JPH09101062A - コンシューマへの熱エネルギー供給システム - Google Patents

コンシューマへの熱エネルギー供給システム

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JPH09101062A
JPH09101062A JP31376495A JP31376495A JPH09101062A JP H09101062 A JPH09101062 A JP H09101062A JP 31376495 A JP31376495 A JP 31376495A JP 31376495 A JP31376495 A JP 31376495A JP H09101062 A JPH09101062 A JP H09101062A
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heat
consumer
carrier medium
consumers
energy
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Alois Schwarz
アロイス・シュヴァルツ
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    • F24D11/0221—Central heating systems using heat accumulated in storage masses using heat pumps water heating system combined with solar energy
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  • Filling Or Discharging Of Gas Storage Vessels (AREA)

Abstract

(57)【要約】 【課題】コンシューマに熱エネルギーを供給するための
新規なシステムを提供することを目的とする。 【解決手段】少なくとも一つの熱源（A, B, ８ ) の出
口路が熱源と連通した少なくとも一つの分配装置（１,
2) の入口に接続され、前記熱源(A, B, ８)が異なる温
度レベルで熱エネルギーコンシューマに至る流路（７１
-79')が接続された複数の出口で一体化され、加温され
た熱搬送媒体が分配され得るコンシューマの一つが前記
分配装置（１、２）によって選択されうることを特徴と
する少なくとも一つの熱源内で加温される熱搬送媒体を
有するコンシューマへの熱エネルギー供給システム。

Description

【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は、少なくとも一つの
熱源で加温される熱搬送媒体を有する、コンシューマに
熱エネルギーを供給するシステムに関する。本発明は、
また、そのようなシステムのための分配装置及び集合装
置に関する。本発明は、更にまた、そのような分配装置
及び集合装置を有し、加温された熱搬送媒体のコンシュ
ーマへの供給を制御するように作動する装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】熱エネルギーをコンシューマに供給する
ために、太陽熱集熱器、廃熱利用集熱器、地下貯蔵装置
その他の環境集熱器の使用が知られている。また、熱エ
ネルギーコンシューマに対する要求に答えるための温度
レベルを得るために、ヒートポンプによって低温の熱エ
ネルギーを高温の熱エネルギーに高めることも知られて
いる。しかしながら、コンシューマへ熱エネルギーの供
給するには、多くの技術的側面から処理しなければなら
ないことが多く、既知のシステムは、システムに要求さ
れる技術的構成上の要求に適合するものは未だなく、こ
のため、このようなシステムの一般的な使用には厳しい
制限が加えられている。
【０００３】例えば、環境集熱器、特に太陽熱集熱器の
効率は、十分に低い温度の熱搬送媒体がこれらの集熱器
に供給された場合、最も高い。何故なら、この方法での
み高い温度差が環境集熱器によって活用され、多量の熱
エネルギーが回収されるからである。しかしながら、環
境集熱器の大多数は、利用可能な熱量が終始変化するこ
とに注意しなければならない。環境集熱器で除去されう
る熱エネルギーは、例えば屋外温度にしばしば依存す
る。屋外温度は、冬季より夏期の方が実質的に高く、ま
た、概して夜間より昼間の方が高い。太陽熱集熱器によ
り回収しうる熱エネルギーもまた、太陽熱集熱器に対す
る太陽の位置と天候に依存する。同様な技術的側面は、
製造工程中或いは処理操作中廃熱を回収するような集熱
