JP6087600B2

JP6087600B2 - In-tube heat exchange system

Info

Publication number: JP6087600B2
Application number: JP2012261551A
Authority: JP
Inventors: 真輔松本; 健司中井; 知徳山路; 慎一久保田
Original assignee: Sekisui Chemical Co Ltd
Current assignee: Sekisui Chemical Co Ltd
Priority date: 2012-11-29
Filing date: 2012-11-29
Publication date: 2017-03-01
Anticipated expiration: 2032-11-29
Also published as: JP2014105550A

Description

本発明は、管内設置型の熱交換システムに関し、特に、敷設距離が長い管渠に設置される熱交換システムに関するものである。 The present invention relates to an in-pipe installation type heat exchange system, and more particularly to a heat exchange system installed on a pipe tub having a long installation distance.

地中に埋設された下水道管を流れる下水は、外気の影響を受け難く、その水温が年間を通してほぼ一定であることに着目し、かかる下水を温熱源や冷熱源として利用することが従来から提案されている。 Focusing on the fact that sewage flowing through sewer pipes buried in the ground is hardly affected by outside air, and its temperature is almost constant throughout the year, it has been proposed to use such sewage as a heat source or cold source. Has been.

例えば、特許文献１には、管状孔が形成された被覆材を下水管の内面に螺旋状に付設することで、当該管状孔から成る螺旋状の熱媒流路を下水管内に形成することが開示されている。そうして、この特許文献１のものでは、内部を熱媒が流れる熱媒導入管および熱媒導出管と熱媒流路とを分岐接続して、当該熱媒流路内に熱媒を流通させることにより、熱媒と下水とを熱交換させて下水熱を回収するようにしている。 For example, Patent Document 1 discloses that a spiral heating medium flow path composed of a tubular hole is formed in the sewage pipe by spirally attaching a covering material having a tubular hole formed on the inner surface of the sewage pipe. It is disclosed. Then, in the thing of this patent document 1, the heat-medium introduction pipe | tube and the heat-medium extraction pipe | tube and the heat-medium flow path through which a heat medium flows are branched and connected, and a heat medium is distribute | circulated in the said heat-medium flow path By doing so, the heat medium and the sewage are subjected to heat exchange to recover the sewage heat.

他方、下水を熱源として利用することとは別に、ヒートポンプを用いる熱交換システムにおいては、熱利用側（ヒートポンプ側）の負荷等に応じて、ヒートポンプの運転台数を制御（設定）することが、従来から広く行われている。例えば、特許文献２には、ヒートポンプ式給湯システムにおいて、給湯負荷に応じて、貯湯部に対して並列接続するヒートポンプの台数を設定することが開示されている。また、特許文献３には、同じくヒートポンプ式給湯システムにおいて、貯湯タンクが低水位のときには、複数のヒートポンプを同時に運転させる一方、貯湯タンクの水位が一定以上になれば、ヒートポンプと循環ポンプの台数を減じて運転させることが開示されている。 On the other hand, apart from using sewage as a heat source, in a heat exchange system using a heat pump, it is conventional to control (set) the number of operating heat pumps according to the load on the heat utilization side (heat pump side), etc. Has been widely practiced since. For example, Patent Document 2 discloses that in a heat pump hot water supply system, the number of heat pumps connected in parallel to the hot water storage unit is set according to the hot water supply load. Also, in Patent Document 3, in the same heat pump hot water supply system, when the hot water storage tank is at a low water level, a plurality of heat pumps are operated simultaneously, and when the water level of the hot water storage tank exceeds a certain level, the number of heat pumps and circulation pumps is increased. It is disclosed that the operation is reduced.

特開２００２−３４８９４２号公報JP 2002-348842 A 特開２００９−１６８３２０号公報JP 2009-168320 A 特開２００５−２１４４３６号公報（段落００１４）JP 2005-214436 A (paragraph 0014)

ところで、上記特許文献１のもののような管内設置型の熱交換システムにおいて、下水から大量の熱を回収するためには、下水道管内における、熱媒導入管および熱媒導出管（以下、これらを「熱媒輸送管」という）の設置距離を長くすることが考えられる。 Incidentally, in a heat exchange system installed in a pipe such as that of the above-mentioned Patent Document 1, in order to recover a large amount of heat from sewage, a heat medium introduction pipe and a heat medium outlet pipe (hereinafter referred to as “ It is conceivable to increase the installation distance of the “heat medium transport pipe”.

しかしながら、熱媒輸送管の設置距離を長くすると、それに伴って、熱媒輸送管から分岐する熱媒流路（以下、「採熱管」という）の数も増えることから、熱媒体を多数の採熱管に均等に分配することが困難になるという問題が生じる。 However, as the installation distance of the heat medium transport pipe is increased, the number of heat medium flow paths (hereinafter referred to as “heat collection pipes”) branching from the heat medium transport pipe increases accordingly. There arises a problem that it becomes difficult to evenly distribute the heat pipes.

また、熱媒輸送管の設置距離を長くすると、熱媒輸送管自体が長くなることと、これに分岐接続される採熱管の数が増えることとが相俟って、熱媒輸送管の圧力損失が極めて大きくなるおそれがある。そして、熱媒輸送管の圧力損失が極めて大きくなると、熱媒輸送管の径を極端に大きくしたり、循環ポンプの出力を上げることに伴って、熱媒輸送管を耐高圧仕様のものへ変更したりする必要が生じ、コストの上昇を招くという問題もある。 In addition, when the installation distance of the heat medium transport pipe is increased, the heat medium transport pipe itself becomes longer and the number of heat collecting pipes branched and connected thereto increases, so that the pressure of the heat medium transport pipe is increased. Loss can be extremely large. And if the pressure loss of the heat medium transport pipe becomes extremely large, the heat medium transport pipe will be changed to the one with high pressure resistance as the diameter of the heat medium transport pipe becomes extremely large or the output of the circulation pump increases. There is also a problem that the cost increases.

さらに、熱媒輸送管の設置距離を長くすると、低負荷時においても、極めて長尺な熱媒輸送管および多数の採熱管の全体に亘って熱媒体を循環させねばならないことから、循環ポンプ等の消費電力のロスに繋がり、システム全体としての高効率運転が困難になるという問題もある。 Furthermore, if the installation distance of the heat medium transport pipe is increased, the heat medium must be circulated over the entire length of the heat medium transport pipe and a large number of heat collecting pipes even at low loads. This leads to a loss of power consumption, and there is a problem that high-efficiency operation as a whole system becomes difficult.

これらの問題を解決するために、熱媒輸送管の設置距離を短くするとともに、大量の熱を回収すべく、上記特許文献２のもののようにヒートポンプの台数を増やす一方、低負荷時には、上記特許文献３のもののようにヒートポンプの運転台数を制御することが考えられる。 In order to solve these problems, while shortening the installation distance of the heat medium transport pipe and increasing the number of heat pumps as in the above-mentioned Patent Document 2 in order to recover a large amount of heat, the above-mentioned patent at the time of low load It is conceivable to control the number of operating heat pumps as in Document 3.

しかしながら、熱媒輸送管の設置距離が短いと、下水から回収できる熱量は自ずと限られることから、単にヒートポンプの台数を増やしても、上記問題を解決することにはならない。また、配管系統が比較的短く、且つ、ヒートポンプの設置場所についての制約が少ない給湯システムの技術を、熱媒輸送管の設置距離が長く、且つ、ヒートポンプを設置できる場所がマンホール近傍に限られる管内設置型の熱交換システムに、単純に適用することは困難である。 However, if the installation distance of the heat medium transport pipe is short, the amount of heat that can be recovered from the sewage is naturally limited. Therefore, simply increasing the number of heat pumps does not solve the above problem. In addition, the hot water supply system technology with relatively short piping system and few restrictions on the installation location of the heat pump, the installation distance of the heat transfer pipe is long, and the location where the heat pump can be installed is limited to the vicinity of the manhole It is difficult to simply apply to a stationary heat exchange system.

本発明はかかる点に鑑みてなされたものであり、その目的とするところは、管内設置型の熱交換システムにおいて、熱媒体を各採熱管に均等に分配し、且つ、圧力損失の増大を抑えるとともに、システム全体としての高効率運転を可能とする技術を提供することにある。 The present invention has been made in view of such points, and an object of the present invention is to distribute a heat medium evenly to each heat collection tube and suppress an increase in pressure loss in an in-tube heat exchange system. At the same time, it is to provide a technology that enables high-efficiency operation of the entire system.

上記目的を達成するため、本発明に係る管内設置型の熱交換システムでは、熱媒輸送管とこれに分岐接続される１群の採熱管群からなる配管系統を複数設けるとともに、管渠の延長方向における複数の区間に各配管系統を割り当てるようにしている。 In order to achieve the above object, in the in-pipe heat exchange system according to the present invention, a plurality of piping systems comprising a heat medium transport pipe and a group of heat collecting pipe groups branched and connected thereto are provided, and an extension of the pipe rod is provided. Each piping system is assigned to a plurality of sections in the direction.

