(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
多数の開口部又は穴を含むストレーナが下方部分に配置されており過去においては温泉井用に使用されていたが現在は温泉井用として使用されていない温泉井用管であって地熱貯留層中の熱水又は蒸気を前記ストレーナを介して前記温泉井用管の内部へ導入可能である温泉井用管を選定し、前記の選定した温泉井用管の内部に、地上側又はその近傍の開口部以外は閉塞された外管であってその内部に底部又はその近傍部分が開放された内管が設置されている外管を地熱貯留層のある深さまで挿入することにより、地熱採取部を構築し、地熱貯留層中の熱水又は蒸気を前記ストレーナを介して前記温泉井用管の内部の前記外管と接する位置まで流入させることにより、前記外管内の底部又はその近傍に存在する流体を、前記ストレーナを介して前記温泉井用管中の前記外管と接する位置まで流入した地熱貯留層中の熱水又は蒸気と熱交換させると共に、前記流体を、循環ポンプにより、前記内管の内部と、前記外管の底部又はその近傍と、前記外管及び内管の間の隙間と、地上の蒸気発生部とを結ぶ流路中において循環的に移動させるようにし、これにより、前記熱交換された流体を地上の蒸気発生部に連続的に送り、前記蒸気発生部で蒸気を生成して発電用タービンに供給するようにした循環型地熱発電方法。
【請求項２】
多数の開口部又は穴を含むストレーナが下方部分に配置されており過去においては温泉井用に使用されていたが現在は温泉井用として使用されていない温泉井用管であって地熱貯留層中の熱水又は蒸気を前記ストレーナを介して前記温泉井用管の内部へ導入可能である温泉井用管を選定し、前記の選定した温泉井用管の内部に、地上側又はその近傍の開口部以外は閉塞された外管であってその内部に底部又はその近傍部分が開放された内管が設置されている外管を地熱貯留層のある深さまで挿入することにより、地熱採取部を構築し、地熱貯留層中の熱水又は蒸気を前記ストレーナを介して前記温泉井用管の内部の前記外管と接する位置まで流入させることにより、前記外管内の底部又はその近傍に存在する流体を、前記ストレーナを介して前記温泉井用管中の前記外管と接する位置まで流入した地熱貯留層中の熱水又は蒸気と熱交換させると共に、前記流体を、循環ポンプにより、前記内管の内部と、前記外管の底部又はその近傍と、前記外管及び内管の間の隙間と、地上の蒸気発生部とを結ぶ流路中において循環的に移動させるようにし、これにより、前記熱交換された流体を地上の蒸気発生部に連続的に送り、前記蒸気発生部で蒸気を生成して発電用タービンに供給するようにした循環型地熱発電装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は地熱を利用した循環型地熱発電方法及び装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来より、地熱貯留層まで掘削した生産井から地熱による蒸気や熱水を採取して地上での発電に利用する地熱発電システムが実用化されている。図５はこのような従来の地熱発電システムの一例を示す図である。図５に示す例では、生産井１から取り出した熱水と地熱蒸気をセパレータ３により分離し、分離した蒸気によりタービン４を駆動して発電機５により発電を行い、発電に使用された後の地熱蒸気は、復水器６において冷却水により冷却されて復水され、セパレータ３からの熱水と共に還元井２から地中に還元される。
【０００３】
