特許 6875796 空調機能付き床下空間を備えた建物換気システム

(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】6875796

(24)【登録日】2021年4月27日

(45)【発行日】2021年5月26日

(54)【発明の名称】空調機能付き床下空間を備えた建物換気システム

(51)【国際特許分類】

   F24F 7/10 20060101AFI20210517BHJP

   F24D 11/00 20060101ALI20210517BHJP

   F24F 5/00 20060101ALI20210517BHJP

   F24F 3/00 20060101ALI20210517BHJP

   F28D 20/00 20060101ALI20210517BHJP

   E04B 1/76 20060101ALI20210517BHJP

【ＦＩ】

   F24F7/10 A

   F24D11/00 A

   F24F5/00 K

   F24F5/00 102C

   F24F3/00 B

   F28D20/00 A

   E04B1/76 200C

   E04B1/76 200E

   F24D11/00 Z

【請求項の数】3

【全頁数】16

(21)【出願番号】特願2016-112824(P2016-112824)

(22)【出願日】2016年6月6日

(65)【公開番号】特開2017-219228(P2017-219228A)

(43)【公開日】2017年12月14日

【審査請求日】2019年5月10日

(73)【特許権者】

【識別番号】305034203

【氏名又は名称】株式会社ジオパワーシステム

(74)【代理人】

【識別番号】100094581

【弁理士】

【氏名又は名称】鯨田 雅信

(72)【発明者】

【氏名】橋本 東光

(72)【発明者】

【氏名】橋本 真成

【審査官】 渡邉 聡

(56)【参考文献】

【文献】 特開２００６−１５３３５１（ＪＰ，Ａ）

【文献】 特開昭６１−２３５６２２（ＪＰ，Ａ）

【文献】 特開平１０−０６２０８３（ＪＰ，Ａ）

【文献】 特開２００９−０９２３６４（ＪＰ，Ａ）

【文献】 特開２００５−１２７５３６（ＪＰ，Ａ）

【文献】 特開２０００−０９７５８６（ＪＰ，Ａ）

【文献】 特開昭５８−００８９３７（ＪＰ，Ａ）

【文献】 特開２０１５−１９３９９７（ＪＰ，Ａ）

(58)【調査した分野】（Int.Cl.，ＤＢ名）

Ｆ２４Ｆ ７／１０

Ｅ０４Ｂ １／７６

Ｆ２４Ｄ １１／００

Ｆ２４Ｆ ３／００

Ｆ２４Ｆ ５／００

Ｆ２８Ｄ ２０／００

(57)【特許請求の範囲】

【請求項1】

戸外からの外気を床下空間内に導入する外気導入部と、
前記床下空間内を複数の各小空間に区画する複数の仕切り部であって、前記複数の各小空間を外気の流通方向に沿って形成するように配置されており、或る小空間から隣接する他の小空間へと外気を順次流通させるための各空気通過孔がそれぞれ形成されている複数の仕切り部であって、前記外気が後記蓄熱層の周囲（外周側）に沿って前記各小空間の中を順次流通してから後記蓄熱層内に流入するように、後記蓄熱層の周囲（外周側）を囲むように配置されている複数の各小空間を形成する複数の仕切り部と、
前記床下空間内の一部に又は前記複数の小空間中の一部の小空間内に配置された蓄熱層であって、多数のグリ石等の蓄熱材が集積、収容又は配置されて成り、前記各小空間を順次流通する過程で各小空間内の熱と熱交換され且つ地中に埋設された地中パイプ内を流通する過程で地中熱と熱交換された後の外気を、自ら（蓄熱層）の内部に受け入れ自らの内部で流通させてから室内に供給する蓄熱層であって、前記地中パイプは、前記各小空間中の前記蓄熱層が配置された小空間と隣接する小空間内から地中に埋設されている蓄熱層と、
外気を戸外から導入して、前記蓄熱層へ送られる前又は送られた後の外気を前記複数の各小空間の内部を順次流通させて前記床下空間内の物体と熱交換させるように作動する換気用ファンと、を備えており、
前記外気は各小空間の間を流通する方向において互いに小空間を介して対向する各空気通過孔は水平方向及び重力方向において互いにズレた位置で対向するように形成、配置されており、これにより、戸外から導入された外気は、まず前記蓄熱層の周囲（外周側）に沿って配置された前記各小空間の中を、それぞれ蛇行しながら、或る１つの小空間から隣接する他の小空間へと順次流通しながら前記各小空間内の物体と熱交換され、そのようにして各小空間内で熱交換された後に、前記蓄熱層が配置された小空間と隣接する小空間内の地中パイプ内に流入されて前記地中パイプ内を流通しながら地中熱と熱交換され、そのようにして地中熱と熱交換された後に、前記蓄熱層の内部に流入されて前記蓄熱層内で流通されながら熱交換され、そのようにして前記蓄熱層内で熱交換された後に、建物の室内に供給されるように構成されている、ことを特徴とする空調機能付き床下空間を備えた建物換気システム。

【請求項2】

前記床下空間又は仕切り部中の前記流通する外気が接触する部材の表面には、外気の一部がその周辺で微小な渦流を形成するように、微小な突起、凸部、凹部又は凹凸が形成され又は備えられている、請求項１に記載の空調機能付き床下空間を備えた建物換気システム。

【請求項3】

前記蓄熱層は、熱伝導性の高い材料により構成された容器又は外気が容器の内外を流通可能なメッシュ構造又は多数の通気孔を有する容器であって複数の蓄熱材をその内部に収納した容器が、複数個、並べられ又は積層されて構成されている、請求項１又は２に記載の空調機能付き床下空間を備えた建物換気システム。

【発明の詳細な説明】

【技術分野】

【0001】

本発明は建物換気システムに関する。

【背景技術】

【0002】

従来より、例えば図８に示すように、建物の床下空間内に「グリ石などの地中熱を蓄熱する蓄熱材が集積・充填されて成る蓄熱層」を備え、戸外からの空気（外気）をこの蓄熱層で地中熱と熱交換すると共に、その前又は後において外気を地中パイプ中で地中熱と熱交換し、そのように熱交換された後の外気を室内に供給するようにした建物換気システムが提案又は実施されている（特許文献１参照）。

