JP2015068540A - ヒートポンプ装置 - Google Patents
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Abstract
【課題】地中の熱や水中の熱を簡単な構成で有効に利用して運転効率と性能の改善を図ることができるヒートポンプ装置を提供する。【解決手段】ヒートポンプ装置は、圧縮機6と、熱源側熱交換器8、第2の熱源側熱交換器9と、膨張機構11と、利用側熱交換器12とを含む冷媒回路2と、地中に設けられる採熱用熱交換器16とを備え、この採熱用熱交換器16に空気を流通させて地中で冷却、若しくは、加熱すると共に、この採熱用熱交換器16を経た空気と第2の熱源側熱交換器9を流れる冷媒とを熱交換させる。【選択図】図1
Description
本発明は、例えば建物の室内、農業用ビニールハウス内、又は、船舶の船室内の空調等を行うためのヒートポンプ装置に関するものである。
近年では地球温暖化防止のために、圧縮機により冷媒を循環させる冷媒回路に地中熱を利用した地中熱採熱装置を組み合わせた装置が開発されてきている。この装置は、地中に埋設された地中熱採熱管と室内等に設けられた利用側熱交換器との間で水やブライン等の熱媒体を循環させることにより構成され、冷房時には地中熱採熱管にて地中に放熱することで冷却された熱媒体が、利用側熱交換器に通風される空気から吸熱することにより、冷却作用(冷房)を発揮する。
また、暖房時には冷媒回路の蒸発器で熱媒体が吸熱することで、地中熱を暖房に利用するものである(例えば、特許文献1、特許文献2参照)。これは特に外気温度よりも地中の温度の方が高い寒冷地の冬季に有効である。
しかしながら、従来の装置は、水やブライン等の熱媒体を用いて地中熱を採取していたため、構造が複雑且つ大型化する問題があった。
本発明は、係る従来の技術的課題を解決するためになされたものであり、地中の熱や水中の熱を簡単な構成で有効に利用し、運転効率と性能の改善を図ることができるヒートポンプ装置を提供するものである。
上記課題を解決するために、本発明のヒートポンプ装置は、圧縮機と、熱源側熱交換器と、膨張機構と、利用側熱交換器とを含む冷媒回路と、地中、又は、水中に設けられる採熱用熱交換器とを備え、この採熱用熱交換器に空気を流通させて地中、又は、水中で冷却、若しくは、加熱すると共に、この採熱用熱交換器を経た空気と冷媒回路中を循環する冷媒とを熱交換させることを特徴とする。
請求項2の発明のヒートポンプ装置は、上記発明において利用側熱交換器により被温調対象を冷却する際、採熱用熱交換器を経た空気と冷媒回路の高圧側の冷媒とを熱交換させることを特徴とする。
請求項3の発明のヒートポンプ装置は、上記各発明において利用側熱交換器により被温調対象を加熱する際、採熱用熱交換器を経た空気と冷媒回路の低圧側の冷媒とを熱交換させることを特徴とする。
請求項4の発明のヒートポンプ装置は、上記各発明において冷媒回路は可逆サイクルとされており、採熱用熱交換器を経た空気を熱源側熱交換器に通風することを特徴とする。
請求項5の発明のヒートポンプ装置は、請求項1乃至請求項3の発明において冷媒回路は可逆サイクルとされており、採熱用熱交換器を経た空気を、熱源側熱交換器と共に圧縮機と膨張機構との間に設けられた第2の熱源側熱交換器に通風することを特徴とする。
請求項6の発明のヒートポンプ装置は、上記各発明において空気が流通される採熱用熱交換器の数、若しくは、熱源側熱交換器又は第2の熱源側熱交換器に通風される空気量を制御する制御手段を備えたことを特徴とする。
請求項7の発明のヒートポンプ装置は、上記各発明において利用側熱交換器により冷却及び/又は加熱される被温調対象が、建物の室内、若しくは、農業用ビニールハウス内、或いは、船舶の船室内の空間であることを特徴とする。
