JPH0418213B2

JPH0418213B2 -

Info

Publication number: JPH0418213B2
Application number: JP62148855A
Authority: JP
Inventors: Shoichi Suzuki
Original assignee: Takenaka Komuten Co Ltd
Current assignee: Takenaka Komuten Co Ltd
Priority date: 1987-06-15
Filing date: 1987-06-15
Publication date: 1992-03-27
Also published as: JPS63315848A

Description

【発明の詳細な説明】〔産業上の利用分野〕本発明は、例えば地下水の如き大規模自然水を
高熱源または低熱源として利用した冷暖房装置に
関する。

〔従来の技術〕

季節によつて大きく変動する地上の温度に対し
て、地下水の温度はほぼ一定になつており、季節
の変化に伴い地下水と地上との間に温度差が生じ
る。かかる地下水を、地上のビル等の構築物まで
汲み揚げ、これを熱源として利用することは一般
に行なわれている。

〔発明が解決しようとする問題点〕

ところが、地下水が豊富にある地域でも、地盤
沈下等の防止から地下水の汲み揚げが規制されて
いる場合がある。このような場合、例えば小口径
の井戸により、地下水を地上に汲み揚げている。
この程度の量の地下水は、熱利用する場合１世帯
を賄う程度の熱量に過ぎず、大規模なビル建築物
や工場の熱源として使用しようとしても不足する
ことになる。

一方、地上の建築設備等の冷暖房としては、例
えばヒートポンプ式の冷暖房装置あるいは温水暖
房装置が使用されているが、これを大規模なビル
建築設備に利用しようとすれば、大型の容量の大
きい冷暖房装置が必要になり、地下水が豊富にあ
る地域では、地下水の熱源を無駄に捨てることに
なる。つまり、地下水の汲み揚げが制限されてい
る場合、地下水の熱を有効に地上の建築設備等に
大規模に利用することができない。

〔発明の目的〕

本発明は、上述の問題を解決するためになされ
たもので、その目的は、例えば地下水の如き大規
模自然水の汲み揚げが制限されている場合でも、
大規模自然水の熱を熱源として大規模に利用し、
小容量の冷暖房装置を提供することである。

〔問題点を解決するための手段〕

上記目的を達成するために、第１発明は、圧縮
機、凝縮器、受液器、膨張弁、蒸発器により冷房
サイクル系を形成し、蒸発器が一部として配され
た蒸発器側循環水路及び凝縮器が一部として配さ
れた凝縮器側循環水路の途中に、共通する空調器
またはフアン・コイル・ユニツトを介装し、蒸発
器側循環水路及び凝縮器側循環水路の途中にそれ
ぞれ設けた冷水用バルブ及び温水用バルブの開閉
により、蒸発器側循環水路の冷水または凝縮器側
循環水路の温水を空調器またはフアン・コイル・
ユニツトに導いて冷暖房を行なう冷暖房装置にお
いて、蒸発器側循環水路に高熱源または低熱源と
しての大規模自然水と熱の授受を行なう採放熱部
を介装したものである。

第２発明は、圧縮機、凝縮器、受液器、膨張
弁、蒸発器により冷房サイクル系を形成し、蒸発
器が一部として配された蒸発器側循環水路及び凝
縮器が一部として配された凝縮器側循環水路の途
中に、共通する空調器またはフアン・コイル・ユ
ニツトを介装し、蒸発器側循環水路及び凝縮器側
循環水路の途中にそれぞれ設けた冷水用バルブ及
び温水用バルブの開閉により、蒸発器側循環水路
の冷水または凝縮器側循環水路の温水を空調器ま
たはフアン・コイル・ユニツトに導いて冷暖房を
行なう冷暖房装置において、蒸発器側循環水路及
び凝縮器側循環水路の途中に、高熱源または低熱
源としての大規模自然水と熱の授受を行なう採放
熱部を、採放熱部接続用切換バルブを介して共通
に介装し、さらに、蒸発器側循環水路及び凝縮器
側循環水路の途中に採放熱部への冷却水または温
水の連通・遮断を行なう切換バルブをそれぞれ設
けたものである。

〔発明の作用〕

第１発明によれば、冷房時には、冷水用バルブ
は開き、温水用バルブは閉じており、次の２つの
ケースがある。

空調器またはフアン・コイル・ユニツトで室
内の空気を冷却することにより熱を貰つて温度
の上昇した蒸発器側循環水路の冷却水は、採放
熱部で大規模自然水（低熱源）により冷却さ
れ、さらに、冷房サイクル系の蒸発器で蒸発熱
を奪われて冷却され、再び、空調器またはフア
ン・コイル・ユニツトに循環する。

空調器またはフアン・コイル・ユニツトの冷
房負荷が所望の負荷より小さい場合は、蒸発器
を通るだけで、採放熱部で大規模自然水（低熱
源）により冷却される（中間期・冷房時）。