【0003】

なお、この図８に示す従来例では、前記地中パイプは、外管と内管との二重管構造に構成されている。そして、この従来例では、外気は、外管の上方に形成された通気口を介して外管と内管との間の隙間に導入されて前記隙間の中を下降し、その過程で地中熱と熱交換されながら、外管の底部に衝突し、その後に反転して内管内を上昇し、内管の上方から外部（室内など）に放出されるように構成されている。

【先行技術文献】

【特許文献】

【0004】

【特許文献1】特許第３０３００２２号公報

【発明の概要】

【発明が解決しようとする課題】

【0005】

前述のような従来の建物換気システムに使用される床下空間内の蓄熱層は、外気を地中熱などと熱交換するために極めて有効なものであるが、広い床下空間内の全体に蓄熱材を充填することは建築コストの増大化に繋がるという問題がある。

【0006】

しかし、他方、床下空間内の一部だけに蓄熱材を集積させるようにしたときは、建築コストは低減化されるが、外気を地中熱などと十分に熱交換させることが難しいという問題がある。

【0007】

本発明はこのような従来技術の問題点に着目して為されたものであって、外気を地中熱などと熱交換させるための蓄熱層を床下空間中の一部だけに構成するようにして建設コストを低減化させながら、床下空間内で外気を地中熱などと十分に熱交換させてから室内に供給することができる、空調機能付き床下空間を備えた建物換気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】

【0008】

以上のような課題を解決するための本発明による空調機能付き床下空間を備えた建物換気システムは、戸外からの外気を床下空間内に導入する外気導入部と、前記床下空間内を複数の各小空間に区画する複数の仕切り部であって、前記複数の各小空間を外気の流通方向に沿って形成するように配置されており、或る小空間から隣接する他の小空間へと外気を順次流通させるための各空気通過孔がそれぞれ形成されている複数の仕切り部であって、前記外気が後記蓄熱層の周囲（外周側）に沿って前記各小空間の中を順次流通してから後記蓄熱層内に流入するように、後記蓄熱層の周囲（外周側）を囲むように配置されている複数の各小空間を形成する、複数の仕切り部と、前記床下空間内の一部に又は前記複数の小空間中の一部の小空間内に配置された蓄熱層であって、多数のグリ石等の蓄熱材が集積、収容又は配置されて成り、前記各小空間を順次流通する過程で各小空間内の熱と熱交換され且つ地中に埋設された地中パイプ内を流通する過程で地中熱と熱交換された後の外気を、自ら（蓄熱層）の内部に受け入れ自らの内部で流通させてから室内に供給する蓄熱層であって、前記地中パイプは、前記各小空間中の前記蓄熱層が配置された小空間と隣接する小空間内から地中に埋設されている蓄熱層と、外気を戸外から導入して、前記蓄熱層へ送られる前又は送られた後の外気を前記複数の各小空間の内部を順次流通させて前記床下空間内の物体と熱交換させるように作動する換気用ファンと、を備えており、前記外気は各小空間の間を流通する方向において互いに小空間を介して対向する各空気通過孔は水平方向及び重力方向において互いにズレた位置で対向するように形成、配置されており、これにより、戸外から導入された外気は、まず、前記蓄熱層の周囲（外周側）に沿って配置された前記各小空間の中を、それぞれ蛇行しながら、或る１つの小空間から他の小空間へと順次流通しながら前記各小空間の物体と熱交換され、そのようにして熱交換された後に、前記蓄熱層が配置された小空間と隣接する小空間内の地中パイプ内に導入されて前記地中パイプ内を流通しながら地中熱と熱交換され、そのようにして地中熱と熱交換された後に、前記蓄熱層の内部に導入されて前記蓄熱層の内部で流通されながら熱交換され、そのようにした前記蓄熱層の内部で熱交換された後に、建物の室内に供給されるように構成されている、ことを特徴とするものである。

【0009】

また、本発明に係る空調機能付き床下空間を備えた建物換気システムにおいては、前記の外気がそれらの中を順次流通させられる複数の各小空間は、前記外気が前記蓄熱層の周囲（外周側）に沿って前記各小空間の中を順次流通してから前記蓄熱層内に流入するように、前記蓄熱層の周囲（外周側）を囲むように配置されていてもよい。

【0010】

また、本発明に係る空調機能付き床下空間を備えた建物換気システムにおいては、前記複数の仕切り部中の少なくとも２つの各仕切り部であって外気の流通方向における後方及び前方にそれぞれ互いに対向するように配置された２つの各仕切り部同士は、その各空気通過部の位置が水平方向及び／又は重力方向において互いにズレた位置となるように構成されていてもよい。

【0011】

また、本発明に係る空調機能付き床下空間を備えた建物換気システムにおいて、前記床下空間又は仕切り部中の前記流通する外気が接触する部材又は物質の表面には、外気の一部がその周辺で微小な渦流を形成するように、微小な突起、凸部、凹部又は凹凸が形成され又は備えられていてもよい。

【0012】

また、本発明に係る空調機能付き床下空間を備えた建物換気システムにおいて、前記蓄熱層は、前記各小空間を順次流通する過程で各小空間内の熱と熱交換され且つ地中に埋設された地中パイプ内を流通する過程で地中熱と熱交換された後の外気を、自ら（蓄熱層）の内部に受け入れ自らの内部を流通させてから室内に供給するものであってもよい。

【0013】

また、本発明に係る空調機能付き床下空間を備えた建物換気システムにおいて、前記蓄熱層は、熱伝導性の高い材料により構成された容器又は外気が容器の内外を流通可能なメッシュ構造又は多数の通気孔を有する容器であって複数の蓄熱材をその内部に収納した容器が、複数個、並べられ又は積層されて構成されていてもよい。

