專利名稱：地下熱交換器及地?zé)崂脽岜檬娇照{(diào)裝置的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種地下熱交換器以及具備該地下熱交換器的地?zé)崂脽岜檬娇照{(diào)裝置。
背景技術(shù)：
地下的溫度，在比預(yù)定深度深的位置，一年當(dāng)中大致是恒定溫度。利用這種地下溫度的特性，開發(fā)了一種進(jìn)行空調(diào)的、利用地?zé)岬目照{(diào)系統(tǒng)。維持恒定溫度的地下熱通過熱交換器利用熱媒來采集熱量。
使用于利用地?zé)岬目照{(diào)裝置的熱交換器，具有熱媒可以通過的、全體呈U字形的往返路管部，挖掘洞穴直到地下的深層部，插入并埋設(shè)往返路管部的U字部分，在周圍土壤具有的地?zé)崤c經(jīng)過內(nèi)部的熱媒保持的熱之間進(jìn)行熱交換。往返路管部根據(jù)耐蝕性及耐久性等的觀點(diǎn)，使用合成樹脂制的管。
另外，使用這種地下熱交換器，在已調(diào)節(jié)溫度的熱媒與循環(huán)冷媒之間進(jìn)行熱交換，以及可以在循環(huán)冷媒與供氣用空氣之間進(jìn)行熱交換，來構(gòu)成水熱源熱泵。
專利文獻(xiàn)1日本特開2001-289533號(hào)公報(bào)專利文獻(xiàn)2日本特開2003-207174號(hào)公報(bào)在上述的熱交換器中，由于不使用蒸發(fā)器(boiler)及冷卻器(chiller)，可以將運(yùn)轉(zhuǎn)成本抑制得較低。但是，由于能源狀況越來越緊張，因此要求更加節(jié)省能源。
但是，為了在上述的地下熱交換器中獲得需要的熱量，需要用特殊的挖掘設(shè)備長時(shí)間地挖掘向著深層部的豎坑。因此，需要防止已挖掘的豎坑崩塌的處理，伴隨挖掘的泥土、涌水等后處理等，存在作業(yè)工序數(shù)過多并增加制造成本的問題。
采用至少應(yīng)抑制制造成本，使插入豎坑中的U字形地下熱交換器的容量增大的、一個(gè)豎坑中插入多個(gè)U字形地下熱交換器等的方案。但是，在地下狹窄的范圍內(nèi)集中采集熱量，例如在冬季時(shí)，由于從地下土壤奪取的每單位體積的熱量增多，從而地下溫度的恢復(fù)需要較長時(shí)間，因此，采熱量持續(xù)降低而空調(diào)無法運(yùn)轉(zhuǎn)，或者必須使用防凍液用于防止凍結(jié)，所以存在產(chǎn)生環(huán)境污染等的問題。
另外，在U字形的地下熱交換器中，由于在往路及返路中，熱媒經(jīng)相同的路徑流動(dòng)，例如在冬季時(shí)，到熱媒返回地表為止，容易從采集熱量的熱媒放熱，存在可能產(chǎn)生很大的熱量損失的問題。
發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明是鑒于上述情況做出的，其目的在于，提供一種地下熱交換器以及地?zé)崂脽岜檬娇照{(diào)裝置，能夠抑制制造成本，并且可以抑制熱損失。
為達(dá)到上述目的，第1發(fā)明的地下熱交換器，可以埋設(shè)在地下，可以將在內(nèi)部流動(dòng)的熱媒的熱與土壤之間進(jìn)行交換，其特征在于，具有往路管部，呈螺旋狀、上述熱媒可以在內(nèi)部向下方流動(dòng)；以及返路管部，可以將從該往路管部流動(dòng)到下方的上述熱媒引導(dǎo)到地面上。
第2發(fā)明的地下熱交換器，其特征在于，在第1發(fā)明中，上述往路管部卷繞成向下方依次擴(kuò)大直徑或縮小直徑。
第3發(fā)明的地下熱交換器，其特征在于，在第1或2發(fā)明中，上述往路管部卷繞成圓形、多角形或長圓形。
