JP2015190746A - Ground heat utilization heat pump device - Google Patents

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Abstract

PROBLEM TO BE SOLVED: To provide a stable ground heat utilization heat pump device that easily switches a plurality of heat exchange parts according to temperature under the ground.SOLUTION: A ground heat utilization heat pump device includes a plurality of heat exchangers 101-104 buried in the ground, a compression unit 2, an expansion unit 3, a plurality of pipelines conducting a heat medium to the inside thereof, a first control unit 4, and a second control unit 5. The first control unit 4 changes over the direction of the heat medium in a corresponding pipeline, and the second control unit 5 changes over the direction of the heat medium and selects between use in heat collection or heat radiation operation with the heat exchangers 101-104 and non-use.

Description

本発明は、地熱利用ヒ−トポンプ装置に関するものである。   The present invention relates to a geothermal heat pump device.

ヒ−トポンプ(Heat pump)とは、熱を発生させる装置を意味せず、熱を移動させるための装置を意味し、一般的には、広くは、熱媒体や半導体等を用いて低温部分から高温部分へ熱を移動させる技術で、その手法にはいくつかあるが主流は気体の圧縮・膨張と熱交換を組み合わせたもので、一般家庭でもみられる製品でヒ−トポンプを使っているものとして冷凍冷蔵庫、エアコン、ヒ−トポンプ式給湯器などがある。
地中熱利用ヒ−トポンプ装置は、安定した温度を持つ地下の熱を利用するヒ−トポンプシステムであり、ボイラ−や空冷ヒ−トポンプに比べて省エネルギ−となるため、再生可能エネルギーとして注目される技術の一つである。地中熱ヒ−トポンプ装置は、冷暖房や給湯をはじめ、プ−ル加熱、浴槽加熱、融雪、工場プロセス冷却・加熱など、熱を扱うすべての設備に利用が可能である。
地中熱利用ヒ−トポンプ装置は、安定した温度を持つ地下の熱を利用する為に、例えば、地中に埋設した熱交換器とヒ−トポンプとを利用して熱を汲み上げ(採熱)、又は、地中に熱を放出(放熱)することにより、冷暖房や給湯などを行うことができる。
地中熱利用ヒ−トポンプには、地中等に設置した熱交換器を用いて間接的に熱利用するクロ−ズ型(地中熱交換型)と地下水等を汲み上げて熱源として利用するオ−プン型(地下水利用型)とがあり、一般的には、地中熱利用といえば垂直型熱交換器を用いたクロ−ズ型を指すことが多い。
当該間接型に使用される地中熱交換器には水平型と垂直型があり、水平型は地中適宜深さまで溝を掘り、そこに、金属管、樹脂管などの採熱管を蛇行またはコイル状に埋設する。これに対して、垂直型は、適宜直径、深さのボアホ−ルに、例えば、金属管やUチュ−ブと呼ばれる先端がU字に加工された樹脂管(一般には、高密度ポリエチレン管が使用される。)を1本ないし2本挿入して熱交換器とするものが代表的となっている。
ヒ−トポンプは、例えば、圧縮機、凝縮器(熱交換器)、膨張弁、蒸発器(熱交換器)という4 つの主要機器とそれらをつなぐ配管とその中に封入された熱媒体(冷媒)とから構成される。
当該ヒ−トポンプ内の冷媒は次のような過程を繰り返す。
圧縮過程:圧縮機を運転することにより、圧縮されて高温高圧のガスとなる。
凝縮過程:凝縮器で熱交換する媒体(熱媒体)と熱交換することにより放熱し液化する。
蒸発過程:蒸発器で熱交換する媒体(熱媒体)と熱交換することにより吸熱して蒸発する。
膨張過程:膨張弁により、膨張し低温となる。
ヒ−トポンプ式のエアコンには、冷房から暖房への切替えに必要な、又、室外機又は室内機に付いた霜等をとるための冷媒の高圧側と低圧側を切り替える役目をする四方弁等の切換弁が使用されている。
A heat pump does not mean a device that generates heat, but means a device that moves heat. Generally, a heat pump is widely used from a low-temperature portion using a heat medium or a semiconductor. There are several techniques for transferring heat to the high-temperature part, but the mainstream is a combination of gas compression / expansion and heat exchange, and it is assumed that a heat pump is used in products found in general households. There are refrigerators, air conditioners, and heat pump water heaters.
Geothermal heat pump equipment is a heat pump system that uses underground heat with a stable temperature and is energy saving compared to boilers and air-cooled heat pumps. Is one of the technologies. The geothermal heat pump device can be used for all facilities that handle heat, such as air conditioning and hot water supply, pool heating, bathtub heating, snow melting, and factory process cooling / heating.
In order to use underground heat with a stable temperature, the heat pump device using geothermal heat, for example, pumps heat using a heat exchanger and a heat pump embedded in the ground (heat collection). Or, by releasing (dissipating) heat into the ground, air conditioning and hot water supply can be performed.
The heat pump that uses geothermal heat is a heat source that indirectly uses heat using a heat exchanger installed in the ground, etc., and an auto that pumps groundwater, etc., and uses it as a heat source. There is a Pun type (groundwater use type), and generally speaking, the use of underground heat often refers to a closed type using a vertical heat exchanger.
The underground heat exchanger used for the indirect type has a horizontal type and a vertical type. The horizontal type digs a groove to an appropriate depth in the ground, and meanders or coils a heat collecting pipe such as a metal pipe or a resin pipe there. Embed in the shape. On the other hand, the vertical type has a bore hole of appropriate diameter and depth, for example, a resin tube (generally a high-density polyethylene tube, which is called a metal tube or a U tube with a U-shaped tip). A typical heat exchanger is one or two inserted into a heat exchanger.
The heat pump is, for example, a compressor, a condenser (heat exchanger), an expansion valve, an evaporator (heat exchanger), a pipe connecting them, and a heat medium (refrigerant) enclosed in them. It consists of.
The refrigerant in the heat pump repeats the following process.
Compression process: When the compressor is operated, it is compressed into a high-temperature and high-pressure gas.
Condensation process: heat is dissipated and liquefied by exchanging heat with a medium (heat medium) that exchanges heat with a condenser.
Evaporation process: Evaporates by absorbing heat by exchanging heat with a medium (heat medium) that exchanges heat with an evaporator.
Expansion process: The expansion valve expands to a low temperature.
A heat pump type air conditioner is required for switching from cooling to heating, and a four-way valve that serves to switch between the high-pressure side and low-pressure side of the refrigerant to remove frost attached to the outdoor unit or indoor unit The switching valve is used.

地熱利用ヒ−トポンプ装置は、安定した温度を持つ地下の熱を利用することができ、省エネで、地球温暖化の二酸化炭素の排出の削減に寄与できる等の効果がある。
しかし、地中採熱管(放熱管)は、その表面で、熱媒体と地熱との間で採熱又は放熱作用を行うので、その表面積の大小が問題となり、それにより、土壌との熱交換の低さをカバ−する必要がある。
そうなると、勢い、地中採熱管(放熱管)の地中での長さを長くせざるを得なくなり、それに伴い、地中における地中採熱管(放熱管)内部の熱媒体の充填量を増加せざるを得ず、一般の空冷機種と比較して3倍以上にもなってしまうこともあり、当該地中採熱管(放熱管)中の熱媒体の低減が急務となっている。
地中採熱管(放熱管)の多数を地中に埋設するような場合には、より一層、地中における地中採熱管(放熱管)内部の熱媒体の充填量を増加せざるを得ない。
又、地熱利用ヒ−トポンプ装置では、冷房時に、当該装置を構成する膨張弁を正確に動作させるためには、上記のような凝縮過程で、一定以上の凝縮圧力(例えば、1.7Mpa)が必要であるが、圧縮機におけるインバ−タ低速運転時には、凝縮温度(圧力)が上昇せず、その為に、膨張弁での入りと出での圧力差が僅かでしかなくなり、膨張弁が動作不良を起こし、地中温度が低い(特に寒冷地の北海道では、通常10℃)ときには熱交換量が多くなるのに、地中温度が低くても、冷房能力が不足するという不具合を生じる。
そこで、当該凝縮圧力や凝縮温度の変化に応じて、膨張弁の動作不良を起さない等の安定した地熱利用ヒ−トポンプ装置の操作ができるようにすることが求められる。
一方、地熱利用ヒ−トポンプ装置にける地中に埋設された熱交換器(地中採熱・放熱管)の底部にかかる重量は、当該熱交換器における熱媒体の液状比率に関係し、当該底部にかかる重量の低減が求められている。又、当該熱交換器における熱媒体の液状比率が問題で、当該液状比率の大きい熱媒体を、配管中、上方向に押し上げるには圧縮機の動力を多大に消費し、膨張部の正確な動作を阻害したりする。
The geothermal heat pump device can use underground heat having a stable temperature, and is effective in saving energy and contributing to reduction of carbon dioxide emission due to global warming.
However, since the underground heat collection pipe (radiation pipe) collects heat or dissipates heat between the heat medium and the geothermal heat on its surface, the size of the surface area becomes a problem. It is necessary to cover the low.
If that happens, the length of the underground heat collection pipe (radiation pipe) will have to be increased, and the amount of heat medium inside the underground heat collection pipe (radiation pipe) will increase accordingly. Inevitably, it may be more than three times that of a general air-cooled model, and there is an urgent need to reduce the heat medium in the underground heat collection pipe (radiation pipe).
When a large number of underground heat collection tubes (radiation tubes) are buried in the ground, the filling amount of the heat medium inside the underground heat collection tubes (radiation tubes) must be further increased. .
In addition, in a geothermal heat pump device, in order to accurately operate the expansion valve constituting the device at the time of cooling, a condensation pressure (for example, 1.7 Mpa) above a certain level in the condensation process as described above. Although it is necessary, the condensing temperature (pressure) does not rise during the inverter low-speed operation in the compressor, so that the pressure difference between the entrance and exit of the expansion valve is negligible, and the expansion valve operates. When the underground temperature is low (especially 10 ° C in Hokkaido in a cold region), the amount of heat exchange increases. However, even if the underground temperature is low, the cooling capacity is insufficient.
Therefore, it is required that the geothermal heat pump device can be stably operated according to the change in the condensation pressure and the condensation temperature, such as causing no malfunction of the expansion valve.
On the other hand, the weight applied to the bottom of the heat exchanger (ground heat collection / radiation pipe) buried in the ground in the geothermal heat pump device is related to the liquid ratio of the heat medium in the heat exchanger, There is a need to reduce the weight on the bottom. In addition, the liquid ratio of the heat medium in the heat exchanger is a problem, and in order to push up the heat medium having a large liquid ratio upward in the pipe, the power of the compressor is consumed greatly, and the expansion section accurately operates. Or disturb.

