(57)【要約】【課題】上下帯水層の利用において、ポンプの台数を減らすことができる地中熱利用システムを提供する。【解決手段】地中熱利用システムは、上部開口部と、下部開口部と、内部に地下水を貯留可能な水室と、水室の内部に設けられ、地下水を揚水可能なポンプと、を有する井戸と、ポンプから熱交換器に向かって延びる吸水配管と、を備え、水室は、上部開口部に向けて開閉可能な上部吸込弁と、下部開口部に向けて開閉可能な下部吸込弁と、を有し、上部吸込弁と下部吸込弁とのうち、いずれか一方が開いているとき、他方が閉じるように構成されている。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
熱交換器と、
上部帯水層で開口している上部開口部と、下部帯水層で開口している下部開口部と、前記上部開口部と前記下部開口部との間に設けられ、内部に地下水を貯留可能な水室と、前記水室の内部に設けられ、前記地下水を揚水可能なポンプと、を備える井戸と、
前記ポンプから前記熱交換器に向かって延びる吸水配管と、を備え、
前記水室は、前記上部開口部に向けて開閉可能な上部吸込弁と、前記下部開口部に向けて開閉可能な下部吸込弁と、を備え、
前記上部吸込弁と前記下部吸込弁とのうち、いずれか一方が開いているとき、他方が閉じるように構成されている
地中熱利用システム。
【請求項２】
前記熱交換器から前記下部開口部に向かって延びる注水配管と、をさらに備え、
前記井戸は、
前記注水配管内の水を前記上部開口部に注水可能な上部注水弁と、
前記注水配管内の水を前記下部開口部に注水可能な下部注水弁と、をさらに備える
請求項１に記載の地中熱利用システム。
【請求項３】
前記水室は、上面を覆っている上面パッカーと、下面を覆っている下面パッカーと、をさらに備え、前記上部開口部及び前記下部開口部のうち少なくとも一方に対し、密閉可能である
請求項１又は２に記載の地中熱利用システム。
【請求項４】
前記水室は、全面を覆っている全面パッカーを備え、前記上部開口部及び前記下部開口部のうち少なくとも一方に対し、密閉可能である請求項１又は２に記載の地中熱利用システム。
【請求項５】
前記井戸は、前記上部吸込弁及び前記下部吸込弁が固定され、上下可動な操作ロッドをさらに備える
請求項１から４の何れか一項に記載の地中熱利用システム。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、地中熱利用システムに関する。
【背景技術】
【０００２】
近年、帯水層の地下水を井戸からくみ上げて、温熱源又は冷熱源として利用する地中熱利用システムが提案されている。
【０００３】
これに関連する技術として、特許文献１には、上下帯水層を１本の井戸で利用する地中熱利用システムが開示されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特開平０９−２８０６８９号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
しかし、特許文献１のような地中熱利用システムでは、上下帯水層の利用において、１本の井戸に２台のポンプを設ける必要があり、ポンプの台数が多くなってしまう。
【０００６】
本発明は、上下帯水層の利用において、ポンプの台数を減らすことができる地中熱利用システムを提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
第１の態様の地中熱利用システムは、熱交換器と、上部帯水層で開口している上部開口部と、下部帯水層で開口している下部開口部と、前記上部開口部と前記下部開口部との間に設けられ、内部に地下水を貯留可能な水室と、前記水室の内部に設けられ、前記地下水を揚水可能なポンプと、を備える井戸と、前記ポンプから前記熱交換器に向かって延びる吸水配管と、を備え、前記水室は、前記上部開口部に向けて開閉可能な上部吸込弁と、前記下部開口部に向けて開閉可能な下部吸込弁と、を備え、前記上部吸込弁と前記下部吸込弁とのうち、いずれか一方が開いているとき、他方が閉じるように構成されている。
