(57)【要約】【課題】地中熱交換器を利用して室内の空調を行う空調システムにおいて、できるだけ地中の土壌温度の低下を抑え、暖房運転時の暖房能力を確保する。【解決手段】熱媒体を貯留する第２熱媒体室（25）が形成された貯留タンク（20）と、太陽熱集熱器（21）の集熱部（28）とその集熱部（28）から熱が与えられる第３熱媒体室（29）と、地中熱交換器（10〜13）と貯留タンク（20）と第３熱媒体室（29）との順に接続して第１熱媒体室（17）の熱媒体を第２熱媒体室（25）を経て第３熱媒体室（29）へ供給する往管（23）と、地中熱交換器（10〜13）と第３熱媒体室（29）とを接続して第３熱媒体室（29）の熱媒体を第１熱媒体室（17）へ戻す復管（24）とを空調システム（1）に設ける。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
蒸気圧縮式の冷凍サイクルを行う冷媒回路（2）と、
上記冷媒回路（2）に接続された内管（14）と、該内管（14）を収容するとともに地中に埋設された外管（15）と、該外管（15）及び内管（14）の間に形成されるとともに熱媒体を収容する第１熱媒体室（17）とを有し、上記外管（15）を介して地中の土壌及び上記第１熱媒体室（17）の熱媒体が熱交換するとともに上記内管（14）を介して上記第１熱媒体室（17）の熱媒体及び上記冷媒回路（2）の冷媒が熱交換する二重管式の地中熱交換器（10〜13）とを備えた空調システムであって、
熱媒体を貯留する第２熱媒体室（25）が形成された貯留タンク（20）と、
加熱源（28）と該加熱源（28）から熱が与えられる第３熱媒体室（29）と、
上記地中熱交換器（10〜13）と上記貯留タンク（20）と上記第３熱媒体室（29）との順に接続して第１熱媒体室（17）の熱媒体を第２熱媒体室（25）を経て第３熱媒体室（29）へ供給する往管（23）と、
上記地中熱交換器（10〜13）と上記第３熱媒体室（29）とを接続して第３熱媒体室（29）の熱媒体を第１熱媒体室（17）へ戻す復管（24）とを備えていることを特徴とする空調システム。
【請求項２】
請求項１において、
上記貯留タンク（20）の動作状態を切り換える第１切換手段（SV1,SV2）を備え、
上記第１切換手段（SV1,SV2）は、上記第２熱媒体室（25）に上記第１熱媒体室（17）の熱媒体を貯留する貯留動作と上記第２熱媒体室（25）から第３熱媒体室（29）へ熱媒体を供給する供給動作とに切換可能に構成されていることを特徴とする空調システム。
【請求項３】
請求項２において、
上記貯留タンク（20）の第２熱媒体室（25）は、第３熱媒体室（29）よりも高所に配置される一方、
上記第２熱媒体室（25）及び上記第３熱媒体室（29）の熱媒体の圧力を均一化する均圧ライン（32）と該均圧ライン（32）を開閉する均圧弁（SV8）とを備え、
上記均圧弁（SV8）は、上記貯留タンク（20）の貯留動作時に閉設定となり、上記貯留タンク（20）の供給動作時に開設定となるように構成されていることを特徴とする空調システム。
【請求項４】
請求項２において、
上記往管（23）には、第２熱媒体室（25）から第３熱媒体室（29）へ熱媒体を供給する供給ポンプ（33）が接続されていることを特徴とする空調システム。
【請求項５】
請求項１から４の何れか１つにおいて、
上記地中熱交換器（10〜13）の動作状態を切り換える第２切換手段（SV4〜SV7）を備え、
上記第２切換手段（SV4〜SV7）は、上記第１熱媒体室（17）における熱媒体の流出入を許可するとともに上記内管（14）へ冷媒回路（2）の冷媒が流れるのを禁止する蓄熱状態と、
上記第１熱媒体室（17）における熱媒体の流出入を禁止するとともに上記内管（14）へ冷媒回路（2）の冷媒が流れるのを許可する利用状態と、
上記第１熱媒体室（17）における熱媒体の流出入を許可するとともに上記内管（14）へ冷媒回路（2）の冷媒が流れるのを許可する蓄熱利用状態とに選択的に切り換えることができるように構成されていることを特徴とする空調システム。
【請求項６】
請求項５において、
上記地中熱交換器（10〜13）は、地中に複数埋設され、
上記第２切換手段（SV4〜SV7）は、上記地中熱交換器（10〜13）の動作状態を各地中熱交換器（10〜13）ごとに切り換えることが可能に構成されていることを特徴とする空調システム。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、地中熱交換器を利用して室内の空調を行う空調システムに関するものである。
【背景技術】
【０００２】
従来より、蒸気圧縮式の冷凍サイクルを行う冷媒回路を備えた空調システムが知られている。そして、特許文献１には、この冷凍サイクルの熱源として地中熱を利用した空調システムが開示されている。
【０００３】
特許文献１の空調システムは、内管と外管とを有する地中熱交換器を備えている。
【０００４】
上記内管は、その両端が閉塞されて内部に熱媒体が封入されている。そして、その内管の一部は地中に埋設され、残りは地上に露出している。一方、上記外管は、地上に露出した部分の内管の外周面を覆うように該内管の外側に挿入されている。そして、上記外管の上側と下側に設けられた開口部には上記冷媒回路が接続されており、上記冷媒回路の冷媒が該外管の内側を内管の外周面に接触しながら流れるようになっている。
【０００５】
この地中熱交換器において、上記内管に封入されて地中の土壌温度と平衡状態にある熱媒体よりも低い温度の冷媒が外管を流れると、その熱媒体と冷媒とが熱交換して該熱媒体が内管の内周面で凝縮するとともに、その凝縮熱で外管を流れる冷媒が加熱される。凝縮して液化した熱媒体は内管内を下降する。上記内管の下方部分では、地中の土壌と液化した熱媒体とが熱交換して該熱媒体が地中温度と平衡な蒸気圧になるように蒸発をする。この蒸発した熱媒体は内管内を上昇し、上記内管の上方部分で冷媒回路の冷媒と熱交換して再び凝縮する。
【０００６】
このように、上記内管の熱媒体が凝縮と蒸発とを繰り返すことで、地中の熱で連続的に冷媒回路の冷媒が加熱される。そして、この加熱された冷媒を利用して空調システムの冷媒回路が冷凍サイクルを行い、室内を暖房する。
【特許文献１】国際公開第ＷＯ２００４／１１１５５９号パンフレット
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