器にも存在する。何故なら、熱量は、これらの操作の工
程内容に依存するからである。上記の事柄は、集熱器に
よって熱が与えられる期間と熱エネルギーを消費するコ
ンシューマが熱を要求する期間とが合致しないとゆう困
難性をもたらし、その結果、集熱器によって回収される
熱エネルギーの過剰供給となり、また一方集熱器によっ
て回収不能な熱消費と事態となる。
【０００４】更に、熱搬送媒体は、異なる集熱器、例え
ば、太陽熱集熱器、環境集熱器、熱貯蔵器から同時にそ
れぞれ異なる温度レベルで供給されることを考慮する必
要がある。種々の熱源から供給される熱搬送媒体は、そ
れ故、決して混合されることはない。何故なら、このこ
とは、最も高い温度レベルにあるのがどの熱搬送媒体で
あっても熱搬送媒体はより低温に冷却され熱ポテンシャ
ルがそれに伴いロスされることとなることを意味するか
らである。従って、異なる温度レベルにあるそれぞれ異
なる熱源からの熱搬送媒体はそれぞれの温度レベルに設
定された特定の熱エネルギーコンシューマに搬送されこ
とが必要である。
【０００５】ヒートポンプによってある温度レベルがよ
り高温レベルに昇温される場合、より高温になるべき熱
エネルギーコンシューマへの熱エネルギー供給を可能と
するためには、コンシューマが狭少な制限下での温度値
の熱搬送媒体を供給される時は何時もヒートポンプの効
率は最高であることを考慮する必要がある。さらに、ヒ
ートポンプ内に、熱搬送媒体は比較的長い時間、即ち、
少なくとも一時間連続して留まらなければならなという
要件が存在する。即ち、頻繁なヒートポンプのオン/ オ
フスイッチング動作は、避けられなければならず、もし
そうでなければヒートポンプの使用期間は短期化するか
らである。更に考慮されなければならない技術的側面
は、環境集熱器から回収される熱エネルギーの供給が少
ない場合にも、ヒートポンプが熱エネルギーに対する要
求を満たすようにヒートポンプの最高容量を設計する必
要があることである。
【０００６】その他の検討すべきそのようなシステムで
考慮すべき技術的観点は、種々の種類の建築物、特にホ
テル、マンション、商業建築物、工場において、熱エネ
ルギーのみならず負の熱エネルギーも必要とされること
である。年間を通じての寒冷期間、特に冬季において
は、暖房用として熱エネルギーが必要とされる。そし
て、年間を通じて熱エネルギーが、清掃用、スイミング
プール、部屋の空調用その他諸々に水を加温する一般目
的として必要とされる。毎年、負の熱エネルギーが食べ
物の貯蔵のための冷凍システムにおけるように冷却目的
に必要とされる。そのようなシステムは、概して建物の
中央部に配置されるので、冬季における冷却エネルギー
は、夏期における熱エネルギーと等しいかまたは高いこ
とが要求されることがわかっている。その理由は、冬季
ではそのような建築物は加温されており、加温エネルギ
ーも冷凍室に到達するからである。
【０００７】
【発明が解決しようとする課題】従って、本発明の目的
は、コンシューマに熱エネルギーを供給するための新規
なシステムを提供することを目的とする。即ち、そのシ
ステムは、少なくとも一つの熱源で加温された熱搬送媒
体を有するもので、上述のように議論された多くの技術
的観点を考慮に入れ、その結果、システムが技術的及び
構成上の要求を満たす。
【０００８】
【課題を解決するための手段】本発明によれば、少なく
とも一つの熱源の出流路が熱源と連通する分配装置の入
口に接続され、分配装置は、異なる温度レベルにある熱
エネルギーのコンシューマに至る流路が接続された複数
の出口と一体化され、分配装置によって、加温された熱
搬送媒体が配送されるコンシューマの一つが選択され
る。当該分配装置は、熱源からの熱搬送媒体は正確な温
度レベルであることが要求されるので、熱源から流出さ
れる熱搬送媒体は特定の熱エネルギーのコンシューマ或
いはコンシューマ群に供給されることを保証する。
【０００９】異なる温度レベルにある熱エネルギーコン
シューマは、互いに直列接続され、その結果、熱搬送媒
体は、コンシューマを順次流れる。ラジエータ、皿洗い
器、洗濯機、衣類乾燥機、温水ヒータ、床暖房システム
が、加温された熱搬送媒体が流通する熱エネルギーのコ
ンシューマの例として命名されている。また、それらは
個別に接続、或いは選択的に直列に接続されている。熱
搬送媒体は、流通する過程で熱エネルギーをコンシュー
マに放出し、冷却される。熱源の例として環境集熱器、
特に太陽熱集熱器、廃熱利用集熱器、熱貯蔵器、特に、
地下貯蔵装置、その他がある。異なる方向に向けられた
二個の太陽熱集熱器が備えられた場合、これらの二個の
太陽熱集熱器は、異なる温度レベルで熱搬送媒体を流出
させる。これらの熱源の各々は、各自の分配装置に割り
