JP2001081712A - 地熱を利用した融雪方法 - Google Patents
地熱を利用した融雪方法Info
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Classifications
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- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
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- F24T—GEOTHERMAL COLLECTORS; GEOTHERMAL SYSTEMS
- F24T10/00—Geothermal collectors
-
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- F24T10/10—Geothermal collectors with circulation of working fluids through underground channels, the working fluids not coming into direct contact with the ground
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- Y02—TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
- Y02E—REDUCTION OF GREENHOUSE GAS [GHG] EMISSIONS, RELATED TO ENERGY GENERATION, TRANSMISSION OR DISTRIBUTION
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- Y02E10/10—Geothermal energy
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- Sustainable Energy (AREA)
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- Mechanical Engineering (AREA)
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Abstract
(57)【要約】
【課題】 従来の問題点を解決することができる、地熱
を利用した効率的な融雪方法を提供する。 【解決手段】 地熱の作用が及ぶ範囲内の地中に、高熱
伝導物質を配備する地熱を利用した融雪方法。地熱の作
用が及ぶ範囲内の地中に、高熱伝導物質及び固化材を配
備する地熱を利用した融雪方法。高熱伝導物質として
は、熱伝導率が０．６ｋｃａｌ／ｍｈ℃以上のものが好
ましい。配備の方法としては注入による方法が好まし
い。
を利用した効率的な融雪方法を提供する。 【解決手段】 地熱の作用が及ぶ範囲内の地中に、高熱
伝導物質を配備する地熱を利用した融雪方法。地熱の作
用が及ぶ範囲内の地中に、高熱伝導物質及び固化材を配
備する地熱を利用した融雪方法。高熱伝導物質として
は、熱伝導率が０．６ｋｃａｌ／ｍｈ℃以上のものが好
ましい。配備の方法としては注入による方法が好まし
い。
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は、寒冷地において発
生する雪害、路面凍結等を防止する地熱を利用した融雪
方法に関する。
生する雪害、路面凍結等を防止する地熱を利用した融雪
方法に関する。
【０００２】
【従来の技術】寒冷地における冬期の除雪、融雪、ある
いは路面凍結等を防止する方法としては、除雪車による
除雪、地下水の汲み上げ・散水、あるいは電気エネルギ
ー、燃料エネルギーを利用した路面等の加熱による方法
が一般に行われているが、いずれの方法においてもエネ
ルギーの供給が必要だった。そのため、例えば、地中に
蓄えられている熱をヒートパイプや熱交換器等を利用し
て地上に運び、冬期間の融雪や凍結防止を外部からのエ
ネルギー供給なしで行う試みが提案されている（特開昭
６３‐４０００２号等）。これは、地中１０m〜２０mよ
り深い位置に存在し、地温の変化がほとんど見られない
恒温層と呼ばれる層に存在する熱を集熱し、冬期間に地
表面に移動させることによって、地表面の融雪、凍結防
止を図るものである(例えば、「冬期路面対策事例集」
１１３〜１１６ぺ一ジ、社団法人雪センター、平成９年
