【手続補正書】
【提出日】平成23年1月5日(2011.1.5)
【手続補正１】
【補正対象書類名】特許請求の範囲
【補正対象項目名】全文
【補正方法】変更
【補正の内容】
【特許請求の範囲】
【請求項１】
冷媒と地熱とが直接的に熱交換する直接交換式で、加熱構造負荷下で行われる加熱モードと冷却構造負荷下で行われる冷却モードとを有する、直接交換式地熱加熱／冷却システムであって、
地熱交換フィールドと、
液体冷媒輸送ラインおよび気体冷媒輸送ラインを含む冷媒輸送ラインと、
地熱交換フィールド内の地表下に配置され、地熱交換器を形成する、液体冷媒輸送ラインの一部および気体冷媒輸送ラインの一部と、
冷媒輸送ラインと連結され、加熱構造負荷および冷却構造負荷１トン当たり１２０００ＢＴＵ（約１２６６１ｋＪ）として計算される最大熱量の８０％から９５％の能力を有するコンプレッサと、
加熱モードの膨張装置および冷却モードの膨張装置と、
０．３ミクロン以下の粒子サイズのオイルを少なくとも９８％分離するフィルターを有するオイルセパレータと、
Ｒ−２２より少なくとも２５％大きい作動圧力を有する冷媒とを備える直接交換式地熱加熱／冷却システム。
【請求項２】
フィルターの底部の下１／２インチ（約１．３ｃｍ）±１／４インチ（約６．４ｍｍ）のレベルまで、追加オイルがオイルセパレータに配置された、請求項１に記載の直接交換式地熱加熱／冷却システム。
【請求項３】
オイルセパレータがさらに、オイルセパレータのオイル充填レベルを観察するための点検窓を含む、請求項１または請求項２に記載の直接交換式地熱加熱／冷却システム。
【請求項４】
コンプレッサに流体連結している吸引ラインに配置されるアキュムレータをさらに備え、アキュムレータがＵ字部およびＵ字部の基部に配置されるオイル戻り開口部を含み、オイル戻り開口部の上１／１６インチ（約１．６ｍｍ）から１／４インチ（約６．４ｍｍ）のレベルまでアキュムレータに追加オイルが配置された、請求項１乃至請求項３の何れか一つに記載の直接交換式地熱加熱／冷却システム。
【請求項５】
冷媒はＲ−４１０Ａを含む、請求項１乃至請求項４の何れか一つに記載の直接交換式地熱加熱／冷却システム。
【請求項６】
冷媒輸送ライン内を輸送される冷媒により内部空気を加熱または冷却する内部エアハンドラおよび、内部エアハンドラと加熱モードの膨張装置の間の液体冷媒輸送ラインに配置されたレシーバ、レシーバの上方部から出る加熱モードの液体冷媒輸送ラインおよびレシーバの下方部から出る冷却モードの液体冷媒輸送ラインをさらに備える、請求項１乃至請求項５の何れか一つに記載の直接交換式地熱加熱／冷却システム。
【請求項７】
コンプレッサの熱量は３０，０００ＢＴＵ（約３１６５２ｋＪ）以下であり、
液体冷媒輸送ラインは３／８インチ（約９．５ｍｍ）の外径を有する１本または２本の液体冷媒グレードラインを含み、
気体冷媒輸送ラインは液体冷媒グレードラインの外径の２倍から２．４倍の外径を有する１本または２本の気体冷媒グレードラインを含む、
請求項１乃至請求項６の何れか一つに記載の直接交換式地熱加熱／冷却システム。
【請求項８】
コンプレッサの熱量は３０，０００ＢＴＵ（約３１６５２ｋＪ）より大きく９０，０００ＢＴＵ（約９４９５５ｋＪ）未満であり、
液体冷媒輸送ラインは３／８インチ（約９．５ｍｍ）の外径を有する２本または３本の液体冷媒グレードラインを含み、
気体冷媒輸送ラインは液体冷媒グレードラインの外径の２倍から２．４倍の外径を有する２本または３本の気体冷媒グレードラインを含む、
請求項１乃至請求項６の何れか一つに記載の直接交換式地熱加熱／冷却システム。
【請求項９】
地熱交換フィールドは、少なくとも１．４ＢＴＵ／Ｆｔ．Ｈｒ．°Ｆ（約２．４２Ｗ・ｍ−１・Ｋ−１）の熱輸送速度を有し、システムがさらに、加熱構造負荷および冷却構造負荷１トン当たり少なくとも１２０フィート（約３７ｍ）の暴露された気体冷媒輸送ラインを備える、請求項１乃至請求項８の何れか一つに記載の直接交換式地熱加熱／冷却システム。
