(57)【要約】【課題】地中熱をより効率的に熱交換することができるとともに低コストにて施工することができる新規な蓄熱装置及びこの蓄熱装置を用いた空気調和システムを提供する。【解決手段】下端側が地中に埋設され金属により棒状に成形されてなる金属杭３を有する棒状の地中熱伝導体２と、この地中熱伝導体２の上端側に接続された蓄熱体６と、この蓄熱体６を、閉塞する箱状の閉塞部材１０とを備え、上記閉塞部材１０には、該閉塞部材内に空気を流入させる流入ポート１０ｄと、該閉塞部材１０内の空気を排出する排出ポート１０ｃとが形成され、該閉塞部材１０内には、複数本の繊維状金属７が上記蓄熱体６の周囲に配置され、該繊維状金属７の基端側は、上記蓄熱体６に接続されてなる。【選択図】  図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
下端側が地中に埋設され上端側は地上に位置してなるとともに金属により棒状に成形されてなる金属杭を有する棒状の地中熱伝導体と、この地中熱伝導体の上端側に接続され該地中熱伝導体の水平断面の面積よりも広い水平断面積を有する蓄熱体と、この蓄熱体を、地面側を除いて三方から閉塞する箱状の閉塞部材とを備え、
上記閉塞部材には、該閉塞部材内に空気を流入させる流入ポートと、該閉塞部材内の空気を排出する排出ポートとがそれぞれ形成され、該閉塞部材内には、複数本の繊維状金属が上記蓄熱体の周囲に配置されてなるとともに、該繊維状金属の基端側は、上記蓄熱体に接続されてなることを特徴とする蓄熱装置。
【請求項２】
前記繊維状金属の基端は、前記金属杭に接続されてなることを特徴とする請求項１記載の蓄熱装置。
【請求項３】
前記地中熱伝導体は、前記金属杭と、この金属杭の周囲に被覆されモルタル又はコンクリートからなる被覆体とを備えてなり、該地中熱伝導体の下端は上記金属杭の下端面が露出してなることを特徴とする請求項１又は２記載の何れかの蓄熱装置。
【請求項４】
前記蓄熱体には、前記繊維状金属よりも短く切断された短尺繊維状金属が混入されてなることを特徴とする請求項１，２又は３記載の何れかの蓄熱装置。
【請求項５】
前記被覆体には、前記繊維状金属よりも短く切断された短尺繊維状金属が混入されてなることを特徴とする請求項３又は４記載の何れかの蓄熱装置。
【請求項６】
前記蓄熱体と前記金属杭の上端側中途部とは、前記繊維状金属よりも短く切断された短尺繊維状金属が混入されたモルタル又はコンクリートにより接続されてなることを特徴とする請求項１，２，３，４又は５記載の何れかの蓄熱装置。
【請求項７】
前記地中熱伝導体は、外径寸法が２ｃｍ〜１０ｃｍであるとともに、前記金属杭の先端は尖鋭状とされてなることを特徴とする請求項１，２，３，４，５又は６記載の蓄熱装置。
【請求項８】
前記請求項１ないし７記載の何れかの蓄熱装置と、室内に設置された室内機とを備えた空気調和システムであって、
上記室内機には、一端が上記蓄熱装置を構成する排出ポートに接続された一方のダクトの他端側と、一端が上記蓄熱装置を構成する流入ポートに接続された他方のダクトの他端側とがそれぞれ配置され、上記一方のダクト又は他方のダクトの何れかには、室内の空気を蓄熱装置側に移動させるとともに該蓄熱装置を構成する閉塞部材内の空気を室内方向に移動させるファンが配置されてなることを特徴とする空気調和システム。
【請求項９】
前記他方のダクトの中途部には、室外に配置されたヒートポンプ式湯沸かし装置の冷媒の蒸発側で排出された空気が一端から流入する分岐ダクトの基端が接続されてなり、
上記分岐ダクトの基端が接続された部位よりも上記他方のダクトの他端側には、該他方のダクト内を開閉する第１の開閉弁が配置され、
上記分岐ダクトの中途部には、該分岐ダクト内を開閉する第２の開閉弁が配置されてなることを特徴とする請求項８記載の空気調和システム。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、蓄熱装置及びこの蓄熱装置を用いた空気調和システムに関し、特に、地中熱を利用した蓄熱装置及びこの蓄熱装置を用いた空気調和システムに関するものである。
【背景技術】
【０００２】
