熱交換器の設置方法
【課題】熱交換管の配設パターンを崩すことなく、熱交換器本体を簡単に設置する。
【解決手段】先ず、地上において、コイル状に巻かれた熱交換管１２をコイル面に沿う方向ににずらして展延し、連続する複数のループ１８が並んだ巻き部１６を形成すると共に、巻き部１６に接続する熱交換管１２をループ１８の並び方向に沿わせて延在させて線状部２０を形成する。巻き部１６のループ１８と該ループ１８の下側に配置された線状部２０とを保持具２６で連結して、該ループ１８が位置決めされた熱交換器本体１４を構成する。熱交換器本体１４をループ１８のループ面を立てた姿勢で溝３２に設置し、溝３２を埋め戻す。
【解決手段】先ず、地上において、コイル状に巻かれた熱交換管１２をコイル面に沿う方向ににずらして展延し、連続する複数のループ１８が並んだ巻き部１６を形成すると共に、巻き部１６に接続する熱交換管１２をループ１８の並び方向に沿わせて延在させて線状部２０を形成する。巻き部１６のループ１８と該ループ１８の下側に配置された線状部２０とを保持具２６で連結して、該ループ１８が位置決めされた熱交換器本体１４を構成する。熱交換器本体１４をループ１８のループ面を立てた姿勢で溝３２に設置し、溝３２を埋め戻す。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
この発明は、地中熱ヒートポンプシステムを構成し、地中に埋設される熱交換器の設置方法に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
地中熱を利用した地中熱ヒートポンプシステムが、省エネや低環境負荷の観点から注目されている。このような地中熱ヒートポンプシステムは、地中に埋設した熱交換管からなる熱交換器に、水やグリコール系やアルコール系等の熱媒を循環させて、この熱媒を地中で熱交換させることで、地中から熱を取り出したり、地中に熱を放出するようになっている。
【０００３】
従来、地中に垂直方向に数十〜数百ｍの深さで掘削して熱交換器を配設する垂直埋設法が行われてきたが、掘削費用が高価であるため、１ｍ〜３ｍ程度の深さに平面状に掘削して、熱交換器を水平方向に配置する水平埋設法が検討されている。例えば水平埋設法において、熱交換器は、可撓性を有する樹脂パイプからなる熱交換管を、所要の広さおよび深さで掘削された穴に所定パターンで配設し、熱交換管の配設パターンを崩さないように埋め戻すことで地中に設置される。ここで、熱交換管は、コイル状に巻かれた状態で提供されるので、コイル状に巻かれた熱交換管のループを順番にずらすように広げて、熱交換管のループが互いに一部重なるように並べる配設パターンが、熱交換管の敷設作業を効率よく行うことができるから多く採用されている。しかし、熱交換管の各ループの直径は、コイル状態での巻き癖の程度によって異なり、さらに施工時の外気温によって巻き癖の強さや戻り量も変わってきてしまうため、施工される管の長さは施工の時期や施工者によって影響を受ける。熱交換管の配設パターンや長さにばらつきがあると、地中において所要の熱交換効率を確保することができず、地中熱ヒートポンプシステムが所望の性能を発揮できないおそれがある。
【０００４】
そこで、特許文献１に開示の熱交換器は、管に所定間隔で識別部を設け、管を管台に複数設けられた溝部に、識別部が直線的になるように位置合わせした後に固定し、管を連続する複数のループがループ面と略平行な方向に配置されている。このように、特許文献１の熱交換器は、管を管台で固定することで、熱交換管の配設パターンや長さを一定に保つようになっている。また、特許文献１には、管に設けた識別部を所定位置に合わせて上下からシート状固定部材で挟むことで、管を支持する別の熱交換器も提案されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００５】
【特許文献１】特開２０１０−１８５５９９号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
特許文献１の熱交換器は、管台に設けられた溝部の間隔の範囲内でしか管のループピッチを設定することができず、現場に応じた柔軟な管の配設パターンにできないので使い勝手が悪い。また、管台は、管を支持可能な剛性を有する構成であると共に長尺であるので、搬送や設置作業において嵩張り、取り扱い性に難がある。特許文献１に開示の別の熱交換器は、管をシート状固定部材で挟んで固定すると、管の遣り替えを行うことができないので、施工の柔軟性を損なうことになり、これも使い勝手が悪い。
【０００７】
すなわち本発明は、従来の技術に係る熱交換器の設置方法に内在する前記問題に鑑み、これらを好適に解決するべく提案されたものであって、設置作業が簡易で、所望の熱交換効率が得られる熱交換器の設置方法を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
前記課題を克服し、所期の目的を達成するため、本願の請求項１に係る発明の熱交換器の設置方法は、
地中熱ヒートポンプシステムに用いられ、地中に埋設される熱交換器の設置方法であって、
地上において、コイル状に巻かれた熱交換管をコイル面に沿う方向にずらして展延し、連続する複数のループが並んだ巻き部を形成すると共に、巻き部におけるループの並び方向一端に繋がる熱交換管を該巻き部におけるループの並び方向他端に向けて、ループ面を立てた姿勢においてループの上側または下側を通るように該並び方向に沿って延在させて線状部を形成し、
前記ループを構成する熱交換管と前記線状部を構成する熱交換管とを保持具で連結して、該ループが位置決めされた熱交換器本体を形成し、この熱交換器本体を埋設するようにしたことを要旨とする。
請求項１に係る発明によれば、保持具の線状部に繋げる位置を変更することで、保持具によるループの間隔調節を柔軟かつ簡単に行うことができる。そして、得られた熱交換器は、巻き部のループが保持具で適切に位置合わせされるので、設計通りの熱交換を実現できる。また、巻き部のループを構成する熱交換管と線状部を構成する熱交換管とを保持具で連結するので、保持具の存在によって熱交換管本体におけるループの並び方向と直交する方向の幅が大きくならず、例えば熱交換器本体を溝に設置する場合に掘削土量や掘削手間を増やすこともなく、設置作業を簡単に行うことができる。
【０００９】
請求項２に係る発明では、前記熱交換器本体を収容可能な大きさで掘削された溝に、該熱交換器本体を前記ループのループ面を立てた姿勢で設置し、該溝を埋め戻すことを要旨とする。
請求項２に係る発明によれば、熱交換器本体をループ面を立てた姿勢に変更しても、巻き部のループが保持具で適切に保持されているので、ループが位置ズレしない。また、保持具の存在によって熱交換管本体におけるループの並び方向と直交する方向の幅が大きくならず、溝の掘削土量や掘削手間を増やすこともなく、設置作業を簡単に行うことができる。
【００１０】
