地中熱利用の空調装置
【課題】隣接する２つの住居へ効率良く地中熱で熱交換された外気を供給する。
【解決手段】地中に略水平かつ平行に埋設された第１、第２の主パイプ２、３を複数本の枝パイプ４で連結した熱交換部５と、一端が主パイプ２又は３に連通しかつ他端が外気に連通する導入部６と、一端が前記主パイプ２又は３に連通しかつ他端が建物内部に連通する供給部７とを含む地中熱利用の空調装置１である。前記熱交換部５は、隣接する住戸Ｈ１、Ｈ２の間で枝パイプ４が設けられていないバッファ領域Ｂと、その両側の第１の熱交換領域Ｃ１、第２の熱交換領域Ｃ２とが設けられる。バッファ領域Ｂに、前記導入部６と、第１の熱交換領域Ｃ１で熱交換された外気を第１の住戸Ｈ１に供給する第１の供給部７ａと、第２の熱交換領域Ｃ２で熱交換された外気を第２の住戸Ｈ２に供給する第２の供給部７ｂとが設けられる。
【解決手段】地中に略水平かつ平行に埋設された第１、第２の主パイプ２、３を複数本の枝パイプ４で連結した熱交換部５と、一端が主パイプ２又は３に連通しかつ他端が外気に連通する導入部６と、一端が前記主パイプ２又は３に連通しかつ他端が建物内部に連通する供給部７とを含む地中熱利用の空調装置１である。前記熱交換部５は、隣接する住戸Ｈ１、Ｈ２の間で枝パイプ４が設けられていないバッファ領域Ｂと、その両側の第１の熱交換領域Ｃ１、第２の熱交換領域Ｃ２とが設けられる。バッファ領域Ｂに、前記導入部６と、第１の熱交換領域Ｃ１で熱交換された外気を第１の住戸Ｈ１に供給する第１の供給部７ａと、第２の熱交換領域Ｃ２で熱交換された外気を第２の住戸Ｈ２に供給する第２の供給部７ｂとが設けられる。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、地中熱利用の空調装置に関し、詳しくは隣接する２つの住居へ効率良く地中熱で熱交換された外気を供給しうる地中熱利用の空調装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
近年の省エネルギー化の要請により、地中熱を利用した空調装置が種々提案されている（例えば下記特許文献１ないし３参照）。この種の代表的な空調装置としては、外気を、地中に埋設された熱交換用のパイプを経由させて建物内に供給するものが知られている（このような方式は、「クールチューブ方式」とも呼ばれる。）。
【０００３】
地表から２〜３ｍ程度の深さの地中温度は、季節を問わず約１５℃程度で安定している。従って、上記空調装置では、夏は高温の外気を熱交換用のパイプを通して冷却でき、逆に冬では、冷たい外気を上記パイプで暖めてそれぞれ建物の中に供給できる利点がある。
【０００４】
ところで、近年では、図１１に示されるように、地中に埋められた一つの熱交換部Ｕから複数の住戸に熱交換された外気を供給する空調装置が提案されている。例えば、前記熱交換部Ｕは、隣接する第１の住戸Ｈ１及び第２の住戸Ｈ２の隣接方向Ａに沿って互いに平行に埋設された第１及び第２の主パイプａ１、ａ２と、この第１及び第２の主パイプａ１、ａ２間を該主パイプと直交して繋ぐ複数本の枝パイプｂとを含んで構成される。
【０００５】
また、第１の主パイプａ１の両端部には、一端が該第１の主パイプａ１に連通しかつ他端が地上で開口することにより、外気を熱交換部Ｕに取り込むための第１の導入部ｅ１及び第２の導入部ｅ２がそれぞれ設けられる。同様に、第２の主パイプａ２の両端部には、一端が該第２の主パイプａ２に連通しかつ他端が住戸内部にのびる第１の供給部ｆ１及び第２の供給部ｆ２がそれぞれ設けられる。また、第１及び第２の供給部ｆ１、ｆ２の前記他端側には、例えば、吸込用のファン（図示省略）などが接続される。
【０００６】
このような熱交換部Ｕでは、第１の導入部ｅ１から取り込まれた外気は、第１の主パイプａ１、枝パイプｂ及び第２の主パイプａ２で熱交換され、第１の供給部ｆ１から第１の住戸Ｈ１の内部へと供給される。同様に、第２の導入部ｅ２から取り込まれた外気は、第１の主パイプａ１、枝パイプｂ及び第２の主パイプａ２で熱交換され、第２の供給部ｆ２から第２の住戸Ｈ２の内部へと供給される。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００７】
【特許文献１】特開２００３−３５４５６号公報
【特許文献２】特開２００７−３３３３６０号公報
【特許文献３】特開２００８−７６０１５号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００８】
しかしながら、発明者らの種々の実験の結果、従来の熱交換部Ｕの構造では、一方の住戸、例えば第１の住戸Ｈ１で空調装置の停止（例えば第１の供給部ｆ１からの吸込を停止し、かつ、第１の導入ｅ１を閉塞）すると、第１の住戸Ｈ１側に配された枝パイプｂに殆ど空気が流れず、流量のバラツキが大きくなることが判明した。このため、空気流量の少ない枝パイプｂには、内部に結露が生じやすく、また早期にカビが発生するという問題があり、熱交換された空気に異臭を生じさせるおそれもあった。
【０００９】
本発明は、以上のような問題点に鑑み案出なされたもので、熱交換部の各枝パイプを流れる空気流量のバラツキを減じ、熱交換性能の低下や枝パイプ内の結露等を効果的に防止しうる地中熱利用の空調装置を提供することを主たる目的としている。
【課題を解決するための手段】
【００１０】
本発明のうち請求項１記載の発明は、地中に略水平かつ互いに平行に埋設された第１の主パイプ及び第２の主パイプを該主パイプと直交してのびる複数本の枝パイプで連結した熱交換部と、一端が前記第１の主パイプに連通しかつ他端が外気に連通する導入部と、一端が前記第２の主パイプに連通しかつ他端が建物内部に連通する供給部とを含み、前記導入部から取り込んだ外気を前記熱交換部で熱交換し前記供給部を介して住戸内部に供給する地中熱利用の空調装置であって、前記熱交換部は、前記第１の主パイプ及び第２の主パイプが、隣接する第１の住戸及び第２の住戸の隣接方向に沿ってのび、かつ、隣接する前記住戸の間で前記枝パイプが設けられていないバッファ領域と、その第１の住戸側で枝パイプが複数配された第１の熱交換領域と、前記バッファ領域の第２の住戸側で枝パイプが複数配された第２の熱交換領域とを含み、しかも前記バッファ領域に、少なくとも一つの前記導入部と、前記第１の熱交換領域で熱交換された外気を前記第１の住戸に供給する第１の供給部と、前記第２の熱交換領域で熱交換された外気を前記第２の住戸に供給する第２の供給部とが設けられたことを特徴とする。
