(57)【要約】【課題】既設管渠を補修するの同時に熱交換器を効率よく敷設することができる既設管渠用更生材を提供すること。【解決手段】下水管排熱利用システム１は、既設管渠用更生材３と、既設管渠用更生材３の熱交換流路１１に接続されたヒートポンプ４と、ヒートポンプ４が取り出した熱エネルギーを貯蔵するための蓄熱装置５と、住宅６内の暖房または冷房を行うための空調機７とを備える。既設管渠用更生材３は、損傷箇所を補修するために下水管２の内壁面２ａに設けられる。既設管渠用更生材３には、熱伝達媒体の流通が可能な熱交換流路１１が一体的に設けられている。更生材３の熱交換流路１１は、専用配管１２，１３を介してヒートポンプ４及び空調機７に接続される。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
流体を流すために地中または地上に設置された既設管渠の損傷箇所を補修するために前記既設管渠の内壁面に設けられる更生材であって、熱伝達媒体の流通が可能な熱交換器を構成する熱交換流路が更生材本体に内蔵されていることを特徴とする既設管渠用更生材。
【請求項２】
前記熱交換流路は、前記既設管渠の内壁面に臨む更生材外周面よりも、前記既設管渠の中心に臨む更生材内周面側寄りに配置されるとともに、前記更生材本体と一体的に設けられていることを特徴とする請求項１に記載の既設管渠用更生材。
【請求項３】
前記熱交換流路は、前記既設管渠の全周にわたって設けられていることを特徴とする請求項２に記載の既設管渠用更生材。
【請求項４】
前記既設管渠の内壁面に筒状部材を圧着させて前記内壁面を補修するものであることを特徴とする請求項１乃至３のいずれか１項に記載の既設管渠用更生材。
【請求項５】
前記既設管渠の内壁面に対して帯状部材を螺旋状に巻き付けながら管状に製管して前記既設管渠の内壁面を補修するものであり、前記熱交換流路が螺旋状に設けられることを特徴とする請求項１乃至３のいずれか１項に記載の既設管渠用更生材。
【請求項６】
前記既設管渠の形状に合わせた複数のリング状部材をその軸方向に連結しながら管状に製管して前記既設管渠の内壁面を補修するものであり、前記熱交換流路が前記複数のリング状部材に設けられるとともに、前記リング状部材の連結と同時に前記熱交換流路が連結可能に設けられていることを特徴とする請求項１乃至３のいずれか１項に記載の既設管渠用更生材。
【請求項７】
前記既設管渠の形状に合わせた複数のパネル状部材を連結しながら管状に製管して前記既設管渠の内壁面を補修するものであり、前記熱交換流路が前記複数のパネル状部材に設けられるとともに、前記パネル状部材の連結と同時に前記熱交換流路が連結可能に設けられていることを特徴とする請求項１乃至３のいずれか１項に記載の既設管渠用更生材。
【請求項８】
請求項１乃至７のいずれか１項に記載の既設管渠用更生材を前記既設管渠の内壁面に設けることにより、既設管渠の損傷箇所を補修しつつ前記内壁面に前記熱交換流路を敷設することを特徴とする熱交換器の敷設方法。
【請求項９】
既設管渠である下水管の内壁面に設けられた請求項１乃至７のいずれか１項に記載の既設管渠用更生材と、前記既設管渠用更生材の前記熱交換器に流路的に接続されたヒートポンプと、前記ヒートポンプが取り出した熱エネルギーを貯蔵するための蓄熱装置とを備えた下水管排熱利用システム。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、地中または地上に設置された既設管渠の損傷箇所を補修する更生材、及びそれを用いて熱交換器を敷設する熱交換器の敷設方法、下水管排熱利用システムに関するものである。
【背景技術】
【０００２】
現在、震災による原子力発電所の停止によって、日本国内での電力不足が問題となっている。このため、原子力発電以外の他の発電方法が検討されている。現在実用化されている発電方法において、化石燃料（石油やガス等）を使用することなく大気汚染物質の削減が可能な発電方法の一つとして、地熱発電が知られている。この地熱発電では、１００ｍ程度の深さにボーリングして熱採取用の配管を設置する必要がある。また、熱採取用の配管は、複数本必要で、かつ効率よくエネルギーを採取するために４ｍ〜５ｍ程度の間隔を空ける必要がある。このため、地熱発電装置は大規模となり、イニシャルコストが嵩むことに加え、それを設置するための用地も必要となってしまう。