しかしながら、この空調システムは、熱源として地中熱を利用するため、運転時間の経過に伴って、地中の土壌温度が徐々に低下する。そして、この土壌温度の低下により、地中熱交換器の熱交換量が小さくなり、空調システムの空調能力がダウンしてしまうという問題がある。
【０００８】
本発明は、かかる点に鑑みてなされたものであり、その目的は、地中熱交換器を利用して室内の空調を行う空調システムにおいて、できるだけ地中の土壌温度の低下を抑え、暖房運転時の暖房能力を確保することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００９】
第１の発明は、蒸気圧縮式の冷凍サイクルを行う冷媒回路（2）と、上記冷媒回路（2）に接続された内管（14）と、該内管（14）を収容するとともに地中に埋設された外管（15）と、該外管（15）及び内管（14）の間に形成されるとともに熱媒体を収容する第１熱媒体室（17）とを有し、上記外管（15）を介して地中の土壌及び上記第１熱媒体室（17）の熱媒体が熱交換するとともに上記内管（14）を介して上記第１熱媒体室（17）の熱媒体及び上記冷媒回路（2）の冷媒が熱交換する二重管式の地中熱交換器（10〜13）とを備えた空調システムを前提としている。
【００１０】
そして、上記空調システム（1）は、上記熱媒体を貯留する第２熱媒体室（25）が形成された貯留タンク（20）と、加熱源（28）と該加熱源（28）から熱が与えられる第３熱媒体室（29）と、上記地中熱交換器（10〜13）と上記貯留タンク（20）と上記第３熱媒体室（29）との順に接続して第１熱媒体室（17）の熱媒体を第２熱媒体室（25）を経て第３熱媒体室（29）へ供給する往管（23）と、上記地中熱交換器（10〜13）と上記第３熱媒体室（29）とを接続して第３熱媒体室（29）の熱媒体を第１熱媒体室（17）へ戻す復管（24）とを備えていることを特徴としている。
【００１１】
第１の発明では、外気温度が地中の土壌温度よりも低くなると、その温度差による自然対流で上記地中熱交換器（10〜13）の第１熱媒体室（17）に収容された液状の熱媒体が上記往管（23）を経て上記貯留タンク（20）へ吸い上げられる。上記貯留タンク（20）に吸い上げられた液状の熱媒体は、該貯留タンク（20）の第２熱媒体室（25）に一時的に貯留された後で上記往管（23）を経て上記第３熱媒体室（29）へ流れる。上記第３熱媒体室（29）へ流れた液状の熱媒体は、上記加熱源（28）で地中の土壌よりも高い温度になるまで加熱される。このとき、液状の熱媒体の一部が気化する。
【００１２】
そして、上記第３熱媒体室（29）で地中の土壌よりも高い温度になったガス状の熱媒体が、上記復管（24）を経て上記第１熱媒体室（17）に戻る。上記第１熱媒体室（17）に戻ったガス状の熱媒体は、上記地中熱交換器（10〜13）の外管（15）を介して地中の土壌に放熱して凝縮する。この凝縮熱が地中の土壌に蓄熱されて、土壌温度が上昇する。一方、この凝縮により液化した熱媒体は、再び自然対流で上記貯留タンク（20）へ吸い上げられる。
【００１３】
このように、上記熱媒体が相変化を伴いながら、第１熱媒体室（17）と第２熱媒体室（25）と第３熱媒体室（29）との間を循環することにより、上記加熱源（28）の熱を地中の土壌に蓄熱する。
【００１４】
第２の発明は、第１の発明において、上記貯留タンク（20）の動作状態を切り換える第１切換手段（SV1,SV2）を備え、上記第１切換手段（SV1,SV2）は、上記第２熱媒体室（25）に上記第１熱媒体室（17）の熱媒体を貯留する貯留動作と上記第２熱媒体室（25）から第３熱媒体室（29）へ熱媒体を供給する供給動作とに切換可能に構成されていることを特徴としている。
【００１５】
ここで、第１の発明で述べたように、上記熱媒体は、自然対流で第１熱媒体室（17）から第２熱媒体室（25）へ吸い上げられる。この間に上記熱媒体の温度は徐々に低下する。そして、上記第２熱媒体室（25）における熱媒体の温度は、外気温度に近い値になっている。一方、上記第３熱媒体室（29）の熱媒体は、加熱源（28）で加熱されて蒸発し、該第３熱媒体室（29）における熱媒体の蒸気圧は第２熱媒体室（25）の圧力よりも高いと考えられる。
【００１６】
この状態で、上記貯留タンク（20）に上記第１熱媒体室（17）の熱媒体を貯留しながら、上記第２熱媒体室（25）から第３熱媒体室（29）へ熱媒体を供給しようとすると、第１熱媒体室（17）と第２熱媒体室（25）との間、及び第２熱媒体室（25）と第３熱媒体室（29）との間を連通しなければならない。しかしながら、こうしてしまうと、圧力差で上記第３熱媒体室（29）の熱媒体が上記第２熱媒体室（25）へ逆流してしまう。この結果、上記第２熱媒体室（25）の低温度の熱媒体が第３熱媒体室（29）へ流れなくなることが考えられる。
【００１７】
第２の発明では、上記貯留タンク（20）において、貯留動作で上記第２熱媒体室（25）に熱媒体を貯留した後で、貯留動作から供給動作へ切り換えることで、上記貯留動作で上記第２熱媒体室（25）に貯留した低温度の熱媒体を、上記供給動作で確実に第３熱媒体室（29）へ流すことができるようになる。
【００１８】
例えば、まず、上記第１切換手段（SV1,SV2）で上記貯留タンク（20）の動作状態を貯留動作に切り換える。このとき、この第１切換手段（SV1,SV2）の切換動作により、第１熱媒体室（17）と第２熱媒体室（25）との間が連通し、第２熱媒体室（25）と第３熱媒体室（29）との間が閉鎖されるものとする。この貯留動作時には、第１熱媒体室（17）の熱媒体が自然循環により第２熱媒体室（25）へ吸い上げられて貯留される。
【００１９】
次に、上記第１切換手段（SV1,SV2）で上記貯留タンク（20）の動作状態を貯留動作から供給動作へ切り換える。このとき、この第１切換手段（SV1,SV2）の切換動作により、上記貯留動作時とは逆に、第１熱媒体室（17）と第２熱媒体室（25）との間が閉鎖され、第２熱媒体室（25）と第３熱媒体室（29）との間が連通するものとする。この供給動作時には、上記貯留動作時に第２熱媒体室（25）に貯留された熱媒体が第３熱媒体室（29）へ供給される。
【００２０】
そして、上記第２熱媒体室（25）の熱媒体の量がある程度まで減少したら、第１切換手段（SV1,SV2）により上記貯留タンク（20）の動作状態を供給動作から貯留動作へ切り換える。すると、第１熱媒体室（17）の熱媒体が、再び自然循環により第２熱媒体室（25）へ吸い上げられて貯留される。
【００２１】