当てられているので、熱搬送媒体は、それぞれの分配装
置によって、関連する集合装置から熱搬送媒体の特定の
温度レベルに設定されているコンシューマ或いはコンシ
ューマ群に振り向けられる。その結果、熱エネルギーが
熱搬送媒体から抽出される。
【００１０】更に、内壁中、その他の床、外壁中等に配
置されたパイプラインのような低温度レベルの熱エネル
ギーのコンシューマが、本発明のシステムに備えられ
る。そのコンシューマに低温度レベルの熱搬送媒体が導
かれ、その結果、熱搬送媒体に含まれる熱エネルギーが
蓄えられ、また、絶縁物が導入され、部屋の温度の穏や
かな制御が可能となる。更に、地下貯蔵装置のような少
なくとも一つのエネルギー貯蔵装置が備えられることと
なる。
【００１１】本発明によるシステムは、更にヒートポン
プの形式を採った熱源を有する。熱エネルギーをヒート
ポンプに供給するために、少なくとも一つの集合装置が
備えられる。異なる温度レベルのコンシューマ或いはコ
ンシューマ群の戻り路がその集合装置の戻り路口に接続
され、その集合装置ただ一つの往路口がヒートポンプの
戻り路口に接続される。このような構成によりヒートポ
ンプは、熱搬送媒体を供給される限り最高効率で機能
し、ヒートポンプは正確に定められた温度値で作動する
とこととなる。集合装置によって、熱エネルギーを消費
するコンシューマ、コンシューマ群からの特定の戻り路
の、或いは複数のコンシューマ、コンシューマ群の中の
特定の一つの戻り路が選択される。その戻り路は、ヒー
トポンプに必要な温度レベルにある熱搬送媒体を有し、
この熱搬送媒体はヒートポンプに運ばれる。ヒートポン
プ内で、熱搬送媒体の温度レベルは、熱エネルギーコン
シューマに供給されるに当たり要求される値まで昇温さ
れる。熱搬送媒体のヒートポンプへの供給はヒートポン
プに接続された分配装置を介して行われる。この分配装
置によってヒートポンプから熱エネルギーを供給される
べき特定のコンシューマが選択される。エネルギー貯蔵
装置では、過剰に熱エネルギーが貯蔵されることとな
り、環境集熱器からの熱エネルギーがあまりにも少ない
ときにはいつでもこの貯蔵されている過剰エネルギーが
取り出される。
【００１２】
【発明の実施の形態】本発明によるシステムは、二つの
分配装置１、２を有し、そのそれぞれの入口路に二つの
熱源の出口路が接続されている。それらの熱源は、環境
集熱器、特に、太陽熱集熱器A,B、廃熱利用集熱器、地
下貯蔵装置などによって構成されている。それぞれの分
配装置１、２の出口路には流路１１−１９’、２１−２
９’が接続されており、それらは異なった温度レベルの
熱エネルギーコンシューマ用の流路７１−７９’に接続
されている。コンシューマからの戻り路７1a−７９a
は、各々順次、次の熱エネルギーコンシューマの流路に
接続されている。このようにして、戻り路７１aは、第
二の熱エネルギーコンシューマ用の流路７２に接続され
ている。
【００１３】流路７１−７５は、ほぼ３０℃乃至８０℃
の高温度レベルの五つの熱エネルギーコンシューマより
なるコンシューマ群に続いている。例えば、第一のコン
シューマは、ラジエータ、第二のコンシューマは、皿洗
い器、洗濯機、乾燥機等の機械類、第三、四のコンシュ
ーマは、温水暖房機、第五のコンシューマは、床暖房器
として使用される。流路７６−７９は、約２０℃乃至２
５℃の低温度レベルにある熱エネルギーコンシューマの
第二群に続いている。それらのコンシューマは、例えば
建物の内壁での流路、インサイドウオール、アウターウ
オール、二つの異なる地下貯蔵装置である。
【００１４】更に、本発明によるシステムには、第三、
第四の分配装置３、４が設けられている。ヒートポンプ
８からの戻り路８０は、第三の分配装置３の単一の戻り
路口に接続されている。第三の分配装置の出口流路３１
−３４は、高温度レベルの熱エネルギーコンシューマの
流路７１−７４に続いている。冷凍システム９からの流
路９０は、第四の分配装置４の単一の戻り路口に接続さ
れている。第四の分配装置の出口流路４１−４４は、低
温度レベルの熱エネルギーコンシューマの流路７７−７
９’に接続されている。
【００１５】二つの集合装置５、６がまた設けられてい
る。第一の集合装置の入口流路５１−５４は、二つの分
配装置１、２の出口流路１２−１６、２２−２６に接続
されている。これらの出口流路１２−１６、２２−２６
は、高温度レベルのコンシューマ用の流路７２−７５に
続いている。第一の集合装置５のただ一つの出口流路５
０は、ヒートポンプ８に続いている。第二の集合装置６
の入口流路６１−６５は、第一の分配装置１の出口流路
１６−１９’と第二の分配装置２の出口流路２６−２
９’に接続されており、これらの流路は、それぞれ流路
