コンクリート構造物の蓄熱システム
【課題】高架橋等のコンクリート構造物に太陽熱や地熱等の自然エネルギーを蓄積する蓄熱体を備え、この蓄熱体からのエネルギーを路面上に於ける積雪を融雪すること又は緊急時の電力並びに厳冬期に於ける暖房等の熱源へ供給可能とする技術を提供する。
【解決手段】梁１６には、第１蓄熱部材１７を所定部位に埋設し又は固定している。該第１蓄熱部材１７の内部又は表面には往復路（閉ループ）を形成した第１配管１７Ａと、該第１配管１７Ａから発散された熱エネルギーを吸収しかつ蓄熱すると共に往復路（閉ループ）を形成した第２配管１７Ｂとを有している。この第２配管１７Ｂの出力側には第４配管１７Ｄを接続し必要に応じて熱伝導媒体を該第４配管１７Ｄを介して負荷２４にポンプ手段２３で圧送する。
【解決手段】梁１６には、第１蓄熱部材１７を所定部位に埋設し又は固定している。該第１蓄熱部材１７の内部又は表面には往復路（閉ループ）を形成した第１配管１７Ａと、該第１配管１７Ａから発散された熱エネルギーを吸収しかつ蓄熱すると共に往復路（閉ループ）を形成した第２配管１７Ｂとを有している。この第２配管１７Ｂの出力側には第４配管１７Ｄを接続し必要に応じて熱伝導媒体を該第４配管１７Ｄを介して負荷２４にポンプ手段２３で圧送する。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、高架橋等のコンクリート構造物に太陽熱や地熱等の自然エネルギーを蓄積する蓄熱体を備え、この蓄熱体からのエネルギーを路面上に於ける積雪を融雪すること又は緊急時の電力並びに厳冬期に於ける暖房等の熱源へ供給可能とするコンクリート構造物の蓄熱システムに関する。
【背景技術】
【０００２】
この種、従来の技術に於ける第１の例として風力利用融雪システムであって、図３に示すような特開２００３−３５２５０号公開特許公報に開示された技術がある。これについて説明すれば、このシステムにおいて、風力発電装置Ａは、ダリウス型の風車１と同期発電機（交流発電機）２とによって構成されている。風車１が風Ｗによって回転すると、同期発電機２の回転軸が回転され、この回転によって同期発電機２において交流電力が発生する。この交流電力は電力供給路３によって電気ヒーターに供給される。電力供給路３には、変圧器（電圧調整器）３ａが設けられており、供給電圧の調節が行える。電気ヒーター４は電力を得て発熱するものであり、例えば、カーボン（炭素）を含有する面状発熱体を利用して構成する。また、面状発熱体を屋外に設置するので、樹脂等から成る被覆材にて覆い、防水加工を施しておく。この電気ヒーター４上には、これに接するようにして潜熱蓄熱材５が設けられている。潜熱蓄熱材５は、雪Ｓが融ける温度において潜熱温度が設定されており、図３に示すものは約５℃としている。すなわち、約５℃の温度において与えられた熱を状態変化に費やすことで蓄熱する性質を有する潜熱蓄熱材５を用いている。この潜熱蓄熱材５としては、無機水和塩を樹脂袋（容器）内に封止して成るものを用いる。そして、潜熱蓄熱材５上には、これを覆うための覆い部材６が設けられる構成である。
【０００３】
また、この種、従来の技術に於ける第２の例として蓄熱材を格納した舗装道路であって、図４に示すような特開平７−２４３２０２号公開特許公報に開示された技術がある。これについて説明すれば、図４は、蓄熱材Ｂを格納した舗装道路の断面図を示している。図４に於いて、表層７、基層８、路盤９、路床１０をそれぞれ示しており、上記蓄熱材Ｂを格納した格納容器１１は基層８に埋設されている。図４はアスファルト舗装道路の場合であるが、コンクリート舗装道路の場合には上記表層７と基層８は同一層を形成することに成る。そして、例えば表層７の厚さは５cm、基層８の厚さも５cmと成っている。勿論、これら各層７、８の厚さを限定することはないが、傷んだり、老化したりした路面を補修する際に削り取られる表層７は充分な厚さが必要とされ、上記格納容器１１、１１…は補修の際に障害にならない深さに設けられた基層８内に埋設されている。したがって、コンクリート舗装道路の場合には表層７の上面から数cmないし７cm〜８cmの深さに設けられる。そして、上記構成の作用としては格納容器１１に格納されている蓄熱材Ｂが液体の状態にある場合、該蓄熱材Ｂが冷却されるならば凝固点以下になり、その後蓄熱材Ｂは液体から固体へ相変化する。該蓄熱材Ｂによっては過冷却する場合もあるが、液体から固体に相変化する場合には凝固点温度を維持しながら凝固を続ける。したがって、この際に蓄熱材Ｂは潜熱を放出し、路面Ｃに熱エネルギーを与え、その結果、路面Ｃの凍結を防止する。この第２の例では、路面Ｃが凍結する温度よりも僅かに高い温度で相変化する蓄熱材Ｂを使用する。場合によっては１℃〜８℃で相変化する蓄熱材Ｂを使用してもある程度の効果は得られる。上記蓄熱材Ｂが全て固体に相変化するまでは熱エネルギーを放出し、路面へ熱を与えることになる訳で、一旦固体に相変化した蓄熱材Ｂは逆に路面から熱エネルギーを与えられて再び液体に戻る。これは、日中気温が上昇して路面温度が高くなり、該路面Ｃから蓄熱材Ｂへ熱が伝わって、固体から液体へ相変化する。液体となって潜熱を得た蓄熱材Ｂは、明け方の気温低下時に再び液体から固体へ相変化して路面Ｃに熱を与える。この第２の例では蓄熱材Ｂの相変化を利用して路面の凍結を防止する技術である。
【特許文献１】特開２００３−３５２５０号公開特許公報
【特許文献２】特開平７−２４３２０２号公開特許公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
従来の技術は、前述した構成、作用であるので次の課題が存在した。すなわち、従来の技術に於ける第１の例としての風力利用融雪システムによれば、採取したエネルギーを直接的に融雪に利用する技術であって、風Ｗのエネルギーが風車１を回転し、この回転力を同期発電機２で電気信号に変換し、この電気信号を直接に電気ヒータ４に導入し路面下の該電気ヒータ４を発熱させ、潜熱蓄熱材５を介して、路面上の雪Ｓを融雪する技術であり、融雪機能を路面の部位毎に上記電気ヒータ４や潜熱蓄熱材５を備える必要があり、融雪装置や融雪システムが複雑かつ大規模化して高価となり、また融雪効果は直接生み出されるエネルギーの大、小によって大きく影響を受け、融雪効率が悪く、実用に適さないという問題点があった。