【００１１】
また請求項２記載の発明は、前記第１の主パイプと、前記第２の主パイプの両端部が閉塞されている請求項１記載の地中熱利用の空調装置である。
【００１２】
また請求項３記載の発明は、前記導入部は、外気を前記第１の熱交換領域に取り込む第１の導入部と、外気を前記第２の熱交換領域に取り込む第２の導入部とを含む請求項１又は２記載の地中熱利用の空調装置である。
【発明の効果】
【００１３】
本発明の地中熱利用の空調装置では、熱交換部が、隣接する住戸の間で前記枝パイプが設けられていないバッファ領域と、その第１の住戸側で枝パイプが複数配された第１の熱交換領域と、前記バッファ領域の第２の住戸側で枝パイプが複数配された第２の熱交換領域とを含む。そして、前記バッファ領域に、少なくとも一つの外気の導入部と、第１の熱交換領域で熱交換された外気を第１の住戸に供給する第１の供給部と、第２の熱交換領域で熱交換された外気を第２の住戸に供給する第２の供給部とが設けられる。このような熱交換部は、一方の住戸が空調装置の利用を停止した場合でも、熱交換部の各枝パイプを流れる空気流量のバラツキが、従来に比して顕著に小さくなり、熱交換性能の低下や枝パイプ内の結露等の発生が効果的に防止される。
【図面の簡単な説明】
【００１４】
【図１】本発明の実施形態を示す空調装置の平面図である。
【図２】図１の断面図である。
【図３】本実施形態の熱交換部の詳細な平面図である。
【図４】本実施形態の主パイプと枝パイプとの接続部を示す断面図である。
【図５】他の実施形態の主パイプと枝パイプとの接続部を示す断面図である。
【図６】本発明の他の実施形態を示す平面図である。
【図７】比較例の熱交換部（２戸運転状態）を説明する平面図である。
【図８】比較例の熱交換部（１戸のみ運転状態）を説明する平面図である。
【図９】実施例の熱交換部（２戸運転状態）を説明する平面図である。
【図１０】実施例の熱交換部（１戸のみ運転状態）を説明する平面図である。
【図１１】従来の熱交換部の平面概略図である。
【発明を実施するための形態】
【００１５】
以下、本発明の実施の一形態が図面に基づき説明される。
図１には、本発明の地中熱利用の空調装置１の一実施形態を示し、該空調装置１は、隣接する２つの住戸、即ち、第１の住戸Ｈ１及び第２の住戸Ｈ２の双方に地中熱と熱交換された空気を供給しうるものが示される。
【００１６】
本実施形態の空調装置１は、隣接する第１の住戸Ｈ１及び第２の住戸Ｈ２の隣接方向Ａに沿って互いに平行に地中に埋設された第１及び第２の主パイプ２、３と、この第１及び第２の主パイプ２、３間を該主パイプと直交して繋ぐ複数本の枝パイプ４とを含み、平面視が略梯子状に構成された熱交換部５を有する。また、熱交換部５には、外気を該熱交換部５に導入しうる導入部６と、前記熱交換部５で熱交換された外気をそれぞれの住戸Ｈ１、Ｈ２の内部へと供給しうる供給部７とを含んで構成される。
【００１７】
前記熱交換部５は、住戸Ｈ１、Ｈ２に隣接して設けられており、本実施形態では各々の住戸の前側に設けられた庭Ｙの地中Ｇに埋設されている。
【００１８】
前記第１の主パイプ２、第２の主パイプ３及び枝パイプ４は、季節にかかわらずほぼ一定の温度となる地中、例えば地表から２〜３ｍ程度の深さの地中Ｇに埋設されるのが望ましい。本実施形態では、各主パイプ２、３及び枝パイプ４は、いずれも断面円形のパイプで構成される。また、各パイプ２、３及び４は、種々の材料で構成することができ、成形性、耐久性、防錆性及び熱伝導性に鑑みれば、非金属材料、とりわけ硬質塩化ビニル樹脂等の樹脂材料で形成されるのが望ましい。
【００１９】
本実施形態において、第１の主パイプ２及び第２の主パイプ３は、略水平にかつ同深さで互いに平行に埋設されている。「略水平」であるから、主パイプ２、３は、厳密に水平に埋設されている必要はない。本実施形態では、各主パイプ２、３の内面に生じた結露水が、各主パイプ２、３の両端部に設けたドレイン管９（図２に示す。）に集められるように、主パイプ２及び３には、それぞれ３〜１０度程度の勾配が設けられる。本実施形態の主パイプ２及び３は、図１において、それぞれ外側に向かって下降する略逆Ｖ字状の勾配が設けられているが、一方向の勾配であっても良いのは言うまでもない。また、ドレイン管９には、図示しないポンプ等が地表側より挿入され、適宜結露水が外部に吸い上げられる。
【００２０】
図３には、熱交換部５の詳細な拡大平面図が示され、図４には、図３のＸ部の拡大断面図が示される。本実施形態の各主パイプ２、３は、パイプ状をなす第１部分２０と、この第１部分２０に接続されて軸方向にのびるとともに途中に該軸方向と直角にのび前記枝パイプ４が接続される分岐部２２ｃを有する第２部分２２とが軸方向に交互に接続されて構成される。このような主パイプ２、３は、第１部分２０の軸方向の長さを変えることにより、主パイプ２ないし３と、枝パイプ４との接続位置を自在に設定できる。従って、熱交換部５の汎用性を高め、製造コストを低く抑えるのに役立つ。なお、第１、第２の主パイプ２及び３の両端部は、それぞれキャップ１５にて閉塞されている。
【００２１】
前記第１部分２０は、例えば実質的に一定の内径ｄ１でのびる単純なパイプ状で構成されている。
【００２２】
また、図４に示されるように、前記第２部分２２は、第１部分２０の内径ｄ１と等しい内径で軸方向にのびる主部２２ａと、その両端に設けられかつ前記第１部分２０を密に挿入可能な拡径部２２ｂとを含んで形成されている。これにより、主パイプ２、３は、それぞれ実質的に前記内径ｄ１で連続して軸方向にのびる。
【００２３】
また、第２部分２２は、例えば、その軸方向の長さの略中間部に、前記分岐部２２ｃが突設される。分岐部２２ｃは、接続される枝パイプ４と実質的に等しい内径ｄ２を有するとともに、分岐部２２ｃの先端部には、枝パイプ４を密に挿入可能な拡径部２２ｄが設けられている。これにより、前記内径ｄ２は、枝パイプ４及び分岐部２２ｃで連続する。また、分岐部２２ｃは、主パイプ２との接続部から徐々に内径が変化するものではなく、本実施形態では、急激な断面積の減少を伴って分岐している。
