(57)【要約】  本発明は、地面回路内を循環する溶液に結合される熱が地面ヒート・ポンプなどの端末機３によって暖房回路７に伝達される、端末機３、加熱回路７及び地面回路１を備える、低エネルギを利用するためのシステムに関する。本発明は、地面回路１が内側パイプ１０と、外側パイプ２０の外側端部が閉じられ、それによって溶液が流れ方向に応じてパイプ１の端部で内側パイプから外側パイプに又はその逆に移動することができるような方式で内側パイプを取り囲む外側パイプ２０とによって実現されることを特徴とする。さらに本発明は、低エネルギを利用するためのパイプ１に関する。
2009524793.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
低エネルギを利用するためのパイプであって、パイプ（２０）の外周のところに内向きに延びる凹部部分（２２０）が存在し、
熱エネルギが、前記パイプ内を輸送される媒介媒体と前記パイプを取り囲む物質の間を、前記パイプ（２０）の外周からと前記パイプの回転軸により近接して配置される前記凹部部分（２２０）の壁（２２２）を介してとの両方で前記パイプ内に伝達され得るような方式で、前記凹部部分（２２０）が前記外周の部分に対して開いており、且つ前記凹部部分（２２０）の回転軸に最も近接する位置決め壁（２２１）が前記パイプ（２０）の内側に配置可能な内側パイプ（１０）の位置を決める部材として機能することを特徴とする、パイプ。
【請求項２】
前記パイプ（２０）が、中に前記内側パイプ（１０）を位置決めすることができる空間が前記パイプ（２０）の中央部分内に残るような方式で配置される少なくとも３つの凹部部分を備えることを特徴とする、請求項１に記載のパイプ。
【請求項３】
前記パイプ（２０）が、前記パイプ（２０）の中央部分が前記内側パイプ（１０）を形成するような方式で間に壁（２２３）が存在する少なくとも３つの凹部部分（２２０）を備えることを特徴とする、請求項１に記載のパイプ。
【請求項４】
前記パイプ（２０）が、互いに凹部部分によって分離される内側パイプ（１０）及び外側パイプ部分（２００）を備えることを特徴とする、請求項３に記載のパイプ。
【請求項５】
前記パイプ（２０）の前記凹部部分（２２０）が、前記パイプの長手方向にネジのような方式で存在することを特徴とする、請求項１から４までのいずれか一項に記載のパイプ。
【請求項６】
前記凹部部分（２２０）の壁厚が前記パイプの外側部分の壁厚より薄いことを特徴とする、請求項１から５までのいずれか一項に記載のパイプ。
【請求項７】
前記パイプ（２０）の前記凹部部分（２２０）が実質的に文字Ｕの形状のものであることを特徴とする、請求項１から６までのいずれか一項に記載のパイプ。
【請求項８】
端末機（３）と、
低エネルギが結合される循環する媒介流体を伴うパイプ・システムを有する地面回路とを備え、この低エネルギが端末機（３）によって利用される、低エネルギを利用するためのシステムであって、
前記地面回路が、内側パイプ（１０）と、外側パイプ（２０）の外側端部が閉じられ、それによって前記溶液が流れ方向に応じて前記パイプの前記端部で前記内側パイプ（１０）から前記外側パイプ（２０）に、又はその逆に移動することができるような方式で、前記内側パイプを取り囲む外側パイプ（２０）とを有して実現され、前記外側パイプ（２０）の外周が内向きに延びる凹部部分（２２０）を備え、熱エネルギが、前記パイプ（２０）内を輸送される媒介媒体と前記パイプを取り囲む物質の間を、前記パイプ（２０）の外周からと前記パイプの回転軸により近接して配置される前記凹部部分（２２０）の壁を介してとの両方で伝達され得るような方式で、前記凹部部分（２２０）が前記外周の部分に対して開いており、前記凹部部分（２２０）の回転軸に最も近接する位置決め壁（２２１）が前記パイプの内側に配置可能な前記内側パイプ（１０）の位置を決める部材として機能することを特徴とする、システム。
【請求項９】
前記パイプ（２０）が、前記パイプ（２０）の中央部分が前記内側パイプ（１０）を形成するような方式で、間に壁（２２３）が存在する少なくとも３つの凹部部分（２２０）を備えることを特徴とする、請求項８に記載のシステム。
【請求項１０】
前記パイプ（２０）が、内側パイプ（１０）と凹部部分によって互いに分離される外側パイプ部分（２００）とを備えることを特徴とする、請求項９に記載のパイプ。
【請求項１１】
前記内側パイプ（１０）と外側パイプ部分（２００）を有する前記パイプが、水平面から下向きに向けられることを特徴とする、請求項８から１０までのいずれか一項に記載のシステム。
【請求項１２】
