JP2005069508A - Subterranean heat exchanger - Google Patents
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- Y02E10/00—Energy generation through renewable energy sources
- Y02E10/10—Geothermal energy
Abstract
Description
【0001】
【発明の属する技術分野】
本発明は、温泉水を含む各種地中熱を採取する地中熱交換器に関するものである。
【0002】
【従来の技術】
従来から、地中熱を採取する方法として、温泉井から温泉水を汲み上げ、この温泉水を建造物内に導入し、建造物の室内暖房用等に利用したり、あるいは地上に配設された地中熱交換器に導入して、温泉水の熱を利用する方法が知られている(例えば特許文献1参照)。
【0003】
【特許文献1】
特開平7−305900号公報
【0004】
【発明が解決しようとする課題】
ところで、前記従来では、地上に汲み上げた温泉水を利用するものであるので、泉温・泉量の低下など種々の問題が生じる場合があり、最悪の場合は、この温泉井の利用ができなくなり、新たに温泉井を掘削する必要が生ずる場合があった。
【0005】
この発明は、このような事情を考慮してなされたもので、前述した問題の発生を回避することができる地中熱交換器を提供することを目的とする。
【0006】
【課題を解決するための手段】
前記課題を解決して、このような目的を達成するために、本発明は以下の手段を提案している。
請求項1に係る発明は、既設の温泉井または水井戸内に設置され、温泉熱または地中熱を採熱する構成とされたことを特徴とする。
請求項2に係る発明は、請求項1記載の地中熱交換器において、前記既設の温泉井または水井戸は、廃井または休止井であることを特徴とする。
請求項3に係る発明は、請求項1または2に記載の地中熱交換器において、内部に熱媒体が充填される有底管と、該有底管内に前記熱媒体を供給する供給管と、該供給管から供給された前記熱媒体を揚水する揚水管とを備え、前記温泉井または水井戸のケーシングの内部に設置される構成とされたことを特徴とする。
【0007】
これらの発明に係る地中熱交換器によれば、既設の温泉井または水井戸内に設置するので、地中熱を採取することを目的として地盤を掘削して新たに井戸を得る工数を削除することができる。
また、前記地中熱交換器を既設の温泉井内に設置する場合には、温泉水の熱がケーシング内に配設された有底管に伝導し、この管内に充填された熱媒体に伝熱されることになる。従って、温泉水を地上に汲み上げることなく、温泉水の熱は熱媒体を介して高効率的に熱交換されるので、地中熱の採熱システムの大掛かり化を回避することができる。
一方、前記地中熱交換器を既設の水井戸に配設する場合には、飲料水を得る目的で水井戸を得たにもかかわらず、この水質が飲料用としては不適切である場合または水量不足である場合に、この水井戸を地中熱採取用に転換することが可能になり、このような水井戸を有効に活用することができる。
【0008】
【発明の実施の形態】
以下、本発明に係る地中熱交換器の一実施形態を、図1及び図2を参照しながら説明する。
この地中熱交換器を備えた地中熱採取システム10は、図1に示すように、既設の温泉井11のケーシング21の内部に地中熱交換器20が設置された構成となっている。ここで、既設の温泉井11として、廃井または休止井を使用する。
【0009】
地中熱交換器20は、温泉井11のケーシング21の内部に設置され、熱媒体22としての不凍液または水が充填される有底管23と、この有底管23の内部に熱媒体22を供給する供給管24と、有底管23内の熱媒体22を揚水する揚水管25とを備えている。なお、有底管23は、温泉井11の温水12の中に一部が浸漬されて設置されている。
【0010】
有底管23は、図2に示すように、地面側から地中に向うに従って順次、フランジアダプタ部23bと、直管部23aと、有底部23cとが一体化された状態で配設され、これらの内部は連通状態とされている。なお、直管部23aの長さは、温泉井11の深度に応じて適宜選択される。
【0011】
このように構成された有底管23は、フランジアダプタ23bのフランジ部23fの上下面を、2枚の板材26が締結部材27の締結力によって狭持することにより、有底管23の上端開口面を密閉するとともに、この有底管23を温泉井11のケーシング21の内部に吊下げ状態で固定するようになっている。ここで、フランジ部23fの上面と板材26との間には、パッキン28が配設されており、これにより、有底管23内に充填された熱媒体22及びこの熱の漏洩を防止している。なお、有底管23を構成する前記各構成要素は全て合成樹脂または金属等により形成されている。
【0012】
