JP4548690B2 - 地下を掘削するための設備、及び地下掘削方法 - Google Patents
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Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は地下を掘削するための設備、及び地下掘削方法に関する。
【０００２】
【発明が解決しようとする課題】
一般に発電所の出力は時々刻々変化する電力の需要に対応し電力を供給している。 したがって発電所はピーク需要に合わせたピーク負荷を有する発電設備を備えているが、近年負荷率が６０％を下まわる状況である。
【０００３】
【課題を解決するための手段】
本発明の目的は供給された電力の加熱作用によって発生された熱エネルギーを有する蒸気或いはガスが作動流体として速度エネルギーに変換され、その作動流体が掘削する地下を通過することによって前記地下を掘削する地下を掘削するための設備、及び地下掘削方法を提供することである
請求項１による地下掘削装置は、供給された電力の加熱作用によって発生された熱エネルギーを有する蒸気或いはガス（例えば、かわき飽和蒸気近傍の蒸気又は過熱蒸気或いは湿り蒸気）の供給を受け、前記熱エネルギーを有する蒸気或いはガスを速度エネルギーに変換し、掘削する地下を通過することによって前記地下を掘削する作動流体を発生させる速度エネルギー変換手段を有する。
請求項２による熱エネルギー供給装置は、供給された電力の加熱作用により熱エネルギーを有する蒸気或いはガス（例えば かわき飽和蒸気近傍の蒸気又は過熱蒸気或いは湿り蒸気）を発生させる電力加熱手段と、前記電力加熱手段によって発生された前記蒸気或いはガスを請求項１記載の地下掘削装置の地下を掘削する作動流体を発生させる速度エネルギー変換手段に供給する供給手段とを有する。
請求項３による地下掘削装置は、供給された電力の加熱作用によって発生された熱エネルギーを有する蒸気或いはガス（例えば かわき飽和蒸気近傍の蒸気又は過熱蒸気或いは湿り蒸気）の供給を受け、前記熱エネルギーを有する蒸気或いはガスを速度エネルギーに変換し、掘削する地下を通過することによって前記地下を掘削する作動流体を発生させる速度エネルギー変換手段と、高温ガスを含み、掘削する地下に隣接する高温ガス室とを有する。
請求項４による熱エネルギー供給装置は、供給された電力の加熱作用によって発生された熱エネルギーを有する蒸気或いはガス（例えば、かわき飽和蒸気近傍の蒸気又は過熱蒸気或いは湿り蒸気）を発生させる電力加熱手段と、前記電力加熱手段によって発生された前記蒸気或いはガスを請求項３記載の地下掘削装置の速度エネルギー変換手段に供給する供給手段と、供給された電力の加熱作用により高温ガスを発生させる高温ガス発生手段と、前記高温ガス発生手段によって発生された前記高温ガスを掘削する地下に隣接する請求項３地下掘削装置の高温ガス室に供給する供給手段とを有する。
請求項５による熱エネルギー供給装置は、供給された電力の加熱作用により高温ガスを発生させる高温ガス発生手段と、前記高温ガス発生手段によって発生された前記高温ガスを速度エネルギー変換手段及び掘削する地下に隣接する高温ガス室に供給する供給手段とを有する。
請求項６による地下掘削装置は、供給された電力の加熱作用により熱エネルギーを有する蒸気或いはガス（例えば１００℃から１２００℃までの空気
望ましくは４００℃ か６００℃までの空気）を発生させる電力加熱手段と、前記熱エネルギーを有する蒸気或いはガスの供給を受け、前記熱エネルギーを有する蒸気或いはガスを速度エネルギーに変換し、掘削する地下を通過することによって前記地下を掘削する作動流体を発生させる速度エネルギー変換手段を有する。
請求項７による地下掘削装置は、供給された電力の加熱作用により熱エネルギーを有する蒸気或いはガス（例えば１００℃から１２００℃までの空気
望ましくは４００℃ から６００℃までの空気）を発生させる電力加熱手段と、前記熱エネルギーを有する蒸気或いはガスの供給を受け前記熱エネルギーを有する蒸気或いはガスを速度エネルギーに変換し掘削する地下を通過することによって前記地下を掘削する作動流体を発生させる速度エネルギー変換手段と、高温ガスを含み、掘削する前記地下に隣接する高温ガス室とを有する。
請求項８による地下掘削装置は、供給された電力の加熱作用によって発生された微細な粒子を有する高温ガス或いは蒸気（例えば１００℃から１２００℃までの空気
望ましくは４００℃ から６００℃までの空気）の供給を受け、前記微細な粒子を有する高温ガス或いは蒸気を速度エネルギーに変換し掘削する地下を通過することによって前記地下を掘削する微細な粒子を有する作動流体を発生させる速度エネルギー変換手段を有する。
請求項９による地下掘削装置は、供給された電力の加熱作用によって発生された微細な粒子を有する高温ガス或いは蒸気（例えば１００℃から１２００℃までの空気
望ましくは４００℃ から６００℃までの空気）の供給を受け、前記微細な粒子を有する高温ガス或いは蒸気を速度エネルギーに変換し掘削する地下を通過することによって前記地下を掘削する微細な粒子を有する作動流体を発生させる速度エネルギー変換手段と、高温ガスを含み、掘削する前記地下に隣接する高温ガス室とを有する。
請求項１０による地下掘削装置は、速度エネルギー変換手段によって発生された作動流体によって地下を掘削する地下掘削手段と、掘削する地下に隣接するガス循環室と、前記ガス循環室のガスの供給を受け前記ガスを循環する送風機と、前記ガス循環室の前記ガスを地下掘削物と共に供給を受け前記送風機により再びガス循環室に循環する前に前記地下掘削物を除去する地下掘削物除去手段を有する。
請求項１１による地下掘削装置は、速度エネルギー変換手段によって発生された作動流体によって地下を掘削する地下掘削手段と、掘削する地下に隣接する高温ガス循環室と、前記高温ガス循環室の高温ガスの供給を受け前記高温ガスを循環する送風機と、前記高温ガス循環室の前記高温ガスを地下掘削物と共に供給を受け前記送風機により再び高温ガス循環室に循環する前に前記地下掘削物を除去する地下掘削物除去手段を有する。
請求項１２による地下掘削装置は、速度エネルギー変換手段によって発生された作動流体によって地下を掘削する地下掘削手段と、掘削する地下に隣接しガス或いは高温ガスを循環するガス循環室或いは高温ガス循環室とを有する。
請求項１３による地下掘削物除去装置は、請求項12記載の地下掘削装置の前記ガス循環室或いは高温ガス循環室のガス或いは高温ガスの供給を受け前記ガス或いは高温ガスを循環する送風機と前記ガス循環室或いは高温ガス循環室の前記ガス或いは高温ガスを地下掘削物と共に供給を受け前記送風機により再び前記ガス循環室或いは高温ガス循環室に循環する前に前記地下掘削物を除去する地下掘削物除去手段を有する。
請求項１４による地下掘削装置は、掘削する地下に隣接するガス循環室あるいは高温ガス循環室のガス或いは高温ガスを循環し、地下掘削物を循環ガスと共に流す送風機と、前記循環ガスが前記送風機によって再び循環される前に前記地下掘削物を除去する掘削物除去手段とを有する請求項１２記載の地下掘削装置である。
請求項１５地下掘削装置は、未だ掘削されていない地下部分を検知する検知手段と、全ての地下部分が掘削されたとの前記検知手段の信号の後、掘削する地下の端部を掘削するため前記作動流体を方向ずける手段と、前記掘削する地下の端部を掘削した後、移動する移動手段とを有する請求項１，請求項３，請求項６、請求項７、請求項８、請求項９、請求項１０，請求項１１、請求項１２或いは請求項１４記載の地下掘削装置である。
請求項１６による地下掘削装置は、未だ掘削されていない地下部分を検知する検知手段と、未だ掘削されていない地下部分を掘削するため前記作動流体を方向ずけるか、全ての地下部分が掘削されたとの前記検知手段の信号の後、掘削する地下の端部を掘削するため前記作動流体を方向ずける手段と、前記掘削する地下の端部を掘削した後、移動する移動手段とを有する請求項１，請求項３，請求項６、請求項７、請求項８、請求項９、請求項１０，請求項１１、請求項１２或いは請求項１４記載の地下掘削装置である。
請求項１７による地下掘削方法は、供給された電力の加熱作用により熱エネルギーを有する蒸気或いはガス（例えば かわき飽和蒸気近傍の蒸気又は過熱蒸気或いは湿り蒸気）を発生させるステップと、エネルギー変換手段によって前記熱エネルギーを有する蒸気或いはガスを作動流体に変換するステップと、前記作動流体が掘削する地下を通過することによって前記地下を掘削するステップよりなる。
請求項１８による地下掘削方法は、 供給された電力の加熱作用により熱エネルギーを有する蒸気或いはガス（例えば かわき飽和蒸気近傍の蒸気又は過熱蒸気或いは湿り蒸気）を発生させるステップと、エネルギー変換手段によって前記熱エネルギーを有する蒸気或いはガスを作動流体に変換するステップと、前記作動流体が地下掘削装置の高温ガス室を通過することによって前記地下を掘削するステップよりなる請求項3、請求項7、請求項９、請求項１１、請求項１２或いは請求項１４記載の地下掘削装置を使用する地下掘削方法である。
請求項１９による地下掘削方法は、供給された電力の加熱作用により熱エネルギーを有する蒸気或いはガス（例えば かわき飽和蒸気近傍の蒸気又は過熱蒸気或いは湿り蒸気）を発生させるステップと、エネルギー変換手段によって前記熱エネルギーを有する蒸気或いはガスを作動流体に変換するステップと、前記作動流体が掘削する地下を通過することによって前記地下を掘削するステップと、掘削する地下において未だ掘削されていない地下部分を検知するステップと、前記掘削する地下において全ての地下部分が掘削されたとの前記検知ステップの信号の後、掘削する地下の端部を掘削するため前記作動流体を方向ずけるステップと、前記掘削する地下の端部を掘削した後、移動するステップとよりなる。
請求項２０による地下掘削装置は、供給された電力の加熱作用により熱エネルギーを有する蒸気或いはガス（例えば、かわき飽和蒸気近傍の蒸気又は過熱蒸気或いは湿り蒸気）を発生させる手段と、前記熱エネルギーを有する蒸気或いはガスを速度エネルギーに変換して地下を掘削する作動流体としての蒸気流を発生させるノズルと、比較的高温の気体を含み掘削する地下に隣接する高温室とを具備し、前記高温室に前記蒸気流を通過させて前記地下を掘削することを特徴とする。
請求項２１による地下掘削装置は、供給された電力の加熱作用により熱エネルギ速度エネルギーに変換して地下をーを有する蒸気或いはガス（例えば、かわき飽和蒸気近傍の蒸気又は過熱蒸気或いは湿り蒸気）を発生させる手段と、前記熱エネルギーを有する蒸気或いはガスを速度エネルギーに変換して地下を掘削する作動流体としての蒸気流を発生させるノズルとを具備し、前記蒸気流を通過させて前記地下を掘削することを特徴とする。
請求項２２による地下掘削方法は、供給された電力の加熱作用により熱エネルギーを有する蒸気或いはガス（例えば、かわき飽和蒸気近傍の蒸気又は過熱蒸気或いは湿り蒸気）を発生させるステップと、ノズルによって前記熱エネルギーを有する蒸気或いはガスを速度エネルギーに変換して地下を掘削する作動流体としての蒸気流に変換するステップと、前記蒸気流が掘削する前記地下を通過することによって前記地下を掘削するステップよりなる。