このように、上記第１切換手段（SV1,SV2）で貯留動作と供給動作とを交互に切り換えることにより、上記第３熱媒体室（29）における高温度の熱媒体を上記第２熱媒体室（25）へ逆流させないようにしつつ、上記第２熱媒体室（25）の低温度の熱媒体を第３熱媒体室（29）へ供給する。
【００２２】
第３の発明は、第２の発明において、上記貯留タンク（20）の第２熱媒体室（25）は、第３熱媒体室（29）よりも高所に配置される一方、上記第２熱媒体室（25）及び上記第３熱媒体室（29）の熱媒体の圧力を均一化する均圧ライン（32）と該均圧ライン（32）を開閉する均圧弁（SV8）とを備え、上記均圧弁（SV8）は、上記貯留タンク（20）の貯留動作時に閉設定となり、上記貯留タンク（20）の供給動作時に開設定となるように構成されていることを特徴としている。
【００２３】
第３の発明では、上記第１切換手段（SV1,SV2）で貯留タンク（20）の動作状態が貯留動作から供給動作へ切り換わると同時に均圧弁（SV8）が開く。すると、第２熱媒体室（25）と第３熱媒体室（29）とが上記均圧ライン（32）で連通し、第２熱媒体室（25）及び第３熱媒体室（29）の圧力が均一化する。
【００２４】
ここで、上記貯留タンク（20）の第２熱媒体室（25）は、上記第３熱媒体室（29）よりも上方に設置されているので、第２熱媒体室（25）及び第３熱媒体室（29）の圧力が均一化すると、第２熱媒体室（25）の熱媒体は、ヘッド差で第３熱媒体室（29）へ流れるようになる。
【００２５】
一方、第１切換手段（SV1,SV2）で貯留タンク（20）の動作状態が供給動作から貯留動作へ切り換わると同時に均圧弁（SV8）が閉じる。こうすることで、上記第２熱媒体室（25）の熱媒体が上記均圧ライン（32）を経て上記第３熱媒体室（29）へ洩れることがなくなる。
【００２６】
第４の発明は、第２の発明において、上記往管（23）には、第２熱媒体室（25）から第３熱媒体室（29）へ熱媒体を供給する供給ポンプ（33）が接続されていることを特徴としている。
【００２７】
第４の発明では、上記供給ポンプ（33）を用いることで第２熱媒体室（25）の熱媒体を強制的に第３熱媒体室（29）へ供給できるようになる。例えば、上記貯留タンク（20）の第２熱媒体室（25）が第３熱媒体室（29）よりも低い場所に設置されていて、第２熱媒体室（25）の熱媒体をヘッド差で第３熱媒体室（29）へ流すことができない場合でも、上記供給ポンプ（33）により、第２熱媒体室（25）の熱媒体を強制的に第３熱媒体室（29）へ供給できる。
【００２８】
第５の発明は、第１から第４の何れか１つの発明において、上記地中熱交換器（10〜13）の動作状態を切り換える第２切換手段（SV4〜SV7）を備え、上記第２切換手段（SV4〜SV7）は、上記第１熱媒体室（17）における熱媒体の流出入を許可するとともに上記内管（14）へ冷媒回路（2）の冷媒が流れるのを禁止する蓄熱状態と、上記第１熱媒体室（17）における熱媒体の流出入を禁止するとともに上記内管（14）へ冷媒回路（2）の冷媒が流れるのを許可する利用状態と、上記第１熱媒体室（17）における熱媒体の流出入を許可するとともに上記内管（14）へ冷媒回路（2）の冷媒が流れるのを許可する蓄熱利用状態とに選択的に切り換えることができるように構成されていることを特徴としている。
【００２９】
第５の発明では、上記地中熱交換器（10〜13）の動作状態を蓄熱状態に切り換えると、上記第３熱媒体室（29）からガス状の熱媒体が第１熱媒体室（17）へ供給されるようになる。そして、そのガス状態の熱媒体は、上記地中熱交換器（10〜13）の外管（15）を介して地中の土壌に放熱して凝縮する。
【００３０】
又、上記地中熱交換器（10〜13）の動作状態を利用状態に切り換えると、上記地中熱交換器（10〜13）の第１熱媒体室（17）で熱媒体が凝縮と蒸発とを繰り返すようになり、この相変化する熱媒体を介して地中の土壌と冷媒回路（2）の冷媒とが熱交換する。
【００３１】
又、上記地中熱交換器（10〜13）の動作状態を蓄熱利用状態に切り換えると、上記第３熱媒体室（29）からガス状の熱媒体が第１熱媒体室（17）へ供給されるようになる。そして、そのガス状態の熱媒体は、上記地中熱交換器（10〜13）の外管（15）を介して地中の土壌に放熱して凝縮する一方、上記地中熱交換器（10〜13）の内管（14）を介して冷媒に放熱して凝縮する。
【００３２】
第６の発明は、第５の発明において、上記地中熱交換器（10〜13）は、地中に複数埋設され、上記第２切換手段（SV4〜SV7）は、上記地中熱交換器（10〜13）の動作状態を各地中熱交換器（10〜13）ごとに切り換えることが可能に構成されていることを特徴としている。
【００３３】
第６の発明では、例えば、複数の地中熱交換器（10〜13）を第１と第２のグループに分けて、各グループ単位で地中熱交換器（10〜13）の動作状態を設定する。そして、第１グループと第２グループとの間で地中熱交換器（10〜13）の動作状態を交互に切り換えるようにする。こうすることで、空調システム（1）が、見かけ上、空調システム（1）が地中熱交換器（10〜13）の２つの動作状態を同時に継続しているようになる。
【００３４】
尚、複数の地中熱交換器（10〜13）を第１、第２，及び第３のグループに分けて、各グループ間で蓄熱状態と利用状態と蓄熱利用状態とをローテーションさせてもよい。こうすると、見かけ上、空調システム（1）が地中熱交換器（10〜13）の３つの動作状態を同時に継続しているようになる。
【発明の効果】
【００３５】
本発明によれば、上記熱媒体が相変化を伴いながら、第１熱媒体室（17）と第２熱媒体室（25）と第３熱媒体室（29）との間を循環することにより、上記加熱源（28）の熱が地中の土壌に蓄熱される。そして、この蓄熱により土壌の温度を強制的に上げることができる。例えば、上記空調システム（1）で室内の暖房運転を行った結果、地中の土壌温度が所望の暖房能力を確保することが困難な温度まで下がった場合には、上記熱媒体を循環させることにより、強制的に土壌温度を所望の暖房能力を確保することが可能な温度まで回復することができる。これにより、地中の土壌温度の低下が抑えられ、上記空調システム（1）における暖房運転時の暖房能力を確保することができる。
【００３６】