また、従来の技術に於ける第２例としての蓄熱材を格納した舗装道路によれば、蓄熱材Ｂが数℃前・後にて液体から個体に相変化する性質を有し、この相変化する際に生じる凝固熱を利用した凍結防止技術であって、該蓄熱材Ｂから熱エネルギーを採取しかつ導出し、これを利用する技術ではなく、積極的に路面上に於ける融雪技術に適しないという問題点があった。
【課題を解決するための手段】
【０００５】
本発明に係るコンクリート構造物の蓄熱システムは、風力、太陽熱、地熱、微生物による有機物の分解熱、振動力等の運動エネルギー等の自然エネルギーを、熱もしくは電気エネルギーとしてコンクリート構造物の内部に設けられた蓄熱体又はコンデンサー等に積極的に蓄積する蓄熱システムであって、コンクリート構造物の蓄熱体等に蓄えられた熱又は電気エネルギーは例えば融雪システムに利用し、路面上の積雪や凍結の防止に利用し、コンクリート構造物に蓄熱体等を備えることでシステム全体の省スペース化が図れ、都市部や設置スペースを確保できないような箇所への適用が可能となり、施工費用の低減が可能となり、加えて、地中熱利用などの初期費用が高くなるようなシステムに対して、蓄熱された熱又は電気エネルギーを補助的に利用することで当該システムを小規模化し、初期費用を縮少した技術であって、次の構成・手段から成立する。
すなわち、請求項１記載の発明によれば、コンクリート構造物の所定部位に埋設し又は固定されかつ地盤からの熱エネルギーを採取・蓄熱する蓄熱部材であって、該蓄熱部材が閉ループを構成した第１、第２配管からの熱エネルギーを吸収及び蓄えると共に該第１配管に隣接・配置した第２配管を有し、該第１、第２配管内に充填・封入した熱伝導媒体を負荷に圧送・流送することを特徴とする。
【０００６】
請求項２記載の発明によれば、コンクリート構造物の所定部位に埋設し又は固定されかつ地盤又は太陽光からの地中熱エネルギー又は太陽熱エネルギーを採取・蓄熱する第１及び第２蓄熱部材であって、一方では前記第１蓄熱部材が閉ループを構成した第１配管及び該第１配管から熱エネルギーを吸収及び蓄えると共に該第１配管に隣接・配置した第２配管を有し、該第１、第２配管内に充填・封入した熱伝導媒体を負荷に圧送し、並びに他方では前記第２蓄熱部材が前記コンクリート構造物に設置した太陽熱吸収板から太陽熱エネルギーを伝導・蓄熱する閉ループを構成した第１、第２ヒートパイプから太陽熱エネルギーを吸収すると共に第１ヒートパイプに隣接・配置した第２ヒートパイプを有し、該第１、第２ヒートパイプ内に充填・封入した熱伝導媒体を前記負荷に流送することを特徴とする。
【０００７】
請求項３記載の発明によれば、コンクリート構造物の所定部位に埋設し又は固定されかつ地盤からの地中熱を採取・蓄熱する蓄熱部材であって、該蓄熱部材が閉ループを構成した第１、第２配管からの熱エネルギーを吸収及び蓄えると共に該第１配管に隣接・配置した第２配管を有し、該第１、第２配管内に充填・封入した熱伝導媒体を負荷に圧送・流送し並びに前記地盤に前記地中熱を温水に熱変換させる熱交換杭を埋設し、前記負荷に該温水を流送することを特徴とする。
【０００８】
請求項４記載の発明によれば、請求項２記載の発明に於いて、前記第２蓄熱部材は太陽熱エネルギーを電気エネルギーに変換しかつ蓄電するコンデンサ手段で構成したことを特徴とする。
【発明の効果】
【０００９】
本発明に係るコンクリート構造物の蓄熱システムは、上述した構成、作用を有するので次の効果がある。
すなわち、請求項１ないし４記載の本発明によれば、コンクリート構造物に蓄熱体等を設置することで、エネルギーを融雪システム以外に２次的に利用することが可能となり、その用途としては、緊急時の電力並びに厳冬期における暖房などの熱源への供給が可能となり、蓄熱体等は熱エネルギーの場合、潜熱又は顕熱であり、該蓄熱体等の設置対象としては、コンクリート構造物の杭、地中梁、均しコンクリート又は柱などのコンクリート構造物、貯水槽、浄化槽等が好適であり、エネルギー貯蓄機能を持つ複合構造物内にエネルギーを平素より蓄えて置くことで、融雪システムのほかに電源及び熱源として多目的な用途例えば、照明、暖房などへのエネルギーの活用が可能となり、コンクリート構造物と蓄熱体等を一体とすることで、システムの省スペース化と施工費の削減が可能となり、併せて初期費用が大きいような従来の掘削杭利用などの融雪システムと併用することで、従来の融雪システムのエネルギー負担分が軽減され、当該システムの初期費用が削減されるという効果がある。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１０】
以下、本発明に係るコンクリート構造物の蓄熱システムに於ける実施の形態について添付図面に基づき詳細に説明する。
図１は、本発明に係るコンクリート構造物の蓄熱システムに於ける実施の形態の一例を示す垂直断面図である。
図２は、図１に示す本発明に係るコンクリート構造物の蓄熱システムの熱又は電気エネルギーの伝導経路を示すシステム構成図である。
【００１１】
１２は高架橋、道路橋又はコンクリート床版等のコンクリート構造物である。該コンクリート構造物１２は例えば高架橋の場合には、図１に示すようにコンクリート床版１３と、該コンクリート床版１３の下面に固定された複数本の橋脚又は柱１４と、該橋脚又は柱１４を固定すると共にその下面に杭１５を固定してあって、地盤Ｒに埋設された梁１６とで構成している。該梁１６はフーチングで構成してもよい。
【００１２】
上記梁１６には、第１蓄熱部材１７を所定部位に埋設し又は固定している。該第１蓄熱部材１７は全体が例えば、箱状ケースや矩形板状部材等で構成され、その材料は電気エネルギー又は熱エネルギーが伝導する金属製材料で作成されている。該第１蓄熱部材１７の内部又は表面には往復路（閉ループ）を形成した第１配管１７Ａと、該第１配管１７Ａから発散された熱エネルギーを吸収しかつ蓄熱すると共に往復路（閉ループ）を形成した第２配管１７Ｂとを有している。この第２配管１７Ｂの出力側には第４配管１７Ｄを接続し必要に応じて熱伝導媒体を該第４配管１７Ｄを介して負荷２４にポンプ手段２３で圧送する。また、第２配管１７Ｂは第１配管１７Ａに隣接配置している。
【００１３】
