JPH01306745A - 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、がっ、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（と地の冷た
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、床下空間には土間暖房部を設け、しかも家
屋内の空気は熱′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、工はコレクター空間、
１１は通気空間、１３は熱交換器、１４はセントラルダ
クト、１５はドラフトダクト、１６は集熱ダクト、１７
は分散ダクト、１８は換気扇、２０〜２４はパイプ、ｎ
は土間暖房部である。

すなわち、小屋裏空間ｌ、居住空間２、床下空間３、通
気空間１１は家屋への内部で気密断熱層４によって囲ま
れた空間で、内壁１０、天井２７、床２８によって分割
された三つの空間であり、小Ｍ裏空間１は床下空間３か
ら通気空間１１を通ってきた空気を給気口１９を介して
居住空間２に供給、あるいは後述するようにセントラル
ダクト１４へ供給を行うエアーダム的機能を果たすもの
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、あるいは小屋裏空間１と給気口１
９によって結ばれている。この給気口１９は床下空間３
、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１８を配設している。この換気扇１８はパイプ２
４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２８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１と連通化されている
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によって囲まれている。

この気密断熱Ｎ４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仮、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７、屋根コレクター空間９か
らなるコレクター空間工の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。なお、
気密断熱層４の外側面（コレクター空間１側の面）、あ
るいは内側面に、ポリエチレンシート、アルミ蒸着シー
トのような気密フィルムを貼着することも可能である。

コレクター空間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を介して太陽熱を集熱する部分である。さら
に説明すると、コレクター空間ｌは熱交換器１３を経て
セントラルダクト１４に送られた外部の空気の一部をド
ラフトダクト５によって壁コレクター空間７、屋根コレ
クター空間９の下端、先端で放出し、それぞれ外壁６、
屋根８を介して太陽熱により空気を暖める部位である。

この暖められた空気は上昇し、集熱ダクト１６で集めら
れ、ファン２５を介してセントシルダクト１４内に送ら
れる。なお、コレクター空間ｉへの空気の供給は、第１
図ではファン２５を作動し、コレクター空間−５−内の
空気を集熱ダクト１６で吸引することによって間接的に
行われるが、セントラルダクト１４とドラフトダクト１
５の中間にファンを介在させこのファンによって供給す
ることも可能である。また、ファン２５の作動はセント
シルダクト１４内の空気の温度とコレクター空間ｉ内の
空気の温度によって行われるものである。さらにドラフ
トダクト１５は途中で枝別れした１本で図示しているが
、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１５とすることもできる。セン
トラルダクト１４は熱交換器１３を経て取り入れられた
空気とコレクター空間工で温められた空気、あるいは小
屋裏空間ｌ内の空気を混合し、床下空間３の分散ダクト
１７ヘパイプ２３、ファン２Ｇを介して供給すると共に
、コレクター空間工への空気の供給、およびセントラル
ダクＨ４内の圧力と小屋裏空間１内の圧力の関係で小屋
裏空間１へ空気を吸、放出するものである。その構造は
、第３図（ａ）〜（ｈ）に示すようなものである。

すなわち、セントラルダクト１４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、両端を閉塞した筒状体１４ａ１および必要に応じ
て筒状体１４ａの内、外面を全面、あるいは部分的に被
覆する被覆膜１４ｂとから形成したものである。なお、
筒状体１４ａの内、外面を全面的に被覆する際、被覆膜
１４ｂとしては通気性を有するものを用いる。

さらに説明を加えると、セントラルダクト１４は第４図
に要部を示すように熱交換器１３とパイプ２２で、分散
ダクト１７とはパイプ２３で結ばれていると共にコレク
ター空間工のドラフトダクト１５、集熱ダク目６と結ば
れている。なお、パイプ２２．２３、ドラフトダクト１
５、集熱ダクト１６はセントラルダクト１４のどの位置
で連結してもかまわない。また、筒状体１４ａが連通組
織の空隙を有しているため、熱交換器１３、集熱ダクト
１６からの空気の供給量が、ドラフトダクト１５、分散
ダクト１７への空気の供給量より少ない場合は、筒状体
１４ａを通して小屋裏空間１内の空気を取り入れること
ができ、また逆の場合は小屋裏空間ｌへ放出することが
できる。

