特許 6135905 アース・ソーラーシステム

(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】6135905

(24)【登録日】2017年5月12日

(45)【発行日】2017年5月31日

(54)【発明の名称】アース・ソーラーシステム

(51)【国際特許分類】

   F24D 5/02 20060101AFI20170522BHJP

   F24J 3/08 20060101ALI20170522BHJP

   F24J 2/42 20060101ALI20170522BHJP

   F24D 5/00 20060101ALI20170522BHJP

   F24F 3/00 20060101ALI20170522BHJP

   E04B 1/76 20060101ALI20170522BHJP

【ＦＩ】

   F24D5/02 Z

   F24J3/08

   F24J2/42 D

   F24D5/00 A

   F24F3/00 B

   E04B1/76

【請求項の数】1

【全頁数】22

(21)【出願番号】特願2012-289456(P2012-289456)

(22)【出願日】2012年12月27日

(65)【公開番号】特開2014-129991(P2014-129991A)

(43)【公開日】2014年7月10日

【審査請求日】2015年9月24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】 杉山 豊博

(56)【参考文献】

【文献】 特開平０９−２５０７８２（ＪＰ，Ａ）

【文献】 特開昭６３−００６３４３（ＪＰ，Ａ）

【文献】 特開２０１１−１９０９５７（ＪＰ，Ａ）

【文献】 特開２００７−０８５６０３（ＪＰ，Ａ）

【文献】 特開２００５−２２６９２５（ＪＰ，Ａ）

【文献】 特開２００６−０９８０２５（ＪＰ，Ａ）

【文献】 特開平０９−３１７０１７（ＪＰ，Ａ）

【文献】 特開２０１０−０２５５３７（ＪＰ，Ａ）

(58)【調査した分野】（Int.Cl.，ＤＢ名）

Ｆ２４Ｄ ５／０２

Ｅ０４Ｂ １／７６

Ｆ２４Ｄ ５／００

Ｆ２４Ｆ ３／００

Ｆ２４Ｊ ２／４２

Ｆ２４Ｊ ３／０８

(57)【特許請求の範囲】

【請求項1】

建物の室内に取付けた全熱交換型換気扇が室内に給気する新鮮な外気を、建物の１階床下に送り込むと共に、１階床下の基礎底盤に、下部をＵ字形に構成した内径１００ミリメートル、地中に埋め込む深さ４メートルの塩ビパイプの地中熱回収パイプの両端を、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送風機を取付けて稼動させる事により、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、冬期においては地中熱により地中熱回収パイプの中で暖められて１階床下内部を暖めると共に、１階床下の基礎底盤の上部に基礎に沿って四角形状になるように構成した温水放熱パイプの高さを調整するため下部を平板状の台座とネジ山のある２本の受けボルトで形成し、前記受けボルトにナットを取付け、ナットの上部に温水放熱パイプの塩ビパイプを受止めるためのＵ字形をした受台の左右に開けた穴を２本の受けボルトに挿入し、受台に塩ビパイプを乗せ、塩ビパイプを基礎底盤に対して同一高さになるようにナットで受台の高さを調整したあと、逆Ｕ字形をして左右に前記受けボルトを通すための穴を開けた固定カバーを塩ビパイプに被せ、ナットで受台と固定カバーを固定し、温水放熱パイプの後端部に、前記塩ビパイプの内部の上部が、逆Ｕ字形トラップの頂点の内部の下部と同一高さになるように逆Ｕ字形トラップを接続し、さらに逆Ｕ字形トラップの端部を排水パイプに接続し、温水放熱パイプに風呂の温かい残り湯を流して溜湯させる事により、１階床下内部の空気をさらに暖め、さらに屋根に黒色のガルバリウム鋼板の両側を屋根と集熱盤の間の隙間が３ｃｍになるようにコの字形に折り曲げ、前記集熱盤の太陽光を受ける面には、集熱盤を補強するため６ｍｍの凸状の補強用折曲部を形成し、集熱盤の上端には太陽光で暖められた暖かい空気を集めるため、黒色のガルバリウム鋼板を直方体に成形した集熱箱を取付けた太陽熱集熱器を取付け、太陽光で暖められた太陽熱集熱器の内部の暖かい空気を送風機で１階床下内部に給気して１階床下内部を暖め、このようにして暖められた１階床下内部の空気を各階の室内に給気して室内を暖め、また、夏期においては地中熱により地中熱回収パイプの中で冷やされた１階床下内部の空気を各階の室内に給気して室内を冷やした事を特徴とするアース・ソーラーシステム。

【発明の詳細な説明】

【技術分野】

【0001】

石油、ガス、電気等の人口エネルギーの浪費を抑え、太陽光や地中の地熱を有効に活用して住宅の室温調節を行うための、エネルギーコストが低く構造が簡単な冷暖房装置に関する。

【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４〜５ｍ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、家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１〜２ｍ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４００〜６００ｍ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５０〜１００ｍ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った。

【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）」を発明して出願した。この発明によれば、建物の下部の地中に、建物の基礎部と一体に構成し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った。

【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、建物の下部の地中にコンクリート製タンクを必要としたため、高価になると共に、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階床下内部に給気され、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給気し、天井内部に給気した空気を各室天井に設けたガラリより室内に給気した事により、冬期には弱暖房された暖かい空気を各室に送り込むと共に、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（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、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、その送風機を稼動させる事により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、太陽熱温水器からの温水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階床下内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により、１階床下内部の弱暖房された暖かい空気を各室に給気する事が可能となった。また、夏期においては、温水蓄熱槽に風呂の残り湯を供給せず、全熱交換型換気扇から１階床下内部に送り込まれた外気は、地中熱により地中熱回収パイプの中で冷やされて１階床下部の空気と混ぜ合わされた後、各階天井内部に設けられたダクトの送風機を稼動させる事により、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給気して室内を冷やす事が可能となった。

【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、床下に設置する温水蓄熱槽の長期耐久性に問題が残ると共に、冬期において風呂の残り湯と地中熱だけでは暖房効果が不足するといった問題が発生した。

