特許 5742009 アース・ソーラー・ゼロエネルギー住宅

(19)【発行国】日本国特許庁(JP)

(12)【公報種別】特許公報(B2)

(11)【特許番号】5742009

(24)【登録日】2015年5月15日

(45)【発行日】2015年7月1日

(54)【発明の名称】アース・ソーラー・ゼロエネルギー住宅

(51)【国際特許分類】

   F24J 3/08 20060101AFI20150611BHJP

   F24D 5/00 20060101ALI20150611BHJP

   F24F 7/10 20060101ALI20150611BHJP

【ＦＩ】

   F24J3/08

   F24D5/00 A

   F24F7/10 Z

【請求項の数】1

【全頁数】25

(21)【出願番号】特願2011-54736(P2011-54736)

(22)【出願日】2011年2月24日

(65)【公開番号】特開2012-172966(P2012-172966A)

(43)【公開日】2012年9月10日

【審査請求日】2014年1月22日

(73)【特許権者】

【識別番号】504196492

【氏名又は名称】株式会社 ▲高▼▲橋▼監理

(72)【発明者】

【氏名】▲高▼▲橋▼ 龍夫

【審査官】 渡邉 洋

(56)【参考文献】

【文献】 特開２０１１−０１２９１８（ＪＰ，Ａ）

【文献】 特開２０１１−００４４７６（ＪＰ，Ａ）

【文献】 特開２００８−０６４３３０（ＪＰ，Ａ）

【文献】 特開２００５−２０１４６３（ＪＰ，Ａ）

【文献】 特開２００７−２９８２５２（ＪＰ，Ａ）

【文献】 特開平０７−２３３９７７（ＪＰ，Ａ）

【文献】 特開昭６１−２３７９６４（ＪＰ，Ａ）

【文献】 特開２００８−１８５３２３（ＪＰ，Ａ）

【文献】 特開２００９−２６４７２１（ＪＰ，Ａ）

【文献】 特開２００８−３０４１８０（ＪＰ，Ａ）

【文献】 特開２００２−１１５８７０（ＪＰ，Ａ）

【文献】 特開２０１０−０８８２７６（ＪＰ，Ａ）

【文献】 特開２０１０−２１６７２３（ＪＰ，Ａ）

【文献】 特開２００４−０６９１９７（ＪＰ，Ａ）

(58)【調査した分野】（Int.Cl.，ＤＢ名）

Ｆ２４Ｊ ３／００− ３／０８

Ｆ２４Ｊ ２／００

Ｆ２４Ｄ ５／００− ５／１２

Ｆ２４Ｄ ３／００− ３／１８

Ｆ２４Ｄ１７／００

Ｆ２４Ｄ１９／００−１９／１０

Ｆ２４Ｆ ７／１０

(57)【特許請求の範囲】

【請求項1】

建物の基礎部に外部との通気口を設置せず、１階床下内部の空気を外気と遮断して密封状態とし、建物の室内に取付けた全熱交換型換気扇が室内側に供給する新鮮な外気を、建物の１階床下内部に送り込むと共に、１階床下の基礎底盤に下部をＵ字型に成形した複数の地中熱回収パイプを、両端を基礎底盤より１階床下内部に突き出すように地中に埋設し、地中熱回収パイプの一端には送風機を取付け、その送風機を作動させる事により１階床下内部の空気が地中熱回収パイプに吸い込まれ、冬期は、地中熱により地中熱回収パイプの中で暖められて１階床下内部の空気を暖めると共に、１階床下の基礎底盤に、長方形の２枚の塩化ビニールシートの端部を溶着して水枕状に形成し、上面の塩化ビニールシートに風呂の残り湯の温水取入口と排水口のための穴を開け、その穴位置に合わせて、中央部に穴を開けた縦２０ｃｍ、横２５ｃｍの塩化ビニールシートを溶着し、さらに中央部の穴に、温水取入口の入口の高さと排水口の出口の高さが、温水蓄熱槽に風呂の残り湯が満タン状態になるまで流入された状態で、上面の塩化ビニールシートの上部より１５ｃｍ高くなるように、温水取入口と排水口を塩ビ管で形成して塩ビ溶接し、排水口の排水取込口を温水蓄熱槽の底部に配置した温水蓄熱槽を設置し、太陽電池パネルで発電された電気で自然冷媒ヒートポンプ給湯機に電力を供給して沸かした貯湯タンクのお湯を、お風呂で利用した後、温かい風呂の残り湯を１階床下に設置した温水蓄熱槽に流して留湯させると共に、温水蓄熱槽の上面に温度センサーを取付け、温水蓄熱槽のお湯の温度を温度センサーで検知し、温水蓄熱槽が定めた範囲内の温度を保つように、自然冷媒ヒートポンプ給湯機で沸かした貯湯タンクのお湯を、混合弁で湯温を調整し、自然冷媒ヒートポンプ給湯機の貯水タンクから温水蓄熱槽に給湯させる事により１階床下内部の空気がさらに暖められて弱温風となり、暖められた１階床下内部の空気は、各階天井内部に設けられたダクトの送風機を作動させる事により、１階床下内部からダクトを経由して各階の天井内部に送られ、天井に設けたガラリより室内に供給されて室内を暖める事を特徴とするアース・ソーラー・ゼロエネルギー住宅。

【発明の詳細な説明】

【技術分野】

【0001】

本発明は、建物の基礎部に外部との通気口を設置せず、１階床下内部の空気を外気と遮断して密封状態とし、建物の室内に取付けた全熱交換型換気扇が室内側に供給する新鮮な外気を、建物の１階床下部に送り込むと共に、１階床下の基礎底盤に下部をＵ字形に形成した複数の地中熱回収パイプを、両端を基礎底盤より１階床下部に突き出すように地中に埋設し、地中熱回収パイプの一端には送風機を取付け、その送風機を作動させる事により１階床下内部の空気が地中熱回収パイプに吸い込まれ、その地中熱回収パイプに吸い込まれた空気は、冬期は地中熱により地中熱回収パイプの中で暖められると共に、１階床下の基礎底盤に温水蓄熱槽を設置し、その温水蓄熱槽に自然冷媒ヒートポンプ給油機で沸かしたお湯をお風呂で使用した後、温かい風呂の残り湯を温水蓄熱槽の中に流して溜湯させる事により１階床下内部の空気がさらに暖められ、また、夏期は地中熱により地中熱回収パイプの中で冷やされた空気が１階床下部に供給されると共に、その１階床下の空気をダクトを経由して各階の天井内部に供給し、天井内部に供給された空気が各室天井に設けたガラリより室内に供給されて、室温調整を行うための装置に関するものである。

【背景技術】

【0002】

従来の、小規模な住宅における室温調整は、夏期にはクーラーを使用し、冬期には電気、ガス、石油等のエネルギーを利用して冷暖房を行って来たが、近年では地球温暖化防止の観点から、エネルギー消費に伴うＣＯ２排出量の削減が急務となり、エネルギー消費量の削減や、さらに自然エネルギーへの代替が早急に望まれている。

【0003】

これに伴い、自然エネルギーの利用手段として、現在、一般的に普及しているものは、太陽エネルギーを利用した、太陽熱温水器（熱効率５０〜６０％）と太陽光発電（変換効率１０〜１５％）があるが、いずれも、太陽エネルギーだけを利用する省エネ技術は天候に左右され易く、不安定な点から単独では利用が出来ず、他のエネルギーと兼用して利用されて来たため、なお一層の改良が求められている。

【0004】

これに対して、地下４〜５メートルの地中は、年間を通じて安定した温度を保つことから、夏期は外気と比べて低温となり、冬期は外気と比べて暖温となる。そのため、従来からこのような地中熱を利用した設備は、大型の建物や公共設備等で実験的に施工されているが、その利用方法は、冬の間に自然界で出来た氷を保存しておき、その氷を夏期に地下に設けた蓄熱槽に移して冷水を作り、その冷水を各室に循環させて冷房を行うことが一般的であり、大掛かりな工事が必要となり、しかも、定期的に蓄熱層に氷を補充しなければならず、小規模な住宅用としては不向きであった。

【0005】

さらに、地中熱を利用したヒートポンプ方式で、家庭内の給湯と、室内の冷暖房を行う方法も行われているが、水平ループ方式（地中に深さ１〜２メートルの堀を堀り、そこに採熱用パイプを這わせて埋設する）では、建て坪１００ｍ^２の住宅の熱源を得るために４００〜６００メートルの採熱用パイプを埋設することが必要であり、又、垂直ループ方式（地中に深さ５０〜１００メートルの井戸を堀り、そこに採熱用パイプを埋設する）では２本の井戸が必要となり、一般住宅用で３００〜５００万円の費用を要すると共に、ヒートポンプの稼動コスト（電気代）が、深夜電力を利用した電気温水器の約７５％かかるといった問題があった。

