JPH033137B2 - - Google Patents
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- JPH033137B2 JPH033137B2 JP59085398A JP8539884A JPH033137B2 JP H033137 B2 JPH033137 B2 JP H033137B2 JP 59085398 A JP59085398 A JP 59085398A JP 8539884 A JP8539884 A JP 8539884A JP H033137 B2 JPH033137 B2 JP H033137B2
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- JP
- Japan
- Prior art keywords
- pipe
- aquifer
- heat
- groundwater
- heat exchanger
- Prior art date
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- Expired - Lifetime
Links
- 239000003673 groundwater Substances 0.000 claims description 15
- XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N water Substances O XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 14
- 238000005086 pumping Methods 0.000 claims description 2
- 238000005553 drilling Methods 0.000 description 3
- 239000004927 clay Substances 0.000 description 2
- 230000000694 effects Effects 0.000 description 2
- 238000012423 maintenance Methods 0.000 description 2
- 239000002352 surface water Substances 0.000 description 2
- 241000270295 Serpentes Species 0.000 description 1
- 239000011083 cement mortar Substances 0.000 description 1
- 230000005484 gravity Effects 0.000 description 1
- 239000011440 grout Substances 0.000 description 1
- 238000005338 heat storage Methods 0.000 description 1
- 230000008595 infiltration Effects 0.000 description 1
- 238000001764 infiltration Methods 0.000 description 1
- 238000002347 injection Methods 0.000 description 1
- 239000007924 injection Substances 0.000 description 1
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- 238000010992 reflux Methods 0.000 description 1
- 239000002351 wastewater Substances 0.000 description 1
Classifications
-
- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F24—HEATING; RANGES; VENTILATING
- F24T—GEOTHERMAL COLLECTORS; GEOTHERMAL SYSTEMS
- F24T10/00—Geothermal collectors
- F24T10/20—Geothermal collectors using underground water as working fluid; using working fluid injected directly into the ground, e.g. using injection wells and recovery wells
-
- 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
Description
【発明の詳細な説明】
３−１ 発明の目的
本発明は、気温の変化に影響を受けない地下水
を熱交換に利用する装置に関するものである。
を熱交換に利用する装置に関するものである。
従来、本発明の特許出願人は、特公昭42−
16926号公告公報及び特公昭51−12337号公告公報
に見られるような特許発明を研究開発して実施し
ているが、いずれの装置にあつても複数の井戸の
掘さくを必要としていた。しかし、複数の井戸を
使用しなければならないことは、単井に比して当
然のことながら掘さく費、水中ポンプや配管等の
設備費、維持管理費などのコストが少なくとも２
