JP2006052924A - 人工的に地下浅部に恒温層を造成する方法。 - Google Patents

Abstract

【課題】地下浅部に人工的に造成する恒温地帯を季節間蓄熱に利用し、採熱・放熱コストの少ない冷暖房を行う方式を提供する。
【解決手段】あらかじめ準備した断熱シート２を地下浅部に埋設するか或いは何らかの断熱材を使って断熱層を構築することにより、季節による気温の変動、直射日光の変動による、地下の温度への影響を防ぎ恒温層を造成する。Ｕテユーブ５をこの人工恒温層内に水平に敷設するか或いは垂直又は斜めに敷設するために浅い試錐孔４を掘削し、Ｕテユーブを挿入する。壁が崩れて入り難い場合はＵテユーブ挿入棒の助けを借りるか、さらにＵテユーブをあらかじめ管に入れたＵテユーブ管を準備することにより、Ｕテユーブを試錐孔に確実に挿入出来るようにする。また地下浅部の恒温地帯にタンクを埋設或いは造成し、水などを入れ、熱媒体とし、季節間蓄熱による冷暖房を行い、選択肢の巾を広げる。
【選択図】 図１

Description

発明の詳細な説明

本発明は地下浅部に、又は建造物周囲の地下浅部と必要に応じて建造物地下において、人工的に恒温層を造成するために断熱材で作った断熱シートを埋設するか、或いは何らかの断熱材を使って断熱層を構築する方法、及び必要に応じてその恒温層内に行った垂直或いは斜めに掘進した試錐孔内にＵテユーブ、あらかじめ準備したＵテユーブ管、或いは何らかの熱交換機を挿入し、又はＵテユーブ、或いは何らかの熱交換機を恒温層内に水平又は斜めに埋設する方法。更にこれらのＵテユーブ、Ｕテユーブ管或いは何らかの熱交換機、接続テユーブとヒートポンプ内を循環する冷媒により、恒温層から採熱または恒温層に放熱し、対象物内の冷暖房を行う一連の方式。
又必要に応じこの人工恒温層に、断熱性に富んだ壁を有する複数ケの水タンクを埋設、又は造成し、水などを媒体とし、季節間蓄熱を行い、熱交換機を経由して循環させ、ヒートポンプなどを利用することにより対象物内の冷暖房を行う一連の方式。及びこれらに使用する断熱シート及びＵテユーブ管に関する。

従来、地中熱を利用して冷暖房のために採熱・放熱するための恒温地帯は、自然の状態で、地下１５〜２０メートル以深に存在するとされているが、この自然の恒温地帯の地中熱を利用して、この恒温地帯に届く試錐孔を掘削し（通常１００メートル以上の深さ）、その試錐孔の中にＵテユーブ或いは何らかの熱交換機を挿入し、ヒートポンプと接続し、冷媒を循環させて対象物内の冷暖房を行う技術が従来確立されている。
又建造物の下部に建築基礎工事の一貫として短い基礎杭を敷設し、この基礎杭を収納する孔を利用してＵテユーブを基礎杭と一緒に収納し、採熱・放熱するという技術が従来確立されている。

発明が解決しようとする課題

しかし自然状態での恒温地帯が深いために、Ｕテユーブ或いは何らかの熱交換機を試錐孔に入れて造成する採熱・放熱施設もこれに応じて地中深く設置する必要があり、そのため、試錐孔を地中深く掘削する必要があった。又Ｕテユーブ或いは何らかの熱交換機を試錐孔に挿入する際には、試錐孔が深いため、殆どの場合、事前にケーシングを入れて、深い試錐孔の壁を維持するなどの対策が必要であり、結局採熱・放熱コストが高くなるという問題があった。
又自然状態での恒温地帯が深いために、Ｕテユーブ或いは何らかの熱交換機を地下に水平に敷設するにしても、地下浅い所では恒温状態でないところに敷設せざるを得ず、熱効率が悪いという問題があった。
又建造物の下部に建築基礎工事の一貫として短い基礎杭を敷設し、この基礎杭を収納する孔を利用してＵテユーブを基礎杭と一緒に収納し、採熱・放熱する場合、建造物周囲の地盤からの伝導熱の変動の影響を受け、その分建造物端の下部での採熱・放熱効率が悪くなるという問題があった。
以上により採熱・放熱コストが高くなるという問題があった。

