(57)【要約】【課題】水平ループ方式で複数の系列に折り返して簡易に敷設し、作業者の負担と施工コストを抑える採熱管の設置方法及び採熱管構造を提供する。【解決手段】第一敷設方向Ｄ１に沿って、採熱管１０を順次巻き出してループ状部位１１を変位させながら敷設し、系列Ｒ１を設ける工程と、採熱管１０を系列Ｒ１の第一敷設方向Ｄ１の前端１１ａが最も前方に位置するループ状部位１１より前方に向けて張り出させ、該前方のループ状部位１１の曲率よりも小さく、系列Ｒ１に平行な系列Ｒ２側に向けて延在する採熱管１０の系列折返し部位１３を設ける工程と、系列折返し部位１３における系列Ｒ１と反対側の端部に連設され、第一敷設方向Ｄ１に平行かつ反対方向をなす第二敷設方向Ｄ２に沿って、採熱管１０を順次巻き出してループ状部位１１を変位させながら敷設し、系列Ｒ２を設ける工程と、を有し、系列Ｒ１，Ｒ２のそれぞれのループ状部位１１を対向させて配置する。【選択図】図２
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
予めループ状に巻き取られた束状の採熱管を巻き出すことによって水平ループ方式で複数の系列に折り返して設置する方法であって、
第一敷設方向に沿って、前記採熱管を順次巻き出してループ状部位を変位させながら、連続的に敷設することで第一の系列を設ける工程と、
前記採熱管を前記第一の系列の前記第一敷設方向の前端が最も前方に位置する前記ループ状部位よりも前方に向けて張り出すとともに、該前方の前記ループ状部位の曲率よりも小さく、かつ前記第一の系列に平行な第二の系列側に向けて折り返して前記採熱管の系列折返し部位を設ける工程と、
前記系列折返し部位における前記第一の系列と反対側の端部に連設され、前記第一敷設方向に平行かつ反対方向をなす第二敷設方向に沿って、前記採熱管を順次巻き出して前記ループ状部位を変位させながら、連続的に敷設することで第二の系列を設ける工程と、
を有し、
前記第一の系列および前記第二の系列のそれぞれのループ状部位を対向させて配置する採熱管の設置方法。
【請求項２】
前記採熱管の系列数が３以上の場合において、３番目以降の前記系列を、その系列の直前に敷設された第一既設系列の敷設前に既に敷設された第二既設系列を挟んで、前記第一既設系列の反対側の位置に前記系列折返し部位を介して設ける請求項１に記載の採熱管の設置方法。
【請求項３】
前記採熱管の系列数が３以上の場合において、３番目以降の前記系列を、その系列の直前に敷設された第一既設系列と、該第一既設系列の直前に敷設された第三既設系列との間で前記第三既設系列に隣り合わせるとともに、前記系列折返し部位を介して設ける請求項１に記載の採熱管の設置方法。
【請求項４】
複数の前記採熱管を前記系列毎に並列して設置し、前記系列折返し部位において、前後の順番をなす二つの前記系列の前記採熱管同士を継手によって連結する請求項１から請求項３の何れか一項に記載の採熱管の設置方法。
【請求項５】
各々の前記系列において、前記ループ状部位の半径が前記第一敷設方向、又は、前記第二敷設方向に沿って、漸次増大又は縮小する際に、隣り合う前記系列のそれぞれの前記ループ状部位の半径が最小である最小部と、前記ループ状部位の半径が最大である最大部とを、互い違いに対向させて配置する請求項１から請求項４の何れか一項に記載の採熱管の設置方法。
【請求項６】
予めループ状に巻き取られた束状の採熱管を巻き出すことによって水平ループ方式で複数の系列に折り返して設置された採熱管構造であって、
少なくとも第一の系列と、前記第一の系列に平行な第二の系列と、前記第一の系列と前記第二の系列を接続する折返し部位を有し、
前記第一及び第二の系列は、複数のループ状部位と、前記ループ状部位間を接続する複数のループ接続部位と、をそれぞれ有し、
前記第一の系列の複数のループ接続部位と、前記第二の系列の複数のループ接続部位との間に、前記第一及び第二の系列の複数のループ状部位が配置された採熱管構造。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、採熱管の設置方法及び採熱管構造に関する。
【背景技術】
【０００２】
近年、地中に埋設した採熱管の内部に外気を導入し、地中で熱交換を行った空気を建物内に取り込む地中熱交換システムが知られている。採熱管の一端は、外気を取り込むために地上に開放され、必要に応じて送風機等に接続されている。一方、採熱管の他端は、建物に接続されている。採熱管は、一本の管材で構成されていてもよく、複数の管材を直列に接続することで構成されていてもよい。
【０００３】
夏の外気温は地中温に比べて高くなる。その場合、上記の地中熱交換システムでは、外気温で暖められた水を地中に埋設した採熱管内を循環させることで、水の温度を地中温と同等の約１５℃とする。冷やされた水を建物の冷房に利用すれば、環境に優しいクリーンな冷房を実現することができる。
一方、冬の外気温は地中熱に比べて低くなる。その場合、上記の地中熱交換システムでは、外気温で冷やされた水を地中に埋設した採熱管内を循環させることで、水の温度を地中温と同等の約１５℃とする。暖められた水を建物の暖房に利用すれば、環境に優しいクリーンな暖房を実現することができる。
【０００４】
このような地中熱交換システムの採熱管の配置には、主に地面に対して採熱管が垂直方向となる垂直型、地面に対して採熱管が水平方向となる水平型、地面に対して採熱管が斜め方向となる傾斜型等の種類がある。垂直型の配置としては、掘削孔を利用するボアホール方式と、基礎杭や採熱専用杭等を利用する杭方式と、が知られている。
