JP2003106705A - 土中熱利用氷蓄熱対応ヒートポンプ冷暖房給湯装置 - Google Patents

土中熱利用氷蓄熱対応ヒートポンプ冷暖房給湯装置

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JP2003106705A
JP2003106705A JP2001295402A JP2001295402A JP2003106705A JP 2003106705 A JP2003106705 A JP 2003106705A JP 2001295402 A JP2001295402 A JP 2001295402A JP 2001295402 A JP2001295402 A JP 2001295402A JP 2003106705 A JP2003106705 A JP 2003106705A
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hot water
soil
ice
cold
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JP2001295402A
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English (en)
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Yoshiro Shiba
芳郎 柴
Yoshitomi Shiba
芳富 柴
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Zeneral Heatpump Industry Co Ltd
Original Assignee
Zeneral Heatpump Industry Co Ltd
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    • F25REFRIGERATION OR COOLING; COMBINED HEATING AND REFRIGERATION SYSTEMS; HEAT PUMP SYSTEMS; MANUFACTURE OR STORAGE OF ICE; LIQUEFACTION SOLIDIFICATION OF GASES
    • F25BREFRIGERATION MACHINES, PLANTS OR SYSTEMS; COMBINED HEATING AND REFRIGERATION SYSTEMS; HEAT PUMP SYSTEMS
    • F25B13/00Compression machines, plants or systems, with reversible cycle
    • YGENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y02TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
    • Y02BCLIMATE CHANGE MITIGATION TECHNOLOGIES RELATED TO BUILDINGS, e.g. HOUSING, HOUSE APPLIANCES OR RELATED END-USER APPLICATIONS
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    • Y02B10/40Geothermal heat-pumps

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  • Physics & Mathematics (AREA)
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  • Compression-Type Refrigeration Machines With Reversible Cycles (AREA)

Abstract

(57)【要約】 【課題】土中熱利用ヒートポンプにおける冷却と加熱の
切り替えおよび、土中熱負荷が大きい場合の対策。 【解決手段】土中熱利用ヒートポンプにおける冷却と加
熱の切り替えを水やブライン側の流路切り替えで行うの
ではなく、四方弁を用いてヒートポンプ内の冷媒配管の
流路切り替えを行い、また、必要に応じて排熱源または
熱源として土中熱と他の熱源を切り替えて使用する。

Description

【発明の詳細な説明】
【発明の属する技術分野】土中熱を利用するヒートポン
プ装置に関するものである。
【従来の技術】従来の技術は、土中熱利用ヒートポンプ
装置における冷却及び加熱はそれぞれ蒸発器及び凝縮器
の水およびブライン側の流路切り替えによって行ってお
り、また、ヒートポンプの熱源や排熱源として土中熱の
みに依存しているものである。
【発明が解決しようとする課題】しかしながら、上記の
ような装置では、水及びブラインの流路切り替えでは電
動弁切り替えや配管が複雑になり、設備が大きくなって
しまい、また、排熱源又は熱源として土中熱を常時利用
する場合、土中への放熱が十分に得られない場合に全く
運転ができないという問題点を有していた。本発明は、
水及びブライン配管を簡略化し、必要に応じて、排熱源
又は熱源として土中熱と他の熱源を切り替えて使用する
ことを目的とする。
【課題を解決するための手段】この課題を解決するため
に本発明は、水やブライン配管ではなく冷媒配管の切り
替えを行って冷却及び加熱の切り替えを行うように構成
したものである。これにより、水やブライン配管よりも
口径の小さな配管を用いることができ、かつ、切り換え
用の弁類の大きさを小さくできるために装置全体のコン
パクト化を図るとともに、冷媒配管を工夫することによ
り、排熱源として土中熱及び給湯を切り替えて、水冷却
又はブライン冷却を行い冷却負荷時における土中への排
熱量を低減し、また、温水蓄熱を熱源として利用して水
加熱を行うことによって加熱負荷時における土中からの
吸熱量を低減しするという目的を実現した。
【発明の実施の形態】本発明の請求項1に記載の発明
は、土中熱を排熱源又は熱源とした氷蓄熱ヒートポンプ
装置、及び、土中熱を排熱源又は熱源とした氷蓄熱及び
冷温水を切り替えるヒートポンプ装置、及び、土中熱を
排熱源又は熱源とした氷蓄熱及び給湯を切り替えるとと
もに氷蓄熱の排熱を利用して給湯を行うヒートポンプ装
置、及び、土中熱を排熱源又は熱源とした冷温水及び給
湯を切り替えるとともに冷水の排熱を利用して給湯を行
うヒートポンプ装置、及び、土中熱を排熱源又は熱源と
した氷蓄熱、冷温水及び給湯を切り替えるとともに氷蓄
熱又は冷水の排熱を利用して給湯を行うヒートポンプ装
置としたものであり、氷蓄熱と温水蓄熱又は/かつ冷水
と温水を冷媒配管の切り替えによって実現し、また、氷
蓄熱と給湯の両方がある装置において氷蓄熱と給湯の両
方の負荷がある場合は給湯を排熱源として氷蓄熱を行う
ことによって土中への排熱量を低減し、また、水冷却と
給湯の両方がある装置において水冷却と給湯の両方の負
荷がある場合は給湯を排熱源として水冷却を行うことに
よって土中への排熱量を低減して装置の稼働率と効率を
向上させるという作用を有する。請求項2に記載の発明
は、土中熱を排熱源又は熱源とした氷蓄熱、冷温水及び
給湯を切り替えるとともに氷蓄熱又は冷水の排熱を利用
して給湯を行うとともに、温水蓄熱の放熱利用が終了し
た後にその温水を熱源として水加熱又は給湯を行うヒー
トポンプ装置としたものであり、請求項1の作用に加え
て、温水蓄熱を熱源として水加熱や給湯を行うことがで
き土中からの吸熱量を低減して装置の稼働率と効率を向
上させるという作用を有する。請求項3に記載の発明
は、土中熱又は空気熱源を切り替えて排熱源又は熱源と
した氷蓄熱ヒートポンプ装置、及び、土中熱又は空気熱
源を切り替えて排熱源又は熱源とした氷蓄熱及び冷温水
を切り替えるヒートポンプ装置、及び、土中熱又は空気
熱源を切り替えて排熱源又は熱源とした氷蓄熱及び給湯
を切り替えるとともに氷蓄熱の排熱を利用して給湯を行
うヒートポンプ装置、及び、土中熱又は空気熱源を切り
替えて排熱源又は熱源とした冷温水及び給湯を切り替え
るとともに冷水の排熱を利用して給湯を行うヒートポン
プ装置、及び、土中熱又は空気熱源を切り替えて排熱源
又は熱源とした氷蓄熱、冷温水及び給湯を切り替えると
ともに氷蓄熱又は冷水の排熱を利用して給湯を行うヒー
トポンプ装置としたものであり、請求項1の作用に加え
て、熱源又は排熱源として利用するのに土中熱と空気を
比較して効率面や利用温度範囲面で有利な方に切り替え
て運転して装置の稼働率と効率を向上させるという作用
を有する。以下、本発明の実施の形態について、図1か
ら図74を用いて説明する。 (実施の形態1)図1、図2は同じ機器構成の土中熱利
用ヒートポンプを示し、図1、図2において四方弁23
は、氷蓄熱運転と温水蓄熱運転を切り替える作用を行う
ものである。氷蓄熱運転時は図1で示されるように圧縮
機20によって圧縮された高温高圧の冷媒ガスが土中熱
熱交換器2で凝縮して高温高圧の冷媒液となり膨張弁で
低温低圧の冷媒液となって氷蓄熱熱交換器3で蒸発して
圧縮機20へ戻るというサイクルが繰り返さることによ
り氷蓄熱熱交換器3内でブラインが冷却されるとともに
土中熱熱交換器2内でブラインが加熱され、図74で示
されるブラインポンプ11によって冷却されたブライン
が氷蓄熱コイル4に搬送されるとともに土中熱ポンプ1
2によって加熱されたブラインが土中熱採熱管50に搬
送される。温水蓄熱運転時は図2で示されるように圧縮
機20によって圧縮された高温高圧の冷媒ガスが氷蓄熱
熱交換器3で凝縮して高温高圧の冷媒液となり膨張弁で
低温低圧の冷媒液となって土中熱熱交換器2で蒸発して
圧縮機20へ戻るというサイクルが繰り返さることによ
り氷蓄熱熱交換器3内でブラインが冷却されるとともに
土中熱熱交換器内でブラインが加熱され、図74で示さ
れるブラインポンプ11によって加熱されたブラインが
氷蓄熱コイル4に搬送されるとともに土中熱ポンプ12
によって冷却されたブラインが土中熱採熱管50に搬送
される。 (実施の形態2)図3から図6は同じ機器構成の土中熱
利用ヒートポンプを示し、図3から図6において四方弁
