JPH0874342A

JPH0874342A - 戸建住宅

Info

Publication number: JPH0874342A
Application number: JP20863694A
Authority: JP
Inventors: Takashi Ikuno; 隆生野
Original assignee: Individual
Current assignee: Individual
Priority date: 1994-09-01
Filing date: 1994-09-01
Publication date: 1996-03-19

Abstract

(57)【要約】【目的】住宅空間を断熱パネルにより囲んでなる、高
気密、高断熱の戸建住宅において、一層の省エネとコス
トダウンを図るとともに居室には一層クリーンなエアを
供給することができ、しかも居室および床下空間の有効
利用を図ることができる。【構成】高気密、高断熱住宅の小屋裏に、太陽熱を取
込む顕熱交換器３９と、空調装置の全熱交換器５０を設
け、クリーンなエアを集合チャンバ４７より直接居室１
に放散し、また床下空間４のエアは還流ダクト５６を通
して全熱交換器５０に戻す。

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、高断熱の戸建
住宅の空調装置に関し、特に太陽熱を有効に利用して省
エネを達成すると共に全居室にクリーンな空調エアを循
環供給できるようにし、しかも空調に必要なエアダクト
を省略できるようにして大幅なコストダウンを達成でき
るようにした、新規な戸建住宅に関するものである。

【０００２】

【従来の技術】近年、高層ビルや高層マンションに限ら
ず、戸建住宅にも健康で快適な、人にやさしい住宅の開
発が進み、実用化の域に達している。ところでかかる健
康住宅の必要条件として、．住宅内の居住空間全体が
常に適温に保持されるように冷、暖房管理が確実に行な
われること、．カビ、ダニの発生や結露を防止すべく
居住空間の内外のエアの流通を充分に行い、居住空間の
湿度を常に略一定に保つこと、．居住空間の換気を充
分に行い、居住空間内を常にクリーンなエアで満たすこ
と、．内部から外部への騒音および外部から内部への
騒音を遮断して、居住空間内を常に騒音から遮断するこ
と、等が要求される。

【０００３】

【発明が解決しようとする課題】ところがこのような要
求を満たすべく、従来の手法により戸建住宅に構築すれ
ば、きわめて高価な空調設備、その他の機器が必要にな
るばかりでなく住宅自体の構造を大幅に変更することが
必要になり、しかも多量のエネルギを消費して、固定コ
ストおよびランニングコストが大幅に嵩み、きわめて高
価なものとなり、実現が難しいという課題がある。

【０００４】そこで最近比較的低コストで前記要求を満
足させるべく、高気密、高断熱技術手段が注目されるよ
うになってきた。この手段は住宅の屋内にあたる、居
室、床下および屋根裏の空間を一括して高気密、高断熱
に区画して熱損失を大幅に低減でき、しかも遮音性に優
れるという利点があるものの未だ満足のいくものは開発
されていない。

【０００５】本発明はかかる実情に鑑みてなされたもの
で、高気密、高断熱住宅の改良に係るもので、太陽熱の
有効利用により、より一層の省エネを図ると共に空調エ
アの流通するエアダクトを大幅に削減して構造の簡素化
を図り、さらに居室には常にクリーンなエアを供給でき
るようにした、戸建住宅を提供することを目的とするも
のである。

【０００６】

【課題を解決するための手段】上記目的を達成するため
に、請求項１記載の発明の特徴とするところは、床下空
間、居室および小屋裏よりなる住宅空間を、断熱パネル
により密閉状に囲んでなる高気密、高断熱の戸建住宅に
おいて、屋根に設けられる太陽熱の集熱装置と、小屋裏
に配置され、前記集熱装置により集熱した太陽熱を住宅
空間内に取入れる顕熱交換器と、前記小屋裏に設けられ
る全熱交換器と、住宅空間内に配設されて前記顕熱交換
器からのエアおよび全熱交換器からのエアを混合し、そ
の混合エアをダクトを通さずに居室内に放出する集合エ
アチャンバと、前記全熱交換器の吸込側と前記床下空間
とを連通し、該床下空間のエアを全熱交換器に導く還流
ダクトとを備えていることである。

【０００７】また請求項２記載の発明の特徴とするとこ
ろは、前記請求項１記載の発明において、前記小屋裏に
は断熱パネルにより密閉状に囲まれる外気導入室が形成
され、この外気導入室内に、前記集熱装置により温めら
れた外気を受け入て、前記顕熱交換器に導くための、棟
ダクトが設けられることである。

