(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
主温泉脈に設けた常時揚湯する主取り入れ口と、補助温泉脈に設けて主温泉脈からの不足揚湯分を適時増量させる補助取り入れ口とを備え、前記補助温泉脈は前記主温泉脈の上方に位置すると共に、前記補助取り入れ口には揚湯量を調整する開閉シャッターを設け、この開閉シャッターを地上から開閉操作することを特徴とした温泉揚湯井戸。
【請求項２】
主取り入れ口を設けた下部ケーシングパイプの上方に、開閉シャッターで開閉する補助取り入れ口を設けた上部ケーシングパイプを連結し、上部ケーシングパイプは、前記補助取り入れ口と開閉シャッターのいずれか一方を設けた固定ケーシングパイプと、いずれか他方を設けて固定ケーシングパイプと摺動可能に連結した可動ケーシングパイプで構成し、可動ケーシングパイプを地上から開閉操作する請求項１に記載した温泉揚湯井戸。
【請求項３】
前記補助取り入れ口は、前記固定又は可動ケーシングパイプに設けた多数の開口部で形成され、前記開閉シャッターは、前記可動ケーシングパイプを地上に設けた開閉制御手段で昇降又は回転させることによって、前記開口部の開口率を可変させる請求項２に記載した温泉揚湯井戸。
【請求項４】
前記補助取り入れ口は、前記固定又は可動ケーシングパイプに設けた多数の開口部で形成され、前記開閉シャッターは、前記可動ケーシングパイプを地上に設けた開閉制御手段で昇降させることによって、前記開口部の開口率を可変させ、前記開閉制御手段は、上下に伸縮作動するラムを備えた油圧式ジャッキを用い、ラムの先端と可動ケーシングパイプの上端側との間を連結部材で連結させた請求項２に記載した温泉揚湯井戸。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、地下の温泉脈から温泉水を揚湯する温泉揚湯井戸に係り、特に主取り入れ口から所望な揚湯量が得られない場合には、開閉可能に設置した補助取り入れ口を適時開口させ、不足揚湯分を補充して所望な揚湯量を確保できる温泉揚湯井戸に関する。
【０００２】
【従来の技術】
図１は、標準的な温泉揚湯井戸の構造図を示し、順次口径を細くしたケーシングパイプ１（１Ａ，１Ｂ，１Ｃ）を多段状態に連結させ、上段側の各ケーシングパイプ１Ａ，１Ｂの外周にフルホールセメント２（２Ａ，２Ｂ）を施すと共に、最下段のケーシングパイプ１Ｃは温泉脈のある位置に配置させている。
【０００３】
ケーシングパイプ１Ｃには、温泉脈から内部に温泉水を取り入れるためのストレーナ３を設けて取り入れ口を形成すると共に、フルホールセメント２Ｂの外周域と掘削孔４の外周域には、温泉水を採取するための地層内帯水層５を画定する円盤状の遮水板６．７を上下に設けている。
【０００４】
このような構造による温泉揚湯井戸では、地層内帯水層５にある温泉脈から高温（２５℃以上）で温泉に必要な成分を含有した温泉水を揚湯した際に、揚湯量が豊富で常に所望な揚湯量を安定的に確保できる場合は良いが、使用量の増減によって揚湯量が不足する場合もある。
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】
揚湯量が不足した場合には、例えば循環式の濾過装置を用いて浴槽の温泉水を再利用したり、揚湯した温泉水に非温泉水を添加して増量させ、これらを加熱装置で追い炊きする方法なども考えられるが、前者ではレジオネラ菌などの雑菌類が増殖しないように、高価な濾過装置を設備しなければならず、後者では非温泉水の添加で温泉成分が希釈され、温泉の効能が損なわれる。
【０００６】
特に、近年では掘削技術の向上により新たな温泉地も数多く出現しているが、必ずしも所望の揚湯量が安定的に確保される場所ばかりではなく、多大な資金を投入して揚湯井戸を掘削したにも係わらず、電気検層や揚湯試験の段階で事業化を断念したり、温泉の開設後に当初の予想に反して揚湯量が減少し、やむなく濾過装置などを追加設備して採算の取れない状態で継続するケースもある。
【０００７】
