(57)【要約】【課題】地熱利用装置の熱利用度を上げる。【解決手段】地中１の熱を空気に伝達して建物２等で利用する装置であり、二重管４と空気管５とを有する。二重管４は、上下Ｚ方向に設けられた内管４１と外管４２とで形成されている。空気管５は二重管部分４３を貫通した貫通管５１と内管から成る。二重管部分４３に温水管６が入れられ、暖房の季節には、浴槽残湯やソーラー水が送られる。空気管５には、屋根裏等の熱気が供給される。【効果】空気管内の空気と二重管部分の水とが熱交換して内管側の水が降温又は昇温し、下降又は上昇して外管側の水との間で対流が生じ、外管側で地熱が取り入れられ、空気を効果的に昇温又は降温させることができる。廃熱の供給により、直接暖房効果が上がったり、水及び地中に蓄熱して後の使用時に暖房効果を上げることができる。【選択図】        図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
地中の熱を空気に伝達して利用部分で前記熱を利用するようにした地熱利用装置において、
内管と外管とを備えていて前記地中に上下方向に設けられる二重管であって前記内管と前記外管との間の二重管部分に熱媒液が入れられる二重管と、前記二重管部分を貫通し前記内管と導通するように設けられた第１管部分と前記内管とを備えていて前記空気を通過可能な空気供給部材と、前記熱媒液に廃熱を供給可能なように設けられた廃熱供給部と、を有することを特徴とする地熱利用装置。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、地中の熱を空気に伝達して利用部分で前記熱を利用するようにした地熱利用装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】
空調等に地熱を利用する装置としては、地上から地中にパイプを敷設し、冬季の暖房と夏期の冷房とを補助するようにしたクール・ヒートチューブ方式の装置が一般的である（例えば特許文献１参照）。又、このような装置では、１本の二重管のうちの内管を経由して内外管の隙間部分に空気を循環させることにより、空気の流速を上げて熱交換性を良くすると共に管の構造や埋設工事の簡略化を図った装置がある（例えば特許文献２参照。）。更に、地熱を取り入れた空気をぐり石層に通してその中に蓄熱し、これから建物の室内に蓄熱空気を取り入れるようにした装置も提案されている（例えば特許文献３参照。）。
【０００３】
しかしながら、このような装置では、何れもパイプの外表面だけから地熱を取り入れているため、地中からの受熱量が少ない。又、外表面が通常地中の土や空気と接触しているだけであるため、外表面からパイプ材を介して内部の空気に熱を伝達するときの熱伝達率が低い。その結果、パイプ材やその埋設工事費用の割に熱利用量が少ないという問題がある。
【０００４】
又、地熱だけをそのまま利用する場合には、補助的暖房のための熱エネルギーの供給量が少ないという問題がある。特に、厳寒期や寒冷地での地熱利用においては、補助暖房のための熱エネルギーの供給率が低くなり、電気や石油を使用した主たる暖房の費用が高くなるという問題がある。又、春秋のうち冬に近い季節において主たる暖房に使用するときに熱供給量が不十分であるという問題がある。
【０００５】
【特許文献１】
特開昭５９−１５７４４３号公報
【０００６】
【特許文献２】
特開昭５９−１５７４４２号公報
【０００７】
【特許文献３】
特開平１１−２２４２０４号公報
【０００８】
【発明が解決しようとする課題】本発明は従来技術に於ける上記問題を解決し、簡単な構造で地熱利用度が高く熱エネルギーの供給量の多い地熱利用装置を提供することを課題とする。
【０００９】
【課題を解決するための手段】
本発明は上記課題を解決するために、地中の熱を空気に伝達して利用部分で前記熱を利用するようにした地熱利用装置において、