【００２４】
前記枝パイプ４の内径ｄ２と主パイプ２、３の各内径ｄ１との比（ｄ２／ｄ１）は、例えば０．１５〜０．４５、より好ましくは０．２０〜０．４０の範囲に設定されるのが好ましい。このように、枝パイプ４の内径ｄ２を、各主パイプ２及び３の内径ｄ１に比して著しく小さく絞り込んだときには、熱交換部５の各枝パイプ４を流れる空気流量のバラツキが低減され、ひいては効率良く各枝パイプ４で熱交換を行わせることができる。なお、前記各主パイプ２、３の内径ｄ１は、例えば１００〜３００mm程度、より好ましくは１００〜１５０mm程度に設定されるのが望ましい。
【００２５】
また、図４の実施形態では、第２部分２２の分岐部２２ｃは、主パイプ２に対して直角かつ真っ直ぐに接続されている。しかしながら、分岐部２２ｃは、図５に示されるように、円弧状に湾曲させることもできる。このような分岐部２２ｃは、例えば主パイプ２の空気の流れがＮで示されるとき、その空気の分岐時の抵抗を小さくする向きに湾曲させることは言うまでもない。
【００２６】
前記各枝パイプ４は、真っ直ぐにのびており、第１の主パイプ２と、第２の主パイプ３との間を前記分岐部２２ｃを介して接続している。
【００２７】
また、熱交換部５は、第１の住戸Ｈ１及び第２の住戸Ｈ２の間Ｙに、一定区間で枝パイプ４が設けられていないバッファ領域Ｂと、その第１の住戸Ｈ１側で枝パイプ４が複数配された第１の熱交換領域Ｃ１と、バッファ領域Ｂの第２の住戸Ｈ２側で枝パイプ４が複数配された第２の熱交換領域Ｃ２とを含む。
【００２８】
本実施形態において、前記第１及び第２の熱交換領域Ｃ１、Ｃ２では、枝パイプ４は、それぞれ一定の配設ピッチＰ（図３に示す）で設けられている。また、各枝パイプ４と、主パイプ２、３とは、図１に示されるように、互いの中心線の高さを揃えて連結されている。なお、枝パイプ４の流速を均一化するために、前記枝パイプ４の配設ピッチＰは、好ましくは４５０〜１８００mmの範囲で設定されるのが好ましい。
【００２９】
他方、前記バッファ領域Ｂは、熱交換部５の略中間部に位置し、第１の主パイプ２と第２の主パイプ３との間に枝パイプ４が設けられていない領域である。より具体的には、前記配設ピッチＰよりも大きい範囲で枝パイプ４が設けられていない。換言すれば、図３に示されるように、バッファ領域Ｂは、枝パイプ４の配設ピッチＰｂが、第１の熱交換領域Ｃ１及び第２の熱交換領域Ｃ２の枝パイプ４の配設ピッチＰよりも大きく形成された部分ということができる。特に限定されるものではないが、該バッファ領域Ｂの両側にある枝パイプ４の配置ピッチＰｂは、第２の熱交換領域Ｃ１及び第２の熱交換領域Ｃ２の枝パイプ４の配置ピッチＰの１．５倍以上、より好ましくは３倍以上が望ましく、また、好ましくは６倍以下、より好ましくは４倍以下が望ましい。
【００３０】
そして、バッファ領域Ｂには、少なくとも一つの前記導入部６と、第１の熱交換領域Ｃ１で熱交換された外気を第１の住戸Ｈ１に供給する第１の供給部７ａと、第２の熱交換領域Ｃ２で熱交換された外気を第２の住戸Ｈ２に供給する第２の供給部７ｂとが設けられている。
【００３１】
本実施形態の導入部６は、外気を第１の熱交換領域Ｃ１に取り込む第１の導入部６ａと、外気を第２の熱交換領域Ｃ２に取り込む第２の導入部６ｂとから構成される。各導入部６ａ、６ｂは、図２に示されるように、上下にのびるパイプ状をなすとともに、その下端が地中Ｇに埋設されて前記第１の主パイプ２に連通される。また、各導入部６ａ、６ｂの上端は、地上に露出するとともに、約１８０度湾曲して下向きで開口している。このような下向きの開口は、雨水等の進入を防止できる。また、この開口部には、例えば、フィルター等を配される。これは、該導入部６内への虫や異物の侵入を防ぐのに役立つ。
【００３２】
また、各導入部６ａ、６ｂは、前記バッファ領域Ｂの第１の主パイプ２に互いに小距離を隔てて設けられる。そして、第１の導入部６ａは前記バッファ領域Ｂの第１の住戸Ｈ１側に、かつ、第２の導入部６ｂは前記バッファ領域Ｂの第２の住戸Ｈ２側にそれぞれ設けられる。
【００３３】
前記各供給部７ａ、７ｂは、パイプ状をなすとともに、その下端が地中Ｇに埋設されて前記バッファ領域Ｂの第２の主パイプ３に接続されかつ連通している。また、第１の供給部７ａは、地中Ｇを第１の住戸Ｈ１に向かってのびるとともに、その上端は、第１の住戸Ｈ１の床下空間１１ａで開口している。同様に、第２の供給部７ｂは、地中Ｇを第２の住戸Ｈ２に向かってのびるとともに、その上端は、第２の住戸Ｈ２の床下空間１１ｂで開口している。
【００３４】
また、各床下空間１１ａ、１１ｂには、例えば、熱交換部５からの空気を強制的に吸い上げる吸気用ファン１０が各供給部７ａ、７ｂの開口部に接続されている。本実施形態において、各住戸Ｈ１、Ｈ２の床下空間１１ａ、１１ｂは、基礎によって囲まれかつ外気とは断熱された空間であり、この床下空間の空気は、床部に設けた開口Ｏ１又はＯ２から居室内部へと供給され、矢印にて空気の流れの一例を示すように、家屋内の空気流路を通って各部へと供給される。
【００３５】
なお、本実施形態では、第１及び第２の熱交換領域Ｃ１、Ｃ２の枝パイプ４は、平面視において、実質的に左右対称にレイアウトされるとともに、導入部６及び供給部７も左右対称に配置されている。ただし、本発明は、このような実施形態に限定されるものではない。
【００３６】
以上のように構成された空調装置１の作用について述べる。第１の住戸Ｈ１及び第２の住戸Ｈ２において、ともに吸気用ファン１０が駆動されている場合、外気は、導入部６ａ、６ｂを経由してバッファ領域Ｂに取り込まれる。また、バッファ領域Ｂに取り込まれた外気は、第１の熱交換領域Ｃ１及び第２の熱交換領域Ｃ２へと左右に分岐し、図３に矢印で示される向き（即ち、第１の主パイプ２と第２の主パイプ３とで逆向き）で流れ、それぞれ第１の供給部７ａ及び第２の供給部７ｂから、第１の住戸Ｈ１の床下空間１１ａ及び第２の住戸Ｈ２の床下空間１１ｂに供給される。
【００３７】
