(57)【要約】【課題】空調用の空気が管内を流れる管部材を有した空調装置において、同管部材に形成された給水口と給水管とのジョイント部及びその近傍部分での水漏れを防ぎつつ、同管部材に形成された排水口と排水管とのジョイント部及びその近傍部分での水漏れを防ぐ。【解決手段】地中に埋設された管部材を利用した空調装置である。空調用の空気が、管軸方向に沿って管内を流れる前記管部材と、前記管部材の管壁部の内部に設けられ、前記管部材の一方の管端部から他方の管端部へと水が流れるように形成された流路と、前記水を前記一方の管端部から前記流路に給水する給水管と、前記流路を流れて前記空気と熱交換した前記水を前記他方の管端部から排水する排水管と、を有する。前記給水管は、前記一方の管端部に対応させつつ前記管壁部の内周面に開口形成された給水口を介して前記流路に給水する。前記排水管は、前記他方の管端部に対応させつつ前記管壁部の内周面に開口形成された排水口を介して前記流路から排水する。【選択図】図５
2015212606.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
地中に埋設された管部材を利用した空調装置であって、
空調用の空気が、管軸方向に沿って管内を流れる前記管部材と、
前記管部材の管壁部の内部に設けられ、前記管部材の一方の管端部から他方の管端部へと水が流れるように形成された流路と、
前記水を前記一方の管端部から前記流路に給水する給水管と、
前記流路を流れて前記空気と熱交換した前記水を前記他方の管端部から排水する排水管と、を有し、
前記給水管は、前記一方の管端部に対応させつつ前記管壁部の内周面に開口形成された給水口を介して前記流路に給水し、
前記排水管は、前記他方の管端部に対応させつつ前記管壁部の内周面に開口形成された排水口を介して前記流路から排水することを特徴とする空調装置。
【請求項２】
請求項１に記載の空調装置であって、
複数の前記管部材は、前記管軸方向に並んで配置されているとともに、前記管軸方向に隣り合う管部材同士は、互いの管端面で突き合わされた状態で連結部材によって連結されており、
前記連結部材は、前記管部材同士の突き合わせ位置を跨ぎつつ前記管部材の外周面に当接することによって、前記管部材同士を連結し、
前記給水口及び前記排水口が開口形成された位置は、それぞれ、前記管軸方向における前記連結部材の配置範囲に含まれていることを特徴とする空調装置。
【請求項３】
請求項２に記載の空調装置であって、
前記管部材毎に前記給水管及び前記排水管が設けられていることを特徴とする空調装置。
【請求項４】
請求項２又は３に記載の空調装置であって、
前記複数の前記管部材のうちで前記管軸方向に並んで連結された三つの管部材を第１管部材、第２管部材、第３管部材とした場合に、
前記第１管部材と前記第３管部材との間に介挿された前記第２管部材のための前記給水管及び前記排水管は、前記第１管部材及び前記第３管部材のうちのどちらかの管部材の管内を通って前記第２管部材の前記給水口及び前記排水口の位置に到達していることを特徴とする空調装置。
【請求項５】
請求項１乃至４の何れかに記載の空調装置であって、
前記管壁部は、前記管部材の半径方向の外方に前記螺旋形状で突出したリブ部を有しているとともに、前記リブ部の内部に前記流路が形成されており、
前記管壁部の内周面は平坦に形成されていることを特徴とする空調装置。
【請求項６】
請求項１乃至５の何れかに記載の空調装置であって、
前記給水管又は前記排水管には、それぞれ前記給水口又は前記排水口に接続するためのジョイント部が設けられており、
前記ジョイント部は、互いの内周面と外周面とが螺合する一対の継手管を有し、
前記一対の継手管のうちの一方の継手管を他方の継手管に挿入しながら螺合させる際に、互いの外周面からそれぞれ突出したフランジ部で前記給水口又は前記排水口の縁部を挟み込むことによって、前記ジョイント部は、前記給水口又は前記排水口に固定されていることを特徴とする空調装置。
【請求項７】
請求項１乃至６の何れかに記載の空調装置であって、
前記管部材の内径寸法は、０．７ｍから３ｍの範囲に入っていることを特徴とする空調装置。
【請求項８】
請求項１乃至７の何れかに記載の空調装置であって、
前記管部材は、樹脂製であり、
前記水は、地下水であることを特徴とする空調装置。
【請求項９】
請求項１乃至８の何れかに記載の空調装置であって、
前記管部材は、地上構造物の下方の地中部分に埋設されていることを特徴とする空調装置。
【請求項１０】
請求項１乃至９の何れかに記載の空調装置であって、
給水される前記水の水温は、年間に亘って、前記管部材の埋設深さに相当する地中部分の年間の温度変動範囲よりも狭い範囲に収まっていることを特徴とする空調装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、地中に埋設された管部材を利用した空調装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
近年、通年の温度変動が小さい地中熱を利用して建物の冷暖房等を行う地中熱利用空調装置が注目されている。
かかる空調装置１１０の一例を、図１Ａの概略縦断面図に示す。この装置１１０は、地中熱の採取用に、管軸方向Ｃ１１１を略水平方向に向けながら地中に埋設された採熱用管部材１１１を有している。そして、同装置１１０によれば、一方の管端部１１１ｅａから採熱用管部材１１１内に空調用の空気が取り込まれて同管部材１１１内を流れた後に、当該空気は他方の管端部１１１ｅｂから取り出される。これにより、空気は、夏場には冷却され冬場には加温される。そして、冷却又は加温された空気は、畜舎等の農業施設、集合住宅や公共の体育館等の一般施設、工場等の工業施設の如き大きな空間を有する建屋１の空調等に供される。
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００３】
ここで、一般に採熱用管部材１１１を地中に埋設する際の掘削コストは高く、そして、同コストは、掘削深さが深くなるに連れて増大する。そのため、同管部材１１１の埋設深さを極力浅くしたいという要望がある。
【０００４】
他方で、地中における通年の温度変動は、図１Ｂに示すように、地表からの深さに応じて変化する。例えば深さ５ｍ未満の浅い位置では、年間の温度変動は大きいが、深さ５ｍ以上の深い位置では、年間の温度変動がほぼ無視できる程度に小さくなって、その略一定の温度値は、同位置の年間平均気温と概ね一致する。
【０００５】
そのため、一般に採熱用管部材１１１の埋設深さを５ｍ以上にすれば、地中熱との間で良好な熱交換性が担保される。これに対して、５ｍ未満にした場合には、上記の５ｍ以上の場合と比べて、夏場での空気の冷却能力及び冬場での空気の加温能力が劣ってしまう。
【０００６】
この点につき、図１Ｃの参考例の空調装置１１０ａのように、採熱用管部材１１１ａの管壁部１１１ａｗの内部に中空状に水の流路Ｆ１１１ａ（図１Ｃでは不図示）を形成し、同流路Ｆ１１１ａによって水を上記管部材１１１ａの一方の管端部１１１ａｅａから他方の管端部１１１ａｅｂへと流すようにすれば、同管部材１１１ａを地中の深さ５ｍ未満の浅い位置に埋設した場合に生じ得る地中熱の夏場の冷却能力の低下分及び冬場の加温能力の低下分を、当該一方の管端部１１１ａｅａから他方の管端部１１１ａｅｂへと流れる水との熱交換によって補うことができる。
【０００７】
但し、この場合には、一方の管端部１１１ａｅａには、流路Ｆ１１１ａに給水するための給水管１３１が設けられ、また、他方の管端部１１１ａｅｂには、流路Ｆ１１１ａを流れて空気と熱交換した水を排水する排水管１３２が設けられる。そして、この例では、図１Ｄの概略縦断面図に拡大して示すように、一方の管端部１１１ａｅａに対応させつつ管壁部１１１ａｗの外周面１１１ａｗ１には給水口１１１ａｈｉが開口形成されているとともに、給水管１３１から当該給水口１１１ａｈｉを介して流路Ｆ１１１ａへ給水するようになっており、また、他方の管端部１１１ａｅｂに対応させつつ管壁部１１１ａｗの外周面１１１ａｗ１には排水口１１１ａｈｅが開口形成されているとともに、当該排水口１１１ａｈｅを介して流路Ｆ１１１ａから排水管１３２に排水するようになっている。