そこで本発明では、これら従来技術による課題を解決し得る温泉揚湯井戸を提供するものであり、特に主取り入れ口から所望な揚湯量が得られない場合には、開閉可能に設置した補助取り入れ口を適時開口させ、所望な揚湯量を確保できるようにし、温泉の事業化を容易且つ安定化させることを主たる目的とする。
【０００８】
【課題を解決するための手段】
本発明の温泉揚湯井戸は、主温泉脈に設けた常時揚湯する主取り入れ口と、補助温泉脈に設けて主温泉脈からの不足揚湯分を適時増量させる補助取り入れ口とを備え、前記補助温泉脈は前記主温泉脈の上方に位置すると共に、前記補助取り入れ口には揚湯量を調整する開閉シャッターを設け、この開閉シャッターを地上から開閉操作するようにしている。
【０００９】
この温泉揚湯井戸によると、主取り入れ口から所望な揚湯量が得られない場合には、開閉可能に設置した補助取り入れ口を適時開口させ、所望な揚湯量を確保できると共に、レジオネラ菌などの雑菌類が繁殖する恐れもないので、浴槽の温泉水を濾過して再利用する場合のように過大な設備が不要であり、温泉の事業化を容易且つ安定化させることが可能である。
【００１０】
また、補助取り入れ口からの揚湯は常時行うのではなく、不足した揚湯分のみを適時補充するものであるから、追い炊きなどの設備は必要最小限の小規模のもので済むと共に、温泉成分の低下も少なくて済み、而も開閉シャッターを地上からの開閉操作で容易に行うことができる。
【００１１】
前記温泉揚湯井戸は、主取り入れ口を設けた下部ケーシングパイプの上方に、開閉シャッターで開閉する補助取り入れ口を設けた上部ケーシングパイプを連結し、上部ケーシングパイプは、前記補助取り入れ口と開閉シャッターのいずれか一方を設けた固定ケーシングパイプと、いずれか他方を設けて固定ケーシングパイプと摺動可能に連結した可動ケーシングパイプで構成し、可動ケーシングパイプを地上から開閉操作する形態を採ることができる。
【００１２】
この温泉揚湯井戸によると、従来構造に僅かな追加設備を施す程度で比較的安価且つ容易に実施が可能であり、また新設のものだけではなく、従来構造による既設の温泉揚湯井戸に対して、補助取り入れ口になる外周のケーシングの一部を切断などによって除去すると共に、掘削孔内に可動ケーシングパイプと固定ケーシングパイプを追加設置する改造を施すことにより、本発明を適用することが可能である。
【００１３】
前記温泉揚湯井戸における補助取り入れ口は、前記固定又は可動ケーシングパイプに設けた多数の開口部で形成され、前記開閉シャッターは、前記可動ケーシングパイプを地上に設けた開閉制御手段で昇降又は回転させることによって、前記開口部の開口率を可変させる形態を採ることができる。
【００１４】
この温泉揚湯井戸によると、全閉又は全開だけではなく、任意な開口率にして不足する所望揚湯量を補充することが可能であると共に、開閉制御手段によって地上から可動ケーシングパイプを昇降又は回転させる簡単な操作で所望揚湯量を容易に補充することができ、また不足する所望揚湯量に基づいて開閉制御手段を自動的に制御することも可能である。
【００１５】
前記温泉揚湯井戸における開閉制御手段は、上下に伸縮作動するラムを備えた油圧式ジャッキを用い、ラムの先端と可動ケーシングパイプの上端側との間を連結部材で連結させた形態を採ることができる。
【００１６】
開閉制御手段としては、公知の各種な昇降又は回転機構を使用することが可能であるが、この実施形態による温泉揚湯井戸のように油圧式ジャッキを用いた場合には大きな駆動力が得られ、特に軸心に沿った上下移動はケーシングパイプにストレスやダメージを与えることが少なくて済み、また油圧制御によって容易に開閉制御手段を自動的に制御することが可能である。
【００１７】
【発明の実施の形態】
本発明の温泉揚湯井戸について、本発明を適用した好適な実施形態を示す添付図面に基づいて詳細に説明するが、図２は、要部である温泉水の補助取り入れ口を閉塞させた状態における温泉揚湯井戸を、図３は、温泉水の補助取り入れ口を解放させた状態における温泉揚湯井戸を、図４は、他の実施形態による温泉水の補助取り入れ口を解放させた状態における温泉揚湯井戸を、それぞれ模式的な縦断面図で示す。
