JPH01296029A - 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〕 本発明はエアサイクル家屋の全空間を１つの閉塞空間に
構成し、この空間に新鮮な空気を熱交換した状態で供給
し、また床下空間の土間を土間暖房構造とすることによ
り、外気条件に左右されずに安全、衛生的にエアサイク
ルを行うことのでき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自然通風のみでエアサイクルを行う
もの、もしくはこの構造に強制循環装置を１個介在させ
るかのいずれかであった。

〔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
るまでに至らず、上昇した温かい空気が、ある高さまで
い（と他の冷たい空気によって冷却され、上昇が止まり
、かつ、結露が発生する欠点があった。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では
、床下空間等の冷たい空気と、ストーブ等によって高湿
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、冬期においては部分的にし
か暖房を行わないため、居住者が部屋間を移動する際、
寒暖の差がヒートショックとなり健康上好ましくない面
もあった。

〔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、床下空間の土
間を土間暖房構造とし、土間暖房構造による熱を家屋全
体に分散させることにより、ヒートシリツクを防止し、
かつ、床下空間に床下換気口を形成すると共に熱交換器
を配設し、床下換気口から熱交換器を介して家屋内部に
新鮮空気を取り入れることにより安全な居住環境とし、
また、小屋裏空間と熱交換器をパイプによって連結して
、床下換気口より取り入れられる空気と、小屋裏空間か
ら熱交換器を介して外部に放出される空気との間で熱交
換を行うことによって熱効率を高め、その上、熱交換器
を介して得られる新鮮空気を床下空間の土間暖房構造上
に放出することにより、供給圧と土間暖房構造での加温
による上昇力、および小屋裏空間の空気を排気すること
による吸引力により、家屋全体のエアサイクルを行う家
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
いて詳細に説明する。第１図（ａ）、（ｂ）は上記発明
に係、る家屋Ａの要部のみを示す機能説明図であり、１
は小屋裏空間、２は居住空間、３は床下空間、４は内外
壁空間である。すなわち小屋裏空間ｌ、居住空間２、床
下空間３、内外壁空間４は家屋Ａの内部の空間であり、
小屋裏空間１と床下空間３は内外壁空間４によって連通
化されている。さらに説明を加えると、内外壁空間４は
内壁５、外壁６間に１層、あるいは複数層形成した空間
であり、第１図（ａ）、（ｂ）のように内外壁空間４を
１層とする場合は外壁６として断熱性を有する素材を用
いた外断熱構造に形成したり、また第２図に示すように
内外壁空間４を２層以上とし、モルタル等の集熱壁のあ
るパッシブエアサイクルのいずれかの構成からなるもの
である。また、内壁５は石膏ボード、モルタル壁、木板
、コンクリート等の１種からなるものである。床下空間
３は土間７から床８までの空間であり、後述するように
床下換気口９および小屋裏空間１と連結された熱交換器
ｌＯを有し、かつ、土間７を土間暖房構造１１としたも
のである。この土間暖房構造１１は床下空間３内の空気
を加温すると共に、地面からの湿気が家屋Ａ内に浸入す
るのを遮断するものであり、第３図に抽出して示すよう
に断熱層１２、コンクリート層１３、温水パイプ１６か
ら構成されたものである。

さらに説明を加えると、断熱Ｊｉ１２は、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
等の硬質プラスチックフオームで独立気泡発泡組織で密
度が３０〜１００　ｋｇ／ポ程度の圧縮強度のあるもの
、あるいはＡＬＣ板、木片セメント板、木毛セメント板
等の少なくとも一種からなり、厚さが１０〜１００鵬程
度のものである。この断熱層１２は温水パイプ１６内に
温水を通水して土間暖房を行う場合、この熱が地面に放
出されるのを阻止するためのものである。なお、断熱７
１１２は独立気泡発泡組織の硬質プラスチックフオーム
等からなる場合には防湿性を有し、地面からの水分が家
屋Ａ内に浸入することがないが、ＡＬＣ，木毛セメント
板のように浸潤性の素材を用いた場合は、２点鎖線で示
すように、あるいは断熱層１２とコンクリ−）ＪＩ１１
３の中間（図示せず）に防湿シート１８を敷設すること
が好ましいものである。コンクリート層１３は、蓄熱材
、温水パイプ１６からの熱の分散材として機能すると共
に温水パイプ１６を埋設することにより、温水パイプ１
６内に万−水が貯留し、これが凍って温水パイプ１６が
破裂するのを防止するのにも役立つものである。なお、
コンクリート層１３は、便宜上補強ベースコンクリート
層１４と土間コンクリート層１５に区分される。補強ベ
ースコンクリート層１４は、主に温水パイプ１６の配管
を容易にするための層である。この補強ペースコンクリ
−ト層Ｉ４は、コンクリートの打込、あるいはＰＣ板を
用いて形成することも可能である。また、土間コンクリ
ート１１１５は、温水パイプ１６を埋設すると共に床下
空間３内の空気を一様に暖めるための放熱部として機能
するものである。温水パイプ１６は、例えば第４図（ａ
）、（ｂ）に示すように配管するものであり、熱源１７
から補強ベースコンクリート層１４上の出入口までは、
断熱材１９で被覆することが好ましいものである。この
温水パイプ１６は、鋼管、プラスチック管等からなり、
内部に不凍液、熱媒体ガス等を通すことにより、土間暖
房を行うものである。熱交換器１０は、例えば第５図（
ａ）、（ロ）に示すようなもので、冬期において、家屋
Ａ内の空気の放出と、外部の新鮮な空気を家屋Ａ内に取
り入れる際に、熱交換を行い、エネルギーロスを低下さ
せるものである。さらに説明を加えると、熱交換器１０
は床下換気口９と連結されており、また小屋裏空間１と
パイプ２０によって連結されている。

