JP2001255081A

JP2001255081A - 地中熱交換器

Info

Publication number: JP2001255081A
Application number: JP2000066572A
Authority: JP
Inventors: Takashi Umeoka; 尚梅岡
Original assignee: Sekisui Chemical Co Ltd
Current assignee: Sekisui Chemical Co Ltd
Priority date: 2000-03-10
Filing date: 2000-03-10
Publication date: 2001-09-21

Abstract

(57)【要約】【課題】往路と復路がそれぞれ別々に変形することが
なく、形状の維持が容易で、連通路に過剰な応力が働く
ことがない地中熱交換器を提供する。【解決手段】地中熱交換器Ａは、垂直に延びる本体部
材１０と、この本体部材１０の下端部（先端部）に設け
られた底部材２０（先端部材）と、上端部（基端部）に
設けられた蓋部材３０（基端部材）とを備えている。本
体部材１０は、主筒（筒部）１１と、この主筒１１の内
部に設けられた断面十字形状の主仕切壁１２とを有し、
長手方向に延びる４つの貫通孔１０ａ〜１０ｄが形成さ
れている。貫通孔１０ａ，１０ｄは、蓋部材３０のイン
レットパイプ３４Ａ，３４Ｂ（注入路）に接続されるこ
とによって一次熱媒Ｒ１の往路として提供され、貫通孔
１０ｂ，１０ｃは、アウトレットパイプ３５Ａ，３５Ｂ
（吐出路）に接続されることによって復路として提供さ
れている。底部材２０には、半円室２０ａ，２０ｂ（連
通路）が形成され、この半円室２０ａ，２０ｂを介して
往路たる貫通孔１０ａ，１０ｄと復路たる貫通孔１０
ｂ，１０ｃとが連通されている。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】この発明は、地中に埋設され
て土壌との間で熱交換を行う地中熱交換器に関するもの
である。

【０００２】

【従来の技術】土壌は、年間を通じて温度がほぼ一定で
あり（例えば１５℃）、外気と比べて夏は冷たく、冬は
暖かい。この性質を利用して冷暖房を行うための装置と
して、地中熱交換器が知られている。地中熱交換器は、
地中に埋設された熱交換器であり、ヒートポンプなどの
負荷装置と接続されている。これら地中熱交換器と負荷
装置との間を熱媒が循環している。夏は、この熱媒が、
地中熱交換器の通過時土壌によって冷やされる。すなわ
ち、土壌から冷熱を受け取る。この冷熱は、負荷装置に
おいて熱媒から取り出される。取り出された冷熱は、家
屋などの室内に送られ、室内を冷房する。同様にして、
冬は、土壌の温熱が取り出されて、室内を暖房する。

【０００３】従来、上記地中熱交換器としては、一対の
平行をなす直管部分と、これら直管部分の下端部どうし
を連通する円弧管部分とからなるＵ字管が用いられてい
る（例えば、特開平１１−１８２９４３号参照）。一対
の直管部分の一方が、熱媒の往路となり、円弧管部分が
折返し路となり、他方の直管部分が復路となる。

【０００４】

【発明が解決しようとする課題】しかし、Ｕ字管は、例
えば地中への埋設の際の埋め戻し土砂の圧力などによっ
て、一対の直管部分がそれぞれ別々に変形し、形状の維
持が容易でなかったり、下端の円弧管部分に過剰な応力
が働いたりするという問題があった。

【０００５】

【課題を解決するための手段】上記問題を解決するた
め、請求項１に係る発明は、地中に埋設され略一直線に
延びる本体部材と、この本体部材の先端部に設けられた
先端部材とを備え、上記本体部材には、長手方向に延び
る２以上の貫通孔が形成され、少なくとも１つの上記貫
通孔が、基端に熱媒の注入路が接続されることによって
往路として提供され、他の少なくとも１つの上記貫通孔
が、基端に上記熱媒の吐出路が接続されることによって
復路として提供され、上記先端部材には、上記往路と上
記復路とを結ぶ連通路が形成されていることを特徴とす
る。

【０００６】請求項２に係る発明は、請求項１におい
て、上記本体部材の基端部に設けられた基端部材を、さ
らに備え、この基端部材に、上記注入路と上記吐出路と
が形成されていることを特徴とする。

