特許 6482628 地中埋設用パイプ

(19)【発行国】日本国特許庁(JP)

(12)【公報種別】特許公報(B1)

(11)【特許番号】6482628

(24)【登録日】2019年2月22日

(45)【発行日】2019年3月13日

(54)【発明の名称】地中埋設用パイプ

(51)【国際特許分類】

   E21B 7/20 20060101AFI20190304BHJP

   F16L 1/028 20060101ALI20190304BHJP

   F16L 57/00 20060101ALI20190304BHJP

   F16L 55/11 20060101ALI20190304BHJP

   F16L 9/00 20060101ALI20190304BHJP

   E21B 43/00 20060101ALI20190304BHJP

   E02D 5/38 20060101ALI20190304BHJP

   E03B 3/12 20060101ALI20190304BHJP

【ＦＩ】

   E21B7/20

   F16L1/028 Z

   F16L57/00 A

   F16L55/11

   F16L1/028 E

   F16L9/00 Z

   E21B43/00 C

   E02D5/38

   E03B3/12

【請求項の数】4

【全頁数】14

(21)【出願番号】特願2017-201631(P2017-201631)

(22)【出願日】2017年10月18日

【審査請求日】2018年7月30日

【早期審査対象出願】

(73)【特許権者】

【識別番号】300045802

【氏名又は名称】新協地水株式会社

(74)【代理人】

【識別番号】110000800

【氏名又は名称】特許業務法人創成国際特許事務所

(72)【発明者】

【氏名】谷藤 允彦

(72)【発明者】

【氏名】添田 常吉

(72)【発明者】

【氏名】渡辺 清一

【審査官】 西田 光宏

(56)【参考文献】

【文献】 特開２００１−３１３１４１（ＪＰ，Ａ）

【文献】 特開２００７−０２３６９０（ＪＰ，Ａ）

【文献】 実開昭５５−０４７９８１（ＪＰ，Ｕ）

【文献】 特表２００７−５２７４９３（ＪＰ，Ａ）

【文献】 国際公開第２０１６／１８６５０９（ＷＯ，Ａ１）

【文献】 米国特許出願公開第２０１６／０３２６８０７（ＵＳ，Ａ１）

【文献】 特開平０９−１０９１４１（ＪＰ，Ａ）

【文献】 登録実用新案第３１６９５９８（ＪＰ，Ｕ）

【文献】 特開２０１１−１１７２１７（ＪＰ，Ａ）

【文献】 特開２０１５−２１４７９９（ＪＰ，Ａ）

(58)【調査した分野】（Int.Cl.，ＤＢ名）

Ｂ２８Ｄ １／１４

Ｂ４３Ｌ ２５／００

Ｅ０２Ｄ １３／１０

Ｅ０２Ｄ １７／２０

Ｅ０２Ｆ ５／０２

Ｅ２１Ｂ ７／２０

Ｅ２１Ｂ ７／２４

Ｅ２１Ｂ １０／４６

Ｈ０１Ｒ ４３／００

(57)【特許請求の範囲】

【請求項1】

地中に挿入されて埋設されるパイプであって、
該パイプの周壁に設けられ、前記パイプの内部空間に連通する複数の貫通孔と、
前記貫通孔に挿入されて、前記貫通孔を閉塞する閉塞部材と、
前記パイプが前記地中に挿入される過程で、前記閉塞部材が前記貫通孔から抜けるのを抑制する保持手段と、
前記閉塞部材を前記パイプの内側又は外側に抜き出して、前記貫通孔を開口させる閉塞部材取外し手段とを有しており、
前記閉塞部材は、前記貫通孔に挿脱可能に挿入されて前記パイプの内周に突出するピンからなり、
前記保持手段及び前記閉塞部材取外し手段は、前記パイプ内にスライド可能に配置されて、前記ピンと着脱可能に接合されるスライド部材からなることを特徴とする地中埋設用パイプ。

【請求項2】

前記ピンの、前記パイプの内周に突出する端部には、磁石が設けられており、
前記スライド部材は、前記磁石に吸着する磁気吸着性材料からなる吸着部を有する、請求項１記載の地中埋設用パイプ。

【請求項3】

地中に挿入されて埋設されるパイプであって、
該パイプの周壁に設けられ、前記パイプの内部空間に連通する複数の貫通孔と、
前記貫通孔に挿入されて、前記貫通孔を閉塞する閉塞部材と、
前記パイプが前記地中に挿入される過程で、前記閉塞部材が前記貫通孔から抜けるのを抑制する保持手段と、
前記閉塞部材を前記パイプの内側又は外側に抜き出して、前記貫通孔を開口させる閉塞部材取外し手段とを有しており、
前記閉塞部材は、前記貫通孔に挿脱可能に挿入されて前記パイプの内周に突出するピンからなり、
前記保持手段及び前記閉塞部材取外し手段は、前記パイプ内にスライド可能に配置された、拡張スライド部材からなり、
該拡張スライド部材は、周方向に配置された複数のピン支持部と、隣接するピン支持部どうしを連結する複数の拡張部とからなる筒状をなし、前記拡張部は互いに近接離反する一対の板体からなり、前記ピン支持部に前記ピンが固定されており、
前記拡張スライド部材の内部に圧縮空気が供給されると、前記拡張部が広がって、前記ピン支持部が外側に張り出して、前記ピンが前記貫通孔内に挿入され、前記拡張スライド部材の内部から圧縮空気が排出されると、前記拡張部が閉じて、前記ピン支持部が内側に引っ込んで、前記ピンが前記貫通孔から抜き出されるように構成されていることを特徴とする地中埋設用パイプ。

