JPH11346572A

JPH11346572A - 地中加温設備

Info

Publication number: JPH11346572A
Application number: JP10153472A
Authority: JP
Inventors: Shigeru Fujiike; 滋藤池; Morio Watabe; 盛雄渡部
Original assignee: MIZUHO KAKO KK; Toyo Tire and Rubber Co Ltd
Current assignee: MIZUHO KAKO KK; Toyo Tire Corp
Priority date: 1998-06-03
Filing date: 1998-06-03
Publication date: 1999-12-21

Abstract

(57)【要約】【課題】断熱により加温の熱効率が高く、廃材の有効
利用が図れ、施工も容易に行える地中加温設備を提供す
る。【解決手段】加温部１が地中に埋設された加温手段を
具備する地中加温設備において、前記加温部１の下方
に、廃材由来の発泡樹脂を包装材２ａで包装した断熱材
２を敷設したことを特徴とする。断熱材２としては、偏
平に圧縮される工程を経て製造されたものが好ましい。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、加温部が地中に埋
設された加温手段を具備する地中加温設備に関し、特に
廃材由来の発泡樹脂の再利用に有効なものである。

【０００２】

【従来の技術】従来、建材等に使用される硬質ウレタン
フォームの端材、スプレー発泡時のフォーム屑、廃棄物
から回収されるフォーム片等は、プレス後に廃棄物処理
されるのが一般的であった。しかし、最近では、コスト
面及び環境面から再利用の要求が高まっている。

【０００３】一方、寒冷地等において、ハウス栽培の作
型延長を可能にする地中暖房が注目されており、地中に
埋設された加温管等に熱媒体を流通させることにより、
地中加温を可能にした地中加温設備が存在する。このよ
うな地中加温設備における断熱方法に関しては、例えば 1)特開平７−１９５０９号公報には、放熱パイプの下方
にアルミシートを敷設して、輻射熱を反射することで省
エネルギー化を可能にした地中加温設備、また、 2)特開昭５４−４８９５０号公報には、地中蓄熱する大
地の周囲に連続的に形成した溝に、発泡ポリウレタンを
現場注入することで、周囲との断熱を行う地中蓄熱設備
が開示されている。

【０００４】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、上記1)
の技術では、アルミシートが輻射熱に対しては断熱効果
が有るもの、地中における伝熱に対しては断熱効果がな
く、総合的な断熱効果が十分得られなかった。また、上
記2)の技術では、周囲方向への断熱効果が有るものの、
地底方向への断熱効果が全くなく、また発泡ポリウレタ
ンの現場注入はコスト的にも不利であり、施工も煩雑に
なるなどの問題があった。

【０００５】従って、本発明の目的は、断熱により加温
の熱効率が高く、廃材の有効利用が図れ、施工も容易に
行える地中加温設備を提供することにある。

【０００６】

【課題を解決するための手段】上記目的を達成するため
の本発明は、加温部が地中に埋設された加温手段を具備
する地中加温設備において、前記加温部の下方に、廃材
由来の発泡樹脂を包装材で包装した断熱材を敷設したこ
とを特徴とする。

【０００７】上記において、前記断熱材が、偏平に圧縮
される工程を経て製造されたものであることが好まし
い。

【０００８】また、前記発泡樹脂としては、種々のもの
が使用可能であるが、硬質ウレタンフォームであること
が好ましい。

【０００９】また、前記断熱材の上面に位置する包装材
が金属箔層を有すると共に、その包装材の上面に前記加
温部を載置してあることが好ましい。

【００１０】更に、前記加温部が、金属箔を基材とする
接着テープにて前記包装材に固定されていることが好ま
しい。

【００１１】［作用効果］本発明によると、前記加温部
の下方に、廃材由来の発泡樹脂を包装材で包装した断熱
材を敷設してあるため、加温部の下方の地中に逃げる熱
を断熱材で断熱することにより、加温の熱効率を高める
ことができる。また、廃材由来の発泡樹脂を利用するた
め、コスト面で有利になると共に、廃材の有効利用が図
れる。更に、発泡樹脂を包装材で包装してあるため、敷
設施工が容易に行え、包装材への加温部の固定なども可
能となる。その結果、断熱により加温の熱効率が高く、
廃材の有効利用が図れ、施工も容易に行える地中加温設
備を提供することができた。

