(57)【要約】【課題】地中熱を採取するに際して、地中熱を採取するシステムの大掛かり化を回避することができる地中熱交換器を提供することにある。【解決手段】既設の温泉井１１または水井戸内に地中熱交換器２０を設置し、この地中熱交換器２０から熱を採取する。この地中熱交換器２０は、温泉井１１または水井戸内のケーシング２１の内部に配置され、熱媒体２２が充填される有底管２３と、この有底管２３内に熱媒体２２を供給する供給管２４と、この供給管２４から熱媒体２２を揚水する揚水管２５とを備えている。【選択図】        図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
既設の温泉井または水井戸内に設置され、温泉熱または地中熱を採熱する構成とされたことを特徴とする地中熱交換器。
【請求項２】
請求項１記載の地中熱交換器において、
前記既設の温泉井または水井戸は、廃井または休止井であることを特徴とする地中熱交換器。
【請求項３】
請求項１または２に記載の地中熱交換器において、
内部に熱媒体が充填される有底管と、該有底管内に前記熱媒体を供給する供給管と、該供給管から供給された前記熱媒体を揚水する揚水管とを備え、
前記温泉井または水井戸のケーシングの内部に設置される構成とされたことを特徴とする地中熱交換器。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、温泉水を含む各種地中熱を採取する地中熱交換器に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
従来から、地中熱を採取する方法として、温泉井から温泉水を汲み上げ、この温泉水を建造物内に導入し、建造物の室内暖房用等に利用したり、あるいは地上に配設された地中熱交換器に導入して、温泉水の熱を利用する方法が知られている（例えば特許文献１参照）。
【０００３】
【特許文献１】
特開平７−３０５９００号公報
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】
ところで、前記従来では、地上に汲み上げた温泉水を利用するものであるので、泉温・泉量の低下など種々の問題が生じる場合があり、最悪の場合は、この温泉井の利用ができなくなり、新たに温泉井を掘削する必要が生ずる場合があった。
【０００５】
この発明は、このような事情を考慮してなされたもので、前述した問題の発生を回避することができる地中熱交換器を提供することを目的とする。
【０００６】
【課題を解決するための手段】
前記課題を解決して、このような目的を達成するために、本発明は以下の手段を提案している。
請求項１に係る発明は、既設の温泉井または水井戸内に設置され、温泉熱または地中熱を採熱する構成とされたことを特徴とする。
請求項２に係る発明は、請求項１記載の地中熱交換器において、前記既設の温泉井または水井戸は、廃井または休止井であることを特徴とする。
請求項３に係る発明は、請求項１または２に記載の地中熱交換器において、内部に熱媒体が充填される有底管と、該有底管内に前記熱媒体を供給する供給管と、該供給管から供給された前記熱媒体を揚水する揚水管とを備え、前記温泉井または水井戸のケーシングの内部に設置される構成とされたことを特徴とする。
【０００７】
これらの発明に係る地中熱交換器によれば、既設の温泉井または水井戸内に設置するので、地中熱を採取することを目的として地盤を掘削して新たに井戸を得る工数を削除することができる。
また、前記地中熱交換器を既設の温泉井内に設置する場合には、温泉水の熱がケーシング内に配設された有底管に伝導し、この管内に充填された熱媒体に伝熱されることになる。従って、温泉水を地上に汲み上げることなく、温泉水の熱は熱媒体を介して高効率的に熱交換されるので、地中熱の採熱システムの大掛かり化を回避することができる。
一方、前記地中熱交換器を既設の水井戸に配設する場合には、飲料水を得る目的で水井戸を得たにもかかわらず、この水質が飲料用としては不適切である場合または水量不足である場合に、この水井戸を地中熱採取用に転換することが可能になり、このような水井戸を有効に活用することができる。
【０００８】
【発明の実施の形態】
以下、本発明に係る地中熱交換器の一実施形態を、図１及び図２を参照しながら説明する。
この地中熱交換器を備えた地中熱採取システム１０は、図１に示すように、既設の温泉井１１のケーシング２１の内部に地中熱交換器２０が設置された構成となっている。ここで、既設の温泉井１１として、廃井または休止井を使用する。
【０００９】