【０００７】請求項３に係る発明は、請求項１または２
において、上記本体部材が、筒部と、この筒部の内部を
周方向に複数に分割する仕切壁とを有し、上記分割され
た筒部の内部空間が上記貫通孔となっていることを特徴
とする。

【０００８】請求項４に係る発明は、請求項１または２
において、上記往路と上記復路とが、上記本体部材の中
程に並んで配されており、これら往路及び復路を除く上
記貫通孔が、上記本体部材において上記往路及び上記復
路を囲むようにして複数配されるとともに、中間熱媒を
溜める貯留空間として提供されており、上記先端部材
が、上記貯留空間の各々の先端部を塞ぎ、または、上記
貯留空間どうしを連ねる連通室を有しており、上記中間
熱媒を介して上記熱媒と土壌とが熱交換することを特徴
とする。

【０００９】請求項５に係る発明は、請求項４におい
て、上記中間熱媒が、水であることを特徴とする。

【００１０】請求項６に係る発明は、請求項５におい
て、上記本体部材の外周に、上記貯留空間に連なる連通
孔が形成されていることを特徴とする。

【００１１】請求項７に係る発明は、請求項６におい
て、上記本体部材の外周面には、少なくとも上記連通孔
とほぼ同じ周方向の位置に、長手方向に延びる細溝が形
成されていることを特徴とする。

【００１２】請求項８に係る発明は、請求項１〜７の何
れかにおいて、上記本体部材が、押し出し成形品である
ことを特徴とする。

【００１３】

【発明の実施の形態】以下、本発明の実施形態を、図面
を参照して説明する。図１は、本発明の第１実施形態に
係る地中熱交換器Ａを利用した建物１の冷暖房システム
Ｓを示したものである。このシステムＳは、建物１近く
の地中に埋設された地中熱交換器Ａと、建物１に付設さ
れたヒートポンプ２（負荷装置）と、建物１の室内１ａ
に設けられたファンコイルユニット３（出力装置）とを
備えている。

【００１４】ヒートポンプ２は、一次熱媒Ｒ１（本発明
に係る熱媒）が流通する一次通路２ａと、二次熱媒Ｒ２
が流通する二次通路２ｂとを有している。一次通路２ａ
の両端部には、接続路４，５が連なり、地中熱交換器Ａ
に向けて延びている。これら接続路４，５の一方（ここ
では一次通路２ａの下流側の接続路４）には、ポンプ６
が設けられている。このポンプ６によって、一次熱媒Ｒ
１が、ヒートポンプ２と地中熱交換器Ａとの間で循環さ
せられるようになっている。一次熱媒Ｒ１には、例え
ば、プロピレングリコール３０％水溶液が用いられてい
る。ヒートポンプ２の二次通路２ｂの両端部は、ファン
コイルユニット３内の出力通路（図示せず）に接続さ
れ、これら二次通路２ｂと出力通路との間を、ブライン
液などの二次熱媒Ｒ２が、図示しないポンプによって循
環されるようになっている。

【００１５】地中熱交換器Ａについて説明する。図１お
よび図２に示すように、地中熱交換器Ａは、垂直方向へ
一直線に長く（例えば約５ｍ）延びる本体部材１０と、
この本体部材１０の下端部（先端部）に設けられた底部
材２０（先端部材）と、上端部（基端部）に設けられた
蓋部材３０（基端部材）とを備えている。これら部材１
０〜３０は、それぞれポリプロピレン樹脂製であるが、
特にそれに限定されるものではなく、ポリプロピレン以
外の樹脂製でもよく、アルミニウム合金や鋼製でもよ
い。さらに、リサイクル性を考慮して、ポリプロピレン
樹脂と木粉との合成木材製にしてもよい。

【００１６】本体部材１０は、押し出し成形によって製
造され、一様な断面形状をなしている。この本体部材１
０には、長手方向に延びる４つの貫通孔１０ａ，１０
ｂ，１０ｃ，１０ｄが形成されている。すなわち、本体
部材１０は、円筒形状をなす主筒（筒部）１１と、この
主筒１１の内部に設けられた主仕切壁１２とを有してい
る。主仕切壁１２は、４つの壁部分１２ａ，１２ｂ，１
２ｃ，１２ｄからなり、これら壁部分１２ａ〜１２ｄに
よって全体として断面十字形状をなしている。この主仕
切壁１２によって主筒１１の内部が周方向に４つに分割
され、この分割された４つの内部空間が上記貫通孔１０
ａ，１０ｂ，１０ｃ，１０ｄとなっている。主筒１１の
外径は、例えば２０ｃｍであり、主筒１１及び主仕切壁
１２の肉厚は、例えば３〜５ｍｍである。