暖房時には、冷水用バルブは閉じ、温水用バル
ブは開いており、蒸発器側循環水路の冷却水が、
冷房サイクル系の蒸発器で、冷媒の蒸発によつて
熱を奪われて低温度になるが、採放熱部で大規模
自然水（高熱源）で温められる。従つて、蒸発器
での冷媒の蒸発効率が向上する。一方、上記の冷
房サイクル系の蒸発器での冷媒の蒸発に対して凝
縮器で冷媒が凝縮し、凝縮器側循環水路の温水は
熱を与えられて温められ、空調器またはフアン・
コイル・ユニツトに循環する。

第２発明によれば、冷房時には、冷水用バルブ
は開き、温水用バルブは閉じており、次の３つの
ケースがある。

蒸発器側循環水路に介装した切換バルブを開
き、凝縮器側循環水路に介装した切換バルブを
閉じ、凝縮器側循環水路に採放熱部が連通・配
置されるように採放熱部接続用切換バルブを切
り換えている場合；凝縮器側循環水路の水は、冷房サイクル系の
凝縮器により、冷媒の凝縮によつて熱が放出さ
れ高温になるが、採放熱部で大規模自然水（低
熱源）で冷却される。従つて、凝縮器の冷却効
率が良くなる。一方、上記の冷房サイクル系の
凝縮器での熱放出に対して蒸発器で冷媒が蒸発
し、蒸発器側循環水路の冷却水は熱を奪われて
冷却され、空調器またはフアン・コイル・ユニ
ツトに循環する。

蒸発器側循環水路及び凝縮器側循環水路に介
装した切換バルブを閉じ、蒸発器側循環水路に
採放熱部が連通・配置されるように採放熱部接
続用切換バルブを切り換えている場合；空調器またはフアン・コイル・ユニツトで室
内の空気を冷却することにより熱を貰つて温度
の上昇した蒸発器側循環水路の冷却水は、採放
熱部で大規模自然水（低熱源）により冷却さ
れ、さらに、冷房サイクル系の蒸発器で蒸発熱
を奪われて冷却され、再び、空調器またはフア
ン・コイル・ユニツトに循環する。

蒸発器側循環水路及び凝縮器側循環水路に介
装した切換バルブを閉じ、蒸発器側循環水路に
採放熱部が連通・配置されるように採放熱部接
続用切換バルブを切り換え、空調器またはフア
ン・コイル・ユニツトの冷房負荷が所望の負荷
より小さい場合（中間期・冷房時）；冷却水は蒸発器を通るだけで、採放熱部で大
規模自然水（低熱源）により冷却される。

暖房時には、冷水用バルブは閉じ、温水用バル
ブは開いており、次の３つのケースがある。

蒸発器側循環水路に介装した切換バルブを閉
じ、凝縮器側循環水路に介装した切換バルブを
開き、蒸発器側循環水路に採放熱部が連通・配
置されるように採放熱部接続用切換バルブを切
り換えている場合；蒸発器側循環水路の水は、冷房サイクル系の
蒸発器で、冷媒の蒸発によつて熱を奪われ低温
度になるが、採放熱部で大規模自然水（高熱
源）で温められる。従つて、蒸発器での冷媒の
蒸発効率が向上する。一方、上記の冷房サイク
ル系の蒸発器での冷媒の蒸発に対して凝縮器で
冷媒が凝縮し、凝縮器側循環水路の温水は熱を
与えられて温められ、空調器またはフアン・コ
イル・ユニツトに循環する。

蒸発器側循環水路及び凝縮器側循環水路に介
装した切換バルブを閉じ、凝縮器側循環水路に
採放熱部が連通・配置されるように採放熱部接
続用切換バルブを切り換えた場合；空調器またはフアン・コイル・ユニツトで外
気を暖房することにより熱を奪れ、温度の下降
した凝縮器側循環水路の温水は、採放熱部で大
規模自然水（高熱源）により温められ、さら
に、冷房サイクル系の凝縮器で凝縮熱を与えら
れて温められ、再び、空調器またはフアン・コ
イル・ユニツトに循環する。

蒸発器側循環水路及び凝縮器側循環水路に介
装した切換バルブを閉じ、凝縮器側循環水路に
採放熱部が連通・配置されるように採放熱部接
続用切換バルブを切り換え、空調器またはフア
ン・コイル・ユニツトの冷房負荷が所望の負荷
より小さい場合；温水は凝縮器を通るだけで、採放熱部で大規
模自然水（高熱源）により熱つせられる。

〔発明の実施例〕

以下、図面により本発明の実施例について説明
する。

第１図ないし第３図は第１発明の実施例に係る
大規模自然水利用による冷暖房装置を示す。

第１図において、１は気体冷媒を圧縮する圧縮
機、２は凝縮器で、圧縮器１により圧縮された気
体冷媒を冷却して液化する。３は受液器、４は膨
張弁、５は蒸発器で、液体冷媒を気体冷媒に変え
る。上記の圧縮機１、凝縮器２、受液器３、膨張
弁４、蒸発器５とが順次冷媒回路６に配置され、
冷房サイクル系を形成している。