また、図６は従来の地熱発電システムの他の例（バイナリー発電方式による地熱発電システム）を示す図である。図６に示す例では、生産井１から取り出された地熱蒸気を蒸発器８の一次側に供給することにより、低沸点の熱媒体（例えばアンモニア、イソブタンなど）を蒸発器８において加熱して蒸気化し、その熱媒蒸気によりタービン４を駆動して発電を行うものである。なお前記発電に使用された後の熱媒蒸気は、復水器６において冷却水により冷却されて復水され、セパレータ３からの熱水と共に還元井２から地中に還元される。また前記発電に使用された後の熱媒蒸気は、循環ポンプ９により、復水器６に送られて、冷却塔７からの冷却水により復水され、前記蒸発器８の前段のプレヒーター１０で予熱されてから、前記蒸発器８に送られる。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特開２０１０−２７０６７９号公報
【特許文献２】特許第４４８５４６５号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
しかしながら、上記の図５又は図６に示すような従来の地熱発電システムにおいては、地熱貯留層からの熱水又は蒸気を生産井１のストレーナ（多数のスリット又は穴から成る開口部を有する部分）を通して生産井１の内部に取り入れ、さらに地上に汲み上げて発電又は熱交換に使用していた（一部は還元井２で地中に戻すようにしていた）ので、近くの温泉を枯渇させるなど地熱貯留層近傍の地下水系に悪影響を与えてしまう、地熱発電の過程で地熱貯留層からの熱水又は蒸気中の硫黄等の成分が地熱発電に使用する装置にスケールとして固着して装置が劣化したりスケールを取り除くために多額のメンテナンス費用が発生してしまうなどの問題があった。
【０００６】
本発明はこのような従来技術の問題点に着目してなされたものであって、従来のように近くの温泉を枯渇させるなど地熱貯留層近傍の地下水系に悪影響を与えてしまうことを、防止することができると共に、従来のように地熱発電の過程で地熱貯留層からの熱水又は蒸気中に含まれている硫黄等の成分が地熱発電に使用する装置にスケールとして固着して装置が劣化したり前記スケールを取り除くために多額のメンテナンス費用が発生してしまうことを、避けることができる、循環型地熱発電方法及び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】
【０００７】
以上のような課題を解決するための本発明による循環型地熱発電方法及び装置は、多数の開口部又は穴を含むストレーナが下方部分に配置されており過去においては温泉井用に使用されていたが現在は温泉井用として使用されていない温泉井用管であって地熱貯留層中の熱水又は蒸気を前記ストレーナを介して前記温泉井用管の内部へ導入可能である温泉井用管を選定し、前記の選定した温泉井用管の内部に、地上側又はその近傍の開口部以外は閉塞された外管であってその内部に底部又はその近傍部分が開放された内管が設置されている外管を地熱貯留層のある深さまで挿入することにより、地熱採取部を構築し、地熱貯留層中の熱水又は蒸気を前記ストレーナを介して前記温泉井用管の内部の前記外管と接する位置まで流入させることにより、前記外管内の底部又はその近傍に存在する流体を、前記ストレーナを介して前記温泉井用管中の前記外管と接する位置まで流入した地熱貯留層中の熱水又は蒸気と熱交換させると共に、前記流体を、循環ポンプにより、前記内管の内部と、前記外管の底部又はその近傍と、前記外管及び内管の間の隙間と、地上の蒸気発生部とを結ぶ流路中において循環的に移動させるようにし、これにより、前記熱交換された流体を地上の蒸気発生部に連続的に送り、前記蒸気発生部で蒸気を生成して発電用タービンに供給するようにしたものである。また、このような循環型地熱発電方法及び装置を実現するための本明細書で提案されている循環型地熱発電システムは、地中に埋設される外管であって、地上側又はその近傍の開口部以外は閉じられており、底部及び底部の近傍の領域（底部から上方向に数十〜数百ｍの底部近傍領域）において流体が外部の地熱と熱交換可能な外管と、前記外管の内部に配置される内管であって、少なくとも底部又はその近傍部分が開放されており、底部が前記外管の底部から上方向に数十〜数百ｍの範囲内に位置している内管と、流体を、地上の発電用タービン又は前記発電用タービンを駆動するための蒸気を生成する熱交換器、前記内管の内部又は前記外管と内管との隙間、前記外管の底部又はその近傍の領域、及び前記外管と内管との隙間又は前記内管の内部を繋ぐ流路中において循環させる循環ポンプとを備えたものである。
