JP2602803B2 - Heat pipe laying method of heat pipe type geothermal extraction device - Google Patents

Heat pipe laying method of heat pipe type geothermal extraction device

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JP2602803B2
JP2602803B2 JP7117869A JP11786995A JP2602803B2 JP 2602803 B2 JP2602803 B2 JP 2602803B2 JP 7117869 A JP7117869 A JP 7117869A JP 11786995 A JP11786995 A JP 11786995A JP 2602803 B2 JP2602803 B2 JP 2602803B2
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pipe
heat pipe
heat
casing
generating medium
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正孝 望月
祐士 斎藤
勝夫 江口
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    • F28F1/08Tubular elements crimped or corrugated in longitudinal section
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    • F24T10/30Geothermal collectors using underground reservoirs for accumulating working fluids or intermediate fluids
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    • F24TGEOTHERMAL COLLECTORS; GEOTHERMAL SYSTEMS
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    • F24T10/40Geothermal collectors operated without external energy sources, e.g. using thermosiphonic circulation or heat pipes
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Description

【発明の詳細な説明】DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION

【0001】[0001]

【産業上の利用分野】この発明は、ヒートパイプにより
地熱を地上に汲み上げる地熱抽出装置に関し、特に、そ
のヒートパイプをいわゆる縦坑内に挿入して布設する方
法に関するものである。
BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a geothermal extraction apparatus for pumping geothermal heat to the ground by means of a heat pipe, and more particularly to a method for inserting and laying the heat pipe in a so-called shaft.

【0002】[0002]

【従来の技術】周知のようにヒートパイプは、真空脱気
したパイプなどの容器の内部に、水やアルコール、フロ
ンなどの凝縮性の流体を作動流体として封入したもので
あり、温度差が生じることにより動作し、高温部で蒸発
した作動流体が低温部に流動して放熱・凝縮することに
より、作動流体の潜熱として熱輸送を行う。このように
ヒートパイプは、温度差が生じることによって動作する
うえに、見掛上の熱伝導率が銅などの金属の数十倍ない
し百数十倍に達するので、各種の熱関連機器・設備に採
用されている。
2. Description of the Related Art As is well known, a heat pipe is obtained by sealing a condensable fluid such as water, alcohol, or chlorofluorocarbon as a working fluid in a container such as a pipe that has been degassed under vacuum, and a temperature difference occurs. In this way, the working fluid evaporated in the high-temperature portion flows to the low-temperature portion to radiate and condense, thereby performing heat transport as latent heat of the working fluid. In this way, heat pipes operate due to a temperature difference, and their apparent thermal conductivity reaches tens to hundreds of times that of metals such as copper. Has been adopted.

【0003】その一例として、従来、高温の地熱をヒー
トパイプによって地上に抽出し、その熱を融雪や発電等
に有効利用することが行われている。この種のヒートパ
イプ式地熱抽出装置は、地下数百mの地熱帯に向けて掘
られた掘削孔に、ヒートパイプの一端部を挿入して吊下
げる構成であり、コンテナの下端部において地熱に加熱
された作動流体が、地上側の端部に流動して放熱するこ
とによって、砂利等の異物を含むことなく地熱のみを汲
み上げることができる。
[0003] As one example, conventionally, high-temperature geothermal heat is extracted on the ground by a heat pipe, and the heat is effectively used for snow melting, power generation, and the like. This type of heat pipe type geothermal extraction device has a configuration in which one end of a heat pipe is inserted and hung in a digging hole dug toward the terrain several hundred meters underground, and the geothermal heat is generated at the lower end of the container. The heated working fluid flows to the end on the ground side and radiates heat, so that only geothermal heat can be pumped up without including foreign substances such as gravel.

【0004】ところで、この種のヒートパイプは、全長
が数百mにも及ぶ長尺なものであって、当然その重量も
相当重くなるから、そのまま掘削孔に吊下げたのでは自
重に耐え得る肉厚にするなど、設計・製造の困難なもの
とせざるを得ない。
[0004] By the way, this type of heat pipe is a long one having a length of several hundred meters and its weight is considerably heavy. Therefore, it can withstand its own weight if it is hung in an excavation hole as it is. It must be difficult to design and manufacture, such as increasing the wall thickness.