請求項２３による地下掘削方法は、供給された電力の加熱作用により熱エネルギーを有する蒸気或いはガス（例えば、かわき飽和蒸気近傍の蒸気又は過熱蒸気或いは湿り蒸気）を発生させるステップと、ノズルによって前記熱エネルギーを有する蒸気或いはガスを地下を掘削する作動流体としての蒸気流に変換するステップと、前記蒸気流が地下掘削装置の高温室を通過することによって前記地下を掘削するステップよりなる請求項１記載の地下掘削装置を使用する地下掘削方法である。
【０００４】
【 発明の実施の形態 】
本発明による地下掘削装置の第一の実施形態は電力の加熱作用により発生された熱エネルギーを有する蒸気或いはガス（例えば、かわき飽和蒸気近傍の蒸気又は過熱蒸気或いは湿り蒸気）と前記蒸気或いはガスを速度エネルギーに変換し、掘削する地下を通過することによって前記地下を掘削する作動流体（例えば、蒸気流）を発生させる速度エネルギー変換手段（図示せず 例えば ノズル）を有する。
電力の加熱作用により発生された熱エネルギーを有する蒸気或いはガス（例えば かわき飽和蒸気近傍の蒸気又は過熱蒸気或いは湿り蒸気）が前記速度エネルギー変換手段により速度エネルギーに作動流体（例えば蒸気流）として変換され、前記作動流体（例えば蒸気流）が掘削する地下を通過することによって前記地下を掘削する。
【０００５】
電力の加熱作用により発生された熱エネルギーを有する蒸気或いはガスはかわき飽和蒸気近傍の蒸気又は過熱蒸気或いは湿り蒸気に限られるのではなく、電力の加熱作用により熱エネルギーを発生させうる水蒸気以外の蒸気或いはガスも本発明の要旨の範囲である。
【０００６】
かわき飽和蒸気近傍の蒸気又は過熱蒸気或いは湿り蒸気を電力の加熱作用により発生させる蒸気発生手段（図示せず、例えば、電力のアーク加熱作用によるボイラー）を有する熱エネルギー供給装置が別設して備えられ、前記かわき飽和蒸気近傍の蒸気又は過熱蒸気或いは湿り蒸気が前記速度エネルギー変換手段に供給される。
【０００７】
電力の加熱作用はアーク加熱作用に限られるのではなく、前記かわき飽和蒸気近傍の蒸気又は過熱蒸気或いは湿り蒸気を発生させうる抵抗加熱、誘導加熱、電磁波加熱、電子ビーム加熱、マイクロ波加熱、等は本発明の要旨の範囲である。
【０００８】
掘削する地下に隣接するガス循環室のガスを循環し、地下掘削物を前記ガス循環と共に流す送風機と前記送風機によって前記循環ガスが再び循環される前に前記地下掘削物を除去する第一の掘削物除去装置が別設して設けられている。
【０００９】
本発明による地下掘削装置の第二の実施形態は電力の加熱作用により発生された熱エネルギーを有する蒸気或いはガス（例えば、かわき飽和蒸気近傍の蒸気又は過熱蒸気或いは湿り蒸気）と前記蒸気或いはガスを速度エネルギーに変換し、掘削する地下を通過することによって前記地下を掘削する作動流体（例えば、蒸気流）を発生させる速度エネルギー変換手段（図示せず 例えば ノズル）と比較的高温のガス（例えば１００℃から１２００℃の空気）を含み掘削する前記地下に隣接する高温ガス室（図示せす）とを有する。
【００１０】
一般に地下岩石が水噴流により掘削される掘削深さは岩石温度が４００℃から６００℃で極大であり（石油技術協会誌４８−３ １９８３ ２０３頁、２０４頁）、高温ガス室が掘削される地下に隣接しているので掘削される地下は掘削されやすい温度になっている。
熱エネルギーを有する蒸気或いはガス（例えば、前記かわき飽和蒸気近傍の蒸気又は過熱蒸気或いは湿り蒸気）が前記速度エネルギー変換手段により速度エネルギーに作動流体（例えば蒸気流）として変換され、前記作動流体（例えば蒸気流）が前記高温ガス室を通過して前記高温ガス室に隣接された前記地下を掘削する。
したがって前記高温ガス室を備えた地下掘削装置により岩石は容易に掘削できる。
【００１１】
本発明による地下掘削装置の第二の実施形態ではかわき飽和蒸気近傍の蒸気又は過熱蒸気或いは湿り蒸気を電力の加熱作用により発生させる蒸気発生手段（図示せず 例えば 電力のアーク加熱作用によるボイラー）と掘削する地下に隣接する高温ガスを電力の加熱作用により発生させる高温ガス発生手段（図示せず）を有する第二の熱エネルギー供給装置が別設して備えらている。
又掘削する地下に隣接する高温ガス室のガスを循環し、地下掘削物を前記ガスと共に流す送風機と前記送風機によって前記ガスが再び循環される前に前記地下掘削物を除去する第二の掘削物除去装置が別設して設けられている。
【００１２】
本発明による地下掘削装置のさらなる他の実施形態は電力の加熱作用により発生された高温熱エネルギーを有する蒸気或いはガス（例えば、電力の加熱作用により発生された１００℃から１２００℃の空気）と前記高温熱エネルギーを有する蒸気或いはガスを速度エネルギーに変換し、掘削する地下を通過することによって前記地下を掘削する高温作動流体（例えば、高温ガス流）を発生させる速度エネルギー変換手段（図示せず 例えば ノズル）を有する。
前記高温作動流体が掘削する地下を通過するので、掘削する地下が容易に掘削され得る温度になる。
【００１３】
本発明による地下掘削装置の第三の実施形態では電力の加熱作用（図示せず 例えば電力のアーク加熱作用によるボイラー）により高温熱エネルギーを有する蒸気或いはガス（例えば１００℃から１２００℃の空気）を発生させる高温ガス発生手段（図示せず）を有する第三の熱エネルギー供給装置が別設して備えらている。
【００１４】
本発明による地下掘削装置のさらなる実施形態は電力の加熱作用により発生された熱エネルギーを有する蒸気或いはガス（例えば、かわき飽和蒸気近傍の蒸気又は過熱蒸気或いは湿り蒸気）と、前記蒸気或いはガスを速度エネルギーに変換し、掘削する地下を通過することによって前記地下を掘削する作動流体（例えば、蒸気流）を発生させる速度エネルギー変換手段（図示せず 例えば ノズル）と、掘削する地下に隣接し地下掘削物を循環ガスと共に流すガス循環室を有する。
本発明による地下掘削装置のさらなる実施形態によれば地下の端部の掘削物は作動流体（例えば、蒸気流）の発射量を制御して上端部から下端部へ地下の端部を適量に掘削することが可能なる。また地下端部の掘削物は前記ガス循環室に落下し、ほとんどの地下端部の掘削物は循環ガスとともに流される。
したがって掘削する地下の端部が掘削された後、前記ガス循環室は掘削されていない地下を掘削するためさらに移動可能となる。
【００１５】
（実施例）
本発明による望ましい一実施例は前記第二の熱エネルギー供給装置と前記第二の掘削物除去装置は別設して設けられている。したがって電力の加熱作用によりかわき飽和蒸気近傍の蒸気又は過熱蒸気或いは湿り蒸気を発生させる前記蒸気発生手段（図示せず 例えば電力のアーク加熱作用によるボイラー）は別に設けられている。
地下掘削装置の掘削側は正方形の外形を有する。比較的高温のガス（例えば１００℃から１２００℃の空気 望ましくは４００℃から７００℃の空気）を含み、掘削する地下に隣接する前記高温ガス室として高温ガス循環室（図示せず、例えば厚い高温のエアーカーテン室）が備えられ、前記第二の掘削物除去装置における別設の送風機（図示せず、公知の送風機）が前記高温ガスを地下掘削装置の上端入り口から下端出口に高温ガス循環室のガスを循環する。
熱遮断エアーカーテンが前記高温ガス循環室に隣接して備えられ前記熱遮断エアーカーテンの空気は地下掘削装置のもう一つの左側入り口からもう一つの右側出口にさらなる他の送風機によって循環される。
地下掘削装置の内側にはハニカムノズル（図示せず）が、かわき飽和蒸気近傍の蒸気又は過熱蒸気或いは湿り蒸気を速度エネルギーに変換し掘削する地下を通過することによって前記地下を掘削する蒸気流（例えば 湿り蒸気流 望ましくは かわき飽和蒸気近傍の湿り蒸気）を発生させる速度エネルギー変換手段として備えられている。前記蒸気発生手段によって発生されたかわき飽和蒸気近傍の蒸気又は過熱蒸気或いは湿り蒸気は対応するノズルバルブ（図示せず 公知のノズルバルブ）を通じて前記ハニカムノズルに供給され、掘削中の大気は地下掘削装置の背後から前記熱遮断エアーカーテンと前記ハニカムノズルの間の空間に供給される。
又前記ハニカムノズルと前記高温ガス循環室とは相対的位置と共に前記高温ガス循環室に対する発射角度を変えることができるように構成する。
前記蒸気発生手段よって発生されたかわき飽和蒸気近傍の蒸気又は過熱蒸気或いは湿り蒸気は蒸気流（例えば 湿り蒸気 望ましくかわき飽和蒸気近傍の湿り蒸気）として速度エネルギーに変換され、前記蒸気流は前記高温ガス循環室を通過して前記高温ガス循環室に隣接した地下部分を掘削する。
したがって岩石は前記高温ガス室を備えた地下掘削装置により容易に掘削できる温度になっている。
【００１６】
別設検知手段（図示せず 例えば公知の光電手段）が前記比較的高温ガスが流れている高温ガス循環室で未だ掘削されていない地下部分を検知すると共に前記ハニカムノズルの発射角度を未だ掘削されていない地下部分に変更るべく構成して未だ掘削されていない地下部分を掘削する。
【００１７】
前記蒸気流（例えば湿り蒸気流 望ましくは かわき飽和蒸気近傍の湿り蒸気）によって掘削されたほとんどの掘削物は前記別設の送風機より循環ガスと共に流され前記循環ガスが前記別設の送風機によって再び循環される前に前記掘削物除去装置によって除去される。
【００１８】
また前記検知手段が高温ガス循環室の全ての部分を掘削したことを検知したとき、前記ハニカムノズルを前記熱遮断エアーカーテンの最も近い位置に配置し、発射角度を掘削する地下の端部に変更する。
本発明の地下掘削装置は対応する前記ノズルバルブを通じて前記蒸気流の発射量を制御して上端部から下端部へ掘削する地下の端部を適量に掘削することが可能となり、掘削している地下の端部の掘削物は前記高温ガス循環室に落下し、前記掘削している地下の端部のほとんどの掘削物は前記高温ガス循環室の循環ガスと共に流される。
したがって掘削している地下の端部が掘削された後、前記高温ガス循環室が掘削されていない地下を掘削するため移動することが可能となる。
【００１９】
掘削物除去装置の一つ望ましい実施形態は下記のとおりである。
掘削物除去装置は、一端に循環ガスの入り口を具備すると共に他端に循環ガスの出口を具備する。前記入り口と前記出口の間に前記掘削物除去装置は一インチの網、粗い網、微細な網を順次備えている。又前記掘削物除去装置は前記一インチの網、前記粗い網、前記微細な網の下に各々第一の底板、第二の底板、第三の底板を備えており、前記網によって除去された掘削物は各々の底板の上に落下する。
また前記底板は前記検知手段により前記高温ガス循環室において全ての部分が掘削されたとの信号のに応じて傾斜可能となり、掘削物が別設の各々の容器に全て移動した後従前の位置に復帰する。
前記別設の送風機による前記高温ガス循環室の循環ガスは前記地下掘削装置から排出され、前記排出された循環ガスは前記入り口を通じて前記掘削物除去装置に挿入され、比較的大きな掘削物は前記一インチの網によって除去され、前記比較的大きな掘削物は前記第一の底板の上に落下する。
同様に比較的小さな掘削物或いは微細な掘削物は各々前記粗い網或いは前記微細な網によって除去され、前記比較的小さな掘削物或いは前記微細な掘削物は、各々前記第二の底板或いは前記第三の底板の上に落下する。
前記検知手段によって検知される前記高温ガス循環室における全ての部分が掘削されたとの信号に応じて前記底板は前記比較的大きな掘削物、前記比較的小さな掘削物或いは前記微細な掘削物を各々の容器に移動させるため傾斜する。
【００２０】
本発明による望ましい第二のの実施例は、前記第二の熱エネルギー供給装置と前記第一の掘削物除去装置は別設して備えられている。したがって電力の加熱作用によってかわき飽和蒸気近傍の蒸気又は過熱蒸気或いは湿り蒸気を発生させる蒸気発生手段（図示せず例えば電力のアーク加熱作用によるボイラー）と電力の加熱作用によって高温ガスを発生させる高温ガス発生装置が別設して備えられている。
