JP6838923B2 - Heat exchange device using a tubular structure buried underground - Google Patents
Heat exchange device using a tubular structure buried underground Download PDFInfo
- Publication number
- JP6838923B2 JP6838923B2 JP2016201212A JP2016201212A JP6838923B2 JP 6838923 B2 JP6838923 B2 JP 6838923B2 JP 2016201212 A JP2016201212 A JP 2016201212A JP 2016201212 A JP2016201212 A JP 2016201212A JP 6838923 B2 JP6838923 B2 JP 6838923B2
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- tubular structure
- air
- underground
- outside air
- heat exchange
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Active
Links
- 238000005192 partition Methods 0.000 claims description 73
- 238000009434 installation Methods 0.000 claims description 41
- VYPSYNLAJGMNEJ-UHFFFAOYSA-N Silicium dioxide Chemical compound O=[Si]=O VYPSYNLAJGMNEJ-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 33
- 239000000377 silicon dioxide Substances 0.000 claims description 16
- 239000004575 stone Substances 0.000 claims description 15
- 238000007599 discharging Methods 0.000 claims description 6
- 230000006698 induction Effects 0.000 description 13
- 229910052751 metal Inorganic materials 0.000 description 12
- 239000002184 metal Substances 0.000 description 12
- BZHJMEDXRYGGRV-UHFFFAOYSA-N Vinyl chloride Chemical compound ClC=C BZHJMEDXRYGGRV-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 8
- 229920005989 resin Polymers 0.000 description 8
- 239000011347 resin Substances 0.000 description 8
- 238000004378 air conditioning Methods 0.000 description 5
- 229920001971 elastomer Polymers 0.000 description 5
- 230000005611 electricity Effects 0.000 description 5
- 238000007689 inspection Methods 0.000 description 5
- XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N water Substances O XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 5
- XEEYBQQBJWHFJM-UHFFFAOYSA-N Iron Chemical compound [Fe] XEEYBQQBJWHFJM-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 4
- 238000004891 communication Methods 0.000 description 4
- 229910052782 aluminium Inorganic materials 0.000 description 2
- XAGFODPZIPBFFR-UHFFFAOYSA-N aluminium Chemical compound [Al] XAGFODPZIPBFFR-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 238000010276 construction Methods 0.000 description 2
- 230000000694 effects Effects 0.000 description 2
- 238000003780 insertion Methods 0.000 description 2
- 230000037431 insertion Effects 0.000 description 2
- 229910052742 iron Inorganic materials 0.000 description 2
- 230000002093 peripheral effect Effects 0.000 description 2
- 125000000391 vinyl group Chemical group [H]C([*])=C([H])[H] 0.000 description 2
- 229920002554 vinyl polymer Polymers 0.000 description 2
- 238000007664 blowing Methods 0.000 description 1
- 238000001816 cooling Methods 0.000 description 1
- 238000010586 diagram Methods 0.000 description 1
- 238000007710 freezing Methods 0.000 description 1
- 230000008014 freezing Effects 0.000 description 1
- 238000010438 heat treatment Methods 0.000 description 1
- 229920005749 polyurethane resin Polymers 0.000 description 1
- 230000001737 promoting effect Effects 0.000 description 1
- 230000005855 radiation Effects 0.000 description 1
- 230000000717 retained effect Effects 0.000 description 1
- 238000005070 sampling Methods 0.000 description 1
- 239000004576 sand Substances 0.000 description 1
- 239000010865 sewage Substances 0.000 description 1
- 238000001179 sorption measurement Methods 0.000 description 1
- 239000007921 spray Substances 0.000 description 1
Images
Classifications
-
- Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
- Y02—TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
- Y02E—REDUCTION OF GREENHOUSE GAS [GHG] EMISSIONS, RELATED TO ENERGY GENERATION, TRANSMISSION OR DISTRIBUTION
- Y02E10/00—Energy generation through renewable energy sources
- Y02E10/10—Geothermal energy
Landscapes
- Central Air Conditioning (AREA)
- Laying Of Electric Cables Or Lines Outside (AREA)
Description
本発明は、地中熱を利用して熱交換を行う、地中に埋設されたコンクリート製の管状構造物(共同溝や地下道、避難通路等)を利用する地中埋設の管状構造物を利用する熱交換装置に関するものである。 The present invention utilizes a tubular structure buried underground that uses a tubular structure made of concrete buried in the ground (utility tunnel, underpass, evacuation passage, etc.) that exchanges heat using geothermal heat. It relates to a heat exchange device.
地中熱を利用して省エネルギー化を図った空調システムの一例として、特許文献1や特許文献2が開示する地中熱利用空調システムが提供されている。これらの空調システムは、地中に埋設した熱交換用管体の一端側において、送風手段によって該管体内に外気を取り込み、取り込んだ空気に一定の流速を付与し、地中熱との間で熱交換された空気を屋内に送出することによって該屋内の冷暖房効果を向上させんとするものであった。そのために用いられる前記熱交換用管体は、通常、硬質塩化ビニル樹脂からなり、その内径が100〜420mm程度に設定されていた。
As an example of an air conditioning system that uses geothermal heat to save energy, the geothermal air conditioning system disclosed in
該熱交換用管体をこのように硬質塩化ビニル樹脂製とし、又その内径を比較的小径に構成していたのは、該熱交換用管体が地中熱利用の空調システムを構成するためだけの専用のものであったため、極力施工コストの低減を図らざるを得なかったことが主な理由と解される。 The heat exchange tube is made of hard vinyl chloride resin in this way, and the inner diameter thereof is relatively small because the heat exchange tube constitutes an air conditioning system utilizing geothermal heat. It is understood that the main reason is that the construction cost had to be reduced as much as possible because it was only for exclusive use.
しかしながら、硬質塩化ビニル樹脂からなる前記熱交換用管体は熱伝導率が比較的低く、又、前記熱交換用管体の内径が比較的小さく該熱交換用管体の内空断面が比較的小さいものであったため、集熱性能が低く地中熱を有効に利用することができない問題があった。 However, the heat exchange tube made of hard vinyl chloride resin has a relatively low thermal conductivity, the inner diameter of the heat exchange tube is relatively small, and the inner space cross section of the heat exchange tube is relatively small. Since it was small, there was a problem that the heat collection performance was low and the geothermal heat could not be used effectively.
ところで、地下に埋設された共同溝や地下道、避難通路は、共にコンクリート製であって、且つ内空断面が大きいものである。該共同溝は、その内部を点検するための点検通路と、上下水道、電気、通信等の配管や配線等のライフラインの設置部とが隣り合わせて設けられて構成されており、該共同溝は、該ライフラインを配設し管理するためだけの用途で利用されていた。又、地下道や避難通路は、専ら人の通行を可能とするためだけの用途で利用されていた。 By the way, the utility tunnel, the underpass, and the evacuation passage buried underground are all made of concrete and have a large internal cross section. The utility tunnel is configured so that an inspection passage for inspecting the inside thereof and an installation part of a lifeline such as piping and wiring for water and sewage, electricity, communication, etc. are provided side by side. , It was used only for arranging and managing the lifeline. In addition, underpasses and evacuation passages were used exclusively for the purpose of allowing people to pass.
本発明は、前記した共同溝や地下道、避難通路を含む地下埋設の管状構造物の躯体が、コンクリート製であって熱伝導率が比較的大きいこと、又、これらの内空面積や外周面積が大きいこと、更に、これらは地下で長く延長するものであることに着眼したことを出発点として開発されたものであり、該管状構造物を、その本来の用途に加え、地中熱を集熱するための熱交換装置としても有効活用できるようにすることを課題とするものである。又、該熱交換装置において地中熱を一層効率的に集熱し得る熱交換装置の提供を課題とするものである。 In the present invention, the skeleton of the underground tubular structure including the utility tunnel, the underground passage, and the evacuation passage is made of concrete and has a relatively large thermal conductivity, and the inner space area and the outer peripheral area thereof are large. It was developed with a focus on being large and extending long underground, adding the tubular structure to its original use and collecting geothermal heat. The object is to make it possible to effectively utilize it as a heat exchange device for this purpose. Another object of the present invention is to provide a heat exchange device capable of collecting geothermal heat more efficiently in the heat exchange device.
前記課題を解決するため本発明は以下の手段を採用する。
即ち本発明に係る地中埋設の管状構造物を利用する熱交換装置(以下熱交換装置ともいう)の第1の態様は、地中に埋設されたコンクリート製の管状構造物を利用する地中埋設の管状構造物を利用する熱交換装置であって、前記管状構造物は、人が通行し得る地下通路部として構成されており、或いは、該地下通路部に、地盤に接する側壁部の内壁面部に寄せて物品を地下に設置するための地下設置部が付設されて構成されている。そして、前記管状構造物の全長部分又はその一定長さ部分としての、両端が閉塞された区画管路の延長方向で見た所要部位に、該区画管路内に外気を供給させるための外気供給口が設けられ、該区画管路の延長方向で見た所要部位であって且つ該外気供給口と所要間隔を隔てた部位に、採熱領域に空気を排出するための空気排出口が設けられている。又前記管状構造物に、前記外気供給口から前記空気排出口に向かう空気の流れを生じさせる送風ファンが設けられていることを特徴とするものである。
In order to solve the above problems, the present invention employs the following means.
