(57)【要約】  少なくとも２つの小型家屋１が大地中の共通エネルギー貯蔵所２に接続され、エネルギー貯蔵所２に接続された配管４で熱搬送媒体を運ぶために制御デバイス３が配設されて成る、２以上の家屋の各々を加熱および冷却する装置。本発明は、小型家屋１が、それぞれ独立した個別ヒートポンプ装置を有するように構成され、また、各ヒートポンプ装置が前記配管４に接続され、それによって、第１に、熱搬送媒体が前記ヒートポンプ装置を経て流れることができ、第２に、小型家屋１が互いに対して並列に配管４に接続されていることを特徴とする。
2011521193.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
少なくとも２つの小型家屋（１）が大地（２５）中の共通エネルギー貯蔵所（２）に接続され、前記エネルギー貯蔵所（２）に接続された配管（４）で熱搬送媒体を運ぶために制御デバイス（３）が配設されて成る、２以上の家屋の各々を加熱および冷却するための装置において、
前記小型家屋（１）が、それぞれ独立した個別ヒートポンプ装置を有するように構成され、また、各ヒートポンプ装置が前記配管（４）に接続され、それによって、第１に、前記熱搬送媒体が前記ヒートポンプ装置を経て流れることができ、第２に、前記小型家屋（１）が互いに対して並列に前記配管（４）に接続されていることを特徴とする２以上の家屋の各々を加熱および冷却する装置。
【請求項２】
前記エネルギー貯蔵所（２）が少なくとも４つのエネルギー井戸（２１）を含み、該エネルギー井戸（２１）を通して、閉鎖系内で、前記制御デバイス（３）が、前記熱搬送媒体を循環させ、もって前記大地（２５）を加熱または冷却するように構成され、
前記エネルギー井戸（２１）が事実上少なくとも２つの同心円（２２；２３；２４）に沿って配置され、
前記制御デバイス（３）が、第１の弁装置（３２）を制御するように構成された制御部材（３１）を含み、前記第１の弁装置（３２）は、円に沿って配置されたエネルギー井戸に対して前記熱搬送媒体を誘導し、それによって前記円に沿って前記大地を加熱または冷却するように構成され、
また、前記制御部材（３１）が前記第１の弁装置（３２）を制御するように構成され、それによって、前記熱搬送媒体の温度が前記周囲大地（２５）の温度よりも高い時に、内側の円が外側の円よりも前に加熱され、前記熱搬送媒体の温度が前記周囲大地（２５）の温度よりも低い時に、外側の円が内側の円よりも前に冷却されるようになされていることを特徴とする請求項１に記載された２以上の家屋の各々を加熱および冷却する装置。
【請求項３】
前記小型家屋（１）内に配設された前記ヒートポンプ装置のうちの少なくとも１つが、室内空気および／または水道水を加熱するか、または室内空気を冷却する形態で、前記小型家屋で局所的に使用するために選択的に熱または冷気を発生できるように構成されていることを特徴とする請求項１または請求項２に記載された２以上の家屋の各々を加熱および冷却する装置。
【請求項４】
前記少なくとも１つのヒートポンプ装置（１００）が、一方が冷側で他方が温側である２つの側部（１０１；１０２）を含み、前記冷側および前記温側にそれぞれ熱交換器（１０３；１０４）が接続され、該熱交換器の一方（１０３）が加熱／冷却ユニットに接続され、２つ目の前記熱交換器（１０４）が前記配管（４）に接続され、第２の弁装置（１０５）が前記ヒートポンプ装置（１００）の前記温側または冷側を前記加熱／冷却ユニットに選択的に接続できるように構成され、もって前記加熱／冷却ユニットが選択的に熱または冷気を放出することができ、前記ヒートポンプ（１００）が液・液式であることを特徴とする請求項３に記載された２以上の家屋の各々を加熱および冷却する装置。
【請求項５】
前記エネルギー貯蔵所（２）に接続される小型家屋（１）の数が１０〜１００であることを特徴とする請求項１から請求項４までのいずれか一項に記載された２以上の家屋の各々を加熱および冷却する装置。
【請求項６】
少なくとも２つの小型家屋（１）が大地（２５）中の共通エネルギー貯蔵所（２）に接続されるようになされ、制御デバイス（３）が前記エネルギー貯蔵所（２）に接続された配管（４）内で熱搬送媒体を運ぶようになされる、２以上の家屋の各々を加熱および冷却する方法において、
