TW201819841A - 地熱交換裝置 - Google Patents

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TW201819841A TW106136923A TW106136923A TW201819841A TW 201819841 A TW201819841 A TW 201819841A TW 106136923 A TW106136923 A TW 106136923A TW 106136923 A TW106136923 A TW 106136923A TW 201819841 A TW201819841 A TW 201819841A
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Abstract

本發明之課題，在於提供可期望熱效率之提升之地熱交換裝置。
本發明具備有：具有可撓性之袋體5，其係收容於朝上下方向被設置在地表層2之收容孔部3，呈朝上下方向延伸之有底筒狀；及外管10，其係收容於收容孔部3，且沿著袋體5之外表面部6朝上下方向延伸，且下端7被連通於袋體5之下端。袋體5在由硬化性樹脂所構成之袋體5膨脹之狀態下，袋體5之外表面部6以緊貼狀態覆蓋收容孔部3之內壁部11。袋體5係在如此覆蓋之狀態下硬化。藉由硬化所形成之襯套筒狀體15，形成用以供熱媒液17貯存之貯液槽19。外管10係夾持於袋體5之外表面部6與內壁部11之間。

Description

地熱交換裝置
本發明係關於可期望熱效率之提升之地熱交換裝置。
作為利用地熱來作為熱源之地熱交換裝置之一例，提出有專利文獻1所揭示者。該地熱交換裝置a係如圖32所示，一邊填滿泥水c一邊進行掘鑿，而形成既定孔徑及深度之鑽孔b。於如此所形成之鑽孔b之內部，插入由水密性材料所構成且可成為與該鑽孔b相同形狀之有底筒形的可撓性袋體d。其後，將內管e插入直到其下端f到達該鑽孔b之底部g為止。然後，藉由配設於地面部側之排泥泵(未圖示)之驅動，一邊自上述鑽孔b排出泥水，一邊通過上述內管e將熱媒液j注入於上述可撓性袋體d之內部使其膨脹，並使該可撓性袋體d如圖32所示般，緊貼於孔底部k及孔壁m而形成貯液槽n。如此，在注入充填熱媒液j之後，上述內管e便作為空調裝置(未圖示)側之抽出管而發揮功能。又，藉由於該可撓性袋體d內配設返回管p，而構成可進行熱媒液對空調裝置側之供給排放之上述地熱交換裝置a。
然而，該地熱交換裝置a在提升熱效率方面仍有改善之空間。亦即，在冬季提升建築物中之溫度時，藉由泵之驅動，上述貯液槽n內之熱媒液j由上述返回管p之下端q所抽吸而被供給至上述空調裝置，並使溫度因該空調裝置而下降之熱媒液通過上述 內管e朝向上述貯液槽n之底部r移動，而在該底部r流入該貯液槽n內。由於在該內管e朝向其下端f移動之熱媒液j之溫度較貯液槽n內之熱媒液j之溫度低，因此，在該內管e之全周面s產生自該貯液槽n內之熱媒液j朝向該內管e內之熱媒液j之熱移動，其結果，藉由自相對溫度較高之周邊之地面下t朝向貯液槽n內之熱媒液j之熱移動所升溫之該熱媒液j的溫度便會下降。雖然該貯液槽n內之熱媒液j之溫度其越上側越高，但於該較高之溫度分佈之部分朝向貯液槽之底部r移動之期間，上述內管e內之熱媒液藉由上述熱移動而奪走上述貯液槽n內之熱媒液j之熱，結果存在有導致地熱交換裝置a之熱效率下降的問題。
相反地，於夏季時，貯液槽n內之熱媒液j之溫度與上述空調裝置中被放熱之區域之溫度相比，相對較低。因此，藉由泵之驅動通過上述空調裝置而被升溫之熱媒液j，便會通過上述內管e朝向上述貯液槽n之底部r移動，而在該底部r流入該貯液槽n內。因此，自相對溫度較高之內管e內之熱媒液j，在該內管e之全周面s產生朝向上述貯液槽n內之熱媒液j之熱移動，而使該貯液槽n內之熱媒液j被加溫。因此，該地熱交換裝置a之熱效率會變差。
如此，在利用將用以使自空調裝置側所供給之熱媒液移動之內管e在其上下方向上配設於上述貯液槽n內而成之上述地熱交換裝置a時，一方面於冬季時產生自該貯液槽n內之熱媒液j朝向該內管e內之熱媒液j之熱移動，另一方面於夏季時產生自該內管e內之熱媒液j朝向上述貯液槽n內之熱媒液j之熱移動，結果存在有導致地熱交換裝置a之熱效率下降之問題。
再者，雖然可與專利文獻2之段落0033所記載者相同地以隔熱材披覆上述內管e，但在以該隔熱材披覆該內管之情形時，會使貯液槽n內減少該隔熱材部分的容積，而使地熱交換裝置下降所減少之容積的熱效率。
又，因為以下的理由，而存在有底筒形之上述可撓性袋體d越是長尺寸，將上述內管e或上述返回管p插入該可撓性袋體d內之作業就越困難，甚至事實上根本無法作業。亦即，由於被插入由泥水所充滿之上述鑽孔之內部之該可撓性筒體d處於被水壓所壓扁之狀態，因此即便相將上述內管e或上述返回管p插入該可撓性袋體d內，但由於在該插入時，該等之下端會碰撞到壓扁狀態之該可撓性袋體d的各部分，因此該插入很困難，甚至在事實上根本無法插入。
因此，雖然可在地面上進行將上述內管e或上述返回管p插入上述可撓性袋體d內之作業後，再使處於插入有該內管e或上述返回管p之狀態之上述可撓性袋體d插入上述鑽孔之內部，但於該情形時，在該可撓性袋體d為長尺寸時，必須在施工現場之周邊確保寬廣的作業空間，在做法上並不實際。
[先前技術文獻] [專利文獻]
[專利文獻1]日本專利特開平10-317389號公報
[專利文獻2]日本專利特表2015-517643號公報
本發明係鑑於上述習知之問題點所開發者，其課題在於提供可期望熱效率之提升之地熱交換裝置。
為了解決上述問題，本發明係採用以下之手段。亦即，本發明之地熱交換裝置之第1態樣，其特徵在於，其具備有：具有可撓性之袋體，其係收容於朝上下方向被設置在地表層之收容孔部，呈朝上下方向延伸之有底筒狀；及外管，其係收容於該收容孔部，且沿著該袋體之外表面部朝上下方向延伸，且下端被連通於該袋體之下端；上述袋體係由硬化性樹脂所構成，在該袋體膨脹之狀態下，該袋體之外表面部可以緊貼狀態覆蓋上述收容孔部之內壁部，並且該袋體會在該覆蓋狀態下硬化，而藉由該硬化所形成之襯套筒狀體可形成用以使熱媒液貯存於其內部空間之貯液槽，又，上述外管被夾持於上述袋體之上述外表面部與上述內壁部之間。
