている。もちろん、前記地下水の給水管１３ａおよび排水管１３ｂも連結部２７に連結されている。
【００１７】
〔適用例〕
本発明者は、前記実施例の地下水利用熱交換ユニット１１を適用した実験ハウスを山梨県甲斐市に設置した。該実験ハウスにおいて、天井は不透明で面積３ｍ×４ｍ、高さ３ｍの箱状であり、農業用のハウスではない。また断熱壁ではなく、機密性にも配慮していない構造である。
図１に示すように、前記実験ハウスに温度計測プローブを、外気温用（１）、吸気温用（２）、送風温用（３）、衝立を置いて直風が当たらないようにした室内温用（４）の４台設置した。地下水温は１６℃弱で、１分間に２０リットル流した。
【００１８】
図２は夏季における実験結果を示すグラフである。計測は１時間毎で９月１１日１１時から翌日１１時まで行った。
前記図２に示すグラフから明らかなように、前記実験ハウスにおける外気温が３７℃以上でも、室内の吸気温（吸気口１７側）は２５．８℃、衝立を隔てた送風口１８側の室内温度は２２．８℃であった。送風温は１７℃で熱交換がうまく行われていることがわかった。
図７は、このときの前記実験ハウスにおける温度分布を図１に基いて説明するためのものである。前記実験ハウスにおける外気温（１）は３７℃以上でも、室内の吸気温（２）（吸気口１７側）は２５．８℃、衝立を隔てた送風口１８側の室内温度（４）は２２．８℃であった。送風温（３）は１７℃であった。
【００１９】
また図８に示すように、本発明の地下水利用熱交換ユニット１１を農業用ハウス２８に適用した場合、従来のハウス設備はそのままでよく、床に置くだけで冷暖房が実施できる。したがって、本当にシンプルな方式であり、当然設置コストはきわめて安くなる。
もちろん、施設内に簡単に置いて使うだけなので、事務所や工場、一般家庭にも、水さえ確保されればどこにでも使うことができる。また、大量に水を使う工場などでは大幅な冷暖房費の節約になるのである。
【産業上の利用可能性】
【００２０】
なお、本発明は、上述した実施形態に限定されるものでなく、本発明の要旨を変更しない範囲内で変形実施することができる。
もちろん、農業用ハウスのみならず、事務所や工場、一般家庭に適用してもよいことは当然である。
【符号の説明】
【００２１】
１１  地下水利用熱交換ユニット
１２  ハウジング
１３  通水パイプ
１３ａ  給水管
１３ｂ  排水管
１４  放熱板
１５  ラジエータ
１６  ファン
１７  吸気口
１８  送風口
１９  排水口
２１  すでに量産化されている自動車用ラジエータ
２２  基板
２３  外枠
２４  ファン
２５  送風口
２６  可撓性ホース
２７  連結部
２８  農業用ハウス
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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