JP2012078080A - Underground heat exchanger and heat pump utilizing the same - Google Patents

Underground heat exchanger and heat pump utilizing the same Download PDF

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Hideaki Asai
英明 浅井
Katsuhiro Kawabata
克宏 川端
輝 ▲てき▼
Hikaru Teki
Nobuki Matsui
伸樹 松井
Yoshibumi Maeda
義文 前田
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Abstract

PROBLEM TO BE SOLVED: To prevent a refrigerant and a lubricant in a pipe from flowing into the soil even if a pipe connected to a refrigerant circuit is broken.SOLUTION: An underground heat exchange section (21) in which a heat medium is sealed, and a phase of the heat medium is changed by collecting heat from the soil in the ground is disposed in a tubular body pipe (22). A sub-heat exchange section (25) is connected to the underground heat exchange section (21) to introduce the heat medium thereto. The body pipe (22) is vertically buried in the ground. The sub-heat exchange section (25) is disposed in an outdoor unit (30) (heat source machine (30)) receiving a heat source-side heat exchanger (80). In the heat source-side heat exchanger (80), the heat exchange with the heat medium is performed by utilizing the phase change of the heat medium introduced to the sub-heat exchange section (25).

Description

本発明は、土壌から採熱を行う地中熱交換器、及びそれを利用したヒートポンプに関するものである。   The present invention relates to an underground heat exchanger that collects heat from soil, and a heat pump using the underground heat exchanger.

冷凍サイクルによって暖房を行ういわゆるヒートポンプ式暖房システムには、熱源として地中熱を用いて冷媒を蒸発させるようにしたものがある。このような地中熱を利用したヒートポンプ式暖房システムには、地中から地中熱の回収を行う地中熱交換器が用いられる(例えば特許文献1を参照)。特許文献1の地中熱交換器では、熱媒体(2次媒体)を内部に有したパイプ(本明細書では埋設パイプと呼ぶ)を地中に埋設し、埋設パイプ内の熱媒体を地中熱によって蒸発させる。そして、その埋設パイプからパイプを分岐させてその分岐パイプに熱交換器(説明の便宜のため熱源側熱交換器とよぶ)を取り付け、その熱源側熱交換器で回収した熱をヒートポンプ式暖房システムの熱源として使用している。   Some so-called heat pump heating systems that perform heating using a refrigeration cycle evaporate the refrigerant by using underground heat as a heat source. In such a heat pump heating system using geothermal heat, a geothermal heat exchanger that collects geothermal heat from the ground is used (see, for example, Patent Document 1). In the underground heat exchanger of Patent Document 1, a pipe (referred to as an embedded pipe in this specification) having a heat medium (secondary medium) inside is buried in the ground, and the heat medium in the buried pipe is buried in the ground. Evaporate with heat. Then, a pipe is branched from the buried pipe, a heat exchanger (referred to as a heat source side heat exchanger for convenience of explanation) is attached to the branch pipe, and heat recovered by the heat source side heat exchanger is used as a heat pump heating system. It is used as a heat source.

国際公開第WO2004/111559号パンフレットInternational Publication No. WO2004 / 111559 Pamphlet

特許文献1の例では、熱源側熱交換器が埋設パイプの上方、すなわち、地表に面して取り付けられている。熱源側熱交換器は配管でヒートポンプ式暖房システムの冷媒回路に繋がっているので、例えば、経年変化等によってその配管が破損すると、冷媒回路管内の冷媒や潤滑油などが土壌に流れ込む可能性がある。   In the example of Patent Document 1, the heat source side heat exchanger is attached above the buried pipe, that is, facing the ground surface. Since the heat source side heat exchanger is connected to the refrigerant circuit of the heat pump heating system by piping, for example, when the piping is damaged due to secular change or the like, refrigerant or lubricating oil in the refrigerant circuit tube may flow into the soil .

本発明は前記の問題に着目してなされたものであり、例え冷媒回路に繋がった配管が破損しても、前記配管内の冷媒や潤滑油などが土壌に流れ込まないようにすることを目的としている。   The present invention has been made paying attention to the above-mentioned problem, and aims to prevent refrigerant, lubricating oil, etc. in the pipe from flowing into the soil even if the pipe connected to the refrigerant circuit is damaged. Yes.

前記の課題を解決するため、第1の発明は、
熱源側熱交換器(80)と利用側熱交換器(60)とを有して蒸気圧縮式冷凍サイクルを行う冷媒回路(10)を備えたヒートポンプであって、
管状に形成された本体管(22)の内部に熱媒体が封入され、地中において土壌から採熱を行って前記熱媒体を相変化させる地中熱交換部(21)と、
前記地中熱交換部(21)に接続されて前記熱媒体が導入される副熱交換部(25)を備え、
前記本体管(22)は、縦向きに地中に埋設され、
前記副熱交換部(25)は、前記熱源側熱交換器(80)を収容する熱源機(30)に設けられ、
前記熱源側熱交換器(80)は、前記副熱交換部(25)に導入された前記熱媒体の相変化を利用して該熱媒体と熱交換を行うことを特徴とする。
In order to solve the above-mentioned problem, the first invention
A heat pump having a refrigerant circuit (10) having a heat source side heat exchanger (80) and a use side heat exchanger (60) and performing a vapor compression refrigeration cycle,
A heat medium is enclosed inside the tubular body tube (22), and a ground heat exchanging section (21) that changes the phase of the heat medium by collecting heat from the soil in the ground,
A sub heat exchange section (25) connected to the underground heat exchange section (21) and introduced with the heat medium;
The main body pipe (22) is buried vertically in the ground,
The auxiliary heat exchanger (25) is provided in a heat source unit (30) that houses the heat source side heat exchanger (80),
The heat source side heat exchanger (80) performs heat exchange with the heat medium by utilizing a phase change of the heat medium introduced into the sub heat exchanger (25).

この構成では、副熱交換部(25)を熱源機(30)内に設けた。そのため、例え、冷媒回路(10)を構成する配管(11)が破損したとしても、配管(11)内の冷媒や潤滑油などは、熱源機(30)内に留まることになる。   In this configuration, the auxiliary heat exchange unit (25) is provided in the heat source unit (30). Therefore, even if the pipe (11) constituting the refrigerant circuit (10) is damaged, the refrigerant, lubricating oil, etc. in the pipe (11) remain in the heat source unit (30).

また、第2の発明は、
第1の発明のヒートポンプにおいて、
前記冷媒回路(10)は、前記熱源側熱交換器(80)が蒸発器として機能し、且つ前記利用側熱交換器(60)が凝縮器として機能するように冷媒が循環することを特徴とする。
In addition, the second invention,
In the heat pump of the first invention,
The refrigerant circuit (10) is characterized in that the refrigerant circulates so that the heat source side heat exchanger (80) functions as an evaporator and the use side heat exchanger (60) functions as a condenser. To do.

この構成では、ヒートポンプにおいて、地中の温熱を利用した運転(例えば空調システムの暖房運転)を行うことができる。   With this configuration, the heat pump can be operated using underground heat (for example, heating operation of an air conditioning system).

また、第3の発明は、
第2の発明のヒートポンプにおいて、
前記地中熱交換部(21)内で蒸発した前記熱媒体を前記副熱交換部(25)に搬送する搬送装置(201)を備えたことを特徴とする。
In addition, the third invention,
In the heat pump of the second invention,
A transport device (201) for transporting the heat medium evaporated in the underground heat exchange section (21) to the sub heat exchange section (25) is provided.

この構成では、搬送装置(201)によって、本体管(22)内の気体状の熱媒体が搬送されるので、例えば、本体管(22)と副熱交換部(25)との間の配管の圧力損失が大きい場合などに、熱媒体を効果的に循環させることが可能になる。   In this configuration, since the gaseous heat medium in the main body pipe (22) is transported by the transport device (201), for example, the piping between the main body pipe (22) and the auxiliary heat exchange section (25) When the pressure loss is large, the heat medium can be circulated effectively.

また、第4の発明は、
第2又は第3の発明のヒートポンプにおいて、
前記冷媒回路(10)に接続されて空気と熱交換を行う空気熱交換器(401)を備え、
前記冷媒回路(10)は、前記空気熱交換器(401)が凝縮器として機能し、且つ前記利用側熱交換器(60)が蒸発器として機能するように冷媒が循環する第1運転モードと、前記熱源側熱交換器(80)が蒸発器として機能し、且つ前記利用側熱交換器(60)が凝縮器として機能するように冷媒が循環する第2運転モードと、前記熱源側熱交換器(80)および前記空気熱交換器(401)が蒸発器として機能し、且つ前記利用側熱交換器(60)が凝縮器として機能するように冷媒が循環する第3運転モードを切替える冷媒切換部(304)を備えていることを特徴とする。
In addition, the fourth invention is
In the heat pump of the second or third invention,
An air heat exchanger (401) connected to the refrigerant circuit (10) for exchanging heat with air;
The refrigerant circuit (10) includes a first operation mode in which the refrigerant circulates so that the air heat exchanger (401) functions as a condenser and the use side heat exchanger (60) functions as an evaporator. A second operation mode in which the refrigerant circulates so that the heat source side heat exchanger (80) functions as an evaporator and the use side heat exchanger (60) functions as a condenser; and the heat source side heat exchange Refrigerant switching to switch the third operation mode in which the refrigerant circulates so that the heat exchanger (80) and the air heat exchanger (401) function as an evaporator and the use side heat exchanger (60) functions as a condenser It has the part (304), It is characterized by the above-mentioned.

この構成では、例えば、空気熱交換器(401)を使用すれば空気の冷熱を利用した運転が可能になり、地中熱交換部(21)を使用した場合には地中の温熱を利用した運転が可能になる。   In this configuration, for example, if an air heat exchanger (401) is used, it is possible to operate using cold air, and if the underground heat exchanger (21) is used, underground heat is used. Driving becomes possible.

また、第5の発明は、
第1の発明のヒートポンプにおいて、
前記冷媒回路(10)は、膨張機構(70)と、冷媒の循環方向を可逆に切り換える四路切換弁(303)とを備え、
前記四路切換弁(303)と前記膨張機構(70)との間に、前記熱源側熱交換器(80)と、該熱源側熱交換器(80)と直列接続された空気熱交換器(401)とを備えたことを特徴とする。
In addition, the fifth invention,
In the heat pump of the first invention,
The refrigerant circuit (10) includes an expansion mechanism (70) and a four-way switching valve (303) for reversibly switching the refrigerant circulation direction,
Between the four-way switching valve (303) and the expansion mechanism (70), the heat source side heat exchanger (80) and an air heat exchanger (series) connected to the heat source side heat exchanger (80) ( 401).

この構成では、例えば利用側熱交換器(60)が蒸発器として機能するように冷媒を冷媒回路(10)で循環させると、熱源側熱交換器(80)では殆ど熱交換が行われないが、空気熱交換器(401)では、空気との熱交換が行われる。   In this configuration, for example, if the refrigerant is circulated in the refrigerant circuit (10) so that the use side heat exchanger (60) functions as an evaporator, the heat source side heat exchanger (80) hardly exchanges heat. In the air heat exchanger (401), heat exchange with air is performed.

また、利用側熱交換器(60)が凝縮器として機能するように冷媒を冷媒回路(10)で循環させると、例えば空気熱交換器(401)を室外に設置して外気温が地中の温度よりも低い場合には、空気熱交換器(401)では殆ど熱交換が行われないが、熱源側熱交換器(80)では、熱交換が行われる。一方、外気温が地中の温度よりも高い場合には、空気熱交換器(401)と熱源側熱交換器(80)の両方で熱交換が行われる。   Further, when the refrigerant is circulated in the refrigerant circuit (10) so that the use side heat exchanger (60) functions as a condenser, for example, an air heat exchanger (401) is installed outside and the outside air temperature When the temperature is lower than the temperature, the air heat exchanger (401) hardly exchanges heat, but the heat source side heat exchanger (80) performs heat exchange. On the other hand, when the outside air temperature is higher than the underground temperature, heat exchange is performed in both the air heat exchanger (401) and the heat source side heat exchanger (80).

また、第6の発明は、
第1の発明のヒートポンプにおいて、
前記本体管(22)と前記副熱交換部(25)との間に設けられ、前記前記副熱交換部(25)内で蒸発した前記熱媒体を地中熱交換部(21)に搬送する搬送装置(201)と、
前記本体管(22)に設けられ、該本体管(22)の底まで延びて、液状の前記熱媒体を前記副熱交換部(25)から該本体管(22)の底に導入する冷房用液配管(202)と、を備え、
前記冷媒回路(10)は、前記熱源側熱交換器(80)が凝縮器として機能し、且つ前記利用側熱交換器(60)が蒸発器として機能するように冷媒が循環することを特徴とする。
In addition, the sixth invention,
In the heat pump of the first invention,
It is provided between the main body pipe (22) and the auxiliary heat exchanging part (25), and conveys the heat medium evaporated in the auxiliary heat exchanging part (25) to the underground heat exchanging part (21). A transport device (201);
For cooling, which is provided in the main body pipe (22), extends to the bottom of the main body pipe (22), and introduces the liquid heat medium from the auxiliary heat exchange section (25) to the bottom of the main body pipe (22). A liquid pipe (202),
The refrigerant circuit (10) is characterized in that the refrigerant circulates so that the heat source side heat exchanger (80) functions as a condenser and the use side heat exchanger (60) functions as an evaporator. To do.

この構成では、前記熱源側熱交換器(80)が凝縮器として機能し、且つ前記利用側熱交換器(60)が蒸発器として機能する。そのため、ヒートポンプを、地中の冷熱を利用するシステム(例えば冷房システム)として使用できる。   In this configuration, the heat source side heat exchanger (80) functions as a condenser, and the use side heat exchanger (60) functions as an evaporator. Therefore, the heat pump can be used as a system (for example, a cooling system) that uses the cold in the ground.

また、第7の発明は、
第1の発明のヒートポンプにおいて、
前記本体管(22)と前記副熱交換部(25)との間に設けられ、前記副熱交換部(25)内で蒸発した前記熱媒体を地中熱交換部(21)に搬送する搬送装置(201)と、
前記本体管(22)に設けられ、該本体管(22)の底まで延びて、液状の前記熱媒体を前記副熱交換部(25)から該本体管(22)の底に導入する冷房用液配管(202)と、
前記本体管(22)に設けられ、液状の前記熱媒体を前記副熱交換部(25)から該本体管(22)の内周面に導入する暖房用液配管(23)と、
を備えたことを特徴とする。
In addition, the seventh invention,
In the heat pump of the first invention,
Conveyance that is provided between the main pipe (22) and the auxiliary heat exchange section (25) and conveys the heat medium evaporated in the auxiliary heat exchange section (25) to the underground heat exchange section (21) A device (201);
For cooling, which is provided in the main body pipe (22), extends to the bottom of the main body pipe (22), and introduces the liquid heat medium from the auxiliary heat exchange section (25) to the bottom of the main body pipe (22). Liquid piping (202),
A heating liquid pipe (23) provided in the main body pipe (22), for introducing the liquid heat medium into the inner peripheral surface of the main body pipe (22) from the auxiliary heat exchange section (25);
It is provided with.

この構成では、熱源側熱交換器(80)を蒸発器としても使用できるし、凝縮器としても使用できる。すなわち、このヒートポンプは、地中の温熱の利用した運転と、及び冷熱の利用した運転とが可能なヒートポンプ(例えば冷暖房システム)を構成することができる。   In this configuration, the heat source side heat exchanger (80) can be used as both an evaporator and a condenser. That is, this heat pump can constitute a heat pump (for example, an air conditioning system) capable of an operation using underground heat and an operation using cold heat.

また、第8の発明は、
第1から第4、及び第7の発明のうちの何れか1つのヒートポンプにおいて、
前記地中熱交換部(21)は、
前記本体管(22)の上部に設けられ、液状の前記熱媒体を前記副熱交換部(25)から該本体管(22)内に導入する液配管(23)と、
前記本体管(22)内の気体状の熱媒体を、接続された前記副熱交換部(25)内に導入するガス配管(24)と、
前記液配管(23)から導入された液状の前記熱媒体を受けて本体管(22)の内周面に拡散させる拡散板(504)と、
を備えていることを特徴とする。
Further, the eighth invention is
In the heat pump according to any one of the first to fourth and seventh inventions,
The underground heat exchange section (21)
A liquid pipe (23) provided on an upper part of the main body pipe (22), for introducing the liquid heat medium into the main body pipe (22) from the auxiliary heat exchange section (25);
A gas pipe (24) for introducing a gaseous heat medium in the main body pipe (22) into the connected sub heat exchange section (25);
A diffusion plate (504) that receives the liquid heat medium introduced from the liquid pipe (23) and diffuses it to the inner peripheral surface of the main body pipe (22);
It is characterized by having.

また、第9の発明は、
第8の発明のヒートポンプにおいて、
前記本体管(22)は、内周面に、周方向の溝(507)が形成されていることを特徴とする。
In addition, the ninth invention,
In the heat pump of the eighth invention,
The main body pipe (22) is characterized in that a circumferential groove (507) is formed on an inner peripheral surface thereof.

