(57)【要約】【課題】流体を二方向へポンピングするポンピング装置を通して、熱交換装置を提供する。【解決手段】一次側流体配管１０１に、流向を周期的に変更する方向変更制御装置２５０により制御される流体を二方向へポンピングするポンピング装置１２３を直列に接続し、二次側流体配管１０２に単方向流体ポンプ１２０を直列に接続し、流体を二方向へポンピングするポンピング装置１２３を通して、一次側流体配管１０１を通過する正逆方向の異なる流向を示す一次側流体１０を周期的に圧送し、かつ単方向流体ポンプ１２０により、二次側流体配管１０２を通過する二次側流体２０を圧送することにより、熱ポンプまたは熱交換装置が作動するとき、固定構造の位置関係を示す一次側流体配管１０１及び二次側流体配管１０２の二者の相対的位置にある温度差の分布状態を変化させる。【選択図】図２
2010139235.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
一次側流体配管（１０１）を通過する一次側流体（１０）と二次側流体配管（１０２）を通過する二次側流体（２０）の流向を固定して圧送する熱交換装置（１００）において、
前記一次側流体配管（１０１）を、流向を周期的に変更する方向変更制御装置（２５０）により制御される流体を二方向へポンピングするポンピング装置（１２３）に直列に接続するように更に改良し、前記一次側流体（１０）を周期的に正逆方向へポンピングし、前記二次側流体配管（１０２）に単方向流体ポンプ（１２０）を直列に接続することにより、前記二次側流体（２０）を単流向に固定してポンピングし、固相または液相または気相の導熱体（５０）通して、互いに熱エネルギーを伝送し、
または、逆に前記二次測流体配管（１０２）を、前記流向を周期的に変更する方向変更制御装置（２５０）により制御される前記流体を二方向へポンピングするポンピング装置（１２３）を直列に接続するように改良し、前記二次側流体（２０）を周期的に正逆方向へ圧送し、前記一次側流体配管（１０１）に前記単方向流体ポンプ（１２０）を直列に接続し、前記一次側流体（１０）を単流向に固定してポンピングし、固相または液相または気相の前記導熱体（５０）を通して、互いに熱エネルギーを伝送し、
このような二種類の構造方式を通して、前記流体を二方向へポンピングするポンピング装置（１２３）を通して、前記一次側流体配管（１０１）を通過する正逆方向の異なる流向を示す前記一次側流体（１０）を周期的に圧送し、かつ前記単方向流体ポンプ（１２０）により前記二次側流体配管（１０２）を通過する前記二次側流体（２０）を圧送することにより、固定構造の位置関係を示す前記一次側流体配管（１０１）及び前記二次側流体配管（１０２）の二者の相対的位置にある温度差の分布状態を変化させる機能、及び流体を周期的に正逆方向へ圧送するとき、前の流向が前記一次側流体配管（１０１）を通過する前記一次側流体（１０）または前記二次側流体配管（１０２）を通過する前記二次側流体（２０）により流れ込んだ雑質または汚染物を排出させ、固定された流向により生じる雑質または汚染物が溜る欠点を減らすことが可能な機能を作動し、
異なる流向を示す前記一次側流体配管（１０１）の前記一次側流体（１０）を周期的に正逆方向へ圧送し、かつ固定された流向により前記二次側流体配管（１０２）の前記二次側流体（２０）をポンピングすることは、逆に、異なる流向を示す前記二次側流体配管（１０２）の前記二次側流体（２０）を周期的に正逆方向へ圧送し、また前記一次側流体配管（１０１）の前記一次側流体（１０）を固定した流向でポンピングするようにすることも可能であることを特徴とする熱交換装置。
【請求項２】
更に、電源（３００）に駆動され、かつ前記流向を周期的に変更する方向変更制御装置（２５０）により制御される前記流体を二方向へポンピングするポンピング装置（１２３）を直列に接続し、前記一次側流体配管（１０１）によって前記熱交換装置（１００）を通過して、前記一次側流体（１０）をポンピングして周期的に流向を変更し、
前記一次側流体配管（１０１）は、前記流体を二方向へポンピングするポンピング装置（１２３）によって圧送される前記一次側流体（１０）が通過し、前記熱交換装置（１００）を通過し、前記導熱体（５０）を通して熱エネルギーを伝送することにより、前記二次側流体（２０）と熱交換し、
前記二次側流体配管（１０２）は、前記単方向流体ポンプ（１２０）によって圧送される前記二次側流体（２０）が通過し、前記熱交換装置（１００）を通過し、前記導熱体（５０）を通して、前記一次側流体（１０）と熱交換し、
前記一次側流体配管（１０１）及び前記二次側流体配管（１０２）は直管、平面に延伸、立体形状の曲管、迷路形状管、螺旋状管、またはその他各種幾何形状に製造可能であり、前記一次側流体配管（１０１）の一部の配管は、前記二次側流体配管（１０２）を共同して前記導熱体（５０）に結合し、互いに熱エネルギーを伝送することにより、前記熱交換装置（１００）の機能と構造を構成し、
前記流体を二方向へポンピングするポンピング装置（１２３）は、制御されることにより正圧力または負圧力を形成し、二者またはその中の一種のポンピング機能を持つ流体ポンピング装置により構成され、気相または液相の前記一次側流体（１０）をポンピングし、前記流体を二方向へポンピングするポンピング装置（１２３）は、前記電源（３００）に供給された電力により駆動する電力モーターに駆動され、またはエンジン動力、またはその他風力エネルギー、熱エネルギー、温度差エネルギー、或いは太陽エネルギーから転換される機械エネルギーまたは電気エネルギーに駆動されてもよく、
前記単方向流体ポンプ（１２０）は、流体を推進する正圧力を生じる流体ポンピング装置により構成され、または流体を吸引する負圧力を生じ、流体ポンピング装置により構成され、前記二次側流体配管（１０２）の前記二次側流体（２０）に対して単方向にポンピングし、前記単方向流体ポンプ（１２０）は前記電源（３００）に供給された電力により駆動する電力モーターに駆動され、またはエンジン動力、またはその他風力エネルギー、熱エネルギー、温度差エネルギー、或いは太陽エネルギーから転換される機械エネルギーまたは電気エネルギーに駆動されてもよく、前記単方向流体ポンプ（１２０）は、独立制御または前記流向を周期的に変更する方向変更制御装置（２５０）により制御可能であり、
前記一次側流体（１０）は、一種または一種以上の同じまたは異なる液相または気相流体、または液相から気相へ移行し、または気相から液相へ移行する流体を含み、
前記二次側流体（２０）は、一種または一種以上の同じまたは異なる液相または気相流体、または液相から気相へ移行し、または気相から液相へ移行する流体を含み、
前記電源（３００）は、作動電源を提供し、交流または直流の市内電源システムまたは独立型電気エネルギー供給装置を有し、
前記流向を周期的に変更する方向変更制御装置（２５０）は、メカトロニックスコンポーネント、固相電子回路コンポーネント、またはマイクロプロセッサ及び関連ソフトウェア及び制御インターフェースにより構成することによって、前記流体を二方向へポンピングするポンピング装置（１２３）を制御し、または同時に前記単方向流体ポンプ（１２０）を制御し、前記熱交換装置（１００）を通過する前記一次側流体（１０）のポンピング流向を周期的に変更し、更に前記熱交換装置（１００）の中で、前記一次側流体配管（１０１）を通過する前記一次側流体（１０）と前記熱交換装置（１００）の温度分布状態を制御し、
前記流体を二方向へポンピングするポンピング装置（１２３）が前記一次側流体（１０）のポンピング流向を周期的に変更する時機は、手動により前記流体を二方向へポンピングするポンピング装置（１２３）のポンピング方向を制御するか、または、前記流向を周期的に変更する方向変更制御装置（２５０）により、方向変更周期の時間を設定することによって、前記流体を二方向へポンピングするポンピング装置（１２３）のポンピング方向を制御することにより、更に前記一次側流体配管（１０１）を通過する前記一次側流体（１０）の流向を変更し、
更に、圧送する交換流体の温度変化を直接または間接に測定可能な位置に、少なくとも一つの温度測定装置（１１）を設置することにより、測定した温度信号の前記流向を周期的に変更する方向変更制御装置（２５０）へ送り返し、
このとき、前記流向を周期的に変更する方向変更制御装置（２５０）は、メカトロニックスコンポーネント、固相電子回路コンポーネント、またはマイクロプロセッサ及び関連ソフトウェア及び制御インターフェースにより構成することによって、前記流体を二方向へポンピングするポンピング装置（１２３）を制御し、前記熱交換装置（１００）を通過する流体のポンピング流向を周期的に変更することによって、前記熱交換装置（１００）の中で、前記一次側流体配管（１０１）を通過する前記一次側流体（１０）と前記熱交換装置（１００）の温度分布状態を制御し、その制御方式は、手動により前記流体を二方向へポンピングするポンピング装置（１２３）のポンピング方向を制御するか、または、前記流向を周期的に変更する方向変更制御装置（２５０）を通して、時間周期の設定に従って、或いは前記温度測定装置（１１）で測定した温度変動を参照し、時間周期の設定を調整、制御し、前記流向を周期的に変更する方向変更制御装置（２５０）により、前記流体を二方向へポンピングするポンピング装置（１２３）のポンピング方向を制御するか、または、圧送する交換流体の温度変化を直接または間接に測定可能な位置に、少なくとも一つの前記温度測定装置（１１）を設置することにより、前記温度測定装置（１１）を通して、測定した信号を前記流向を周期的に変更する方向変更制御装置（２５０）へ伝送し、前記温度測定装置（１１）が設定温度に到達するとき、前記流体を二方向へポンピングするポンピング装置（１２３）のポンピング方向を制御するか、いずれか一種または一種以上により制御し、前記一次側流体配管（１０１）を通過する前記一次側流体（１０）を周期的に正逆方向へポンピングし、前記熱交換装置（１００）の中の導熱体（５０）の温度分布状態はそれに従って変化することを特徴とする請求項１に記載の熱交換装置。
【請求項３】
更に、電源（３００）に駆動され、かつ前記流向を周期的に変更する方向変更制御装置（２５０）により制御される前記流体を二方向へポンピングするポンピング装置（１２３）を直列に接続し、前記一次側流体配管（１０１）によって前記熱交換装置（１００）を通過する前記一次側流体（１０）をポンピングして周期的に流向を変更させ、
前記一次側流体配管（１０１）は、前記流体を二方向へポンピングするポンピング装置（１２３）によって圧送される前記一次側流体（１０）が通過し、前記熱交換装置（１００）を通過し、前記導熱体（５０）を通して熱エネルギーを伝送することにより、前記二次側流体（２０）と熱交換し、
前記二次側流体配管（１０２）は、前記単方向流体ポンプ（１２０）によって圧送される前記二次側流体（２０）が通過し、前記熱交換装置（１００）を通過し、前記一次側流体（１０）と熱交換し、
前記一次側流体配管（１０１）及び前記二次側流体配管（１０２）は直管、平面に延伸、立体形状の曲管、迷路形状管、螺旋状管、またはその他各種幾何形状に製造可能であり、前記一次側流体配管（１０１）の一部の配管は異なるサイズの前記二次側流体配管（１０２）と重なり合う構造を示し、また流体を通過させる流路空間を形成し、前記導熱体（５０）は、前記一次側流体（１０）と前記二次側流体（２０）との間にある流体配管の管壁で構成され、熱エネルギー伝送機能を行い、更に前記熱交換装置（１００）の機能構造を構成し、
前記流体を二方向へポンピングするポンピング装置（１２３）は、制御されることにより正圧力または負圧力を形成し、二者またはその中の一種のポンピング機能を持つ流体ポンピング装置により構成され、気相または液相の前記一次側流体（１０）をポンピングし、前記流体を二方向へポンピングするポンピング装置（１２３）は、前記電源（３００）に供給された電力により駆動する電力モーターに駆動され、またはエンジン動力、またはその他風力エネルギー、熱エネルギー、温度差エネルギー、或いは太陽エネルギーから転換される機械エネルギーまたは電気エネルギーに駆動されてもよく、
前記単方向流体ポンプ（１２０）は、流体を推進する正圧力を生じる流体ポンピング装置により構成され、または流体を吸引する負圧力を生じる流体ポンピング装置により構成され、前記二次側流体配管（１０２）の前記二次側流体（２０）に対して単方向にポンピングし、前記単方向流体ポンプ（１２０）は前記電源（３００）に供給された電力により駆動する電力モーターに駆動され、またはエンジン動力、またはその他風力エネルギー、熱エネルギー、温度差エネルギー、太陽エネルギーから転換される機械エネルギーまたは電気エネルギーに駆動されてもよく、前記単方向流体ポンプ（１２０）は、独立制御または前記流向を周期的に変更する方向変更制御装置（２５０）により制御可能であり、
前記一次側流体（１０）は、一種または一種以上の同じまたは異なる液相または気相流体、または液相から気相へ移行し、または気相から液相へ移行する流体を含み、
前記二次側流体（２０）は、一種または一種以上の同じまたは異なる液相または気相流体、または液相から気相へ移行し、または気相から液相へ移行する流体を含み、
前記電源（３００）は、作動電源を提供し、交流または直流の市内電源システムまたは独立型電気エネルギー供給装置を有し、
前記流向を周期的に変更する方向変更制御装置（２５０）は、メカトロニックスコンポーネント、固相電子回路コンポーネント、またはマイクロプロセッサ及び関連ソフトウェア及び制御インターフェースにより構成することによって、前記流体を二方向へポンピングするポンピング装置（１２３）を制御し、または同時に前記単方向流体ポンプ（１２０）を制御し、前記熱交換装置（１００）を通過する前記一次側流体（１０）のポンピング流向を周期的に変更し、更に前記熱交換装置（１００）の中で、前記一次側流体配管（１０１）を通過する前記一次側流体（１０）と前記熱交換装置（１００）の温度分布状態を制御し、
前記流体を二方向へポンピングするポンピング装置（１２３）が前記一次側流体（１０）を周期的にポンピング流向を変更する時機は、手動により前記流体を二方向へポンピングするポンピング装置（１２３）のポンピング方向を制御するか、または、前記流向を周期的に変更する方向変更制御装置（２５０）を通して、方向変更周期の時間を設定することによって、前記流体を二方向へポンピングするポンピング装置（１２３）のポンピング方向を制御することにより、更に前記一次側流体配管（１０１）を通過する前記一次側流体（１０）の流向を変更し、
更に、圧送する交換流体の温度変化を直接または間接に測定可能な位置に、少なくとも一つの温度測定装置（１１）を設置することにより、測定した温度信号を前記流向を周期的に変更する方向変更制御装置（２５０）へ送り返し、
このとき、前記流向を周期的に変更する方向変更制御装置（２５０）は、メカトロニックスコンポーネント、固相電子回路コンポーネント、またはマイクロプロセッサ及び関連ソフトウェア及び制御インターフェースにより構成することによって、前記流体を二方向へポンピングするポンピング装置（１２３）を制御し、前記熱交換装置（１００）を通過する前記一次側流体（１０）のポンピング流向を周期的に変更し、更に前記熱交換装置（１００）の中で、前記一次側流体配管（１０１）を通過する前記一次側流体（１０）と前記熱交換装置（１００）の温度分布状態を制御し、その制御方式は、手動により前記流体を二方向へポンピングするポンピング装置（１２３）のポンピング方向を制御するか、または、前記流向を周期的に変更する方向変更制御装置（２５０）を通して、時間周期の設定に従って、または前記温度測定装置（１１）で測定した温度変動を参照し、時間周期の設定を調整、制御し、前記流向を周期的に変更する方向変更制御装置（２５０）により、前記流体を二方向へポンピングするポンピング装置（１２３）のポンピング方向を制御するか、または、圧送する交換流体の温度変化を直接または間接に測定可能な位置に、少なくとも一つの前記温度測定装置（１１）を設置することにより、前記温度測定装置（１１）を通して、測定した信号を前記流向を周期的に変更する方向変更制御装置（２５０）へ伝送し、前記温度測定装置（１１）が設定温度に到達するとき、前記流体を二方向へポンピングするポンピング装置（１２３）のポンピング方向を制御するか、いずれか一種または一種以上により制御し、前記一次側流体配管（１０１）を通過する前記一次側流体（１０）を周期的に正逆方向へポンピングし、前記熱交換装置（１００）の中の前記導熱体（５０）の温度分布状態はそれに従って変化することを特徴とする請求項１に記載の熱交換装置。
【請求項４】
更に、単方向流体ポンプと四つの開閉を制御可能な流体バルブを設置し、正逆流向を制御可能である連結を構成可能であり、両入力端及び両出力端を持ち、かつ前記両入力端と連結する前記一次側流体配管（１０１）の流体源の間の少なくともその中の一つに、前記単方向流体ポンプ（１２０）を設置し、前記両出力端を前記熱交換装置（１００）の前記一次側流体配管（１０１）の配管口（ａ）（ｂ）の両端に連結設置して前記流体を二方向へポンピングするポンピング装置（１２３）の機能を構成することにより、前記熱交換装置（１００）に設置する前記一次側流体配管（１０１）の中を通る前記一次側流体（１０）を制御することによって、周期的に正方向と逆方向のポンピングをし、前記導熱体（５０）を経て、前記二次側流体配管（１０２）の中の前記単方向流体ポンプ（１２０）により圧送する前記二次側流体（２０）に対して、熱エネルギーを伝送し、前記熱交換装置（１００）内部を通過する前記一次側流体配管（１０１）に接続される第一流体バルブ（１２９ａ）、第二流体バルブ（１２９ｂ）、第三流体バルブ（１２９ｃ）、第四流体バルブ（１２９ｄ）及び前記単方向流体ポンプ（１２０）が通過する圧送流路において、
前記前記第一流体バルブ（１２９ａ）の一端と前記第三流体バルブ（１２９ｃ）は、前記単方向流体ポンプ（１２０）の出口端と連通し、前記単方向流体ポンプ（１２０）の入口端は、前記一次側流体配管（１０１）の第一管口（Ａ）端へ通じ、
前記第一流体バルブ（１２９ａ）の別端は、前記熱交換装置（１００）に設置する前記一次側流体配管（１０１）の前記第一管口（Ａ）端及び前記第二流体バルブ（１２９ｂ）の一端へ通じ、
前記第四流体バルブ（１２９ｄ）の一端は、前記第二流体バルブ（１２９ｂ）の一端と連通し、直接前記一次側流体配管（１０１）の前記第二管口（Ｂ）端へ通じ、
前記第四流体バルブ（１２９ｄ）の別端は、前記熱交換装置（１００）の前記一次側流体配管（１０１）の前記第二管口（Ｂ）端及び前記第三流体バルブ（１２９ｃ）へ通じ、前記第三流体バルブ（１２９ｃ）の別端は、前記第一流体バルブ（１２９ａ）に通じ、共同して前記単方向流体ポンプ（１２０）の出口端へ通じ、
前記流向を周期的に変更する方向変更制御装置（２５０）の制御を通して、前記単方向流体ポンプ（１２０）、前記第一流体バルブ（１２９ａ）、前記第二流体バルブ（１２９ｂ）、前記第三流体バルブ（１２９ｃ）及び前記第四流体バルブ（１２９ｄ）により前記流体を二方向へポンピングするポンピング装置（１２３）を構成し、その中の前記第一流体バルブ（１２９ａ）及び前記第四流体バルブ（１２９ｄ）が１セットとなり、前記第三流体バルブ（１２９ｃ）及び前記第二流体バルブ（１２９ｂ）が１セットとなり、交代で開または閉することにより、前記単方向流体ポンプ（１２０）を通してポンピングし、前記熱交換装置（１００）が交代で流向を周期的に変更する機能を形成し、
前記単方向流体ポンプ（１２０）は、単方向にポンピングする一つの流体ポンプ、または、一次側流体配管（１０１）の同一端に設置或いは別々に一次側流体配管（１０１）の両端に設置される一つ以上の流体ポンプにより構成され、同じポンピング流向のポンピングを補助し、
更に、圧送する交換流体の温度変化を直接または間接に測定可能な位置に、少なくとも一つの温度測定装置（１１）を設置することにより、測定した温度信号を前記流向を周期的に変更する方向変更制御装置（２５０）へ送り返し、
このとき、前記流向を周期的に変更する方向変更制御装置（２５０）は、メカトロニックスコンポーネント、固相電子回路コンポーネント、またはマイクロプロセッサ及び関連ソフトウェア及び制御インターフェースにより構成することによって、前記流体を二方向へポンピングするポンピング装置（１２３）を制御し、前記熱交換装置（１００）を通過する流体のポンピング流向を周期的に変更することによって、前記熱交換装置（１００）の中で、前記一次側流体配管（１０１）を通過する前記一次側流体（１０）と前記熱交換装置（１００）の温度分布状態を制御し、その制御方式は、手動により前記流体を二方向へポンピングするポンピング装置（１２３）のポンピング方向を制御するか、または、前記流向を周期的に変更する方向変更制御装置（２５０）を通して、時間周期の設定に従って、または前記温度測定装置（１１）で測定した温度変動を参照し、時間周期の設定を調整、制御し、前記流向を周期的に変更する方向変更制御装置（２５０）により、前記流体を二方向へポンピングするポンピング装置（１２３）のポンピング方向を制御するか、または、圧送する交換流体の温度変化を直接または間接に測定可能な位置に、少なくとも一つの前記温度測定装置（１１）を設置することにより、前記温度測定装置（１１）を通して、測定した信号を前記流向を周期的に変更する方向変更制御装置（２５０）へ伝送し、前記温度測定装置（１１）が設定温度に到達するとき、前記流体を二方向へポンピングするポンピング装置（１２３）のポンピング方向を制御するか、いずれか一種または一種以上により制御し、前記一次側流体配管（１０１）を通過する前記一次側流体（１０）を周期的に正逆方向へポンピングし、前記熱交換装置（１００）の中の前記導熱体（５０）の温度分布状態はそれに従って変化することを特徴とする請求項１に記載の熱交換装置。
