JP2002005541A - ヒートポンプ利用融雪設備 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 ヒートポンプ及び循環ポンプの設置面積が小
さいヒートポンプ利用融雪設備を提供する。 【解決手段】 ヒートポンプＨＰが上部に位置し、その
下部に熱源用循環ポンプ１１及び負荷用循環ポンプ１２
が位置する配置形態、又は、上記両循環ポンプ１１，１
２が上部に位置しその下部にヒートポンプＨＰが位置す
る配置形態で、ヒートポンプＨＰと両循環ポンプ１１，
１２とが上下２段配置形態で設置される。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、冷媒蒸発器及び冷
媒凝縮器を備えて、熱源に設けられた採熱用熱交換器と
の間で循環される採熱用熱媒から前記冷媒蒸発器が吸熱
した熱を、融雪対象域に設けられた融雪用熱交換器との
間で循環される放熱用熱媒に対して前記冷媒凝縮器が放
熱するように構成されたヒートポンプと、前記採熱用熱
交換器と前記冷媒蒸発器との間で前記採熱用熱媒を循環
させる熱源用循環ポンプと、前記融雪用熱交換器と前記
冷媒凝縮器との間で前記放熱用熱媒を循環させる負荷用
循環ポンプとが設けられたヒートポンプ利用融雪設備に
関する。

【０００２】

【従来の技術】上記ヒートポンプ利用融雪設備では、図
２に示すように、熱源用循環ポンプ１１によって、採熱
用熱交換器１５（本例では地中Ｇを熱源とする地中熱交
換器）とヒートポンプＨＰの冷媒蒸発器５との間で採熱
用熱媒Ｒ２を循環させるとともに、負荷用循環ポンプ１
２によって、融雪対象域（例えば駐車エリア１）に施設
された融雪用熱交換器２とヒートポンプＨＰの冷媒凝縮
器６との間で放熱用熱媒Ｒ１を循環させている。そし
て、従来では、上記ヒートポンプＨＰと、上記両循環ポ
ンプ１１，１２とが、横方向に並ぶ状態で設置されてい
た。尚、図２では、ヒートポンプＨＰは、冷媒蒸発器
５、冷媒凝縮器６、圧縮器７、膨張弁８、制御部９等を
フレームＦ１に組み付けてユニット状に形成されてい
る。

【０００３】

【発明が解決しようとする課題】ところで、融雪用のヒ
ートポンプには大きな温熱発生能力が要求されるために
ヒートポンプ自体が大型の装置になるが、上記従来技術
では、ヒートポンプＨＰと両循環ポンプ１１，１２とを
横方向に並べて設置していたので、ヒートポンプ利用融
雪設備の施設において、ヒートポンプＨＰ及び各循環ポ
ンプ１１，１２を設置するために広い面積が必要になる
という不具合があった。例えば道路を融雪対象域とする
場合には、道路際に広い面積を確保することが難しい場
合も多く、この点、上記設置面積を極力狭くして容易に
設置できるようにする必要があった。

【０００４】本発明は上記実情に鑑みてなされたもので
あって、その目的は、ヒートポンプ利用融雪設備におい
て、ヒートポンプ及び循環ポンプの必要設置面積を小さ
くする点にある。

【０００５】

【課題を解決するための手段】請求項１によれば、前記
ヒートポンプと、前記両循環ポンプとを、その一方が他
方の上方に位置する上下２段配置形態に配置してある。
即ち、ヒートポンプが上部に位置しその下部に両循環ポ
ンプが位置する配置形態、又は、両循環ポンプが上部に
位置しその下部にヒートポンプが位置する配置形態で、
ヒートポンプと両循環ポンプとが設置される。

【０００６】従って、ヒートポンプの設置に必要な面積
と両循環ポンプの設置に必要な面積のうちで広い方の面
積に対応する設置面積内に、ヒートポンプと両循環ポン
プとを設置することができるので、ヒートポンプと両循
環ポンプとを横方向に並べて設置する場合に広い設置面
積が必要となるのに比べて、ヒートポンプ利用融雪設備
におけるヒートポンプと循環ポンプの必要設置面積を小
さくするすることができる。

【０００７】請求項２によれば、請求項１において、前
記ヒートポンプがユニット状に形成され、そのユニット
状のヒートポンプを前記両循環ポンプの上方に位置させ
る状態で載置支持する支持体が設けられている。即ち、
ユニット状に形成されたヒートポンプが支持体に載置支
持されて、ヒートポンプが両循環ポンプの上方に位置す
る形態で配置される。