【００１７】底部材２０は、短円筒形状をなす外筒２１
と、この外筒２１の下端部に設けられた底板２２と、外
筒２１の一直径方向に延びる下仕切壁２３とを有し、下
仕切壁２３によって外筒２１の内部が２つの半円室２０
ａ，２０ｂ（連通路）に仕切られている。外筒２１の上
端部は、本体部材１０の主筒１１の外周に嵌め込まれ、
止水性の接着剤で接着されている。なお、外筒２１の内
周に雌ねじを形成する一方、主筒１１の下端部の外周に
雄ねじを形成し、これらねじどうしを螺合することにし
てもよい。また、外筒２１と主筒１１とを同一径にし
て、両筒２１，１１の端縁を突き合わせ、接着してもよ
い。

【００１８】底部材２０の下仕切壁２３の上端縁は、本
体部材１０の主仕切壁１２における一直径方向に配され
た壁部分１２ｂ，１２ｄの下端縁と突き合わされ、接着
されている。これによって、本体部材１０の２つの貫通
孔１０ａ，１０ｂどうしが、底部材２０の１の半円室２
０ａを介して連通され、他の２つの貫通孔１０ｃ，１０
ｄどうしが、他の半円室２０ｂを介して連通されてい
る。

【００１９】蓋部材３０は、短円筒形状をなす外筒３１
と、この外筒３１の上端部に設けられて地表に露出され
た天板３２と、外筒３１の一直径方向に延びる上仕切壁
３３とを有し、上仕切壁３３によって外筒３１の内部が
インレット室３０ａとアウトレット室３０ｂとの２つに
仕切られている。

【００２０】外筒３１の下端部は、本体部材１０の主筒
１１の上端部の外周に嵌め込まれ、接着されている。な
お、これら筒３１，１１の接合手段としては、上記底部
材２０の外筒２１と主筒１１との場合と同様に、ねじ結
合でもよく、端縁どうしの突き合わせ接着でもよい。

【００２１】上仕切壁３３の下端縁は、本体部材１０の
主仕切壁１２における一直径方向に配された（上記底部
材２０の下仕切壁２３と突き合わされた壁部分１２ｂ，
１２ｄと直交する）壁部分１２ａ，１２ｃの上端縁と突
き合わされ、接着されている。これによって、インレッ
ト室３０ａが、本体部材１０の２つの貫通孔１０ａ，１
０ｄと連なり、アウトレット室３０ｂが他の２つの貫通
孔１０ｂ，１０ｃと連なっている。なお、上仕切壁３３
を無くして、天板３２の下面に本体部材１０の上端縁を
突き当て、接着してもよい。

【００２２】さらに、蓋部材３０は、天板３２を上下に
貫通する２つのインレットパイプ３４Ａ，３４Ｂ（注入
路）と２つのアウトレットパイプ３５Ａ，３５Ｂ（吐出
路）とを有している。これらパイプ３４Ａ，３４Ｂ，３
５Ａ，３５Ｂは、上仕切壁３３を挟んでインレットパイ
プ３４Ａ，３４Ｂがインレット室３０ａ側に、アウトレ
ットパイプ３５Ａ，３５Ｂがアウトレット室３０ｂ側に
配されている。そして、これらパイプ３４Ａ，３４Ｂ，
３５Ａ，３５Ｂの下端開口は、本体部材１０の対応する
貫通孔１０ａ〜１０ｄの上端にそれぞれ臨んでいる。す
なわち、インレットパイプ３４Ａは貫通孔１０ａと、イ
ンレットパイプ３４Ｂは貫通孔１０ｄと、アウトレット
パイプ３５Ａは貫通孔１０ｂと、アウトレットパイプ３
５Ｂは貫通孔１０ｃと、それぞれ連なっている。