本發明之地熱交換裝置之第2態樣，其特徵在於具備有：具有可撓性之袋體，其係收容於朝上下方向被設置在地表層之收容孔部，呈朝上下方向延伸之有底筒狀；及外管，其係收容於該收容孔部，且沿著該袋體之外表面部朝上下方向延伸，且下端被連通於該袋體之下端。該袋體係於樹脂製之可撓性內袋與樹脂製之可撓性外袋之間收容有將液狀硬化性樹脂浸漬於可撓性基材而成之芯材。而且，在該袋體膨脹之狀態下，該袋體之外表面部可以緊貼狀態覆蓋上述收容孔部之內壁部，並且該袋體會在該覆蓋狀態下硬化，而藉由該硬化所形成之襯套筒狀體可形成用以使熱媒液貯存於其內部空間之貯液槽。又，上述外管係夾持於上述袋體之上述外表面部與上述內壁部之間。
本發明之地熱交換裝置之第3態樣，其特徵在於，於朝上下方向被設置在地表層之收容孔部，收容有呈有底筒狀之具有可撓性且由硬化性樹脂所構成之袋體，同時沿著該袋體之外表面部朝上下方向延伸且其下端被連通於該袋體之下端而成之外管，被收容於該收容孔部，該外管處於被夾持在該袋體之該外表面部之圓周方向上之所需要寬度部分與上述收容孔部之內壁部之間之狀態，而該外表面部除了該所需要寬度部分之剩餘部分，處於以緊貼狀態覆蓋上述內壁部之狀態。又，該袋體係以在該覆蓋狀態下硬化之方式所構成，而藉由該硬化所形成之襯套筒狀體，係以形成可使熱媒液貯存於其內部空間之貯液槽之方式所構成。又，於上述貯液槽之上側部分，以內管被配設為將其下端側部分沉入該貯液槽內之熱媒液之狀態之方式所構成，上述外管之上端被連接於在需要進行放熱之區域可進行放熱或者在需要進行吸熱之區域可進行吸熱之吸放熱管部之一端之方式所構成，而且，上述內管之上端被連接於上述吸放熱管部之另一端之方式所構成，而且，其介設有用以使上述熱媒液循環之泵。
本發明之地熱交換裝置之第4態樣，其特徵在於，於上述第1態樣、上述第2態樣或上述第3態樣中，上述襯套筒狀體之內周面係形成為凹凸面狀。
本發明之熱交換裝置之第5態樣，其特徵在於，其具備有：具有可撓性之袋體，其係收容於朝上下方向被設置在地表層之收容孔部，呈朝上下方向延伸之有底筒狀；及外管，其係收容於該收容孔部，且沿著該袋體之外表面朝上下方向延伸，且下端被連通於該袋體之下端；該袋體係具有防水性，而可形成用以供熱媒液 貯存之貯液槽者，於該袋體貯存有上述熱媒液使該袋體膨脹之狀態下，該袋體之外表面部可以緊貼狀態覆蓋上述收容孔部之內壁部，上述外管係以被夾持於上述袋體之外表面部與上述內壁部之間的方式所構成。
本發明具有如下之基本構成，其具備有：具有可撓性之袋體，其係收容於朝上下方向被設置在地表層之收容孔部，呈朝上下方向延伸之有底筒狀；及外管，其係收容於該收容孔部，且沿著該袋體之外表面部朝上下方向延伸，且下端被連通於該袋體之下端。因此，在利用本發明時，能夠提供可期望熱效率之提升之地熱交換裝置。又，可將該袋體以包覆該外管之方式而以包入狀態使兩者成為一體而收容於上述收容孔部內等，藉此可容易地進行地熱交換裝置用之貯液槽之建構。
1‧‧‧地熱交換裝置
2‧‧‧地表層
3‧‧‧收容孔部
5‧‧‧袋體
6‧‧‧外表面部
7‧‧‧下端
9‧‧‧下端
10‧‧‧外管
11‧‧‧內壁部
11a‧‧‧凹凸部
12‧‧‧所需要寬度部分
13‧‧‧剩餘部分
15‧‧‧襯套筒狀體
16‧‧‧內部空間
17‧‧‧熱媒液
19‧‧‧貯液槽
20‧‧‧上側部分
21‧‧‧內管
22‧‧‧下端部分
23‧‧‧上端
24‧‧‧上端
25‧‧‧吸放熱區域
26‧‧‧吸放熱管部
27‧‧‧管部
29‧‧‧管部
30、31‧‧‧連接管部
32‧‧‧管路
33‧‧‧泵
36‧‧‧圓筒狀套管
37‧‧‧孔部
38‧‧‧膨土調配液
39‧‧‧可撓性內袋
40‧‧‧可撓性外袋
41‧‧‧環狀間隙
41a‧‧‧另一端
42‧‧‧可撓性環狀基材
43‧‧‧液狀硬化性樹脂
44‧‧‧外表面部
46‧‧‧芯材
47‧‧‧上端
48‧‧‧所需要寬度部分
50‧‧‧經編織物筒構件
50a‧‧‧一端部分
50b‧‧‧一端
51‧‧‧內周面
52‧‧‧毛毯
54‧‧‧繩狀構件
55‧‧‧可撓性筒狀構件
56‧‧‧下端筒部
57‧‧‧底構件
58‧‧‧內部空間
59‧‧‧上端筒部
60‧‧‧蓋構件
61‧‧‧連通凹部
62‧‧‧上構件
63‧‧‧下構件
65‧‧‧連通孔
66‧‧‧外周面部
67‧‧‧上側部分
69‧‧‧固定用外周溝
70‧‧‧下端部分(下端筒部)
71‧‧‧公螺紋部
72‧‧‧公螺紋筒部
73‧‧‧帶構件
75‧‧‧有底孔部
76‧‧‧連通管(連通管部)
77‧‧‧連結管部
79‧‧‧雌螺紋筒部
80‧‧‧圓筒狀部
81‧‧‧側部
82‧‧‧上端
83‧‧‧下端
84‧‧‧擴徑部
85‧‧‧下端開放部
86‧‧‧底板部
88‧‧‧連通口
89‧‧‧下端
91‧‧‧連結公螺紋筒部
92‧‧‧連結雌螺紋筒部
93‧‧‧下表面
95‧‧‧圓弧面
97‧‧‧鍔部
98‧‧‧擴大保護部
99‧‧‧重量體
100‧‧‧卡止孔
101‧‧‧卡止片
102‧‧‧收容物
103‧‧‧包入狀物
104‧‧‧捆束材
105‧‧‧圓柱狀構件
106‧‧‧貫通孔
107‧‧‧外周面部
109‧‧‧固定用溝部
110‧‧‧螺紋孔
111‧‧‧上側螺紋孔
112‧‧‧下側螺紋孔
113‧‧‧栓體
114‧‧‧內面
115‧‧‧螺紋軸部
116‧‧‧上端開放部
117‧‧‧帶構件
118‧‧‧上管構件
119‧‧‧上管構件(鋁製管)
120‧‧‧下管構件
121‧‧‧公螺紋管部
122‧‧‧公螺紋管部
124‧‧‧外表面
125‧‧‧下端
126‧‧‧地面
127‧‧‧外表面部
128‧‧‧管體
129‧‧‧所需要寬度部分
130‧‧‧剩餘部分
132‧‧‧空氣層
133‧‧‧地面下
136‧‧‧壁部
137‧‧‧壁部
139‧‧‧內周面
140‧‧‧袋體
142‧‧‧外表面部
145‧‧‧收容物
146‧‧‧內面
147‧‧‧外表面部
149‧‧‧孔部
150、151‧‧‧樁
152‧‧‧內面(內周面)
153‧‧‧內周面
a‧‧‧地熱交換裝置
b‧‧‧鑽孔
c‧‧‧泥水
d‧‧‧可撓性袋體
e‧‧‧內管
f‧‧‧下端
g‧‧‧底部
j‧‧‧熱媒液
k‧‧‧孔底部
m‧‧‧孔壁
n‧‧‧貯液槽
p‧‧‧返回管
q‧‧‧下端
r‧‧‧底部
s‧‧‧全周面
t‧‧‧地面下
L1、L2‧‧‧軸線
圖1(A)及(B)係說明本發明之地熱交換裝置的說明圖。
圖2(A)及(B)係在形成有襯套筒狀體之狀態下之上下的橫剖視圖。
圖3係顯示袋體之外表面部覆蓋外管之表面部與收容孔部之內壁部之狀態的橫剖視圖。
圖4(A)及(B)係顯示以圓筒狀套管披覆朝上下方向被設置在地表層之收容孔部之內壁部而成之孔部的縱剖視圖。
圖5係顯示在該孔部收容有由袋體、外管、及重量體所構成之收容物之狀態的縱剖視圖。
圖6(A)及(B)係顯示在如此收容後再將襯套筒狀體去除之狀態的局部剖視說明圖。