すなわち、セントラルダクト１４では、熱交換器１３に
よる家屋Ａ内の吸、排気は通常必要換気量あるいは必要
換気回数程度で行われるため、分散ダクト１７への空気
の供給が空気の流れを確実に生み出すために熱交換器１
３による吸、排気量を上まわる場合、小屋裏空間１の温
かい空気を利用できるようにしたものである。熱交換器
１３は、例えば第５図に示すような構造で、ダクト１３
ａ、１３ｂを換気口１２に、またダクト　１３ｃをセン
トラルダクト１４に、ダクト１３ｄを居住空間２の換気
扇１８に連結したものである。すなわち、熱交換器１３
は外部から換気口１２を介して取り入れられた新鮮な空
気をダクト　　′１３ａで取り入れ、ダクト１３ｃから
セントラルダクト１４に送風する際に、ダクト１３ｄか
らダク）　１３ｂを通って外部へ排出する暖かい空気の
熱を交換して、熱の出入を防ぐためのものである。分散
ダクト１７はセントラルダク目４からパイプ２３を介し
て送られた空気を床下空間３に一様に分散させ、土間暖
房部毅による加温を平均化させるものであり、セントラ
ルダクト１４と同様の素材を例えば第６図（ａ）、［有
］）に示すように配設したり、あるいは第７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、長円状、円形状等のスリ
ット１７ａを有するものを配したものである。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は床下空間３から小屋裏空間１へ温か
い空気が移動するための空間であり、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。土間暖房
部器は床下空間３内を加温すると共に、地面からの湿気
の浸入を遮断するものである。この土間暖房部器は第８
図に抽出して示すように断熱層３０、コンクリート層３
１、温水パイプ３４から構成されたものである。さらに
説明を加えると、断熱Ｊｉ３０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３
０〜１００　）ｃｇ／ｒｒｒ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１０〜１００ｍａ
＋程度のものである。この断熱層３０は温水パイプ３４
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
熱層３０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板、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３０とコンクリート層３
１の中間（図示せず）に防湿シート３５を敷設すること
が好ましいものである。コンクリ−）ｆ１３１は、蓄熱
材、温水パイプ３４からの熱の分散材として機能すると
共に温水パイプ３４を埋設することにより、温水バイブ
３４内に万−水が貯留し、これが凍った際に温水パイプ
３４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３１は、便宜上補強ヘースコンク
リート層３２と土間コンクリート層３３に区分される。

補強ベースコンクリート層３２は、主に温水パイプ３４
の配管を容易にするための層である。この補強ベースコ
ンクリート層３２は、コンクリートの打込、あるいはＰ
Ｃ板を用いて形成することも可能である。また、土間コ
ンクリート層３３は、温水パイプ３４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３４は、例えば第９図
（ａ）、（ｂ）に示すように配管するものであり、熱源
３７から補強ベースコンクリート層３２上の出入口まで
は、断熱材、３６で被覆することが好ましいものである
。この温水パイプ３４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。

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。まず冬期における空気の流れについて説明す
る。外部Ｂから換気口１２を経て取り入れられた空気は
熱交換器１４を経てセントラルダクト１４に移動する。

セントラルダクト１４では分散ダクト１７に空気を送る
と共に、コレクター空間工にて集熱が行われる場合はド
ラフトダクト１５によってコレクター空間ｉに送られ、
ここで加温され、セントラルダクト１４に戻される。床
下空間３にて分散ダクト１７から放出された空気は土間
暖房部毅によって加温され給気口１９を通って居住空間
２に移動すると共に、一部は通気空間１１を通って小屋
裏空間１に移動し、給気口１９を介して居住空間２に移
動する。居住空間２の空気は、人体や暖房器から発する
水分、ガス等といっしょに、例えば台所、浴室等に設け
た換気扇１８を通り、熱交換器１３を介して外部已に排
出される。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Ｂへの流出を最少限に行うことができると
共に、換気も同時に行い、熱ロスのない暖房、および、
新鮮　　　′な空気の取り入れを行うことができ、かつ
、床２８、内壁１０付近に冷気のない家屋Ａとなる。ま
た、夏期においては、コレクター空間工への送風を停止
し、また土間暖房部器を止め気密断熱層４内の各空間で
空気を流通させ、熱交換器１３を介して吸気、排気を行
うことにより、外部Ｂの熱が家屋Ａ内に伝わることな（
換気を行うことができるものとなる。