前記地面回路が、前記端末機に接続される主パイプ・システムをさらに備え、前記主パイプ・システムに接続される前記内側パイプ（１０）及び外側パイプ部分（２００）を有する２つ以上の前記パイプが存在することを特徴とする、請求項８から１１までのいずれか一項に記載のシステム。
【請求項１３】
前記システムが、前記内側パイプ（１０）及び外側パイプ部分（２００）が分配タンク（８０）及び接続手段（８１）を介して連結される主パイプ・システム（１０００、２０００）をさらに備えることを特徴とする、請求項１２に記載のシステム。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、低エネルギを利用すること、より詳しくは熱エネルギが地面、岩盤又は水から媒介流体を介してヒート・ポンプなどの端末機によって移送されるシステムに関する。
【背景技術】
【０００２】
本明細書において、低エネルギとは、例えば＋２から＋１０度であり得る熱源の低温を意味する。本明細書では、地面、岩盤又は水などの熱源によって供給される地熱が低エネルギと呼ばれる。地面、岩盤又は水の低エネルギの利用は通常、例えばヒート・ポンプ又は熱収集回路による建物又は用水の加熱であった。そのような地熱システムの動作原理は、冷蔵庫の原理に相当するがそれとは逆であり、それによってこのシステムは例えば地面を冷却し水貯めを加熱する。しばしば、使用される１電気エネルギ単位当たり２から４単位の熱量が得られる。利用係数は直接的な電気加熱より相当に良好である。寒い気候では、不動産の暖房エネルギ消費量はかなり高い。地熱の利用は、電力及び油のコストが上昇するにつれて益々採算が取れるようになる。
【０００３】
この種の低エネルギ・システムは、例えば地面からの媒介流体を冷却バー等を介して循環させることによって、別法として室内を冷却するためにも利用できる。
【０００４】
熱回収のよくある１つの方式は、約１メートルの深さに水平に配置されるパイプ・システムである。しかしながら、そのようなパイプ・システムは、広い面積を必要とし、それによって広い場所にしか使用することができない。この収集回路は、地面内でも水中内でもよい。地面に水平パイプ・システムを配置することは、収集回路の全面積に対しパイプ溝を掘る必要がある。回路のパイプ・ループは、隣接するループが互いの熱回収を妨げないように、互いから少なくとも１．５ｍの距離になければならない。例えば、水平パイプを公園内に配置することは、植物や木の根を損傷させることなしには困難である。
【０００５】
熱回収の第２の一般的な方式は、ヒート・ウエルである。ここでは、パイプ・システムは岩盤に穿孔された穴内に埋め込まれる。ヒート・ウエル、すなわち穴井戸は、通常垂直な方向に穿孔される。水平なパイプ・システムと比較して、ヒート・ウエルには、非常に小さな面積しか必要としない。しかしながら、岩盤の上に数１０メートルのかなりの表土層が存在する可能性がある。この表土の部分には保護パイプを設けなければならず、これがコストを増加させる。したがって、表土の厚い層を有する土壌はヒート・ウエルの配置を制限する。熱産出量は、通常、水平パイプ・システムよりヒート・ウエルの方がより大きい。ヒート・ウエルからの熱産出は、部分的に地下水の流れに依存する。しかしながら、高価な穿孔を実施することなしに地下水の流れを評価することは不可能である。
【０００６】
熱回収の第３の一般的な方式は、熱回収パイプ・システムを湖又は別の水路の底に配置することであり、それによって熱は底の堆積土砂及び水から媒介溶液に伝達される。パイプを地中の水に到達させることもできるが、そのような場合供給及び戻り用の別々のピット（ｐｉｔ）が存在しなければならない。水路の底部に水中配置パイプ・システムを設置することは容易である。しかしながら、溶液で満たされたパイプは水より軽く、それによって上向きに上昇する傾向にある。この上昇したパイプ部分は循環を妨げるエアー・ポケットを生じさせる可能性がある。したがって、このパイプは十分な数の錘で底部上にアンカー止めしなければならない。底に配置されるパイプ・システムは破壊され易くもある。ボートの錨等がパイプ・システムに突き刺さり、パイプを破壊する。水面の縁では、供給及び戻りパイプは、氷がパイプ・システムを破壊しないように底部内に埋め込まなければならない。
【０００７】
しかしながら、これらの３つの方法の間の選択は、使用できる領域の場所、表面積及び土壌により決まる。低エネルギ・ネットワークは数軒の家が１つのより大きな熱収集回路を共有するような方式で実施するように設計されてきている。
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００８】
