JP2959965B2 - 建築物における空調システム - Google Patents

建築物における空調システム

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JP2959965B2
JP2959965B2 JP6160401A JP16040194A JP2959965B2 JP 2959965 B2 JP2959965 B2 JP 2959965B2 JP 6160401 A JP6160401 A JP 6160401A JP 16040194 A JP16040194 A JP 16040194A JP 2959965 B2 JP2959965 B2 JP 2959965B2
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原 俊 郎 藤
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TOHOKU SHIZAI KOGYO KK
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Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【産業上の利用分野】本発明は、省エネを図りつつ、四
季を通じて快適な室内環境が得られるようにした建築物
における空調システムに関する。
【0002】
【従来の技術】近年、建築物の周囲を包括的に断熱材で
囲撓して、建築物の断熱性及び気密性を向上させた建築
物、いわゆる気密住宅が開発され、特に寒冷地において
好評を博している。
【0003】このような建築物(気密住宅)において
は、建築物内が密封空間となるため、建築物内の換気を
計画的に行う必要がある。即ち、健康のためにも、優れ
た居住性を長く保つためにも、空気の汚れや不要な湿度
から人と住居を守って、清潔で健康的な住環境を作り出
すための換気が必要となる。
【0004】ここに、従来、例えば上記気密住宅では、
0.5回(2時間に1回)程度の自然換気があるといわ
れているが、これだけでは、常時必要量が確保されにく
いので、例えば必要に応じて排気から熱を回収するよう
にした熱交換器と、ダクト配管とを備えた集中機械換気
設備を設けて強制的に換気を行うことが広く行われてい
る。
【0005】一方、地中に蓄熱層や蓄熱床を設け、窓等
から取り込んだ太陽熱をこの蓄熱層や蓄熱床に蓄熱し
て、この蓄熱した熱を放出することにより、太陽熱を有
効に利用して、特に暖房時における省エネを図ることも
広く行われている。
【0006】
【発明が解決しようとする課題】しかしながら、上記従
来例における自然換気或いは集中機械換気設備による強
制換気は、室内の換気のみに重点を置いたもので、例え
ば屋外の温度の方が室内の温度よりもかなり低かった
り、また大気圧の変動に伴って、室外の気圧(大気圧)
と室内の気圧(内気圧)に差が生じると、室内の温度が
低下したり、室内の気圧に変動が生じてしまい、健康上
のことを考慮すると、これだけでは不充分であるのが現
状であった。
【0007】例えば、この換気に伴って、室内の湿度が
変動すると、リューマチや関節病に悪影響を与えたり、
風邪の予防に役立たず、また室内の気圧が変動すると、
脳卒中の危険性が高まるばかりでなく、血液の循環にも
悪影響を与えてしまう。
【0008】一方、前記蓄熱層や蓄熱床は、例えば冬場
においては、昼間に蓄えた熱を夜に放出するようになっ
ており、四季を通じた大きなサイクルでの太陽熱の有効
な利用を図ったものではない。
【0009】本発明は上記に鑑み、蓄熱層のより有効な
利用を図ってより大きな省エネに貢献しつつ、室内の必
要な換気を行うことができ、しかもこの換気に伴って室
内の状態が室外の状態の影響を受けて変動してしまうこ
とがないようにしたものを提供することを目的とする。
【0010】
【課題を解決するための手段】上記目的を達成するた
め、本発明に係る建築物における空調システムは、周囲
を断熱材で包囲して地中に埋設した蓄熱層の上部に、断
熱材で包括的に囲撓された建築物を構築するとともに、
前記蓄熱層内部と建築物の室内とを互いに連通させ、前
記蓄熱層内から排気を行いつつ熱交換器で熱交換した外
部からの給気を、例えば建築物の室内の湿度、温度及び
圧力が一定となるように調節して前記建築物の室内に導
入するようにしたことを特徴とするものである。
【0011】
【作用】上記のように構成した本発明によれば、蓄熱層
は、熱交換器の駆動に伴って、冬場にあっては、夏場の
高温で蓄熱されて外気よりも温度の高い暖気を放出し、
夏場にあっては、地中にあって外気よりも低い温度の冷
気を放出して、これと熱交換された外部からの給気を建
