[發明專利]地下熱交換器及包括其的空調系統

無效

• 申請號: 200980149409.7
• 申請日: 2009-12-11
• 公開（公告）號: CN102245981A
• 公開（公告）日: 2011-11-16
• 發明（設計）人: 淺井英明;川端克宏;谷本啟介;翟輝
• 申請（專利權）人: 大金工業株式會社
• 主分類號: F24J3/08
• 分類號: F24J3/08;F24F3/00;F28D21/00
• 代理公司: 北京三友知識產權代理有限公司 11127
• 代理人: 黨曉林;王小東

技術領域

本發明涉及一種在被熱交換流體與地下土壤之間進行熱交換的地下熱交換器。

背景技術

迄今為止，在被熱交換流體與地下土壤之間進行熱交換的地下熱交換器已為人所知。作為這種地下熱交換器的結構已為人所知的有在被熱交換流體與土壤之間經由發生相位變化的載熱體進行熱交換的結構。

具體而言，例如專利文獻1所公開的那樣，容納有載熱體的管道埋設在地下，并設置有被熱交換流體所流經的熱交換器，以讓被熱交換流體與容納在管道內且因地熱而蒸發的載熱體進行熱交換。由此，已在埋設于地下的所述管道內蒸發的載熱體的熱通過所述熱交換器傳給被熱交換流體，再在該被熱交換流體所流經的回路中被用作制熱的熱源。

專利文獻1：國際公開第WO2004/111559號小冊子

發明內容

-發明要解決的技術問題-

然而，因為在專利文獻1所涉及的熱交換器中，管道彼此線接觸進行熱交換，所以熱交換效率不高，若要確保熱交換性能，就需要使各根傳熱管具有一定程度的長度。也就是說，熱交換器的整體長度增長。其結果是，有可能熱交換器的制造成本或現場施工成本增高。

本發明正是鑒于上述問題而完成的。其目的在于：在被熱交換流體所流經的傳熱管插入外管內并且載熱體封入該外管內的地下熱交換器中，實現被熱交換流體能夠與地下土壤高效地進行熱交換。

-用以解決技術問題的技術方案-

為解決所述問題，第一方面的發明如下：

一種地下熱交換器包括外管11、傳熱管12及載熱體13，該外管11埋設在地下，該傳熱管12插入該外管11內，被熱交換流體流經該傳熱管12的內部，該載熱體13封入所述外管11內，該地下熱交換器利用該載熱體13的相位變化使所述被熱交換流體與土壤進行熱交換，其特征在于：

所述傳熱管12中的至少一部分由扁平體12e、…構成，該扁平體12e、…主要由扁平管12e、14或復合管15構成，該復合管15由多根管15a排成扁平狀而成；

所述扁平體12e、…的扁平一側接觸所述外管11的內周面。

在該結構下，若例如將該地下熱交換器用于進行制熱運轉的空調系統，讓該地下熱交換器起到蒸發器的作用，已在傳熱管12的表面上冷凝的載熱體13就重復進行下述循環，即：該載熱體13順著該傳熱管12的外表面流到外管11的內周面上，再在該外管11的內周面上因地熱而蒸發。在該地下熱交換器中，因為傳熱管12的至少一部分由扁平體12e、…構成，所以難以發生已在傳熱管12的外周面上冷凝的載熱體13的飛散或落下。也就是說，在第二主體部12e上，載熱體13能夠從傳熱管12內的被熱交換流體高效地吸收熱。

還有，若將該地下熱交換器用于進行制冷運轉的空調系統，讓該地下熱交換器起到冷凝器的作用，已在所述傳熱管12的表面上蒸發的載熱體13就重復進行下述循環，即：該載熱體13在外管11的內周面上因地熱而冷凝，再向傳熱管12的表面移動。因此，在所述外管11的整個長度方向上都能夠使載熱體13在該外管11內高效地循環。在這種情況下，因為設計傳熱管12的至少一部分為扁平狀，所以能夠使在傳熱管12與外管11的內周面之間形成的制冷劑積存部縮小。因此，能夠有效地將已在外管11的內周面上冷凝的載熱體13引導向傳熱管12。還有，因為設計傳熱管12為扁平狀，所以能夠確保更大的該傳熱管12與外管11的接觸面積，因而直接傳熱效率也增高。

還有，第二方面的發明，

是在第一方面的發明所涉及的地下熱交換器中，特征在于：

所述傳熱管12形成為：從所述外管11的頂部延伸，在該外管11的底部折彎而回到該頂部。

在該結構下，在外管11內，傳熱管12形成為：從該外管11的頂部延伸，在該外管11的底部折彎而回到該頂部。因此，在將該地下熱交換器應用于能夠進行制熱運轉和制冷運轉的空調系統的情況下，能夠在制熱運轉及制冷運轉中用一根傳熱管12使載熱體13在所述外管11的整個長度方向上高效地循環。

還有，第三方面的發明，

是在第一或第二方面的發明所涉及的地下熱交換器中，特征在于：

所述傳熱管12包括第一主體部12d和第二主體部12e，該第一主體部12d從所述外管11的頂部延伸到該外管11的底部，該第二主體部12e從該底部延伸到該頂部，

所述第一主體部12d及所述第二主體部12e中的至少一個主體部形成為螺旋狀，該螺旋狀的部分為所述扁平體12e、…。

在該結構下，傳熱管12主要在形成為螺旋狀的部分進行熱交換。