具体的には、本発明は、ヒートポンプユニットと、内部を流れる熱媒体によって管渠内を流れる流体から熱を回収する複数の採熱管と、上記管渠の延長方向に延び、上記ヒートポンプユニットと上記採熱管との間で熱媒体を循環させる複数の熱媒輸送管と、を備える管内設置型の熱交換システムを対象としている。 Specifically, the present invention includes a heat pump unit, a plurality of heat collecting tubes for recovering heat from a fluid flowing in the tube by a heat medium flowing through the inside, the heat pump unit and the above An in-pipe installed heat exchange system including a plurality of heat medium transport pipes that circulate a heat medium between the heat collection pipes is intended.

そして、上記複数の熱媒輸送管および複数の採熱管は、各熱媒輸送管と当該各熱媒輸送管に分岐接続される１群の採熱管群とを１つの配管系統とする、複数の配管系統に分かれており、上記複数の配管系統における採熱管群が、上記管渠の延長方向に並ぶように配設されており、上記各配管系統に熱媒体を循環させるか否かを切換可能な切換手段と、熱利用側の負荷変動に応じて、上記切換手段を切り換えることにより、熱の回収に用いる配管系統数を増減させる制御手段と、をさらに備えていることを特徴とするものである。 The upper SL plurality of heat transfer transport tubes and a plurality of Tonetsukan is a Tonetsu tube group a group which is branched and connected to the heat medium transporting tube and the respective heat transfer transport tube with one piping system, a plurality The heat collecting tube groups in the plurality of piping systems are arranged so as to be aligned in the extending direction of the pipe rods, and switches whether or not the heat medium is circulated through the piping systems. It further comprises a possible switching means and a control means for increasing or decreasing the number of piping systems used for heat recovery by switching the switching means according to a load fluctuation on the heat utilization side. It is.

この構成によれば、各熱媒輸送管は、管渠に設置された全ての採熱管ではなく、管渠の延長方向における１つの区間に配設された１群の採熱管群とのみ分岐接続されていることから、熱媒輸送管の設置距離を長くしても、それに伴って採熱管の分岐数が増えることにはならない。これにより、ヒートポンプユニットを設置できる場所がマンホール近傍に限られ、且つ、配管系統の設置距離が極めて長い管内設置型の熱交換システムにおいても、熱媒輸送管内を流れる熱媒体を各採熱管に均等に分配することができるとともに、熱媒輸送管の圧力損失が極めて大きくなることや、熱媒輸送管の径を極端に大きくする必要が生じることを抑えることができる。 According to this configuration, each heat medium transport pipe is branched and connected not to all the heat collecting pipes installed in the pipe rod but only to one group of heat collecting tube groups arranged in one section in the extending direction of the pipe rod. Therefore, even if the installation distance of the heat medium transport pipe is increased, the number of branches of the heat collection pipe does not increase accordingly. As a result, the place where the heat pump unit can be installed is limited to the vicinity of the manhole, and even in an in-pipe heat exchange system where the installation distance of the piping system is extremely long, the heat medium flowing in the heat medium transport pipe is evenly distributed to each heat collection pipe It is possible to suppress the pressure loss of the heat medium transport pipe from becoming extremely large and the necessity of extremely increasing the diameter of the heat medium transport pipe.

また、ヒートポンプユニットから最も遠い区間に配設された採熱管群と接続される熱媒輸送管は、その設置距離が長くなるものの、管渠に設置された全ての採熱管ではなく、１群の採熱管群とのみ分岐接続されていることから、その圧力損失は僅かに増大するに止まる。これにより、熱媒輸送管の径を極端に大きくしたり、熱媒輸送管を耐高圧仕様のものへ変更したりする必要が生じないので、コストの上昇を抑えることができる。 Moreover, although the installation distance becomes long, the heat-medium transport pipe connected with the heat collection pipe | tube group arrange | positioned in the section farthest from the heat pump unit is not all the heat collection pipes installed in the pipe rod, but one group. Since the branch connection is made only with the heat collection tube group, the pressure loss is only slightly increased. As a result, it is not necessary to extremely increase the diameter of the heat medium transport pipe or to change the heat medium transport pipe to a high pressure resistant type, so that an increase in cost can be suppressed.

さらに、この熱交換システムは、熱媒輸送管とこれに分岐接続される１群の採熱管群とを有する配管系統を、複数系統備えていることから、利用する配管系統を選択することにより、熱利用側の負荷変動に応じて熱源側の容量を可変させることができる。これにより、高負荷時には、例えば全ての配管系統を用いる一方、低負荷時には、利用する配管系統の数を減少させることにより、要求される熱量を確保しつつ、システム全体としての高効率運転が可能となる。
具体的には、切換手段を切り換えるだけで、高負荷時には、利用する配管系統を増やすことができる一方、低負荷時には、利用する配管系統を減少させることができるので、システム全体としての高効率運転がより一層容易となる。 Furthermore, since this heat exchange system includes a plurality of piping systems having a heat medium transport pipe and a group of heat collecting pipe groups branched and connected thereto, by selecting a piping system to be used, The capacity on the heat source side can be varied according to the load fluctuation on the heat utilization side. This enables, for example, all piping systems to be used at high loads, while reducing the number of piping systems to be used at low loads, enabling high-efficiency operation of the entire system while ensuring the required amount of heat. It becomes.
Specifically, by switching the switching means, the number of piping systems to be used can be increased at high loads, while the number of piping systems to be used can be decreased at low loads. Becomes even easier.

好ましくは、熱媒体を上記配管系統で循環させるための複数の循環ポンプをさらに備えており、上記各配管系統は、対応する１つの循環ポンプと接続されている。 Preferably, the apparatus further includes a plurality of circulation pumps for circulating the heat medium through the piping system, and each of the piping systems is connected to one corresponding circulation pump.

この構成によれば、低負荷時には、配管系統に接続された循環ポンプを停止させるだけで、熱の回収に用いる配管系統の数を減少させることが可能となるので、システム全体としての高効率運転を容易に行うことができる。 According to this configuration, when the load is low, it is possible to reduce the number of piping systems used for heat recovery simply by stopping the circulation pump connected to the piping system. Can be easily performed.

さらに、好ましくは、上記管渠は、既設管と当該既設管内に製管された更生管とからなり、上記各熱媒輸送管は、上記既設管と上記更生管との間に配置されている。 Furthermore, preferably, the said pipe rod consists of the existing pipe and the renovated pipe manufactured in the said existing pipe, and each said heat carrier transport pipe is arrange | positioned between the said existing pipe and the said renovated pipe. .

この構成によれば、熱媒輸送管が更生管の外側に配置されることから、管渠の通水断面積を大きくすることができる。これにより、本発明を例えば下水道管に適用した場合、増水時等に、下水に含まれるゴミ等が熱媒輸送管に引っかかることによって、下水の流れが阻害されるのを抑えることができる。 According to this structure, since a heat carrier transport pipe is arrange | positioned on the outer side of a renovation pipe, the water flow cross-sectional area of a pipe can be enlarged. Thereby, when the present invention is applied to, for example, a sewer pipe, it is possible to prevent the flow of sewage from being obstructed due to dust or the like contained in the sewage being caught by the heat transfer pipe when the water is increased.

また、好ましくは、上記複数の配管系統にそれぞれ対応する複数のヒートポンプユニットを備えている。 Preferably, a plurality of heat pump units respectively corresponding to the plurality of piping systems are provided.

この構成によれば、利用する配管系統の数を増減させるのみならず、ヒートポンプユニットの運転台数を制御することが可能となるので、熱利用側の負荷変動に応じた木目細かい制御が可能となる。 According to this configuration, it is possible not only to increase or decrease the number of piping systems to be used, but also to control the number of operating heat pump units, so fine control according to load fluctuation on the heat utilization side is possible. .

以上のように、本発明に係る管内設置型の熱交換システムによれば、各熱媒輸送管が、管渠の延長方向における１つの区間に配設された１群の採熱管群とのみ分岐接続されていることから、熱媒体を各採熱管に均等に分配することができるとともに、熱媒輸送管の圧力損失の極端な増大や、それに伴う口径拡大や耐高圧仕様への変更の必要が生じることを抑えることができる。また、熱媒輸送管とこれに分岐接続される採熱管群とを有する配管系統を複数系統備えていることから、利用する配管系統を選択することにより、熱利用側の負荷変動に応じて熱源側の容量を可変させることができ、これにより、システム全体としての高効率運転が可能となる。 As described above, according to the in-pipe installed heat exchange system according to the present invention, each heat medium transport pipe branches only with one group of heat collection pipes arranged in one section in the extending direction of the pipe rod. Because it is connected, the heat medium can be evenly distributed to each heat collection tube, and the pressure loss of the heat medium transport tube must be extremely increased. It is possible to suppress the occurrence. In addition, since a plurality of piping systems having a heat medium transport tube and a heat collecting tube group branched and connected thereto are provided, a heat source can be selected according to load fluctuations on the heat utilization side by selecting a piping system to be used. The capacity on the side can be varied, which enables high-efficiency operation of the entire system.

