JPH01174827A - 家屋 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 〔産業上の利用分野〕 本発明は空気の流れを利用した、所謂エアサイクルを用
いた家屋に係るものである。さらに詳しくは熱損失の少
なく、かつ、居住空間の換気機能をも有する家屋に関す
るものである。

〔従来の技術〕

この種構造の家屋は床下空間、小屋裏空間を壁体内空間
で連通化し、これら空間を自然通気によって、あるいは
強制的に空気を循環させることによって行われていた。

〔発明が解決しようとする課題〕

しかしながら、従前の構成のエアサイクル家屋で、自然
通気を利用している家屋では冬期のように、ある限られ
た部屋しか暖房されない場合、家屋全体のエアサイクル
は行われなかった。これは家屋の一部屋だけでは家屋の
一内壁面と天井、および廊下側の障子などが加湿等され
、この部分の内部空間のみが温度上昇するだけであり、
家屋全体のエアサイクルを生起する原動力となり得す、
上昇した温度がその壁面のある高さまでいくと他の冷た
い空気によって低下せしめられてその位置で結露水とな
る欠点があった。勿論、ストーブ等は床上にあるため、
この近傍のエアサイクル空間は床下空間からの低温と高
湿度で加温された空気との接触によって直ちに結露し、
土台の腐食、断熱材（グラスウールのヌレ雑巾化）を促
進する欠点があった。さらに、自然通気によるエアサイ
クル家屋、強制通気によるエアサイクル家屋の相方とも
、室内空間への空気の取り込み構成がなされていないし
、エアサイクル空間にエアを全面的に分散される構造と
もなっていなかった。

〔課題を解決するための手段〕

本発明はこのような欠点を除去するため、居住空間もエ
アサイクルの径路の１つとすることにより熱損失の少な
い換気を行うと共に、外壁および屋根において太陽熱を
集熱することにより、冬期におけるエネルギーの低減を
図り、かつ、熱交換器を介して吸、排気を行うことによ
り、家屋内の熱の人出を阻止し、居住性、耐久性を向上
した家屋を提案するものである。

〔実施例〕

以下に図面を用いて本発明に係る家屋の一実施例につき
詳細に説明する。第１図は上記家屋Ａの代表的−例を説
明する説明図であり、１は小屋裏空間、２は居住空間、
３は床下空間、４は気密断熱層、６は壁コレクター空間
、８は屋根コレクター空間、１０は通気空間、１１は吸
排気口、１２は熱交換器、１４は給気口、１５は換気扇
、１６は集熱ダクト、１７は分散ダクト、１８はファン
、１９から２２はパイプである。すなわち、小屋裏空間
１、居住空間２、床下空間３は家屋への内部において内
壁９、天井２３、床２４によって分割された三つの空間
であり、小屋裏空間１は後述するように熱交換器１２を
経て吸気された外の空気を拡散ファン１３によって攪拌
、分散するためのエアーダム的機能、および床下空間３
へ暖かい空気を送り出すための径路の１つである。また
居住空間２は居住者が日常生活を営む空間であり、床下
空間３とは給気口１４によって結ばれている。この給気
口１４は床下空間３内の空気を居住空間２に送るための
通路であり、単なる礼状、あるいは強制送風ファンを伴
ったもの等である。また居住空間２の少なくとも１ケ所
には換気扇１５を配設している。この換気扇１５はノ々
イブ２１によって熱交換器１２と連結されており、居住
空間２において居住者の呼吸、ストーブ等の暖房器から
の排気による汚れた空気、湿度を含んだ空気を熱交換器
１２を介して外部へ排出するためのものである。床下空
間３は居住空間２と床２４によって区分された空間であ
り、通気空間１０を介して小屋裏空間１と連通化され、
また壁コレクター空間６の下部と連通化している空間で
ある。また、小屋裏空間１、居住空間２、床下空間３は
気密断熱層４によって囲まれた部分である。この気密断
熱層４しま、少なくとも断熱性、密封性を有し、福次的
に遮音性、吸音性、防湿性を有する素材、例えばシージ
ングボード、シージングインシュレーションボード、Ａ
ＬＣ板、各種合成樹脂板、木片セメント板、クラスウー
ル板等、あるいはこれらの複合板から形成されるもので
ある。さらに説明を加えると、気密断熱層４は家屋Ａの
内部を小屋裏空間ｌ、居住空間２、床下空間３のグルー
プと、壁コレクター空間６、屋根コレクター空間８のグ
ループの２つに区分するものであり、かつ、断熱層とし
て機能するものである。壁コレクター空間６は外壁５と
気密断熱層４とによって囲まれた空間であり、屋根コレ
クター空間８は屋根７と気密断熱層４との間の空間であ
る。この壁コレクター空間６と屋根コレクター空間８は
連続したものであり、外壁５、屋根７を介して太陽熱に
よって集熱する部分である。さらに説明すると、壁コレ
クター空間６の下部（土台付近）は、床下空間３、通気
空間１０と通じており、床下空間３の空気の一部を取り
入れ、外壁５を介して太陽熱によりこの空気を加温する
ものである。この壁コレクター空間６は屋根コレクター
空間８と連続しているため、壁コレクター空間６内で加
温された空気は上昇し、屋根コレクター空間８に移動す
る。屋根コレクター空間８に移動してきた空気は屋根７
を介してさらに太陽熱によって加温され、屋根コレクタ
ー空間８の棟付近に配設した集熱ダクト１６によって集
められ、ファン１８を介し、パイプ２２を通って床下空
間３に運ばれる。すなわち、壁コレクター空間６、屋根
コレクター空間８は冬期において太陽熱を集熱し、家屋
Ａの暖房用として利用するためのものである。