問題を解決するための手段

上記の問題点を解決するために、本発明は地下浅部に、断熱材を使ってあらかじめ準備した断熱シートを埋設するか、或いは何らかの断熱材を使って断熱層を構築する。当該断熱シート或いは断熱層の敷設方向は水平であるが、その端において上部、下部に曲げ、垂直方向に多少の長さ、延長敷設する場合もある。
これにより、地表における気温、直射日光の強度の変化による温度の影響を受けない恒温層を地下浅部に人工的に造成することが出来る。
建造物の地下浅部を恒温層造成の対象地区として選択する場合は、建造物が地表を覆っているので、地表における気温、直射日光の強度の変化による、建造物地下への温度の影響が軽減されているために、熱効率はさらに良好となる。この場合、建造物の下部になっていない建造物周辺の地下浅部に断熱材を使ってあらかじめ準備した断熱シートを建造物基礎部と連接させて埋設するか、或いは何らかの断熱材を使って断熱層を構築することにより、建造物直下に恒温層をより確実に造成することが出来る。建造物周辺部に埋設した断熱シート、或いは断熱層の働きにより外部からの熱の影響が軽減されるからである。この場合必要に応じて建造物地下に、断熱材を使ってあらかじめ準備した断熱シートを埋設するか、或いは何らかの断熱材を使って断熱層を構築する。このように恒温層が浅くなるために、深い試錐孔を掘削する必要がなくなり、本数は増えるが、垂直或いは斜めに掘削した浅い試錐で代替させることが出来るようになり、コストを下げることが出来るようになる。
その恒温層に浅い試錐を必要な本数行う場合は、垂直或いは斜めに掘削された孔に、Ｕテユーブ、あらかじめ準備したＵテユーブ管、或いは何らかの熱交換機を挿入する。試錐孔が浅いために孔壁が崩れることも少なく、ケーシングを必要とする場合は殆ど無くなる。従って通常はＵテユーブを試錐孔にそのまま挿入するのだが、仮に試錐孔の壁がくずれるような場合でもＵテユーブ挿入棒の助けを借りＵテユーブを挿入するか、或いはＵテユーブ管を準備しておけば、挿入が容易且つ迅速となる。挿入が困難な状態であれば、試錐機に接続してその力を利用するようにすれば確実に挿入が出来る。これにより、地下の採熱・放熱設備の設置コストを安くすることが出来る。
このように恒温層が地下浅く造成されるためにＵテユーブ、或いは何らかの熱交換機をこの人工的に造成された恒温層内に水平又は斜めに敷設することにより、熱効率の高い採熱・放熱が出来るようになり、採熱・放熱施設の設置法の選択肢を広げることが出来る。
又建造物の下部に基礎工事の一貫として短い基礎杭を敷設し、この基礎杭を収納する孔にＵテユーブを一緒に収納し、採熱・放熱する場合にも、前述のように建造物周囲の地下浅部にあらかじめ断熱材で作った断熱シートを埋設するか、或いは何らかの断熱材を使って断熱層を構築することにより、建造物下部に自然に存在する準恒温地帯を安定させ採熱・放熱効率を良くすることが出来る。
又必要に応じ、地下に造成した恒温層に、断熱性の良い材質より成る複数ケのタンクを埋設、又は造成し、水などを媒体とし、季節間蓄熱を行い、この媒体を熱交換機を経由して循環させ、ヒートポンプなどと組合せることにより、季節ごとの気温の変動を利用した効率的な冷暖房を行うことが出来る。これら一連の方法により冷暖房方式の選択肢を広げるものである。
以上により、採熱・放熱コストを安くすることが出来る。

本発明は、恒温層を地下浅部に造成するために、地下浅部に断熱材を使ってあらかじめ準備した断熱シートを埋設するか、或いは何らかの断熱材を使って断熱層を構築する。当該断熱シート或いは断熱層の敷設方向は水平であるが、その端において上部、下部に曲げ、垂直方向に多少の長さ、延長敷設する。

選択枝の一つとして、建造物の地下を恒温層造成地区として選択すると、熱効率がより良好である。この場合目的とする恒温層を建造物地下浅部に確実に造成するために、建造物の周囲にあたる部分の地下浅部に、そして必要に応じて建造物地下にも断熱シートを埋設或いは断熱層を構築する。