【請求項4】

前記地中埋設用パイプは、その内部に熱交換パイプを収容するためのものである、請求項１〜３のいずれか1項に記載の地中埋設用パイプ。

【発明の詳細な説明】

【技術分野】

【0001】

本発明は、例えば、地中に配置される熱交換パイプ等を挿入するための地中埋設用パイプに関する。

【背景技術】

【0002】

地中の温度は、大気の温度変化の影響を受けにくく、通年の温度変動が小さい。従来、このことを利用して、建物の冷暖房等を行う地中熱利用システムが用いられている。この地中熱利用システムでは、地中熱と熱交換するための熱交換パイプを地中に配置して、例えば、冬場は地中から熱を採取することで暖房として利用し、夏場は地上の熱を地中に放出することで冷房として利用する。この場合、熱交換効率を高めるため、熱交換パイプを地下水と接触させるようにしている。

【0003】

上記地中熱利用システムでは、熱交換パイプを直接地中に埋設することもあるが、熱交換パイプとは別の、保護パイプを予め地中に埋設しておき、この保護パイプ内に熱交換パイプを挿入して、同熱交換パイプを外部環境から保護することもある。この保護パイプは、熱交換パイプを地下水に接触させて熱交換させるために、貫通孔が不可欠である。しかし、このような貫通孔を設けたパイプを、単に地中に埋設していくと、貫通孔に土や砂等が侵入してしまって目詰まりが生じることがあった。

【0004】

貫通孔の閉塞を防止するためのものとして、下記特許文献１には、流体が透過する貫通孔を管壁に備え、該貫通孔を閉止する閉止材を備え、該閉止材は管内側から除去可能な構造とした、多孔管が記載されている。前記閉止材としては、例えば、セメント系の固化材を、管壁内周に充填して、貫通孔を閉止したり、或いは、傘と足とを有する茸状の閉止材を用いて、該閉止材の足を貫通孔に挿入すると共に、傘を管壁内面に貼着して、貫通孔を閉止したりする構成となっている。

【先行技術文献】

【特許文献】

【0005】

【特許文献1】特開２００３−５６７５６号公報

【発明の概要】

【発明が解決しようとする課題】

【0006】

上記特許文献１の多孔管において、閉止材としてセメント系の固化材を用いた場合、これを切削等で除去しようとした際に、その切削屑が貫通孔内に入り込んでしまい、貫通孔を完全に開口できないことがある。また、閉止材が茸状の場合は、傘を切削工具等で切削し管壁内面から除去すると共に、貫通孔から閉止材の足を抜き出すが、閉止材の足がうまく貫通孔から抜き出せないこともあり、貫通孔を開口できない可能性がある。

【0007】

したがって、本発明の目的は、地中に挿入されて埋設される、貫通孔を有するパイプにおいて、同貫通孔を確実に開口させることができる、地中埋設用パイプを提供することにある。

【課題を解決するための手段】

【0008】

上記目的を達成するため、本発明の地中埋設用パイプは、地中に挿入されて埋設されるパイプであって、該パイプの周壁に設けられ、前記パイプの内部空間に連通する複数の貫通孔と、前記各貫通孔に挿入されて、前記貫通孔を閉塞する閉塞部材と、前記パイプが前記地中に挿入される過程で、前記閉塞部材が前記貫通孔から抜けるのを抑制する保持手段と、前記閉塞部材を前記パイプの内側又は外側に抜き出して、前記貫通孔を開口させる閉塞部材取外し手段と、を有することを特徴とする。

【0009】

上記発明においては、閉塞部材をパイプの貫通孔に挿入しておくことによって、パイプの地中への挿入時における、貫通孔の目詰まりを確実に防止することができる。また、パイプを地中に挿入した後、閉塞部材取外し手段により閉塞部材を貫通孔から抜き出すことにより、貫通孔を開口させることができる。このように、貫通孔を開口させた状態でパイプを地中に埋設することができるので、貫通孔を通して、地下水を流入できるようにすることができる。そして、塞部材取外し手段により閉塞部材を貫通孔から抜き出して開口させるので、閉塞部材が貫通孔内に残る等の不都合を回避して、貫通孔を確実に開口させることができる。

【0010】

本発明の地中埋設用パイプにおいては、前記閉塞部材は、前記貫通孔に挿脱可能に挿入されて前記パイプの内周に突出するピンからなり、前記保持手段及び前記閉塞部材取外し手段は、前記パイプ内にスライド可能に配置されて、前記ピンと着脱可能に接合されるスライド部材からなることが好ましい。