特開2009−92350公報、特開2009−923350公報、特開2014−37954公報JP 2009-92350 A, JP 2009-923350 A, JP 2014-37954 A

本発明は、上記従来技術の有する欠点を解消しつつ新規な技術を提供することを目的としたものである。
本発明の他の目的や新規な特徴については本件明細書及び図面の記載からも明らかになるであろう。
The object of the present invention is to provide a novel technique while eliminating the drawbacks of the prior art.
Other objects and novel features of the present invention will become apparent from the description of the present specification and the drawings.

本発明は、地中に埋設した複数の熱交換部と圧縮部と膨張部と熱媒体を内部に導通させる複数の配管と第1の制御部と第2の制御部とを備えてなり、当該複数の配管中の一部配管は当該第2の制御部と当該圧縮部とを接続する接続配管となっていて、当該第2の制御部から当該圧縮部に当該熱媒体を送出するようになっており、第1の制御部は当該配管における熱媒体の方向の切換を行うようになっており、当該第2の制御部は、熱媒体の方向の切換を行うと共に当該複数の熱交換部の採熱又は放熱操作における使用又は不使用の選択切替を行うようになっていることを特徴とする地熱利用ヒ−トポンプ装置に関する。
本発明は、好ましい実施態様として、請求項2に記載のように、第1の制御部が、四方、三方又は二方の熱媒体方向切換弁よりなっていることを特徴とする。
本発明は、好ましい実施態様として、請求項3に記載のように、第2の制御部が、電磁弁と四方、三方又は二方の熱媒体方向切換弁とよりなっていることを特徴とする。
本発明は、好ましい実施態様として、請求項4に記載のように、地熱利用ヒ−トポンプ装置が、3対3対4の構成比率の第1の熱交換部と第2の熱交換部と第3の熱交換部とから構成されていて、第2の制御部により当該第1の熱交換部と第2の熱交換部と第3の熱交換部の採熱又は放熱操作における使用又は不使用の切替を行うようになっていて、その際に、当該該第2の制御部と前記圧縮部とを接続する接続配管を介して当該第2の制御部から当該圧縮部に前記熱媒体を送出するようになっていることを特徴とする。
本発明は、好ましい実施態様として、請求項5に記載のように、地熱利用ヒ−トポンプ装置が、、第1の熱交換部と第2の熱交換部とから構成されていて、第2の制御部により当該第1の熱交換部と第2の熱交換部との採熱又は放熱における使用又は不使用の切替を行うようになっていて、その際に、当該不使用の熱交換部から当該熱交換部と前記圧縮部とを接続する接続配管を通じて圧縮部に熱媒体を送出するようになっていることを特徴とする。
本発明は、好ましい実施態様として、請求項6に記載のように、地熱利用ヒ−トポンプ装置において、地中に埋設した複数の熱交換部が、当該熱交換部の底部にキャピラリチュ−ブを付設してなり、当該キャピラリチュ−ブにより配管内の熱媒体を液相と気相の2相流となすと共に、当該キャピラリチュ−ブを付設してなる熱交換部は、液体が封入された筒状体の内部に配設されてなることを特徴とする。
The present invention comprises a plurality of heat exchange units, compression units, expansion units, and a plurality of pipes, a first control unit, and a second control unit embedded in the ground. A part of the plurality of pipes is a connection pipe that connects the second control unit and the compression unit, and the heat medium is sent from the second control unit to the compression unit. The first control unit switches the direction of the heat medium in the pipe, and the second control unit switches the direction of the heat medium and controls the plurality of heat exchange units. The present invention relates to a geothermal heat pump device characterized in that selection of use or non-use in heat collection or heat radiation operation is performed.
As a preferred embodiment of the present invention, as described in claim 2, the first control unit includes a four-way, three-way, or two-way heat medium direction switching valve.
As a preferred embodiment of the present invention, as described in claim 3, the second control unit includes an electromagnetic valve and a four-, three-, or two-way heat medium direction switching valve. .
According to a preferred embodiment of the present invention, as described in claim 4, the geothermal heat pump device includes a first heat exchange unit, a second heat exchange unit, Used in the heat collection or heat radiation operation of the first heat exchange unit, the second heat exchange unit, and the third heat exchange unit by the second control unit. In this case, the heat medium is sent from the second control unit to the compression unit via a connection pipe connecting the second control unit and the compression unit. It is designed to do this.
According to a preferred embodiment of the present invention, as described in claim 5, the geothermal heat pump device includes a first heat exchange unit and a second heat exchange unit, The control unit is configured to switch between use and non-use in heat collection or heat dissipation between the first heat exchange unit and the second heat exchange unit, and at that time, from the unused heat exchange unit A heat medium is sent to the compression unit through a connection pipe connecting the heat exchange unit and the compression unit.
According to a preferred embodiment of the present invention, as described in claim 6, in the heat pump device using geothermal heat, a plurality of heat exchanging units embedded in the ground are provided with a capillary tube at the bottom of the heat exchanging unit. The heat exchange part formed by attaching the capillary tube to the heat medium in the pipe into a two-phase flow of a liquid phase and a gas phase, and the capillary tube attached thereto is filled with liquid. It is characterized by being disposed inside a cylindrical body.

本発明の地熱利用ヒ−トポンプ装置によれば、地中に埋設した複数の熱交換部と圧縮部と膨張部と熱媒体を内部に導通させる複数の配管と第1の制御部と第2の制御部とを備えてなり、当該複数の配管中の一部配管は当該第2の制御部と当該圧縮部とを接続する接続配管となっていて、当該第2の制御部から当該圧縮部に当該熱媒体を送出するようになっており、第1の制御部は当該配管における熱媒体の方向の切換を行うようになっており、当該第2の制御部は、熱媒体の方向の切換を行うと共に当該複数の熱交換部の採熱又は放熱操作における使用又は不使用の選択切替を行うようになっていることを特徴としているので、地中採熱管(放熱管)中の熱媒体を低減し、又、冷房時、凝縮温度(圧力)を上昇させ、地中温度が低くても、膨張弁を正確に動作させることができ、冷房能力が不足するという不具合を生じさせることを防止できる。
更に、本発明によれば、複数の熱交換部の切替を容易に行うことができ、地中の温度にあわせて、適宜当該複数の熱交換部の切替を行うことができる。
本発明によれば、好ましい実施態様として、請求項2に記載のように、第1の制御部が、四方、三方又は二方の熱媒体方向切換弁よりなっていることにより、前記効果を奏し得ると共に、当該熱媒体方向切換弁は、熱媒体の流路の方向の切換となると共に、複数の配管中の一部配管の当該熱交換部と前記圧縮部とを接続する接続配管の熱媒体の流路となすことができ、前記複数の熱交換部中の一部熱交換部から当該圧縮部への熱媒体の送出をスム−ズにすることができる。
本発明によれば、好ましい実施態様として、請求項3に記載のように、第2の制御部が、電磁弁と四方、三方又は二方の熱媒体方向切換弁とよりなっていることにより、前記効果を奏し得ると共に、より一層、熱媒体の流れを制限し当該熱媒体の圧力及び温度を制御することができると共に、複数の熱交換部の切替を容易に行うことができ、地中の温度にあわせて、適宜当該複数の熱交換部の切替を行うことができる。
本発明によれば、好ましい実施態様として、請求項4に記載のように、地熱利用ヒ−トポンプ装置が、3対3対4の構成比率の第1の熱交換部と第2の熱交換部と第3の熱交換部とから構成されていて、第2の制御部により当該第1の熱交換部と第2の熱交換部と第3の熱交換部の採熱又は放熱操作における使用又は不使用の切替を行うようになっていて、その際に、当該不使用の熱交換部から当該熱交換部と前記圧縮部とを接続する接続配管を通じて圧縮部に熱媒体を送出するようになっていると、前記効果を奏し得ると共に、熱交換部における熱交換量のパ−センテ−ジに応じた冷暖房操作が可能となる。
本発明によれば、好ましい実施態様として、請求項5に記載のように、地熱利用ヒ−トポンプ装置が、、第1の熱交換部と第2の熱交換部とから構成されていて、第2の制御部により当該第1の熱交換部と第2の熱交換部との採熱又は放熱における使用又は不使用の切替を行うようになっていて、その際に、当該該第2の制御部と前記圧縮部とを接続する接続配管を介して当該第2の制御部から当該圧縮部に前記熱媒体を送出するようになっていると、前記効果を奏し得ると共に、熱交換部における熱交換量のパ−センテ−ジに応じた冷暖房操作が可能となる。
本発明によれば、好ましい実施態様として、請求項6に記載のように、地熱利用ヒ−トポンプ装置において、地中に埋設した複数の熱交換部が、当該熱交換部の底部にキャピラリチュ−ブを付設してなり、当該キャピラリチュ−ブにより配管内の熱媒体を液相と気相の2相流となすと共に、当該キャピラリチュ−ブを付設してなる熱交換部は、液体が封入された筒状体の内部に配設されてなるので、当該熱交換器における熱媒体の液状比率が低下して、地熱利用ヒ−トポンプ装置にける地中に埋設された熱交換器(地中採熱・放熱管)の底部にかかる重量を低減し、安定した地熱利用ヒ−トポンプ装置の操作を可能とすることができる。
According to the geothermal heat pump device of the present invention, the plurality of heat exchanging units, the compression units, the expansion units, the plurality of pipes for conducting the heat medium therein, the first control unit, and the second And a part of the plurality of pipes is a connection pipe connecting the second control unit and the compression unit, and the second control unit is connected to the compression unit. The heat medium is sent out, the first control unit switches the direction of the heat medium in the pipe, and the second control unit switches the direction of the heat medium. It is characterized by the fact that the use or non-use selection switching in the heat collection or heat radiation operation of the plurality of heat exchanging sections is performed and the heat medium in the underground heat collection pipe (radiation pipe) is reduced. Also, during cooling, even if the condensation temperature (pressure) is increased and the underground temperature is low, It can be operated accurately valve can be prevented to cause a problem that cooling capacity is insufficient.
Furthermore, according to the present invention, the plurality of heat exchange units can be easily switched, and the plurality of heat exchange units can be appropriately switched according to the temperature in the ground.
According to the present invention, as a preferred embodiment, as described in claim 2, the first control unit includes a four-way, three-way, or two-way heat medium direction switching valve. In addition, the heat medium direction switching valve switches the direction of the flow path of the heat medium, and the heat medium of the connection pipe that connects the heat exchange part of the partial pipe in the plurality of pipes and the compression part The flow of the heat medium from the partial heat exchange part in the plurality of heat exchange parts to the compression part can be made smooth.
According to the present invention, as a preferred embodiment, as described in claim 3, the second control unit includes an electromagnetic valve and a four-, three-, or two-way heat medium direction switching valve. While having the above-mentioned effects, it is possible to further restrict the flow of the heat medium to control the pressure and temperature of the heat medium, and to easily switch between the plurality of heat exchange units, The plurality of heat exchange units can be appropriately switched according to the temperature.
According to the present invention, as a preferred embodiment, as described in claim 4, the geothermal heat pump device includes a first heat exchange section and a second heat exchange section having a configuration ratio of 3 to 3 to 4. And the third heat exchanging unit, and the second control unit uses the first heat exchanging unit, the second heat exchanging unit, and the third heat exchanging unit in heat collection or heat radiation operation or Switching of non-use is performed, and at that time, the heat medium is sent from the non-use heat exchange unit to the compression unit through a connection pipe connecting the heat exchange unit and the compression unit. If it is, the said effect can be produced | generated, and the air conditioning operation according to the percentage of the heat exchange amount in a heat exchange part is attained.
According to the present invention, as a preferred embodiment, as described in claim 5, the geothermal heat pump device includes a first heat exchanging part and a second heat exchanging part. The second control unit switches between use and non-use in heat collection or heat dissipation between the first heat exchange unit and the second heat exchange unit, and in that case, the second control When the heat medium is sent from the second control unit to the compression unit via a connection pipe that connects the compression unit and the compression unit, the effect can be achieved and the heat in the heat exchange unit can be obtained. Air-conditioning operation according to the percentage of exchange amount becomes possible.
According to the present invention, as a preferred embodiment, as described in claim 6, in the heat pump device using geothermal heat, a plurality of heat exchanging units embedded in the ground are connected to the capillary tube at the bottom of the heat exchanging unit. And the heat exchange part in which the capillary tube is attached is filled with liquid. Since the liquid ratio of the heat medium in the heat exchanger decreases, the heat exchanger embedded in the ground in the geothermal heat pump device (underground) The weight applied to the bottom of the heat collecting / radiating pipe) can be reduced, and the stable geothermal heat pump device can be operated.