前記小型家屋（１）が、それぞれが独立した個別ヒートポンプ装置を有するようになされ、また、各ヒートポンプ装置が、前記配管（４）に接続されるようになされ、それによって、第１に、前記熱搬送媒体が前記ヒートポンプ装置を経て流れることができ、第２に、前記小型家屋（１）が互いに対して並列に前記配管（４）に接続されるようになされることを特徴とする２以上の家屋の各々を加熱および冷却する方法。
【請求項７】
前記エネルギー貯蔵所（２）が少なくとも４つのエネルギー井戸（２１）を含むようになされ、該エネルギー井戸（２１）を通して、閉鎖系内で、前記制御デバイス（３）が、前記熱搬送媒体を循環させ、もって前記大地（２５）を加熱または冷却するようになされ、
前記エネルギー井戸（２１）が事実上少なくとも２つの同心円（２２；２３；２４）に沿って配置されるようになされ、
前記制御デバイス（３）が、第１の弁装置（３２）を制御するようになされた制御部材（３１）を含むようになされ、前記第１の弁装置（３２）は、円に沿って配置されたエネルギー井戸に対して前記熱搬送媒体を誘導し、それによって前記円に沿って前記大地を加熱または冷却するようになされ、
また、前記制御部材（３１）が前記第１の弁装置（３２）を制御するようになされ、それによって、前記熱搬送媒体の温度が前記周囲大地（２５）の温度よりも高い時に、内側の円が外側の円よりも前に加熱され、前記熱搬送媒体の温度が前記周囲大地（２５）の温度よりも低い時に、外側の円が内側の円よりも前に冷却されるようになされることを特徴とする請求項１に記載された２以上の家屋の各々を加熱および冷却する方法。
【請求項８】
前記小型家屋（１）に配設された前記ヒートポンプ装置のうちの少なくとも１つが、室内空気および／または水道水を加熱するか、または室内空気を冷却する形態で、前記小型家屋で局所的に使用するために選択的に熱または冷気を発生させ得るようになされることを特徴とする請求項６または請求項７に記載された２以上の家屋の各々を加熱および冷却する方法。
【請求項９】
前記少なくとも１つのヒートポンプ装置（１００）が、一方が冷側で他方が温側である２つの側部（１０１；１０２）を含むようになされ、前記冷側および前記温側にそれぞれ熱交換器（１０３；１０４）が接続されるようになされ、該熱交換器の一方（１０３）が加熱／冷却ユニットに接続されるようになされ、２つ目の前記熱交換器（１０４）が前記配管（４）に接続されるようになされ、第２の弁装置（１０５）が前記ヒートポンプ装置（１００）の前記温側または冷側を前記加熱／冷却ユニットに選択的に接続できるようになされ、もって前記加熱／冷却ユニットが選択的に熱または冷気を放出できるようになし、前記ヒートポンプ（１００）が液・液式であるようにすることを特徴とする請求項８に記載された２以上の家屋の各々を加熱および冷却する方法。
【請求項１０】
前記エネルギー貯蔵所（２）に接続される小型家屋（１）の数が１０〜１００になされることを特徴とする請求項７から請求項９までのいずれか一項に記載された２以上の家屋の各々を加熱および冷却する方法。
【請求項１１】
前記少なくとも１つのヒートポンプ装置が、加熱運転中、前記熱搬送媒体の温度を約３〜４℃低下させるようにすることを特徴とする請求項８または請求項９に記載された２以上の家屋の各々を加熱および冷却する方法。
【請求項１２】
前記少なくとも１つのヒートポンプ装置が、冷却運転中、前記熱搬送媒体の温度を約３〜４℃上昇させるようにすることを特徴とする請求項８または請求項９に記載された２以上の家屋の各々を加熱および冷却する方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、複数の小型家屋を加熱および／または冷却する方法と装置に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
今日小型家屋は、いわゆる地熱暖房、すなわち地中で循環する熱搬送媒体に接続されたヒートポンプを利用することによって暖めるのが一般的である。このような設備は、或る場合には、夏場に小型家屋を冷却するために使用されることもある。
【０００３】
このような地熱暖房設備に関する共通の問題は、エネルギー井戸とも呼ばれる掘削孔の周囲の大地が加熱運転中に必要以上に冷却されるというリスクに遭遇することであり、これは、冬期における加熱作業中、熱搬送媒体が掘削孔を冷却する際、温度が地中で局所的に連続して低下する時、この設備の効率に悪影響を与える。
【０００４】