また、一方の住戸、例えば第１の住戸Ｈ１で空調装置１を使用しなくなった場合、吸気用ファン１０を停止させ、かつ、第１の導入部６ａの地上側での開口を閉塞する場合がある。このような場合でも、本実施形態の空調装置１では、第２の導入部６ｂ及び第２の供給部７ｂが、第１の熱交換領域Ｃ１と第２の熱交換領域Ｃ２との間のバッファ領域Ｂに設けられているため、双方の熱交換領域Ｃ１及びＣ２をバランス良く利用することができる。即ち、第２の住戸Ｈ２の吸気用ファン１０のみが運転されている場合、第２の導入部６ｂからバッファ領域Ｂに取り込まれた外気を、その両側の第１の熱交換領域Ｃ１及び第２の熱交換領域Ｃ２へと左右に分岐し、双方で熱交換された外気を第２の供給部７ｂから第２の住戸Ｈ２の床下空間１１ｂに供給することができる。
【００３８】
このように、本実施形態の空調装置１では、一戸の住居が地熱利用の空調装置の利用を停止した場合であっても、図１１に示したような片側から空気を引き込む場合に比して、熱交換部５の各枝パイプ４を流れる空気流量のバラツキが低減され、ひいては効率良く各枝パイプ４で熱交換が行われる。従って、各枝パイプ４には、満遍なく空気が安定的に流れるため、その内表面への結露の発生を抑制でき、ひいてはカビや異臭の発生を長期に亘って効果的に抑制しうる。
【００３９】
なお、上記実施形態では、導入部６は、第１の導入部６ａ及び第２の導入部６ｂからなるものを示した。しかしながら、導入部６は、例えばバッファ領域Ｂの中間部に設けられた一つのみでも良い。また、図１〜３の実施形態では、いわゆる隣接する２つの住戸を対象としているが、本実施形態の空調装置１は、例えば図６に示されるように、４戸以上の偶数戸を対象として設置することもできる。この場合、互いに隣接する２戸の住戸Ｈ１−Ｈ２、及び、住戸Ｈ３−Ｈ４をそれぞれ１組として上述の要領で空調装置１を設けることができる。
【実施例】
【００４０】
本発明の効果を明らかにするために、本発明者らが行った実験について以下説明する。図７〜図１０には、本実験に用いた熱交換部５の平面視のレイアウトを示す。符号は、上述の実施形態のものに対応している。
【００４１】
［比較例の装置］
図７には、比較例として、第１の主パイプ２の両端の導入部６ａ、６ｂから空気を吸い込む（ＩＮ）とともに、第２の主パイプ３の両端の供給部７ａ、７ｂから空気を排出（ＯＵＴ）させた。つまり、図７の比較例では、バッファ領域Ｂには、導入部及び供給部が設けられておらず、かつ、２つの住戸で空調装置がともに運転されているものを示している。また、枝パイプ４の本数は、実験用として、第１及び第２の熱交換領域Ｃ１、Ｃ２それぞれ３本とした。また、図８には、第１の住戸において空調装置の運転が停止され、第２の住戸のみで空調装置が利用されている状態を示す。即ち、第１の導入部６ａ及び第２の供給部７ｂがともにキャップ１５で閉塞されている。また、破線にて空気の流れを示す。
【００４２】
［実施例の装置］
図９には、実施例として、バッファ領域Ｂの第１の主パイプ２に設けられた導入部６ａ、６ｂから空気を吸い込む（ＩＮ）とともに、同バッファ領域Ｂの第２の主パイプ３に設けられた供給部７ａ、７ｂから空気を排出（ＯＵＴ）させた。つまり、図９の実施例では、２つの住戸で空調装置がともに運転されているものを示している。また、図１０には、実施例において、第１の住戸において空調装置の運転が停止され、第２の住戸のみで空調装置が利用されている状態を示す。即ち、第２の導入部６ｂ及び第２の供給部７ｂがともにキャップ１５で閉塞されている。
【００４３】
また、空気は、送風ファン（図示省略）で前記供給部７ａ及び／又は７ｂの（ＯＵＴ）側から強制的に排気し、給気側（ＩＮ）の風量が５０m3／ｈとなるように調整を行った。そして、そのときのファン電圧（ファン回転数の関数である）及び各枝パイプ４（図において右から順次枝パイプ４ａないし４ｆとする）に流れる風速（風量に比例する）がそれぞれ測定された。
【００４４】
また、各パイプ２、３及び４は、いずれも硬質塩化ビニル樹脂からなる。また、他の主要な寸法は次の通りである。
【００４５】
第１、第２の主パイプの全長Ｌ１：３２００mm
第１、第２の主パイプの軸間距離Ｌ２：１２００mm
第１、第２の主パイプの他端から枝パイプまでの距離Ｌ３：１０００mm
第１、第２の主パイプの一端から枝パイプまでの距離Ｌ４：１０００mm
枝パイプの配設ピッチＰ：３００mm（一定）
バッファ領域Ｂの長さＬ５：１０００mm
枝パイプと導入部（又は供給部）との距離Ｌ６：３００mm
テストの結果を表１に示す。
【００４６】
【表１】
【００４７】
テストの結果、実施例は、比較例に比べて、各枝パイプの平均流速を増加させつつ風速のバラツキを顕著に小さくしていることが確認できた。特に、実施例では、枝パイプの平均風速が向上していることも確認できた。なお、枝パイプ４の内径や本数を変えてさらに他の実験を行ったが、いずれも本発明の効果が奏されることが確認できた。
【符号の説明】
【００４８】
１ 空調装置
２ 第１の主パイプ
３ 第２の主パイプ
４ 枝パイプ
５ 熱交換部
６ 導入部
６ａ 第１の導入部
６ｂ 第２の導入部
７ 供給部
７ａ 第１の供給部
７ｂ 第２の供給部
Ａ 住戸の隣設方向
Ｂ バッファ領域
Ｃ１ 第１の熱交換領域
Ｃ２ 第２の熱交換領域
Ｇ 地中
【技術分野】
【０００１】
本発明は、地中熱利用の空調装置に関し、詳しくは隣接する２つの住居へ効率良く地中熱で熱交換された外気を供給しうる地中熱利用の空調装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
近年の省エネルギー化の要請により、地中熱を利用した空調装置が種々提案されている（例えば下記特許文献１ないし３参照）。この種の代表的な空調装置としては、外気を、地中に埋設された熱交換用のパイプを経由させて建物内に供給するものが知られている（このような方式は、「クールチューブ方式」とも呼ばれる。）。
【０００３】
地表から２〜３ｍ程度の深さの地中温度は、季節を問わず約１５℃程度で安定している。従って、上記空調装置では、夏は高温の外気を熱交換用のパイプを通して冷却でき、逆に冬では、冷たい外気を上記パイプで暖めてそれぞれ建物の中に供給できる利点がある。
【０００４】
ところで、近年では、図１１に示されるように、地中に埋められた一つの熱交換部Ｕから複数の住戸に熱交換された外気を供給する空調装置が提案されている。例えば、前記熱交換部Ｕは、隣接する第１の住戸Ｈ１及び第２の住戸Ｈ２の隣接方向Ａに沿って互いに平行に埋設された第１及び第２の主パイプａ１、ａ２と、この第１及び第２の主パイプａ１、ａ２間を該主パイプと直交して繋ぐ複数本の枝パイプｂとを含んで構成される。
