JPH0413586Y2 - - Google Patents

Description

【考案の詳細な説明】 「産業上の利用分野」 本考案は、ヒートパイプにより凍土層を形成し
て地盤内に形成した貯蔵空間を冷却する低温貯蔵
庫に関するものである。

「従来の技術」 一般に、米などの穀物、食糧などを貯蔵する場
合には、一定した低温、低湿度の環境下にて行う
ことが要求される。

従来、この種の貯蔵施設としては、例えば、冷
凍機を用いて庫内を一定温度に保持するように構
成された低温貯蔵庫などが適用されているが、設
備費用（イニシヤルコスト）およびランニングコ
ストが高いものとなつている。

「考案が解決しようとする問題点」 そこで本出願人等は、このような問題点を解決
すべく鋭意研究した結果、冬季における冷熱を凍
土の形で貯蔵し、温暖な夏季等にこの冷熱を供給
すれば、従来の冷凍機を使用した貯蔵庫に比べ、
イニシヤルコスト及びランニングコストが少なく
て済むとの考えに至り、既に、第５図に示すよう
な低温貯蔵庫（特願昭60−285122（特開昭62−
142973号公報））を発明した。

これは、地盤Ｇの表面の掘削した外気に開口す
る掘削穴１を貯蔵場所として、掘削穴１の周囲の
地盤Ｇに埋設したヒートパイプ１０により地盤Ｇ
を凍結させて前記掘削穴１内を冷却させる低温貯
蔵庫であつて、前記掘削穴１の周囲の地盤上に
は、掘削穴１の上面を覆う屋根７が配置され、か
つ、前記掘削穴１の側壁部３は、掘削穴１の開口
部に行くにしたがつて上り勾配の傾斜面に形成さ
れており、しかも、前記ヒートパイプ１０は、掘
削穴１の側壁部３に沿つてその下端１０ｂが掘削
穴１の床下部まで延出していることを特徴とする
ものである。

ところで、上記低温貯蔵庫にあつては、冬季に
過冷外気エネルギーを掘削穴１周囲の地盤中に凍
土Ｆおよび氷として蓄冷熱させることができ、逆
に温暖な春季および夏季などに前記蓄冷熱を利用
して掘削穴１内を低温に保つことができる、とい
つた優れた効果を奏するものであるが、貯蔵庫の
上部が屋根となつているために、たとえそれが断
熱体よりなるものであつても、もとより冷熱源と
しての期待はできるものではなく、したがつて屋
根に近い庫内上部はどうしても冷却されにくく、
庫内の温度分布が不均一になつてしまう、といつ
た改善すべき点があつた。また、これに加えて、
前記屋根７を断熱体として構成することは費用が
かかるといつた問題点があつた。

「問題点を解決するための手段」 本考案に係る低温貯蔵庫は、地盤内に形成した
遮蔽空間を貯蔵場所として、前記空間の周囲を形
成する土層に埋設したヒートパイプにより凍土を
形成して該空間内を冷却させるもので、前記空間
の全周囲を保水性の高い含水土層で形成し、かつ
前記ヒートパイプを、前記空間の周囲を上下に巻
き込むと共に両端部を外気に露出させた形態で前
記含水土層に埋設してなるものである。

「作用」 前記構成によれば、冬季に過冷外気エネルギー
を、貯蔵空間周囲の土層中に凍土および氷として
蓄冷熱させることができ、温暖な春季および夏季
などのこの蓄冷熱エネルギーを利用して貯蔵空間
内を低温に、しかも温度分布の均一なものに保つ
ことができる。

「実施例」 以下、本考案の実施例を第１図ないし第３図を
参照しながら説明する。第１図は本考案に係る低
温貯蔵庫Ａの正面断面図を示すもので、図中符号
１で示すものは地盤Ｇを掘削して形成された掘削
穴である。掘削穴１は、図において紙面と垂直と
なる方向が長手方向となるように形成されている
ものである。掘削穴１の底面２および側壁３に
は、これらを一様に覆うように遮水シート４が敷
設されている。

遮水シート４が内面に敷設された掘削穴１の内
部には、保水性の高い含水土５ａにより含水土層
５が形成され、かつこの含水土層５の中央部には
掘削穴１の長手方向に沿つて延びる空洞状の空間
６が形成されている。つまり空間６は、その全周
囲が含水土５ａにより囲繞されたものとなつてい
るわけであり、この空間６が食糧などの貯蔵物９
を冷却貯蔵するための貯蔵空間となるものであ
る。空間６の内壁は、コンクリートまたはライナ
ープレート等により一体的に形成された遮水壁体
８とされており、内部の空間６に水が侵入するの
を防ぐものとなつている。また、前記含水土５ａ
に含浸する水分としては、塩化ナトリウム等なる
べく凝固点効果作用の高い物質を溶解しているも
のが好ましい。さらに好ましくは、含水土層５
の、前記空間６の下部を構成する含水土５ａとし
て、特に凍結しても著しい体積変化を生じない、
いわゆる凍土性の小さいものを使用する。このよ
うにした場合には、この含水土５ａが凍結した際
に、土が持ち上がる現象を抑えることができ、空
間６を囲繞する前記遮水壁体８への悪影響を低減
することができる。

