JP2003161546A - 熱源設備製造方法、及び、熱源ユニット - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 熱源設備の製造を容易に能率良く行なえるよ
うにする。 【解決手段】 熱源ユニット２に埋設外部熱媒管３を接
続して、その外部熱媒管３を通じ熱源ユニット２におけ
るヒートポンプＨの熱源側熱交換器７又は出力側熱交換
器８に熱媒Ｌ１を導通する熱源設備を構築するのに、外
部熱媒管３をその管端部３ａ，３ｂが基礎設置予定箇所
に突出する状態にして配管し、その後に、外部熱媒管３
の管端部３ａ，３ｂを基礎上へ臨ませる状態に挿通する
孔状又は切欠き状の管挿通部１４を形成してある既製の
基礎１を、その管挿通部１４に外部熱媒管３の管端部３
ａ，３ｂを挿通した状態にして基礎設置予定箇所に設置
するとともに、その基礎１の上に熱源ユニット２を設置
して、管挿通部１４に挿通した状態にある外部熱媒管３
の管端部３ａ，３ｂを熱源ユニット２に接続する。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、熱源設備の製造方
法及び熱源ユニットに関し、詳しくは、ヒートポンプを
ケースに内装した熱源ユニットを基礎上に設置し、この
熱源ユニットに埋設外部熱媒管を接続して、その外部熱
媒管を通じ前記ヒートポンプの熱源側熱交換器又は出力
側熱交換器に熱媒を導通する熱源設備の製造方法、及
び、外部熱媒管を通じて熱源側熱交換器又は出力側熱交
換器に熱媒を導通するヒートポンプをケースに内装した
熱源ユニットに関する。

【０００２】

【従来の技術】従来、上記の如き熱源設備を製造するに
は（図８参照）、設備の施工現場における基礎設置予定
箇所において、その場でのコンクリート打設により基礎
１の施工を行ない、その後、打設コンクリートが十分に
乾燥して基礎１が完成した時点で、ヒートポンプＨをケ
ース５に内装した熱源ユニット２を基礎１上に設置する
とともに、基礎１の近傍で管端部を立ち上げた埋設外部
熱媒管３′，４′（又は、基礎施工の際に立上管端部の
下部を打設コンクリート中に埋め込む状態にした埋設外
部熱媒管）を基礎１上の熱源ユニット２に接続してい
た。

【０００３】また、外部熱媒管３′，４′により導かれ
る熱媒Ｌ１，Ｌ２を熱源ユニット２におけるヒートポン
プＨの熱源側熱交換器７や出力側熱交換器８に送給する
熱媒ポンプＰ１，Ｐ２は、熱源ユニット２とは別に設置
施工して外部熱媒管３′，４′の途中に介装していた。

【０００４】なお、ヒートポンプＨの熱源側熱交換器７
及び出力側熱交換器８は、一方を蒸発器として機能させ
ながら他方を凝縮器として機能させるものであり、６は
これら蒸発器ないし凝縮器としての熱源側熱交換器７及
び出力側熱交換器８とともにヒートポンプＨを構成する
圧縮機、９はそのヒートポンプＨの膨張弁である。

【０００５】

【発明が解決しようとする課題】しかし、この従来の設
備製造方法では、基礎設置予定箇所でのコンクリート打
設による基礎施工や、その打設コンクリートが十分に乾
燥するまでの待ち期間、あるいは、熱媒ポンプの設置施
工などのために、設備の施工に手間と時間を要し、ま
た、そのことで設備コストも高く付く問題があった。

【０００６】この実情に鑑み、本発明の主たる課題は、
ヒートポンプをケースに内装した熱源ユニットを用いる
熱源設備について合理的な施工形態を採ることで、設備
の施工を容易に能率良く行なえるようにする点にある。

【０００７】

【課題を解決するための手段】〔１〕請求項１に係る発
明は熱源設備の製造方法に係り、その特徴は、ヒートポ
ンプをケースに内装した熱源ユニットを基礎上に設置
し、この熱源ユニットに埋設外部熱媒管を接続して、そ
の外部熱媒管を通じ前記ヒートポンプの熱源側熱交換器
又は出力側熱交換器に熱媒を導通する熱源設備を製造す
るのに、埋設管にする前記外部熱媒管を、その管端部が
基礎設置予定箇所に突出する状態にして配管し、その後
に、前記外部熱媒管の管端部を基礎上へ臨ませる状態に
挿通する孔状又は切欠き状の管挿通部を形成してある既
製の基礎を、その管挿通部に前記外部熱媒管の管端部を
挿通した状態にして前記基礎設置予定箇所に設置すると
ともに、その基礎の上に前記熱源ユニットを設置して、
前記管挿通部に挿通した状態にある前記外部熱媒管の管
端部を前記熱源ユニットに接続する点にある。

【０００８】つまり、この方法によれば、工場等で予め
製作した既製の基礎を用いるから、先述した従来の設備
製造方法の如く設備施工現場における基礎設置予定箇所
においてその場でのコンクリート打設により基礎施工を
行なうに比べ、基礎の設置施工を容易に能率良く行なう
ことができ、また、打設コンクリートが十分に乾燥して
基礎が完成するまで設備施工現場において熱源ユニット
の設置を待つといったことも不要になって、基礎の設置
施工に続き基礎上への熱源ユニットの設置も能率良く行
なうことができ、これにより、熱源設備の施工の容易化
及び能率化を効果的に達成することができ、また、その
ことで設備コストも大きく低減することができる。