実施形態１に係る熱交換システムを模式的に示す概略図である。It is the schematic which shows the heat exchange system which concerns on Embodiment 1 typically. １つの配管系統を含む熱交換システムの一部を模式的に説明する概略図である。It is a schematic diagram explaining a part of heat exchange system containing one piping system typically. 配管系統の１スパンを示す図であり、同図（ａ）は斜視図であり、同図（ｂ）は断面図である。It is a figure which shows 1 span of a piping system, the figure (a) is a perspective view, and the figure (b) is sectional drawing. 熱媒輸送管と採熱管との継手部を概略的に示す図である。It is a figure which shows roughly the joint part of a heat carrier transport pipe and a heat collecting pipe. 採熱管を配設した帯状部材の断面図であり、同図（ａ）は、嵌合部同士を嵌合する前の状態を示す図であり、同図（ｂ）は、嵌合部同士を嵌合した後の状態を示す図である。It is sectional drawing of the strip | belt-shaped member which arrange | positioned the heat collection pipe | tube, The figure (a) is a figure which shows the state before fitting fitting parts, and the figure (b) shows fitting parts. It is a figure which shows the state after fitting. 実施形態１の変形例に係る配管系統の１スパンを示す図であり、同図（ａ）は斜視図であり、同図（ｂ）は断面図である。It is a figure which shows 1 span of the piping system which concerns on the modification of Embodiment 1, The figure (a) is a perspective view, The figure (b) is sectional drawing. 採熱管を配設した帯状部材の断面図であり、同図（ａ）は、嵌合部同士を嵌合する前の状態を示す図であり、同図（ｂ）は、嵌合部同士を嵌合した後の状態を示す図である。It is sectional drawing of the strip | belt-shaped member which arrange | positioned the heat collection pipe | tube, The figure (a) is a figure which shows the state before fitting fitting parts, and the figure (b) shows fitting parts. It is a figure which shows the state after fitting. 実施形態２に係る熱交換システムを模式的に示す概略図である。It is the schematic which shows the heat exchange system which concerns on Embodiment 2 typically.

以下、本発明を実施するための形態を図面に基づいて説明する。 Hereinafter, embodiments for carrying out the present invention will be described with reference to the drawings.

（実施形態１）
図１は、実施形態１に係る熱交換システムを模式的に示す概略図である。この熱交換システム１は、空調等に用いられる、管内設置型の熱交換システムである。本実施形態において、熱交換システム１は、下水道管（管渠）１６に、約５００ｍに亘って設置されている。 (Embodiment 1)
FIG. 1 is a schematic diagram schematically illustrating a heat exchange system according to the first embodiment. This heat exchange system 1 is an in-pipe installation type heat exchange system used for air conditioning or the like. In this embodiment, the heat exchange system 1 is installed in the sewer pipe (pipe) 16 over about 500 m.

下水道管１６は、マンホール１９から地中へ延びるコンクリート製の既設管１７と、当該既設管１７内に製管された直径１１００ｍｍの更生管１８とから構成されている。この更生管１８は、従来公知の製管機（例えば、特開平９−３２９６８号公報等参照）を用いて、その両側の側縁部に嵌合部１０４，１０６が形成された長尺の帯状部材１００を、既設管１７の内側にスパイラル状に巻回することにより製管したものである。 The sewer pipe 16 is composed of an existing concrete pipe 17 extending from the manhole 19 to the ground, and a rehabilitation pipe 18 having a diameter of 1100 mm that is piped in the existing pipe 17. The rehabilitated pipe 18 is a long strip having fitting portions 104 and 106 formed on the side edges on both sides thereof using a conventionally known pipe making machine (see, for example, JP-A-9-32968). The member 100 is manufactured by winding it in a spiral shape around the existing pipe 17.

この帯状部材１００は、可撓性を有する合成樹脂（例えば硬質塩化ビニル）を押出成形して形成したものである。帯状部材１００は、図５（ａ）に示すように、更生管１８の内周面を構成する帯板状の表面側基板１０１と、更生管１８の外周面を構成する帯板状の裏面側基板１０２とを備えている。これら表面側基板１０１及び裏面側基板１０２は、表面側基板１０１の一方側（製管方向前側）の側縁部と、裏面側基板１０２の他方側（製管方向後側）の側縁部とが連結リブ１０３を介して繋がっている。なお、図５及び図７は断面図であるが、図を見易くするために、ハッチングを省略している。 The strip member 100 is formed by extrusion molding a synthetic resin having flexibility (for example, hard vinyl chloride). As shown in FIG. 5A, the belt-like member 100 includes a belt-plate-like front surface side substrate 101 constituting the inner peripheral surface of the rehabilitated pipe 18 and a belt-plate-like back surface side constituting the outer peripheral surface of the rehabilitated pipe 18. And a substrate 102. The front surface side substrate 101 and the rear surface side substrate 102 are respectively provided with a side edge portion on one side (front side in the pipe making direction) of the front surface side substrate 101 and a side edge portion on the other side (back side in the pipe making direction) of the rear surface side substrate 102 Are connected via a connecting rib 103. 5 and 7 are cross-sectional views, but hatching is omitted for easy understanding of the drawings.

表面側基板１０１の他方側の側縁部には、裏側に延び且つ嵌合凸部１０６ａが先端部に設けられた第１嵌合部１０６が形成されている一方、裏面側基板１０２の一方側の側縁部には、表側に延び且つ嵌合凹部１０４ａが先端部に設けられた第２嵌合部１０４が形成されている。更生管１８を製管する際には、先に巻回された帯状部材１００の一方側の側縁部と、新たに巻回する帯状部材１００の他方側の側縁部とをラップさせるところ、新たに巻回する帯状部材１００の嵌合凸部１０６ａを、先に巻回された帯状部材１００の嵌合凹部１０４ａに嵌め込むことにより、両帯状部材１００がラップ部分で連結される。そうして、これら第１及び第２嵌合部１０６，１０４は、図５（ｂ）に示すように、両帯状部材１００が連結された状態では、連結リブとして機能することになる。 On the other side edge portion of the front surface side substrate 101, a first fitting portion 106 is formed which extends to the back side and is provided with a fitting convex portion 106 a at the front end portion. A second fitting portion 104 extending to the front side and having a fitting concave portion 104a provided at the tip portion is formed on the side edge portion. When the rehabilitated pipe 18 is manufactured, the side edge on one side of the previously wound belt-like member 100 and the side edge on the other side of the newly wound belt-like member 100 are wrapped, By fitting the fitting convex part 106a of the newly wound belt-like member 100 into the fitting concave part 104a of the previously wound belt-like member 100, the two belt-like members 100 are connected at the lap portion. Then, as shown in FIG. 5 (b), the first and second fitting portions 106 and 104 function as connecting ribs in a state where both belt-like members 100 are connected.

また、第２嵌合部１０４の先端部には、一方側に向かうほど裏側に延びて傾斜する傾斜リブ１０５が形成されている。かかる傾斜リブ１０５の先端部は、両帯状部材１００が連結された状態では、裏面側基板１０２と連結リブ１０３との隅角部に係止して、連結リブ１０３を補強する。 In addition, an inclined rib 105 that extends toward the back side and inclines toward the one side is formed at the tip of the second fitting portion 104. The tip of the inclined rib 105 is engaged with the corner of the back side substrate 102 and the connecting rib 103 to reinforce the connecting rib 103 in a state where the two strip members 100 are connected.

さらに、裏面側基板１０２には、連結リブ１０３と第２嵌合部１０４との間に、表側に延びる断面逆Ｔ字状の隔壁リブ１０７が突設されている。この隔壁リブ１０７は、その先端面が表面側基板１０１の表面と面一になるように形成されており、これにより、隔壁リブ１０７の先端面と表面側基板１０１の表面とが、更生管１８の内周面を構成することになる。また、隔壁リブ１０７の両側には、当該隔壁リブ１０７と裏面側基板１０２と連結リブ１０３とによって区画される溝部１０８と、当該隔壁リブ１０７と裏面側基板１０２と第２嵌合部１０４とによって区画される溝部１０８とが形成されている。これらの溝部１０８は、既設管１７の内側に帯状部材１００をスパイラル状に巻回すると、更生管１８の内側に開放する、２条のスパイラル状の溝部１０８を構成する。 Further, partition ribs 107 having a reverse T-shaped cross section extending to the front side are provided on the rear surface side substrate 102 between the connection rib 103 and the second fitting portion 104. The partition rib 107 is formed so that the front end surface thereof is flush with the surface of the surface-side substrate 101, whereby the front end surface of the partition rib 107 and the surface of the surface-side substrate 101 are regenerated. This constitutes the inner peripheral surface. Further, on both sides of the partition rib 107, a groove 108 defined by the partition rib 107, the back side substrate 102, and the connection rib 103, and the partition rib 107, the back side substrate 102, and the second fitting portion 104 are provided. A groove 108 that is partitioned is formed. These groove portions 108 constitute two spiral groove portions 108 that are opened to the inside of the rehabilitation pipe 18 when the band-like member 100 is wound spirally inside the existing pipe 17.

