(57)【要約】【課題】外気と地中熱とを効率的に熱交換しうる。【解決手段】外気ａを地中熱で熱交換して建物内部に供給する地中熱利用の空調装置１である。この空調装置１は、地中に埋設されかつ外気を地中熱で熱交換するパイプ状の地中熱交換部１Ａと、地中の内部に埋設され、かつ地中熱交換部１Ａの上方又は側方に配された断熱材１Ｂとを含む。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
外気を地中熱で熱交換して建物内部に供給する地中熱利用の空調装置であって、
地中に埋設されかつ外気を地中熱で熱交換するパイプ状の地中熱交換部と、
地中の内部に埋設され、かつ前記地中熱交換部の上方又は側方に配された断熱材とを含むことを特徴とする地中熱利用の空調装置。
【請求項２】
前記断熱材は、前記地中熱交換部の上方に配された上方断熱材を含む請求項１に記載の地中熱利用の空調装置。
【請求項３】
前記断熱材は、前記地中熱交換部の側方に配された側方断熱材を含む請求項１又は２に記載の地中熱利用の空調装置。
【請求項４】
前記側方断熱材は、前記地中熱交換部の周囲を囲む板状の断熱片からなり、該断熱片と、この断熱片の前記地中熱交換部側への倒れを防ぐ枠材とで土留手段を構成する請求項３に記載の地中熱利用の空調装置。
【請求項５】
前記地中熱交換部の下方には、前記地中熱交換部よりも深い位置の地中熱を、前記地中熱交換部側へと移動させる地中熱吸上げ部が設けられる請求項１乃至４のいずれかに記載の地中熱利用の空調装置。
【請求項６】
前記地中熱吸上げ部は、良熱伝導性を有する複数の棒状体からなる請求項５記載の地中熱利用の空調装置。
【請求項７】
請求項１乃至６のいずれかに記載の地中熱利用の空調装置の施工方法であって、
地面を掘削して穴を形成する掘削工程と、
前記穴の掘削周囲面に、断熱材を用いて土留する土留め工程と、
前記断熱材で囲まれた空間に、前記地中熱交換部を配置する配置工程と、
前記空間を土で埋める埋設工程とを含むことを特徴とする地中熱利用の空調装置の施工方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、地中熱利用の空調装置に関し、詳しくは外気と地中熱とを効率的に熱交換しうる地中熱利用の空調装置及びその施工方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
近年の省エネルギー化の要請により、地中熱を利用した空調装置が提案されている（例えば下記特許文献１参照）。この種の代表的な空調装置としては、地中に埋設された地中熱交換部に、外気を経由させて建物内部に供給する所謂クールチューブと称されるものが知られている。
【０００３】
このような空調装置は、夏では、高温の外気を、地中熱交換部を通して冷却して建物内部に供給できるとともに、冬では、冷たい外気を地中熱交換部で暖めて建物内部に供給できる利点がある。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特開２０１０−２２３５１１号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
しかしながら、上記のような空調装置を低コストで施工する場合、地中熱交換部が地上から比較的浅い位置に埋設されることが多い。このような場合、外気温や日射等の影響により、地中熱交換部付近の地中温度が不安定になりやすく、外気と地中熱とを効率的に熱交換できないという問題があった。
【０００６】
