JP3667767B2 - ヒートポンプエネルギー管理システム - Google Patents
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Description
本発明は、エネルギー管理システムに関し、特に、少なくとも3機の熱交換器(加熱装置及び冷却装置)の間の熱エネルギーをモニタし分配するシステムに関する。
特に、本発明は、例えば、空冷を提供し、同時に、空冷手段から棄却される熱を、例えば、家庭の温水ヒーター、水泳プール等に提供される水を加熱するのに使用することができるエネルギー管理システムに関する。条件が満たされると、過剰エネルギーは必要に応じて大気へ棄却することができる。
本発明はまた、本発明のエネルギー管理システムまたは他の用途に使用することができる三方向弁にも関する。
本発明は、また、エネルギー管理システム内における冷媒転換弁の使用に関し、それによって、同一回路、すなわち、流路を、異なる構成において使用することができるようにする。上記異なる構成とは、水型、空気型及び/又は類似の方の熱交換器を通る冷媒を循環させるために異なるエネルギー所要量が要求されるような構成である。
発明の背景
今日の社会は、熱制御された環境、すなわち、快適なレベルまで、加熱または冷却されることによって「調節」された環境で生活することに慣れてきている。空気制御された温度、湿度等だけでなく、今日の社会は、「蛇口から」温水及び冷水が即座に出る設備、快適なレベルまで加熱される水泳プール等を要求する。例えば、家庭内の状況では、加熱されたプール等を備えて空調された家を要求することは珍しいことではない。休日のリゾートでは、空調された部屋、温水プール、食糧貯蔵冷凍室、サウナ等の高温室等、更に要求が厳しくなっている。
家庭、ビジネスまたはリゾート用地のこれらすべての個別の構成要素は、エネルギー需要が高く、結果として燃料費のコストアップを招く。最近では燃料費及び電気代が高騰しているため、このようなシステムは、その運転費用がますますコスト高になる。
人間は、このような制御された環境を要求するだけでなく、異なる季節には異なる快適レベルを要求する。すなわち、例えば、冬の要求と夏の要求とは異なる。
本発明の目的
本発明の目的は、上述の問題点を解消し、または実質的に改善することである。
発明の開示
本発明は、熱伝達アセンブリを開示する。この熱伝達アセンブリは、第1、第2及び第3の熱交換器と、圧縮機と、膨張弁と、制御弁アセンブリとを含んでいる。
前記圧縮機は、選択的に分配するための圧縮冷媒を、熱交換器に供給する。前記膨張弁は、第1及び第2の熱交換器のそれぞれに対し、膨張冷媒を選択的に分配する。
制御弁アセンブリは、熱交換器、膨張弁及びアセンブリと連通して冷媒の循環に協調する。それによって、圧縮冷媒を第3の熱交換器に分配し、膨張冷媒を第1もしくは第2の熱交換器に分配する。または、圧縮冷媒を第1または第3の熱交換器に分配し、膨張冷媒を第2の熱交換器に分配する。または、圧縮冷媒を第2の熱交換器に分配し、膨張冷媒を前記第1の熱交換器に分配する。または、膨張冷媒を第3の熱交換器に分配し、圧縮冷媒を第1もしくは第2の熱交換器に分配する。
前記制御弁アセンブリは、不動作時は、第1、第2または第3の熱交換器のいずれか1つからの冷媒を圧縮機へ排出するようにも構成される。
本発明は、更に、請求項1に記載された熱伝達アセンブリを開示する。この熱伝達アセンブリにおいて、前記弁アセンブリは、第1、第2及び第3の弁装置を含む。前記第1の弁装置は、前記第1の熱交換器を、前記圧縮機に連結して、前記圧縮機から冷媒を受け、もしくは前記圧縮機へ冷媒を分配し、更に、前記第2の弁装置を前記圧縮機に接続して、前記第2の弁装置へ圧縮冷媒を分配する。
前記第2の弁装置は、前記第3の弁装置に接続され、前記第3の弁装置へ圧縮冷媒を分配し、もしくは前記第3の弁装置から冷媒を排出して前記圧縮機へ分配する。第2の弁装置は、また、圧縮冷媒を前記第2の熱交換器に分配し、もしくは第2の熱交換器から冷媒を排出して圧縮機へ分配する。
前記第3の弁装置は、前記第1の熱交換器に関連する膨張弁を介して前記第1の熱交換器に接続されて、第1の熱交換器を孤立させるか、第1の熱交換器へ冷媒を分配するか、第1の熱交換器から冷媒を受ける。前記第3の弁装置は、また、前記第2の熱交換器に関連する膨張弁を介して第2の熱交換器に接続され、前記第2の熱交換器を孤立させ、または、前記第2の熱交換器へ冷媒を分配し、もしくは、前記第2の熱交換器から冷媒を受ける。前記第3の弁装置は、更に、前記第3の熱交換器に連結されて、前記第3の熱交換器を孤立させ、前記第3の熱交換器から冷媒を受け、もしくは、前記第3の熱交換器へ冷媒を分配する。
【図面の簡単な説明】
本発明の好適な態様を、添付図面を参照し、例として説明する。
図1は本発明の第1の態様によるエネルギー管理システムの第1の実施例を概略図で示す。
図2は、本システムの第2の実施例を示す。
図3は、本システムの第3の実施例を示す。
図4は、本システムの第4の実施例を示す。
図5は、本発明の第2の態様による三方向弁の第1の実施例を示す。
図6は、弁の第2の実施例を示す。
図7は、弁の第3の実施例を示す。
図8は、弁の第4の実施例を示す。
好適な実施例の詳細な説明
図1〜4は様々な構成部品の設備をフローチャートの形態で示す。この設備は、空調装置等の熱冷却手段と、プール加熱器等の加温手段とを同時に提供するのに使用することができる。
図1は本発明のエネルギー管理システム(熱伝達アセンブリ)の第1の実施例を示す。この実施例は、家庭状況、及びリゾート、ホテル、モーテル、養護施設等の商業用設備に適する。この実施例は、プール加熱と空調との両方が必要な場合に特に適している。このシステムは、もちろん、商業用衣類乾燥機及び/又は空調からのエネルギー回収、または、ポータブル温水貯蔵へ回収されるクリーニング空間を冷却するための熱回収のための専用温水発生器等の他の類似用途にも使用することができる。このシステムは、この後、熱回収エネルギー管理システムとしてプール加熱器及び空調の実施例を記載する。
このシステムは、ガラス工場の水加熱器チューブによる空調及び温室加熱、ポータブル温水供給へのクリーニング衣類乾燥機熱回収、効果的冷却のためのクリーニング熱回収すなわちポータブル温水へ供給されるエネルギー、コンクリート温水回路スラブ加熱への空調、多階層冷却塔水回路の空調、エネルギーの放散または収集及び、多階層オフィスのビルの日のあたる側の同時加熱及び冷却、及び構造物の日陰側の加熱、または、水冷却塔を使用してのツインファンコイルの空調に特に有用である。
