JPH11142076A

JPH11142076A - 大容量型地下温冷熱蓄熱装置

Info

Publication number: JPH11142076A
Application number: JP9306940A
Authority: JP
Inventors: Yoshiaki Inada; 善紀稲田; Kazushige Kajikawa; 和滋梶川; Norimichi Oki; 紀通大木; Takao Ueda; 貴夫上田; Hisashi Hanzawa; 久半沢; Mitsuki Yamamoto; 光起山本
Original assignee: Takenaka Komuten Co Ltd
Current assignee: Takenaka Komuten Co Ltd
Priority date: 1997-11-10
Filing date: 1997-11-10
Publication date: 1999-05-28

Abstract

(57)【要約】【課題】本発明は、地下空洞における地下蓄熱を利
用した大容量型地下温冷熱蓄熱装置に関し、大容量の冷
熱，温熱を地下の１つの蓄熱領域に蓄熱することができ
る大容量型地下温冷熱蓄熱装置を提供することを目的と
する。【解決手段】地下に大容量の冷熱または温熱を蓄熱
した後、放熱する大容量型地下温冷熱蓄熱装置におい
て、地下の岩盤に、空洞壁面で囲まれた空洞を形成し、
空洞内に、２つの分割空洞に区画する熱遮断仕切壁を設
置したことを特徴とするものである。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、地下空洞における
地下蓄熱を利用した大容量型地下温冷熱蓄熱装置に関す
る。

【０００２】

【従来の技術】近年、夏期には冷房等の冷熱の供給が著
しく増大するとともに、冬季には暖房等の温熱の供給が
著しく増大しており、季節間にまたがる大容量の冷熱蓄
熱，温熱蓄熱が要求されている。蓄熱システムとして
は、冷水または温水に熱エネルギを蓄える方式が一般的
なものとされているが、特に、冷熱蓄熱の能力が問題と
されている。

【０００３】例えば冷熱蓄熱として利用される氷蓄熱プ
ラントは、夜間電力を用いて製氷した熱を昼間の電力利
用ピーク時に適用することによって省エネルギ効果を狙
うといった１日をサイクルとしたものであった。この氷
蓄熱プラントの蓄熱槽は、１日で使用する量の蓄熱規模
であるため、季節間にまたがる大容量の熱供給に対して
は不足していた。

【０００４】そこで、季節間にまたがる大容量の熱供給
として、地下に蓄熱することが考えられる。大容量の冷
熱蓄熱，温熱蓄熱を同時に行なうためには、複数の蓄熱
領域が必要となり、例えば、特開昭６０−１６２１４１
号公報に示す地下水循環利用システムが知られている。
この地下水循環利用システムは、地下にある複数の帯水
層に連通する夏期用及び冬季用の各井戸のうちの一方か
ら汲み上げた地下水を熱交換した後、他方の井戸に注入
して蓄熱を行なうものである。

【０００５】

【発明が解決しようとする課題】ところが、この地下水
循環利用システムでは、大容量の冷熱，温熱を蓄熱する
ために、冷熱蓄熱用の帯水層，温熱蓄熱用の帯水層から
なる２つの蓄熱領域が必要とされている。蓄熱領域とし
ての地下水に代えて、地下に大容量の冷熱，温熱を同時
に蓄熱することが考えられる。しかし、例えば、夏期、
太陽熱等により温熱を地下に蓄熱し、冬季に利用するこ
とはできるが、地下に１つの蓄熱領域しかない場合に
は、地下の１つの蓄熱領域に大容量の温熱と冷熱を同時
に蓄熱することは困難とされている。すなわち、大容量
の冷熱，温熱の同時蓄熱は困難であった。

【０００６】本発明は、上述の問題点を解決するために
なされたもので、その目的は、大容量の冷熱，温熱を地
下の１つの蓄熱領域に蓄熱することができる大容量型地
下温冷熱蓄熱装置を提供することである。

【０００７】

【課題を解決するための手段】請求項１記載の発明は、
地下に大容量の冷熱または温熱を蓄熱した後、放熱する
大容量型地下温冷熱蓄熱装置において、地下の岩盤に、
空洞壁面で囲まれた空洞を形成し、空洞内に、２つの分
割空洞に区画する熱遮断仕切壁を設置したことを特徴と
する。

