(57)【要約】【課題】熱媒液として水を用いながら、熱交換器での水の凍結を防止して暖房運転を効率的に行うことできる水冷式ヒートポンプ空調・給湯装置を提供する。【解決手段】水冷式ヒートポンプ空調・給湯装置のヒートポンプ循環路２に設けた熱交換器３に、ヒートポンプ熱媒体５を流すための第２の熱交換部６及び、熱源７からの、熱媒液９としての水９ａを流すための第１の熱交換部１０を配設する。該第1 の熱交換部１０と該第２の熱交換部６との間で熱交換を行う。第１の熱交換部１０の流路１１の内面を撥水コーティング膜で被覆する。撥水コーティング膜の表面で生成された凍結核は、水の流速と撥水コーティング膜の撥水性によって表面から剥がれ易い。【選択図】  図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
ヒートポンプ循環路に設けられた熱交換器に、ヒートポンプ熱媒体を流すための第２の熱交換部及び、熱源からの、熱媒液としての水を流すための第１の熱交換部が配設され、該第１の熱交換部と該第２の熱交換部との間で熱交換が行われる如くなされており、該第１の熱交換部の流路の内面が撥水コーティング膜で被覆されていることを特徴とする水冷式ヒートポンプ空調・給湯装置。
【請求項２】
ヒートポンプ循環路に設けられた熱交換器に、ヒートポンプ熱媒体を流すための第２の熱交換部及び、熱源からの、熱媒液としての水を流すための第１の熱交換部が配設され、該第１の熱交換部と該第２の熱交換部との間で熱交換が行われる如くなされており、該第１の熱交換部の流路の内面が撥水コーティング膜で被覆されてなる水冷式ヒートポンプ空調・給湯装置であって、
該水冷式ヒートポンプ空調・給湯装置が暖房運転状態又は給湯運転状態において、前記第１の熱交換部には０℃よりも高い温度の水が所要流速で流れる如くなされており、該第１の熱交換部を流れる水が前記第２の熱交換部を流れる氷点未満の温度の前記ヒートポンプ熱媒体で冷却されて前記撥水コーティング膜の表面で凍結核が生成された場合には、該凍結核が、前記撥水コーティング膜の撥水性と前記水の流速とによって該表面から剥がれるようになされており、剥がれた該凍結核は水流で流し去られて融けるようになされていることを特徴とする水冷式ヒートポンプ空調・給湯装置。
【請求項３】
ヒートポンプ循環路に設けられた熱交換器に、ヒートポンプ熱媒体を流すための第２の熱交換部及び、熱源からの、熱媒液としての水を流すための第１の熱交換部が配設され、該第１の熱交換部と該第２の熱交換部との間で熱交換が行われる如くなされており、該第１の熱交換部の流路の内面が撥水コーティング膜で被覆されてなる水冷式ヒートポンプ空調・給湯装置であって、
前記第１の熱交換部は、前記水が内部を流れる流路の一部分を以って構成された熱媒液循環流路に設けられており、該熱媒液循環流路には一定量の第１の熱媒液（水）が循環する如くなされると共に、
前記第１の熱媒液（水）の温度よりも高い温度を有する第２の熱媒液（水）を保有する熱源と前記熱媒液循環流路とを連通状態とする供給管を具え、該供給管は前記第１の熱交換部の入口端が存する側に連結されると共に、該第１の熱交換部の出口端が存する側には排出管が連結されており、
前記出口端における前記第１の熱媒液の検出温度が所要設定温度を維持するように、前記第１の熱交換部が必要とする熱量を付与し得る必要量の前記第２の熱媒液を、前記供給管を介して前記入口端が存する側に供給するように制御されており、
前記排出管から、供給された前記第２の熱媒液と同量の前記第１の熱媒液が排出されるようになされており、
又、前記水冷式ヒートポンプ空調・給湯装置が暖房運転状態又は給湯運転状態において、前記第１の熱交換部には０℃よりも高い温度の水が所要流速で流れる如くなされており、該第１の熱交換部を流れる水が前記第２の熱交換部を流れる氷点未満の温度の前記ヒートポンプ熱媒体で冷却されて前記撥水コーティング膜の表面で凍結核が生成された場合には、該凍結核が、前記撥水コーティング膜の撥水性と前記水の流速とによって該表面から剥がれるようになされており、剥がれた該凍結核は水流で流し去られて融けるようになされていることを特徴とする水冷式ヒートポンプ空調・給湯装置。