地中熱は、地表からの深さにより誤差は生ずるものの、四季を有する我が国では、冬季と夏季における地上（大気）温度と地中の温度との間で摂氏１０度から１５度位の温度差が生じている。すなわち、略一定である地中の温度は、冬季には地表よりも温かく、夏季には地表よりも冷たい。そこで、従来では、こうした大気温度と地中温度との差に着目して、地中熱を蓄熱する蓄熱装置や、該蓄熱装置を用いた空気調和システムが提案されている。例えば、特許第４９７０８１７号公報（特許文献１）には、内側に内管が遊嵌された地中パイプからなる二重管熱交換器や、この二重管熱交換器を用いた空気調和システムが開示されている。また、特開２０１４−４０９８９号公報（特許文献２）には、容器内に充填された石を蓄熱部として地中に埋設し、この蓄熱部と熱媒体との間で熱交換を行い、この熱媒体を循環させる地中熱利用システムが開示されている。
【０００３】
上記特許文献１又は２記載の蓄熱装置や空気調和システム（地中熱利用システム）によれば、夏季においても冬季においても、上記地中熱により室内の温度を低下させ又は上昇させることができる。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特許第４９７０８１７号公報
【特許文献２】特開２０１４−４０９８９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、上記各特許文献１，２に開示された蓄熱装置や空気調和システムでは、地中熱が蓄熱されている場合であっても、大気との熱交換の効率性は悪く、蓄熱装置により蓄熱された地中熱を十分に利用することには限界があるとともに、高コストとならざるを得ない。例えば、上記特許文献１に開示されたものでは、二重管熱交換器を地中に埋設してなるものであることから、この二重管熱交換器自体がコスト高であるばかりか、該二重管熱交換器により地中熱と熱交換される仕組みは、送風される空気と外管の内周面との接触によるものであることから、地中熱との熱交換効率は余り良好では無い。また、特許文献２に開示された地中熱利用システムは、具体的には、多量の石が収容された収容部内に螺旋状の管を配置し、この螺旋状の管内に流体を流すことによって熱交換する構造であることから、極めて大がかりな工事が必要となるとともに、熱交換される仕組みは、上記流体と螺旋状の管の内周面との接触によるものであることから、地中熱との熱交換効率は余り良好では無い。
【０００６】
そこで、本発明は、上述した従来の熱交換器又は蓄熱部が有する課題を解決するために提案されたものであって、地中熱をより効率的に熱交換することができるとともに低コストにて施工することができる新規な蓄熱装置及びこの蓄熱装置を用いた空気調和システムを提供することを目的とするものである。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
本発明は、上記課題を解決するために提案されたものであって、第１の発明（請求項１記載の発明）は、蓄熱装置に係るものであって、下端側が地中に埋設され上端側は地上に位置してなるとともに金属により棒状に成形されてなる金属杭を有する棒状の地中熱伝導体と、この地中熱伝導体の上端側に接続され該地中熱伝導体の水平断面の面積よりも広い水平断面積を有する蓄熱体と、この蓄熱体を、地面側を除いて三方から閉塞する箱状の閉塞部材とを備え、上記閉塞部材には、該閉塞部材内に空気を流入させる流入ポートと、該閉塞部材内の空気を排出する排出ポートとがそれぞれ形成され、該閉塞部材内には、複数本の繊維状金属が上記蓄熱体の周囲に配置されてなるとともに、該繊維状金属の基端側は、上記蓄熱体に接続されてなることを特徴とするものである。
【０００８】
この第１の発明に係る蓄熱装置では、下端側が地中に埋設された地中熱伝導体の温度は、徐々に地中熱の温度に近づくとともに、該地中熱はこの地中熱伝導体を介して蓄熱体に蓄熱される。また、この発明に係る蓄熱装置では、複数本の繊維状金属が上記蓄熱体の周囲に配置されてなるとともに、該繊維状金属の基端側は、上記蓄熱体に接続されてなることから、それぞれの繊維状金属から地中熱は閉塞部材内において放出される。すなわち、閉塞部材内においては、上記蓄熱体の表面が空気に曝されるばかりではなく、上記繊維状金属の表面もまたそれぞれ空気に曝されることから、該閉塞部材内の空気を効率良く地中熱の温度に近い温度とすることができる。
【０００９】
また、この第１の発明に係る蓄熱装置を構成し、下端側が地中に埋設されてなる地中熱伝導体は、棒状とされてなるとともに、金属により棒状に成形されてなる金属杭を有することから、地中への埋設工事は、少なくとも先に説明した特許文献１，２と比較して低コストで施工することができる。