【請求項５】
少なくとも一つの単方向流体ポンプを四つの開閉を制御可能な流体バルブに直列に接続することにより、前記流体を二方向へポンピングするポンピング装置（１２３）を構成し、前記熱交換装置（１００）に設置する前記一次側流体配管（１０１）の中を通る前記一次側流体（１０）を制御し、周期的に正方向と逆方向のポンピングをし、前記二次側流体配管（１０２）を前記一次側流体配管（１０１）内部に重ね合わせ、また二者の間に前記一次側流体（１０）の通路を確保することにより、前記一次側流体（１０）により前記二次側流体配管（１０２）内部を通過し、前記単方向流体ポンプ（１２０）により単方向に圧送する前記二次側流体（２０）の熱エネルギーを伝送可能であり、前記熱交換装置（１００）を通過し、第一流体バルブ（１２９ａ）、第二流体バルブ（１２９ｂ）、第三流体バルブ（１２９ｃ）、第四流体バルブ（１２９ｄ）及び単方向流体ポンプ（１２０）と連結し、圧送流路において、
前記第一流体バルブ（１２９ａ）の一端と前記第三流体バルブ（１２９ｃ）は、前記単方向流体ポンプ（１２０）の出口端と連通し、前記単方向流体ポンプ（１２０）の入口端は、前記一次側流体配管（１０１）の第一管口（Ａ）端へ通じ、
前記第一流体バルブ（１２９ａ）の別端は、前記熱交換装置（１００）の前記第一管口（Ａ）端及び前記第二流体バルブ（１２９ｂ）の一端へ通じ、
前記第四流体バルブ（１２９ｄ）の一端は、前記第二流体バルブ（１２９ｂ）の一端と連通し、前記一次側流体配管（１０１）の前記第二管口（Ｂ）端へ通じ、
前記第四流体バルブ（１２９ｄ）の別端は、前記熱交換装置（１００）の前記第二管口（Ｂ）端及び前記第三流体バルブ（１２９ｃ）へ通じ、前記第三流体バルブ（１２９ｃ）の別端は、前記第一流体バルブ（１２９ａ）に通じ、共同して前記単方向流体ポンプ（１２０）の出口端へ通じ、
前記流向を周期的に変更する方向変更制御装置（２５０）の制御を通して、前記流体を二方向へポンピングするポンピング装置（１２３）が作動するとき、前記単方向流体ポンプ（１２０）、前記第一流体バルブ（１２９ａ）、前記第二流体バルブ（１２９ｂ）、前記第三流体バルブ（１２９ｃ）及び前記第四流体バルブ（１２９ｄ）により前記流体を二方向へポンピングするポンピング装置（１２３）を構成し、前記第一流体バルブ（１２９ａ）及び前記第四流体バルブ（１２９ｄ）が１セットとなり、前記第三流体バルブ（１２９ｃ）及び前記第二流体バルブ（１２９ｂ）が１セットとなり、交代で開または閉することにより、前記熱交換装置（１００）が交代で流向を周期的に変更する機能を形成し、
前記単方向流体ポンプ（１２０）は、単方向にポンピングする一つの流体ポンプ、または、前記一次側流体配管（１０１）の同一端に設置或いは別々に前記一次側流体配管（１０１）の両端に設置される一つ以上の流体ポンプにより構成され、同じポンピング流向のポンピングを補助し、
更に、圧送する交換流体の温度変化を直接または間接に測定可能な位置に、少なくとも一つの温度測定装置（１１）を設置することにより、測定した温度信号を前記流向を周期的に変更する方向変更制御装置（２５０）へ送り返し、
このとき、前記流向を周期的に変更する方向変更制御装置（２５０）は、メカトロニックスコンポーネント、固相電子回路コンポーネント、またはマイクロプロセッサ及び関連ソフトウェア及び制御インターフェースにより構成することによって、前記流体を二方向へポンピングするポンピング装置（１２３）を制御し、前記熱交換装置（１００）を通過する流体のポンピング流向を周期的に変更することによって、前記熱交換装置（１００）の中で、前記一次側流体配管（１０１）を通過する前記一次側流体（１０）と前記熱交換装置（１００）の温度分布状態を制御し、その制御方式は、手動により前記流体を二方向へポンピングするポンピング装置（１２３）のポンピング方向を制御するか、または、前記流向を周期的に変更する方向変更制御装置（２５０）を通して、時間周期の設定に従って、または前記温度測定装置（１１）で測定した温度変動を参照し、時間周期の設定を調整、制御し、前記流向を周期的に変更する方向変更制御装置（２５０）により、前記流体を二方向へポンピングするポンピング装置（１２３）のポンピング方向を制御するか、または、圧送する交換流体の温度変化を直接または間接に測定可能な位置に、少なくとも一つの前記温度測定装置（１１）を設置することにより、前記温度測定装置（１１）を通して、測定した信号を前記流向を周期的に変更する方向変更制御装置（２５０）へ伝送し、前記温度測定装置（１１）が設定温度に到達するとき、前記流体を二方向へポンピングするポンピング装置（１２３）のポンピング方向を制御するか、いずれか一種または一種以上により制御し、前記一次側流体配管（１０１）を通過する前記一次側流体（１０）を周期的に正逆方向へポンピングし、前記熱交換装置（１００）の中の前記導熱体（５０）の温度分布状態はそれに従って変化することを特徴とする請求項１に記載の熱交換装置。
【請求項６】
前記一次側流体配管と螺旋状を呈す前記二次側流体配管とを重ね合わせて、密閉中空シェルの中に設置し、前記密閉中空シェルの中の温度伝導流体を通して、熱エネルギーを伝送する熱ポンプまたは熱交換装置機能を構成し、また前記流体を二方向へポンピングするポンピング装置に駆動され、その主な構成の中で、更に、電源（３００）により駆動され、かつ前記流向を周期的に変更する方向変更制御装置（２５０）により制御され、周期的に正逆方向へ圧送する、前記流体を二方向へポンピングするポンピング装置（１２３）を設置し、ポンピングを経て前記一次側流体配管（１０１）の前記一次側流体（１０）の流向を周期的に変更させ、
前記一次側流体配管（１０１）は、前記流体を二方向へポンピングするポンピング装置（１２３）により前記一次側流体（１０）を圧送し、前記密閉中空シェル（２００）の前記一次側流体配管（１０１）を通過させ、前記一次側流体（１０）は前記温度伝導流体（３０）を通して、熱エネルギーを伝送し、前記二次側流体（２０）と熱交換し、
前記二次側流体配管（１０２）は、前記単方向流体ポンプ（１２０）により、前記二次側流体（２０）を圧送し、前記密閉中空シェル（２００）の前記二次側流体配管（１０２）を通過させ、前記二次側流体（２０）は前記温度伝導流体（３０）を通して、前記一次側流体（１０）と熱交換し、
前記一次側流体配管（１０１）と螺旋状を呈す前記二次側流体配管（１０２）を重ね合わせ、前記密閉中空シェル（２００）に設置し、前記密閉中空シェル（２００）の中の前記温度伝導流体（３０）を通して、熱エネルギーを伝送することにより、熱ポンプまたは熱交換装置機能を構成し、また前記流体を二方向へポンピングするポンピング装置（１２３）に駆動されて前記一次側流体配管（１０１）の中の前記一次側流体（１０）の流向を周期的に変更するように圧送し、
前記流体を二方向へポンピングするポンピング装置（１２３）は、制御されることにより正圧力または負圧力を形成し、二者またはその中の一種のポンピング機能を持つ流体ポンピング装置により構成され、気相または液相の前記一次側流体（１０）をポンピングし、前記流体を二方向へポンピングするポンピング装置（１２３）は、前記電源（３００）に供給された電力により駆動する電力モーターに駆動され、またはエンジン動力、またはその他風力エネルギー、熱エネルギー、温度差エネルギー、或いは太陽エネルギーから転換された機械エネルギーまたは電気エネルギーに駆動されてもよく、
前記単方向流体ポンプ（１２０）は、流体を推進する正圧力を生じる流体ポンピング装置、または、流体を吸引する負圧力を生じる流体ポンピング装置により構成され、前記二次側流体配管（１０２）の前記二次側流体（２０）に対して単方向にポンピングし、
前記単方向流体ポンプ（１２０）は前記電源（３００）に供給された電力により駆動する電力モーターに駆動され、またはエンジン動力、またはその他風力エネルギー、熱エネルギー、温度差エネルギー、或いは太陽エネルギーから転換される機械エネルギーまたは電気エネルギーに駆動されてもよく、前記単方向流体ポンプ（１２０）は、独立制御または前記流向を周期的に変更する方向変更制御装置（２５０）により制御され、
前記一次側流体（１０）は、一種または一種以上の同じまたは異なる液相または気相流体、または液相から気相へ移行し、または気相から液相へ移行する流体を含み、
前記二次側流体（２０）は、一種または一種以上の同じまたは異なる液相または気相流体、または液相から気相へ移行し、または気相から液相へ移行する流体を含み、
前記温度伝導流体（３０）は、一種または一種以上の同じまたは異なる液相または気相流体、または液相から気相へ移行し、または気相から液相へ移行する流体を含み、
前記電源（３００）は、作動電源を提供し、交流または直流の市内電源システムまたは独立型電気エネルギー供給装置を有し、
前記流向を周期的に変更する方向変更制御装置（２５０）は、メカトロニックスコンポーネント、固相電子回路コンポーネント、またはマイクロプロセッサ及び関連ソフトウェア及び制御インターフェースにより構成することによって、前記流体を二方向へポンピングするポンピング装置（１２３）を制御し、または同時に前記単方向流体ポンプ（１２０）を制御し、前記一次側流体配管（１０１）を通過する前記一次側流体（１０）のポンピング流向を周期的に変更し、
前記流体を二方向へポンピングするポンピング装置（１２３）が前記一次側流体（１０）のポンピング流向を周期的に変更する時機は、手動により前記流体を二方向へポンピングするポンピング装置（１２３）のポンピング方向を制御するか、または、前記流向を周期的に変更する方向変更制御装置（２５０）を通して、時間周期の設定に従って、または温度測定装置（１１）で測定した温度変動を参照し、時間周期の設定を調整、制御し、前記流向を周期的に変更する方向変更制御装置（２５０）により、前記流体を二方向へポンピングするポンピング装置（１２３）のポンピング方向を制御するか、または、圧送する交換流体の温度変化を直接または間接に測定可能な位置に、少なくとも一つの前記温度測定装置（１１）を設置することにより、前記温度測定装置（１１）を通して、測定した信号を前記流向を周期的に変更する方向変更制御装置（２５０）へ伝送し、前記温度測定装置（１１）が設定温度に到達するとき、前記流体を二方向へポンピングするポンピング装置（１２３）のポンピング方向を制御し、前記一次側流体配管（１０１）を通過する前記一次側流体（１０）を周期的に正逆方向へポンピングすることを特徴とする請求項１に記載の熱交換装置。
【請求項７】
少なくとも一つの前記単方向流体ポンプと四つの開閉を制御可能な流体バルブにより、流体を二方向へポンピングするバルブセットを共同して、前記流体を二方向へポンピングするポンピング装置を構成し、前記一次側流体配管と螺旋状を呈す前記二次側流体配管而とを重ね合わせ、密閉中空シェルの中に設置し、前記密閉中空シェル中の温度伝導流体を通して、熱エネルギーを伝送することにより、熱交換装置を構成し、前記一次側流体配管と前記一次側流体源との間に前記単方向流体ポンプを設置し、その主な構成の中で、前記流体を二方向へポンピングするポンピング装置（１２３）を、更に、前記一次側流体配管（１０１）に連結する第一流体バルブ（１２９ａ）、第二流体バルブ（１２９ｂ）、第三流体バルブ（１２９ｃ）、第四流体バルブ（１２９ｄ）及び前記単方向流体ポンプ（１２０）により構成し、圧送流路において、
前記第一流体バルブ（１２９ａ）の一端と前記第三流体バルブ（１２９ｃ）は、前記単方向流体ポンプ（１２０）の出口端と連通し、前記単方向流体ポンプ（１２０）の入口端は、前記一次側流体配管（１０１）の前記第一管口（Ａ）端へ通じ、
前記第一流体バルブ（１２９ａ）の別端は、前記密閉中空シェル（２００）に設置する前記一次側流体配管（１０１）の前記第一管口（Ａ）端及び前記第二流体バルブ（１２９ｂ）の一端へ通じ、
前記第四流体バルブ（１２９ｄ）の一端は、前記第二流体バルブ（１２９ｂ）の一端と連通し、前記単方向流体ポンプ（１２０）の流体入口側へ通じ、前記単方向流体ポンプ（１２０）の流体出口側により一次側流体配管（１０１）の前記第二管口（Ｂ）端へ通じ、
前記第四流体バルブ（１２９ｄ）の別端は、前記密閉中空シェル（２００）内部に設置する前記一次側流体配管（１０１）の前記第二管口（Ｂ）端及び流体バルブ（１２９ｃ）へ通じ、流体バルブ（１２９ｃ）の別端は、流体バルブ（１２９ａ）に通じ、共同して前記単方向流体ポンプ（１２０）の出口端へ通じ、
前記流向を周期的に変更する方向変更制御装置（２５０）の制御を通して、前記単方向流体ポンプ（１２０）、前記第一流体バルブ（１２９ａ）、前記第二流体ポンプ（１２９ｂ）、前記第三流体ポンプ（１２９ｃ）及び前記第四流体ポンプ（１２９ｄ）により前記流体を二方向へポンピングするポンピング装置（１２３）を構成し、前記第一流体バルブ（１２９ａ）及び前記第四流体バルブ（１２９ｄ）が１セットとなり、前記第三流体バルブ（１２９ｃ）及び前記第二流体バルブ（１２９ｂ）が１セットとなり、交代で開または閉することにより、前記密閉中空シェル（２００）内部に設置する前記一次側流体配管（１０１）の前記一次側流体（１０）の流向を交代で周期的に変更する機能を形成し、
前記単方向流体ポンプ（１２０）は、単方向にポンピングする一つの流体ポンプ、または、前記一次側流体配管（１０１）の同一端に設置或いは別々に前記一次側流体配管（１０１）の両端に設置される一つ以上の流体ポンプにより構成され、同じポンピング流向のポンピングを補助し、
前記一次側流体配管（１０１）と螺旋状を呈す前記二次側流体配管（１０２）を重ね合わせ、前記密閉中空シェル（２００）の中に設置し、前記密閉中空シェル（２００）の中の前記温度伝導流体（３０）を通して、熱エネルギーを伝送することにより、熱ポンプまたは熱交換装置機能を構成し、
前記二次側流体配管（１０２）の少なくとも一端管口と前記一次側流体源との間に、少なくとも一つの前記単方向流体ポンプ（１２０）を設置することにより、前記二次側流体（２０）を単方向にポンピングし、
更に、圧送する交換流体の温度変化を直接または間接に測定可能な位置に、少なくとも一つの温度測定装置（１１）を設置することにより、測定した温度信号を前記流向を周期的に変更する方向変更制御装置（２５０）へ送り返し、
このとき、前記流向を周期的に変更する方向変更制御装置（２５０）は、メカトロニックスコンポーネント、固相電子回路コンポーネント、またはマイクロプロセッサ及び関連ソフトウェア及び制御インターフェースにより構成することによって、少なくとも一つの前記単方向流体ポンプ及び連結する四つの開閉を制御可能な流体バルブにより構成する前記流体を二方向へポンピングするポンピング装置（１２３）を制御し、前記一次側流体配管（１０１）を通過する流体のポンピング流向を周期的に変更することによって、前記密閉中空シェル（２００）の中に設置する前記一次側流体配管（１０１）を通過する前記一次側流体（１０）の温度分布状態を制御し、その制御方式は、手動により前記流体を二方向へポンピングするポンピング装置（１２３）のポンピング方向を制御するか、または、前記流向を周期的に変更する方向変更制御装置（２５０）を通して、時間周期の設定に従って、または前記温度測定装置（１１）で測定した温度変動を参照し、時間周期の設定を調整、制御し、前記流向を周期的に変更する方向変更制御装置（２５０）により、前記流体を二方向へポンピングするポンピング装置（１２３）のポンピング方向を制御するか、または、圧送する交換流体の温度変化を直接または間接に測定可能な位置に、少なくとも一つの前記温度測定装置（１１）を設置することにより、前記温度測定装置（１１）を通して、測定した信号を前記流向を周期的に変更する方向変更制御装置（２５０）へ伝送し、前記温度測定装置（１１）が設定温度に到達するとき、前記流体を二方向へポンピングするポンピング装置（１２３）のポンピング方向を制御するか、いずれか一種または一種以上により制御し、前記一次側流体配管（１０１）を通過する前記一次側流体（１０）を周期的に正逆方向へポンピングし、前記密閉中空シェル（２００）の中の前記一次側流体配管（１０１）の前記一次側流体（１０）の温度分布状態はそれに従って変化することを特徴とする請求項１に記載の熱交換装置。
【請求項８】
前記一次側流体配管の前記一次側流体は密閉中空シェルを通過し、螺旋状を呈す前記二次側流体配管を前記密閉中空シェルの中に設置し、前記密閉中空シェル内部の前記一次側流体を通して、温度伝導流体として熱エネルギーを伝送し、熱ポンプまたは熱交換装置機能を構成し、また前記流体を二方向へポンピングするポンピング装置に駆動され、その主な構成の中で、更に電源（３００）に駆動され、かつ前記流向を周期的に変更する方向変更制御装置（２５０）により制御され、周期的に正逆方向へ圧送する、前記流体を二方向へポンピングするポンピング装置（１２３）を設置し、前記密閉中空シェル（２００）の中を経て、前記一次側流体（１０）のポンピングを周期的に流向を変更させ、
前記一次側流体配管（１０１）は、前記流体を二方向へポンピングするポンピング装置（１２３）が圧送する前記一次側流体（１０）が通過し、前記密閉中空シェル（２００）を通り、前記密閉中空シェル（２００）の中の前記一次側流体（１０）が直接熱エネルギーを伝送することにより、前記二次側流体（２０）と熱交換し、
前記二次側流体配管（１０２）は、前記単方向流体ポンプ（１２０）が圧送する前記二次側流体（２０）が通過し、前記密閉中空シェル（２００）の中を螺旋状の前記二次側流体配管（１０２）が通過し、前記二次側流体（２０）が直接前記一次側流体（１０）の熱エネルギーを伝送し、
前記一次側流体配管（１０１）の前記一次側流体（１０）は前記密閉中空シェル（２００）を通過し、螺旋状を呈す前記二次側流体配管（１０２）を前記密閉中空シェル（２００）の中に設置し、前記密閉中空シェル（２００）の中の前記一次側流体（１０）を直接前記温度伝導流体とし、前記二次側流体配管（１０２）の中の前記二次側流体（２０）に対して熱エネルギーを伝送することにより、熱ポンプまたは熱交換装置機能を構成し、また前記流体を二方向へポンピングするポンピング装置（１２３）に駆動され前記密閉中空シェル（２００）内部の前記一次側流体（１０）の流向を周期的に変更するように圧送し、
前記流体を二方向へポンピングするポンピング装置（１２３）は、制御されることにより正圧力または負圧力を形成し、二者またはその中の一種のポンピング機能を持つ流体ポンピング装置により構成され、気相または液相の前記一次側流体（１０）をポンピングし、前記流体を二方向へポンピングするポンピング装置（１２３）は、前記電源（３００）に供給された電力により駆動する電力モーターに駆動され、またはエンジン動力、またはその他風力エネルギー、熱エネルギー、温度差エネルギー、或いは太陽エネルギーから転換される機械エネルギーまたは電気エネルギーに駆動されてもよく、
前記単方向流体ポンプ（１２０）は、流体を推進する正圧力を生じる流体ポンピング装置により構成され、または流体を吸引する負圧力を生じる流体ポンピング装置により構成され、前記二次側流体配管（１０２）の前記二次側流体（２０）に対して単方向にポンピングし、
前記単方向流体ポンプ（１２０）は前記電源（３００）に供給された電力により駆動する電力モーターに駆動され、またはエンジン動力、またはその他風力エネルギー、熱エネルギー、温度差エネルギー、或いは太陽エネルギーから転換される機械エネルギーまたは電気エネルギーに駆動されてもよく、前記単方向流体ポンプ（１２０）は、独立制御または前記流向を周期的に変更する方向変更制御装置（２５０）により制御可能であり、
前記一次側流体（１０）は、一種または一種以上の同じまたは異なる液相または気相流体、または液相から気相へ移行し、または気相から液相へ移行する流体を含み、
前記二次側流体（２０）は、一種または一種以上の同じまたは異なる液相または気相流体、または液相から気相へ移行し、または気相から液相へ移行する流体を含み、
前記電源（３００）は、作動電源を提供し、交流または直流の市内電源システムまたは独立型電気エネルギー供給装置を有し、
前記流向を周期的に変更する方向変更制御装置（２５０）は、メカトロニックスコンポーネント、固相電子回路コンポーネント、またはマイクロプロセッサ及び関連ソフトウェア及び制御インターフェースにより構成することによって、前記流体を二方向へポンピングするポンピング装置（１２３）を制御し、または同時に前記単方向流体ポンプ（１２０）を制御し、前記密閉中空シェル（２００）内部を通過する前記一次側流体（１０）のポンピング流向を周期的に変更し、