また、上記第２の発明によれば、上記第１切換手段（SV1,SV2）により、上記貯留タンク（20）の動作状態を貯留動作と供給動作とに切り換えることができる。そして、上記貯留動作で上記第２熱媒体室（25）に貯留した低温度の熱媒体を、上記供給動作で確実に第３熱媒体室（29）へ流すことができる。これにより、熱媒体が第１熱媒体室（17）と第２熱媒体室（25）と第３熱媒体室（29）との間を確実に循環できるようになり、この熱媒体の循環により上記加熱源（28）の熱を確実に地中の土壌へ放出することができる。
【００３７】
また、上記第３の発明によれば、上記貯留タンク（20）の供給動作時に、第２熱媒体室（25）と第３熱媒体室（29）との間のヘッド差を利用して、第２熱媒体室（25）の熱媒体を第３熱媒体室（29）へ流すことができる。これにより、熱媒体が第１熱媒体室（17）と第２熱媒体室（25）と第３熱媒体室（29）との間を確実に循環できるようになり、この熱媒体の循環により上記加熱源（28）の熱を確実に地中の土壌へ放出することができる。
【００３８】
また、上記第４の発明によれば、第２熱媒体室（25）の熱媒体をヘッド差で第３熱媒体室（29）へ流すことができない場合でも、上記供給ポンプ（33）を用いることで第２熱媒体室（25）の熱媒体を第３熱媒体室（29）へ供給することができる。これにより、熱媒体が第１熱媒体室（17）と第２熱媒体室（25）と第３熱媒体室（29）との間を確実に循環できるようになり、この熱媒体の循環により上記加熱源（28）の熱を確実に地中の土壌へ放出することができる。
【００３９】
また、上記第５の発明によれば、上記地中熱交換器（10〜13）の動作状態を、必要に応じて蓄熱状態、利用状態、又は蓄熱利用状態に選択的に切り換えることができる。例えば、地中の土壌温度が、空調システム（1）における所望の暖房能力を確保することが困難な温度まで下がった場合には、上記地中熱交換器（10〜13）の動作状態を蓄熱状態に切り換える。こうすることで、土壌温度を所望の暖房能力を確保することが可能な温度まで強制的に回復させることができる。
【００４０】
又、地中の土壌温度が所望の暖房能力を確保するのに必要な温度以上のときには、上記地中熱交換器（10〜13）の動作状態を利用状態に切り換える。こうすることで、空調システム（1）の暖房能力を確実に確保することができる。
【００４１】
又、空調システム（1）の暖房負荷が比較的に低いときには、上記地中熱交換器（10〜13）の動作状態を蓄熱利用状態に切り換える。。こうすることで、加熱源（28）の熱を地中の土壌に蓄熱しながら空調システム（1）の暖房運転を行うことができる。
【００４２】
また、上記第６の発明によれば、見かけ上、上記空調システム（1）が地中熱交換器（10〜13）の２つ又は３つの動作状態を同時に継続させることができる。例えば、複数の地中熱交換器（10〜13）を第１と第２のグループに分けて、第１グループを蓄熱状態に設定するとともに第２グループを利用状態に設定し、各グループ間で交互に切り換える。
【００４３】
こうすると、第１グループにおける蓄熱状態の地中熱交換器（10〜13）が土壌温度を強制的に回復させている間に、第２グループにおける利用状態の地中熱交換器（10〜13）が土壌の熱を利用する。その後、第１グループ周辺の土壌温度が回復したら、第１グループの地中熱交換器（10〜13）を利用状態に切り換えると同時に、第２グループの地中熱交換器（10〜13）を蓄熱状態に切り換える。こうすると、第１グループにおける利用状態の地中熱交換器（10〜13）が土壌の熱を利用している間に、第２グループにおける蓄熱状態の地中熱交換器（10〜13）が土壌温度を強制的に回復させる。
【００４４】
このように、各グループ間で交互に動作状態を切り換えることにより、空調システム（1）における暖房運転時の暖房能力を確実に確保することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００４５】
以下、本発明の実施形態を図面に基づいて詳細に説明する。
【００４６】
本実施形態の空調システムは、地中熱と太陽熱とを利用して室内を空調するものであり、例えば寒冷地に建てられた一般住宅等に設置されている。この空調システム（1）は、図１に示すように、冷媒回路（2）と熱媒体回路（3）とを備えている。上記冷媒回路（2）には二酸化炭素（以下、冷媒という。）が封入され、この冷媒が冷媒回路（2）を循環することにより、地中熱を熱源とする超臨界冷凍サイクルを行うように構成されている。又、上記熱媒体回路（3）にも二酸化炭素（以下、熱媒体という）が封入され、この熱媒体が熱媒体回路（3）を循環することにより、太陽熱を地中の土壌に蓄熱するように構成されている。
【００４７】
〈冷媒回路〉
上記冷媒回路（2）は、圧縮機（4）、膨張弁（5）、室内熱交換器（6）、四路切換弁（7）及び第１から第４までの地中熱交換器（10〜13）が冷媒配管で接続されてなる。尚、第１から第４までの地中熱交換器（10〜13）は互いに並列に配置されて地中に埋設されている。又、上記室内熱交換器（6）は室内に設置されている。
【００４８】
上記圧縮機（4）は全密閉型であって、該圧縮機（4）に電気的に接続されたインバータ（図示省略）により容量可変に構成されている。この圧縮機（4）は、吸入した冷媒を所定圧力まで圧縮して吐出するように構成されている。
【００４９】
上記室内熱交換器（6）は、図示は省略しているが、伝熱管が複数パスに配列されるとともに該伝熱管と直交して多数のアルミフィンが配置されたクロスフィン式のフィン・アンド・チューブ型熱交換器で構成されている。この室内熱交換器（6）の近傍には室内ファン（8）が設置されている。そして、上記伝熱管の管内側を冷媒が流れ、上記伝熱管の管外側にある上記アルミフィン間を上記室内ファン（8）から送られる室内空気が流れ、両者が熱交換を行うように構成されている。
【００５０】
上記膨張弁（5）は、開度可変の電動膨張弁によって構成されている。この膨張弁（5）の開度を変更することにより、該膨張弁（5）を流れる冷媒の減圧量が調整される。
【００５１】
上記四路切換弁（7）は４つのポートを有している。上記四路切換弁（7）の第１ポートが上記圧縮機（4）の吐出側に接続され、第２ポートが上記圧縮機（4）の吸入側に接続され、第３ポートが室内熱交換器（6）に接続され、第４ポートが第１合流管（9）の一端に接続されている。尚、この第１合流管（9）の他端は分岐して、第１から第４までの地中熱交換器（10〜13）に接続されている。
【００５２】