そして、前記含水土層５には、この含水土層５
を凍結させて前記空間６を冷却するヒートパイプ
１０が、前記空間６の周囲を上下方向に巻き込む
と共にその両端部を外気中に突出させた形態で埋
設されている。このヒートパイプ１０は、空間６
の長手方向に沿つて等間隔に並設されている。

前記ヒートパイプ１０は、十分脱気された長寸
の円筒状気密容器１１内に作動流体を封入し、そ
の流体の相変化に伴つて熱移動が生じるように構
成したもので、図示例の場合、空間６を上下に取
り巻くヒートパイプ１０は、外気に突出する前に
空間６の上部にて交叉し、その一部がラツプする
ような形態に埋設されたものとなつている。ま
た、ヒートパイプ１０の外気に露出した両端（先
端）部は、熱交換の効率を上げるためにのフイン
１２がその長さ方向に沿つて複数個突設されてい
る。

図中、符号１３は含水土層５に表面に敷設され
た断熱材を示すもので、特に夏季等の外気温の高
い時などに設けられるものである。

次に、このように構成された低温貯蔵庫Ａの施
行方法およびその使用方法等を説明する。

第１図に示すようにこの低温貯蔵庫Ａを構築す
るには、まず、貯蔵場所の地盤の表面を掘削して
掘削穴１を形成した後、この掘削穴１内に遮水シ
ート４を敷設する。遮水シート４は掘削穴１の底
面２および側壁３を一様に覆うように、かつその
端部が掘削穴１の開口部より地表面にまで至る程
度に十分に広さを有したものとする。

次に、遮水シート４の敷設された掘削穴１の底
部を含水土５ａにより埋め戻す。この時の埋め戻
し高さとしては、掘削穴１の底面から遮水壁体８
の底面までの寸法のほぼ半分程度とする。

上記の初期埋め戻しが施工されたら、第２図に
示すように、その上部にヒートパイプ１０を、そ
の中央部がちようど埋め戻し部に位置するように
設置し、次いで、このヒートパイプ１０の底部に
位置した部分が埋没するように再び含水土５ａに
よる埋め戻しを、掘削穴１の約３分の１で埋まる
程度まで行う。前述したとおり、ここまでの埋め
戻しを行なう含水土５ａとしては、凍土性の小さ
いものが望ましい。

この状態となつたならば、この埋め戻された含
水土５ａ上に、予め組み立てられた遮水壁体８を
載置した後、前記ヒートパイプ１０を遮水壁体８
の周囲に所定の間隔をもつて取り巻くように曲げ
てゆきながらその周囲の埋め戻しを行つてゆく。
この際、ヒートパイプ１０は遮水壁体８の上部に
も十分に配設されたものとなるように、そこで交
叉させる。また、含水土５ａによる埋め戻しは、
遮水壁体８および、ヒートパイプ１０の交叉部が
十分に埋没されるように施工する。その後、必要
に応じて形成された含水土層５の表面に断熱材１
３を敷設して第１図に示すような低温貯蔵庫Ａを
完成する。

このような構成の低温貯蔵庫Ａを使用するに
は、まず、冬季においてヒートパイプ１０の上部
を、寒気により冷却し、ヒートパイプ１０の周囲
に凍土Ｆを形成して過冷外気エネルギーを蓄え
る。すなわち、ヒートパイプ１０の上部が冬季の
寒気によつて冷却されると、ヒートパイプ１０内
の作動流体が凝縮し液化し、重力によつて管壁を
伝わつて流下する。この結果、冷熱が下部に運ば
れ、この運ばれた冷熱によつてヒートパイプ１０
周囲の含水土層５が凍結させられて、ヒートパイ
プ１０の周囲に、第３図に示すように、凍土Ｆが
形成される。そして、この現象が冬季において繰
り返され、ヒートパイプ１０の周囲には凍土Ｆが
形成され、過冷外気エネルギー（冷熱エネルギ
ー）が含水土層５の中で凍土Ｆおよび氷という状
態で蓄熱されるのである。