【００１０】
なお、この第１の発明を構成する地中熱伝導体は、金属により棒状に成形されてなる金属杭を有し、全体が棒状に成形されているものであれば良く、該金属杭単体からなるものであっても、或いは、この金属杭の周囲にモルタル又はコンクリートからなる被覆材を備えてなるもの（請求項３参照）であっても良い。また、この地中熱伝導体の数は、単数であっても複数であっても良い。また、上記蓄熱体は、上記地中熱伝導体に接続されている必要があり、また該地中熱伝導体の水平断面の面積よりも広い水平断面積を有している必要がある。この蓄熱体は、上記地中熱伝導体から伝導された熱を内部に蓄積する部材であり、熱を蓄積できる素材により成形されてなるものであれば良い。また、この蓄熱体の形状は、地中熱伝導体の水平断面の面積よりも広い水平断面積を有していれば、特に限定されるものではないとともに、該地中熱伝導体との接続位置は、この蓄熱体に対して偏ることなく均一に蓄熱すべきことを考慮すると、該蓄熱体の中央であることが好ましく、また、該蓄熱体の外形形状は、円盤状であることが望ましい。また、先に説明した地中熱伝導体が複数地中に埋設されている場合には、それぞれの地中熱伝導体が単一の蓄熱体に接続されている場合のほか、該地中熱伝導体毎に単一の蓄熱体が接続されているものであっても良い。
【００１１】
また、上記繊維状金属は、上記蓄熱体の周囲に配置されてなるものであって、それぞれの基端側は、上記蓄熱体に接続されている。したがって、蓄熱体に蓄熱された地中熱の一部は、上記複数の繊維状金属のそれぞれに伝わり、閉塞部材内において空気と接触する。なお、これらの繊維状金属は、ある程度の熱伝導性を有する金属であれば何れのものであっても良い。例えば、アルミニウム，タングステン，銅，黄銅等を挙げることができる。また、上記閉塞部材は、地面側を除いて三方から閉塞するものであって箱状に成形されてなるものであるとともに、内部に空気を流入させる流入ポートと、外部に空気を排出する排出ポートとがそれぞれ形成されているものである。また、この閉塞部材の素材は、本発明においては特に限定されないが、発泡ポリスチレン樹脂や発泡ウレタン樹脂等の断熱性能を有する素材を使用することが好ましい。
【００１２】
また、第２の発明（請求項２記載の発明）は、上記第１の発明において、前記繊維状金属の基端は、前記金属杭に接続されてなることを特徴とするものである。
【００１３】
この第２の発明では、前記繊維状金属の基端は、前記金属杭に接続されてなる。すなわち、繊維状金属の基端側は上記蓄熱体に接続されているとともに、基端は地中に埋設された金属杭に接続されている。したがって、この第２の発明に係る蓄熱装置によれば、地中熱は、金属杭を介して蓄熱体に蓄熱されるとともに、繊維状金属にも直接的に伝播し、該繊維状金属から閉塞部材内の空気に接触されることとなり、より効率的に閉塞部材内の空気を（夏場であれば）冷却し又は（冬場であれば）加温することができる。
【００１４】
また、第３の発明（請求項３記載の発明）は、上記第１又は第２の発明の何れかにおいて、前記地中熱伝導体は、前記金属杭と、この金属杭の周囲に被覆されモルタル又はコンクリートからなる被覆体とを備えてなり、該地中熱伝導体の下端は上記金属杭の下端面が露出してなることを特徴とするものである。
【００１５】
この第３の発明では、地中熱伝導体は、先に説明した金属杭と、金属杭の周囲に被覆されモルタル又はコンクリートからなる被覆体とを備えている。したがって、金属杭の外周面は直接土壌に接触することはなく、上記モルタル又はコンクリートからなる被覆体の外周面が土壌に接触することとなる。但し、この第３の発明では、地中熱伝導体の下端は上記金属杭の下端面が露出してなることから、この下端は土壌に直接接触する。なお、上記地中熱伝導体は、型等を利用することにより、金属杭の周囲に被覆体が形成されたものを使用することも可能であるが、予め上記金属杭よりも大径の穴を地中に形成し、この穴内に金属杭を配置し、その後に、この穴内であって金属杭の周囲に上記モルタル又はコンクリートを充填し硬化させたものであっても良い。
【００１６】
上記第３の発明に係るに係る蓄熱装置によれば、地中熱を上記被覆体にも蓄熱することができ、より安定的に地中熱を利用することが可能となる。
【００１７】