【０００８】請求項２記載の発明は、請求項１記載の大
容量型地下温冷熱蓄熱装置において、熱遮断仕切壁に
は、該熱遮断仕切壁の空洞壁面との接続部に沿って帯状
断熱部が設けられていることを特徴とする。請求項３記
載の発明は、請求項１記載の大容量型地下温冷熱蓄熱装
置において、熱遮断仕切壁の端部は空洞壁面を貫通して
岩盤に埋め込まれていることを特徴とする。

【０００９】（作用）請求項１記載の発明においては、
夏期には、温熱源により温熱が蓄熱され、冷熱源から冷
熱が負荷に供給される。冬季には、冷熱源により冷熱が
蓄熱され、温熱源から温熱が負荷に供給される。以下説
明する。（１）夏期温熱源から一方の分割空洞内に温熱が供給される。これ
により、一方の分割空洞内の温度は上昇し、高温にな
る。一方の分割空洞内に温熱が蓄熱される。

【００１０】同時に、一方の分割空洞から空洞壁面を介
して岩盤に温熱が伝達される。岩盤は熱容量が大きく且
つ熱伝達度が小さいため、長期間中、岩盤の空洞壁面の
近くに温熱が蓄熱される。一方、冬季に蓄熱された冷熱
は、一方の分割空洞及び岩盤に蓄熱されており、負荷側
に放熱される。

【００１１】ここで、両分割空洞は、熱遮断仕切壁で仕
切られているため、分割空洞間における熱貫流が少なく
なっている。（２）冬期冷熱源から他方の分割空洞内に冷熱が供給される。これ
により、他方の分割空洞内の温度は下降し、低温にな
る。他方の分割空洞内に冷熱が蓄熱される。

【００１２】同時に、他方の分割空洞から空洞壁面を介
して岩盤に冷熱が伝達される。岩盤は熱容量が大きく且
つ熱伝達度が小さいため、長期間中、岩盤の空洞壁面の
近くに冷熱が蓄熱される。一方、夏期に蓄熱された温熱
は、他方の分割空洞及び岩盤に蓄熱されており、負荷側
に放熱される。

【００１３】請求項２記載の発明においては、一方の分
割空洞における熱遮断仕切壁の付近の岩盤から、他方の
分割空洞における熱遮断仕切壁の付近の岩盤に、熱貫流
が生じようとするが、帯状断熱部により熱遮断仕切壁の
付近の岩盤も熱遮断の機能が生じ、熱貫流が少なくな
る。請求項３記載の発明においては、一方の分割空洞に
おける熱遮断仕切壁の付近の岩盤から、他方の分割空洞
における熱遮断仕切壁の付近の岩盤に、熱貫流が生じよ
うとするが、地中挿入熱遮断仕切壁の端部により、熱貫
流が少なくなる。

【００１４】

【発明の実施の形態】以下、図面により本発明の実施の
形態について説明する。図１ないし図４により、請求項
１記載の発明の実施の形態に係わる大容量型地下温冷熱
蓄熱装置について説明する。図１において、符号１は、
請求項１記載の発明の実施の形態に係わる大容量型地下
温冷熱蓄熱装置で、大容量型地下温冷熱蓄熱装置１は、
岩盤からなる地下内部２に形成された空洞３を有してい
る。空洞３の容積は、例えば、１０万ｍ³ となってい
る。

【００１５】空洞３は、水平地下面４とこの水平地下面
４の上方を覆う半球状のドーム壁面５とからなる空洞壁
面とで囲まれて構成されている。水平地下面４，ドーム
壁面５からなる空洞壁面は、岩盤になっており、空洞３
内に入れられた水が地下内部２に浸透するのを防止する
止水壁としての機能を果たし、岩盤からなる地下内部２
は、冷熱，温熱を蓄熱する機能を有している。

【００１６】ドーム壁面５の頂部５Ｔから地面６にかけ
て縦孔７が掘られている。ドーム壁面５の頂部５Ｔに
は、縦孔７の下端との境界に空洞３内から縦孔７への熱
拡散を防ぐために、熱遮断蓋７Ａが配設されている。空
洞３に、半円状の熱遮断仕切壁８が水平地下面４からド
ーム壁面５にかけて立設され、熱遮断仕切壁８は例え
ば、２枚のコンクリート壁層の間に断熱材を充填した平
板構造となっており、空洞３を一方の分割空洞９，他方
の分割空洞１０に区画している。両分割空洞９，１０の
容積は等しくなっている。