また、第10の発明は、
第8の発明のヒートポンプにおいて、
前記拡散板(504)は、前記本体管(22)の長手方向に間隔をあけて複数設けられていることを特徴とする。
The tenth aspect of the invention is
In the heat pump of the eighth invention,
A plurality of the diffusion plates (504) are provided at intervals in the longitudinal direction of the main body tube (22).

また、第11の発明は、
第1から第4、及び第7の発明のうちの何れか1つのヒートポンプにおいて、
前記地中熱交換部(21)は、液状の前記熱媒体を前記副熱交換部(25)から導入する螺旋状の液配管(23)が前記本体管(22)に設けられ、
前記液配管(23)には、液状の前記熱媒体を本体管(22)の内周面に導入する流出孔(502)が複数設けられていることを特徴とする。
The eleventh invention
In the heat pump according to any one of the first to fourth and seventh inventions,
The underground heat exchange part (21) is provided with a spiral liquid pipe (23) for introducing the liquid heat medium from the auxiliary heat exchange part (25) in the main body pipe (22),
The liquid pipe (23) is provided with a plurality of outflow holes (502) for introducing the liquid heat medium into the inner peripheral surface of the main body pipe (22).

また、第12の発明は、
第1から第4、及び第7の発明のうちの何れか1つのヒートポンプにおいて、
前記地中熱交換部(21)は、前記本体管(22)の上部に、液状の前記熱媒体を前記副熱交換部(25)から前記本体管(22)の内周面に導入する液配管(23)を備え、
前記液配管(23)は、前記本体管(22)内で複数の分岐管(501)に分岐していることを特徴とする。
In addition, the twelfth invention
In the heat pump according to any one of the first to fourth and seventh inventions,
The underground heat exchanging part (21) is a liquid that introduces the liquid heat medium from the auxiliary heat exchanging part (25) to the inner peripheral surface of the main body pipe (22) above the main body pipe (22). With piping (23)
The liquid pipe (23) is branched into a plurality of branch pipes (501) in the main body pipe (22).

また、第13の発明は、
第12の発明のヒートポンプにおいて、
前記分岐管(501)には、複数種類の長さのものがあり、
それぞれの分岐管(501)は、先端から液状の前記熱媒体を前記本体管(22)の内周面に導入することを特徴とする。
The thirteenth invention
In the heat pump of the twelfth invention,
The branch pipe (501) has a plurality of types of lengths,
Each branch pipe (501) introduces the liquid heat medium into the inner peripheral surface of the main body pipe (22) from the tip.

また、第14の発明は、
第12の発明のヒートポンプにおいて、
それぞれの分岐管(501)は、前記本体管(22)の内周面に沿って該本体管(22)の長手方向に延びる延在部(503)を有し、
それぞれの延在部(503)には、前記本体管(22)の内周面に液状の前記熱媒体を導入する流出孔(502)が複数設けられていることを特徴とする。
In addition, the fourteenth invention
In the heat pump of the twelfth invention,
Each branch pipe (501) has an extending part (503) extending in the longitudinal direction of the main body pipe (22) along the inner peripheral surface of the main body pipe (22),
Each extending portion (503) is provided with a plurality of outflow holes (502) for introducing the liquid heat medium on the inner peripheral surface of the main body tube (22).

これらの構成では、本体管(22)の内周面を、液状の熱媒体で均一に濡らすことが可能になる。   In these configurations, the inner peripheral surface of the main body tube (22) can be uniformly wetted with a liquid heat medium.

また、第15の発明は、
第1から第14の発明のうちの何れか1つのヒートポンプにおいて、
前記地中熱交換部(21)は、複数設けられ、
それぞれの地中熱交換部(21)は、1つの副熱交換部(25)に並列に配管接続されていることを特徴とする。
The fifteenth invention
In any one of the first to fourteenth inventions,
A plurality of the underground heat exchange sections (21) are provided,
Each underground heat exchanging part (21) is connected to one sub heat exchanging part (25) in parallel by piping.

この構成では、複数の地中熱交換部(21)によって地中熱の温熱あるいは冷熱の採熱が行われる。   In this configuration, ground heat or cold is collected by the plurality of underground heat exchange units (21).

また、第16の発明は、
土壌から採熱を行う地中熱交換器であって、
管状に形成された本体管(22)の内部に熱媒体が封入され、地中において土壌から採熱を行って前記熱媒体を相変化させる地中熱交換部(21)と、
ヒートポンプの熱源側熱交換器(80)を収容する熱源機(30)に設けられ、前記地中熱交換部(21)に接続されて前記熱媒体が導入され、該熱媒体が、熱交換を行う副熱交換部(25)と、
を備えたことを特徴とする。
In addition, the sixteenth invention
An underground heat exchanger that collects heat from soil,
A heat medium is enclosed inside the tubular body tube (22), and a ground heat exchanging section (21) that changes the phase of the heat medium by collecting heat from the soil in the ground,
Provided in the heat source unit (30) that houses the heat source side heat exchanger (80) of the heat pump, connected to the underground heat exchange unit (21), the heat medium is introduced, and the heat medium performs heat exchange. An auxiliary heat exchange section (25) to perform,
It is provided with.

この構成では、副熱交換部(25)を熱源機(30)内に設けたため、例え、冷媒回路(10)を構成する配管(11)が破損したとしても、配管(11)内の冷媒や潤滑油などは、熱源機(30)内に留まることになる。   In this configuration, since the auxiliary heat exchanger (25) is provided in the heat source unit (30), even if the pipe (11) constituting the refrigerant circuit (10) is damaged, the refrigerant in the pipe (11) Lubricating oil etc. will remain in the heat source machine (30).

また、第17の発明は、
第16の発明の地中熱交換器において、
前記地中熱交換部(21)は、
前記本体管(22)の上部に設けられ、液状の前記熱媒体を前記副熱交換部(25)から該本体管(22)内に導入する液配管(23)と、
前記本体管(22)内の気体状の熱媒体を接続された前記熱交換部(27,28)内に導入するガス配管(24)と、
前記液配管(23)から導入された液状の前記熱媒体を受けて本体管(22)の内周面に拡散させる拡散板(504)と、
を備えていることを特徴とする。
In addition, the seventeenth invention
In the underground heat exchanger of the sixteenth invention,
The underground heat exchange section (21)
A liquid pipe (23) provided on an upper part of the main body pipe (22), for introducing the liquid heat medium into the main body pipe (22) from the auxiliary heat exchange section (25);
A gas pipe (24) for introducing a gaseous heat medium in the main body pipe (22) into the connected heat exchange section (27, 28);
A diffusion plate (504) that receives the liquid heat medium introduced from the liquid pipe (23) and diffuses it to the inner peripheral surface of the main body pipe (22);
It is characterized by having.

また、第18の発明は、
第17の発明の地中熱交換器において、
前記本体管(22)は、内周面に、周方向の溝(507)が形成されていることを特徴とする。
The eighteenth invention
In the underground heat exchanger of the seventeenth invention,
The main body pipe (22) is characterized in that a circumferential groove (507) is formed on an inner peripheral surface thereof.

また、第19の発明は、
第17の発明の地中熱交換器において、
前記拡散板(504)は、前記本体管(22)の長手方向に間隔をあけて複数設けられていることを特徴とする。
The nineteenth invention
In the underground heat exchanger of the seventeenth invention,
A plurality of the diffusion plates (504) are provided at intervals in the longitudinal direction of the main body tube (22).

また、第20の発明は、
第16の発明の地中熱交換器において、
前記地中熱交換部(21)は、液状の前記熱媒体を前記副熱交換部(25)から導入する螺旋状の液配管(23)が前記本体管(22)に設けられ、
前記液配管(23)には、液状の前記熱媒体を本体管(22)の内周面に導入する流出孔(502)が複数設けられていることを特徴とする。
In addition, the twentieth invention
In the underground heat exchanger of the sixteenth invention,
The underground heat exchange part (21) is provided with a spiral liquid pipe (23) for introducing the liquid heat medium from the auxiliary heat exchange part (25) in the main body pipe (22),
The liquid pipe (23) is provided with a plurality of outflow holes (502) for introducing the liquid heat medium into the inner peripheral surface of the main body pipe (22).

また、第21の発明は、
第16の発明の地中熱交換器において、
前記地中熱交換部(21)は、前記本体管(22)の上部に、液状の前記熱媒体を前記副熱交換部(25)から前記本体管(22)の内周面に導入する液配管(23)を備え、
前記液配管(23)は、前記本体管(22)内で複数の分岐管(501)に分岐していることを特徴とする。
The twenty-first invention
In the underground heat exchanger of the sixteenth invention,
The underground heat exchanging part (21) is a liquid that introduces the liquid heat medium from the auxiliary heat exchanging part (25) to the inner peripheral surface of the main body pipe (22) above the main body pipe (22). With piping (23)
The liquid pipe (23) is branched into a plurality of branch pipes (501) in the main body pipe (22).

また、第22の発明は、
第21の発明の地中熱交換器において、
前記分岐管(501)には、複数種類の長さのものがあり、
それぞれの分岐管(501)は、先端から液状の前記熱媒体を前記本体管(22)の内周面に導入することを特徴とする。
The twenty-second invention
In the underground heat exchanger of the twenty-first invention,
The branch pipe (501) has a plurality of types of lengths,
Each branch pipe (501) introduces the liquid heat medium into the inner peripheral surface of the main body pipe (22) from the tip.

また、第23の発明は、
第21の発明の地中熱交換器において、
それぞれの分岐管(501)は、前記本体管(22)の内周面に沿って該本体管(22)の長手方向に延びる延在部(503)を有し、
それぞれの延在部(503)には、前記本体管(22)の内周面に液状の前記熱媒体を導入する流出孔(502)が複数設けられていることを特徴とする。
The twenty-third invention
In the underground heat exchanger of the twenty-first invention,
Each branch pipe (501) has an extending part (503) extending in the longitudinal direction of the main body pipe (22) along the inner peripheral surface of the main body pipe (22),
Each extending portion (503) is provided with a plurality of outflow holes (502) for introducing the liquid heat medium on the inner peripheral surface of the main body tube (22).

これらの発明によれば、本体管(22)の内周面を、液状の熱媒体で均一に濡らすことが可能になる。   According to these inventions, it becomes possible to uniformly wet the inner peripheral surface of the main body tube (22) with the liquid heat medium.

第1の発明によれば、破損した配管(11)から漏れ出した冷媒回路(10)内の冷媒や潤滑油などが熱源機(30)内に留まるので、冷媒や潤滑油などが土壌に流れ込まないようにすることができる。すなわち、本発明は環境負荷がより小さなヒートポンプを提供することが可能になる。   According to the first invention, the refrigerant, lubricating oil, etc. in the refrigerant circuit (10) leaking from the damaged pipe (11) remains in the heat source unit (30), so that the refrigerant, lubricating oil, etc. flow into the soil. Can not be. That is, the present invention can provide a heat pump with a smaller environmental load.

また、第2の発明によれば、地中の温熱を利用したヒートポンプ(例えば空調システム)において、第1の発明の効果を得ることが可能になる。   In addition, according to the second invention, the effect of the first invention can be obtained in a heat pump (for example, an air conditioning system) that uses underground heat.

また、第3の発明によれば、熱媒体を効果的に循環させることが可能になるので、システムの効率が向上する。   Further, according to the third invention, the heat medium can be effectively circulated, so that the efficiency of the system is improved.

また、第4の発明によれば、地中の温熱を利用した運転(例えば暖房運転)と空気の冷熱を利用した運転(例えば冷房運転)の両方を行うようにシステムを構成した場合に、前記の効果を得ることが可能になる。   In addition, according to the fourth invention, when the system is configured to perform both operation using the underground heat (for example, heating operation) and operation using the cold air (for example, cooling operation), It becomes possible to obtain the effect.

また、第5の発明によれば、利用側熱交換器(60)の機能が凝縮器及び蒸発器の何れであっても、熱源側熱交換器(80)(地中熱交換部(21))、及び空気熱交換器(401)の少なくとも一方が熱交換を行う。それゆえ、冷媒回路(10)において効率のよい冷凍サイクルを行うことが可能になる。   Moreover, according to 5th invention, even if the function of a utilization side heat exchanger (60) is any of a condenser and an evaporator, a heat source side heat exchanger (80) (underground heat exchange part (21) ) And at least one of the air heat exchanger (401) performs heat exchange. Therefore, an efficient refrigeration cycle can be performed in the refrigerant circuit (10).

また、第6の発明によれば、地中の冷熱を利用したヒートポンプにおいて、前記の効果を得ることが可能になる。   Moreover, according to 6th invention, it becomes possible to acquire the said effect in the heat pump using underground cold.

また、第7の発明によれば、温熱を利用した運転(例えば暖房運転)と冷熱を利用した運転(例えば冷房運転)の両方を、地中熱交換部(21)によって行うようにシステムを構成した場合にも、前記の効果を得ることが可能になる。   Further, according to the seventh aspect of the invention, the system is configured such that both the operation using warm heat (for example, heating operation) and the operation using cold heat (for example, cooling operation) are performed by the underground heat exchange unit (21). Even in such a case, the above-described effect can be obtained.

また、第8から第14の発明によれば、本体管(22)の内周面を、液状の熱媒体で均一に濡らすことが可能になるので、地中熱交換部(21)において、液状の熱媒体を効率よく蒸発させることが可能になる。   Further, according to the eighth to fourteenth aspects, the inner peripheral surface of the main body pipe (22) can be uniformly wetted with a liquid heat medium. It is possible to efficiently evaporate the heat medium.

また、第15の発明によれば、地中熱交換部(21)が複数設けられたことによって、ヒートポンプの効率が向上する。   According to the fifteenth aspect, the efficiency of the heat pump is improved by providing a plurality of underground heat exchange sections (21).

また、副熱交換部(25)を共用したことにより、地中熱交換部(21)の複数設置が容易になる。例えば、副熱交換部(25)を地中熱交換部(21)毎に設けることも考えられるが、その場合には冷媒回路(10)を分岐させる必要がある。この冷媒回路(10)には、気体状の冷媒と液体状の冷媒が混在しているので、冷媒回路(10)の分岐には困難がともなう場合がある。しかしながら、副熱交換部(25)を共用すればこのような分岐が不要になり、容易にシステムを構築できるのである。   In addition, by sharing the sub heat exchange section (25), it is easy to install a plurality of underground heat exchange sections (21). For example, it is conceivable to provide a sub heat exchange section (25) for each underground heat exchange section (21), but in that case, it is necessary to branch the refrigerant circuit (10). Since the refrigerant circuit (10) contains a mixture of gaseous refrigerant and liquid refrigerant, it may be difficult to branch the refrigerant circuit (10). However, if the auxiliary heat exchanging section (25) is shared, such a branch becomes unnecessary, and the system can be easily constructed.

また、第16の発明によれば、破損した配管(11)から漏れ出した冷媒回路(10)内の冷媒や潤滑油などが熱源機(30)内に留まるので、冷媒や潤滑油などが土壌に流れ込まないようにすることができる。すなわち、本発明は環境負荷がより小さな地中熱交換器を提供することが可能になる。   Further, according to the sixteenth aspect, the refrigerant, lubricating oil, etc. in the refrigerant circuit (10) leaking from the damaged pipe (11) remains in the heat source unit (30), so that the refrigerant, lubricating oil, etc. Can be prevented from flowing into. That is, the present invention can provide a ground heat exchanger with a smaller environmental load.

また、第17から第23の発明によれば、本体管(22)の内周面を、液状の熱媒体で均一に濡らすことが可能になるので、液状の熱媒体を効率よく蒸発させることが可能になる。   Further, according to the seventeenth to twenty-third aspects, the inner peripheral surface of the main body tube (22) can be uniformly wetted with the liquid heat medium, so that the liquid heat medium can be efficiently evaporated. It becomes possible.