図1において、外部ファンコイルは符号11で示されている。外部コイル11は、プロペラまたは遠心型ファンを含むことができる。プロペラまたは遠心型ファンは、アルミニウム製の拡張フィンを有するチューブ型装置を通る空気を動かすためのものである。そのようなコイルは通常、凝縮コイル(加熱目的に使用さる際)として知られており、夏期には、圧縮機からの過加熱排出冷媒ガスに含まれる熱エネルギーを捨てるために使用される。コイル11は、冬期には、周囲環境からエネルギーを収集する蒸発器(冷却目的に使用さる際)としても使用される。
12で示される屋内ファンコイル蒸発器は、遠心スクロールファンを有する。遠心スクロールファンは、通常、産業上、チューブ型アルミニウム製拡張フィンコイルを通る空気を循環させるために使用される。コイル12は、夏期には冷却に使用され、冷媒によってエネルギーが収集される。冷媒は空気よりもかなり低い温度でこのコイルを通るため、冷媒は蒸発し、液体から気体になり、それによって熱エネルギーを吸収する。この部品12は、凝縮器としても使用され、冬期には、熱エネルギーを放散させて、空気加熱のために内部生活空間を加熱する。
プール水冷熱交換器を13で示す。第一に、プール熱交換器は凝縮器であり、過加熱排出ガスが冷却され、その熱エネルギーをプール水に与える。これは、水からエネルギーを収集する蒸発器としても使用される。
サーモスタット膨張弁(TX弁)は、14、15で示される。その第一の目的は、蒸発によって発生した圧力低下により、冷媒を液体から蒸発気体状態にすることである。サーモスタット膨張弁14、15は、エネルギーの効率的収集のため、蒸気になる冷媒の量を調整する。空気型熱交換器でも水型熱交換器でもよく、任意にガス抜き等をされる。
16で示される弁は特別目的の部品であり、2フロー多方向操作可能機能を持つよう設計され、製造される。ポートA、Cが開いているとき、ポートBは閉じている。ポートA、Bが開いているとき、ポートCが閉じており、ポートB、Cが開いているときはポートAは閉じている。弁16の操作に関しては、図5〜8を参照して後で詳しく記載する。
このポート構成により、所望により、冷媒を異なる熱交換器へ転換して、エネルギーを放散し、またはエネルギーを収集することができる。
17で示される圧縮機は、冷凍効果を生成する。冷媒蒸気が圧縮機の低圧吸入ポートに入ると、ピストンまたは他の回転タービンまたは羽根型圧縮機によって圧縮され、それによって体積が減少する。この機能は、冷媒気体の温度が上げることである。冷却が起こると、熱交換器の過加熱排出蒸気が熱エネルギーを失い、飽和して液体に戻り、再使用することができる。
冷媒転換弁18、19は各々4つのポートを有する。その機能は、冷媒の流れを変えることである。
このシステム設計において、冷媒転換弁18、19は、1つの熱交換器から別の熱交換器へ冷媒を転換するために用いられると共に、冷媒の圧力を軽減するために用いられ、更に、要求に応じて、圧縮機吸入によって回収し、システムの別の部分に使用することができるようにするために用いられている。排出方向が変化し、過加熱排出ガス蒸気の中に引き込まれるエネルギーに新しい路を供する。弁を電気的に操作することによって、U字型ヨークの状態を非付勢状態から付勢状態へ変えることができる。非付勢状態では、流路はポートDとaとの間、及びポートcとbとの間にある。付勢状態では、流路はポートDとbとの間、及びポートaとcとの間にある。付勢状態を湾曲した実線で示し、一方、非付勢状態を湾曲した破線で示す。
図1に示すシステム全体は下記のように動作する。
夏期サイクルの運転では、冷媒転換弁19は非付勢状態にあり、屋内ファンコイル12はポートc、bを介して圧縮機17の低圧入口に接続され、圧縮機17の高圧排出ガスはポートDからaへ移動する。高圧ガスは、非付勢である転換弁18に入り、Dポートを通りポートaを出る。次に、水冷チューブインチューブ熱交換器13に入る。過加熱高圧排出ガス蒸気はその熱エネルギーをプール水に与え、液体冷媒に戻る。冷媒は、更に移動し、弁16を通って、ポートBに入る。家庭内で冷却が必要とされる場合、ポートB,Aが開いており、ポートCが閉じているときに、屋内ファンコイルを使用する。冷媒は次にTX弁14に入り、屋内ファンコイル熱交換器内で冷媒の蒸発が開始する。内部温度条件が満たされると、システムは、内部サーモスタットに制御され、断続してサイクル作動する。プールも、サーモスタットの使用によって制御され、所望の設定温度が達成され、冷却が依然として必要な場合、プールサーモスタットは、弁16を付勢して、ポートA、Cを開け、ポートBを閉じるよう信号を発する。同時に、転換弁18が付勢され、中で冷媒が凝縮されているプール水熱交換器の圧力を減圧する。この冷媒は次に転換弁18のポートa、cへ流れ戻り、圧縮機吸入口へ戻る。本明細書では吸入ポートと呼ぶ。転換弁18が付勢されるため、排出ガスはポートDからポートbへ流れてフィンチューブ型アルミニウム製熱交換器外部ファンコイル11に入り、過加熱冷媒蒸気を使用して、排出熱エネルギーを外部環境へ放散する。
冬期サイクルの運転では、一般に、家庭加熱とプール加熱とが必要である。第一の要求は家庭加熱であるが、その要求は、水泳プールを28℃に維持するのに必要なエネルギーに比較して、相対的に小さな所要量である。従って、電子管理設備をプログラムして、家庭加熱を優先できるようにして、最良の日中環境要因を使用してプール加熱負荷所要量に適合させる。大半の場合、日中は多くの人々は勤め先にいるため、日中の要求は多くない。プール加熱負荷条件は、昼間の利用可能な運転時間中にプールの最高熱損失を補う大きさの設備を正しく選択することによって、満たされる。但し、週末及び祝日には家庭加熱の所要量は第一に満たされる。電子管理設備はまず家庭への加熱要求を最初に満たし、次に必要に応じてプールを加熱するようプログラムされる。