築物の室内に導入し、同時にこの給気に伴って、建築物
の室内の余剰の空気を蓄熱層に排気して、建築物の室内
を換気することができる。
【0012】そして、建築物の室内と蓄熱層とは、断熱
材を介して外部と遮断された状態で互いに連通している
ため、この換気の際に、建築物の室内が外部の影響を受
けてしまうことを極力防止して、この内部を外部と隔離
した一定の状態に維持するとともに、蓄熱層に蓄えられ
た熱の殆どを前記熱交換器による熱交換に使用すること
ができる。
【0013】
【実施例】以下、本発明の実施例を図面を参照して詳細
に説明する。同図において、付番1は、地中を掘削して
ここに埋設した蓄熱層で、この蓄熱層1は、玉石2の上
面に砕石3をほぼ均一に敷き詰めるとともに、この全周
囲を、例えば肉厚150mmの発泡スチロール等の断熱
材4で一面に包囲して構成されている。
【0014】ここに、この蓄熱層1の玉石2の容積は、
例えば建築物の室内の容積を200m3とした時、40
0m3に設定してあり、これによって、30分に1回の
換気を行うように設定されている。
【0015】そして、前記ボックス状の断熱材4の上壁
の上面、側壁の内面及び底壁の上面には、耐圧ゴムシー
ト5が張設され、これによって、前記蓄熱層1の全周囲
が、耐圧ゴムシート5で覆われているとともに、この上
に、周囲を断熱材で包括的に囲撓した断熱気密構造の建
築物6が構築されている。
【0016】ここに、この建築物6には、その床下に気
密室7が形成されている。即ち、前記蓄熱層1の上面を
覆う耐圧ゴムシート5の上に基礎(コンクリートスラ
ブ)8が打設され、この基礎8の上方の所定間隔離間し
た位置に床9が一面に張設されているとともに、この床
9は、一対の下地合板の間に、例えば肉厚50mmの発
泡プラスチック等の断熱材10をサンドイッチ状に挟ん
で構成されている。
【0017】また、周壁11の内部及び天井12の上方
には、気密層13,14がそれぞれ形成されている。即
ち、周壁11は、所定間隔離間して配置された外壁15
と内壁16とからなり、この外壁15は、一対の下地合
板の間に、例えば肉厚50mmの発泡スチロール等の断
熱材17と耐圧ゴムシートとをサンドイッチ状に挟むと
ともに、外面にモルタル等の仕上げ材18を塗布して構
成され、内壁16は、下地合板とプリント板等の内装材
20との間に、例えば肉厚25mmの発泡スチロール等
の断熱材21と耐圧ゴムシートとをサンドイッチ状に挟
んで構成されている。
【0018】一方、天井12は、一対の下地合板の間
に、例えば肉厚50mmの発泡スチロール等の断熱材2
2をサンドイッチ状に挟むとともに、下面にプリント板
等の内装材23を張設して構成され、この天井12と所
定間隔離間した上方に、一対の下地合板の間に、例えば
肉厚50mmの発泡スチロール等の断熱材24をサンド
イッチ状に挟んで構成した小屋裏仕切板25が配置され
ている。
【0019】そして、前記小屋裏仕切板25とこの上方
を覆う屋根26との間に、小屋裏空間27が形成されて
おり、前記屋根26は、例えば肉厚25mmの発泡スチ
ロール等の断熱材28の上面に下地合板及び耐圧ゴムシ
ートを順次積層し、その上に長尺鉄板等の屋根材29を
張設して構成されている。
【0020】このようにして、建築物6の室内30を断
熱材で2重に包囲するとともに、この断熱材の間に気密
層或いは気密室を設け、更に外周を耐圧ゴムシートで覆
うことによって、気密性を、例えば1.5mm/m2
度のトップレベルに抑えることができるよう構成されて
いる。
【0021】更に、室内30を複数の部屋に区画する間
仕切壁31の内部に、通気路32が形成されている。即
ち、この間仕切壁31は、一対の壁体33を所定間隔離
間して配置して構成され、この各壁体33は、下地合板
の表面に、例えば肉厚25mmの発泡スチロール等の断
熱材34を一面に敷き並べるとともに、この表面を加圧
ゴムシートで覆い、更に砂壁仕上げ等の仕上げ材35に
よる仕上げを行うことによって構成されている。
【0022】更に、前記各壁体33には、間仕切壁31
の通気路32への貫通孔33aが設けられているととも
に、その下端は、前記床下の気密室7に達し、更にこの
気密室7と前記断熱層1との間に、複数の地下ダクト3
6が配設されている。
【0023】これによって、壁体33の貫通孔33a、
通気路32、床下の気密室7及び地下ダクト35を介し
て、建築物6の室内30と蓄熱層1の内部とが互いに連
通するように構成されている。
【0024】一方、前記蓄熱層1から室内30を通って
上方に延び、前記小屋裏空間27内に配置した熱交換器
40に繋がるが排気ダクト41が設けられ、この排気ダ
クト41を通って熱交換器40に送られてくる空気と、
外部から熱交換器40内に送られてくる空気との間で熱