23は、氷蓄熱運転と温水蓄熱運転、または冷水運転と
温水運転を切り替え、三方弁30、二方弁31と二方弁
32は氷蓄熱/温水蓄熱と冷水/温水蓄熱を切り替える
作用を行うものである。氷蓄熱運転時は図3で示される
ように圧縮機20によって圧縮された高温高圧の冷媒ガ
スが土中熱熱交換器2で凝縮して高温高圧の冷媒液とな
り膨張弁で低温低圧の冷媒液となって氷蓄熱熱交換器3
で蒸発して圧縮機20へ戻るというサイクルが繰り返さ
ることにより氷蓄熱熱交換器3内でブラインが冷却され
るとともに土中熱熱交換器2内でブラインが加熱され、
図75で示されるブラインポンプ11によって冷却され
たブラインが氷蓄熱コイル4に搬送されるとともに土中
熱ポンプ12によって加熱されたブラインが土中熱採熱
管50に搬送される。温水蓄熱運転時は図4で示される
ように圧縮機20によって圧縮された高温高圧の冷媒ガ
スが氷蓄熱熱交換器3で凝縮して高温高圧の冷媒液とな
り膨張弁で低温低圧の冷媒液となって土中熱熱交換器2
で蒸発して圧縮機20へ戻るというサイクルが繰り返さ
ることにより氷蓄熱熱交換器3内でブラインが冷却され
るとともに土中熱熱交換器2内でブラインが加熱され、
図75で示されるブラインポンプ11によって加熱され
たブラインが氷蓄熱コイル4に搬送されるとともに土中
熱ポンプ12によって冷却されたブラインが土中熱採熱
管50に搬送される。冷水運転時は図5で示されるよう
に圧縮機20によって圧縮された高温高圧の冷媒ガスが
土中熱熱交換器2で凝縮して高温高圧の冷媒液となり膨
張弁で低温低圧の冷媒液となって冷温水交換器29で蒸
発して圧縮機20へ戻るというサイクルが繰り返さるこ
とにより冷温水交換器29内で冷水が冷却されるととも
に土中熱熱交換器2内でブラインが加熱され、図75で
示される冷温水ポンプ16によって冷却された冷水がク
ッションタンク6に搬送されるとともに土中熱ポンプ1
2によって加熱されたブラインが土中熱採熱管50に搬
送される。温水蓄熱運転時は図6で示されるように圧縮
機20によって圧縮された高温高圧の冷媒ガスが冷温水
熱交換器29で凝縮して高温高圧の冷媒液となり膨張弁
で低温低圧の冷媒液となって土中熱熱交換器2で蒸発し
て圧縮機20へ戻るというサイクルが繰り返さることに
より冷温水熱交換器29内で温水が加熱されるとともに
土中熱熱交換器2内でブラインが冷却され、図75で示
されるブラインポンプ11によって加熱されたブライン
が氷蓄熱コイル4に搬送されるとともに土中熱ポンプ1
2によって冷却されたブラインが土中熱採熱管50に搬
送される。 (実施の形態3)図7から図10は同じ機器構成の土中
熱利用ヒートポンプを示し、図7から図10において四
方弁34は、氷蓄熱運転と温水蓄熱運転を切り替え、三
方弁33、二方弁32、二方弁36、二方弁37は氷蓄
熱/温水蓄熱と給湯、熱回収氷蓄熱給湯を切り替える作
用を行うものである。氷蓄熱運転時は図7で示されるよ
うに圧縮機20によって圧縮された高温高圧の冷媒ガス
が土中熱熱交換器2で凝縮して高温高圧の冷媒液となり
膨張弁で低温低圧の冷媒液となって氷蓄熱熱交換器3で
蒸発して圧縮機20へ戻るというサイクルが繰り返さる
ことにより氷蓄熱熱交換器3内でブラインが冷却される
とともに土中熱熱交換器2内でブラインが加熱され、図
76で示されるブラインポンプ11によって冷却された
ブラインが氷蓄熱コイル4に搬送されるとともに土中熱
ポンプ12によって加熱されたブラインが土中熱採熱管
50に搬送される。温水蓄熱運転時は図8で示されるよ
うに圧縮機20によって圧縮された高温高圧の冷媒ガス
が氷蓄熱熱交換器3で凝縮して高温高圧の冷媒液となり
膨張弁で低温低圧の冷媒液となって土中熱熱交換器2で
蒸発して圧縮機20へ戻るというサイクルが繰り返さる
ことにより氷蓄熱熱交換器3内でブラインが冷却される
とともに土中熱熱交換器2内でブラインが加熱され、図
76で示されるブラインポンプ11によって加熱された
ブラインが氷蓄熱コイル4に搬送されるとともに土中熱
ポンプ12によって冷却されたブラインが土中熱採熱管
50に搬送される。給湯運転時は図9で示されるように
圧縮機20によって圧縮された高温高圧の冷媒ガスが給
湯熱交換器35で凝縮して高温高圧の冷媒液となり膨張
弁で低温低圧の冷媒液となって土中熱熱交換器2で蒸発
して圧縮機20へ戻るというサイクルが繰り返さること
により給湯熱交換器35内で温水が加熱されるとともに
土中熱熱交換器2内でブラインが冷却され、図76で示
される給湯ポンプ19によって加熱された温水が貯湯槽
49に搬送されるとともに土中熱ポンプ12によって冷
却されたブラインが土中熱採熱管50に搬送される。熱
回収氷蓄熱給湯運転時は図10で示されるように圧縮機
20によって圧縮された高温高圧の冷媒ガスが給湯熱交
換器35で凝縮して高温高圧の冷媒液となり膨張弁で低
温低圧の冷媒液となって氷蓄熱熱交換器3で蒸発して圧
縮機20へ戻るというサイクルが繰り返さることにより
給湯熱交換器35内で温水が加熱されるとともに氷蓄熱
交換器3内でブラインが冷却され、図76で示される給
湯ポンプ19によって加熱された温水が貯湯槽49に搬
送されるとともにブラインポンプ11によって冷却され
たブラインが氷蓄熱コイル4に搬送される。バックアッ
プ給湯運転時は熱回収氷蓄熱給湯運転時と全く同様に図
10で示されるように圧縮機20によって圧縮された高
温高圧の冷媒ガスが給湯熱交換器35で凝縮して高温高
圧の冷媒液となり膨張弁で低温低圧の冷媒液となって氷
蓄熱熱交換器3で蒸発して圧縮機20へ戻るというサイ
クルが繰り返さることにより給湯熱交換器35内で温水
が加熱されるとともに氷蓄熱交換器3内でブラインが冷
却され、図76で示される給湯ポンプ19によって加熱
された温水が貯湯槽49に搬送されるとともにブライン
ポンプ11によって冷却されたブラインが氷蓄熱コイル
4に搬送される。 (実施の形態4)図11から図14は同じ機器構成の土
中熱利用ヒートポンプを示し、図11から図14におい
て四方弁34は、冷水運転と温水運転を切り替え、三方
弁33、二方弁31、二方弁36、二方弁37は冷水/
温水と給湯、熱回収冷水給湯を切り替える作用を行うも
のである。冷水運転時は図11で示されるように圧縮機
20によって圧縮された高温高圧の冷媒ガスが土中熱熱
交換器2で凝縮して高温高圧の冷媒液となり膨張弁で低
温低圧の冷媒液となって冷温水熱交換器29で蒸発して
圧縮機20へ戻るというサイクルが繰り返さることによ
り冷温水熱交換器29内で冷水が冷却されるとともに土
中熱熱交換器2内でブラインが加熱され、図77で示さ
れる冷温水ポンプ16によって冷却された冷水が冷温水
クッションタンク6に搬送されるとともに土中熱ポンプ
12によって加熱されたブラインが土中熱採熱管50に
搬送される。温水運転時は図12で示されるように圧縮
機20によって圧縮された高温高圧の冷媒ガスが冷温水
熱交換器29で凝縮して高温高圧の冷媒液となり膨張弁
で低温低圧の冷媒液となって土中熱熱交換器2で蒸発し
て圧縮機20へ戻るというサイクルが繰り返さることに
より冷温水熱交換器29内で温水が加熱されるとともに
土中熱熱交換器2内でブラインが冷却され、図77で示
される冷温水ポンプ16によって加熱された温水が冷温
水クッションタンク6に搬送されるとともに土中熱ポン
プ12によって冷却されたブラインが土中熱採熱管50
に搬送される。給湯運転時は図13で示されるように圧
縮機20によって圧縮された高温高圧の冷媒ガスが給湯
熱交換器35で凝縮して高温高圧の冷媒液となり膨張弁
で低温低圧の冷媒液となって土中熱熱交換器2で蒸発し
て圧縮機20へ戻るというサイクルが繰り返さることに
より給湯熱交換器35内で温水が加熱されるとともに土
中熱熱交換器2内でブラインが冷却され、図77で示さ
れる給湯ポンプ19によって加熱された温水が貯湯槽4
9に搬送されるとともに土中熱ポンプ12によって冷却
されたブラインが土中熱採熱管50に搬送される。熱回
収冷水給湯運転時は図14で示されるように圧縮機20
によって圧縮された高温高圧の冷媒ガスが給湯熱交換器
35で凝縮して高温高圧の冷媒液となり膨張弁で低温低
圧の冷媒液となって冷温水熱交換器29で蒸発して圧縮
機20へ戻るというサイクルが繰り返さることにより給
湯熱交換器35内で温水が加熱されるとともに冷温水熱
交換器29内で冷水が冷却され、図77で示される給湯
ポンプ19によって加熱された温水が貯湯槽49に搬送
されるとともに冷温水ポンプ16によって冷却された冷
水が冷温水クッションタンク6に搬送される。 (実施の形態5)図15から図21は同じ機器構成の土
中熱利用ヒートポンプを示し、図15から図21におい
て四方弁34は、氷蓄熱運転と温水蓄熱運転、または、
冷水運転と温水運転を切り替え、三方弁33、二方弁3
1、二方弁32、二方弁36、二方弁41、二方弁42
は氷蓄熱/温水蓄熱、冷水/温水、給湯、熱回収氷蓄熱
給湯、熱回収冷水給湯を切り替える作用を行うものであ
る。氷蓄熱運転時は図15で示されるように圧縮機20
によって圧縮された高温高圧の冷媒ガスが土中熱熱交換
器2で凝縮して高温高圧の冷媒液となり膨張弁で低温低
圧の冷媒液となって氷蓄熱熱交換器3で蒸発して圧縮機
20へ戻るというサイクルが繰り返さることにより氷蓄
熱熱交換器3内でブラインが冷却されるとともに土中熱
熱交換器2内でブラインが加熱され、図78で示される
ブラインポンプ11によって冷却されたブラインが氷蓄
熱コイル4に搬送されるとともに土中熱ポンプ12によ
って加熱されたブラインが土中熱採熱管50に搬送され
る。温水蓄熱運転時は図16で示されるように圧縮機2
0によって圧縮された高温高圧の冷媒ガスが氷蓄熱熱交
換器3で凝縮して高温高圧の冷媒液となり膨張弁で低温
低圧の冷媒液となって土中熱熱交換器2で蒸発して圧縮
機20へ戻るというサイクルが繰り返さることにより氷
蓄熱熱交換器3内でブラインが加熱されるとともに土中
熱熱交換器2内でブラインが冷却され、図78で示され
るブラインポンプ11によって加熱されたブラインが氷
蓄熱コイル4に搬送されるとともに土中熱ポンプ12に
よって冷却されたブラインが土中熱採熱管50に搬送さ
れる。冷水運転時は図17で示されるように圧縮機20
によって圧縮された高温高圧の冷媒ガスが土中熱熱交換
器2で凝縮して高温高圧の冷媒液となり膨張弁で低温低
圧の冷媒液となって冷温水熱交換器29で蒸発して圧縮
