JP5659766B2 - 地面の掘削孔への地中熱交換器に係る管部材の設置方法 - Google Patents
地面の掘削孔への地中熱交換器に係る管部材の設置方法 Download PDFInfo
- Publication number
- JP5659766B2 JP5659766B2 JP2010279746A JP2010279746A JP5659766B2 JP 5659766 B2 JP5659766 B2 JP 5659766B2 JP 2010279746 A JP2010279746 A JP 2010279746A JP 2010279746 A JP2010279746 A JP 2010279746A JP 5659766 B2 JP5659766 B2 JP 5659766B2
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- pipe
- excavation hole
- pipe member
- heat exchanger
- hose
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Active
Links
Classifications
-
- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F28—HEAT EXCHANGE IN GENERAL
- F28F—DETAILS OF HEAT-EXCHANGE AND HEAT-TRANSFER APPARATUS, OF GENERAL APPLICATION
- F28F1/00—Tubular elements; Assemblies of tubular elements
- F28F1/08—Tubular elements crimped or corrugated in longitudinal section
-
- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F24—HEATING; RANGES; VENTILATING
- F24T—GEOTHERMAL COLLECTORS; GEOTHERMAL SYSTEMS
- F24T10/00—Geothermal collectors
- F24T10/10—Geothermal collectors with circulation of working fluids through underground channels, the working fluids not coming into direct contact with the ground
- F24T10/13—Geothermal collectors with circulation of working fluids through underground channels, the working fluids not coming into direct contact with the ground using tube assemblies suitable for insertion into boreholes in the ground, e.g. geothermal probes
- F24T10/17—Geothermal collectors with circulation of working fluids through underground channels, the working fluids not coming into direct contact with the ground using tube assemblies suitable for insertion into boreholes in the ground, e.g. geothermal probes using tubes closed at one end, i.e. return-type tubes
-
- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F24—HEATING; RANGES; VENTILATING
- F24T—GEOTHERMAL COLLECTORS; GEOTHERMAL SYSTEMS
- F24T10/00—Geothermal collectors
- F24T2010/50—Component parts, details or accessories
- F24T2010/53—Methods for installation
-
- Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
- Y02—TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
- Y02E—REDUCTION OF GREENHOUSE GAS [GHG] EMISSIONS, RELATED TO ENERGY GENERATION, TRANSMISSION OR DISTRIBUTION
- Y02E10/00—Energy generation through renewable energy sources
- Y02E10/10—Geothermal energy
Landscapes