That is, the first aspect of the heat exchange device using the underground tubular structure according to the present invention (hereinafter, also referred to as the heat exchange device) is the underground using the underground tubular structure buried in the ground. A heat exchange device that utilizes a buried tubular structure, the tubular structure being configured as an underground passage portion through which a person can pass, or an inner wall of a side wall portion in contact with the ground in the underground passage portion. It is configured with an underground installation section for installing articles underground by approaching the surface. Then, the outside air is supplied to the required portion as seen in the extension direction of the compartmentalized pipeline whose both ends are closed, as the full length portion of the tubular structure or the fixed length portion thereof, to supply the outside air into the compartmentalized pipeline. A port is provided, and an air discharge port for discharging air to the heat collection region is provided at a required part viewed in the extension direction of the section pipeline and at a part separated from the outside air supply port at a required distance. ing. Further, the tubular structure is provided with a blower fan that creates a flow of air from the outside air supply port to the air discharge port.
本発明に係る熱交換装置の第2の態様は、前記第1の態様に係る熱交換装置において、前記管状構造物の、地盤に接する前記側壁部の前記内壁面部に、該内壁面部から該管状構造物内の空気への熱移動を促進させ、或いは、該管状構造物内の空気から該内壁面部への熱移動を促進させる伝熱用部材が設けられていることを特徴とするものである。 A second aspect of the heat exchange device according to the present invention is the heat exchange device according to the first aspect, in which the inner wall surface portion of the side wall portion of the tubular structure in contact with the ground is formed from the inner wall surface portion to the tubular portion. It is characterized by being provided with a heat transfer member that promotes heat transfer to the air in the structure or promotes heat transfer from the air in the tubular structure to the inner wall surface portion. ..
本発明に係る熱交換装置の第3の態様は、前記第1の態様又は前記第2の態様において、前記外気供給口から前記空気排出口に向けて前記区画管路内を流れる空気を、前記内壁面部に向けて且つ該空気排出口に向けて誘導するための空気誘導部を前記管状構造物に設けたことを特徴とするものである。 A third aspect of the heat exchange device according to the present invention is, in the first aspect or the second aspect, the air flowing in the compartment pipeline from the outside air supply port to the air discharge port. It is characterized in that the tubular structure is provided with an air guiding portion for guiding toward the inner wall surface portion and toward the air discharge port.
本発明に係る熱交換装置の第4の態様は、前記第3の態様において、前記空気誘導部を前記地下通路部に設けたことを特徴とするものである。 A fourth aspect of the heat exchange device according to the present invention is characterized in that, in the third aspect, the air guiding portion is provided in the underground passage portion.
本発明に係る熱交換装置の第5の態様は、前記第4の態様において、前記管状構造物が、前記地下設置部の左右両側に位置する前記内壁面部に寄せて前記地下設置部が付設されて構成されている。そして前記空気誘導部は、前記地下通路部の幅方向の中央部位に存する縁部を基端縁部とする、前記区画管路の左右両側の前記内壁面部に向けて且つ該地下通路部の前記空気排出口に向けて傾斜する左右の傾斜面部材を具え、前記地下通路部を流れる空気が該傾斜面部材に案内されて前記区画管路の左右両側に存する前記内壁面部の夫々に向けて且つ前記空気排出口に向けて誘導される如くなされている。又、該左右の傾斜面部材の前記左右の基端縁部相互が重なっており、或いは該基端縁部相互が当接乃至接近状態にあり、該左右の基端縁部間は、前記地下通路部を人が通行する際に開くことができることを特徴とするものである。 In a fifth aspect of the heat exchange device according to the present invention, in the fourth aspect, the tubular structure is brought closer to the inner wall surface portions located on the left and right sides of the underground installation portion, and the underground installation portion is attached. It is composed of. Then, the air guiding portion is directed toward the inner wall surface portions on both the left and right sides of the compartmentalized pipeline and has the edge portion existing at the central portion in the width direction of the underground passage portion as the base end edge portion, and is said to be the underground passage portion. The left and right inclined surface members that incline toward the air discharge port are provided, and the air flowing through the underground passage portion is guided by the inclined surface members toward each of the inner wall surface portions existing on the left and right sides of the partition pipeline. It is designed to be guided toward the air outlet. Further, the left and right proximal edges of the left and right inclined surface members are overlapped with each other, or the proximal edges are in contact with each other or close to each other, and the space between the left and right proximal edges is underground. It is characterized in that it can be opened when a person passes through the passage.
本発明に係る熱交換装置の第6の態様は、前記第4の態様において、前記管状構造物が、前記地下通路部の左右方向で見た一側にのみ前記地下設置部が付設されて構成されており、該地下設置部は、前記側壁部の前記内壁面部に寄せて設けられている。そして、前記空気誘導部は、前記地下通路部を横切るように且つ該地下通路部の前記空気排出口側に向けて傾斜する傾斜面部材を具え、前記地下通路部を流れる空気が、該傾斜面部材に案内されて、前記一側の前記内壁面部に向けて且つ前記空気排出口に向けて誘導される如くなされている。又、前記傾斜面部材は、前記地下通路部を人が通行する際に開くことができることを特徴とするものである。 A sixth aspect of the heat exchange device according to the present invention is the fourth aspect, wherein the tubular structure is provided with the underground installation portion only on one side of the underground passage portion when viewed in the left-right direction. The underground installation portion is provided close to the inner wall surface portion of the side wall portion. The air guiding portion includes an inclined surface member that is inclined so as to cross the underground passage portion and toward the air discharge port side of the underground passage portion, and the air flowing through the underground passage portion is the inclined surface. Guided by the member, it is guided toward the inner wall surface portion on one side and toward the air discharge port. Further, the inclined surface member is characterized in that it can be opened when a person passes through the underground passage portion.
本発明に係る熱交換装置の第7の態様は、前記第5又は前記第6の態様において、前記傾斜面部材が、前記地下通路部の天井部で吊下された可撓性の垂れ片として構成されていることを特徴とするものである。 In a seventh aspect of the heat exchange device according to the present invention, in the fifth or sixth aspect, the inclined surface member is a flexible hanging piece suspended from the ceiling of the underground passage portion. It is characterized by being configured.
本発明に係る熱交換装置の第8の態様は、前記第5又は前記第6の態様において、前記傾斜面部材が、その上部が、前記地下通路部の天井部に設けたガイドレールにガイドされて開閉可能となされ、その閉じた状態において、該地下通路部を流れる空気を前記のように誘導でき、且つ、前記地下通路部を人が通行する際に開くことができるカーテンであることを特徴とするものである。 In the eighth aspect of the heat exchange device according to the present invention, in the fifth or sixth aspect, the inclined surface member is guided by a guide rail provided on the ceiling of the underground passage portion at its upper portion. It is a curtain that can be opened and closed, and in the closed state, the air flowing through the underground passage portion can be guided as described above, and can be opened when a person passes through the underground passage portion. Is to be.
本発明に係る熱交換装置の第9の態様は、前記第3又は前記第4の態様において、前記空気誘導部が、前記地下通路部を流れる空気を前記のように誘導する誘導ファンであることを特徴とするものである。 A ninth aspect of the heat exchange device according to the present invention is that, in the third or fourth aspect, the air guiding portion is an induction fan that guides the air flowing through the underground passage portion as described above. It is characterized by.
本発明に係る熱交換装置の第10の態様は、前記第1〜第9の何れかの態様において、前記管状構造物の左右の側壁部の外壁面部の全体が、地中に設けた珪石層に接していることを特徴とするものである。 In the tenth aspect of the heat exchange device according to the present invention, in any one of the first to ninth aspects, the entire outer wall surface of the left and right side wall portions of the tubular structure is a silica stone layer provided in the ground. It is characterized by being in contact with.
本発明に係る熱交換装置の第11の態様は、前記第1〜第10の何れかの態様において、前記管状構造物のコンクリート部が、珪石が骨材として用いられていることを特徴とするものである。 The eleventh aspect of the heat exchange apparatus according to the present invention is characterized in that, in any one of the first to tenth aspects, silica stone is used as an aggregate in the concrete portion of the tubular structure. It is a thing.
本発明に係る熱交換装置の第12の態様は、前記第1〜第10の何れかの態様において、前記管状構造物が、珪石が骨材として用いられてなるボックスカルバートを該管状構造物の延長方向に接合して構成されていることを特徴とするものである。 In the twelfth aspect of the heat exchange device according to the present invention, in any one of the first to tenth aspects, the tubular structure is a box culvert in which silica stone is used as an aggregate. It is characterized in that it is configured by joining in the extension direction.
