JP4010703B2 - 住宅家屋における冷暖房システム - Google Patents

Description

【０００１】
【発明が属する技術分野】
本発明は、四季を通じて略一定温度である地下温度を利用して家屋の冷暖房を行うシステムに関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
従来より住宅家屋の冷暖房はクーラー、石油・ガス・電気ストーブなどの種々の冷暖房機器によって行われている。
【０００３】
これらの冷暖房機器は、各部屋に設置して各部屋ごとで使用されることで無駄な電力や燃料を消費しているのが現状である。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】
又住宅家屋で使用するクーラーでは冷え過ぎる傾向にあり、更に暖房においても熱すぎる傾向にあり、体調を崩す原因にもなっている。
【０００５】
そこで本発明では四季を通じて略一定温度が維持される地下温度を利用して冷暖房を行うシステムを提供することを目的とするものである。
【０００６】
【課題を解決するための手段】
本発明の上記目的は次の如き冷暖房システムによって達成できる。即ちその要旨は、家屋地下に地下温度を保持した空気層が内包される蓄熱槽を埋設せしめ、更に上記蓄熱槽にその下端開口部が連通状とされ、かつその上端開口部が上記開口部が上記家屋内上部に開放される通気管部を家屋地下から家屋内へ突き抜ける状態で立設せしめ、該通気管部内の上下方向に沿って電動モーターによって駆動回転する回転軸を内包せしめると共に、上記回転軸の上部および床下位置にそれぞれ吸気ファンを装着せしめ、該床下位置の吸気ファンの上部に上記通気管部を暖房時においてのみ密閉する通気管開閉器を設けると共に、該通気管開閉器と上記床下位置の吸気ファンとの間の通気管部外周壁に暖房時のみ床下内と連通状に開放される開閉部を設け、上記それぞれの吸気ファンを回転させて蓄熱槽内の空気を吸込ませると同時に、該蓄熱槽内に、その下端が連通されると共に、その上端が外気を取り入れる吸込口とされる空気取入れ管を設けることを特徴とする住宅家屋における冷暖房システム。
【０００７】
上記蓄熱槽は家屋真下約２．５〜３．０ｍに埋設されることにより自然環境に大きな影響を受けずに四季を通じて１３℃〜１８℃範囲内において保持される空気層が内包されるものである。
【０００８】
そこで冷房時には上記通気管部の上部に設けた吸気ファンにより同通気管部内に負圧（吸引力）を生じさせて上記蓄熱槽内の冷気を吸い込み家屋内の各部屋に送風する構成とするものである。
【０００９】
又暖房時においては床下に配置される吸気ファンの上部に暖房時のみ通気管部内を密閉する開閉器を設け、かつ該開閉器と吸気ファンとの間の通気管部外周壁に暖房時のみ床下内と連通状に開放される開閉部を設け、暖房時には外気より温かい地下空気が床下内に送風されると共に、1階フロアーより各部屋に送風される構成とするものである。
【００１０】
更に地下水を利用している住宅にあっては、蓄熱槽内に外気を取り込む前に、地下水を利用したラジエーターによって外気を冷やす、あるいは温めるた後に蓄熱槽内に送り込むことにより効率の良い冷暖房を行うことができる構成とするものである。
【００１１】
なお上記吸気ファンは電動モーターによって駆動回転させる機構とするものであるが、長時間使用する電動モーターに負担をかけないために、通気管部下部に水車を設け、該水車を生活排水によって回転させる構成とするものである。
【００１２】
【発明の実施の形態】
以下本発明の実施の形態を、その実施例を示す図面を参酌しながら詳述する。図１および図２にそれぞれ示すように、家屋Ａの地下約２．５ｍに蓄熱槽１を埋設する。
この蓄熱槽１は通気管部２を中心に放射状に埋設される。
【００１３】
そこで上記通気管部２は、その下端が上記蓄熱槽１内に開放状に連結され、家屋Ａの1階フロアーＢを突き抜けてその上端が家屋Ａの天井Ｃ付近まで立設されるものである。
【００１４】
又上記蓄熱槽１は、その両端に空気溜まり部３が設けられ、同空気溜まり部３に外気を取り入れる空気取り入れ管４が連通される。
この空気取り入れ管４の吸込口１１には、地下水を利用したラジエーター１２がそれぞれ設けられた構成とするものである。
【００１５】
更に上記通気管部２の上部の天井Ｃ内には電動モーター５が設置される。そして同電動モーター５に回転軸６が連結される。
【００１６】
この回転軸６は床下Ｅまで延設され、同回転軸６の先端側と通気管部２の上端付近にそれぞれ吸気ファン７、７'が装着された構成とするものである。
【００１７】
従って上記それぞれの吸気ファン７、７'によって蓄熱槽１内の空気が吸気されて通気管部２の上端開口部８より家屋Ａの各部屋Ｄに送風される構成とするものである。
【００１８】
又上記床下Ｅに位置する吸気ファン７'上方に、通気管部２内を自在に遮断、あるいは開放する通気管開閉器９を設けるものである。
【００１９】
更に上記吸気ファン７'と通気管開閉器９との間の通気管部２の外周壁に、床下Ｅ内と通気自在とされる冬期専用の開閉部１０を設けた構成とするものである。
【００２０】
以下本発明の要部を詳述する。
図３に示すように、年間を通じて約１５℃の地下水が貯水されたラジエーター１２に吸込口１１から取り入れられる外気を通すことで、夏期にあっては温度が下げられ、冬期にあっては温度が上げられた状態で蓄熱槽１内へ送り込まれる。
【００２１】
通気管開閉器９は図４および図５にそれぞれ示すように、夏期おいては通気管部２内を開放状とし、冬期においては通気管部２を密閉状とする如き機構とするものであり、上記通気管開閉器９よび開閉部１０の操作は家屋Ａ内より遠隔により行う構成とするものである。
【００２２】
更に通気管部２は断熱構造とし、通気管部２内を通過する気温に影響を及ぼさない機構とし、又通気管部２の内壁面には螺旋状に刻設された結露用溝部１３が設けられ、同通気管部２内壁面に発生した結露を結露用溝部１３内を滑落しながら通気管部２下部から排水させる機構とするものである。
【００２３】
図６に示すのは電動モーター５の補助機構として水車１４を設けたシステムであり、蓄熱槽１下方まで延設された回転軸６先端に水車１４が装着される。
【００２４】
一方家屋Ａ内における浴槽排水および洗面排水並びに洗濯排水は簡易浄化槽タンク（図示せず。）に集水されて浄化された後、土間Ｆ下に埋設されるヘッドタンク１４内へと送水され、同ヘッドタンク１５より水圧管１６を経て水車１４に対して、落下水圧による浄化水を噴射させて水車１４を回転させて回転軸６を駆動回転させる機構とするものである。
【００２５】
更に上記水車１４に噴射された浄化水は排水管１７を経て貯水タンク１８に送水され、上記貯水タンク18内に貯水された浄化水は揚水ポンプ（図示せず。）によって再び水洗便所、屋外散水あるいは車洗車などに使用される構成とするものである。
【００２６】
従って上記水車１４と電動モーター５の併用によって電動モーター５への負担を軽減することで電動モーター５の長時間の使用および小型化が実現できる構成とするものである。
【００２７】
以上の構成よりなる本発明では図７に示すように、夏期においては床下Ｅの開閉部１０が閉じられ、かつ通気管開閉器９が開放された状態で吸気ファン７、７'が回転し、地下約２．５〜３．０ｍに埋設される蓄熱槽１によって約１８℃に保持された冷気が通気管部２内へ吸い込まれて上記通気管部２の上部開口端より各部屋Ｄ、Ｄ内へ送出される。
【００２８】
又図８に示すように、冬期においては床下Ｅの開閉部１０が開放され、かつ通気管開閉器９が通気管部2内を密閉した状態で吸気ファン７'が回転することで、蓄熱槽１によって約１３℃に保持された暖気が通気管部２内へ吸い込まれて同通気管部２内より開閉部１０を通じて床下Ｅ内へ送気され、床下Ｅを暖気によって充満させた後、通気孔１９より各部屋Ｄ、Ｄ内へ送出される。
この場合には同時に１階フロアーＢも温められる。
【００２９】
【発明の効果】
以上述べて来た如く本発明によれば、四季を通じて温度変化の少ない地下温度を利用し、この地下温度による冷気、又は暖気を家屋内の各部屋に送気することによって大幅な省エネルギーとなり、かつ自然環境に近い空調が可能となる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の概要を示す全体説明図である。
【図２】本発明の地下伏説明図である。
【図３】本発明のラジエーターの拡大説明図である。
【図４】本発明の通気管開閉器の夏期における状態を示す説明図である。
【図５】本発明の通気管開閉器の冬期における状態を示す説明図である。
【図６】本発明の電動モーターの補助機構としての水車を設けた場合の説明図である。
【図７】本発明による夏期における循環機能を示す説明図である。
【図８】本発明による冬期における循環機能を示す説明図である。
【符号の説明】
１ 蓄熱槽
２ 通気管部
５ 電動モーター
６ 回転軸
７ 吸気ファン
７' 吸気ファン
９ 通気管開閉器
１０ 開閉部
１１ 吸込口
１２ ラジエーター
１３ 結露用溝部
１４ 水車