【0006】

また、平成１５年７月に建築基準法が改正され、「シックハウス対策」として、居室の２４時間換気（１時間で居室体積の０．５回分を換気させる事）が義務づけられた。

【先行技術文献】

【特許文献】

【0007】

そこで、本出願人は、特許文献１に記載された、建築基準法に対応できる「アース・ソーラーシステム（二層式）」を発明し出願した。この発明によれば、貯水タンクと、貯温水タンクの２つのタンクを地中に埋設し、その双方のタンク内に、外気取入口から各室の２４時間給気パイプに連通する熱交換パイプを配管し、貯水タンクを雨水又は地下水又は水道水で満たすと共に、貯温水タンクは太陽熱温水器からの温水で満たし、前記、熱交換パイプに設けた開閉バルブを操作する事により、夏期においては、冬期の冷たい外気で冷やしておいた貯水タンク内の冷水を利用して、外気を貯水タンク内の熱交換パイプを経由させ、暑い外気を冷やして各室に送り込むため、効率よく冷風運転を行うことが出来る。また、冬期においては、夏期の暑い外気で温めておいた貯水タンクの弱温水に冷たい外気を熱交換バイプを経由して暖めると共に、さらに太陽熱温水器を利用した、貯温水タンク内の温水中の熱交換パイプを経由するため、各室に温風を送り込むことが可能となる。

【特許文献1】特願２００７−４２８９５

【0008】

しかしながら、本出願人の出願した特許文献１の発明においては、貯水タンクと貯温水タンクの２つのタンクを必要としたため、配管が複雑になり、開閉バルブの数も増え、高価格になると共に、施工するための工期も長く必要であった。

【0009】

そこで、本出願人は、特許文献２に記載された、「アース・ソーラーシステム（一層式）」を発明し出願した。この発明によれば、建物の下部の地中に、建物の基礎部と−体に構成されたコンクリート製タンクを構築し、コンクリート製タンク内に熱交換パイプを配管し、コンクリート製タンク内を雨水、又は水道水、又は地下水で満たし、全熱交換型換気扇からの供給空気をコンクリート製タンク内の熱交換パイプに導き、夏期は、全熱交換型換気扇からの供給空気を、地中熱で冷やされたコンクリート製タンク内の水と、熱交換パイプとの間で熱交換して冷やした後、給気パイプを経由して各階に給気し、冬期は、太陽熱温水器からの温水を、コンクリート製タンク内に循環させて、コンクリート製タンク内を温水状態とし、全熱交換型換気扇からの供給空気を、コンクリート製タンク内の熱交換パイプに導き、コンクリート製タンク内の温水と、熱交換パイプとの間で熱交換して暖めた後、給気パイプを経由して各階に給気した事により、各室に温風を送り込むことが可能となる。

【特許文献2】特願２００８−１３４７８３

【0010】

しかしながら、本出願人の出願した特許文献２の発明においても、コンクリート製タンクを必要としたため、高価格になると共に、施工するための工期も長く必要であった。

【0011】

そこで、本出願人は、特許文献３に記載された、「アース・ソーラーシステム（地中熱回収パイプ方式）」を発明して出願した。この発明によれば、建物の基礎部に外部との通気口を設置せず、１階床下内部の空気を外気と遮断して密封状態とし、建物の室内に取付けた全熱交換型換気扇が室内側に供給する新鮮な外気を、建物の１階床下内部に送り込むと共に、１階床下の基礎底盤に下部をＵ字形に成形した複数の地中熱回収パイプを、両端を基礎底盤より１階床下内部に突き出すように地中に埋設し、地中熱回収パイプの一端には送風機を取付け、その送風機を作動させる事により１階床下内部の空気が地中熱回収パイプに吸い込まれ、その地中熱回収パイプに吸い込まれた空気は、冬期は地中熱により地中熱回収パイプの中で暖められると共に、さらに、１階床下部に設けた温水蓄熱槽に太陽熱温水器で温めた温水を循環させて１階床下内部の空気を暖め、また、夏期は１階床下部に設けた温水蓄熱槽に太陽熱温水器からの温水を循環させず、地中熱により地中熱回収パイプの中で冷やされた空気が１階床下内部に供給され、その１階床下内部の空気をダクトを通して各階の天井内部に供給し、天井内部に供給された空気を各室天井に設けたガラリより室内に供給した事により、冬期には弱暖房された暖かい空気を各室に供給すると共に、夏期には弱冷風された涼しい空気を各室に送り込むことが可能となった。

【特許文献3】特願２００９−１５８８６３

【0012】

しかしながら、本出願人の出願した特許文献３の発明においても、雨や曇りの日が続いた場合、太陽熱温水器のお湯の温度が上がらず、雨や曇りの日と、晴天の日の温度差が大きいといった問題が発生した。

【0013】

そこで、本出願人は、特許文献４に記載された、「アース・ソーラーシステム改良型（地中熱回収パイプ方式）」を発明して出願した。この発明によれば、冬期においては、風呂の残り湯を１階床下部に設けた温水蓄熱槽に流して溜湯させると共に、温水蓄熱槽をコストを抑えるためにゴム等（塩化ビニールシート等）の安価な材料で製作したため、雨や曇りの日が続いた場合でも、温水蓄熱槽に温かいお湯を溜湯することが可能となり、冬期には弱暖房された暖かい空気を各室に供給すると共に、夏期には、１階床下部に設けた温水蓄熱槽に太陽熱温水器からの温水を循環させず、地中熱により地中熱回収パイプの中で冷やされた空気が１階床下内部に供給され、その１階床下の空気をダクトを通して各階の天井内部に供給し、天井内部に供給された弱冷風された涼しい空気を各室に送り込むことが可能となった。

【特許文献4】特願２０１０−５６０８８

【0014】

しかしながら、本出願人の出願した特許文献４の発明においても、冬期においては温水蓄熱槽に温かいお湯を供給するため、基本的には太陽熱温水器のお湯を利用すると共に、雨や曇りの日が続いた場合には、給湯器からのお湯を利用していたため、雨や曇りの日が続いた場合において、お風呂にお湯を供給するためのガス代金（電気代金）や、日常、洗面所や台所でお湯を使用するための費用がかかるといった問題が残った。

【0015】

また、従来より地中熱交換機を利用した建物の空調換気システムとして知られている、特許文献５に記載したジオパワーシステムの場合は、冬期において、地中熱だけでは暖房効果（地下５ｍでも地中温度は約１８度前後だから、外気を地中熱により暖めても、それ以下の温度にしかならない）が低く、さらに価格が高く、一般住宅に施工する場合はコストの面で問題があった。

【特許文献5】特開２００７−３０３６９３

【0016】

さらに、太陽エネルギーを利用するソーラーシステムとして知られている、特許文献６に記載したＯＭソーラーの場合、雨や曇りの日が続いた場合には暖房効果が下がるため補助暖房装置が必要になるといった問題と、さらに、夏期においては冷風運転が出来ないといった欠点があった。

【特許文献6】特開平０８−００５１６１

【発明の概要】

【発明が解決しようとする課題】

【0017】

本発明は、このような、従来の欠点に鑑みて、自然との調和を図る事を目的とし、石油、ガス、電気等の人工エネルギーの浪費を抑え、太陽熱や、風呂の温かい残り湯や、地中の地中熱を有効に利用して、住宅の室温調整を行うものであり、エネルギーコストが低く、構造が簡単な冷暖房装置を提供する事を課題とする。

【課題を解決するための手段】

【0018】

本出願人の出願した特許文献１、特許文献２、特許文献３、特許文献４による発明では、上記のような問題が発生したため、当社では、新たに、特許文献４の発明を改良して、太陽電池パネルと自然冷媒ヒートポンプ給湯機を利用して、太陽の光で発電して自然冷媒ヒートポンプ給湯機でお湯を沸かし、そのお湯を貯湯タンクに溜湯してお風呂に供給し、冬期においては、その風呂の残り湯を建物の１階床下に設置した温水蓄熱槽に供給する事により、本出願人が以前に出願した特許文献１、特許文献２、特許文献３、特許文献４より更にエネルギーコストが低い商品を開発し、本発明を特許出願すると同時に、新製品の発売に踏み切る事とした。