【０００５】
垂直方式を利用した採熱管の配置として、例えば特許文献１には、地中にＵ字管からなる熱交換器を埋設し、その熱交換器内に熱媒体を流通させて熱交換させる採熱管が開示されている。
【０００６】
一方、水平型の配置としては、ループ状の採熱管を直線に配置する方式や、ループ状のまま配置するスリンキー方式が知られている。コンパクトなスペースに設置が可能なボアホール方式に対して、スリンキー方式では、採熱管を浅い深さの地中に水平方向に配管することで、採熱効率や経済性が向上する。
【０００７】
スリンキー方式を採用した採熱管の配置として、例えば特許文献１には、地中熱交換パイプ（採熱管）のループ状部位を所定の寸法分変位させながら、一方の側から他方の側に連続するようにループ形状の地中熱交換パイプを配置した例が開示されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００８】
【特許文献１】特開２０１３−０７５３１１号公報
【特許文献２】特開２０１３−０９６６６６号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００９】
上記のスリンキー方式を採用し、予めループ状に巻き取られて束状とされた採熱管を巻き出して複数の系列に設置する際には、一の系列における採熱管のループ状部位の変位量が所定の合計寸法に達したところで、採熱管を二の系列まで延ばして巻き出し、移動させる。二の系列では、一の系列とは逆に、他方の側から一方の側に連続するようにループ状部位を所定の寸法分変位させながら、採熱管を巻き出して設置する。そして、複数の系列の一端と他端とを接続し、複数の系列を例えば平面視で蛇行させるように連結しながら、採熱管を設置することができる。
【００１０】
しかしながら、図９に示すように、系列Ｒ１（一の系列）から系列Ｒ２（二の系列）に採熱管１０を移動させる際に、系列Ｒ１の敷設方向とは反対をなす方向に戻るように巻き出してしまうと、位置ＰＸで採熱管１０が多数重なる、又は絡まるため、採熱管１０の設置面積及び高さ寸法が設計値から変わってしまうという問題があった。
【００１１】
本発明は、上記事情を鑑みてなされたものであり、採熱管を水平ループ方式（スリンキー方式）で複数の系列に折り返して簡易に敷設可能であり、作業者の負担と施工コストを低減可能な採熱管の設置方法及び採熱管構造を提供する。
【課題を解決するための手段】
【００１２】
本発明の採熱管の設置方法は、予めループ状に巻き取られた束状の採熱管を巻き出すことによって水平ループ方式で複数の系列に折り返して設置する方法であって、第一敷設方向に沿って、前記採熱管を順次巻き出してループ状部位を変位させながら、連続的に敷設することで第一の系列を設ける工程と、前記採熱管を前記第一の系列の前記第一敷設方向の前端が最も前方に位置する前記ループ状部位よりも前方に向けて張り出すとともに、該前方の前記ループ状部位の曲率よりも小さく、且つ前記第一の系列に平行な第二の系列側に向けて折り返して前記採熱管の系列折返し部位を設ける工程と、前記系列折返し部位における前記第一の系列と反対側の端部に連設され、前記第一敷設方向に平行かつ反対方向をなす第二敷設方向に沿って、前記採熱管を順次巻き出して前記ループ状部位を変位させながら、連続的に敷設することで第二の系列を設ける工程と、を有し、前記第一の系列および前記第二の系列のそれぞれのループ状部位を対向させて配置することを特徴とする。
上記構成によれば、第一の系列の第一敷設方向の最も前方に位置するループ状部位から採熱管がさらにその前方、即ち採熱管の巻き癖に一致する方向に張り出し、系列折返し部位に接続される。系列折返し部位においても、採熱管の巻き癖に一致する巻き出し方向が保持され、続いて第二の系列に接続される。また、第二の系列では、採熱管が第二敷設方向に沿って、第一の系列及び第二の系列のそれぞれのループ状部位が対向するように配置される。これにより、第二の系列においても、第一の系列及び系列折返し部位から引き継がれた巻き出し方向が保持された状態で、採熱管が敷設される。
従って、採熱管は、その巻き癖に一致する方向に連続して複数の系列に折り返して敷設され、従来のように配置を修正する手間が生じ難い。このように、採熱管を円滑に敷設可能であることで、作業者の負担も小さく、作業時間も短縮される。
【００１３】
本発明の採熱管の設置方法では、前記採熱管の系列数が３以上の場合において、３番目以降の前記系列を、その系列の直前に敷設された第一既設系列の敷設前に既に敷設された第二既設系列を挟んで、前記第一既設系列の反対側の位置に前記系列折返し部位を介して設けることが好ましい。
また、本発明の採熱管の設置方法では、前記採熱管の系列数が３以上の場合において、３番目以降の前記系列を、その系列の直前に敷設された第一既設系列と、該第一既設系列の直前に敷設された第三既設系列との間で前記第三既設系列に隣り合わせるとともに、前記系列折返し部位を介して設けることが好ましい。
上記構成によれば、採熱管の系列数が３以上の場合であっても、採熱管がその巻き癖に一致する方向性を保持しながら敷設される。従って、系列数の増加に伴って設置面積が拡大しても、従来のように採熱管の配置を修正する手間が生じ難い。
【００１４】
本発明の採熱管の設置方法では、複数の前記採熱管を前記系列毎に並列して設置し、前記系列折返し部位において、前後の順番をなす二つの前記系列の前記採熱管同士を継手によって連結してもよい。