【0005】そこで、長尺ヒートパイプを地中に向けて
吊下げる場合に、ヒートパイプの自重を支える手段の一
例が、特公平5−4945号公報に記載されている。図
2および図3を参照して、この公報に記載されている構
造を簡単に説明すると、コルゲート型ヒートパイプ1の
外部側面には、その長さ方向に沿って2本の綱体2が吊
下げられている。この綱体2は例えば鋼等の撚り線であ
って、その上端部は地上の固定架台(図示せず)などに
係止され、下端部にはヒートパイプ1の下端部を保持す
る端末金具3等が固着されている。そして、ヒンジ付帯
状具材4によってヒートパイプ1の外周が、長さ方向の
所定間隔(例えば5m間隔)で綱体2と共に締め付けら
れている。このように、ヒートパイプの自重を綱体等に
負担させることによって、ヒートパイプの伸長による破
損事故を防止している。
An example of a means for supporting the weight of the heat pipe when suspending the long heat pipe toward the ground is described in Japanese Patent Publication No. 5-4945. The structure described in this publication will be briefly described with reference to FIG. 2 and FIG. 3. Two ropes 2 are hung on the outer side surface of the corrugated heat pipe 1 along its length direction. Has been lowered. The rope 2 is, for example, a stranded wire of steel or the like, the upper end of which is locked by a fixed pedestal (not shown) on the ground, and the lower end of which is a terminal fitting 3 for holding the lower end of the heat pipe 1. Etc. are fixed. The outer periphery of the heat pipe 1 is fastened together with the rope 2 at predetermined intervals in the length direction (for example, at intervals of 5 m) by the hinged band-shaped member 4. In this way, by causing the weight of the heat pipe to bear on the rope or the like, a breakage accident due to the extension of the heat pipe is prevented.

【0006】また、長尺材の管路への引き入れの際に浮
力を利用する方法が知られており、その一例が特開平2
−55507号公報に記載されている。この方法は、通
線ロープを管路内に挿通した後に、その管路内に水や油
等の液体を注入し、その状態で通線ロープによりケーブ
ルを管路内に引き入れる方法である。したがって、引き
入れるべきケーブルが浮力により既存のケーブルから離
隔され、また液体によって潤滑されるので、ケーブルの
引き入れが容易になる。
A method of utilizing buoyancy when a long material is drawn into a pipe is known.
-55507. This method is a method in which a cable such as water or oil is injected into the conduit after the cable is inserted into the conduit, and the cable is drawn into the conduit with the conduit in that state. Therefore, the cable to be drawn in is separated from the existing cable by buoyancy and lubricated by the liquid, so that the cable is easily drawn in.

【0007】[0007]

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、前述の
ように、地熱の抽出に用いられるヒートパイプ1は、全
長が数百mにも及ぶ長尺なものであるから、上記従来の
技術では、綱体2としても相当の長尺のものを用意する
必要があり、しかもこれをヒートパイプ1にヒンジ付き
帯状具材4等で組付ける作業も大掛かりになる。そして
また、ヒートパイプ1を縦坑に降ろすにあたっては、ヒ
ートパイプの下降に合わせて綱体を繰り出し、かつヒー
トパイプに締結するなどの作業が必要であり、困難な作
業を余儀なくされる不都合があった。
However, as described above, since the heat pipe 1 used for extracting geothermal heat is a long one having a length of several hundreds of meters, the conventional technique does not use a heat pipe. It is necessary to prepare a considerably long body 2 as well, and the work of assembling this to the heat pipe 1 with the hinged band-shaped member 4 or the like becomes large. In addition, when the heat pipe 1 is lowered into the shaft, it is necessary to work out the rope body in accordance with the lowering of the heat pipe and to fasten the heat pipe to the heat pipe. Was.

