JP2004101115A

JP2004101115A - 地中連続壁を利用した地中熱交換システム

Info

Publication number: JP2004101115A
Application number: JP2002265804A
Authority: JP
Inventors: Takeshi Miyama; 深山　剛; Kazuyuki Tazaki; 田崎　和之; Takatoshi Miyai; 宮井　隆利; Eitaro Kawaura; 川浦　栄太郎
Original assignee: HONMAGUMI KK; Nippon Steel Corp; Honma Corp
Current assignee: HONMAGUMI KK; Nippon Steel Corp; Honma Corp
Priority date: 2002-09-11
Filing date: 2002-09-11
Publication date: 2004-04-02

Abstract

【課題】地中連続壁を利用することにより新たな熱交換パイプの設置スペースおよび掘削工事を不要とし、必要な熱交換能力に応じて熱交換パイプの配置を自由に設定できるようにし、効率よい地中熱交換システムを提供する。
【解決手段】鋼製部材１８を用いた地中連続壁１１において、路面１３ａに設置の放熱装置１３等、地上の熱利用設備と熱交換できる熱媒体の一例としての温水の送出管１５ａと冷水戻り管１５ｂを、壁方向の所定間隔毎に設けた鋼製部材１８の閉鎖空間２２（水槽）を介して循環させる等することで、直接または間接的に鋼製部材に熱媒体を接触させて、熱媒体の熱を鋼製部材と地盤１に蓄熱し、または鋼製部材と地盤１が保有する熱を熱媒体に採熱するなどして、地中熱と熱媒体の熱を交換させる。
【選択図】図１

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、空調設備や融雪設備および、ヒートアイランド対策としての冷却設備などの熱源として用いる熱媒体を地中に循環させ、地中熱を採熱利用し、または蓄熱利用する地中連続壁を利用した地中熱交換システムに関する。
【０００２】
【従来の技術】
大地は優れた保温力、膨大な熱容量を有するため、（大規模・無限・天然）蓄熱体として、安価、安全に利用できる。このため、従来から地中に水槽を設けたり、水平力パイプを設置して長期・短期に温熱・冷熱を蓄えておき、この地中熱を採熱して冷暖房や給湯に利用されている。この地中熱の利用は特に欧米諸国で盛んに行われている。
【０００３】
地中熱の利用形態は、夏季の高温時期に地表で集熱した温熱を地中に蓄熱しておき、冬季に取出して暖房や融雪等に利用するものや、元々有する地中熱を採熱して冷暖房等に利用するものがある。何れの利用形態の場合にも地表に設置の熱利用設備と地中熱を交換する必要がある。
【０００４】
従来、地中との熱交換手段として、地中に鋼管や樹脂管などの熱交換パイプを埋設し、パイプ内に循環液を循環させて地中との熱交換を行う方法や、ヒートパイプを直接地中へ埋設して熱交換を行う方法（例えば、特開昭５３−１２５４３「地下土砂を蓄熱体として利用する蓄熱装置」）、さらには、鉛直孔に内外筒よりなる２重管を設置し、循環液を循環させて熱交換を行う方法（例えば、特開平０７−２６９９６０「地下土砂を蓄熱体として利用する蓄熱装置」）などがある。
【０００５】
特に、熱交換パイプを用いる方法は、欧米において広く利用されており、長期蓄熱の施設としては数十件の事例があると云われている。熱交換パイプは、垂直削孔にパイプを埋設する垂直パイプ方式と、地中に水平にパイプを埋設する水平パイプ方式があるが、地表面のヒートロス、土地の占有スペースの面からは、垂直パイプ方式が有利である。
