(57)【要約】【課題】使用されなくなった地下燃料タンクの再利用方法及び当該方法により得られる地中熱交換器に関するもので、地下燃料タンクを堀り上げることなく再利用する手段を提供する。【解決手段】地下に埋設されている使用されなくなった地下燃料タンクの内面の油分を除去し、防錆剤のライニング、コーティング、防錆塗装などにより防錆層を設け、タンク内に熱交換器となる熱媒体管を設置し、タンク内を水で満たすことによって、蓄熱槽として利用できるようにする。新しい蓄熱槽の設置が不要で、地中熱を利用する冷暖房装置の設備投資の費用を抑えることができる。また、タンクの廃棄処分がなくなり、環境負荷を抑えることができる。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
使われなくなった地下燃料タンクの内面を清掃して防錆層を設け、タンク内にステーを設置し、熱交換管を当該ステーで支持してタンク内に配置し、当該熱交換管を地上に設けた熱媒体管に接続し、タンク内に水を満たして蓄熱槽とする、地下燃料タンクの再利用方法。
【請求項２】
横置き円筒形の上記タンクにおいて、コイル状に巻回した前記熱交換管を当該コイルの延在方向を前記タンクの高さ中間部においてタンクの軸線方向にして配置する、請求項１記載の地下燃料タンクの再利用方法。
【請求項３】
地下に埋設されたあと内面に防錆層を設けた横置き円筒形のタンクと、このタンク内に配置された熱交換管とを備えた地中熱交換器。
【請求項４】
コイル状に巻回した前記熱交換管が当該コイルの延在方向を前記タンクの高さ中間部においてタンクの軸線方向に配置されている、請求項３記載の地中熱交換器。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
この発明は、使用されなくなった地下燃料タンクの再利用方法及び当該方法により得られる地中熱交換器に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
地中の温度は地表に比べて季節変動が少なく、地下１０ｍでの地中温度は地表の年平均気温に近いと言われている。そのため、夏期に地中に排熱を行い、冬期には地中から採熱を行う冷暖房システムでは、外気を熱源として用いる冷暖房システムより少ないエネルギーで排熱・採熱が可能である。
【０００３】
しかし従来一般的な地中熱交換器は、ボーリングによって地下数１０ｍ〜１００ｍに掘削した垂直の孔にＵチューブと呼ばれる樹脂製の採熱管を挿入する方式で、地中熱交換器の設置工事が高価になるという問題がある。他の方式として、比較的浅い地中に水平に採熱管を配置することで管長さを確保する方式も知られているが、広い設置面積が必要になるという問題がある。
【０００４】
このような問題点のある地中熱の利用に関し、特許文献１には、地下に埋設された貯留水槽に水又は不凍液からなる蓄熱媒体を貯留し、この蓄熱媒体をポンプで地上のヒートポンプの熱交換器に通して循環する地中熱利用冷暖房システムが提案されている。また、特許文献２には、家屋内の空気を空気ポンプで地中に設置した貯水槽の底部に送って水槽内に排出し、気泡となって貯水槽内の水中を通過して温度と湿度を調整された空気を家屋内に送る方式の空調装置が提案されている。
【０００５】
また特許文献３には、地中に埋設されたコンクリート製の水槽内の熱媒液と水槽周囲の地中との熱交換を改善する手段として、水槽の底面と側面を砂利や砂からなる高熱伝導層で覆うことを特徴とする地中熱利用の循環型吸放熱装置が提案されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００６】
【特許文献１】特開２００７−２９２４４５号公報
【特許文献２】特許第５１７７４６４号公報
【特許文献３】特許第４９２９４９４号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
一方で、自動車のハイブリッド化や低燃費化の進展により、年間約１，０００〜２，０００件のガソリンスタンドが廃業している。ガソリンスタンドの地下タンクは内容物が油分であり、土壌汚染物質とされるため、ガソリンスタンドの跡地を利用する際には、使用されなくなった地下の燃料タンクを堀り上げて埋め戻しを行っている。
【０００８】
しかし、地下に埋設される危険物施設の安全・環境対策に係る調査検討報告書平成１５年３月総務省消防庁資料によると、腐食劣化に起因し漏洩個所が地下タンク・地下配管である漏洩事故のうち、約８０％以上が地下配管に起因するものである。ゆえに地下タンクからは地中に油分が漏洩する可能性が低いと考えられる。
【０００９】
この発明は、以上の知見に基づいて、使用されなくなった地下燃料タンクを堀り上げることなく再利用する手段を提供することを課題としている。
【課題を解決するための手段】
【００１０】
この発明は、地下に埋設されている使用されなくなった地下燃料タンク２の内面の油分を除去し、防錆剤のライニング、コーティング、防錆塗装などにより防錆層を設け、タンク内に熱交換器となる熱媒体管３を設置し、当該タンク内を水で満たすことによって、蓄熱槽１として利用できるようにすることにより、上記課題を解決したものである。
【００１１】
地下タンクは熱通過率が高いため、周囲の地中との効果的な熱交換が可能であり、タンク内の水だけでなく周囲の地層１１も蓄熱体として利用可能である。このため、地下タンクを介して周囲の地層１１への吸排熱も利用することができる。
【発明の効果】
【００１２】
省エネ装置の普及や電気自動車、燃料電池自動車の実用化により、今後もガソリンスタンドは減少していく傾向にあると予想される。