【請求項４】
ヒートポンプ循環路に設けられた熱交換器に、ヒートポンプ熱媒体を流すための第２の熱交換部及び、熱源からの、熱媒液としての水を流すための第１の熱交換部が配設され、該第１の熱交換部と該第２の熱交換部との間で熱交換が行われる如くなされており、該第１の熱交換部の前記流路の内面が撥水コーティング膜で被覆されてなる水冷式ヒートポンプ空調・給湯装置であって、
前記第１の熱交換部は、前記水が内部を流れる流路の一部分を以って構成された熱媒液循環流路に設けられており、該熱媒液循環流路には、これに付設された第１のポンプの駆動によって一定量の第１の熱媒液（水）が循環する如くなされると共に、
前記第１の熱媒液（水）の温度よりも高い温度を有する第２の熱媒液（水）を保有する熱源と前記熱媒液循環流路とを連通状態とする供給管を具え、該供給管は前記第１の熱交換部の入口端が存する側に連結されると共に、該第１の熱交換部の出口端が存する側には排出管が連結されており、
前記供給管に付設された第２のポンプの駆動によって、前記出口端における前記第１の熱媒液の検出温度が所要設定温度を維持するように、前記第１の熱交換部が必要とする熱量を付与し得る必要量の前記第２の熱媒液を、前記供給管を介して前記第１の熱交換部の入口端が存する側に供給するように制御されており、
又、前記排出管から、供給された前記第２の熱媒液と同量の前記第１の熱媒液が排出されるようになされており、
又、前記水冷式ヒートポンプ空調・給湯装置が暖房運転状態又は給湯運転状態において、前記第１の熱交換部には０℃よりも高い温度の水が所要流速で流れる如くなされており、該第１の熱交換部を流れる水が前記第２の熱交換部を流れる氷点未満の温度の前記ヒートポンプ熱媒体で冷却されて前記撥水コーティング膜の表面で凍結核が生成された場合には、該凍結核が、前記撥水コーティング膜の撥水性と前記水の流速とによって該表面から剥がれるようになされており、剥がれた該凍結核は水流で流し去られて前記水で融けるようになされていることを特徴とする水冷式ヒートポンプ空調・給湯装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、水を熱媒液として用いて製造コストの低減を期し得る水冷式ヒートポンプ空調・給湯装置に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
熱源として地中熱を利用する水冷式ヒートポンプ空調・給湯装置の一例が特許文献１、特許文献２に記載されている。これらの熱交換装置は、年間を通して略一定温度（例えば、福井県では１５℃程度）に保たれている地中熱を熱源として利用するものであり、特許文献１に係る熱交換装置ａは図８に示すように、地盤を所要深さに掘削して設けられた孔部の内壁部を、有底の円筒状ケーシングで被覆して形成された熱交換貯留槽ｂに熱媒液ｃが貯留されている。そして、放熱を要する熱交換領域において放熱し又は吸熱を要する熱交換領域において吸熱し得る第１の熱交換部ｄの一方の端部ｅに第１の管体ｆが連結されると共に、該第１の熱交換部ｄの他方の端部ｇに第２の管体ｈが連結されており、該第１の管体ｆの端部分ｊと該第２の管体ｈの端部分ｋは共に、所要間隔を置いて前記熱交換貯留槽ｂ内で配設され、該第１の管体ｆの下端開口ｍが上に位置し、該第２の管体ｈの下端開口ｐが下に位置している。又、前記第１の管体ｆ又は前記第２の管体ｈの中間所要部位に配設されたポンプｑを駆動することによって、前記熱交換貯留槽ｂ内の熱媒液ｃが前記第１の熱交換部ｄに送られると共に、前記熱媒液ｃが、前記第１の熱交換部ｄから前記熱交換貯留槽ｂ内に戻されるようになされている。
