JPH08200735A - 家 屋 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】 土間暖房の立ち上がり時間を短縮することで
ある。 【構成】 外断熱、高気密構造とし、床下に土間暖房部
８を形成した家屋Ａであり、土間暖房部８上に砂等より
なる粒状物１２を配し、熱を放出する表面積を拡大した
ので、暖房が通常に稼動するまでの立ち上がり時間を短
縮できる家屋Ａである。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は高気密、高外断熱の家屋
に、土間暖房装置とエアサイクルのシステムを付加した
家屋に関するものである。

【０００２】

【従来の技術】従来の家屋では、居住性を向上するため
に壁体等に断熱材を配設し、家屋の内外部の熱の出入を
遮断することが行われていた。

【０００３】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、このよ
うな家屋での暖房は居住空間でのストーブ等の暖房機を
用いて行われるが、この場合、熱源に近いほど暖かく、
離れるに従って温度が低くなる温度分布、また天井付近
は暖かく、床付近は温度が低くなる温度分布となり、こ
れを解決するため過度の暖房を行い、室内環境の悪化を
招く欠点があった。

【０００４】また、この場合局所的な暖房となるため、
各部屋間への移動に伴ってヒートショックを受ける不利
があった。しかも、この場合居住空間は気密化が図られ
ている場合が多く、居住空間で発生する汚れた空気を換
気する必要が生まれ、この換気に伴って熱を外部へ放出
してしまう欠点があった。さらに夏期においては、断熱
構造と気密化により居住空間に熱が籠もりやすい不利が
あった。特に夜間は防犯上窓を開け放つこともできず、
より熱が籠もってしまう不利があった。

【０００５】

【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、土間暖房部にて床下空間の空気を加温
することにより、床面から居住空間を暖房し、また、暖
められた空気がその上昇力によって壁内空間を上昇する
際に内壁を介して居住空間を暖房することによって、居
住空間の温度ムラを防止し、かつ、窓下において壁内空
間を上昇する空気を直接居住空間に入れることにより暖
房効果を向上しながら、壁内空間での空気の停滞を防止
することで、内壁面からの暖房をほぼ一様にするもので
ある。

【０００６】また家屋内の任意位置に熱交換器を配し、
この熱交換器と居住空間に少なくとも１ケ所に配した排
気口、および床下空間とを結び、居住空間の空気を熱交
換器を介して外部へ放出すると共に、外部の空気を熱交
換器を介して床下空間に放出することにより、家屋の換
気と、壁内空間の空気の上昇力を助長し、さらに床下空
間に設けた床下換気口を夏期に開放し、かつ、熱交換器
は家屋内の空気を放出するだけの機能とさせることによ
って窓を開放しなくとも換気と熱の放出を可能とした家
屋を提案するものである。

【０００７】

【実施例】以下に図面を用いて本発明に係る家屋につい
て詳細に説明する。図１、および図２は上記家屋Ａの代
表的一実施例を示す説明図であり、図１は特に冬期、図
２は夏期の家屋Ａの状態を示すものである。また、１は
小屋裏空間、２は居住空間、３は床下空間で、それぞれ
天井１５、床１６によって区切られた家屋Ａの内部空間
である。４は断熱層で少なくとも家屋Ａの内部と外部の
熱の出入を遮断するものであり、副次的に防音性、気密
性、防火性を有するものである。

【０００８】さらに説明すると、断熱層４は屋根断熱層
５と外壁断熱層６とからなり、それぞれボード状、マッ
ト状、シート状のもの、あるいは屋根材、外壁材と一体
になっているもの等である。前者の例としては、ポリス
チレンボード、ポリウレタンボード、ポリイソシアヌレ
ートフォームボード、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、木片セメント板、木毛セメン
ト板、グラスウールマット等、もしくはこれらの複合板
等であり、これらの表面に金属製屋根材、瓦等を配する
ことによって屋根を、また金属系パネル、タイル、窯業
系パネル、ＡＬＣ板等を配することにより外壁を形成す
るものである。この他にも、合成樹脂発泡体の原料を現
場にて吹き付け、発泡させて断熱層４を形成することも
できる。

【０００９】また後者の例としては、表面材と断熱芯材
および必要に応じて裏面材とを一体に形成したパネル、
ＡＬＣ外装パネル、木片セメントパネル、木毛セメント
パネル等で、これらを主柱、間柱等の躯体上に配するこ
とによって外壁断熱層６、屋根断熱層５を形成するもの
である。