新たな設置を行う際、所定区域におけるより多くの小型家屋の所有者が、互いに熱的悪影響を及ぼさないように２つの隣接する掘削孔間で通常およそ３０メートルの所定距離を守るように地熱暖房を設置するため、それはより難しくなる。例えば、これは密集して建設された区域では、大地の広汎な冷却につながることになり、この設備の効率を低下させる可能性がある。
【０００５】
これらの問題を回避するために複数の建物に共通の１つの地熱暖房設備を設置することができ、これは１つまたは複数の共通の掘削孔を利用する。このように１つまたは複数の穴の中で熱搬送媒体の流れに対して増大した制御を実現することができ、これにより前記問題の影響を軽減させることができる。
【０００６】
このようなシステムは、そこから熱または冷気が遠隔式の加熱または遠隔式の冷却の形態で接続された建物に分配されるセントラルヒートポンプで構成することができる。
【０００７】
しかしながら、このようなシステムは、時間内の任意の段階において加熱運転または冷却運転のいずれかしか行うことができない。例えば、これは、接続された建物内の室内の空気を冷却するのと同時に水道水を加熱するには別個のシステムを設置しなければならないことを意味している。これはまた他の人が空気を冷却したいと望むのと同時に特定の家の所有者が室内の空気を暖めたいと望む場合、すなわち例えば屋外の空気が２０°に近いときに推測され得るような場合である。
【０００８】
また、かかる設置は、セントラルヒートポンプと分配設備の維持費ともども経費高である。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００９】
【特許文献１】スウェーデン特許出願第０６００４２８−７号
【特許文献２】スウェーデン特許出願第０６０２６８８−４号
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【００１０】
本発明は前記問題を解決する。
【課題を解決するための手段】
【００１１】
したがって本発明は、少なくとも２つの小型家屋が地中で共通のエネルギー貯蔵所に接続され、エネルギー貯蔵所に接続された配管内で熱搬送媒体を移送するために制御デバイスが配置される２つ以上の家を各々加熱および冷却するための装置であって、小型家屋がそれぞれ別個の各々のヒートポンプ装置を有するように構成され、各ヒートポンプ装置が、第１に熱搬送媒体がヒートポンプ装置を介して流れることができ第２に小型家屋が互いに対して並列に配管に接続されるように配管に接続されることを特徴とする装置に関する。
【００１２】
以下、本発明の実施例および添付図面を見ながら本発明の細目について説明する。
【図面の簡単な説明】
【００１３】
【図１】本発明による小型家屋およびエネルギー貯蔵所の区域を示す説明のための見取り図である。
【図２】本発明によるエネルギー貯蔵所をより接近した詳細で示す説明のための見取り図である。
【図３】本発明によるヒートポンプ装置をより接近した詳細で示す説明のための見取り図である。
【発明を実施するための形態】
【００１４】
図１には、全て共通のエネルギー貯蔵所２に接続されたいくつかの小型家屋１が示されている。小型家屋１の数は変えることができるが、本発明の目的を達成するには少なくとも２つの小型家屋がエネルギー貯蔵所２に接続される必要がある。さらに本発明者等は、およそ１０〜１００の数の平均サイズの小型家屋またはこれに相当する建物容積を特に効率的な方法で単一の共通するエネルギー貯蔵所２を用いて加熱および／または冷却することができることを見出した。
【００１５】
エネルギー貯蔵所２は、例としてドリル穿孔された穴の形態の地中に配置された多数の穴で構成される。エネルギー貯蔵所２は、設置などに付随する妨害およびその後のメンテナンス作業の際にアクセスする可能性に関して好適な位置に建設されてよい。エネルギー貯蔵所２は、例えば公園内または林の中など芝生で覆われた一部の土地の上など公のまたは建物が密集していない区域内の小型家屋の近傍に建設されるのが好ましい。
【００１６】
小型家屋１並びにエネルギー貯蔵所２に接続された配管４内での熱搬送媒体の移送を制御するために制御デバイス３が配置される。熱搬送媒体は、不凍剤が添加された水など好適な従来式のものでよい。配管４は、その中で熱搬送媒体が移送される閉鎖系で構成されるのが好ましい。
【００１７】