図1は、本発明の実施形態1に係る空調システムのシステム図である。FIG. 1 is a system diagram of an air conditioning system according to Embodiment 1 of the present invention. 図2は、地中熱交換部を地中に設置した状態を模式的に示す図である。Drawing 2 is a figure showing typically the state where the underground heat exchange part was installed in the ground. 図3は、実施形態1の変形例に係る空調システムのシステム図である。FIG. 3 is a system diagram of an air conditioning system according to a modification of the first embodiment. 図4は、本発明の実施形態2に係る空調システムのシステム図である。FIG. 4 is a system diagram of an air conditioning system according to Embodiment 2 of the present invention. 図5は、本発明の実施形態3に係る空調システムのシステム図であり、暖房運転時の状態を示す図である。FIG. 5 is a system diagram of an air conditioning system according to Embodiment 3 of the present invention, and shows a state during heating operation. 図6は、本発明の実施形態3に係る空調システムの暖房運転時の状態を示す図である。FIG. 6 is a diagram illustrating a state during the heating operation of the air conditioning system according to the third embodiment of the present invention. 図7は、本発明の実施形態4に係る空調システムのシステム図である。FIG. 7 is a system diagram of an air conditioning system according to Embodiment 4 of the present invention. 図8は、本発明の実施形態4に係る空調システムの暖房運転状態を説明する図である。FIG. 8 is a diagram illustrating a heating operation state of the air conditioning system according to the fourth embodiment of the present invention. 図9は、本発明の実施形態5に係る空調システムのシステム図である。FIG. 9 is a system diagram of an air conditioning system according to Embodiment 5 of the present invention. 図10は、本発明の実施形態5に係る空調システムのシステム図であり、暖房運転状態を説明する図である。FIG. 10 is a system diagram of an air conditioning system according to Embodiment 5 of the present invention, and is a diagram illustrating a heating operation state. 図11は、地中熱交換器の変形例における断面図である。FIG. 11 is a cross-sectional view of a modification of the underground heat exchanger. 図12は、拡散板の断面図である。FIG. 12 is a cross-sectional view of the diffusion plate. 図13は、拡散板の平面図である。FIG. 13 is a plan view of the diffusion plate. 図14は、溝の断面形状を示す図である。FIG. 14 is a diagram showing a cross-sectional shape of the groove. 図15は、流出孔の開口方向を説明する図である。FIG. 15 is a diagram for explaining the opening direction of the outflow hole. 図16は、流出孔の周方向位置を示す図である。FIG. 16 is a diagram illustrating the circumferential position of the outflow hole. 図17は、分岐管の周方向位置を示す図である。FIG. 17 is a diagram illustrating the circumferential position of the branch pipe. 図18は、図11(E)の地中熱交換器の変形例を示す図である。FIG. 18 is a view showing a modification of the underground heat exchanger of FIG. 図19は、流出孔の開口方向を説明する図である。FIG. 19 is a diagram for explaining the opening direction of the outflow hole. 図20は、分岐管の周方向位置を示す図である。FIG. 20 is a diagram illustrating the circumferential position of the branch pipe. 図21は、複数の地中熱交換部を有した空調システムの概略構成を示す図である。FIG. 21 is a diagram showing a schematic configuration of an air conditioning system having a plurality of underground heat exchange units.

以下、本発明のヒートポンプの一例として空調システムの実施形態について図面を参照しながら説明する。なお、以下の実施形態は、本質的に好ましい例示であって、本発明、その適用物、あるいはその用途の範囲を制限することを意図するものではない。また、以下の各実施形態や変形例の説明において、一度説明した構成要素と同様の機能を有する構成要素については、同一の符号を付して説明を省略する。   Hereinafter, embodiments of an air conditioning system will be described as an example of the heat pump of the present invention with reference to the drawings. The following embodiments are essentially preferable examples, and are not intended to limit the scope of the present invention, its application, or its use. In the following description of each embodiment and modification, components having the same functions as those described once will be given the same reference numerals and description thereof will be omitted.

《発明の実施形態1》
〈全体構成〉
実施形態1では、地中から採熱した熱によって暖房運転を行う空調システムについて説明する。図1は、本発明の実施形態1に係る空調システム(1)のシステム図である。空調システム(1)は、図1に示すように、冷媒回路(10)と地中熱交換器(20)とを備えている。この地中熱交換器(20)が地中から採熱を行う熱交換器である。また、この冷媒回路(10)には、圧縮機(50)、室内熱交換器(60)(利用側熱交換器)、膨張弁(70)、及び熱源側熱交換器(80)が配管(11)で接続されている。また、冷媒回路(10)には、冷媒が充填されている。そして、熱源側熱交換器(80)は、冷媒回路(10)の冷媒と、地中熱交換器(20)内の熱媒体(後述)とを熱交換させるようになっている。
Embodiment 1 of the Invention
<overall structure>
In the first embodiment, an air conditioning system that performs a heating operation using heat collected from the ground will be described. FIG. 1 is a system diagram of an air conditioning system (1) according to Embodiment 1 of the present invention. As shown in FIG. 1, the air conditioning system (1) includes a refrigerant circuit (10) and a ground heat exchanger (20). This underground heat exchanger (20) is a heat exchanger that collects heat from underground. The refrigerant circuit (10) includes a compressor (50), an indoor heat exchanger (60) (use side heat exchanger), an expansion valve (70) and a heat source side heat exchanger (80). 11) Connected. The refrigerant circuit (10) is filled with refrigerant. The heat source side heat exchanger (80) exchanges heat between the refrigerant in the refrigerant circuit (10) and a heat medium (described later) in the underground heat exchanger (20).

〈各部の構成〉
圧縮機(50)は、前記冷媒を吸入ポートから吸入して圧縮し、圧縮した冷媒を吐出ポートから吐出する。具体的には、この圧縮機(50)には、例えばスクロール圧縮機などの種々の圧縮機を採用できる。この冷媒回路(10)では、圧縮機(50)は、吐出ポートが室内熱交換器(60)に接続され、吸入ポートが熱源側熱交換器(80)に接続されている。なお、圧縮機(50)には潤滑油が必要なので、この圧縮機(50)内には潤滑油が充填されている。潤滑油の一部は、圧縮機(50)の運転に伴って、冷媒回路(10)を循環する。
<Configuration of each part>
The compressor (50) sucks and compresses the refrigerant from the suction port, and discharges the compressed refrigerant from the discharge port. Specifically, various compressors such as a scroll compressor can be adopted as the compressor (50). In the refrigerant circuit (10), the compressor (50) has a discharge port connected to the indoor heat exchanger (60) and a suction port connected to the heat source side heat exchanger (80). Since the compressor (50) requires lubricating oil, the compressor (50) is filled with lubricating oil. Part of the lubricating oil circulates in the refrigerant circuit (10) as the compressor (50) is operated.

室内熱交換器(60)は、冷媒を室内空気と熱交換させるための空気熱交換器である。この室内熱交換器(60)には、例えば、クロスフィン型のフィン・アンド・チューブ熱交換器などを採用することができる。この空調システム(1)では、室内熱交換器(60)は、空気調和を行う室内に配置されたいわゆる室内機(40)に組み込まれている。また、冷媒回路(10)においては、室内熱交換器(60)の一端は、既述の通り圧縮機(50)の吐出ポートに接続され、他の一端は膨張弁(70)に接続されている。そして、暖房を行う際に、圧縮機(50)から室内熱交換器(60)へ流入した高圧冷媒の熱を室内空気に放熱させる。なお、この室内熱交換器(60)の近傍には、室内ファン(図示は省略)が設置されている。室内ファンは、調和空気を室内へ送風する。   The indoor heat exchanger (60) is an air heat exchanger for exchanging heat between the refrigerant and room air. For the indoor heat exchanger (60), for example, a cross fin type fin-and-tube heat exchanger or the like can be employed. In this air conditioning system (1), the indoor heat exchanger (60) is incorporated in a so-called indoor unit (40) disposed in a room that performs air conditioning. In the refrigerant circuit (10), one end of the indoor heat exchanger (60) is connected to the discharge port of the compressor (50) as described above, and the other end is connected to the expansion valve (70). Yes. And when heating, the heat | fever of the high pressure refrigerant | coolant which flowed into the indoor heat exchanger (60) from the compressor (50) is radiated to indoor air. An indoor fan (not shown) is installed in the vicinity of the indoor heat exchanger (60). The indoor fan blows conditioned air into the room.

膨張弁(70)は、流入孔が室内熱交換器(60)に接続され、該室内熱交換器(60)から流入した冷媒を膨張させて、所定の圧力まで減圧させてから、熱源側熱交換器(80)に流出させる。膨張弁(70)は、本発明の膨張機構の一例である。   The expansion valve (70) has an inflow hole connected to the indoor heat exchanger (60), expands the refrigerant flowing in from the indoor heat exchanger (60), reduces the pressure to a predetermined pressure, and then heats the heat source side heat. Drain to exchanger (80). The expansion valve (70) is an example of the expansion mechanism of the present invention.

熱源側熱交換器(80)は、地中熱交換器(20)内の熱媒体(後述)と熱交換を行うようになっている。熱源側熱交換器(80)の構成は後述する。   The heat source side heat exchanger (80) exchanges heat with a heat medium (described later) in the underground heat exchanger (20). The configuration of the heat source side heat exchanger (80) will be described later.

上述の圧縮機(50)、膨張弁(70)、及び熱源側熱交換器(80)は、1つのケーシング内に配置されて、いわゆる室外機(30)として屋外に設置されている。この室外機(30)は、本発明の熱源機の一例である。なお、熱源側熱交換器(80)の配置には特徴があるので、この点も後に詳述する。   The compressor (50), the expansion valve (70), and the heat source side heat exchanger (80) described above are disposed in one casing and are installed outdoors as a so-called outdoor unit (30). This outdoor unit (30) is an example of the heat source unit of the present invention. Since the arrangement of the heat source side heat exchanger (80) has characteristics, this point will also be described in detail later.

地中熱交換器(20)は、土壌から熱を採熱し、熱源側熱交換器(80)と熱交換するようになっている。以下では、地中熱交換器(20)の構成について詳述する。   The underground heat exchanger (20) collects heat from the soil and exchanges heat with the heat source side heat exchanger (80). Hereinafter, the configuration of the underground heat exchanger (20) will be described in detail.

〈地中熱交換器(20)の構成〉
地中熱交換器(20)は、地中熱交換部(21)、及び副熱交換部(25)を備えている。この地中熱交換部(21)と副熱交換部(25)とは、互いに配管接続されている。また、この地中熱交換器(20)内には、熱媒体として、所定の量の二酸化炭素が封入されている。この熱媒体は、後述するように、地中熱交換部(21)において地中熱によって蒸発し、副熱交換部(25)内で凝縮する。
<Configuration of underground heat exchanger (20)>
The underground heat exchanger (20) includes an underground heat exchange part (21) and a sub heat exchange part (25). The underground heat exchange section (21) and the sub heat exchange section (25) are connected to each other by piping. In the underground heat exchanger (20), a predetermined amount of carbon dioxide is sealed as a heat medium. As will be described later, this heat medium evaporates due to underground heat in the underground heat exchange section (21) and condenses in the auxiliary heat exchange section (25).

−地中熱交換部(21)−
地中熱交換部(21)は、地中に埋設されて土壌から採熱を行う。ここでの土壌とは、種々の地層を含む概念である。例えば、図2は、地中熱交換部(21)を地中に設置した状態を模式的に示す図である。図2に示すように、地層には、主に土砂のみで形成された層、土砂と水を含んだ層、主に水を含んだ層、さらには、岩石が連続して分布している岩盤等がある。この地中熱交換部(21)は何れの地層に設置してもよい。図2では、これらの各層に渡り地中熱交換部(21)が設置された状態を示しているが、例えば、何れか一つの地層のみにおいて地中熱交換部(21)が熱交換を行うように設置してもよい。なお、図2において、「HP」と記載されているのは、空調システム(1)の本体部分(地中熱交換部(21)以外の部分)を示している。
−Ground heat exchanger (21) −
The underground heat exchanger (21) is buried in the ground and collects heat from the soil. The soil here is a concept including various strata. For example, FIG. 2 is a diagram schematically showing a state in which the underground heat exchange section (21) is installed in the ground. As shown in FIG. 2, the formation includes a layer mainly composed of earth and sand, a layer containing earth and sand, a layer mainly containing water, and a bedrock in which rocks are continuously distributed. Etc. This underground heat exchange part (21) may be installed in any formation. FIG. 2 shows a state in which the underground heat exchange section (21) is installed across each of these layers. For example, the underground heat exchange section (21) performs heat exchange in only one of the formations. You may install as follows. In FIG. 2, “HP” indicates a main part of the air conditioning system (1) (a part other than the underground heat exchange part (21)).

この地中熱交換部(21)は、具体的には、図1に示すように、本体管(22)、液配管(23)、及びガス配管(24)を備えている。   Specifically, as shown in FIG. 1, the underground heat exchange section (21) includes a main body pipe (22), a liquid pipe (23), and a gas pipe (24).

本体管(22)は、両端が閉じた管状に形成され、地中に縦向きに埋設される。この例では、本体管(22)は、5m程度の長さを有した鋼管で構成している。本体管(22)を埋設する場合は、垂直に地中に埋設するのが理想であるが、ある程度の傾斜は許容される。なお、この例では、本体管(22)は、その下端が10m程度に達するように埋設してある。   The main body pipe (22) is formed in a tubular shape whose both ends are closed, and is buried vertically in the ground. In this example, the main body pipe (22) is formed of a steel pipe having a length of about 5 m. When embedding the main pipe (22), it is ideal to embed it vertically in the ground, but a certain degree of inclination is allowed. In this example, the main body pipe (22) is embedded so that the lower end thereof reaches about 10 m.

液配管(23)は、副熱交換部(25)内に溜っている液状の熱媒体を本体管(22)内に戻すための配管である。この例では、液配管(23)は、本体管(22)の上方側(本体管(22)を埋設した状態で地表側となる側)から該本体管(22)内に挿入され、一端が副熱交換部(25)に接続されている。また、液配管(23)の他の一端は、本体管(22)内の上方において、本体管(22)内に開口している。   The liquid pipe (23) is a pipe for returning the liquid heat medium accumulated in the sub heat exchange section (25) into the main body pipe (22). In this example, the liquid pipe (23) is inserted into the main body pipe (22) from the upper side of the main body pipe (22) (the side that becomes the ground surface side when the main body pipe (22) is embedded), and one end of the liquid pipe (23) is inserted. It is connected to the auxiliary heat exchanger (25). The other end of the liquid pipe (23) opens into the main body pipe (22) above the main body pipe (22).

また、ガス配管(24)は、本体管(22)内の気体状の熱媒体を副熱交換部(25)内に送るための配管である。このガス配管(24)も、本体管(22)の上方側から、該本体管(22)内に挿入され、ガス配管(24)の一端が、副熱交換部(25)に接続されている。ガス配管(24)の他の一端は、本体管(22)内の上方の空間において開口している。なお、液配管(23)及びガス配管(24)と、副熱交換部(25)との接続については後に詳述する。   The gas pipe (24) is a pipe for sending the gaseous heat medium in the main body pipe (22) into the sub heat exchange section (25). This gas pipe (24) is also inserted into the main body pipe (22) from the upper side of the main body pipe (22), and one end of the gas pipe (24) is connected to the auxiliary heat exchange section (25). . The other end of the gas pipe (24) opens in the upper space in the main body pipe (22). The connection between the liquid pipe (23) and the gas pipe (24) and the auxiliary heat exchange section (25) will be described in detail later.

−副熱交換部(25)−
副熱交換部(25)は、地中熱交換部(21)内で蒸発した気体状の熱媒体が、ガス配管(24)を介して導入され、この気体状の熱媒体と、熱源側熱交換器(80)内の冷媒とを熱交換させるようになっている。この例では、副熱交換部(25)は、密閉容器である。そして、副熱交換部(25)は、室外機(30)内に設置されている。
−Sub-heat exchanger (25) −
In the auxiliary heat exchange section (25), the gaseous heat medium evaporated in the underground heat exchange section (21) is introduced through the gas pipe (24), and the gaseous heat medium and the heat source side heat Heat is exchanged with the refrigerant in the exchanger (80). In this example, the auxiliary heat exchange part (25) is a sealed container. And the auxiliary heat exchange part (25) is installed in the outdoor unit (30).

この副熱交換部(25)には、ガス配管(24)が接続され、ガス配管(24)は、副熱交換部(25)内の、該副熱交換部(25)の設置状態で上方となる側(以下、説明の便宜のため上面側と呼ぶ)で開口している。これにより、後述するように、本体管(22)内で蒸発してガス状になった熱媒体が、副熱交換部(25)内に導入される。   A gas pipe (24) is connected to the auxiliary heat exchange section (25), and the gas pipe (24) is located above the auxiliary heat exchange section (25) in the installed state of the auxiliary heat exchange section (25). (Referred to below as the upper surface side for convenience of description). Thereby, as will be described later, the heat medium evaporated in the main body tube (22) and turned into a gaseous state is introduced into the sub heat exchange section (25).

この副熱交換部(25)内には、上面側の空間に、前記熱源側熱交換器(80)が配置されている。熱源側熱交換器(80)は、副熱交換部(25)内において、気体状の熱媒体と、冷媒回路(10)の冷媒とを熱交換させる。具体的には、熱源側熱交換器(80)には、液状の冷媒が流入するので、熱源側熱交換器(80)内の冷媒は、副熱交換部(25)内の気体状の熱媒体から吸熱して蒸発する。このとき、副熱交換部(25)内の熱媒体は、凝縮して液状となって、該副熱交換部(25)の設置状態で下方となる側(以下、説明の便宜のため底面側と呼ぶ)に溜ることになる。   In the sub heat exchanger (25), the heat source side heat exchanger (80) is arranged in the space on the upper surface side. The heat source side heat exchanger (80) exchanges heat between the gaseous heat medium and the refrigerant in the refrigerant circuit (10) in the sub heat exchange section (25). Specifically, since the liquid refrigerant flows into the heat source side heat exchanger (80), the refrigerant in the heat source side heat exchanger (80) is the gaseous heat in the sub heat exchanger (25). It absorbs heat from the medium and evaporates. At this time, the heat medium in the auxiliary heat exchange section (25) condenses and becomes liquid and becomes the lower side in the installed state of the auxiliary heat exchange section (25) (hereinafter, the bottom side for convenience of explanation) Will be accumulated).