【０００８】
しかしながら、この場合には、給水口１１１ａｈｉに給水管１３１を接続するための管状のジョイント部１３４、及び排水口１１１ａｈｅに排水管１３２を接続するための管状のジョイント部１３４が、それぞれ採熱用管部材１１１ａの外に位置してしまう。すると、地中ＧＮＤの土圧が、当該ジョイント部１３４及びその近傍部分に作用することになってしまい、これにより、同ジョイント部１３４及びその近傍部分が曲げられる等して破損等して水漏れを起こし得る。
【０００９】
本発明は、上記のような従来の問題に鑑みなされたものであって、その主な目的は、空調用の空気が管内を流れる管部材を有した空調装置において、上記管部材に形成された給水口と給水管とのジョイント部及びその近傍部分での水漏れを防ぐとともに、上記管部材に形成された排水口と排水管とのジョイント部及びその近傍部分での水漏れを防ぐことにある。
【課題を解決するための手段】
【００１０】
上記目的を達成するための主たる発明は、
地中に埋設された管部材を利用した空調装置であって、
空調用の空気が、管軸方向に沿って管内を流れる前記管部材と、
前記管部材の管壁部の内部に設けられ、前記管部材の一方の管端部から他方の管端部へと水が流れるように形成された流路と、
前記水を前記一方の管端部から前記流路に給水する給水管と、
前記流路を流れて前記空気と熱交換した前記水を前記他方の管端部から排水する排水管と、を有し、
前記給水管は、前記一方の管端部に対応させつつ前記管壁部の内周面に開口形成された給水口を介して前記流路に給水し、
前記排水管は、前記他方の管端部に対応させつつ前記管壁部の内周面に開口形成された排水口を介して前記流路から排水することを特徴とする空調装置である。
本発明の他の特徴については、本明細書及び添付図面の記載により明らかにする。
【発明の効果】
【００１１】
本発明によれば、空調用の空気が管内を流れる管部材を有した空調装置において、上記管部材に形成された給水口と給水管とのジョイント部及びその近傍部分での水漏れを防ぐとともに、上記管部材に形成された排水口と排水管とのジョイント部及びその近傍部分での水漏れを防ぐことができる。
【図面の簡単な説明】
【００１２】
【図１Ａ】空調装置１１０の概略縦断面図である。
【図１Ｂ】地表からの深さと地中の温度との関係を月毎に示すグラフである。
【図１Ｃ】参考例の空調装置１１０ａの概略縦断面図である。
【図１Ｄ】採熱用管部材１１１ａの各管端部１１１ａｅａ，１１１ａｅｂの外周面１１１ａｗ１に、それぞれ給水口１１１ａｈｉ及び排水口１１１ａｈｅが開口形成された構成を示す概略縦断面図である。
【図２】第１実施形態の空調装置１０の概略縦断面図である。
【図３】管部材１１としてのコルゲート管１１の概略斜視図である。
【図４】図４Ａは、コルゲート管１１の概略側面図であり、図４Ｂは、図４Ａ中のＢ−Ｂ矢視図である。
【図５】コルゲート管１１の管壁部１１ｗに中空状に形成された流路Ｆ１１に対して給排水する給排水機構の説明図である。
【図６】ジョイント部３４のその他の配置例の説明図である。
【図７】管部材１１，１１同士を連結する連結部材１３の説明図である。
【図８】第１実施形態の変形例の空調装置１０ａの説明図である。
【図９】図９Ａは、第２実施形態に係る管部材１１ｂの概略縦断面図であり、図９Ｂは、図９Ａ中のＢ−Ｂ矢視図である。
【図１０】その他の実施形態の空調装置１０ｂの概略縦断面図である。
【発明を実施するための形態】
【００１３】
本明細書及び添付図面の記載により、少なくとも以下の事項が明らかとなる。
地中に埋設された管部材を利用した空調装置であって、
空調用の空気が、管軸方向に沿って管内を流れる前記管部材と、
前記管部材の管壁部の内部に設けられ、前記管部材の一方の管端部から他方の管端部へと水が流れるように形成された流路と、
前記水を前記一方の管端部から前記流路に給水する給水管と、
前記流路を流れて前記空気と熱交換した前記水を前記他方の管端部から排水する排水管と、を有し、
前記給水管は、前記一方の管端部に対応させつつ前記管壁部の内周面に開口形成された給水口を介して前記流路に給水し、
前記排水管は、前記他方の管端部に対応させつつ前記管壁部の内周面に開口形成された排水口を介して前記流路から排水することを特徴とする空調装置である。
【００１４】
このような空調装置によれば、管部材を地中の深さ５ｍ未満の浅い位置に埋設した場合に、それに伴って生じ得る地中熱の夏場の冷却能力の低下分及び冬場の加温能力の低下分を、一方の管端部から他方の管端部へと流れる水との熱交換によって補うことができる。よって、管部材の埋設深さを浅くした場合でも、夏場の空気の冷却能力の低下及び冬場の空気の加温能力の低下を効果的に抑制可能となる。
また、管壁部の流路に給水するための給水口、及び管壁部の流路から排水するための排水口は、それぞれ管壁部の内周面に開口形成されている。よって、給水管を給水口に接続するジョイント部、及び排水管を排水口に接続するジョイント部は、それぞれ管部材の管内に収容されており、これにより、これらジョイント部及びその近傍部分に地中の土圧が作用することは防がれる。よって、これらジョイント部及びその近傍部分での破損を有効に防ぐことができて、その結果、これらジョイント部及びその近傍部分での水漏れを有効に防ぐことができる。
【００１５】
かかる空調装置であって、
複数の前記管部材は、前記管軸方向に並んで配置されているとともに、前記管軸方向に隣り合う管部材同士は、互いの管端面で突き合わされた状態で連結部材によって連結されており、
前記連結部材は、前記管部材同士の突き合わせ位置を跨ぎつつ前記管部材の外周面に当接することによって、前記管部材同士を連結し、
前記給水口及び前記排水口が開口形成された位置は、それぞれ、前記管軸方向における前記連結部材の配置範囲に含まれているのが望ましい。
【００１６】
このような空調装置によれば、管部材の熱交換性能を向上することができる。詳しくは次の通りである。
先ず、連結部材は、管部材同士の突き合わせ位置を跨ぎつつ管部材の外周面に当接することによって、管部材同士を連結する。また、前述のように、給水口及び排水口は、管部材の管壁部の内周面に開口形成されている。よって、給水口に接続されるジョイント部及び排水口に接続されるジョイント部のどちらも、上記の連結部材と干渉しない状態となる。すなわち、給水口及び排水口が開口形成された位置を、それぞれ管軸方向における上記連結部材の配置範囲に含まれるようにしても、給水口に接続されるジョイント部及び排水口に接続されるジョイント部の両者と上記連結部材とは一切干渉しない。そのため、この空調装置では、上述のように管軸方向における給水口及び排水口の位置を、連結部材の配置範囲に含まれるようにしている。そして、これにより、給水口及び排水口を、管部材の管端面の近傍位置に開口形成可能となることから、管部材の管端面の近傍位置まで水の流路を延長してその流路長を長く確保可能となる。そして、その結果、全体として管部材の熱交換性能を向上することができる。
【００１７】
かかる空調装置であって、
前記管部材毎に前記給水管及び前記排水管が設けられているのが望ましい。
【００１８】
このような空調装置によれば、複数の管部材を有し、そして管部材毎に給排水される。よって、複数の管部材を有する当該空調装置において、水によりなされる空気の冷却能力或いは加温能力を、全体として高めることができる。
【００１９】
かかる空調装置であって、
前記複数の前記管部材のうちで前記管軸方向に並んで連結された三つの管部材を第１管部材、第２管部材、第３管部材とした場合に、