次に、本発明の実施例を図面を参照しつつ説明する。   Next, embodiments of the present invention will be described with reference to the drawings.

実施例1
図1に示す実施例においては、その地熱利用ヒ−トポンプ装置Hは、地中に埋設した第1の熱交換部101と第2の熱交換部102と第3の熱交換部103とから構成された熱交換部1と、圧縮部2と、膨張部3と、熱媒体を内部に導通させる複数の配管X(X1、X2及びX3)と、第1の制御部4と。第2の制御部5とを備えてなる。
当該熱交換部1は、第1の熱交換部101と第2の熱交換部102と第3の熱交換部103との適宜比率で構成され、当該第1の熱交換部101と第2の熱交換部102と第3の熱交換部103との構成比率(熱交換量)は、この実施例では、第1の熱交換部101が30%、第2の熱交換部102が30%、第3の熱交換部103が40%で構成されている。
図示のように、当該熱交換部1は、複数の地中に埋設された地中採熱管(放熱管)が並列に立設されていて、凝縮(放熱)と蒸発(吸熱)の機能を果たすようになっている。上記のように、当該熱交換部1は、個々に当該地中採熱管(放熱管)を有する群により構成され、上記例では、第1の熱交換部101なる群と、第2の熱交換部102なる群と、第3の熱交換部103からなる群とから構成されている。
図示のように、当該圧縮部2の圧縮機200で圧縮され、圧縮部2から配管Xに流出された熱媒体は、高温高圧のガスとなっていて、例えば、50−60℃のガスとなり、当該配管Xの配管X1に流れて、第2の制御部5における四方切換弁500、次いで、熱交換部1の図示中央の第2の熱交換部102に流れて、土中の土壌と熱交換を行い、第2の制御部5の電磁弁5000に送られ、当該電磁弁5000を経由して、例えば、30℃程度に温度降下した熱媒体ガスは、膨張部3に送られ、膨張部3における膨張弁300により膨張されて、例えば、16℃の低温になった熱媒体は室内機6に送られ、冷房に利用される。
前記の当該圧縮部2で圧縮されて高温高圧のガスとなり、圧縮部2から配管Xに流出された熱媒体は、当該配管Xの配管X2に流れて、第1の制御部4における四方切換弁400に送られ、当該四方切換弁400の流路を経て、当該熱交換部1の図示左側の第1の熱交換部101に送られ、当該第1の熱交換部101で熱交換が行われ、次いで、例えば、30℃程度に温度降下した熱媒体ガスは、膨張部3に送られ、膨張部3における膨張弁300により膨張されて、例えば、16℃の低温になった熱媒体は室内機6に送られ、冷房に利用される。
図示のように、前記の当該圧縮部2で圧縮されて高温高圧のガスとなり、圧縮部2から配管Xに流出された熱媒体であって、当該配管Xの配管X1に流れた他方の熱媒体は、第2の制御部5における前記四方切換弁500とは別個の四方切換弁501に流され、第3の熱交換部103に送られるが、第2の制御部5の電磁弁5010の作用で、その流れを停止され、膨張部3には送られないようになっている。即ち、当該熱媒体は室内機6には送られず、この状態では、冷房に利用されていないで、第3の熱交換部103における採熱又は放熱操作においては、第1の熱交換部101や第2の熱交換部102とは異なり、使用の状態にはなく、不使用の状態にある。
当該第3の熱交換部103における熱媒体は、図示のように、当該第2の制御部5と前記圧縮部2とを接続する接続する配管X3を通じて、当該圧縮部2に送出されるようになっている。
上記のように、当該複数の熱交換部101、102及び103は、当該第2の制御部5の操作により採熱又は放熱操作における使用又は不使用の切替を行うようになっており、又、前記複数の配管X中の一部配管は当該第2の制御部5と前記圧縮部2とを接続する接続配管X3となっていて、前記複数の熱交換部中の一部熱交換部の第3の熱交換部103が不使用のときには当該第2の制御部5から当該圧縮部2に熱媒体を送出するようになっているので、地中に埋設した地中採熱管(放熱管)101,102及び103の中の熱媒体を低減することができる。
又、当該複数の熱交換部101、102及び103は、当該第2の制御部5の操作により採熱又は放熱操作における使用又は不使用の切替を行うようになっているので、当該使用量に応じて、熱媒体の量を調節できる。
更に、図1に示す冷房時、当該地中採熱管(放熱管)101,102及び103における凝縮温度(圧力)を上昇させることができ、地中温度が低くても、膨張弁300を正確に動作させることができ冷房能力が不足するという不具合を生じさせることを防止できる。
更に又、本発明によれば、当該第2の制御部5の操作により複数の熱交換部101,102及び103の切替を容易に行うことができ、地中の温度にあわせて、適宜当該複数の熱交換部の切替を行うことができる。
この場合、凝縮圧力が上昇し過ぎると、冷房機器などのエネルギー消費効率の目安として使われる係数である当該地熱利用ヒ−トポンプ装置HにおけるCOP(Coefficient Of Performance、成績係数)または動作係数の低下を招来するので、例えば、凝縮圧力が設定値例えば2.1Mpaに達した時には、当該複数の熱交換部101,102及び103の切替を、第2の制御部5の操作により行い、凝縮圧力を下げ、高いCOP運転を確保するようにすることができる。
この場合、上記操作の設定は、凝縮圧力のみならず、凝縮温度での設定でも可能で、使用している複数の熱交換部101,102及び103において使用熱交換部101,102及び103の温度が上昇し、凝縮圧力が上昇した時には、使用していない温度が低下した熱交換部101,102及び103に切替して、当該操作を繰り返すことができる。
更には、地中の温度に応じての切替も可能で、当該温度が一定値に達した時に、適宜当該切替を行うことができる。
図示していないが、例えば、第2の制御部5及び(又は)第1の制御部4に、凝縮圧力(温度)を検知したり、地中の温度を測定できる検知部を備設するとよい。
当該熱交換部1における凝縮圧力や凝縮温度の変化に応じて、膨張弁300の動作不良を起さない等の安定した地熱利用ヒ−トポンプ装置の操作ができる。
当該検知部により地中の温度を測定して、当該第2の制御部5により当該第1の熱交換部101と第2の熱交換部102と第3の熱交換部103の採熱又は放熱操作における使用又は不使用の切替を行い、地中の温度の変化に応じた冷暖房操作が可能となる。
当該図1に示す地熱利用ヒ−トポンプ装置Hは、3対3対4の構成比率の第1の熱交換部101(熱交換量30%)と第2の熱交換部102(熱交換量30%)と第3の熱交換部103(熱交換量40%)とからなる群から構成されていて、第2の制御部5により当該第1の熱交換部101と第2の熱交換部102と第3の熱交換部103の採熱又は放熱操作における使用又は不使用の切替を行うようになっていて、その際に、当該不使用の熱交換部103から当該第2の制御部5と前記圧縮部2とを接続する接続配管X3を通じて圧縮部2に熱媒体を送出するようになっていて、当該熱交換部101,102,及び103における熱交換量のパ−センテ−ジに応じた冷暖房操作が可能となる。
Example 1
In the embodiment shown in FIG. 1, the geothermal heat pump device H includes a first heat exchange unit 101, a second heat exchange unit 102, and a third heat exchange unit 103 embedded in the ground. The heat exchange unit 1, the compression unit 2, the expansion unit 3, the plurality of pipes X (X 1, X 2, and X 3) that conduct the heat medium to the inside, and the first control unit 4. And a second control unit 5.
The heat exchange unit 1 is configured with an appropriate ratio of the first heat exchange unit 101, the second heat exchange unit 102, and the third heat exchange unit 103, and the first heat exchange unit 101 and the second heat exchange unit 103 In this embodiment, the composition ratio (heat exchange amount) between the heat exchange unit 102 and the third heat exchange unit 103 is 30% for the first heat exchange unit 101, 30% for the second heat exchange unit 102, The 3rd heat exchange part 103 is comprised by 40%.
As shown in the figure, the heat exchanging section 1 has a plurality of underground heat collecting pipes (radiation pipes) embedded in parallel, and functions as condensation (radiation) and evaporation (heat absorption). It is like that. As described above, the heat exchanging unit 1 is configured by a group having the underground heat collecting pipe (radiation pipe), and in the above example, the heat exchanging unit 101 and the group of the first heat exchanging units 101 and the second heat exchanging unit are provided. The unit 102 is composed of a group and the third heat exchange unit 103.
As illustrated, the heat medium compressed by the compressor 200 of the compression unit 2 and flowing out from the compression unit 2 to the pipe X is a high-temperature and high-pressure gas, for example, a gas of 50 to 60 ° C., It flows into the pipe X1 of the pipe X, flows into the four-way switching valve 500 in the second control section 5, and then flows into the second heat exchange section 102 in the center of the heat exchange section 1 to exchange heat with soil in the soil. The heat medium gas that has been sent to the electromagnetic valve 5000 of the second control unit 5 and has dropped to, for example, about 30 ° C. via the electromagnetic valve 5000 is sent to the expansion unit 3, and the expansion unit 3 The heat medium which has been expanded by the expansion valve 300 in FIG. 6 and has become a low temperature of 16 ° C., for example, is sent to the indoor unit 6 and used for cooling.
The heat medium compressed into the high-temperature and high-pressure gas by the compression unit 2 and discharged from the compression unit 2 to the pipe X flows into the pipe X2 of the pipe X, and the four-way switching valve in the first control unit 4 400, is sent to the first heat exchanging unit 101 on the left side of the heat exchanging unit 1 through the flow path of the four-way switching valve 400, and heat exchange is performed in the first heat exchanging unit 101. Then, for example, the heat medium gas whose temperature has dropped to about 30 ° C. is sent to the expansion unit 3 and expanded by the expansion valve 300 in the expansion unit 3. For example, the heat medium having a low temperature of 16 ° C. is the indoor unit. 6 is used for cooling.