上記構成によれば、限られた長さ寸法を有し、運搬等の取扱いが容易な採熱管がその巻き癖に一致する方向性を保持しながら敷設される。また、系列折返し部位において、継手によって連結されることで、連結された採熱管にも前記方向性が引き継がれるとともに、連結された採熱管の巻き癖に一致する方向性が前記方向性と同一になる。即ち、複数の採熱管が順次連結されながら、円滑に敷設される。従って、従来のように採熱管の配置を修正する手間が生じ難く、採熱管を扱う作業者の負担もより低減される。
【００１５】
本発明の採熱管の設置方法では、各々の前記系列において、前記ループ状部位の半径が前記第一敷設方向、又は、前記第二敷設方向に沿って、漸次増大又は縮小する際に、隣り合う前記系列のそれぞれの前記ループ状部位の半径が最小である最小部と、前記ループ状部位の半径が最大である最大部とを、互い違いに対向させて配置してもよい。
上記構成によれば、一の系列の最小部と最大部が、該一の系列に隣り合う系列の最大部と最小部に対向するので、敷設した採熱管全体の設置幅が均一になる。これにより、採熱管の設置面積が所定値から大きく変更されることなく、地中の切削量の増大を抑えることができる。
【００１６】
本発明の採熱管構造は、予めループ状に巻き取られた束状の採熱管を巻き出すことによって水平ループ方式で複数の系列に折り返して設置された採熱管構造であって、少なくとも第一の系列と、前記第一の系列に平行な第二の系列と、前記第一の系列と前記第二の系列を接続する折返し部位を有し、前記第一及び第二の系列は、複数のループ状部位と、前記ループ状部位間を接続する複数のループ接続部位と、をそれぞれ有し、前記第一の系列の複数のループ接続部位と、前記第二の系列の複数のループ接続部位との間に、前記第一及び第二の系列の複数のループ状部位が配置されたことを特徴とする。
上記構成によれば、上記採熱管の設置方法を用いることで、巻き癖に一致する方向に連続して複数の系列に折り返して敷設された採熱管構造が得られる。また、得られた採熱管構造については、従来のように配置を修正する手間が生じ難い。
【発明の効果】
【００１７】
本発明によれば、採熱管を水平ループ方式で複数の系列に折り返して配置する際に、簡易に敷設可能であり、作業者の負担と施工コストを低減可能な採熱管の設置方法が提供される。
【図面の簡単な説明】
【００１８】
【図１】本発明を適用した採熱管の設置方法で用いる採熱管の設置前の状態を示す図であって、（ａ）は平面図であり、（ｂ）は側面図である。
【図２】本発明を適用した第一実施形態の採熱管の設置方法を用いて設置され、系列数が３である採熱管の模式図である。
【図３】図２に示す採熱管の部分拡大図である。
【図４】本発明を適用した第一実施形態の採熱管の設置方法を用いて設置され、系列数が５である採熱管の模式図である。
【図５】本発明を適用した第一実施形態の採熱管の設置方法の変形例を用いて設置され、系列数が５である採熱管の模式図である。
【図６】本発明を適用した第二実施形態の採熱管の設置方法を用いて設置され、系列数が３である採熱管の模式図である。
【図７】本発明を適用した第三実施形態の採熱管の設置方法を用いて設置され、系列数が３である採熱管の模式図である。
【図８】本発明を適用した第二実施形態の採熱管の設置方法を参考にして設置され、系列数が３である採熱管の模式図である。
【図９】水平ループ方式を用いて敷設される際に絡まった従来の採熱管の一部を示す概略図である。
【発明を実施するための形態】
【００１９】
以下、本発明を適用した採熱管の設置方法について、図面を参照して説明する。なお、以下の説明で用いる図面は模式的なものであり、長さ、幅、及び厚みの比率等は実際のものと同一とは限らず、適宜変更することができる。
【００２０】
本発明は、例えば不図示の地中熱交換システム等に、水平ループ方式で複数の系列に折り返して敷設される採熱管の設置方法に関する。採熱管は例えば建物内に設置された熱交換器に適用され、該熱交換器は建物内に備えられたヒートポンプに接続されている。採熱管は、管内部に熱媒体を流すことによって管周囲の環境と熱交換を行うためのパイプである。水平ループ方式を採用する場合、採熱管は、例えば地上から１ｍから１０ｍ程度の浅い地盤中に水平方向に沿って埋設されている。なお、水平方向とは、全体として採熱管が水平配置されている状態を示す。
【００２１】
採熱管の地上側の端部は、例えばヒートポンプに接続されている。地中熱交換システムを建物内の冷房として使用する場合には、外気温で暖まった熱媒体を採熱管内に流通させ、地中との熱交換によって冷やされた熱媒体をヒートポンプに供給する。一方、地中熱交換システムを建物内の暖房として使用する場合には、外気温で冷えた熱媒体を採熱管内に流通させ、地中との熱交換によって暖められた熱媒体をヒートポンプに供給する。
熱媒体としては、水、エタノール、アンモニア水等の液体が単独又は混合して用いられており、採熱管内に供給可能とされている。
【００２２】
図１は、上記説明した地中熱交換システム等に適用され、地盤中に埋設される前の採熱管１０の束体５を示す図であって、（ａ）は平面図であり、（ｂ）は側面図である。
図１に示すように、水平ループ方式を用いて設置される前の採熱管１０は、既存の巻取り装置等によって一定の方向（即ち、図１（ａ）に示す矢印Ｄ１０方向）に巻き取られ、束体５とされている。採熱管１０が巻き取られる際には、仮想中心Ｃから所定の半径ｒ１で巻き取りが開始され、半径ｒ（図示略）を漸次増加させながら巻き取りが継続され、仮想中心Ｃから所定の半径ｒ２で巻き取りが終了する。従って、束体５の採熱管１０には、一定の方向に巻き癖がついている。採熱管１０の巻き始めの端部１０Ｚは束体５の内周側に配置され、採熱管１０の巻き終わりの端部１０Ａは束体５の外周側に配置される。