【０００８】
また、本発明による循環型地熱発電システムは、地中に埋設された温泉井用管であって、過去には温泉井用に使用されていたが現在は温泉井用として使用されていない温泉井用管と、前記温泉井用管の内部に配置される外管であって、地上側又はその近傍の開口部以外は閉じられている外管と、前記外管の内部に配置される内管であって、少なくとも底部又はその近傍部分が開放されている内管と、流体を、地上の発電用タービン又は前記発電用タービンを駆動するための蒸気を生成する熱交換器、前記内管の内部又は前記外管と内管との隙間、前記外管の底部又はその近傍の領域、及び前記外管と内管との隙間又は前記内管の内部を繋ぐ閉流路中において循環させる循環ポンプと、を備えたものである。
【０００９】
また、本発明による循環型地熱発電システムにおいては、前記循環ポンプは、発電用タービンを駆動するための蒸気を生成するための熱交換器であって低沸点の熱媒体を蒸気化する熱交換器の一次側に前記流体を供給するものであってもよい。
【００１０】
さらに、本発明による循環型地熱発電システムの施工方法は、地中に埋設された温泉井用管であって、過去には温泉井用に使用されていたが現在は温泉井用として使用されていない温泉井用管を選定する選定ステップと、前記選定された温泉井用管の内部に、地上側又はその近傍の開口部以外は閉じられた外管であってその内部に内管が所定の隙間を介して設けられる外管を配置する外管等配置ステップとを含むものである。
【発明の効果】
【００１１】
本発明においては、地上側又はその近傍の開口部以外は閉じられた外管中の底部及び底部から上方に数十〜数百ｍの範囲内の底部近傍領域に存在し又は移動中の流体を、外管の外側の地熱と熱交換させ、この熱交換された流体を地上に移動させることにより、地熱貯留層から採取した地熱を地上での発電に利用するようにしている。よって、本発明によれば、地熱貯留層中の熱水又は蒸気を地上に汲み上げることがないので、従来のように近くの温泉を枯渇させるなど地熱貯留層近傍の地下水系に悪影響を与えたり、従来のように地熱発電の過程で地熱貯留層からの熱水又は蒸気中に含まれている硫黄等の成分が装置にスケールとして固着してしまうことを、避けることができる。よって、本発明によれば、従来のように地熱発電が近傍の温泉（地下水系）に悪影響を与えてしまうことを、防止することができると共に、従来のように地熱発電の過程で地熱貯留層からの熱水又は蒸気中に含まれている硫黄等の成分が地熱発電に使用する装置にスケールとして固着して装置が劣化したり前記スケールを取り除くために多額のメンテナンス費用が発生してしまうことを、避けることができる。
【００１２】
また、本発明においては、地上側又はその近傍の開口部以外は閉じられた外管及び少なくとも底部（下端部）が開放された内管を、地中に埋設された温泉井用管であって過去において温泉井用に使用されていたが現在は温泉井用として使用されていない温泉井用管（例えば下方部分に外部からの熱水又は蒸気を導入するストレーナが形成されている温泉井用管）の内部に、配置するようにしている。よって、本発明によれば、既に地中に埋設されている温泉井用管を利用してその中に外管及び内管を配置するだけで地熱発電に必要な外管及び内管の設置を行うことができるので、外管を地中に埋設するための掘削工事（一般的に、外管を地中に埋設するには、そのための掘削工事の費用として数千万円以上が必要である）を不要にして、地熱発電システムの施工コストを大幅に低減することができる。
【００１３】