【０００８】
本態様によれば、上下帯水層の地下水を水室内に設けられているポンプで揚水できるため、上部開口部と下部開口部とでポンプを共有できる。このため、上下帯水層を利用する地中熱利用システムにおいて、ポンプの台数を減らすことができる。
【０００９】
第２の態様の地中熱利用システムは、前記熱交換器から前記下部開口部に向かって延びる注水配管と、をさらに備え、前記井戸は、前記注水配管内の水を前記上部開口部に注水可能な上部注水弁と、前記注水配管内の水を前記下部開口部に注水可能な下部注水弁と、をさらに備える第１の態様の地中熱利用システムである。
【００１０】
本態様によれば、井戸から地下水を吸水する一方で、注水可能であるため、地中熱利用システムは、地盤沈下や地盤上昇を抑制できる。
【００１１】
第３の態様の地中熱利用システムにおいて、前記水室は、上面を覆っている上面パッカーと、下面を覆っている下面パッカーと、をさらに備え、前記上部開口部及び前記下部開口部のうち少なくとも一方に対し、密閉可能である第１又は第２の態様の地中熱利用システムである。
【００１２】
本態様によれば、上部帯水層の地下水と、下部帯水層の地下水が混ざることを抑制できる。このため、地中熱利用システムでは、上部帯水層及び下部帯水層を利用に際し、井戸の閉塞が抑制される。
【００１３】
第４の態様の地中熱利用システムにおいて、前記水室は、全面を覆っている全面パッカーを備え、前記上部開口部及び前記下部開口部のうち少なくとも一方に対し、密閉可能である第１又は第２の態様の地中熱利用システムである。
【００１４】
本態様によれば、上部帯水層の地下水と、下部帯水層の地下水が混ざることを抑制できる。このため、地中熱利用システムでは、上部帯水層及び下部帯水層を利用に際し、井戸の閉塞が抑制される。
【００１５】
第５の態様の地中熱利用システムにおいて、前記井戸は、前記上部吸込弁及び前記下部吸込弁が固定され、上下可動な操作ロッドをさらに備える第１から第４の何れかの態様の地中熱利用システムである。
【００１６】
本態様によれば、操作ロッドの上下により、上部吸込弁及び下部吸込弁を上下動させることができる。このため、地中熱利用システムにおいて、上部吸込弁及び下部吸込弁の開閉操作が容易である。
【発明の効果】
【００１７】
本発明の地中熱利用システムは、上下帯水層の利用において、ポンプの台数を減らすことができる。
【図面の簡単な説明】
【００１８】
【図１】本発明に係る実施形態における地中熱利用システムの系統図である。
【図２】図１のＩＩ部拡大図である。
【図３】本発明に係る実施形態の変形例における井戸の断面図である。
【図４】本発明に係る実施形態の変形例における弁体の正面図である。
【図５】本発明に係る実施形態の変形例における弁体の正面図である。
【発明を実施するための形態】
【００１９】
以下、本発明に係る実施形態について、図面を用いて説明する。すべての図面において同一または相当する構成には同一の符号を付し、共通する説明は省略する。
【００２０】
＜実施形態＞
本発明に係る地中熱利用システムの実施形態について、図１及び図２を参照して説明する。
なお、図１及び図２に示す矢印は、各部分における（地下水を含む）冷媒の流れを示す。
【００２１】
（地中熱利用システムの構成）
地中熱利用システム１０は、２つの異なる帯水層である上部帯水層ＬＹ１と下部帯水層ＬＹ２とに蓄熱する。上部帯水層ＬＹ１及び下部帯水層ＬＹ２は、例えば、洪積粘土層ＬＹｍを挟んで形成されている。
図１に示すように、地中熱利用システム１０は、第一井戸２０と第二井戸３０とを備える。
地中熱利用システム１０は、第一配管４０と、第二配管５０と、第一熱交換器６０と、第二熱交換器７０と、をさらに備える。
【００２２】
（第一熱交換器の構成）
第一熱交換器６０の一次側（一次側配管６０ａ）は、第一配管４０の途中に接続されている。
第一熱交換器６０の二次側（二次側配管６０ｂ）は、冷暖房器具等の負荷Ｒに接続されている。