【0008】一方、上記の特開平2−55507号公報
に記載された方法は、ケーブルの管路内への引き入れの
際に浮力を利用する方法であるが、ケーブルが長尺材で
あるからといって、これを直ちに長尺ヒートパイプの布
設のための方法として転用することは出来ない、すなわ
ちヒートパイプの縦坑内への布設の際には、ヒートパイ
プを吊り下げる必要があること、縦坑は下端部が閉じら
れていることなどのケーブルの布設とは全く異なる条件
が存在するからである。
On the other hand, the method described in Japanese Patent Application Laid-Open No. 2-55507 is a method that utilizes buoyancy when a cable is drawn into a pipeline. Therefore, this cannot be immediately diverted as a method for laying long heat pipes, that is, when laying heat pipes in vertical shafts, it is necessary to suspend the heat pipes, This is because there are conditions completely different from the cable laying such as that the lower end is closed.

【0009】この発明は上記の事情に鑑みてなされたも
ので、ヒートパイプの挿入布設が簡単なヒートパイプ式
地熱抽出装置のヒートパイプ布設方法を提供することを
目的とするものである。
The present invention has been made in view of the above circumstances, and an object of the present invention is to provide a heat pipe laying method for a heat pipe type geothermal extraction apparatus in which heat pipes can be easily laid.

【0010】[0010]

【課題を解決するための手段】この発明は上記の目的を
達成するために、地中に下方に向けて形成された堀削孔
の内部に、潜熱として熱輸送する地熱抽出用のヒートパ
イプの蒸発部を挿入するにあたり、前記堀削孔に水密性
のケーシング管を嵌め込むとともに、そのケーシング管
の内部に、前記ヒートパイプに浮力を作用させる浮力発
生媒体を注入した状態で前記ヒートパイプを前記ケーシ
ング管に吊下げて挿入することを特徴とするものであ
る。
SUMMARY OF THE INVENTION In order to achieve the above-mentioned object, the present invention provides a heat pipe for extracting geothermal heat for transporting heat as latent heat into a digging hole formed downward in the ground. In inserting the evaporator, a water-tight casing pipe is fitted into the excavation hole, and the heat pipe is filled with a buoyancy generating medium for applying buoyancy to the heat pipe inside the casing pipe. It is characterized by being hung and inserted into a casing tube.

【0011】またこの発明では、前記浮力発生媒体の量
を、ヒートパイプの挿入深さに応じて調整することがで
きる。
Further, according to the present invention, the amount of the buoyancy generating medium can be adjusted according to the insertion depth of the heat pipe.

【0012】[0012]

【作用】この発明においては、まず、予め形成されてい
る堀削孔にケーシング管を嵌め込むとともに、このケー
シング管に所定量の浮力発生媒体を注入する。なお、ケ
ーシング管の水密性が担保されているから、浮力発生媒
体が地中に漏れ出すおそれがなく、注入された全量がケ
ーシング管内に溜められる。つぎに、そのケーシング管
にヒートパイプを、その蒸発部となる端部から所定深さ
まで順次挿入することにより作業が完了する。ヒートパ
イプの自重が浮力によって軽減されるため、ヒートパイ
プが伸長しない良好な状態でケーシング管内に布設され
る。
In the present invention, first, a casing tube is fitted into a previously formed excavation hole, and a predetermined amount of a buoyancy generating medium is injected into the casing tube. In addition, since the watertightness of the casing tube is ensured, there is no possibility that the buoyancy generating medium leaks into the ground, and the whole injected amount is stored in the casing tube. Next, the operation is completed by sequentially inserting a heat pipe into the casing tube from the end serving as the evaporating portion to a predetermined depth. Since the weight of the heat pipe is reduced by the buoyancy, the heat pipe is laid in the casing pipe in a favorable state in which the heat pipe does not extend.