【０００３】
即ち、熱交換貯留槽ｂと第１の熱交換部ｄとを前記熱媒液ｃが循環する循環流路ｒが形成され、前記ポンプｑの駆動によって、前記熱媒液ｃが該循環流路ｒを循環するようになされている。この循環の向きは、図８と図９に示すように、三方弁を用いた流路切り換え装置ｉによって切り換えることができる。
【０００４】
地下埋設の前記熱交換貯留槽ｂ内の熱媒液ｃの温度は、その上側部分ｓが高く前記下側部分ｔが低いことに鑑み、前記ポンプｑの駆動によって、冬期においては、図８に示すように、上に位置する前記下端開口ｍを流入口として、温度の高い熱媒液ｃを前記第１の熱交換部ｄに送給すると共に、下に位置する前記下端開口ｐから熱媒液ｃを熱交換貯留槽ｂ内に戻す。逆に夏期においては、図９に示すように、下に位置する前記下端開口ｐを流入口として、熱交換貯留槽ｂ内の、温度の低い熱媒液ｃを前記第１の熱交換部ｄに送給すると共に、上に位置する前記下端開口ｍを流出口として、熱媒液ｃを熱交換貯留槽ｂ内に戻すようになされている。
【０００５】
図８〜９は、かかる構成を有する水冷式ヒートポンプ空調・給湯装置ａを冷暖房装置ｕを構成するために利用した場合を示すものである。該水冷式ヒートポンプ冷暖房装置ｕのヒートポンプ循環路ｖに設けられた熱交換器ｗには、ヒートポンプ熱媒体ｘを流すための第２の熱交換部ｙ及び、熱源ｚからの水としての前記熱媒液ｃを流すための第１の熱交換部ｄが配設され、該第１の熱交換部ｄと該第２の熱交換部ｙとの間で熱交換が行われる如くなされている。
【０００６】
そして該冷暖房装置ｕによって、負荷側を暖房する際は、図８に示すように、前記熱交換貯留槽ｂにおいてその壁部ｂ１を介して地中熱が吸収されてなる前記熱媒液ｃが、前記ポンプｑの前記駆動によって、ヒートポンプ循環路ｖの蒸発部としての熱交換器ｗまで搬送される。該熱交換器ｗでは、搬送された熱媒液ｃから、膨張弁ｃ１を通過した低温度且つ低圧のヒートポンプ熱媒体ｘへ放熱され、これによって該ヒートポンプ熱媒体ｘが加温される。このヒートポンプ熱媒体ｘが圧縮機ｄ１で圧縮されて昇温された後、負荷側ｅ１に設置した凝縮部としての負荷側熱交換器ｆ１にて、該ヒートポンプ熱媒体ｘと該負荷側ｅ１の空気との間で熱交換が行われ、該負荷側ｅ１に放熱され該負荷側を暖房できる。
【０００７】
逆に、夏期において前記負荷側ｅ１を冷房する際は、図９に示すように、該負荷側ｅ１の空気の熱が前記負荷側熱交換器ｆ１の吸熱管の熱媒体に吸熱され、この熱媒体が圧縮機ｄ１で圧縮された後、凝縮部としての熱交換器ｗで前記熱媒液ｃに放熱される。吸熱した熱媒液ｃは前記ポンプｑの圧力によって前記熱交換貯留槽ｂまで搬送され、該熱交換貯留槽ｂで、その壁部ｂ１を介して地中へ放熱され、その後、前記熱交換器ｗに戻る。
【０００８】
ところで、かかる構成を有する水冷式ヒートポンプ空調・給湯装置ａを暖房に使用する場合において暖房効率を向上させるためには、例えば図８を参照すれば、ヒートポンプ循環路ｖに設置した前記熱交換器（例えばプレート式熱交換器）ｗ内に設けられた前記第２の熱交換部ｙを流れる前記ヒートポンプ熱媒体ｘの温度を氷点未満に下げて（例えば−１０℃以下に下げて）、前記熱源ｚからの、前記第１の熱交換部ｄを流れる前記熱媒液ｃより採熱することになる。そのためには、前記第１の熱交換部ｄを流れる該熱媒液ｃが該第１の熱交換部ｄの中で凍らないようにしなければならない。
【０００９】
そこで、該熱媒液ｃとして不凍液を使用することが考えられる。しかしながら不凍液は高価であり、これが土中等の環境に漏洩した場合は環境汚染の問題を招くことにもなる。かかる問題点は、該熱媒液ｃとして水を用いることによって解消できると考えられる。しかしながら水を熱媒液ｃとして用いる場合は、この水が前記第１の熱交換部ｄの流路を流れる間に凍結してこれが該流路を詰まらせる恐れがある。かかることから、該熱媒液ｃとして水を用いる場合は前記第１の熱交換部ｄの流路で該水を凍結させない手段が求められる。