【0019】

かかる課題を解決するため、請求項１に記載の発明は、建物の基礎部に外部との通気口を設置せず、１階床下内部の空気を外気と遮断して密封状態とし、建物の室内に取付けた全熱交換型換気扇が室内側に供給する新鮮な外気を、建物の１階床下内部に送り込むと共に、１階床下の基礎底盤に下部をＵ字型に成形した複数の地中熱回収パイプを、両端を基礎底盤より１階床下内部に突き出すように地中に埋設し、地中熱回収パイプの一端には送風機を取付け、その送風機を作動させる事により１階床下内部の空気が地中熱回収パイプに吸い込まれ、冬期は、地中熱により地中熱回収パイプの中で暖められて１階床下内部の空気を暖めると共に、１階床下の基礎底盤に、長方形の２枚の塩化ビニールシートの端部を溶着して水枕状に形成し、上面の塩化ビニールシートに風呂の残り湯の温水取入口と排水口のための穴を開け、その穴位置に合わせて、中央部に穴を開けた縦２０ｃｍ、横２５ｃｍの塩化ビニールシートを溶着し、さらに中央部の穴に、温水取入口の入口の高さと排水口の出口の高さが、温水蓄熱槽に風呂の残り湯が満タン状態になるまで流入された状態で、上面の塩化ビニールシートの上部より１５ｃｍ高くなるように、温水取入口と排水口を塩ビ管で形成して塩ビ溶接し、排水口の排水取込口を温水蓄熱槽の底部に配置した温水蓄熱槽を設置し、太陽電池パネルで発電された電気で自然冷媒ヒートポンプ給湯機に電力を供給して沸かした貯湯タンクのお湯を、お風呂で利用した後、温かい風呂の残り湯を１階床下に設置した温水蓄熱槽に流して留湯させると共に、温水蓄熱槽の上面に温度センサーを取付け、温水蓄熱槽のお湯の温度を温度センサーで検知し、温水蓄熱槽が定めた範囲内の温度を保つように、自然冷媒ヒートポンプ給湯機で沸かした貯湯タンクのお湯を、混合弁で湯温を調整し、自然冷媒ヒートポンプ給湯機の貯湯タンクから温水蓄熱槽に給湯させる事により１階床下内部の空気がさらに暖められて弱温風となり、暖められた１階床下内部の空気は、各階天井内部に設けられたダクトの送風機を作動させる事により、１階床下内部からダクトを経由して各階の天井内部に送られ、天井に設けたガラリより室内に供給されて室内を暖める事を特徴とする。

【発明の効果】

【0023】

請求項１に記載の発明によれば、冬期においては、建物の基礎部に外部との通気口を設置せず、１階床下内部の空気を外気と遮断して密封状態とし、建物の室内に取付けた全熱交換型換気扇が室内側に供給する新鮮な外気を、建物の１階床下内部に送り込むと共に、１階床下の基礎底盤に下部をＵ字形に成形した複数の地中熱回収パイプを、両端を基礎底盤より１階床下内部に突き出すように地中に埋設し、地中熱回収パイプの一端には送風機を取付け、その送風機を作動させる事により１階床下内部の空気が地中熱回収パイプに吸い込まれ、地中熱により地中熱回収パイプの中で暖められて１階床下内部の空気を暖めると共に、昼間、太陽光発電システムで発電した電力で、自然冷媒ヒートポンプ給湯機に電力を供給して沸かしたお湯を、お風呂で利用した後、温水蓄熱槽に流して溜湯したため、雨や曇りが続いた場合においても、１階床下部の空気の温度を地中熱だけに頼らず暖かくする事が可能となり、これまで排水溝に流していた温かい風呂の残り湯のエネルギーを再利用する事が可能となり、ＣＯ２の削減と省エネに貢献する事が可能となった。

【実施例1】

【0027】

以下、この発明の実施の形態１について説明する。
［発明の実施の形態１］

【0028】

図１及至図１０には、この発明の実施の形態１を示す。

【0029】

図１は、本発明の太陽電池パネルと自然冷媒ヒートポンプ給湯機と全熱交換型換気扇と温水蓄熱槽と地中熱回収パイプを利用した住宅の分解解説図である。以下に、太陽光と地中熱を利用した冷暖房システムを説明する。

【0030】

図１は、本発明のアース・ソーラー・ゼロエネルギー住宅を分かり易く説明するため、アース・ソーラー・ゼロエネルギー住宅を組み込んだ住宅１を分解解説図で示したものである。屋根２の上部に太陽電池パネル３を設置すると共に、その太陽電池パネル３で発電した電気で自然冷媒ヒートポンプ給湯機５４を作動させて貯湯タンク５０にお湯を蓄えると共に、基礎２５には建物外部の空気が流入しないように外気との通気口を設置せず、基礎底盤５２の中央部には温水蓄熱槽３８が設置され、この温水蓄熱槽３８には風呂４３の残り湯を供給するための残り湯パイプ３７が配管される。さらに、基礎底盤５２の四隅には、下部をＵ字形に成形した４本の地中熱回収パイプ１３、地中熱回収パイプ１７、地中熱回収パイプ２３、地中熱回収パイプ２８が、両端を基礎底盤５２より１階床下部に突き出すように地中に埋設される。

【0031】

このように構成されたアース・ソーラー・ゼロエネルギー住宅は、太陽電池パネル３で発電された電気で、自然冷媒ヒートポンプ給湯機５４を作動させて貯湯タンク５０にお湯を蓄えると共に、貯湯タンク５０から給湯配管４８を経由して風呂４３に給湯され、さらに、風呂４３で利用された後の温かい残り湯は、風呂４３に備え付けられた残り湯パイプ３７用の排水栓（図示せず）を抜く事により、残り湯パイプ３７を経由して温水蓄熱槽３８に溜湯される。また、基礎２５の内側の基礎底盤５２の四隅には、下部をＵ字形に成形した４本の地中熱回収パイプ１３、地中熱回収パイプ１７、地中熱回収パイプ２３、地中熱回収パイプ２８が設置されると共に、居室に取付けられた全熱交換型換気扇４で熱交換された室内側供給空気（新鮮な空気）は、給気導入ダクト５を経由して矢印７方向に送られ１階床下内部に給気される。

【0032】

地中熱回収パイプ１３、地中熱回収パイプ１７、地中熱回収パイプ２３、地中熱回収パイプ２８は、直径が約１００〜１２０ミリメートルの２本の塩ビパイプの下部を継手で継いで、下部をＵ字形に構成すると共に、基礎底盤５２の四隅に設置し、基礎底盤５２の上部に突き出す２本の塩ビパイプには、Ｌ字形のエルボ等の継手を取付け、２本の塩ビパイプに取付けたＬ字形のエルボ等の空気取入口と空気排出口が、基礎底盤５２面に対して互いに直角になるように構成し、一方のエルボ等の先端には送風機（２４時間換気システム排気ファン）を取付ける。上記で説明した、塩ビパイプを地中熱回収パイプとしてＵ字形に成形するためには、図２の拡大図で示すように、塩ビパイプ１１９、塩ビパイプ１２０の下部をＵ字形の継手１２１で継ぐ事により、１本の地中熱回収パイプとなる。

【0033】

本発明において、地中熱回収パイプ１３、地中熱回収パイプ１７、地中熱回収パイプ２３、地中熱回収パイプ２８には塩ビパイプを使用し、地中に埋め込む深さは約５メートルである。その理由は、関東地区の地中４〜５メートルの地中温度は、年間を通して約１７℃〜１９℃と温度変化が少ないためです。また、地中熱回収パイプを地中に埋設させる施工方法としては、穴掘建柱車にオーガーを取付けて地面に掘削穴を掘り、その穴の中に地中熱回収パイプを埋設させる工法が、安価で、なおかつ工期を短縮させる事が可能な施工方法である。なお、穴掘建柱車とオーガーを使用する最大の理由は、土木作業等で利用している穴掘建柱車と、それに取付ける一般的なオーガーは掘削穴径が最大約４５センチメートル、最大掘削深さが約５メートルのため、本発明の地中熱回収パイプを地中に埋設させる作業に適しており、さらに、穴掘建柱車とオーガーを容易に安価でレンタルする事が出来るといった利点があるためである。ちなみに、東京都足立区の、当社ショールーム（地下室付）では、毎日、地中１メートル、３メートル、５メートルの地中温度を測定しているが、その測定結果によると地中５メートルの地中温度は、５月〜６月の間で最低温度の１７．１℃となり、１１月〜１２月の間で最高温度の１９．３℃となる。外気の最低気温（２月頃）に対して地中５メートルの最低温度が５月〜６月となるのは、地表面の温度が地中に浸透するのに時間がかかるためです。夏期の最高温度が１１月〜１２月となるのも地表面の温度が地中に浸透するのに時間がかかるためです。