また、第４の発明（請求項４記載の発明）は、上記第１、第２又は第３の発明の何れかにおいて、前記蓄熱体には、前記繊維状金属よりも短く切断された短尺繊維状金属が混入されてなることを特徴とするものである。
【００１８】
この第４の発明に係る蓄熱装置では、地中熱は、上記金属杭を介して蓄熱体に伝播されるところ、蓄熱体には、前記繊維状金属よりも短く切断された短尺繊維状金属が混入されてなることから、該短尺繊維状金属により蓄熱体全体に対してより急速に地中熱が蓄積されるとともに該蓄熱体の表面にまで地中熱が伝播する速度を速めることが可能となる。
【００１９】
なお、上記短尺繊維状金属は、少なくとも先に説明した繊維状金属よりも短尺とされてなるものであれば良く、また、一部の短尺繊維状金属が蓄熱体の表面から露出してなるものであっても良い。また、この短尺繊維状金属は、上記繊維状金属とは異なる種類の金属材料が使用されているものであっても良い。
【００２０】
また、第５の発明（請求項５記載の発明）は、上記第３又は第４の発明の何れかにおいて、前記被覆体には、前記繊維状金属よりも短く切断された短尺繊維状金属が混入されてなることを特徴とするものである。
【００２１】
この第５の発明に係る蓄熱装置は、上記金属杭の周囲に被覆されモルタル又はコンクリートからなる被覆体に、前記繊維状金属よりも短く切断された短尺繊維状金属が混入されているものであり、こうした蓄熱装置によれば、被覆体にも蓄熱されるばかりではなく、この被覆体に蓄熱された地中熱をより急速に金属杭に伝播させることができる。
【００２２】
また、第６の発明（請求項６記載の発明）は、上記第１ないし第５の発明の何れかにおいて、前記蓄熱体と前記金属杭の上端側中途部とは、前記繊維状金属よりも短く切断された短尺繊維状金属が混入されたモルタル又はコンクリートにより接続されてなることを特徴とするものである。
【００２３】
この第６の発明に係る蓄熱装置では、蓄熱体と前記金属杭の上端側中途部とは、モルタル又はコンクリートにより接続されており、このモルタル又はコンクリートには短尺繊維状金属が混入されていることから、上記第４又は第５の発明と同じように、金属杭から蓄熱体への地中熱の伝播速度を極めて早いものとすることが可能となる。
【００２４】
また、第７の発明（請求項７記載の発明）は、上記第１ないし第６の発明において、前記地中熱伝導体は、外径寸法が２ｃｍ〜１０ｃｍであるとともに、前記金属杭の先端は尖鋭状とされてなることを特徴とするものである。
【００２５】
この第７の発明に係る蓄熱装置では、前記地中熱伝導体は、外径寸法が１０ｃｍ〜２ｃｍであり、さらに、前記金属杭の先端は尖鋭状とされてなることから、例えば、既設の家屋に設けられた床下点検用の開口からでも、上記地中熱伝導体を施工することができる。換言すれば、先に説明した特許文献１，２等の技術では、二重管熱交換器や多量の石が収容された収容部等の施工は、必ず重機等の土木機械が必要とされることから、新築物件でなければ施工できず、既設の家屋又は構造物には施工できなかったところ、この第７の発明に係る蓄熱装置であれば、上記重機等を使用することなく簡易に施工することができるので、既設の家屋又は構造物であっても施工することができる。
【００２６】
また、第８の発明（請求項８記載の発明）は、上記第１ないし第７の発明に係る何れかの蓄熱装置を用いた空気調和システムに係るものであって、該蓄熱装置と、室内に設置された室内機とを備え、上記室内機には、一端が上記蓄熱装置を構成する排出ポートに接続された一方のダクトの他端側と、一端が上記蓄熱装置を構成する流入ポートに接続された他方のダクトの他端側とがそれぞれ配置され、上記一方のダクト又は他方のダクトの何れかには、室内の空気を蓄熱装置側に移動させるとともに該蓄熱装置を構成する閉塞部材内の空気を室内方向に移動させるファンが配置されてなることを特徴とするものである。
【００２７】
この第８の発明に係る空気調和システムでは、上記ファンの駆動により、閉塞部材内の空気は、一方のダクトを介して室内機から室内に移動させられるとともに、室内の空気は他方のダクトを介して蓄熱装置を構成する閉塞部材内に移動させられる。したがって、この空気調和システムによれば、夏場であれば、閉塞部材内で冷却されたの空気を、また、冬場であれば、閉塞部材内で加温された空気を、それぞれ室内に供給することができる。
【００２８】
