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(19)【発行国】日本国特許庁(JP)
(12)【公報種別】公開特許公報(A)
(11)【公開番号】P2024100503
(43)【公開日】2024-07-26
(54)【発明の名称】土壌解凍方法及び土壌解凍装置
(51)【国際特許分類】
E02D 3/115 20060101AFI20240719BHJP
【ＦＩ】
E02D3/115
【審査請求】有
【請求項の数】8
【出願形態】ＯＬ
(21)【出願番号】P 2023004544
(22)【出願日】2023-01-16
(71)【出願人】
【識別番号】000148357
【氏名又は名称】株式会社前川製作所
(71)【出願人】
【識別番号】390002233
【氏名又は名称】ケミカルグラウト株式会社
(74)【代理人】
【識別番号】110000785
【氏名又は名称】ＳＳＩＰ弁理士法人
(72)【発明者】
【氏名】坂口 学
(72)【発明者】
【氏名】渡辺 史
(72)【発明者】
【氏名】相馬 啓
(72)【発明者】
【氏名】塩屋 祐太
(72)【発明者】
【氏名】福岡 美則
【テーマコード（参考）】
2D043
【Ｆターム（参考）】
2D043CA14
(57)【要約】
【課題】土壌の解凍にあたって、環境負荷を抑制しつつ解凍に要する時間を短縮する。
【解決手段】一実施形態に係る土壌解凍方法は、土壌凍結管の熱媒体流路に空気を供給して予備加熱を行うステップと、予備加熱を行うステップを実行した後、熱媒体流路に温水を供給して加熱を行うステップと、を備える。
【選択図】図１Ｂ
【解決手段】一実施形態に係る土壌解凍方法は、土壌凍結管の熱媒体流路に空気を供給して予備加熱を行うステップと、予備加熱を行うステップを実行した後、熱媒体流路に温水を供給して加熱を行うステップと、を備える。
【選択図】図１Ｂ
【特許請求の範囲】
【請求項1】
土壌凍結管の熱媒体流路に空気を供給して予備加熱を行うステップと、
前記予備加熱を行うステップを実行した後、前記熱媒体流路に温水を供給して加熱を行うステップと、
を備える
土壌解凍方法。
前記予備加熱を行うステップを実行した後、前記熱媒体流路に温水を供給して加熱を行うステップと、
を備える
土壌解凍方法。
【請求項2】
前記予備加熱を行うステップから前記加熱を行うステップへの切り替えの可否を判定するステップ、
を備える
請求項１に記載の土壌解凍方法。
を備える
請求項１に記載の土壌解凍方法。
【請求項3】
前記判定するステップでは、前記熱媒体流路を通過した後の前記空気の温度に基づいて前記切り替えの可否を判断する、
請求項２に記載の土壌解凍方法。
請求項２に記載の土壌解凍方法。
【請求項4】
前記判定するステップでは、前記空気の供給時間に基づいて前記切り替えの可否を判断する、
請求項２に記載の土壌解凍方法。
請求項２に記載の土壌解凍方法。
【請求項5】
前記加熱を行うステップでは、外気を熱源とするヒートポンプ装置によって加熱された温水を前記熱媒体流路に供給して加熱を行う、
請求項１又は２に記載の土壌解凍方法。
請求項１又は２に記載の土壌解凍方法。
【請求項6】
前記予備加熱を行うステップでは、前記温水で加熱された前記空気を前記熱媒体流路に供給して前記予備加熱を行う、
請求項５に記載の土壌解凍方法。
請求項５に記載の土壌解凍方法。
【請求項7】
前記ヒートポンプ装置は、地下に設置されている、
請求項５に記載の土壌解凍方法。
請求項５に記載の土壌解凍方法。
【請求項8】
土壌凍結管の熱媒体流路に空気を供給するための空気供給ラインと、
前記熱媒体流路に温水を供給するための温水供給ラインと、
前記熱媒体流路に接続される配管を前記空気供給ラインから前記温水供給ラインに切り替えるための流路切替装置と、
を備える
土壌解凍装置。
前記熱媒体流路に温水を供給するための温水供給ラインと、
前記熱媒体流路に接続される配管を前記空気供給ラインから前記温水供給ラインに切り替えるための流路切替装置と、
を備える
土壌解凍装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【0001】
本開示は、土壌解凍方法及び土壌解凍装置に関する。
【背景技術】
【0002】
例えば土木工事を行うにあたって、土壌を凍結させて工事を工法が知られている。このような工法では、例えば土壌を凍結させるために土壌に埋設された複数の凍結管に冷媒を供給することで、土壌を凍結させるようにしている（特許文献１参照）。
【先行技術文献】
【特許文献】
【0003】
【特許文献1】特開２００２－３６３９８７号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【0004】
凍結させた土壌を解凍すると土壌の収縮により地盤が沈下する場合がある。このような地盤沈下のおそれがある場合、地盤に充填材等を注入することで地盤沈下を防止できる。
地盤沈下を防止するための充填材の注入に際し、地盤を解凍する必要があるが、地盤の解凍には時間がかかることから、従来は温媒体を循環させることで解凍時間の短縮化を図っている。ここで、環境に与える影響を考慮すると、温媒体に自然冷媒を用いることが望ましい。
そこで、凍結管に例えば温水を供給することで地盤を解凍することが考えられる。しかし、凍結管の熱容量などを考慮せずに温水を供給すると、凍結管の冷媒流路内で温水が冷やされて凍結し、冷媒流路を閉塞させるおそれがある。
地盤沈下を防止するための充填材の注入に際し、地盤を解凍する必要があるが、地盤の解凍には時間がかかることから、従来は温媒体を循環させることで解凍時間の短縮化を図っている。ここで、環境に与える影響を考慮すると、温媒体に自然冷媒を用いることが望ましい。
そこで、凍結管に例えば温水を供給することで地盤を解凍することが考えられる。しかし、凍結管の熱容量などを考慮せずに温水を供給すると、凍結管の冷媒流路内で温水が冷やされて凍結し、冷媒流路を閉塞させるおそれがある。
【0005】