また、副熱交換部(25)には、底面側から液配管(23)が挿入され、該液配管(23)は、副熱交換部(25)内の底面で開口している。これにより、液配管(23)は、副熱交換部(25)内に溜った液状の前記熱媒体を本体管(22)内に流出させることができる。   In addition, a liquid pipe (23) is inserted into the auxiliary heat exchange section (25) from the bottom surface side, and the liquid pipe (23) is opened at the bottom face in the auxiliary heat exchange section (25). As a result, the liquid pipe (23) can cause the liquid heat medium accumulated in the sub heat exchange section (25) to flow into the main body pipe (22).

なお、熱源側熱交換器(80)の形式は、特には限定されない。例えば、熱源側熱交換器(80)には、いわゆるプレート式熱交換器などの種々の形式のものを採用できる。   The type of the heat source side heat exchanger (80) is not particularly limited. For example, the heat source side heat exchanger (80) can employ various types such as a so-called plate heat exchanger.

〈運転動作〉
本実施形態では、圧縮機(50)が運転状態にされると、圧縮された冷媒(ガス冷媒)が圧縮機(50)の吐出ポートから吐出される。圧縮機(50)から吐出された冷媒は、室内熱交換器(60)へ送られる。そして、室内熱交換器(60)に流入した冷媒は、室内熱交換器(60)で室内空気へ放熱する。この室内熱交換器(60)では室内空気が加熱され、加熱された室内空気が前記室内ファンによって室内へ送り返される。室内熱交換器(60)で放熱した冷媒は、膨張弁(70)へ送られる。膨張弁(70)に流入した冷媒は、膨張弁(70)を通過する際に減圧されて液状となって、熱源側熱交換器(80)に流入する。なお、冷媒回路(10)では、圧縮機(50)の運転に伴って、圧縮機(50)用の潤滑油の一部が循環する。
<Driving operation>
In the present embodiment, when the compressor (50) is put into an operating state, the compressed refrigerant (gas refrigerant) is discharged from the discharge port of the compressor (50). The refrigerant discharged from the compressor (50) is sent to the indoor heat exchanger (60). And the refrigerant | coolant which flowed into the indoor heat exchanger (60) radiates heat | fever to indoor air with an indoor heat exchanger (60). In this indoor heat exchanger (60), indoor air is heated, and the heated indoor air is sent back indoors by the indoor fan. The refrigerant radiated by the indoor heat exchanger (60) is sent to the expansion valve (70). The refrigerant that has flowed into the expansion valve (70) is reduced in pressure when passing through the expansion valve (70), becomes liquid, and flows into the heat source side heat exchanger (80). In the refrigerant circuit (10), part of the lubricating oil for the compressor (50) circulates with the operation of the compressor (50).

このとき、本体管(22)内では、本体管(22)の内周面と、液状の熱媒体と熱交換を行うことで、熱媒体は蒸発して気体状になる。すなわち、本体管(22)は、地中において土壌から採熱を行って熱媒体を相変化させるのである。このように熱を熱媒体に奪われた本体管(22)は土壌から採熱し、これにより、本体管(22)の熱が補われる。   At this time, in the main body pipe (22), the heat medium evaporates into a gaseous state by exchanging heat with the inner peripheral surface of the main body pipe (22) and the liquid heat medium. That is, the main body pipe (22) collects heat from the soil in the ground to change the phase of the heat medium. The main body tube (22) thus deprived of heat by the heat medium collects heat from the soil, and thereby the heat of the main body tube (22) is supplemented.

一方、気体状になった熱媒体は、ガス配管(24)を介して、副熱交換部(25)に流入する。既述の通り、熱源側熱交換器(80)には、液状の冷媒が流入しているので、熱源側熱交換器(80)内の冷媒は、副熱交換部(25)内の気体状の熱媒体から吸熱して蒸発する。これにより、副熱交換部(25)内の熱媒体は、凝縮して液状となって、該副熱交換部(25)の底面側に溜る。すなわち、熱源側熱交換器(80)は、副熱交換部(25)に導入された熱媒体の相変化を利用して該熱媒体と熱交換を行うのである。   On the other hand, the gaseous heat medium flows into the auxiliary heat exchange section (25) via the gas pipe (24). As described above, since the liquid refrigerant flows into the heat source side heat exchanger (80), the refrigerant in the heat source side heat exchanger (80) is in a gaseous state in the sub heat exchange section (25). It absorbs heat from the heat medium and evaporates. As a result, the heat medium in the auxiliary heat exchanging section (25) condenses and becomes liquid and accumulates on the bottom surface side of the auxiliary heat exchanging section (25). That is, the heat source side heat exchanger (80) exchanges heat with the heat medium by using the phase change of the heat medium introduced into the sub heat exchange section (25).

副熱交換部(25)の底面に溜った液状の熱媒体は、液配管(23)を介して、本体管(22)内に、該本体管(22)の上方側から導入される。本体管(22)に導入された熱媒体は、本体管(22)の内周面を伝って、本体管(22)の下方へと向かって流れて行く。このように、液状の熱媒体が本体管(22)の内周面を伝って流れることで、熱媒体は、該内周面と熱交換して再び蒸発する。蒸発した熱媒体は、ガス配管(24)を通って副熱交換部(25)内に流入する。すなわち、地中熱交換器(20)では、熱媒体が自然循環するのである。   The liquid heat medium accumulated on the bottom surface of the sub heat exchange section (25) is introduced from the upper side of the main body pipe (22) into the main body pipe (22) through the liquid pipe (23). The heat medium introduced into the main body pipe (22) flows along the inner peripheral surface of the main body pipe (22) toward the lower side of the main body pipe (22). As described above, the liquid heat medium flows along the inner peripheral surface of the main body tube (22), so that the heat medium exchanges heat with the inner peripheral surface and evaporates again. The evaporated heat medium flows into the auxiliary heat exchange part (25) through the gas pipe (24). That is, in the underground heat exchanger (20), the heat medium naturally circulates.

一般的に、ガス配管(24)等では圧力損失が起こるので、本体管(22)内の圧力によっては、十分に熱媒体を循環させることができないとも考えられる。しかしながら、地中熱交換部(21)と副熱交換部(25)との間には十分なヘッド差(H)があるので、熱媒体を容易に循環させることができる。なお、図1等において、Peは本体管(22)内の熱媒体の圧力(蒸発圧力)、Pcは、副熱交換部(25)内の熱媒体の圧力(凝縮圧力)、ΔPはガス配管(24)における圧力損失である。   Generally, pressure loss occurs in the gas pipe (24) or the like, so it is considered that the heat medium cannot be circulated sufficiently depending on the pressure in the main pipe (22). However, since there is a sufficient head difference (H) between the underground heat exchange section (21) and the sub heat exchange section (25), the heat medium can be easily circulated. 1 and the like, Pe is the pressure (evaporation pressure) of the heat medium in the main body pipe (22), Pc is the pressure (condensation pressure) of the heat medium in the auxiliary heat exchange section (25), and ΔP is the gas pipe. It is the pressure loss in (24).

以上の動作が繰り返され、冷媒回路(10)では、熱源側熱交換器(80)が蒸発器として機能し、且つ利用側熱交換器(60)が凝縮器として機能する。   The above operation is repeated, and in the refrigerant circuit (10), the heat source side heat exchanger (80) functions as an evaporator, and the use side heat exchanger (60) functions as a condenser.

〈本実施形態における効果〉
以上のように、本実施形態では、副熱交換部(25)を室外機(30)(熱源機)内に設けた。そのため、例え、冷媒回路(10)を構成する配管(11)が破損したとしても、破損した配管(11)から流れ出した冷媒や潤滑油などは、室外機(30)内に留まる。したがって、本実施形態では、破損した配管(11)から流出した冷媒や潤滑油などが土壌に流れ込まないようにすることができる。すなわち、本実施形態は環境負荷がより小さな空調システム(暖房システム)を提供できるのである。
<Effect in this embodiment>
As described above, in the present embodiment, the auxiliary heat exchange unit (25) is provided in the outdoor unit (30) (heat source unit). Therefore, even if the pipe (11) constituting the refrigerant circuit (10) is damaged, the refrigerant, the lubricating oil, and the like flowing out from the damaged pipe (11) remain in the outdoor unit (30). Therefore, in this embodiment, it is possible to prevent refrigerant, lubricating oil, and the like flowing out from the damaged pipe (11) from flowing into the soil. That is, this embodiment can provide an air conditioning system (heating system) with a smaller environmental load.

また、地中熱交換部(21)と副熱交換部(25)との間で熱媒体が自然循環するので、地中からの採熱に動力を必要としない。しかも、地中熱交換部(21)と副熱交換部(25)に分けて地中熱交換器(20)を構成したので、地中熱交換部(21)の構造が簡単になる。   Further, since the heat medium naturally circulates between the underground heat exchange section (21) and the auxiliary heat exchange section (25), no power is required for heat collection from the underground. In addition, since the underground heat exchanger (20) is configured by being divided into the underground heat exchanger (21) and the auxiliary heat exchanger (25), the structure of the underground heat exchanger (21) is simplified.

《実施形態1の変形例》
なお、例えば、前記圧力損失が大きいことなどが原因で、熱媒体の自然循環を十分に行えない場合には、地中熱交換部(21)内で蒸発した熱媒体を副熱交換部(25)に搬送するガスポンプ(201)(搬送装置)を設けてもよい。図3は、実施形態1の変形例に係る空調システムのシステム図である。この例では、図3に示すように、ガス配管(24)の途中にガスポンプ(201)を設けてある。なお、図3において、Hmaxはヘッド差、Hpumpはガスポンプ(201)による圧力上昇分である。
<< Modification of Embodiment 1 >>
For example, when the natural circulation of the heat medium cannot be sufficiently performed due to the large pressure loss, the heat medium evaporated in the underground heat exchange part (21) is removed from the sub heat exchange part (25 ) May be provided with a gas pump (201) (conveying device). FIG. 3 is a system diagram of an air conditioning system according to a modification of the first embodiment. In this example, as shown in FIG. 3, a gas pump (201) is provided in the middle of the gas pipe (24). In FIG. 3, Hmax is the head difference, and Hpump is the pressure increase due to the gas pump (201).

《発明の実施形態2》
本発明の実施形態2では、冷房運転が可能な空調システムについて説明する。図4は、本発明の実施形態2に係る空調システム(2)のシステム図である。この空調システム(2)は、実施形態1の空調システム(1)に対してガスポンプ(201)を追加するとともに、副熱交換部(25)、及び地中熱交換部(21)の構成に変更を加えたものである。
<< Embodiment 2 of the Invention >>
In Embodiment 2 of the present invention, an air conditioning system capable of cooling operation will be described. FIG. 4 is a system diagram of an air conditioning system (2) according to Embodiment 2 of the present invention. This air-conditioning system (2) has a gas pump (201) added to the air-conditioning system (1) of the first embodiment, and is changed to the configuration of the auxiliary heat exchange unit (25) and the underground heat exchange unit (21). Is added.

具体的には、ガスポンプ(201)は、ガス配管(24)の途中に設けられ、副熱交換部(25)内の気体状の熱媒体を地中熱交換部(21)内に搬送するようになっている。そのため、この例では、ガス配管(24)は、副熱交換部(25)内の上面側の空間で開口するように配置されている。   Specifically, the gas pump (201) is provided in the middle of the gas pipe (24) so as to convey the gaseous heat medium in the auxiliary heat exchange part (25) into the underground heat exchange part (21). It has become. Therefore, in this example, the gas pipe (24) is disposed so as to open in a space on the upper surface side in the sub heat exchange section (25).

また、熱源側熱交換器(80)は、副熱交換部(25)内の液状の熱媒体と熱交換を行うようになっている。この例では、熱源側熱交換器(80)は、副熱交換部(25)の底面に面して配置され、副熱交換部(25)に溜った液状の熱媒体に接するようになっている。   The heat source side heat exchanger (80) exchanges heat with the liquid heat medium in the sub heat exchange section (25). In this example, the heat source side heat exchanger (80) is disposed facing the bottom surface of the sub heat exchange section (25) and comes into contact with the liquid heat medium accumulated in the sub heat exchange section (25). Yes.

また、地中熱交換部(21)では、実施形態1とは異なり、液配管(23)に代えて、冷房用液配管(202)が設けられている。冷房用液配管(202)は、本体管(22)の上方側から該本体管(22)内に挿入され、一端が副熱交換部(25)に接続されている。また、冷房用液配管(202)の他の一端は、本体管(22)の低面付近まで延びている。このように冷房用液配管(202)を配置したのは、該冷房用液配管(202)によって、本体管(22)の底の溜った液状の熱媒体を副熱交換部(25)に搬送するためである。   In the underground heat exchange section (21), unlike the first embodiment, a cooling liquid pipe (202) is provided instead of the liquid pipe (23). The cooling liquid pipe (202) is inserted into the main body pipe (22) from the upper side of the main body pipe (22), and one end thereof is connected to the sub heat exchange section (25). The other end of the cooling liquid pipe (202) extends to the vicinity of the lower surface of the main pipe (22). The cooling liquid pipe (202) is arranged in this way because the cooling liquid pipe (202) conveys the liquid heat medium accumulated at the bottom of the main body pipe (22) to the sub heat exchange section (25). It is to do.

〈運転動作〉
この空調システム(2)では、運転開始前は、地中熱交換部(21)では、本体管(22)の内周面で熱媒体が冷却されて液体となって本体管(22)の底に溜っている。また、副熱交換部(25)内には気体状の熱媒体も存在している。ここで、空調システム(2)において冷房運転を行うには、圧縮機(50)とガスポンプ(201)を運転状態にする。
<Driving operation>
In this air conditioning system (2), before the start of operation, in the underground heat exchanger (21), the heat medium is cooled on the inner peripheral surface of the main body pipe (22) to become a liquid, and the bottom of the main body pipe (22) It collects in. Further, a gaseous heat medium is also present in the auxiliary heat exchange section (25). Here, in order to perform the cooling operation in the air conditioning system (2), the compressor (50) and the gas pump (201) are put into operation.

ガスポンプ(201)が運転状態になると、副熱交換部(25)内の気体状の熱媒体が地中熱交換部(21)内に搬送される。すると、本体管(22)内の圧力が上昇し、本体管(22)内に溜っている液状の熱媒体が、冷房用液配管(202)を通って副熱交換部(25)内に搬送され、副熱交換部(25)の底に溜ることになる。   When the gas pump (201) is in an operating state, the gaseous heat medium in the auxiliary heat exchange unit (25) is conveyed into the underground heat exchange unit (21). Then, the pressure in the main body pipe (22) rises, and the liquid heat medium accumulated in the main body pipe (22) passes through the cooling liquid pipe (202) and is transported into the auxiliary heat exchange section (25). Thus, it accumulates at the bottom of the auxiliary heat exchange section (25).

一方、圧縮機(50)が運転状態にされると、圧縮された冷媒(ガス冷媒)が圧縮機(50)の吐出ポートから吐出される。圧縮機(50)から吐出された冷媒は、熱源側熱交換器(80)へ送られる。熱源側熱交換器(80)では、熱源側熱交換器(80)内の液状の熱媒体と、副熱交換部(25)内の気体状の熱媒体とが熱交換を行う。これにより、熱源側熱交換器(80)内を流通しているガス冷媒が凝縮する。すなわち、熱源側熱交換器(80)では、副熱交換部(25)に導入された熱媒体の相変化を利用して該熱媒体と冷媒とが熱交換を行うのである。   On the other hand, when the compressor (50) is put into operation, the compressed refrigerant (gas refrigerant) is discharged from the discharge port of the compressor (50). The refrigerant discharged from the compressor (50) is sent to the heat source side heat exchanger (80). In the heat source side heat exchanger (80), the liquid heat medium in the heat source side heat exchanger (80) and the gaseous heat medium in the sub heat exchanger (25) exchange heat. Thereby, the gas refrigerant which has distribute | circulated the inside of the heat source side heat exchanger (80) condenses. That is, in the heat source side heat exchanger (80), the heat medium and the refrigerant exchange heat using the phase change of the heat medium introduced into the sub heat exchange section (25).

熱源側熱交換器(80)で凝縮した冷媒は、膨張弁(70)に導入され、膨張弁(70)で減圧されてから室内熱交換器(60)に導入される。室内熱交換器(60)に流入した冷媒は、室内空気から吸熱して蒸発する。これにより、室内熱交換器(60)では室内空気が冷却され、冷却された室内空気が前記室内ファンによって室内へ送り返される。室内熱交換器(60)で蒸発した冷媒は、圧縮機(50)の吸入ポートに導入される。圧縮機(50)は、この冷媒を吸入して圧縮し、再び熱源側熱交換器(80)へ吐出する。   The refrigerant condensed in the heat source side heat exchanger (80) is introduced into the expansion valve (70), decompressed by the expansion valve (70), and then introduced into the indoor heat exchanger (60). The refrigerant flowing into the indoor heat exchanger (60) absorbs heat from the indoor air and evaporates. Thereby, indoor air is cooled in the indoor heat exchanger (60), and the cooled indoor air is sent back into the room by the indoor fan. The refrigerant evaporated in the indoor heat exchanger (60) is introduced into the suction port of the compressor (50). The compressor (50) sucks and compresses the refrigerant and discharges it again to the heat source side heat exchanger (80).