As shown in the figure, the other heat medium that is compressed by the compression unit 2 to become a high-temperature and high-pressure gas and flows out from the compression unit 2 to the pipe X, and flows into the pipe X1 of the pipe X. Is sent to the third heat exchanging unit 103 and sent to the third heat exchanging unit 103, but the operation of the electromagnetic valve 5010 of the second control unit 5. Therefore, the flow is stopped and it is not sent to the expansion part 3. That is, the heat medium is not sent to the indoor unit 6, and in this state, the heat medium is not used for cooling. In the heat collection or heat radiation operation in the third heat exchange unit 103, the first heat exchange unit 101 is used. Unlike the second heat exchange unit 102 and the second heat exchanging unit 102, they are not in use and are not in use.
As shown in the figure, the heat medium in the third heat exchange unit 103 is sent to the compression unit 2 through a pipe X3 that connects the second control unit 5 and the compression unit 2. It has become.
As described above, the plurality of heat exchanging units 101, 102, and 103 are configured to switch between use and non-use in heat collection or heat dissipation operation by operation of the second control unit 5, The partial pipes in the plurality of pipes X are connection pipes X3 that connect the second control unit 5 and the compression unit 2, and the partial heat exchange units in the plurality of heat exchange units When the heat exchanging unit 103 is not used, a heat medium is sent from the second control unit 5 to the compression unit 2, so that an underground heat collecting pipe (radiation pipe) 101 buried in the ground is used. , 102 and 103 can be reduced.
In addition, the plurality of heat exchanging units 101, 102, and 103 are switched between use and non-use in the heat collecting or heat radiation operation by the operation of the second control unit 5, so Accordingly, the amount of heat medium can be adjusted.
Further, during the cooling shown in FIG. 1, the condensation temperature (pressure) in the underground heat collecting pipes (radiating pipes) 101, 102 and 103 can be increased, and the expansion valve 300 can be accurately set even if the underground temperature is low. It can be made to operate, and it is possible to prevent a problem that the cooling capacity is insufficient.
Furthermore, according to the present invention, the plurality of heat exchange units 101, 102, and 103 can be easily switched by operating the second control unit 5, and the plurality of the heat exchange units 101, 102, and 103 can be appropriately selected according to the underground temperature. The heat exchange section can be switched.
In this case, if the condensing pressure rises too much, a decrease in COP (Coefficient of Performance) or operating coefficient in the geothermal heat pump device H, which is a coefficient used as a measure of energy consumption efficiency of a cooling device, etc. For example, when the condensation pressure reaches a set value, for example, 2.1 Mpa, the plurality of heat exchange units 101, 102, and 103 are switched by operating the second control unit 5 to lower the condensation pressure. , High COP operation can be ensured.
In this case, the setting of the above operation can be performed not only at the condensation pressure but also at the condensation temperature, and the temperatures of the used heat exchange units 101, 102, and 103 in the plurality of heat exchange units 101, 102, and 103 that are used. When the condensing pressure rises, the operation can be repeated by switching to the heat exchange units 101, 102 and 103 where the unused temperature is lowered.
Furthermore, switching according to the temperature in the ground is also possible, and when the temperature reaches a certain value, the switching can be appropriately performed.
Although not shown, for example, the second control unit 5 and / or the first control unit 4 may be provided with a detection unit that can detect the condensation pressure (temperature) or measure the temperature in the ground. .
According to the change in the condensation pressure and the condensation temperature in the heat exchanging section 1, it is possible to operate the stable geothermal heat pump device such as causing no malfunction of the expansion valve 300.
The temperature of the ground is measured by the detection unit, and the second control unit 5 collects or radiates heat from the first heat exchange unit 101, the second heat exchange unit 102, and the third heat exchange unit 103. Switching between use and non-use in the operation is possible, and an air-conditioning operation according to a change in the temperature in the ground becomes possible.
The geothermal heat pump device H shown in FIG. 1 includes a first heat exchange unit 101 (heat exchange amount 30%) and a second heat exchange unit 102 (heat exchange amount 30) having a composition ratio of 3 to 3 to 4. %) And the third heat exchange unit 103 (heat exchange amount 40%), and the second control unit 5 controls the first heat exchange unit 101 and the second heat exchange unit 102. And switching between use and non-use in the heat collecting or heat radiation operation of the third heat exchanging unit 103, and at that time, from the non-use heat exchanging unit 103 to the second control unit 5 A heat medium is sent to the compression unit 2 through a connection pipe X3 that connects the compression unit 2, and the heat exchange amount in the heat exchange units 101, 102, and 103 is in accordance with the percentage. Air conditioning operation is possible.