第一熱交換器６０は、一次側と二次側との間で熱交換可能である。
【００２３】
（第二熱交換器の構成）
第二熱交換器７０の一次側（一次側配管７０ａ）は、第二配管５０の途中に接続されている。
第二熱交換器７０の二次側（二次側配管７０ｂ）は、負荷Ｒに接続されている。
第二熱交換器７０は、一次側と二次側との間で熱交換可能である。
第二熱交換器７０の二次側配管７０ｂと、第一熱交換器６０の二次側配管６０ｂとは、直列に接続されている。
【００２４】
（第一井戸の構成）
第一井戸２０は、地上から地下に向かって、上部帯水層ＬＹ１を貫通し、下部帯水層ＬＹ２に延びる井戸である。
第一井戸２０は、第一上部開口部２３と、第一下部開口部２４と、第一水室２５と、第一ポンプ２６と、を備える。
第一井戸２０は、地表ＳＧから下部帯水層ＬＹ２に至る地下に向かって掘削された掘削孔ＨＯＬ１に埋め込まれたケーシング２０ａをさらに備えてもよい。
第一井戸２０は、第一上部開口部２３に注水可能な第一上部注水弁２７と、第一下部開口部２４に注水可能な第一下部注水弁２８と、第一操作ロッド２９と、をさらに備えてもよい。
【００２５】
第一上部開口部２３は、上部帯水層ＬＹ１で開口している。
第一上部開口部２３は、第一井戸２０のうち、上部帯水層ＬＹ１に相当する深さに位置する部分である。
第一上部開口部２３には、地下水が貯留されている。
例えば、ケーシング２０ａには、上部帯水層ＬＹ１において、複数のスリットからなるストレーナー２３ａが設けられている。ストレーナー２３ａを介して、第一上部開口部２３は、上部帯水層ＬＹ１の地下水をケーシング２０ａの内部に取り込んだり、ケーシング２０ａの内部から上部帯水層ＬＹ１へ地下水を戻したりできるように構成されている。
【００２６】
第一下部開口部２４は、下部帯水層ＬＹ２で開口している。
第一下部開口部２４は、第一井戸２０のうち、下部帯水層ＬＹ２に相当する深さに位置する部分である。
第一下部開口部２４には、地下水が貯留されている。
第一上部開口部２３と、第一下部開口部２４とは、上下に並んでいる。
例えば、ケーシング２０ａには、下部帯水層ＬＹ２において、複数のスリットからなるストレーナー２４ａが設けられている。ストレーナー２４ａを介して、第一下部開口部２４は、下部帯水層ＬＹ２の地下水をケーシング２０ａの内部に取り込んだり、ケーシング２０ａの内部から下部帯水層ＬＹ２へ地下水を戻したりできるように構成されている。
【００２７】
第一水室２５は、第一上部開口部２３の下方であって、第一下部開口部２４の上方に設けられている。すなわち、第一水室２５は、第一上部開口部２３と第一下部開口部２４との間に設けられている。
第一水室２５は、内部に地下水を貯留可能に構成されている。
第一水室２５は、第一上部開口部２３及び第一下部開口部２４のうち、少なくともいずれか一方に対し、密閉可能である。
第一水室２５は、上面パッカー２５ａと、下面パッカー２５ｂと、上部吸込弁２５ｃと、下部吸込弁２５ｄと、を備える。
第一水室２５は、上面パッカー２５ａに設けられている上面吸込口２５ｅと、下面パッカー２５ｂに設けられている下面吸込口２５ｆと、を有する。
上面パッカー２５ａは、ケーシング２０ａ内において、上面を覆っている。
下面パッカー２５ｂは、ケーシング２０ａ内において、下面を覆っている。
【００２８】
上面パッカー２５ａは、第一水室２５と第一上部開口部２３との間で地下水が漏れないように密閉することができる。
【００２９】
下面パッカー２５ｂは、第一水室２５と第一下部開口部２４との間で地下水が漏れないように密閉することができる。
【００３０】
上部吸込弁２５ｃは、第一上部開口部２３に向けて開閉可能である。
上部吸込弁２５ｃが開くと、第一水室２５は、上面吸込口２５ｅから、第一上部開口部２３に貯留されている地下水を吸い込むことができる。
上部吸込弁２５ｃが閉じると、第一水室２５は、第一上部開口部２３に対し、密閉される。
【００３１】
下部吸込弁２５ｄは、第一下部開口部２４に向けて開閉可能である。
