(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
地上から地中の少なくとも１ｍ以上の深さに挿入された二重管構造を有する地中パイプであって内管と外管との間の隙間を流通する空気を外部の地中熱と熱交換させる地中パイプと、
戸外又は建物内の空気を前記地中パイプ中に送って流通させる送風部と、
空気中のウイルス又は細菌を自らに付着させて前記外管の底部の方に移動、下降させる微粒子又はミストであって、「水道水、又はウイルスを不活化もしくは無毒化し又は同細菌を死滅もしくは減少させる作用を有する成分を含む液体」がシャワー状に放出され又は霧化されて成る微粒子又はミストを、前記地中パイプ中に発生又は放出させる不活化成分等放出部と、
前記地中パイプ中を流通した空気を建物内に供給する空気供給部と、
を備え、前記不活化成分等放出部は、前記地中パイプ中において空気中のウイルスを不活化もしくは無毒化し又は同細菌を死滅もしくは減少させる作用を有する成分又はこれを含む粒子を発生又は放出させるものであり、前記空気が建物内へ移動する前に前記成分又はこれを含む粒子を前記空気から除去するか又は無害化する成分等除去部を備えたことを特徴とする地中パイプを利用した建物の冷暖房及びウイルス等除去システム。
【請求項２】
前記不活化成分等放出部は、次亜塩素酸ナトリウム水溶液が噴霧又は霧化された粒子、又は次亜塩素酸水が噴霧又は霧化された粒子を、前記地中パイプ中に発生又は放出させるものである、請求項１に記載の地中パイプを利用した建物の冷暖房及びウイルス等除去システム。
【請求項３】
前記不活化成分等放出部は、前記地中パイプの底部に溜められた次亜塩素酸ナトリウム水溶液又は次亜塩素酸水を超音波により霧化させるものである、請求項１又は２に記載の地中パイプを利用した建物の冷暖房及びウイルス等除去システム。
【請求項４】
前記不活化成分等放出部は、前記地中パイプの内部でオゾンを発生させるものである、請求項１から３までのいずれかに記載の地中パイプを利用した建物の冷暖房及びウイルス等除去システム。
【請求項５】
前記成分等除去部は、活性炭又はゼオライトなどの多孔質材を含むフィルタにより構成されている、請求項１から４までのいずれかに記載の地中パイプを利用した建物の冷暖房及びウイルス等除去システム。
【請求項６】
前記地中パイプ中に、前記地中パイプ中の空気に対し紫外線を照射する紫外線照射部を備えたことを特徴とする請求項１から５までのいずれかに記載の地中パイプを利用した建物の冷暖房及びウイルス等除去システム。
【請求項７】
地上から地中の少なくとも１ｍ以上の深さに挿入された二重管構造を有する地中パイプであって内管と外管との間の隙間を流通する空気を外部の地中熱と熱交換させる複数の地中パイプと、
戸外又は建物内の空気を前記複数の地中パイプ中の１つに送ると共に、当該１つの地中パイプ内からの空気を次の少なくとも１つの地中パイプ内へと直列的に送る送風部と、
前記複数の地中パイプ中の少なくとも２つ以上の地中パイプ内を直列的に流通した空気を建物内に供給する空気供給部と、
空気中のウイルス又は細菌を自らに付着させて前記外管の底部の方に移動、下降させる微粒子又はミストであって、「水道水、又はウイルスを不活化もしくは無毒化し又は同細菌を死滅もしくは減少させる作用を有する成分を含む液体」がシャワー状に放出され又は霧化されて成る微粒子又はミストを、前記地中パイプ中に発生又は放出させる不活化成分等放出部と、
を備え、前記少なくとも２つ以上の地中パイプは、空気中のウイルスを不活化もしくは無毒化し又は細菌を死滅もしくは減少させる作用を有する成分であって互いに異なる種類の成分又はこれを含む粒子を発生又は放出させる不活化成分等放出部をそれぞれ備えていることを特徴とする、地中パイプを利用した建物の冷暖房及びウイルス等除去システム。
【請求項８】
前記複数の地中パイプ中の少なくとも１つの地中パイプ内には、前記地中パイプの内部でオゾンを発生させるオゾン発生部が備えられている、請求項７に記載の地中パイプを利用した建物の冷暖房及びウイルス等除去システム。
【請求項９】
前記複数の地中パイプ中の少なくとも１つの地中パイプ内には、前記地中パイプ中の空気に紫外線を照射する紫外線照射部が備えられている、請求項７又は８に記載の地中パイプを利用した建物の冷暖房及びウイルス等除去システム。
【請求項１０】
前記複数の地中パイプ中の少なくとも１つの地中パイプ内には、前記空気が建物内へ移動する前に前記成分又はこれを含む粒子を前記空気から除去するか又は無害化する成分等除去部が備えられている、請求項７から９までのいずれかに記載の地中パイプを利用した建物の冷暖房及びウイルス等除去システム。
【請求項１１】
前記送風部は戸外又は建物内の空気を圧力を有する状態で前記地中パイプ中の外管又は内管中に送るものであり、前記地中パイプにおいては前記外管の底部に「空気中のウイルスを不活化もしくは無毒化し又は同細菌を死滅もしくは減少させる作用を有する成分を含む液体」が溜められており、前記送風部により前記外管及び内管の間の隙間中を下降する空気が前記外管底部に溜められた液体に対し圧力を持って衝突することにより、又は前記送風部により前記内管中を下降する空気が前記外管底部に溜められた液体に対し圧力を持って衝突することにより、前記外管底部に溜められた液体の表面側にバブリング又は波立ちが生じるように構成されている、請求項１から１０までのいずれかに記載の地中パイプを利用した建物の冷暖房及びウイルス等除去システム。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、住宅、マンション、オフィスビル、ホテル、コンサートホール、養鶏場施設（鶏舎）、牛舎、養豚場施設（豚舎）などの様々な建物に利用され得る、地中パイプを利用した建物の冷暖房システムに関する。
【背景技術】
【０００２】
従来より、地上から例えば約２〜１０ｍの地中深さまで埋設した地中パイプ内に、戸外（又は建物内）からの空気を導入し、その空気を前記地中パイプ中において流通させながら地中熱と熱交換させ、その熱交換した後の空気を建物内の冷暖房のために利用するようにした、冷暖房機能付き建物換気システムが知られている（例えば特許文献１参照）。
【０００３】
図７は特許文献１に開示された従来の地中パイプを備えた冷暖房機能付き建物換気システムの一例を示す概略図である。図７（ａ）及び（ｂ）において、１１は戸外からの空気が導入される地中パイプ、１２は送風ファン、１３は外気取入口である。前記地中パイプ１１は、地中に数ｍ、例えば５ｍの深さまで埋設されている。前記地中パイプ１１は、前記送風ファン１２により、戸外からの空気を、自らの内部に導入し流通させながら地中熱と熱交換させるものである。前記地中パイプ１１内で熱交換された空気は、前記地中パイプ１１から、地上の熱交換器１４を介して、床下空間１５内に配置されたメッシュ・パイプ１６（外周部が空気流通可能なメッシュ構造に形成されたパイプ）へ移動する。前記床下空間１５中には、多数のグリ石（図示省略）が充填されて成るグリ石蓄熱層が形成されている。前記空気は、前記メッシュ・パイプ１６の外周部から前記床下空間１５中のグリ石蓄熱層内に移動する。前記グリ石蓄熱層内を通過した空気は、床や間仕切り壁などに設けられた各吹き出し口１７から、建物内（各室内）に供給される。
【０００４】