前記第１管部材と前記第３管部材との間に介挿された前記第２管部材のための前記給水管及び前記排水管は、前記第１管部材及び前記第３管部材のうちのどちらかの管部材の管内を通って前記第２管部材の前記給水口及び前記排水口の位置に到達しているのが望ましい。
【００２０】
このような空調装置によれば、第２管部材用の給水管及び排水管は、第１管部材及び第３管部材のうちのどちらかの管部材の管内を通って、同第２管部材用の給水口及び排水口に到達している。よって、これら第２管部材用の給水管及び排水管を地中に埋設せずに済んで、これにより、同給水管及び配水管は、土圧起因の破損を有効に回避可能となる。  
また、かかる第２管部材用の給水管及び排水管からの水漏れ時には、第１管部材、第２管部材、及び第３管部材の管内において補修作業を行うことができる。よって、給水管及び排水管を掘り出さずに済んで、当該補修作業を迅速に行うことができる。
【００２１】
かかる空調装置であって、
前記管壁部は、前記管部材の半径方向の外方に前記螺旋形状で突出したリブ部を有しているとともに、前記リブ部の内部に前記流路が形成されており、
前記管壁部の内周面は平坦に形成されているのが望ましい。
【００２２】
このような空調装置によれば、管壁部の内周面は平坦に形成されている。よって、同内周面に給水口及び排水口を開口形成する作業や、当該開口形成された給水口及び排水口に給水管及び排水管を接続する作業を行い易くなる。
また、リブ部においては、リブ部の内部の流路を流れる水との間で管部材内の空気は熱交換され、他方、外周面のうちのリブ部とリブ部との間の部分たる谷部では、地盤の地中熱との間で円滑に管部材内の空気は熱交換される。よって、管部材内の空気は速やか且つ効果的に熱交換される。
【００２３】
かかる空調装置であって、
前記給水管又は前記排水管には、それぞれ前記給水口又は前記排水口に接続するためのジョイント部が設けられており、
前記ジョイント部は、互いの内周面と外周面とが螺合する一対の継手管を有し、
前記一対の継手管のうちの一方の継手管を他方の継手管に挿入しながら螺合させる際に、互いの外周面からそれぞれ突出したフランジ部で前記給水口又は前記排水口の縁部を挟み込むことによって、前記ジョイント部は、前記給水口又は前記排水口に固定されているのが望ましい。
【００２４】
このような空調装置によれば、仕上がり精度のばらつきが大きい溶着作業を行わずに、同ばらつきが小さい螺合作業で上記のジョイント部を給水口又は排水口に接続可能となる。よって、かかる給水口又は排水口とジョイント部との間の水漏れの発生頻度を低減することができる。
【００２５】
かかる空調装置であって、
前記管部材の内径寸法は、０．５ｍから３ｍの範囲に入っているのが望ましい。
【００２６】
このような空調装置によれば、メンテナンス等の作業者が、管部材の管内に容易に入ることできる。また、万一、管壁部の内周面の給水口又は排水口の各ジョイント部などで水漏れを生じた際にも、補修作業を行うための作業空間を管部材の管内に広く確保可能である。よって、管内で補修作業を行い易くなる。また、給水口又は排水口のジョイント部の補修作業を、管部材を掘り出さずに管内から行えるので、上記の補修作業の迅速化を図れる。
【００２７】
かかる空調装置であって、
前記管部材は、樹脂製であり、
前記水は、地下水であるのが望ましい。
【００２８】
このような空調装置によれば、管部材は樹脂製なので、錆びないなど高い耐久性を奏する。また、金属製と比べて安価であるため、コスト削減を図れる。
また、流路を流れる水は地下水なので、年間の温度変動は小さい。よって、管部材の埋設深さを浅くした場合に地中熱において生じ得る夏場の空気の冷却能力の低下及び冬場の空気の加温能力の低下分を、地下水と空気との熱交換によって確実に補うことができる。
【００２９】
かかる空調装置であって、
前記管部材は、地上構造物の下方の地中部分に埋設されているのが望ましい。
【００３０】
このような空調装置によれば、管部材は、地上構造物の下方の地中部分に埋設されているので、地表のうちで常に日陰となる日陰エリアの地中部分に埋設されていることになる。すなわち、当該地中部分は日射の影響を受け難く、これにより、同地中部分での年間の温度変動は縮小されている。そのため、管部材の埋設深さを更に浅くすることができて、結果、掘削コストの更なる削減を図れる。
【００３１】
かかる空調装置であって、
給水される前記水の水温は、年間に亘って、前記管部材の埋設深さに相当する地中部分の年間の温度変動範囲よりも狭い範囲に収まっているのが望ましい。
【００３２】
このような空調装置によれば、流路を流れる水の水温は、年間に亘って、管部材の埋設深さに相当する地中部分の年間の温度変動範囲よりも狭い範囲に収まっている。よって、管部材の埋設深さを浅くした場合に生じ得る夏場の空気の冷却能力の低下及び冬場の空気の加温能力の低下分を、上記の水と空気との熱交換によって確実に補うことができる。
【００３３】
＝＝＝第１実施形態＝＝＝
図２は、第１実施形態の空調装置１０の概略縦断面図である。同図２に示すように、この空調装置１０は、地中熱を利用して空調を行う地中熱利用空調装置１０である。すなわち、この空調装置１０は、地中ＧＮＤに埋設されて管内を空調用の空気が流される複数の管部材１１，１１…を本体とする。
【００３４】
複数の管部材１１，１１…は、それぞれ管軸方向Ｃ１１を水平方向に揃えつつ、管軸方向Ｃ１１に隣り合う管部材１１との間で互いの管端面１１ｅａｓ，１１ｅｂｓを突き合わせて互いに略同軸に連結されており、これにより、これら全ての管部材１１，１１…について互いの管内の空間ＳＰ１１，ＳＰ１１…（以下、「管内空間ＳＰ１１」とも言う）が連通されている。
【００３５】
また、管軸方向Ｃ１１の一方端（図２中では右端）に位置する管部材１１は、ベンド部を具備した立ち上がり管２１ａを介して、外気取り込みダクト２３に連結されており、更に、管軸方向Ｃ１１の他方端（図２中では左端）に位置する管部材１１にも、ベンド部を具備した立ち上がり管２１ｂを介して送風機（不図示）付きの空気排出ダクト２５に連結されており、そして、この空気排出ダクト２５は、畜舎や野菜工場等の空調対象建屋１の屋内空間ＳＰ１に連結されている。
【００３６】
よって、外気取り込みダクト２３から取り込まれた外気は、地中ＧＮＤに埋設された上記複数の管部材１１，１１…の各管内空間ＳＰ１１，ＳＰ１１…を順次一方側から他方側へと一方向に流れていき、そして、これら管内空間ＳＰ１１，ＳＰ１１…を流れている間に、当該空気は、地中熱などにより熱交換される。例えば、夏場には、外気温度が、地中温度よりも相対的に高くなるので、管内空間ＳＰ１１，ＳＰ１１…を流れる空気は地中熱によって冷却される一方、冬場には、外気温度が、地中温度よりも相対的に低くなるので、管内空間ＳＰ１１，ＳＰ１１…を流れる空気は地中熱によって加温される。そして、このように地中熱との間で熱交換された空気は、管軸方向Ｃ１１の他方端側に位置する空気排出ダクト２５から排出されて上記の空調対象建屋１に供給される。
【００３７】
ここで、各管部材１１の管壁部１１ｗの内部には、管部材１１の一方の管端部１１ｅａから他方の管端部１１ｅｂへと水が流れるような流路Ｆ１１（図２では不図示）が中空状に形成されている。また、各管部材１１の一方の管端部１１ｅａには、上記の流路Ｆ１１に常時給水する給水管３１が接続される一方、他方の管端部１１ｅｂには、流路Ｆ１１を流れた水を同流路Ｆ１１から常時排水する排水管３２が接続されている。そして、更に、かかる水として、この例では地下水が使用されており、この地下水の水温は、その直上の地上での年間平均気温を中央値としながら、当該中央値からごく小さな変動幅でしか変化しない。すなわち、一般に当該地下水の水温の年間の温度変動範囲は、地中５ｍの深さでの温度変動範囲よりも狭い範囲に収まっている。
【００３８】