第4發(fā)明的地下熱交換器，可以埋設(shè)在地下，可以將在內(nèi)部流動(dòng)的熱媒的熱與土壤之間進(jìn)行交換，其特征在于，具有兩個(gè)往路管部，隔開預(yù)定間隔配置，上述熱媒可以在內(nèi)部蛇行并向下方流動(dòng)；以及返路管部，使從該兩個(gè)往路管部出來的上述熱媒返回到地面上。
第5發(fā)明的地下熱交換器，其特征在于，在第4發(fā)明中，上述兩個(gè)往路管部配置成相互的間隔向下方依次增大或縮小。
第6發(fā)明的地下熱交換器，其特征在于，在第1至第5發(fā)明的任一發(fā)明中，上述往路管部為扁平管。
第7發(fā)明的地下熱交換器，其特征在于，在第6發(fā)明中，上述往路管部在扁平管的截面的長直徑側(cè)端部具有尖狀部。
第8發(fā)明的地下熱交換器，其特征在于，在第1至第5發(fā)明的任一發(fā)明中，上述往路管部為圓管，管壁的截面形成為波浪狀。
第9發(fā)明的地?zé)崂脽岜檬娇照{(diào)裝置，其特征在于，具備如權(quán)利要求1至8項(xiàng)中任一項(xiàng)所述的地下熱交換器；水盤管，通過該地下熱交換器進(jìn)行了熱交換的熱媒與供氣用空氣之間進(jìn)行熱交換；以及水熱源熱泵，具有上述熱媒與在內(nèi)部循環(huán)的循環(huán)冷媒之間進(jìn)行熱交換的熱源側(cè)水熱交換器、和經(jīng)過了上述水盤管的供氣用空氣與熱交換后的循環(huán)冷媒之間進(jìn)行熱交換的供氣側(cè)空氣熱交換器。
第10發(fā)明的地?zé)崂脽岜檬娇照{(diào)裝置，其特征在于，在上述第9發(fā)明中，用上述供氣側(cè)空氣熱交換器產(chǎn)生的冷凝水來潤濕上述水盤管。
第11發(fā)明的地?zé)崂脽岜檬娇照{(diào)裝置，其特征在于，在第9或第10發(fā)明中，在上述供氣側(cè)空氣熱交換器及上述水盤管所使用的熱傳管為橢圓管。
第12發(fā)明的地?zé)崂脽岜檬娇照{(diào)裝置，其特征在于，在第9至第11發(fā)明的任一發(fā)明中，在設(shè)有上述水熱源熱泵和上述水盤管的主體外殼上，具有通過管道連通的供氣風(fēng)扇組件。
發(fā)明效果根據(jù)第1發(fā)明，使往路管部成為細(xì)而長的螺旋狀，埋設(shè)在地表附近，使熱媒相對于地?zé)崃髯瞿媪髁鲃?dòng)，由此提高熱交換效率并且在地下大范圍分散，與周圍的土壤一點(diǎn)一點(diǎn)進(jìn)行熱交換。由此，能夠獲得對熱媒進(jìn)行溫度調(diào)節(jié)所需的地?zé)崃浚梢允箯牡叵峦寥缞Z取的每單位體積的地?zé)崃繙p少。一般地，深度為1m為止的地下溫度容易受大氣的影響，冬天低而夏天高。但是，熱媒可以采集熱量(冬季)或可以放熱(夏季)的溫度差相對于地下的土壤而言，因此地下土壤的溫度容易恢復(fù)，可以長時(shí)間的連續(xù)空調(diào)運(yùn)轉(zhuǎn)。此外，由于可以連續(xù)地采熱，即使使用無環(huán)境污染顧慮的水作為熱媒也不會(huì)凍結(jié)，無須使用高價(jià)的不凍液。
而且，將往路管部形成為螺旋狀，因而容易加工，通過彈簧的結(jié)構(gòu)而具有伸縮性，因此防震性優(yōu)良，對地震的耐久性充分，可以防止因破損造成的熱媒泄漏。另一方面，返路管部只要具有使熱媒返回地面的作用即可，因此可以縮短長度，與地下再次熱交換引起的熱損失減少，熱交換效率提高，由此熱媒溫度穩(wěn)定。此外，往路管部的埋設(shè)用坑用單斗挖土機(jī)(power shovel)等的普通的挖掘設(shè)備在地表附近進(jìn)行淺度挖掘即可，縮短挖掘時(shí)間，可以實(shí)現(xiàn)減少費(fèi)用。