【０００６】
前記の先行文献および、後者の垂直パイプ方式のいずれも地中に垂直削孔を設け、この削孔内に熱媒体を循環する熱交換パイプを挿入した後、垂直削孔と熱交換パイプの間隙にグラウト材や土砂を充填した構造とされている。
【０００７】
また、構造物の基礎杭を利用した融雪システムが提案され一部で実施されている。この融雪システムは、中空の基礎杭内に熱媒体（不凍液）を循環させて、地中熱で暖められた放熱管内の熱媒体で地上の雪を溶かし、冷えた熱媒体を基礎杭内に戻して周りの地中熱で暖めるものである。
【０００８】
前記と類似の技術として、構造物の基礎杭を利用した鋼管杭利用冷房システムについて、図１２によって説明すると、構造物２を支える地盤１へ打設の基礎鋼管杭３を熱媒（水）を収容した地中への放熱水槽（地中蓄熱層）として利用し、熱媒を循環させる熱媒給送パイプ４を複数のヘッダー５、コンデンサー６、電磁弁７、ヒートポンプ８、エバポレータ９を介して放熱器１０へ導き、前記の各機器を介して熱媒給送パイプ４に熱媒（水）を循環させる、すなわち、戻り温水の熱を地中へ放熱し、冷却された熱媒（水）を再び送り出す繰り返しで所定の空間を冷房するものである。
【０００９】
【特許文献１】
特開昭５３−１２５４３号公報
【特許文献２】
特開平０７−２６９９６０号公報
【００１０】
【発明が解決しようとする課題】
従来の熱交換パイプを用いる方式では、地中に垂直削孔を設け、この削孔内に地表の設備と熱媒体を循環する熱交換パイプを挿入した後、垂直削孔と熱交換パイプの間隙にモルタルやソイルセメントなどのグラウト材や土砂を充填して設置するため、削設・グラウト工事に多大な費用が必要であった。また、これらの充填材は熱伝導率が低いため熱の伝達が悪く、効率よく熱交換を行うことができない問題があった。
【００１１】
また、構造物の基礎杭を利用した融雪システムや冷房システムでは、構造物の支持目的で設けられた基礎杭を流用できるため、前記のような熱交換パイプの地中での設置スペースが不要となる利点があるが、下記の問題があった。
（１）基礎杭の本来の目的（構造物支持）を損なわないように基礎杭頭部の熱媒体を給排する部分に断面欠損が生じないようにしなければならない。
（２）既設の基礎杭に適用する場合は、基礎杭内に熱媒体を給排する管を挿入するため既設構造物と基礎杭の接合箇所を一部解体する必要があり、狭溢な作業場所で困難な作業となる。
（３）基礎杭は、構造物の大きさにより、その寸法と配置が決定されているため、熱交換器として利用する際は熱交換能力がその範囲内に限定され、地中熱利用範囲が適切に設定できないという問題があった。
【００１２】
本発明は、前記の問題点を解決するものであり、別目的で設置された地中連続壁の鋼製部材を利用して効率よく、熱媒体の熱を地中熱と交換するもので、新たな熱交換パイプの設置スペースおよび掘削工事を不要とし、必要な熱交換能力に応じて熱交換パイプの配置を自由に設定できるようにした地中熱交換システムを提供することを目的とする。
【００１３】
【課題を解決するための手段】
前記の目的を達成するため、本発明は次のように構成する。
【００１４】
第１の発明は、鋼製部材を用いた地中連続壁の壁方向の所定間隔毎に、地上の熱利用設備と循環する熱媒体を鋼製部材に直接または間接的に接触させて地中熱と熱媒体の熱を交換させることで、熱媒体の温熱または冷熱を鋼製部材と地盤に蓄熱し、または鋼製部材と地盤が保有する熱を熱媒体に採熱することを特徴とする。
【００１５】