本発明は、以上のような実状に鑑み案出されたもので、地中熱交換部の上方又は側方に断熱材を配置することを基本として、外気と地中熱とを効率的に熱交換しうる地中熱利用の空調装置及びその施工方法を提供することを主たる目的としている。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
本発明のうち請求項１記載の発明は、外気を地中熱で熱交換して建物内部に供給する地中熱利用の空調装置であって、地中に埋設されかつ外気を地中熱で熱交換するパイプ状の地中熱交換部と、地中の内部に埋設され、かつ前記地中熱交換部の上方又は側方に配された断熱材とを含むことを特徴とする。
【０００８】
また、請求項２記載の発明は、前記断熱材は、前記地中熱交換部の上方に配された上方断熱材を含む請求項１に記載の地中熱利用の空調装置である。
【０００９】
また、請求項３記載の発明は、前記断熱材は、前記地中熱交換部の側方に配された側方断熱材を含む請求項１又は２に記載の地中熱利用の空調装置である。
【００１０】
また、請求項４記載の発明は、前記側方断熱材は、前記地中熱交換部の周囲を囲む板状の断熱片からなり、該断熱片と、この断熱片の前記地中熱交換部側への倒れを防ぐ枠材とで土留手段を構成する請求項３に記載の地中熱利用の空調装置。
【００１１】
また、請求項５記載の発明は、前記地中熱交換部の下方には、前記地中熱交換部よりも深い位置の地中熱を、前記地中熱交換部側へと移動させる地中熱吸上げ部が設けられる請求項１乃至４のいずれかに記載の地中熱利用の空調装置である。
【００１２】
また、請求項６記載の発明は、前記地中熱吸上げ部は、良熱伝導性を有する複数の棒状体からなる請求項５記載の地中熱利用の空調装置である。
【００１３】
また、請求項７記載の発明は、請求項１乃至６のいずれかに記載の地中熱利用の空調装置の施工方法であって、地面を掘削して穴を形成する掘削工程と、前記穴の掘削周囲面に、断熱材を用いて土留する土留め工程と、前記断熱材で囲まれた空間に、前記地中熱交換部を配置する配置工程と、前記空間を土で埋める埋設工程とを含むことを特徴とする。
【発明の効果】
【００１４】
本発明の地中熱利用の空調装置は、外気を地中熱で熱交換して建物内部に供給する。このような空調装置は、夏において、高温の外気を地中熱交換部で冷却して、建物内に供給できる。また、冬においては、冷たい外気を地中熱交換部で暖めて、建物内に供給できる。これにより、空調装置は、例えば、エアコンのような大きなエネルギーを使用することなく、室内を空調することができ、省エネルギー性を向上しうる。
【００１５】
また、空調装置は、地中に埋設されかつ外気を地中熱で熱交換するパイプ状の地中熱交換部と、地中の内部に埋設され、かつ地中熱交換部の上方又は側方に配された断熱材とを含む。
【００１６】
このような空調装置は、地中熱交換部の上方又は側方が断熱されるため、比較的浅い場所に埋設された場合でも、外気温や日射等の影響を遮断して、該地中熱交換部付近の地中温度が不安定なるのを抑制でき、外気と地中熱との熱交換を効率的に行いうる。
【図面の簡単な説明】
【００１７】
【図１】本実施形態の地中熱利用の空調装置を概念的に示す断面図である。
【図２】地中熱交換部を示す斜視図である。
【図３】（ａ）は第１縦パイプの部分断面図、（ｂ）は第２縦パイプの部分断面図である。
【図４】他の実施形態の地中熱利用の空調装置を概念的に示す断面図である。
【図５】側方断熱材及び土留手段を示す斜視図である。
【図６】地中熱吸上げ部を概念的に示す断面図である。
【図７】（ａ）は掘削工程を説明する断面図、（ｂ）は棒状体埋設工程を説明する断面図である。
【図８】（ａ）は土留め工程を説明する断面図、（ｂ）は第１配置工程を説明する断面図である。
【図９】（ａ）は第２配置工程を説明する断面図、（ｂ）は第３配置工程を説明する断面図である。