下部吸込弁２５ｄが開くと、第一水室２５は、下面吸込口２５ｆから、第一下部開口部２４に貯留されている地下水を吸い込むことができる。
下部吸込弁２５ｄが閉じると、第一水室２５は、第一下部開口部２４に対し、密閉される。
【００３２】
第一ポンプ２６は、第一水室２５の内部に設けられている。
第一ポンプ２６は、第一水室２５の内部の地下水を、第一配管４０に向かって揚水する。
【００３３】
第一上部注水弁２７は、第二熱交換器７０から第一井戸２０へ送水される第二配管５０内の環水を、第一上部開口部２３に注水可能である。
本実施形態では、第一上部注水弁２７は、第一上部開口部２３の上方に設けられている。
【００３４】
第一下部注水弁２８は、第二熱交換器７０から第一井戸２０へ送水される第二配管５０内の環水を第一下部開口部２４に注水可能である。
本実施形態では、第一下部注水弁２８は、第一水室２５の下方であって、第一下部開口部２４の上方に設けられている。
【００３５】
第一操作ロッド２９は、上部吸込弁２５ｃ及び下部吸込弁２５ｄに固定されている。
第一操作ロッド２９は、上面パッカー２５ａ及び下面パッカー２５ｂに対し、上下可動である。
本実施形態では、第一操作ロッド２９により、地中熱利用システム１０は、上部吸込弁２５ｃと下部吸込弁２５ｄとのうち、いずれか一方が開いているとき、他方が閉じるように構成されている。
すなわち、第一操作ロッド２９を上に動かすと、上部吸込弁２５ｃが開き、下部吸込弁２５ｄが閉じる。
また、第一操作ロッド２９を下に動かすと、上部吸込弁２５ｃが閉じ、下部吸込弁２５ｄが開く。
【００３６】
（第二井戸の構成）
第二井戸３０は、地上から地下に向かって、上部帯水層ＬＹ１を貫通し、下部帯水層ＬＹ２に延びる井戸である。
第二井戸３０は、第二上部開口部３３と、第二下部開口部３４と、第二水室３５と、第二ポンプ３６と、を備える。
第二井戸３０は、地表ＳＧから下部帯水層ＬＹ２に至る地下に向かって掘削された掘削孔ＨＯＬ２に埋め込まれたケーシング３０ａをさらに備えてもよい。
第二井戸３０は、第二上部開口部３３に注水可能な第二上部注水弁３７と、第二下部開口部３４に注水可能な第二下部注水弁３８と、第二操作ロッド３９と、をさらに備えてもよい。
【００３７】
第二上部開口部３３は、上部帯水層ＬＹ１で開口している。
第二上部開口部３３は、第二井戸３０のうち、上部帯水層ＬＹ１に相当する深さに位置する部分である。
第二上部開口部３３には、地下水が貯留されている。
例えば、ケーシング３０ａには、上部帯水層ＬＹ１において、複数のスリットからなるストレーナー３３ａが設けられている。ストレーナー３３ａを介して、第二上部開口部３３は、上部帯水層ＬＹ１の地下水をケーシング３０ａの内部に取り込んだり、ケーシング３０ａの内部から上部帯水層ＬＹ１へ地下水を戻したりできるように構成されている。
【００３８】
第二下部開口部３４は、下部帯水層ＬＹ２で開口している。
第二下部開口部３４は、第二井戸３０のうち、下部帯水層ＬＹ２に相当する深さに位置する部分である。
第二下部開口部３４には、地下水が貯留されている。
第二上部開口部３３と、第二下部開口部３４とは、上下に並んでいる。
例えば、ケーシング３０ａには、下部帯水層ＬＹ２において、複数のスリットからなるストレーナー３４ａが設けられている。ストレーナー３４ａを介して、第二下部開口部３４は、下部帯水層ＬＹ２の地下水をケーシング３０ａの内部に取り込んだり、ケーシング３０ａの内部から下部帯水層ＬＹ２へ地下水を戻したりできるように構成されている。
【００３９】
第二水室３５は、第二上部開口部３３の下方であって、第二下部開口部３４の上方に設けられている。すなわち、第二水室３５は、第二上部開口部３３と第二下部開口部３４との間に設けられている。
第二水室３５は、内部に地下水を貯留可能に構成されている。
第二水室３５は、第二上部開口部３３及び第二下部開口部３４のうち、少なくともいずれか一方に対し、密閉可能である。
第二水室３５は、上面パッカー３５ａと、下面パッカー３５ｂと、上部吸込弁３５ｃと、下部吸込弁３５ｄと、を備える。