【0014】

さらに、本発明に係る空調機能付き床下空間を備えた建物換気システムにおいて、前記地中パイプは、前記各小空間中の前記蓄熱層が配置された小空間と隣接する小空間内から地中に埋設されているものであってもよい。

【発明の効果】

【0015】

本発明による空調機能付き床下空間を備えた建物換気システムにおいては、前記換気用ファンにより、外気は、床下空間内に導入された後、（蓄熱層へ送られる前に又は送られた後に）前記複数の各小空間の内部を（或る１つの小空間から他の小空間へと）順次に流通、通過する過程で、床下空間内の基礎立ち上がり部等の物体が有する熱（前記床下空間内には予め蓄熱層の作用などにより地中熱などが伝導され蓄熱されている）と十分に熱交換される。よって、本発明によれば、外気を地中熱などと熱交換させるための蓄熱層を床下空間中の一部だけに構成することにより建設コストを低減化させながら、外気を床下空間全体でその内部の地中熱などと有効に熱交換させてから、外気を室内に供給することができるようになる。

【0016】

また、本発明において、前記の外気が順次流通される複数の各小空間を前記蓄熱層の周囲（外周側）を囲むように配置し、前記外気が前記蓄熱層の周囲（外周側）に沿って前記各小空間の中を順次流通した後に前記蓄熱層内に流入するように構成したときは、前記外気は、前記蓄熱層の周囲（外周側）に沿って前記各小空間の中を（前記複数の各小空間の長い距離を）順次流通する過程で床下空間内の地中熱などと十分に熱交換されてから、前記蓄熱層に流入するようになる。

【0017】

また、本発明において、前記複数の仕切り部（例えば基礎立ち上がり部により構成される仕切り部）中の少なくとも一部（例えば２つ）の仕切り部であって外気の流通方向における後方及び前方にそれぞれ位置する各仕切り部同士を、その中の各空気通過部の位置が水平方向及び／又は重力方向において互いにズレた位置となるように形成又は構成したときは、前記外気が前記蓄熱層の周囲（外周側）に沿って前記各小空間の中を順次流通するとき、前記外気は前記各小空間内を蛇行しながら流通・通過する（前記蛇行により前記各小空間内での外気の滞留時間が増大化する）ようになるので、前記外気の床下空間内での地中熱などとの熱交換が、より効果的に行われるようになる。

【0018】

また、本発明において、前記床下空間又は仕切り部中の前記流通する外気が接触する部材（物体）の表面を、外気の一部がその周辺で微小な渦流を形成するような微小な突起、凸部、凹部又は凹凸（例えば前記外気の流通を妨げる方向に延びる突起又は凸部など）を有するように形成又は構成したときは、前記外気の一部が前記部材（物体）の表面の近傍で微小な渦流となり、前記外気が前記部材（物体）の表面、すなわち前記の基礎立ち上がり部又は仕切り部（前記各仕切り部には予め前記蓄熱層の作用などにより地中熱などが伝導、蓄積されている）の表面と接触する時間及び面積が全体として増加するので、前記外気が前記蓄熱層の周囲（外周側）に沿って前記各小空間の中を順次流通する過程で為される前記外気の床下空間内の地中熱などとの熱交換が、より効果的に行われるようになる。

【0019】

また、本発明において、前記蓄熱層を、前記各小空間及び地中パイプ内を流通する過程で熱交換された後の外気を受け入れて室内に供給するものとして構成したときは、前記床下空間（各小空間）及び地中パイプ内で地中熱などと熱交換されその後さらに蓄熱層の内部で熱交換された快適な外気を、室内に供給できるようになる。

【0020】

また、本発明において、前記蓄熱層を、熱伝導性の高い材料により構成された容器又は外気が容器の内外を流通可能なメッシュ構造又は多数の通気孔を有する容器であって複数の蓄熱材をその内部に収納した容器を複数個並べて又は積層して構成したときは、前記蓄熱層の施工を極めて効率的に行えるようになる。

【0021】

さらに、本発明において、前記地中パイプを、前記床下空間内の各小空間中の前記蓄熱層が配置された小空間と隣接する小空間内から地中に埋設して構成するようにしたときは、前記地中パイプ内で熱交換された外気を前記蓄熱層に移送することが極めて円滑にできるようになる。

【図面の簡単な説明】

【0022】

【図1】本発明の実施形態１に係る空調機能付き床下空間を備えた建物換気システムの一部を示す概略正断面図である。

【図2】本実施形態１における建物の床下空間及び基礎立ち上がり部を上方から示す平断面図である。

【図3】本実施形態１における建物の床下空間及び基礎を側方から示す側断面図である。

【図4】本実施形態１における建物の床下空間及び基礎を側方から示す側断面図である。

【図5】本実施形態１において床下空間内で外気が接触する部材又は物体に微小な突起又は凸部が形成されていることを説明するための概略図である。

【図6】本実施形態１において蓄熱層内に配置された各容器を説明するための概略斜視図である。

【図7】本発明の実施形態２に係る空調機能付き床下空間を備えた建物換気システムにおける建物の床下空間及び基礎立ち上がり部を上方から示す平断面図である。

【図8】従来の床下空間を備えた建物換気システムを示す概略図である。

【発明を実施するための形態】

【0023】

〔第１の実施形態〕
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、本発明の実施形態１に係る空調機能付き床下空間を備えた建物換気システムの一部を示す概略正断面図、図２は本実施形態１における建物の床下空間及び基礎立ち上がり部を上方から示す平断面図、図３及び図４は本実施形態１における建物の床下空間及び基礎を側方から示す側断面図である。

【0024】

図１において、１は建物の外周に沿って配置される外壁、１ａは外壁１の下方に配置される土台、２は外壁１及び土台１ａの下方の地中に配置される基礎（建物の外周に沿って配置される基礎）、３は間仕切壁、３ａは間仕切壁３の下方に配置される土台、４は間仕切壁３及び土台３ａの下方の地中に配置される基礎、２ａは前記外壁１及び土台１ａを支持するための基礎２の立ち上がり部、４’は前記間仕切壁３及び土台３ａを支持するための基礎４の立ち上がり部、５は前記各土台１ａ，３ａなどに支持される床、６は前記各基礎立ち上がり部２ａ，４’の間の地盤面上に施工された土間コンクリート、１０は室内である。