地下掘削装置の掘削側は正方形の外形を有する。掘削する地下に隣接するガス循環室（例えば 厚みのあるエアーカーテンが流れているガス循環室）が備えられて、前記第一の掘削物除去装置の別設の送風機（図示せず 公知の送風機）がガス循環室の循環ガスを地下掘削装置の上端入り口から下端出口へ循環する。
地下掘削装置の内側にはハニカムノズル（図示せず）が、かわき飽和蒸気近傍の蒸気又は過熱蒸気或いは湿り蒸気を速度エネルギーに変換し掘削する地下を通過することによって前記地下を掘削する蒸気流（例えば 湿り蒸気流 望ましくは かわき飽和蒸気近傍の湿り蒸気）を発生させる速度エネルギー変換手段として備えられている。前記蒸気発生手段によって発生されたかわき飽和蒸気近傍の蒸気又は過熱蒸気或いは湿り蒸気は対応するノズルバルブ（図示せず 公知のノズルバルブ）を通じて前記ハニカムノズルに供給され、又は前記高温ガス発生装置によって発生された高温ガスは対応するさらなるノズルバルブを通じて前記ハニカムノズルに切り替えて供給される。
又前記ハニカムノズルと前記ガス循環室とは相対的位置と共に前記ガス循環室に対する発射角度を変えることができるように構成する。
前記蒸気発生手段よって発生されたかわき飽和蒸気近傍の蒸気又は過熱蒸気或いは湿り蒸気は蒸気流（例えば 湿り蒸気 望ましくかわき飽和蒸気近傍の湿り蒸気）として速度エネルギーに変換され、前記蒸気流は前記ガス循環室を通過して前記ガス循環室に隣接した地下部分を掘削する。
【００２１】
別設検知手段（図示せず 例えば公知の光電手段）が前記ガス循環室で未だ掘削されていない地下部分を検知すると共に前記ハニカムノズルの発射角度を未だ掘削されていない地下部分に変更るべく構成して未だ掘削されていない地下部分を掘削する。
また、前記ガス循環室における全ての部分が未だ蒸気流によって掘削されていない時、前記さらなるノズルバルブによって前記高温ガスが前記ハニカムノズルに切り替えて供給され、掘削している地下は容易に掘削可能な温度となり、高温ガス流または蒸気流が前記ガス循環室において未だ掘削されていない前記地下部分を容易に掘削可能となる。
【００２２】
前記蒸気流（例えば湿り蒸気流 望ましくは かわき飽和蒸気近傍の湿り蒸気）によって掘削されたほとんどの掘削物は前記別設の送風機より循環ガスと共に流され前記循環ガスが前記別設の送風機によって再び循環される前に前記掘削物除去装置によって除去される。
【００２３】
また前記検知手段がガス循環室の全ての部分を掘削したことを検知したとき、前記ハニカムノズルを前記ガス循環室の最も近い位置に配置し、発射角度を掘削する地下の端部に変更する。
本発明の地下掘削装置は対応する前記ノズルバルブを通じて前記蒸気流の発射量を制御して上端部から下端部へ掘削する地下の端部を適量に掘削することが可能となり、掘削している地下の端部の掘削物は前記ガス循環室に落下し、前記掘削している地下の端部のほとんどの掘削物は前記ガス循環室の循環ガスと共に流される。
したがって掘削している地下の端部が掘削された後、前記ガス循環室が掘削されていない地下を掘削するため移動することが可能となる。
【００２４】
前記掘削物除去装置は循環ガスが高温循環ガスでないこと以外は一つの望ましい形態として前に記載したのと同様である。
【００２５】
本発明による望ましい第３の実施例は、前記第二の熱エネルギー供給装置と前記第二の掘削物除去装置は別設して備えられている。したがって電力の加熱作用によってかわき飽和蒸気近傍の蒸気又は過熱蒸気或いは湿り蒸気を発生させる蒸気発生手段（図示せず例えば電力のアーク加熱作用によるボイラー）と電力の加熱作用によって高温ガスを発生させる高温ガス発生装置が別設して備えられている。
地下掘削装置の掘削側は正方形の外形を有する。掘削する地下に隣接する高温ガス循環室（例えば 厚みのあるエアーカーテンが流れている高温ガス循環室）が備えられて、前記第二の掘削物除去装置の別設の送風機（図示せず 公知の送風機）が高温ガス循環室の循環ガスを地下掘削装置の上端入り口から下端出口へ循環する。 熱遮断エアーカーテンが前記高温ガス循環室に隣接して備えられ前記熱遮断エアーカーテンの空気は地下掘削装置のもう一つの左側入り口からもう一つの右側出口にさらなる他の送風機によって循環される。
かわき飽和蒸気近傍の蒸気又は過熱蒸気或いは湿り蒸気を速度エネルギーに変換し掘削する地下を通過することによって前記地下を掘削する蒸気流を発生させる速度エネルギー変換手段として、中央部に感知手段を配置した長方形のハニカムノズルが地下掘削装置の掘削側の内側に水平に可動で垂直に少し可動に搭載され、前記別設された蒸気発生手段により発生された前記かわき飽和蒸気近傍の蒸気又は過熱蒸気或いは湿り蒸気は前記対応するノズルバルブ（図示せず 公知のノズルバルブ）を通じて前記長方形のハニカムノズルに供給される。 又掘削中の大気が前記熱遮断エアーカーテンと前記長方形のハニカムノズルの間の空間に少しの垂直の空間を通じて地下掘削装置の背後から供給される。
蒸気発生手段により発生された前記かわき飽和蒸気近傍の蒸気又は過熱蒸気或いは湿り蒸気は前記長方形のハニカムノズルによって蒸気流に変換され前記蒸気流は前記高温ガス循環室を通過し前記高温ガス循環室に隣接する地下を掘削する。
【００２６】
前記長方形のハニカムノズルの中央部に配置された検知手段は前記高温ガス循環室において未だ掘削されていない地下部分を検知し、前記長方形のハニカムノズルの発射角度は前記対応するノズルバルブを通じて前記高温ガス循環室において未だ掘削されていない地下部分を掘削するべく制御される。
したがって前記高温ガス循環室における掘削している地下は容易に掘削できる温度になり、前記長方形のハニカムノズルによって発射される蒸気流によって容易に掘削できる。
【００２７】
前記蒸気流（例えば湿り蒸気流 望ましくは かわき飽和蒸気近傍の湿り蒸気流）によって掘削されたほとんどの掘削物は前記別設の送風機より循環ガスと共に流され前記循環ガスが前記別設の送風機によって再び循環される前に前記掘削物除去装置によって除去される。
【００２８】
前記長方形のハニカムノズルの周辺ノズルの発射角度は前記高温ガス循環室の最も近い位置で掘削する地下の対抗する端部に向けられている。掘削する地下の対抗する端部は、前記ノズルバルブを通じて前記周辺ノズルからの蒸気流の発射量を制御することによって掘削している地下の上端部から下端部へ適量に掘削でき、地下端部の掘削物は前記高温ガス循環室に落下し、ほとんどの掘削物は循環ガスと共にながされる。
したがって掘削していない地下を掘削するため前記高温ガス循環室が更に移動可能となる。
【００２９】
前記蒸気流（例えば 湿り蒸気流 望ましくはかわき飽和蒸気流近傍の湿り蒸気流 ）による掘削物のほとんどは別設された送風機より循環ガスと共に流され、前記循環ガスが前記送風機によって再び循環される前に除去される。
【００３０】
本発明による望ましい第４の実施例は、電力のアーク加熱作用によって高温ガスを発生させる高温ガス発生装置を有する前記第三の熱エネルギー供給装置と前記第一の掘削物除去装置は別設して備えられている。
したがって電力の加熱作用によって高温ガス（例えば １００℃から１２００℃までの空気 望ましくは４００℃ から６００℃までの空気）を発生させる高温ガス発生装置（図示せず 例えば電力のアーク加熱作用によるボイラー）が別設して備えられている。
地下掘削装置の掘削側は正方形の外形を有する。掘削する地下に隣接するガス循環室としてガス循環室（例えば 厚みのあるエアーカーテン室）が備えられている。前記第一の掘削物除去装置の別設の送風機（図示せず 公知の送風機）がガス循環室の循環ガスを地下掘削装置の上端入り口から下端出口へ循環する。
電力の加熱作用によって発生させられた微細な粒子を備えた高温ガスを速度エネルギーに変換し掘削する地下を通過することによって前記地下を掘削する微細な粒子を備えた高温ガス流を発生させる速度エネルギー変換手段として 中央部に検知手段を配置した正方形のハニカムノズルが地下掘削装置の掘削側の内側に水平に可動に搭載され、前記別設された高温ガス発生手段により発生された高温ガスは対応するノズル弁を通じて前記正方形のハニカムノズルに供給される。
前記高温ガス発生装置によって発生された前記微細な粒子を備えた前記高温ガスは前記正方形のハニカムノズルによって微細な粒子を備えた高温ガス流（例えば微細な粒子を備えた１００℃から１２００℃までの空気流 望ましくは微細な粒子を備えた４００℃ から６００℃までの空気流）として速度エネルギーに変換され前記微細な粒子を備えた高温ガス流が前記ガス循環室を通過して、前記ガス循環室が隣接する地下を掘削する。
微細な粒子を備えた高温ガス流（例えば 微細な粒子を備えた１００℃から１２００℃までの空気流 望ましくは微細な粒子を備えた４００℃ から６００℃までの空気流）が掘削する地下を掘削するので岩石は地下掘削装置によって掘削されやすい温度になり、岩石は 前記微細な粒子を備えた高温ガス流によって容易に掘削できる。
【００３１】
前記正方形のハニカムノズルの中央部に配置された検知手段（図示せず 例えば公知の光電手段）は前記ガス循環室において未だ掘削されていない地下部分を検知し、前記正方形のハニカムノズルの発射角度は前記対応するノズルバルブを通じて前記ガス循環室において未だ掘削されていない地下部分を掘削するべく制御される。
【００３２】
前記微細な粒子を備えた高温ガス流（例えば 微細な粒子を備えた１００℃から１２００℃までの空気流 望ましくは微細な粒子を備えた４００℃ から６００℃までの空気流）によって掘削されたほとんどの掘削物は前記別設の送風機より循環ガスと共に流され前記循環ガスが前記別設の送風機によって再び循環される前に前記掘削物除去装置によって除去される。
【００３３】
前記正方形のハニカムノズルの周辺ノズルの発射角度は前記ガス循環室の最も近い位置で掘削する地下の対抗する端部に向けられている。掘削する地下の対抗する端部は、前記ノズルバルブを通じて前記周辺ノズルからの高温ガス流の発射量を制御することによって掘削している地下の上端部から下端部へ適量に掘削でき、地下端部の掘削物は前記ガス循環室に落下し、ほとんどの掘削物は循環ガスと共にながされる。
したがって掘削していない地下を掘削するため地下掘削装置は更に移動可能となる。
【００３４】
掘削物除去装置の他の望ましい実施例は下記のとおりである。
掘削物除去装置は、一端に循環ガスの入り口を具備すると共に他端に循環ガスの出口を具備する。前記入り口と前記出口の間に前記掘削物除去装置は一インチの網、粗い網、及び中央部に穴を備えた微細な網を順次備えている。
前記微細な網の中央部に備えられた穴を通過した微細な粒子を備えた循環ガスは前記穴と前記高温ガス発生装置の間のパイプを通じて前記高温ガス発生装置に供給される。
又前記掘削物除去装置は前記一インチの網、前記粗い網、前記微細な網の下に各々第一の底板、第二の底板、第三の底板を備えており、前記網によって除去された掘削物は各々の底板の上に落下する。
また前記底板は前記検知手段により前記ガス循環室において全ての部分が掘削されたとの信号のに応じて傾斜可能となり、掘削物が別設の各々の容器に全て移動した後従前の位置に復帰する。
前記別設の送風機による前記ガス循環室の循環ガスは前記地下掘削装置から排出され、前記排出された循環ガスは前記入り口を通じて前記掘削物除去装置に挿入され、比較的大きな掘削物は前記一インチの網によって除去され、前記比較的大きな掘削物は前記第一の底板の上に落下する。