前記流体を二方向へポンピングするポンピング装置（１２３）が前記一次側流体（１０）のポンピング流向を周期的に変更する時機は、手動により前記流体を二方向へポンピングするポンピング装置（１２３）のポンピング方向を制御するか、または、前記流向を周期的に変更する方向変更制御装置（２５０）を通して、時間周期の設定に従って、または温度測定装置（１１）で測定した温度変動を参照し、時間周期の設定を調整、制御し、前記流向を周期的に変更する方向変更制御装置（２５０）により、前記流体を二方向へポンピングするポンピング装置（１２３）のポンピング方向を制御するか、または、圧送する交換流体の温度変化を直接または間接に測定可能な位置に、少なくとも一つの前記温度測定装置（１１）を設置することにより、前記温度測定装置（１１）を通して、測定した信号を前記流向を周期的に変更する方向変更制御装置（２５０）へ伝送し、前記温度測定装置（１１）が設定温度に到達するとき、前記流体を二方向へポンピングするポンピング装置（１２３）のポンピング方向を制御し、周期的に正逆方向へポンピングし、密閉中空シェル（２００）内部の一次側流体（１０）を通過することを特徴とする請求項１に記載の熱交換装置。
【請求項９】
少なくとも一つの単方向流体ポンプと四つの開閉を制御可能な流体バルブを共同して前記流体を二方向へポンピングするポンピング装置を構成し、また前記一次側流体配管の前記一次側流体は密閉中空シェルを通過し、螺旋状を呈す前記二次側流体配管を前記密閉中空シェルの中に設置し、前記密閉中空シェル内部の前記一次側流体を通して、温度伝導流体として熱エネルギーを伝送し、熱ポンプまたは熱交換装置機能を構成し、前記一次側流体配管と前記一次側流体源との間に前記単方向流体ポンプを設置し、その主な構成の中で、前記流体を二方向へポンピングするポンピング装置（１２３）を更に前記一次側流体配管（１０１）と連結する第一流体バルブ（１２９ａ）、第二流体バルブ（１２９ｂ）、第三流体バルブ（１２９ｃ）、第四流体バルブ（１２９ｄ）及び前記単方向流体ポンプ（１２０）により構成し、圧送流路において、
前記第一流体バルブ（１２９ａ）の一端と前記第三流体バルブ（１２９ｃ）は、前記単方向流体ポンプ（１２０）の出口端と連通し、前記単方向流体ポンプ（１２０）の入口端は、前記一次側流体配管（１０１）の前記第一管口（Ａ）端へ通じ、
前記第一流体バルブ（１２９ａ）の別端は、前記密閉中空シェル（２００）に設置する前記一次側流体配管（１０１）の前記第一管口（Ａ）端及び前記第二流体バルブ（１２９ｂ）の一端へ通じ、
前記第四流体バルブ（１２９ｄ）の一端は、前記第二流体バルブ（１２９ｂ）の一端と連通し、直接前記一次側流体配管（１０１）の前記第二管口（Ｂ）端へ通じ、
前記第四流体バルブ（１２９ｄ）の別端は、前記密閉中空シェル（２００）の前記一次側流体配管（１０１）の前記第二管口（Ｂ）端及び前記第三流体バルブ（１２９ｃ）へ通じ、前記第三流体バルブ（１２９ｃ）の別端は、前記第一流体バルブ（１２９ａ）へ通じ、共同して単方向流体ポンプ（１２０）の出口端へ通じ、
前記流向を周期的に変更する方向変更制御装置（２５０）の制御を通して、前記単方向流体ポンプ（１２０）、前記第一流体バルブ（１２９ａ）、前記第二（１２９ｂ）、前記第三（１２９ｃ）及び前記第四（１２９ｄ）により前記流体を二方向へポンピングするポンピング装置（１２３）を構成し、その中の前記第一流体バルブ（１２９ａ）と前記第四流体バルブ（１２９ｄ）が１セットとなり、前記第三流体バルブ（１２９ｃ）及び前記第二流体バルブ（１２９ｂ）が１セットとなり、交代で開閉することにより、前記一次側流体配管（１０１）の流向を周期的に変更する機能を形成し、
前記単方向流体ポンプ（１２０）は、単方向にポンピングする一つの流体ポンプ、または前記一次側流体配管（１０１）の同一端に設置或いは別々に前記一次側流体配管（１０１）の両端に設置される一つ以上の流体ポンプにより構成され、同じポンピング流向のポンピングを補助し、
前記一次側流体配管（１０１）の前記一次側流体（１０）は前記密閉中空シェル（２００）を通過し、螺旋状を呈す前記二次側流体配管（１０２）を前記密閉中空シェル（２００）の中に設置し、前記密閉中空シェル（２００）内部の前記温度伝導流体（３０）を通して、熱エネルギーを伝送することにより、熱ポンプまたは熱交換装置機能を構成し、
前記二次側流体配管（１０２）の少なくとも一端管口と前記二次側流体源との間に、少なくとも一つの前記単方向流体ポンプ（１２０）を設置することにより、前記二次側流体（２０）を単方向にポンピングし、
更に、圧送する交換流体の温度変化を直接または間接に測定可能な位置に、少なくとも一つの温度測定装置（１１）を設置することにより、測定した温度信号を前記流向を周期的に変更する方向変更制御装置（２５０）へ送り返し、
このとき、前記流向を周期的に変更する方向変更制御装置（２５０）は、メカトロニックスコンポーネント、固相電子回路コンポーネント、またはマイクロプロセッサ及び関連ソフトウェア及び制御インターフェースにより構成することによって、前記流体を二方向へポンピングするポンピング装置（１２３）を制御し、前記熱交換装置（１００）を通過する流体のポンピング流向を周期的に変更することによって、前記熱交換装置（１００）の中に設置する前記一次側流体配管（１０１）を通過する前記一次側流体（１０）と前記熱交換装置（１００）の温度分布状態を制御し、その制御方式は、手動により前記流体を二方向へポンピングするポンピング装置（１２３）のポンピング方向を制御するか、または、前記流向を周期的に変更する方向変更制御装置（２５０）を通して、時間周期の設定に従って、または前記温度測定装置（１１）で測定した温度変動を参照し、時間周期の設定を調整、制御し、前記流向を周期的に変更する方向変更制御装置（２５０）により、前記流体を二方向へポンピングするポンピング装置（１２３）のポンピング方向を制御するか、または、圧送する交換流体の温度変化を直接または間接に測定可能な位置に、少なくとも一つの前記温度測定装置（１１）を設置することにより、前記温度測定装置（１１）を通して、測定した信号を前記流向を周期的に変更する方向変更制御装置（２５０）へ伝送し、前記温度測定装置（１１）が設定温度に到達するとき、前記流体を二方向へポンピングするポンピング装置（１２３）のポンピング方向を制御するか、いずれか一種または一種以上により制御し、前記一次側流体配管（１０１）を通過する前記一次側流体（１０）を周期的に正逆方向へポンピングし、前記熱交換装置（１００）の中の前記導熱体（５０）の温度分布状態はそれに従って変化することを特徴とする請求項１に記載の熱交換装置。
【請求項１０】
螺旋状を呈す前記一次側流体配管と螺旋状を呈す前記二次側流体配管とを共同して螺旋状に結合し、密閉中空シェルに設置し、前記密閉中空シェルの中の温度伝導流体を通して、熱エネルギーを伝送し、熱ポンプまたは熱交換装置機能を構成し、また前記流体を二方向へポンピングするポンピング装置により駆動され、その主な構成の中で、更に電源（３００）により駆動され、かつ前記流向を周期的に変更する方向変更制御装置（２５０）により制御され、周期的に正逆方向へ圧送する、前記流体を二方向へポンピングするポンピング装置（１２３）を設置し、ポンピングを経て前記一次側流体配管（１０１）の前記一次側流体（１０）の流向を周期的に変更させ、
前記一次側流体配管（１０１）は、前記流体を二方向へポンピングするポンピング装置（１２３）により前記一次側流体（１０）を圧送し、前記密閉中空シェル（２００）の前記一次側流体配管（１０１）を通過し、前記一次側流体（１０）を通して、前記温度伝導流体（３０）の熱エネルギーを伝送することにより、前記二次側流体（２０）と熱交換し、
前記二次側流体配管（１０２）は、前記単方向流体ポンプ（１２０）により、前記二次側流体（２０）を圧送し、前記密閉中空シェル（２００）の前記二次側流体配管（１０２）を通過し、前記二次側流体（２０）は前記温度伝導流体（３０）を通して、前記一次側流体（１０）と熱交換し、
螺旋状を呈す前記一次側配管（１０１）と螺旋状を呈す前記二次側流体配管（１０２）とを共同して前記密閉中空シェル（２００）の中に設置し、前記密閉中空シェル（２００）の中の前記温度伝導流体（３０）を通して、熱エネルギーを伝送することにより、熱ポンプまたは熱交換装置機能を構成し、また前記流体を二方向へポンピングするポンピング装置（１２３）に駆動される前記一次側流体配管（１０１）の中の前記一次側流体（１０）の流向を周期的に変更するように圧送し、
前記流体を二方向へポンピングするポンピング装置（１２３）は、制御されることにより正圧力または負圧力を形成し、二者またはその中の一種のポンピング機能を持つ流体ポンピング装置により構成され、気相または液相の前記一次側流体（１０）をポンピングし、前記流体を二方向へポンピングするポンピング装置（１２３）は、前記電源（３００）に供給された電力により駆動する電力モーターに駆動され、またはエンジン動力、またはその他風力エネルギー、熱エネルギー、温度差エネルギー、或いは太陽エネルギーから転換される機械エネルギーまたは電気エネルギーに駆動されてもよく、
前記単方向流体ポンプ（１２０）は、流体を推進する正圧力を生じる流体ポンピング装置により構成され、または流体を吸引する負圧力を生じる流体ポンピング装置により構成され、前記二次側流体配管（１０２）の前記二次側流体（２０）に対して単方向にポンピングし、前記単方向流体ポンプ（１２０）は前記電源（３００）に供給された電力により駆動する電力モーターに駆動され、またはエンジン動力、またはその他風力エネルギー、熱エネルギー、温度差エネルギー、或いは太陽エネルギーから転換される機械エネルギーまたは電気エネルギーに駆動されてもよく、前記単方向流体ポンプ（１２０）は、独立制御または前記流向を周期的に変更する方向変更制御装置（２５０）により制御され、
前記一次側流体（１０）は、一種または一種以上の同じまたは異なる液相または気相流体、または液相から気相へ移行し、または気相から液相へ移行する流体を含み、
前記二次側流体（２０）は、一種または一種以上の同じまたは異なる液相または気相流体、または液相から気相へ移行し、または気相から液相へ移行する流体を含み、
温度伝導流体（３０）は、一種または一種以上の同じまたは異なる液相または気相流体、または液相から気相へ移行し、または気相から液相へ移行する流体を含み、
前記電源（３００）は、作動電源を提供し、交流または直流の市内電源システムまたは独立型電気エネルギー供給装置を有し、
前記流向を周期的に変更する方向変更制御装置（２５０）は、メカトロニックスコンポーネント、固相電子回路コンポーネント、またはマイクロプロセッサ及び関連ソフトウェア及び制御インターフェースにより構成することによって、前記流体を二方向へポンピングするポンピング装置（１２３）を制御し、または同時に前記単方向流体ポンプ（１２０）を制御し、前記一次側流体配管（１０１）を通過する前記一次側流体（１０）を周期的にポンピング流向を変更し、
前記流体を二方向へポンピングするポンピング装置（１２３）が前記一次側流体（１０）のポンピング流向を周期的に変更する時機は、手動により前記流体を二方向へポンピングするポンピング装置（１２３）のポンピング方向を制御するか、または、前記流向を周期的に変更する方向変更制御装置（２５０）を通して、時間周期の設定に従って、または温度測定装置（１１）で測定した温度変動を参照し、時間周期の設定を調整、制御し、前記流向を周期的に変更する方向変更制御装置（２５０）により、前記流体を二方向へポンピングするポンピング装置（１２３）のポンピング方向を制御するか、または、圧送する交換流体の温度変化を直接または間接に測定可能な位置に、少なくとも一つの前記温度測定装置（１１）を設置することにより、前記温度測定装置（１１）を通して、測定した信号を前記流向を周期的に変更する方向変更制御装置（２５０）へ伝送し、前記温度測定装置（１１）が設定温度に到達するとき、前記流体を二方向へポンピングするポンピング装置（１２３）のポンピング方向を制御し、前記一次側流体配管（１０１）を通過する前記一次側流体（１０）を周期的に正逆方向へポンピングすることを特徴とする請求項１に記載の熱交換装置。
【請求項１１】
少なくとも一つの前記単方向流体ポンプと四つの開閉を制御可能な流体バルブにより、流体を二方向へポンピングするバルブセットを構成し、共同して前記流体を二方向へポンピングするポンピング装置を構成し、また螺旋状を呈す前記一次側流体配管と螺旋状を呈す前記二次側流体配管とを共同して密閉中空シェルに設置し、前記密閉中空シェル中の温度伝導流体を通して、熱エネルギーを伝送し、熱交換装置機能を構成し、前記一次側流体配管の少なくとも一端と前記一次側流体源の間に、前記単方向流体ポンプを設置し、その主な構成の中で、前記流体を二方向へポンピングするポンピング装置（１２３）を更に前記一次側流体配管（１０１）と連結する第一流体バルブ（１２９ａ）、第二流体バルブ（１２９ｂ）、第三流体バルブ（１２９ｃ）、第四流体バルブ（１２９ｄ）及び前記単方向流体ポンプ（１２０）により構成し、圧送流路において、
前記第一流体バルブ（１２９ａ）の一端と前記第三流体バルブ（１２９ｃ）は、前記単方向流体ポンプ（１２０）の出口端と連通し、前記単方向流体ポンプ（１２０）の入口端は、前記一次側流体配管（１０１）の前記第一管口（Ａ）端へ通じ、
前記第一流体バルブ（１２９ａ）の別端は、前記密閉中空シェル（２００）に設置する前記一次側流体配管（１０１）の前記第一管口（Ａ）端及び前記第二流体バルブ（１２９ｂ）の一端へ通じ、
前記第四流体バルブ（１２９ｄ）の一端は、前記第二流体バルブ（１２９ｂ）の一端と連通し、前記単方向流体ポンプ（１２０）の流体入口側へ通じ、前記単方向流体ポンプ（１２０）の流体出口側により前記一次側流体配管（１０１）の前記第二管口（Ｂ）端へ通じ、
前記第四流体バルブ（１２９ｄ）の別端は、前記密閉中空シェル（２００）内部に設置する前記一次側流体配管（１０１）の前記第二管口（Ｂ）端及び前記第三流体バルブ（１２９ｃ）へ通じ、前記第三流体バルブ（１２９ｃ）の別端は、前記第一流体バルブ（１２９ａ）へ通じ、共同して前記単方向流体ポンプ（１２０）の出口端へ通じ、
前記流向を周期的に変更する方向変更制御装置（２５０）の制御を通して、前記単方向流体ポンプ（１２０）、前記第一流体バルブ（１２９ａ）、前記第二流体バルブ（１２９ｂ）、前記第三流体バルブ（１２９ｃ）及び前記第四流体バルブ（１２９ｄ）により前記流体を二方向へポンピングするポンピング装置（１２３）を構成し、前記第一流体バルブ（１２９ａ）及び前記第四流体バルブ（１２９ｄ）が１セットとなり、前記第三流体バルブ（１２９ｃ）及び前記第二流体バルブ（１２９ｂ）が１セットとなり、交代で開または閉することにより、前記密閉中空シェル（２００）内部に設置する前記一次側流体配管（１０１）の前記一次側流体（１０）が交代で流向を周期的に変更する機能を形成し、
前記単方向流体ポンプ（１２０）は、一つにより構成可能であり、単方向にポンピングする一つの流体ポンプ、または前記一次側流体配管（１０１）の同一端に設置或いは別々に一次側流体配管（１０１）の両端に設置される一つ以上の流体ポンプにより構成され、同じポンピング流向のポンピングを補助し、
螺旋状を呈す前記一次側流体配管（１０１）と螺旋状を呈す前記二次側流体配管（１０２）を共同して前記密閉中空シェル（２００）に設置し、前記密閉中空シェル（２００）内部の前記温度伝導流体（３０）を通して、熱エネルギーを伝送することにより、熱ポンプまたは熱交換装置機能を構成し、
前記二次側流体配管（１０２）の少なくとも一端管口と前記一次側流体源との間に、少なくとも一つの前記単方向流体ポンプ（１２０）を設置することにより、前記二次側流体（２０）を単方向にポンピングし、
更に、圧送する交換流体の温度変化を直接または間接に測定可能な位置に、少なくとも一つの温度測定装置（１１）を設置することにより、測定した温度信号を前記流向を周期的に変更する方向変更制御装置（２５０）へ送り返し、
このとき、前記流向を周期的に変更する方向変更制御装置（２５０）は、メカトロニックスコンポーネント、固相電子回路コンポーネント、またはマイクロプロセッサ及び関連ソフトウェア及び制御インターフェースにより構成することによって、前記密閉中空シェル（２００）の中に設置する前記一次側流体配管（１０１）の前記一次側流体（１０）のポンピング流向を周期的に変更して制御し、その制御方式は、手動により前記流体を二方向へポンピングするポンピング装置（１２３）のポンピング方向を制御するか、または、前記流向を周期的に変更する方向変更制御装置（２５０）を通して、時間周期の設定に従って、または前記温度測定装置（１１）で測定した温度変動を参照し、時間周期の設定を調整、制御し、前記流向を周期的に変更する方向変更制御装置（２５０）により、前記流体を二方向へポンピングするポンピング装置（１２３）のポンピング方向を制御するか、または、圧送する交換流体の温度変化を直接または間接に測定可能な位置に、少なくとも一つの前記温度測定装置（１１）を設置することにより、前記温度測定装置（１１）を通して、測定した信号を前記流向を周期的に変更する方向変更制御装置（２５０）へ伝送し、前記温度測定装置（１１）が設定温度に到達するとき、前記流体を二方向へポンピングするポンピング装置（１２３）のポンピング方向を制御するか、いずれか一種または一種以上により制御し、前記密閉中空シェル（２００）の中に設置する前記一次側流体配管（１０１）を通過する前記一次側流体（１０）を周期的に正逆方向へポンピングし、前記密閉中空シェル（２００）の中の前記一次側流体配管（１０１）の前記一次側流体（１０）の温度分布状態はそれに従って変化することを特徴とする請求項１に記載の熱交換装置。
【請求項１２】
基本構造様式がＡ様式またはＢ様式または二者の混合構成であり、
前記Ａ様式は、前記流体を二方向へポンピングするポンピング装置（１２３）を前記一次側流体配管（１０１）と前記一次側流体（１０）の流体源との間に設置し、前記一次側流体（１０）を周期的に正逆方向へ圧送し、前記単方向流体ポンプ（１２０）により前記二次側流体（２０）を圧送することにより、熱ポンプまたは熱交換装置機能を作動し、
前記Ｂ様式は、前記流体を二方向へポンピングするポンピング装置（１２３）を前記二次側流体配管（１０２）と前記二次側流体（２０）の流体源との間に設置し、前記二次側流体（２０）を周期的に正逆方向へ圧送し、前記単方向流体ポンプ（１２０）により前記一次側流体（１０）を圧送することにより、熱ポンプまたは熱交換装置機能を作動することを特徴とする請求項１に記載の熱交換装置。
【請求項１３】
前記Ａ様式は、
少なくとも一つの流体を二方向へポンピングするポンプ（１２４）により、前記流体を二方向へポンピングするポンピング装置（１２３）を構成し、前記熱交換装置（１００）を通過する前記一次側流体配管（１０１）の両流体口の一つに直列に接続され、前記流向を周期的に変更する方向変更制御装置（２５０）により制御され、周期的に正方向と逆方向へポンピングすることにより、周期的に流向を変更する構造様式、
少なくとも二つの前記流体を二方向へポンピングするポンプ（１２４）により、少なくとも二つの前記流体を二方向へポンピングするポンピング装置（１２３）を構成し、前記熱交換装置（１００）を通過する前記一次側流体配管（１０１）の流体口の両端に直列に接続され、前記流向を周期的に変更する方向変更制御装置（２５０）の制御を通して、周期的に、機能として、前記一次側流体配管（１０１）の流体口の両端の前記流体を二方向へポンピングするポンプ（１２４）により、交代して逆方向へポンピングする機能、または、前記一次側流体配管（１０１）の流体口の両端の流体を前記二方向へポンピングするポンプ（１２４）により、交代して正方向へポンピングする機能、または、前記一次側流体配管（１０１）の流体口の両端の前記流体を二方向へポンピングするポンプ（１２４）により、同じ方向の正方向へポンピングすることを補助し、同方向の逆方向へポンピングすることを補助する機能のうち少なくとも一種を作動させる構造様式、
少なくとも二つの異なるポンピング流向の前記単方向流体ポンプ（１２０、１２０’）を直列に接続することにより、前記流体を二方向へポンピングするポンピング装置（１２３）を構成し、前記熱交換装置（１００）を通過する前記一次側流体配管（１０１）の両流体口の中の一端に直列に接続し、前記流向を周期的に変更する方向変更制御装置（２５０）の制御を通して、交代で周期的にその中の一つの前記単方向流体ポンプ（１２０または１２０’）のポンピングを制御し、周期的に流体の流向を変更し、もし前記流体を二方向へポンピングするポンピング装置（１２３）を構成する前記単方向流体ポンプ（１２０、１２０’）が、逆方向の流通が不可の場合、各前記単方向流体ポンプ（１２０または１２０’）と逆方向導通の単方向バルブ（１２６）とを別々に並列に接続可能な構造様式、
少なくとも二つの異なるポンピング流向の前記単方向流体ポンプ（１２０、１２０’）を直列に接続することにより、前記流体を二方向へポンピングするポンピング装置（１２３）を構成し、二つの前記流体を二方向へポンピングするポンピング装置（１２３）を設置し、前記熱交換装置（１００）に設置する前記一次側流体配管（１０１）両端の流体口を別々に直列に接続し、また前記流向を周期的に変更する方向変更制御装置（２５０）の制御を通して、作動機能として、前記熱交換装置（１００）両端に別々に直列に接続された二つの前記流体を二方向へポンピングするポンピング装置（１２３）の中の単方向流体ポンプ（１２０または１２０’）が、同時に同じポンピング方向へのポンピングを補助し、かつ同期して周期的にポンピング方向を変更する作動機能、または、流体口（ａ）及び流体口（ｂ）を別々に直列に接続する二つの異なる流向へポンピングする単方向流体ポンプ（１２０、１２０’）が、流体を二方向へポンピングするポンピング装置（１２３）を構成し、流向を周期的に変更する方向変更制御装置（２５０）により制御され、交代で周期的にその中の一つの単方向流体ポンプ（１２０または１２０’）がポンピングすることにより、周期的に流体の流向を変更する作動機能の一種または一種以上を有し、もし前記流体を二方向へポンピングするポンピング装置（１２３）を構成する前記単方向流体ポンプ（１２０または１２０’）が、逆方向の流通が不可の場合、各単方向流体ポンプ（１２０または１２０’）を別々に逆方向導通の単方向バルブ（１２６）に並列に接続可能な構造様式、
