JPH01179832A

JPH01179832A - 家屋

Info

Publication number: JPH01179832A
Application number: JP62335617A
Authority: JP
Inventors: Mitsuhiko Ogino; 光彦荻野; Seiichi Tomita; 富田　聖一; Hideki Takiguchi; 滝口　英喜
Original assignee: IG Technical Research Inc
Current assignee: IG Technical Research Inc
Priority date: 1987-12-29
Filing date: 1987-12-29
Publication date: 1989-07-17
Anticipated expiration: 2011-03-29
Also published as: JPH0833240B2

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と共に、土
間暖房を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、
この近傍のエアザ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
、エアザ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、床下空間における土間を土間暖房構造とし
、しかも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、家屋の居住性、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図は上記家屋への代表的−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ば妻換気ダクト、１７は集熱ダクト、１８は分散
ダクト、１９はファン、２０から２４はパイプ、互は土
間暖房部である。

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
ァム３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、壁コレクター
空間６へ暖かい空気を送り出すだめの経路の１つである
。また居住空間２は居住者の日常生活を営む空間であり
、小屋裏空間１とは給気口１４によって結ばれている。

この給気口１４は小屋裏空間１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はバイブ２２によって熱交換器１２に連結されてお
り、居住空間２において居住者の呼吸、スト−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２６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
化された空間である。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Ｎ４は、少な（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６、屋根コレクタ
ー空間８のグループの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。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
、小屋裏空間１内に配設された妻換気ダクト１６とパイ
プ２３によって連結されており、小屋裏空間１内の空気
が直接壁コレクター空間６に供給される。この供給され
た空気は、壁コレクター空間６では外壁５を介して、ま
た屋根コレクター空間８では屋根７を介して太陽熱によ
って暖められ、屋根コレクター空間８の棟付近に配設し
た集熱ダクト１７によって集められ、ファン１９を介し
、パイプ２４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１７、ファン１９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。分散ダクト１８は床下空間３
内に配設されたものであり、集熱ダクト１７、ファン１
９とパイプ２４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１８ａを有するも
の、あるいは、連通組織からなる空隙を存する素材、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１と連続
した空間である。この通気空間１０は床下空間３に分散
された暖かい空気を小屋裏空間１に移動させることによ
り、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）　１２ａ、１２ｂを吸排気口１１とパイプ
２０．２１で連結し、またダクト１２ｄを換気扇１５と
パイプ２２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、パイプ２０を介してダクト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。土間暖房部
Ｈは床下空間３内を加温するものであり、居住空間２に
床２６、内壁９を通して暖房するものである。この土間
暖房部舒は第６図に示すように断熱層２８、補強ヘース
コンクリート層２９、温水パイプ３０、土間コンクリー
ト層３１から構成されたちのである。さらに説明を加え
ると、断熱層２８は、主に硬質のプラスチックフオーム
、例えばポリスチレンフオーム、ポリウレタンフォーム
、フェノールフオーム等の独立気泡発泡組織で圧縮強度
のある素材の少なくとも１種からなり、厚さ１０〜１０
０ｍｍ程度、密度３０〜１００ｋｇ／ｎ？程度である。

補強ベースコンクリート層２９は温水パイプ３０内に、
万−水が貯留し、これが凍った際に、温水パイプ３０が
破裂するのを土間コンクリート層３１とサンドイッチす
ることによって防止するためと、温水パイプ３０の配管
を容易にするためのものである。また温水パイプ３０は
、例えば第７図に示すように配管するものであり、熱源
３２から補強ベースコンクリート層２９上の出入口まで
は、断熱層３０ａで被覆した構成としたものである。土
間コンクリート層３１は補強ベースコンクリート層２９
上に配管した温水パイプ３０を埋設するものであり、蓄
熱層、温水パイプ補強層、防水、防湿層として機能する
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。まず、冬期について説明すると、第２図に示
すように、外部Ｂから家屋Ａ内に吸排気口１１から取り
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に拡敗され、供給される。小屋裏
空間１内は、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１５を介して熱交換器１２に運ばれ、パイプ２１を通
って吸排気口１１から外部に放出される。−方小屋裏空
間１内の空気は妻換気ダクト托からパイプ２３を通り壁
コレクター空間６の下部にも導かれる。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
部分に設げた集熱ダク１〜１７に移動する。この暖めら
れた空気は集熱ダクＩ・１７によりファン１９を介して
パイプ２４を通り床下空間３に配した分散ダクト１８に
運ばれ、床下空間３内に均一に分散されろ。床下空間３
では土間暖房部υ−によって空気が暖められ、床２６を
介して居住空間２を暖めると共に、分散ダク１−１８か
ら放出される空気の圧力、および暖かい空気の持つ性質
により通気空間１０に移動し、通気器空間１０内を」−昇し、小屋裏空間１に移動する。この
小屋裏空間１に移動した空気は、前記したように居住空
間２へ、あるいは壁コレクター空間６へと移動する。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、特に外部Ｂが家屋Ａ内より暑い場合集熱ダクト１７
から分散ダクト１８への途中のファン１９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、家屋への内、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。また、外部Ｂ
の気温が家屋Ａ内より低くなった場合は、第２図に示す
ように空気を循環させ、屋根コレクター空間８、壁コレ
クター空間６を放熱層として利用することもできる。