【００１０】７は壁内空間で、外壁断熱層６と内壁１７
間に設けたものであり、小屋裏空間１と床下空間３とを
連通化し、自然対流等によって空気が流れる空間であ
り、冬期において土間暖房部８によって加温された空気
によって、内壁１７面から居住空間２を暖房するのに役
立つものである。また夏期においては床下換気口２５か
ら取り入れた外気が居住空間２に流れる経路となるもの
である。

【００１１】土間暖房部８は冬期において床下空間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８は図３（ａ）、（ｂ）に抽
出して示すように土間断熱層９、コンクリート層１０、
熱媒体用パイプ１１、粒状物１２から構成されたもので
ある。

【００１２】さらに説明を加えると、土間断熱層９は、
ポリスチレンフォーム、ポリウレタンフォーム、フェノ
ールフォーム等の硬質プラスチックフォームで独立気泡
発泡組織で密度が３０〜１００Ｋｇ／立方メートル程度
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１０〜１００ｍｍ程度のものである。

【００１３】この土間断熱層９は熱媒体用パイプ１１内
に温水等の熱媒体を通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、土間断熱層９は独立気泡発泡組織の硬質プラスチッ
クフォ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湿性の素材を用いた場合は、
２点鎖線で示すように、あるいは土間断熱層９とコンク
リート層１０の中間 (図示せず）に防湿シート９ａを敷
設することが好ましいものである。

【００１４】コンクリート層１０は、熱媒体用パイプ１
１からの熱の蓄熱材として機能すると共に、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。なお、コンクリート層１０は生コンクリート
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。

【００１５】熱媒体用パイプ１１は、例えば図４、図５
に示すように、コンクリート層１０上に敷設して配管す
るものであり、熱源１３から粒状物１２の出入口まで
は、断熱材１４で被覆することが好ましいものである。
この熱媒体用パイプ１１は、銅管、プラスチック管等か
らなり、内部に不凍液、熱媒体ガス等の熱媒体を通すこ
とにより、土間暖房を行うものである。

【００１６】また、コンクリート層１０の上には、熱媒
体用パイプ１１が埋設するように、粒状物１２を分布、
配設するものである。この粒状物１２は例えば、砂、珪
砂、小石、各種無機質粒の１種以上からなるものであ
り、粒状物同士の重なりにより表面積を拡大させること
により、コンクリート層１０および熱媒体用パイプ１１
からの熱を速やかに放熱させるものであり、特に、土間
暖房部８の起動の立ち上がり時間を短縮するものであ
る。

【００１７】さらに説明を加えると、土間暖房部８によ
って加温された床下空間３の空気は、床１５面から居住
空間２を暖房すると共に、加温されたことによる上昇力
によって壁内空間７を小屋裏空間１に向かって上昇す
る。この際、内壁１７を介して居住空間２を暖房する。
このため居住空間２では床１６、内壁１７の相方から暖
房されることになり、ほぼ均一に暖房されることとな
る。しかも家屋Ａ内の居住空間２全体に暖房が施される
ため、各部室が一様な温度となり、ヒートショックも防
止でき、快適な居住空間２となる。

【００１８】１８は通気口で、壁内空間７と居住空間２
とを連通化し、壁内空間７を上昇する空気の一部を居住
空間２へ取り入れるためのものである。さらに説明する
と、通気口１８は窓１９の下部に設けるものであり、居
住空間２に土間暖房部８で加温された空気を直接取り入
れると共に、壁内空間７を上昇する空気が窓１９によっ
て上昇を止められ、暖かい空気が効率よく居住空間２に
流れ込むと同時に、空気の流れが停滞するのを防止し、
内壁１７の温度ムラを阻止するためのものである。

【００１９】さらに、通気口１８を窓１９下に設けるこ
とにより、コールドフラッシュ（寒い外気により断熱の
弱点部分である窓が冷やされ、室内の窓付近において、
冷たい風が天井から床方向へと対流する現象）を防止す
るものである。なお、通気口１８にはルーバー、開閉機
構、ファン等を内蔵することも可能であり、窓１９はペ
アガラス、トリプルガラス等、サッシはプラスチックサ
ッシ等の断熱性の高い素材を使用するのが好ましい。

【００２０】２０は排気口であり、家屋Ａの略中心部分
に位置する天井１５部分、すなわち、通気口１８と略対
称の位置に少なくとも１ケ所配設すると共に、パイプ２
２によって熱交換器２１と結ばれたものである。この排
気口２０は居住空間２で発生した汚れた空気を排出する
ためのものであり、通気口１８と共に居住空間２を空気
の循環の１経路とすることにより換気を行うものであ
る。