【００２３】
採熱管１０等のパイプの指標の一つに、外径寸法Ｄを肉厚寸法ｔで割った比率（Ｓｔａｎｄａｒｄ  Ｄｉｍｅｓｉｏｎ  Ｒａｔｉｏ：ＳＤＲ、以下ではＳＤＲとする）が挙げられる。ＳＤＲはパイプの基準外径と最小厚さの比を示している。採熱管１０としては、例えばＳＤＲが１１．１以上１７以下の高密度ポリエチレン管や中密度ポリエチレン管、水道用ポリエチレン二層管（ＪＩＳ  Ｋ  ６７６２）等の樹脂管等の樹脂管が使用される。この範囲のＳＤＲを有する採熱管は、可撓性を有し、人手により円弧状に曲げることに加え、直線的に伸ばすことが可能である。一例として、外径寸法Ｄが２７ｍｍ、肉厚寸法ｔが２ｍｍ、ＳＤＲが１３．５の採熱管１０を示すことができる。ここで、採熱管１０のＳＤＲが１７よりも大きく、薄肉化が大きくなると、取扱い中の採熱管１０に亀裂等が生じるおそれがある。
地中熱交換システム等に適用される採熱管１０の外径寸法Ｄは例えば２７ｍｍ以上４２ｍｍ以下とされている。なお、ＳＤＲが上記範囲内であれば、採熱管１０の外径寸法Ｄ及び肉厚寸法ｔ及び素材等は特に限定されない。
【００２４】
（第一実施形態）
本発明を適用した第一実施形態の採熱管の設置方法について説明する。
地盤中には、予め、所定の設置面積及び深さ寸法を有する掘削孔が形成されている。地表面からの掘削孔の深さ寸法は１ｍから１０ｍ程度とされている。
【００２５】
図２は、第一実施形態の採熱管の設置方法を用いて、水平ループ方式で複数の系列に折り返して設置した採熱管１０を示す模式図である。
第一実施形態の採熱管の設置方法は、少なくとも下記に説明する第一工程から第三工程を備えている。以下では、各工程について説明する。
【００２６】
［第一工程］
本工程では、先ず、予めループ状に巻き取られた採熱管１０の束体５（図１参照）から、図２に示すように、採熱管１０の端部１０Ａを所定の長さ分引き出す。続いて、採熱管１０を、束体５の巻き取り方向と同じ方向（即ち、図２に示す矢印Ｄ１０方向）に巻き出して、ループ状部位１１を敷設する。ループ状部位１１の基端１１ｘで交差する採熱管１０同士を、規定のループ径になるように保持具１２で固定する。続いて、基端１１ｘから採熱管１０を所定の長さ寸法分だけ、第一敷設方向Ｄ１（即ち、図２に示す矢印Ｄ１方向）の前方に向けて、略直線状に巻き出し、その巻き出した先端の位置を新たな基端１１ｘとする。これにより、ループ接続部位１４を敷設する。そして、採熱管１０を、巻き取り方向（即ち、図２に示す矢印Ｄ１０方向）と同じ方向に巻き出して、ループ状部位１１を敷設する。ループ状部位１１の円周上で交差する採熱管１０同士も保持具１２で固定する。
【００２７】
上記の作業によって、第一敷設方向Ｄ１に沿って、採熱管１０が順次巻き出される。また、ループ状部位１１を変位させながら、連続的に敷設することで、系列（第一の系列）Ｒ１が設けられる。
【００２８】
［第二工程］
図３は、図２に示す採熱管１０の系列Ｒ１，Ｒ２の折り返し部分の拡大図である。
系列Ｒ１において、採熱管１０を第一敷設方向Ｄ１の前方に向けて、所定の長さ寸法分巻き出したら、図３に示すように、引き続いて採熱管１０を、第一敷設方向Ｄ１の前端１１ａが最も前方に位置するループ状部位１１よりも前方に張り出させる。続いて、採熱管１０を、第一敷設方向Ｄ１に向けて凸となるように、ループ状部位１１の曲率よりも小さく、系列Ｒ１に平行な系列Ｒ２側に向けて巻き出し、図２に示す矢印Ｄ４方向に延在させる。
このように、ループ状部位１１の曲率よりも小さい曲率を有して矢印Ｄ４方向に向けて延在させた採熱管１０によって、系列折返し部位１３が敷設される。また、採熱管１０は、第一敷設方向Ｄ１に平行かつ反対をなす第二敷設方向Ｄ２（即ち、図２に示す矢印Ｄ２方向）に向けられる。
【００２９】
［第三工程］
次いで、第二敷設方向Ｄ２に沿って、採熱管１０を矢印Ｄ１０方向に巻き出して、ループ状部位１１を敷設する。この際、ループ状部位１１を、既に敷設された系列Ｒ１のループ状部位１１に対向させる。ループ状部位１１の基端１１ｘで交差する採熱管１０同士を保持具１２で固定する。続いて、基端１１ｘから採熱管１０を所定の長さ寸法分だけ、第二敷設方向Ｄ２の前方に向けて略直線状に巻き出し、その巻き出した先端の位置を新たな基端１１ｘとする。そして、採熱管１０を矢印Ｄ１０方向に巻き出して、ループ状部位１１を敷設する。ループ状部位１１の円周上で交差する採熱管１０同士も保持具１２で固定する。
【００３０】
上記の作業によって、第二敷設方向Ｄ２に沿って、かつ採熱管１０の巻き癖に一致した方向に沿って、採熱管１０が順次巻き出される。また、ループ状部位１１を変位させながら、連続的に敷設することで、系列（第二の系列）Ｒ２が設けられる。系列Ｒ２の長さ寸法は、例えば系列Ｒ１の長さ寸法と同程度とされてもよく、採熱管１０の設置場所に応じて適宜変更することができ、特に制限されない。
【００３１】
系列Ｒ２において、採熱管１０を第二敷設方向Ｄ２の前方に向けて、所定の長さ寸法分巻き出した後は、系列Ｒ２を系列Ｒ１と読み替え、第二敷設方向Ｄ２を第一敷設方向Ｄ１と読み替えて第二工程と第三工程とを交互に実行する。これにより、採熱管１０の巻き癖に一致した方向に沿って、系列数を増やしながら採熱管１０を敷設することができる。以下に、系列数を３及び５とした場合をそれぞれ例示して説明する。
