JPH07248130A

JPH07248130A - 居住空間の空調方法

Info

Publication number: JPH07248130A
Application number: JP4214894A
Authority: JP
Inventors: Kiyoshi Seki; 関清
Original assignee: SEKI KOUMUSHIYO KK
Current assignee: SEKI KOUMUSHIYO KK
Priority date: 1994-03-14
Filing date: 1994-03-14
Publication date: 1995-09-26
Anticipated expiration: 2013-02-25
Also published as: JP2718631B2

Abstract

(57)【要約】【目的】家屋の各室を同時に空調することによって結
露の発生を防止し、且つ空調に要する光熱費の節減を図
る。【構成】外気を地中に埋設された地下ダクト１０を通
して熱交換器１４へ送り込み、更に該熱交換器１４を通
して床下１５から各室Ｒ1，Ｒ2，・・・に送り込む。一
方、室内空気を各室Ｒ1，Ｒ2，・・・の上方から引き込
み、前記熱交換器１４を通して外部に排出する。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、特に省エネルギー化を
図る上で有用な居住空間の空調方法に関するものであ
る。

【０００２】

【従来の技術】夏期や冬期における室内の冷暖房手段と
して、ストーブや温風機、また冷却機などの冷暖房装置
が用いられ、一般にはそれら装置を各室に配し、部屋単
位の個別冷暖房が成されている。

【０００３】一方、建物の一箇所に熱源装置を配置し、
そこから各室に熱源を供給するシステム、所謂セントラ
ルヒーティング方式の利用も顕著である。

【０００４】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、ストー
ブや温風機、また冷却機による各室の個別冷暖房によれ
ば、室内を適温に維持することはできるものの、冷暖房
を行っている部屋と行っていない部屋・廊下などとの温
度差が大きくなって、そこに結露が生じ、建材の腐食・
劣化を招くという欠点がある。

【０００５】また、各室に大きな温度差が生ずると、そ
れが原因の一つとされている脳溢血や心臓麻痺などの危
険性が増大するなど、健全な生活環境を害する欠点があ
る。

【０００６】また、結露の発生は、小児喘息などのアレ
ルギー性呼吸器系疾患の原因とされるカビやダニの発生
を促すこととなる。

【０００７】また、冷暖房装置による冷暖房によれば、
密閉空間での使用が通例であるので、定期的に窓の開放
や換気扇などによる換気を行わなければならない煩わし
さがあり、またそういった換気手段によれば莫大なエネ
ルギー損失を招く欠点がある。

【０００８】一方、セントラルヒーティング方式によれ
ば、全室同時に冷暖房を行うために脳溢血や心臓麻痺な
どの危険性を低減できるものの、莫大な光熱費を要する
という欠点がある。

【０００９】

【課題を解決するための手段】本発明は、上記課題を達
成するため、外気を地中に埋設された地下ダクトを通し
て熱交換器へ、また該熱交換器を通して床下から各室に
送り込む一方、室内空気を各室の上方から引き込み、前
記熱交換器を通して外部に排出するようにしたことを特
徴とする居住空間の空調方法を提供するものである。

【００１０】

【作用】外気が地下ダクト内を通過する際、その外気は
地熱と熱交換し、吸熱、或いは放熱する。また、その外
気は熱交換器を通過する際にも室内空気と熱交換し、吸
熱、或いは放熱する。

【００１１】一方、室内空気は熱源装置や床下から流入
する外気によって加熱、或いは冷却される。また、各室
の上方から引き込まれて外部排出される際に熱交換器を
通過し、このとき前述の如く外気と熱交換し、吸熱、或
いは放熱する。

【００１２】このように、室内空気は外気と常に交換さ
れ、また取り入れられる外気は、その室内空気と地熱を
利用して予熱、予冷される。

【００１３】

【実施例】以下、本発明を図面に基づいて説明すれば、
図１は家屋の内部構造を示す概略図で、図中の符号１０
は地下ダクトを示す。

【００１４】この地下ダクト１０は、熱伝導率が高く、
且つ耐食性に優れる金属、例えばステンレス鋼から成る
口径１５０ｍｍ、全長５０ｍ程度の蛇腹状のパイプであ
り、家屋ｈの地下３ｍ程度の箇所に層状に屈曲された状
態で埋設されている。

【００１５】また、地下ダクト１０の一端１０ａはダク
ト１１を介して外部の吸気口１２に接続され、また他端
１０ｂはダクト１３を介して熱交換器１４に接続してあ
る。

【００１６】一方、この熱交換器１４には、図示するよ
うに床下１５に延びるダクト１６が接続してある。

【００１７】また、その熱交換器１４には排気ダクト１
９が貫通させてあり、またその排気ダクト１９は、各室
Ｒ1，Ｒ2，・・・の上方に位置する天井面１７の排気口
１８と家屋ｈの外部とを連通している。