少なくとも二つの異なるポンピング流向の前記単方向流体ポンプ（１２０、１２０’）を並列に接続することにより、前記流体を二方向へポンピングするポンピング装置（１２３）を構成し、前記熱交換装置（１００）の前記一次側流体配管（１０１）の両流体口の中の一端に直列に接続し、流向を周期的に変更する方向変更制御装置（２５０）の制御を通して、交代で周期的にその中の一つの前記単方向流体ポンプ（１２０または１２０’）がポンピングすることにより、周期的に流体の流向を変更し、もし使用する前記単方向流体ポンプ（１２０、１２０’）の構造が、逆流抵抗なしの場合、逆流を防止するために、各前記単方向流体ポンプ（１２０、１２０’）をまず別々に順方向に前記単方向バルブ（１２６）と直列に接続してから、更に並列に接続可能な構造様式、
少なくとも二つの異なるポンピング流向の前記単方向流体ポンプ（１２０、１２０’）を並列に接続し、前記流体を二方向へポンピングするポンピング装置（１２３）を構成し、二つの前記流体を二方向へポンピングするポンピング装置（１２３）を別々に前記熱交換装置（１００）の前記一次側流体配管（１０１）両端の流体口に直列に接続し 、また前記流向を周期的に変更する方向変更制御装置（２５０）により、前記流体を二方向へポンピングするポンピング装置（１２３）を制御し、作動機能として、前記熱交換装置（１００）両端に別々に直列に接続された二つの前記流体を二方向へポンピングするポンピング装置（１２３）の中の前記単方向流体ポンプ（１２０または１２０’）が、同時に同じポンピング方向へポンピングを補助し、かつ同期して周期的にポンピング方向を変更する作動機能、または、前記熱交換装置（１００）両端に別々に直列に接続する二つの前記流体を二方向へポンピングするポンピング装置（１２３）の中の前記単方向流体ポンプ（１２０または１２０’）が、前記流向を周期的に変更する方向変更制御装置（２５０）により制御され、交代で周期的にその中の一つの前記単方向流体ポンプ（１２０または１２０’）をポンピングさせ、周期的に流体の流向を変更する作動機能のうち一種または一種以上を有し、もし使用する前記単方向流体ポンプ（１２０または１２０’）が、逆方向の流通が不可の場合、各前記単方向流体ポンプ（１２０または１２０’）を別々に逆方向導通の前記単方向バルブ（１２６）に並列に接続可能な構造様式、
少なくとも一つの前記単方向流体ポンプ（１２０）と四つのブリッジ式の組成を呈す開閉を制御可能な第一流体バルブ（１２９ａ）、第二流体バルブ（１２９ｂ）、第三流体バルブ（１２９ｃ）及び第四流体バルブ（１２９ｄ）とにより、前記流体を二方向へポンピングするポンピング装置（１２３）を構成し、前記熱交換装置（１００）の前記一次側流体配管（１０１）両端の流体口のその中の一つに直列に接続し、前記流向を周期的に変更する方向変更制御装置（２５０）の制御を通して、流体を二方向へポンピングするポンプセットの中の前記単方向流体ポンプ（１２０）が作動するとき、中の前記第一流体バルブ（１２９ａ）及び前記第二流体バルブ（１２９ｂ）を開、別セットの前記第三流体バルブ（１２９ｃ）及び前記第四流体バルブ（１２９ｄ）を閉に制御し、または前記第一流体バルブ（１２９ａ）及び前記第二流体バルブ（１２９ｂ）を閉、別セットの前記第三流体バルブ（１２９ｃ）及び前記第四流体バルブ（１２９ｄ）を開と交代で制御することにより、周期的に流体の流向を変更する構造様式、
少なくとも一つの前記単方向流体ポンプ（１２０）と四つのブリッジ式の組成を呈す開閉を制御可能な前記第一流体バルブ（１２９ａ）、前記第二流体バルブ（１２９ｂ）、前記第三流体バルブ（１２９ｃ）及び前記第四流体バルブ（１２９ｄ）とにより、前記流体を二方向へポンピングするポンピング装置（１２３）を構成し、二つの前記流体を二方向へポンピングするポンピング装置（１２３）を設置し、別々に前記熱交換装置（１００）の前記一次側流体配管（１０１）両端の流体口に直列に接続し、前記流向を周期的に変更する方向変更制御装置（２５０）により制御され、２セットの流体を二方向へポンピングするポンプセットの中の前記単方向流体ポンプ（１２０）が作動するとき、中の前記第一流体バルブ（１２９ａ）及び前記第二流体バルブ（１２９ｂ）を開、別セットの前記第三流体バルブ（１２９ｃ）及び前記第三流体バルブ（１２９ｄ）を閉に制御し、または前記第一流体バルブ（１２９ａ）及び前記第二流体バルブ（１２９ｂ）を閉、別セットの前記第三流体バルブ（１２９ｃ）及び前記第四流体バルブ（１２９ｄ）を開と交代してを制御し、周期的に流体の流向を変更する構造様式、
のうちいずれか一種または一種以上の構造様式により構成することを特徴とする請求項１２に記載の熱交換装置。
【請求項１４】
前記Ｂ様式は、
少なくとも一つの流体を二方向へポンピングするポンプ（１２４）により、前記流体を二方向へポンピングするポンピング装置（１２３）を構成し、前記熱交換装置（１００）を通過する前記二次側流体配管（１０２）の両流体口の一つに直列に接続され、前記流向を周期的に変更する方向変更制御装置（２５０）により制御され、周期的に正方向と逆方向へポンピングすることにより、周期的に流向を変更する構造様式、
少なくとも二つの前記流体を二方向へポンピングするポンプ（１２４）により、少なくとも二つの前記流体を二方向へポンピングするポンピング装置（１２３）を構成し、前記熱交換装置（１００）を通過する前記二次側流体配管（１０２）の流体口の両端に別々に直列に接続され、前記流向を周期的に変更する方向変更制御装置（２５０）の制御を通して、周期的に、機能として、前記一次側流体配管（１０１）の流体口の両端の前記流体を二方向へポンピングするポンプ（１２４）により、交代で逆方向へポンピングする機能、または、前記一次側流体配管（１０１）の流体口の両端の前記流体を二方向へポンピングするポンプ（１２４）により、交代で正方向へポンピングする機能、または、前記一次側流体配管（１０１）の流体口の両端の前記流体を二方向へポンピングするポンプ（１２４）により、同じ方向の正方向へポンピングすることを補助し、かつ同方向の逆方向へポンピングすることを補助する機能のうち少なくとも一種を作動させる構造様式、
少なくとも二つの異なるポンピング流向の前記単方向流体ポンプ（１２０、１２０’）を直列に接続することにより、前記流体を二方向へポンピングするポンピング装置（１２３）を構成し、前記熱交換装置（１００）に設置する前記二次側流体配管（１０２）の両流体口の一端に直列に接続し、前記流向を周期的に変更する方向変更制御装置（２５０）の制御を通して、交代で周期的にその中の一つの前記単方向流体ポンプ（１２０または１２０’）のポンピングを制御し、周期的に流体の流向を変更し、もし前記流体を二方向へポンピングするポンピング装置（１２３）を構成する前記単方向流体ポンプ（１２０、１２０’）が、逆方向の流通が不可の場合、各前記単方向流体ポンプ（１２０または１２０’）に逆方向導通の単方向バルブ（１２６）を別々に並列に接続可能な構造様式、
少なくとも二つの異なるポンピング流向の二つの前記単方向流体ポンプ（１２０、１２０’）を直列に接続することにより、前記流体を二方向へポンピングするポンピング装置（１２３）を構成し、二つの前記流体を二方向へポンピングするポンピング装置（１２３）を設置し、前記熱交換装置（１００）に設置する前記二次側流体配管（１０２）両端の流体口を別々に直列に接続し、また前記流向を周期的に変更する方向変更制御装置（２５０）により制御され、作動機能として、前記熱交換装置（１００）両端に別々に直列に接続された二つの前記流体を二方向へポンピングするポンピング装置（１２３）の中の前記単方向流体ポンプ（１２０または１２０’）が、同時に同じポンピング方向へのポンピングを補助し、かつ同期して周期的にポンピング方向を変更する作動機能、または、二つの流体口（ａ）及び流体口（ｂ）を別々に直列に接続する二つの前記単方向流体ポンプ（１２０、１２０’）が、前記流体を二方向へポンピングするポンピング装置（１２３）を構成し、前記流向を周期的に変更する方向変更制御装置（２５０）により制御され、交代で周期的にその中の一つの前記単方向流体ポンプ（１２０または１２０’）がポンピングすることにより、周期的に流体の流向を変更する作動機能の一種または一種以上を有し、もし前記流体を二方向へポンピングするポンピング装置（１２３）を構成する前記単方向流体ポンプ（１２０または１２０’）が、逆方向の流通が不可の場合、各前記単方向流体ポンプ（１２０または１２０’）を別々に逆方向導通の前記単方向バルブ（１２６）に並列に接続可能な構造様式、
少なくとも二つの異なるポンピング流向の単方向流体ポンプ（１２０、１２０’）を並列に接続することにより、前記流体を二方向へポンピングするポンピング装置（１２３）を構成し、前記熱交換装置の前記二次側流体配管（１０２）の両流体口の一端に直列に接続し、前記流向を周期的に変更する方向変更制御装置（２５０）の制御を通して、交代で周期的にその中の一つの前記単方向流体ポンプ（１２０または１２０’）がポンピングすることにより、周期的に流体の流向を変更し、もし使用する前記単方向流体ポンプ（１２０、１２０’）の構造が、逆流抵抗なしの場合、逆流を防止するために、各前記単方向流体ポンプ（１２０、１２０’）をまず別々に順方向に前記単方向バルブ（１２６）と直列に接続してから、更に並列に接続可能な構造様式、
少なくとも二つの異なるポンピング流向の二つの前記単方向流体ポンプ（１２０、１２０’）を並列に接続し、前記流体を二方向へポンピングするポンピング装置（１２３）を構成し、二つの前記流体を二方向へポンピングするポンピング装置（１２３）を別々に前記熱交換装置（１００）の前記二次側流体配管（１０２）両端の流体口に直列に接続し、また前記流向を周期的に変更する方向変更制御装置（２５０）を通して、前記流体を二方向へポンピングするポンピング装置（１２３）を制御し、作動機能として、前記熱交換装置（１００）両端に別々に直列に接続された二つの前記流体を二方向へポンピングするポンピング装置（１２３）の中の前記単方向流体ポンプ（１２０または１２０’）が、同時に同じポンピング方向へポンピングを補助し、かつ同期して周期的にポンピング方向を変更する作動機能、または、前記熱交換装置（１００）両端に別々に直列に接続する二つの前記流体を二方向へポンピングするポンピング装置（１２３）の中の前記単方向流体ポンプ（１２０または１２０’）が、前記流向を周期的に変更する方向変更制御装置（２５０）により制御され、交代で周期的にその中の一つの流向の前記単方向流体ポンプ（１２０または１２０’）をポンピングさせ、周期的に流体の流向を変更する作動機能の一種または一種以上を有し、もし使用する前記単方向流体ポンプ（１２０または１２０’）が、逆方向の流通が不可の場合、各前記単方向流体ポンプ（１２０または１２０’）を別々に逆方向導通の前記単方向バルブ（１２６）に並列に接続可能な構造様式、
少なくとも一つの前記単方向流体ポンプ（１２０）と四つのブリッジ式の組成を呈す開閉を制御可能な第一流体バルブ（１２９ａ）、第二流体バルブ（１２９ｂ）、第三流体バルブ（１２９ｃ）及び第四流体バルブ（１２９ｄ）とにより、前記流体を二方向へポンピングするポンピング装置（１２３）を構成し、前記熱交換装置（１００）の前記二次側流体配管（１０２）両端の流体口の一つに直列に接続し、前記流向を周期的に変更する方向変更制御装置（２５０）の制御を通して、前記流体を二方向へポンピングするポンプセットの中の前記単方向流体ポンプ（１２０）が作動するとき、中の前記第一流体バルブ（１２９ａ）及び前記第二流体バルブ（１２９ｂ）を開、別セットの前記第三流体バルブ（１２９ｃ）及び前記第四流体バルブ（１２９ｄ）を閉に制御し、または前記第一流体バルブ（１２９ａ）及び前記第二流体バルブ（１２９ｂ）を閉、別セットの前記第三流体バルブ（１２９ｃ）及び前記第四流体バルブ（１２９ｄ）を開と交代で制御することにより、周期的に流体の流向を変更する構造様式、
少なくとも一つの前記単方向流体ポンプ（１２０）と四つのブリッジ式の組成を呈す開閉を制御可能な前記第一流体バルブ（１２９ａ）、前記第二流体バルブ（１２９ｂ）、前記第三流体バルブ（１２９ｃ）及び前記第四流体バルブ（１２９ｄ）により、前記流体を二方向へポンピングするポンピング装置（１２３）を構成し、二つの前記流体を二方向へポンピングするポンピング装置（１２３）を設置し、別々に前記熱交換装置（１００）の前記二次側流体配管（１０２）両端の流体口に直列に接続し、前記流向を周期的に変更する方向変更制御装置（２５０）の制御を通して、２セットの前記流体を二方向へポンピングするポンプセットの中の前記単方向流体ポンプ（１２０）が作動するとき、中の前記第一流体バルブ（１２９ａ）及び前記第二流体バルブ（１２９ｂ）を開、別セットの前記第三流体バルブ（１２９ｃ）及び前記第四流体バルブ（１２９ｄ）を閉に制御し、または前記第一流体バルブ（１２９ａ）及び前記第二流体バルブ（１２９ｂ）を閉、別セットの前記第三流体バルブ（１２９ｃ）及び前記第四流体バルブ（１２９ｄ）を開と交代でを制御し、周期的に流体の流向を変更する構造様式、
のうちいずれか一種または一種以上の構造様式により構成することを特徴とする請求項１２に記載の熱交換装置。
【請求項１５】
前記熱交換装置（１００）の構造形態は、線形またはその他幾何形状の管状であることが可能であり、その他気相または液相流体を通過する多層の流体流路の構造体を持つことが可能であり、多組によりワンウェイまたはワンウェイ以上に直列に接続、または並列に接続し、または直並列に接続することが可能な請求項１に記載の熱交換装置。
【請求項１６】
前記流体ポンピング装置は、気相または液相流体をポンピングし、前記流体ポンプは個別設置の電力モーターにより駆動されるか、または少なくとも二つの流体ポンプが共用して同一電力モーターにより駆動され、また、エンジン動力、またはその他風力エネルギー、熱エネルギー、温度差エネルギー、或いは太陽エネルギー方転換される機械エネルギーまたは電気エネルギーにより駆動可能な請求項１に記載の熱交換装置。
【請求項１７】
前記流向を周期的に変更する方向変更制御装置（２５０）は、電力モーター、またはエンジン動力、またはその他風力エネルギー、または熱エネルギー、または温度差エネルギー、または太陽エネルギーから生成されかつ転換される機械的動力または電気的動力を備え、各種の流体ポンプの駆動や各種の流体ポンプまたは流体バルブの作動時機を制御し、前記熱交換装置（１００）を通過する両流路の中の流体の流向、更にその各種流体ポンプの回転速度、流量、流体圧力の一部の機能または全部機能の調節制御を制御する請求項１に記載の熱交換装置。
【請求項１８】
周期的に正逆方向へ圧送する流体が作動するときに、更に前記流向を周期的に変更する方向変更制御装置（２５０）を通して、制御流体を前記二方向へポンピングするポンピング装置（１２３）により圧送する流体の流量を調節することが可能であり、その制御様式は、
手動で制御して圧送流体の流量を調整・設定する手動制御、
または、設置された少なくとも一つの温度測定装置の測定信号を参照することにより、その流体の流量を制御する温度制御、
または、前記手動制御及び温度制御の二種類のまたは二種類以上の方式により、流体の流量を制御することを特徴とする請求項１に記載の熱交換装置。
【請求項１９】
流量制御機能を設置するとき、その流体の流量制御範囲は、輸送停止から最大輸送量までの間に、作動のニーズによって流体の流量を有段または無段に調節制御し、その流体の流量を変更は、
前記流体を二方向へポンピングするポンピング装置（１２３）のポンピングを作動する回転速度を制御し、機械停止から最高速度の範囲内の速度を制御してから、更にその流体の流量を制御する装置、
または、制御可能な流体が出入りするバルブ口を設置した前記流体を二方向へポンピングするポンピング装置（１２３）を採用することにより、前記二方向へ流体をポンピングするポンピング装置（１２３）の流体の出入りバルブ口の開き量を制御してから、更にその流体の流量を制御する装置、
または、制御可能な流体が出入りするバルブ口を設置した単方向バルブ（１２６）を採用することにより、前記単方向バルブ（１２６）の流体の出入りバルブ口の開き量を制御してから、更にその流体の流量を制御する装置、
または、制御可能な流体が出入りするバルブ口を設置した第五流体バルブ（１２９）及び第六流体バルブ（１２９’）を採用することにより、前記第五流体バルブ（１２９）及び前記第六流体バルブ（１２９’）の流体の出入りバルブ口の開き量を制御してから、更にその流体の流量を制御する装置、
または、上記いずれかの装置で、流体を間欠圧送することにより、圧送するまたは圧送停止し、その時間比によって、その平均流量を制御する装置、
のいずれか一種または一種以上の装置を通して、その流体の流量を変更することを特徴とする請求項１に記載の熱交換装置。
【請求項２０】
周期的に流体を正逆圧送するときに、その周期的な圧送様式は、
周期的に流体を正逆圧送するときに、正方向と逆方向の作動時間の長さは同じか、
周期的に流体を正逆圧送するときに、正方向と逆方向の作動時間の長さは異なるか、
或いは、これらの混合様式かであることを特徴とする請求項１に記載の熱交換装置。
【請求項２１】
作動時に流向を変更するとき、流体が突然中断により、ポンピング中の気相または液相流体により生じる衝撃効果を緩めるために、ポンピングする液相流体がブロックされるときのリキッドハンマー効果を含め、更に流向変更を制御する作動様式の中に、
流体の流向変更を制御するとき、流体ポンプまたは流体バルブの制御を通して、流体量をゆっくりと減らしてから、別の流向をゆっくりと最大設定値まで増やす作動方式、
流体の流向変更を制御するとき、流体ポンプまたは流体バルブの制御を通して、流体量をゆっくりと減らしてから、設定したポンピング停止時間に切換え、再び別の流向をゆっくりと最大設定値まで増やす作動方式、
のいずれか一種或いは一種以上を加えることを特徴とする請求項１に記載の熱交換装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、熱交換装置に関し、特に、熱交換作用を行う配管部分の流体を周期的に正逆方向へポンピングするように変化させる周期的に正逆方向へ圧送する熱交換装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
図１は、伝統的な流向を固定している熱ポンプまたは熱交換装置の主な構造原理を示すブロック図である。図１において、単方向流体ポンプ１２０は、一次側流体配管１０１を通過する一次側流体１０を単流向に固定して圧送し、一次側流体１０を一次側流体配管１０１の温度が異なる側の配管口を経由して送入し、温度が異なる別側の配管口を経由して排出し、二次側流体配管１０２の二次側流体２０も単方向流体ポンプ１２０により、二次側流体配管１０２を通過するように単流向に固定して圧送し、一次側流体配管を通過する一次側流体１０と熱ポンプまたは熱交換装置１００の固相または液相または気相の導熱体を通して、熱エネルギーを伝送することを示す。一次側流体配管１０１を通過する一次側流体１０及び二次側流体配管１０２を通過する二次側流体２０の流向は固定されている。熱ポンプまたは熱交換装置１００の中で、一次側流体配管１０１及び二次側流体配管１０２が互いに熱エネルギーを入力端と出力端との両端の間で伝送し、その相対温度差の分布勾配は安定であるが、主動制御機能を備えない。
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００３】
本発明は、周期が変化する流体を二方向へポンピングするポンピング装置のポンピングチューブの中で、熱交換作用を行う配管部分の流体を周期的に正逆方向へポンピングし、更に相対的に流向が変更される流体は、熱ポンプまたは装置内での温度分布状態を変化させる周期的に正逆方向へ圧送する熱交換装置を提供することを目的としている。
【課題を解決するための手段】
【０００４】
本発明に係る熱交換装置は、伝統的な一次側流体配管の一次側流体の通過する流向を固定して圧送し、かつ二次側流体配管の二次側流体を通過する流向を固定して圧送することにより構成する熱交換装置において、その中の一次側流体配管を、流向を周期的に変更する方向変更制御装置により制御し、周期的に正逆方向へ圧送するように、流体を二方向へポンピングするポンピング装置を直列に接続するように改良し、一次側流体を周期的に正逆方向へポンピングし、二次側流体配管に単方向流体ポンプを直列に接続して、二次側流体を単流向に固定してポンピングし、固相または液相または気相の導熱体通して、互いに熱エネルギーを伝送する。または、逆に二次測流体配管を、流向を周期的に変更する方向変更制御装置により制御し、周期的に正逆方向へ圧送する流体を二方向へポンピングするポンピング装置を直列に接続し、二次側流体を周期的に正逆方向へ圧送し、一次側流体配管に単方向流体ポンプを直列に接続し、一次側流体を単流向に固定してポンピングし、固相または液相または気相の導熱体を通して、互いに熱エネルギーを伝送する。