７６−７９’を介して低温度レベルのコンシューマに続
いている。第二の分配装置６の唯一の出口流路６０は、
ヒートポンプ８に続いている。
【００１６】ヒートポンプ８は、蒸発器８１と凝縮器８
４を有する。蒸発器８１の往路口は、流路８２を介して
圧縮機８３に接続されている。集合装置６からヒートポ
ンプ８に続く流路６０には、混合装置８５が設けられて
おり、混合装置８５は、流路８６によって三方弁８７に
通じている。ポンプ８９が、流路８８中に設けられてお
り、この流路８８は、混合弁８５を介して蒸発器８１に
続いている。冷凍システム９は、クーリングコイル９１
を有し、コイル９１は、混合弁８５と三方弁８７に接続
されている。
【００１７】混合弁４５が、混合弁８５から分配装置４
に続く流路９０に設けられている。この混合弁４５に
は、太陽熱集熱器A,Bに通じる流路１０a,２０aが接続さ
れている。第二の太陽熱集熱器Bの代わりに環境集熱器
或いは地下貯蔵装置を設けてもよい。複数のポンプ３０
が主だった流路に配置される。
【００１８】本発明によるシステムの動作モードについ
て、以下説明する。第一の太陽熱集熱器Aの出口流路１
０を経由して、加温された熱搬送媒体が第一の分配装置
１に供給される。熱搬送媒体の温度に依存して、この熱
搬送媒体は、出口流路１１−１９’の内の一つの流路を
経由してその熱搬送媒体の温度とその利用しうる温度が
同じ温度に設定されている熱エネルギーのコンシューマ
に供給される。例えば、第一の太陽熱集熱器Aが、温度
約８０℃の熱搬送媒体を送出すると、この熱搬送媒体
は、分配装置１を経由し、流路１１から例えばラジエー
タ群のような最高温度レベルを必要とするコンシューマ
用の流路７１に供給される。反対に、もし第一の太陽熱
集熱器A が温度３０℃の熱場搬送媒体を送出すると、こ
の熱搬送媒体は、第一の分配装置１を経由して流路１５
から流路７５に至り床暖房システムに供給される。更
に、低い温度レベルで熱搬送媒体は、第一の分配装置１
によって流路１６−１９’の内の一つの流路を経由して
流路７６−７９’の内の一つの流路に至り、低温度レベ
ルを必要とするコンシューマに供給される。
【００１９】同様にして、第二の太陽熱集熱器Ｂから供
給され、加温された熱搬送媒体が、その温度を関数とし
て、第二の分配装置２の分配装置２の出口流路２０を介
して更に流路２１−２５の内の一つの流路を経由して高
温度レベルの熱エネルギーコンシューマの一つに続く流
路７１−７５の内の一つの流路に送出され、また、流路
２６’−２９’の内の一つの流路を経由して低温度レベ
ルの熱エネルギーのコンシューマの内の一つのコンシュ
ーマに続く流路７６−７９’に送出される。分配装置
１、２によって、熱搬送媒体は、熱搬送媒体の温度に設
定されている特定のコンシューマに達することが保証さ
れる。熱エネルギーコンシューマの戻り流路７１a-７９
aは、次のコンシューマの流路に順次接続されているの
で、熱搬送媒体は要求される熱の関数として更に他のコ
ンシューマを通過することが可能となる。その結果、熱
搬送媒体に包含されている熱エネルギーはこれらの他の
コンシューマに放出されることとなる。
【００２０】しかし、本システムに更に熱エネルギーを
追加する必要がある場合、二つの集熱器A, B 或いは高
温度レベルにあるコンシューマからの流路５１−５４の
内の一つの流路を経由して流入する熱搬送媒体は、第一
の集合装置５を介して運搬され、ヒートポンプ８に通じ
る流路５０を経由してヒートポンプ８の凝縮器８４に達
する。凝縮器８４で、熱搬送媒体の温度は、高温度レベ
ルのコンシューマの内の一つのコンシューマに必要な特
定の温度値まで昇温される。ヒートポンプ８によって送
出された熱搬送媒体は、第三の分配装置３によって、流
路３１−３４の内の一つの流路を介して高温度レベルの
コンシューマ用の流路７１−７４の内の一つの流路に至
り３０℃乃至８０℃の温度でコンシューマに供給され
る。ヒートポンプ８には、第一の分配装置５を介して高
温度レベルの熱搬送媒体が供給されるので、熱搬送媒体
の温度は必要とされる温度値にまでヒートポンプ８によ
って昇温される。
【００２１】第二の集合装置６によって、熱搬送媒体
は、太陽熱集熱器A,B或いは低温度レベルの熱エネルギ
ーのコンシューマの内の一つのコンシューマから分配装
置１、２を経由してヒートポンプ８の蒸発器に供給され
る。第二の集合装置６によって可能となる選択動作で、
集熱器或いはコンシューマがヒートポンプ８に供給され
るためにヒートポンプ８に流れ込む熱搬送媒体のソース
となり、ヒートポンプ８が比較的に正確に決められた温
度値、例えば３０℃の熱搬送媒体を供給される場合に
は、ヒートポンプ８の効率を、最高とすることが可能と
なる。