請求項8の発明のヒートポンプ装置は、上記各発明において圧縮機は膨張機構を一体に備えることを特徴とする。
請求項9の発明のヒートポンプ装置は、上記各発明において冷媒回路中に冷媒として二酸化炭素を封入したことを特徴とする。
地中の温度は四季を通じて略一定であり、夏季等には地上の大気温度より低く、冬季等には逆に高くなることが知られている。また、海や湖、川等の水温(水中の温度)も夏季等には地上の大気温度に比較して低く、冬季等は高くなる。
そこで、本発明のヒートポンプ装置は、圧縮機と、熱源側熱交換器と、膨張機構と、利用側熱交換器とを含む冷媒回路と、地中、又は、水中に設けられる採熱用熱交換器とを備え、この採熱用熱交換器に空気を流通させて地中、又は、水中で冷却、若しくは、加熱すると共に、この採熱用熱交換器を経た空気と冷媒回路中を循環する冷媒とを熱交換させるようにしたので、例えば夏季に請求項2の発明の如く利用側熱交換器により請求項7の建物の室内や農業用ビニールハウス内、船舶の船室内等の被温調対象を冷却する際、採熱用熱交換器を経て地中、又は、水中で温度が低下した空気と冷媒回路の高圧側の冷媒とを熱交換させることにより、膨張機構前の冷媒を更に冷却してその温度を低下させ、エンタルピ差を拡大させることが可能となる。
一方、例えば冬季に請求項3の発明の如く利用側熱交換器により被温調対象を加熱する際には、採熱用熱交換器を経て地中、又は、水中で温度が上昇した空気と冷媒回路の低圧側の冷媒とを熱交換させることにより、熱源側熱交換器で更に冷媒を過熱して、冷媒の蒸発温度を上昇させ、圧縮機の負荷を低減することが可能となる。
これらにより、本発明のヒートポンプ装置によれば、極めて性能のよい冷却、又は、加熱運転を高効率で実現することが可能となる。これは請求項9の発明の如く冷媒回路中の冷媒として自然冷媒である二酸化炭素を用い、冷媒回路の高圧側を超臨界圧力以上で使う場合に、極めて有効なものとなる。
特に、従来の如く水やブライン等を地中の採熱用熱交換器に循環させるものでは無く、空気を流通させて冷却、又は、加熱し、この冷却された、或いは、加熱された空気と冷媒回路の冷媒とを熱交換させるものであるので、構成の著しい簡素化を図ることができるようになる。
この場合、請求項4の発明の如く冷媒回路を可逆サイクルとし、採熱用熱交換器を経た空気を熱源側熱交換器に通風するようにし、若しくは、請求項5の発明の如く熱源側熱交換器と共に圧縮機と膨張機構との間に設けられた第2の熱源側熱交換器に通風するようにすることにより、被温調対象の冷却と加熱の双方を円滑に実現し、採熱用熱交換器を経た空気と冷媒との熱交換も効率良く実現することが可能となる。
また、請求項6の発明の如く空気が流通される採熱用熱交換器の数、若しくは、熱源側熱交換器又は第2の熱源側熱交換器に通風される空気量を制御する制御手段を設けることにより、冷媒回路の運転状態に応じて採熱用熱交換器を経た空気による冷媒の冷却、又は、過熱の度合いを調整して、より効率的な運転を実現することが可能となる。
また、請求項8の発明の如く圧縮機と膨張機構を一体化することにより、更なる運転効率の改善を図ることが可能となるものである。
以下、本発明の実施の形態について、図面に基づき詳細に説明する。
図1は本発明の一実施例のヒートポンプ装置1の構成図を示している。この実施例のヒートポンプ装置1は、建物の一例としての一般家屋Hの室内R(被温調対象)を空調するものであり、冷媒回路2と、採熱装置3と、これらを制御する制御手段としてのコントローラ4とから構成されている。