【００３２】
図２は、系列数を３とし、上記の設置方法を適用して設置した採熱管１０を示している。
系列Ｒ２において、採熱管１０を第二敷設方向Ｄ２の前方に向けて、所定の長さ寸法分巻き出したら、引き続いて採熱管１０を、第二敷設方向Ｄ２の前端１１ａが最も前方に位置するループ状部位１１よりも前方に採熱管１０を張り出させる。続いて、採熱管１０をループ状部位１１の曲率よりも小さく、系列Ｒ２に平行な系列Ｒ３側に向けて、図２に示す矢印Ｄ３方向に延在させる。この際、採熱管１０を、第二敷設方向Ｄ２に向けて凸となるように、かつ系列Ｒ１と系列Ｒ２との間の系列折返し部位１３の曲率よりも小さく、巻き出して延在させる。これにより、系列Ｒ２と系列Ｒ３との間に、既に敷設された系列Ｒ１が挟まれる。また、系列Ｒ１と系列Ｒ２との間の系列折返し部位１３の曲率よりも小さい曲率を有して延在させた採熱管１０によって、系列折返し部位１３が敷設される。
【００３３】
続いて、第二敷設方向Ｄ２とは反対をなす第一敷設方向Ｄ１に沿って、採熱管１０を矢印Ｄ１０方向に巻き出して、ループ状部位１１を敷設する。この際、ループ状部位１１を、既に敷設された系列Ｒ２のループ状部位１１に対向させる。この後は、系列Ｒ１に関する上記の第一工程と同様にして、採熱管１０を敷設する。
【００３４】
上記の作業により、ループ状部位１１を変位させながら、連続的に敷設することで、採熱管１０の巻き癖に一致した方向が維持されながら、系列Ｒ３が設けられる。図２からわかるように、系列Ｒ３は、系列Ｒ３の直前に敷設された系列Ｒ２（第一既設系列）の敷設前に既に敷設されたＲ１（第二既設系列）を挟んで、系列Ｒ２の反対側の位置に系列折返し部位１３を介して設けられる。
【００３５】
系列Ｒ３において、採熱管１０を第一敷設方向Ｄ１の前方に向けて、所定の長さ寸法分巻き出したら、引き続いて採熱管１０を、第一敷設方向Ｄ１の前端１１ａが最も前方に位置するループ状部位１１よりも前方に採熱管１０を張り出させる。続いて、採熱管１０を、第一敷設方向Ｄ１に向けて凸となるように、ループ状部位１１の曲率よりも僅かに小さく、矢印Ｄ４方向に巻き出す。そして、系列Ｒ３と系列Ｒ１との間で略直線状に延在させる。この際、系列Ｒ３と系列Ｒ１との間で略直線状に延在する採熱管１０を適宜、保持具１２（図示略）で固定してもよい。
採熱管１０の端部１０Ｚを所定の位置に配置すれば、採熱管１０の設置が完了する。
【００３６】
図４は、系列数を５とし、上記の設置方法を適用して設置した採熱管１０を示している。
系列Ｒ１から系列Ｒ３までは、図２に示す採熱管１０と同様に、上記説明した第一工程から第三工程までを適宜行うことで設けることができる。
【００３７】
系列Ｒ３において、採熱管１０を第一敷設方向Ｄ１の前方に向けて、所定の長さ寸法分巻き出したら、引き続いて採熱管１０を、第一敷設方向Ｄ１の前端１１ａが最も前方に位置するループ状部位１１よりも前方に採熱管１０を張り出させる。続いて、採熱管１０をループ状部位１１の曲率よりも小さく、系列Ｒ３に平行な系列Ｒ４側に向けて、図２に示す矢印Ｄ４方向に延在させる。この際、採熱管１０を、第一敷設方向Ｄ１に向けて凸となるように、かつ系列Ｒ２と系列Ｒ３との間の系列折返し部位１３の曲率よりもさらに小さく、巻き出して延在させる。これにより、系列Ｒ３と系列Ｒ４との間に、既に敷設された系列Ｒ１，Ｒ２が挟まれる。また、系列Ｒ２と系列Ｒ３との間の系列折返し部位１３の曲率よりもさらに小さい曲率を有して延在させた採熱管１０によって、系列折返し部位１３が敷設される。
【００３８】
続いて、第二敷設方向Ｄ２に沿って、採熱管１０を矢印Ｄ１０方向に巻き出して、ループ状部位１１を敷設する。この際、ループ状部位１１を、既に敷設された系列Ｒ３のループ状部位１１に対向させる。この後は、系列Ｒ２に関する上記の第三工程と同様にして、採熱管１０を敷設する。
【００３９】
上記の作業によって、ループ状部位１１を変位させながら、連続的に敷設することで、採熱管１０の巻き癖に一致した方向が維持されながら、系列Ｒ４が設けられる。図３からわかるように、系列Ｒ４は、系列Ｒ４の直前に敷設された系列（第一既設系列）Ｒ３の敷設前に既に敷設された系列（第二既設系列）Ｒ１，Ｒ２を挟んで、系列Ｒ３の反対側の位置に系列折返し部位１３を介して設けられる。
【００４０】
続いて、系列Ｒ４において、採熱管１０を第二敷設方向Ｄ２の前方に向けて、所定の長さ寸法分巻き出したら、引き続いて採熱管１０を、第二敷設方向Ｄ２の前端１１ａが最も前方に位置するループ状部位１１よりも前方に採熱管１０を張り出させる。この後、系列Ｒ２と系列Ｒ３との間の系列折返し部位１３の敷設時と同様にして、系列Ｒ４と新たな系列Ｒ５との間の系列折返し部位１３を設ける。これにより、系列（第一既設系列）Ｒ４と系列Ｒ５との間に、既に敷設された系列（第二既設系列）Ｒ１，Ｒ２，Ｒ３が挟まれる。また、系列Ｒ３と系列Ｒ４とを連結する系列折返し部位１３の曲率よりもさらに小さい曲率を有して延在させた採熱管１０によって、系列Ｒ４と系列Ｒ５とを連結する系列折返し部位１３が敷設される。
【００４１】
続いて、系列Ｒ１，Ｒ３の設置時と同様にして、第一敷設方向Ｄ１に沿って、採熱管１０を矢印Ｄ１０方向に巻き出しながら、ループ状部位１１とループ接続部位１４とを交互に敷設する。この際、ループ状部位１１を、既に設置された系列Ｒ４のループ状部位１１に対向させる。