以上のように構成される既設管１７と更生管１８との間の空間には、裏込め材（図示せず）が充填されており、これにより、更生管１８が既設管１７に対して固定されている。 The space between the existing pipe 17 and the renovated pipe 18 configured as described above is filled with a backfilling material (not shown), whereby the renewed pipe 18 is fixed to the existing pipe 17. Has been.

上記熱交換システム１は、図１に示すように、５台のヒートポンプユニット２と、内部を流れる熱媒体によって下水道管１６内を流れる下水から熱を回収する複数の採熱管７と、ヒートポンプユニット２と採熱管７との間で熱媒体を循環させる５組の熱媒輸送管３と、を備えている。この熱交換システム１では、５組の熱媒輸送管３及び複数の採熱管７が、１組の熱媒輸送管３と当該１組の熱媒輸送管３に分岐接続される１群の採熱管群８とを１つの配管系統とする、５つの配管系統２１，２２，２３，２４，２５に分かれている。なお、図１では、図を見易くするために、４つの採熱管７によって１群の採熱管群８を表現しているが、１群の採熱管群８は、より多数の採熱管７によって構成されている。 As shown in FIG. 1, the heat exchange system 1 includes five heat pump units 2, a plurality of heat collecting tubes 7 that recover heat from sewage flowing in the sewer pipe 16 by a heat medium flowing inside, and the heat pump unit 2. And 5 sets of heat medium transport pipes 3 for circulating the heat medium between the heat collecting pipes 7 and the heat collecting pipes 7. In this heat exchange system 1, five sets of heat medium transport pipes 3 and a plurality of heat collection pipes 7 are connected to one set of heat medium transport pipes 3 and one set of heat medium transport pipes 3. The heat pipe group 8 is divided into five pipe systems 21, 22, 23, 24, and 25, each having a single pipe system. In FIG. 1, in order to make the drawing easier to see, one heat collecting tube group 8 is represented by four heat collecting tubes 7, but the one heat collecting tube group 8 is configured by a larger number of heat collecting tubes 7. Has been.

そうして、この熱交換システム１では、５つの配管系統２１，２２，…における採熱管群８が、下水道管１６の延長方向に並ぶように配設されている。換言すると、この熱交換システム１では、下水道管１６をその延長方向において５つの区間に等分し、これら５つの区間（各々約１００ｍ）に、各配管系統２１，２２，…を割り当てている。それ故、この熱交換システム１では、マンホール１９に最も近い区間が割り当てられた配管系統２１における熱媒輸送管３の管長が最も短く、マンホール１９から離れた区間が割り当てられた配管系統ほど熱媒輸送管３の管長が長くなっている。なお、以下の説明では、便宜上、マンホール１９に近い区間から順に、第１〜第５区間とし、当該第１〜第５区間に割り当てられた配管系統をそれぞれ第１〜第５配管系統２１，２２，２３，２４，２５とする。また、以下の説明では、便宜上、下水道管１６の延長方向におけるマンホール１９側を一方側とし、マンホール１９と反対側を他方側とする。 In this heat exchange system 1, the heat collection pipe groups 8 in the five pipe systems 21, 22,... Are arranged so as to be aligned in the extending direction of the sewer pipe 16. In other words, in this heat exchange system 1, the sewer pipe 16 is equally divided into five sections in the extending direction, and the piping systems 21, 22,... Are allocated to these five sections (each about 100 m). Therefore, in this heat exchange system 1, the length of the heat medium transport pipe 3 in the piping system 21 to which the section closest to the manhole 19 is allocated is the shortest, and the piping system to which the section away from the manhole 19 is allocated The length of the transport pipe 3 is long. In the following description, for the sake of convenience, the sections closer to the manhole 19 are referred to as the first to fifth sections in order, and the piping systems assigned to the first to fifth sections are respectively the first to fifth piping systems 21 and 22. , 23, 24, 25. Moreover, in the following description, the manhole 19 side in the extension direction of the sewer pipe 16 is set as one side, and the opposite side to the manhole 19 is set as the other side for convenience.

各配管系統２１，２２，…は、配管系統数と同じ数だけ備えられた５台のヒートポンプユニット２のうち、対応する１台のヒートポンプユニット２と接続されている。ヒートポンプユニット２と接続された第１〜第５配管系統２１，２２，…は、各々が熱交換システム１の一部を構成する、第１〜第５熱交換システム１１，１２，１３，１４，１５の配管系統を形成している。 Each of the piping systems 21, 22,... Is connected to one corresponding heat pump unit 2 among the five heat pump units 2 provided in the same number as the number of piping systems. The first to fifth piping systems 21, 22,... Connected to the heat pump unit 2 are first to fifth heat exchange systems 11, 12, 13, 14, each constituting a part of the heat exchange system 1. 15 piping systems are formed.

図２は、第１熱交換システムを模式的に説明する概略図である。以下、第１熱交換システム１１について説明するが、第２〜第５熱交換システム１２，１３，１４，１５は、熱媒輸送管３の長さが異なることを除けば、第１熱交換システム１１とほぼ同様の構成であることから、特に異なる点を除き説明を省略する。 FIG. 2 is a schematic diagram schematically illustrating the first heat exchange system. Hereinafter, although the 1st heat exchange system 11 is demonstrated, the 2nd-5th heat exchange system 12,13,14,15 is a 1st heat exchange system except the length of the heat-medium transport pipe | tube 3 differing. Since the configuration is almost the same as that of No. 11, the description thereof is omitted except for particularly different points.

図２に示すように、第１熱交換システム１１は、１台のヒートポンプユニット２、一群の採熱管８、往主管４並びに第１及び第２復主管５，６から成る１組の熱媒輸送管３の他、熱媒輸送管３とヒートポンプユニット２とを接続する第１及び第２循環配管９，１０と、第１循環配管９に設けられた循環ポンプ２０とを備えている。 As shown in FIG. 2, the first heat exchanging system 11 includes a set of heat medium transport including one heat pump unit 2, a group of heat collecting pipes 8, a forward main pipe 4, and first and second main pipes 5 and 6. In addition to the pipe 3, first and second circulation pipes 9 and 10 connecting the heat medium transport pipe 3 and the heat pump unit 2, and a circulation pump 20 provided in the first circulation pipe 9 are provided.

ヒートポンプユニット２は、マンホール１９近傍に設置されており、暖房時には、不図示の蒸発器の吸熱作用により、熱媒体から温熱を取り出す一方、冷房時には、不図示の凝縮器の放熱作用により、熱媒体から冷熱を取り出すように構成されている。このヒートポンプユニット２には、第１熱交換システム１１を総合的に制御する電子制御ユニット（制御手段）５０が設けられている。この電子制御ユニット５０は、循環ポンプ２０と電気的に接続されており（図１の破線参照）、利用側（ヒートポンプユニット２）の負荷に応じて、循環ポンプ２０をオンオフするように構成されている。 The heat pump unit 2 is installed in the vicinity of the manhole 19, and takes out the heat from the heat medium by the heat absorbing action of an evaporator (not shown) during heating, while taking the heat medium by the heat radiating action of a condenser (not shown) during cooling. It is comprised so that cold heat may be taken out from. The heat pump unit 2 is provided with an electronic control unit (control means) 50 that comprehensively controls the first heat exchange system 11. The electronic control unit 50 is electrically connected to the circulation pump 20 (see the broken line in FIG. 1), and is configured to turn on and off the circulation pump 20 according to the load on the use side (heat pump unit 2). Yes.

第１循環配管９は、ヒートポンプユニット２と往主管４とを接続している一方、第２循環配管１０は、ヒートポンプユニット２と第１復主管５とを接続している。より詳しくは、第１及び第２循環配管９，１０は、他方側の端部がヒートポンプユニット２とそれぞれ接続されていて、当該ヒートポンプユニット２から延びてマンホール１９内に導入され、当該マンホール１９内において一方側の端部が往主管４及び第１復主管５とそれぞれ接続されている。なお、第１循環配管９には、第１配管系統２１で熱媒体を循環させるための循環ポンプ２０が設けられている。 The first circulation pipe 9 connects the heat pump unit 2 and the forward main pipe 4, while the second circulation pipe 10 connects the heat pump unit 2 and the first main pipe 5. More specifically, the first and second circulation pipes 9 and 10 are connected to the heat pump unit 2 at the other end, and extend from the heat pump unit 2 to be introduced into the manhole 19. 1 are connected to the forward main pipe 4 and the first main pipe 5 respectively. The first circulation pipe 9 is provided with a circulation pump 20 for circulating the heat medium in the first pipe system 21.