【0015】

また、従来から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、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、さらに価格が高いため、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、冬期においては、屋根に設置した太陽熱集熱器で暖めた外気をダクトで１階床下内部に送り込むと共に、風呂の残り湯を、１階床下内部の基礎底盤の上に設置した温水放熱パイプに流し、温水放熱パイプに風呂の温かい残り湯を溜湯させるように改良すると共に、温水放熱パイプにコストを抑えた塩ビパイプを採用し、本発明を特許出願すると同時に、本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、建物の室内に取付けた全熱交換型換気扇が室内に給気する新鮮な外気を、建物の１階床下に送り込むと共に、１階床下の基礎底盤に、下部をＵ字形に構成した内径１００ミリメートル、地中に埋め込む深さ４メートルの塩ビパイプの地中熱回収パイプの両端を、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送風機を取付けて稼動させる事により、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、冬期においては地中熱により地中熱回収パイプの中で暖められて１階床下内部を暖めると共に、１階床下の基礎底盤の上部に基礎に沿って四角形状になるように構成した温水放熱パイプの高さを調整するため下部を平板状の台座とネジ山のある２本の受けボルトで形成し、前記受けボルトにナットを取付け、ナットの上部に温水放熱パイプの塩ビパイプを受止めるためのＵ字形をした受台の左右に開けた穴を２本の受けボルトに挿入し、受台に塩ビパイプを乗せ、塩ビパイプを基礎底盤に対して同一高さになるようにナットで受台の高さを調整したあと、逆Ｕ字形をして左右に前記受けボルトを通すための穴を開けた固定カバーを塩ビパイプに被せ、ナットで受台と固定カバーを固定し、温水放熱パイプの後端部に、前記塩ビパイプの内部の上部が、逆Ｕ字形トラップの頂点の内部の下部と同一高さになるように逆Ｕ字形トラップを接続し、さらに逆Ｕ字形トラップの端部を排水パイプに接続し、温水放熱パイプに風呂の温かい残り湯を流して溜湯させる事により、１階床下内部の空気をさらに暖め、さらに屋根に黒色のガルバリウム鋼板の両側を屋根と集熱盤の間の隙間が３ｃｍになるようにコの字形に折り曲げ、前記集熱盤の太陽光を受ける面には、集熱盤を補強するため６ｍｍの凸状の補強用折曲部を形成し、集熱盤の上端には太陽光で暖められた暖かい空気を集めるため、黒色のガルバリウム鋼板を直方体に成形した集熱箱を取付けた太陽熱集熱器を取付け、太陽光で暖められた太陽熱集熱器の内部の暖かい空気を送風機で１階床下内部に給気して１階床下内部を暖め、このようにして暖められた１階床下内部の空気を各階の室内に給気して室内を暖め、また、夏期においては地中熱により地中熱回収パイプの中で冷やされた１階床下内部の空気を各階の室内に給気して室内を冷やした事を特徴とする。

【発明の効果】

【0024】

請求項１に記載の発明によれば、建物の室内に取付けた全熱交換型換気扇が室内に給気する新鮮な外気を、建物の１階床下に送り込むと共に、１階床下の基礎底盤に、下部をＵ字形に構成した内径１００ミリメートル、地中に埋め込む深さ４メートルの塩ビパイプの地中熱回収パイプの両端を、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送風機を取付けて稼動させる事により、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、冬期においては地中熱により地中熱回収パイプの中で暖められて１階床下内部を暖めると共に、１階床下の基礎底盤の上部に基礎に沿って四角形状になるように構成した温水放熱パイプの高さを調整するため下部を平板状の台座とネジ山のある２本の受けボルトで形成し、前記受けボルトにナットを取付け、ナットの上部に温水放熱パイプの塩ビパイプを受止めるためのＵ字形をした受台の左右に開けた穴を２本の受けボルトに挿入し、受台に塩ビパイプを乗せ、塩ビパイプを基礎底盤に対して同一高さになるようにナットで受台の高さを調整したあと、逆Ｕ字形をして左右に前記受けボルトを通すための穴を開けた固定カバーを塩ビパイプに被せ、ナットで受台と固定カバーを固定し、温水放熱パイプの後端部に、前記塩ビパイプの内部の上部が、逆Ｕ字形トラップの頂点の内部の下部と同一高さになるように逆Ｕ字形トラップを接続し、さらに逆Ｕ字形トラップの端部を排水パイプに接続し、温水放熱パイプに風呂の温かい残り湯を流して溜湯させる事により、１階床下内部の空気をさらに暖め、さらに屋根に黒色のガルバリウム鋼板の両側を屋根と集熱盤の間の隙間が３ｃｍになるようにコの字形に折り曲げ、前記集熱盤の太陽光を受ける面には、集熱盤を補強するため６ｍｍの凸状の補強用折曲部を形成し、集熱盤の上端には太陽光で暖められた暖かい空気を集めるため、黒色のガルバリウム鋼板を直方体に成形した集熱箱を取付けた太陽熱集熱器を取付け、太陽光で暖められた太陽熱集熱器の内部の暖かい空気を送風機で１階床下内部に給気して１階床下内部を暖め、このようにして暖められた１階床下内部の空気を各階の室内に給気して室内を暖め、また、夏期においては地中熱により地中熱回収パイプの中で冷やされた１階床下内部の空気を各階の室内に給気して室内を冷やした事により、エネルギー消費が少なく、省エネにも貢献する冷暖房装置を提供する事が出来るようになり、エネルギーコスト（電気・ガス・灯油代）を大幅に削減する事が可能となった。

【実施例1】

【0029】

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］

【0030】

図１乃至図８には、この発明の実施の形態１を示す。

【0031】

図１は、本発明の太陽熱集熱器５と温水放熱パイプ４７と地中熱回収パイプ３１、３５、４０、４２を利用した、住宅１の立体解説図である。以下に、太陽熱と地中熱と風呂の温かい残り湯を利用した住宅の冷暖房システムを説明する。