【0011】

上記態様によれば、スライド部材をパイプ内に配置して、ピンを貫通孔に挿入することによってピンをスライド部材に接合して保持させることができ、その状態でスライド部材をスライドさせてピンとの接合を解除すると、ピンを貫通孔から抜き出して貫通孔を開口させることができる。

【0012】

本発明の地中埋設用パイプにおいては、前記ピンの、前記パイプの内周に突出する端部には、磁石が設けられており、前記スライド部材は、前記磁石に吸着する磁気吸着性材料からなる吸着部を有することが好ましい。

【0013】

上記態様によれば、スライド部材をパイプ内に配置した状態で、ピンをパイプの外側から貫通孔に挿入することにより、ピンの端部に設けられた磁石がスライド部材の吸着部に吸着されて、ピンを貫通孔内に保持することができる。また、スライド部材をスライドさせてピンとの吸着を解除することにより、ピンが貫通孔から抜き出されてパイプ内に落下するので、貫通孔を開口させることができる。更に、パイプ内に落下したピンは、回収して再利用することができる。

【0014】

本発明の地中埋設用パイプにおいては、前記閉塞部材は、前記パイプの外側から前記貫通孔に挿脱可能に挿入される弾性閉塞栓からなり、前記保持手段は、前記弾性閉塞栓を圧入状態で保持する前記貫通孔の内周からなり、前記閉塞部材取外し手段は、前記パイプ内に加圧流体を導入して、前記弾性閉塞栓を前記貫通孔から前記パイプの外方に押し出す加圧流体導入手段からなることが好ましい。

【0015】

上記態様によれば、地中にパイプを埋設した状態で、パイプの内側に加圧流体を導入することで、弾性閉塞栓を貫通孔からパイプ外側へ押出すことができるので、パイプ内に弾性閉塞栓が残留することがなく、回収する必要がないため、地中へのパイプの埋設作業の作業性を高めることができる。

【0016】

本発明の地中埋設用パイプにおいては、前記貫通孔の内周は、前記パイプの外側が拡径して、前記弾性閉塞栓が圧入可能な内径とされ、前記パイプの内側が縮径して、前記弾性閉塞栓が通過不能な内径とされていることが好ましい。

【0017】

上記態様によれば、パイプの外側から貫通孔に弾性閉塞栓を挿入するとき、貫通孔の内周の縮径した部分によって、弾性閉塞栓がパイプ内方に抜けて落下してしまうことを防止できる。

【0018】

本発明の地中埋設用パイプにおいては、前記弾性閉塞栓は、弾性材料からなるボールで構成されていることが好ましい。上記態様によれば、弾性閉塞栓がボールからなるので、貫通孔に挿入しやすくなると共に、パイプ内に加圧流体を導入したときに、貫通孔から押出しやすくすることができる。

【0019】

本発明の地中埋設用パイプにおいては、前記地中埋設用パイプは、その内部に熱交換パイプを収容するためのものであることが好ましい。上記態様によれば、地中埋設用パイプの貫通孔から流入する地下水が、熱交換パイプに接触して、地下水と効率よく熱交換させることができる。

【発明の効果】

【0020】

本発明によれば、貫通孔の目詰まりを確実に防止しつつ、貫通孔を開口させた状態でパイプを地中に埋設することができると共に、閉塞部材取外し手段により閉塞部材を貫通孔から抜き出して開口させるので、閉塞部材が破壊されて貫通孔内に残る等の不都合を回避して、貫通孔を確実に開口させることができる。

【図面の簡単な説明】

【0021】

【図1】本発明に係る地中埋設用パイプの、一実施形態を示しており、図１Ａは、その概略説明図、図１Ｂは、同地中埋設用パイプの断面図である。

【図2】同地中埋設用パイプの、先端部側の拡大斜視図である。

【図3】同地中埋設用パイプの使用状態を示しており、図３Ａは第１使用状態の断面説明図、図３Ｂは第２使用状態の断面説明図、図３Ｃは第３使用状態の断面説明図、図３Ｄは第４使用状態の断面説明図である。

【図4】本発明に係る地中埋設用パイプの、他の実施形態を示しており、その概略断面説明図である。

【図5】同地中埋設用パイプの使用状態を示しており、図５Ａは第１使用状態の断面説明図、図５Ｂは第２使用状態の断面説明図、図５Ｃは第３使用状態の断面説明図、図５Ｄは第４使用状態の断面説明図である。

【図6】本発明に係る地中埋設用パイプの、更に他の実施形態を示しており、図６Ａは、同地中埋設用パイプを構成する拡張スライド部材の概略説明図、図６Ｂは、同拡張スライド部材の拡張状態における平面説明図、図６Ｃは、同拡張スライド部材の縮小状態における平面説明図である。

【図7】同地中埋設用パイプの使用状態を示しており、図７Ａは第１使用状態の断面説明図、図７Ｂは第２使用状態の断面説明図、図７Ｃは第３使用状態の断面説明図、図７Ｄは第４使用状態の断面説明図である。