したがって、本発明の１つの目的は、上記の問題点が解決されるような方式でパイプ及びシステムを提供することである。本発明の目的は独立請求項で述べられていることを特徴とするパイプ及びシステムで達成される。本発明の好ましい実施例は、従属請求項で開示される。
【０００９】
本発明は、地面ヒート・ポンプの地面回路などの低エネルギの受取回路が、その外周が内向きに延びる凹部部分を有するパイプによって実施されるという着想に基づいている。このパイプの外側端部は閉じられ、それによって溶液は、流れの方向に応じてパイプの端部で内側パイプ部分から外側パイプ部分に、或いはその逆に移動することができる。この内側パイプ及び外側パイプ部分には、２本の別のパイプ、又は外側パイプが内側パイプの周りに形成される１本のパイプを設けることができる。
【００１０】
本発明の１つの目的は、端末機の低エネルギの受取回路を実現するためのシステムを提供することである。
【００１１】
本発明の別の目的は、端末機の低エネルギの受取回路を実現するためのパイプを提供することである。
【課題を解決するための手段】
【００１２】
本発明の一目的の一実施例によれば、このシステムは、端末機及び地面回路を備え、回路内を循環する媒介流体に結合される熱は、地面ヒート・ポンプよって例えば不動産の暖房回路に伝達される。地面回路は内側パイプによって、且つ外側パイプの外側端部が閉じられそれによって溶液が流れ方向に応じてパイプの端部で内側パイプから外側パイプに、又はその逆に移動することができるような方式で内側パイプを取り囲む外側パイプによって実現される。
【００１３】
このシステムの地面回路は、例えば溝内に埋め込むことによって水平に配置することができる。本発明によるパイプによって、この回路は別の戻りパイプなしで実施可能になる。地面回路のために掘られる溝の長さは、外側パイプの外側表面の面積に応じて減少する。
【００１４】
パイプは傾斜して穿孔することによって、水平面から下向きに地面内に配置することができる。この穿孔は、回路の戻りパイプ用の別のピットが全く必要ないので、地面オーガーで岩盤上のみならず岩盤と地表面の間でも実施できる。本発明によるパイプによって水路の下にパイプを配置することができ、そこではこのパイプが保護される。パイプ用の孔は斜め下向きに穿孔され、パイプの外側端部はより深く配置することができ、そこでは温度もより高い。パイプを下向きに斜めにすることによって、パイプ・システムから空気を排出することができる。パイプの傾きは土壌に応じて変更することができる。パイプは直線である必要はなく、地面穿孔によって可能になるような方式で向きを変えたり曲げたりすることができる。別の戻りパイプが全く必要ないので、本発明によるパイプによって地面回路を水路、公園、道路又は建物の下でも実現することができる。
【００１５】
第２の実施例によれば、この地面回路は端末機に接続される主パイプ・システムを備え、内側パイプと外側パイプを有する２つ以上の前記パイプが主パイプ・システムに連結される。この主パイプ・システムは別々のシステムとして実施できるが、そのような場合は、パイプを互いから分離することによって、或いは加熱された媒介流体を移送する主パイプを断熱することによって熱伝達を最小限にしなければならない。これらのパイプの数及び長さは使用される面積及び土壌に従って変更することができる。本発明によるパイプのみならず従来方式で実施される地面回路もこの主パイプ・システムに連結できることに留意されたい。
【００１６】
本発明の第２の目的の一実施例によれば、媒介媒体はヒート・ポンプから離れて外側パイプ及びその内側の内側パイプを備えるパイプの内側パイプ内を輸送され、地熱によって加熱された媒介流体は、内側パイプの外側表面とそれを取り囲む外側パイプの内側表面の間の空間からヒート・ポンプに受け取られる。斜めに又はまっすぐ下向きに穿孔された孔内では、温度はパイプの最終端部でより高い。できるだけ冷たい媒介媒体をより低い位置に輸送することは、パイプの端部で媒介流体と、パイプの外側に位置する土壌、水又は充填材料などのパイプの外側の物質との間で起こり得る最大の温度差をもたらす。大きな温度差によって、熱エネルギの媒介媒体への効率的な伝達が可能になる。
【００１７】