よって、各管部材１１の管内空間ＳＰ１１を流れる空気は、地中熱以外に流路Ｆ１１内の地下水との間でも効果的に熱交換される。そして、これにより、各管部材１１を５ｍ未満という浅い深さで埋設した場合であっても、それに伴って生じ得る地中熱の夏場の冷却能力の低下分及び冬場の加温能力の低下分を、流路Ｆ１１内の地下水との熱交換によって効果的に補うことができる。その結果、埋設深さを５ｍ以上に深くした場合との対比において生じ得る夏場の空気の冷却能力の低下及び冬場の空気の加温能力の低下をそれぞれ有効に抑制可能となる。ちなみに、図２の例では、各管部材１１の埋設深さ（ここでは、管部材１１の最下部の位置の深さのことを「埋設深さ」とする）は、３ｍ未満に設定されており、これにより、空調装置１０の設置工事の掘削費が削減されている。
【００３９】
かかる流路Ｆ１１が設けられた管部材１１の一例としては、例えば汎用品のコルゲート管１１を挙げることができ、ここではコルゲート管１１を用いている。図３は、コルゲート管１１の概略斜視図である。また、図４Ａは同概略側面図であり、図４Ｂは、図４Ａ中のＢ−Ｂ矢視図である。なお、図４Ａ中では、コルゲート管１１の内部構造がわかるようにその一部を破断して示し、且つ当該破断部の拡大図も併記している。
【００４０】
図４Ａに示すように、コルゲート管１１は、管壁部１１ｗの外周面１１ｗ１が波形形状の管部材である。すなわち、外周面１１ｗ１には山部１１ｍと谷部１１ｖとが形成されており、これら山部１１ｍ及び谷部１１ｖは、それぞれコルゲート管１１の管軸Ｃ１１を中心軸とする螺旋形をなしている。一方、管壁部１１ｗの内周面１１ｗ２は、山部や谷部の無い平坦面をなしている。よって、管壁部１１ｗの壁厚は、山部１１ｍが厚く谷部１１ｖが薄くなっており、つまり山部１１ｍは、コルゲート管１１の半径方向の外方に螺旋形状に突出したリブ部１１ｍのようになっている。そして、当該リブ部１１ｍの内部に、上述の流路Ｆ１１が中空状に形成されている。よって、流路Ｆ１１は、リブ部１１ｍの螺旋形状に倣って螺旋形に形成されている。すなわち、リブ部１１ｍが管部材１１の管軸方向Ｃ１１の略全長に亘って連続した螺旋形状に形成されていることから、これに付随して、当該流路Ｆ１１の方も、管部材１１の管軸Ｃ１１を中心軸とする螺旋形状を呈しながら、管部材１１の一方の管端部１１ｅａから他方の管端部１１ｅｂまでの全長に亘って連通している。よって、一方の管端部１１ｅａに給水口１１ｈｉ（図２乃至図４では不図示）を設けて同給水口１１ｈｉから給水し、また、他方の管端部１１ｅｂに排水口１１ｈｅ（図２乃至図４では不図示）を設けて同排水口１１ｈｅから排水すれば、管部材１１の管壁部１１ｗの略全長に亘って水を一方向に流すことができる。
【００４１】
また、このときには、螺旋形状の流路Ｆ１１によって水をコルゲート管１１たる管部材１１の周方向の全周に亘って満遍なく行き渡らせることができるので、コルゲート管１１の内周面１１ｗ２の全面積のうちで空気と熱交換を実質的に行うことが可能な実効面積を広く確保することができる。そして、これにより、コルゲート管１１の管内空間ＳＰ１１を流れる空気と、管壁部１１ｗの流路Ｆ１１を流れる地下水との熱交換効率を高めることができる。
【００４２】
コルゲート管１１の素材としては、ＰＥ（ポリエチレン）樹脂等の樹脂製や、ステンレス鋼製及びアルミニウム合金製等の金属製を例示できるが、この例では、高密度ＰＥ樹脂製としている。そして、かかる樹脂製にすることで、コルゲート管１１は錆びないなど高い耐久性を奏し得るとともに、金属製と比べて格段に安価なことから空調装置１０の設置費用の大幅な削減を図れる。なお、この高密度ＰＥ樹脂製であって内周面１１ｗ２が平坦で、且つリブ部１１ｍが中空構造のコルゲート管１１の具体例としては、ダイカダブルプレス管（商品名：ダイカポリマー株式会社製）を例示することができる。但し、地中ＧＮＤの土と同等又はそれ以上の熱伝導率の素材であれば、上記以外の素材も適用可能であり、例えばセラミック等でコルゲート管１１を形成しても良い。
【００４３】
図５は、コルゲート管１１の管壁部１１ｗの流路Ｆ１１に対して給排水する給排水機構の説明図である。なお、同図５の下段には、一部を破断した概略側面図を示しており、上段には、同概略側面図中の二つの部分を拡大してなる二つの概略拡大図を示している。
【００４４】
先ず、前述のコルゲート管１１のリブ部１１ｍの内部の流路Ｆ１１は、当該流路Ｆ１１の流水方向の両端Ｆ１１ｅａ，Ｆ１１ｅｂに設定された封止対象位置Ｐｓａ，Ｐｓｂにおいて、それぞれ適宜な封止部材１２ａ，１２ｂで水密に封止されている。そして、これにより、流路Ｆ１１は、管部材１１のほぼ全長に亘って延在する螺旋状の閉じた空間とされている。なお、図５中では、かかる封止部材１２ａ，１２ｂを二点鎖線で仮想的に図示しているが、この例では、かかる封止部材１２ａ，１２ｂとして、コルゲート管１１と同素材の高密度ＰＥ樹脂製の略台形の板材１２ａ，１２ｂが用いられている。そして、各板材１２ａ，１２ｂが、コルゲート管１１の各管端部１１ｅａ，１１ｅｂの上記封止対象位置Ｐｓａ，Ｐｓｂにおいて流路Ｆ１１の断面を完全に塞ぐように、リブ部１１ｍの各小口面１１ｍｅａ，１１ｍｅｂに溶着されている。
【００４５】
また、管部材１１の一方の管端部１１ｅａにおける管壁部１１ｗの内周面１１ｗ２には、給水口１１ｈｉが開口形成されている。より具体的に言うと、上記内周面１１ｗ２のうちで上記封止部材１２ａよりも管軸方向Ｃ１１の他方側の位置であって、しかもリブ部１１ｍに対応する位置には、給水口１１ｈｉが正円形状に開口形成されている。そして、かかるリブ部１１ｍの内部には、既述のように流路Ｆ１１が形成されていて、これにより、当該給水口１１ｈｉを介して流路Ｆ１１が管部材１１の管内空間ＳＰ１１に露出している。そのため、当該管内空間ＳＰ１１側から給水口１１ｈｉに給水管３１が接続されて、これにより給水口１１ｈｉを介して流路Ｆ１１へ給水される。
なお、かかる接続は、適宜な管状のジョイント部３４を用いてなされるが、ここで、当該ジョイント部３４は、流路Ｆ１１及び管部材１１の管内空間ＳＰ１１に収容されている。よって、当該ジョイント部３４及びその近傍部分に地中ＧＮＤの土圧が作用することは確実に防がれて、これにより、ジョイント部３４及びその近傍部分での破損を防ぐことができる。その結果、ジョイント部３４及びその近傍部分での水漏れを有効に防ぐことができる。
【００４６】
同様に、他方の管端部１１ｅｂにおいても、管壁部１１ｗの内周面１１ｗ２には排水口１１ｈｅが開口形成されている。より具体的に言うと、上記内周面１１ｗ２のうちで上記封止部材１２ｂよりも管軸方向Ｃ１１の一方側の位置であって、しかもリブ部１１ｍに対応する位置には排水口１１ｈｅが正円形状に開口形成されている。そして、かかるリブ部１１ｍの内部には、上述のように流路Ｆ１１が形成されていて、これにより、当該排水口１１ｈｅを介して流路Ｆ１１が管部材１１の管内空間ＳＰ１１に露出している。そのため、当該管内空間ＳＰ１１側から排水口１１ｈｅに排水管３２が接続されて、これにより、排水口１１ｈｅを介して流路Ｆ１１から排水される。
なお、かかる接続も、上述の給水管３１の場合と同様に、適宜な管状のジョイント部３４を用いてなされる。また、当該ジョイント部３４が管部材１１の管内空間ＳＰ１１に収容される点も、上述の給水管３１の場合と同様である。よって、この排水管３２の場合も、ジョイント部３４及びその近傍部分に地中ＧＮＤの土圧が作用することは確実に防がれて、これにより、ジョイント部３４及びその近傍部分での破損を防ぐことができる。その結果、ジョイント部３４及びその近傍部分での水漏れを有効に防ぐことができる。
【００４７】
また、同図５中の二つの拡大図を比較してわかるように、給水管３１を給水口１１ｈｉに接続するジョイント部３４と、排水管３２を排水口１１ｈｅに接続するジョイント部３４とは、互いに同構成である。そのため、以下では、前者の給水管３１用のジョイント部３４についてのみ説明し、後者の排水管３２用のジョイント部３４の説明については省略する。
【００４８】