【０００９】また、上記方法によれば、埋設管にする外
部熱媒管の管端部を基礎に形成の管挿通部に挿通するこ
とで基礎上へ臨ませるようにして基礎上の熱源ユニット
に接続するから、既製の基礎を設置する施工形態を採り
ながらも、その設置基礎を迂回するために埋設外部熱媒
管が基礎周りで障害物として外部へ大きく露出する状態
になることも回避でき、この点で、熱源設備のコンパク
ト化と設備外観の簡素化も合わせ効果的に達成すること
ができる。

【００１０】そして、請求項１に係る発明の上記方法で
は、既製基礎の設置前に外部熱媒管をその管端部が基礎
設置予定箇所に突出する状態にして配管するから、種々
の施工条件等から基礎の設置前に外部熱媒管の配管施工
を行なう方が望ましい場合に好適な方法になる。

【００１１】なお、配管した外部熱媒管を埋設状態にす
るのは、必ずしも既製基礎の設置前に限られるものでは
なく、場合によっては既製基礎の設置後や熱源ユニット
への接続後であってもよい。

【００１２】〔２〕請求項２に係る発明は、請求項１に
係る発明の実施に好適な実施形態を特定するものであ
り、その特徴は、前記外部熱媒管として前記ヒートポン
プの熱源側熱交換器との間で熱媒を循環させる対地熱交
換器を、それから上方に延出する前記管端部としての出
入口管部が地表部の前記基礎設置予定箇所に突出する状
態にして、前記基礎の設置の前に前記基礎設置予定箇所
の直下で地中に埋設する点にある。

【００１３】つまり、この方法によれば、対地熱交換器
を基礎の直下で地中に埋設するから、対地熱交換器を基
礎の直下以外の箇所で地中に埋設するに比べ、対地熱交
換器を含めた熱源設備の占有面積を小さくすることがで
きて、設備施工の対象面積を小さくし得るとともに、対
地熱交換器と熱源ユニットとにわたらせる熱媒管も短尺
なもので済ませることができる。

【００１４】また、基礎を地表部に設置するには一般に
基礎の下半部を地中に埋設するが、上記方法によれば、
対地熱交換器の埋設施工のために地表部に形成した作業
用の掘削穴を基礎下半部の埋め込み穴に利用して基礎を
設置することもでき、これらの点で、地中埋設の対地熱
交換器を用いる熱源設備について設備施工の容易化及び
能率化、設備コストの低減、並びに、設備のコンパクト
化を一層効果的に達成することができる。

【００１５】〔３〕請求項３に係る発明は熱源設備の製
造方法に係り、その特徴は、ヒートポンプをケースに内
装した熱源ユニットを基礎上に設置し、この熱源ユニッ
トに埋設外部熱媒管を接続して、その外部熱媒管を通じ
前記ヒートポンプの熱源側熱交換器又は出力側熱交換器
に熱媒を導通する熱源設備を製造するのに、前記外部熱
媒管の管端部を基礎上へ臨ませる状態に挿通する孔状又
は切欠き状の管挿通部を形成してある既製の基礎を設置
し、その後に、その基礎の上に前記熱源ユニットを設置
するとともに、埋設管にする前記外部熱媒管の管端部を
前記管挿通部に挿通して前記熱源ユニットに接続する点
にある。

【００１６】つまり、この方法によれば、請求項１に係
る発明と同様、工場等で予め製作した既製の基礎を用い
るから、先述した従来の設備製造方法の如く設備施工現
場における基礎設置予定箇所においてその場でのコンク
リート打設により基礎施工を行なうに比べ、基礎の設置
施工を容易に能率良く行なうことができ、また、打設コ
ンクリートが十分に乾燥して基礎が完成するまで設備施
工現場において熱源ユニットの設置を待つといったこと
も不要になって、基礎の設置施工に続き基礎上への熱源
ユニットの設置も能率良く行なうことができ、これによ
り、熱源設備の施工の容易化及び能率化を効果的に達成
することができ、また、そのことで設備コストも大きく
低減することができる。

【００１７】また、請求項１に係る発明と同様、上記方
法によれば、埋設管にする外部熱媒管の管端部を基礎に
形成の管挿通部に挿通することで基礎上へ臨ませるよう
にして基礎上の熱源ユニットに接続するから、既製の基
礎を設置する施工形態を採りながらも、その設置基礎を
迂回するために埋設外部熱媒管が基礎周りで障害物とし
て外部へ大きく露出する状態になることも回避でき、こ
の点で、熱源設備のコンパクト化と設備外観の簡素化も
合わせ効果的に達成することができる。

【００１８】そして、請求項３に係る発明の上記方法で
は、既製基礎の設置後に外部熱媒管の管端部を基礎に形
成の管挿通部に挿通するから、種々の施工条件等から基
礎の設置後に外部熱媒管の施工を行なう方が望ましい場
合に好適な方法になる。

【００１９】なお、請求項３に係る発明の実施において
は、既製基礎の設置後において、その基礎の上に熱源ユ
ニットを設置することと、基礎の管挿通部に外部熱媒管
の管端部を挿通することとのいずれを先行して行なうよ
うにしてもよい。

【００２０】ヒートポンプの熱源側熱交換器に熱源側の
熱媒を導通する熱源側の外部熱媒管と、ヒートポンプの
出力側熱交換器に出力側の熱媒を導通する出力側の外部
熱媒管との両方を熱源ユニットに接続する設備構成の場
合、請求項１又は３に係る発明の実施にあたっては、熱
源側の外部熱媒管と出力側の外部熱媒管との両方につい
て、それらの管端部を基礎に形成した各別ないし共通の
管挿通部に挿通した状態で熱源ユニットに接続するよう
にしてもよく、また、熱源側の外部熱媒管と出力側の外
部熱媒管とのいずれか一方についてのみ、その管端部を
基礎に形成の管挿通部に挿通した状態で熱源ユニットに
接続するようにして、他方の外部熱媒管については他の
接続形態で熱源ユニットに接続するようにしてもよい。