また、前記地中パイプ１１は、例えば図７（ｂ）に示すような、内管２１及び外管２２から成る二重管により構成されている。図７（ｂ）において、外気取出口１３から取り込まれた外気（図７（ｂ）の符号２０ａ参照）は、外管２２の内壁面と内管２１の外壁面との間の隙間２３内を下降する。そして、前記空気は、前記外管２２の底部２２ａまで下降し、前記底部２２ａに衝突して図示上方に反転し（図７の符号２０ｂ参照）、その後、前記内管２１の下方部分２１ａから内管２１内に移動する。前記内管２１内に移動した空気は、前記内管２１内を上昇し（図７（ｂ）の符号２０ｃ参照）、前記内管２１の上方部分２１ｂから、図６の床下空間１５の方に移動する（図７（ｂ）の符号２０ｄ参照）。
【０００５】
また、図７（ｃ）は、前述した図７（ｂ）に示す地中パイプとは別の地中パイプの例を示すものである。この図７（ｃ）に示す例では、図７（ｂ）に示す例とは異なって、地中熱との熱交換対象とされる空気、例えば外気からの空気は、まず、二重間構造の地中パイプの内管中に導入されて下降し、内管の底部近傍の側方に形成された複数の孔を介して、内管と外管との管の隙間中に流入し、その隙間内を上昇し、その後、室内に送られる。
【０００６】
上記の特許文献１に示すような地中パイプ１１を備えた建物の冷暖房及び換気システムにおいては、夏季は戸外からの空気が地中熱で冷やされた後に建物内に供給され、冬季は戸外からの空気が地中熱で暖められた後に建物内に供給される。よって、このような建物換気システムは、建物内を換気するとき、それと同時に、地中熱という自然エネルギーを利用して建物内の空調をも行うことができる空調機能付きの建物換気システムとして、利用が広がっている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００７】
【特許文献１】特開２０１８−１０９４７９号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００８】
しかしながら、前述のような従来の地中パイプを備えた冷暖房機能付き建物換気システムは、建物内の冷暖房及び換気を自然力（地中熱）を利用して実現する機能を有するだけであり、建物内に供給される空気中から有毒なウイルス又は細菌を積極的に不活化（不活性化・失活化）、無毒化又は死滅等させることはできなかった。
【０００９】
本発明はこのような従来技術の課題に着目して為されたものであって、従来より建物内の空気の冷暖房及び換気システムに使用されている地中パイプに関し、建物の冷暖房及び換気を自然力（地中熱）を利用して実現する機能を有するだけでなく、建物内に供給される空気中から有毒なウイルス又は細菌を積極的に不活化（失活化）、無毒化又は又は死滅等させる機能をも有することができる、地中パイプを利用した建物の冷暖房及びウイルス等除去システムを提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【００１０】
〔１〕以上のような課題を解決するための本発明による地中パイプを利用した建物の冷暖房及びウイルス等除去システムは、地上から地中の少なくとも１ｍ以上の深さに挿入された二重管構造を有する地中パイプであって内管と外管との間の隙間を流通する空気を外部の地中熱と熱交換させる地中パイプと、戸外又は建物内の空気を前記地中パイプ中に送って流通させる送風部と、
空気中のウイルス又は細菌を自らに付着させて前記外管の底部の方に移動、下降させる微粒子又はミストであって、「水道水、又はウイルスを不活化もしくは無毒化し又は同細菌を死滅もしくは減少させる作用を有する成分を含む液体」がシャワー状に放出され又は霧化されて成る微粒子又はミスト（ミスト状粒子）を、前記地中パイプ中に発生又は放出させる不活化成分等放出部と、前記地中パイプ中を流通した空気を建物内に供給する空気供給部と、を備えたことを特徴とするものである。
【００１１】
〔２〕また、本発明による地中パイプを利用した建物の冷暖房及びウイルス等除去システムは、上記〔１〕を前提として又は上記〔１〕とは独立に、地上から地中の少なくとも１ｍ以上の深さに挿入された二重管構造を有する地中パイプであって内管と外管との間の隙間を流通する空気を外部の地中熱と熱交換させる地中パイプと、戸外又は建物内（室内）の空気を前記地中パイプ中に送って流通させる送風部と、前記地中パイプ中において空気中のウイルスを不活化もしくは無毒化し又は細菌を死滅もしくは減少させる作用を有する成分又はこれを含む粒子を発生又は放出させる不活化成分等放出部と、前記地中パイプ中を流通した空気を建物内に供給する空気供給部と、（前記ウイルス又は細菌が不活化等又は死滅等された空気が前記不活化等又は死滅等させた成分等を含んだまま建物内に移動しないように）前記空気が建物内へ移動する前に前記成分等（前記成分又はこれを含む粒子）を前記空気から除去するか又は無害化する成分等除去部とを備えたことを特徴とするものである。
【００１２】
〔３〕また、本発明による地中パイプを利用した建物の冷暖房及びウイルス等除去システムにおいて、前記不活化成分等放出部は、次亜塩素酸ナトリウム水溶液が噴霧又は霧化された粒子、次亜塩素酸水が噴霧又は霧化された粒子、又はオゾンを、前記地中パイプ中に発生又は放出させるものであってもよい。
【００１３】
〔４〕また、本発明による地中パイプを利用した建物の冷暖房及びウイルス等除去システムにおいて、前記不活化成分等放出部は、前記地中パイプの底部に溜められた次亜塩素酸ナトリウム水溶液又は次亜塩素酸水などの液体を超音波により略霧化させるものであってもよい。
【００１４】
〔５〕また、本発明による地中パイプを利用した建物の冷暖房及びウイルス等除去システムにおいて、前記地中パイプ中を流通する空気を建物内に導く配管の途中に、前記地中パイプの内部にオゾンを発生させるオゾン発生器が配置されている（前記不活化成分等放出部が例えばオゾン発生器である）、ようにしてもよい。
【００１５】
〔６〕また、本発明による地中パイプを利用した建物の冷暖房及びウイルス等除去システムにおいて、前記成分等除去部は、活性炭又はゼオライトなどの多孔質材を含むフィルタであってもよい。
【００１６】
〔７〕また、本発明による地中パイプを利用した建物の冷暖房及びウイルス等除去システムは、上記〔１〕もしくは〔２〕を前提として又は上記〔１〕もしくは〔２〕とは独立に、地上から地中の少なくとも１ｍ以上の深さに挿入された二重管構造を有する地中パイプであって内管と外管との間の隙間を流通する空気を外部の地中熱と熱交換させる地中パイプと、戸外又は建物内（室内）の空気を前記地中パイプ中に送って流通させる送風部と、前記地中パイプ中の空気に対し紫外線を照射する紫外線照射部と、前記地中パイプ中を流通した空気を建物内に供給する空気供給部とを備えたことを特徴とするものである。
【００１７】
〔８〕さらに、本発明による地中パイプを利用した建物の冷暖房及びウイルス等除去システムは、上記〔１〕もしくは〔２〕を前提として又は上記〔１〕もしくは〔２〕とは独立に、地上から地中の少なくとも１ｍ以上の深さに挿入された二重管構造を有する地中パイプであって内管と外管との間の隙間を流通する空気を外部の地中熱とそれぞれ熱交換させる複数の地中パイプと、戸外又は建物内（室内）の空気を前記複数の地中パイプ中の１つに送ると共に、当該１つの地中パイプ内からの空気を次の少なくとも１つの地中パイプ内へと直列的に送る送風部と、前記複数の地中パイプ中の少なくとも２つ以上の地中パイプ内を直列的に流通した空気を建物内に供給する空気供給部とを備え、前記少なくとも２つ以上の各地中パイプは、空気中のウイルスを不活化もしくは無毒化し又は細菌を死滅もしくは減少させる作用を有する成分であって互いに異なる種類又はタイプの成分又はそれを含む粒子を発生又は放出させる不活化成分等放出部をそれぞれ備えている、ことを特徴とするものである。
【００１８】
〔９〕また、本発明において、前記の直列に接続した複数の地中パイプ中の少なくとも１つの地中パイプ内には、前記地中パイプの内部でオゾンを発生させるオゾン発生部が備えられていてもよい。