【0013】また、ケーシング管内へのヒートパイプの
挿入を実施するとともに、そのヒートパイプの挿入深さ
に応じて、ケーシング管内に溜められている浮力発生媒
体の量を調整すれば、浮力発生媒体がケーシング管から
溢れ出たり、あるいはヒートパイプを充分に保持できな
いなどの不都合が未然に防止され、ヒートパイプの挿入
作業がよりスムースに行われる。
In addition, when the heat pipe is inserted into the casing pipe and the amount of the buoyancy generating medium stored in the casing pipe is adjusted according to the insertion depth of the heat pipe, the buoyancy generating medium is reduced. Inconveniences such as overflowing from the casing tube or inability to sufficiently hold the heat pipe are prevented beforehand, and the heat pipe can be inserted more smoothly.

【0014】[0014]

【実施例】つぎに、この発明の一実施例を図面を参照し
て説明する。図1は、この発明に係るヒートパイプ式地
熱抽出装置を発電に利用するよう構成した例を示す概略
図である。地上から地下の高温の岩石5に向けてほぼ垂
直に数百m程度の掘削孔6が掘られており、またこの掘
削孔6には、例えば有底筒状のケーシング管7がその底
部を下方にした状態、すなわち開口側を上方に向けた状
態で緊密に嵌め込まれている。なお、このケーシング管
7は地盤の圧力に対する掘削孔6の強度を向上させて、
その崩壊を防止するものであり、具体的には、強度の点
では鋼管が好ましいが、特に熱伝導性を優先させる場合
には銅管等が採用される。また、注入される浮力発生媒
体8の漏洩を完全に防止するために、水密性を担保する
構成となっている。そしてケーシング管7の内部には、
そのケーシング管7よりも若干外径の細いヒートパイプ
9の一端部分、すなわち蒸気管10が地上側から挿入さ
れている。
Next, an embodiment of the present invention will be described with reference to the drawings. FIG. 1 is a schematic diagram showing an example in which a heat pipe type geothermal extraction device according to the present invention is configured to be used for power generation. An excavation hole 6 of several hundred meters is dug almost vertically from the ground to the underground hot rock 5, and a bottomed cylindrical casing pipe 7 is formed in the excavation hole 6 at the bottom thereof. , That is, it is tightly fitted with the opening side facing upward. The casing pipe 7 improves the strength of the excavation hole 6 against the pressure of the ground,
This is to prevent the collapse, and specifically, a steel pipe is preferable in terms of strength, but a copper pipe or the like is used particularly when giving priority to thermal conductivity. Further, in order to completely prevent leakage of the injected buoyancy generating medium 8, watertightness is ensured. And inside the casing tube 7,
One end of a heat pipe 9 slightly smaller in outer diameter than the casing pipe 7, that is, a steam pipe 10 is inserted from the ground side.

【0015】一方、地上のヒートパイプ9の近傍には注
入排出手段11が備えられている。この注入排出手段1
1は、一例として浮力発生媒体8を一時的に貯溜するタ
ンク12と、そのタンク12に連通する管路13とから
構成され、その管路13にはポンプ15とバルブ16と
が介設されている。そして、管路13の開口端部は蒸気
管10とケーシング管7との間に挿入されており、それ
らの間に浮力発生媒体8を任意に注入および排出できる
よう構成されている。なお、浮力発生媒体8としては、
蒸気管10に浮力を生じさせるものであればよいが、好
ましくは熱伝導性が良好で、かつ蒸気管10およびケー
シング管7を腐食させないものがよく、一例として水な
どが挙げられる。
On the other hand, an injection / discharge means 11 is provided near the heat pipe 9 on the ground. This injection and discharge means 1
1 includes, as an example, a tank 12 for temporarily storing the buoyancy generating medium 8 and a pipe 13 communicating with the tank 12, and a pump 15 and a valve 16 are provided in the pipe 13. I have. The open end of the conduit 13 is inserted between the steam pipe 10 and the casing pipe 7 so that the buoyancy generating medium 8 can be arbitrarily injected and discharged between them. In addition, as the buoyancy generating medium 8,
Any material that generates buoyancy in the steam tube 10 may be used, but preferably has good thermal conductivity and does not corrode the steam tube 10 and the casing tube 7. One example is water.