【請求項１０】
加熱モードの膨張装置は、ボア（開口部）を有し加熱モードではボアを流れる冷媒を制限し冷却モードではボアを流れる冷媒を制限しないリストリクタ膨張装置を備える、請求項１乃至請求項９の何れか一つに記載の直接交換式地熱加熱／冷却システム。
【請求項１１】
リストリクタ膨張装置のボアは、０．０３１インチ（約０．７９ｍｍ）から０．０５５インチ（約１．４ｍｍ）のボアサイズを有する、請求項１０に記載の直接交換式地熱加熱／冷却システム。
【請求項１２】
加熱構造負荷は冷却構造負荷の約２／３以下であり、リストリクタ膨張装置のボアは以下に記載の値±１０％のボアサイズを有する、請求項１０に記載の直接交換式地熱加熱／冷却システム：
（ａ）以下に記載のサイズのボアを有する１つのリストリクタ膨張装置を備える１本の液体冷媒輸送ラインを有するシステム（以下の一列目はコンプレッサの熱量をＢＴＵを単位として表し（１ＢＴＵ＝１０５５．０６Ｊ）、二列目はボアのサイズをインチを単位として表す（１インチ＝０．０２５４ｍ））：
１３，４００    ０．０３４
１６，０００    ０．０３９
１８，０００    ０．０４１
１９，０００    ０．０４２
２０，０００    ０．０４４
２０，１００    ０．０４４
２１，０００    ０．０４５
２２，０００    ０．０４６
２３，０００    ０．０４８
２４，０００    ０．０４９
２５，０００    ０．０５０
２６，０００    ０．０５１
２６，８００    ０．０５２
２７，０００    ０．０５２
２８，０００    ０．０５３
２９，０００    ０．０５４
３０，０００    ０．０５５
（ｂ）各液体冷媒輸送ラインが以下に記載のサイズのボアを有する１つのリストリクタ膨張装置を備える、２本の液体冷媒輸送ラインを有するシステム（以下の一列目はコンプレッサの熱量をＢＴＵを単位として表し（１ＢＴＵ＝１０５５．０６Ｊ）、二列目はボアのサイズをインチを単位として表す（１インチ＝０．０２５４ｍ））：
３１，０００    ０．０４０
３２，０００    ０．０４０
３３，０００    ０．０４０
３４，０００    ０．０４１
３４，１７０    ０．０４１
３５，０００    ０．０４１
３６，０００    ０．０４２
３７，０００    ０．０４３
３８，０００    ０．０４３
３９，０００    ０．０４３
４０，０００    ０．０４４
４１，０００    ０．０４４
４２，０００    ０．０４４
４３，０００    ０．０４４
４４，０００    ０．０４５
４５，０００    ０．０４５
４６，０００    ０．０４５
４７，０００    ０．０４６
４８，０００    ０．０４６
４９，０００    ０．０４６
５０，０００    ０．０４７
５１，０００    ０．０４７
５２，０００    ０．０４７
５３，０００    ０．０４７
５４，０００    ０．０４８
５５，０００    ０．０４９
５６，０００    ０．０４９
５７，０００    ０．０５０
５８，０００    ０．０５０
５９，０００    ０．０５０
６０，０００    ０．０５０
（ｃ）各液体冷媒輸送ラインが以下に記載のサイズのボアを有する１つのリストリクタ膨張装置を備える、３本の液体冷媒輸送ラインを有するシステム（以下の一列目はコンプレッサの熱量をＢＴＵを単位として表し（１ＢＴＵ＝１０５５．０６Ｊ）、二列目はボアのサイズをインチを単位として表す（１インチ＝０．０２５４ｍ））：
８７，０００    ０．０４８
【請求項１３】
加熱構造負荷は冷却構造負荷の約２／３より大きく、リストリクタ膨張装置のボアは以下に記載の値±１０％のボアサイズを有する、請求項１０に記載の直接交換式地熱加熱／冷却システム：