根據(jù)第2發(fā)明，改變螺旋狀的往路管部的卷繞直徑的大小，由此避免管部彼此的熱交換區(qū)域的重復(fù)，在地下大范圍內(nèi)無遺漏地進(jìn)行熱交換來實(shí)現(xiàn)地下溫度的早期恢復(fù)，可以提高熱交換效率。例如，以向下方直徑依次擴(kuò)大的方式形成往路管部的情況下，與隨著變深而增加地下熱量相應(yīng)地，增大往路管部1的直徑而增加熱交換量，由此可提高熱交換效率。另外，在埋設(shè)往路管部的情況下，從直徑中央部堆積泥土，由此沿著往路管部的形狀而形成山形狀，可以不破壞往路管部的形狀而埋設(shè)。另一方面，以向下方直徑依次縮小的方式形成往路管部的情況下，與其形狀相應(yīng)而研缽狀地形成埋設(shè)用孔，施工變得更加容易。
根據(jù)第3發(fā)明，使往路管部形成為圓、橢圓、多角形等的螺旋狀，可以使熱媒在地下大范圍地分散，分散采熱量而使地下溫度容易恢復(fù)。另外，使往路管部形成為長圓、長方形等的多角形等的情況下，可以容易地埋設(shè)在狹窄細(xì)長的土地中。
根據(jù)第4發(fā)明，使往路管部變細(xì)并使長管在左右方向蛇行，并且作為可以向下方誘導(dǎo)熱媒的形狀，隔開預(yù)定間隔配置成一對(二個(gè))往路管部。經(jīng)由這種形狀的往路管部，使熱媒相對于地?zé)崃髂媪髁鲃?dòng)，由此提高熱交換率，并且在地下大范圍地分散，一點(diǎn)一點(diǎn)進(jìn)行熱交換。由此，可以獲得對熱媒調(diào)節(jié)溫度所需的地?zé)崃?，可以使從地下土壤奪取的每單位體積的地?zé)崃繙p少。一般地，到深度為1m位置的地下溫度容易受大氣影響，冬天低而夏天高。但是，熱媒可采集熱量(冬季期間)或可以放熱(夏季期間)的溫度差是對地下而言，因此，地下溫度容易恢復(fù)，可以進(jìn)行長時(shí)間的連續(xù)空調(diào)運(yùn)轉(zhuǎn)。此外，由于可以連續(xù)地采熱，可以使用無環(huán)境污染顧慮的水作為熱媒也不會(huì)凍結(jié)，無須使用高價(jià)的不凍液。
而且，往路管部為熱媒在內(nèi)部蛇行并可以向下方流動(dòng)的形狀，具有如彈簧那樣的伸縮性，對地震的耐久性充分，可以防止破損造成的熱媒泄漏等。另一方面，由于返路管部具有將熱媒送回地面的作用即可，可以縮短長度，與地下土壤的再次熱交換產(chǎn)生的熱損失少，通過提高熱交換率，使熱媒溫度穩(wěn)定。另外，往路管部的埋設(shè)用坑用單斗挖土機(jī)等普通的挖掘設(shè)備在地表附近進(jìn)行淺度挖掘就足夠，可以實(shí)現(xiàn)縮短挖掘時(shí)間、減少費(fèi)用。而且，使二個(gè)往路管部相對置而使兩者的寬度變窄，由此可以容易地在狹窄細(xì)長的土地中埋設(shè)。
根據(jù)第5發(fā)明，每當(dāng)往路管部向下方延伸時(shí)，改變一對往路管部之間的距離來避免管部彼此的熱交換區(qū)域的重復(fù)，在大范圍內(nèi)無遺漏地進(jìn)行熱交換，來實(shí)現(xiàn)地下溫度的早期恢復(fù)，可以提高熱交換效率。例如，兩者間的距離向下方依次擴(kuò)大地形成往路管部的情況下，在埋設(shè)往路管部時(shí)，從兩者的中間部附近堆積土壤，成為沿著往路管部的形狀的山形，可以不破壞往路管部的形狀而埋設(shè)。另一方面，兩者之間的距離向下方依次縮小地形成往路管部的情況下，配合其形狀而使埋設(shè)用坑形成V槽狀，施工更加容易。
根據(jù)第6發(fā)明，由于往路管部為扁平狀，在管中央部流動(dòng)的向熱媒的傳熱速度快，進(jìn)一步提高熱交換效率。此外，由于是扁平管，容易彎曲加工，能夠簡單地將往路管部加工成螺旋狀、可蛇行的形狀等。
根據(jù)第7發(fā)明，往路管部為扁平管，并且斷面的長徑側(cè)端部為尖狀，因此，在內(nèi)部流動(dòng)的熱媒中容易產(chǎn)生亂流，通過強(qiáng)制對流來促進(jìn)傳熱，進(jìn)一步提高熱交換效率。