【００２１】また、ヒートポンプの熱源側熱交換器が外
気を採熱源や放熱源とする対空気熱交換器などで、それ
に対して熱媒を導通する外部熱媒管が不要なものである
場合には、請求項１又は３に係る発明の実施として、ヒ
ートポンプの出力側熱交換器に出力側熱媒を導通する出
力側の外部熱媒管についてのみ、その管端部を基礎に形
成の管挿通部に挿通した状態で熱源ユニットに接続する
ようにすればよい。

【００２２】請求項１又は３に係る発明の実施におい
て、既製の基礎に形成しておく孔状や切欠き状の管挿通
部は、下端が基礎の下面で開口して上端が基礎の上面で
開口する直孔や、下端が基礎の側面で開口して上端が基
礎の上面で開口する曲がり孔、あるいは、基礎の側面で
開口した状態で基礎の上面から下面にわたる縦溝構造の
切欠きや、基礎の側面と上面とのコーナー部を抉った切
欠きなど、埋設管にする外部熱媒管の管端部を基礎上へ
臨ませる状態に挿通し得るものであれば、種々の構造の
ものを採用できる。

【００２３】そしてまた、請求項１又は３に係る発明の
実施において、外部熱媒管の管端部を孔状や切欠き状の
管挿通部に挿通した後には、蓋やコンクリート充填など
によりその管挿通部を閉塞するようにしてもよい。

【００２４】請求項１又は３に係る発明の実施におい
て、ヒートポンプは、熱源側熱交換器を蒸発器として機
能させながら出力熱交換器を凝縮器として機能させる温
熱発生運転と、逆に熱源側熱交換器を凝縮器として機能
させながら出力熱交換器を蒸発器として機能させる冷熱
発生運転とのいずれか一方が可能なもの、あるいは、そ
れら温熱発生運転と冷熱発生運転との切り換え実施が可
能なもののいずれであってもよい。

【００２５】〔４〕請求項４に係る発明は、請求項１〜
３のいずれか１項に係る発明の実施に好適な実施形態を
特定するものであり、その特徴は、前記管挿通部を、そ
れに挿通した前記外部熱媒管の管端部が平面視において
前記基礎における前記熱源ユニットの設置領域内で基礎
上に臨む配置にして前記基礎に形成しておく点にある。

【００２６】つまり、この方法によれば、管挿通部に挿
通した外部熱媒管の管端部が平面視において基礎におけ
る熱源ユニットの設置領域内（換言すればケースの設置
領域内）で基礎上に臨むから、その管端部を基礎上に設
置した熱源ユニットのケース内に収納した状態で熱源ユ
ニットに接続することができる。

【００２７】すなわち、基礎の管挿通部に管端部を挿通
し、さらに管挿通部から基礎上に臨む管端部を上記の如
く熱源ユニットのケース内に収納した状態で熱源ユニッ
トに接続することにより、埋設外部熱媒管が基礎周りで
障害物として外部に露出する状態になることをほぼ完全
に回避することができ、これにより、熱源設備のコンパ
クト化と設備外観の簡素化を一層効果的に達成すること
ができる。

【００２８】〔５〕請求項５に係る発明は、請求項１〜
４のいずれか１項に係る発明の実施に好適な実施形態を
特定するものであり、その特徴は、前記ヒートポンプの
熱源側熱交換器に熱媒を送給する熱源側の熱媒ポンプ
と、前記ヒートポンプの出力側熱交換器に熱媒を送給す
る出力側の熱媒ポンプとのいずれか一方又は両方を、設
置前における前記熱源ユニットの前記ケースに前記ヒー
トポンプとともに内装しておく点にある。

【００２９】つまり、この方法によれば、熱源ユニット
の設置に伴い、そのケースに内装した熱媒側の熱媒ポン
プ又は出力側の熱媒ポンプの設置も完了するから、それ
ら熱媒側の熱媒ポンプや出力側の熱媒ポンプを熱源ユニ
ットとは別に設置施工して外部熱媒管の途中に介装する
従来の設備製造方法に比べ、熱媒ポンプの別設置作業が
不要になる分、熱源設備の施工の容易化及び能率化、並
びに、設備コストの低減を一層効果的に達成することが
できる。

【００３０】また、熱媒側の熱媒ポンプや出力側の熱媒
ポンプをヒートポンプとともに熱源ユニットのケースに
内装することで、熱源設備のコンパクト化と設備外観の
簡素化も一層効果的に達成することができる。

【００３１】〔６〕請求項６に係る発明は熱源ユニット
に係り、その特徴は、外部熱媒管を通じて熱源側熱交換
器又は出力側熱交換器に熱媒を導通するヒートポンプを
ケースに内装した熱源ユニットを構成するのに、前記ケ
ースを扁平直方体形状の縦型ケースにし、熱源側の前記
外部熱媒管により導かれる熱源側熱媒を前記ヒートポン
プの熱源側熱交換器に送給する熱源側の熱媒ポンプと、
出力側の前記外部熱媒管により導かれる出力側熱媒を前
記ヒートポンプの出力側熱交換器に送給する出力側の熱
媒ポンプとのいずれか一方又は両方を、前記ヒートポン
プとともに前記ケースに内装してある点にある。