請求項３に係る発明では、前記熱交換器本体を前記線状部側から前記溝に挿入し、該線状部を下側にして熱交換器本体が溝に設置されることを要旨とする。
請求項３に係る発明によれば、巻き部のループを構成する熱交換管と線状部を構成する熱交換管とが保持具で連結されているので、線状部側から溝に挿入することで、ループ間が広がって溝の壁面に巻き部が引っ掛かることを防止できる。また、熱交換器本体は、線状部側が相対的に重くなるので、溝に挿入し易く、溝内において位置決めし易い。
【００１１】
請求項４に係る発明では、前記熱交換器本体は、前記溝の掘削完了までに形成されることを要旨とする。
請求項４に係る発明によれば、溝の掘削を完了したらすぐに熱交換器本体を溝に設置することができるので、溝の崩落の影響をうけ難い。
【発明の効果】
【００１２】
本発明に係る熱交換器の設置方法によれば、熱交換管の位置合わせを柔軟に行うことができると共に、適切な形態に設定された熱交換器を簡単に設置することができる。
【図面の簡単な説明】
【００１３】
【図１】本発明の好適な実施例に係る熱交換器の側面図である。
【図２】(ａ)は実施例の熱交換器の平面図であり、(ｂ)は実施例の熱交換器の底面図である。
【図３】図２(ｂ)のＡ部拡大図である。
【図４】実施例の保持具を示す正面図である。
【図５】変更例に係る熱交換器の側面図である。
【発明を実施するための形態】
【００１４】
次に、本発明に係る熱交換器の設置方法につき、好適な実施例を挙げて、添付図面を参照して以下に説明する。なお、以下の説明における熱交換器の方向は、地中に設置した状態を基準とする。
【実施例】
【００１５】
先ず、実施例の設置方法によって得られる熱交換器について説明する。図１または２に示すように、実施例の熱交換器１０は、複数のループ１８が連なるように配設された熱交換管１２からなる巻き部１６と、この巻き部１６に沿って配設された熱交換管１２からなる線状部２０と、巻き部１６と線状部２０とを連結する保持具２６(図３参照)とを有する熱交換器本体１４を備えている。実施例の熱交換器本体１４は、１本の熱交換管１２を所定パターンで曲げたり、直線的に伸ばしたりすることで構成される。熱交換器１０では、熱交換器本体１４への熱媒の流入側となる熱交換管１２(区別する場合は流入管２２という)と、熱交換器本体１４からの熱媒の流出側となる熱交換管(区別する場合は返送管２４という)とが、該熱交換器本体１４の同じ側に位置している。そして、熱交換器本体１４は、巻き部１６と線状部２０とが保持具２６によって連結されることで、所定の形態を保つようになっている。なお、実施例では、流入管２２が巻き部１６に接続され、返送管２４が線状部２０に接続されている。
【００１６】
前記熱交換管１２は、可撓性を有しており、人手により円弧状に曲げたり、直線的に伸ばしたりできるものが採用される。熱交換管１２は、コイル状に巻かれた状態で製品として供給される。熱交換管１２としては、可撓性および適度な熱伝導率を有するものであればよく、塩化ビニール、ポリエチレン、ポリプロピレン、ポリブテン、架橋ポリエチレン等の合成樹脂や、金属および樹脂からなる複合管を用いることができ、コストや強度や耐腐食性等の観点からポリエチレンが好ましい。
【００１７】
図４に示すように、保持具２６は、一対の保持部２８,３０を備え、一方の保持部(第１保持部)２８で巻き部１６のループ１８を構成する熱交換管１２を保持すると共に、他方の保持部(第２保持部)３０で線状部２０を構成する熱交換管１２を保持するよう構成される。保持部２８,３０は、熱交換管１２の外形に合わせた保持空間２８ａ,３０ａを有する環状に形成され、他方の保持部３０,２８と反対側が切り欠かれて熱交換管１２を保持空間２８ａ,３０ａに挿脱可能な挿脱開口２８ｂ,３０ｂが設けられている。実施例の保持具２６は、一対の保持部２８,３０が互いに挿脱開口２８ｂ,３０ｂを反対側に向けた背中合わせの状態で繋がっている。挿脱開口２８ｂ,３０ｂは、保持空間２８ａ,３０ａに嵌め合わせる熱交換管１２の直径より小さく設定される。保持部２８,３０は、弾力的に変形可能に構成されて、挿脱開口２８ｂ,３０ｂを挟んで対向する片部を熱交換管１２の外形に整合する通常状態から互いに離間するように変形可能になっている。保持部２８,３０は、前記片部を拡開することで熱交換管１２を挿脱開口２８ｂ,３０ｂを介して保持空間２８ａ,３０ａに着脱し、該片部の通常状態で保持空間２８ａ,３０ａに収容した熱交換管１２に固定される。
【００１８】
前記保持具２６は、一対の保持部２８,３０が互いに固定されており、線状部２０の延在方向に対するループ１８におけるループ面Ｌ(図２参照)の角度に合わせて、第１保持部２８の保持空間２８ａの貫通向き(保持空間２８ａを画成する環の軸線方向)と第２保持部３０の保持空間３０ａの貫通向き(保持空間３０ａを画成する環の軸線方向)とが設定されている。実施例では、線状部２０の延在方向に対してループ１８のループ面Ｌが所定角度で交差するよう設定されるので、第１保持部２８の保持空間２８ａの貫通向きと第２保持部３０の保持空間３０ａの貫通向きとが所定の角度で交差している。また実施例の保持具２６では、第１保持部２８と第２保持部３０とが、形状および大きさが同じに設定されて、何れの保持部２８,３０であってもループ１８を構成する熱交換管１２に取り付けることができ、何れの保持部２８,３０であっても線状部２０を構成する熱交換管１２に取り付けることができる。
【００１９】
図１または図２に示すように、前記熱交換器本体１４では、巻き部１６が熱交換管１２をループ面Ｌと平行な方向にずらして、連続する複数のループ１８が並ぶように形成される。また、熱交換器本体１４では、線状部２０が、巻き部１６におけるループ１８の並び方向一端に繋がる熱交換管１２を該並び方向一端から巻き部１６における並び方向他端に向けてループ１８の並び方向Ｎに沿って延在させて形成される。熱交換器本体１４では、線状部２０が巻き部１６におけるループ１８の下方を通るように構成され、実施例では、線状部２０が平面視した巻き部１６の幅方向の略中央に位置して並び方向一端から並び方向他端に向けて直線的に延在している。巻き部１６は、熱交換管１２を複数のループ１８がそのループ面Ｌを立てた姿勢となるように設置され、隣り合うループ１８,１８がループ面Ｌと平行な方向に互いにずらして並べられている。また、巻き部１６において熱交換管１２は、隣り合うループ１８,１８が並び方向Ｎで互いに一部重なるように配置されるものの、隣り合うループ１８,１８同士が接触しないように離されていることが好ましい。巻き部１６では、隣り合うループ１８,１８を一部重なるように並べることで、熱交換管１２の設置スペースを抑えることができるが、熱交換管１２を密集させると地中での熱交換効率が低下するので、ループ１８の重なり部分を隣りのループ１８の半分以下とするのが好ましい。また、ループ面Ｌの正面視(熱交換器本体１４の側面視)において、ループ１８の上端から下端、再度上端に戻る１周期の間に、熱交換管１２同士の接触および交差が少ないほうが好ましい。具体的には巻き部１６は、ループ１８の横方向に重なる交差点および横方向に重ならないが並び方向Ｎで隣接する点(接点)の合計が１２以下であることが好ましく、更には８以下が好ましく、特に、交差点が６以下で接点がないものが好ましい。