一方、熱源側熱交換器(80)において冷媒と熱交換を行った熱媒体は、蒸発することになる。蒸発した熱媒体は、副熱交換部(25)内の空間に溜る。そして、空間に溜った気体状の熱媒体は、ガスポンプ(201)によって、地中熱交換部(21)に搬送される。地中熱交換部(21)に搬送された熱媒体は、本体管(22)の内周面に放熱して凝縮する。すなわち、この例でも地中熱交換部(21)は、地中において土壌から採熱を行って熱媒体を相変化させるのである。   On the other hand, the heat medium that has exchanged heat with the refrigerant in the heat source side heat exchanger (80) evaporates. The evaporated heat medium accumulates in the space in the sub heat exchange section (25). Then, the gaseous heat medium accumulated in the space is conveyed to the underground heat exchange section (21) by the gas pump (201). The heat medium conveyed to the underground heat exchange part (21) dissipates heat and condenses on the inner peripheral surface of the main body pipe (22). That is, also in this example, the underground heat exchanging part (21) collects heat from the soil in the ground to change the phase of the heat medium.

〈本実施形態における効果〉
以上のように、冷房を行うように空調システムを構成した場合にも、実施形態1と同様に、副熱交換部(25)を室外機(30)(熱源機)内に設けることができる。それゆえ、本実施形態においても、例え、冷媒回路(10)を構成する配管(11)が破損したとしても、配管(11)内の冷媒や潤滑油などが土壌に流れ込まないようにすることができる。すなわち、本実施形態は環境負荷がより小さな空調システム(冷房システム)を提供できるのである。
<Effect in this embodiment>
As described above, even when the air conditioning system is configured to perform cooling, the auxiliary heat exchange unit (25) can be provided in the outdoor unit (30) (heat source unit) as in the first embodiment. Therefore, also in this embodiment, even if the pipe (11) constituting the refrigerant circuit (10) is damaged, it is possible to prevent refrigerant, lubricating oil, etc. in the pipe (11) from flowing into the soil. it can. That is, this embodiment can provide an air conditioning system (cooling system) with a smaller environmental load.

《発明の実施形態3》
本発明の実施形態3では、暖房運転と冷房運転の両方が可能な空調システムについて説明する。図5は、本発明の実施形態3に係る空調システム(3)のシステム図である。また、図6は、空調システム(2)の暖房運転時の状態を示す図である。この空調システム(3)は、図5等に示すように、実施形態1の空調システム(1)に、第1、第2熱源側熱交換部(301,302)、四路切換弁(303)、冷媒切換部(304)、及びガスポンプ(201)(搬送装置)を追加している。
<< Embodiment 3 of the Invention >>
In Embodiment 3 of the present invention, an air conditioning system capable of both heating operation and cooling operation will be described. FIG. 5 is a system diagram of an air conditioning system (3) according to Embodiment 3 of the present invention. Moreover, FIG. 6 is a figure which shows the state at the time of heating operation of an air conditioning system (2). As shown in FIG. 5 and the like, the air conditioning system (3) includes, in addition to the air conditioning system (1) of the first embodiment, first and second heat source side heat exchange units (301, 302), a four-way switching valve (303), a refrigerant. A switching unit (304) and a gas pump (201) (conveyance device) are added.

また、地中熱交換器(20)は、暖房運転と冷房運転の両方に使用できるように、実施形態1の地中熱交換器(20)に変更を加えている。具体的には、暖房時に使用していた液配管(23)(以下では暖房用液配管とも呼ぶ)に加えて、冷房用液配管(202)(実施形態2を参照)を追加している。   Moreover, the underground heat exchanger (20) is changing the underground heat exchanger (20) of Embodiment 1 so that it can be used for both heating operation and cooling operation. Specifically, in addition to the liquid pipe (23) (hereinafter also referred to as a heating liquid pipe) used during heating, a cooling liquid pipe (202) (see Embodiment 2) is added.

〈第1、第2熱源側熱交換部(301,302)〉
本実施形態では、第1、第2熱源側熱交換部(301,302)によって、熱源側熱交換器(80)を構成している。第1熱源側熱交換部(301)は、実施形態1の熱源側熱交換器(80)と同様の機能を有している。すなわち、この第1熱源側熱交換部(301)では、気体状の熱媒体と、冷媒回路(10)の冷媒とが熱交換を行うようになっている。また、第2熱源側熱交換部(302)は、実施形態2の熱源側熱交換器(80)と同様の機能を有している。すなわち、第2熱源側熱交換部(302)では、副熱交換部(25)内の液状の熱媒体と、冷媒回路(10)の冷媒とが熱交換を行うようになっている。この第2熱源側熱交換部(302)も、副熱交換部(25)の底面に面して配置され、副熱交換部(25)に溜った液状の熱媒体に接するようになっている。
<First and second heat source side heat exchange sections (301, 302)>
In this embodiment, the heat source side heat exchanger (80) is comprised by the 1st, 2nd heat source side heat exchange part (301,302). The 1st heat source side heat exchange part (301) has the same function as the heat source side heat exchanger (80) of Embodiment 1. That is, in the first heat source side heat exchange section (301), the gaseous heat medium and the refrigerant in the refrigerant circuit (10) exchange heat. Moreover, the 2nd heat source side heat exchange part (302) has a function similar to the heat source side heat exchanger (80) of Embodiment 2. FIG. That is, in the second heat source side heat exchanging section (302), the liquid heat medium in the sub heat exchanging section (25) and the refrigerant in the refrigerant circuit (10) exchange heat. The second heat source side heat exchanging part (302) is also arranged so as to face the bottom surface of the sub heat exchanging part (25) and comes into contact with the liquid heat medium accumulated in the sub heat exchanging part (25). .

〈四路切換弁(303)〉
四路切換弁(303)は、第1から第4ポート(P1,…,P4)を備えている。この四路切換弁(303)は、第1ポート(P1)と第4ポート(P4)とが互いに連通し且つ第2ポート(P2)と第3ポート(P3)とが互いに連通する第1状態(図5に示す状態)と、第1ポート(P1)と第2ポート(P2)とが互いに連通し且つ第3ポート(P3)と第4ポート(P4)とが互いに連通する第2状態(図6に示す状態)とを切り換えできるようになっている。この例では、四路切換弁(303)は、第1ポート(P1)が室内熱交換器(60)に接続され、第2ポート(P2)が圧縮機(50)の吐出ポートに接続されている。
<Four-way selector valve (303)>
The four-way switching valve (303) includes first to fourth ports (P1,..., P4). The four-way selector valve (303) is in a first state in which the first port (P1) and the fourth port (P4) communicate with each other and the second port (P2) and the third port (P3) communicate with each other. (The state shown in FIG. 5), the first port (P1) and the second port (P2) communicate with each other, and the third port (P3) and the fourth port (P4) communicate with each other ( The state shown in FIG. 6 can be switched. In this example, the four-way selector valve (303) has a first port (P1) connected to the indoor heat exchanger (60) and a second port (P2) connected to the discharge port of the compressor (50). Yes.

〈冷媒切換部(304)〉
冷媒切換部(304)は、第1〜第6開閉バルブ(311,…,316)、第1、第2流量調整弁(317,318)を備えている。
<Refrigerant switching part (304)>
The refrigerant switching unit (304) includes first to sixth on-off valves (311,..., 316) and first and second flow rate adjusting valves (317, 318).

第1、第2開閉バルブ(311,312)は、暖房運転時と冷房運転時とで、使用する熱交換部を切替えるためのバルブである。この空調システム(3)では、暖房運転時には第1熱源側熱交換部(301)を使用し、冷房運転時には第2熱源側熱交換部(302)を使用する。具体的には、冷媒回路(10)では、四路切換弁(303)の第3ポート(P3)が、第1開閉バルブ(311)を介して第1熱源側熱交換部(301)の一端と接続されている。また、この第3ポート(P3)は、第2開閉バルブ(312)を介して第2熱源側熱交換部(302)の一端とも接続されている。第1、第2熱源側熱交換部(301,302)、及び第1、第2開閉バルブ(311,312)を、図5のように接続することで、第1開閉バルブ(311)を閉状態、且つ第2開閉バルブ(312)を開状態とすれば第2熱源側熱交換部(302)が冷媒回路(10)に接続される(図5を参照)。また、第1開閉バルブ(311)を開状態、且つ第2開閉バルブ(312)を閉状態とすれば、第1熱源側熱交換部(301)が冷媒回路(10)に接続される(図6を参照)。   The first and second on-off valves (311, 312) are valves for switching the heat exchange unit to be used between the heating operation and the cooling operation. In the air conditioning system (3), the first heat source side heat exchange unit (301) is used during the heating operation, and the second heat source side heat exchange unit (302) is used during the cooling operation. Specifically, in the refrigerant circuit (10), the third port (P3) of the four-way switching valve (303) is connected to one end of the first heat source side heat exchange section (301) via the first on-off valve (311). And connected. The third port (P3) is also connected to one end of the second heat source side heat exchange section (302) via the second opening / closing valve (312). By connecting the first and second heat source side heat exchange sections (301, 302) and the first and second on-off valves (311, 312) as shown in FIG. 5, the first on-off valve (311) is closed and When the 2 on-off valve (312) is opened, the second heat source side heat exchange section (302) is connected to the refrigerant circuit (10) (see FIG. 5). Further, when the first opening / closing valve (311) is opened and the second opening / closing valve (312) is closed, the first heat source side heat exchange section (301) is connected to the refrigerant circuit (10) (FIG. 6).

第3、第4開閉バルブ(313,314)は、暖房運転時と冷房運転時とで、使用する液配管を切替えるためのバルブである。具体的には、この空調システム(3)では、暖房運転時には暖房用液配管(23)を使用し、冷房運転時には冷房用液配管(202)を使用する。この例では、図5に示すように、暖房用液配管(23)は、第3開閉バルブ(313)を介して副熱交換部(25)に接続され、冷房用液配管(202)は、第4開閉バルブ(314)を介して副熱交換部(25)に接続されている。このように配管することで、第3開閉バルブ(313)を閉状態、且つ第4開閉バルブ(314)を開状態とすることで、これらの液配管のうち冷房用液配管(202)のみに熱媒体が流通する(図5を参照)。また、第3開閉バルブ(313)を開状態、且つ第4開閉バルブ(314)を閉状態とすることで、これらの液配管のうち暖房用液配管(23)のみに熱媒体が流通する(図6を参照)。   The third and fourth open / close valves (313, 314) are valves for switching the liquid pipe to be used between the heating operation and the cooling operation. Specifically, in this air conditioning system (3), the heating liquid pipe (23) is used during the heating operation, and the cooling liquid pipe (202) is used during the cooling operation. In this example, as shown in FIG. 5, the heating liquid pipe (23) is connected to the auxiliary heat exchange section (25) via the third on-off valve (313), and the cooling liquid pipe (202) is It is connected to the auxiliary heat exchange section (25) via the fourth open / close valve (314). By piping in this way, the third on-off valve (313) is closed and the fourth on-off valve (314) is opened, so that only the cooling liquid pipe (202) among these liquid pipes The heat medium flows (see FIG. 5). Further, by opening the third on-off valve (313) and closing the fourth on-off valve (314), the heat medium flows only to the heating liquid pipe (23) among these liquid pipes ( (See FIG. 6).

第5、第6開閉バルブ(315,316)は、暖房運転時と冷房運転時とで、気体状の熱媒体の流路を切り替えるようになっている。具体的には、図5に示すように、第5開閉バルブ(315)を閉状態、第6開閉バルブ(316)を開状態とすると、ガスポンプ(201)の吸入ポートが副熱交換部(25)に繋がり、吐出ポートが第1流量調整弁(317)を介してガス配管(24)に繋がる。これにより、副熱交換部(25)内の気体状の熱媒体を、ガスポンプ(201)によって本体管(22)に搬送することができる。このとき、第1、第2流量調整弁(317,318)の開度を調整することで、熱媒体の流量を調整することができる。   The fifth and sixth open / close valves (315, 316) are configured to switch the flow path of the gaseous heat medium between the heating operation and the cooling operation. Specifically, as shown in FIG. 5, when the fifth open / close valve (315) is closed and the sixth open / close valve (316) is opened, the suction port of the gas pump (201) is connected to the auxiliary heat exchange section (25 And the discharge port is connected to the gas pipe (24) via the first flow rate adjustment valve (317). Thereby, the gaseous heat medium in a subheat exchange part (25) can be conveyed to a main body pipe | tube (22) with a gas pump (201). At this time, the flow rate of the heat medium can be adjusted by adjusting the opening degree of the first and second flow rate adjusting valves (317, 318).

また、第5開閉バルブ(315)を開状態、第6開閉バルブ(316)を閉状態とすると、本体管(22)と副熱交換部(25)とは、第1流量調整弁(317)を介して互いにつながることになる。これにより、本体管(22)内の気体状の熱媒体を、副熱交換部(25)に流入させることができる。このときも、第1、第2流量調整弁(317,318)の開度を調整することで、熱媒体の流量を調整することができる。   When the fifth open / close valve (315) is opened and the sixth open / close valve (316) is closed, the main body pipe (22) and the auxiliary heat exchanging portion (25) are connected to the first flow rate adjusting valve (317). Will be connected to each other. Thereby, the gaseous heat medium in a main body pipe | tube (22) can be made to flow in into a subheat exchange part (25). Also at this time, the flow rate of the heat medium can be adjusted by adjusting the opening degree of the first and second flow rate adjusting valves (317, 318).

この構成により、空気熱交換器(401)が凝縮器として機能し、且つ室内熱交換器(60)が蒸発器として機能するように冷媒が循環する第1運転モード(冷房運転)と、冷媒切換部(304)は、熱源側熱交換器(80)が蒸発器として機能し、且つ室内熱交換器(60)(利用側熱交換器)が凝縮器として機能するように冷媒が循環する第2運転モード(暖房運転)とを切替えるのである。すなわち、本実施形態の冷媒切換部(304)は、本発明の切換部の一例である。   With this configuration, the air heat exchanger (401) functions as a condenser, and the indoor heat exchanger (60) functions as an evaporator. The part (304) has a second circulating refrigerant so that the heat source side heat exchanger (80) functions as an evaporator and the indoor heat exchanger (60) (use side heat exchanger) functions as a condenser. The operation mode (heating operation) is switched. That is, the refrigerant switching unit (304) of the present embodiment is an example of the switching unit of the present invention.

〈運転動作〉
空調システム(4)において冷房運転を行うには、四路切換弁(303)を第1状態に切替える。また、第1開閉バルブ(311)を閉状態、且つ第2開閉バルブ(312)を開状態として、第2熱源側熱交換部(302)を冷媒回路(10)に接続する(図5を参照)。また、第3開閉バルブ(313)を閉状態、且つ第4開閉バルブ(314)を開状態として、冷房用液配管(202)に熱媒体が流通できるようにする。また、第5開閉バルブ(315)を閉状態、且つ第6開閉バルブ(316)を開状態として、ガスポンプ(201)の吸入ポートが副熱交換部(25)に繋がるようにする。
<Driving operation>
To perform the cooling operation in the air conditioning system (4), the four-way switching valve (303) is switched to the first state. In addition, the first open / close valve (311) is closed and the second open / close valve (312) is opened, and the second heat source side heat exchange section (302) is connected to the refrigerant circuit (10) (see FIG. 5). ). Further, the third open / close valve (313) is closed and the fourth open / close valve (314) is opened so that the heat medium can flow through the cooling liquid pipe (202). Further, the fifth opening / closing valve (315) is closed and the sixth opening / closing valve (316) is opened so that the suction port of the gas pump (201) is connected to the auxiliary heat exchange section (25).

この状態で、圧縮機(50)とガスポンプ(201)を運転状態にする。すると、実施形態2の空調システム(2)と同様にして冷房運転が行われる。   In this state, the compressor (50) and the gas pump (201) are put into operation. Then, the cooling operation is performed in the same manner as the air conditioning system (2) of the second embodiment.

