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公開番号2025080915
公報種別公開特許公報(A)
公開日2025-05-27
出願番号2023194299
出願日2023-11-15
発明の名称支柱及び熱交換器埋設方法
出願人戸田建設株式会社
代理人弁理士法人東京アルパ特許事務所
主分類F24T 10/15 20180101AFI20250520BHJP(加熱;レンジ;換気)
要約【課題】地中熱交換器の設置コストを削減する。
【解決手段】熱交換器13は、鋼材12のウェブ部21及び二つのフランジ部22及び23に囲まれた範囲のなかに配置され、略鉛直方向に延びた長尺状である。複数の固定部14a～14cは、鋼材12のウェブ部21及び二つのフランジ部22及び23に囲まれた範囲のなかに、略鉛直方向に離間して配列され、鋼材12に熱交換器13を固定する。保護部15は、鋼材12のウェブ部21及び二つの前記フランジ部22及び23に囲まれた範囲のなかに配置され、熱交換器13の下端部分を保護する。
【選択図】図1
特許請求の範囲【請求項１】
地中に略鉛直方向に掘削された孔のなかで、掘削により発生した土砂とセメントとを混合して形成されたソイルセメントが硬化する前に、掘削された前記孔のなかに略鉛直方向に挿入される長尺状の支柱であって、
ウェブ部と二つのフランジ部とを有し、略鉛直方向に延びた長尺状の鋼材と、
前記鋼材の前記ウェブ部及び二つの前記フランジ部に囲まれた範囲のなかに配置され、略鉛直方向に延びた長尺状の熱交換器と、
前記鋼材の前記ウェブ部及び二つの前記フランジ部に囲まれた前記範囲のなかに、略鉛直方向に離間して配列され、前記鋼材に前記熱交換器を固定する複数の固定部と、
前記鋼材の前記ウェブ部及び二つの前記フランジ部に囲まれた前記範囲のなかに配置され、前記熱交換器の下端部分を保護する保護部と
を備え、
前記熱交換器は、
略鉛直方向に延びた長尺状であり、内部を熱媒体が流通可能な二つの管部と、
略１８０度湾曲し、二つの前記管部を下端部分で前記熱媒体が流通可能に接続する接続部と
を有し、
前記固定部は、ウェブ部とフランジ部とを有し、
前記固定部の前記ウェブ部は、前記鋼材の前記フランジ部に略平行に配置され、前記熱交換器の二つの前記管部の間を通り、
前記固定部の前記フランジ部は、前記鋼材の前記ウェブ部に略平行に配置され、前記熱交換器の二つの前記管部に対して、前記鋼材の前記ウェブ部とは反対側に配置され、
前記固定部の前記ウェブ部は、前記熱交換器の二つの前記管部を前記固定部の前記フランジ部に固定する結束バンドが通る貫通穴を有する、
支柱。
続きを表示（約 590 文字）【請求項２】
前記保護部は、
前記鋼材の前記ウェブ部に固定され、前記熱交換器の前記接続部を保護する保護空間を画定するカバー部と、
前記カバー部に固定され、前記保護空間のなかで略水平方向に延びる長尺状の棒部と、
前記熱交換器の前記接続部を前記棒部に固定する環部と
を有する、
請求項１の支柱。
【請求項３】
前記カバー部は、前記孔のなかに前記支柱が挿入されたとき、前記鋼材の前記ウェブ部から離れる方向へ向けて前記ソイルセメントを押し退ける、
請求項２の支柱。
【請求項４】
前記保護部によって画定される保護空間の水平断面積は、前記熱交換器の水平断面積の５倍以上１０倍以下である、
請求項２又は３の支柱。
【請求項５】
地中に略鉛直方向に延びる孔を掘削する削孔工程と、
前記削孔工程と並行して、前記削孔工程で掘削された前記孔のなかで、掘削により発生した土砂とセメントとを混合してソイルセメントを形成するソイルセメント形成工程と、
前記ソイルセメント形成工程で形成した前記ソイルセメントが硬化する前に、前記削孔工程で掘削された前記孔のなかに略鉛直方向に延びる請求項１乃至３いずれかの支柱を挿入する支柱挿入工程と
を備える、
熱交換器埋設方法。

発明の詳細な説明【技術分野】
【０００１】
この発明は、地中熱交換システムに用いられる熱交換器を有する支柱及びそれを用いて熱交換器を埋設する方法に関する。
続きを表示（約 2,100 文字）【背景技術】
【０００２】
特許文献１は、地中に所定深さまで土留め用として構築されるソイルセメント連続壁内に、構築可能な地中熱利用ヒートポンプシステムの地中熱交換器を開示している。
特許文献２は、仮設地中連壁を利用した地中熱交換器を開示している。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