根據(jù)第8發(fā)明，往路管部為圓管，并且管壁的截面形成為波浪狀，因此，增大熱傳面積，能夠進(jìn)一步提高在內(nèi)部流動(dòng)的熱媒的亂流效果，可以更加提高熱交換效率。
根據(jù)第9發(fā)明，使用水熱源熱泵，將供氣用空氣冷卻或加熱到設(shè)定溫度為止，用水盤管的熱媒進(jìn)行冷卻或加熱，以使供氣用空氣接近設(shè)定溫度。由此，可減輕水熱源熱泵的負(fù)載，可以節(jié)省相當(dāng)于減輕負(fù)載分量的能源。另外，在冷氣負(fù)載較少的時(shí)期，通過僅用水盤管冷卻供氣用空氣，不需要水熱源熱泵的運(yùn)轉(zhuǎn)，可以期待更加省能源的效果。
而且，往路管部形成為使細(xì)而長的管沿左右方向蛇行并且可以向下方引導(dǎo)熱媒的形狀，隔開預(yù)定間隔配置成一對往路管部。經(jīng)由這種形狀的往路管路，使熱媒相對于地?zé)崃鬟M(jìn)行逆流流動(dòng)，提高熱交換效率，并且可以在地下大范圍地分散，一點(diǎn)一點(diǎn)進(jìn)行熱交換。由此，可以獲得對熱媒調(diào)節(jié)溫度所需的地?zé)崃浚梢允箯牡叵聤Z取的每單位體積的地?zé)崃繙p少。
此外，螺旋狀地形成往部管部而容易加工，并且因彈簧結(jié)構(gòu)具有伸縮性而抗震性優(yōu)良，對地震的耐久性充分，可以防止由破損引起的熱媒泄漏等。另一方面，返路管部具有使熱媒返回地面的效果即可，可以縮短長度，與地下的再度熱交換產(chǎn)生的熱損失減少，通過提高熱交換率，由此熱媒溫度穩(wěn)定。此外，往路管部的埋設(shè)用坑用單斗挖土機(jī)等普通的挖掘設(shè)備在地表附近進(jìn)行淺度挖掘即可，縮短挖掘時(shí)間，可以實(shí)現(xiàn)費(fèi)用的減少。
根據(jù)第10發(fā)明，用供氣側(cè)空氣熱交換器產(chǎn)生的冷凝水潤濕水盤管，由此特別是在冷氣運(yùn)轉(zhuǎn)時(shí)可以增加水盤管中的冷卻效果，可以減少水熱源熱泵的負(fù)載，可以期待節(jié)省能源的效果。而且，通過利用冷凝水，無需要供水裝置、沒有浪費(fèi)。
根據(jù)第11發(fā)明，水盤管及空氣熱交換器的壓力損失減少而提高熱交換效率，因此可以使用小型風(fēng)扇，可以實(shí)現(xiàn)降低噪音。也可以使水盤管和空氣熱交換器小型化，可以實(shí)現(xiàn)空調(diào)裝置整體的小型化。
根據(jù)第12發(fā)明，與設(shè)置空間、供氣位置等對應(yīng)，可以自由選擇供氣風(fēng)扇組件的位置并且容易施工。另外，不使用VAV，因此無壓力損失，可以實(shí)現(xiàn)風(fēng)扇的小型化，并且可以實(shí)現(xiàn)低噪音化。
圖1是模式地表示本發(fā)明的實(shí)施方式的地?zé)崂脽岜檬娇照{(diào)裝置整體結(jié)構(gòu)的斜視圖；圖2是模式地表示本發(fā)明的實(shí)施方式的地?zé)崂脽岜檬娇照{(diào)裝置的結(jié)構(gòu)的左側(cè)視圖；圖3是模式地表示本發(fā)明的實(shí)施方式的地?zé)崂脽岜檬娇照{(diào)裝置中使用的水熱源熱泵的結(jié)構(gòu)的框圖；圖4是模式地表示本發(fā)明的實(shí)施方式的地?zé)崂脽岜檬娇照{(diào)裝置中使用的水熱源熱泵的局部結(jié)構(gòu)的圖；圖5是表示本實(shí)施方式的往路管部的截面形狀的圖；圖6是本實(shí)施方式的往路管部的其它形狀的圖；圖7是模式地表示使本實(shí)施方式的往路管部的卷繞形狀為大致正方形的情況的圖；圖8是模式地表示使本實(shí)施方式的往路管部的卷繞形狀為長方形的情況的圖；圖9是模式地表示使本實(shí)施方式的往路管部的卷繞形狀為長圓形的情況的圖；圖10模式地表示本實(shí)施方式的一對往路管部的形狀的圖。