供給管24及び揚水管25はともに、一方の端部が有底管23内に開口し、他方の端部が図示しない冷熱機などと連結された構成とされ、熱媒体22が有底管23と前記冷熱機などとの間を循環できるようになっている。また、供給管24及び揚水管25の前記一方の端部は、有底管23の上端面から挿入され、供給管24の前記一方の端部は、有底管23の上部位置に至らせて配置され、揚水管25の前記一方の端部は、有底管23の下端部位置にまで至らせて配置されている。
【0013】
以上のように構成された地中熱採取システム10は、ケーシング21内に流入した温水12の上面と、このケーシング21の上端との間に断熱効果を有する空気層を備えているので、前記流入した温水12を良好に保温することができ、これにより、供給管24を介して有底管23内に充填された熱媒体22が確実に加熱されるとともに、この加熱された熱媒体22を揚水管25を介して回収することができる。すなわち、高効率に地中熱を回収することができる。
【0014】
以上説明したように本実施形態による地中熱交換器によれば、既設の温泉井11内に地中熱交換器20を設置するので、地中熱を採取することを目的として地盤を掘削して新たに井戸を得る工数を削除することができる。
また、有底管23が温泉水12に浸漬されているので、温泉水12の熱が、ケーシング21内に配置された有底管23を介して熱媒体22に伝導されることになる。従って、温泉水12を地上に汲み上げることなく、温泉水12の熱を熱媒体22を介して高効率に回収することができ、地中熱の採取システム10の大掛かり化を回避することができる。
【0015】
なお、本発明の技術的範囲は前記実施の形態に限定されるものではなく、本発明の趣旨を逸脱しない範囲において種々の変更を加えることが可能である。
例えば、前記実施形態においては、地中熱交換器20を既設の温泉井11内に配設したが、この温泉井11に替えて水井戸内に配設してもよい。この場合においても、前記実施形態と同様に、地中熱を回収できる地中熱採取システムを低コストで構築することができる。また、この水井戸の場合は、飲料水を得る目的で水井戸を得たにもかかわらず、この水質が飲料用としては不適切である場合や水量が不足していた場合に、この水井戸を地中熱採取用に転換することが可能になり、このような水井戸を有効に活用することができる。
【0016】
【発明の効果】
以上の説明から明らかなように、本発明に係る地中熱交換器によれば、既設の温泉井または水井戸内に前記地中熱交換器を設置するので、地中熱を採取することを目的として地盤を掘削して新たに井戸を得る工数を削除することができる。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明に係る一実施形態において、地中熱採取システムを示す側面断面図である。
【図2】図1に示す地中熱交換器の拡大側面断面図である。
【符号の説明】
11 既設の温泉井
20 地中熱交換器
22 熱媒体
23 有底管
24 供給管
25 揚水管[0001]
BACKGROUND OF THE INVENTION
The present invention relates to an underground heat exchanger that collects various underground heat including hot spring water.
[0002]
[Prior art]
Conventionally, as a method of collecting geothermal heat, hot spring water is drawn from a hot spring well, and this hot spring water is introduced into a building and used for indoor heating of the building or disposed on the ground. A method of introducing heat into hot spring water by introducing it into a ground heat exchanger is known (for example, see Patent Document 1).
[0003]
[Patent Document 1]
Japanese Patent Laid-Open No. 7-305900
[Problems to be solved by the invention]
By the way, since the conventional method uses hot spring water pumped up on the ground, various problems such as a decrease in spring temperature and spring volume may occur. In the worst case, this hot spring well cannot be used. In some cases, it was necessary to drill new hot spring wells.