実施例2
図2に示す実施例においては、実施例1と同様に、その地熱利用ヒ−トポンプ装置Hは、地中に埋設した第1の熱交換部101と第2の熱交換部102と第3の熱交換部103とから構成された熱交換部1と、圧縮部2と、膨張部3と、熱媒体を内部に導通させる複数の配管Xと、第1の制御部4と、第2の制御部5とを備えてなる。
当該熱交換部1は、それらの構成比率(熱交換量)において、第1の熱交換部101が30%、第2の熱交換部102が30%、第3の熱交換部103が40%で構成されている。
当該圧縮部2で圧縮されて高温高圧のガスとなり、圧縮部2から配管Xに流出された熱媒体は、当該配管Xの配管X2に流れて、第1の制御部4に送られ、次いで、第1の熱交換部101に送られ、当該第1の熱交換部101で熱交換が行われ、次いで、例えば、30℃程度に温度降下した熱媒体ガスは、膨張部3に送られ膨張されて、例えば、16℃の低温になった熱媒体は室内機6に送られ、冷房に利用される。
圧縮部2で圧縮されて高温高圧のガスとなり、圧縮部2から配管Xに流出された熱媒体は、当該配管Xの配管X1に流れて、第2の制御部5における四方切換弁501、次いで、第3の熱交換部103に流れて、土中の土壌と熱交換を行い、第2の制御部5の電磁弁5010に送られ、当該電磁弁5010を経由して、例えば、30℃程度に温度降下した熱媒体ガスは、膨張部3に送られ、膨張部3により膨張されて、例えば、16℃の低温になった熱媒体は室内機6に送られ、冷房に利用される。
一方、図示のように、前記の当該圧縮部2で圧縮されて高温高圧のガスとなり、圧縮部2から配管Xに流出された熱媒体であって、当該配管Xの配管X1に流れた熱媒体は、第2の制御部5における四方切換弁500に流され、第2の熱交換部102に送られるが、電磁弁5000の作用で、流れが停止され、膨張部3には送られないようになっていて、又、当該第2の熱交換部102における熱媒体は、図示のように、当該第2の制御部5と前記圧縮部2とを接続する接続する配管X3を通じて、当該圧縮部2に送出(圧縮部で吸込)するようになっている。
当該図2に示す地熱利用ヒ−トポンプ装置Hは、3対3対4の構成比率の第1の熱交換部101(熱交換量30%)と第2の熱交換部102(熱交換量30%)と第3の熱交換部103(熱交換量40%)とから構成されていて、第2の制御部5により当該第1の熱交換部101と第2の熱交換部102と第3の熱交換部103の採熱又は放熱操作における使用又は不使用の切替を行うようになっていて、その際に、当該第2の制御部5から当該第2の制御部5と前記圧縮部2とを接続する接続配管X3を通じて圧縮部2に熱媒体を送出するようになっていて、当該熱交換部101,102,及び103における熱交換量のパ−センテ−ジに応じた冷房操作(冷房70%)が可能となる。
実施例1と同様に地中に埋設した第1の熱交換部101と第2の熱交換部102と第3の熱交換部103とから構成された熱交換部1における熱熱媒体を低減できるなどの優れた作用効果を奏し得る。
Example 2
In the embodiment shown in FIG. 2, as in the first embodiment, the geothermal heat pump device H includes a first heat exchanging portion 101, a second heat exchanging portion 102, a third heat exchanging portion buried in the ground. A heat exchanging unit 1 composed of a heat exchanging unit 103, a compressing unit 2, an expanding unit 3, a plurality of pipes X for conducting a heat medium therein, a first control unit 4, and a second control. Part 5.
The heat exchange unit 1 has 30% of the first heat exchange unit 101, 30% of the second heat exchange unit 102, and 40% of the third heat exchange unit 103 in their constituent ratio (heat exchange amount). It consists of
The heat medium compressed into the high-temperature and high-pressure gas by the compression unit 2 and discharged from the compression unit 2 to the pipe X flows into the pipe X2 of the pipe X and is sent to the first control unit 4, and then The heat medium is sent to the first heat exchanging unit 101 and heat exchange is performed in the first heat exchanging unit 101. Next, for example, the heat medium gas whose temperature has dropped to about 30 ° C. is sent to the expansion unit 3 and expanded. For example, the heat medium having a low temperature of 16 ° C. is sent to the indoor unit 6 and used for cooling.
The heat medium compressed into the high-temperature and high-pressure gas by the compression unit 2 and discharged from the compression unit 2 to the pipe X flows into the pipe X1 of the pipe X, and then the four-way switching valve 501 in the second control unit 5, , Flows into the third heat exchanging unit 103, exchanges heat with the soil in the soil, is sent to the electromagnetic valve 5010 of the second control unit 5, and passes through the electromagnetic valve 5010, for example, about 30 ° C. The heat medium gas whose temperature has dropped is sent to the expansion unit 3 and expanded by the expansion unit 3. For example, the heat medium having a low temperature of 16 ° C. is sent to the indoor unit 6 and used for cooling.
On the other hand, as shown in the figure, a heat medium compressed into the high-temperature and high-pressure gas by the compression unit 2 and flowing out from the compression unit 2 to the pipe X, and flowing into the pipe X1 of the pipe X Is flowed to the four-way switching valve 500 in the second control unit 5 and sent to the second heat exchange unit 102, but the flow is stopped by the action of the electromagnetic valve 5000, so that it is not sent to the expansion unit 3. In addition, the heat medium in the second heat exchange unit 102 is connected to the compression unit through a pipe X3 that connects the second control unit 5 and the compression unit 2 as illustrated. 2 is sent out (sucked by the compression unit).
The geothermal heat pump device H shown in FIG. 2 includes a first heat exchange unit 101 (heat exchange amount 30%) and a second heat exchange unit 102 (heat exchange amount 30) having a configuration ratio of 3 to 3 to 4. %) And a third heat exchanging part 103 (heat exchanging amount 40%), and the second control part 5 makes the first heat exchanging part 101, the second heat exchanging part 102, and the third The heat exchanging unit 103 is switched between use and non-use in the heat collecting or heat radiation operation. At that time, from the second control unit 5 to the second control unit 5 and the compression unit 2 The heat medium is sent to the compression unit 2 through the connection pipe X3 that connects to the cooling unit 2, and a cooling operation (cooling operation) according to the percentage of the heat exchange amount in the heat exchange units 101, 102, and 103 is performed. 70%).
As in the first embodiment, it is possible to reduce the heat and heat medium in the heat exchanging unit 1 including the first heat exchanging unit 101, the second heat exchanging unit 102, and the third heat exchanging unit 103 embedded in the ground. And the like.

実施例3
当該実施例3は、圧縮部2で圧縮されて高温高圧のガスとなり、圧縮部2から配管Xに流出された熱媒体は、当該配管Xの配管X2に流れて、第1の制御部4に送られ、次いで、第1の熱交換部101に送られ、当該第1の熱交換部101で熱交換が行われ、次いで、例えば、30℃程度に温度降下した熱媒体ガスは、膨張部3に送られ膨張されて、例えば、16℃の低温になった熱媒体は室内機6に送られ、冷房に利用される。
当該実施例3では、圧縮部2で圧縮されて高温高圧のガスとなり、圧縮部2から配管X1に流れされた熱媒体は、各々第2の制御部5における四方切換弁500及びと四方切換弁501を経て、熱交換部102及び熱交換部103に各々流れるが、当該当該第2の熱交換部102及び第3の熱交換部103における熱媒体は、図示のように、当該第2の制御部5と前記圧縮部2とを接続する接続する配管X3を通じて、当該圧縮部2に送出されるようになっている。
又、当該第2の熱交換部102及び第3の熱交換部103では、その中の熱媒体は、第2の制御部5の電磁弁5000及び電磁弁5010の作用で、それぞれその流れを停止され、膨張部3及び室内機6には送られず、この状態では、冷房に利用されていない。
当該実施例3では、その他の点では、前記実施例1及び実施例2と同様の構成が採られていて、又、それによる優れた作用効果も同様である。
Example 3
In the third embodiment, the high-temperature and high-pressure gas is compressed by the compression unit 2, and the heat medium flowing out from the compression unit 2 to the pipe X flows into the pipe X <b> 2 of the pipe X to the first control unit 4. Then, the heat medium gas is sent to the first heat exchange unit 101, where heat exchange is performed in the first heat exchange unit 101, and then, for example, the heat medium gas whose temperature has dropped to about 30 ° C. The heat medium which has been sent to and expanded to a low temperature of 16 ° C., for example, is sent to the indoor unit 6 and used for cooling.
In the third embodiment, the heat medium compressed into the high-temperature and high-pressure gas by the compression unit 2 and flowed from the compression unit 2 to the pipe X1 is the four-way switching valve 500 and the four-way switching valve in the second control unit 5, respectively. The heat medium in each of the second heat exchange unit 102 and the third heat exchange unit 103 flows through the second control as illustrated in FIG. It is sent out to the said compression part 2 through the piping X3 which connects the part 5 and the said compression part 2. FIG.
In the second heat exchanging unit 102 and the third heat exchanging unit 103, the heat medium in the second heat exchanging unit 102 and the third heat exchanging unit 103 is stopped by the action of the electromagnetic valve 5000 and the electromagnetic valve 5010 of the second control unit 5, respectively. Then, it is not sent to the expansion unit 3 and the indoor unit 6, and in this state, it is not used for cooling.
In the third embodiment, in other respects, the same configuration as that of the first embodiment and the second embodiment is adopted, and the excellent operational effects are also the same.

実施例4
図4に示す実施例の地熱利用ヒ−トポンプ装置Hにおいては、圧縮部2から配管Xに流出された熱媒体は、配管Xの配管X1に流れて、第1の制御部4の四方切換弁400に送られ、次いで、第2の制御部5における四方切換弁502、次いで、第2の熱交換部(A回路)102に流れて、土中の土壌と熱交換を行い、第2の制御部5における電磁弁5020に送られ、当該電磁弁5020を経由して、例えば、30℃程度に温度降下した熱媒体ガスは、膨張部3の膨張弁300に送られ、膨張弁300により膨張されて、例えば、16℃の低温になった熱媒体は室内機6に送られ、冷房に利用される。
一方、圧縮部2から配管X1に流出され、第1の制御部4を経て第2の制御部5に送られた熱媒体は、当該第2の制御部5の制御スイッチ503を介して第1の熱交換部(B回路)101に送られるが、熱媒体は、図示のように、第2の制御部5の四方切換弁5021に送られ流れが停止されて、膨張部3には送られないようになっている。又、熱媒体は、当該第2の制御部5から、当該第2の制御部5と前記圧縮部2とを接続する接続配管X3を通じて、圧縮部2に送出するようになっている。
当該図4に示す地熱利用ヒ−トポンプ装置Hは、1対1の構成比率の第1の熱交換部101(A回路)と第2の熱交換部102(B回路)とから構成されていて、第2の制御部5の四方切換弁502(SV1)、電磁弁5020(SV2)及び電磁弁5021(SV3)の作用により、当該第1の熱交換部101と第2の熱交換部102との採熱又は放熱操作における使用又は不使用の切替を行うようになっている。
Example 4
In the geothermal heat pump device H of the embodiment shown in FIG. 4, the heat medium flowing out from the compression unit 2 to the pipe X flows into the pipe X1 of the pipe X, and the four-way switching valve of the first control unit 4. 400, and then flows to the four-way switching valve 502 in the second control unit 5 and then to the second heat exchange unit (A circuit) 102 to perform heat exchange with the soil in the soil, and to perform the second control. The heat medium gas that has been sent to the electromagnetic valve 5020 in the unit 5 and has dropped to, for example, about 30 ° C. via the electromagnetic valve 5020 is sent to the expansion valve 300 of the expansion unit 3 and expanded by the expansion valve 300. For example, the heat medium having a low temperature of 16 ° C. is sent to the indoor unit 6 and used for cooling.
On the other hand, the heat medium that flows out from the compression unit 2 to the pipe X1 and is sent to the second control unit 5 through the first control unit 4 passes through the control switch 503 of the second control unit 5 to the first. As shown in the figure, the heat medium is sent to the four-way switching valve 5021 of the second control unit 5, the flow is stopped, and the heat medium is sent to the expansion unit 3. There is no such thing. The heat medium is sent from the second control unit 5 to the compression unit 2 through a connection pipe X3 that connects the second control unit 5 and the compression unit 2.
The geothermal heat pump device H shown in FIG. 4 includes a first heat exchange unit 101 (A circuit) and a second heat exchange unit 102 (B circuit) having a one-to-one configuration ratio. The first heat exchange unit 101 and the second heat exchange unit 102 are operated by the four-way switching valve 502 (SV1), the electromagnetic valve 5020 (SV2), and the electromagnetic valve 5021 (SV3) of the second control unit 5. Switching between use and non-use in the heat collection or heat radiation operation is performed.

