JP3554923B2 - 地中熱交換器の埋込み方法 - Google Patents
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Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、融雪，空調，温水プール，植物栽培，動物飼育等に使用するための地熱を、効率的に採取することのできる地中熱交換器の埋込み方法に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
従来、地熱を融雪や空調等に使用するために、当該地熱を地中から採取するための地中熱交換器が存在する。そして、地中に形成した掘削穴に、直線状の往路管と復路管の下端部同士を連結流路で連結して構成した二つのＵ字管を、両連結流路を上下に重ねるようにして交錯させてそれぞれの往路管と復路管を略等間隔で配設し、往路管の上端部に連結した戻し管から当該往路管に帰還させた熱媒を、往路管の下端から連結流路を介して復路管と通過させる際に地熱を採取させ、その地熱を採取した熱媒を復路管の上端部に連結した送り管に供給し、融雪パイプ等に送ることとしている。
【０００３】
しかしながら、この従来技術にあっては、二つのＵ字管を、両連結流路 部分を上下に重ねるようにして交錯させた構造であるので、掘削穴内をグラウトで隙間なく埋め潰すのが困難で、空隙を含み易い欠点がある。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】
掘削穴と二つのＵ字管との間に気泡や空隙が残ると、地盤の部分変位が生じ易く、部分的に地盤沈下したり、Ｕ字管が破損したり、採熱部のグラウトの熱伝導率が低下したりしている。この発明は、グラウトに気泡や空隙の発生を除き、掘削穴内をグラウトで埋め潰すようにしたものである。
【０００５】
【課題を解決するための手段】
図１乃至図３を参照して説明する。本発明は、地中に形成した掘削穴Ｈに、直線状の往路管１２と復路管１３の下端部同士を連結流路１４で連結して構成した二つのＵ字管１１を、両連結流路１４部分を上下に重ねるようにして交錯させてそれぞれの往路管１２と復路管１３を略等間隔で配設し、配設された二つの往路管１２および復路管１３の中心部に、その下端部が掘削穴Ｈの底近傍まで達するグラウト用パイプ１５を挿入し、グラウト用パイプ１５を通して供給したグラウトＧによって隙間なく埋め潰してなるものである。
【０００６】
【発明の実施の形態】
本発明に係る地中熱交換器１０の一実施形態を、図１乃至図３に示す（図３は概略図）。この地中熱交換器１０は、地盤Ｅに垂直方向に形成した掘削穴Ｈに、直線状の往路管１２と復路管１３の下端部同士を連結流路１４で連結して構成した二つのＵ字管１１を、連結流路１４部分を上下に重ねるようにして交錯させてそれぞれの往路管１２と復路管１３を略等間隔で配設している。連結流路１４は図３に実線で示す如く別々に構成したものを重ね合わせてもよいが、図３に仮線で示す１つの連結流路ブロック１４ａ中に２つの連結流路１４，１４をそれぞれ独立させて設けてもよい。
【０００７】
また、配設された二つの往路管１２および復路管１３の中心部に、その下端部が掘削穴Ｈの底近傍まで達するグラウト用パイプ１５を挿入している。そして、掘削穴Ｈを、グラウト用パイプ１５を通して圧入供給したグラウトＧによっていわゆるセメンティングし、隙間なく埋め潰している。掘削穴Ｈ中には一般に地下水が溜まっており、圧入したグラウトによって地下水を排除しながらグラウト面は上昇し、地面迄達する。
【０００８】
なお、グラウト用パイプ１５から供給するグラウトＧは流動性に優れるので、グラウト用パイプ１５内に大きな圧力を作用させなくても、掘削穴Ｈの底部のみならず上部近くまで隙間なく埋め潰すことができるが、必要に応じて掘削穴Ｈの上端開口部からもグラウトＧを供給することができる。
【０００９】
本実施形態においては、掘削穴Ｈの径は、その上部で１６０ｍｍとすると共に、その中間部および下部で約１３０ｍｍとし、また、その深さを約１００ｍとしている。Ｕ字管１１は径が４０ｍｍの硬質ポリエチレンパイプで構成し、また、グラウト用パイプ１５は径が２５ｍｍの同じく硬質ポリエチレンパイプで構成している。また、Ｕ字管１１の往路管１２および復路管１３の上端部は、それぞれ循環ポンプユニットを介して融雪パイプ等に連結され、熱媒Ｍを循環させている。
【００１０】
本地中熱交換器１０の作用について、融雪の場合を例に取って説明する。まず、融雪パイプを通過して放熱した熱媒Ｍは、循環ポンプによってＵ字管１１の往路管１２へ供給され、当該往路管１２内を下方へ送られる。ここで、往路管１２は、グラウトＧを介して地盤Ｅに直接接触しているので、当該往路管１２内の熱媒Ｍは熱交換によって地熱を効率的に採取し、温められる。
【００１１】
この熱媒Ｍは連結管１４を通って復路管１３に進み、復路管１３内を上昇する。この復路管１３も往路管１２と同様に、グラウトＧを介して地盤Ｅに直接接触しているので、復路管１３内の熱媒Ｍは地熱を効率的に採取する。復路管１３を通過した熱媒Ｍは、循環ポンプによって融雪パイプに供給され、そこで採取した熱を放散して融雪等を行った後、再び往路管１２に戻される。こうした行程を繰り返すことによって、地熱で連続的に融雪を行う。
【００１２】
【発明の効果】