【0034】

さらに、図１と図４で示すように、２４時間換気システム用排気ファンに使用している送風機１０、送風機２０、送風機３５、送風機４０を作動させる事により、地中熱回収パイプ８が矢印１４３方向から吸い込んだ１階床下内部の空気は、図１の地中熱回収パイプ１３の中を矢印１２方向から矢印１４方向に流れて地中熱により温度調整されて、地中熱回収パイプ９を経由して送風機１０から１階床下内部に排出される。このようにして１階床下内部に排出された空気は矢印１１方向に送風され、１階床下内部の空気と混ぜ合わされて温度調整が行われ、図４で示すように、矢印１４０方向から再び地中熱回収パイプ１５に吸い込まれ、地中熱回収パイプ１７の中を矢印１６方向から矢印１８方向に流れて地中熱により温度調整されて、地中熱回収パイプ１９を経由して送風機２０から１階床下内部に排出される。このようにして１階床下内部に排出された空気は矢印２１方向に送風され、１階床下内部の空気と混ぜ合わされて温度調節が行われ、図４で示すように、矢印１４１方向から再び地中熱回収パイプ３０に吸い込まれ、地中熱回収パイプ２８の中を矢印２９方向から矢印２７方向に流れて地中熱により温度調整されて、地中熱回収パイプ３３を経由して送風機３５から１階床下内部に排出される。このようにして１階床下内部に排出された空気は矢印３６方向に送風され、１階床下内部の空気と混ぜ合わされて温度調整が行われ、図４で示すように、矢印１４２方向から再び地中熱回収パイプ４２に吸い込まれ、地中熱回収パイプ２３の中を矢印２４方向から矢印２２方向に流れて地中熱により温度調整されて、地中熱回収パイプ４１を経由して送風機４０から１階床下内部に排出される。このようにして排出された空気は矢印３９方向に送風され、１階床下内部の空気と混ぜ合わされて温度調節が行われ、図４で示すように、矢印１４３方向から再び地中熱回収パイプ８に吸い込まれる。このように基礎底盤５２の四隅に配置された地中熱回収パイプ１３、地中熱回収パイプ１７、地中熱回収パイプ２３、地中熱回収パイプ２８の空気の吸込口（地中熱回収パイプ８、地中熱回収パイプ１５、地中熱回収パイプ３０、地中熱回収パイプ４２）と、地中熱回収パイプの空気の排出口（地中熱回収パイプ９、地中熱回収パイプ１９、地中熱回収パイプ３３、地中熱回収パイプ４１）が、互いに向き合うように構成する事により、１階床下内部の空気は床下内部で場所によって澱む事が無くなり、１階床下内部の空気の温度は均一の温度になるように調整される。

【0035】

また、１階床下の基礎底盤５２の四隅に地中熱回収パイプ１３、地中熱回収パイプ１７、地中熱回収パイプ２３、地中熱回収パイプ２８を埋め込む事が、互いの地中熱回収パイプ同士の距離を離す事となり、地中内部において地中熱回収パイプから発生する熱による、お互いの地中熱回収パイプ同士からの熱の干渉を少なくする事が可能となる。特に、狭い敷地に地中熱回収パイプを多数埋設した場合、地中熱回収パイプ同士が地中に放熱（回収）する地中熱により地中の中の温度が変化してしまい、地中熱回収のメリットが減少する。

【0036】

このように、それぞれの地中熱回収パイプ１３、地中熱回収パイプ１７、地中熱回収パイプ２３、地中熱回収パイプ２８に各々１台の送風機を取付けて地中熱を回収する事により、地中熱を効率良く回収する事が可能となる。さらに、それぞれの地中熱回収パイプ１３、地中熱回収パイプ１７、地中熱回収パイプ２３、地中熱回収パイプ２８に独立して送風機を取付けた事により、１階床下内部の空気の温度が、夏（冬）の初期等に冷え（暖か）すぎる場合には、４本の地中熱回収パイプの内の数本の送風機を可動させ、その他の地中熱回収パイプの送風機を停止する事により、１階床下内部の温度を調整する事が可能となる。

【0037】

なお、一般住宅の１階床下の基礎部、特にべた基礎（布基礎）においては、１階床下部の湿気を防ぐために外部と通気が良い構造となっているが、本発明においては、１階床下内部を外気温度調整槽として利用するため、外気が１階床下部に直接流入しないように１階床下内部が密封状態となるように構成される。

【0038】

以上のような構成により、図２により夏期における各室への冷風運転について解説する。

【0039】

最初に、全熱交換型換気扇６４、全熱交換型換気扇６５から室内側に供給される空気（新鮮な空気）を１階床下１０４に給気する方法について説明する。１階室内Ａの室内側吐出空気（よごれた室内空気）は、全熱交換型換気扇６５に吸い込まれて室外に排気される。その際、全熱交換型換気扇６５が排気する室内の空気（室内側吐出空気）と、室内に給気する外気（室外側吸込空気）とが全熱交換型換気扇６５の内部で熱交換されると共に、吸い込んだ室外側吸込空気（新鮮な空気）は全て給気導入ダクト６６を経由して１階床下１０４に導かれる。同様にして、２階室内Ｂの室内側吐出空気（よごれた室内空気）は、全熱交換型換気扇６４に吸い込まれて室外に排気される。その際、全熱交換型換気扇６４が排気する室内の空気（室内側吐出空気）と、室内に給気する外気（室外側吸込空気）とが全熱交換型換気扇６４の中で熱交換されると共に、吸い込んだ室外側吸込空気（新鮮な空気）は全て給気導入ダクト６７を経由して１階床下１０４に導かれる。

【0040】

このようにして、全熱交換型換気扇６４、全熱交換型換気扇６５を使用する事により、夏期における涼しい室内の空気を、外の暑い外気と入れ替える（換気する）際に、涼しい室内の空気の温度の上昇を最小限に抑える事が可能となる。

【0041】

つづいて、このようにして１階床下１０４に導入された全熱交換型換気扇６４、全熱交換型換気扇６５からの外気（室外側吸込空気）が、どのようにして１階床下１０４で熱交換されて弱冷風になるかを説明する。給気導入ダクト６６、給気導入ダクト６７から導入された全熱交換型換気扇６４、全熱交換型換気扇６５からの外気は、１階床下１０４の空気と混ざり合い、地中熱回収パイプ７１に取付けられた送風機７２を作動させる事により、１階床下１０４の空気は、矢印７０方向から地中熱回収パイプ７１に吸い込まれ、地中熱回収パイプ７１の中で地中熱により冷やされて弱冷風となり、送風機７２より矢印７３方向に示すように１階床下１０４に排気される。同様に、地中熱回収パイプ７５に取付けられた送風機７７を作動させる事により、１階床下１０４の空気は、矢印７４方向から地中熱回収パイプ７５に吸い込まれ、地中熱回収パイプ７５の中で地中熱により冷やされて弱冷風となり、送風機７７より矢印７８方向に示すように１階床下１０４に排気される。同様に、地中熱回収パイプ７６に取付けられた送風機８０を作動させる事により、１階床下１０４の空気は、矢印７９方向から地中熱回収パイプ７６に吸い込まれ、地中熱回収パイプ７６の中で地中熱により冷やされて弱冷風となり、送風機８０より矢印８１方向に示すように１階床下１０４に排気される。同様に、地中熱回収パイプ８３に取付けられた送風機８４を作動させる事により、１階床下１０４の空気は、矢印８２方向から地中熱回収パイプ８３に吸い込まれ、地中熱回収パイプ８３の中で地中熱により冷やされて弱冷風となり、送風機８４より矢印８５方向に示すように１階床下１０４に排気される。

【0042】

このようにして、１階床下１０４の中で弱冷風となった外気は、１階床を冷やす事により１階室内Ａを冷やすと共に、弱冷風となった１階床下１０４の空気は、給気ダクト１１９に取付けられた送風機１１０を作動させる事により、給気ダクト１１９を経由して１階天井裏１００に給気され、ガラリ１０６、ガラリ１０８より１階室内Ａに給気されて１階室内Ａを冷やす。同様に、給気ダクト１１１に取付けられた送風機１１５を作動させる事により、１階床下１０４の中で弱冷風となった外気は、給気ダクト１１１を経由して２階天井裏１１６に給気され、ガラリ１１３、ガラリ１１８より２階室内Ｂに給気されて２階室内Ｂを冷やす。