一方、温暖な春季および夏季においては、凍土
Ｆ中に蓄冷熱エネルギーが放出され、空間６内が
低温状態に保たれる。

上記構成、作用の低温貯蔵庫Ａによれば、地盤
を掘削後、埋め戻しにより形成した含水土層５の
中央部に設けた空間６を貯蔵場所として、その周
囲にヒートパイプ１０を配設しただけで実施に供
することができるので、イニシヤルコストを低減
でき、またメインテナンスフリーなヒートパイプ
１０によつて、凍土Ｆおよび氷などを形成するも
のであるから、ランニングコストもほとんど負担
とならない程度にまで大幅に低減される。さら
に、これに加え、貯蔵場所となる空間６はその全
周囲、とりわけその上部にまで含水土層５が形成
され、かつそこにヒートパイプ１０が配せられた
ものとなるため、空間６の全周囲に凍土Ｆが形成
されるものとなる。これにより、空間６の全周囲
が０℃またはそれ以下の一定なる冷熱源となり、
空間６の温度分布を均一にし、かつその状態の保
持が可能となり、これにより庫内の温度制御も容
易なものとなる。なお、一単位のヒートパイプ１
０として、第５図に示すもののように２本用いて
左右を別々に分担するのではなく、実施例の如く
これを一本で構成することにより、両端部の加工
手間が約半分のものとなり、経済的である。な
お、ヒートパイプ１０の最下端部は、凝縮した作
動液の液ためとなるため冷却能力が低下するおそ
れがある。これを防ぐために、第４図示すよう
に、最下端部にループ１５を形成し、このループ
部に凝縮した作動液を溜めるようにすることもで
きる。

また、本実施例においては、低温貯蔵庫Ａの上
部が地盤Ｇの表面より若干盛り上がつた形態とな
つているが、これは前記掘削穴１の掘削深さに係
わるもので、たとえば掘削穴１を実施例のものよ
り深いものとして低温貯蔵庫Ａの上面を地盤Ｇの
地表面と面一のものとすることもできる。

「考案の効果」 以上説明したとおり、本考案にかかる低温貯蔵
庫は、地盤内に形成した遮蔽空間を貯蔵場所とし
て、前記空間の周囲を形成する土層に埋設したヒ
ートパイプにより凍土を形成して該空間内を冷却
させるもので、前記空間の全周囲を保水性の高い
含水土層で形成し、かつ前記ヒートパイプを、前
記空間の周囲を上下に巻き込むと共に両端部を外
気に露出させた形態で前記含水土層に埋設してな
るものとしたので、地盤を掘削後、埋め戻しによ
り形成した含水土層の中央部に設けた空間を貯蔵
場所として、その周囲にヒートパイプを配設した
だけで実施に供することができるので、イニシヤ
ルコストを低減でき、またメインテナンスフリー
なヒートパイプによつて冬季の寒気を利用して、
凍土および氷などを形成するものであるから、ラ
ンニングコストもほとんど負担とならない程度に
まで大幅に低減される。さらには、これに加え、
貯蔵場所となる空間はその全周囲、とりわけその
上部にまで含水土層が形成され、かつヒートパイ
プが配せられたものとなるため、空間の全周囲に
凍土が形成されるものとなる。したがつて、空間
の全周囲が０℃またはそれ以下の一定なる冷熱源
となつて貯蔵空間を一定な低温状態にしかも温度
分布の均一なものとし、これにより庫内の温度制
御も容易なものとする、等の優れた効果を奏す
る。

【図面の簡単な説明】

第１図ないし第３図はそれぞれ本考案の一実施
例を示すもので、第１図は低温貯蔵庫Ａの正面断
面図、第２図は低温貯蔵庫Ａの施工法を説明する
正面断面図、第３図は凍土Ｆの形成状況を示す正
面断面図。第４図は本考案の変形実施例を示すも
ので、低温貯蔵庫Ａの正面断面図、第５図は本出
願人等が先に出願した低温貯蔵庫の正面断面図で
ある。 Ａ……低温貯蔵庫、Ｆ……凍土、Ｇ……地盤、
１……掘削穴、４……遮水シート、５……含水土
層、５ａ……含水土、６……空間、８……遮水壁
体、１０……ヒートパイプ、１３……断熱材。

Claims (1)

【実用新案登録請求の範囲】
1. 地盤内に形成した遮蔽空間を貯蔵場所として、
   前記空間の周囲を形成する土層に埋設したヒート
   パイプにより凍土を形成して該空間内に冷却させ
   る低温貯蔵庫であつて、前記空間の全周囲が保水
   性の高い含水土層で形成され、かつ前記ヒートパ
   イプは、前記空間の周囲を上下に巻き込むと共に
   両端部を外気に露出させた形態で前記含水土層に
   埋設されていることを特徴とする低温貯蔵庫。