【００１８】そして、地下ダクト１０を通して熱交換器
１４に送り込まれた外気と、排気ダクト１９で引き込ん
だ室内空気の熱交換を行い、取り入れた外気はダクト１
６から床下１５へ送り込み、室内空気は排気ダクト１９
を介して家屋ｈの外部に搬出するようにしてある。

【００１９】例えば、冬期において、外気は地下ダクト
１０を通過する際に地熱を吸収し、更に熱交換器１４を
通過する際に暖房装置などで加熱された排気ダクト１９
内の室内空気と熱交換して吸熱し、その後これがダクト
１６を介して床下１５に流入する。

【００２０】また、夏期において、外気は地下ダクト１
０を通過する際に放熱し、更に熱交換器１４を通過する
際に冷房装置などで冷却された排気ダクト１９内の室内
空気と熱交換して放熱し、その後これがダクト１６を介
して床下１５に流入する。

【００２１】なお、床面２０には床下１５に連通する通
気口２１，・・・が貫通してあり、床下１５に流入した
外気はその通気口２１，・・・から各室Ｒ1，Ｒ2，・・
・に流入する。

【００２２】即ち、夏期において、例えば部屋Ｒ1を冷
房装置で冷却すると、その部屋Ｒ1の空気と地熱とで取
り込む外気が予冷され、また冬期においては暖房装置で
加熱された部屋Ｒ1 の空気と地熱とで取り込む外気が予
熱されるのであり、且つ各部屋Ｒ1，Ｒ2，・・・の空気
が熱交換後に外部に排出されることによって室内空気は
常に対流し、そして浄化されるようになるのである。

【００２３】特に、このような空気対流が生ずることに
より、密閉空間での冷暖房時にみられる結露現象がなく
なり、建材の腐食や劣化が防止されるようになるととも
に、これと相まって、小児喘息やアレルギー性呼吸器系
疾患などの原因とされるカビやダニの発生がなくなり、
快適な居住空間が作り出されるようになる。

【００２４】なお、前記熱交換器１４は、既に実用化さ
れている熱交換型の換気扇で、内部に備えられているフ
ァンで空気を引き込み、或いは送り出し、また引き込ん
だ空気と送り出す空気の温度差を利用して隔板を介した
熱交換を行う機能を有するものである。

【００２５】然るに、本発明においては、その他の熱交
換器の利用も可能であり、例えばダクト１１、ダクト１
３、或いはダクト１６にファンを介在し、また排気ダク
ト１９にもファンを介在して、そのファンで並流式、向
流式、或いは直交流式熱交換器に外気や室内空気を送り
込むようにしてもよい。

【００２６】ところで、省エネルギー化をより一層図る
上では太陽熱の利用が好ましく、その手段として、例え
ば図示するようにソーラーパネル３０を屋根３１に配
し、且つその内部に屋根裏３２の熱気を通し、それをダ
クト３３を介して床下１５に送り込めるようにしてあ
る。

【００２７】特に、そのソーラーパネル３０の一端に
は、図示する如く逆止弁３４を介したパイプ３５を貫通
し、また他端には温度センサー付きのファンＦを介した
前記ダクト３３を貫通してある。

【００２８】そして、ダクト３３内の温度が設定値以上
になったとき、前記ファンＦが作動するようになってい
て、冬期においてその空気は床下１５に送り込まれ、夏
期においては家屋ｈの外部に排出されるようにしてあ
る。

【００２９】なお、熱交換器１４や排気ダクト１９は図
示する如く屋根裏３２に設け、またダクト１３，１６，
３３は壁面内に埋設することが好ましい。

【００３０】一方、本発明によれば高気密、高断熱性構
造の家屋での採用が最も効果的であり、例えば家屋ｈの
外壁は図２に示すような構造とされている。

【００３１】図２において、４１は下地ボード、４２は
ウレタンボード、４３は石膏ボードであり、下地ボード
４１にはモルタル４４が塗着され、その下地ボード４１
は胴縁４５を介してウレタンボード４２に固着され、ま
たウレタンボード４２には柱４６を介して石膏ボード４
３が固着してある。