また、第９の発明（請求項９記載の発明）は、上記第８の発明において、前記他方のダクトの中途部には、室外に配置されたヒートポンプ式湯沸かし装置の冷媒の蒸発側で排出された空気が一端から流入する分岐ダクトの基端が接続されてなり、上記分岐ダクトの基端が接続された部位よりも上記他方のダクトの他端側には、該他方のダクト内を開閉する第１の開閉弁が配置され、上記分岐ダクトの中途部には、該分岐ダクト内を開閉する第２の開閉弁が配置されてなることを特徴とするものである。
【００２９】
この第９の発明に係る空気調和システムによれば、使用時の大気温度の状況に応じて、上記第１の開閉弁と第２の開閉弁とを選択的・択一的に開閉することにより、分岐ダクトを介してヒートポンプ式湯沸かし装置の冷媒の蒸発側で排出された空気を室内に供給するか、或いは、上記閉塞部材内の空気を室内に供給するかを適宜選択して使用することができる。
【発明の効果】
【００３０】
第１の発明（請求項１記載の発明）に係る蓄熱装置によれば、閉塞部材内の空気を効率良く地中熱の温度に近い温度とすることができる。また、この発明に係る蓄熱装置を構成する地中熱伝導体は、棒状とされてなるとともに、金属により棒状に成形されてなる金属杭が構成要素とされていることから、該地中熱伝導体を地中に埋設する工事は、少なくとも先に説明した特許文献１，２と比較して低コストで施工することができる。
【００３１】
また、第２の発明（請求項２記載の発明）に係る蓄熱装置によれば、地中熱は、金属杭を介して蓄熱体に蓄熱されるとともに、繊維状金属にも直接的に伝播し、該繊維状金属から閉塞部材内の空気に接触されることとなり、より効率的に閉塞部材内の空気を（夏場であれば）冷却し又は（冬場であれば）加温することができる。
【００３２】
また、第３の発明（請求項３記載の発明）に係る蓄熱装置によれば、地中熱を上記被覆体にも蓄熱することができ、より安定的に地中熱を利用することが可能となる。
【００３３】
また、第４の発明（請求項４記載の発明）に係る蓄熱装置によれば、短尺繊維状金属により蓄熱体全体に対してより急速に地中熱を蓄積することができるとともに該蓄熱体の表面にまで地中熱が伝播する速度を速めることが可能となる。
【００３４】
また、第５の発明（請求項５記載の発明）に係る蓄熱装置によれば、上記被覆体にも蓄熱されるばかりではなく、この被覆体に蓄熱された地中熱をより急速に金属杭に伝播させることができる。
【００３５】
また、第６の発明（請求項６記載の発明）に係る蓄熱装置によれば、上記金属杭から蓄熱体への地中熱の伝播速度を極めて早いものとすることが可能となる。
【００３６】
また、第７の発明（請求項７記載の発明）に係る蓄熱装置によれば、重機等を使用することなく簡易に施工することができるので、既設の家屋又は構造物であっても施工することができる。
【００３７】
また、第８の発明（請求項８記載の発明）に係る空気調和システムによれば、夏場であれば、冷却された閉塞部材内の空気を、また、冬場であれば、閉塞部材内で加温された空気を、それぞれ室内に安定的に供給することができる。
【００３８】
また、第９の発明（請求項９記載の発明）に係る空気調和システムによれば、使用時の大気温度の状況に応じて、上記第１の開閉弁と第２の開閉弁とを選択的・択一的に開閉することにより、分岐ダクトを介してヒートポンプ式湯沸かし装置の冷媒の蒸発側で排出された空気を室内に供給するか、或いは、上記閉塞部材内の空気を室内に供給するかを適宜選択して使用することができる。
【図面の簡単な説明】
【００３９】
【図１】本発明の実施の形態に係る空気調和システムの構成を模式的に示す正面図である。
【図２】図１に示す分岐管とヒートポンプ式湯沸かし装置とを、それぞれやや拡大して模式的に示す正面図である。
【図３】室内機を示す正面図である。
【図４】室内機の内部構造を示す正面図である。
【図５】蓄熱装置を構成する地中熱伝導体を埋設するための穴が掘削された後の状態を模式的に示す断面図である。
【図６】地中熱伝導体が地中に施工された状態を模式的に示す断面図である。
【図７】閉塞部材本体が配置された状態を模式的に示す断面図である。
【図８】蓄熱体が配置された状態を模式的に示す断面図である。
【図９】複数の繊維状金属の下端側が蓄熱体の中央に挿入された状態を模式的に示す断面図である。
【図１０】図９に示す繊維状金属の基端が金属杭の上端側中途部に固定・接続された状態を模式的に示す断面図である。
【図１１】蓄熱体の中央にモルタルが充填されるとともに繊維状金属により蓄熱体の周囲が覆われた状態を模式的に示す断面図である。