１組の熱媒輸送管３は、往主管４並びに第１及び第２復主管５，６から構成されている。往主管４並びに第１及び第２復主管５，６は、各々が耐蝕性に優れた樹脂（例えば硬質塩化ビニル樹脂）からなっていて、図３（ａ）に示すように、下水道管１６の延長方向にそれぞれ延びている。上記更生管１８の管頂部には、図３（ｂ）に示すように、アンカー等を用いて支持部材２６が固定されており、これらの往主管４並びに第１及び第２復主管５，６は、第１区間に亘って、支持部材２６に設けられた保持部２７に固定されている。 One set of heat medium transport pipes 3 includes an outward main pipe 4 and first and second main pipes 5 and 6. Each of the forward main pipe 4 and the first and second main pipes 5 and 6 is made of a resin having excellent corrosion resistance (for example, hard vinyl chloride resin). As shown in FIG. Each extends in the extending direction. As shown in FIG. 3B, a support member 26 is fixed to the top of the rehabilitation pipe 18 by using an anchor or the like. The forward main pipe 4 and the first and second return pipes 5, 6 are fixed. Is fixed to a holding portion 27 provided on the support member 26 over the first section.

なお、第２〜第５熱交換システム１２，１３，…における往主管４並びに第１及び第２復主管５，６は、図１に示すように、割り当てられた区間よりも前の区間（マンホール１９側の区間）においては、保持部２７に固定されておらず、既設管１７と更生管１８との間の空間を通った後、割り当てられた区間においてのみ、保持部２７に固定されている。 As shown in FIG. 1, the forward main pipe 4 and the first and second main pipes 5 and 6 in the second to fifth heat exchange systems 12, 13,. 19 section) is not fixed to the holding section 27, and is fixed to the holding section 27 only in the allocated section after passing through the space between the existing pipe 17 and the rehabilitation pipe 18. .

往主管４は、図２に示すように、その他方側の端部が第１循環配管９を介してヒートポンプユニット２に接続されている一方、その先端部（一方側の端部）がキャップ２８によって閉塞されている。また、第１復主管５は、その他方側の端部が第２循環配管１０を介してヒートポンプユニット２に接続されている一方、その一方側の端部がＵ字状の管継手２９を介して第２復主管６の一方側の端部と接続されている。そうして、折り返された第２復主管６の先端部（他方側の端部）は、キャップ２８によって閉鎖されている。 As shown in FIG. 2, the forward main pipe 4 is connected to the heat pump unit 2 at the other end via the first circulation pipe 9, while its tip (one end) is a cap 28. It is blocked by Further, the other end of the first main pipe 5 is connected to the heat pump unit 2 via the second circulation pipe 10, while the one end thereof is connected to the U-shaped pipe joint 29. And connected to one end of the second recovery pipe 6. Thus, the distal end portion (the other end portion) of the folded second recovery pipe 6 is closed by the cap 28.

採熱管７は、耐蝕性及び可撓性に優れ且つ平滑で流体抵抗の小さな樹脂（例えば架橋ポリエチレン）から形成されており、更生管１８に形成された２条のスパイラル状の溝部１０８に、所定のスパンｐに亘って表側から嵌め込まれている。そうして、各スパンｐにおける２本の採熱管７は、他方側の入口端部が、往主管４から分岐するように、継手部６０を介して当該往主管４に接続（分岐接続）されている一方、一方側の出口端部が、折り返された第２復主管６から分岐するように、継手部６０を介して当該第２復主管６に接続（分岐接続）されている。 The heat collecting tube 7 is formed of a resin (for example, cross-linked polyethylene) that is excellent in corrosion resistance and flexibility, is smooth and has low fluid resistance, and is provided in two spiral grooves 108 formed in the rehabilitation tube 18 with a predetermined length. Is fitted from the front side over the span p. Then, the two heat collecting tubes 7 in each span p are connected (branched connection) to the forward main pipe 4 via the joint portion 60 so that the other inlet end portion branches from the forward main pipe 4. On the other hand, the outlet end portion on one side is connected (branched connection) to the second main pipe 6 via the joint portion 60 so as to branch from the folded second main pipe 6.

ここで、第１熱交換システム１１では、熱媒輸送管３と採熱管７との接続方式として、リバースリターン方式を採用している。つまり、各スパンｐにおける採熱管７の入口端部は、往主管４に対してヒートポンプユニット２から徐々に離れるように接続されるのに対し、各スパンにおける採熱管７の出口端部は、折り返された第２復主管６に対してヒートポンプユニット２から徐々に離れるように、すなわち、第１復主管５に対してヒートポンプユニット２に徐々に接近するように接続されている。これにより、各スパンｐにおける採熱管７の配管抵抗がヒートポンプユニット２から離れるほど増大するのを抑制できる。 Here, in the 1st heat exchange system 11, the reverse return system is employ | adopted as a connection system of the heat-medium transport pipe 3 and the heat collecting pipe 7. FIG. That is, the inlet end portion of the heat collecting tube 7 in each span p is connected to the forward main tube 4 so as to be gradually separated from the heat pump unit 2, whereas the outlet end portion of the heat collecting tube 7 in each span is folded back. The second main pipe 6 is connected so as to gradually move away from the heat pump unit 2, that is, so as to gradually approach the heat pump unit 2 with respect to the first main pipe 5. Thereby, it can suppress that the piping resistance of the heat collection pipe | tube 7 in each span p increases so that it leaves | separates from the heat pump unit 2. FIG.

図４に示すように、往主管４及び第２復主管６と採熱管７とを接続する継手部６０は、往主管４及び第２復主管６に分岐接続されるチーズ６１（例えば、積水化学工業株式会社の製造販売に係る径違いチーズ参照）と、当該チーズ６１に接続される変換アダプター６２（例えば、積水化学工業株式会社の製造販売に係るエスロンＨＩＶＰ変換アダプター参照）と、変換アダプター６２に接続される管継手６３（例えば、積水化学工業株式会社の製造販売に係るペックスヘッダー継手参照）とからなり、管継手６３に採熱管７の端部が接続されている。 As shown in FIG. 4, the joint portion 60 that connects the forward main pipe 4 and the second main pipe 6 and the heat collecting pipe 7 is a cheese 61 (for example, Sekisui Chemical Co., Ltd.) that is branched and connected to the forward main pipe 4 and the second main pipe 6. To the conversion adapter 62 connected to the cheese 61 (see, for example, the Eslon HIVP conversion adapter related to the manufacture and sale of Sekisui Chemical Co., Ltd.) and the conversion adapter 62 It consists of a pipe joint 63 to be connected (see, for example, a pex header joint related to the manufacture and sale of Sekisui Chemical Co., Ltd.), and the end of the heat collecting pipe 7 is connected to the pipe joint 63.

以上のように構成された熱交換システム１は、第１〜第５熱交換システム１１，１２，…のヒートポンプユニット２に設けられた電子制御ユニット５０によって制御される。これら電子制御ユニット５０は、高負荷時には、第１〜第５熱交換システム１１，１２，…を全て稼働させるべく、５台の循環ポンプ２０を全て駆動させる一方、低負荷時には、第１〜第５熱交換システム１１，１２，…の一部のみを稼働させるべく、稼働させる熱交換システムに設けられた循環ポンプ２０のみを駆動させる。これにより、本実施形態では、循環ポンプ２０が、本発明で言うところの、各配管系統に熱媒体を循環させるか否かを切換可能な切換手段に対応し、また、電子制御ユニット５０が、熱利用側の負荷変動に応じて、切換手段を切り換えることにより、熱源として用いる配管系統数を増減させる制御手段に対応している。 The heat exchange system 1 configured as described above is controlled by the electronic control unit 50 provided in the heat pump unit 2 of the first to fifth heat exchange systems 11, 12,. These electronic control units 50 drive all five circulation pumps 20 to operate all of the first to fifth heat exchange systems 11, 12,... At high loads, while the first to fifth heat exchange systems 11, 12,. In order to operate only a part of the five heat exchange systems 11, 12,..., Only the circulation pump 20 provided in the heat exchange system to be operated is driven. Thereby, in this embodiment, the circulation pump 20 corresponds to the switching means that can switch whether or not to circulate the heat medium in each piping system, as referred to in the present invention. It corresponds to a control means that increases or decreases the number of piping systems used as a heat source by switching the switching means according to the load fluctuation on the heat utilization side.

そうして、電子制御ユニット５０は、第１〜第５熱交換システム１１，１２，…の一部のみを稼働させる場合には、システム全体としての高効率運転を実現すべく、マンホール１９（ヒートポンプユニット２）に近い区間に割り当てられた熱交換システムを優先して稼働させる。なお、このような運転は、循環ポンプ２０を駆動させるか否かの基準となる負荷の閾値を、第１〜第５熱交換システム１１，１２，…の電子制御ユニット５０の順に高く設定することで容易に実現される。また、電子制御ユニット５０を、無線または有線によって、不図示の中央制御システムと繋ぎ、かかる中央制御システムによって、どの第１〜第５熱交換システム１１，１２，…を稼働させるかを決定してもよい。 When the electronic control unit 50 operates only a part of the first to fifth heat exchange systems 11, 12,..., The manhole 19 (heat pump) The heat exchange system assigned to the section close to unit 2) is preferentially operated. In such an operation, the load threshold value that is a criterion for driving the circulation pump 20 is set higher in the order of the electronic control units 50 of the first to fifth heat exchange systems 11, 12,. Is easily realized. Further, the electronic control unit 50 is connected to a central control system (not shown) by wireless or wired, and the first to fifth heat exchange systems 11, 12,... Are determined by the central control system. Also good.