７は蒸発器側循環水路で、その途中には、採放
熱コイル（採放熱部）８から順番に水ポンプ９、
蒸発器５が介装されている。そして、蒸発器側循
環水路７は、Ａ点で２つの冷水路に分岐してその
一方の冷水路７Ａには第1Aバルブ（冷水用バル
ブ）１０Ａ、フアン・コイル・ユニツト１４Ａ、
第3Aバルブ（冷水用バルブ）１２Ａが順次介装
され、他方の冷水路７Ｂには、第1Bバルブ（冷
水用バルブ１０Ｂ、フアン・コイル・ユニツト１
４Ｂ、第３Ｂバルブ（冷水用バルブ）１２Ｂが順
次介装され、Ｂ点で一方の冷水路７Ａに合流して
いる。また、他方の冷水路７ＢからＣ点でバイパ
スバルブ７Ｄを有する分岐冷水路７Ｃが分岐し、
分岐冷水路７ＣはＤ点で一方の冷水路７Ａに合流
している。

上記の採放熱コイル８は、プレート型構造（第
３図図示）に構成され、第２図に示すスクリーン
８Ａ内に組み込まれて地下水の中に設置され、高
熱源または低熱源としての地下水と熱の授受を行
なう。スクリーン８Ａ、採放熱コイル８の材質と
して、水、土中の性質により銅、アルミニウム、
鉄等が選択される。

１５は凝縮器側循環水路で、その途中には、温
水ポンプ１６、凝縮器２が順次介装されている。
そして、凝縮器側循環水路１５は、Ｅ点で２つの
温水路に分岐してその一方の温水路１５Ａには第
２Ａバルブ（温水用バルブ）１１Ａ、フアン・コ
イル・ユニツト１４Ａ、第4Aバルブ（温水用バ
ルブ）１３Ａが順次介装され、他方の温水路１５
Ｂには、第2Bバルブ（温水用バルブ）１１Ｂ、
フアン・コイル・ユニツト１４Ｂ、第4Bバルブ
（温水用バルブ）１３Ｂが順次介装され、Ｆ点で
一方の温水路１５Ａに合流している。上記のフア
ン・コイル・ユニツト１４Ａ，１４Ｂは、蒸発器
５を通つた冷却水または、凝縮器２を通つた温水
により室内の空気の冷暖房を行なう。

１７は凝縮器２で発生した熱を貯湯槽１８に供
給する温水供給循環水路で、給湯ポンプ１９によ
り循環される。２０は凝縮器２で放出された熱に
より温度が上昇した熱水を冷却塔２０Ａで冷却す
る冷却水路である。

次に、第１発明の実施例の作用を説明する。

第４図は夏期・冷房時の状態を示す。

図において、第1Aバルブ１０Ａ、第3Aバルブ
１２Ａ、第1Bバルブ１０Ｂ、第3Bバルブ１２Ｂ
は開いている。第2Aバルブ１１Ａ、第4Aバルブ
１３Ａ、第2Bバルブ１１Ｂ、第4Bバルブ１３
Ｂ、バイパスバルブ７Ｄは閉じている。従つて、
フアン・コイル・ユニツト１４Ａ，１４Ｂに対し
て蒸発器側循環水路７が連通状態にあり、凝縮器
側循環水路１５は遮断状態にある。

この場合、フアン・コイル・ユニツト１４Ａ，
１４Ｂで室内の空気を冷却することにより熱を貰
つて温度の上昇した蒸発器側循環水路７の冷却水
（例えば８℃→18℃）は、点線で示すように、採
放熱コイル８で温度一定の地下水（14℃）により
冷却されて、16℃になり、さらに、冷房サイクル
系の蒸発器５で蒸発熱を奪われて冷却され、８℃
になり、再び、フアン・コイル・ユニツト１４
Ａ，１４Ｂに戻り、室内の空気を冷却する。この
サイクルが繰り返される。

従つて、フアン・コイル・ユニツト１４Ａ，１
４Ｂに供給される蒸発器側循環水路７の冷水を、
冷房サイクル系の蒸発器５のみならず、地下水
（低熱源）で冷却するので、蒸発器５での冷水の
温度下降量が少なくて済む。従つて、蒸発器５で
の冷媒の蒸発量も少なくなり、冷却サイクル系の
装置を小容量にすることができる。

第５図は中間期・冷房時の状態を示す。

図において、第1Aバルブ１０Ａ、第3Aバルブ
１２Ａ、第1Bバルブ１０Ｂ、第3Bバルブ１２Ｂ
は開いている。第2Aバルブ１１Ａ、第4Aバルブ
１３Ａ、第2Bバルブ１１Ｂ、第4Bバルブ１３
Ｂ、バイパスバルブ７Ｄは閉じている。従つて、
フアン・コイル・ユニツト１４Ａ，１４Ｂに対し
て、蒸発器側循環水路７が連通状態にあり、凝縮
器側循環水路１５は遮断状態にある。

この場合、フアン・コイル・ユニツト１４Ａ，
１４Ｂの冷房負荷が所望の負荷より小さい場合に
有効で、冷却水を冷房サイクル系を稼働させずに
蒸発器５を通すだけで、地下水（低熱源）に配置
した採放熱コイル８により冷却することができ
る。