【００１２】また、前記断熱材が、偏平に圧縮される工
程を経て製造されたものである場合、圧縮工程を経てな
いものでは、地中に埋設後に土等の重みによって、断熱
材が圧縮変形（例えば厚みが約半分になる）を起こす傾
向があるが、圧縮工程を経ていると、このような変形が
小さく地盤の沈降を少なくすることができる。また、上
記の如き圧縮変形の際、前記加温部（例えば加温管）が
断熱材中に埋入することで、土中への放熱が不十分にな
る場合が生じ得るが、圧縮工程を経ていると、このよう
な埋入も起こりにくくなる。更に、土圧等による包装材
の破れなども、起きにくくすることができる。

【００１３】前記発泡樹脂が、硬質ウレタンフォームで
ある場合、硬質ウレタンフォームは、一般に断熱特性が
高いため、得られる断熱材も断熱特性が優れ、加温の熱
効率をより高めることができる。また、熱可塑性樹脂フ
ォームと異なり、廃材のリサイクルが困難であるため、
本発明が特に有用となる。

【００１４】前記断熱材の上面に位置する包装材が金属
箔層を有すると共に、その包装材の上面に前記加温部を
載置してある場合、金属箔層は一般に熱伝導度が高いた
め、その上面に載置した加温部の熱を広く伝熱して、よ
り均一な加温が行える。また、金属箔層は一般に輻射熱
を反射する作用があるため、上記伝熱作用に加えて、熱
輻射の面からも、熱効率をより高めることができる。

【００１５】前記加温部が、金属箔を基材とする接着テ
ープにて前記包装材に固定されている場合、接着テープ
により容易に加温部を固定して、埋設の際のトラブル等
を少なくすることができる。また、金属箔テープのた
め、加温部からの伝熱をより大きくして、より均一な加
温が行えるようになる。

【００１６】

【発明の実施の形態】以下、図面に基づき本発明の実施
形態について説明する。

【００１７】本実施形態の地中加温設備は、図１に示す
ように、熱媒体（温水、エチレングリコール等）が流通
される加温管よりなる加温部１が、地中に埋設された加
温手段を具備する。加温手段は、更に熱媒体を流通させ
るためのポンプ及び配管等と、熱媒体を加熱するための
ヒータ等と、必要により温度制御器等を備える（いずれ
も図示せず）。

【００１８】加温部１は、地中の深さ例えば約６０ｃｍ
の位置に、ほぼ水平方向に並設（例えば４０ｃｍ間隔）
して配管され、加温部１自体の場所による温度差が生じ
にくいように、パスを短くするなどの工夫がなされてい
る。また、同様の理由より、地中との熱交換を徐々に行
うために、熱伝導度の小さい樹脂管が用いられたり、更
に熱容量の大きな熱媒体が用いられる。

【００１９】加温部１の上方には、栽培用の土５が盛ら
れ、その表面にて植物４が栽培される。その空間を囲む
ように、透明樹脂シート６が覆われ、太陽光を透過させ
つつ、内部空間の保温が行われる。つまり、上記加熱手
段は、通常のハウス栽培では、寒冷地等において作型延
長が十分行えなかった点を改善するものである。

【００２０】なお、上記のような従来の地中加温設備に
ついては、特開昭５１−１３５２３５号公報、特開平７
−１９５０９号公報等に詳細に説明されており、これら
のいずれもが、本発明において採用可能である。

【００２１】本発明は、前記加温部の下方に、廃材由来
の発泡樹脂を包装材で包装した断熱材を敷設したことを
特徴とするが、本実施形態では、図１に示すように、加
温部１の下方に、断熱材２を複数ほぼ水平に敷設してあ
る。断熱材２は廃材由来の発泡樹脂を包装材２ａで包装
したものであり、図２に示す形状を有する。断熱材２の
上面に位置する包装材２ａは、金属箔層を有するアルミ
ラミネートフィルム製であり、包装材２ａの上面には、
加温部１を載置してある。加温部１は、金属箔を基材と
する接着テープ３にて包装材２ａに固定されている。

【００２２】断熱材２としては、土等の重みにより圧縮
変形しにくく、断熱効率が良く、また、施工性を考慮す
るとある程度の保形性を有するものが好ましい。圧縮変
形しにくくするには、前述のように断熱材２が、偏平に
圧縮される工程を経て製造されたものであるのが好まし
い。