そして、第１ポートおよび第３ポートが互いに連通し且つ第２ポートおよび第４ポートが互いに連通する第１状態（図１に実線で示す状態）と、第１ポートおよび第４ポートが互いに連通し且つ第２ポートおよび第３ポートが互いに連通する第２状態（図１に破線で示す状態）とにそれぞれ切換可能となっている。そして、この四路切換弁（7）の切換動作によって冷媒の循環方向を可逆にすることができる。
【００５３】
上記各地中熱交換器（10〜13）は、図２に示すように、Ｕ字状の内管（14）と該内管（14）を収容する外管（15）とを有し、内管（14）の外周面と外管（15）の内周面とが互いに実質的に接触するように該内管（14）と該外管（15）とを配置した二重管式の熱交換器を構成する。ここで、実質的に接触している状態とは、上記外管（15）と上記内管（14）とが直接的に接触している状態と、液化した熱媒体を介して間接的に接触している状態とを含んでいる。
【００５４】
上記内管（14）は、その一方の管端が上記第１合流管（9）の分岐端に接続され、他方の管端が上記膨張弁（5）から延びて各地中熱交換器（10〜13）ごとに分岐した第２合流管（16）の分岐端に接続されている。
【００５５】
上記外管（15）は、その上下端が閉塞され、閉塞した外管（15）の内部には第１熱媒体室（17）が形成されている。この第１熱媒体室（17）に熱媒体が収容される。又、上記外管（15）の上部には、第１熱媒体室（17）の熱媒体を外部へ流出させるための流出開口部（18）と第１熱媒体室（17）へ熱媒体を流入させるための流入開口部（19）とがそれぞれ形成されている。
【００５６】
〈熱媒体回路〉
上記熱媒体回路（3）は、第１から第４までの地中熱交換器（10〜13）と貯留タンク（20）と太陽熱集熱器（21）とが往管（23）及び復管（24）で接続されてなる。尚、上記太陽熱集熱器（21）は地上に設置され、上記貯留タンク（20）は太陽熱集熱器（21）よりも高所に設置されている。
【００５７】
上記貯留タンク（20）は、その内部に第２熱媒体室（25）が形成されている。この第２熱媒体室（25）に熱媒体が収容される。又、上記貯留タンク（20）の底部には第２熱媒体室（25）の熱媒体を流出させるための流出開口部（26）が形成され、上記貯留タンク（20）の上部には第２熱媒体室（25）へ熱媒体を流入させるための流入開口部（27）が形成されている。
【００５８】
上記太陽熱集熱器（21）は、太陽から放出される太陽熱を集めて温熱を生成する集熱部（加熱源）（28）と該集熱部（28）から熱が与えられる第３熱媒体室（29）とを有している。この第３熱媒体室（29）に熱媒体が収容される。又、上記太陽熱集熱器（21）の底部には第３熱媒体室（29）の熱媒体を流出させるための流出開口部（30）が形成され、上記太陽熱集熱器（21）の上部には第３熱媒体室（29）へ熱媒体を流入させるための流入開口部（31）が形成されている。
【００５９】
上記往管（23）は、第１往管（23a）と第２往管（23b）とからなる。上記第１往管（23a）は、上記各地中熱交換器（10〜13）と貯留タンク（20）とを接続している。具体的には、上記第１往管（23a）の一端が分岐して、その各分岐端が上記各地中熱交換器（10〜13）における外管（15）の流出開口部（18）を通じて第１熱媒体室（17）の下方に位置し、他端は上記貯留タンク（20）の流入開口部（27）に接続されている。
【００６０】
上記第２往管（23b）は、上記貯留タンク（20）の流出開口部（26）と上記太陽熱集熱器（21）の流入開口部（31）とを接続している。
【００６１】
上記復管（24）は、上記太陽熱集熱器（21）と上記各地中熱交換器（10〜13）とを接続している。具体的には、上記復管（24）の一端が上記太陽熱集熱器（21）の流出開口部（18）を通じて第３熱媒体室（29）の上方に位置し、他端は分岐して、その分岐端が上記地中熱交換器（10〜13）の流入開口部（19）に接続されている。
【００６２】
又、上記第１往管（23a）における貯留タンク（20）寄りに第１開閉弁（SV1）が設けられている。上記第２往管（23b）には第２開閉弁（SV2）が設けられている。この第１及び第２の開閉弁（SV1,SV2）が、上記貯留タンク（20）の動作状態を貯留動作から供給動作へ、又は供給動作から貯留動作へ切り換える第１切換手段を構成する。尚、上記貯留動作時には、第１開閉弁（SV1）が開状態に設定されるとともに第２開閉弁（SV2）が閉状態に設定される。又、上記供給動作時には、貯留動作とは逆に、第２開閉弁（SV2）が開状態に設定されるとともに第１開閉弁（SV1）が閉状態に設定される。
【００６３】
又、上記復管（24）には、第３開閉弁（SV3）が設けられている。この第３開閉弁（SV3）を開くと、上記太陽熱集熱器（21）における第３熱媒体室（29）の熱媒体が、上記各地中熱交換器（10〜13）の第３熱媒体室（29）に向かって流れ、第３開閉弁（SV3）を閉じると、第３熱媒体室（29）の熱媒体が第１熱媒体室（17）に向かって流れなくなる。
【００６４】
又、上記熱媒体回路（3）は、第１往管（23a）における第１開閉弁（SV1）と貯留タンク（20）との間から延びて上記太陽熱集熱器（21）における第３熱媒体室（29）の上方に接続された均圧配管（均圧ライン）（32）を有している。この均圧配管（32）には均圧弁（SV8）が接続されている。この均圧弁（SV8）は、上記貯留タンク（20）が供給動作のときに開き、上記貯留タンク（20）が貯留動作のときに閉じるように設定されている。
【００６５】
又、上記冷媒回路（2）における上記各地中熱交換器（10〜13）の内管（14）の前後には第４、第５開閉弁（SV4,SV5）が設けられ、上記熱媒体回路（3）における上記各地中熱交換器（10〜13）の外管（15）の前後には第６，第７開閉弁（SV6,SV7）が設けられている。この第４から第７までの開閉弁（SV4〜SV7）が、上記地中熱交換器（10〜13）の動作状態を蓄熱状態、利用状態、又は蓄熱利用状態に選択的に切り換える第２切換手段を構成する。
【００６６】
−運転動作−
次に、上記空調システム（1）の運転動作について説明する。
【００６７】
この空調システム（1）は、室内を空調する空調運転モード、太陽熱を地中の土壌に蓄熱する蓄熱運転モード、及び室内を暖房しながら太陽熱を地中の土壌に蓄熱する蓄熱利用運転モードの３つの運転モードを必要に応じて選択的に行う。
【００６８】
〈空調運転モード〉