そうして、各電子制御ユニット５０からの指令に従い、循環ポンプ２０が駆動すると、循環ポンプ２０より吐出された熱媒体が第１循環配管９を経て往主管４に供給される。往主管４に供給された熱媒体は、当該往主管４に継手部６０を介して分岐接続された、各スパンｐの２条の採熱管７に分配される。ここで、約５００ｍに亘って配設された全ての採熱管７を１本の往主管４に分岐接続すると、熱媒体を各採熱管７に均等に分配することが困難になるが、この熱交換システム１では、第１〜第５配管系統２１，２２，…における各往主管４は、約１００ｍの区間ごとに配置された１群の採熱管群８とのみ分岐接続されていることから、往主管４内を流れる熱媒体が各採熱管７に均等に分配される。 Then, when the circulation pump 20 is driven in accordance with a command from each electronic control unit 50, the heat medium discharged from the circulation pump 20 is supplied to the forward main pipe 4 through the first circulation pipe 9. The heat medium supplied to the forward main pipe 4 is distributed to the two heat collecting pipes 7 of each span p that are branched and connected to the forward main pipe 4 via the joint portion 60. Here, if all the heat collecting tubes 7 arranged over about 500 m are branched and connected to one forward main tube 4, it becomes difficult to evenly distribute the heat medium to each heat collecting tube 7. In the exchange system 1, each forward main pipe 4 in the first to fifth piping systems 21, 22,... Is branched and connected only to one group of heat collecting pipe groups 8 arranged for each section of about 100 m. The heat medium flowing in the outgoing main pipe 4 is evenly distributed to the heat collecting pipes 7.

各スパンの２条の採熱管７に均等に供給された熱媒体は、更生管１８の内周面に沿ってスパイラル状に配置された採熱管７内を流れる。このとき、熱媒体は、採熱管７における下水に浸った部分を通過する度に、採熱管７と直接接触する下水と熱交換することになるので、下水熱を効率よく回収することができる。加えて、採熱管７における下水に浸っていない部分においても、熱媒体は、下水と同等温度とされる下水道管１６内の空気と、採熱管７を介して接触するため、空気との熱交換も期待できる。 The heat medium that is evenly supplied to the two heat collecting tubes 7 of each span flows through the heat collecting tubes 7 arranged in a spiral shape along the inner peripheral surface of the rehabilitated tube 18. At this time, the heat medium exchanges heat with the sewage directly in contact with the heat collecting pipe 7 every time it passes through the portion of the heat collecting pipe 7 immersed in the sewage, so that the sewage heat can be efficiently recovered. In addition, even in a portion of the heat collection pipe 7 that is not immersed in sewage, the heat medium contacts the air in the sewer pipe 16 that has the same temperature as the sewage through the heat collection pipe 7, so heat exchange with air is performed. Can also be expected.

このようにして、各スパンｐにおいて下水および空気と熱交換された熱媒体は、折り返された第２復主管６内に流れ込んだ後、第１復主管５及び第２循環配管１０を経てヒートポンプユニット２に戻り、再び循環ポンプ２０から吐出される。以上のようにして、ヒートポンプユニット２を出入りする熱媒体は、暖房または冷房に活用される。 In this manner, the heat medium exchanged with sewage and air in each span p flows into the folded second main pipe 6 and then passes through the first main pipe 5 and the second circulation pipe 10 to form a heat pump unit. The flow returns to 2 and is discharged from the circulation pump 20 again. As described above, the heat medium entering and exiting the heat pump unit 2 is used for heating or cooling.

−効果−
本実施形態によれば、第１〜第５配管系統２１，２２，…における各往主管４は、下水道管１６に設置された全ての採熱管７ではなく、区間ごとに配置された１群の採熱管群８とのみ分岐接続されていることから、往主管４内を流れる熱媒体を各採熱管７に均等に分配することができるとともに、熱媒輸送管３の圧力損失が極めて大きくなることや、熱媒輸送管３の径を極端に大きくする必要が生じることを抑えることができる。 -Effect-
According to this embodiment, each outgoing main pipe 4 in the first to fifth piping systems 21, 22,... Is not all the heat collecting pipes 7 installed in the sewer pipe 16, but a group of groups arranged for each section. Since only the heat collecting tube group 8 is branched and connected, the heat medium flowing in the forward main tube 4 can be evenly distributed to each heat collecting tube 7 and the pressure loss of the heat medium transport tube 3 becomes extremely large. In addition, it is possible to suppress the necessity of extremely increasing the diameter of the heat medium transport pipe 3.

また、第５熱交換システム１５の往主管４は、その設置距離が長くなるものの、下水道管１６に設置された全ての採熱管７ではなく、１群の採熱管群８とのみ分岐接続されているに過ぎないので、その圧力損失は僅かに増大するに止まる。これにより、往主管４等の径を極端に大きくしたり、耐高圧仕様の管種へ変更したりする必要が生じないので、コストの上昇を抑えることができる。 Further, the outgoing main pipe 4 of the fifth heat exchange system 15 is branched and connected only to the first heat collecting pipe group 8 instead of all the heat collecting pipes 7 installed in the sewer pipe 16, although the installation distance becomes long. The pressure loss increases only slightly. As a result, it is not necessary to extremely increase the diameter of the forward main pipe 4 or the like, or to change to a high-pressure resistant pipe type, so that an increase in cost can be suppressed.

さらに、この熱交換システム１は、熱媒輸送管３とこれに分岐接続される１群の採熱管群８とを有する配管系統を５系統備えていることから、利用する配管系統を選択することにより、熱利用側の負荷変動に応じて熱源側の容量を可変させることができる。これにより、高負荷時には、例えば５つの配管系統２１，２２，…を用いる一方、低負荷時には、利用する配管系統の数を減少させることにより、要求される熱源の容量を確保しつつ、システム全体としての高効率運転が可能となる。 Furthermore, since this heat exchanging system 1 includes five piping systems having the heat medium transport pipe 3 and a group of heat collecting pipe groups 8 branched and connected thereto, the piping system to be used is selected. Thus, the capacity on the heat source side can be varied according to the load fluctuation on the heat utilization side. Thus, for example, five piping systems 21, 22,... Are used at high loads, while the number of piping systems to be used is reduced at low loads, thereby ensuring the required heat source capacity and the entire system. High-efficiency operation is possible.

また、第１〜第５熱交換システム１１，１２，…に循環ポンプ２０をそれぞれ設けていることから、低負荷時には、利用しない配管系統の循環ポンプ２０を停止させるだけで、利用する配管系統を減少させることが可能となるので、システム全体としての高効率運転を容易に行うことができる。 Further, since the first to fifth heat exchange systems 11, 12,... Are provided with the circulation pumps 20, at the time of low load, the piping system to be used can be changed by simply stopping the circulation pump 20 of the unused piping system. Since it becomes possible to reduce, the highly efficient driving | operation as the whole system can be performed easily.

さらに、第１〜第５熱交換システム１１，１２，…にヒートポンプユニット２をそれぞれ設けていることから、利用する配管系統の数を増減させるのみならず、ヒートポンプユニット２の運転台数を制御することが可能となるので、熱利用側の負荷変動に応じた木目細かい制御が可能となる。 Further, since the heat pump units 2 are provided in the first to fifth heat exchange systems 11, 12,..., Not only the number of piping systems to be used is increased / decreased, but also the number of operating heat pump units 2 is controlled. Therefore, fine control according to the load fluctuation on the heat utilization side becomes possible.

（実施形態１の変形例）
本変形例は、熱媒輸送管３の設置位置が、上記実施形態１と異なるものである。他の構成は実施形態１と同様であることから、以下、実施形態１と異なる点について説明する。 (Modification of Embodiment 1)
In this modification, the installation position of the heat medium transport pipe 3 is different from that of the first embodiment. Since the other configuration is the same as that of the first embodiment, the differences from the first embodiment will be described below.

本変形例では、往主管４並びに第１及び第２復主管５，６は、図６に示すように、既設管１７と更生管１８との間に配置されている。この場合には、図７に示す帯状部材２００を用いて更生管１８を製管するのが好ましい。 In this modification, the forward main pipe 4 and the first and second main pipes 5 and 6 are disposed between the existing pipe 17 and the rehabilitation pipe 18, as shown in FIG. In this case, it is preferable to manufacture the rehabilitation pipe 18 using the belt-like member 200 shown in FIG.