内管と外管とを備えていて前記地中に上下方向に設けられる二重管であって前記内管と前記外管との間の二重管部分に熱媒液が入れられる二重管と、前記二重管部分を貫通し前記内管と導通するように設けられた第１管部分と前記内管とを備えていて前記空気を通過可能な空気供給部材と、前記熱媒液に廃熱を供給可能なように設けられた廃熱供給部と、を有することを特徴とする。
【００１０】
【発明の実施の形態】
図１は本発明を適用した地熱利用装置の構成例を示し、図２はこの装置が適用される建物及びその中の地熱利用に関連した構成部分の一例を示す。
地熱利用装置１０は、地中１の熱を空気に伝達して利用部分である例えば建物２の床下３でこの空気の熱を利用するようにした装置であり、二重管４と空気供給部材としての空気管５と廃熱供給部としての温水管６及び前記空気管５とを有する。
【００１１】
建物２は、図示の例では一般的な木造住宅になっていて、地中１上に設置された基礎２１、その上に配設され床下３を形成している床構造部２２、壁構造部２３、室２４、天井裏構造部２５、屋根構造部２６、等で構成されている。符号２７は浴槽である。又、本例ではソーラー装置２８が設けられている。なお、本発明が適用される地熱利用装置１０は、本例のような一般住宅だけでなく、集合住宅や小規模のビルや諸施設の建物等に広く採用可能な装置である。
【００１２】
二重管４は、内管４１と外管４２とを備えていて地中１に上下方向を含む方向として本例では垂直な上下Ｚ方向に設けられている。この二重管４では、内管４１と外管４２との間の二重管部分４３に熱媒液として通常水が入れられる。そのため、二重管部分４３の上端には注水管４４が設けられていて、この部分に図示していないが水補給管が導設され、水道水等が供給されてその殆どの部分が水Ｗで充満される。即ち、二重管部分４３に水を入れてほぼ完全に空気と置換している。水が注水管４４から溢出したときには、その水は、図示していなが排水系に流される。
【００１３】
二重管４としては、通常、水道管として使用される塩ビ管や、ポリエチレン等の合成樹脂管を使用することができる。又、亜鉛メッキ鋼管やアルミニウム管等の金属製管は熱伝達率が良いので、一層好都合に使用される。又、通常ストレート管が使用されるが、他の形状の管を使用してもよい。
【００１４】
二重管４のＺ方向部分の長さは３〜４ｍであり、地中１に埋められると、地上から１〜２ｍの位置から５ｍ程度の位置に達する。二重管４のうちの外管４２は地熱が出入りする熱入出部になり、内管４１及び二重管部分４３は出入りする地熱を利用する熱利用部分になる。二重管４のうち特に内管４１は、必要に応じて波形管やフィン付き管等にされてもよい。その場合には、熱交換面積が拡大されると共に内側を通過する空気流に乱れが生ずるため熱交換性が良くなり、地熱の吸収率が向上する効果がある。
【００１５】
空気管５は、二重管部分４３を貫通し内管４１と導通するように設けられた第１管部分である貫通管５１と前記内管４１とを備えていて熱媒体として利用される空気を通過可能なものである。貫通管５１と内管４１は、本例では、外管４２が下方に延長されて底蓋４５で閉鎖された底部空間４６によって導通している。そして、貫通管５１が空気の供給管になり内管４１が戻り管にされ、それぞれの管は上端に入口５１ａと出口４１ａとを備えている。なお、貫通管５１を戻り管にして内管４１を供給管にすることも可能である。
【００１６】
空気管５の入口５１ａ及び出口４１ａには、それぞれ、建物２の外に開口した外気吸入管５３、及び、本例では建物２の床下３まで導設された空気排出管５４が接続されている。この管５４の先端には、管内から空気を吸入して床下に放出する送風機５５が設けられている。即ち、この送風機５５の吸入／吐出能力により、外気が吸入されて空気管５を通過して床下３に放出される。
【００１７】
なお、このような送風機は、外気吸入管５３側や空気排出管５４の途中の適当な所に設けられてもよい。又、空調されたりガス暖房器具が使用される室２４等まで導設され、その室内の換気時に自動的に吸入されることによって空気が通過可能になっていてもよい。又、空気の吸入及び排出部分は複数の位置に分かれていてもよい。