【０００５】
また、第１の主パイプａ１の両端部には、一端が該第１の主パイプａ１に連通しかつ他端が地上で開口することにより、外気を熱交換部Ｕに取り込むための第１の導入部ｅ１及び第２の導入部ｅ２がそれぞれ設けられる。同様に、第２の主パイプａ２の両端部には、一端が該第２の主パイプａ２に連通しかつ他端が住戸内部にのびる第１の供給部ｆ１及び第２の供給部ｆ２がそれぞれ設けられる。また、第１及び第２の供給部ｆ１、ｆ２の前記他端側には、例えば、吸込用のファン（図示省略）などが接続される。
【０００６】
このような熱交換部Ｕでは、第１の導入部ｅ１から取り込まれた外気は、第１の主パイプａ１、枝パイプｂ及び第２の主パイプａ２で熱交換され、第１の供給部ｆ１から第１の住戸Ｈ１の内部へと供給される。同様に、第２の導入部ｅ２から取り込まれた外気は、第１の主パイプａ１、枝パイプｂ及び第２の主パイプａ２で熱交換され、第２の供給部ｆ２から第２の住戸Ｈ２の内部へと供給される。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００７】
【特許文献１】特開２００３−３５４５６号公報
【特許文献２】特開２００７−３３３３６０号公報
【特許文献３】特開２００８−７６０１５号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００８】
しかしながら、発明者らの種々の実験の結果、従来の熱交換部Ｕの構造では、一方の住戸、例えば第１の住戸Ｈ１で空調装置の停止（例えば第１の供給部ｆ１からの吸込を停止し、かつ、第１の導入ｅ１を閉塞）すると、第１の住戸Ｈ１側に配された枝パイプｂに殆ど空気が流れず、流量のバラツキが大きくなることが判明した。このため、空気流量の少ない枝パイプｂには、内部に結露が生じやすく、また早期にカビが発生するという問題があり、熱交換された空気に異臭を生じさせるおそれもあった。
【０００９】
本発明は、以上のような問題点に鑑み案出なされたもので、熱交換部の各枝パイプを流れる空気流量のバラツキを減じ、熱交換性能の低下や枝パイプ内の結露等を効果的に防止しうる地中熱利用の空調装置を提供することを主たる目的としている。
【課題を解決するための手段】
【００１０】
本発明のうち請求項１記載の発明は、地中に略水平かつ互いに平行に埋設された第１の主パイプ及び第２の主パイプを該主パイプと直交してのびる複数本の枝パイプで連結した熱交換部と、一端が前記第１の主パイプに連通しかつ他端が外気に連通する導入部と、一端が前記第２の主パイプに連通しかつ他端が建物内部に連通する供給部とを含み、前記導入部から取り込んだ外気を前記熱交換部で熱交換し前記供給部を介して住戸内部に供給する地中熱利用の空調装置であって、前記熱交換部は、前記第１の主パイプ及び第２の主パイプが、隣接する第１の住戸及び第２の住戸の隣接方向に沿ってのび、かつ、隣接する前記住戸の間で前記枝パイプが設けられていないバッファ領域と、その第１の住戸側で枝パイプが複数配された第１の熱交換領域と、前記バッファ領域の第２の住戸側で枝パイプが複数配された第２の熱交換領域とを含み、しかも前記バッファ領域に、少なくとも一つの前記導入部と、前記第１の熱交換領域で熱交換された外気を前記第１の住戸に供給する第１の供給部と、前記第２の熱交換領域で熱交換された外気を前記第２の住戸に供給する第２の供給部とが設けられたことを特徴とする。
【００１１】
また請求項２記載の発明は、前記第１の主パイプと、前記第２の主パイプの両端部が閉塞されている請求項１記載の地中熱利用の空調装置である。
【００１２】
また請求項３記載の発明は、前記導入部は、外気を前記第１の熱交換領域に取り込む第１の導入部と、外気を前記第２の熱交換領域に取り込む第２の導入部とを含む請求項１又は２記載の地中熱利用の空調装置である。
【発明の効果】
【００１３】
本発明の地中熱利用の空調装置では、熱交換部が、隣接する住戸の間で前記枝パイプが設けられていないバッファ領域と、その第１の住戸側で枝パイプが複数配された第１の熱交換領域と、前記バッファ領域の第２の住戸側で枝パイプが複数配された第２の熱交換領域とを含む。そして、前記バッファ領域に、少なくとも一つの外気の導入部と、第１の熱交換領域で熱交換された外気を第１の住戸に供給する第１の供給部と、第２の熱交換領域で熱交換された外気を第２の住戸に供給する第２の供給部とが設けられる。このような熱交換部は、一方の住戸が空調装置の利用を停止した場合でも、熱交換部の各枝パイプを流れる空気流量のバラツキが、従来に比して顕著に小さくなり、熱交換性能の低下や枝パイプ内の結露等の発生が効果的に防止される。
【図面の簡単な説明】
【００１４】
【図１】本発明の実施形態を示す空調装置の平面図である。
【図２】図１の断面図である。
【図３】本実施形態の熱交換部の詳細な平面図である。
【図４】本実施形態の主パイプと枝パイプとの接続部を示す断面図である。
【図５】他の実施形態の主パイプと枝パイプとの接続部を示す断面図である。
【図６】本発明の他の実施形態を示す平面図である。
【図７】比較例の熱交換部（２戸運転状態）を説明する平面図である。
【図８】比較例の熱交換部（１戸のみ運転状態）を説明する平面図である。
【図９】実施例の熱交換部（２戸運転状態）を説明する平面図である。
【図１０】実施例の熱交換部（１戸のみ運転状態）を説明する平面図である。
【図１１】従来の熱交換部の平面概略図である。
【発明を実施するための形態】
【００１５】
以下、本発明の実施の一形態が図面に基づき説明される。
図１には、本発明の地中熱利用の空調装置１の一実施形態を示し、該空調装置１は、隣接する２つの住戸、即ち、第１の住戸Ｈ１及び第２の住戸Ｈ２の双方に地中熱と熱交換された空気を供給しうるものが示される。
【００１６】
本実施形態の空調装置１は、隣接する第１の住戸Ｈ１及び第２の住戸Ｈ２の隣接方向Ａに沿って互いに平行に地中に埋設された第１及び第２の主パイプ２、３と、この第１及び第２の主パイプ２、３間を該主パイプと直交して繋ぐ複数本の枝パイプ４とを含み、平面視が略梯子状に構成された熱交換部５を有する。また、熱交換部５には、外気を該熱交換部５に導入しうる導入部６と、前記熱交換部５で熱交換された外気をそれぞれの住戸Ｈ１、Ｈ２の内部へと供給しうる供給部７とを含んで構成される。