特開２０１０－０６０２４７号公報
特開２０１１－２１４７９８号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
この発明は、地中熱交換器の設置コストを更に削減することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００５】
支柱は、地中に略鉛直方向に掘削された孔のなかで、掘削により発生した土砂とセメントとを混合して形成されたソイルセメントが硬化する前に、掘削された前記孔のなかに略鉛直方向に挿入される長尺状の支柱である。
前記支柱は、ウェブ部と二つのフランジ部とを有し、略鉛直方向に延びた長尺状の鋼材と、前記鋼材の前記ウェブ部及び二つの前記フランジ部に囲まれた範囲のなかに配置され、略鉛直方向に延びた長尺状の熱交換器と、前記鋼材の前記ウェブ部及び二つの前記フランジ部に囲まれた前記範囲のなかに、略鉛直方向に離間して配列され、前記鋼材に前記熱交換器を固定する複数の固定部と、前記鋼材の前記ウェブ部及び二つの前記フランジ部に囲まれた前記範囲のなかに配置され、前記熱交換器の下端部分を保護する保護部とを有する。前記熱交換器は、略鉛直方向に延びた長尺状であり、内部を熱媒体が流通可能な二つの管部と、略１８０度湾曲し、二つの前記管部を下端部分で前記熱媒体が流通可能に接続する接続部とを有する。前記固定部は、ウェブ部とフランジ部とを有する。前記固定部の前記ウェブ部は、前記鋼材の前記フランジ部に略平行に配置され、前記熱交換器の二つの前記管部の間を通る。前記固定部の前記フランジ部は、前記鋼材の前記ウェブ部に略平行に配置され、前記熱交換器の二つの前記管部に対して、前記鋼材の前記ウェブ部とは反対側に配置される。前記固定部の前記ウェブ部は、前記熱交換器の二つの前記管部を前記固定部の前記フランジ部に固定する結束バンドが通る貫通穴を有する。
熱交換器埋設方法は、地中に略鉛直方向に延びる孔を掘削する削孔工程と、前記削孔工程と並行して、前記削孔工程で掘削された前記孔のなかで、掘削により発生した土砂とセメントとを混合してソイルセメントを形成するソイルセメント形成工程と、前記ソイルセメント形成工程で形成した前記ソイルセメントが硬化する前に、前記削孔工程で掘削された前記孔のなかに略鉛直方向に延びる前記支柱を挿入する支柱挿入工程とを有する。
【発明の効果】
【０００６】
前記支柱及び熱交換器埋設方法によれば、熱交換器の設置コストを削減することができる。
【図面の簡単な説明】
【０００７】
支柱の一例を示す正面図。
鋼材の一例を示す平面図。
熱交換器の一例を示す平面図。
前記熱交換器の下端部分を示す部分正面図。
固定部の一例を示す平面図。
前記固定部を示す右側面図。
保護部の一例を示す平面図。
前記保護部を示す右側面視断面図。
熱交換器埋設処理の一例を示すフロー図。
【発明を実施するための形態】
【０００８】
図１を参照して、支柱１０について説明する。
支柱１０は、ソイルミキシングウォール（ＳＭＷ）工法における鉄骨支柱であり、地中に略鉛直方向に掘削された孔のなかで、掘削により発生した土砂とセメントとを混合して形成されたソイルセメントが硬化する前に、掘削された前記孔のなかに略鉛直方向に挿入される。支柱１０は、例えば、鋼材１２と、熱交換器１３と、固定部１４ａ～１４ｃと、保護部１５とを有する。
【０００９】
鋼材１２は、±Ｚ方向（略鉛直方向）に延びた長尺状である。
熱交換器１３は、±Ｚ方向に延びた長尺状であり、内部を熱媒体が流通する。
固定部１４ａ～１４ｃは、鋼材１２に熱交換器１３を固定する。固定部１４ａ～１４ｃは、±Ｚ方向に離間して配列されている。固定部１４ａ～１４ｃの間の間隔は、例えば２０００ｍｍ（ミリメートル）である。
保護部１５は、熱交換器１３の下端部分を保護する。
【００１０】
図２を参照して、鋼材１２について更に説明する。
鋼材１２は、例えばＨ形鋼であり、ウェブ部２１と、フランジ部２２及び２３とを有する。ウェブ部２１は、±Ｙ方向に対して略垂直に配置される。フランジ部２２及び２３は、±Ｘ方向に対して略垂直に配置される。熱交換器１３、固定部１４ａ～１４ｃ及び保護部１５は、ウェブ部２１とフランジ部２２及び２３とに囲まれた範囲２４のなかに配置されている。
（【００１１】以降は省略されています）

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