【００３２】つまり、この構成によれば、請求項５に係
る発明と同様、熱源ユニットの設置に伴い、そのケース
に内装した熱媒側の熱媒ポンプ又は出力側の熱媒ポンプ
の設置も完了するから、それら熱媒側の熱媒ポンプや出
力側の熱媒ポンプを熱源ユニットとは別に設置施工して
外部熱媒管の途中に介装する従来の設備製造方法に比
べ、熱媒ポンプの別設置作業が不要になる分、熱源設備
の施工の容易化及び能率化、並びに、設備コストの低減
を効果的に達成することができる。

【００３３】また、熱媒側の熱媒ポンプや出力側の熱媒
ポンプをヒートポンプとともに熱源ユニットのケースに
内装することで、熱源設備のコンパクト化と設備外観の
簡素化も効果的に達成することができ、これらの点で、
請求項１〜５に係る発明の製造方法の実施に使用するの
に特に好適な熱源ユニットになる。

【００３４】そしてまた、上記構成では、ヒートポンプ
及び熱媒ポンプを内装するケースを扁平直方体形状の縦
型ケースにするから、狭所にも熱源ユニットをコンパク
トに設置することができ、この点、設置性にも優れた熱
源ユニットにすることができる。

【００３５】なお、請求項６に係る発明の実施におい
て、ケースに内装するヒートポンプは、請求項１又は３
に係る発明と同様、熱源側熱交換器を蒸発器として機能
させながら出力熱交換器を凝縮器として機能させる温熱
発生運転と、逆に熱源側熱交換器を凝縮器として機能さ
せながら出力熱交換器を蒸発器として機能させる冷熱発
生運転とのいずれか一方が可能なもの、あるいは、それ
ら温熱発生運転と冷熱発生運転との切り換え実施が可能
なもののいずれであってもよい。

【００３６】また、縦型の扁平直方体形状とは、設置面
に平行で互いに直交する２方向の寸法のうち大きい方を
横幅とし、かつ、小さい方を厚さとして、高さが厚さよ
りも大きい直方体形状を言う。

【００３７】〔７〕請求項７に係る発明は、請求項６に
係る発明の実施に好適な実施形態を特定するものであ
り、その特徴は、前記ヒートポンプとともに前記ケース
に内装した内部熱媒管に対して前記外部熱媒管を接続す
る接続スぺースを、前記ケースの内部でケース底部近く
に設けてある点にある。

【００３８】つまり、この構成によれば、ケースに内装
の内部熱媒管に対して外部熱媒管をケース内部で接続す
るから、その接続をケース外部で行なう構成に比べ、接
続に要する継手やフランジあるいは接続管等の部品が熱
源ユニットのケース周りで障害物として外部に露出する
のを回避することができる。

【００３９】また、上記接続スペースをケースの内部で
ケース底部近くに設けるから、外部熱媒管の管端部をケ
ース直下から熱源ユニットのケース内に臨ませて内部熱
媒管に接続する配管形態も容易に採ることができて、そ
のことによって、外部熱媒管そのものが熱源ユニットの
ケース周りで障害物として外部に露出する状態になるこ
とも回避することができ、これらの点で、請求項１〜５
に係る発明の製造方法の実施に使用するのに一層好適な
熱源ユニットになる。

【００４０】なお、ヒートポンプの熱源側熱交換器に熱
源側の熱媒を導通する熱源側の外部熱媒管と、ヒートポ
ンプの出力側熱交換器に出力側の熱媒を導通する出力側
の外部熱媒管との両方を熱源ユニットに接続する設備構
成の場合、請求項７に係る発明の実施にあたっては、熱
源側の外部熱媒管と出力側の外部熱媒管との両方をケー
ス内部の上記接続スペースで内部熱媒管に接続するよう
にしてもよく、また、熱源側の外部熱媒管と出力側の外
部熱媒管とのいずれか一方のみをケース内部の上記接続
スペースで内部熱媒管に接続するようにし、他方の外部
熱媒管については他の接続形態で内部熱媒管に接続する
ようにしてもよい。

【００４１】また、ヒートポンプの熱源側熱交換器が外
気を採熱源や放熱源とする対空気熱交換器などで、それ
に対して熱媒を導通する外部熱媒管が不要なものである
場合には、請求項７に係る発明の実施として、ヒートポ
ンプの出力側熱交換器に出力側熱媒を導通する出力側の
外部熱媒管のみをケース内部の上記接続スペースで内部
熱媒管に接続するようにすればよい。

【００４２】〔８〕請求項８に係る発明は、請求項６又
は７に係る発明の実施に好適な実施形態を特定するもの
であり、その特徴は、前記ケースを、横幅及び高さの夫
々が６００ｍｍ〜１５００ｍｍで、厚さが２００ｍｍ〜
５００ｍｍの扁平直方体形状にしてある点にある。

【００４３】つまり、この構成によれば、熱源ユニット
を歩道やアプローチの脇あるいは建物外壁の側部（例え
ば犬走り部）などの狭所にもコンパクトに設置すること
ができて、設置性及び汎用性に一層優れた熱源ユニット
にすることができる。

【００４４】また、上記構成の熱源ユニットを設置する
基礎であれば、工場等で予め製作した既製の基礎を用い
るにしても、特に大型な重機を用いることなく、その既
製基礎の運搬や設置施工を行なうことができ、この点
で、既製の基礎を用いる請求項１〜５に係る発明の製造
方法の実施に使用するのに一層好適な熱源ユニットにな
る。