【００１７】一方の分割空洞９の内部は、熱遮断仕切壁
８の図１上の左面８Ａと、水平地下面４の熱遮断仕切壁
８より図１上の左側の岩盤部４Ａと、ドーム壁面５の図
１上の左側の岩盤部５Ａとで囲まれている温熱蓄熱槽９
Ａとなっている。温熱蓄熱槽９Ａには、岩盤部４Ａ，岩
盤部５Ａへの温熱伝達の機能と温熱蓄熱の機能を果たす
ため、温水が入れられている。

【００１８】温熱蓄熱槽９Ａには、第１仕切板１１，第
２仕切板１２，第３仕切板１３が設けられている。第１
区画１１Ａ，第２区画１２Ａ，第３区画１３Ａ，第４区
画１４Ａが連続して形成され、温熱蓄熱槽９Ａ内の温水
が第１区画１１Ａ→第２区画１２Ａ→第３区画１３Ａ→
第４区画１４Ａのように流れるようになっている。温熱
蓄熱槽９Ａの第１区画１１Ａに、第１温水管１５の一端
１５Ａが挿入されている。

【００１９】温熱蓄熱槽９Ａの第４区画１４Ａに、第２
温水管１６の一端１６Ａが挿入されている。第２温水管
１６の途中には第１温水用ポンプ１６Ｃが介装されてい
る。他方の分割空洞１０の内部は、熱遮断仕切壁８の図
１上の右面８Ｂと、水平地下面４の熱遮断仕切壁８より
図１上の右側の岩盤部４Ｂと、ドーム壁面５の図１上の
左側の岩盤部５Ｂとで囲まれている冷熱蓄熱槽１０Ａと
なっている。冷熱蓄熱槽１０Ａには、岩盤部４Ｂ，岩盤
部５Ｂへの冷熱伝達の機能と冷熱蓄熱の機能を果たすた
め、雪氷水が入れられている。

【００２０】冷熱蓄熱槽１０Ａには、第１冷水管１７の
一端１７Ａが挿入されるとともに、第２冷水管１８の一
端１８Ａが挿入されている。第１冷水管１７の途中には
第１冷水用ポンプ１７Ｃが介装されている。第１冷水管
１７の一端１７Ａは、水平地下面４の近くにまで伸びて
いる。第２冷水管１８の一端１８Ａはドーム壁面５の頂
部５Ｔの近傍に配置され、第１冷水管１７の一端１７Ａ
より上方に位置している。

【００２１】第１温水管１５，第２温水管１６，第１冷
水管１７，第２冷水管１８は空洞３から縦孔７を貫通
し、地上側に突き出ている。地上側には、熱交換機群１
９が設置されている。熱交換機群１９は、第１熱交換機
２０と、第２熱交換機２１と、第３熱交換機２２とで構
成されている。第２熱交換機２１と第３熱交換機２２は
第１接続管２３Ａ，第２接続管２３Ｂからなる接続回路
２３を介して接続されている。

【００２２】第１接続管２３Ａの途中には第１開閉弁２
４Ａ，第２開閉弁２４Ｂが介装され、第２接続管２３Ｂ
の途中には第３開閉弁２４Ｃが介装されている。第１熱
交換機２０の出側２０Ａは第１供給回路２５を介して負
荷側２６に接続されている。第１供給回路２５の途中に
は第２冷水用ポンプ２５Ｃが介装されている。第１熱交
換機２０の入側２０Ｂには第１冷水管１７の他端１７
Ｂ，第２冷水管１８の他端１８Ｂが接続されている。

【００２３】第１供給回路２５には、第４開閉弁２５
Ａ，第５開閉弁２５Ｂが介装されている。第１温水管１
５の他端１５Ｂは、第１接続管２３Ａの第１開閉弁２４
Ａと第２開閉弁２４Ｂの間の部分に接続されている。第
２温水管１６の他端１６Ｂは、第２接続管２３Ｂの第３
開閉弁２４Ｃと第３熱交換機２２の間の部分に接続され
ている。

【００２４】第２熱交換機２１は第２供給回路２７を介
して負荷側２６に接続されている。第２供給回路２７の
途中には第２温水用ポンプ２７Ｃが介装されている。第
２供給回路２７には第６開閉弁２７Ａ，第７開閉弁２７
Ｂが介装されている。