【０００３】
家庭等から排出される下水は、気温に比べて夏は低く冬は高くなるといった温度特性を有している。また、家庭の中で電力使用量が最も多いのがエアコンである。このため、下水の排熱を家庭内のエアコンの熱源として利用できれば、省エネルギーを図ることが可能となる。またこの場合、地熱発電のように熱採取用の配管を新規に埋設する必要がなく、既設の下水管を利用することができるといったメリットもある。このような背景から、本発明者らは下水の排熱を利用して家庭等の冷暖房に利用するシステムを検討している。
【０００４】
従来、下水熱を有効利用する技術として、熱交換マットを更生管に挟み込んで既設の下水管の底部に設置し、熱交換マットに水を循環させて下水熱を回収するシステムが提案されている（例えば、非特許文献１参照）。
【先行技術文献】
【非特許文献】
【０００５】
【非特許文献１】日本下水道新聞、２０１１年０９月０７日、掲載記事「東亜グラウト工業  ヒートライナー工法導入」
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
ところで、非特許文献１に開示されているシステムは、熱交換マットと更生管とが別部材で構成されており、そのシステムを既設の下水管に設置するためには手間がかかってしまう。具体的には、既設の下水管の内壁面には、砂利や泥などの異物が存在し、その内壁面上に直接熱交換マットを設置すると、熱交換マットを傷つけてしまう。このため、先ず、既設の下水管の内壁面を更生材で補修した後、その更生材上に熱交換マットを設置している。また、下水管を流れる砂利等によって熱交換マットが損傷するのを防止するために、熱交換マットを設置した後に保護シート等によって熱交換マットを被覆するように構成している。このため、従来の更生方法と比較して作業工程が煩雑となる。さらに、熱交換マットを下水管内に引き込むための専用装置も必要となり、作業コストが嵩んでしまう。
【０００７】
本発明は上記の課題に鑑みてなされたものであり、その目的は、既設管渠を補修するの同時に熱交換器を効率よく敷設することができる既設管渠用更生材を提供することにある。また別の目的は、上記既設管渠用更生材を用いて熱交換器を低コストで敷設することができる熱交換器の敷設方法を提供することにある。また別の目的は、上記既設管渠用更生材を用いて低コストで設けることができる下水管排熱利用システムを提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
上記課題を解決するために、手段１に記載の発明は、流体を流すために地中または地上に設置された既設管渠の損傷箇所を補修するために前記既設管渠の内壁面に設けられる更生材であって、熱伝達媒体の流通が可能な熱交換器を構成する熱交換流路が更生材本体に内蔵されていることを特徴とする既設管渠用更生材をその要旨とする。
【０００９】
手段１に記載の発明によれば、更生材本体に熱交換流路が内蔵されているので、既設管渠の内壁面に更生材を配置するのと同時に、熱交換流路を敷設することができる。また、本発明の既設管渠用更生材を用いる場合、従来の更生方法にて熱交換流路を敷設することができるので、熱交換流路を敷設するための新たな装置を用いる必要がなく、敷設作業を迅速に行うことができる。このため、既設管渠の内壁面に熱交換流路を低コストで敷設することができる。また、熱交換流路を内蔵したことにより、既設管渠の中心に臨む更生材内周面側にて熱交換流路を非露出状態で配置することができる。
【００１０】
手段２に記載の発明は、手段１において、前記熱交換流路は、前記既設管渠の内壁面に臨む更生材外周面よりも、前記既設管渠の中心に臨む更生材内周面側寄りに配置されるとともに、前記更生材本体と一体的に設けられていることをその要旨とする。