前記恒温層に浅い試錐を必要な本数、垂直或いは斜めに掘削し、掘削された孔に、Ｕテユーブをそのまま挿入するか、入り難い場合はＵテユーブ挿入棒の助けを借り挿入、又はあらかじめ準備したＵテユーブ管、或いは何らかの熱交換機を挿入し、又はＵテユーブ、或いは何らかの熱交換機を恒温層に水平又は斜めに敷設する。これらＵテユーブなどとヒートポンプをつなぎ、循環する冷媒により地下から採熱し、又は地下に放熱し、対象物内の冷暖房を行う。

又建造物の下部に基礎工事の一貫として短い基礎杭を敷設し、この基礎杭を収納する孔にＵテユーブを一緒に収納し、採熱、放熱する場合にも、建造物周囲の地下浅部にあらかじめ準備した断熱シートを埋設し、建造物下部の準恒温地帯を広げることにより、建造物端下部に安定した恒温層を確実に造成させ、採熱・放熱効率を良くする。

又必要に応じ恒温地帯に、断熱性に富んだ壁を有する複数ケの水タンクを埋設、又は造成し、水を媒体とし、季節間蓄熱を行い、ヒートポンプを経由して循環させることにより、対象物内の冷暖房を行う。

実施例について図面を参照して説明すると、図１においては、地表面１の下部浅い所に埋設した断熱シート或いは何らかの断熱材を使って構築した断熱層２の下部に生じる恒温層３内に採熱・放熱施設（本図では試錐孔４にＵテユーブ５を挿入する）を設け、対象物８内に設置したヒートポンプ７と冷媒分割タンク６を経由して接続し、冷媒を循環することにより対象物（本図の場合は建造物８）内の冷暖房を実施する状況を示している。

図２においては、地表面１１の下部浅い所に埋設した断熱シート或いは何らかの断熱材を使って構築した断熱層１２の下部に生じる恒温層１４内にＵテユーブ１３を水平に設置し、採熱・放熱施設を設け、対象物内に設置したヒートポンプ１６と冷媒分割タンク１５を経由して接続し、冷媒を循環することにより、対象物（本図の場合は建造物１７）内の冷暖房を実施する状況の概念図を示している。Ｕテユーブ１３は必要に応じ、地下数段にわたり敷設する。

図２でＵテユーブを水平に敷設した場合の縦断面の概念図を示したが、図３はその平断面の概念図を示している。冷媒はＵテユーブ２１内を矢印が示すように流れる。冷媒は建造物２４内に設置した冷媒分割タンク２２、ヒートポンプ２３を経由して循環させ、冷暖房を実施する。循環サイクルは１段ごとに完結し、各段は独立して循環している。

図４においては、地表面３１の下部で、建造物３６の基礎部３７の直下に、必要に応じ、埋設した断熱シート、或いは何らかの断熱材を使って構築した断熱層３２を示す。更に建造物周囲に埋設した断熱シート或いは何らかの断熱材を使って構築した断熱層３３を示すが、これにより周囲の温度の変化による影響が軽減される。この場合、造成された恒温層３５とその外部との境界は破線３４のようになると予測される。恒温層３５内に設ける採熱・放熱施設とこれに接続するヒートポンプによる冷暖房方式などは図１、図２、図３に示すものと同様である。

図５においては、地表面４１の下部に断熱シート或いは何らかの断熱材を使って構築した断熱層４２の下部に形成される恒温層４３内に複数ケのタンク４４を埋設又は造成する状況を示している。タンク４４の壁の材質は断熱性の良いものを選び、大きさ、形は目的に応じて決めることとなる。これに、水などを入れ熱媒体とし、季節間蓄熱を行い、建造物４５に設置した熱交換器４７とテユーブ４６で接続し、冷暖房に供することが出来る。

図６は、断熱シート５１の縦断面の概念図を示す。断熱シートは断熱性の良い材質で造った、薄板状の断熱板を１〜複数枚合わせて使うが、地中で割れることを防止するために、割れ難い材質で断熱性の良い、薄い、別の耐熱板を１枚或いは複数枚密着させる場合もある。図６においては断熱板５２を１枚に割れ難い断熱板５３を１枚密着させた場合を示す。また必要に応じ適当な間隔で小さい孔５４を開けておき、断熱シート５１の上下地層間の通水性を調節する。