【００１８】
廃熱供給部としての温水管６は、本例では円弧状のチューブとして二重管４の二重管部分４３に入れられている。そしてその頂部には、温水入口６１及び温水出口６２が突出して設けられている。廃熱としては、浴槽２７の使用後の残湯Ｈｗの熱又はソーラー装置２８のソーラー水の余分な熱が利用される。
【００１９】
そのため、温水入口６１には、浴槽２７の使用後の残湯Ｈｗを排水する排水管２７ａから分岐した排水分岐管２７ｂがフィルタ２７ｃを介して接続される。又、ソーラー水管系２８ａにソーラー水分岐管２８ｂを設けてこれを上記排水分岐管２７ｂを介して温水入口６１に接続する。温水出口６２は、排水管２７ｄ及びこれから分岐して前記ソーラー水管系２８ａに接続される。これらの系には、切換用の弁Ｖ１  〜Ｖ６  が設けられる。Ｖ４  はバイパス弁である。これらの弁は遠隔操作又は自動開閉される電磁弁であることが望まい。
【００２０】
又本例では、空気管５も廃熱供給部として利用されている。即ち、建物２の屋根構造部２６又は天井裏構造部２５の上部の何れかもしくは両方から暖気を吸入する暖気吸入管５６が建物２内を通って床下まで導設され、外気吸入管５３に接続され、この管を介して空気管５の空気入口５１ａに接続されている。暖気吸入管５６と外気吸入管５３の外気吸入口側の部分との間には、吸気系を切り換えるためのダンパＤ１  及びＤ２  が介装されている。又、暖気吸入管５６は、建物２の南面の壁構造部２３に接続されてもよい。
【００２１】
なお以上では、廃熱供給部として、浴槽の残湯、ソーラー装置の温水及び建物上部の暖気の全てを利用した例を示したが、これらの何れか１又は２を利用してもよいことは勿論である。又、例えば空調の排気など、他の廃熱を利用することも可能である。
【００２２】
図３は本発明の地熱利用装置が適用される地中の温度分布の一例を示す。
この例は、厳寒の冬季（１月）と酷暑の夏期（８月）の東京における一般的な地中温度分布を示している。このデータによれば、４〜５ｍ程度以上の深さの地中では、冬季も夏期も温度が変わらずほぼ一定の１５〜１６℃程度である。又、１．５ｍ程度の深さになれば、冬季及び夏期の温度が、地上表面の約２℃及び３０℃であるのに対して約１１℃及び２１℃であり、温熱源又は冷熱源として利用可能な温度になっている。温熱源としては、既述の如く廃熱も利用される。
【００２３】
本発明の地熱利用装置は、上記のような地中に適用され、以下のような作用効果を発揮する。
【００２４】
図３の例によれば、冬季には、地中１の深さに対応した位置の温度が１２℃〜１５．５℃程度になる。そして、二重管部分４３内の水もそのような温度になるが、その温度分布は上が低く下が高く、従って上の水が重く下の水が軽く不安定であるため、自然対流が発生し、水温が均一化する傾向になる。この場合、二重管部分４３において内管４１の側には地中１からの入熱がないので、図４に二重管部分４３内の温度分布を傾向的に示す如く、内管４１側の水は外管４２側の水より温度が低くなるため、内管４１側と外管４２側との間で図において矢印で示すような昇降流れや循環流れからなる自然対流が生ずる。そしてこのような対流は僅かな温度差で発生するので、二重管４内の水は全体的にほぼ１４〜１５℃程度の温度になる。
【００２５】
このような状態で、人の操作により又は自動的に送風機５５が運転されると、外気吸入管５３を介して空気管５の入口５１ａから例えば５℃程度の外気が流入し、まず貫通管５１を通過する。このとき、流入した空気は、二重管部分４３において、仮に廃熱供給部からの熱の供給がないとすると、地熱を蓄えて１４〜１５℃になっている水から効率良く吸熱する。
【００２６】
この空気は、戻り管である内管４１に入って二重管部分４３に接触し、同様に水から効率良く多くの熱を吸収し、最終的に１０〜１３℃程度の温度になり、出口４１ａから送風機５５に吸入されて床下３に放出される。