本開示の少なくとも一実施形態は、上述の事情に鑑みて、土壌の解凍にあたって、環境負荷を抑制しつつ解凍に要する時間を短縮することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【0006】
（１）本開示の少なくとも一実施形態に係る土壌解凍方法は、
土壌凍結管の熱媒体流路に空気を供給して予備加熱を行うステップと、
前記予備加熱を行うステップを実行した後、前記熱媒体流路に温水を供給して加熱を行うステップと、
を備える。
土壌凍結管の熱媒体流路に空気を供給して予備加熱を行うステップと、
前記予備加熱を行うステップを実行した後、前記熱媒体流路に温水を供給して加熱を行うステップと、
を備える。
【0007】
（２）本開示の少なくとも一実施形態に係る土壌解凍装置は、
土壌凍結管に空気を供給するための空気供給ラインと、
前記土壌凍結管に温水を供給するための温水供給ラインと、
前記土壌凍結管に接続される配管を前記空気供給ラインから前記温水供給ラインに切り替えるための流路切替装置と、
を備える。
土壌凍結管に空気を供給するための空気供給ラインと、
前記土壌凍結管に温水を供給するための温水供給ラインと、
前記土壌凍結管に接続される配管を前記空気供給ラインから前記温水供給ラインに切り替えるための流路切替装置と、
を備える。
【発明の効果】
【0008】
本開示の少なくとも一実施形態によれば、土壌の解凍にあたって、環境負荷を抑制しつつ解凍に要する時間を短縮できる。
【図面の簡単な説明】
【0009】
【図1A】幾つかの実施形態に係る土壌凍結装置の全体構成を示す図である。
【図1B】幾つかの実施形態に係る土壌解凍装置の全体構成を示す図である。
【図2A】凍結管の断面の一例を示す図である。
【図2B】凍結管の断面の他の一例を示す図である。
【図3A】熱媒体流路へ空気圧縮機からの空気を供給する場合について説明するための図である。
【図3B】熱媒体流路へ貯湯タンクからの温水を供給する場合について説明するための図である。
【図4】幾つかの実施形態に係る土壌解凍装置を用いた土壌の解凍の手順について説明するためのフローチャートである。
【発明を実施するための形態】
【0010】
以下、添付図面を参照して本開示の幾つかの実施形態について説明する。ただし、実施形態として記載されている又は図面に示されている構成部品の寸法、材質、形状、その相対的配置等は、本開示の範囲をこれに限定する趣旨ではなく、単なる説明例にすぎない。
例えば、「ある方向に」、「ある方向に沿って」、「平行」、「直交」、「中心」、「同心」或いは「同軸」等の相対的或いは絶対的な配置を表す表現は、厳密にそのような配置を表すのみならず、公差、若しくは、同じ機能が得られる程度の角度や距離をもって相対的に変位している状態も表すものとする。
例えば、「同一」、「等しい」及び「均質」等の物事が等しい状態であることを表す表現は、厳密に等しい状態を表すのみならず、公差、若しくは、同じ機能が得られる程度の差が存在している状態も表すものとする。
例えば、四角形状や円筒形状等の形状を表す表現は、幾何学的に厳密な意味での四角形状や円筒形状等の形状を表すのみならず、同じ効果が得られる範囲で、凹凸部や面取り部等を含む形状も表すものとする。
一方、一の構成要素を「備える」、「具える」、「具備する」、「含む」、又は、「有する」という表現は、他の構成要素の存在を除外する排他的な表現ではない。
例えば、「ある方向に」、「ある方向に沿って」、「平行」、「直交」、「中心」、「同心」或いは「同軸」等の相対的或いは絶対的な配置を表す表現は、厳密にそのような配置を表すのみならず、公差、若しくは、同じ機能が得られる程度の角度や距離をもって相対的に変位している状態も表すものとする。
例えば、「同一」、「等しい」及び「均質」等の物事が等しい状態であることを表す表現は、厳密に等しい状態を表すのみならず、公差、若しくは、同じ機能が得られる程度の差が存在している状態も表すものとする。
例えば、四角形状や円筒形状等の形状を表す表現は、幾何学的に厳密な意味での四角形状や円筒形状等の形状を表すのみならず、同じ効果が得られる範囲で、凹凸部や面取り部等を含む形状も表すものとする。
一方、一の構成要素を「備える」、「具える」、「具備する」、「含む」、又は、「有する」という表現は、他の構成要素の存在を除外する排他的な表現ではない。
【0011】
図１Ａは、幾つかの実施形態に係る土壌凍結装置の全体構成を示す図である。
図１Ｂは、幾つかの実施形態に係る土壌解凍装置の全体構成を示す図である。幾つかの実施形態に係る土壌解凍装置１の説明に先立ち、幾つかの実施形態に係る土壌凍結装置５について説明する。
幾つかの実施形態に係る土壌凍結装置５は、土壌３を凍結するための装置であり、図１Ａに示すように、一次冷媒循環系統５０１を有する冷凍機５０３と、一次冷媒循環系統５０１と熱交換器５０５を介して接続される二次冷媒循環系統５１とを備えている。
図１Ｂは、幾つかの実施形態に係る土壌解凍装置の全体構成を示す図である。幾つかの実施形態に係る土壌解凍装置１の説明に先立ち、幾つかの実施形態に係る土壌凍結装置５について説明する。
幾つかの実施形態に係る土壌凍結装置５は、土壌３を凍結するための装置であり、図１Ａに示すように、一次冷媒循環系統５０１を有する冷凍機５０３と、一次冷媒循環系統５０１と熱交換器５０５を介して接続される二次冷媒循環系統５１とを備えている。
【0012】
幾つかの実施形態に係る二次冷媒循環系統５１は、二次冷媒循環系統５１の冷媒循環路に、熱交換器５０５からの冷媒を受け入れることができるレシーバタンク５０７と、レシーバタンク５０４内の冷媒を二次冷媒循環系統５１で循環させるためのポンプ５０９と、土壌３を凍結させるために土壌３に埋設された複数の土壌凍結管５３（以下、単に凍結管５３とも称する）と、複数の凍結管５３に液相の冷媒を分配するための送りヘッダ５４と、複数の凍結管５３から気相の冷媒を集めるための戻りヘッダ５５とを備えている。
幾つかの実施形態に係る二次冷媒循環系統５１では、冷媒（二次冷媒）は、例えばＣＯ２冷媒である。
幾つかの実施形態に係る土壌凍結装置５では、複数の凍結管５３に冷媒を供給することで、凍結管５３が埋設されている土壌３を凍結させることができる。