なお、集熱ダクト１６、ファン１８は屋根コレクター空
間８内の空気の温度が、小屋裏空間１、居住空間２、床
下空間３内の少なくとも１ケ所の温度以上になった場合
のみ作動するものである。なお、この集熱ダクト１６と
ファン１８の制御は図示しないがマイコン、センサによ
って行うこともできる。

分散ダクト１７は床下空間３内に配設されたものであり
、集熱ダクト１６、ファン１８とパイプ２２によって連
結されており、壁コレクター空間６、屋根コレクター空
間８によって暖められた空気を床下空間３内に分散させ
るためのものである。その形状は、例えば第３図に示す
ように、金属、プラスチックからなるパイプをアンテナ
状に形成し、それぞれに四角形状、長円形状、円形状等
のスリット１７ａを有するもの、あるいは、連通組織か
らなる空隙を有する素材、例えばグラスファイバー、プ
ラスチックファイバー、鉱物繊維、金属繊維等の繊維質
材料、連続気泡組織のポリウレタンフォーム、ポリウレ
アフオーム等の合成樹脂発泡体、多孔質セラミック等を
、断面リング状、四角形状、三角形状、多角形状等のバ
イブ状に形成したものを第４図（ａ）、（ｂ）に示すよ
うに配したもの等である。

通気空間１０は内壁９と気密断熱層４間に形成された空
間であり、下部は床下空間３と、上部は小屋裏空間ｌと
連続した空間である。この通気空間１０は吸排気口１１
、熱交換器１２によって取り入れられた小屋裏空間１内
の新鮮な空気を床下空間３に導くための径路であると共
に、居住空間２の内壁９付近の冷気を除去するためのも
のである。熱交換器１２は例えば第５図に示すような構
造で、ダクト１２ａ、１２ｂを吸排気口１１とパイプ１
９．２０で連結し、またダクト１２ｄを換気扇１５とパ
イプ２１で連結し、ダクト１２ｃを拡散ファン１３と連
結したものである。

すなわち熱交換器１２は吸排気口１１よりパイプ１９を
介してダク）　１２ａから新鮮な空気を取り入れ、ダク
ト１２ｃから拡散ファン１３によって小屋裏空間１に空
気を放出する際にダクト１２ｄからダクト１２ｂを通っ
て外部へ排出する暖かい空気の熱を交換して熱の放出を
防ぐためのものである。なお、拡散ファン１３は小屋裏
空間１にて、熱交換器１２を介して得られた新鮮な空気
を拡散させることにより、小屋裏空間１内の温度を一様
化するためのものである。

ここで空気の流れについて第１図および第２図を用いて
説明する。外部Ｂから家屋Ａ内に吸排気口１１を通って
取り入れられた空気は熱交換器１２を介し、拡散ファン
１３によって小屋裏空間１に拡散され、供給される。小
屋裏空間１内の空気は、熱交換器１２から供給される空
気のため、圧力が増加し、この圧力により、通気空間１
０を通って床下空間３に移動する。この床下空間３に移
動した空気は、集熱ダクト１６の作動状況、および床下
空間３内の圧力によって、その一部が壁コレクター空間
６へ移動する。壁コレクター空間６では外壁５を介して
太陽熱によって暖められ上昇し、屋根コレクター空間８
に移動する。屋根コレクター空間８では屋根７を介して
太陽熱により、より暖められ棟部分に設けた集熱ダクト
１６に移動する。この暖められた空気は集熱ダクト１６
によりファン１８を介してパイプ２２を通り床下空間３
に配した分散ダクト１７に運ばれ、床下空間３内に均一
に分散される。

床下空間３では集熱ダクト１６から送られた空気と通気
空間１０を通ってきた空気が混合し、この混合した暖か
い空気は給気口１４を通って居住空間２に入る。′居住
空間２内の空気は各部屋間に分散し、最終的に換気扇１
５を介して熱交換器１２に運ばれ、パイプ２０を通って
吸排気口１１から外部Ｂに放出される。この際、小屋裏
空間１には圧力がかかっているため、居住空間２内で発
生した水分（湿気）は小屋裏空間１に漏洩することがな
く換気扇１５、熱交換器１２を介して外部Ｂに放出さ昶
、家屋Ａの腐食を防止することもできる。このように、
冬期においては家屋Ａ内で発生した熱の外部への流出を
最少限におさえることができると共に、換気も同時に行
うことができる家屋Ａとなる。また夏期においては集熱
ダクト１６から分散ダクト１７への途中のファン１８を
停止することにより、壁コレクター空間６、屋根コレク
ター空間８の空気の流れを止め、これらを断熱層として
利用することにより、家屋Ａの内、外部の熱の流通を無
くし、冷房を効率よく行うことができるものである。

