JP2003090565A

JP2003090565A - 空調設備

Info

Publication number: JP2003090565A
Application number: JP2001286466A
Authority: JP
Inventors: Tatsuhiko Horiuchi; 龍彦堀内; Hitoshi Kuramachi; 仁之倉町; Hiroyasu Sato; 弘康佐藤
Original assignee: Takenaka Komuten Co Ltd
Current assignee: Takenaka Komuten Co Ltd
Priority date: 2001-09-20
Filing date: 2001-09-20
Publication date: 2003-03-28

Abstract

(57)【要約】【課題】敷地の余裕に影響されることなく、手間を掛
けずに形成することができるようにする。【解決手段】外気を導入自在な導入部１０を設け、導
入部１０からの外気を、建物Ｂ内に供給自在な供給部１
１を設け、供給部１１によって建物Ｂの内部に流通する
外気と熱交換自在な流路部１２を地下に設けてある空調
設備において、建物Ｂの複数の地下ピットＵ空間に、流
路部１２を構成してある。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、一年を通じて変化
が少ない地中温度に着眼して、大気を地中に導入して熱
交換することで、地中温度に近い状態に調整して空調効
率を向上させる（所謂クールチューブやヒートチューブ
と呼ばれる）技術を盛り込んだ空調設備に関し、更に詳
しくは、外気を導入自在な導入部を設け、前記導入部か
らの前記外気を、建物内に供給自在な供給部を設け、前
記供給部によって前記建物の内部に流通する前記外気と
熱交換自在な流路部を地下に設けてある空調設備に関す
る。

【０００２】

【従来の技術】従来、この種の空調設備としては、図５
に示すように、外気を導入する導入部３０を屋外に設け
ると共に、前記導入部３０からパイプ３１を通して取り
入れた空気を空調対象の部屋Ｒに吹き出す空気吹出部３
２を屋内に設け、前記パイプ３１の一部を、地中に埋設
してあるものがあり（例えば、特開昭５７−１２９３７
５号公報参照）、導入部３０からパイプ３１内に入って
きた空気は、例えば、気温が地温より高い時期には、パ
イプ３１の地中埋設部分で地盤３３との熱交換が生じ、
温度が低下することで涼しい空気として部屋Ｒへ吹き出
すことができる。また、気温が地温より低い時期には、
パイプ３１の地中埋設部分で地盤３３との熱交換が生
じ、温度が上昇することで暖かい空気として部屋Ｒへ吹
き出すことができる。

【０００３】

【発明が解決しようとする課題】上述した従来の空調設
備によれば、前記パイプを、地中に埋設しておく必要が
あり、その為には、地中を掘削し、掘削した部分へパイ
プを設置したり、土を埋め戻したりする手間が掛かると
いった問題点がある。また、掘り起こした後に残る残土
等の廃棄物処理が必要となり、建設コストの上昇が懸念
される。また、敷地に余裕のある場合は、前記パイプ
は、建物周囲の地盤に埋設することも可能であるが、敷
地に余裕のない場合には、建物の直下の地盤に前記パイ
プを埋設することとなる。従って、建物の新築時に当該
空調設備を導入する場合は、比較的スムースに工事を進
めることができるが、既設建物へ導入する場合は、建物
の支持力低下を防止する補助工法が別途必要となり、施
工の困難性が高くなると共に、コストアップをまねく問
題点がある。

【０００４】従って、本発明の目的は、上記問題点を解
消し、敷地の余裕に影響されることなく、手間を掛けず
に形成することが可能な空調設備を提供するところにあ
る。

【０００５】

【課題を解決するための手段】請求項１の発明の特徴構
成は、図１〜４に例示するごとく、外気を導入自在な導
入部１０を設け、前記導入部１０からの前記外気を、建
物Ｂ内に供給自在な供給部１１を設け、前記供給部１１
によって前記建物Ｂの内部に流通する前記外気と熱交換
自在な流路部１２を地下に設けてある空調設備におい
て、前記建物Ｂの複数の地下ピットＵ空間に、前記流路
部１２を構成してあるところにある。

