JPH0124520Y2 - - Google Patents

Description

【考案の詳細な説明】 〔技術分野〕 本考案は熱交換装置用タンクに関し、特に地中
に埋設した複数の熱交換パイプが熱媒体出入端を
地表部に集合し先端部を地中に放射状に向けて構
成した場合における熱媒体循環用配管と該熱交換
パイプの接続部に用いる熱交換装置用タンクに関
するものである。

〔従来技術〕

熱交換装置を用いヒートポンプにより地熱を汲
み上げて建屋の暖房を行う場合、多数の熱交換パ
イプを上記のように配設するのが普通である。

第１図は上記のような熱交換装置の従来の構成
の一例を模式的に示した図であり、１は先端部が
地中に放射状に埋没されている直径３〜４cm、長
さ５〜10ｍ程度の熱交換パイプ、２は直径６〜10
cm、長さ１ｍ程度のヘツダー、３は接続管、４は
集熱器、５は循環ポンプ、６は圧縮器、７は膨張
弁、８は放熱器、９は配管である。上記の構成に
おいて、一方では圧縮器６で圧縮されたフレオン
ガスが放熱器８から建屋内に熱を放散して液化
し、膨張弁７で膨張した冷気が集熱器４に送ら
れ、他方では循環ポンプ５の動作により集熱器４
で冷却された熱媒体（ブライン）は熱交換パイプ
１において地中温度に近い温度にまで暖められ、
集熱器４において先述のヒートポンプ系の冷気を
暖め、自らは冷やされて再び熱交換パイプ１に送
られる。

以上のようにして地熱が汲み上げられ、建家内
を暖めるわけであるが、この装置で特に問題にな
るのは、熱媒体の循環する系において地上部では
単一の熱媒体循環用配管９を複数の熱交換パイプ
１に分配又は逆に集約する部分１０の構造であ
る。すなわち、この種の装置では熱交換パイプを
埋込むときにその熱媒体出入口の位置や方向を正
確に決めることが困難であるため、従来装置では
第１図に示すように２個のヘツダー２と多数個の
接続管３を用いている。なお図の熱交換パイプ１
は３本であるが、一般の住宅では吸熱量から８〜
20本を用いるのがふつうである。

第２図は第１図における分配集約部分１０の詳
細を示した断面図であり、管の接続はすべてねじ
固定によつている。この第２図から分るように、
２個のヘツダー２および多数本の接続管３の熱損
失が大きいばかりでなく、管の接続が複雑となつ
て熱媒体の流量抵抗も大となる。

〔考案の目的〕

従つて本考案の目的は熱損失が少なく且つ構造
の簡単な熱交換装置用タンクを得ようとするもの
である。

〔考案の構成〕

本考案によれば、地中に埋設した複数の熱交換
パイプが熱媒体出入端部を地表部に集合し先端部
を地中に放射状に向けて構成した熱交換装置にお
いて熱媒体循環用配管と該熱交換パイプの接続部
分に用いられる熱媒体授受機構であつて、内外二
重に配置した内タンクおよび外タンクから成り、
而して前記内タンクには前記熱媒体出入端部にお
ける複数の出口及び入口のうちの一方の口がまと
めて接続され、前記外タンクには他方の口がまと
めて接続され、前記熱媒体循環用配管の一方の端
部は前記外タンクに、他方の端部は該外タンクを
貫通して前記内タンクにそれぞれ接続されている
ことを特徴とする熱交換装置用タンクが得られ
る。

〔実施例〕

第３図は本考案の一実施例の構成を示す断面図
である。第２図において、１１は熱交換パイプ、
１２はその外管、１３は同じく内管、１４は柔軟
な材質例えばゴム成形品で作られた外タンク、１
５はその蓋部、１６はパイプバンド、ビス、及び
ナツトから成る止め具、１７は内タンク、１８は
その蓋部、１９は１６と同じ止め具、２０は端部
が外タンク１４を貫通して内タンク１７に接続す
る熱媒体循環用配管、２０′は端部が外タンク１
４に接続する熱媒体循環用配管、２１はタンクの
分岐接続端である。また２２は外壁或いはタンク
包囲部材、２３は断熱材である。この第２図の構
成において、配管２０から送られてくる冷えた熱
媒体は一旦内タンク１７に入り、ここから放射状
に設けられた５本（図ではそのうち３本が示され
ている）の熱交換パイプ１１の内管１２に分配さ
れ、先端部で折返し外管１１内を流れる間に地熱
で暖められ、地中温度に近くなつた熱媒体は３本
の外管から外タンク１４に集まり、配管２０′か
ら図示してない循環ポンプ（第１図の５相当）の
方に送られる。