上記第１及び第２配管１７Ａ及び１７Ｂはパイプで構成され、地盤Ｒより熱エネルギーを採取する機能を有しており、金属製鋼管、ポリエチレン、塩化ビニール等で構成され、その内部に熱伝導液体又は気体若しくは循環水等熱伝導媒体（図示せず）が充填・封入されている。該熱伝導媒体は、顕熱の場合には水等の熱容量が大きいもの、潜熱の場合にはパラフィン、硫酸ナトリウム、その他水溶液が採用される。この熱伝導媒体が上記第１及び第２配管１７Ａ及び１７Ｂ内を移動することにより熱エネルギーの受け渡しが行なわれる。
尚、第１及び第２配管１７Ａ及び１７Ｂに於ける熱伝導媒体としての循環水の循環作用は、例えばポンプや送風機を利用して行なう。
【００１４】
上記第１配管１７Ａは上記杭１５の表面又は内部に引き廻された第３配管１７Ｃを接続し、閉ループを構成し、その一部にポンプ手段１８を介設し、このポンプ手段１８により該杭１５からの熱エネルギーを吸収した該第３配管１７Ｃ内の熱伝導媒体を上記第１配管１７Ａ内へ圧送する。
尚、上記第１配管１７Ａと上記第３配管１７Ｃは図１に示すように一体形成してもよく、該第１配管１７Ａを杭１５の部分まで伸張させ該第１配管１７Ａで第３配管１７Ｃも代用することも可能である。
上記第２配管１７Ｂ、上記第４配管１７Ｄ及び負荷２４への配管経路は通常時に於ける熱利用経路を意味する。
【００１５】
１９は太陽熱吸収板であって、例えば、上記コンクリート構造物１２のコンクリート床版１３の側面１３ａに固定されている。２０は入力側ヒートパイプであって、その一端は上記太陽熱吸収板１９に、その他端は第２蓄熱部材２１に接続されている。ここで、該第２蓄熱部材２１は、上記第１蓄熱部材１７と同一の形状・構成であり、コンクリート構造物１２の上記橋脚又は柱１４の所定部位に埋設又は固定されている。該第２蓄熱部材２１の内部又は表面には第１ヒートパイプ２１Ａと、この第１ヒートパイプ２１Ａから発散する熱エネルギーを吸収しかつ蓄熱すると共に第２ヒートパイプ２１Ｂとを有している。尚、上記太陽熱吸収板１９はコンクリート床版１３以外の部位に固定してもよい。
【００１６】
上記第１ヒートパイプ２１Ａ及び上記第２ヒートパイプ２１Ｂは太陽光Ｌによる太陽熱エネルギーを吸収した上記太陽熱吸収板１９から該太陽熱エネルギーを入力側ヒートパイプ２０で伝導して蓄熱する働きをする。該第２ヒートパイプ２１Ｂは蓄熱した太陽熱エネルギーを出力側ヒートパイプ２２に流送又は伝導する。該出力側ヒートパイプ２２は、必要に応じて負荷２４に出力側ヒートパイプ２２内の熱伝導媒体を流送する。
ここで、上記第１及び第２ヒートパイプ２１Ａ、２１Ｂは例えば金属管の中にウイックという特殊繊維製の中空の筒が内装され、常温付近の温度で液化又は気化する熱伝導媒体が充填・封入されているものであって、該第１及び第２ヒートパイプ２１Ａ、２１Ｂを傾けて設置し、下部を加熱すると該熱伝導体は蒸発し該第１及び第２ヒートパイプ２１Ａ、２１Ｂの上部に移動する。そして、上記第１及び第２ヒートパイプ２１Ａ、２１Ｂの上部を冷却すると、気体状の熱伝導媒体は凝縮し液化して上記ウイック中を流れて下部に移行する機能を備えている。
尚、非常時や必要時に応じて上記融雪機構付き舗装道路以外の負荷２４例えば屋根や床等にも熱伝導媒体を伝導させることもできる。また、前記した第１蓄熱部材１７の内部又は表面には往復路（閉ループ）を形成した第１配管１７Ａと、該第１配管１７Ａから発散された熱エネルギーを吸収しかつ蓄熱すると共に往復路（閉ループ）を形成した第２配管１７Ｂとを有し、この第２配管１７Ｂの出力側には第４配管１７Ｄを接続し必要に応じて熱伝導媒体を該第４配管１７Ｄを介して負荷２４にポンプ手段２３で圧送する構成としてもよい。
【００１７】
上記負荷２４は例えば図１に示すものは、地盤Ｒの上面Ｒ１に設置した融雪機構付き舗装道路であり、上記第４配管１７Ｄ及び／又は上記出力側ヒートパイプ２２から圧送し又は流送された熱伝導媒体により、該融雪機構付き舗装道路の表面に積雪した雪Ｓ１を融解する。
【００１８】
尚、上記した第１及び第２蓄熱部材１７及び２１は梁（フーチング）１６並びに橋脚又は柱１４に埋設する場合に代えて杭１５や貯水槽、浄化槽又は基礎コンクリート（図示せず）等に埋設しても本発明の目的を達成できる。
【００１９】
次に、本発明に係るコンクリート構造物の蓄熱システムに於ける実施の形態について、その動作等を説明する。
【００２０】
地盤Ｒからの地中熱を杭１５の表面等に設けた上記第３配管１７Ｃ又は上記第１蓄熱部材１７の第１配管１７Ａが温度差により採取する。この地中熱は、地盤Ｒ内の微生物や有機物質による分解熱の場合や生活排水等の余熱の場合もある。上記第１蓄熱部材１７の第３配管１７Ｃ内及び第１配管１７Ａ内に於ける充填・封入された水やパラフィン、硫酸ナトリウムその他水溶液等の液体又は気体でなる熱伝導媒体が上記地中熱や分解熱を該第３及び第１配管１７Ｃ、１７Ａから受け、該第３配管１７Ｃの経路に存在するポンプ１８で図２に示す矢印Ａ１方向に圧送される。この第３及び第１配管１７Ｃ、１７Ａ内の熱伝導媒体は管内を循環流送すると共に該第１配管１７Ａから隣接した上記第２配管１７Ｂに熱エネルギーを伝導し、該第１配管１７Ａと第２配管１７Ｂ間で熱エネルギーの受け渡しが行なわれる。かくして、上記第１配管１７Ａ及び上記第２配管１７Ｂを有した第１蓄熱部材１７は熱エネルギーを蓄える。
【００２１】
そして、負荷２４が図２に示すように融雪機構付き舗装道路での場合、この表面に雪Ｓ１が積雪されているとき上記第４配管１７Ｄ内の熱伝導媒体が図２に示す矢印Ａ２方向からポンプ手段２３により該負荷２４に圧送され融雪動作を行なう。
また、当該負荷２４を暖房装置として家屋の屋根や床に配置したとき、本発明の蓄熱システムは家屋の暖房システムとして機能する。
【００２２】
一方、コンクリート構造物１２の所定部位に固定された太陽熱吸収板１９に太陽光Ｌが照射されると該太陽熱吸収板１９は太陽熱エネルギーを吸収する。そして、吸収された太陽熱エネルギーは、熱伝導媒体に化体され、図２の矢印Ｂ１方向で示すように入力側ヒートパイプ２０内及び第１ヒートパイプ２１Ａ内の熱伝導媒体が流送される。該第１ヒートパイプ２１Ａ内を循環流送した熱伝導媒体の働きにより熱エネルギーは上記第２ヒートパイプ２１Ｂに吸収される。而して、上記第１及び第２ヒートパイプ２１Ａ、２１Ｂを備えた第２蓄熱部材２１は太陽熱エネルギーを蓄熱する。