第６図は冬期・暖房時の状態を示す。

図において、第1Aバルブ１０Ａ、第3Aバルブ
１２Ａ、第1Bバルブ１０Ｂ、第3Bバルブ１２Ｂ
は閉じている。第2Aバルブ１１Ａ、第4Aバルブ
１３Ａ、第2Bバルブ１１Ｂ、第4Bバルブ１３
Ｂ、バイパスバルブ７Ｄは開いている。従つて、
フアン・コイル・ユニツト１４Ａ，１４Ｂに対し
て、凝縮器側循環水路１５が連通状態にあり、蒸
発器側循環水路７は遮断状態にある。かかる状態
では、蒸発器側循環水路７の途中に採放熱コイル
８が介装されるこことなる。

この場合、凝縮器側循環水路１５の温水は、冷
房サイクル系の凝縮器２で冷媒の凝縮熱を受けて
高温になり、その熱を持つた温水がフアン・コイ
ル・ユニツト１４Ａ，１４Ｂに供給され、サイク
ルが繰り返される（リバースリターン方式）。一
方、上記の冷房サイクル系の凝縮器２での熱放出
に対して蒸発器５で冷媒が蒸発し、蒸発器側循環
水路７の冷却水は、熱を奪われ、冷却されるが、
地下水（高熱源）の中に設置された採放熱コイル
８により熱つせられる。

従つて、冬期・暖房時には、地下水（高熱源）
によつて熱を受けた蒸発器側循環水路７の冷却水
の温度が地上の温度に対して相対的に高くなり、
蒸発器５での冷媒の蒸発熱の熱伝達が大きくな
り、蒸発効率が向上する。従つて、冷却サイクル
系における熱移動の効率が上昇し、凝縮器２にお
ける放熱量が大きくなる。このため、凝縮器側循
環水路１５の温水の温度上昇が大きくなり、フア
ン・コイル・ユニツト１４Ａ，１４Ｂの暖房効率
を向上させることができる。また、この事は同一
の暖房効果を得る場合には、冷却サイクル系の装
置の容量が小さくて良いことになる。

以上の如き構成によれば、夏期・冷房時には、
フアン・コイル・ユニツト１４Ａ，１４Ｂで室内
の空気を冷却することにより熱を貰つて温度の上
昇した蒸発器側循環水路７の冷却水は、採放熱コ
イル８で地下水により冷却され、フアン・コイ
ル・ユニツト１４Ａ，１４Ｂを冷房することがで
きる。従つて、冷却サイクル系の装置の容量を小
さくでき、また、地下水を、地上のビル等の構築
物まで汲み揚げなくても、その熱のみを低熱源と
して利用できる。

また、冬期・暖房時には、地下水（高熱源）に
よつて蒸発器側循環水路７の冷却水の温度が地上
の温度に対して相対的に高くなる。従つて、上述
したように、凝縮器２における放熱量が大きくな
り、凝縮器側循環水路１５の温度上昇が大きくな
り、フアン・コイル・ユニツト１４Ａ，１４Ｂを
暖房することができる。従つて、地下水を、地上
のビル等の構築物まで汲み揚げなくても、その熱
のみを高熱源として利用できる。

要するに、地上の変動温度に対して高低温の状
態となる地下水の熱を採放熱コイル８で拾い、蒸
発器側循環水路７あるいは凝縮器側循環水路１５
に循環させ、さらに、直接にあるいは間接にフア
ン・コイル・ユニツト１４Ａ，１４Ｂに運んで冷
暖房する。かかる地下水は、地上のビル等の構築
物まで汲み揚げる必要がなく、その熱のみを低熱
源あるいは高熱源として利用できる。この結果、
例えば地下水の如き大規模自然水の汲み揚げが制
限されている場合でも、地下水の熱を熱源として
大規模に利用することができ、ひいては、冷却サ
イクル系の装置の容量を小さくすることができ
る。

第２図、第３図、第７図は第２発明の実施例を
示す。

図において、１′は気体冷媒を圧縮する圧縮機、
２′は凝縮器で、圧縮器１′により圧縮された気体
冷媒を冷却して液化する。３′は受液器、４′は膨
張弁、５′は蒸発器で、液体冷媒を気体冷媒に変
える。上記の圧縮機１′、凝縮器２′、受液器３′、
膨張弁４′、蒸発器５′とが順次冷媒回路６′に配
置され、冷房サイクル系を形成している。

２７は蒸発器側循環水路で、その途中には、採
放熱コイル（採放熱部）２８から順番に第２採放
熱部接続用切換バルブ２２、冷水ポンプ２９、蒸
発器５′が介装されている。そして、蒸発器側循
環水路２７は、A′点で２つの冷水路に分岐して
その一方の冷水器２７Ａには第1Aバルブ（冷水
用バルブ）３０Ａ、フアン・コイル・ユニツト３
４Ａ、第3Aバルブ（冷水用バルブ）３２Ａが順
次介装され、他方の冷水路２７Ｂには、第1Bバ
ルブ（冷水用バルブ）３０Ｂ、フアン・コイル・
ユニツト３４Ｂ、第３バルブ（冷水用バルブ）３
２Ｂが順次介装され、B′点で一方の冷水路２７
Ａに合流している。また、他方の冷水路２７Ｂか
らC′点でバイパスバルブ２７Ｄを有する分岐冷水
路２７Ｃが分岐し、分岐冷水路２７ＣはD′点で
一方の冷水路２７Ａに合流している。そして、
D′点の下流の蒸発器側循環水路２７は、第１採
放熱部接続用切換バルブ２１を経て採放熱コイル
２８に戻る。２３は蒸発器側循環水路２７に介装
した第３切換バルブで、蒸発器側循環水路２７の
第２採放熱部接続用切換バルブ２２の下流部分と
蒸発器側循環水路２７のD′点下流部分を連通・
遮断する。