冷媒回路2は、圧縮機6と、四方弁7と、熱源側熱交換器8と、第2の熱源側熱交換器9と、膨張機構(実施例では電子膨張弁)11と、利用側熱交換器12とから構成された可逆サイクルであり、実施例では自然冷媒である二酸化炭素(CO2)が封入されている。実施例の第2の熱源側熱交換器9は、冷媒を更に冷却、又は、更に過熱するために用いられる熱交換器であり、冷媒の流れに対して熱源側熱交換器8と共に圧縮機6と膨張機構11との間で、且つ、熱源側熱交換器8と膨張機構11の間に設けられている。
このうち利用側熱交換器12は室内Rに配設されており、この利用側熱交換器12と熱交換した空気を室内Rに循環する室内送風機13が設けられている。
また、圧縮機6、四方弁7、熱源側熱交換器8及び第2の熱源側熱交換器9は家屋Hの外部に設置されており、熱源側熱交換器8及び第2の熱源側熱交換器9には、それらにそれぞれ通風するための室外送風機14及び第2の室外送風機15が設けられている。
前記採熱装置3は、実施例では地中(図1にX1で示す)に5m〜10mの範囲で複数本埋設された採熱用熱交換器16から構成されている。実施例の採熱用熱交換器16は、例えばステンレス等の高熱伝導率の耐腐食性金属により構成された内部中空の管体であり、内部に空気が流通される。各採熱用熱交換器16の空気入口16Aは外気中(家屋Hの外部)に開口しており、実施例ではこの空気入口16Aに各採熱用熱交換器16への空気の流入を制御するための入口ダンパ17が設けられている。入口ダンパ17はコントローラ4により制御されて空気(外気)が流通される採熱用熱交換器16の数を変更する。
また、各採熱用熱交換器16の空気出口16Bから出た空気は、空気通路Dを介して実施例では第2の熱源側熱交換器9に通風されるように構成されている。
尚、これらの採熱用熱交換器16への空気の流入から第2の熱源側熱交換器9への空気の通風は、前述した第2の室外送風機15による吸引力で実現される。また、熱源側熱交換器8には室外送風機14により外気が通風される構成とされている。
また、四方弁7と熱源側熱交換器8の間には電磁弁21が接続され、第2の熱源側熱交換器9と膨張機構11の間にも電磁弁22が接続されている。更に、電磁弁21と熱源側熱交換器8の間から電磁弁22と膨張機構11の間に渡ってバイパス管26が接続され、四方弁7と電磁弁21の間から第2の熱源側熱交換器9と電磁弁22の間に渡ってバイパス管27が接続されており、各バイパス管26、27にはそれぞれ電磁弁23、24が接続されている。
これら電磁弁21〜24、バイパス管26、27は流路切換手段を構成しており、四方弁7が図1中実線の状態において(冷房運転時)、電磁弁21、22が開放され、電磁弁23、24が閉じられたときは、四方弁7からの冷媒が熱源側熱交換器8−第2の熱源側熱交換器9の順で流れ、四方弁7が図1中破線の状態において(暖房運転時)、電磁弁21、22が閉じられ、電磁弁23、24が開放されたときには、膨張機構11からの冷媒はバイパス管26−熱源側熱交換器8−第2の熱源側熱交換器9−バイパス管27の順で流れることになる。即ち、何れの場合にも冷媒は熱源側熱交換器8から第2の熱源側熱交換器9に流れることになる。
以上の圧縮機6、四方弁7、室内送風機13、室外送風機14、第2の室外送風機15、及び、各ダンパ17、各電磁弁21〜24は、室内Rの温度や冷媒回路2の各部の温度及び圧力に基づいてコントローラ4により制御されるものである。
以上の構成で、次に図2及び図3を参照しながら実施例のヒートポンプ装置1の動作を説明する。
(1)室内Rの冷房運転(被温調対象の冷却)
例えば、外気温度が+30℃等の高温に上昇する夏季に室内R(被温調対象)を冷房(冷却)する際には、コントローラ4は四方弁7を図1中実線の状態とし、圧縮機6の吐出側を熱源側熱交換器8に、圧縮機6の吸込側を利用側熱交換器12に連通させる。これにより、各熱源側熱交換器8、9が冷媒回路2の高圧側となり、利用側熱交換器12が低圧側となる。また、コントローラ4は電磁弁21、22を開放し、電磁弁23、24を閉じる。
