JPS59115989A - 地中蓄熱・集熱装置 - Google Patents

地中蓄熱・集熱装置

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JPS59115989A
JPS59115989A JP57223669A JP22366982A JPS59115989A JP S59115989 A JPS59115989 A JP S59115989A JP 57223669 A JP57223669 A JP 57223669A JP 22366982 A JP22366982 A JP 22366982A JP S59115989 A JPS59115989 A JP S59115989A
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
heat
heat exchanger
exchanger body
heat exchange
underground
Prior art date
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Pending
Application number
JP57223669A
Other languages
English (en)
Inventor
Teruo Kinoshita
輝雄 木下
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Misawa Homes Co Ltd
Original Assignee
Misawa Homes Co Ltd
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Filing date
Publication date
Application filed by Misawa Homes Co Ltd filed Critical Misawa Homes Co Ltd
Priority to JP57223669A priority Critical patent/JPS59115989A/ja
Publication of JPS59115989A publication Critical patent/JPS59115989A/ja
Pending legal-status Critical Current

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    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F28HEAT EXCHANGE IN GENERAL
    • F28DHEAT-EXCHANGE APPARATUS, NOT PROVIDED FOR IN ANOTHER SUBCLASS, IN WHICH THE HEAT-EXCHANGE MEDIA DO NOT COME INTO DIRECT CONTACT
    • F28D20/00Heat storage plants or apparatus in general; Regenerative heat-exchange apparatus not covered by groups F28D17/00 or F28D19/00
    • F28D20/0052Heat storage plants or apparatus in general; Regenerative heat-exchange apparatus not covered by groups F28D17/00 or F28D19/00 using the ground body or aquifers as heat storage medium
    • YGENERAL 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
    • Y02TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
    • Y02EREDUCTION OF GREENHOUSE GAS [GHG] EMISSIONS, RELATED TO ENERGY GENERATION, TRANSMISSION OR DISTRIBUTION
    • Y02E60/00Enabling technologies; Technologies with a potential or indirect contribution to GHG emissions mitigation
    • Y02E60/14Thermal energy storage

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Physics & Mathematics (AREA)
  • Thermal Sciences (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
  • General Engineering & Computer Science (AREA)
  • Heat-Exchange Devices With Radiators And Conduit Assemblies (AREA)