【００２５】第３熱交換機２２は第３供給回路２８を介
して温熱源２９に接続されている。第３供給回路２８の
途中には第３温水用ポンプ２８Ｃが介装されている。温
熱源２９として、太陽の熱エネルギを集めるソーラコレ
クタ，ごみ焼却施設から排出される熱エネルギ等が挙げ
られる。また、地上側には、雪氷粉砕装置３０が配置さ
れ、この雪氷粉砕装置３０は、コンベヤ３１から雪氷を
投入するためのホッパ３０Ａと、雪氷を粉砕するクラッ
シャ３０Ｂとから構成されている。ホッパ３０Ａの出口
は、縦孔７内に挿入された雪氷用管３２に連結されてい
る。なお、符号３３は積雪地帯に配されている流雪溝で
ある。

【００２６】次に、本実施の形態における作用について
説明する。夏期においては、冬季に蓄熱された冷熱が放
熱され、温熱が蓄熱される。冬期においては、夏期に蓄
熱された温熱が放熱され、冷熱が蓄熱される。以下、説
明する。（１）夏期図２において、第１開閉弁２４Ａは閉状態、第２開閉弁
２４Ｂは開状態、第３開閉弁２４Ｃは閉状態、第４開閉
弁２５Ａは開状態、第５開閉弁２５Ｂは開状態、第６開
閉弁２７Ａは閉状態、第７開閉弁２７Ｂは閉状態となっ
ている。

【００２７】図２の太線で示すように、温熱源２９から
第３供給回路２８，第３熱交換機２２，第１温水管１
５，第２温水管１６を介して一方の分割空洞９内の温熱
蓄熱槽９Ａに温熱が供給される。これにより、温熱蓄熱
槽９Ａ内の温水の水温は上昇し、高温になる。温熱蓄熱
槽９Ａ内の温水に温熱が蓄熱される。

【００２８】同時に、温熱蓄熱槽９Ａの高温の温水から
水平地下面４，ドーム壁面５からなる空洞壁面を介して
岩盤部４Ａ，岩盤部５Ａに温熱が伝達される。そして、
岩盤部４Ａ，岩盤部５Ａは熱容量が大きく且つ熱伝達度
が小さいため、水平地下面４，ドーム壁面５から離れた
遠方にはほとんど熱伝達がされず、岩盤部４Ａ，岩盤部
５Ａの二点鎖線で囲まれた水平地下面４，ドーム壁面５
の近くの岩盤層Ｘに温熱がこもることになる。従って、
岩盤層Ｘの温度が高くなって蓄熱割合が多くなってい
る。空洞壁面から離れるに従って、岩盤部４Ａ，岩盤部
５Ａの温度は蓄熱をしない場合の一定温度（例えば１５
℃）に除々に近づく。このようにして、温熱は逃げ場が
なくなり、長期間中、岩盤部４Ａ，岩盤部５Ａに蓄熱さ
れる。

【００２９】なお、岩盤部４Ａ，岩盤部５Ａに温熱が蓄
熱されていることから、熱拡散が少なく、図４に示すよ
うに、地下の温熱蓄熱槽９Ａにおける温水の水温降下
は、地上に蓄熱した場合に比して、小さくなっている。
温熱蓄熱槽９Ａ内では、水温が下がり、第１区画１１Ａ
内に導かれた高温の水は、第１区画１１Ａ→第２区画１
２Ａ→第３区画１３Ａ→第４区画１４Ａの順序で第４区
画１４Ａに流れ、岩盤部４Ａ，岩盤部５Ａに温熱が吸収
されることから、温水は流れるに従ってその水温が低く
なる。温熱蓄熱槽９Ａ内での温度差のある温水は混じり
合うことが少なく、温熱が岩盤部４Ａ，岩盤部５Ａに伝
達される効率を高くしている。

【００３０】例えば、第１温水管１５から温熱蓄熱槽９
Ａに導入される際の水温は９０℃で、温熱蓄熱槽９Ａを
通過する間に温熱が蓄熱されることから、熱交換で水温
は低くなり、温熱蓄熱槽９Ａから第２温水管１６に導出
される際の水温は１５℃となる。ここで、一方の分割空
洞９は、熱遮断仕切壁８で他方の分割空洞１０と仕切ら
れているため、分割空洞９，１０間における熱貫流が防
止されている。