【００２７】
その結果、５℃程度の低温の空気が入っていた床下３が１０℃以上の空気で置換され、その上の居室等に対して暖房補助効果を与えることになる。なお、このように昇温空気を、床下３の全体に入れるのではなく、床構造部２２を床暖房の可能な構造にしてその中に導入し、床暖房の補助用として使用してもよい。更に、その上の室２４にも入れて、夜間等に騒音を発生させることなく室内の低温防止用として使用することができる。
【００２８】
以上のような本発明を適用した地熱利用装置によれば、二重管４が取り入れた地熱が空気管５内の空気に供給されるので、土との直接的熱交換によって地熱を取り入れる従来の地熱利用管と異なり、多量に蓄熱している水から吸熱するため、熱伝達効果が大幅に向上していて、上記の如く空気の温度を地中１の温度に近い温度まで上げることができる。又、内管４１に空気が流れると、二重管部分４３の内管４１に近い側の水が空気に多くの熱を与えるので、二重管部分４３の水の温度状態は図４の二点鎖線のような傾向になり、内管４１側の水と外管４２側の水との間の温度差がより大きくなり、水の対流が促進され、地中から空気への熱移動の効率が一層良くなる。即ち、対流の利用と良好な熱伝達性とにより、上記の如く空気に十分な熱を与えることができる。
【００２９】
本発明の地熱利用装置１０は、基本的には以上のような作用効果を発揮するが、本発明では更に廃熱供給部となる温水管６や空気管５が設けられているので、これらの効果が前記の基本的効果に相乗的に付加される。
【００３０】
浴槽２７が使用されその中に残湯Ｈｗが入っているときには、廃熱としてこの残湯を使用する。そのときには、切換弁Ｖ１  、Ｖ３  、Ｖ６  が閉じた状態でＶ２  、Ｖ５  を開き、浴槽２７の底の図示しない水栓を抜く。これにより、残湯Ｈｗは、浴槽底部と排水管２７ｄとの水位差によって緩やかな流速で流れ、温水管６内を同様に遅い流速で流れる。このとき、主管４１内の水の温度が前記の如く１４〜１５℃になっていて、一方残湯の温度は通常３５℃程度であるため、残湯の熱が水に移動する。この熱移動は、液体間の熱移動であるため効率良く行われる。
【００３１】
この場合、内外管４１、４２は例えば直径１５０ｍｍ及び３５０ｍｍで長さ３．５ｍ程度の寸法にされるので、二重管部分４３は約２５０リットルの保有水量を有し、一方残湯量も通常２５０リットル程度であるため、効率の良い熱交換によって残湯が２５℃より１〜２℃高い程度まで降温し、主管内の水は２５℃より１〜２℃程度低い温度まで昇温する。
【００３２】
その結果、温度が１０℃程度上昇した二重管部分４３内の水は、２５００Ｋｃａｌ程度の追加熱量を取り入れたことになる。この熱量は、電力にすると約３ＫＷ・ｈｒ程度に相当する。そして、地熱利用装置１０を使用しているときには、この追加の熱量が床暖房に寄与するので、相当の暖房効果が付加される。なお、地熱利用装置１０を使用していないときには、この追加の熱量は二重管内及び地中に蓄熱され、地中の温度も上昇し、次に地熱利用装置１０を使用するときに残湯による暖房効果が付加されることになる。この場合、地中１は、十分な蓄熱容量を有すると共に、それほど熱を発散させない断熱的効果も有するので、蓄熱体として極めて効果的に利用される。
【００３３】
次に、ソーラー水を直接利用しないときには、この熱を廃熱として使用することができる。。このときには、切換弁Ｖ２  、Ｖ５  が閉じた状態でＶ３  、Ｖ６  を開くと共にＶ４  を閉める。これにより、温水管６にソーラー水を流し、二重管部分４３の水にソーラー熱を付与することができる。この場合、ソーラー水は冬季でも天候の良い日には３０〜５０℃程度の温度になるため、管内の水を３０℃程度まで昇温させ、十分な床下の暖房効果を得ると共に、管内の水を介して地中１にも熱を供給し、二重管４及び地中１に蓄熱することができる。その結果、夜間でも必要な暖房効果が得ることができる。
【００３４】
