洞道内の冷却方法
【課題】 電力ケーブル等が配設された地中洞道内を簡便な方法で冷却することができるようにすること。
【解決手段】 電力ケーブル１１等が配設された地中の洞道１内を冷却する方法であって、地面２から洞道１に達する通気孔３ａを設け、一年間を冬等の第１の季節とこの第１の季節より外気の温度が高い第２の季節に区分し、前記第１の季節に外気を通気孔３ａに設けた送風手段４ａにより洞道１内に送り込み、洞道１内に送り込まれた外気により洞道１が形成された地中７を冷却し、前記第２の季節において、送風手段４ａを停止させ、前記冷却された地中７により洞道１内を冷却すること。
【解決手段】 電力ケーブル１１等が配設された地中の洞道１内を冷却する方法であって、地面２から洞道１に達する通気孔３ａを設け、一年間を冬等の第１の季節とこの第１の季節より外気の温度が高い第２の季節に区分し、前記第１の季節に外気を通気孔３ａに設けた送風手段４ａにより洞道１内に送り込み、洞道１内に送り込まれた外気により洞道１が形成された地中７を冷却し、前記第２の季節において、送風手段４ａを停止させ、前記冷却された地中７により洞道１内を冷却すること。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、電力ケーブル等が配設された地中洞道内の冷却方法に関し、特に、地中洞道内の簡便な冷却方法に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
従来、電力ケーブル等が地中の洞道内に敷設されている。この場合、電力ケーブル等の発熱により洞道内の温度が上昇することが問題であった。このため、洞道内の冷却方法が提案されている。例えば、地上に設けた冷凍機で冷却水を冷却し、この冷却水を送水ポンプにより洞道内に建設された冷水管に送り出し、この冷水管を循環する冷却水により洞道内を冷却し、洞道内を冷却して温度が上昇した冷却水を再度地上の冷凍機で冷却する方法がある（例えば特許文献１参照）。
【特許文献１】特開２０００−１３９０１９号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００３】
しかし、上述の従来例では、冷凍機および冷水管等の設備を設ける必要があるので、洞道内の冷却のための設備が大掛かりになり、その運転には大きな電力等の動力が必要となるという問題があった。
そこで、本発明が解決しようとする課題は、地中に形成されて電力ケーブル等が配設された洞道内を簡便な方法で冷却することができるようにすることである。
【課題を解決するための手段】
【０００４】
上記課題を解決するため、請求項１記載の発明は、地中に形成されて電力ケーブル等が配設された洞道内を冷却する冷却方法であって、地面から前記洞道に達する通気孔を設け、一年間を冬等の第１の季節とこの第１の季節より外気の温度が高い第２の季節に区分し、前記第１の季節に前記外気を前記通気孔に設けた送風手段により前記洞道内に送り込み、前記洞道内に送り込まれた外気により前記洞道が形成された地中を冷却し、前記第２の季節において、前記送風手段を停止させ、前記冷却された地中により前記洞道内を冷却することを特徴とする洞道内の冷却方法である。
これにより、地面から前記地中に形成されて電力ケーブル等が配設された洞道に達する通気孔を設け、一年間を冬等の第１の季節とこの第１の季節より外気の温度が高い第２の季節に区分し、前記第１の季節に前記外気を前記通気孔に設けた送風手段により前記洞道内に送り込み、前記洞道内に送り込まれた外気により前記洞道が形成された地中（地殻、土壌等を含む。）を冷却することにより、前記洞道が形成された地中に蓄冷し、一方、前記第２の季節において、前記送風手段を停止させ、前記蓄冷された大きな熱容量の地中によって前記洞道内を簡便に冷却することができる。
【発明の効果】
【０００５】
請求項１記載の発明によれば、地中に形成されて電力ケーブル等が配設された洞道内を簡便な方法で冷却することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【０００６】
以下、本発明における実施の形態を図面に基づいて説明する。
図１は本発明の実施の形態に係る洞道内の冷却方法において外気を洞道内に送り込む状態を示し、図２は蓄冷された地中により前記洞道内を冷却する状態を示し、図３は図１の外気を洞道内に送り込む部分の詳細を拡大して示し、図４は洞道内の冷却状態の季節による推移を示す。
【０００７】
