JP2019132573A - Heat exchange pipe, heat exchange mat equipped with heat exchange pipe, heat exchange system equipped with heat exchange pipe, and manufacturing method of heat exchange mat - Google Patents

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Abstract

To provide a heat exchange pipe that can improve a heat exchange rate between a heat exchange medium and a fluid flowing in an existing pipe even when a flow channel of the heat exchange medium is composed of a material whose heat transfer coefficient is relatively low, and to provide a heat exchange mat equipped with the heat exchange pipe, a heat exchange system equipped with the heat exchange pipe, and a manufacturing method of the heat exchange mat.SOLUTION: A heat exchange pipe 20 fixed to the inner wall of an existing pipe 70 buried in the ground, which flows a heat exchange medium that performs heat exchange with a fluid 78 flowing in the existing pipe 70 includes a coating layer 25 on a surface on a side where at least the fluid 78 circulates for increasing heat transfer performance between the heat exchange medium and the fluid 78, which is composed of a material different from a material of a flow channel of the heat exchange medium.SELECTED DRAWING: Figure 2

Description

本発明は、地中に埋設された既設管内を流れる流体との間で熱交換を行う熱交換媒体を流す熱交換用配管、熱交換用配管を備えた熱交換用マット、熱交換用配管を備えた熱交換システム、及び熱交換用マットの製造方法に関する。   The present invention relates to a heat exchange pipe for flowing a heat exchange medium for exchanging heat with a fluid flowing in an existing pipe buried in the ground, a heat exchange mat having a heat exchange pipe, and a heat exchange pipe. The present invention relates to a heat exchange system and a method for manufacturing a heat exchange mat.

地中に埋設された既設管（例えば、下水管、上水道管、農業用水路管、工業用水路管等）を流れる流体は、外気温度に対して季節変動が少ないことから、近年、この流体と地上の流体（例えば、外気温度に近い温度の水等）との温度差を利用して熱交換を行い、熱エネルギーを利用する熱交換システムが開発されている。   The fluid flowing through existing pipes buried in the ground (for example, sewer pipes, water supply pipes, agricultural water pipes, industrial water pipes, etc.) has little seasonal variation with respect to the outside air temperature. A heat exchange system has been developed in which heat exchange is performed using a temperature difference with a fluid (for example, water having a temperature close to the outside air temperature) and heat energy is used.

例えば、特許文献１には、地中に埋設された下水管の外周面上に管軸方向に伸長する採熱管を配置し、下水管内を流れる下水と採熱管を流れる熱交換媒体との間で熱交換を行うことで下水熱を利用する下水熱利用システムが記載されている。この下水熱利用システムでは、採熱管が下水に直接接触することがないため、メンテナンスが不要で維持コストが低減できるという効果がある。   For example, in Patent Document 1, a heat collecting pipe extending in the pipe axis direction is disposed on the outer peripheral surface of a sewage pipe buried in the ground, and between the sewage flowing through the sewage pipe and the heat exchange medium flowing through the heat collecting pipe. A sewage heat utilization system that uses sewage heat by performing heat exchange is described. In this sewage heat utilization system, since the heat collecting pipe does not directly contact the sewage, there is an effect that maintenance is unnecessary and maintenance cost can be reduced.

しかしながら、採熱管を流れる熱交換媒体は、下水管を介して下水と熱交換を行うため、熱交換率が低いものとなってしまう。   However, since the heat exchange medium flowing through the heat collecting pipe exchanges heat with sewage through the sewage pipe, the heat exchange rate is low.

熱交換率を向上するために、採熱管を下水管の内部に配設した熱交換システムが開発されている。例えば、特許文献２には、下水管の内周を覆う更生材の内部に複数の熱交換流路を設けた下水熱利用システムが記載されている。この下水熱利用システムにおいて、更生材及び熱交換流路は樹脂材料によって一体的に形成されている。   In order to improve the heat exchange rate, a heat exchange system has been developed in which a heat collection pipe is disposed inside a sewer pipe. For example, Patent Document 2 describes a sewage heat utilization system in which a plurality of heat exchange channels are provided inside a renovation material that covers the inner periphery of a sewage pipe. In this sewage heat utilization system, the rehabilitation material and the heat exchange flow path are integrally formed of a resin material.

特開２００８−２４１２２６号公報JP 2008-241226 A 特開２０１３−１４８３１４号公報JP 2013-148314 A

特許文献２に記載の下水熱利用システムでは、熱交換流路や更生材を金属材料に比して可撓性のある樹脂材料で形成することにより、施工性や耐久性に優れた構造とすることができる。   In the sewage heat utilization system described in Patent Document 2, the heat exchange flow path and the rehabilitation material are made of a flexible resin material as compared with the metal material, thereby providing a structure excellent in workability and durability. be able to.

しかしながら、樹脂材料は金属材料に比べて熱伝導率が低くなるという問題がある。それ故、熱交換流路に樹脂材料等、比較的熱伝導率が低い材料を用いた場合であっても、熱交換率を高めることが可能な構造が求められていた。   However, the resin material has a problem that the thermal conductivity is lower than that of the metal material. Therefore, there has been a demand for a structure capable of increasing the heat exchange rate even when a material having a relatively low thermal conductivity such as a resin material is used for the heat exchange channel.

本発明は、上記課題に鑑みてなされたものであって、熱交換媒体の流路が、比較的熱伝導率が低い材料で構成されていても、熱交換媒体と既設管を流れる流体との間の熱交換率を向上することが可能な熱交換用配管を提供すること、また、熱交換用配管を備えた熱交換用マット、熱交換用配管を備えた熱交換システム、及び熱交換用マットの製造方法を提供することにある。   The present invention has been made in view of the above problems, and even if the flow path of the heat exchange medium is made of a material having a relatively low thermal conductivity, the heat exchange medium and the fluid flowing through the existing pipe Providing a heat exchange pipe capable of improving the heat exchange rate between them, and also providing a heat exchange mat with the heat exchange pipe, a heat exchange system with the heat exchange pipe, and a heat exchange The object is to provide a method of manufacturing a mat.

上記目的を達成するために、請求項１に記載の熱交換用配管は、
地中に埋設された既設管の内壁に固定されて、前記既設管内を流れる流体との間で熱交換を行う熱交換媒体を流す熱交換用配管において、
前記熱交換用配管は、少なくとも前記流体が流通する側の表面に、前記熱交換媒体と前記流体との間の伝熱性能を高め、且つ前記熱交換媒体の流路と異なる材料で構成されたコーティング層を有することを特徴とする。 In order to achieve the above object, the heat exchange pipe according to claim 1,
In a heat exchange pipe for flowing a heat exchange medium that is fixed to the inner wall of an existing pipe buried in the ground and performs heat exchange with the fluid flowing in the existing pipe,
The heat exchanging pipe is made of a material different from the heat exchange medium flow path at least on the surface through which the fluid circulates to improve heat transfer performance between the heat exchange medium and the fluid. It has a coating layer.

この構成によれば、熱交換用配管の表面に形成されたコーティング層によって、熱交換用配管を流れる熱交換媒体と既設管を流れる流体との間の伝熱性能を高めて、熱交換率を向上することができる。   According to this configuration, the coating layer formed on the surface of the heat exchange pipe improves the heat transfer performance between the heat exchange medium flowing in the heat exchange pipe and the fluid flowing in the existing pipe, and increases the heat exchange rate. Can be improved.

また、請求項２に記載の熱交換用マットは、
地中に埋設された既設管の内壁に固定され、前記既設管内を流れる流体との間で熱交換を行う熱交換媒体を流す熱交換用配管を複数並列してマット状に形成した熱交換用マットであって、前記既設管内を流れる流体が流通する側の表面に前記熱交換媒体と前記流体との間の伝熱性能を高め、且つ前記熱交換用配管と異なる材料で構成されたコーティング層を有することを特徴とする。 Further, the heat exchange mat according to claim 2,
For heat exchange, a plurality of heat exchange pipes that are fixed to the inner wall of an existing pipe buried in the ground and flow a heat exchange medium that exchanges heat with the fluid flowing in the existing pipe are formed in a mat shape in parallel. A coating layer that is a mat and has a heat transfer performance between the heat exchange medium and the fluid on a surface on which a fluid flowing in the existing pipe flows, and is made of a material different from the heat exchange pipe. It is characterized by having.

この構成によれば、熱交換用マットの表面に形成されたコーティング層によって、熱交換用配管を流れる熱交換媒体と既設管を流れる流体との間の伝熱性能を高めることができる。また、複数の熱交換用配管を並列してマット状に形成した熱交換用マットを用いているので熱交換率が高く、個別に複数の熱交換用配管を配設するものに比して施工性に優れている。   According to this configuration, the heat transfer performance between the heat exchange medium flowing through the heat exchange pipe and the fluid flowing through the existing pipe can be enhanced by the coating layer formed on the surface of the heat exchange mat. In addition, because the heat exchange mat is formed in a mat shape with a plurality of heat exchange pipes in parallel, the heat exchange rate is high. Excellent in properties.

また、請求項３に記載の発明は、請求項２に記載の熱交換用マットにおいて、
前記コーティング層は、前記熱交換用配管よりも熱吸収率及び／又は熱伝導率の高い材料からなることを特徴とする。 The invention according to claim 3 is the heat exchange mat according to claim 2,
The coating layer is made of a material having a higher heat absorption rate and / or thermal conductivity than the heat exchange pipe.

この構成によれば、コーティング層によって熱交換マットの熱吸収性や熱伝導性を高めて、熱交換媒体と既設管を流れる流体との間の熱交換率を高めることができる。   According to this configuration, the heat absorption and heat conductivity of the heat exchange mat can be increased by the coating layer, and the heat exchange rate between the heat exchange medium and the fluid flowing through the existing pipe can be increased.

また、請求項４に記載の発明は、請求項２又は３に記載の熱交換用マットにおいて、
前記熱交換用マットは、前記既設管の伸長方向に流路が形成されるように断面略円形状の前記熱交換用配管が複数並列され、幅方向に円弧形状が連なる凹凸状の表面を有し、
前記コーティング層は、前記熱交換用配管の円弧形状の表面に沿って断面略円弧形状に形成されていることを特徴とする。 The invention according to claim 4 is the heat exchange mat according to claim 2 or 3,
The heat exchanging mat has an uneven surface in which a plurality of the heat exchanging pipes having a substantially circular cross section are arranged in parallel so that a flow path is formed in the extending direction of the existing pipe, and an arc shape is continuous in the width direction. And
The coating layer is formed in a substantially arc shape in cross section along the arc-shaped surface of the heat exchange pipe.