具體實(shí)施例方式
圖1至圖4表示本發(fā)明的實(shí)施方式的地?zé)崂脽岜檬娇照{(diào)裝置的一實(shí)施例。圖1是模式地表示本發(fā)明的實(shí)施方式的地?zé)崂脽岜檬娇照{(diào)裝置的整體結(jié)構(gòu)的斜視圖；圖2是模式地表示本發(fā)明的實(shí)施方式的地?zé)崂脽岜檬娇照{(diào)裝置的結(jié)構(gòu)的左側(cè)視圖。圖3是模式地表示本發(fā)明的實(shí)施方式的地?zé)崂脽岜檬娇照{(diào)裝置中使用的水熱源熱泵9的結(jié)構(gòu)的框圖；圖4為模式地表示本發(fā)明的實(shí)施方式的地?zé)崂脽岜檬娇照{(diào)裝置中使用的水熱源熱泵9的局部結(jié)構(gòu)的圖。
本實(shí)施方式的地?zé)崂脽岜檬娇照{(diào)裝置，具備地下熱交換器7，其包括在地表附近，熱媒可以在形成為螺旋狀的管內(nèi)渦旋狀下降并流動(dòng)的合成樹脂制的往路管部1、以及使從往路管部1送出的熱媒返回地面的返路管部2；水盤管8，使由地下熱交換器7調(diào)節(jié)溫度的熱媒通水，并與供氣用空氣之間進(jìn)行熱交換；壓縮式水熱源熱泵9，使熱媒通水與循環(huán)冷媒之間進(jìn)行熱交換，并且經(jīng)過了水盤管8的供氣用空氣與循環(huán)冷媒之間進(jìn)行熱交換；以及供氣風(fēng)扇組件14，與設(shè)有水熱源熱泵9和水盤管8的主體外殼13直接或通過管道連結(jié)，可自如地控制個(gè)別風(fēng)量。用水熱源熱泵9的供氣側(cè)空氣熱交換器4產(chǎn)生的冷凝水潤濕水盤管8，構(gòu)成為可以自由切換水盤管8和水熱源熱泵9中的任一個(gè)單獨(dú)運(yùn)轉(zhuǎn)或兩者一并運(yùn)轉(zhuǎn)。
水熱源熱泵9至少具備供氣側(cè)空氣熱交換器4和熱源側(cè)水熱交換器5，在循環(huán)冷媒的蒸發(fā)工序和冷凝工序中進(jìn)行不同的工序；壓縮循環(huán)冷媒的壓縮機(jī)6；使循環(huán)冷媒膨脹的膨脹閥等的減壓機(jī)構(gòu)；以及閥等的切換機(jī)構(gòu)，切換供氣側(cè)空氣熱交換器4和熱源側(cè)水熱交換器5的蒸發(fā)工序及冷凝工序；鋪設(shè)管道，使冷媒可以循環(huán)。水熱源熱泵9對循環(huán)冷媒以蒸發(fā)、壓縮、冷凝、膨脹等工序的這種順序反復(fù)，對與循環(huán)冷媒進(jìn)行熱交換的空氣、熱媒等，在蒸發(fā)工序中進(jìn)行吸熱，在冷凝工序中進(jìn)行放熱。
供氣側(cè)空氣熱交換器4通過循環(huán)冷媒冷卻或加熱供氣用空氣，在熱源側(cè)水熱交換器5中通過熱媒冷凝或蒸發(fā)循環(huán)冷媒。熱源側(cè)水熱交換器5例如為板式的熱交換器。板式熱交換器將多個(gè)傳熱板重疊，在傳熱板與傳熱板之間熱媒和冷媒交叉流動(dòng)，構(gòu)成為可以相互進(jìn)行熱交換。供氣側(cè)空氣熱交換器4和水盤管8的各傳熱管可以是圓形管，最好是壓力損失少的橢圓管。
水盤管8為鰭片盤管等，供氣側(cè)空氣熱交換器4位于水盤管8的下游并配置在上方。并且，將供氣側(cè)空氣熱交換器4產(chǎn)生的冷凝水，經(jīng)由排水盤10、滲透過濾材11等，供給到水盤管8的鰭片、傳熱管等的熱交換部并潤濕。滲透過濾材11使冷凝水滲透擴(kuò)散來均勻地潤濕水盤管8，用具有使銹垢等的盤管附著/腐蝕成分滲透過濾的功能的非織布等各種材質(zhì)形成。滲透過濾材料11設(shè)置成拆卸/更換自如。
而且，水盤管8和供氣側(cè)空氣熱交換器4的配置可以自由改變，例如，可以向通風(fēng)方向調(diào)換位置，也可以在通風(fēng)方向不重疊地排列變化。