図７は図６の断熱シート６１の平面の概念図を示す。断熱シート６１は厚さ、巾、長さを一枚の単位の大きさにして準備しておく。また必要に応じ適当な間隔で小さい孔６２を開けておき、断熱シート６１の上下の地層間の通水性を調節する。この断熱シート６１を複数枚敷き詰めて使用する。

上記のごとく人工的に地下浅部に造成した恒温層内に試錐孔を垂直或いは斜めに掘削し、Ｕテユーブ、Ｕテユーブ管、或いは何らかの熱交換機を挿入するか、或いは水平又は斜めにＵテユーブ、或いは何らかの熱交換機を敷設するが、これらに使うＵテユーブ管を図８に示す。
図８の（１）は先端を尖らした場合のＵテユーブ管７１の外観を示す。７２はＵテユーブ尖端を示す。７３は必要に応じて試錐機と接続するための溝である。
（２）は先端を尖らし、かつ先端部にオーガー状の刃８４をつけたＵテユーブ管８１の外観を示す。８２はＵテユーブ尖端を示す。８３は試錐機に接続するための溝である。
（３）はＵテユーブ管９１の縦断面の概念図を示す。Ｕテユーブ９４を熱伝導性の良い材質で出来た管壁９２を持つＵテユーブ管９１に入れ、熱伝導性の良い材質９３をＵテユーブ９４とＵテユーブ管壁９２の間に詰めたものをあらかじめ用意する。Ｕテユーブの上端には接続プラグ９６を装着しておき、これにより接続テユーブと連結する。このＵテユーブ管９１の外径は試錐孔の内径より小さいものとする。前述のごとく、必要に応じ、この管の外壁先端は尖らせたり、又は管壁９２の外側にオーガー状の刃をつけるなどの形状とし、試錐孔の中への挿入が容易なものとする。９５はＵテユーブ尖端を示す。

Ｕテユーブ又は、Ｕテユーブ管を試錐孔内に挿入する実施例を図９に示す。図９の（１）は試錐孔１０２の壁の状態が悪く、崩れている場所１０７が数カ所あり、Ｕテユーブのままでは入らない場合に、Ｕテユーブ管１０３を挿入する場合を示すが、必要に応じ、試錐機と接続して機械の力で挿入する。さらにＵテユーブ管１０３と試錐孔１０２の壁１０４の間に熱伝導性の良い材質１０５を充填する。Ｕテユーブ管１０３において冷媒が出入するＵテユーブの上端には図８（３）の接続プラグ９６と同じものがＵテユーブ管１０３の内部におさめられていて、本図では見えないが、Ｕテユーブ管１０３を試錐孔１０２に挿入後、この接続プラグで接続テユーブ１０６と連結するものとする。
（２）は試錐孔１１２の壁１１４が良好に維持されている場合で、Ｕテユーブ１１３をそのまま挿入する場合を示す。挿入後、Ｕテユーブ１１３と試錐孔１１２の壁１１４の間に熱伝導性の良い材質１１５を充填する。

図１０の（１）はＵテユーブ管１２４をＵテユーブ接続管１２１と連結した場合の縦断面の概念図を示す。Ｕテユーブ管１２４は、その径が１２５のようにＵテユーブ接続管１２１よりやや小さく作られていて、Ｕテユーブ接続管１２１の下部にはめ込まれる。この重なった部分にピン１２８を挿入し、ボルト１２９で締める。必要に応じ、このピンと直角方向にもう１本のピンを、あらかじめ開けてある穴１３０を挿入し、ボルト締めをし、しっかり固定する。Ｕテユーブ管１２４内のＵテユーブ１２６とＵテユーブ接続管１２１内のＵテユーブ１２２は接続プラグ１２７で連結する。
（２）はＵテユーブ管とＵテユーブ接続管の重なった部分の平断面の概念図を示す。１３１はＵテユーブ接続管の壁、１３２はＵテユーブ管の壁を示す。ピン１３３には溝１３４を切り、ボルト１３５で締める。これと直角方向にピン１３６を挿入し、溝１３７にボルト１３８をはめて締める。１３９はＵテユーブの断面を示す。