本発明は、二つのＵ字管１１を、両連結流路１４部分を上下に重ねるようにして交錯させて配設し、配設された二つの往路管１２および復路管１３の中心部に、その下端部が掘削穴Ｈの底近傍まで達するグラウト用パイプ１５を挿入し、そのグラウト用パイプ１５によって、掘削穴ＨをグラウトＧによって隙間なく埋め潰すこととしているので、地盤ＥとＵ字管１１との間に不要な空隙が形成されず、よって採熱効率を優れたものとすることができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の一実施形態を示す一部断面正面図である。
【図２】図１におけるＡ−Ａ線断面図である。
【図３】本発明の下端部分を示す概略斜視図である。
【符号の説明】
１０ 地中熱交換器
１１ Ｕ字管
１２ 往路管
１３ 復路管
１４ 連結流路
１４ａ 連結流路ブロック
１５ グラウト用パイプ
Ｈ 掘削穴
Ｍ 熱媒
Ｇ グラウト
Ｅ 地盤
【発明の属する技術分野】
本発明は、融雪，空調，温水プール，植物栽培，動物飼育等に使用するための地熱を、効率的に採取することのできる地中熱交換器の埋込み方法に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
従来、地熱を融雪や空調等に使用するために、当該地熱を地中から採取するための地中熱交換器が存在する。そして、地中に形成した掘削穴に、直線状の往路管と復路管の下端部同士を連結流路で連結して構成した二つのＵ字管を、両連結流路を上下に重ねるようにして交錯させてそれぞれの往路管と復路管を略等間隔で配設し、往路管の上端部に連結した戻し管から当該往路管に帰還させた熱媒を、往路管の下端から連結流路を介して復路管と通過させる際に地熱を採取させ、その地熱を採取した熱媒を復路管の上端部に連結した送り管に供給し、融雪パイプ等に送ることとしている。
【０００３】
しかしながら、この従来技術にあっては、二つのＵ字管を、両連結流路 部分を上下に重ねるようにして交錯させた構造であるので、掘削穴内をグラウトで隙間なく埋め潰すのが困難で、空隙を含み易い欠点がある。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】
掘削穴と二つのＵ字管との間に気泡や空隙が残ると、地盤の部分変位が生じ易く、部分的に地盤沈下したり、Ｕ字管が破損したり、採熱部のグラウトの熱伝導率が低下したりしている。この発明は、グラウトに気泡や空隙の発生を除き、掘削穴内をグラウトで埋め潰すようにしたものである。
【０００５】
【課題を解決するための手段】
図１乃至図３を参照して説明する。本発明は、地中に形成した掘削穴Ｈに、直線状の往路管１２と復路管１３の下端部同士を連結流路１４で連結して構成した二つのＵ字管１１を、両連結流路１４部分を上下に重ねるようにして交錯させてそれぞれの往路管１２と復路管１３を略等間隔で配設し、配設された二つの往路管１２および復路管１３の中心部に、その下端部が掘削穴Ｈの底近傍まで達するグラウト用パイプ１５を挿入し、グラウト用パイプ１５を通して供給したグラウトＧによって隙間なく埋め潰してなるものである。
【０００６】
【発明の実施の形態】
本発明に係る地中熱交換器１０の一実施形態を、図１乃至図３に示す（図３は概略図）。この地中熱交換器１０は、地盤Ｅに垂直方向に形成した掘削穴Ｈに、直線状の往路管１２と復路管１３の下端部同士を連結流路１４で連結して構成した二つのＵ字管１１を、連結流路１４部分を上下に重ねるようにして交錯させてそれぞれの往路管１２と復路管１３を略等間隔で配設している。連結流路１４は図３に実線で示す如く別々に構成したものを重ね合わせてもよいが、図３に仮線で示す１つの連結流路ブロック１４ａ中に２つの連結流路１４，１４をそれぞれ独立させて設けてもよい。
【０００７】
また、配設された二つの往路管１２および復路管１３の中心部に、その下端部が掘削穴Ｈの底近傍まで達するグラウト用パイプ１５を挿入している。そして、掘削穴Ｈを、グラウト用パイプ１５を通して圧入供給したグラウトＧによっていわゆるセメンティングし、隙間なく埋め潰している。掘削穴Ｈ中には一般に地下水が溜まっており、圧入したグラウトによって地下水を排除しながらグラウト面は上昇し、地面迄達する。
【０００８】
なお、グラウト用パイプ１５から供給するグラウトＧは流動性に優れるので、グラウト用パイプ１５内に大きな圧力を作用させなくても、掘削穴Ｈの底部のみならず上部近くまで隙間なく埋め潰すことができるが、必要に応じて掘削穴Ｈの上端開口部からもグラウトＧを供給することができる。
【０００９】
本実施形態においては、掘削穴Ｈの径は、その上部で１６０ｍｍとすると共に、その中間部および下部で約１３０ｍｍとし、また、その深さを約１００ｍとしている。Ｕ字管１１は径が４０ｍｍの硬質ポリエチレンパイプで構成し、また、グラウト用パイプ１５は径が２５ｍｍの同じく硬質ポリエチレンパイプで構成している。また、Ｕ字管１１の往路管１２および復路管１３の上端部は、それぞれ循環ポンプユニットを介して融雪パイプ等に連結され、熱媒Ｍを循環させている。
【００１０】
本地中熱交換器１０の作用について、融雪の場合を例に取って説明する。まず、融雪パイプを通過して放熱した熱媒Ｍは、循環ポンプによってＵ字管１１の往路管１２へ供給され、当該往路管１２内を下方へ送られる。ここで、往路管１２は、グラウトＧを介して地盤Ｅに直接接触しているので、当該往路管１２内の熱媒Ｍは熱交換によって地熱を効率的に採取し、温められる。
【００１１】
この熱媒Ｍは連結管１４を通って復路管１３に進み、復路管１３内を上昇する。この復路管１３も往路管１２と同様に、グラウトＧを介して地盤Ｅに直接接触しているので、復路管１３内の熱媒Ｍは地熱を効率的に採取する。復路管１３を通過した熱媒Ｍは、循環ポンプによって融雪パイプに供給され、そこで採取した熱を放散して融雪等を行った後、再び往路管１２に戻される。こうした行程を繰り返すことによって、地熱で連続的に融雪を行う。