各小型家屋１は、それぞれヒートポンプ装置を具備している。さらに、各小型家屋１は、小型家屋相互間で、またエネルギー貯蔵所２に対しても配管４に並列接続されている。このような並列接続は、例えば、熱搬送媒体用の２つの主導管４ａ、４ｂを配置することによって実現することができ、その一方が所定時点でエネルギー貯蔵所２から熱搬送媒体を運ぶように構成され、他方が所定時点でエネルギー貯蔵所２に戻るように熱搬送媒体を運ぶように構成され、２つの主導管４ａ、４ｂがそれぞれの離れた端部で互いに接続され、それによって、熱搬送媒体が、まず第１の主導管を通ってエネルギー貯蔵所２から外に導かれ、その後、第２の主導管を通って直ちにエネルギー貯蔵所２に戻る。その後、熱搬送媒体が第１の主導管から引き出され、第２の主導管を経て戻り方向に導かれるように、各小型家屋１を、第１および第２の主導管の両者に接続することができる。もとろん、例えば３つ以上の導管形態等、その他の好適な配管構成を用いてもよい。
【００１８】
配管４、および各小型家屋１における各ヒートポンプ装置は、各ヒートポンプ設備を経て第１の主導管から第２の主導管へ熱搬送媒体が搬送されるように配置される。したがって特定の小型家屋において可逆性のヒートポンプ装置が使用される場合、ヒートポンプ装置は、ヒートポンプ装置を経て流れる熱搬送媒体に熱エネルギーを加えるか、または、そこから熱エネルギーを取り去ることによって、冷気または熱を発生させることができ、この冷気または熱は、例として室内の空気を冷却するか、または空気或いは水道水を加熱するために小型家屋で局所的に使用できる。ヒートポンプ装置が可逆性でない場合、それは、そこを介して流れる熱搬送媒体の助けを借りて熱のみまたは冷気のみのいずれかを生成するように構成されてよい。
【００１９】
小型家屋１はエネルギー貯蔵所２に対して並列に接続されるため、問題の小型家屋から戻る熱搬送媒体を主導管内を流れる残りの熱搬送媒体と混合した結果として熱搬送媒体に対する個々の小型家屋の熱的影響は、これが残りの小型家屋に到達する際、熱搬送媒体の温度に影響するのは限られた範囲にすぎない。これは、個々の小型家屋それぞれにおいて加熱および冷却の両方の作業に関して当てはまる。
【００２０】
換言すると個々の小型家屋は、問題の小型家屋が熱搬送媒体に熱エネルギーを加えるかまたはそこから熱エネルギーを取り去るかとは関係なく、他の小型家屋に搬送される熱搬送媒体の温度に影響するのは限られた範囲のみである。エネルギー貯蔵所は、その中を通って熱搬送媒体が搬送される大地にドリル穿孔された多数の穴で構成されるため、エネルギー貯蔵所から外に流れる熱搬送媒体は、手近な地理的位置の平均年間温度に基本的に相当するほぼ一定の温度を保つ。したがって他の家が加熱するように運転されるのと同時に、特定の家が冷却するためにそのそれぞれの熱ヒートポンプ装置を介して流れる熱搬送媒体を利用することができる。エネルギー貯蔵所２に戻る熱搬送媒体の温度は、全ての接続された小型家屋１においてそれぞれ付加されたおよび利用された全体の熱エネルギーによって決まる。
【００２１】
小型家屋ごとの局所エネルギー貯蔵所を用いる（これは、各小型家屋１が別体地熱暖房設備を有する場合である）というよりは、複数の小型家屋１に対してセントラル式エネルギー貯蔵所２を用いることによって、大地のエネルギーバランスをより良好に保つことができるという利点が得られる。具体的には、エネルギー貯蔵所２の種々の各々のエネルギー井戸を通る熱搬送媒体の処理量を制御することが可能であり、その結果個々のエネルギー井戸の周囲の大地は、小型家屋における大量消費且つ長時間の加熱作業中ですらその効率が必要以上に低下するというリスクに遭遇する程には冷却されない。さらにヒートポンプ装置の効率は、熱搬送媒体の平均温度がより高くなり得るため加熱作業中向上する可能性がある。
【００２２】
各小型家屋をエネルギー貯蔵所２に対して並列に接続することによって、２つの隣接する小型家屋の間で重大なロスが生じなくなることが実現する。同様におよび上記に言及したように、各小型家屋は、残りの小型家屋の作業状態とは関係なく時間内の各段階で任意選択で加熱または冷却作業をするように設定することができる。これは特に夏の間、例えば特定の小型家屋が室内の空気を冷却することを要求するのと同時にお湯に対する一般的な要望があるときに有益である。例えば水道水の加熱と室内の空気の冷却とで作業を変更することが望ましい場合がある。これらの特定のケースでは、お湯を生成するために熱搬送媒体から取り出された熱エネルギーは部分的に、室内の空気を冷却する際熱搬送媒体に加えられる熱エネルギーに対応することができる。