倍以上かかり、また井戸設置のための敷地面積が
より広く必要とするなどの欠点があつた。
16926号公告公報及び特公昭51−12337号公告公報
に見られるような特許発明を研究開発して実施し
ているが、いずれの装置にあつても複数の井戸の
掘さくを必要としていた。しかし、複数の井戸を
使用しなければならないことは、単井に比して当
然のことながら掘さく費、水中ポンプや配管等の
設備費、維持管理費などのコストが少なくとも２
倍以上かかり、また井戸設置のための敷地面積が
より広く必要とするなどの欠点があつた。
そこで、本発明にあつては、特に前記特公昭51
−12337号公告公報における装置の欠点を除去す
ることを目的とし、地下水を媒体とした地下熱利
用の熱交換を単井によつて行うことにより、前記
各種のコストを軽減するとともに帯水層の立体的
な利用による畜熱範囲の集約と地下熱の循環利用
による地盤沈下を防止した装置を提供せんとする
ものである。
−12337号公告公報における装置の欠点を除去す
ることを目的とし、地下水を媒体とした地下熱利
用の熱交換を単井によつて行うことにより、前記
各種のコストを軽減するとともに帯水層の立体的
な利用による畜熱範囲の集約と地下熱の循環利用
による地盤沈下を防止した装置を提供せんとする
ものである。
３−２ 発明の構成
本発明の構成を図面の実施例について説明す
る。
る。
上下部に良好な帯水層イ，ロが存在する深度
（150ｍ程度）までさく井し、上部帯水層イ及び下
部帯水層ロにストレーナー管部２，２′部をそれ
ぞれ配置した異径の井管１を設置する。この異径
の井管１は、下部帯水層ロに及ぶ内管８と、上部
帯水層イに及び下部帯水層ロの上方で終る外管
８′とから成る。上下部帯水層間における地下水
及び表層部の地下水の浸透混入を防止するため
に、上部帯水層のストレーナー管２部と下部帯水
層のストレーナー管２′部の上方部に、セメント
モルタル等によりグラウト３，３′を施工する。
ストレーナー管２，２′部分にはフイルタークラ
ベル４，４′を充填し、その他の井管周囲には良
質の粘土を充填する。前記外管８′は内管８の周
囲適所に重力式パツカー６を介して装着する。
（150ｍ程度）までさく井し、上部帯水層イ及び下
部帯水層ロにストレーナー管部２，２′部をそれ
ぞれ配置した異径の井管１を設置する。この異径
の井管１は、下部帯水層ロに及ぶ内管８と、上部
帯水層イに及び下部帯水層ロの上方で終る外管
８′とから成る。上下部帯水層間における地下水
及び表層部の地下水の浸透混入を防止するため
に、上部帯水層のストレーナー管２部と下部帯水
層のストレーナー管２′部の上方部に、セメント
モルタル等によりグラウト３，３′を施工する。
ストレーナー管２，２′部分にはフイルタークラ
ベル４，４′を充填し、その他の井管周囲には良
質の粘土を充填する。前記外管８′は内管８の周
囲適所に重力式パツカー６を介して装着する。
上部ストレーナー管２の上方部付近の内管８
に、内管の内部と外部にそれぞれ通ずる２つの通
水口１８，１９を有する特殊バルブ５を設ける。
この特殊バルブ５は、前記通水口１８，１９を交
互に開閉する開口部を有する回動板１７とこの回
動板を回動するスプロケツト１６を設け、このス
プロケツト１６には地上において作動するロツド
１５を連結する。この特殊バルブ５の回動板１７
の回動により２つの通水口１８，１９の開閉を行
つて、上部帯水層イ部又は下部帯水層ロ部からの
揚水の切換えをする。
に、内管の内部と外部にそれぞれ通ずる２つの通
水口１８，１９を有する特殊バルブ５を設ける。
この特殊バルブ５は、前記通水口１８，１９を交
互に開閉する開口部を有する回動板１７とこの回
動板を回動するスプロケツト１６を設け、このス
プロケツト１６には地上において作動するロツド
１５を連結する。この特殊バルブ５の回動板１７
の回動により２つの通水口１８，１９の開閉を行
つて、上部帯水層イ部又は下部帯水層ロ部からの
揚水の切換えをする。
この特殊バルブ５の上方部には水中ポンプ９を
設置した揚水管１０を設け、この揚水管１０は地
上の熱交換機１４に連設する。この熱交換機１４
には排水管７を連設し、この排水管７は外管８′
の内部を通つて下端部近くにおいて、内管８に連
設する。前記熱交換機１４にはもう一つの排水管
１１が連結し、この排水管１１は外管８′の内部
を通つて上部ストレーナー管２付近に下端部を臨
設する。前記排水管７，１１は地上においてそれ
ぞれ開閉弁１２，１３を設け、排水時には一方の
開閉弁を開き他方の開閉弁を閉じ、これにより放
熱済みの排水の上部帯水層イ部又は下部帯水層ロ
部への還流注入を行う。
設置した揚水管１０を設け、この揚水管１０は地
上の熱交換機１４に連設する。この熱交換機１４
には排水管７を連設し、この排水管７は外管８′
の内部を通つて下端部近くにおいて、内管８に連
設する。前記熱交換機１４にはもう一つの排水管
１１が連結し、この排水管１１は外管８′の内部
を通つて上部ストレーナー管２付近に下端部を臨
設する。前記排水管７，１１は地上においてそれ
ぞれ開閉弁１２，１３を設け、排水時には一方の
開閉弁を開き他方の開閉弁を閉じ、これにより放
熱済みの排水の上部帯水層イ部又は下部帯水層ロ
部への還流注入を行う。
而して、いま特殊バルブ５を操作して一方の通
水口１９を開口し他方の通水口１８を閉口し、一
方の排水管７の開閉弁１２を閉じ他方の排水管１
１の開閉弁１３を開き、しかる後に水中ポンプ９
を始動する。すると、井管１の下方のストレーナ
ー管２′部から内管８内に流入した下部帯水層ロ
の地下水が、通水口１９を通つて揚水管１０から