圖7係說明袋體之局部切缺立體圖。
圖8(A)及(B)係圖7之袋體的橫剖視圖。
圖9係說明將經編織物筒構件配設於在可撓性內袋與可撓性外袋之間所形成之環狀間隙之方法之一例的說明圖。
圖10係說明於環狀間隙收容有芯材之狀態的說明圖。
圖11(A)至(C)係顯示將底構件接合於袋體之上下端開放之可撓性筒狀構件之下端筒部並且將蓋構件接合於其上端筒部之狀態的縱剖視圖。
圖12係說明底構件之縱剖視圖。
圖13係說明底構件與外管之下端部分的立體圖。
圖14係顯示使外管之下端連通於底構件之狀態的立體圖。
圖15係顯示將栓體拆卸之狀態之上述蓋構件的立體圖。
圖16係顯示在蓋構件安裝有栓體之狀態立體圖。
圖17係顯示蓋構件、及藉由螺旋接合而被安裝於該蓋構件之上管構件與下管構件的立體圖。
圖18係顯示在蓋構件安裝有下管構件之狀態的立體圖。
圖19係說明外管之一例的剖視圖。
圖20係顯示將袋體以包覆上述下管構件與上述外管之方式設為包入狀態並以捆束材將該包入狀物體加以捆束之狀態的剖視圖。
圖21係顯示將袋體以包起上述外管之方式設為包入狀態並以捆束材將該包入狀物體加以捆束之狀態的剖視圖。
圖22(A)及(B)係說明使被收容於上述收容孔部之袋體自其下 側朝向上側依序膨脹之過程的局部剖視說明圖。
圖23(A)及(B)係顯示在上述蓋構件安裝有栓體之狀態下使袋體進一步膨脹之狀態的局部剖視說明圖。
圖24係說明利用溫水使硬化性樹脂硬化之步驟的縱剖視圖。
圖25係說明本發明之地熱交換裝置之其他態樣的說明圖。
圖26係說明該地熱交換裝置之橫剖視圖。
圖27係顯示在構成該地熱交換裝置時，以圓筒狀套管披覆朝上下方向被設置於地表層之收容孔部之內壁部而成之孔部的縱剖視圖。
圖28係顯示在該孔部收容有由袋體、外管、及重量體所構成之收容物之狀態的縱剖視圖。
圖29(A)及(B)係顯示在如此收容後再將襯套筒狀體去除之狀態的局部剖視說明圖。
圖30係顯示使用混凝土製之樁所構成之貯液槽的縱剖視圖。
圖31係顯示使用鋼管製之樁所構成之以襯套筒狀體披覆而成之貯液槽的剖視圖。
圖32係說明習知之地熱交換裝置的剖視圖。
[實施例1]
於圖1至3、圖6中，本發明之地熱交換裝置1係將整年保持平均15℃之地熱作為熱源而加以利用者，如圖6所示，其具備有：具有可撓性之袋體5，其係收容於朝上下方向被設置在地表層2之收容孔部3，呈朝上下方向延伸之有底筒狀；及外管10，其係收容 於該收容孔部3，且沿著該袋體5之外表面部6朝上下方向延伸，且下端7被連通於該袋體5之下端9。而且，該外管10係以被夾持於該袋體5之該外表面部6與上述收容孔部3之內壁部11之間的方式所構成。更具體而言，如圖3所示，該外管10係以被夾持在該袋體5之該外表面部6之圓周方向上之所需要寬度部分12與上述收容孔部3之內壁部11之間之方式所構成，該外表面部6除了該所需要寬度部分12之剩餘部分13，係以成為緊貼狀態地覆蓋上述內壁部11之狀態之方式所構成。
然後，該袋體5係以在該覆蓋狀態下硬化之方式所構成，而藉由該硬化所形成之襯套筒狀體15(圖1、2)，形成可使熱媒液17貯存於其內部空間16之貯液槽19，並於上述貯液槽19之上側部分20，以內管21被配設為其下端部分22沉入該貯液槽19內之熱媒液17之狀態之方式所構成。該內管21之下端125較佳係位於距地面126約1至2m左右之深度。該熱媒液17係傳輸熱能之媒介，通常雖使用水，但亦有在寒冷地區使用在水中混入防凍液者之情形。
然後，如圖1所示，上述外管10之上端23與上述內管21之上端24，係經由連接管部30、31而與在需要進行放熱之區域可進行放熱或者在需要吸熱之區域(以下稱為吸放熱區域)25可進行吸熱之吸放熱管部26之一管部27及另一管部29連結。於圖1中，該上端23被連結於一管部29，該上端24被連結於另一管部30。藉此，構成有供該熱媒液17於內部流動之管路32。然後，於該管路32之所期望部位，用以使熱媒液17在該管路32內循環之泵33被配設於上述連接管部30、31之所期望部位。又，用以進行 夏季與冬季之上述地熱交換裝置1之運轉之切換之切換閥(未圖示)被設置於該管路32。
在本發明中，所謂上述吸放熱區域25係指住宅、工廠、車站等各種建築物之內部、停車場或一般道路、橋樑等各鋪設(pavement)部表面、鐵路之車站附近或隧道之鋪設部表面等，需要進行吸放熱之各種區域。
上述收容孔部3例如掘鑿作為堆積層之地表層2至所期望深度而設置，例如被設定為孔徑165mm左右且深度10至100m左右。在本實施例中，依照習知方法，在將鑽頭擴徑之狀態下供給水並隨著圓筒狀套管將地表層掘鑿至所期望深度。圖4顯示以圓筒狀套管36披覆藉由上述鑽頭形成之例如具有50m左右長度之收容孔部3之上述內壁部11所形成之孔部37。該圓筒狀套管36係保護藉由掘鑿所形成之上述收容孔部3之內壁部11者，在本實施例中，內徑為150mm左右且外徑為165mm左右。又，由於該圓筒狀套管36一根的長度為1至3m，而例如為2m左右，因此可使所期望根數之套管，將其端部彼此熔接或螺釘接合而加以延伸。於該孔部37雖充填有水，但在本實施例中，於該時間點，在該充填之水中調配有膨土(bentonite)。以下，將該調配有膨土之水稱為膨土調配液38。
如此所形成之孔部37之內徑，在本實施例中為150mm左右，並如圖5所示，視需要而收容有後述之收容物102。於該收容物102被收容於該孔部37後，如圖6所示，將上述圓筒狀套管36依序拉起並加以去除。於該拉起時，上述膨土以儘可能不使上述收容孔部3之內壁部11崩塌之方式保護該內壁部11。藉由如此掘鑿所形成之收容孔部3之該內壁部11例如如圖6(B)所示 般呈凹凸面狀。再者，該內壁部11於圖6(B)、圖22(B)、圖23(B)以外之圖中，為了方便而顯示為平滑面狀。
在本實施例中，如圖7~8所示，上述袋體5呈芯材46被收容於在樹脂製之可撓性內袋39與樹脂製之可撓性外袋40之間所形成之環狀間隙41之有底筒狀，該芯材46係液狀硬化性樹脂43被浸漬於沿著該環狀間隙41之圓周方向之呈環狀之可撓性環狀基材42而成，而該可撓性內袋39與該可撓性外袋40防止上述液狀硬化性樹脂洩漏之情形。該袋體5如上所述，係收容在上述收容孔部3且朝上下方向延伸者，如圖3所示，在該袋體5膨脹之狀態下，該袋體5之外表面部6可以緊貼狀態覆蓋上述收容孔部3之呈凹凸面狀之上述內壁部11。因此，上述可撓性外袋40為了與凹凸面狀之該內壁部11摩擦而不破損，而由可進行某個程度之伸展且強度優異之樹脂素材所構成。在使於上述收容孔部3內以朝上下方向延伸之方式被收容之上述袋體5如後述般膨脹之過程中，如圖22之箭頭F1所示，上述收容孔部3內之上述膨土調配液38係自該收容孔部3之上端47被排出。然後，藉由上述液狀硬化性樹脂43(圖8)在如此以緊貼狀態覆蓋該內壁部11之狀態下硬化，而如圖1(B)所示般形成朝上下方向延伸之襯套筒狀體15。該襯套筒狀體15係如前述，形成用以供上述熱媒液17貯存之貯液槽19。該襯套筒狀體15之壁厚考慮到作為該貯液槽19之強度，而被設定為2至4mm左右，例如被設定為3.5mm左右。