【0025】

また、図１において、５ａは前記床５内に形成された外気流通層、１ｂは前記外壁１の室内１０側に形成された外気流通層であって前記床５内の外気流通層５ａと連通する外気流通層、３ｂは前記間仕切壁３の室内１０側に形成された外気流通層であって前記床５内の外気流通層５ａと連通する外気流通層である。前記の外壁１側の外気流通層１ｂ中に流入された外気は、室内１０側の内壁面１ｃ中に形成された通気口１ｄから室内１０に供給される。また、前記の間仕切壁３側の外気流通層３ｂ中に流入された外気は、室内１０側の内壁面３ｃ中に形成された通気口３ｄから室内１０に供給される。

【0026】

本実施形態１においては、図１に示すように、外壁１の下方の基礎立ち上がり部２ａにより床下空間７が形成されている。また、各間仕切壁３の下方の基礎立ち上がり部４’から成る仕切り部（図２の符号４ａ〜４ｋなど参照）により、前記床下空間７内が、複数の小空間（図２の符号８ａ〜８ｈなど参照）に区画・分割されている。

【0027】

前記外壁１の下方の基礎立ち上がり部２ａの一部には、外気（戸外からの空気）を床下空間７内に導入するための床下換気口２ｂ（図１，２参照）が形成されている。また、前記各仕切り部（図２の符号４ａ〜４ｋなど参照。間仕切壁３の下方の基礎立ち上がり部４’により構成される各仕切り部）中の計７個の仕切り部４ａ〜４ｇには、蓄熱層２１の周囲に配置された計８個の各小空間８ａ〜８ｈ（図２参照）の相互間での外気の流通を可能にするための通気口（図２〜４の符号９ａ〜９ｇ参照）がそれぞれ形成されている。

【0028】

このように、本実施形態１における床下空間７内では、図２の図示中央の小空間（蓄熱層２１を構成する部分）の周囲に計８個の各小空間８ａ〜８ｈ（図２参照）が配置されている。そして、前記床下空間７内の図示中央の小空間（前記計８個の各小空間８ａ〜８ｈに囲まれた小空間）の内部には、多数のグリ石が集積され配置されることにより蓄熱層２１が形成されている（詳細は後述する）。

【0029】

また本実施形態１では、図１，図２などに示すように、図示中央の小空間を囲むように配置された他の小空間（図２の符号８ａ〜８ｈ）の中の１つの小空間８ｈ内において、地中パイプ１１が、小空間８ｈ内の地中の例えば約１〜１０ｍの深さ（より望ましくは約４〜６ｍの深さ）に、埋設されている。この地中パイプ１１は、例えば前記特許文献１に開示された地中パイプと同じように、外管１２の中に内管１３が挿入された二重管構造のパイプである。図４に示すように、外気は、前記地中パイプ１１を構成する外管１２の上方部分の通気口から、外管１２と内管１３との間の隙間１１ａ（図２参照）内に導入されてその隙間１１ａ内を下降し、その過程で地中熱と熱交換される。前記隙間１１ａ内を下降した外気は、外管１２の底部に衝突して反転して内管１３内を上昇し、その後、横管１４を通って、蓄熱層２１内に供給される。

【0030】

また、図２，４に示すように、前記内管１３の上方部分には、その先端部が前記中央の小空間内の蓄熱層２１の内部に延びる横管１４が、接続されている。この横管１４の内部には換気用ファン１５が配置されている。前記横管１４の蓄熱層２１内に配置された部分１４ａは、前記換気用ファン１５によりその内部の外気が蓄熱層２１内に供給されるように、多数の開口部を有するメッシュ状に形成されている（なお前記横管１４内の外気が前記蓄熱層２１内に供給されるように、前記横管１４の前記部分１４ａをメッシュ状に構成することに代えて、前記横管１４の前記部分１４ａに多数の通気孔を形成するようにしてもよい）。

【0031】

また、本実施形態１においては、図２〜４に示すように、前記各仕切り部４ａ〜４ｇ（本実施形態１では、各仕切り部は、間仕切壁３の下方の基礎立ち上がり部４’により構成されている）には、各小空間の相互間での外気の流通を可能にするための通気口９ａ〜９ｇがそれぞれ形成されている。そして、前記の互いに隣り合う又は対向する各仕切り部にそれぞれ形成された各通気口は、図２及び図３に示すように、互いに水平方向及び重力方向にズレた状態で隣り合う又は対向するような位置に、それぞれ形成されている。

【0032】

また本実施形態１では、前記床下空間７内で外気が前記各小空間８ａ〜８ｇ内を流通するときに前記外気が接触する部材又は物体、例えば前記外壁１の下方に位置する基礎立ち上がり部２ａの内壁面、及び前記各小空間８ａ〜８ｆの側壁面となる仕切り部（基礎立ち上がり部４’により構成される部分）４ｉ，４ｊ，及び４ｋ（図２参照）の内壁面には、図５に示すような微小な突起又は凸部、例えば外気の流通を妨げるような方向に突出する微小な突起又は凸部２５が形成されている。この微小な突起又は凸部２５により、前記各小空間８ａ〜８ｇ内を流通する外気の一部は、前記微小な突起又は凸部２５の周辺で微小な渦流となる（図５のＫを参照）。

【0033】

よって、本実施形態１では、前述のような微小な突起又は凸部２５の各周辺で前記微小な渦流が生じるようになる結果、外気の一部が前記微小な突起又は凸部２５の周辺で滞留し、外気の前記各小空間８ａ〜８ｇ内での滞留時間が全体として増大化するので、前記各小空間８ａ〜８ｇ内での外気の熱交換が、より効果的に行われるようになる。なお、本発明においては、前記内壁面に突起又は凸部２５を形成することに代えて、前記内壁面に凹部（外気の流通方向と交差する方向に窪む凹部）又は凹凸を形成するようにしてもよい。