本発明に係る熱交換装置の第13の態様は、前記第1〜第12の何れかの態様において前記管状構造物が共同溝であり、前記地下通路部は、該共同溝の内部を点検するための点検通路であり、前記地下設置部は、配管や配線としての前記物品の設置部であることを特徴とするものである。 In the thirteenth aspect of the heat exchange device according to the present invention, in any one of the first to twelfth aspects, the tubular structure is a utility tunnel, and the underground passage portion inspects the inside of the utility tunnel. It is an inspection passage for the purpose, and the underground installation portion is characterized in that it is an installation portion of the article as a pipe or wiring.
本発明は以下の如き優れた効果を奏する。
(1) 本発明に係る熱交換装置は、地中に埋設されたコンクリート製の管状構造物を利用する地中埋設の管状構造物を利用する熱交換装置であって、該管状構造物は、人が通行する地下通路部として構成されており、或いは、該地下通路部に、地盤に接する側壁部の内壁面部に寄せて物品を地下に設置するための地下設置部が付設されて構成されている。又、前記管状構造物の全長部分又はその一定長さ部分としての、両端が閉塞された区画管路の延長方向で見た所要部位に、該区画管路内に外気を供給させるための外気供給口を設け、該区画管路の延長方向で見た所要部位であって且つ該外気供給口と所要間隔を隔てた部位に、採熱領域に空気を排出するための空気排出口を設けてなり、又、前記管状構造物に、前記外気供給口から前記空気排出口に向かう空気の流れを生じさせる送風ファンを設けてなるものである。
The present invention has the following excellent effects.
(1) The heat exchange device according to the present invention is a heat exchange device that utilizes a tubular structure made of concrete buried in the ground, and the tubular structure is a heat exchange device that utilizes a tubular structure buried in the ground. It is configured as an underground passage section through which people pass, or is configured by attaching an underground installation section for installing articles underground by approaching the inner wall surface portion of the side wall portion in contact with the ground. There is. Further, an outside air supply for supplying outside air into the compartmentalized pipeline to a required portion as seen in the extension direction of the compartmentalized pipeline in which both ends are closed, as a full-length portion or a constant length portion thereof of the tubular structure. A port is provided, and an air discharge port for discharging air to the heat collection region is provided at a required part viewed in the extension direction of the section pipeline and at a part separated from the outside air supply port at a required distance. Further, the tubular structure is provided with a blower fan that creates a flow of air from the outside air supply port to the air discharge port.
そして本発明が利用する前記管状構造物としては、共同溝や地下道、避難通路を例示できるが、該管状構造物は、何れも、全体がコンクリート製であって熱伝導率が高いことに加え、内部を人が通行できる大きな内空断面を具えており、その内壁面部の面積が大きく、更には、これらは地中で長く延長するという固有の構成を有している。 Examples of the tubular structure used in the present invention include utility tunnels, underground passages, and evacuation passages. In addition, all of the tubular structures are made of concrete and have high thermal conductivity. It has a large interior cross section that allows people to pass through the interior, and the area of the inner wall surface is large, and these have a unique structure that extends long in the ground.
従って本発明に係る熱交換装置によるときは、共同溝や地下道、避難通路等としての前記管状構造物の本来の用途はそのまま活かしつつ、その固有の構成を活かし、前記管状構造物内の空気と地盤との間の熱交換によって、前記管状構造物を採熱領域における空調を図るために活用できる。又本発明に係る熱交換装置は、前記採熱領域を道路や駐車場等における舗装部表面に設定することによって、該舗装部表面の凍結防止や融雪を行うために使用できる他、これらの舗装部表面を効果的に冷却してヒートアイランド現象の抑制を図るために使用することもできる。 Therefore, when the heat exchange device according to the present invention is used, the original use of the tubular structure as a common groove, an underpass, an evacuation passage, etc. is utilized as it is, and the unique configuration thereof is utilized to combine with the air in the tubular structure. By exchanging heat with the ground, the tubular structure can be utilized for air conditioning in the heat sampling area. Further, the heat exchange device according to the present invention can be used to prevent freezing and melt snow on the surface of the pavement by setting the heat collection area on the surface of the pavement on a road, a parking lot, or the like. It can also be used to effectively cool the surface of the part to suppress the heat island phenomenon.
このようなことから、本発明に係る熱交換装置によるときは、前記管状構造物の兼用によって施工コストの低減を図りつつ、省エネルギー化を図ることができる。要するに本発明に係る熱交換装置は、地中に埋設されたコンクリート製の管状構造物を、その本来の用途に加えて、新たに地中熱利用の面からも活用可能とするのであり、これによって、該管状構造物の価値を最大限に引き出すことができるのである。 Therefore, when the heat exchange device according to the present invention is used, it is possible to save energy while reducing the construction cost by also using the tubular structure. In short, the heat exchange device according to the present invention makes it possible to utilize a tubular structure made of concrete buried in the ground in addition to its original use from the viewpoint of utilizing geothermal heat. Therefore, the value of the tubular structure can be maximized.
(2) 前記管状構造物の前記内壁面部に伝熱用部材を設けることにより、これらを介して、前記熱交換の効率を向上させることができる。 (2) By providing the heat transfer member on the inner wall surface portion of the tubular structure, the efficiency of the heat exchange can be improved through these members.
(3) 前記外気供給口から前記空気排出口に向けて前記区画管路内を流れる空気を、前記内壁面部に向けて且つ前記空気排出口に向けて誘導するための空気誘導部を前記管状構造物に設ける場合は、前記地下通路部を流れる空気が前記内壁面部に極力接触した状態で流れるように空気を誘導できる。これによって、区画管路内の空気と地盤との間の熱交換の効率を向上させることができ、本発明に係る熱交換装置は、より多くの地中熱を集熱できることとなる。 (3) The tubular structure is provided with an air guiding portion for guiding the air flowing in the compartment pipeline from the outside air supply port toward the air discharge port toward the inner wall surface portion and toward the air discharge port. When provided on an object, the air can be guided so that the air flowing through the underground passage portion flows in a state of being in contact with the inner wall surface portion as much as possible. As a result, the efficiency of heat exchange between the air in the partition pipeline and the ground can be improved, and the heat exchange device according to the present invention can collect more geothermal heat.
(4) 前記管状構造部のコンクリート部を構成する骨材を、熱伝導率の高い珪石とし、又、前記管状構造物を、珪石が骨材として用いられてなるボックスカルバートを、該管状構造部の延長方向に接合して構成する場合は、前記熱交換の効率を向上させることができる。 (4) The aggregate constituting the concrete portion of the tubular structure portion is made of silica stone having high thermal conductivity, and the tubular structure is made of a box culvert in which silica stone is used as an aggregate. When the structure is formed by joining in the extension direction of the above, the efficiency of the heat exchange can be improved.
(5) 前記管状構造部の左右の側壁部の外壁面部の全体を、地中に設けた珪石層に接触させる場合は、前記熱交換の効率を向上させることができる。 (5) When the entire outer wall surface of the left and right side wall portions of the tubular structure portion is brought into contact with the silica stone layer provided in the ground, the efficiency of the heat exchange can be improved.