【００２３】インレットパイプ３４Ａ，３４Ｂの上側部
の外周には、雄ねじが形成されている。一方、上記ヒー
トポンプ２の一次通路２ａの下流側に延びる接続路４
が、２つに分岐され、各分岐路４ａ，４ｂの下流端にコ
ネクタナット（図示せず）が設けられており、このコネ
クタナットが、上記インレットパイプ３４Ａ，３４Ｂの
雄ねじにそれぞれ螺合されている。これによって、イン
レットパイプ３４Ａ，３４Ｂが、接続路４ひいては一次
通路２ａに連なっている。同様にして、アウトレットパ
イプ３５Ａ，３５Ｂの雄ねじに、接続路５の分岐路５
ａ，５ｂのコネクタナットが螺合され、アウトレットパ
イプ３５Ａ，３５Ｂが接続路５を介して一次通路２ａに
連なっている。

【００２４】これによって、一次通路２ａ→接続路４→
インレットパイプ３４Ａ，３４Ｂ（→インレット室３０
ａ）→貫通孔１０ａ，１０ｄ→連通室２０ａ，２０ｂ→
貫通孔１０ｂ，１０ｃ→（アウトレット室３０ｂ→）ア
ウトレットパイプ３５Ａ，３５Ｂ→接続路５→一次通路
２ａの順に循環する一次熱媒Ｒ１の循環路が構成されて
いる。

【００２５】上記のように構成された地中熱交換器Ａを
利用した建物１の冷暖房システムＳの動作について説明
する。夏季においては、地中の土壌の温度が室内１ａの
温度より低い。そこで、ポンプ６を駆動すると、一次熱
媒Ｒ１が、接続路４及び地中熱交換器Ａのインレットパ
イプ３４Ａ，３４Ｂを経て、貫通孔１０ａ，１０ｄに流
れ込み、これら貫通孔１０ａ，１０ｄを「往路」として
下方に流れる。

【００２６】一の貫通孔１０ａを往路とする一次熱媒Ｒ
１は、貫通孔１０ａの下端から半円室２０ａを経て貫通
孔１０ｂに送られ、この貫通孔１０ｂを「復路」として
上方に流れる。同様にして、他の貫通孔１０ｄを往路と
する一次熱媒Ｒ１は、半円室２０ｂを経て、貫通孔１０
ｃを「復路」として上方に流れる。一次熱媒Ｒ１は、こ
の往復の過程で土壌から冷熱を受け取る。その後、一次
熱媒Ｒ１は、アウトレットパイプ３５Ａ，３５Ｂ及び接
続路５を経て、ヒートポンプ２内の一次通路２ａを通過
し、この一次通路２ａ通過の過程で上記冷熱を二次通路
２ｂの二次熱媒Ｒ２に渡す。その後、一次熱媒Ｒ１は、
接続路４から再び地中熱交換器Ａに送られる。このよう
にして、一次熱媒Ｒ１は、地中熱交換器Ａとヒートポン
プ２との間を循環する。

【００２７】上記二次熱媒Ｒ２は、ヒートポンプ２とフ
ァンコイルユニット３との間を循環する。ヒートポンプ
２で上記冷熱を受け取った二次熱媒Ｒ２は、ファンコイ
ルユニット３の出力通路を通過する過程で、このファン
コイルユニットのファン（図示せず）によって上記冷熱
を室内１ａに放出させられる。これによって、室内１ａ
が冷房される。

【００２８】同様にして、冬季においては、地中の土壌
の温度が室内１ａの温度より高く、この土壌の温熱が、
一次熱媒及び二次熱媒の循環によって室内１ａに放た
れ、室内１ａの暖房が行われる。

【００２９】上記地中熱交換器Ａにおいては、本体部材
１０が一体もので、往路と復路の両方を有しているの
で、これら往路と復路が別々に変形することがなく、従
来のＵ字管よりも形状の維持が容易である。また、この
ような変形によって往路及び復路の連通路に過度の応力
が発生するというおそれもない。

【００３０】さらに、断面十字形状をなす主仕切壁１２
が、土圧を４方向から受けるリブの役目を担うため、破
損のおそれを確実に防止することができる。また、主筒
１１が円筒形であるので、埋設用の立坑との間の空間の
容積を、Ｕ字管よりも小さくすることができ、この空間
を埋めるための土砂量を減らして、埋め戻し作業を容易
にすることができる。