同様に比較的小さな掘削物或いは微細な掘削物は各々前記粗い網或いは前記微細な網によって除去され、前記比較的小さな掘削物或いは前記微細な掘削物は、各々前記第二の底板或いは前記第三の底板の上に落下する。
前記微細な網の中央部に備えられた穴を通過した微細な粒子を備えた循環ガスは前記穴と前記高温ガス発生装置の間のパイプを通じて前記高温ガス発生装置に供給される。
前記検知手段によって検知される前記ガス循環室における全ての部分が掘削されたとの信号に応じて前記底板は前記比較的大きな掘削物、前記比較的小さな掘削物或いは前記微細な掘削物を各々の容器に移動させるため傾斜する。
【００３５】
本発明による望ましい第５の実施例は、電力のアーク加熱作用によって蒸気流を発生させる蒸気流発生装置を有する前記熱エネルギー供給装置と前記第一の掘物除去装置は別設して備えられている。
したがって電力の加熱作用によって過熱蒸気流（例えば １２０℃から１２００℃までの過熱蒸気流 望ましくは４００℃ から６００℃までの過熱蒸気流）を発生させる蒸気流発生装置（図示せず 例えば電力のアーク加熱作用によるボイラー）が別設して備えられている。
地下掘削装置の掘削側は正方形の外形を有する。掘削する地下に隣接するガス循環室としてガス循環室（例えば 厚みのあるエアーカーテン室）が備えられている。
前記第一の掘削物除去装置の別設の送風機（図示せず 公知の送風機）がガス循環室の循環ガスを地下掘削装置の上端入り口から下端出口へ循環する。
電力の加熱作用によって発生させられた微細な粒子を備えた過熱蒸気流を速度エネルギーに変換し掘削する地下を通過することによって前記地下を掘削する微細な粒子を備えた過熱蒸気流流を発生させる速度エネルギー変換手段として 中央部に検知手段を配置した正方形のハニカムノズルが地下掘削装置の掘削側の内側に水平に可動に搭載され、前記別設された蒸気発生手段により発生された過熱蒸気は対応するノズル弁を通じて前記正方形のハニカムノズルに供給される。
前記発生装置によって発生された前記微細な粒子を備えた前記過熱蒸気は前記正方形のハニカムノズルによって微細な粒子を備えた過熱蒸気流（例えば微細な粒子を備えた１２０℃から１２００℃までの過熱蒸気流 望ましくは微細な粒子を備えた４００℃ から６００℃までの過熱蒸気流）として速度エネルギーに変換され前記微細な粒子を備えた過熱蒸気流が前記ガス循環室を通過して、前記ガス循環室が隣接する地下を掘削する。
微細な粒子を備えた過熱蒸気流（例えば 微細な粒子を備えた１２０℃から１２００℃までの過熱蒸気流 望ましくは微細な粒子を備えた４００℃ から６００℃のまで過熱蒸気流）が掘削する地下を掘削するので岩石は地下掘削装置によって掘削されやすい温度になり、岩石は 前記微細な粒子を備えた過熱蒸気流によって容易に掘削できる。
【００３６】
前記正方形のハニカムノズルの中央部に配置された検知手段（図示せず 例えば公知の光電手段）は前記ガス循環室において未だ掘削されていない地下部分を検知し、前記正方形のハニカムノズルの発射角度は前記対応するノズルバルブを通じて前記ガス循環室において未だ掘削されていない地下部分を掘削するべく制御される。
【００３７】
前記微細な粒子を備えた過熱蒸気流（例えば 微細な粒子を備えた１２０℃から１２００℃までの過熱蒸気流 望ましくは微細な粒子を備えた４００℃ から６００℃までの過熱蒸気流）によって掘削されたほとんどの掘削物は前記別設の送風機より循環ガスと共に流され、前記循環ガスが前記別設の送風機によって再び循環される前に前記掘削物除去装置によって除去される。
【００３８】
前記正方形のハニカムノズルの周辺ノズルの発射角度は前記ガス循環室の最も近い位置で掘削する地下の対抗する端部に向けられている。掘削する地下の対抗する端部は、前記ノズルバルブを通じて前記周辺ノズルからの過熱蒸気流の発射量を制御することによって掘削している地下の上端部から下端部へ適量に掘削でき、地下端部の掘削物は前記ガス循環室に落下し、ほとんどの掘削物は循環ガスと共にながされる。
したがって掘削していない地下を掘削するため地下掘削装置は更に移動可能となる。
【００３９】
掘削物除去装置のさらに他の望ましい実施例は下記のとおりである。
掘削物除去装置は、一端に循環ガスの入り口を具備すると共に他端に循環ガスの出口を具備する。前記入り口と前記出口の間に前記掘削物除去装置は一インチの網、粗い網、及び微細な網を順次備えている。
又前記掘削物除去装置は前記一インチの網、前記粗い網、前記微細な網の下に各々第一の底板、第二の底板、入り口の側に穴を有する第三の底板を備えており、前記網によって除去された掘削物は各々の底板の上に落下する。
前記第三の底板の穴を通過した微細な粒子は水に落下し、その水は蒸気発生装置に供給される。
また前記底板は前記検知手段により前記ガス循環室において全ての部分が掘削されたとの信号のに応じて傾斜可能となり、掘削物が別設の各々の容器に全て移動した後従前の位置に復帰する。
前記別設の送風機による前記ガス循環室の循環ガスは前記地下掘削装置から排出され、前記排出された循環ガスは前記入り口を通じて前記掘削物除去装置に挿入され、比較的大きな掘削物は前記一インチの網によって除去され、前記比較的大きな掘削物は前記第一の底板の上に落下する。
同様に比較的小さな掘削物或いは微細な掘削物は各々前記粗い網或いは前記微細な網によって除去され、前記比較的小さな掘削物或いは前記微細な掘削物は、各々前記第二の底板或いは前記第三の底板の上に落下する。
前記検知手段によって検知される前記ガス循環室における全ての部分が掘削されたとの信号に応じて前記底板は前記比較的大きな掘削物、前記比較的小さな掘削物或いは前記微細な掘削物を各々の容器に移動させるため傾斜する。
【００４０】
本発明の地下掘削装置の他の実施形態は前記熱エネルギー供給装置を備えた実施形態であり、さらに他の実施形態は前記送風機を備えた実施形態であり、さらなる実施形態は前記熱エネルギー供給装置と前記送風機を備えた実施形態である。
又循環ガスが前記送風機によって再び循環される前に地下掘削物を除去する掘削物除去手段は地下掘削装置に内蔵する実施形態か、掘削物除去装置として別設される実施形態となる。
【００４１】
【発明の効果】
本発明によれば熱エネルギーとして夜間電力の加熱作用を利用すれば負荷率を向上させることができる。
また、本願発明によれば、供給された電力の加熱作用により熱エネルギーを有する蒸気或いはガスを発生させるので電力線により地下掘削装置、地下掘削方法が任意の場所に移動可能である。
【発明の属する技術分野】
本発明は地下を掘削するための設備、及び地下掘削方法に関する。
【０００２】
【発明が解決しようとする課題】
一般に発電所の出力は時々刻々変化する電力の需要に対応し電力を供給している。 したがって発電所はピーク需要に合わせたピーク負荷を有する発電設備を備えているが、近年負荷率が６０％を下まわる状況である。
【０００３】
【課題を解決するための手段】
本発明の目的は供給された電力の加熱作用によって発生された熱エネルギーを有する蒸気或いはガスが作動流体として速度エネルギーに変換され、その作動流体が掘削する地下を通過することによって前記地下を掘削する地下を掘削するための設備、及び地下掘削方法を提供することである
請求項１による地下掘削装置は、供給された電力の加熱作用によって発生された熱エネルギーを有する蒸気或いはガス（例えば、かわき飽和蒸気近傍の蒸気又は過熱蒸気或いは湿り蒸気）の供給を受け、前記熱エネルギーを有する蒸気或いはガスを速度エネルギーに変換し、掘削する地下を通過することによって前記地下を掘削する作動流体を発生させる速度エネルギー変換手段を有する。
請求項２による熱エネルギー供給装置は、供給された電力の加熱作用により熱エネルギーを有する蒸気或いはガス（例えば かわき飽和蒸気近傍の蒸気又は過熱蒸気或いは湿り蒸気）を発生させる電力加熱手段と、前記電力加熱手段によって発生された前記蒸気或いはガスを請求項１記載の地下掘削装置の地下を掘削する作動流体を発生させる速度エネルギー変換手段に供給する供給手段とを有する。
請求項３による地下掘削装置は、供給された電力の加熱作用によって発生された熱エネルギーを有する蒸気或いはガス（例えば かわき飽和蒸気近傍の蒸気又は過熱蒸気或いは湿り蒸気）の供給を受け、前記熱エネルギーを有する蒸気或いはガスを速度エネルギーに変換し、掘削する地下を通過することによって前記地下を掘削する作動流体を発生させる速度エネルギー変換手段と、高温ガスを含み、掘削する地下に隣接する高温ガス室とを有する。
請求項４による熱エネルギー供給装置は、供給された電力の加熱作用によって発生された熱エネルギーを有する蒸気或いはガス（例えば、かわき飽和蒸気近傍の蒸気又は過熱蒸気或いは湿り蒸気）を発生させる電力加熱手段と、前記電力加熱手段によって発生された前記蒸気或いはガスを請求項３記載の地下掘削装置の速度エネルギー変換手段に供給する供給手段と、供給された電力の加熱作用により高温ガスを発生させる高温ガス発生手段と、前記高温ガス発生手段によって発生された前記高温ガスを掘削する地下に隣接する請求項３地下掘削装置の高温ガス室に供給する供給手段とを有する。
請求項５による熱エネルギー供給装置は、供給された電力の加熱作用により高温ガスを発生させる高温ガス発生手段と、前記高温ガス発生手段によって発生された前記高温ガスを速度エネルギー変換手段及び掘削する地下に隣接する高温ガス室に供給する供給手段とを有する。
請求項６による地下掘削装置は、供給された電力の加熱作用により熱エネルギーを有する蒸気或いはガス（例えば１００℃から１２００℃までの空気
望ましくは４００℃ か６００℃までの空気）を発生させる電力加熱手段と、前記熱エネルギーを有する蒸気或いはガスの供給を受け、前記熱エネルギーを有する蒸気或いはガスを速度エネルギーに変換し、掘削する地下を通過することによって前記地下を掘削する作動流体を発生させる速度エネルギー変換手段を有する。
請求項７による地下掘削装置は、供給された電力の加熱作用により熱エネルギーを有する蒸気或いはガス（例えば１００℃から１２００℃までの空気
望ましくは４００℃ から６００℃までの空気）を発生させる電力加熱手段と、前記熱エネルギーを有する蒸気或いはガスの供給を受け前記熱エネルギーを有する蒸気或いはガスを速度エネルギーに変換し掘削する地下を通過することによって前記地下を掘削する作動流体を発生させる速度エネルギー変換手段と、高温ガスを含み、掘削する前記地下に隣接する高温ガス室とを有する。
請求項８による地下掘削装置は、供給された電力の加熱作用によって発生された微細な粒子を有する高温ガス或いは蒸気（例えば１００℃から１２００℃までの空気
望ましくは４００℃ から６００℃までの空気）の供給を受け、前記微細な粒子を有する高温ガス或いは蒸気を速度エネルギーに変換し掘削する地下を通過することによって前記地下を掘削する微細な粒子を有する作動流体を発生させる速度エネルギー変換手段を有する。
請求項９による地下掘削装置は、供給された電力の加熱作用によって発生された微細な粒子を有する高温ガス或いは蒸気（例えば１００℃から１２００℃までの空気
望ましくは４００℃ から６００℃までの空気）の供給を受け、前記微細な粒子を有する高温ガス或いは蒸気を速度エネルギーに変換し掘削する地下を通過することによって前記地下を掘削する微細な粒子を有する作動流体を発生させる速度エネルギー変換手段と、高温ガスを含み、掘削する前記地下に隣接する高温ガス室とを有する。