図１１の（１）はＵテユーブ挿入棒１４１と接続棒１４４を示す。挿入棒１４１の径は１４３のように接続棒１４４よりやや小さく作られており、これを接続棒１４４の下部にはめ込み、ピン１４６を挿入し、溝１４７にボルト１４８をはめて締める。挿入棒の先端１４２は二股或いは三股となっており、この部分でＵテユーブを挟み試錐孔内に挿入する。
（２）はＵテユーブ挿入棒と接続棒の重なった部分の平断面の概念図である。１５１は接続棒の壁、１５２はＵテユーブ挿入棒の壁を示す。ピン１５３を挿入後、溝１５４にボルト１５５をはめて締める。
（３）は試錐孔１６２の中にＵテユーブ１６４をＵテユーブ挿入棒１６５の助けを借りて挿入した状況を示す縦断面の概念図である。１６１は地表、１６３は試錐孔の壁１６２に発生した崩落部を示す。Ｕテユーブ挿入棒１６５は通常手で挿入するがその先端１６６でＵテユーブを挟み孔内に挿入する。入り難い時はＵテユーブ挿入棒１６５の上部表面に切ってある溝１６７を使って試錐機と接続し、機械の力を利用することも出来る。

又建造物の下部に基礎工事の一貫として短い基礎杭を敷設し、この基礎杭を収納する孔にＵテユーブを一緒に収納し、採熱、・放熱する場合にも、建造物周囲の地下浅部にあらかじめ準備した断熱シートを埋設し、或いは何らかの断熱材を使って断熱層を構築し、建造物下部の恒温層を広げることにより、建造物端下部の恒温層を安定させ採熱・放熱の効率を良くする。

なお本発明は、実際の実施にあたっては、前記実施形態に限定されるものではなく、請求の範囲の範囲内で前記実施形態に多くの修正及び変更を加え得ることは勿論である。

発明の効果

本発明は、以上説明したような形態で実施され、以下に記載されるような効果を奏する。地下浅部に、断熱材を使ってあらかじめ準備した断熱シートを埋設するか、或いは何らかの断熱材を使って断熱層を構築することにより、地表における気温、直射日光の強度の変化による温度の影響を受けない恒温層を地下浅部に人工的に造成することが出来る。

建造物の地下浅部を恒温層造成の対象地区として選択する場合は、建造物が地表を覆っているので、地表における気温、直射日光の強度の変化による、建造物地下への温度の影響が軽減されているために、熱効率はさらに良好となる。この場合、建造物の下部になっていない建造物周辺の地下浅部に断熱材を使ってあらかじめ準備した断熱シートを建造物基礎部と連接させて埋設するか、或いは何らかの断熱材を使って断熱層を構築することにより、建造物直下に恒温層を確実に造成することが出来る。建造物周辺部に埋設した断熱シート、或いは断熱層の働きにより外部からの熱の影響を軽減するためである。この場合、必要に応じて建造物地下にも断熱材を使ってあらかじめ準備した断熱シート、或いは何らかの断熱材を使って断熱層を構築する。

このように恒温層が浅くなるために、深い試錐孔を掘削する必要がなくなり、本数は増えるが、垂直或いは斜めに掘削した浅い試錐で代替させることが出来るようになり、コストを下げることが出来るようになる。

試錐孔が浅いために孔壁が崩れることも少なく、ケーシングを必要とする場合は殆ど無くなるので、通常はＵテユーブを試錐孔にそのまま或いはＵテユーブ挿入棒の助けを借り挿入するのだが、仮に試錐孔の壁が大きく崩れるような場合でもＵテユーブ管を準備しておけば、挿入が容易且つ迅速となる。挿入が困難な状態であれば、試錐機に接続してその力を利用するようにすれば確実に挿入が出来る。これにより、地下の採熱・放熱設備の設置コストを安くすることが出来る。

このように恒温層が地下浅く造成されるためにＵテユーブ、或いは何らかの熱交換機を恒温層内に水平又は斜めに敷設することにより、熱効率の高い採熱・放熱が出来るようになり、採熱・放熱施設の設置法の選択肢を広げることが出来る。