家庭で必要とされる加熱のため、転換弁19は付勢されて、高圧排出ガスがポートDからポートbへ流れて屋内ファンコイル熱交換器12へ入り、空気加熱を提供する。過加熱冷媒ガス蒸気は、その熱エネルギーを空気へ与え、そのため凝縮されて液体に戻る。TX弁膨張装置14を通って移動した後、弁16へ入り、弁16も付勢されてポートA、Cが開いており、ポートBは閉じている。冷媒がこのポート構成を過ぎると、外部ファンコイル熱交換器11に入り、膨張して外部の周囲空気からエネルギーを収集し、冷媒は蒸気になり、転換弁18(付勢されていない)のポートc、bを介して圧縮機17に戻り、圧縮機17の吸入ポートへ行き、冷凍サイクルを繰り返す。家庭加熱条件が満たされ、プール加熱が依然として要求されている場合、転換弁19は消勢され排出ガスがポートDからポートbへ流れて転換弁18に入る(非付勢状態にある)。排出ガスはポートDに入り、ポートaを出て、プール水加熱交換器13へ入り、そこで過加熱冷媒ガス蒸気は、熱エネルギーをプール水へ放出する。同時に弁16が付勢され、ポートB、Cが開き、ポートAが閉じる。凝縮された液体冷媒は次にTX弁15を通って移動し、冷媒は蒸発して外部ファンコイル熱交換器11内へ入り、外部の周囲空気からエネルギーを収集する。冷媒は膨張し、エネルギーを収集し、蒸気になり、転換弁18を介してポートc、bを通り圧縮機17の吸入ポートへ戻る。そこで、冷凍サイクルが完了する。
冬期間は、冷媒温度が、大半の場合に、0℃よりも低くなるため、外部ファンコイル熱交換器11に霜が蓄積するため、冬期は除霜サイクル操作が発生する。空気型アルミニウム製拡張フィンチューブ熱交換器の効率を減じる過剰な霜の蓄積を防止するため、除霜サイクルを利用できるようにする必要がある。電子管理設備は、必要なときは必ずこの除霜サイクルを利用できるようにし、最適な運転効率を維持するようプログラムされる。効率的な運転を維持することが、全ての機能的要求よりも優先する。除霜サイクルは、外部ファンコイルの温度を感知するサーモスタットを有して、−10℃で開始し、+10℃でリセットし、除霜が完了する。除霜サイクル運転は下記のように行われる。転換弁19が消勢されると、排出ガスはポートDからポートaへ流れる。排ガスは、ポートaを出た後、転換弁18のポートDへ入り、ポートbを出て、外部ファンコイル11に入る。過加熱排出ガス蒸気が外部ファンコイル11に入ると、霜の蓄積が除かれる。サーモスタットが+10℃に達すると、システムは、電子管理設備にプログラムされたように、機能的条件を満たす。従って、過加熱排出ガス蒸気は、その熱エネルギーが氷を溶かすのに当てられ、従って液体冷媒になる。冷媒は、次にTX膨張装置15に入り、弁16へ移動する。弁16は付勢されているため、ポートC、Bが開き、ポートAが閉じている。膨張冷媒は、28℃であるプール水から熱エネルギーを収集する。蒸気になって熱エネルギーを収集すると、転換弁18を介し、ポートa、c(付勢されている)を通って圧縮機に戻り、圧縮機17の吸入ポートに入り、除霜サイクルが完了する。
図2は、図1に示すシステムの変形例を示し、本発明の第2の実施例である。図2において、空気型熱交換器を1機のみ使用し、一方、チューブインチューブ型熱交換器を2機使用する。
図2の実施例は、商業クリーニング、ホテル、モーテル、または養護病院施設に適しており、これらの施設では、洗浄等のために温水が絶えず必要とされる。商業クリーニング作業環境は極めて暑く、湿度の高いものであり、これらの条件下で働く従業員の能率は、平均より低い。このシステム設計は、これらのパラメータを考慮に入れ、これらの条件の過酷さを軽減し、エネルギー回収と空気冷却を同時に利用できるようにする。商業クリーニングではおびただしい量の水を使用するため、水を加熱して使用後に排水する費用が高くなる。貯蔵容器またはタンクの使用により、水を廃棄処分する前にエネルギーを回収することができる。捨てられる温水は、即座には蓄積されないため、実際には回収できない期間もある。この期間の間、回収サイクル用の十分な量の温廃水が実行可能になるまで、作業空間内で空冷からのエネルギー回収が可能である。
この型のシステムの他の用途の例としては、次のようなものを挙げることができる。
(a)空調、プール加熱及びポータブル温水
(b)スラブ加熱及びポータブル温水温室水、及びチューブ網目状加熱及び冷却
(c)プール加熱及びスパ加熱
(d)2つの別々のプールのプール加熱
(e)タンクまたは容器を同時に冷却、加熱する熱貯蔵
図2に示す構成要素の詳細は下記の通りである。熱回収コイル21は循環ポンプの助けで作用し、チューブインチューブ熱交換器コイルを通って、水を移動させる。この型のコイルは通常、蒸発器コイルとして知られ、貯蔵槽等の温廃水から熱エネルギーを回収するために使用される。
屋内ファンコイル蒸発器22は、チューブ型アルミニウム製拡張フィンコイルを通る空気の循環用遠心スクロールファンを有し、空冷からのエネルギー回収のため使用される。エネルギーは冷媒によって収集される。冷媒は空気よりもかなり低い温度でこのコイルを通るため、冷媒は蒸発して、液体から気体に変わり、それによって熱エネルギーを吸収する。
温水熱交換器23はチューブインチューブ型熱交換器コイル凝縮器であり、過加熱排出ガスが冷却される。次にその熱エネルギーを、温水貯蔵タンク等の水に与える。
サーモスタット膨張弁(TX弁)24、25は、第一に冷媒を膨張させて液体から蒸気ガス状態にし、それによって圧力低下が起こり、蒸発を発生させる。サーモスタット膨張弁24、25は、エネルギーの効率的な収集のため、蒸発器22への冷媒の量を調整する。
弁26は特別目的の弁であり、2フロー多方向操作可能機能を提供するよう設計され製造される。ポートA、Cが開いているとき、ポートBは閉じている。ポートA、Bが開いているとき、ポートCが閉じており、ポートB、Cが開いているときはポートAは閉じている。このポート構成により、所望により、冷媒を異なる熱交換器へ転換して、エネルギーを放散するかまたはエネルギーを収集することが可能である。
圧縮機27は、冷凍効果を作り出す。冷媒が圧縮機27の吸入ポートに吸入されると、ピストンまたは他の回転タービンまたは羽根型圧縮機によって圧縮され、それによって冷媒の体積が減少し、圧力と気体温度とが上昇する。熱交換器内のこの過加熱排出蒸気を冷却することによって、冷媒は熱エネルギーを失い、液体に戻り、再使用することができる。冷媒転換弁28、29は各々4つのポートを有し、冷媒の流れを変えるよう操作することができる。