【0032】

図１は、本発明のアース・ソーラーシステムを分かりやすく説明するため、アース・ソーラーシステムを組み込んだ住宅１を立体解説図で示したものである。屋根２の上に太陽熱集熱器５を設置すると共に、基礎底盤２３の上部には温水放熱パイプ４７を設置し、この温水放熱パイプ４７に風呂１５の温かい残り湯を供給するため、風呂１５の排水パイプ５３に電気切替弁５２を取付け、風呂１５の温かい残り湯を温水放熱パイプ４７に供給する場合は、電気切替弁５２のスイッチ（図示せず）を排水パイプ４６方向から温水放熱パイプ４７方向に切り替える事により、風呂１５の温かい残り湯が温水放熱パイプ４７に供給される。さらに、基礎底盤２３の四隅には２本の塩ビパイプ（４ｍの塩ビパイプ）の下部を塩ビ製の９０°エルボと塩ビパイプで継いで、下部をＵ字形（図２の拡大図で示す）に構成した４組の塩ビパイプの地中熱回収パイプ３１、３５、４０、４２が、両端を基礎底盤２３より１階床下内部に突き出すように地中に埋設され、地中熱回収パイプ３１の１階床下内部に突き出した塩ビパイプの先端には塩ビ製の９０°エルボ２４、９０°エルボ２６が取付けられ、塩ビ製の９０°エルボ２６の先端には送風機２７が取付けられる。同様に、地中熱回収パイプ３５の１階床下内部に突き出した塩ビパイプの先端には塩ビ製の９０°エルボ３２、９０°エルボ３３が取付けられ、塩ビ製の９０°エルボ３３の先端には送風機３７が取付けられる。同様に、地中熱回収パイプ４０の１階床下内部に突き出した塩ビパイプの先端には塩ビ製の９０°エルボ１６、９０°エルボ１７が取付けられ、塩ビ製の９０°エルボ１７の先端には送風機５６が取付けられる。同様に、地中熱回収パイプ４２の１階床下内部に突き出した塩ビパイプの先端には塩ビ製の９０°エルボ４８、９０°エルボ４９が取付けられ、塩ビ製の９０°エルボ４９の先端には送風機５０が取付けられると共に、地中熱回収パイプ３１、３５、４０、４２を構成する２本の塩ビパイプに取付けた塩ビ製の９０°エルボの空気取入口と空気吐出口を互いに直角になるように構成し、隣り合う４組の地中熱回収パイプの空気排出口と、空気取入口が互いに向き合うように配置される。

【0033】

さらに、太陽熱集熱器５の集熱盤１０で暖められた屋根２と集熱盤１０の間の空気が上昇して集熱箱３に集められ、室内ダクト１３に取付けられた送風機１９を稼動させる事により、集熱箱３に集められた外気は外気導入ダクト６から室内に取付けられた室内ダクト１３を経由して１階床下内部に給気される。この場合、集熱箱３に取付けられ断熱材で囲まれた外気導入ダクト６の内部の外気は、冬期の冷たい外気による温度低下を防ぐため、屋根２の直下の壁面から室内に導入し、断熱材で囲まれた室内ダクト１３を経由して矢印１８で示すように１階床下内部に給気される。

【0034】

さらに、風呂１５で利用した後の温かい残り湯は、排水パイプ５３に取付けられた電機切替弁５２（排水パイプ５３の中の排水を、排水パイプ４６方向、又は温水放熱パイプ４７方向へ流すための電気モーターを使用した排水経路の切替弁）を温水放熱パイプ４７方向に切り替える事により風呂１５の温かい残り湯は温水放熱パイプ４７に流れ込み、温水放熱パイプ４７の中に溜湯（図７で詳細に説明する）され１階床下内部の空間を暖める。

【0035】

さらに、図６で示すように、送風機２７、３７、５０、５６を稼動させる事により、地中熱回収パイプ３１が吸い込んだ１階床下内部の空気は、地中熱回収パイプ３１の中を矢印３０方向から矢印２９方向に流れて地中熱により温度調整され、送風機２７により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２８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が均一になるように調整され、塩ビ製の９０°エルボ３２から再び地中熱回収パイプ３５に吸い込まれ、地中熱回収パイプ３５の中を矢印３４方向から矢印３６方向に流れて地中熱により温度調整され、送風機３７により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４４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が均一になるように調整され、塩ビ製の９０°エルボ４８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４２の中を矢印４３方向から矢印４１方向に流れて地中熱により温度調整され、送風機５０により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５１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が均一になるように調整され、塩ビ製の９０°エルボ１６から再び地中熱回収パイプ４０に吸い込まれ、地中熱回収パイプ４０の中を矢印３９方向から矢印３８方向に流れて地中熱により温度調整され、送風機５６により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２２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が均一になるように調整され、塩ビ製の９０°エルボ２４から再び地中熱回収パイプ３１に吸い込まれる。このように基礎底盤２３の四隅に配置された地中熱回収パイプ３１、３５、４０、４２の空気取入口（塩ビ製の９０°エルボ２４、３２、４８、１６）と、地中熱回収パイプの空気排出口（塩ビ製の９０°エルボ２６、３３、４９、１７）を、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、床下内部の場所によって澱む事が無くまぜ合わされ、床下内部の空気の温度が何れの場所でも均一になるように調整される。

【0036】

さらに、１階床下の基礎底盤２３の四隅に、地中熱回収パイプ３１、３５、４０、４２を互いに離して埋め込む事により、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による熱干渉を少なくする事が可能となる。特に、狭小地に地中熱回収パイプを埋め込む場合、地中熱回収パイプ同士の熱による熱干渉により、地中の温度が変化（夏期には暑い外気を地中熱回収パイプに送り込むため地中の温度が上昇し、冬期には寒い外の外気を地中熱回収パイプに送り込むため地中の温度が下がる）してしまい、地中熱回収パイプのメリットが減少する事となる。

【0037】

このように、地中熱回収パイプ３１、３５、４０、４２に各々１台の送風機を取付け地中熱を回収した事により地中熱を効率良く回収する事が可能となった。さらに、それぞれの地中熱回収パイプ３１、３５、４０、４２に独立して１台づつ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）の初めに冷え（暖か）すぎる場合には、４本の地中熱回収パイプ３１、３５、４０、４２の内の数本のみ稼動させ、他の地中熱回収パイプの稼動を停止させる事により、１階床下内部の温度を調節する事が可能となった。なお、当社では、この発明の実施の形態１で説明している地中熱回収パイプを４組み使用したアース・ソーラーシステムは、述べ床面積４０坪迄の住宅仕様とし、それ以上の述べ床面積の住宅の場合には、述べ床面積に応じて地中熱回収パイプを増設して対応している。