【００３１】一方、冬季に蓄熱された冷熱は、冷熱蓄熱
槽１０Ａ，岩盤部４Ｂ，岩盤部５Ｂに蓄熱されており、
第１冷水管１７，第２冷水管１８，第１熱交換機２０，
第１供給回路２５を介して負荷側２６に放熱される。例
えば、冷熱蓄熱槽１０Ａから第１冷水管１７に冷水が供
給される際の水温は０℃となっており、この０℃の冷水
が、第１熱交換機２０において、第１供給回路２５側の
冷水と熱交換され、第２冷水管１８の水温は上昇して１
３℃となり、１３℃の冷水が第２冷水管１８から冷熱蓄
熱槽１０Ａに戻る。そして、第１熱交換機２０において
冷やされた第１供給回路２５側の冷水は７℃となり、第
１供給回路２５により７℃の冷水が冷熱として負荷側２
６に運ばれ、負荷側２６は冷却され、熱交換される。こ
れにより、７℃の冷水は１４℃に上昇して第１供給回路
２５を介して第１熱交換機２０に戻る。

【００３２】（２）冬期図３において、第１開閉弁２４Ａは開状態、第２開閉弁
２４Ｂは閉状態、第３開閉弁２４Ｃは開状態、第４開閉
弁２５Ａは閉状態、第５開閉弁２５Ｂは閉状態、第６開
閉弁２７Ａは開状態、第７開閉弁２７Ｂは開状態になっ
ている。流雪溝３３に集められた流雪やダンプトラック
（図示せず）から投棄される雪氷等が例えばコンベヤ３
１を介して雪氷粉砕装置３０に供給される。雪氷は雪氷
粉砕装置３０により細かく砕かれる。細かい雪氷と冷水
（河川からの供給もある）が混合したものが雪氷用管３
２を通って冷熱源として冷熱蓄熱槽１０Ａ内に供給され
る。

【００３３】冷熱蓄熱槽１０Ａでは、冷水は下に沈み、
雪氷は浮いている。このようにして、他方の分割空洞１
０内の冷熱蓄熱槽１０Ａに冷熱が供給される。これによ
り、冷熱蓄熱槽１０Ａ内の水温は下降し、低くなり（０
℃）、冷熱蓄熱槽１０Ａ内に冷熱が蓄熱される。岩盤部
４Ｂ，岩盤部５Ｂの二点鎖線で囲まれた水平地下面４，
ドーム壁面５の近くの岩盤層Ｙの温度が低くなって蓄熱
割合が多くなっている。空洞壁面から離れるに従って、
岩盤部４Ｂ，岩盤部５Ｂの温度は蓄熱をしない場合の一
定温度（例えば１５℃）に除々に近づく。

【００３４】同時に、冷熱蓄熱槽１０Ａ内の低温の冷水
から水平地下面４，ドーム壁面５からなる空洞壁面を介
して岩盤部４Ｂ，岩盤部５Ｂに冷熱が伝達される。そし
て、岩盤部４Ｂ，岩盤部５Ｂは熱容量が大きく且つ熱伝
達度が小さいため、水平地下面４，ドーム壁面５から離
れた遠方にはほとんど熱伝達がされず、岩盤部４Ｂ，岩
盤部５Ｂの二点鎖線で囲まれた水平地下面４，ドーム壁
面５の近くの岩盤層Ｙに冷熱がこもることになる。従っ
て、岩盤層Ｙの温度が低くなって蓄熱割合が多くなって
いる。空洞壁面から離れるに従って、岩盤部４Ｂ，岩盤
部５Ｂの温度は蓄熱をしない場合の一定温度（例えば１
５℃）に除々に近づく。このようにして、冷熱は逃げ場
がなくなり、長期間中、岩盤部４Ｂ，岩盤部５Ｂに蓄熱
される。

【００３５】一方、夏季に蓄熱された温熱は、温熱蓄熱
槽９Ａ，岩盤部４Ａ，岩盤部５Ａに蓄熱されており、第
１温水管１５，第２温水管１６，第２熱交換機２１，第
２供給回路２７を介して負荷側２６に放熱される（図３
の太線で示す）。例えば、温熱蓄熱槽９Ａから第２温水
管１６に導入される際の水温は５５℃となっており、こ
の５５℃の水温が、第２熱交換機２１において、第２供
給回路２７側の温水と熱交換される。これにより、第２
冷水管１８の水温は下降して４５℃となる。４５℃の温
水が第１温水管１５から温熱蓄熱槽９Ａに戻る。さら
に、第２供給回路２７側により温熱が負荷側２６に運ば
れ、負荷側２６は、例えば４５℃の温水で暖められ、熱
交換されることにより、３０℃に下がって、第２供給回
路２７を介して第２熱交換機２１に戻る。