本発明の一実施例によれば、このパイプは内側パイプを備え、その外側に凹部部分によって分離され且つ外側パイプを形成する外側パイプ部分が存在する。エネルギは凹部部分の側壁を通り伝達され得るので、この外側パイプはその中の凹部部分のおかげで、エネルギを媒介溶液に伝達する、より大きな面積を提供する。より大きな面積は、パイプの外側の物質の相変化を利用するための良好な開始点を与える。パイプの外側の物質は凍る又は溶ける、すなわち液体から固体に或いはその逆に変わることができる。さらに、この凹部部分によって、パイプの機能化に関して不利なパイプの形状を作ることなしに、パイプを曲げるのが可能になる。このパイプは、外周に凹部部分を有さない同軸パイプより容易に曲げることができる。このパイプは、まだ暖かくより容易に曲がるようにコイルで製造するのが好ましい。加熱によってパイプをコイルからまっすぐに伸ばすことがより容易になる。パイプは例えば、暖かい液体を両方のパイプ部分内を輸送することで加熱することができ、これによって曲げがより容易になる。凹部部分のおかげで、パイプに対して外部的に加熱することで内側パイプを加熱することも可能である。本発明のさらなる一実施例によれば、このパイプは外側パイプを備え、その内側に内側パイプを配置可能である。内側パイプの外側表面は、外側パイプ内に配置される凹部部分を使用して外側パイプの内側表面から分離されるように配置することができる。この凹部部分は、内側パイプを外側パイプの中心に合わせるように外側パイプ、を成形した部分とすることができる。さらに、この凹部部分によって、パイプの機能化に関して不利なパイプの形状を作ることなしに、パイプを曲げるのが可能になる。パイプの端部は、熱収集回路を実現するためにパイプ内を輸送される媒介流体が流れの方向に応じて端部で内側パイプから外側パイプに、又はその逆に移動することができるような方式で、外側パイプの端部を閉じる端部区画を支持するように構成される。パイプを閉じることは、穿孔装置及び穿孔方法に応じて様々な方法で実施することができる。しかしながら、この端部区画が外側パイプの端部のみ閉じ、それによって溶液が１つのパイプから別のパイプに移動できることが不可欠である。媒介流体の移送を、例えば内側パイプからの流れを外向きに或いはその逆に案内する端部区画形状によって促進することができる。
【００１８】
パイプの材料は、例えばポリエチレンである。外側パイプの直径は例えば１００ｍｍであり、内側パイプの直径は例えば４０ｍｍである。この場合外側パイプは、それによってエネルギが媒介溶液に伝達される、内側パイプより大きな外周を形成し、且つその中の凹部部分のため、より大きな面積を形成する。
【００１９】
内側パイプの容積に対する、外側パイプの内側表面と内側パイプの外側表面との間の容積は、パイプの直径の比並びに凹部部分の数及び形状を変更することによって増加させることができる。細長い凹部部分の数は、少なくとも３つであることが好ましく、それによって内側パイプは外側パイプの内側に同心で配置することができる。外側パイプの凹部部分はネジのような方式で実現することもでき、それによって凹部部分間に形成される流れ通路は直線の凹部部分の流れ通路より長くなる。外側パイプ内で内側パイプを中心に合わせることは、凹部部分がパイプ内でネジのような方式で存在するとき、凹部部分のより少ない数で実現することができる。内側パイプを中心に合わせることは、細かいねじ切りを有する１つの凹部部分によっても実現することができる。同様にネジのような解決策を、パイプの曲げが凹部部分によって容易になるような方式で、１部及び２部パイプ構造体の両方として実現することができる。
【００２０】
パイプの材料及び直径は変更できることに留意されたい。内側パイプは、内側パイプと外側パイプの間（２部構造体）の、又は外側パイプ部分間（１部構造体）の熱伝達を減少させるために断熱することもできる。しかしながら、内側パイプの外側表面と外側パイプの外側表面の間の面積差は大きいので、それによって断熱は、本発明によるパイプの機能化に対して必要ではない。それにも拘らず内側パイプは、パイプ間の熱伝達をさらにもっと減少させることが望ましい場合、断熱することができる。内側パイプの断熱は、パイプの製造技術に応じて、様々な方法で実施することができる。別個の断熱材料の代わりに又はそれに加えて、内側パイプの厚さ、材料等を変更することができる。例えば内側パイプをより厚く作り、又は２重壁を設けることができ、それによって内側パイプは、パイプの媒介流体間の熱エネルギの伝達が外側パイプ内の媒介流体とそれを取り囲む地面又は水との間の熱エネルギの伝達より少なくなるような方式で外側パイプより良好な断熱特性を有する。
【００２１】
内側パイプは開始端部でのみ断熱することができ、それによって最終端部の流速が外側パイプのその部分で増加する。その結果、ほとんどのエネルギ伝達は最も効率的なところで行われる。したがって、開始端部の断熱は、設置とともに、例えば別のパイプを内側パイプ上に押し込むことによって実施することができる。
【００２２】