【０００５】
上述の二種類の構造方式を通して、下記の機能が作動する。
（１）流体を二方向へポンピングするポンピング装置を通して、一次側流体配管を通過する正逆方向の異なる流向を示す一次側流体を周期的に圧送し、かつ単方向流体ポンプにより、二次側流体配管を通過する二次側流体を圧送することにより、熱交換装置が作動するとき、固定構造の位置関係を示す一次側流体配管及び二次側流体配管の二者の相対的位置にある温度差の分布状態を変化させる。
【０００６】
（２）流体を周期的に正逆方向へ圧送するとき、前の流向が一次側流体配管を通過する一次側流体または二次側流体配管を通過する二次側流体により流れ込んだ雑質または汚染物を排出させ、固定された流向により生じる雑質または汚染物が溜る欠点を減らすことができる。
上述の異なる流向を示す一次側流体配管の一次側流体を周期的に正逆方向へ圧送し、かつ固定された流向により二次側流体配管の二次側流体をポンピングするという構造は、逆に設置することもでき、異なる流向を示す二次側流体配管の二次側流体を周期的に正逆方向へ圧送し、一次側流体配管の一次側流体を固定した流向でポンピングすることもできる。
【図面の簡単な説明】
【０００７】
【図１】伝統的な流向を固定している熱交換装置の主な構造原理を示すブロック図である。
【図２】本発明の第1実施形態による熱交換装置を示すブロック図である。
【図３】本発明の第２実施形態による熱交換装置を示すブロック図である。
【図４】本発明の第３実施形態による熱交換装置を示すブロック図である。
【図５】本発明の第４実施形態による熱交換装置を示すブロック図である。
【図６】本発明の第５実施形態による熱交換装置を示すブロック図である。
【図７】本発明の第６実施形態による熱交換装置を示すブロック図である。
【図８】本発明の第７実施形態による熱交換装置を示すブロック図である。
【図９】本発明の第８実施形態による熱交換装置を示すブロック図である。
【図１０】本発明の第９実施形態による熱交換装置を示すブロック図である。
【図１１】本発明の第１０実施形態による熱交換装置を示すブロック図である。
【図１２】本発明の第１１実施形態による熱交換装置の他の実施形態を示すブロック図である。
【図１３】本発明の第１１実施形態による熱交換装置の更に他の実施形態を示すブロック図である。
【図１４】本発明の第１１実施形態による熱交換装置のまた更に他の実施形態を示すブロック図である。
【図１５】本発明の第１１実施形態による熱交換装置のまた更に他の実施形態を示すブロック図である。
【図１６】本発明の第１１実施形態による熱交換装置のまた更に他の実施形態を示すブロック図である。
【図１７】本発明の第１１実施形態による熱交換装置のまた更に他の実施形態を示すブロック図である。
【図１８】本発明の第１１実施形態による熱交換装置のまた更に他の実施形態を示すブロック図である。
【図１９】本発明の第１１実施形態による熱交換装置のまた更に他の実施形態を示すブロック図である。
【図２０】本発明の第１２実施形態による熱交換装置を示すブロック図である。
【図２１】本発明の第１２実施形態による熱交換装置の他の実施形態を示すブロック図である。
【図２２】本発明の第１２実施形態による熱交換装置の更に他の実施形態を示すブロック図である。
【図２３】本発明の第１２実施形態による熱交換装置のまた更に他の実施形態を示すブロック図である。
【図２４】本発明の第１２実施形態による熱交換装置のまた更に他の実施形態を示すブロック図である。
【図２５】本発明の第１２実施形態による熱交換装置のまた更に他の実施形態を示すブロック図である。
【図２６】本発明の第１２実施形態による熱交換装置のまた更に他の実施形態を示すブロック図である。
【図２７】本発明の第１２実施形態による熱交換装置のまた更に他の実施形態を示すブロック図である。
【発明を実施するための形態】
【０００８】
（第１実施形態）
図２は、本発明の第１実施形態による熱交換装置において、導熱体に一次側流体配管と二次側流体配管とを共同して設置し、熱ポンプまたは熱交換装置機能を構成し、流体を二方向へポンピングするポンピング装置に駆動される構造原理を示すブロック図である。
【０００９】
図２に示すように、本発明の第１実施形態による周期的に正逆方向へ圧送する熱ポンプ熱交換装置１００は、電源３００に駆動されかつ流向を周期的に変更する方向変更制御装置２５０により制御される流体を二方向へポンピングするポンピング装置１２３を直列に接続し、一次側流体配管１０１を経由して熱交換装置１００を通過する一次側流体１０をポンピングして周期的に流向を変更させる。
【００１０】
一次側流体配管１０１は、流体を二方向へポンピングするポンピング装置１２３によって圧送される一次側流体１０が通過し、熱交換装置１００を通過し、導熱体５０を通して熱エネルギーを伝送することにより、二次側流体２０と熱交換する。
二次側流体配管１０２は、単方向流体ポンプ１２０によって圧送される二次側流体２０が通過し、熱交換装置１００を通過し、導熱体５０を通して、一次側流体１０と熱交換する。
【００１１】
上述の一次側流体配管１０１及び二次側流体配管１０２は、直管、平面に延伸または立体形状の曲管、迷路形状管、螺旋状管、或いはその他各種幾何形状に製造することができ、その中の一次側流体配管１０１の一部の配管は、二次側流体配管１０２を共同して導熱体５０に結合し、互いに熱エネルギーを伝送することにより、熱交換装置１００の機能構造を構成する。
【００１２】
流体を二方向へポンピングするポンピング装置１２３は、制御されることにより正圧力または負圧力を形成し、二者またはその中の一種のポンピング機能を持つ流体ポンピング装置により構成され、気相または液相の一次側流体１０をポンピングする。流体を二方向へポンピングするポンピング装置１２３は、電源３００に供給された電力により駆動する電力モーターに駆動され、またはエンジン動力、またはその他風力エネルギー、熱エネルギー、温度差エネルギー、或いは太陽エネルギーから変換される機械エネルギーまたは電気エネルギーに駆動されてもよい。
【００１３】
単方向流体ポンプ１２０は、流体を推進する正圧力を生じる流体ポンピング装置により構成され、または流体を吸引する負圧力を生じる流体ポンピング装置により構成され、二次側流体配管１０２の二次側流体２０に対して単方向にポンピングする。単方向流体ポンプ１２０は電源３００に供給された電力により駆動する電力モーターに駆動され、またはエンジン動力、またはその他風力エネルギー、熱エネルギー、温度差エネルギー、或いは太陽エネルギーから変換される機械エネルギーまたは電気エネルギーに駆動されてもよい。単方向流体ポンプ１２０は、独立制御または流向を周期的に変更する方向変更制御装置２５０により制御されることができる。
【００１４】
一次側流体１０は、一種または一種以上の同じまたは異なる液相または気相流体、または液相から気相へ移行し、または気相から液相へ移行する流体を含む。
二次側流体２０は、一種または一種以上の同じまたは異なる液相または気相流体、または液相から気相へ移行し、または気相から液相へ移行する流体を含む。
電源３００は、作動電源を提供し、交流または直流の市内電源システムまたは独立型電気エネルギー供給装置を含む。
【００１５】
流向を周期的に変更する方向変更制御装置２５０は、メカトロニックスコンポーネント、固相電子回路コンポーネント、またはマイクロプロセッサ及び関連ソフトウェア及び制御インターフェースにより構成することによって、流体を二方向へポンピングするポンピング装置１２３を制御し、また同時に単方向流体ポンプ１２０を制御し、熱交換装置１００を通過する一次側流体１０のポンピング流向を周期的に変更し、更に熱交換装置１００の中で、一次側流体配管１０１を通過する一次側流体１０と熱交換装置１００の温度分布状態を制御する。
【００１６】
流体を二方向へポンピングするポンピング装置１２３が一次側流体１０のポンピング流向を周期的に変更する時機は、（１）手動で流体を二方向へポンピングするポンピング装置１２３のポンピング方向を制御するか、または（２）流向を周期的に変更する方向変更制御装置２５０により、方向変更周期の時間を設定することによって、流体を二方向へポンピングするポンピング装置１２３のポンピング方向を制御し、これにより、更に一次側流体配管１０１を通過する一次側流体１０の流向を変更する。
【００１７】
更に、図２に示すように、圧送する交換流体の温度変化を直接または間接に測定できる位置に、少なくとも一つの温度測定装置１１を設置することにより、測定した温度信号を流向を周期的に変更する方向変更制御装置２５０へ送り返す。
このとき、流向を周期的に変更する方向変更制御装置２５０は、メカトロニックスコンポーネント、固相電子回路コンポーネント、またはマイクロプロセッサ及び関連ソフトウェア及び制御インターフェースにより構成することによって、流体を二方向へポンピングするポンピング装置１２３を制御し、熱交換装置１００を通過する流体のポンピング流向を周期的に変更することによって、熱交換装置１００の中で、一次側流体配管１０１を通過する一次側流体１０と熱交換装置１００の温度分布状態を制御する。その制御方式は、以下の一種または一種以上を含む。（１）手動で流体を二方向へポンピングするポンピング装置１２３のポンピング方向を制御する。または（２）流向を周期的に変更する方向変更制御装置２５０を通して、時間周期の設定に従って、または温度測定装置１１で測定した温度変動を参照し、時間周期の設定を調整、制御し、流向を周期的に変更する方向変更制御装置２５０により、流体を二方向へポンピングするポンピング装置１２３のポンピング方向を制御する。または（３）圧送する交換流体の温度変化を直接または間接に測定できる位置に、少なくとも一つの温度測定装置１１を設置することにより、温度測定装置１１を通して測定した信号を流向を周期的に変更する方向変更制御装置２５０へ伝送し、温度測定装置１１が設定温度に到達するとき、流体を二方向へポンピングするポンピング装置１２３のポンピング方向を制御する。これにより、一次側流体配管１０１を通過する一次側流体１０を周期的に正逆方向へポンピングし、熱交換装置１００の中の導熱体５０の温度分布状態はそれに従って変化する。
【００１８】
（第２実施形態）
図３は、本発明の第２実施形態による熱交換装置において、一次側流体配管と二次側流体配管とを重ね合わせ、熱ポンプまたは熱交換装置機能を構成し、また流体を二方向へポンピングするポンピング装置を通して、一次側流体に対して周期的に流向の変更を駆動する構造原理を示すブロック図である。
【００１９】
図３に示すように、本発明の第２実施形態による熱交換装置１００は、電源３００に駆動されかつ流向を周期的に変更する方向変更制御装置２５０により制御される流体を二方向へポンピングするポンピング装置１２３を直列に接続し、一次側流体配管１０１を経由して熱交換装置１００を通過する一次側流体１０をポンピングして周期的に流向を変更させる。
【００２０】
一次側流体配管１０１は、流体を二方向へポンピングするポンピング装置１２３により圧送される一次側流体１０を通過させ、熱交換装置１００を通過し、導熱体５０を通して熱エネルギーを伝送することにより、二次側流体２０と熱交換する。
二次側流体配管１０２は、単方向流体ポンプ１２０により圧送される二次側流体２０を通過させ、熱交換装置１００を通過し、導熱体５０を通して、一次側流体１０と熱交換する。
【００２１】
上述の一次側流体配管１０１及び二次側流体配管１０２は、直管、平面に延伸または立体形状の曲管、迷路形状管、螺旋状管、或いはその他各種幾何形状に製造することができ、その中の一次側流体配管１０１の一部の配管は、異なるサイズの二次側流体配管１０２と重なり合う構造を示し、また流体を通過させる流路空間を形成し、導熱体５０は、一次側流体１０と二次側流体２０との間にある流体配管の管壁で構成され、熱エネルギー伝送機能を行い、更に熱交換装置１００の機能構造を構成する。
【００２２】
流体を二方向へポンピングするポンピング装置１２３は、制御されることにより正圧力または負圧力を形成し、二者またはその中の一種のポンピング機能を持つ流体ポンピング装置により構成され、気相または液相の一次側流体１０をポンピングする。流体を二方向へポンピングするポンピング装置１２３は、電源３００に供給された電力により駆動する電力モーターに駆動され、またはエンジン動力、またはその他風力エネルギー、熱エネルギー、温度差エネルギー、或いは太陽エネルギーから変換される機械エネルギーまたは電気エネルギーに駆動されてもよい。
【００２３】
単方向流体ポンプ１２０は、流体を推進する正圧力を生じる流体ポンピング装置により構成され、または流体を吸引する負圧力を生じる流体ポンピング装置により構成され、二次側流体配管１０２の二次側流体２０に対して単方向にポンピングする。単方向流体ポンプ１２０は電源３００に供給された電力により駆動する電力モーターに駆動され、またはエンジン動力、またはその他風力エネルギー、熱エネルギー、温度差エネルギー、或いは太陽エネルギーから変換される機械エネルギーまたは電気エネルギーに駆動されてもよい。単方向流体ポンプ１２０は、独立制御または流向を周期的に変更する方向変更制御装置２５０により制御されることができる。
【００２４】
一次側流体１０は、一種または一種以上の同じまたは異なる液相または気相流体、または液相から気相へ移行し、または気相から液相へ移行する流体を含む。
二次側流体２０は、一種または一種以上の同じまたは異なる液相または気相流体、または液相から気相へ移行し、または気相から液相へ移行する流体を含む。
電源３００は、作動電源を提供し、交流または直流の市内電源システムまたは独立型電気エネルギー供給装置を含む。
【００２５】
流向を周期的に変更する方向変更制御装置２５０は、メカトロニックスコンポーネント、固相電子回路コンポーネント、またはマイクロプロセッサ及び関連ソフトウェア及び制御インターフェースにより構成することによって、流体を二方向へポンピングするポンピング装置１２３を制御し、また同時に単方向流体ポンプ１２０を制御し、熱交換装置１００を通過する一次側流体１０のポンピング流向を周期的に変更し、更に熱交換装置１００の中で、一次側流体配管１０１を通過する一次側流体１０と熱交換装置１００の温度分布状態を制御する。
【００２６】
流体を二方向へポンピングするポンピング装置１２３が一次側流体１０のポンピング流向を周期的に変更する時機は、（１）手動で流体を二方向へポンピングするポンピング装置１２３のポンピング方向を制御するか、または（２）流向を周期的に変更する方向変更制御装置２５０を通して、方向変更周期の時間を設定することによって、流体を二方向へポンピングするポンピング装置１２３のポンピング方向を制御し、これにより、更に一次側流体配管１０１を通過する一次側流体１０の流向を変更する。
【００２７】
更に、図３に示すように、圧送する交換流体の温度変化を直接または間接に測定できる位置に、少なくとも一つの温度測定装置１１を設置することにより、測定した温度信号を流向を周期的に変更する方向変更制御装置２５０へ送り返す。
このとき、流向を周期的に変更する方向変更制御装置２５０は、メカトロニックスコンポーネント、固相電子回路コンポーネント、またはマイクロプロセッサ及び関連ソフトウェア及び制御インターフェースにより構成することによって、流体を二方向へポンピングするポンピング装置１２３を制御し、熱交換装置１００を通過する流体のポンピング流向を周期的に変更することによって、熱交換装置１００の中で、一次側流体配管１０１を通過する一次側流体１０と熱交換装置１００の温度分布状態を制御する。その制御方式は、以下の一種または一種以上を含む。（１）手動で流体を二方向へポンピングするポンピング装置１２３のポンピング方向を制御する。または（２）流向を周期的に変更する方向変更制御装置２５０を通して、時間周期の設定に従って、または温度測定装置１１で測定した温度変動を参照し、時間周期の設定を調整、制御し、流向を周期的に変更する方向変更制御装置２５０により、流体を二方向へポンピングするポンピング装置１２３のポンピング方向を制御する。または（３）圧送する交換流体の温度変化を直接または間接に測定できる位置に、少なくとも一つの温度測定装置１１を設置することにより、温度測定装置１１を通して測定した信号を流向を周期的に変更する方向変更制御装置２５０へ伝送し、温度測定装置１１が設定温度に到達するとき、流体を二方向へポンピングするポンピング装置１２３のポンピング方向を制御する。これにより、一次側流体配管１０１を通過する一次側流体１０を周期的に正逆方向へポンピングし、熱交換装置１００の中の導熱体５０の温度分布状態はそれに従って変化する。
【００２８】
（第３実施形態）
本発明の第３実施形態による熱交換装置は、更に、単方向流体ポンプと四つの開閉を制御できる流体バルブを設置し、正逆流向を制御可能である連結を構成することができ、両入力端及び両出力端を持ち、かつその両入力端と連結する一次側流体配管１０１の流体源の間の少なくともその中の一つに、単方向流体ポンプ１２０を設置し、その両出力端を熱交換装置１００の一次側流体配管１０１の配管口ａ、ｂ両端に連結設置して流体を二方向へポンピングするポンピング装置１２３の機能を構成することにより、熱交換装置１００に設置する一次側流体配管１０１の中へ通じる一次側流体１０を制御することによって、周期的に正方向と逆方向のポンピングをし、導熱体５０を経て、二次側流体配管１０２の中の単方向流体ポンプ１２０により圧送する二次側流体２０に対して、熱エネルギーを伝送する。
【００２９】
図４は、少なくとも一つの単方向流体ポンプと四つの開閉を制御できる流体バルブにより構成する流体を二方向へポンピングするバルブセットとを共同して流体を二方向へポンピングするポンピング装置を構成し、また一次側流体配管と二次側流体配管を共同して導熱体により構成する熱交換装置に設置し、少なくとも一次側流体配管の一端と一次側流体源の間に、前述の二方向へポンピングするポンピング装置を設置する実施形態を示す。
【００３０】
図４に示すように、熱交換装置１００内部を通過する一次側流体配管１０１に接続される流体バルブ１２９ａ、１２９ｂ、１２９ｃ、１２９ｄ及び単方向流体ポンプ１２０が通過する圧送流路について以下に説明する。
流体バルブ１２９ａの一端は、流体バルブ１２９ｃと単方向流体ポンプ１２０の出口端と連通し、単方向流体ポンプ１２０の入口端は、一次側流体配管１０１の管口Ａ端へ通じる。
【００３１】
流体バルブ１２９ａの別端は、熱交換装置１００に設置する一次側流体配管１０１の管口Ａ端及び流体バルブ１２９ｂの一端へ通じる。
流体バルブ１２９ｄの一端は、流体バルブ１２９ｂの一端と連通し、直接一次側流体配管１０１の管口Ｂ端へ通じる。
流体バルブ１２９ｄの別端は、熱交換装置１００の一次側流体配管１０１の管口Ｂ端及び流体バルブ１２９ｃへ通じ、流体バルブ１２９ｃの別端は、流体バルブ１２９ａに通じ、これらは共同して単方向流体ポンプ１２０の出口端へ通じる。
【００３２】
流向を周期的に変更する方向変更制御装置２５０に制御される流体を二方向へポンピングするポンピング装置１２３は、単方向流体ポンプ１２０及び流体バルブ１２９ａ、１２９ｂ、１２９ｃ、１２９ｄにより構成され、その中の流体バルブ１２９ａ及び流体バルブ１２９ｄが１セットとなり、流体バルブ１２９ｃ及び流体バルブ１２９ｂが１セットとなり、交代で開（open）または閉（close）することにより、単方向流体ポンプ１２０を通してポンピングし、熱交換装置１００が交代で流向を周期的に変更する機能を形成する。
【００３３】
上述の単方向流体ポンプ１２０は、単方向にポンピングする一つの流体ポンプ、または一次側流体配管１０１の同一端に設置或いは別々に一次側流体配管１０１の両端に設置される一つ以上の流体ポンプにより構成され、同じポンピング流向のポンピングを補助する。
更に、図４に示すように、圧送する交換流体の温度変化を直接または間接に測定できる位置に、少なくとも一つの温度測定装置１１を設置することにより、測定した温度信号を流向を周期的に変更する方向変更制御装置２５０へ送り返す。
【００３４】
このとき、流向を周期的に変更する方向変更制御装置２５０は、メカトロニックスコンポーネント、固相電子回路コンポーネント、またはマイクロプロセッサ及び関連ソフトウェア及び制御インターフェースにより構成することによって、流体を二方向へポンピングするポンピング装置１２３を制御し、熱交換装置１００を通過する流体のポンピング流向を周期的に変更することによって、熱交換装置１００の中で、一次側流体配管１０１を通過する一次側流体１０と熱交換装置１００の温度分布状態を制御する。その制御方式は、以下の一種または一種以上を含む。（１）手動で流体を二方向へポンピングするポンピング装置１２３のポンピング方向を制御する。または（２）流向を周期的に変更する方向変更制御装置２５０を通して、時間周期の設定に従って、または温度測定装置１１で測定した温度変動を参照し、時間周期の設定を調整、制御し、流向を周期的に変更する方向変更制御装置２５０により、流体を二方向へポンピングするポンピング装置１２３のポンピング方向を制御する。または（３）圧送する交換流体の温度変化を直接または間接に測定できる位置に、少なくとも一つの温度測定装置１１を設置することにより、温度測定装置１１を通して測定した信号を流向を周期的に変更する方向変更制御装置２５０へ伝送し、温度測定装置１１が設定温度に到達するとき、流体を二方向へポンピングするポンピング装置１２３のポンピング方向を制御する。これにより、一次側流体配管１０１を通過する一次側流体１０を周期的に正逆方向へポンピングし、熱交換装置１００の中の導熱体５０の温度分布状態はそれに従って変化する。