また、本発明において、前記循環ポンプにより、前記の外管の底部又はその近傍領域において外部の地熱貯留層の地熱と熱交換させられた流体を、発電用タービンを駆動するための蒸気を生成するための熱交換器（蒸気発生部）であって低沸点の熱媒体を蒸気化する熱交換器の一次側に供給するようにしたときは、前記外管の外側の地熱貯留層中に存在する地熱エネルギーが弱いため前記流体により地上に移動される地熱エネルギーが比較的小さなものに止まるような場合でも、前記熱交換器により低沸点の熱媒体を蒸気化させ、これにより前記発電用タービンを駆動して発電することができるようになる。
【００１４】
さらに、本発明において、地中に埋設された温泉井用管であって過去には温泉井用に使用されていたが現在は温泉井用として使用されていない温泉井用管を選定し、この選定した温泉井用管の内部に、地上側又はその近傍の開口部以外は閉じられた外管であってその内部に内管が所定の隙間を介して設けられる外管を配置するようにしたときは、既に地中に埋設されている温泉井用管を利用してその中に外管及び内管を配置するだけで外管及び内管の設置を行うことができるので、外管を地中に埋設するための掘削工事（一般的に、外管を地中に埋設するためには、掘削工事の費用として数千万円以上が必要である）を不要にして、地熱発電システムの施工コストを大幅に低減できるようになる。
【図面の簡単な説明】
【００１５】
【図１】本発明の実施形態１による循環型地熱発電システムを説明するための一部に断面を含む概略図である。
【図２】本発明の実施形態２による循環型地熱発電システムを説明するための一部に断面を含む概略図である。
【図３】本発明の実施形態３による循環型地熱発電システムを説明するための一部に断面を含む概略図である。
【図４】本発明の実施形態４による循環型地熱発電システムを説明するための一部に断面を含む概略図である。
【図５】従来の地熱発電システムの一例を説明するための概略図である。
【図６】従来の地熱発電システムの他の例であってバイナリー発電方式による地熱発電システムを説明するための概略図である。
【発明を実施するための形態】
【００１６】
〔第１の実施形態〕
以下、本発明の実施形態１を図面を参照して説明する。図１は、本実施形態１に係る循環型地熱発電システムの構成を説明するための概略図である。図１において、１１は地中の例えば約５００ｍ深さの地熱貯留層１３まで埋設された例えばステンレス鋼製（良熱伝導性材料ならば他の素材でもよい）の外管、１２は前記外管１１内に配置される例えばステンレス鋼製の内管である（二重管構造）。
【００１７】
前記外管１１は、内径が例えば３０ｍｍに形成されており、地上側開口部１１ｂ以外は全て閉塞されている。また前記内管１２は、内径が例えば１５ｍｍに形成されており、上端部１２ｂと底部（下端部）１２ａが共に開口部となっている。本実施形態１では、前記内管１２の底部１２ａは、前記外管１１の底部１１ａの上面１１ａａから約１００ｍだけ上方の位置に配置されている。
【００１８】
本実施形態１では、前記内管１２中を下降した水（工業用水など）が、前記内管１２の底部１２ａと前記外管１１の底部１１ａとの間の約１００ｍ長さの領域（底部近傍領域）１４に送られて前記領域１４の中を移動している間に、外部の地熱貯留層１３中の地熱と熱交換されて高温の熱水となった後、前記外管１１と内管１２との間の隙間１５内を地上方向へ上昇する（図１の矢印Ａ参照）。
【００１９】
また図１において、１６は、前記内管１２中を下降した後に前記外管１１内の底部近傍領域１４において地熱と熱交換されて前記隙間１５内を地上まで上昇した熱水が前記外管１１の上端側開口部１１ｂを介して供給される蒸発器であって前記熱水を加熱（及び減圧）して蒸気を発生させる蒸発器、１７は前記蒸発器１６からの蒸気により駆動されるタービン（図示しない発電機に連結されたタービン）、１８は前記タービン１７の駆動に使用された蒸気を水に戻す復水器、１９は前記復水器からの水及び前記蒸発器１６において蒸気と分離された熱水を前記内管１２の上端側開口部１２ｂから前記内管１２中に加圧注入する循環ポンプである。