媒介流体内に加えられるべき最も普通の添加剤には、アルコール又は蟻酸カリウム（ｐｏｔａｓｓｉｕｍ  ｆｏｒｍｉａｔｅ）である。添加剤の主要な役割は、氷結点を低下させることである。本発明によるパイプによって可能になるこの新規な方法によって、より冷たい媒体流体が既に暖められた外側パイプの媒体流体によって取り囲まれる内側パイプ内を輸送されるため、アルコール度数に関してより薄い溶液の使用が可能になる。したがって本発明によって、媒体流体として添加剤のない水を使用することも可能になる。パイプの端部が開始レベルより低い深さのところに配置されるとき、開始レベルより低い深さにより高い温度が広がる。これによって、パイプ端部の土壌の温度と内側パイプの媒介流体の温度の間の差は、起こり得る最大になる。大きな温度差は、外側パイプに沿って輸送される溶液への熱伝達を加速する。外側パイプ内で暖められた媒体流体が内側パイプ内を輸送される媒体流体を取り囲み、それが凍結するのを防止する。
【００２３】
次に本発明を、添付の図面を参照しつつ、好ましい実施例に関連してより詳細に説明する。
【実施例】
【００２４】
本発明によるシステムの一実施例を示す図１を参照すると、そこではパイプ１が地表面の下に水平に配置されている。このパイプは、例えば１．２から２ｍであり得るある深さｄのところにある。端末機３はパイプ・システム１内に蓄積される低エネルギを利用し、それを移送パイプ３１で家２に移送し、そこでそれは加熱回路７を通り循環し移送パイプ３２に沿って収集パイプ・システムに戻る。パイプ１は、ここでは直接端末機３に接続される。この端末機３は、例えば地面ヒート・ポンプであることができる。この図は、冷却された媒体流体がより小さな直径を有する内側パイプ１０に沿って端末機から離れて輸送される、パイプ１の原理図を示す。媒介媒体は、パイプの外側端部でその直径が内側パイプ１０の直径より大きな外側パイプ２０に移動する。
【００２５】
図２は、図１のパイプ１が斜め下向きに配置される、本発明によるシステムの第２の実施例を示す。ここではパイプ１は端末機３から分離している。したがって、パイプ１及び端末機３の両方を適切な位置に配置することができる。パイプ１は端末機３に移送パイプ４１及び４２によって接続される。図では、パイプ１の開始端部は２メートルの深さのところにあり、外側端部は深さ５０メートルのところの岩盤の近傍にある。開始端部の深さのところの温度と最終端部の深さのところの温度間の差は数度である可能性がある。パイプの傾斜は岩盤の深さに従って変更することができる。本発明によるパイプ１は、岩盤内に穿孔される穴、及び地面且つ部分的に岩盤内に穿孔される穴内にも配置することができることに留意されたい。
【００２６】
図３は、パイプ１が別の建物２の下に斜め下向きに配置される、本発明によるシステムの第５の実施例を示す。パイプ１は一部は地面オーガ（ａｕｇｅｒ）によって穿孔された地中の穴内に、一部は岩盤内に配置される。パイプ１と接続して、岩盤と地面を分離するシール等の分離部品１１０が、地面が地下水と混合するのを防止するために配置される。このようにすると、例えば比較的厚い土壌の場合、地面及び岩盤の両方によって供給される低エネルギを利用することができる。
【００２７】
図４はパイプ１が、そこから低エネルギを受け取るのに有利である、水路の下で堆積物層の中に配置される本発明によるシステムの第６の実施例を示す。したがって、パイプ１は、その全長にわたり水底の下で保護される。当然のことながら、本発明によるパイプ１は、従来の方法で錘を付けて水路内に配置することもできる。
【００２８】
図５は、端末機に接続される３本のパイプ１が存在する、本発明によるシステムの第３の実施例を示す。パイプ１は分配タンク８０に連結され、そこから移送パイプ４１及び４２を介して端末機３に接続される。パイプ１の数、長さ及び勾配はエネルギ必要量及び／又は土壌に従って変更することができる。
【００２９】
図６は、いくつかの家２又は不動産がこのシステムに接続される、本発明によるシステムの第４の実施例を示す。パイプ１は主パイプ・システムを介して端末機３に接続される。主パイプ・システム１０００、２０００のサイズは、圧力抵抗に従って変更することができる。パイプ１は、適切な接続手段８１又は分配タンク８０を介して主パイプ・システム１０００、２０００に接続される。媒介流体は、分配タンク８０又は直接の接続手段を介してパイプ・システム１に戻る。
【００３０】
図７は、５つの凹部部分２２０を有する、本発明によるパイプ２０の一実施例を示す。凹部部分は、２つの側壁２２２及びこの凹部の底部を形成する位置決め壁２２１を有する。
【００３１】