【０００６】請求項１の発明の特徴構成によれば、建物
の複数の地下ピット空間に、流路部を構成してあるか
ら、地下ピット空間から地下構築部分を介して前記導入
外気の熱交換を実施することが可能となる。従って、建
物が新設・既設に拘わらず、建物周辺にわざわざクール
チューブを埋設する必要が無く、建築面積内に当該空調
設備を形成することができるから、敷地の余裕に影響さ
れることが少なくなる。また、地下ピット空間は、当該
空調設備における流路部としてのみ使用されることに限
らず、例えば、排水ピットや配管スペースや地下二重壁
として別の用途としても利用することができるから、建
物自体の利用効率を向上させることが可能となる。更に
は、当該空調設備を建物の新設時に設置する場合は勿論
のこと、既設の建物に導入する場合であっても、地下ピ
ット空間が在りさえすれば簡単にその空間を空調設備と
して利用することが可能であるから、空調設備建設のロ
ーコスト化を図ることが可能となる。そして、前記流路
部が、複数の地下ピット空間であることによって、各地
下ピット空間相互の仕切や出入り口を通過する空気は、
単独の地下ピット空間を通過するのに比べて乱流を生じ
易くなり、それに伴って、地下構築部分との接触度が向
上して空調設備としての熱交換効率をより高くすること
が可能となる。

【０００７】請求項２の発明の特徴構成は、図１〜４に
例示するごとく、前記建物Ｂの地下二重壁３間を、前記
流路部１２として構成してあるところにある。

【０００８】請求項２の発明の特徴構成によれば、請求
項１の発明による作用効果を叶えることができるのに加
えて、流路部が地下二重壁間に設定してあるから、地下
二重壁の一方の壁は、熱交換の対象となる地盤（及び地
下水）に接しており、狭い流路断面であっても熱交換面
積を大きく確保することができ、熱交換効率をより向上
させることが可能となる。

【０００９】請求項３の発明の特徴構成は、図１〜４に
例示するごとく、前記複数の地下ピットＵは、隣接する
前記地下ピットＵ間の区画部６に、前記外気を流通自在
な貫通孔７を形成してあるところにある。

【００１０】請求項３の発明の特徴構成によれば、請求
項１又は２の発明による作用効果を叶えることができる
のに加えて、前記貫通孔を外気が通過する際に、流下抵
抗が上昇し、熱交換の対象となる地下構築部分との接触
度がより向上する。その結果、熱交換効率をより向上さ
せることが可能となる。また、前記貫通孔が存在するだ
けで隣接する地下ピットどうしが連通するわけであるか
ら、各地下ピットを簡単に一連の流路部に形成すること
が可能となり、流路部形成のためのパイプを配管する等
の手間を掛けずに、地下ピット空間全体を無駄なく流路
部として利用し易くなる。

【００１１】請求項４の発明の特徴構成は、図３に例示
するごとく、前記地下ピットＵには、前記外気と接触自
在に水Ｗを散布する散布手段２０を設けてあるところに
ある。

【００１２】請求項４の発明の特徴構成によれば、請求
項１〜３の何れかの発明による作用効果を叶えることが
できるのに加えて、前記散布手段による水の散布を併用
した前記外気との熱交換を実現することが可能となる。
従って、流路部を流通させる前記外気は、地下構築部分
のみとの熱交換に比べて、前記水との接触によっても熱
交換が成され、より効率の良い熱交換作用を発揮するこ
とが可能となる。その結果、空調効率の向上に結びつけ
ることが可能となる。

【００１３】請求項５の発明の特徴構成は、図３・４に
例示するごとく、前記水Ｗは、地下水であるところにあ
る。

【００１４】請求項５の発明の特徴構成によれば、請求
項１〜４の何れかの発明による作用効果を叶えることが
できるのに加えて、極めて近い部分に位置する地下水
を、当該空調設備の熱交換手段に利用することができる
から、より安価に当該空調設備を稼働させることが可能
となる。また、地下ピット空間においては、一般的に排
水設備は常備されているから、それらの設備を地下水の
散布に兼用することも可能となり、より設備コストを低
減することが可能となる。