帯状部材２００は、図７（ａ）に示すように、更生管１８の内周面を構成する帯板状の本体部２０１を備えている。本体部２０１の他方側（製管方向後側）の側縁部には、裏側に延び且つ嵌合凸部２０６ａが先端部に設けられた第１嵌合部２０６が形成されている一方、本体部２０１の一方側（製管方向前側）の側縁部には、表側に開放する嵌合凹部２０４ａが先端部に設けられ且つ裏側に延びる第２嵌合部２０４が形成されている。この帯状部材２００は、更生管１８を製管する際に、新たに巻回する帯状部材２００の嵌合凸部２０６ａを、先に巻回された帯状部材２００の嵌合凹部２０４ａに嵌め込むことにより、両帯状部材２００のラップ部分で連結される。そうして、これら第１及び第２嵌合部２０６，２０４は、図７（ｂ）に示すように、両帯状部材２００が連結された状態では、補強リブとして機能することになる。 As shown in FIG. 7A, the belt-shaped member 200 includes a belt-plate-shaped main body portion 201 that constitutes the inner peripheral surface of the rehabilitation pipe 18. On the other side (the rear side in the pipe making direction) of the main body 201, there is formed a first fitting portion 206 that extends to the back side and is provided with a fitting convex portion 206a at the tip. A fitting recess 204a that opens to the front side is provided at the front end portion and a second fitting portion 204 that extends to the back side is formed on the side edge of one side (front side in the pipe making direction) of the portion 201. When forming the rehabilitation pipe | tube 18, this strip | belt-shaped member 200 fits the fitting convex part 206a of the strip | belt-shaped member 200 wound newly in the fitting concave part 204a of the strip | belt-shaped member 200 wound previously. Thus, the lap portions of the two belt-like members 200 are connected. Then, as shown in FIG. 7B, the first and second fitting portions 206 and 204 function as reinforcing ribs in a state where the two band-shaped members 200 are connected.

また、帯状部材２００には、第１嵌合部２０６と第２嵌合部２０４との間に、裏側に延びる断面逆Ｔ字状の２つの補強リブ２０９が突設されている。このように補強リブ２０９を設けることにより、帯状部材２００には、２つの補強リブ２０９と本体部２０１とによって区画される溝部２０５と、一方側の補強リブ２０９と本体部２０１と第２嵌合部２０４とによって区画される溝部２０５とが形成されている。これらの溝部２０５は、既設管１７の内側に帯状部材２００をスパイラル状に巻回すると、更生管１８の外側に開放する、２条のスパイラル状の溝部２０５を構成する。 Further, the band-shaped member 200 is provided with two reinforcing ribs 209 having a reverse T-shaped cross section extending between the first fitting portion 206 and the second fitting portion 204. By providing the reinforcing ribs 209 in this way, the belt-like member 200 has a groove portion 205 defined by the two reinforcing ribs 209 and the main body portion 201, and a second fitting with the reinforcing rib 209 and the main body portion 201 on one side. A groove portion 205 is formed that is partitioned by the portion 204. These groove portions 205 form two spiral groove portions 205 that are opened to the outside of the rehabilitation pipe 18 when the band-shaped member 200 is wound spirally inside the existing pipe 17.

往主管４並びに第１及び第２復主管５，６は、図６（ａ）に示すように、既設管１７と更生管１８との間の空間内で下水道管１６の延長方向に延びている。既設管１７と更生管１８との間の空間には、図６（ｂ）に示すように、アンカー等を用いて支持部材２６が固定されており、これらの往主管４並びに第１及び第２復主管５，６は、支持部材２６に設けられた保持部２７に固定されている。 The forward main pipe 4 and the first and second main pipes 5 and 6 extend in the extending direction of the sewer pipe 16 in the space between the existing pipe 17 and the rehabilitation pipe 18 as shown in FIG. . In the space between the existing pipe 17 and the rehabilitation pipe 18, as shown in FIG. 6B, a support member 26 is fixed using an anchor or the like, and these forward main pipe 4 and the first and second pipes are fixed. The main pipes 5 and 6 are fixed to a holding portion 27 provided on the support member 26.

採熱管７は、更生管１８に形成された２条のスパイラル状の溝部２０５に、所定のスパンｐに亘って裏側から嵌め込まれている。そうして、各スパンｐにおける２本の採熱管７は、一方側の入口端部が往主管４に継手部６０を介して分岐接続されている一方、他方側の出口端部が継手部６０を介して第２復主管６に分岐接続されている。なお、本変形例においては、熱媒体は、帯状部材２００を介して採熱管７と接触する下水と熱交換することになる。 The heat collection tube 7 is fitted into two spiral grooves 205 formed in the rehabilitation tube 18 from the back side over a predetermined span p. Thus, the two heat collecting tubes 7 in each span p have one side inlet end branched and connected to the forward main pipe 4 via the joint portion 60, while the other side outlet end is the joint portion 60. Is branched and connected to the second recovery pipe 6. In the present modification, the heat medium exchanges heat with the sewage that comes into contact with the heat collecting pipe 7 via the belt-shaped member 200.

−効果−
本実施形態によれば、往主管４並びに第１及び第２復主管５，６が更生管１８の外側に配置されることから、下水道管１６の通水断面積を大きくすることができる。これにより、増水時等に、下水に含まれるゴミ等が往主管４並びに第１及び第２復主管５，６に引っかかることによって、下水の流れが阻害されるのを抑えることができる。 -Effect-
According to the present embodiment, since the forward main pipe 4 and the first and second main pipes 5 and 6 are disposed outside the rehabilitation pipe 18, the cross-sectional area of the sewer pipe 16 can be increased. Accordingly, it is possible to prevent the flow of sewage from being obstructed by dust or the like contained in the sewage being caught on the forward main pipe 4 and the first and second main pipes 5 and 6 at the time of water increase.

（実施形態２）
本実施形態は、ヒートポンプユニット２及び循環ポンプ２０の数が配管系統２１，２２，…の数よりも少ない点、及び、各配管系統２１，２２，…と接続される第２循環配管１０に開閉バルブ５１が設けられている点が、上記実施形態１と異なるものである。他の構成は実施形態１と同様であることから、以下、実施形態１と異なる点について説明する。 (Embodiment 2)
In this embodiment, the number of the heat pump units 2 and the circulation pumps 20 is smaller than the number of the piping systems 21, 22,..., And the second circulation piping 10 connected to each of the piping systems 21, 22,. The point in which the valve | bulb 51 is provided differs from the said Embodiment 1. FIG. Since the other configuration is the same as that of the first embodiment, the differences from the first embodiment will be described below.

熱交換システム１は、図８に示すように、ヒートポンプユニット２及び循環ポンプ２０を１台ずつしか備えていない。それ故、第１〜第５配管系統２１，２２，…とそれぞれ接続される５組の第１及び第２循環配管９，１０は、ヒートポンプユニット２と直接接続されるのではなく、統合配管５２，５３を介してヒートポンプユニット２とそれぞれ接続されている。第１循環配管９と接続される統合配管５２には、第１〜第５配管系統２１，２２，…で熱媒体を循環させるための循環ポンプ２０が設けられている。 As shown in FIG. 8, the heat exchange system 1 includes only one heat pump unit 2 and one circulation pump 20. Therefore, the five sets of first and second circulation pipes 9 and 10 respectively connected to the first to fifth pipe systems 21, 22,... Are not directly connected to the heat pump unit 2, but are integrated pipes 52. , 53 are connected to the heat pump unit 2 respectively. The integrated pipe 52 connected to the first circulation pipe 9 is provided with a circulation pump 20 for circulating the heat medium in the first to fifth pipe systems 21, 22,.

第１〜第５配管系統２１，２２，…の第１復主管５と接続される５本の第２循環配管１０には、開閉バルブ５１がそれぞれ設けられている。これらの開閉バルブ５１は、ヒートポンプユニット２に設けられた電子制御ユニット５０と電気的にそれぞれ接続されており（図８の破線参照）、電子制御ユニット５０からの指令に従って開閉するようになっている。かかる開閉バルブ５１を設けることにより、循環ポンプ２０が駆動すると、対応する開閉バルブ５１が開弁された配管系統では熱媒体が循環する一方、対応する開閉バルブ５１が閉弁された配管系統では熱媒体が循環しないことになる。これにより、本実施形態では、開閉バルブ５１が、本発明で言うところの、各配管系統に熱媒体を循環させるか否かを切換可能な切換手段に対応している。 On the five second circulation pipes 10 connected to the first main pipes 5 of the first to fifth pipe systems 21, 22,. These on-off valves 51 are electrically connected to the electronic control unit 50 provided in the heat pump unit 2 (see the broken line in FIG. 8), and are opened and closed in accordance with instructions from the electronic control unit 50. . By providing the opening / closing valve 51, when the circulation pump 20 is driven, the heat medium circulates in the piping system in which the corresponding opening / closing valve 51 is opened, while in the piping system in which the corresponding opening / closing valve 51 is closed, heat is generated. The medium will not circulate. Thereby, in this embodiment, the on-off valve 51 corresponds to the switching means that can switch whether or not to circulate the heat medium in each piping system, which is referred to in the present invention.