水盤管8、熱源側(cè)水熱交換器5及地下熱交換器7通過開閉閥連接配管，用未圖示的送水泵使熱媒循環(huán)。在本實(shí)施方式中，通過開閉閥的操作，可以自如地切換熱媒向水盤管8和熱源側(cè)水熱交換器5的雙方流動(dòng)的情況，與將水盤管8旁路(by pass)而僅在熱源側(cè)水熱交換器5流動(dòng)的情況。但是，并不限定于此。
在主體外殼13上設(shè)有回流氣體進(jìn)入口，通過管道等設(shè)置多個(gè)具備吹出口的供氣風(fēng)扇部件14等而設(shè)置，從回流氣體進(jìn)入口進(jìn)入的室內(nèi)的回流氣體，在水盤管8或供氣側(cè)空氣熱交換器4的一方或雙方進(jìn)行溫度調(diào)節(jié)，從吹出口向室內(nèi)供氣。而且，雖未圖示，將供氣風(fēng)扇組件14直接連結(jié)在主體外殼13上，供氣風(fēng)扇組件14內(nèi)的風(fēng)扇15設(shè)置在主體外殼13內(nèi)，各部件的設(shè)置、結(jié)構(gòu)并不特別限定。
地下熱交換器7具備合成樹脂制的往路管部1，在地表附近熱媒可以螺旋狀下降并流動(dòng)，以及返路管部2，使從往路管部1送出的熱媒返回地面。往路管部1的螺旋形狀的平均直徑設(shè)定為至少大于等于2m的大曲率半徑。返路管部2盡可能短且細(xì)，使熱媒迅速返回地面。
往路管部1和返路管部2用一根管一體形成、或?qū)€(gè)別的管路連接而成，埋設(shè)在例如深度為3m位置的地表附近挖掘的埋設(shè)用坑3中，往路管部1和返路管部2與水盤管8和熱源側(cè)水熱交換臺(tái)器5的熱媒的出入口配管連接，與地下土壤之間進(jìn)行熱交換的熱媒通過泵循環(huán)，作為空調(diào)機(jī)的熱源水等使用。而且，并不限定使用水作為熱媒，也可以使用鹽水或其它各種液體。
往路管部1卷繞成向下方依次擴(kuò)大直徑，使卷繞的形狀為圓形、橢圓形等。通過采用這種形狀，每卷繞一圈，避免往路管部1的管部彼此的熱交換區(qū)域重疊，如圖1所示，在埋設(shè)作業(yè)時(shí)，在往路管部1的直徑中央部埋設(shè)泥土構(gòu)成山形，從內(nèi)側(cè)自然地沿著往路管部1。
往路管部1是徑向截?cái)嗝娴慕孛鏋閳A環(huán)狀、橢圓環(huán)狀的管，但并不限定于這種形狀。圖5A、圖5B表示本實(shí)施方式的往路管部1的截面形狀。如圖5A所示，往路管部1的管壁可以形成為波浪狀，如圖5B所示，使往路管部1為扁平管，將管的長徑側(cè)形成為向兩外側(cè)變細(xì)的尖狀。
圖6A和圖6B是表示本實(shí)施方式的往路管部1的其它形狀的圖。如圖6A所示，可以將往路管部1卷繞成向下方依次縮小直徑。該情況下，埋設(shè)用坑3可以形成為容易挖掘的研缽狀。返路管部2豎設(shè)在往路管部1的內(nèi)徑側(cè)并容易被埋設(shè)用坑3收容，可以實(shí)現(xiàn)挖掘和埋設(shè)作業(yè)的迅速化。當(dāng)然，如圖6B所示，可以將往路管部1卷繞成全部為相同直徑。
圖7A、圖7B、圖7C、圖8A、圖8B和圖8C是模式地表示本實(shí)施方式的往路管部1的卷繞形狀為大致多角形的情況的圖。圖7A、圖7B、圖7C為模式地表示往路管部1的卷繞形狀為大致正方形的圖。圖7A是模式地表示往路管部1向下方依次擴(kuò)大寬度卷繞成正方形(四角形)的狀態(tài)，圖7B是模式地表示往路管部1向下方依次縮小寬度卷繞成正方形的狀態(tài)，圖7C是模式地表示往路管部所有寬度相同地卷繞成正方形的狀態(tài)。