３５は凝縮器側循環水路で、その途中には、採
放熱コイル２８から順番に第２採放熱部接続用切
換バルブ２２、温水ポンプ３６、凝縮器２′が順
次介装されている。そして、凝縮器側循環水路３
５は、E′点で２つの温水路に分岐してその一方の
温水路３５Ａには第2Aバルブ（温水用バルブ）
３１Ａ、フアン・コイル・ユニツト３４Ａ、第
4Aバルブ（温水用バルブ）３３Ａが順次介装さ
れ、他方の温水路３５Ｂには、第2Bバルブ（温
水用バルブ）３１Ｂ、フアン・コイル・ユニツト
３４Ｂ、第4Bバルブ（温水用バルブ）３３Ｂが
順次介装され、F′点で一方の温水路３５Ａに合流
している。上記のフアン・コイル・ユニツト３４
Ａ，３４Ｂは、蒸発器５′を通つた冷却水または、
凝縮器２′を通つた温水により室内の空気の冷暖
房を行なう。そして、F′点の下流の凝縮器側循環
水路３５は、第１採放熱部接続用切換バルブ２１
を経て採放熱コイル２８に戻る。

また、他方の温水路３５ＢからＧ点で第４切換
バルブ２４を有する分岐温水路３５Ｃが分岐し、
分岐冷水路３５ＣはＨ点で一方の温水路３５Ａに
合流している。２５は凝縮器側循環水路３５に介
装した第５切換バルブで、凝縮器側循環水路３５
の第２採放熱部接続用切換バルブ２２の下流部分
とＨ点下流部分とを連通・遮断する。

上記の採放熱コイル２８は、プレート型構造
（第３図図示）に構成され、第２図に示すスクリ
ーン２８Ａ内に組み込まれて地下水の中に設置さ
れ、高熱源または低熱源としての地下水と熱の授
受を行なう。

次に、第２発明の実施例の作用を説明する。

第８図は夏期・冷房時の状態を示す。

図において、第1Aバルブ３０Ａ、第3Aバルブ
３２Ａ、第1Bバルブ３０Ｂ、第3Bバルブ３２Ｂ
は開いている。第2Aバルブ３１Ａ、第4Aバルブ
３３Ａ、第2Bバルブ３１Ｂ、第4Bバルブ３３
Ｂ、バイパスバルブ２７Ｄは閉じている。従つ
て、フアン・コイル・ユニツト３４Ａ，３４Ｂに
対して、蒸発器側循環水路２７が連通状態にあ
り、凝縮器側循環水路３５は遮断状態にある。ま
た、第３切換バルブ２３、第４切換バルブ２４は
開状態にあり、第５切換バルブ２５は、閉状態に
ある。第１採放熱部接続用切換バルブ２１、第２
採放熱部接続用切換バルブ２２は、凝縮器側循環
水路３５の太い実線で示す経路に連通している。

この場合、凝縮器側循環水路の温水は、実線矢
印で示すように、凝縮器２′→第４切換バルブ２
４→第１採放熱部接続用切換バルブ２１→放熱コ
イル２８→第２採放熱部接続用切換バルブ２２→
温水ポンプ３６→凝縮器２′のサイクルで循環す
る。

一方、蒸発器側循環水路２７の冷水は、点線矢
印で示すように、蒸発器５′→第1Aバルブ３０Ａ
→フアン・コイル・ユニツト３４Ａ→第3Aバル
ブ３２Ａ→第３切換バルブ２３→冷水ポンプ２９
→蒸発器５′のサイクルで循環する。そして、蒸
発器側循環水路２７の冷水の一部は、A′点で分
岐し、他方の冷水路２７Ｂを通つて第1Bバルブ
３０Ｂ→フアン・コイル・ユニツト３４Ｂ→第
3Bバルブ３２Ｂの順序で流れ、B′点で一方の冷
水路２７Ａに合流している。

従つて、凝縮器側循環水路３５の温水は、冷房
サイクル系の凝縮器２′で、冷媒の凝縮によつて
熱が放出され高温になるが、地下水（低熱源）の
中に設置された採放熱コイル２８により冷却され
る。従つて、凝縮器２′での冷却効率が向上する。
従つて、冷凍能力が向上し、フアン・コイル・ユ
ニツト３４Ａ，３４Ｂの冷房効率を向上させるこ
とができる。この事は同一の暖房効果を得る場合
には、冷却サイクル系の装置の容量が小さくて良
いことになる。一方、上記の冷房サイクル系の凝
縮器２′での熱放出に対して蒸発器５′で冷媒が蒸
発し、蒸発器側循環水路２７の冷却水は熱を奪わ
れ、冷却されてフアン・コイル・ユニツト３４
Ａ，３４Ｂに戻り、このサイクルを繰り返す。