上記空調運転モードでは、上記各地中熱交換器（10〜13）が利用状態に切り換えられる。具体的には、上記第４及び第５開閉弁（SV4,SV5）を開いて、第６及び第７開閉弁（SV6,SV7）を閉じる。この結果、上記冷媒が冷媒回路（2）内を循環し、上記熱媒体が熱媒体回路（3）内を循環しなくなる。又、上記空調運転モード中は、上記第１から第３の開閉弁、及び均圧弁（SV8）は閉じておく。
【００６９】
又、この空調運転モードでは、室内を暖房する暖房運転及び室内を冷房する冷房運転及びを選択することが可能である。上記暖房運転を選択した場合には上記冷媒回路（2）の四路切換弁（7）が第１状態となり、上記冷房運転を選択した場合には、上記冷媒回路（2）の四路切換弁（7）が第２状態となる。
【００７０】
−暖房運転−
上記暖房運転では、図３に示すように、上記冷媒回路（2）の冷媒が循環し、上記熱媒体回路（3）の熱媒体は循環しない。
【００７１】
上記冷媒回路（2）において、上記圧縮機（4）で超臨界圧まで圧縮された後で吐出された高圧冷媒は、上記四路切換弁（7）を経て上記室内熱交換器（6）に流入する。上記室内熱交換器（6）では、上記高圧冷媒が上記室内ファン（8）から送られる室内空気に放熱した後で該室内熱交換器（6）を流出する。一方、上記室内空気は、この高圧冷媒の放熱により暖められる。その結果、室内の暖房が行われる。
【００７２】
上記室内熱交換器（6）を流出した高圧冷媒は上記膨張弁（5）に流入する。上記膨張弁（5）では、高圧冷媒が所定圧力まで減圧されて低圧冷媒となった後、該膨張弁（5）を流出する。このとき、この減圧後の低圧冷媒の飽和温度が地中の土壌の温度よりも低くなるように上記膨張弁（5）の開度を調整する。
【００７３】
上記膨張弁（5）を流出した低圧冷媒は上記第２合流管（16）を経て分流し、上記各地中熱交換器（10〜13）の内管（14）に流入する。上記内管（14）に低圧冷媒が流入すると、図４に示すように、第１熱媒体室（17）の熱媒体が上記内管（14）の外周面で凝縮するととともに、その凝縮して液化した熱媒体が、上記内管（14）及び上記外管（15）の接触部分を介して該内管（14）の外周面から上記外管（15）の内周面へ伝わり、液化した熱媒体が上記外管（15）の内周面で蒸発する。そして、上記外管（15）の内周面で蒸発してガス化した熱媒体は、その密度差により上記内管（14）の外周面に導かれて、その外周面で再び凝縮する。尚、上記第１熱媒体室（17）内の熱媒体の飽和温度は、土壌の温度と低圧冷媒の飽和温度との間になるものとする。
【００７４】
このように熱媒体が凝縮及び蒸発を繰り返すことにより、この熱媒体を介して、上記外管（15）の外側にある地中の土壌から上記内管（14）の内側を流れる低圧冷媒へ地中熱が放出される。つまり、上記外管（15）を介して地中の土壌が上記第１熱媒体室（17）の熱媒体へ地中熱を放出し、上記内管（14）を介して上記熱媒体がその地中熱を上記冷媒回路（2）の低圧冷媒へ放出する。
【００７５】
上記各地中熱交換器（10〜13）の内管（14）を流れる低圧冷媒は、地中熱を受け取って蒸発した後、該内管（14）を流出する。上記各内管（14）を流出した低圧冷媒は、上記第１合流管（9）を経て合流した後で上記四路切換弁（7）を通過し、上記圧縮機（4）に吸入される。上記圧縮機（4）に吸入された低圧冷媒は、再び超臨界圧まで圧縮されて高圧冷媒となった後、該圧縮機（4）から吐出される。
【００７６】
このように、上記冷媒回路（2）では、上記室内熱交換器（6）が放熱器となり、上記各地中熱交換器（10〜13）が蒸発器となって冷凍サイクルが行われ、室内の暖房が行われる。
【００７７】
−冷房運転−
上記冷房運転では、図５に示すように、上記冷媒回路（2）の冷媒が循環し、上記熱媒体回路（3）の熱媒体は循環しない。上記冷媒回路（2）において、上記圧縮機（4）で超臨界圧まで圧縮された後で吐出された高圧冷媒は、上記四路切換弁（7）を通過して上記第１合流管（9）を経て分流した後、上記各地中熱交換器（10〜13）の内管（14）に流入する。
【００７８】
上記各内管（14）に高圧冷媒が流入すると、図６に示すように、暖房運転とは違い、第１熱媒体室（17）の熱媒体が上記内管（14）の外周面で蒸発するとともに、その蒸発でガス化した熱媒体が、その密度差により上記外管（15）の内周面に導かれて凝縮する。そして、上記外管（15）の内周面で凝縮した熱媒体は、上記外管（15）及び上記内管（14）の接触部分を介して該外管（15）の内周面から上記内管（14）の外周面に伝わり、該内管（14）の外周面で再び蒸発する。尚、上記第１熱媒体室（17）内の熱媒体の飽和温度は、土壌の温度と高圧冷媒の臨界温度との間になるものとする。
【００７９】
このように熱媒体が蒸発及び凝縮を繰り返すことにより、この熱媒体を介して、上記内管（14）の内側を流れる高圧冷媒から上記外管（15）の外側にある地中の土壌へ該高圧冷媒の熱が放出される。つまり、上記内管（14）を介して上記冷媒回路（2）の高圧冷媒が上記第１熱媒体室（17）の熱媒体へ熱を放出し、上記外管（15）を介して上記熱媒体がその熱を地中の土壌へ放出する。
【００８０】
上記各地中熱交換器（10〜13）において、内管（14）を流れる高圧冷媒は、地中の土壌に熱を放出した後、該内管（14）を流出する。上記各内管（14）を流出した高圧冷媒は上記第２合流管（16）で合流した後で、上記膨張弁（5）に流入する。上記膨張弁（5）では、高圧冷媒が所定圧力まで減圧されて低圧冷媒となった後、該膨張弁（5）を流出する。
【００８１】
上記膨張弁（5）を流出した低圧冷媒は、室内熱交換器（6）に流入する。上記室内熱交換器（6）では、上記低圧冷媒が上記室内ファン（8）から送られる室内空気から吸熱して蒸発した後で該室内熱交換器（6）を流出する。一方、上記室内空気は、この低圧冷媒の吸熱により冷却される。その結果、室内の冷房が行われる。
【００８２】
上記室内熱交換器（6）を流出した低圧冷媒は、上記四路切換弁（7）を経て上記圧縮機（4）に吸入される。上記圧縮機（4）に吸入された低圧冷媒は、再び超臨界圧まで圧縮されて高圧冷媒となった後、該圧縮機（4）から吐出される。
【００８３】
このように、上記冷媒回路（2）では、上記室内熱交換器（6）が蒸発器となり、上記地中熱交換器（10〜13）が放熱器となって冷凍サイクルが行われ、室内の冷房が行われる。
【００８４】
〈蓄熱運転モード〉
上記蓄熱運転モードは、厳冬期の昼間で太陽の日射が期待できる日に行われる。例えば、上記空調運転モードの暖房運転で地中の土壌温度が低下した後であって、地中の土壌温度が約１０℃、外気温度が約−１０℃で、日射により熱媒体を３０℃近くまで加熱することができる条件のときである。