ジョイント部３４は、互いの内周面と外周面とが螺合する雄雌形式の一対の継手管３４ｍ，３４ｆを有する。すなわち、雄側の継手管３４ｍの外周面には雄ねじ（不図示）が形成されており、他方、雌側の継手管３４ｆの内周面には雌ねじ（不図示）が形成されている。そして、雌側の継手管３４ｆの内周側に雄側の継手管３４ｍを挿入して、これら雄ねじと雌ねじとが螺合するようになっている。また、雄側及び雌側のどちらの継手管３４ｍ，３４ｆにも、それぞれ外周面から側方に突出した環状のフランジ部３４ｍｆ，３４ｆｆが各継手管３４ｍ，３４ｆの端部に一体に設けられている。よって、これら継手管３４ｍ，３４ｆ同士を螺合回転することにより、互いの環状のフランジ部３４ｍｆ，３４ｆｆ同士で給水口１１ｈｉの縁部を挟み込むことができて、その結果、両継手管３４ｍ，３４ｆは給水口１１ｈｉに一体的に締結固定される。そして、雄側の継手管３４ｍには、管内空間ＳＰ１１側から給水管３１が差し込み或いはねじ込み等で水密に固定され、これにより給水口１１ｈｉに給水管３１が接続される。
【００４９】
そして、かかる螺合形式のジョイント部３４によれば、水漏れ時には、雄ねじと雌ねじとを増す締めすることで水漏れを止めることができる。よって、少なくとも応急処置を迅速に行うことができる。
【００５０】
ちなみに、図５では、図を見易くする目的で、給水口１１ｈｉを、一方の管端面１１ｅａｓから二つ目の山部１１ｍに対応する位置に形成するように示しており、また同様に、排水口１１ｈｅを、他方の管端面１１ｅｂｓから二つ目の山部１１ｍに対応する位置に形成するように示しているが、何等これに限らない。すなわち、給水口１１ｈｉを、管端面１１ｅａｓから一つ目の山部１１ｍに対応する位置に形成しても良く、同様に排水口１１ｈｅを、管端面１１ｅｂｓから一つ目の山部１１ｍに対応する位置に形成しても良い。そして、このようにすれば、給水口１１ｈｉは、前述の封止部材１２ａの直近位置に形成され、また、排水口１１ｈｅも、封止部材１２ｂの直近位置に形成されるようになって、これにより、流路Ｆ１１の全長寸法を、管部材１１に設け得る最大長さまで延長できる。そして、その結果、熱交換性能を大きく向上することができる。
【００５１】
なお、この例では、水密性を高める目的で、雄側の継手管３４ｍのフランジ部３４ｍｆと給水口１１ｈｉの縁部との間には板状のガスケット（パッキン）３５が介挿され、また、雌側の継手管３４ｆのフランジ部３４ｆｆと給水口１１ｈｉの縁部との間にも板状のガスケット３５が介挿されているが、何等これに限らない。すなわち、場合によっては、両方のガスケット３５，３５を省略しても良いし、どちらか一方のガスケット３５のみを省略しても良い。また、この例では、ゴム製のガスケット３５が使用されているが、何等これに限らず、樹脂製のガスケットを使用しても良い。
【００５２】
また、この例では、一対のフランジ部３４ｍｆ，３４ｆｆで給水口１１ｈｉの縁部を挟み込んで固定する関係上、雌側の継手管３４ｆのフランジ部３４ｆｆは、コルゲート管１１の管内空間ＳＰ１１に位置し、そして雄側の継手管３４ｍのフランジ部３４ｍｆは、管壁部１１ｗのリブ部１１ｍの流路Ｆ１１内に位置しているが、これらの配置関係は逆でも良い。但し、逆にすると、図６に示すように、管内空間ＳＰ１１よりも狭い流路Ｆ１１の方に雌側の継手管３４ｆが大きく飛び出してしまって流路Ｆ１１内の水の流れを阻害してしまう。そのため、望ましくは、図５のように雄側の継手管３４ｍのフランジ部３４ｍｆを流路Ｆ１１内に配置して雌側の継手管３４ｆが管内空間ＳＰ１１の方に飛び出すようにすると良い。また、このとき望ましくは、同図５に示すように、雌側の継手管３４ｆよりも雄側の継手管３４ｍが管内空間ＳＰ１１の方に飛び出すようにしていると良い。そして、このようにしていれば、飛び出した雄側の継手管３４ｍの外周面を覆うように、管内空間ＳＰ１１の方からホース等の給水管３１を速やかに同継手管３４ｍに被せて、しかる後に結束バンド等の結束具（不図示）で強固に固定することができて、つまり、シンプル且つ確実な水漏れ対策を講じることができる。
【００５３】
更に、場合によっては、図５に示すように、流路Ｆ１１内に位置するフランジ部３４ｍｆたる雄側の継手管３４ｍのフランジ部３４ｍｆの平面サイズが大きくて、当該フランジ部３４ｍｆが流路Ｆ１１内に収まりきらないことも想定されるが、その場合には、フランジ部３４ｍｆのうちの管軸方向Ｃ１１の両端部をそれぞれ略直線状に切り欠くことによって、流路Ｆ１１内に収容可能にしても良い。ちなみに、この場合には、フランジ部３４ｍｆには、切り欠き部３４ｍｆｅ，３４ｍｆｅとして略直線状の外縁部３４ｍｆｅ，３４ｍｆｅが形成されるが、当該切り欠き部３４ｍｆｅ，３４ｍｆｅは、リブ部１１ｍの内部において上記流路Ｆ１１を区画する内壁面１１ｍｗ，１１ｍｗと当たることにより、雄側の継手管３４ｍの回り止めとして機能し得て、その結果、雄側の継手管３４ｍと雌側の継手管３４ｆとの螺合の緩みが防止される。
【００５４】
なお、給水管３１及び排水管３２としては、鋼管等の金属製の配管を用いても良いが、比較的容易に屈曲可能なＰＥ等の樹脂製又はゴム製のホースを用いても良い。そして、この例では、敷設性を考慮して後者のホースを用いている。
【００５５】
また、給水口１１ｈｉ或いは排水口１１ｈｅ起因の水漏れ時の補修作業性の観点からは、望ましくは、コルゲート管１１の内径寸法を０．７ｍから３ｍまでの範囲に設計していると良い。そして、このようにしていれば、作業者は、図２の外気取り込みダクト２３等からコルゲート管１１の管内空間ＳＰ１１に速やかに入って、同空間ＳＰ１１から給水口１１ｈｉ及び排水口１１ｈｅへと容易に到達することができる。よって、コルゲート管１１を掘り出さずに迅速に水漏れの補修作業を行える。また、当該管内空間ＳＰ１１に、補修用の作業空間を広く確保することもできて、これにより、補修作業を正確に行うことができる。
【００５６】
ところで、この例では、図２を参照して既述のように、管軸方向Ｃ１１に並ぶ複数のコルゲート管たる管部材１１，１１…を順次同管軸方向Ｃ１１に連結することによって、空調装置１０の本体となる長大な一つの埋設管が形成されている。また、この例では、給水管３１及び排水管３２は、管部材１１毎に設けられており、管部材１１毎に給排水される。よって、水によりなされる空気の冷却能力或いは加温能力を、全体として高めることができる。
【００５７】
ここで、管軸方向Ｃ１１に隣り合う管部材１１，１１同士を連結する連結部材１３としては、管部材１１の種類に対応した形態の連結部材１３が適宜使用される。例えば、この例では、管部材１１にコルゲート管１１を用いている関係上、次のような形態の連結部材１３を用いている。図７は、その連結部材１３の説明図であって側面視で示している。
【００５８】
図２、図３、及び図７に示すように、当該連結部材１３は、突き合わせた管部材１１，１１の管端面１１ｅａｓ，１１ｅｂｓ同士に跨って管端部１１ｅａ，１１ｅｂの外周面１１ｗ１に巻き付けられて当接しこれらを気密且つ液密に被覆する防漏シート（不図示）と、防漏シートの外方から管端部１１ｅａ，１１ｅｂの外周面に嵌め込まれた上下一対の略半円弧形状の半割部材１３ｕ，１３ｄと、を有している。そして、このように管端面１１ｅａｓ，１１ｅｂｓ同士の突き合わせ位置を跨ぎつつ上下一対の半割部材１３ｕ，１３ｄ同士を外周面に嵌め込んだ状態の下で、これら一対の半割部材１３ｕ，１３ｄ同士をボルト等の締結具１３ｔで締結すれば、一対の半割部材１３ｕ，１３ｄから管部材１１，１１の管端部１１ｅａ，１１ｅｂへ挟圧力が付与されて、その結果、これら管端部１１ｅａ，１１ｅｂは一体に連結される。
なお、かかる管端部１１ｅａ，１１ｅｂには、前述したように給水口１１ｈｉ又は排水口１１ｈｅも設けられている。しかし、これら給水口１１ｈｉ及び排水口１１ｈｅについては、図５の拡大図を参照して既述のように、管部材１１の管壁部１１ｗの内周面１１ｗ２に設けられている。つまり、これら給水口１１ｈｉ及び排水口１１ｈｅは、上記の連結部材１３が設けられる同管壁部１１ｗの外周面１１ｗ１とは逆側の面の内周面１１ｗ２に設けられていて、結果、給水口１１ｈｉのジョイント部３４及び排水口１１ｈｅのジョイント部３４のどちらも、上記の連結部材１３とは一切干渉しない状態となっている。
