地下热交换器及包括其的空调系统技术方案

本发明专利技术公开了一种地下热交换器及包括其的空调系统。传热管（１２）形成为从外管（１１）的顶部延伸，并在该外管（１１）的底部折弯而回到该顶部，并且所述传热管（１２）配置为该传热管（１２）中的至少一部分接触所述外管（１１）的内周面。还有，所述传热管（１２）构成为：能够使制冷剂在制热运转中流经该传热管（１２）内部的方向与制冷剂在制冷运转中流经该传热管（１２）内部的方向相反。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】
本专利技术涉及一种在被热交换流体与地下土壤之间进行热交换的地下热交换器。
技术介绍
迄今为止，在被热交换流体与地下土壤之间进行热交换的地下热交换器已为人所知。作为这种地下热交换器的结构已为人所知的有在被热交换流体与土壤之间经由发生相位变化的载热体进行热交换的结构。具体而言，例如专利文献1所公开的那样，容纳有载热体的管道埋设在地下，并设置有被热交换流体所流经的热交换器，以让被热交换流体与容纳在管道内且因地热而蒸发的载热体进行热交换。由此，已在埋设于地下的所述管道内蒸发的载热体的热通过所述热交换器传给被热交换流体，再在该被热交换流体所流经的回路中被用作制热的热源。专利文献1 国际公开第W02004/111559号小册子
技术实现思路
-专利技术要解决的技术问题-在有些情况下，作为使用地下热交换器的空调系统的结构会要求下述结构，即不但如上所述将地热用作制热的热源，而且能够进行向地下土壤放热的制冷运转的结构。还有，在上述被热交换流体经由发生相位变化的载热体与地下土壤进行热交换的结构下，在在制热运转中起到蒸发器的作用且在制冷运转中起到冷凝器的作用的热交换器内，载热体重复进行蒸发和冷凝。也就是说，在制热运转中，热交换器的载热体重复进行在接触被热交换流体所流经的传热管而冷凝后因地热而蒸发的循环，另一方面，在制冷运转中，热交换器的载热体重复进行在因地热而冷凝后接触被热交换流体所流经的传热管而蒸发的循环。因此，当使用埋设在地下的热交换器进行制热运转和制冷运转时，能够想到构成下述结构，即在埋设于地下的外管内设置制热运转用传热管和制冷运转用传热管，构成为根据运转状态切换被热交换流体所流经的传热管，并且在所述外管内的上侧配置制热运转用传热管，在所述外管内的下侧配置制冷运转用传热管。通过构成为下述结构，则载热体在制热运转中在传热管的表面上冷凝，一边向下方移动，一边因地热而蒸发，回到上方，另一方面，载热体在制冷运转中在传热管的表面上蒸发，一边向上方移动，一边因地热而冷凝， 回到下方。因此，能够使载热体在外管内高效地循环。然而，在如上所述在热交换器内设置制热运转用传热管和制冷运转用传热管的结构下，因为能够确保热交换性能的范围有限，所以热交换效率不高。若要确保制热性能和制冷性能，就需要使各根传热管具有一定程度的长度，会导致热交换器的整体长度增长。而且，与专门用于制热或专门用于制冷的热交换器相比传热管数量需要加倍，因而成本会随之增尚ο本专利技术正是鉴于上述各点而完成的。其目的在于在被热交换流体所流经的传热管插入外管内并且载热体封入该外管内的地下热交换器中，以成本较低的结构实现被热交换流体在制冷运转时及制热运转时都能够与地下土壤高效地进行热交换的结构。-用以解决技术问题的技术方案-为达成所述目的，在本专利技术所涉及的地下热交换器10中，将传热管12形成为位于外管U的整个长度方向上，并将该传热管12配置为该传热管12的至少一部分接触该外管 11的内周面，而且使被热交换流体在制热运转中流经一根传热管12内的方向与所述被热交换流体在制冷运转中流经该一根传热管12内的方向相反。具体而言，第一方面的专利技术以下述地下热交换器为对象，即该地下热交换器包括外管11、传热管12及载热体13，该外管11竖着埋设在地下，该传热管12插入该外管11内， 被热交换流体流经该传热管12的内部，该载热体13封入所述外管11内，该地下热交换器利用该载热体13的相位变化使所述被热交换流体与土壤进行热交换。所述传热管12形成为从所述外管11的顶部延伸，并在该外管11的底部折弯而回到该顶部，并且所述传热管12配置为该传热管12中位于所述外管11内的至少一部分接触该外管11的内周面，所述传热管12构成为能够使所述被热交换流体在制热运转中流经该传热管12内部的方向与所述被热交换流体在制冷运转中流经该传热管12内部的方向相反。