JPS6023763A - 冷凍機の地熱利用熱交換方法 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 本発明は冷凍機の地熱利用熱交換方法に関する。

各種産業分野において冷凍機が広く利用されている。こ
のような冷凍機において、冷凍運転の場合の凝縮若しく
は加熱運転の場合の蒸発のよう々熱交換を行なう手段と
して、地下水を利用した水冷式、冷却塔を利用した水冷
式、空気を利用した空冷式などが実用化されているとこ
ろである。

しかしながら、地下水を利用する水冷式にあっては、水
温変動の少ない地下水を利用するものであるため、熱交
換の効率は良いが、地域的に地下水の利用が不可能な場
合もあシ、ま危地下水の汲み上げ用井戸の掘削や、汲み
上げ用ポンプが必須となシ設備投資、維持費が増大する
欠点があった。

また、冷却塔を利用する水冷式では、外気温、地域によ
り熱交換の効率が大きく影醤され、冷凍機の冷凍運転に
おける凝縮熱の放熱には多用されているものの、加熱運
転における蒸発には凍結等のため使用が困難である欠点
があった。さらに冷却塔の構造上冷却水ポンプ、冷却フ
ァンモータ等の動力源が必須とされ、冷却水の配管も必
要である等設備投資、維持費の増大を招来する欠点を有
していた。

空気を利用した空冷式の場合には、外気温にょシ効率が
左右されるとともに、熱交換の効率自体も他の方式に比
較して悪い欠点があり、特に冷凍運転時における凝縮に
は年間を通して使用可能であるが、加熱運転における蒸
発の場合には、外気温の低い時には蒸発器に鞘付きが生
じ運転が不能となって定期的な霜取り作業を遂行しなけ
ればならない欠点があった。さらに冷却ファンモータ用
の動力も必要であシ、維持費が増大する欠点を有してい
た。

本発明は上述した従来の各種熱交換方法の欠点を解消し
、冷凍機の冷凍運転、加熱運転双方に適用することが可
能であシ、かつ年間を通して熱交換の効率も高く、設備
費、維持費等が低摩で騒音公害の心配のガい熱交換方法
の提供を目的とするものである。

以下に本発明の実施例を図面を参照して説明する。

第１図は冷凍機の冷凍運転における熱交換方法を示す系
統図であシ、圧縮機１によシ圧縮された高温高圧の冷媒
は、地中ＥＩＩＣ埋設された凝縮器２へ送られ、凝縮器
２の周辺の土壌へ熱を放出し凝縮せしめられて液化する
。

次に、その冷媒はフィルタ３を経て膨張弁４に至シ蒸発
器５内へ蒸発する。そして蒸発器５内の蒸発とともにそ
の周辺から熱を奮い外部に対し冷却作用を行なう。冷却
された蒸発器５の周辺に７７ン６を配量し、冷気を負荷
に供給する。

冷媒は蒸発器５からアキュームレータγヲ経テ、再び圧
縮機１に至り圧縮される。以後一連の冷凍サイクルが繰
り返される。

上述の如く凝縮器２を地中に埋設したことによって、そ
の水分含有率、地質、埋設深さ等により熱伝導率の点で
多少の相違を有するものの、年間を通じて略一定の温度
を保持する土壌を利用し、冷凍機の凝縮を安定した条件
下で行なうことができる。

次に、第２図を参照し本発明の他の実施例を説明する。

同図は冷凍機１の加熱運転の場合の系統を示すものであ
り、蒸発器１１を地中Ｅに埋設してなるものである。

圧縮機１によシ圧縮された冷媒は、凝縮器１２に至って
熱を放出する。この放出熱をファン１３を介して９荷に
供給する。

凝縮器１２を経て低温となった冷媒は、フィルタ１４を
通ｉＭ　した後膨張弁１５で膨張して蒸発器１１内へ蒸
発し、蒸発器１１周辺の土壌から熱を奮う。即ち蒸発器
１１で冷媒の熱交換が行なわれ、土壌の熱を吸収して温
度上昇した冷媒はアキュームレータ１７に至り、さらに
圧縮器１によシ再び圧縮され、短径同様な加熱サイクル
が繰シ返される。

尚、上述した実施例においては冷凍サイクル、加熱サイ
クルを説明の便宜上個別に表わしている　・が、冷凍サ
イクル、加熱サイクルを配管の切替えによシ行なうこと
も勿論可能である。

また、地中に埋設する凝縮器２若しくは蒸発器１１の材
質としては銅、真鍮、アルミニウム、ステンレス、チタ
ン等耐触性に富み、熱伝導率が良くかつ耐圧性に優れた
ものを用いるものである。

以上の説明から明らかなように本発明の冷凍機の地熱利
用熱交換方法は、冷凍サイクル着しくけ加熱サイクルに
おける熱交換を土壌の有する熱エネルギーを利用して行
なうようにしたものであるから、年間を通じ外気温によ
る影響を受けることなく安定した熱交換を行なうことが
できる。

また、熱交換を行なう凝縮若しくは蒸発のための構成要
素が可動部分を有しないため、従来の如くポンプ、ファ
ンによる騒音公害の心配もなくまた一旦地中に設置すれ
ば長期間に亘シ使用可能であるなど経済性、耐久性、応
用性に富んだ極めて実用価値の高い冷凍機の地熱利用熱
交換方法を提供し得たものである。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の一実施例を示す略図的平面図、第２図
は同上の他の実施例を示す略図的平面図である。 １・・・圧縮機、２．１２・・・凝縮器、３．１４・・
・フィルタ、４．１５・・・膨張弁、５．１１・・・蒸
発器、６．１３・・・ファン、ｒ、１ｒ・・・アキュー
ムレータ。 特杵出願人　久保安光 区 Ｃ（ 鋏 手　続　補　正　貨（自　発） 昭和５８年９月８日 特許庁長官　若　杉　和　夫　殿 １、事件の表示 昭和５８年特許願第１３０９１３号 ２、発明の名称 冷凍機の地熱利用熱交換方法 ３、補正をする者 久　保　安　光 ４、代理人　〒１０５ ５、補正の対象 明４１！Ｉ繊の「発明の詳細な説明」の欄及び図面（１
）明ａｍ第１頁第１０行の「分野において」をｒ分野に
および家庭において」ど補正Ｊ“る。 ■　同書第４頁第１３行の「放出する。この放出熱を」
を［放出し、この凝縮熱を］と、同頁第１５行の「低澗
となった」を「液化した」と、および同頁第１９行の「
温度上昇した」を「蒸発ガス化した」と、それぞれ補正
づる。 ■　同書第５頁第６行と第７行の間に下記の文章を追加
する。 記 「　さらに、第１図に示す実施例および第２図に示す実
施例のいずれにおいても蒸発冷気や凝縮熱はファンによ
って負荷に供給するように説明しているが、ファンを介
さずに直接熱伝導等により蒸発冷気や凝縮熱を負荷に供
給するものであってもよいことは勿論である。」 （４）図面中筒２図を別紙のとおり補正する。 ７、添付書類の目録 （１）補正図面　１　通

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. （１）冷凍機の冷凍運転の場合の凝縮若しくは加熱運転
   の場合の蒸発を地熱を利用して熱交換することを特徴と
   する冷凍機の地熱利用熱交換方法。