Claims (5)

1. 家屋地下に地下温度を保持した空気層が内包される蓄熱槽を埋設せしめ、更に上記蓄熱槽にその下端開口部が連通状とされ、かつその上端開口部が上記開口部が上記家屋内上部に開放される通気管部を家屋地下から家屋内へ突き抜ける状態で立設せしめ、該通気管部内の上下方向に沿って電動モーターによって駆動回転する回転軸を内包せしめると共に、上記回転軸の上部および床下位置にそれぞれ吸気ファンを装着せしめ、該床下位置の吸気ファンの上部に上記通気管部を暖房時においてのみ密閉する通気管開閉器を設けると共に、該通気管開閉器と上記床下位置の吸気ファンとの間の通気管部外周壁に暖房時のみ床下内と連通状に開放される開閉部を設け、上記それぞれの吸気ファンを回転させて蓄熱槽内の空気を吸込ませると同時に、該蓄熱槽内に、その下端が連通されると共に、その上端が外気を取り入れる吸込口とされる空気取入れ管を設けることを特徴とする住宅家屋における冷暖房システム。
2. 上記空気取入れ管の吸込口より上記蓄熱槽内へ外気を取り込む際に、地下水を利用したラジエーターによって熱交換を行うことを特徴とする請求項１記載の住宅家屋における冷暖房システム。
3. 上記通気管部の内周面に螺旋状に刻設した結露防止用としての結露用溝を設けたことを特徴とする請求項１、又は２記載の住宅家屋における冷暖房システム。
4. 上記通気管部を断熱構造としたことを特徴とする請求項１、２、又は３記載の住宅家屋における冷暖房システム。
5. 上記回転軸の下端に水車を設け、該水車に家屋内にて発生する生活排水を浄化した浄化水を導水させて、その落下水圧によって水車を回転させて上記電動モーターの補助機構としたことを特徴とする請求項１、２、３又は４記載の住宅家屋における冷暖房システム。

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