JPS6317370A

JPS6317370A - 地中低温倉庫

Info

Publication number: JPS6317370A
Application number: JP16016486A
Authority: JP
Inventors: 正孝望月; 恒明馬渡; 耕一益子; 公利了戒
Original assignee: Fujikura Ltd; Shimizu Construction Co Ltd
Current assignee: Fujikura Ltd; Shimizu Construction Co Ltd
Priority date: 1986-07-08
Filing date: 1986-07-08
Publication date: 1988-01-25
Also published as: JPH0535340B2

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】「産業上の利用分野」本発明は、地中に貯蔵室を形成するとともに、前記貯蔵
室の周囲の地中には、地上の外気の冷熱が地中に伝達さ
れるように適宜間隔でヒートパイプを配設し、該ヒート
パイプによる伝熱によって地中に凍土を形成して、それ
を冷熱源として前記貯蔵室を冷却する地中低温倉庫に関
するものである。

「従来の技術」第５図は、前記地中低温倉庫の従来例を示し１こもので
、図中符号ｌは地盤、２は地中に形成された貯蔵室、３
はヒートパイプである。

前記ヒートパイプ３は、十分に脱気された真直な円筒状
の密閉容器３ａ内に作動流体を封入し、その流体の相変
化に伴って熱移動が生じるように構成されたもので、は
ぼ垂直に地盤に立てられており、密閉容器３ａの下部側
に位置する蒸発部は地中に埋設され、密閉容器３ａの上
部側に位置する凝縮部は地上外気中に露呈した状態にさ
れている。また地上外気中に露呈した凝縮部には、熱の
出入りの効率を上げるために、受放熱用フィン（ラジェ
ータ）４が複数突設されている。

「発明が解決しようとする問題点」前述のようにヒートパイプ３を配備した地中低温倉庫は
、冬季等における外気の冷熱を、凍土の形で地中に蓄積
しておいて、その蓄積された冷熱を温暖な夏季等に使用
するもので、貯蔵室２の冷却を全て冷凍機等で賄うよう
にした場合と比較すると、設備費（イニシャルコスト　
）やランニングコストを大幅に低減させることができる
。

しかし、ヒートパイプを利用した地中低温倉庫は、まだ
開発されてから日が浅く、前述の従来例にあっては、種
々の解決すべき問題がある。

例えば、ヒートパイプ３の密閉容器３ａは、金属製の真
直な円筒状のものが一般的であるが、伸縮性に乏しく、
地盤沈下や凍土の発達による地盤の変動によって密閉容
器３ａがダメージを受は易いという問題がある。

また、凍土の形成は、密閉容器３ａ内の動作液が蒸発す
る時の吸熱作用によってなされるが、前述のように密閉
容器３ａが真直な円筒状の場合には、密閉容器３ａ上部
で凝縮した液が速く容器下端の液溜まりまで落下してし
まうため、容器の中間部では蒸発が起こりに＜＜、動作
液の蒸発は主に密閉容器３ａ下部の気液境界面付近に限
られてしまう。

したがって、密閉容器３ａの全長に亙って考えると、吸
熱作用を得ることができる範囲が容器下部側の狭い範囲
に限られ、その結果、凍土を形成することができる範囲
も一部の高さ範囲に限られ、高さ寸法の大きな貯蔵室の
場合には、均一な冷却が難しくなるという問題がある。

また、前記貯蔵室の周方向について冷却のばらつきをな
くすためには、より多数のヒートパイプを、狭い間隔で
、かつ均等に配列しなければならず、そのためにヒート
パイプを設置する時の位置決め作業等に非常に手間がか
かるという問題もある。

この発明は、前記事情に鑑みてなされたもので、地盤沈
下や凍土の発達によって地盤が変動しても、ヒートパイ
プの密閉容器がダメージを受けにくく、またヒートパイ
プ一本当たりの吸熱作用を得ることのできる範囲が広く
、したがって、ヒートパイプ自体の性能のために貯蔵室
の高さ寸法が小さなものに制限されるようなことがなく
、しかも少数のヒートパイプでもって貯蔵室の周囲の全
域に亙ってより均等に凍土を形成し得て、ヒートパイプ
の設置時の位置決め作業を大幅に軽減することのできる
地中低温倉庫を提供することを目的とする。