【発明を実施するための形態】
【００４０】
以下、本発明を実施するための最良の形態に係る蓄熱装置と、この蓄熱装置を用いた空気調和システムについて図面を参照しながら詳細に説明する。
【００４１】
先ず、この実施の形態に係る蓄熱装置１について説明する。この蓄熱装置１は、図１に示すように、構造物Ｂの床板Ｆの下方に配置されたものであり、下端側が地中に埋設されてなる地中熱伝導体２が構成要素とされている。この地中熱伝導体２は、全体形状が棒状に成形されているものであって、金属杭３と、この金属杭３の外周に形成された被覆体４とから構成されている。上記金属杭３は、鉄又はアルミニウム等の金属により杭のように成形されてなるものであり、下端は徐々に縮径され尖鋭状とされているとともに、この尖鋭状に成形された部位３ａは被覆体４により被覆されておらず外部に露出して（土壌に接して）いる。また、上記被覆体４は、モルタルが素材とされてなるものであり、後述するように、上記金属杭３を穴内に挿入してから該穴内に充填され硬化してなるものである。なお、この被覆体４には、短尺繊維状金属５が混入されている。また、上記金属杭３は、１ｃｍ〜５ｃｍの外径とされており、地中熱伝導体２全体の外径は、２ｃｍ〜１０ｃｍとされている。
【００４２】
また、上記地中熱伝導体２の上方には、下面が地面に載置されている蓄熱体６が配置されている。この蓄熱体６は、上記被覆体４と同じ材料であるモルタルが硬化してなるものであり、該蓄熱体６（モルタル）内には、上記短尺繊維状金属５と同じ短尺繊維状金属が混入されている。また、この蓄熱体６は、略円柱状に成形されてなるものであって、後述するように施工前の状態においては、中央に、上記金属杭３が挿通される円筒状の開口（符号は省略する。）が形成されている。施工後においては、図１に示すように、この開口の中心には上記金属杭３が位置しており、該金属杭３の周囲にはモルタルが充填され硬化され、該モルタルを介して地中熱伝導体２と蓄熱体６とが接続されている。なお、上記蓄熱体６の水平断面は、上記地中熱伝導体２の水平断面よりも広いものとされている。
【００４３】
また、上記蓄熱体６の周囲には、繊維状金属７が配置されている。この繊維状金属は、本実施の形態においては黄銅を素材とするものである。また、これら繊維状金属７に基端側中途部は、上記蓄熱体６に接続されており、それぞれの基端は上記金属杭３の上端側中途部に接続されている。
【００４４】
また、上記繊維状金属７及び蓄熱体６は、閉塞部材１０により閉塞されている。この閉塞部材１０は、発泡スチレンなどの断熱性素材により上記繊維状金属７や蓄熱体６全体を覆っているものであり、この実施の形態では、正面板部、背面板部、左側板部及び右側板部からなるボックス本体１０ａと、このボックス本体１０ａの上部形成された長方形状の開口（符号は省略する。）を閉塞する蓋体１０ｂとから構成されている。そして、上記ボックス本体１０ａを構成し、互いに対向する一方の側板（例えば、上記左側板）には、該閉塞部材１０内の空気が排出される排出ポート１０ｃが形成され、該一方の側板と対向する他方の側板（例えば、上記右側板）には、閉塞部材１０内に空気が流入する流入ポート１０ｄが形成されている。
【００４５】
なお、上述のように構成された蓄熱装置１の施工方法を簡単に説明すると、概ね以下の通りである。先ず、図５に示すように、建物の床板Ｆの点検口Ｈの下方に位置する地盤に縦穴Ｐを形成する。なお、この縦穴Ｐの深さは、上記金属杭３の全長よりも短い長さとする。また、この縦穴Ｐは、例えば上記金属杭３の外径よりも大径に成形された図示しない棒状体を打ち込み、その後にこの棒状態を抜き取ることにより形成する方法を採用しても良い。そして、このように、縦穴Ｐを形成する工程が終了すると、次いで、この縦穴Ｐ内に上記金属杭３を挿入する。この金属杭３の上端側には、各繊維状金属７の一端（基端）が留め具１１により固定されている。この際、上記縦穴Ｐの深さは、上記金属杭３の全長よりも短いことから、該金属杭３を縦穴Ｐ内に挿入すると、該金属杭３の上端側の一部は、図６に示すように、地表Ｇよりも上方に起立した状態となる。
【００４６】
そして、上述したように金属杭３を縦穴Ｐ内に挿入する作業が終了すると、次いで、先に説明した短尺繊維状金属が混入されたモルタルを充填する。こうしたモルタルの充填及びその硬化により、図７に示すように、上記被覆体４が金属杭３の外側に形成され上記地中熱伝導体２となる。なお、本発明を構成する地中熱伝導体は、上述した地中熱伝導体２のような製造工程を採る必要ななく、金属杭３の外周に上記被覆体４が形成され、この地中熱伝導体を上記縦穴Ｐ内に挿通し、或いは、該地中熱伝導体を杭のように打込むことにより下端側が地中に埋設されているものであっても良い。