請求項１０による地下掘削装置は、速度エネルギー変換手段によって発生された作動流体によって地下を掘削する地下掘削手段と、掘削する地下に隣接するガス循環室と、前記ガス循環室のガスの供給を受け前記ガスを循環する送風機と、前記ガス循環室の前記ガスを地下掘削物と共に供給を受け前記送風機により再びガス循環室に循環する前に前記地下掘削物を除去する地下掘削物除去手段を有する。
請求項１１による地下掘削装置は、速度エネルギー変換手段によって発生された作動流体によって地下を掘削する地下掘削手段と、掘削する地下に隣接する高温ガス循環室と、前記高温ガス循環室の高温ガスの供給を受け前記高温ガスを循環する送風機と、前記高温ガス循環室の前記高温ガスを地下掘削物と共に供給を受け前記送風機により再び高温ガス循環室に循環する前に前記地下掘削物を除去する地下掘削物除去手段を有する。
請求項１２による地下掘削装置は、速度エネルギー変換手段によって発生された作動流体によって地下を掘削する地下掘削手段と、掘削する地下に隣接しガス或いは高温ガスを循環するガス循環室或いは高温ガス循環室とを有する。
請求項１３による地下掘削物除去装置は、請求項12記載の地下掘削装置の前記ガス循環室或いは高温ガス循環室のガス或いは高温ガスの供給を受け前記ガス或いは高温ガスを循環する送風機と前記ガス循環室或いは高温ガス循環室の前記ガス或いは高温ガスを地下掘削物と共に供給を受け前記送風機により再び前記ガス循環室或いは高温ガス循環室に循環する前に前記地下掘削物を除去する地下掘削物除去手段を有する。
請求項１４による地下掘削装置は、掘削する地下に隣接するガス循環室あるいは高温ガス循環室のガス或いは高温ガスを循環し、地下掘削物を循環ガスと共に流す送風機と、前記循環ガスが前記送風機によって再び循環される前に前記地下掘削物を除去する掘削物除去手段とを有する請求項１２記載の地下掘削装置である。
請求項１５地下掘削装置は、未だ掘削されていない地下部分を検知する検知手段と、全ての地下部分が掘削されたとの前記検知手段の信号の後、掘削する地下の端部を掘削するため前記作動流体を方向ずける手段と、前記掘削する地下の端部を掘削した後、移動する移動手段とを有する請求項１，請求項３，請求項６、請求項７、請求項８、請求項９、請求項１０，請求項１１、請求項１２或いは請求項１４記載の地下掘削装置である。
請求項１６による地下掘削装置は、未だ掘削されていない地下部分を検知する検知手段と、未だ掘削されていない地下部分を掘削するため前記作動流体を方向ずけるか、全ての地下部分が掘削されたとの前記検知手段の信号の後、掘削する地下の端部を掘削するため前記作動流体を方向ずける手段と、前記掘削する地下の端部を掘削した後、移動する移動手段とを有する請求項１，請求項３，請求項６、請求項７、請求項８、請求項９、請求項１０，請求項１１、請求項１２或いは請求項１４記載の地下掘削装置である。
請求項１７による地下掘削方法は、供給された電力の加熱作用により熱エネルギーを有する蒸気或いはガス（例えば かわき飽和蒸気近傍の蒸気又は過熱蒸気或いは湿り蒸気）を発生させるステップと、エネルギー変換手段によって前記熱エネルギーを有する蒸気或いはガスを作動流体に変換するステップと、前記作動流体が掘削する地下を通過することによって前記地下を掘削するステップよりなる。
請求項１８による地下掘削方法は、 供給された電力の加熱作用により熱エネルギーを有する蒸気或いはガス（例えば かわき飽和蒸気近傍の蒸気又は過熱蒸気或いは湿り蒸気）を発生させるステップと、エネルギー変換手段によって前記熱エネルギーを有する蒸気或いはガスを作動流体に変換するステップと、前記作動流体が地下掘削装置の高温ガス室を通過することによって前記地下を掘削するステップよりなる請求項3、請求項7、請求項９、請求項１１、請求項１２或いは請求項１４記載の地下掘削装置を使用する地下掘削方法である。
請求項１９による地下掘削方法は、供給された電力の加熱作用により熱エネルギーを有する蒸気或いはガス（例えば かわき飽和蒸気近傍の蒸気又は過熱蒸気或いは湿り蒸気）を発生させるステップと、エネルギー変換手段によって前記熱エネルギーを有する蒸気或いはガスを作動流体に変換するステップと、前記作動流体が掘削する地下を通過することによって前記地下を掘削するステップと、掘削する地下において未だ掘削されていない地下部分を検知するステップと、前記掘削する地下において全ての地下部分が掘削されたとの前記検知ステップの信号の後、掘削する地下の端部を掘削するため前記作動流体を方向ずけるステップと、前記掘削する地下の端部を掘削した後、移動するステップとよりなる。
請求項２０による地下掘削装置は、供給された電力の加熱作用により熱エネルギーを有する蒸気或いはガス（例えば、かわき飽和蒸気近傍の蒸気又は過熱蒸気或いは湿り蒸気）を発生させる手段と、前記熱エネルギーを有する蒸気或いはガスを速度エネルギーに変換して地下を掘削する作動流体としての蒸気流を発生させるノズルと、比較的高温の気体を含み掘削する地下に隣接する高温室とを具備し、前記高温室に前記蒸気流を通過させて前記地下を掘削することを特徴とする。
請求項２１による地下掘削装置は、供給された電力の加熱作用により熱エネルギ速度エネルギーに変換して地下をーを有する蒸気或いはガス（例えば、かわき飽和蒸気近傍の蒸気又は過熱蒸気或いは湿り蒸気）を発生させる手段と、前記熱エネルギーを有する蒸気或いはガスを速度エネルギーに変換して地下を掘削する作動流体としての蒸気流を発生させるノズルとを具備し、前記蒸気流を通過させて前記地下を掘削することを特徴とする。
請求項２２による地下掘削方法は、供給された電力の加熱作用により熱エネルギーを有する蒸気或いはガス（例えば、かわき飽和蒸気近傍の蒸気又は過熱蒸気或いは湿り蒸気）を発生させるステップと、ノズルによって前記熱エネルギーを有する蒸気或いはガスを速度エネルギーに変換して地下を掘削する作動流体としての蒸気流に変換するステップと、前記蒸気流が掘削する前記地下を通過することによって前記地下を掘削するステップよりなる。
請求項２３による地下掘削方法は、供給された電力の加熱作用により熱エネルギーを有する蒸気或いはガス（例えば、かわき飽和蒸気近傍の蒸気又は過熱蒸気或いは湿り蒸気）を発生させるステップと、ノズルによって前記熱エネルギーを有する蒸気或いはガスを地下を掘削する作動流体としての蒸気流に変換するステップと、前記蒸気流が地下掘削装置の高温室を通過することによって前記地下を掘削するステップよりなる請求項１記載の地下掘削装置を使用する地下掘削方法である。
【０００４】
【 発明の実施の形態 】
本発明による地下掘削装置の第一の実施形態は電力の加熱作用により発生された熱エネルギーを有する蒸気或いはガス（例えば、かわき飽和蒸気近傍の蒸気又は過熱蒸気或いは湿り蒸気）と前記蒸気或いはガスを速度エネルギーに変換し、掘削する地下を通過することによって前記地下を掘削する作動流体（例えば、蒸気流）を発生させる速度エネルギー変換手段（図示せず 例えば ノズル）を有する。
電力の加熱作用により発生された熱エネルギーを有する蒸気或いはガス（例えば かわき飽和蒸気近傍の蒸気又は過熱蒸気或いは湿り蒸気）が前記速度エネルギー変換手段により速度エネルギーに作動流体（例えば蒸気流）として変換され、前記作動流体（例えば蒸気流）が掘削する地下を通過することによって前記地下を掘削する。
【０００５】
電力の加熱作用により発生された熱エネルギーを有する蒸気或いはガスはかわき飽和蒸気近傍の蒸気又は過熱蒸気或いは湿り蒸気に限られるのではなく、電力の加熱作用により熱エネルギーを発生させうる水蒸気以外の蒸気或いはガスも本発明の要旨の範囲である。
【０００６】
かわき飽和蒸気近傍の蒸気又は過熱蒸気或いは湿り蒸気を電力の加熱作用により発生させる蒸気発生手段（図示せず、例えば、電力のアーク加熱作用によるボイラー）を有する熱エネルギー供給装置が別設して備えられ、前記かわき飽和蒸気近傍の蒸気又は過熱蒸気或いは湿り蒸気が前記速度エネルギー変換手段に供給される。
【０００７】
電力の加熱作用はアーク加熱作用に限られるのではなく、前記かわき飽和蒸気近傍の蒸気又は過熱蒸気或いは湿り蒸気を発生させうる抵抗加熱、誘導加熱、電磁波加熱、電子ビーム加熱、マイクロ波加熱、等は本発明の要旨の範囲である。
【０００８】
掘削する地下に隣接するガス循環室のガスを循環し、地下掘削物を前記ガス循環と共に流す送風機と前記送風機によって前記循環ガスが再び循環される前に前記地下掘削物を除去する第一の掘削物除去装置が別設して設けられている。
【０００９】
本発明による地下掘削装置の第二の実施形態は電力の加熱作用により発生された熱エネルギーを有する蒸気或いはガス（例えば、かわき飽和蒸気近傍の蒸気又は過熱蒸気或いは湿り蒸気）と前記蒸気或いはガスを速度エネルギーに変換し、掘削する地下を通過することによって前記地下を掘削する作動流体（例えば、蒸気流）を発生させる速度エネルギー変換手段（図示せず 例えば ノズル）と比較的高温のガス（例えば１００℃から１２００℃の空気）を含み掘削する前記地下に隣接する高温ガス室（図示せす）とを有する。
【００１０】
一般に地下岩石が水噴流により掘削される掘削深さは岩石温度が４００℃から６００℃で極大であり（石油技術協会誌４８−３ １９８３ ２０３頁、２０４頁）、高温ガス室が掘削される地下に隣接しているので掘削される地下は掘削されやすい温度になっている。
熱エネルギーを有する蒸気或いはガス（例えば、前記かわき飽和蒸気近傍の蒸気又は過熱蒸気或いは湿り蒸気）が前記速度エネルギー変換手段により速度エネルギーに作動流体（例えば蒸気流）として変換され、前記作動流体（例えば蒸気流）が前記高温ガス室を通過して前記高温ガス室に隣接された前記地下を掘削する。
したがって前記高温ガス室を備えた地下掘削装置により岩石は容易に掘削できる。
【００１１】
本発明による地下掘削装置の第二の実施形態ではかわき飽和蒸気近傍の蒸気又は過熱蒸気或いは湿り蒸気を電力の加熱作用により発生させる蒸気発生手段（図示せず 例えば 電力のアーク加熱作用によるボイラー）と掘削する地下に隣接する高温ガスを電力の加熱作用により発生させる高温ガス発生手段（図示せず）を有する第二の熱エネルギー供給装置が別設して備えらている。
又掘削する地下に隣接する高温ガス室のガスを循環し、地下掘削物を前記ガスと共に流す送風機と前記送風機によって前記ガスが再び循環される前に前記地下掘削物を除去する第二の掘削物除去装置が別設して設けられている。
【００１２】
本発明による地下掘削装置のさらなる他の実施形態は電力の加熱作用により発生された高温熱エネルギーを有する蒸気或いはガス（例えば、電力の加熱作用により発生された１００℃から１２００℃の空気）と前記高温熱エネルギーを有する蒸気或いはガスを速度エネルギーに変換し、掘削する地下を通過することによって前記地下を掘削する高温作動流体（例えば、高温ガス流）を発生させる速度エネルギー変換手段（図示せず 例えば ノズル）を有する。
前記高温作動流体が掘削する地下を通過するので、掘削する地下が容易に掘削され得る温度になる。
【００１３】
本発明による地下掘削装置の第三の実施形態では電力の加熱作用（図示せず 例えば電力のアーク加熱作用によるボイラー）により高温熱エネルギーを有する蒸気或いはガス（例えば１００℃から１２００℃の空気）を発生させる高温ガス発生手段（図示せず）を有する第三の熱エネルギー供給装置が別設して備えらている。
【００１４】