この構成によれば、熱交換用マットの熱交換の有効面積を大きくして熱吸収性や熱伝導性を向上させることができる。   According to this configuration, the heat exchange effective area of the heat exchange mat can be increased to improve heat absorption and heat conductivity.

また、請求項５に記載の発明は、請求項４に記載の熱交換用マットにおいて、
前記コーティング層の層厚は、前記熱交換用マットの凹凸状の表面の凹部において、凸部よりも厚くなっていることを特徴とする。 The invention according to claim 5 is the heat exchange mat according to claim 4,
The coating layer is characterized in that the thickness of the coating layer is thicker than the convex portion in the concave portion of the uneven surface of the heat exchange mat.

この構成によれば、熱交換用マットの凹部において、既設管内の流体（すなわち、熱源）と熱交換媒体との間の距離を熱吸収率や熱伝導率の高いコーティング層によって埋めることが出来るので、凹部における熱伝導性や熱吸収性を高めて熱交換率を向上させることができる。   According to this configuration, in the recess of the heat exchange mat, the distance between the fluid in the existing pipe (that is, the heat source) and the heat exchange medium can be filled with the coating layer having a high heat absorption rate and heat conductivity. The heat conductivity and heat absorption in the recesses can be increased to improve the heat exchange rate.

また、請求項６に記載の発明は、請求項２〜５のいずれか１項に記載の熱交換用マットにおいて、
前記コーティング層は、シリコンカーバイド及び／又はカーボンナノチューブを含むことを特徴とする。 The invention according to claim 6 is the heat exchange mat according to any one of claims 2 to 5,
The coating layer includes silicon carbide and / or carbon nanotubes.

この構成によれば、コーティング層によって熱交換マットの熱吸収性及び熱伝導性を高めることができる。   According to this structure, the heat absorption property and heat conductivity of the heat exchange mat can be enhanced by the coating layer.

また、請求項７に記載の熱交換システムは、
地中に埋設された既設管と、
該既設管の内壁に固定された熱交換用配管と、を備え、
前記既設管内を流れる流体と前記熱交換用配管内を流れる熱交換媒体との間で熱交換を行う熱交換システムにおいて、
前記熱交換用配管は、少なくとも前記流体が流通する側の表面に、前記熱交換媒体と前記流体との間の伝熱性能を高め、且つ前記熱交換媒体の流路と異なる材料で構成されたコーティング層を有することを特徴とする。 The heat exchange system according to claim 7 is:
Existing pipes buried in the ground,
A heat exchanging pipe fixed to the inner wall of the existing pipe,
In the heat exchange system for exchanging heat between the fluid flowing in the existing pipe and the heat exchange medium flowing in the heat exchange pipe,
The heat exchanging pipe is made of a material different from the heat exchange medium flow path at least on the surface through which the fluid circulates to improve heat transfer performance between the heat exchange medium and the fluid. It has a coating layer.

この構成によれば、熱交換用配管の表面に形成されたコーティング層によって、熱交換用配管を流れる熱交換媒体と既設管を流れる流体との間の伝熱性能を高めることができ、その結果、熱交換システムにおける熱交換率を向上することができる。   According to this configuration, the heat transfer performance between the heat exchange medium flowing through the heat exchange pipe and the fluid flowing through the existing pipe can be enhanced by the coating layer formed on the surface of the heat exchange pipe. The heat exchange rate in the heat exchange system can be improved.

また、請求項８に記載の発明は、請求項７に記載の熱交換システムにおいて、
前記熱交換用配管を複数並列してマット状に形成した熱交換用マットを備え、
該熱交換用マットの前記流体が流通する側の表面に前記コーティング層が形成されていることを特徴とする。 The invention according to claim 8 is the heat exchange system according to claim 7,
A heat exchange mat formed in a mat shape by paralleling a plurality of the heat exchange pipes,
The coating layer is formed on the surface of the heat exchange mat on the side through which the fluid flows.

この構成によれば、熱交換用マットの表面に形成されたコーティング層によって、熱交換用配管を流れる熱交換媒体と既設管を流れる流体との間の伝熱性能を高めることができる。また、複数の熱交換用配管を並列してマット状に形成した熱交換用マットを用いているので熱交換率が高く、個別に複数の熱交換用配管を配設するものに比して施工性に優れた熱交換システムとすることができる。   According to this configuration, the heat transfer performance between the heat exchange medium flowing through the heat exchange pipe and the fluid flowing through the existing pipe can be enhanced by the coating layer formed on the surface of the heat exchange mat. In addition, because the heat exchange mat is formed in a mat shape with a plurality of heat exchange pipes in parallel, the heat exchange rate is high. It can be set as the heat exchange system excellent in property.

また、請求項９に記載の発明は、請求項８に記載の熱交換システムにおいて、
前記熱交換用マットを前記既設管の内壁に押し付けて固定する固定部材を備え、
前記熱交換用マットは、前記既設管の伸長方向に流路が形成されるように前記熱交換用配管が複数並列され、幅方向に円弧形状が連なる凹凸状の表面を有し、
前記コーティング層は、前記熱交換用配管よりも熱伝達率の高い材料からなり、前記熱交換用配管の表面に沿って断面略円弧形状に形成され、
前記固定部材は、前記コーティング層を介して前記熱交換用マットを構成する各熱交換用配管の頂部と当接された状態で取り付けられたことを特徴とする。 The invention according to claim 9 is the heat exchange system according to claim 8,
A fixing member for pressing and fixing the heat exchange mat against the inner wall of the existing pipe;
The mat for heat exchange has an uneven surface in which a plurality of the heat exchange pipes are arranged in parallel so that a flow path is formed in the extending direction of the existing pipe, and an arc shape is continuous in the width direction,
The coating layer is made of a material having a higher heat transfer coefficient than the heat exchange pipe, and is formed in a substantially arc shape in cross section along the surface of the heat exchange pipe.
The fixing member is attached in a state of being in contact with a top portion of each heat exchange pipe constituting the heat exchange mat via the coating layer.

この構成によれば、既設管を流れる流体から固定部材及びコーティング層を介して熱交換用配管に伝達される熱を熱交換用配管の頂部のみならず、断面円弧状のコーティング層によって熱交換用配管の表面広域に素早く伝達することができ、その結果、流体と熱交換媒体との間の熱交換率を向上させることができる。   According to this configuration, the heat transferred from the fluid flowing through the existing pipe to the heat exchange pipe through the fixing member and the coating layer is used not only for the top of the heat exchange pipe but also for the heat exchange by the coating layer having a circular arc cross section. As a result, the heat transfer rate between the fluid and the heat exchange medium can be improved.

また、請求項１０に記載の熱交換用マットの製造方法は、
複数の熱交換用配管を並列配置してマット状に形成した熱交換用マットであって、地中に埋設された既設管の内壁に固定されて、前記熱交換用配管を流れる熱交換媒体と前記既設管を流れる流体との間で熱交換を行う熱交換システムに用いられる熱交換用マットの製造方法であって、
並列する複数の熱交換用配管を連結した樹脂材料からなる配管束を形成する配管束形成工程と、
該配管束の表面に、前記樹脂材料よりも熱吸収率及び／又は熱伝達率の高い塗料を塗布してコーティング層を形成するコーティング層形成工程と、
を含み、
前記塗料は、フレーム処理若しくはプラズマ処理された前記配管束の表面、又は所定の温度に加熱された状態にある前記配管束の表面に対して塗布されることを特徴とする。 Moreover, the manufacturing method of the heat exchange mat according to claim 10,
A heat exchanging mat formed in a mat shape by arranging a plurality of heat exchanging pipes in parallel, the heat exchanging medium fixed to the inner wall of an existing pipe buried in the ground, and flowing through the heat exchanging pipe A method for manufacturing a heat exchange mat used in a heat exchange system for exchanging heat with a fluid flowing in the existing pipe,
A pipe bundle forming step of forming a pipe bundle made of a resin material connecting a plurality of heat exchange pipes in parallel;
A coating layer forming step of forming a coating layer on the surface of the pipe bundle by applying a paint having a higher heat absorption rate and / or higher heat transfer rate than the resin material;
Including
The paint is applied to the surface of the pipe bundle that has been flame-treated or plasma-treated, or to the surface of the pipe bundle that has been heated to a predetermined temperature.

この構成によれば、樹脂材料からなる配管束を加熱した状態で表面にコーティング層を形成する塗料を塗布することにより、配管束に対するコーティング層の付着性を向上することができる。   According to this configuration, the adhesion of the coating layer to the pipe bundle can be improved by applying the coating material that forms the coating layer on the surface in a state where the pipe bundle made of the resin material is heated.

また、請求項１１に記載の発明は、請求項１０に記載の熱交換用マットの製造方法において、
前記配管束は、前記配管束形成工程の後に前記所定の温度に一次冷却され、
前記コーティング層形成工程の後に、前記コーティング層が形成された前記配管束を二次冷却して硬化させる硬化工程を含むことを特徴とする。 The invention according to claim 11 is the method for producing a heat exchange mat according to claim 10,
The pipe bundle is primarily cooled to the predetermined temperature after the pipe bundle forming step,
After the coating layer forming step, it includes a curing step in which the pipe bundle on which the coating layer is formed is secondarily cooled and cured.

この構成によれば、配管束を一体成形した後、一次冷却によって所定の加熱状態にしてから配管束に対して塗料を塗布してコーティング層を形成し、その後に二次冷却によって成形品を硬化させるので、コーティング層形成のために、別途、加熱装置を設ける必要がなく、配管束を一体成形して硬化させる工程の間にコーティング層を形成することができるので、製造コストを抑制することができる。   According to this configuration, after the pipe bundle is integrally formed, the coating is applied to the pipe bundle by bringing it into a predetermined heating state by primary cooling, and then the molded product is cured by secondary cooling. Therefore, there is no need to provide a separate heating device for forming the coating layer, and the coating layer can be formed during the process of integrally forming and curing the pipe bundle, thereby reducing the manufacturing cost. it can.