【００２１】さらに、通気口１８と排気口２０とを居住
空間２の対称部分に形成するので、居住空間２内の換気
の均一性が図れると共に、空気の循環経路が略直線状に
なり、確実に居住空間２内の換気が行え、汚染空気が室
内に籠もることがないものである。

【００２２】熱交換器２１は小屋裏空間１、床下空間３
等の家屋Ａ内の任意位置に配設し、冬期において居住空
間２から外部へ放出する空気と、外部から家屋Ａ内に取
り入れる空気との間で熱交換を行うものであり、また夏
期においては居住空間２の空気を排出するためのもので
ある。なお、図では熱交換器２１を家屋Ａの中心部分に
位置する小屋裏空間１内に配設したものであり、これに
より、家屋Ａ内の各居住空間２の排気口２０と熱交換器
２１の距離が短くなり、これらを結ぶパイプ２２の長さ
を短くできるので、コストおよび設置スペースを節約す
るものである。

【００２３】また、熱交換器２１を介して取り入れられ
た空気はパイプ２３によって床下空間３に放出されるも
のである。これは床下空間３の空気は土間暖房部８によ
って加温され、壁内空気７を上昇するが、この上昇力を
助長すると共に、通気口１８を介して居住空間２に新鮮
な空気を供給するためである。なお、排気口２０、熱交
換器２１、あるいはパイプ２２、２３にはファン (図示
せず）を配することもできる。

【００２４】さらに、パイプ２３の床下空間３側には図
６、図７（ａ）、（ｂ）に示すような分散ダクト２４を
取り付け、熱交換器２１を介して取り入れた外部の空気
の放出を広範囲で行うことが好ましいものである。

【００２５】すなわち、図６は金属、プラスチックから
なるパイプ状のものをアンテナ状、あるいは図示しない
が、渦巻状等に形成し、四角形状、円形状、長円形状等
のスリット２４ａを有するものである。また図７
（ａ）、（ｂ）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、連通気泡組織のポリ
ウレタンフォーム、ポリウレアフォ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、四角性状、
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、これを図８（ａ）、（ｂ）に示すように配するもの
である。

【００２６】この場合、連通組織の空隙がスリット２４
ａの役目を果たすため、均一的な吸引、放出を行うこと
ができるものとなる。

【００２７】２５は床下換気口で少なくとも開閉機構を
有するものであり、通常冬期は閉塞し、外気が直接床下
空間３に流れないようにし、また夏期は開放し、外気を
床下空間３に取り入れることができるようにするための
ものである。なお、床下換気口２５にはファンを内蔵す
ることも可能である。

【００２８】２６はセンサー兼コントロールパネルであ
り、家屋Ａ内にある居住空間２の少なくとも１つの室内
に設けるものであり、室内空間２の温度、湿度を感知
し、人間が任意に設定した温度、湿度に対応して、土間
暖房部８や熱交換器２１のオン−オフ、換気量の調整、
床下換気口２５の開閉を自動で行ったり、これら機器の
オン−オフを強制的に行うものである。

【００２９】また、小屋裏空間１に集気ダクト２７を配
設し、小屋裏空間１の空気を居住空間２の空気と共に熱
交換器２１を介して外部へ放出することも可能である。

【００３０】ここで空気の流れについて簡単に説明す
る。まず冬期においては、図１に示すように外部から取
り入れた空気は熱交換器２１を通って床下空間３に放出
される。床下空間３では土間暖房部８による加温と、熱
交換器２１からの空気の供給によって圧力が加わるた
め、壁内空間７を上昇し、小屋裏空間１、および通気口
１８を通って居住空間２に移動する。居住空間２に移動
した空気は拡散し、最終的には排気口２０を通り熱交換
器２１を介して外部へ放出されるものである。なお、熱
交換器２１で外部から取り入れる空気と、外部へ放出す
る空気とで熱交換が行われるものである。

【００３１】夏期においては、居住空間２内にエアコン
等の冷房機器が作動している場合は図１のように熱交換
器２１を介した換気を行う。また夜間、外部が涼しくな
ってからは、床下換気口２５を開放し、図２に示すよう
に、外部→床下空間３→居住空間２→熱交換器２１→外
部のように空気を移動させるものである。

