特開 2024-127698 熱交換器

(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】P2024127698

(43)【公開日】2024-09-20

(54)【発明の名称】熱交換器

(51)【国際特許分類】

   F28D 20/00 20060101AFI20240912BHJP

   F28D 21/00 20060101ALI20240912BHJP

   F28F 1/02 20060101ALI20240912BHJP

   F28F 21/08 20060101ALI20240912BHJP

   F28F 19/04 20060101ALI20240912BHJP

   F28F 19/02 20060101ALI20240912BHJP

【ＦＩ】

F28D20/00 A

F28D21/00 Z

F28F1/02 B

F28F21/08 A

F28F19/04 Z

F28F19/02 501A

【審査請求】未請求

【請求項の数】12

【出願形態】ＯＬ

(21)【出願番号】P 2023119928

(22)【出願日】2023-07-24

(31)【優先権主張番号】P 2023036693

(32)【優先日】2023-03-09

(33)【優先権主張国・地域又は機関】JP

(71)【出願人】

【識別番号】000001199

【氏名又は名称】株式会社神戸製鋼所

(74)【代理人】

【識別番号】100145403

【弁理士】

【氏名又は名称】山尾 憲人

(74)【代理人】

【識別番号】100111039

【弁理士】

【氏名又は名称】前堀 義之

(74)【代理人】

【識別番号】100218132

【弁理士】

【氏名又は名称】近田 暢朗

(72)【発明者】

【氏名】上松 康二

(72)【発明者】

【氏名】杉本 明男

(57)【要約】

【課題】地中に埋設される熱交換器の熱交換性能を改善する。
【解決手段】第１熱交換器１は、熱媒Ｍが通流する第１熱媒流路１０を形成する熱交換器本体１１を備える。第２熱交換器２も、熱媒Ｍが通流する第２熱媒流路２０を形成する熱交換器本体２１を備える。熱交換器本体１１，２１は、地中に埋設される。熱交換器本体１１は、アルミニウム合金の押出材によって構成される。熱交換器本体２１は、アルミニウム合金の板金材によって構成される。
【選択図】図１

【特許請求の範囲】

【請求項1】

地中に埋設され、熱媒が通流する熱媒流路を形成する熱交換器本体を備え、
前記熱交換器本体が、アルミニウム合金の押出材又は板金材によって構成される、
熱交換器。

【請求項2】

前記熱交換器本体が、前記押出材によって構成され、
前記熱媒流路が、前記押出材の中空部によって構成される、
請求項１に記載の熱交換器。

【請求項3】

前記熱交換器本体が、第１板金材及び第２板金材を含む複数の前記板金材によって構成され、
前記第１板金材が、凹部を有し、前記第２板金材が、前記凹部を塞ぐようにして前記第１板金材に重ね合わされて前記第１板金材に接合され、
前記熱媒流路が、前記凹部を前記第２板金材で塞ぐことにより形成された中空部によって構成される、
請求項１に記載の熱交換器。

【請求項4】

前記中空部の一端側の開口を閉塞する第１ヘッダと、
前記中空部の他端側の開口を閉塞する第２ヘッダと、
を更に備える、請求項２又は３に記載の熱交換器。

【請求項5】

前記熱媒流路に前記熱媒を流入させる流入口と、
前記熱媒流路から前記熱媒を流出させる流出口と、を更に備え、
前記流入口が前記第１ヘッダ及び前記第２ヘッダのいずれか一方に設けられ、前記流出口が前記第１ヘッダ及び前記第２ヘッダのいずれか一方に設けられる、
請求項４に記載の熱交換器。

【請求項6】

前記熱交換器本体が、前記熱媒流路とは独立して、前記熱媒以外の流体を通流させる流路を形成する、
請求項１から３のいずれか１項に記載の熱交換器。

【請求項7】

前記熱交換器本体は、地面の下、又は植物が栽培される培地の中に、埋設される、
請求項１から３のいずれか１項に記載の熱交換器。

【請求項8】

前記熱交換器本体の腐食を防止する腐食防止構造を更に備える、
請求項１から３のいずれか１項に記載の熱交換器。

【請求項9】

前記腐食防止構造は、前記熱交換器本体と共に地中に埋設され、前記アルミニウム合金よりも電位が低い金属材料で構成された卑金属材と、前記熱交換器本体を前記卑金属材と電気的に接続するケーブルと、を備える、
請求項８に記載の熱交換器。

【請求項10】

前記腐食防止構造は、前記熱交換器本体の外面に被覆された樹脂皮膜を備える、
請求項８に記載の熱交換器。

【請求項11】

前記腐食防止構造は、前記熱交換器本体の外面に設けられたアルマイト処理皮膜またはガラス層を備える、請求項８記載の熱交換器。

【請求項12】

樹脂材で構成され、前記熱交換器本体の端部に設けられるヘッダを更に備える、
請求項８に記載の熱交換器。

【発明の詳細な説明】

【技術分野】

【0001】

本発明は、熱交換器に関する。

【背景技術】

【0002】

特許文献１は、地中に埋設されたＵ字管を熱交換装置として備える地中熱利用システムを開示する。流体がＵ字管を通流する過程で地中熱を採熱する。

【先行技術文献】

【特許文献】

【0003】

【特許文献1】特開２０１４－１６３５５４号公報

【発明の概要】

【発明が解決しようとする課題】

【0004】

Ｕ字管が、ポリエチレン等の合成樹脂によって構成されている。熱交換性能に改善の余地がある。

【0005】

本発明は、地中に埋設される熱交換器の熱交換性能を改善することを課題とする。

【課題を解決するための手段】

【0006】

本発明の一態様は、地中に埋設され、熱媒が通流する熱媒流路を形成する熱交換器本体を備え、前記熱交換器本体が、アルミニウム合金の押出材又は板金材によって構成される、熱交換器を提供する。

【0007】

上記構成によれば、熱交換器本体が、熱伝導性に優れたアルミニウム合金で構成される。熱交換器が合成樹脂製である場合と対比して、熱媒と地中熱との熱交換が促進され、熱交換器の熱交換性能が向上する。

【0008】

前記熱交換器本体が、前記押出材によって構成され、前記熱媒流路が、前記押出材の中空部によって構成されてもよい。

【0009】

上記構成によれば、押出材の長尺化は容易であるため、長尺の熱交換器を簡単に製造できる。熱交換器本体の製造に際して接合箇所が少なくて済むため、熱交換器を製造して地中に埋設する工数を削減でき、施工管理の負担を軽減できる。