(1)室内Rの冷房運転(被温調対象の冷却)
例えば、外気温度が+30℃等の高温に上昇する夏季に室内R(被温調対象)を冷房(冷却)する際には、コントローラ4は四方弁7を図1中実線の状態とし、圧縮機6の吐出側を熱源側熱交換器8に、圧縮機6の吸込側を利用側熱交換器12に連通させる。これにより、各熱源側熱交換器8、9が冷媒回路2の高圧側となり、利用側熱交換器12が低圧側となる。また、コントローラ4は電磁弁21、22を開放し、電磁弁23、24を閉じる。
更に、コントローラ4は入口ダンパ17を、全ての採熱用熱交換器16に空気が流入するように制御すると共に、室外送風機14を運転して外気を熱源側熱交換器8に通風し、第2の室外送風機15を運転して採熱用熱交換器16から出た空気を第2の熱源側熱交換器9に通風する。
そして、圧縮機6が運転されると、圧縮機6にて圧縮されて超臨界状態となった高温高圧のガス冷媒(二酸化炭素)は、四方弁7、電磁弁21を経て熱源側熱交換器8に流入し、そこで室外送風機14により通風される外気によって冷却される。熱源側熱交換器8を出た冷媒は、次に第2の熱源側熱交換器9に流入し、第2の室外送風機15によりそこに通風される採熱装置3の採熱用熱交換器16を経た空気と熱交換する。
ここで、地中X1の温度は一年を通じて+15℃等の略一定の値となる。そのため、入口ダンパ17を経て空気入口16Aから各採熱用熱交換器16内に流入した+30℃程の温度の空気(外気)は、採熱用熱交換器16の壁面を介して地中X1の土(+15℃)と熱交換し、冷却される。この冷却された空気が空気出口16Bから出て第2の熱源側熱交換器9に通風されるので、この第2の熱源側熱交換器9において熱源側熱交換器8を出た冷媒は更に冷却されることになる。
この様子が図2に示されている。図中矢印で示す部分が第2の熱源側熱交換器9において冷媒が更に冷却される部分であり、エンタルピ差が拡大されることが分かる。これにより、室内Rの冷房能力と運転効率が著しく向上する(省エネ化)。そして、これら熱源側熱交換器8、9で冷却された超臨界状態の冷媒は、電磁弁22を経て膨張機構11に至り、そこで膨張(減圧)される過程で液化し(飽和域に入る)、利用側熱交換器12に流入して蒸発する。このときの吸熱作用でそこに通風される室内Rの空気が冷却されるので、室内Rは冷房されることになる。そして、利用側熱交換器12で蒸発した冷媒は四方弁7を経て圧縮機6に吸い込まれ、再び圧縮されて吐出される循環を繰り返す。
コントローラ4は、前述した如く室内Rの温度や冷媒回路2の温度/圧力に基づいて圧縮機6、膨張機構11、及び 各送風機13、14、15を制御する。また、コントローラ4は圧縮機6が過負荷状態であるときは入口ダンパ17を制御して、全ての採熱用熱交換器16に空気を流入させ、全ての採熱用熱交換器16を経た空気が第2の熱源側熱交換器9に通風されるように制御する。これにより、第2の熱源側熱交換器9における更なる冷却の度合いを最大限に増やす。
一方、圧縮機6が軽負荷状態である場合は、例えば、入口ダンパ17により空気が流入する採熱用熱交換器16の数を減らし、及び/又は、第2の室外送風機15の風量(回転数)を減少させることにより、第2の熱源側熱交換器9における更なる冷却の度合いを低下させるものである。
(2)室内Rの暖房運転(被温調対象の加熱)
次に、外気温度が+5℃等の低温に低下する冬季に室内R(被温調対象)を暖房(加熱)する際には、コントローラ4は四方弁7を図1中破線の状態とし、圧縮機6の吐出側を利用側熱交換器12に、圧縮機6の吸込側を熱源側熱交換器8に連通させる。これにより、各熱源側熱交換器8、9が冷媒回路2の低圧側となり、利用側熱交換器12が高圧側となる。また、電磁弁21、22を閉じ、電磁弁23、24を開放する。更に、この場合もコントローラ4は入口ダンパ17を、全ての採熱用熱交換器16に空気が流入するように制御し、全ての採熱用熱交換器16から出た空気が第2の熱源側熱交換器9に通風されるように制御する。