「問題点を解決するための手段」この発明に係る地中低温倉庫は、地中に貯蔵室を形成す
るとともに、地上の外気の冷熱が地中に伝達されるよう
に前記貯蔵室の周囲の地中には適宜間隔でヒートパイプ
を配設し、該ヒートパイプによる伝熱によって地中に凍
土を形成して、それを冷熱源として前記貯蔵室を冷却す
る形式のものであるが、前記ヒートパイプとしては作動
流体を封入する密閉容器としてコルゲートパイプが使用
され、かつ、該ヒートパイプの地中に埋設される部分が
、前記貯蔵室の周囲を旋回するスパイラル状をなしてい
る。

「作用」この発明に係る地中低温倉庫においては、ヒートパイプ
の密閉容器としてコルゲートパイプが使用されており、
しかも、この密閉容器の地中に埋設される部分が貯蔵室
の周囲を旋回するスパイラル状をなしていることもあっ
て、地盤の変位に対する許容力が高く、地盤沈下や凍土
の発達によって地盤が変動しても密閉容器はダメージを
受けにくい。

また、ヒートパイプの貯蔵室の周囲を取り囲む部分は、
スパイラルを形成するときの傾斜角θを適宜選定してや
ることによって、第２図に示すように、コルゲートパイ
プの突出部を作動流体の液溜め部として機能させること
ができ、そのため、液化した作動流体が再び蒸発する過
程で得られる吸熱作用が、地中に埋設されたヒートパイ
プの全長に亙って得られる。換言すれば、ヒートパイブ
一本当たりの吸熱作用を得ることのできる範囲が広くな
り、したがって、ヒートパイプ自体の性能のために貯蔵
室の高さ寸法が小さなものに制限されるようなことがな
く、しかも少数のヒートパイプでもって貯蔵室の周囲の
全域に亙ってより均等に凍土を形成し得て、ヒートパイ
プの設置時の位！２決ｅ業を大幅に軽減することｈくで
きる。

「ｆ施例」１１図は、この発明に係る地中低温倉庫の一実旭例の概
略図である。

この低温地中倉庫は、地中に貯蔵室２を形成するととも
に、地上の外気の冷熱が地中に伝達されるように前記貯
蔵室２の周囲の地中には適宜間隔でヒートパイプ７を配
設し、該ヒートパイプ７による伝熱によって地中に凍土
を形成して、それを冷熱源として前記貯蔵室２を冷却す
る形式のものであるが、前記ヒートパイプ７の構造およ
び前記貯蔵室２に対する配設の仕方等に工夫が凝らされ
ている。

すなわち、前記ヒートパイプ７としては、第２図に示す
ように、作動流体を封入する密閉容器８としてコルゲー
トパイプが使用され、かつ、該ヒートパイプ７の地中に
埋設される部分が、第１図に示す如く前記貯蔵室２の周
囲を旋回するスパイラル状をなしている。

前記モートパイプ７の地上（すなわち、地盤ｌの上方）
に露出した部分は、気化しｆコ作動流体を外気の冷熱で
凝縮させる部分で、従来のものと同様に、熱の出入りの
効率を上げるための受放熱用フィン４が設けられている
。

前述のスパイラルを形成するための傾斜角θ（第２図参
照）は、コルゲートパイプの突出部８ａが、作動流体の
液溜め部として活用できる範囲に設定されている。具体
的なθの値は、突出部８ａの形状にも左右されるが、突
出部８ａが第２図に示す構造の場合には、θは、５°≦
θ≦６０°の範囲が適している。この判断は、第３図に
示すような、密閉容器８の単位長さ当たりの液保持量（
単位長さの範囲で各突出部８ａに溜められる液９の総和
で）と傾斜角θとの関係を根拠にしている。

また、各ヒートパイプ７のフィン４を設けた部分は、第
１図に示すように一箇所に集中配置され、通気性が良く
、しかも雨や雪を防ぐことのできる容器１０に入れられ
ている。このようにフィン４を設けた部分を集中配置す
ると、フィン４の清掃や保守に要する手間が軽減される
。

以上のような地中低温倉庫においては、ヒートパイプ７
の密閉容器８としてコルゲートパイプが使用されており
、しかも、この密閉容器８の地中に埋設される部分が貯
蔵室２の周囲を旋回するスパイラル状をなしていること
もあって、地盤ｌの変位に対する許容力が高く、地盤沈
下や凍土の発達によって地盤ｌが変動しても密閉容器８
はダメージを受けにくい。