【００４７】
そして、上記工程が終了すると、次いで、上記ボックス本体１０ａを地盤上に載置するか、上記蓄熱体６を地盤上に載置する。ここでは、図８に示すように、上記ボックス本体１０ａを載置する工程を先に行い、次いで、図９に示すように、蓄熱体６を上記ボックス本体１０ａ内であって上記金属杭３の上端側が上記円筒状の開口内に挿通されるようにしながら地表Ｇに載置する。そして、このように蓄熱体６を載置する工程が終了すると、次いで、上記蓄熱体６の中央に形成された円筒状の開口内に、先に説明した短尺繊維状金属が混入されたモルタルを充填する。こうしたモルタルの充填及びその硬化により、図１０に示すように、蓄熱体６と金属杭３（地中熱伝導体２）とが接続・固定されるとともに、上記それぞれ繊維状金属７の基端側が金属杭３にも接続される。
【００４８】
そして、上記蓄熱体６の上面や側面等に上記繊維状金属７により覆う。こうした作業により、上記ボックス本体１０ａ内の空間は、上記蓄熱体６と繊維状金属により占められる。次に、図１１に示すように、上記ボックス本体１０ａの上方に形成された開口を上記蓋体１０ｂにより閉塞する。以上記載した一連の工程により、蓄熱装置１の施工が終了する。
【００４９】
そして、このように構成された蓄熱装置１を用いた空気調和システム（符号は省略する。)について説明する。この空気調和システムは、図１に示すように、上記床板Ｆの上方に設けられた室Ｒ内に配置された室内機１２が構成要素とされており、また、室Ｒ外に配置されたヒートポンプ式湯沸かし装置１３も構成要素とされている。そして、上記閉塞部材１０と上記室内機１２とは、第１のダクト１４と第２のダクト１５とにより接続されている。そして、上記第１のダクト１４の基端は、上記閉塞部材１０に形成された排出ポート１０ｃに接続され、先端側中途部は、上記床板Ｆに形成された図示しない貫通穴に挿通されている。また、この第１のダクト１４の基端側は、上記室内機１２内に固定されている。また、上記第２のダクト１５の基端は、上記閉塞部材１０に形成された流入ポート１０ｄに接続され、先端側中途部は、上記床板Ｆに形成された図示しない貫通穴に挿通されている。また、この第２のダクト１５の基端側は、上記室内機１２内に固定されている。そして、図２に示すように、この第２のダクト１５の中途部には、該第２のダクト１５内を開閉する第１の開閉弁１６が設けられている。この第１の開閉弁１６には、使用者により開閉操作される図示しない回動操作部が第２のダクト１５の外側に形成されている。
【００５０】
また、図２に示すように、この第２のダクト１５の中途部であって上記第１の開閉弁１６が設けられた位置よりも上記流入ポート１０ｄ側には、第２のダクト１５に内部が連通している分岐管１７の基端が固定されている。また、この分岐管１７の先端側中途部は、室Ｒ内の外壁Ｗに形成された図示しない挿通穴に挿通されて外部に露出しており、その先端は上記ヒートポンプ式湯沸かし装置１３の冷媒の蒸発側に向かって望んでいる。なお、この実施の形態では、上記ヒートポンプ式湯沸かし装置１３の冷媒の蒸発側から排出された空気が拡散することを防止するための囲い板１９が配置されている。そして、このように配置された上記分岐管１７の中途部には、該分岐管１７内を開閉する第２の開閉弁２０が設けられている。この第２の開閉弁２０には、作業者により開閉操作される図示しない回動操作部が分岐管１７の外側に形成されている。
【００５１】
また、上記室内機１２は、全体形状がボックス状に成形され正面側は開放された筐体２１を有してなるものであり、該筐体２１内の空間は、図４に示すように、仕切り板２２を介して上部空間と下部空間とに仕切られている。そして、上記上部空間は、図３に示すように、上部開閉扉２３により閉塞されてなり、上記下部空間は、下部開閉扉２４により閉塞されている。なお、上記上部開閉扉２３及び下部開閉扉２４は、それぞれ蝶番（符号は省略する。)により回動自在とされている。また、上記上部開閉扉２３には、円形状の開口２３ａが形成されている。また、上記仕切り板２２には、左右にそれぞれ一つずつ円形状の開口(符号は省略する。)が形成され、左側の開口には、上記第１のダクト１４の先端側中途部が挿通され固定されており、右側の開口には、上記第２のダクト１５の先端側中途部が挿通され固定されている。また、図４に示すように、上記筐体２１には天板２１ａが形成され、この天板２１ａには、円形状の開口(符号は省略する。)が形成されており、該開口には第２のダクト１５の先端側が該天板２１ａの下側から挿通され、該第２のダクト２１の先端はこの筐体２１の外部に露出した状態で固定されている。