【００１５】尚、上述のように、図面との対照を便利に
するために符号を記したが、該記入により本発明は添付
図面の構成に限定されるものではない。

【００１６】

【発明の実施の形態】以下に本発明の実施の形態を図面
に基づいて説明する。尚、図面において従来例と同一の
符号で表示した部分は、同一又は相当の部分を示してい
る。

【００１７】図１・２は、本発明（空調設備）の一実施
形態である空調設備を組み込んだ建物Ｂを示すものであ
る。前記建物Ｂは、地下構造部Ｂ１上に地上構造部Ｂ２
を備えて構成してある。そして、空調設備としては、図
には示さないが、各部屋Ｒの内気の循環を主として温度
調節を行う内調系空調設備と、外気を各部屋Ｒに取り入
れるに当たり、予冷（又は予熱）によって室内空気との
温度差を低減する外調系空調設備Ｋ１とを備えて構成し
てあり、本実施形態においては、前記外調系空調設備Ｋ
１が、本発明の空調設備に相当する。

【００１８】前記外調系空調設備Ｋ１は、外気を導入自
在な外気取り入れ口（導入部に相当）１０、前記外気取
り入れ口１０からの外気を、建物Ｂ内に供給自在な外調
機（供給部に相当）１１、前記外調機１１によって前記
建物Ｂの内部に流通する前記外気と熱交換自在な流路部
１２を備えて構成してあり、これら各構成は、ともに複
数の階層を備えて構成してある前記地下構造部Ｂ１・地
上構造部Ｂ２にわたって設けられている。

【００１９】前記地下構造部Ｂ１の構造を説明すると、
その外周壁部分は、外壁１と、その外壁１との間に間隔
をあけて内側に並設された内壁２とを備えた地下二重壁
３として形成してある。また、この地下二重壁３は、両
壁１・２間の隙間４の上端側では、地上部に望ませて形
成した前記外気取り入れ口１０に連通させてあると共
に、下端側では、建物最下層の排水ピット階層５に連通
する状態に構成してある。従って、前記外気取り入れ口
１０から、地下二重壁３の隙間４を通して排水ピット階
層５へ外気を流通させることが可能となる。

【００２０】前記排水ピット階層５は、図１・２に示す
ように、複数の仕切壁（区画部に相当）６を設けて構成
してあり、各仕切壁６を挟んで位置する各地下ピットＵ
によって、排水ピット５ａが構成されている。また、前
記仕切壁６には、貫通孔７を形成してあり、図２に示す
ように、各地下ピットＵが前記貫通孔７を通して所定方
向に隣接する別の地下ピットＵと連通できる状態に構成
してある。即ち、各地下ピットＵは、前記貫通孔７を介
して一連の空気の流路を構成していることになり、その
流路の始端側は、前記地下二重壁３の隙間４と連通し、
且つ、流路の終端側は、各部屋Ｒまで外気を流通自在な
流通路８を介して前記外調機１１に連通する状態に構成
してある。

【００２１】従って、前記外調系空調設備Ｋ１は、前記
外気取り入れ口１０から地下二重壁３、地下二重壁３か
ら排水ピット階層５の各地下ピットＵ、地下ピットＵか
ら流通路８を通して外調機１１にいたる全構成をもって
形成されている。そして、前記地下二重壁３の隙間４、
及び、各地下ピットＵによって、前記流路部１２が構成
されている。従って、外気取り入れ口１０から流路部１
２に導入された外気は、前記地下二重壁３や排水ピット
階層５の地下ピットＵを流通する際に、躯体との間で生
じる熱交換作用によって、一年を通じて地温に近付く方
向に温度調整され、前記外調機１１から各部屋Ｒに供給
される時点では、各部屋Ｒの内気温度により近くなり、
内調系空調設備の熱負荷を軽減することが可能となる。
例えば、暑い時期の冷房を考えると、地下構造部Ｂ１ま
わりでの地中温度を、１６℃程度とし、外気温度を３５
℃程度とすると、前記流路部１２を外気が通過するに伴
って、流路部１２を形成する躯体と外気との間で熱交換
が生じ、外気から躯体に熱が移動することで外気温度が
下げられ、各部屋Ｒに供給される時点では、元の温度で
ある３５℃より低い温度に調整されて部屋Ｒ内に新鮮空
気として供給される。

【００２２】本実施形態の空調設備によれば、地下二重
壁３や地下ピットＵといった建物Ｂに元々付帯した設備
を有効に利用しながら、建物内に取り入れた外気の温度
調整を実施することができ、地盤内に専用のパイプを敷
設して外気と地盤との熱交換を図る所謂クールチューブ
等の設備に比べて、物理的な設備の兼用による省スペー
ス化や、建設費用の低減化を叶え易くなる。