また、空調システム(4)において暖房運転を行うには、四路切換弁(303)を第2状態に切替える。また、第1開閉バルブ(311)を開状態、且つ第2開閉バルブ(312)を閉状態として、第1熱源側熱交換部(301)を冷媒回路(10)に接続する(図6を参照)。また、第3開閉バルブ(313)を開状態、且つ第4開閉バルブ(314)を閉状態として、暖房用液配管(23)に熱媒体が流通できるようにする。また、第5開閉バルブ(315)を開状態、且つ第6開閉バルブ(316)を閉状態として、本体管(22)と副熱交換部(25)とが、第1流量調整弁(317)を介して互いにつながるようにする。この状態で、圧縮機(50)を運転状態にする。すると、実施形態1の空調システム(1)と同様にして暖房運転が行われる。   Moreover, in order to perform heating operation in the air conditioning system (4), the four-way switching valve (303) is switched to the second state. Further, the first on-off valve (311) is opened, and the second on-off valve (312) is closed, and the first heat source side heat exchange section (301) is connected to the refrigerant circuit (10) (see FIG. 6). ). Further, the third opening / closing valve (313) is opened and the fourth opening / closing valve (314) is closed so that the heat medium can flow through the heating liquid pipe (23). Further, with the fifth open / close valve (315) opened and the sixth open / close valve (316) closed, the main body pipe (22) and the auxiliary heat exchanging section (25) are connected to the first flow control valve (317). To be connected to each other through. In this state, the compressor (50) is put into operation. Then, the heating operation is performed in the same manner as the air conditioning system (1) of the first embodiment.

〈本実施形態における効果〉
以上のように、暖房運転と冷房運転の両方を行うように空調システムを構成した場合にも、実施形態1と同様に、副熱交換部(25)を室外機(30)(熱源機)内に設けることができる。それゆえ、本実施形態においても、例え、冷媒回路(10)を構成する配管(11)が破損したとしても、配管(11)内の冷媒や潤滑油などが土壌に流れ込まないようにすることができる。すなわち、本実施形態は環境負荷がより小さな空調システム(冷暖房システム)を提供できるのである。
<Effect in this embodiment>
As described above, when the air conditioning system is configured to perform both the heating operation and the cooling operation, the auxiliary heat exchange unit (25) is placed in the outdoor unit (30) (heat source unit) as in the first embodiment. Can be provided. Therefore, also in this embodiment, even if the pipe (11) constituting the refrigerant circuit (10) is damaged, it is possible to prevent refrigerant, lubricating oil, etc. in the pipe (11) from flowing into the soil. it can. That is, this embodiment can provide an air conditioning system (air conditioning system) with a smaller environmental load.

《発明の実施形態4》
本発明の実施形態4でも、暖房運転と冷房運転の両方が可能な空調システムについて説明する。図7は、本発明の実施形態4に係る空調システム(4)のシステム図である。また、図8は、空調システム(4)の暖房運転状態を説明する図である。本実施形態の空調システム(4)は、図7や図8に示すように、実施形態1の空調システム(1)に空気熱交換器(401)、四路切換弁(303)、及び冷媒切換部(304)を追加したものである。
<< Embodiment 4 of the Invention >>
In Embodiment 4 of the present invention, an air conditioning system capable of both heating operation and cooling operation will be described. FIG. 7 is a system diagram of an air conditioning system (4) according to Embodiment 4 of the present invention. Moreover, FIG. 8 is a figure explaining the heating operation state of an air conditioning system (4). As shown in FIGS. 7 and 8, the air conditioning system (4) of the present embodiment includes an air heat exchanger (401), a four-way switching valve (303), and a refrigerant switch as well as the air conditioning system (1) of the first embodiment. Part (304) is added.

空気熱交換器(401)は、冷媒回路(10)内の冷媒を室外の空気と熱交換させるための空気熱交換器である。この例では、空気熱交換器(401)は、室外機(30)に設けられている。この空気熱交換器(401)には、例えば、クロスフィン型のフィン・アンド・チューブ熱交換器などを採用することができる。   The air heat exchanger (401) is an air heat exchanger for exchanging heat between the refrigerant in the refrigerant circuit (10) and outdoor air. In this example, the air heat exchanger (401) is provided in the outdoor unit (30). For example, a cross fin type fin-and-tube heat exchanger can be adopted as the air heat exchanger (401).

本実施形態の冷媒切換部(304)は、第1、第2開閉バルブ(402,403)を備えている。第1、第2開閉バルブ(402,403)は、暖房運転時と冷房運転時とで、使用する熱交換器を切替えるためのバルブである。この冷媒切換部(304)は、本発明の切換部の一例である。冷媒切換部(304)は、具体的には、空気熱交換器(401)を冷媒回路(10)に接続して該空気熱交換器(401)が凝縮器として機能し、且つ室内熱交換器(60)が蒸発器として機能するように冷媒が冷媒回路(10)を循環する第1運転モード(冷房運転)と、熱源側熱交換器(80)を冷媒回路(10)に接続して該熱源側熱交換器(80)が蒸発器として機能し、且つ室内熱交換器(60)(利用側熱交換器)が凝縮器として機能するように冷媒が冷媒回路(10)を循環する第2運転モード(暖房運転)とを切替えるようになっている。つまり、この空調システム(4)では、暖房運転時には地中熱交換器(20)を使用し、冷房運転時には空気熱交換器(401)を使用するのである。   The refrigerant switching unit (304) of the present embodiment includes first and second on-off valves (402, 403). The first and second on-off valves (402, 403) are valves for switching the heat exchanger to be used between the heating operation and the cooling operation. This refrigerant | coolant switching part (304) is an example of the switching part of this invention. Specifically, the refrigerant switching unit (304) connects the air heat exchanger (401) to the refrigerant circuit (10), the air heat exchanger (401) functions as a condenser, and the indoor heat exchanger. A first operation mode (cooling operation) in which the refrigerant circulates in the refrigerant circuit (10) so that (60) functions as an evaporator, and a heat source side heat exchanger (80) is connected to the refrigerant circuit (10) The refrigerant circulates through the refrigerant circuit (10) so that the heat source side heat exchanger (80) functions as an evaporator and the indoor heat exchanger (60) (use side heat exchanger) functions as a condenser. The operation mode (heating operation) is switched. That is, in this air conditioning system (4), the underground heat exchanger (20) is used during the heating operation, and the air heat exchanger (401) is used during the cooling operation.

この例では、空気熱交換器(401)が、図7等に示すように、一端が第1開閉バルブ(402)を介して四路切換弁(303)の第3ポート(P3)に接続され、空気熱交換器(401)の他の一端が膨張弁(70)に接続されている。また、本実施形態の熱源側熱交換器(80)は、第2開閉バルブ(403)を介して、四路切換弁(303)の第3ポート(P3)に接続されている。熱源側熱交換器(80)、空気熱交換器(401)、及び開閉バルブ(402,403)が、図7等に示すように接続されることで、第1開閉バルブ(402)を開状態、且つ第2開閉バルブ(403)を閉状態とすれば、空気熱交換器(401)が冷媒回路(10)に接続される(図7を参照)。また、第1開閉バルブ(402)を閉状態、且つ第2開閉バルブ(403)を開状態とすれば、熱源側熱交換器(80)が冷媒回路(10)に接続されて、地中熱交換器(20)を利用できるようになる。   In this example, the air heat exchanger (401) has one end connected to the third port (P3) of the four-way switching valve (303) via the first on-off valve (402) as shown in FIG. The other end of the air heat exchanger (401) is connected to the expansion valve (70). The heat source side heat exchanger (80) of the present embodiment is connected to the third port (P3) of the four-way switching valve (303) via the second on-off valve (403). The heat source side heat exchanger (80), the air heat exchanger (401), and the open / close valves (402, 403) are connected as shown in FIG. When the second opening / closing valve (403) is closed, the air heat exchanger (401) is connected to the refrigerant circuit (10) (see FIG. 7). Further, when the first opening / closing valve (402) is closed and the second opening / closing valve (403) is opened, the heat source side heat exchanger (80) is connected to the refrigerant circuit (10), and the underground heat The exchanger (20) becomes available.

〈運転動作〉
空調システム(4)において冷房運転を行うには、四路切換弁(303)を第1状態に切替える。また、第1開閉バルブ(402)を開状態、且つ第2開閉バルブ(403)を閉状態として、空気熱交換器(401)を冷媒回路(10)に接続する(図7を参照)。この状態で、圧縮機(50)を運転して冷媒回路(10)内で冷媒を循環させれば、室内熱交換器(60)が蒸発器として機能し、空気熱交換器(401)が凝縮器して機能する。これにより、室内熱交換器(60)によって、室内の空気が冷却される。すなわち、空調システム(4)において冷房運転が行われる。
<Driving operation>
To perform the cooling operation in the air conditioning system (4), the four-way switching valve (303) is switched to the first state. Further, the first on-off valve (402) is opened and the second on-off valve (403) is closed, and the air heat exchanger (401) is connected to the refrigerant circuit (10) (see FIG. 7). In this state, if the compressor (50) is operated and the refrigerant is circulated in the refrigerant circuit (10), the indoor heat exchanger (60) functions as an evaporator and the air heat exchanger (401) is condensed. Function. Thereby, indoor air is cooled by the indoor heat exchanger (60). That is, the cooling operation is performed in the air conditioning system (4).

また、空調システム(4)において暖房運転を行うには、四路切換弁(303)を第2状態に切替える(図8参照)。また、第1開閉バルブ(402)を閉状態、且つ第2開閉バルブ(403)を開状態にして、熱源側熱交換器(80)を冷媒回路(10)に接続する(図8参照)。この状態で圧縮機(50)を運転して冷媒回路(10)内で冷媒を循環させれば、実施形態1と同様に暖房運転が行われる。   Moreover, in order to perform heating operation in the air conditioning system (4), the four-way switching valve (303) is switched to the second state (see FIG. 8). Further, the first open / close valve (402) is closed and the second open / close valve (403) is opened, and the heat source side heat exchanger (80) is connected to the refrigerant circuit (10) (see FIG. 8). If the compressor (50) is operated in this state and the refrigerant is circulated in the refrigerant circuit (10), the heating operation is performed as in the first embodiment.

〈本実施形態における効果〉
以上のように、本実施形態によれば、暖房運転と冷房運転の両方が可能になる。そして、実施形態1と同様に、副熱交換部(25)を室外機(30)(熱源機)内に設けることができる。それゆえ、本実施形態においても、やはり、例え、冷媒回路(10)を構成する配管(11)が破損したとしても、配管(11)内の冷媒や潤滑油などが土壌に流れ込まないようにすることができる。すなわち、本実施形態は環境負荷がより小さな空調システム(冷暖房システム)を提供できるのである。
<Effect in this embodiment>
As described above, according to the present embodiment, both the heating operation and the cooling operation are possible. And similarly to Embodiment 1, a sub heat exchange part (25) can be provided in an outdoor unit (30) (heat source machine). Therefore, also in this embodiment, even if the pipe (11) constituting the refrigerant circuit (10) is damaged, the refrigerant or lubricating oil in the pipe (11) is prevented from flowing into the soil. be able to. That is, this embodiment can provide an air conditioning system (air conditioning system) with a smaller environmental load.

なお、暖房運転時に、外気温の方が地中の温度よりも高い場合には、空気熱交換器(401)を利用して暖房運転を行ってもよい。   In the heating operation, if the outside air temperature is higher than the underground temperature, the air operation may be performed using the air heat exchanger (401).

また、熱源側熱交換器(80)および空気熱交換器(401)が蒸発器として機能し、且つ室内熱交換器(60)(利用側熱交換器)が凝縮器として機能するように冷媒が循環する第3運転モードに切替えできるように、冷媒切換部(304)を構成してもよい。   In addition, the refrigerant is used so that the heat source side heat exchanger (80) and the air heat exchanger (401) function as an evaporator, and the indoor heat exchanger (60) (use side heat exchanger) functions as a condenser. You may comprise a refrigerant | coolant switching part (304) so that it can switch to the 3rd operation mode which circulates.

《発明の実施形態5》
本発明の実施形態5でも、暖房運転と冷房運転の両方が可能な空調システムについて説明する。図9は、本発明の実施形態5に係る空調システム(5)のシステム図である。また、図10は、空調システム(5)の暖房運転状態を説明する図である。実施形態5の空調システム(5)は、図9及び図10に示すように、実施形態4の空調システム(4)において、空気熱交換器(401)の接続形態を変更したものである。この変更に伴って、第1、第2開閉バルブ(402,403)は不要になっている。
<< Embodiment 5 of the Invention >>
In Embodiment 5 of the present invention, an air conditioning system capable of both heating operation and cooling operation will be described. FIG. 9 is a system diagram of an air conditioning system (5) according to Embodiment 5 of the present invention. Moreover, FIG. 10 is a figure explaining the heating operation state of an air conditioning system (5). As shown in FIGS. 9 and 10, the air conditioning system (5) of the fifth embodiment is obtained by changing the connection mode of the air heat exchanger (401) in the air conditioning system (4) of the fourth embodiment. With this change, the first and second on-off valves (402, 403) are no longer needed.

〈空気熱交換器(401)〉
本実施形態でも空気熱交換器(401)は、室外機(30)に収容され、冷媒と室外空気とを熱交換させるためのものである。空気熱交換器(401)は、冷媒回路(10)において、膨張弁(70)と熱源側熱交換器(80)の間に接続されている。すなわち、空気熱交換器(401)は、熱源側熱交換器(80)と直列接続されている。このように、空気熱交換器(401)と熱源側熱交換器(80)とを接続すると、後に詳述するように、冷房運転時には、空気熱交換器(401)は熱源側熱交換器(80)よりも冷媒の流れの下流側になる。
<Air heat exchanger (401)>
Also in this embodiment, the air heat exchanger (401) is accommodated in the outdoor unit (30), and serves to exchange heat between the refrigerant and the outdoor air. The air heat exchanger (401) is connected between the expansion valve (70) and the heat source side heat exchanger (80) in the refrigerant circuit (10). That is, the air heat exchanger (401) is connected in series with the heat source side heat exchanger (80). As described above, when the air heat exchanger (401) and the heat source side heat exchanger (80) are connected, the air heat exchanger (401) is connected to the heat source side heat exchanger ( 80) downstream of the refrigerant flow.

また、空気熱交換器(401)の近傍には、室外ファン(405)が設置されている。冷媒と熱交換した室外空気は、室外ファン(405)によって送出されるようになっている。   An outdoor fan (405) is installed in the vicinity of the air heat exchanger (401). The outdoor air that has exchanged heat with the refrigerant is sent out by an outdoor fan (405).

〈運転動作〉
先ず、冷房運転の動作について説明する。図9に示すように、冷房運転では四路切換弁(303)が第1状態に設定される。圧縮機(50)が駆動すると、冷媒は矢印の方向に流れ、圧縮機(50)から吐出された高温高圧のガス冷媒は、熱源側熱交換器(80)に流入する。熱源側熱交換器(80)内のガス冷媒の温度は、地中温度よりも高い。そのため、地中熱交換器(20)では、副熱交換部(25)が本体管(22)よりも内部温度が高くなるだけで、ガス冷媒は、熱源側熱交換器(80)で熱媒体とほとんど熱交換することなく、高圧高温を維持したまま熱源側熱交換器(80)を通過し、空気熱交換器(401)へ流入する。このように、熱源側熱交換器(80)は、冷房運転時に熱交換器としての機能を殆んど発揮しない。
<Driving operation>
First, the operation of the cooling operation will be described. As shown in FIG. 9, in the cooling operation, the four-way switching valve (303) is set to the first state. When the compressor (50) is driven, the refrigerant flows in the direction of the arrow, and the high-temperature and high-pressure gas refrigerant discharged from the compressor (50) flows into the heat source side heat exchanger (80). The temperature of the gas refrigerant in the heat source side heat exchanger (80) is higher than the underground temperature. Therefore, in the underground heat exchanger (20), only the internal heat of the auxiliary heat exchange unit (25) is higher than that of the main body pipe (22), and the gas refrigerant is heated by the heat source side heat exchanger (80). With almost no heat exchange, it passes through the heat source side heat exchanger (80) while maintaining the high pressure and high temperature, and flows into the air heat exchanger (401). Thus, the heat source side heat exchanger (80) hardly exhibits a function as a heat exchanger during the cooling operation.

空気熱交換器(401)では、高温高圧のガス冷媒が室外空気と熱交換する。室外空気は加熱され、室外ファン(405)によって送出される。ガス冷媒は凝縮して、液状の冷媒になる。液状の冷媒は、膨張弁(70)に送られて減圧された後、室内熱交換器(60)に流入する。室内熱交換器(60)では、液状の冷媒が室内空気と熱交換する。室内空気は、冷却され、室内ファンによって室内に送り返される。液状の冷媒は、蒸発して、再び圧縮機(50)に送られる。このように冷房運転では、空気熱交換器(401)が凝縮器として機能し、室内熱交換器(60)が蒸発器として機能する蒸気圧縮式冷凍サイクルが行われる。   In the air heat exchanger (401), high-temperature and high-pressure gas refrigerant exchanges heat with outdoor air. Outdoor air is heated and delivered by an outdoor fan (405). The gas refrigerant condenses into a liquid refrigerant. The liquid refrigerant is sent to the expansion valve (70) and decompressed, and then flows into the indoor heat exchanger (60). In the indoor heat exchanger (60), the liquid refrigerant exchanges heat with room air. The room air is cooled and sent back into the room by an indoor fan. The liquid refrigerant evaporates and is sent again to the compressor (50). Thus, in the cooling operation, a vapor compression refrigeration cycle in which the air heat exchanger (401) functions as a condenser and the indoor heat exchanger (60) functions as an evaporator is performed.