第２の発明は、第１の発明において、前記熱媒体を直接的に鋼製部材に接触させる手段は、鋼製部材からなる閉鎖空間を有する地中連続壁において、前記閉鎖空間内に温水パイプの水を循環させるようにしたことを特徴とする。
【００１６】
第３の発明は、前記熱媒体を間接的に鋼製部材に接触させる手段は、熱媒体が循環する熱交換パイプを鋼製部材に当接して配設したことを特徴とする。
【００１７】
第４の発明は、第１〜第３の発明において、鋼製部材の周りに硬化性充填材が充填されている地中連続壁において、前記充填材に伝熱材が混入されていることを特徴とする。
【００１８】
【作用】
本発明によると、地中連続壁は、伝熱・蓄熱特性に優れた鋼製部材を用いているので、この地中連続壁を利用して地中熱を効率よく伝達できて、蓄熱、採熱する上で経済的である。しかも、地中連続壁を地中熱採熱部として利用する場合、構造体が連続していることから、任意の場所に熱交換器の設置が可能であり、効率的で経済的な熱交換器の設置が可能となる。
【００１９】
これを従来例との比較で説明すると、従来のように本設杭に熱交換器を配設する場合、構造物の杭の設置間隔は上部構造により決定される、つまり、本体構造の杭に熱交換器を設置した場合、熱交換器の設置間隔は杭間隔となり、効果的な熱源の確保（つまり、効果的な設置間隔）が困難な状況が予想されるが、本発明では、地中連続壁の任意の間隔に設置でき、従来の不具合が解決されている。
【００２０】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の実施形態を図を参照して説明する。
【００２１】
図１は、実施形態１を示し、ソイルセメント鋼製地中連続壁利用の融雪システムの斜視説明図、図２は、図１の地中連続壁の横断面図である。
【００２２】
各図において、地中連続壁１１に設けた地中熱採熱装置１２と道路路面１３ａなどに設けた放熱装置１３の間が、地中熱源ヒートポンプユニット１４を介して熱伝達可能に接続されている。つまり、地中熱源ヒートポンプユニット１４を経由して地中熱採熱装置１２に連なる温水送出管１５ａおよび冷水戻り管１５ｂが採熱側のループを形成している。また、地中熱源ヒートポンプユニット１４を経由して放熱装置１３に連なる送水管１６ａと還水管１６ｂで放熱側のループを形成している。
【００２３】
実施形態１において、地中連続壁１１は、ソイルセメント１９を充填しながら地盤１に掘削した溝１７に壁の芯となる鋼製部材１８を接続しながら建て込み、ソイルセメント鋼製地中連続壁として構成されている。鋼製部材１８は所定の間隔をあけて平行に配設した２枚のウェブ鋼板２０の両端にフランジ鋼板２１をすることで内部に閉鎖空間２２を有して構成され、さらに、フランジ鋼板２１の両端部に雌継手２３を設けた雌側鋼製部材１８ａおよび、フランジ鋼板２１の両端部に雄継手２４を設けた雄側鋼製部材１８ｂとして構成され、両鋼製部材１８ａ、１８ｂの雌継手２３と雄継手２４を嵌合して、鋼製地中連続壁が構成される。前記閉鎖空間２２の下端面は底板で閉じられており、また、雌継手２３と雄継手２４を互いに嵌合した継手部空間２５が形成される。
【００２４】
図１、図２の鋼製地中連続壁１１において、鋼製部材１８には、下面が閉じられた閉鎖空間２２と、下面が開放の継手部空間２５が交互に連続するが、本発明では、閉鎖空間２２を地熱採熱用の熱媒体（実施例では水）を収容する水槽として利用する。つまり、この閉鎖空間２２には熱媒体である水２６を収容する一方、継手部空間２５および鋼製部材１８と溝１７の間隙にソイルセメント１９を充填して継手部の止水性を確保し、壁体の剛性を高めた地中連続壁が構築されることになる。なお、熱媒体を収容する閉鎖空間２２は、採熱又は蓄熱容量に応じて所定間隔の数ヶ所おきにしてもよい。