機20へ戻るというサイクルが繰り返さることにより冷
温水熱交換器29内で冷水が冷却されるとともに土中熱
熱交換器2内でブラインが加熱され、図78で示される
冷温水ポンプ16によって冷却された冷水が冷温水クッ
ションタンク6に搬送されるとともに土中熱ポンプ12
によって加熱されたブラインが土中熱採熱管50に搬送
される。温水運転時は図18で示されるように圧縮機2
0によって圧縮された高温高圧の冷媒ガスが冷温水熱交
換器29で凝縮して高温高圧の冷媒液となり膨張弁で低
温低圧の冷媒液となって土中熱熱交換器2で蒸発して圧
縮機20へ戻るというサイクルが繰り返さることにより
冷温水熱交換器29内で温水が加熱されるとともに土中
熱熱交換器2内でブラインが冷却され、図78で示され
る冷温水ポンプ16によって加熱された温水が冷温水ク
ッションタンク6に搬送されるとともに土中熱ポンプ1
2によって冷却されたブラインが土中熱採熱管50に搬
送される。給湯運転時は図19で示されるように圧縮機
20によって圧縮された高温高圧の冷媒ガスが給湯熱交
換器35で凝縮して高温高圧の冷媒液となり膨張弁で低
温低圧の冷媒液となって土中熱熱交換器2で蒸発して圧
縮機20へ戻るというサイクルが繰り返さることにより
給湯熱交換器35内で温水が加熱されるとともに土中熱
熱交換器2内でブラインが冷却され、図78で示される
給湯ポンプ19によって加熱された温水が貯湯槽49に
搬送されるとともに土中熱ポンプ12によって冷却され
たブラインが土中熱採熱管50に搬送される。熱回収氷
蓄熱給湯運転時は図20で示されるように圧縮機20に
よって圧縮された高温高圧の冷媒ガスが給湯熱交換器3
5で凝縮して高温高圧の冷媒液となり膨張弁で低温低圧
の冷媒液となって氷蓄熱熱交換器3で蒸発して圧縮機2
0へ戻るというサイクルが繰り返さることにより給湯熱
交換器35内で温水が加熱されるとともに氷蓄熱交換器
3内でブラインが冷却され、図78で示される給湯ポン
プ19によって加熱された温水が貯湯槽49に搬送され
るとともにブラインポンプ11によって冷却されたブラ
インが氷蓄熱コイル4に搬送される。熱回収冷水給湯運
転時は図21で示されるように圧縮機20によって圧縮
された高温高圧の冷媒ガスが給湯熱交換器35で凝縮し
て高温高圧の冷媒液となり膨張弁で低温低圧の冷媒液と
なって冷温水熱交換器29で蒸発して圧縮機20へ戻る
というサイクルが繰り返さることにより給湯熱交換器3
5内で温水が加熱されるとともに冷温水熱交換器29内
で冷水が冷却され、図78で示される給湯ポンプ19に
よって加熱された温水が貯湯槽49に搬送されるととも
に冷温水ポンプ16によって冷却された冷水が冷温水ク
ッションタンク6に搬送される。 (実施の形態6)図22から図26は同じ機器構成の土
中熱利用ヒートポンプを示し、図22から図26におい
て四方弁34は、氷蓄熱運転と温水蓄熱運転、または、
冷水運転と温水運転を切り替え、三方弁33、二方弁3
1、二方弁32、二方弁36、二方弁41、二方弁4
2、二方弁44は氷蓄熱/温水蓄熱、冷水/温水、バッ
クアップ温水運転を切り替える作用を行うものである。
氷蓄熱運転時は図22で示されるように圧縮機20によ
って圧縮された高温高圧の冷媒ガスが土中熱熱交換器2
で凝縮して高温高圧の冷媒液となり膨張弁で低温低圧の
冷媒液となって氷蓄熱熱交換器3で蒸発して圧縮機20
へ戻るというサイクルが繰り返さることにより氷蓄熱熱
交換器3内でブラインが冷却されるとともに土中熱熱交
換器2内でブラインが加熱され、図75で示されるブラ
インポンプ11によって冷却されたブラインが氷蓄熱コ
イル4に搬送されるとともに土中熱ポンプ12によって
加熱されたブラインが土中熱採熱管50に搬送される。
温水蓄熱運転時は図23で示されるように圧縮機20に
よって圧縮された高温高圧の冷媒ガスが氷蓄熱熱交換器
3で凝縮して高温高圧の冷媒液となり膨張弁で低温低圧
の冷媒液となって土中熱熱交換器2で蒸発して圧縮機2
0へ戻るというサイクルが繰り返さることにより氷蓄熱
熱交換器3内でブラインが加熱されるとともに土中熱熱
交換器2内でブラインが冷却され、図75で示されるブ
ラインポンプ11によって加熱されたブラインが氷蓄熱
コイル4に搬送されるとともに土中熱ポンプ12によっ
て冷却されたブラインが土中熱採熱管50に搬送され
る。冷水運転時は図24で示されるように圧縮機20に
よって圧縮された高温高圧の冷媒ガスが土中熱熱交換器
2で凝縮して高温高圧の冷媒液となり膨張弁で低温低圧
の冷媒液となって冷温水熱交換器29で蒸発して圧縮機
20へ戻るというサイクルが繰り返さることにより冷温
水熱交換器29内で冷水が冷却されるとともに土中熱熱
交換器2内でブラインが加熱され、図75で示される冷
温水ポンプ16によって冷却された冷水が冷温水クッシ
ョンタンク6に搬送されるとともに土中熱ポンプ12に
よって加熱されたブラインが土中熱採熱管50に搬送さ
れる。温水運転時は図25で示されるように圧縮機20
によって圧縮された高温高圧の冷媒ガスが冷温水熱交換
器29で凝縮して高温高圧の冷媒液となり膨張弁で低温
低圧の冷媒液となって土中熱熱交換器2で蒸発して圧縮
機20へ戻るというサイクルが繰り返さることにより冷
温水熱交換器29内で温水が加熱されるとともに土中熱
熱交換器2内でブラインが冷却され、図75で示される
冷温水ポンプ16によって加熱された温水が冷温水クッ
ションタンク6に搬送されるとともに土中熱ポンプ12
によって冷却されたブラインが土中熱採熱管50に搬送
される。バックアップ温水運転時は図26で示されるよ
うに圧縮機20によって圧縮された高温高圧の冷媒ガス
が冷温水熱交換器29で凝縮して高温高圧の冷媒液とな
り膨張弁で低温低圧の冷媒液となって氷蓄熱熱交換器3
で蒸発して圧縮機20へ戻るというサイクルが繰り返さ
ることにより冷温水熱交換器29内で温水が加熱される
とともに氷蓄熱熱交換器3内でブラインが冷却され、図
75で示される冷温水ポンプ16によって加熱された温
水が冷温水クッションタンク6に搬送されるとともにブ
ラインポンプ11によって冷却されたブラインが氷蓄熱
コイル4に搬送される。 (実施の形態7)図27から図35は同じ機器構成の土
中熱利用ヒートポンプを示し、図27から図35におい
て四方弁34は、氷蓄熱運転と温水蓄熱運転、または、
冷水運転と温水運転を切り替え、三方弁33、三方弁4
3、二方弁31、二方弁32、二方弁36、二方弁3
7、二方弁41、二方弁42、二方弁44は氷蓄熱/温
水蓄熱、冷水/温水、給湯、熱回収氷蓄熱給湯、熱回収
冷水給湯、バックアップ温水、バックアップ給湯を切り
替える作用を行うものである。氷蓄熱運転時は図27で
示されるように圧縮機20によって圧縮された高温高圧
の冷媒ガスが土中熱熱交換器2で凝縮して高温高圧の冷
媒液となり膨張弁で低温低圧の冷媒液となって氷蓄熱熱
交換器3で蒸発して圧縮機20へ戻るというサイクルが
繰り返さることにより氷蓄熱熱交換器3内でブラインが
冷却されるとともに土中熱熱交換器2内でブラインが加
熱され、図78で示されるブラインポンプ11によって
冷却されたブラインが氷蓄熱コイル4に搬送されるとと
もに土中熱ポンプ12によって加熱されたブラインが土
中熱採熱管50に搬送される。温水蓄熱運転時は図28
で示されるように圧縮機20によって圧縮された高温高
圧の冷媒ガスが氷蓄熱熱交換器3で凝縮して高温高圧の
冷媒液となり膨張弁で低温低圧の冷媒液となって土中熱
熱交換器2で蒸発して圧縮機20へ戻るというサイクル
が繰り返さることにより氷蓄熱熱交換器3内でブライン
が加熱されるとともに土中熱熱交換器2内でブラインが
冷却され、図78で示されるブラインポンプ11によっ
て加熱されたブラインが氷蓄熱コイル4に搬送されると
ともに土中熱ポンプ12によって冷却されたブラインが
土中熱採熱管50に搬送される。冷水運転時は図29で
示されるように圧縮機20によって圧縮された高温高圧
の冷媒ガスが土中熱熱交換器2で凝縮して高温高圧の冷
媒液となり膨張弁で低温低圧の冷媒液となって冷温水熱
交換器29で蒸発して圧縮機20へ戻るというサイクル
が繰り返さることにより冷温水熱交換器29内で冷水が
冷却されるとともに土中熱熱交換器2内でブラインが加
熱され、図78で示される冷温水ポンプ16によって冷
却された冷水が冷温水クッションタンク6に搬送される
とともに土中熱ポンプ12によって加熱されたブライン
が土中熱採熱管50に搬送される。温水運転時は図30
で示されるように圧縮機20によって圧縮された高温高
圧の冷媒ガスが冷温水熱交換器29で凝縮して高温高圧
の冷媒液となり膨張弁で低温低圧の冷媒液となって土中
熱熱交換器2で蒸発して圧縮機20へ戻るというサイク
ルが繰り返さることにより冷温水熱交換器29内で温水
が加熱されるとともに土中熱熱交換器2内でブラインが
冷却され、図78で示される冷温水ポンプ16によって
加熱された温水が冷温水クッションタンク6に搬送され
るとともに土中熱ポンプ12によって冷却されたブライ
ンが土中熱採熱管50に搬送される。給湯運転時は図3
1で示されるように圧縮機20によって圧縮された高温
高圧の冷媒ガスが給湯熱交換器35で凝縮して高温高圧
の冷媒液となり膨張弁で低温低圧の冷媒液となって土中
熱熱交換器2で蒸発して圧縮機20へ戻るというサイク
ルが繰り返さることにより給湯熱交換器35内で温水が
加熱されるとともに土中熱熱交換器2内でブラインが冷
却され、図78で示される給湯ポンプ19によって加熱
された温水が貯湯槽49に搬送されるとともに土中熱ポ
ンプ12によって冷却されたブラインが土中熱採熱管5
0に搬送される。熱回収氷蓄熱給湯運転時は図32で示
されるように圧縮機20によって圧縮された高温高圧の
冷媒ガスが給湯熱交換器35で凝縮して高温高圧の冷媒
液となり膨張弁で低温低圧の冷媒液となって氷蓄熱熱交
換器3で蒸発して圧縮機20へ戻るというサイクルが繰
り返さることにより給湯熱交換器35内で温水が加熱さ
れるとともに氷蓄熱交換器3内でブラインが冷却され、
図78で示される給湯ポンプ19によって加熱された温
水が貯湯槽49に搬送されるとともにブラインポンプ1
1によって冷却されたブラインが氷蓄熱コイル4に搬送
される。熱回収冷水給湯運転時は図33で示されるよう
に圧縮機20によって圧縮された高温高圧の冷媒ガスが
給湯熱交換器35で凝縮して高温高圧の冷媒液となり膨
張弁で低温低圧の冷媒液となって冷温水熱交換器29で