図１に示すように、洞道１が地面２より下方の地中７（地殻、土壌等を含む。）内に形成されている。この洞道１は、例えば地面２から下方約３０メートルの位置の地中７にて横方向に延びていて、前記延びる方向に垂直な直径４メートルの円形断面を有するものである。なお、洞道１と地中７との境界には洞道１の躯体となる壁面６が形成されている。
図３に示すように、地面２から洞道１の図示左端部まで通気孔３ａが形成されている。通気孔３ａの地面２における開口部３ｃの周囲を取り巻くようにスリット等により通気性ある側壁２１が設けられ、側壁２１の上端部には開口部３ｃの上方を覆う屋根２３が設けられている。なお、側壁２１には出入口２２が設けられている。
【０００８】
さらに、側壁２１の内面には外気の温度を測定する外気温センサ３１が取り付けられ、通気孔３ａの途中に設けられた格子状の床３ｄ上には動力盤３２が設けられ、通気孔３ａと洞道１との仕切り部３ｅにはファン等の送風手段４ａが設けられている。そして、外気温センサ３１は配線３３により動力盤３２（入力手段、ＣＰＵおよびメモリを有するシーケンサを備えている。）に接続され、動力盤３２は配線３４により送風手段４ａに接続されている。これにより、外気温センサ３１が測定した外気の温度は配線３３により動力盤３２に伝えられ、動力盤３２は、外気温センサ３１が測定した外気の温度を記録し、その一日当たりの平均値を算出して記録し、前記算出した平均値を前記メモリに記憶された基準値（例えば１５℃）と比較し、この比較結果に基づいて動力盤３２が送風手段４ａを駆動する季節を決定する。
そして、洞道１内には洞道１の延びる方向に沿って電力ケーブル１１が配設され、この電力ケーブル１１は仕切り部３ｅを挿通している。また、仕切り部３ｅには図示しない出入口が設けられている。なお、図４における「ケーブル電流」は電力ケーブル１１の電流の例を示している。
【０００９】
電力ケーブル１１が配設された洞道１内を冷却する方法は以下の通りである。
図４に示すように、一年間を冬等の第１の季節とこの第１の季節より外気の温度が高い第２の季節に区分する。例えば、外気温センサ３１が測定した外気の温度を動力盤３２のシーケンサで処理し、その一日当たりの平均値を算出し、この算出した平均値が概ね前記メモリに記憶された基準値以下となる季節を第１の季節とする。このようにして、第１の季節を例えば１１月から翌年の４月までとし、第２の季節を例えば５月から１０月までとすることができる。
なお、図４における「外気温（日平均）」は動力盤３２のシーケンサで算出した外気の温度の一日当たりの平均値の例を示す。
そして、前記第１の季節に外気を通気孔３ａに設けた送風手段４ａにより洞道１内に送り込む。その際、図３に示すように、外気は矢印５で示すように通気性ある側壁２１、通気孔３ａの開口部３ｃ、床３ｄの隙間および送風手段４ａを通過して洞道１内に送り込まれる。
図１に示すように、洞道１内に送り込まれた外気は矢印５の方向に送られつつ、洞道１が形成された地中７を冷却する。その際、矢印８ａで示すように地中７は洞道１の壁面６に近い部分から順に冷却され、例えば地中７の二点鎖線９で示す範囲内に蓄冷される。
なお、洞道１内に送りこまれた外気は、洞道１の図示右端部から通気孔３ｂを矢印５で示す方向に通って大気中に放出される。なお、通気孔３ｂは通気孔３ａと同様の構造であり、通気孔３ｂに排気用の送風手段４ｂが設けられている。
【００１０】
つぎに、図２に示すように、前記第２の季節において、送風手段４ａ、４ｂを停止させ、前記蓄冷された大きな熱容量の地中７により洞道１内を冷却する。その際、矢印８ｂで示すように、地中７から洞道１内を冷却する。
【００１１】
なお、地中７の深部土壌温度は、外気温等によらず一年間ほぼ一定であって、約１８℃であるので、この温度以下の外気を洞道１内に導入すれば、前記蓄冷の効果が得られる。また、年平均気温が例えば名古屋地方では約１５℃であるので、外気の一日の平均温度が概ね１５℃以下の季節を前記第１の季節とすることは一年間を２つの季節に分ける基準として適当である。このため、動力盤３２のシーケンサのメモリに記憶された基準値を１５℃にして、外気の一日の平均温度が概ね１５℃以下の季節を前記第１の季節として、この第１の季節に送風手段４ａ、４ｂを動作させると、洞道１内を容易に冷却することができる。
この場合の洞道１の冷却状態の例は、図４の「洞道内気温（蓄冷あり）」であり、本発明を実施しない場合の洞道１内の気温に相当する図４の「洞道内気温（蓄冷なし）」よりも一年を通じて低くなっている。このように、本発明により一年を通じて洞道１内を冷却することができる。
【００１２】