系列数が６以上になる場合には、上記説明した系列Ｒ１からＲ５までの系列と同様に、６番目以降の系列を、その系列の直前に敷設された第一既設系列の敷設前に既に敷設された第二既設系列を挟んで、第一既設系列の反対側の位置に系列折返し部位１３を介して設けることができる。このようにして、採熱管１０の巻き癖の方向、即ち矢印Ｄ１０方向に沿って折り返しながら、採熱管１０の系列を増やしていくことができる。
【００４２】
以上説明した第一実施形態の採熱管の設置方法によれば、採熱管１０の巻き癖がついた方向（即ち、矢印Ｒ１０方向）に沿って、ループ状部位１１とループ接続部位１４とを交互に連続して敷設し、第一敷設方向Ｄ１に延在する系列Ｒ１を設置することができる。また、系列Ｒ１の最も前方に位置するループ状部位１１から採熱管１０を採熱管１０の巻き癖に一致する方向に張り出させ、系列折返し部位１３に接続することができる。このように、系列折返し部位１３においても、採熱管１０の巻き癖に一致する巻き出し方向を保持し、継手を介すことなく系列Ｒ２に接続することができる。
そして、系列Ｒ２において、系列Ｒ１及び系列Ｒ２のそれぞれのループ状部位１１を対向させて配置することで、系列Ｒ１及び系列折返し部位１３から引き継がれた巻き出し方向を保持しながら、採熱管１０を巻き出すことができる。
従って、採熱管１０を、その巻き癖に一致する巻き出し方向に連続して、複数の系列に敷設することができる。その結果、従来のように採熱管１０の配置を修正する手間が生じ難い。また、系列Ｒ１から系列Ｒ２まで継手による接続部を設けず、予めループ状に巻き取られた束体５から系列折返し部位１３を介して連続して敷設されるため、継手、特に電気融着継手による系列の接続に比べて作業時間を短縮することができる。このように、採熱管１０を円滑に敷設することで、作業者の負担を軽減し、作業時間の短縮を図ることができる。
【００４３】
また、第一実施形態の採熱管の設置方法によれば、採熱管１０の系列数が３以上の場合であっても、３番目以降の系列を、第二既設系列を挟んで第一既設系列の反対側の位置に系列折返し部位１３を介して設けることで、採熱管１０を、その巻き癖の方向に沿った方向に連続して敷設することができる。即ち、系列数の増加に関係なく、採熱管１０を、その巻き癖に一致する巻き出し方向に沿って敷設することができる。従って、系列数の増加に伴って設置面積が拡大しても、採熱管１０の配置を修正する手間の発生を容易に防ぐことができる。
【００４４】
図５は、系列数を５とし、第一実施形態の採熱管の設置方法の変形例を適用して設置した採熱管１０を示している。
本変形例では、図５に示すように、３番目以降の系列Ｒ３，Ｒ４，Ｒ５を、各系列の直前に敷設された第一既設系列と、該第一既設系列の直前に敷設された第三既設系列との間で、前記第三既設系列に隣り合わせるとともに、系列折返し部位１３を介して設けてもよい。例えば、系列Ｒ３は、系列Ｒ３の直前に敷設された系列（第一既設系列）Ｒ２と、系列Ｒ２の直前に敷設された系列（第三既設系列）Ｒ１との間で、系列Ｒ１に隣り合わせて設ける。また、系列Ｒ１と系列Ｒ２との間の系列折返し部位１３の曲率よりも小さい曲率を有して延在させた採熱管１０によって、系列折返し部位１３を敷設する。そして、この系列折返し部位１３を介して、系列Ｒ３を系列Ｒ２に連結させる。
なお、系列Ｒ１からＲ５までの各系列の設置方法は、上記説明した第一実施形態の採熱管の設置方法と同様である。
【００４５】
上記説明した第一実施形態の採熱管の設置方法の変形例では、第一実施形態の採熱管の設置方法を用いた採熱管１０の配置において各系列を昇順から降順に入れ替えた配置で、採熱管１０が複数の系列に設置される。
【００４６】
第一実施形態の採熱管の設置方法の変形例によれば、上述した第一実施形態の採熱管の設置方法と同様の作用効果が得られる。従って、採熱管１０を、その巻き癖に一致する巻き出し方向に沿って円滑に敷設することで、作業者の負担を軽減し、作業時間の短縮を図ることができる。また、系列数の増加に伴って設置面積が拡大しても、採熱管１０の配置を修正する手間の発生を容易に防ぐことができる。
【００４７】
（第二実施形態）
次いで、本発明を適用した第二実施形態の採熱管の設置方法について説明する。
図６は、第二実施形態の採熱管の設置方法を用いて、水平ループ方式で複数の系列に設置した採熱管１０を示す模式図である。なお、図６に示す採熱管１０の構成要素において、図２に示す採熱管１０の構成要素と同一の構成要素については、同一の符号を付し、その説明を省略する。
【００４８】
図６に示すように、第二実施形態の採熱管の設置方法では、複数の採熱管１０，…，１０を系列毎に並列して設置し、系列折返し部位１３において、前後の順番をなす二つの系列の採熱管１０，１０同士を継手１５によって連結する。このように、前後の順番をなす二つの系列の採熱管１０，１０同士を連結させることで、図２に示す採熱管１０と同様に、連結された複数の採熱管１０，…，１０全体として、複数の系列に折り返して設置した状態とすることができる。継手としては公知のものを採用でき、採熱管としてポリエチレン管を使用する場合には電気融着継手を採用できる。
【００４９】
第二実施形態の採熱管の設置方法では、第一実施形態の採熱管の設置方法と同様に第一工程を行った後に、第二工程及び第三工程を、以下のように、第一実施形態の採熱管の設置方法から適宜変更して行う。
【００５０】
［第二工程］