【００１０】
図１０は、前記構成の水冷式ヒートポンプ空調・給湯装置ａを給湯装置ｇ１を構成するために用いた場合を示すものである。該給湯装置ｇ１によって湯を沸き上げる際は、図１０に示すように、前記熱交換貯留槽ｂにおいて地中熱が吸収されてなる前記熱媒液ｃが、前記ポンプｑの前記駆動によって、ヒートポンプ循環路ｖの蒸発部としての熱交換器ｗまで搬送される。該熱交換器ｗでは、搬送された熱媒液ｃから、膨張弁ｃ１を通過した低温度且つ低圧のヒートポンプ熱媒体ｘへ放熱され、これによって該ヒートポンプ熱媒体ｘが加温される。このヒートポンプ熱媒体ｘが圧縮機ｄ１で圧縮されて昇温された後、負荷側ｅ１に設置した凝縮部としての負荷側熱交換器ｆ１にて、該ヒートポンプ熱媒体ｘと該負荷側に設置された貯水タンクｈ１内の貯水ｊ１との間で熱交換が行われ、該貯水に放熱されて湯を沸き上げることができる。
【００１１】
しかしこの場合も、水を熱媒液として用いる場合は、負荷側を暖房することに関して説明したと同様の、前記第１の熱交換部ｄの流路での水の凍結問題がある。かかることから、該熱媒液ｃとして水を用いる場合は前記第１の熱交換部ｄの流路で該水を凍結させない手段が求められる。
【先行技術文献】
【特許文献】
【００１２】
【特許文献１】特開２０１６−２１７６８８号公報
【特許文献２】特開２０１７−３２２１８号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【００１３】
本発明は、ヒートポンプ循環路に設けられた熱交換器に、ヒートポンプ熱媒体を流すための第２の熱交換部及び、熱源からの、水としての熱媒液を流すための第１の熱交換部が配設され、該第１の熱交換部と該第２の熱交換部との間で熱交換が行われる如くなされた冷暖房装置又は給湯装置を構成するに際して、該熱媒液として低廉な水を用いるにもかかわらず、該水を前記第１の熱交換部の流路で凍結させないで前記第２の熱交換部との間で熱交換を行うことを可能として、暖房運転や給湯運転を効率的に行うことができる水冷式ヒートポンプ空調・給湯装置の提供を課題とするものである。
【課題を解決するための手段】
【００１４】
前記課題を解決するため本発明は以下の手段を採用する。
本発明に係る水冷式ヒートポンプ空調・給湯装置は、ヒートポンプ循環路に設けられた熱交換器に、ヒートポンプ熱媒体を流すための第２の熱交換部及び、熱源からの、熱媒液としての水を流すための第１の熱交換部が配設され、該第１の熱交換部と該第２の熱交換部との間で熱交換が行われる如くなされており、該第１の熱交換部の流路の内面が撥水コーティング膜で被覆されていることを特徴とするものである。
【００１５】
本発明に係る水冷式ヒートポンプ空調・給湯装置の他の態様は、ヒートポンプ循環路に設けられた熱交換器に、ヒートポンプ熱媒体を流すための第２の熱交換部及び、熱源からの、熱媒液としての水を流すための第１の熱交換部が配設され、該第１の熱交換部と該第２の熱交換部との間で熱交換が行われる如くなされており、該第１の熱交換部の流路の内面が撥水コーティング膜で被覆されている。そして該水冷式ヒートポンプ空調・給湯装置が暖房運転状態又は給湯運転状態において、前記第１の熱交換部には０℃よりも高い温度の水が所要流速で流れる如くなされており、該第１の熱交換部を流れる水が前記第２の熱交換部を流れる氷点未満の温度の前記ヒートポンプ熱媒体で冷却されて前記撥水コーティング膜の表面で凍結核が生成された場合には、該凍結核が、前記撥水コーティング膜の撥水性と前記水の流速とによって該表面から剥がれるようになされており、剥がれた該凍結核は水流で流し去られて融けるようになされていることを特徴とするものである。
【００１６】