【図１０】（ａ）、（ｂ）は、埋設工程を説明する断面図である。
【図１１】（ａ）は比較例の地中温度を示すグラフ、（ｂ）は実施例１の地中温度を示すグラフ、（ｃ）は実施例２の地中温度を示すグラフである。
【発明を実施するための形態】
【００１８】
以下、本発明の実施の一形態が図面に基づき説明される。
図１に示されるように、本実施形態の地中熱利用の空調装置（以下、単に「空調装置」ということがある）１は、例えば、一般的な住宅やビル等の建物Ｈの空調装置として用いられる。この空調装置１は、外気Ａを地中熱で熱交換して建物Ｈの内部（床下空間７）に供給し、床部に設けられた開口１０ａ、１０ｂから、建物Ｈの内部に形成される空気流路を通って、各居室Ｌへと供給される。
【００１９】
このような空調装置１は、夏において、高温の外気Ａを地中熱交換部１Ａで冷却して建物Ｈの内部に供給でき、また、冬においては、冷たい外気Ａを地中熱交換部１Ａで暖めて建物内部に供給できる。従って、空調装置１は、例えば、エアコンのような大きなエネルギーを使用することなく、建物Ｈの内部を空調することができ、省エネルギー性を向上しうる。
【００２０】
本実施形態の空調装置１は、建物Ｈに隣接して設けられる。この空調装置１は、例えば、庭等の地中Ｇに埋設され、かつ外気Ａを地中熱で熱交換するパイプ状の地中熱交換部１Ａと、地中Ｇの内部に埋設された断熱材１Ｂとを含む。
【００２１】
図１及び図２に示されるように、本実施形態の地中熱交換部１Ａは、例えば、屈曲自在な可撓管２、該可撓管２に外気を導入する導入部３、該可撓管２で熱交換された外気Ａを建物Ｈの内部（本実施形態では、床下空間７）に供給する供給部４、該可撓管２と該導入部３との間を中継する第１縦パイプ５、及び該可撓管２と該供給部４とを中継する第２縦パイプ６を含んで構成される。
【００２２】
本実施形態の可撓管２は、例えば、地表から１〜４ｍ程度の深さで埋設され、螺旋の軸２ｓが上下方向である縦螺旋状にのびる。このように、可撓管２は、比較的浅い位置に埋設されるため、空調装置１の施工コストを低減しうる。
【００２３】
また、前記可撓管２は、長手方向の任意の位置で、曲げ変形可能なフレキシブルパイプからなる。このような可撓管２は、柔軟性に優れるため、土圧や、地震発生時に大きな荷重が作用しても、それらに追従して柔軟に変形することができ、耐久性を向上しうる。
【００２４】
さらに、可撓管２は、その一端２ｉが、第１縦パイプ５を介して導入部３と連通するとともに、その他端２ｏが、第２縦パイプ６を介して供給部４と連通して配置され、一端２ｉと他端２ｏとの間で、上下方向に略二周分巻回されている。
【００２５】
これにより、可撓管２は、縦螺旋状にのびるため、外気Ａを熱交換する空間の体積を維持しつつ、占有する土地面積を小さくすることができる。従って、地中熱交換部１Ａは、省スペース性及び汎用性に優れる。
【００２６】
本実施形態の地中熱交換部１Ａは、縦螺旋にのびる１本又は数本の可撓管２を含んで構成される。このため、地中熱交換部１Ａは、従来の地中熱交換部に比べて、管と管とを連結するジョイント箇所を大幅に少なくすることができる。これにより、地中熱交換部１Ａは、施工性及び低コスト性を高めうるとともに、ジョイント箇所で生じがちな損傷を、効果的に抑制できる。
【００２７】
さらに、可撓管２は、その一端２ｉ側から他端２ｏ側に向かって、下方に傾斜する排水勾配α１を有する。これにより、可撓管２は、その内部で発生した結露を、傾斜に沿って他端２ｏ側へ円滑に排水でき、結露が滞留することに起因するカビや異臭の発生を、効果的に抑制しうる。この可撓管２の排水勾配α１は、１／８０〜１／１２０程度が望ましい。