【００２２】ヒートポンプ８の蒸発器８１から送出され
た低温の熱搬送媒体は、冷凍システム９のクーリングコ
イル９１に三方弁８７を介して供給される。冷凍システ
ム９からの戻り流は、三方弁８７で流入する流れと混合
される。更に、冷凍システム９からの戻り流は、混合弁
８５を経て蒸発器８１へ流れ込む流れに加えられる。そ
の結果、冷凍システム９からの戻り流は、混合弁８５と
流路９０を経て第四の分配装置４の戻り路口にもたらさ
れる。第四の分配装置４から流路４１−４４の内の一つ
の流路を経由して冷凍システム９からの戻り流は、低温
度レベルの熱エネルギーのコンシューマの一つに通じる
流路７７−７９’に到達する。戻り流路７５a−７９a
は、集合装置６及びその出口流路６０を介して混合弁８
５に接続されているので、低温度の熱搬送媒体が低温度
レベルの熱エネルギーコンシューマの内の一つから冷凍
システムに供給される。
【００２３】温度センサーが種々の流路に配設され、そ
の温度センサーによってこれらの流路に配置された熱搬
送媒体の温度が測定される。温度センサーの出力は、中
央制御ユニットに送出される。更に、外気温度、個々の
コンシューマによって要求される熱量等のようなシステ
ムの動作に要求される全てのデータは、中央制御ユニッ
トに入力される。制御プログラムによって、分配装置と
集合装置は、熱エネルギーの供給量及び必要とされる熱
エネルギー量の関数として、システムの活用の最適化が
確保されるように制御される。非常に低温の熱搬送媒体
が、太陽熱集熱器A,Bに戻るので、これらの集熱器の効
率は最大となる。太陽熱集熱器A,Bから、熱を付与され
た熱搬送媒体が上記のコンシューマに供給され、対応す
る温度で作動する。異なる温度レベルのコンシューマが
直列に接続されることにより、熱搬送媒体に含有される
熱エネルギーが、完璧に活用されることとなる。熱エネ
ルギーの内過剰なエネルギーは熱貯蔵装置の内の一つに
蓄えられる。そして、環境集熱器により、十分な熱エネ
ルギーが供給されない場合、熱エネルギーを蓄えている
貯蔵装置から取り出された熱エネルギーによって足りな
い熱エネルギーが補給される。
【００２４】もし、環境集熱器と熱貯蔵装置によっても
要求された熱エネルギー量に応えることが不可能な場
合、ヒートポンプ８がうまく作動することとなる。集合
装置５によって、高温度値を有する熱搬送媒体ヒートポ
ンプ８に供給され、その結果、熱搬送媒体は、ヒートポ
ンプ８によって所望の高い温度にまで高められる。集合
装置６によって、熱搬送媒体は、熱搬送媒体の最高効率
を確保する温度値を有するヒートポンプ８に供給され
る。
【００２５】冷凍システムで生成された熱エネルギー
も、回収されシステムに戻る。もし、負の熱エネルギー
が、集熱器A,B から送出された場合、分配装置１、２、
集合装置６、混合弁８５を経由して冷凍システム９に搬
送される。その結果、本発明によるシステムによって、
従来のこの種のシステムが有する最適化された動作が不
可能であるという欠点は、解消されている。
【００２６】分配装置、集合装置、それらの間に必要と
される流路を有する本発明によるシステムの装置が、図
２、図３に示されている。熱源、特に太陽熱集熱器用の
流路を接続しさえすれば、異なった温度レベルの熱エネ
ルギーのコンシューマに通じる流路とヒートポンプに通
じる流路と、地下貯蔵装置と、冷凍システムは、上記の
装置に接続され、冷凍システムは、同じく上記の装置に
接続される。更に、分配装置及び集合装置用の制御モー
タが、中央制御ユニットに接続されれば、システム全体
が機能するようになる。
【００２７】本装置は、ハウジング１００を有する。ハ
ウジング１００は、集熱器、特に、太陽熱集熱器A,B
から通じる流路１０、２０を接続する機能を有する二つ
の孔１０１、１０２を頂上に有する。これらの孔１０
１、１０２は、ハウジング１００に設けられた導管を経
由して１０個の横断孔１０３に通じる。横断孔１０３
は、ハウジング１００の全面と背面に設けられている二
つの分配装置１１０、１２０に通じる。分配装置１１
０、１２０は、ハウジング１００の中央面に関して対象
位置に配置されている。図面中では、ハウジング１００
の全面の分配装置１１０のみが表されており、その全面
の分配装置について説明する。ハウジング１００の背面
に設けられた分配装置１２０は、全面に設けられたもの
と同一の構造を有する。
【００２８】分配装置１１０は、横断孔１０３が接続さ
れた分配室１１１を有する。回転自在に支持されたディ
スク１１２が、分配室１１１の端部背面に配置される。
横断孔１０３は、分配室１１１まで延在する。ディスク
には、単一の孔１１３が一体化されている。分配室１１
１は、蓋１１４によって覆われている。蓋１１４上には