蒸発して圧縮機20へ戻るというサイクルが繰り返さる
ことにより給湯熱交換器35内で温水が加熱されるとと
もに冷温水熱交換器29内で冷水が冷却され、図78で
示される給湯ポンプ19によって加熱された温水が貯湯
槽49に搬送されるとともに冷温水ポンプ16によって
冷却された冷水が冷温水クッションタンク6に搬送され
る。バックアップ温水運転時は図34で示されるように
圧縮機20によって圧縮された高温高圧の冷媒ガスが冷
温水熱交換器29で凝縮して高温高圧の冷媒液となり膨
張弁で低温低圧の冷媒液となって氷蓄熱熱交換器3で蒸
発して圧縮機20へ戻るというサイクルが繰り返さるこ
とにより冷温水熱交換器29内で温水が加熱されるとと
もに氷蓄熱熱交換器3内でブラインが冷却され、図78
で示される冷温水ポンプ16によって加熱された温水が
冷温水クッションタンク6に搬送されるとともにブライ
ンポンプ11によって冷却されたブラインが氷蓄熱コイ
ル4に搬送される。バックアップ給湯運転時は熱回収氷
蓄熱給湯運転時と全く同様に図35で示されるように圧
縮機20によって圧縮された高温高圧の冷媒ガスが給湯
熱交換器35で凝縮して高温高圧の冷媒液となり膨張弁
で低温低圧の冷媒液となって氷蓄熱熱交換器3で蒸発し
て圧縮機20へ戻るというサイクルが繰り返さることに
より給湯熱交換器35内で温水が加熱されるとともに氷
蓄熱交換器3内でブラインが冷却され、図78で示され
る給湯ポンプ19によって加熱された温水が貯湯槽49
に搬送されるとともにブラインポンプ11によって冷却
されたブラインが氷蓄熱コイル4に搬送される。 (実施の形態8)図36から図39は同じ機器構成の土
中熱利用と空冷を切り替えるヒートポンプを示し、図3
6から図39において四方弁23は、氷蓄熱運転と温水
蓄熱運転を切り替える作用を行うものである。土中熱利
用氷蓄熱運転時は図36で示されるように圧縮機20に
よって圧縮された高温高圧の冷媒ガスが土中熱熱交換器
2で凝縮して高温高圧の冷媒液となり膨張弁で低温低圧
の冷媒液となって氷蓄熱熱交換器3で蒸発して圧縮機2
0へ戻るというサイクルが繰り返さることにより氷蓄熱
熱交換器3内でブラインが冷却されるとともに土中熱熱
交換器2内でブラインが加熱され、図79で示されるブ
ラインポンプ11によって冷却されたブラインが氷蓄熱
コイル4に搬送されるとともに土中熱ポンプ12によっ
て加熱されたブラインが土中熱採熱管50に搬送され
る。土中熱利用温水蓄熱運転時は図37で示されるよう
に圧縮機20によって圧縮された高温高圧の冷媒ガスが
氷蓄熱熱交換器3で凝縮して高温高圧の冷媒液となり膨
張弁で低温低圧の冷媒液となって土中熱熱交換器2で蒸
発して圧縮機20へ戻るというサイクルが繰り返さるこ
とにより氷蓄熱熱交換器3内でブラインが冷却されると
ともに土中熱熱交換器内でブラインが加熱され、図79
で示されるブラインポンプ11によって加熱されたブラ
インが氷蓄熱コイル4に搬送されるとともに土中熱ポン
プ12によって冷却されたブラインが土中熱採熱管50
に搬送される。空冷氷蓄熱運転時は図38で示されるよ
うに圧縮機20によって圧縮された高温高圧の冷媒ガス
が空気熱交換器45で凝縮して高温高圧の冷媒液となり
膨張弁で低温低圧の冷媒液となって氷蓄熱熱交換器3で
蒸発して圧縮機20へ戻るというサイクルが繰り返さる
ことにより氷蓄熱熱交換器3内でブラインが冷却される
とともに空気熱交換器45内で空気が加熱され、図79
で示されるブラインポンプ11によって冷却されたブラ
インが氷蓄熱コイル4に搬送されるとともに空気熱交換
器用ファン46によって加熱された空気が外気に放出さ
れる。空冷温水蓄熱運転時は図39で示されるように圧
縮機20によって圧縮された高温高圧の冷媒ガスが氷蓄
熱熱交換器3で凝縮して高温高圧の冷媒液となり膨張弁
で低温低圧の冷媒液となって空気熱交換器45で蒸発し
て圧縮機20へ戻るというサイクルが繰り返さることに
より氷蓄熱熱交換器3内でブラインが冷却されるととも
に空気熱交換器45内で空気が加熱され、図79で示さ
れるブラインポンプ11によって加熱されたブラインが
氷蓄熱コイル4に搬送されるとともに空気熱交換器用フ
ァン46によって冷却された空気が外気に放出される。 (実施の形態9)図40から図47は同じ機器構成の土
中熱利用/空冷切替ヒートポンプを示し、図40から図
47において、四方弁23は氷蓄熱運転と温水蓄熱運
転、冷水運転と温水運転を切り替え、三方弁30、二方
弁31、二方弁32は氷蓄熱/温水蓄熱と冷水/温水を
切り替え、二方弁36、二方弁52、二方弁47、二方
弁48は、土中熱利用と空冷を切り替える作用を行うも
のである。土中熱利用氷蓄熱運転時は図40で示される
ように圧縮機20によって圧縮された高温高圧の冷媒ガ
スが土中熱熱交換器2で凝縮して高温高圧の冷媒液とな
り膨張弁で低温低圧の冷媒液となって氷蓄熱熱交換器3
で蒸発して圧縮機20へ戻るというサイクルが繰り返さ
ることにより氷蓄熱熱交換器3内でブラインが冷却され
るとともに土中熱熱交換器2内でブラインが加熱され、
図80で示されるブラインポンプ11によって冷却され
たブラインが氷蓄熱コイル4に搬送されるとともに土中
熱ポンプ12によって加熱されたブラインが土中熱採熱
管50に搬送される。土中熱利用温水蓄熱運転時は図4
1で示されるように圧縮機20によって圧縮された高温
高圧の冷媒ガスが氷蓄熱熱交換器3で凝縮して高温高圧
の冷媒液となり膨張弁で低温低圧の冷媒液となって土中
熱熱交換器2で蒸発して圧縮機20へ戻るというサイク
ルが繰り返さることにより氷蓄熱熱交換器3内でブライ
ンが冷却されるとともに土中熱熱交換器内でブラインが
加熱され、図80で示されるブラインポンプ11によっ
て加熱されたブラインが氷蓄熱コイル4に搬送されると
ともに土中熱ポンプ12によって冷却されたブラインが
土中熱採熱管50に搬送される。土中熱利用冷水運転時
は図42で示されるように圧縮機20によって圧縮され
た高温高圧の冷媒ガスが土中熱熱交換器2で凝縮して高
温高圧の冷媒液となり膨張弁で低温低圧の冷媒液となっ
て冷温水熱交換器29で蒸発して圧縮機20へ戻るとい
うサイクルが繰り返さることにより冷温水熱交換器29
内で冷水が冷却されるとともに土中熱熱交換器2内でブ
ラインが加熱され、図80で示される冷温水ポンプ16
によって冷却された冷水が冷温水クッションタンク6に
搬送されるとともに土中熱ポンプ12によって加熱され
たブラインが土中熱採熱管50に搬送される。土中熱利
用温水運転時は図43で示されるように圧縮機20によ
って圧縮された高温高圧の冷媒ガスが冷温水熱交換器2
9で凝縮して高温高圧の冷媒液となり膨張弁で低温低圧
の冷媒液となって土中熱熱交換器2で蒸発して圧縮機2
0へ戻るというサイクルが繰り返さることにより冷温水
熱交換器29内で温水が加熱されるとともに土中熱熱交
換器内でブラインが冷却され、図80で示される冷温水
ポンプ16によって加熱された温水が冷温水クッション
タンク6に搬送されるとともに土中熱ポンプ12によっ
て冷却されたブラインが土中熱採熱管50に搬送され
る。空冷氷蓄熱運転時は図44で示されるように圧縮機
20によって圧縮された高温高圧の冷媒ガスが空気熱交
換器45で凝縮して高温高圧の冷媒液となり膨張弁で低
温低圧の冷媒液となって氷蓄熱熱交換器3で蒸発して圧
縮機20へ戻るというサイクルが繰り返さることにより
氷蓄熱熱交換器3内でブラインが冷却されるとともに空
気熱交換器45内で空気が加熱され、図80で示される
ブラインポンプ11によって冷却されたブラインが氷蓄
熱コイル4に搬送されるとともに空気熱交換器用ファン
46によって加熱された空気が外気に放出される。空冷
温水蓄熱運転時は図45で示されるように圧縮機20に
よって圧縮された高温高圧の冷媒ガスが氷蓄熱熱交換器
3で凝縮して高温高圧の冷媒液となり膨張弁で低温低圧
の冷媒液となって空気熱交換器45で蒸発して圧縮機2
0へ戻るというサイクルが繰り返さることにより氷蓄熱
熱交換器3内でブラインが冷却されるとともに空気熱交
換器45内で空気が加熱され、図79で示されるブライ
ンポンプ11によって加熱されたブラインが氷蓄熱コイ
ル4に搬送されるとともに空気熱交換器用ファン46に
よって冷却された空気が外気に放出される。空冷冷水運
転時は図46で示されるように圧縮機20によって圧縮
された高温高圧の冷媒ガスが空気熱交換器45で凝縮し
て高温高圧の冷媒液となり膨張弁で低温低圧の冷媒液と
なって冷温水熱交換器29で蒸発して圧縮機20へ戻る
というサイクルが繰り返さることにより冷温水熱交換器
29内で冷水が冷却されるとともに空気熱交換器45内
で空気が加熱され、図80で示される冷温水ポンプ16
によって冷却された冷水が冷温水クッションタンク6に
搬送されるとともに空気熱交換器用ファン46によって
加熱された空気が外気に放出される。空冷温水運転時は
図47で示されるように圧縮機20によって圧縮された
高温高圧の冷媒ガスが冷温水熱交換器29で凝縮して高
温高圧の冷媒液となり膨張弁で低温低圧の冷媒液となっ
て空気熱交換器45で蒸発して圧縮機20へ戻るという
サイクルが繰り返さることにより冷温水熱交換器29内
で温水が加熱されるとともに空気熱交換器45内で空気
が冷却され、図80で示される冷温水ポンプ16によっ
て加熱された温水が冷温水クッションタンク6に搬送さ
れるとともに空気熱交換器用ファン46によって冷却さ
れた空気が外気に放出される。 (実施の形態10)図48から図54は同じ機器構成の
土中熱利用/空冷切替ヒートポンプを示し、図48から
図54において、四方弁34は氷蓄熱運転と温水蓄熱運
転を切り替え、三方弁33、二方弁37、二方弁32、
二方弁41は氷蓄熱/温水蓄熱と給湯を切り替え、二方
弁36、二方弁53、二方弁47、二方弁48は土中熱
利用と空冷を切り替える作用を行うものである。土中熱
利用氷蓄熱運転時は図48で示されるように圧縮機20
によって圧縮された高温高圧の冷媒ガスが土中熱熱交換
器2で凝縮して高温高圧の冷媒液となり膨張弁で低温低
圧の冷媒液となって氷蓄熱熱交換器3で蒸発して圧縮機
20へ戻るというサイクルが繰り返さることにより氷蓄
熱熱交換器3内でブラインが冷却されるとともに土中熱
熱交換器2内でブラインが加熱され、図81で示される
ブラインポンプ11によって冷却されたブラインが氷蓄
熱コイル4に搬送されるとともに土中熱ポンプ12によ
って加熱されたブラインが土中熱採熱管50に搬送され