【００２５】
ソイルセメント鋼製地中連続壁１１における水２６が収容された閉鎖空間２２には温水送出管１５ａと冷水戻り管１５ｂの端部が挿入されていて、温水送出管１５ａの端部１５ｃは閉鎖空間（水槽）２２の上部に挿入され、冷水戻り管１５ｂの端部１５ｄは、水槽の底部まで挿入されている。温水送出管１５ａと冷水戻り管１５ｂの分岐配管の態様は図示の通りであり、地中連続壁１１に所定の間隔で形成される複数の閉鎖空間（水槽）２２に導かれた枝管が主管部で合流し、地中熱源ヒートポンプユニット１４を経由して帰還する。
【００２６】
地中熱源ヒートポンプユニット１４を経由して放熱部に導かれる送水管１６ａと還水管１６ｂには、路面１３ａに埋設した放熱装置１３が接続されていて、放熱によって路面１３ａの雪を溶かし、それによって冷やされた水は、地中熱源ヒートポンプユニット１４を経由して循環することで昇温されて再び送り出され、放熱装置１３において放熱して路面１３ａの雪を溶かす。
【００２７】
したがって、実施形態１の地中熱交換システムでは、夏冬通して略１０℃〜１５℃の温度を保つ地中熱を、良熱伝導体である鋼製部材１８に構成した閉鎖空間（水槽）２２に収容の水２６で効率よく採熱し、放熱によって冷却された冷水戻り管１５ｂからの冷水で満たされる閉鎖空間（水槽）２２の水２６を効率よく昇温し、温水送出管１５ａから送り出す。こうして地中熱源ヒートポンプユニット１４において、放熱装置１３側の放熱により冷却された還水管１６ｂの水を昇温して送水管１６ａに送り出すことで、ソイルセメント鋼製地中連続壁利用の融雪システムとして機能する。
【００２８】
実施形態１のシステムは、夏期においても、略１０℃〜１５℃の温度を保つ地中熱を冷媒として利用し、冷房用の冷水または、ヒートアイランド対策としての冷熱熱源として利用することができる。この場合は、温水送出管１５ａを戻り管、冷水戻り管１５ｂを送出管として使用する。なお、地中熱源ヒートポンプユニット１４を用いないシステムも可能であり、この場合は、地中熱採熱装置１２に連なる温水送出管１５ａおよび冷水戻り管１５ｂが放熱装置１３に連なる送水管１６ａと還水管１６ｂと直結される態様となる。
【００２９】
次に、図３、図４は実施形態２を示し、ソイルセメント地中連続壁１１の芯となる鋼製部材２７および、熱交換パイプ１２ａ、１２ｂによる地中熱の採熱態様が実施形態１と相違している。
【００３０】
実施形態２では、地盤１に掘削された溝１７に充填された充填固化材であるソイルセメント１９中にＨ形鋼の鋼製部材２７が間隔をあけて相互に非連続的に挿入されている。また、この掘削溝１７に充填されたソイルセメント１９中には、熱媒体（温水）を循環させるＵ字状の熱交換パイプ１２ａ、１２ｂがダブルで掘削溝１７の底部まで挿入されている。各熱交換パイプ１２ａ、１２ｂの入口、出口は、温水送出管１５ａおよび冷水戻り管１５ｂに接続されている。２本平行に垂直配置された熱交換パイプは、Ｈ形鋼の鋼製部材２７のウェブ２７ａの側面に接触させる、つまり、効率的に熱伝達するように沿わせて配置されており、鋼製部材２７を介して熱交換パイプ中を循環する熱媒体が地中熱をより効率的に採熱できるように構成されている。なお、熱交換パイプはシングルで使用しても構わない。
【００３１】
また、実施形態２の熱交換パイプ１２ａ、１２ｂは地中連続壁の施工過程、すなわち、溝掘削後に鋼製部材２７に沿わせて溝内に挿入建て込み、周りにソイルセメントを注入して設置することができる。
【００３２】