このシステム設計の冷媒転換弁28、29は、1つの熱交換器から別の熱交換器へ冷媒を転換する機能のために使用される。冷媒の圧力を減圧するためにも使用され、要求により、圧縮機吸入によって回収され、システムの別の部分に使用ことができる。排出方向も変わり、過加熱排出ガス蒸気に伴出されるエネルギーに新しい流路を提供する。弁を電気的に操作することによって、U字型ヨークの状態を非付勢状態から付勢状態へ変えることができる。非付勢状態では、流路はポートDとaとの間、及びポートcとbとの間にある。従って、付勢状態では、流路はポートDとbとの間、及びポートaとcとの間にある。付勢状態をU字型湾曲実線で示し、一方、非付勢状態をU字型湾曲破線で示す。
上述の実施例において、熱伝達アセンブリは、第1の熱交換器22と、第2の熱交換器21と、第3の熱交換器23と、膨張弁24、25と、圧縮機27と、弁26、28、29を有する制御弁アセンブリとを含む。
図2に示すシステム全体は下記のように動作する。ポータブル水加温への温水及び空冷熱回収を実行するとき、転換弁29が非付勢状態にあれば、屋内ファンコイル22は冷却吸入を使用して、ポートc、bを介して圧力が減圧され、排出ガスはポートDからaへ移動する。転換弁29を出た後、排出ガスは転換弁28に入りポートDを通り、ポートaから出る(これも非付勢である)。次に水冷チューブインチューブ温水熱交換器23に入る。過加熱高圧排出ガス蒸気はその熱エネルギーを水に与え、飽和して液体冷媒に戻る。更に移動して弁26を通って、ポートAに入る。作業場内部で空気回収冷却が必要とされる場合、屋内ファンコイルを使用する。ポートA、Bが開いていて、ポートCが閉じているときに、冷媒は次にTX弁24に入り、屋内ファンコイル熱交換器22内で冷媒の蒸発が開始する。作業場からエネルギーを収集し、冷媒蒸気は屋内ファンコイル熱交換器22を離れ、転換弁29のポートbに入り、次にポートcから出て、圧縮機27の吸入ポートへ戻り、その後、繰り返し、冷凍サイクルに使用される。空冷熱回収は、水貯蔵タンクまたは容器が一杯になり、次の温水回収サイクルの準備ができるまで、または、汚染されていない新鮮な温水の温度条件が満たされるまで続く。温廃水回収槽温度はサーモスタットの使用により制御され、水温が所望の最小設定値に達すると、サーモスタットが、貯蔵タンクまたは容器が排水されるべきであるという信号を、フロートレベルスイッチを介して、電子管理設備に発する。よって、貯蔵タンクまたは容器が一杯になると、フロートスイッチが作動し、水エネルギー回収が開始する。弁26は付勢され、ポートA、Cを開き、ポートBを閉じて、温水廃水回収サイクルに戻る。
除霜サイクル運転も利用でき、温廃水回収冷却コイルチューブインチューブ熱交換器21が凍って性能が低下するのを排除する。廃水からのエネルギーの回収は、冷却温度が、大半の場合、霜の蓄積する10℃よりも低いため、廃水チューブインチューブ水冷却蒸発コイル熱交換器内に氷が蓄積する結果となることもある。従って、チューブインチューブ水冷却蒸発熱交換器21の性能を低下させる氷の過剰蓄積を防止するために、除霜サイクルを利用できるようにする必要がある。電子管理設備は、最適な運転効率を維持するため、必要なときは必ずこの除氷サイクルを利用できるようプログラムされる。効率的運転を維持することが、全ての機能的要求よりも優先する。除氷サイクルは、チューブインチューブ水冷却蒸発熱交換器21の温度を感知するサーモスタットを有し、0℃で開始し、+10℃でリセットし、除霜が完了する。転換弁29が付勢されると、排出ガスは、そのポートDからポートaへ流れる。排出ガスは、次に転換弁28のポートDへ入り、ポートbを出て、チューブインチューブ水冷却蒸発コイル熱交換器21に入る。過加熱排出ガス蒸気がチューブインチューブ冷冷却蒸発コイル熱交換器21に入るとき、氷の蓄積が除かれる。サーモスタットが+10℃に達すると、システムは、電子管理設備にプログラムされたように、機能的条件を供する。従って、過加熱排出ガス蒸気は、その熱エネルギーが氷を溶かすのに当てられ、液体冷媒になる。液体冷媒は、次にTX膨張装置25に入り、弁26へ移動する。弁26は付勢されているため、ポートB、Cが開き、ポートAが閉じる。膨張冷媒は、作業場の内部空気から熱エネルギーを収集し、蒸気になると、転換弁29(付勢されていない)のポートb、cを介して圧縮機に戻り、圧縮機27の吸入ポートに入り、除霜運転サイクルが完了する。
図3は図1、2のシステムの別の変形例を示し、本発明の第3の実施例を構成する。この実施例は、アルミニウム製拡張フィン付空気型チューブ熱交換器を3機使用する。
この実施例は、2つの別々の生活スペースまたは作業スペースを空調するのに使用することができる。この場合、システムを説明するのに家庭を用いる。普通サイズの家庭は、一般に、2つの別々の場所を空調するために、2つの別々のヒートポンプを必要とするが、一方はあまり使用されないため、ツインファンコイル熱交換器を備えた1つの外部装置熱交換器のみを使用して、両方の空調所要量を満たさなければならない。
このシステムの一般的な他の用途は下記の通りである。
(a)冷却室または冷凍室の空調
(b)果物、石膏製品等の物品を乾燥するための乾燥室の除湿
(c)コンピュータ室空調及び湿度制御、多階層ビルの空調、日のあたる側と日陰側の同時冷却及び加熱
(d)ツイン冷却室の適用
(e)ツイン冷凍室または二重温度冷却室及び冷凍室
図3に示す構成部分の詳細は下記の通りである。
外部ファンコイル31は、アルミニウム製拡張フィン付チューブ型装置を通る空気を動かす推進器型ファンである。この型のコイルは、一般に、凝縮器コイルとして知られ、夏期には、圧縮機から出る過加熱排出冷媒ガスから熱エネルギーを棄却するために使用される。冬期には外部環境からエネルギーを収集する蒸発器としても使用される。
屋内ファンコイル蒸発器32は遠心スクロールファンを有し、通常、チューブ型アルミニウム製拡張フィンコイルを通る空気の循環のために使用され、夏には冷却のため使用される。冷媒は、空気よりもかなり低い温度でこのコイルを通るため、エネルギーは冷媒によって収集される。冷媒は蒸発し、液体から気体になり、それによって熱エネルギーを吸収する。これは、凝縮器としても使用され、熱エネルギーを放散させて、冬期に空気を加熱して、内部生活空間を加熱する。
屋内ファンコイル蒸発器33は遠心スクロールファンを有し、通常、チューブ型アルミニウム製拡張フィンコイルを通る空気の循環のために使用され、夏に冷却のため使用される。冷媒は空気よりもかなり低い温度でこのコイルを通るため、エネルギーは冷媒によって収集される。冷媒は蒸発し、液体から気体になり、それによって熱エネルギーを吸収する。これは、凝縮器としても使用され、熱エネルギーを放散させて、冬期に空気を加熱して内部生活空間を加熱する。