すなわち、熱交換器１０は、外部からの吸気用のダクト
１０ａと外部への排気用のダクト１０ｂを床下換気口９
と結び、また、ダクト１０ｃはダクト１０ａから取り入
れられた新鮮空気を床下空間３内に放出するようにし、
ダクト１０ｄはパイプ２０と連結されている。なお、パ
イプ２０には小屋裏空間１内の空気を吸引するためのフ
ァン２１、床下換気口９、あるいは床下換気口９と熱交
換器１０の間にはファン２２を配設する。これは、家屋
Ａ内の給排気をファン２１．２２によって強制的に行う
ことにより、家屋Ａ内の空気の流れを強制的に作り出し
、かつ、家屋Ａ内の温度、湿度をコントロール可能とす
るためである。２３は小屋裏換気口で小屋高空間ｌに少
なくとも１個以上設けたものであり、夏期において家屋
Ａ内の熱、湿気を放出するためのものである。この小屋
裏換気口２３は少なくとも開閉袋ｆｆ（図示せず）を有
するもので、冬期においては閉塞し、家屋Ａ内の熱を放
出しないようにする機能を有するものである。なお、必
要によって小屋裏換気口２３には小屋裏換気扇を配設し
て、夏期において小屋裏空間１に上昇してくる温かい空
気を外部に強制的に放出することも可能である。

ここで家屋Ａ内の空気の流れについて第１図（ａ）、Φ
）を用いて説明する。第１図（ａ）は冬期における空気
の流れを矢印で示したものであり、土間暖房構造１１を
作動させ、小屋裏換気口２３と閉塞した状態である。こ
の状態では、外部の新鮮な空気は床下換気口９よりファ
ン２２によって強制的に取り入れられ、熱交換器１０を
介して床下空間３に供給される。床下空間３内では土間
暖房構造１１によって空気が暖められ、暖められること
による上昇力と、外部から供給される空気の供給圧によ
って内外壁空間４、および居住空間２内を上昇し、それ
ぞれを温めて、居住性を向上し、かつ、結露を防止しな
がら上昇し、小屋裏空間１に達する。小屋裏空間１内の
空気はファン２１によって吸引され、パイプ２０、熱交
換器１０を通って床下換気口９より外部へ放出される。

この際、熱交換器１０を介して外部から取り入れられた
空気との間に熱交換が行われ、家屋Ａ内の熱損失を大幅
に低減することができる。

このように、冬期においては家屋全体が暖かく、かつ、
熱損失を低減できるため低コストでヒートシラツクのな
い家屋Ａとなる。また第１図（ロ）は夏期の場合の空気
の流れを示したものであり、小屋裏換気口２３を開放し
、土間暖房構造１１、およびファン２１を停止し、かつ
、熱交換器１０を介する排気を停止した状態である。こ
の場合、外部の新鮮な空気は床下換気口９よりファン２
２によって取り入れられ、熱交換器ｌＯを通って床下空
間３に放出される。一方、小屋裏空間１では小屋裏換気
口２３によって空気を外部へ放出する。このため、内外
壁空間４、居住空間２では、太陽光による加温での上昇
力と俟って、床下空間３から小屋裏空間１への空気の流
れが発生し、熱や湿気を小屋裏換気口２３より放出し、
床下空間３における冷気と新鮮な空気によって居住空間
２を冷たくすることができる家屋Ａとなる。なお、この
場合、熱交換器１０は熱交換を行わない単なるダクトと
してのみ機能するため、床下空間３に放出される空気は
外部の冷たい空気のままであり、涼しい家屋Ａとなる。