【0010】

前記熱交換器本体が、第１板金材及び第２板金材を含む複数の前記板金材によって構成され、前記第１板金材が、凹部を有し、前記第２板金材が、前記凹部を塞ぐようにして前記第１板金材に重ね合わされて前記第１板金材に接合され、前記熱媒流路が、前記凹部を前記第２板金材で塞ぐことによって形成された中空部によって構成されてもよい。

【0011】

上記構成によれば、２つの板金材の重ね合わせるだけで熱交換性能に優れた熱交換器を提供できる。板金材の長尺化は容易であるため、長尺の熱交換器を簡単に製造できる。

【0012】

前記中空部の一端側の開口を閉塞する第１ヘッダと、前記中空部の他端側の開口を閉塞する第２ヘッダと、を更に備えてもよい。

【0013】

上記構成によれば、２つのヘッダを熱交換器本体の両端に装着するだけで、密閉された熱媒流路を形成できる。

【0014】

前記熱媒流路に前記熱媒を流入させる流入口と、前記熱媒流路から前記熱媒を流出させる流出口と、を更に備え、前記流入口が前記第１ヘッダ及び前記第２ヘッダのいずれか一方に設けられ、前記流出口が前記第１ヘッダ及び前記第２ヘッダのいずれか一方に設けられてもよい。

【0015】

上記構成によれば、２つのヘッダを熱交換器本体の両端に装着するだけで、密閉された熱媒流路に対して熱媒を給排するための構造を熱交換器本体に付加できる。

【0016】

前記熱交換器本体が、前記熱媒流路とは独立して、前記熱媒以外の流体を通流させる流路を形成してもよい。

【0017】

上記構成によれば、地中で複数種の流体を通流させることができる。例えば、熱交換器が植物を栽培している培地中に埋設される場合には、熱媒を培地の温調に利用する一方、二酸化炭素のような植物の生長に寄与する気体を通流させることが可能になる。

【0018】

前記熱交換器本体は、地面の下、又は植物が栽培される培地の中に、埋設されてもよい。

【0019】

上記構成によれば、安定した地中熱を利用でき、熱媒の温度を管理しやすくなる。あるいは、培地を調温でき、植物の生長を促進又は補助できる。

【0020】

前記熱交換器本体の腐食を防止する腐食防止構造を更に備えてもよい。

【0021】

上記構成によれば、熱交換器本体がアルミニウム合金製であっても、また、地中に電解質が含まれていても、熱交換器本体の腐食を防止できる。熱交換器の耐用年数が向上する。

【0022】

前記腐食防止構造は、前記熱交換器本体と共に地中に埋設され、前記アルミニウム合金よりも電位が低い金属材料で構成された卑金属材と、前記熱交換器本体を前記卑金属材と電気的に接続するケーブルと、を備えてもよい。

【0023】

上記構成によれば、地中に電解質が含まれていても、卑金属材にガルバニック腐食が生じ、熱交換器本体の腐食を抑制できる。

【0024】

前記腐食防止構造は、前記熱交換器本体の外面に被覆された樹脂皮膜を備えてもよい。前記腐食防止構造は、前記熱交換器本体の外面に設けられたアルマイト処理皮膜又はガラス層を備えていてもよい。

【0025】

上記構成によれば、地中に電解質が含まれていても、熱交換器本体が樹脂皮膜で保護され、熱交換器本体の腐食を防止できる。熱交換器が植物を栽培している培地中に埋設される場合には、培地中への金属の拡散が当該植物にとって好ましくないことも想定される。このような状況下でも、熱交換器本体の腐食を防止できる。樹脂皮膜は基材であるアルミニウム合金と比べて熱伝導率が低いため、腐食を防止できる最小限に膜厚に設定する必要があり、数μｍ～数十μｍの膜厚にすることが望ましい。腐食の防止手段として用いる皮膜は、樹脂の他、電気絶縁性を有する材料であればよく、アルマイト処理、又はガラスなど無機質のコーティング処理も腐食防止策として適用可能である。

【0026】

樹脂材で構成され、前記熱交換器本体の端部に設けられるヘッダを更に備えてもよい。

【0027】

上記構成によれば、地中に電解質が含まれていても樹脂製のヘッダには腐食が生じず、熱交換器の耐用年数が向上する。

【発明の効果】

【0028】

本発明によれば、地中に埋設される熱交換器の熱交換性能を改善できる。

【図面の簡単な説明】

【0029】

【図1】実施形態に係る熱交換器を適用した熱交換システムを示す概念図。

【図2】第１熱交換器の斜視図。

【図3】第１熱交換器の分解斜視図。

【図4】第１熱交換器の断面図。

【図5】図４のＶ－Ｖ断面図。

【図6A】熱交換器の地面下への設置の一例を示す図。

【図6B】図６ＡのＢ－Ｂ断面図。

【図7A】熱交換器の地面下への設置の別例を示す図。

【図7B】図７ＡのＢ－Ｂ断面図。

【図8】第２熱交換器の斜視図。

【図9】第２熱交換器の分解斜視図。

【図10】第２熱交換器の断面図。

【図11】図１０のＸＩ－ＸＩ断面図。

【図12】第２熱交換器の製造方法を示すフローチャート。

【図13】第２熱交換器の製造装置の概念図。

【図14】変形例に係る第２熱交換器の断面図。

【発明を実施するための形態】

【0030】

以下、図面を参照して実施形態について説明する。同一の又は対応する要素には全図を通じて同一の符号を付し、詳細な説明の重複を省略する。

【0031】

（熱交換システム）
図１は実施形態に係る熱交換器（第１熱交換器１及び第２熱交換器２）を適用した熱交換システム１００を示す。例えば、熱交換システム１００は、植物９０及びこれが植栽された培地９１の温度を調整し、植物９０の生育を補助する。植物９０は、好ましくは農作物である。培地９１は、植物９０の生育媒体であり、熱交換器の埋設先の一候補である。培地９１は、長尺の畝を形成した土壌であり、台形状又は丘状の断面を有する。培地９１には、複数の植物９０が、培地９１の延在方向（図１の紙面直交方向）に所要の間隔をあけて並べられる。培地９１の列数は特に限定されない。

【0032】

図示の便宜上、培地９１が地面Ｇの上方に位置付けられている。地面Ｇは、大地の表面であり、その下は熱交換器の埋設先の一候補である。培地９１は、地面Ｇに支持された棚（不図示）に設置されてもよいが、地面Ｇ上に設置されていてもよい。図１では、植物９０が農業ハウス９２内で栽培される場合を例示するが、露地栽培が行われてもよい。

【0033】

熱交換システム１００は、第１熱交換器１、第２熱交換器２、蓄熱タンク３、第１供給ライン５Ａ、第２供給ライン５Ｂ、第１排出ライン６Ａ、及び第２排出ライン６Ｂを備える。