第一実施形態の採熱管の設置方法と同様に、採熱管２１を、第一敷設方向Ｄ１の前端１１ａが最も前方に位置するループ状部位１１よりも前方に張り出させる。そして、張り出させた採熱管１０の前端に、巻き始めの端部１０Ｚを配置する。続いて、採熱管１０の端部１０Ｚを、第一敷設方向Ｄ１に向けて凸となるように、ループ状部位１１の曲率よりも小さく、系列Ｒ１に平行な系列Ｒ２側に向けて巻き出す。そして、採熱管１０の端部１０Ｚに継手１５の一の接続部位（図示略）を接続する。続いて、継手１５の一の接続部位とは異なる接続部位に、採熱管２２の巻き終わりの端部１０Ａを接続する。採熱管２２の端部１０Ａを、図５に示す矢印Ｄ４方向に延在させる。
このように、ループ状部位１１の曲率よりも大きい曲率を有して矢印Ｄ４方向に向けて延在させた採熱管２１の端部１０Ｚ及び採熱管２２の端部１０Ａによって、系列折返し部位１３が敷設される。また、採熱管２２は、第二敷設方向Ｄ２に向けられる。
【００５１】
［第三工程］
次いで、第二敷設方向Ｄ２に沿って、採熱管２２を矢印Ｄ１０方向に巻き出す。第一実施形態の採熱管の設置方法と同様に、ループ状部位１１とループ接続部位１４とを交互に敷設し、系列Ｒ２を設ける。この際、系列Ｒ２のループ状部位１１を、既に敷設された系列Ｒ１のループ状部位１１に対向させる。
上記の作業によって、第二敷設方向Ｄ２に沿って、かつ採熱管１０の巻き癖に一致した方向に沿って、採熱管２２（即ち、採熱管１０）が巻き出され、系列Ｒ２が設けられる。
【００５２】
図６は系列数を３とした場合の採熱管１０を例示しているが、第一実施形態の採熱管の設置方法と同様に、系列数を任意に増大させてもよい。その際には、継手１５を用いて、前後の順番をなす二つの系列の採熱管１０，１０同士を連結し、これら二つの系列を繋ぐ系列折返し部位１３を設ける。
【００５３】
以上説明した第二実施形態の採熱管の設置方法によれば、上述した第一実施形態の採熱管の設置方法と同様の作用効果が得られる。即ち、採熱管１０を、その巻き癖に一致する巻き出し方向に沿って円滑に敷設することで、作業者の負担を軽減し、作業時間の短縮を図ることができる。また、系列数の増加に伴って設置面積が拡大しても、採熱管１０の配置を修正する手間の発生を容易に防ぐことができる。
加えて、第二実施形態の採熱管の設置方法によれば、例えば一系列毎の長さ寸法を有し、運搬等の取扱いが容易な採熱管１０を複数用いて、それらの巻き癖に一致する方向性を保持しながら敷設することができる。複数の採熱管１０を継手１５によって順次連結させながら、円滑に敷設することで、作業者の負担をより低減し、設置作業の効率化を図ることができる。
【００５４】
なお、上記では、系列毎に二本の（即ち、二つの束体５からなる）採熱管１０，１０を継手１５によって順次連結させながら、複数の採熱管１０，…，１０を複数の系列に設置する例について説明した。但し、例えば系列Ｒ１，Ｒ２、及び系列Ｒ３，Ｒ４はそれぞれ一本の採熱管１０で構成され、系列Ｒ２と系列Ｒ３との間で二本の採熱管１０，１０が継手１５によって連結されていてもよい。このように、継手１５によって二本の採熱管１０，１０が連結される位置や数は、採熱管１０の長さ寸法に合わせて適宜変更することができ、上記説明した例に限定されない。
【００５５】
（第三実施形態）
次いで、本発明を適用した第三実施形態の採熱管の設置方法について説明する。
図７は、第二実施形態の採熱管の設置方法に加えて第三実施形態の採熱管の設置方法を用いて、水平ループ方式で複数の系列に設置した採熱管１０を示す模式図である。図８は、図７との比較のために示す図であって、第二実施形態の採熱管の設置方法を参照し、水平ループ方式で複数の系列に設置した採熱管１０を示す模式図である。なお、図７及び図８に示す採熱管１０の構成要素において、図２及び図６に示す採熱管１０の構成要素と同一の構成要素については、同一の符号を付し、その説明を省略する。
【００５６】
図７に示すように、第三実施形態の採熱管の設置方法では、各々の系列において、ループ状部位１１の半径ｒ１が第一敷設方向Ｄ１、又は、第二敷設方向Ｄ２に沿って、漸次増大又は縮小する際に、隣り合う系列のそれぞれのループ状部位１１の半径ｒ１１が最小である最小部１６と、ループ状部位１１の半径ｒ１１が最大である最大部１７とを、互い違いに対向させて配置する。
【００５７】
例えば、図１に例示した束体５から巻き出した採熱管１０については、巻き始めの端部１０Ｚ付近では半径ｒ１のループ状の巻き癖がつき、巻き終わりの端部１０Ａ付近では半径ｒ１よりも大きい半径ｒ２のループ状の巻き癖がついている。このような巻き癖に従って、ループ状部位１１とループ接続部位１４とを交互に敷設し、一つの系列を設けると、端部１０Ａ付近のループ状部位１１の半径ｒ１１は半径ｒ２と同程度になる。一方、端部１０Ｚ付近のループ状部位１１の半径ｒ１１は半径ｒ１と同程度になる。従って、ループ径を規制する保持具１２を使用せずに設置することによって、最小部１６は端部１０Ｚ付近のループ状部位１１によって構成され、最大部１７は端部１０Ａ付近のループ状部位１１によって構成される。
【００５８】
最小部１６と最大部１７とを互い違いに対向させて配置するには、例えば、上記説明した第一工程において、図７に示すように、系列Ｒ１の第一敷設方向Ｄ１の後端に採熱管２１の最小部１６を配置する。そのためには、採熱管２１の端部１０Ａを、第一敷設方向Ｄ１の前端１１ａが最も前方に位置すると想定されるループ状部位１１よりも前方に張り出させておく。続いて、第一敷設方向Ｄ１の前端に採熱管２１の最大部１７を配置する。即ち、第一敷設方向Ｄ１の前端から後端に向かって、採熱管２１の端部１０Ａから、ループ状部位１１とループ接続部位１４とを交互に敷設し、採熱管２１全体として矢印Ｄ２方向に巻き出す。
【００５９】