【００５２】
また、上記第１のダクト１４の先端は、図４に示すように、上記仕切り板２２の上面よりもやや上方位置で固定されてなるとともに、該第１のダクト１４の先端（上端）にはシロッコファン（本発明を構成するファン）２５が取り付けられており、このシロッコファン２５に形成された送風口２５ａは、上記上部開閉扉２３の開口２３ａの形成位置に対応した部位に位置し、送風口２５ａから送風された空気が室Ｒ内に供給されるように構成されている。なお、上記シロッコファン２５の駆動により、上記第１のダクト１４内は負圧とされ、このことに従い先に説明した閉塞部材１０内も負圧とされる。また、上記筐体２１内には、上記シロッコファン２５に接続されてなるとともに電源及び図示しないスイッチに接続された制御部２６が取り付けられている。
【００５３】
したがって、上記スイッチをオン操作すると、上記シロッコファン２５の駆動が開始され、これによって、上記第２の開閉弁２０により分岐管１７が閉塞され、且つ、第１の開閉弁１６により第２のダクト１５が開放されている場合には、上記第２のダクト１５の先端から室Ｒ内の空気が流入し、この空気は上記蓄熱装置１を構成する閉塞部材１内を通過し、この閉塞部材１内において空気が冷やされ又は加温されて上記第１のダクト１４内に流入し、この流入した空気は、該第１のダクト１４の先端から室Ｒ内に供給される。一方、上記第２の開閉弁２０により分岐管１７が開放され、且つ、第１の開閉弁１６により第２のダクト１５が閉塞されている場合には、上記分岐管１５の先端から上記ヒートポンプ式湯沸かし装置１３の冷媒の蒸発側から排出された空気が流入し、この空気は上記蓄熱装置１を構成する閉塞部材１内を通過し、この閉塞部材１内において空気が冷やされ又は加温されて上記第１のダクト１４内に流入し、この流入した空気は、該第１のダクト１４の先端から室Ｒ内に供給される。
【００５４】
このように、上述した実施の形態に係る蓄熱装置１を用いた空気調和システムによれば、上記金属杭３、被覆体４、蓄熱体６により蓄熱された地中熱は、該蓄熱体６の表面及び上記繊維状金属７が空気と接触されることにより熱交換されることから、その熱交換効率は従来の蓄熱装置等に比べて極めて効率の良いものとすることができる。特に、この実施の形態に係る蓄熱装置１では、被覆体４及び蓄熱体６にはそれぞれ短尺繊維状金属５が混入されていることから、地中熱が該蓄熱体６全体に伝播する相当速度を速めることができる。またさらに、この実施の形態に係る蓄熱装置１では、上記金属杭３は、１ｃｍ〜５ｃｍの外径とされており、地中熱伝導体２全体の外径は、２ｃｍ〜１０ｃｍとされていることから、既設の構造物の床下においても簡単に施工することができ、従来の蓄熱装置のように施工時に大がかりな重機を必要としない。
【００５５】
なお、上記実施の形態に係る蓄熱装置１では、閉塞部材１０内に、本発明を構成する地中熱伝導体２及び蓄熱体６をそれぞれ一組配置したものを説明したが、これら地中熱伝導体２及び蓄熱体６は複数組が該閉塞部材１０内に配置されたものであっても良い。また、上記実施の形態に係る蓄熱装置１では、上記蓄熱体６や被覆体４の素材をモルタルにより構成したが、これらはコンクリートを素材として構成しても良い。
【符号の説明】
【００５６】
１  蓄熱装置
２  地中熱伝導体
３  金属杭
４  被覆体
５  短尺繊維状金属
６  蓄熱体
７  繊維状金属
１０  閉塞部材
１０ｃ  排出ポート
１０ｄ  流入ポート
１２  室内機
１３  ヒートポンプ式湯沸かし装置
１４  第１のダクト
１５  第２のダクト
１６  第１の開閉弁
１７  分岐管
２０  第２の開閉弁
２５  シロッコファン
Ｇ  地表
Ｒ  室
【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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