JP3000209B2

JP3000209B2 - 温泉の揚湯方法

Info

Publication number: JP3000209B2
Application number: JP11357597A
Authority: JP
Inventors: 辺修三渡; 野文明市; 野豊平; 正幸辻
Original assignee: 渡辺修三; 平野豊; 辻正幸
Priority date: 1997-04-16
Filing date: 1997-04-16
Publication date: 2000-01-17
Anticipated expiration: 2017-04-16
Also published as: JPH10292766A

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、主として深井戸に
おける温泉の地熱を有効に活用するための温泉の揚湯方
法に関するものである。

【０００２】

【従来の技術】近年、国民のレジャー、あるいは健康向
上の一環として、また地熱の有効利用として深さ１００
０ｍ以上の温泉及び地熱用井戸が多く掘削されている。

【０００３】その時の問題点として、温泉を汲みだす際
の揚湯管壁あるいはケーシング壁からの熱損失による温
度低下である。ケーシング壁からの熱損失もケーシング
壁回りの状態、例えば低温地下水の有無等により影響を
受け無視することが出来ない。その為、追い吹きが必要
となりボイラー等の設備費やその保守、燃料費等のラン
ニングコストが掛かり、採算性を悪くし最悪の場合は放
置せざるを得なかった。泉量が不十分な場合は、商業ベ
ースに乗らないという問題があった。

【０００４】放置されている温度井戸について、温度検
知，電気比抵抗検知，自然電位検知を実施して、その結
果に基づき、地下水温，湧出量を検討してみると、揚湯
の工夫などで十分、採算の取れるものが存在することが
判明した。

【０００５】即ち、従来方法で深部の湯を揚湯する際
に、湯の温度がケーシング内の揚湯管を介して揚上する
過程で、その温度を低下させる、あるいはケーシング壁
からの熱損失などの問題があった。

【０００６】また、特開平８−４４６９号「温泉熱誘導
法」では、井戸の底部まで水中ポンプをつけた揚湯管を
挿入し、温泉を汲み出す方法が開示されたが、水中ポン
プが深い位置にあるので特殊な型となり、メンテナンス
に費用と日数がかかり、モータ容量が大となるので電力
代がかさみ、かつ故障時の部品交換に問題があった。

【０００７】従って、本出願人は、先に特願平８−９３
５１５号として温泉の揚湯方法を出願した。これは図５
に示すように、井戸掘削孔１，１ｂ内には断熱されたケ
ーシング４及び４ａが貫入，装着され、その下端にはス
リットを有するスクリーン１０ｂが取り付けられてい
た。上側のケーシング４ａは井戸掘削孔１ｂの内壁との
間にフルホールセメント２が施行され、井戸掘削孔１ｂ
の内壁からの湧水が防止されていた。

【０００８】３ａはパッカーで、上側のケーシング４ａ
の下端とケーシング４（下側）の上端との間に充填さ
れ、ケーシング４の上端の入口４ｂから湧水が浸入する
のが防止されていた。ケーシング４の下部にはセメント
パッカー５が施工され、井戸掘削孔１からの湧水がケー
シング４の外側をつたって流下し、スクリーン１０ｂか
ら浸入し、揚湯水の温度が下がるおそれがないようにす
る場合もあった。８ａは揚湯吸込管、８ｂは揚湯押上管
で、両者で揚湯管を形成し、耐食性の断熱二重管が使用
され、内・外管の隙間にアルゴン・バックフィル付き絶
縁層が充填されていた。

【０００９】１４はハウジング、８は水中ポンプでハウ
ジング１４の底から揚湯吸込管８ａが井戸の孔底１ａま
で下がっており、水中ポンプ８の揚湯押上管８ｂがハウ
ジング１４の上面を貫通して地上の貯湯槽１３へ配管さ
れていた。そして、揚湯吸込管８ａの下部及び揚湯押上
管８ｂの貯湯槽１３の近くには逆止弁１５ａ，１５ｂが
それぞれ取り付けられており、逆止弁１５ａは水中ポン
プ用のハウジング１４までの揚湯吸込管８ａ内の湯が圧
力差で下がるのを防止し、逆止弁１５ｂは貯湯槽１３の
湯が戻るのを防止し、円滑な運転を保証するものであっ
た。