【００４５】なお、請求項６〜８に係る発明の実施にお
いて、熱源ユニットに接続する外部熱媒管は、その管端
部を基礎に形成の管挿通部に挿通した状態で基礎上の熱
源ユニットに接続するもの（すなわち、請求項１〜５に
係る発明を適用する埋設外部熱媒管）に限られるもので
はなく、基礎の上方をわたらせて熱源ユニットに接続す
る熱源側ないし出力側の外部熱媒管、あるいは、基礎設
置予定箇所でのコンクリート打設による基礎施工の際に
立上管端部の下半部を打設コンクリート中に埋め込む状
態にする熱源側ないし出力側の外部熱媒管であってもよ
い。

【００４６】

【発明の実施の形態】図１はヒートポンプ使用の熱源設
備を適用した融雪設備を示し、１は融雪対象箇所である
歩道Ｒの脇部で地表部に設置したコンクリート製の基
礎、２は基礎１の上に設置した熱源ユニット、３は基礎
１における熱源ユニット設置領域の直下において図２に
示す如く縦姿勢で地中Ｇに埋設した対地熱交換器、４は
融雪対象箇所である歩道Ｒの路面下に設置した多数の放
熱管である。

【００４７】熱源ユニット２は図６，図７に示す如く、
ヒートポンプＨ、熱源側及び出力側の２つの熱媒ポンプ
Ｐ１，Ｐ２、熱源側及び出力側の２つの膨張タンクＴ
１，Ｔ２、放熱管４に対する戻り側及び送り側の２つの
熱媒ヘッダＤａ，Ｄｂ、並びに、電装機器Ｅを扁平直方
体形状の縦型ケース５に内装してユニット化したもので
あり、ヒートポンプＨには、圧縮機６、プレート型の熱
源側熱交換器７、プレート型の出力側熱交換器８、膨張
弁９、レシーバ１０を主要構成機器とする蒸気圧縮式の
ヒートポンプを用いている。

【００４８】図中、破線の矢印はケース５内におけるヒ
ートポンプＨの冷媒の流れ経路を示し、冷媒は圧縮機６
−出力側熱交換器８−レシーバ１０−膨張弁９−熱源側
熱交換器７−圧縮機６の順に循環し、これにより、熱源
側熱交換器７が蒸発器として機能し、かつ、出力側熱交
換器８が凝縮器として機能する。

【００４９】一方、実線の矢印はケース５内における熱
源側及び出力側の熱媒Ｌ１，Ｌ２（ブラインや水などの
液熱媒）の流れ経路を示し、熱源側の熱媒ポンプＰ１に
より対地熱交換器３と熱源ユニット２との間で循環させ
る熱源側の熱媒Ｌ１は、ケース５内において、対地熱交
換器３の出口管部３ａ―戻り側の接続チューブ１１ａ―
熱源側熱媒ポンプＰ１−熱源側熱交換器７−送り側の接
続チューブ１１ｂ−対地熱交換器３の入口管部３ｂの順
に通過する。

【００５０】また、出力側の熱媒ポンプＰ２により各放
熱管４と熱源ユニット２との間で循環させる出力側の熱
媒Ｌ２は、ケース５内において、各放熱管４の出口管部
４ａ―戻り側の熱媒ヘッダＤａ−出力側熱媒ポンプＰ２
−出力側熱交換器８−送り側の熱媒ヘッダＤｂ―各放熱
管４の入口管部４ｂの順に通過する。

【００５１】なお、図中二点鎖線の矢印は、熱源側及び
出力側の熱媒循環路における各熱媒ポンプＰ１，Ｐ２の
入口近傍箇所を熱源側の膨張タンクＴ１及び出力側の膨
張タンクＴ２に接続する膨張管を示す。

【００５２】すなわち、この融雪設備では、熱源側熱交
換器７と対地熱交換器３との間で熱源側熱媒Ｌ１を循環
させて、熱源側熱媒Ｌ１を対地熱交換器３の器内通過過
程で対地熱交換させるとともに蒸発器としての熱源側熱
交換器７において熱源側熱媒Ｌ１から吸熱することで地
中Ｇから採熱し、この採取熱をヒートポンプＨで昇温す
る。そして、この昇温熱を凝縮器としての出力側熱交換
器８で出力側熱媒Ｌ２に付与して出力側熱媒Ｌ２の加熱
を行ないながら、出力側熱媒Ｌ２を出力側熱交換器８と
各放熱管４との間で循環させることにより出力側熱媒Ｌ
２を各放熱管４において放熱させ、これにより歩道Ｒの
融雪を行なう。

【００５３】対地熱交換器３は図２，図５に示す如く、
２本の長尺な樹脂製Ｕ字状チューブ３ｘ，３ｙ（例え
ば、上端から下端の折り返し部までの長さが１００ｍ程
度のＵ字状チューブ）を束ねた構造のものであり、熱源
ユニット２から送り側の接続チューブ１１ｂを通じて供
給される熱源側熱媒Ｌ１は、出口側（下側）が二股構造
の入口管部３ｂで分流されてＵ字状チューブ３ｘ，３ｙ
夫々の一端側に流入し、これに対し、それらＵ字状チュ
ーブ３ｘ，３ｙ夫々の他端側から流出する熱源側熱媒Ｌ
１は、入口側（下側）が二股構造の出口管部３ａで合流
された後、戻り側の接続チューブ１１ａを通じて熱源ユ
ニット２に戻る。

【００５４】また、各放熱管４は図１に示す如く、長尺
な樹脂製チューブを折り返した構造（例えば、管端から
折り返し部までの長さが５０ｍ程度の折り返し構造）の
ものであり、熱源ユニット２の送り側熱媒ヘッダＤｂか
ら各放熱管４の入口管部４ｂに供給される出力側熱媒Ｌ
２はチューブ往き側部分を進んで最遠部で折り返し、そ
の後、チューブ返り側部分を進んで出口管部４ａから熱
源ユニット２の戻り側熱媒ヘッダＤａに戻る。