本発明による地下掘削装置のさらなる実施形態は電力の加熱作用により発生された熱エネルギーを有する蒸気或いはガス（例えば、かわき飽和蒸気近傍の蒸気又は過熱蒸気或いは湿り蒸気）と、前記蒸気或いはガスを速度エネルギーに変換し、掘削する地下を通過することによって前記地下を掘削する作動流体（例えば、蒸気流）を発生させる速度エネルギー変換手段（図示せず 例えば ノズル）と、掘削する地下に隣接し地下掘削物を循環ガスと共に流すガス循環室を有する。
本発明による地下掘削装置のさらなる実施形態によれば地下の端部の掘削物は作動流体（例えば、蒸気流）の発射量を制御して上端部から下端部へ地下の端部を適量に掘削することが可能なる。また地下端部の掘削物は前記ガス循環室に落下し、ほとんどの地下端部の掘削物は循環ガスとともに流される。
したがって掘削する地下の端部が掘削された後、前記ガス循環室は掘削されていない地下を掘削するためさらに移動可能となる。
【００１５】
（実施例）
本発明による望ましい一実施例は前記第二の熱エネルギー供給装置と前記第二の掘削物除去装置は別設して設けられている。したがって電力の加熱作用によりかわき飽和蒸気近傍の蒸気又は過熱蒸気或いは湿り蒸気を発生させる前記蒸気発生手段（図示せず 例えば電力のアーク加熱作用によるボイラー）は別に設けられている。
地下掘削装置の掘削側は正方形の外形を有する。比較的高温のガス（例えば１００℃から１２００℃の空気 望ましくは４００℃から７００℃の空気）を含み、掘削する地下に隣接する前記高温ガス室として高温ガス循環室（図示せず、例えば厚い高温のエアーカーテン室）が備えられ、前記第二の掘削物除去装置における別設の送風機（図示せず、公知の送風機）が前記高温ガスを地下掘削装置の上端入り口から下端出口に高温ガス循環室のガスを循環する。
熱遮断エアーカーテンが前記高温ガス循環室に隣接して備えられ前記熱遮断エアーカーテンの空気は地下掘削装置のもう一つの左側入り口からもう一つの右側出口にさらなる他の送風機によって循環される。
地下掘削装置の内側にはハニカムノズル（図示せず）が、かわき飽和蒸気近傍の蒸気又は過熱蒸気或いは湿り蒸気を速度エネルギーに変換し掘削する地下を通過することによって前記地下を掘削する蒸気流（例えば 湿り蒸気流 望ましくは かわき飽和蒸気近傍の湿り蒸気）を発生させる速度エネルギー変換手段として備えられている。前記蒸気発生手段によって発生されたかわき飽和蒸気近傍の蒸気又は過熱蒸気或いは湿り蒸気は対応するノズルバルブ（図示せず 公知のノズルバルブ）を通じて前記ハニカムノズルに供給され、掘削中の大気は地下掘削装置の背後から前記熱遮断エアーカーテンと前記ハニカムノズルの間の空間に供給される。
又前記ハニカムノズルと前記高温ガス循環室とは相対的位置と共に前記高温ガス循環室に対する発射角度を変えることができるように構成する。
前記蒸気発生手段よって発生されたかわき飽和蒸気近傍の蒸気又は過熱蒸気或いは湿り蒸気は蒸気流（例えば 湿り蒸気 望ましくかわき飽和蒸気近傍の湿り蒸気）として速度エネルギーに変換され、前記蒸気流は前記高温ガス循環室を通過して前記高温ガス循環室に隣接した地下部分を掘削する。
したがって岩石は前記高温ガス室を備えた地下掘削装置により容易に掘削できる温度になっている。
【００１６】
別設検知手段（図示せず 例えば公知の光電手段）が前記比較的高温ガスが流れている高温ガス循環室で未だ掘削されていない地下部分を検知すると共に前記ハニカムノズルの発射角度を未だ掘削されていない地下部分に変更るべく構成して未だ掘削されていない地下部分を掘削する。
【００１７】
前記蒸気流（例えば湿り蒸気流 望ましくは かわき飽和蒸気近傍の湿り蒸気）によって掘削されたほとんどの掘削物は前記別設の送風機より循環ガスと共に流され前記循環ガスが前記別設の送風機によって再び循環される前に前記掘削物除去装置によって除去される。
【００１８】
また前記検知手段が高温ガス循環室の全ての部分を掘削したことを検知したとき、前記ハニカムノズルを前記熱遮断エアーカーテンの最も近い位置に配置し、発射角度を掘削する地下の端部に変更する。
本発明の地下掘削装置は対応する前記ノズルバルブを通じて前記蒸気流の発射量を制御して上端部から下端部へ掘削する地下の端部を適量に掘削することが可能となり、掘削している地下の端部の掘削物は前記高温ガス循環室に落下し、前記掘削している地下の端部のほとんどの掘削物は前記高温ガス循環室の循環ガスと共に流される。
したがって掘削している地下の端部が掘削された後、前記高温ガス循環室が掘削されていない地下を掘削するため移動することが可能となる。
【００１９】
掘削物除去装置の一つ望ましい実施形態は下記のとおりである。
掘削物除去装置は、一端に循環ガスの入り口を具備すると共に他端に循環ガスの出口を具備する。前記入り口と前記出口の間に前記掘削物除去装置は一インチの網、粗い網、微細な網を順次備えている。又前記掘削物除去装置は前記一インチの網、前記粗い網、前記微細な網の下に各々第一の底板、第二の底板、第三の底板を備えており、前記網によって除去された掘削物は各々の底板の上に落下する。
また前記底板は前記検知手段により前記高温ガス循環室において全ての部分が掘削されたとの信号のに応じて傾斜可能となり、掘削物が別設の各々の容器に全て移動した後従前の位置に復帰する。
前記別設の送風機による前記高温ガス循環室の循環ガスは前記地下掘削装置から排出され、前記排出された循環ガスは前記入り口を通じて前記掘削物除去装置に挿入され、比較的大きな掘削物は前記一インチの網によって除去され、前記比較的大きな掘削物は前記第一の底板の上に落下する。
同様に比較的小さな掘削物或いは微細な掘削物は各々前記粗い網或いは前記微細な網によって除去され、前記比較的小さな掘削物或いは前記微細な掘削物は、各々前記第二の底板或いは前記第三の底板の上に落下する。
前記検知手段によって検知される前記高温ガス循環室における全ての部分が掘削されたとの信号に応じて前記底板は前記比較的大きな掘削物、前記比較的小さな掘削物或いは前記微細な掘削物を各々の容器に移動させるため傾斜する。
【００２０】
本発明による望ましい第二のの実施例は、前記第二の熱エネルギー供給装置と前記第一の掘削物除去装置は別設して備えられている。したがって電力の加熱作用によってかわき飽和蒸気近傍の蒸気又は過熱蒸気或いは湿り蒸気を発生させる蒸気発生手段（図示せず例えば電力のアーク加熱作用によるボイラー）と電力の加熱作用によって高温ガスを発生させる高温ガス発生装置が別設して備えられている。
地下掘削装置の掘削側は正方形の外形を有する。掘削する地下に隣接するガス循環室（例えば 厚みのあるエアーカーテンが流れているガス循環室）が備えられて、前記第一の掘削物除去装置の別設の送風機（図示せず 公知の送風機）がガス循環室の循環ガスを地下掘削装置の上端入り口から下端出口へ循環する。
地下掘削装置の内側にはハニカムノズル（図示せず）が、かわき飽和蒸気近傍の蒸気又は過熱蒸気或いは湿り蒸気を速度エネルギーに変換し掘削する地下を通過することによって前記地下を掘削する蒸気流（例えば 湿り蒸気流 望ましくは かわき飽和蒸気近傍の湿り蒸気）を発生させる速度エネルギー変換手段として備えられている。前記蒸気発生手段によって発生されたかわき飽和蒸気近傍の蒸気又は過熱蒸気或いは湿り蒸気は対応するノズルバルブ（図示せず 公知のノズルバルブ）を通じて前記ハニカムノズルに供給され、又は前記高温ガス発生装置によって発生された高温ガスは対応するさらなるノズルバルブを通じて前記ハニカムノズルに切り替えて供給される。
又前記ハニカムノズルと前記ガス循環室とは相対的位置と共に前記ガス循環室に対する発射角度を変えることができるように構成する。
前記蒸気発生手段よって発生されたかわき飽和蒸気近傍の蒸気又は過熱蒸気或いは湿り蒸気は蒸気流（例えば 湿り蒸気 望ましくかわき飽和蒸気近傍の湿り蒸気）として速度エネルギーに変換され、前記蒸気流は前記ガス循環室を通過して前記ガス循環室に隣接した地下部分を掘削する。
【００２１】
別設検知手段（図示せず 例えば公知の光電手段）が前記ガス循環室で未だ掘削されていない地下部分を検知すると共に前記ハニカムノズルの発射角度を未だ掘削されていない地下部分に変更るべく構成して未だ掘削されていない地下部分を掘削する。
また、前記ガス循環室における全ての部分が未だ蒸気流によって掘削されていない時、前記さらなるノズルバルブによって前記高温ガスが前記ハニカムノズルに切り替えて供給され、掘削している地下は容易に掘削可能な温度となり、高温ガス流または蒸気流が前記ガス循環室において未だ掘削されていない前記地下部分を容易に掘削可能となる。
【００２２】
前記蒸気流（例えば湿り蒸気流 望ましくは かわき飽和蒸気近傍の湿り蒸気）によって掘削されたほとんどの掘削物は前記別設の送風機より循環ガスと共に流され前記循環ガスが前記別設の送風機によって再び循環される前に前記掘削物除去装置によって除去される。
【００２３】
また前記検知手段がガス循環室の全ての部分を掘削したことを検知したとき、前記ハニカムノズルを前記ガス循環室の最も近い位置に配置し、発射角度を掘削する地下の端部に変更する。
本発明の地下掘削装置は対応する前記ノズルバルブを通じて前記蒸気流の発射量を制御して上端部から下端部へ掘削する地下の端部を適量に掘削することが可能となり、掘削している地下の端部の掘削物は前記ガス循環室に落下し、前記掘削している地下の端部のほとんどの掘削物は前記ガス循環室の循環ガスと共に流される。
したがって掘削している地下の端部が掘削された後、前記ガス循環室が掘削されていない地下を掘削するため移動することが可能となる。
【００２４】
前記掘削物除去装置は循環ガスが高温循環ガスでないこと以外は一つの望ましい形態として前に記載したのと同様である。
【００２５】
本発明による望ましい第３の実施例は、前記第二の熱エネルギー供給装置と前記第二の掘削物除去装置は別設して備えられている。したがって電力の加熱作用によってかわき飽和蒸気近傍の蒸気又は過熱蒸気或いは湿り蒸気を発生させる蒸気発生手段（図示せず例えば電力のアーク加熱作用によるボイラー）と電力の加熱作用によって高温ガスを発生させる高温ガス発生装置が別設して備えられている。
地下掘削装置の掘削側は正方形の外形を有する。掘削する地下に隣接する高温ガス循環室（例えば 厚みのあるエアーカーテンが流れている高温ガス循環室）が備えられて、前記第二の掘削物除去装置の別設の送風機（図示せず 公知の送風機）が高温ガス循環室の循環ガスを地下掘削装置の上端入り口から下端出口へ循環する。 熱遮断エアーカーテンが前記高温ガス循環室に隣接して備えられ前記熱遮断エアーカーテンの空気は地下掘削装置のもう一つの左側入り口からもう一つの右側出口にさらなる他の送風機によって循環される。
かわき飽和蒸気近傍の蒸気又は過熱蒸気或いは湿り蒸気を速度エネルギーに変換し掘削する地下を通過することによって前記地下を掘削する蒸気流を発生させる速度エネルギー変換手段として、中央部に感知手段を配置した長方形のハニカムノズルが地下掘削装置の掘削側の内側に水平に可動で垂直に少し可動に搭載され、前記別設された蒸気発生手段により発生された前記かわき飽和蒸気近傍の蒸気又は過熱蒸気或いは湿り蒸気は前記対応するノズルバルブ（図示せず 公知のノズルバルブ）を通じて前記長方形のハニカムノズルに供給される。 又掘削中の大気が前記熱遮断エアーカーテンと前記長方形のハニカムノズルの間の空間に少しの垂直の空間を通じて地下掘削装置の背後から供給される。
蒸気発生手段により発生された前記かわき飽和蒸気近傍の蒸気又は過熱蒸気或いは湿り蒸気は前記長方形のハニカムノズルによって蒸気流に変換され前記蒸気流は前記高温ガス循環室を通過し前記高温ガス循環室に隣接する地下を掘削する。