次に、暖房運転の動作について説明する。図10に示すように、暖房運転では、四路切換弁(303)が第2状態に設定され、冷媒は矢印の方向に流れる。暖房運転では、実施形態1と同様に、室内熱交換器(60)が凝縮器として機能し、熱源側熱交換器(80)が蒸発器として機能する蒸気圧縮式冷凍サイクルが行われる。この時、空気熱交換器(401)には、室内熱交換器(60)で凝縮し膨張弁(70)で減圧された液状の冷媒が流入する。空気熱交換器(401)では室外ファン(405)が停止している。そのため、液状の冷媒は室外空気と殆んど熱交換することなく、空気熱交換器(401)を通過して、熱源側熱交換器(80)に流入する。このように、空気熱交換器(401)は、暖房運転時に熱交換器としての機能を殆んど発揮しない。   Next, the heating operation will be described. As shown in FIG. 10, in the heating operation, the four-way switching valve (303) is set to the second state, and the refrigerant flows in the direction of the arrow. In the heating operation, as in the first embodiment, a vapor compression refrigeration cycle in which the indoor heat exchanger (60) functions as a condenser and the heat source side heat exchanger (80) functions as an evaporator is performed. At this time, liquid refrigerant condensed in the indoor heat exchanger (60) and decompressed by the expansion valve (70) flows into the air heat exchanger (401). In the air heat exchanger (401), the outdoor fan (405) is stopped. Therefore, the liquid refrigerant passes through the air heat exchanger (401) and flows into the heat source side heat exchanger (80) with little heat exchange with the outdoor air. Thus, the air heat exchanger (401) hardly performs the function as a heat exchanger during heating operation.

〈本実施形態における効果〉
以上のように、本実施形態では、冷房時には地中熱交換器(20)と空気熱交換器(401)を併用することで効率的な冷房運転が可能になる。
<Effect in this embodiment>
As described above, in the present embodiment, efficient cooling operation is possible by using the underground heat exchanger (20) and the air heat exchanger (401) in combination during cooling.

《発明の実施形態5の変形例》
なお、実施形態5において、暖房運転時に外気温が地中温度よりも高い場合には、空気熱交換器(401)を蒸発器として機能するようにしても構わない。
<< Modification of Embodiment 5 of the Invention >>
In the fifth embodiment, when the outside air temperature is higher than the underground temperature during the heating operation, the air heat exchanger (401) may function as an evaporator.

外気温が地中温度よりも高い場合、室外空気から吸熱して冷媒を蒸発させる空気熱交換器(401)の方が、地中熱から吸熱して冷媒を蒸発させる熱源側熱交換器(80)よりも冷媒の吸熱量が大きくなる。そのため、このような場合には、室外ファン(405)を回して空気熱交換器(401)を稼動させても構わない。これにより、空調システム(5)のエネルギー利用効率を高くすることができる。   When the outside air temperature is higher than the underground temperature, the air heat exchanger (401) that absorbs heat from the outdoor air and evaporates the refrigerant is more suitable for the heat source side heat exchanger (80) that absorbs heat from the underground heat and evaporates the refrigerant. The amount of heat absorbed by the refrigerant is greater than Therefore, in such a case, the air fan (401) may be operated by rotating the outdoor fan (405). Thereby, the energy utilization efficiency of an air conditioning system (5) can be made high.

なお、実施形態5において、熱源側熱交換器(80)と空気熱交換器(401)の冷媒回路(10)上の位置を入れ替えてもよい。   In the fifth embodiment, the positions of the heat source side heat exchanger (80) and the air heat exchanger (401) on the refrigerant circuit (10) may be switched.

《発明の実施形態6》
実施形態6では、地中熱交換器(20)の変形例を説明する。図11は、地中熱交換器(20)の変形例における断面図である。
Embodiment 6 of the Invention
In the sixth embodiment, a modification of the underground heat exchanger (20) will be described. FIG. 11 is a cross-sectional view of a modification of the underground heat exchanger (20).

〈1〉図11(A)の例は、本体管(22)内部に拡散板(504)を備えている。   <1> The example of FIG. 11A includes a diffusion plate (504) inside the main body tube (22).

拡散板(504)は、液配管(23)から本体管(22)内に戻された液状の熱媒体で、本体管(22)の内周面を、周方向に均一に濡らすように、液状の該熱媒体を本体管(22)の内周面に案内するようになっている。図12は、拡散板(504)の断面図である。また、図13は、拡散板(504)の平面図である。拡散板(504)は、外周の数箇所に設けたスペーサ(図示は省略)を介して本体管(22)内に固定(例えば溶接)されている。   The diffuser plate (504) is a liquid heat medium returned from the liquid pipe (23) into the main body pipe (22) and is liquid so that the inner peripheral surface of the main body pipe (22) is uniformly wet in the circumferential direction. The heat medium is guided to the inner peripheral surface of the main body tube (22). FIG. 12 is a cross-sectional view of the diffusion plate (504). FIG. 13 is a plan view of the diffusion plate (504). The diffusion plate (504) is fixed (for example, welded) in the main body pipe (22) via spacers (not shown) provided at several locations on the outer periphery.

図12や図13からわかるように、液配管(23)から落ちてきた液状の熱媒体は、拡散板(504)の受け皿部(505)に溜る。溜った熱媒体は、受け皿部(505)の外周側の縁に設けられている切り欠き部(506)からオーバーフローして、本体管(22)の内周面を濡らす。既述の通り、切り欠き部(506)は複数箇所に設けられているので、本体管(22)の内周面は、液状の熱媒体で均一に濡れることになる。すなわち、液状の熱媒体を効率よく蒸発させることが可能になる。   As can be seen from FIG. 12 and FIG. 13, the liquid heat medium that has fallen from the liquid pipe (23) accumulates in the tray (505) of the diffusion plate (504). The accumulated heat medium overflows from the notch (506) provided at the outer peripheral edge of the tray (505), and wets the inner peripheral surface of the main body pipe (22). As described above, since the notches (506) are provided at a plurality of locations, the inner peripheral surface of the main body tube (22) is uniformly wetted by the liquid heat medium. That is, the liquid heat medium can be efficiently evaporated.

〈2〉図11(B)の例でも、本体管(22)は内部に拡散板(504)を備えている。また、本体管(22)の内周面には、周方向の溝(507)が複数形成されている。この例では、これらの溝(507)は、拡散板(504)よりも、液状熱媒体の下流側(本体管(22)の設置状態で拡散板(504)より下方)に設けられている。   <2> Also in the example of FIG. 11B, the main body tube (22) includes a diffusion plate (504) inside. A plurality of circumferential grooves (507) are formed on the inner peripheral surface of the main body pipe (22). In this example, these grooves (507) are provided on the downstream side of the liquid heat medium from the diffusion plate (504) (below the diffusion plate (504) when the main body pipe (22) is installed).

図14は、溝(507)の断面形状を示す図である。それぞれの溝(507)によって、拡散板(504)から案内された液状の熱媒体が周方向に広がり、より均一に本体管(22)の内周面が液状の熱媒体で濡れることになる。これにより、液状の熱媒体を、より効率よく蒸発させることが可能になるのである。しかも、溝(507)が複数設けられているので、本体管(22)の全長にわたり、均一な濡れを確保することが可能になる。なお、溝(507)は、螺旋状に形成してもよい。   FIG. 14 is a diagram showing a cross-sectional shape of the groove (507). Each groove (507) spreads the liquid heat medium guided from the diffusion plate (504) in the circumferential direction, and more uniformly wets the inner peripheral surface of the main body tube (22) with the liquid heat medium. As a result, the liquid heat medium can be evaporated more efficiently. Moreover, since a plurality of grooves (507) are provided, uniform wetting can be ensured over the entire length of the main body tube (22). The groove (507) may be formed in a spiral shape.

〈3〉図11(C)の例は、本体管(22)内部に複数の拡散板(504)を備えている。こうすることで、本体管(22)の全長にわたり、均一な濡れを確保することが可能になる。   <3> The example of FIG. 11C includes a plurality of diffusion plates (504) inside the main body tube (22). By doing so, it is possible to ensure uniform wetting over the entire length of the main body tube (22).

〈4〉図11(D)の例は、液配管(23)が螺旋状に形成され、液配管(23)には、液状の熱媒体を流出させる、複数の流出孔(502)が設けられている(図11(D)に黒丸で表示した箇所)。それぞれの流出孔(502)は、図15に示すように、流出孔(502)は、本体管(22)の内周面側を向いて開口している。また、これらの流出孔(502)は、図11(D)に示すように、本体管(22)の全長に渡って液状の熱媒体で濡れるように、長手方向になるべく均等に並ぶように配置してある。また、図16は、流出孔(502)の周方向位置を示す図である。同図に示すように、流出孔(502)の周方向位置は、一方向に偏らないようにしてあり、この例では等ピッチになっている。こうすることで、本体管(22)の全長及び全周にわたり、均一な濡れを確保することが可能になる。   <4> In the example of FIG. 11D, the liquid pipe (23) is formed in a spiral shape, and the liquid pipe (23) is provided with a plurality of outflow holes (502) through which the liquid heat medium flows out. (A portion indicated by a black circle in FIG. 11D). As shown in FIG. 15, each outflow hole (502) is opened toward the inner peripheral surface of the main body pipe (22). Further, as shown in FIG. 11 (D), these outflow holes (502) are arranged so as to be evenly arranged in the longitudinal direction so as to get wet with the liquid heat medium over the entire length of the main body pipe (22). It is. FIG. 16 is a view showing the circumferential position of the outflow hole (502). As shown in the figure, the circumferential position of the outflow holes (502) is not biased in one direction, and in this example, the pitch is equal. By doing so, it is possible to ensure uniform wetting over the entire length and the entire circumference of the main body tube (22).

〈5〉図11(E)の例は、液配管(23)を複数の分岐管(501)に分岐させている。それぞれの分岐管(501)の先端は、本体管(22)の内周面に接している。また、図17は、分岐管(501)の周方向位置を示す図である。同図に示すように、分岐管(501)の周方向位置は、一方向に偏らないようにしてあり、この例では等ピッチ(90°間隔)になっている。こうすることで、本体管(22)の全周にわたり、均一な濡れを確保することが可能になる。   <5> In the example of FIG. 11E, the liquid pipe (23) is branched into a plurality of branch pipes (501). The tip of each branch pipe (501) is in contact with the inner peripheral surface of the main body pipe (22). Moreover, FIG. 17 is a figure which shows the circumferential direction position of a branch pipe (501). As shown in the figure, the circumferential direction position of the branch pipe (501) is set so as not to be biased in one direction, and in this example, is equal pitch (90 ° interval). This makes it possible to ensure uniform wetting over the entire circumference of the main body tube (22).

また、図18は、図11(E)の地中熱交換器(20)の変形例を示す図である。図18に示すように、図11(E)等の例では、本体管(22)の内周面に沿うメッシュ(90)を設けてもよい。この例では、メッシュ(90)は、本体管(22)の長手方向に所定の間隔をあけて、複数個が設けられている。   Moreover, FIG. 18 is a figure which shows the modification of the underground heat exchanger (20) of FIG.11 (E). As shown in FIG. 18, in an example such as FIG. 11E, a mesh (90) along the inner peripheral surface of the main body pipe (22) may be provided. In this example, a plurality of meshes (90) are provided at predetermined intervals in the longitudinal direction of the main body tube (22).

〈6〉図11(F)の例は、前記分岐管(501)の長さを複数種類にしたものである。これらの分岐管(501)は、同図に示すように、本体管(22)の全長に渡って液状の熱媒体で濡れるように、先端が長手方向になるべく均等に並ぶように配置してある。こうすることで、本体管(22)の全長及び全周にわたり、均一な濡れを確保することが可能になる。   <6> In the example of FIG. 11 (F), the branch pipe (501) has a plurality of lengths. As shown in the figure, these branch pipes (501) are arranged so that the ends thereof are arranged as evenly as possible in the longitudinal direction so as to get wet with the liquid heat medium over the entire length of the main body pipe (22). . By doing so, it is possible to ensure uniform wetting over the entire length and the entire circumference of the main body tube (22).

〈7〉図11(G)の例も、液配管(23)を複数の分岐管(501)に分岐させている。   <7> In the example of FIG. 11G as well, the liquid pipe (23) is branched into a plurality of branch pipes (501).

それぞれの分岐管(501)は、本体管(22)の内周面に沿って該本体管(22)の長手方向に延びる延在部(503)を有している。また、それぞれの延在部(503)には、液状の熱媒体を本体管(22)の内周面に流出させる、複数の流出孔(502)が複数設けられている(図11(G)に黒丸で表示した箇所)。それぞれの流出孔(502)は、図19に示すように、本体管(22)の内周面側を向いて開口している。   Each branch pipe (501) has an extending part (503) extending in the longitudinal direction of the main body pipe (22) along the inner peripheral surface of the main body pipe (22). Each extending portion (503) is provided with a plurality of outflow holes (502) through which the liquid heat medium flows out to the inner peripheral surface of the main body tube (22) (FIG. 11G). In black circles). As shown in FIG. 19, each outflow hole (502) opens toward the inner peripheral surface of the main body pipe (22).

また、これらの流出孔(502)は、図11(G)に示すように、本体管(22)の全長に渡って液状の熱媒体で濡れるように、長手方向になるべく均等に並ぶように配置してある。また、図20は、延在部(503)の周方向位置を示す図である。同図に示すように、延在部(503)の周方向位置は、一方向に偏らないようにしてあり、この例では等ピッチ(90°)になっている。こうすることで、本体管(22)の全長及び全周にわたり、均一な濡れを確保することが可能になる。   Further, as shown in FIG. 11 (G), these outflow holes (502) are arranged so as to be evenly arranged in the longitudinal direction so as to get wet with the liquid heat medium over the entire length of the main body pipe (22). It is. Moreover, FIG. 20 is a figure which shows the circumferential direction position of the extension part (503). As shown in the drawing, the circumferential position of the extending portion (503) is not biased in one direction, and is an equal pitch (90 °) in this example. By doing so, it is possible to ensure uniform wetting over the entire length and the entire circumference of the main body tube (22).

《その他の実施形態》
なお、地中熱交換部(21)は、図21に示すように、複数設け、それらの地中熱交換部(21)を1つの副熱交換部(25)に並列に配管接続し、1つの副熱交換部(25)を共用しするようにしてもよい。
<< Other Embodiments >>
As shown in FIG. 21, a plurality of underground heat exchanging parts (21) are provided, and the underground heat exchanging parts (21) are connected in parallel to one auxiliary heat exchanging part (25). Two auxiliary heat exchangers (25) may be shared.

また、本体管(22)の長さは例示である。前記の例よりもさらに長く(例えば10m)するなど、設置場所や利用側熱交換器(60)に必要とされる能力等の諸条件に応じて設定すればよい。   The length of the main body tube (22) is an example. What is necessary is just to set according to conditions, such as the capability required for an installation place or the use side heat exchanger (60), such as making it still longer (for example, 10 m) than the said example.

また、空調システムに限らず、例えばく給湯システムへの応用も可能である。   Moreover, not only an air-conditioning system but application to a hot water supply system is also possible, for example.

本発明は、土壌から採熱を行う地中熱交換器、及びそれを利用したヒートポンプとして有用である。   INDUSTRIAL APPLICABILITY The present invention is useful as an underground heat exchanger that collects heat from soil and a heat pump using the underground heat exchanger.