５月発行)。しかしながら、前記の方法では、融雪や凍
結防止を効果的に行うために、恒温層が存在する地中深
くに集熱部を設置したり、恒温層より浅い場所に集熱部
を設置する場合には、集熱装置を数多く設置するか大型
化しなければならない等、技術的な面や経済性において
問題があった。
いは路面凍結等を防止する方法としては、除雪車による
除雪、地下水の汲み上げ・散水、あるいは電気エネルギ
ー、燃料エネルギーを利用した路面等の加熱による方法
が一般に行われているが、いずれの方法においてもエネ
ルギーの供給が必要だった。そのため、例えば、地中に
蓄えられている熱をヒートパイプや熱交換器等を利用し
て地上に運び、冬期間の融雪や凍結防止を外部からのエ
ネルギー供給なしで行う試みが提案されている（特開昭
６３‐４０００２号等）。これは、地中１０m〜２０mよ
り深い位置に存在し、地温の変化がほとんど見られない
恒温層と呼ばれる層に存在する熱を集熱し、冬期間に地
表面に移動させることによって、地表面の融雪、凍結防
止を図るものである(例えば、「冬期路面対策事例集」
１１３〜１１６ぺ一ジ、社団法人雪センター、平成９年
５月発行)。しかしながら、前記の方法では、融雪や凍
結防止を効果的に行うために、恒温層が存在する地中深
くに集熱部を設置したり、恒温層より浅い場所に集熱部
を設置する場合には、集熱装置を数多く設置するか大型
化しなければならない等、技術的な面や経済性において
問題があった。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】本発明の目的は、前記
の問題点を解決することができる、地熱を利用した融雪
方法を提供することにある。
の問題点を解決することができる、地熱を利用した融雪
方法を提供することにある。
【０００４】
【課題を解決するための手段】本発明を概説すれば、本
発明の第１の発明は、地熱の作用が及ぶ範囲内の地中
に、高熱伝導物質を配備することを特徴とする地熱を利
用した融雪方法に関する。また本発明の第２の発明は、
地熱の作用が及ぶ範囲内の地中に、高熱伝導物質及び固
化材を配備することを特徴とする地熱を利用した融雪方
法に関する。
発明の第１の発明は、地熱の作用が及ぶ範囲内の地中
に、高熱伝導物質を配備することを特徴とする地熱を利
用した融雪方法に関する。また本発明の第２の発明は、
地熱の作用が及ぶ範囲内の地中に、高熱伝導物質及び固
化材を配備することを特徴とする地熱を利用した融雪方
法に関する。
【０００５】本発明者らは、前記問題を解決すべく種々
検討した結果、高熱伝導物質を地中に配備することによ
り、地熱を利用した融雪が前記の問題なしで可能になる
との知見を見出し、本発明を完成するに至った。
検討した結果、高熱伝導物質を地中に配備することによ
り、地熱を利用した融雪が前記の問題なしで可能になる
との知見を見出し、本発明を完成するに至った。
【０００６】
【発明の実施の形態】以下、本発明を具体的に説明す
る。地中の熱を集熱するためには、地中における熱の移
動が必要である。熱の移動には、放射、対流、伝導の３
つの方法がある。地中では、放射による熱の移動はほと
んど無く、対流によって熱の移動が起こるのは、地下水
が存在し地質が砂礫層等で水が移動し易い地層を多く含
む場合であり、対流を利用して集熱しようとする場合に
は、事前の地質調査及び地下水の存在と地下水位の変動
調査を行い、適否を決める必要がある。本発明は、地質
の影響を受けにくい伝導による熱の移動を利用した融雪
方法に関するものである。
る。地中の熱を集熱するためには、地中における熱の移
動が必要である。熱の移動には、放射、対流、伝導の３
つの方法がある。地中では、放射による熱の移動はほと
んど無く、対流によって熱の移動が起こるのは、地下水
が存在し地質が砂礫層等で水が移動し易い地層を多く含
む場合であり、対流を利用して集熱しようとする場合に
は、事前の地質調査及び地下水の存在と地下水位の変動
調査を行い、適否を決める必要がある。本発明は、地質
の影響を受けにくい伝導による熱の移動を利用した融雪
方法に関するものである。
【０００７】地中の熱伝導率は、一般に「土壌（砂利を
含んだ普通の土）」で０．４５ｋｃａｌ／ｍｈ℃、「土
壌（乾いたもの）」で０．１１ｋｃａｌ／ｍｈ℃、「土
壌（湿ったもの）」で０．５７ｋｃａｌ／ｍｈ℃程度で
あり、地熱を地表面の融雪や凍結防止に利用するには不
十分であり、地熱を効率的に集熱するのに良好な熱伝導
性を地中に持たせることが必要である。
含んだ普通の土）」で０．４５ｋｃａｌ／ｍｈ℃、「土
壌（乾いたもの）」で０．１１ｋｃａｌ／ｍｈ℃、「土
壌（湿ったもの）」で０．５７ｋｃａｌ／ｍｈ℃程度で
あり、地熱を地表面の融雪や凍結防止に利用するには不