【0016】また、ケーシング管7内部のうち、注入さ
れる浮力発生媒体8の液面よりも上方部には、逃し弁2
4を備えた管路14が挿入されており、浮力発生媒体8
から生じた蒸気等を外部に排出できるように構成されて
いる。
A relief valve 2 is provided in the casing tube 7 above the liquid level of the buoyancy generating medium 8 to be injected.
4 with a buoyancy generating medium 8
It is configured to be able to discharge steam and the like generated from the outside to the outside.

【0017】蒸気管10のうち地上に延出する端部に
は、凝縮器17が取付けられている。この凝縮器17は
流量調整弁18が介設された戻り管19と接続してい
る。戻り管19は蒸気管10の途中でその内部に挿入さ
れ、蒸気管10の下端の蒸発部20に液相の作動流体A
を供給するように連通されている。すなわち、全体とし
て密閉した循環路をなしており、その内部には真空脱気
した状態で、目的温度内で蒸発および凝縮する水やアル
コール等の流体が作動流体Aとして封入され、ループ型
のヒートパイプ9とされている。
A condenser 17 is attached to an end of the steam pipe 10 extending to the ground. The condenser 17 is connected to a return pipe 19 in which a flow control valve 18 is provided. The return pipe 19 is inserted into the steam pipe 10 in the middle thereof, and the liquid-phase working fluid A is supplied to the evaporating section 20 at the lower end of the steam pipe 10.
To communicate. That is, a closed circulation path is formed as a whole, and a fluid such as water or alcohol which evaporates and condenses at a target temperature is sealed as a working fluid A in a vacuum degassed state inside the circulation path, and a loop type heat It is a pipe 9.

【0018】前記凝縮器17は、ポンプ21が介設され
た管路22を介して発電装置23と接続している。すな
わち、作動流体Aが凝縮器17に輸送した熱によって水
が蒸発し、その水蒸気を発電装置23に供給する構成と
なっている。なお、図示しないがヒートパイプ9は適宜
の手段によって地表に固定されている。
The condenser 17 is connected to a power generator 23 via a pipe 22 in which a pump 21 is provided. That is, water is evaporated by the heat that the working fluid A transports to the condenser 17, and the water vapor is supplied to the power generator 23. Although not shown, the heat pipe 9 is fixed to the ground surface by an appropriate means.

【0019】つぎに、上記のように構成された地熱抽出
装置において、蒸気管をケーシング管に布設するまでの
手順の一例を説明する。まず、すでに形成されている堀
削孔6にケーシング管7を埋設する。この場合、常法に
準じた施工設備によって行われる。つぎに、注入排出手
段11を動作させてケーシング管7内に適量の浮力発生
媒体8を注入するとともに、並行して蒸気管10を挿入
する。すなわちバルブ16を開くことにより、タンク1
2内の浮力発生媒体8が管路14を流下してケーシング
管7に供給される。この場合、注入される浮力発生媒体
8の量、言い換えると、ケーシング管7における水位は
蒸気管10に対して過大な圧力を加えず、かつケーシン
グ管7への蒸気管10の被挿入長さに対応した量に調整
される。
Next, an example of a procedure for laying a steam pipe on a casing pipe in the geothermal extraction apparatus configured as described above will be described. First, the casing pipe 7 is buried in the already formed excavation hole 6. In this case, it is carried out by construction equipment according to a common law. Next, the injection / discharge means 11 is operated to inject an appropriate amount of the buoyancy generating medium 8 into the casing tube 7 and, at the same time, the steam pipe 10 is inserted. That is, by opening the valve 16, the tank 1
The buoyancy generating medium 8 in 2 flows down the pipe 14 and is supplied to the casing pipe 7. In this case, the amount of the buoyancy generating medium 8 to be injected, in other words, the water level in the casing pipe 7 does not apply excessive pressure to the steam pipe 10 and the length of the inserted steam pipe 10 into the casing pipe 7 Adjusted to the corresponding amount.