実施例5
図5に示す実施例の地熱利用ヒ−トポンプ装置Hは、前記実施例4とは、第2の熱交換部(A回路)102を使用せず、第1の熱交換部(B回路)101を使用する形態である他は、同様に構成されていて、それに伴う作用効果も同様であり、当該図5に示す地熱利用ヒ−トポンプ装置Hでは、1対1の構成比率の第1の熱交換部101(A回路)と第2の熱交換部102(B回路)とから構成されていて、第2の制御部5により当該第1の熱交換部101と第2の熱交換部102との採熱又は放熱操作における使用又は不使用の切替を行うようになっていて、第2の制御部5の四方切換弁502(SV1)、電磁弁5020(SV2)及び電磁弁5021(SV3)の作用により、図示のような冷房操作を行うことができるようになっている。尚、電磁弁5020では、第2の熱交換部(A回路)102からの熱媒体の名gれを停止している。
又、図示のように、当該図5に示す実施例の地熱利用ヒ−トポンプ装置Hにおいては、第2の制御部5から、当該第2の制御部5と前記圧縮部2とを接続する接続配管X3を通じて、圧縮部2に熱媒体を送出するようになっている。
Example 5
The geothermal heat pump device H of the embodiment shown in FIG. 5 does not use the second heat exchanging portion (A circuit) 102 and the first heat exchanging portion (B circuit) 101 in the fourth embodiment. In the geothermal heat pump device H shown in FIG. 5, the first heat having a one-to-one configuration ratio is configured in the same manner. It is comprised from the exchange part 101 (A circuit) and the 2nd heat exchange part 102 (B circuit), The said 1st heat exchange part 101 and the 2nd heat exchange part 102 are carried out by the 2nd control part 5. Switching of use or non-use in the heat collecting or heat radiation operation of the four-way switching valve 502 (SV1), solenoid valve 5020 (SV2) and solenoid valve 5021 (SV3) of the second control unit 5. Due to the action, the cooling operation as shown in the figure can be performed. . In addition, in the solenoid valve 5020, the name of the heat medium from the second heat exchange unit (A circuit) 102 is stopped.
Further, as shown in the figure, in the geothermal heat pump device H of the embodiment shown in FIG. 5, a connection for connecting the second control unit 5 and the compression unit 2 from the second control unit 5. A heat medium is sent to the compression unit 2 through the pipe X3.

実施例6
図6に示す実施例の地熱利用ヒ−トポンプ装置Hは、暖房に適用した実施例で、圧縮部2から配管Xに流出された熱媒体は、配管Xの配管X1に流れて、第1の制御部4の四方切換弁400に送られ、例えば、56℃程度の温度の熱媒体は、室内機6に送られ、暖房に利用される。
室内機6で暖房に利用された例えば40℃の熱媒体は、膨張部3の膨張弁300に送られ、膨張弁300により膨張されて、次いで、第2の制御部5に流れ、当該第2の制御部5における電磁弁5020に送られ、当該電磁弁5020を経由して第2の熱交換部(A回路)102に送られるが、当該第2の熱交換部(A回路)102では、土中の土壌と熱交換を行われず、第2の制御部5から当該第2の制御部5と前記圧縮部2とを接続する接続配管X3を通じて圧縮部2に熱媒体が送出されるようになっている。
一方、膨張部3の膨張弁300に送られ、膨張弁300により膨張されて、次いで、当該第2の制御部5における電磁弁5021に送られ、当該電磁弁5021を経由して第1の熱交換部(B回路)101に送られた熱媒体は、当該第1の熱交換部(B回路)101で、土中の土壌と熱交換を行い、次いで、第2の制御部5における四方切換弁502を介して、第1の制御部4における四方切換弁400に送られ、次いで、圧縮部2に送られ、再び、当該圧縮部2で圧縮され、再び、前記のように、、室内機6に送られ、暖房に利用されるようになっている。
当該実施例でも、その地熱利用ヒ−トポンプ装置Hは、1対1の構成比率の第1の熱交換部101(A回路)と第2の熱交換部102(B回路)とから構成されていて、第2の制御部5により当該第1の熱交換部101と第2の熱交換部102との採熱又は放熱操作における使用又は不使用の切替を行うようになっていて、第2の制御部5の四方切換弁502(SV1)、電磁弁5020(SV2)及び電磁弁5021(SV3)の作用により、図示のような暖房操作を行うことができるようになっている。
Example 6
The geothermal heat pump device H of the embodiment shown in FIG. 6 is an embodiment applied to heating, and the heat medium flowing out from the compression section 2 to the pipe X flows into the pipe X1 of the pipe X, and the first For example, a heat medium having a temperature of about 56 ° C. is sent to the indoor unit 6 and used for heating.
For example, the heat medium of 40 ° C. used for heating in the indoor unit 6 is sent to the expansion valve 300 of the expansion unit 3, expanded by the expansion valve 300, and then flows to the second control unit 5. Is sent to the electromagnetic valve 5020 in the control unit 5 and sent to the second heat exchange unit (A circuit) 102 via the electromagnetic valve 5020. In the second heat exchange unit (A circuit) 102, Heat exchange is not performed with the soil in the soil, and the heat medium is sent from the second control unit 5 to the compression unit 2 through the connection pipe X3 connecting the second control unit 5 and the compression unit 2. It has become.
On the other hand, it is sent to the expansion valve 300 of the expansion unit 3, expanded by the expansion valve 300, and then sent to the electromagnetic valve 5021 in the second control unit 5, and the first heat is transmitted via the electromagnetic valve 5021. The heat medium sent to the exchange unit (B circuit) 101 exchanges heat with the soil in the soil in the first heat exchange unit (B circuit) 101, and then the four-way switching in the second control unit 5 It is sent to the four-way switching valve 400 in the first control unit 4 through the valve 502, then sent to the compression unit 2, and again compressed by the compression unit 2, and again as described above, the indoor unit 6 is used for heating.
Also in the present embodiment, the geothermal heat pump device H is composed of the first heat exchange unit 101 (A circuit) and the second heat exchange unit 102 (B circuit) having a one-to-one configuration ratio. The second control unit 5 switches between use and non-use in the heat collection or heat radiation operation between the first heat exchange unit 101 and the second heat exchange unit 102. The heating operation as shown in the figure can be performed by the action of the four-way switching valve 502 (SV1), the electromagnetic valve 5020 (SV2), and the electromagnetic valve 5021 (SV3) of the control unit 5.

実施例7
図7に本発明の他の実施例の地熱利用ヒ−トポンプ装置Hを示す。当該地熱利用ヒ−トポンプ装置Hは、図8(A)に示すように、地中に埋設した熱交換部101の底部にキャピラリチュ−ブ7を付設してなる。
図示のように、当該キャピラリチュ−ブ7の上部は、地中採熱・放熱管1010に接続されている。
当該熱交換器101の地中採熱・放熱管1011から地中採熱・放熱管1012を経て、熱媒体が当該キャピラリチュ−ブ7の内部を経由すると、地中採熱・放熱管1010の内部では、図8(B)に示すように、熱媒体は、液相Lと気相Vの2相流となる。
当該キャピラリチュ−ブ7を付設してなる熱交換器101は、筒状体8の内部に液体9が封入されていて、当該筒状体8は、土壌10中に埋設されている。
当該キャピラリチュ−ブ7を付設してなる熱交換部101は、液体9が封入された筒状体8の内部に配設されてなるので、当該熱交換部101では、当該地中採熱・放熱管1010、1011及び1012内部の熱媒体は、土壌10との間で熱交換するではなく、当該筒状体8の内部の液体9との間で熱交換が行われるので、直接凝縮/蒸発式地熱利用ヒ−トポンプ装置となっている。
当該熱交換器101における熱媒体は、当該キャピラリチュ−ブ7により、気相が増大して、図8(B)に示すように、液相Lと気相Vの2相流となる。これにより、熱媒体中の液状比率が低下して、当該地熱利用ヒ−トポンプ装置Hにおける地中に埋設された熱交換器(地中採熱・放熱管)101及び102の底部にかかる重量を低減し、安定した地熱利用ヒ−トポンプ装置の操作を可能とすることができる。
図9は、当該直接凝縮/蒸発式地熱利用ヒ−トポンプ装置を、図5に示す冷房回路に適用したものである。
図9に示す実施例の地熱利用ヒ−トポンプ装置Hにおいては、圧縮部2から配管Xに流出された熱媒体は、配管Xの配管X1に流れて、第1の制御部4の四方切換弁400に送られ、次いで、第1の熱交換部(B回路)101に流れ、当該熱交換器101の地中採熱・放熱管1011から地中採熱・放熱管1012を経て、熱媒体が当該キャピラリチュ−ブ7の内部を経由すると、地中採熱・放熱管1010の内部では、図8(B)に示すように、熱媒体は、液相Lと気相Vの2相流となり、上方向に浮上し易くなり、当該筒状体8の内部の液体9との間で熱交換が行われる。
第1の熱交換部(B回路)101で熱交換が行われた熱媒体は、室内機6に送られ、冷房に利用されるが、当該直接凝縮/蒸発式地熱利用ヒ−トポンプ装置Hでは、図9に示すように、膨張部3に流入する前に、第4の熱交換部104を経由するようにする。当該第4の熱交換部104では、使用していない第2の熱交換部(A回路)102から、第2の制御部5と圧縮部2とを接続する接続配管X3を通じて、圧縮部2に送出されてきた熱媒体との間で、熱交換を行い、熱媒体を冷却して、液状の熱媒体に戻すようにする。
上記のように、圧縮部2から配管X1に流出された熱媒体は、第2の制御部5における四方切換弁502で流れが停止され、第2の熱交換部(A回路)102から、当該第2の制御部5と前記圧縮部2とを接続する接続配管X3を通じて圧縮部2に送出されるようになっている。
当該地熱利用ヒ−トポンプ装置においては、上記のようなキャピラリチュ−ブ7の付設による2相流とすることにより、当該熱交換器101における熱媒体の液状比率を改善し、地中に埋設された熱交換器(地中採熱・放熱管)101の底部にかかる重量を軽減し、当該熱交換器における熱媒体を、配管中上方向に押し上げる際の圧縮機2の動力を軽減し、又、膨張部3の正確な動作を行うことができる。
熱交換部102は、熱交換部101と同様の構成となっている。
Example 7
FIG. 7 shows a geothermal heat pump device H according to another embodiment of the present invention. As shown in FIG. 8 (A), the geothermal heat pump device H has a capillary tube 7 attached to the bottom of a heat exchanging portion 101 buried in the ground.
As shown in the figure, the upper portion of the capillary tube 7 is connected to the underground heat collecting / radiating tube 1010.
When the heat medium passes through the inside of the capillary tube 7 from the underground heat collection / radiation tube 1011 of the heat exchanger 101 through the underground heat collection / radiation tube 1012, the underground heat collection / radiation tube 1010 Inside, as shown in FIG. 8B, the heat medium is a two-phase flow of a liquid phase L and a gas phase V.
In the heat exchanger 101 provided with the capillary tube 7, the liquid 9 is sealed inside the cylindrical body 8, and the cylindrical body 8 is embedded in the soil 10.
Since the heat exchanging portion 101 provided with the capillary tube 7 is disposed inside the cylindrical body 8 in which the liquid 9 is sealed, the heat exchanging portion 101 is configured to perform the underground heat collection / The heat medium inside the heat radiating pipes 1010, 1011 and 1012 does not exchange heat with the soil 10, but exchanges heat with the liquid 9 inside the cylindrical body 8. It is a type geothermal heat pump device.
The heat medium in the heat exchanger 101 is increased in gas phase by the capillary tube 7 and becomes a two-phase flow of liquid phase L and gas phase V as shown in FIG. As a result, the liquid ratio in the heat medium decreases, and the weight applied to the bottoms of the heat exchangers (underground heat collection / radiation tubes) 101 and 102 embedded in the ground in the geothermal heat pump device H is reduced. It is possible to reduce and stabilize the operation of the geothermal heat pump device.
FIG. 9 shows an application of the direct condensation / evaporation type geothermal heat pump device to the cooling circuit shown in FIG.
In the geothermal heat pump device H of the embodiment shown in FIG. 9, the heat medium that has flowed out from the compression unit 2 to the pipe X flows into the pipe X1 of the pipe X, and the four-way switching valve of the first control unit 4. 400, then flows to the first heat exchanging part (B circuit) 101, and the heat medium passes through the underground heat collecting / radiating pipe 1012 from the underground heat collecting / radiating pipe 1011 of the heat exchanger 101. When passing through the inside of the capillary tube 7, the heat medium becomes a two-phase flow of the liquid phase L and the gas phase V inside the underground heat collecting / radiating tube 1010 as shown in FIG. It becomes easy to float upward, and heat exchange is performed with the liquid 9 inside the cylindrical body 8.
The heat medium having undergone heat exchange in the first heat exchanging section (B circuit) 101 is sent to the indoor unit 6 and used for cooling, but in the direct condensation / evaporation type geothermal heat pump device H, As shown in FIG. 9, before flowing into the expansion unit 3, the fourth heat exchange unit 104 is passed through. In the fourth heat exchanging unit 104, the second heat exchanging unit (A circuit) 102 that is not used is connected to the compressing unit 2 through the connection pipe X 3 that connects the second control unit 5 and the compressing unit 2. Heat exchange is performed with the heat medium that has been sent out to cool the heat medium and return it to the liquid heat medium.
As described above, the flow of the heat medium flowing out from the compression unit 2 to the pipe X1 is stopped by the four-way switching valve 502 in the second control unit 5, and the second heat exchange unit (A circuit) 102 The second control unit 5 and the compression unit 2 are connected to the compression unit 2 through a connection pipe X3.
In the geothermal heat pump device, the liquid ratio of the heat medium in the heat exchanger 101 is improved by being a two-phase flow by attaching the capillary tube 7 as described above, and is buried in the ground. Reducing the weight applied to the bottom of the heat exchanger (ground heat collection / radiation pipe) 101, reducing the power of the compressor 2 when the heat medium in the heat exchanger is pushed upward in the pipe, The correct operation of the inflating part 3 can be performed.
The heat exchange unit 102 has the same configuration as the heat exchange unit 101.