（ａ）以下に記載のサイズのボアを有する１つのリストリクタ膨張装置を備える１本の液体冷媒輸送ラインを有するシステム（以下の一列目はコンプレッサの熱量をＢＴＵを単位として表し（１ＢＴＵ＝１０５５．０６Ｊ）、二列目はボアのサイズをインチを単位として表す（１インチ＝０．０２５４ｍ））：
１３，４００    ０．０３１
１６，０００    ０．０３６
１８，０００    ０．０３８
１９，０００    ０．０３９
２０，０００    ０．０４０
２０，１００    ０．０４０
２１，０００    ０．０４２
２２，０００    ０．０４３
２３，０００    ０．０４４
２４，０００    ０．０４５
２５，０００    ０．０４６
２６，０００    ０．０４７
２６，８００    ０．０４８
２７，０００    ０．０４８
２８，０００    ０．０４９
２９，０００    ０．０５０
３０，０００    ０．０５１
（ｂ）各液体冷媒輸送ラインが以下に記載のサイズのボアを有する１つのリストリクタ膨張装置を備える、２本の液体冷媒輸送ラインを有するシステム（以下の一列目はコンプレッサの熱量をＢＴＵを単位として表し（１ＢＴＵ＝１０５５．０６Ｊ）、二列目はボアのサイズをインチを単位として表す（１インチ＝０．０２５４ｍ））：
３１，０００    ０．０３６
３２，０００    ０．０３７
３３，０００    ０．０３７
３４，０００    ０．０３８
３４，１７０    ０．０３８
３５，０００    ０．０３８
３６，０００    ０．０３８
３７，０００    ０．０３９
３８，０００    ０．０４０
３９，０００    ０．０４０
４０，０００    ０．０４０
４１，０００    ０．０４１
４２，０００    ０．０４１
４３，０００    ０．０４１
４４，０００    ０．０４２
４５，０００    ０．０４２
４６，０００    ０．０４２
４７，０００    ０．０４２
４８，０００    ０．０４２
４９，０００    ０．０４３
５０，０００    ０．０４３
５１，０００    ０．０４３
５２，０００    ０．０４４
５３，０００    ０．０４４
５４，０００    ０．０４４
５５，０００    ０．０４５
５６，０００    ０．０４５
５７，０００    ０．０４５
５８，０００    ０．０４６
５９，０００    ０．０４６
６０，０００    ０．０４６
（ｃ）各液体冷媒輸送ラインが以下に記載のサイズのボアを有する１つのリストリクタ膨張装置を備える、３本の液体冷媒輸送ラインを有するシステム（以下の一列目はコンプレッサの熱量をＢＴＵを単位として表し（１ＢＴＵ＝１０５５．０６Ｊ）、二列目はボアのサイズをインチを単位として表す（１インチ＝０．０２５４ｍ））：
８３，０００    ０．０４４
【請求項１４】
冷却モードの膨張装置を迂回するバイパスラインを更に備え、バイパスラインは孔部を有するリストリクタ膨張装置を備える、請求項１乃至請求項１３の何れか一つに記載の直接交換式地熱加熱／冷却システム。
【請求項１５】
冷却モードの膨張装置を迂回するバイパスラインに設けられたリストリクタ膨張装置の孔部が以下に記載の値±１０％のサイズを有する、請求項１４に記載の直接交換式地熱加熱／冷却システム（以下の一列目はコンプレッサの熱量をＢＴＵを単位として表し（１ＢＴＵ＝１０５５．０６Ｊ）、二列目は孔部のサイズをインチを単位として表す（１インチ＝０．０２５４ｍ））：
１６，０００    ０．０４４
２１，０００    ０．０５０
２５，０００    ０．０５５
２９，０００    ０．０５９
３２，０００    ０．０６２
３８，０００    ０．０６５
４４，０００    ０．０７０
５１，０００    ０．０７６
５４，０００    ０．０７８
５７，０００    ０．０８１
