地热能利用装置制造方法及图纸

本发明专利技术提供一种地热能利用装置。本发明专利技术以开发出一种通过使地热能的回收方法合理化而更加经济实用的新式地热能利用装置作为技术课题。本发明专利技术的地热能利用装置，其特征在于，地热能回收管做成双重管构造，将内管的内部空间、外管与内管之间的空间分别作为载热体的往路或复路，将内管及外管连接于热量利用设备而形成循环通路，且在循环通路内封入载热体，这些载热体的往路与复路之间被绝热，并且，通过采用饱和蒸汽压比较高的材料作为载热体，利用潜热来运送热量，能减小载热体的循环量，从而能够紧凑地构成整个装置的规模，因此，能降低原始成本和运行成本。另外，通过封入饱和蒸汽压比较高的载热体，即使在将地热能回收管埋设得较深的情况下，也能够高效地回收地热能。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】
本专利技术涉及一种地热能利用装置，特别是涉及一种通过降低原始成本、运行成本、 维护成本来显著提高实用性的装置。
技术介绍
由于地热能在整个一年当中都是大致恒定的温度，因此，可将其与地面上的温度 差用作空调、融雪用的热源。为此，以往采用如下方法汲取地下水、或者作为载热体向配置在地下的管路内输 送盐水(brine)来吸收地热能，并且，通过使盐水循环等而在地面上回收热量(例如参照专 利文献1)。在这样的以往方法的情况下，由于利用显热，因此，地下水的汲取量、载热体的循 环量很大，导致配管、泵的规模较大。并且，存在如下问题热效率也较差，导致原始成本、运 行成本、维护成本均增加，不合算。另外，在汲取地下水的情况下，也存在导致地面下沉这样 的弊端。专利文献1 日本特开2006-292310公报
技术实现思路
本专利技术即是考虑到这样的背景而做成的，以开发出一种通过使地热能的回收方法 合理化而更加经济实用的新式地热能利用装置作为技术课题。S卩，技术方案1所述的地热能利用装置使载热体在埋设于地下的地热能回收管中 循环，从在该地热能回收管内吸收了地热能后的载热体回收热量并有效地利用，其特征在 于，上述地热能回收管为双重管构造，将内管的内部空间、外管与内管之间的空间分别作为 载热体的往路或复路，将上述内管及外管连接于热量利用设备而形成循环通路，并且，在该 循环通路内封入载热体，而且，这些载热体的往路与复路之间绝热，并且，通过采用饱和蒸 汽压较高的材料作为上述载热体，利用潜热来运送热量。采用本专利技术，能够减小载热体的循环量，从而能够紧凑地构成整个装置的规模，因 此，能够降低原始成本和运行成本。另外，通过封入饱和蒸汽压较高的载热体，即使在将地热能回收管埋设得较深的 情况下，也能够高效地回收地热能。技术方案2所述的地热能利用装置除上述技术特征之外，其特征还在于，在由上 述地热能回收管回收地下的热能时，利用载热体的自然循环向热量利用设备供给载热体。采用本专利技术，由于载热体循环不需要动力，因此，能够降低装置的原始成本和运行 成本。技术方案3所述的地热能利用装置除上述技术方案1所述的技术特征之外，其特 征还在于，在由上述地热能回收管回收地下的冷能时，利用装备在地热能回收管下部的泵 向热量利用设备供给液化后的载热体。采用本专利技术，能够以较小的泵动力高效地回收较大的冷能。技术方案4所述的地热能利用装置除上述技术方案1所述的技术特征之外，其特 征还在于，将上述外管直接连接于热泵装置的压缩机，将上述内管直接连接于热泵装置的 膨胀阀，从而完成热泵装置的循环，由上述地热能回收管回收地热能的热能。采用本专利技术，使地热能回收管起到热泵装置的蒸发器的作用，能够高效地回收地 热能。技术方案5所述的地热能利用装置除上述技术方案1所述的技术特征之外，其特 征还在于，将上述内管直接连接于热泵装置的膨胀阀，将上述外管直接连接于热泵装置的 压缩机，完成热泵装置的循环，由上述地热能回收管回收地热能的冷能。采用本专利技术，使地热能回收管起到热泵装置的冷凝器的作用，能够高效地回收地 热能。于是，能够将这些各技术方案所述的技术特征作为手段来谋求解决上述课题。采用本专利技术，能够提供一种通过使地热能的回收方法合理化而经济实用的新式地 热能利用装置附图说明图1是详细表示地热能回收管的构造的纵剖侧视图。图2是表示采用融雪装置作为直线循环型的热量利用设备的实施例的回路图。图3是表示采用空气换热器作为直线循环型的热量利用设备、并回收热能的实施 例的回路图。图4是表示采用空气换热器作为直线循环型的热量利用设备、并回收冷能的实施 例的回路图。