【0034】

また本実施形態１では、前記蓄熱層２１を構成する多数のグリ石などの蓄熱材は、複数個が容器に入れられた状態で、前記蓄熱層２１内に配置されている。図６はこのような容器の一例を示す図である。図６において、３１は多数のグリ石３０を収容する例えば金属製（木製、プラスチック製やセラミック製でもよい）の網により形成された容器、３２ａ，３２ｂは前記容器３１を開いたときの各端部、３３は前記各端部３２ａ，３２ｂを互いに近接又は当接させた状態で固定する公知の構造の固定金具、３４は前記容器３１の上面側の各端部３２ａ，３２ｂの近傍に取り付けられた取っ手である。なお、前記容器３１の外形寸法は、例えば縦３００ｍｍ、横５００ｍｍ、高さ４００ｍｍである。

【0035】

本実施形態１では、例えば前記容器３１の上面側の各端部３２ａ，３２ｂを互いに離反させて開き、その開いた部分から多数のグリ石３０を入れた後に前記各端部３２ａ，３２ｂを前記固定金具３３により互いに固定する。そして、このようにして内部に多数のグリ石３０を収容した容器３１を多数個、前記床下空間７の中央の小空間（図２参照）の中に配置し敷き詰めることにより蓄熱層２１を形成する。このように、本実施形態１では、前述のような複数のグリ石３０を収容した容器３１を多数個、小空間内に配置し敷き詰めることにより蓄熱層２１を形成するようにしたので、蓄熱層２１の施工をより効率的に行えるようになる。なお、前記容器３１は、網を使用しないで、多数の通気孔が形成されたシートなどを使用して製造するようにしてもよい。

【0036】

次に本実施形態１の全体の動作を説明する。図２に示すように、戸外からの外気は、前記換気用ファン１５の作用により、基礎立ち上がり部２ａの床下換気口２ｂから小空間８ａ内に順次流入する。すると、この流入した外気は、前記小空間８ａ内を、次の小空間８ｂとの仕切り部４ａ中の通気口９ａに向かって流通する。ここで、前記仕切り部４ａの通気口９ａは、前記基礎立ち上がり部２ａ中の前記仕切り部４ａと対向する部分における床下換気口２ｂの位置に対して水平方向（図示左右方向）において図示右方向にズレた位置に形成されている。また、図示省略しているが、前記仕切り部４ａ中の通気口９ａは、前記基礎立ち上がり部２ａ中の床下換気口２ｂに対して、重力方向（図２において紙面と直交する方向）においてもズレた位置に形成されている。よって、前記外気は、前記小空間８ａ内において、矢印α１のように水平方向及び重力方向に蛇行しながら流通する。

【0037】

このようにして、前記小空間８ａ内を蛇行しつつ流通した外気は、仕切り部４ａの通気口９ａを通過して次の小空間８ｂ内に流入し、この小空間８ｂ内を、次の小空間８ｃとの仕切り部４ｂ中の通気口９ｂに向かって流通する。ここで、図２に示すように、前記仕切り部４ｂ中の通気口９ｂは、前記仕切り部４ａ中における通気口９ａの位置（図２において図示右寄りの位置）に対して水平方向において図示左方向にズレた位置に形成されている。また、図示省略しているが、前記仕切り部４ｂ中の通気口９ｂは、前記仕切り部４ａ中の通気口９ａに対して、重力方向（図示上下方向）においてもズレた位置に形成されている。よって、前記外気は、前記小空間８ｂ内において、矢印α２のように水平方向及び重力方向に蛇行しながら流通する。

【0038】

次に、このようにして、前記小空間８ｂ内を蛇行しつつ流通した外気は、仕切り部４ｂ中の通気口９ｂを通過して次の小空間８ｃ内に流入し、この小空間８ｃ内を、次の小空間８ｄとの仕切り部４ｃ中の通気口９ｃに向かって流通する。ここで、図２に示すように、前記仕切り部４ｃ中の通気口９ｃは、前記仕切り部４ｂ中における通気口９ｂの位置（図２において図示左寄りの位置）に対して水平方向において右方向（＝図示上方向）にズレた位置に形成されている。また、図３に示すように、前記仕切り部４ｃ中の通気口９ｃは、前記仕切り部４ｂ中の通気口９ｂの位置（重力方向において下方の位置）に対して、重力方向においてもズレた位置（重力方向において上方の位置）に形成されている。よって、前記外気は、図２及び図３に示すように、前記小空間８ｃ内において、矢印α３のように水平方向及び重力方向に蛇行しながら流通する。

【0039】

次に、このようにして、前記小空間８ｃ内を蛇行しつつ流通した外気は、仕切り部４ｃ中の通気口９ｃを通過して次の小空間８ｄ内に流入し、この小空間８ｄ内を、次の小空間８ｅとの仕切り部４ｄ中の通気口９ｄに向かって流通する。ここで、前記仕切り部４ｄ中の通気口９ｄは、前記仕切り部４ｃ中における通気口９ｃの位置（図２において図示上方の位置）に対して水平方向（図示上下方向）において図示下方向にズレた位置に形成されている。また、図３に示すように、前記仕切り部４ｄ中の通気口９ｄは、前記仕切り部４ｃ中の通気口９ｃの位置（重力方向において上方の位置）に対して、重力方向においてもズレた位置（重力方向において下方の位置）に形成されている。よって、前記外気は、図２及び図３に示すように、前記小空間８ｄ内において、矢印α４のように水平方向及び重力方向において蛇行しながら流通する。