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、集熱ダクト１
７と分散ダクト１８を結ふパイプ２４の一部２部を居住空間２内における放熱器３３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。また分散ダクト１８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８図（ａ
）〜（ｌ〕）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１８ｂのみからなる分散ダク
ト１８、（ｂ）、（Ｃ）図は主体１８ｂ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１８ｃで被覆して保形性を向」ニした分散ダクト
１８、（ｄ）〜（ｈ）図は主体１８ｂの外側面をシート
状物１８ｄで被覆したものであり、（ｃｌ）図はスリッ
Ｉ・１８ｅを形成した分散ダク１−１８、（ｅ）〜（ｇ
）図はシート状物１８ｄの一部にフリ一端１．８Ｆを形
成した分散ダクト１日、（ｈ）図は主体１．８ｂの一部
を露出させた分散ダクト１８である。

なお、（ｄ）〜（ｈ）図におけるシート状物１８ｄは通
気性、不通気性のどちらでもよいが、（ｄ）〜（（２）
回において不通気性のものを用いた場合、スリット１８
ｅ、フリ一端１８ｆが弁的機能を果たし、分散ダクト１
８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、温水パイプ３０は第９図に示す
ように配管することも可能である。また、図示しないが
土間コンクリート層３１−にに砂、砂利、玉石、石灰、
もみ殻、大石、炭化物などを敷設し、これらを蓄熱材と
して機能させることも可能である。さらに第６図におい
て２点鎖線で示すように、防湿シート３４を敷設し、そ
の上に断熱層２８を敷設することもできる。また、外壁
５の土間部分に、蓋機能を備えた開口部を設け、冬期は
閉塞し、夏期は開放すると共に集熱ダクト１７を外部Ｂ
と連続するようにして第１０図に示すような空気の流れ
とすることもできる。すなわち、家屋Ａの空気の流れを
２つとし、１つは外部Ｂ−熱交換器１２−小屋裏空間１
−居住空間２−熱交換器１２−外部Ｂとし、もう１つを
外部Ｂ−壁コレクター空間６→屋根コレクター空間８−
外部Ｂとすることもできる。また熱源３２としてヒート
ポンプ式のものを用い、夏期において温水パイプ３０内
に冷水を通水することも可能である。

〔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。■冬期においては土間暖房を働
かせるため、居住空間における床付近、および内壁付近
の冷気を除去し、居住性が向上する。■床下空間に地面
からの湿気が直接に供給されるのを防止でき、結露の発
生を抑制できる。

等の特徴、効果がある。

【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（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、第７図は
土間暖房部を説明する説明図、第８図（ａ）〜（ｈ）、
第９図、第１０図はその他の実施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、１５・・・換気扇
、υし・・土間暖房部、２８・・・断熱層、２９・・・
補強ベースコンクリート層、３０・・・温水パイプ、３
１・・・土間コンクリート層。特許出願人　株式会社アイジー技術研究所第１図初ｒｒ、ｈ’Ｌへ御第２図第３図第１−図（り第５図第６図５袢第９図第８図（伏）（’ｔｒ）　　　　　　　　　（Ｃ）（ν　　　
　　　　　　　　　（Ｌン、＋Ｂ　　　、＋Ｉｌｌ第９図第１Ｑ　ｒＸＪ［

Claims

【特許請求の範囲】

（１）小屋裏空間、居住空間、床下空間を気密断熱層に
よって閉塞すると共に、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し、小屋裏空間と居住空間とは給
気口によって連通化しており、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、
妻換気ダクトと壁コレクター空間の下部、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、床下空
間における土間を、硬質のプラスチックフォーム等から
なる断熱層と、補強ベースコンクリート層、温水パイプ
配管、この温水パイプをコンクリートで埋設した土間コ
ンクリート層の順に積層して一体に形成していることを
特徴とする家屋。