図８は、中に内側パイプ１０が配置される図７のパイプ２０を示す。位置決め壁２２１は、内側パイプ１０の周りに位置することになり、それを外側パイプ２０のほぼ中央に位置合わせする。位置決め壁２２１と内側パイプの間に、内側パイプ１０の外側パイプ内への設置を容易にするための小さな隙間Ｔが存在する。内側パイプ１０は１つの流れ通路を形成し、外側パイプ２０の凹部間の空間が５つの外側パイプ部分２００、すなわち流れ通路を形成する。
【００３２】
設置後この隙間Ｔは、外側パイプが内向きに圧されることに起因して消滅する可能性がある。本発明によるパイプ・システムは、内側パイプ１０が外側パイプ２０をより堅固にする構造体としても機能する、均一なパイプ構造体を形成する。したがって、パイプ２０は外部圧力の効果によって完全につぶれることはない。
【００３３】
図９は、凹部の数が６である本発明によるパイプ２０の第２の実施例を示す。
【００３４】
図１０は、中に内側パイプ１０が配置される図９のパイプ２０を示す。この内側パイプは、１つの流れ通路を形成し、外側パイプ２０の凹部間の空間が６つの外側パイプ部分２００、すなわち流れ通路を形成する。
【００３５】
図１１は、凹部２２０がパイプ２０の長手方向にある、図９のパイプを示す。
【００３６】
図１２は、凹部２２０の数が６である本発明によるパイプ２０の第３の実施例を示す。
【００３７】
図１３は、中に内側パイプ１０が配置される図１２によるパイプ２０を示す。ここでは、内側パイプ１０は外側パイプ２０のものとは異なる断熱特性を有する。この内側パイプ１０に断熱材料を設けることができるが、これは本発明による機能に関して必ずしも必要ではない。しかしながら内側パイプ１０のこの特別な特性は、製造技術に従って変更することができる。内側パイプ１０の厚さ及び構造は、パイプが同じ材料で製造される場合は変更することができる。したがって、パイプ間を伝達する熱エネルギの量を減少させることができる。
【００３８】
図１４は、凹部２２０の数が６である本発明によるパイプ２０の第４の実施例を示す。図１５は、中に内側パイプ１０が配置される図１４によるパイプ２０を示す。
【００３９】
図１６は、凹部２２０がパイプ２０の長手方向でネジのような方式で存在する、本発明によるパイプの一実施例を示す。この場合、外側パイプ２０内を流れる流体の移動距離は、ネジ山の数に応じて増加する。細目ネジの場合、流体を１つ又は２つの流れ通路２００に沿ってパイプのもう１つの端部まで輸送することができる。
【００４０】
図１７は、本発明によるパイプの端部部分５の一実施例の部分図であり、流れは内側パイプ１０から本発明による凹部部分２２０を有する外側パイプ２０に向う。矢印は流れ方向を示す。この流れ方向は逆に実施することもできることに留意されたい。この端部部分は、適切な方法で例えば溶接でパイプに取り付けることができる。
【００４１】
図１８は、流れが内側パイプ１０から本発明による凹部部分２２０を有する外側パイプ２０に向う、本発明によるパイプの端部部分５の一実施例の部分図である。ここではこの凹部部分２２０は、パイプの長手方向に存在する。矢印は流れ通路２００内の流れの方向を示す。この流れの方向を逆にすることができることに留意されたい。
【００４２】
図１９は、５つの凹部部分２２０が存在する本発明によるパイプの一実施例を示す。各凹部部分に、２つの側壁２２２と凹部の底部を形成する位置決め壁２２１が存在する。この位置決め壁２２１は、壁２２３を介して互いに連結され、これにより内側パイプ１０が形成される。換言すれば、外側パイプ部分２００、すなわち流れ通路は、この内側パイプ１０の周りに形成される。この内側パイプ１０が１つの流れ通路を形成し、外側パイプ２０の凹部部分２２０間に形成される空間が内側パイプ１０の周りに５つの外側流れ通路を形成する。
【００４３】
図２０は、凹部２２０の数が６である本発明によるパイプの一実施例を示す。内側パイプ１０は１つの流れ通路を形成し、外側パイプ２０の凹部部分２２０間に形成される空間が６つの外側流れ通路を形成する。図の矢印は、外側パイプ部分２００内のエネルギの伝達を示す。図を見れば分かるように、エネルギは、パイプ部分２００内を輸送される媒介媒体とパイプを取り囲む物質の間を、パイプ２０の外周からと、パイプの回転軸に、より近接して配置される凹部部分２２０の壁２２２を介しての両方で伝達される。
【００４４】
図２１は、凹部２２０の数が６である本発明によるパイプの一実施例を示す。
【００４５】
図２２は、凹部２２０の数が５である本発明によるパイプの一実施例を示す。図１９、２１及び２２の構造では、外側パイプ部分２００は内側パイプ１０内で、それらが狭い部分にわたってのみ互いに連結されるように形成される。その結果、パイプの曲げがさらに容易になり、且つより少ない共通の空間しかないので、内側パイプ１０と外側パイプ部分の間の熱エネルギ伝達の量が減少する。
【００４６】