如圖3所示，在本實施例中，該袋體5之外表面部6可確實地以緊貼狀態覆蓋上述收容孔部3之呈凹凸面狀之上述內壁部11，且上述所需要寬度部分12成為彎曲狀態而可覆蓋上述外管 10之外表面部44之所需要寬度部分48。因此，將該袋體5在膨脹為圓筒狀之狀態(圖7~8)下之外徑，設定為較上述孔徑165mm略大。例如將該外徑設定為185mm左右。
上述可撓性內袋39與上述可撓形外袋40係如前所述般具有可撓性、具有一定之強度、且具有可承受上述液狀硬化性樹脂熱硬化時之溫度的耐熱性，而且導熱率大者。例如，為具有0.1~1mm左右之壁厚之由乙烯(vinyl)製等之薄壁之樹脂素材所構成者。
上述可撓性環狀基材42係用以在上述袋體5將其長度方向設為上下方向而被收容於上述收容孔部3之狀態下，使硬化之上述液狀硬化性樹脂43以留存於上述環狀間隙41之狀態而難以下垂者，且以導熱率高之材料所構成。在本實施例中，該可撓性環狀基材42係以導熱率高且強度優異，而且使用相對較便宜之玻璃纖維所成之經編織物筒構件50所構成，且該經編織物筒構件50之緯線之延伸方向以配合上述環狀間隙41之圓周方向，而該經編織物筒構件50之經線之延伸方向以配合上述袋體5之延伸方向之方式被配設於上述環狀間隙41。
然後，該經編織物筒構件50在如此被配設於該環狀間隙41之狀態下呈無端之筒狀形態，且於該圓周方向(水平方向)具有伸縮性並且延伸方向(上下方向)具有優異之拉伸強度，而且柔軟性優異。
該無端之筒狀形態例如可藉由將平面狀之經編織片之寬度方向上之兩側部分互相縫合而形成。為了使呈該筒狀形態之經編織物筒構件50配設於上述環狀間隙41，例如圖9之概略圖所 示般，可在將該經編織物筒構件50之一端部分50a插入在上述可撓性內袋39與上述可撓性外袋40之間所形成之該環狀間隙41之一端側部分之後，藉由將該經編織物筒構件50之一端50b經由繩狀構件54而自該環狀間隙41之另一端41a拉向該另一端41a來進行。如此一來，在將該經編織物筒構件50配設於該環狀間隙41後，如圖10之概略圖所示，可藉由將熱硬化性之液狀硬化性樹脂43浸漬於該經編織物筒構件50來構成上述芯材46。該浸漬可於上述環狀間隙41內自其一端側或兩端側供給該液狀硬化性樹脂43來進行。該芯材46之厚度例如被設定為3mm左右。
作為熱硬化性之該液狀硬化性樹脂43可使用各種物品，例如可使用將熱硬化性之硬化劑添加於相對較便宜之不飽和聚酯樹脂者。作為該硬化劑，雖可列舉例如多官能之胺(amine)、聚醯胺(polyamide)、酚樹脂(phenolic resin)等，但並不限定於該等。再者，為了使浸漬於上述可撓性環狀基材42(圖8(A))之上述液狀硬化性樹脂43更難以下垂，亦可混入適量之增黏劑。於本實施例中，作為該熱硬化性之硬化劑，例如使用在80℃左右之溫度硬化之硬化劑。再者，若使碳化矽適量(例如重量比為10~40%)地混入上述不飽和聚酯樹脂，便可提升上述液狀硬化性樹脂之導熱率，因此，使上述襯套筒狀體15之導熱率提升而可更有效地利用地熱。
構成該芯材46之上述經編織物筒構件50(圖8(B))發揮如前所述般保持液狀硬化性樹脂43之功能，而且，在上述襯套筒狀體15藉由該液狀硬化性樹脂43之硬化所構成後，成為可謀求該襯套筒狀體15之強度提升者。
利用具有該構成之袋體5時，由於上述經編織物筒構件50具有圓周方向(水平方向)之伸縮性且柔軟性優異，因此例如圖3所示，上述袋體5之外表面部6易追隨上述收容孔部3之呈凹凸面狀之上述內壁部11之凹凸部11a(圖6(B))而以緊貼狀態覆蓋上述收容孔部3之上述內壁部11。又，由於該經編織物筒構件50具有其延伸方向(上下方向)優異之拉伸強度，因此在將上述袋體5收容於上述收容孔部3內時，可儘可能地抑制該袋體5上下方向之伸長。
如圖8所示，上述袋體5由於將該構成之經編織物筒構件50作為上述芯材46之構成要素，因此如圖23(B)所示，可藉由其圓周方向(水平方向)之伸縮性，而不會勉強地覆蓋上述收容孔部3之上述內壁部11，而容易地緊貼於該內壁部11。
如圖3所示，構成具有上述構造之貯液槽19之上述可撓性外袋40由於與上述內壁部11處於緊貼狀態，因此該可撓性外袋40雖無剝離之可能性，但上述可撓性內袋39由於其內周面處於開放(free)之狀態，因此存在有因經年劣化等而自硬化之上述芯材46之內周面51(圖8)剝離之可能性。如此剝離之部分破損之情形時，熱媒液便會積存於該剝離之膜部分與該芯材46之間，其結果，將會阻礙上述貯液槽19內之熱媒液17之移動。
因此，在本實施例中，為了使上述可撓性內袋39與上述芯材46之一體化強度更加提升，例如圖7、8所示，設為以毛毯(felt)(例如1mm左右之厚度者)52覆蓋上述可撓性內袋39之與該可撓性內袋39對向之上述可撓性外袋40側之內側面，並將該毛毯52以定點式(spot)地隔開例如10cm左右之間隔，而熱熔接於該可撓性內袋39。藉此，該芯材46之上述液狀硬化性樹脂43被浸漬於 該毛毯52，而藉由該液狀硬化性樹脂43之硬化，可經由該毛毯52使上述可撓性內袋39與硬化之芯材46一體化。藉此，可防止可撓性內袋39如上述般剝離。
如圖11所示，呈有底筒狀之上述袋體5之具體構成，係於呈上下端被開放之筒狀之可撓性筒狀構件(於上下端被開放之上述可撓性內袋39與上述可撓性外袋40之間配設有上述筒狀之芯材46而成者)55之下端筒部56接合有底構件57，並且於該可撓性筒狀構件55之上端筒部59接合有蓋構件60。
如圖12所示，該底構件57具有連通於該可撓性筒狀構件55之內部空間58之連通凹部61，而於該連通凹部61連通有上述外管10之下端7。更具體而言，如圖12、圖13~14所示，該底構件57係由上構件62及下構件63所構成，該上構件62呈合成樹脂製之圓筒狀，其內徑被設定為30mm左右，其外徑被設定為60mm左右，且設置有上下端開放之連通孔65。而且，如圖13所示，於該外周面部66之上側部分67隔開間隔地設置有上下3條之固定用外周溝69，並且其下端部分70係設為在該外周面部66設置有公螺紋部71而成之公螺紋筒部72。如圖12所示，該上構件62係插入上述可撓性筒狀構件55之下端筒部70，並利用被捲繞於該下端筒部70之帶構件73被束緊於上述固定用外周溝69、69、69，藉此被連結於該下端筒部70。
