JPH049974B2 - - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 （発明の利用分野） 本発明は、冬期において建物室内の暖房のため
に、また夏期においては冷房のために、そして四
季を通して室内の換気のためにそれぞれ外気を室
内に導入するための装置に関する。

（従来技術） 従来から太陽熱を利用した室内暖房装置は種々
提案されており、たとえば建物外壁に熱線吸収膜 （発明が解決しようとする問題点） そこで本発明は、太陽熱を直接には利用しない
でも、冬期においても充分な室内暖房に供するこ
とができ、なおかつ自然換気作用をも期待するこ
とのできる装置を提供しようとするものである。

（問題点を解決するための手段） 上記問題点を解決するために、本発明は、特許
請求の範囲に記載のように、その上端部が地上に
露出してこれに外気導入口１ａが設けられ、その
下端部が地中に埋設されてこれに外気導出口１ｂ
が設けられた吸気筒１と、全体が地中に埋設さ
れ、外気取入口２ａと外気分配口２ｂとを有する
中継タンク２とが備えられ、吸気筒１の外気導出
口１ｂと中継タンク２の外気取入口２ａとは同じ
く地中に配設される１本の外気導通管３によつて
連通連結され、中継タンク２の外気分配口２ｂと
地上にある建物室内とは外気導通管３よりも小径
の複数本の外気分配管４によつて連通連結され、
これら外気導通管３及び外気分配管４はそれぞれ
蛇行状に配管され、外気分配管４が連結される建
物室内には強制排気手段が設けられてなる構成を
採用するものである。

（作用） 従つて本発明によれば、外気が外気導入口１ａ
から吸気筒１内に導入され、これが地中内下端部
の外気導出口１ｂから地中内の外気導通管３を通
つて同じく地中に埋設されている中継タンク２に
取入れられ、これより地上の各室内に向かつてそ
れぞれ配管されている複数本の外気分配管４を通
つて外気が各室内に一様に分配供給される。即ち
冬期においては重い冷気は吸気筒１を通つて下方
に送り込まれ、この冷気が外気導通管３、中継タ
ンク２及び外気分配管４を通過する間に地中の地
熱と熱交換されて暖められ、暖気となつて地上の
各室内に向かつて上昇し、室内を暖房する。特
に、外気導通管３及び外気分配管４は蛇行状に配
管されてそれらの管路が長くなつていると共に、
外気配管４が複数本の分配管４よりなるため、熱
交換面積がきわめて大きくなり、よつてこれらの
管３，４を通る外気が地熱と効率よく熱交換され
る。このように地中を通過する外気は地熱と効果
的に熱交換されることによつて暖かく、かつ軽く
なり上昇気流となつて地上に向かつて流通し、こ
れによつて吸気筒１内に吸引作用が生起すること
になるが、室内に設置してなる暖房装置の強制排
気装置５あるいは排気フアン６からなる強制排気
手段によつて上述の外気は強制的に室外に排出さ
れ、この強制排気作用によつて吸気筒１内に確実
に吸引力が発生し、その外気導入口１ａより外気
を筒内に円滑に吸引導入することになる。

（実施例） 第１図に示すように吸気筒１は、建物Ａの外部
においてその上端部が地面Ｌより約１ｍ程度上方
に突出して、これに防雨防虫手段７を有する外気
導入口１ａが設けられ、その下端部が地面Ｌより
地中に0.5〜１ｍ程度のところまで埋設され、こ
れに外気導出口１ｂが設けられ、その下端部周囲
は基礎部材８で支持され、その下端部開口部は基
礎部材８の中空部に開放され、基礎部材８に設け
た水抜き孔９を介して地中につながつている。

また建物Ａのコンクリート基枠１０が地面Ｌよ
り下部の約0.5〜１ｍ程度の深さまで埋設され、
この基枠１０の内部に合成樹脂製や金属製、好ま
しくは強化プラスチツク（FRP）製の中継タン
ク２が設置される。この中継タンク２には外気取
入口２ａと多数の外気分配口２ｂと適宜地中につ
ながる水抜き孔２ｃが設けられ、それ以外の構造
は特に限定されないが、できるだけ地熱を効率的
に吸収する構造のものが好ましく、本実施例にあ
つてはタンク端壁２ｄはコンクリート基枠１０に
設けた隔壁１０ａによつて形成され、またタンク
外周にはこれに一体に多数のフイン２ｅが突設さ
れている。またこの中継タンク２の外気取入口２
ａの吸気筒１の外気導出口１ｂとは硬質塩化ビニ
ルなど合成樹脂製の外気導通管３によつて連通連
結され、この場合実線で示すように該外気指導管
３は中継タンク２に向かつて下り勾配または略水
平に設けられてもよいが、鎖線で示すように若干
上り勾配に配設されることが好ましい。なお、１
１は外気導通管３を土圧から保護するため保護板
である。