【発明を実施するための形態】

【0022】

以下、図１〜３を参照して、本発明に係る地中埋設用パイプの一実施形態について説明する。

【0023】

図３に示すように、この実施形態における地中埋設用パイプ１０（以下、単に「パイプ１０」ともいう）は、地中１に挿入されて埋設されるものであって、かつ、その内部に熱交換パイプ５を収容するためのものである。このパイプ１０は、所定長さで伸びる略円筒状をなした周壁１１を有している。なお、本発明の地中埋設用パイプの用途は、熱交換パイプの収容に限らず、別の部材を収容保持したり、或いは、地下水を汲み上げるためのドレンパイプのようにパイプ単独で用いてもよく、特に限定はされない。

【0024】

また、パイプ１０の軸方向の一端部１３は拡径した形状をなしており、一方、軸方向の他端部１５は縮径した形状をなしている。したがって、図１Ｂの想像線に示すように、所定のパイプ１０の他端部１５を、他のパイプ１０の一端部１３内に挿入し、図示しない連結ピン等を介して互いに連結することで、複数のパイプ１０を軸方向に連結して、所定長さのパイプを得ることができるようになっている。

【0025】

また、図１Ｂに示すように、前記周壁１１には、パイプ１０の内部空間１７に連通する複数の貫通孔２０が設けられている。各貫通孔２０は、パイプ１０の軸方向に直交して配置される丸孔状をなして、周壁１１の厚さ方向に貫通しており、パイプ１０の内部空間１７とパイプ１０の外部とを連通させる。また、この実施形態では、図１Ａに示すように、周壁１１の周方向に沿って均等な間隔を設けて複数の貫通孔２０が形成されていると共に、これらの周方向に配置された貫通孔２０が、パイプ１０の軸方向に沿って交互に位置ずれして配置されており、いわゆる千鳥状をなすように配列されている。なお、貫通孔としては、角孔状や長孔、楕円孔等としてもよく、その個数や配列も特に限定されない。

【0026】

前記各貫通孔２０には、貫通孔２０を閉塞するための、閉塞部材がそれぞれ配置されるようになっている。図１Ｂに示すように、この実施形態における閉塞部材は、貫通孔２０に挿脱可能に挿入されて、パイプ１０の内周に突出するピン３０からなっている。この実施形態のピン３０は、丸孔状の貫通孔２０に適合した一定外径で伸びる略円柱状をなしており、その先端部３１が球面状で、基端部３３が平面状に形成されている。また、このピン３０は、その基端部３３を、貫通孔２０の内周側（周壁１１の厚さ方向内側）に向け、先端部３１を、貫通孔２０の外周側（周壁１１の厚さ方向外側）に向けて、貫通孔２０に挿入配置されている。

【0027】

更に、ピン３０は、その先端部３１が貫通孔２０の外周から突出し、かつ、同貫通孔２０の内周から基端部３３側が突出するように、後述する保持手段により保持されるが（図１Ｂ参照）、貫通孔２０の内周からのピン３０突出量の方が、貫通孔２０の外周からのピン３０の突出量よりも大きくなっている。

【0028】

また、ピン３０の、パイプ１０の内周に突出する端部、すなわち、基端部３３には、磁石３５が設けられている。図１Ｂに示すように、この実施形態では、ピン３０の基端部３３に所定深さの凹部３５ａが形成されており、該凹部３５ａに磁石３５が嵌め込まれている。

【0029】

なお、この実施形態では、本発明における「閉塞部材」としてピン３０を採用したが、閉塞部材としては、この態様に限定されるものではない（他の態様については、後述する他の実施形態で説明する）。また、ピンの形状や構造としては、上記態様に限定されるものではない。

【0030】

更に、この地中埋設用パイプ１０においては、パイプ１０が地中１に挿入される過程で、閉塞部材（ここではピン３０）が貫通孔２０から抜けるのを抑制する保持手段と、閉塞部材をパイプ１０の内側又は外側に抜き出して、貫通孔２０を開口させる閉塞部材取外し手段とを有している。

【0031】

この実施形態では、前記保持手段及び前記閉塞部材取外し手段は、パイプ１０内にスライド可能に配置されて、ピン３０と着脱可能に接合するスライド部材４０からなっている。このスライド部材４０は所定長さで円柱状に伸びており、その外周がパイプ１０の内径よりも小径とされており、パイプ１０の内周と、スライド部材４０の外周との間に、所定のクリアランスが形成されるようになっている。

【0032】

また、スライド部材４０の軸方向の先端部４１には、回転動作により地中１を掘削するための掘削部材５０が、図示しない着脱機構を介して着脱可能に取付けられている。図２を併せて参照すると、この掘削部材５０は、その先端側に、地中掘削用の掘削刃５１が複数突設されていると共に、その外周に、掘削した土をスライド部材４０の基端部側に搬送するための、螺旋状をなした羽根部材５３が設けられている。なお、掘削部材の形状や構造は一例であり、この態様に限定されない。

【0033】

そして、上記スライド部材４０は、図示しない駆動手段によって回転可能とされており、前記掘削部材５０によって地中１を掘削可能となっている。また、スライド部材４０は、掘削部材５０との接続を解除して、地中埋設用パイプ１０内から引き抜くことが可能とされている。