【０００８】さらに請求項３記載の発明の特徴とすると
ころは、前記請求項１記載の発明において、前記床下空
間はコンクリート基礎よりなる蓄熱体により囲まれるこ
とである。

【０００９】

【作用】請求項１記載の発明によれば、小屋裏に設けた
顕熱交換器により、集熱装置で集熱した太陽熱を住宅空
間内に効率よく取入れて高気密、高断熱住宅の省エネ効
果を一層高めることができ、また集合チャンバ内の混合
エアをダクトを通さずに直接居室に放出できるようにす
ることにより、ダクトの削減を図り大幅なコストダウン
を達成することができ、さらに床下空間内のエアを全熱
交換器に還流させることにより、居室に、よりクリーン
なエアの供給が可能になる。さらにまた顕熱交換器およ
び全熱交換器は何れも小屋裏に設けることにより居室お
よび床下空間の一層の有効利用が可能になる。

【００１０】また請求項２記載の発明によれば、前記作
用に加えて外気導入室が断熱パネルにより密閉状に囲ま
れることにより、外気導入室は居室と断熱的に遮断され
て、居室内を一層高気密、高断熱に保つことができる。

【００１１】さらに請求項３記載の発明によれば、前記
請求項１記載の発明の作用に加えて床下空間を蓄熱体に
より囲むことにより、床下空間の温度低下を防止して該
床下空間の保温効果を高めることができる。

【００１２】

【実施例】以下、図面に基づいて本発明を二階立て戸建
住宅に実施した場合の実施例について説明する。

【００１３】図１は本発明戸建住宅の概略縦断面図、図
２はエアの流れを示す、図１の２−２線に沿う横断面図
である。

【００１４】図１において、高気密、高断熱構造の木造
二階立て戸建住宅Ｈは、一階居室１、二階居室２および
小屋裏３および床下空間４が、後に詳述する、ウレタン
パネル等の断熱層により一括して高気密状かつ断熱状に
画成されている。

【００１５】戸建住宅Ｈの基礎５はコンクリートの打設
により構成され、床スラブ６と、その外周部を囲繞する
ようにそこから一体に立設される立上基礎７とを備えて
いる。床スラブ６の下面にはその全面にわたり床下断熱
パネル８が接着等の接合手段により一体に積層される。
さらにその床下断熱パネル８の下面にはポリエチレンシ
ート等の断熱シート９が接着等の接合手段により一体に
積層されており、この断熱シート９の外周部は立上基礎
７の外面に沿って延びており、そこに一体に接合され
る。そして基礎５と地面ＧＬ間は断熱パネル８と断熱シ
ート９とにより有効に断熱されている。また前記コンク
リートよりなる基礎５は蓄熱体として機能し、冷熱ある
いは暖熱を蓄熱する。またこの基礎５の下半部は地面Ｇ
Ｌ下に埋設されている。

【００１６】立上基礎７上には、前記断熱シート９を挟
んで土台１０が重合、固定され、該土台１０上に複数本
の根太１１が橋架、結合され、これらの根太１１上に床
板１９が敷設される。そして基礎５と床板１９との間に
高気密、高断熱の、前記床下空間４が画成される。また
土台１０上には、幅方向に間隔をあけて複数本の柱１２
が立設される。前後および左右の柱１２の外面には補強
用合板１３を挟んでウレタン樹脂等よりなる複数枚の下
部および上部居室部断熱パネル１４₁，１４₂がスクリ
ュウビス等により一体に外張りされており、これらの居
室部断熱パネル１４₁，１４₂同志の突合接合端の外面
には防水テープ１５が接着され、それらの接合端を水密
に封緘する。そして前後、左右の居室部断熱パネル１４
₁，１４ ₂は一階居室１および二階居室２の外周を、気
密且つ断熱状に囲む。

【００１７】居室部断熱パネル１４₂の上縁には、これ
と同一材よりなる、左右屋根部断熱パネル１６₁，１６
₂の下縁が一体に接合され、それらの接合部の外面には
防水テープ１７が接着されて、該接合部の外面を水密に
封緘する。左右屋根部断熱パネル１６₁，１６₂は、屋
根の下面に沿うように、屋根状に形成されており、それ
らの上縁は一体に接合されている。そして必要に応じて
その接合部には防水テープが接着される。そして前記床
下断熱パネル８、居室部断熱パネル１４₁，１４₂およ
び屋根部断熱パネル１６₁，１６₂は、床下空間４、一
階居室１、二階居室２を形成する床上空間および小屋裏
空間３を外断熱方式により、高気密、高断熱に囲繞す
る。