【0038】

本発明において、地中熱回収パイプ３１、３５、４０、４２には内径１００ミリメートルの塩ビパイプを使用し、地中に埋め込む深さは約４メートルである。その理由は、塩ビパイプの標準的な長さは４メートルで入手しやすい上に価格が安く、さらに関東地区の地中４〜５メートルの温度は、年間を通して約１７℃〜１９℃と温度変化が少ないためです。ちなみに、東京都足立区大谷田の、当社ショールーム（地下室付）で、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、毎年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ある。夏期の場合も同様である。

【0039】

さらに、地中熱回収パイプ３１、３５、４０、４２を地中に埋設する際は、小型重機（穴堀建柱車等）にオーガーを取付け、オーガーで地中に穴を掘り、その穴に地中熱回収パイプを埋め込むため、工期を短縮し安価に施工する事が可能である。

【0040】

なお、一般的な住宅の１階床下の基礎は、１階床下内部に湿気が溜まるのを防ぐため、外気と１階床下内部の空気が常に通気するように、基礎と土台の間に通気基礎パッキンを使用しているが、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、ベタ基礎を施工し、外気が１階床下部に直接流入しないように、基礎と建物の土台の間に気密基礎パッキンを使用し、１階床下内部が外気と通気せず密封状態となるように施工する。

【0041】

以上のような構成において、図２において冬期における居室の弱温風運転について説明する。

【0042】

最初に、一般的な全熱交換型換気扇の使用方法では、全熱交換型換気扇の内部で熱交換を終えた新鮮な外気は居室に給気されるが、本発明のアース・ソーラーシステムでは全熱交換型換気扇の内部で熱交換を終えた新鮮な外気を１階床下内部９０に給気する方法について説明する。１階の居室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７２に吸い込まれダクト７４を経由してフード８３から室外に排気される。その際、全熱交換型換気扇７２が排気する室内の空気（室内側吐出空気）と、フード８３から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７２の内部で熱交換されると共に、全熱交換型換気扇７２が吸い込んだ室外側吸込空気（新鮮な空気）は全てダクト７８を経由して１階床下内部９０に供給される。同様にして、２階の居室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６７に吸い込まれダクト６８を経由してフード７５から室外に排気される。その際、全熱交換型換気扇６７が排気する室内の空気（室内側吐出空気）と、フード７５から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６７の内部で熱交換されると共に、全熱交換型換気扇６７が吸い込んだ室外側吸込空気（新鮮な空気）は全てダクト７０を経由して１階床下内部９０に供給される。

【0043】

このように、全熱交換型換気扇６７、７２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商品名）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。

【0044】

つづいて、このようにして１階床下内部９０に供給された全熱交換型換気扇６７、７２からの外気（室外側吸込空気）が、どのようにして１階床下内部９０で熱交換されて弱温風になるかを説明する。

【0045】

ダクト７０、７８から供給された全熱交換型換気扇６７、７２からの外気は、１階床下内部９０の空気と混ざり合い、地中熱回収パイプ９２に取付けられた送風機９３を稼動させる事により、１階床下内部９０の空気は、矢印９１方向から地中熱回収パイプ９２に吸い込まれ、地中熱回収パイプ９２の中で地中熱により暖められて弱温風となり、送風機９３により矢印９４方向に示すように１階床下内部９０に排気される。同様にして、地中熱回収パイプ９６に取付けられた送風機９７を稼動させる事により、１階床下内部９０の空気は、矢印９５方向から地中熱回収パイプ９６に吸い込まれ、地中熱回収パイプ９６の中で地中熱により暖められて弱温風となり、送風機９７により矢印９８方向に示すように１階床下内部９０に排気される。同様にして、地中熱回収パイプ１００に取付けられた送風機１０１を稼動させる事により、１階床下内部９０の空気は、矢印９９方向から地中熱回収パイプ１００に吸い込まれ、地中熱回収パイプ１００の中で地中熱により暖められて弱温風となり、送風機１０１により矢印１０２方向に示すように１階床下内部９０に排気される。同様にして、地中熱回収パイプ１０５に取付けられた送風機１０９を稼動させる事により、１階床下内部９０の空気は、矢印１０４方向から地中熱回収パイプ１０５に吸い込まれ、地中熱回収パイプ１０５の中で地中熱により暖められて弱温風となり、送風機１０９により矢印１１０方向に示すように１階床下内部９０に排気される。

【0046】

さらに、冬期では、風呂１２３で利用した後の温かい残り湯を、電気切替弁１１５で矢印１１６方向に示す温水放熱パイプ８２に流すように切り替える事により、風呂の１２３の温かい残り湯が温水放熱パイプ８２に溜湯される。このようにして温水放熱パイプ８２に溜湯された温かい風呂１２３の残り湯により１階床下内部９０の空気が暖められる。なお、温水放熱パイプ８２の長さは風呂１２３の浴槽の湯量を基にして決める事により、風呂１２３の温かい残り湯を無駄なく活用する事が可能になると共に、温水放熱パイプ８２から溢れ出る、温水放熱パイプ８２の中の冷めた風呂の残り湯は、温かい風呂１２３の残り湯に押し出されて矢印８１方向から矢印１１３方向に流れ排水溝１１１に排水される。このように構成する事により、常に温水放熱パイプ８２の中の冷めた残り湯が押し出され、温水放熱パイプ８２の中は温かい風呂１２３の残り湯で満たされる。

【0047】

このようにして、風呂１２３で使用した後の温かい残り湯を、１階床下内部９０の基礎底盤８９の上に設置した温水放熱パイプ８２に流して溜湯させる事により、地中熱回収パイプ９２、９６、１００、１０５の中で地中熱により暖められた１階床下内部９０の空気は、さらに温水放熱パイプ８２の中の風呂１２３の温かい残り湯により暖められる。

【0048】

さらに、屋根６６の上に取付けた太陽熱集熱器６１の集熱盤６４と屋根６６の間の空気が太陽光により暖められ上昇して集熱箱６３に集められ、送風機（図１で説明した送風機１９）を稼動させる事により外気導入ダクト６５と、室内に取付けられた室内ダクト（図１で説明した室内ダクト１３）を経由して１階床下内部９０に供給される。この場合、集熱箱６３に取付けられ断熱材で保温された外気導入ダクト６５は、冬期の寒い外気による温度低下を防ぐため屋根６６の直下の壁面から室内に導入するように施工し、断熱材で保温された室内ダクトを経由して１階床下内部９０に供給する事により、さらに１階床下内部９０の空気を暖める。