又、空気管５も廃熱供給部として利用される。即ち、冬季等で暖房の必要な季節には、暖気用のダンパＤ２  を開にして外気用のダンパＤ１  を閉にし、建物２の屋根構造部２６や天井裏構造部２５の上部や南面の壁構造部２３から暖気吸入管５６及び外気吸入管５３を介して空気管５に暖気を供給する。この暖気は、晴天の日中で日射が強い時間帯には３０℃以上にもなるので、この暖気を空気管５を介して床下３に供給することにより、床下３に２０℃程度の十分な暖気を供給すると共に、１５℃程度で地中の温度に近い温度になっている二重管部分４３の水にも熱を与えることができる。
【００３５】
その結果、二重管４内の水温が上昇して地中の温度より高くなり、二重管のうちの外管４２から更に地中に熱が伝達され、二重管及び地中の温度が共に２０℃程度まで上がり、これらの部分に太陽熱が蓄熱されることになる。そして、夜間から日の出までの時間帯において本来の地熱に加えてこの蓄熱分も放熱され、暖房効果を高めることになる。
【００３６】
以上のように廃熱供給部を使用すると、本発明の地熱利用装置１０を単なる補助暖房装置としてだけでなく、厳寒期を除いた季節や比較的温暖な地域の冬季においては、主たる暖房装置として使用し、暖房費用を殆ど０にすることができる。
【００３７】
図５は本発明を適用した地熱利用装置の他の構成例を示す。
本例の地熱利用装置１０は、図１の装置に較べて、浴槽の残湯を使用する廃熱供給部として上下端が開いた直管からなる湯管７を設けていること、ソーラー水を利用するための配管は図示していないが二重管部分４３の空間部分に必要に応じて適当に設けられること、等の点が相違する。
【００３８】
湯管７は、二重管部分４３に入れられてその底部まで導設されていて、上端の温水入口７１には図２に示す排水分岐管２７ｂがフィルタ２７ｃを介して接続される。そして、図２に示す切換弁Ｖ３  〜Ｖ６  は設けられず、湯管７に入れられた残湯は注水管４４から溢出させて図示しない排水系に導かれる。
【００３９】
本例の地熱利用装置１０では、浴槽を使用してその中に残湯Ｈｗがありこれを廃熱として使用できるときには、浴槽の水栓が抜く。これにより、残湯は、湯管７から水位差によって二重管部分４３の底部に放出される。それにより、中の水が押し上げられ、注水口４４から溢れ出る。そして、１４〜１５℃の温度であった水が、残湯の相当部分で置換され、二重管部分４３の中は３０℃近くの温水で置換される。その結果、約２５０リットルの二重管部分４３の水が１５℃程度温度上昇して、３８００Ｋｃａｌ程度の追加熱量を取り入れることができる。この熱は、追加の暖房効果として使用れれると共に、水及び地中に蓄熱される。本例の地熱利用装置１０によっても、図１と同等の作用効果が得られる。
【００４０】
図６は本発明を適用した地熱利用装置の更に他の構成例を示す。
本例の地熱利用装置１０は、図１及び図５のものに較べて、二重管４の底蓋４５を尖端状に形成すると共に、水及び空気の入口及び出口を二重管４から横方向に形成する点が相違する。又、入口及び出口は、地熱利用装置１０を地中に設置した後に取り付けるように形成してもよい。なお、図ではこのような入口及び出口部分の図示を省略している。
【００４１】
本例の地熱利用装置１０によれば、地熱利用と共に、これを地盤改良用の杭や軟弱地盤における基礎杭として使用することができる。その場合には、内管４１や空気管５１は基礎杭を補強する効果を有し、地熱利用部分が極めて効果的になると共に、このような地盤における建物において本来的に必要な基礎杭に対して、ごく僅かな部材を追加するだけで地熱利用装置１０を設けることができるので、そのコストを極めて安価なものにすることができる。本例の装置も、基礎杭に兼用される点を除いて、図１の装置と同様の作用効果を有する。
【００４２】
以上では、地熱利用装置１０の暖房効果について説明したが、本装置は、夏期やこれに近い時期では、補助冷房的な機能を発揮する。
【００４３】