【００１２】
【発明の効果】
本発明は、二つのＵ字管１１を、両連結流路１４部分を上下に重ねるようにして交錯させて配設し、配設された二つの往路管１２および復路管１３の中心部に、その下端部が掘削穴Ｈの底近傍まで達するグラウト用パイプ１５を挿入し、そのグラウト用パイプ１５によって、掘削穴ＨをグラウトＧによって隙間なく埋め潰すこととしているので、地盤ＥとＵ字管１１との間に不要な空隙が形成されず、よって採熱効率を優れたものとすることができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の一実施形態を示す一部断面正面図である。
【図２】図１におけるＡ−Ａ線断面図である。
【図３】本発明の下端部分を示す概略斜視図である。
【符号の説明】
１０ 地中熱交換器
１１ Ｕ字管
１２ 往路管
１３ 復路管
１４ 連結流路
１４ａ 連結流路ブロック
１５ グラウト用パイプ
Ｈ 掘削穴
Ｍ 熱媒
Ｇ グラウト
Ｅ 地盤
Claims (1)
- 地中に形成した掘削穴（Ｈ）に、直線状の往路管（１２）と復路管（１３）の下端部同士を連結流路（１４）で連結して構成した二つのＵ字管（１１）を、両連結流路（１４）部分を上下に重ねるようにして交錯させてそれぞれの往路管（１２）と復路管（１３）を略等間隔で配設し、配設された二つの往路管（１２）および復路管（１３）の中心部に、その下端部が掘削穴（Ｈ）の底近傍まで達するグラウト用パイプ（１５）を挿入し、グラウト用パイプ（１５）を通して供給したグラウト（Ｇ）によって掘削穴（Ｈ）埋め潰してなる地中熱交換器の埋込み方法。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP35278999A JP3554923B2 (ja) | 1999-12-13 | 1999-12-13 | 地中熱交換器の埋込み方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP35278999A JP3554923B2 (ja) | 1999-12-13 | 1999-12-13 | 地中熱交換器の埋込み方法 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JP2001174073A JP2001174073A (ja) | 2001-06-29 |
| JP3554923B2 true JP3554923B2 (ja) | 2004-08-18 |
Family
ID=18426459
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP35278999A Expired - Fee Related JP3554923B2 (ja) | 1999-12-13 | 1999-12-13 | 地中熱交換器の埋込み方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP3554923B2 (ja) |
Families Citing this family (5)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
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| MX2009003346A (es) * | 2006-09-29 | 2009-08-28 | Earth To Air Systems Llc | Montaje de revestimiento para instalacion de tuberia refrigerante subterranea en un sistema de calentamiento/enfriamiento de intercambio directo. |
| US9103603B2 (en) * | 2009-10-28 | 2015-08-11 | Tai-Her Yang | Thermal conductive cylinder installed with U-type core piping and loop piping |
| EP2522930A1 (en) * | 2011-05-13 | 2012-11-14 | Uponor Innovation Ab | Ground heat exchanger |
| CN102393101A (zh) * | 2011-09-14 | 2012-03-28 | 上海吉益能源技术有限公司 | 一种3u地埋管换热器 |
| JP6166061B2 (ja) * | 2013-02-22 | 2017-07-19 | 株式会社クボタケミックス | 地中熱利用システムの熱交換装置の施工方法および地中熱利用システム |
-
1999
- 1999-12-13 JP JP35278999A patent/JP3554923B2/ja not_active Expired - Fee Related
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JP2001174073A (ja) | 2001-06-29 |
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