又，如圖12、圖13至14所示，上述下構件63設置有可連通於上述連通孔65之有底孔部75，並以連通於該有底孔部75之方式設置有連通管76。而且，如圖12所示，被設置於該連通管76之向上突出之連結管部77，被連結於上述外管10之下端7。 又，在本實施例中，上述下構件63例如被設為不鏽鋼製，如圖12至13所示，上側部分具有圓筒狀部80，該圓筒狀部80係設為可與上述公螺紋筒部72螺旋接合之內徑30mm左右之雌螺紋筒部79。該圓筒狀部80之一側部81係設為自其上端82朝向下端83被擴徑之擴徑部84，該擴徑部84之下端開放部85被底板部86所封閉。而且，如圖12所示，於設置在該擴徑部84之中間高度部位之連通口88，連接設置有朝向上方突出之上述連通管部76之上述下端89，該連通管部76之上述連結管部77被設為可與設置在上述外管10之下端部分之連結公螺紋筒部91螺旋接合之連結雌螺紋筒部92(上述連結管部77)。圖12顯示上述外管10藉由將該連結公螺紋筒部91螺旋接合而緊固於該連結雌螺紋筒部92，而被連通於上述袋體5之上述下端9，且該外管10被立設於該袋體5之延伸方向(上下方向)之狀態。
又，如圖12所示，上述底板部86之下表面93係設為朝向下方凸起之圓弧面95，該底板部86之外周緣部分係設為朝上述下端開放部85(圖12)之周緣之外方向突出之鍔部97。該鍔部97構成朝上述上構件62之外周面之外方向突出之擴大保護部98，於該下表面93之中央部突出設置有卡止片101，而該卡止片101設置有用以垂吊重量體99之卡止孔100，該卡止孔100相對於上述上構件62之軸線L2朝上述外管10之軸線L1側略微地位移。該重量體99例如直徑為80mm左右，長度為300mm左右，重量為30kg左右。
然後，如圖12、圖14所示，將上述公螺紋筒部72螺旋接合而緊固於上述雌螺紋筒部79，藉此使上述上構件62與上 述下構件63被連結成一體而構成上述底構件57。
如圖11、圖15至16所示，上述蓋構件60係使用合成樹脂之圓柱狀構件105所構成，該圓柱狀構件105係沿著中心軸線貫通設置有圓形之貫通孔106而成者。該圓柱狀構件105之外徑係設定為150mm左右，且設置有內徑為30mm左右之貫通孔106，如圖15至16所示，於其外周面部107之上下設置有在圓周方向上連續之固定用溝部109、109。
上述貫通孔106係設為螺紋孔110，作為其上側部分之上側螺紋孔111與作為其下側部分之下側螺紋孔112係設為反向螺紋孔。然後，如圖16所示，將栓體113之螺紋軸部115螺旋接合而緊固於該螺紋孔110之該上側螺紋孔111，藉此使該貫通孔106之上端開放部116成為被封蓋。
在本實施例中，如圖1、圖17所示，上述內管21係分割為上管構件119與下管構件120，一方面將成為該上管構件118之下側部分之公螺紋管部121螺旋接合於上述上側螺紋孔111，另一方面，將成為上述下管構件120之上側部分之公螺紋管部122螺旋接合於上述下側螺紋孔112，藉此成為該內管21(圖1)被安裝於上述蓋構件60之狀態。再者，在本實施例中，如圖18所示，於將該蓋構件60連結於上述上端筒部59(圖11(A))之前，先將該下管構件120安裝於該蓋構件60。其後，如圖11(A)、(B)所示，安裝有該下管構件120而成之該蓋構件60係插入上述上端筒部59，藉由被捲繞於該上端筒部59之帶構件117，而被束緊於上述固定用溝部109、109(圖16)，藉此被連結於該上端筒部59。
在本實施例中，如圖19所示，上述外管10將鋁製管 119設為芯管，且使用例如以聚酯樹脂披覆其內面120與外表面121而成之管體122，其內徑為40mm左右，而其外徑為50mm左右。該外管10由於使用將該鋁製管119設為芯管之管體122所構成，因此使剛性提升。然後，如圖13所示，於該外管10之下端部分設置有上述連結公螺紋筒部91。
如圖5所示，於建構上述地熱交換裝置1用之上述貯液槽19時，在將上述重量體99垂吊於上述卡止孔100之狀態下，使由該重量體99、上述袋體5、及上述外管10所構成之收容物102在上述收容孔部3(在本實施例中為上述孔部37)內下降。在本實施例中，如圖12所示，由於使上述卡止孔100相對於上述上構件62之軸線L2朝上述外管10側略微地偏移，因此可以使該收容物102呈大致垂直狀態之方式，平衡良好地在上述收容孔部3內下降。
於使該收容物102在該收容孔部3內下降時，一邊將分別捲繞於不同捲軸之具有50m左右長度之上述袋體5與具有50m左右長度之上述外管10者搬入施工現場，並將該袋體5與該外管10同時地倒捲，一邊例如圖20、圖21所示般，使該袋體5以包覆該外管10之方式成為包入狀態。如圖5所示，如此被形成為包入狀態之包入狀物103，寬度小且整體成為管狀，而可成為不朝上述鍔部97之外方向突出。該包入狀物103較佳係事先使用可藉由上述袋體5之後述之膨脹而斷裂之捆束材104束捆束。例如，如圖5所示，隔著1m左右之上下間隔加以捆束。
於使用橡皮筋或紙繩來作為該捆束材104之情形時，藉由該袋體5之上述膨脹，使該橡皮筋或紙繩因該膨脹超過其容許張力而斷裂，該袋體5便可持續上述膨脹。又，亦可使用可相 互地卡合且可解除卡合之一對魔鬼氈(fastener)來作為該捆束材104。於該情形時，將一邊狀緊固件安裝於上述包入狀物103之一緣部，並且將另一邊狀緊固件安裝於上述包入狀物103之另一緣部側(另一緣部或更接近該另一緣部之側)。而且，於使上述袋體5以包覆上述外管10之方式成為包入狀態後，若使兩魔鬼氈成為可彼此裝卸之卡合狀態，便因上述袋體5成為所期望要之膨脹狀態，而使該兩個魔鬼氈彼此之卡合狀態被解除。在本發明中，將該兩魔鬼氈彼此之卡合被解除之情形，稱為魔鬼氈之斷裂。如此，若魔鬼氈斷裂，上述袋體5便可繼續上述膨脹。
利用上述重量體99之本身重量，使以上述捆束材104所捆束而成之包入狀物103，自上述收容孔部3之上端47朝向其底部下降。此時，由於上述外管10位於上述包入狀物103之內部且該外管10作為張力負載芯材而發揮功能，因此可抑制該包入狀物103之伸長而使其下降。
尤其，在本實施例中，由於使上述經編織物筒構件50之上述經線之延伸方向配合上述袋體5之延伸方向(上述包入狀物103之延伸方向)，因此可進一步抑制該延伸而使其下降。又，在本實施例中，由於以朝上述上構件62之外周面之外方向突出之方式設置有上述擴大保護部98，因此在使上述包入狀物103下降時，可使上述孔部37內之橫向振動更加減少，可更加圓滑地進行成為該包入狀物103之下端部分之上述底構件57之下降。