また、請求項１２に記載の発明は、請求項１０又は１１に記載の熱交換用マットの製造方法において、
前記コーティング層形成工程において、
前記塗料は、シリコンカーバイド及び／又はカーボンナノチューブ材を含む粉末体と溶材とを混合したものであり、該塗料をブラッシング、スプレー、又は浸漬塗装によって前記配管束の表面に塗布することを特徴とする。 The invention according to claim 12 is the method for producing a heat exchange mat according to claim 10 or 11,
In the coating layer forming step,
The paint is a mixture of a powder containing silicon carbide and / or a carbon nanotube material and a melt, and the paint is applied to the surface of the pipe bundle by brushing, spraying, or dip coating. .

この構成によれば、熱交換用マットの熱吸収性能を向上して、既設管を流れる流体と、熱交換用マット内を流通する熱交換媒体との間の熱交換率を向上することができる。   According to this configuration, the heat absorption performance of the heat exchange mat can be improved, and the heat exchange rate between the fluid flowing through the existing pipe and the heat exchange medium flowing through the heat exchange mat can be improved. .

本発明によれば、熱交換率の高い熱交換用配管、熱交換用配管を備えた熱交換用マット、熱交換用配管を備えた熱交換システム、及び熱交換用マットの製造方法を提供することができる。   ADVANTAGE OF THE INVENTION According to this invention, the heat exchange pipe | tube with a high heat exchange rate, the heat exchange mat provided with the heat exchange pipe, the heat exchange system provided with the heat exchange pipe, and the manufacturing method of the heat exchange mat are provided. be able to.

本発明の第１の実施形態である熱交換システムを模式的に示す概略図。BRIEF DESCRIPTION OF THE DRAWINGS Schematic which shows typically the heat exchange system which is the 1st Embodiment of this invention. （ａ）は、図１のＩＩ−ＩＩ線断面図。（ｂ）は、図２（ａ）のｂで囲む領域の拡大断面図。(A) is the II-II sectional view taken on the line of FIG. FIG. 2B is an enlarged cross-sectional view of a region surrounded by b in FIG. 本発明の第２の実施形態である熱交換システムを模式的に示す図２と同様の断面図。Sectional drawing similar to FIG. 2 which shows typically the heat exchange system which is the 2nd Embodiment of this invention. 熱交換用マットを管周方向に展開した模式図。The schematic diagram which expand | deployed the mat for heat exchanges in the pipe peripheral direction. 図４のＶ−Ｖ線断面図。VV sectional view taken on the line of FIG. 熱交換用マットの製造工程の説明図。Explanatory drawing of the manufacturing process of the mat for heat exchange. 熱交換用マットの製造工程の説明図。Explanatory drawing of the manufacturing process of the mat for heat exchange. 熱交換用マットの変形例１を示す図２（ａ）と同様の断面図。Sectional drawing similar to FIG. 2 (a) which shows the modification 1 of the mat for heat exchange. 熱交換用マットの変形例２を示す図２（ａ）と同様の断面図。Sectional drawing similar to Fig.2 (a) which shows the modification 2 of the mat for heat exchange.

（第１の実施の形態）
図１は、本発明の第１の実施の形態である熱交換システムを模式的に示す概略図である。熱交換システム１０は、地中に埋設された既設管である下水管７０に適用される。下水管７０は２つのマンホール７２，７４の間に配設され、この２つのマンホール７２，７４を連通している。熱交換システム１０は、複数の熱交換用配管２０と、熱交換用配管２０を下水管７０に固定する固定部材となる更生管３０と、ヒートポンプユニット４０とを備える。なお、図１では下水管７０及びマンホール７２，７４内の下水７８の記載を省略している。 (First embodiment)
FIG. 1 is a schematic view schematically showing a heat exchange system according to the first embodiment of the present invention. The heat exchange system 10 is applied to a sewer pipe 70 that is an existing pipe buried in the ground. The sewage pipe 70 is disposed between the two manholes 72 and 74 and communicates with the two manholes 72 and 74. The heat exchange system 10 includes a plurality of heat exchange pipes 20, a rehabilitation pipe 30 serving as a fixing member that fixes the heat exchange pipe 20 to the sewer pipe 70, and a heat pump unit 40. In FIG. 1, the description of the sewage 78 in the sewage pipe 70 and the manholes 72 and 74 is omitted.

熱交換用配管２０は、下水管７０の管軸方向に伸長し、下水管７０の周方向に並んで複数配設される。図２に示すように、熱交換用配管２０は、中空の流路管２２と、流路管２２の表面に形成されたコーティング層２５とを有する。   The heat exchange pipes 20 extend in the pipe axis direction of the sewage pipe 70, and a plurality of the heat exchange pipes 20 are arranged side by side in the circumferential direction of the sewage pipe 70. As shown in FIG. 2, the heat exchange pipe 20 includes a hollow flow path pipe 22 and a coating layer 25 formed on the surface of the flow path pipe 22.

流路管２２は熱交換媒体が流通可能な筒状体であり、その断面形状は、円形、楕円形、多角形等、適宜設定することができる。流路管２２の太さや材質は特に限定されないが、可撓性を有し、内圧及び外圧に耐え得る強度や耐久性を有する材料、例えば、ＰＰ樹脂、ＰＢＴ樹脂、ＰＥＴ樹脂、ＰＥ樹脂やゴム材料等の樹脂材料が好適に用いられる。   The channel tube 22 is a cylindrical body through which a heat exchange medium can flow, and the cross-sectional shape thereof can be set as appropriate, such as a circle, an ellipse, or a polygon. The thickness and material of the channel tube 22 are not particularly limited, but are flexible and have a strength and durability that can withstand internal pressure and external pressure, such as PP resin, PBT resin, PET resin, PE resin, and rubber. A resin material such as a material is preferably used.

コーティング層２５は、流路管２２の外周面２２ａであって少なくとも下水７８が流通する側の表面に形成されており、本実施の形態では、熱交換用配管２０の外周全域がコーティング層２５で覆われている。   The coating layer 25 is formed on the outer peripheral surface 22a of the flow path pipe 22 and at least the surface on the side where the sewage 78 flows. In this embodiment, the entire outer periphery of the heat exchange pipe 20 is the coating layer 25. Covered.

コーティング層２５は、流路管２２よりも熱吸収率（すなわち、熱輻射に対する吸収率）及び／又は熱伝導率の高い材料で構成される。本実施の形態では、樹脂製の流路管２２に比して熱吸収率及び熱伝導率の両方が高くなるように、コーティング層２５が、シリコンカーバイド及びカーボンナノチューブのうちの少なくとも一つを含む材料で構成されている。さらに、熱吸収性能を高めるため、コーティング層２５の色は熱反射性の低い色、特に黒色であることが好ましい。さらに、本実施の形態のコーティング層２５は、流路管２２に対するバインダ樹脂（例えば、ポリオレフィン系樹脂等）を含んでいる。コーティング層２５の厚さは、約０．８〜４５μｍとすることが好ましく、約５〜１５μｍとすることがより好ましい。一般的に表面塗装の層厚は２０μｍ以上であるが、これよりも薄い層厚にすることで、熱伝導性の低下を抑制しながら高い熱吸収性能を得ることができる。なお、図示していないが、熱交換用配管２０とコーティング層２５との間に、コーティング層２５の付着性や密着性を高めるためのシーラー（下塗り塗装）を設けてもよい。   The coating layer 25 is made of a material having a higher heat absorption rate (that is, an absorption rate with respect to heat radiation) and / or higher heat conductivity than the channel tube 22. In the present embodiment, the coating layer 25 includes at least one of silicon carbide and carbon nanotubes so that both the heat absorption rate and the thermal conductivity are higher than those of the resin flow channel tube 22. Consists of materials. Furthermore, in order to improve the heat absorption performance, the color of the coating layer 25 is preferably a color with low heat reflectivity, particularly black. Furthermore, the coating layer 25 of the present embodiment includes a binder resin (for example, a polyolefin-based resin or the like) for the flow path tube 22. The thickness of the coating layer 25 is preferably about 0.8 to 45 μm, and more preferably about 5 to 15 μm. Generally, the layer thickness of the surface coating is 20 μm or more, but by making the layer thickness thinner than this, a high heat absorption performance can be obtained while suppressing a decrease in thermal conductivity. Although not shown, a sealer (undercoating) for improving the adhesion and adhesion of the coating layer 25 may be provided between the heat exchange pipe 20 and the coating layer 25.

本実施の形態では、熱交換媒体の往路及び復路をそれぞれ４本の熱交換用配管２０により形成しているが、熱交換用配管２０の数はこれに限られず、適宜選択することができる。図示していないが、往路となる各熱交換用配管２０Ａは、連結用配管を介して復路となる各熱交換用配管２０Ｂに連結されている。具体的には、往路となる熱交換用配管２０Ａの先端（すなわち、マンホール７４側の端部）が、Ｕ字状の連結用配管の一端に連結され、該連結用配管の他端が、復路となる熱交換用配管２０Ｂの先端（マンホール７４側の端部）に連結される。なお、連結用配管を用いずに、一連の熱交換用配管２０によって往路と復路とが形成されるように、熱交換用配管を曲線的に折り返してもよい。   In the present embodiment, the forward path and the return path of the heat exchange medium are each formed by four heat exchange pipes 20, but the number of heat exchange pipes 20 is not limited to this and can be appropriately selected. Although not shown, each heat exchange pipe 20A serving as a forward path is connected to each heat exchange pipe 20B serving as a return path via a connection pipe. Specifically, the tip of the heat exchange pipe 20A serving as the forward path (that is, the end on the manhole 74 side) is connected to one end of the U-shaped connection pipe, and the other end of the connection pipe is connected to the return path. It connects with the front-end | tip (end part by the side of the manhole 74) of the heat exchange piping 20B used. In addition, you may return | fold the heat exchange piping in a curve so that an outward path and a return path may be formed of a series of heat exchange pipes 20 without using a connection pipe.