地熱を一層効率的に鋼製部材１８、２７に伝達させる手段として、ソイルセメント１９に伝熱特性の良い粉体あるいは粒状の伝熱材を混入することにより非熱良導体を良導体に変えるようにしても良い（先行技術として、特開２００２−５４８５０参照）。伝熱材の具体例としては、黒鉛電極製造の過程で生じる炭素或いは炭素粒や、電線製造過程で生じる鉄粉等の副産物の他、都市ゴミ焼却用の溶鉱炉より排出されるメタルグラス等の廃材を用いることができる。
【００３３】
【実施例】
本発明の特徴は、地上の熱利用設備と循環する熱媒体を地中熱と効率よく熱交換して採熱・蓄熱するために、熱媒体媒を熱伝導性のよい地中連続壁を構成する鋼製部材に直接（実施形態１の場合）又は間接的（実施形態２の場合）に接触させたものである。
【００３４】
以下、本発明の実施形態１、２と、比較例について、平面２次元定常熱伝導解析によって地中熱伝導特性を解析した結果を説明する。
【００３５】
【表１】

【００３６】
【表２】

【００３７】
図５は、本発明のケース▲１▼の地中連続壁の構造と熱媒体を収容する閉鎖空間（水槽）の配置を示したものであって、地中連続壁１１は、ソイルセメントと継手連結ボックス鋼（図１、図２の鋼製部材１８に相当）とし、地中連続壁１１の幅は、５５０ｍｍ、鋼製部材１８の断面は、４００ｍｍ×４００ｍｍ、板厚９ｍｍ継手接合、熱媒体（水）流路は、４００ｍｍ×４００ｍｍ鋼製部材空間の間隔３．５２ｍとした。
【００３８】
図６は、前記ケース▲１▼において、１０℃の地中温度において熱媒体として−４℃の冷水を与えたときの地中熱分布を等温線で示したものであって、熱媒体の収容空間部温度−４℃が約１ｍ離れた地中で約０℃に、約４ｍ離れた地中で約５℃に変化している。（以下、ケース▲２▼、▲３▼、▲４▼についての解析結果（等温線）は図を省略する）
【００３９】
図７に示すケース▲２▼は、ケース▲１▼の比較例であって、鋼製部材を用いないソイルセメント製の地中連続壁にケース▲１▼と同じ条件の熱媒体収容空間を設けた地中連続壁の平面図である。
【００４０】
本発明のケース▲１▼は、比較例▲２▼に対して熱伝達特性（地中熱等温線で比較）が、１１％良好との結果が得られた。
【００４１】
図８は、本発明のケース▲３▼の地中連続壁とＨ鋼製の鋼製部材に沿わせた熱交換パイプの配置図であって、間隔を隔てた芯材のＨ形鋼製部材２７のウェブ２７ａにＵ字状の熱交換パイプ１２ａ、１２ｂをダブルで接触配設している。
【００４２】
図９に示すケース▲４▼は、前記ケース▲３▼の比較例であって、鋼製部材が無いソイルセメント製地中連続壁内に同じ条件で熱交換パイプを設置した平面図である。本発明のケース▲３▼は、比較例ケース▲４▼に対して熱伝導特性が１９％良好という結果が得られた。
【００４３】
前記の解析結果から、水槽を構成する閉鎖空間２２や熱交換パイプ１２ａ、１２ｂの配置間隔をどの程度に設定するのがよいかは、連続壁方向の所定間隔毎に必要とする採熱・蓄熱容量から熱交換エリアを定めて配置する。余り間隔を狭くすると、採熱・蓄熱エリアが集中するため飽和して効率が悪くなり、間隔が広すぎると地中熱が伝達しないエリアが生じ、地中熱を有効利用できず、また地上の熱利用設備との熱媒体配管が長くなり不経済である。本発明者による実験結果から通常、水槽を構成する閉鎖空間２２と熱交換パイプ１２ａ、１２ｂの配置間隔は３ｍ〜５ｍが適切であるといえる。
【００４４】
図１０（ａ）、（ｂ）は他の実施例を示すものであって、（ａ）は、ソイルセメント１９が充填された掘削溝１７に芯材として鋼管矢板からなる鋼製部材３１が挿入され、鋼管矢板本体の継手鋼管３３を嵌合して地中連続壁１１を構築し、所定間隔をおいて配置された底板を有する鋼管矢板（閉鎖空間）を水槽３２とし、該水槽３２に水２６を収容して地中連続壁１１を構成した例を示す。この例においても、水槽３２に地上の熱利用設備と連結された熱交換パイプが挿入されて採熱されることは、実施形態１と同じである。水槽３２の配置間隔は、前に説明の解析方法に沿って得られる結果に基づいて適切な間隔を設定する。