【００２０】
また図１において、２０は、前記内管１２、前記外管１１内の底部近傍領域１４、前記内管１２と外管１１の隙間、前記蒸発器１６、前記タービン１７、及び前記復水器１８を繋ぐ閉流路であって、前記循環ポンプ１９により前記水が循環される閉流路である。
【００２１】
以上のように、本実施形態１においては、前記循環ポンプ１９により前記内管１２中に加圧注水された水が、前記外管１１の底部１１ａ及び底部から上方に約１００ｍまでの範囲内の底部近傍領域１４に下降する。前記底部近傍領域１４中の水は、外管１１の外側の地熱貯留層１３中の地熱と熱交換されて熱水となる。前記熱水は、前記循環ポンプ１９の力により、前記外管１１と内管１２との間の隙間１５中を上昇し、前記外管の上端側開口部１１ｂから前記蒸発器１６に供給され、そこで蒸気に変換されて前記タービンを回転させた後、前記復水器１８から前記循環ポンプ１９へ、さらに前記内管１２中へ送られる。
【００２２】
よって、本実施形態１によれば、地熱貯留層１３中の熱水又は蒸気を地上に汲み上げることがないので、従来のように近くの温泉を枯渇させるなど地熱貯留層近傍の地下水系に悪影響を与えることを、避けることができる。また本実施形態１によれば、地熱貯留層１３中の熱水又は蒸気を地上に汲み上げることがないので、従来のように地熱発電の過程で地熱貯留層からの熱水又は蒸気中に含まれている硫黄等の成分が地熱発電に使用する装置にスケールとして固着して装置が劣化したり前記スケールを取り除くために多額のメンテナンス費用が発生してしまうことを、避けることができる。
【００２３】
〔第２の実施形態〕
次に図２は、本発明の実施形態２に係る循環型地熱発電システムの構成を説明するための概略図である。本実施形態２は前記実施形態１（図１参照）と基本的構成が同様であるので、以下では実施形態１と異なる部分を中心に述べる。また図２において図１と共通する部分には同一の符合を付して説明を省略する。
【００２４】
図２において、２１は地中の例えば５００ｍ以上の深さまで埋設された温泉井用管であって、過去には温泉井用に使用されていたが現在は温泉井用として使用されていない温泉井用管、２１ａは前記温泉井用管２１の下方部分に形成された、外部の地熱貯留層中の熱水及び蒸気を前記温泉井用管２１の内部に導入するためのストレーナである。前記ストレーナ２１ａには、多数のスリット（細長い開口部）又は穴が形成されている。
【００２５】
本実施形態２では、このような温泉井用管２１の内部に、外管１１及び内管１２を配置するようにしている。すなわち、本実施形態２では、前述のような過去には温泉井用に使用されていたが現在は温泉井用として使用されていない温泉井用管を選定し、この選定された温泉井用管の内部に、前記実施形態１で述べたような内管１２を内部に（外管１１の内壁面を所定の間隔を介して）含む外管１１を、配置するようにしている。
【００２６】
そして、前記温泉井用管２１内の下方部分には、前記ストレーナ２１ａを介して地熱貯留層１３内の熱水又は蒸気が導入されている。よって、前記温泉井用管２１の内部に配置された前記外管１１の底部１１ａ及びその近傍領域１４を移動する水は、前記地熱貯留層１３から前記ストレーナ２１ａを介して前記温泉井用管２１内に導入された熱水又は蒸気が有する地熱と熱交換される。
【００２７】
以上のように、本実施形態２においては、地上側又はその近傍の開口部以外は閉塞された外管１１及び内管１２を、既に地中に埋設されている温泉井用管（現在は温泉井用として使用されていない温泉井用管）２１を利用して、すなわち、前記外管１１等を地中に埋設するための掘削工事などを行うことなく、地熱発電用に設置することができる。よって、本実施形態２によれば、外管１１等を地中に埋設するための掘削工事（一般的に、前記外管１１のような管を地中の少なくとも５００ｍ以上の深さまで埋設するには、そのための掘削工事の費用として数千万円以上が必要である）を不要にして、地熱発電システムの施工コストを大幅に低減することができる。