【0049】

このように、１階床下内部９０で弱温風となった外気は、１階床を暖める事により１階の居室Ａを暖めると共に、弱温風となった１階床下内部９０の空気は、１階床下に取付けられた送風機８７を稼動させる事により、ガラリ８６から矢印８５方向に給気されて１階室内を暖め、さらに１階床下内部９０から２階床に配管されたダクト１２０の送風機１１７を稼動させる事により、１階床下内部９０の弱温風はダクト１２０を経由してガラリ１２１より矢印１２２方向に給気され２階の居室Ｂを暖める。

【0050】

このように、冬期においては風呂１２３で利用した後の温かい残り湯を、１階床下内部９０の基礎底盤８９の上部に設置した温水放熱パイプ８２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、地中熱回収パイプ９２、９６、１００、１０５の中で地中熱により暖められた１階床下内部９０の空気を、さらに温水放熱パイプ８２の中の温かい風呂の残り湯で暖め、弱温風として１階の居室Ａ、２階の居室Ｂに給気する事が可能となる。

【0051】

つづいて、図３において夏期における居室の弱冷風運転について説明する。

【0052】

最初に、一般的な全熱交換型換気扇の使用方法では、全熱交換型換気扇の内部で熱交換を終えた新鮮な外気は居室に給気されるが、本発明のアース・ソーラーシステムでは全熱交換型換気扇の内部で熱交換を終えた新鮮な外気を１階床下内部９０に給気する方法について説明する。１階の居室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７２に吸い込まれダクト７４を経由してフード８３から室外に排気される。その際、全熱交換型換気扇７２が排気する室内の空気（室内側吐出空気）と、フード８３から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７２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）は全てダクト７８を経由して１階床下内部９０に供給される。同様にして、２階の居室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６７に吸い込まれダクト６８を経由してフード７５から室外に排気される。その際、全熱交換型換気扇６７が排気する室内の空気（室内側吐出空気）と、フード７５から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６７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）は全てダクト７０を経由して１階床下内部９０に供給される。

【0053】

このようにして、全熱交換型換気扇６７、７２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。

【0054】

つづいて、このようにして１階床下内部９０に供給された全熱交換型換気扇６７、７２からの外気（室外側吸込空気）が、どのようにして１階床下内部９０で熱交換されて弱冷風になるかを説明する。ダクト７０、７８から供給された全熱交換型換気扇６７、７２からの外気は、１階床下内部９０の空気と混ざり合い、地中熱回収パイプ９２に取付けられた送風機９３を稼動させる事により、１階床下内部９０の空気は、矢印９１方向から地中熱回収パイプ９２に吸い込まれ、地中熱回収パイプ９２の中で地中熱により冷やされて弱冷風となり、送風機９３により矢印９４方向で示すように１階床下内部９０に排気される。同様にして、地中熱回収パイプ９６に取付けられた送風機９７を稼動させる事により、１階床下内部９０の空気は、矢印９５方向から地中熱回収パイプ９６に吸い込まれ、地中熱回収パイプ９６の中で地中熱により冷やされて弱冷風となり、送風機９７により矢印９８方向で示すように１階床下内部９０に排気される。同様にして、地中熱回収パイプ１００に取付けられた送風機１０１を稼動させる事により、１階床下内部９０の空気は、矢印９９方向から地中熱回収パイプ１００に吸い込まれ、地中熱回収パイプ１００の中で地中熱により冷やされて弱冷風となり、送風機１０１により矢印１０２方向で示すように１階床下内部９０に排気される。同様にして、地中熱回収パイプ１０５に取付けられた送風機１０９を稼動させる事により、１階床下内部９０の空気は、矢印１０４方向から地中熱回収パイプ１０５に吸い込まれ、地中熱回収パイプ１０５の中で地中熱により冷やされて弱冷風となり、送風機１０９により矢印１１０方向で示すように１階床下内部９０に排気される。

【0055】

このようにして、１階床下内部９０で弱冷風となった外気は、１階床を冷やす事により１階の居室Ａを冷やすと共に、弱冷風となった１階床下内部９０の空気は、１階床下に取付けられた送風機８７を稼動させる事により、ガラリ８６から矢印８５方向に示すように１階の居室Ａに給気され１階室内を冷やす。さらに１階床下内部９０から２階床に配管されたダクト１２０に取付けられた送風機１１７を稼動させる事により、１階床下内部９０の弱冷風はダクト１２０を経由してガラリ１２１から矢印１２２方向に示すように２階の居室Ｂに給気され２階の居室Ｂを冷やす。

【0056】

なお、夏期においては、電気切替弁１１５を切り替え、風呂１２３の残り湯を矢印１２４方向に排水する事により、１階床下内部９０の基礎底盤８９の上部に設置した温水放熱パイプ８２に風呂１２３の残り湯を供給せず、夏期においては温水放熱パイプ８２は利用しない。さらに図１で説明した太陽熱集熱器５の室内ダクト１３に取付けられた送風機１９を停止し、送風機１９の送風口に断熱材を取付けたキャップを取付けて送風口を塞ぎ、太陽熱集熱器５からの暖かい温風が１階床下内部９０に流れ込まないようにする。

【0057】

図４は、本発明における住宅６０を、次世代省エネタイプの断熱材で施工（構成）した状態を示す。屋根の断熱に関しては、屋根断熱材１３０（一般的には、厚さ１６０ｍｍの発泡ウレタン）を屋根裏側に施工する。外壁の断熱に関しては、外壁断熱材１３１（一般的には、厚さ７５ｍｍの発泡ウレタン）を壁内部に施工する。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）の断熱樹脂サッシ１３２を使用する。基礎の断熱に関しては、基礎外断熱材１３３（一般的には、厚さ５０ｍｍの発泡スチロール板）を基礎コンクリートの外側に施工したあと、発泡スチロール板の外側に無収縮コンクリートを厚さ１０〜２０ミリメートル施工する。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る。なお、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１や１階天井裏、２階天井裏には断熱材を施工しない。本発明における住宅６０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４で説明した次世代省エネタイプの断熱を必ず施工する事が必要である。