【0043】

なお、夏期においては、１階床下１０４に設置した温水蓄熱槽１０２には風呂９７の残り湯を供給せず、夏期においては温水蓄熱槽１０２は利用しない。

【0044】

つづいて、図３で示す、冬期における各室の弱温風運転について説明する。

【0045】

最初に、全熱交換型換気扇６４、全熱交換型換気扇６５から室内側に供給される空気（新鮮な空気）を１階床下１０４に給気する方法について説明する。１階室内Ａの室内側吐出空気（よごれた室内空気）は、全熱交換型換気扇６５に吸い込まれて室外に排気される。その際、全熱交換型換気扇６５が排気する室内の空気（室内側吐出空気）と、室内に給気する外気（室外側吸込空気）とが全熱交換型換気扇６５の中で熱交換されると共に、吸い込まれた室外側吸込空気（新鮮な空気）は全て給気導入ダクト６６を経由して１階床下１０４に導かれる。同様にして、２階室内Ｂの室内側吐出空気（よごれた室内空気）は、全熱交換型換気扇６４に吸い込まれて室外に排気される。その際、全熱交換型換気扇６４が排気する室内の空気（室内側吐出空気）と、室内に給気する外気（室外側吸込空気）とが全熱交換型換気扇６４の中で熱交換されると共に、吸い込まれた室外側吸込空気（新鮮な空気）は全て給気導入ダクト６７を経由して１階床下１０４に導かれる。

【0046】

このようにして、全熱交換型換気扇６４、全熱交換型換気扇６５を使用する事により、冬期における室内の暖かい空気を、外の冷たい外気と入れ替える（換気する）際に、室内の暖かい空気の温度が下がるのを最小限に抑える事が可能となる。ちなみに、三菱電機株式会社のホームページでは、ロスナイ（全熱交換型換気扇）の熱交換機能を、「外気温度０℃、室内温度２０℃、温度交換効率７５％の場合」、室内温度２０℃の空気をロスナイ（全熱交換型換気扇）で換気した場合、外気（０℃）の空気の温度は熱交換機の働きで１５℃となって室内に給気（新鮮空気）されると説明している。

【0047】

つづいて、このようにして１階床下１０４に導入された全熱交換型換気扇６４、全熱交換型換気扇６５からの外気（室外側吸込空気）が、どのようにして１階床下１０４で熱交換されて弱温風になるかを説明する。給気導入ダクト６６、給気導入ダクト６７から導入された全熱交換型換気扇６４、全熱交換型換気扇６５からの外気は、１階床下１０４の空気と混ざり合い、地中熱回収パイプ７１に取付けられた送風機７２を作動させる事により、１階床下１０４の空気は、矢印７０方向から地中熱回収パイプ７１に吸い込まれ、地中熱回収パイプ７１の中で地中熱により暖められて弱温風となり、送風機７２より矢印７３方向に示すように１階床下１０４に排気される。同様に、地中熱回収パイプ７５に取付けられた送風機７７を作動させる事により、１階床下１０４の空気は、矢印７４方向から地中熱回収パイプ７５に吸い込まれ、地中熱回収パイプ７５の中で地中熱により暖められて弱温風となり、送風機７７より矢印７８方向に示すように１階床下１０４に排気される。同様に、地中熱回収パイプ７６に取付けられた送風機８０を作動させる事により、１階床下１０４の空気は、矢印７９方向から地中熱回収パイプ７６に吸い込まれ、地中熱回収パイプ７６の中で地中熱により暖められて弱温風となり、送風機８０より矢印８１方向に示すように１階床下１０４に排気される。同様に、地中熱回収パイプ８３に取付けられた送風機８４を作動させる事により、１階床下１０４の空気は、矢印８２方向から地中熱回収パイプ８３に吸い込まれ、地中熱回収パイプ８３の中で地中熱により暖められて弱温風となり、送風機８４より矢印８５方向に示すように１階床下１０４に排気される。

【0048】

さらに、冬期においては太陽電池パネル６３で発電した電気で、自然冷媒ヒートポンプ給湯機１２２を動かして貯湯タンク９３にお湯を蓄えると共に、貯湯タンク９３から給湯配管９１を経由して風呂９７に給湯され、さらに、風呂９７で利用された後の温かい残り湯は、風呂９７に備え付けられた残り湯パイプ９６用の排水栓（図示せず）を抜く事により、残り湯パイプ９６を経由して温水蓄熱槽１０２に流され溜湯される。このようにして温水蓄熱槽１０２に溜湯された温かい風呂９７の残り湯は１階床下１０４の空気を暖める。なお、温水蓄熱槽１０２から溢れ出る、温水蓄熱槽１０２の底部の冷めた風呂の残り湯は排水パイプ８６を経由して矢印１３１方向に流れ排水溝８７に排水される。

【0049】

このようにして、太陽電池パネル６３で発電した電気で、自然冷媒ヒートポンプ給湯機１２２を動かして貯湯タンク９３に蓄えたお湯を、風呂９７で使用し、さらに、風呂９７で利用した後の温かい残り湯を、１階床下１０４の基礎底盤に設置した温水蓄熱槽１０２に流して溜湯させる事により、地中熱回収パイプ７１、地中熱回収パイプ７５、地中熱回収パイプ７６、地中熱回収パイプ８３の中で地中熱により暖められた１階床下１０４の空気は、さらに温水蓄熱槽１０２に溜湯された温水により暖められ弱温風となる。

【0050】

このようにして、１階床下１０４で弱温風となった外気は、１階床を暖める事により１階室内Ａを暖めると共に、弱温風となった１階床下１０４の空気は、給気ダクト１１９に取付けられた送風機１１０を作動させる事により、給気ダクト１１９を経由して１階天井裏１００に給気されガラリ１０６、ガラリ１０８より１階室内Ａに給気されて１階室内Ａを暖める。同様に、給気ダクト１１１に取付けられた送風機１１５を作動させる事により、給気ダクト１１１を経由して２階天井裏１１６に給気され、ガラリ１１３、ガラリ１１８より２階室内Ｂに給気されて２階室内Ｂを暖める。

【0051】

このように、冬期においては太陽電池パネル６３で発電した電気で、自然冷媒ヒートポンプ給湯機１２２を動かして貯湯タンク９３に蓄えた温水を風呂９７で使用した後、風呂９７で利用した後の温かい残り湯を、１階床下１０４の基礎底盤に設置した温水蓄熱槽１０２に流して溜湯させる事により、曇りや雨の日が続いた場合でも、風呂９７で利用された後の温かい残り湯を温水蓄熱槽１０２に流して溜湯させる事により、地中熱回収パイプ７１、地中熱回収パイプ７５、地中熱回収パイプ７６、地中熱回収パイプ８３の中で地中熱により暖められた１階床下１０４の空気を、さらに暖め、弱温風として１階室内Ａ、２階室内Ｂに給気する事が可能となる。

【0052】

図５は、基礎底盤１５０に設置した温水蓄熱槽１６９と地中熱回収パイプと送風機と１階床下空間の空気の流れを説明する。

【0053】

建物の基礎１５１の回りには基礎外断熱材１５２が施工され、建物の基礎底盤１５０の四隅には４本の地中熱回収パイプが配置される。温水蓄熱槽１６９は基礎底盤１５０の中央部に施工された断熱マット１７７（厚い発泡スチロールを使用）の上部に設置され、風呂で利用された後の温かい残り湯は、風呂（図示せず）からの残り湯パイプ１７３を経由して取入口１７２より温水蓄熱槽１６９に流され溜湯される。また、温水蓄熱槽１６９から溢れ出る、温水蓄熱槽１６９の底部の冷めた風呂の残り湯は、排水口１７５から排水パイプ１７４を経由して排水溝１５８に排水される。

【0054】

つづいて、図６により温水蓄熱槽１６９の機能について説明する。

【0055】

図６は、温水蓄熱槽１６９の正面図、平面図、Ａ―Ａ断面図、Ｂ―Ｂ断面図である。温水蓄熱槽１６９は、長方形に切断された２枚のゴム状（塩化ビニールシート等）のシートの端部を溶着して水枕状に構成される。温水蓄熱槽１６９の上部に使用する上面ゴムシート１８０には取入口１７２、排水口１７５のための穴（図示せず）を開け、さらに、ゴム状シートを四角形状に切断（約２０ｃｍ×約２５ｃｍの大きさに切断）して中央部には風呂の残り湯の取入口の穴（図示せず）を開けた溶着部１７１を作成し、溶着部１７１には塩ビ管で製作した取入口１７２を塩ビ溶接すると共に、同様に、ゴム状シートを四角形状に切断（約２０ｃｍ×約２５ｃｍの大きさに切断）して中央部に排水口のための穴（図示せず）を開けた溶着部１７６を作成し、溶着部１７６に塩ビ管で製作した排水口１７５を塩ビ溶接し、上面ゴムシート１８０に開けられた穴位置（図示せず）に合わせて、溶着部１７１、溶着部１７６を溶着して取付ける。なお、現在では、砂漠等に人造湖を造る際に、砂漠等に大きな穴を掘り、その穴の底面にゴムシート（塩化ビニールシート等）を敷き詰め、そのゴムシート同士を溶着して一枚の大きな防水シートに加工して、水を貯める事も行われており、本発明のような温水蓄熱槽をゴムシートで作製した場合においても、長期に渡り保水性能や耐久性が保たれる。