【００２３】
そして、負荷２４が図２に示すように融雪機構付き舗装道路での場合、この表面に雪Ｓ１が積雪されているとき上記出力側ヒートパイプ２２内の熱伝導媒体が図２に示す矢印Ｂ２方向から該負荷２４に圧送され融雪動作を行なう。
また、当該負荷２４を暖房装置として家屋の屋根や床に配置したとき、本発明の蓄熱システムは家屋の暖房システムとして機能する。
【００２４】
尚、上述した太陽熱吸収板１９からの太陽熱エネルギーは本蓄熱システムに於いて、非常時や必要に応じて負荷２４としての融雪機構付き舗装道路の表面に積雪した雪Ｓ１を融雪するときや家屋の暖房等に利用する。
【実施例１】
【００２５】
次に、本発明に係るコンクリート構造物の蓄熱システムに於ける実施例１について説明する。
【００２６】
当該実施例１は、上述した本発明に係るコンクリート構造物の蓄熱システムに於ける実施の形態の例に於ける構成要素に新たに加えた構成又は一部を変更した構成で成立する。すなわち、上記図１及び上記図２に於いて、特に、地盤Ｒに熱交換杭２５を埋設した点である。この熱交換杭２５は例えば、所定長さを有し、鉄等の金属製や硬質の樹脂製等で成形され、外筒及び内筒の二重筒で構成される。また、該熱交換杭２５は分離したそれぞれを単一管で構成し、熱交換機能を備えたものであってもよく、該内筒はコンクリート床版や舗装道路等の負荷２４で加熱された温水を第１配管内を流過させて取り入れ地盤Ｒの所定深さまで流送し、地盤Ｒ内の冷却温度で熱気が吸収され、冷水にする。そして、該外筒はこの冷水を押し上げ第２配管内を流送し、コンクリート床版や舗装道路等の負荷２４を冷却する。而して、夏期に於ける舗装道路等の負荷２４のヒートアイランド現象を防止する。また、この実施例１の構成は、上述した実施の形態の例に於ける構成要素のうち、第１蓄熱部材１７又は第２蓄熱部材２１のいずれかを省略した構成としてもよい。
当実施例１に於ける他の構成部材は上述した実施の形態に於ける構成部材と略同一であり、同一番号及び同一符号を付し、その機能及び動作等の説明を省略する。
【実施例２】
【００２７】
次に、本発明に係るコンクリート構造物の蓄熱システムに於ける実施例２について説明する。
【００２８】
当該実施例２は上述した本発明に係るコンクリート構造物の蓄熱システムに於ける実施の形態の例に於ける構成要素に於いて上記図１及び上記図２に示す第２蓄熱部材２１を蓄熱機能を果すコンデンサに変えると共に該第２蓄熱部材２１に備えた第１及び第２ヒートパイプ２１Ａ、２１Ｂや入力側ヒートパイプ２０、出力側ヒートパイプ２２を電線に置換える。かかる構成としてすれば、太陽熱エネルギーを電気エネルギーに変換してこの電気エネルギーをコンデンサ（図示せず）手段で蓄電して非常時や必要時に融雪機構付き舗装道路等の負荷２４に通電し、雪Ｓ１を融解する。このように実施例２は本蓄熱システムに於ける補助熱源として利用することができる。
当実施例２に於ける他の構成部材は上述した実施の形態に於ける構成部材と略同一であり、同一番号及び同一符号を付し、その機能及び動作等の説明を省略する。
また、本実施例２は太陽熱吸収板１９に代えて別の風力エネルギーや振動による運動エネルギーを生み出す装置を設け、これを電気エネルギーに変換して利用することも可能である。
【図面の簡単な説明】
【００２９】
【図１】本発明に係るコンクリート構造物の蓄熱システムに於ける実施の形態の一例を示す垂直断面図である。
【図２】図１に示す本発明に係るコンクリート構造物の蓄熱システムの熱又は電気エネルギーの伝導経路を示すシステム構成図である。
【図３】従来の技術に於ける第１の例として風力利用融雪システムを示す図である。
【図４】従来の技術に於ける第２の例として蓄熱材を格納した舗装道路を示す垂直断面図である。
【符号の説明】
【００３０】
１２ コンクリート構造物
１３ コンクリート構造物のコンクリート床版
１３ａ コンクリート構造物のコンクリート床版の側面
１４ 橋脚（柱）
１５ 杭
１６ 梁
１７ 第１蓄熱部材
１７Ａ 第１蓄熱部材の第１配管
１７Ｂ 第１蓄熱部材の第２配管
１７Ｃ 第１蓄熱部材の第３配管
１７Ｄ 第１蓄熱部材の第４配管
１８ ポンプ手段
１９ 太陽熱吸収板
２０ 入力側ヒートパイプ
２１ 第２蓄熱部材
２１Ａ 第２蓄熱部材の第１ヒートパイプ
２１Ｂ 第２蓄熱部材の第２ヒートパイプ
２２ 出力側ヒートパイプ
２３ ポンプ手段
２４ 負荷
２５ 熱交換杭
Ｓ１ 雪
Ｌ 太陽光
Ｒ 地盤
Ｒ１ 地盤の上面
【技術分野】
【０００１】
本発明は、高架橋等のコンクリート構造物に太陽熱や地熱等の自然エネルギーを蓄積する蓄熱体を備え、この蓄熱体からのエネルギーを路面上に於ける積雪を融雪すること又は緊急時の電力並びに厳冬期に於ける暖房等の熱源へ供給可能とするコンクリート構造物の蓄熱システムに関する。
【背景技術】
【０００２】
この種、従来の技術に於ける第１の例として風力利用融雪システムであって、図３に示すような特開２００３−３５２５０号公開特許公報に開示された技術がある。これについて説明すれば、このシステムにおいて、風力発電装置Ａは、ダリウス型の風車１と同期発電機（交流発電機）２とによって構成されている。風車１が風Ｗによって回転すると、同期発電機２の回転軸が回転され、この回転によって同期発電機２において交流電力が発生する。この交流電力は電力供給路３によって電気ヒーターに供給される。電力供給路３には、変圧器（電圧調整器）３ａが設けられており、供給電圧の調節が行える。電気ヒーター４は電力を得て発熱するものであり、例えば、カーボン（炭素）を含有する面状発熱体を利用して構成する。また、面状発熱体を屋外に設置するので、樹脂等から成る被覆材にて覆い、防水加工を施しておく。この電気ヒーター４上には、これに接するようにして潜熱蓄熱材５が設けられている。潜熱蓄熱材５は、雪Ｓが融ける温度において潜熱温度が設定されており、図３に示すものは約５℃としている。すなわち、約５℃の温度において与えられた熱を状態変化に費やすことで蓄熱する性質を有する潜熱蓄熱材５を用いている。この潜熱蓄熱材５としては、無機水和塩を樹脂袋（容器）内に封止して成るものを用いる。そして、潜熱蓄熱材５上には、これを覆うための覆い部材６が設けられる構成である。
【０００３】