然後，在使該收容物102於該收容孔部3內所需要地下降之狀態下，該外管10藉由其剛性而可在該孔部37內呈朝上下方向延伸之自立狀態。在該狀態下，上述袋體5係收容於上述收容 孔部3而處於朝上下方向延伸之配設狀態。
其後，一邊使上述圓筒狀套管36(圖5)旋轉，一邊將其依序拉起，並加以去除。該去除作業由於經由上述外管10而使上述袋體5處於朝上下方向延伸之配設狀態，因此可容易地使該圓筒狀套管36通過上述袋體5之上部分而加以卸除。圖6顯示上述圓筒狀套管36被去除之狀態。如此圓筒狀套管36被拉起後之上述內壁部11如前所述般，由於由上述膨土所保護，因此可抑制該內壁部11之崩塌。
在該狀態下，如圖22所示，利用泵自上述外管10之上端供給水(箭頭F2)，將該水依序供給至呈包入狀態之上述袋體5內，使該袋體5自其下側朝向上側依序膨脹。該膨脹，在將上述栓體113(圖16)自上述圓柱狀構件105卸除之狀態下，一邊使該袋體5內之殘留空氣自上述上端開放部116排出一邊進行。該袋體5之該包入狀態一邊被開放該膨脹一邊被進行，伴隨著該袋體5之膨脹，上述收容孔部3內之上述膨土調配液38如圖22(A)中箭頭F1所示般，自該收容孔部3之上端47被依序排出。在伴隨著該排氣之該袋體5之膨脹結束後，將上述栓體113螺旋接合而緊固於上述上側螺紋孔111，藉此堵塞該貫通孔105之上述上端開放部116，而於該狀態下，若利用泵將水自上述外管10之上端進一步供給，該袋體5便進一步膨脹，並藉由伴隨著該膨脹之水壓上升，而如圖23(B)所示般，該袋體5之外表面部6成為與該外管10及上述收容孔部3之內壁部11緊貼之狀態。
由於該袋體5之膨脹係一邊使上述包入狀態被開放一邊被進行，因此於該膨脹時，作為上述橡皮筋或紙繩、魔鬼氈等 之上述捆束材104(圖22(A))會斷裂。藉由該袋體5之膨脹，上述外管10如圖3所示，在被夾持於上述袋體5之外表面部6與上述收容孔部3之內壁部11之間之狀態下成為被收容於該收容孔部3內之狀態。更詳細而言，該外管10藉由上述袋體5之膨脹而成為由上述收容孔部3之上述內壁部11所支撐之狀態，而成為處於該被支撐之狀態之該外管10之上述外表面部44由該袋體5之上述外表面部6之、在圓周方向上觀察之所需要寬度部分12所覆蓋之狀態。然後，去除該外表面部6之該所需要寬度部分12之剩餘部分13，成為以緊貼狀態覆蓋上述內壁部11之狀態。
其後，如圖24所示，在卸除上述栓體113(圖16)後，將上述上管構件118之上述公螺紋管部121螺旋接合於上述上側螺紋孔111(圖17)。藉由在該狀態下上述泵之運作，將可使上述硬化性樹脂硬化之溫度之溫水依序供給至上述外管10，伴隨著該供給使上述袋體5內之水在上述上管構件118之上端排出，且一邊以鍋爐對該被排出之水進行加熱，一邊以所期望溫度將該被加熱之水作為上述溫水而供給至該外管10。
若使其持續所需要時間，便如圖1~2、圖8所示，藉由上述硬化性樹脂之硬化而形成上述襯套筒狀體15，該襯套筒狀體15係由上述芯材46之硬化物所補強之FRP(fiber reinforced plastics；纖維強化塑膠)介存於上述可撓性內袋39與上述可撓性外袋40之間而成者。該襯套筒狀體15係作為上述貯液槽19而發揮功能。該襯套筒狀體15除了原本所具有優異之防水性外，由於使用上述經編織物筒構件50所構成(圖8(B))，因此導熱率高且強度優異。如圖2所示，上述外管10處於被夾持於該襯套筒狀體15之外 表面部127之上述所需要寬度部分129與上述收容孔部3之上述內壁部11之間的狀態。然後，去除該外表面部127之該所需要寬度部分129之剩餘部分130，處於以緊貼狀態覆蓋上述內壁部11的狀態。
再者，在本實施例中，如圖1所示，於如前述所構成之貯液槽19之上部，設置有考慮到該貯液槽19內之熱媒液17之膨脹而用以吸收該膨脹之空氣層132。該空氣層132之容積以例如即便於夏季熱媒液17膨脹時仍可吸收該膨脹之方式設定。藉此，可防止因該膨脹所導致該貯液槽19破裂之情形，而且，可防止上述蓋構件60因該膨脹之壓力而脫落之情形。在本實施例中，於上述貯液槽19之上部以50~100cm左右之上下長度設置空氣層132。再者，如此於貯液槽19之上部設置之空氣層132，亦發揮作為用以使上述熱媒液17難以受到地面上之大氣溫度之影響之隔熱層的功能。
將具有該構成之地熱交換裝置1之作用，分作冬季與夏季而進行說明。於冬季時，埋設有上述貯液槽19之周邊之地面下溫度相對地較例如融雪所需要之吸放熱區域之表面溫度高。
因此，於該情形時，使該地熱交換裝置1如下所述般運作。亦即，於圖1中，藉由上述泵33之驅動，使在通過上述吸放熱管部26之過程因融雪而被冷卻之熱媒液17自上述外管10之下端7流入上述貯液槽19。與此同時地，使上述熱媒液17自上述內管21之下端125輸送至上述吸放熱管部26。藉此，自上述外管10之下端7流入上述貯液槽19之熱媒液17雖使被貯存於該貯液槽19內之熱媒液17之溫度降低，但由於產生自溫度相對較高之周邊 的地面下133朝向該貯液槽19內之熱媒液之熱移動，因此該貯液槽19內之熱媒液17會被逐漸地加溫。
然後，如圖2所示，由於構成該貯液槽19之上述襯套筒狀體15之外表面部127之上述剩餘部分130處於緊貼於上述內壁部11之狀態，因此有效率地產生自周邊之地面下133朝向上述貯液槽19內之熱媒液17之熱移動。除此之外，由於上述外管10與上述收容孔部3之上述內壁部11接觸，因此可期望產生自地面下133朝向該外管10內之熱媒液17之熱移動而使該外管10內之熱媒液17被加溫，從而期望該地熱交換裝置1之熱效率之提升。
然後，該外管10由於並不存在於上述貯液槽19內，因此不會產生自該貯液槽19內之熱媒液17朝向該外管10內之熱媒液17之直接的熱移動(如專利文獻1、2所記載之熱移動)。若該外管10存在於該貯液槽19內，便會產生自聚集於該貯液槽19內之上部之較熱之熱媒液17朝向該外管10內之熱媒液17之熱移動而使該上部之熱媒液17之溫度降低，從而使地熱交換裝置1之熱效率降低。再者，雖該外管10局部地接觸於上述襯套筒狀體15之外表面部127，但由於該襯套筒狀體15之壁部136(圖2)或該外管10之壁部137(圖2)具有隔熱性，因此幾乎不會產生自上述貯液槽19內之熱媒液17朝向該外管10內之熱媒液17之熱移動。