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Mechanical Engineering (AREA)
- Physics & Mathematics (AREA)
- Life Sciences & Earth Sciences (AREA)
- General Engineering & Computer Science (AREA)
- Sustainable Development (AREA)
- Combustion & Propulsion (AREA)
- Chemical & Material Sciences (AREA)
- Sustainable Energy (AREA)
- General Life Sciences & Earth Sciences (AREA)
- Geometry (AREA)
- Thermal Sciences (AREA)
- Heat-Exchange Devices With Radiators And Conduit Assemblies (AREA)
Description
先ず、ボーリングマシンやオーガ等の掘削機により、図1Aの地面Gに掘削孔123を形成する。そして、掘削孔123に外筒131を挿入する。次に、外筒131内に内筒141を挿入する。最後に、掘削孔123と外筒131との間の隙間を適宜な充填材127で埋め戻す。
一方の管端部が密閉封止された管部材を、前記一方の管端部が下端部となるような姿勢で、第1液体の入った掘削孔に沈降して設置する方法であって、
前記管部材の他方の管端部から前記一方の管端部に亘って前記管部材内にホース部材を挿入して配置する挿入配置ステップと、
前記ホース部材によって前記一方の管端部に第2液体を供給しながら、前記管部材を前記掘削孔に沈降する沈降ステップと、を有し、
前記掘削孔内に沈降された前記管部材を、前記ホース部材が前記管部材に挿入された状態のまま前記掘削孔内に埋設し、
前記管部材を、地中熱交換器の外筒として使用し、
前記ホース部材を、地盤との間で熱交換された前記外筒内の熱媒体を外部へ排出する内筒として兼用するか、或いは、前記外部から送られる熱媒体が、地盤との間で熱交換するように前記外筒内へ前記熱媒体を吐出する内筒として兼用することを特徴とする。
前記管部材の他方の管端部から前記一方の管端部に亘って前記管部材内にホース部材を挿入して配置する挿入配置ステップと、
前記ホース部材によって前記一方の管端部に第2液体を供給しながら、前記管部材を前記掘削孔に沈降する沈降ステップと、を有し、
前記挿入配置ステップの後に、前記ホース部材が挿入配置状態の前記管部材をコイル状に巻き取る巻き取りステップを有し、
前記沈降ステップでは、前記コイル状に巻き取られた状態の前記管部材から、該管部材を繰り出しながら、前記管部材を前記掘削孔に沈降することを特徴とする。
前記沈降ステップでは、前記コイル状に巻き取られた状態の前記管部材から繰り出された該管部材を、吊り具によって所定高さまで吊り上げた後に、前記掘削孔の直上で前記掘削孔へ向けて直線状に垂下して前記掘削孔へ送ることを特徴とする。
前記第1液体は、前記掘削孔の掘削に用いた削孔水であり、
前記第2液体は、水であり、
前記管部材は、比重が水よりも小さい樹脂製であることを特徴とする。
以下、地面Gの掘削孔23への地中熱交換器21に係る管部材31の設置方法について説明する。
図2は、地中熱交換器21を用いた地中熱利用システム11の説明図である。図3は、地中熱交換器21の概略縦断面図である。また、図4A及び図4Bは、それぞれ、冬場及び夏場での運転例を示す地中熱交換器21の概略縦断面図である。図5は、地中熱交換器21の外筒に用いられるコルゲート管31の斜視図である。
図3に示すように、掘削孔23は、ボーリングマシンやオーガ等の掘削機により地面Gにほぼ垂直に掘削された竪孔であり、その直径は100〜200mm、深さは30〜150mである。
コルゲート管31(corrugated pipe:波形管)は、熱可塑性樹脂の一例としての高密度ポリエチレン製であって、その管壁部が、図3及び図5に示すような波形形状の管部材である。この波形形状は、コルゲート管31の管軸C31を中心軸とする螺旋形であり、また、管壁部の厚み(壁厚)は全長に亘りほぼ一定厚みである。よって、コルゲート管31の外周面31c及び内周面31dのどちらの面も、略同形の螺旋波形形状になっている。そして、これにより、管壁部の外周面31c及び内周面31dの表面積は拡大されているので、地盤Gとコルゲート管31内の熱媒体26との間の熱交換効率は格段に高められている。
図3に示すように、第1ホース部材41及び第2ホース部材45は、例えばポリエチレン等の樹脂製の管部材である。そして、第1ホース部材41の下端部41aの管端開口41eは、コルゲート管31の下端部31aに配置されている一方、第2ホース部材45の下端部45aの管端開口45eは、コルゲート管31の上端部31bに配置されている。これにより、熱媒体26は、冬場には前述した図4Aのルートで、また夏場には前述した図4Bのルートで、コルゲート管31内を自然対流等に基づき上昇又は下降しながら地盤Gと熱交換する。
充填材27は、例えば、川砂や山砂、珪砂等を基材とし、図3に示すように、コルゲート管31と掘削孔23との間の空間SP23に密実に充填される。これにより、充填材27を介して、コルゲート管31内の熱媒体26と地盤Gとの間で熱交換が行われる。