【００１１】
手段２に記載の発明によると、熱交換流路が更生材内周面側寄りに配置されるので、既設管渠を流れる流体の熱を熱交換流路内の熱伝達媒体に効率よく伝達させることができる。また、熱交換流路が更生材本体と一体的に設けられているので、更生材本体に熱交換流路を取り付ける必要がなく、熱交換流路の敷設作業を効率よく確実に行うことができる。
【００１２】
手段３に記載の発明は、手段２において、前記熱交換流路は、前記既設管渠の全周にわたって設けられていることをその要旨とする。
【００１３】
手段３に記載の発明によると、熱交換流路が既設管渠の全周にわたって設けられているので、既設管渠を流れる流体の熱を熱交換流路内の熱伝達媒体に確実に伝達させることができる。
【００１４】
手段４に記載の発明は、手段１乃至３のいずれかにおいて、前記既設管渠の内壁面に筒状部材を圧着させて前記内壁面を補修するものであることをその要旨とする。
【００１５】
手段４に記載の発明によると、更生材が筒状部材であるので、更生材の周方向に複数の熱交換流路を容易に設けることができる。この場合、既設管渠を流れる流体の熱を各熱交換流路内の熱伝達媒体に確実に伝達させることができる。
【００１６】
手段５に記載の発明は、手段１乃至３のいずれかにおいて、前記既設管渠の内壁面に対して帯状部材を螺旋状に巻き付けながら管状に製管して前記既設管渠の内壁面を補修するものであり、前記熱交換流路が螺旋状に設けられることをその要旨とする。
【００１７】
手段５に記載の発明によると、既設管渠の内壁面に対して帯状部材を螺旋状に巻きながら管状に製管してその内壁面を補修することにより、熱交換流路が螺旋状に設けられる。この場合、熱交換流路を長く形成することができ、既設管渠を流れる流体の熱を熱交換流路内の熱伝達媒体に確実に伝達させることができる。
【００１８】
手段６に記載の発明は、手段１乃至３のいずれかにおいて、前記既設管渠の形状に合わせた複数のリング状部材をその軸方向に連結しながら管状に製管して前記既設管渠の内壁面を補修するものであり、前記熱交換流路が前記複数のリング状部材に設けられるとともに、前記リング状部材の連結と同時に前記熱交換流路が連結可能に設けられていることをその要旨とする。
【００１９】
手段６に記載の発明によると、複数のリング状部材をその軸方向に連結しながら管状に製管する際に、各リング状部材の熱交換流路が連結される。このようにしても、既設管渠の内壁面に更生材を配置するのと同時に、熱交換流路を効率よく敷設することができる。
【００２０】
手段７に記載の発明は、手段１乃至３のいずれかにおいて、前記既設管渠の形状に合わせた複数のパネル状部材を連結しながら管状に製管して前記既設管渠の内壁面を補修するものであり、前記熱交換流路が前記複数のパネル状部材に設けられるとともに、前記パネル状部材の連結と同時に前記熱交換流路が連結可能に設けられていることをその要旨とする。
【００２１】
手段７に記載の発明によると、複数のパネル状部材を連結しながら管状に製管する際に、各パネル状部材の熱交換流路が連結される。このようにしても、既設管渠の内壁面に更生材を配置するのと同時に、熱交換流路を効率よく敷設することができる。
【００２２】
手段８に記載の発明は、請求項１乃至７のいずれか１項に記載の既設管渠用更生材を前記既設管渠の内壁面に設けることにより、既設管渠の損傷箇所を補修しつつ前記内壁面に前記熱交換流路を敷設することを特徴とする熱交換器の敷設方法をその要旨とする。
【００２３】
手段８に記載の発明によれば、既設管渠用更生材を用いた従来の更生方法によって、熱交換器を構成する熱交換流路をスムーズに敷設することができる。さらに、熱交換流路の敷設と同時に既設管渠の損傷箇所を補修することができる。また、従来の更生方法にて熱交換流路を敷設することができるので、熱交換流路を敷設するための新たな装置を用いる必要がなく、敷設作業を迅速に行うことができる。このため、既設管渠の内壁面に熱交換器を低コストで敷設することができる。