【００２０】
前記巻き部１６では、熱交換器本体１４の平面視において、複数のループ１８の並び方向Ｎに対して各ループ１８のループ面Ｌが交差するように配設される。換言すると、熱交換器本体１４の平面視において、保持具２６の保持位置で線状部２０の熱交換管１２の軸方向に対して、巻き部１６の熱交換管１２の軸方向が傾斜している。このように、線状部２０の熱交換管１２と巻き部１６の熱交換管１２とは、平行でも垂直でもない関係にある。ここで、ループ面Ｌは、並び方向Ｎに対して寝かせた姿勢(角度を浅く設定する)とすると、熱交換器本体１４を設置するために掘削される溝３２の幅を狭くすることができる。そして、熱交換器本体１４では、複数の保持具２６を線状部２０の延在方向に離間させて第２保持部３０を介して該線状部２０に配設し、複数の保持具２６を間隔調節して第１保持部２８で保持する巻き部１６のループ１８を位置合わせするよう構成される。すなわち、熱交換器本体１４では、巻き部１６におけるループ１８のピッチ、ループ面Ｌの角度および隣り合うループ１８,１８の非接触状態等の配設パターンが、線状部２０に取り付けた複数の保持具２６での保持により規定される。
【００２１】
次に、前述した熱交換器１０の設置方法について説明する。地上において、コイル状に巻かれた熱交換管１２をコイル面に沿う方向にずらしつつ展延し、地表に寝かせた状態で連続する複数のループ１８,１８が並ぶように熱交換管１２を広げることで、巻き部１６を形成する。このとき、巻き部１６では、隣り合うループ１８,１８の一部が上下に重なった状態になっている。巻き部１６におけるループ１８の並び方向一端に繋がる熱交換管１２を、溝３２に設置した際に巻き部１６の下端部となるループ１８の端部外側に沿わせると共にループ１８の並び方向に並行するよう直線的に延ばして、該熱交換管１２を巻き部１６におけるループ１８の並び方向一端側から他端側にかけて配設することで、線状部２０を形成する。
【００２２】
前記保持具２６を線状部２０と巻き部１６のループ１８との間に配置し、第１保持部２８にループ１８を構成する熱交換管１２を挿入すると共に、第２保持部３０に線状部２０を構成する熱交換管１２を挿入する。巻き部１６のループ１８と線状部２０とが、ループ１８毎または所定間隔のループ１８毎に独立した保持具２６によって連結されることで、巻き部１６と線状部２０とが組み合った熱交換器本体１４が形成される。そして、熱交換器本体１４は、保持具２６で連結した巻き部１６および線状部２０を合わせて一体的な構造体として取り扱い可能となる。熱交換器本体１４は、全体の概略高さがループ１８の直径と線状部２０を構成する熱交換管１２の直径とを足し合わせた寸法となり、また全体の幅(ループ１８の並び方向と直交する水平方向の寸法)がループ１８の直径より小さくなって、熱交換器本体１４が幅方向にコンパクトになっている。
【００２３】
前記熱交換器本体１４では、ループ１８と線状部２０とを連結する保持具２６によって、該熱交換器本体１４を構成する熱交換管１２の配設パターンが規定される。具体的には、巻き部１６におけるループ１８のピッチや、熱交換器本体１４を設置した際に隣り合うループ１８,１８が接触しない関係が、線状部２０に該線状部２０の延在方向に離間配置された複数の保持具２６の位置により規定される。また、各ループ１８のループ面Ｌの角度が、第１保持部２８における保持空間２８ａの貫通向きと第２保持部３０における保持空間３０ａの貫通向きとの関係により規定される。すなわち、実施例では、熱交換器本体１４の平面視において第１保持部２８および第２保持部３０の貫通向きが交差するように設定されているので、ループ面Ｌが線状部２０の延在方向に対して交差する角度で規定される。
【００２４】
暗きょ管の敷設に用いられるトレンチャーや、パワーシャベルやバックホー等の掘削機械によって、設置される熱交換器本体１４におけるループ１８の並び方向に沿って長手が延在する溝３２を該熱交換器本体１４を収容可能な大きさで掘削する。ここで、前述した如く地上において熱交換器本体１４が組まれるので、熱交換器本体１４を構成するために溝３２の中に作業者が入る必要はなく、溝３２は、設置する熱交換器本体１４に合わせて該熱交換器本体１４を収容可能な最小限の幅で掘削すればよい。このように、溝３２の幅を狭く設定すると共に、溝３２の中に作業者が立ち入る必要はないので、溝３２における土留め等の支保工を省略または簡略化することができる。実施例では、溝３２が熱交換器本体１４の高さより深く掘削されると共に、溝３２の幅が、熱交換器本体１４を当該溝３２に設置した際に、熱交換器本体１４が溝３２の壁に寄り掛かったとしても、ループ１８のループ面Ｌを立てた姿勢を維持し得る程度に設定される。溝３２の幅は、熱交換器本体１４の幅以上で、ループ１８の直径より小さい寸法に設定され、好ましく熱交換器本体１４の幅の２倍以下とするとよい。すなわち、熱交換器本体１４は、巻き部１６におけるループ１８のループ面Ｌを立てた姿勢で設置されると共に線状部２０が巻き部１６の下方に配置される配設パターンであるので、ループ面Ｌを水平に近付くように配置した場合と比べて溝３２の幅を狭くすることができ、掘削手間や掘削土量を抑えることができる。しかも、溝３２を熱交換管１２の配設パターンに合わせた最小限の幅としているので、ループ１８を溝３２の壁に立て掛けて立てた姿勢を維持することができ、熱交換器本体１４を支持するために支柱等の支えを特に必要としない。そして、前述のように熱交換器本体１４は、複数のループ１８の並び方向Ｎに対してループ面Ｌを所定の角度で交差するよう配置することで、ループ１８の上下方向中央部が幅方向に膨らんだ状態となって溝３２の壁面に弾力的に接触し易くなるので自立し易くすることができる。
【００２５】
地上で組み立てた熱交換器本体１４を、線状部２０を下側にして溝３２に落とし込み、ループ面Ｌを立てた姿勢で溝３２に設置する。そして、溝３２を、掘削土や砂、コンクリートやその他の埋め戻し材で埋め戻す。これにより、ループ１８間やループ１８と線状部２０との隙間等が埋め戻し材で充填されて、保持具２６で規定されたループ１８のピッチやループ１８の離間状態やループ面Ｌの角度等の熱交換管１２の配設パターンを保った状態で熱交換器本体１４が地中に埋設される。巻き部１６のループ１８を構成する熱交換管１２と線状部２０を構成する熱交換管１２とが保持具２６で連結されているので、線状部２０側から溝３２に挿入することで、ループ１８,１８間が広がって溝３２の壁面に巻き部１６が引っ掛かることを防止できる。また、熱交換器本体１４は、線状部２０側が相対的に重くなるので、溝３２に挿入し易く、溝３２内において位置決めし易い。ここで、溝３２を掘削した後に熱交換管１２から熱交換器本体１４を組んでも、熱交換器本体１４を組んだ後に溝３２を掘削しても、溝３２を掘削しつつ熱交換器本体１４を組んで設置しても、何れの順序であってもよい。実施例のように、熱交換器本体１４を溝３２の掘削が完了する前に組んでおくことで、溝３２の掘削後に熱交換器本体１４を直ちに溝３２に設置できるので、溝３２の崩壊等の影響を受け難いメリットがある。