また、この種、従来の技術に於ける第２の例として蓄熱材を格納した舗装道路であって、図４に示すような特開平７−２４３２０２号公開特許公報に開示された技術がある。これについて説明すれば、図４は、蓄熱材Ｂを格納した舗装道路の断面図を示している。図４に於いて、表層７、基層８、路盤９、路床１０をそれぞれ示しており、上記蓄熱材Ｂを格納した格納容器１１は基層８に埋設されている。図４はアスファルト舗装道路の場合であるが、コンクリート舗装道路の場合には上記表層７と基層８は同一層を形成することに成る。そして、例えば表層７の厚さは５cm、基層８の厚さも５cmと成っている。勿論、これら各層７、８の厚さを限定することはないが、傷んだり、老化したりした路面を補修する際に削り取られる表層７は充分な厚さが必要とされ、上記格納容器１１、１１…は補修の際に障害にならない深さに設けられた基層８内に埋設されている。したがって、コンクリート舗装道路の場合には表層７の上面から数cmないし７cm〜８cmの深さに設けられる。そして、上記構成の作用としては格納容器１１に格納されている蓄熱材Ｂが液体の状態にある場合、該蓄熱材Ｂが冷却されるならば凝固点以下になり、その後蓄熱材Ｂは液体から固体へ相変化する。該蓄熱材Ｂによっては過冷却する場合もあるが、液体から固体に相変化する場合には凝固点温度を維持しながら凝固を続ける。したがって、この際に蓄熱材Ｂは潜熱を放出し、路面Ｃに熱エネルギーを与え、その結果、路面Ｃの凍結を防止する。この第２の例では、路面Ｃが凍結する温度よりも僅かに高い温度で相変化する蓄熱材Ｂを使用する。場合によっては１℃〜８℃で相変化する蓄熱材Ｂを使用してもある程度の効果は得られる。上記蓄熱材Ｂが全て固体に相変化するまでは熱エネルギーを放出し、路面へ熱を与えることになる訳で、一旦固体に相変化した蓄熱材Ｂは逆に路面から熱エネルギーを与えられて再び液体に戻る。これは、日中気温が上昇して路面温度が高くなり、該路面Ｃから蓄熱材Ｂへ熱が伝わって、固体から液体へ相変化する。液体となって潜熱を得た蓄熱材Ｂは、明け方の気温低下時に再び液体から固体へ相変化して路面Ｃに熱を与える。この第２の例では蓄熱材Ｂの相変化を利用して路面の凍結を防止する技術である。
【特許文献１】特開２００３−３５２５０号公開特許公報
【特許文献２】特開平７−２４３２０２号公開特許公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
従来の技術は、前述した構成、作用であるので次の課題が存在した。すなわち、従来の技術に於ける第１の例としての風力利用融雪システムによれば、採取したエネルギーを直接的に融雪に利用する技術であって、風Ｗのエネルギーが風車１を回転し、この回転力を同期発電機２で電気信号に変換し、この電気信号を直接に電気ヒータ４に導入し路面下の該電気ヒータ４を発熱させ、潜熱蓄熱材５を介して、路面上の雪Ｓを融雪する技術であり、融雪機能を路面の部位毎に上記電気ヒータ４や潜熱蓄熱材５を備える必要があり、融雪装置や融雪システムが複雑かつ大規模化して高価となり、また融雪効果は直接生み出されるエネルギーの大、小によって大きく影響を受け、融雪効率が悪く、実用に適さないという問題点があった。
また、従来の技術に於ける第２例としての蓄熱材を格納した舗装道路によれば、蓄熱材Ｂが数℃前・後にて液体から個体に相変化する性質を有し、この相変化する際に生じる凝固熱を利用した凍結防止技術であって、該蓄熱材Ｂから熱エネルギーを採取しかつ導出し、これを利用する技術ではなく、積極的に路面上に於ける融雪技術に適しないという問題点があった。
【課題を解決するための手段】
【０００５】
本発明に係るコンクリート構造物の蓄熱システムは、風力、太陽熱、地熱、微生物による有機物の分解熱、振動力等の運動エネルギー等の自然エネルギーを、熱もしくは電気エネルギーとしてコンクリート構造物の内部に設けられた蓄熱体又はコンデンサー等に積極的に蓄積する蓄熱システムであって、コンクリート構造物の蓄熱体等に蓄えられた熱又は電気エネルギーは例えば融雪システムに利用し、路面上の積雪や凍結の防止に利用し、コンクリート構造物に蓄熱体等を備えることでシステム全体の省スペース化が図れ、都市部や設置スペースを確保できないような箇所への適用が可能となり、施工費用の低減が可能となり、加えて、地中熱利用などの初期費用が高くなるようなシステムに対して、蓄熱された熱又は電気エネルギーを補助的に利用することで当該システムを小規模化し、初期費用を縮少した技術であって、次の構成・手段から成立する。
すなわち、請求項１記載の発明によれば、コンクリート構造物の所定部位に埋設し又は固定されかつ地盤からの熱エネルギーを採取・蓄熱する蓄熱部材であって、該蓄熱部材が閉ループを構成した第１、第２配管からの熱エネルギーを吸収及び蓄えると共に該第１配管に隣接・配置した第２配管を有し、該第１、第２配管内に充填・封入した熱伝導媒体を負荷に圧送・流送することを特徴とする。
【０００６】
請求項２記載の発明によれば、コンクリート構造物の所定部位に埋設し又は固定されかつ地盤又は太陽光からの地中熱エネルギー又は太陽熱エネルギーを採取・蓄熱する第１及び第２蓄熱部材であって、一方では前記第１蓄熱部材が閉ループを構成した第１配管及び該第１配管から熱エネルギーを吸収及び蓄えると共に該第１配管に隣接・配置した第２配管を有し、該第１、第２配管内に充填・封入した熱伝導媒体を負荷に圧送し、並びに他方では前記第２蓄熱部材が前記コンクリート構造物に設置した太陽熱吸収板から太陽熱エネルギーを伝導・蓄熱する閉ループを構成した第１、第２ヒートパイプから太陽熱エネルギーを吸収すると共に第１ヒートパイプに隣接・配置した第２ヒートパイプを有し、該第１、第２ヒートパイプ内に充填・封入した熱伝導媒体を前記負荷に流送することを特徴とする。
【０００７】
請求項３記載の発明によれば、コンクリート構造物の所定部位に埋設し又は固定されかつ地盤からの地中熱を採取・蓄熱する蓄熱部材であって、該蓄熱部材が閉ループを構成した第１、第２配管からの熱エネルギーを吸収及び蓄えると共に該第１配管に隣接・配置した第２配管を有し、該第１、第２配管内に充填・封入した熱伝導媒体を負荷に圧送・流送し並びに前記地盤に前記地中熱を温水に熱変換させる熱交換杭を埋設し、前記負荷に該温水を流送することを特徴とする。
【０００８】