【００２４】
手段９に記載の発明は、既設管渠である下水管の内壁面に設けられた請求項１乃至７のいずれか１項に記載の既設管渠用更生材と、前記既設管渠用更生材の前記熱交換器に流路的に接続されたヒートポンプと、前記ヒートポンプが取り出した熱エネルギーを貯蔵するための蓄熱装置とを備えた下水管排熱利用システムをその要旨とする。
【００２５】
手段９に記載の発明によれば、既設管渠用更生材の熱交換流路に熱伝達媒体が流れ、下水管内の下水の排熱が熱伝達媒体に伝達される。そして、熱伝達媒体がヒートポンプに供給されることによって、熱エネルギーとして取り出され、蓄熱装置に貯蔵される。このように下水管排熱利用システムを構成すると、地熱発電のように熱採取用の配管を新規に埋設する必要がなく、イニシャルコストを低く抑えることができる。
【発明の効果】
【００２６】
以上詳述したように、手段１〜７に記載の発明によると、既設管渠を補修するの同時に熱交換器を効率よく敷設することができる。また、手段８に記載の発明によると、上記既設管渠用更生材を用いて熱交換器を低コストで敷設することができる。さらに、手段９に記載の発明によると、下水の熱エネルギーを家庭等の冷暖房に利用するための下水管排熱利用システムを低コストで設けることができる。
【図面の簡単な説明】
【００２７】
【図１】第１の実施の形態の下水熱利用システムを示す概略構成図。
【図２】下水管に設けられた第１の実施の形態の更生材を示す断面図。
【図３】第１の実施の形態の更生材を示す斜視図。
【図４】下水管に設けられた第２の実施の形態の更生材を示す断面図。
【図５】第２の実施の形態の更生材を示す拡大断面図。
【図６】第３の実施の形態の更生材を示す斜視図。
【図７】下水管に設けられた第３の実施の形態の更生材を示す断面図。
【図８】第４の実施の形態の更生材を示す斜視図。
【図９】下水管に設けられた第４の実施の形態の更生材を示す断面図。
【発明を実施するための形態】
【００２８】
［第１の実施の形態］
以下、本発明を具体化した第１の実施の形態を図面に基づき詳細に説明する。
【００２９】
図１には、下水管から熱エネルギーを採取する下水管排熱利用システムを示している。
【００３０】
図１に示されるように、下水管排熱利用システム１は、地中に埋設された下水管２（既設管渠）、下水管２の損傷箇所を補修するための更生材３（既設管渠用更生材）、下水の熱エネルギーを回収するためのヒートポンプ４、熱エネルギーを貯蔵するための蓄熱装置５、及び住宅６内の暖房及び冷房を行うための空調機７等を備えている。下水管２には住宅６等から排出される下水Ｗ１（流体）が流れる。この下水Ｗ１は、下水管２の下流側に設けられた下水処理場（図示略）に集められ、浄化された後に河川等に放流される。
【００３１】
図１及び図２に示されるように、本実施の形態の更生材３としては、硬質塩化ビニルからなる円筒状の更生管（筒状部材）が用いられている。この更生材３は、下水管２内において内壁面２ａに密着した状態で配置されている。なお、本実施の形態の下水管２の口径は４００ｍｍ程度であり、更生管の外径も４００ｍｍ程度となっている。下水管２において、更生材３が配置される長さは３０ｍ程度である。また、更生材３の更生材本体３ａには、熱伝達媒体Ｗ２（例えば、水）が流通可能な熱交換器を構成する熱交換流路１１が一体的に設けられている。更生材本体３ａにおいて、熱交換流路１１は、下水管２の内壁面２ａに臨む更生材外周面３ｂよりも、下水管２の中心に臨む更生材内周面３ｃ側寄りに配置されている。この熱交換流路１１内に熱伝達媒体Ｗ２が流れるようになっている。
【００３２】
本実施の形態では、下水管２の延設方向と平行な方向に複数本の熱交換流路１１が併設されている。つまり、熱交換流路１１は更生材３の全周にわたって設けられている。これら熱交換流路１１を流れる熱伝達媒体Ｗ２に下水管２を流れる下水Ｗ１の熱エネルギーが伝達される。なお、本実施の形態における熱交換流路１１は、更生材３の形成材料を用いて一体的に形成されているが、これに限定されるものではない。熱交換流路１１として、例えば、金属製配管を用いてもよく、金属製配管を用いる場合には樹脂インサート成形によって更生材本体３ａに設けてもよい。
