JPH01174861A - 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温等され
、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
アサイクルの経路の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、■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、立はコレクター空間部
、１１は通気空間、１２は吸排気口、１３は熱交換器、
１５は給気口、１６は換気扇、１７は妻換気ダクト、１
８はドラフトダクト、１９は集熱ダクト、２０は分散ダ
クト、２１はファン、２２から２５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、通気
空間１１は家屋Ａの内部で気密断熱層４によって囲まれ
た空間であり、家屋Ａの内部において内壁９、天井２５
、床２６によって分割された三つの空間で、小屋裏空間
ｌは後述するように熱交換器１３を経て吸気された外の
空気を拡散ファン１４によって既存の暖かい空気と撹拌
、混合するためのエアーダム的機能、および居住空間２
、コレクター空間部エヘ空気を送り出すための経路の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１５によって結ばれて
いる。この給気口１５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１１ｉ１６を配設している。

この換気扇１６はパイプ２４によって熱交換器１３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１３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２７によって
区分された空間であり、通気空間１１を介して小屋裏空
間ｌと連通化された空間である。また、小屋裏空間ｌ、
居住空間２、床下空間３は気密断熱層４によって囲まれ
ている。この気密断熱層４は、少なくとも断熱性、密封
性を有し、副次的に遮音性、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、ＡＬＣ板、各種合成樹脂板、木片セメン
ト板、グラスウール板等、あるいはこれらの複合板から
形成されたものである。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１、居住空間２、床
下空間３のグループと、壁コレクター空間７、屋根コレ
クター空間９からなるコレクター空間部工の２つに区分
し、互いのグループ間での空気、熱の流通を阻止するも
のである。コレクター空間部工は壁コレクター空間７と
屋根コレクター空間９からなり、壁コレクター空間７は
外壁６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９は屋根８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７と屋根コレクター
空間９は外壁６、屋根８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、コレクター空間部ｉ
は小屋裏空間１に設置した妻換気ダクト１７とドラフト
ダクト１８によって連結されており、小屋裏空間ｌ内の
空気の一部が供給されるものである。壁コレクター空間
７では外壁６を介して、また屋根コレクター空間９では
屋根８を介して太陽熱によって暖められ、屋根コレクタ
ー空間９の棟付近に配設した集熱ダクト１９によって集
められ、ファン２１を介し、パイプ２５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７、屋根
コレクター空間９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１９、ファン２１は冬期において屋根コレクタ
ー空間９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り、また夏期において、外気
温が低くなった場合に作動し、壁コレクター空間７、屋
根コレクター空間９を放熱用として利用するものである
。ドラフトダクト８は小屋裏空間１内の空気を壁コレク
ター空間７の土台付近、屋根コレクター空間９の軒付近
に移動させるものである。なお、集熱ダク目９の動作は
、図示しないがセンサーと組み合わされたコンピュータ
によって行われるのが好ましいものである。また、ドラ
フトダクト１８は第１図では途中で枝別れした１本で示
しているが、壁コレクター空間７と屋根コレクター空間
９用のそれぞれ別のドラフトダクト１８とすることもで
きる。

分散ダクト２０は床下空間３内に配設されたものであり
、集熱ダクト１９、ファン２１とパイプ２５によって連
結されており、壁コレクター空間７、屋根コレクター空
間９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２０ａ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、多角形状等のパ
イプ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１１は内壁１０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１
と連続した空間である。この通気空間１１は小屋裏空間
１に分散された暖かい新鮮な空気を床下空間３に移動さ
せることにより、居住空間２の内壁１０付近の冷気を除
去するためのものである。