【0034】

また、スライド部材４０は、ピン３０に設けられた磁石３５に吸着する磁気吸着性材料からなる吸着部４３を有している。図１Ｂに示すように、この実施形態では、スライド部材４０自体が鉄等の磁気吸着性材料からなっており、スライド部材４０の全体が吸着部４３となっている。ただし、スライド部材４０のピン３０に当接する部分のみが磁気吸着性の材料からなっていてもよい。

【0035】

そして、図３Ａや図３Ｂに示すように、スライド部材４０の吸着部４３が、貫通孔２０に挿入されたピン３０に整合する位置にある場合には、吸着部４３に磁石３５が吸着して、ピン３０が貫通孔２０に挿入された状態に保持されて、閉塞部材が貫通孔２０から抜けるのが抑制される（すなわち、「保持手段」として機能する）。

【0036】

一方、図３Ｃに示すように、パイプ１０に対してスライド部材４０が上方にスライドして、スライド部材４０がピン３０に当接しなくなると、吸着部４３がなくなって磁石３５の吸着保持が解除される。その結果、貫通孔２０に保持されたピン３０が、自重により貫通孔２０から抜き出されて、パイプ１０の内部に落下して、貫通孔２０が開口するようになっている（すなわち、「閉塞部取外し手段」として機能する）。なお、上述したように、貫通孔２０の内周からのピン３０突出量の方が、貫通孔２０の外周からのピン３０の突出量よりも大きくなっているので、スライド部材４０による保持がなくなると、ピン３０が落下しやすくなっている。また、貫通孔２０の内周を、パイプ内側が拡径し、パイプ外側が縮径するようなテーパ状として、ピン３０を落下させやすくしてもよい。

【0037】

更に、この実施形態においては、スライド部材４０を回転させることで、その先端部４１に取付けた掘削部材５０により地中１が掘削されるようになっており、パイプ１０自体は回転しない構造となっている。この場合、スライド部材４０とピン３０とは、磁石３５の吸着力で保持されているので、ピン３０に対してスライド部材４０は回転することができる。ただし、パイプ１０をスライド部材４０と一体に回転させたり、或いは、パイプ１０の先端側に掘削部材５０を取付けて、スライド部材４０は回転しない構造として、パイプ１０の回転により地中１を掘削するようにしてもよい。

【0038】

また、この実施形態では、スライド部材４０が、本発明における「保持手段」及び「閉塞部材取外し手段」を兼ねているが、保持手段や閉塞部材取外し手段としては、この態様に限定されるものではない（他の態様については、後述する他の実施形態で説明する）。また、スライド部材の形状や構造としては、上記態様に限定されるものではない。

【0039】

次に、上記構造からなる地中埋設用パイプ１０の、使用方法及び作用効果について説明する。

【0040】

まず、図１Ｂに示すように、パイプ１０内にスライド部材４０を挿入配置した後、パイプ１０の各貫通孔２０の外側から、ピン３０の基端部３３を挿入して、スライド部材４０の吸着部４３にピン３０の磁石３５を吸着させることで、貫通孔２０をピン３０によって閉塞した状態に保持する。

【0041】

この状態で、図３Ａに示すように、図示しない動作手段によって、スライド部材４０を介して掘削部材５０を回転させて、地中１を掘削して縦穴を掘り進めていくと共に、パイプ１０を徐々に下降させて地中１に挿入していく。その後、図３Ｂに示すように、パイプ１０が所定位置まで挿入されたら、掘削部材５０による掘削を停止すると共に、図示しない着脱機構により、スライド部材４０の先端部４１から掘削部材５０を取外す。すなわち、この実施形態では、掘削部材５０は地中に残置するようになっている。なお、掘削部材５０が回転して、掘削刃５１により地中１が掘削される際に生じる土は、羽根部材５３によってパイプ上方側に搬送されていくが、この土はパイプ外周で徐々に押し固められるので、パイプ１０が倒れないように保持されるようになっている。

【0042】

そして、図３Ｃに示すように、パイプ１０に対してスライド部材４０を上方にスライドさせると、ピン３０の磁石３５から、スライド部材４０が抜き出されて、吸着部４３から磁石３５が外れるので、貫通孔２０に保持されたピン３０が、自重により貫通孔２０から抜き出され、パイプ１０内に落下して貫通孔２０が開口する。なお、落下したピン３０は、掘削部材５０の内部に溜まる（図３Ｃ参照）ので、必要があれば、磁気吸着性の回収部材等を挿入して、回収することができる。こうして、パイプ１０内からスライド部材４０を完全に引き抜いた後、パイプ１０の上方開口から、略Ｕ字状の熱交換パイプ５を挿入することで、図３Ｄに示すように、パイプ１０内に熱交換パイプ５を配置することができる。

【0043】

上記のように、この地中埋設用パイプ１０においては、図１Ｂに示すように、閉塞部材（ここではピン３０）をパイプ１０の貫通孔２０に挿入しておくことによって、図３Ａや図３Ｂに示すように、パイプ１０を地中１へ挿入する際に、土や砂等が貫通孔２０に侵入することを防いで、貫通孔２０の目詰まりを確実に防止することができる。また、図３Ｃに示すように、パイプ１０を地中１に挿入した後、閉塞部材取外し手段を適宜動作させることによって（ここではスライド部材４０を上方にスライドさせる）、ピン３０を貫通孔２０から抜き出すことにより、貫通孔２０を開口させることができる。