地中熱交換器２０は、温泉井１１のケーシング２１の内部に設置され、熱媒体２２としての不凍液または水が充填される有底管２３と、この有底管２３の内部に熱媒体２２を供給する供給管２４と、有底管２３内の熱媒体２２を揚水する揚水管２５とを備えている。なお、有底管２３は、温泉井１１の温水１２の中に一部が浸漬されて設置されている。
【００１０】
有底管２３は、図２に示すように、地面側から地中に向うに従って順次、フランジアダプタ部２３ｂと、直管部２３ａと、有底部２３ｃとが一体化された状態で配設され、これらの内部は連通状態とされている。なお、直管部２３ａの長さは、温泉井１１の深度に応じて適宜選択される。
【００１１】
このように構成された有底管２３は、フランジアダプタ２３ｂのフランジ部２３ｆの上下面を、２枚の板材２６が締結部材２７の締結力によって狭持することにより、有底管２３の上端開口面を密閉するとともに、この有底管２３を温泉井１１のケーシング２１の内部に吊下げ状態で固定するようになっている。ここで、フランジ部２３ｆの上面と板材２６との間には、パッキン２８が配設されており、これにより、有底管２３内に充填された熱媒体２２及びこの熱の漏洩を防止している。なお、有底管２３を構成する前記各構成要素は全て合成樹脂または金属等により形成されている。
【００１２】
供給管２４及び揚水管２５はともに、一方の端部が有底管２３内に開口し、他方の端部が図示しない冷熱機などと連結された構成とされ、熱媒体２２が有底管２３と前記冷熱機などとの間を循環できるようになっている。また、供給管２４及び揚水管２５の前記一方の端部は、有底管２３の上端面から挿入され、供給管２４の前記一方の端部は、有底管２３の上部位置に至らせて配置され、揚水管２５の前記一方の端部は、有底管２３の下端部位置にまで至らせて配置されている。
【００１３】
以上のように構成された地中熱採取システム１０は、ケーシング２１内に流入した温水１２の上面と、このケーシング２１の上端との間に断熱効果を有する空気層を備えているので、前記流入した温水１２を良好に保温することができ、これにより、供給管２４を介して有底管２３内に充填された熱媒体２２が確実に加熱されるとともに、この加熱された熱媒体２２を揚水管２５を介して回収することができる。すなわち、高効率に地中熱を回収することができる。
【００１４】
以上説明したように本実施形態による地中熱交換器によれば、既設の温泉井１１内に地中熱交換器２０を設置するので、地中熱を採取することを目的として地盤を掘削して新たに井戸を得る工数を削除することができる。
また、有底管２３が温泉水１２に浸漬されているので、温泉水１２の熱が、ケーシング２１内に配置された有底管２３を介して熱媒体２２に伝導されることになる。従って、温泉水１２を地上に汲み上げることなく、温泉水１２の熱を熱媒体２２を介して高効率に回収することができ、地中熱の採取システム１０の大掛かり化を回避することができる。
【００１５】
なお、本発明の技術的範囲は前記実施の形態に限定されるものではなく、本発明の趣旨を逸脱しない範囲において種々の変更を加えることが可能である。
例えば、前記実施形態においては、地中熱交換器２０を既設の温泉井１１内に配設したが、この温泉井１１に替えて水井戸内に配設してもよい。この場合においても、前記実施形態と同様に、地中熱を回収できる地中熱採取システムを低コストで構築することができる。また、この水井戸の場合は、飲料水を得る目的で水井戸を得たにもかかわらず、この水質が飲料用としては不適切である場合や水量が不足していた場合に、この水井戸を地中熱採取用に転換することが可能になり、このような水井戸を有効に活用することができる。
【００１６】
【発明の効果】
以上の説明から明らかなように、本発明に係る地中熱交換器によれば、既設の温泉井または水井戸内に前記地中熱交換器を設置するので、地中熱を採取することを目的として地盤を掘削して新たに井戸を得る工数を削除することができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明に係る一実施形態において、地中熱採取システムを示す側面断面図である。
【図２】図１に示す地中熱交換器の拡大側面断面図である。
【符号の説明】
１１  既設の温泉井
２０  地中熱交換器
２２  熱媒体
２３  有底管
２４  供給管
２５  揚水管
【図１】
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【図２】
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