特許 6768248 熱交換システム

(19)【発行国】日本国特許庁(JP)

(12)【公報種別】特許公報(B1)

(11)【特許番号】6768248

(24)【登録日】2020年9月25日

(45)【発行日】2020年10月14日

(54)【発明の名称】熱交換システム

(51)【国際特許分類】

   A01G 9/24 20060101AFI20201005BHJP

   F24F 5/00 20060101ALI20201005BHJP

   F24F 12/00 20060101ALI20201005BHJP

【ＦＩ】

   A01G9/24 Q

   F24F5/00 101A

   F24F12/00

【請求項の数】6

【全頁数】12

(21)【出願番号】特願2020-68734(P2020-68734)

(22)【出願日】2020年4月7日

【審査請求日】2020年4月7日

【早期審査対象出願】

(73)【特許権者】

【識別番号】000003687

【氏名又は名称】東京電力ホールディングス株式会社

(73)【特許権者】

【識別番号】000104113

【氏名又は名称】カゴメ株式会社

(73)【特許権者】

【識別番号】514215457

【氏名又は名称】株式会社イノベックス

(74)【代理人】

【識別番号】100160990

【弁理士】

【氏名又は名称】亀崎 伸宏

(72)【発明者】

【氏名】原田 聰

(72)【発明者】

【氏名】伏見 治朗

(72)【発明者】

【氏名】福宮 健司

(72)【発明者】

【氏名】植田 旬

【審査官】 中村 圭伸

(56)【参考文献】

【文献】 特開２０１１−０６９５９９（ＪＰ，Ａ）

【文献】 特開２００７−２６３４１９（ＪＰ，Ａ）

【文献】 特開２０１９−１４３９３４（ＪＰ，Ａ）

【文献】 特開２０１７−１５０７４４（ＪＰ，Ａ）

【文献】 特開平０２−０４６２３７（ＪＰ，Ａ）

【文献】 特開２０１６−０２３９１４（ＪＰ，Ａ）

【文献】 米国特許出願公開第２０１９／０１３３０５２（ＵＳ，Ａ１）

(58)【調査した分野】（Int.Cl.，ＤＢ名）

Ａ０１Ｇ ９／１４ − ９／２６

Ｆ２４Ｄ ３／００ − ３／１８

Ｆ２４Ｆ ５／００

Ｆ２４Ｆ ７／０８ − ７／１０

Ｆ２４Ｆ １２／００

Ｆ２５Ｂ ２７／００ − ２７／０２

(57)【特許請求の範囲】

【請求項1】

暖房運転及び冷房運転を切り替えて、空間の温度の調整を行う熱交換システムであって、
前記暖房運転時に、排水が有する温熱を第１の媒体に移動させる熱交換器と、
外気が有する温熱を取り込んだり前記第１の媒体が有する温熱を外気に吐き出したりする構造の熱交換用ファンを有しており、前記暖房運転時に、前記第１の媒体が有する温熱及び外気が有する温熱を第２の媒体に移動させると共に、前記冷房運転時に、前記第１の媒体が有する温熱を外気に移動させることで該第１の媒体を冷媒にするヒートポンプと、
前記暖房運転時に、前記第２の媒体が有する温熱を前記空間内に移動させると共に、前記冷房運転時に、前記第１の媒体が有する冷熱を前記空間内に移動させるエアハンドリングユニットと、
前記暖房運転時に、ポンプの動力によって、前記ヒートポンプ及び前記エアハンドリングユニットの間で前記第２の媒体を循環させる流路と、を備え、
前記冷房運転時に、前記ポンプの動力を停止することを特徴とする
熱交換システム。

【請求項2】

前記排水を一時的に蓄えるバッファタンクと、
前記バッファタンク及び前記熱交換器の間で前記排水を循環させる循環流路と、を備えていることを特徴とする
請求項１に記載の熱交換システム。

【請求項3】

前記バッファタンクは、
排水元から前記排水を受け入れると共に、一時的に蓄えていた前記排水を前記熱交換器に送り出すメインタンクと、
前記熱交換器との間で循環した前記排水を受け入れると共に、一時的に蓄えていた前記排水を前記メインタンクに送り出すサブタンクと、を有する二槽式であることを特徴とする
請求項２に記載の熱交換システム。