第９図は中間期、冷房時の状態を示し、フア
ン・コイル・ユニツト３４Ａ，３４Ｂの冷房負荷
が所望の負荷より小さく、冷房サイクルは使用さ
れず、地下水のみが低熱源として使用される。

図において、第1Aバルブ３０Ａ、第3Aバルブ
３２Ａ、第1Bバルブ３０Ｂ、第3Bバルブ３２
Ｂ、バイパスバルブ２７Ｄは開いている。第2A
バルブ３１Ａ、第4Aバルブ３３Ａ、第2Bバルブ
３１Ｂ、第4Bバルブ３３Ｂは閉じている。従つ
て、フアン・コイル・ユニツト３４Ａ，３４Ｂに
対して、蒸発器側循環水路２７が連通状態にあ
り、凝縮器側循環水路３５は遮断状態にある。ま
た、第３切換バルブ２３、第４切換バルブ２４、
第５切換バルブ２５は、閉状態にある。第１採放
熱部接続用切換バルブ２１、第２採放熱部接続用
切換バルブ２２は、蒸発器側循環水路２７の太い
実線で示す経路に連通している。

この場合、フアン・コイル・ユニツト３４Ａ，
３４Ｂで室内の空気を冷却することにより熱を貰
つて温度の上昇した蒸発器側循環水路２７の冷却
水は、点線矢印で示すように、採放熱コイル２８
で温度一定の地下水（低熱源）により冷却され
て、冷房サイクル系の蒸発器５′を通り（冷却サ
イクルは稼働せず）、再び、フアン・コイル・ユ
ニツト３４Ａ，３４Ｂに戻り、室内の空気を冷却
する。従つて、地下水を、地上のビル等の構築物
まで汲み揚げなくても、その熱のみを低熱源とし
て利用できる。

そして、第９図に示す中間期、冷房時の状態に
冷房サイクルを作動させれば、第１発明の実施例
の夏期・冷房時のとき（第４図）と同様に、フア
ン・コイル・ユニツト３４Ａ，３４Ｂに供給され
る蒸発器側循環水路２７の冷水を、冷房サイクル
系の蒸発器５′のみならず、地下水（低熱源）で
冷却するので、蒸発器５′での冷水の温度下降量
が少なくて済む。従つて、蒸発器５′での冷媒の
蒸発量も少なくなり、冷却サイクル系の装置を小
容量にすることができる。

第１０図は冬期・暖房時の状態を示す。

図において、第1Aバルブ３０Ａ、第3Aバルブ
３２Ａ、第1Bバルブ３０Ｂ、第3Bバルブ３２Ｂ
は閉じている。第2Aバルブ３１Ａ、第4Aバルブ
３３Ａ、第2Bバルブ３１Ｂ、第4Bバルブ３３
Ｂ、バイパスバルブ２７Ｄは開いている。従つ
て、フアン・コイル・ユニツト３４Ａ，３４Ｂに
対して、凝縮器側循環水路３５が連通状態にあ
り、蒸発器側循環水路２７は遮断状態にある。ま
た、第３切換バルブ２３、第４切換バルブ２４
は、閉状態にあり、第５切換バルブ２５は、開状
態にある。第１採放熱部接続用切換バルブ２１、
第２採放熱部接続用切換バルブ２２は、蒸発器側
循環水路２７の太い実線で示す経路に連通してい
る。

この場合、蒸発器側循環水路２７の冷水は、点
線矢印で示すように、蒸発器５′→バイパスバル
ブ２７Ｄ→第１採放熱部接続用切換バルブ２１→
放熱コイル２８→第２採放熱部接続用切換バルブ
２２→冷水ポンプ２９→蒸発器５′のサイクルで
循環する。

一方、凝縮器側循環水路３５の温水は、実線矢
印で示すように、凝縮器２′→E′点→第2Aバルブ
３１Ａ→フアン・コイル・ユニツト３４Ａ→第
4Aバルブ３３Ａ→第５切換バルブ２５→温水ポ
ンプ３６→凝縮器２′のサイクルで循環する。そ
して、凝縮器側循環水路３５の温水の一部は、
E′点で分岐し、他方の温水路３５Ｂを通つて、第
2Bバルブ３１Ｂ→フアン・コイル・ユニツト３
４Ｂ→第4Bバルブ３３Ｂの順序で流れ、F′点で
一方の温水路３５Ａに合流している。

従つて、蒸発器側循環水路２７の冷却水は、冷
房サイクル系の蒸発器５′で、冷媒の蒸発によつ
て熱が奪われ低温になるが、地下水（高熱源）の
中に設置された採放熱コイル２８により温められ
る。従つて、蒸発器５での蒸発効率が向上する。
従つて、冷凍能力が向上し、フアン・コイル・ユ
ニツト３４Ａ，３４Ｂの暖房効率を向上させるこ
とができる。この事は同一の冷房効果を得る場合
には、冷却サイクル系の装置の容量が小さくて良
いことになる。一方、上記の冷房サイクル系の蒸
発器５′での冷媒の蒸発に対して凝縮器２′で冷媒
が凝縮し、凝縮器側循環水路３５の温水は熱を与
えられ、温められ、フアン・コイル・ユニツト３
４Ａ，３４Ｂに戻り、このサイクルを繰り返す。