图5是表示采用换热器插入型作为热泵循环型的热量利用设备、并回收热能的实 施例的回路图。图6是表示采用换热器插入型作为热泵循环型的热量利用设备、并回收冷能的实 施例的回路图。图7是表示采用直接嵌入型作为热泵循环型的热量利用设备、并回收热能的实施 例的回路图。图8是表示采用直接嵌入型作为热泵循环型的热量利用设备、并回收冷能的实施 例的回路图。附图文字翻译1、地热能利用装置；2、地热能回收管(双重管)；21、内管；21a、连接口 ；21b、连通 口 ；22、外管；22a、连接口 ；23、绝热材料；24、泵；3、融雪装置；31、上部集管；31a、载热体供 给口 ；32、下部集管；32a、载热体排出口 ；33、融雪盘管；4、空气换热器；4a、载热体出入口 ； 4b、载热体出入口 ；4c、风扇；5、热泵装置；51、换热器；51a、载热体出入口 ；51b、载热体出入 口 ；52、压缩机；53、冷凝蒸发器；54、膨胀阀；6、房屋；60、屋顶；D、热量利用设备；D1、直线 循环型；D2、热泵循环型；D21、换热器插入型；D22、直接嵌入型；E、目标工作机；M、载热体； Ml、液相载热体；M2、气相载热体；m、载热体；ml、液相载热体；m2、气相载热体；P、管路；VI、 三通阀；V2、三通阀。具体实施例方式本专利技术的地热能利用装置将在以下实施例中说明的内容作为最佳方式，但也包含 在本专利技术的技术构思的范围内对该实施例适当地施加变更而成的内容。实施例下面，根据图示的实施例说明本专利技术的地热能利用装置1。如图1所示，地热能利用装置1的基本构造是这样的装置，即，向埋设在地下的地 热能回收管2供给载热体M，使载热体M在该地热能回收管2内吸收地热能(热能或冷能)， 通过热量利用设备D自该载热体M回收并有效地利用热量。上述地热能回收管2做成双重管构造，其将筒状的内管21的两端分别作为连接口 21a、连通口 21b，封闭筒状的外管22的一端并将另一端作为连接口 22a，上述内管21的连 接口 21a做成自外管22的侧壁部分突出的状态。即，地热能回收管2构成为形成有自连接 口 21a经由连通口 21b到达连接口 22a的流路。在上述内管21的外周部还设有绝热材料 23。而且，通过上述连接口 21a及连接口 22a连接于热量利用设备D而形成循环通路， 在该循环通路内封入有载热体M。另外，上述内管21由聚氯乙烯、聚乙烯等导热系数比较低的原料形成，在能够利 用原料确保所需的绝热性的情况下，也可以不设置上述绝热材料23。另一方面，上述外管 22由铁、铜等导热系数比较高的原料形成。这样，通过将地热能回收管2做成双重管构造，埋设时的挖孔直径较小即可，因 此，能够降低设置成本。另外，在本专利技术中，通过采用饱和蒸汽压比较高的材料作为上述载热体M，从而利 用潜热来运送热量，具体地讲，可采用二氧化碳、丁烷等。另外，也可以采用氟利昂，但考虑 到保护自然环境，优选采用上述二氧化碳、丁烷等。另外，上述二氧化碳的临界温度低到31. 1°C，作为一个例子31. 1°C时的饱和蒸汽 压约为 75kg/cm2Abs。下面，针对热量利用设备D的构造不同的每个实施例说明地热能利用装置1，该热 量利用设备D大致分为直线循环型Dl和热泵循环型D2。另外，在以下说明中，将成为最终获取热量处的装置作为目标工作机E，并且，在图 中以双重框表示。采用盾环型的热禾U用设I的实施例作为直线循环型Dl的热量利用设备D的具体例子，能够列举出图2所示的融雪装 置3和图3、4所示的空气换热器4。(1)融雪装置首先，对采用融雪装置3作为直线循环型Dl的热量利用设备本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种地热能利用装置，该地热能利用装置使载热体在埋设于地下的地热能回收管中循环，从在该地热能回收管内吸收了地热能的载热体回收热量而有效地利用，其特征在于，上述地热能回收管为双重管构造，将内管的内部空间、外管与内管之间的空间分别作为载热体的往路或复路，将上述内管及外管连接于热量利用设备而形成循环通路，并且，在该循环通路内封入载热体，而且，这些载热体的往路与复路之间绝热，并且，通过采用饱和蒸汽压较高的材料作为上述载热体，利用潜热来运送热量。

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】...

【专利技术属性】
技术研发人员：金尾英敏，
申请(专利权)人：八洋工程株式会社，
类型：发明
国别省市：JP[日本]