なお、上記の実施の形態において、洞道１の径は４メートルであるが、これに限定されず、洞道１の径は任意の値を取ることができ、例えば径を２メートルないし５メートルとすることができる。また、洞道１の地面２からの深さは約３０メートルであるが、これに限定されず、例えば洞道１の地面２からの深さは実用的には５０メートル程度でもよい。また、洞道１は横方向に延びているが、これに限定されず、洞道１の延びる方向が水平方向に対して傾斜していてもよい。さらに、排気用の送風手段４ｂはなくてもよい。
また、矢印８ａ、８ｂは冷却する方向をイメージ的に示したものであり、厳密に矢印８ａ、８ｂが示す方向に順に冷却されるのではない。また、二点鎖線９で示す蓄冷範囲も同様にイメージ的に示したものであるので、二点鎖線９で示す蓄冷範囲は厳密なものではない。
また、通気孔３ａ、３ｂには、通気孔３ａ、３ｂ内を昇降するための図示しない梯子が設けられている。
また、洞道１内には電力ケーブル１１が配設されているが、電力ケーブル１１以外にも通信ケーブル等が配設されている場合もある。
また、動力盤３２が前記第１の季節および第２の季節を決定しているが、これに限定されず、外気温センサ３１が測定した外気の温度に基づいて作業者が前記第１の季節および第２の季節を決定するようにしてもよい。
【図面の簡単な説明】
【００１３】
【図１】本発明の実施の形態に係る洞道内の冷却方法において外気を洞道内に送り込む状態を示す断面図である。
【図２】蓄冷された地中により前記洞道内を冷却する状態を示す断面図である。
【図３】図１の外気を洞道内に送り込む部分の詳細を拡大して示す断面図である。
【図４】洞道内の冷却状態の季節による推移を示すグラフである。
【符号の説明】
【００１４】
１ 洞道
２ 地面
３ａ 通気孔
４ａ 送風手段
５ 矢印
７ 地中
９ 二点鎖線
１１ 電力ケーブル
３１ 外気温センサ
３２ 動力盤
【技術分野】
【０００１】
本発明は、電力ケーブル等が配設された地中洞道内の冷却方法に関し、特に、地中洞道内の簡便な冷却方法に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
従来、電力ケーブル等が地中の洞道内に敷設されている。この場合、電力ケーブル等の発熱により洞道内の温度が上昇することが問題であった。このため、洞道内の冷却方法が提案されている。例えば、地上に設けた冷凍機で冷却水を冷却し、この冷却水を送水ポンプにより洞道内に建設された冷水管に送り出し、この冷水管を循環する冷却水により洞道内を冷却し、洞道内を冷却して温度が上昇した冷却水を再度地上の冷凍機で冷却する方法がある（例えば特許文献１参照）。
【特許文献１】特開２０００−１３９０１９号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００３】
しかし、上述の従来例では、冷凍機および冷水管等の設備を設ける必要があるので、洞道内の冷却のための設備が大掛かりになり、その運転には大きな電力等の動力が必要となるという問題があった。
そこで、本発明が解決しようとする課題は、地中に形成されて電力ケーブル等が配設された洞道内を簡便な方法で冷却することができるようにすることである。
【課題を解決するための手段】
【０００４】
上記課題を解決するため、請求項１記載の発明は、地中に形成されて電力ケーブル等が配設された洞道内を冷却する冷却方法であって、地面から前記洞道に達する通気孔を設け、一年間を冬等の第１の季節とこの第１の季節より外気の温度が高い第２の季節に区分し、前記第１の季節に前記外気を前記通気孔に設けた送風手段により前記洞道内に送り込み、前記洞道内に送り込まれた外気により前記洞道が形成された地中を冷却し、前記第２の季節において、前記送風手段を停止させ、前記冷却された地中により前記洞道内を冷却することを特徴とする洞道内の冷却方法である。
これにより、地面から前記地中に形成されて電力ケーブル等が配設された洞道に達する通気孔を設け、一年間を冬等の第１の季節とこの第１の季節より外気の温度が高い第２の季節に区分し、前記第１の季節に前記外気を前記通気孔に設けた送風手段により前記洞道内に送り込み、前記洞道内に送り込まれた外気により前記洞道が形成された地中（地殻、土壌等を含む。）を冷却することにより、前記洞道が形成された地中に蓄冷し、一方、前記第２の季節において、前記送風手段を停止させ、前記蓄冷された大きな熱容量の地中によって前記洞道内を簡便に冷却することができる。
【発明の効果】
【０００５】