【００２３】
各小型家屋それぞれに別個のヒートポンプ設備を配置することによって、標準タイプのヒートポンプを使用することができるという利点が達成され、これは比較的安価で且つ設置に時間がかからず、コスト効率のよいメンテナンスおよびスペア部品に対する適切なアクセス並びに例えば各個々の家における加熱／冷却システムの機能および寸法決定に関する広範な適合性を意味している。
【００２４】
エネルギー貯蔵所２内の効率を可能な限り向上させるために、スウェーデン特許出願第０６００４２８−７号に記載される種類のエネルギー貯蔵所を用いることが好ましい。このようなエネルギー貯蔵所６が、図２に示されている。
【００２５】
好ましい実施例によると、エネルギー貯蔵所２は少なくとも４つのエネルギー井戸２１を備え、これを介して閉鎖系内で熱搬送媒体を循環させるために制御デバイス３が配置され、これにより各エネルギー井戸２１の周りの大地２５をそれぞれ加熱または冷却する。エネルギー井戸２１は基本的に、少なくとも２つの同心円２２、２３、２４に沿って配置される。図２には３つの同心円２２、２３、２４が示されており、最も内側の円２２のみが１つの単一のエネルギー井戸を備える。
【００２６】
制御デバイス３は、特定の円に沿って配置されたエネルギー井戸に対して熱搬送媒体を制御し、これにより問題の円に沿って大地をそれぞれ加熱または冷却するように構成された第１の弁装置３２を制御するために配置された制御部材３１を備え、各円２２、２３、２４それぞれに沿って導管が伸び、熱搬送媒体がこの中を問題の円に沿って配置されたエネルギー井戸１つずつを介して弁装置３２から流れ、最終的には弁装置３２に戻ることができる。
【００２７】
各円２２、２３、２４の流出流れおよび戻り流れ導管それぞれに沿って多数の温度センサ３３が配置され、この温度センサ３３は制御部材３１に接続される。これにより熱搬送媒体が作業条件によって特定の１つの円または複数の特定の円の中だけを循環するように、制御部材３１は第１の弁装置３２を制御することができる。
【００２８】
したがって、制御デバイス３は、熱搬送媒体の温度が周囲大地２５の温度より高くなるとき、すなわち小型家屋１が平均して室内の空気を冷却するように運転されるとき内側の円が外側の円より先に加熱されるように、制御部材３１が第１の弁装置３２を介して熱搬送媒体を制御するように構成される。逆に熱搬送媒体の温度が大地２５の温度より低くなるとき、すなわち小型家屋１が平均して室内の空気および／またはお湯を加熱するように運転されるとき外側の円が内側の円より先に冷却されるように熱搬送媒体は制御される。
【００２９】
熱搬送媒体が小型家屋１（図２には示されていない）に対して分散されるように、前記主導管は第１の弁装置３２に接続される。
【００３０】
このようにエネルギー貯蔵所２を構成することによって、上記に言及したスウェーデン特許出願に記載されるように蓄積された熱または冷気をその後必要なときに効率的に利用することができるという利点が達成される。その結果、共通の管理並びに熱および冷気の取り出しに対する制御を伴って運転されない複数の小型家屋がそれぞれの固有の地熱暖房設備を有する場合に比べて非常に効率のよい方法で共通のエネルギー貯蔵所２内のエネルギーバランスを保つことができる。とりわけ、夏の時季に室内の空気を冷却する際に生成された熱エネルギーをエネルギー貯蔵所２内に効率的に蓄積し、その後冬に加熱するためにこの蓄積された熱エネルギーを利用することができるため、大きな経済的利益が達成される。
【００３１】
本発明の利点から十分に利益を得るために、小型家屋１の中に配置されたヒートポンプ装置のうちの少なくとも１つは、室内の空気および／または水道水を加熱する或いは室内の空気を冷却する形態で小型家屋で局所的に使用するために任意選択で熱または冷気を発生させ得るように構成されることが好ましい。結果として、各小型家屋それぞれが有利には、残りの小型家屋の現行の作業状態とは関係なくエネルギー貯蔵所２から熱並びに冷気を独立して利用することができる。
【００３２】
好ましい実施例によると、このためにスウェーデン特許出願第０６０２６８８−４号に記載されるタイプの可逆式のヒートポンプ装置が使用される。このようなヒートポンプ装置１００は図３に簡素化された形態で表されている。
【００３３】