また、ヒートパイプ７の貯蔵室２の周囲を取り囲む部分
は、スパイラルを形成するための傾斜角θのために、第
２図に示すように、コルゲートバイブの突出部８ａを作
動流体の液溜め部として機能させることができ、そのた
め、液化した作動流体が再び蒸発する過程で得られる吸
熱作用が、地中に埋設されたヒートパイプ７の全長に亙
って得られる。換言すれば、ヒートパイプ一本当たりの
吸熱作用を得ることのできる範囲が広くなり、したがっ
て、ヒートパイプ自体の性能のために貯蔵室２の高さ寸
法が小さなものに制限されるようなことがなく、しかも
少数のヒートパイプでもうて貯蔵室２の周囲の全域に亙
ってより均等に凍土を形成し得て、ヒートパイプ７の設
置時の位置決め作業を大幅に軽減することができる。

また、通常、ヒートパイプ７の密閉容器８の内周には、
ウィックが設けられる。このウィックは、凝縮によって
形成された液９を凝縮部から蒸発部へ還流させること、
および蒸発部の全域に均等に液９を分配して、蒸発部の
各部における液保持量を均一化し、もって熱の出入りの
効率を高めることを目的としたもので、このような目的
を達成するために、種々の構造のものが研究・開発され
ているが、一方では、このウィックのためにヒートパイ
プの構造が煩雑化し、蒸発部の熱抵抗か大きくなったり
、あるいは作動液の還流抵抗が大きくなったりするだけ
でなく、高価にもなっている。

しかし、この実施例のものでは、コルゲートの突出部８
ａが液溜め部として機能して、蒸発部の全長に亙ってほ
ぼ均等に液保持することができるため、特にウィックを
設けなくとも、良好な熱の出入り効率を得ることができ
、ウィックの廃止によってヒートパイプの構造の簡略化
、製作コストの低減を図ることができる。

第４図は、この発明の池の実施例を示している。

この実施例は、スパイラル状に配置されたヒートパイプ
７の外側に、さらに垂直にヒートパイプ１１を配設した
もので、このようにすると、ヒートパイプ７・１１相互
によって網目状の構造が形成されるため、さらに均一に
凍土を形成することが可能になる。

なお、垂直に配置したヒートパイプ１１は、ヒートパイ
プ７と同様に密閉容器としてコルゲートバイブを使用す
ることが好ましい。

「発明の効果」以上の説明から明らかなように、本発明に係る地中低温
倉庫は、ヒートパイプの密閉容器としてコルゲートパイ
プが使用されており、しかも、この密閉容器の地中に埋
設される部分が貯蔵室の周囲を旋回するスパイラル状を
なしていることもあって、地盤の変位に対する許容力が
高く、地盤沈下や凍土の発達によって地盤が変動しても
密閉容器はダメージを受けにくい。

また、ヒートパイプの貯蔵室の周囲を取り囲む部分は、
スパイラルを形成するときの傾斜角θを適宜選定してや
ることによって、第２図に示すように、コルゲートバイ
ブの突出部を作動流体の液溜め部として機能させること
ができ、そのため、液化した作動流体が再び蒸発する過
程で得られる吸熱作用が、地中に埋設されたヒートパイ
プの全長に亙って得られる。換言すれば、ヒートパイプ
一本当たりの吸熱作用を得ることのできる範囲が広くな
り、したがって、ヒートパイプ自体の性能のために貯蔵
室の高さ寸法が小さなものに制限されるようなことがな
く、しかも少数のヒートパイプでもって貯蔵室の周囲の
全域に亙ってより均等に凍土を形成し得て、ヒートパイ
プの設置時の位置決め作業を大幅に軽減することができ
る。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の一実施例の概略構成図、第２図は第１
図中の要部の拡大断面図、第３図は前記一実施例の作用
説明図、第４図は本発明の他の実施例の概略構成図、第
５図は従来の地中低温倉庫の概略構成図である。１・・・・地盤、２・・・・・・貯蔵室、４・・・・・
・受放熱フィン、７・１１・・・・・・ヒートパイプ、
８・・・・・・密閉容器、９・・・・・液。

Claims

【特許請求の範囲】

地中に貯蔵室を形成するとともに、地上の外気の冷熱が
地中に伝達されるように前記貯蔵室の周囲の地中には適
宜間隔でヒートパイプを配設し、該ヒートパイプによる
伝熱によって地中に凍土を形成して、それを冷熱源とし
て前記貯蔵室を冷却する地中低温倉庫であって、前記ヒ
ートパイプは、作動流体を封入する密閉容器としてコル
ゲートパイプが使用されるとともに、ヒートパイプの地
中に埋設される部分が、前記貯蔵室の周囲を旋回するス
パイラル状をなしていることを特徴とする地中低温倉庫
。