図1において本発明に係る熱交換装置1は、地中に埋設されたコンクリート製の管状構造物2を利用して構成されている。該管状構造物2は、本実施例においては、人が通行し得る地下通路部3に、地盤5に接する側壁部6の内壁面部7に寄せて物品9を地下に設置するための地下設置部10が付設されて構成されている。
In FIG. 1, the
そして図1〜3に示すように、前記管状構造物2の全長部分又はその一定長さ部分としての、両端が閉塞された区画管路11の延長方向で見た所要部位に、該区画管路11内に外気を供給させるための外気供給口12(図1)が設けられ、該区画管路11の延長方向で見た所要部位であって且つ該外気供給口12と所要間隔を隔てた部位に、採熱領域(例えば工場建屋等の建物の内部)13(図2)に空気を排出するための空気排出口15(図3)が設けられている。なお図2は、熱交換装置1を説明する略図であり、S字状部14は、前記の閉塞状態を示し、例えば、後述の間仕切り29を以て構成されている。
Then, as shown in FIGS. 1 to 3, the compartmentalized pipeline is located at a required portion as a full length portion of the
又、前記管状構造物2に図1〜2に示すように、前記外気供給口12から前記空気排出口15に向かう空気の流れを生じさせる送風ファン16(図1)が設けられている。そして例えば図5〜8に示すように、前記管状構造物2に、前記外気供給口12(図1〜2)から前記空気排出口15(図2〜3)に向けて前記区画管路11内を流れる空気を前記内壁面部7に向けて且つ該空気排出口15に向けて誘導するための空気誘導部17が、前記区画管路11の長さ方向に所要間隔を置いて設けられている。又本実施例においては、例えば図1、図3に示すように、前記内壁面部7に、該内壁面部7から前記管状構造物2内の空気への熱移動を促進させ、或いは、該管状構造物2内の空気から該内壁面部7への熱移動を促進させる伝熱用部材18が設けられている。
Further, as shown in FIGS. 1 and 2, the
以下、前記熱交換装置1を、既設の共同溝19としての前記管状構造物2を利用して構成した場合を例にとって、より具体的に説明する。
Hereinafter, the case where the
該共同溝19は、その内空面積及び外周面積が大きなものであり、例えば、その内空断面の水平方向長さと上下方向長さは共に2000mm程度に設定されている。又、本実施例においては図1〜2 に示すように、躯体20がコンクリート製のものであり、点検通路21としての前記地下通路部3の両側に、ガス、水道、電気、通信等の配管や配線等の物品9を設置するための複数段の棚板23を具えたラック状設置部24としての前記地下設置部10が設けられている。
The
かかるラック状設置部24は、本実施例においては図1、図4に示すように、鉄製やアルミニウム製等の金属製の棚板支持金具25の取付け部26を、前記地盤5に接する前記側壁部6,6の内側の面をなす前記内壁面部7に直接当接させてボルト固定して構成されている。該棚板支持金具25は、前記伝熱用部材18を構成している。
As shown in FIGS. 1 and 4, in the present embodiment, the rack-shaped
そして該共同溝19は本実施例においては、好ましくは珪石が骨材として用いられてなるボックスカルバート27を該共同溝19の延長方向F(図2)に順次接合して構成されている。然して該共同溝19は、これを構成する該ボックスカルバート27が、熱伝導率の高い珪石を骨材としているため、後述する熱交換の効率を向上させることができる。
In the present embodiment, the
そして、共同溝19の該延長方向F(図2)で見た一定長さの部分が前記区画管路11とされている。該区画管路11は、その両端が間仕切り29,29(図2、図4)で閉塞されている。なお、両端の該間仕切り29,29による閉塞状態は完全なものとは限らず、該間仕切り29,29を通して多少の空気の移動があってもよい程度のものである。該区画管路11の長さは、前記空気排出口15から排出させる空気の所望温度(前記熱移動によって得られる所望温度)を考慮して設定されるものであり、例えば50〜100m程度に設定される。
A portion of the
前記両端の間仕切り29,29は、共に同様の構成を有しており、例えば図4に示すように、前記地下通路部3を前記延長方向F(図2)と直交して塞ぐ面状の通路間仕切り部30と、左右の地下設置部10,10を前記延長方向Fと直交して塞ぐ設置部間仕切り部31,31とから構成されている。該設置部間仕切り部31,31は、共に図4に示すように、前記ラック状設置部24の上下隣り合う間隙部32に水平状態に挿入される横挿入片33を縦枠35に突設すると共に、該横挿入片33と前記棚板23との間に、例えば発泡ポリウレタン樹脂36をスプレーで充填し、これを発泡させて構成されている。
The
そして本実施例においては、図1〜2に示すように、前記区画管路11の一端側に前記外気供給口12が設けられると共に、図2〜3に示すように、前記区画管路11の他端側に前記空気排出口15が設けられている。
Then, in this embodiment, as shown in FIGS. 1 and 2, the outside
該外気供給口12は、本実施例においては図1に示すように、前記ボックスカルバート27の頂版部37の左右方向中央部位に設けられた円形状開口40を以て構成されている。本実施例においては、上下方向に延長する硬質塩化ビニル樹脂製の円筒状等の外気供給管体39の下端部分41が該円形状開口40に密接に挿入されると共に、その上端42が地上で開放されてなり、これによって該外気供給口12は、結果的に、地上で開放された状態にある。
As shown in FIG. 1 in this embodiment, the outside
そして、該外気供給管体39の上端部分43は、地面45に設けた外気供給ボックス46の内部に挿入され、該上端42が該外気供給ボックス46内で開放されている。該外気供給ボックス46内には、送風ファン16が設置されており、該送風ファン16を駆動することによって、該外気供給ボックス46の壁部49に設けた開口50を通して外気が該外気供給ボックス46に流入し、流入した外気が前記外気供給管体39を介して前記区画管路11内に供給されるようになされている。
The
又前記空気排出口15は、本実施例においては図3に示すように、前記ボックスカルバート27の前記頂版部37の左右方向中央部位に設けられた円形状開口51を以て構成されている。そして本実施例においては、上下方向に延長する硬質塩化ビニル樹脂製の円筒状等の空気排出管体52の下端部分53が該円形状開口51に密接に挿入されると共に、その上端55が地上で開放されてなり、これによって該空気排出口15は、結果的に、地上で開放された状態にある。そして該空気排出管体52の該上端55は、前記採熱領域13(図2)に向けて延長する配管56に接続される。
Further, as shown in FIG. 3, the
然して前記送風ファン16を駆動すると、図2に示すように、前記区画管路11内に外気が供給され、前記外気供給口12(図1)から該空気排出口15(図3)に向かう空気の流れが生じ、該空気が該空気排出管体52及び該配管56を介して前記採熱領域13(図2)に向けて排出されるようになされている。前記送風ファン16によって前記区画管路11内に供給される外気の風量は、例えば、該区画管路11内に0.1〜0.5m/s程度の流速で空気の流れが生ずるように設定される。
Then, when the
前記空気誘導部17は、図5〜6に示すように、前記の如く、前記外気供給口12(図1)から前記空気排出口15(図3)に向けて前記区画管路11内を流れる空気を前記側壁部6の前記内壁面部7に向けて且つ該空気排出口15に向けて誘導するためのものであり、本実施例においては前記地下通路部3に設けられている。
As shown in FIGS. 5 to 6, the
該空気誘導部17は、例えば図5に示すような、前記地下通路部3の幅方向の中央部位57に存する縁部を基端縁部59,59とする、前記区画管路11の左右両側の前記内壁面部7,7に向けて且つ該地下通路部3の前記空気排出口15(図3)側に向けて傾斜する左右の傾斜面部材60,60を具えている。そして、前記地下通路部3を流れる空気が該傾斜面部材60,60の傾斜案内面61,61に案内されて前記区画管路11の左右両側に存する前記内壁面部7,7の夫々に向けて且つ前記空気排出口15に向けて誘導される。これによって、前記区画管路11内を前記外気供給口12から前記空気排出口15に向けて流れる空気は、前記地下通路部3の左右両側に前記地下設置部10,10が設けられている等によって、乱流が生じながら、より多くの風量が前記内壁面部7,7に極力接触した状態で流れることとなる。
The
かかる構成を有する左右の傾斜面部材60,60の前記左右の基端縁部59,59相互は、例えば図6に示すように近接状態にある。該基端縁部59,59相互は、図7に示すように前記地下通路部3の延長方向で見て該基端縁部59,59相互を重なった状態とし、又は図8に示すように接触状態としてもよい。そして、かかる構成を有する空気誘導部17は、前記地下通路部3を人が通過する際に開くことができる。
The left and right base
図5は、左右の傾斜面部材60,60の前記左右の基端縁部59,59相互が近接状態にある場合を示す正面図であり、各傾斜面部材60,60の前記基端縁部59,59と先端縁部62,62には、上下方向に延長するゴム紐63,63が取り付けられており、各ゴム紐63,63の上端64,64は前記区画管路11の天井部65に固定されており、各ゴム紐63,63の下端66,66は前記区画管路11の床部67に固定されている。この状態において、前記地下通路部3を前記外気供給口12から前記空気排出口15に向けて流れる空気は、図6、図7〜8に矢印で示すように、該左右の傾斜面部材60,60の傾斜案内面61,61の略全面に案内されて、前記区画管路11の左右両側に存する前記内壁面部7,7の夫々に向けて且つ前記空気排出口15に向けて誘導される。図9において一点鎖線で示す状態は、前記地下通路部3を人が通過する際に、前記左右の基端縁部59,59に取り付けられている前記ゴム紐63,63を弾性的に拡げて該左右の基端縁部59,59相互間を開かせた状態を示す。
FIG. 5 is a front view showing a case where the left and right base
次に、本実施例に係る前記熱交換装置1の使用態様の一例を、図1〜3に基づいて説明する。冬期においては、地中の温度が外気温度に比して高い傾向にあるため、前記送風ファン16(図1〜2)の駆動によって前記外気供給口12から前記区画管路11内に供給された外気が前記空気排出口15に向かって移動する間に、地盤5の地中熱が、前記側壁部6(図1)及び前記金属製の棚板支持金具25(図1)を介して、前記区画管路11を流れる空気に向けて移動する。即ち、外気が該区画管路11内を移動する間に該区画管路11内の空気と地盤5との間において熱交換が行われる。特に本実施例においては、前記のように、前記地下設置部10を構成する鉄製やアルミニウム製等の金属製の前記棚板支持金具25の取付け部26が、前記内壁面部7に直接当接されて固定されているため、該内壁面部7に突設されている多数の該棚板支持金具25が放熱フィンとして機能し、該熱交換がより効率的に行われることとなる。従って、外気よりも高い温度の空気を、前記空気排出口15から工場建屋の内部等としての前記採熱領域13(図2)に排出でき、該工場建屋等の建物の内部を暖房できることとなる。