十分であり、地熱を効率的に集熱するのに良好な熱伝導
性を地中に持たせることが必要である。
【０００８】地中の熱伝導率を高めるために高熱伝導物
質を配備する方法としては、例えば、盛土等、基礎工事
の際に予め地中に高熱伝導物質を地中に埋設したり、高
熱伝導物質を土と混合する方法が考えられるが、融雪や
凍結防止に関する工事は、既存の歩道、道路等の補修や
改良工事の際に適用される場合が多く、技術的な面や経
済性から高熱伝導物質を注入する方法が最も好ましい。
質を配備する方法としては、例えば、盛土等、基礎工事
の際に予め地中に高熱伝導物質を地中に埋設したり、高
熱伝導物質を土と混合する方法が考えられるが、融雪や
凍結防止に関する工事は、既存の歩道、道路等の補修や
改良工事の際に適用される場合が多く、技術的な面や経
済性から高熱伝導物質を注入する方法が最も好ましい。
【０００９】本発明に使用される高熱伝導物質は、特に
限定されるものではないが、例えば、金属系の鉄、亜
鉛、銅、アルミニウム、マグネシウム、無機系の酸化ア
ルミニウム、酸化ケイ素、酸化マグネシウム、及び有機
系のカーボン類等が挙げられ、熱伝導率が０．６ｋｃａ
ｌ／ｍｈ℃以上のものが好ましく、これ未満であると充
分な融雪が行えない場合がある。また、固化材を使用す
る場合には、高熱伝導物質を配備する前、同時又は後の
いずれの場合に固化材を配備してよいが、一緒に注入す
る方法が好ましい。固化材と共に注入する場合におい
て、注入材と比重が近い高熱伝導物質を使用すること
が、注入時の固化材と高熱伝導物質の材料分離を防ぐ上
で好ましい。
限定されるものではないが、例えば、金属系の鉄、亜
鉛、銅、アルミニウム、マグネシウム、無機系の酸化ア
ルミニウム、酸化ケイ素、酸化マグネシウム、及び有機
系のカーボン類等が挙げられ、熱伝導率が０．６ｋｃａ
ｌ／ｍｈ℃以上のものが好ましく、これ未満であると充
分な融雪が行えない場合がある。また、固化材を使用す
る場合には、高熱伝導物質を配備する前、同時又は後の
いずれの場合に固化材を配備してよいが、一緒に注入す
る方法が好ましい。固化材と共に注入する場合におい
て、注入材と比重が近い高熱伝導物質を使用すること
が、注入時の固化材と高熱伝導物質の材料分離を防ぐ上
で好ましい。
【００１０】高熱伝導物質を地中に注入する方法として
は、特に限定されるものではないが、例えば、水やポリ
エチレングリコール等の流体あるいは半流体（ゲル状）
に混合し注入する。地中に注入するためには、高熱伝導
物質の粒径は細かく、粒状のものが好ましく、特に粒径
が１ｍｍ以下の微粉末のものが好ましい。
は、特に限定されるものではないが、例えば、水やポリ
エチレングリコール等の流体あるいは半流体（ゲル状）
に混合し注入する。地中に注入するためには、高熱伝導
物質の粒径は細かく、粒状のものが好ましく、特に粒径
が１ｍｍ以下の微粉末のものが好ましい。
【００１１】本発明では、地表面より地熱が作用する地
点まで高熱伝導物質を注入するだけでなく、熱の移動量
を更にコントロールするため、例えば、ヒートパイプ等
の流体を利用した熱交換装置等と組合せ、当該装置の加
熱部の周囲へ高熱伝導物質の注入を行い、地中の熱を当
該装置の加熱部に集めることにより、熱の移動量や移動
方向をコントロールすることが可能である。
点まで高熱伝導物質を注入するだけでなく、熱の移動量
を更にコントロールするため、例えば、ヒートパイプ等
の流体を利用した熱交換装置等と組合せ、当該装置の加
熱部の周囲へ高熱伝導物質の注入を行い、地中の熱を当
該装置の加熱部に集めることにより、熱の移動量や移動
方向をコントロールすることが可能である。
【００１２】本発明では、高熱伝導物質を地中に注入す
る際に、地中に地下水脈があると注入した高熱伝導物質
が当該注入箇所より他所へ流失してしまう恐れがある場
合には、固化材と共に注入して、高熱伝導物質を注入箇
所に半永久的に固定することが可能である。
る際に、地中に地下水脈があると注入した高熱伝導物質
が当該注入箇所より他所へ流失してしまう恐れがある場
合には、固化材と共に注入して、高熱伝導物質を注入箇
所に半永久的に固定することが可能である。
【００１３】本発明に使用される固化材は、特に限定さ
れるものではないが、例えば、エポキシ、アクリル等の
有機系固化材よりも、熱伝導率が高く、環境面で安全な
無機系固化材であるセメントや水ガラス等が好ましい。
れるものではないが、例えば、エポキシ、アクリル等の
有機系固化材よりも、熱伝導率が高く、環境面で安全な
無機系固化材であるセメントや水ガラス等が好ましい。
【００１４】
【実施例】以下、本発明の実施例に基づいて更に具体的
に説明するが、本発明はこれら実施例に限定されない。