【００１９】
〔１０〕また、本発明において、前記の直列に接続した複数の地中パイプ中の少なくとも１つの地中パイプ内には、前記地中パイプ中の空気に紫外線を照射する紫外線照射部が備えられていてもよい。
【００２０】
〔１１〕また、本発明において、前記の直列に接続した複数の地中パイプ中の少なくとも１つの地中パイプ内には、（前記ウイルス又は細菌が不活化等又は死滅等された空気が前記不活化等又は死滅等させた成分等を含んだまま建物内に移動しないように）前記空気が建物内へ移動する前に前記成分等（前記成分又はこれを含む粒子）を前記空気から除去するか又は無害化する成分等除去部が備えられていてもよい。
【００２１】
〔１２〕さらに、本発明において、前記送風部は戸外又は建物内の空気を圧力を有する状態で前記地中パイプ中の外管又は内管中に送るものであり、前記地中パイプにおいては前記外管の底部に「空気中のウイルスを不活化もしくは無毒化し又は同細菌を死滅もしくは減少させる作用を有する成分を含む液体」が溜められており、前記送風部により前記外管及び内管の間の隙間中を下降する空気が前記外管底部に溜められた液体に対し圧力を持って衝突することにより、又は前記送風部により前記内管中を下降する空気が前記外管底部に溜められた液体に対し圧力を持って衝突することにより、前記外管底部に溜められた液体の表面側にバブリング又は波立ちを生じさせるように構成されていてもよい。
【発明の効果】
【００２２】
本発明においては、前記不活化成分等放出部により、前記地中パイプ中に、
空気中のウイルス又は細菌を自らに付着させて前記外管の底部の方に移動、下降させる微粒子又はミストであって、「水道水（次亜塩素酸ナトリウムなどによる遊離残留塩素濃度が、１リットル当たり０．１ｍｇ（０．１ｐｐｍ）以上とすることが必要であり且つ１リットル当たり１ｍｇ（１ｐｐｍ）もしくは２ｍｇ（２ｐｐｍ）以下とすることが望ましいとされている）、又はウイルスを不活化もしくは無毒化し又は同細菌を死滅もしくは減少させる作用を有する成分を含む液体」がシャワー状に放出され又は霧化されて成る微粒子又はミスト（ミスト状粒子）を発生又は放出させるようにしたので、例えば前記地中パイプ中に発生・放出された水道水の微粒子又はミスト（ミスト状粒子）が、前記地中パイプ中を漂うウイルス又は細菌を自らに付着させその状態で自重により前記外管の底部まで下降、落下する。このことは、前記微粒子又はミスト（ミスト状粒子）の元になる液体が前記「水道水」ではなく、前記「ウイルスを不活化もしくは無毒化し又は同細菌を死滅もしくは減少させる作用を有する成分を含む液体」（例えば次亜塩素酸ナトリウムなどの残留塩素濃度が１リットル当たり１ｍｇ（１ｐｐｍ）もしくは２ｍｇ（２ｐｐｍ）を超える液体など）であっても同様である。よって、本発明によれば、前記地中パイプ中を漂っているウイルス又は細菌を前記外管の底部（水溜り）中に移動させることができるので、前記地中パイプ中のウイルス又は細菌が建物の居住空間内に移動してしまうことを有効に防止することができる。
【００２３】
また、本発明においては、前記不活化成分等放出部が地中パイプ中に発生又は放出させる「ウイルスを不活化もしくは無毒化し又は細菌を死滅もしくは減少させる作用を有する成分又はこれを含む粒子」により、記地中パイプ中を流通する空気中に存在するウイルスを不活化もしくは無毒化し又は細菌を死滅させ、且つ、前記成分等除去部により、前記成分等（前記成分又はこれを含む粒子）によりウイルス等が不活化等された前記空気から前記成分等を除去し又は無害化してから前記空気を建物内（室内等）へ移動可能に通過させて室内等に供給するようにしている。よって、本発明によれば、住民又は家畜（鶏、牛、豚など）の居住空間ではない場所（地中パイプ）で空気中のウイルスを不活化もしくは無毒化し又は細菌を死滅もしくは減少させてから住民又は家畜の居住空間に前記空気を供給するようにしたので、前記ウイルス又は細菌による住民又は家畜の健康被害を防ぐことができる。しかも、本発明においては、前記成分等によりウイルス又は細菌を不活化、無毒化又は死滅等させた後に前記空気中から前記成分等を除去し又は無害化してから、前記空気を住民又は家畜の居住空間に供給するようにしたので、前記のウイルス又は細菌を不活化、無毒化又は死滅等させた成分等が住民又は家畜の健康に影響を与えることも、防止することができる。よって、本発明によれば、前記地中パイプ中で地中熱と熱交換され且つウイルス又は細菌を不活化、無毒化又は死滅等させた空気を、建物の居住空間内（室内）に供給することができるようになるので、地中熱という自然力を居住空間の冷暖房に利用することが可能になるだけでなく、ウイルス又は細菌による健康被害をも防止できる健康的な建物空間を実現できるようになり、さらに、それらだけでなく、前記成分等除去部により、前記のウイルス又は細菌を不活化、無毒化又は死滅等させた成分等それ自体が住民又は家畜の健康に影響を与えることをも防止できるようになる。
【００２４】
また、特に、本発明において、前記不活化成分等放出部が、次亜塩素酸ナトリウム水溶液などの液体が噴霧又は霧化された粒子、次亜塩素酸水などの液体が噴霧又は霧化された粒子、又はオゾンを、前記地中パイプ内に放出又は発生させるようにしたときは、極めて効率的に、前記地中パイプ内において、その中を流通している空気から前記ウイルス又は細菌を不活化、無害化又は死滅等させることができる。また、特に、本発明において、前記不活化成分等放出部により、前記地中パイプの底部に溜められた次亜塩素酸ナトリウム水溶液又は次亜塩素酸水を超音波により霧化させるようにしたときは、極めて単純かつ低コストの構成だけで、地中パイプ内を流通する空気中のウイルス又は細菌を不活化、無毒化又は死滅等させることができる。
【００２５】
また、本発明において、前記地中パイプ内において前記成分等により前記空気中のウイルス又は細菌を不活化、無毒化又は死滅させた後の空気を、活性炭又はゼオライトなどの多孔質材を含むフィルタから成る成分等除去部を通過してからその後に建物の居住空間内に移動させるようにしたときは、前記フィルタにより、前記空気から前記成分等を極めて効率的に取り除き又は無害化等した上で居住空間に供給することができるようになり、前記のウイルス又は細菌を不活化、無毒化又は死滅等させた成分等それ自体が住民又は家畜の健康に影響を与えることをも防止できるようになる。
【００２６】
また、本発明において、前記地中パイプ中の前記空気が流通する途中の場所に紫外線照射部を備えておき、前記紫外線照射部からの紫外線により、前記空気中のウイルス又は細菌を不活化、無毒化又は死滅等させるようにしたときは、極めて効率的に、前記地中パイプ内において、その中を流通している空気から前記ウイルス又は細菌を不活化、無害化又は死滅等させることができる。よって、本発明によれば、前記地中パイプ中で地中熱と熱交換され且つウイルス又は細菌が不活化、無毒化又は死滅等させられた空気を、建物の居住空間内に供給することができるようになるので、地中熱という自然力を居住空間の冷暖房に利用することが可能になるだけでなく、ウイルス又は細菌による健康被害を防止することもできる健康的な建物居住空間を実現できるようになる。
【００２７】