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 この発明は、冷熱または温熱の熱エネルギーを地中に蓄
熱、集熱する地中蓄熱・集熱装置に関する。
冷、暖房用の熱エネルギーを蓄熱・集熱する装置として
は、従来よシ水全利用する氷蓄熱装置や砂利、砂などの
顕熱を利用する装置或いは着熱利用蓄熱物質を用いる潜
熱蓄熱装置、さ咥には、この発明のように地盤そのもの
全蓄熱体として利用する地中蓄熱装置などが釉々却られ
ているが、これら従来の蓄熱、集熱装置にあっては、い
ずれのものも施工コストが嵩むばが9が、装置も複雑で
製造コストも高く、さらには値段の割には熱交換効率が
悪いという間Mを有していた。
この発明は、かがる現状に鑑み為されたものであって、
その目的とするところは、構成が簡易で熱交換効率に優
れた低廉で施工も容易な地中静態・集熱装置を提供しよ
うとするものである。
かかる目的′に4成するため、この発明にあっては、地
中蓄熱・集熱装置を、熱交換性の高い部拐で熱交換器本
体を形成し、熱交換器本体の対向端部に本体内部と連通
ずる熱媒注入口と熱媒注出口を設置するとともに、熱交
換器本体の内部には所定間隔毎に隔壁を離間配設して複
数の熱交換室を形成し、さらに上記隔壁の上下端部には
上下方向に交互に偏位させた連絡部全形成して各々の熱
交換室全蛇行状に相互連通させた熱交換器本体から形成
したことを特徴とする。
以下、本発明を図示の実施例に基づいて説明すると、第
1図には本発明に係る地中蓄熱・集熱装置Aの第一実施
例が示されておシ、1はプラスチックフィルムなどの熱
交換性が高く且つ耐水性、不透水性を有する部材により
形成される内部中空の箱体よりなる熱交換器本体で、こ
の熱交換器本体1はその対向端部に本体内部と連通する
熱媒注入口2と熱媒注出口3を備えている。4は上記熱
交換器本体1の内部に長手方向へ肋定の間隔を設けて平
行配置される複数の隔壁で、これ等の隔壁4によって本
体1内部には同程度の体積を有する複数の熱交換室5a
、5b、5cが形成される。
而して長手方向へ離間配置される上記各隔壁4の上下端
部には上下方向に交互に偏位せしめられる上方連絡部6
a、下方連絡部6bが形成されていることから、各熱交
換室5a、5b、5cは熱媒が熟メ換器本体1内部を蛇
行移動し得るように相互連通されている。このように熱
交換器本体1内部で熱媒全蛇行移動させれば、熱交換器
本体1内を流れる熱媒の移動距離が長くなジ、これに比
例して熱媒が熱交換を行う時間も増加することがら、熱
媒の熱交換を効率よく行える。
7は各熱交換室5a、5b、5cの内部に設けられた土
圧に対する耐圧部材で、この耐圧部材7は熱媒の流れ抵
抗を極力小さくするよう小孔8が多数穿設されてなる有
孔板又は有孔7247部材9で略格子枠状に組構され、
がっこの組構密度は、深くなるほど土圧が高くなること
がら、これを配置ばして下方にゆくほど密となるよう組
構されている。尚、この耐圧部材7は、有孔板又は有孔
パイプ部材9で組構せずに、ベレット(粒状物)を充填
してもよい。1[上記実施例では耐圧部材7を略−格子
枠状に組構した場合を例にとり説明したが、土圧は耐圧
部材7の上下方向には作用しないので縦板又は樅パイプ
全削除して略はしご状に組構してもよい。
第2図には本発明に係る地中蓄熱・集熱装置Aの他の実
施例が示されて訃り、この第二実施(911kl、1ル
一実施例と同一の構成部分については同一の符号?付し
で説明すると、所定の間隔を設、けで配置される上下方
向の間隙部10により、熱交換2牙本体1内部を長手方
向へ覆りの分室5に等分割するとともに、各分室5の境
界付近に設けた上方連絡部6aによって各分室5に;1
1互に連通させて熱交換器本体1を形成し、各分室5の
内部中央には、下方連絡部6bヲ、5i″シて分室5内
部?連血させるように隔壁4を・配置して、この隔壁−
4の両側G・こ1司一体積の熱交換室5a〜5h’li
:形成してなるもので・ちる。従って、この、1↓二英
施例にあっては、熱媒の・蛇行移動距離が第一実施例の
ものよυ相当長くなってひや、熱変換効率も相対的に向
上、すしめられている。なお、図示はしないが、′この
第二実施例の地中蓄熱・集熱装置Aにも前記した耐圧部
拐7を設けてもよい。
第3図には本発明の地中蓄熱・集熱装置Aのさらに他の
実施例が示されており、この第三実施例と前記第二大〕
准例との4−1」違点は、熱媒注入(]2と熱媒注出口
3に連通する熱メ換室5a、5f間に、上下方向の間隙
部10を介在させて2つの分室5を形成し、各分室5の
内部には隔壁4によって区分され且つ下方連絡部6aを
介して連通さぜられた熱交換室5b〜5eを形成すると
ともに、熱交換器本体1の両端部に配置される熱交換室
5a。
5fと中央配置される各分室5,5の対応面下部との間
、並びに各分室5,5の相互に対向する対応面下部間全
下方連結・にイブ11で埃絖してなることにある。従っ
て、この第三実施例にあっては、より大きな土圧が作用
する熱交換器本体1の下部を連絡・セイ7’llで補強
したことから、前記実施例における耐圧部材7を用いな
くても、地盤中の土圧に十分対抗し得る利点がある。
第4図には本発明に係る地中蓄熱・集熱装置Aのさらに
別の実施例が示されており、この実施例にあっては、地
盤中の土圧に対抗する+段として、iIJ記実施例にお
ける有孔板又は有効パイプ9とは異なり、熱交換室5a
〜5di形成する熱交換器本体1の対応する両側壁面間
を溶着部12を介して接続し、こ、hを耐圧部材7に用
いていることから、熱交換器本体1の強度が著しく高く
、あらゆる方向からの土圧に十分対抗し得るものである
次に、前記各実施例に係る地中蓄熱・集熱装置Aを設置
する用台を・ζついて簡明すると、第5図乃至第7図に
おいて、先ず、地中蓄熱・集熱装置Aを設置する地盤G
に、平面四角形状の外周溝13を1ヅ1定の深さに掘削
して、この外周溝13内に断熱材14全埋設する。次い
で埋設した断熱材14の内方地盤G中に所定間隔毎の内
溝15′(!:平行状に掘削して、この@PJ溝1溝内