幾つかの実施形態に係る二次冷媒循環系統５１では、冷媒（二次冷媒）は、例えばＣＯ２冷媒である。
幾つかの実施形態に係る土壌凍結装置５では、複数の凍結管５３に冷媒を供給することで、凍結管５３が埋設されている土壌３を凍結させることができる。
【0013】
なお、幾つかの実施形態に係る土壌凍結装置５は、レシーバタンク５０４と送りヘッダ５４とを接続する冷媒供給配管５６を介して、レシーバタンク５０４内の冷媒が冷媒供給配管５６に設けられたポンプ５０９によって送りヘッダ５４に供給されるように構成されている。
幾つかの実施形態に係る土壌凍結装置５は、戻りヘッダ５５とレシーバタンク５０４とを接続する冷媒戻り配管５７を介して、戻りヘッダ５５内の気相の冷媒がレシーバタンク５０４に戻るように構成されている。
幾つかの実施形態に係る土壌凍結装置５では、冷媒供給配管５６の途中には結合及び分離可能なフランジ５６ａ、５６ｂが設けられ、冷媒戻り配管５７の途中には結合及び分離可能なフランジ５７ａ、５７ｂが設けられている。
幾つかの実施形態に係る土壌凍結装置５は、戻りヘッダ５５とレシーバタンク５０４とを接続する冷媒戻り配管５７を介して、戻りヘッダ５５内の気相の冷媒がレシーバタンク５０４に戻るように構成されている。
幾つかの実施形態に係る土壌凍結装置５では、冷媒供給配管５６の途中には結合及び分離可能なフランジ５６ａ、５６ｂが設けられ、冷媒戻り配管５７の途中には結合及び分離可能なフランジ５７ａ、５７ｂが設けられている。
【0014】
図２Ａは、凍結管５３の断面の一例を示す図である。
図２Ｂは、凍結管５３の断面の他の一例を示す図である。
幾つかの実施形態に係る土壌凍結装置５では、凍結管５３は、外筒５３１と、外筒５３１内に設けられた熱媒体流路５３２を形成する冷媒用配管５３３とを備えている。図２Ａ及び図２Ｂに示す凍結管５３では、外筒５３１と冷媒用配管５３３との間の空間５３４は例えば水で満たされている。
図２Ａ及び図２Ｂに示す凍結管５３では、送りヘッダ５４を介して供給された二次冷媒は、熱媒体流路５３２を経由して戻りヘッダ５５に戻る際に、冷媒用配管５３３の外部の水から熱を奪う。これにより、冷媒用配管５３３の外部の水は凍結し、外筒５３１を介して凍結管５３の周囲の土壌３から熱を奪ことで凍結管５３の周囲の土壌３を凍結させる。
図２Ｂは、凍結管５３の断面の他の一例を示す図である。
幾つかの実施形態に係る土壌凍結装置５では、凍結管５３は、外筒５３１と、外筒５３１内に設けられた熱媒体流路５３２を形成する冷媒用配管５３３とを備えている。図２Ａ及び図２Ｂに示す凍結管５３では、外筒５３１と冷媒用配管５３３との間の空間５３４は例えば水で満たされている。
図２Ａ及び図２Ｂに示す凍結管５３では、送りヘッダ５４を介して供給された二次冷媒は、熱媒体流路５３２を経由して戻りヘッダ５５に戻る際に、冷媒用配管５３３の外部の水から熱を奪う。これにより、冷媒用配管５３３の外部の水は凍結し、外筒５３１を介して凍結管５３の周囲の土壌３から熱を奪ことで凍結管５３の周囲の土壌３を凍結させる。
【0015】
なお、冷媒用配管５３３は、例えば図２Ａに示すように、複数の熱媒体流路５３２が内部に形成された扁平形状を有する部材５３３Ａであってもよい。また、冷媒用配管５３３は、例えば図２Ｂに示すように、熱媒体流路５３２を形成する単管５３３Ｂであってもよい。
【0016】
（土壌解凍装置１）
幾つかの実施形態に係る土壌解凍装置１は、土壌凍結装置５によって凍結された土壌を解凍するための装置である。幾つかの実施形態に係る土壌解凍装置１は、後で詳述するように、凍結管５３の熱媒体流路５３２に空気を供給するための空気供給ライン１１と、熱媒体流路５３２に温水を供給するための温水供給ライン２１と、熱媒体流路５３２に接続される配管を空気供給ライン１１から温水供給ライン２１に切り替えるための流路切替装置３３と、を備える。
幾つかの実施形態に係る土壌解凍装置１は、熱媒体流路５３２に供給する温水を生成するためのヒートポンプ装置４１と、ヒートポンプ装置４１で生成された温水を貯留するための貯湯タンク４３とを備えている。
ヒートポンプ装置４１は、外気を熱源として水を加熱することで温水を生成可能な装置である。ヒートポンプ装置４１は、貯湯タンク４３からの温水、又は不図示の給水を加熱して生成した温水を貯湯タンク４３に供給するように構成されている。
幾つかの実施形態に係る土壌解凍装置１は、土壌凍結装置５によって凍結された土壌を解凍するための装置である。幾つかの実施形態に係る土壌解凍装置１は、後で詳述するように、凍結管５３の熱媒体流路５３２に空気を供給するための空気供給ライン１１と、熱媒体流路５３２に温水を供給するための温水供給ライン２１と、熱媒体流路５３２に接続される配管を空気供給ライン１１から温水供給ライン２１に切り替えるための流路切替装置３３と、を備える。
幾つかの実施形態に係る土壌解凍装置１は、熱媒体流路５３２に供給する温水を生成するためのヒートポンプ装置４１と、ヒートポンプ装置４１で生成された温水を貯留するための貯湯タンク４３とを備えている。
ヒートポンプ装置４１は、外気を熱源として水を加熱することで温水を生成可能な装置である。ヒートポンプ装置４１は、貯湯タンク４３からの温水、又は不図示の給水を加熱して生成した温水を貯湯タンク４３に供給するように構成されている。
【0017】
幾つかの実施形態に係る土壌解凍装置１は、熱媒体流路５３２に供給する空気を生成するための空気圧縮機６１と、空気圧縮機６１で圧縮された圧縮空気を除湿するための除湿器６３とを備えている。
幾つかの実施形態に係る土壌解凍装置１は、除湿器６３で除湿された後の圧縮空気を加熱するための熱交換器６５を備えている。
幾つかの実施形態に係る土壌解凍装置１は、除湿器６３で除湿された後の圧縮空気を加熱するための熱交換器６５を備えている。
【0018】
幾つかの実施形態に係る土壌解凍装置１では、温水供給ライン２１には、貯湯タンク４３からの温水を熱媒体流路５３２に供給するためのポンプ２３と、ポンプ２３の下流で温水供給ライン２１の流路を開閉する温水供給弁２５とを有する。温水供給ライン２１の下流端は、土壌凍結装置５の送りヘッダ５４に接続される冷媒供給配管５６のフランジ５６ｂと接続される接続部２１ａである。温水供給弁２５は、熱媒体流路５３２に接続される配管を後述するように空気供給ライン１１から温水供給ライン２１に切り替えるための流路切替装置３３である。