【００１０】

【発明が解決しようとする課題】しかるに、前記従来の
「温泉の揚湯方法」は、揚湯押上管８ｂにより、ハウジ
ング１４、揚湯吸込管８ａ、水中ポンプ８等の全体の荷
重を受けるため、強度上管の寸法が大になり、取扱上大
変であり、水中ポンプ８を地上で修理する際、大型クレ
ーンが必要であった。

【００１１】また、ハウジング１４内に冷水が浸透しな
いように密封する必要があり、メンテナンスが大変であ
った。

【００１２】さらに、温泉の湯の中にガスが含まれてい
ると、このガスがハウジング１４内に入り、水中ポンプ
が巧く機能しなくなるおそれがあった。

【００１３】本発明は、前述した事情に鑑みてなされた
ものであり、揚湯押上管８ｂに余り荷重がかからず、メ
ンテナンスが簡単で、かつガスがケーシング上方から容
易に抜けるようにした温泉の揚湯方法を提供するもので
ある。

【００１４】

【課題を解決するための手段】前記目的を達成するため
本発明の温泉の揚湯方法は、井戸掘削孔内にケーシン
グ、または断熱されたケーシングを孔底まで貫入，装填
し、このケーシングの上部に、上面解放で底面を有する
補助ケーシング、または断熱され、上面解放で底面を有
する補助ケーシングを挿入し、この補助ケーシングの底
から断熱された揚湯吸込管を孔底近くまで吊下し、前記
補助ケーシング内の底部には水中ポンプを配設し、この
水中ポンプから断熱された揚湯押上管を地上の貯湯槽へ
配管し、井戸底部より湧出する高温水を前記揚湯吸込管
及び補助ケーシングを経て前記水中ポンプで吸引し、前
記揚湯押上管を通り前記貯湯槽へ供給するものである。

【００１５】また、井戸掘削孔内にケーシング、または
断熱されたケーシングを孔底まで貫入，装填し、このケ
ーシング上部に上面解放で底面を有する補助ケーシン
グ、または、断熱され、上面解放で底面を有する補助ケ
ーシングを挿入し、この補助ケーシングの底面下にパッ
カーを配設し、前記補助ケーシングの底面とパッカーを
貫通して断熱された揚湯吸込管を孔底近くまで吊下し、
前記補助ケーシング内の底部には水中ポンプを配設し、
この水中ポンプから断熱された揚湯押上管を地上の貯湯
槽へ配管し、井戸底部より湧出する高温水を前記揚湯吸
込管及び補助ケーシングを経て、前記水中ポンプで吸引
し、前記揚湯押上管を通り前記貯湯槽へ供給するもので
ある。

【００１６】また、前記ケーシング，補助ケーシング及
び／または吸込，押上からなる揚湯管は、断熱性及び耐
腐食性を向上させるため外管が鋼製または樹脂管で、内
管が樹脂製の二重管で、その間に断熱材が挿入された
後、真空もしくは不活性ガスが密封されている。

【００１７】また、前記ケーシング，補助ケーシング及
び／または吸込，押上からなる揚湯管は、鋼管の内外管
からなる二重管で、その間に断熱材が挿入された後、真
空もしくは不活性ガスが密封され、外管外壁および内管
内壁の両方または一方は樹脂管をライニングするか、ま
たは樹脂からなる耐食材がコーティングされている。

【００１８】また、前記ケーシング，補助ケーシング及
び／または揚湯管は、断熱性及び耐腐食性を向上させる
ため外管が鋼製またはステンレス製で内管がステンレス
製の二重管で、その間に断熱材が挿入された後、真空も
しくは不活性がスが密封されている。