【請求項4】

ボイラーと、
前記ボイラーが発生させた温熱を前記第２の媒体に移動させる第２の熱交換器と、を備えていることを特徴とする
請求項１〜３のいずれかに記載の熱交換システム。

【請求項5】

前記空間は、農作物又は植物の栽培に用いられることを特徴とする
請求項１〜４のいずれかに記載の熱交換システム。

【請求項6】

前記排水は、工場で発生したものであることを特徴とする
請求項１〜５のいずれかに記載の熱交換システム。

【発明の詳細な説明】

【技術分野】

【0001】

本発明は、熱交換システムに関する。

【背景技術】

【0002】

農作物を栽培する農業用ハウス等の空間では、ボイラーの熱を利用して温度及び相対湿度を調整することがある（例えば、特許文献１参照）。一方、農作物を取り扱う工場では、排水に含まれる排熱を他の用途に有効利用することがある（例えば、特許文献２参照）。

【先行技術文献】

【特許文献】

【0003】

【特許文献1】特許第４２０３７１７号公報

【特許文献2】特許第６０４８７７８号公報

【発明の概要】

【発明が解決しようとする課題】

【0004】

しかしながら、農業用ハウス等の空間では、ボイラーの燃料代が嵩むことが問題となっている。仮に、近くに工場があり、その工場からの排水に含まれる排熱を利用することを検討した場合であっても、その排熱の量が不安定であるので、ボイラーの燃料の代替として利用することは難しい。また、農業用ハウス等の空間では、農作物の成長を考慮すると、日没後の夜間温度を下げることが望まれるが、深夜になってようやく理想の温度になる。このように、農業用ハウス等の空間はそもそも温度の調整が難しい。

【0005】

本発明は、上記課題を鑑みてなされたものであり、排水に含まれる排熱を利用して、空間の温度の調整を安定して行う熱交換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】

（１）本発明は、暖房運転及び冷房運転を切り替えて、空間の温度の調整を行う熱交換システムであって、前記暖房運転時に、排水が有する温熱を第１の媒体に移動させる熱交換器と、外気が有する温熱を取り込んだり前記第１の媒体が有する温熱を外気に吐き出したりする構造の熱交換用ファンを有しており、前記暖房運転時に、前記第１の媒体が有する温熱及び外気が有する温熱を第２の媒体に移動させると共に、前記冷房運転時に、前記第１の媒体が有する温熱を外気に移動させることで該第１の媒体を冷媒にするヒートポンプと、前記暖房運転時に、前記第２の媒体が有する温熱を前記空間内に移動させると共に、前記冷房運転時に、前記第１の媒体が有する冷熱を前記空間内に移動させるエアハンドリングユニットと、前記暖房運転時に、ポンプの動力によって、前記ヒートポンプ及び前記エアハンドリングユニットの間で第２の媒体を循環させる流路と、を備え、前記冷房運転時に、前記ポンプの動力を停止することを特徴とする熱交換システムである。

【0007】

本発明によれば、排水に含まれる排熱の量が不安定である場合であっても、排水が有する温熱と共に外気が有する温熱をヒートポンプで取り出す暖房運転をすることで、空間の温度の調整を安定して行うことができる。そして、本発明によれば、排水に含まれる排熱を利用しているので、燃料代が嵩むことはない。また、本発明によれば、ヒートポンプで温熱を外気に吐き出す冷房運転をすることで、空間の温度を下げることができる。

【0008】

（２）本発明はまた、前記排水を一時的に蓄えるバッファタンクと、前記バッファタンク及び前記熱交換器の間で前記排水を循環させる循環流路と、を備えていることを特徴とする上記（１）に記載の熱交換システムである。

【0009】

本発明によれば、排水元から受け入れる排水に含まれる排熱の量が不安定である場合であっても、その排水を一時的にバッファタンクで蓄えて排水に含まれる排熱の量を安定させるので、ヒートポンプで取り出す温熱の量をより安定させることができる。これにより、空間の温度の調整をより安定して行うことができる。また、熱交換器で温熱が奪われた排水であっても、全ての温熱が奪われることはなく、十分に温熱が残っている場合がある。本発明によれば、バッファタンク及び熱交換器の間で排水を循環させて、排水を繰り返し利用することができるので、排水に含まれる排熱を有効に活用することができる。

