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公開番号2025132520
公報種別公開特許公報(A)
公開日2025-09-10
出願番号2024030149
出願日2024-02-29
発明の名称排気装置及び地盤凍結システム
出願人株式会社前川製作所,ケミカルグラウト株式会社
代理人SSIP弁理士法人
主分類E02D 3/115 20060101AFI20250903BHJP(水工;基礎;土砂の移送)
要約【課題】放熱装置の吸気側周辺の空気の温度が放熱装置の適切な温度範囲を超過することに起因した冷凍機の冷凍サイクルの効率低下を抑制できる排気装置及び地盤凍結システムを提供する。
【解決手段】排気装置100は、坑3の延在方向に沿って、冷凍機10の冷凍サイクルの熱を系外に放出するために坑3内に設置された放熱装置80の排気側の第1位置X1から、第1位置X1よりも放熱装置80から遠い第2位置X2まで坑3内を延びるダクト110と、ダクト110を介して放熱装置80の排気を坑3内の第2位置X2へと導くファン130と、を備える。
【選択図】図1
特許請求の範囲【請求項１】
坑内に設置された冷凍機によって冷却された冷媒を前記坑内の凍結管に供給して地盤凍結を行う地盤凍結システムの排気装置であって、
坑の延在方向に沿って、前記冷凍機の冷凍サイクルの熱を系外に放出するために前記坑内に設置された放熱装置の排気側の第１位置から、前記第１位置よりも前記放熱装置から遠い第２位置まで前記坑内を延びるダクトと、
前記ダクトを介して前記放熱装置の排気を前記坑内の前記第２位置へと導くファンと、
を備える
排気装置。
続きを表示（約 340 文字）【請求項２】
前記ダクトは、前記第１位置から前記第２位置まで前記坑内の換気方向下流側に向かって延びる
請求項１に記載の排気装置。
【請求項３】
前記放熱装置の前記排気側に設けられる排気チャンバを備え、
前記ダクトは、前記第１位置において前記排気チャンバに接続された
請求項１又は２に記載の排気装置。
【請求項４】
坑内の地盤を凍結する凍結管と、
前記坑内に設置され、前記凍結管に供給される冷媒を冷却する冷凍機と、
前記坑内に設置され、前記冷凍機の冷凍サイクルの熱を系外に放出するように構成された放熱装置と、
請求項１又は２に記載の排気装置と、
を備える
地盤凍結システム。

発明の詳細な説明【技術分野】
【０００１】
本開示は、排気装置及び地盤凍結システムに関する。
続きを表示（約 1,500 文字）【背景技術】
【０００２】
従来から、トンネル工事時に掘削される地盤の安定化のために、冷凍機の冷凍サイクルによって冷却された冷媒を地盤に設置された凍結管に供給する地盤凍結工法が知られている。冷凍サイクルは、地盤凍結に用いる冷媒から奪った熱を系外に放出する必要があるため、冷凍機には放熱装置が併設される。
【０００３】
例えば、特許文献１には、冷媒としてのＣＯ
２
を冷却するための冷却装置を使用する地盤凍結工法が記載されている。具体的には、冷却装置は、冷凍サイクル構成機器としてのＣＯ
２
液化器及び凝縮器と、水（冷却水）を介して冷凍サイクルの熱を放出する冷却塔（放熱装置）とを含む。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
特開２０１９－１４８１０４号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
ところで、特許文献１の冷却塔をはじめとした放熱装置は、放熱装置の内部に取り込んだ空気と冷却水との間で熱交換を行う。放熱装置に取り込まれた空気の温度が冷却水の冷却に適した温度範囲内であれば、放熱装置は、冷凍機の冷凍サイクルの熱を適切に放出することができる。
【０００６】
しかし、放熱装置がトンネル（坑）内に設置される場合、高温の排気の滞留により、放熱装置の吸気側周辺の空気の温度は、放熱装置の適切な温度範囲を超過することがある。放熱装置の吸気温度上昇に起因して、冷凍機の冷凍サイクルの放熱が阻害され、冷凍機の高圧側圧力の上昇を招く。冷凍機の高圧側圧力が上昇すると、圧縮動力（消費電力）の増加に起因して冷凍サイクルの効率（ＣＯＰ）が低下するだけでなく、高圧側圧力上昇による冷凍機の停止が起こりうる。
【０００７】
上述の事情に鑑みて、本発明の少なくとも幾つかの実施形態は、放熱装置の吸気側周辺の空気の温度が放熱装置の適切な温度範囲を超過することに起因した冷凍機の冷凍サイクルの効率低下を抑制できる排気装置及び地盤凍結システム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】
幾つかの実施形態に係る排気装置は、
坑内に設置された冷凍機によって冷却された冷媒を坑内の凍結管に供給して地盤凍結を行う地盤凍結システムの排気装置であって、
坑の延在方向に沿って、冷凍機の冷凍サイクルの熱を系外に放出するために坑内に設置された放熱装置の排気側の第１位置から、第１位置よりも放熱装置から遠い第２位置まで坑内を延びるダクトと、
ダクトを介して放熱装置の排気を坑内の第２位置へと導くファンと、
を備える。
【０００９】
幾つかの実施形態に係る地盤凍結システムは、
坑内の地盤を凍結する凍結管と、
坑内に設置され、凍結管に供給される冷媒を冷却する冷凍機と、
坑内に設置され、冷凍機の冷凍サイクルの熱を系外に放出するように構成された放熱装置と、
上述の排気装置と、
を備える。
【発明の効果】
【００１０】
放熱装置の排気が放熱装置から離れた坑内の第２位置に導かれるので、放熱装置の吸気側周辺の空気温度は、放熱装置の適切な温度範囲を超過しにくくなる。よって、高圧側圧力上昇に起因した冷凍機の冷凍サイクルの効率の低下を抑制できる。
【図面の簡単な説明】
（【００１１】以降は省略されています）

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