【0058】

つづいて、図５により、全熱交換型換気扇１４２の機能と、全熱交換型換気扇１４２の設置場所について説明する。

【0059】

図５ｂに示すように、全熱交換型換気扇本体１３６の下面には室内空気取込口１４１が設けられ、室内空気取込口１４１から吸い込まれた室内の空気は、排気用配管１４０を経由して排気１３９方向（室外）に排気され、その際、全熱交換型換気扇１４２が排気１３９する室内の空気（室内側排出空気）と、外気取込配管１３７を経由して全熱交換型換気扇１４２に吸い込まれる外気１３８とが全熱交換型換気扇本体１３６の内部で熱交換されると共に、吸い込まれた外気１３８は４本の給気パイプ１４４に分岐されて各居室に給気１４３されるように構成される。

【0060】

このように構成された全熱交換型換気扇１４２を、図５ａ（図２、図３で説明した符号と同一符号で説明する）で示すように１階の天井部分に全熱交換型換気扇７２（図５ｂで説明した全熱交換型換気扇１４２と同一製品）を取付け、全熱交換型換気扇７２を稼働させる事により、居室Ａの室内空気が矢印８０方向から廊下Ｅに流れ込み全熱交換型換気扇７２に吸い込まれ、吸い込まれた室内空気はダクト７４を経由して室外に排気されると共に、全熱交換型換気扇７２内部で新鮮な外気と熱交換され、全ての給気はダクト７８を経由して１階床下内部９０に供給される。同様に、２階の天井部分に全熱交換型換気扇６７（図５ｂで説明した全熱交換型換気扇１４２と同一製品）を取付け、全熱交換型換気扇６７を稼働させる事により、居室Ｂの室内空気が矢印７３方向から廊下Ｄに流れ込み全熱交換型換気扇６７に吸い込まれ、吸い込まれた室内空気はダクト６８を経由して室外に排気されると共に、フード７５から吸い込まれた外気は全熱交換型換気扇６７内部で熱交換され、全ての外気はダクト７０を経由して１階床下内部９０に供給される。このようにして１階床下内部９０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階床下内部９０よりダクトとガラリを経由して１階の居室Ａ、２階の居室Ｂに給気される。このようにして、各階に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台の清掃で済むようになる。

【0061】

図７は、図１で説明した基礎底盤２３の上部に設置した温水放熱パイプ４７を示す。温水放熱パイプ４７は、図１乃至図３で説明したように１階床下内部の基礎底盤２３の上部に設置され、１階床下内部を均等に暖めるように基礎に沿って四角形状になるように構成され、温水放熱パイプ４７の高さを調整するため、図７ｂで示すように、下部が平板状の台座１６８（鋼板）とネジ山１６４のある２本の受けボルト１６６で形成され、その受けボルト１６６にナット１６５を取付け、ナット１６５の上部に、温水放熱パイプ４７の塩ビパイプ１５４を受止めるためのＵ字形をした受台１６７の左右に開けた穴を２本のネジ山１６４に挿入し、受台１６７に塩ビパイプ１５４を乗せ、基礎底盤２３から塩ビパイプ１５４までの高さを揃えるため、ナット１６５で受台１６７の高さを調整し、基礎底盤２３から塩ビパイプ１５４の高さを同一高さになるように調整したあと、逆Ｕ字形をして左右に受けボルト１６６を通すための穴１６１が開けられた固定カバー１６２を塩ビパイプ１５４に被せナット１６３で受台１６７と固定カバー１６２を固定する。このように、複数のパイプ固定用台座１５６で温水放熱パイプ４７の塩ビパイプ１５４を支える事により、温水放熱パイプ４７の傾きを水平に調整する事が出来るようになり、風呂１５の温かい残り湯が偏る事なく温水放熱パイプ４７の中に滞留する事が出来るようになった。

【0062】

さらに、基礎底盤２３の上部に配置された塩ビパイプ１５４の両端に、塩ビキャップ１４８、塩ビキャップ１４９を取付け塩ビパイプ１５４の両端を塞ぐと共に、風呂１５の排水が流れ込む温水放熱パイプ４７の先端部と電気切替弁５２を、図７ｃで示すように電気切替弁５２の排水口の底部の高さと、塩ビパイプ１５４の底部の高さが同一高さになるように高さを調整した上、塩ビの接続パイプ１６９で接続する事により、風呂１５の排水がスムーズに温水放熱パイプ４７に流れ込む事が出来るようになる。さらに温水放熱パイプ４７の後端部は、図７ｄで示すように塩ビパイプ１５４の内部の上部が、逆Ｕ字形トラップ１５８の頂点の内部の下部と同一高さになるように逆Ｕ字形トラップ１５８を構成し、排水パイプ４６と塩ビパイプ１５４を逆Ｕ字形トラップ１５８で接続する事により、風呂１５から流れ出た温かい風呂１５の残り湯が温水放熱パイプ４７の中の冷めた風呂１５の残り湯を逆Ｕ字形トラップ１５８から押し出し、冷めた風呂１５の残り湯は排水パイプ４６を経由して排水溝４５に排水され、温かい風呂１５の残り湯は塩ビパイプ１５４の中に溜湯される。