【００３３】
さらに、更生材本体３ａの下流側及び上流側の端部には、各熱交換流路１１を結合して外部の専用配管１２，１３に接続するためのジョイント部１４，１５が設けられている。下流側のジョイント部１４は、専用配管１２を介してヒートポンプ４に接続されており、熱交換流路１１の熱伝達媒体Ｗ２がヒートポンプ４に供給される。また、上流側のジョイント部１５は、専用配管１３を介して空調機７に接続されており、空調機７から排出された熱伝達媒体Ｗ２が各熱交換流路１１に供給される。専用配管１２，１３の外面は、断熱材によって被覆されており、専用配管１２，１３内を熱伝達媒体Ｗ２が流れる際に熱エネルギーが配管外部に放出されないように構成されている。
【００３４】
ヒートポンプ４は、蓄熱装置５に接続されており、熱伝達媒体Ｗ２に伝達された熱エネルギーを取り出して蓄熱装置５に貯蔵する。空調機７は、蓄熱装置５に接続されており、蓄熱装置５に蓄えられた熱エネルギーを利用して、住宅６内の暖房や冷房を行う。そして、空調機７にて暖房または冷房に利用された熱伝達媒体Ｗ２は、専用配管１３を介して更生材３の熱交換流路１１に再度供給される。
【００３５】
このように下水管排熱利用システム１を構成することにより、今まで廃棄されていた下水Ｗ１の熱エネルギーを住宅６の冷暖房に有効利用することができる。
【００３６】
次に、下水管排熱利用システム１の熱交換器を構成する熱交換流路１１の敷設方法について説明する。本実施の形態では、更生材３に熱交換流路１１が一体的に形成されており、更生材３による下水管２の補修と同時に熱交換流路１１が敷設される。
【００３７】
具体的には、先ず、下水管２に繋がるマンホール（図示略）の蓋を開け、その開口端から下水管２内に高圧洗浄機のノズルを挿入する。そして、そのノズルから高圧の洗浄水を放水することにより下水管２内を洗浄する。
【００３８】
その後、図３に示されるように、Ｕ字型に折り畳まれた円筒状の更生材３（筒状部材）をマンホールから下水管２内に挿入する。その後、ボイラー装置（図示略）から更生材３の内側に加熱蒸気を供給して更生材３を加熱することで円筒状に復元させる。さらに、更生材３の内側に圧縮空気を供給して、更生材３の外面３ｂを下水管２の内壁面２ａに密着させるとともに更生材３を冷却する。この結果、下水管２の内壁面２ａに円筒状の更生材３が圧着され、下水管２の損傷箇所が補修される。またこれと同時に、下水管２の内壁面２ａに熱交換流路１１が敷設される。そして、更生材３の端部に設けられた各ジョイント部１４，１５に専用配管１２，１３を介してヒートポンプ４及び空調機７を接続する。なお、ジョイント部１４，１５に対する専用配管１２，１３の接続は、例えば下水管２に形成されている分岐管等を利用して行われる。以上の工程を経て、本実施の形態の下水管排熱利用システム１が住宅６の敷地内に設置される。
【００３９】
従って、本実施の形態によれば以下の効果を得ることができる。
【００４０】
（１）本実施の形態では、更生材３の更生材本体３ａに熱交換流路１１が内蔵されているので、既設の下水管２の内壁面２ａに更生材３を配置するのと同時に、熱交換流路１１を敷設することができる。また、本実施の形態の更生材３を用いる場合、従来の更生方法にて熱交換流路１１を敷設することができるので、熱交換流路１１を敷設するための新たな装置を用いる必要がなく、敷設作業を迅速に行うことができる。このため、下水管２の内壁面２ａに熱交換流路１１（熱交換器）を低コストで敷設することができる。また、熱交換流路１１を内蔵したことにより、既設の下水管２の中心に臨む更生材内周面３ｃ側にて熱交換流路１１を非露出状態で配置することができる。よって、下水管２を流れる砂利等によって熱交換流路１１が損傷するといったリスクが小さくなる。さらに、本実施形態のものでは、更生材内周面３ｃに凹凸が殆どないため、下水管２内の下水Ｗ１の流れを妨げるようなこともない。
