(57)【要約】【課題】本発明は、井戸最深部の高温地熱或いは高温温泉水を利用し、低温水を降下させて井戸最深部から温熱水を汲み上げ、然も低温水還元管の送水量を増減することにより温泉層からの温泉水の湧出を増減することができる高温地熱及び温泉熱採取回収装置を提供する。【解決手段】井戸掘削孔内には井戸側ケーシング１が貫入装着され、該井戸側ケーシング１の中間にはパッカー４を装着して上方空間と下方空間に分断して、前記パッカー４には、上下に貫通する複数個の貫通孔が設けられ、一方の貫通孔は地上側からの低温水還元管５を貫入装着し、他方の貫通孔は井戸最深部からの高温水引湯管６を貫入装着し、前記井戸側ケーシング１の上方空間内には地上側から揚湯管７が吊り下げられ、該揚湯管の下端には揚湯ポンプ８が接続され、井戸側ケーシング１内の温泉層２より上部の温泉水を最深部まで降下させ揚湯し、最高温の温泉水及び地熱を採取する。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
井戸掘削孔内には井戸側ケーシングが貫入装着され、該井戸側ケーシングの中間にはパッカーを装着して上方空間と下方空間に分断して、前記パッカーには、上下に貫通する複数個の貫通孔が設けられ、一方の貫通孔は地上側からの低温水還元管を貫入装着し、他方の貫通孔は井戸最深部からの高温水引湯管を貫入装着し、前記井戸側ケーシングの上方空間内には地上側から揚湯管が吊り下げられ、該揚湯管の下端には揚湯ポンプが接続されたことを特徴とする地熱及び温泉熱採取回収装置。
【請求項２】
前記井戸側ケーシングの温泉層より上部にパッカーを設置し、地上側から低温となった温泉水が低温水還元管を介してパッカーを経て、井戸側ケーシングの下方空間内の温泉層より上方に給湯されて降下し、一方前記パッカーから井戸最深部まで高温水引湯管を接続降下し、温泉層よりの温泉水を最深部まで降下させ揚湯し、最高温の温泉水及び地熱を採取することを特徴とする請求項１記載の地熱及び温泉熱採取回収装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、掘削孔井戸底部の地熱或いは温泉熱を利用し、低温水を降下させて井戸最深部から温熱水を汲み上げる地熱及び温泉熱採取回収装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来、汲み上げた地下水の地熱だけを利用した後、再び地下水を地下水系に戻すという地下水用の熱交換システムが知られている（特許文献１を参照）。
この公知技術では、単筒型ケーシングの下端側に通水領域部を形成し、この単筒形ケーシングを地下帯水層まで鉛直状に打設し、通水領域部筒内を管内上部空間と管内下端部空間と分離する隔壁体を配し、管内下端部空間に開口する注入パイプを地上側開口から導入すると共に、地上側開口から管内上部空間の地下水を汲み上げ可能な水中ポンプを組み込んだ揚水パイプを導入し、それら揚水パイプ及び注入パイプの地上側各端部間を、熱交換器の組み込まれた連結パイプで外部から隔絶状に接続してなる地下水熱交換システムである。
【０００３】
また、井戸掘削孔内にケーシングを装填し、該ケーシングと掘削孔内壁との間にパッカーを介装して、その上側の領域で湧出する低温水を遮断すると共に、断熱管を介して井戸底部からの高温水を揚水する温泉熱誘導法が知られている（特許文献２を参照）。
この公知技術では、井戸掘削孔内にケーシングを装填し、該ケーシングと掘削孔内壁との間にパッカーを介装して、その上側の領域で湧出する低温水を遮断すると共に、断熱管を介して井戸底部からの高温水を揚水し、その高温水揚湯部上側においてインサイドパッカーによりケーシング内を遮断し、ケーシング下部のスリットを形成したストレーナー領域に揚湯水の一部を循環させて注入し、低温水の浸出を抑制するための正圧を保持せしめる温泉熱誘導法である。