以上のように構成された熱交換システム１において、電子制御ユニット５０は、高負荷時には、５つの開閉バルブ５１を全て開弁させる一方、低負荷時には、一部の開閉バルブ５１のみを開弁させる。ここで、電子制御ユニット５０は、開閉バルブ５１の一部のみを開弁させる場合には、システム全体としての高効率運転を実現すべく、マンホール１９（ヒートポンプユニット２）に近い区間に割り当てられた配管系統と接続された開閉バルブ５１を優先して開弁させる。 In the heat exchange system 1 configured as described above, the electronic control unit 50 opens all of the five on-off valves 51 when the load is high, and opens only some of the on-off valves 51 when the load is low. . Here, when only a part of the opening / closing valve 51 is opened, the electronic control unit 50 is assigned to a section close to the manhole 19 (heat pump unit 2) in order to realize high-efficiency operation as the entire system. The on-off valve 51 connected to the piping system is opened preferentially.

そうして、各電子制御ユニット５０からの指令に従い、循環ポンプ２０が駆動すると、開弁された開閉バルブ５１に接続された配管系統では、循環ポンプ２０より吐出された熱媒体が、統合配管５２及び第１循環配管９を経て往主管４に供給され、２条の採熱管７に分配される。そうして、熱媒体は、第１及び第２復主管５，６、第２循環配管１０、統合配管５３を経由してヒートポンプユニット２に戻る。一方、閉弁された開閉バルブ５１に係る配管系統では、熱媒体は循環しない。 Then, when the circulation pump 20 is driven in accordance with a command from each electronic control unit 50, in the piping system connected to the opened on-off valve 51, the heat medium discharged from the circulation pump 20 is integrated into the integrated piping 52. And, it is supplied to the forward main pipe 4 through the first circulation pipe 9 and distributed to the two heat collecting pipes 7. Then, the heat medium returns to the heat pump unit 2 via the first and second main pipes 5 and 6, the second circulation pipe 10, and the integrated pipe 53. On the other hand, in the piping system related to the closed on-off valve 51, the heat medium does not circulate.

−効果−
本実施形態によれば、５つの開閉バルブ５１の開閉を行うだけで、高負荷時には、利用する配管系統を容易に増やすことができる一方、低負荷時には、利用する配管系統を容易に減少させることができる。これにより、ヒートポンプユニット２及び循環ポンプ２０を１台ずつしか備えていない簡単な構造で、システム全体としての高効率運転が可能となる。 -Effect-
According to the present embodiment, it is possible to easily increase the number of piping systems to be used at high loads by simply opening and closing the five on-off valves 51, while easily decreasing the number of piping systems to be used at low loads. Can do. As a result, a highly efficient operation of the entire system is possible with a simple structure including only one heat pump unit 2 and one circulation pump 20.

（その他の実施形態）
本発明は、実施形態に限定されず、その精神又は主要な特徴から逸脱することなく他の色々な形で実施することができる。 (Other embodiments)
The present invention is not limited to the embodiments, and can be implemented in various other forms without departing from the spirit or main features thereof.

上記各実施形態では、熱交換システム１を下水道管１６に適用したが、これに限らず、例えば農業用水路、上水道管、排水路にも適用することができる。 In each said embodiment, although the heat exchange system 1 was applied to the sewer pipe 16, it is not restricted to this, For example, it can apply also to an agricultural waterway, a waterworks pipe, and a drainage channel.

また、上記実施形態１では、内側に２条の溝部１０８が形成された帯状部材１００を用いる一方、上記変形例では、外側に２条の溝部２０５が形成された帯状部材２００を用いたが、これらとは逆に、実施形態１において外側に２条の溝部２０５が形成された帯状部材２００を用いる一方、変形例において内側に２条の溝部１０８が形成された帯状部材１００を用いてもよい。 In the first embodiment, the belt-like member 100 in which the two groove portions 108 are formed on the inner side is used, while in the modification, the belt-like member 200 in which the two groove portions 205 are formed on the outer side is used. On the contrary, in the first embodiment, the band-shaped member 200 in which the two groove portions 205 are formed on the outer side is used, while in the modification, the band-shaped member 100 in which the two groove portions 108 are formed on the inner side may be used. .

さらに、上記各実施形態では、下水道管１６をその延長方向において５つの区間に等分し、各配管系統２１，２２，…をこれら５つの区間に割り当てたが、これに限らず、下水道管１６をその延長方向において５未満または６以上の区間に分け、各配管系統をこれらの区間に割り当てるようにしてもよい。 Further, in each of the above embodiments, the sewer pipe 16 is equally divided into five sections in the extending direction, and each piping system 21, 22,... Is allocated to these five sections. May be divided into sections of less than 5 or 6 or more in the extending direction, and each piping system may be assigned to these sections.

また、上記各実施形態では、熱媒輸送管３と採熱管７との接続方式として、リバースリターン方式を採用したが、これに限らず、例えば、復主管を折り返さず、往主管４と同じ長さの第１復主管５と採熱管７とを接続する並列方式を採用してもよい。 Further, in each of the above embodiments, the reverse return method is adopted as the connection method between the heat medium transport pipe 3 and the heat collecting pipe 7, but the present invention is not limited to this. For example, the main pipe is not folded back and has the same length as the forward main pipe 4. A parallel system in which the first main pipe 5 and the heat collecting pipe 7 are connected may be employed.

このように、上述の実施形態はあらゆる点で単なる例示に過ぎず、限定的に解釈してはならない。さらに、特許請求の範囲の均等範囲に属する変形や変更は、全て本発明の範囲内のものである。 As described above, the above-described embodiment is merely an example in all respects and should not be interpreted in a limited manner. Further, all modifications and changes belonging to the equivalent scope of the claims are within the scope of the present invention.

本発明によると、熱媒体を各採熱管に均等に分配し、且つ、熱媒輸送管の圧力損失が極端に増大するのを抑えることができるとともに、システム全体としての高効率運転が可能となるので、敷設距離が長い管渠に設置される熱交換システムに適用して極めて有益である。 According to the present invention, it is possible to evenly distribute the heat medium to each heat collecting pipe, and to suppress an extreme increase in the pressure loss of the heat medium transport pipe, and to enable high-efficiency operation as the entire system. Therefore, it is extremely useful when applied to a heat exchange system installed on a pipe wall having a long laying distance.

１熱交換システム
２ヒートポンプユニット
３熱媒輸送管
４往主管（熱媒輸送管）
４往主管（熱媒輸送管）
５第１復主管（熱媒輸送管）
６第２復主管（熱媒輸送管）
７採熱管
８採熱管群
１６下水道管（管渠）
１７既設管
１８更生管
２０循環ポンプ（切換手段）
２１第１配管系統
２２第２配管系統
２３第３配管系統
２４第４配管系統
２５第５配管系統
５０電子制御ユニット（制御手段）
５１開閉バルブ（切換手段） DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 Heat exchange system 2 Heat pump unit 3 Heat medium transport pipe 4 Outward main pipe (heat medium transport pipe)
4 Outbound pipe (heat medium transport pipe)
5 First recovery pipe (heat medium transport pipe)
6 Second recovery pipe (heat medium transport pipe)
7 Heat collection pipe 8 Heat collection pipe group 16 Sewer pipe (pipe)
17 Existing pipe 18 Rehabilitation pipe 20 Circulation pump (switching means)
21 1st piping system 22 2nd piping system 23 3rd piping system 24 4th piping system 25 5th piping system 50 Electronic control unit (control means)
51 On-off valve (switching means)

Claims

A heat pump unit;
A plurality of heat collecting tubes for recovering heat from a fluid flowing in the tube casing by a heat medium flowing inside;
A plurality of heat medium transport pipes extending in the extending direction of the pipe rod and circulating a heat medium between the heat pump unit and the heat collecting pipe;
An in-pipe heat exchange system comprising:
The plurality of heat medium transport pipes and the plurality of heat collection pipes include a plurality of pipe systems in which each heat medium transport pipe and one group of heat collection pipe groups branched and connected to each heat medium transport pipe are used as one pipe system. Divided into
The heat collecting tube group in the plurality of piping systems is arranged so as to be aligned in the extending direction of the tube rod ,
Switching means capable of switching whether or not to circulate the heat medium in each piping system;
Control means for increasing or decreasing the number of piping systems used for heat recovery by switching the switching means according to the load fluctuation on the heat utilization side,
An in-tube heat exchange system characterized by further comprising:

In the pipe-mounted heat exchange system according to claim 1,
A plurality of circulation pumps for circulating the heat medium in the piping system;
Each said piping system is connected with the corresponding one circulation pump, The heat exchange system of the pipe installation type characterized by the above-mentioned.

In the pipe-mounted heat exchange system according to claim 1 or 2 ,
The pipe tub consists of an existing pipe and a renovated pipe manufactured in the existing pipe.
Each heat medium transport pipe is disposed between the existing pipe and the rehabilitation pipe.

In the pipe-mounted heat exchange system according to any one of claims 1 to 3 ,
An in-pipe heat exchange system comprising a plurality of heat pump units respectively corresponding to the plurality of piping systems.