に説明するが、本発明はこれら実施例に限定されない。
【００１５】実施例１ 温水槽に６０℃の温水を高さ約２０ｃｍまで入れ、その
温水中に高さ３６ｃｍ、外径３０ｃｍ、厚さ約２ｍｍの
Ａ−１、Ａ−２、Ａ−３、Ｂ−１、Ｂ−２、Ｂ−３、Ｃ
−１、Ｃ−２、Ｃ−３の９種類の金属缶を置いた。各々
の金属缶には、予め、Ａ−１、Ａ−２、Ａ−３には砂
を、Ｂ−１、Ｂ−２、Ｂ−３には砂礫を、Ｃ−１、Ｃ−
２、Ｃ−３には粘土をそれぞれ高さ約２０ｃｍまで木槌
で締め固めながら充填した。
温水中に高さ３６ｃｍ、外径３０ｃｍ、厚さ約２ｍｍの
Ａ−１、Ａ−２、Ａ−３、Ｂ−１、Ｂ−２、Ｂ−３、Ｃ
−１、Ｃ−２、Ｃ−３の９種類の金属缶を置いた。各々
の金属缶には、予め、Ａ−１、Ａ−２、Ａ−３には砂
を、Ｂ−１、Ｂ−２、Ｂ−３には砂礫を、Ｃ−１、Ｃ−
２、Ｃ−３には粘土をそれぞれ高さ約２０ｃｍまで木槌
で締め固めながら充填した。
【００１６】高熱伝導物質の炭素粉（電気化学工業社製
のアセチレンブラック粉状品、平均粒径４２μｍ）７重
量部と水１００重量部、及び分散剤をミキサーで混合か
くはんして注入材（α）を作製し、Ａ−１、Ｂ−１、Ｃ
−１の金属缶について、注入ポンプにより金属缶の底よ
り土壌材に対して２０ｖｏｌ％注入し、同じ条件で２８
日間放置した。
のアセチレンブラック粉状品、平均粒径４２μｍ）７重
量部と水１００重量部、及び分散剤をミキサーで混合か
くはんして注入材（α）を作製し、Ａ−１、Ｂ−１、Ｃ
−１の金属缶について、注入ポンプにより金属缶の底よ
り土壌材に対して２０ｖｏｌ％注入し、同じ条件で２８
日間放置した。
【００１７】同様に、該炭素粉７重量部、固化材（電気
化学工業仕製の微粒子セメント：コロイダルスーパーと
カルシウムアルミネート系急硬材：ＥＳ、硬化時間抑制
材：ＥＳセッターの混合物）３４重量部と水６６重量
部、及び分散剤をミキサーで混合かくはんして注入材
（β）を作製し、Ａ−２、Ｂ−２、Ｃ−２の金属缶につ
いて、注入ポンプにより金属缶の底より土壌材に対して
２０ｖｏｌ％注入し、同じ条件で２８日間大気放置し
た。
化学工業仕製の微粒子セメント：コロイダルスーパーと
カルシウムアルミネート系急硬材：ＥＳ、硬化時間抑制
材：ＥＳセッターの混合物）３４重量部と水６６重量
部、及び分散剤をミキサーで混合かくはんして注入材
（β）を作製し、Ａ−２、Ｂ−２、Ｃ−２の金属缶につ
いて、注入ポンプにより金属缶の底より土壌材に対して
２０ｖｏｌ％注入し、同じ条件で２８日間大気放置し
た。
【００１８】また、比較用に高熱伝導物質を注入しなか
ったＡ−３、Ｂ−３、Ｃ−３の金属缶について、同じ条
件で２８日間放置した。
ったＡ−３、Ｂ−３、Ｃ−３の金属缶について、同じ条
件で２８日間放置した。
【００１９】温水槽に埋設した直後より、熱電対による
金属缶中心部の土壌材表面温度の測定を実施した。その
結果を表１に示す。
金属缶中心部の土壌材表面温度の測定を実施した。その
結果を表１に示す。
【００２０】
【表１】
【００２１】炭素粉を注入したＡ−１、Ａ−２、Ｂ−
１、Ｂ−２、Ｃ−１、Ｃ−２は、１時間後において２４
〜２５℃であったのに対し、炭素粉を注入しなかったＡ
−３、Ｂ−３、Ｃ−３は２０〜２２℃であった。なお、
Ａ−２、Ｂ−２、Ｃ−２については、試験終了後に解体
し、炭素粉を含んだ固化材が固化しているのを確認し
た。
１、Ｂ−２、Ｃ−１、Ｃ−２は、１時間後において２４
〜２５℃であったのに対し、炭素粉を注入しなかったＡ
−３、Ｂ−３、Ｃ−３は２０〜２２℃であった。なお、
Ａ−２、Ｂ−２、Ｃ−２については、試験終了後に解体
し、炭素粉を含んだ固化材が固化しているのを確認し
た。
【００２２】また、炭素粉入り固化材について、１０ｃ
ｍ×１０ｃｍ×１０ｃｍ角の試料を３個作製し、熱伝導
率測定器〔メーカー：エコ インスツルメンツ トレー
ディング カンパニー リミテッド（EKO INSTRUMENTS
TRADING CO．，LTD）、型式：Ａｕｔｏ−ΛＨＣ−０
７３型〕を用いて、材齢２８日の熱伝導率を測定したと
ころ、その平均値は０．７kca1／ｍｈ℃であった。
ｍ×１０ｃｍ×１０ｃｍ角の試料を３個作製し、熱伝導
率測定器〔メーカー：エコ インスツルメンツ トレー
ディング カンパニー リミテッド（EKO INSTRUMENTS
TRADING CO．，LTD）、型式：Ａｕｔｏ−ΛＨＣ−０
７３型〕を用いて、材齢２８日の熱伝導率を測定したと
ころ、その平均値は０．７kca1／ｍｈ℃であった。
【００２３】実施例２ 平地において、ボーリングマシン（全油圧式ロータリー
パーカッションドリル）を使用してφ１１０ｍｍの穴を
削孔（深さ５ｍ、直線配置で間隔５ｍ）し、ヒートパイ
プ（フジクラ社製、外径２６．５ｍｍ、地中部５ｍ、地