【0034】

第１熱交換器１も第２熱交換器２も、地中に埋設される。「地中」は、地面Ｇの下の領域、及び培地９１（特に、土壌）の中の領域を含む。第１熱交換器１も第２熱交換器２も、長尺、幅広及び低背の板状に形成されている。

【0035】

第１熱交換器１は、地面Ｇの下に埋設されている。設置深度は特に限定されない。深度が１５ｍ超であれば、地中温度が季節や天候に左右されず安定しているため、熱交換システム１００の動作の安定に資する。地中にて、第１熱交換器１の長手方向は、鉛直方向に向けられてもよいし（図１及び図７Ａ参照）、水平方向に向けられてもよい（図６Ａ参照）。

【0036】

第２熱交換器２は、培地９１の中に埋設されている。複数の第２熱交換器２が、複数列の培地９１に一対一で対応する。各第２熱交換器２の長手方向は、対応する培地９１の延在方向に向けられる。

【0037】

第１熱交換器１及び第２熱交換器２は、熱媒Ｍが通流する第１熱媒流路１０及び第２熱媒流路２０をそれぞれ有する。熱媒Ｍは、液体状又は気体状の流体である。例えば、水、及び不凍液は、熱媒Ｍとして好適である。

【0038】

蓄熱タンク３は、熱媒Ｍを貯留する。蓄熱タンク３は、断熱構造を有し、蓄熱タンク３内の熱媒Ｍの温度を外気温に関わらず必要とされる温度に管理可能である。蓄熱タンク３は、第１供給ライン５Ａを介して第１熱媒流路１０の上流端部と接続され、第１排出ライン６Ａを介して第１熱媒流路１０の下流端部と接続される。蓄熱タンク３は、第２供給ライン５Ｂを介して第２熱媒流路２０の上流端部と接続され、第２排出ライン６Ｂを介して第２熱媒流路２０の下流端部と接続される。また、熱交換システム１００には、熱媒Ｍの送給のため、不図示の圧送手段が設けられる。

【0039】

蓄熱タンク３内の熱媒Ｍは、第２供給ライン５Ｂを介して第２熱交換器２に送られる。熱媒Ｍは、第２熱媒流路２０を通流する過程で、第２熱媒流路２０を形成する部材（熱交換器本体２１）を介した固体伝熱により、培地９１と熱交換を行う。培地９１との熱交換後、熱媒Ｍは、第２排出ライン６Ｂを介して蓄熱タンク３に戻る。

【0040】

蓄熱タンク３内の熱媒Ｍは、第１供給ライン５Ａを介して第１熱交換器１に送られる。熱媒Ｍは、第１熱媒流路１０を通流する過程で、第１熱媒流路１０を形成する部材（熱交換器本体１１）を介した固体伝熱により、地中熱と熱交換を行う。上記のとおり、地中熱は安定しているため、培地９１との熱交換により熱媒Ｍの温度が変化しても、熱媒Ｍの温度を地中温度と同等になるように調整できる。地中熱との熱交換後、熱媒Ｍは、第１排出ライン６Ａを介して蓄熱タンク３に戻る。

【0041】

培地９１には、地中熱との熱交換により安定した温度を有する熱媒Ｍが供給される。夏季には外気温に対し低温の冷水を培地９１に供給でき、冬季には外気温に対し高温の温水を培地９１に供給できる。季節に関わらず培地９１の温度、すなわち植物９０の根の周辺温度を安定化でき、植物９０の生育が促進される。

【0042】

なお、第２供給ライン５Ｂの下流部は、複数の第２熱交換器２それぞれに熱媒Ｍを供給するため、分岐されている。第２供給ライン５Ｂの上流部は、複数の第２熱交換器２それぞれから熱媒Ｍを排出するため、分岐されている。

【0043】

（第１熱交換器）
次に、図２～図５を参照して第１熱交換器１について説明する。第１熱交換器１は、熱交換器本体１１、第１ヘッダ１２、第２ヘッダ１３、流入口１４、及び流出口１５を有する。

【0044】

熱交換器本体１１は、アルミニウム合金の押出材によって構成されている。アルミニウム合金としては、一例として、熱伝導性に優れた１０００系、強度に優れた２０００系、あるいは熱伝導性にも強度にも優れた６０００系が好適である。なお、後述の第２熱交換器２の熱交換器本体２１（図８参照）の素材についても、これと同様である。

【0045】

熱交換器本体１１は、第１主壁１１ａ、第２主壁１１ｂ、一対の側壁１１ｃ、複数の隔壁１１ｄ、及び複数の中空部１１ｅを有する。第１主壁１１ａ、第２主壁１１ｂ、及び一対の側壁１１ｃは、長尺で幅広で低背の角筒を形成し、角筒の長手方向の両端が開口している。この長手方向が押出方向である。

【0046】

換言すると、第１主壁１１ａは、矩形状の平板である。一対の側壁１１ｃは、第１主壁１１ａの両側縁部それぞれから立設される。第２主壁１１ｂは、第１主壁１１ａと同形状の平板であり、第１主壁１１ａと平行に配置され、板厚方向に見たときに第１主壁１１ａと完全に重なり、一対の側壁１１ｃの端部同士を接続する。４つの壁１１ａ～１１ｃは、長手方向の両端で矩形状の開口を画定する。

【0047】

複数の隔壁１１ｄは、一対の側壁１１ｃの間で側壁１１ｃと平行に延び、第１主壁１１ａ及び第２主壁１１ｂの内面同士を接続する。隔壁１１ｄにより、４つの壁１１ａ～１１ｃで囲まれた空間が、幅方向に並ぶ複数の中空部１１ｅに区画される。図示例では、隔壁１１ｄが６本であり、中空部１１ｅがそれより１多い７つであるが、中空部１１ｅの個数は適宜変更可能である。各中空部１１ｅは、矩形状の断面を有する。押出成形を使用することで、このように複数の閉断面あるいは複数の中空部１１ｅを有する構造を簡単に製造できる。第１熱媒流路１０は、中空部１１ｅによって構成される。

【0048】

第１ヘッダ１２は、中空部１１ｅの一端側の開口を閉塞する。第２ヘッダ１３は、中空部１１ｅの他端側の開口を閉塞する。中空部１１ｅは複数あるが、第１ヘッダ１２も第２ヘッダ１３も、複数の中空部１１ｅの開口をまとめて閉塞する。