よって、この第１実施形態では、給水口１１ｈｉ及び排水口１１ｈｅを、管軸方向Ｃ１１の位置に関して管端部１１ｅａ，１１ｅｂの任意の位置に自由に設けることができる。そして、特に、この例にあっては、管軸方向Ｃ１１における給水口１１ｈｉ及び排水口１１ｈｅの位置を、連結部材１３の配置範囲Ｒ１３（図７を参照）に含まれるようにしている。より詳しくは、図５に示すように、管部材１１の管端面１１ｅａｓ，１１ｅｂｓの位置から０．５ｍ以内の範囲に、給水口１１ｈｉ又は排水口１１ｈｅが含まれるようにしており、望ましくは０．３ｍ以内の範囲に含まれるようにすると良く、より望ましくは０．１ｍ以内の範囲に含まれるようにすると良い。
【００５９】
そして、このようにしていれば、管部材１１の管端面１１ｅａｓ，１１ｅｂｓの近傍部分において水との熱交換に寄与しない部分を縮小することができる。つまり、流路Ｆ１１を管部材１１の管端面１１ｅａｓ，１１ｅｂｓの近傍位置まで延長することができて、これにより、給水口１１ｈｉと排水口１１ｈｅとの間に形成される上記流路Ｆ１１の全長寸法を長く確保可能となる。そして、その結果、全体として管部材１１の熱交換性能を向上することができる。
【００６０】
また、望ましくは、図２に示すように、管部材１１毎に設けられる給水管３１及び排水管３２の敷設ルートを、管部材１１の管内空間ＳＰ１１内に設定すると良い。
例えば、同図２のように管軸方向Ｃ１１に並んで連結されている三つの管部材１１，１１，１１を、それぞれ、第１管部材１１−１、第２管部材１１−２、第３管部材１１−３と呼んだ場合に、第１管部材１１−１と第３管部材１１−３との間に介挿された第２管部材１１−２のための給水管３１及び排水管３２については、第１管部材１１−１及び第３管部材１１−３のうちのどちらかの管部材１１−１（１１−３）の管内空間ＳＰ１１を通って第２管部材１１−２用の給水口１１ｈｉ及び排水口１１ｈｅの位置に到達していると良い。
そして、このようにされていれば、かかる第２管部材１１−２用の給水管３１及び排水管３２については、地中ＧＮＤに埋設されずに済んで、これにより、土圧起因の給水管３１及び排水管３２の破損を有効に回避可能となる。また、かかる第２管部材１１−２用の給水管３１及び排水管３２からの水漏れ時には、第１管部材１１−１、第２管部材１１−２、及び第３管部材１１−３の各管内空間ＳＰ１１内で補修作業を行える。よって、給水管３１及び排水管３２を掘り出さずに済んで補修作業を迅速に行うことができる。
【００６１】
ちなみに、図２の例では、第１管部材１１−１用の給水管３１及び排水管３２の敷設ルートは、立ち上がり管２１ａの管内空間ＳＰ２１ａと第１管部材１１−１の管内空間ＳＰ１１との両者に設定されており、第３管部材１１−３用の給水管３１及び排水管３２の敷設ルートは、立ち上がり管２１ｂの管内空間ＳＰ２１ｂと第３管部材１１−３の管内空間ＳＰ１１との両者に設定されている。
【００６２】
更に、望ましくは、図２に示すように、管部材１１の埋設位置は、空調対象建屋１などの適宜な地上構造物１の下方の地中部分に設定されていると良い。そうすれば、管部材１１は、地表のうちで常に日陰となる日陰エリアの地中部分に埋設されていることになる。すなわち、当該地中部分は日射の影響を受け難く、これにより、同地中部分では年間の温度変動が縮小されている。そのため、管部材１１の埋設深さを更に浅くすることができて、結果、掘削コストの更なる削減を図れる
また、この例では、流路Ｆ１１に流す水として地下水を用いていたが、かかる地下水の確保については、管部材１１，１１…の埋設位置の近傍の井戸等からポンプ等の適宜な揚水装置（不図示）を用いて汲み上げることで実現可能である。そして、ホース等の適宜な中継管（不図示）を介して上述の給水管３１に送水される。また、管内空間ＳＰ１１の空気との熱交換に使用されて上記の排水管３２から排水される水については、地中に戻しても良いし、或いは、近隣の農場や工場等で用水として適宜使用しても良い。
【００６３】
ちなみに、寒冷地では外気温がマイナス２５℃以下になり得て、所謂「熱枯れ」の問題が起こり得るが、地下水を使用していれば、この問題にも対処可能である。例えば、上記の如き極寒の外気温下でも、深さ５ｍ以上の地中ＧＮＤでは、その温度が１０℃程度に保たれており、それに伴って地下水も１０℃程度の水温に維持されている。そのため、寒冷地であっても、管部材１１の流路Ｆ１１に地下水を流すようにしておけば、流路Ｆ１１内が凍り付くことは無い。つまり、流路Ｆ１１の水は円滑に流れることができて、その結果、当該空調装置１０は、その機能を確実に果たすことができる。
【００６４】
図８は、第１実施形態の変形例の空調装置１０ａの説明図である。前述の第１実施形態では、図２に示すように、複数のコルゲート管１１，１１…を管軸方向Ｃ１１に連結することにより、空調用の空気を流すための一連の管内空間ＳＰ１１，ＳＰ１１…を形成していたが、この点につき、図８の変形例では、これら複数のコルゲート管１１，１１…の全長に相当する長さの単一のコルゲート管１１Ａを用いている。そして、この点で主に第１実施形態と相違し、これ以外の点は、概ね第１実施形態と同じである。よって、同じ構成については同じ符号を付して、その説明については省略する。
【００６５】
上述のように、この変形例では、単一のコルゲート管１１Ａを用いている。そのため、第１実施形態の場合に必要であったコルゲート管１１，１１同士を連結するための連結部材１３や連結作業を、この図８の変形例では省略することができる。また、上記の単一のコルゲート管１１Ａによれば、その一方の管端部１１Ａｅａから他方の管端部１１Ａｅｂまでに亘って水の流路Ｆ１１（図８では不図示）が連続している。よって、前述した給水口１１ｈｉ（図８では不図示）を一方の管端部１１Ａｅａの内周面１１ｗ２に一つ設け、また他方の管端部１１Ａｅｂの内周面１１ｗ２に排水口１１ｈｅを一つ設ければ、管内空間ＳＰ１１Ａの略全長に亘って水を流すことができて、結果、給排水機構の簡素化を図れる。
【００６６】
但し、この図８のように給水口１１ｈｉ及び排水口１１ｈｅを一つずつしか設けない場合には、コルゲート管１１Ａの水の流路Ｆ１１のうちで管軸方向Ｃ１１Ａの排水口１１ｈｅ寄りの部分（図８中では左側の部分）では、管内空間ＳＰ１１の空気と概ね熱交換済みの水が流れることになるので、上述した図２のように複数の給水管３１，３１…及び複数の排水管３２，３２…を設けた場合と比べると、熱交換能力が劣るものとなる。そのため、熱交換能力を優先させる場合には、図８の上記単一のコルゲート管１１Ａに対しても複数の給水管３１，３１…及び複数の排水管３２，３２…を設けると良い。すなわち、当該コルゲート管１１Ａを管軸方向Ｃ１１Ａに関して仮想的に複数区間にゾーン分割し、そして区間毎にそれぞれ給水管３１及び排水管３２を設けると良い。
【００６７】
＝＝＝第２実施形態＝＝＝
上述の第１実施形態では、管部材１１としてコルゲート管１１を例示し、その管壁部１１ｗの内部に螺旋状の流路Ｆ１１を形成していたが、一方の管端部１１ｅａから他方の管端部１１ｅｂへと水を流す流路Ｆ１１を管壁部１１ｗに設けることができるのであれば、当該流路Ｆ１１の形状は何等螺旋状に限らない。例えば、図９Ａ及び図９Ｂに示す第２実施形態のようにしても良い。なお、図９Ａは、第２実施形態に係る管部材１１ｂの概略縦断面図であり、図９Ｂは、図９Ａ中のＢ−Ｂ矢視図である。
【００６８】