【０００８】従って、ヒートポンプ支持用の支持体の上
に、予めユニット状に形成されたヒートポンプを載置す
るだけでよいので、ヒートポンプと両循環ポンプとの上
下２段配置形態での設置作業を短時間で容易に行うこと
ができる。さらに、ヒートポンプに加えて、両循環ポン
プもユニット状に形成すれば、より一層短時間で容易に
設置することができるようになる。また、ヒートポンプ
利用融雪設備の施設場所へのヒートポンプ及び循環ポン
プの出荷輸送を、ユニット化されたヒートポンプと両循
環ポンプとの分割状態で実施することができるので、そ
の輸送における各物の取扱いが容易になる。もって、請
求項１に係るヒートポンプ利用融雪設備を実施する際の
好適な手段が得られる。

【０００９】請求項３によれば、請求項２において、前
記ユニット状のヒートポンプの下部側に、前記冷媒蒸発
器から延出する採熱用熱媒配管の端部接続口と、前記冷
媒凝縮器から延出する放熱用熱媒配管の端部接続口とが
設けられている。即ち、ユニット状のヒートポンプが両
循環ポンプの上方に位置する上下２段配置形態におい
て、そのユニット状のヒートポンプの下部側に設けられ
た採熱用熱媒配管の端部接続口（少なくともポンプ側の
接続口）を、ヒートポンプ下方の熱源用循環ポンプに配
管接続するとともに、同じくユニット状のヒートポンプ
の下部側に設けられた放熱用熱媒配管の端部接続口（少
なくともポンプ側の接続口）を、ヒートポンプ下方の負
荷用循環ポンプに配管接続して、ヒートポンプと各循環
ポンプとの熱媒経路上の接続を行う。

【００１０】従って、ユニット状のヒートポンプの横側
部に上記の端部接続口を設けて、それら端部接続口をヒ
ートポンプの下方の各循環ポンプに配管接続するに比
べ、ヒートポンプの横側部における配管の出っ張りを少
なくして配管構成をコンパクトにするとともに、配管作
業も容易化することができ、もって、請求項２に係るヒ
ートポンプ利用融雪設備を実施する際の好適な手段が得
られる。

【００１１】

【発明の実施の形態】以下、本発明のヒートポンプ利用
融雪設備の実施形態を図面に基づいて説明する。図１に
示すように、融雪対象域としての駐車エリア１に、その
全面に亘って融雪用熱交換器２が蛇行屈曲状に巡らせる
状態で埋設され、この融雪用熱交換器２とヒートポンプ
ＨＰとの間で循環路４を介して放熱用熱媒Ｒ１（例えば
水やブライン）を循環させている。この熱媒循環により
ヒートポンプＨＰでの発生温熱を融雪用熱交換器２から
放出させることで、駐車エリア１に降雪する雪を解かし
て駐車エリア１を無積雪状態に保っている。

【００１２】採熱用熱交換器としての地中熱交換器１５
がＵ字管に形成されて、熱源としての地中Ｇに縦姿勢で
埋設され、この地中熱交換器１５とヒートポンプＨＰと
の間で循環路１６を介して採熱用熱媒Ｒ２（例えば水や
ブライン）を循環させている。この熱媒循環により地中
熱交換器１５において地中Ｇとの熱交換によって加熱さ
れた採熱用熱媒Ｒ２から熱をヒートポンプＨＰへ取入れ
ている。

【００１３】つまり、ヒートポンプＨＰは、冷媒蒸発器
５及び冷媒凝縮器６備えて、前記地中熱交換器１５との
間で循環される採熱用熱媒Ｒ２から冷媒蒸発器５が吸熱
した熱を、前記融雪用熱交換器２との間で循環される放
熱用熱媒Ｒ１に対して冷媒凝縮器６が放熱するように構
成されている。尚、図中、７は冷媒圧縮機、８は冷媒膨
張弁８であり、上記冷媒蒸発器５及び冷媒凝縮器６と共
に、蒸気圧縮式のヒートポンプ回路を構成している。そ
して、これらの各構成物と、ヒートポンプ回路の運転制
御を行う制御部９とがケーシングを備えるフレームＦ１
に組み付けられて、ヒートポンプＨＰがユニット状に形
成されている。

【００１４】ヒートポンプＨＰの下方には、前記地中熱
交換器１５と前記冷媒蒸発器５との間で採熱用熱媒Ｒ２
を循環させる熱源用循環ポンプ１１と、前記融雪用熱交
換器２と前記冷媒凝縮器６との間で放熱用熱媒Ｒ１を循
環させる負荷用循環ポンプ１２とが配置されている。そ
して、上記両循環ポンプ１１，１２及び付属の配管類が
ケーシングを備えるフレームＦ２に組み付けられて、ユ
ニット状の循環ポンプ部１０が構成されている。

【００１５】上記ヒートポンプＨＰと、上記両循環ポン
プ１１，１２とは、ヒートポンプＨＰが上部に位置し、
両循環ポンプ１１，１２が下部に位置する上下２段配置
形態に配置してある。具体的には、ユニット状のヒート
ポンプＨＰがユニット状の循環ポンプ部１０の上に載置
されている。つまり、ユニット状のヒートポンプＨＰを
両循環ポンプ１１，１２の上部に位置させる状態で載置
支持する支持体が、前記ユニット状の循環ポンプ部１０
のフレームＦ２にて構成されている。