【００３５】
（第４実施形態）
本発明の第４実施形態による熱交換装置は、更に、少なくとも一つの単方向流体ポンプを四つの開閉を制御できる流体バルブに直列に接続し、流体を二方向へポンピングするポンピング装置１２３を構成し、熱交換装置１００に設置する一次側流体配管１０１の中を通る一次側流体１０を制御し、周期的に正方向と逆方向のポンピングをし、二次側流体配管１０２を一次側流体配管１０１内部に重ね合わせ、また二者の間に一次側流体１０の通路を確保することにより、一次側流体１０が二次側流体配管１０２内部を通過し、単方向流体ポンプ１２０により単方向に圧送する二次側流体２０の熱エネルギーを伝送することができる。
【００３６】
図５は、少なくとも一つの単方向流体ポンプと四つの開閉を制御できる流体バルブにより構成する流体を二方向へポンピングするバルブセットとを共同して流体を二方向へポンピングするポンピング装置を構成し、熱交換装置に結合される一次側流体配管の少なくとも一端と一次側流体源との間に設置する実施形態を示す。
図５に示すように、流体バルブ１２９ａ、１２９ｂ、１２９ｃ、１２９ｄ及び熱交換装置１００に接続される単方向流体ポンプ１２０を通過する圧送流路について説明する。
【００３７】
流体バルブ１２９ａの一端は、流体バルブ１２９ｃと単方向流体ポンプ１２０の出口端と連通し、単方向流体ポンプ１２０の入口端は、一次側流体配管１０１の管口Ａ端へ通じる。
流体バルブ１２９ａの別端は、熱交換装置１００の管口Ａ端及び流体バルブ１２９ｂの一端へ通じる。
【００３８】
流体バルブ１２９ｄの一端は、流体バルブ１２９ｂの一端と連通し、一次側流体配管１０１の管口Ｂ端へ通じる。
流体バルブ１２９ｄの別端は、熱交換装置１００の管口Ｂ端及び流体バルブ１２９ｃへ通じ、流体バルブ１２９ｃの別端は、流体バルブ１２９ａに通じ、これらは共同して単方向流体ポンプ１２０の出口端へ通じる。
【００３９】
流向を周期的に変更する方向変更制御装置２５０に制御される流体を二方向へポンピングするポンピング装置１２３は、単方向流体ポンプ１２０及び流体バルブ１２９ａ、１２９ｂ、１２９ｃ、１２９ｄにより構成され、その中の流体バルブ１２９ａ及び流体バルブ１２９ｄが１セットとなり、流体バルブ１２９ｃ及び流体バルブ１２９ｂが１セットとなり、交代で開または閉することにより、熱交換装置１００が交代で流向を周期的に変更する機能を形成する。
【００４０】
上述の単方向流体ポンプ１２０は、単方向にポンピングする一つの流体ポンプ、または、一次側流体配管１０１の同一端に設置或いは一次側流体配管１０１の両端それぞれに設置される一つ以上の流体ポンプにより構成され、同じポンピング流向のポンピングを補助する。
さらに、図５に示すように、圧送する交換流体の温度変化を直接または間接に測定できる位置に、少なくとも一つの温度測定装置１１を設置することにより、測定した温度信号を流向を周期的に変更する方向変更制御装置２５０へ送り返す。
【００４１】
このとき、流向を周期的に変更する方向変更制御装置２５０は、メカトロニックスコンポーネント、固相電子回路コンポーネント、またはマイクロプロセッサ及び関連ソフトウェア及び制御インターフェースにより構成することによって、流体を二方向へポンピングするポンピング装置１２３を制御し、熱交換装置１００を通過する流体のポンピング流向を周期的に変更することによって、熱交換装置１００の中で、一次側流体配管１０１を通過する一次側流体１０と熱交換装置１００の温度分布状態を制御する。その制御方式は、以下の一種または一種以上を含む。（１）手動で流体を二方向へポンピングするポンピング装置１２３のポンピング方向を制御する。または（２）流向を周期的に変更する方向変更制御装置２５０を通して、時間周期の設定に従って、または温度測定装置１１で測定した温度変動を参照し、時間周期の設定を調整、制御し、流向を周期的に変更する方向変更制御装置２５０により、流体を二方向へポンピングするポンピング装置１２３のポンピング方向を制御する。または（３）圧送する交換流体の温度変化を直接または間接に測定できる位置に、少なくとも一つの温度測定装置１１を設置することにより、温度測定装置１１を通して測定した信号を流向を周期的に変更する方向変更制御装置２５０へ伝送し、温度測定装置１１が設定温度に到達するとき、流体を二方向へポンピングするポンピング装置１２３のポンピング方向を制御する。これにより、一次側流体配管１０１を通過する一次側流体１０を周期的に正逆方向へポンピングし、熱交換装置１００の中の導熱体５０の温度分布状態はそれに従って変化する。
【００４２】
（第５実施形態）
図６は、本発明の第５実施形態による熱交換装置において、一次側流体配管と螺旋状を呈す二次側流体配管とを重ね合わせてから、密閉中空シェルの中に設置し、密閉中空シェルの中の温度伝導流体を通して、熱エネルギーを伝送することにより、熱ポンプまたは熱交換装置機能を構成し、また流体を二方向へポンピングするポンピング装置に駆動される構造原理を示すブロック図である。
【００４３】
図６に示すように、電源３００により駆動され、かつ流向を周期的に変更する方向変更制御装置２５０により制御されて周期的に正逆方向へ圧送する流体を二方向へポンピングするポンピング装置１２３は、一次側流体配管１０１を通過する一次側流体１０の流向を周期的に変更させる。
一次側流体配管１０１は、流体を二方向へポンピングするポンピング装置１２３により一次側流体１０を圧送し、密閉中空シェル２００の一次側流体配管１０１を通過させ、その一次側流体１０は、温度伝導流体３０を通して、熱エネルギーを伝送することにより、二次側流体２０と熱交換する。
【００４４】
二次側流体配管１０２は、単方向流体ポンプ１２０により、二次側流体２０を圧送し、密閉中空シェル２００の二次側流体配管１０２を通過させ、その二次側流体２０は温度伝導流体３０を通して、一次側流体１０と熱交換する。
上述の一次側流体配管１０１と螺旋状を呈す二次側流体配管１０２とは、密閉中空シェル２００内部で重ね合わさり、密閉中空シェル２００の中の温度伝導流体３０を通して、熱エネルギーを伝送することにより、熱ポンプまたは熱交換装置機能を構成し、また一次側流体配管１０１の中の一次側流体１０は、流体を二方向へポンピングするポンピング装置１２３に流向を周期的に変更するように圧送される。
【００４５】
流体を二方向へポンピングするポンピング装置１２３は、制御されることにより正圧力または負圧力を形成し、二者またはその中の一種のポンピング機能を持つ流体ポンピング装置により構成され、気相または液相の一次側流体１０をポンピングし、流体を二方向へポンピングするポンピング装置１２３は、電源３００に供給された電力により駆動する電力モーターに駆動され、またはエンジン動力、またはその他風力エネルギー、熱エネルギー、温度差エネルギー、或いは太陽エネルギーから変換される機械エネルギーまたは電気エネルギーに駆動されてもよい。
【００４６】
単方向流体ポンプ１２０は、流体を推進する正圧力を生じる流体ポンピング装置、または流体を吸引する負圧力を生じる流体ポンピング装置により構成され、二次側流体配管１０２の二次側流体２０に対して単方向にポンピングする。
前述の単方向流体ポンプ１２０は、電源３００に供給された電力により駆動する電力モーターに駆動され、またはエンジン動力、またはその他風力エネルギー、熱エネルギー、温度差エネルギー、或いは太陽エネルギーから変換される機械エネルギーまたは電気エネルギーに駆動されてもよい。単方向流体ポンプ１２０は、独立制御または流向を周期的に変更する方向変更制御装置２５０により制御されることができる。
【００４７】
一次側流体１０は、一種または一種以上の同じまたは異なる液相または気相流体、または液相から気相へ移行し、または気相から液相へ移行する流体を含む。
二次側流体２０は、一種または一種以上の同じまたは異なる液相または気相流体、または液相から気相へ移行し、または気相から液相へ移行する流体を含む。
温度伝導流体３０は、一種または一種以上の同じまたは異なる液相または気相流体、または液相から気相へ移行し、または気相から液相へ移行する流体を含む。
【００４８】
電源３００は、作動電源を提供し、交流または直流の市内電源システムまたは独立型電気エネルギー供給装置を含む。
流向を周期的に変更する方向変更制御装置２５０は、メカトロニックスコンポーネント、固相電子回路コンポーネント、またはマイクロプロセッサ及び関連ソフトウェア及び制御インターフェースにより構成することによって、流体を二方向へポンピングするポンピング装置１２３を制御し、または同時に単方向流体ポンプ１２０を制御し、一次側流体配管１０１を通過する一次側流体１０のポンピング流向を周期的に変更する。
【００４９】
流体を二方向へポンピングするポンピング装置１２３が一次側流体１０のポンピング流向を周期的に変更する時機は、（１）手動で流体を二方向へポンピングするポンピング装置１２３のポンピング方向を制御するか、または（２）流向を周期的に変更する方向変更制御装置２５０を通して、時間周期の設定に従って、または温度測定装置１１で測定した温度変動を参照し、時間周期の設定を調整、制御し、流向を周期的に変更する方向変更制御装置２５０により、流体を二方向へポンピングするポンピング装置１２３のポンピング方向を制御するか、または（３）圧送する交換流体の温度変化を直接または間接に測定できる位置に、少なくとも一つの温度測定装置１１を設置することにより、温度測定装置１１を通して、測定した信号を流向を周期的に変更する方向変更制御装置２５０へ伝送し、温度測定装置１１が設定温度に到達するとき、流体を二方向へポンピングするポンピング装置１２３のポンピング方向を制御し、一次側流体配管１０１を通過する一次側流体１０を周期的に正逆方向へポンピングする。
【００５０】
（第６実施形態）
図７は、本発明の第６実施形態による熱交換装置において、少なくとも一つの単方向流体ポンプと四つの開閉を制御できる流体バルブにより構成する流体を二方向へポンピングするバルブセットを共同して流体を二方向へポンピングするポンピング装置を構成し、その一次側流体配管と螺旋状を呈す二次側流体配管を重ね合わせてから、密閉中空シェルの中に設置し、密閉中空シェルの中の温度伝導流体を通して、熱エネルギーを伝送することにより、熱ポンプまたは熱交換装置機能を構成し、また一次側流体配管と一次側流体源の間に単方向流体ポンプを設置する実施形態を示す。
【００５１】
図７に示すように、流体を二方向へポンピングするポンピング装置１２３は、更に一次側流体配管１０１に連結する流体バルブ１２９ａ、流体バルブ１２９ｂ、流体バルブ１２９ｃ、流体バルブ１２９ｄ及び単方向流体ポンプ１２０より構成し、その圧送流路について以下に説明する。
流体バルブ１２９ａの一端と流体バルブ１２９ｃは、単方向流体ポンプ１２０の出口端と連通し、単方向流体ポンプ１２０の入口端は、一次側流体配管１０１の管口Ａ端へ通じる。
【００５２】
流体バルブ１２９ａの別端は、密閉中空シェル２００に設置する一次側流体配管１０１の管口Ａ端及び流体バルブ１２９ｂの一端へ通じる。
流体バルブ１２９ｄの一端は、流体バルブ１２９ｂの一端と連通し、単方向流体ポンプ１２０の流体入口側へ通じ、単方向流体ポンプ１２０の流体出口側により一次側流体配管１０１の管口Ｂ端へ通じる。
【００５３】
流体バルブ１２９ｄの別端は、密閉中空シェル２００内部に設置する一次側流体配管１０１の管口Ｂ端及び流体バルブ１２９ｃへ通じ、流体バルブ１２９ｃの別端は、流体バルブ１２９ａに通じ、これらは共同して単方向流体ポンプ１２０の出口端へ通じる。
流向を周期的に変更する方向変更制御装置２５０に制御される流体を二方向へポンピングするポンピング装置１２３は、単方向流体ポンプ１２０及び流体バルブ１２９ａ、１２９ｂ、１２９ｃ、１２９ｄにより構成され、その中の流体バルブ１２９ａ及び流体バルブ１２９ｄが１セットとなり、流体バルブ１２９ｃ及び流体バルブ１２９ｂが１セットとなり、交代で開または閉することにより、密閉中空シェル２００内部に設置する一次側流体配管１０１の一次側流体１０の流向を交代で周期的に変更する機能を形成する。
【００５４】
上述の単方向流体ポンプ１２０は、単方向にポンピングする一つの流体ポンプ、または一次側流体配管１０１の同一端に設置或いは別々に一次側流体配管１０１の両端に設置される一つ以上の流体ポンプにより構成され、同じポンピング流向のポンピングを補助する。
上述の一次側流体配管１０１と螺旋状を呈す二次側流体配管１０２を重ね合わせてから、密閉中空シェル２００の中に設置し、密閉中空シェル２００の中の温度伝導流体３０を通して、熱エネルギーを伝送することにより、熱ポンプまたは熱交換装置機能を構成する。
【００５５】
二次側流体配管１０２の少なくとも一端管口と二次側流体源との間に、少なくとも一つの単方向流体ポンプ１２０を設置することにより、二次側流体２０を単方向にポンピングする。
更に、図７に示すように、圧送する交換流体の温度変化を直接または間接に測定できる位置に、少なくとも一つの温度測定装置１１を設置することにより、測定した温度信号を流向を周期的に変更する方向変更制御装置２５０へ送り返す。
【００５６】
このとき、流向を周期的に変更する方向変更制御装置２５０は、メカトロニックスコンポーネント、固相電子回路コンポーネント、またはマイクロプロセッサ及び関連ソフトウェア及び制御インターフェースにより構成することによって、少なくとも一つの単方向流体ポンプ及び連結する四つの開閉を制御できる流体バルブにより構成する流体を二方向へポンピングするポンピング装置１２３を制御し、一次側流体配管１０１を通過する流体のポンピング流向を周期的に変更することによって、密閉中空シェル２００の中に設置する一次側流体配管１０１を通過する一次側流体１０の温度分布状態を制御する。その制御方式は、以下の一種または一種以上を含む。（１）手動で流体を二方向へポンピングするポンピング装置１２３のポンピング方向を制御する。または（２）流向を周期的に変更する方向変更制御装置２５０を通して、時間周期の設定に従って、または温度測定装置１１で測定した温度変動を参照し、時間周期の設定を調整、制御し、流向を周期的に変更する方向変更制御装置２５０により、流体を二方向へポンピングするポンピング装置１２３のポンピング方向を制御する。または（３）圧送する交換流体の温度変化を直接または間接に測定できる位置に、少なくとも一つの温度測定装置１１を設置することにより、温度測定装置１１を通して、測定した信号を流向を周期的に変更する方向変更制御装置２５０へ伝送し、温度測定装置１１が設定温度に到達するとき、流体を二方向へポンピングするポンピング装置１２３のポンピング方向を制御する。これにより、一次側流体配管１０１を通過する一次側流体１０を周期的に正逆方向へポンピングし、密閉中空シェル２００の中の一次側流体配管１０１の一次側流体１０の温度分布状態はそれに従って変化する。
【００５７】
（第７実施形態）
図８は、本発明の第７実施形態による熱交換装置において、一次側流体配管の一次側流体は密閉中空シェルを通過し、螺旋状を呈す二次側流体配管を密閉中空シェルの中に設置し、密閉中空シェル内部の一次側流体を通して、温度伝導流体として熱エネルギーを伝送することにより、熱ポンプまたは熱交換装置機能を構成し、また流体を二方向へポンピングするポンピング装置に駆動される構造原理を示すブロック図である。
【００５８】
図８に示すように、流体を二方向へポンピングするポンピング装置１２３は、電源３００に駆動され、かつ流向を周期的に変更する方向変更制御装置２５０により制御され、密閉中空シェル２００を通る一次側流体１０の流向を周期的に変更させて圧送する。
一次側流体配管１０１は、流体を二方向へポンピングするポンピング装置１２３を通過する一次側流体１０を圧送し、密閉中空シェル２００を通過させ、密閉中空シェル２００の中の一次側流体１０が直接熱エネルギーを伝送することにより、二次側流体２０と熱交換する。
【００５９】
二次側流体配管１０２は、単方向流体ポンプ１２０が圧送する二次側流体２０が通過し、密閉中空シェル２００の中を螺旋状の二次側流体配管１０２が通過し、その二次側流体２０が直接一次側流体１０の熱エネルギーを伝送する。
上述の一次側流体配管１０１の一次側流体１０は密閉中空シェル２００を通過し、螺旋状を呈す二次側流体配管１０２を密閉中空シェル２００の中に設置し、密閉中空シェル２００の中の一次側流体１０を直接温度伝導流体とし、二次側流体配管１０２の中の二次側流体２０に対して熱エネルギーを伝送することにより、熱ポンプまたは熱交換装置機能を構成し、また流体を二方向へポンピングするポンピング装置１２３に駆動される密閉中空シェル２００内部の一次側流体１０の流向を周期的に変更するように圧送する。
【００６０】
流体を二方向へポンピングするポンピング装置１２３は、制御されることにより正圧力または負圧力を形成し、二者またはその中の一種のポンピング機能を持つ流体ポンピング装置により構成され、気相または液相の一次側流体１０をポンピングし、流体を二方向へポンピングするポンピング装置１２３は、電源３００に供給された電力により駆動する電力モーターに駆動され、またはエンジン動力、またはその他風力エネルギー、熱エネルギー、温度差エネルギー、或いは太陽エネルギーにより変換される機械エネルギーまたは電気エネルギーに駆動されてもよい。
【００６１】
単方向流体ポンプ１２０は、流体を推進する正圧力を生じる流体ポンピング装置、または流体を吸引する負圧力を生じる流体ポンピング装置により構成され、二次側流体配管１０２の二次側流体２０に対して単方向にポンピングする。
前述の単方向流体ポンプ１２０は、電源３００に供給された電力により駆動する電力モーターに駆動され、またはエンジン動力、またはその他風力エネルギー、熱エネルギー、温度差エネルギー、或いは太陽エネルギーから転換される機械エネルギーまたは電気エネルギーに駆動されてもよい。単方向流体ポンプ１２０は、独立制御または流向を周期的に変更する方向変更制御装置２５０により制御されることができる。
【００６２】
一次側流体１０は、一種または一種以上の同じまたは異なる液相または気相流体、または液相から気相へ移行し、または気相から液相へ移行する流体を含む。
二次側流体２０は、一種または一種以上の同じまたは異なる液相または気相流体、または液相から気相へ移行し、または気相から液相へ移行する流体を含む。
電源３００は、作動電源を提供し、交流または直流の市内電源システムまたは独立型電気エネルギー供給装置から成る。
【００６３】
流向を周期的に変更する方向変更制御装置２５０は、メカトロニックスコンポーネント、固相電子回路コンポーネント、またはマイクロプロセッサ及び関連ソフトウェア及び制御インターフェースにより構成することによって、流体を二方向へポンピングするポンピング装置１２３を制御し、または同時に単方向流体ポンプ１２０を制御し、密閉中空シェル２００内部を通過する一次側流体１０のポンピング流向を周期的に変更する。
【００６４】
流体を二方向へポンピングするポンピング装置１２３が一次側流体１０のポンピング流向を周期的に変更する時機は、（１）手動で流体を二方向へポンピングするポンピング装置１２３のポンピング方向を制御するか、または（２）流向を周期的に変更する方向変更制御装置２５０を通して、時間周期の設定に従って、または温度測定装置１１で測定した温度変動を参照し、時間周期の設定を調整、制御し、流向を周期的に変更する方向変更制御装置２５０により、流体を二方向へポンピングするポンピング装置１２３のポンピング方向を制御するか、または（３）圧送する交換流体の温度変化を直接または間接に測定できる位置に、少なくとも一つの温度測定装置１１を設置することにより、温度測定装置１１を通して、測定した信号を流向を周期的に変更する方向変更制御装置２５０へ伝送し、温度測定装置１１が設定温度に到達するとき、流体を二方向へポンピングするポンピング装置１２３のポンピング方向を制御し、周期的に正逆方向へポンピングし、密閉中空シェル２００内部の一次側流体１０を通過する。
【００６５】
（第８実施形態）
図９は、本発明の第８実施形態による熱交換装置において、少なくとも一つの単方向流体ポンプと四つの開閉を制御できる流体バルブを共同して、流体を二方向へポンピングするポンピング装置を構成し、また一次側流体配管の一次側流体は密閉中空シェルを通過し、螺旋状を呈す二次側流体配管を密閉中空シェルの中に設置し、密閉中空シェル内部の一次側流体を通して、温度伝導流体として熱エネルギーを伝送し、熱ポンプまたは熱交換装置機能を構成し、一次側流体配管と一次側流体源の間に単方向流体ポンプを設置する実施形態を示す。
【００６６】
図９に示すように、流体を二方向へポンピングするポンピング装置１２３を一次側流体配管１０１と連結する流体バルブ１２９ａ、１２９ｂ、１２９ｃ、１２９ｄ及び単方向流体ポンプ１２０により構成し、その圧送流路について以下に説明する。