【００２６】
前記熱交換器本体１４は、保持具２６を線状部２０に沿って配設位置を変えることができるので、巻き部１６におけるループ１８の間隔調節を柔軟かつ簡単に行うことができる。また、熱交換器本体１４は、保持具２６をループ１８に対する配設位置を変えることができるので、巻き部１６におけるループ１８の間隔調節を更に柔軟かつ簡単に行うことができる。熱交換器本体１４は、保持具２６でループ１８と線状部２０とを連結するのに伴って、ループ１８のループ面Ｌの角度を規定することができる。すなわち、実施例の設置方法によれば、ループ１８の角度調整が簡単であり、隣り合うループ１８,１８のループ面Ｌ,Ｌの平行関係を適切に保つことができ、隣り合うループ１８,１８が接触したりする等、熱交換器本体１４の変形を防止することができる。このように、熱交換器本体１４は、巻き部１６のループ１８が保持具２６で適切に位置合わせされるので、地中に設置した際に設計通りの熱交換を実現できる。また、熱交換器本体１４は、保持具２６によって隣り合うループ１８,１８が離間されるので、ループ１８同士で熱交換することを防ぎ、土と熱交換管１２との接触面積を増やして効率よく熱交換を行うことができる。なお、熱交換器本体１４は、地上で組み立てるので、組み立て作業を行い易い。
【００２７】
前記熱交換器本体１４は、保持具２６による線状部２０とループ１８との保持によって該熱交換器本体１４を構成する熱交換管１２の配設パターンを大きく崩すことなく、一体的に取り扱いでき、溝３２の中への設置作業を容易に行うことができる。保持具２６は、ループ１８と線状部２０との重なり部分の間に配置されて、巻き部１６の外形を平面に投影した範囲より外側に突出しない(図２(ｂ)または図３参照)。すなわち、熱交換器本体１４を溝３２に設置する際に、保持具２６が溝３２に引っ掛かることを防止でき、保持具２６の存在が熱交換器本体１４の設置作業の邪魔にならない。換言すると、保持具２６で熱交換器本体１４を組み立てても、前述の如く保持具２６が巻き部１６より突出しないので、保持具２６のために溝３２の幅や深さを広げる必要もない。保持具２６は、位置決め対象となるループ１８毎に独立して取り付けられるので、熱交換器本体１４を設置現場に合わせてある程度変形させることができ、設置作業を柔軟かつ簡単に行い易い。そして、熱交換器本体１４を変形させても、ループ１８のピッチやループ面Ｌの角度等は保持具２６によって規定されるので、熱交換器本体１４を溝３２に設置した後にループ１８の関係が崩れることはない。また、保持具２６は、巻き部１６全体ではなく、個々のループ１８に対応するコンパクトなものなので、嵩張らずに取り扱い易く、任意のループ１８に取り付け可能であるので、設置作業の自由度が高く、設置作業を行い易い。実施例の設置方法では、熱交換器本体１４に必然的に設けられる線状部２０を、複数の保持具２６の間隔調節の基準として用いているので、部品点数を最小限に抑えることができる。
【００２８】
(変更例)
前述した実施例に限定されず、例えば以下のように変更することも可能である。
(１)図５に示すように、複数の上部保持具３４が移動可能に配設された埋設表示テープＴを、溝３２に設置された熱交換器本体１４の上方に架設し、埋設表示テープＴに所定間隔毎に配設された上部保持具３４を、巻き部１６のループ１８の上端部に取り付けて、該ループ１８の上部を位置合わせするようにしてもよい。変更例の構成によれば、巻き部１６のループ１８の下部が線状部２０に繋がる保持具２６で位置決めされると共に、ループ１８の上部が埋設表示テープＴに繋がる上部保持具３４で位置決めされるので、溝３２に設置した熱交換器本体１４を構成する熱交換管１２の配設パターンをより正確に設定できる。
(２)実施例の熱交換器本体は、線状部を巻き部におけるループの下側を通るように配設したが、線状部を巻き部におけるループの上側を通るように配設してもよい。なお、ループの上側または下側とは、ループの側面視において線状部をループの上部または下部に一部重なる関係で配置してもよい。
(３)保持具の保持部は、実施例の構成に限定されず、熱交換管を保持し得る構成であれば、例えば熱交換管を挟むクリップ形状等であってもよい。
(４)保持具は、一方の保持部と他方の保持部との間に支柱を設け、ループと線状部とを所定間隔離間させる構成も採用できる。
(５)保持具は、一方の保持部に対して他方の保持部を回転調節可能に構成し、ループのループ面の角度を調節できるようにしてもよい。
(６)実施例は、流入管を巻き部に接続すると共に、返送管を線状部に接続する構成であるが、流入管を線状部に接続すると共に返送管を巻き部に接続し、熱媒を線状部から流入させて巻き部から返送する構成であってもよい。
(７)溝は、直線状でなくても、曲がっていたり、直線と曲線との組み合わせであってもよい。熱交換管が可撓性を有しているので、熱交換器本体も全体として可撓性を有しており、溝が曲線状であっても熱交換器本体を溝の形状に合わせて配置することができる。従って、既設の構造物や配管などを避けて熱交換器本体を配置することができる。
(８)熱交換器本体を溝に設置して埋め戻すことに限定されず、熱交換器本体を地表に置いて盛り土を行うことで、熱交換器本体を地中に埋設してもよい。また、熱交換器本体の全体を溝に設置するのではなく、熱交換器本体の一部だけを溝に設置して溝から出た部分を盛り土を行うことで埋設してもよい。
(９)熱交換器本体は、ループのループ面を立てた姿勢で設置する態様に限定されず、ループのループ面を水平に寝かせた姿勢や斜めにした姿勢であってもよい。
【符号の説明】
【００２９】
１２ 熱交換器，１４ 熱交換器本体，１６ 巻き部，１８ ループ，２０ 線状部，
２６ 保持具，３２ 溝，Ｌ ループ面，Ｎ 並び方向
【技術分野】
【０００１】
この発明は、地中熱ヒートポンプシステムを構成し、地中に埋設される熱交換器の設置方法に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
地中熱を利用した地中熱ヒートポンプシステムが、省エネや低環境負荷の観点から注目されている。このような地中熱ヒートポンプシステムは、地中に埋設した熱交換管からなる熱交換器に、水やグリコール系やアルコール系等の熱媒を循環させて、この熱媒を地中で熱交換させることで、地中から熱を取り出したり、地中に熱を放出するようになっている。
【０００３】