【0020】また、蒸気管10は先端部分から順次送り
出されるように挿入される。この場合にも常法に準じた
施工設備が使用される。ここで、浮力発生媒体8の量に
過不足がある場合には、バルブ16とポンプ15とによ
り微調整して全ての作業が完了する。蒸気管10に浮力
が作用することによって、自重が軽減された良好な状態
で蒸気管10がケーシング管7内に吊下げられて保持さ
れる。
Further, the steam pipe 10 is inserted so as to be sequentially sent out from the tip portion. In this case as well, construction equipment according to the ordinary law is used. Here, if the amount of the buoyancy generating medium 8 is excessive or insufficient, the valve 16 and the pump 15 are finely adjusted to complete all operations. By the buoyancy acting on the steam pipe 10, the steam pipe 10 is suspended and held in the casing pipe 7 in a favorable state with its own weight reduced.

【0021】このように、浮力発生媒体の注入は、地上
においてバルブとポンプとによりごく簡単に行われ、し
かも蒸気管をケーシング管に挿入する作業は、事実上、
単にそのまま挿入するだけであって、上述した各工程に
おいて煩わしい組付け作業や特殊な施工設備などを必要
とするものではないから、蒸気管の挿入布設作業を大幅
に省力化することができる。
As described above, the injection of the buoyancy generating medium is very easily performed on the ground by the valve and the pump, and the operation of inserting the steam pipe into the casing pipe is practically impossible.
Since it is simply inserted as it is and does not require cumbersome assembling work or special construction equipment in each of the above-described steps, the labor for inserting and laying the steam pipe can be greatly reduced.

【0022】ついで、地熱抽出の作用について説明す
る。流量調整弁18が所定開度に開かれると、凝縮器1
7に溜められている液相の作動流体Aが、その自重によ
って戻り管19の内部を流下して蒸気管10の内底部に
流入する。蒸気管10はケーシング管7を介して高温の
地熱に晒されており、また地上側の凝縮器17の近傍が
低温となっているため、地熱に加熱されて蒸発した作動
流体蒸気Aが凝縮器17に流入する。そこで作動流体蒸
気Aは熱を奪われて凝縮する。このようにして凝縮器1
7に集められた熱により水が暖められて蒸発する。そし
て、この水蒸気が管路22によって発電装置23に導か
れ、発電に利用される。なお、凝縮器17の内部で液化
した作動流体Aは戻り管19を経由して再度蒸発部20
1に供給され、加熱されて蒸気となり、以後、流量調整
弁18が全閉されるまで同様のサイクルが継続される。
また、前述のように浮力発生媒体8には熱伝導性に優れ
るものが選定されているから、ケーシング管7と蒸気管
10との間に空間がある場合よりも、地熱の抽出効率が
向上する利点も生じる。
Next, the operation of the geothermal extraction will be described. When the flow control valve 18 is opened to a predetermined opening, the condenser 1
The working fluid A in the liquid phase stored in 7 flows down inside the return pipe 19 due to its own weight and flows into the inner bottom of the steam pipe 10. The steam pipe 10 is exposed to high-temperature geothermal heat through the casing pipe 7, and the temperature of the vicinity of the condenser 17 on the ground side is low. Flow into 17. Then, the working fluid vapor A is deprived of heat and condenses. Thus, the condenser 1
Water is warmed by the heat collected in 7 and evaporates. Then, the water vapor is guided to the power generation device 23 through the pipe 22 and used for power generation. The working fluid A liquefied inside the condenser 17 passes through the return pipe 19 and is re-evaporated.
1 and heated to vapor, and thereafter the same cycle is continued until the flow control valve 18 is fully closed.
Further, as described above, since the buoyancy generating medium 8 is selected to have excellent thermal conductivity, the geothermal extraction efficiency is improved as compared with the case where there is a space between the casing pipe 7 and the steam pipe 10. There are also benefits.