ヒートポンプ装置１００は、運転中一方が低温側で他方が高温側である２つの側部１０１、１０２を備える。側部１０１は、導管１０１ａ、１０１ｂを介してエネルギー貯蔵所２に接続される。側部１０２は、導管１０２ａ、１０２ｂを介して加熱／冷却ユニット（図示せず）に接続される。加熱作業中側部１０２は高温側であり、加熱／冷却ユニットは、問題の小型家屋における室内の空気またはお湯をそれ自体従来式の方法で加熱するように構成される。同時に側部１０１はこの場合低温側である。冷却作業中側部１０２は代わりに低温側であり、加熱／冷却ユニットは室内の空気を冷却するように構成される。同時に側部１０１は高温側である。したがって側部１０１、１０２は、上記に言及したスウェーデン特許出願および以下においてもより綿密に記載される方法で互いに役割を切り替えることが可能である。
【００３４】
該側部１０１、１０２のそれぞれに各々の熱交換器１０３、１０４が接続される。拡張弁（図示せず）を備える第２の弁装置１０５が各熱交換器１０３、１０４それぞれに接続される。さらに圧縮装置１０６が第２の弁装置１０５に接続される。第２の弁装置１０５は、ヒートポンプ装置１００の高温側または低温側を加熱／冷却ユニットに任意選択で接続するように構成され、これにより加熱／冷却ユニットは任意選択で熱または冷気を放出することができる。これは、拡張弁および熱交換器１０３、１０４を併用する圧縮装置１０６の助けを借りてヒートポンプ作用が実現するように、ヒートポンプ装置内に閉鎖ループが形成され、このループを通って第２の熱搬送媒体が循環するように、熱交換器１０３、１０４、圧縮装置１０６および拡張弁を相互に接続させるように構成された第２の弁装置１０５によって達成される。第２の熱搬送媒体の流れ方向の向きを変えるのにこのような弁装置を使用することによって、ヒートポンプ装置１００における高温の側部と低温の側部の逆転も達成される。
【００３５】
ヒートポンプ装置は液−液式である。これにより同時に複数の部屋を効率的に加熱することができる、および暖かい気候で運転される際、結露の度合いが低いなど多くの利点が生じる。
【００３６】
このようなヒートポンプ装置１００はこのように可逆性であり、加熱および冷却の両運転において極めて優れた効率と経済性を提供する。多数の小型家屋１が並列してそれに接続される本発明による共通のエネルギー貯蔵所２と共に効率的且つ可逆式のヒートポンプ装置を使用することによって、総じてシステムの良好なエネルギーバランスをより容易に実現することが可能になるため、小型家屋１のうちの少なくとも１つ、好ましくは家１のうちの複数、より好ましくは家１の全てがこのタイプのヒートポンプ装置１００を備えるのが好ましい。
【００３７】
小型家屋に配置されたヒートポンプ装置のうちの少なくとも１つは加熱運転中、約３〜４℃だけ熱搬送媒体の温度より低くなるように構成されることが好ましい。
【００３８】
同じように小型家屋に配置されたヒートポンプ装置のうちの少なくとも１つは冷却運転中、およそ３から４℃だけ熱搬送媒体の温度より高くなるように構成されることが好ましい。
【００３９】
したがって、本発明を使用することによって複数の小型家屋の効率的且つ安価な個々の加熱および冷却が実現し、これにより従来技術を使用する場合と比べて利用率が不十分であることのリスクが低くなる。さらに、システムに接続されたそれぞれの小型家屋が、近隣の利用形態を考慮する必要がなく必要に応じて任意選択で熱または冷気を取り出することができるという利点が達成される。最後に、コスト効率、スペア部品のメンテナンスおよび可用性、適応性などの観点においてそれに関連する利点を備えた、大部分が商業的に利用可能な標準的構成要素で構成されたシステムが実現する。
【００４０】
上記には好ましい実施例が記載されている。しかしながら本発明の概念から逸脱することなく記載される実施例に多くの修正を行うことができることは当業者には明らかである。したがって本発明は記載の実施例によって限定されるのではなく、添付の特許請求の範囲の範囲内で変更可能であるべきである。
【符号の説明】
【００４１】
１  小型家屋
２  エネルギー貯蔵所
３  制御デバイス
４  配管
４ａ、４ｂ  主導管
２１  エネルギー井戸
２２、２３、２４  同心円
２５  大地
３１  制御部材
３２  第１の弁装置
３３  温度センサ
１００  ヒートポンプ装置
１０１、１０２  側部
１０１ａ、１０１ｂ  導管
１０２ａ、１０２ｂ  導管
１０３、１０４  熱交換器
１０５  第２の弁装置
１０６  圧縮装置
【図１】