本発明に係る水冷式ヒートポンプ空調・給湯装置のその他の態様は、ヒートポンプ回路に設けられた熱交換器に、ヒートポンプ熱媒体を流すための第２の熱交換部及び、熱源からの、熱媒液としての水を流すための第１の熱交換部が配設され、該第１の熱交換部と該第２の熱交換部との間で熱交換が行われる如くなされており、該第１の熱交換部の流路の内面が撥水コーティング膜で被覆されている。前記第１の熱交換部は、前記水が内部を流れる流路の一部分を以って構成された熱媒液循環流路に設けられており、該熱媒液循環流路には一定量の第１の熱媒液（水）が循環する如くなされると共に、前記第１の熱媒液（水）の温度よりも高い温度を有する第２の熱媒液（水）を保有する熱源と前記熱媒液循環流路とを連通状態とする供給管を具え、該供給管は前記第１の熱交換部の入口端が存する側に連結されると共に、該第１の熱交換部の出口端が存する側には排出管が連結されている。
【００１７】
そして、前記出口端における前記第１の熱媒液の検出温度が所要設定温度を維持するように、前記第１の熱交換部が必要とする熱量を付与し得る必要量の前記第２の熱媒液を、前記供給管を介して前記入口端が存する側に供給するように制御されており、前記排出管から、供給された前記第２の熱媒液と同量の前記第１の熱媒液が排出されるようになされている。又、前記水冷式ヒートポンプ空調・給湯装置が暖房運転状態又は給湯運転状態において、前記第１の熱交換部には０℃よりも高い温度の水が所要流速で流れる如くなされており、該第１の熱交換部を流れる水が前記第２の熱交換部を流れる氷点未満の温度の前記ヒートポンプ熱媒体で冷却されて前記撥水コーティング膜の表面で凍結核が生成された場合には、該凍結核が、前記撥水コーティング膜の撥水性と前記水の流速とによって該表面から剥がれるようになされており、剥がれた該凍結核は水流で流し去られて融けるようになされていることを特徴とするものである。
【００１８】
本発明に係る水冷式ヒートポンプ空調・給湯装置のその他の態様は、ヒートポンプ循環路に設けられた熱交換器に、ヒートポンプ熱媒体を流すための第２の熱交換部及び、熱源からの、熱媒液としての水を流すための第１の熱交換部が配設され、該第１の熱交換部と該第２の熱交換部との間で熱交換が行われる如くなされており、該第１の熱交換部の前記流路の内面が撥水コーティング膜で被覆されている。そして、前記第１の熱交換部は、前記水が内部を流れる流路の一部分を以って構成された熱媒液循環流路に設けられており、該熱媒液循環流路には、これに付設された第１のポンプの駆動によって一定量の第１の熱媒液（水）が循環する如くなされると共に、前記第１の熱媒液（水）の温度よりも高い温度を有する第２の熱媒液（水）を保有する熱源と前記熱媒液循環流路とを連通状態とする供給管を具え、該供給管は前記第１の熱交換部の入口端が存する側に連結されると共に、該第１の熱交換部の出口端が存する側には排出管が連結されている。
【００１９】
そして、前記供給管に付設された第２のポンプの駆動によって、前記出口端における前記第１の熱媒液の検出温度が所要設定温度を維持するように、前記第１の熱交換部が必要とする熱量を付与し得る必要量の前記第２の熱媒液を、前記供給管を介して前記第１の熱交換部の入口端が存する側に供給するように制御されており、又、前記排出管から、供給された前記第２の熱媒液と同量の前記第１の熱媒液が排出されるようになされている。
【００２０】
又、前記水冷式ヒートポンプ空調・給湯装置が暖房運転状態又は給湯運転状態において、前記第１の熱交換部には０℃よりも高い温度の水が所要流速で流れる如くなされており、該第１の熱交換部を流れる水が前記第２の熱交換部を流れる氷点未満の温度の前記ヒートポンプ熱媒体で冷却されて前記撥水コーティング膜の表面で凍結核が生成された場合には、該凍結核が、前記撥水コーティング膜の撥水性と前記水の流速とによって該表面から剥がれるようになされており、剥がれた該凍結核は水流で流し去られて前記水で融けるようになされていることを特徴とするものである。