【0010】

（３）本発明はまた、前記バッファタンクは、排水元から前記排水を受け入れると共に、一時的に蓄えていた前記排水を前記熱交換器に送り出すメインタンクと、前記熱交換器との間で循環した前記排水を受け入れると共に、一時的に蓄えていた前記排水を前記メインタンクに送り出すサブタンクと、を有する二槽式であることを特徴とする上記（２）に記載の熱交換システムである。

【0011】

本発明によれば、二槽式のバッファタンクを備えていることで、排水元から受け入れたばかりで、かつ、熱交換器との間で一旦循環した排水と比較して温熱の量が多い排水を、優先的に熱交換器に循環させるので、ヒートポンプで取り出す温熱の量をより安定させることができる。

【0012】

（４）本発明はまた、ボイラーと、前記ボイラーが発生させた温熱を前記第２の媒体に移動させる第２の熱交換器と、を備えていることを特徴とする上記（１）〜（３）のいずれかに記載の熱交換システムである。

【0013】

本発明によれば、排水に含まれる排熱の量が不安定である場合であっても、ボイラーが発生させた温熱を利用することで、空間の温度の調整を安定して行うことができる。そして、本発明によれば、排水に含まれる排熱を利用しているので、ボイラーが発生させた温熱だけを利用する場合と比較して、ボイラーの燃料代が嵩むことはない。

【0014】

（５）本発明はまた、前記空間は、農作物又は植物の栽培に用いられることを特徴とする上記（１）〜（４）のいずれかに記載の熱交換システムである。

【0015】

本発明によれば、暖房運転及び冷房運転を切り替えることで、空間の温度の調整を安定して行うことができる。これにより、昼間に高温になった空間の夜間の温度を下げることが望まれる農作物又は植物の栽培を的確に行うことができる。

【0016】

（６）本発明はまた、前記排水は、工場で発生したものであることを特徴とする上記（１）〜（５）のいずれかに記載の熱交換システムである。

【0017】

本発明によれば、工場で発生した排水に含まれる排熱を有効活用することができる。

【発明の効果】

【0018】

本発明の上記（１）〜（６）に記載の熱交換システムによれば、排水に含まれる排熱を利用して、農業用ハウスの温度の調整を安定して行うことができる。

【図面の簡単な説明】

【0019】

【図1】本発明の実施形態に係る熱交換システムの概略図である。

【図2】制御盤の構成を示すブロック図である。

【図3】ヒートポンプを用いる暖房運転時の熱の流れを示す熱交換システムの概略図である。

【図4】冷房運転時の熱の流れを示す熱交換システムの概略図である。

【図5】ヒートポンプを用いない暖房運転時の熱の流れを示す熱交換システムの概略図である。

【発明を実施するための形態】

【0020】

以下、図面を参照して、本発明の実施形態に係る熱交換システム１について詳細に説明する。なお、暖房運転で空間Ｓの温度を上昇させることは、空気中に含むことが可能となる水分の量が増えるので、相対的な湿度を下げることになる。また、冷房運転で空間Ｓの温度を下降させることは、相対的な湿度を上げることになり、結果として積極的に結露を発生させる（除湿を行う）ことで空気中に含む実際の水分の量が減るので、絶対的な湿度を下げることになる。

【0021】

まず、図１及び図２を用いて、熱交換システム１の構成について説明する。図１は、熱交換システム１の概略図である。図２は、制御盤１２の構成を示すブロック図である。

【0022】

図１に示す熱交換システム１は、工場で発生した排水に含まれる排熱を利用したヒートポンプシステムであり、暖房運転及び冷房運転を切り替えて、トマト等の農作物又は植物の栽培に用いられる農業用ハウス等の空間の温度の調整を行う。この熱交換システム１は、制御盤１２によって統括的に制御される。すなわち、熱交換システム１は、制御盤１２の制御下において動作して、その動作状況が制御盤１２によって管理される。具体的に、熱交換システム１は、各所に配置された温度計や流量計の計測結果等に基づいて、各部の動作が所望する状況となるようにフィードバック制御される。