【００４１】
（２）本実施の形態では、熱交換流路１１が更生材内周面３ｃ側寄りに配置されるので、下水管２を流れる下水Ｗ１の熱を熱交換流路１１内の熱伝達媒体Ｗ２に効率よく伝達させることができる。また、熱交換流路１１が更生材本体３ａと一体的に設けられているので、更生材本体３ａに熱交換流路１１を取り付ける必要がなく、熱交換流路１１の敷設作業を効率よく確実に行うことができる。
【００４２】
（３）本実施の形態では、更生材３が筒状部材であるので、更生材３の周方向に複数の熱交換流路１１を容易に設けることができる。また、下水管２の全周にわたって複数の熱交換流路１１が設けられているので、下水管２を流れる下水Ｗ１の排熱を熱交換流路１１内の熱伝達媒体Ｗ２に確実に伝達させることができる。
【００４３】
（４）本実施の形態の下水管排熱利用システム１では、地熱発電のように熱採取用の配管を新規に埋設する必要がなく、イニシャルコストを低く抑えることができる。
［第２の実施の形態］
【００４４】
次に、本発明を具体化した第２の実施の形態を図４及び図５に基づき説明する。本実施の形態では、下水管２の内壁面２ａに設置される更生材２１を変更した点が上記第１の実施の形態と異なる。なお、上記第１の実施の形態の更生材３は小口径（４００ｍｍ程度）の下水管２に用いられていたが、本実施の形態の更生材２１は、小口径〜大口径（２５０ｍｍ〜５０００ｍｍ）の既設管渠に用いられる。
【００４５】
図４に示されるように、本実施の形態の更生材２１は、例えば塩化ビニルからなる樹脂製の帯状部材であり、下水管２の内壁面２ａに対して螺旋状に巻き付けながら円管状に製管して下水管２の内壁面２ａを補修するものである。図５に示されるように、更生材２１の更生材本体２１ａには、嵌合機構が設けられている。具体的には、更生材本体２１ａにおいて、一方の端部（図５では右側の端部）に嵌合部２２が長手方向に沿って設けられるとともに他方の端部（図５では左側の端部）に嵌合部２３が長手方向に沿って設けられている。嵌合部２２は、更生材本体２１ａの端部において下水管２の内壁面２ａと対向する表面２１ｂ側（図５では上面側）を段差状に切り欠いた断面略Ｌ字形の嵌合部である。一方、嵌合部２３は、更生材本体２１ａの端部において裏面２１ｃ側（図５では下面側）を段差状に切り欠いた断面略Ｌ字形の嵌合部である。そして、嵌合部２２と嵌合部２３とが嵌合されることで更生材２１が円管状に製管される。
【００４６】
更生材本体２１ａにおいて嵌合部２２の側面にはシール材２４が設けられており、更生材本体２１ａの端部がシール材２４によって圧着されている。このシール材２４によって更生材本体２１ａの嵌合部２２，２３の滑りが防止され、水密性が確保される。また、更生材本体２１ａの表面２１ｂ側には、断面Ｔ字状のリブ部２５が複数突設されている。
【００４７】
本実施の形態においては、下水管２の内壁面２ａと更生材２１との間の隙間にモルタルなどの裏込め材２６が充填される。そして、その裏込め材２６が更生材本体２１ａのリブ部２５に食い込むことでアンカー効果が得られ、更生材２１が下水管２の内壁面２ａに確実に固定される。
【００４８】
更生材本体２１ａにおいて、下水管２の中心側となる裏面２１ｃ側は平坦面となっており、その裏面２１ｃ側寄りの位置に熱交換流路２７が一体的に設けられている。この熱交換流路２７は、円筒状に製管された更生材２１において螺旋状に設けられる。
【００４９】
本実施の形態では、下水管２の内壁面２ａに更生材２１を配置するのと同時に、熱交換流路２７を敷設することができる。なお、更生材２１の製管方法としては、小口径形製管の方法や中大口径形製管の方法を採用することができる。
【００５０】
本実施の形態の更生材２１を用いれば、熱交換流路２７を敷設するための新たな装置を用いる必要がなく、敷設作業を迅速に行うことができる。このため、下水管２の内壁面２ａに熱交換流路２７（熱交換器）を低コストで敷設することができる。さらに、更生材２１を用いる場合、下水管２の内壁面２ａに対して熱交換流路２７が螺旋状に設けられる。この場合、熱交換流路２７を長く形成することができ、下水管２を流れる下水Ｗ１の排熱を熱交換流路２７内の熱伝達媒体Ｗ２に確実に伝達させることができる。