第二水室３５は、上面パッカー３５ａに設けられている上面吸込口３５ｅと、下面パッカー３５ｂに設けられている下面吸込口３５ｆと、を有する。
上面パッカー３５ａは、ケーシング３０ａ内において、下面を覆っている。
下面パッカー３５ｂは、ケーシング３０ａ内において、下面を覆っている。
【００４０】
上面パッカー３５ａは、第二水室３５と第二上部開口部３３との間で地下水が漏れないように密閉することができる。
【００４１】
下面パッカー３５ｂは、第二水室３５と第二下部開口部３４との間で地下水が漏れないように密閉することができる。
【００４２】
上部吸込弁３５ｃは、第二上部開口部３３に向けて開閉可能である。
上部吸込弁３５ｃが開くと、第二水室３５は、上面吸込口３５ｅから、第二上部開口部３３に貯留されている地下水を吸い込むことができる。
上部吸込弁３５ｃが閉じると、第二水室３５は、第二上部開口部３３に対し、密閉される。
【００４３】
下部吸込弁３５ｄは、第二下部開口部３４に向けて開閉可能である。
下部吸込弁３５ｄが開くと、第二水室３５は、下面吸込口３５ｆから、第二下部開口部３４に貯留されている地下水を吸い込むことができる。
下部吸込弁３５ｄが閉じると、第二水室３５は、第二下部開口部３４に対し、密閉される。
【００４４】
第二ポンプ３６は、第二水室３５の内部に設けられている。
第二ポンプ３６は、第二水室３５の内部の地下水を、第二配管５０に向かって揚水する。
【００４５】
第二上部注水弁３７は、第一熱交換器６０から第二井戸３０へ送水される第一配管４０内の環水を、第二上部開口部３３に注水可能である。
本実施形態では、第二上部注水弁３７は、第二上部開口部３３の上方に設けられている。
【００４６】
第二下部注水弁３８は、第一熱交換器６０から第二井戸３０へ送水される第一配管４０内の環水を第二下部開口部３４に注水可能である。
本実施形態では、第二下部注水弁３８は、第二水室３５の下方であって、第二下部開口部３４の上方に設けられている。
【００４７】
第二操作ロッド３９は、上部吸込弁３５ｃ及び下部吸込弁３５ｄに固定されている。
第二操作ロッド３９は、上面パッカー３５ａ及び下面パッカー３５ｂに対し、上下可動である。
本実施形態では、第二操作ロッド３９により、地中熱利用システム１０は、上部吸込弁３５ｃと下部吸込弁３５ｄとのうち、いずれか一方が開いているとき、他方が閉じるように構成されている。
すなわち、第二操作ロッド３９を上に動かすと、上部吸込弁３５ｃが開き、下部吸込弁３５ｄが閉じる。
また、第二操作ロッド３９を下に動かすと、上部吸込弁３５ｃが閉じ、下部吸込弁３５ｄが開く。
【００４８】
（第一配管の構成）
第一配管４０は、第一熱交換器６０の一次側（一次側配管６０ａ）を介して、第一端４０ａから第二端４０ｂへ延びている。
第一配管４０は、第一熱交換器６０より第一端４０ａ側に第一吸水配管４１と、第一熱交換器６０より第二端４０ｂ側に第一注水配管４２を備える。
【００４９】
第一吸水配管４１は、第一井戸２０内に延びている。
第一吸水配管４１は、第一ポンプ２６から第一熱交換器６０まで延びている。
第一吸水配管４１は、上面パッカー２５ａを貫通し、第一ポンプ２６に接続されている。
第一吸水配管４１は、第一ポンプ２６の駆動によって、第一水室２５の内部に貯留されている地下水を、第一熱交換器６０に向かって揚水可能である。
【００５０】
第一注水配管４２は、第二井戸３０内に延びている。
第一注水配管４２は、第一熱交換器６０から第二下部開口部３４に向かって延びている。
第一注水配管４２は、第一熱交換器６０へ揚水された地下水を、第二井戸３０に向かって環水可能である。
したがって、第二上部注水弁３７は、第一注水配管４２内の地下水を第二上部開口部３３に注水可能である。
また、第二下部注水弁３８は、第一注水配管４２内の地下水を第二下部開口部３４に注水可能である。
【００５１】
（第二配管の構成）
第二配管５０は、第二熱交換器７０の一次側（一次側配管７０ａ）を介して、第一端５０ａから第二端５０ｂへ延びている。