【００２８】
また、地中熱との熱交換を効果的に発揮させるために、可撓管２の内径Ｄ１が、例えば１００〜３００mm程度に設定されるのが望ましく、また、上下に重なる可撓管２の間隔Ｗ２が、３００〜５００mmに設定されるのが望ましい。さらに、可撓管２としては、特に限定されないが、例えば、合成樹脂、又は金属等からなるのが望ましい。
【００２９】
なお、本実施形態では、可撓管２が縦螺旋状にのびるものが例示されたが、これに限定されるわけではなく、例えば、鉛直方向にジグザグ状にのびるものでもよい。このような可撓管２も、外気Ａを熱交換するのに必要な空間を維持しつつ、占有する土地面積を小さくすることができる。
【００３０】
図１に示されるように、前記導入部３は、第１縦パイプ５から地面に向かって傾斜してのびる傾斜部３Ａと、該傾斜部３Ａの端部から地上にのびる外気導入部３Ｂとを含む。
【００３１】
また、本実施形態では、傾斜部３Ａと外気導入部３Ｂとがなす角度α２ａが、鈍角（例えば、１２０〜１５０度程度）に設定される。これにより、導入部３は、傾斜部３Ａと外気導入部３Ｂとの間の空気抵抗を小さくでき、外気Ａをスムーズに案内しうる。
【００３２】
前記外気導入部３Ｂの一端３Ｂｉには、地上に露出するとともに、約１８０度湾曲して下向きに開口する開口部１１が接続される。このような開口部１１は、外気導入部３Ｂに雨水等が進入するのを防止できる。また、開口部１１には、虫や異物の進入を防ぐフィルター（図示省略）が配されるのが望ましい。
【００３３】
前記供給部４は、第２縦パイプ６から地面に向かって傾斜してのびる傾斜部４Ａと、該傾斜部４Ａの端部から上方にのび、かつ建物Ｈの床下空間７で開口する外気供給部４Ｂとを含む。
【００３４】
また、本実施形態では、傾斜部４Ａと外気供給部４Ｂとがなす角度α２ｂが、導入部３の前記角度α２ａと同一範囲に設定される。これにより、供給部４は、傾斜部４Ａと外気供給部４Ｂとの間の空気抵抗を小さくでき、外気Ａをスムーズに案内しうる。
【００３５】
前記外気供給部４Ｂには、その一端４Ｂｉに設けられる開口部１２に、空気を強制的に吸い上げる吸気用ファン４１が接続される。このような吸気用ファン４１は、地中熱交換部１Ａ、導入部３及び供給部４の内部を負圧にして、外気Ａを強制的に通過させることができ、空調効率を高めうる。
【００３６】
図２及び図３（ａ）に示されるように、前記第１縦パイプ５は、上下方向にのびる複数のパイプ部２１と、上下で隣り合う一対のパイプ部２１を連結する分岐部２２が設けられる。
【００３７】
前記分岐部２２は、可撓管２の一端２ｉを連結する第１分岐部２２Ａと、該第１分岐部２２Ａよりも上部に設けられ、かつ導入部３の傾斜部３Ａを連結する第２分岐部２２Ｂとを含む。これらの第１、第２分岐部２２Ａ、２２Ｂは、上下にのびる縦パイプ部２５と、該縦パイプ部２５から分岐して側方に突出した枝パイプ部２６とを有する。
【００３８】
前記縦パイプ部２５は、その上下端に、前記パイプ部２１の端部２１ｔを密に挿入可能な一対の拡径部２５ｔ、２５ｔが設けられる。
【００３９】
また、第１、第２分岐部２２Ａ、２２Ｂの各枝パイプ部２６は、可撓管２の一端２ｉ、又は導入部３の傾斜部３Ａを密に連通可能な拡径部２６ｔがそれぞれ形成される。
【００４０】
さらに、第１分岐部２２Ａの枝パイプ部２６は、縦パイプ部２５から拡径部２６ｔに向かって下方へ傾斜してのびる一方、第２分岐部２２Ｂは、上方へ傾斜してのびる。このような第１、第２分岐部２２Ａ、２２Ｂは、導入部３から導入された外気Ａを、鈍角に曲げて可撓管２に案内することができ、空気抵抗を小さくできる。
【００４１】