本発明における地中熱交換器1は、地面に対して垂直に熱交換器が伸びている態様に適用できる。垂直型地中熱交換器に適用され、その種類には、大きく分けるとボアホ−ル方式と杭方式の2種類の方式があるが両者に適用できる。
前者は地中熱交換器を埋設するためにボアホ−ル(ボ−リングマシンを用いたボ−リング工事によって作られた穴)を新たに作る方式であり、後者は建築物の基礎杭の中に地中熱交換器を埋設するか、または、基礎杭自体を地中熱交換器とする方式である。
当該地中熱交換器1は、例えば、樹脂管(一般には、高密度ポリエチレン管が使用される。)により構成されていてもよいが、熱伝導などを考慮すると、金属管により構成されることが好ましい。
本発明のように複数の地中熱交換器1を構築する場合、前記のように、群で構成し、例えば、地中放熱管を10本を使用するときには、5本ずつ2系統に、又は、4本と6本に分割し使用するとよい。
The underground heat exchanger 1 in the present invention can be applied to a mode in which the heat exchanger extends perpendicular to the ground. It can be applied to both vertical and underground heat exchangers. There are two types of borehole method and pile method.
The former is a new method of making a borehole (a hole made by a boring work using a boring machine) to embed the underground heat exchanger, and the latter is in the foundation pile of a building. In this method, a ground heat exchanger is buried in the ground, or the foundation pile itself is a ground heat exchanger.
The underground heat exchanger 1 may be constituted by, for example, a resin pipe (generally, a high density polyethylene pipe is used), but in consideration of heat conduction, the underground heat exchanger 1 is constituted by a metal pipe. Is preferred.
When constructing a plurality of underground heat exchangers 1 as in the present invention, as described above, they are configured in groups, for example, when using 10 underground heat radiating pipes, 5 each in 2 systems, or It is good to divide into 4 and 6 and use.

膨張部3は、典型的には膨張弁300により構成され、例えば、手動膨張弁、低圧膨張弁、温度自動膨張弁、低圧側フロ−ト弁、高圧側フロ−ト弁、電子膨張弁などが使用できる。膨張弁300は、液体冷媒を減圧し膨張させると共に、負荷に応じて流量を調整する構成を有している限り、基本的にはどのようなものでもよい。膨張部3としては、キャピラリチュ−ブを用いてもよい。   The expansion unit 3 is typically composed of an expansion valve 300, such as a manual expansion valve, a low-pressure expansion valve, a temperature automatic expansion valve, a low-pressure side float valve, a high-pressure side float valve, and an electronic expansion valve. Can be used. The expansion valve 300 may be basically any one as long as it has a configuration in which the liquid refrigerant is decompressed and expanded and the flow rate is adjusted according to the load. As the expansion part 3, a capillary tube may be used.

本発明の第1の制御部4は、前記四方切換弁400の他、三方又は二方の熱媒体方向切換弁を使用できる。又、五方の熱媒体方向切換弁でもよく、多方の熱媒体方向切換弁であればよい。
四方切換弁(四方弁)は、例えば、一の始点Wを一方向Y1に流すのと、他の始点Zを他の方向Y2に流す弁が一緒になっていて、それが切り替わると当該WがY2に、ZがY1に流れるようになる切換である。時計でいうと、12時の方向からくる流れを3時の方向に、6時の方向からの流れを9時の方向に流しているものを、切換によって12時の方向からの流れを9時の方向に、6時の方向からの流れを3時の方向に流れを替える。
三方弁は、始発点がA、終点がBとCであるような分岐で、BとCの双方に流れる流体の流量をかえる弁である。 三方弁は其の配管の流路を二方に分ける弁である。二方弁は其の配管の流路を開閉する弁である。当該切換弁は、手動式でも、気動式でも、電動式でもよい。
The first control unit 4 of the present invention can use a three-way or two-way heat medium direction switching valve in addition to the four-way switching valve 400. Further, a five-way heat medium direction switching valve may be used, and any other heat medium direction switching valve may be used.
The four-way switching valve (four-way valve) is, for example, a valve that flows one start point W in one direction Y1 and another start point Z in another direction Y2 together. In Y2, Z is switched so that Z flows in Y1. In terms of watches, the flow from the 12 o'clock direction is flowing in the 3 o'clock direction, the flow from the 6 o'clock direction is flowing in the 9 o'clock direction, and the flow from the 12 o'clock direction by switching is 9 o'clock. The flow from the 6 o'clock direction is changed to the 3 o'clock direction.
The three-way valve is a valve that changes the flow rate of the fluid flowing in both B and C, with a branch having a starting point A and end points B and C. A three-way valve is a valve that divides the flow path of the pipe into two directions. The two-way valve is a valve that opens and closes the flow path of the pipe. The switching valve may be manual, pneumatic, or electric.

熱媒体には、HCFC(ハイドロクロロフルオロカーボン)、HFC(ハイドロフルオロカーボン)、PFC(パーフルオロカーボン)などの代替フロンを使用することが、熱交換部における地中採熱管(放熱管)中の熱媒体を低減できる等の理由から好ましいが、水道水、不凍液、炭酸ガス、アンモニア、プロパン、イソブタン、エチレン、ハロゲン化メタン、フルオロカーボンなどでもよく、物質的に安定であって蒸発し易く、蒸発時の潜熱が大きい性質を持っている物質であればどのようなものであってもよく、特に蒸発時の圧力が大気圧以下ではなく真空領域でない物質であることが望ましい。又、二つ以上の冷媒を混合した混合冷媒を使用することもできる。
前記の直接凝縮/蒸発式地熱利用ヒ−トポンプ装置における筒状体8の内部の液体9としては、例えば、水又は不凍液が使用される。
It is possible to use alternative chlorofluorocarbons such as HCFC (hydrochlorofluorocarbon), HFC (hydrofluorocarbon), and PFC (perfluorocarbon) as the heat medium. Although it is preferable for reasons such as reduction, tap water, antifreeze, carbon dioxide, ammonia, propane, isobutane, ethylene, halogenated methane, fluorocarbon, etc. may be used, which are materially stable and easy to evaporate. Any substance may be used as long as it has a large property. In particular, it is desirable that the pressure during evaporation is not lower than atmospheric pressure and is not in a vacuum region. A mixed refrigerant obtained by mixing two or more refrigerants can also be used.
As the liquid 9 inside the cylindrical body 8 in the direct condensation / evaporation type geothermal heat pump device, for example, water or antifreeze is used.