【００３１】次に、本発明の第２実施形態を、図３〜図
５に基づいて説明する。第２実施形態において、上記第
１実施形態と同様の構成部分については、図面に同一符
号を付して説明を省略する。図３及び図４に示すよう
に、第２実施形態に係る地中熱交換器Ａ’では、本体部
材１０’の中程に、２つの貫通孔１０ｅ，１０ｆが並ん
で配され、これら貫通孔１０ｅ，１０ｆを囲むようにし
て４つの貫通孔１０ｇが配されている。

【００３２】詳述すると、本体部材１０’は、円筒形状
をなす主筒１１の内部に、断面長円形状の内筒１３が配
されている。主筒１１と内筒１３との間には、これら筒
１１，１３を連ねる４つの連結壁（仕切壁）１４Ａ，１
４Ｂが９０度間隔で設けられている。２つの連結壁１４
Ａは、内筒１３の長径方向に沿って配され、他の２つの
連結壁１４Ｂは、内筒１３の短径方向に沿って配されて
いる。これら連結壁１４Ａ，１４Ｂによって分割された
筒１１，１３間の４つの空間が、上記４つの貫通孔１０
ｇとなっている。

【００３３】内筒１３の内部には、仕切壁１５が設けら
れており、この仕切壁１５によって分割された内筒１３
の２つの内部空間が、それぞれ上記貫通孔１０ｅ，１０
ｆとなっている。仕切壁１５は、内筒１３の短径方向に
沿って上記連結壁１４Ｂと同一平面上に配されている。

【００３４】本体部材１０’の下端部に設けられた底部
材２０’は、上記第１実施形態の底部材２０の下仕切壁
２３に代えて、底板２２の中央部の上面に長円形状の内
筒２４が設けられている。この内筒２４の上端縁が、本
体部材１０’の内筒１３の下端縁に突き当てられ、接着
されている。これによって、内筒２４の内部空間２４ａ
（連通路）を介して、貫通孔１０ｅ，１０ｆどうしが連
通され、外筒２１と内筒２４との間の環状空間２０ｃを
介して４つの貫通孔１０ｇどうしが相互に連通されてい
る。なお、貫通孔１０ｇについては、それらの下端部
が、底部材２０によってそれぞれ塞がれるようにしても
よく、必ずしも連通させなくてもよい。

【００３５】図４及び図５に示すように、本体部材１
０’の上端部に設けられた蓋部材３０’は、上記第１実
施形態の蓋部材３０の上仕切壁３３に代えて、天板３２
の中央部の下面に長円形状の内筒３６が設けられてい
る。この内筒３６の内部には、短径方向に沿って仕切壁
３７が設けられ、この仕切壁３７によって分割された内
筒３６の内部空間の一方が、インレット室３０ａとな
り、他方がアウトレット室３０ｂとなっている。

【００３６】内筒３６の下端縁は、本体部材１０’の内
筒１３の上端縁に突き当てられ接着されている。これに
よって、インレット室３０ａが、内筒１３内の一方の貫
通孔１０ｅと連なり、アウトレット室３０ｂが、他方の
貫通孔１０ｆと連なっている。

【００３７】図３〜図５に示すように、蓋部材３０’の
天板３２には、インレットパイプ３４とアウトレットパ
イプ３５が、それぞれ１つづつ設けられている。インレ
ットパイプ３４の下端部は、インレット室３０ａを貫通
して貫通孔１０ｅに臨み、アウトレットパイプ３５の下
端部は、アウトレット室３０ｂを貫通して貫通孔１０ｆ
に臨んでいる。接続路４，５は、分岐せずにパイプ３
４，３５にそれぞれ接続されている。これによって、一
次熱媒Ｒ１は、インレットパイプ３４を経て、貫通孔１
０ｅを「往路」として下方に流れる。その後、底部材２
０’の内筒内部空間２４ａで折り返して、貫通孔１０ｆ
を「復路」として上方に流れ、アウトレットパイプ３５
から吐出される。

【００３８】蓋部材３０’の外筒３１と内筒３６との間
の環状空間３０ｃは、４つの貫通孔１０ｇとそれぞれ連
なっている。また、蓋部材３０’の天板３２には、注水
パイプ３８が接続され、この注水パイプ３８の下流端
が、環状空間３０ｃに連なっている。この注水パイプ３
８から注入された水Ｒ３（中間熱媒）が、４つの貫通孔
１０ｇに充填されている。すなわち、これら貫通孔１０
ｇは、水Ｒ３を溜める「貯留空間」として提供されてい
る。（勿論、水Ｒ３は、底部材２０’の環状空間２０ｃ
にも充填されている。）この水Ｒ３は、水道水や蒸留水
の他、井戸水、地下水、雨水等を利用してもよい。