また、本発明において、少なくとも２つ以上の地中パイプを直列的に接続して戸外又は室内からの空気が前記少なくとも２つ以上の地中パイプ中を直列的に流通しながら、前記空気が地中熱と熱交換されると共に前記空気中のウイルス又は細菌が不活化もしくは無毒化又は死滅もしくは減少させられるようにすると共に、前記少なくとも２つ以上の地中パイプ内において放出される前記空気中のウイルス又は細菌を不活化もしくは無毒化又は死滅もしくは減少させる作用を有する成分（ここでは「抗菌剤成分」と呼ぶことがある）又はそれを含む粒子を、前記２つ以上の地中パイプにおいて互いに異なる種類又はタイプの成分（「抗菌剤成分」）又はそれを含む粒子としたので、ある１つの地中パイプ内で放出される「抗菌剤成分」がある特定の種類又はタイプのウイルス等の不活化等に有効でない場合でも、他の１つの地中パイプ内で放出される他の別の種類又はタイプの「抗菌剤成分」によって当該特定のウイルス等の不活化等を有効に行えるようになる。よって、本発明によれば、前記地中パイプ中で地中熱と熱交換され且つウイルス又は細菌を確実に不活化、無毒化又は死滅等させた空気を、建物の居住空間内に供給することができるようになるので、地中熱という自然力を居住空間の冷暖房に利用することが可能になるだけでなく、ウイルス又は細菌による健康被害を確実に防止できる健康的な建物空間を実現できるようになる。
【００２８】
また、本発明において、前記の直列に接続した複数の地中パイプ中の少なくとも１つの地中パイプ内に、前記地中パイプの内部でオゾンを発生させるオゾン発生部を備えるようにしたときは、前記のある１つの地中パイプ内で放出される「抗菌剤成分」がある種類の特定のウイルス等の不活化等に有効でない場合でも、前記オゾンにより、当該特定のウイルス等の不活化等を有効に行えるようになる。
【００２９】
また、本発明において、前記の直列に接続した複数の地中パイプ中の少なくとも１つの地中パイプ内に、前記地中パイプ中の空気に紫外線を照射する紫外線照射部を備えるようにしたときは、前記のある１つの地中パイプ内で放出される「抗菌剤成分」がある種類の特定のウイルス等の不活化等に有効でない場合でも、前記紫外線により、当該特定のウイルス等の不活化等を有効に行えるようになる。
【００３０】
また、本発明において、前記の直列に接続した複数の地中パイプ中の少なくとも１つの地中パイプ内に、前記地中パイプ中の前記成分又はこれを含む粒子をそれらが建物室内に移動しないように前記空気から除去し又は無害化してから前記空気を通過させる成分等除去部を備えるようにしたときは、前記地中パイプ中の空気を地中熱で熱交換して冷暖房に利用できると共にウイルス又は細菌による健康被害をも確実に防止できるだけでなく、前記のウイルス又は細菌を不活化、無毒化又は死滅等させた成分等それ自体が住民又は家畜の健康に影響を与えることも防止することができる。
【００３１】
さらに、本発明において、前記送風部は戸外又は建物内の空気を圧力を有する状態で前記地中パイプ中の外管又は内管中に送るものであり、前記地中パイプにおいては前記外管の底部に「空気中のウイルスを不活化もしくは無毒化し又は同細菌を死滅もしくは減少させる作用を有する成分を含む液体」が溜められており、前記送風部により前記外管及び内管の間の隙間中を下降する空気が前記外管底部に溜められた液体に対し圧力を持って衝突することにより、又は前記送風部により前記内管中を下降する空気が前記外管底部に溜められた液体に対し圧力を持って衝突することにより、前記外管底部に溜められた液体の表面側にバブリング又は波立ちを生じさせるようにしたときは、「空気中のウイルスを不活化もしくは無毒化し又は同細菌を死滅もしくは減少させる作用を有する成分を含む液体」を霧化させた粒子等を、前記外管と内管との間の隙間中及び／又は前記内管中に浮遊させることが、極めて効率的にかつ容易に行えるようになる。
【図面の簡単な説明】
【００３２】
【図１】本発明の実施形態１に係る地中パイプを利用した建物の冷暖房及びウイルス等除去システムを養鶏場の鶏舎に適用した場合における全体構成を示す概略図である。
【図２】本発明の実施形態１に係る地中パイプを利用した建物の冷暖房及びウイルス等除去システムを説明するための地中パイプの概略図である。
【図３】本発明の実施形態２に係る地中パイプを利用した建物の冷暖房及びウイルス等除去システムを説明するための地中パイプの概略図である。
【図４】本発明の実施形態３に係る地中パイプを利用した建物の冷暖房及びウイルス等除去システムを説明するための地中パイプの概略図である。
【図５】本発明の実施形態４に係る地中パイプを利用した建物の冷暖房及びウイルス等除去システムを説明するための地中パイプの概略図である。
【図６】本発明の実施形態５に係る地中パイプを利用した建物の冷暖房及びウイルス等除去システムを説明するための地中パイプの概略図である。
【図７】従来の地中パイプを利用した建物の冷暖房システムを説明するため図である。
【発明を実施するための形態】
【００３３】
〔実施形態１〕
以下、本発明の実施の形態を図面を用いて説明する。図１は、本発明の一実施形態に係る地中パイプを利用した建物の冷暖房及びウイルス等除去システムを養鶏場の鶏舎に適用した場合における全体構成を示す概略図である。図１において、１は養鶏場の建物（鶏舎）、２は建物基礎（布基礎）、３は建物の床、４は前記床３と前記建物基礎２とに囲まれた空間中に多数のグリ石が充填されて成るグリ石層である。
【００３４】
また図１において、５は、内管５ａと外管５ｂとの二重管構造の地中パイプである。図１に示す例では、４個の地中パイプ５が、互いに並列に、それぞれ例えば地上から約４〜１０ｍ（望ましくは約５〜６ｍ）の地中深さまで埋設、挿入されている。図１に示すように、戸外からの空気又は鶏の居住空間（各室内）からの空気は、図示しないファン（図７の符合１２の送風部参照）により前記床３内に内蔵された配管（図示省略）を介して内管５ａ内に導入されて下降し、その後、内管５ａの下端部（複数の孔が形成されている）から外管５ｂの底部に移動し、その後、前記底部で反転して前記外管５ｂと内管５ａとの間の隙間内に入る。前記隙間内に入った空気は、その中を上昇して前記外管５ｂの上方部分の複数の孔（図示省略）から前記グリ石層４内に移動する（図１中の各矢印参照）。
【００３５】
前記建物１には、前記床３に接続・連結された中柱６、この中柱６に接続・連結された各居住空間（各部屋）の天井を兼ねる中床７，８，９が備えられている。また、前記中柱６と前記の各天井を兼ねる中床７，８，９の内部には、前記床３の内部の配管（図示省略）と連通された各配管（図示省略）が内蔵されている。
【００３６】
前記の各天井を兼ねる中床７，８，９の底部には、前記各天井を兼ねる中床７，８，９に内蔵されている配管（図示省略）からの空気（前記地中パイプ５内で地中熱と熱交換等された空気）を各居住空間内に供給するノズル１０が備えられている。なお、図１において、符号１１は前記中柱６内の配管（図示省略）と前記の各天井を兼ねる中床７，８，９内の各配管（図示省略）とを接続する接続部（ダンパーなどを含む）、符号１２は屋根裏の空気を戸外に排出するたのファンである。
【００３７】
次に図２を参照して本実施形態１における地中パイプ及びその周辺部分の構成を説明する。図２において、２１は内管２１ａ及び外管２１ｂから成る二重管構造の地中パイプである。前記地中パイプ２１中の内管２１ａの下端面には、複数の孔（図示省略）が形成されている。また、前記内管２１ａの下端面の近傍の側部にも、複数の孔（図示省略）が形成されている。前記地中パイプ２１中の外管２１ｂ内の底部２１ｃには、後述する抗菌剤液槽２２からの水溶液２２ａ（例えば次亜塩素酸ナトリウム水溶液、又は次亜塩素酸水などの抗菌剤液）又は後述する水道水Ｓが、溜められている。そして、戸外又は室内から前記ファン（図示省略）により前記内管２１ａ内に導入され下降される空気は、その一部が前記内管２１ｂの下端面の複数の孔から前記外管２１ｂの底部２１ｃに溜められた水溶液２２ａ中に向けて、ある程度の勢いを持って排出される（図２の矢印Ｂ参照）と共に、その残りの部分は前記内管２１ａの下端面の近傍の側部の複数の孔から前記外管２１ｂと内管２１ａとの管の隙間に排出される（図２の矢印Ａ参照）。