地上の熱交換機１４に流入し、この内部を蛇行し
ながら通過する。このとき、熱交換機１４の内部
に案内されて流れている河川等の地上水は、この
地下水熱に出会うことによつて加熱又は冷却され
るようになる。やがて熱交換機１４を通過して機
外に流出した水は排水管１１を経て外管８′内に
入るから、上方のストレーナー管２部から上部帯
水層イに注入還流される。
水口１９を開口し他方の通水口１８を閉口し、一
方の排水管７の開閉弁１２を閉じ他方の排水管１
１の開閉弁１３を開き、しかる後に水中ポンプ９
を始動する。すると、井管１の下方のストレーナ
ー管２′部から内管８内に流入した下部帯水層ロ
の地下水が、通水口１９を通つて揚水管１０から
地上の熱交換機１４に流入し、この内部を蛇行し
ながら通過する。このとき、熱交換機１４の内部
に案内されて流れている河川等の地上水は、この
地下水熱に出会うことによつて加熱又は冷却され
るようになる。やがて熱交換機１４を通過して機
外に流出した水は排水管１１を経て外管８′内に
入るから、上方のストレーナー管２部から上部帯
水層イに注入還流される。
また、特殊バルブ５を操作して一方の通水口１
９を閉口し他方の通水口１８を開口し、一方の排
水管１１の開閉弁１３を閉じ他方の排水管７の開
閉弁１２を開き、しかる後に水中ポンプ９を始動
する。すると、上部帯水層イの地下水が、通水口
１８を通つて１０から地上の熱交換機１４に流入
しこの内部を蛇行して放熱しながら通過する。や
がて、熱交換機１４を通過して放熱した地下水は
排水管７を経て内管８内に入るから、下方のスト
レーナー管２′部から下部帯水層ロに注入還流さ
れる。
９を閉口し他方の通水口１８を開口し、一方の排
水管１１の開閉弁１３を閉じ他方の排水管７の開
閉弁１２を開き、しかる後に水中ポンプ９を始動
する。すると、上部帯水層イの地下水が、通水口
１８を通つて１０から地上の熱交換機１４に流入
しこの内部を蛇行して放熱しながら通過する。や
がて、熱交換機１４を通過して放熱した地下水は
排水管７を経て内管８内に入るから、下方のスト
レーナー管２′部から下部帯水層ロに注入還流さ
れる。
３−３ 発明の効果
本発明はこのように、河川水などの地上水を地
下水熱によつて熱交換する手段として地下水を単
井においてその上下部の帯水層のうち一方から揚
水し他方に排水しこの作用を交互に行うようにし
た装置であるため、次のような効果を発揮する。
下水熱によつて熱交換する手段として地下水を単
井においてその上下部の帯水層のうち一方から揚
水し他方に排水しこの作用を交互に行うようにし
た装置であるため、次のような効果を発揮する。
第１に、単井であるから、さく井費、水中ポン
プや配管等の設備費、維持管理費などのコストが
全面的に軽減し、また井戸の設備面積が小さくて
すみ、きわめて経済性の高い設備を提供すること
ができる。
プや配管等の設備費、維持管理費などのコストが
全面的に軽減し、また井戸の設備面積が小さくて
すみ、きわめて経済性の高い設備を提供すること
ができる。
第２に、単井でも深さ間隔をおいた上下の帯水
層を使つているから、使用済みの地下水が未使用
の地下水と混合することはなく、また熱交換され
た還流地下水は再び熱利用目的の温度範囲で利用
することができる。
層を使つているから、使用済みの地下水が未使用
の地下水と混合することはなく、また熱交換され
た還流地下水は再び熱利用目的の温度範囲で利用
することができる。
第３に、使用する上下部帯水層の地下水は各バ
ルブを介して交互に揚水と排水とを行うものであ
るから、一方的に帯水層の地層圧力を減退するお
それはなく、地盤沈下は十分防止することができ
る。
ルブを介して交互に揚水と排水とを行うものであ
るから、一方的に帯水層の地層圧力を減退するお
それはなく、地盤沈下は十分防止することができ
る。
図面は本発明の実施例を示し、第１図は全体の
正断面図、第２図は要部の拡大正面図、第３図は
同上Ａ−Ａ線の断面図である。
正断面図、第２図は要部の拡大正面図、第３図は
同上Ａ−Ａ線の断面図である。
Claims (1)
- 上部帯水層に接するストレーナー管部を有する
外管と下部帯水層に接するストレーナー管部を有
する内管とから成る異径の井管を設置し、内管の
適所に内管と外管とに各通じて開閉するそれぞれ
の通水口を有する特殊バルブを設け、この特殊バ
ルブの上方部に水中ポンプを設けた揚水管を地上
に設置した熱交換機に連設し、前記外管と内管と
に各通ずる排水管をそれぞれ前記熱交換機に連設
し、この排水管に設けた開閉弁は交互に開閉する
ようにし、この開閉弁及び前記特殊バルブにおけ
る開閉切換えにより上下両部帯水層の地下水熱を
交互に地上において利用しかつこれを交互に上下
異なる帯水層に還流するようにしたことを特徴と
する地下水熱利用装置。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP59085398A JPS60228855A (ja) | 1984-04-27 | 1984-04-27 | 地下水熱利用装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP59085398A JPS60228855A (ja) | 1984-04-27 | 1984-04-27 | 地下水熱利用装置 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS60228855A JPS60228855A (ja) | 1985-11-14 |