本発明の第2の制御部5における電磁弁5000,5010、5020、5021は、熱媒体の流れを制限する事によって、熱媒体の圧力、温度の調節を行うことができる。
電磁弁は、電磁石と弁を組み合わせたもので、電気をON、OFFすることにより、熱媒体の流れを止めたり、流したり、また流れの方向を切り換える。 電磁弁は、通常、ソレノイド部(コイル、ヨ−ク、スリーブ、コア、プラグナット等から構成されており、電気エネルギーを機械運動に変換する部分)と、弁部(流路の開閉を行う弁体とオリフィスから構成される部分)を備えてなる。
本発明の第2の制御部5における四方切換弁500、501、及び502には、前記の第1の制御部4で使用の四方切換弁400と同様のものが使用できる他、三方又は二方の熱媒体方向切換弁も使用でき、又、五方の熱媒体方向切換弁でもよく、多方の熱媒体方向切換弁であればよい。
The electromagnetic valves 5000, 5010, 5020, and 5021 in the second control unit 5 of the present invention can adjust the pressure and temperature of the heat medium by restricting the flow of the heat medium.
An electromagnetic valve is a combination of an electromagnet and a valve. By turning electricity on and off, the flow of the heat medium is stopped or flown, and the flow direction is switched. Solenoid valves are usually composed of solenoid parts (coils, yokes, sleeves, cores, plug nuts, etc. that convert electrical energy into mechanical motion) and valve parts (valves that open and close flow paths). A part composed of a body and an orifice).
As the four-way switching valves 500, 501, and 502 in the second control unit 5 of the present invention, the same ones as the four-way switching valve 400 used in the first control unit 4 can be used, or three-way or two-way. The heat medium direction switching valve can also be used, and a five-way heat medium direction switching valve may be used as long as it is a multiple heat medium direction switching valve.

本発明は上記実施例に限定されず、適宜変更が可能である。   The present invention is not limited to the above-described embodiments, and can be modified as appropriate.

本発明は、冷暖房に限らず、給湯をはじめ、プ−ル加熱、浴槽加熱、融雪、工場プロセス冷却・加熱など、熱を扱うすべての設備に利用が可能である。   The present invention is not limited to air conditioning, and can be used for all facilities that handle heat, such as hot water supply, pool heating, bathtub heating, snow melting, and factory process cooling / heating.

本発明の実施例を示す地熱利用ヒ−トポンプ装置の回路図である。It is a circuit diagram of a geothermal heat pump device showing an embodiment of the present invention. 本発明の他の実施例を示す地熱利用ヒ−トポンプ装置の回路図である。It is a circuit diagram of a geothermal heat pump device showing another embodiment of the present invention. 本発明の他の実施例を示す地熱利用ヒ−トポンプ装置の回路図である。It is a circuit diagram of a geothermal heat pump device showing another embodiment of the present invention. 本発明の他の実施例を示す地熱利用ヒ−トポンプ装置の回路図である。It is a circuit diagram of a geothermal heat pump device showing another embodiment of the present invention. 本発明の他の実施例を示す地熱利用ヒ−トポンプ装置の回路図である。It is a circuit diagram of a geothermal heat pump device showing another embodiment of the present invention. 本発明の実施例を示す地熱利用ヒ−トポンプ装置の回路図である。It is a circuit diagram of a geothermal heat pump device showing an embodiment of the present invention. 本発明の他の実施例を示す直接凝縮/蒸発式地熱利用ヒ−トポンプ装置の回路図である。It is a circuit diagram of a direct condensation / evaporation type geothermal heat pump device showing another embodiment of the present invention. (A)本発明の他の実施例を示す直接凝縮/蒸発式地熱利用ヒ−トポンプ装置の回路図、(B)2相流の説明図である。(A) It is a circuit diagram of a direct condensation / evaporation type geothermal heat pump device showing another embodiment of the present invention, and (B) is an explanatory diagram of a two-phase flow. 本発明の他の実施例を示す直接凝縮/蒸発式地熱利用ヒ−トポンプ装置の回路図である。It is a circuit diagram of a direct condensation / evaporation type geothermal heat pump device showing another embodiment of the present invention.

1 熱交換部
2 圧縮部
3 膨張部
4 第1の制御部
5 第2の制御部
6 室内機
7 キャピラリチュ−ブ
101 第1の熱交換部
102 第2の熱交換部
103 第3の熱交換部
104 第4の熱交換部
300 膨張弁
400 四方切換弁
500 四方切換弁
501 四方切換弁
502 四方切換弁
5000 電磁弁
5010 電磁弁
5020 電磁弁
X 配管
X3 第2の制御部と圧縮部とを接続する接続配管
H 地熱利用ヒ−トポンプ装置
DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 Heat exchange part 2 Compression part 3 Expansion part 4 1st control part 5 2nd control part 6 Indoor unit 7 Capillary tube 101 1st heat exchange part 102 2nd heat exchange part 103 3rd heat exchange Part 104 Fourth heat exchanging part 300 Expansion valve 400 Four-way switching valve 500 Four-way switching valve 501 Four-way switching valve 502 Four-way switching valve 5000 Electromagnetic valve 5010 Electromagnetic valve 5020 Electromagnetic valve X piping X3 The second control unit and the compression unit are connected. Connecting piping H Geothermal heat pump device

Claims (6)

地中に埋設した複数の熱交換部と圧縮部と膨張部と熱媒体を内部に導通させる複数の配管と第1の制御部と第2の制御部とを備えてなり、当該複数の配管中の一部配管は当該第2の制御部と当該圧縮部とを接続する接続配管となっていて、当該第2の制御部から当該圧縮部に当該熱媒体を送出するようになっており、当該第1の制御部は当該配管における熱媒体の方向の切換を行うようになっており、当該第2の制御部は、熱媒体の方向の切換を行うと共に当該複数の熱交換部の採熱又は放熱操作における使用又は不使用の選択切替を行うようになっていることを特徴とする地熱利用ヒ−トポンプ装置。 A plurality of heat exchanging units, compression units, expansion units, and a plurality of pipes for conducting the heat medium therein, a first control unit, and a second control unit embedded in the ground. Part of the pipe is a connection pipe that connects the second control unit and the compression unit, and the heat medium is sent from the second control unit to the compression unit. The first control unit switches the direction of the heat medium in the piping, and the second control unit switches the direction of the heat medium and collects heat from the plurality of heat exchange units. A geothermal heat pump device characterized in that selection switching between use and non-use in a heat radiation operation is performed. 第1の制御部が、四方、三方又は二方の熱媒体方向切換弁よりなっていることを特徴とする、請求項1に記載の地熱利用ヒートポンプ装置。 The geothermal heat pump device according to claim 1, wherein the first control unit includes a four-way, three-way, or two-way heat medium direction switching valve. 第2の制御部が、電磁弁と四方、三方又は二方の熱媒体方向切換弁とよりなっていることを特徴とする、請求項1又は2に記載の地熱利用ヒ−トポンプ装置。 3. The geothermal heat pump device according to claim 1, wherein the second control unit includes an electromagnetic valve and a four-way, three-way, or two-way heat medium direction switching valve. 地熱利用ヒ−トポンプ装置が、3対3対4の構成比率の第1の熱交換部と第2の熱交換部と第3の熱交換部とから構成されていて、第2の制御部により当該第1の熱交換部と第2の熱交換部と第3の熱交換部の採熱又は放熱操作における使用又は不使用の切替を行うようになっていて、その際に、当該該第2の制御部と前記圧縮部とを接続する接続配管を介して当該第2の制御部から当該圧縮部に前記熱媒体を送出するようになっていることを特徴とする、請求項1、2又は3に記載の地熱利用ヒ−トポンプ装置。 The geothermal heat pump device is composed of a first heat exchanging unit, a second heat exchanging unit, and a third heat exchanging unit having a composition ratio of 3 to 3 to 4, and the second control unit The first heat exchanging unit, the second heat exchanging unit, and the third heat exchanging unit are switched to use or non-use in the heat collecting or heat radiation operation. The heat medium is sent from the second control unit to the compression unit via a connecting pipe that connects the control unit and the compression unit. The geothermal heat pump device according to 3. 地熱利用ヒ−トポンプ装置が、第1の熱交換部と第2の熱交換部とから構成されていて、第2の制御部により当該第1の熱交換部と第2の熱交換部との採熱又は放熱における使用又は不使用の切替を行うようになっていて、その際に、当該該第2の制御部と前記圧縮部とを接続する接続配管を介して当該第2の制御部から当該圧縮部に前記熱媒体を送出するようになっていることを特徴とする、請求項1、2、3又は4に記載の地熱利用ヒ−トポンプ装置。 The geothermal heat pump device is composed of a first heat exchange unit and a second heat exchange unit, and the second controller exchanges between the first heat exchange unit and the second heat exchange unit. Switching between use and non-use in heat collection or heat dissipation is performed, and at that time, from the second control unit via a connection pipe connecting the second control unit and the compression unit. The geothermal heat pump device according to claim 1, 2, 3, or 4, wherein the heat medium is delivered to the compression unit. 地中に埋設した複数の熱交換部が、当該熱交換部の底部にキャピラリチュ−ブを付設してなり、当該キャピラリチュ−ブにより配管内の熱媒体を液相と気相の2相流となすと共に、当該キャピラリチュ−ブを付設してなる熱交換部は、液体が封入された筒状体の内部に配設されてなることを特徴とする、請求項1、2、3、4又は5に記載の地熱利用ヒ−トポンプ装置。 A plurality of heat exchanging units buried in the ground are provided with a capillary tube at the bottom of the heat exchanging unit, and the capillary tube allows the heat medium in the pipe to flow in two phases, a liquid phase and a gas phase. And a heat exchange section provided with the capillary tube is disposed inside a cylindrical body filled with a liquid. Or the geothermal heat pump apparatus of 5.
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* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
RU2705016C1 (en) * 2018-12-24 2019-11-01 Открытое акционерное общество "ИНСОЛАР-ИНВЕСТ" Control method of heat and cold supply geothermal heat pump system of building

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