る。土中熱利用温水蓄熱運転時は図49で示されるよう
に圧縮機20によって圧縮された高温高圧の冷媒ガスが
氷蓄熱熱交換器3で凝縮して高温高圧の冷媒液となり膨
張弁で低温低圧の冷媒液となって土中熱熱交換器2で蒸
発して圧縮機20へ戻るというサイクルが繰り返さるこ
とにより氷蓄熱熱交換器3内でブラインが加熱されると
ともに土中熱熱交換器内でブラインが冷却され、図81
で示されるブラインポンプ11によって加熱されたブラ
インが氷蓄熱コイル4に搬送されるとともに土中熱ポン
プ12によって冷却されたブラインが土中熱採熱管50
に搬送される。土中熱利用給湯運転時は図50で示され
るように圧縮機20によって圧縮された高温高圧の冷媒
ガスが給湯熱交換器35で凝縮して高温高圧の冷媒液と
なり膨張弁で低温低圧の冷媒液となって土中熱熱交換器
2で蒸発して圧縮機20へ戻るというサイクルが繰り返
さることにより給湯熱交換器35内で温水が加熱される
とともに土中熱熱交換器内でブラインが冷却され、図8
1で示される給湯ポンプ19によって加熱された温水が
貯湯槽49に搬送されるとともに土中熱ポンプ12によ
って冷却されたブラインが土中熱採熱管50に搬送され
る。熱回収氷蓄熱給湯運転時は図51で示されるように
圧縮機20によって圧縮された高温高圧の冷媒ガスが給
湯熱交換器35で凝縮して高温高圧の冷媒液となり膨張
弁で低温低圧の冷媒液となって氷蓄熱熱交換器3で蒸発
して圧縮機20へ戻るというサイクルが繰り返さること
により氷蓄熱熱交換器3内でブラインが冷却されるとと
もに給湯熱交換器35内で温水が加熱され、図81で示
されるブラインポンプ11によって冷却されたブライン
が氷蓄熱コイル4に搬送されるとともに給湯ポンプ19
によって加熱された温水が貯湯槽49に搬送される。空
冷氷蓄熱運転時は図52で示されるように圧縮機20に
よって圧縮された高温高圧の冷媒ガスが空気熱交換器4
5で凝縮して高温高圧の冷媒液となり膨張弁で低温低圧
の冷媒液となって氷蓄熱熱交換器3で蒸発して圧縮機2
0へ戻るというサイクルが繰り返さることにより氷蓄熱
熱交換器3内でブラインが冷却されるとともに空気熱交
換器45内で空気が加熱され、図81で示されるブライ
ンポンプ11によって冷却されたブラインが氷蓄熱コイ
ル4に搬送されるとともに空気熱交換器用ファン46に
よって加熱された空気が外気に放出される。空冷温水蓄
熱運転時は図53で示されるように圧縮機20によって
圧縮された高温高圧の冷媒ガスが氷蓄熱熱交換器3で凝
縮して高温高圧の冷媒液となり膨張弁で低温低圧の冷媒
液となって空気熱交換器45で蒸発して圧縮機20へ戻
るというサイクルが繰り返さることにより氷蓄熱熱交換
器3内でブラインが加熱されるとともに空気熱交換器4
5内で空気が冷却され、図81で示されるブラインポン
プ11によって加熱されたブラインが氷蓄熱コイル4に
搬送されるとともに空気熱交換器用ファン46によって
冷却された空気が外気に放出される。空冷給湯運転時は
図54で示されるように圧縮機20によって圧縮された
高温高圧の冷媒ガスが給湯熱交換器35で凝縮して高温
高圧の冷媒液となり膨張弁で低温低圧の冷媒液となって
空気熱交換器45で蒸発して圧縮機20へ戻るというサ
イクルが繰り返さることにより給湯熱交換器35内で温
水が加熱されるとともに空気熱交換器45内で空気が冷
却され、図81で示される給湯ポンプ19によって加熱
された温水が貯湯槽49に搬送されるとともに空気熱交
換器45によって冷却された空気が外気に放出される。 (実施の形態11)図55から図61は同じ機器構成の
土中熱利用/空冷切替ヒートポンプを示し、図55から
図61において、四方弁34は冷水と温水を切り替え、
三方弁31、二方弁42、二方弁37は冷水/温水と給
湯を切り替え、二方弁36、二方弁53、二方弁47、
二方弁48は土中熱利用と空冷を切り替える作用を行う
ものである。土中熱利用冷水運転時は図55で示される
ように圧縮機20によって圧縮された高温高圧の冷媒ガ
スが土中熱熱交換器2で凝縮して高温高圧の冷媒液とな
り膨張弁で低温低圧の冷媒液となって冷温水熱交換器2
9で蒸発して圧縮機20へ戻るというサイクルが繰り返
さることにより冷温水熱交換器29内で冷水が冷却され
るとともに土中熱熱交換器2内でブラインが加熱され、
図82で示される冷温水ポンプ16によって冷却された
冷水が冷温水クッションタンク6に搬送されるとともに
土中熱ポンプ12によって加熱されたブラインが土中熱
採熱管50に搬送される。土中熱利用温水運転時は図5
6で示されるように圧縮機20によって圧縮された高温
高圧の冷媒ガスが冷温水熱交換器29で凝縮して高温高
圧の冷媒液となり膨張弁で低温低圧の冷媒液となって土
中熱熱交換器2で蒸発して圧縮機20へ戻るというサイ
クルが繰り返さることにより冷温水熱交換器29内で温
水が加熱されるとともに土中熱熱交換器内でブラインが
冷却され、図82で示される冷温水ポンプ16によって
加熱された温水が冷温水クッションタンク6に搬送され
るとともに土中熱ポンプ12によって冷却されたブライ
ンが土中熱採熱管50に搬送される。土中熱利用給湯運
転時は図57で示されるように圧縮機20によって圧縮
された高温高圧の冷媒ガスが給湯熱交換器35で凝縮し
て高温高圧の冷媒液となり膨張弁で低温低圧の冷媒液と
なって土中熱熱交換器2で蒸発して圧縮機20へ戻ると
いうサイクルが繰り返さることにより給湯熱交換器35
内で温水が加熱されるとともに土中熱熱交換器内でブラ
インが冷却され、図82で示される給湯ポンプ19によ
って加熱された温水が貯湯槽49に搬送されるとともに
土中熱ポンプ12によって冷却されたブラインが土中熱
採熱管50に搬送される。熱回収冷水給湯運転時は図5
8で示されるように圧縮機20によって圧縮された高温
高圧の冷媒ガスが給湯熱交換器35で凝縮して高温高圧
の冷媒液となり膨張弁で低温低圧の冷媒液となって冷温
水熱交換器29で蒸発して圧縮機20へ戻るというサイ
クルが繰り返さることにより冷温水熱交換器29内で冷
水が冷却されるとともに給湯熱交換器35内で温水が加
熱され、図82で示される冷温水ポンプ16によって冷
却された冷水がれい冷温水クッションタンク6に搬送さ
れるとともに給湯ポンプ19によって加熱された温水が
貯湯槽49に搬送される。空冷冷水運転時は図59で示
されるように圧縮機20によって圧縮された高温高圧の
冷媒ガスが空気熱交換器45で凝縮して高温高圧の冷媒
液となり膨張弁で低温低圧の冷媒液となって冷温水熱交
換器29で蒸発して圧縮機20へ戻るというサイクルが
繰り返さることにより冷温水熱交換器29内で冷水が冷
却されるとともに空気熱交換器45内で空気が加熱さ
れ、図82で示される冷温水ポンプ16によって冷却さ
れた冷水が冷温水クッションタンク6に搬送されるとと
もに空気熱交換器用ファン46によって加熱された空気
が外気に放出される。空冷温水運転時は図60で示され
るように圧縮機20によって圧縮された高温高圧の冷媒
ガスが冷温水熱交換器29で凝縮して高温高圧の冷媒液
となり膨張弁で低温低圧の冷媒液となって空気熱交換器
45で蒸発して圧縮機20へ戻るというサイクルが繰り
返さることにより冷温水熱交換器29内で温水が加熱さ
れるとともに空気熱交換器45内で空気が冷却され、図
82で示される冷温水ポンプ16によって加熱された温
水が冷温水クッションタンク6に搬送されるとともに空
気熱交換器用ファン46によって冷却された空気が外気
に放出される。空冷給湯運転時は図61で示されるよう
に圧縮機20によって圧縮された高温高圧の冷媒ガスが
給湯熱交換器35で凝縮して高温高圧の冷媒液となり膨
張弁で低温低圧の冷媒液となって空気熱交換器45で蒸
発して圧縮機20へ戻るというサイクルが繰り返さるこ
とにより給湯熱交換器35内で温水が加熱されるととも
に空気熱交換器45内で空気が冷却され、図82で示さ
れる給湯ポンプ19によって加熱された温水が貯湯槽4
9に搬送されるとともに空気熱交換器45によって冷却
された空気が外気に放出される。 (実施の形態12)図62から図73は同じ機器構成の
土中熱利用/空冷切替ヒートポンプを示し、図55から
図61において、四方弁34は氷蓄熱と温水蓄熱または
冷水と温水を切り替え、三方弁33、二方弁32、二方
弁41、二方弁31、二方弁42、二方弁37は氷蓄熱
/温水蓄熱と冷水/温水と給湯を切り替え、二方弁3
6、二方弁53、二方弁47、二方弁48は土中熱利用
と空冷を切り替える作用を行うものである。土中熱利用
氷蓄熱運転時は図62で示されるように圧縮機20によ
って圧縮された高温高圧の冷媒ガスが土中熱熱交換器2
で凝縮して高温高圧の冷媒液となり膨張弁で低温低圧の
冷媒液となって氷蓄熱熱交換器3で蒸発して圧縮機20
へ戻るというサイクルが繰り返さることにより氷蓄熱熱
交換器3内でブラインが冷却されるとともに土中熱熱交
換器2内でブラインが加熱され、図83で示されるブラ
インポンプ11によって冷却されたブラインが氷蓄熱コ
イル4に搬送されるとともに土中熱ポンプ12によって
加熱されたブラインが土中熱採熱管50に搬送される。
土中熱利用温水蓄熱運転時は図63で示されるように圧
縮機20によって圧縮された高温高圧の冷媒ガスが氷蓄
熱熱交換器3で凝縮して高温高圧の冷媒液となり膨張弁
で低温低圧の冷媒液となって土中熱熱交換器2で蒸発し
て圧縮機20へ戻るというサイクルが繰り返さることに
より氷蓄熱熱交換器3内でブラインが加熱されるととも
に土中熱熱交換器内でブラインが冷却され、図83で示
されるブラインポンプ11によって加熱されたブライン
が氷蓄熱コイル4に搬送されるとともに土中熱ポンプ1
2によって冷却されたブラインが土中熱採熱管50に搬
送される。土中熱利用冷水運転時は図64で示されるよ
うに圧縮機20によって圧縮された高温高圧の冷媒ガス
が土中熱熱交換器2で凝縮して高温高圧の冷媒液となり
膨張弁で低温低圧の冷媒液となって冷温水熱交換器29
で蒸発して圧縮機20へ戻るというサイクルが繰り返さ
ることにより冷温水熱交換器29内で冷水が冷却される
とともに土中熱熱交換器2内でブラインが加熱され、図
83で示される冷温水ポンプ16によって冷却された冷
水が冷温水クッションタンク6に搬送されるとともに土
中熱ポンプ12によって加熱されたブラインが土中熱採
熱管50に搬送される。土中熱利用温水運転時は図65
で示されるように圧縮機20によって圧縮された高温高