【００２６】
前記長方形のハニカムノズルの中央部に配置された検知手段は前記高温ガス循環室において未だ掘削されていない地下部分を検知し、前記長方形のハニカムノズルの発射角度は前記対応するノズルバルブを通じて前記高温ガス循環室において未だ掘削されていない地下部分を掘削するべく制御される。
したがって前記高温ガス循環室における掘削している地下は容易に掘削できる温度になり、前記長方形のハニカムノズルによって発射される蒸気流によって容易に掘削できる。
【００２７】
前記蒸気流（例えば湿り蒸気流 望ましくは かわき飽和蒸気近傍の湿り蒸気流）によって掘削されたほとんどの掘削物は前記別設の送風機より循環ガスと共に流され前記循環ガスが前記別設の送風機によって再び循環される前に前記掘削物除去装置によって除去される。
【００２８】
前記長方形のハニカムノズルの周辺ノズルの発射角度は前記高温ガス循環室の最も近い位置で掘削する地下の対抗する端部に向けられている。掘削する地下の対抗する端部は、前記ノズルバルブを通じて前記周辺ノズルからの蒸気流の発射量を制御することによって掘削している地下の上端部から下端部へ適量に掘削でき、地下端部の掘削物は前記高温ガス循環室に落下し、ほとんどの掘削物は循環ガスと共にながされる。
したがって掘削していない地下を掘削するため前記高温ガス循環室が更に移動可能となる。
【００２９】
前記蒸気流（例えば 湿り蒸気流 望ましくはかわき飽和蒸気流近傍の湿り蒸気流 ）による掘削物のほとんどは別設された送風機より循環ガスと共に流され、前記循環ガスが前記送風機によって再び循環される前に除去される。
【００３０】
本発明による望ましい第４の実施例は、電力のアーク加熱作用によって高温ガスを発生させる高温ガス発生装置を有する前記第三の熱エネルギー供給装置と前記第一の掘削物除去装置は別設して備えられている。
したがって電力の加熱作用によって高温ガス（例えば １００℃から１２００℃までの空気 望ましくは４００℃ から６００℃までの空気）を発生させる高温ガス発生装置（図示せず 例えば電力のアーク加熱作用によるボイラー）が別設して備えられている。
地下掘削装置の掘削側は正方形の外形を有する。掘削する地下に隣接するガス循環室としてガス循環室（例えば 厚みのあるエアーカーテン室）が備えられている。前記第一の掘削物除去装置の別設の送風機（図示せず 公知の送風機）がガス循環室の循環ガスを地下掘削装置の上端入り口から下端出口へ循環する。
電力の加熱作用によって発生させられた微細な粒子を備えた高温ガスを速度エネルギーに変換し掘削する地下を通過することによって前記地下を掘削する微細な粒子を備えた高温ガス流を発生させる速度エネルギー変換手段として 中央部に検知手段を配置した正方形のハニカムノズルが地下掘削装置の掘削側の内側に水平に可動に搭載され、前記別設された高温ガス発生手段により発生された高温ガスは対応するノズル弁を通じて前記正方形のハニカムノズルに供給される。
前記高温ガス発生装置によって発生された前記微細な粒子を備えた前記高温ガスは前記正方形のハニカムノズルによって微細な粒子を備えた高温ガス流（例えば微細な粒子を備えた１００℃から１２００℃までの空気流 望ましくは微細な粒子を備えた４００℃ から６００℃までの空気流）として速度エネルギーに変換され前記微細な粒子を備えた高温ガス流が前記ガス循環室を通過して、前記ガス循環室が隣接する地下を掘削する。
微細な粒子を備えた高温ガス流（例えば 微細な粒子を備えた１００℃から１２００℃までの空気流 望ましくは微細な粒子を備えた４００℃ から６００℃までの空気流）が掘削する地下を掘削するので岩石は地下掘削装置によって掘削されやすい温度になり、岩石は 前記微細な粒子を備えた高温ガス流によって容易に掘削できる。
【００３１】
前記正方形のハニカムノズルの中央部に配置された検知手段（図示せず 例えば公知の光電手段）は前記ガス循環室において未だ掘削されていない地下部分を検知し、前記正方形のハニカムノズルの発射角度は前記対応するノズルバルブを通じて前記ガス循環室において未だ掘削されていない地下部分を掘削するべく制御される。
【００３２】
前記微細な粒子を備えた高温ガス流（例えば 微細な粒子を備えた１００℃から１２００℃までの空気流 望ましくは微細な粒子を備えた４００℃ から６００℃までの空気流）によって掘削されたほとんどの掘削物は前記別設の送風機より循環ガスと共に流され前記循環ガスが前記別設の送風機によって再び循環される前に前記掘削物除去装置によって除去される。
【００３３】
前記正方形のハニカムノズルの周辺ノズルの発射角度は前記ガス循環室の最も近い位置で掘削する地下の対抗する端部に向けられている。掘削する地下の対抗する端部は、前記ノズルバルブを通じて前記周辺ノズルからの高温ガス流の発射量を制御することによって掘削している地下の上端部から下端部へ適量に掘削でき、地下端部の掘削物は前記ガス循環室に落下し、ほとんどの掘削物は循環ガスと共にながされる。
したがって掘削していない地下を掘削するため地下掘削装置は更に移動可能となる。
【００３４】
掘削物除去装置の他の望ましい実施例は下記のとおりである。
掘削物除去装置は、一端に循環ガスの入り口を具備すると共に他端に循環ガスの出口を具備する。前記入り口と前記出口の間に前記掘削物除去装置は一インチの網、粗い網、及び中央部に穴を備えた微細な網を順次備えている。
前記微細な網の中央部に備えられた穴を通過した微細な粒子を備えた循環ガスは前記穴と前記高温ガス発生装置の間のパイプを通じて前記高温ガス発生装置に供給される。
又前記掘削物除去装置は前記一インチの網、前記粗い網、前記微細な網の下に各々第一の底板、第二の底板、第三の底板を備えており、前記網によって除去された掘削物は各々の底板の上に落下する。
また前記底板は前記検知手段により前記ガス循環室において全ての部分が掘削されたとの信号のに応じて傾斜可能となり、掘削物が別設の各々の容器に全て移動した後従前の位置に復帰する。
前記別設の送風機による前記ガス循環室の循環ガスは前記地下掘削装置から排出され、前記排出された循環ガスは前記入り口を通じて前記掘削物除去装置に挿入され、比較的大きな掘削物は前記一インチの網によって除去され、前記比較的大きな掘削物は前記第一の底板の上に落下する。
同様に比較的小さな掘削物或いは微細な掘削物は各々前記粗い網或いは前記微細な網によって除去され、前記比較的小さな掘削物或いは前記微細な掘削物は、各々前記第二の底板或いは前記第三の底板の上に落下する。
前記微細な網の中央部に備えられた穴を通過した微細な粒子を備えた循環ガスは前記穴と前記高温ガス発生装置の間のパイプを通じて前記高温ガス発生装置に供給される。
前記検知手段によって検知される前記ガス循環室における全ての部分が掘削されたとの信号に応じて前記底板は前記比較的大きな掘削物、前記比較的小さな掘削物或いは前記微細な掘削物を各々の容器に移動させるため傾斜する。
【００３５】
本発明による望ましい第５の実施例は、電力のアーク加熱作用によって蒸気流を発生させる蒸気流発生装置を有する前記熱エネルギー供給装置と前記第一の掘物除去装置は別設して備えられている。
したがって電力の加熱作用によって過熱蒸気流（例えば １２０℃から１２００℃までの過熱蒸気流 望ましくは４００℃ から６００℃までの過熱蒸気流）を発生させる蒸気流発生装置（図示せず 例えば電力のアーク加熱作用によるボイラー）が別設して備えられている。
地下掘削装置の掘削側は正方形の外形を有する。掘削する地下に隣接するガス循環室としてガス循環室（例えば 厚みのあるエアーカーテン室）が備えられている。
前記第一の掘削物除去装置の別設の送風機（図示せず 公知の送風機）がガス循環室の循環ガスを地下掘削装置の上端入り口から下端出口へ循環する。
電力の加熱作用によって発生させられた微細な粒子を備えた過熱蒸気流を速度エネルギーに変換し掘削する地下を通過することによって前記地下を掘削する微細な粒子を備えた過熱蒸気流流を発生させる速度エネルギー変換手段として 中央部に検知手段を配置した正方形のハニカムノズルが地下掘削装置の掘削側の内側に水平に可動に搭載され、前記別設された蒸気発生手段により発生された過熱蒸気は対応するノズル弁を通じて前記正方形のハニカムノズルに供給される。
前記発生装置によって発生された前記微細な粒子を備えた前記過熱蒸気は前記正方形のハニカムノズルによって微細な粒子を備えた過熱蒸気流（例えば微細な粒子を備えた１２０℃から１２００℃までの過熱蒸気流 望ましくは微細な粒子を備えた４００℃ から６００℃までの過熱蒸気流）として速度エネルギーに変換され前記微細な粒子を備えた過熱蒸気流が前記ガス循環室を通過して、前記ガス循環室が隣接する地下を掘削する。
微細な粒子を備えた過熱蒸気流（例えば 微細な粒子を備えた１２０℃から１２００℃までの過熱蒸気流 望ましくは微細な粒子を備えた４００℃ から６００℃のまで過熱蒸気流）が掘削する地下を掘削するので岩石は地下掘削装置によって掘削されやすい温度になり、岩石は 前記微細な粒子を備えた過熱蒸気流によって容易に掘削できる。
【００３６】
前記正方形のハニカムノズルの中央部に配置された検知手段（図示せず 例えば公知の光電手段）は前記ガス循環室において未だ掘削されていない地下部分を検知し、前記正方形のハニカムノズルの発射角度は前記対応するノズルバルブを通じて前記ガス循環室において未だ掘削されていない地下部分を掘削するべく制御される。
【００３７】
前記微細な粒子を備えた過熱蒸気流（例えば 微細な粒子を備えた１２０℃から１２００℃までの過熱蒸気流 望ましくは微細な粒子を備えた４００℃ から６００℃までの過熱蒸気流）によって掘削されたほとんどの掘削物は前記別設の送風機より循環ガスと共に流され、前記循環ガスが前記別設の送風機によって再び循環される前に前記掘削物除去装置によって除去される。
【００３８】
前記正方形のハニカムノズルの周辺ノズルの発射角度は前記ガス循環室の最も近い位置で掘削する地下の対抗する端部に向けられている。掘削する地下の対抗する端部は、前記ノズルバルブを通じて前記周辺ノズルからの過熱蒸気流の発射量を制御することによって掘削している地下の上端部から下端部へ適量に掘削でき、地下端部の掘削物は前記ガス循環室に落下し、ほとんどの掘削物は循環ガスと共にながされる。
したがって掘削していない地下を掘削するため地下掘削装置は更に移動可能となる。
【００３９】
掘削物除去装置のさらに他の望ましい実施例は下記のとおりである。
掘削物除去装置は、一端に循環ガスの入り口を具備すると共に他端に循環ガスの出口を具備する。前記入り口と前記出口の間に前記掘削物除去装置は一インチの網、粗い網、及び微細な網を順次備えている。
又前記掘削物除去装置は前記一インチの網、前記粗い網、前記微細な網の下に各々第一の底板、第二の底板、入り口の側に穴を有する第三の底板を備えており、前記網によって除去された掘削物は各々の底板の上に落下する。
前記第三の底板の穴を通過した微細な粒子は水に落下し、その水は蒸気発生装置に供給される。
また前記底板は前記検知手段により前記ガス循環室において全ての部分が掘削されたとの信号のに応じて傾斜可能となり、掘削物が別設の各々の容器に全て移動した後従前の位置に復帰する。
前記別設の送風機による前記ガス循環室の循環ガスは前記地下掘削装置から排出され、前記排出された循環ガスは前記入り口を通じて前記掘削物除去装置に挿入され、比較的大きな掘削物は前記一インチの網によって除去され、前記比較的大きな掘削物は前記第一の底板の上に落下する。