請求項４記載の発明によれば、請求項２記載の発明に於いて、前記第２蓄熱部材は太陽熱エネルギーを電気エネルギーに変換しかつ蓄電するコンデンサ手段で構成したことを特徴とする。
【発明の効果】
【０００９】
本発明に係るコンクリート構造物の蓄熱システムは、上述した構成、作用を有するので次の効果がある。
すなわち、請求項１ないし４記載の本発明によれば、コンクリート構造物に蓄熱体等を設置することで、エネルギーを融雪システム以外に２次的に利用することが可能となり、その用途としては、緊急時の電力並びに厳冬期における暖房などの熱源への供給が可能となり、蓄熱体等は熱エネルギーの場合、潜熱又は顕熱であり、該蓄熱体等の設置対象としては、コンクリート構造物の杭、地中梁、均しコンクリート又は柱などのコンクリート構造物、貯水槽、浄化槽等が好適であり、エネルギー貯蓄機能を持つ複合構造物内にエネルギーを平素より蓄えて置くことで、融雪システムのほかに電源及び熱源として多目的な用途例えば、照明、暖房などへのエネルギーの活用が可能となり、コンクリート構造物と蓄熱体等を一体とすることで、システムの省スペース化と施工費の削減が可能となり、併せて初期費用が大きいような従来の掘削杭利用などの融雪システムと併用することで、従来の融雪システムのエネルギー負担分が軽減され、当該システムの初期費用が削減されるという効果がある。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１０】
以下、本発明に係るコンクリート構造物の蓄熱システムに於ける実施の形態について添付図面に基づき詳細に説明する。
図１は、本発明に係るコンクリート構造物の蓄熱システムに於ける実施の形態の一例を示す垂直断面図である。
図２は、図１に示す本発明に係るコンクリート構造物の蓄熱システムの熱又は電気エネルギーの伝導経路を示すシステム構成図である。
【００１１】
１２は高架橋、道路橋又はコンクリート床版等のコンクリート構造物である。該コンクリート構造物１２は例えば高架橋の場合には、図１に示すようにコンクリート床版１３と、該コンクリート床版１３の下面に固定された複数本の橋脚又は柱１４と、該橋脚又は柱１４を固定すると共にその下面に杭１５を固定してあって、地盤Ｒに埋設された梁１６とで構成している。該梁１６はフーチングで構成してもよい。
【００１２】
上記梁１６には、第１蓄熱部材１７を所定部位に埋設し又は固定している。該第１蓄熱部材１７は全体が例えば、箱状ケースや矩形板状部材等で構成され、その材料は電気エネルギー又は熱エネルギーが伝導する金属製材料で作成されている。該第１蓄熱部材１７の内部又は表面には往復路（閉ループ）を形成した第１配管１７Ａと、該第１配管１７Ａから発散された熱エネルギーを吸収しかつ蓄熱すると共に往復路（閉ループ）を形成した第２配管１７Ｂとを有している。この第２配管１７Ｂの出力側には第４配管１７Ｄを接続し必要に応じて熱伝導媒体を該第４配管１７Ｄを介して負荷２４にポンプ手段２３で圧送する。また、第２配管１７Ｂは第１配管１７Ａに隣接配置している。
【００１３】
上記第１及び第２配管１７Ａ及び１７Ｂはパイプで構成され、地盤Ｒより熱エネルギーを採取する機能を有しており、金属製鋼管、ポリエチレン、塩化ビニール等で構成され、その内部に熱伝導液体又は気体若しくは循環水等熱伝導媒体（図示せず）が充填・封入されている。該熱伝導媒体は、顕熱の場合には水等の熱容量が大きいもの、潜熱の場合にはパラフィン、硫酸ナトリウム、その他水溶液が採用される。この熱伝導媒体が上記第１及び第２配管１７Ａ及び１７Ｂ内を移動することにより熱エネルギーの受け渡しが行なわれる。
尚、第１及び第２配管１７Ａ及び１７Ｂに於ける熱伝導媒体としての循環水の循環作用は、例えばポンプや送風機を利用して行なう。
【００１４】
上記第１配管１７Ａは上記杭１５の表面又は内部に引き廻された第３配管１７Ｃを接続し、閉ループを構成し、その一部にポンプ手段１８を介設し、このポンプ手段１８により該杭１５からの熱エネルギーを吸収した該第３配管１７Ｃ内の熱伝導媒体を上記第１配管１７Ａ内へ圧送する。
尚、上記第１配管１７Ａと上記第３配管１７Ｃは図１に示すように一体形成してもよく、該第１配管１７Ａを杭１５の部分まで伸張させ該第１配管１７Ａで第３配管１７Ｃも代用することも可能である。
上記第２配管１７Ｂ、上記第４配管１７Ｄ及び負荷２４への配管経路は通常時に於ける熱利用経路を意味する。
【００１５】
１９は太陽熱吸収板であって、例えば、上記コンクリート構造物１２のコンクリート床版１３の側面１３ａに固定されている。２０は入力側ヒートパイプであって、その一端は上記太陽熱吸収板１９に、その他端は第２蓄熱部材２１に接続されている。ここで、該第２蓄熱部材２１は、上記第１蓄熱部材１７と同一の形状・構成であり、コンクリート構造物１２の上記橋脚又は柱１４の所定部位に埋設又は固定されている。該第２蓄熱部材２１の内部又は表面には第１ヒートパイプ２１Ａと、この第１ヒートパイプ２１Ａから発散する熱エネルギーを吸収しかつ蓄熱すると共に第２ヒートパイプ２１Ｂとを有している。尚、上記太陽熱吸収板１９はコンクリート床版１３以外の部位に固定してもよい。
【００１６】
上記第１ヒートパイプ２１Ａ及び上記第２ヒートパイプ２１Ｂは太陽光Ｌによる太陽熱エネルギーを吸収した上記太陽熱吸収板１９から該太陽熱エネルギーを入力側ヒートパイプ２０で伝導して蓄熱する働きをする。該第２ヒートパイプ２１Ｂは蓄熱した太陽熱エネルギーを出力側ヒートパイプ２２に流送又は伝導する。該出力側ヒートパイプ２２は、必要に応じて負荷２４に出力側ヒートパイプ２２内の熱伝導媒体を流送する。
ここで、上記第１及び第２ヒートパイプ２１Ａ、２１Ｂは例えば金属管の中にウイックという特殊繊維製の中空の筒が内装され、常温付近の温度で液化又は気化する熱伝導媒体が充填・封入されているものであって、該第１及び第２ヒートパイプ２１Ａ、２１Ｂを傾けて設置し、下部を加熱すると該熱伝導体は蒸発し該第１及び第２ヒートパイプ２１Ａ、２１Ｂの上部に移動する。そして、上記第１及び第２ヒートパイプ２１Ａ、２１Ｂの上部を冷却すると、気体状の熱伝導媒体は凝縮し液化して上記ウイック中を流れて下部に移行する機能を備えている。