【0044】

このように、貫通孔２０を開口させた状態でパイプ１０を地中１に埋設することができるので、貫通孔２０を通して、地下水を流入できるようにすることができ、地下水を熱交換パイプ５に接触させて熱交換効率を高めることができる。そして、この地中埋設用パイプ１０においては、閉塞部材取外し手段であるスライド部材４０を動作させることで、保持手段により貫通孔２０内に挿入保持された閉塞部材であるピン３０を、貫通孔２０から抜き出して開口させることができるので、閉塞部材の一部が貫通孔２０内に残る等の不都合を回避して、貫通孔２０を確実に開口させることができる。

【0045】

また、この実施形態においては、図１Ｂや図３に示すように、閉塞部材は、貫通孔２０に挿脱可能に挿入されてパイプ１０の内周に突出するピン３０からなり、保持手段及び閉塞部材取外し手段は、パイプ１０内にスライド可能に配置されて、ピン３０と着脱可能に接合されるスライド部材４０からなる。そのため、スライド部材４０をパイプ１０内に挿入配置して、ピン３０を貫通孔２０に挿入することによって、ピン３０をスライド部材４０に接合して保持させることができ、その状態でスライド部材４０をスライドさせてピン３０との接合を解除すると、ピン３０を貫通孔２０から抜き出して、貫通孔２０を開口させることができる。

【0046】

更に、この実施形態においては、図１Ｂに示すように、ピン３０の、パイプ１０の内周に突出する端部（ここでは基端部３３）には、磁石３５が設けられており、スライド部材４０は、磁石３５に吸着する磁気吸着性材料からなる吸着部４３を有している。そのため、スライド部材４０をパイプ１０内に配置した状態で、ピン３０をパイプ１０の外側から貫通孔２０に挿入することにより、ピン３０の基端部３３に設けられた磁石３５が、スライド部材４０の吸着部４３に吸着されるので、ピン３０を貫通孔２０内に挿入された状態で保持することができる。また、スライド部材４０をスライドさせて、ピン３０との吸着を解除することにより、ピン３０が貫通孔２０から抜き出されてパイプ１０内に落下するので、貫通孔２０を開口させることができる。更に、パイプ１０内（ここでは掘削部材５０の内部）に落下したピン３０は、例えば、磁気吸着性材料からなる棒状部材等を挿入して吸着させた後、この棒状部材等をパイプ１０内から引き抜くことで回収することができ、再利用に供することができる。

【0047】

また、この実施形態においては、図３Ｄに示すように、地中埋設用パイプ１０は、その内部に熱交換パイプ５を収容するためのものとなっているので、地中埋設用パイプ１０の貫通孔２０を通して、地下水との接触をスムーズに行うことができ、効率良く熱交換させることができる。

【0048】

図４及び図５には、本発明に係る地中埋設用パイプの、他の実施形態が示されている。なお、前記実施形態と実質的に同一部分には同符号を付してその説明を省略する。

【0049】

図４に示すように、この実施形態における地中埋設用パイプ１０Ａ（以下、単に「パイプ１０Ａ」ともいう）は、前記実施形態に対して、閉塞部材、保持手段、及び閉塞部材取外し手段が異なっている。

【0050】

前記閉塞部材は、パイプ１０Ａの外側から貫通孔２０Ａに挿脱可能に挿入される、弾性閉塞栓３０Ａからなる。また、この弾性閉塞栓３０Ａは、弾性材料からなる球状をなしたボールで構成されている。

【0051】

一方、保持手段は、弾性閉塞栓３０Ａを圧入状態で保持する、貫通孔２０Ａ自体の内周からなる。この実施形態における貫通孔２０Ａの内周は、パイプ１０Ａの外側が拡径して、弾性閉塞栓３０Ａが圧入可能な内径とされ、パイプ１０Ａの内側が縮径して、弾性閉塞栓３０Ａが通過不能な内径とされている。

【0052】

より具体的には、図４の拡大図に示すように、この貫通孔２０Ａは、その内周側（周壁１１の厚さ方向内側）に設けられた小径部２１と、該小径部２１の、周壁１１の厚さ方向端部からパイプ外側に向けて次第に拡径するテーパ部２２と、該テーパ部２２を介して、貫通孔２０Ａの外周側（周壁１１の厚さ方向外側）に設けられた、小径部２１よりも大径の大径部２３とから構成されている。前記大径部２３の内径は、ボールである弾性閉塞栓３０Ａの外径よりも小さくされており、弾性閉塞栓３０Ａが圧入されるようになっている。一方、小径部２１の内径は、弾性閉塞栓３０Ａが通過不能な寸法となっている。