【００１７】
前記熱交換部５は、住戸Ｈ１、Ｈ２に隣接して設けられており、本実施形態では各々の住戸の前側に設けられた庭Ｙの地中Ｇに埋設されている。
【００１８】
前記第１の主パイプ２、第２の主パイプ３及び枝パイプ４は、季節にかかわらずほぼ一定の温度となる地中、例えば地表から２〜３ｍ程度の深さの地中Ｇに埋設されるのが望ましい。本実施形態では、各主パイプ２、３及び枝パイプ４は、いずれも断面円形のパイプで構成される。また、各パイプ２、３及び４は、種々の材料で構成することができ、成形性、耐久性、防錆性及び熱伝導性に鑑みれば、非金属材料、とりわけ硬質塩化ビニル樹脂等の樹脂材料で形成されるのが望ましい。
【００１９】
本実施形態において、第１の主パイプ２及び第２の主パイプ３は、略水平にかつ同深さで互いに平行に埋設されている。「略水平」であるから、主パイプ２、３は、厳密に水平に埋設されている必要はない。本実施形態では、各主パイプ２、３の内面に生じた結露水が、各主パイプ２、３の両端部に設けたドレイン管９（図２に示す。）に集められるように、主パイプ２及び３には、それぞれ３〜１０度程度の勾配が設けられる。本実施形態の主パイプ２及び３は、図１において、それぞれ外側に向かって下降する略逆Ｖ字状の勾配が設けられているが、一方向の勾配であっても良いのは言うまでもない。また、ドレイン管９には、図示しないポンプ等が地表側より挿入され、適宜結露水が外部に吸い上げられる。
【００２０】
図３には、熱交換部５の詳細な拡大平面図が示され、図４には、図３のＸ部の拡大断面図が示される。本実施形態の各主パイプ２、３は、パイプ状をなす第１部分２０と、この第１部分２０に接続されて軸方向にのびるとともに途中に該軸方向と直角にのび前記枝パイプ４が接続される分岐部２２ｃを有する第２部分２２とが軸方向に交互に接続されて構成される。このような主パイプ２、３は、第１部分２０の軸方向の長さを変えることにより、主パイプ２ないし３と、枝パイプ４との接続位置を自在に設定できる。従って、熱交換部５の汎用性を高め、製造コストを低く抑えるのに役立つ。なお、第１、第２の主パイプ２及び３の両端部は、それぞれキャップ１５にて閉塞されている。
【００２１】
前記第１部分２０は、例えば実質的に一定の内径ｄ１でのびる単純なパイプ状で構成されている。
【００２２】
また、図４に示されるように、前記第２部分２２は、第１部分２０の内径ｄ１と等しい内径で軸方向にのびる主部２２ａと、その両端に設けられかつ前記第１部分２０を密に挿入可能な拡径部２２ｂとを含んで形成されている。これにより、主パイプ２、３は、それぞれ実質的に前記内径ｄ１で連続して軸方向にのびる。
【００２３】
また、第２部分２２は、例えば、その軸方向の長さの略中間部に、前記分岐部２２ｃが突設される。分岐部２２ｃは、接続される枝パイプ４と実質的に等しい内径ｄ２を有するとともに、分岐部２２ｃの先端部には、枝パイプ４を密に挿入可能な拡径部２２ｄが設けられている。これにより、前記内径ｄ２は、枝パイプ４及び分岐部２２ｃで連続する。また、分岐部２２ｃは、主パイプ２との接続部から徐々に内径が変化するものではなく、本実施形態では、急激な断面積の減少を伴って分岐している。
【００２４】
前記枝パイプ４の内径ｄ２と主パイプ２、３の各内径ｄ１との比（ｄ２／ｄ１）は、例えば０．１５〜０．４５、より好ましくは０．２０〜０．４０の範囲に設定されるのが好ましい。このように、枝パイプ４の内径ｄ２を、各主パイプ２及び３の内径ｄ１に比して著しく小さく絞り込んだときには、熱交換部５の各枝パイプ４を流れる空気流量のバラツキが低減され、ひいては効率良く各枝パイプ４で熱交換を行わせることができる。なお、前記各主パイプ２、３の内径ｄ１は、例えば１００〜３００mm程度、より好ましくは１００〜１５０mm程度に設定されるのが望ましい。
【００２５】
また、図４の実施形態では、第２部分２２の分岐部２２ｃは、主パイプ２に対して直角かつ真っ直ぐに接続されている。しかしながら、分岐部２２ｃは、図５に示されるように、円弧状に湾曲させることもできる。このような分岐部２２ｃは、例えば主パイプ２の空気の流れがＮで示されるとき、その空気の分岐時の抵抗を小さくする向きに湾曲させることは言うまでもない。
【００２６】
前記各枝パイプ４は、真っ直ぐにのびており、第１の主パイプ２と、第２の主パイプ３との間を前記分岐部２２ｃを介して接続している。
【００２７】
また、熱交換部５は、第１の住戸Ｈ１及び第２の住戸Ｈ２の間Ｙに、一定区間で枝パイプ４が設けられていないバッファ領域Ｂと、その第１の住戸Ｈ１側で枝パイプ４が複数配された第１の熱交換領域Ｃ１と、バッファ領域Ｂの第２の住戸Ｈ２側で枝パイプ４が複数配された第２の熱交換領域Ｃ２とを含む。
【００２８】
本実施形態において、前記第１及び第２の熱交換領域Ｃ１、Ｃ２では、枝パイプ４は、それぞれ一定の配設ピッチＰ（図３に示す）で設けられている。また、各枝パイプ４と、主パイプ２、３とは、図１に示されるように、互いの中心線の高さを揃えて連結されている。なお、枝パイプ４の流速を均一化するために、前記枝パイプ４の配設ピッチＰは、好ましくは４５０〜１８００mmの範囲で設定されるのが好ましい。
【００２９】
他方、前記バッファ領域Ｂは、熱交換部５の略中間部に位置し、第１の主パイプ２と第２の主パイプ３との間に枝パイプ４が設けられていない領域である。より具体的には、前記配設ピッチＰよりも大きい範囲で枝パイプ４が設けられていない。換言すれば、図３に示されるように、バッファ領域Ｂは、枝パイプ４の配設ピッチＰｂが、第１の熱交換領域Ｃ１及び第２の熱交換領域Ｃ２の枝パイプ４の配設ピッチＰよりも大きく形成された部分ということができる。特に限定されるものではないが、該バッファ領域Ｂの両側にある枝パイプ４の配置ピッチＰｂは、第２の熱交換領域Ｃ１及び第２の熱交換領域Ｃ２の枝パイプ４の配置ピッチＰの１．５倍以上、より好ましくは３倍以上が望ましく、また、好ましくは６倍以下、より好ましくは４倍以下が望ましい。
【００３０】