Next, an example of the usage mode of the
逆に夏期においては、地中の温度が外気温度に比して低い傾向にあるため、前記送風ファン16(図1〜2)の駆動によって前記外気供給口12から前記区画管路11内に供給された外気が前記空気排出口15に向かって移動する間に、前記側壁部6(図1)及び前記金属製の棚板支持金具25(図1)を介して、該区画管路11内の空気の保有熱が地盤5に向けて移動する。即ち、外気が該区画管路11内を移動する間に該区画管路11内の空気と地盤5と間において熱交換が行われる。この場合も、前記内壁面部7に突設されている、前記伝熱用部材18としての前記棚板支持金具25の多数が夫々吸熱フィンとして機能するため、該熱交換がより効率的に行われることとなる。従って、外気よりも低い温度の空気を前記空気排出口15から前記工場建屋の内部等の前記採熱領域13(図2)に排出でき、該工場建屋等の建物の内部を冷房できることとなる。
On the contrary, in the summer, the temperature in the ground tends to be lower than the temperature of the outside air, so that the air is supplied from the outside
本実施例においては図6〜8に示すように、前記地下通路部3に前記空気誘導部17を設けているため、冬期及び夏期における前記熱交換をより一層効率的に行うことができる。その理由は次の通りである。即ち、前記構成の共同溝19にあっては、例えば図1に示すように、点検通路21としての前記地下通路部3の左右両側に、ガス、水道、電気、通信等の配管や配線等の物品9が設置されてなるラック状設置部24としての地下設置部10が設けられている。そのため、前記外気供給口12(図1)を通して前記区画管路11内に供給された空気は、障害物の少ない前記地下通路部3を流れ易い傾向にあるところ、該地下通路部3に前記空気誘導部17を設けているため、該地下通路部3を前記外気供給口12から前記空気排出口15(図3)に向けて流れる空気を、図6〜8に矢印で示すように、前記区画管路11の左右両側に存する前記内壁面部7,7の夫々に向けて且つ前記空気排出口15に向けて誘導させることができる。これよって、前記内壁面部7,7を介して行われる、前記区画管路11内の空気と地盤5との間の前記熱交換が効率よく行われることとなり、前記冬期及び夏期における前記熱交換をより一層効率的に行うことができるのである。
In this embodiment, as shown in FIGS. 6 to 8, since the
より詳しくは、前記区画管路11内を前記外気供給口12から前記空気排出口15に向けて流れる空気は、前記地下通路部3の左右両側に前記地下設置部10,10が設けられている等によって、乱流が生じながら、より多くの風量が前記内壁面部7,7に極力接触した状態で流れることとなる。これによって、該内壁面部7,7を介して行われる、該区画管路11内の空気と地盤5との間の熱交換がより一層効率よく行われることとなり、より多くの地中熱を集熱できることとなるのである。
More specifically, the
かかることから本発明に係る熱交換装置によるときは、前記共同溝19が、その本来の用途に加えて、新たに地中熱利用の面からも活用可能となるのであり、これによって、該共同溝19の価値を最大限に引き出すことが可能となる。
Therefore, when the heat exchange device according to the present invention is used, the
図10は、本発明に係る熱交換装置1の他の実施例を示すものであり、地中に埋設されたコンクリート製の前記管状構造物2は、前記地下通路部3の左右方向で見た一側にのみ前記地下設置部10が付設されて構成されており、該地下設置部10は、地盤5に接する前記側壁部6の前記内壁面部7に寄せて設けられている。そして図10に示すように、前記管状構造物2の全長部分又はその一定長さ部分としての、両端が閉塞された区画管路11の延長方向で見た所要部位に、該区画管路11内に外気を供給させるための外気供給口12が設けられている。又図11に示すように、該区画管路11の延長方向で見た所要部位であって且つ該外気供給口12と所要間隔を隔てた部位に、採熱領域(例えば工場建屋の内部等としての建物の内部)13(図2に示すと同様)に空気を排出するための空気排出口15が設けられている。
FIG. 10 shows another embodiment of the
そして、該区画管路11内に、前記外気供給口12から前記空気排出口15に向かう空気の流れを生じさせる送風ファン16が設けられた構成を有している。又例えば図12に示すように、前記管状構造物2内に前記外気供給口12から前記空気排出口15に向けて前記区画管路11内を流れる空気を前記側壁部6の前記内壁面部7に向けて且つ該空気排出口15に向けて誘導するための空気誘導部17が設けられている。
A
以下、該熱交換装置1を、共同溝19を利用して構成された場合を例にとってより具体的に説明する。該共同溝19は、本実施例においては図10に示すように、躯体20がコンクリート製のものであり、点検通路21としての前記地下通路部3の一側にのみ、ガス、水道、電気、通信等の配管や配線等の物品9を設置するための複数段の棚板23を具えたラック状設置部24としての地下設置部10が設けられている。かかるラック状設置部24は、前記実施例におけると同様に、金属製の棚板支持金具25の取付け部26を、前記地盤5に接する前記側壁部6の内側の面をなす前記内壁面部7に直接当接させてボルト固定して構成されている。
Hereinafter, the case where the
そして、前記共同溝19は本実施例においては図10に示すように、珪石が骨材として用いられてなるボックスカルバート27を該共同溝19の延長方向F( 図2)に順次接合して構成されており、該延長方向Fで見た一定長さの部分、例えば100m程度の長さの部分が区画管路11とされている。該区画管路11はその両端が間仕切り29,29で閉塞されている。なお該間仕切り29,29による閉塞の構成は、例えば前記実施例におけると同様である。
Then, as shown in FIG. 10 in this embodiment, the
そして本実施例においては図10に示すように、前記区画管路11の一端側において、前記地下通路部3の上部(前記頂版部)70に前記外気供給口12が設けられると共に、図11に示すように、前記区画管路11の他端側において、前記地下通路部3の上部(前記頂版部)70に前記空気排出口15が設けられている。該外気供給口12と該空気排出口15は共に、図11に示すように、例えば円形状開口40,51を以て構成されている。本実施例においては、上下方向に延長する硬質塩化ビニル樹脂製の円筒状等(例えば円筒状)の外気供給管体39の下端部分41が該円形状開口40に密接に挿入されると共に、その上端42が地上で開放されてなり、これによって該外気供給口12は、結果的に地上で開放された状態にある。
Then, in this embodiment, as shown in FIG. 10, the outside
そして図10に示すように、該外気供給管体39の上端部分43は、地面45に設けた外気供給ボックス46の内部に挿入され、該上端42が該外気供給ボックス46内に開放されている。該外気供給ボックス46内には、送風ファン16が設置されており、該送風ファン16を駆動することによって、該外気供給ボックス46の壁部49に設けた開口50を通して外気が該外気供給ボックス46に流入し、流入した外気が前記外気供給管体39を介して前記区画管路11内に供給されるようになされている。
Then, as shown in FIG. 10, the
又図11に示すように、上下方向に延長する硬質塩化ビニル樹脂製の円筒状等の空気排出管体52の下端部分53が前記円形状開口51に密接に挿入されると共に、その上端55が地上で開放されてなり、これによって前記空気排出口15は、結果的に地上で開放された状態にある。そして該排出管体52の上端55は、前記採熱領域13(図2)に向けて延長する配管56に接続される。
Further, as shown in FIG. 11, the
然して、前記送風ファン16を駆動することによって、前記区画管路11内に、前記外気供給口12から該空気排出口15に向かう空気の流れが生じ、該空気が該排出管体52及び該配管56を介して前記採熱領域13に向けて排出されるようになされている。該送風ファン16によって前記区画管路11内に供給される外気の風量は、例えば、該区画管路11内に0.1〜0.5m/s程度の流速で空気の流れが生ずるように設定される。
Therefore, by driving the
前記空気誘導部17は、前記外気供給口12(図10)から前記空気排出口15(図11)に向けて前記区画管路11内を流れる空気を前記側壁部6の前記内壁面部7に向けて且つ該空気排出口15に向けて誘導するためのものであり、本実施例においては前記地下通路部3に設けられている。
The
該空気誘導部17は、例えば図12に示すような、前記地下通路部3を横切るように且つ該地下通路部3の前記空気排出口15に向けて傾斜する傾斜面部材60を具え、前記地下通路部3を流れる空気が該傾斜面部材60の傾斜案内面61に案内されて前記一側の前記内壁面部7に向けて且つ前記空気排出口15(図11)に向けて誘導される如くなされている。本実施例においては、実施例1におけると同様に、前記傾斜面部材60の基端縁部59と先端縁部62に、上下方向に延長するゴム紐が取り付けられており、各ゴム紐の上端は前記区画管路11の天井部65(図10)に固定されており、各ゴム紐の下端は前記区画管路11の床部67(図10)に固定されている。そして、かかる構成を有する傾斜面部材60からなる前記空気誘導部17は、前記地下通路部3を人が通過する際には、前記基端縁部59と前記先端縁部62に取り付けられている前記ゴム紐を弾性的に拡げて開くことができる。
The
このように空気誘導部17を設けているため、前記地下通路部3を前記外気供給口12から前記空気排出口15に向けて流れる空気は、図12に矢印で示すように、該前記傾斜案内面61に案内されて、前記区画管路11の前記一側の内壁面部7に向けて且つ前記空気排出口15に向けて誘導される。
Since the
本実施例に係る前記熱交換装置1の使用態様及び、前記区画管路11内の空気と地盤5との間の熱交換作用は前記実施例におけると同様である。
The mode of use of the
本発明は、前記実施例で示したものに限定されるものでは決してなく、「特許請求の範囲」の記載内で種々の設計変更が可能であることはいうまでもない。その一例を挙げれば次のようである。 It goes without saying that the present invention is not limited to that shown in the above-described embodiment, and various design changes can be made within the description of "Claims". An example of this is as follows.