又建造物の下部に基礎工事の一貫として短い基礎杭を敷設し、この基礎杭を収納する孔にＵテユーブを一緒に収納し、採熱・放熱する場合にも、前述のように建造物周囲の地下浅部にあらかじめ断熱材で作った断熱シートを埋設するか、或いは何らかの断熱材を使って断熱層を構築することにより、建造物下部に自然に存在する準恒温地帯を安定させ採熱・放熱効果を良くすることが出来る。

又必要に応じ、地下に造成した恒温層に、断熱性の良い材質より成る複数ケのタンクを埋設、又は造成し、水などを媒体とし、季節間蓄熱を行い、媒体を熱交換機を経由して循環させ、ヒートポンプなどと組合せることにより、季節ごとの気温の変動を利用した効率的な冷暖房を行うことが出来る。これら一連の方法により冷暖房方式の選択肢を広げるものである。

選択肢の一つとして地下浅部に断熱シートを埋設或いは何らかの断熱材を使って断熱層を構築し、その下に造成される恒温層内に試錐孔を垂直或いは斜めに掘進し、その中にＵテユーブを挿入し、採熱・放熱施設を設置する実施例を示す縦断面の概念図である。 選択肢の一つとして地下浅部に断熱シートを埋設或いは何らかの断熱材を使って断熱層を構築し、その下に造成される恒温層内にＵテユーブを水平に、数段にわたり敷設し、採熱・放熱設備を設置する実施例を示す縦断面の概念図である。 前記図２で示したごときＵテユーブを水平に敷設した場合の平断面の概念図である。 建造物基礎の直下及び建造物周囲の地下浅部に選択肢の一つとして断熱シートを埋設或いは何らかの断熱材を使って断熱層を構築する場合の実施例を示す縦断面の概念図である。 恒温地帯にタンクを埋設或いは造成し、熱交換器と管でつなぎ、水などを冷媒として冷暖房を行う実施例を示す縦断面の概念図である。 断熱シートの縦断面の概念図である。孔を開けて透水性を持たせる場合を示している 断熱シートの平断面の概念図である。孔を開けて透水性を持たせる場合を示している。 Ｕテユーブ管の外観及び縦断面の概念図を（１）〜（３）に示す。 （１）は試錐孔にＵテユーブ管を挿入する場合の外観の概念図を示す。（２）は試錐孔にＵテユーブのみを挿入する場合の縦断面の概念図を示す。 （１）はＵテユーブ管とＵテユーブ接続管をピンで連結した状況及びその中のＵテユーブを接続した状況を示す縦断面の概念図を示す。（２）は連結部の平断面の概念図を示す。 （１）はＵテユーブ挿入棒と接続棒を連結し、延長する状況を示す概念図である。（２）はＵテユーブ挿入棒と接続棒との連結部の平断面の概念図である。（３）はＵテユーブ挿入棒の助けを借りてＵテユーブを試錐孔の中に挿入した状況を示す概念図である。

符号の説明

８，１７、２４、３６、４５ 建造物
３７ 建造物基礎
１１、３１、４１、１０１、１１１、１６１ 地表
２、１２、３２、３３、４２、５１、６１ 断熱シート
５２、５３ 断熱板
５４、６２ 断熱シートの孔
７、１６、２３、 ヒートポンプ
４７ 熱交換器
３、１４、３５、４３ 人工恒温層
３４ 人工恒温層と非恒温地帯の予想境界線
４、１０２，１１２、１６２ 試錐孔
１０４、１１４ 試錐孔の壁
１０７、１６３ 試錐孔の壁が崩落した場所
６、１５、２２ 冷媒分割タンク
５、１３、２１、９４、１１３、１２２、１２６、１３９、１６４ Ｕテユーブ
７１、８１、９１、１０３、１２１、１２４ Ｕテユーブ管
７３、８３ Ｕテユーブ管表面の接続溝
７２、８２、９５、１０８ Ｕテユーブ管尖端部
８４ オーガー状の刃
９２、１３１、１３２ Ｕテユーブ管の壁
１２１ Ｕテユーブ接続管
１２５、Ｕテユーブ管上部のはめ込み部分
１２８、１３３、１３６、１４６、１５３、ピン
１３４、１３７、１４７、１５４ ピン先端の溝
１２９、１３５、１３８、１４８、１５５ ピンを締めるボルト
１３０ ピンを挿入するための穴
９３、１０５、１１５ 熱伝導性の良い材質
９６、１２３、１２７ Ｕテユーブと接続テユーブを連結する接続プラグ
１０６ 接続テユーブ
１４１、１６５ Ｕテユーブ挿入棒
１５１，１５２ Ｕテユーブ挿入棒の壁
１４２、１６６ Ｕテユーブ挿入棒の先端
１４３ テユーブ挿入棒が接続棒にはめ込まれた部分
１４４ 接続棒
１４５、１６７ 接続棒表面に切った接続溝
４４ タンク
４６ テユーブ