表路面部１ｍ、設計能カ１００ｋｃａｌ／Ｈ）を６本
（Ａ〜Ｆ）設置した。
パーカッションドリル）を使用してφ１１０ｍｍの穴を
削孔（深さ５ｍ、直線配置で間隔５ｍ）し、ヒートパイ
プ（フジクラ社製、外径２６．５ｍｍ、地中部５ｍ、地
表路面部１ｍ、設計能カ１００ｋｃａｌ／Ｈ）を６本
（Ａ〜Ｆ）設置した。
【００２４】次にＡ、Ｃ、Ｅについては、高熱伝導物質
として炭素粉（電気化学工業社製アセチレンブラック粉
状品、平均粒径４２μｍ）７重量部、固化材（電気化学
工業社製微粒子セメント：コロイダルスーパーとカルシ
ウムアルミネート系急硬材：ＥＳ及び硬化時間調整剤：
ＥＳセッターの混合物）３４重量部と水６６重量部、及
び分散剤をミキサーにて混合かくはんし、予めヒートパ
イプに抱合せておいたパイプを利用して、注入ポンプに
て地中４〜５ｍ部分より１５０リットル注入した。な
お、予め地中４ｍ部分には、ヒートパイプにパッキング
装置を取付け、地表面方向への漏れ対策を実施した。
として炭素粉（電気化学工業社製アセチレンブラック粉
状品、平均粒径４２μｍ）７重量部、固化材（電気化学
工業社製微粒子セメント：コロイダルスーパーとカルシ
ウムアルミネート系急硬材：ＥＳ及び硬化時間調整剤：
ＥＳセッターの混合物）３４重量部と水６６重量部、及
び分散剤をミキサーにて混合かくはんし、予めヒートパ
イプに抱合せておいたパイプを利用して、注入ポンプに
て地中４〜５ｍ部分より１５０リットル注入した。な
お、予め地中４ｍ部分には、ヒートパイプにパッキング
装置を取付け、地表面方向への漏れ対策を実施した。
【００２５】注入作業後、Ａ、Ｃ、Ｅの地表面から地中
４ｍ部分、及びＢ、Ｄ、Ｆの地中５ｍまでの間にケイ砂
を投入し、ヒートパイプと削孔穴との間隔を埋めた。ヒ
ートパイプ地表部１ｍについては、予め２％の勾配を付
け、モルタル（２００ｃｍ×２００ｃｍ×厚さ２０ｃ
ｍ）中に固定し、路面とした。その一例を概要図である
図１に示す。図１において、１は地中、２はヒートパイ
プ、３はモルタル、４は高熱伝導物質及び固化材が充填
された範囲を意味する。
４ｍ部分、及びＢ、Ｄ、Ｆの地中５ｍまでの間にケイ砂
を投入し、ヒートパイプと削孔穴との間隔を埋めた。ヒ
ートパイプ地表部１ｍについては、予め２％の勾配を付
け、モルタル（２００ｃｍ×２００ｃｍ×厚さ２０ｃ
ｍ）中に固定し、路面とした。その一例を概要図である
図１に示す。図１において、１は地中、２はヒートパイ
プ、３はモルタル、４は高熱伝導物質及び固化材が充填
された範囲を意味する。
【００２６】１２月〜３月の冬期試験期間中に数回の降
雪が確認されたが、その間に３回観測を行った。その結
果を表２に示す。
雪が確認されたが、その間に３回観測を行った。その結
果を表２に示す。
【００２７】
【表２】
【００２８】炭素粉を注入したＡ、Ｃ、Ｅは、路面でヒ
ートパイプ軸を中心に平均６２ｃｍ幅の融雪が可能であ
ったのに対して、炭素粉を注入しなかったＢ、Ｄ、Ｆ
は、平均２５ｃｍ幅の融雪であった。
ートパイプ軸を中心に平均６２ｃｍ幅の融雪が可能であ
ったのに対して、炭素粉を注入しなかったＢ、Ｄ、Ｆ
は、平均２５ｃｍ幅の融雪であった。
【００２９】
【発明の効果】本発明によれば、高熱伝導物質を地中に
配備することにより、地熱を利用した効率的な融雪が可
能となる。
配備することにより、地熱を利用した効率的な融雪が可
能となる。
【図１】本発明方法の一例を説明するための概要図であ
る。
る。
１：地中、２：ヒートパイプ、３：モルタル、４：高熱
伝導物質及び固化材が充填された範囲
伝導物質及び固化材が充填された範囲
フロントページの続き (72)発明者 佐藤 昭良 東京都渋谷区代々木２丁目２番２号 東日 本旅客鉄道株式会社内 (72)発明者 清水 孝 新潟県新津市大字川口字乙578番27号 新 潟交通機械株式会社内 (72)発明者 原 与司人 東京都千代田区有楽町１丁目４番１号 電 気化学工業株式会社内 (72)発明者 那須 一郎 新潟県西頸城郡青海町大字青海2209番地 電気化学工業株式会社青海工場内 Ｆターム(参考） 2D051 GA05
Claims (2)
- 【請求項１】 地熱の作用が及ぶ範囲内の地中に、高熱
伝導物質を配備することを特徴とする地熱を利用した融
雪方法。 - 【請求項２】 地熱の作用が及ぶ範囲内の地中に、高熱
伝導物質及び固化材を配備することを特徴とする地熱を