【0019】
温水供給ライン２１には、ポンプ２３と温水供給弁２５との間の温水配管２１１から分岐していて、熱交換器６５に温水を供給するための温水分岐配管２１３が接続されている。温水分岐配管２１３の下流端は熱交換器６５に接続されている。温水分岐配管２１３には、熱交換器供給弁２１５が設けられている。
温水分岐配管２１３から熱交換器６５に供給された温水は、熱交換器戻り配管７３を介して、後述する温水戻り配管７１に流入するようになっている。
温水分岐配管２１３から熱交換器６５に供給された温水は、熱交換器戻り配管７３を介して、後述する温水戻り配管７１に流入するようになっている。
【0020】
空気供給ライン１１は、除湿器６３と熱交換器６５とを接続する圧縮空気配管１１１と、熱交換器６５と温水供給ライン２１とを接続する加熱空気配管１１３とを含む。
加熱空気配管１１３の下流端は、温水供給弁２５と接続部２１ａとの間の温水配管２１７に接続されている。なお、後述するように、加熱空気配管１１３の下流端との接続位置から接続部２１ａまでの温水配管２１７には、貯湯タンク４３からの温水と、空気圧縮機６１からの空気とが流通可能である。そこで、加熱空気配管１１３の下流端との接続位置から接続部２１ａまでの温水配管２１７のことを温媒体配管２１８とも称する。温媒体配管２１８は、温水供給ライン２１の配管であるとともに空気供給ライン１１の配管でもある。温媒体配管２１８は、冷媒供給配管５６及び送りヘッダ５４を介して熱媒体流路５３２に接続される配管である。
なお、加熱空気配管１１３には、温水配管２１７からの温水の流入を防止するための不図示の逆止弁又は開閉弁が設けられている。
加熱空気配管１１３の下流端は、温水供給弁２５と接続部２１ａとの間の温水配管２１７に接続されている。なお、後述するように、加熱空気配管１１３の下流端との接続位置から接続部２１ａまでの温水配管２１７には、貯湯タンク４３からの温水と、空気圧縮機６１からの空気とが流通可能である。そこで、加熱空気配管１１３の下流端との接続位置から接続部２１ａまでの温水配管２１７のことを温媒体配管２１８とも称する。温媒体配管２１８は、温水供給ライン２１の配管であるとともに空気供給ライン１１の配管でもある。温媒体配管２１８は、冷媒供給配管５６及び送りヘッダ５４を介して熱媒体流路５３２に接続される配管である。
なお、加熱空気配管１１３には、温水配管２１７からの温水の流入を防止するための不図示の逆止弁又は開閉弁が設けられている。
【0021】
幾つかの実施形態に係る土壌解凍装置１は、凍結管５３の熱媒体流路５３２に供給された後の空気を土壌凍結装置５の外部に排出するためのパージ配管７５を備える。パージ配管７５の上流端は、戻りヘッダ５５の不図示のノズルに接続され、下流端は、土壌凍結装置５の外部に開放されている。パージ配管７５には、パージ弁７７が設けられている。
【0022】
幾つかの実施形態に係る土壌解凍装置１は、凍結管５３の熱媒体流路５３２に供給された後の温水（水）を貯湯タンク４３に戻すための温水戻り配管７１を備える。温水戻り配管７１の上流端は、土壌凍結装置５の戻りヘッダ５５に接続される冷媒戻り配管５７のフランジ５７ｂと接続される接続部７１ａである。温水戻り配管７１の下流端は、貯湯タンク４３に接続されている。
【0023】
幾つかの実施形態に係る土壌解凍装置１は、土壌解凍装置１の各部を制御するための制御装置９０を備えている。
幾つかの実施形態に係る制御装置９０は、各種演算処理を実行する不図示のプロセッサと、プロセッサによって処理される各種データを非一時的または一時的に記憶する不図示のメモリとを備える。プロセッサは、ＣＰＵ、ＧＰＵ、ＭＰＵ、ＤＳＰ、これら以外の各種演算装置、又はこれらの組み合わせなどによって実現される。メモリは、ＲＯＭ、ＲＡＭ、フラッシュメモリ、またはこれらの組み合わせなどによって実現される。
幾つかの実施形態に係る制御装置９０は、各種演算処理を実行する不図示のプロセッサと、プロセッサによって処理される各種データを非一時的または一時的に記憶する不図示のメモリとを備える。プロセッサは、ＣＰＵ、ＧＰＵ、ＭＰＵ、ＤＳＰ、これら以外の各種演算装置、又はこれらの組み合わせなどによって実現される。メモリは、ＲＯＭ、ＲＡＭ、フラッシュメモリ、またはこれらの組み合わせなどによって実現される。
【0024】
幾つかの実施形態に係る土壌解凍装置１は、貯湯タンク４３に貯留された温水の温度を検出するための貯湯温度センサ９１と、パージ配管７５を流通する空気の温度を検出するための空気温度センサ９３と、温媒体配管２１８を流通する温媒体である温水又は空気の温度を検出するための供給温度センサ９２と、温水戻り配管７１を流通する温水（水）の温度を検出するための戻り湯温度センサ９５とを備えている。
【0025】
幾つかの実施形態に係る土壌解凍装置１は、例えば凍結管５３以外の各構成要素が地下空間３ａ内に配置されていてもよい。
【0026】
凍結させた土壌３を解凍すると土壌３の収縮により地盤が沈下する場合がある。このような地盤沈下のおそれがある場合、地盤に充填材等を注入することで地盤沈下を防止できる。
地盤沈下を防止するための充填材の注入に際し、土壌３を解凍する必要があるが、地盤の解凍には時間がかかることから、従来は温媒体を循環させることで解凍時間の短縮化を図っている。ここで、環境に与える影響を考慮すると、温媒体に自然冷媒を用いることが望ましい。
そこで、凍結管５３に例えば温水を供給することで土壌３を解凍することが考えられる。しかし、凍結管５３の熱容量などを考慮せずに温水を供給すると、凍結管５３の熱媒体流路５３２内で温水が冷やされて凍結し、熱媒体流路５３２を閉塞させるおそれがある。
地盤沈下を防止するための充填材の注入に際し、土壌３を解凍する必要があるが、地盤の解凍には時間がかかることから、従来は温媒体を循環させることで解凍時間の短縮化を図っている。ここで、環境に与える影響を考慮すると、温媒体に自然冷媒を用いることが望ましい。