第１１図は暖房時の別の使用方法を示す。

図において、第1Aバルブ３０Ａ、第3Aバルブ
３２Ａ、第1Bバルブ３０Ｂ、第3Bバルブ３２
Ｂ、バイパスバルブ２７Ｄは閉じている。第2A
バルブ３１Ａ、第4Aバルブ３３Ａ、第2Bバルブ
３１Ｂ、第4Bバルブ３３Ｂは開いている。従つ
て、フアン・コイル・ユニツト３４Ａ，３４Ｂに
対して、凝縮器側循環水路３５が連通状態にあ
り、蒸発器側循環水路２７は遮断状態にある。ま
た、第３切換バルブ２３、第４切換バルブ２４、
第５切換バルブ２５は閉状態にある。第１採放熱
部接続用切換バルブ２１、第２採放熱部接続用切
換バルブ２２は、凝縮器側循環水路３５の太い実
線で示す経路に連通している。

かかる構成によれば、凝縮器側循環水路３５の
温水は、凝縮器２′→フアン・コイル・ユニツト
３４Ａ，３４Ｂ→採放熱コイル２８→凝縮器２′
のサイクルで循環する。

従つて、フアン・コイル・ユニツト３４Ａ，３
４Ｂで室内の空気を暖房することにより熱を奪
れ、温度の下降した凝縮器側循環水路３５の温水
を、採放熱コイル２８で地下水（高熱源）により
温め、さらに、冷房サイクル系の凝縮器２′で凝
縮熱を与えて温め、再び、フアン・コイル・ユニ
ツト３４Ａ，３４Ｂに循環させることができる。
この場合において、フアン・コイル・ユニツト３
４Ａ，３４Ｂの暖房負荷が所望の負荷より小さい
場合は、凝縮器側循環水路３５の温水を、凝縮器
２′を通すだけ（冷却サイクルは稼働せず）で、
採放熱コイル２８のみにより地下水（高熱源）で
熱つすることもできる。

以上の如き構成によれば、第１採放熱部接続用
切換バルブ２１、第２採放熱部接続用切換バルブ
２２、第３切換バルブ２３、第４切換バルブ２
４、第５切換バルブ２５を切り換えることにより
蒸発器側循環水路２７あるいは凝縮器側循環水路
３５を採放熱コイル２８に接続することができ
る。従つて、第１発明の実施例の効果に加えて、
夏期・冷房時、低温の状態の地下水の熱を採放熱
コイル２８で拾うことにより、凝縮器側循環水路
３５に冷水を流して、凝縮器２′の冷却効率を向
上させて、フアン・コイル・ユニツト３４Ａ，３
４Ｂを冷房し、また、冬期・暖房時、採放熱コイ
ル２８を暖房のための高熱源として利用すること
ができる。

第２発明の実施例の効果を総合すれば、第１発
明の実施例と同様に、地上の変動温度に対して高
低温の状態となる地下水の熱を採放熱コイル２８
で拾い、蒸発器側循環水路２７あるいは凝縮器側
循環水路３５に循環させ、さらに、直接にあるい
は間接にフアン・コイル・ユニツト３４Ａ，３４
Ｂに運んで冷暖房する。かかる地下水は、地上の
ビル等の構築物まで汲み揚げる必要がなく、その
熱のみを低熱源あるいは高熱源として利用でき
る。この結果、例えば地下水の如き大規模自然水
の汲み揚げが制限されている場合でも、地下水の
熱を熱源として大規模に利用することができ、ひ
いては、冷却サイクル系の装置の容量を小さくす
ることができる。

なお、上記の実施例においては、採放熱コイル
８，２８は、プレート型構造（第３図図示）に構
成されているが、これに限定されることなく、例
えばフインチユーブ型構造あるいはチユーブ型構
造に構成することもできる。

また、上記の実施例においては、採放熱コイル
８，２８は地下水の中に設置されているが、これ
に限定されることなく、河川、湖水、海の如き大
規模自然水の中に設置することもできる。

さらに、上記の実施例においては、冷却水また
は温水を通してフアン・コイル・ユニツト１４
Ａ，１４Ｂ，３４Ａ，３４Ｂにより室内の冷暖房
を行なつていたが、これに代えて空調器を使用す
ることもできる。

〔発明の効果〕以上述べたように、第１発明に係る冷暖房装置
によれば、夏期・冷房時には、温度の上昇した蒸
発器側循環水路の冷却水は、採放熱コイルで地下
水により冷却され、空調器またはフアン・コイ
ル・ユニツトを冷房することができる。従つて、
冷却サイクル系の装置の容量を小さくでき、ま
た、地下水を、地上のビル等の構築物まで汲み揚
げなくても、その熱のみを低熱源として利用でき
る。