熱交換用配管２０は、下水管７０の内周面を覆う更生管３０によって、下水管７０の内壁面側に押し付けられて固定される。図２に示す例では、並列する複数の熱交換用配管２０が熱可塑性樹脂等の合成樹脂製のマット材２８に内包されて熱交換用マットを構成している。各熱交換用配管２０は、マット材２８から一部が露出した状態、具体的には、下水７８が流れる側の表面が露出した状態であって、この露出部２９が更生管３０と接触している。なお、コーティング層２５は、マット材２８よりも熱吸収率及び／又は熱伝導率の高い材料となっている。また、本発明において、マット材２８は省略することができる。   The heat exchanging pipe 20 is pressed and fixed to the inner wall surface side of the sewer pipe 70 by the rehabilitation pipe 30 covering the inner peripheral surface of the sewer pipe 70. In the example shown in FIG. 2, a plurality of heat exchange pipes 20 arranged in parallel are included in a mat member 28 made of a synthetic resin such as a thermoplastic resin to constitute a heat exchange mat. Each of the heat exchange pipes 20 is in a state where a part thereof is exposed from the mat member 28, specifically, a state where the surface on the side where the sewage 78 flows is exposed, and the exposed portion 29 comes into contact with the rehabilitation pipe 30. ing. The coating layer 25 is a material having a higher heat absorption rate and / or thermal conductivity than the mat material 28. In the present invention, the mat member 28 can be omitted.

熱交換用配管２０内を流れる熱交換媒体は特に限定されないが、例えば、水、或いは水とアルコール又はエチレングリコールの混合物（不凍液）を用いることができる。   The heat exchange medium flowing in the heat exchange pipe 20 is not particularly limited. For example, water or a mixture of water and alcohol or ethylene glycol (antifreeze) can be used.

更生管３０は、下水管７０の内周面の全域に亘って設けられた管状体であって、既設管の更生するライニング材により形成される。ライニング材は、従来から使用されているもの、例えば、繊維基材（例として、ガラス繊維マットやフェルト等の不織布）に硬化性樹脂組成物を含浸した管状の硬化性樹脂体からなるライニング材を用いることができる。このライニング材は、例えば、未硬化状態で下水管７０内に引き込まれ、これを圧縮空気により下水管７０の内壁に押し当てて管状にし、この状態で光硬化性樹脂組成物の場合は光照射、熱硬化性樹脂組成物の場合は加熱することにより硬化させて更生管３０を形成することができる。なお、ライニング材は、必要に応じてその管状物の内面及び外面を保護するインナーフィルム及びアウターフィルムを有するものを用いることができる。インナーフィルム及びアウターフィルムとしては、例えば、ポリエチレンフィルム、ポリプロピレンフィルム、ポリエチレンテレフタレートフィルム等を用いることができる。インナーフィルムはライニング材を硬化した後に剥離されてもよい。   The rehabilitation pipe 30 is a tubular body provided over the entire inner peripheral surface of the sewage pipe 70, and is formed of a lining material for rehabilitating an existing pipe. The lining material is a conventionally used lining material, for example, a lining material made of a tubular curable resin body impregnated with a curable resin composition in a fiber base material (for example, a nonwoven fabric such as glass fiber mat or felt). Can be used. For example, the lining material is drawn into the sewage pipe 70 in an uncured state and pressed against the inner wall of the sewage pipe 70 with compressed air to form a tubular shape. In this state, in the case of a photocurable resin composition, light irradiation is performed. In the case of a thermosetting resin composition, the rehabilitating tube 30 can be formed by being cured by heating. In addition, the lining material can use what has the inner film and outer film which protect the inner surface and outer surface of the tubular thing as needed. As an inner film and an outer film, a polyethylene film, a polypropylene film, a polyethylene terephthalate film etc. can be used, for example. The inner film may be peeled off after the lining material is cured.

各熱交換用配管２０の基端部は、図示していない連結部材を介して配管４５と連結される。具体的には、往路となる熱交換用配管２０の基端部は、連結部材を介して配管４５の一端に連結され、復路となる熱交換用配管２０の基端部は、連結部材を介して配管４５の他端に連結される。配管４５は、ヒートポンプユニット４０の第１熱交換器４１を通過するように配設される。   The base end portion of each heat exchange pipe 20 is connected to the pipe 45 via a connecting member (not shown). Specifically, the base end portion of the heat exchanging pipe 20 serving as the forward path is connected to one end of the pipe 45 via a connecting member, and the base end portion of the heat exchanging pipe 20 serving as the return path is connected via the connecting member. And connected to the other end of the pipe 45. The pipe 45 is disposed so as to pass through the first heat exchanger 41 of the heat pump unit 40.

ヒートポンプユニット４０は、冷媒を圧縮するコンプレッサと、第１熱交換器４１と、冷媒を膨張させる膨張弁と、第２熱交換器４２と、これらを循環する冷媒が流通する冷媒管４３とを備える。さらに、ヒートポンプユニット４０は、冷媒の循環方向を切替えて、加熱（暖房）と冷却（冷房）との切替えを行う切替スイッチを備える。冷媒は、ヒートポンプユニット４０において閉ループを構成する冷媒管４３を循環することで、蒸発、圧縮、凝縮、膨張の熱サイクルを受ける。配管４５は第１熱交換器４１内を通り、第１熱交換器４１では、配管４５を通る熱交換媒体と、冷媒との間で熱交換が行われる。第２熱交換器４２は、例えば、エアコンの室内機等を構成し、冷媒と室内空気との間で熱交換を行う。   The heat pump unit 40 includes a compressor that compresses the refrigerant, a first heat exchanger 41, an expansion valve that expands the refrigerant, a second heat exchanger 42, and a refrigerant pipe 43 through which the refrigerant that circulates flows. . Furthermore, the heat pump unit 40 includes a changeover switch that switches between heating (heating) and cooling (cooling) by switching the refrigerant circulation direction. The refrigerant circulates through the refrigerant pipe 43 that forms a closed loop in the heat pump unit 40, and thus undergoes a thermal cycle of evaporation, compression, condensation, and expansion. The pipe 45 passes through the first heat exchanger 41, and in the first heat exchanger 41, heat exchange is performed between the heat exchange medium passing through the pipe 45 and the refrigerant. The second heat exchanger 42 constitutes, for example, an indoor unit of an air conditioner and performs heat exchange between the refrigerant and room air.

上述した熱交換システム１０では、熱交換媒体が、第１熱交換器４１を通る配管４５から、往路用の熱交換用配管２０Ａ、Ｕ字状の連結用配管及び復路用の熱交換用配管２０Ｂを経て、再び配管４５に戻る循環管路を流通するとともに、熱交換用配管２０Ａ，２０Ｂにおいて、熱交換媒体が下水熱を採取する。   In the heat exchange system 10 described above, the heat exchange medium starts from the pipe 45 passing through the first heat exchanger 41, the forward heat exchange pipe 20 </ b> A, the U-shaped connection pipe, and the return heat exchange pipe 20 </ b> B. After passing through the circulation line returning to the pipe 45 again, the heat exchange medium collects sewage heat in the heat exchange pipes 20A and 20B.

特に、本実施の形態の熱交換システム１０では、熱交換用配管２０の表面に熱吸収率及び熱伝導率の高いコーティング層２５を設けたことにより、流路管２２が金属に比して熱伝導率の低い樹脂材料で構成されていても下水７８からの熱エネルギーを大量に吸収して熱交換用配管２０の表面に素早く伝達させることができ、その結果、下水７８と熱交換媒体との間の伝熱性能を高めて熱交換率を向上させることができる。さらに、コーティング層２５は、流路管２２よりも熱伝導率の高い材料で構成されているため、更生管３０を介して熱交換用配管２０に伝達される熱エネルギーを流路管２２の表面全体に素早く伝達させて下水７８と熱交換媒体との間の熱交換率をより向上させることができる。   In particular, in the heat exchange system 10 of the present embodiment, the coating pipe 25 having a high heat absorption rate and high thermal conductivity is provided on the surface of the heat exchange pipe 20, so that the flow path pipe 22 is heated more than metal. Even if it is made of a resin material having a low conductivity, it can absorb a large amount of heat energy from the sewage 78 and quickly transfer it to the surface of the heat exchange pipe 20. As a result, the sewage 78 and the heat exchange medium The heat transfer performance can be improved and the heat exchange rate can be improved. Furthermore, since the coating layer 25 is made of a material having a higher thermal conductivity than that of the flow path tube 22, the thermal energy transmitted to the heat exchange pipe 20 through the rehabilitation pipe 30 is transferred to the surface of the flow path pipe 22. The heat exchange rate between the sewage 78 and the heat exchange medium can be further improved by being transmitted quickly throughout.

また、マット材２８によって複数の熱交換用配管２０を一体化させているので、個別に複数の熱交換用配管２０を下水管７０内に配設するものに比して施工性に優れている。また、更生管３０によって熱交換用配管２０を延在方向の全域に亘って下水管７０の内壁に固定しているので固定状態が安定する。さらに、熱交換用配管２０が下水７８と直接的に接触することがないため、メンテナンスを無くし、維持コストを低減することができる。   Further, since the plurality of heat exchange pipes 20 are integrated by the mat member 28, the workability is excellent as compared with the case where the plurality of heat exchange pipes 20 are individually disposed in the sewer pipe 70. . Further, since the heat exchange pipe 20 is fixed to the inner wall of the sewage pipe 70 over the entire region in the extending direction by the rehabilitation pipe 30, the fixed state is stabilized. Furthermore, since the heat exchange pipe 20 is not in direct contact with the sewage 78, maintenance can be eliminated and the maintenance cost can be reduced.

（第２の実施の形態）
図３〜図５を用いて、本発明の第２の実施の形態である熱交換システム１０について説明する。図３は、本発明の第２の実施の形態である熱交換システム１０を模式的に示す、図２と同様の断面図である。図３〜図５において、第１の実施の形態と対応する部位には同一符号を付している。以下に説明する第２の実施の形態において、第１の実施の形態と同一の構成については詳細な説明を省略する。 (Second Embodiment)
The heat exchange system 10 which is the 2nd Embodiment of this invention is demonstrated using FIGS. FIG. 3 is a cross-sectional view similar to FIG. 2, schematically showing the heat exchange system 10 according to the second embodiment of the present invention. 3 to 5, parts corresponding to those in the first embodiment are denoted by the same reference numerals. In the second embodiment described below, detailed description of the same configuration as that of the first embodiment is omitted.