この第２実施形態では、管部材１１ｂとして二重管１１ｂを用いている。詳しくは、二重管１１ｂは、例えば直管状の外管１１ｂ１と、外管１１ｂ１内に挿入される直管状の内管１１ｂ２とを有し、これにより、当該二重管１１ｂは、その管壁部１１ｂｗとして、外管１１ｂ１の管壁部１１ｂ１ｗと内管１１ｂ２の管壁部１１ｂ２ｗとの両者を有している。そして、かかる外管１１ｂ１の内周面１１ｂ１ｗ２と内管１１ｂ２の外周面１１ｂ２ｗ１とは、全周に亘って適宜な隙間Ｇをあけながら対向配置されており、これにより、外管１１ｂ１と内管１１ｂ２との間には、流路Ｆ１１ｂとして円筒形状の空間Ｆ１１ｂが管軸方向Ｃ１１ｂの略全長に亘って設けられている。よって、かかる円筒形状の流路Ｆ１１ｂに地下水を流すとともに、内管１１ｂ２の管内空間ＳＰ１１ｂ２に空調用の空気を流すようにすれば、第１実施形態と同範疇の空調装置１０ｂとして機能させることができる。ちなみに、かかる円筒形状の流路Ｆ１１ｂの両端部は、それぞれ適宜な封止部材１５，１５によって水密に封止されており、これにより流路Ｆ１１ｂ外への地下水の漏出は防止されている。
【００６９】
また、給水口１１ｂｈｉ及び排水口１１ｂｈｅは、それぞれ、内管１１ｂ２の内周面１１ｂ２ｗ２に開口形成されており、そして、給水管３１又は排水管３２は、それぞれ内管１１ｂ２の管内空間ＳＰ１１ｂ２を通って適宜なジョイント部３４ｂ，３４ｂを介して給水口１１ｂｈｉ又は排水口１１ｂｈｅに接続されている。よって、この第２実施形態においても、ジョイント部３４ｂ及びその近傍部分に地中ＧＮＤの土圧が作用することは確実に防がれて、これにより、ジョイント部３４ｂ及びその近傍部分での破損を防ぐことができる。
【００７０】
＝＝＝その他の実施の形態＝＝＝
以上、本発明の実施形態について説明したが、上記の実施形態は、本発明の理解を容易にするためのものであり、本発明を限定して解釈するためのものではない。また、本発明は、その趣旨を逸脱することなく、変更や改良され得るとともに、本発明にはその等価物が含まれるのはいうまでもない。例えば、以下に示すような変形が可能である。
【００７１】
上述の第１実施形態では、図５の拡大図に示すように、互いに螺合する雄側の継手管３４ｍと雌側の継手管３４ｆとを有したジョイント部３４を介して給水口１１ｈｉに給水管３１を接続していたが、何等これに限らない。すなわち、給水口１１ｈｉに給水管３１を直接差し込むとともに、この差し込み状態を維持しながら給水口１１ｈｉの縁部と給水管３１の外周面とを全周溶着して給水口１１ｈｉと給水管３１とを接続しても良い。そして、この場合には、給水管３１における差し込み部がジョイント部３４として機能する。  
また、全周溶着の対象部分としては、管内空間ＳＰ１１に露出した部分を選択すると良い。そうすれば、同空間ＳＰ１１に十分大きな作業空間を確保することができて、良好な作業性で溶着作業を行うことができる。例えば、仮に、狭い流路Ｆ１１側から溶着する場合には、溶着処理用のトーチを流路Ｆ１１内に挿入しなければならず、このときに、トーチを挿入できずに溶着不能となる恐れもあるが、かような問題についても回避可能である。但し、かかる溶着作業の仕上がり精度のばらつきは、第１実施形態で述べた螺合作業よりも大きい。そのため、望ましくは、給水口１１ｈｉへの給水管３１の接続は、螺合で行う方が良い。なお、上述したことは、排水口１１ｈｅに排水管３２を接続する場合についても同様である。
【００７２】
上述の第１実施形態では、図２に示すように、給水管３１及び排水管３２をコルゲート管１１の管内空間ＳＰ１１に通していたが、何等これに限らない。例えば、場合によっては、図１０に示すように、給水管３１及び排水管３２を地中ＧＮＤに埋設しても良い。但し、この場合にも、給水口１１ｈｉ及び排水口１１ｈｅ（図１０では不図示）は、コルゲート管１１の管壁部１１ｗの内周面１１ｗ２に開口形成される。よって、給水口１１ｈｉ及び排水口１１ｈｅにそれぞれ接続される給水管３１及び排水管３２の各ジョイント部３４，３４（図１０では不図示）及びその近傍部分は、コルゲート管１１の管内空間ＳＰ１１に収容され、これにより、これらジョイント部３４及びその近傍部分に地中ＧＮＤの土圧が作用することは防がれる。よって、これらジョイント部３４及びその近傍部分での破損を防ぐことができる。ちなみに、この例では、図１０に示すように、コルゲート管１１の管壁部１１ｗの谷部１１ｖ（図５）に穿たれた貫通孔１１ｖｈ（図１０）を介して、地中ＧＮＤ中に埋設された給水管３１及び排水管３２が、コルゲート管１１の管内空間ＳＰ１１に入るようになっている。
【００７３】
上述の第１実施形態では、給水口１１ｈｉ及び排水口１１ｈｅの開口形状の一例として、正円形を例示したが、何等これに限らない。例えば、正円形以外の円形として、楕円にしても良いし、或いは、円形以外の形状にしても良い。例えば、三角形や四角形、五角形以上の多角形形状にしても良いし、これら以外の形状にしても良い。なお、このことは、第２実施形態についても同様である。
【００７４】
上述の第１実施形態では、管部材１１の管壁部１１ｗに設けられた流路Ｆ１１に、水として地下水を流していたが、何等これに限らない。例えば、水温が年間に亘って管部材１１の埋設深さに相当する地中部分の年間の温度変動範囲よりも狭い範囲に収まっているような水であれば、本発明の空調装置１０の流路Ｆ１１に流すべき水として有効に使用することができる。よって、場合によっては、上記の地下水に代えて、池や川の底部の水を用いても良く、このことは、第２実施形態においても同様である。
また、冬場においては、上記流路Ｆ１１に流す水に、旅館や一般家庭の風呂で使用済みのお湯（例えば水温２５℃〜３５℃）や、工場等の廃熱回収設備で加熱生成されたお湯（例えば水温４５℃〜５５℃）を用いても良い。つまり、冬場においては、管部材１１内を流れる空気を加熱するような水温の水であれば、上記流路Ｆ１１に流す水として使用可能である。ちなみに、冬場とは、北半球においては広義には１１月〜３月を指し、狭義には１２月〜２月を指し、南半球においては広義には６月〜９月を指し、狭義には６月〜８月を指す。同様に、夏場においては、管部材１１内を流れる空気を冷却するような水温の水であれば、上記流路Ｆ１１に流す水として使用可能である。ちなみに、夏場とは、北半球においては広義には６月〜９月を指し、狭義には６月〜８月を指し、南半球においては広義には１１月〜３月を指し、狭義には１２月〜２月を指す。更に言えば、夏場及び冬場等の四季を問わず、管部材１１内を流れる空気の温度を、必要な目標温度になる方向に熱交換するような水温の水であれば、上記流路Ｆ１１に流すことができる。
【００７５】
上述の第１実施形態では、図２に示すように、流路Ｆ１１を水が流れる方向を、管部材１１の管内空間ＳＰ１１を空気が流れる方向と揃えていたが、何等これに限らない。すなわち、空気が流れる方向と逆向きに流路Ｆ１１の水を流しても良い。また、上述の第１実施形態では、複数の管部材１１，１１…の全てについて、水の流れる方向を、管軸方向Ｃ１１の一方から他方にしていたが、何等これに限らない。すなわち、特定の管部材１１に対しては、流水方向を上述とは逆方向たる他方から一方にして、それ以外の管部材１１に対しては、水の流れる方向を上述と順方向の一方から他方にしても良い。そして、これらのことは、第２実施形態においても同様である。
【００７６】
上述の第１実施形態では、管部材１１の管軸方向Ｃ１１は水平方向を向いていたが、何等これに限らない。例えば、水平方向から±３０°の傾斜角度範囲で傾いていても良いし、より狭くは±１５°の傾斜角度範囲で傾いていても良いし、更により狭くは、±５°の傾斜角度範囲で傾いていても良い。そして、このことは、第２実施形態においても同様である。
【００７７】
上述の第１実施形態では、空調用の空気を流す管部材１１としてコルゲート管１１などの横断面形状が円形の管部材１１を例示したが、かかる管部材１１の横断面形状は何等円形に限らない。例えば矩形断面等の多角形でも良い。そして、このことは、第２実施形態においても同様である。
【符号の説明】
【００７８】
１  空調対象建屋（地上構造物）、
１０  空調装置、１０ａ  空調装置、１０ｂ  空調装置、
１１  コルゲート管（管部材）、
１１−１  第１管部材、１１−２  第２管部材、１１−３  第３管部材、