そこで、凍結管５３に例えば温水を供給することで土壌３を解凍することが考えられる。しかし、凍結管５３の熱容量などを考慮せずに温水を供給すると、凍結管５３の熱媒体流路５３２内で温水が冷やされて凍結し、熱媒体流路５３２を閉塞させるおそれがある。
【0027】
そこで、幾つかの実施形態に係る土壌解凍装置１では、土壌３の解凍に際し、熱媒体流路５３２への温水の供給に先立って、熱媒体流路５３２へ空気を供給し、その後に熱媒体流路５３２へ温水を供給しても熱媒体流路５３２内で温水が凍結しない状態まで熱媒体流路５３２を空気で加熱するようにしている。そして、熱媒体流路５３２へ温水を供給しても熱媒体流路５３２内で温水が凍結しない状態まで熱媒体流路５３２を空気で加熱した後、熱媒体流路５３２へ温水を供給することで、土壌３を解凍するようにしている。以下、幾つかの実施形態に係る土壌解凍装置１を用いた土壌３の解凍の手順について説明する。
【0028】
図３Ａは、熱媒体流路５３２へ空気圧縮機６１からの空気を供給する場合について説明するための図である。
図３Ｂは、熱媒体流路５３２へ貯湯タンク４３からの温水を供給する場合について説明するための図である。
図４は、幾つかの実施形態に係る土壌解凍装置１を用いた土壌３の解凍の手順について説明するためのフローチャートである。以下の説明では、幾つかの実施形態に係る土壌解凍装置１の各部の制御を制御装置９０が実施するものとして説明するが、以下で説明する土壌解凍装置１の各部の制御の一部又は全部を作業員が実施してもよい。
図３Ｂは、熱媒体流路５３２へ貯湯タンク４３からの温水を供給する場合について説明するための図である。
図４は、幾つかの実施形態に係る土壌解凍装置１を用いた土壌３の解凍の手順について説明するためのフローチャートである。以下の説明では、幾つかの実施形態に係る土壌解凍装置１の各部の制御を制御装置９０が実施するものとして説明するが、以下で説明する土壌解凍装置１の各部の制御の一部又は全部を作業員が実施してもよい。
【0029】
幾つかの実施形態に係る土壌解凍方法は、凍結管５３の熱媒体流路５３２に空気を供給して予備加熱を行うステップＳ２０と、予備加熱を行うステップＳ２０を実行した後、熱媒体流路５３２に温水を供給して加熱を行うステップＳ４０と、を備える。幾つかの実施形態に係る土壌解凍方法は、予備加熱を行うステップＳ２０から加熱を行うステップＳ４０への切り替えの可否を判定するステップＳ３０と、土壌３の解凍が完了したか否かを判定するステップＳ５０と、土壌３の解凍を終了するステップＳ６０とを備える。
また、幾つかの実施形態に係る土壌解凍方法は、土壌３の解凍に先立って温水を準備するステップＳ１０を備える。
また、幾つかの実施形態に係る土壌解凍方法は、土壌３の解凍に先立って温水を準備するステップＳ１０を備える。
【0030】
幾つかの実施形態に係る土壌解凍方法では、まず、幾つかの実施形態に係る土壌解凍装置１を土壌凍結装置５に接続する作業が行われる。この作業では、作業員は、図１Ａに示した、冷媒供給配管５６の途中に設けられたフランジ５６ａとフランジ５６ｂとを分離し、冷媒戻り配管５７の途中に設けられたフランジ５７ａとフランジ５７ｂとを分離する。これにより、二次冷媒循環系統５１から、冷凍機５０３、レシーバタンク５０７、及びポンプ５０９が分離される。そして作業員は、図１Ｂに示すように、土壌解凍装置１の温水供給ライン２１の接続部２１ａを土壌凍結装置５の冷媒供給配管５６のフランジ５６ｂと接続し、土壌解凍装置１の温水戻り配管７１の接続部７１ａを土壌凍結装置５の冷媒戻り配管５７のフランジ５７ｂと接続する。
また作業員は、戻りヘッダ５５の不図示のノズルにパージ弁７７、及び空気温度センサ９３が設けられたパージ配管７５を接続する。
また作業員は、戻りヘッダ５５の不図示のノズルにパージ弁７７、及び空気温度センサ９３が設けられたパージ配管７５を接続する。
【0031】
次いで、作業員が土壌３の解凍を開始するための不図示の操作ボタンを操作すると制御装置９０のプロセッサは図４のフローチャートに示す処理を実行するためのプログラムをメモリから読み込んで実行する。
【0032】
（ステップＳ１０）
ステップＳ１０において制御装置９０は、ヒートポンプ装置４１の運転を開始する制御信号をヒートポンプ装置４１に送信する。これにより、ヒートポンプ装置４１は、貯湯タンク４３内の水を加熱して予め設定された貯湯設定温度まで加熱し、その後、貯湯温度センサ９１で検出される貯湯タンク４３内の温水の温度が貯湯設定温度を保つように運転される。
ステップＳ１０において、貯湯温度センサ９１で検出される貯湯タンク４３内の温水の温度が貯湯設定温度に到達したと判断すると、ステップＳ２０へ進む。
ステップＳ１０において制御装置９０は、ヒートポンプ装置４１の運転を開始する制御信号をヒートポンプ装置４１に送信する。これにより、ヒートポンプ装置４１は、貯湯タンク４３内の水を加熱して予め設定された貯湯設定温度まで加熱し、その後、貯湯温度センサ９１で検出される貯湯タンク４３内の温水の温度が貯湯設定温度を保つように運転される。
ステップＳ１０において、貯湯温度センサ９１で検出される貯湯タンク４３内の温水の温度が貯湯設定温度に到達したと判断すると、ステップＳ２０へ進む。
【0033】
（ステップＳ２０）
ステップＳ２０において制御装置９０は、凍結管５３の熱媒体流路５３２に空気を供給して予備加熱を行うように各部を制御する。
すなわち、制御装置９０は、ポンプ２３の運転を開始し、温水供給弁２５を閉じ、熱交換器供給弁２１５を開くように制御信号を出力する。これにより、ポンプ２３が運転を開始し、温水供給弁２５が閉じられ、熱交換器供給弁２１５が開かれる。その結果、図３Ａに示すように、貯湯タンク４３内の温水がポンプ２３で圧送されて温水分岐配管２１３の流れ込み、熱交換器供給弁２１５を介して熱交換器６５に流入する。熱交換器６５に流入した温水は、後述するように熱交換器６５で空気圧縮機６１からの圧縮空気と熱交換されて温度が低下する。圧縮空気と熱交換された後の温水は、熱交換器戻り配管７３、及び温水戻り配管７１を介して貯湯タンク４３に戻る。