以上説明したのは、本発明に係る家屋Ａの一実施例にす
ぎず、第１図において点線で示すように、集熱ダクト１
６と分散ダクト１７を結ぶバイブ２２の一部を居住空間
２内における放熱器２５とすることもできる。また吸排
気口１１は第１図では土台付近に形成しているが、軒天
等の屋根７近傍に設けることもできる。さらに熱交換器
１２は図では小屋裏空間１内に配設しているが、壁体内
の一部、あるいは床下空間３内に配設することも可能で
ある。また、壁コレクター空間６と床下空間３の中間に
弁機構を設けることも可能である。また分散ダクト１７
として連通組織からなる空隙を有する素材を用いた場合
は、第６図（ａ）〜（ｈ）に断面図を用いて概略を示し
たように形成することができる。すなわち（８１図は連
通組織の空隙を有する素材からなる主体１７ｂのみから
なる分散ダクト１７、伽）、（Ｃ）図は主体１７ｂの内
側面、あるいは外側面、もしくは両面（図示せず）を通
気性のあるシー）　１７ｃで被覆し保形性を向上した分
散ダクト１７、（ｄ１〜（ｈ１図は主体１７ｂの外側面
をシート状物１７ｄで被覆したものであり、（ｄ１図は
スリット１７ｅを形成した分散ダクト１７、（ｅ）〜（
ｇ１図はシート状物１７ｄの一部にフリ一端１７ｆを形
成した分散ダクト１７、（ｈ）図は主体１７ｂの一部を
露出させた分散ダクト１７である。なお、（ｄ）〜（ｈ
）図におけるシート状物１７ｄは通気性、不通気性のど
ちらでもよいが、（ｄ１〜（１図において不通気性のも
のを用いた場合、スリット１７ｅ、フリ一端１７ｆが弁
的機能を果たし、分散ダクト１７内の空気を外部へ放出
するだけの一方通行となり好ましいものとなる。

〔発明の効果〕

上述したように、本発明に係る家屋によれば、■外部と
の吸、排気はすべて熱交換器を介して行われるため、熱
の出入がな（、暖、冷房を効率よく行うことができる。

■冬期においては壁コレクター空間、屋根コレクター空
間によって太陽熱の利用を図ることができ、暖房費の低
減を図ることができる。■夏期においては気密断熱層と
共に壁コレクター空間、屋根コレクター空間をも断熱層
として機能させることができる。■居住空間の換気も同
時に行うことができる。■小屋裏空間は居住空間より圧
力が高くなるため、居住空間で発生した水分、湿気が小
屋裏空間に漏洩することがなく、家屋の耐久性を向上す
ることができる。等の効果、特徴がある。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明に係る家屋の代表的−例を示す説明図、
第２図は空気の流れを説明するブロック図、第３図、第
４図（ａｌ、（ｂｌは分散ダクトの例を示す説明図、第
５図は熱交換器の一例を示す説明図、第６図（ａ）〜（
ｈ）は分散ダクトの構成のその他の例を示す説明図であ
る。 Ａ・・・家屋、１・・・小屋裏空間、２・・・居住空間
、３・・・床下空間、４・・・気密断熱層、６・・・壁
コレクター空間、８・・・屋根コレクター空間、１０・
・・通気空間、１２・・・熱交換器、１４・・・給気口
、１５・・・換気扇。 第１図 第２図 第３図 、１７ 第十図 幀） 第６図 （へ）（ｂ） Ｃν　　　ｒｌ。 、　ＩＱ　　　　　　（１７ ％９

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. （１）小屋裏空間、居住空間、床下空間を気密断熱層に
   よって囲むと共に、該気密断熱層と外壁間には壁コレク
   ター空間を形成し、また気密断熱層と屋根間には屋根コ
   レクター空間を形成し、かつ、該壁コレクター空間と屋
   根コレクター空間を連通化し、また、前記気密断熱層と
   内壁間には床下空間と小屋裏空間とを連通化させるため
   の通気空間を形成すると共に、壁コレクター空間の下部
   と通気空間の下部を連通化し、また床下空間と居住空間
   とは給気口によって結ばれており、前記屋根コレクター
   空間には集熱ダクト、床下空間には分散ダクト、居住空
   間には換気扇を配設すると共に家屋内部の任意位置に熱
   交換器を配設し、かつ家屋の内外部を結ぶ吸排気口を少
   なくとも１ヶ所形成しており、該吸排気口と熱交換器、
   集熱ダクトと分散ダクト、換気扇と熱交換器をそれぞれ
   パイプによって連結すると共に、吸排気口から熱交換器
   を介して小屋裏空間に外部の新鮮な空気を取り入れ、換
   気扇から熱交換器を介して外部に居住空間の空気を排出
   することを特徴とする家屋。