【0053】

また、前記塞部材取外し手段は、パイプ１０Ａ内に加圧流体を導入して、弾性閉塞栓３０Ａを貫通孔２０Ａからパイプ１０Ａの外方に押し出す加圧流体導入手段からなる。この実施形態における加圧流体導入手段としては、所定長さで筒状をなしていると共に、図示しないコンプレッサー等によって、加圧流体である圧縮空気を外部に吐出可能な、空圧スライド部材４０Ａとなっている。この空圧スライド部材４０Ａは、前記実施形態のスライド部材４０と同様に、パイプ１０Ａ内にスライド可能に挿入されると共に、その先端部４１に掘削部材５０が着脱可能に取付けられており、回転可能となっている。なお、加圧流体導入手段としては、圧縮空気を吐出するものではなく、高圧水等の加圧流体を放出可能なものとしてもよく、特に限定はされない。

【0054】

そして、このパイプ１０Ａでは、例えば、次のように使用される。まず、図４に示すように、パイプ１０Ａ内に空圧スライド部材４０Ａを挿入配置した後、各貫通孔２０Ａの外側から、弾性閉塞栓３０Ａを挿入して、大径部２３に圧入させることで、貫通孔２０Ａが弾性閉塞栓３０Ａで閉塞した状態に保持する。

【0055】

この状態で、図５Ａに示すように、掘削部材５０で地中１を掘削しつつ、パイプ１０Ａを下降させていき、図５Ｂに示すように、パイプ１０Ａが所定位置まで挿入したら、掘削を停止して、空圧スライド部材４０Ａの先端部４１から掘削部材５０を取外す。そして、図５Ｃの矢印に示すように、空圧スライド部材４０Ａから、各貫通孔２０Ａに向けて圧縮空気を吐出して、パイプ１０Ａ内に導入する。すると、貫通孔２０Ａの小径部２１から圧縮空気が流入して、大径部２３に圧入された弾性閉塞栓３０Ａをパイプ外側に向けて押出すため、貫通孔２０Ａが開口する。その後、パイプ１０Ａに対して空圧スライド部材４０Ａを上方にスライドさせて、パイプ１０Ａ内から空圧スライド部材４０Ａを完全に引き抜いた後、パイプ１０Ａの上方開口から熱交換パイプ５を挿入することで、図５Ｄに示すように、パイプ１０Ａ内に熱交換パイプ５を配置することができる。

【0056】

上記のように、この実施形態においては、閉塞部材は、パイプ１０Ａの外側から貫通孔２０Ａに挿脱可能に挿入される弾性閉塞栓３０Ａからなり、保持手段は、弾性閉塞栓３０Ａを圧入状態で保持する貫通孔２０Ａの内周（ここでは大径部２３の内周）からなり、閉塞部材取外し手段は、パイプ１０Ａ内に加圧流体を導入して、弾性閉塞栓３０Ａを貫通孔２０Ａからパイプ１０Ａの外方に押し出す加圧流体導入手段からなる。そのため、地中１にパイプ１０Ａを埋設した状態で、パイプ１０Ａの内側に空気等の加圧流体を導入することで、弾性閉塞栓３０Ａを貫通孔２０Ａからパイプ１０Ａの外側へ押出すことができるので、パイプ１０Ａ内に弾性閉塞栓３０Ａが残留することがなく、回収する必要がないため、地中１へのパイプの１０Ａ埋設作業の作業性を高めることができる。

【0057】

また、この実施形態においては、貫通孔２０Ａの内周（ここでは大径部２３の内周）は、パイプ１０Ａの外側が拡径して、弾性閉塞栓３０Ａが圧入可能な内径とされ、パイプ１０Ａの内側（ここでは小径部２１）が縮径して、弾性閉塞栓３０Ａが通過不能な内径とされている。そのため、パイプ１０Ａの外側から貫通孔２０Ａに弾性閉塞栓３０Ａを挿入するとき、貫通孔２０Ａの内周の縮径した部分である小径部２１によって、弾性閉塞栓３０Ａがパイプ１０Ａの内方に抜けて落下してしまうことを防止できる。

【0058】

更に、この実施形態においては、弾性閉塞栓３０Ａは、弾性材料からなるボールで構成されているので、貫通孔２０Ａに挿入しやすくなると共に、パイプ１０Ａ内に加圧流体を導入したときに、貫通孔２０Ａから押出しやすくすることができる。

【0059】

図６及び図７には、本発明に係る地中埋設用パイプの、更に他の実施形態が示されている。なお、前記実施形態と実質的に同一部分には同符号を付してその説明を省略する。

【0060】

図７に示すように、この実施形態における地中埋設用パイプ１０Ｂ（以下、単に「パイプ１０Ｂ」ともいう）は、前記実施形態に対して、主として、保持手段及び閉塞部材取外し手段の構造が異なっている。

【0061】

すなわち、このパイプ１０Ｂは、拡張スライド部材４０Ｂを有している。図６Ａや図６Ｂに示すように、この拡張スライド部材４０Ｂは、周方向に均等な間隔で４個配置された、金属製の長板からなるピン支持部４５と、隣接するピン支持部４５，４５どうしを連結する、複数の拡張部４７とからなる、略筒状をなしている。また、拡張部４７は、互いに近接離反可能とされた一対の板体４８，４８からなっている。更に、ピン支持部４５の所定箇所には、パイプ１０Ｂの貫通孔２０に挿脱されるピン３０Ｂが、例えば、シルト（砂より小さく粘土より粗い砕屑物）等により複数固定されている。