次に、外気温度が+5℃等の低温に低下する冬季に室内R(被温調対象)を暖房(加熱)する際には、コントローラ4は四方弁7を図1中破線の状態とし、圧縮機6の吐出側を利用側熱交換器12に、圧縮機6の吸込側を熱源側熱交換器8に連通させる。これにより、各熱源側熱交換器8、9が冷媒回路2の低圧側となり、利用側熱交換器12が高圧側となる。また、電磁弁21、22を閉じ、電磁弁23、24を開放する。更に、この場合もコントローラ4は入口ダンパ17を、全ての採熱用熱交換器16に空気が流入するように制御し、全ての採熱用熱交換器16から出た空気が第2の熱源側熱交換器9に通風されるように制御する。
そして、圧縮機6が運転されると、圧縮機6にて圧縮されて超臨界状態となった高温高圧のガス冷媒(二酸化炭素)は、四方弁7を経て利用側熱交換器12に流入し、そこで室内送風機13により通風される室内Rの空気を加熱する。室内Rの空気を加熱することで冷媒は冷却される。利用側熱交換器12で冷却された超臨界状態の冷媒は、次に膨張機構11で膨張(減圧)され、その過程で液化し(飽和領域に入り)、バイパス管26、電磁弁23を経て熱源側熱交換器8に流入して蒸発し、室外送風機14によりそこに通風される外気から吸熱する。
この熱源側熱交換器8から出た冷媒は、次に第2の熱源側熱交換器9に流入し、第2の室外送風機15によりそこに通風される採熱装置3の採熱用熱交換器16を経た空気と熱交換する。
ここで、前述した如く地中X1の温度は一年を通じて+15℃等の略一定の値となるため、入口ダンパ17を経て空気入口16Aから各採熱用熱交換器16内に流入した+5℃程の温度の空気(外気)は、採熱用熱交換器16の壁面を介して地中X1の土(+15℃)と熱交換し、加熱される。この加熱されて温度が上昇した空気が空気出口16Bから出て第2の熱源側熱交換器9に通風されるので、この第2の熱源側熱交換器9において熱源側熱交換器8を出た冷媒は過熱されることになる。
この様子が図3に示されている。図中矢印で示す部分が第2の熱源側熱交換器9において更に過熱される部分であり、蒸発温度が上昇することが分かる。即ち、第2の熱源側熱交換器9により冷媒に地中の熱を汲み上げることになるので、室内Rの暖房能力と運転効率が著しく向上する(省エネ化)。そして、この過熱された冷媒は四方弁7を経て圧縮機6に吸い込まれ、再び吐出されて利用側熱交換器12に供給される循環を繰り返すことになる。
コントローラ4は、前述した如く室内Rの温度や冷媒回路2の温度/圧力に基づいて圧縮機6、膨張機構11、及び 各送風機13、14、15を制御する。但し、圧縮機6の吸入比容積が低下することから、コントローラ4は圧縮機2の特性を考慮して入口ダンパ17、及び/又は、第2の室外送風機15の運転を制御し、第2の熱源側熱交換器9における冷媒の更なる過熱の度合いを制御する。
以上のようにヒートポンプ装置1は、圧縮機2と、熱源側熱交換器8と、第2の熱源側熱交換器9と、膨張機構11と、利用側熱交換器12を含む冷媒回路2と、地中に設けられた採熱用熱交換器16を備えており、この採熱用熱交換器16に空気を流通させて地中で冷却、若しくは、加熱すると共に、この採熱用熱交換器16を経た空気と冷媒回路2中を循環する冷媒とを熱交換させるようにした。そして、夏季に利用側熱交換器12により家屋Hの室内Rを冷房する際、採熱用熱交換器16を経て地中で温度が低下した空気と冷媒回路2の高圧側となる第2の熱源側熱交換器9を流れる冷媒とを熱交換させるようにしたので、膨張機構11の前の冷媒を更に冷却してその温度を低下させてエンタルピ差を拡大させることが可能となる。