流体バルブ１２９ａの一端と流体バルブ１２９ｃは、単方向流体ポンプ１２０の出口端と連通し、単方向流体ポンプ１２０の入口端は、一次側流体配管１０１の管口Ａ端へ通じる。
【００６７】
流体バルブ１２９ａの別端は、密閉中空シェル２００に設置する一次側流体配管１０１の管口Ａ端及び流体バルブ１２９ｂの一端へ通じる。
流体バルブ１２９ｄの一端は、流体バルブ１２９ｂの一端と連通し、直接一次側流体配管１０１の管口Ｂ端へ通じる。
流体バルブ１２９ｄの別端は、密閉中空シェル２００の一次側流体配管１０１の管口Ｂ端及び流体バルブ１２９ｃへ通じ、流体バルブ１２９ｃの別端は、流体バルブ１２９ａに通じ、これらは共同して単方向流体ポンプ１２０の出口端へ通じる。
【００６８】
流向を周期的に変更する方向変更制御装置２５０に制御される流体を二方向へポンピングするポンピング装置１２３は、単方向流体ポンプ１２０と流体バルブ１２９ａ、１２９ｂ、１２９ｃ、１２９ｄと単方向流体ポンプ１２０により構成され、その中の流体バルブ１２９ａと流体バルブ１２９ｄが１セットとなり、流体バルブ１２９ｃ及び流体バルブ１２９ｂが１セットとなり、交代で開または閉することにより、一次側流体配管１０１の流向を周期的に変更する機能を形成する。
【００６９】
上述の単方向流体ポンプ１２０は、単方向にポンピングする一つの流体ポンプ、または一次側流体配管１０１の同一端に設置或いは別々に一次側流体配管１０１の両端に設置される一つ以上の流体ポンプにより構成され、同じポンピング流向のポンピングを補助する。
上述の一次側流体配管１０１の一次側流体１０は密閉中空シェル２００を通過し、螺旋状を呈す二次側流体配管１０２を密閉中空シェル２００の中に設置し、密閉中空シェル２００内部の温度伝導流体３０を通して、熱エネルギーを伝送することにより、熱ポンプまたは熱交換装置機能を構成する。
【００７０】
二次側流体配管１０２の少なくとも一端管口と二次側流体源との間に、少なくとも一つの単方向流体ポンプ１２０を設置することにより、二次側流体２０を単方向にポンピングする。
更に、図９に示すように、圧送する交換流体の温度変化を直接または間接に測定できる位置に、少なくとも一つの温度測定装置１１を設置することにより、測定した温度信号を流向を周期的に変更する方向変更制御装置２５０へ送り返す。
【００７１】
このとき、流向を周期的に変更する方向変更制御装置２５０は、メカトロニックスコンポーネント、固相電子回路コンポーネント、またはマイクロプロセッサ及び関連ソフトウェア及び制御インターフェースにより構成することによって、流体を二方向へポンピングするポンピング装置１２３を制御し、熱交換装置１００を通過する流体のポンピング流向を周期的に変更することによって、熱交換装置１００の中に設置する一次側流体配管１０１を通過する一次側流体１０と熱交換装置１００の温度分布状態を制御する。その制御方式は、以下の一種または一種以上を含む。（１）手動で流体を二方向へポンピングするポンピング装置１２３のポンピング方向を制御する。または（２）流向を周期的に変更する方向変更制御装置２５０を通して、時間周期の設定に従って、または温度測定装置１１で測定した温度変動を参照し、時間周期の設定を調整、制御し、流向を周期的に変更する方向変更制御装置２５０により、流体を二方向へポンピングするポンピング装置１２３のポンピング方向を制御する。または（３）圧送する交換流体の温度変化を直接または間接に測定できる位置に、少なくとも一つの温度測定装置１１を設置することにより、温度測定装置１１を通して、測定した信号を流向を周期的に変更する方向変更制御装置２５０へ伝送し、温度測定装置１１が設定温度に到達するとき、流体を二方向へポンピングするポンピング装置１２３のポンピング方向を制御する。これにより、一次側流体配管１０１を通過する一次側流体１０を周期的に正逆方向へポンピングし、熱交換装置１００の中の導熱体５０の温度分布状態はそれに従って変化する。
【００７２】
（第９実施形態）
図１０は、本発明の第９実施形態による熱交換装置において、螺旋状を呈す一次側流体配管と、螺旋状を呈す二次側流体配管とを共同して螺旋状に結合してから密閉中空シェルに設置し、密閉中空シェル中の温度伝導流体を通して、熱エネルギーを伝送することにより、熱ポンプまたは熱交換装置機能を構成し、また流体を二方向へポンピングするポンピング装置に駆動される実施形態を示す。
【００７３】
図１０に示すように、流体を二方向へポンピングするポンピング装置１２３は、電源３００により駆動され、かつ流向を周期的に変更する方向変更制御装置２５０により制御され、一次側流体配管１０１を通る一次側流体１０を正逆方向へ圧送する。
一次側流体配管１０１は、流体を二方向へポンピングするポンピング装置１２３により一次側流体１０を圧送し、密閉中空シェル２００の中に一次側流体配管１０１を通過させ、その一次側流体１０は、温度伝導流体３０を通して、熱エネルギーを伝送することにより、二次側流体２０と熱交換する。
【００７４】
二次側流体配管１０２は、単方向流体ポンプ１２０により、二次側流体２０を圧送し、密閉中空シェル２００の二次側流体配管１０２を通過させ、その二次側流体２０は温度伝導流体３０を通して、一次側流体１０と熱交換する。
上述の螺旋状を呈す一次側配管１０１と螺旋状を呈す二次側流体配管１０２とが共同して密閉中空シェル２００の中に設置され、密閉中空シェル２００の中の温度伝導流体３０を通して、熱エネルギーを伝送することにより、熱ポンプまたは熱交換装置機能を構成し、また流体を二方向へポンピングするポンピング装置１２３に駆動される一次側流体配管１０１の中の一次側流体１０の流向を周期的に変更するように圧送する。
【００７５】
流体を二方向へポンピングするポンピング装置１２３は、制御されることにより正圧力または負圧力を形成し、二者またはその中の一種のポンピング機能を持つ流体ポンピング装置により構成され、気相または液相の一次側流体１０をポンピングし、流体を二方向へポンピングするポンピング装置１２３は、電源３００に供給された電力により駆動する電力モーターに駆動され、またはエンジン動力、またはその他風力エネルギー、熱エネルギー、温度差エネルギー、或いは太陽エネルギーにより変換される機械エネルギーまたは電気エネルギーに駆動されてもよい。
【００７６】
単方向流体ポンプ１２０は、流体を推進する正圧力を生じる流体ポンピング装置、または流体を吸引する負圧力を生じる流体ポンピング装置により構成され、二次側流体配管１０２の二次側流体２０に対して単方向にポンピングする。
単方向流体ポンプ１２０は、電源３００に供給された電力により駆動する電力モーターに駆動され、またはエンジン動力、またはその他風力エネルギー、熱エネルギー、温度差エネルギー、或いは太陽エネルギーから変換される機械エネルギーまたは電気エネルギーに駆動されてもよい。単方向流体ポンプ１２０は、独立制御または流向を周期的に変更する方向変更制御装置２５０により制御されることができる。
【００７７】
一次側流体１０は、一種または一種以上の同じまたは異なる液相または気相流体、または液相から気相へ移行し、または気相から液相へ移行する流体を含む。
二次側流体２０は、一種または一種以上の同じまたは異なる液相または気相流体、または液相から気相へ移行し、または気相から液相へ移行する流体を含む。
温度伝導流体３０は、一種または一種以上の同じまたは異なる液相または気相流体、または液相から気相へ移行し、または気相から液相へ移行する流体を含む。
【００７８】
電源３００は、作動電源を提供し、交流または直流の市内電源システムまたは独立型電気エネルギー供給装置を含む。
流向を周期的に変更する方向変更制御装置２５０は、メカトロニックスコンポーネント、固相電子回路コンポーネント、またはマイクロプロセッサ及び関連ソフトウェア及び制御インターフェースにより構成することによって、流体を二方向へポンピングするポンピング装置１２３を制御し、または同時に単方向流体ポンプ１２０を制御し、一次側流体配管１０１を通過する一次側流体１０のポンピング流向を周期的に変更する。
【００７９】
流体を二方向へポンピングするポンピング装置１２３が一次側流体１０のポンピング流向を周期的に変更する時機は、（１）手動で流体を二方向へポンピングするポンピング装置１２３のポンピング方向を制御するか、または（２）流向を周期的に変更する方向変更制御装置２５０を通して、時間周期の設定に従って、または温度測定装置１１で測定した温度変動を参照し、時間周期の設定を調整、制御し、流向を周期的に変更する方向変更制御装置２５０により、流体を二方向へポンピングするポンピング装置１２３のポンピング方向を制御するか、または（３）圧送する交換流体の温度変化を直接または間接に測定できる位置に、少なくとも一つの温度測定装置１１を設置することにより、温度測定装置１１を通して、測定した信号を流向を周期的に変更する方向変更制御装置２５０へ伝送し、温度測定装置１１が設定温度に到達するとき、流体を二方向へポンピングするポンピング装置１２３のポンピング方向を制御し、一次側流体配管１０１を通過する一次側流体１０を周期的に正逆方向へポンピングする。
【００８０】
（第１０実施形態）
図１１は、本発明の第１０実施形態による熱交換装置において、少なくとも一つの単方向流体ポンプと四つの開閉を制御できる流体バルブにより構成する流体を二方向へポンピングするバルブセットを共同して流体を二方向へポンピングするポンピング装置を構成し、また螺旋状を呈す一次側流体配管と螺旋状を呈す二次側流体配管を共同して密閉中空シェルに設置し、密閉中空シェル中の温度伝導流体を通して、熱エネルギーを伝送することにより、熱ポンプまたは熱交換装置機能を構成し、また一次側流体配管の少なくとも一端と一次側流体源の間に単方向流体ポンプを設置する実施形態を示す。
【００８１】
図１１に示すように、流体を二方向へポンピングするポンピング装置１２３を、一次側流体配管１０１と連結する流体バルブ１２９ａ、１２９ｂ、１２９ｃ、１２９ｄ及び単方向流体ポンプ１２０から構成し、その圧送流路について以下に説明する。 
流体バルブ１２９ａの一端と流体バルブ１２９ｃは、単方向流体ポンプ１２０の出口端と連通し、単方向流体ポンプ１２０の入口端は、一次側流体配管１０１の管口Ａ端へ通じる。
【００８２】
流体バルブ１２９ａの別端は、密閉中空シェル２００に設置する一次側流体配管１０１の管口Ａ端及び流体バルブ１２９ｂの一端へ通じる。
流体バルブ１２９ｄの一端は、流体バルブ１２９ｂの一端と連通し、単方向流体ポンプ１２０の流体入口側へ通じ、単方向流体ポンプ１２０の流体出口側により一次側流体配管１０１の管口Ｂ端へ通じる。
【００８３】
流体バルブ１２９ｄの別端は、密閉中空シェル２００内部に設置する一次側流体配管１０１の管口Ｂ端及び流体バルブ１２９ｃへ通じ、流体バルブ１２９ｃの別端は、流体バルブ１２９ａに通じ、これらは共同して単方向流体ポンプ１２０の出口端へ通じる。
流向を周期的に変更する方向変更制御装置２５０に制御される流体を二方向へポンピングするポンピング装置１２３は、単方向流体ポンプ１２０及び流体バルブ１２９ａ、１２９ｂ、１２９ｃ、１２９ｄにより構成され、その中の流体バルブ１２９ａ及び流体バルブ１２９ｄが１セットとなり、流体バルブ１２９ｃ及び流体バルブ１２９ｂが１セットとなり、交代で開閉することにより、密閉中空シェル２００内部に設置する一次側流体配管１０１の一次側流体１０の流向を交代で周期的に変更する機能を形成する。
【００８４】
上述の単方向流体ポンプ１２０は、単方向にポンピングする一つの流体ポンプ、または一次側流体配管１０１の同一端に設置或いは別々に一次側流体配管１０１の両端に設置される一つ以上の流体ポンプにより構成され、同じポンピング流向のポンピングを補助する。
上述の螺旋状を呈す一次側流体配管１０１と螺旋状を呈す二次側流体配管１０２とが共同して密閉中空シェル２００に設置され、密閉中空シェル２００内部の温度伝導流体３０を通して、熱エネルギーを伝送することにより、熱ポンプまたは熱交換装置機能を構成する。
【００８５】
二次側流体配管１０２の少なくとも一端管口と一次側流体源との間に、少なくとも一つの単方向流体ポンプ１２０を設置することにより、二次側流体２０を単方向にポンピングする。
更に、図１１に示すように、圧送する交換流体の温度変化を直接または間接に測定できる位置に、少なくとも一つの温度測定装置１１を設置することにより、測定した温度信号を流向を周期的に変更する方向変更制御装置２５０へ送り返す。
【００８６】
流向を周期的に変更する方向変更制御装置２５０は、メカトロニックスコンポーネント、固相電子回路コンポーネント、またはマイクロプロセッサ及び関連ソフトウェア及び制御インターフェースにより構成することによって、密閉中空シェル２００の中に設置する一次側流体配管１０１の流体１０のポンピング流向を周期的に変更して制御する。その制御方式は、以下の一種または一種以上を含む。（１）手動で流体を二方向へポンピングするポンピング装置１２３のポンピング方向を制御する。または（２）流向を周期的に変更する方向変更制御装置２５０を通して、時間周期の設定に従って、または温度測定装置１１で測定した温度変動を参照し、時間周期の設定を調整、制御し、流向を周期的に変更する方向変更制御装置２５０により、流体を二方向へポンピングするポンピング装置１２３のポンピング方向を制御する。または（３）圧送する交換流体の温度変化を直接または間接に測定できる位置に、少なくとも一つの温度測定装置１１を設置することにより、温度測定装置１１を通して、測定した信号を流向を周期的に変更する方向変更制御装置２５０へ伝送し、温度測定装置１１が設定温度に到達するとき、流体を二方向へポンピングするポンピング装置１２３のポンピング方向を制御する。これにより、密閉中空シェル２００の中に設置する一次側流体配管１０１を通過する一次側流体１０を周期的に正逆方向へポンピングし、密閉中空シェル２００の中の一次側流体配管１０１の一次側流体１０の温度分布状態はそれに従って変化する。
【００８７】
本発明の実施形態による熱交換装置を実際に応用するとき、その基本構造様式は下記のＡ様式またはＢ様式またはの二者の混合構成を含む。
Ａ様式は、流体を二方向へポンピングするポンピング装置１２３を一次側流体配管１０１と一次側流体１０の流体源の間に設置し、流体１０を周期的に正逆方向へ圧送し、単方向流体ポンプ１２０により二次側流体２０を圧送することにより、熱ポンプまたは熱交換装置機能を作動する。
Ｂ様式は、流体を二方向へポンピングするポンピング装置１２３を二次側流体配管１０２と二次側流体２０の流体源の間に設置し、流体２０を周期的に正逆方向へ圧送し、単方向流体ポンプ１２０により一次側流体１０を圧送することにより、熱ポンプまたは熱交換装置機能を作動する。
【００８８】
（第１１実施形態）
本発明の第１１実施形態に係るＡ様式は、以下の一種または一種以上の構造様式により構成することを含む。
熱交換装置において、少なくとも一つの流体を二方向へポンピングするポンプ１２４により流体を二方向へポンピングするポンピング装置１２３を構成し、熱交換装置１００を通過する一次側流体配管１０１の両流体口のうちの一つに直列に接続することにより、流向を周期的に変更する方向変更制御装置２５０により制御され、周期的に正方向と逆方向へポンピングすることにより、周期的に流向を変更する。（図１２に、本発明の第１１実施形態に係る流体を二方向へポンピングするポンピング装置１２３を、熱ポンプまたは熱交換装置の一次側流体配管１０１に設置する両流体口のうちの一つに直列に接続する実施形態を示す）。
【００８９】
熱交換装置において、少なくとも二つの流体を二方向へポンピングするポンプ１２４により少なくとも二つの流体を二方向へポンピングするポンピング装置１２３を構成し、熱交換装置１００を通過する一次側流体配管１０１の流体口の両端に直列に接続することにより、流向を周期的に変更する方向変更制御装置２５０により制御され、周期的に以下の少なくとも一種の機能を作動させることを含む。（１）一次側流体配管１０１に設置する流体口の両端の流体を二方向へポンピングするポンプ１２４により、交代して逆方向へポンピングする。または（２）一次側流体配管１０１に設置する流体口の両端の流体を二方向へポンピングするポンプ１２４により、交代して正方向へポンピングする。または（３）一次側流体配管１０１に設置する流体口の両端の流体を二方向へポンピングするポンプ１２４により、同じ方向の正方向へポンピングすることを補助し、かつ同方向の逆方向へポンピングすることを補助する。（図１３に、本発明の第１１実施形態に係る二つの流体を二方向へポンピングするポンピング装置を、熱ポンプまたは熱交換装置の一次側流体配管１０１に設置される流体口の両端に別々に直列に接続する実施形態を示す）。
【００９０】
熱交換装置において、少なくとも二つの異なるポンピング流向の単方向流体ポンプ１２０、１２０’を直列に接続することにより流体を二方向へポンピングするポンピング装置１２３を構成し、熱ポンプ１００を通過する一次側流体配管１０１の両流体口の中の一端に直列に接続し、流向を周期的に変更する方向変更制御装置２５０により制御され、交代で周期的にその中の一つの単方向流体ポンプ１２０または単方向流体ポンプ１２０’のポンピングを制御し、周期的に流体の流向を変更する。もし本実施形態の流体を二方向へポンピングするポンピング装置１２３を構成する単方向流体ポンプ１２０、１２０’が、逆方向の流通が不可の場合、各単方向流体ポンプ１２０または単方向流体ポンプ１２０’と逆方向導通の単方向バルブ１２６を別々に並列に接続することができる。（図１４に、本発明の第１１実施形態に係る少なくとも二つの異なるポンピング流向の単方向流体ポンプを直列に接続し、流体を二方向へポンピングするポンピング装置を構成し、熱ポンプまたは熱交換装置の一次側流体配管１０１に設置する両流体口の中の一端に直列に接続する実施形態を示す）。
【００９１】
熱交換装置において、少なくとも二つの異なるポンピング流向の単方向流体ポンプ１２０、１２０’を直列に接続することにより流体を二方向へポンピングするポンピング装置１２３を構成し、二つの流体を二方向へポンピングするポンピング装置１２３を熱ポンプ１００に設置する一次側流体配管１０１両端の流体口にを別々に直列に接続し、また流向を周期的に変更する方向変更制御装置２５０により制御され、以下の一種または一種以上の作動機能を持つことを含む。（１）熱交換装置１００の両端に別々に直列に接続された二つの流体を二方向へポンピングするポンピング装置１２３の中の二つの単方向流体ポンプ１２０または単方向流体ポンプ１２０’は、同時に同じポンピング方向へのポンピングを補助し、かつ同期して周期的にポンピング方向を変更する。または（２）流体口（ａ）及び流体口（ｂ）に別々に直列に接続する二つの異なる流向へポンピングする単方向流体ポンプ１２０、１２０’は、流向を周期的に変更する方向変更制御装置２５０により制御され、交代で周期的にその中の一つの単方向流体ポンプ１２０または単方向流体ポンプ１２０’がポンピングすることにより、周期的に流体の流向を変更する。もし本実施形態の流体を二方向へポンピングするポンピング装置１２３を構成する単方向流体ポンプ１２０たは単方向流体ポンプ１２０’が、逆方向の流通が不可の場合、各単方向流体ポンプ１２０または単方向流体ポンプ１２０’を別々に逆方向導通の単方向バルブ１２６に並列に接続することができる。（図１５に、本発明の第１１実施形態に係る少なくとも二つの異なるポンピング流向の単方向流体ポンプを直列に接続して二つの流体を二方向へポンピングするポンピング装置を構成し、熱交換装置の一次側流体配管１０１の両端の流体口に設置する実施形態を示す）。
【００９２】
熱交換装置において、少なくとも二つの異なるポンピング流向の単方向流体ポンプ１２０、１２０’を並列に接続することにより、流体を二方向へポンピングするポンピング装置１２３を構成し、熱交換装置１００の一次側流体配管１０１の両流体口の中の一端に直列に接続し、流向を周期的に変更する方向変更制御装置２５０により制御され、交代で周期的にその中の一つの単方向流体ポンプ１２０または単方向流体ポンプ１２０’がポンピングすることにより、周期的に流体の流向を変更する。もし使用する単方向流体ポンプ１２０、１２０’の構造が、逆流抵抗なしの場合、逆流を防止するために、各単方向流体ポンプ１２０、１２０’をまず別々に順方向に単方向バルブ１２６と直列に接続してから、更に並列に接続することができる。（図１６に、本発明の第１１実施形態に係る少なくとも二つの異なるポンピング流向の単方向流体ポンプを並列に接続し、流体を二方向へポンピングするポンピング装置１２３を構成し、熱交換装置の一次側流体配管１０１の両流体口のその中の一つの位置に直列に接続する実施形態を示す）。
【００９３】