従来、地中に垂直方向に数十〜数百ｍの深さで掘削して熱交換器を配設する垂直埋設法が行われてきたが、掘削費用が高価であるため、１ｍ〜３ｍ程度の深さに平面状に掘削して、熱交換器を水平方向に配置する水平埋設法が検討されている。例えば水平埋設法において、熱交換器は、可撓性を有する樹脂パイプからなる熱交換管を、所要の広さおよび深さで掘削された穴に所定パターンで配設し、熱交換管の配設パターンを崩さないように埋め戻すことで地中に設置される。ここで、熱交換管は、コイル状に巻かれた状態で提供されるので、コイル状に巻かれた熱交換管のループを順番にずらすように広げて、熱交換管のループが互いに一部重なるように並べる配設パターンが、熱交換管の敷設作業を効率よく行うことができるから多く採用されている。しかし、熱交換管の各ループの直径は、コイル状態での巻き癖の程度によって異なり、さらに施工時の外気温によって巻き癖の強さや戻り量も変わってきてしまうため、施工される管の長さは施工の時期や施工者によって影響を受ける。熱交換管の配設パターンや長さにばらつきがあると、地中において所要の熱交換効率を確保することができず、地中熱ヒートポンプシステムが所望の性能を発揮できないおそれがある。
【０００４】
そこで、特許文献１に開示の熱交換器は、管に所定間隔で識別部を設け、管を管台に複数設けられた溝部に、識別部が直線的になるように位置合わせした後に固定し、管を連続する複数のループがループ面と略平行な方向に配置されている。このように、特許文献１の熱交換器は、管を管台で固定することで、熱交換管の配設パターンや長さを一定に保つようになっている。また、特許文献１には、管に設けた識別部を所定位置に合わせて上下からシート状固定部材で挟むことで、管を支持する別の熱交換器も提案されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００５】
【特許文献１】特開２０１０−１８５５９９号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
特許文献１の熱交換器は、管台に設けられた溝部の間隔の範囲内でしか管のループピッチを設定することができず、現場に応じた柔軟な管の配設パターンにできないので使い勝手が悪い。また、管台は、管を支持可能な剛性を有する構成であると共に長尺であるので、搬送や設置作業において嵩張り、取り扱い性に難がある。特許文献１に開示の別の熱交換器は、管をシート状固定部材で挟んで固定すると、管の遣り替えを行うことができないので、施工の柔軟性を損なうことになり、これも使い勝手が悪い。
【０００７】
すなわち本発明は、従来の技術に係る熱交換器の設置方法に内在する前記問題に鑑み、これらを好適に解決するべく提案されたものであって、設置作業が簡易で、所望の熱交換効率が得られる熱交換器の設置方法を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
前記課題を克服し、所期の目的を達成するため、本願の請求項１に係る発明の熱交換器の設置方法は、
地中熱ヒートポンプシステムに用いられ、地中に埋設される熱交換器の設置方法であって、
地上において、コイル状に巻かれた熱交換管をコイル面に沿う方向にずらして展延し、連続する複数のループが並んだ巻き部を形成すると共に、巻き部におけるループの並び方向一端に繋がる熱交換管を該巻き部におけるループの並び方向他端に向けて、ループ面を立てた姿勢においてループの上側または下側を通るように該並び方向に沿って延在させて線状部を形成し、
前記ループを構成する熱交換管と前記線状部を構成する熱交換管とを保持具で連結して、該ループが位置決めされた熱交換器本体を形成し、この熱交換器本体を埋設するようにしたことを要旨とする。
請求項１に係る発明によれば、保持具の線状部に繋げる位置を変更することで、保持具によるループの間隔調節を柔軟かつ簡単に行うことができる。そして、得られた熱交換器は、巻き部のループが保持具で適切に位置合わせされるので、設計通りの熱交換を実現できる。また、巻き部のループを構成する熱交換管と線状部を構成する熱交換管とを保持具で連結するので、保持具の存在によって熱交換管本体におけるループの並び方向と直交する方向の幅が大きくならず、例えば熱交換器本体を溝に設置する場合に掘削土量や掘削手間を増やすこともなく、設置作業を簡単に行うことができる。
【０００９】
請求項２に係る発明では、前記熱交換器本体を収容可能な大きさで掘削された溝に、該熱交換器本体を前記ループのループ面を立てた姿勢で設置し、該溝を埋め戻すことを要旨とする。
請求項２に係る発明によれば、熱交換器本体をループ面を立てた姿勢に変更しても、巻き部のループが保持具で適切に保持されているので、ループが位置ズレしない。また、保持具の存在によって熱交換管本体におけるループの並び方向と直交する方向の幅が大きくならず、溝の掘削土量や掘削手間を増やすこともなく、設置作業を簡単に行うことができる。
【００１０】
請求項３に係る発明では、前記熱交換器本体を前記線状部側から前記溝に挿入し、該線状部を下側にして熱交換器本体が溝に設置されることを要旨とする。
請求項３に係る発明によれば、巻き部のループを構成する熱交換管と線状部を構成する熱交換管とが保持具で連結されているので、線状部側から溝に挿入することで、ループ間が広がって溝の壁面に巻き部が引っ掛かることを防止できる。また、熱交換器本体は、線状部側が相対的に重くなるので、溝に挿入し易く、溝内において位置決めし易い。
【００１１】
請求項４に係る発明では、前記熱交換器本体は、前記溝の掘削完了までに形成されることを要旨とする。
請求項４に係る発明によれば、溝の掘削を完了したらすぐに熱交換器本体を溝に設置することができるので、溝の崩落の影響をうけ難い。
【発明の効果】
【００１２】
本発明に係る熱交換器の設置方法によれば、熱交換管の位置合わせを柔軟に行うことができると共に、適切な形態に設定された熱交換器を簡単に設置することができる。
【図面の簡単な説明】
【００１３】
【図１】本発明の好適な実施例に係る熱交換器の側面図である。
【図２】(ａ)は実施例の熱交換器の平面図であり、(ｂ)は実施例の熱交換器の底面図である。
【図３】図２(ｂ)のＡ部拡大図である。
【図４】実施例の保持具を示す正面図である。
【図５】変更例に係る熱交換器の側面図である。
【発明を実施するための形態】
【００１４】
次に、本発明に係る熱交換器の設置方法につき、好適な実施例を挙げて、添付図面を参照して以下に説明する。なお、以下の説明における熱交換器の方向は、地中に設置した状態を基準とする。
【実施例】
【００１５】
先ず、実施例の設置方法によって得られる熱交換器について説明する。図１または２に示すように、実施例の熱交換器１０は、複数のループ１８が連なるように配設された熱交換管１２からなる巻き部１６と、この巻き部１６に沿って配設された熱交換管１２からなる線状部２０と、巻き部１６と線状部２０とを連結する保持具２６(図３参照)とを有する熱交換器本体１４を備えている。実施例の熱交換器本体１４は、１本の熱交換管１２を所定パターンで曲げたり、直線的に伸ばしたりすることで構成される。熱交換器１０では、熱交換器本体１４への熱媒の流入側となる熱交換管１２(区別する場合は流入管２２という)と、熱交換器本体１４からの熱媒の流出側となる熱交換管(区別する場合は返送管２４という)とが、該熱交換器本体１４の同じ側に位置している。そして、熱交換器本体１４は、巻き部１６と線状部２０とが保持具２６によって連結されることで、所定の形態を保つようになっている。なお、実施例では、流入管２２が巻き部１６に接続され、返送管２４が線状部２０に接続されている。