一方、例えば冬季に利用側熱交換器12により室内Rを暖房する際には、採熱用熱交換器16を経て地中で温度が上昇した空気と冷媒回路2の低圧側となる第2の熱源側熱交換器9を流れる冷媒とを熱交換させるようにしたので、第2の熱源側熱交換器9で冷媒を更に過熱して冷媒の蒸発温度を上昇させ、圧縮機2の負荷を低減することが可能となる。
これらにより、実施例のヒートポンプ装置1によれば、極めて性能のよい冷房、暖房運転を高効率で実現することが可能となる。これは実施例の如く冷媒回路2中の冷媒として自然冷媒である二酸化炭素を用い、冷媒回路2の高圧側を超臨界圧力以上で使う場合に、極めて有効なものとなる。
特に、従来の如く水やブライン等を地中や水中の採熱用熱交換器に循環させるものでは無く、空気を流通させて冷却、又は、加熱し、この冷却された、或いは、加熱された空気と冷媒回路2の冷媒とを熱交換させるものであるので、構成の著しい簡素化を図ることができるようになる。
また、冷媒回路2を四方弁7や各電磁弁21〜24を用いた可逆サイクルであり、採熱用熱交換器16を経た空気を第2の熱源側熱交換器9に通風するので、室内Rの冷房と暖房の双方を円滑に実現し、採熱用熱交換器16を経た空気と冷媒との熱交換も効率良く実現することが可能となる。
また、コントローラ4は空気が流通される採熱用熱交換器16の数や、第2の熱源側熱交換器に通風される空気量を制御するので、冷媒回路2の運転状態に応じて採熱用熱交換器16を経た空気による冷媒の更なる冷却、又は、更なる過熱の度合いを調整して、より効率的な運転を実現することが可能となる。
次に、図4は本発明のヒートポンプ装置1を適用した他の実施例の構成を示している。この例の場合、ヒートポンプ装置1は船舶Sに設けられており、その利用側熱交換器12により船室内C(被温調対象)を冷房/暖房するものである。また、この場合採熱装置3の採熱用熱交換器16は地中X1に埋設されるのでは無く、船舶Sが航行する海や湖、池や川の水中X2に浸漬される。浸漬する構造は、図4の如く船底から突出させる等、少なくとも水に浸かる位置に設ければよい。
ヒートポンプ装置1の他の構成は図1の場合と同様である。この場合の水中X2における水の温度も、前述した地中X1の土の温度程一定ではないものの、夏季等には地上の大気温度に比較して低く、冬季等には逆に高くなるので、水中で冷却、又は、加熱された空気を用いて冷媒回路2の冷媒を更に冷却、又は、更に過熱することで、前述同様の効果を奏することができる。
また、前記実施例では冷媒回路2の冷媒として二酸化炭素を使用したが、それに限らず、例えばR−134a等の通常冷媒を使用してもよい。その場合の冷房運転におけるp−h線図を図5に示し、暖房時におけるp−h線図を図6に示す。
周知のように冷房運転時には、通常冷媒は熱源側熱交換器8で凝縮するため、第2の熱源側熱交換器9では採熱用熱交換器16からの空気(地中等で冷却された空気)によって更に冷却され、過冷却されることになる。図5中矢印で示す部分がその過冷却分である。
一方、暖房運転時には、利用側熱交換器12において冷媒は凝縮する。そして、熱源側熱交換器8で蒸発し、第2の熱源側熱交換器9で採熱用熱交換器16からの空気(地中等で加熱された空気)によって更に過熱されることになる。図6中矢印で示す部分がその過熱分である。
尚、上記各実施例では圧縮機2と膨張機構11とが別体の場合について説明したが、それに限らず、圧縮機と膨張機構を一体化した所謂膨張機一体型圧縮機としても良く、その場合には更なる運転効率の改善を図ることが可能となる。
また、実施例では熱源側熱交換器8の他に第2の熱源側熱交換器9を設けて採熱装置3の採熱用熱交換器16からの空気を通風するようにしたが、それに限らず、第2の熱源側熱交換器9を設けずに、熱源側熱交換器8の冷媒出口側の部分に採熱用熱交換器16からの空気を通風するようにしてもよい。