【００１９】また、前記外管および内管の両方または一
方が、外管はその外面側に、内管はその内面側にステン
レス板を張り合わせたものである。

【００２０】また、前記揚湯管の吸込管及び／または押
上管の下部で、孔底近くの湯温の高い範囲だけは、断熱
された二重管以外の普通管で形成されている。

【００２１】また、前記二重管の接続は、ネジ継手部に
腐触及び流動変動防止のためのパッドが介在して接続さ
れ、継手部内面が平坦に形成されている。

【００２２】さらに、前記二重管は、内管と外管の両端
でシールリングを組み込んだねじ結合にて密閉されてい
る。

【００２３】

【発明の実施の形態】以下、添付図に基づいて本発明の
実施の形態を説明する。図１は本発明の一実施の形態を
説明する断面図，図２は本発明の他の実施の形態を説明
する断面図，図３は本発明のケーシング及び補助ケーシ
ングとその継手部分の一部断面図で、（ａ）はシールリ
ングがない場合，（ｂ）はシールリングがある場合、図
４は本発明の揚湯管（揚湯押上管，揚湯吸込管）とその
継手部分の一部断面図で、（ａ）はシールリングがない
場合，（ｂ）はシールリングがある場合である。

【００２４】図１において、従来と同じく井戸掘削孔
１，１ｂ内には断熱されたケーシング（これは普通のケ
ーシングでもよい）４及び４ａが孔底１ａまで、貫入，
装着され、その下端にはスリットを有するスクリーン１
０ｂが取り付けられ、上側のケーシング４ａは井戸掘削
孔１ｂの内壁との間にフルホールセメント２が施工さ
れ、井戸掘削孔１ｂの内壁からの湧水が防止されてい
る。また従来と同じく、３ａはパッカーで、上側のケー
シング４ａの下端とケーシング４（下側）の上端との間
に充填され、ケーシング４の上端の入口４ｂから湧水が
浸入するのが防止され、ケーシング４の下部にはセメン
トパッカー５が施工され、井戸掘削孔１からの湧水がケ
ーシング４の外側をつたって流下し、スクリーン１０ｂ
から浸入し、揚湯水の温度が降下しないようになってい
る。

【００２５】本発明の構成で従来と相違するのは、地上
入口から所定深さを有する、断熱された補助ケーシング
１４ａ（これは普通のケーシングでもよい）が嵌入さ
れ、この補助ケーシング１４ａの底面から断熱された揚
湯吸込管８ａが吊下され、従来のハウジング１４（図
５）の代りの補助ケーシング１４ａに水中ポンプ８が投
入されている点にある。補助ケーシング１４ａは、上面
開放で、底面を有しており、他の実施の形態（図２）で
は補助ケーシングの底面下にパッカー１４ｂが配設さ
れ、補助ケーシング１４ａとパッカー１４ｂとを貫通し
て断熱された揚湯吸込管８ａが吊下されている。

【００２６】この構成では、揚湯押上管８ｂにかかる荷
重が軽減される。また温泉湯中のガスは上面開放の補助
ケーシング１４ａ内に上昇して地上へ放出される。

【００２７】揚湯吸込管８ａ及び／または揚湯押上管８
ｂの下部で孔底１ａ近くの湯温の高い範囲だけを断熱さ
れた二重管以外の普通管で形成することもある。また、
補助ケーシング、揚湯押上管でも温湯が高い場合は、二
重管以外の普通管で形成してもよい。本発明で普通管と
はＢＰ管（ポリブテン管），ＰＥ管，ステンレス管，鋼
管，銅管等を称するものである。この場合は温度の高い
個所であるから熱が逃げることが少ない。