【0040】

次に、このようにして、前記小空間８ｄ内を蛇行しつつ流通した外気は、仕切り部４ｄの通気口９ｄを通過して次の小空間８ｅ内に流入し、この小空間８ｅ内を、次の小空間８ｆとの仕切り部４ｅ中の通気口９ｅに向かって流通する。ここで、図２に示すように、前記仕切り部４ｅ中の通気口９ｅは、前記仕切り部４ｄ中の水平方向における通気口９ｄの位置（図２において図示下方の位置）に対して、水平方向においてはズレていない位置（図２において図示右方の位置）に形成されている。しかし、図３に示すように、前記仕切り部４ｅ中の通気口９ｅは、前記仕切り部４ｄ中における通気口９ｄの位置（重力方向において下方の位置）と重力方向においてズレた位置（重力方向において上方の位置）に形成されている。よって、前記外気は、図３に示すように、前記小空間８ｅ内において、矢印α５のように重力方向において蛇行（図３参照）しながら流通する。

【0041】

次に、このようにして、前記小空間８ｅ内を重力方向において蛇行（図３参照）しつつ流通した外気は、仕切り部４ｅの通気口９ｅを通過して次の小空間８ｆ内に流入し、この小空間８ｆ内を、次の小空間８ｇとの仕切り部４ｆ中の通気口９ｆに向かって流通する。ここで、前記仕切り部４ｆ中の通気口９ｆは、前記仕切り部４ｅ中における通気口９ｅの位置（図２において図示右寄りの位置）に対して水平方向においてズレた位置（図２において図示左寄りの位置）に形成されている。また、図示省略しているが、前記仕切り部４ｆ中の通気口９ｆは、前記仕切り部４ｅ中の通気口９ｅの重力方向における位置に対して、重力方向においてもズレた位置に形成されている。よって、前記外気は、前記小空間８ｆ内において、矢印α６のように水平方向及び重力方向において蛇行しながら流通する。

【0042】

次に、このようにして、前記小空間８ｆ内を蛇行しつつ流通した外気は、仕切り部４ｆの通気口９ｆを通過して次の小空間８ｇ内に流入し、この小空間８ｇ内を、次の小空間８ｈとの仕切り部４ｇ中の通気口９ｇに向かって流通する。ここで、前記仕切り部４ｇ中の通気口９ｇは、前記仕切り部４ｆ中における通気口９ｆの位置（図２において図示左側の位置）に対して水平方向においてズレた位置（図２において図示上側の位置）に形成されている。また、図示省略しているが、前記仕切り部４ｇ中の通気口９ｇは、前記仕切り部４ｆ中の通気口９ｆの重力方向における位置に対して、重力方向においてもズレた位置に形成されている。よって、前記外気は、前記小空間８ｇ内において、矢印α７のように水平方向及び重力方向において蛇行しながら流通する。

【0043】

次に、このようにして、前記小空間８ｇ内を蛇行しつつ流通した外気は、仕切り部４ｇの通気口９ｇを通過して次の小空間８ｈ内に流入する。この小空間８ｈ内には、外管１２と内管１３とから成る二重構造の地中パイプ１１が、その上方部分だけが地盤面上に露出された状態で地中に埋設されている。前記小空間８ｈ内に流入した外気は、前記換気用ファン１５の作用により、地中パイプ１１を構成する外管１２と内管１３との間の隙間１１ａ中に流入し（図２の矢印α８参照）、前記隙間１１ａ内を下降する（図１の矢印Ａ参照）。この過程で、前記外気は地中熱と熱交換される。その後、前記隙間１１ａ内を下降した外気は、図１，図４に示すように、外管１２の底部に衝突した後、内管１３の内部に入り、その中を上昇する（図１の矢印Ｂを参照）。

【0044】

前記内管１３中を上昇した外気は、図４に示すように、内管１３の上方部分と接続された横管１４内に流入する。図２に示すように、横管１４は、小空間８ｈとそれと隣り合う蓄熱層２１が配置された小空間（図２において床下空間７内の中央に位置する小空間）との間を区画する仕切り部４ｈ中の開口部を介して、小空間８ｈから次の小空間内の蓄熱層２１内に延びるように配置されている。前述のようにして横管１４内に流入した外気は、換気用ファン１５の作用により、横管１４の前記蓄熱層２１内の先端近傍部分１４ａの方に移動し、横管１４内部から、その先端近傍部分１４ａ（外周部分が金網などのメッシュ構造により構成されることなどにより、外周部分に多数の通気孔が形成されている部分）を介して、外部（蓄熱層２１）に排出される（図２の矢印α９参照。また図１の矢印Ｃも参照）。

【0045】

前記横管１４の先端近傍部分１４ａから排出された外気は、多数の蓄熱材（本実施形態１ではグリ石）が集積された蓄熱層２１内に流入される（図１の矢印Ｃを参照）。前記地中パイプ１１から蓄熱層２１内に流入した外気は、前記各蓄熱材（グリ石）３０の間の隙間を流通・通過する過程で、前記各蓄熱材（グリ石）３０と熱交換され、その後、床５内の外気流通層５ａ内に流入する（図１の矢印Ｄ参照）。その後、前記外気は、間仕切壁３の室内側の外気流通層３ｂ及び外壁１の室内側の外気流通層１ｂ内に流入され（図１の矢印Ｅ参照）た後、内壁面３ｃ，１ｃ中に形成された通気口３ｄ，１ｄからそれぞれ各室内１０に供給される（図１の矢印Ｆ参照）。

【0046】

なお、本実施形態１では、前記地中パイプ１１から蓄熱層２１内に流入した外気は、前記各蓄熱材（グリ石）３０の間の隙間を流通・通過する過程で、前記各蓄熱材（グリ石）３０と熱交換されるだけでなく、前記各蓄熱材（グリ石）３０の表面に付着している水分（又は前記各蓄熱材（グリ石）３０の水分が付着しないで乾燥している表面）との間で外気が含む湿気が調湿される（乾燥した外気に蓄熱材表面に水分が供給されたり、それとは逆に、外気に多く含まれている湿気が蓄熱材の表面に付着して外気の湿気が減少させられることなどによる、前記各蓄熱材による外気調湿作用）と共に、外気が含む粉塵が前記各蓄熱材（グリ石）３０の表面（特に水分が付着した表面）に付着されて外気が清浄化され（前記各蓄熱材による外気清浄化作用）、そのような地中熱と熱交換され、調湿され、及び清浄化された外気が、室内１０に供給される。