【発明の効果】
【００２１】
本発明に係る水冷式ヒートポンプ空調・給湯装置は、前記第１の熱交換部の流路の内面を撥水コーティング膜で被覆する構成を採用するため、熱媒液として、高価な不凍液を用いることなく低廉な水を用いながら、前記第１の熱交換部の流路で該水を凍結させることなく、前記第１の熱交換部と前記第２の熱交換部との間で熱交換を良好に行わせることができる。これによって、冷暖房装置の暖房運転や給湯装置の給湯運転を効率的に行うことができる。
【００２２】
又、本発明に係る水冷式ヒートポンプ空調・給湯装置は、不凍液を用いることなく水を用いて構成できるため該熱交換装置の製造コストを低減できると共に、不凍液を用いないことから前記のような環境汚染の問題を生じさせることもない。
【図面の簡単な説明】
【００２３】
【図１】地中熱を利用した熱源を用いて構成され且つ１台のポンプを用いて構成された水冷式ヒートポンプ空調・給湯装置を冷暖房装置を構成するために用い、これが暖房運転をしている状態で示す説明図である。
【図２】超撥水コーティング膜で被覆されてなる第１の熱交換部の流路を示す断面図である。
【図３】地中熱を利用した熱源を用いて構成され且つ１台のポンプを用いて構成された他の構成の水冷式ヒートポンプ空調・給湯装置を冷暖房装置を構成するために用い、これが暖房運転をしている状態で示す説明図である。
【図４】地中熱を利用した熱源を用いて構成され且つ２台のポンプを用いて構成されたその他の水冷式ヒートポンプ空調・給湯装置を冷暖房装置を構成するために用い、これが暖房運転をしている状態で示す説明図である。
【図５】地中熱を利用した他の熱源を用いて構成され且つ１台のポンプを用いて構成されたその他の構成の水冷式ヒートポンプ空調・給湯装置を冷暖房装置を構成するために用い、これを暖房装置が暖房運転をしている状態で示す説明図である。
【図６】地中熱を利用した熱原を用いて構成され且つ１台のポンプ利用を用いて構成された水冷式ヒートポンプ空調・給湯装置を給湯装置を構成するために用い、これが湯沸し運転をしている状態で示す説明図である。
【図７】温泉排水や工場排水、下水等の廃液を貯留した貯留槽を熱源として用いて水冷式ヒートポンプ空調・給湯装置を構成する場合を説明する説明図である。
【図８】従来の水冷式ヒートポンプ空調・給湯装置を冷暖房装置を構成するために用い、これが暖房運転をしている状態で示す説明図である。
【図９】従来の水冷式ヒートポンプ空調・給湯装置を冷暖房装置を構成するために用い、これが冷房運転をしている状態で示す説明図である。
【図１０】従来の水冷式ヒートポンプ空調・給湯装置を給湯装置を構成するために用い、これが湯沸し運転をしている状態で示す説明図である。
【発明を実施するための形態】
【実施例１】
【００２４】
図１〜２は、本発明に係る水冷式ヒートポンプ空調・給湯装置１の一例を示すものである。該水冷式ヒートポンプ空調・給湯装置１は冷暖部装置を構成するために用いられており、ヒートポンプ循環路２に設けられた熱交換器（例えばプレート式熱交換器）３に、ヒートポンプ熱媒体５を流すための第２の熱交換部６及び、熱源７からの、熱媒液９としての水９ａを流すための第１の熱交換部１０が配設され、該第１の熱交換部１０と該第２の熱交換部６との間で熱交換が行われる如くなされている。そして図２に示すように、該第１の熱交換部１０の流路１１の内面１２が撥水コーティング膜１３で被覆されている。
【００２５】
該撥水コーティング膜１３は例えば、フッ素コーティングや疎水性シリカコーティング等の撥水性の樹脂コーティングを施すことによって形成したり、ナノメートルサイズのメッキを施す超撥水コーティングを施すこと等によって形成できる。
【００２６】