［第３の実施の形態］
【００５１】
次に、本発明を具体化した第３の実施の形態を図６及び図７に基づき説明する。本実施の形態においても、下水管２の内壁面２ａに設置される更生材３１を変更した点が上記第１の実施の形態と異なる。なお、本実施の形態の更生材３１は、中口径〜大口径（９００ｍｍ〜３０００ｍｍ）の既設管渠に用いられる。
【００５２】
図６及び図７に示されるように、本実施の形態の更生材３１は、例えばコンクリート製のリング状部材であり、リング状の複数の更生材３１をその軸方向に連結しながら管状に製管して下水管２の内壁面２ａを補修するものである。本実施の形態の下水管２の断面形状は円形状であり、各更生材３１は、その断面形状に合わせて円形状に形成されている。なお、下水管２の断面形状が矩形状である場合には、複数の矩形リング状部材が更生材３１として用いられる。また、下水管２の内壁面２ａと更生材３１との間の隙間にモルタルなどの裏込め材２６が充填され、下水管２の内壁面２ａに対して更生材３１が固定される。
【００５３】
各更生材３１の更生材本体３１ａには、周方向に複数の熱交換流路３２が一体的に設けられている。更生材３１における各熱交換流路３２は軸方向に延設されており、更生材３１の連結と同時に各熱交換流路３２が連結可能に設けられている。具体的には、各更生材本体３１ａにおける軸方向の端面３１ｂを係合部として密着させ、下水管２の内壁面２ａと更生材本体３１ａとの間の隙間に裏込め材２６を充填することで更生材３１が移動不能に連結される。また、各更生材本体３１ａにおいて、例えば熱交換流路３２の上流端には連結用メス部３３（連結部）が設けられ、熱交換流路３２の下流端には連結用オス部３４（連結部）が設けられている。そして、各更生材３１の連結と同時に連結用メス部３３と連結用オス部３４とが嵌合されて熱交換流路３２が連結される。さらに、連結用メス部３３と連結用オス部３４との連結部には、ゴムパッキンなどのシール部３５が設けられている。
【００５４】
本実施の形態では、下水管２の内壁面２ａに更生材３１を配置するのと同時に、熱交換流路３２を敷設することができる。従って、熱交換流路３２を敷設するための新たな装置を用いる必要がなく、敷設作業を迅速に行うことができる。このため、下水管２の内壁面２ａに熱交換流路３２（熱交換器）を低コストで敷設することができる。
［第４の実施の形態］
【００５５】
次に、本発明を具体化した第４の実施の形態を図８及び図９に基づき説明する。本実施の形態においても、下水管２の内壁面２ａに設置される更生材４１を変更した点が上記第１の実施の形態と異なる。なお、本実施の形態の更生材４１は、中口径〜大口径（８００ｍｍ〜３０００ｍｍ）の既設管渠に用いられる。
【００５６】
具体的には、図８及び図９に示されるように、本実施の形態の更生材４１は、例えば高密度ポリエチレンからなる樹脂製のパネル状部材であり、複数の更生材４１を連結しながら円管状に製管して下水管２の内壁面２ａを補修するものである。具体的には、下水管２の内壁面２ａに沿って鋼製の枠組み（図示略）をリング状に組み立て、その枠組みにパネル状の更生材４１を組み付ける。そして、下水管２の内壁面２ａと各更生材４１との間の隙間にモルタルなどの裏込め材２６を充填することにより、円管状に製管された各更生材４１が下水管２の内壁面２ａに固定される。
【００５７】
各更生材４１の更生材本体４１ａには、長手方向に沿って熱交換流路４２が一体的に設けられている。本実施の形態においても、各更生材４１の連結と同時に各熱交換流路４２が連結可能に設けられている。具体的には、各更生材本体４１ａにおいて、熱交換流路４２の上流端には連結用メス部４３（連結部）が設けられ、熱交換流路４２の下流端には連結用オス部４４（連結部）が設けられている。そして、更生材４１の連結と同時に連結用メス部４３と連結用オス部４４とが嵌合されて熱交換流路４２が連結される。さらに、連結用メス部４３と連結用オス部４４との連結部には、ゴムパッキンなどのシール部４５が設けられている。