【0056】

このようにして取付けた、取入口１７２から温水蓄熱槽内部１８９へ風呂の残り湯が流れ込む際には、Ｂ―Ｂ断面図で示すように、風呂の残り湯は取入口１７２から、溶着部１７１の直ぐ下に取付けられた固定部１８７を経由して矢印１８８方向で示すように温水蓄熱槽内部１８９に流れ込み、温水蓄熱槽内部１８９の上部側に温かい風呂の残り湯が溜湯される。このように温水蓄熱槽内部１８９に残り湯が供給された場合、温水蓄熱槽内部１８９の上部が温かく保たれ、温水蓄熱槽内部１８９の下部は、上部に比べて湯温度が低い状態となる。

【0057】

また、温水蓄熱槽内部１８９から排水される冷めた風呂の残り湯は、Ａ―Ａ断面図で示すように、温水蓄熱槽内部１８９の下部の排水取込口１９１から矢印１９０方向に吸い込まれ、排水パイプ配管１９２を経由して排水口１７５から排水される。なお、風呂の残り湯を流入する温水蓄熱槽１６９に取付ける取入口１７２の入口の高さと、冷えた風呂の残り湯が温水蓄熱槽１６９から排出される排水口１７５の出口の高さは、温水蓄熱槽１６９がゴム状のシートで製作されるため、温水蓄熱槽１６９に風呂の残り湯が流入される事により、温水蓄熱槽１６９が水枕状に膨らむため、温水蓄熱槽１６９に風呂の残り湯が満タン状態になるまで流入された状態で、温水蓄熱槽１６９の上面ゴムシート１８０の最上部より上部（上面ゴムシート１８０の上部より、約１０〜２０センチメートル位高くなるのが良い）になるように構成されなければならない。

【0058】

このように温水蓄熱槽１６９を構成する事により、毎日、温かい風呂の残り湯が温水蓄熱槽１６９に供給され、雨や曇り日が続いた場合でも、１階床下内部の空気を暖める事が可能となる。さらに、排水取込口１９１を温水蓄熱槽内部１８９の底部に設置したため、風呂の残り湯の中に含まれる、温水蓄熱槽内部１８９の底部に蓄積する湯あか等を、冷めた風呂の残り湯と一緒に容易に排出する事が可能となる。

【0059】

つづいて、図７により、天井取付専用型全熱交換型換気扇２２９を設置する設置場所と機能について説明する。

【0060】

図７ｂに示すように、天井取付専用型全熱交換型換気扇２２９は、室内空気取入口２２８が天井取付専用型全熱交換型換気扇本体２２３の下面に設けられ、室内空気取入口２２８から吸込まれた室内の空気は、１本の排気用配管２２７を使って矢印で示す排気２２６方向（室外）に排気され、このように排気された室内の空気は図７ａで示すようにフード２０３、フード２０５から室外に排気され、その際、天井取付専用型全熱交換型換気扇が排気２２６する室内の空気（室内側排出空気）と、フード２０３、フード２０５から吸い込まれ、外気取込配管２２４を経由して天井取付専用型全熱交換型換気扇２２９に吸込まれる外気２２５とが天井取付専用型全熱交換型換気扇本体２２３の内部で熱交換されると共に、吸込まれた外気２２５は複数本の給気パイプ２３１に分岐されて各居室に給気２３０されるように構成されている。

【0061】

このように構成された天井取付専用型全熱交換型換気扇２２９を、図７ａで示すように１階部分の廊下Ｇの天井部分に天井取付専用型全熱交換型換気扇２１１を埋め込むように取付け、天井取付専用型全熱交換型換気扇２１１を稼働させる事により、各居室の室内空気が矢印２１３方向から廊下Ｇに流れ込むと共に、天井取付専用型全熱交換型換気扇２１１に吸込まれ、吸込まれた室内空気は天井取付専用型全熱交換型換気扇２１１内部で新鮮な外気と熱交換され、全ての給気は給気導入ダクト２３３を経由して１階床下２３４に供給される。同様に、２階部分の廊下Ｄの天井部分に天井取付専用型全熱交換型換気扇２０７を取付け、天井取付専用型全熱交換型換気扇２０７を稼働させる事により、各居室の室内空気が矢印２１０方向から廊下Ｄに流れ込むと共に、天井取付専用型全熱交換型換気扇２０７に吸込まれ、吸込まれた室内空気は天井取付専用型全熱交換型換気扇２０７内部で新鮮な外気と熱交換され、全ての給気は給気導入ダクト２２０を経由して１階床下２３４に供給される。このようにして１階床下２３４に供給された新鮮な外気は、図２、図３で説明したように、１階床下２３４より給気ダクトを経由して１階天井裏、２階天井裏に給気され、各室のガラリから居室に供給される。このようにして、各階の廊下に天井取付専用型全熱交換型換気扇を１台づつ設置する事により、居室のみならず廊下も含めて建物全体の室温調節が可能となるばかりでなく、さらにフィルターの清掃作業も各階１台の清掃で済むため簡単に行えるようになる。

【0062】

図８は、本発明における住宅２３６を、次世代省エネタイプの断熱で構成した状態を示す。屋根の断熱に関しては、屋根断熱材２３７（一般的には、厚さ１６０ミリメートルの発泡ウレタン）を屋根内側に施工する。外壁の断熱に関しては、外壁断熱材２３９（一般的には、厚さ７５ミリメートルの発泡ウレタン）を外壁内側に施工する。窓のサッシに関しては、各社から発売されている断熱等級４（次世代省エネタイプ）の断熱サッシ２４０を使用する。基礎の断熱に関しては、基礎外断熱材２４１（一般的には、厚さ５０ミリメートルの発泡スチロール板）を基礎コンクリートの外側に施工する。但し、ここに書かれた断熱材の種類と材質に関しては、例えば、発泡スチロール板であっても、密度の違いにより断熱効果に変化が生じるため、同一メーカーであっても、密度により厚さが変わる場合があり得る。なお、一般的な次世代省エネタイプの住宅においては、１階床下、１階天井裏、２階天井裏に断熱材を施工しているが、本発明においては、住宅の各階の温度と各々室内同士の温度を出来るだけ均一に保つため、１階床下２４４や１階天井裏２４３、２階天井裏２４２には断熱材を施工しない。

【0063】

本発明における住宅の断熱性能に関しては、最大限の省エネ効果を得るためにも、図８で説明した次世代省エネタイプの断熱を必ず施工する必要がある。

【0064】

図９は、図６で説明した温水蓄熱槽が、どのような状態で１階床下に設置されるか示す。温水蓄熱槽２７１は、１階床下の基礎底盤２７７の上面に設置された断熱マット２５４の上部に配置されると共に、その温水蓄熱槽２７１に対して、風呂２７３に設置されている温水蓄熱槽用の排水栓（図示せず）を抜く事により、風呂２７３の残り湯が残り湯パイプ２７２を経由して矢印２７０方向に送られ温水蓄熱槽２７１に溜湯されると共に、温水蓄熱槽２７１から溢れ出た、冷めた風呂の残り湯は、排水パイプ２６３を経由して矢印２６４方向から矢印２６６方向流れて排水溝２６７に排水される。

【0065】

図１０は、太陽電池パネルと、その太陽電池パネルによって発電された電気を利用してお湯を沸かすための、自然冷媒ヒートポンプ給湯機と風呂と温水蓄熱槽を配管した状態を、分かり易く説明するため立体配管図で示した。太陽電池パネル２８０で発電された電気で自然冷媒ヒートポンプ給湯機２７９に電力を供給して沸かしたお湯を、お風呂２８５で利用した後、温かい風呂の残り湯を１階床下空間に設置した蓄熱温水槽２８８に流して留湯させる。