前記熱原７は、例えば地中熱を利用して構成されており、地盤を所要深さに掘削して設けられた孔部１６の内壁部１７を有底の円筒状ケーシングで被覆して形成した熱交換貯留槽１９に、熱媒液９としての水９ａを貯留して構成されている。そして、該熱交換貯留槽１９と前記第１の熱交換部１０とを前記水９ａ( 熱交換液９) が循環する循環流路２０が形成されており、ポンプ２１の駆動によって、該水９ａ( 熱媒液９) が該循環流路２０を循環するようになされている。かかる構成を有する水冷式ヒートポンプ空調・給湯装置１を冷暖房装置を構成するために用いて負荷側２２を暖房する際は、図１に示すように、前記熱交換貯留槽１９においてその壁部２３を介して地中熱が吸収されてなる前記水９ａ（熱媒液９）が、前記ポンプ２１の前記駆動によって、前記ヒートポンプ循環路２の蒸発部としての熱交換器３まで搬送され、ヒートポンプ熱媒体５に放熱される。
【００２７】
かかる構成の水冷式ヒートポンプ空調・給湯装置１を暖房運転するときにおいて、前記第１の熱交換部１０の流路１１を流れる水９ａ（熱媒液９）の温度を０℃よりも高い温度（例えば２℃）に設定すれば、前記第１の熱交換部１０と前記第２の熱交換部６との間での熱交換によって、前記撥水コーティング膜１３（図２）の表面２５で凍結核が生成されたとしても、この凍結核を、該水の流速と該撥水コーティング膜１３の撥水性によって該表面２５から剥れやすくできる。そして剥がれた凍結核は水流で流し去られて融ける。
【００２８】
このように該水冷式ヒートポンプ空調・給湯装置１によるときは、これを暖房運転をしているときにあっても前記流路１１が凍結によって詰まる恐れがなく該暖房運転を良好に継続できることとなる。
【００２９】
図３〜５には、本発明に係る水冷式ヒートポンプ空調・給湯装置１の他の例が示されており、前記熱源７と、水９ａとしての前記熱媒液９が流れる流路１１の他の構成が例示されている。これらの水冷式ヒートポンプ空調・給湯装置１の作用は図１〜２に基づいて説明したところと同様である。
【００３０】
図３に係る水冷式ヒートポンプ空調・給湯装置１においては、前記熱源７が、図１に示す場合と略同様に構成されている。即ち該熱原７は、地盤を所要深さに掘削して設けられた孔部１６の内壁部１７を有底の円筒状ケーシングで被覆して形成した熱交換貯留槽１９に水９ａ（熱媒液９）を貯留して構成されており、該熱交換貯留槽１９の上端開放部が蓋部材２６で閉塞されてなる密閉水槽として構成されている。前記第１の熱交換部１０は、前記水９ａが内部を流れる流路１１の一部分を以って構成された熱媒液循環流路２７に設けられており、該熱媒液循環流路２７には一定量の第１の熱媒液（水９ａとしての熱媒液）２９が循環する如くなされている。
【００３１】
そして、前記熱源７と前記熱媒液循環流路２７とを連通状態とする供給管３０を具え、該供給管３０は前記第１の熱交換部１０の入口端３１が存する側に連結されると共に、該第１の熱交換部１０の出口端３２が存する側には排出管３３が連結されている。そして、前記出口端３２における前記第１の熱媒液（水９ａとしての熱媒液）２９の検出温度が所要設定温度を維持するように、前記第１の熱交換部１０が必要とする熱量を付与し得る必要量の前記第２の熱媒液（水９ａとしての熱媒液）３５を、前記供給管３０を介して前記入口端３１が存する側に供給するように制御されており、前記排出管３３からは、供給された第２の熱媒液３５と同量の第１の熱媒液（水９ａとしての熱媒液）２９が排出されるようになされている。
【００３２】
図４に係る水冷式ヒートポンプ空調・給湯装置１においても、前記熱源７が地中熱を利用して構成されており、地盤を所要深さに掘削して設けられた孔部１６の内壁部１７を有底の円筒状ケーシングで被覆して形成した熱交換貯留槽１９に熱媒液（水９ａ）９を貯留して構成されている。前記第１の熱交換部１０は、水９ａが内部を流れる流路１１の一部分を以って構成された熱媒液循環流路２７に設けられており、該熱媒液循環流路２７には、第１のポンプ３６の駆動によって一定量の第１の熱媒液（水９ａとしての熱媒液）２９が循環する如くなされている。