ギアー１１５と制御モータ１１６が配置されている。制
御モータ１１６によって、ディスク１１２は、ディスク
１１２の孔１１３が横断孔１０３の内の一つの孔上に位
置するように回転する。ハウジング１００の内部では、
五つの横断孔１０５に通じる五つの導管１０４、五個の
横断孔１０７に通じる五つの導管１０６は、１０個の横
断孔１０３に始点を有する。
【００２９】ハウジング１００の前面上で、高温度レベ
ルの熱エネルギーのコンシューマに通じる流路７１−７
５横断孔１０５に接続されている。低温度レベルの熱エ
ネルギーのコンシューマに通じる流路７６ー７９’は、
横断孔１０７に接続されている。それに比べて、ハウジ
ング１００の背面上で、コンシューマからの流路７１a
−７９aは、横断孔１０５、１０７に接続する。コンシ
ューマの一つに通じる流路が、各々の横断孔１０５、１
０７に始点を有し、それぞれの隣接した横断孔１０５−
１０７に戻る。横断孔１０３a,１０aに接続された最後
に残った導管１０６aが接続部材１０８と一体化されて
いる。接続部材１０８は、集熱器A,B に続く流路１０a,
２０a に通じている。
【００３０】横断孔１０５から、導管１２２は、ハウジ
ング１００内部で、五つの横断孔１２３に通じる。これ
らの横断孔１２３は、ハウジング１００の前面に配置さ
れた分配装置１３０とハウジング１００の背面に配置さ
れた集合装置１５０に通じている。分配装置１３０は、
続いて分配室１３１と一体化されている。分配室１３１
では、単一の孔１３３と一体化されたターンテーブル１
３２が配置されている。ターンテーブル１３２は、制御
モータ１３６とギアー１３５によって回転可能となって
いる。集合器１５０も、同様な構造を有する。導管１８
０は、分配室１３１に通じており、ヒートポンプ８の凝
縮器８４からの流路８０は、導管１８０に接続されてい
る。
【００３１】導管１５０aが、集合装置１５０の集合室
に始点を有し、ヒートポンプ８の凝縮器８４からの流路
５０が、集合装置の集合室に接続されている。横断孔１
０７から、五つの導管１２４が延びており、第二の集合
装置１６０と第三の分配装置１４０の間まで延びている
五つの横断孔１２５に通じている。同様に集合装置１６
０は、集合室１６１、孔１６３を有するターンテーブル
１６２、蓋板１６４、ギアー１６５、及び制御モータ１
６６を有する。分配装置１４０も同様に構成される。導
管１６０aが、集合装置１６０に接続されており、導管
１６０aは、混合弁１８５に通じている。導管１８８
が、混合弁１８５に始点を有し、混合弁１８５にヒート
ポンプ８からの流路８８が接続されている。混合弁１８
５から導管１８６が三方弁１８７に通じている。導管１
８９が三方弁１８７に始点を有し、ヒートポンプ８の蒸
発器８１に通じる流路に接続されている。導管１９０が
また、分配装置１４０の分配室に始点を有し、混合装置
１８５に通じている。導管１９１が、混合装置１８５に
始点を有し、導管１９２が三方弁１８７に始点を有す
る。両導管に冷凍システム９が接続されている。
【００３２】図１、図２に示されたハウジング１００
は、従って、図１に示された全ての装置及び接続部材を
網羅して有する。その結果、接続流路と必要なポンプが
接続され、分配装置１１０、１２０、１３０、１４０の
制御モータと集合装置１５０、１６０が中央制御ユニッ
トに接続されると、図１を参照して説明された動作モー
ドが実行される。分配装置のターンテーブルと集合装置
が、熱搬送媒体が各々の横断孔を通ってその時々で求め
られるシステムの最高効率が得られるように流れる様に
調節されることによって上記動作が行われる。ディスク
１１２、１３２、１６２を、簡単に、それぞれ制御モー
タ１１６、１３６、１６６により回転させるために、分
配装置は、分配装置システム中に設けられたシャットオ
フバルブの仕切によって或いはフィードポンプによって
圧力がかからないようになる。その結果、ディスク１１
２、１３２、１６２は、ディスクと結合した制御モータ
によって新たな位置に向かって回転する。この新たな位
置にディスクが回転すると、直ぐに、ディスク１１２、
１３２、１６２は、ディスク上に配置された制御シリン
ダー１１２’、１３２’、１６２’によって室１１１、
１３１、１６１の背壁に押圧される。その結果、選択さ
れた入口導管１０３、１２３、１２５は、シールされ
る。
【００３３】
【発明の効果】本発明によるコンシューマへの熱エネル
ギー供給システムは、分配装置及び集合装置を有し、加
温された熱搬送媒体のコンシューマへの供給するに際し
最高の効率が得られるように制御可能である。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明によるシステムの模式図。