【００３９】水Ｒ３は、土壌と熱交換を行うとともに、
一次熱媒Ｒ１とも熱交換を行う。これによって、土壌と
一次熱媒Ｒ１との熱交換をより良好に行うことができ、
システムＳの成績係数を向上させることができる。ま
た、本体部材１０’が一体ものであるので、貫通孔１０
ｅ，１０ｆと貫通孔１０ｇ、すなわち往路及び復路と貯
留空間との位置関係がずれることがなく、往路及び復路
を貯留空間の内側に確実に維持させることができ、ひい
ては、成績係数を一層向上させることができる。（これ
に対し、例えば、円管と、その内部に挿入されたＵ字管
とからなり、Ｕ字管に一次熱媒Ｒ１を流し、円管とＵ字
管との間に水Ｒ３などの中間熱媒を溜めるようにした地
中熱交換器の場合、Ｕ字管を円管の中心線に沿って正確
に配するのは容易でない。）

【００４０】次に、本発明の第３実施形態を説明する。
この第３実施形態に係る地中熱交換器Ａ”は、上記第２
実施形態の地中熱交換器Ａ’に以下の構成を付加した変
形例である。すなわち、図６に示すように、本体部材１
０”の主筒１１の上側部には、外の土壌と各貫通孔１０
ｇとを連ねる４つの小孔１１ａ（連通孔）が形成されて
いる。また、図７に拡大して示すように、主筒１１の外
周面には、長手方向に延びる細溝１１ｂが、全周に亘っ
て多数形成されている。この細溝１１ｂは、例えば、深
さ１ｍｍ，幅１ｍｍ程度の断面Ｖ字形状をなしている。
底部材２０”の外筒２１の内周面と、蓋部材３０”の外
筒３１の内周面とには、細溝１１ｂとぴったり嵌り合う
凹凸が形成されている。

【００４１】貫通孔１０ｇ内の水Ｒ３の水位は、小孔１
１ａの高さに維持されている。そして、土壌が乾燥して
いる時は、注水パイプ３８から一定量（例えば、毎分約
５００ｃｃ、約５分間）の注水を行う。この注水分だ
け、水Ｒ３が小孔１１ａから土壌に浸み出る。これによ
って、土壌の水分が上昇して熱伝導が良好になり、地中
熱交換器Ａ”との熱交換効率を高めることができ、ひい
てはシステムＳの成績係数を向上させることができる。

【００４２】また、小孔１１ａから浸み出た水Ｒ３は、
細溝１１ｂを毛細管現象によって伝わり、地中熱交換器
Ａ”の長手方向のほぼ全域に拡散する。これによって、
地中熱交換器Ａ”の周囲全体にわたって土壌を確実に湿
らせることができ、熱交換効率ひいては成績係数を一層
確実に向上させることができる。

【００４３】本発明は、上記実施形態に限定されず、種
々の形態を採用可能である。例えば、本発明は、土壌に
温熱や冷熱を蓄熱する蓄熱システムにも利用できる。第
１実施形態において、主仕切壁１２を一直径方向に配さ
れた壁部分１２ａ，１２ｃだけにし、往路と復路になる
貫通孔をそれぞれ１つだけ形成することにしてもよい。
第３実施形態において、小孔１１ａを主筒１１の下側部
に配し、小孔１１ａから常時水Ｒ３が浸み出るように
し、その分を注水パイプ３８から常時補給するようにし
てもよい。また、細溝１１ｂは、主筒１１の少なくとも
小孔１１ａとほぼ同じ周方向位置にあればよく、全周に
形成されていなくてもよい。

【００４４】

【発明の効果】以上説明したように、請求項１、２に係
る発明では、本体部材が一体もので往路と復路の両方を
有しているので、これら往路と復路が別々に変形するこ
とがなく、従来のＵ字管よりも形状の維持が容易であ
る。また、このような変形によって往路及び復路の連通
路に過度の応力が発生するというおそれもない。請求項
３に係る発明では、仕切壁にリブの役目を担わせること
ができ、破損のおそれを確実に防止することができる。