第二配管５０は、第二熱交換器７０より第一端５０ａ側に第二吸水配管５１と、第二熱交換器７０より第二端５０ｂ側に第二注水配管５２を備える。
【００５２】
第二吸水配管５１は、第二井戸３０内に延びている。
第二吸水配管５１は、第二ポンプ３６から第二熱交換器７０まで延びている。
第二吸水配管５１は、上面パッカー３５ａを貫通し、第二ポンプ３６に接続されている。
第二吸水配管５１は、第二ポンプ３６の駆動によって、第二水室３５の内部に貯留されている地下水を、第二熱交換器７０に揚水可能である。
【００５３】
第二注水配管５２は、第一井戸２０内に延びている。
第二注水配管５２は、第二熱交換器７０から第一下部開口部２４に向かって延びている。
第二注水配管５２は、第二熱交換器７０へ揚水された地下水を、第一井戸２０に向かって環水可能である。
したがって、第一上部注水弁２７は、第二注水配管５２内の地下水を第一上部開口部２３に注水可能である。
また、第一下部注水弁２８は、第二注水配管５２内の地下水を第一下部開口部２４に注水可能である。
【００５４】
（動作）
本実施形態の地中熱利用システム１０の動作について説明する。
例えば、図１に示すように、第一操作ロッド２９を上に動かし、第二操作ロッド３９を下に動かす。
この場合、第一水室２５において、上部吸込弁２５ｃが開き、下部吸込弁２５ｄが閉じる。他方、第二水室３５において、上部吸込弁３５ｃが閉じ、下部吸込弁３５ｄが開く。
その際、第一下部注水弁２８及び第二上部注水弁３７を開き、第一上部注水弁２７及び第二下部注水弁３８を閉じてもよい。
【００５５】
上部吸込弁２５ｃが開くと、第一ポンプ２６の駆動によって、第一水室２５及び第一配管４０を介して第一上部開口部２３に貯留している地下水が、第一熱交換器６０に向かって揚水される。
本実施形態の場合、第一上部開口部２３周辺の上部帯水層ＬＹ１に貯留されている温水が第一熱交換器６０に向かって揚水される。
第一熱交換器６０に向かって揚水された温水は、熱交換されて冷水となる。
熱交換された冷水は、第一配管４０、第二上部注水弁３７、及び第二上部開口部３３を介して、第二上部開口部３３周辺の上部帯水層ＬＹ１に貯留される。
【００５６】
下部吸込弁３５ｄが開くと、第二ポンプ３６の駆動によって、第二水室３５及び第二配管５０を介して第二下部開口部３４に貯留している地下水が、第二熱交換器７０に向かって揚水される。
本実施形態の場合、第二下部開口部３４周辺の下部帯水層ＬＹ２に貯留されている温水が第二熱交換器７０に向かって揚水される。
第二熱交換器７０に向かって揚水された温水は、熱交換されて冷水となる。
熱交換された冷水は、第二配管５０、第一下部注水弁２８、及び第一下部開口部２４を介して、第一下部開口部２４周辺の下部帯水層ＬＹ２に貯留される。
【００５７】
各帯水層に冷水を貯留後、第一操作ロッド２９を下に動かし、第二操作ロッド３９を上に動かしてもよい。
この場合、第一水室２５において、下部吸込弁２５ｄが開き、上部吸込弁２５ｃが閉じる。他方、第二水室３５において、下部吸込弁３５ｄが閉じ、上部吸込弁３５ｃが開く。
その際、第一下部注水弁２８及び第二上部注水弁３７を閉じ、第一上部注水弁２７及び第二下部注水弁３８を開いてもよい。
したがって、第一操作ロッド２９を下に動かし、第二操作ロッド３９を上に動かすと、上述とは逆に地下水が循環し、各帯水層に貯留された冷水が消費され、各帯水層に温水が貯留される。
【００５８】
（作用及び効果）
本実施形態の地中熱利用システム１０は、第一井戸２０において、第一水室２５内に設けられている第一ポンプ２６で第一熱交換器６０に向かって揚水できるため、第一上部開口部２３と第一下部開口部２４とでポンプを共有できる。このため、地中熱利用システム１０は、第一井戸２０において、ポンプの台数を減らすことができる。
第二井戸３０においても、同様である。
【００５９】
また、本実施形態の地中熱利用システム１０では、第一井戸２０において、第一水室２５が、第一上部開口部２３と第一下部開口部２４との間にある。