【図２】本発明による装置の軸測投象図。
【図３】本発明による装置の一部の部品をむき出しにし
たままで示す軸測投象図。
【符号の説明】
A, B, ８ 熱源 １,２ 分配装置 ３,４,５,６ 集合装置 ９ 冷凍システム。
フロントページの続き (71)出願人 595169458 ユルゲン・フォーゲル Ｊｕｒｇｅｎ ＶＯＧＥＬ ドイツ連邦共和国 ベルリン、トルセタラ ー・シュトラーセ 83 (72)発明者 アロイス・シュヴァルツ オーストリア国 キルハドルフ／チロル、 シュヴェントテールシュトラーセ 28

Claims (19)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項１】少なくとも一つの熱源（A, B, 8)の往流路
    が、熱源と連通した少なくとも一つの分配装置(1, 2)の
    戻り路口に接続され、前記分配装置(1, 2)が、異なる温
    度レベルでの熱エネルギーのコンシューマに至る流路
    （71- 79')に至る流路（71- 79')が接続された複数の往
    路口を有し、加温された熱搬送媒体を供給されるコンシ
    ューマの一つが前記分配装置(1, 2)によって選択されう
    ることを特徴とする少なくとも一つの熱源内で加温され
    る熱搬送媒体を有するコンシューマへの熱エネルギー供
    給システム。
  2. 【請求項２】異なる温度レベルでの前記熱エネルギーの
    コンシューマは、直列に接続され、その結果、前記熱搬
    送媒体は各コンシューマ中を順次流れることを特徴とす
    る請求項１記載のシステム。
  3. 【請求項３】少なくとも一つの熱源は、太陽熱集熱器
    （A, B) であることを特徴とする請求項１及び２記載の
    システム。
  4. 【請求項４】少なくとも一つの熱源は、環境集熱器及び
    或いは地下貯蔵装置その他であることを特徴とする請求
    項１乃至３記載のシステム。
  5. 【請求項５】少なくとも二つの太陽熱集熱器（A, B)
    は、異なる方向に向けられて設けられていることを特徴
    とする請求項３記載のシステム。
  6. 【請求項６】少なくとも一つの熱源は、ヒートポンプ(8
    )より成ることを特徴とする請求項１乃至５記載のシス
    テム。
  7. 【請求項７】低温度レベルのコンシューマからの戻り流
    路（75a- 79a) は、集合装置（6 ）の戻り路口に接続さ
    れ、この集合装置（6 ）は、前記ヒートポンプ（8 ）の
    戻り路口に接続される単一の出路（60）と一体化されて
    いる請求項１乃至６記載のシステムにおいて、戻り路が
    前記ヒートポンプに接続された前記コンシューマは、前
    記集合装置（6 ）によって選択されることを特徴とする
    システム。
  8. 【請求項８】低温度レベルの熱エネルギーのコンシュー
    マの戻り路は、前記集合装置（6 ）を介して前記ヒート
    ポンプの蒸発器（81）に接続され、高温度レベルの熱エ
    ネルギーのコンシューマの戻り路は、他の集合装置（6
    ）を介して前記ヒートポンプ（8 ）の凝縮器（84）に
    接続されたことを特徴とする請求項５及び６記載のシス
    テム。
  9. 【請求項９】前記ヒートポンプ（8 ）の往路口は、前記
    分配装置（1, 2）とは他の分配装置（3 ）の戻り路口に
    接続され、この分配装置（3 ）には、高温度レベルのコ
    ンシューマに至る複数の往路口が一体化されており、前
    記ヒートポンプ（8 ）からの熱搬送媒体が供給される前
    記コンシューマの一つが前記分配装置（1, 2）とは異な
    る他のこの分配装置（3 ）によって選択されることを特
    徴とする請求項１乃至８項記載のシステム。
  10. 【請求項１０】蒸発器（81）、圧縮機（83）及び凝縮器
    （84）より成るヒートポンプ（8 ）を有し、前記蒸発器
    （81）に放熱用の負の熱エネルギーのためのコンシュー
    マ（9 ）が接続されていることを特徴とする請求項９記
    載のシステム。
  11. 【請求項１１】前記負の熱エネルギーコンシューマ（9
    ）の戻り流路（90）が他の分配装置（4 ）の戻り路口
    に接続され、この分配装置（4 ）の往路口は、低温度レ
    ベルのコンシューマに接続され、前記放熱用の負の熱エ
    ネルギーコンシューマ（9 ）で加温された熱搬送媒体が
    供給される複数のコンシューマの内の一つのコンシュー
    マがこの分配装置（4 ）によって選択されることを特徴
    とする請求項１０記載のシステム。