なお、この熱交換効率を高めるべく、充填材27に対して、1〜20%の容積含有率(=長粒物の総容積/充填材27の総容積)で、炭化ケイ素、アルミナ、及び高炉スラグのうちの少なくとも何れか1種からなる長粒物を混入しても良い。
図6Aは、地中熱交換器21の設置方法に係る「挿入配置ステップ」の説明図であり、図6Bは、「挿入配置ステップ」の後になされる「巻き取りステップ」で巻き取られた状態のコルゲート管31の斜視図である。なお、図6Aでは、一部を破断して示している。
施工現場たる地中熱交換器21の設置予定場所へ搬入された巻き取り状態のコルゲート管31rは、リール装置70に取り付けられる。そして、後述の「沈降ステップ」においては、当該リール装置70により、キャップ部材33側を先頭部として順次コルゲート管31は繰り出される。なお、この例では、横置きのリール装置70が使用されている。すなわち、コルゲート管31は、その巻き取り芯の方向C31rを略上下の鉛直方向に向けながら、リール装置70の載置台73の略水平な載置面73aに載置されており、また、この載置台73は、地面Gに直置きされた基台71に鉛直軸C70周りに略水平回転自在に支持されている。よって、載置台73が基台71に対して回転することにより、載置台73と略一体となって巻き取り状態のコルゲート管31rが回転して、コルゲート管31が繰り出される。
但し、このようにすると、上に凸のループ状に吊り上げられた建て込みルート部分R31uにおいて、コルゲート管31内には空気溜まりを生じ易くなるが、この点についても、上述の設置方法によれば何等不都合を生じない。詳説すると、先ず、この設置方法では、第1ホース部材41によって水をコルゲート管31の下端部31aに直接供給するので、そもそもコルゲート管31内には、コルゲート管31の下端部31a側の部分たる掘削孔23内に沈降される部分以外には水が溜まらず、それ故、何等問題はないのである。
以上、本発明の実施形態について説明したが、本発明は、かかる実施形態に限定されるものではなく、その要旨を逸脱しない範囲で以下に示すような変形が可能である。
なお、その場合、仮設用の第1ホース部材41に対しては、仮設故にその耐久性は問われないので、仮設用の第1ホース部材41として、柔らかく柔軟に変形可能なビニールホースの如き軟質ホース41を用いることができる。そして、かかる軟質ホース41を用いれば、小さな曲率半径Rbで湾曲状態のコルゲート管31に対しても、同ホース41の柔軟性に基づいて、同管31内に同ホース41を速やかに挿入することができて、当該挿入作業を容易に行えるようになる。また、コルゲート管31内の仮設用の軟質ホース41を、本設用の第1ホース部材41に差し替える際には、既にコルゲート管31は掘削孔23に建て込み済みの状態にあり、つまり、コルゲート管31は鉛直方向に真っ直ぐな直管状になっている。よって、本設用の第1ホース部材41が、本設故に耐久性は高いが柔軟性の低い硬質ホース41であっても、コルゲート管31内への挿入は比較的容易に行えて、その結果、かかる本設用の第1ホース部材41への差し替え作業も比較的容易である。しかし、この場合、仮設用の軟質ホース41の引き抜き作業が派生するため、作業工数低減の観点からは、前述した本実施形態のように、「沈降ステップ」における給水用の第1ホース部材41には、本設用の第1ホース部材41を兼用するのが好ましい。
17 地上循環ポンプ、21 地中熱交換器、
23 掘削孔、23w 削孔水(第1液体)、
24 ケーシング鋼管、26 熱媒体、27 充填材、
31 コルゲート管(管部材、外筒)、31a 下端部(一方の管端部)、
31b 上端部(他方の管端部)、31c 外周面、31d 内周面、
31ed 縁部(管端開口)、31eu 縁部(管端開口)、
31w 水(第2液体)、32 融着接合部、
33 キャップ部材、33a 円筒部、33aeu 上端縁部、
34 融着接合部、35 管継ぎ手部材、35ed 下端縁部、
35eu 上端縁部、35f フランジ継ぎ手部、
36 フランジ板、36h 貫通孔、36p パッキン、
41 第1ホース部材(ホース部材)、41a 一端部、41b 他端部、
41c 外周面、41e 管端開口、45 第2ホース部材、
45e 管端開口、45a 下端部、70 リール装置、
71 基台、73 載置台、73a 載置面、80 吊り具、
Air 管内空気、R31u 部分、SP23 空間、
G 地盤(地面)、P ポンプ
Claims (4)
- 一方の管端部が密閉封止された管部材を、前記一方の管端部が下端部となるような姿勢で、第1液体の入った掘削孔に沈降して設置する方法であって、
前記管部材の他方の管端部から前記一方の管端部に亘って前記管部材内にホース部材を挿入して配置する挿入配置ステップと、
前記ホース部材によって前記一方の管端部に第2液体を供給しながら、前記管部材を前記掘削孔に沈降する沈降ステップと、を有し、
前記掘削孔内に沈降された前記管部材を、前記ホース部材が前記管部材に挿入された状態のまま前記掘削孔内に埋設し、
前記管部材を、地中熱交換器の外筒として使用し、
前記ホース部材を、地盤との間で熱交換された前記外筒内の熱媒体を外部へ排出する内筒として兼用するか、或いは、前記外部から送られる熱媒体が、地盤との間で熱交換するように前記外筒内へ前記熱媒体を吐出する内筒として兼用することを特徴とする地面の掘削孔への地中熱交換器に係る管部材の設置方法。 - 一方の管端部が密閉封止された管部材を、前記一方の管端部が下端部となるような姿勢で、第1液体の入った掘削孔に沈降して設置する方法であって、