熱交換装置において、少なくとも二つの異なるポンピング流向の二つの単方向流体ポンプ１２０、１２０’を並列に接続し流体を二方向へポンピングするポンピング装置１２３を構成し、二つの流体を二方向へポンピングするポンピング装置１２３を別々に熱交換装置１００の一次側流体配管１０１両端の流体口に直列に接続し、また流向を周期的に変更する方向変更制御装置２５０により流体を二方向へポンピングするポンピング装置１２３を制御し、以下の一種または一種以上の作動機能を持つことを含む。（１）熱交換装置１００の両端に別々に直列に接続された二つの流体を二方向へポンピングするポンピング装置１２３の中の単方向流体ポンプ１２０または単方向流体ポンプ１２０’は、同時に同じポンピング方向へポンピングを補助し、かつ同期して周期的にポンピング方向を変更する。または（２）熱交換装置１００の両端に別々に直列に接続する二つの流体を二方向へポンピングするポンピング装置１２３の中の単方向流体ポンプ１２０または単方向流体ポンプ１２０’は、流向を周期的に変更する方向変更制御装置２５０により制御され、交代で周期的にその中の一つの単方向流体ポンプ１２０または単方向流体ポンプ１２０’をポンピングさせ、周期的に流体の流向を変更する。もし使用する単方向流体ポンプ１２０または単方向流体ポンプ１２０’が、逆方向の流通が不可の場合、各単方向流体ポンプ１２０または１２０’を別々に逆方向導通の単方向バルブ１２６に並列に接続するができる。（図１７に、本発明の第１１実施形態に係る少なくとも二つの異なるポンピング流向の単方向流体ポンプを直列に接続し、二つの流体を二方向へポンピングするポンピング装置を構成し、熱交換装置の一次側流体配管１０１の両端の流体口に別々に直列に接続する実施形態を示す）。
【００９４】
熱交換装置において、少なくとも一つの単方向流体ポンプ１２０と四つのブリッジ式の組成を呈す開閉を制御できる流体バルブ１２９ａ、１２９ｂ、１２９ｃ、１２９ｄにより流体を二方向へポンピングするポンピング装置１２３を構成し、熱交換装置１００の一次側流体配管１０１両端の流体口の一つに直列に接続し、流向を周期的に変更する方向変更制御装置２５０により制御され、上述の流体を二方向へポンピングするポンプセットの中の単方向流体ポンプ１２０が作動するとき、中の両流体バルブ１２９ａ、１２９ｂを開、別セットの二つの流体バルブ１２９ｃ、１２９ｄを閉に制御し、または両流体バルブ１２９ａ、１２９ｂを閉、別セットの二つの流体バルブ１２９ｃ、１２９ｄを開と交代で制御することにより、周期的に流体の流向を変更する。（図１８に、本発明の第１１実施形態に係る少なくとも一つの単方向流体ポンプとブリッジ式の組成を呈す四つの開閉を制御できる流体バルブにより、流体を二方向へポンピングするバルブセットを構成し、熱ポンプまたは熱交換装置の一次側流体配管１０１の両端の流体口のその中の一つに直列に接続する実施形態を示す）。
【００９５】
熱交換装置において、少なくとも一つの単方向流体ポンプ１２０と四つのブリッジ式の組成を呈す開閉を制御できる流体バルブ１２９ａ、１２９ｂ、１２９ｃ、１２９ｄにより流体を二方向へポンピングするポンピング装置１２３を構成し、二つの流体を二方向へポンピングするポンピング装置１２３を設置し、別々に熱交換装置１００の一次側流体配管１０１の両端の流体口に直列に接続し、流向を周期的に変更する方向変更制御装置２５０により制御され、２セットの上述の流体を二方向へポンピングするポンプセットの中の単方向流体ポンプ１２０が作動するとき、中の両流体バルブ１２９ａ、１２９ｂを開、別セットの二つの流体バルブ１２９ｃ、１２９ｄを閉に制御し、または両流体バルブ１２９ａ、１２９ｂを閉、別セットの二つの流体バルブ１２９ｃ、１２９ｄを開と交代でを制御し、周期的に流体の流向を変更する。（図１９に、本発明の第１１実施形態に係る少なくとも一つの単方向流体ポンプと四つのブリッジ式の組成を呈す開閉を制御できる流体バルブにより、それぞれ二つの流体を二方向へポンピングするポンピング装置を構成し、熱ポンプまたは熱交換装置の両流路の両端に設置する流体口に別々に直列に接続する実施形態を示す）。
【００９６】
（第１２実施形態）
本発明の第１２実施形態に係るＢ様式は、下記の一種または一種以上の構造様式により構成することを含む。
熱交換装置において、少なくとも一つの流体を二方向へポンピングするポンプ１２４により流体を二方向へポンピングするポンピング装置１２３を構成し、熱交換装置１００を通過する二次側流体配管１０２の両流体口のうちの一つに直列に接続することにより、流向を周期的に変更する方向変更制御装置２５０により制御され、周期的に正方向と逆方向へポンピングすることにより、周期的に流向を変更する。（図２０に、本発明の第１２実施形態に係る流体を二方向へポンピングするポンピング装置１２３を、熱交換装置の二次側流体配管１０２に設置する両流体口のうちの一つに直列に接続する実施形態を示す）。
【００９７】
熱交換装置において、少なくとも二つの流体を二方向へポンピングするポンプ１２４により少なくとも二つの流体を二方向へポンピングするポンピング装置１２３を構成し、熱交換装置１００を通過する二次側流体配管１０２の流体口の両端に別々に直列に接続し、流向を周期的に変更する方向変更制御装置２５０により制御され、周期的に以下の少なくとも一種の機能を作動させることを含む。（１）一次側流体配管１０１に設置する流体口の両端の流体を二方向へポンピングするポンプ１２４により、交代して逆方向へポンピングする。または（２）一次側流体配管１０１に設置する流体口の両端の流体を二方向へポンピングするポンプ１２４により、交代して正方向へポンピングする。または（３）一次側流体配管１０１に設置する流体口の両端の流体を二方向へポンピングするポンプ１２４により、同じ方向の正方向へポンピングすることを補助し、かつ同方向の逆方向へポンピングすることを補助する。（図２１に、本発明の第１２実施形態に係る二つの流体を二方向へポンピングするポンピング装置を、熱交換装置の二次側流体配管１０２に設置する流体口両端に別々に直列に接続する実施形態を示す）。
【００９８】
熱交換装置において、少なくとも二つの異なるポンピング流向の単方向流体ポンプ１２０、１２０’を直列に接続することにより流体を二方向へポンピングするポンピング装置１２３を構成し、熱交換装置１００に設置する二次側流体配管１０２の両流体口の中の一端に直列に接続し、流向を周期的に変更する方向変更制御装置２５０により制御され、交代で周期的にその中の一つの単方向流体ポンプ１２０または単方向流体ポンプ１２０’のポンピングを制御し、周期的に流体の流向を変更する。もし本実施形態の流体を二方向へポンピングするポンピング装置１２３を構成する単方向流体ポンプ１２０、１２０’が、逆方向の流通が不可の場合、各単方向流体ポンプ１２０または単方向流体ポンプ１２０’に逆方向導通の単方向バルブ１２６を別々に並列に接続することができる。（図２２に、本発明の第１２実施形態に係る少なくとも二つの異なるポンピング流向の単方向流体ポンプを直列に接続し、流体を二方向へポンピングするポンピング装置を構成し、熱交換装置の二次側流体配管１０２に設置する両流体口の中の一端に直列に接続する実施形態を示す）。
【００９９】
熱交換装置において、少なくとも二つの異なるポンピング流向の二つの単方向流体ポンプ１２０、１２０’を直列に接続することにより流体を二方向へポンピングするポンピング装置１２３を構成し、二つの流体を二方向へポンピングするポンピング装置１２３を熱ポンプ１００に設置する二次側流体配管１０２両端の流体口に別々に直列に接続し、また流向を周期的に変更する方向変更制御装置２５０により制御され、以下の一種または一種以上の作動機能を持つことを含む。（１）熱交換装置１００両端に別々に直列に接続された二つの流体を二方向へポンピングするポンピング装置１２３の中の単方向流体ポンプ１２０または単方向流体ポンプ１２０’は、同時に同じポンピング方向へのポンピングを補助し、かつ同期して周期的にポンピング方向を変更する。または（２）二つの流体口（ａ）及び流体口（ｂ）を別々に直列に接続する二つの単方向流体ポンプ１２０、１２０’は、流体を二方向へポンピングするポンピング装置１２３を構成し、流向を周期的に変更する方向変更制御装置２５０により制御され、交代で周期的にその中の一つの単方向流体ポンプ１２０または単方向流体ポンプ１２０’がポンピングすることにより、周期的に流体の流向を変更する。もし本実施形態の流体を二方向へポンピングするポンピング装置１２３を構成する単方向流体ポンプ１２０または単方向流体ポンプ１２０’が、逆方向の流通が不可の場合、各単方向流体ポンプ１２０または単方向流体ポンプ１２０’を別々に逆方向導通の単方向バルブ１２６に並列に接続することができる。（図２３に、本発明の第１２実施形態に係る少なくとも二つの異なるポンピング流向の単方向流体ポンプを直列に接続して二つの流体を二方向へポンピングするポンピング装置を構成し、熱交換装置の二次側流体配管１０２の両端の流体口に設置する実施形態を示す）。
【０１００】
熱交換装置において、少なくとも二つの異なるポンピング流向の単方向流体ポンプ１２０、１２０’を並列に接続することにより、流体を二方向へポンピングするポンピング装置１２３を構成し、熱ポンプ１００の二次側流体配管１０２の両流体口の中の一端に直列に接続し、流向を周期的に変更する方向変更制御装置２５０により制御され、交代で周期的にその中の一つの単方向流体ポンプ１２０または単方向流体ポンプ１２０’がポンピングすることにより、周期的に流体の流向を変更する。もし使用する単方向流体ポンプ１２０、１２０’の構造が、逆流抵抗なしの場合、逆流を防止するために、各単方向流体ポンプ１２０、１２０’をまず別々に順方向に単方向バルブ１２６と直列に接続してから、更に並列に接続することができる。（図２４に、本発明の第１２実施形態に係る少なくとも二つの異なるポンピング流向の単方向流体ポンプを並列に接続し、流体を二方向へポンピングするポンピング装置１２３を構成し、熱交換装置の二次側流体配管１０２の両流体口の中の一つの位置に直列に接続する実施形態を示す）。
【０１０１】
熱交換装置において、少なくとも二つの異なるポンピング流向の二つの単方向流体ポンプ１２０、１２０’を並列に接続し流体を二方向へポンピングするポンピング装置１２３を構成し、二つの流体を二方向へポンピングするポンピング装置１２３を別々に熱交換装置１００の二次側流体配管１０２両端の流体口に直列に接続し、また流向を周期的に変更する方向変更制御装置２５０により流体を二方向へポンピングするポンピング装置１２３を制御し、以下の一種または一種以上の作動機能を持つことを含む。（１）熱交換装置１００の両端に別々に直列に接続された二つの流体を二方向へポンピングするポンピング装置１２３の中の単方向流体ポンプ１２０または単方向流体ポンプ１２０’は、同時に同じポンピング方向へポンピングを補助し、かつ同期して周期的にポンピング方向を変更する。または（２）熱交換装置１００の両端に別々に直列に接続する二つの流体を二方向へポンピングするポンピング装置１２３の中の単方向流体ポンプ１２０または単方向流体ポンプ１２０’は、流向を周期的に変更する方向変更制御装置２５０により制御され、交代で周期的にその中の一つの単方向流体ポンプ１２０または単方向流体ポンプ１２０’をポンピングさせ、周期的に流体の流向を変更する。もし使用する単方向流体ポンプ１２０または単方向流体ポンプ１２０’が、逆方向の流通が不可の場合、各単方向流体ポンプ１２０または単方向流体ポンプ１２０’を別々に逆方向導通の単方向バルブ１２６に並列に接続するができる。（図２５に、本発明の第１２実施形態に係る少なくとも二つの異なるポンピング流向の単方向流体ポンプを直列に接続し、二つの流体を二方向へポンピングするポンピング装置を構成し、熱交換装置の二次側流体配管１０２の両端の流体口に別々に直列に接続する実施形態を示す）。
【０１０２】
熱交換装置において、少なくとも一つの単方向流体ポンプ１２０と四つのブリッジ式の組成を呈す開閉を制御できる流体バルブ１２９ａ、１２９ｂ、１２９ｃ、１２９ｄにより流体を二方向へポンピングするポンピング装置１２３を構成し、熱交換装置１００の二次側流体配管１０２両端の流体口の一つに直列に接続し、流向を周期的に変更する方向変更制御装置２５０により制御され、上述の流体を二方向へポンピングするポンプセットの中の単方向流体ポンプ１２０が作動するとき、中の両流体バルブ１２９ａ、１２９ｂを開、別セットの二つの流体バルブ１２９ｃ、１２９ｄを閉に制御し、または両流体バルブ１２９ａ、１２９ｂを閉、別セットの二つの流体バルブ１２９ｃ、１２９ｄを開と交代で制御することにより、周期的に流体の流向を変更する。（図２６に、本発明の第１２実施形態による少なくとも一つの単方向流体ポンプとブリッジ式の組成を呈す四つの開閉を制御できる流体バルブにより、流体を二方向へポンピングするバルブセットを構成し、熱交換装置の二次側流体配管１０２の両端の流体口のその中の一つに直列に接続する実施形態を示す）。
【０１０３】
熱交換装置において、少なくとも一つの単方向流体ポンプ１２０と四つのブリッジ式の組成を呈す開閉を制御できる流体バルブ１２９ａ、１２９ｂ、１２９ｃ、１２９ｄにより、流体を二方向へポンピングするポンピング装置１２３を構成し、二つの流体を二方向へポンピングするポンピング装置１２３を設置し、別々に熱交換装置１００の二次側流体配管１０２両端の流体口に直列に接続し、流向を周期的に変更する方向変更制御装置２５０により制御され、２セットの上述の流体を二方向へポンピングするポンプセットの中の単方向流体ポンプ１２０が作動するとき、中の両流体バルブ１２９ａ、１２９ｂを開、別セットの二つの流体バルブ１２９ｃ、１２９ｄを閉に制御し、または両流体バルブ１２９ａ、１２９ｂを閉、別セットの二つの流体バルブ１２９ｃ、１２９ｄを開と交代でを制御し、周期的に流体の流向を変更する。（図２７に、本発明の第１２実施形態に係る少なくとも一つの単方向流体ポンプと四つのブリッジ式の組成を呈す開閉を制御できる流体バルブにより、それぞれ二つの流体を二方向へポンピングするポンピング装置を構成し、熱交換装置の両流路の個別の両端に設置する流体口に別々に直列に接続する実施形態を示す）。
【０１０４】
上記のＡ様式及びＢ様式における周期的に正逆方向へ圧送する例は、応用選択であり、限定するものではなく、よく使われかつ周知の流体の流向を変更する構造及び作動方式に、本発明を引用することができる。
本発明の実施形態による熱交換装置の中の熱交換装置１００の構造形態は以下を含む。（１）線形またはその他幾何形状の管状であることができる。または（２）その他気相または液相流体を通過する多層の流体流路の構造体を持つことができる。または（３）多組によりワンウェイまたはワンウェイ以上に直列に接続し、または並列に接続し、または直並列に接続することができる。
【０１０５】
本発明の実施形態による熱交換装置の中の流体ポンピング装置は、気相または液相流体をポンピングし、流体ポンプは個別設置の電力モーターにより駆動される以外に、少なくとも二つの流体ポンプが共用して同一電力モーターにより駆動され、またはエンジン動力、またはその他風力エネルギー、熱エネルギー、温度差エネルギー、或いは太陽エネルギーから転換される機械エネルギーまたは電気エネルギーに駆動されることができる。
【０１０６】
本発明の実施形態による熱交換装置の中の流向を周期的に変更する方向変更制御装置２５０は、電力モーター、またはエンジン動力、またはその他風力エネルギー、熱エネルギー、温度差エネルギー、或いは太陽エネルギーから生成されかつ転換される機械的動力または電気的動力を備え、各種の流体ポンプの駆動や各種の流体ポンプまたは流体バルブの作動時機を制御し、熱交換装置１００を通過する両流路の中の流体の流向、更にその各種流体ポンプの回転速度、流量、流体圧力等の一部の機能または全部機能の調節制御を制御する。
【０１０７】
本発明の実施形態による熱交換装置は、周期的に正逆方向へ圧送する流体が作動するときに、更に流向を周期的に変更する方向変更制御装置２５０を通して、制御流体を二方向へポンピングするポンピング装置１２３により圧送する流体の流量を調節することができ、その制御様式は以下の一種または一種以上を含む。
（１）手動で制御して圧送流体の流量を調整・設定する。
（２）設置された少なくとも一つの温度測定装置の測定信号を参照することにより、その流体の流量を制御する。
（３）上記の（１）〜（２）の中の二種類のまたは二種類以上の方式により、流体の流量を制御する。
【０１０８】
本発明の実施形態による熱交換装置は、流量制御機能を設置するとき、その流体の流量制御範囲は、輸送停止から最大輸送量までの間に、作動のニーズによって流体の流量を有段または無段に調節制御し、また以下の一種または一種以上の装置を通して、その流体の流量を変更することを含む。
（１）流体を二方向へポンピングするポンピング装置１２３のポンピングを作動する回転速度を制御し、機械停止から最高速度の範囲内の速度を制御してから、更にその流体の流量を制御する。
【０１０９】
（２）制御可能な流体が出入りするバルブ口を設置した二方向へポンピングするポンピング装置１２３を採用することにより、二方向へポンピングするポンピング装置１２３の流体の出入りバルブ口の開き量を制御してから、更にその流体の流量を制御する。
（３）制御可能な流体が出入りするバルブ口を設置した単方向バルブ１２６を採用することにより、単方向バルブ１２６の流体の出入りバルブ口の開き量を制御してから、更にその流体の流量を制御する。
【０１１０】
（４）制御可能な流体が出入りするバルブ口を設置した流体バルブ１２９及び流体バルブ１２９’を採用することにより、流体バルブ１２９及び流体バルブ１２９’の流体の出入りバルブ口の開き量を制御してから、更にその流体の流量を制御する。
（５）（１）〜（４）制御項目の中のいかなる装置で、流体を間欠圧送するすることにより、圧送するまたは圧送停止し、上記の二者の時間比によって、その平均流量を制御する。
【０１１１】
前述した本発明の実施形態による熱交換装置は、周期的に流体を正逆圧送するときに、その周期的な圧送様式は下記の一種または一種以上を含む。
（１）周期的に流体を正逆圧送するときに、正方向と逆方向の作動時間の長さは同じである。
（２）周期的に流体を正逆圧送するときに、正方向と逆方向の作動時間の長さは異なる。
（３）（１）と（２）項目の混合様式である。
【０１１２】
本発明の実施形態による熱交換装置は、作動時に流向を変更するとき、流体が突然中断により、ポンピング中の気相または液相流体により生じる衝撃効果を緩めるために、ポンピングする液相流体がブロックされるときのリキッドハンマー（liquid hammer）効果を含め、更に一歩進んで流向変更を制御する作動様式の中に、下記の一種或いは一種以上の作動方式を加えることを含む。
（１）流体の流向変更を制御するとき、流体ポンプまたは流体バルブの制御を通して、流体量をゆっくりと減らしてから、別の流向をゆっくりと最大設定値まで増やす。
（２）流体の流向変更を制御するとき、流体ポンプまたは流体バルブの制御を通して、流体量をゆっくりと減らしてから、設定したポンピング停止時間に切換え、再び別の流向をゆっくりと最大設定値まで増やす。
【符号の説明】
【０１１３】
１０：一次側流体、２０：二次側流体、３０：温度伝導流体、１１：温度測定装置、５０：導熱体、１００：熱交換装置、１０１：一次側流体配管、１０２：二次側流体配管、１２０、１２０’：単方向流体ポンプ、１２３：流体を二方向へポンピングするポンピング装置、１２４：流体を二方向へポンピングするポンプ、１２６：単方向バルブ、１２９ａ、１２９ｂ、１２９ｃ、１２９ｄ：流体バルブ、２００：密閉中空シェル、２５０：流向を周期的に変更する方向変更制御装置、３００：電源、１０００：熱交換装置、Ａ：管口、Ｂ：管口
【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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【図１５】
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【図１６】
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【図１７】
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【図１８】
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【図１９】
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【図２０】
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【図２１】
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【図２２】
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【図２３】
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【図２４】
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【図２５】
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【図２６】
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【図２７】
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【外国語明細書】
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