  12. 【請求項１２】前記放熱用の負の熱エネルギーコンシュ
    ーマ（9 ）の戻り路は、混合弁（85）に接続され、前記
    集熱器（A, B) 及び前記ヒートポンプ（8 ）の蒸発器
    （81）に至ることを特徴とする請求項１１記載のシステ
    ム。
  13. 【請求項１３】熱源(A )からの熱搬送媒体の入流路にた
    いする少なくとも一つの入口導管（101 ）及び異なった
    温度レベルの熱のコンシューマ用の流路に対する複数の
    出口導管（105, 107）が一体化されたハウジング（100
    ）を有し、前記入口導管（101 ）と前記出口導管（10
    5, 107）との間に、前記複数の出口導管（105, 107）の
    一つを選択する制御装置を有する少なくとも一つの分配
    装置（110,130, 140 ）を備えたことを特徴とする請求
    項１乃至１２のいずれか一つに記載のシステム用の分配
    装置。
  14. 【請求項１４】熱エネルギーのコンシューマからの戻り
    流路を接続するための複数の入口導管（107 ）と熱搬送
    媒体のヒートポンプ（8 ）への入流路用の出口導管（16
    0A) を有するハウジング（100 ）を備え、複数の入口導
    管（105, 107）と出口導管（160A）との間に、制御装置
    を有する少なくとも一つの集合装置（150, 160）を有
    し、前記ヒートポンプ（8 ）に熱搬送媒体を供給する複
    数の前記入口導管（105, 107）の一つが前記制御装置に
    よって選択されることを特徴とする請求項１乃至１２の
    いずれか一つに記載のシステムの集合装置。
  15. 【請求項１５】前記制御装置は、孔（113, 166）を有し
    制御モータ（116, 166）によって回転するディスク（11
    2, 162）より構成され、複数の前記入口導管（103, 12
    5）の一つが制御装置によって選択されることを特徴と
    する請求項１３乃至１４のいずれか一つに記載の分配装
    置或いは集合装置。
  16. 【請求項１６】少なくとも熱源（A, B, 8)からの加温さ
    れた熱搬送媒体を搬入供給し熱エネルギーのコンシュー
    マに熱搬送媒体を搬送するための接続具（101,102）を
    有するハウジングを備え、少なくとも一つの分配装置
    （110, 120, 130,140）が熱搬送媒体を供給しまた取り
    出すための接続具間に配置され、複数のコンシューマの
    一つに加温された熱搬送媒体が供給されるために熱搬送
    媒体を通す導管（103, 123, 125 ）が分配装置によって
    選択されることを特徴とする加温された熱搬送媒体のコ
    ンシューマへの供給を制御するための装置。
  17. 【請求項１７】前記ハウジング（100 ）内に、往路口に
    ヒートポンプ（8 ）が接続される少なくとも一つの集合
    装置（150, 160）が、設けられた請求項１６に記載の装
    置。
  18. 【請求項１８】前記ハウジング（100 ）が、導管（104,
    106, 122, 124）及び接続用孔（103, 105, 107, 123,
    125 ）によって互いに接続されるとともに熱源（A, B,
    8 ）及び熱エネルギー、負の熱エネルギーを消費するコ
    ンシューマと互いに接続される四つの分配装置（110, 1
    20, 130, 140）と二つの集合装置（150,160）を包含
    し、前記分配装置（110, 120, 130, 140）及び前記集合
    装置（150,160）によって前記熱源（A, B, 8)から前記
    コンシューマへの熱搬送媒体での熱エネルギー及び負の
    熱エネルギーの供給が制御されることを特徴とする請求
    項１６乃至１７の一つに記載の装置。
  19. 【請求項１９】前記ディスク（112, 132, 162 ）には、
    制御シリンダー（112', 132', 162'）が割り当てられ、
    前記ディスクは回転した後、前記制御シリンダーによっ
    て選択された入口導管（103, 123, 125 ）を封じる様に
    して接続されることを特徴とする請求項１５に記載の分
    配装置或いは集合装置。
JP31376495A 1994-11-08 1995-11-08 コンシューマへの熱エネルギー供給システム Pending JPH09101062A (ja)

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