【0063】

図８は、図１で説明した屋根２の上に設置する太陽熱集熱器５の構造を示す。太陽熱集熱器５の集熱盤１０は、黒色のガルバリウム鋼板の両端を、屋根２と集熱盤１０の間の隙間が約３ｃｍになるようにコの字形に折り曲げ（折曲部１８０で示す）、集熱盤１０の太陽光を受ける面には、集熱盤１０を補強するためプレス機で約６ｍｍの凸状の補強用折曲部１７５を形成し、集熱盤１０の上部に位置する上端の接合部１７４には、集熱盤１０と集熱箱３を接合するための複数の穴１７３を開けると共に、集熱箱３は黒色のガルバリウム鋼板を四角形の直方体に折り曲げ、集熱盤１０の接合部１７４と重ねて接合するため、集熱箱３が集熱盤１０の接合部１７４が接合する部分に約３ｃｍの開口部を開けＬ形形状の接合部１７８を形成したうえ、集熱盤１０に開けられた穴１７３に対応する位置に穴１７２を開け、集熱箱３の一方の直方体の部分はガルバリウム鋼板を折り曲げて塞ぎ、他方は、ガルバリウム鋼板を折り曲げて給気口１７６を開け、集熱箱３の接合部１７８と集熱盤１０の接合部１７４を重ねて複数のビス１７１で固定したあと、接合部１７８と接合部１７４の接合部分をコーキング材で塞ぎ、このように構成した太陽熱集熱器５を屋根２の上に固定し、サイド部１７９と屋根２の隙間をコーキング材で塞ぎ、給気口１７６に外気導入ダクト６の取付部１７７を固定する事により、集熱盤１０と屋根２の間の外気導入口１１から外気が給気され、太陽光により集熱盤１０と屋根２の間で暖められた外気は上昇して集熱箱３に集められ、このようにして集熱箱３に集められた暖かい外気は、図１で説明した送風機１９を稼動させる事により外気導入ダクト６を経由して１階床下内部に給気される。なお、当社の埼玉県さいたま市緑区にある浦和支所の展示場において、本発明の太陽熱集熱器５を設置して温度測定を実施しているが、真冬（２月）の日中の外気温度が１０℃の場合でも、日当たりの良い日中１０時〜１４時の時間帯において集熱箱３内の温度は約４５度Ｃに達し、１時間当たり２３０立米の空気を送風する送風機を連続使用して集熱箱３内の空気を１階床下内部に給気しても、集熱箱３内部の外気の温度は下がらず約４５度Ｃを保ったまま温度低下しない。この事実からも、冬期においては太陽熱集熱器を利用して１階床下内部に蓄熱する事により、夜間においても１階床下内部が暖かく保たれ、電気、ガス、石油等のエネルギーの消費を削減すると共に、省エネに大きく貢献する事が出来るようになった。

【実施例2】

【0064】

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］

【0065】

図９、図１０は、この発明の実施の形態２を示す。上記発明の実施の形態１では、図２（冬期）、図３（夏期）の何れの季節においても、１階床下内部９０の空気を１階の居室Ａに給気する場合、１階床に穴を開け、その穴の床上部にガラリ８６を取付けると共に、穴の床下内部に送風機８７を取付け、送風機８７を稼動させる事により１階床下内部９０の空気を１階の居室Ａに給気し、さらに１階床下内部９０の空気を２階の居室Ｂに給気する場合は、１階床下内部９０から２階床部にダクト１２０を取付け、ダクト１２０の２階床部にガラリ１２１を取付けると共に、１階床下内部９０に送風機１１７を取付け、送風機１１７を稼動させる事により１階床下内部９０の空気を２階の居室Ｂに給気していたのに対して、この発明の実施の形態２では、図９、図１０で示すように、１階床下内部２１４から１階の居室Ｄと２階の居室Ｅに連通するダクト２１７を取付け、そのダクト２１７の１階の居室Ｄの天井下部に送風機２１６とガラリ２１５を取付けると共に、ダクト２１７の２階の居室Ｅの天井下部に送風機２２１とガラリ２２０を取付け、送風機２１６、２２１を稼動させる事により、１階床下内部２１４の空気を１階の居室Ｄと２階の居室Ｅに給気するように構成した。

【0066】

このように構成する事により、図１０で示す夏期の弱冷風運転において、１階床下内部２１４の空気をダクト２１７を経由して１階の居室Ｄと２階の居室Ｅの天井下部から給気する事が可能となり、弱冷気を居室の天井部分から床面に向かって給気する事により、冷房効果が一層増して効率よく居室を冷やす事が可能となる。なお、このように夏期において１階床下内部２１４の空気をダクト２１７を経由して１階の居室Ｄと２階の居室Ｅに給気する際は、１階の居室Ｄのガラリ１９９と２階の居室Ｅのガラリ２１８に蓋を取付け、送風機２００と送風機２１１の稼動を停止させる。

【0067】

さらに、図９で示すように、冬期において１階床下内部２１４の空気を、１階床下内部２１４の送風機２００、送風機２１１を稼動させて１階の居室Ｄと２階の居室Ｅに給気する場合は、ダクト２１７の１階の居室Ｄのガラリ２１５と２階の居室Ｅのガラリ２２０に蓋を取付け、送風機２１６と送風機２２１の稼動を停止させる。このように１階床下内部２１４の空気を１階の居室Ｄと２階の居室Ｅに給気する際、夏期と冬期で給気するガラリの位置を変更する理由は、室温に比べ、熱い空気は上昇し、冷たい空気は下降するためである。その他の構造においては、この発明の実施の形態１と同様である。

【0068】

最後に、当社が販売しているアース・ソーラーシステムを装備した注文住宅の場合、お客様の要望（例えば、冬期の暖房を強化してほしい等）に応じ、費用対効果を考慮して各種バリエーション（屋根の上に設置する太陽熱集熱器、地中に埋設して地熱を利用する地中熱回収パイプ、風呂の残り湯を利用する温水放熱パイプ）を組み合わしたアース・ソーラーシステムを販売中である。本発明におけるアース・ソーラーシステムは、その商品（バリエーション）の内の一つである。

【0069】

以上、実施の形態に基づいて、本発明に係るアース・ソーラーシステム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。

【0070】

図１において、風呂１５の残り湯を、排水パイプ５３から温水放熱パイプ４７方向に切り替えるため、電気切替弁５２を使用すると説明したが、電気切替弁５２に限らず、機械式切替バルブ、電磁式切替弁、手動式切替バルブを使用する事も、もちろん可能である。

【0071】

図８において、集熱盤１０にはガルバリウム鋼板を使用する、と説明したが、集熱盤１０にガルバリウムの波板鋼板を使うことは、もちろん可能である。

【0072】

図９、図１０において、ダクト２１７の１階居室部分と２階居室部分に、それぞれ一台の送風機２１６と送風機２２１を取付けたが、コストを抑えるために１階居室の送風機２１６と２階居室の送風機２２１を取り外し、ダクト２１７の１階床下内部２１４の空気取込口に一台の送風機を取付け、１階居室と２階居室を同時に給気する事も、もちろん可能である。

【図面の簡単な説明】

【0073】

【図1】この発明の実施の形態１に係る、アース・ソーラーシステムの立体図である。

【図2】同実施の形態に係る、冬期の住宅断面図における太陽熱集熱器と全熱交換型換気扇と地中熱回収パイプと温水放熱パイプを利用したアース・ソーラーシステムの弱温風システム図である。