ステップＳ２０において制御装置９０は、凍結管５３の熱媒体流路５３２に空気を供給して予備加熱を行うように各部を制御する。
すなわち、制御装置９０は、ポンプ２３の運転を開始し、温水供給弁２５を閉じ、熱交換器供給弁２１５を開くように制御信号を出力する。これにより、ポンプ２３が運転を開始し、温水供給弁２５が閉じられ、熱交換器供給弁２１５が開かれる。その結果、図３Ａに示すように、貯湯タンク４３内の温水がポンプ２３で圧送されて温水分岐配管２１３の流れ込み、熱交換器供給弁２１５を介して熱交換器６５に流入する。熱交換器６５に流入した温水は、後述するように熱交換器６５で空気圧縮機６１からの圧縮空気と熱交換されて温度が低下する。圧縮空気と熱交換された後の温水は、熱交換器戻り配管７３、及び温水戻り配管７１を介して貯湯タンク４３に戻る。
【0034】
またステップＳ２０では、制御装置９０は、パージ弁７７を開くようにパージ弁７７に制御信号を出力する。これによりパージ弁７７が開かれる。
さらに制御装置９０は、空気圧縮機６１及び除湿器６３の運転を開始するよう空気圧縮機６１及び除湿器６３に制御信号を出力する。これにより、空気圧縮機６１及び除湿器６３の運転が開始される。その結果、空気圧縮機６１で圧縮されて除湿器６３で除湿された圧縮空気は、熱交換器６５において温水と熱交換して加熱される。熱交換器６５で加熱された加熱空気は、加熱空気配管１１３、温媒体配管２１８、土壌凍結装置５の冷媒供給配管５６、及び送りヘッダ５４を介して各凍結管５３の熱媒体流路５３２に供給される。
各凍結管５３の熱媒体流路５３２に供給された空気は、熱媒体流路５３２の周囲に熱を放出して外筒５３１と冷媒用配管５３３との間の空間５３４内で凍結している水を加熱する。その後、各凍結管５３の熱媒体流路５３２に供給された空気は、戻りヘッダ５５に送られ、パージ配管７５から土壌凍結装置５の外部に排出される。
さらに制御装置９０は、空気圧縮機６１及び除湿器６３の運転を開始するよう空気圧縮機６１及び除湿器６３に制御信号を出力する。これにより、空気圧縮機６１及び除湿器６３の運転が開始される。その結果、空気圧縮機６１で圧縮されて除湿器６３で除湿された圧縮空気は、熱交換器６５において温水と熱交換して加熱される。熱交換器６５で加熱された加熱空気は、加熱空気配管１１３、温媒体配管２１８、土壌凍結装置５の冷媒供給配管５６、及び送りヘッダ５４を介して各凍結管５３の熱媒体流路５３２に供給される。
各凍結管５３の熱媒体流路５３２に供給された空気は、熱媒体流路５３２の周囲に熱を放出して外筒５３１と冷媒用配管５３３との間の空間５３４内で凍結している水を加熱する。その後、各凍結管５３の熱媒体流路５３２に供給された空気は、戻りヘッダ５５に送られ、パージ配管７５から土壌凍結装置５の外部に排出される。
【0035】
（ステップＳ３０）
ステップＳ３０において制御装置９０は、予備加熱を行うステップＳ２０から加熱を行うステップＳ４０への切り替えの可否を判定する。具体的には制御装置９０は、供給温度センサ９２で検出した加熱空気の温度Ｔ１と、空気温度センサ９３で検出したパージ配管７５を流通する空気の温度Ｔ２との温度差（Ｔ１－Ｔ２）が予め設定された規定温度差△Ｔａ以下であるか否かを判断する。
なお、規定温度差△Ｔａは、温度差（Ｔ１－Ｔ２）が規定温度差△Ｔａ以下であれば熱媒体流路５３２へ温水を供給しても熱媒体流路５３２内で温水が凍結しないとされる温度差であり、例えば熱媒体流路５３２に供給する加熱空気の温度や流量等、加熱空気によって加える熱量に関する情報と、凍結管の熱容量に関する情報等に基づいて推定された温度差である。なお、規定温度差△Ｔａは、熱媒体流路５３２へ温水を供給しても熱媒体流路５３２内で温水が凍結しないことを予め実験等で確認することで得られた温度差であってもよい。
ステップＳ３０において制御装置９０は、温度差（Ｔ１－Ｔ２）が予め設定された規定温度差△Ｔａ以下となるまで待機し、温度差（Ｔ１－Ｔ２）が予め設定された規定温度差△Ｔａ以下となったと判断するとステップＳ４０へ進む。
ステップＳ３０において制御装置９０は、予備加熱を行うステップＳ２０から加熱を行うステップＳ４０への切り替えの可否を判定する。具体的には制御装置９０は、供給温度センサ９２で検出した加熱空気の温度Ｔ１と、空気温度センサ９３で検出したパージ配管７５を流通する空気の温度Ｔ２との温度差（Ｔ１－Ｔ２）が予め設定された規定温度差△Ｔａ以下であるか否かを判断する。
なお、規定温度差△Ｔａは、温度差（Ｔ１－Ｔ２）が規定温度差△Ｔａ以下であれば熱媒体流路５３２へ温水を供給しても熱媒体流路５３２内で温水が凍結しないとされる温度差であり、例えば熱媒体流路５３２に供給する加熱空気の温度や流量等、加熱空気によって加える熱量に関する情報と、凍結管の熱容量に関する情報等に基づいて推定された温度差である。なお、規定温度差△Ｔａは、熱媒体流路５３２へ温水を供給しても熱媒体流路５３２内で温水が凍結しないことを予め実験等で確認することで得られた温度差であってもよい。
ステップＳ３０において制御装置９０は、温度差（Ｔ１－Ｔ２）が予め設定された規定温度差△Ｔａ以下となるまで待機し、温度差（Ｔ１－Ｔ２）が予め設定された規定温度差△Ｔａ以下となったと判断するとステップＳ４０へ進む。
【0036】
なお、ステップＳ３０では、空気温度センサ９３に代えて、熱媒体流路５３２の出口における空気又は温水（水）の温度を検出するための温度センサ９７で検出した空気の温度に基づいて、予備加熱を行うステップＳ２０から加熱を行うステップＳ４０への切り替えの可否を判定するようにしてもよい。すなわち制御装置９０は、供給温度センサ９２で検出した加熱空気の温度Ｔ１と、温度センサ９７で検出した熱媒体流路５３２を流通した後の空気の温度Ｔ２’との温度差（Ｔ１－Ｔ２’）が予め設定された規定温度差△Ｔａ’以下であるか否かを判断するようにしてもよい。
なお、規定温度差△Ｔａ’は、温度差（Ｔ１－Ｔ２’）が規定温度差△Ｔａ’以下であれば熱媒体流路５３２へ温水を供給しても熱媒体流路５３２内で温水が凍結しないとされる温度差であり、例えば上述した規定温度差△Ｔａと同様にして得られた温度差であってもよい。