【００３８】
このとき、前記内管２１ｂの下端面は、図示のように前記外管２１ｂの底部２１ｃに溜められた水溶液２２ａ（前記抗菌剤液槽２２からの抗菌剤を含む液体。本明細書中では「抗菌剤液」と呼ぶ場合もある）の中に漬けられているので、前記内管２１ｂの下端面の複数の孔（例えば直径が０．１ｍｍから数ｍｍまでの比較的小さな孔）から排出される空気（図２の矢印Ｂ参照）は、前記底部２１ｃに溜められた水溶液（抗菌剤液などの液体）２２ａ中に、前記ファン（図７の符合１２の送風部参照）により所定の圧力（すなわち、ある程度の勢い）を持って排出され、その結果、前記底部２１ｃに溜められた水溶液（抗菌剤を含む液体）２２ａ中にバブリング又は波立ちが随時又は常時発生することになり、その結果、前記水溶液（抗菌剤を含む液体）２２ａの一部が略霧状に上昇して前記内管２１ａ内及び前記隙間内を浮遊する。なお、このような前記底部２１ｃに溜められた水溶液（抗菌剤を含む液体）２２ａのバブリング又は波立ちは、本発明において、（１）戸外又は室内から前記ファンにより圧力を有する状態で送られる空気が、図２に示すようにまず前記内管２１ａ内に送られて前記内管２１ａの底部又はその近傍の側部から（例えば、前記内管２１ａの底部又はその近傍の側面に形成された微小な孔（図示省略）から）前記外管２１ｂの底部２１ｃに溜められた液体中及び／又は液体上に対し圧力（ある程度の勢い）を持って供給され（この結果、前記バブリング又は波立ちが発生する）、その後に前記内管２１ａ及び外管２１ｂの間の隙間を上昇するように構成されている場合でも、また（２）戸外又は室内から前記ファンにより圧力を有する状態で送られる空気が、後述する図６に示すようにまず前記外管２１ｂ及び内管２１ａの間の隙間に送られて前記外管２１ｂの底部２１ｃに溜められた液体中及び／又は液体上に対し圧力（ある程度の勢い）を持って供給され（この結果、前記バブリング又は波立ちが発生する）、その後に前記内管２１ａ内を上昇するように構成されている場合でも、いずれの場合でも生じ得るものである。
【００３９】
また図２において、２２は前記地中パイプ２１の外部（例えば前記建物１の外）に配置された抗菌剤液槽であって例えばウイルスを不活化もしくは無毒化し又は細菌を死滅もしくは減少させる作用を有する成分を含む次亜塩素酸ナトリウム水溶液又は次亜塩素酸水などの水溶液（抗菌剤液）が収容された抗菌剤液槽、２３は前記抗菌剤液槽２２中の水溶液を配管２４を介して前記内管２１ａ内に随時又は所定時間毎に所定量だけある程度の圧力を持って送るように、前記制御装置２７からの制御信号２７ａにより作動されるポンプ、２５は前記内管２１ａ内に配置された配管であって前記ポンプ２３及び配管２４を介して送られてきた前記水溶液を前記内管２１ａの下端面を介して前記外管２１ｂの底部２１ｃに送る配管、２５ａは前記配管２５の途中に設けられた切換部（弁機構）であって前記制御装置２７からの制御信号２７ｂに基づいて前記配管２４からの水溶液の送り先を前記外管２１ｂの底部２１ｃ側に送るか後述の噴霧部２８側に送るかのいずれかに切り換える切換部、２６は前記外管２１ｂの底部２１ｃの近傍に配置された水位センサ、２７は前記水位センサ２６からの検出信号２６ａを受けて前記抗菌剤液槽２２からの水溶液（抗菌剤液）２２ａが前記水位センサ２６の位置まで溜まるように前記ポンプ２３を制御する制御装置（マイクロコンピュータなどで構成される制御装置）、２８は前記制御装置２７からの制御信号２７ｂを受けて前記抗菌剤液槽２２からの水溶液をノズル２８ａから前記外管２１ｂと内管２１ａとの間の隙間内に図示下方（又は斜め下方）に向けて略霧状に噴霧、放出する噴霧部、２９は前記制御装置２７に対し所定のタイマー信号を所定時間毎に送信するタイマーである。
【００４０】
また、図２において、３０は前記外管２１ｂと内管２１ａとの間の隙間（前記内管２１ａの周囲の水平断面が略リング状の隙間）の図示上方部分に配置された平面略リング状のフィルター（成分等除去部）であって、前記外管２１ｂと内管２１ａとの間の隙間内に前記噴霧部２８から空気中に放出された略霧状の水溶液中の次亜塩素酸ナトリウム若しくは次亜塩素酸などの抗菌剤成分又はそれを含む粒子を吸着、捕捉して前記成分等（有害）が鶏の居住空間内に供給されないようにする、例えば活性炭又はゼオライトなどの多孔質材を含むフィルターである。
【００４１】
本実施形態１では、前記タイマー２９からの信号は、予め決められた間隔（又はユーザーが独自に設定した間隔。例えば数分間など）毎に、前記制御装置２７に発信される。前記タイマー信号を受けた前記制御装置２７は、前記ポンプ２３及び切換部２５ａを制御して、例えば所定時間（数分間など）だけ、前記抗菌剤液槽２２からの水溶液（抗菌剤液）を前記各配管２４，２５を介して前記噴霧部２８に送り、前記噴霧部２８は前記制御装置２７からの制御信号に基づいて前記送られた水溶液（抗菌剤液）を略シャワー状又は略霧状にしてノズル２８ａから図示下方（又は斜め下方）に放出する。これにより、前記略霧状に放出された水溶液中の次亜塩素酸ナトリウムもしくは次亜塩素酸などの抗菌剤液の成分又はそれを含む微粒子が、前記外管２１ｂと内管２１ａとの間の隙間内を地中熱と熱交換されならが上昇している空気中のウイルスを不活化もしくは無毒化し又は同空気中の細菌等を死滅等させる。このようにしてウイルス又は細菌が不活化又は死滅等され且つ前記成分等も除去された空気が鶏の居住空間内に供給される。
【００４２】
また、本実施形態１では、前記タイマー２９からの信号に基づいて、前記制御手段２７が、前記切換部（弁機構）２５ａを制御して水道水Ｓを前記噴霧部２８に送り、この送った水道水Ｓを、前記噴霧部２８により、そのノズル２８ａから、シャワー状に放出され又は霧化された微粒子又はミストとして前記地中パイプ２１中に発生又は放出するようにしてもよい。このようにした場合でも、前記水道水Ｓには、１リットル当たり０．１ｍｇ（０．１ｐｐｍ）以上且つ１リットル当たり１ｍｇ（１ｐｐｍ）もしくは２ｍｇ（２ｐｐｍ）以下の濃度の次亜塩素酸ナトリウムなどの塩素が含まれているから、前記地中パイプ２１中のウイルス又は細菌は、前記水道水Ｓの微粒子又はミスト中に含まれる次亜塩素酸ナトリウムなどの塩素により不活化させられ又は死滅させられる。また、仮にこの次亜塩素酸ナトリウムなどの塩素による作用を措くとしても、前記水道水Ｓの微粒子又はミストは、前記地中パイプ２１中を漂う過程で、前記地中パイプ２１中を浮遊しているウイルス又は細菌を自らに付着させ、さらに前記ウイルス又は細菌を付着させたまま、前記外管２１ｃに溜められた抗菌剤液体２２ａ又は水道水Ｓへ向かって自重により下降、移動、落下する。よって、前述のように水道水Ｓが前記噴霧部２８によりシャワー状に微粒子化され又は霧化されて、微粒子もしくはミストとして前記地中パイプ２１内で発生、放出されることによっても、前記地中パイプ２１中を浮遊するウイルス又は細菌が前記地中パイプ２１から建物の居住空間内に移動してしまうことが、防止される。
なお、上記の例では、前記水道水Ｓから成るミスト又は微粒子は前記噴霧部２８のノズル２８ａから発生又は放出させるようにしたが、本発明では、前記外管２１ｂの底部２１ｃに予め所定量だけ溜められていた水道水Ｓ（前記液体２２ａに代えて溜められた水道水Ｓ）を当該水道水Ｓ中に沈めておいた超音波振動子（圧電素子等）の振動により霧化させることにより、前記水道水Ｓから成るミストを地中パイプ２１中に発生、放出させるようにしてもよい。
【００４３】