図１９から２２によれば、外側パイプ部分２００の形状及び数は変更できることが分かる。さらに、内側パイプ１０は、外側パイプ部分２００のそれらとは異なる断熱特性を有することができる。内側パイプ１０は断熱材料を備えてよく、又は内側パイプ１０の厚さ又は構造は変更し得る。したがって、パイプ間で伝達される熱エネルギの量を減少させることができるが、これは本発明の機能に関しては必須のものではない。例えば、図１９から２２による解決策では、凹部部分が内側パイプ１０の外周まで延びるので、内側パイプ内を輸送される媒介媒体とパイプを取り囲む物質の間でエネルギを伝達させることが可能である。技術が進歩するにつれて、本発明の基本的な着想を多くの異なる方法で実施できることは当業者には明らかである。したがって、本発明及びその実施例は上記の例に限定されず、特許請求の範囲の範囲内で変更することができる。
【図面の簡単な説明】
【００４７】
【図１】本発明によるシステムの一実施例の図である。
【図２】本発明によるシステムの第２の実施例の図である。
【図３】本発明によるシステムの第３の実施例の図である。
【図４】本発明によるシステムの第４の実施例の図である。
【図５】本発明によるシステムの第５の実施例の図である。
【図６】本発明によるシステムの第６の実施例の図である。
【図７】本発明によるパイプの一実施例の端面図である。
【図８】内側パイプが中に配置された、図７のパイプの端面図である。
【図９】本発明によるパイプの第２の実施例の端面図である。
【図１０】内側パイプが中に配置された、図９のパイプの端面図である。
【図１１】図９のパイプの水平方向での前面図である。
【図１２】本発明によるパイプの第３の実施例の端面図である。
【図１３】内側パイプが中に配置された、図１２のパイプの端面図である。
【図１４】本発明によるパイプの第４の実施例の端面図である。
【図１５】内側パイプが中に配置された、図１４のパイプの端面図である。
【図１６】１つの側から見た、本発明によるパイプの一実施例の図である。
【図１７】図１６のパイプに接続部片が取り付けられた原理図である。
【図１８】図１６のパイプに接続部片が取り付けられた原理図である。
【図１９】図７によるパイプの第２の実施例の端面図である。
【図２０】図９のパイプの第２の実施例の端面図である。
【図２１】図１２のパイプの第２の実施例の端面図である。
【図２２】図１４のパイプの第２の実施例の端面図である。
【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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【図６】
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【図７】
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【図８】
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【図９】
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【図１０】
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【図１１】
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【図１２】
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【図１３】
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【図１４】
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【図１５】
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【図１６】
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【図１７】
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【図１８】
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【図１９】
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【図２０】
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【図２１】