なお、規定温度差△Ｔａ’は、温度差（Ｔ１－Ｔ２’）が規定温度差△Ｔａ’以下であれば熱媒体流路５３２へ温水を供給しても熱媒体流路５３２内で温水が凍結しないとされる温度差であり、例えば上述した規定温度差△Ｔａと同様にして得られた温度差であってもよい。
【0037】
（ステップＳ４０）
ステップＳ４０において制御装置９０は、熱媒体流路５３２に温水を供給して加熱を行うように各部を制御する。
すなわち、制御装置９０は、空気圧縮機６１及び除湿器６３の運転を停止するよう空気圧縮機６１及び除湿器６３に制御信号を出力する。これにより、空気圧縮機６１及び除湿器６３の運転が停止される。その結果、熱媒体流路５３２への加熱空気の供給が停止される。
また、制御装置９０は、パージ弁７７を閉じるようにパージ弁７７に制御信号を出力する。これによりパージ弁７７が閉じられる。
次いで制御装置９０は、温水供給弁２５を開き、熱交換器供給弁２１５を閉じるように制御信号を出力する。これにより、温水供給弁２５が開かれ、熱交換器供給弁２１５が閉じられる。その結果、図３Ｂに示すように、貯湯タンク４３内の温水がポンプ２３で圧送されて温水配管２１１、温水供給弁２５、温水配管２１７（温媒体配管２１８）、土壌凍結装置５の冷媒供給配管５６、及び送りヘッダ５４を介して各凍結管５３の熱媒体流路５３２に供給される。
このように、温水供給弁２５は、熱媒体流路５３２に接続される配管を空気供給ライン１１から温水供給ライン２１に切り替えるための流路切替装置３３である。
ステップＳ４０において制御装置９０は、熱媒体流路５３２に温水を供給して加熱を行うように各部を制御する。
すなわち、制御装置９０は、空気圧縮機６１及び除湿器６３の運転を停止するよう空気圧縮機６１及び除湿器６３に制御信号を出力する。これにより、空気圧縮機６１及び除湿器６３の運転が停止される。その結果、熱媒体流路５３２への加熱空気の供給が停止される。
また、制御装置９０は、パージ弁７７を閉じるようにパージ弁７７に制御信号を出力する。これによりパージ弁７７が閉じられる。
次いで制御装置９０は、温水供給弁２５を開き、熱交換器供給弁２１５を閉じるように制御信号を出力する。これにより、温水供給弁２５が開かれ、熱交換器供給弁２１５が閉じられる。その結果、図３Ｂに示すように、貯湯タンク４３内の温水がポンプ２３で圧送されて温水配管２１１、温水供給弁２５、温水配管２１７（温媒体配管２１８）、土壌凍結装置５の冷媒供給配管５６、及び送りヘッダ５４を介して各凍結管５３の熱媒体流路５３２に供給される。
このように、温水供給弁２５は、熱媒体流路５３２に接続される配管を空気供給ライン１１から温水供給ライン２１に切り替えるための流路切替装置３３である。
【0038】
各凍結管５３の熱媒体流路５３２に供給された温水は、熱媒体流路５３２の周囲に熱を放出して外筒５３１と冷媒用配管５３３との間の空間５３４内の水を加熱する。その後、各凍結管５３の熱媒体流路５３２に供給された温水は、戻りヘッダ５５に送られ、冷媒戻り配管５７、及び土壌解凍装置１の温水戻り配管７１を介して貯湯タンク４３に戻る。
【0039】
（ステップＳ５０）
ステップＳ５０において制御装置９０は、土壌３の解凍が完了したか否かを判定する。具体的には制御装置９０は、戻り湯温度センサ９５で検出した温水戻り配管７１を流通する温水（水）の温度（戻り湯温度）Ｔ３が予め設定された規定温度Ｔｈ以上であるか否かを判断する。
なお、規定温度Ｔｈは、戻り湯温度Ｔ３が規定温度Ｔｈ以上であれば土壌３の解凍が完了していると判断できる温度であり、予め実験等で確認された温度である。
ステップＳ５０において制御装置９０は、土壌３の解凍が完了したか否かを判定する。具体的には制御装置９０は、戻り湯温度センサ９５で検出した温水戻り配管７１を流通する温水（水）の温度（戻り湯温度）Ｔ３が予め設定された規定温度Ｔｈ以上であるか否かを判断する。
なお、規定温度Ｔｈは、戻り湯温度Ｔ３が規定温度Ｔｈ以上であれば土壌３の解凍が完了していると判断できる温度であり、予め実験等で確認された温度である。
【0040】
ステップＳ５０において制御装置９０は、戻り湯温度Ｔ３が予め設定された規定温度Ｔｈ以上となるまで待機し、戻り湯温度Ｔ３が予め設定された規定温度Ｔｈ以上となったと判断するとステップＳ６０へ進む。
【0041】
（ステップＳ６０）
ステップＳ６０において制御装置９０は、土壌３の解凍を終了するように各部を制御する。
すなわち、制御装置９０は、ポンプ２３の運転を停止し、温水供給弁２５を閉じるように制御信号を出力する。これにより、ポンプ２３が運転を停止し、温水供給弁２５が閉じられる。その結果、熱媒体流路５３２への温水の供給が停止される。
また、制御装置９０は、ヒートポンプ装置４１の運転を停止する制御信号をヒートポンプ装置４１に送信する。これにより、ヒートポンプ装置４１は運転を停止する。
ステップＳ６０において制御装置９０は、土壌３の解凍を終了するように各部を制御する。
すなわち、制御装置９０は、ポンプ２３の運転を停止し、温水供給弁２５を閉じるように制御信号を出力する。これにより、ポンプ２３が運転を停止し、温水供給弁２５が閉じられる。その結果、熱媒体流路５３２への温水の供給が停止される。
また、制御装置９０は、ヒートポンプ装置４１の運転を停止する制御信号をヒートポンプ装置４１に送信する。これにより、ヒートポンプ装置４１は運転を停止する。
【0042】
（幾つかの実施形態に係る土壌解凍方法及び土壌解凍装置１についてのまとめ）
上記各実施形態に記載の内容は、例えば以下のように把握される。
（１）本開示の少なくとも一実施形態に係る土壌解凍方法は、土壌凍結管５３の熱媒体流路５３２に空気を供給して予備加熱を行うステップＳ２０と、予備加熱を行うステップＳ２０を実行した後、熱媒体流路５２に温水を供給して加熱を行うステップＳ４０と、を備える。
上記各実施形態に記載の内容は、例えば以下のように把握される。
（１）本開示の少なくとも一実施形態に係る土壌解凍方法は、土壌凍結管５３の熱媒体流路５３２に空気を供給して予備加熱を行うステップＳ２０と、予備加熱を行うステップＳ２０を実行した後、熱媒体流路５２に温水を供給して加熱を行うステップＳ４０と、を備える。
【0043】