圧の冷媒ガスが冷温水熱交換器29で凝縮して高温高圧
の冷媒液となり膨張弁で低温低圧の冷媒液となって土中
熱熱交換器2で蒸発して圧縮機20へ戻るというサイク
ルが繰り返さることにより冷温水熱交換器29内で温水
が加熱されるとともに土中熱熱交換器内でブラインが冷
却され、図83で示される冷温水ポンプ16によって加
熱された温水が冷温水クッションタンク6に搬送される
とともに土中熱ポンプ12によって冷却されたブライン
が土中熱採熱管50に搬送される。土中熱利用給湯運転
時は図66で示されるように圧縮機20によって圧縮さ
れた高温高圧の冷媒ガスが給湯熱交換器35で凝縮して
高温高圧の冷媒液となり膨張弁で低温低圧の冷媒液とな
って土中熱熱交換器2で蒸発して圧縮機20へ戻るとい
うサイクルが繰り返さることにより給湯熱交換器35内
で温水が加熱されるとともに土中熱熱交換器内でブライ
ンが冷却され、図83で示される給湯ポンプ19によっ
て加熱された温水が貯湯槽49に搬送されるとともに土
中熱ポンプ12によって冷却されたブラインが土中熱採
熱管50に搬送される。熱回収氷蓄熱給湯運転時は図6
7で示されるように圧縮機20によって圧縮された高温
高圧の冷媒ガスが給湯熱交換器35で凝縮して高温高圧
の冷媒液となり膨張弁で低温低圧の冷媒液となって氷蓄
熱熱交換器3で蒸発して圧縮機20へ戻るというサイク
ルが繰り返さることにより氷蓄熱熱交換器3内でブライ
ンが冷却されるとともに給湯熱交換器35内で温水が加
熱され、図83で示されるブラインポンプ11によって
冷却されたブラインが氷蓄熱コイル4に搬送されるとと
もに給湯ポンプ19によって加熱された温水が貯湯槽4
9に搬送される。熱回収冷水給湯運転時は図68で示さ
れるように圧縮機20によって圧縮された高温高圧の冷
媒ガスが給湯熱交換器35で凝縮して高温高圧の冷媒液
となり膨張弁で低温低圧の冷媒液となって冷温水熱交換
器29で蒸発して圧縮機20へ戻るというサイクルが繰
り返さることにより冷温水熱交換器29内で冷水が冷却
されるとともに給湯熱交換器35内で温水が加熱され、
図83で示される冷温水ポンプ16によって冷却された
冷水がれい冷温水クッションタンク6に搬送されるとと
もに給湯ポンプ19によって加熱された温水が貯湯槽4
9に搬送される。空冷氷蓄熱運転時は図69で示される
ように圧縮機20によって圧縮された高温高圧の冷媒ガ
スが空気熱交換器45で凝縮して高温高圧の冷媒液とな
り膨張弁で低温低圧の冷媒液となって氷蓄熱熱交換器3
で蒸発して圧縮機20へ戻るというサイクルが繰り返さ
ることにより氷蓄熱熱交換器3内でブラインが冷却され
るとともに空気熱交換器45内で空気が加熱され、図8
3で示されるブラインポンプ11によって冷却されたブ
ラインが氷蓄熱コイル4に搬送されるとともに空気熱交
換器用ファン46によって加熱された空気が外気に放出
される。空冷温水蓄熱運転時は図70で示されるように
圧縮機20によって圧縮された高温高圧の冷媒ガスが氷
蓄熱熱交換器3で凝縮して高温高圧の冷媒液となり膨張
弁で低温低圧の冷媒液となって空気熱交換器45で蒸発
して圧縮機20へ戻るというサイクルが繰り返さること
により氷蓄熱熱交換器3内でブラインが加熱されるとと
もに空気熱交換器45内で空気が冷却され、図83で示
されるブラインポンプ11によって加熱されたブライン
が氷蓄熱コイル4に搬送されるとともに空気熱交換器用
ファン46によって冷却された空気が外気に放出され
る。空冷冷水運転時は図71で示されるように圧縮機2
0によって圧縮された高温高圧の冷媒ガスが空気熱交換
器45で凝縮して高温高圧の冷媒液となり膨張弁で低温
低圧の冷媒液となって冷温水熱交換器29で蒸発して圧
縮機20へ戻るというサイクルが繰り返さることにより
冷温水熱交換器29内で冷水が冷却されるとともに空気
熱交換器45内で空気が加熱され、図83で示される冷
温水ポンプ16によって冷却された冷水が冷温水クッシ
ョンタンク6に搬送されるとともに空気熱交換器用ファ
ン46によって加熱された空気が外気に放出される。空
冷温水運転時は図72で示されるように圧縮機20によ
って圧縮された高温高圧の冷媒ガスが冷温水熱交換器2
9で凝縮して高温高圧の冷媒液となり膨張弁で低温低圧
の冷媒液となって空気熱交換器45で蒸発して圧縮機2
0へ戻るというサイクルが繰り返さることにより冷温水
熱交換器29内で温水が加熱されるとともに空気熱交換
器45内で空気が冷却され、図83で示される冷温水ポ
ンプ16によって加熱された温水が冷温水クッションタ
ンク6に搬送されるとともに空気熱交換器用ファン46
によって冷却された空気が外気に放出される。空冷給湯
運転時は図73で示されるように圧縮機20によって圧
縮された高温高圧の冷媒ガスが給湯熱交換器35で凝縮
して高温高圧の冷媒液となり膨張弁で低温低圧の冷媒液
となって空気熱交換器45で蒸発して圧縮機20へ戻る
というサイクルが繰り返さることにより給湯熱交換器3
5内で温水が加熱されるとともに空気熱交換器45内で
空気が冷却され、図83で示される給湯ポンプ19によ
って加熱された温水が貯湯槽49に搬送されるとともに
空気熱交換器45によって冷却された空気が外気に放出
される。なお、以上の説明では、熱源/排熱源として土
中熱を利用した例で説明したが、その他の熱源/排熱源
となるもの、例えば河川水、海水、井水、下水、温泉等
についても同様に実施可能である。
【実施例】次に、本発明の具体例を説明する。 (実施例1)図74は,本発明の土中熱利用ヒートポン
プ装置の1実施例であり、氷蓄熱運転と温水蓄熱運転が
可能であり、氷蓄熱槽5内にある氷蓄熱コイル4の周囲
に水を張った状態で利用する。氷蓄熱運転時は図1で示
されるとおり土中熱を熱源としてブラインを冷却し、氷
蓄熱コイルの表面に氷を製造して氷蓄熱を行い、温水蓄
熱時は図2で示されるとおり土中熱を熱源としてブライ
ンを加熱し、氷蓄熱コイルと水を熱交換させることによ
り温水を加熱して蓄熱を行う。空調用として利用する場
合は氷蓄熱槽内の冷水または温水を冷温水クッションタ
ンク6に送り、温度調節して空調配管へ冷温水を送る。 (実施例2)図75は,本発明の土中熱利用ヒートポン
プ装置の1実施例であり、氷蓄熱運転、温水蓄熱運転、
冷水運転、温水運転が可能であり、氷蓄熱運転と温水蓄
熱運転については実施例1と同様である。冷水運転時は
図5で示されるとおり土中熱を排熱源として冷温水クッ
ションタンクを冷却し、温水運転時は図6で示されると
おり土中熱を熱源として冷温水クッションタンクを加熱
する。バックアップ温水運転が可能な機器構成の場合
は、図26で示されるように、氷蓄熱槽に蓄熱された比
較的高い温度のブラインを熱源として温水運転とするこ
とができる。 (実施例3)図76は,本発明の土中熱利用ヒートポン
プ装置の1実施例であり、氷蓄熱運転、温水蓄熱運転、
給湯が可能であり、氷蓄熱運転と温水蓄熱運転について
は実施例1と同様である。給湯運転時は図9で示される
とおり土中熱を熱源として補給水または貯湯槽を加熱す
る。熱回収氷蓄熱給湯運転時は図10に示されるとおり
土中熱を利用せずに、氷蓄熱と給湯を同時に行う。バッ
クアップ給湯運転は図10で示されるとおり熱回収氷蓄
熱給湯運転とまったく同じ回路であるが、熱回収氷蓄熱
給湯運転が主に夏季に用いられるのに対して、熱源とし
て条件の厳しい主に冬季に用いられる。 (実施例4)図77は,本発明の土中熱利用ヒートポン
プ装置の1実施例であり、冷水運転、温水運転、給湯が
可能であり、冷水運転と温水運転については実施例2、
給湯運転については実施例3と同様である。熱回収冷水
給湯運転時は図14に示されるとおり土中熱を利用せず
に、冷水運転と給湯運転を同時に行う。 (実施例5)図78は,本発明の土中熱利用ヒートポン
プ装置の1実施例であり、氷蓄熱運転、温水蓄熱運転、
冷水運転、温水運転、給湯が可能であり、氷蓄熱運転と
温水蓄熱運転については実施例1と同様であり、冷水運
転と温水運転とバックアップ温水運転については実施例
2と同様であり、給湯運転と熱回収氷蓄熱給湯運転とバ
ックアップ給湯運転については実施例3と同様であり、
熱回収冷水給湯運転については実施例4と同様である。 (実施例6)図79は,本発明の土中熱利用ヒートポン
プ装置の1実施例であり、氷蓄熱運転、温水蓄熱運転が
可能であり、氷蓄熱運転と温水蓄熱運転については土中
熱利用ヒートポンプ装置1の外部においては実施例1と
同様であるが、土中熱ヒートポンプ装置1の内部におい
ては図36から図39に示されるとおり氷蓄熱/温水蓄
熱の排熱源/熱源は土中熱利用と空冷を切り替えて用い
る。 (実施例7)図80は,本発明の土中熱利用ヒートポン
プ装置の1実施例であり、氷蓄熱運転、温水蓄熱運転、
冷水運転、温水運転が可能であり、氷蓄熱運転と温水蓄
熱運転については土中熱利用ヒートポンプ装置1の外部
においては実施例1と同様であり、冷水運転と温水運転
については土中熱利用ヒートポンプ装置1の外部におい
ては実施例2と同様であるが、土中熱ヒートポンプ装置
1の内部においては図40から図47に示されるとおり
氷蓄熱/温水蓄熱、冷水/温水の排熱源/熱源は土中熱
利用と空冷を切り替えて用いる。 (実施例8)図81は,本発明の土中熱利用ヒートポン
プ装置の1実施例であり、氷蓄熱運転、温水蓄熱運転、
給湯運転が可能であり、氷蓄熱運転と温水蓄熱運転につ
いては土中熱利用ヒートポンプ装置1の外部においては
実施例1と同様であり、給湯運転については土中熱利用
ヒートポンプ装置1の外部においては実施例3と同様で
あるが、土中熱ヒートポンプ装置1の内部においては図
48から図50、図52から図54に示されるとおり氷
蓄熱/温水蓄熱、冷水/温水の排熱源/熱源は土中熱利
用と空冷を切り替えて用い、熱回収氷蓄熱給湯運転の場
合は図51で示されるとおり土中熱利用や空冷を利用せ
ずに氷蓄熱運転と給湯運転を同時に行い、バックアップ
給湯運転についても熱回収氷蓄熱給湯運転と同じ弁の動
作により実現される。 (実施例9)図82は,本発明の土中熱利用ヒートポン
プ装置の1実施例であり、冷水運転、温水運転、給湯運
転が可能であり、冷水運転と温水運転については土中熱
利用ヒートポンプ装置1の外部においては実施例2と同
様であり、給湯運転については土中熱利用ヒートポンプ
装置1の外部においては実施例3と同様であるが、土中
熱ヒートポンプ装置1の内部においては図55から図5
7、図59から図61に示されるとおり冷水/温水、給
