JPH01306746A

JPH01306746A - 家屋

Info

Publication number: JPH01306746A
Application number: JP63137987A
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: 1988-06-03
Filing date: 1988-06-03
Publication date: 1989-12-11
Anticipated expiration: 2011-12-18
Also published as: JP2564364B2

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、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はドラフトダクト、１４は熱交換
器、１５はエアー拡散ダクト、１６は集熱ダクト、１７
は分散ダクト、１８は換気扇、１９は給気口、２２〜２
６はパイプ、皿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、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、内壁
１０、天井２０、床２１によって分割された三つの空間
であり、小屋裏空間１は熱交換器１４を経て得られた外
部の空気と、既存の空気を混合するエアーダム的機能を
果たし、換気口１２を通って居住空間２に供給するもの
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２６によって熱交換器１４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１４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２１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。この気密断熱層４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、家屋へ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　　′フタ−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Ｎ４の外側面（
コレクター空間−５−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ｌ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、コレクター空間工は換気口１２から
熱交°換器１４を経て取り入れられたエアー拡散ダクト
１５内の空気の一部をドラフトダクト１３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２８、パイプ２５を介して床下
空間３に送られ、家屋Ａ内の暖房用として利用される。

なお、コレクター空間工への空気の供給は、コレクター
空間ｉ内の温度と小屋裏空間１、床下空間３の温度によ
ってファン２７が稼動することによって行われるもので
ある。また、ドラフトダクト１３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１
３とすることもできる０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ｌと連続した空間である。この通
気空間１１は小屋裏空間１と床下空間３の圧力差、温度
により、空気を流通させ、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１４は例え
ば第３図に示すような構造で、ダクト１４ａ、１４ｂを
換気口１２に、またダクト１４ｃをエアー拡散ダクト１
５に、ダク）　１４ｄ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１４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１
４ａで取り入れ、ダクト１４ｃからエアー拡散ダクト１
５に送風する際に、ダクト１４ｄからダクト１４ｂ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。エアー拡散ダクト１５は熱
交換器１４を経て取り入れられた空気を小屋裏空間１に
広い範囲で放出すると共に、コレクター空間−５−で集
熱可能となった際に、コレクター空間工に空気を送るた
めのものである。

その構造は、第４図（ａ）〜（ハ）に示すようなもので
ある。すなわち、エアー拡散ダクト１５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、両端を閉塞した筒状体１５ａ、および必要
に応じて筒状体１５ａの内、外面を全面、あるいは部分
的に被覆する被覆膜１５ｂとから形成したものである。

なお、筒状体１５ａの内、外面を全面的に被覆する際、
被覆膜１５ｂ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、熱交換器１４からエアー拡散ダク
ト１５に送られた空気は、筒状体１５ａ内の空隙により
小屋裏空間１内に均一に放出され、居住空間２に一様に
熱を供給することができる。

また、エアー拡散ダクト１５は熱交換器１４とパイプ２
４で結ばれている一方、ドラフトダクト１３とファン２
７を介して結ばれている。このファン２７は、コレクタ
ー空間工と小屋裏空間１、床下空間３等の温度差により
作動、停止を行い、エアー拡散ダク目５内の空気をより
加温するのに役立つものである。集熱ダクト１６はコレ
クター空間ｉ内、特にコレクター空間ｉ内の熱が集まる
棟付近に配設するものであり、コレクター空間１内の熱
を空気と共にファン２８を介して床下空間３の分散ダク
ト１７に送り、居住空間２を床２１から暖めるのに役立
つものである。土間暖房部益は床下空間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。

この土間暖房部層は第６図に抽出して示すように断熱層
３０、コンクリート層３１、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、断熱層３０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／ｍ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１
０〜１００腫程度のものである。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が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３１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・ンクリート層３
１は、温水パイプ３４からの熱の分散材、蓄熱材として
機能すると共に温水パイプ３４を埋設することにより、
温水パイプ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Ｎ３１は、便宜上補強ベ
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ＩＷ３２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７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を経てエアー拡散ダクト１５に送られる。

エアー拡散ダクト１５に送られた空気は、圧力、および
筒状体１５ａの空隙によって小屋裏空間１に均一に放出
され、既存の温かい空気と共に給気口１９を介して居住
空間２に移動する。また、コレクター空間−５−で集熱
機能を果たすことのできる場合、エアー拡散ダクト１５
から直接ドラフトダクト１３に送られ、集熱ダクト１６
を通り床下空間３に送られる。床下空間３では土間暖房
部益によって加温され、給気口１９を通って居住空間２
を温め、また通気空間１１を通って小屋裏空間１に到り
、エアー拡散ダクト１５から放出された空気と一緒にな
って居住空間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１４
を介して外部Ｂ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への流出を最少比に
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
きる家屋Ａとなる。また、夏期においては、コレクター
空間１３への送風を停止すると共に、土間暖房部毅を停
止し、第２図で実線、および−点鎖線で示すように気密
断熱層４内の各空間で空気を流通させ、熱交換器１４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内に伝わることなく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１４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ｉに開閉
式の換気口（図示せず）を設け、夏期においてコレクタ
ー空間−５−内の熱を外部Ｂへ放出することも可能であ
る。さらに、エアー拡散ダクト１５のパイプ２４との連
結部付近（第５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１４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。さらに、熱源３７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３４内に冷たい熱媒体を通すことにより冷房を行う
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。■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。■冬期に
おいて土間暖房による加温を行うため、床付近、内壁付
近の冷気がなく、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子るのを防止でき、
結露の発生を阻止できる。■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図は熱
交換器の一例を示す説明図、第４図（ａ）〜（ハ）はエ
アー拡散ダクトの構造を説明する説明図、第５図はエア
ー拡散ダクトの要部を示す説明図、第６図、第７図（ａ
）、（ロ）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、−５−・・
・コレクター空間、１１・・・通気空間、１３・・・ド
ラフトダクト、１４・・・熱交換器、１５・・・エアー
拡散ダクト、１６・・・集熱ダクト、１８・・・換気扇
、１９・・・給気口、皿・・・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・・・ドラフトダクト１４・・・熱交換器１５・・・エアー拡散ダクト１６・・・集熱ダクト亘・・・土間暖房部第２図第３図第４図（α］　　　　　　　　　　（１）＋　　　　　　　　
　　（り第５図第６図（萄第７図（（Ａ＋

Claims

【特許請求の範囲】

（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、小屋裏空間にはエアー拡散ダクト、床下空間に
は分散ダクト、居住空間には換気扇を配設し、かつ家屋
内の任意位置に熱交換器を配設し、該熱交換器と換気扇
、エアー拡散ダクトを結び、またエアー拡散ダクトとド
ラフトダクト、集熱ダクトと分散ダクトを結び、かつ、
家屋内の吸排気を行う換気口と熱交換器とを結び、しか
も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としたことを特徴とする家
屋。