根据所述结构，被热交换流体在制热运转时及制冷运转时流经竖着埋设在地下的外管11内的传热管12中，地下热交换器10在制热运转中起到蒸发器的作用，在制冷运转中起到冷凝器的作用。在所述外管11内，因为传热管12形成为从该外管11的顶部延伸， 在该外管U的底部折弯而回到该顶部，并且该传热管12的至少一部分接触所述外管11的内周面，所以在制热运转及制冷运转中都能够使载热体13在外管11内高效地循环。也就是说，根据所述传热管12的结构，在制热运转中已在传热管12的表面上冷凝的载热体13 重复进行下述循环，即顺着该传热管12的外表面流到外管11的内周面上，再在该外管11 的内周面上因地热而蒸发。另一方面，根据所述传热管12的结构，在制冷运转中已在传热管12的表面上蒸发的载热体13重复进行下述循环，即在该外管11的内周面上因地热而冷凝，再向传热管12的表面移动。因此，在该外管11内，在所述外管11的整个长度方向上都能够使载热体13高效地循环。因此，根据所述结构，因为能够在制热运转及制冷运转中都用一根传热管12使载热体13在外管11内高效地循环，所以能够以低成本实现在制热运转及制冷运转中都能够使被热交换流体与地下土壤高效地进行热交换的结构。而且，通过构成为所述结构，则能够将地下热交换器内部的结构简化，因此能够在长度方向上分割所述地下热交换器进行单元化，也能够将地下热交换器内划分为多个空间。由此，能够谋求使地下热交换器的性能均勻化，降低制造成本，将当地施工简化。在所述结构下，所述传热管12的从所述外管11的顶部到底部为止的第一主体部 12d和从该底部到该顶部为止的第二主体部12e中的至少一个主体部形成为螺旋状，并且该螺旋状的部分配置为接触所述外管11的内周面(第二方面的专利技术)。如上所述，通过将所述外管11的从顶部到底部为止的第一主体部12d和从该底部到该顶部为止的第二主体部12e中的至少一个主体部设定为螺旋状，则能够增大传热管12 在外管11内的表面积。因此，能够在传热管12内的被热交换流体与地下土壤之间经由载热体13高效地进行热交换。还有，优选在所述外管11的内周面形成有沿该外管11的圆周方向延伸的槽 Ila(第三方面的专利技术)。这么一来，因为能够在形成于该外管11的内周面上的槽Ila内承接在制热运转中已在传热管12的表面上冷凝而移动到外管11的内周面上的载热体13、以及在制冷运转中已在外管11的内周面上冷凝的载热体13，并使该载热体13沿圆周方向移动，所以能够防止该载热体13向外管11的下部流下。因此，能够在所述外管11内使载热体13高效地循环，所以能够在传热管12内的被热交换流体与土壤之间经由载热体13更高效地进行热交换。还有，优选在所述传热管12的外周面形成有沿该传热管12的圆周方向延伸的槽 12f (第四方面的专利技术)。这么一来，因为已冷凝的载热体13被承接到形成于传热管12的外周面上的槽12f内，并且沿该传热管12的圆周方向移动，所以能够更为可靠地防止该载热体13在该传热管12的外周面上向下方流下。因此，通过与所述第三方面的专利技术的结构组合使用，则能够更为可靠地防止载热体13向外管11的下部流下，能够在外管11内使载热体13更高效地循环。再说，优选所述外管11埋设在地下，使得该外管11的长边方向成为铅垂方向，所述槽lla、12f形成为沿水平方向延伸(第五方面的专利技术)。这么一来本文档来自技高网...

【技术保护点】
１．一种地下热交换器，该地下热交换器包括外管（１１）、传热管（１２）及载热体（１３），该外管（１１）竖着埋设在地下，该传热管（１２）插入该外管（１１）内，被热交换流体流经该传热管（１２）的内部，该载热体（１３）封入所述外管（１１）内，该地下热交换器利用该载热体（１３）的相位变化使所述被热交换流体与土壤进行热交换，其特征在于：所述传热管（１２）形成为从所述外管（１１）的顶部延伸，并在该外管（１１）的底部折弯而回到该顶部，并且所述传热管（１２）配置为该传热管（１２）中位于所述外管（１１）内的至少一部分接触该外管（１１）的内周面，所述传热管（１２）构成为：能够使所述被热交换流体在制热运转中流经该传热管（１２）内部的方向与所述被热交换流体在制冷运转中流经该传热管（１２）内部的方向相反。

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】...

【专利技术属性】
技术研发人员：浅井英明，
申请(专利权)人：大金工业株式会社，
类型：发明
国别省市：JP