【0047】

以上のように、本実施形態１においては、外気は、前記換気用ファン１５により、床下空間７内に導入された後、前記蓄熱層２１へ送られる前に、前記複数の各小空間８ａ〜８ｇの内部を順次に流通、通過する過程で、床下空間７内の基礎立ち上がり部２ａ等の物体が有する熱（前記床下空間７内には予め前記蓄熱層２１の作用などにより地中熱などが伝導され蓄熱されている）と熱交換されるようになる。よって、本実施形態１によれば、外気を地中熱などと熱交換させるための蓄熱層２１を床下空間７中の一部だけに構成することにより建設コストを低減化させながら、外気を床下空間７全体でその内部の地中熱などと有効に熱交換させてから、外気を室内１０に供給することができるようになる。

【0048】

また、本実施形態１では、前記複数の各小空間８ａ〜８ｇを前記蓄熱層２１（床下空間７内の略中央に位置する小空間内の蓄熱層２１）の周囲（外周側）を囲むように配置し、前記外気が、前記蓄熱層２１の周囲（外周側）に沿って前記各小空間８ａ〜８ｇの中を順次流通した後に前記小空間８ｈ内の地中パイプ１１を介して前記蓄熱層２１内に流入するように、構成されている。よって、本実施形態１によれば、前記外気は、前記蓄熱層２１の周囲（外周側）に沿って前記各小空間８ａ〜８ｇの中を順次流通する過程で床下空間７内の地中熱などと十分に熱交換されてから、前記蓄熱層２１に流入するようになる。

【0049】

また、本実施形態１において、前記複数の仕切り部（例えば基礎立ち上がり部４’により構成される仕切り部）は、外気の流通方向における後方及び前方にそれぞれ位置する各仕切り部同士の各通気口の各位置が水平方向及び／又は重力方向において互いにズレた位置となるように形成又は構成されている。すなわち、本実施形態１では、図２に示すように、外気の流通方向における後方及び前方にそれぞれ位置する基礎立ち上がり部２ａの床下換気口２ｂと仕切り部４ａの通気口９ａ、同各仕切り部４ａと４ｂの各通気口９ａと９ｂ、同各仕切り部４ｂと４ｃの各通気口９ｂと９ｃ、同各仕切り部４ｃと４ｄの各通気口９ｃと９ｄ、同各仕切り部４ｄと４ｅの各通気口９ｄと９ｅ、同各仕切り部４ｅと４ｆの各通気口９ｅと９ｆ、及び、同各仕切り部４ｆと４ｇの各通気口９ｆと９ｇの各位置が、水平方向及び／又は重力方向において互いにズレた位置となるように形成又は構成されている。よって、本実施形態１によれば、前記外気が前記蓄熱層２１の周囲（外周側）に沿って前記各小空間８ａ〜８ｇの中を順次流通するとき、前記外気は前記各小空間８ａ〜８ｇ内を水平方向及び／又は重力方向に蛇行しながら流通・通過する（前記蛇行により前記各小空間８ａ〜８ｇ内での外気の滞留時間が増大化する）ようになる。よって、本実施形態１によれば、前記外気の床下空間７内での地中熱などとの熱交換が、より効果的に行われるようになる。

【0050】

また、本実施形態１では、前記各小空間８ａ〜８ｇ内を流通する過程で前記外気が接触する部材又は物体の表面（例えば、基礎２の立ち上がり部２ａの内壁面、基礎４の立ち上がり部４’により構成される各仕切り部４ｉ，４ｊ．４ｋの内壁面など）を、図５に示すように、外気の一部がその周辺で微小な渦流を形成するような微小な突起又は凸部（外気の流通を妨げる方向に延びる突起又は凸部）２５を有するように、形成した。よって、本実施形態１によれば、外気の一部が前記表面の近傍で微小な渦流となる結果、外気が前記表面と接触する時間及び面積が全体として増加するので、前記外気が前記蓄熱層２１の周囲（外周側）に沿って前記各小空間８ａ〜８ｇの中を順次流通する過程における前記外気の床下空間７内の地中熱などとの熱交換が、より効果的に行われるようになる。

【0051】

また、本実施形態１では、前記蓄熱層２１は、前記各小空間８ａ〜８ｇ及び地中パイプ１１内を流通する過程で熱交換された後の外気を受け入れて室内１０に供給するようにしている。よって、本実施形態１によれば、前記床下空間７（各小空間８ａ〜８ｇ）及び地中パイプ１１内で地中熱などと熱交換されその後さらに蓄熱層２１の内部で熱交換された快適な外気を、室内１０に供給できるようになる。

【0052】

また、本実施形態１では、前記蓄熱層２１を、金属などの熱伝導性の高い材料により構成された容器又は外気が容器の内外を流通可能なメッシュ構造又は多数の通気孔を有する容器３１であって複数の蓄熱材３０をその内部に収納した容器３１を多数個並べ積層することにより構成するようにしたので、前記蓄熱層２１の施工を極めて効率的に行えるようになる。

【0053】

さらに、本実施形態１では、前記地中パイプ１１を、前記床下空間７内の各小空間中の前記蓄熱層２１が配置された小空間と隣接する小空間８ｈ内から地中に埋設して構成するようにしたので、前記地中パイプ１１内で熱交換された外気を前記蓄熱層２１に移送することが極めて円滑にできるようになる。

【0054】

〔第２の実施形態〕
次に本発明の実施形態２に係る空調機能付き床下空間を備えた建物換気システムを、図７の概略正断面図を参照して説明する。本実施形態２は前記実施形態１と基本的構成が同一であるので、以下では異なる部分についてのみ説明する。