【0023】

このような熱交換システム１は、バッファタンク２と、排水用循環流路３と、第１の熱交換器４と、第１の媒体用循環流路５と、ヒートポンプ６と、第２の媒体用循環流路７と、エアハンドリングユニット８と、ボイラー９と、第３の媒体用循環流路１０と、第２の熱交換器１１と、制御盤１２（図２参照）と、等を備えている。

【0024】

バッファタンク２は、排水元となる工場から排水を受け入れて一時的に蓄えると共に、一時的に蓄えていた排水を第１の熱交換器４に送り出す。また、バッファタンク２は、第１の熱交換器４との間で循環した排水を受け入れて一時的に蓄えると共に、一時的に蓄えていた排水を必要に応じてオーバーフローさせることで外部に送り出す。

【0025】

具体的に、バッファタンク２は、メインタンク２０と、サブタンク２１と、を有する二槽式である。

【0026】

メインタンク２０は、排水元となる工場から排水を受け入れて一時的に蓄えると共に、一時的に蓄えていた排水を第１の熱交換器４に送り出す。また、メインタンク２０は、サブタンク２１から送り出された排水を受け入れて一時的に蓄えると共に、一時的に蓄えていた排水を必要に応じてオーバーフローさせることで外部に送り出す。

【0027】

サブタンク２１は、第１の熱交換器４との間で循環した排水を受け入れて一時的に蓄えると共に、一時的に蓄えていた排水をオーバーフローさせることでメインタンク２０に送り出す。また、サブタンク２１は、一時的に蓄えていた排水を必要に応じてオーバーフローさせることで外部に送り出す。

【0028】

排水用循環流路３は、第１のポンプＰ１の動力によって、バッファタンク２及び第１の熱交換器４の間で排水を循環させる循環流路として機能する。具体的に、排水用循環流路３は、バッファタンク２が有するメインタンク２０から第１の熱交換器４を経由して、バッファタンク２が有するサブタンク２１に戻る流路である。この排水用循環流路３は、並列して複数（例えば２つ）配置されており、熱交換システム１の運転に必要な能力に応じた数を機能させる。

【0029】

暖房運転時における第１の熱交換器４は、排水用循環流路３を循環する排水が有する温熱を、第１の媒体用循環流路５を循環する不凍液等の第１の媒体に移動させる。この第１の熱交換器４は、並列して複数（例えば２つ）配置されており、熱交換システム１の運転に必要な能力に応じた数を機能させる。

【0030】

暖房運転時における第１の媒体用循環流路５は、第２のポンプＰ２の動力によって、第１の熱交換器４及びヒートポンプ６の間で第１の媒体を循環させる。冷房運転時における第１の媒体用循環流路５は、第２のポンプＰ２の動力によって、第１の熱交換器４、ヒートポンプ６及びエアハンドリングユニット８の間で第１の媒体を循環させる。

【0031】

具体的に、第１の媒体用循環流路５は、第１の熱交換器４から直接ヒートポンプ６を経由して第１の熱交換器４に戻る流路５ａと、第１の熱交換器４からエアハンドリングユニット８、ヒートポンプ６の順に経由して第１の熱交換器４に戻る流路５ｂと、に分岐しており、切替弁である第１の弁Ｖ１の切替えによって流路５ａ，５ｂが切り替えられる。この第１の媒体用流路５は、並列して複数（例えば２つ）配置されており、熱交換システム１の運転に必要な能力に応じた数を機能させる。なお、流路５ｂには、逆止弁である第２の弁Ｖ２が配置されており、第１の媒体の逆流が防止されている。

【0032】

暖房運転時におけるヒートポンプ６は、第１の媒体用流路５を循環する第１の媒体が有する温熱及び外気が有する温熱をかき集め、第２の媒体用流路７を循環する不凍液等の第２の媒体に移動させる。冷房運転時におけるヒートポンプ６は、第１の媒体用流路５を循環する第１の媒体が有する温熱を外気に移動させることで、当該第１の媒体を冷媒にする。

【0033】

ヒートポンプ６は、熱交換用ファン６ａを有しており、外気が有する温熱を取り込んだり第１の媒体が有する温熱を外気に吐き出したりする構造を採用している。このヒートポンプ６は、並列して複数（例えば２つ）配置されており、熱交換システム１の運転に必要な能力に応じた数を機能させる。