【００４５】
図１０（ｂ）の例では、アースオーガーで柱列状の連続掘削された溝１７ａにソイルセメント１９が充填されており、かつＨ形鋼の鋼製部材２７を芯材として挿入した柱列式土留め壁１１ｂにおいて、Ｕ字状の熱交換パイプ１２ａ、１２ｂを鋼製部材２７のウエブ２７ａに接触させて配置されており、かつ掘削溝１７の底部まで挿入されている例を示す。他の構成と作用効果は、前記と同じである。
【００４６】
図１１（ａ）、（ｂ）は更に他の例を示すものであって、（ａ）は、実施形態１と同じ鋼製部材１８を用いた地中連続壁であるが、鋼製部材１８の廻りにはソイルセメント（グラウト）が存在しない、この地中連続壁１１ｃは圧入または打ち込みによって設置した鋼製部材１８の熱媒体（水）を入れる閉鎖空間（水槽）２２は、鋼製部材１８を地盤に打設または圧入した後、閉鎖空間２２の土砂を掘削し、底部に捨てソイルセメントを打設して閉塞することで、採熱用水槽としての当該閉鎖空間２２を完成する。他の構成と作用は図１、図２に示した実施形態１と同じである。
【００４７】
図１１（ｂ）の例は、実施形態１の鋼製部材１８に代えて、該鋼製部材１８における閉鎖空間２２が形成されず、継手部空間２５のみを有した断面構造の鋼製部材２７を用いた地中連続壁である。この例では閉鎖空間がないのでこれを水槽に利用できない。このため、熱交換パイプ１５ａ、１５ｂを鋼製部材２７に沿わせて配置する。
【００４８】
地中熱の利用形態は、元々有する地中熱を採熱して冷暖房等に利用する他、夏季の高温時期に地表で集熱した温熱を地中に蓄熱しておき、冬季に取出して暖房や融雪等に利用するものがある。
【００４９】
本発明に係る地中連続壁を利用した地中熱交換システムの４つの利用形態を、まとめて説明する。
【００５０】
▲１▼通常運用
地中熱交換器から１０℃程度の熱媒水を得て、そのまま路面の放熱管に流し融雪を行う（この場合、ヒートポンプ使用せず）。路面融雪により１０℃→８℃に温度低下した熱媒水を地中熱交換器に戻し、地中熱を採熱して８℃→１０℃
昇温し、前記放熱管に循環する。
【００５１】
▲２▼熱媒水温度の昇温（極寒冷地）
路面融雪に必要な熱媒水温度は、対象箇所の外気温や風速、降雪量等により算出される。算出された必要熱媒水温度が地中熱交換器から得られる温度よりも高い場合には、ヒートポンプやボイラー等の公知技術により昇温して前記▲１▼と同様に運用する。
【００５２】
▲３▼地中採熱量アップ
熱媒水温度の昇温にヒートポンプ使用する場合、地中熱交換器に戻す熱媒水温度を下げることにより、土壌との温度差が大きくなり、地中熱交換器での採熱量をアップさせることができる。
【００５３】
▲４▼長期蓄熱
夏期の道路は太陽熱により高温になっているため、夏期に融雪設備を運転すると熱の移動が逆転し、路面から熱を奪い、高温の熱媒水を地中に循環させて土壌に蓄熱することができる。この結果、地中熱を昇温でき、冬期に高い地中熱を利用して効率のよい運用ができる。
また、冬期に冷熱を地中に蓄熱し、夏期の冷房用熱媒に利用することもできる。
【００５４】
以上各種の実施形態、運用形態について説明したが、前記の構成を適宜設計変更して実施することは構わない。
【００５５】
【発明の効果】