【００８５】
上記蓄熱運転モードでは、上記各地中熱交換器（10〜13）が蓄熱状態に切り換えられる。具体的には、上記第４及び第５開閉弁（SV4,SV5）を閉じて、第６及び第７開閉弁（SV6,SV7）を開く。この結果、上記冷媒が冷媒回路（2）内を循環しなくなり、上記熱媒体が熱媒体回路（3）内を循環する。又、上記第１から第３の開閉弁、及び均圧弁（SV8）は、必要に応じて開いたり閉じたりする。
【００８６】
上記蓄熱運転モードでは、まず、上記第１から第３の開閉弁（SV1〜SV3）及び均圧弁（SV8）のうち、第２開閉弁（SV2）及び均圧弁（SV8）のみを開く。すると、上記均圧弁（SV8）が開くことで上記貯留タンク（20）の第２熱媒体室（25）と上記太陽熱集熱器（21）の第３熱媒体室（29）とが上記均圧配管（32）を通じて連通し、第２熱媒体室（25）の熱媒体と第３熱媒体室（29）の熱媒体との圧力がやがて均一化する。圧力が均一化すると、上記貯留タンク（20）が上記太陽熱集熱器（21）よりも高所に配置されているため、ヘッド差で上記第２熱媒体室（25）の熱媒体が第３熱媒体室（29）へ流れる。このように、第２開閉弁（SV2）及び均圧弁（SV8）のみを開くことで、上記貯留タンク（20）が供給動作になる（図７）。
【００８７】
次に、上記第３熱媒体室（29）に熱媒体が所定量まで貯留されると、第２開閉弁（SV2）及び均圧弁（SV8）を閉じる。第２開閉弁（SV2）及び均圧弁（SV8）を閉じた後、上記太陽熱集熱器（21）では、上記集熱部（28）で生成された温熱で上記第３熱媒体室（29）の熱媒体が加熱され、上記第３熱媒体室（29）における熱媒体の一部がガス化して二相状態となる。その後、上記第３熱媒体室（29）における熱媒体の温度が３０℃近くまで上昇したときに、上記第３開閉弁（SV3）のみを開く。すると、上記第３熱媒体室（29）の上部からガス状態の熱媒体が、上記復管（24）を経て地中の土壌温度（１０℃）と平衡状態にある上記地中熱交換器（10〜13）の第１熱媒体室（17）の上部へ供給される。つまり、第３熱媒体室（３０℃）（29）と第１熱媒体室（１０℃）（17）との温度差により、自然循環で第３熱媒体室（29）におけるガス状態の熱媒体が第１熱媒体室（17）の上部へ流れる（図８）。
【００８８】
上記第１熱媒体室（17）の上部へ供給されたガス状態の熱媒体は、図９に示すように、地中の土壌温度（１０℃）と平衡状態にある上記外管（15）の内周面で凝縮しながら液化する。この凝縮熱が上記外管（15）を介して地中の土壌へ伝わる。このようにして、熱媒体を介して太陽熱が地中の土壌に蓄熱される。上記外管（15）の内周面で凝縮して液化した熱媒体は、該外管（15）の内周面を伝わって下方へ落下し、上記第１熱媒体室（17）の底部に溜まっていく（図１０）。
【００８９】
次に、第１熱媒体室（17）の熱媒体が所定量まで溜まると、上記第３開閉弁（SV3）を閉じて、上記第１開閉弁（SV1）のみを開く。すると、上記第１熱媒体室（17）の底部に溜まった液状態の熱媒体が、上記第１往管（23a）を通じて外気温度と平衡状態にある上記貯留タンク（20）の第２熱媒体室（25）へ流れる。つまり、第１熱媒体室（１０℃）（17）と第２熱媒体室（−１０℃）（25）との温度差により、自然循環で上記第１熱媒体室（17）における液状態の熱媒体が上記第２熱媒体室（25）へ吸い上げられる。このように、上記第１開閉弁（SV1）のみを開くことで、上記貯留タンク（20）が貯留動作となる（図１１）。
【００９０】
次に、上記第２熱媒体室（25）に熱媒体が所定量まで貯留されると、上記第１開閉弁（SV1）を閉じて、第２開閉弁（SV2）及び均圧弁（SV8）のみを開く。すると、第２熱媒体室（25）から第３熱媒体室（29）へ熱媒体が再び供給される（図７）。
【００９１】
このように、上各熱媒体室に貯留された熱媒体の量に応じて、上記記第１から第３の開閉弁（SV1〜SV3）、及び均圧弁（SV8）を定期的に開いたり閉じたりすることにより、太陽熱が地中の土壌へ蓄熱される。
【００９２】
〈蓄熱利用運転モード〉
上記蓄熱利用運転モードは、上記蓄熱運転モードと同様に、厳冬期の昼間で太陽の日射が期待できる日に行われる。
【００９３】
上記蓄熱利用運転モードでは、上記各地中熱交換器（10〜13）が蓄熱利用状態に切り換えられる。具体的には、第４から第７までの開閉弁（SV4〜SV7）が全て開状態に設定される。この結果、上記冷媒が冷媒回路（2）内を循環するとともに、上記熱媒体が熱媒体回路（3）内を循環する。ここで、上記冷媒回路（2）における冷媒の流れは、上記蓄熱運転モードと同様なので省略する。又、上記熱媒体回路（3）における熱媒体の流れは、上記利用運転モードと同様なので省略する。
【００９４】
尚、上記蓄熱利用運転モードでは、上記第１熱媒体室（17）の上部へ供給されたガス状態の熱媒体は、図１２に示すように、地中の土壌温度（１０℃）と平衡状態にある上記外管（15）の内周面で凝縮するだけでなく、上記内管（14）の外周面でも凝縮する。そして、上記外管（15）を介して熱媒体の凝縮熱が地中の土壌に伝わり、上記内管（14）を介して熱媒体の凝縮熱が冷媒回路（2）の冷媒に伝わる。
【００９５】
このようにして、上記熱媒体回路（3）を熱媒体が循環することで太陽熱が地中の土壌に蓄熱されるとともに、上記冷媒回路（2）では、上記室内熱交換器（6）が放熱器となり、上記地中熱交換器（10〜13）が蒸発器となって冷凍サイクルが行われ、室内の暖房が行われる。
【００９６】
−実施形態の効果−
本実施形態によれば、上記空調システム（1）が蓄熱運転モード又は蓄熱利用運転モードを行うことにより、太陽熱が地中の土壌に蓄熱される。そして、この蓄熱により土壌の温度を強制的に上げることができる。
【００９７】
例えば、空調運転モードの暖房運転を行った結果、地中の土壌温度が所望の暖房能力を確保することが困難な温度まで下がった場合には、空調運転モードから蓄熱運転モードへ切り換える。そして、上記蓄熱運転モードにおいて、土壌温度を所望の暖房能力を確保することが可能な温度まで強制的に回復させた後に、蓄熱運転モードから空調運転モードへ戻し、暖房運転を行う。こうすることで、地中の土壌温度の低下が抑えられ、上記空調システム（1）における暖房運転時の暖房能力を確保することができる。
【００９８】