【００５５】図６，図７に示す如く、熱源ユニット２に
おけるケース５の内部は、ケース底部寄りに配置した棚
状フレーム１２により機器領域Ｋ１と管接続領域Ｋ２と
に区画してあり、上側の機器領域Ｋ１には、圧縮機６、
出力側熱交換器８、熱源側熱交換器７、熱源側熱媒ポン
プＰ１、出力側熱媒ポンプＰ２の夫々（すなわち、比較
的大型な内装品）を縦姿勢にして棚状フレーム１２に載
置した状態でケース横幅方向に密に並べて配置するとと
もに、それら並置機器の上に残る隙間部分を埋める状態
で両膨張タンクＴ１，Ｔ２及び電装機器Ｅ（すなわち、
高位配置が望ましい内装品）を配置してある。

【００５６】また、ケース底部の管接続領域Ｋ２には、
各放熱管４の出入口管部４ａ，４ｂ（すなわち、本実施
形態における出力側外部熱媒管の管端部）を接続する２
つの熱媒ヘッダＤａ，Ｄｂ及びレシーバ１０の夫々をケ
ース横幅方向に沿わせた横向き姿勢にして配置するとと
もに、対地熱交換器３の出入口管部３ａ，３ｂ（すなわ
ち、本実施形態における熱源側外部熱媒管の管端部）を
熱源ユニット２に接続する接続チューブ１１ａ，１１ｂ
の収納部及び膨張弁９を配置してある。

【００５７】すなわち、接続チューブ１１ａ，１１ｂの
収納部、及び、熱媒ヘッダＤａ，Ｄｂを管接続領域Ｋ２
に配置するのに対し、その管接続領域Ｋ２に配置する比
較的大型な内装品を熱媒ヘッダＤａ，Ｄｂと低位配置が
望ましいレシーバ１０のみにして管接続領域Ｋ２を内装
品密度の小さな領域にすることで、熱源側の内部熱媒管
（熱源側熱媒ポンプＰ１及び熱源側熱交換器７とともに
ユニット化してケース５内に組み付けた熱媒管）に対し
て対地熱交換器３の出入口管部３ａ，３ｂを接続する接
続スぺースＳ１、並びに、出力側の内部熱媒管（出力側
熱媒ポンプＰ２及び出力側熱交換器８とともにユニット
化してケース５内に組み付けた熱媒管）に対して各放熱
管４の出入口管部４ａ，４ｂを接続する接続スぺースＳ
２を、ケース底部の管接続領域Ｋ２内に確保した構造に
してある。

【００５８】また、機器類を上記の如き合理的な配置形
態で機器領域Ｋ１に高密度に配置することで、例えば３
ｋＷ〜１０ｋＷ程度の圧縮機６を備える蒸気圧縮式ヒー
トポンプＨ及びそれに応じた容量の２つの熱媒ポンプＰ
１，Ｐ２を、他の内装機器や上記の如き管接続領域Ｋ２
とともにケース５に収容して熱源ユニット２を構成する
のに、そのケース５は横幅及び高さの夫々が６００ｍｍ
〜１５００ｍｍで厚さが２００ｍｍ〜５００ｍｍの小型
な扁平直方体形状のもので済ませられるようにし、これ
により、融雪対象箇所である歩道Ｒの脇部にコンパクト
に設置できる熱源ユニット２にしてある。

【００５９】なお、機器領域Ｋ１に配置の機器類に対す
る点検や補修はケース５の前面部に設けた扉５ａを開く
ことで行ない、また、上記接続スペースＳ１，Ｓ２での
管接続操作は、管接続領域Ｋ２に対応位置させて設けた
着脱自在なケース壁部分５ｂをケース本体から取り外し
て行なう。

【００６０】熱源ユニット２を設置したコンクリート製
の基礎１は、融雪設備の施工現場において歩道Ｒの脇部
の基礎設置予定箇所に設置するのに先立ち工場等で予め
製造した既製の基礎であり、この既製基礎１には図２〜
図５に示す如く、対地熱交換器３の出入口管部３ａ，３
ｂ、複数の放熱管４の出入口管部４ａ，４ｂ、並びに、
埋設電線管１３の管端部の夫々を平面視において基礎１
における熱源ユニット２の設置領域内で基礎上へ臨ませ
る状態に挿通する３つの管挿通部１４〜１６を基礎製造
段階で形成してある。

【００６１】また、対地熱交換器用の管挿通部１４は下
端が基礎１の下面で開口して上端が基礎１の上面で開口
する直孔にし、放熱管用の管挿通部１５は基礎１の側面
と上面とのコーナー部を抉った切欠きにし、電線管用の
管挿通部１６は基礎１の側面で開口した状態で基礎１の
上面から下面にわたる縦溝構造の切欠きにしてある。

【００６２】すなわち、この融雪設備の構築（製造）に
あたっては、先ず対地熱交換器３の埋設施工を行なうた
めの作業用の掘削穴１７を基礎１の設置予定箇所で地表
部に形成し、この掘削穴１７を用いた施工作業により、
基礎１の設置前に、対地熱交換器３をその上端の出入口
管部３ａ，３ｂが地表部の基礎設置予定箇所に突出する
状態にして基礎設置予定箇所の直下で地中Ｇに埋設す
る。