本実施の形態では、下水管７０内に熱交換用マット５０を敷設している。熱交換用マット５０は、並列する複数の熱交換用配管５２を幅方向に連結してマット状に形成したものである。具体的には、図４及び図５に示すように、熱交換媒体の往路を構成する熱交換用配管５２Ａと、継手部材５８を介して熱交換媒体の復路を構成する熱交換用配管５２Ｂとを備えており、これらの熱交換用配管５２は同一の材料で一体成形され、全体として可撓性を有する厚みのある長尺平板状に形成されている。また、図３及び図５に示すように、熱交換用マット５０は、少なくとも下水管７０内に設置された状態において、下水と対向する側の表面にコーティング層５５を有する。   In the present embodiment, a heat exchange mat 50 is laid in the sewer pipe 70. The heat exchange mat 50 is formed in a mat shape by connecting a plurality of parallel heat exchange pipes 52 in the width direction. Specifically, as shown in FIGS. 4 and 5, a heat exchange pipe 52 </ b> A that constitutes the forward path of the heat exchange medium, and a heat exchange pipe 52 </ b> B that constitutes the return path of the heat exchange medium via the joint member 58. These heat exchange pipes 52 are integrally formed of the same material, and are formed into a long and flat plate shape having flexibility as a whole. As shown in FIGS. 3 and 5, the heat exchange mat 50 has a coating layer 55 on the surface facing the sewage at least in the state where it is installed in the sewage pipe 70.

熱交換用配管５２は、例えば、ＰＰ樹脂、ＰＢＴ樹脂、ＰＥＴ樹脂、ＰＥ樹脂やゴム材料等により形成される。本実施の形態では、熱交換媒体の往路及び復路をそれぞれ９本の熱交換用配管５２により形成しているが、本数はこれに限られず、往路及び復路のそれぞれが１本以上、すなわち、往路及び復路を合わせて２本以上の熱交換用配管５２によって構成されていればよい。また、図示例では熱交換用配管５２の断面は、円形のものに限られず、楕円形、多角形等、熱交換媒体を流通可能な筒状体であればよい。なお、熱交換用マット５０の表面積を広くするために、下水と対向する側の表面が凹凸状に形成されていることが好ましく、本実施の形態では、幅方向に複数連なる円弧形状に形成されている。   The heat exchange pipe 52 is formed of, for example, PP resin, PBT resin, PET resin, PE resin, rubber material, or the like. In the present embodiment, the forward path and the return path of the heat exchange medium are each formed by nine heat exchange pipes 52, but the number is not limited to this, and each of the forward path and the return path is one or more, that is, the forward path The return path may be composed of two or more heat exchange pipes 52 in total. In the illustrated example, the cross section of the heat exchanging pipe 52 is not limited to a circular one, and may be any cylindrical body such as an ellipse or a polygon that can circulate the heat exchanging medium. In order to increase the surface area of the heat exchange mat 50, it is preferable that the surface on the side facing the sewage is formed in a concavo-convex shape, and in this embodiment, it is formed in a circular arc shape that is continuous in the width direction. ing.

コーティング層５５は、熱交換用配管５２よりも熱伝導率及び／又は熱吸収率（すなわち、熱輻射に対する吸収率）の高い材料によって熱交換用マット５０の表面に形成された薄膜である。図５に示すように、コーティング層５５は、断面略円形状の熱交換用配管２０の表面に沿って、断面略円弧形状に形成されている。コーティング層５５の厚さは、約０．８〜４５μｍとすることが好ましく、約５〜１５μｍとすることがより好ましい。コーティング層５５の厚さは、一様であってもよいが、円弧状の頂部の厚さｄ１よりも円弧状の凹部の厚さｄ２の方が大きくなるように形成されることが好ましい。   The coating layer 55 is a thin film formed on the surface of the heat exchange mat 50 with a material having higher thermal conductivity and / or heat absorption rate (that is, absorption rate for heat radiation) than the heat exchange pipe 52. As shown in FIG. 5, the coating layer 55 is formed in a substantially arc shape in cross section along the surface of the heat exchange pipe 20 having a substantially circular cross section. The thickness of the coating layer 55 is preferably about 0.8 to 45 μm, and more preferably about 5 to 15 μm. The thickness of the coating layer 55 may be uniform, but is preferably formed such that the thickness d2 of the arcuate recess is larger than the thickness d1 of the arcuate top.

本実施の形態では、熱交換用配管５２に比して熱吸収率及び熱伝導率の両方が高くなるように、コーティング層５５が、シリコンカーバイド及びカーボンナノチューブのうちの少なくとも一つを含む材料で構成されている。さらに、熱吸収性能を高めるため、コーティング層５５の色は熱反射性の低い色、特に黒色であることが好ましい。さらに、本実施の形態のコーティング層５５は、熱交換用配管５２に対するバインダ（結合剤）を含んでいる。バインダの例として樹脂材料からなるバインダ樹脂、一例として、ポリエチレン樹脂製の熱交換用配管５２に対し、同系のポリオレフィン系樹脂を用いることができる。なお、必要に応じて、熱交換用配管５２とコーティング層５５との間にシーラー（下塗り塗装）を設けてもよい。また、コーティング層５５は、板状の熱交換用マット５０の両面に形成されていてもよい。   In the present embodiment, the coating layer 55 is made of a material containing at least one of silicon carbide and carbon nanotubes so that both the heat absorption rate and the thermal conductivity are higher than those of the heat exchange pipe 52. It is configured. Furthermore, in order to improve the heat absorption performance, the color of the coating layer 55 is preferably a color with low heat reflectivity, particularly black. Furthermore, the coating layer 55 of the present embodiment includes a binder (binder) for the heat exchange pipe 52. A binder resin made of a resin material can be used as an example of the binder. As an example, a similar polyolefin resin can be used for the heat exchange pipe 52 made of polyethylene resin. Note that a sealer (undercoating) may be provided between the heat exchange pipe 52 and the coating layer 55 as necessary. The coating layer 55 may be formed on both surfaces of the plate-shaped heat exchange mat 50.

本実施の形態の熱交換用マット５０において、並列する複数の熱交換用配管５２は、熱可塑性の樹脂材料によって一体形成されている。なお、複数の熱交換用配管５２は、一体形成のものに限られず、例えば、熱交換用配管５２と別体若しくは一体の連結手段により各熱交換用配管５２を互いに接続固定する、又は接着剤で互いに接着する等により、並列状態が維持されるように接続してもよい。また、複数の熱交換用配管５２は、図３（ａ）に示すように、設置状態において管周方向に一列に並ぶように構成されることが好ましい。   In the heat exchange mat 50 of the present embodiment, the plurality of parallel heat exchange pipes 52 are integrally formed of a thermoplastic resin material. The plurality of heat exchange pipes 52 are not limited to those integrally formed. For example, the heat exchange pipes 52 are connected and fixed to each other by a separate or integral connecting means, or an adhesive. In order to maintain the parallel state, for example, by adhering to each other. Further, as shown in FIG. 3A, the plurality of heat exchange pipes 52 are preferably configured to be arranged in a line in the pipe circumferential direction in the installed state.

図４に示すように、往路となる熱交換用配管５２Ａの先端は、それぞれ、継手材５８を介してＵ字状の連結用配管５９の一端に連結されており、復路となる熱交換用配管５２Ｂの先端は、それぞれ、継手材５８を介して連結用配管５９の他端に連結される。なお、連結用配管５９の形状は、図示例のものに限られず、往路用の熱交換用配管５２Ａと復路用の熱交換用配管５２Ｂとを繋ぐ管路形状のものであればよい。さらに、熱交換用マット５０は、一連の熱交換用配管５２によって往路と復路とが形成されるように、熱交換用マット５０の先端部において各熱交換用チューブ５２を曲線的に折り返したものであってもよい。   As shown in FIG. 4, the tip of the heat exchange pipe 52 </ b> A that becomes the forward path is connected to one end of a U-shaped connection pipe 59 via the joint material 58, respectively, and the heat exchange pipe that becomes the return path 52B is connected to the other end of the connecting pipe 59 via a joint material 58, respectively. The shape of the connecting pipe 59 is not limited to the illustrated example, and may be any pipe shape that connects the outward heat exchange pipe 52A and the backward heat exchange pipe 52B. Furthermore, the heat exchange mat 50 is obtained by curving back each heat exchange tube 52 at the tip of the heat exchange mat 50 so that a forward path and a return path are formed by a series of heat exchange pipes 52. It may be.

熱交換用マット５０は、更生管３０によって、下水管７０内壁へ押し付けられ固定される。さらに、熱交換用マット５０の基端部は、図示していない連結部材を介して配管４５と連結される。具体的には、往路用の熱交換用配管５２Ａの基端部は、連結部材を介して配管４５の一端に連結され、復路用の熱交換用配管５２Ｂの基端部は、連結部材を介して配管４５の他端に連結される。配管４５は、図１に示すように、ヒートポンプユニット４０の第１熱交換器４１を通過するように配設される。   The heat exchange mat 50 is pressed against and fixed to the inner wall of the sewer pipe 70 by the rehabilitation pipe 30. Furthermore, the base end portion of the heat exchange mat 50 is connected to the pipe 45 via a connecting member (not shown). Specifically, the base end portion of the heat exchange pipe 52A for the outward path is connected to one end of the pipe 45 via a connecting member, and the base end portion of the heat exchange pipe 52B for the return path is connected via the connecting member. And connected to the other end of the pipe 45. The piping 45 is arrange | positioned so that the 1st heat exchanger 41 of the heat pump unit 40 may pass as shown in FIG.

本実施の形態の熱交換システム１０では、熱交換媒体が熱交換用マット５０を通過する際に下水７８との間で熱交換が行われる。特に、本実施の形態の熱交換用マット５０は、下水７８が流通する側の表面に熱吸収率及び熱伝達率の高いコーティング層５５が形成されているため、熱交換用配管５２が比較的熱伝導率の低い材料で構成されていたり、熱交換用配管５２と下水７８とが非接触状態であった場合であっても、下水７８からの熱エネルギーを大量に吸収して熱交換用配管５２の表面に素早く伝達させることができ、その結果、下水７８と熱交換媒体との間の伝熱性能を高めて熱交換率を向上させることができる。   In the heat exchange system 10 of the present embodiment, heat exchange is performed with the sewage 78 when the heat exchange medium passes through the heat exchange mat 50. In particular, in the heat exchange mat 50 of the present embodiment, the coating layer 55 having a high heat absorption rate and heat transfer rate is formed on the surface through which the sewage 78 circulates. Even when the heat exchange pipe 52 and the sewage 78 are in a non-contact state, the heat exchange pipe absorbs a large amount of heat energy from the sewage 78 even if it is made of a material having low thermal conductivity. As a result, the heat transfer performance between the sewage 78 and the heat exchange medium can be improved and the heat exchange rate can be improved.