【0062】

そして、この拡張スライド部材４０Ｂの内部に圧縮空気が供給された状態では、図６Ｂに示すように、拡張部４７の一対の板体４８，４８が内側から押圧されて、略「へ」の字状に広がると共に、複数のピン支持部４５が互いに離れて、拡張スライド部材４０Ｂ全体として拡張した状態となる。一方、拡張スライド部材４０Ｂの内部から圧縮空気が排出されて吸引された状態となると、図６Ｃに示すように、拡張部４７の一対の板体４８，４８の外面どうしが当接して閉じると共に、複数のピン支持部４５が互いに近接して、拡張スライド部材４０Ｂ全体として縮小した状態となる。

【0063】

したがって、図６Ｂに示すように、拡張スライド部材４０Ｂの内部に圧縮空気が供給されると、各拡張部４７が広がって、複数のピン支持部４５が外側にそれぞれ張り出すので、ピン３０Ｂがパイプ１０Ｂの貫通孔２０内に挿入され、その挿入状態が保持される。一方、図６Ｃに示すように、拡張スライド部材４０Ｂの内部から圧縮空気が排出されて吸引されると、各拡張部４７が閉じて、複数のピン支持部４５が内側にそれぞれ引っ込むので、ピン３０Ｂが貫通孔２０から抜き出されて、貫通孔２０が開口する。すなわち、この実施形態では、拡張スライド部材４０Ｂが、本発明における閉塞部材の「保持手段」及び「閉塞部材取外し手段」をなしている。

【0064】

そして、このパイプ１０Ｂでは、例えば、次のように使用される。まず、パイプ１０Ｂ内に拡張スライド部材４０Ｂを挿入配置した後、その内部に圧縮空気が供給されることで、拡張部４７が広がってピン支持部４５が外側に張り出して、ピン３０Ｂがパイプ１０Ｂの貫通孔２０内に挿入され閉塞した状態に保持される。

【0065】

この状態で、図７Ａに示すように、前記実施形態と同様な掘削部材５０を先端部に設けた掘削軸５５を回転させて、地中１を掘削して、所定深さの掘削孔を形成する。その後、掘削孔から掘削軸５５を引き抜いて、パイプ１０Ｂを下降させていき、図７Ｂに示すように、パイプ１０Ｂが所定位置まで挿入する。次いで、図６Ｃに示すように、拡張スライド部材４０Ｂの内部から圧縮空気が排出されて吸引されると、拡張部４７が閉じてピン支持部４５が内側に引っ込むので、ピン３０Ｂが貫通孔２０から抜き出されて、貫通孔２０が開口する。その後、パイプ１０Ｂに対して拡張スライド部材４０Ｂを上方にスライドさせて、パイプ１０Ｂ内から拡張スライド部材４０Ｂを完全に引き抜いた後、パイプ１０Ｂの上方開口から熱交換パイプ５を挿入することで、図７Ｄに示すように、パイプ１０Ｂ内に熱交換パイプ５を配置することができる。

【0066】

なお、本発明は、上述した実施形態に限定されるものではなく、本発明の要旨の範囲内で、各種の変形実施形態が可能であり、そのような実施形態も本発明の範囲に含まれる。

【符号の説明】

【0067】

１ 地中
５ 熱交換パイプ
１０，１０Ａ，１０Ｂ 地中埋設用パイプ（パイプ）
１１ 周壁
１３ 一端部
１５ 他端部
１７ 内部空間
２０，２０Ａ 貫通孔
２１ 小径部
２２ テーパ部
２３ 大径部
３０，３０Ｂ ピン
３０Ａ 弾性閉塞栓
３１ 先端部
３３ 基端部
３５ 磁石
３５ａ 凹部
４０ スライド部材
４０Ａ 空圧スライド部材
４０Ｂ 拡張スライド部材
４１ 先端部
４３ 吸着部
４５ ピン支持部
４７ 拡張部
４８ 板体
５０ 掘削部材
５１ 掘削刃
５３ 羽根部材
５５ 掘削軸

【要約】

【課題】地中に挿入されて埋設されるパイプの貫通孔を、確実に開口させることができる、地中埋設用パイプを提供する。
【解決手段】この地中埋設用パイプ１０は、地中に挿入されて埋設されるパイプであって、該パイプ１０の周壁１１に設けられ、パイプ１０の内部空間１７に連通する複数の貫通孔２０と、各貫通孔２０に挿入されて、貫通孔２０を閉塞する閉塞部材と、パイプ１０が地中に挿入される過程で、閉塞部材が貫通孔２０から抜けるのを抑制する保持手段と、閉塞部材をパイプ１０の内側又は外側に抜き出して、貫通孔２０を開口させる閉塞部材取外し手段とを有する。
【選択図】図３

【図1】

【図2】

【図3】

【図4】

【図5】

【図6】

【図7】