図３によれば、夏期には本装置まわりの地中温度が２１℃〜１５．５℃程度の温度になる。このときには、温度が上方で高く下方で低いため、安定した温度分布状態にあり、従って、ほぼ地中１と同じ温度状態になっている。この状態で送風機５５が運転され、例えば図１の装置において空気管５の入口５１ａから３０℃程度の外気が導入されると、この空気は貫通管５１内で温度が１７〜１８℃になっている水の冷熱によって温度降下し、続いて内管４１に入り、この中で更に十分な熱を放出し、最終的に２２〜２３℃程度の温度になり、出口４１ａから送風機５５に吸入されて床下３に吹き出される。
【００４４】
その結果、床下３を温度の低い状態に維持することができる。但し、夏期の場合には、床下等の下方部分は比較的温度の低い状態になっているので、本装置の２２〜２３℃程度の空気は、直接建物２内の室２４で利用されることが望ましく、そのようにすれば、夏期を中心としてある程度温度の高くなる季節において、十分な空調効果を発揮することができる。この場合、外気が冷却されるときに結露水が生成してこれが除去されるので、除湿効果も得られる。
【００４５】
以上のような本発明を適用した地熱利用装置によれば、夏期においても、通常の装置に較べて熱伝達効果が大きくなり、上記の如く空気の温度を十分低く下げることができる。即ち、空気管５の貫通管５１及び戻り用の内管４１に外気が導入され、これらの管に近い側の水が空気の熱を奪って温度上昇すると、外管４２側の水との間で温度差が生じ、今度は図４の矢印とは反対方向の対流による水循環が生じる。そして、空気の熱を取った水は、外管４２の外面から再び地中に熱を放出して温度降下する。このような効率の良い熱放出の循環系が形成されることにより、空気から十分な熱を取ることができる。
【００４６】
以上のような熱利用装置は、送風機５５を発停させるだけで運転することができる。又、廃熱利用として暖房の必要な季節に浴槽の残湯を使用するには、季節の初めに一度だけ切換弁を切り換える。これにより、その後は、浴槽使用時に水栓を抜くという常に必要になる操作だけになり、追加される操作はない。ソーラー水の利用についても同様である。又、暖気の導入による廃熱利用も同様であり、暖房シーズンの最初に一度だけダンパを切り換えておけばよい。従って、本装置を使用するための操作は極めて簡単である。
【００４７】
更に、本装置は二重管と空気管とを組み合わせただけの構成のものであるから、本来的に低コストのものである。そして、設備費用の割に十分な地熱利用効果を得ることができる。
【００４８】
【発明の効果】
以上の如く本発明によれば、地熱利用装置が、内管と外管とを備えていて地中に上下方向に設けられ内管と外管との間の二重管部分に熱媒液が入れられる二重管を有するので、二重管部分の内管側の熱媒液の温度と外管側の熱媒液の温度との間に温度差が生じると、それぞれの熱媒液が比重差によって上下方向に移動して対流が生じ、熱媒液を循環させることができる。そして、内管側の熱媒液に放熱又は吸熱作用をさせれば、上記の温度差が生じて対流が生じる。その結果、熱媒液の循環と、循環中に外管側から熱媒液に地中の熱を吸収させたり地中に放熱させることができる。
【００４９】
又、地熱利用装置は、二重管部分を貫通し内管と導通するように設けられた第１管部分と内管とを備えていて利用される空気を通過可能な空気供給部材を有するので、この部材に空気を取り入れて通過させると、その空気は、二重管部分の熱媒液との温度差によって熱媒液から吸熱したり熱媒液に放熱することになる。そして、この吸熱又は放熱作用により、内管側と外管側とで熱媒液に温度差が生じるため、これらの間で対流による水循環が促進され、空気供給部材の第１管部分及び二重管部分のうちの内管側で吸熱又は放熱した熱媒液が外管側で効果的にその反対の作用を受け、地中に設けられこれに接触している外管側を介して熱媒液が地熱を吸収したり地中に放熱することにより、連続的に空気を加熱又は冷却することができる。
【００５０】