【００３３】
そして、該熱源７と前記熱媒液循環流路２７とを連通状態とする供給管３０を具え、該供給管３０は前記第１の熱交換部１０の入口端３１が存する側に連結されると共に、該第１の熱交換部１０の出口端３２が存する側には排出管３３が連結されている。そして、該供給管３０に付設された第２のポンプ３７の駆動によって、前記出口端３２における前記第１の熱媒液２９の検出温度が所要設定温度を維持するように、前記第１の熱交換部１０が必要とする熱量を付与し得る必要量の前記第２の熱媒液３５を、前記供給管３０を介して前記第１の熱交換部１０の入口端３１が存する側に供給するように制御されている。又、前記排出管３３から、供給された第２の熱媒液３５と同量の第１の熱媒液２９が排出されるようになされている。
【００３４】
図５に係る水冷式ヒートポンプ空調・給湯装置１においても、前記熱源７が、地中熱を利用して構成されており、縦方向に長いＵ字状管部３９として構成された前記熱交換貯留槽１９が、地盤を縦方向に掘削して形成された縦孔内に、その長さ方向が縦方向に延長する如く埋設して構成されている。そして、ポンプ２１の駆動によって、前記出口端３２における前記第１の熱媒液２９の検出温度が前記所要設定温度を維持するように、該熱交換貯留槽１９内の熱媒液（水９ａとしての熱媒液）９の前記必要量を、前記第２の熱媒液３５として前記入口端３１に供給するように構成されている。
【００３５】
図６は、前記構成の水冷式ヒートポンプ空調・給湯装置１を給湯装置を構成するために用いた場合を示すものである。該給湯装置によって湯を沸き上げる際は、図６に示すように、前記熱交換貯留槽１９において地中熱が吸収されてなる前記熱媒液（水９ａ）９が、前記ポンプ２１の駆動によって、ヒートポンプ循環路２の蒸発部としての熱交換器３まで搬送される。該熱交換器３では、搬送された熱媒液（水９ａ）９から、膨張弁４０を通過した低温度且つ低圧のヒートポンプ熱媒体５へ放熱され、これによって該ヒートポンプ熱媒体５が加温される。このヒートポンプ熱媒体５が圧縮機４１で圧縮されて昇温された後、負荷側４２に設置した凝縮部としての負荷側熱交換器４３にて、該ヒートポンプ熱媒体５と該負荷側に設置された貯水タンク４４内の貯水４５との間で熱交換が行われ、該貯水４５に放熱されて湯を沸き上げることができる。
【００３６】
前記水冷式ヒートポンプ空調・給湯装置１を構成する前記熱源７は、例えば図７に示すように、温泉排水や工場排水、下水の廃液を貯留した貯留槽４６を熱供給源として用いて構成することもできる。このように構成する場合は、無駄に捨てられていた温泉排水や工場排水、下水の熱量を、例えば、蛇行管部等としての熱交換貯留槽１９を介して採熱することによって有効活用できることとなる。この場合は、該熱交換貯留槽１９内の熱媒液（水９ａ）９が、前記熱源７が保有する前記第２の熱媒液３５である。前記熱源７を構成する熱供給源としては、前記第１の熱媒液２９の温度よりも高い温度を有するものであれば、河川水、湖水、海水、ガス等の液体や気体等であってもよい。
【符号の説明】
【００３７】
１    ヒートポンプ空調・給湯装置
２    ヒートポンプ循環路
３    熱交換器
５    ヒートポンプ熱媒体
６    第２の熱交換部
７    熱源
９    熱媒液
９ａ  水
１０  第１の熱交換部
１１  流路
１３  撥水コーティング膜
１５  表面
１９  熱交換貯留槽
２７  熱媒液循環流路
２９  第１の熱媒液  
３０  供給管
３１  入口端
３２  出口端
３３  排出管
３５  第２の熱媒液
【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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