さらに中継タンク２の外気分配口２b5地面Ｌ
より当然に上部にある建物Ａの各室内ａ，ｂとは
外気導通管３よりも小径な硬化塩化ビニル等合成
樹脂製の複数本の外気分配管４……によつて上り
勾配に連通連結される。なおコンクリート基枠１
０内の中継タンク２及び外気導通管３と外気分配
管４とは当然に地中の土壌１２に埋設されるが、
この土壌としては一般の堀削時の土砂、栗石ある
いは砂利などが挙げられるが、例えば北海道地方
のような火山帯地域においては火山灰を用いるこ
とか好ましく、これによつてより一層の地熱吸収
及び蓄熱効果を上げることができる。さらに両管
のうち特に外気分配管４は地中に埋設しないで、
地熱を受けて暖気のこもつたコンクリート基枠０
のピツト１３を通過するように配設されてもよ
い。

第２図は外気導通管３と外気分配管４との配列
状態を示すもので、図示の状態から判明できるよ
うに吸気筒１から中継タンク２に連結される外気
導通管３も、中継タンク２から各室内に連結され
る複数本の外気分配管４……も蛇行状に長めに十
分余裕をもつて配管されており、これによつて両
管３，４内を流通する外気と両管が埋設される地
中の地熱とができるだけ効率的に熱交換されるよ
うになつている。

建物Ａの室内ａ、ｂに配設された外気分配管４
は第３図に示すように、その上端部を換気扇１４
に連結してこれにより室内に外気を送り込むよう
にする。室内に送り込まれた外気は室内を対流す
るようになるが、たとえば窓ガラス１５に面して
設けるカーテン１６のカーテンボツクス１７に流
通孔１８を設けておき、室内の暖気がカーテン１
６と窓ガラス１５との間を通つて流通孔１８より
対流するようにすれば窓ガラス１５の表面温度が
上がり、それだけ結露を防ぐことが可能である。

第４図は、コンクリート基枠１０の床部１０ｂ
と各室内の床板１９との間の根太敷設部分を空所
部２０に形成すると共に、各室間の隔壁２１の下
端縁に両室につながる通路２２を設け、あるいは
コンクリート外壁２３と室内に面する内壁２４と
の間に空所部２５を設け、室内に導入された外気
分配管４をこれら空所部２０，２５に連結してな
るもので、この構造によれば床板１９に敷く畳２
６や敷物２７あるいは内壁２４を通して室内が間
接的に暖められることになる。

なお、第１図に示すように昼間において建物の
窓から吸収された太陽熱や室内暖房装置による室
熱がコンクリート床部１０ｂを介してその下部の
土壌に吸収され、地熱として蓄熱されるため建物
基枠内には比較的高温の地熱が常時蓄えられてい
る。

第５図は本発明の他の実施例を示すもので、同
一構成要素については同一符号を付してその説明
を省略することとし、相違点のみを述べると吸気
筒１′をたとえば横断面コ字状のチヤンネル材を
使用し、これを建物の外壁２８に沿つて一体的に
取付けることによつて該外壁２８を吸気筒１′の
一部として利用してなるものである。この実施例
によれば吸気筒１′の構造が簡単になる上、建物
外壁に吸収されている熱エネルギーをも利用する
ことができるため一挙両得である。

本実施例によれば吸気筒１に吸引される外気の
温度が−20℃であつて、これが地熱と熱交換され
て約20坪の建物Ａの室内ａ、ｂに導入されるとき
には、約５〜17℃に昇温されており、これが風速
約0.5ｍの上昇気流となつて導入され、また暖房
用の石油1.8ドラム缶が従来では冬期約半年間
に10本必要としていたのが、本実施例を装備する
ことによつて約２本で済むことが実験の結果判明
している。