【0049】

第１ヘッダ１２は、蓋板１２ａ、蓋板１２ａの周縁部から立設された周壁１２ｂ、及び蓋板１２ａと周壁１２ｂとで囲まれた内部空間１２ｃを有し、内部空間１２ｃは、蓋板１２ａと反対側で開放される。内部空間１２ｃの断面（周壁１２ｂの内周面の断面）は、熱交換器本体１１の外周面の断面と同じ形状（本実施形態では長方形状）を有する。第１ヘッダ１２は、熱交換器本体１１の一端部に外嵌され、熱交換器本体１１に液密に接合される。熱交換器本体１１に装着された状態において、蓋板１２ａの内面が、熱交換器本体１１の一端部の矩形窓枠状の端面と面接触される。隔壁１１ｄの全てに関し、長手方向の一端部が、蓋板１２ａと面接触される熱交換器本体１１の一端部の端面に対し、熱交換器本体１１の内方へオフセットされている。そのため、全ての中空部１１ｅが、一端側において熱交換器本体１１の内部で開口する。中空部１１ｅは、熱交換器本体１１の開口と中空部１１ｅとの間において熱交換器本体１１内で幅方向に延びる連通部１１ｆを介し、互いに連通される。

【0050】

長手方向の他端部についても、これと同様である。第２ヘッダ１３は、第１ヘッダ１２と同様にして蓋板１３ａ、周壁１３ｂ、及び内部空間１３ｃを有し、第１ヘッダ１２と同様にして熱交換器本体１１の長手方向の他端部に装着される。

【0051】

流入口１４は、第１供給ライン５Ａ（図１参照）と接続され、第１熱媒流路１０に熱媒Ｍを流入させる。流出口１５は、第１排出ライン６Ａ（図１参照）と接続され、第１熱媒流路１０から熱媒Ｍを流出させる。流入口１４及び流出口１５は、筒状又はニップル状である。詳細図示を省略するが、第１供給ライン５Ａ及び第１排出ライン６Ａを構成する管材が流入口１４及び流出口１５にそれぞれ装着される。

【0052】

流入口１４及び流出口１５は、第１ヘッダ１２又は第２ヘッダ１３に設けられる。本実施形態では、単一の流入口１４が第１ヘッダ１２の蓋板１２ａに設けられ、単一の流出口１５が第２ヘッダ１３の蓋板１３ａに設けられている。流入口１４及び流出口１５と第１ヘッダ１２及び第２ヘッダ１３との対応関係は逆でもよく、流入口１４及び流出口１５の両方が第１ヘッダ１２又は第２ヘッダ１３に設けられていてもよい。流入口１４は複数設けられていてもよい。流出口１５は複数設けられていてもよい。

【0053】

熱媒Ｍは、流入口１４を介して一端側の連通部１１ｆに流入し、更に、一端側の連通部１１ｆから複数の中空部１１ｅそれぞれに分流する。熱媒Ｍは、複数の中空部１１ｅそれぞれから他端側の連通部１１ｆで合流し、更に、流出口１５を介して他端側の連通部１１ｆから流出する。

【0054】

このように、第１熱媒流路１０は、一端側の連通部１１ｆ、複数の中空部１１ｅ、及び他端側の連通部１１ｆによって構成される。複数の中空部１１ｅは、第１熱交換器１（又は熱交換器本体１１）内で長手方向に延びる複数の流路を個別に形成する。本実施形態では、全ての中空部１１ｅが、第１熱媒流路１０を構成している。

【0055】

上記のように構成された第１熱交換器１は、地中に埋設され、熱媒Ｍが通流する第１熱媒流路１０を形成する熱交換器本体１１を備える。熱交換器本体１１は、アルミニウム合金の押出材によって構成される。アルミニウム合金は、ポリエチレン等の合成樹脂よりも高い熱伝導性を有する。熱交換器が合成樹脂製である場合と対比して、熱媒Ｍと地中熱との熱交換が促進され、高い熱交換性能が得られる。

【0056】

押出材が中空部１１ｅを有し、第１熱媒流路１０が、中空部１１ｅによって構成されている。押出成形を利用することで、長尺の第１熱交換器１を簡単に製造できる。接合箇所が少ないため、第１熱交換器１の製造工数を削減でき、施工管理を軽減できる。

【0057】

第１熱交換器１は、中空部１１ｅの一端側の開口を閉塞する第１ヘッダ１２と、中空部１１ｅの他端側の開口を閉塞する第２ヘッダ１３と、第１熱媒流路１０に熱媒Ｍを流入させる流入口１４と、第１熱媒流路１０から熱媒Ｍを流出させる流出口１５とを更に備える。流入口１４が第１ヘッダ１２及び第２ヘッダ１３のいずれか一方に設けられ、流出口１５が第１ヘッダ１２及び第２ヘッダ１３のいずれか一方に設けられている。熱交換器本体１１は、両端で開口する中空部１１ｅを有する押出材で構成されている。第１ヘッダ１２及び第２ヘッダ１３の２つのヘッダが熱交換器本体１１の両端に装着されるだけで、密閉された第１熱媒流路１０が形成されると共に、第１熱媒流路１０に対して熱媒Ｍを給排するための構造を熱交換器本体１１に付加できる。

【0058】

地面Ｇの下の地中には、電解質が含まれている可能性がある。第１熱交換器１が、アルミニウム合金のような金属製であれば、腐食の進行が早まることが考えられる。そこで、第１熱交換器１には、図１に示すように、熱交換器本体１１の腐食を防止する腐食防止構造４０が設けられる。腐食防止構造４０は、卑金属材４１及びケーブル４２を備える。

【0059】

卑金属材４１は、熱交換器本体１１の素材であるアルミニウム合金よりも自然電位が低い金属材料（すなわち、卑な材料）で構成される。このような金属材料として、亜鉛及びマグネシウムを例示できる。亜鉛は、比較的に廉価である点に照らして好適である。卑金属材４１は、一例として棒状であるが、板状等の他の形状であってもよい。卑金属材４１は、熱交換器本体１１と隣接して、地中に埋設される。

【0060】

ケーブル４２は、卑金属材４１を熱交換器本体１１と電気的及び機械的に接続する。ケーブル４２は、銅等の導電材で構成される。ケーブル４２は、絶縁材で被覆されていてもよい。

【0061】

腐食防止構造４０が設けられたことで、熱交換器本体１１がアルミニウム合金製であっても、また、地中に電解質が含まれていても、熱交換器本体１１の腐食を防止できる。具体的には、熱交換器本体１１が卑金属材４１よりも貴であるため、卑金属材４１のガルバニック腐食が促進され、熱交換器本体１１の腐食は抑制される。これにより、熱交換器本体１１の耐用年数が向上する。

【0062】

第１ヘッダ１２及び第２ヘッダ１３は、熱交換器本体１１と同種金属、例えばアルミニウム合金で構成され、熱交換器本体１１と溶接される。腐食防止構造４０により、第１ヘッダ１２及び第２ヘッダ１３の腐食も抑制できる。