以上のように、本実施形態１においては、前記噴霧部２８により、前記地中パイプ２１中に、空気中のウイルス又は細菌を自らに付着させて前記外管２１ｂの底部２１ｃの方に下降させるミスト又はミスト状粒子であって、「水道水Ｓ（次亜塩素酸ナトリウムなどによる遊離残留塩素濃度が、１リットル当たり０．１ｍｇ（０．１ｐｐｍ）以上とすることが必要であり且つ１リットル当たり１ｍｇ（１ｐｐｍ）もしくは２ｍｇ（２ｐｐｍ）以下とすることが望ましいとされている）、又はウイルスを不活化もしくは無毒化し又は同細菌を死滅もしくは減少させる作用を有する成分を含む液体（抗菌剤液２２ａ）」が霧化されて成る微粒子又はミスト（ミスト状粒子）を発生又は放出させるようにしたので、例えば前記地中パイプ２１中に発生・放出された水道水Ｓの微粒子又はミスト（ミスト状粒子）が、前記地中パイプ２１中を漂うウイルス又は細菌を自らに付着させその状態で自重により前記外管２１ｂの底部２１ｃまで下降、落下する。なお、前記微粒子又はミスト（ミスト状粒子）の元になる液体が前記「水道水Ｓ」ではなく、前記「ウイルスを不活化もしくは無毒化し又は同細菌を死滅もしくは減少させる作用を有する成分を含む液体（図２中の抗菌剤液２２ａ）」（例えば次亜塩素酸ナトリウムなどの残留塩素濃度が１リットル当たり１ｍｇ（１ｐｐｍ）もしくは２ｍｇ（２ｐｐｍ）を超える液体）であっても、同様である。よって、本実施形態１によれば、前記地中パイプ２１中を漂っているウイルス又は細菌を前記外管２１ｂの底部２１ｃに溜まった液体２２ａ（又は水道水Ｓ）中に移動させることができるので、前記地中パイプ２１中のウイルス又は細菌が建物の居住空間内に移動してしまうことを有効に防止することができるようになる。
【００４４】
また、本実施形態１によれば、鶏の居住空間とは別の地中パイプ内において、前記地中パイプの前記隙間内を地中熱と熱交換されながら上昇している空気に対して、前記抗菌剤液２２ａの成分（次亜塩素酸ナトリウム又は次亜塩素酸水などの成分）を含む水溶液を略シャワー状又は略霧状にして放出し、これにより、前記空気中のウイルス又は細菌を不活化もしくは無毒化し又は死滅等させてから鶏の居住空間に前記空気を供給するようにしたので、前記空気中のウイルス又は細菌により鶏に健康被害が生じることを未然に防ぐことができる。しかも、本実施形態１においては、前記抗菌剤液の成分（次亜塩素酸ナトリウム又は次亜塩素酸など）によりウイルス又は細菌を不活化、無毒化又は死滅等させた後の空気中の前記抗菌剤液２２ａの成分又はそれを含む粒子が前記フィルター３０により吸着、捕捉されるようにし、前記抗菌剤液２２ａの成分又はそれを含む粒子が除去された後の空気が鶏の居住空間に供給されるようにしたので、前記のウイルス又は細菌を不活化、無毒化又は死滅等させた成分等が鶏の健康に影響を与えることをも防止することができる。このように、本実施形態１によれば、前記地中パイプ２１中で地中熱と熱交換され且つウイルス又は細菌を不活化、無毒化又は死滅等させた空気を建物の居住空間内に供給することができるので、地中熱という自然力による冷暖房が可能になるだけでなく、ウイルス又は細菌による健康被害をも防止できる健康的な建物空間を実現できると共に、前記のウイルス又は細菌を不活化、無毒化又は死滅等させた成分等が鶏の健康に影響を与えることをも防止することができる。また、本実施形態１においては、前記ファンからの圧力を有する状態で前記地中パイプ２１中の内管２１ａ中に送られた空気が、前記ファンにより前記内管２１ａ中を下降した後、前記外管２１ａの底部２１ｃに溜められた液体（抗菌剤の水溶液）２２ａに対し圧力を持って衝突するので、前記外管２１ｂの底部２１ｃに溜められた液体２２ａの表面側にバブリング又は波立ちが生じることになり、その結果、「空気中のウイルスを不活化もしくは無毒化し又は同細菌を死滅もしくは減少させる作用を有する成分を含む液体」を霧化させた粒子等が、極めて効率的にかつ容易に、前記外管２１ｂと内管２１ａとの間の隙間中及び／又は前記内管２１ａ中に浮遊させれるようになる。
【００４５】
〔実施形態２〕
次に図３を参照して本発明の実施形態２を説明する。図３において、図２と共通する部分には同一の符号を付して説明を省略する。図３に示す実施形態２では、前記実施形態１の噴霧部２８に代えて、前記外管２１ｂの底部２１ｃに溜められた次亜塩素酸ナトリウム水溶液又は次亜塩素酸水を超音波振動により霧化する圧電素子３１（公知の圧電セラミックスによる超音波振動子）が、前記底部２１ｃに備えられている。
【００４６】
本実施形態２では、図３に示すように、前記制御装置２７は、前記タイマー３１からの信号に基づいて、前記圧電素子３１に所定時間毎（例えば数分毎）に制御信号２７ｃを送信する。前記圧電素子３１は、前記制御装置２７からの制御信号２７ｃに基づいて、例えば所定時間毎に一定時間だけ作動して、前記前記外管２１ｂの底部２１ｃに溜められた次亜塩素酸ナトリウム水溶液又は次亜塩素酸水を霧化・微小粒子化して、ウイルスを不活化もしくは無毒化し又は細菌を死滅もしくは減少させる作用を有する成分又はこれを含む粒子を前記外管２１ｂと内管２１ａとの管の隙間を流通する空気に供給して、同空気中のウイルスを不活化もしくは無毒化し又は細菌を死滅もしくは減少させる。また、前記霧化された次亜塩素酸ナトリウム水溶液又は次亜塩素酸水の微小粒子は、前記フィルター３０により吸着・捕集されるので、これらの微小粒子が鶏の居住空間に移動して鶏の健康被害を生じさせることも防止される。よって、この実施形態２によっても、前記実施形態１とほぼ同様の作用効果を奏することができる。特に、本実施形態２では、前記地中パイプ２１の外管２１ｂの底部２１ｃに溜められた次亜塩素酸ナトリウム水溶液又は次亜塩素酸水等の抗菌剤液を前記圧電素子３１で超音波により霧化させるようにしたので、極めて単純かつ低コストの構成だけにより、地中パイプ２１内を流通する空気中のウイルス又は細菌を不活化、無毒化又は死滅等させることができる。
【００４７】
〔実施形態３〕
次に図４を参照して本発明の実施形態３を説明する。図４において、図２と共通する部分には同一の符号を付して説明を省略する。図４に示す実施形態３では、前記実施形態１の噴霧部２８に代えて、前記外管２１ｂと内管２１ａとの間の隙間に（図４の例では内管２１ａの側に取り付ける形で）、オゾンを発生させるオゾン発生器３２が取り付けられている。
【００４８】
本実施形態３では、図４に示すように、前記制御装置２７は、前記タイマー３１からの信号に基づいて、前記オゾン発生器３２に所定時間毎（例えば数分毎）に制御信号２７ｄを送信する。前記オゾン発生器３２は、前記制御装置２７からの制御信号２７ｄに基づいて所定時間毎に一定時間だけ作動して、前記前記外管２１ｂと内管２１ａとの間の隙間を上昇する空気にオゾンを供給して、前記空気中のウイルスを不活化もしくは無毒化し又は細菌を死滅もしくは減少させる。前記発生したオゾンは、前記隙間内を滞留又は上昇する間に、また前記フィルター３０などを通過する間に消失する（オゾンはそれ自体不安定なので前記フィルター３０などを通過する間の数分間程度でほとんど消失する）、そのため前記発生したオゾンが鶏の健康などに影響を与えることはない。よって、この実施形態３によっても、前記実施形態１とほぼ同様の作用効果を奏することができる。
【００４９】
〔実施形態４〕
次に図５を参照して本発明の実施形態４を説明する。図５において、図２と共通する部分には同一の符号を付して説明を省略する。図５に示す実施形態４では、前記実施形態１の噴霧部２８に代えて、前記外管２１ｂと内管２１ａとの間の隙間に（図４の例では内管２１ａの側に取り付ける形で）、紫外線を照射する紫外線ＬＥＤ（発光ダイオード）３３が取り付けられている。
【００５０】