2011521193.tif 000003
【図２】
2011521193.tif 000004
【図３】
2011521193.tif 000005
【手続補正書】
【提出日】平成21年12月14日(2009.12.14)
【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】
少なくとも２つの小型家屋（１）が大地（２５）中の共通エネルギー貯蔵所（２）に接続され、前記エネルギー貯蔵所（２）に接続された配管（４）で熱搬送媒体を運ぶために制御デバイス（３）が配設され、前記小型家屋（１）が、それぞれ独立した個別ヒートポンプ装置を有するように構成され、また、各ヒートポンプ装置が前記配管（４）に接続され、それによって、前記熱搬送媒体が前記ヒートポンプ装置を経て流れることができるようになっている、２以上の家屋の各々を加熱および冷却するための装置において、
複数の前記ヒートポンプ装置が、相互間で並列に前記配管（４）に接続され、その接続は、第１に、熱搬送媒体用の２つの主導管（４ａ、４ｂ）を含み、前記２つの主導管（４ａ、４ｂ）がそれぞれの離れた端部で前記エネルギー貯蔵所（２）との関係で相互に接続され、前記主導管の一方が前記エネルギー貯蔵所（２）から熱搬送媒体を運び、他方の主導管が、その後、熱搬送媒体を運んで前記エネルギー貯蔵所２に戻すように構成され、第２に、各ヒートポンプ装置が、一方で、前記主導管の一方（４ｂ）に接続され、他方で、他方の主導管（４ａ）に接続され、前記主導管の一方（４ｂ）からは熱搬送媒体が前記各ヒートポンプ装置に運ばれ、かつ前記他方の主導管（４ａ）を経て熱搬送媒体が前記エネルギー貯蔵所（２）に再び戻されるように構成され、
また、前記小型家屋（１）に配設された前記ヒートポンプ装置のうちの少なくとも１つが、室内空気および／または水道水を加熱するか、または、室内空気を冷却する形態で、前記小型家屋において局所的に使用するために、選択的に熱または冷気を発生させ得るように構成されていることを特徴とする２以上の家屋の各々を加熱および冷却するための装置。
【請求項２】
前記エネルギー貯蔵所（２）が少なくとも４つのエネルギー井戸（２１）を含み、該エネルギー井戸（２１）を通して、閉鎖系内で、前記制御デバイス（３）が、前記熱搬送媒体を循環させ、もって前記大地（２５）を加熱または冷却するように構成され、
前記エネルギー井戸（２１）が事実上少なくとも２つの同心円（２２；２３；２４）に沿って配置され、
前記制御デバイス（３）が、第１の弁装置（３２）を制御するように構成された制御部材（３１）を含み、前記第１の弁装置（３２）は、円に沿って配置されたエネルギー井戸に対して前記熱搬送媒体を誘導し、それによって前記円に沿って前記大地を加熱または冷却するように構成され、
また、前記制御部材（３１）が前記第１の弁装置（３２）を制御するように構成され、それによって、前記熱搬送媒体の温度が前記周囲大地（２５）の温度よりも高い時に、内側の円が外側の円よりも前に加熱され、前記熱搬送媒体の温度が前記周囲大地（２５）の温度よりも低い時に、外側の円が内側の円よりも前に冷却されるようになされていることを特徴とする請求項１に記載された２以上の家屋の各々を加熱および冷却する装置。
【請求項３】
前記少なくとも１つのヒートポンプ装置（１００）が、一方が低温側で一方が高温側である２つの側部（１０１；１０２）を備え、前記低温側および前記高温側にそれぞれ熱交換器（１０３；１０４）が接続され、前記熱交換器の一方（１０４）が加熱／冷却ユニットに接続され、前記第２の熱交換器（１０３）が前記配管（４）に接続され、第２の弁装置（１０５）が前記ヒートポンプ装置（１００）の前記高温側または低温側を前記加熱／冷却ユニットに任意選択で接続することができるように構成され、これにより前記加熱／冷却ユニットが任意選択で熱または冷気を放出することができ、問題の前記ヒートポンプ（１００）が液−液式であることを特徴とする、請求項１または２に記載された２以上の家屋の各々を加熱および冷却する装置。
【請求項４】
前記エネルギー貯蔵所（２）に接続される小型家屋（１）の数が１０〜１００であることを特徴とする請求項１から請求項３までのいずれか一項に記載された２以上の家屋の各々を加熱および冷却する装置。
【請求項５】