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、床下空間３の土間７上に第６図（ａ）〜（ロ）、第
７図（ａ）、［有］）に示すような分散パイプ２４を配
設し、これを熱交換器１０と連結することによって外部
の新鮮な空気を床下空間３内に均一に分散することも可
能である。すなわち、第６図（ａ）〜（ｄ）は、金属、
プラスチックからなるパイプを、例えば（ａ）図に示す
ようにアンテナ状に形成し、（ロ）〜（ロ）図に示すよ
うに、それぞれ四角形状、長円形状、円形状等のスリッ
ト２４ａを有する分散パイプ２４である。

また第７図（ａ）、（ロ）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
ものからなり、これを第８図（ａ）、（ロ）に示すよう
に配した分散パイプ２４である。特に第７図（ａ）、（
ロ）に示す分散パイプ２４の場合、連通組織の空隙がス
リ７）　２４ａの役目を果たすため、分散パイプ２４の
どの部分でも等圧的に空気が放出されるものとなる。ま
た熱源１７としてヒートポンプ式のように加温、冷却可
能なものを用い、夏期において温水パイプ１６内に冷た
い熱媒体を通すことにより家屋Ａを冷却することも可能
である。さらに、土間７上に砕石を敷き、土間暖房構造
１１による蓄熱、および放熱効果を向上することも可能
である。また内外壁空間４にファン（図示せず）を配設
し、よりスムーズな空気の流れを促すことも可能である
。しかも、小屋裏空間１、居住空間２、床下空間３、内
外壁空間４に温度センサ、湿度センサ、煙センサ等を設
置し、小屋裏換気口２３、ファン２１．２２を制御する
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、■夏期にお
いては床下空間の冷気と外部の新鮮な空気を循環させる
ため、居住空間が涼しく居住性のよいものとなる。■冬
期においては土間暖房構造により暖められた空気の上昇
により室内空間が暖められる。■また床下空間へは外部
の新鮮な空気が熱交換器により暖められた状態で供給さ
れるため熱損失が少ない、■強制的なエアサイクルとな
り、確実にエアサイクルが行われ、効果を得ることがで
きる。■内外壁空間にて空気の移動があるため、結露発
生を阻止すると共に、カビ、ダニの発生を阻止すること
ができる。■居住空間での空気は外部からの新鮮な空気
であり、衛生的である。

■熱交換器は冬は熱交換による熱損失の低減に、夏期は
床下空間に新鮮な空気をそのまま放出するために、と共
用して用いられるため、設備費を低減することが可能で
ある。■熱交換されて外部へ放出される空気は、通常利
用されない小屋裏空間の空気であるため、熱効率が向上
する０等の効果、特徴がある。

【図面の簡単な説明】

第１図（ａ）、（ロ）は本発明に係る家屋の一実施例を
示す説明図、第２図は外壁構造の変形例を示す説明図、
第３図および第４図（ａ）、（ロ）は土間暖房構造を説
明する説明図、第５図（ａ）、（ロ）は熱交換器の例を
示す説明図、第６図（ａ）〜（ロ）、第７図（ａ）、（
ロ）、第８図（ａ）、（ロ）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・・・内外壁空間、９・・・床
下換気口、１０・・・熱交換器、１１・・・土間暖房構
造、２３・・・小屋裏換気口。 第　ノ　Ｌｌ；１ （幻 Ａ ｌｌ　１・・・小屋裏空間 ３・・・床下空間 １０・・・熱交換器 １１・・・土間暖房構造 第１図 （ら） 〜＾ ＋６　１３　１２ Ｌｌ 第２図 第３図 ハｄＪ 第＋図 （幻 第＋図 （ｂ） 第５図 （幻 第５図 （ｂ） 第６図 （（ス、ン 第６図 （ｂ） 第９図 Ｃ幻

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. （１）床下空間、居住空間、小屋裏空間を連通化すると
   共に、外壁構造を外壁材に断熱性のあるものを用い、内
   壁と外壁間に床下空間から小屋裏空間までを連通化する
   内外壁空間を有する外断熱壁構造、あるいはパッシブエ
   アサイクル構造としたエアサイクル家屋において、上記
   連通化した空間を閉塞空間とすると共に、床下空間の土
   間を土間暖房構造とし、また床下空間には床下換気口、
   熱交換器を配設し、小屋裏空間には小屋裏換気口を設け
   、かつ、熱交換器と小屋裏空間とをファンを有するパイ
   プで連結すると共に、熱交換器と床下換気口をファンを
   介して連結したことを特徴とする家屋。