【００３６】以上の如き構成によれば、空洞３に、２つ
の分割空洞９，１０に区画する熱遮断仕切壁８により、
温熱媒体としての一方の分割空洞９内の温熱蓄熱槽９Ａ
と、冷熱媒体としての他方の分割空洞１０内の冷熱蓄熱
槽１０Ａとが形成され、温熱蓄熱槽９Ａを囲む岩盤部４
Ａ，岩盤部５Ａを温熱蓄熱領域とすることができ、冷熱
蓄熱槽１０Ａを囲む岩盤部４Ｂ，岩盤部５Ｂを冷熱蓄熱
領域とすることができる。

【００３７】従って、大容量の冷熱，温熱を地下内部に
蓄熱するために従来のように滞水層の如き２つの大容量
の蓄熱領域が無くても、岩盤の１つの大容量の蓄熱領域
を大容量の冷熱，温熱を蓄熱する２つの蓄熱領域に分割
し、大容量の冷熱，温熱の同時蓄熱を可能にする。ま
た、例えば温熱蓄熱槽９Ａには９０℃の温水が温熱とし
て供給され、岩盤部４Ａ，岩盤部５Ａにおける蓄熱温度
が高くなり、放熱温度を高くできる。一方、冷熱蓄熱槽
１０Ａには雪氷により０℃の冷水が冷熱として供給さ
れ、岩盤部４Ｂ，岩盤部５Ｂにおける蓄熱温度が低くな
り、放熱温度を低くできる。

【００３８】なお、本実施の形態においては、２つの分
割空洞９，１０の容積は等しくなっているが、冷熱，温
熱の要求の度合に従って適当な比率に設定できることは
勿論である。また、本実施の形態においては、熱遮断仕
切壁８は平板状になっているが、これに代えて、図５，
図６に示すように、請求項２記載の大容量型地下温冷熱
蓄熱装置として、熱遮断仕切壁８に上側の帯状断熱部５
１，下側の帯状断熱部５２を設けることもできる。以
下、説明する。

【００３９】図において、上側の帯状断熱部５１は，熱
遮断仕切壁８の上端８Ｃに設けられ、空洞３のドーム壁
面５に熱遮断仕切壁８との接続部５１Ａに沿っている。
下側の帯状断熱部５２は、熱遮断仕切壁８の下端８Ｄに
設けられ、空洞３の水平地下面４に熱遮断仕切壁８との
接続部５２Ａに沿っている。かかる構成によれば、一方
の分割空洞９における岩盤部４Ａ，５Ａの熱遮断仕切壁
８の付近から、他方の分割空洞１０における岩盤部４
Ｂ，５Ｂの熱遮断仕切壁８の付近に、熱貫流が生じよう
とするが、帯状断熱部５１，５２により岩盤部４Ａ，５
Ａ，４Ｂ，５Ｂの熱遮断仕切壁８の付近Ｚ（２点鎖線で
示す）の岩盤も熱遮断の機能が生じ、熱貫流が少なくな
る。従って、温熱及び冷熱の蓄熱効率を向上させること
ができる。

【００４０】そして、図７に示すように、下側の帯状断
熱部５３を、空洞３の水平地下面Ｓと熱遮断仕切壁８の
接続部５３Ａに沿う帯状の本体部５３Ｂと、帯状の本体
部５３Ｂの両端に設けられ空洞３の水平地下面４から岩
盤部４Ｃの内部に埋め込まれている埋込プレート５３
Ｃ，５３Ｄとで構成することもできる。その上、本実施
の形態においては、熱遮断仕切壁８は水平地下面４から
ドーム壁面５にかけて立設されているが、これに代え
て、図８に示すように、請求項３記載の大容量型地下温
冷熱蓄熱装置として、熱遮断仕切壁８の端部８Ｅを空洞
３の水平地下面４から岩盤部４Ｃの内部に埋め込むこと
もできる。かかる構成によれば、一方の分割空洞９にお
ける熱遮断仕切壁８の付近の岩盤部４Ａから、他方の分
割空洞１０における熱遮断仕切壁８の付近の岩盤部４Ｂ
に、熱貫流が生じようとするが、水平地下面４に挿入さ
れた熱遮断仕切壁８の端部８Ｅにより、熱貫流が少なく
なり、温熱及び冷熱の蓄熱効率を向上させることができ
る。