【００２３】〔別実施形態〕以下に他の実施の形態を説
明する。

【００２４】〈１〉当該空調設備は、先の実施形態で
説明した内調系空調設備と併用する外調系空調設備に限
るものではなく、例えば、建物Ｂ内に導入した外気に当
該空調設備の流路部１２で熱交換を施した状態で、その
処理済み空気によってのみ部屋の空調を実施するように
構成してあるものであってもよい。また、別の実施形態
として、処理済み空気は、別に設けた熱交換機によって
空調用新鮮空気と熱交換し、その空調用新鮮空気を空調
対象の部屋に供給し、前記処理済み空気は前記部屋外に
排出する構成を採ることも可能で、この場合は、前記処
理済み空気の湿度が、部屋の空気に悪影響を与える心配
がない。〈２〉前記流路部１２は、先の実施形態で説明した地
下二重壁３と地下ピットＵとからなる構成に限るもので
はなく、例えば、地下ピットＵのみからなる構成や、他
に地下駐車場等との組合せであってもよく、それらを総
称して流路部という。要するに、建物Ｂの地下で躯体を
介して地盤（地下水も含む）と熱交換自在に形成してあ
ればよい。また、地下ピットとは、必ずしも湧水を溜め
るために形成されたものに限らず、当該発明を叶えるた
めに地下に形成された空間を有する躯体物を指す。〈３〉前記流路部１２内に、図３に示すように、流通
する前記外気と接触自在に水Ｗを散布する散布手段（例
えば、水配管の周壁に複数のノズル孔を形成してそのノ
ズル孔から水Ｗを噴出させるシャワー手段等）２０を設
けてあってもよく、この場合は、前記外気に対する熱交
換作用は、躯体との間のみに限らず、前記散布手段２０
によって散布された水Ｗとの間でも期待することが可能
となり、より流路部１２での熱交換作用を強力に実施す
ることが可能となる。この場合、前記流路部１２を排水
ピット階層５に形成してあれば、そこには、地下水が存
在することが多いから、その地下水によって熱交換する
ことによって、熱交換のための水を新たに調達する必要
がないことと、特に、地下水そのものの温度が、周辺地
盤の温度との差が少ないこととから、コスト面、効果面
の両面で使用する意義が高い。〈４〉図４に示すように、湧水の排水管２１に接触す
るように処理空気を流すことで、湧水が保有する熱を有
効に利用することができる。処理空気と湧水排水管２１
が接触する部位に熱交換フィン２２をつけることで熱交
換量が更に増える。この方法ならば、除湿負荷を増やさ
ずに湧水の保有熱を有効利用できる。

【図面の簡単な説明】

【図１】空調設備を組み込んだ建物の断面図

【図２】空調設備を組み込んだ建物の地下構造部平面図

【図３】別実施形態の空調設備を示す建物要部の断面図

【図４】別実施形態の空調設備を示す建物要部の断面図

【図５】従来例の空調設備を示す建物概念図

【符号の説明】

３地下二重壁６区画部７貫通孔１０導入部１１供給部１２流路部２０散布手段Ｂ建物Ｕ地下ピットＷ水

フロントページの続き (72)発明者佐藤弘康大阪府大阪市中央区本町四丁目１番13号株式会社竹中工務店大阪本店内Ｆターム(参考） 3L044 BA09 CA02 FA09 KA04 3L053 BA02 BA05

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】外気を導入自在な導入部を設け、前記導
入部からの前記外気を、建物内に供給自在な供給部を設
け、前記供給部によって前記建物の内部に流通する前記
外気と熱交換自在な流路部を地下に設けてある空調設備
であって、前記建物の複数の地下ピット空間に、前記流路部を構成
してある空調設備。
【請求項２】前記建物の地下二重壁間を、前記流路部
として構成してある請求項１に記載の空調設備。
【請求項３】前記複数の地下ピットは、隣接する前記
地下ピット間の区画部に、前記外気を流通自在な貫通孔
を形成してある請求項１又は２に記載の空調設備。
【請求項４】前記地下ピットには、前記外気と接触自
在に水を散布する散布手段を設けてある請求項１〜３の
何れか一項に記載の空調設備。
【請求項５】前記水は、地下水である請求項４に記載
の空調設備。