サーモスタット膨張弁(TX弁)34、35の第一の目的は、冷媒を膨張して、冷媒を液体から蒸発気体の状態にし、圧力低下により蒸発を発生させることである。サーモスタット膨張弁34、35は、エネルギーの効率的な収集のため、蒸気になる冷媒の量を調整し、空気型熱交換器でも、水型熱交換器でもよく、任意にガス抜き等をされて使用される。
弁36もまた特別目的の装置であり、2フロー多方向操作可能機能を利用することができる。弁36はポートA、Cが開いているとき、ポートBは閉じている。ポートA、Bが開いているとき、ポートCが閉じており、ポートB、Cが開いているときはポートAは閉じている。このポート構成により、所望により、冷媒を、異なる熱交換器へ転換して、エネルギーを放散するか、またはエネルギーを収集することが可能である。
圧縮機37の機能は、冷凍効果を作り出すことである。冷媒が圧縮機37の吸入ポートに吸入されると、ピストンまたは他の回転タービンまたは羽根型圧縮機によって圧縮され、それによって体積が減少し、結果として気体温度が上昇する。熱交換器内のこの過加熱排出蒸気を冷却することによって、冷媒は熱エネルギーを失い、飽和して液体に戻り、何度も再使用することができる。
転換弁38、39は各々、固着された4つのチューブを具備し、冷媒の流れを変える機能を備える。
このシステム設計の転換弁は、1つの熱交換器から別の熱交換器へ冷媒を転換する機能のために使用される。冷媒の圧力を軽くするためにも使用され、要求により、システムの他の部分に使用される圧縮機吸入によって回収することができる。排出方向も変わり、過加熱排出ガス蒸気に伴出されるエネルギーに、新しい流路を提供する。弁を電気的に励磁することによって、U字型ヨークの状態を非付勢状態から付勢状態へ変えることができる。非付勢状態では、流路はポートDとaとの間、及びポートcとbとの間にある。付勢状態では、流路はポートDとbとの間、及びポートaとcとの間にある。図面を参照すると、実線は付勢状態を示し、破線は非付勢状態を示す。
図3に示すシステムは下記のように作用する。
夏期冷却サイクルの運転では、転換弁39は非付勢状態にあるとき、屋内ファンコイル32の冷媒吸入は、ポートb、cを介して、圧力が減圧され、圧縮機37の吸入ポートDへ流れ戻る。圧縮機37からの排出ガスは、ポートDからaへ移動し、転換弁39を出た後、排出ガスはポートDを通って転換弁38に入り、次にポートbを出る(付勢状態にある)。冷媒は、次に外部ファンコイル31等に入る。過加熱高圧排出ガス蒸気はその熱エネルギーを空気に与え、飽和して液体冷媒に戻る。冷媒は、更に移動して、弁36を通り、そのポートCに入る。家庭内で冷却が必要とされる場合、ポートC、Bが開いていて、ポートAが閉じているときに、屋内ファンコイル32を使用する。冷媒は、次に、TX弁34に入り、屋内ファンコイル熱交換器32内で冷媒の蒸発が発生する。内部温度条件が満たされると、システムは内部サーモスタットによって制御され、断続してサイクル作動する。二次冷却装置である屋内ファンコイル33もサーモスタットによって制御される。サーモスタットによって制御されて、ファンコイル蒸発器32のスイッチを切り、ファンコイル蒸発器33の冷却が要求されるとき、二次要求サーモスタットは、弁36を付勢して、ポートB、Cを開け、ポートAを閉じるよう信号を発する。冷媒は、次に、転換弁38のポートa、cを通って流れ戻り、圧縮機37の取入または吸入ポートへ戻る。転換弁38が付勢されるため、排出ガスは、ポートDからポートbへ流れてフィンチューブ型アルミニウム製熱交換器外部ファンコイル31に入り、排出ガス熱エネルギーを外部環境へ放散する。
冬期サイクル運転では、ファンコイル熱交換器32、33による家庭加熱が必要とされる。家庭加熱の一次要求はファンコイル熱交換器32にあり、家庭加熱の二次要求はファンコイル熱交換器33にある。従って、電子管理設備に必要な条件をプログラムし、家庭加熱一次要求32を優先して利用できるようにし、条件が満たされた場合、二次要求33を使用する。一次要求32及び二次要求33の両方が満たされると、システムは、サーモスタットによって制御され、断続してサイクル作動するが、相互交換可能な優先順位付で二次要求33が選択された場合、一次要求32の優先を維持する。
ファンコイル熱交換器32が作動されて加熱を行うと、転換弁39は、排出ガスが、ポートDからポートaへ流れてファンコイル熱交換器32へ入り、従って空気加熱を提供するように、付勢される。過加熱高圧排出ガス蒸気は、その熱エネルギーを空気に与え、凝縮して液体になる。液体は、弁膨張装置34を通って移動した後、弁36に入る。弁36は付勢されているため、ポートA、Cが開き、ポートBが閉じる。冷媒がこのポート構成を過ぎると、ファンコイル熱交換器31に入り、膨張して、蒸気として作用し、外部の周囲空気からエネルギーを収集し、転換弁38(付勢されていない)のポートb、cを介して、圧縮機に戻り、もう1度冷凍サイクルを繰り返す。家庭加熱優先要求32の条件が満たされ、家庭加熱二次要求33が依然として要求されている場合、転換弁39は付勢されて、排出ガスをポートDからaへ流れさせて、転換弁38に入らせる(非付勢状態にある)。排出ガスはポートDに入り、ポートaを出て、屋内ファンコイル熱交換器33へ入り、そこで過加熱冷媒ガス蒸気は、熱エネルギーを空気へ放す。同時に弁36は付勢され、ポートB、Cを開け、ポートAを閉じる。凝縮された液体冷媒は、次に、弁膨張装置35を通って移動し、蒸発して外部ファンコイル熱交換器31内へ入り、外部の周囲空気からエネルギーを収集する。冷媒は膨張し、蒸気になり、転換弁38のポートb、cを通り、圧縮機37の吸入ポートへ戻る。それによって、冷凍サイクル操作が完了する。