【００４１】さらに、本実施の形態においては、空洞３
は、ドーム形状に構成され、空洞３に、半円状の熱遮断
仕切壁８が水平地下面４からドーム壁面５にかけて立設
されているが、空洞３はかかる形状に限定されることは
ない。例えば、図９に示すように、地下の岩盤６０に縦
形の直方体形状の空洞６１が形成され、空洞６１の中央
部に熱遮断仕切壁６２が水平に設置されている。熱遮断
仕切壁６２により上下の分割空洞６３，６４に区画さ
れ、上側の分割空洞６３の内部は温熱蓄熱槽として構成
され、下側の分割空洞６４の内部は冷熱蓄熱槽として構
成されている。温熱蓄熱槽の上側には、地上の大気温度
と熱遮断する熱遮断上壁６５が配設されている。

【００４２】

【発明の効果】請求項１記載の発明によれば、空洞に、
２つの分割空洞に区画する熱遮断仕切壁を設置したの
で、熱遮断仕切壁により、岩盤の１つの大容量の蓄熱領
域を大容量の冷熱，温熱を蓄熱する２つの蓄熱領域に分
割し、大容量の冷熱，温熱の同時蓄熱を可能にする。

【００４３】請求項２記載の発明によれば、帯状断熱部
により、一方の分割空洞における岩盤と他方の分割空洞
における岩盤の間の熱貫流が少なくなり、温熱及び冷熱
の蓄熱効率を向上させることができる。請求項３記載の
発明によれば、熱遮断仕切壁の端部は岩盤の内部に埋め
込まれているので、一方の分割空洞における岩盤と他方
の分割空洞における岩盤の間の熱貫流が少なくなり、温
熱及び冷熱の蓄熱効率を向上させることができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】請求項１記載の発明の実施の形態に係わる大容
量型地下温冷熱蓄熱装置の構成図である。

【図２】同大容量型地下温冷熱蓄熱装置の夏期における
作用状態説明図である。

【図３】同大容量型地下温冷熱蓄熱装置の冬期における
作用状態説明図である。

【図４】同大容量型地下温冷熱蓄熱装置の夏期における
温水の温度降下の変化を示す説明図である。

【図５】帯状断熱部を示す地下断面図である。

【図６】同帯状断熱部を示す一部断面説明図である。

【図７】図５の帯状断熱部の変形例を示す地下断面図で
ある。

【図８】岩盤の内部に埋め込まれている熱遮断仕切壁を
示す地下断面図である。

【図９】本発明の実施の形態に係わる他の大容量型地下
温冷熱蓄熱装置の構成図である。

【符号の説明】

１大容量型地下温冷熱蓄熱装置３空洞８熱遮断仕切壁９一方の分割空洞１０他方の分割空洞

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者上田貴夫東京都中央区銀座８丁目21番１号株式会社竹中工務店東京本店内 (72)発明者半沢久千葉県印西市大塚１丁目５番地１株式会社竹中工務店技術研究所内 (72)発明者山本光起東京都中央区銀座８丁目21番１号株式会社竹中工務店東京本店内

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】地下に大容量の冷熱または温熱を蓄熱し
た後、放熱する大容量型地下温冷熱蓄熱装置において、地下の岩盤に、空洞壁面で囲まれた空洞を形成し、空洞内に、２つの分割空洞に区画する熱遮断仕切壁を設
置したことを特徴とする大容量型地下温冷熱蓄熱装置。
【請求項２】熱遮断仕切壁には、該熱遮断仕切壁の空
洞壁面との接続部に沿って帯状断熱部が設けられている
ことを特徴とする請求項１記載の大容量型地下温冷熱蓄
熱装置。
【請求項３】熱遮断仕切壁の端部は空洞壁面を貫通し
て岩盤に埋め込まれていることを特徴とする請求項１記
載の大容量型地下温冷熱蓄熱装置。