(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
地中に埋設されて使用される地下水路形成用のプレートを有する地中熱源ヒートポンプシステムであって、前記プレートには、その一端から他端へと水を流すための水路が上面に形成されており、当該水路を水が流れる間に、この流れる水と当該プレートの周りの地中との熱交換が行われることによって、地中熱源ヒートポンプシステム用の水熱源として利用される一定の温度帯内に収まる水が、当該水路から流れ出るようになっていることを特徴とする、地中熱源ヒートポンプシステム。
【請求項２】
地中に埋設されて使用される地下水路形成用のプレートを有する地中熱源ヒートポンプシステムであって、前記プレートは、凹部と凸部を有する波板によって構成されており、前記凹部が、当該プレートの上面において、当該プレートの一端から他端へと水を流すための水路となり、当該水路を水が流れる間に、この流れる水と当該プレートの周りの地中との熱交換が行われることによって、地中熱源ヒートポンプシステム用の水熱源として利用される一定の温度帯内に収まる水が、当該水路から流れ出るようになっていることを特徴とする、地中熱源ヒートポンプシステム。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、地中熱源ヒートポンプシステムの水熱源として利用される地中貯水空間に、地中の温度（約１５℃）に近い一定の温度帯（１０℃〜２０℃）内に収まる水を供給可能とする、地中に埋設されて使用される地下水路形成用のプレートに関する。
【背景技術】
【０００２】
従来より、地中熱をヒートポンプの熱源として利用する地中熱源ヒートポンプシステムが知られている。地中熱源ヒートポンプシステムは、地中の温度が、季節に関わりなく１５℃前後に保たれていることに着目し、夏は地中熱を冷熱源（ヒートシンク）として、冬は地中熱を温熱源（ヒートソース）として、それぞれ空調・給湯・融雪等の熱源として利用するものである。特に、近年、地中熱源ヒートポンプシステムは、環境問題への意識の高まりと共に、二酸化炭素の排出量が少なく、節電効果が非常に高い再生可能エネルギー利用技術として注目を集めてきている。
【０００３】
しかしながら、地中熱源ヒートポンプシステムは、地中で熱交換を行うことから、熱交換器等を地中に埋設する必要があり、熱交換器等を埋設するためのスペースの確保が必要になるという問題があった。空調の熱源が必要とされるのは、主に、都市部などの人口密集地であって地価の高いところであるため、このスペースの確保は、特に、対費用効果の点から問題となってしまっている。
【０００４】
なお、この場合、地価の問題を解消すべく、熱交換器を直状のＵ字型パイプとし、これを地中深くに埋設することによって、熱交換器としての機能を確保し、かつ、埋設するためのスペースを最小化する方法も考えられるが、地中深く掘削するのにも膨大な費用が掛かるため、この方法も、対費用効果の点から問題があることが認められている。
【０００５】
本願発明者は、このような実情のもと、対費用効果の問題を解消し、かつ、地中熱の有効利用が期待できる方法について鋭意検討を重ねた。その結果、本願発明者は、人工的に地下水路を形成するプレート（地下水路形成用のプレート）を、ビル等の建築物の基礎地盤面の上に置くことによって、以上のような問題を解決することができるという知見を得、本発明を創作するに至った。
【０００６】
なお、本発明を出願するにあたって、本願発明者や出願人において過去の特許文献等を調査したところ、地中熱源を利用した技術に関し、下記の文献を発見することができたが、本発明に係る技術的思想等を詳述した特許文献については発見することができなかった。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００７】
【特許文献１】特開２００５−４９０１６号公報
【特許文献２】特開２００７−１０２７５号公報
【特許文献３】特開２００７−６４５４９号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００８】
本発明は、地中熱源ヒートポンプシステムの水熱源として利用される地中貯水空間に、地中の温度（約１５℃）に近い一定の温度帯（１０℃〜２０℃）内に収まる水を供給可能とする、地中に埋設されて使用される地下水路形成用のプレート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】
【０００９】
そのための手段として、本発明に係る地下水路形成用のプレートは、当該プレートの上面において、当該プレートの一端から他端へと水を流すための水路が形成されており、当該水路を水が流れる間に、この流れる水と当該プレートの周りの地中との熱交換が行われることによって、一定の温度帯内に収まる水を当該プレートの水路から流し出すことができるようになっていることを特徴としている。
【００１０】