このため、例えば、第一水室２５が、第一上部開口部２３の上方にある場合に比べて、第一下部開口部２４と第一ポンプ２６との間の水路を短くできるため、圧損を抑制することができる。
第二井戸３０においても、同様である。
【００６０】
また、本実施形態の地中熱利用システム１０では、第一井戸２０において、第一水室２５が、第一上部開口部２３と第一下部開口部２４との間にある。
このため、第一ポンプ２６の吸込み口には、少なくとも第一上部開口部２３内における水圧以上の水圧がかかる。
したがって、第一ポンプ２６の吸込み口において、地中熱利用システム１０は、水圧を維持することができる。
第二井戸３０においても、同様である。
【００６１】
また、本実施形態の地中熱利用システム１０では、各吸水弁、第一ポンプ２６等が第一水室２５に設けられている。このため、故障時においても第一水室２５を容易に引き上げることができる。
したがって、地中熱利用システム１０では、メンテナンスが容易である。
第二井戸３０においても、同様である。
【００６２】
また、本実施形態の地中熱利用システム１０は、第一井戸２０において、第一井戸２０から地下水を吸水する一方で、第一井戸２０に注水可能である。このため、地中熱利用システム１０は、地盤沈下や地盤上昇を抑制できる。
第二井戸３０においても、同様である。
【００６３】
また、本実施形態の地中熱利用システム１０では、第一井戸２０において、第一水室２５は、第一上部開口部２３及び第一下部開口部２４のうち少なくとも一方に対し、密閉可能である。このため、地中熱利用システム１０は、上部帯水層ＬＹ１の地下水と、下部帯水層ＬＹ２の地下水が混ざることを抑制できる。
このため、地中熱利用システム１０では、上部帯水層ＬＹ１及び下部帯水層ＬＹ２を利用に際し、第一井戸２０の閉塞が抑制される。
第二井戸３０においても、同様である。
【００６４】
さらに、本実施形態の地中熱利用システム１０は、上部帯水層ＬＹ１の地下水と、下部帯水層ＬＹ２の地下水とを別々に送水可能である。このため、上部帯水層ＬＹ１の地下水と下部帯水層ＬＹ２の地下水とが混ざることを抑制できる。
したがって、本実施形態の地中熱利用システム１０では、上部帯水層ＬＹ１及び下部帯水層ＬＹ２を利用に際し、さらに井戸の閉塞が抑制される。
【００６５】
本実施形態の地中熱利用システム１０の第一井戸２０は、第一操作ロッド２９の上下により、上部吸込弁２５ｃ及び下部吸込弁２５ｄを上下動させることができる。
このため、本実施形態の地中熱利用システム１０において、上部吸込弁２５ｃ及び下部吸込弁２５ｄの開閉操作が容易である。
第二井戸３０においても、同様である。
【００６６】
本実施形態の地中熱利用システム１０における各水室は、パッカーとして、上面パッカー及び下面パッカーを備えているが、各水室は、ケーシング２０ａ内において、パッカーとして、全面（上面、下面及び側周面）を覆う全面パッカーを備えてもよい。
【００６７】
本実施形態の地中熱利用システム１０は、第一井戸２０と第二井戸３０とを備えるが、１本の井戸で構成されていてもよい。その際、１本の井戸において、吸水及び注水可能であってもよい。
【００６８】
＜変形例＞
本実施形態の第一井戸２０の変形例として、図３に示すような第一井戸１２０であってもよい。
第一井戸１２０は、第一水室１２５と、第一上部開口部２３に注水可能な第一上部注水弁１２７と、第一下部開口部２４に注水可能な第一下部注水弁１２８と、を備える。
第一水室１２５は、全面パッカー１２５ａと、上部吸込弁１２５ｃと、下部吸込弁１２５ｄと、を備える。
第一井戸１２０は、上部吸込弁操作管１２９ａ、１２９ｂ、及び下部吸込弁操作管１２９ｃ、１２９ｄをさらに備える。
上部吸込弁操作管１２９ａ、１２９ｂは、一方を閉止し、他方へ注水することによって、上部吸込弁１２５ｃで第一水室１２５を閉じることができる。
下部吸込弁操作管１２９ｃ、１２９ｄは、一方を閉止し、他方へ注水することによって、下部吸込弁１２５ｄで第一水室１２５を閉じることができる。
【００６９】