【0066】

太陽電池パネル２８０で発電された電気で、自然冷媒ヒートポンプ給湯機２７９に電力を供給し、上水道２９２から供給された水がヒートポンプユニット２９６で外気の熱と熱交換されて温水となり貯湯タンク２９７に溜湯される。このようにして溜湯されたお湯は貯湯タンク２９７の中の給湯混合弁（図示せず）で水と混合されて適温となり給湯配管２９４を経由して風呂２８５に貯められる。この後、風呂２８５で使用された風呂２８５の残り湯は、風呂２８５に備え付けられた残り湯パイプ２８６用の排水栓（図示せず）を抜く事により、残り湯パイプ２８６を経由して温水蓄熱槽２８８に流され溜湯される。なお、温水蓄熱槽２８８から溢れ出る、温水蓄熱槽２８８の底部の冷めた風呂の残り湯は排水パイプ２９０を経由して排水される。

【実施例2】

【0067】

以下、この発明の実施の形態２について説明する。
［発明の実施の形態２］

【0068】

図１１は、太陽電池パネルと、その太陽電池パネルによって発電された電気を利用してお湯を沸かすための、自然冷媒ヒートポンプ給湯機と風呂と温水蓄熱槽とを配管した状態を説明した立体配管図である。太陽電池パネル２８０で発電された電気で自然冷媒ヒートポンプ給湯機２７９に電力を供給して沸かしたお湯を、お風呂２８５で利用した後、温かい風呂の残り湯を１階床下に設置した蓄熱温水槽２８８に流して留湯させる事により、１階床下内部の空気を暖めることが可能となる。なお、実施の形態１の図１０では、風呂２８５で使用された風呂２８５の残り湯だけを温水蓄熱槽２８８に給湯したが、この発明の実施の形態２の、図１１では、給湯タンク２９７から給湯配管３００を経由して供給されるお湯と、上水道３０１からの水を給湯混合弁３０２で湯温を調節すると供に、温水蓄熱槽２８８の上面に温度センサー３０６を取付け、温水蓄熱槽２８８のお湯の温度を温度センサー３０６で検知し、温水蓄熱槽２８８が設定した温度（最低温度と最高温度を設定して、最低温度になったら給湯タンク２９７からのお湯を温水蓄熱槽２８８に供給し、最高温度に達したらお湯の供給を停止する）を保つように、貯湯タンク２９７からのお湯を、給湯混合弁３０２で湯温調節して温水蓄熱槽２８８に給湯するように構成した。

【0069】

このように、給湯タンク２９７から温水蓄熱槽２８８に温かい温水を給湯する事により、常に、１階床下内部空間を適温に保つ事が可能となる。

【実施例3】

【0070】

以下、この発明の実施の形態３について説明する。
［発明の実施の形態３］

【0071】

図１２は、太陽電池パネルと、その太陽電池パネルによって発電された電気を利用してお湯を沸かすための自然冷媒ヒートポンプ給湯機と、風呂と、２つの温水蓄熱槽とを相互に配管した状態を分かり易く説明するための立体配管図である。太陽電池パネル２８０で発電された電気で自然冷媒ヒートポンプ給湯機２７９に電力を供給して沸かしたお湯を、お風呂２８５で使用した後、温かい風呂の残り湯を１階床下に設置した蓄熱温水槽２８８に流して留湯させる事により１階床下内部の空気を暖めることが可能となる。なお、実施の形態１の、図１０では、風呂２８５で使用された風呂２８５の残り湯たけを温水蓄熱槽２８８に給湯したが、この発明の実施の形態３の、図１２では、さらに、もう１台の蓄熱温水槽３１０を１階床下に設置し、給湯タンク２９７から配管される給湯配管２９４の途中に、給湯タンク２９７からのお湯を２方向に切替える事が可能な切替弁３１５を取付け、給湯タンク２９７から配管される給湯配管２９４からのお湯を、２方向の内の何れかに切り替える事を可能にし、一方の給湯配管３１３を温水蓄熱槽３１０の取入口３１１に接続すると共に、他方の給湯配管３１８を風呂２８５に接続し、切替弁３１５で風呂２８５方向と蓄熱温水槽３１０方向に切り替える事を可能にした。同様に、切替弁３１６は切替弁３１５に同調して、温水蓄熱槽３１０からの戻り湯と、お風呂２８５からの戻り湯を給湯戻り配管３１４と給湯戻り配管３１７を経由させて貯湯タンク２９７に戻す事を可能とした。このようにして、給湯タンク２９７から温水蓄熱槽３１０にお湯を供給して温水蓄熱槽３１０に自動お湯はりした後、追い焚き機能を利用して温水蓄熱槽３１０の湯温を一定温度に保つことが可能となった。

【0072】

このように、切替弁３１５、切替弁３１６を設置して貯湯タンク２９７からのお湯の流れを温水蓄熱槽３１０方向と風呂２８５方向に切り替える事により、暖房が必要な時間帯に、必要に応じて温水蓄熱槽３１０にお湯を供給して、貯湯タンク２９７と温水蓄熱槽３１０の間でお湯を循環させ、１階床下内部を暖める事が可能となった。なお、温水蓄熱槽３１０には排水口３２１を取付け、その排水口３２１に排水パイプ３２０を接続し排水パイプ３２０は排水口（図示せず）に接続する。このようにして温水蓄熱槽３１０内のお湯（お水）を排水させたい場合においては、排水バルブを開く事により温水蓄熱槽３１０内のお湯（お水）を排水させる事が可能となる。

【0073】

以上、実施の形態に基づいて、本発明に係るアース・ソーラー・ゼロエネルギー住宅について詳細に説明してきたが、本発明は、以上の実施の形態に限定されるものではなく、発明の趣旨を逸脱しない範囲において各種の改変をなしても、本発明の技術的範囲に属するのはもちろんである。

【0074】

図１及至図３において、太陽電池パネルで発電した電気を、自然冷媒ヒートポンプ給湯機に供給して沸かしたお湯を、貯湯タンクに溜める。と記載しているが、当然の事ながら、天候不順により、雨や曇りの日々が続いて、太陽電池パネルから自然冷媒ヒートポンプ給湯機に十分な電力が供給されない場合においては、深夜電力を利用して自然冷媒ヒートポンプ給湯機を稼働させ、お湯を沸かして、貯湯タンクにお湯を溜めるようにする。

【0075】

請求項１で、「昼間、太陽光発電システムで発電した電力で、自然冷媒ヒートポンプ給湯機に電力を供給して沸かしたお湯を、お風呂で利用した後、」と記述しているが、現在、各電力会社が太陽光発電システムで発電した電力の買取を実施しており、その為、昼間、電力会社が買取る電気の金額（資源エネルギー庁 再生可能エネルギー推進室のホームページによると、平成２２年度は住宅用は４８円／ｋＷｈと記載されている）と、深夜電力の金額を比べて、昼間、太陽光発電システムで発電した電力を電力会社に売却して、深夜電力で、自然冷媒ヒートポンプ給湯機を動かした方がコストが安い場合は、深夜電力で、自然冷媒ヒートポンプ給湯機を動かす事も、もちろん可能である。

【図面の簡単な説明】

【0076】

【図1】この発明の実施の形態１に係る、アース・ソーラー・ゼロエネルギー住宅の分解斜視図である。

【図2】同実施の形態に係る、夏期における住宅断面図の太陽電池パネルと全熱交換型換気扇と地中熱回収パイプを利用したアース・ソーラー・ゼロエネルギー住宅の弱冷風循環システム図である。

【図3】同実施の形態に係る、冬期における住宅断面図の太陽電池パネルと全熱交換型換気扇と温水蓄熱槽と地中熱回収パイプを利用したアース・ソーラー・ゼロエネルギー住宅の弱温風循環システム図である。