【図3】同実施の形態に係る、夏期の住宅断面図における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・ソーラーシステムの弱冷風システム図である。

【図4】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断面図である。

【図5】同実施の形態に係る、天井取付専用型の全熱交換型換気扇を設置する場所を示した住宅断面図である。

【図6】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7】同実施の形態に係る、風呂の残り湯を溜湯するための、温水放熱パイプの斜視図である。

【図8】同実施の形態に係る、太陽熱集熱器の斜視図である。

【図9】この発明の実施の形態２に係る、冬期において居室を暖めるための弱温風の給気経路を示す住宅断面図である。

【図10】同実施の形態に係る、夏期において居室を冷やすための弱冷風の給気経路を示す住宅断面図である。

【符号の説明】

【0074】

１ 住宅
２ 屋根
３ 集熱箱
４ 矢印
５ 太陽熱集熱器
６ 外気導入ダクト
７ 矢印
８ フード
９ 矢印
１０ 集熱盤
１１ 外気導入口
１２ 外気導入ダクト
１３ 室内ダクト
１４ ダクト
１５ 風呂
１６ ９０°エルボ
１７ ９０°エルボ
１８ 矢印
１９ 送風機
２０ 矢印
２１ 矢印
２２ 矢印
２３ 基礎底盤
２４ ９０°エルボ
２５ 基礎
２６ ９０°エルボ
２７ 送風機
２８ 矢印
２９ 矢印
３０ 矢印
３１ 地中熱回収パイプ
３２ ９０°エルボ
３３ ９０°エルボ
３４ 矢印
３５ 地中熱回収パイプ
３６ 矢印
３７ 送風機
３８ 矢印
３９ 矢印
４０ 地中熱回収パイプ
４１ 矢印
４２ 地中熱回収パイプ
４３ 矢印
４４ 矢印
４５ 排水溝
４６ 排水パイプ
４７ 温水放熱パイプ
４８ ９０°エルボ
４９ ９０°エルボ
５０ 送風機
５１ 矢印
５２ 電気切替弁
５３ 排水パイプ
５４ 給水管
５５ 風呂給湯器
５６ 送風機
６０ 住宅
６１ 太陽熱集熱器
６２ 太陽
６３ 集熱箱
６４ 集熱盤
６５ 外気導入ダクト
６６ 屋根
６７ 全熱交換型換気扇
６８ ダクト
６９ 矢印
７０ ダクト
７１ 矢印
７２ 全熱交換型換気扇
７３ 矢印
７４ ダクト
７５ フード
７６ 矢印
７７ 矢印
７８ ダクト
７９ 矢印
８０ 矢印
８１ 矢印
８２ 温水放熱パイプ
８３ フード
８４ 矢印
８５ 矢印
８６ ガラリ
８７ 送風機
８８ 基礎
８９ 基礎底盤
９０ １階床下内部
９１ 矢印
９２ 地中熱回収パイプ
９３ 送風機
９４ 矢印
９５ 矢印
９６ 地中熱回収パイプ
９７ 送風機
９８ 矢印
９９ 矢印
１００ 地中熱回収パイプ
１０１ 送風機
１０２ 矢印
１０３ 矢印
１０４ 矢印
１０５ 地中熱回収パイプ
１０６ 塩ビパイプ
１０７ エルボ
１０８ 塩ビパイプ
１０９ 送風機
１１０ 矢印
１１１ 排水溝
１１２ 上水道
１１３ 矢印
１１４ 給水管
１１５ 電気切替弁
１１６ 矢印
１１７ 送風機
１１８ 風呂給湯器
１１９ 矢印
１２０ ダクト
１２１ ガラリ
１２２ 矢印
１２３ 風呂
１２４ 矢印
１３０ 屋根断熱材
１３１ 外壁断熱材
１３２ 断熱樹脂サッシ
１３３ 基礎外断熱材
１３６ 全熱交換型換気扇本体
１３７ 外気取込配管
１３８ 外気
１３９ 排気
１４０ 排気用配管
１４１ 室内空気取込口
１４２ 全熱交換型換気扇
１４３ 給気
１４４ 給気パイプ
１４７ 矢印
１４８ 塩ビキャップ
１４９ 塩ビキャップ
１５０ 排水パイプ
１５１ 矢印
１５２ 矢印
１５３ 矢印
１５４ 塩ビパイプ
１５５ エルボ
１５６ パイプ固定用台座
１５７ 矢印
１５８ 逆Ｕ字形トラップ
１５９ 矢印
１６０ 矢印
１６１ 穴
１６２ 固定カバー
１６３ ナット
１６４ ネジ山
１６５ ナット
１６６ 受けボルト
１６７ 受台
１６８ 台座
１６９ 接続パイプ
１７１ ビス
１７２ 穴
１７３ 穴
１７４ 接合部
１７５ 補強用折曲部
１７６ 給気口
１７７ 取付部
１７８ 接合部
１７９ サイド部
１８０ 折曲部
１８１ 太陽
１８２ 太陽熱集熱器
１８３ 外気導入ダクト
１８４ 屋根
１８５ 全熱交換型換気扇
１８６ ダクト
１８７ 室内ダクト
１８８ 矢印
１８９ ダクト
１９０ 全熱交換型換気扇
１９１ ダクト
１９２ フード
１９３ 矢印
１９４ フード
１９５ 矢印
１９６ 矢印
１９７ ダクト
１９８ 矢印
１９９ ガラリ
２００ 送風機
２０１ 地中熱回収パイプ
２０２ 送風機
２０３ 地中熱回収パイプ
２０４ 送風機
２０５ 地中熱回収パイプ
２０６ 送風機
２０７ 地中熱回収パイプ
２０８ 送風機
２０９ 矢印
２１０ 矢印
２１１ 送風機
２１２ 送風機
２１３ ダクト
２１４ １階床下内部
２１５ ガラリ
２１６ 送風機
２１７ ダクト
２１８ ガラリ
２１９ 矢印
２２０ ガラリ
２２１ 送風機
２２３ 矢印
２２４ 矢印
２２５ 矢印

【図1】

【図2】

【図3】

【図4】

【図5】

【図6】

【図7】

【図8】

【図9】

【図10】