上記の説明からすぐ分るように、ヘツダーとし
ての機能を持つ二重タンクは、内タンク１７が外
タンク１４の内部に収納されているのでタンク全
体としての放熱表面が小さく、また第１図の従来
装置に用いられていた接続管３がないのでこの部
分で起る熱損失はなく、又熱交換パイプの外管１
２および内管１３との接続が、外タンク１４の分
岐接続端２１の部分および内タンク１７の分岐接
続端２１′の部分を止め具１６および１９でそれ
ぞれ締付け固定するだけで済むという極めて簡単
な構成になつている。なおこの止め具１６，１９
は市ガスのガス管と器具の接続に用いられる止め
具と同じ形式でよく、安価であり又止め方も簡単
である。

上記の装置を形成するには、まず熱交換パイプ
１１を所定の位置と向きに埋込み、柔軟な外タン
ク１４を変形させて分岐接続端２１の部分を一旦
凹ませ、その状態でタンク本体をほぼ定位置に置
いてから分岐接続端２１をもとの位置に戻しなが
ら熱交換パイプ外管１２にはめ、あらかじめ外管
に仮にはめて置いた止め具１６を図に示すような
正規の位置で締めつけ固定する。次に同様にして
内タンク１７と熱交換パイプ内管１３とを止め具
１９で接続する。このあと配管２０と内タンク１
７を接続し、外タンク１４と配管２０′を接続し、
更に蓋１８と１５を内外タンク本体にそれぞれ取
り付ける。なおこの場合外タンク１４は相当柔軟
であることが必要なので、分配集約部１０全体を
タンク包囲材２２、たとえば鉄板、ベニヤ板、ブ
ロツクのような外壁に納め、中間に断熱材２３た
とえば発泡スチロールを詰めてタンクの形状を保
持してある。

第４図は熱交換パイプ外管と外タンクの接続部
の第３図とは異つた形式の一例の詳細を示す断面
図であつて、外タンク１４とベロー部２５は例え
ばゴム成形品でタンク本体１４′と一体に形成さ
れており、位置の誤差に対応できるよう変形可能
となつている。この場合は外管１２の端部は規定
位置における外タンク本体からはなして配置する
ようにし、取付けの場合はベロー部２５を一旦縮
め熱交換パイプの外管１２と中心を合わせてから
もとのように伸して外管にかぶせ、そのあと止め
具１６を締めつけるようにする。内タンクの場合
も同様である。この構造によれば、タンクの主部
が変形させなくて済むので取扱いが容易である。

以上説明したように本考案による熱交換装置用
タンクにおいては、熱損失および流量抵抗が少な
く形成が容易であり、而も従来と同じように熱交
換パイプの熱媒体の位置や方向の差異への対応が
可能である。

【図面の簡単な説明】

第１図は従来の熱交換装置用タンクを用いた熱
交換装置の一例を模式的に示した図、第２図は第
１図における分配集約部分の詳細の一例を示す断
面図、第３図は本考案の一実施例の構成を示す断
面図、第４図は熱交換パイプ外管と外タンクの接
続部の別の構成例を示した断面図である。 記号の説明、１１は熱交換パイプ、１２はその
外管、１３は同じく内管、１４は外タンク、１５
はその蓋部、１６は止め具、１７は内タンク、１
８はその蓋部、１９は止め具、２０と２０′は熱
媒体循環用配管、２５がベロー部をそれぞれあら
わしている。

Claims (1)

【実用新案登録請求の範囲】
1. 地中に埋設した複数の熱交換パイプが熱媒体出
   入端部を地表部に集合し先端部を地中に放射状に
   向けて構成した熱交換装置において熱媒体循環用
   配管と該熱交換パイプの接続部分に用いられる熱
   媒体授受機構であつて、内外二重に配置した内タ
   ンクおよび外タンクから成り、而して前記内タン
   クには前記熱媒体出入端部における複数の出口お
   よび入口のうちの一方の口がまとめて接続され、
   前記外タンクには他方の口がまとめて接続され、
   前記熱媒体循環用配管の一方の端部は前記外タン
   クに、他方の端部は該外タンクを貫通して前記内
   タンクにそれぞれ接続されていることを特徴とす
   る熱交換装置用タンク。