【００１６】
前記熱交換管１２は、可撓性を有しており、人手により円弧状に曲げたり、直線的に伸ばしたりできるものが採用される。熱交換管１２は、コイル状に巻かれた状態で製品として供給される。熱交換管１２としては、可撓性および適度な熱伝導率を有するものであればよく、塩化ビニール、ポリエチレン、ポリプロピレン、ポリブテン、架橋ポリエチレン等の合成樹脂や、金属および樹脂からなる複合管を用いることができ、コストや強度や耐腐食性等の観点からポリエチレンが好ましい。
【００１７】
図４に示すように、保持具２６は、一対の保持部２８,３０を備え、一方の保持部(第１保持部)２８で巻き部１６のループ１８を構成する熱交換管１２を保持すると共に、他方の保持部(第２保持部)３０で線状部２０を構成する熱交換管１２を保持するよう構成される。保持部２８,３０は、熱交換管１２の外形に合わせた保持空間２８ａ,３０ａを有する環状に形成され、他方の保持部３０,２８と反対側が切り欠かれて熱交換管１２を保持空間２８ａ,３０ａに挿脱可能な挿脱開口２８ｂ,３０ｂが設けられている。実施例の保持具２６は、一対の保持部２８,３０が互いに挿脱開口２８ｂ,３０ｂを反対側に向けた背中合わせの状態で繋がっている。挿脱開口２８ｂ,３０ｂは、保持空間２８ａ,３０ａに嵌め合わせる熱交換管１２の直径より小さく設定される。保持部２８,３０は、弾力的に変形可能に構成されて、挿脱開口２８ｂ,３０ｂを挟んで対向する片部を熱交換管１２の外形に整合する通常状態から互いに離間するように変形可能になっている。保持部２８,３０は、前記片部を拡開することで熱交換管１２を挿脱開口２８ｂ,３０ｂを介して保持空間２８ａ,３０ａに着脱し、該片部の通常状態で保持空間２８ａ,３０ａに収容した熱交換管１２に固定される。
【００１８】
前記保持具２６は、一対の保持部２８,３０が互いに固定されており、線状部２０の延在方向に対するループ１８におけるループ面Ｌ(図２参照)の角度に合わせて、第１保持部２８の保持空間２８ａの貫通向き(保持空間２８ａを画成する環の軸線方向)と第２保持部３０の保持空間３０ａの貫通向き(保持空間３０ａを画成する環の軸線方向)とが設定されている。実施例では、線状部２０の延在方向に対してループ１８のループ面Ｌが所定角度で交差するよう設定されるので、第１保持部２８の保持空間２８ａの貫通向きと第２保持部３０の保持空間３０ａの貫通向きとが所定の角度で交差している。また実施例の保持具２６では、第１保持部２８と第２保持部３０とが、形状および大きさが同じに設定されて、何れの保持部２８,３０であってもループ１８を構成する熱交換管１２に取り付けることができ、何れの保持部２８,３０であっても線状部２０を構成する熱交換管１２に取り付けることができる。
【００１９】
図１または図２に示すように、前記熱交換器本体１４では、巻き部１６が熱交換管１２をループ面Ｌと平行な方向にずらして、連続する複数のループ１８が並ぶように形成される。また、熱交換器本体１４では、線状部２０が、巻き部１６におけるループ１８の並び方向一端に繋がる熱交換管１２を該並び方向一端から巻き部１６における並び方向他端に向けてループ１８の並び方向Ｎに沿って延在させて形成される。熱交換器本体１４では、線状部２０が巻き部１６におけるループ１８の下方を通るように構成され、実施例では、線状部２０が平面視した巻き部１６の幅方向の略中央に位置して並び方向一端から並び方向他端に向けて直線的に延在している。巻き部１６は、熱交換管１２を複数のループ１８がそのループ面Ｌを立てた姿勢となるように設置され、隣り合うループ１８,１８がループ面Ｌと平行な方向に互いにずらして並べられている。また、巻き部１６において熱交換管１２は、隣り合うループ１８,１８が並び方向Ｎで互いに一部重なるように配置されるものの、隣り合うループ１８,１８同士が接触しないように離されていることが好ましい。巻き部１６では、隣り合うループ１８,１８を一部重なるように並べることで、熱交換管１２の設置スペースを抑えることができるが、熱交換管１２を密集させると地中での熱交換効率が低下するので、ループ１８の重なり部分を隣りのループ１８の半分以下とするのが好ましい。また、ループ面Ｌの正面視(熱交換器本体１４の側面視)において、ループ１８の上端から下端、再度上端に戻る１周期の間に、熱交換管１２同士の接触および交差が少ないほうが好ましい。具体的には巻き部１６は、ループ１８の横方向に重なる交差点および横方向に重ならないが並び方向Ｎで隣接する点(接点)の合計が１２以下であることが好ましく、更には８以下が好ましく、特に、交差点が６以下で接点がないものが好ましい。
【００２０】
前記巻き部１６では、熱交換器本体１４の平面視において、複数のループ１８の並び方向Ｎに対して各ループ１８のループ面Ｌが交差するように配設される。換言すると、熱交換器本体１４の平面視において、保持具２６の保持位置で線状部２０の熱交換管１２の軸方向に対して、巻き部１６の熱交換管１２の軸方向が傾斜している。このように、線状部２０の熱交換管１２と巻き部１６の熱交換管１２とは、平行でも垂直でもない関係にある。ここで、ループ面Ｌは、並び方向Ｎに対して寝かせた姿勢(角度を浅く設定する)とすると、熱交換器本体１４を設置するために掘削される溝３２の幅を狭くすることができる。そして、熱交換器本体１４では、複数の保持具２６を線状部２０の延在方向に離間させて第２保持部３０を介して該線状部２０に配設し、複数の保持具２６を間隔調節して第１保持部２８で保持する巻き部１６のループ１８を位置合わせするよう構成される。すなわち、熱交換器本体１４では、巻き部１６におけるループ１８のピッチ、ループ面Ｌの角度および隣り合うループ１８,１８の非接触状態等の配設パターンが、線状部２０に取り付けた複数の保持具２６での保持により規定される。
【００２１】
次に、前述した熱交換器１０の設置方法について説明する。地上において、コイル状に巻かれた熱交換管１２をコイル面に沿う方向にずらしつつ展延し、地表に寝かせた状態で連続する複数のループ１８,１８が並ぶように熱交換管１２を広げることで、巻き部１６を形成する。このとき、巻き部１６では、隣り合うループ１８,１８の一部が上下に重なった状態になっている。巻き部１６におけるループ１８の並び方向一端に繋がる熱交換管１２を、溝３２に設置した際に巻き部１６の下端部となるループ１８の端部外側に沿わせると共にループ１８の並び方向に並行するよう直線的に延ばして、該熱交換管１２を巻き部１６におけるループ１８の並び方向一端側から他端側にかけて配設することで、線状部２０を形成する。
【００２２】