また、本発明に係る地下水路形成用のプレートは、凹部と凸部を有する波板によって構成されており、前記凹部が、当該プレートの上面において、当該プレートの一端から他端へと水を流すための水路となり、当該水路を水が流れる間に、この流れる水と当該プレートの周りの地中との熱交換が行われることによって、一定の温度帯内に収まる水を当該プレートの水路から流し出すことができるようになっていることも特徴としている。
【発明の効果】
【００１１】
本発明によれば、地中熱源ヒートポンプシステムの水熱源として利用される地中貯水空間に、地中の温度（約１５℃）に近い一定の温度帯（１０℃〜２０℃）内に収まる水を供給可能とする、地中に埋設されて使用される地下水路形成用のプレートを提供することができる。
【００１２】
また、本発明では、地下水路形成用のプレートを、ビル等の建築物の基礎地盤面の上に置くこととしているので、本発明によれば、熱交換器等を埋設するために、別途、建築工事の工程を増やす必要がない。そのため、費用抑制や工期短縮の点においても大きな利点をもたらすことができる。
【図面の簡単な説明】
【００１３】
【図１】地中熱源ヒートポンプシステム１の概略図１。
【図２】地中熱源ヒートポンプシステム１の概略図２。
【発明を実施するための形態】
【００１４】
以下、本発明に係る地下水路形成用のプレートを実施するための形態について説明する。地下水路形成用のプレート１は、図１に示されているように、凹部と凸部を有する波板によって構成されており、掘削工事によって現れた基礎地盤面の上に敷設され、地中に埋設されている。
【００１５】
プレート１には、その一端に入水路２が、その他端に出水路３がそれぞれ付設されている。そして、入水路２の端部は、図１や図２に示されているように、水溜まり４、及び、配水管５を介して、雨水等の自然水を貯められるようになっている地下自然水槽６と接続している。これにより、プレート１は、地下自然水槽６内の水を、その一端において受け、その上面の凹部に流すことができるような構成となっている。
【００１６】
また、出水路３は、水熱源として利用される水を貯められるようになっている地中貯水空間７と接続している。これにより、プレート１は、その上面の凹部が、プレート１の一端から他端へと水を流すための水路となり、入水路２から受けた水を、地中貯水空間７へと流し出すことができるようになっている。
【００１７】
なお、これらの図において、８は、熱交換器として機能するパイプを示しており、ここでは図示されない地上のヒートポンプと接続している。これにより、本実施形態では、地中貯水空間７に貯められた水を、ヒートポンプシステムの水熱源として利用することができるようになっている。なお、ここで図示されているパイプ８は、直状のＵ字型パイプとなっているが、熱交換効率をより高めるため、地中貯水空間７内におけるパイプ８の形状を螺旋形等としても良い。
【００１８】
そして、本実施形態においては、ここでは図示されないポンプ等によって、適宜、地中貯水空間７の水を吸い上げて利用する等して、地中貯水空間７内の水を地上に排出するようになっているので、プレート１の上面における水流が、自然と生じるようになっている。
【００１９】
なお、以上の実施形態において、地下自然水槽６は、管路（図示せず）と接続しており、当該管路を介して、ビル等の建築物の屋根に降り注いだ雨水を、その内部に集められるような構成となっている。
【産業上の利用可能性】
【００２０】
本発明は、以上に説明したような構成となっているので、プレート１の上面を水が流れる間に、この流れる水とプレート１の周りの地中との熱交換が行われ、地中貯水空間７に、地中の温度（約１５℃）に近い一定の温度帯（１０℃〜２０℃）内に収まる水を供給することができる。そのため、この地中貯水空間７に貯められる水も、常に、一定の温度帯内に収まるため、この水を地中熱源ヒートポンプシステムの水熱源として利用することができる。
【００２１】
また、本発明は、地下水路形成用のプレート１を、ビル等の建築物の基礎地盤面の上に置くことで、熱交換を行うこととしているので、従来のように、建築工事とは別に熱交換器を埋設等する工程を必要とせず、費用抑制や工期短縮の点においても大きな利点をもたらすことができる。
【００２２】
さらに、本発明では、ヒートポンプシステムの熱源として地中の水を利用しているが、その水は、雨水等の自然水を人工的に収集したものであって、従来から存在する地下水脈に由来するものではない。そのため、従来から存在する地下水脈を汚染したり、流量の低下を招いたりすることもなく、地中の水を熱源として利用することができる。
【００２３】
なお、本発明は、当然ながら、以上の実施形態で説明した地下水路形成用のプレート１に限定されるものではない。さらに、本発明の範囲には、本発明の技術的思想が具現化されたものも含まれるものとする。
【符号の説明】
【００２４】
１  ：プレート、
２  ：入水路、
３  ：出水路、
４  ：水溜まり、
５  ：配水管、
６  ：地下自然水槽、
７  ：地中貯水空間、
８  ：パイプ、
【図１】
0005951263.tif 000002
【図２】
0005951263.tif 000003