本発明は、地中熱の蓄熱・採熱部として地中連続壁を利用しており、特に地中連続壁は、伝熱・蓄熱特性に優れた鋼製部材を用いているので熱を効率よく伝達でき蓄熱、採熱する上で経済的である。しかも、地中連続壁、ソイルセメント壁の場合、構造体が連続していることから、適切な間隔で任意の場所に熱交換器（蓄熱・採熱部）の設置が可能であり、効率的で経済的な熱交換器の設置が可能となる。また、鋼製部材は地盤、ソイルセメントに比べて熱伝導性能が優れているため、この性能を利用して、周囲への熱伝達以外にも鋼製部材自身の保有熱を効率よく採熱・蓄熱できる。さらに、伝熱材混入のソイルセメントを用いることでその効果は一層向上する。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の実施形態１に係るソイルセメント鋼製地中連続壁利用の融雪システムの斜視説明図である。
【図２】図１の地中連続壁の一部横断面図である。
【図３】本発明の実施形態２に係るソイルセメント鋼製地中連続壁利用の融雪システムの斜視説明図である。
【図４】地中連続壁の構成する鋼製部材に配設した熱交換パイプを示す図である。
【図５】（ａ）は、実施例として示すケース▲１▼の解析モデル図、（ｂ）は、同（ａ）の（イ）部の詳細図である。
【図６】図５の実施例における解析結果であって、地中連続壁の図である。
【図７】（ａ）は、比較例として示すケース▲２▼の解析モデルの図、（ｂ）は、同（ａ）の（ロ）部の詳細図である。
【図８】（ａ）は、実施例として示すケース▲３▼の解析モデルの図、（ｂ）は、同（ａ）の（ハ）部の詳細図である。
【図９】（ａ）は、比較例として示すケース▲４▼の解析モデルの図、（ｂ）は、同（ａ）の（ニ）部の詳細図である。
【図１０】（ａ）、（ｂ）は、本発明に係る他の実施例の地中連続壁利用の採熱装置の図である。
【図１１】（ａ）、（ｂ）は、本発明に係る更に他の実施例の地中連続壁利用の採熱装置の図である。
【図１２】従来例を示し、構造物の基礎杭を利用した鋼管杭利用冷房システムの説明図である。
【符号の説明】
１　地盤
２　構造物
３　基礎鋼管杭
４　熱媒供給パイプ
５　ヘッダー
６　コンデンサ
７　電磁弁
８　ヒートポンプ
９　エバポレータ
１０　放熱器
１１　ソイルセメント鋼製地中連続壁
１１ａ　ソイルセメント地中連続壁
１１ｂ　柱列土留め壁
１１ｃ　打ち込みタイプ地中連続壁
１２　地中熱採熱装置
１２ａ　熱交換パイプ
１２ｂ　熱交換パイプ
１３　放熱装置
１４　地中熱源ヒートポンプユニット
１５ａ　温水送出管
１５ｂ　冷水戻り管
１６ａ　送水管
１６ｂ　還水管
１７　掘削溝
１８　鋼製部材
１９　ソイルセメント
２０　エリア
２２　閉鎖空間（水槽）
２３　雌継手
２４　雄継手
２５　継手部空間
２６　水
２７（Ｈ形鋼）鋼製部材
２８　折り返し部
２９　角鋼管（水槽）
３０　棒状スペーサ
３１（鋼管矢板）鋼製部材
３２　水槽

Claims

鋼製部材を用いた地中連続壁の壁方向の所定間隔毎に、地上の熱利用設備と循環する熱媒体を鋼製部材に直接または間接的に接触させて地中熱と熱媒体の熱を交換させることで、熱媒体の温熱または冷熱を鋼製部材と地盤に蓄熱し、または鋼製部材と地盤が保有する熱を熱媒体に採熱することを特徴とする地中連続壁を利用した地中熱交換システム。
前記熱媒体を直接的に鋼製部材に接触させる手段は、鋼製部材からなる閉鎖空間を有する地中連続壁において、前記閉鎖空間内に温水パイプの水を循環させるようにしたことを特徴とする請求項１記載の地中連続壁を利用した地中熱交換システム。
前記熱媒体を間接的に鋼製部材に接触させる手段は、熱媒体が循環する熱交換パイプを鋼製部材に当接して配設したことを特徴とする請求項１記載の地中連続壁を利用した地中熱交換システム。
鋼製部材の周りに硬化性充填材が充填されている地中連続壁において、前記充填材伝熱材を混入されていることを特徴とする請求項１〜３の何れか１項記載の地中連続壁を利用した地中熱交換システム。