【0034】

ヒートポンプ６を用いる暖房運転時における第２の媒体用循環流路７は、第３のポンプＰ３の動力によって、ヒートポンプ６、第２の熱交換器１１及びエアハンドリングユニット８の間で第２の媒体を循環させる。ヒートポンプ６を用いない暖房運転時における第２の媒体用循環流路７は、第３のポンプＰ３の動力によって、第２の熱交換器１１及びエアハンドリングユニット８の間で第２の媒体を循環させる。

【0035】

具体的に、第２の媒体用循環流路７は、エアハンドリングユニット８からヒートポンプ６、第２の熱交換器１１の順に経由してエアハンドリングユニット８に戻る流路７ａと、エアハンドリングユニット８から直接第２の熱交換器１１を経由してエアハンドリングユニット８に戻る流路７ｂと、に分岐しており、第３の弁Ｖ３及び第４の弁Ｖ４の開閉によって流路７ａ，７ｂが切り替えられる。なお、流路７ａには、逆止弁である第５の弁Ｖ５が配置されており、第２の媒体の逆流が防止されている。また、流路７ａには、第６の弁Ｖ６が配置されており、当該第６の弁Ｖ６の開閉によって、熱交換システム１の暖房運転に必要な能力に応じた数のヒートポンプ６に対して第２の媒体を循環させる。

【0036】

暖房運転時におけるエアハンドリングユニット８は、第２の媒体用循環流路７を循環する第２の媒体が有する温熱を空間Ｓ内に移動させる。冷房運転時におけるエアハンドリングユニット８は、第１の媒体用循環流路５を循環する第１の媒体が有する冷熱を空間Ｓ内に移動させる。

【0037】

エアハンドリングユニット８は、循環ファン８ａを有しており、第２の媒体用循環流路７を循環する第２の媒体が有する温熱、又は第１の媒体用循環流路５を循環する第１の媒体が有する冷熱を空間Ｓに吐き出す構造を採用している。このエアハンドリングユニット８は、空間Ｓの大きさや熱交換システム１の運転に必要な能力に応じて、直列して複数（例えば３つ）配置されている。

【0038】

ボイラー９は、燃料を用いて水を加熱し高温の湯または高温かつ高圧の蒸気を発生させる。すなわち、ボイラー９は、燃料を用いて温熱を発生させる。このボイラー９は、発生させた温熱を第３の媒体用循環流路１０を循環する不凍液等の第３の媒体に移動させる。

【0039】

第３の媒体用循環流路１０は、第４のポンプＰ４の動力によって、ボイラー９及び第２の熱交換器１１の間で第３の媒体を循環させる。

【0040】

第２の熱交換器１１は、ボイラー９が発生させた温熱を、第２の媒体用循環流路７を循環する第２の媒体に移動させる。具体的に、第２の熱交換器１１は、第３の媒体用循環流路１０を循環する第３の媒体が有する温熱を、第２の媒体用循環流路７を循環する第２の媒体に移動させる。

【0041】

図２に示す制御盤１２は、ＣＰＵ（Central Processing Unit）等の演算処理手段（図示省略）と、処理プログラムを格納したＨＤＤ（Hard Disk Drive）やＳＳＤ（Solid State Drive）等の補助記憶手段（図示省略）と、演算処理手段が処理プログラムを実行する上で一時的に必要とされるデータを格納するためのＲＡＭ（Random Access Memory）といった主記憶手段（図示省略）と、を備えている。

【0042】

制御盤１２が備えている演算処理手段（図示省略）は、処理プログラムを実行することによって、通信部１２０、判定部１２１及び制御部１２２として機能する。

【0043】

通信部１２０は、熱交換システム１の各部との間で信号を送受信する。判定部１２１は、熱交換システム１の各部から受信した信号に基づいて各種判定を行うことで、熱交換システム１の各部の運転状況を決定すると共に、判定結果を信号にして制御部１２２に入力する。制御部１２２は、判定部１２１から入力された信号に基づく制御信号を、熱交換システム１の各部に入力し、それぞれの運転状況を制御する。