在本實施例中，如前所述般，藉由上述內管21之下端125來抽吸經加熱之熱媒液17，並將該下端125配置於上述貯液槽19之上側部分的原因，在於較熱之熱媒液聚集於上述貯液槽19內之上部。
相反地，於夏季時，埋設有貯液槽19之周邊之地面 下溫度相對地較應放熱之區域之溫度低。因此，於該情形時，使上述地熱交換裝置1如下述般運作。亦即，於圖1中，藉由上述泵33之驅動，使通過上述吸放熱管部26將上述應吸熱之區域冷卻之過程中被升溫之熱媒液17，自上述內管21之下端125流入上述貯液槽19。與此同時地，藉由使上述熱媒液17自上述外管10之下端7流入上述貯液槽19內，自上述內管21之下端125流入上述貯液槽19之熱媒液17雖使貯存於該貯液槽19內之熱媒液17之溫度上升，但由於有效率地產生自上述貯液槽19內之熱媒液17朝向溫度相對較低之周邊之地面下之熱移動，因此該貯液槽19內之熱媒液17之溫度便逐漸地降低。
然後，由於較冷之熱媒液聚集於上述貯液槽19之下部，因此該較冷之熱媒液便自上述外管10之下端23被輸送至上述吸放熱管部26。於該情形時亦與前述相同地，由於該外管10不存在於上述貯液槽19內，因此如專利文獻1、2所記載般，不會產生自該貯液槽19內之熱媒液朝向該外管10內之熱媒液之直接的熱移動。若該外管10存在於該貯液槽19內，當該貯液槽19內之熱媒液17處於在上側者般之溫熱狀態，便會產生自該溫熱之熱媒液17朝向於該外管10內上升之較冷之熱媒液17之熱移動，而使該外管10內之熱媒液17之溫度上升，從而導致地熱交換裝置1之熱效率降低。
然後，在本實施例中，如圖23(B)所示，由於上述內壁部11呈凹凸面狀，因此上述襯套筒狀體15之內周面139被形成為凹凸面狀。因此，在自上述外管10之下端流入貯液槽19內之熱媒液17朝上方移動時，或在自上述內管21流入貯液槽19內之熱 媒液朝下方移動時，該凹凸面可使該等熱媒液產生亂流，藉此，可使對貯液槽19內之熱媒液17之地熱之移動效率提升。
[實施例2]
圖25~26係顯示本發明之地熱交換裝置1之其他態樣者，其具備有：具有可撓性之袋體140，其係收容於朝上下方向被設置在地表層2之上述收容孔部3且呈朝上下方向延伸之有底筒狀；及外管10，其係收容於該收容孔部3且下端7被連通於該袋體140之下端9。該袋體140具有防水性，係可形成用以貯存上述熱媒液17之貯液槽19者，且於該袋體140膨脹之狀態下，該袋體140之外表面部142可以緊貼狀態覆蓋上述收容孔部3之內壁部11。而且，如圖25、26所示，上述外管10係構成為被夾持於上述袋體140之上述外表面部142與上述內壁部11之間。
於構成該地熱交換裝置1時，與實施例1中根據圖4所進行之說明相同地，在將鑽頭擴徑之狀態下，一邊伴隨著圓筒狀套管36一邊掘鑿地表層至所需要的深度。於圖27中，顯示有以圓筒狀套管36披覆藉由上述鑽頭所形成之例如具有50m左右之深度之收容孔部3之內壁部11而形成之孔部37。該圓筒狀套管36係保護藉由掘鑿所形成之上述收容孔部3之內壁部11者，且在本實施例中，內徑為150mm左右且外徑為165mm左右。與前述相同地，由於該圓筒狀套管36一根之長度為1至3m、例如為2m左右，因此該所需要根數之套管，可將其端部彼此熔接或螺旋接合而加以延伸。
如圖28所示，於如此所形成之上述孔部37，在收容 由上述重量體99、上述袋體140、及上述外管10所構成之收容物145後，如圖29所示，依序將上述圓筒狀套管36拉起並加以去除。在本實施例中，如圖29(B)所示，上述袋體140呈例如聚酯(polyester)編織物製之軟管狀，且其內面146係以聚酯樹脂等所塗佈而具有防水性、耐壓性者，並非為由前述之硬化性樹脂所構成者。因此，該袋體140與上述實施例之由硬化性樹脂所構成之袋體5不同，並非構成前述之襯套筒狀體15者。如圖26所示，該袋體140之膨脹狀態，僅藉由被貯存於該袋體140內之熱媒液17之水壓所保持。
因此，於利用該袋體140時，該袋體140內，成為該袋體140若泵自上述外管10之上端供給水便膨脹，而使該袋體140之外表面部147以緊貼狀態覆蓋上述收容孔部3之內壁部11之狀態。藉此，成為於該內壁部11與該外表面部147之間介存有上述液狀保護材之狀態。藉由其後該液狀保護材之硬化，可防止該內壁部11之崩塌。然後，在該狀態下與上述實施例1同樣地，如圖26所示，上述外管10成為被夾持於上述袋體140之外表面部142與上述內壁部11之間之狀態。
由於具備有該構成之袋體140之地熱交換裝置1之運作狀態與前述者相同，因此省略其說明。
[實施例3]
本發明絕非被限定於上述實施例所顯示者，當然可在「申請專利範圍」之揭示範圍內進行各種設計變更。以下，若列舉其一例則如下所述。
(1)除了朝上下方向掘鑿地表層而構成以外，上述收 容孔部3亦可例如圖30之局部剖視圖所示般，藉由朝上下方向具有孔部149之混凝土製之樁150的該孔部149來構成。或者，亦可例如圖31之局部剖視圖所示般，藉由朝上下方向具有孔部149之鋼管製之樁151的該孔部149來構成。
於該等情形時亦與前述相同地，將該孔部149(收容孔部3)之內面152設為與上述相同地由襯套筒狀體15所披覆之狀態、或者設為由上述袋體(並非為包含硬化性樹脂者)140所披覆之狀態。於圖30、圖31中，上述外管10係與上述實施例1、上述實施例2被同樣地配設。於該情形時，由於該孔部149為平滑面，因此上述襯套筒狀體15之內周面152或上述袋體(並非由硬化性樹脂所構成者)140之內周面153呈平滑面。如此由該襯套筒狀體15或上述袋體140來披覆混凝土製之樁150或鋼管製之樁151之內面之結果，尤其混凝土製之樁150之情形時，可防止碳酸鈣自該樁150之孔部149之內面析出，而可防止該碳酸鈣阻塞熱泵等之配管之情形。又，於鋼管製之樁151之情形時，可防止該孔部149之內面生鏽，而可防止該鏽阻塞熱泵等之配管之情形。如此，於使用混凝土製之樁或鋼管製之樁之情形時，便不需要上述膨土。再者，上述混凝土製之樁亦可兼用作為支撐建築物之支撐樁。
(2)於掘鑿地表層而形成收容孔部3之情形時，亦存在有掘鑿岩盤而形成該收容孔部3之情形。於該情形時，可以空氣使上述袋體5或上述袋體140膨脹。又，於該情形時，於掘鑿時不需要使用上述圓筒狀套管36或膨土。
(3)於將上述可撓性環狀基材42作為上述經編織物筒構件50之情形時，該素材除了上述玻璃纖維以外，亦可為碳纖 維等。
(4)構成上述芯材46之可撓性環狀基材42，除了可使用上述經編織物筒構件50來構成外，亦可使用毛毯或編織物、不織布、和紙等來構成。