【図4】同実施の形態に係る、地中熱回収パイプと１階床下空間の空気の流れを説明した斜視図である。

【図5】同実施の形態に係る、基礎底盤における温水蓄熱槽と地中熱回収パイプと送風機と１階床下空間の空気の流れを説明した基礎底盤平面図である。

【図6】同実施の形態に係る、温水蓄熱槽の正面図、平面図、断面図である。

【図7】同実施の形態に係る、天井取り付け専用型の全熱交換型換気扇を設置する設置場所の説明図である。

【図8】同実施の形態に係る、住宅に、屋根断熱材、外壁断熱材、断熱樹脂サッシ、基礎外断熱材を施工した状態の住宅断面図である。

【図9】同実施の形態に係る、風呂と温水蓄熱槽とを配管した状態の配管図である。

【図10】同実施の形態に係る、太陽電池パネルと風呂と温水蓄熱槽とを配管した状態の配管図である。

【図11】この発明の実施の形態２に係る、太陽電池パネルと風呂と温水蓄熱槽とを配管した状態の配管図である。

【図12】この発明の実施の形態３に係る、太陽電池パネルと風呂と温水蓄熱槽とを配管した状態の配管図である。

【符号の説明】

【0077】

Ａ １階室内
Ｂ ２階室内
Ｃ 居室
Ｄ 廊下
Ｅ 居室
Ｆ 居室
Ｇ 廊下
１ 住宅
２ 屋根
３ 太陽電池パネル
４ 全熱交換型換気扇
５ 給気導入ダクト
６ 給気ダクト
７ 矢印
８ 地中熱回収パイプ
９ 地中熱回収パイプ
１０ 送風機
１１ 矢印
１２ 矢印
１３ 地中熱回収パイプ
１４ 矢印
１５ 地中熱回収パイプ
１６ 矢印
１７ 地中熱回収パイプ
１８ 矢印
１９ 地中熱回収パイプ
２０ 送風機
２１ 矢印
２２ 矢印
２３ 地中熱回収パイプ
２４ 矢印
２５ 基礎
２６ 排水溝
２７ 矢印
２８ 地中熱回収パイプ
２９ 矢印
３０ 地中熱回収パイプ
３１ 排水溝
３２ 上水道
３３ 地中熱回収パイプ
３４ 排水パイプ
３５ 送風機
３６ 矢印
３７ 残り湯パイプ
３８ 温水蓄熱槽
３９ 矢印
４０ 送風機
４１ 地中熱回収パイプ
４２ 地中熱回収パイプ
４３ 風呂
４４ 蛇口
４５ 水栓金具
４６ シャワー
４７ 給湯配管
４８ 給湯配管
４９ 給湯戻り配管
５０ 貯湯タンク
５１ ヒートポンプユニット
５２ 基礎底盤
５３ 排水パイプ
５４ 自然冷媒ヒートポンプ給湯機
６０ 太陽
６１ 住宅
６２ 屋根
６３ 太陽電池パネル
６４ 全熱交換型換気扇
６５ 全熱交換型換気扇
６６ 給気導入ダクト
６７ 給気導入ダクト
６８ 矢印
６９ 基礎
７０ 矢印
７１ 地中熱回収パイプ
７２ 送風機
７３ 矢印
７４ 矢印
７５ 地中熱回収パイプ
７６ 地中熱回収パイプ
７７ 送風機
７８ 矢印
７９ 矢印
８０ 送風機
８１ 矢印
８２ 矢印
８３ 地中熱回収パイプ
８４ 送風機
８５ 矢印
８６ 排水パイプ
８７ 排水溝
８８ 上水道
８９ 排水パイプ
９０ 給湯戻り配管
９１ 給湯配管
９２ ヒートポンプユニット
９３ 貯湯タンク
９４ 給湯配管
９５ 矢印
９６ 残り湯パイプ
９７ 風呂
９８ 蛇口
９９ 水栓金具
１００ １階天井裏
１０１ 矢印
１０２ 温水蓄熱槽
１０３ 矢印
１０４ １階床下
１０５ 矢印
１０６ ガラリ
１０７ 矢印
１０８ ガラリ
１０９ 矢印
１１０ 送風機
１１１ 給気ダクト
１１２ 矢印
１１３ ガラリ
１１４ 矢印
１１５ 送風機
１１６ ２階天井裏
１１７ 矢印
１１８ ガラリ
１１９ 塩ビパイプ
１２０ 塩ビパイプ
１２１ Ｕ字形の継手
１２２ 自然冷媒ヒートポンプ給湯機
１３０ 矢印
１３１ 矢印
１４０ 矢印
１４１ 矢印
１４２ 矢印
１４３ 矢印
１４５ 地中熱回収パイプ
１４６ 地中熱回収パイプ
１４７ 送風機
１４８ 矢印
１４９ 矢印
１５０ 基礎底盤
１５１ 基礎
１５２ 基礎外断熱
１５３ 地中熱回収パイプ
１５４ 地中熱回収パイプ
１５５ 送風機
１５６ 矢印
１５７ 矢印
１５８ 排水溝
１５９ 地中熱回収パイプ
１６０ 矢印
１６１ 地中熱回収パイプ
１６２ 送風機
１６３ 矢印
１６４ 矢印
１６５ 矢印
１６６ 地中熱回収パイプ
１６７ 地中熱回収パイプ
１６８ 送風機
１６９ 温水蓄熱槽
１７０ 溶着部
１７１ 溶着部
１７２ 取入口
１７３ 残り湯パイプ
１７４ 排水パイプ
１７５ 排水口
１７６ 溶着部
１７７ 断熱マット
１８０ 上面ゴムシート
１８１ 下面ゴムシート
１８２ 矢印
１８３ 矢印
１８４ 矢印
１８５ 矢印
１８６ 矢印
１８７ 固定部
１８８ 矢印
１８９ 温水蓄熱槽内部
１９０ 矢印
１９１ 排水取込口
１９２ 排水パイプ配管
１９３ 固定部
２００ 住宅
２０１ 屋根
２０２ 太陽電池パネル
２０３ フード
２０４ ダクト
２０５ フード
２０６ ダクト
２０７ 天井取付専用型全熱交換型換気扇
２０８ 間仕切り壁
２０９ 間仕切り壁
２１０ 矢印
２１１ 天井取付専用型全熱交換型換気扇
２１３ 矢印
２１４ 温水蓄熱槽
２１５ 矢印
２１６ 地中熱回収パイプ
２１７ 地中熱回収パイプ
２１８ 地中熱回収パイプ
２１９ 地中熱回収パイプ
２２０ 給気導入ダクト
２２１ 貯湯タンク
２２２ ヒートポンプユニット
２２３ 天井取付専用型全熱交換型換気扇本体
２２４ 外気取込配管
２２５ 外気
２２６ 排気
２２７ 排気用配管
２２８ 室内空気取込口
２２９ 天井取付専用型全熱交換型換気扇
２３０ 給気
２３１ 給気パイプ
２３２ 自然冷媒ヒートポンプ給湯機
２３５ 太陽
２３６ 住宅
２３７ 屋根断熱材
２３８ 太陽電池パネル
２３９ 外壁断熱材
２４０ 断熱サッシ
２４１ 基礎外断熱材
２４２ ２階天井裏
２４３ １階天井裏
２４４ １階床下
２４５ 貯湯タンク
２４６ ヒートポンプユニット
２４７ 地中熱回収パイプ
２４８ 地中熱回収パイプ
２４９ 地中熱回収パイプ
２５０ 地中熱回収パイプ
２５１ 自然冷媒ヒートポンプ給湯機
２５４ 断熱マット
２５５ 太陽
２５６ 太陽電池パネル
２５７ 住宅
２５８ 貯湯タンク
２５９ 給湯配管
２６０ 給湯配管
２６１ 給湯戻り配管
２６２ ヒートポンプユニット
２６３ 排水パイプ
２６４ 矢印
２６５ 上水道
２６６ 矢印
２６７ 排水溝
２６８ 矢印
２６９ 排水パイプ
２７０ 矢印
２７１ 温水蓄熱槽
２７２ 残り湯パイプ
２７３ 風呂
２７４ 蛇口
２７５ 水栓金具
２７６ シャワー
２７７ 基礎底盤
２７８ 自然冷媒ヒートポンプ給湯機
２７９ 自然冷媒ヒートポンプ給湯機
２８０ 太陽電池パネル
２８１ 太陽電池パネル載台
２８２ 給湯配管
２８３ 水栓金具
２８４ 蛇口
２８５ 風呂
２８６ 残り湯パイプ
２８７ 取入口
２８８ 温水蓄熱槽
２８９ 排水口
２９０ 排水パイプ
２９１ 排水パイプ
２９２ 上水道
２９３ 給湯戻り配管
２９４ 給湯配管
２９５ 上水道
２９６ ヒートポンプユニット
２９７ 貯湯タンク
２９８ 上水道
３００ 給湯配管
３０１ 上水道
３０２ 給湯混合弁
３０３ 給湯配管
３０４ 残り湯パイプ
３０５ 上水道
３０６ 温度センサー
３１０ 温水蓄熱槽
３１１ 取入口
３１２ 排水口
３１３ 給湯配管
３１４ 給湯戻り配管
３１５ 切替弁
３１６ 切替弁
３１７ 給湯戻り配管
３１８ 給湯配管
３１９ 排水バルブ
３２０ 排水パイプ
３２１ 排水口

【図1】

【図2】

【図3】

【図4】

【図5】

【図6】

【図7】

【図8】

【図9】

【図10】

【図11】

【図12】