【0055】

本実施形態２では、図７に示すとおり、前記実施形態１と同様に、床下空間７内の複数の各小空間８ａ〜８ｇを、蓄熱層２１（床下空間７内の略中央に位置する小空間内の蓄熱層２１）の周囲（外周側）を、ほぼ一週分、囲むように配置し、床下換気口２ｂからの外気が、前記蓄熱層２１の周囲（外周側）に沿って前記各小空間８ａ〜８ｇの中を順次流通した後に前記小空間８ｈ内の地中パイプ１１を介して前記蓄熱層２１内に流入するように、構成されている。よって、本実施形態２においても、前記実施形態１と同様に、前記外気は、前記蓄熱層２１の周囲（外周側）に沿って前記各小空間８ａ〜８ｇの中を順次流通する過程で床下空間７内の地中熱などと十分に熱交換されてから、前記蓄熱層２１に流入するようになっている。

【0056】

しかし、本実施形態２では、前記実施形態１と異なって、床下空間７内を複数の各小空間８ａ〜８ｇに区分する各仕切り部４ａ〜４ｇの各通気口９ａ’〜９ｇ’の位置について、前記実施形態１のように外気の流通方向における後方及び前方にそれぞれ位置する各仕切り部同士の各通気口の位置が水平方向及び／又は重力方向において互いにズレた位置となるように形成又するのではなく、前記各通気口９ａ’〜９ｇ’の各位置が水平方向及び重力方向において互いにズレないような位置に形成するようにしている。よって、本実施形態２においては、前記実施形態１と異なって、外気が前記蓄熱層２１の周囲（外周側）に沿って前記各小空間８ａ〜８ｇの中を順次流通するとき、前記外気は前記各小空間８ａ〜８ｇ内を水平方向及び／又は重力方向において蛇行しながら流通・通過する（前記蛇行により前記各小空間８ａ〜８ｇ内での外気の滞留時間が増大化する）という作用効果は生じない。

【0057】

しかしながら、上記の構成以外は本実施形態２の構成は前記実施形態１と同様である。よって、本実施形態２によっても、上記の「前記外気は前記各小空間８ａ〜８ｇ内を水平方向及び／又は重力方向において蛇行しながら流通・通過する（前記蛇行により前記各小空間８ａ〜８ｇ内での外気の滞留時間が増大化する）という作用効果」を除き、前記実施形態１と同様の作用効果を、奏することができる。

【0058】

以上、本発明の各実施形態１，２について説明したが、本発明は前記の各実施形態１，２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１，２では、（ａ）戸外からの外気を床下空間７中の各小空間８ａ〜８ｇ内８ａ〜８ｇ内において順次流通させて熱交換させた後に地中パイプ１１内で流通させて熱交換させその後に蓄熱層２１内で流通させて熱交換させる（その後に室内１０に供給する）ようにしたが、本発明ではこれらに限られるものではなく、例えば、（ｂ）戸外からの外気を床下空間７中の各小空間８ａ〜８ｇ内において順次流通させて熱交換させた後に蓄熱層２１内で流通させて熱交換させその後に地中パイプ１１内で流通させて熱交換させる（その後に室内１０に供給する）、（ｃ）戸外からの外気を床下空間７中の蓄熱層２１内で流通させて熱交換させその後に地中パイプ１１内で流通させて熱交換させその後に床下空間７中の各小空間８ａ〜８ｇ内において順次流通させて熱交換させる（その後に室内１０に供給する）、（ｄ）戸外からの外気を床下空間７中の蓄熱層２１内で流通させて熱交換させその後に床下空間７中の各小空間８ａ〜８ｇ内において順次流通させて熱交換させその後に地中パイプ１１内で流通させて熱交換させる（その後に室内１０に供給する）、（ｅ）戸外からの外気を地中パイプ（例えば建物外の敷地中に埋設した地中パイプ）内で流通させて熱交換させその後に床下空間７中の各小空間８ａ〜８ｇ内において順次流通させて熱交換させその後に床下空間７中の蓄熱層２１内内で流通させて熱交換させる（その後に室内１０に供給する）、又は（ｆ）戸外からの外気を地中パイプ（例えば建物外の敷地中に埋設した地中パイプ）内で流通させて熱交換させその後に床下空間７中の蓄熱層２１内で流通させて熱交換させその後に床下空間７中の各小空間８ａ〜８ｇ内において順次流通させて熱交換させる（その後に室内１０に供給する）、などの様々な方法が可能である。

【0059】

また、前記実施形態１においては、前記外気の流通方向における後方及び前方に位置する各仕切り部同士を、その各通気口の位置が水平方向及び重力方向において互いにズレた位置となるように形成するようにしたが、本発明ではこれに限られるものではなく、例えばその各通気口の位置が水平方向及び重力方向のいずれか一方の方向においてのみ互いにズレた位置となるように形成するようにしてもよい。

【0060】

さらに、前記実施形態１又は２においては、外気を床下空間７中の各小空間８ａ〜８ｇ内において順次流通させるために形成される各仕切り部４ａ〜４ｇ中の通気口９ａ〜９ｇ又は９ａ’〜９ｇ’を、各仕切り部４ａ〜４ｇ中の孔として形成したが、本発明では各仕切り部４ａ〜４ｇ中の端部の切欠きとして形成するようにしてもよい。

【符号の説明】

【0061】

１ 外壁
１ａ，３ａ 土台
１ｂ，３ｂ，５ａ 外気流通層
１ｃ，３ｃ 内壁面
１ｄ，３ｄ，９ａ〜９ｇ 通気口
２，４ 基礎
２ａ，４’ 基礎立ち上がり部
２ｂ 床下換気口
３ 間仕切壁
４ａ〜４ｋ 仕切り部
５ 床
６ 土間コンクリート
７ 床下空間
８ａ〜８ｈ 小空間
２５ 凸部
３０ 蓄熱材（グリ石）
３１ 容器
３２ａ，３２ｂ 容器の各端部
３３ 固定金具
３４ 取っ手

【図1】

【図2】

【図3】

【図4】

【図5】

【図6】

【図7】

【図8】