図２及び図３（ｂ）に示されるように、前記第２縦パイプ６は、第１縦パイプ５と同様に、上下方向にのびる複数のパイプ部２１と、隣り合う一対のパイプ部２１を連結する分岐部２２とを有する。
【００４２】
この分岐部２２は、可撓管２の他端２ｏを連結する第３分岐部２２Ｃと、該第３分岐部２２Ｃよりも上部に設けられ、かつ供給部４の傾斜部４Ａを連結する第４分岐部２２Ｄとを含む。これらの第３、第４分岐部２２Ｃ、２２Ｄも、上下にのびる縦パイプ部２５と、該縦パイプ部２５から分岐して側方に突出した枝パイプ部２６とを有する。
【００４３】
前記第３分岐部２２Ｃの枝パイプ部２６は、縦パイプ部２５から上方に向かって傾斜してのび、可撓管２の他端２ｏを密に連通可能な拡径部２６ｔが形成される。これにより第３分岐部２２Ｃは、可撓管２内の排水３０を、第２縦パイプ６の底部６ｂに案内する傾斜が形成されるため、該可撓管２内に水分が滞留することによるカビや異臭の発生を効果的に抑制しうる。
【００４４】
一方、第４分岐部２２Ｄの枝パイプ部２６は、縦パイプ部２５から上方に向かって傾斜してのび、かつ供給部４の傾斜部４Ａを密に連通可能な拡径部２６ｔが形成される。これにより、第４分岐部２２Ｄは、第２縦パイプ６から導入された外気Ａを、鈍角に曲げて供給部４へと案内でき、空気抵抗を小さくすることができる。
【００４５】
図１に示されるように、本実施形態の断熱材１Ｂは、地中熱交換部１Ａの上方に配された上方断熱材１６を含む。
【００４６】
本実施形態の上方断熱材１６は、例えば、板状に形成された複数の断熱片１８からなり、地表から０．３〜１．０ｍ程度の深さに埋設される。また、上方断熱材１６は、地上にのびる導入部３、供給部４、第１縦パイプ５、及び第２縦パイプ６の一部を除き、地中熱交換部１Ａの上方全体を覆って配置される。
【００４７】
このような断熱材１Ｂは、地中熱交換部１Ａの上方を断熱することができるため、該地中熱交換部１Ａが、比較的浅い場所に埋設された場合でも、外気温や日射等の影響を効果的に遮断することができる。従って、断熱材１Ｂは、地中熱交換部１Ａ付近の地中温度が不安定なるのを抑制でき、外気Ａと地中熱との熱交換を効率的に行いうる。
【００４８】
また、断熱材１Ｂとしては、特に限定されないが、例えば、発泡プラスチック系断熱材（ポリスチレン等）、繊維系断熱材、天然素材系断熱材、ＡＬＣ板等を適宜採用することができるが、とりわけ高い断熱性を有する発泡プラスチック系断熱材（ポリスチレン）が望ましい。また、断熱材１Ｂの熱抵抗は、３〜５ｍ2Ｋ／Ｗ程度が望ましい。さらに、断熱片１８の厚さＷ４は、５０〜２００mm程度が望ましい。
【００４９】
図４及び図５には、本発明の他の実施形態の断熱材１Ｂが示される。この実施形態の断熱材１Ｂは、前記上方断熱材１６と、地中熱交換部１Ａの側方に配された側方断熱材１７とを含む。
【００５０】
本実施形態の側方断熱材１７は、板状の複数の前記断熱片１８を、地中熱交換部１Ａの側方に、隙間なく並べて形成される。また、各断熱片１８は、上方断熱材１６の下面１６ｄから下方に鉛直状にのびる。さらに、本実施形態では、側方断熱材１７の下端１７ｄが、可撓管２の下面２ｄよりも下方で終端している。
【００５１】
このような断熱材１Ｂは、地中熱交換部１Ａの上方から側方に亘って断熱することができるため、外気温や日射等の影響を、より効果的に遮断することができる。従って、断熱材１Ｂは、地中熱交換部１Ａ付近の地中温度が不安定なるのを抑制でき、外気Ａと地中熱との熱交換を効率的に行いうる。
【００５２】
上記作用を効果的に発揮させるために、側方断熱材１７の下端１７ｄが、可撓管２の下面２ｄよりも下方で終端するのが望ましい。これにより、側方断熱材１７は、外気温や日射等の影響を、より効果的に遮断しうる。
【００５３】