【0023】なお、上記の実施例では、いわゆるループ
型のヒートパイプを採用して抽出した熱を発電に利用す
る構成としたが、この発明は上記の実施例に限定される
ものではなく、ヒートパイプは単管タイプであってもよ
く、また抽出した熱を融雪などに利用する構成としても
よい。さらに、予め浮力発生媒体が溜められたケーシン
グ管に蒸気管を挿入して蒸気管を浮力で支え、その状態
から浮力発生媒体の水位を下げることにより蒸気管をケ
ーシング管内に下げて挿入し、かつ保持することとして
もよい。
In the above embodiment, the heat extracted by using a so-called loop type heat pipe is used for power generation. However, the present invention is not limited to the above embodiment. The pipe may be a single pipe type, or may be configured to use the extracted heat for melting snow. Furthermore, a steam pipe is inserted into a casing pipe in which a buoyancy generating medium is stored in advance, and the steam pipe is supported by buoyancy, and the steam pipe is lowered into the casing pipe by lowering the water level of the buoyancy generating medium from that state, and It may be held.

【0024】[0024]

【発明の効果】以上、説明したようにこの発明は、堀削
孔に地熱抽出用のヒートパイプを挿入するにあたり、堀
削孔に水密性のケーシング管を嵌め込むとともに、その
内部にヒートパイプに浮力を作用させる浮力発生媒体を
注入した状態で、ヒートパイプをケーシング管に吊下げ
て挿入することにより作業が完了し、またヒートパイプ
を良好に布設することができるので、ヒートパイプを縦
坑内に布設するまでの一連の作業を大幅に省力化するこ
とができる。すなわち、布設作業が簡単になる。
As described above, according to the present invention, when inserting a heat pipe for geothermal extraction into a drilling hole, a watertight casing pipe is fitted into the drilling hole, and a heat pipe is inserted therein. The work is completed by suspending and inserting the heat pipe into the casing pipe with the buoyancy generating medium that exerts buoyancy injected, and the heat pipe can be laid well, so the heat pipe is placed in the shaft. A series of operations up to laying can be greatly saved. That is, the laying operation is simplified.

【0025】また、注入する浮力発生媒体の量をヒート
パイプの挿入深さに応じて調整すれば、ヒートパイプの
ケーシング管に対する挿入量を、浮力発生媒体の量によ
って調整することができ、ヒートパイプの布設作業をよ
り容易に行うことができる。
Further, if the amount of the buoyancy generating medium to be injected is adjusted according to the insertion depth of the heat pipe, the insertion amount of the heat pipe into the casing pipe can be adjusted by the amount of the buoyancy generating medium. Can be performed more easily.

【図面の簡単な説明】[Brief description of the drawings]

【図1】この発明の一実施例を示す概略図である。FIG. 1 is a schematic diagram showing one embodiment of the present invention.

【図2】従来技術の一例を示す概略図である。FIG. 2 is a schematic diagram showing an example of a conventional technique.

【図3】図3は図2のII−II線断面図である。FIG. 3 is a sectional view taken along line II-II of FIG. 2;

【符号の説明】[Explanation of symbols]

5…岩石、 6…堀削孔、 7…ケーシング管、 8…
浮力発生媒体、 9…ヒートパイプ、 11…注入排出
手段、 20…蒸発部。
5 ... rock, 6 ... drilling hole, 7 ... casing tube, 8 ...
Buoyancy generating medium, 9: heat pipe, 11: injection / discharge means, 20: evaporator.