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【図２２】
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【手続補正書】
【提出日】平成19年11月27日(2007.11.27)
【手続補正１】
【補正対象書類名】特許請求の範囲
【補正対象項目名】全文
【補正方法】変更
【補正の内容】
【特許請求の範囲】
【請求項１】
パイプ（２０）の外周のところに内向きに延びる凹部部分（２２０）を備え、
熱エネルギが、前記パイプ内を輸送される媒介媒体と前記パイプを取り囲む物質の間を、前記パイプ（２０）の外周からと前記パイプの回転軸により近接して配置される前記凹部部分（２２０）の壁（２２２）を介してとの両方で前記パイプ内に伝達され得るような方式で、前記凹部部分（２２０）が前記外周の部分に対して開いており、且つ前記凹部部分（２２０）の回転軸に最も近接する位置決め壁（２２１）が、前記パイプ（２０）の内側に配置可能な内側パイプ（１０）の位置を決める部材として機能する、低エネルギを利用するためのパイプであって、前記パイプ（２０）が少なくとも３つの凹部部分（２２０）を備え、前記パイプ（２０）の中央部分が内側パイプ（１０）を形成するような方式で前記凹部部分の間に壁（２２３）が存在することを特徴とする、パイプ。
【請求項２】
前記パイプ（２０）が、互いに凹部部分によって分離される内側パイプ（１０）及び外側パイプ部分（２００）を備えることを特徴とする、請求項１に記載のパイプ。
【請求項３】
前記パイプ（２０）の前記凹部部分（２２０）が、前記パイプの長手方向にネジのような方式で存在することを特徴とする、請求項１から２までのいずれか一項に記載のパイプ。
【請求項４】
前記凹部部分（２２０）の壁厚が前記パイプの外側部分の壁厚より薄いことを特徴とする、請求項１から３までのいずれか一項に記載のパイプ。
【請求項５】
前記パイプ（２０）の前記凹部部分（２２０）が実質的に文字Ｕの形状のものであることを特徴とする、請求項１から４までのいずれか一項に記載のパイプ。
【請求項６】
端末機（３）と、
低エネルギが結合される循環する媒介流体を伴うパイプ・システムを有し、この低エネルギが端末機（３）によって利用される地面回路であって、前記地面回路が、内側パイプ（１０）と、外側パイプ（２０）の外側端部が閉じられ、それによって前記溶液が流れ方向に応じて前記パイプの前記端部で前記内側パイプ（１０）から前記外側パイプ（２０）に、又はその逆に移動することができるような方式で、前記内側パイプを取り囲む外側パイプ（２０）とを有して実現され、前記外側パイプ（２０）の外周が内向きに延びる凹部部分（２２０）を備え、熱エネルギが、前記パイプ（２０）内を輸送される媒介媒体と前記パイプを取り囲む物質の間を、前記パイプ（２０）の外周からと前記パイプの回転軸に、より近接して配置される前記凹部部分（２２０）の壁を介してとの両方で伝達され得るような方式で、前記凹部部分（２２０）が前記外周の部分に対して開いており、前記凹部部分（２２０）の回転軸に最も近接する位置決め壁（２２１）が前記パイプの内側に配置可能な前記内側パイプ（１０）の位置を決める部材として機能する地面回路を備える、低エネルギを利用するためのシステムにおいて、
前記パイプ（２０）が少なくとも３つの凹部部分（２２０）を備え、前記パイプ（２０）の中央部分が内側パイプ（１０）を形成するような方式で前記凹部部分の間に壁（２２３）が存在することを特徴とするシステム。
【請求項７】
前記パイプ（２０）が、内側パイプ（１０）と凹部部分によって互いに分離される外側パイプ部分（２００）とを備えることを特徴とする、請求項６に記載のパイプ。
【請求項８】
前記内側パイプ（１０）と外側パイプ部分（２００）を有する前記パイプが、水平面から下向きに向けられることを特徴とする、請求項６から７までのいずれか一項に記載のシステム。
【請求項９】
前記地面回路が、前記端末機に接続される主パイプ・システムをさらに備え、前記主パイプ・システムに接続される前記内側パイプ（１０）及び外側パイプ部分（２００）を有する２つ以上の前記パイプが存在することを特徴とする、請求項６から８までのいずれか一項に記載のシステム。
【請求項１０】
前記システムが、前記内側パイプ（１０）及び外側パイプ部分（２００）が分配タンク（８０）及び接続手段（８１）を介して連結される主パイプ・システム（１０００、２０００）をさらに備えることを特徴とする、請求項９に記載のシステム。
【国際調査報告】
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