また、側方断熱材１７の前記断熱片１８と、この断熱片１８の前記地中熱交換部１Ａ側への倒れを防ぐ枠材とで土留手段３１が構成される。
【００５４】
前記枠材は、側方断熱材１７の地中熱交換部１Ａ側において、該側方断熱材１７の下端１７ｄ側に配される下枠３２と、該側方断熱材１７の上端１７ｕ側に配される上枠３３、及び下枠３２と上枠３３との間を上下方向に継ぐ縦材３４を含む。
【００５５】
前記下枠３２は、例えば、地中熱交換部１Ａを挟んで互いに向き合う一対の第１枠材３２ａ、３２ａと、該第１枠材３２ａ、３２ａの両端を継ぐ一対の第２枠材３２ｂ、３２ｂとを含み、矩形枠として構成される。
【００５６】
前記上枠３３は、下枠３２と同様に、一対の第１枠材３３ａ、３３ａと、該第１枠材３３ａ、３３ａの両端を継ぐ一対の第２枠材３３ｂ、３３ｂとを含み、矩形枠として構成される。
【００５７】
前記縦材３４は、下枠３２及び上枠３３の間を上下にのびる複数本の枠材３４ａからなる。この枠材３４ａは、下枠３２及び上枠３３の長手方向に沿って隔設される。これにより、枠材３４ａは、下枠３２と上枠３３とを強固に連結しうる。
【００５８】
このような土留手段３１は、土圧や地震に大きな荷重が作用しても、該側方断熱材１７が地中熱交換部１Ａ側へ倒れるのを防ぐことができる。従って、土留手段３１は、側方断熱材１７の位置ずれによる断熱性能の低下を防ぐとともに、地中熱交換部１Ａへの外力の作用を最小限に抑え、破損等を効果的に防ぎうる。
【００５９】
また、本実施形態の上枠３３には、一対の第１枠材３３ａ、３３ａ間をのびる補強枠材３５が設けられるのが望ましい。この補強枠材３５は、一対の第１枠材３３ａ、３３ａ間をのびる基部３５ａと、該基部３５ａの両端を鍔状にのびる一対のフランジ３５ｂ、３５ｂとを含む。このような補強枠材３５は、上枠３３の強度を、下枠３２の強度に比べて相対的に大きくすることができ、側方断熱材１７が地中熱交換部１Ａに倒れるのを効果的に抑制しうる。
【００６０】
また、一対のフランジ３５ｂ、３５ｂは、基部３５ａから上下方向に伸び、かつ第１枠材３３ａの上端及び下端をはみ出して突出している。
【００６１】
図６に示されるように、地中熱交換部１Ａの下方には、該地中熱交換部１Ａよりも深い位置の地中熱を、地中熱交換部１Ａ側へと移動させる地中熱吸上げ部１３が設けられるのが望ましい。
【００６２】
本実施形態の地中熱吸上げ部１３は、良熱伝導性を有する複数の棒状体１３Ａからなり、棒状体１３Ａは上下方向に巻回された可撓管２が囲む中央部に均等に分散して配され、上端が上下方向に巻回された可撓管２の鉛直方向の中心付近から下方にのびている。
【００６３】
このような地中熱吸上げ部１３は、地中熱交換部１Ａ付近の地中温度よりも安定した深い位置の地中熱を、地中熱交換部１Ａ側へと移動させることができるため、外気Ａを効率的に熱交換することができる。
【００６４】
特に、前記棒状体１３Ａは、可撓管２が囲む中央部に均等に分散して配されることによって、前記中央部に効率的に熱を供給し、可撓管２での効率的な熱交換に寄与しうる。
【００６５】
また、棒状体１３Ａは、その直径Ｄ３が３０〜５０mm程度が望ましく、また、上下方向の長さＬ３が１０００〜３０００mm程度が望ましい。さらに、棒状体１３Ａとしては、良熱伝導性を有するものであれば特に限定されないが、例えば、アルミニウムや銅等の金属から形成されるのが望ましい。
【００６６】
次に、本発明の空調装置１の施工方法の一例について説明する。
この施工方法では、地面Ｇｓを掘削して穴４２を形成する掘削工程と、穴４２を断熱材を用いて土留する土留め工程と、断熱材１Ｂで囲まれた空間Ｓに、地中熱交換部１Ａを配置する配置工程と、空間Ｓを土で埋める埋設工程とを含む。