そして、バッファ領域Ｂには、少なくとも一つの前記導入部６と、第１の熱交換領域Ｃ１で熱交換された外気を第１の住戸Ｈ１に供給する第１の供給部７ａと、第２の熱交換領域Ｃ２で熱交換された外気を第２の住戸Ｈ２に供給する第２の供給部７ｂとが設けられている。
【００３１】
本実施形態の導入部６は、外気を第１の熱交換領域Ｃ１に取り込む第１の導入部６ａと、外気を第２の熱交換領域Ｃ２に取り込む第２の導入部６ｂとから構成される。各導入部６ａ、６ｂは、図２に示されるように、上下にのびるパイプ状をなすとともに、その下端が地中Ｇに埋設されて前記第１の主パイプ２に連通される。また、各導入部６ａ、６ｂの上端は、地上に露出するとともに、約１８０度湾曲して下向きで開口している。このような下向きの開口は、雨水等の進入を防止できる。また、この開口部には、例えば、フィルター等を配される。これは、該導入部６内への虫や異物の侵入を防ぐのに役立つ。
【００３２】
また、各導入部６ａ、６ｂは、前記バッファ領域Ｂの第１の主パイプ２に互いに小距離を隔てて設けられる。そして、第１の導入部６ａは前記バッファ領域Ｂの第１の住戸Ｈ１側に、かつ、第２の導入部６ｂは前記バッファ領域Ｂの第２の住戸Ｈ２側にそれぞれ設けられる。
【００３３】
前記各供給部７ａ、７ｂは、パイプ状をなすとともに、その下端が地中Ｇに埋設されて前記バッファ領域Ｂの第２の主パイプ３に接続されかつ連通している。また、第１の供給部７ａは、地中Ｇを第１の住戸Ｈ１に向かってのびるとともに、その上端は、第１の住戸Ｈ１の床下空間１１ａで開口している。同様に、第２の供給部７ｂは、地中Ｇを第２の住戸Ｈ２に向かってのびるとともに、その上端は、第２の住戸Ｈ２の床下空間１１ｂで開口している。
【００３４】
また、各床下空間１１ａ、１１ｂには、例えば、熱交換部５からの空気を強制的に吸い上げる吸気用ファン１０が各供給部７ａ、７ｂの開口部に接続されている。本実施形態において、各住戸Ｈ１、Ｈ２の床下空間１１ａ、１１ｂは、基礎によって囲まれかつ外気とは断熱された空間であり、この床下空間の空気は、床部に設けた開口Ｏ１又はＯ２から居室内部へと供給され、矢印にて空気の流れの一例を示すように、家屋内の空気流路を通って各部へと供給される。
【００３５】
なお、本実施形態では、第１及び第２の熱交換領域Ｃ１、Ｃ２の枝パイプ４は、平面視において、実質的に左右対称にレイアウトされるとともに、導入部６及び供給部７も左右対称に配置されている。ただし、本発明は、このような実施形態に限定されるものではない。
【００３６】
以上のように構成された空調装置１の作用について述べる。第１の住戸Ｈ１及び第２の住戸Ｈ２において、ともに吸気用ファン１０が駆動されている場合、外気は、導入部６ａ、６ｂを経由してバッファ領域Ｂに取り込まれる。また、バッファ領域Ｂに取り込まれた外気は、第１の熱交換領域Ｃ１及び第２の熱交換領域Ｃ２へと左右に分岐し、図３に矢印で示される向き（即ち、第１の主パイプ２と第２の主パイプ３とで逆向き）で流れ、それぞれ第１の供給部７ａ及び第２の供給部７ｂから、第１の住戸Ｈ１の床下空間１１ａ及び第２の住戸Ｈ２の床下空間１１ｂに供給される。
【００３７】
また、一方の住戸、例えば第１の住戸Ｈ１で空調装置１を使用しなくなった場合、吸気用ファン１０を停止させ、かつ、第１の導入部６ａの地上側での開口を閉塞する場合がある。このような場合でも、本実施形態の空調装置１では、第２の導入部６ｂ及び第２の供給部７ｂが、第１の熱交換領域Ｃ１と第２の熱交換領域Ｃ２との間のバッファ領域Ｂに設けられているため、双方の熱交換領域Ｃ１及びＣ２をバランス良く利用することができる。即ち、第２の住戸Ｈ２の吸気用ファン１０のみが運転されている場合、第２の導入部６ｂからバッファ領域Ｂに取り込まれた外気を、その両側の第１の熱交換領域Ｃ１及び第２の熱交換領域Ｃ２へと左右に分岐し、双方で熱交換された外気を第２の供給部７ｂから第２の住戸Ｈ２の床下空間１１ｂに供給することができる。
【００３８】
このように、本実施形態の空調装置１では、一戸の住居が地熱利用の空調装置の利用を停止した場合であっても、図１１に示したような片側から空気を引き込む場合に比して、熱交換部５の各枝パイプ４を流れる空気流量のバラツキが低減され、ひいては効率良く各枝パイプ４で熱交換が行われる。従って、各枝パイプ４には、満遍なく空気が安定的に流れるため、その内表面への結露の発生を抑制でき、ひいてはカビや異臭の発生を長期に亘って効果的に抑制しうる。
【００３９】
なお、上記実施形態では、導入部６は、第１の導入部６ａ及び第２の導入部６ｂからなるものを示した。しかしながら、導入部６は、例えばバッファ領域Ｂの中間部に設けられた一つのみでも良い。また、図１〜３の実施形態では、いわゆる隣接する２つの住戸を対象としているが、本実施形態の空調装置１は、例えば図６に示されるように、４戸以上の偶数戸を対象として設置することもできる。この場合、互いに隣接する２戸の住戸Ｈ１−Ｈ２、及び、住戸Ｈ３−Ｈ４をそれぞれ１組として上述の要領で空調装置１を設けることができる。
【実施例】
【００４０】
本発明の効果を明らかにするために、本発明者らが行った実験について以下説明する。図７〜図１０には、本実験に用いた熱交換部５の平面視のレイアウトを示す。符号は、上述の実施形態のものに対応している。
【００４１】
［比較例の装置］
図７には、比較例として、第１の主パイプ２の両端の導入部６ａ、６ｂから空気を吸い込む（ＩＮ）とともに、第２の主パイプ３の両端の供給部７ａ、７ｂから空気を排出（ＯＵＴ）させた。つまり、図７の比較例では、バッファ領域Ｂには、導入部及び供給部が設けられておらず、かつ、２つの住戸で空調装置がともに運転されているものを示している。また、枝パイプ４の本数は、実験用として、第１及び第２の熱交換領域Ｃ１、Ｃ２それぞれ３本とした。また、図８には、第１の住戸において空調装置の運転が停止され、第２の住戸のみで空調装置が利用されている状態を示す。即ち、第１の導入部６ａ及び第２の供給部７ｂがともにキャップ１５で閉塞されている。また、破線にて空気の流れを示す。
【００４２】
［実施例の装置］