【0063】

第１ヘッダ１２及び第２ヘッダ１３は、樹脂製であってもよい。その場合、地中に電解質が含まれていても第１ヘッダ１２及び第２ヘッダ１３は腐食しない。熱交換器本体１１と対比して、第１ヘッダ１２及び第２ヘッダ１３は小型の部品であるため、第１ヘッダ１２及び第２ヘッダ１３が樹脂製であっても第１熱交換器１の熱交換性能に影響を及ぼさない。なお、後述の第２熱交換器２のヘッダも樹脂製であってもよく、それにより同様の効果が得られる。

【0064】

図６Ａ及び図６Ｂは、第１熱交換器１の地面Ｇの下への設置法の一例を示す。この例では、単一の第１熱交換器１が地中に埋設されている。第１熱交換器１の長手方向は、水平方向に向けられている。卑金属材４１は、第１熱交換器１の上方に設置されている。卑金属材４１は、棒状又は長尺の板状であり、第１熱交換器１と同等の長さ（長手方向の寸法）を有している。

【0065】

図７Ａ及び図７Ｂは、第１熱交換器１の地面Ｇの下への設置法の別例を示す。この例では、複数の第１熱交換器１が地中に埋設されている。各第１熱交換器１の長手方向は、鉛直方向に向けられている。１つの卑金属材４１が隣接する２つの第１熱交換器１の間に配置され、当該２つの第１熱交換器１の各々が対応するケーブル４２を介してこの卑金属材４１に接続されている。図示例では、３つの第１熱交換器１と２つの卑金属材４１とが交互に並べられているが、個数は特に限定されない。この例でも、卑金属材４１は、棒状又は長尺の板状であり、第１熱交換器１と同等の長さ（長手方向の寸法）を有している。

【0066】

上記２例のいずれにおいても、熱交換性能に優れた熱交換器の耐用年数を向上できる。なお、複数の第１熱交換器１を並べて設置した場合に、蓄熱タンク３（図１参照）は、複数の第１熱交換器１と並列接続されていてもよい。複数の第１熱交換器１は、直列接続されてもよい。直列接続では、或る第１熱交換器１の流出口１５（図１参照）が、別の第１熱交換器１の流入口１４（図１参照）と接続され、熱媒Ｍが複数の第１熱交換器１の内部を１つずつ順に通流していく。

【0067】

（第２熱交換器）
次に、図８～図１１を参照して第２熱交換器２について説明する。第２熱交換器２は、熱交換器本体２１、第１ヘッダ２２、第２ヘッダ２３、流入口２４、及び流出口２５を有する。

【0068】

熱交換器本体２１は、アルミニウム合金の板金材によって構成されている。より具体的には、熱交換器本体２１は、第１板金材３１及び第２板金材３２を含む複数の板金材によって構成される。第１板金材３１及び第２板金材３２は、平面視で長方形状である。第２板金材３２は、平坦である。

【0069】

第１板金材３１は、複数の凹部３１ａを有する。凹部３１ａの個数は特に限定されない。各凹部３１ａは、第１板金材３１の一部を第２板金材３２とは反対側に突出させることによって構成された凸部の内空間であり、第２板金材３２側に開放される。各凹部３１ａは、第１板金材３１の長手方向に延びる溝形状であり、第１板金材３１の長手方向両縁でも開放される。凹部３１ａ又は凸部の断面形状は特に限定されない。複数の凹部３１ａは、互いに平行に延び、幅方向に間隔をあけて並べられている。

【0070】

第２板金材３２は、第１板金材３１の凹部３１ａを塞ぐようにして、第１板金材３１に重ね合わせられ、第１板金材３１に接合される。これにより、熱交換器本体２１が構成される。接合手段は特に限定されない。熱融着は、溶接や締結と比べ、簡便であり且つ密閉性を確保しやすいため、好適である。第１板金材３１及び第２板金材３２の接合面間に熱融着フィルムが介在してもよく、第１板金材３１及び第２板金材３２の接合面上に無極性樹脂の接着皮膜が形成されてもよい。接着皮膜は、熱融着フィルムよりも薄いため、熱交換器本体２１の熱抵抗の低減に寄与し、第２熱交換器２の熱交換性能の向上に資する。

【0071】

熱交換器本体２１には、凹部３１ａを第２板金材３２で塞ぐことによって構成された中空部２１ａが設けられる。各中空部２１ａは、閉断面を有し、熱交換器本体２１の両端で開口する。複数の中空部２１ａは、互いに独立している。本実施形態では、複数の中空部２１ａの全部が、第２熱媒流路２０を構成する。

【0072】

第１ヘッダ２２は、中空部２１ａの一端側の開口を閉塞する。第２ヘッダ２３は、中空部２１ａの他端側の開口を閉塞する。中空部２１ａは複数あるが、第１ヘッダ２２も第２ヘッダ２３も、複数の中空部２１ａの開口をまとめて閉塞する。

【0073】

第１ヘッダ２２は、蓋板２２ａ、蓋板２２ａの周縁部から立設された周壁２２ｂ、及び蓋板２２ａと周壁２２ｂとで囲まれた内部空間２２ｃを有し、内部空間２２ｃは、蓋板２２ａと反対側で開放される。内部空間２２ｃの断面（周壁２２ｂの内周面の断面）は、熱交換器本体２１の外周面の断面と同じ形状と同じ形状（本実施形態では低背長方形に３つの隆起を横並びで付加した形状）を有する。第１ヘッダ２２は、熱交換器本体２１の一端部に外嵌され、熱交換器本体２１に液密に接合される。熱交換器本体２１に装着された状態において、蓋板２２ａの内面は、熱交換器本体２１の一端部の端面と液密に面接触される。これにより、中空部２１ａの一端側の開口が封止される。

【0074】

長手方向の他端部についても、これと同様である。第２ヘッダ２３は、第１ヘッダ２２と同様にして、蓋板２３ａ、周壁２３ｂ、及び内部空間２３ｃを有する。第２ヘッダ２３は、第１ヘッダ２２と同様にして、熱交換器本体２１の長手方向の他端部に装着される。中空部２１ａの他端側の開口が封止される。これにより、第２熱交換器２内で、複数の中空部２１ａが互いに独立した空間を形成する。

【0075】

流入口２４は、第２供給ライン５Ｂと接続され、第２熱媒流路２０に熱媒Ｍを流入させる。流出口２５は、第２排出ライン６Ｂと接続され、第２熱媒流路２０から熱媒Ｍを流出させる。流入口２４、及び流出口２５は、筒状又はニップル状である。詳細図示を省略するが、第２供給ライン５Ｂ及び第２排出ライン６Ｂを構成する管材が、流入口２４、及び流出口２５にそれぞれ装着される。