[0005]
The present invention has been made in view of such circumstances, and an object thereof is to provide a ground heat exchanger that can avoid the occurrence of the above-described problems.
[0006]
[Means for Solving the Problems]
In order to solve the above-described problems and achieve such an object, the present invention proposes the following means.
The invention according to claim 1 is characterized by being installed in an existing hot spring well or water well and configured to collect hot spring heat or underground heat.
The invention according to claim 2 is the underground heat exchanger according to claim 1, wherein the existing hot spring well or water well is an abandoned well or a dormant well.
The invention according to claim 3 is the underground heat exchanger according to claim 1 or 2, wherein the bottomed pipe is filled with a heat medium, and the supply pipe that supplies the heat medium into the bottomed pipe. And a pumping pipe that pumps up the heat medium supplied from the supply pipe, and is configured to be installed inside a casing of the hot spring well or water well.
[0007]
According to the underground heat exchangers according to these inventions, since they are installed in existing hot spring wells or water wells, the number of man-hours for newly excavating the ground for the purpose of collecting underground heat is deleted. can do.
Further, when installing the underground heat exchanger in an existing hot spring well, the heat of the hot spring water is conducted to the bottomed pipe disposed in the casing and is transferred to the heat medium filled in the pipe. Will be. Therefore, the heat of the hot spring water is exchanged with high efficiency through the heat medium without pumping the hot spring water to the ground, so that it is possible to avoid an increase in the heat collection system for the underground heat.
On the other hand, when the underground heat exchanger is installed in an existing water well, the water quality is inappropriate for drinking even though the water well is obtained for the purpose of obtaining drinking water. When the amount of water is insufficient, this water well can be converted for underground heat collection, and such a water well can be used effectively.
[0008]
DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION
Hereinafter, an embodiment of the underground heat exchanger according to the present invention will be described with reference to FIGS. 1 and 2.
As shown in FIG. 1, the geothermal
[0009]
The
[0010]
As shown in FIG. 2, the
[0011]
The bottomed
[0012]
Both the
[0013]
The geothermal
[0014]
As described above, according to the underground heat exchanger according to the present embodiment, since the
Moreover, since the bottomed
[0015]
The technical scope of the present invention is not limited to the above embodiment, and various modifications can be made without departing from the spirit of the present invention.
For example, in the above embodiment, the
[0016]
【The invention's effect】
As is clear from the above description, according to the underground heat exchanger according to the present invention, since the underground heat exchanger is installed in an existing hot spring well or water well, it is necessary to collect underground heat. The purpose of excavating the ground for the purpose can be deleted.
[Brief description of the drawings]
FIG. 1 is a side sectional view showing a geothermal heat sampling system in an embodiment according to the present invention.
FIG. 2 is an enlarged side cross-sectional view of the underground heat exchanger shown in FIG.
[Explanation of symbols]
DESCRIPTION OF
Claims (3)
前記既設の温泉井または水井戸は、廃井または休止井であることを特徴とする地中熱交換器。The underground heat exchanger according to claim 1,
The existing hot spring well or water well is a waste heat well or a dormant well.
内部に熱媒体が充填される有底管と、該有底管内に前記熱媒体を供給する供給管と、該供給管から供給された前記熱媒体を揚水する揚水管とを備え、
前記温泉井または水井戸のケーシングの内部に設置される構成とされたことを特徴とする地中熱交換器。The underground heat exchanger according to claim 1 or 2,
A bottomed pipe filled with a heat medium, a supply pipe for supplying the heat medium in the bottomed pipe, and a pumping pipe for pumping the heat medium supplied from the supply pipe,
A geothermal heat exchanger characterized in that it is configured to be installed inside a casing of the hot spring well or water well.
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
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KR100752983B1 (en) * | 2006-05-12 | 2007-08-30 | 한국수자원공사 | Apparatus for exchanging earth-heat for earth-heat source heating pump system |
JP2012117758A (en) * | 2010-12-01 | 2012-06-21 | Ohbayashi Corp | Underground heat exchanger |
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