Claims (6)

1. 地下浅部に、又は建造物周囲の地下浅部と必要に応じて建造物地下において、何らかの断熱材を使って作った断熱シートを埋設するか、或いは何らかの断熱材で断熱層を構築し、その下部に恒温層を人工的に造成する方法。断熱シート或いは何らかの断熱材を使って構築した断熱層の敷設方向は水平であるが、その端において上部、或いは下部に曲げ、垂直方向に多少の長さ、延長敷設するものとする。
2. Ｕテユーブの折り返している屈曲部をその先端で押さえつけ、試錐孔の中に挿入するための介添えとなるＵテユーブ挿入棒。通常は手で押しこむが、上部に試錐機と連結出来るように溝を切るか或いは他の工夫を採用し、機械力を利用することもあり、それらの方式。又試錐孔の深さに応じ接続棒と、棒の径をやや小さめにして接続棒に挿入出来るようにしたＵテユーブ挿入棒をピンで連結し、延長する方式。
3. Ｕテユーブを熱伝導性の良い材質で出来た管に入れ、熱伝導性の良い材質をＵテユーブと管の内壁の間に詰めたＵテユーブ管。このＵテユーブ管の外径は試錐孔の内径より小さいものとし、この管の外壁先端は平らにしたり、尖らせたり、又は管の外壁にオーガー状の刃をつけるなど現場の状況に応じた形状とし、試錐孔の中への挿入が容易なものとする。このＵテユーブ管は、掘削された試錐孔にそのまま挿入するが、必要に応じ管上部壁の外側に溝をきざみ、試錐孔への挿入の際、試錐機と接続して機械の力で挿入出来るようにもする。挿入後、Ｕテユーブの上端に装着してある接続プラグを介して、接続テユーブと連結する。さらに、挿入後、このＵテユーブ管と試錐孔の内壁の間に熱伝導性の良い材質のものを充填するなどの一連の方法。又試錐孔の長さに応じ、Ｕテユーブ接続管と、管の径をやや小さめにしてＵテユーブ接続管に挿入出来るようにしたＵテユーブ管をピンで連結し、延長する方式。
4. 発砲スチロール、その他の断熱性の良い材質で薄板状の断熱板を１枚〜複数枚合わせた断熱シート。地中で割れることを防止するために、割れ難い材質で断熱性の良い、薄い、別の耐熱板を１枚或いは複数枚密着させる場合もある。この断熱シートの厚さ、巾、長さは一定の大きさにしておく。また必要に応じ適当な間隔で小さい孔を開けておき、断熱シートの上下地層間の通水性を調節するが、この断熱シートを対象とする場所に必要に応じ複数枚敷き詰めて使用するなどの一連の方法。
5. 地下浅部に、又は建造物周囲の地下浅部と必要に応じて建造物地下において断熱材で作った断熱シートを埋設するか、或いは何らかの断熱材を使って断熱層を構築し、その直下に恒温層を造成し、必要に応じ、その人工的に造成した恒温層に浅い試錐を必要な本数行い、掘削された孔に、Ｕテユーブ、Ｕテユーブ管或いは何らかの熱交換器を挿入し、又はＵテユーブ、或いは何らかの熱交換機を恒温層に水平又は斜めに数段にわたり敷設し、何れの場合もヒートポンプ経由でＵテユーブ或いは何らかの熱交換機内を循環する冷媒により恒温層から採熱、又は恒温層に放熱することにより対象物内の冷暖房を行う一連の系統的方式。
6. 人工的に造成した恒温層に、断熱性の良い材質より成る複数ケの水タンクを埋設、又は造成し、水を媒体とし、季節間蓄熱を行い、熱交換器を経由して循環させ、対象物内の冷暖房を行う一連の方式。

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