利用した融雪方法。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP25648999A JP2001081712A (ja) | 1999-09-10 | 1999-09-10 | 地熱を利用した融雪方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP25648999A JP2001081712A (ja) | 1999-09-10 | 1999-09-10 | 地熱を利用した融雪方法 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JP2001081712A true JP2001081712A (ja) | 2001-03-27 |
Family
ID=17293359
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP25648999A Pending JP2001081712A (ja) | 1999-09-10 | 1999-09-10 | 地熱を利用した融雪方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP2001081712A (ja) |
Cited By (7)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2008156867A (ja) * | 2006-12-22 | 2008-07-10 | Univ Of Fukui | 地中熱利用の循環型吸放熱装置 |
| WO2009151649A3 (en) * | 2008-06-13 | 2010-04-08 | Parrella Michael J | System and method of capturing geothermal heat from within a drilled well to generate electricity |
| US8534069B2 (en) | 2008-08-05 | 2013-09-17 | Michael J. Parrella | Control system to manage and optimize a geothermal electric generation system from one or more wells that individually produce heat |
| US9423158B2 (en) | 2008-08-05 | 2016-08-23 | Michael J. Parrella | System and method of maximizing heat transfer at the bottom of a well using heat conductive components and a predictive model |
| IT201700035718A1 (it) * | 2017-04-04 | 2018-10-04 | Normino Gennaro | Sistema anti congelamento stradale basato sullo scambio termico spontaneo con il sottosuolo |
| CN111798144A (zh) * | 2020-07-08 | 2020-10-20 | 大连海事大学 | 一种基于本体的能量桩桥面除冰系统评估方法 |
| US11359338B2 (en) | 2015-09-01 | 2022-06-14 | Exotex, Inc. | Construction products and systems for providing geothermal heat |
Citations (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPH05214710A (ja) * | 1992-02-07 | 1993-08-24 | Mitsubishi Cable Ind Ltd | 蓄熱式路面構造 |
| JPH061646A (ja) * | 1992-06-22 | 1994-01-11 | Denki Kagaku Kogyo Kk | 道路用組成物 |
| JPH0988005A (ja) * | 1995-09-26 | 1997-03-31 | Fujikura Ltd | 熱媒体循環式路面融雪装置の布設方法 |
-
1999
- 1999-09-10 JP JP25648999A patent/JP2001081712A/ja active Pending
Patent Citations (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPH05214710A (ja) * | 1992-02-07 | 1993-08-24 | Mitsubishi Cable Ind Ltd | 蓄熱式路面構造 |