【0044】

次に、図３を用いて、ヒートポンプ６を用いる暖房運転時における熱交換システム１の熱の流れを説明する。図３は、ヒートポンプ６を用いる暖房運転時の熱の流れを示す熱交換システム１の概略図である。

【0045】

図３に示すように、熱交換システム１では、工場で発生した排熱を有する排水を、バッファタンク２で受け入れて一時的に蓄える。バッファタンク２で一時的に蓄えられている排水を、排水用循環流路３を用いて第１の熱交換器４との間で循環させる。第１の熱交換器４において、排水用循環流路３を循環する排水が有する温熱を、第１の媒体用循環流路５の流路５ａを循環する第１の媒体に移動させる。第１の熱交換器４で温熱を受け取った第１の媒体を、第１の媒体用循環流路５の流路５ａを用いてヒートポンプ６との間で循環させる。ヒートポンプ６において、第１の媒体用循環流路５の流路５ａを循環する第１の媒体が有する温熱及び外気が有する温熱をかき集め、第２の媒体用循環流路７の流路７ａを循環する第２の媒体に移動させる。ヒートポンプ６で温熱を受け取った第２の媒体を、第２の媒体用循環流路７の流路７ａを用いてエアハンドリングユニット８との間で循環させる。エアハンドリングユニット８において、第２の媒体用循環流路７の流路７ａを循環する第２の媒体が有する温熱を、空間Ｓ内に移動させる。

【0046】

なお、図示は省略するが、図３に示す場合において、ボイラー９を併用するようにしてもよい。この場合、ボイラー９で発生させた温熱を、第３の媒体用循環流路１０を循環する第３の媒体に移動させる。ボイラー９で温熱を受け取った第３の媒体を、第３の媒体用循環流路１０を用いて第２の熱交換器１１との間で循環させる。第２の熱交換器１１において、第３の媒体用循環流路１０を循環する第３の媒体が有する温熱を、既にヒートポンプ６で温熱を受け取っていて第２の媒体用循環流路７の流路７ａを循環する第２の媒体に移動させる。

【0047】

次に、図４を用いて、冷房運転時における熱交換システム１の熱の流れを説明する。図４は、冷房運転時の熱の流れを示す熱交換システム１の概略図である。

【0048】

図４に示すように、熱交換システム１では、ヒートポンプ６において、第１の媒体用循環流路５の流路５ｂを循環する第１の媒体が有する温熱を外気に吐き出すことで、第１の媒体を冷媒にする。ヒートポンプ６で冷媒となった第１の媒体を、第１の媒体用循環流路５の流路５ｂを用いてエアハンドリングユニット８との間で循環させる。エアハンドリングユニット８において、第１の媒体用循環流路５の流路５ｂを循環する第１の媒体が有する冷熱を、空間Ｓ内に移動させる。

【0049】

次に、図５を用いて、ヒートポンプ６を用いない暖房運転時における熱交換システム１の熱の流れを説明する。図５は、ヒートポンプ６を用いない暖房運転時の熱の流れを示す熱交換システム１の概略図である。

【0050】

図５に示すように、ボイラー９で発生させた温熱を、第３の媒体用循環流路１０を循環する第３の媒体に移動させる。ボイラー９で温熱を受け取った第３の媒体を、第３の媒体用循環流路１０を用いて第２の熱交換器１１との間で循環させる。第２の熱交換器１１において、第３の媒体用循環流路１０を循環する第３の媒体が有する温熱を、第２の媒体用循環流路７の流路７ｂを循環する第２の媒体に移動させる。第２の熱交換器１１で温熱を受け取った第２の媒体を、第２の媒体用循環流路７の流路７ｂを用いてエアハンドリングユニット８との間で循環させる。エアハンドリングユニット８において、第２の媒体用循環流路７の流路７ｂを循環する第２の媒体が有する温熱を、空間Ｓ内に移動させる。

【0051】

このように、熱交換システム１によれば、排水に含まれる排熱の量が不安定である場合であっても、排水が有する温熱と共に外気が有する温熱をヒートポンプ６で取り出す暖房運転をすることで、空間Ｓの温度の調整を安定して行うことができる。そして、熱交換システム１によれば、排水に含まれる排熱を利用しているので、燃料代が嵩むことはない。また、熱交換システム１によれば、ヒートポンプ６で温熱を外気に吐き出す冷房運転をすることで、空間Ｓ内の温度を下げることができる。