１１ｅａ  一方の管端部、１１ｅａｓ  管端面、
１１ｅｂ  他方の管端部、１１ｅｂｓ  管端面、
１１ｗ  管壁部、１１ｗ１  外周面、１１ｗ２  内周面、
１１ｍ  山部（リブ部）、１１ｍｅａ  小口面、１１ｍｅｂ  小口面、
１１ｍｗ  内壁面、
１１ｖ  谷部、１１ｖｈ  貫通孔、
１１ｈｉ  給水口、１１ｈｅ  排水口、
１１Ａ  コルゲート管、１１Ａｅａ  一方の管端部、１１Ａｅｂ  他方の管端部、
１１ｂ  二重管（管部材）、１１ｂｗ  管壁部、
１１ｂ１  外管、１１ｂ１ｗ  管壁部、１１ｂ１ｗ２  内周面、
１１ｂ２  内管、１１ｂ２ｗ  管壁部、１１ｂ２ｗ１  外周面、１１ｂ２ｗ２  内周面、
１１ｂｈｉ  給水口、１１ｂｈｅ  排水口、
１２ａ  封止部材（板材）、１２ｂ  封止部材（板材）、
１３  連結部材、１３ｕ  半割部材、１３ｄ  半割部材、１３ｔ  締結具、
１５  封止部材、
２１ａ  立ち上がり管、２１ｂ  立ち上がり管、
２３  外気取り込みダクト、２５  空気排出ダクト、
３１  給水管、３２  排水管、
３４  ジョイント部、３４ｂ  ジョイント部、
３４ｍ  雄側の継手管、３４ｍｆ  フランジ部、３４ｍｆｅ  切り欠き部（外縁部）、
３４ｆ  雌側の継手管、３４ｆｆ  フランジ部、
３５  ガスケット、
Ｆ１１  流路、Ｆ１１ｅａ  端部、Ｆ１１ｅｂ  端部、
Ｆ１１ｂ  流路、
Ｐｓａ  封止対象位置、Ｐｓｂ  封止対象位置、
ＳＰ１１  管内空間（管内、管内の空間）、
ＳＰ１１Ａ  管内空間（管内、管内の空間）、
ＳＰ１１ｂ２  管内空間（管内、管内の空間）、
ＳＰ２１ａ  管内空間、
ＳＰ２１ｂ  管内空間、
ＳＰ１  屋内空間、
Ｒ１３  連結部材の配置範囲、
Ｃ１１  管軸（管軸方向）、Ｃ１１Ａ  管軸方向、Ｃ１１ｂ  管軸方向、
Ｇ  隙間、ＧＮＤ  地中、
【図１Ａ】
2015212606.tif 000003
【図１Ｂ】
2015212606.tif 000004
【図１Ｃ】
2015212606.tif 000005
【図１Ｄ】
2015212606.tif 000006
【図２】
2015212606.tif 000007
【図３】
2015212606.tif 000008
【図４】
2015212606.tif 000009
【図５】
2015212606.tif 000010
【図６】
2015212606.tif 000011
【図７】
2015212606.tif 000012
【図８】
2015212606.tif 000013
【図９】
2015212606.tif 000014
【図１０】
2015212606.tif 000015
【手続補正書】
【提出日】平成27年8月17日(2015.8.17)
【手続補正１】
【補正対象書類名】特許請求の範囲
【補正対象項目名】全文
【補正方法】変更
【補正の内容】
【特許請求の範囲】
【請求項１】
地中に埋設された管部材を利用した空調装置であって、
空調用の空気が、管軸方向に沿って管内を流れる前記管部材と、
前記管部材の管壁部の内部に設けられ、前記管部材の一方の管端部から他方の管端部へと水が流れるように形成された流路と、
前記水を前記一方の管端部から前記流路に給水する給水管と、
前記流路を流れて前記空気と熱交換した前記水を前記他方の管端部から排水する排水管と、を有し、
前記給水管は、前記一方の管端部に対応させつつ前記管壁部の内周面に開口形成された給水口を介して前記流路に給水し、
前記排水管は、前記他方の管端部に対応させつつ前記管壁部の内周面に開口形成された排水口を介して前記流路から排水することを特徴とする空調装置。
【請求項２】
請求項１に記載の空調装置であって、
複数の前記管部材は、前記管軸方向に並んで配置されているとともに、前記管軸方向に隣り合う管部材同士は、互いの管端面で突き合わされた状態で連結部材によって連結されており、
前記連結部材は、前記管部材同士の突き合わせ位置を跨ぎつつ前記管部材の外周面に当接することによって、前記管部材同士を連結し、
前記給水口及び前記排水口が開口形成された位置は、それぞれ、前記管軸方向における前記連結部材の配置範囲に含まれていることを特徴とする空調装置。
【請求項３】
請求項２に記載の空調装置であって、
前記管部材毎に前記給水管及び前記排水管が設けられていることを特徴とする空調装置。
【請求項４】
請求項２又は３に記載の空調装置であって、
前記複数の前記管部材のうちで前記管軸方向に並んで連結された三つの管部材を第１管部材、第２管部材、第３管部材とした場合に、
前記第１管部材と前記第３管部材との間に介挿された前記第２管部材のための前記給水管及び前記排水管は、前記第１管部材及び前記第３管部材のうちのどちらかの管部材の管内を通って前記第２管部材の前記給水口及び前記排水口の位置に到達していることを特徴とする空調装置。
【請求項５】
請求項１乃至４の何れかに記載の空調装置であって、
前記管壁部は、前記管部材の半径方向の外方に螺旋形状で突出したリブ部を有しているとともに、前記リブ部の内部に前記流路が形成されており、
前記管壁部の内周面は平坦に形成されていることを特徴とする空調装置。
【請求項６】
請求項１乃至５の何れかに記載の空調装置であって、
前記給水管又は前記排水管には、それぞれ前記給水口又は前記排水口に接続するためのジョイント部が設けられており、
前記ジョイント部は、互いの内周面と外周面とが螺合する一対の継手管を有し、
前記一対の継手管のうちの一方の継手管が他方の継手管に螺合しており、
前記一対の継手管は、それぞれ、外周面から突出したフランジ部を有し、
前記給水口又は前記排水口の縁部は、前記フランジ部同士に挟まれており、
前記ジョイント部は、前記給水口又は前記排水口に固定されていることを特徴とする空調装置。
【請求項７】
請求項１乃至６の何れかに記載の空調装置であって、
前記管部材の内径寸法は、０．７ｍから３ｍの範囲に入っていることを特徴とする空調装置。
【請求項８】
請求項１乃至７の何れかに記載の空調装置であって、
前記管部材は、樹脂製であり、
前記水は、地下水であることを特徴とする空調装置。
【請求項９】
請求項１乃至８の何れかに記載の空調装置であって、
前記管部材は、地上構造物の下方の地中部分に埋設されていることを特徴とする空調装置。
【請求項１０】
請求項１乃至９の何れかに記載の空調装置であって、
給水される前記水の水温は、年間に亘って、前記管部材の埋設深さに相当する地中部分の年間の温度変動範囲よりも狭い範囲に収まっていることを特徴とする空調装置。
【手続補正２】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００２１
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００２１】
かかる空調装置であって、
前記管壁部は、前記管部材の半径方向の外方に螺旋形状で突出したリブ部を有しているとともに、前記リブ部の内部に前記流路が形成されており、
前記管壁部の内周面は平坦に形成されているのが望ましい。
【手続補正３】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００２３
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００２３】
かかる空調装置であって、
前記給水管又は前記排水管には、それぞれ前記給水口又は前記排水口に接続するためのジョイント部が設けられており、
前記ジョイント部は、互いの内周面と外周面とが螺合する一対の継手管を有し、
前記一対の継手管のうちの一方の継手管が他方の継手管に螺合しており、
前記一対の継手管は、それぞれ、外周面から突出したフランジ部を有し、
前記給水口又は前記排水口の縁部は、前記フランジ部同士に挟まれており、
前記ジョイント部は、前記給水口又は前記排水口に固定されているのが望ましい。