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、熱交換器１３を床下空間３、通気空間１１等に配設
することも可能である。また、コレクター空間ｌに開閉
式の換気口（図示せず）を設けたり、あるいは、集熱ダ
クト１６の両端を換気口とし、夏期においてコレクター
空間ｉ内の熱を外部Ｂへ放出することも可能である。さ
らに、セントラルダクト１４のパイプ２２．２３および
ドラフトダク）１５、集熱ダクト１６との連結部付近（
第４図においてハツチングで示す部分）を不通気性の素
材とし、熱交換器１３、ドラフトダクト５からの空気の
供給圧をより分散させることも可能である。また、熱源
３７としてヒートポンプ方式のものを用い、夏期におい
て温水パイプ３４内に冷却された熱媒体を通すことによ
り、家屋Ａの冷房を行うことも可能である。しかも、通
気空間１１内に壁体内ファンを配設し、通気空間１１で
の空気の貯留を阻止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（、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。■居住空間の換気も同時に行う
ことができる。■気密断熱層を形成するため、隙間風が
なく、効率よく冷、暖房をすることができる。■セント
ラルダクトにより、熱交換器による吸排気量にもかかわ
らず、家屋内の空気の流れを生起でき、土間暖房による
加温を効率よく家屋全体に行うことができ、居住性、耐
久性に好条件となる。

■床下空間に地面からの湿気が直接浸入するのを防止で
き、結露の発生を抑制できる。■床下空間の加温を外部
の熱源により必要に応じて調節でき、効率よく加温でき
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（ａ
）〜（ハ）、第４図はセントラルダクトの一例を説明す
る説明図、第５図は熱交換器の一例を示す説明図、第６
図（ａ）、（ｂ）、第７図は分散ダクトの一例を示す説
明図、第８図、第９図（ａ）、（ｂ）は土間暖房部を説
明する説明図である。 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、１１・・・通気空間、１３・・・熱交換
器、１４・・・セントラルダクト、１５・・・ドラフト
ダクト、１６・・・集熱ダクト、１７・・・分散ダクト
、１８・・・換気扇、１９・・・給気口、毅・・・土間
暖房部。 特許出願人　株式会社アイジー技術研究所第１図 ４・・・気密断熱層 上・・・コレクター空間 １３・・・熱交換器 １４・・・セントラルダクト １５・・・ドラフトダクト １６・・・集熱グクト 皿・・・土間暖房部 第２図 第３図 （幻　　　（ｂ）　　　　（ｃ） 、／１４Ｎ１４− 第十図 第Ｓ図 第９図 第８図 ｒ萄 第９図 Ｃ久） 第７図 （ト）

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、また床下空間と居住空間あ
   るいは小屋裏空間と居住空間の少なくとも一方を給気口
   で結び、またコレクター空間にはドラフトダクトと集熱
   ダクトを配設し、また小屋裏空間には連通組織からなる
   空隙を有する筒状のセントラルダクトを配設し、床下空
   間には分散ダクト、居住空間には換気扇を配設し、かつ
   家屋内の任意位置に熱交換器を配設し、前記セントラル
   ダクトにはドラフトダクト、集熱ダクト、分散ダクト、
   熱交換器を連結し、かつ、熱交換器と換気扇、および家
   屋内の吸排気を行う換気口と連結し、しかも前記床下空
   間における土間を、断熱層、コンクリート層、温水パイ
   プからなる土間暖房部から形成したことを特徴とする家
   屋。