さらに、上部注水弁操作管１２９ｅ、１２９ｆ、及び下部注水弁操作管１２９ｇ、１２９ｈを備えてもよい。
上部注水弁操作管１２９ｅ、１２９ｆは、一方を閉止し、他方へ注水することによって、第一上部注水弁１２７で第二配管５０を閉じることができる。
下部注水弁操作管１２９ｇ、１２９ｈは、一方を閉止し、他方へ注水することによって、第一下部注水弁１２８で第二配管５０を閉じることができる。
【００７０】
全面パッカー１２５ａは、ケーシング２０ａ内において、パッカーとして、全面（上面、下面及び側周面）を覆っている。
【００７１】
さらに、上部吸込弁１２５ｃは、図４に示すように、弁体支持ガイド１２５ｃａとダイアフラム１２５ｃｂを備えてもよい。例えば、弁体支持ガイド１２５ｃａは金属製、ダイアフラム１２５ｃｂはゴム製であってもよい。
例えば、上部注水弁操作管１２９ｅを閉止し、１２９ｆに注水すると、図５に示すように、ダイアフラム１２５ｃｂは、弁体支持ガイド１２５ｃａから突出し、第一水室１２５を閉じる。
下部吸込弁１２５ｄ、第一上部注水弁１２７、及び第一下部注水弁１２８についても同様である。
なお、図３〜図５では、弁体支持ガイド１２５ｃａを透視してダイアフラム１２５ｃｂが示されている。
【００７２】
以上変形例は、第二井戸３０にも、同様に適用できる。
【００７３】
以上、本発明の実施形態を説明したが、この実施形態は、例として示したものであり、発明の範囲を限定することは意図していない。この実施形態は、その他の様々な形態で実施されることが可能であり、発明の要旨を逸脱しない範囲で種々の省略、置き換え、変更を行うことができる。この実施形態やその変形は、発明の範囲や要旨に含まれると同様に、特許請求の範囲に記載された発明とその均等の範囲に含まれるものとする。
【符号の説明】
【００７４】
１０  地中熱利用システム
２０  第一井戸
２０ａ  ケーシング
２３  第一上部開口部
２３ａ  ストレーナー
２４  第一下部開口部
２４ａ  ストレーナー
２５  第一水室
２５ａ  上面パッカー
２５ｂ  下面パッカー
２５ｃ  上部吸込弁
２５ｄ  下部吸込弁
２５ｅ  上面吸込口
２５ｆ  下面吸込口
２６  第一ポンプ
２７  第一上部注水弁
２８  第一下部注水弁
２９  第一操作ロッド
３０  第二井戸
３０ａ  ケーシング
３３  第二上部開口部
３３ａ  ストレーナー
３４  第二下部開口部
３４ａ  ストレーナー
３５  第二水室
３５ａ  上面パッカー
３５ｂ  下面パッカー
３５ｃ  上部吸込弁
３５ｄ  下部吸込弁
３５ｅ  上面吸込口
３５ｆ  下面吸込口
３６  第二ポンプ
３７  第二上部注水弁
３８  第二下部注水弁
３９  第二操作ロッド
４０  第一配管
４０ａ  第一端
４０ｂ  第二端
４１  第一吸水配管
４２  第一注水配管
５０  第二配管
５０ａ  第一端
５０ｂ  第二端
５１  第二吸水配管
５２  第二注水配管
６０  第一熱交換器
６０ａ  一次側配管
６０ｂ  二次側配管
７０  第二熱交換器
７０ａ  一次側配管
７０ｂ  二次側配管
１２０  第一井戸
１２５  第一水室
１２５ａ  全面パッカー
１２５ｃ  上部吸込弁
１２５ｃａ  弁体支持ガイド
１２５ｃｂ  ダイアフラム
１２５ｄ  下部吸込弁
１２７  第一上部注水弁
１２８  第一下部注水弁
１２９ａ  上部吸込弁操作管
１２９ｂ  上部吸込弁操作管
１２９ｃ  下部吸込弁操作管
１２９ｄ  下部吸込弁操作管
１２９ｅ  上部注水弁操作管
１２９ｆ  上部注水弁操作管
１２９ｇ  下部注水弁操作管
１２９ｈ  下部注水弁操作管
ＨＯＬ１  掘削孔
ＨＯＬ２  掘削孔
ＬＹ１  上部帯水層
ＬＹ２  下部帯水層
ＬＹｍ  洪積粘土層
Ｒ  負荷
ＳＧ  地表
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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