又、上記空調システム（1）における暖房負荷が低い場合には、蓄熱利用運転モードに切り換える。こうすることで、太陽熱を地中の土壌に蓄熱しながら暖房運転を行うことができる。
【００９９】
又、実施形態によれば、蓄熱運転モード運転又は蓄熱利用運転モードのときに、上記熱媒体が、ヘッド差と自然循環のみで熱媒体回路（3）を循環する。これにより、熱媒体を循環させるための駆動電力を消費することなく、太陽熱を地中の土壌に蓄熱することができる。
【０１００】
又、実施形態によれば、第１及び第２の開閉弁（SV1,SV2）の切換動作により、上記貯留タンク（20）の動作状態を貯留動作と供給動作とに切り換えることができる。そして、上記貯留動作で上記第２熱媒体室（25）に貯留した低温度の熱媒体を、上記供給動作で確実に第３熱媒体室（29）へ流すことができる。これにより、熱媒体が第１熱媒体室（17）と第２熱媒体室（25）と第３熱媒体室（29）との間を確実に循環できるようになり、この熱媒体の循環により上記太陽熱を確実に地中の土壌へ蓄熱することができる。
【０１０１】
−実施形態の変形例−
上記実施形態の空調システム（1）では、ヘッド差で上記第２熱媒体室（25）の熱媒体が第３熱媒体室（29）へ流れるように構成されていたが、変形例では、図１３に示すように、上記貯留タンク（20）と上記太陽熱集熱器（21）との間に供給ポンプ（33）が設けられている。
【０１０２】
これにより、上記太陽熱集熱器（21）が上記貯留タンク（20）よりも高所に配置されていたとしても、この供給ポンプ（33）で、第２熱媒体室（25）の熱媒体を強制的に第３熱媒体室（29）へ供給することができる。
【０１０３】
《その他の実施形態》
上記実施形態については、以下のような構成としてもよい。
【０１０４】
本実施形態では、空調システム（1）が１つの運転モードでしか運転することができなかったが、これに限定されず、第１から第４までの地中熱交換器（10〜13）を２つのグループに分けて、各グループ単位で地中熱交換器（10〜13）の動作状態を設定し、各グループ間で交互に切り換えるようにしてもよい。
【０１０５】
例えば、図１４に示すように、複数の地中熱交換器（10〜13）を第１と第２のグループに分けて、第１グループを蓄熱運転モードに設定するとともに第２グループを利用運転モードに設定し、各グループ間で交互に切り換える。
【０１０６】
こうすると、第１グループにおける蓄熱運転モードの地中熱交換器（10,11）が土壌温度を強制的に回復させている間に、第２グループにおける利用運転モードの地中熱交換器（12,13）が土壌の熱を利用する。その後、第１グループ周辺の土壌温度が回復したら、第１グループの地中熱交換器（10,11）を利用運転モードに切り換えると同時に、第２グループの地中熱交換器（12,13）を蓄熱運転モードに切り換える。こうすると、第１グループにおける利用運転モードの地中熱交換器（10,11）が土壌の熱を利用している間に、第２グループにおける蓄熱運転モードの地中熱交換器（12,13）が土壌温度を強制的に回復させる。
【０１０７】
このように、各グループ間で交互に動作運転モードを切り換えることにより、空調システムにおける暖房運転時の暖房能力を確実に確保することができる。
【０１０８】
尚、必ずしも２つのグループに分ける必要はなく、複数の地中熱交換器（10〜13）を第１、第２，及び第３のグループに分けて、各グループ間で蓄熱運転モードと利用運転モードと蓄熱利用運転モードとをローテーションさせてもよい。こうすると、見かけ上、空調システムが地中熱交換器の３つの運転モードを同時に継続しているようになる。
【０１０９】
なお、以上の実施形態は、本質的に好ましい例示であって、本発明、その適用物、あるいはその用途の範囲を制限することを意図するものではない。
【産業上の利用可能性】
【０１１０】
以上説明したように、本発明は、地中熱交換器を利用して室内の空調を行う空調システムについて有用である。
【図面の簡単な説明】
【０１１１】
【図１】本発明の実施形態に係る空調システムの回路図である。
【図２】本発明の実施形態に係る空調システムの地中熱交換器の縦断面図である。
【図３】空調システムにおける暖房運転時の冷媒流れを示す回路図である。
【図４】暖房運転時の地中熱交換器の動作を示す拡大図である。
【図５】空調システムにおける冷房運転時の冷媒流れを示す回路図である。
【図６】冷房運転時の地中熱交換器の動作を示す拡大図である。
【図７】空調システムにおける蓄熱運転モード時の熱媒体の流れを示す図である。
【図８】空調システムにおける蓄熱運転モード時の熱媒体の流れを示す図である。
【図９】蓄熱運転モード時の地中熱交換器の動作を示す拡大図である。
【図１０】蓄熱運転モード時の地中熱交換器の動作を示す縦断面図である。
【図１１】空調システムにおける蓄熱運転モード時の熱媒体の流れを示す図である。
【図１２】蓄熱利用運転モード時の地中熱交換器の動作を示す拡大図である。
【図１３】実施形態の変形例に係る空調システムの回路図である。
【図１４】その他の実施形態に係る空調システムの運転状態を示す回路図である。
【符号の説明】
【０１１２】
1      空調システム
2      冷媒回路
3      熱媒体回路
14     内管
15     外管
17     第１熱媒体室
20     貯留タンク
21     太陽熱集熱器
23     往管
24     復管
25     第２熱媒体室
24     第３熱媒体室
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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【図９】
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【図１０】
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【図１１】
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【図１２】
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【図１３】
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【図１４】
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