(5)上述液狀硬化性樹脂43除了熱硬化型以外，亦可為紫外線硬化型等。於熱硬化型之情形時，其硬化溫度可設定為65℃或80℃等。或者，亦可將該硬化溫度設定為自然硬化之溫度。
(6)為了使上述液狀硬化性樹脂43之導熱率提升，亦可使氧化鋁或碳化矽等混入該樹脂中。
(7)作為使上述液狀硬化性樹脂43熱硬化之手段，亦可採用利用因供電而發熱之供電發熱手段。該供電發熱手段之一例，係將因電流而發熱之銅線(例如直徑為0.4至0.6mm)等之發熱線，沿著上述袋體5之延伸方向或水平方向、斜向等方向編入或織入上述可撓性內袋39或可撓性外袋40等，並配置為大致均勻狀態，再藉由電池等進行供電使其發熱而使其硬化之手段。於如此構成時，只要構成為將上述具有可撓性之袋體5在其圓周方向上區分為所需要寬度之複數區(例如分為4區)，於各區皆構成發熱部，並對該每個發熱部供電，即可不需要較大之電力便使上述袋體5之上述液狀硬化性樹脂熱硬化。
(8)上述外管10亦可設為氯乙烯(vinyl chloride)製之管或聚乙烯(polyethylene)製之管等合成樹脂製等之管。
(9)於所構成之上述襯套筒狀體15之內周面，藉由自其下端朝向上端設置螺旋狀之導引突條部，可使自上述外管10之下端流入上述貯液槽19內而上升之熱媒液、或自上述內管21流入 貯液槽19內而下降之熱媒液沿著該螺旋狀之該導引突條部而朝上方向或下方向呈螺旋狀地移動。藉此，由於可一邊使貯液槽19內之熱媒液17儘可能接觸於上述襯套筒狀體15之內周面145，一邊使該熱媒液上升或下降，因此可提升朝向該貯液槽19內之熱媒液17之地熱的移動效率。
(10)上述底構件57亦可藉由熔接或黏接等使上述下構件63之上部分被連結於上述上構件62之下部分所構成。
(11)上述底構件57亦可以樹脂等一體成形。
(12)上述袋體5若為在硬化前具有可撓性，且該袋體5之外表面部6在該袋體5膨脹之狀態下，可以緊貼狀態覆蓋上述收容孔部3之內壁部11，並且在該覆蓋狀態下被硬化者，則該袋體5亦可被構成為由一層之硬化性樹脂所構成而呈袋狀。
(13)在本發明中，所謂上述袋體5之外表面部6以緊貼狀態覆蓋上述收容孔部3之內壁部11，並不限定於在該外表面部6之整體以面狀抵接於該內壁部11之狀態下覆蓋該內壁部11之情形，而為包含該外表面部6在該外表面部6局部地產生皺紋之狀態下覆蓋該內壁部11之情形。
(14)將上述包入狀物103所需要地捆束而成之上述捆束材104，亦可在使上述袋體5如前述般膨脹之前，先使其斷裂。作為其手段，可例示使用斷裂操作用之繩材之斷裂手段。該斷裂手段係使一端被固定於地上之固定部之上述繩材通過處於在上述包入狀物103之延伸方向上以所需要之間隔所捆束之狀態之各捆束材，而在該包入狀物103被收容於上述收容孔部3之狀態下，將該繩材在下端之捆束材之下端朝上方回折，而成為該繩材之另一端部 分位於地上之狀態。而且，係構成為該繩材藉由依序拉起該另一端部分使該捆束材自下方起依序斷裂。
(15)例如圖5所示，於將包含上述包入狀物103之上述收容物102收容於上述收容孔部3時，為了使該收容物102之下降更圓滑化，亦可使成為該包入狀物103之下端部分之上述底構件57(圖11(C))成為被覆蓋之狀態。因此，在例如圖12至13所示之形成上述底構件57之上述底板部86之外周緣部分之作為上述擴大保護部98之鍔部97(圖12至13)立設圓筒部，而成為將上述底構件57收納於該圓筒部內之狀態。此時，較佳為在該圓筒部之下端，設置下側部分朝向下方而呈半球狀之導引凸部。

Claims (5)

  1. 一種地熱交換裝置，其特徵在於，其具備有：具有可撓性之袋體，其係收容於朝上下方向被設置在地表層之收容孔部，呈朝上下方向延伸之有底筒狀；及外管，其係收容於該收容孔部，且沿著該袋體之外表面部朝上下方向延伸，且下端被連通於該袋體之下端；上述袋體係由硬化性樹脂所構成，在該袋體膨脹之狀態下，該袋體之外表面部可以緊貼狀態覆蓋上述收容孔部之內壁部，並且該袋體會在該覆蓋狀態下硬化，而藉由該硬化所形成之襯套筒狀體可形成用以使熱媒液貯存於其內部空間之貯液槽，又上述外管係夾持於上述袋體之上述外表面部與上述內壁部之間。
  2. 一種地熱交換裝置，其特徵在於，其具備有：具有可撓性之袋體，其係收容於朝上下方向被設置在地表層之收容孔部，呈朝上下方向延伸之有底筒狀；及外管，其係收容於該收容孔部，且沿著該袋體之外表面部朝上下方向延伸，且下端被連通於該袋體之下端；該袋體係於樹脂製之可撓性內袋與樹脂製之可撓性外袋之間收容有將液狀硬化性樹脂浸漬於可撓性基材而成之芯材，在該袋體膨脹之狀態下，該袋體之外表面部可以緊貼狀態覆蓋上述收容孔部之內壁部，並且該袋體會在該覆蓋狀態下硬化，而藉由該硬化所形成之襯套筒狀體可形成用以使熱媒液貯存於其內部空間之貯液槽，又上述外管係夾持於上述袋體之上述外表面部與上述內壁部之間。
  3. 一種地熱交換裝置，其特徵在於，於朝上下方向被設置在地表 層之收容孔部，收容有呈有底筒狀之具有可撓性且由硬化性樹脂所構成之袋體，同時沿著該袋體之外表面部朝上下方向延伸且其下端被連通於該袋體之下端而成之外管係收容於該收容孔部，該外管處於被夾持在該袋體之該外表面部之圓周方向上之所需要寬度部分與上述收容孔部之內壁部之間之狀態，而該外表面部除了該所需要寬度部分之剩餘部分，處於以緊貼狀態覆蓋上述內壁部之狀態，又該袋體係以在該覆蓋狀態下硬化之方式所構成，而藉由該硬化所形成之襯套筒狀體，係以形成可使熱媒液貯存於其內部空間之貯液槽之方式所構成，又，在上述貯液槽之上側部分，以內管被配設為將其下端側部分沉入該貯液槽內之熱媒液之狀態之方式所構成，上述外管之上端被連接於在需要進行放熱之區域可進行放熱或者在需要進行吸熱之區域可進行吸熱之吸放熱管部之一端之方式所構成，而且，上述內管之上端被連接於上述吸放熱管部之另一端之方式所構成，又，其介設有用以使上述熱媒液循環之泵。
  4. 如請求項1至3中任一項之地熱交換裝置，其中，上述襯套筒狀體之內周面係形成為凹凸面狀。
  5. 一種地熱交換裝置，其特徵在於，其具備有：具有可撓性之袋體，其係收容於朝上下方向被設置在地表層之收容孔部，呈朝上下方向延伸之有底筒狀；及外管，其係收容於該收容孔部，且沿著該袋體之外表面朝上下方向延伸，且下端被連通於該袋體之下端；該袋體係具有防水性，而可形成用以供熱媒液貯存之貯液槽者，於該 袋體貯存有上述熱媒液使該袋體膨脹之狀態下，該袋體之外表面部可以緊貼狀態覆蓋上述收容孔部之內壁部，上述外管係以被夾持於上述袋體之外表面部與上述內壁部之間的方式所構成。
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