【0076】

流入口２４及び流出口２５は、第１ヘッダ２２又は第２ヘッダ２３に設けられる。本実施形態では、３つの流入口２４が、第１ヘッダ２２の蓋板２２ａに設けられ、３つの流出口２５が、第２ヘッダ２３の蓋板２３ａに設けられている。

【0077】

３つの流入口２４のうち中央のものは、幅方向中央の中空部２１ａ（第２熱媒流路２０）の一端側の開口と連通する。３つの流出口２５のうち中央のものは、同じ中空部２１ａ（第２熱媒流路２０）の他端側の開口と連通する。３つの流入口２４のうち一方側のものは、幅方向一方側の中空部２１ａ（第２熱媒流路２０）の一端側の開口と連通する。３つの流出口２５のうち一方側のものは、同じ中空部２１ａ（第２熱媒流路２０）の他端側の開口と連通する。３つの流入口２４のうち他方側のものは、幅方向他方側の中空部２１ａ（第２熱媒流路２０）の一端側の開口と連通する。３つの流出口２５のうち他方側のものは、同じ中空部２１ａ（第２熱媒流路２０）の他端側の開口と連通する。

【0078】

第２供給ライン５Ｂの下流端部は、各第２熱交換器２の付近で分岐して３つの流入口２４に接続される。第２排出ライン６Ｂの上流端部は、各第２熱交換器２の付近で分岐しており、３つの流出口２５に接続される。熱媒Ｍは、第２供給ライン５Ｂの下流部から３つの流入口２４を介して３つの第２熱媒流路２０それぞれに流入する。熱媒Ｍは、各第２熱媒流路２０を長手方向の一方側から他方側へと一方通行で通流する。熱媒Ｍは、各第２熱媒流路２０から対応する流出口２５を介して第２排出ライン６Ｂの下流部に流出する。

【0079】

上記のように構成された第２熱交換器２は、地中に埋設され、熱媒Ｍが通流する第２熱媒流路２０を形成する熱交換器本体２１を備える。熱交換器本体２１は、アルミニウム合金の板金材によって構成される。熱交換器が合成樹脂製である場合と対比して、熱媒Ｍと地中熱との熱交換が促進され、高い熱交換性能が得られる。培地９１の温度を目標どおりに管理しやすくなり、植物９０の生長が促進される。

【0080】

熱交換器本体２１が、第１板金材３１及び第２板金材３２を含む複数の板金材によって構成される。第１板金材３１が、凹部３１ａを有し、第２板金材３２が、凹部３１ａを塞ぐようにして第１板金材３１に貼り合わされる。第２熱媒流路２０は、凹部３１ａを第２板金材３２で塞ぐことによって構成される。板金の重ね合わせを利用することで、長尺の第２熱交換器２を簡単に製造できる。熱交換器本体２１は、３枚以上の板金材によって構成されてもよい。

【0081】

第２熱交換器２は、第１熱交換器１（図２参照）と同様にして、中空部２１ａの一端側の開口を閉塞する第１ヘッダ２２と、中空部２１ａの他端側の開口を閉塞する第２ヘッダ２３と、第２熱媒流路２０に熱媒Ｍを流入させる流入口２４と、第２熱媒流路２０から熱媒Ｍを流出させる流出口２５とを更に備える。流入口２４が第１ヘッダ２２及び第２ヘッダ２３のいずれか一方に設けられ、流出口２５が第１ヘッダ２２及び第２ヘッダ２３のいずれか一方に設けられている。第１熱交換器１と同様の作用効果が得られる。

【0082】

培地９１の中には、植物９０の生長促進のため、多くの電解質が含まれる。第２熱交換器２が、アルミニウム合金のような金属製であれば、腐食の進行が早まることが考えられる。

【0083】

第２熱交換器２にも、卑金属材４１及びケーブル４２を備えた腐食防止構造４０が設けられていてもよい。この場合、腐食が進行する卑金属材４１の金属イオンが、培地９１中に拡散する。植物９０の中には、生長のために亜鉛を必要とするものがある。そのため、卑金属の培地９１への拡散により、植物９０の生長を補助することができる場合がある。この場合、第１ヘッダ２２及び第２ヘッダ２３がアルミニウム合金で構成されていてもよく、熱交換器本体２１のみならず第１ヘッダ２２及び第２ヘッダ２３の腐食も抑制できる。その一方、熱交換器本体２１を構成しているアルミニウム合金に含まれる重金属が、培地９１中に拡散することも考えられる。重金属は植物９０の健全な生長を阻害するおそれがある。

【0084】

そこで、培地９１の中に埋設される第２熱交換器２には、腐食防止構造４０の一例として、樹脂製の皮膜４６が設けられていてもよい。第１板金材３１と第２板金材３２との接合に樹脂皮膜の熱融着を適用する場合には、接着用の皮膜の形成と同時的に、熱交換器本体の表面（第１板金材３１及び第２板金材３２各々の接合面とは反対側の表面）に、皮膜４６を形成できる。第２熱交換器２の製造過程で腐食防止構造４０としての皮膜４６が形成されるため、腐食対策が施された第２熱交換器２を簡便に製造できる。

【0085】

熱交換器本体２１が樹脂製の皮膜４６で被覆されていれば、培地９１のような金属腐食を生じやすい環境下でも、熱交換器本体２１に腐食が発生せず、重金属の拡散を防止できる。この場合、第１ヘッダ２２及び第２ヘッダ２３は、樹脂製であってもよく、その場合、第１ヘッダ２２及び第２ヘッダ２３への樹脂皮膜の形成を要しない。

【0086】

以下、腐食防止用の皮膜４６（及び接合用の皮膜）の形成工程も含め、第２熱交換器２の製造方法について図１２及び図１３を参照して説明する。

【0087】

図１２は、第２熱交換器２の製造方法のフローチャートを示す。まず、アルミニウム合金の板素材３０（図１３参照）の両面に皮膜４６を形成する（ステップＳ１）。次に、ロールフォーミング成形により、板素材３０に凹部３１ａを形成する（ステップＳ２）。次に、皮膜形成後にロールフォーミング成形が施された第１の板素材３０ａ（図１３参照）と、皮膜形成後にロールフォーミング成形が施されていない第２の板素材３０ｂ（図１３参照）とを熱融着により接合する（ステップＳ３）。次に、接合体を所要サイズに切断して熱交換器本体２１を形成する（ステップＳ４）。次に、熱交換器本体２１の幅方向両縁部に樹脂製のシール４７を設ける（ステップＳ５）。次に、熱交換器本体２１に第１ヘッダ２２及び第２ヘッダ２３を接着する（ステップＳ６）。これにより、第２熱交換器２が完成する。