【００６３】そして、この対地熱交換器３の埋設の後
に、上記の既製基礎１をそれに形成してある対地熱交換
器用の管挿通部１４に埋設対地熱交換器３の出入口管部
３ａ，３ｂを下から挿通した状態にして基礎設置予定箇
所に設置し、またこの際、作業用の掘削穴１７を基礎下
半部の埋め込み穴に利用した状態で既製基礎１を基礎設
置予定箇所に設置する。

【００６４】その後、熱源ユニット２を基礎１の上に設
置して、対地熱交換器用の管挿通部１４に挿通した状態
にある対地熱交換器３の出入口管部３ａ，３ｂ（すなわ
ち、設置した熱源ユニット２のケース５内に下から臨む
状態にある対地熱交換器３の出入口管部３ａ，３ｂ）
を、前記したケース底部の管接続領域Ｋ２で接続チュー
ブ１１ａ，１１ｂを介して熱源ユニット２に接続する。

【００６５】一方、放熱管４については上記した既製基
礎１の設置後に配管施工を行ない、その配管施工におい
て、放熱管４の出入口管部４ａ，４ｂを既製基礎１に形
成の放熱管用の管挿通部１５に下から挿通した状態（す
なわち、放熱管４の出入口管部４ａ，４ｂを設置後にお
ける熱源ユニット２のケース５内に下から臨ませる状
態）にしてケース底部の管接続領域Ｋ２で熱源ユニット
２の各熱媒ヘッダＤａ，Ｄｂに接続する。

【００６６】また同様に、熱源ユニット２に電線を引き
込むための電線管１３は既製基礎１の設置後に配管施工
を行ない、その配管施工で電線管１３の管端部を既製基
礎１に形成の電線管用の管挿通部１６に下から挿通して
設置後における熱源ユニット２のケース５内に下から臨
ませる状態にする。

【００６７】１５ａ，１６ａは放熱管４の出入口管部４
ａ，４ｂ及び電線管１３の管端部を夫々の管挿通部１
５，１６に挿通した後に、それら放熱管用及び電線管用
の管挿通部１５，１６における地上開口部分を閉塞する
蓋である。

【００６８】なお、歩道Ｒの路面下に埋設する放熱管４
はその埋設深さが浅いことから、放熱管用の管挿通部１
５は基礎１の側面と上面とのコーナー部を抉った切欠き
にしてあるが、電線管１３は一般に放熱管４に比べ埋設
深さが深いことから、電線管用の管挿通部１６は基礎１
の側面で開口した状態で基礎１の上面から下面にわたる
縦溝構造の切欠きにしてある。

【００６９】また、図中１８は対地熱交換器３の埋設施
工において対地熱交換器３を挿入する掘削縦坑が崩落す
るのを防止する保護管であり、この保護管１８は作業用
掘削孔１７から縦坑を掘削する際に、掘削具に係合させ
た状態で岩盤部まで掘削具とともに土中を進行させ、先
端が岩盤部に到達した後は係合を解除して掘削具だけを
引き続き土中進行させる形態で地中に設置したものであ
る。

【００７０】そして、前述の如く対地熱交換器３を掘削
縦坑に挿入して埋設し、それに続き既製基礎１を対地熱
交換器用の管挿通部１４に対地熱交換器３の出入口管部
３ａ，３ｂを下から挿通した状態にして基礎設置予定箇
所に設置した後に、対地熱交換器用の管挿通部１４にコ
ンクリートを充填することにより、地中埋設の保護管１
８と設置基礎１とを一体化して基礎１の設置強度（すな
わち、地盤に対する結合強度）を高く確保する。

【００７１】以上要するに、本実施形態では、熱源側の
埋設外部熱媒管に相当する対地熱交換器３について請求
項１に係る発明を適用しており、埋設する対地熱交換器
３をその管端部３ａ，３ｂ（出入口管部）が基礎設置予
定箇所に突出する状態にして設置した後に、対地熱交換
器３の管端部３ａ，３ｂを基礎上へ臨ませる状態に挿通
する孔状の管挿通部１４を形成してある既製の基礎１
を、その管挿通部１４に対地熱交換器３の管端部３ａ，
３ｂを挿通した状態にして基礎設置予定箇所に設置する
とともに、その基礎１の上に熱源ユニット２を設置し
て、管挿通部１４に挿通した状態にある対地熱交換器３
の管端部３ａ，３ｂを熱源ユニット２に接続するように
している。

【００７２】また、出力側の埋設外部熱媒管に相当する
放熱管４について請求項３に係る発明を適用しており、
放熱管４の管端部４ａ，４ｂ（出入口管部）を基礎上へ
臨ませる状態に挿通する切欠き状の管挿通部１５を形成
してある既製の基礎１を設置した後に、その基礎１の上
に熱源ユニット２を設置するとともに、埋設管にする放
熱管４の管端部４ａ，４ｂを管挿通部１５に挿通して熱
源ユニット２に接続するようにしている。

【００７３】〔別実施形態〕次に別実施形態を列記す
る。

【００７４】請求項１〜４に係る発明の実施において熱
源ユニット２は、熱源側及び出力側の熱媒ポンプＰ１，
Ｐ２をケース５に内装しない構成のものであってもよ
い。

【００７５】請求項６〜８に係る発明の実施において熱
源ユニット２のケース５内における内装機器類の配置
は、前述の実施形態で示した配置に限られるものではな
く、種々の変更が可能である。

【００７６】前述の実施形態では熱源ユニット２が備え
るヒートポンプＨの発生温熱により融雪を行なう例を示
したが、そのヒートポンプＨの発生温熱又は発生冷熱の
用途は融雪に限らず、暖房、給湯、物品加熱、冷房、物
品冷却など、どのようなものであってもよく、本発明を
適用した熱源設備及び熱源ユニットは各種分野の温熱用
途や冷熱用途に使用できる。

