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2014 年度 実施状況報告書

ヒートポンプレス地中熱利用融雪装置における熱交換井の採熱特性

研究課題

研究課題/領域番号 26850150
研究機関弘前大学

研究代表者

森谷 慈宙  弘前大学, 農学生命科学部, 助教 (30539870)

研究期間 (年度) 2014-04-01 – 2018-03-31
キーワード地中熱 / 熱交換井 / 融雪
研究実績の概要

本研究課題である地中熱を利用した融雪装置は、雪国で多く使われている灯油を燃料とした装置よりもランニングコストが低い。従来のボーリング型融雪装置は、ヒートポンプの設置や熱交換井のためのボーリング工事によって初期投資が高額になるため、一般家庭への普及が遅れている。そこで本研究では熱交換井の短縮化といった特徴を有する地中熱利用型の融雪装置の採熱効率について検証した。実績については、2つの特許の出願を行った。1つは、回転埋設により施工される熱交換井の改良である。もう一つは、地中熱を用いた融雪槽の開発である。いずれもコストダウンを十分に考慮した。

現在までの達成度 (区分)
現在までの達成度 (区分)

2: おおむね順調に進展している

理由

平成26年度の研究計画では、ボーリング井戸を設置し、コアサンプルの基礎物性値を測るところまでだった。現在まで、27年度に行う予定であった地下水位の変動を地下水位計を用いてモニタリングを行っているところであり、研究は順調に進展している。また、熱交換井の設置についても計画を前倒しして、既に工事を行った。これら工事等の予算は、前倒し申請を行い、執行した。

今後の研究の推進方策

融雪フィールドである弘前大学内は、地盤が固く、深度2~3m以深で礫層が見られる。揚水井・還元井の2つの鋼管杭埋設工事では、当初5mまで掘削する予定であったが、高いN値の関係で4m前後までしか掘削することができなかった。鋼管杭内には地下水が認められたものの、片方では埋設深度が浅く、地下水を十分採水することが難しいということが分かった。解決策については、井戸洗浄を行うことを検討している。

次年度使用額が生じた理由

次年度使用額は2348円であり、当該年度の予算を概ね順調に使用したと考えている。

次年度使用額の使用計画

気象観測機器などの物品費に充てる予定である。

  • 研究成果

    (2件)

すべて 2014

すべて 産業財産権 (2件)

  • [産業財産権] 融雪システムおよび鋼管部2014

    • 発明者名
      南絛宏肇・森谷慈宙
    • 権利者名
      小川清四郎
    • 産業財産権種類
      特許特願2014-83089
    • 産業財産権番号
      特願2014-83089
    • 出願年月日
      2014-04-14
  • [産業財産権] 地中熱融雪槽2014

    • 発明者名
      南絛宏肇・石田裕宜・森谷慈宙
    • 権利者名
      小川清四郎
    • 産業財産権種類
      実用新案実願2014-4629
    • 産業財産権番号
      実願2014-4629
    • 出願年月日
      2014-08-29

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公開日: 2016-06-01  

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