【0088】

図１３は、第２熱交換器２の製造装置５０を示す。製造装置５０は、皮膜形成工程（ステップＳ１）を実行する皮膜形成装置６０を備える。皮膜形成装置６０は、アンコイラ６１、化成処理部６２、ロールコータ６３、乾燥炉６４、リコイラ６５、及び給送ローラ６６を備える。アンコイラ６１は、皮膜形成前の板素材３０で形成されたコイルを巻き出す。リコイラ６５は、皮膜形成後の板素材３０を巻き取り、コイルを再形成する。給送ローラ６６は、板素材３０の給送路を形成し、アンコイラ６１からリコイラ６５まで板素材３０を給送路に沿って送る。

【0089】

化成処理部６２は、アンコイラ６１から送られる板素材３０に化成処理を施す。板素材３０の両面が被処理面である。化成処理部６２では、被処理面が洗浄され、清浄な被処理面に対して化成処理が施される。化成処理は、化成型でも塗布型でもよく、また、クロム酸系皮膜処理でも非クロム酸皮膜処理法でもよい。クロム酸系皮膜処理として、クロム酸クロメート処理や、リン酸クロメート処理を例示できる。

【0090】

ロールコータ６３は、接着剤を貯留するタンク６３ａと、タンク６３ａ内の接着剤を化成処理された板素材３０の被処理面に塗布する転写ローラ６３ｂとを備える。接着剤は、熱融着性を有する無極性樹脂からなる。無極性樹脂として、ポリプロピレン、ポリエチレン、又はこれらが混成されたポリオレフィンを例示でき、特に、酸変性ポリオレフィンは、接着剤の素材となる無極性樹脂の好適例である。

【0091】

乾燥炉６４は、接着剤が塗布された板素材３０に化成処理層４６ａ及び接着層４６ｂを定着させ、それにより、板素材３０の被処理面（本例では両面）に皮膜４６が形成される。皮膜４６は、数μｍ～数μｍ程度の膜厚を有する。熱抵抗が小さいため、熱交換器本体２１の固体伝熱性能ひいては第２熱交換器２の熱交換性能が低下しにくい。

【0092】

製造装置５０は、更に、第１アンコイラ５１、第２アンコイラ５２、ロール成形機５３、融着機５４、切断機５５、及び給送ローラ５６を備える。

【0093】

第１アンコイラ５１及び第２アンコイラ５２には、リコイラ６５で回収されたコイルが装着される。第１アンコイラ５１も第２アンコイラ５２も、皮膜形成後の板素材３０（３０ａ，３０ｂ）で形成されたコイルを巻き出す。給送ローラ５６は、板素材３０ａ，３０ｂの給送路を形成する。給送路には、第１アンコイラ５１からロール成形機５３を経由して融着機５４に至る第１パス５６ａ、第２アンコイラ５２から融着機５４に至る第２パス５６ｂ、及び融着機５４から切断機５５へと延びる第３パス５６ｃが含まれる。

【0094】

ロール成形機５３は、凹部形成工程（ステップＳ２）を実行する。ロール成形機５３は、フランジ付きローラ５３ａ及び溝付きローラ５３ｂで構成されたローラ対を有する。第１アンコイラ５１から送り出された第１の板素材３０ａは、ローラ対の間を通過する。その過程で、フランジと溝との協働により、第１の板素材３０ａに凹形状が転写される。フランジ及び溝の組は、ローラ対の軸方向に複数並んでおり、第１の板素材３０ａには複数の凹形状が形成される。各凹形状は、第１パス５６ａの延在方向（第１の板素材３０ａの送り方向）に延びる。この凹形状が前述した凹部３１ａ（図９参照）として機能する。

【0095】

融着機５４は、熱融着工程（ステップＳ３）を実行する。融着機５４は、一対の加熱ローラで構成されたローラ対を有する。第１パス５６ａも第２パス５６ｂも、ローラ対同士の間隙で終端する。ロール成形機５３から送り出された第１の板素材３０ａと、第２アンコイラ５２から送り出された第２の板素材３０ｂとが、ローラ対の間を通過する。この過程で、第１の板素材３０ａの接合面上の皮膜４６と、第２の板素材３０ｂの接合面上の皮膜４６とが加熱され、第１の板素材３０ａと第２の板素材３０ｂとが接着される。第１の板素材３０ａの凹形状が第２の板素材３０ｂで閉塞される。

【0096】

切断機５５は、切断工程（ステップＳ４）を実行する。切断機５５は、融着機５４から送り出された板素材３０ａ，３０ｂの接合体を所要のサイズに切断する。これにより、熱交換器本体２１が成形される。第１の板素材３０ａは、熱交換器本体２１の第１板金材３１と対応し、第２の板素材３０ｂは、熱交換器本体２１の第２板金材３２と対応する。

【0097】

図１０を参照して、第１板金材３１の接合面とは反対側の表面の全体が、皮膜４６で被覆される。第２板金材３２の接合面とは反対側の表面の全体も、皮膜４６で被覆される。シーリング工程（ステップＳ５）では、熱交換器本体２１の両側縁部に、シール４７として、ポリオレフィン等の樹脂製のフィルムが貼り付けられる。シール４７により、皮膜４６を形成しにくい側縁も、樹脂材で被覆される。皮膜４６及びシール４７で構成された腐食防止構造４０により、熱交換器本体２１の素材であるアルミニウム合金は、培地９１に晒されず、熱交換器本体２１の耐用年数が向上する

【0098】

皮膜４６は、熱融着に寄与しなかった中空部２１ａの内面にも残存する。第２熱媒流路２０を画定する面が皮膜４６で保護される。熱媒Ｍに非中性の流体が使用されても熱交換器本体２１の腐食を防止でき、第２熱交換器２の耐用年数を長く維持できる。

【0099】

（変形例）
これまで実施形態について説明したが、上記構成は本発明の範囲内で適宜変更、削除、又は追加可能である。

【0100】

図１４を参照して、例えば、熱交換器本体２１が、第２熱媒流路２０とは独立して、熱媒Ｍ以外の流体を通流させる流路を形成してもよい。熱媒Ｍ以外の流体として、例えば、二酸化炭素を挙げることができる。その場合、熱交換システム１００は、ＣＯ２タンク４、及びＣＯ２ライン７を備える。ＣＯ２タンク４は、二酸化炭素を貯留し、ＣＯ２ライン７を介して第２熱交換器２に接続される。ＣＯ２ライン７の下流部は、複数の第２熱交換器２それぞれに二酸化炭素を供給するため、分岐されていてもよい。