【００６７】
図７（ａ）に示されるように、前記掘削工程では、建物Ｈに近接する庭等の地面Ｇｓを掘削して、前記穴４２を形成する。この穴４２は、例えば、長さＬ５が４〜６ｍ程度、幅（図示省略）が２〜３ｍ程度、深さＤ５が１．５〜２．５ｍ程度に設定され、本実施形態では４つの掘削周囲面４２ａ〜４２ｄ（図５に示す）と、底面４２ｅとを有した上解放の直方体状空間である。
【００６８】
また、図７（ｂ）に示されるように、前記棒状体１３Ａ（図６に示す）を埋設する場合には、前記穴４２を形成後、前記棒状体１３Ａを、該穴４２の底面４２ｅから地中Ｇに埋設する棒状体埋設工程が行われる。この工程では、穴４２の底面４２ｅから地中Ｇへのびる細穴４３を複数形成し、その細穴４３に、棒状体１３Ａを挿入して埋設する。
【００６９】
また、棒状体１３Ａを埋設後、棒状体１３Ａの上端１３Ａｕは、穴４２の底面４２ｅから突出させても良いし、底面４２ｅよりも下方に埋設しても良い。
【００７０】
図８（ａ）に示されるように、前記土留め工程では、掘削周囲面４２ａ〜４２ｄに沿って前記断熱片１８からなる側方断熱材１７を配置する第１土留め工程と、該側方断熱材１７に下枠３２、上枠３３等を配置する第２土留め工程とが含まれる。
【００７１】
前記第１土留め工程では、側方断熱材１７を構成する複数の断熱片１８を、ほぼ鉛直な掘削周囲面４２ａ〜４２ｄに沿って隙間なく配置する。
【００７２】
前記第２土留め工程では、側方断熱材１７の倒れを防ぐべく、側方断熱材１７の内周面に枠材（例えば、下枠３２の第１、第２枠材３２ａ、３２ｂ、縦材３４の枠材３４ａ、及び上枠３３の第１、第２枠材３３ａ、３３ｂ）を順次配置する。このような枠材と前記断熱片１８とによって、土留手段３１が形成される。なお、上枠３３には、第１枠材３３ａ間に、補強枠材３５（図５に示す）を配置される。
【００７３】
このような土留手段３１は、周囲の土砂の崩落を防ぐことができ、施工の安全性を向上しうる。また、本工程では、側方断熱材１７を土留手段３１の一部として利用できるため、施工コストや施工期間が増大を抑制しうる。
【００７４】
前記配置工程では、側方断熱材１７で囲まれた空間Ｓに、第１縦パイプ５と第２縦パイプ６とを配置する第１配置工程、導入部３と供給部４とを配置する第２配置工程、可撓管２を配置する第３配置工程を含む。
【００７５】
図８（ｂ）に示されるように、前記第１配置工程では、図３（ａ）に示されるパイプ部２１と第１分岐部２２Ａと第２分岐部２２Ｂとを連結して、第１縦パイプ５を形成するとともに、図３（ｂ）に示されるパイプ部２１と第３分岐部２２Ｃと第４分岐部２２Ｄとを連結して、第２縦パイプ６を形成する。しかる後、第１縦パイプ５及び第２縦パイプ６の各下端を、穴４２の底面４２ｅに埋設して、該空間Ｓに立設させる。
【００７６】
図９（ａ）に示されるように、前記第２配置工程では、導入部３の傾斜部３Ａの一端３Ａｉを、第１縦パイプ５の第２分岐部２２Ｂ（図２に示す）に接続する。さらに、供給部４の傾斜部４Ａの一端４Ａｉを、第２縦パイプ６の第４分岐部２２Ｄ（図２に示す）に接続するとともに、外気供給部４Ｂの一端４Ｂｉを、建物Ｈの床下空間７の開口部１２となる場所に配置する。この供給部４は、側方断熱材１７に設けられた孔部１７ｈを介して、建物Ｈに接続される。また、床下空間７の開口部１２に、吸気用ファン４１を接続する。
【００７７】
図９（ｂ）に示されるように、前記第３配置工程では、可撓管２の一端２ｉを、第１縦パイプ５の第１分岐部２２Ａ（図２に示す）に接続した後に、縦螺旋状に略二周分巻回し、可撓管２の他端２ｏを、第２縦パイプ６の第３分岐部２２Ｃ（図２に示す）に接続する。なお、可撓管２の排水勾配α１、及び上下で隣り合う可撓管２の離隔を確実に保持して埋設するために、該可撓管２を支持する支持治具（図示省略）が設けられてもよい。