尚、非常時や必要時に応じて上記融雪機構付き舗装道路以外の負荷２４例えば屋根や床等にも熱伝導媒体を伝導させることもできる。また、前記した第１蓄熱部材１７の内部又は表面には往復路（閉ループ）を形成した第１配管１７Ａと、該第１配管１７Ａから発散された熱エネルギーを吸収しかつ蓄熱すると共に往復路（閉ループ）を形成した第２配管１７Ｂとを有し、この第２配管１７Ｂの出力側には第４配管１７Ｄを接続し必要に応じて熱伝導媒体を該第４配管１７Ｄを介して負荷２４にポンプ手段２３で圧送する構成としてもよい。
【００１７】
上記負荷２４は例えば図１に示すものは、地盤Ｒの上面Ｒ１に設置した融雪機構付き舗装道路であり、上記第４配管１７Ｄ及び／又は上記出力側ヒートパイプ２２から圧送し又は流送された熱伝導媒体により、該融雪機構付き舗装道路の表面に積雪した雪Ｓ１を融解する。
【００１８】
尚、上記した第１及び第２蓄熱部材１７及び２１は梁（フーチング）１６並びに橋脚又は柱１４に埋設する場合に代えて杭１５や貯水槽、浄化槽又は基礎コンクリート（図示せず）等に埋設しても本発明の目的を達成できる。
【００１９】
次に、本発明に係るコンクリート構造物の蓄熱システムに於ける実施の形態について、その動作等を説明する。
【００２０】
地盤Ｒからの地中熱を杭１５の表面等に設けた上記第３配管１７Ｃ又は上記第１蓄熱部材１７の第１配管１７Ａが温度差により採取する。この地中熱は、地盤Ｒ内の微生物や有機物質による分解熱の場合や生活排水等の余熱の場合もある。上記第１蓄熱部材１７の第３配管１７Ｃ内及び第１配管１７Ａ内に於ける充填・封入された水やパラフィン、硫酸ナトリウムその他水溶液等の液体又は気体でなる熱伝導媒体が上記地中熱や分解熱を該第３及び第１配管１７Ｃ、１７Ａから受け、該第３配管１７Ｃの経路に存在するポンプ１８で図２に示す矢印Ａ１方向に圧送される。この第３及び第１配管１７Ｃ、１７Ａ内の熱伝導媒体は管内を循環流送すると共に該第１配管１７Ａから隣接した上記第２配管１７Ｂに熱エネルギーを伝導し、該第１配管１７Ａと第２配管１７Ｂ間で熱エネルギーの受け渡しが行なわれる。かくして、上記第１配管１７Ａ及び上記第２配管１７Ｂを有した第１蓄熱部材１７は熱エネルギーを蓄える。
【００２１】
そして、負荷２４が図２に示すように融雪機構付き舗装道路での場合、この表面に雪Ｓ１が積雪されているとき上記第４配管１７Ｄ内の熱伝導媒体が図２に示す矢印Ａ２方向からポンプ手段２３により該負荷２４に圧送され融雪動作を行なう。
また、当該負荷２４を暖房装置として家屋の屋根や床に配置したとき、本発明の蓄熱システムは家屋の暖房システムとして機能する。
【００２２】
一方、コンクリート構造物１２の所定部位に固定された太陽熱吸収板１９に太陽光Ｌが照射されると該太陽熱吸収板１９は太陽熱エネルギーを吸収する。そして、吸収された太陽熱エネルギーは、熱伝導媒体に化体され、図２の矢印Ｂ１方向で示すように入力側ヒートパイプ２０内及び第１ヒートパイプ２１Ａ内の熱伝導媒体が流送される。該第１ヒートパイプ２１Ａ内を循環流送した熱伝導媒体の働きにより熱エネルギーは上記第２ヒートパイプ２１Ｂに吸収される。而して、上記第１及び第２ヒートパイプ２１Ａ、２１Ｂを備えた第２蓄熱部材２１は太陽熱エネルギーを蓄熱する。
【００２３】
そして、負荷２４が図２に示すように融雪機構付き舗装道路での場合、この表面に雪Ｓ１が積雪されているとき上記出力側ヒートパイプ２２内の熱伝導媒体が図２に示す矢印Ｂ２方向から該負荷２４に圧送され融雪動作を行なう。
また、当該負荷２４を暖房装置として家屋の屋根や床に配置したとき、本発明の蓄熱システムは家屋の暖房システムとして機能する。
【００２４】
尚、上述した太陽熱吸収板１９からの太陽熱エネルギーは本蓄熱システムに於いて、非常時や必要に応じて負荷２４としての融雪機構付き舗装道路の表面に積雪した雪Ｓ１を融雪するときや家屋の暖房等に利用する。
【実施例１】
【００２５】
次に、本発明に係るコンクリート構造物の蓄熱システムに於ける実施例１について説明する。
【００２６】
当該実施例１は、上述した本発明に係るコンクリート構造物の蓄熱システムに於ける実施の形態の例に於ける構成要素に新たに加えた構成又は一部を変更した構成で成立する。すなわち、上記図１及び上記図２に於いて、特に、地盤Ｒに熱交換杭２５を埋設した点である。この熱交換杭２５は例えば、所定長さを有し、鉄等の金属製や硬質の樹脂製等で成形され、外筒及び内筒の二重筒で構成される。また、該熱交換杭２５は分離したそれぞれを単一管で構成し、熱交換機能を備えたものであってもよく、該内筒はコンクリート床版や舗装道路等の負荷２４で加熱された温水を第１配管内を流過させて取り入れ地盤Ｒの所定深さまで流送し、地盤Ｒ内の冷却温度で熱気が吸収され、冷水にする。そして、該外筒はこの冷水を押し上げ第２配管内を流送し、コンクリート床版や舗装道路等の負荷２４を冷却する。而して、夏期に於ける舗装道路等の負荷２４のヒートアイランド現象を防止する。また、この実施例１の構成は、上述した実施の形態の例に於ける構成要素のうち、第１蓄熱部材１７又は第２蓄熱部材２１のいずれかを省略した構成としてもよい。
当実施例１に於ける他の構成部材は上述した実施の形態に於ける構成部材と略同一であり、同一番号及び同一符号を付し、その機能及び動作等の説明を省略する。
【実施例２】
【００２７】
次に、本発明に係るコンクリート構造物の蓄熱システムに於ける実施例２について説明する。
【００２８】
当該実施例２は上述した本発明に係るコンクリート構造物の蓄熱システムに於ける実施の形態の例に於ける構成要素に於いて上記図１及び上記図２に示す第２蓄熱部材２１を蓄熱機能を果すコンデンサに変えると共に該第２蓄熱部材２１に備えた第１及び第２ヒートパイプ２１Ａ、２１Ｂや入力側ヒートパイプ２０、出力側ヒートパイプ２２を電線に置換える。かかる構成としてすれば、太陽熱エネルギーを電気エネルギーに変換してこの電気エネルギーをコンデンサ（図示せず）手段で蓄電して非常時や必要時に融雪機構付き舗装道路等の負荷２４に通電し、雪Ｓ１を融解する。このように実施例２は本蓄熱システムに於ける補助熱源として利用することができる。
当実施例２に於ける他の構成部材は上述した実施の形態に於ける構成部材と略同一であり、同一番号及び同一符号を付し、その機能及び動作等の説明を省略する。