また、コーティング層５５は、熱交換用配管５２よりも熱伝導率の高い材料で構成されているため、図３（ｂ）に示すように、更生管３０を介してコーティング層５５の凸部５５ａに伝達された熱エネルギーを更生管３０と非接触状態にあるコーティング層５５の凹部５５ｂ，５５ｃまで素早く伝達させることができる。これにより、更生管３０及びコーティング層５５を介して熱交換用配管５２に伝達される熱エネルギーを、熱交換配管５２の頂部５１のみならず、熱交換用配管５２の表面広域に素早く伝達することができ、その結果、下水７８と熱交換媒体との間の熱交換率が向上する。   Further, since the coating layer 55 is made of a material having a higher thermal conductivity than the heat exchange pipe 52, as shown in FIG. 3B, the convex portion 55a of the coating layer 55 through the rehabilitation pipe 30. The thermal energy transmitted to the regenerating pipe 30 can be quickly transmitted to the recesses 55b and 55c of the coating layer 55 in a non-contact state. Thereby, the thermal energy transmitted to the heat exchange pipe 52 through the rehabilitation pipe 30 and the coating layer 55 is quickly transmitted not only to the top part 51 of the heat exchange pipe 52 but also to the surface wide area of the heat exchange pipe 52. As a result, the heat exchange rate between the sewage 78 and the heat exchange medium is improved.

さらに、熱交換用マット５０の凹凸状の表面の凹部において、コーティング層５５の層厚ｄ２は、凸部の層厚ｄ１よりも厚くなっているので、下水７８との離間距離が大きくなる熱交換用マット５０の凹部において、熱伝導性や熱吸収性を高めることができる。   Furthermore, since the layer thickness d2 of the coating layer 55 is thicker than the layer thickness d1 of the convex portion in the concave portion on the uneven surface of the heat exchange mat 50, the heat exchange that increases the separation distance from the sewage 78. In the recess of the mat 50 for heat, heat conductivity and heat absorption can be enhanced.

また、下水管７０内で熱交換用配管５２を１本ずつ束状に纏める必要がないので、下水道管７０内の施工時間を短縮することができる。さらに、熱交換用マット５０は、隣接する熱交換用配管５２の間の凹部において、剛性が低くなり、湾曲しやすくなるため、下水管７０の内壁面に沿って円弧状に湾曲させやすく、設置が容易である。   Moreover, since it is not necessary to bundle the heat exchange pipes 52 one by one in the sewer pipe 70, the construction time in the sewer pipe 70 can be shortened. Further, the heat exchange mat 50 has a low rigidity in the recesses between the adjacent heat exchange pipes 52 and is likely to be bent. Therefore, the heat exchange mat 50 can be easily bent in an arc along the inner wall surface of the sewer pipe 70. Is easy.

次に、図６を用いて上述した熱交換用マット５０の製造方法について説明する。   Next, the manufacturing method of the heat exchange mat 50 described above will be described with reference to FIG.

まず、図６（ａ）に示すように、液状の樹脂材料を並列した束状の配管を形成する成形型８０内に注入し、成形型で溶融樹脂を冷却することにより、並列状態にある複数の配管束９０を一体形成する（配管束形成工程）。成形後、高温状態にある配管束９０を冷却装置８１によって配管束９０を冷却して硬化させ、配管束９０を完成させる（硬化工程）。   First, as shown in FIG. 6A, a liquid resin material is poured into a molding die 80 that forms a bundled pipe lined in parallel, and the molten resin is cooled by the molding die, whereby a plurality of parallel resin materials are arranged. The pipe bundle 90 is integrally formed (pipe bundle forming step). After the molding, the pipe bundle 90 in a high temperature state is cooled and cured by the cooling device 81 to complete the pipe bundle 90 (curing step).

次に、図６（ｂ）に示すように、完成した配管束９０を塗装前処理装置８３に搬送し、配管束９０の表面の接着性を向上させるための処理を施す（塗装前処理工程）。塗装前処理装置８３は、例えば、プラズマ放電によって表面処理を施すプラズマ処理装置、又はバーナー等を用いてフレーム（炎）によって表面処理を施すフレーム処理装置とすることができる。プラズマ処理やフレーム処理を行うことで、配管束９０の表面の分子結合構造を変化させて、コーティング層５５を形成する塗料９２の接着性を向上させることができる。また、これらの処理装置に代えて、塗装前処理装置８３は、配管束９０全体を加熱する加熱装置とすることができる。加熱装置によって所定の温度（例えば、約１９０℃）に加熱された配管束９０は、表面が軟化した状態になり、表面の接着性が向上する。   Next, as shown in FIG. 6B, the completed pipe bundle 90 is transported to the pre-painting treatment device 83, and a treatment for improving the adhesion of the surface of the pipe bundle 90 is performed (pre-painting treatment process). . The coating pretreatment device 83 can be, for example, a plasma processing device that performs surface treatment by plasma discharge, or a frame processing device that performs surface treatment by a flame (flame) using a burner or the like. By performing the plasma treatment or the flame treatment, the molecular bond structure on the surface of the pipe bundle 90 can be changed, and the adhesion of the paint 92 forming the coating layer 55 can be improved. Further, instead of these processing devices, the pre-painting processing device 83 can be a heating device that heats the entire pipe bundle 90. The pipe bundle 90 heated to a predetermined temperature (for example, about 190 ° C.) by the heating device is in a softened state, and the surface adhesion is improved.

塗装前処理工程の後、配管束９０の表面に、コーティング層５５を形成するための塗料９２を塗布する（コーティング層形成工程）。なお、配管束９０にプラズマ又はフレームによって表面処理を施した場合、コーティング層形成工程は、表面処理の後、一定の期間内に行われる。この場合、配管束９０の温度は、加熱装置によって前処理を行うものよりも低い温度（すなわち、配管束９０が軟化することのない温度。例えば、約５０℃や室温等）とすることができる。   After the pre-painting treatment process, a paint 92 for forming the coating layer 55 is applied to the surface of the pipe bundle 90 (coating layer forming process). When the surface treatment is performed on the pipe bundle 90 by plasma or a flame, the coating layer forming step is performed within a certain period after the surface treatment. In this case, the temperature of the pipe bundle 90 can be set to a lower temperature (that is, the temperature at which the pipe bundle 90 is not softened, for example, about 50 ° C. or room temperature) than that in which the pretreatment is performed by the heating device. .

塗料９２は、熱交換率向上のための機能性材料であるシリコンカーバイド及び／又はカーボンナノチューブと結合剤であるバインダ樹脂とを含む粉末体と、溶媒（例えば、水などの水性系溶媒や有機溶剤）とを混合したものである。本実施の形態では溶媒として水を用いている。塗料９２はスプレー又は刷毛などによるブラッシングによって配管束９０の表面に塗布されることが好ましい。図６（ｂ）に示す例では、塗装装置の噴射ノズル８４から塗料９２を噴出してコーティング層５５をスプレー塗装している。その後、必要に応じて冷却装置及び／又は乾燥装置を用いて、コーティング層５５及び配管束９０を硬化させることにより、熱交換用マット５０を完成させる。   The paint 92 includes a powder containing silicon carbide and / or carbon nanotubes which are functional materials for improving the heat exchange rate and a binder resin which is a binder, and a solvent (for example, an aqueous solvent such as water or an organic solvent )). In this embodiment mode, water is used as a solvent. The paint 92 is preferably applied to the surface of the pipe bundle 90 by brushing with a spray or a brush. In the example shown in FIG. 6B, the coating layer 55 is sprayed by spraying the paint 92 from the spray nozzle 84 of the coating apparatus. Thereafter, the coating layer 55 and the pipe bundle 90 are cured using a cooling device and / or a drying device as necessary, thereby completing the heat exchange mat 50.

この製造方法では、樹脂材料からなる配管束９０に塗装前処理を施した後、コーティング層５５を形成する塗料９２を塗布しているので、配管束９０に対するコーティング層５５の付着性を向上することができる。配管束９０が、例えば架橋ポリエチレン等の樹脂材料で形成される場合、硬化後の表面は滑りやすく塗料９２が付着し難い状態となるが、表面処理を施したり、加熱によって表面を軟化させたりした状態で塗料９２を付着させることで、コーティング層５５の付着性が高まり、剥離を防止することができる。   In this manufacturing method, since the paint bundle 92 that forms the coating layer 55 is applied to the pipe bundle 90 made of the resin material after the pre-coating treatment, the adhesion of the coating layer 55 to the pipe bundle 90 is improved. Can do. When the pipe bundle 90 is formed of, for example, a resin material such as cross-linked polyethylene, the cured surface is slippery and difficult to adhere to the paint 92. However, the surface treatment is performed or the surface is softened by heating. By adhering the coating material 92 in the state, the adhesion of the coating layer 55 is increased and peeling can be prevented.

また、塗料９２を配管束９０の表面に吹き付けることで、コーティング層５５の表面が粗面状になり、その結果、表面積が大きくなって熱吸収率が高くなる。   Moreover, by spraying the coating material 92 on the surface of the pipe bundle 90, the surface of the coating layer 55 becomes rough, and as a result, the surface area increases and the heat absorption rate increases.

なお、コーティング層５５は、スプレーやブラッシングによる塗装に代えて、図６（ｃ）に示すように、塗装前処理装置８３を経た後、塗料９２の入った塗料槽８７に配管束９０を浸漬させる浸漬塗装によって形成してもよい。   The coating layer 55 is replaced by painting by spraying or brushing, and the pipe bundle 90 is immersed in the coating tank 87 containing the coating 92 after passing through the coating pretreatment device 83 as shown in FIG. 6C. It may be formed by dip coating.

図７は、熱交換用マット５０の別の製造方法を説明する図である。なお、図７において、図６に記載した装置と同一の構成のものについては、同一の符号を付し、その詳細な説明を省略する。   FIG. 7 is a diagram illustrating another method for manufacturing the heat exchange mat 50. In FIG. 7, the same components as those shown in FIG. 6 are denoted by the same reference numerals, and detailed description thereof is omitted.

この製造方法では、まず、液状の樹脂材料を成形型８０内に注入し、成形型で溶融樹脂を冷却することにより、並列状態にある複数の配管束９０を一体形成する（配管束形成工程）。   In this manufacturing method, first, a liquid resin material is injected into the mold 80 and the molten resin is cooled by the mold to integrally form a plurality of pipe bundles 90 in a parallel state (pipe bundle forming step). .