【０００４】
さらに、井戸底部の泉温を相当程度に維持した状態で、湯を取り出すことができるようにした温泉の揚湯設備が知られている（特許文献３を参照）。
この公知技術では、掘削孔内に設置されるケーシングと、該ケーシングを挿通して井戸底部まで挿入する揚湯管と、該揚湯管を介して井戸底部からの高温水を揚上するポンプとからなる温泉の揚湯設備において、井戸掘削孔内には上側ケーシングと下側ケーシングが貫入装着され、上側ケーシングは井戸掘削孔の内壁との間にフルホールセメントが施工され、井戸掘削孔の内壁からの湧出が防止され、上側ケーシングと下側ケーシングとの間にはパッカーが充填され、下側ケーシングの上端から湧水がケーシング内へ浸入するのを防止している温泉の揚湯設備である。
【特許文献１】特開２００８−６９５７６号公報
【特許文献２】特開平８−４４６９号公報
【特許文献３】登録実用新案第３０５７４７９号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
本発明は、二重ケーシングを用いることなく、井戸最深部の地熱或いは温泉水の熱を利用し、低温水を降下させて井戸最深部から温熱水を汲み上げ、然も低温水還元管の送水量を増減することにより温泉層からの温泉水の湧出を増減することができる地熱及び温泉熱採取回収装置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】
【０００６】
本発明の地熱及び温泉熱採取回収装置は、井戸掘削孔内には井戸側ケーシングが貫入装着され、該井戸側ケーシングの中間にはパッカーを装着して上方空間と下方空間に分断して、前記パッカーには、上下に貫通する複数個の貫通孔が設けられ、一方の貫通孔は地上側からの低温水還元管を貫入装着し、他方の貫通孔は井戸最深部からの高温水引湯管を貫入装着し、前記井戸側ケーシングの上方空間内には地上側から揚湯管が吊り下げられ、該揚湯管の下端には揚湯ポンプが接続されたものである。
本発明の地熱及び温泉熱採取回収装置は、前記井戸側ケーシングの温泉層より上部にパッカーを設置し、地上側から低温となった温泉水が低温水還元管を介してパッカーを経て、井戸側ケーシングの下方空間内の温泉層より上方に給湯されて降下し、一方前記パッカーから井戸最深部まで高温水引湯管を接続降下し、温泉層よりの温泉水を最深部まで降下させ揚湯し、最高温の温泉水及び地熱を採取するものである。
【発明の効果】
【０００７】
本発明の地熱及び温泉熱採取回収装置は、井戸掘削孔内には井戸側ケーシングが貫入装着され、該井戸側ケーシングの中間にはパッカーを装着して上方空間と下方空間に分断して、前記パッカーには、上下に貫通する複数個の貫通孔が設けられ、一方の貫通孔は地上側からの低温水還元管を貫入装着し、他方の貫通孔は井戸最深部からの高温水引湯管を貫入装着し、前記井戸側ケーシングの上方空間内には地上側から揚湯管が吊り下げられ、該揚湯管の下端には揚湯ポンプが接続されたものであるため、二重管を用いることなく容易に井戸最深部の地熱及び温泉熱を採取できる効果がある。
本発明の高温地熱及び温泉熱採取回収装置は、前記井戸側ケーシングの温泉層より上部にパッカーを設置し、地上側から低温となった温泉水が低温水還元管を介してパッカーを経て、井戸側ケーシングの下方空間内の温泉層より上方に給湯されて降下し、一方前記パッカーから井戸最深部まで高温水引湯管を接続降下し、温泉層よりの温泉水を最深部まで降下させ揚湯し、最高温の温泉水及び地熱を採取するものであるため、効率よく地熱及び温泉熱を採取することができる。また、前記低温水還元管の送水量を増減することにより温泉層からの温泉水の湧出を増減することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【０００８】