請求項１記載の発明によれば、地中に形成されて電力ケーブル等が配設された洞道内を簡便な方法で冷却することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【０００６】
以下、本発明における実施の形態を図面に基づいて説明する。
図１は本発明の実施の形態に係る洞道内の冷却方法において外気を洞道内に送り込む状態を示し、図２は蓄冷された地中により前記洞道内を冷却する状態を示し、図３は図１の外気を洞道内に送り込む部分の詳細を拡大して示し、図４は洞道内の冷却状態の季節による推移を示す。
【０００７】
図１に示すように、洞道１が地面２より下方の地中７（地殻、土壌等を含む。）内に形成されている。この洞道１は、例えば地面２から下方約３０メートルの位置の地中７にて横方向に延びていて、前記延びる方向に垂直な直径４メートルの円形断面を有するものである。なお、洞道１と地中７との境界には洞道１の躯体となる壁面６が形成されている。
図３に示すように、地面２から洞道１の図示左端部まで通気孔３ａが形成されている。通気孔３ａの地面２における開口部３ｃの周囲を取り巻くようにスリット等により通気性ある側壁２１が設けられ、側壁２１の上端部には開口部３ｃの上方を覆う屋根２３が設けられている。なお、側壁２１には出入口２２が設けられている。
【０００８】
さらに、側壁２１の内面には外気の温度を測定する外気温センサ３１が取り付けられ、通気孔３ａの途中に設けられた格子状の床３ｄ上には動力盤３２が設けられ、通気孔３ａと洞道１との仕切り部３ｅにはファン等の送風手段４ａが設けられている。そして、外気温センサ３１は配線３３により動力盤３２（入力手段、ＣＰＵおよびメモリを有するシーケンサを備えている。）に接続され、動力盤３２は配線３４により送風手段４ａに接続されている。これにより、外気温センサ３１が測定した外気の温度は配線３３により動力盤３２に伝えられ、動力盤３２は、外気温センサ３１が測定した外気の温度を記録し、その一日当たりの平均値を算出して記録し、前記算出した平均値を前記メモリに記憶された基準値（例えば１５℃）と比較し、この比較結果に基づいて動力盤３２が送風手段４ａを駆動する季節を決定する。
そして、洞道１内には洞道１の延びる方向に沿って電力ケーブル１１が配設され、この電力ケーブル１１は仕切り部３ｅを挿通している。また、仕切り部３ｅには図示しない出入口が設けられている。なお、図４における「ケーブル電流」は電力ケーブル１１の電流の例を示している。
【０００９】
電力ケーブル１１が配設された洞道１内を冷却する方法は以下の通りである。
図４に示すように、一年間を冬等の第１の季節とこの第１の季節より外気の温度が高い第２の季節に区分する。例えば、外気温センサ３１が測定した外気の温度を動力盤３２のシーケンサで処理し、その一日当たりの平均値を算出し、この算出した平均値が概ね前記メモリに記憶された基準値以下となる季節を第１の季節とする。このようにして、第１の季節を例えば１１月から翌年の４月までとし、第２の季節を例えば５月から１０月までとすることができる。
なお、図４における「外気温（日平均）」は動力盤３２のシーケンサで算出した外気の温度の一日当たりの平均値の例を示す。
そして、前記第１の季節に外気を通気孔３ａに設けた送風手段４ａにより洞道１内に送り込む。その際、図３に示すように、外気は矢印５で示すように通気性ある側壁２１、通気孔３ａの開口部３ｃ、床３ｄの隙間および送風手段４ａを通過して洞道１内に送り込まれる。
図１に示すように、洞道１内に送り込まれた外気は矢印５の方向に送られつつ、洞道１が形成された地中７を冷却する。その際、矢印８ａで示すように地中７は洞道１の壁面６に近い部分から順に冷却され、例えば地中７の二点鎖線９で示す範囲内に蓄冷される。
なお、洞道１内に送りこまれた外気は、洞道１の図示右端部から通気孔３ｂを矢印５で示す方向に通って大気中に放出される。なお、通気孔３ｂは通気孔３ａと同様の構造であり、通気孔３ｂに排気用の送風手段４ｂが設けられている。
【００１０】
つぎに、図２に示すように、前記第２の季節において、送風手段４ａ、４ｂを停止させ、前記蓄冷された大きな熱容量の地中７により洞道１内を冷却する。その際、矢印８ｂで示すように、地中７から洞道１内を冷却する。
【００１１】