熱交換器１３は例えば第５図に示すような構造で、ダク
ト　１３ａ、　１３ｂを吸排気口１２とパイプ２２．２
３で連結し、またダクト　１３ｄを換気扇１６とパイプ
２４で連結し、ダクト１３ｃを拡散ファン１４と連結し
たものである。すなわち熱交換器１３は吸排気口１２、
パイプ２２を介してダクト１３ａから新鮮な空気を取り
入れ、ダク）　１３ｃから拡散ファン１４によって小屋
裏空間１に空気を放出する際にダクト１３ｄからダクト
１３ｂ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
１４は小屋裏空間ｌにて、熱交換器１３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（ａ）、
（ｂ）を用いて説明する。第２図（ａ）は冬期における
空気の流れを示すものであり、外部Ｂから家屋Ａ内に吸
排気口１２を通って取り入れられた空気は熱交換器１３
を介し、拡散ファン１４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ｌ内の空気は、熱交換器１
３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１１を通って床下空間３に入る。一方小
屋裏空間ｌの空気のうち一部は妻換気ダクト１７を介し
てドラフトダクト１８により壁コレクター空間７、屋根
コレクター空間９に運ばれる。壁コレクター空間７、屋
根コレクター空間９ではそれぞれ外壁６、屋根８を介し
て太陽熱により暖められ棟部分に設けた集熱ダクト１９
に移動する。この暖められた空気は集熱ダクト１９によ
りファン２１を介してパイプ２５を通り床下空間３に配
した分散ダクト２０に運ばれ、床下空間３内に均一に分
散される。床下空間３では分散ダクト２０から放出され
る空気の圧力等により給気口１５を通って居住空間２に
入る。居住空間２内に入った空気は各部屋間に分散し、
最終的に換気扇１６を介して熱交換器１３に運ばれ、パ
イプ２３を通って吸排気口１２から外部Ｂに排出される
。このように、冬期においては家ｇＡ内で発生した熱の
外部への流出を最少限に行う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
いては第２図（ｂ）に示すようにコレクター空間部ｌを
切り離し、２つのエアサイクルを形成する。すなわち、
１つのサイクルとしては、妻換気ダク目７と集熱ダクＨ
９を外部Ｂと結ぶようにし、外部Ｂから妻換気ダクト１
７、ドラフトダクト１８を通って壁コレクター空間７、
屋根コレクター空間９に入り、この空気が集熱ダクト１
９を通って外部へ放出されるサイクルである。またもう
１つのサイクルは、外部Ｂから吸排気口１２、熱交換器
１３を通って小屋裏空間ｌに入り、次に小屋裏空間１の
圧力により通気空間１１を通って床下空間３に移動し、
次に給気口１５を通って居住空間２に移り、居住空間２
の換気扇１６を介して熱交換器１３、吸排気口１２を通
って外部Ｂに排出させるサイクルである。この場合にお
いても居住空間２と外部Ｂの熱は遮断され、効率よく冷
房を行うことができる。

また夏期の夜間のように外気温が低くなった場合は（ａ
）図に示すサイクルとし、コレクター空間部五を放熱用
として用いることもできる。

以上説明したのは、本発明に係る家屋への一実施例にす
ぎず、第１図において点線で示すように、集熱ダク１−
１９と分散ダクト２０を結ぶパイプ２５の一部を居住空
間２内における放熱器２８とすることもできる。また吸
排気口１２は第１図では土台付近に形成しているが、軒
天等の屋根８近傍に設けることもできる。さらに熱交換
器１３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。また分散ダクト２０として連通ｔ、［ｌ　Ｖｌ
ｉ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（ａ）図は連通組織の空隙
を有する素材からなる主体２０ｂのみからなる分散ダク
）２０．　（（１）、（Ｃ）図は主体２０ｂ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
あるシート２０ｃで被覆して保形性を向上した分散ダク
ト２０、（ｄ）〜（ｈ）図は主体２０ｂの外側面をシー
ト状物２０ｄで被覆したものであり、（ｄ）図はスリッ
ト２０ｅを形成した分散ダクト２０、（ｅ）〜（局図は
シート状物２０ｄの一部にフリ一端２Ｏｆを形成した分
散ダクト２０、（ｈ）図は主体２０ｂの一部を露出させ
た分散ダクト２０である。

なお、（ｄ）〜（［））図におけるシート状物２０ｄは
通気性、不通気性のどちらでもよいが、（（ｊ）〜（ｇ
）図において不通気性のものを用いた場合、スリット２
０ｅ、フリ一端２Ｏｆが弁的機能を果たし、分散ダクト
２０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。また、ドラフトダクト１８には逆止
弁を設けて空気の逆流を防ぐことも可能である。

〔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
の出入がなく、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。■夏期においてはコレクター空
間部を放熱用として利用することができる。■居住空間
の換気も同時に行うことができる。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（ａ）、（ｂ）は空気の流れを説明するブロック
図、第３図、第４図（ａ）、（ｂ）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、工・・・コ
レクター空間部、１１・・・通気空間、１３・・・熱交
換器、１６・・・換気扇、１８・・・ドラフトダクト。 ２．／ ↓　−゛′ 第１図 第２図 第３図 第十図 鴎） （ｂン ５２′。 （べ〕 、２０ Ｃν ＜）０ 第１１）図 （’ｏ）　　　　　　　　　　（Ｃ） （’ｈン 、ｌ。

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. （１）家屋内部を気密断熱層によって小屋裏空間、居住
   空間、床下空間、通気空間からなる内部空間と、壁コレ
   クター空間、屋根コレクター空間からなるコレクター空
   間部とに分割し、また、前記小屋裏空間と床下空間は内
   壁と気密断熱層間の通気空間によって連通化し、また小
   屋裏空間と居住空間とは給気口によって結ばれており、
   また小屋裏空間には妻換気ダクト、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ケ所形成しており、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、屋根コレクター空間、壁
   コレクター空間には妻換気ダクトからのドラフトダクト
   を配設したことを特徴とする家屋。