冬期・暖房時には、蒸発器の蒸発効率を向上さ
せることにより、凝縮器における放熱量を大きく
し、空調器またはフアン・コイル・ユニツトを暖
房することができる。従つて、地下水を、地上の
ビル等の構築物まで汲み揚げなくても、その熱の
みを高熱源として利用できる。

第２発明に係る冷暖房装置によれば、第１発明
に係る冷暖房装置により生じた効果に加えて、夏
期・冷房時、凝縮器側循環水路に温水を流して、
凝縮器の冷却効率を向上させて、空調器またはフ
アン・コイル・ユニツトを冷房することができ、
また、冬期・暖房時、採放熱コイルを空調器また
はフアン・コイル・ユニツトの暖房のための直接
の高熱源として利用することができる。

以上述べたことを総合すると、第１発明に係る
冷暖房装置及び第２発明に係る冷暖房装置によれ
ば、例えば地下水の如き大規模自然水を地上のビ
ル等の構築物まで導くことが制限されている場合
でも、かかる地下水を、地上のビル等の構築物ま
で導かず、その熱のみを低熱源あるいは高熱源と
して利用でき、この結果、大規模自然水の熱を熱
源として大規模に利用することができ、ひいて
は、冷却サイクル系の装置の容量を小さくするこ
とができる効果を奏する。

【図面の簡単な説明】

第１図は第１発明の実施例に係る地下水利用に
よる冷暖房装置の系統図、第２図はスクリーンの
斜視図、第３図は採放熱コイルの斜視図、第４図
は同冷暖房装置の夏期・冷房時における使用状態
説明図、第５図は同冷暖房装置の中間期・冷房時
における使用状態説明図、第６図は同冷暖房装置
の冬期・暖房時における使用状態説明図、第７図
は第２発明の実施例に係る地下水利用による冷暖
房装置の系統図、第８図は同冷暖房装置の夏期・
冷房時における使用状態説明図、第９図は同冷暖
房装置の中間期・冷房時における使用状態説明
図、第１０図は同冷暖房装置の冬期・暖房時にお
ける使用状態説明図、第１１図は暖房時の別の使
用方法を示す使用状態説明図である。１，１′……圧縮機、２，２′……凝縮器、５，
５′……蒸発器、６，６′……冷媒回路、７，２７
……蒸発器側循環水路、８，２８……採放熱コイ
ル、１０Ａ，３０Ａ……第1Aバルブ、１０Ｂ，
３０Ｂ……第1Bバルブ、１１Ａ，３１Ａ……第
2Aバルブ、１１Ｂ，３１Ｂ……第2Bバルブ、１
２Ａ，３２Ａ……第3Aバルブ、１２Ｂ，３２Ｂ
……第3Bバルブ、１３Ａ，３３Ａ……第4Aバル
ブ、１３Ｂ，３３Ｂ……第4Bバルブ、１４Ａ，
１４Ｂ，３４Ａ，３４Ｂ……フアン・コイル・ユ
ニツト、１５，３５……凝縮器側循環水路、２
１，２２……採放熱部接続用切換バルブ、２３…
…第３切換バルブ、２５……第５切換バルブ。

Claims

【特許請求の範囲】１圧縮機、凝縮機、受液器、膨張弁、蒸発器に
より冷房サイクル系を形成し、蒸発器が一部とし
て配された蒸発器側循環水路及び凝縮器が一部と
して配された凝縮器側循環水路の途中に、共通す
る空調器またはフアン・コイル・ユニツトを介装
し、蒸発器側循環水路及び凝縮器側循環水路の途
中にそれぞれ設けた冷水用バルブ及び温水用バル
ブの開閉により、蒸発器側循環水路の冷水または
凝縮器側循環水路の温水を空調器またはフアン・
コイル・ユニツトに導いて冷暖房を行なう冷暖房
装置において、蒸発器側循環水路に高熱源または
低熱源としての大規模自然水と熱の授受を行なう
採放熱部を介装したことを特徴とする大規模自然
水利用による冷暖房装置。２圧縮機、凝縮器、受液器、膨張弁、蒸発器に
より冷房サイクル系を形成し、蒸発器が一部とし
て配された蒸気器側循環水路及び凝縮器が一部と
して配された凝縮器側循環水路の途中に、共通す
る空調器またはフアン・コイル・ユニツトを介装
し、蒸発器側循環水路及び凝縮器側循環水路の途
中にそれぞれ設けた冷水用バルブ及び温水用バル
ブの開閉により、蒸発器側循環水路の冷水または
凝縮器側循環水路の温水を空調器またはフアン・
コイル・ユニツトに導いて冷暖房を行なう冷暖房
装置において、蒸発器側循環水路及び凝縮器側循
環水路の途中に、高熱源または低熱源としての大
規模自然水と熱の授受を行なう採放熱部を、採放
熱部接続用切換バルブを介して共通に介装し、さ
らに、蒸発器側循環水路及び凝縮器側循環水路の
途中に採放熱部への冷却水または温水の連通・遮
断を行なう切換バルブをそれぞれ設けたことを特
徴とする大規模自然水利用による冷暖房装置。