(1) 前記管状構造物2が、人が通行し得る地下通路部3として構成される場合、該管状構造物2は、例えば図13に示すように、地下道68aや避難通路68bとして構成される。この場合は、前記したような地下設置部10は具えられていないが、該管状構造物2の全長部分又はその一定長さ部分としての、両端が閉塞された区画管路11が構成され、前記外気供給口12から前記空気排出口15に向かう空気の流れを生じさせる送風ファン16が、前記と同様にして設けられる。
(1) When the
この場合も、前記と同様にして、地盤5に接する前記側壁部6の前記内壁面部7に、例えばフィン状の前記伝熱用部材18を設けることができる。又、前記外気供給口12から前記空気排出口15に向けて前記区画管路11内を流れる空気を、前記側壁部6の前記内壁面部7に向けて且つ該空気排出口15に向けて誘導するための空気誘導部17を、前記と同様の構成等で、前記管状構造物2に設けることができる。
In this case as well, for example, the fin-shaped
又、前記管状構造物2は、各種の物品を地下に設置するための前記地下設置部10を前記地下通路部3に付設してなる地下倉庫等であってもよい。
Further, the
又前記管状構造物2は、横断面が矩形状乃至正方形状を呈するものの他、例えは図14に示すような横断面円形状を呈する管状構造部2や、図15に示すような、上面部71がアーチ状を呈する管状構造部2等であってもよい。
コンクリート製の前記管状構造部2は、現場打ちコンクリート製のものであってもよい。又、コンクリート製の前記管状構造部2の骨材は必ずしも珪石や珪砂でなくてもよい。
Further, the
The
(2) 前記区画管路11は、前記管状構造物2の全長に亘るものであってもよい。
(2) The
(3) 前記区画管路11に設ける前記外気供給口12や前記空気排出口15は、該区画管路11の所要部位に設けられればよい。例えば、図16に示す前記共同溝19や図17に示す地下道68を例に挙げれば、前記外気供給口12を例えば同図に示すように、前記側壁部6に設けてもよい。この場合も実施例1におけると同様にして、硬質塩化ビニル樹脂製の円筒状等の外気供給管体39の下端部分41を該外気供給口12に連結する。図16〜17においては、該外気供給管体12や該空気排出管体52の上端部分72が下向きにU字状に屈曲されている。そしてこの場合、前記空気排出口15は、前記と同様にして頂板部37に設けてもよい他、該側壁部6に設けてもよい。
(3) The outside
又、前記外気供給口12や前記空気排出口15を前記頂版部37に設ける場合、これらを、前記のように地下通路部3が存する部分の頂版部37に設ける他、前記地下設置部10が存する部分の頂版部37に設けてもよい。
Further, when the outside
(4) 図18〜24は、前記管状構造物2の全長部分又はその一定長さ部分として設定された前記区画管路11に設ける前記外気供給口12と前記空気排出口15の配置状態及び、前記送風ファン16の配置状態の他の態様を示す模式図である。これらの場合においても、実施例1、2におけると同様に、前記送風ファン16の駆動によって、前記外気供給口12から前記区画管路11内に外気が供給される。そして該外気が該区画管路11内を、前記外気供給口12から前記空気排出口15に向けて移動する間に、該区画管路11内の空気と地盤5との間において熱交換が行われる。そして図18〜24においては、前記区画管路11が前記管状構造物2の一定長さ部分として設定されており、間仕切り29を、便宜上、S字状に簡略に図示している。
(4) FIGS. 18 to 24 show the arrangement state of the outside
図18、図19においては、前記外気供給口12と前記空気排出口15が実施例1におけると同様に設けられている。そして前記送風ファン16が、図18においては前記区画管路11内の前記外気供給口12の近傍部位に設けられており、図19においては前記管状構造物2内の前記空気排出口15の近傍部位に設けられている。
In FIGS. 18 and 19, the outside
図20、図21においては、前記外気供給口12が前記区画管路11の一端側に設けられると共に、前記空気排出口15は、該区画管路11の他端側と該区画管路11の中間部位に設けられている。そして図20においては、前記送風ファン16が前記区画管路11内の前記外気供給口12の近傍部位に設けられている。又図21においては、前記送風ファン16が、前記区画管路11内において前記中間の空気排出口15と前記外気供給口12との間であって該中間の空気排出口15寄り部位に設けられている。
In FIGS. 20 and 21, the outside
図22においては、3枚の間仕切り29,29,29によって2つの区画管路11,11が隣り合わせて設けられており、両端の間仕切り29,29の近傍部位において前記外気供給口12,12が設けられている。そして、中間の間仕切り29aの両側に位置させて前記空気排出口15,15が隣り合わせて設けられており、前記送風ファン16が、前記外気供給口12,12の夫々の近傍部位に設けられている。
In FIG. 22, two
図23においては、3枚の間仕切り29,29,29によって2つの区画管路11,11が隣り合わせて設けられており、夫々の区画管路11,11の一端側に前記外気供給口12,12が設けられると共に、夫々の区画管路11,11の他端側に前記空気排出口15,15が設けられている。そして夫々の外気供給口12,12において、前記送風ファン16,16が設けられている。
In FIG. 23, two
図24は、前記管状構造物2の一方の端面版73と、該管状構造物2内において該端面板73と所要間隔を隔てる部位に設けられた間仕切り29との間で前記区画管路11が構成されており、該端面板73寄り部位と該区画管路11の中間部位であって前記間仕切り29寄り部位に前記外気供給口12,12が設けられている。又、前記間仕切り29寄り部位に前記空気排出口15が設けられている。そして、夫々の外気供給口12,12に前記送風ファン16,16が設けられている。
In FIG. 24, the
(5) 前記空気排出口15に排出風量を調節するための風量調節ファンを設けることがある。
(5) An air volume adjusting fan for adjusting the exhaust air volume may be provided at the
(6) 本発明において前記地中熱は地熱を含む。 (6) In the present invention, the geothermal heat includes geothermal heat.