| JPH061646A (ja) * | 1992-06-22 | 1994-01-11 | Denki Kagaku Kogyo Kk | 道路用組成物 |
| JPH0988005A (ja) * | 1995-09-26 | 1997-03-31 | Fujikura Ltd | 熱媒体循環式路面融雪装置の布設方法 |
Cited By (12)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2008156867A (ja) * | 2006-12-22 | 2008-07-10 | Univ Of Fukui | 地中熱利用の循環型吸放熱装置 |
| WO2009151649A3 (en) * | 2008-06-13 | 2010-04-08 | Parrella Michael J | System and method of capturing geothermal heat from within a drilled well to generate electricity |
| US8616000B2 (en) | 2008-06-13 | 2013-12-31 | Michael J. Parrella | System and method of capturing geothermal heat from within a drilled well to generate electricity |
| AP3092A (en) * | 2008-06-13 | 2015-01-31 | Michael J Parrella | System and method of capturing geothermal heat from within a drilled well to generate eletricity |
| EA021398B1 (ru) * | 2008-06-13 | 2015-06-30 | Майкл Дж. Паррелла | Система и способ отбора геотермального тепла из пробуренной скважины для выработки электроэнергии |
| US9404480B2 (en) | 2008-06-13 | 2016-08-02 | Pardev, Llc | System and method of capturing geothermal heat from within a drilled well to generate electricity |
| US8534069B2 (en) | 2008-08-05 | 2013-09-17 | Michael J. Parrella | Control system to manage and optimize a geothermal electric generation system from one or more wells that individually produce heat |
| US9423158B2 (en) | 2008-08-05 | 2016-08-23 | Michael J. Parrella | System and method of maximizing heat transfer at the bottom of a well using heat conductive components and a predictive model |
| US11359338B2 (en) | 2015-09-01 | 2022-06-14 | Exotex, Inc. | Construction products and systems for providing geothermal heat |
| IT201700035718A1 (it) * | 2017-04-04 | 2018-10-04 | Normino Gennaro | Sistema anti congelamento stradale basato sullo scambio termico spontaneo con il sottosuolo |
| CN111798144A (zh) * | 2020-07-08 | 2020-10-20 | 大连海事大学 | 一种基于本体的能量桩桥面除冰系统评估方法 |
| CN111798144B (zh) * | 2020-07-08 | 2023-12-05 | 大连海事大学 | 一种基于本体的能量桩桥面除冰系统评估方法 |
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