前記保持具２６を線状部２０と巻き部１６のループ１８との間に配置し、第１保持部２８にループ１８を構成する熱交換管１２を挿入すると共に、第２保持部３０に線状部２０を構成する熱交換管１２を挿入する。巻き部１６のループ１８と線状部２０とが、ループ１８毎または所定間隔のループ１８毎に独立した保持具２６によって連結されることで、巻き部１６と線状部２０とが組み合った熱交換器本体１４が形成される。そして、熱交換器本体１４は、保持具２６で連結した巻き部１６および線状部２０を合わせて一体的な構造体として取り扱い可能となる。熱交換器本体１４は、全体の概略高さがループ１８の直径と線状部２０を構成する熱交換管１２の直径とを足し合わせた寸法となり、また全体の幅(ループ１８の並び方向と直交する水平方向の寸法)がループ１８の直径より小さくなって、熱交換器本体１４が幅方向にコンパクトになっている。
【００２３】
前記熱交換器本体１４では、ループ１８と線状部２０とを連結する保持具２６によって、該熱交換器本体１４を構成する熱交換管１２の配設パターンが規定される。具体的には、巻き部１６におけるループ１８のピッチや、熱交換器本体１４を設置した際に隣り合うループ１８,１８が接触しない関係が、線状部２０に該線状部２０の延在方向に離間配置された複数の保持具２６の位置により規定される。また、各ループ１８のループ面Ｌの角度が、第１保持部２８における保持空間２８ａの貫通向きと第２保持部３０における保持空間３０ａの貫通向きとの関係により規定される。すなわち、実施例では、熱交換器本体１４の平面視において第１保持部２８および第２保持部３０の貫通向きが交差するように設定されているので、ループ面Ｌが線状部２０の延在方向に対して交差する角度で規定される。
【００２４】
暗きょ管の敷設に用いられるトレンチャーや、パワーシャベルやバックホー等の掘削機械によって、設置される熱交換器本体１４におけるループ１８の並び方向に沿って長手が延在する溝３２を該熱交換器本体１４を収容可能な大きさで掘削する。ここで、前述した如く地上において熱交換器本体１４が組まれるので、熱交換器本体１４を構成するために溝３２の中に作業者が入る必要はなく、溝３２は、設置する熱交換器本体１４に合わせて該熱交換器本体１４を収容可能な最小限の幅で掘削すればよい。このように、溝３２の幅を狭く設定すると共に、溝３２の中に作業者が立ち入る必要はないので、溝３２における土留め等の支保工を省略または簡略化することができる。実施例では、溝３２が熱交換器本体１４の高さより深く掘削されると共に、溝３２の幅が、熱交換器本体１４を当該溝３２に設置した際に、熱交換器本体１４が溝３２の壁に寄り掛かったとしても、ループ１８のループ面Ｌを立てた姿勢を維持し得る程度に設定される。溝３２の幅は、熱交換器本体１４の幅以上で、ループ１８の直径より小さい寸法に設定され、好ましく熱交換器本体１４の幅の２倍以下とするとよい。すなわち、熱交換器本体１４は、巻き部１６におけるループ１８のループ面Ｌを立てた姿勢で設置されると共に線状部２０が巻き部１６の下方に配置される配設パターンであるので、ループ面Ｌを水平に近付くように配置した場合と比べて溝３２の幅を狭くすることができ、掘削手間や掘削土量を抑えることができる。しかも、溝３２を熱交換管１２の配設パターンに合わせた最小限の幅としているので、ループ１８を溝３２の壁に立て掛けて立てた姿勢を維持することができ、熱交換器本体１４を支持するために支柱等の支えを特に必要としない。そして、前述のように熱交換器本体１４は、複数のループ１８の並び方向Ｎに対してループ面Ｌを所定の角度で交差するよう配置することで、ループ１８の上下方向中央部が幅方向に膨らんだ状態となって溝３２の壁面に弾力的に接触し易くなるので自立し易くすることができる。
【００２５】
地上で組み立てた熱交換器本体１４を、線状部２０を下側にして溝３２に落とし込み、ループ面Ｌを立てた姿勢で溝３２に設置する。そして、溝３２を、掘削土や砂、コンクリートやその他の埋め戻し材で埋め戻す。これにより、ループ１８間やループ１８と線状部２０との隙間等が埋め戻し材で充填されて、保持具２６で規定されたループ１８のピッチやループ１８の離間状態やループ面Ｌの角度等の熱交換管１２の配設パターンを保った状態で熱交換器本体１４が地中に埋設される。巻き部１６のループ１８を構成する熱交換管１２と線状部２０を構成する熱交換管１２とが保持具２６で連結されているので、線状部２０側から溝３２に挿入することで、ループ１８,１８間が広がって溝３２の壁面に巻き部１６が引っ掛かることを防止できる。また、熱交換器本体１４は、線状部２０側が相対的に重くなるので、溝３２に挿入し易く、溝３２内において位置決めし易い。ここで、溝３２を掘削した後に熱交換管１２から熱交換器本体１４を組んでも、熱交換器本体１４を組んだ後に溝３２を掘削しても、溝３２を掘削しつつ熱交換器本体１４を組んで設置しても、何れの順序であってもよい。実施例のように、熱交換器本体１４を溝３２の掘削が完了する前に組んでおくことで、溝３２の掘削後に熱交換器本体１４を直ちに溝３２に設置できるので、溝３２の崩壊等の影響を受け難いメリットがある。
【００２６】
前記熱交換器本体１４は、保持具２６を線状部２０に沿って配設位置を変えることができるので、巻き部１６におけるループ１８の間隔調節を柔軟かつ簡単に行うことができる。また、熱交換器本体１４は、保持具２６をループ１８に対する配設位置を変えることができるので、巻き部１６におけるループ１８の間隔調節を更に柔軟かつ簡単に行うことができる。熱交換器本体１４は、保持具２６でループ１８と線状部２０とを連結するのに伴って、ループ１８のループ面Ｌの角度を規定することができる。すなわち、実施例の設置方法によれば、ループ１８の角度調整が簡単であり、隣り合うループ１８,１８のループ面Ｌ,Ｌの平行関係を適切に保つことができ、隣り合うループ１８,１８が接触したりする等、熱交換器本体１４の変形を防止することができる。このように、熱交換器本体１４は、巻き部１６のループ１８が保持具２６で適切に位置合わせされるので、地中に設置した際に設計通りの熱交換を実現できる。また、熱交換器本体１４は、保持具２６によって隣り合うループ１８,１８が離間されるので、ループ１８同士で熱交換することを防ぎ、土と熱交換管１２との接触面積を増やして効率よく熱交換を行うことができる。なお、熱交換器本体１４は、地上で組み立てるので、組み立て作業を行い易い。
【００２７】