本発明の高温地熱及び温泉熱採取回収装置の一実施例を添付図面に基づいて、以下に説明する。
図１に示すように、井戸掘削孔は通常のように所定深さ（例えば、１５００ｍ程度）まで掘削され、井戸掘削孔内には井戸側ケーシング１が貫入装着され、温泉層２より上部の井戸側ケーシング１は井戸掘削孔の内壁との間にフルホールセメントが施工されて、上部の冷温泉の湧出が防止される。
【０００９】
前記井戸側ケーシング１の中間にはパッカー４が装着されて上方空間と下方空間に分断して、前記井戸側ケーシング１の温泉層２に位置する個所にはストレーナー３を設け、温泉層２から高温の温泉水を導入するようになっている。
【００１０】
前記パッカー４には、上下に貫通する複数個、本実施例では２個の貫通孔が設けられ、一方の貫通孔は地上側からの低温水還元管５を貫入装着し、他方の貫通孔は井戸最深部からの高温水引湯管６を貫入装着する。
前記井戸側ケーシング１の上方空間内には地上側から揚湯管７が吊り下げられ、該揚湯管７の下端には揚湯ポンプ８が接続され、井戸側ケーシング１の上方空間内の高温水を揚湯するようになっている。
【００１１】
次に、本発明の地熱及び温泉熱採取回収装置の操作動作を添付図面に基づいて、以下に説明する。
図１に示すように、井戸掘削孔は、温泉層２より深く（例えば、１５００ｍ程度）掘削され、温泉層２より上部の井戸側ケーシング１は井戸掘削孔の内壁との間にフルホールセメンチング９が施工されて、井戸掘削孔の内壁からの冷温水の湧出が防止されるが、フルホールセメンチング９が施工されなくてもよい。
前記井戸側ケーシング１の中間にはパッカー４が装着され、該パッカー４の２個の貫通孔にはそれぞれ低温水還元管５と高温水引湯管６とが貫入装着されて、特に高温水引湯管６の下端は温泉層２より下方に設置される。
【００１２】
地上側から風呂、暖房、給湯設備等の熱交換器（図示せず）により低温となった温泉水が低温水還元管５を介してパッカー４を経て、井戸側ケーシング１の下方空間内の温泉層２より上方に給湯されて降下し、井戸側ケーシング１のストレーナー３から流入する高熱温泉水と混合される。
このように、井戸側ケーシング１の温泉層２より上方にパッカー４を装着し、該パッカー４の貫通孔に井戸最深部まで高温水引湯管６を接続降下し、温泉層２より上方の温泉水を最深部まで降下させ揚湯し、最高温の温泉水及び地熱を採取することができる。
そして、地上側から揚湯管７及び揚湯ポンプ８を吊り下げ、該揚湯ポンプ８を作動させて上側ケーシング１の上方空間内の高温水を揚湯すると、井戸側ケーシング１の最深部の高温水が高温水引湯管６により汲み上げられてパッカー４を経て上側ケーシング１に揚湯され、揚湯ポンプ８、揚湯管７を介して地上側の風呂、暖房、給湯設備等の熱交換器（図示せず）に揚湯することができる。
揚湯した温熱水が地表で放熱した後は、予めパッカー４まで降下設置した低温水還元管５により井戸側ケーシング１の下方空間内まで流入せしめ、再循環揚湯する。また、前記低温水還元管５の送水量を増減することにより温泉層２からの温泉水の湧出を増減することができる。
なお、より高温水を必要とする時は、図１に示すように高温水引湯管６の出口付近に揚湯ポンプ８を配置すると良い。
【図面の簡単な説明】
【００１３】
【図１】本発明の地熱及び温泉熱採取回収装置の概略説明図である。
【符号の説明】
【００１４】
１  井戸側ケーシング
２  温泉層
３  ストレーナー
４  パッカー
５  低温水還元管
６  高温水引湯管
７  揚湯管
８  揚湯ポンプ
９  フルホールセメンチング
【図１】
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