本実施形態４では、図５に示すように、前記制御装置２７は、前記タイマー３１からの信号に基づいて、前記紫外線ＬＥＤ３３に所定時間毎（例えば数分毎）に制御信号２７ｅを送信する。前記紫外線ＬＥＤ３３は、前記制御装置２７からの制御信号２７ｅに基づいて、例えば所定時間毎に一定時間だけ作動して、又は常時作動して、前記外管２１ｂと内管２１ａとの間の隙間を上昇する空気に紫外線を供給して、前記空気中のウイルスを不活化もしくは無毒化し又は細菌を死滅もしくは減少させる。よって、この実施形態４によっても、前記実施形態１とほぼ同様の作用効果を奏することができる。
【００５１】
〔実施形態５〕
次に図６を参照して本発明の実施形態５を説明する。前記実施形態１では、計４個の地中パイプ５は互いに並列に接続されており、前記各地中パイプ５内でそれぞれ熱交換及びウイルス等除去された空気がそれぞれ互いに独立に建物の各室（居住空間）内に供給されるようになっている。これに対し、本実施形態５は、複数の各地中パイプを直列に接続し、複数の地中パイプに連続的に空気を流通させてから、直列に接続された最後の地中パイプから、地中熱と熱交換され且つウイルス又は細菌が不活化等又は死滅等された空気を建物の各室内に供給するようにした点、さらに前記不活化等又は死滅等するために使用された成分等をフィルターにより除去して前記成分等が居住空間に移動しないようにした点に特徴がある。
【００５２】
すなわち、本実施形態５では、図６に示すように、地中に埋設された例えば計４個の地中パイプ４１〜４４（それぞれが内管４１ａ〜４４ａと外管４１ｂ〜４４ｂとの二重管構造）を、順次直列となるように接続している。すなわち、戸外又は建物室内からの空気が、まず地中パイプ４１内を流通し、その後次の地中パイプ４２内を流通し、その後次の地中パイプ４３内を流通し、その後次の地中パイプ４４内を流通するというように、前記空気が前記各地中パイプ４１〜４４内を直列的に流通していく、というように、前記各地中パイプ４１〜４４は直列に接続されている。
【００５３】
また、本実施形態５では、図６に示すように、戸外又は室内からの空気が最初に流通される地中パイプ４１の外管４１ｂの底部４１ｃには、外部の容器（例えば図２の抗菌剤液槽２２参照）からポンプ（例えば図２のポンプ２３参照）及び配管（例えば図２の配管２４参照）を介して所定量だけ送られた例えば次亜塩素酸ナトリウム水溶液５１が、溜められている。また、前記地中パイプ４１の内管４１ａ内には、前記内管４１ａ内を流通（上昇）する空気中のウイルス又は細菌を不活化又は死滅等させる成分又はそれを含む粒子を噴霧する噴霧部６１（図２の符号２８に示す噴霧部２８と同様の構成）が備えられている。この噴霧部６１は、前記外管４１ｂの底部４１ｃに溜められた次亜塩素酸ナトリウム水溶液５１の一部を図示しない配管を介して図示しないポンプによりある程度の圧力を持って送られてくる前記外管４１ｂの底部４１ｃに溜められた次亜塩素酸ナトリウム水溶液５１（又は、図２の抗菌剤液槽２２から図２のポンプ２３により図２の配管２４、配管２５及び切換部２５ａを介してある程度の圧力を持って送られてくる次亜塩素酸ナトリウム水溶液）を、ノズル６１ａから略シャワー状又は略霧状に噴霧して、前記内管４１ａ内を流通（上昇）する空気中のウイルス又は細菌を不活化又は死滅等させるものである。
【００５４】
前記最初の地中パイプ４１内では、前記地中パイプ４２内の前記外管４１ｂの底部４１ｃに次亜塩素酸ナトリウム水溶液５１が所定量だけ溜められている。この次亜塩素酸ナトリウム水溶液５１に関しては、図２の外管２１ｂの底部２１ｃに溜められた水溶液２２ａと同一であるので説明を省略する。図６の例では、前記最初の(１番目の)地中パイプ４１中において、戸外又は建物室内からの空気は、まず外管４１ｂと内管４１ａとの管の隙間に導入されて（図６の矢印Ａ参照）、その中を下降しながら（図６の矢印Ｂ参照）外部の地中熱と熱交換され、前記隙間の下方（前記外管４１ｂの底部４１ｃ近傍）まで達した後は、反転して、前記内管４１ａ内を上昇していく（図６の矢印Ｃ参照）。このとき、前記内管４１ａ内に設置された前記噴霧部６１のノズル６１ａから、次亜塩素酸ナトリウム水溶液５１が所定時間だけ略霧状に噴霧される。この噴霧された次亜塩素酸ナトリウムの成分により、前記空気中のウイルス及び細菌は不活化又は死滅等させられる。このときの次亜塩素酸ナトリウムの成分を含む微粒子は、前記内管４１ａの上方に配置された平面略円形状のフィルター（図２に関して説明したフィルター３０と類似の構成のフィルター）により除去される。
【００５５】
前記最初の(１番目の)地中パイプ４１内で前述のように熱交換され且つウイルス及び細菌が不活化又は死滅等されられた空気は、次の（２番目の）地中パイプ４２の外管４２ｂと内管４２ａとの間の隙間内へと直列的に流通される（図６の矢印Ｄ，Ｅ参照）。この２番目の地中パイプ４２内では、前記地中パイプ４２内の前記外管４２ｂの底部４２ｃに次亜塩素酸水５２（前記の１番目の地中パイプ４１内の前記外管４１ｂの底部４１ｃに溜められている次亜塩素酸ナトリウム水溶液５１とは異なる）が、所定量だけ溜められている。この２番目の地中パイプ４２内では、前記隙間内を下降した空気は、前記隙間の下方（前記外管４２ｂの底部４２ｃ近傍）まで達した後は、反転して、前記内管４２ａ内を上昇していく（図６の矢印Ｆ参照）。このとき、前記内管４２ａ内に設置された噴霧部６１のノズル６１ａから、次亜塩素酸水５２（前記最初の地中パイプ４１の内管４１ａ内で噴霧された次亜塩素酸ナトリウム水溶液５１とは異なる抗菌剤である次亜塩素酸水５２）が、所定時間だけ噴霧される。この噴霧された次亜塩素酸水５２の成分により、前記空気中のウイルス及び細菌は不活化又は死滅等させられる。このときの次亜塩素酸水５２の成分を含む微粒子は、前記内管４２ａの上方に配置されたフィルター（図２に関して説明したフィルター３０と類似構成のフィルター）により除去される。
【００５６】
前記２番目の地中パイプ４２内で前述のように熱交換され且つウイルス又は細菌が不活化又は死滅等されられた空気は、次の（３番目の）地中パイプ４３の外管４３ｂと内管４３ａとの間の隙間内へと直列的に流通される（図６の矢印Ｇ，Ｈ参照）。この３番目の地中パイプ４３内では、前記隙間内を下降した空気は、前記隙間の下方（前記外管４３ｂの底部４３ｃ近傍）まで達した後は、反転して、前記内管４３ａ内を上昇していく（図６の矢印Ｉ参照）。このとき、前記内管４３ａ内に設置されたオゾン発生器６２からオゾンが発生され、前記内管４３ａ内に放出される。この発生等したオゾンにより、前記空気中のウイルス又は細菌は不活化又は死滅等させられる。なお、このときに発生したオゾンは比較的短時間内にほぼ自然に消失する。
【００５７】
前記３番目の地中パイプ４３内で前述のように熱交換され且つウイルス又は細菌が不活化又は死滅等されられた空気は、さらに次の（４番目の）地中パイプ４４の外管４４ｂと内管４４ａとの間の隙間内へと直列的に流通される（図６の矢印Ｊ，Ｋ参照）。この４番目の地中パイプ４４内では、前記隙間内を下降した空気は、前記隙間の下方（前記外管４４ｂの底部４４ｃ近傍）まで達した後は、反転して、前記内管４４ａ内を上昇していく（図６の矢印Ｌ参照）。このとき、前記内管４４ａ内に設置された紫外線ＬＥＤ６３から紫外線が照射される。この照射された紫外線により、前記空気中のウイルス又は細菌は不活化又は死滅等させられる。このようにして、前記４番目の地中パイプ４４内で熱交換され且つウイルス又は細菌が不活化又は死滅等されられた空気は、建物の室内（居住空間）内へ供給される（図６の矢印Ｍ参照）。
【００５８】