又、二重管部分の中では、その壁面と熱媒液とが密に接触しているためこれらの間の熱伝達性及び熱媒液内部の熱伝達性が良いので、地熱を良く取り入れると共に、取り入れた熱を空気供給部材の内管及び第１管部分を流れる空気に良く伝達することができる。即ち、対流の利用と良好な熱伝達性とにより、上記の如く空気に十分な熱交換効果を与えることができる。その結果、空気を十分な暖気又は冷気にして、床下暖房、換気用もしくは空調補助用の空気として、更に直接空調用の空気として、広く利用することができる。
【００５１】
そして更に、液保有体に廃熱を供給可能な廃熱供給部を設けているので、浴槽の残湯や不使用時のソーラー水や屋根裏等に蓄積された暖気等で、地熱利用装置の利用部分で容易に得られる廃熱を利用して、液保有体の熱媒液の保有熱を高めると共に、この熱を地中に放出して地熱レベルを高めることができる。
【００５２】
この場合、地中は十分な蓄熱容量を有すると共に、それほど熱を発散させない断熱的効果も有するので、蓄熱体として極めて効果的に利用される。そして、前記浴槽の残湯やソーラー水や蓄熱暖気等の廃熱によれば、相当の温度と熱量とが得られる可能性が高いので、本来的に利用される地熱にこれらの付加熱量を追加することにより、暖房効果を格段に高めることができる。その結果、地熱利用装置を、単なる床下暖気や補助暖房装置としてだけでなく、厳寒期を除いた季節や比較的温暖な地域の冬季等において主たる暖房装置として使用し、これまで必要であった暖房費用を殆ど０にすることができる。
【００５３】
一方、このような廃熱利用のための装置においては、通常、暖房の必要な季節の初めに廃熱供給部への廃熱供給系を使用可能な状態にしておくことにより、その後は特別な操作をすることなく、容易な操作で地熱利用装置を使用することができる。
【００５４】
そして、以上のような地熱利用装置は、二重管構造でその二重管部分に空気供給部材の第１管部分を入れて貫通させた構成のものであるから、極めて簡単な構造のものであり、又、低コストで地中内への設置工事も簡単であり、実用的価値の極めて高い装置である。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明を適用した地熱利用装置の全体構成の一例を示し、（ａ）は（ｂ）のａ−ａ線断面図で、（ｂ）は（ａ）のｂ−ｂ線断面図である。
【図２】上記装置が適用される建物の関連装置部分の構成例を示す説明図である。
【図３】上記装置で利用する地中の地熱温度分布の一例を示す説明図である。
【図４】上記装置における対流の発生状態の説明図である。
【図５】本発明を適用した地熱利用装置の全体構成の他の例を示し、（ａ）は（ｂ）のａ−ａ線断面図で、（ｂ）は（ａ）のｂ−ｂ線断面図である。
【図６】本発明を適用した地熱利用装置の全体構成の更に他の例を示す縦断面図である。
【符号の説明】
１              地中
２              建物（利用部分）
３              床下（利用部分）
４              二重管
５              空気管（空気供給部材）
６              温水管（廃熱供給部）
７              湯管（廃熱供給部）
１０            地熱利用装置
４１            内管（二重管、空気供給部材）
４２            外管（二重管）
４３            二重管部分
５１            貫通管（第１管部分、空気供給部材）
Ｚ              上下方向
【図１】
2004333072.tif 000003
【図２】
2004333072.tif 000004
【図３】
2004333072.tif 000005
【図４】
2004333072.tif 000006
【図５】
2004333072.tif 000007
【図６】
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