冬期は、冷媒温度が、大半の場合に、霜蓄積の0℃よりも低くなるため、結果として外部ファンコイル熱交換器31に霜が蓄積する。従って、空気型アルミニウム製拡張フィンチューブ熱交換器31の効率を結果として減じる過剰な霜の蓄積を防止するために、除霜サイクルを利用できるようにする必要がある。電子管理設備は、必要に応じてこの除霜サイクルを利用できるようにし、最適な運転効率を維持するようプログラムされる。これは、全ての機能的要求よりも優先する。除霜サイクルは、サーモスタットを有し、外部ファンコイル31の温度を感知し、−10℃で開始し、+10℃でリセットして、除霜が完了する。除霜サイクル操作において、転換弁39が付勢されるとき、排出ガスはポートDからポートaへ流れる。排ガスは、ポートaを離れた後、転換弁38のポートDへ入り、ポートbを出て、外部ファンコイル31に入る。過加熱排出ガス蒸気が外部ファンコイル31に入ると、サーモスタットが+10℃に達するまで、霜の蓄積が除かれる。システムは、その後、電子管理設備にプログラムされたように機能的要求を提供する。過加熱排出ガス蒸気は、その熱エネルギーが氷を溶かすのに当てられ、従って液体冷媒になる。冷媒は、次に、弁膨張装置35に入り、弁36へ移動する。弁36は付勢されているため、ポートC、Aが開き、ポートBが閉じる。膨張冷媒は、温度の高い屋内ファンコイル熱交換器32から熱エネルギーを収集する。蒸気になると、転換弁39のポートb、c(付勢されていない)を通って圧縮機に戻る。圧縮機37の吸入ポートに入り、除霜サイクル運転が完了する。
図4は、図1〜3に示すシステムの更に別の変形例を示し、本発明の第4の実施例を構成する。この実施例は、チューブインチューブ熱交換器を3機有する。
この実施例は、商業リゾート、ホテル、モーテル、または老人ホーム等に特に適している。これらの場所では、洗浄等のために温水が絶えず必要とされる。このシステム設計は、温廃水からの回収可能なエネルギーの貯蔵を考慮に入れる。商業クリーニングではおびただしい量の水を使用するため、水を加熱するのにコストがかかるが、使用後は排水に捨てる。貯蔵容器の使用により、水を捨てる前にエネルギーを回収することができ、入って来る汚染されていない新鮮な水加熱器タンクまたは容器に再利用することもできるため、通常は廃水として捨てられるエネルギーを再利用して、ランニングコストを低減することができる。使用済温水の捨てられる量は、即座には蓄積されないため、実際には回収できない期間もある。熱貯蔵プールからのエネルギーの回収期間は、別の回収サイクルのために十分な温廃水が蓄積されるまで実際的ではない。その後、通常作業時間内のクリーニング温廃水の連続したエネルギー回収が可能になる。なんらかの欠陥が生じた場合、不足が夜間または一定の時間内に補われるまで、エネルギーは熱貯蔵プールから回収される。
このシステムの他の用途のいくつかを下記に挙げる
(a)熱エネルギーを水に貯蔵する熱貯蔵槽、及び二次冷却及び加熱手段用の別々の貯蔵冷水、循環ポンプを使用して冷水または温水を冷却及び加熱手段としてアルミニウム製拡張フィン付水型チューブ空気ファンコイルへ循環させ、一次エネルギー源として川水、海水、地下水等の使用
(b)温水ポータブルへの製薬業廃水回収、及びポータブル温水への冷却塔エネルギー回収
(c)冷却水ループ回路及び加熱水ループ回路を提供し、冷却及び加熱のために居住住宅へ個々に配管された郊外水エネルギーループ回路
図4に示す構成部分の詳細は下記の通りである。
熱回収コイル41は、チューブインチューブ熱交換器コイルを通る水を動かす循環ポンプを具備し、通常、蒸発器コイルとして知られており、貯蔵槽等の温廃水から熱エネルギーを回収するのに使用される。
熱プール貯蔵コイル熱交換器42は循環ポンプを使用して作用し、一般に、熱貯蔵プール、タンク等からの熱回収のために使用されるチューブインチューブ型熱交換器コイルを通る水の循環のために使用される。冷媒は空気よりもかなり低い温度でこのコイルを通るため、冷媒によってエネルギーを収集され、冷媒は蒸発し、液体から気体になり、それによって熱エネルギーを吸収する。
温水熱交換器43は、チューブインチューブ型熱交換器コイル凝縮器であり、過加熱排出ガスは冷却され、循環ポンプを使用して熱エネルギーを温水貯蔵タンク等の水に与える。
サーモスタット膨張弁(弁)44、45の第一の目的は、冷媒を膨張させて液体から蒸気状態にし、圧力低下により蒸発を発生させることである。サーモスタット膨張弁は、エネルギーの効率的な収集のため、蒸気になる冷媒の量を調整する。空サーモスタット膨張弁は、気型熱交換器でも水型熱交換器でもよく、任意にガス抜き等をされてもよい。
弁46は特別目的の装置であり、2フロー多方向操作可能機能を提供するよう設計され、製造される。ポートA、Cが開いているとき、ポートBは閉じている。ポートA、Bが開いているとき、ポートCが閉じており、ポートB、Cが開いているときはポートAは閉じている。このポート構成により、所望により、冷媒を異なる熱交換器へ転換して、エネルギーを放散するかまたはエネルギーを収集することが可能である。
圧縮機47は、冷凍効果を作り出すよう機能する。冷媒が圧縮機の吸入ポートに吸入されると、圧縮され、それによって体積が減少する。この機能により、気体の温度及び圧力が上昇する。熱交換器内のこの過加熱排出蒸気を冷却することによって、冷媒は熱エネルギーを失い、液体に戻り、再使用することができる。
転換弁48、49は各々、固着された4つのチューブを有する。機能は冷媒の流れを変えることである。
このシステム設計の転換弁は、1つの熱交換器から別の熱交換器へ冷媒を転換する機能のために使用される。冷媒の圧力を減圧するために使用され、圧縮機吸入によって回収され、要求により、システムの他の部分に使用することができる。排出方向も変わり、過加熱排出ガス蒸気に伴出されるエネルギーの使用に新しい路を提供する。弁を電気的に操作することによって、U字型ヨークの状態を非付勢状態から付勢状態へ変えることができる。非付勢状態では、流路はポートDとaとの間、及びポートcとbとの間にある。従って、付勢状態では、流路はポートDとbとの間、及びポートaとcとの間にある。図4を参照すると、U字型曲線の実線は付勢状態を示し、U字型曲線の破線は非付勢状態を示す。