【請求項１６】
圧力制御バルブが冷却モードの膨張装置を迂回するバイパスラインにおいて使用され、圧力制御バルブは、コンプレッサの吸引圧力が、圧力制御バルブが自動的に閉鎖する点である８０ｐｓｉ（約５５２ｋＰａ）±２０ｐｓｉ（約１３８ｋＰａ）に到達するまで、冷媒の全流を流すことを可能にするように設計されている、請求項１乃至請求項１５の何れか一つに記載の直接交換式地熱加熱／冷却システム。
【請求項１７】
加熱モードの液体冷媒輸送ラインと冷却モードの液体冷媒輸送ラインの間でレシーバの内部空間が、地熱交換フィールドにおける気体冷媒輸送ラインの暴露された熱輸送部分に含有可能な最大の液体含有量の１６％±２％を含有するようにサイズ決めされる、請求項６に記載の直接交換式地熱加熱／冷却システム。
【請求項１８】
加熱モードの液体冷媒輸送ラインと冷却モードの液体冷媒輸送ラインの間でレシーバの内部空間が、地熱交換フィールドにおける気体冷媒輸送ラインの暴露された熱輸送部分に含有可能な最大の液体含有量の８％±２％を含有するようにサイズ決めされる、請求項６に記載の直接交換式地熱加熱／冷却システム。
【請求項１９】
少なくとも２つおよび３つ以下の坑井／ボアホールが設けられ、液体冷媒輸送ラインが主要な液体冷媒輸送ラインおよび分岐した液体冷媒輸送ラインを含み、気体冷媒輸送ラインが主要な気体冷媒輸送ラインおよび分岐した気体冷媒輸送ラインを含み、
コンプレッサの熱量は３０，０００ＢＴＵ（約３１６５２ｋＪ）より大きく９０，０００ＢＴＵ（約９４９５５ｋＪ）未満であり、
主要な液体冷媒輸送ラインは外径１／２インチ（約１．３ｃｍ）の冷媒グレードラインから構成され、主要な気体冷媒輸送ラインは外径７／８（約２．２ｃｍ）インチの冷媒グレードラインから構成され、分岐した液体冷媒輸送ラインは外径３／８インチ（約９．５ｍｍ）の冷媒グレードラインから構成され、分岐した気体冷媒輸送ラインは外径３／４インチ（約１．９ｃｍ）の冷媒グレードラインから構成される、請求項１乃至請求項６の何れか一つに記載の直接交換式地熱加熱／冷却システム。
【請求項２０】
内部エアハンドラは、システムの構造負荷１トン当たり、７２リニアフィート（約２１．９ｍ）±１２リニアフィート（約３．７ｍ）の外径３／８インチ（約９．５ｍｍ）のフィン付管を有し、
フィン付管は、長さ１インチ（２．５４ｃｍ）当たり１２から１４のフィンを有し、加熱モードで３５０ＣＦＭ（９．８ｍ３／ｍｉｎ）から４００ＣＦＭ（１１．２ｍ３／ｍｉｎ）、冷却モードで４００ＣＦＭ（１１．２ｍ３／ｍｉｎ）から４５０ＣＦＭ（１２．６ｍ３／ｍｉｎ）の風量の空気流を生成するようにサイズ決めされている、請求項６に記載の直接交換式地熱加熱／冷却システム。
【請求項２１】
内部エアハンドラから出て加熱モードの膨張装置の上流部に至るまでの部分の液体冷媒輸送ラインと、地熱交換器から出てコンプレッサの上流部に至るまでの部分の気体冷媒輸送ラインとの間に配置され、液体冷媒輸送ラインを流れる温かい、ほとんど液体の冷媒と気体冷媒輸送ラインを流れる冷媒との間で熱交換する気体ライン予熱器を更に備え、
液体冷媒輸送ラインには、気体ライン予熱器が加熱モードで作動し冷却モードでは作動しないよう気体ライン予熱器を迂回するバイパスが付けられている、請求項６または請求項２０に記載の直接交換式地熱加熱／冷却システム。
【請求項２２】
コンプレッサに接続され、システムの作動圧力が約５００ｐｓｉ（約３４４８ｋＰａ）±２５ｐｓｉ（約１７２ｋＰａ）に到達すると、コンプレッサをオフするよう構成された高圧遮断スイッチをさらに備える、請求項１乃至請求項２１の何れか一つに記載の直接交換式地熱加熱／冷却システム。
【請求項２３】
地熱交換器を形成する液体冷媒輸送ラインの一部および気体冷媒輸送ラインの一部が、垂直に方向付けられている、請求項１乃至請求項２２の何れか一つに記載の直接交換式地熱加熱／冷却システム。