【００１８】
温泉揚湯井戸１０は、地上から上部側の補助温泉脈１１を経て下部側の主温泉脈１２以上に達する掘削孔１３を有し、掘削孔１３は大径で補助温泉脈１１を通過する上部掘削孔１３Ａと、上部掘削孔１３Ａより小径で主温泉脈１２を通過する下部掘削孔１３Ｂで形成されている。
【００１９】
上部掘削孔１３Ａには、上半部の外周に外周ケーシングパイプ１４が装着されると共に、その外周にはフルホールセメント１５が施されており、外周ケーシングパイプ１４の内側には、上端側を地上に突出して下端側が下部掘削孔１３Ｂの上端に達する上部ケーシングパイプ１６が、同心状態で装着されている。
【００２０】
下部掘削孔１３Ｂには、上端が上部ケーシングパイプ１６に連結されて下端が坑底部に達する下部ケーシングパイプ１７が装着され、下部ケーシングパイプ１７の主温泉脈１２を通過する位置には、多数の開口部で形成した主取り入れ口１８を設けると共に、上部掘削孔１３Ａとの連接部分にはセメンチングによるパッカー３１を施し、温泉水の流下を防止している。
【００２１】
上部ケーシングパイプ１６は、地上から補助温泉脈１１を通過する位置まで達する可動ケーシングパイプ１６Ａと、補助温泉脈１１を通過する位置から下部掘削孔１３Ｂの上端に達する固定ケーシングパイプ１６Ｂとで構成され、固定ケーシングパイプ１６Ｂの上端側に対して、可動ケーシングパイプ１６Ａの下端側は上下方向へ摺動可能に連結されている。
【００２２】
固定ケーシングパイプ１６Ｂは、図２及び図３による第１の実施形態では、多数の開口部で形成した補助取り入れ口１９を上端側の外周に設け、補助取り入れ口１９の上下位置には外フランジ状に突設した係止受け部２０，２１を設けると共に、各係止受け部２０，２１の間には摺動面２２が形成されている。
【００２３】
可動ケーシングパイプ１６Ａは、図２及び図３による第１の実施形態では下端側に開閉シャッター２３を設け、開閉シャッター２３の下端に形成した内フランジ状に突設する係止部２３ａを各係止受け部２０，２１の間に嵌合させ、摺動面２２に沿って上下摺動可能に連結され、地上に突設した上端側から開閉制御手段によって昇降移動させることにより、開閉シャッター２３が補助取り入れ口１９の開閉を行う。
【００２４】
また、図４で示す第２の実施形態の場合には、可動ケーシングパイプ１６Ａの下端側に多数の開口部で形成した補助取り入れ口１９を設けると共に、固定ケーシングパイプ１６Ｂの上端側に開閉シャッター２３を設け、地上に設けた開閉制御手段によって可動ケーシングパイプ１６Ａを昇降移動させると、固定ケーシングパイプ１６Ｂの開閉シャッター２３が補助取り入れ口１９の開閉を行う。
【００２５】
開閉制御手段には、油圧又は空気圧による流体圧シリンダーなどの直進運動機構や、モータにラック及びビニオンを組み合わせた回転運動を直進運動に変換する機構など、公知の各種制御手段を使用することが可能であるが、図示の実施形態では油圧式ジャッキ２４を使用している。
【００２６】
この油圧式ジャッキ２４による開閉制御手段は、レバー２５の揺動操作で伸縮作動するラム２６の先端と可動ケーシングパイプ１６Ａの上端側との間を、円盤状に形成した連結部材２７で連結させ、レバー２５を所望角度に揺動操作して可動ケーシングパイプ１６Ａを昇降移動させる。
【００２７】
開閉シャッター２３は、係止部２３ａが係止受け部２０に当接する上限位置では、補助取り入れ口１９が全開して揚湯量が最大となり、係止部２３ａが係止受け部２１に当接する下限位置では、補助取り入れ口１９が全閉して揚湯量が零になると共に、中間位置では開口率に応じて揚湯量の増減が可変できる。
【００２８】
掘削孔１３内には、主温泉脈１２にある高温の温泉水が、下部掘削孔１３Ｂ側に設けた主取り入れ口１８から常時流入すると共に、補助温泉脈１１にある主温泉脈１２より低温ではあるが揚湯量の豊富な温泉水が、上部掘削孔１３Ａ側に設けた補助取り入れ口１９から適時所望量を選択的に流入させる。
