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公開番号2025116735
公報種別公開特許公報(A)
公開日2025-08-08
出願番号2024011337
出願日2024-01-29
発明の名称帯水層蓄熱システム及び帯水層蓄熱方法
出願人鹿島建設株式会社,公立大学法人大阪
代理人弁理士法人後藤特許事務所
主分類F28D 20/00 20060101AFI20250801BHJP(熱交換一般)
要約【課題】複数の帯水層を跨ぐ井戸の通水性能を維持する。
【解決手段】帯水層蓄熱システム100は、第1帯水層A1及び第2帯水層A1を跨いで形成され、第1帯水層A1及び第2帯水層A1から地下水を取り入れる第1井戸10a及び第2井戸10bと、第1井戸10a及び第2井戸10bに設けられ、第1井戸10a及び第2井戸10bのそれぞれの内部に、第1帯水層A1に通じる第1室11a、11bと、第2帯水層A2に通じる第2室12a、12bと、を形成する遮水層21a、22a、23a、21b、22b、23bと、第1井戸10aの第1室11aから地下水を汲み上げ、熱交換部1を通じて第2井戸10bの第1室11bに送出する第1ポンプ41aと、第1井戸10aの第2室12aから地下水を汲み上げ、熱交換部1を通じて第2井戸10bの第2室12bに送出する第2ポンプ42aと、を備える。
【選択図】図1
特許請求の範囲【請求項１】
第１帯水層及び第２帯水層から地下水を汲み上げ、熱交換部を通じて前記第１帯水層及び前記第２帯水層にそれぞれ還元する帯水層蓄熱システムであって、
前記第１帯水層及び前記第２帯水層を跨いで形成され、前記第１帯水層及び前記第２帯水層から地下水を取り入れる第１井戸及び第２井戸と、
前記第１井戸及び前記第２井戸に設けられ、前記第１井戸及び前記第２井戸のそれぞれの内部に、前記第１帯水層に通じる第１室と、前記第２帯水層に通じる第２室と、を形成する遮水層と、
前記第１井戸の前記第１室から地下水を汲み上げ、前記熱交換部を通じて前記第２井戸の前記第１室に送出する第１ポンプと、
前記第１井戸の前記第２室から地下水を汲み上げ、前記熱交換部を通じて前記第２井戸の前記第２室に送出する第２ポンプと、を備える、
帯水層蓄熱システム。
続きを表示（約 2,000 文字）【請求項２】
前記第１ポンプ及び前記第２ポンプは、前記第１井戸の前記遮水層よりも浅部、並びに前記第１ポンプ及び前記第２ポンプの必要有効吸込水頭を満足する位置にそれぞれ設けられている、
請求項１に記載の帯水層蓄熱システム。
【請求項３】
前記第１井戸の前記第１室及び前記第２室にそれぞれ設けられ、前記第１帯水層及び前記第２帯水層から汲み上げられる地下水の異物を除去する第１異物除去層及び第２異物除去層を更に備える、
請求項１に記載の帯水層蓄熱システム。
【請求項４】
前記第１ポンプにより前記第１井戸の前記第１室から汲み上げられる地下水の流路を形成する第１揚水管と、
前記第２ポンプにより前記第１井戸の前記第２室から汲み上げられる地下水の流路を形成する第２揚水管と、をさらに備え、
前記第１揚水管は、前記第１ポンプを収容する第１収容管部と、前記第１収容管部から延び前記第１異物除去層に挿入された第１挿入管部と、を有し、前記第１挿入管部の外径は、前記第１収容管部の外径よりも小さく、
前記第２揚水管は、前記第２ポンプを収容する第２収容管部と、前記第２収容管部から延び前記第１異物除去層を貫通して前記第２異物除去層に挿入された第２挿入管部と、を有し、前記第２挿入管部の外径は、前記第２収容管部の外径よりも小さい、
請求項３に記載の帯水層蓄熱システム。
【請求項５】
前記第１井戸の前記第１室に位置する第１開口を有し、前記第１ポンプにより前記第１井戸の前記第１室から汲み上げられる地下水の流路を形成する第１揚水管と、
前記第１井戸の前記第２室に位置する第２開口を有し、前記第２ポンプにより前記第１井戸の前記第２室から汲み上げられる地下水の流路を形成する第２揚水管と、をさらに備え、
前記第１揚水管の前記第１開口は、前記第１井戸の前記第１室において前記第２揚水管よりも前記第１井戸の中心軸側に配置されており、
前記第２揚水管は、前記第２開口に向かうにつれ前記第１井戸の中心軸に近づくように配置されている、
請求項３に記載の帯水層蓄熱システム。
【請求項６】
前記第１井戸の前記第１室に設けられ、前記第１揚水管及び前記第２揚水管を保持する第１スペーサと、
前記第１井戸の前記第２室に設けられ、前記第２揚水管を保持する第２スペーサと、を更に備える、
請求項５に記載の帯水層蓄熱システム。
【請求項７】
前記第１ポンプと前記第２ポンプの駆動を個別に制御可能である、
請求項１に記載の帯水層蓄熱システム。
【請求項８】
第３ポンプをさらに備え、
前記第１井戸及び前記第２井戸は、第３帯水層をさらに跨いで形成され、前記第３帯水層から地下水を取り入れ、
前記遮水層は、前記第１井戸及び前記第２井戸のそれぞれの内部に、前記第３帯水層に通じる第３室をさらに形成し、