少なくとも２つの小型家屋（１）が大地（２５）中の共通エネルギー貯蔵所（２）に接続されるようになされ、制御デバイス（３）により、熱搬送媒体を前記エネルギー貯蔵所（２）に接続された配管（４）で運ぶようにせしめ、前記小型家屋（１）が、それぞれ独立した個別ヒートポンプ装置を有するようになし、また、各ヒートポンプ装置を前記配管（４）に接続し、それによって、前記熱搬送媒体が前記ヒートポンプ装置を経て流れ得るようになす、２以上の家屋の各々を加熱および冷却する方法において、
複数の前記ヒートポンプ装置を、相互間で並列に前記配管（４）に接続せしめ、その接続では、第１に、前記配管（４）が熱搬送媒体用の２つの主導管（４ａ、４ｂ）を含むようになし、前記２つの主導管（４ａ、４ｂ）がそれぞれの離れた端部で前記エネルギー貯蔵所（２）との関係で相互に接続されるようになし、前記主導管の一方が前記エネルギー貯蔵所（２）から熱搬送媒体を運ぶようになし、他方の主導管が、その後、熱搬送媒体を運んで前記エネルギー貯蔵所２に戻すようになし、第２に、各ヒートポンプ装置を、一方で、前記主導管の一方（４ｂ）に接続し、他方で、他方の主導管（４ａ）に接続し、前記主導管の一方（４ｂ）からは熱搬送媒体が前記各ヒートポンプ装置に運ばれ、かつ前記他方の主導管（４ａ）を経て熱搬送媒体が前記エネルギー貯蔵所（２）に再び戻されるようになされ、
また、前記小型家屋（１）に配設された前記ヒートポンプ装置のうちの少なくとも１つが、室内空気および／または水道水を加熱するか、または、室内空気を冷却する形態で、前記小型家屋において局所的に使用するために、選択的に熱または冷気を発生させ得るようにすることを特徴とする２以上の家屋の各々を加熱および冷却するための装置。
【請求項６】
前記エネルギー貯蔵所（２）が少なくとも４つのエネルギー井戸（２１）を含むようになされ、該エネルギー井戸（２１）を通して、閉鎖系内で、前記制御デバイス（３）が、前記熱搬送媒体を循環させ、もって前記大地（２５）を加熱または冷却するようになされ、
前記エネルギー井戸（２１）が事実上少なくとも２つの同心円（２２；２３；２４）に沿って配置されるようになされ、
前記制御デバイス（３）が、第１の弁装置（３２）を制御するようになされた制御部材（３１）を含むようになされ、前記第１の弁装置（３２）は、円に沿って配置されたエネルギー井戸に対して前記熱搬送媒体を誘導し、それによって前記円に沿って前記大地を加熱または冷却するようになされ、
また、前記制御部材（３１）が前記第１の弁装置（３２）を制御するようになされ、それによって、前記熱搬送媒体の温度が前記周囲大地（２５）の温度よりも高い時に、内側の円が外側の円よりも前に加熱され、前記熱搬送媒体の温度が前記周囲大地（２５）の温度よりも低い時に、外側の円が内側の円よりも前に冷却されるようになされることを特徴とする請求項５に記載された２以上の家屋の各々を加熱および冷却する方法。
【請求項７】
前記少なくとも１つのヒートポンプ装置（１００）が、一方が冷側で他方が温側である２つの側部（１０１；１０２）を含むようになされ、前記冷側および前記温側にそれぞれ熱交換器（１０３；１０４）が接続されるようになされ、該熱交換器の一方（１０３）が加熱／冷却ユニットに接続されるようになされ、２つ目の前記熱交換器（１０４）が前記配管（４）に接続されるようになされ、第２の弁装置（１０５）が前記ヒートポンプ装置（１００）の前記温側または冷側を前記加熱／冷却ユニットに選択的に接続できるようになされ、もって前記加熱／冷却ユニットが選択的に熱または冷気を放出できるようになし、前記ヒートポンプ（１００）が液・液式であるようにすることを特徴とする請求項５または請求項６に記載された２以上の家屋の各々を加熱および冷却する方法。
【請求項８】
前記エネルギー貯蔵所（２）に接続される小型家屋（１）の数が１０〜１００になされることを特徴とする請求項５から請求項７までのいずれか一項に記載された２以上の家屋の各々を加熱および冷却する方法。
【請求項９】
前記少なくとも１つのヒートポンプ装置が、加熱運転中、前記熱搬送媒体の温度を約３〜４℃低下させるようにすることを特徴とする請求項６または請求項７に記載された２以上の家屋の各々を加熱および冷却する方法。
【請求項１０】
前記少なくとも１つのヒートポンプ装置が、冷却運転中、前記熱搬送媒体の温度を約３〜４℃上昇させるようにすることを特徴とする請求項６または請求項７に記載された２以上の家屋の各々を加熱および冷却する方法。
【国際調査報告】
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