【００２８】
〔第３の実施形態〕
次に図３は、本発明の実施形態３に係る循環型地熱発電システムの構成を説明するための概略図である。本実施形態３は前記実施形態１（図１参照）と基本的構成が類似しているので、以下では実施形態１と異なる部分を中心に述べる。また図３において図１と共通する部分には同一の符合を付して説明を省略する。
【００２９】
本実施形態３においては、前記外管１１の底部及びその近傍領域１４中で地熱貯留層の地熱と熱交換して得られた熱水を蒸気化してこの蒸気により発電用タービンを駆動する方式（前記実施形態１参照）ではなく、前記地熱貯留層の地熱と熱交換して得られた熱水の熱により低沸点の熱媒体を蒸気化しこの蒸気化で得られた熱媒体の蒸気により発電用タービンを駆動するバイナリー発電方式を採用している点で前記実施形態１と異なっている。
【００３０】
すなわち、本実施形態３では、図３に示すように、地中に埋設される内管１２の中を下降した水が外管１１の底部及びその近傍領域１４内で地熱と熱交換された後の熱水は、内管１２と外管１１との間の隙間１５を地上まで上昇した後、前記外管１１の上端側開口部１１ｂを介して、蒸発器（熱交換器）３１に送られて後述の熱媒体を蒸気化するために使用され、その後、循環ポンプ３２により前記内管１２中に圧入される。このように、前記地熱と熱交換された後の熱水は、前記のような外管１１、内管１２、蒸発器３１及び循環ポンプ３２などが設けられた閉流路３３中を循環するだけで、発電用タービン３４の駆動には利用されない。
【００３１】
他方、前記蒸発器３１には低沸点の熱媒体（例えばアンモニア、イソブタン等）が供給され、前記低沸点の熱媒体は、そこで前記地熱と熱交換された熱水と熱交換されて蒸気化する。これにより得られた熱媒体の蒸気は、発電用タービン３４の駆動に使用され、その後、復液器３５において液化され、循環ポンプ３６により前記蒸発器３１に再び送られる。このように、前記低沸点の熱媒体は、前記循環ポンプ３６により、前述のような蒸発器３１、発電用タービン３４、及び復液器３５などが設けられた閉流路３７中を循環される。
【００３２】
以上のように、本実施形態３においては、前記閉流路３３中を循環する熱水（外管１１の底部及びその近傍領域１４で地熱貯留層の地熱と熱交換された後の熱水）を、低沸点の熱媒体を蒸気化する蒸発器３１の１次側に供給し、前記蒸発器３１の２次側から低沸点の熱媒体の蒸気を取り出し、この低沸点の熱媒体の蒸気により発電用タービン３４を駆動するようにしたので、前記外管１１の外側の地熱貯留層１３中に存在する地熱エネルギーが弱いため前記熱水に含まれる地熱エネルギーが比較的小さなものに止まるような場合でも、前記蒸発器３１により低沸点の熱媒体を蒸気化させこれにより前記発電用タービン３４を駆動することにより、有効に発電を行うことができる。
【００３３】
〔第４の実施形態〕
次に図４は、本発明の実施形態４に係る循環型地熱発電システムの構成を説明するための概略図である。本実施形態４は前記実施形態２（図２参照）及び前記実施形態３（図３参照）を組み合わせたものと基本的構成が類似しているので、以下では実施形態２，３と異なる部分を中心に説明する。
【００３４】
本実施形態４においても、前記実施形態３と同様に、前記外管１１の底部及びその近傍領域１４中で地熱貯留層１３の地熱と熱交換して得られた熱水を蒸気化してこの蒸気により発電用タービンを駆動する方式（前記実施形態１，２参照）ではなく、前記地熱貯留層１３の地熱と熱交換して得られた熱水により低沸点の熱媒体を蒸気化しこの蒸気化で得られた熱媒体の蒸気により発電用タービンを駆動するバイナリー発電方式を採用している。
【００３５】