【００２８】断熱二重管は、図３，図４に示すように外
管２２ａ，内管２２ｂの間に断熱材２０が充填され、そ
の隙間を真空にしたり、不活性ガスが封入された構造で
ある。そして継手はねじ接手で、カップリング２１によ
り容易に接続，取り外しができる構造となっている。外
管２２ａと内管２２ｂの両端で互いにねじ結合され、断
熱材２０の隙間の両端を密封している（図３の（ａ），
図４の（ａ））が、このねじ結合の間にシールリング２
３を入れて密封状態を強化する場合もある（図３の
（ｂ），図４の（ｂ））。このシールリング２３は外管
が２２ａが鋼製で、内管２２ｂが樹脂性の場合特に有効
である。

【００２９】断熱された二重管はケーシング４，４ａ、
補助ケーシング１４ａ及び／または揚湯吸込管８ａ，揚
湯押上管８ｂに使用され、外管２２ａが鋼製で、耐腐食
性を向上させるため内管は樹脂性，ステンレス製となっ
ており、内管が鋼製の場合には内管の内壁には樹脂管を
ライニングするか、または樹脂からなる耐食材がコーテ
ィング４ｃされている。また、外管の外壁面にも耐食性
が要求される場合には、内管と同様な対策が施される。

【００３０】ケーシング４，４ａ及び補助ケーシング１
４ａの場合、揚湯管のように流速が大きくないので腐食
の問題は起こりにくいが、それでも高温で腐食性物質が
含まれている場合はネジ継手部の流速変動が生じている
ところで、腐食が短時間で生じることがある。鋼管のネ
ジ形状は、普通、コストが安く汎用性の有るＡＰＩ規格
で規定された丸ネジもしくは角ネジが切られているが、
ネジ部とカップリング間で段差が生じ流速変動が起きる
原因となるので、その対策で特殊ネジ（例えば、プレミ
ヤムジョイント）を切る方法があげられるが、コストが
高くなり、且つ特殊品のため汎用性に難点があった。そ
こで、図３，図４に示すように、その部分に耐高温性，
耐腐食性に優れた樹脂（例えば、ポリウレタン系）製の
パッド１９を挿入することにより、その段差を無くし腐
食を防止するものである。パッド１９は、管のネジを締
め付けた時、締まり勝手になるように寸法が決められて
おり脱落されないように設計されている。

【００３１】

【発明の効果】以上詳細に説明した本発明によれば、下
記のような効果を奏するものである。（１）水中ポンプの保守，点検，修理の際、揚湯押上管
と水中ポンプだけを地上へ上げるだけなので、重量的に
軽くてすみ、従って大きなクレーンは不要であり、且つ
作業日数も少なくて済む。

【００３２】（２）従来のように密封されたハウジング
が不要であり、これに冷水が浸入する恐れがない。

【００３３】（３）井戸内よりガスが発生しても補助ケ
ーシングの上面が解放されているので地上に放出され、
水中ポンプの性能を低下させることがない。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の一実施の形態を説明する断面図であ
る。

【図２】本発明の他の実施の形態を説明する断面図であ
る。

【図３】本発明のケーシング及び補助ケーシングとその
継手部分の一部断面図で、（ａ）はシールリングがない
場合、（ｂ）はシールリングがある場合である。

【図４】本発明の揚湯管（揚湯押上管，揚湯吸込管）と
その継手部分の一部断面図で、（ａ）はシールリングが
ない場合、（ｂ）はシールリングがある場合である。

【図５】従来の温泉の揚湯方法の説明図である。

【符号の説明】

１，１ｂ井戸掘削孔１ａ孔底４，４ａケーシング４ｃコーティング８水中ポンプ８ａ揚湯吸込管（揚湯管）８ｂ揚湯押上管（揚湯管）１３貯湯槽１４ａ補助ケーシング１４ｂパッカー１９パッド２０断熱材２１カップリング２２ａ外管２２ｂ内管２３シールリング

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者市野文明神奈川県横浜市青葉区市ケ尾町512−11 (72)発明者平野豊愛知県名古屋市瑞穂区日向町３丁目８番地 (72)発明者辻正幸愛知県半田市清城町１−９−10 (56)参考文献特開平９−317371（ＪＰ，Ａ) 登録実用新案3031889（ＪＰ，Ｕ) (58)調査した分野(Int.Cl.⁷，ＤＢ名) E21B 43/00 E03B 3/08 E03B 5/04