1 空調システム(ヒートポンプ)
10 冷媒回路
21 地中熱交換部
22 本体管
23 液配管
25 副熱交換部
30 室外機(熱源機)
60 室内熱交換器(利用側熱交換器)
70 膨張弁(膨張機構)
80 熱源側熱交換器
201 ガスポンプ(搬送装置)
304 冷媒切換部
401 空気熱交換器
501 分岐管
502 流出孔
503 延在部
504 拡散板
507 溝
1 Air conditioning system (heat pump)
DESCRIPTION OF SYMBOLS 10 Refrigerant circuit 21 Underground heat exchange part 22 Main body pipe 23 Liquid piping 25 Sub heat exchange part 30 Outdoor unit (heat source machine)
60 Indoor heat exchanger (use side heat exchanger)
70 Expansion valve (expansion mechanism)
80 Heat source side heat exchanger 201 Gas pump (conveyance device)
304 Refrigerant switching part 401 Air heat exchanger 501 Branch pipe 502 Outflow hole 503 Extension part 504 Diffusion plate 507 Groove

Claims (23)

熱源側熱交換器(80)と利用側熱交換器(60)とを有して蒸気圧縮式冷凍サイクルを行う冷媒回路(10)を備えたヒートポンプであって、
管状に形成された本体管(22)の内部に熱媒体が封入され、地中において土壌から採熱を行って前記熱媒体を相変化させる地中熱交換部(21)と、
前記地中熱交換部(21)に接続されて前記熱媒体が導入される副熱交換部(25)を備え、
前記本体管(22)は、縦向きに地中に埋設され、
前記副熱交換部(25)は、前記熱源側熱交換器(80)を収容する熱源機(30)に設けられ、
前記熱源側熱交換器(80)は、前記副熱交換部(25)に導入された前記熱媒体の相変化を利用して該熱媒体と熱交換を行うことを特徴とするヒートポンプ。
A heat pump having a refrigerant circuit (10) having a heat source side heat exchanger (80) and a use side heat exchanger (60) and performing a vapor compression refrigeration cycle,
A heat medium is enclosed inside the tubular body tube (22), and a ground heat exchanging section (21) that changes the phase of the heat medium by collecting heat from the soil in the ground,
A sub heat exchange section (25) connected to the underground heat exchange section (21) and introduced with the heat medium;
The main body pipe (22) is buried vertically in the ground,
The auxiliary heat exchanger (25) is provided in a heat source unit (30) that houses the heat source side heat exchanger (80),
The heat pump according to claim 1, wherein the heat source side heat exchanger (80) exchanges heat with the heat medium by using a phase change of the heat medium introduced into the sub heat exchanger (25).
請求項1のヒートポンプにおいて、
前記冷媒回路(10)は、前記熱源側熱交換器(80)が蒸発器として機能し、且つ前記利用側熱交換器(60)が凝縮器として機能するように冷媒が循環することを特徴とするヒートポンプ。
The heat pump of claim 1,
The refrigerant circuit (10) is characterized in that the refrigerant circulates so that the heat source side heat exchanger (80) functions as an evaporator and the use side heat exchanger (60) functions as a condenser. Heat pump.
請求項2のヒートポンプにおいて、
前記地中熱交換部(21)内で蒸発した前記熱媒体を前記副熱交換部(25)に搬送する搬送装置(201)を備えたことを特徴とするヒートポンプ。
The heat pump of claim 2,
A heat pump comprising a transfer device (201) for transferring the heat medium evaporated in the underground heat exchange section (21) to the sub heat exchange section (25).
請求項2又は請求項3のヒートポンプにおいて、
前記冷媒回路(10)に接続されて空気と熱交換を行う空気熱交換器(401)を備え、
前記冷媒回路(10)は、前記空気熱交換器(401)が凝縮器として機能し、且つ前記利用側熱交換器(60)が蒸発器として機能するように冷媒が循環する第1運転モードと、前記熱源側熱交換器(80)が蒸発器として機能し、且つ前記利用側熱交換器(60)が凝縮器として機能するように冷媒が循環する第2運転モードと、前記熱源側熱交換器(80)および前記空気熱交換器(401)が蒸発器として機能し、且つ前記利用側熱交換器(60)が凝縮器として機能するように冷媒が循環する第3運転モードを切替える冷媒切換部(304)を備えていることを特徴とするヒートポンプ。
In the heat pump of claim 2 or claim 3,
An air heat exchanger (401) connected to the refrigerant circuit (10) for exchanging heat with air;
The refrigerant circuit (10) includes a first operation mode in which the refrigerant circulates so that the air heat exchanger (401) functions as a condenser and the use side heat exchanger (60) functions as an evaporator. A second operation mode in which the refrigerant circulates so that the heat source side heat exchanger (80) functions as an evaporator and the use side heat exchanger (60) functions as a condenser; and the heat source side heat exchange Refrigerant switching to switch the third operation mode in which the refrigerant circulates so that the heat exchanger (80) and the air heat exchanger (401) function as an evaporator and the use side heat exchanger (60) functions as a condenser The heat pump characterized by having a part (304).
請求項1のヒートポンプにおいて、
前記冷媒回路(10)は、膨張機構(70)と、冷媒の循環方向を可逆に切り換える四路切換弁(303)とを備え、
前記四路切換弁(303)と前記膨張機構(70)との間に、前記熱源側熱交換器(80)と、該熱源側熱交換器(80)と直列接続された空気熱交換器(401)とを備えたことを特徴とするヒートポンプ。
The heat pump of claim 1,
The refrigerant circuit (10) includes an expansion mechanism (70) and a four-way switching valve (303) for reversibly switching the refrigerant circulation direction,
Between the four-way switching valve (303) and the expansion mechanism (70), the heat source side heat exchanger (80) and an air heat exchanger (series) connected to the heat source side heat exchanger (80) ( 401).
請求項1のヒートポンプにおいて、
前記本体管(22)と前記副熱交換部(25)との間に設けられ、前記前記副熱交換部(25)内で蒸発した前記熱媒体を地中熱交換部(21)に搬送する搬送装置(201)と、
前記本体管(22)に設けられ、該本体管(22)の底まで延びて、液状の前記熱媒体を前記副熱交換部(25)から該本体管(22)の底に導入する冷房用液配管(202)と、を備え、
前記冷媒回路(10)は、前記熱源側熱交換器(80)が凝縮器として機能し、且つ前記利用側熱交換器(60)が蒸発器として機能するように冷媒が循環することを特徴とするヒートポンプ。
The heat pump of claim 1,
It is provided between the main body pipe (22) and the auxiliary heat exchanging part (25), and conveys the heat medium evaporated in the auxiliary heat exchanging part (25) to the underground heat exchanging part (21). A transport device (201);
For cooling, which is provided in the main body pipe (22), extends to the bottom of the main body pipe (22), and introduces the liquid heat medium from the auxiliary heat exchange section (25) to the bottom of the main body pipe (22). A liquid pipe (202),
The refrigerant circuit (10) is characterized in that the refrigerant circulates so that the heat source side heat exchanger (80) functions as a condenser and the use side heat exchanger (60) functions as an evaporator. Heat pump.
請求項1のヒートポンプにおいて、
前記本体管(22)と前記副熱交換部(25)との間に設けられ、前記副熱交換部(25)内で蒸発した前記熱媒体を地中熱交換部(21)に搬送する搬送装置(201)と、
前記本体管(22)に設けられ、該本体管(22)の底まで延びて、液状の前記熱媒体を前記副熱交換部(25)から該本体管(22)の底に導入する冷房用液配管(202)と、
前記本体管(22)に設けられ、液状の前記熱媒体を前記副熱交換部(25)から該本体管(22)の内周面に導入する暖房用液配管(23)と、
を備えたことを特徴とするヒートポンプ。
The heat pump of claim 1,
Conveyance that is provided between the main pipe (22) and the auxiliary heat exchange section (25) and conveys the heat medium evaporated in the auxiliary heat exchange section (25) to the underground heat exchange section (21) A device (201);
For cooling, which is provided in the main body pipe (22), extends to the bottom of the main body pipe (22), and introduces the liquid heat medium from the auxiliary heat exchange section (25) to the bottom of the main body pipe (22). Liquid piping (202),
A heating liquid pipe (23) provided in the main body pipe (22), for introducing the liquid heat medium into the inner peripheral surface of the main body pipe (22) from the auxiliary heat exchange section (25);
A heat pump comprising:
請求項1から請求項4、及び請求項7のうちの何れか1つのヒートポンプにおいて、
前記地中熱交換部(21)は、
前記本体管(22)の上部に設けられ、液状の前記熱媒体を前記副熱交換部(25)から該本体管(22)内に導入する液配管(23)と、
前記本体管(22)内の気体状の熱媒体を、接続された前記副熱交換部(25)内に導入するガス配管(24)と、
前記液配管(23)から導入された液状の前記熱媒体を受けて本体管(22)の内周面に拡散させる拡散板(504)と、
を備えていることを特徴とするヒートポンプ。
In the heat pump of any one of claims 1 to 4 and claim 7,
The underground heat exchange section (21)
A liquid pipe (23) provided on an upper part of the main body pipe (22), for introducing the liquid heat medium into the main body pipe (22) from the auxiliary heat exchange section (25);
A gas pipe (24) for introducing a gaseous heat medium in the main body pipe (22) into the connected sub heat exchange section (25);
A diffusion plate (504) that receives the liquid heat medium introduced from the liquid pipe (23) and diffuses it to the inner peripheral surface of the main body pipe (22);
A heat pump characterized by comprising:
請求項8のヒートポンプにおいて、
前記本体管(22)は、内周面に、周方向の溝(507)が形成されていることを特徴とするヒートポンプ。
The heat pump of claim 8,
The main body pipe (22) has a circumferential groove (507) formed on an inner peripheral surface thereof.
請求項8のヒートポンプにおいて、
前記拡散板(504)は、前記本体管(22)の長手方向に間隔をあけて複数設けられていることを特徴とするヒートポンプ。
The heat pump of claim 8,
A plurality of the diffusion plates (504) are provided at intervals in the longitudinal direction of the main body tube (22).
請求項1から請求項4、及び請求項7のうちの何れか1つのヒートポンプにおいて、
前記地中熱交換部(21)は、液状の前記熱媒体を前記副熱交換部(25)から導入する螺旋状の液配管(23)が前記本体管(22)に設けられ、
前記液配管(23)には、液状の前記熱媒体を本体管(22)の内周面に導入する流出孔(502)が複数設けられていることを特徴とするヒートポンプ。
In the heat pump of any one of claims 1 to 4 and claim 7,
The underground heat exchange part (21) is provided with a spiral liquid pipe (23) for introducing the liquid heat medium from the auxiliary heat exchange part (25) in the main body pipe (22),
The heat pump according to claim 1, wherein the liquid pipe (23) is provided with a plurality of outflow holes (502) for introducing the liquid heat medium into the inner peripheral surface of the main body pipe (22).
請求項1から請求項4、及び請求項7のうちの何れか1つのヒートポンプにおいて、
前記地中熱交換部(21)は、前記本体管(22)の上部に、液状の前記熱媒体を前記副熱交換部(25)から前記本体管(22)の内周面に導入する液配管(23)を備え、
前記液配管(23)は、前記本体管(22)内で複数の分岐管(501)に分岐していることを特徴とするヒートポンプ。
In the heat pump of any one of claims 1 to 4 and claim 7,
The underground heat exchanging part (21) is a liquid that introduces the liquid heat medium from the auxiliary heat exchanging part (25) to the inner peripheral surface of the main body pipe (22) above the main body pipe (22). With piping (23)
The liquid pipe (23) is branched into a plurality of branch pipes (501) in the main body pipe (22).
請求項12のヒートポンプにおいて、
前記分岐管(501)には、複数種類の長さのものがあり、
それぞれの分岐管(501)は、先端から液状の前記熱媒体を前記本体管(22)の内周面に導入することを特徴とするヒートポンプ。
The heat pump of claim 12,
The branch pipe (501) has a plurality of types of lengths,
Each branch pipe (501) introduces the liquid heat medium from the tip into the inner peripheral surface of the main body pipe (22).
請求項12のヒートポンプにおいて、
それぞれの分岐管(501)は、前記本体管(22)の内周面に沿って該本体管(22)の長手方向に延びる延在部(503)を有し、
それぞれの延在部(503)には、前記本体管(22)の内周面に液状の前記熱媒体を導入する流出孔(502)が複数設けられていることを特徴とするヒートポンプ。
The heat pump of claim 12,
Each branch pipe (501) has an extending part (503) extending in the longitudinal direction of the main body pipe (22) along the inner peripheral surface of the main body pipe (22),
Each extension part (503) is provided with a plurality of outflow holes (502) for introducing the liquid heat medium on the inner peripheral surface of the main body pipe (22).
請求項1から請求項14のうちの何れか1つのヒートポンプにおいて、
前記地中熱交換部(21)は、複数設けられ、
それぞれの地中熱交換部(21)は、1つの副熱交換部(25)に並列に配管接続されていることを特徴とするヒートポンプ。
The heat pump according to any one of claims 1 to 14,
A plurality of the underground heat exchange sections (21) are provided,
Each underground heat exchange part (21) is pipe-connected in parallel to one sub heat exchange part (25), The heat pump characterized by the above-mentioned.
土壌から採熱を行う地中熱交換器であって、
管状に形成された本体管(22)の内部に熱媒体が封入され、地中において土壌から採熱を行って前記熱媒体を相変化させる地中熱交換部(21)と、
ヒートポンプの熱源側熱交換器(80)を収容する熱源機(30)に設けられ、前記地中熱交換部(21)に接続されて前記熱媒体が導入され、該熱媒体が、熱交換を行う副熱交換部(25)と、
を備えたことを特徴とする地中熱交換器。
An underground heat exchanger that collects heat from soil,
A heat medium is enclosed inside the tubular body tube (22), and a ground heat exchanging section (21) that changes the phase of the heat medium by collecting heat from the soil in the ground,
Provided in the heat source unit (30) that houses the heat source side heat exchanger (80) of the heat pump, connected to the underground heat exchange unit (21), the heat medium is introduced, and the heat medium performs heat exchange. An auxiliary heat exchange section (25) to perform,
An underground heat exchanger characterized by comprising:
請求項16の地中熱交換器において、
前記地中熱交換部(21)は、
前記本体管(22)の上部に設けられ、液状の前記熱媒体を前記副熱交換部(25)から該本体管(22)内に導入する液配管(23)と、
前記本体管(22)内の気体状の熱媒体を接続された前記熱交換部(27,28)内に導入するガス配管(24)と、
前記液配管(23)から導入された液状の前記熱媒体を受けて本体管(22)の内周面に拡散させる拡散板(504)と、
を備えていることを特徴とする地中熱交換器。
The underground heat exchanger according to claim 16,
The underground heat exchange section (21)
A liquid pipe (23) provided on an upper part of the main body pipe (22), for introducing the liquid heat medium into the main body pipe (22) from the auxiliary heat exchange section (25);
A gas pipe (24) for introducing a gaseous heat medium in the main body pipe (22) into the connected heat exchange section (27, 28);
A diffusion plate (504) that receives the liquid heat medium introduced from the liquid pipe (23) and diffuses it to the inner peripheral surface of the main body pipe (22);
An underground heat exchanger characterized by comprising:
請求項17の地中熱交換器において、
前記本体管(22)は、内周面に、周方向の溝(507)が形成されていることを特徴とする地中熱交換器。
The underground heat exchanger according to claim 17,
The main body pipe (22) has a groove (507) in the circumferential direction formed on an inner peripheral surface thereof, and is a ground heat exchanger.
請求項17の地中熱交換器において、
前記拡散板(504)は、前記本体管(22)の長手方向に間隔をあけて複数設けられていることを特徴とする地中熱交換器。
The underground heat exchanger according to claim 17,
A plurality of the diffusion plates (504) are provided at intervals in the longitudinal direction of the main body pipe (22).
請求項16の地中熱交換器において、
前記地中熱交換部(21)は、液状の前記熱媒体を前記副熱交換部(25)から導入する螺旋状の液配管(23)が前記本体管(22)に設けられ、
前記液配管(23)には、液状の前記熱媒体を本体管(22)の内周面に導入する流出孔(502)が複数設けられていることを特徴とする地中熱交換器。
The underground heat exchanger according to claim 16,
The underground heat exchange part (21) is provided with a spiral liquid pipe (23) for introducing the liquid heat medium from the auxiliary heat exchange part (25) in the main body pipe (22),
The underground heat exchanger, wherein the liquid pipe (23) is provided with a plurality of outflow holes (502) for introducing the liquid heat medium into the inner peripheral surface of the main body pipe (22).
請求項16の地中熱交換器において、
前記地中熱交換部(21)は、前記本体管(22)の上部に、液状の前記熱媒体を前記副熱交換部(25)から前記本体管(22)の内周面に導入する液配管(23)を備え、
前記液配管(23)は、前記本体管(22)内で複数の分岐管(501)に分岐していることを特徴とする地中熱交換器。
The underground heat exchanger according to claim 16,
The underground heat exchanging part (21) is a liquid that introduces the liquid heat medium from the auxiliary heat exchanging part (25) to the inner peripheral surface of the main body pipe (22) above the main body pipe (22). With piping (23)
The underground heat exchanger is characterized in that the liquid pipe (23) is branched into a plurality of branch pipes (501) in the main body pipe (22).
請求項21の地中熱交換器において、
前記分岐管(501)には、複数種類の長さのものがあり、
それぞれの分岐管(501)は、先端から液状の前記熱媒体を前記本体管(22)の内周面に導入することを特徴とする地中熱交換器。
The underground heat exchanger according to claim 21,
The branch pipe (501) has a plurality of types of lengths,
Each branch pipe (501) introduces the liquid heat medium from the tip into the inner peripheral surface of the main body pipe (22).
請求項21の地中熱交換器において、
それぞれの分岐管(501)は、前記本体管(22)の内周面に沿って該本体管(22)の長手方向に延びる延在部(503)を有し、
それぞれの延在部(503)には、前記本体管(22)の内周面に液状の前記熱媒体を導入する流出孔(502)が複数設けられていることを特徴とする地中熱交換器。
The underground heat exchanger according to claim 21,
Each branch pipe (501) has an extending part (503) extending in the longitudinal direction of the main body pipe (22) along the inner peripheral surface of the main body pipe (22),
Each extension portion (503) is provided with a plurality of outflow holes (502) for introducing the liquid heat medium on the inner peripheral surface of the main body pipe (22). vessel.
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