その後、成形された配管束９０を冷却装置８５によって所定の温度に一次冷却する（一次冷却工程）。一次冷却後の配管束９０は所定の加熱状態にあり、完全硬化される前の軟化状態にある。なお、冷却温度は適宜設定することができ、一例として、約２５０℃の配管束９０を第１の冷却装置８１によって約１９０℃まで冷却する構成とすることができる。   Thereafter, the molded pipe bundle 90 is primarily cooled to a predetermined temperature by the cooling device 85 (primary cooling step). The pipe bundle 90 after the primary cooling is in a predetermined heating state and is in a softened state before being completely cured. The cooling temperature can be set as appropriate. As an example, the pipe bundle 90 at about 250 ° C. can be cooled to about 190 ° C. by the first cooling device 81.

次に、軟化状態の配管束９０の表面に、コーティング層５５を形成するための塗料９２を塗布する（コーティング層形成工程）。塗料９２は、図６に示す例と同様に、スプレー又はブラッシングで配管束９０の表面に塗布したり、浸漬塗装によって塗布したりすることができる。   Next, a paint 92 for forming the coating layer 55 is applied to the surface of the pipe bundle 90 in a softened state (coating layer forming step). Similarly to the example shown in FIG. 6, the paint 92 can be applied to the surface of the pipe bundle 90 by spraying or brushing, or can be applied by dip coating.

次に、コーティング層５５が形成された配管束９０を第２の冷却装置８６によって二次冷却し、軟化状態にある配管束９０を硬化させる（硬化工程）。これにより、熱交換用マット５０が形成される。   Next, the pipe bundle 90 on which the coating layer 55 is formed is secondarily cooled by the second cooling device 86, and the pipe bundle 90 in the softened state is cured (curing step). Thereby, the heat exchange mat 50 is formed.

この製造方法では、加熱装置を設けることなく、樹脂製の配管束９０を一体成形した後、冷却・硬化させるまでの間にコーティング層５５を形成して熱交換用マット５０を完成させることができるので、コーティング層５５の付着性を確保しながら、製造時間を短縮し、製造コストを抑制することができる。なお、配管束９０の加熱温度（図７の例では一次冷却温度）は、配管束９０の表面が硬化せずに軟化状態となる温度であればよく、１９０℃に限られず適宜設定することがでる。また、本製造方法において、冷却装置８５，８６は必須の構成ではなく、例えば、これらの装置の一方又は両方を用いずに、自然冷却によって所定の温度まで冷却させたり、硬化させたりしてもよい。   In this manufacturing method, the heat exchange mat 50 can be completed by forming the coating layer 55 before the resin pipe bundle 90 is integrally formed and then cooled and cured without providing a heating device. Therefore, the manufacturing time can be shortened and the manufacturing cost can be suppressed while ensuring the adhesion of the coating layer 55. The heating temperature of the pipe bundle 90 (primary cooling temperature in the example of FIG. 7) is not limited to 190 ° C. and may be set as appropriate as long as the surface of the pipe bundle 90 is in a softened state without being cured. Out. In the present manufacturing method, the cooling devices 85 and 86 are not indispensable components. For example, the cooling devices 85 and 86 may be cooled to a predetermined temperature by natural cooling or cured without using one or both of these devices. Good.

なお、コーティング層５５を配管束９０よりも熱伝導率の高い金属材料、例えばアルミニウム合金等によって形成する場合、コーティング層形成工程において、金属溶射を行って金属溶射皮膜を形成してもよい。   When the coating layer 55 is formed of a metal material having a higher thermal conductivity than the pipe bundle 90, such as an aluminum alloy, a metal spray coating may be formed by performing metal spraying in the coating layer forming step.

（変形例１）
次に、図８を用いて熱交換用マット５０の変形例１を説明する。変形例１の熱交換用マット５０は、平板状の両面が凹凸のない平滑面状に形成されている。複数の熱交換用配管５２は、断面略四角形状であって隣接する熱交換用配管５２の側面が一体化されており、流路断面が略四角形状に形成されている。また、熱交換用マット５０の更生管３０側の表面には、熱交換用配管５２よりも熱吸収率及び熱伝導率の高いコーティング層５５が形成されている。 (Modification 1)
Next, Modification 1 of the heat exchange mat 50 will be described with reference to FIG. The heat exchanging mat 50 according to the first modification is formed so that both flat surfaces are smooth and have no irregularities. The plurality of heat exchange pipes 52 have a substantially square cross section, and the side surfaces of the adjacent heat exchange pipes 52 are integrated, and the flow path cross section is formed in a substantially square shape. Further, a coating layer 55 having a higher heat absorption rate and higher heat conductivity than the heat exchange pipe 52 is formed on the surface of the heat exchange mat 50 on the rehabilitation pipe 30 side.

変形例１のように、熱交換用マット５０の表面、より具体的には、並列状態にある熱交換用配管５２の表面は、凹凸のない平滑面状であってもよく、コーティング層５５を有することで、輻射による熱吸収率が高まる。さらに、熱伝導率の高いコーティング層５５によって吸収した熱エネルギーを素早く熱交換用配管５２に伝達することができる。   As in Modification 1, the surface of the heat exchanging mat 50, more specifically, the surface of the heat exchanging pipe 52 in a parallel state may be a smooth surface without irregularities, and the coating layer 55 By having, the heat absorption rate by radiation increases. Furthermore, the heat energy absorbed by the coating layer 55 having a high thermal conductivity can be quickly transmitted to the heat exchange pipe 52.

（変形例２）
次に、図９を用いて熱交換用マット５０の変形例２を説明する。変形例１の熱交換用マット５０は、下水管７０の内壁と対向する外側表面５０ａが平面状であって、更生管３０と対向する内側表面５０ｂが幅方向に円弧形状が複数連なった凹凸状に形成されている。なお、図示例では、更生管３０によって内側表面５０ｂが押しつぶされて円弧状の頂部が平らに近い形状となっている。コーティング層５５は、隣接する熱交換用配管５２の間において、層厚が厚くなっている。 (Modification 2)
Next, Modification 2 of the heat exchange mat 50 will be described with reference to FIG. The heat exchanging mat 50 according to the first modified example has an uneven shape in which the outer surface 50a facing the inner wall of the sewage pipe 70 is planar, and the inner surface 50b facing the rehabilitation pipe 30 is a plurality of arc shapes in the width direction. Is formed. In the illustrated example, the inner surface 50b is crushed by the rehabilitation pipe 30 so that the arcuate top is nearly flat. The coating layer 55 is thicker between the adjacent heat exchange pipes 52.

変形例２のように、熱交換用マット５０は、下水７８が流れる側の表面５０ｂのみを凹凸状に形成することにより、下水７８からの採熱面積を大きくしながら、他方の表面５０
からの放熱を抑制することができる。 As in Modification 2, the heat exchanging mat 50 has only the surface 50b on the side through which the sewage 78 flows in an uneven shape, thereby increasing the heat collection area from the sewage 78 and the other surface 50b.
The heat dissipation from can be suppressed.

なお、変形例１，２の熱交換用マット５０も、上述した熱交換用マット５０の製造方法により製造することが可能である。   Note that the heat exchange mats 50 of the first and second modifications can also be manufactured by the method for manufacturing the heat exchange mat 50 described above.

各実施の形態及び変形例を示す各図では、熱交換用配管２０，５２及び熱交換用マット５０の構成を理解しやすくするために、下水管７０に対して熱交換用配管２０，５２を大きく示しているが、熱交換用配管２０，５２は、例えば、内径が約７〜２０ｍｍ、外径が約１０〜２５ｍｍ、厚さが約１．５〜３ｍｍであり、下水管７０は、例えば、内径が約１．５〜３ｍであって、熱交換用配管２０，５２に比して十分に大きな径となっている。   In each of the drawings showing the embodiments and modifications, the heat exchange pipes 20 and 52 are connected to the sewage pipe 70 in order to facilitate understanding of the configurations of the heat exchange pipes 20 and 52 and the heat exchange mat 50. Although shown largely, the heat exchange pipes 20 and 52 have, for example, an inner diameter of about 7 to 20 mm, an outer diameter of about 10 to 25 mm, and a thickness of about 1.5 to 3 mm. The inner diameter is about 1.5 to 3 m, which is sufficiently larger than the heat exchange pipes 20 and 52.

なお、本発明は上述した実施の形態や変形例に限定されるものではなく、発明の趣旨を逸脱しない範囲で種々の変更が可能である。例えば、熱交換システム１０が設置される既設管は下水管７０に限らず、上水道管、農業用水路管、工業用水路管等の既設管にも適用することができる。このような管路を流れる水の温度は一年を通して大きく変動することがなく、冬季では高温の熱源として、夏季では低温の熱源として活用することが可能である。また、例えば、熱交換媒体が流れる循環管路は、ヒートポンプユニット４０から一方のマンホール７２を経て下水管２０内に入った後、熱交換配管２０，５２及び他方のマンホール７４内に配設された配管を通って地上のヒートポンプユニット４０へ再び戻る循環管路であってもよい。   The present invention is not limited to the above-described embodiments and modifications, and various modifications can be made without departing from the spirit of the invention. For example, the existing pipe in which the heat exchange system 10 is installed is not limited to the sewer pipe 70 but can also be applied to existing pipes such as a water pipe, an agricultural water pipe, and an industrial water pipe. The temperature of water flowing through such a pipe does not vary greatly throughout the year, and can be used as a high-temperature heat source in winter and as a low-temperature heat source in summer. Further, for example, the circulation line through which the heat exchange medium flows is disposed in the heat exchange pipes 20 and 52 and the other manhole 74 after entering the sewage pipe 20 from the heat pump unit 40 through the one manhole 72. It may be a circulation line that returns to the ground heat pump unit 40 through the pipe.