同様に比較的小さな掘削物或いは微細な掘削物は各々前記粗い網或いは前記微細な網によって除去され、前記比較的小さな掘削物或いは前記微細な掘削物は、各々前記第二の底板或いは前記第三の底板の上に落下する。
前記検知手段によって検知される前記ガス循環室における全ての部分が掘削されたとの信号に応じて前記底板は前記比較的大きな掘削物、前記比較的小さな掘削物或いは前記微細な掘削物を各々の容器に移動させるため傾斜する。
【００４０】
本発明の地下掘削装置の他の実施形態は前記熱エネルギー供給装置を備えた実施形態であり、さらに他の実施形態は前記送風機を備えた実施形態であり、さらなる実施形態は前記熱エネルギー供給装置と前記送風機を備えた実施形態である。
又循環ガスが前記送風機によって再び循環される前に地下掘削物を除去する掘削物除去手段は地下掘削装置に内蔵する実施形態か、掘削物除去装置として別設される実施形態となる。
【００４１】
【発明の効果】
本発明によれば熱エネルギーとして夜間電力の加熱作用を利用すれば負荷率を向上させることができる。
また、本願発明によれば、供給された電力の加熱作用により熱エネルギーを有する蒸気或いはガスを発生させるので電力線により地下掘削装置、地下掘削方法が任意の場所に移動可能である。
Claims (23)
- 供給された電力の加熱作用によって発生された熱エネルギーを有する蒸気或いはガス（例えば、かわき飽和蒸気近傍の蒸気又は過熱蒸気或いは湿り蒸気）の供給を受け、前記熱エネルギーを有する蒸気或いはガスを速度エネルギーに変換し、掘削する地下を通過することによって前記地下を掘削する作動流体を発生させる速度エネルギー変換手段を有する地下掘削装置
- 供給された電力の加熱作用により熱エネルギーを有する蒸気或いはガス（例えば、かわき飽和蒸気近傍の蒸気又は過熱蒸気或いは湿り蒸気）を発生させる電力加熱手段と、前記電力加熱手段によって発生された前記蒸気或いはガスを請求項１記載の地下掘削装置の地下を掘削する作動流体を発生させる速度エネルギー変換手段に供給する供給手段とを有する熱エネルギー供給装置
- 供給された電力の加熱作用によって発生された熱エネルギーを有する蒸気或いはガス（例えば、かわき飽和蒸気近傍の蒸気又は過熱蒸気或いは湿り蒸気）の供給を受け、前記熱エネルギーを有する蒸気或いはガスを速度エネルギーに変換し、掘削する地下を通過することによって前記地下を掘削する作動流体を発生させる速度エネルギー変換手段と、高温ガスを含み、掘削する地下に隣接する高温ガス室とを有する地下掘削装置
- 供給された電力の加熱作用によって発生された熱エネルギーを有する蒸気或いはガス（例えば、かわき飽和蒸気近傍の蒸気又は過熱蒸気或いは湿り蒸気）を発生させる電力加熱手段と、前記電力加熱手段によって発生された前記蒸気或いはガスを請求項３記載の地下掘削装置の速度エネルギー変換手段に供給する供給手段と、供給された電力の加熱作用により高温ガスを発生させる高温ガス発生手段と、前記高温ガス発生手段によって発生された前記高温ガスを掘削する地下に隣接する請求項３地下掘削装置の高温ガス室に供給する供給手段とを有する熱エネルギー供給装置
- 供給された電力の加熱作用により高温ガスを発生させる高温ガス発生手段と、前記高温ガス発生手段によって発生された前記高温ガスを速度エネルギー変換手段及び掘削する地下に隣接する高温ガス室に供給する供給手段とを有する熱エネルギー供給装置
- 供給された電力の加熱作用により熱エネルギーを有する蒸気或いはガス（例えば １００℃から１２００℃までの空気 望ましくは４００℃ から６００℃までの空気）を発生させる電力加熱手段と、前記熱エネルギーを有する蒸気或いはガスの供給を受け、前記熱エネルギーを有する蒸気或いはガスを速度エネルギーに変換し、掘削する地下を通過することによって前記地下を掘削する作動流体を発生させる速度エネルギー変換手段とを有する地下掘削装置
- 供給された電力の加熱作用により熱エネルギーを有する蒸気或いはガス（例えば １００℃から１２００℃までの空気 望ましくは４００℃ から６００℃までの空気）を発生させる電力加熱手段と、前記熱エネルギーを有する蒸気或いはガスの供給を受け前記熱エネルギーを有する蒸気或いはガスを速度エネルギーに変換し掘削する地下を通過することによって前記地下を掘削する作動流体を発生させる速度エネルギー変換手段と、高温ガスを含み、掘削する前記地下に隣接する高温ガス室とを有する地下掘削装置
- 供給された電力の加熱作用によって発生された微細な粒子を有する高温ガス或いは蒸気（例えば１００℃から１２００℃までの空気 望ましくは４００℃ から６００℃までの空気）の供給を受け、前記微細な粒子を有する高温ガス或いは蒸気を速度エネルギーに変換し掘削する地下を通過することによって前記地下を掘削する微細な粒子を有する作動流体を発生させる速度エネルギー変換手段を有する地下掘削装置
- 供給された電力の加熱作用によって発生された微細な粒子を有する高温ガス或いは蒸気（例えば
１００℃から１２００℃までの空気 望ましくは４００℃ から６００℃までの空気）の供給を受け、前記微細な粒子を有する高温ガス或いは蒸気を速度エネルギーに変換し掘削する地下を通過することによって前記地下を掘削する微細な粒子を有する作動流体を発生させる速度エネルギー変換手段と、高温ガスを含み、掘削する前記地下に隣接する高温ガス室とを有する地下掘削装置 - 速度エネルギー変換手段によって発生された作動流体によって地下を掘削する地下掘削手段と、掘削する地下に隣接するガス循環室と、前記ガス循環室のガスの供給を受け前記ガスを循環する送風機と、前記ガス循環室の前記ガスを地下掘削物と共に供給を受け前記送風機により再びガス循環室に循環する前に前記地下掘削物を除去する地下掘削物除去手段を有する地下掘削装置
- 速度エネルギー変換手段によって発生された作動流体によって地下を掘削する地下掘削手段と、掘削する地下に隣接する高温ガス循環室と、前記高温ガス循環室の高温ガスの供給を受け前記高温ガスを循環する送風機と、前記高温ガス循環室の前記高温ガスを地下掘削物と共に供給を受け前記送風機により再び高温ガス循環室に循環する前に前記地下掘削物を除去する地下掘削物除去手段を有する地下掘削装置
- 速度エネルギー変換手段によって発生された作動流体によって地下を掘削する地下掘削手段と、掘削する地下に隣接しガス或いは高温ガスを循環するガス循環室或いは高温ガス循環室とを有する地下掘削装置
- 請求項12記載の地下掘削装置の前記ガス循環室或いは高温ガス循環室の前記ガス或いは高温ガスの供給を受け前記ガス或いは高温ガスを循環する送風機と前記ガス循環室或いは高温ガス循環室の前記ガス或いは高温ガスを地下掘削物と共に供給を受け前記送風機により再び前記ガス循環室或いは高温ガス循環室に循環する前に前記地下掘削物を除去する地下掘削物除去手段を有する地下掘削物除去装置
- 掘削する地下に隣接するガス循環室あるいは高温ガス循環室のガス或いは高温ガスを循環し、地下掘削物を循環ガスと共に流す送風機と、前記循環ガスが前記送風機によって再び循環される前に前記地下掘削物を除去する掘削物除去手段とを有する請求項１２記載の地下掘削装置
- 未だ掘削されていない地下部分を検知する検知手段と、全ての地下部分が掘削されたとの前記検知手段の信号の後、掘削する地下の端部を掘削するため前記作動流体を方向ずける手段と、前記掘削する地下の端部を掘削した後、移動する移動手段とを有する請求項１，請求項３，請求項６、請求項７、請求項８、請求項９、請求項１０，請求項１１、請求項１２或いは請求項１４記載の地下掘削装置
- 未だ掘削されていない地下部分を検知する検知手段と、未だ掘削されていない地下部分を掘削するため前記作動流体を方向ずけるか、全ての地下部分が掘削されたとの前記検知手段の信号の後、掘削する地下の端部を掘削するため前記作動流体を方向ずける手段と、前記掘削する地下の端部を掘削した後、移動する移動手段とを有する請求項１，請求項３，請求項６、請求項７、請求項８、請求項９、請求項１０，請求項１１、請求項１２或いは請求項１４記載の地下掘削装置
- 供給された電力の加熱作用により熱エネルギーを有する蒸気或いはガス（例えば かわき飽和蒸気近傍の蒸気又は過熱蒸気或いは湿り蒸気）を発生させるステップと、エネルギー変換手段によって前記熱エネルギーを有する蒸気或いはガスを作動流体に変換するステップと、前記作動流体が掘削する地下を通過することによって前記地下を掘削するステップよりなる地下掘削方法
- 供給された電力の加熱作用により熱エネルギーを有する蒸気或いはガス（例えば かわき飽和蒸気近傍の蒸気又は過熱蒸気或いは湿り蒸気）を発生させるステップと、エネルギー変換手段によって前記熱エネルギーを有する蒸気或いはガスを作動流体に変換するステップと、前記作動流体が地下掘削装置の高温ガス室を通過することによって前記地下を掘削するステップよりなる請求項3、請求項7、請求項９、請求項１１、請求項１２或いは請求項１４記載の地下掘削装置を使用する地下掘削方法
- 供給された電力の加熱作用により熱エネルギーを有する蒸気或いはガス（例えば かわき飽和蒸気近傍の蒸気又は過熱蒸気或いは湿り蒸気）を発生させるステップと、エネルギー変換手段によって前記熱エネルギーを有する蒸気或いはガスを作動流体に変換するステップと、前記作動流体が掘削する地下を通過することによって前記地下を掘削するステップと、掘削する地下において未だ掘削されていない地下部分を検知するステップと、前記掘削する地下において全ての地下部分が掘削されたとの前記検知ステップの信号の後、掘削する地下の端部を掘削するため前記作動流体を方向ずけるステップと、前記掘削する地下の端部を掘削した後、移動するステップとよりなる地下掘削方法
- 供給された電力の加熱作用により熱エネルギーを有する蒸気或いはガス（例えば、かわき飽和蒸気近傍の蒸気又は過熱蒸気或いは湿り蒸気）を発生させる手段と、前記熱エネルギーを有する蒸気或いはガスを速度エネルギーに変換して地下を掘削する作動流体としての蒸気流を発生させるノズルと、比較的高温の気体を含み掘削する地下に隣接する高温室とを具備し、前記高温室に前記蒸気流を通過させて前記地下を掘削することを特徴とする地下掘削装置
- 供給された電力の加熱作用により熱エネルギーを有する蒸気或いはガス（例えば、かわき飽和蒸気近傍の蒸気又は過熱蒸気或いは湿り蒸気）を発生させる手段と、前記熱エネルギーを有する蒸気或いはガスを速度エネルギーに変換して地下を掘削する作動流体としての蒸気流を発生させるノズルとを具備し、前記蒸気流を通過させて前記地下を掘削することを特徴とする地下掘削装置
- 供給された電力の加熱作用により熱エネルギーを有する蒸気或いはガス（例えば、かわき飽和蒸気近傍の蒸気又は過熱蒸気或いは湿り蒸気）を発生させるステップと、ノズルによって前記熱エネルギーを有する蒸気或いはガスを速度エネルギーに変換して地下を掘削する作動流体としての蒸気流に変換するステップと、前記蒸気流が掘削する前記地下を通過することによって前記地下を掘削するステップよりなる地下掘削方法
- 供給された電力の加熱作用により熱エネルギーを有する蒸気或いはガス（例えば、かわき飽和蒸気近傍の蒸気又は過熱蒸気或いは湿り蒸気）を発生させるステップと、ノズルによって前記熱エネルギーを有する蒸気或いはガスを地下を掘削する作動流体としての蒸気流に変換するステップと、前記蒸気流が地下掘削装置の高温室を通過することによって前記地下を掘削するステップよりなる請求項１記載の地下掘削装置を使用する地下掘削方法
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