図９には、実施例として、バッファ領域Ｂの第１の主パイプ２に設けられた導入部６ａ、６ｂから空気を吸い込む（ＩＮ）とともに、同バッファ領域Ｂの第２の主パイプ３に設けられた供給部７ａ、７ｂから空気を排出（ＯＵＴ）させた。つまり、図９の実施例では、２つの住戸で空調装置がともに運転されているものを示している。また、図１０には、実施例において、第１の住戸において空調装置の運転が停止され、第２の住戸のみで空調装置が利用されている状態を示す。即ち、第２の導入部６ｂ及び第２の供給部７ｂがともにキャップ１５で閉塞されている。
【００４３】
また、空気は、送風ファン（図示省略）で前記供給部７ａ及び／又は７ｂの（ＯＵＴ）側から強制的に排気し、給気側（ＩＮ）の風量が５０m3／ｈとなるように調整を行った。そして、そのときのファン電圧（ファン回転数の関数である）及び各枝パイプ４（図において右から順次枝パイプ４ａないし４ｆとする）に流れる風速（風量に比例する）がそれぞれ測定された。
【００４４】
また、各パイプ２、３及び４は、いずれも硬質塩化ビニル樹脂からなる。また、他の主要な寸法は次の通りである。
【００４５】
第１、第２の主パイプの全長Ｌ１：３２００mm
第１、第２の主パイプの軸間距離Ｌ２：１２００mm
第１、第２の主パイプの他端から枝パイプまでの距離Ｌ３：１０００mm
第１、第２の主パイプの一端から枝パイプまでの距離Ｌ４：１０００mm
枝パイプの配設ピッチＰ：３００mm（一定）
バッファ領域Ｂの長さＬ５：１０００mm
枝パイプと導入部（又は供給部）との距離Ｌ６：３００mm
テストの結果を表１に示す。
【００４６】
【表１】
【００４７】
テストの結果、実施例は、比較例に比べて、各枝パイプの平均流速を増加させつつ風速のバラツキを顕著に小さくしていることが確認できた。特に、実施例では、枝パイプの平均風速が向上していることも確認できた。なお、枝パイプ４の内径や本数を変えてさらに他の実験を行ったが、いずれも本発明の効果が奏されることが確認できた。
【符号の説明】
【００４８】
１ 空調装置
２ 第１の主パイプ
３ 第２の主パイプ
４ 枝パイプ
５ 熱交換部
６ 導入部
６ａ 第１の導入部
６ｂ 第２の導入部
７ 供給部
７ａ 第１の供給部
７ｂ 第２の供給部
Ａ 住戸の隣設方向
Ｂ バッファ領域
Ｃ１ 第１の熱交換領域
Ｃ２ 第２の熱交換領域
Ｇ 地中
【特許請求の範囲】
【請求項１】
地中に略水平かつ互いに平行に埋設された第１の主パイプ及び第２の主パイプを該主パイプと直交してのびる複数本の枝パイプで連結した熱交換部と、
一端が前記第１の主パイプに連通しかつ他端が外気に連通する導入部と、
一端が前記第２の主パイプに連通しかつ他端が建物内部に連通する供給部とを含み、
前記導入部から取り込んだ外気を前記熱交換部で熱交換し前記供給部を介して住戸内部に供給する地中熱利用の空調装置であって、
前記熱交換部は、
前記第１の主パイプ及び第２の主パイプが、隣接する第１の住戸及び第２の住戸の隣接方向に沿ってのび、かつ、
隣接する前記住戸の間で前記枝パイプが設けられていないバッファ領域と、その第１の住戸側で枝パイプが複数配された第１の熱交換領域と、前記バッファ領域の第２の住戸側で枝パイプが複数配された第２の熱交換領域とを含み、しかも
前記バッファ領域に、少なくとも一つの前記導入部と、前記第１の熱交換領域で熱交換された外気を前記第１の住戸に供給する第１の供給部と、前記第２の熱交換領域で熱交換された外気を前記第２の住戸に供給する第２の供給部とが設けられたことを特徴とする地中熱利用の空調装置。
【請求項２】
前記第１の主パイプと、前記第２の主パイプの両端部が閉塞されている請求項１記載の地中熱利用の空調装置。
【請求項３】
前記導入部は、外気を前記第１の熱交換領域に取り込む第１の導入部と、外気を前記第２の熱交換領域に取り込む第２の導入部とを含む請求項１又は２記載の地中熱利用の空調装置。
【請求項１】
地中に略水平かつ互いに平行に埋設された第１の主パイプ及び第２の主パイプを該主パイプと直交してのびる複数本の枝パイプで連結した熱交換部と、
一端が前記第１の主パイプに連通しかつ他端が外気に連通する導入部と、
一端が前記第２の主パイプに連通しかつ他端が建物内部に連通する供給部とを含み、
前記導入部から取り込んだ外気を前記熱交換部で熱交換し前記供給部を介して住戸内部に供給する地中熱利用の空調装置であって、
前記熱交換部は、
前記第１の主パイプ及び第２の主パイプが、隣接する第１の住戸及び第２の住戸の隣接方向に沿ってのび、かつ、
隣接する前記住戸の間で前記枝パイプが設けられていないバッファ領域と、その第１の住戸側で枝パイプが複数配された第１の熱交換領域と、前記バッファ領域の第２の住戸側で枝パイプが複数配された第２の熱交換領域とを含み、しかも
前記バッファ領域に、少なくとも一つの前記導入部と、前記第１の熱交換領域で熱交換された外気を前記第１の住戸に供給する第１の供給部と、前記第２の熱交換領域で熱交換された外気を前記第２の住戸に供給する第２の供給部とが設けられたことを特徴とする地中熱利用の空調装置。
【請求項２】
前記第１の主パイプと、前記第２の主パイプの両端部が閉塞されている請求項１記載の地中熱利用の空調装置。
【請求項３】
前記導入部は、外気を前記第１の熱交換領域に取り込む第１の導入部と、外気を前記第２の熱交換領域に取り込む第２の導入部とを含む請求項１又は２記載の地中熱利用の空調装置。
【図１】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図８】
【図９】
【図１０】
【図１１】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図８】
【図９】
【図１０】
【図１１】
【公開番号】特開２０１０−２７０９８６（Ｐ２０１０−２７０９８６Ａ）
【公開日】平成２２年１２月２日（２０１０．１２．２）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２００９−１２４１６５（Ｐ２００９−１２４１６５）
【出願日】平成２１年５月２２日（２００９．５．２２）
【出願人】（０００００４６７３）パナホーム株式会社 (319)
【公開日】平成２２年１２月２日（２０１０．１２．２）
【国際特許分類】
【出願日】平成２１年５月２２日（２００９．５．２２）
【出願人】（０００００４６７３）パナホーム株式会社 (319)
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