この後、予め張り出させた採熱管２１の端部１０Ａを、第二実施形態の採熱管の設置方法と同様に、第一敷設方向Ｄ１に向けて凸となるように、ループ状部位１１の曲率よりも小さく、系列Ｒ１に平行な系列Ｒ２側に向ける。そして、採熱管２１の端部１０Ａに継手１５の一の接続部位（図示略）を接続する。
【００６０】
続いて、系列Ｒ２の第二敷設方向Ｄ２の前端に採熱管２２の最大部１７を配置する。つまり、採熱管２１の端部１０Ａを、第一敷設方向Ｄ１の前端１１ａが最も前方に位置すると想定されるループ状部位１１よりも前方に張り出させておく。そして、第二敷設方向Ｄ２の後端に採熱管２２の最小部１６を配置する。即ち、第二敷設方向Ｄ２の前端から後端に向かって、採熱管２２の端部１０Ａから、ループ状部位１１とループ接続部位１４とを交互に敷設し、採熱管２２全体として矢印Ｄ１方向に巻き出す。
【００６１】
続いて、採熱管２２の端部１０Ｚを、採熱管２１の端部１０Ａが既に接続された継手１５に向けて巻き出し、継手１５の一の接続部位とは異なる接続部位に接続する。上記の作業によって、系列Ｒ１，Ｒ２が設置される。
この後、予め張り出させた採熱管２２の端部１０Ａを、第二敷設方向Ｄ２に向けて凸となるように、系列Ｒ１と系列Ｒ２との間の系列折返し部位１３の曲率よりも小さく、系列Ｒ２に平行な系列Ｒ３側に向けて巻き出す。そして、採熱管２２の端部１０Ａに継手１５の一の接続部位（図示略）を接続する。続いて、継手１５の一の接続部位とは異なる接続部位に、採熱管２３の巻き終わりの端部１０Ａを接続する。そして、第一実施形態及び第二実施形態の採熱管の設置方法と同様にして、系列Ｒ３を設ける。系列Ｒ３については、第一敷設方向Ｄ１の前端に採熱管２３の最小部１６を配置するとともに、第一敷設方向Ｄ１の後端に採熱管２３の最大部１７を配置する。
【００６２】
上記の作業によって、ループ状部位１１の半径ｒ１が第一敷設方向Ｄ１、又は、第二敷設方向Ｄ２に沿って、漸次増大又は縮小する際に、隣り合う系列のそれぞれの最小部１６と最大部１７とが、矢印Ｄ３方向（又は、矢印Ｄ４方向）に沿って交互に出現し、互い違いに対向して配置される。
【００６３】
図７には系列数を３とした場合の採熱管１０を例示しているが、第一実施形態の採熱管の設置方法と同様に、系列数を任意に増大させてもよい。その際には、必要に応じて継手１５を用いて、前後の順番をなす二つの系列の採熱管１０，１０同士を連結し、これら二つの系列を繋ぐ系列折返し部位１３を設ける。
【００６４】
以上説明した第三実施形態の採熱管の設置方法によれば、上述した第一実施形態及び第二実施形態の採熱管の設置方法と同様の作用効果が得られる。即ち、採熱管１０を、その巻き癖に一致する巻き出し方向に沿って円滑に敷設することで、作業者の負担を軽減し、作業時間の短縮を図ることができる。また、系列数の増加に伴って設置面積が拡大しても、採熱管１０の配置を修正する手間の発生を容易に防ぐことができる。
【００６５】
また、図８に示すように、第三実施形態の採熱管の設置方法を用いない場合、採熱管１０のループ状部位１１の半径ｒ１１が、系列Ｒ１，Ｒ２に沿って同一方向に向かうに従い、徐々に増大してしまうと、採熱管１０の設置面積を設置幅ａ，ｂのうち大きい方の設置幅ｂに合わせて、設計値から拡大せざるを得ないことがある。そのため、採熱管１０の設置場所を形成するための地盤の切削量が増えて、採熱管１０の施工コストが高くなると共に、設置の自由度が低減するという問題があった。
上記に対し、第三実施形態の採熱管の設置方法によれば、系列Ｒ１の最小部１６と最大部１７が、系列Ｒ１に隣り合う系列の最大部１７と最小部１６に対向する。そのため、図７に示すように、敷設した採熱管１０全体の設置幅ａが均一になる。従って、採熱管１０の設置面積を設計通りにして、地盤の切削量の増大を防ぎ、施工コストを抑えることができる。また、保持具１２を用いてループ径をそろえる必要がないため、容易に施工でき、さらに部材コストを抑えることができる。
【００６６】
以上、本発明を適用した好ましい実施形態について詳述したが、本発明は係る特定の実施形態に限定されるものではなく、特許請求の範囲内に記載された本発明の要旨の範囲内において、種々の変形・変更が可能である。
【００６７】
例えば、系列折返し部位１３における採熱管１０の曲率はループ状部位１１の曲率よりも小さければよい。また、系列折返し部位１３をなす採熱管１０は、系列折返し部位１３によって連結される前後の系列において前の系列の敷設方向の前端１１ａが最も前方に位置するループ状部位１１よりも前方に張り出していればよい。即ち、各系列と系列折返し部位１３との間で一貫して、採熱管１０がその巻き癖に沿って敷設されていればよい。従って、図３に示す採熱管１０の系列を、矢印Ｄ４方向に沿って、系列Ｒ３，Ｒ４，Ｒ１，Ｒ２，Ｒ５の順に配置してもよい。
【００６８】
また、図２から図６には、複数の系列が折り返して直列に接続された採熱管１０を例示したが、本発明の採熱管の設置方法を用いて、採熱管１０を設置場所において並列に配置してもよい。
【符号の説明】
【００６９】
１０…採熱管、１１…ループ状部位、１３…系列折返し部位、Ｒ１，Ｒ２，Ｒ３，Ｒ４，Ｒ５…系列、Ｄ１…第一敷設方向、Ｄ２…第二敷設方向
【図１】
2016188726.tif 000003
【図２】
2016188726.tif 000004
【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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