上記（１）の方法によれば、空気で予備加熱を行うことで、その後に熱媒体流路５３２に温水を供給しても熱媒体流路５３２内で水が凍結する可能性を低減できる。これにより、環境への負荷を抑制しつつ土壌３の解凍に要する時間を短縮できる。
【0044】
（２）幾つかの実施形態では、上記（１）の方法において、予備加熱を行うステップＳ２０から加熱を行うステップＳ４０への切り替えの可否を判定するステップＳ３０を備えるとよい。
【0045】
上記（２）の方法によれば、加熱を行うステップＳ４０へ切り替えてもよいと判断された後に加熱を行うステップＳ４０を実施することで、熱媒体流路５３２内で水が凍結する可能性を一層低減できる。
【0046】
（３）幾つかの実施形態では、上記（２）の方法において、判定するステップＳ３０では、熱媒体流路５３２を通過した後の空気の温度、すなわち空気温度センサ９３で検出したパージ配管７５を流通する空気の温度Ｔ２、又は、温度センサ９７で検出した熱媒体流路５３２を流通した後の空気の温度Ｔ２’に基づいて切り替えの可否を判断するとよい。
【0047】
上記（３）の方法によれば、加熱を行うステップＳ４０への切り替えの判断の精度が向上するので、熱媒体流路５３２内で水が凍結する可能性を一層低減できる。
【0048】
（４）幾つかの実施形態では、上記（２）の方法において、判定するステップＳ３０では、空気の供給時間ｔに基づいて切り替えの可否を判断するようにしてもよい。すなわち、判定するステップＳ３０において、空気温度センサ９３で検出したパージ配管７５を流通する空気の温度Ｔ２、又は、温度センサ９７で検出した熱媒体流路５３２を流通した後の空気の温度Ｔ２’に基づく切り替えの可否の判断に代えて、熱媒体流路５３２へ空気を供給する供給時間ｔに基づいて切り替えの可否を判断するようにしてもよい。
【0049】
温水の供給を開始しても熱媒体流路５３２内で水が凍結するおそれがなくなるまでの空気の供給時間は、例えば供給する空気の温度や流量等、加える熱量に関する情報と、凍結管の熱容量に関する情報等に基づいて推定できる。よって、上記（４）の方法によれば、予備加熱を行うステップＳ２０において例えば上記のようにして推定した空気の供給時間ｔが経過するまで空気を供給した後に加熱を行うステップＳ４０に切り替えることで、熱媒体流路５３２内で水が凍結する可能性を低減できる。
【0050】
（５）幾つかの実施形態では、上記（１）乃至（４）の何れかの方法において、加熱を行うステップＳ４０では、外気を熱源とするヒートポンプ装置４１によって加熱された温水を熱媒体流路５３２に供給して加熱を行うとよい。
【0051】
上記（５）の方法によれば、土壌３の解凍に要するエネルギーコストを低減できる。
【0052】
（６）幾つかの実施形態では、上記（５）の方法において、予備加熱を行うステップＳ２０では、温水で加熱された空気を熱媒体流路５３２に供給して予備加熱を行うとよい。
【0053】
上記（６）の方法によれば、予備加熱に用いる空気を低いエネルギーコストで加熱できるので、土壌３の解凍に要するエネルギーコストを抑制しつつ、土壌３の解凍に要する時間を短縮できる。
【0054】
（７）幾つかの実施形態では、上記（５）又は（６）の方法において、ヒートポンプ装置４１は、地下に設置されているとよい。
【0055】
上記（７）の方法によれば、ヒートポンプ装置４１を地下に設置することで、地熱の影響を受けた外気を熱源として温水が得られる。これにより、例えば冬季のように、地上の外気に気温よりも地下の外気の気温の方が高い場合には、低いエネルギーコストで温水を得られる。
【0056】
（８）本開示の少なくとも一実施形態に係る土壌解凍装置１は、土壌凍結管５３の熱媒体流路５３２に空気を供給するための空気供給ライン１１と、熱媒体流路５３２に温水を供給するための温水供給ライン２１と、熱媒体流路５３２に接続される配管を空気供給ライン１１から温水供給ライン２１に切り替えるための流路切替装置３３と、を備える。
【0057】
上記（８）の構成によれば、熱媒体流路に温水を供給するのに先立って熱媒体流路に空気を供給することで、供給した空気で予備加熱を行えば、その後、熱媒体流路に温水を供給しても熱媒体流路内で水が凍結する可能性を低減できる。これにより、環境への負荷を抑制しつつ土壌の解凍に要する時間を短縮できる。
【0058】
本開示は上述した実施形態に限定されることはなく、上述した実施形態に変形を加えた形態や、これらの形態を適宜組み合わせた形態も含む。
例えば、上述した幾つかの実施形態に係る土壌解凍装置１において、ヒートポンプ装置４１に代えて貯湯タンク４３内の温水を加熱するためのヒータを設け、このヒータで貯湯タンク４３内の温水を加熱するようにしてもよい。
例えば、上述した幾つかの実施形態に係る土壌解凍装置１において、ヒートポンプ装置４１に代えて貯湯タンク４３内の温水を加熱するためのヒータを設け、このヒータで貯湯タンク４３内の温水を加熱するようにしてもよい。
【0059】
上述した幾つかの実施形態に係る土壌解凍装置１では、除湿器６３で除湿された後の圧縮空気を熱交換器６５で加熱するようにしているが、除湿器６３で除湿された後の圧縮空気の温度が比較的高ければ、熱交換器６５による加熱は省略してもよい。
【符号の説明】
【0060】
１ 土壌解凍装置
３ 土壌
５ 土壌凍結装置
１１ 空気供給ライン
２１ 温水供給ライン
２３ ポンプ
２５ 温水供給弁
３３ 流路切替装置
４１ ヒートポンプ装置
４３ 貯湯タンク
５３ 土壌凍結管（凍結管）
５４ 送りヘッダ
５５ 戻りヘッダ
６１ 空気圧縮機
６３ 除湿器
６５ 熱交換器
７７ パージ弁
２１５ 熱交換器供給弁
５３２ 熱媒体流路
３ 土壌
５ 土壌凍結装置
１１ 空気供給ライン
２１ 温水供給ライン
２３ ポンプ
２５ 温水供給弁
３３ 流路切替装置
４１ ヒートポンプ装置
４３ 貯湯タンク
５３ 土壌凍結管（凍結管）
５４ 送りヘッダ
５５ 戻りヘッダ
６１ 空気圧縮機
６３ 除湿器
６５ 熱交換器
７７ パージ弁
２１５ 熱交換器供給弁
５３２ 熱媒体流路
【図1A】
【図1B】
【図2A】
【図2B】
【図3A】
【図3B】
【図4】