【００７８】
図１０（ａ）に示されるように、前記埋設工程では、掘削した土を空間Ｓに戻して、地中熱交換部１Ａを埋設する。このとき、地中熱交換部１Ａ付近の土の密度を均一にするために、十分に締め固めするのが望ましい。
【００７９】
また、本実施形態では、側方断熱材１７の上端１７ｕ付近まで埋設した後に、地中熱交換部１Ａの上方に上方断熱材１６を配置する。この上方断熱材１６は、地上にのびる外気導入部３Ｂ、外気供給部４Ｂ、第１縦パイプ５、及び第２縦パイプ６の一部を除き、地中熱交換部１Ａの全体を覆って配置される。
【００８０】
図１０（ｂ）に示されるように、上方断熱材１６を埋設し、かつ外気導入部３Ｂの一端３Ｂｉに、開口部１１を接続することにより、本実施形態の空調装置１が形成される。
【００８１】
以上、本発明の特に好ましい実施形態について詳述したが、本発明は図示の実施形態に限定されることなく、種々の態様に変形して実施しうる。
【実施例】
【００８２】
図１に示す基本構造をなし、ＡＬＣ板からなる上方断熱材を有する場合（実施例１）、及び発泡プラスチック系断熱材（ポリスチレン）からなる上方断熱材を有する場合（実施例２）の地中温度を、コンピュータを用いてシミュレーションし、それらの効果が評価された。また、比較のために、上方断熱材を有さない場合（比較例）についても、同様に評価された。なお、共通仕様は次のとおりである。
【００８３】
土の熱伝導率：１．０Ｗ／ｍＫ
上方断熱材：
地表からの埋設深さ：５０cm
厚さＷ４：１００mm
ＡＬＣ板：
熱伝導率：０．１５Ｗ／ｍＫ
熱抵抗  ：０．６７ｍ2Ｋ／Ｗ
ポリスチレン：
熱伝導率：０．０２８Ｗ／ｍＫ
熱抵抗  ：３．５７ｍ2Ｋ／Ｗ
シミュレーション方法は、次の通りである。
【００８４】
下記条件での７〜９月において、実施例１、２及び比較例での地中の温度がシミュレーションされた。シミュレーションの条件は次のとおりである。
気象条件（平均気温）：
年平均気温１６．３℃
年最高気温３６．５℃
年最低気温−２．６℃
７月の平均気温２６．８℃
８月の平均気温２８．７℃
９月の平均気温２４．６℃
比較例の結果を図１１（ａ）に、実施例１の結果を図１１（ｂ）に、実施例２の結果を図１１（ｃ）に示す。
【００８５】
シミュレーションの結果、実施例１（上方断熱材がＡＬＣ板）の深さ２ｍの地中温度は、上方断熱材を有さない比較例の深さ３ｍの地中温度に相当することが確認できた。また、実施例２（上方断熱材がポリスチレン）の深さ２ｍの地中温度は、比較例の深さ４ｍの地中温度に相当することが確認できた。
【００８６】
このように、実施例１及び２では、上方断熱材を配することで、地上から比較的浅い位置（例えば、深さ２ｍ）の土中温度においても、外気温や日射等の影響を低減することが確認できた。
【符号の説明】
【００８７】
１      空調装置
１Ａ    地中熱交換部
１Ｂ    断熱材
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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【図９】
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【図１０】
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【図１１】
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