前記熱交換器本体１４は、保持具２６による線状部２０とループ１８との保持によって該熱交換器本体１４を構成する熱交換管１２の配設パターンを大きく崩すことなく、一体的に取り扱いでき、溝３２の中への設置作業を容易に行うことができる。保持具２６は、ループ１８と線状部２０との重なり部分の間に配置されて、巻き部１６の外形を平面に投影した範囲より外側に突出しない(図２(ｂ)または図３参照)。すなわち、熱交換器本体１４を溝３２に設置する際に、保持具２６が溝３２に引っ掛かることを防止でき、保持具２６の存在が熱交換器本体１４の設置作業の邪魔にならない。換言すると、保持具２６で熱交換器本体１４を組み立てても、前述の如く保持具２６が巻き部１６より突出しないので、保持具２６のために溝３２の幅や深さを広げる必要もない。保持具２６は、位置決め対象となるループ１８毎に独立して取り付けられるので、熱交換器本体１４を設置現場に合わせてある程度変形させることができ、設置作業を柔軟かつ簡単に行い易い。そして、熱交換器本体１４を変形させても、ループ１８のピッチやループ面Ｌの角度等は保持具２６によって規定されるので、熱交換器本体１４を溝３２に設置した後にループ１８の関係が崩れることはない。また、保持具２６は、巻き部１６全体ではなく、個々のループ１８に対応するコンパクトなものなので、嵩張らずに取り扱い易く、任意のループ１８に取り付け可能であるので、設置作業の自由度が高く、設置作業を行い易い。実施例の設置方法では、熱交換器本体１４に必然的に設けられる線状部２０を、複数の保持具２６の間隔調節の基準として用いているので、部品点数を最小限に抑えることができる。
【００２８】
(変更例)
前述した実施例に限定されず、例えば以下のように変更することも可能である。
(１)図５に示すように、複数の上部保持具３４が移動可能に配設された埋設表示テープＴを、溝３２に設置された熱交換器本体１４の上方に架設し、埋設表示テープＴに所定間隔毎に配設された上部保持具３４を、巻き部１６のループ１８の上端部に取り付けて、該ループ１８の上部を位置合わせするようにしてもよい。変更例の構成によれば、巻き部１６のループ１８の下部が線状部２０に繋がる保持具２６で位置決めされると共に、ループ１８の上部が埋設表示テープＴに繋がる上部保持具３４で位置決めされるので、溝３２に設置した熱交換器本体１４を構成する熱交換管１２の配設パターンをより正確に設定できる。
(２)実施例の熱交換器本体は、線状部を巻き部におけるループの下側を通るように配設したが、線状部を巻き部におけるループの上側を通るように配設してもよい。なお、ループの上側または下側とは、ループの側面視において線状部をループの上部または下部に一部重なる関係で配置してもよい。
(３)保持具の保持部は、実施例の構成に限定されず、熱交換管を保持し得る構成であれば、例えば熱交換管を挟むクリップ形状等であってもよい。
(４)保持具は、一方の保持部と他方の保持部との間に支柱を設け、ループと線状部とを所定間隔離間させる構成も採用できる。
(５)保持具は、一方の保持部に対して他方の保持部を回転調節可能に構成し、ループのループ面の角度を調節できるようにしてもよい。
(６)実施例は、流入管を巻き部に接続すると共に、返送管を線状部に接続する構成であるが、流入管を線状部に接続すると共に返送管を巻き部に接続し、熱媒を線状部から流入させて巻き部から返送する構成であってもよい。
(７)溝は、直線状でなくても、曲がっていたり、直線と曲線との組み合わせであってもよい。熱交換管が可撓性を有しているので、熱交換器本体も全体として可撓性を有しており、溝が曲線状であっても熱交換器本体を溝の形状に合わせて配置することができる。従って、既設の構造物や配管などを避けて熱交換器本体を配置することができる。
(８)熱交換器本体を溝に設置して埋め戻すことに限定されず、熱交換器本体を地表に置いて盛り土を行うことで、熱交換器本体を地中に埋設してもよい。また、熱交換器本体の全体を溝に設置するのではなく、熱交換器本体の一部だけを溝に設置して溝から出た部分を盛り土を行うことで埋設してもよい。
(９)熱交換器本体は、ループのループ面を立てた姿勢で設置する態様に限定されず、ループのループ面を水平に寝かせた姿勢や斜めにした姿勢であってもよい。
【符号の説明】
【００２９】
１２ 熱交換器，１４ 熱交換器本体，１６ 巻き部，１８ ループ，２０ 線状部，
２６ 保持具，３２ 溝，Ｌ ループ面，Ｎ 並び方向
【特許請求の範囲】
【請求項１】
地中熱ヒートポンプシステムに用いられ、地中に埋設される熱交換器の設置方法であって、
地上において、コイル状に巻かれた熱交換管をコイル面に沿う方向にずらして展延し、連続する複数のループが並んだ巻き部を形成すると共に、巻き部におけるループの並び方向一端に繋がる熱交換管を該巻き部におけるループの並び方向他端に向けて、ループ面を立てた姿勢においてループの上側または下側を通るように該並び方向に沿って延在させて線状部を形成し、
前記ループを構成する熱交換管と前記線状部を構成する熱交換管とを保持具で連結して、該ループが位置決めされた熱交換器本体を形成し、この熱交換器本体を埋設するようにした
ことを特徴とする熱交換器の設置方法。
【請求項２】
前記熱交換器本体を収容可能な大きさで掘削された溝に、該熱交換器本体を前記ループのループ面を立てた姿勢で設置し、該溝を埋め戻す請求項１記載の熱交換器の設置方法。
【請求項３】
前記熱交換器本体を前記線状部側から前記溝に挿入し、該線状部を下側にして熱交換器本体が溝に設置される請求項２記載の熱交換器の設置方法。
【請求項４】
前記熱交換器本体は、前記溝の掘削完了までに形成される請求項２または３記載の熱交換器の設置方法。
【請求項１】
地中熱ヒートポンプシステムに用いられ、地中に埋設される熱交換器の設置方法であって、
地上において、コイル状に巻かれた熱交換管をコイル面に沿う方向にずらして展延し、連続する複数のループが並んだ巻き部を形成すると共に、巻き部におけるループの並び方向一端に繋がる熱交換管を該巻き部におけるループの並び方向他端に向けて、ループ面を立てた姿勢においてループの上側または下側を通るように該並び方向に沿って延在させて線状部を形成し、
前記ループを構成する熱交換管と前記線状部を構成する熱交換管とを保持具で連結して、該ループが位置決めされた熱交換器本体を形成し、この熱交換器本体を埋設するようにした
ことを特徴とする熱交換器の設置方法。
【請求項２】
前記熱交換器本体を収容可能な大きさで掘削された溝に、該熱交換器本体を前記ループのループ面を立てた姿勢で設置し、該溝を埋め戻す請求項１記載の熱交換器の設置方法。
【請求項３】
前記熱交換器本体を前記線状部側から前記溝に挿入し、該線状部を下側にして熱交換器本体が溝に設置される請求項２記載の熱交換器の設置方法。
【請求項４】
前記熱交換器本体は、前記溝の掘削完了までに形成される請求項２または３記載の熱交換器の設置方法。
【図１】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【公開番号】特開２０１３−７９７４８（Ｐ２０１３−７９７４８Ａ）
【公開日】平成２５年５月２日（２０１３．５．２）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２０１１−２１９０７３（Ｐ２０１１−２１９０７３）
【出願日】平成２３年１０月３日（２０１１．１０．３）
【出願人】（５０８３２１８２３）株式会社イノアック住環境 (22)
【公開日】平成２５年５月２日（２０１３．５．２）
【国際特許分類】
【出願日】平成２３年１０月３日（２０１１．１０．３）
【出願人】（５０８３２１８２３）株式会社イノアック住環境 (22)
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