5内記した構成の地中−訂熱・集熱装置A全複数ユニッ
ト埋設し、しかる後に地表面からの熱損失を防止するた
め、地中蓄熱・集熱装置なAの上方を断熱性のある平板
、flばコンクリートスラブ16で遮蔽する。なお、こ
の場合、特に第5図に示すように、断熱材14に近接す
る両側の地中蓄熱・集熱装置Aの埋設深ざを最も浅くし
、以後、順次中央へ向けて埋設深さを深くして、中央配
置の地中蓄熱・果熱装装置Aを、その下端が1jji熱
材14の下端深さと略同−となるように埋設すれば、両
外側の地中蓄熱・集熱装置Aに貯えられた冷熱や温熱が
断熱相14外方の地盤中へ逃げるの全有効に防止するこ
とができる。
このようにして複数ユニットの地中蓄熱・集熱装置Aを
地盤中に埋設し、相互に隣接する地中蓄熱・集熱装置A
の熱媒注入口2と熱媒注出口3と全連絡・セイプ17で
接続することにより熱媒の循環路を形成すれば、熱媒が
地中蓄熱・集熱装置A内部を蛇行移動する際に地盤との
間で熱交換が行われ、冷・暖房用エネルギーとしての冷
熱、温熱を得ることができる。この場合、単一ユニット
ごとに熱交換器本体1の全表面積全利用し7て熱交換が
行われるのと同時に、熱交換器本体1内における熱媒の
移動が、地盤との間において熱交換を行う時間を最も長
くとれる蛇行移動となっているので、熱変換効率を飛躍
的に向上させ得る。
尚、地中蓄熱・集熱装置Aの設置方法としては、第5図
乃至第7図に示すような設置例の他、第8図に示すよう
に、地中蓄熱・集熱装置Aを6二二ツト並設し、中央の
1対のユニツ) fx高温用ユニットA、とし、この高
温用ユニットの両側に位置する各1対のユニットに中温
用ユニットA、として切換パルプ18を切換えて熱分布
及び熱変換効率の向上を図ってもよい。
それ故、上記各実施例に係る地中蓄熱・集熱装置Aにあ
っては、熱交換金慈父換器本体の全表面で行うことがで
きるので、熱変換効率全大幅に向上できる他、各部材の
材料も安価なもので簡易に構成できるので低廉に提供で
さる他、押工も容易で、しかも地中に載設しても土圧に
より破損する虞れも全く生じないという効果を奏する。
この発明は以上のように構成したので、施工が苔易で、
カ・つ熱変換効率の高い地中蓄熱・集熱装置を低廉に提
供することができる。
【図面の簡単な説明】
第1図は、この発明の第1実施例に係る池中蓄熱・集熱
装置を示す斜視図、第2図はこの発明の第2実施例に係
る地中蓄熱・集熱装置を示す斜視図、第3図はこの発明
の第3実施例に係る地中蓄熱嗜集熱装置を示す斜視図、
第4図はこの発明の第4実施例に係る地中蓄熱・集熱装
置を示す斜視図、第5図乃至第7図はこの発明に係る地
中蓄熱・集熱装置の設置状態を示す説明図、第8図は同
装置の設置例の他側を示す説明図である。 符号の説明 1・・・熱交換器本体   2・・・熱媒注入口3・・
・熱媒注出口    4・・・隔壁5・・分室 5a、5b、5c、5d、5e、5f 、5g、5h・
=熱交換室6a・・・上方連絡部   6b・・・上方
連絡部7・・・耐圧部材     8・・・小孔9・・
・有孔板、有孔パイプ 10・・・間隙部11.17・
・・連絡/ぞイブ 12・・・溶着部13−・・外周溝
     14・・・断熱材1−5・・・内溝    
  16・・コンクリートスラブA・・・地中蓄熱・集
熱装置 G・・・地盤第8図 手  続  補  正  書 昭和38年2り′26日 特許庁長官 若 杉 和 夫 殿 1、事件の表示 昭和57年特許願第223669号 2発明の名称 地中蓄熱・集熱装置 3、補正をする者 事件との関係  %吐出願人 名称  ミサワホーム株式会社 代表取締役 三 澤 千代治 4、代 理 人〒105 住 所  東京都港区西新橋1−21.−8 第!鈴木
ビル3階6、補正により増加する発明の数   カ し
く】)  明Th(If書第7頁第3行目の1・・・も
のである。」の後に以下の文章を追加する。 1−なお第1図、第2図及び第4図に示された地中蓄熱
・呆然装置Aにおいては、熱又換器本体1内に設けた隔
壁4のうち下方連絡部6b  を有する隔壁4の上縁部
に、必要に応じて通気孔(図示せず)をそれぞれ穿設し
てもよく、」二記隔壁4にこの通気孔を穿設することに
よって、熱媒の移動効率を向上させることができる。」 39

Claims (2)

    【特許請求の範囲】
  1. (1)熱交換性の高い部材で熱交換器本体全形成して、
    熱交換器本体の対向端部に本体内部と連通ずる熱媒注入
    口と熱媒注出口を設置するとともに、熱交換器本体の内
    部には所定間隔部に隔壁をPilK間配設して複数の熱
    交換室を形成し、さらに上記隔壁の上下端部には上下方
    向に父互に偏位をせた連絡部全形成して各々の熱交換室
    を蛇行状に相互連通したことを特徴とする地中蓄熱・集
    熱装置。
  2. (2)熱交換器本体は内部に耐圧部側を備えていること
    を特徴とする%1fl−請求の兜囲第1項記載の地中蓄
    熱・集熱装置。
JP57223669A 1982-12-22 1982-12-22 地中蓄熱・集熱装置 Pending JPS59115989A (ja)

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Cited By (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPS6413475U (ja) * 1987-07-15 1989-01-24
IT201700007329A1 (it) * 2017-01-24 2017-04-24 Ignazio Congiu Dispositivo per installazione di pannelli radianti tramite infissione nel terreno
JP2022010539A (ja) * 2020-06-29 2022-01-17 株式会社不動テトラ 地中熱交換器及びその埋設方法

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