圖8A、圖8B、圖8C是模式地表示往路管部1的卷繞形狀為長方形的圖。圖8A為模式地表示往路管部1卷繞成向下方依次擴(kuò)大寬度的狀態(tài)，圖8B為模式地表示往路管部1卷繞成向下方依次縮小寬度的狀態(tài)，圖8C為模式地表示往路管部1卷繞成所有寬度相同的狀態(tài)。如此，往路管部1的直線狀管部的各長度不特別限定，此外除了四角形，也可以是三角形、六角形。
圖9A、圖9B、圖9C是模式地表示本實(shí)施方式的往路管部1的卷繞形狀為長圓形的情況的圖。圖9A是模式地表示往路管部1卷繞成向下方依次擴(kuò)大直徑的狀態(tài)，圖9B是模式地表示往路管部1卷繞成向下方依次縮小直徑的狀態(tài)，圖9C是模式地表示往路管部1卷繞成所有直徑相同的狀態(tài)。
而且，通過形成圖8A、圖8B、圖8C、圖9A、圖9B及圖9C所示的形狀，可以使埋設(shè)用坑3的形狀為容易挖掘的寬度狹窄的槽狀。另外，往路管部1的卷繞形狀并不限定在如上述的實(shí)施例，往路管部1的卷繞數(shù)(級(jí)數(shù))、直徑(寬度)的尺寸等沒有特別限制，往路管部1可以向下方整體或部分?jǐn)U大或縮小。
圖10A、圖10B、圖10C是模式地表示本實(shí)施方式的一對的往路管部1、1的形狀的圖。如圖10A、10B及10C所示，具備隔開預(yù)定間隔配置，熱媒可以在內(nèi)部蛇行并向下方流動(dòng)的一對合成樹脂制的往路管部1、1，以及使從一對往路管部1、1出來的熱媒返回地面的返路管部2，其它的結(jié)構(gòu)與具備上述螺旋狀的往路管部1的情況相同。
圖10A表示一對往路管部1、1間的間隔向下方依次擴(kuò)大的情況，圖10B表示一對往路管部1、1間的間隔向下方依次變窄的情況，圖10C表示一對往路管部1、1間的間隔全部相同的情況。圖10A的情況下，在埋設(shè)作業(yè)時(shí)，在由一對往路管部1、1挾持的空間中，使埋設(shè)土堆積成山形，埋設(shè)成自然地沿著一對往路管部1、1的內(nèi)側(cè)面。在圖10B的情況下，可以將埋設(shè)用坑3形成容易挖掘的V形槽，圖10C的情況下，將埋設(shè)用坑3形成容易挖掘的寬度狹窄的槽狀。
而且，往路管部1的折回?cái)?shù)(在內(nèi)部流動(dòng)的熱媒的蛇行數(shù))，往路管部1、1間的間隔的增減不特別限定。此外，在上述的實(shí)施例中，將往路管部1形成為在多個(gè)平行的直線狀管部的端部向反方向交叉折回，而使熱媒在內(nèi)部流動(dòng)，但是直線狀管部的長度、級(jí)數(shù)不特別限定。
權(quán)利要求
1.一種地下熱交換器，可以埋設(shè)在地下，可以將在內(nèi)部流動(dòng)的熱媒的熱與土壤之間進(jìn)行交換，其特征在于，具有往路管部，為螺旋狀、上述熱媒可以在內(nèi)部向下方流動(dòng)；以及返路管部，可以將從該往路管部向下方流動(dòng)的上述熱媒引導(dǎo)到地面上。
2.如權(quán)利要求1所述的地下熱交換器，其特征在于，上述往路管部卷繞成向下方依次擴(kuò)大直徑或縮小直徑。
3.如權(quán)利要求1所述的地下熱交換器，其特征在于，上述往路管部卷繞成圓形、多角形或橢圓形。
4.如權(quán)利要求2所述的地下熱交換器，其特征在于，上述往路管部卷繞成圓形、多角形或橢圓形。
5.一種地下熱交換器，可以埋設(shè)在地下，可以將在內(nèi)部流動(dòng)的熱媒的熱與土壤之間進(jìn)行交換，其特征在于，具有兩個(gè)往路管部，隔開預(yù)定間隔配置，上述熱媒可以在內(nèi)部蛇行并向下方流動(dòng)；以及返路管部，使從該兩個(gè)往路管部出來的上述熱媒返回地面上。
6.如權(quán)利要求5所述的地下熱交換器，其特征在于，上述兩個(gè)往路管部配置成相互的間隔向下方依次增大或縮小。
7.如權(quán)利要求1所述的地下熱交換器，其特征在于，上述往路管部為扁平管。
8.如權(quán)利要求5所述的地下熱交換器，其特征在于，上述往路管部為扁平管。