交換が行われるようになっている。
【0025】これによって、蓄熱層1は、ここに蓄えら
れた熱を外部に漏らすことなく、冬場にあっては、夏場
の高温で蓄熱されて外気よりも温度の高い暖気を、夏場
にあっては、地中にあって外気よりも低い温度の冷気を
排気ダクト41から熱交換器40に排気として送り、こ
の排気熱を熱交換器40での給気との熱交換に利用する
ことができる。
【0026】そして、前記熱交換器40によって熱交換
された給気は、前記小屋裏空間27に配置された除湿器
42、加熱器43、フィルタ44及び加湿器45を通過
した後、複数に分岐して建築物6の室内30に向けて開
口する給気ダクト46からこの内部に導入され、この給
気の導入に伴って、建築物6の室内30の余剰の空気
は、前述のように、蓄熱層1内に排気され、これによっ
て、室内30の換気が行われるようになっている。
【0027】このように構成することにより、室内30
の換気の際に、この内部が外部の影響を受けてしまうこ
とを極力防止して、外部と隔離した一定の状態に維持す
るとともに、蓄熱層1に蓄えられた熱の殆どを前記熱交
換器40による熱交換に使用することができる。
【0028】ここに、前記熱交換器40で熱交換された
給気は、除湿器42で除湿され、加熱器43で加熱され
た後、フィルタ44を通過して、空気中の塵芥や花粉等
が除去され、しかる後に、加湿器45で加湿されるので
あるが、この時、この加湿後の給気の湿度は、例えば8
0%に設定されている。
【0029】これにより、室内30の湿度を常にほぼ8
0%に一定に維持することができ、これによって、リュ
ーマチや関節病に悪影響を与えることを防止するととも
に、風邪の予防に役立たせることができる。
【0030】また、前述のように、室内30及び蓄熱層
1を外部から遮断することにより、これらの内部の気圧
の変動を抑え、これによって、脳卒中の発生や、血液の
循環の悪化を防止することができる。
【0031】更に、蓄熱層1内の温度は、ほぼ一定に保
持されているため、ここからの排気と熱交換された給気
もほぼ一定となり、これによって、室内30の温度をほ
ぼ一定に維持することができる。
【0032】なお、室内30に湿度計、気圧計及び温度
計を設置しておき、この湿度計によって前記加湿器45
を制御して、室内の湿度を、例えば80%の一定に維持
したり、気圧計によって前記熱交換器40を制御して、
室内の気圧を一定に維持したり、温度計に前記加熱器3
2を制御して、室内の温度を一定に維持するようにする
こともできる。
【0033】
【発明の効果】本発明は上記のような構成であるので、
蓄熱層に蓄えられた熱の殆どを熱交換器による熱交換に
使用して、この蓄熱層のより有効な利用を図ってより大
きな省エネに貢献しつつ、前記熱交換器によって熱交換
された給気を室内に導いて、室内の必要な換気を行うこ
とができ、しかも、建築物の室内と蓄熱層とは、断熱材
を介して外部と遮断された状態で互いに連通しているた
め、この換気に伴って室内の状態が室外の状態の影響を
受けて変動してしまうことを防止することができるとい
った効果がある。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明の一実施例を示す建築物の断面図。
【符号の説明】
1 蓄熱層 4,10,17,21,22,24,28,34 断熱
材 6 建築物 7 気密室 9 床 11 周壁 12 天井 13,14 気密層 25 小屋裏仕切板 26 屋根 27 小屋裏空間 30 室内 31 間仕切壁 32 通気路 36 地下ダクト 40 熱交換器 41 排気ダクト 46 給気ダクト

Claims (2)

    (57)【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】周囲を断熱材で包囲して地中に埋設した蓄
    熱層の上部に、断熱材で包括的に囲撓された建築物を構
    築するとともに、前記蓄熱層内部と建築物の室内とを互
    いに連通させ、前記蓄熱層内から排気を行いつつ熱交換
    器で熱交換した外部からの給気を建築物の室内に導入す
    るようにしたことを特徴とする建築物における空調シス
    テム。
  2. 【請求項2】建築物の室内の湿度、温度及び圧力が一定
    となるように、前記熱交換器で熱交換した給気を調節し
    て建築物の室内に導入するようにしたことを特徴とする
    請求項1記載の建築物における空調システム。
JP6160401A 1994-07-12 1994-07-12 建築物における空調システム Expired - Lifetime JP2959965B2 (ja)

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