前記第３ポンプは、前記第１井戸の前記第３室から地下水を汲み上げ、前記熱交換部を通じて前記第２井戸の前記第３室に送出する、
請求項１に記載の帯水層蓄熱システム。
【請求項９】
第４ポンプをさらに備え、
前記第１井戸及び前記第２井戸は、第４帯水層をさらに跨いで形成され、前記第４帯水層から地下水を取り入れ、
前記遮水層は、前記第１井戸及び前記第２井戸のそれぞれの内部に、前記第４帯水層に通じる第４室をさらに形成し、
前記第４ポンプは、前記第１井戸の前記第４室から地下水を汲み上げ、前記熱交換部を通じて前記第２井戸の前記第４室に送出する、
請求項１に記載の帯水層蓄熱システム。
【請求項１０】
帯水層蓄熱システムを用いて第１帯水層及び第２帯水層から地下水を汲み上げ熱交換部を通じて前記第１帯水層及び前記第２帯水層にそれぞれ還元する帯水層蓄熱方法であって、
前記帯水層蓄熱システムは、
前記第１帯水層及び前記第２帯水層を跨いで形成され、前記第１帯水層及び前記第２帯水層から地下水を取り入れる第１井戸及び第２井戸と、
前記第１井戸及び前記第２井戸に設けられ、前記第１井戸及び前記第２井戸のそれぞれの内部に、前記第１帯水層に通じる第１室と、前記第２帯水層に通じる第２室と、を形成する遮水層と、を備え、
帯水層蓄熱方法は、
前記第１井戸の前記第１室から地下水を汲み上げ、前記熱交換部を通じて前記第２井戸の前記第１室に送出し、
前記第１井戸の前記第２室から地下水を汲み上げ、前記熱交換部を通じて前記第２井戸の前記第２室に送出する、
帯水層蓄熱方法。

発明の詳細な説明【技術分野】
【０００１】
本発明は、帯水層蓄熱システム及び帯水層蓄熱方法に関する。
続きを表示（約 1,400 文字）【背景技術】
【０００２】
帯水層における地下水を利用して建物内部の冷暖房を行う帯水層蓄熱システムが提案されている（特許文献１）。
【０００３】
特許文献１には、地盤に２つの井戸を設け、ポンプを用いて井戸から地下水を汲み上げ熱交換部に導くことが開示されている。冷房時には、２本の井戸の一方を通じて帯水層から汲み上げた地下水を、熱媒体の冷却に利用する。熱媒体との熱交換により温められた地下水は、他方の井戸に注入され帯水層に還元される。暖房時には、他方の井戸を通じて帯水層から汲み上げた地下水を、熱媒体の加熱に利用する。熱媒体との熱交換により冷やされた地下水は、一方の井戸に注入され帯水層に還元される。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
特開２００２－５４８５７号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
特許文献１に開示された帯水層蓄熱システムにおいて、帯水層から汲み上げられる地下水の量を増やすことが求められている。汲み上げられる地下水の量を増やす手段として、複数の帯水層を跨いで井戸を形成することが考えられる。
【０００６】
しかしながら、複数の帯水層を跨ぐ井戸では、複数の帯水層の地下水が混ざり合って化学変化が起きることがある。化学変化が起きると、井戸に目詰まりが生じ、井戸の通水性能が経時的に低下するおそれがある。
【０００７】
本発明は、複数の帯水層を跨ぐ井戸の通水性能を維持することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
本発明は、第１帯水層及び第２帯水層から地下水を汲み上げ、熱交換部を通じて第１帯水層及び第２帯水層にそれぞれ還元する帯水層蓄熱システムであって、第１帯水層及び第２帯水層を跨いで形成され、第１帯水層及び第２帯水層から地下水を取り入れる第１井戸及び第２井戸と、第１井戸及び第２井戸に設けられ、第１井戸及び第２井戸のそれぞれの内部に、第１帯水層に通じる第１室と、第２帯水層に通じる第２室と、を形成する遮水層と、第１井戸の第１室から地下水を汲み上げ、熱交換部を通じて第２井戸の第１室に送出する第１ポンプと、第１井戸の第２室から地下水を汲み上げ、熱交換部を通じて第２井戸の第２室に送出する第２ポンプと、を備える。
【０００９】
また、本発明は、帯水層蓄熱システムを用いて第１帯水層及び第２帯水層から地下水を汲み上げ熱交換部を通じて第１帯水層及び第２帯水層にそれぞれ還元する帯水層蓄熱方法であって、帯水層蓄熱システムは、第１帯水層及び第２帯水層を跨いで形成され、第１帯水層及び第２帯水層から地下水を取り入れる第１井戸及び第２井戸と、第１井戸及び第２井戸に設けられ、第１井戸及び第２井戸のそれぞれの内部に、第１帯水層に通じる第１室と、第２帯水層に通じる第２室と、を形成する遮水層と、を備え、帯水層蓄熱方法は、第１井戸の第１室から地下水を汲み上げ、熱交換部を通じて第２井戸の第１室に送出し、第１井戸の第２室から地下水を汲み上げ、熱交換部を通じて第２井戸の第２室に送出する。
【発明の効果】
【００１０】
本発明によれば、複数の帯水層を跨ぐ井戸の通水性能を維持することができる。
【図面の簡単な説明】
（【００１１】以降は省略されています）

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