【００２３】なお、本発明者らが、廃材由来の発泡樹脂
を包装材で包装した断熱材について、圧縮工程の効果を
実験したことろ、下記の如き知見が得られた。つまり、
約２０ｍｍ角の硬質発泡樹脂の破砕物を包装材に包装
し、圧縮前の厚みが約８０ｍｍのものは、一旦、２０ｍ
ｍ程度まで圧縮すると、４０ｍｍ以上になることはなか
った。従って、仮に、埋設後に土中加重で３０ｍｍまで
圧縮変形しても、圧縮無しのものでは５０ｍｍの変形に
対して、圧縮工程を経たものでは１０ｍｍと、５分の１
程度に小さくなることが判明した。一方、粉末状に粉砕
した硬質発泡樹脂の場合には、圧縮前の厚みが約５５ｍ
ｍのものを一旦２０ｍｍ程度まで圧縮すると、３０ｍｍ
以上にならず、破砕物程ではないが、同様の効果が得ら
れることが分かった。そして、このように圧縮変形を少
なくすることにより、加温部の断熱材への埋入や包装材
の破れなどを有効に防止することができる。

【００２４】断熱効率を良くするには、硬質ウレタンフ
ォームの廃材を用いるのが好ましく、その場合、断熱材
としての熱伝導率が０．０３〜０．０４ｋｃａｌ／ｍｈ
℃程度となり、グラスウールや発泡スチロール（０．０
３５〜０．０５ｋｃａｌ／ｍｈ℃）と同等又はそれ以上
となる。

【００２５】また、ある程度の保形性を有するために
は、包装材２ａ自体が形状保持力を有するか、充填され
る発泡樹脂の破砕物等が流動（移動）しないように、内
部の減圧又はバインダーによる接着等が行われるのが好
ましい。内部を減圧した断熱材としては、廃材由来の発
泡樹脂を包装材を介して圧縮しつつ、大気圧下にて包装
材を封止して製造したものが好ましく、この製法により
圧縮変形を小さくすることも可能になる。

【００２６】また、包装材２ａが形状保持力を有する代
わりに、断熱材２の上側に補強板を設けてもよい。補強
板としては、コスト、施工性、伝熱性等を考慮すると、
合板（約３ｍｍ厚）、ＡＢＳ、ＰＰ、ＰＥ等の樹脂板
（０．５〜３ｍｍ厚）などが好ましく、その上側に加温
部１を設置することができる。

【００２７】断熱材２の厚みは、要求される断熱性能に
応じて、適宜設定すればよいが、本実施形態の如きハウ
ス栽培等においては、２０〜５０ｍｍが好ましく、３０
〜４０ｍｍがより好ましい。２０ｍｍ未満では、断熱効
果が小さく加温手段が余分なエネルギーを要し、また、
５０ｍｍを超えると、輸送コストが高くなり、施工後の
安定性、圧縮変形の度合いなどが劣る傾向がある。

【００２８】断熱材２の大きさは、特に制限がないが、
断熱材２の幅は、加温管等の配置間隔に併せてその整数
倍とするのが好ましい。また、断熱材２の長さは、加工
性と施工性を考慮すると、１０００〜３０００ｍｍ程度
が好ましい。なお、本実施形態のように、複数の断熱材
２を並設する場合、それらの隣接部を水が通過すること
ができ、水掃けがよくなる等の効果が得られる。

【００２９】（他の実施形態）以下、本発明の他の実施
形態について説明する。

【００３０】（１）先の実施形態では、加温部が熱媒体
を流通させる加温管で構成されている例を示したが、電
熱ヒータ等でもよく、また、エネルギー源として、太陽
熱等を利用しても良い。

【００３１】（２）先の実施形態では、植物をハウス栽
培する例を示したが、本発明は、植物の栽培に限らず、
地中加温が必要なあらゆる設備に利用可能である。

【００３２】（３）先の実施形態では、図１に示すよう
に、加温部１の下方に断熱材２が接するように敷設され
ているが、間隔をおいて敷設してもよい。また、加温部
１の下方のみでなく、周囲にも断熱材を設けることも可
能である。

【図面の簡単な説明】

【図１】地中加温設備の一例の断面図

【図２】地中加温設備の要部を示す斜視図

【符号の説明】

１加温部２断熱材２ａ包装材３接着テープ

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】加温部が地中に埋設された加温手段を具
備する地中加温設備において、前記加温部の下方に、廃材由来の発泡樹脂を包装材で包
装した断熱材を敷設したことを特徴とする地中加温設
備。
【請求項２】前記断熱材が、偏平に圧縮される工程を
経て製造されたものである請求項１記載の地中加温設
備。
【請求項３】前記発泡樹脂が、硬質ウレタンフォーム
である請求項１又は２記載の地中加温設備。