（発明の効果） 本発明によれば、長期的には夏期の太陽熱を、
また短期的には昼間のそれを受けて蓄熱されてい
る地中の地熱を利用し、これを有効に吸収して室
内暖房に供するものであるから冬期及び夜間にお
いて確実にその効果を発揮し、特に室内の結露防
止に役立つと共に熱源を必要としないものである
から省エネルギーにも貢献することになる。また
外気が地中で熱交換されて徐々に昇温するにつれ
て軽くなり上昇気流となつて流通することになる
から、これに伴なつて吸気筒内に吸引作用が生起
することになり、外気を吸気筒から室内に導入す
るため強制導入装置をなんら設置する必要がなく
一種の自然換気作用を発生することになり、それ
だけ構造が簡単である。

さらに夏期においては、室内を開放したり強制
換気手段を作動させることによつて前述のように
吸気筒に吸引力が生起するから、これから吸入さ
れる熱い外気は、冬期において冷却されている地
中の土壌と熱交換され、冷気となつて室内に導入
され、室内の冷房作用に貢献することになる。

さらにまた上述のように四季にわたつて新鮮な
外気を室内に導入し、これを室内の換気装置など
により適宜排気するものであるから室内の換気作
用を確実に発揮し、健康的な生活環境を維持する
ことができる。

特に、本発明によれば、中継タンクの外気分配
管と建物室内とは外気導通管よりも小径の複数本
の外気分配管によつて連通連結されているため、
１本の外気導通管によつて中継タンクに導入した
外気を、この中継タンクより複数本の外気分配管
を通じて建物内の複数の室内にそれぞれ一様に分
配供給することが可能になると共に、各外気分配
管が外気導通管よりも小径であることからその外
気導通管によつて中継タンクに導入される外気導
入量と該中継タンクより複数本の外気分配管によ
つて室内側へ排出される外気排出量とのバランス
をとることができて、外気導通管から中継タンク
を介して外気分配管より室内に至る外気の導通を
円滑に行わせることができる。更に、外気分配管
を複数本の分配管としたことによつて、各分配管
が単一の分配管に比べて熱交換面積を増大するこ
とができ、これにより地熱との外気の熱交換をよ
り一層効率良く行わせることができる。

更に本発明によれば、前記外気導通管及び外気
分配管が地中においてそれぞれ蛇行状に配管され
ているので、これら外気導通管及び外気分配管の
地中における接触面積を増大させることができ
て、これらの管内を通る外気を地熱と効率良く熱
交換させることができる。

更にまた、外気分配管が連結される建物室内に
は強制排気手段が設けてあるため、この強制排気
手段による建物室内空気の強制排気作用によつて
吸気筒内に確実に吸引力を発生させることがで
き、それにより外気を該吸気筒を通じて円滑に吸
引導入させることができる。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の一実施例を説明するための概
略縦断面図である。第２図は同概略横断面図であ
る。第３図は同要部の縦断面図、第４図は他の実
施例における要部の縦断面図、第５図は本発明の
他の実施例を説明するための概略縦断面図であ
る。 １……吸気筒、１ａ……外気導入口、１ｂ……
外気導出口、２……中継タンク、２ａ……外気取
入口、２ｂ……外気分配口、３……外気導通管、
４……外気分配管、５……暖房装置の強制排気装
置（強制排気手段）、６……排気フアン（強制排
気手段）。

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １ その上端部が地上に露出してこれに外気導入
   口が設けられ、その下端部が地中に埋設されてこ
   れに外気導出口が設けられた吸気筒と、全体が地
   中に埋設され、外気取入口と外気分配口とを有す
   る中継タンクとが備えられ、吸気筒の外気導出口
   と中継タンクの外気取入口とは同じく地中に配設
   される１本の外気導通管によつて連通連結され、
   中継タンクの外気分配口と地上にある建物室内と
   は外気導通管よりも小径の複数本の外気分配管に
   よつて連通連結され、これら外気導通管及び外気
   分配管はそれぞれ蛇行状に配管され、外気分配管
   が連結される建物室内には強制排気手段が設けら
   れてなる建物室内への外気導入装置。 ２ 中継タンクにはその外周に多数のフインが一
   体突設されてなる特許請求の範囲第１項記載の建
   物室内への外気導入装置。 ３ 吸気筒は建物の外壁を利用して該外壁が吸気
   筒の一部を構成するよう建物外壁に沿つて設けら
   れてなる特許請求の範囲第１項または第２項記載
   の建物室内への外気導入装置。