【0052】

また、熱交換システム１によれば、排水元から受け入れる排水に含まれる排熱の量が不安定である場合であっても、その排水を一時的にバッファタンク２で蓄えて排水に含まれる排熱の量を安定させるので、ヒートポンプ６で取り出す温熱の量をより安定させることができる。これにより、空間Ｓの温度の調整をより安定して行うことができる。また、第１の熱交換器４で温熱が奪われた排水であっても、全ての温熱が奪われることはなく、十分に温熱が残っている場合がある。熱交換システム１によれば、バッファタンク２及び第１の熱交換器４の間で排水を循環させて、排水を繰り返し利用することができるので、排水に含まれる排熱を有効に活用することができる。

【0053】

また、熱交換システム１によれば、二槽式のバッファタンク２を備えていることで、排水元から受け入れたばかりで、かつ、第１の熱交換器４との間で一旦循環した排水と比較して温熱の量が多い排水を、優先的に第１の熱交換器４に循環させるので、ヒートポンプ６で取り出す温熱の量をより安定させることができる。

【0054】

また、熱交換システム１によれば、排水に含まれる排熱の量が不安定である場合であっても、ボイラー９が発生させた温熱を利用することで、空間Ｓの温度の調整を安定して行うことができる。そして、熱交換システム１によれば、排水に含まれる排熱を利用しているので、ボイラー９が発生させた温熱だけを利用する場合と比較して、ボイラー９の燃料代が嵩むことはない。

【0055】

また、熱交換システム１によれば、暖房運転及び冷房運転を切り替えることで、空間Ｓの温度の調整を安定して行うことができる。これにより、昼間に高温になった空間Ｓの夜間の温度を下げることが望まれる農作物又は植物の栽培を的確に行うことができる。

【0056】

また、熱交換システム１によれば、工場で発生した排水に含まれる排熱を有効活用することができる。

【0057】

本発明は、上記実施形態に限られるものではなく、その趣旨及び技術思想を逸脱しない範囲で種々の変形が可能である。

【符号の説明】

【0058】

１ 熱交換システム
２ バッファタンク
２０ メインタンク
２１ サブタンク
３ 排水用循環流路（循環流路）
４ 第１の熱交換器（熱交換器）
５ 第１の媒体用循環流路
５ａ，５ｂ 流路
６ ヒートポンプ
６ａ 熱交換用ファン
７ 第２の媒体用循環流路
７ａ，７ｂ 流路
８ エアハンドリングユニット
８ａ 循環ファン
９ ボイラー
１０ 第３の媒体用循環流路
１１ 第２の熱交換器
１２ 制御盤
１２０ 通信部
１２１ 判定部
１２２ 制御部
Ｐ１ 第１のポンプ
Ｐ２ 第２のポンプ
Ｐ３ 第３のポンプ
Ｐ４ 第４のポンプ
Ｖ１ 第１の弁
Ｖ２ 第２の弁
Ｖ３ 第３の弁
Ｖ４ 第４の弁
Ｖ５ 第５の弁
Ｖ６ 第６の弁
Ｓ 空間

【要約】

【課題】排水に含まれる排熱を利用して、空間の温度の調整を安定して行う熱交換システムを提供する。
【解決手段】熱交換システム１は、暖房運転及び冷房運転を切り替えて、空間Ｓの温度の調整を行う。この熱交換システム１は、暖房運転時に、排水が有する温熱を第１の媒体に移動させる第１の熱交換器４と、暖房運転時に、第１の媒体が有する温熱及び外気が有する温熱を第２の媒体に移動させると共に、冷房運転時に、第１の媒体が有する温熱を外気に移動させることで該第１の媒体を冷媒にするヒートポンプ６と、暖房運転時に、第２の媒体が有する温熱を空間Ｓ内に移動させると共に、冷房運転時に、第１の媒体が有する冷熱を空間Ｓ内に移動させるエアハンドリングユニット８と、を備えている。
【選択図】図１

【図1】

【図2】

【図3】

【図4】

【図5】