また、本実施例２は太陽熱吸収板１９に代えて別の風力エネルギーや振動による運動エネルギーを生み出す装置を設け、これを電気エネルギーに変換して利用することも可能である。
【図面の簡単な説明】
【００２９】
【図１】本発明に係るコンクリート構造物の蓄熱システムに於ける実施の形態の一例を示す垂直断面図である。
【図２】図１に示す本発明に係るコンクリート構造物の蓄熱システムの熱又は電気エネルギーの伝導経路を示すシステム構成図である。
【図３】従来の技術に於ける第１の例として風力利用融雪システムを示す図である。
【図４】従来の技術に於ける第２の例として蓄熱材を格納した舗装道路を示す垂直断面図である。
【符号の説明】
【００３０】
１２ コンクリート構造物
１３ コンクリート構造物のコンクリート床版
１３ａ コンクリート構造物のコンクリート床版の側面
１４ 橋脚（柱）
１５ 杭
１６ 梁
１７ 第１蓄熱部材
１７Ａ 第１蓄熱部材の第１配管
１７Ｂ 第１蓄熱部材の第２配管
１７Ｃ 第１蓄熱部材の第３配管
１７Ｄ 第１蓄熱部材の第４配管
１８ ポンプ手段
１９ 太陽熱吸収板
２０ 入力側ヒートパイプ
２１ 第２蓄熱部材
２１Ａ 第２蓄熱部材の第１ヒートパイプ
２１Ｂ 第２蓄熱部材の第２ヒートパイプ
２２ 出力側ヒートパイプ
２３ ポンプ手段
２４ 負荷
２５ 熱交換杭
Ｓ１ 雪
Ｌ 太陽光
Ｒ 地盤
Ｒ１ 地盤の上面
【特許請求の範囲】
【請求項１】
コンクリート構造物の所定部位に埋設し又は固定されかつ地盤からの熱エネルギーを採取・蓄熱する蓄熱部材であって、該蓄熱部材が閉ループを構成した第１、第２配管からの熱エネルギーを吸収及び蓄えると共に該第１配管に隣接・配置した第２配管を有し、該第１、第２配管内に充填・封入した熱伝導媒体を負荷に圧送・流送することを特徴とするコンクリート構造物の蓄熱システム。
【請求項２】
コンクリート構造物の所定部位に埋設し又は固定されかつ地盤又は太陽光からの地中熱エネルギー又は太陽熱エネルギーを採取・蓄熱する第１及び第２蓄熱部材であって、一方では前記第１蓄熱部材が閉ループを構成した第１配管及び該第１配管から熱エネルギーを吸収及び蓄えると共に該第１配管に隣接・配置した第２配管を有し、該第１、第２配管内に充填・封入した熱伝導媒体を負荷に圧送し、並びに他方では前記第２蓄熱部材が前記コンクリート構造物に設置した太陽熱吸収板から太陽熱エネルギーを伝導・蓄熱する閉ループを構成した第１、第２ヒートパイプから太陽熱エネルギーを吸収すると共に第１ヒートパイプに隣接・配置した第２ヒートパイプを有し、該第１、第２ヒートパイプ内に充填・封入した熱伝導媒体を前記負荷に流送することを特徴とするコンクリート構造物の蓄熱システム。
【請求項３】
コンクリート構造物の所定部位に埋設し又は固定されかつ地盤からの地中熱を採取・蓄熱する蓄熱部材であって、該蓄熱部材が閉ループを構成した第１、第２配管からの熱エネルギーを吸収及び蓄えると共に該第１配管に隣接・配置した第２配管を有し、該第１、第２配管内に充填・封入した熱伝導媒体を負荷に圧送・流送し並びに前記地盤に前記地中熱を温水に熱変換させる熱交換杭を埋設し、前記負荷に該温水を流送することを特徴とするコンクリート構造物の蓄熱システム。
【請求項４】
前記第２蓄熱部材は太陽熱エネルギーを電気エネルギーに変換しかつ蓄電するコンデンサ手段で構成したことを特徴とする請求項２記載のコンクリート構造物の蓄熱システム。
【請求項１】
コンクリート構造物の所定部位に埋設し又は固定されかつ地盤からの熱エネルギーを採取・蓄熱する蓄熱部材であって、該蓄熱部材が閉ループを構成した第１、第２配管からの熱エネルギーを吸収及び蓄えると共に該第１配管に隣接・配置した第２配管を有し、該第１、第２配管内に充填・封入した熱伝導媒体を負荷に圧送・流送することを特徴とするコンクリート構造物の蓄熱システム。
【請求項２】
コンクリート構造物の所定部位に埋設し又は固定されかつ地盤又は太陽光からの地中熱エネルギー又は太陽熱エネルギーを採取・蓄熱する第１及び第２蓄熱部材であって、一方では前記第１蓄熱部材が閉ループを構成した第１配管及び該第１配管から熱エネルギーを吸収及び蓄えると共に該第１配管に隣接・配置した第２配管を有し、該第１、第２配管内に充填・封入した熱伝導媒体を負荷に圧送し、並びに他方では前記第２蓄熱部材が前記コンクリート構造物に設置した太陽熱吸収板から太陽熱エネルギーを伝導・蓄熱する閉ループを構成した第１、第２ヒートパイプから太陽熱エネルギーを吸収すると共に第１ヒートパイプに隣接・配置した第２ヒートパイプを有し、該第１、第２ヒートパイプ内に充填・封入した熱伝導媒体を前記負荷に流送することを特徴とするコンクリート構造物の蓄熱システム。
【請求項３】
コンクリート構造物の所定部位に埋設し又は固定されかつ地盤からの地中熱を採取・蓄熱する蓄熱部材であって、該蓄熱部材が閉ループを構成した第１、第２配管からの熱エネルギーを吸収及び蓄えると共に該第１配管に隣接・配置した第２配管を有し、該第１、第２配管内に充填・封入した熱伝導媒体を負荷に圧送・流送し並びに前記地盤に前記地中熱を温水に熱変換させる熱交換杭を埋設し、前記負荷に該温水を流送することを特徴とするコンクリート構造物の蓄熱システム。
【請求項４】
前記第２蓄熱部材は太陽熱エネルギーを電気エネルギーに変換しかつ蓄電するコンデンサ手段で構成したことを特徴とする請求項２記載のコンクリート構造物の蓄熱システム。
【図１】
【図２】
【図３】
【図４】
【図２】
【図３】
【図４】
【公開番号】特開２００７−３２１３７８（Ｐ２００７−３２１３７８Ａ）
【公開日】平成１９年１２月１３日（２００７．１２．１３）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２００６−１５０８３７（Ｐ２００６−１５０８３７）
【出願日】平成１８年５月３１日（２００６．５．３１）
【出願人】（０００２１６０２５）鉄建建設株式会社 (109)
【Ｆターム（参考）】
【公開日】平成１９年１２月１３日（２００７．１２．１３）
【国際特許分類】
【出願日】平成１８年５月３１日（２００６．５．３１）
【出願人】（０００２１６０２５）鉄建建設株式会社 (109)
【Ｆターム（参考）】
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