【００４５】請求項４に係る発明では、土壌と熱媒との
熱交換を円滑化させることができる。また、往路及び復
路を貯留空間の内側に確実に維持させることができる。
これによって、成績係数を向上させることができる。請
求項５に係る発明では、中間熱媒の入手を容易かつ安価
に行うことができる。

【００４６】請求項６に係る発明では、土壌の乾燥を防
止して、熱交換を確実に円滑化させることができる。請
求項７に係る発明では、土壌の乾燥を、地中熱交換器の
長手方向に亘って広い範囲で防止することができ、熱交
換の円滑化を一層確実に行わせることができる。請求項
８に係る発明では、本体部材の製造を容易化できる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の第１実施形態に係る地中熱交換器を利
用した建物の冷暖房システムを示す概念図である。

【図２】上記地中熱交換器の分解斜視図である。

【図３】本発明の第２実施形態に係る地中熱交換器の分
解斜視図である。

【図４】上記第２実施形態に係る地中熱交換器の縦断面
図である。

【図５】上記第２実施形態に係る地中熱交換器の蓋部材
の底面図である。

【図６】本発明の第３実施形態に係る地中熱交換器の斜
視図である。

【図７】上記第３実施形態に係る地中熱交換器の主筒の
一部を拡大して示す平面断面図である。

【符号の説明】

Ａ，Ａ’，Ａ” 地中熱交換器Ｒ１一次熱媒（熱媒）Ｒ３水（中間熱媒）１０，１０’，１０” 本体部材１０ａ，１０ｄ貫通孔（往路）１０ｂ，１０ｃ貫通孔（復路）１０ｅ貫通孔（往路）１０ｆ貫通孔（復路）１０ｇ貫通孔（貯留空間）１１主筒（筒部）１１ａ小孔（連通孔）１１ｂ細溝１２主仕切壁（仕切壁）２０，２０’，２０” 底部材（先端部材）２０ａ，２０ｂ半円室（連通路）２０ｃ環状空間（連通室）２４ａ内部空間（連通路）３０，３０’，３０” 蓋部材（基端部材）３４Ａ，３４Ｂ，３４インレットパイプ（注入路）３５Ａ，３５Ｂ，３５アウトレットパイプ（吐出路）

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】地中に埋設され略一直線に延びる本体部
材と、この本体部材の先端部に設けられた先端部材とを
備え、上記本体部材には、長手方向に延びる２以上の貫
通孔が形成され、少なくとも１つの上記貫通孔が、基端
に熱媒の注入路が接続されることによって往路として提
供され、他の少なくとも１つの上記貫通孔が、基端に上
記熱媒の吐出路が接続されることによって復路として提
供され、上記先端部材には、上記往路と上記復路とを結
ぶ連通路が形成されていることを特徴とする地中熱交換
器。
【請求項２】上記本体部材の基端部に設けられた基端
部材を、さらに備え、この基端部材に、上記注入路と上
記吐出路とが形成されていることを特徴とする請求項１
に記載の地中熱交換器。
【請求項３】上記本体部材が、筒部と、この筒部の内
部を周方向に複数に分割する仕切壁とを有し、上記分割
された筒部の内部空間が上記貫通孔となっていることを
特徴とする請求項１または２に記載の地中熱交換器。
【請求項４】上記往路と上記復路とが、上記本体部材
の中程に並んで配されており、これら往路及び復路を除く上記貫通孔が、上記本体部材
において上記往路及び上記復路を囲むようにして複数配
されるとともに、中間熱媒を溜める貯留空間として提供
されており、上記先端部材が、上記貯留空間の各々の先端部を塞ぎ、
または、上記貯留空間どうしを連ねる連通室を有してお
り、上記中間熱媒を介して上記熱媒と土壌とが熱交換するこ
とを特徴とする請求項１または２に記載の地中熱交換
器。
【請求項５】上記中間熱媒が、水であることを特徴と
する請求項４に記載の地中熱交換器。
【請求項６】上記本体部材の外周に、上記貯留空間に
連なる連通孔が形成されていることを特徴とする請求項
５に記載の地中熱交換器。
【請求項７】上記本体部材の外周面には、少なくとも
上記連通孔とほぼ同じ周方向の位置に、長手方向に延び
る細溝が形成されていることを特徴とする請求項６に記
載の地中熱交換器。
【請求項８】上記本体部材が、押し出し成形品である
ことを特徴とする請求項１〜７の何れかに記載の地中熱
交換器。