(7) 図25、図26は前記空気誘導部17の他の態様を示すものである。これら何れの空気誘導部17によるときも、前記地下通路部3を流れる空気が該空気誘導部17に案内されて前記区画管路11に存する前記内壁面部7に向けて且つ前記空気排出口15に向けて誘導される如くなされている。又、図25、図26に係る空気誘導部17によるときは、該空気誘導部17の下側が開放状態にあるため、前記地下通路部3を流れる空気の一部は該地下通路部3の床部との間において熱交換されることともなる。
(7) FIGS. 25 and 26 show another aspect of the
図25に示す空気誘導部17は、前記地下通路部3の天井部65で吊下された、例えば透明なビニールシート等を以てなる可撓性の垂れ片75からなる前記傾斜面部材60を以て構成されている。該垂れ片75の上下長さは、該地下通路部3の高さの例えば1/3〜1/2程度に設定されている。図25においては、片側1枚の垂れ片75からなる前記傾斜面部材60,60が、平面視でハの字状を呈する如く配置されている。
The
かかる垂れ片75を以て空気誘導部17を構成する場合、図10に示すように、地下通路部3の左右方向で見た一側にのみ前記地下設置部10が付設されるときは、1枚の垂れ片75からなる該傾斜面部材60が該地下通路部3を横切るように配置される。
When the
これらの場合、該傾斜面部材60は、複数枚の垂れ片75を並べて構成されることもある。そして該傾斜面部材60は、前記地下通路部3を流れる空気を前記のように誘導でき、その可撓性によって、前記地下通路部3を人が通行する際に開くことができる。
In these cases, the
図26に示す空気誘導部17は、例えば透明なビニールシート等を以てなる左右のカーテン76,76としての前記傾斜面部材60,60を以て構成された場合を示しており、該傾斜面部材60としての該カーテン76,76は、その上部77が、前記地下通路部3の天井部65に設けた例えば図27に示すようなガイドレール79,79にガイドされて開閉可能となされている。該カーテン76,76が閉じた状態は、必要に応じ、該カーテン76,76の端部に設けられた磁石の吸着作用によって簡単に保持させることができる。そして、該カーテン76が閉じた状態において、該地下通路部3を流れる空気を前記のように誘導でき、前記地下通路部3を人が通行する際には、図28に示すように、該左右のカーテン76,76を開くことができる。
The
図29〜30に示す空気誘導部17は、前記地下通路部3を流れる空気を前記のように誘導する複数個の誘導ファン80として構成されており、該複数個の誘導ファン80は、例えば前記地下通路部3の天井部65に、前記共同溝19の長さ方向に所要間隔を置いて取り付けられている。そして図29〜30は、前記地下通路部3の左右両側に前記地下設置部10,10が設けられている場合に関するものであり、それらの送風口81からの送風向きは、左右対向する前記内壁面部7,7の一方に向くものとその他方に向くものとが交互となるように設定されている。
The
前記地下通路部3の一側にのみ前記地下設置部10が設けられている場合は、前記送風口81からの送風向きは、該地下設置部10が設けられている側の内壁面部7に向ける。
When the
これらの場合において、前記誘導ファン80は、前記床部67や前記地下通路部3の側部分等の、前記天井部65以外の部位に設けられることもある。
In these cases, the
図31(A)は、前記地下通路部3の左右に地下設置部10が設けられている場合における前記空気誘導部17のその他の構成を示すもので、前記地下通路部3に開閉扉85を設けた場合を示すものである。該開閉扉85を閉じることによって、前記地下通路部3を前記空気排出口15に向けて流れる空気を、前記左右の内壁面部7,7に向けて誘導できる。該開閉扉85に当たった空気は、左右に分かれるが、前記地下通路部3を流れる空気は一定の風速を有するため、該開閉扉85に当たった空気は結果的に、図31に矢印で示すように、前記空気排出口15に向けて誘導されることとなる。
FIG. 31A shows another configuration of the
なお、該開閉扉85の、前記外気供給口12側の扉面86を、図31(B)に示すように、該扉面86の中央部87から該扉面86の両側部89,89に向けて傾斜する傾斜面88,88とすれば、該扉面86に当たった空気を、前記空気排出口15に向けてより円滑に誘導できることとなる。
As shown in FIG. 31 (B), the
前記空気誘導部17を前記地下設置部10に設けることもできる。前記管状構造物2が例えば共同溝19である場合は、空気を誘導するための空気案内面を具えた誘導板等を以てなる該空気誘導部17を、前記上下の棚板23,23間の間隙部32(図4)に設けることができる。
The
前記構成を有する各種の空気誘導部17において、前記外気供給口12に最も近いものに続けて設けられる空気誘導部17は、該空気誘導部17によって一旦は前記内壁面部7側に誘導された空気が前記地下通路部3に戻ったときに、これを再び該内壁面部7側に移動させるに必要な部位に設けられる。
In the various
(8) 図32は、前記管状構造物2の左右の側壁部6,6の外壁面部82,82の全体及び底面部83が、地中に設けた珪石層(前記地盤5の一種)84に接している場合の一例を示している。このように構成する場合は、該珪石層84の熱伝導率が高いために前記熱交換の効率を向上させることができる。
(8) In FIG. 32, the entire outer
1 熱交換装置
2 管状構造物
3 地下通路部
5 地盤
6 側壁部
7 内壁面部
9 物品
10 地下設置部
11 区画管路
12 外気供給口
13 採熱領域
15 空気排出口
16 送風ファン
17 空気誘導部
19 共同溝
23 棚板
24 ラック状設置部
25 棚板支持金具
26 取付け部
27 ボックスカルバート
29 間仕切り
60 傾斜面部材
75 垂れ片
76 カーテン
80 誘導ファン
1
80 induction fan
Claims (7)
前記管状構造物は、人が通行し得る地下通路部として構成されており、或いは、該地下通路部に、地盤に接する側壁部の内壁面部に寄せて物品を地下に設置するための地下設置部が付設されて構成されており、
前記管状構造物の全長部分又はその一定長さ部分としての、両端が閉塞された区画管路の延長方向で見た所要部位に、該区画管路内に外気を供給させるための外気供給口が設けられ、該区画管路の延長方向で見た所要部位であって且つ該外気供給口と所要間隔を隔てた部位に、採熱領域に空気を排出するための空気排出口が設けられており、
又前記管状構造物に、前記外気供給口から前記空気排出口に向かう空気の流れを生じさせる送風ファンが設けられており、
前記外気供給口から前記空気排出口に向けて前記区画管路内を流れる空気を、前記内壁面部に向けて且つ該空気排出口に向けて誘導するための空気誘導部を前記管状構造物に設けたことを特徴とする地中埋設の管状構造物を利用する熱交換装置。 A heat exchange device that uses a tubular structure buried in the ground that uses a tubular structure made of concrete buried in the ground.
The tubular structure is configured as an underground passage portion through which a person can pass, or an underground installation portion for installing an article underground by approaching the inner wall surface portion of a side wall portion in contact with the ground in the underground passage portion. Is attached and configured,
An outside air supply port for supplying outside air into the compartmentalized pipeline is provided at a required portion as a full-length portion of the tubular structure or a fixed length portion thereof as viewed in the extension direction of the compartmentalized pipeline in which both ends are closed. An air discharge port for discharging air to the heat collection region is provided at a required part viewed in the extension direction of the section pipeline and at a part separated from the outside air supply port at a required distance. ,
Further, the tubular structure is provided with a blower fan that creates a flow of air from the outside air supply port to the air discharge port .
The tubular structure is provided with an air guiding portion for guiding the air flowing in the partition pipeline from the outside air supply port toward the air discharge port toward the inner wall surface portion and toward the air discharge port. A heat exchange device that utilizes a tubular structure buried in the ground.
前記管状構造物は、人が通行し得る地下通路部として構成されており、或いは、該地下通路部に、地盤に接する側壁部の内壁面部に寄せて物品を地下に設置するための地下設置部が付設されて構成されており、
前記管状構造物の全長部分又はその一定長さ部分としての、両端が閉塞された区画管路の延長方向で見た所要部位に、該区画管路内に外気を供給させるための外気供給口が設けられ、該区画管路の延長方向で見た所要部位であって且つ該外気供給口と所要間隔を隔てた部位に、採熱領域に空気を排出するための空気排出口が設けられており、
又前記管状構造物に、前記外気供給口から前記空気排出口に向かう空気の流れを生じさせる送風ファンが設けられており、
前記管状構造物の、地盤に接する前記側壁部の前記内壁面部に、該内壁面部から該管状構造物内の空気への熱移動を促進させ、或いは、該管状構造物内の空気から該内壁面部への熱移動を促進させる伝熱用部材が設けられており、
前記外気供給口から前記空気排出口に向けて前記区画管路内を流れる空気を、前記内壁面部に向けて且つ該空気排出口に向けて誘導するための空気誘導部を前記管状構造物に設けたことを特徴とする地中埋設の管状構造物を利用する熱交換装置。 A heat exchange device that uses a tubular structure buried in the ground that uses a tubular structure made of concrete buried in the ground.
The tubular structure is configured as an underground passage portion through which a person can pass, or an underground installation portion for installing an article underground by approaching the inner wall surface portion of a side wall portion in contact with the ground in the underground passage portion. Is attached and configured,
An outside air supply port for supplying outside air into the compartmentalized pipeline is provided at a required portion as a full-length portion of the tubular structure or a fixed length portion thereof as viewed in the extension direction of the compartmentalized pipeline in which both ends are closed. An air discharge port for discharging air to the heat collection region is provided at a required part viewed in the extension direction of the section pipeline and at a part separated from the outside air supply port at a required distance. ,
Further, the tubular structure is provided with a blower fan that creates a flow of air from the outside air supply port to the air discharge port.
The inner wall surface portion of the side wall portion of the tubular structure in contact with the ground promotes heat transfer from the inner wall surface portion to the air in the tubular structure, or the inner wall surface portion from the air in the tubular structure. A heat transfer member that promotes heat transfer to
The tubular structure is provided with an air guiding portion for guiding the air flowing in the partition pipeline from the outside air supply port toward the air discharge port toward the inner wall surface portion and toward the air discharge port. A heat exchange device that utilizes a tubular structure buried in the ground.