図4に示すシステムは下記のように作用し、ポータブル水への温水及び廃水の熱回収を達成する。転換弁49が非付勢状態にあるとき、チューブインチューブ熱水貯蔵熱交換器42は、ポートb、cを介して、圧力が減圧され、排出ガスはポートDからaへ移動する。排出ガスは、転換弁49を離れた後、転換弁48のポートDを通ってその内部に入り、ポートaから出る(これも付勢されていない)。冷媒は、次に、水冷チューブインチューブ温水熱交換器43または類似のものに入る。過加熱高圧排出ガス蒸気は、その熱エネルギーをタンクまたは容器に蓄えられた水に与え、飽和して液体冷媒にする。冷媒は、更に移動し、弁46を通って、ポートAに入る。廃水タンクまたは容器内部で廃水回収が必要ではない場合、熱プール貯蔵熱交換器コイルを使用し、ポートA、Bが開いているときは、ポートCは閉じている。冷媒は次に弁44に入り、熱プール貯蔵コイル熱交換器42内で冷媒の蒸発が開始し、プールまたは熱プール貯蔵タンク等からエネルギーを収集する。冷媒蒸気は、熱プール貯蔵コイル熱交換器42を離れ、転換弁49のポートbに入り、ポートcを出て、圧縮機47の吸入ポートへ戻り、冷凍サイクルを繰り返す。熱プール貯蔵熱回収は、廃水貯蔵タンクまたは容器が一杯になり、次の温水回収サイクルの準備ができるまで、または、汚染されていない新鮮な温水の温度条件が満たされるまで、プール貯蔵水からエネルギーを回収し続ける。温廃水回収槽またはタンク温度は、サーモスタットの使用により制御され、水温が所望の最小設定値に達すると、サーモスタットが、貯蔵容器またはタンクを、フロートレベルスイッチを介して、ポンプまたは排水弁を使用して空にするべきであるという信号を、電子管理設備に発する。よって、貯蔵タンクまたは槽が満たされ、フロートスイッチを作動して、廃水エネルギー回収を開始するまで、弁46は付勢され、ポートA、Cを開き、ポートBを閉じて、温水廃水回収サイクルに戻る。温水貯蔵タンクまたは容器等が満たされる場合、温水廃水回収は、熱貯蔵プールにエネルギーを供給し続け、貯蔵され、次の温水要求サイクルで使用される。熱貯蔵プールサイクルへの温水廃水回収は、転換弁49が付勢状態のときに発生する。排出ガスがポートDに入り、ポートbから出て、チューブインチューブ熱プール貯蔵熱交換器42へ入り、そこで、過加熱冷媒ガス蒸気は、その熱エネルギーを熱貯蔵プールへ与える。冷媒ガス蒸気は、液体冷媒になり、弁46へ移動し、ポートBに入り、ポートCを離れる。次に弁45に入り、そこで冷媒の蒸発が開始し、廃水回収蒸発器へ流れ、廃水エネルギーを収集する。蒸発器内部での冷媒蒸発は、エネルギーを収集し、次に圧縮機へ戻り、転換弁48のポートbに入り、ポートcを出て、圧縮機47に戻り、廃水熱貯蔵サイクルをを終結する。廃水回収サーモスタットは、最小水温が達成されたと信号を、電子管理設備へ発することになる。
温廃水回収冷却コイルチューブインチューブ熱交換器41が凍結し、性能が低下する場合には、除霜サイクル運転が利用できるようにされる。廃水からのエネルギー回収が廃水チューブインチューブ冷水蒸発コイル熱交換器41内に蓄積された氷と合うときに、タイミングを合わせた除氷サイクル運転が始まる。冷媒温度は、大半の場合に、10℃よりも低いため、氷の蓄積が発生する。従って、チューブインチューブ冷水蒸発コイル熱交換器の効率を低下する過剰な氷の蓄積を防止するために、除霜サイクルを利用できるようにする必要がある。電子管理設備は、最適な運転効率を維持するために、必要なときは、必ずこの除霜サイクルを利用できるようプログラムされる。効果的な運転を維持することは、全ての機能的要求よりも優先する。除氷サイクルは、チューブインチューブ冷水蒸発コイル熱交換器41の温度を感知するサーモスタットを有し、0℃で開始し、+10℃でリセットして、除霜が完了する。除氷サイクルは、転換弁49が付勢されていないときに、働くする。排出ガスはポートDからポートaへ流れる。排出ガスはポートaを離れた後、転換弁48(付勢されている)のポートDへ入り、ポートbを出て、チューブインチューブ冷水蒸発コイル熱交換器41に入る。過加熱排出ガス蒸気がチューブインチューブ冷水蒸発コイル熱交換器41に入るとき、氷の蓄積は除かれる。サーモスタットが+10℃に達すると、システムは、電子管理設備にプログラムされたように、機能的要求を提供する。過加熱排出ガス蒸気は、その熱エネルギーが氷を溶かすのに当てられ、液体冷媒になる。次に弁膨張装置45に入り、弁46へ移動し、弁46は付勢されているため、ポートC、Bが開き、ポートAが閉じる。膨張冷媒は、熱水貯蔵プール等から熱エネルギーを収集する。蒸気になると、ポートb、cを通って転換弁49(付勢されていない)を介して圧縮機に戻り、圧縮機の吸入ポートに入り、除氷サイクル操作が完了する。
上述の図1〜4の記載から理解されるように、先行技術で実施されている機能的相互関係を有さない全体的に別々の部品を提供する代わりに、本発明によって1つの可逆熱回路が提供され、1つ以上の熱交換器を使用して、熱を、加熱手段と冷却手段との間に分配する。例えば、夏期には、外気温が例えば30℃になるため、屋内の所望の温度は21℃であり、所望のプール温度は28℃である。エネルギー管理装置は、従来の空調装置と同様に運転され、運転の間、空調プロセスから放出される熱は熱交換器によって回収され、水泳プールを加熱するのに使用される。従って、水泳プールだけのために、単独の加熱装置を操作しなければならないのではなく、プール加熱は、空調サイクルから消費された熱から得られる。家屋及びプールの温度はサーモスタットによってモニタすることができ、適切なサーモスタットが設けられ、エネルギー管理システムを運転し、作用させる。
本発明の最も有用な形態は、加熱及び冷却操作の両方が望まれるものであるが、例えば、冬等の1年のある時期には、加熱の要求の方が冷却の要求よりも高いため、追加エネルギーが消費されることが認識される。追加容量がこれに対処するよう供給されなければならないことは明らかである。
本発明には数多くの用途がある。本発明の好適な適用例ではあるが、限定されない例を下記に挙げる。
加熱及び冷却の2つの必要性
説明:この種類のエネルギー管理システムの条件付き環境は、2つの共通した、または別個の主体であり、別個の冷却及び別個の加熱を必要とする。それらの場所は、建設費の削減のために、できるだけ近接して戦略的に配置することが必要である。
これらの型の熱貯蔵システムは、水または液体パイプラインを貯蔵容器に取り付け、必要に応じてパイプを様々な加熱及び冷却コイルに取り付けることのできる多数の用途に使用することができる。一般に、二次冷却及び加熱システムとして知られている。
前述のようにシステムを使用することによって、廃熱エネルギーが削除されるため、あるいは少なくとも削減されるため、燃料コスト、従って、システムランニングコストが劇的に減少する事が認識される。
中央処理装置を使用してシステムの全体的操作を制御するのが好ましいことは、当業者には理解されよう。そのような中央処理装置の実際の設計考慮は、もちろんシステムの特定の設定に左右されるが、当業者には明らかである。