湯の排熱源/熱源は土中熱利用と空冷を切り替えて用
い、熱回収冷水給湯運転の場合は図58で示されるとお
り土中熱利用や空冷を利用せずに冷水運転と給湯運転を
同時に行う。 (実施例10)図83は,本発明の土中熱利用ヒートポ
ンプ装置の1実施例であり、氷蓄熱運転・温水蓄熱運転
・冷水運転、温水運転、給湯運転が可能であり、氷蓄熱
運転と温水蓄熱運転については土中熱利用ヒートポンプ
装置1の外部においては実施例1と同様であり、冷水運
転と温水運転については土中熱利用ヒートポンプ装置1
の外部においては実施例2と同様であり、給湯運転につ
いては土中熱利用ヒートポンプ装置1の外部においては
実施例3と同様であるが、土中熱ヒートポンプ装置1の
内部においては図62から図66、図69から図73に
示されるとおり氷蓄熱/温水蓄熱、冷水/温水、給湯の
排熱源/熱源は土中熱利用と空冷を切り替えて用い、熱
回収氷蓄熱給湯運転の場合は図67で示されるとおり土
中熱利用や空冷を利用せずに冷水運転と給湯運転を同時
に行い、熱回収冷水給湯運転の場合は図68で示される
とおり土中熱利用や空冷を利用せずに冷水運転と給湯運
転を同時に行う。
【発明の効果】以上説明したように本発明の土中熱利用
ヒートポンプ装置は冷温の切り替え、すなわち氷蓄熱と
温水蓄熱、または、冷水と温水の切り替えを、従来ヒー
トポンプ装置外での配管切り替えによって行っていたも
のを、四方弁を用いてヒートポンプ装置内で切り替えが
できるので、水配管やバルブ切り替えにかかる費用を低
減し、システム全体としてコンパクトになるという利点
がある。また、熱回収運転が可能なシステムを構成する
こともでき、熱回収運転時は効率が約2倍になるととも
に、土中にかかる負荷を低減して土中の温度が高くまた
は低くなりすぎることを防ぐ働きをするという利点があ
る。また、バックアップ温水運転、バックアップ給湯運
転が可能なシステムを構成することもでき、通常、潜熱
かつ顕熱の蓄熱が可能な氷蓄熱に対して温水蓄熱は顕熱
蓄熱のみであるので利用温度を増加して温水を有効利用
でき、昼間追い掛け運転時に使用することによって効率
の高い運転ができるために消費電力を低減して負荷平準
化も図ることができるという利点がある。また、排熱源
/熱源として土中熱利用と空冷を切り替えるシステムを
構築することもでき、土中温度と外気温度を比較して効
率的に有利な条件を選択して切り替えることにより、1
年を通してより効率的な運転を行うことができるととも
に、土中熱ポンプの故障時など土中熱利用が一時的に不
可能になった場合にも、排熱源/熱源を空冷とすること
によりヒートポンプ装置として機能できるという利点が
ある。また、図84で示されるように様々な運転の組み
合わせが選択でき、冷暖房・給湯施設のニーズに合わせ
た柔軟な設計が可能であるという利点がある。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明の一実施の形態による土中熱利用ヒート
ポンプ氷蓄熱運転を示し、図2と同じ機器構成である。
【図2】本発明の一実施の形態による土中熱利用ヒート
ポンプ温水蓄熱運転を示し、図1と同じ機器構成であ
る。
【図3】本発明の一実施の形態による土中熱利用ヒート
ポンプ氷蓄熱運転を示し、図4から図6と同じ機器構成
である。
【図4】本発明の一実施の形態による土中熱利用ヒート
ポンプ温水蓄熱運転を示し、図3、図5、図6と同じ機
器構成である。
【図5】本発明の一実施の形態による土中熱利用ヒート
ポンプ冷水運転を示し、図3、図4、図6と同じ機器構
成である。
【図6】本発明の一実施の形態による土中熱利用ヒート
ポンプ温水運転を示し、図3から図5と同じ機器構成で
ある。
【図7】本発明の一実施の形態による土中熱利用ヒート
ポンプ氷蓄熱運転を示し、図8から図10と同じ機器構
成である。
【図8】本発明の一実施の形態による土中熱利用ヒート
ポンプ温水蓄熱運転を示し、図7、図9、図10と同じ
機器構成である。
【図9】本発明の一実施の形態による土中熱利用ヒート
ポンプ給湯運転またはバックアップ給湯運転を示し、図
7、図8、図10と同じ機器構成である。
【図10】本発明の一実施の形態による熱回収ヒートポ
ンプ氷蓄熱給湯運転を示し、図7から図9と同じ機器構
成である。
【図11】本発明の一実施の形態による土中熱利用ヒー
トポンプ冷水運転を示し、図12から図14と同じ機器
構成である。
【図12】本発明の一実施の形態による土中熱利用ヒー
トポンプ温水運転を示し、図11、図13、図14と同
じ機器構成である。
【図13】本発明の一実施の形態による土中熱利用ヒー
トポンプ給湯運転を示し、図11、図12、図14と同
じ機器構成である。
【図14】本発明の一実施の形態による熱回収ヒートポ
ンプ冷水給湯運転を示し、図11から図13と同じ機器
構成である。
【図15】本発明の一実施の形態による土中熱利用ヒー
トポンプ氷蓄熱運転を示し、図16から図21と同じ機
器構成である。
【図16】本発明の一実施の形態による土中熱利用ヒー
トポンプ温水蓄熱運転を示し、図15、図17から図2
1と同じ機器構成である。
【図17】本発明の一実施の形態による土中熱利用ヒー
トポンプ冷水運転を示し、図15、図16、図18から
図21と同じ機器構成である。
【図18】本発明の一実施の形態による土中熱利用ヒー
トポンプ温水運転を示し、図15から図17、図19か
ら図21と同じ機器構成である。
【図19】本発明の一実施の形態による土中熱利用ヒー
トポンプ給湯運転を示し、図15から図18、図20、
図21と同じ機器構成である。
【図20】本発明の一実施の形態による土中熱利用ヒー
トポンプ氷蓄熱給湯運転を示し、図15から図19、図
21と同じ機器構成である。
【図21】本発明の一実施の形態による土中熱利用ヒー
トポンプ冷水給湯運転を示し、図15から図20と同じ
機器構成である。
【図22】本発明の一実施の形態による土中熱利用ヒー
トポンプ氷蓄熱運転を示し、図23から図26と同じ機
器構成である。
【図23】本発明の一実施の形態による土中熱利用ヒー
トポンプ温水蓄熱運転を示し、図22、図24から図2
6と同じ機器構成である。
【図24】本発明の一実施の形態による土中熱利用ヒー
トポンプ冷水運転を示し、図22、図23、図25、図
26と同じ機器構成である。
【図25】本発明の一実施の形態による土中熱利用ヒー
トポンプ温水運転を示し、図22から図24、図26と
同じ機器構成である。
【図26】本発明の一実施の形態によるヒートポンプバ
ックアップ温水運転を示し、図22から図25と同じ機
器構成である。
【図27】本発明の一実施の形態による土中熱利用ヒー
トポンプ氷蓄熱運転を示し、図28から図35と同じ機
器構成である。
【図28】本発明の一実施の形態による土中熱利用ヒー
トポンプ温水蓄熱運転を示し、図27、図29から図3
5と同じ機器構成である。
【図29】本発明の一実施の形態による土中熱利用ヒー
トポンプ冷水運転を示し、図27、図28、図30から
図35と同じ機器構成である。
【図30】本発明の一実施の形態による土中熱利用ヒー
トポンプ温水運転を示し、図27から図29、図31か
ら図35と同じ機器構成である。
【図31】本発明の一実施の形態による土中熱利用ヒー
トポンプ給湯運転を示し、図27から図30、図32か
ら図35と同じ機器構成である。
【図32】本発明の一実施の形態による熱回収ヒートポ
ンプ氷蓄熱給湯運転を示し、図27から図31、図33
から図35と同じ機器構成である。
【図33】本発明の一実施の形態による熱回収ヒートポ
ンプ冷水給湯運転を示し、図27から図32、図34、
図35と同じ機器構成である。
【図34】本発明の一実施の形態によるヒートポンプバ
ックアップ温水運転を示し、図27から図33、図35
と同じ機器構成である。
【図35】本発明の一実施の形態によるヒートポンプバ
ックアップ給湯運転を示し、図27から図34と同じ機
器構成である。
【図36】本発明の一実施の形態による土中熱利用ヒー
トポンプ氷蓄熱運転を示し、図37から図39と同じ機
器構成である。
【図37】本発明の一実施の形態による土中熱利用ヒー
トポンプ温水蓄熱運転を示し、図36、図38、図39
と同じ機器構成である。
【図38】本発明の一実施の形態による空冷ヒートポン
プ氷蓄熱運転を示し、図36、図37、図39と同じ機
器構成である。
【図39】本発明の一実施の形態による空冷ヒートポン
プ温水蓄熱運転を示し、図36から図38と同じ機器構
成である。
【図40】本発明の一実施の形態による土中熱利用ヒー
トポンプ氷蓄熱運転を示し、図41から図47と同じ機
器構成である。
【図41】本発明の一実施の形態による土中熱利用ヒー
トポンプ温水蓄熱運転を示し、図40、図42から図4
7と同じ機器構成である。
【図42】本発明の一実施の形態による土中熱利用ヒー
トポンプ冷水運転を示し、図40、図41、図43から
図47と同じ機器構成である。
【図43】本発明の一実施の形態による土中熱利用ヒー
トポンプ温水運転を示し、図40から図42、図44か
ら図47と同じ機器構成である。
【図44】本発明の一実施の形態による空冷ヒートポン
プ氷蓄熱運転を示し、図40から図43と図45から図
47と同じ機器構成である。
【図45】本発明の一実施の形態による空冷ヒートポン
プ温水蓄熱運転を示し、図40から図44、図46、図
47と同じ機器構成である。
【図46】本発明の一実施の形態による空冷ヒートポン
プ冷水運転を示し、図40から図45、図47と同じ機
器構成である。
【図47】本発明の一実施の形態による空冷ヒートポン
プ温水運転を示し、図40から図46と同じ機器構成で
ある。
【図48】本発明の一実施の形態による土中熱利用ヒー
トポンプ氷蓄熱運転を示し、図49から図54と同じ機
器構成である。
【図49】本発明の一実施の形態による土中熱利用ヒー
トポンプ温水蓄熱運転を示し、図48、図50から図5
4と同じ機器構成である。
【図50】本発明の一実施の形態による土中熱利用ヒー
トポンプ給湯運転を示し、図48、図49、図51から
図54と同じ機器構成である。
【図51】本発明の一実施の形態による熱回収ヒートポ
ンプ氷蓄熱給湯運転を示し、図48から図50、図52
から図54と同じ機器構成である。
【図52】本発明の一実施の形態による空冷ヒートポン
プ氷蓄熱運転を示し、図48から図51、図53、図5
4と同じ機器構成である。