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 小野 幹幸 東京都江東区木場一丁目5番1号 株式 会社フジクラ内 (72)発明者 望月 正孝 東京都江東区木場一丁目5番1号 株式 会社フジクラ内 (72)発明者 斎藤 祐士 東京都江東区木場一丁目5番1号 株式 会社フジクラ内 (72)発明者 江口 勝夫 北海道千歳市泉沢1007番地151 株式会 社北海道フジクラ内 審査官 千壽 哲郎 (56)参考文献 特開 平7−280361(JP,A) 特開 平7−286760(JP,A) ────────────────────────────────────────────────── ─── Continued on the front page (72) Inventor Mikiyuki Ono 1-5-1 Kiba, Koto-ku, Tokyo Inside Fujikura Co., Ltd. (72) Inventor Masataka Mochizuki 1-5-1 Kiba, Koto-ku, Tokyo Co., Ltd. Inside Fujikura (72) Inventor Yuji Saito 1-5-1, Kiba, Koto-ku, Tokyo Inside Fujikura Co., Ltd. 56) References JP-A-7-280361 (JP, A) JP-A-7-286760 (JP, A)

Claims (2)

(57)【特許請求の範囲】(57) [Claims] 【請求項1】 地中に下方に向けて形成された堀削孔の
内部に、潜熱として熱輸送する地熱抽出用のヒートパイ
プの蒸発部を挿入するにあたり、 前記堀削孔に水密性のケーシング管を嵌め込むととも
に、そのケーシング管の内部に、前記ヒートパイプに浮
力を作用させる浮力発生媒体を注入した状態で前記ヒー
トパイプを前記ケーシング管に吊下げて挿入することを
特徴とするヒートパイプ式地熱抽出装置のヒートパイプ
布設方法。
1. A watertight casing is inserted into a drilling hole formed in a ground and formed in a downward direction into a drilling hole of a heat pipe for extracting geothermal heat for transporting heat as latent heat. A heat pipe type wherein the heat pipe is suspended and inserted into the casing pipe while a buoyancy generating medium for applying buoyancy to the heat pipe is injected into the casing pipe while fitting the pipe. A method of laying a heat pipe of a geothermal extraction device.
【請求項2】 前記浮力発生媒体の量を、ヒートパイプ
の挿入深さに応じて調整することを特徴とする請求項1
に記載のヒートパイプ式地熱抽出装置のヒートパイプ布
設方法。
2. The method according to claim 1, wherein the amount of the buoyancy generating medium is adjusted according to the insertion depth of the heat pipe.
The heat pipe laying method of the heat pipe type geothermal extraction device according to the above.
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* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
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Families Citing this family (9)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR20030096468A (en) * 2002-06-12 2003-12-31 이수현 Heating and air-conditioning device by subterranean heat
KR100868099B1 (en) * 2008-01-18 2008-11-11 조희남 Ground heat returning device for improving underground heat exchange efficiency by connecting with empty pipes installed to the bottom of groundwater core
KR100880675B1 (en) * 2008-05-01 2009-01-30 주식회사 지앤지테크놀러지 Closed type underground heat exchanger device and construction method using double insertion geothermal tube
JP5712597B2 (en) * 2010-12-15 2015-05-07 株式会社大林組 Method of installing pipe member related to underground heat exchanger in ground excavation hole
JP5659766B2 (en) * 2010-12-15 2015-01-28 株式会社大林組 Method of installing pipe member related to underground heat exchanger in ground excavation hole
JP5765555B2 (en) * 2011-02-21 2015-08-19 株式会社フクセン Tank storage liquid freeze prevention device and liquid storage tank with heat retention function
CN105674608A (en) * 2016-02-17 2016-06-15 姚国敏 Device and method for extracting and utilizing geothermal energy
JP6838336B2 (en) * 2016-09-28 2021-03-03 株式会社大林組 Steam generator and geothermal power generation system
KR102197104B1 (en) 2019-06-26 2020-12-30 주식회사 지앤지테크놀러지 Geothermal system with multi-tube vertical seal type underground heat exchanger and a installation method thereof

Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN103161162A (en) * 2013-03-12 2013-06-19 中国京冶工程技术有限公司 Anti-floating anchor rod capable of collecting ground source heat energy and construction method
CN103161162B (en) * 2013-03-12 2016-02-24 中国京冶工程技术有限公司 Can the locality anti-float anchor rod of source heat energy and construction method

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