9.如權(quán)利要求7所述的地下熱交換器，其特征在于，上述往路管部在扁平管的截面的長直徑側(cè)端部具有尖狀部。
10.如權(quán)利要求8所述的地下熱交換器，其特征在于，上述往路管部在扁平管的截面的長直徑側(cè)端部具有尖狀部。
11.如權(quán)利要求1所述的地下熱交換器，其特征在于，上述往路管部為圓管，管壁的截面形成為波浪狀。
12.如權(quán)利要求5所述的地下熱交換器，其特征在于，上述往路管部為圓管，管壁的截面形成為波浪狀。
13.一種地?zé)崂脽岜檬娇照{(diào)裝置，其特征在于，具備如權(quán)利要求1至12項(xiàng)中任一項(xiàng)所述的地下熱交換器；水盤管，在由該地下熱交換器進(jìn)行了熱交換的熱媒與供氣用空氣之間進(jìn)行熱交換；以及水熱源熱泵，具有上述熱媒與在內(nèi)部循環(huán)的循環(huán)冷媒之間進(jìn)行熱交換的熱源側(cè)水熱交換器、和經(jīng)過了上述水盤管的供氣用空氣與循環(huán)冷媒之間進(jìn)行熱交換的供氣側(cè)空氣熱交換器。
14.如權(quán)利要求13所述的地?zé)崂脽岜檬娇照{(diào)裝置，其特征在于，用上述供氣側(cè)空氣熱交換器產(chǎn)生的冷凝水來潤濕上述水盤管。
15.如權(quán)利要求13所述的地?zé)崂脽岜檬娇照{(diào)裝置，其特征在于，在上述供氣側(cè)空氣熱交換器和上述水盤管中使用的傳熱管為橢圓管。
16.如權(quán)利要求14所述的地?zé)崂脽岜檬娇照{(diào)裝置，其特征在于，在上述供氣側(cè)空氣熱交換器和上述水盤管中使用的傳熱管為橢圓管。
17.如權(quán)利要求13所述的地?zé)崂脽岜檬娇照{(diào)裝置，其特征在于，在設(shè)有上述水熱源熱泵和上述水盤管的主體外殼上，具有通過管道連通的供氣風(fēng)扇組件。
18.如權(quán)利要求14所述的地?zé)崂脽岜檬娇照{(diào)裝置，其特征在于，在設(shè)有上述水熱源熱泵及上述水盤管的主體外殼上，具有通過管道連通的供氣風(fēng)扇組件。
19.如權(quán)利要求15所述的地?zé)崂脽岜檬娇照{(diào)裝置，其特征在于，在設(shè)有上述水熱源熱泵及上述水盤管的主體外殼上，具有通過管道連通的供氣風(fēng)扇組件。
20.如權(quán)利要求16所述的地?zé)崂脽岜檬娇照{(diào)裝置，其特征在于，在設(shè)有上述水熱源熱泵及上述水盤管的主體外殼上，具有通過管道連通的供氣風(fēng)扇組件。
全文摘要
提供一種可以抑制制造成本而且抑制熱損失的地下熱交換器及地?zé)崂脽岜檬娇照{(diào)裝置。一種可埋設(shè)在地下并將在內(nèi)部流動(dòng)的熱媒的熱與土壤之間交換的地下熱交換器，具備呈螺旋狀、熱媒可以在內(nèi)部向下方流動(dòng)的往路管部；以及可以將從該往路管部向下方流出的熱媒引導(dǎo)到地面上的返路管部。另外，往路管部可以是具有隔著預(yù)定間隔配置的一對彎折部的直線狀配管，熱媒在內(nèi)部蛇行并向下方流動(dòng)。一種空調(diào)裝置，包括水盤管，在該地下熱交換器中進(jìn)行熱交換的熱媒與供氣用空氣之間做熱交換；以及水熱源熱泵，其具有熱媒與在內(nèi)部循環(huán)的循環(huán)冷媒之間熱交換的熱源側(cè)水熱交換器、和經(jīng)過了上述水盤管的空氣與熱交換后的循環(huán)冷媒之間熱交換的供氣側(cè)空氣熱交換器。
文檔編號(hào)F24J3/08GK1892151SQ20051011860
公開日2007年1月10日 申請日期2005年10月31日 優(yōu)先權(quán)日2005年7月1日
發(fā)明者木村惠一, 森田滿津雄, 浦野勝博, 浦田暢夫 申請人:木村工機(jī)株式會(huì)社