前記空気誘導部は、前記地下通路部の幅方向の中央部位に存する縁部を基端縁部とする、前記区画管路の左右両側の前記内壁面部に向けて且つ該地下通路部の前記空気排出口に向けて傾斜する左右の傾斜面部材を具え、前記地下通路部を流れる空気が該傾斜面部材に案内されて前記区画管路の左右両側に存する前記内壁面部の夫々に向けて且つ前記空気排出口に向けて誘導される如くなされており、
該左右の傾斜面部材の前記左右の基端縁部相互が重なっており、或いは該基端縁部相互が当接乃至接近状態にあり、
該左右の基端縁部間は、前記地下通路部を人が通行する際に開くことができることを特徴とする請求項3記載の地中埋設の管状構造物を利用する熱交換装置。 The tubular structure is configured such that the underground installation portion is attached to the inner wall surface portion located on both the left and right sides of the underground passage portion.
The air guiding portion is directed toward the inner wall surface portions on both the left and right sides of the section pipeline and has the air portion of the underground passage portion having an edge portion existing at the central portion in the width direction of the underground passage portion as a base end edge portion. The left and right inclined surface members that incline toward the discharge port are provided, and the air flowing through the underground passage portion is guided by the inclined surface members toward each of the inner wall surface portions existing on the left and right sides of the section pipeline and said. It is designed to be guided toward the air outlet,
The left and right base end edges of the left and right inclined surface members overlap each other, or the base end edges are in contact with each other or close to each other.
The heat exchange device using the underground tubular structure according to claim 3 , wherein the space between the left and right base end edges can be opened when a person passes through the underground passage portion.
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP2016201212A JP6838923B2 (en) | 2016-10-12 | 2016-10-12 | Heat exchange device using a tubular structure buried underground |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP2016201212A JP6838923B2 (en) | 2016-10-12 | 2016-10-12 | Heat exchange device using a tubular structure buried underground |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JP2018063073A JP2018063073A (en) | 2018-04-19 |
JP6838923B2 true JP6838923B2 (en) | 2021-03-03 |
Family
ID=61966620
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP2016201212A Active JP6838923B2 (en) | 2016-10-12 | 2016-10-12 | Heat exchange device using a tubular structure buried underground |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
JP (1) | JP6838923B2 (en) |
Families Citing this family (5)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
CN110455109B (en) * | 2019-07-12 | 2020-11-03 | 广西大学 | Energy tunnel heat exchange device |
CN110581477B (en) * | 2019-08-05 | 2020-12-22 | 晶锋集团股份有限公司 | Telescopic drying device for cable trench |
CN110714795B (en) * | 2019-10-17 | 2021-02-26 | 聊城大学 | Ventilation device for underwater suspension tunnel |
CN112378121B (en) * | 2020-07-21 | 2022-03-18 | 河北旺源管业有限公司 | Integrated pipe gallery system |
CN112582965A (en) * | 2020-12-01 | 2021-03-30 | 朱文武 | Municipal administration cable trench well with initiative heat dissipation module |
Family Cites Families (19)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JPS5921429U (en) * | 1982-07-31 | 1984-02-09 | ナショナル住宅産業株式会社 | Air conditioning equipment that uses underground temperature |
JPS60115987U (en) * | 1984-01-16 | 1985-08-06 | 尾形 功 | Community ditch box culvert with drainage channel |
JPS6330380A (en) * | 1986-07-18 | 1988-02-09 | 株式会社三創 | Manufacture of foamed concrete moldings |
JPH03279503A (en) * | 1990-03-27 | 1991-12-10 | Tokyo Tone Kaihatsu Kk | Roadbed and its material |
JP2000053458A (en) * | 1998-08-04 | 2000-02-22 | Taiheiyo Cement Corp | Acid resistant box culvert and its production |
JP2001197647A (en) * | 2000-01-11 | 2001-07-19 | Asahi Concrete Works Co Ltd | Special area of common ducts for electric cable |
JP2003089560A (en) * | 2001-09-11 | 2003-03-28 | Kanazawa Inst Of Technology | Admixture for concrete, concrete product using the same, and composite concrete product |
JP3665770B2 (en) * | 2002-04-11 | 2005-06-29 | 株式会社ホクコン | Strength improving material for hardened cement body and hardened cement body containing the same |
JP2004175650A (en) * | 2002-11-26 | 2004-06-24 | Mitsuru Osako | Method of manufacturing concrete secondary product using silica rock powder as main material |
JP4150979B2 (en) * | 2005-11-29 | 2008-09-17 | 株式会社ハマヒロ | Air-conditioning / air-conditioning system using constant temperature |
JP4791895B2 (en) * | 2006-06-19 | 2011-10-12 | 積水化学工業株式会社 | Geothermal air conditioning system |
KR20080043455A (en) * | 2006-11-14 | 2008-05-19 | 엘에스전선 주식회사 | Air cooling devce for utility-pipe conduit |
KR20090074099A (en) * | 2008-01-01 | 2009-07-06 | 정용훈 | Energy underground structure |
KR20120065163A (en) * | 2010-12-10 | 2012-06-20 | 조성현 | Ventilation system of indoor used in subterranean heat and heat exchanger |
CN203550081U (en) * | 2013-10-30 | 2014-04-16 | 段永改 | Tunnel type energy-saving air disinfecting and purifying system |
JP6328995B2 (en) * | 2014-05-20 | 2018-05-23 | 積水化学工業株式会社 | Heat collection system |
CN203940565U (en) * | 2014-07-17 | 2014-11-12 | 重庆工商职业学院 | Building pipe well formula ventilating system |
CN105703309A (en) * | 2016-03-17 | 2016-06-22 | 国网浙江省电力公司金华供电公司 | All prefabricated cable channel |
CN205501851U (en) * | 2016-04-15 | 2016-08-24 | 四川国统混凝土制品有限公司 | Waterproof concrete box culvert |
-
2016
- 2016-10-12 JP JP2016201212A patent/JP6838923B2/en active Active
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
JP2018063073A (en) | 2018-04-19 |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
JP6838923B2 (en) | Heat exchange device using a tubular structure buried underground | |
JP2014510255A5 (en) | ||
CN102771202A (en) | Data center air routing system | |
KR101872225B1 (en) | High Efficient Ventilation by using of Backward Flow Preventing Damper for Air Supply and Exhaust and Storage Element | |
JP2009250581A (en) | Heating and cooling system using underground heat | |
JP5945127B2 (en) | building | |
ES2640621T3 (en) | Air conditioning for a building | |
JP2009052293A (en) | Method and apparatus for uniforming temperature by water supply system | |
JP2013044472A (en) | Geothermal heat utilization system using garage | |
WO2014174961A1 (en) | Building provided with air conditioning equipment using geothermal heat | |
JP6085431B2 (en) | building | |
JP2010019502A (en) | Air conditioning system using underground heat | |
ES2395156B1 (en) | REFRIGERATION METHOD OF INTERIOR TRANSFORMATION CENTERS (CTs) THROUGH THE UNDERGROUND ELECTRICAL CHANNELS | |
KR102013262B1 (en) | A Self-Sufficient Heating and Cooling Booth using Solar Energy and Geothermal Energy | |
Athienitis et al. | Design and simulation of a hybrid ventilation system with earth-air heat exchanger | |
KR20100008106A (en) | Air conditioning air circulation apparatus | |
PL232246B1 (en) | Ground-air heat exchanger | |
JP5084407B2 (en) | Building air conditioning system | |
JP2006153304A (en) | Geotherm utilizing installation | |
KR101670082B1 (en) | Indoor Ventilation system using the soil heat | |
CN205102357U (en) | Air duct structure, indoor unit and air conditioning device | |
JP2013231352A (en) | Heat storage air-conditioning system | |
JP2001050608A (en) | District cooling and heating system | |
KR20120065163A (en) | Ventilation system of indoor used in subterranean heat and heat exchanger | |
JPS61165531A (en) | Device for introducing external air into rooms of building |
Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
A621 | Written request for application examination |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A621 Effective date: 20191008 |
|
A131 | Notification of reasons for refusal |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A131 Effective date: 20201117 |
|
A521 | Request for written amendment filed |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A523 Effective date: 20201222 |
|
TRDD | Decision of grant or rejection written | ||
A01 | Written decision to grant a patent or to grant a registration (utility model) |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A01 Effective date: 20210205 |
|
A61 | First payment of annual fees (during grant procedure) |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A61 Effective date: 20210212 |
|
R150 | Certificate of patent or registration of utility model |
Ref document number: 6838923 Country of ref document: JP Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R150 |
|
S111 | Request for change of ownership or part of ownership |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R313111 |
|
R350 | Written notification of registration of transfer |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R350 |
|
R250 | Receipt of annual fees |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250 |