【００７７】また、前述の実施形態では、地中をヒート
ポンプＨの採熱源とする例を示したが、ヒートポンプＨ
の採熱源又は放熱源も下水、河川水、井水、大気空気、
各種の排熱など、どのようなものであってもよい。

【図面の簡単な説明】

【図１】融雪設備の平面図

【図２】基礎部の正面視断面図

【図３】基礎部の平面視断面図

【図４】基礎部の側面視断面図

【図５】基礎部の分解斜視図

【図６】熱源ユニットの内部構成を示す正面図

【図７】熱源ユニットの内部構成を示す平面図

【図８】従来の設備構成を示す概略正面図

【符号の説明】

１ 既製基礎 ２ 熱源ユニット ３ 熱源側の外部熱媒管，対地熱交換器 ３ａ，３ｂ 管端部，対地熱交換器の出入口管部 ４ 出力側の外部熱媒管，放熱管 ４ａ，４ｂ 管端部，放熱管の出入口管部 ５ ケース ７ 熱源側熱交換器 ８ 出力側熱交換器 １４，１５ 管挿通部 Ｈ ヒートポンプ Ｌ１ 熱源側の熱媒 Ｌ２ 出力側の熱媒 Ｐ１ 熱源側の熱媒ポンプ Ｐ２ 出力側の熱媒ポンプ Ｓ１，Ｓ２ 接続スぺース

Claims (8)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 ヒートポンプをケースに内装した熱源ユ
   ニットを基礎上に設置し、この熱源ユニットに埋設外部
   熱媒管を接続して、その外部熱媒管を通じ前記ヒートポ
   ンプの熱源側熱交換器又は出力側熱交換器に熱媒を導通
   する熱源設備の製造方法であって、 埋設管にする前記外部熱媒管を、その管端部が基礎設置
   予定箇所に突出する状態にして配管し、その後に、 前記外部熱媒管の管端部を基礎上へ臨ませる状態に挿通
   する孔状又は切欠き状の管挿通部を形成してある既製の
   基礎を、その管挿通部に前記外部熱媒管の管端部を挿通
   した状態にして前記基礎設置予定箇所に設置するととも
   に、 その基礎の上に前記熱源ユニットを設置して、前記管挿
   通部に挿通した状態にある前記外部熱媒管の管端部を前
   記熱源ユニットに接続する熱源設備製造方法。
2. 【請求項２】 前記外部熱媒管として前記ヒートポンプ
   の熱源側熱交換器との間で熱媒を循環させる対地熱交換
   器を、それから上方に延出する前記管端部としての出入
   口管部が地表部の前記基礎設置予定箇所に突出する状態
   にして、前記基礎の設置の前に前記基礎設置予定箇所の
   直下で地中に埋設する請求項１記載の熱源設備製造方
   法。
3. 【請求項３】 ヒートポンプをケースに内装した熱源ユ
   ニットを基礎上に設置し、この熱源ユニットに埋設外部
   熱媒管を接続して、その外部熱媒管を通じ前記ヒートポ
   ンプの熱源側熱交換器又は出力側熱交換器に熱媒を導通
   する熱源設備の製造方法であって、 前記外部熱媒管の管端部を基礎上へ臨ませる状態に挿通
   する孔状又は切欠き状の管挿通部を形成してある既製の
   基礎を設置し、その後に、 その基礎の上に前記熱源ユニットを設置するとともに、
   埋設管にする前記外部熱媒管の管端部を前記管挿通部に
   挿通して前記熱源ユニットに接続する熱源設備製造方
   法。
4. 【請求項４】 前記管挿通部を、それに挿通した前記外
   部熱媒管の管端部が平面視において前記基礎における前
   記熱源ユニットの設置領域内で基礎上に臨む配置にして
   前記基礎に形成しておく請求項１〜３のいずれか１項に
   記載の熱源設備製造方法。
5. 【請求項５】 前記ヒートポンプの熱源側熱交換器に熱
   媒を送給する熱源側の熱媒ポンプと、前記ヒートポンプ
   の出力側熱交換器に熱媒を送給する出力側の熱媒ポンプ
   とのいずれか一方又は両方を、設置前における前記熱源
   ユニットの前記ケースに前記ヒートポンプとともに内装
   しておく請求項１〜４のいずれか１項に記載の熱源設備
   製造方法。
6. 【請求項６】 外部熱媒管を通じて熱源側熱交換器又は
   出力側熱交換器に熱媒を導通するヒートポンプをケース
   に内装した熱源ユニットであって、 前記ケースを扁平直方体形状の縦型ケースにし、 熱源側の前記外部熱媒管により導かれる熱源側熱媒を前
   記ヒートポンプの熱源側熱交換器に送給する熱源側の熱
   媒ポンプと、出力側の前記外部熱媒管により導かれる出
   力側熱媒を前記ヒートポンプの出力側熱交換器に送給す
   る出力側の熱媒ポンプとのいずれか一方又は両方を、前
   記ヒートポンプとともに前記ケースに内装してある熱源
   ユニット。
7. 【請求項７】 前記ヒートポンプとともに前記ケースに
   内装した内部熱媒管に対して前記外部熱媒管を接続する
   接続スぺースを、前記ケースの内部でケース底部近くに
   設けてある請求項６記載の熱源ユニット。
8. 【請求項８】 前記ケースを、横幅及び高さの夫々が６
   ００ｍｍ〜１５００ｍｍで、厚さが２００ｍｍ〜５００
   ｍｍの扁平直方体形状にしてある請求項６又は７記載の
   熱源ユニット。