また、熱交換用配管２０や熱交換用マット５０は、更生管３０以外の固定部材によって下水管７０内に固定される構造であってもよい。例えば、固定部材は、下水管７０の管軸方向に間隔をおいて複数配設された、下水管７０の内壁面に沿うリング状又は円弧状の部材とすることができ、該固定部材によって熱交換用配管２０や熱交換用マット５０を部分的に下水管７０の内側から下水管７０の内壁に押し付けて固定する構造とすることができる。このような固定部材においては、隣り合う固定部材の間において、熱交換用配管２０や熱交換マット５０が露出し、下水と直接接触可能となることから、下水と熱交換媒体との間の熱交換率をより向上させることができる。   Further, the heat exchange pipe 20 and the heat exchange mat 50 may be structured to be fixed in the sewage pipe 70 by a fixing member other than the rehabilitation pipe 30. For example, the fixing member may be a ring-shaped or arc-shaped member that is disposed along the inner wall surface of the sewer pipe 70 and that is disposed at intervals in the tube axis direction of the sewer pipe 70. The replacement pipe 20 and the heat exchange mat 50 may be partially pressed from the inside of the sewage pipe 70 to the inner wall of the sewage pipe 70 and fixed. In such a fixing member, the heat exchange pipe 20 and the heat exchange mat 50 are exposed between the adjacent fixing members and can directly contact the sewage, so that heat between the sewage and the heat exchange medium can be obtained. The exchange rate can be further improved.

また、コーティング層２５，５５の表面に、下水７８に対する耐久性を向上させるための耐酸性塗料を塗布してもよい。   Further, an acid-resistant paint for improving durability against the sewage 78 may be applied to the surfaces of the coating layers 25 and 55.

１０ 熱交換システム
２０，５２ 熱交換用配管
２５，５５ コーティング層
３０ 更生管（固定部材）
４０ ヒートポンプユニット
５０ 熱交換用マット
７０ 下水管（既設管） 10 Heat exchange system 20, 52 Heat exchange pipe 25, 55 Coating layer 30 Rehabilitation pipe (fixing member)
40 Heat pump unit 50 Heat exchange mat 70 Sewage pipe (existing pipe)

Claims (12)

地中に埋設された既設管の内壁に固定されて、前記既設管内を流れる流体との間で熱交換を行う熱交換媒体を流す熱交換用配管において、
前記熱交換用配管は、少なくとも前記流体が流通する側の表面に、前記熱交換媒体と前記流体との間の伝熱性能を高め、且つ前記熱交換媒体の流路と異なる材料で構成されたコーティング層を有することを特徴とする熱交換用配管。 In a heat exchange pipe for flowing a heat exchange medium that is fixed to the inner wall of an existing pipe buried in the ground and performs heat exchange with the fluid flowing in the existing pipe,
The heat exchanging pipe is made of a material different from the heat exchange medium flow path at least on the surface through which the fluid circulates to improve heat transfer performance between the heat exchange medium and the fluid. A heat exchange pipe characterized by having a coating layer. 地中に埋設された既設管の内壁に固定され、前記既設管内を流れる流体との間で熱交換を行う熱交換媒体を流す熱交換用配管を複数並列してマット状に形成した熱交換用マットであって、前記既設管内を流れる流体が流通する側の表面に前記熱交換媒体と前記流体との間の伝熱性能を高め、且つ前記熱交換用配管と異なる材料で構成されたコーティング層を有することを特徴とする熱交換用マット。   For heat exchange, a plurality of heat exchange pipes that are fixed to the inner wall of an existing pipe buried in the ground and flow a heat exchange medium that exchanges heat with the fluid flowing in the existing pipe are formed in a mat shape in parallel. A coating layer that is a mat and has a heat transfer performance between the heat exchange medium and the fluid on a surface on which a fluid flowing in the existing pipe flows, and is made of a material different from the heat exchange pipe. A heat exchange mat characterized by comprising: 前記コーティング層は、前記熱交換用配管よりも熱吸収率及び／又は熱伝導率の高い材料からなることを特徴とする請求項２に記載の熱交換用マット。   The heat exchange mat according to claim 2, wherein the coating layer is made of a material having a higher heat absorption rate and / or higher heat conductivity than the heat exchange pipe. 前記熱交換用マットは、前記既設管の伸長方向に流路が形成されるように前記熱交換用配管が複数並列され、幅方向に円弧形状が連なる凹凸状の表面を有し、
前記コーティング層は、前記熱交換用配管の表面に沿って断面略円弧形状に形成されていることを特徴とする請求項２又は３に記載の熱交換用マット。 The mat for heat exchange has an uneven surface in which a plurality of the heat exchange pipes are arranged in parallel so that a flow path is formed in the extending direction of the existing pipe, and an arc shape is continuous in the width direction,
4. The heat exchange mat according to claim 2, wherein the coating layer is formed in a substantially arc shape in cross section along the surface of the heat exchange pipe. 5. 前記コーティング層の層厚は、前記熱交換用マットの凹凸状の表面の凹部において、凸部よりも厚くなっていることを特徴とする請求項４に記載の熱交換用マット。   5. The heat exchange mat according to claim 4, wherein a thickness of the coating layer is thicker than a convex portion in the concave portion of the uneven surface of the heat exchange mat. 前記コーティング層は、シリコンカーバイド及び／又はカーボンナノチューブを含むことを特徴とする請求項２〜５のいずれか１項に記載の熱交換用マット。   The heat exchange mat according to any one of claims 2 to 5, wherein the coating layer includes silicon carbide and / or carbon nanotubes. 地中に埋設された既設管と、
該既設管の内壁に固定された熱交換用配管と、を備え、
前記既設管内を流れる流体と前記熱交換用配管内を流れる熱交換媒体との間で熱交換を行う熱交換システムにおいて、
前記熱交換用配管は、少なくとも前記流体が流通する側の表面に、前記熱交換媒体と前記流体との間の伝熱性能を高め、且つ前記熱交換媒体の流路と異なる材料で構成されたコーティング層を有することを特徴とする熱交換システム。 Existing pipes buried in the ground,
A heat exchanging pipe fixed to the inner wall of the existing pipe,
In the heat exchange system for exchanging heat between the fluid flowing in the existing pipe and the heat exchange medium flowing in the heat exchange pipe,
The heat exchanging pipe is made of a material different from the heat exchange medium flow path at least on the surface through which the fluid circulates to improve heat transfer performance between the heat exchange medium and the fluid. A heat exchange system comprising a coating layer. 前記熱交換用配管を複数並列してマット状に形成した熱交換用マットを備え、
該熱交換用マットの前記流体が流通する側の表面に前記コーティング層が形成されていることを特徴とする請求項７に記載の熱交換システム。 A heat exchange mat formed in a mat shape by paralleling a plurality of the heat exchange pipes,
The heat exchange system according to claim 7, wherein the coating layer is formed on a surface of the heat exchange mat on the side through which the fluid flows. 前記熱交換用マットを前記既設管の内壁に押し付けて固定する固定部材を備え、
前記熱交換用マットは、前記既設管の伸長方向に流路が形成されるように断面略円形状の前記熱交換用配管が複数並列され、幅方向に円弧形状が連なる凹凸状の表面を有し、
前記コーティング層は、前記熱交換用配管よりも熱伝達率の高い材料からなり、前記熱交換用配管の円弧形状の表面に沿って断面略円弧形状に形成され、
前記固定部材は、前記コーティング層を介して前記熱交換用マットを構成する各熱交換用配管の頂部と当接された状態で取り付けられたことを特徴とする請求項８に記載の熱交換システム。 A fixing member for pressing and fixing the heat exchange mat against the inner wall of the existing pipe;
The heat exchanging mat has an uneven surface in which a plurality of the heat exchanging pipes having a substantially circular cross section are arranged in parallel so that a flow path is formed in the extending direction of the existing pipe, and an arc shape is continuous in the width direction. And
The coating layer is made of a material having a higher heat transfer coefficient than the heat exchange pipe, and is formed in a substantially arc shape in cross section along the arc-shaped surface of the heat exchange pipe.
9. The heat exchange system according to claim 8, wherein the fixing member is attached in contact with a top portion of each heat exchange pipe constituting the heat exchange mat via the coating layer. . 複数の熱交換用配管を並列配置してマット状に形成した熱交換用マットであって、地中に埋設された既設管の内壁に固定されて、前記熱交換用配管を流れる熱交換媒体と前記既設管を流れる流体との間で熱交換を行う熱交換システムに用いられる熱交換用マットの製造方法であって、
並列する複数の熱交換用配管を連結した樹脂材料からなる配管束を形成する配管束形成工程と、
該配管束の表面に、前記樹脂材料よりも熱吸収率及び／又は熱伝達率の高い塗料を塗布してコーティング層を形成するコーティング層形成工程と、
を含み、
前記塗料は、フレーム処理若しくはプラズマ処理された前記配管束の表面、又は所定の温度に加熱された状態にある前記配管束の表面に対して塗布されることを特徴とする熱交換用マットの製造方法。 A heat exchanging mat formed in a mat shape by arranging a plurality of heat exchanging pipes in parallel, the heat exchanging medium fixed to the inner wall of an existing pipe buried in the ground, and flowing through the heat exchanging pipe A method for manufacturing a heat exchange mat used in a heat exchange system for exchanging heat with a fluid flowing in the existing pipe,
A pipe bundle forming step of forming a pipe bundle made of a resin material connecting a plurality of heat exchange pipes in parallel;
A coating layer forming step of forming a coating layer on the surface of the pipe bundle by applying a paint having a higher heat absorption rate and / or higher heat transfer rate than the resin material;
Including
The coating material is applied to the surface of the pipe bundle that has been flame-treated or plasma-treated, or to the surface of the pipe bundle that is heated to a predetermined temperature. Method. 前記配管束は、前記配管束形成工程の後に前記所定の温度まで一次冷却され、
前記コーティング層形成工程の後に、前記コーティング層が形成された前記配管束を二次冷却して硬化させる硬化工程を含むことを特徴とする請求項１０に記載の熱交換用マットの製造方法。 The pipe bundle is primarily cooled to the predetermined temperature after the pipe bundle forming step,
The method for manufacturing a heat exchange mat according to claim 10, further comprising a curing step of secondarily cooling and curing the pipe bundle on which the coating layer is formed after the coating layer forming step. 前記コーティング層形成工程において、
前記塗料は、シリコンカーバイド及び／又はカーボンナノチューブを含む粉末体と溶材とを混合したものであり、該塗料をブラッシング、スプレー又は浸漬塗装によって前記配管束の表面に塗布することを特徴とする請求項１０又は１１に記載の熱交換マットの製造方法。 In the coating layer forming step,
The paint is a mixture of a powder containing silicon carbide and / or carbon nanotubes and a melt, and the paint is applied to the surface of the pipe bundle by brushing, spraying, or dip coating. The manufacturing method of the heat exchange mat of 10 or 11.
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