すなわち、本実施形態４では、前記外管１１の底部及びその近傍領域１４中で地熱貯留層１３の地熱と熱交換された熱水は、前記のような外管１１、内管１２、蒸発器３１及び循環ポンプ３２などが設けられた閉流路３３中を循環するだけで、発電用タービン３４の駆動には利用されない。他方、本実施形態４では、前記閉流路３３とは別の閉流路３７が設けられており、この閉流路３７中の前記蒸発器３１において前記地熱と熱交換された熱水と熱交換されることにより生成された低沸点の熱媒体の蒸気により、発電用タービン３４が駆動されている。
【００３６】
以上のように、本実施形態４においても、前記実施形態３と同様に、前記閉流路３３中を循環する熱水（外管１１の底部及びその近傍領域１４で地熱貯留層１３の地熱と熱交換されて得られた熱水）を、低沸点の熱媒体を蒸気化する蒸発器３１の１次側に供給し、前記蒸発器３１の２次側から低沸点の熱媒体の蒸気を取り出し、この低沸点の熱媒体の蒸気により発電用タービン３４を駆動するようにしたので、前記外管１１の外側の地熱貯留層１３中に存在する地熱エネルギーが弱いため前記熱水に含まれる地熱エネルギーが比較的小さなものに止まるような場合でも、前記蒸発器３１により低沸点の熱媒体を蒸気化させこれにより前記発電用タービン３４を駆動することにより、有効に発電を行うことができる。
【００３７】
以上、本発明の各実施形態について説明したが、本発明は前記の各実施形態として述べたものに限定されるものではなく、様々な修正及び変更が可能である。例えば、前記各実施形態１〜４においては、前記蒸発器１６又は３１に供給される熱水を、内管１２中を下降して外管１１の底部及びその近傍領域１４で地熱と熱交換された後に内管１２と外管１１の間の隙間１５中を上昇した熱水とした（図１〜４の矢印Ａ参照）が、本発明では、前記蒸発器１６又は３１に供給される熱水を、内管１２と外管１１の間の隙間１５中を下降して外管１１の底部及びその近傍領域１４で地熱と熱交換された後に内管１２中を上昇した熱水としてもよい。また、前記各実施形態１〜４においては、前記循環ポンプ３２により送られて外管１１の底部及びその近傍領域１４で地熱と熱交換される流体を水としたが、本発明では他の流体でもよい。また、前記各実施形態１〜４では、外管１１又は温泉井（温泉井用管２１）が地中の５００ｍ程度まで埋設されている場合について説明したが、本発明においてはこのような場合に限られるものではなく、例えば外管１１又は温泉井（温泉井用管２１）が１００〜２００ｍ程度の深さに埋設される場合や１，０００ｍ以上の深さに埋設される場合でもよいことは勿論である。また、前記各実施形態１〜４では、前記外管１１内で水が外部の地熱貯留層１３内の地熱と熱交換される領域１４（外管１１の底部１１ａと内管１２の底部１２ａとの間の距離）を外管１１の底部１１ａ及び底部１１ａから上方向に約１００ｍまでの領域としたが、本発明ではこれに限られるものではなく、前記外管１１が地中に埋設される深さ（百ｍ程度から数千ｍまであり得る）に応じて、数十〜数百ｍとすることが可能である。
【符号の説明】
【００３８】
１１   外管
１１ａ 外管の底部
１１ａａ      外管の底部の上面
１１ｂ 外管の上端側開口部
１２   内管
１２ａ 内管の底部
１２ｂ 内管の上端側開口部
１３   地熱貯留層
１４   外管の底部の近傍領域
１５   隙間
１６，３１    蒸発器
１７，３４    発電用タービン
１８   復水器
１９，３２，３６     循環ポンプ
２０，３３，３７     閉流路
２１   温泉井用管
２１ａ ストレーナ
３５   復液器
【図１】
0006393602.tif 000002
【図２】
0006393602.tif 000003
【図３】
0006393602.tif 000004
【図４】
0006393602.tif 000005
【図５】
0006393602.tif 000006
【図６】
0006393602.tif 000007