[发明专利]地热交换装置

说明书

本发明提供一种能够期待热效率提高的地热交换装置。地热交换装置具备袋体(5)和外管(10)，袋体(5)收容于沿上下方向设置于地面(2)的收容孔部(3)内，为在上下方向上延长的有底筒状，并且具有挠性，外管(10)收容于收容孔部(3)，并且沿着袋体(5)的外面部(6)在上下方向上延长，并且下端(7)连通于袋体(5)的下端。就袋体(5)而言，在由固化性树脂构成的袋体(5)膨胀的状态下，袋体(5)的外面部(6)以紧密接触的状态覆盖收容孔部(3)的内壁部(11)。袋体(5)在上述覆盖的状态下固化。通过固化形成的内套筒状体(15)形成有用于储存热媒液(17)的储液槽(19)。外管(10)被夹持在袋体(5)的外面部(6)和内壁部(11)之间。

技术领域

本发明涉及一种能够期待热效率提高的地热交换装置。

背景技术

作为利用地热作为热源的地热交换装置的一例，提案有专利文献1所公开的装置。如图32所示，该地热交换装置a通过在填充泥水c的同时进行挖掘而形成具有规定的孔径以及深度的钻孔b。向这样形成的钻孔b的内部，插入由水密材料制成并且与该钻孔b形成同一形状的有底筒形的挠性袋体d。然后，插入内管e，直至其下端f到达该钻孔b的底部g。之后，通过配备于地表部侧的排泥泵(未图示)的驱动，从所述钻孔b排出泥水，同时，经由所述内管e向所述挠性袋体d的内部注入热媒液j使其膨胀，并且，如图32所示，使该挠性袋体d与孔底部k以及孔壁m紧密接触，以形成储液槽n。如上所述注入填充热媒液j之后，所述内管e作为空气调节装置(未图示)侧的抽出管而发挥作用。另外，通过在该挠性袋体d内配置回流管p，构成能够进行对于空气调节装置侧的热媒液的供给/排出的所述地热交换装置a。

但是，所述地热交换装置a在热效率提高方面尚有改善的余地。也就是说，当在冬季对建筑物内进行供暖时，通过泵的驱动，所述储液槽n内的热媒液j被所述回流管p的下端q吸引而被供给至所述空气调节装置，在该空气调节装置中，降低温度的热媒液通过所述内管e朝向所述储液槽n的底部r移动，并在该底部r流入该储液槽n内。由于在该内管e内朝向其下端f移动的热媒液j的温度低于储液槽n内的热媒液j的温度，因此，在该内管e的整个圆周面s内产生从该储液槽n内的热媒液j朝向该内管e内的热媒液j的热移动，其结果是，由于从相对温度较高的周边的地下t朝向储液槽n内的热媒液j的热移动而升温的该热媒液j的温度降低。该储液槽n内的热媒液j的温度越朝向其上侧越高，所述内管e内的热媒液在该较高温度分布的部分朝向储液槽的底部r移动期间，通过所述热移动而吸走所述储液槽n内的热媒液j的热量，其结果是，存在导致地热交换装置a的热效率降低的问题。

相反，在夏季，储液槽n内的热媒液j的温度与所述空气调节装置中的被释放热量的区域的温度相比相对较低。因此，通过泵的驱动，通过所述空气调节装置而升温的热媒液j经由所述内管e朝向所述储液槽n的底部r移动，并在该底部r流入该储液槽n内。因此，在该内管e的整个圆周面s内，产生从温度相对较高的内管e内的热媒液j向所述储液槽n内的热媒液j的热移动，该储液槽n内的热媒液j被加热。如上所述导致所述地热交换装置a的热效率变差。

这样，当利用使从空气调节装置侧供给的热媒液移动的内管e在所述储液槽n内配设在其上下方向上而形成的所述地热交换装置a时，在冬季，产生从该储液槽n内的热媒液j向该内管e内的热媒液j的热移动，另一方面，在夏季，产生从该内管e内的热媒液j向所述储液槽n内的热媒液j的热移动，其结果是，存在导致地热交换装置a的热效率降低的问题。

此外，也曾考虑与专利文献2的第0033段所记载同样地利用绝热材料覆盖所述内管e，但是当利用该绝热材料覆盖该内管时，储液槽n内的容积相应地减小，并且地热交换装置的热效率也相应地降低。