Claims

(57)【特許請求の範囲】

【請求項１】井戸掘削孔内にケーシング、または断熱
されたケーシングを孔底まで貫入，装填し、このケーシ
ングの上部に、上面解放で底面を有する補助ケーシン
グ、または断熱され、上面解放で底面を有する補助ケー
シングを挿入し、この補助ケーシングの底から断熱され
た揚湯吸込管を孔底近くまで吊下し、前記補助ケーシン
グ内の底部には水中ポンプを配設し、この水中ポンプか
ら断熱された揚湯押上管を地上の貯湯槽へ配管し、井戸
底部より湧出する高温水を前記揚湯吸込管及び補助ケー
シングを経て前記水中ポンプで吸引し、前記揚湯押上管
を通り前記貯湯槽へ供給することを特徴とする温泉の揚
湯方法。
【請求項２】井戸掘削孔内にケーシング、または断熱
されたケーシングを孔底まで貫入，装填し、このケーシ
ング上部に、上面解放で底面を有する補助ケーシング、
または断熱され、上面解放で底面を有する補助ケーシン
グを挿入し、この補助ケーシングの底面下にパッカーを
配設し、前記補助ケーシングの底面とパッカーを貫通し
て断熱された揚湯吸込管を孔底近くまで吊下し、前記補
助ケーシング内の底部には水中ポンプを配設し、この水
中ポンプから断熱された揚湯押上管を地上の貯湯槽へ配
管し、井戸底部より湧出する高温水を前記揚湯吸込管及
び補助ケーシングを経て、前記水中ポンプで吸引し、前
記揚湯押上管を通り前記貯湯槽へ供給することを特徴と
する温泉の揚湯方法。
【請求項３】前記ケーシング，補助ケーシング及び／
または吸込，押上からなる揚湯管は、断熱性及び耐腐食
性を向上させるため外管が鋼製または樹脂製で、内管が
樹脂製の二重管で、その間に断熱材が挿入された後、真
空もしくは不活性ガスが密封されていることを特徴とす
る請求項１または２記載の温泉の揚湯方法。
【請求項４】前記ケーシング，補助ケーシング及び／
または吸込，押上からなる揚湯管は、鋼管の内外管から
なる二重管で、その間に断熱材が挿入された後、真空も
しくは不活性ガスが密封され、外管外壁および内管内壁
の両方または一方は樹脂管をライニングするか、または
樹脂からなる耐食材がコーティングされていることを特
徴とする請求項１または２記載の温泉の揚湯方法。
【請求項５】前記ケーシング，補助ケーシング及び／
または揚湯管は、断熱性及び耐腐食性を向上させるため
外管が鋼製またはステンレス製で内管がステンレス製の
二重管で、その間に断熱材が挿入された後、真空もしく
は不活性がスが密封されていることを特徴とする請求項
１または２記載の温泉の揚湯方法。
【請求項６】前記外管および内管の両方または一方
が、外管はその外面側に、内管はその内面側にステンレ
ス板を張り合わせたものである請求項５記載の温泉の揚
湯方法。
【請求項７】前記揚湯間の吸込管及び／または押上管
の下部で、孔底近くの湯温の高い範囲だけは、断熱され
た二重管以外の普通管で形成されていることを特徴とす
る請求項１または２記載の温泉の揚湯方法。
【請求項８】前記二重管の接続は、ネジ継手部に腐触
及び流動変動防止のためのパッドが介在して接続され、
継手部内面が平坦に形成されていることを特徴とする請
求項３乃至６の内いずれか１項記載の温泉の揚湯方法。
【請求項９】前記二重管は、内管と外管の両端でシー
ルリングを組み込んだねじ結合にて密閉されていること
を特徴とする請求項３乃至７の内いずれか１項記載の温
泉の揚湯方法。