更に、実施例では室内を冷暖房可能なヒートポンプ装置1を例にとりあげて説明したが、それに限らず、請求項1の発明では冷房のみ、或いは、暖房のみを実現するものであってもよい。冷媒回路2の具体的な構成や使用する冷媒も実施例に限定されず、本出願の趣旨を逸脱しない範囲で変更可能である。
更にまた、実施例では家屋Hや船舶Sの室内R、Cの空調に本発明を適用したが、それに限らず、例えば、工場やビルの屋内一般空調や、農業用ビニールハウス内部の暖房に適用しても良く、或いは、利用側熱交換器12を給湯器(被温調対象)における湯の炊きあげに用いるヒートポンプ装置にも本発明は有効である。
1 ヒートポンプ装置
2 冷媒回路
3 採熱装置
4 コントローラ(制御手段)
6 圧縮機
7 四方弁
8 熱源側熱交換器
9 第2の熱源側熱交換器
11 膨張機構
12 利用側熱交換器
13 室内送風機
14 室外送風機
15 第2の室外送風機
16 採熱用熱交換器
17 入口ダンパ
21〜24 電磁弁
26、27 バイパス管
C 船室内
H 家屋
R 室内
S 船舶
2 冷媒回路
3 採熱装置
4 コントローラ(制御手段)
6 圧縮機
7 四方弁
8 熱源側熱交換器
9 第2の熱源側熱交換器
11 膨張機構
12 利用側熱交換器
13 室内送風機
14 室外送風機
15 第2の室外送風機
16 採熱用熱交換器
17 入口ダンパ
21〜24 電磁弁
26、27 バイパス管
C 船室内
H 家屋
R 室内
S 船舶
Claims (9)
- 圧縮機と、熱源側熱交換器と、膨張機構と、利用側熱交換器とを含む冷媒回路と、
地中、又は、水中に設けられる採熱用熱交換器とを備え、
該採熱用熱交換器に空気を流通させて前記地中、又は、前記水中で冷却、若しくは、加熱すると共に、
該採熱用熱交換器を経た空気と前記冷媒回路中を循環する冷媒とを熱交換させることを特徴とするヒートポンプ装置。 - 前記利用側熱交換器により被温調対象を冷却する際、前記採熱用熱交換器を経た空気と前記冷媒回路の高圧側の冷媒とを熱交換させることを特徴とする請求項1に記載のヒートポンプ装置。
- 前記利用側熱交換器により被温調対象を加熱する際、前記採熱用熱交換器を経た空気と前記冷媒回路の低圧側の冷媒とを熱交換させることを特徴とする請求項1又は請求項2に記載のヒートポンプ装置。
- 前記冷媒回路は可逆サイクルとされており、前記採熱用熱交換器を経た空気を前記熱源側熱交換器に通風することを特徴とする請求項1乃至請求項3のうちの何れかに記載のヒートポンプ装置。
- 前記冷媒回路は可逆サイクルとされており、前記採熱用熱交換器を経た空気を、前記熱源側熱交換器と共に前記圧縮機と前記膨張機構との間に設けられた第2の熱源側熱交換器に通風することを特徴とする請求項1乃至請求項3のうちの何れかに記載のヒートポンプ装置。
- 空気が流通される前記採熱用熱交換器の数、若しくは、前記熱源側熱交換器又は前記第2の熱源側熱交換器に通風される空気量を制御する制御手段を備えたことを特徴とする請求項1乃至請求項5のうちの何れかに記載のヒートポンプ装置。
- 前記利用側熱交換器により冷却及び/又は加熱される被温調対象が、建物の室内、若しくは、農業用ビニールハウス内、或いは、船舶の船室内の空間であることを特徴とする請求項1乃至請求項6のうちの何れかに記載のヒートポンプ装置。
- 前記圧縮機は前記膨張機構を一体に備えることを特徴とする請求項1乃至請求項7のうちの何れかに記載のヒートポンプ装置。
- 前記冷媒回路中に冷媒として二酸化炭素を封入したことを特徴とする請求項1乃至請求項8のうちの何れかに記載のヒートポンプ装置。
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