【図53】本発明の一実施の形態による空冷ヒートポン
プ温水蓄熱運転を示し、図48から図52、図54と同
じ機器構成である。
【図54】本発明の一実施の形態による空冷ヒートポン
プ給湯運転を示し、図48から図53と同じ機器構成で
ある。
【図55】本発明の一実施の形態による土中熱利用ヒー
トポンプ冷水運転を示し、図56から図61と同じ機器
構成である。
【図56】本発明の一実施の形態による土中熱利用ヒー
トポンプ温水運転を示し、図55、図57から図61と
同じ機器構成である。
【図57】本発明の一実施の形態による土中熱利用ヒー
トポンプ給湯運転を示し、図55、図56、図58から
図61と同じ機器構成である。
【図58】本発明の一実施の形態による熱回収ヒートポ
ンプ冷水給湯運転を示し、図55から図57、図59か
ら図61と同じ機器構成である。
【図59】本発明の一実施の形態による空冷ヒートポン
プ冷水運転を示し、図55から図58、図60、図61
と同じ機器構成である。
【図60】本発明の一実施の形態による空冷ヒートポン
プ温水運転を示し、図55から図59、図61と同じ機
器構成である。
【図61】本発明の一実施の形態による空冷ヒートポン
プ給湯運転を示し、図55から図60と同じ機器構成で
ある。
【図62】本発明の一実施の形態による土中熱利用ヒー
トポンプ氷蓄熱運転を示し、図63から図73と同じ機
器構成である。
【図63】本発明の一実施の形態による土中熱利用ヒー
トポンプ温水蓄熱運転を示し、図62、図64から図7
3と同じ機器構成である。
【図64】本発明の一実施の形態による土中熱利用ヒー
トポンプ冷水運転を示し、図62、図63、図65から
図73と同じ機器構成である。
【図65】本発明の一実施の形態による土中熱利用ヒー
トポンプ温水運転を示し、図62から図64、図66か
ら図73と同じ機器構成である。
【図66】本発明の一実施の形態による土中熱利用ヒー
トポンプ給湯運転を示し、図62から図65、図67か
ら図73と同じ機器構成である。
【図67】本発明の一実施の形態による熱回収ヒートポ
ンプ氷蓄熱給湯運転を示し、図62から図66、図68
から図73と同じ機器構成である。
【図68】本発明の一実施の形態による熱回収ヒートポ
ンプ冷水給湯運転を示し、図62から図67、図69か
ら図73と同じ機器構成である。
【図69】本発明の一実施の形態による空冷ヒートポン
プ氷蓄熱運転を示し、図62から図68、図70から図
73と同じ機器構成である。
【図70】本発明の一実施の形態による空冷ヒートポン
プ温水蓄熱運転を示し、図62から図69、図71から
図73と同じ機器構成である。
【図71】本発明の一実施の形態による空冷ヒートポン
プ冷水運転を示し、図62から図70、図72、図73
と同じ機器構成である。
【図72】本発明の一実施の形態による空冷ヒートポン
プ温水運転を示し、図62から図71と同じ機器構成で
ある。
【図73】本発明の一実施の形態による空冷ヒートポン
プ給湯運転を示し、図63から図73と同じ機器構成で
ある。
【図74】本発明の一実施の形態による氷蓄熱運転と温
水蓄熱運転が可能な土中熱利用ヒートポンプとその周辺
のシステム構成の一例であり、土中熱利用ヒートポンプ
装置1の詳細は図1と図2に示される。
【図75】本発明の一実施の形態による氷蓄熱/温水蓄
熱運転と冷水/温水運転が可能な土中熱利用ヒートポン
プとその周辺のシステム構成の一例であり、土中熱利用
ヒートポンプ装置1の詳細は図3から図6、図22から
図26に示される。
【図76】本発明の一実施の形態による冷水/温水運転
と給湯運転が可能な土中熱利用ヒートポンプとその周辺
のシステム構成の一例であり、土中熱利用ヒートポンプ
装置1の詳細は図7から図10に示される。
【図77】本発明の一実施の形態による冷水/温水運転
と給湯運転が可能な土中熱利用ヒートポンプとその周辺
のシステム構成の一例であり、土中熱利用ヒートポンプ
装置1の詳細は図11から図14に示される。
【図78】本発明の一実施の形態による氷蓄熱/温水蓄
熱運転と冷水/温水運転と給湯運転が可能な土中熱利用
ヒートポンプとその周辺のシステム構成の一例であり、
土中熱利用ヒートポンプ装置1の詳細は図15から図2
1、図27から図35に示される。
【図79】本発明の一実施の形態による氷蓄熱/温水蓄
熱運転が可能な土中熱利用/空冷切替ヒートポンプとそ
の周辺のシステム構成の一例であり、土中熱利用ヒート
ポンプ装置1の詳細は図36から図39に示される。
【図80】本発明の一実施の形態による氷蓄熱/温水蓄
熱運転と冷水/温水運転が可能な土中熱利用/空冷切替
ヒートポンプとその周辺のシステム構成の一例であり、
土中熱利用ヒートポンプ装置1の詳細は図40から図4
7に示される。
【図81】本発明の一実施の形態による氷蓄熱/温水蓄
熱運転、給湯運転が可能な土中熱利用/空冷切替ヒート
ポンプとその周辺のシステム構成の一例であり、土中熱
利用ヒートポンプ装置1の詳細は図48から図54に示
される。
【図82】本発明の一実施の形態による冷水/温水運
転、給湯運転が可能な土中熱利用/空冷切替ヒートポン
プとその周辺のシステム構成の一例であり、土中熱利用
ヒートポンプ装置1の詳細は図55から図61に示され
る。
【図83】本発明の一実施の形態による氷蓄熱/温水蓄
熱運転、冷水/温水運転、給湯運転が可能な土中熱利用
/空冷切替ヒートポンプとその周辺のシステム構成の一
例であり、土中熱利用ヒートポンプ装置1の詳細は図6
2から図73に示される。
【図84】図1から図83における土中熱利用ヒートポ
ンプの熱交換器と運転種別の対応表を示す。
【符号の説明】
1 土中熱利用ヒートポンプ装置 2 土中熱交換器 3 ブライン熱交換器 4 氷蓄熱コイル 5 氷蓄熱槽 6 冷温水クッションタンク 7 土中熱ブライン配管(還) 8 土中熱ブライン配管(往) 9 氷蓄熱(温水蓄熱)ブライン配管(還) 10 氷蓄熱(温水蓄熱)ブライン配管(往) 11 氷蓄熱(温水蓄熱)ブラインポンプ 12 土中熱ブラインポンプ 13 土中 14 冷温水配管(還) 15 冷温水配管(往) 16 冷温水ポンプ 17 給湯配管(還) 18 給湯配管(往) 19 給湯ポンプ 20 圧縮機 21 油分離器 22 液分離器 23 四方弁 24 高圧ガス冷媒配管 25 高圧ガス冷媒配管 26 高圧液冷媒配管 27 高圧/低圧ガス冷媒配管 28 低圧ガス冷媒配管 29 冷温水熱交換器 30 三方弁 31 二方弁(冷温水熱交換器液側) 32 二方弁(氷蓄熱熱交換器液側) 33 三方弁 34 二方弁(氷蓄熱熱交換器ガス側) 35 給湯熱交換器 36 二方弁(土中熱ブライン熱交換器液側) 37 二方弁(給湯熱交換器液側) 38 高圧ガス冷媒配管 39 高圧/低圧ガス冷媒配管 40 高圧液冷媒配管 41 二方弁(氷蓄熱熱交換器ガス側) 42 二方弁(冷温水熱交換器ガス側) 43 三方弁(バックアップ運転用) 44 二方弁(バックアップ運転用) 45 空気熱交換器 46 空気熱交換器用ファン 47 二方弁(空気熱交換器液側) 48 二方弁(空気熱交換器ガス側) 49 貯湯槽 50 土中熱採熱管 51 液冷媒配管 52 ガス冷媒配管 53 二方弁(土中熱交換器ガス側)
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (51)Int.Cl.7 識別記号 FI テーマコート゛(参考) F25B 27/00 F25B 27/00 P 30/06 30/06 T 41/04 41/04 A B C

Claims (3)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】土中熱を排熱源又は熱源として冷媒回路に
    四方弁を組み込むことにより負荷側の熱交換器における
    冷熱発生と温熱発生を切り替える氷蓄熱/温水蓄熱ヒー
    トポンプ装置、及び、土中熱を排熱源又は熱源として冷
    媒回路に三方弁と二方弁を組み込むことにより氷蓄熱/
    温水蓄熱及び冷温水を切り替えるヒートポンプ装置、及
    び、土中熱を排熱源又は熱源として冷媒回路に三方弁と
    二方弁を組み込むことにより氷蓄熱及び給湯を切り替え
    るとともに氷蓄熱の排熱を利用して給湯を行うヒートポ
    ンプ装置、及び、土中熱を排熱源又は熱源とした冷媒回
    路に三方弁と二方弁を組み込むことにより冷温水及び給
    湯を切り替えるとともに冷水の排熱を利用して給湯を行
    うヒートポンプ装置、及び、土中熱を排熱源又は熱源と
    して冷媒回路に四方弁と三方弁と二方弁を組み込むこと
    により氷蓄熱、冷温水及び給湯を切り替えるとともに氷
    蓄熱又は冷水の排熱を利用して給湯を行うヒートポンプ
    装置。
  2. 【請求項2】土中熱を排熱源又は熱源として冷媒回路に
    四方弁、三方弁、二方弁を組み込むことにより氷蓄熱、
    冷温水及び給湯を切り替えるとともに、氷蓄熱又は冷水
    の排熱を利用して給湯を行い、また、温水蓄熱の放熱利
    用が完了した後にその温水を熱源として温水又は給湯を
    行うヒートポンプ装置。
  3. 【請求項3】冷媒回路に二方弁を組み込むことにより土
    中熱又は空気熱源を切り替えて排熱源又は熱源とした氷
    蓄熱ヒートポンプ装置、及び、冷媒回路に二方弁を組み
    込むことにより土中熱又は空気熱源を切り替えて排熱源
    又は熱源とした氷蓄熱及び冷温水を切り替えるヒートポ
    ンプ装置、及び、冷媒回路に二方弁を組み込むことによ
    り土中熱又は空気熱源を切り替えて排熱源又は熱源とし
    た氷蓄熱及び給湯を切り替えるとともに氷蓄熱の排熱を
    利用して給湯を行うヒートポンプ装置、及び、冷媒回路
    に二方弁を組み込むことにより土中熱又は空気熱源を切
    り替えて排熱源又は熱源とした冷温水及び給湯を切り替
    えるとともに冷水の排熱を利用して給湯を行うヒートポ
    ンプ装置、及び、冷媒回路に二方弁を組み込むことによ
    り土中熱又は空気熱源を切り替えて排熱源又は熱源とし
    た氷蓄熱、冷温水及び給湯を切り替えるとともに氷蓄熱
    又は冷水の排熱を利用して給湯を行うヒートポンプ装
    置。
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