なお、地中７の深部土壌温度は、外気温等によらず一年間ほぼ一定であって、約１８℃であるので、この温度以下の外気を洞道１内に導入すれば、前記蓄冷の効果が得られる。また、年平均気温が例えば名古屋地方では約１５℃であるので、外気の一日の平均温度が概ね１５℃以下の季節を前記第１の季節とすることは一年間を２つの季節に分ける基準として適当である。このため、動力盤３２のシーケンサのメモリに記憶された基準値を１５℃にして、外気の一日の平均温度が概ね１５℃以下の季節を前記第１の季節として、この第１の季節に送風手段４ａ、４ｂを動作させると、洞道１内を容易に冷却することができる。
この場合の洞道１の冷却状態の例は、図４の「洞道内気温（蓄冷あり）」であり、本発明を実施しない場合の洞道１内の気温に相当する図４の「洞道内気温（蓄冷なし）」よりも一年を通じて低くなっている。このように、本発明により一年を通じて洞道１内を冷却することができる。
【００１２】
なお、上記の実施の形態において、洞道１の径は４メートルであるが、これに限定されず、洞道１の径は任意の値を取ることができ、例えば径を２メートルないし５メートルとすることができる。また、洞道１の地面２からの深さは約３０メートルであるが、これに限定されず、例えば洞道１の地面２からの深さは実用的には５０メートル程度でもよい。また、洞道１は横方向に延びているが、これに限定されず、洞道１の延びる方向が水平方向に対して傾斜していてもよい。さらに、排気用の送風手段４ｂはなくてもよい。
また、矢印８ａ、８ｂは冷却する方向をイメージ的に示したものであり、厳密に矢印８ａ、８ｂが示す方向に順に冷却されるのではない。また、二点鎖線９で示す蓄冷範囲も同様にイメージ的に示したものであるので、二点鎖線９で示す蓄冷範囲は厳密なものではない。
また、通気孔３ａ、３ｂには、通気孔３ａ、３ｂ内を昇降するための図示しない梯子が設けられている。
また、洞道１内には電力ケーブル１１が配設されているが、電力ケーブル１１以外にも通信ケーブル等が配設されている場合もある。
また、動力盤３２が前記第１の季節および第２の季節を決定しているが、これに限定されず、外気温センサ３１が測定した外気の温度に基づいて作業者が前記第１の季節および第２の季節を決定するようにしてもよい。
【図面の簡単な説明】
【００１３】
【図１】本発明の実施の形態に係る洞道内の冷却方法において外気を洞道内に送り込む状態を示す断面図である。
【図２】蓄冷された地中により前記洞道内を冷却する状態を示す断面図である。
【図３】図１の外気を洞道内に送り込む部分の詳細を拡大して示す断面図である。
【図４】洞道内の冷却状態の季節による推移を示すグラフである。
【符号の説明】
【００１４】
１ 洞道
２ 地面
３ａ 通気孔
４ａ 送風手段
５ 矢印
７ 地中
９ 二点鎖線
１１ 電力ケーブル
３１ 外気温センサ
３２ 動力盤
【特許請求の範囲】
【請求項１】
地中に形成されて電力ケーブル等が配設された洞道内を冷却する冷却方法であって、
地面から前記洞道に達する通気孔を設け、
一年間を冬等の第１の季節とこの第１の季節より外気の温度が高い第２の季節に区分し、
前記第１の季節に前記外気を前記通気孔に設けた送風手段により前記洞道内に送り込み、前記洞道内に送り込まれた外気により前記洞道が形成された地中を冷却し、
前記第２の季節において、前記送風手段を停止させ、前記冷却された地中により前記洞道内を冷却することを特徴とする洞道内の冷却方法。
【請求項１】
地中に形成されて電力ケーブル等が配設された洞道内を冷却する冷却方法であって、
地面から前記洞道に達する通気孔を設け、
一年間を冬等の第１の季節とこの第１の季節より外気の温度が高い第２の季節に区分し、
前記第１の季節に前記外気を前記通気孔に設けた送風手段により前記洞道内に送り込み、前記洞道内に送り込まれた外気により前記洞道が形成された地中を冷却し、
前記第２の季節において、前記送風手段を停止させ、前記冷却された地中により前記洞道内を冷却することを特徴とする洞道内の冷却方法。
【図１】
【図２】
【図３】
【図４】
【図２】
【図３】
【図４】
【公開番号】特開２００６−６７６８９（Ｐ２００６−６７６８９Ａ）
【公開日】平成１８年３月９日（２００６．３．９）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２００４−２４６６３６（Ｐ２００４−２４６６３６）
【出願日】平成１６年８月２６日（２００４．８．２６）
【出願人】（０００２１３２９７）中部電力株式会社 (811)
【Ｆターム（参考）】
【公開日】平成１８年３月９日（２００６．３．９）
【国際特許分類】
【出願日】平成１６年８月２６日（２００４．８．２６）
【出願人】（０００２１３２９７）中部電力株式会社 (811)
【Ｆターム（参考）】
[ Back to top ]