【0101】

熱交換器本体２１の３つの中空部２１ａのうち、幅方向両側の２つの中空部２１ａが、第２熱媒流路２０を構成する。幅方向の中央の１つの中空部２１ａが、熱媒Ｍ以外の流体として二酸化炭素を通流させるＣＯ２流路２９を構成する。ただし、流路の配置は特に限定されない。

【0102】

第１ヘッダ２２には、ＣＯ２ライン７と接続され、ＣＯ２流路２９に二酸化炭素を流入させるガス流入口２６が設けられる。ガス流入口２６も、筒状又はニップル状であり、ＣＯ２ライン７を構成する管材がガス流入口２６に装着される。熱交換器本体２１には、複数のガス流出口２７が設けられている。ガス流出口２７は、第１板金材及び第２板金材３２の少なくとも一方（図示例では、単なる一例として第１板金材３１のみ）に形成された貫通穴であり、ＣＯ２流路２９を第２熱交換器２の外部と連通させる。複数のガス流出口２７は、ＣＯ２流路２９の延在方向である長手方向に間隔をあけて並べられていてもよい。

【0103】

二酸化炭素は、ＣＯ２ライン７の下流部からガス流入口２６を介してＣＯ２流路２９に流入する。二酸化炭素は、ＣＯ２流路２９に導かれ、熱交換器本体２１内の幅方向中央部で長手方向一方側から他方側へと通流できる。ＣＯ２流路２９の他端は、第２ヘッダ２３の蓋板２３ａの内面で閉塞されている。二酸化炭素は、ＣＯ２流路２９からガス流出口２７を介して熱交換器本体２１外、すなわち培地９１内に放出される。

【0104】

第１熱交換器１において、単一の流入口１４が第１ヘッダ１２に設けられ、単一の流出口１５が第２ヘッダ１３に設けられているが、複数の流入口が複数の第１熱媒流路１０と対応していてもよく、複数の流出口が複数の第１熱媒流路１０と対応していてもよい。第２熱交換器２において、複数の流入口２４が第１ヘッダ２２に設けられ、複数の流出口２５が第２ヘッダ２３に設けられているが、単一の流入口を介して第１ヘッダ２２に流入した熱媒Ｍが、複数の第２熱媒流路２０に分流してもよく、第２ヘッダ２３で合流した熱媒Ｍが単一の流出口を介して第２ヘッダ２３から流出してもよい。

【0105】

上記実施形態では、押出材で構成され且つ地面Ｇの下に埋設された熱交換器を説明便宜上「第１熱交換器１」としており、板金材で構成され且つ培地９１の中に埋設された熱交換器を説明便宜上「第２熱交換器２」としている。しかし、押出材で構成された熱交換器が培地９１の中に埋設されてもよい。板金材で構成された熱交換器が地面Ｇの下に埋設されてもよい。

【0106】

地面Ｇの下に埋設される熱交換器において、樹脂製の皮膜が熱交換器本体の外表面に設けられていてもよい。培地９１の下に埋設される熱交換器において、熱交換器本体と電気的に接続された卑金属材が培地９１に埋設されていてもよい。腐食防止構造４０として皮膜と卑金属材とが両方とも単一の熱交換器に適用されてもよい。樹脂製の皮膜に代えて、ポリエチレン製の袋で熱交換器本体がパックされてもよい。

【0107】

熱交換器本体の外面は、樹脂製の皮膜４６以外の皮膜で被覆されていてもよい。この場合、熱交換器本体に対し、所要の表面処理が行われる。表面処理は、樹脂製の皮膜４６と同様に、土中塩分などの電解質を含む水分に対する腐食性を付与することを目的として実行され、表面処理によって成形される皮膜は、電気絶縁性を有しつつ、熱交換器の熱伝導性を極力損なわない性質を有することが望ましい。

【0108】

例えば、熱交換器本体がアルミニウム合金製である場合には、熱交換器本体の外表面が、アルマイト処理によって成形される陽極酸化皮膜で被覆されてもよい。処理浴（電解液）には、硫酸、シュウ酸、クロム酸、又はリン酸を使用できる。その他、熱交換器本体の外表面が、溶射によって吹き付けられた溶射材の皮膜で被覆されてもよい。セラミックスは、溶射材の好適例である。また、ガラス層が、熱交換器本体の外表面上に設けられてもよい。例えば、液体ガラスをアルミニウム合金の表面にコーティングしてもよい。液体ガラスには、シロキサン、シラン、あるいはポリシラザンを熱交換器を構成するアルミニウム合金の表面に塗布し、それによりガラス＝アモルファスの酸化シリコン膜を成形するものが含まれる。また、アルマイト処理により陽極酸化皮膜を成形したのちに、液体ガラスをコーティングしてもよい。アルマイト処理により得られる陽極酸化被膜には多数の細孔が存在しており、後の工程で液体ガラスを塗布することによりこの細孔に液体ガラスが侵入することで液体ガラスと陽極酸化被膜とを一体化させ、熱伝導率の低下を抑制できる。このような皮膜が形成されることにより、上記実施形態と同様にして、熱交換器本体の腐食を防止でき、熱交換器の耐用年数が向上する。

【0109】

地面Ｇの下に埋設された熱交換器にも、熱媒以外の流体を通流させる流路が設けられていてもよい。流体は二酸化炭素に限定されず、その他の液体又は気体であってもよい。

【0110】

熱交換器本体が複数の中空部を備える場合に、熱媒流路はどのように構成されていてもよい。複数の中空部が互いに独立した熱媒流路を構成する場合には、そのうちの一部とその残余とで熱媒の通流方向が逆でもよい。複数の中空部のうち隣り合う２つが互いに連通することで、熱媒流路が１以上の折返し部を有していてもよい。

【0111】

熱交換器が適用された熱交換システムは、農業用途以外にも利用可能である。

【符号の説明】

【0112】

１ 第１熱交換器
２ 第２熱交換器
１０ 第１熱媒流路
１１ 熱交換器本体
１１ｅ 中空部
１２ 第１ヘッダ
１３ 第２ヘッダ
１４ 流入口
１５ 流出口
２０ 第２熱媒流路
２１ 熱交換器本体
２１ａ 中空部
２２ 第１ヘッダ
２３ 第２ヘッダ
２４ 流入口
２５ 流出口
２９ ＣＯ２流路
３１ 第１板金材
３１ａ 凹部
３２ 第２板金材
４０ 腐食防止構造
４１ 卑金属材
４２ ケーブル
４６ 皮膜
９０ 植物
９１ 培地
１００ 熱交換システム
Ｇ 地面
Ｍ 熱媒

【図1】

【図2】

【図3】

【図4】

【図5】

【図6A】

【図6B】

【図7A】

【図7B】

【図8】

【図9】

【図10】

【図11】

【図12】

【図13】

【図14】