【００１６】さらに、ユニット状のヒートポンプＨＰの
下部側に、前記冷媒蒸発器５から延出する採熱用熱媒配
管２０の端部接続口２０ａと、前記冷媒凝縮器６から延
出する放熱用熱媒配管２１の端部接続口２１ａとが設け
られ、上記各端部接続口２０ａ，２１ａは夫々一対の接
続口からなる。そして、採熱用熱媒配管２０の端部接続
口２０ａの一方は熱源用循環ポンプ１１の吸い込み側に
接続され、他方は地中熱交換器１５からの戻り配管に接
続され、又、放熱用熱媒配管２１の端部接続口２１ａの
一方は負荷用循環ポンプ１２の吸い込み側に接続され、
他方は融雪用熱交換器２からの戻り配管に接続されてい
る。

【００１７】〔別実施形態〕次に別実施形態を説明す
る。上記実施形態では、ヒートポンプＨＰと、両循環ポ
ンプ１１，１２とを、その一方が他方の上部に位置する
上下２段配置形態に配置するのに、ヒートポンプＨＰが
上部に位置し両循環ポンプ１１，１２が下部に位置する
上下配置形態に配置したが、逆に、両循環ポンプ１１，
１２が上部に位置しヒートポンプＨＰが下部に位置する
形態でもよい。

【００１８】上記実施形態では、両循環ポンプ１１，１
２もユニット状の循環ポンプ部１０に構成して、その循
環ポンプ部１０のフレームＦ２にて、上部に位置するユ
ニット状のヒートポンプＨＰを載置支持する支持体を構
成したが、これ以外に、ユニット状のヒートポンプＨＰ
を載置支持する専用の支持体を設けて、各循環ポンプ１
１，１２を個別にヒートポンプＨＰの下部に設置するよ
うにしてよい。

【００１９】ヒートポンプＨＰをユニット状に組立てた
状態で設置場所へ運搬する以外に、ヒートポンプＨＰを
構成する各構成物を設置場所において、フレームに組み
付けるようにしてよい。

【００２０】上記実施形態では、熱源を地中として地中
熱をヒートポンプＨＰで汲み上げて融雪用に用いるよう
に構成したが、これ以外の井戸水や涌水等を熱源とする
ものでもよい。上記実施形態では、駐車エリア１を融雪
対象域としたが、これ以外の道路等を融雪対象域とする
ものでもよい。

【図面の簡単な説明】

【図１】ヒートポンプ利用融雪設備の全体構成を示す側
面断面図

【図２】従来技術に係るヒートポンプ利用融雪設備の全
体構成を示す側面断面図

【符号の説明】

２ 融雪用熱交換器 ５ 冷媒蒸発器 ６ 冷媒凝縮器 １１ 熱源用循環ポンプ １２ 負荷用循環ポンプ １５ 採熱用熱交換器 ２０ 採熱用熱媒配管 ２０ａ 端部接続口 ２１ 放熱用熱媒配管 ２１ａ 端部接続口 Ｆ２ 支持体 Ｇ 熱源 ＨＰ ヒートポンプ Ｒ１ 放熱用熱媒 Ｒ２ 採熱用熱媒

Claims (3)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 冷媒蒸発器及び冷媒凝縮器を備えて、熱
   源に設けられた採熱用熱交換器との間で循環される採熱
   用熱媒から前記冷媒蒸発器が吸熱した熱を、融雪対象域
   に設けられた融雪用熱交換器との間で循環される放熱用
   熱媒に対して前記冷媒凝縮器が放熱するように構成され
   たヒートポンプと、 前記採熱用熱交換器と前記冷媒蒸発器との間で前記採熱
   用熱媒を循環させる熱源用循環ポンプと、 前記融雪用熱交換器と前記冷媒凝縮器との間で前記放熱
   用熱媒を循環させる負荷用循環ポンプとが設けられたヒ
   ートポンプ利用融雪設備であって、 前記ヒートポンプと、前記両循環ポンプとを、その一方
   が他方の上方に位置する上下２段配置形態に配置してあ
   るヒートポンプ利用融雪設備。
2. 【請求項２】 前記ヒートポンプがユニット状に形成さ
   れ、 そのユニット状のヒートポンプを前記両循環ポンプの上
   方に位置させる状態で載置支持する支持体が設けられて
   いる請求項１記載のヒートポンプ利用融雪設備。
3. 【請求項３】 前記ユニット状のヒートポンプの下部側
   に、前記冷媒蒸発器から延出する採熱用熱媒配管の端部
   接続口と、前記冷媒凝縮器から延出する放熱用熱媒配管
   の端部接続口とが設けられている請求項２記載のヒート
   ポンプ利用融雪設備。