前記管部材の他方の管端部から前記一方の管端部に亘って前記管部材内にホース部材を挿入して配置する挿入配置ステップと、
前記ホース部材によって前記一方の管端部に第2液体を供給しながら、前記管部材を前記掘削孔に沈降する沈降ステップと、を有し、
前記挿入配置ステップの後に、前記ホース部材が挿入配置状態の前記管部材をコイル状に巻き取る巻き取りステップを有し、
前記沈降ステップでは、前記コイル状に巻き取られた状態の前記管部材から、該管部材を繰り出しながら、前記管部材を前記掘削孔に沈降することを特徴とする地面の掘削孔への地中熱交換器に係る管部材の設置方法。 - 請求項2に記載の地面の掘削孔への地中熱交換器に係る管部材の設置方法であって、
前記沈降ステップでは、前記コイル状に巻き取られた状態の前記管部材から繰り出された該管部材を、吊り具によって所定高さまで吊り上げた後に、前記掘削孔の直上で前記掘削孔へ向けて直線状に垂下して前記掘削孔へ送ることを特徴とする地面の掘削孔への地中熱交換器に係る管部材の設置方法。 - 請求項1乃至3の何れかに記載の地面の掘削孔への地中熱交換器に係る管部材の設置方法であって、
前記第1液体は、前記掘削孔の掘削に用いた削孔水であり、
前記第2液体は、水であり、
前記管部材は、比重が水よりも小さい樹脂製であることを特徴とする地面の掘削孔への地中熱交換器に係る管部材の設置方法。
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP2010279746A JP5659766B2 (ja) | 2010-12-15 | 2010-12-15 | 地面の掘削孔への地中熱交換器に係る管部材の設置方法 |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP2010279746A JP5659766B2 (ja) | 2010-12-15 | 2010-12-15 | 地面の掘削孔への地中熱交換器に係る管部材の設置方法 |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JP2012127580A JP2012127580A (ja) | 2012-07-05 |
JP5659766B2 true JP5659766B2 (ja) | 2015-01-28 |
Family
ID=46644827
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP2010279746A Active JP5659766B2 (ja) | 2010-12-15 | 2010-12-15 | 地面の掘削孔への地中熱交換器に係る管部材の設置方法 |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
JP (1) | JP5659766B2 (ja) |
Families Citing this family (4)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
FR3018600B1 (fr) * | 2014-03-14 | 2019-05-17 | Brgm | Dispositif de stockage thermique diffusif utilisant du carbure de silicium |
JP6552222B2 (ja) * | 2015-03-06 | 2019-07-31 | ジャパン・ニュー・エナジー株式会社 | 媒体移送管、その媒体移送管を利用した地熱発電装置及び地熱発電方法 |
JP6235183B1 (ja) * | 2017-04-06 | 2017-11-22 | 株式会社イノアック住環境 | 熱交換器の設置方法および熱交換器の設置補助装置 |
JP7219857B2 (ja) * | 2020-07-03 | 2023-02-09 | 有限会社ジェイディエフ | 同心軸多層構造地中熱交換器設置用機材、同心軸多層構造地中熱交換器及び地中熱交換器設置方法 |
Family Cites Families (5)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP3179867B2 (ja) * | 1992-05-20 | 2001-06-25 | 新日本製鐵株式会社 | 地中タンクの構築方法 |
JPH07332882A (ja) * | 1994-06-02 | 1995-12-22 | Fujikura Ltd | 長尺ヒートパイプの吊下げ用ワイヤの取付け装置 |
JP2602803B2 (ja) * | 1995-04-19 | 1997-04-23 | 株式会社フジクラ | ヒートパイプ式地熱抽出装置のヒートパイプ布設方法 |
US20060191719A1 (en) * | 2005-02-28 | 2006-08-31 | Roussy Raymond J | Method of geothermal loop installation |
JP2008292107A (ja) * | 2007-05-28 | 2008-12-04 | Furukawa Electric Co Ltd:The | 熱交換器、熱交換システム及び熱交換システムの施工方法 |
-
2010
- 2010-12-15 JP JP2010279746A patent/JP5659766B2/ja active Active