【００１３】
ガソリンスタンドの跡地における地下タンクの利用は、地中熱を利用する際の新しい蓄熱槽の設置が不要となるため、地中熱を利用する冷暖房装置の設備投資の費用を抑えることができる。
【００１４】
また、タンクの廃棄処分がなくなり、環境負荷を抑える役割を果たす。
【００１５】
また、安価な夜間電力を活用して蓄熱槽１内の水を夏期は冷し、冬期は温めておき、冷暖房システムの電力負荷の大きい時間帯に利用することで、電力削減の効果が期待できる。
【図面の簡単な説明】
【００１６】
【図１】この発明の第１実施例を示す模式図
【図２】図１に示した地下タンクの模式的な横断面図
【図３】第２実施例を示す模式図
【図４】地下燃料タンクと給油配管を示す模式図
【発明を実施するための形態】
【００１７】
以下、図面を参照して、この発明の実施形態を説明する。
【００１８】
図４は、ガソリンスタンドの地下燃料タンクを模式的に示した図である。地下燃料タンク２は、通常、円筒形で横置き、すなわち円筒の軸線方向を水平方向にして埋設されている。地下燃料タンク２の頂部には、内部を補修・点検するためのマンホール２１が設けられている。また、タンク２の頂部には、配管プロテクタ２４が設けられ、タンク２内に挿入された油配管７は、配管プロテクタ２４内で水平方向に屈曲されて地中に延び、地上に設置した給油機８に連結されている。タンク内にガソリンを注入する注油管９も配管プロテクタ２４を経てタンク内に挿入されている。
【００１９】
この発明では、営業を終了して使用されなくなった地下燃料タンク２を冷暖房設備などで使用する蓄熱槽１として再利用する。営業を終了したガソリンスタンドの給油機８や油配管７は掘り上げて撤去する。一方、地下燃料タンク２は、埋設されたまま残し、マンホール２１から作業者がタンク内に入ってタンク内を清掃する。タンク内に残っている油分やタンク内面に付着している油膜は、この清掃により完全に除去し、更にタンク内を点検して必要な補修を行う。
【００２０】
その後、マンホール２１から搬入した機材を用いて防錆ライニングないし防錆コーティングを施す。例えば具体的には、ＦＲＰライニング、エポキシ樹脂コーティング、ポリウレタン樹脂コーティングなどである。
【００２１】
この防錆ライニングを施す前又は後で、タンク２内に図２に示すようなステー３１を設け、コイル状に巻回した熱媒体管３をステー３１で支持して、タンク２の高さ中間部に配置する。タンク内の蓄熱媒体（通常は水）との熱交換器となる熱媒体管３を排熱にのみ使用するのであれば、熱媒体管３はタンク２内の底部に設置し、採熱のみに使用するのであれば、上部に設置するのが良いが、排熱と採熱を共に行う場合には、タンク２の中央部に配置する。何れの場合でも、コイル状に巻回した熱媒体管３をコイルの軸線方向がタンクの円筒の軸線方向と平行な方向にして設置するのが作業性及びコイル長さを長くできる点で好ましい。
【００２２】
このようにして設けた熱媒体管３の両端は、新たに設けた配管プロテクタ２２を通して地上に引き出し、例えば家屋１０に設けた冷暖房装置の冷媒配管４に接続し、その後タンク２内に水を満たすことにより、熱媒体管３を冷暖房装置の屋外機として利用する。
【００２３】
タンク２内に配置した熱媒体管３を冷暖房装置の屋外機として利用するときは、夏期においては屋内機５で採熱して蒸発した冷媒を熱媒体管３に送ってタンク２内の水に排熱して凝縮し、凝縮した冷媒を屋内機５に送って循環させる。一方、冬期においては、屋内機５で排熱して凝縮した冷媒を熱媒体管３に送り、タンク２内の水から採熱して蒸発した冷媒を屋内機５へ送って循環させる。
【００２４】
排熱や採熱によって温度が上昇又は下降したタンク２内の水は、タンクの壁面を通してタンク周囲の地層１１との間で熱交換を行い、タンク２内の水の温度上昇や温度降下が低く抑えられる。地中の温度の季節変動は、外気温の季節変動より遙かに小さいので、外気との熱交換を行う冷暖房装置と比較して、冷暖房に使用する電力を低減することができる。
【００２５】
ガソリンスタンドの跡地に大型の冷暖房設備を備えた店舗などが設置されることが考えられる。冷暖房設備が大型であって、その屋外機として使用するには、地下燃料タンク２を再利用した蓄熱槽１では熱容量が不足するときは、図３に示すように、外気との熱交換を行う屋外機６と蓄熱槽１の熱媒体管３とを直列接続して、屋内機５から送り出された冷媒を外気と熱交換させた後、蓄熱槽１に導くようにしてやれば、蓄熱槽１の熱容量の不足分を外気との熱交換を行う従来構造の屋外機６でカバーすることができ、この場合においても、冷暖房装置の消費電力を低減することが可能である。
【００２６】
また、夜間や日中に人がいない事務所や家屋などにおいては、冷暖房装置が間欠運転されるため、装置が停止しているときに運転中に暖められ又は冷やされた蓄熱槽１内の水が冷暖房装置の運転停止時にタンク周囲の地層１１によって冷やされ又は暖められるので、運転時に十分な冷暖房効果が発揮されるようにすることができる。
【００２７】
また、冷暖房装置を日中にのみ使用する場合には、冷暖房装置のヒートポンプとしての機能を利用して、電力料金の安い夜間に蓄熱槽１内の水を熱媒体管３で、夏期は冷やし冬期は暖めることにより、冷暖房装置が使用する電気料金の低減を図ることもできる。
【符号の説明】
【００２８】
１  蓄熱槽
２  地下燃料タンク
３  熱媒体管
１１  地層
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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