【００３２】そして、下地ボード４１とウレタンボード
４２の間の空間と、ウレタンボード４２と石膏ボード４
３の間の空間は、それぞれ空気層４７，４８とされてい
る。

【００３３】次に、図３〜図６は、上記実施例の家屋ｈ
を任意の四地点に仮設し、その各々について室内温度を
測定した結果を示す。

【００３４】特に、図３はその家屋のうちの一つにおけ
る１９９３年１２月１日から３日間の、また図４は他の
家屋のうちの一つにおける同年１２月２９日から３日間
の測定結果であり、更に図５と図６は残る二つにおける
１９９４年１月２８日から３日間の測定結果で、それぞ
れ縦軸が温度（℃）、横軸が時間（２４時間単位）で、
図中の実線は室内温度、破線は外気温を示す。なお、各
家屋とも室内における暖房装置の設置はない。

【００３５】これらの図から明らかなように、測定期間
中にあって、外気温は−５℃〜２０℃で変動しているも
のの、室内温度は７℃〜２０℃と変動幅が非常に小さい
ことが判る。

【００３６】特に、図６に示す家屋のあっては、外気温
が約−５℃〜１８℃に変動しているのに対し、室内温度
は約９℃〜１３℃と安定しており、特に夜間における温
度降下が非常に少ないことが判る。

【００３７】その結果として、本発明によれば室内温度
をほぼ一定に保った状態で換気が成されることが判る。

【００３８】一方、上記実施例の家屋と従来の一般住宅
との比較データとして、図７に双方の室内温度のグラフ
を、図８に双方の室内湿度のグラフを示す。

【００３９】なお、図７、図８は共に１９９４年１月２
８日から３日間の測定結果であり、Ａは上記実施例の家
屋、Ｂはそれに隣接する従来の一般住宅で、縦軸は図７
において温度（℃）、また図８において湿度（％）で、
横軸がそれぞれ時間（２４時間単位）である。

【００４０】図７において、室内温度の変動幅はともに
小さいが、上記実施例の家屋が換気を行っているにも拘
らず５℃以上上位で安定しており、双方の建物に気密
性、断熱性の相違があるものの、地熱による効果が非常
に大きいことが判る。

【００４１】また、図８において、従来の一般住宅は室
内湿度が高位で大きく変動しているのに対し、上記実施
例の家屋では低位で安定していることが判る。

【００４２】このことから、上記実施例の家屋にあって
は、室内空気の対流、換気が充分に成されていると云え
る。

【００４３】

【発明の効果】本発明によれば、外気を地中に埋設され
た地下ダクトを通して熱交換器へ、また該熱交換器を通
して床下から各室に送り込む一方、室内空気を各室の上
方から引き込み、前記熱交換器を通して外部に排出する
ようにしたことにより、各室や床下で常に空気が対流す
るので、各室や床下での温度差がなくなり、結露の発生
が防止される。

【００４４】従って、建材の腐食・劣化が防止され、ま
た小児喘息などのアレルギー性呼吸器系疾患の原因とさ
れるカビやダニの発生も防止でき、且つ極端な温度差が
原因の一つとされている脳溢血や心臓麻痺などの危険性
も低減できる。

【００４５】また、室内空気は常に外気と入れ換えら
れ、空気中の煙、塵埃、臭気が外部に排出されるので、
衛生的かつ健康的な室内環境を作り出すことができる。

【００４６】また、室内に取り入れられる外気は、外部
排出される室内空気と地熱によって予熱、予冷されるの
で、各室を適温に維持するための光熱費を節減できると
いう優れた効果を奏する。

【００４７】特に、外部に排出される室内空気は、取り
入れられる外気と熱交換されるので、換気の際のエネル
ギー損失が極めて小さいという優れた効果を奏する。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の実施例を示す家屋の内部構造図

【図２】同家屋の外壁構造を示す斜視概略図

【図３】同家屋における室内温度の変化を示すグラフ

【図４】同家屋における他の室内温度の変化を示すグラ
フ

【図５】同家屋における他の室内温度の変化を示すグラ
フ

【図６】同家屋における他の室内温度の変化を示すグラ
フ

【図７】同家屋と従来の一般住宅との室内温度の変化を
示すグラフ

【図８】同家屋と従来の一般住宅との室内湿度の変化を
示すグラフ

【符号の説明】

１０地下ダクト１１，１３，１６ダクト１２吸気口１４熱交換器１５床下１７天井面１８排気口１９排気ダクト

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【手続補正書】

【提出日】平成６年３月１５日

【手続補正１】

【補正対象書類名】図面

【補正対象項目名】図７

【補正方法】変更

【補正内容】

【図７】

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】外気を地中に埋設された地下ダクトを通
して熱交換器へ、また該熱交換器を通して床下から各室
に送り込む一方、室内空気を各室の上方から引き込み、
前記熱交換器を通して外部に排出するようにしたことを
特徴とする居住空間の空調方法。