本発明を実際に具体化する様々な形態があるが、適切なサーモスタット、一定の形態の熱交換器冷媒ガスの使用等はすべて当業者によって選択されると認識される。
別の態様では、本発明は三方向弁に関し、図5〜8に示す。図5〜8の弁は、図1〜4のシステムで具体化され、第1の実施例では符号16、第2の実施例では符号26、第3の実施例では符号36、第4の実施例では符号46が与えられている。
三方向弁13は、3つの入/出路のいずれの2つへ液体を二方向に流れさせるのに効果的な弁である。これによって、同一システム部品を異なる機能のために使用することができることが認められる。例えば、ある季節、例えば夏には、熱は第1の熱交換器から第2の熱交換器へ伝達されることが望まれ、別の季節、例えば冬には、反対方向へ伝達されることが望まれる。過去には個別のシステムが必要であった。
三方向弁は、図5〜8に示すように、様々な構成で実行され、図面から弁の操作は当業者には理解される。図示のように、弁は3つの入/出路14、15、16を有し、3路のうちの2つの整列は、可動部材17の運動によって達成される。可動部材17は、図5〜7ではパイロットまたはソレノイドによって操作可能な摺動可能部材として実現され、図8ではサーボモータによって操作可能な回転可能部材として実現される。
本発明によるヒートポンプエネルギー管理技術の基本基準は下記の通りであると理解される。
(1)環境衝撃削減
(2)再利用及び回収エネルギーの最大化
(3)CO2放出の削減
(4)排出廃エネルギーの削減
臨界チャージ冷凍ヒートポンプを使用することが最も好ましい。そのようなヒートポンプの設計は、中に例えば液体受容器等の液体貯蔵容器を有さず、臨界チャージであるオゾン層へ不必要に冷媒をまき散らすことがない。
本発明には様々な用途範囲があり、水及び空気、加熱及び冷却、並びに、廃棄される熱エネルギーの回収をカバーし、熱接地回路及び/又は地下水、ダム、川または冷却池を含む。但しそれらに限定されない。
弁構造は他の液体、流体または他の気体のために下記の材料製でもよく、液体、流体及び/又は気体を伝達するのに使用してもよく、加熱しても冷却してもしなくてもよく、例えば、水、油、蒸気、グリコール、エチレングリコール、相変化流体またはその他である。
弁は、プラスチック、ナイロン、鉄金属、非鉄金属、オストロン(Ostolon)、ポリプロピレンテフロン、または類似物を含む様々な材料の型及び複合材料から製造され得る。
本発明のすべてのそのような変形例及び変更は当業者には明らかであり、本発明の範囲内にあると見なされる。
Claims (7)
- 第1、第2及び第3の熱交換器と、圧縮機と、膨張弁と、制御弁アセンブリとを含む熱伝達アセンブリであって、
前記圧縮機は、前記熱交換器に選択的に分配するための圧縮冷媒を供給し、
前記膨張弁は、前記第1及び第2の熱交換器に対し、膨張冷媒を選択的に分配し、
前記制御弁アセンブリは、
前記熱交換器、膨張弁及び圧縮機と連通して前記冷媒の循環に協調し、それによって、前記圧縮冷媒を前記第3の熱交換器に分配し、前記膨張冷媒を前記第1または第2の熱交換器に分配し、
または、前記圧縮冷媒を前記第1または前記第3の熱交換器に分配し、前記膨張冷媒を前記第2の熱交換器に分配し、
または、前記圧縮冷媒を前記第2の熱交換器に分配し、前記膨張冷媒を前記第1の熱交換器に分配し、
または、前記膨張冷媒を前記第3の熱交換器に分配し、前記圧縮冷媒を前記第1または第2の熱交換器に分配することができ、
前記第1、第2または第3の熱交換器のいずれかが動作していないとき、動作していない熱交換器からの冷媒を前記圧縮機へ排出するように構成されている。 - 請求項1に記載された熱伝達アセンブリであって、
前記弁アセンブリは、第1、第2及び第3の弁装置を含み、
前記第1の弁装置は、前記第1の熱交換器を前記圧縮機に連結して前記圧縮機から冷媒を受け、または前記圧縮機へ冷媒を分配し、及び、前記第2の弁装置を前記圧縮機に接続して前記第2の弁装置へ圧縮冷媒を分配し、
前記第2の弁装置は、前記第3の弁装置に接続されて前記第3の弁装置へ圧縮冷媒を分配し、もしくは、前記第3の弁装置から冷媒を排出して前記圧縮機へ分配し、及び、圧縮冷媒を前記第2の熱交換器に分配するか、もしくは前記第2の熱交換器から冷媒を排出して前記圧縮機へ分配し、
前記第3の弁装置は、前記第1の熱交換器に関連する前記膨張弁を介して前記第1の熱交換器に接続されて、前記第1の熱交換器を孤立させ、または、前記第1の熱交換器へ冷媒を分配し、もしくは、前記第1の熱交換器から冷媒を受け、
前記第3の弁装置は、更に、前記第2の熱交換器に関連する前記膨張弁を介して前記第2の熱交換器に接続されて、前記第2の熱交換器を孤立させ、または、前記第2の熱交換器へ冷媒を分配し、もしくは、前記第2の熱交換器から冷媒を受け、
前記第3の弁装置は、更に、前記第3の熱交換器に連結されて、前記第3の熱交換器を孤立させ、または、前記第3の熱交換器から冷媒を受け、もしくは、前記第3の熱交換器へ冷媒を分配する。 - 請求項1または2の何れかに記載された熱伝達アセンブリであって、
前記第1の熱交換器は、建物の内部に位置し、
前記第2の熱交換器は、前記建物の外部に位置し、
前記第3の熱交換器は、水本体に関連付けられており、前記水本体に熱を分配する。 - 請求項3に記載された熱伝達アセンブリであって、
前記水本体は、水泳プール、水ヒーターまたは類似物である。 - 請求項1または2の何れかに記載された熱伝達アセンブリであって、
前記第1の熱交換器は、建物の内部に位置しており、
前記第2の熱交換器は、加熱された水の供給系に関連付けられており、前記加熱された水の供給系から熱を受け、
前記第3の熱交換器は、温水ヒーターに関連付けられており、前記温水ヒーターに熱を分配する。 - 請求項1または2の何れかに記載された熱伝達アセンブリであって、
前記第1及び第3の熱交換器は、建物の内部に位置しており、
前記第2の熱交換器は、前記建物の外部に位置している。 - 請求項1または2の何れかに記載された熱伝達アセンブリであって、
前記熱交換器の少なくとも1つは、温水供給系に関連付けられており、前記温水供給系から熱エネルギーを回収し、
前記熱交換器の少なくとも1つは、水加熱器に関連付けられており、前記水加熱器に熱を分配する。
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