【００２９】
これらの温泉水は、揚湯管２８に接続された揚湯ポンプ２９を、地上から可動ケーシングパイプ１６Ａの内部に吊り降ろし、揚湯管２８を介して地上に設置した貯湯タンク（図示を省略）に汲み上げ、必要に応じて温度調節を行って浴槽に分配する。
【００３０】
揚湯する場合には、油圧式ジャッキ２４のレバー２５を直接に手動操作して補助取り入れ口１９の開閉制御を行うことも可能であるが、油圧ポンプ３０の油圧を制御して自動的に補助取り入れ口１９の開閉制御を行うと、より正確な揚湯の制御を行うことができるので望ましい。
【００３１】
自動制御する際は、貯湯タンクにおける貯湯量や温泉水の温度、或いは掘削孔１３内における温泉水の水位などを検出すると共に、この検出した実測データを予め設定した揚湯条件による標準データと比較し、両者が一致するように油圧式ジャッキ２４の油圧量を制御して、補助取り入れ口１９の開閉制御を行う。
【００３２】
図示の実施形態では、可動ケーシングパイプ１６Ａを昇降移動させると、開閉シャッター２３が補助取り入れ口１９の開閉を行うようにしたが、可動ケーシングパイプ１６Ａを固定ケーシングパイプ１６Ｂに対して摺動回転可能に連結し、可動ケーシングパイプ１６Ａを回転移動させると、開閉シャッター２３が補助取り入れ口１９の開閉を行うようにする形態を採ることもできる。
【００３３】
この場合には、開閉制御手段として地上に連結部材２７を介して可動ケーシングパイプ１６Ａを回転駆動させる機構を設けると共に、開閉シャッター２３として可動ケーシングパイプ１６Ａ又は固定ケーシングパイプ１６Ｂの外周面に、補助取り入れ口１９の開口部を解放させる窓孔を設ける構造にしたり、補助取り入れ口１９の開口部と整合して連通する開口部を設ける構造にする。
【００３４】
また図示の実施形態では、上下２段のケーシングパイプ１６，１７を用いているが、主温泉脈１２の深度によってはケーシングパイプを２段以上の構成とし、中間に中継用のケーシングパイプを設けた形態を採ることもできる。
【００３５】
更に、この温泉揚湯井戸は新設のものに適用されるだけではなく、従来構造による既設の温泉揚湯井戸を改造して適用させることも可能であり、その際には補助取り入れ口１９になる外周のケーシングの一部を切断などによって除去すると共に、上部掘削孔１３Ａ内に可動ケーシングパイプ１６Ａと固定ケーシングパイプ１６Ｂを追加設置することで達成できる。
【図面の簡単な説明】
【図１】従来技術における標準的な温泉揚湯井戸の構造を縦断面図で示す。
【図２】本発明を適用した第１の実施形態による温泉揚湯井戸の構造であって、要部である温泉水の補助取り入れ口を閉塞させた状態における縦断面図で示す。
【図３】本発明を適用した第１の実施形態による温泉揚湯井戸の構造であって、要部である温泉水の補助取り入れ口を解放させた状態における縦断面図で示す。
【図４】本発明を適用した第２の実施形態による温泉揚湯井戸の構造であって、要部である温泉水の補助取り入れ口を解放させた状態における縦断面図で示す。
【符号の説明】
１０  温泉揚湯井戸
１１  補助温泉脈
１２  主温泉脈
１３  掘削孔
１３Ａ  上部掘削孔
１３Ｂ  下部掘削孔
１４  外周ケーシングパイプ
１５  フルホールセメント
１６  上部ケーシングパイプ
１６Ａ  可動ケーシングパイプ
１６Ｂ  固定ケーシングパイプ
１７  下部ケーシングパイプ
１８  主取り入れ口
１９  補助取り入れ口
２０  係止受け部（上部側の）
２１  係止受け部（下部側の）
２２  摺動面
２３  開閉シャッター
２３ａ  係止部
２４  油圧式ジャッキ
２５  レバー
２６  ラム
２７  連結部材
２８  揚湯管
２９  揚湯ポンプ
３０  油圧ポンプ
３１  パッカー
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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