【００５８】
本実施の形態では、下水管２の内壁面２ａに更生材４１を配置するのと同時に、熱交換流路４２を敷設することができる。従って、熱交換流路４２を敷設するための新たな装置を用いる必要がなく、敷設作業を迅速に行うことができる。このため、下水管２の内壁面２ａに熱交換流路４２（熱交換器）を低コストで敷設することができる。
【００５９】
なお、本発明の各実施の形態は以下のように変更してもよい。
【００６０】
・上記各実施の形態では、更生材３，２１，３１，４１では、更生材本体３ａ，２１ａ，３１ａ，４１ａと一体的に熱交換流路１１，２７，３２，４２を設けていたが、これに限定されるものではない。例えば、更生材本体と熱交換流路とを別部材として設け、更生材本体に形成された収納部に熱交換流路を装着するよう更生材を形成してもよい。なお、熱交換流路を敷設する際には、熱交換流路を更生材本体に装着した更生材を用いる。このようにしても、従来と同様の更生方法によって、更生材を下水管２の内壁面２ａに配置することができ、熱交換流路（熱交換器）の敷設を効率よく迅速に行うことができる。
【００６１】
・上記第１の実施の形態では、Ｕ字型に折り畳まれた更生材３を蒸気加熱によって円筒状に復元させる手法を採用したがこれに限定されるものではない。例えば、紫外線等によって更生材３を硬化させる手法を採用してもよい。また、更生材３の強度が不足し熱交換流路１１が変形する可能性がある場合には、更生材３において熱交換流路１１の近傍に補強リブを設けてもよい。
【００６２】
・上記第１実施の形態、第３の実施の形態、及び第４の実施の形態の更生材３,３１，４１において、下水管２の延設方向と平行な方向に熱交換流路１１，３２，４２を設けていたが、第２の実施の形態と同様に、螺旋状に熱交換流路を設けてもよい。
【００６３】
・上記各実施の形態では、円筒状の下水管２に設置される下水熱利用システムに具体化していたが、これに限定されるものではなく、矩形状、馬蹄形状、楕円形状などの他の形状の下水管２に設置される下水管排熱利用システムに具体化してもよい。
【００６４】
・上記各実施の形態では、地中に埋設される下水管２に熱交換流路１１，２７，３２，４２（熱交換器）を敷設するものに具体化していたが、これに限定されるものではない。例えば、工場排水などを流す既設管渠に熱交換流路を敷設するものでもよく、この場合、既設管渠は地上に設けられる既設の配管であってもよい。
【００６５】
次に、特許請求の範囲に記載された技術的思想のほかに、前述した各実施の形態によって把握される技術的思想を以下に列挙する。
【００６６】
（１）手段１または２において、前記既設管渠の延設方向と平行な方向に複数本の前記熱交換流路が併設されていることを特徴とする既設管渠用更生材。
【００６７】
（２）手段４において、Ｕ字型に折り畳まれた前記筒状部材を既設管渠内に挿入し、その既設管渠内において円筒状に復元させて内壁面に敷設されるものであることを特徴とする既設管渠用更生材。
【００６８】
（３）手段６または７において、前記更生材は連結のための係合部を有するとともに、前記熱交換流路同士の連結部にシール部を有することを特徴とする既設管渠用更生材。
【符号の説明】
【００６９】
１…下水管排熱利用システム
２…既設管渠としての下水管２
２ａ…内壁面
３,２１，３１，４１…更生材
３ａ,２１ａ，３１ａ，４１ａ…更生材本体
３ｂ,２１ｂ…更生材外周面
３ｃ,２１ｃ…更生材内周面
４…ヒートポンプ
５…蓄熱装置
１１,２７，３２，４２…熱交換器を構成する熱交換流路
Ｗ１…流体としての下水
Ｗ２…熱伝達媒体
【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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