| JPH033137B2 true JPH033137B2 (ja) | 1991-01-17 |
Family
ID=13857666
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP59085398A Granted JPS60228855A (ja) | 1984-04-27 | 1984-04-27 | 地下水熱利用装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS60228855A (ja) |
Families Citing this family (11)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPH048052U (ja) * | 1990-05-08 | 1992-01-24 | ||
| US6267172B1 (en) * | 2000-02-15 | 2001-07-31 | Mcclung, Iii Guy L. | Heat exchange systems |
| US6896054B2 (en) | 2000-02-15 | 2005-05-24 | Mcclung, Iii Guy L. | Microorganism enhancement with earth loop heat exchange systems |
| US6585047B2 (en) | 2000-02-15 | 2003-07-01 | Mcclung, Iii Guy L. | System for heat exchange with earth loops |
| KR100641576B1 (ko) * | 2005-11-01 | 2006-11-01 | 재단법인 포항산업과학연구원 | 지열 히트펌프용 관정 장치 |
| NL2003879C2 (nl) * | 2009-11-30 | 2011-05-31 | Aquaned Bronboringen B V | Klepinrichting, alsmede geothermische inrichting met een dergelijke klep. |
| JP5731127B2 (ja) * | 2010-02-26 | 2015-06-10 | 株式会社安藤・間 | 地中熱利用システム |
| JP5161285B2 (ja) * | 2010-10-19 | 2013-03-13 | 住友不動産株式会社 | 地下水利用熱交換システムおよび地下水利用熱交換設備 |
| JP7173484B2 (ja) * | 2018-08-14 | 2022-11-16 | 三菱重工サーマルシステムズ株式会社 | 地中熱利用システム及び地中熱利用システムの運転方法 |
| JP7093937B2 (ja) * | 2018-09-20 | 2022-07-01 | 三菱重工サーマルシステムズ株式会社 | 地中熱利用システム及び地中熱利用システムの運転方法 |
| CN110285593A (zh) * | 2019-06-21 | 2019-09-27 | 山东省鲁南地质工程勘察院(山东省地勘局第二地质大队) | 一种一体化地热井单孔抽灌换热方法及设备 |
Citations (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS53116538A (en) * | 1977-03-23 | 1978-10-12 | Mayekawa Mfg Co Ltd | Natural temperature heat accumulation by underground water artificial cultivation well |
| JPS57104051A (en) * | 1980-12-19 | 1982-06-28 | Kanji Suzuki | Collection and returning of geothermal energy |
-
1984
- 1984-04-27 JP JP59085398A patent/JPS60228855A/ja active Granted
Patent Citations (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS53116538A (en) * | 1977-03-23 | 1978-10-12 | Mayekawa Mfg Co Ltd | Natural temperature heat accumulation by underground water artificial cultivation well |
| JPS57104051A (en) * | 1980-12-19 | 1982-06-28 | Kanji Suzuki | Collection and returning of geothermal energy |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPS60228855A (ja) | 1985-11-14 |
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Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| LAPS | Cancellation because of no payment of annual fees |