以上のように、本実施形態５では、図６に示すように、例えば計４個の地中パイプ４１〜４４を直列的に接続して戸外又は室内からの空気がこれらの各地中パイプ４１〜４４中を直列的に順次流通しながら当該空気を地中熱と熱交換していくと共に当該空気中のウイルスを不活化もしくは無毒化し又は同細菌を死滅もしくは減少させるようにし、且つ、前記計４個の各地中パイプ内においては、１番目の地中パイプ４１内では次亜塩素酸ナトリウムの成分により、２番目の地中パイプ４２内では次亜塩素酸水５２の成分により、３番目の地中パイプ４３内ではオゾンにより、４番目の地中パイプ４４内では紫外線により、それぞれ、当該各地中パイプ４１〜４４内をそれぞれ流通する空気中のウイルス又は細菌が不活化又は死滅等させられる。すなわち、本実施形態５では、前記各地中パイプ４１〜４４内をそれぞれ流通する空気中のウイルス又は細菌が、１番目の地中パイプ４１内では次亜塩素酸ナトリウムの成分により不活化又は死滅等されられ、２番目の地中パイプ４２内では次亜塩素酸水の成分により不活化又は死滅等されられ、３番目の地中パイプ４３内ではオゾンにより不活化又は死滅等されられ、４番目の地中パイプ４４内では紫外線により不活化又は死滅等させられるというように、互いに異なる種類・異なるタイプの手段・方法により、不活化又は死滅等させられる。よって、ある抗菌剤成分によっては不活化又は死滅等させることができないような特定のウイルス等であっても、他の抗菌剤成分により、又はオゾンにより、あるいは紫外線により、確実に、不活化又は死滅等させることができるようになる。
【００５９】
以上、本発明の各実施形態１−５について説明したが、本発明は前記の各実施形態１−５として述べたものに限定されるものではなく、様々な修正及び変更が可能である。例えば、前記実施形態１においては、養鶏場の建物（鶏舎）の各室内（鶏の居住空間）に送られる空気を地中熱を利用して加温又は冷却する（冷暖房に使用できるようにする）と共に、当該空気中のウイルス又は細菌を不活化又は無毒化等させるシステムについて説明したが、本発明はこのような養鶏場の建物（鶏舎）だけでなく、住宅、マンション、オフィスビル、ホテル、コンサートホール、体育館、牛舎、養豚場施設（豚舎）などの様々な建物に利用され得ることは勿論である。また、前記実施形態１においては、前記抗菌剤液槽２２から各地中パイプに送られる「空気中のウイルスを不活化もしくは無毒化し又は細菌を死滅もしくは減少させる作用を有する成分を含む液体」として、次亜塩素酸ナトリウム水溶液又は次亜塩素酸水などを例示したが、本発明においては、これに限られるものではなく、様々な抗菌剤・除菌剤又はこれらを含む液体を使用することができる。
【００６０】
また、前記実施形態１では、戸外又は室内から前記ファンにより圧力を有する状態で送られる空気が、図２に示すようにまず前記内管２１ａに送られて前記内管２１ａの底部又はその近傍の側部から（例えば、前記内管２１ａの底部及び／又はその近傍の側面に形成された微小な孔（図示省略）から）前記外管２１ｂの底部２１ｃに溜められた液体中及び／又は液体上に対し圧力（ある程度の勢い）を持って供給され（その結果、前記バブリング又は波立ちが発生する）、その後に前記内管２１ａ及び外管２１ｂの間の隙間を上昇するように構成されている場合を例示したが、本発明はこれに限られるものではなく、例えば、（２）戸外又は室内から前記ファンにより圧力を有する状態で送られる空気が、図６に示すようにまず前記外管２１ｂ及び内管２１ａの間の隙間に送られて前記外管２１ｂの底部２１ｃに溜められた液体中及び／又は液体上に対し圧力（ある程度の勢い）を持って供給され（その結果、前記バブリング又は波立ちが発生する）、その後に前記内管２１ａ内を上昇するように構成されている場合をも含むものである。
【００６１】
また、前記実施形態１では、前記地中パイプ２１の外部にある抗菌剤液槽２２からポンプ２３により移動された液体（水溶液）を前記噴霧部２８のノズル２８ａから前記地中パイプ２１内に噴霧・放出するようにしたが、本発明においてはこれに限られるものではなく、例えば前記外管２１ｂの底部２１ｃに所定量だけ溜められる液体（水溶液）を例えば前記底部２１ｃに設置される小型水中ポンプ（図示省略）から前記噴霧部２８へ移動させて噴霧・放出させるようにしてもよい。
【００６２】
さらに、本発明に係る前記地中パイプ中においては、前記空気中の、粒子径が例えばμｍ（マイクロメーター）又はｎｍ（ナノメーター）レベルと小さいウイルス又はバクテリア（細菌）等の物質に対して、前記地中パイプ中を流通する空気（風）の通り道において定期的にミスト（前記の霧）を吹き付けてそれら微粒子に水分を付着させて、例えばナノメーター・クラスのウイルス又はバクテリアの微粒子を花粉クラスの大きさの粒子径（例えば５〜１０μｍ）にし、前記地中パイプ内で水に吸着させ、例えばそれら微粒子の９５％以上を前記空気中から取り除くようにし、このようにして取り除かれた微粒子は、前記地中パイプの底部（外管の底部）に溜められた液体中に止まり、定期的に、ポンプ（例えば、前記地中パイプの底部（外管の底部）に溜められた液体中に配置される小型水中ポンプ）などにより、前記地中パイプの底部（前記外管の底部）に溜められた液体と一緒に建物の外部に排出させるようにしてもよい。このとき、前記排出される液体が、前記排出の途中で、ゼオライト層（又は、ゼオライト及び他の材料から構成される異物吸着層）を通過するように構成してもよい（このように構成した場合、前記ゼオライト層又は異物吸着層は定期的に取り替えられ、使用済みのものは焼却等により処分される。なお、ゼオライトは、その優れた吸着機能等から、従来より消臭剤などの材料として広く利用されている。例えば、１ｇのゼオライトはテニスコート２面くらいの表面積を有しているとされている）。
【符号の説明】
【００６３】
１  建物
２  建物基礎
３  床
４  グリ石層
５  ２１，４１，４２，４３，４４  地中パイプ
５ａ，２１ａ，４１ａ，４２ａ，４３ａ，４４ａ  内管
５ｂ，２１ｂ，４１ｂ，４２ｂ，４３ｂ，４４ｂ  外管
２１ｃ，４１ｃ，４２ｃ，４３ｃ，４４ｃ  外管の底部
７，８，９  天井兼床
１０，２８ａ，６１ａ  ノズル
１１，２８ａ  接続部
１２  ファン
２２  抗菌剤液槽
２２ａ  次亜塩素酸ナトリウム水溶液又は次亜塩素酸水などの水溶液（抗菌剤液）
２３  ポンプ
２４，２５  配管
２５ａ  切換部（弁機構）
２６  水位センサー
２７  制御装置
２８，６１  噴霧部
２９  タイマー
３０，５５  フィルター
３１  圧電素子（超音波振動子）
３２，６２  オゾン発生器
３３，６３  紫外線ＬＥＤ（発光ダイオード）
５１  次亜塩素酸ナトリウム水溶液
５２  次亜塩素酸水
【要約】
【目的】地中熱との熱交換による建物の冷暖房のために使用されている地中パイプに、空気中からウイルス又は細菌を不活化等又は死滅等させる機能をも付与できる、建物の冷暖房及びウイルス等除去システムを提供する。
【構成】居住空間に供給される空気を外部の地中熱と熱交換させる地中パイプと、前記地中パイプ中において、次亜塩素酸ナトリウム水溶液又は次亜塩素酸水が噴霧又は霧化された粒子を放出し、又はオゾンを発生させ、又は紫外線を照射して、空気中のウイルスを不活化もしくは無毒化し又は細菌を死滅させ、前記地中パイプ中に備えられたフィルター等により前記粒子などを前記空気中から除去し又は無害化し、その後、建物内に供給するようにした地中パイプを利用した建物の冷暖房及びウイルス等除去システムである。
【選択図】    図１【図１】
0006979143.tif 000002
【図２】
0006979143.tif 000003
【図３】
0006979143.tif 000004
【図４】
0006979143.tif 000005
【図５】
0006979143.tif 000006
【図６】
0006979143.tif 000007
【図７】
0006979143.tif 000008