【００３２】

【発明の効果】以上説明したように本発明に係る家屋よ
れば、従来の欠点を解決し、外壁、屋根に断熱層を形成
するため、効率よく冷、暖房を行うことができる。土間
暖房部により居住空間は床面、内壁面の相方から暖房が
行われ、均質な暖房を行うことができる。土間暖房部に
より家屋全体の暖房を行うため、ヒートショックがなく
健康的な環境となる。壁内空間と居住空間を通気口で結
んだため、土間暖房部によって加温された空気を直接居
住空間に取り入れ、暖房に利用でき、効率よく暖房する
ことができる。

【００３３】また、通気口を窓下に設けたため、壁内空
間で空気が停滞することがなく、内壁面からの暖房を一
様に行うことができる。居住空間の換気も行うことがで
き、居住性が向上する。換気は熱交換器を介して行うた
め効率よく暖房を行うことができる。熱交換器を介して
取り入れた外部の空気を床下空間に放出するため、空気
の上昇を助長し、より内壁面からの暖房を一様にするこ
とができる。夏期においては床下換気口を介して外部の
空気を床下空間に、また居住空間に取りいれるため、夜
間窓を開放しなくとも自然冷房を行うことができ、か
つ、防犯上も安全である。夏期においても居住空間の換
気を行うことができる。

【００３４】さらに、土間からの湿気の浸入を遮断する
ことができ、耐久性のよい家屋とすることができる。通
気口を窓下に設けることにより、コールドフラッシュを
防止できると共に、空気が効率よく居住空間に流れ込
み、停滞するのを防止し、内壁の温度ムラを阻止でき
る。通気口と排気口とを居住空間の対称部分に形成する
ので、居住空間内の換気の均一性が図れると共に、空気
の循環経路が略直線状になり、確実に居住空間内の換気
が行え、汚染空気が室内に籠もることがない。土間暖房
部に粒状物を配設したので、熱を放出する表面積を拡大
し、土間暖房の立ち上がり時間を大幅に短縮できる。等
の特徴、効果がある。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明に係る家屋の代表例を示す説明図であ
る。

【図２】本発明に係る家屋の代表例を示す説明図であ
る。

【図３】本発明に係る家屋を構成する土間暖房部の例を
示す説明図である。

【図４】本発明に係る家屋を構成する熱媒体用パイプの
例を示す説明図である。

【図５】本発明に係る家屋を構成する熱媒体用パイプの
例を示す説明図である。

【図６】本発明に係る家屋を構成する分散ダクトの例を
示す説明図である。

【図７】本発明に係る家屋を構成する分散ダクトの例を
示す説明図である。

【図８】本発明に係る家屋を構成する分散ダクトの例を
示す説明図である。

【符号の説明】

Ａ 家屋 １ 小屋裏空間 ２ 居住空間 ３ 床下空間 ４ 断熱層 ５ 屋根断熱層 ６ 外壁断熱層 ７ 壁内空間 ８ 土間暖房部 ９ 土間断熱層 ９ａ 防湿シート １０ コンクリート層 １１ 熱媒体用パイプ １２ 粒状物 １３ 熱源 １４ 断熱材 １５ 天井 １６ 床 １７ 内壁 １８ 通気口 １９ 窓 ２０ 排気口 ２１ 熱交換器 ２２ パイプ ２３ パイプ ２４ 分散ダクト ２４ａ スリット ２５ 床下換気口 ２６ センサー兼コントロールパネル ２７ 集気ダクト

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 小屋裏空間、居住空間、床下空間からな
   り、かつ、小屋裏空間と床下空間を内壁、外壁間の壁内
   空間にて連通化した家屋において、前記空間を囲んでい
   る屋根、外壁に断熱層を形成すると共に、床下空間の土
   間を、土間断熱層上にコンクリート層を積層し、かつ、
   該コンクリート層上に熱媒体用パイプを敷設し、該熱媒
   体用パイプを粒状物によって埋設させると共に、該熱媒
   体用パイプ内に熱媒体を通す土間暖房部とし、また前記
   内壁の窓下に壁内空間と居住空間を結ぶ通気口を配し、
   また、前記居住空間内で、かつ、家屋の略中心部分に位
   置する天井部分に排気口を配設し、該排気口と家屋内に
   配した熱交換器とを連結することで、居住空間の空気を
   熱交換器を介して外部へ放出し、一方、外部の空気を該
   熱交換器を介して床下空間へ放出するようにし、かつ、
   床下空間に開閉機構を有する床下換気口を形成している
   ことを特徴とする家屋。