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
JP2012127580A (ja) | 2012-07-05 |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
KR101554668B1 (ko) | 게오힐 개방형 지열 지중열교환 장치 및 이 시공 방법 | |
KR101425632B1 (ko) | 고심도용 지중 열교환기 코일관 웨이트장치 및 설치방법 | |
KR101558297B1 (ko) | 고압 유체 저장시스템 시공방법 | |
JP5659766B2 (ja) | 地面の掘削孔への地中熱交換器に係る管部材の設置方法 | |
JP2014015935A (ja) | 沖合発電所及び据付方法 | |
JP5471074B2 (ja) | 地中熱交換器 | |
JP2014533332A (ja) | 地熱坑井用同軸熱交換器のケーシング及び該ケーシングの配向及び支持方法 | |
JP6457871B2 (ja) | 杭基礎の撤去方法、杭基礎、及び杭基礎の設置方法 | |
JP2014031914A (ja) | 地中熱の熱交換パイプの埋設方法、埋設用の推進具 | |
CN111238085A (zh) | 基于土壤岩石交替出现地层的地源热泵地埋管施工方法 | |
KR101708489B1 (ko) | 순환유로가 구비된 펌프하우징을 포함하는 개방형 지열 시스템 | |
JP2012127583A (ja) | 地中熱交換器に係る管部材の掘削孔への建て込み方法 | |
JP5712597B2 (ja) | 地面の掘削孔への地中熱交換器に係る管部材の建て込み方法 | |
JP5678637B2 (ja) | 地中熱交換器に係る管部材の掘削孔への建て込み方法 | |
JP2007024395A (ja) | 地中熱利用装置およびその製造方法 | |
CN103103985B (zh) | 一种基于植桩过程的地源热泵管埋置方法 | |
JP6232962B2 (ja) | 管部材の建て込み方法 | |
JP6944895B2 (ja) | 壁体、壁体の構築方法 | |
CN206438498U (zh) | 一种自制降水井管 | |
JP7412066B2 (ja) | 地中熱交換器の設置方法 | |
JP6796689B1 (ja) | 採熱管の設置方法 | |
JP2014005985A (ja) | 熱交換器施工方法、熱交換構造、及び熱交換施工ユニット | |
JP2017096095A (ja) | 地中熱の熱交換パイプの埋設方法 | |
JP5997819B1 (ja) | カプセル型水中ポンプ施工方法 | |
KR20090077804A (ko) | 직접교환 냉난방 시스템의 지중 냉매 배관 설치용 용기 어셈블리 |
Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
A621 | Written request for application examination |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A621 Effective date: 20131120 |
|
A977 | Report on retrieval |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A971007 Effective date: 20140729 |
|
A131 | Notification of reasons for refusal |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A131 Effective date: 20140902 |
|
A521 | Written amendment |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A523 Effective date: 20140929 |
|
TRDD | Decision of grant or rejection written | ||
A01 | Written decision to grant a patent or to grant a registration (utility model) |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A01 Effective date: 20141104 |
|
A61 | First payment of annual fees (during grant procedure) |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A61 Effective date: 20141117 |
|
R150 | Certificate of patent or registration of utility model |
Ref document number: 5659766 Country of ref document: JP Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R150 |