【００１８】前後、左右の居室部断熱パネル１４₁，１
４₂の外面には、それぞれ複数本の縦胴縁２０…を挟ん
で外壁（サイディング）２１が一体に接合される。そし
て前記縦胴縁２０…の幅に等しい幅の居室部通気層２２
が、外壁２１と居室部断熱パネル１４₁，１４₂との間
に形成され、この居室部通気層２２は、その下端に開口
する外気導入口２３を通して外気に連通されている。小
屋裏空間３の上部には、そこを横切って前記屋根部断熱
パネル１６₁，１６₂の中間部に一体に接合される、仕
切断熱パネル２４により外気導入室２５が仕切られてお
り、この外気導入室２５内には、後に上述するように太
陽熱により温められた外気が導入されるようになってい
る。

【００１９】前記屋根部断熱パネル１６₁，１６₂上に
は、複数本の垂木２６…が適宜の間隔をあけて設けら
れ、それらの垂木２６…上には野地板２７が敷設され、
さらにその野地板２７の上面には防水紙を介して複数枚
の屋根瓦２８が敷設される。而して前記屋根部断熱パネ
ル１６₁，１６₂と野地板２７との間には、前記垂木２
６…の幅に相当する屋根部通気層３０が形成されてお
り、この屋根部通気層３０の下部は、前記居室部通気層
２２に連通されている。なお北側に面する屋根部通気層
は、必要に応じて屋根の棟部３１において他の屋根部通
気層と仕切りその入口および出口を外気に連通させるよ
うにしてもよく、また屋根部断熱パネル１６ ₁，１６₂
上の屋根部通気層３０よりも上の屋根構造は従来公知の
ものでよい。

【００２０】而して前記屋根部断熱パネル１６₁，１６
₂上の屋根、特に南側に面する屋根は、集熱構造に形成
され、ガラス無し集熱面３３と集熱ガラス面３４とより
なり、これらは総合して太陽熱の集熱装置３５を構成し
ている。ガラス無し集熱面３３は、野地板２７等を集熱
板により構成し、また集熱ガラス面は、特別な集熱装置
を設けずに、金属板の上に強化ガラスを置いて構成され
ており、コストの低減が図られている。なお屋根の集熱
構造は、従来公知のものの採用が可能である。集熱ガラ
ス面３４直下の屋根部断熱パネル１６₁には外気取入口
３６が開口され、この取入口３６は外気導入室２５に配
設される樋上の棟ダクト３７に連通されている。

【００２１】小屋裏３には、顕熱交換器３９が配設され
ており、この顕熱交換器３９の入口側には、前記棟ダク
ト３７の出口に連通する第１取入ダクト４０および小屋
裏３に直接連通する第２入口ダクト４１が接続されてお
り、前記第１取入ダクト４０には、温度センサーにより
開閉制御されるダンパ４２および前記センサーからの信
号を受けて駆動制御される第１ファン４３が設けられて
おり、該第１取入ダクト４０の温度が所定温度（約２５
°）以上になると、ダンパ４２が開くと共に第１ファン
４３が回転して温められた外気を導入でき、また所定温
度以下になるとダンパ４２が閉じ、また第１ファン４３
の回転が止まるようになっている。また前記第２取入ダ
クト４２にも第２ファン４４が設けられ、この第２ファ
ン４４は前記第１ファン４３と同期して回転駆動される
ようになっている。また前記顕熱交換器３９の出口側に
は、大気開放ダクト４５および給気ダクト４６が接続さ
れ、大気開放ダクト４５の端部は大気に開口され、また
給気ダクト４６は二階居室２と一階居室１の境界部に設
けられる集合エアチヤンバ４７の入口に連通される。

【００２２】また小屋裏３には空調装置４９が設けられ
る。この空調装置４９は小屋裏３内に配設される全熱交
換器５０と、これに吸気ダクト５１および排気ダクト５
２を介して接続される室外機５３とより構成されてお
り、この空調装置４９は、通常のように冷、暖房および
調湿機能を備えており、従来公知のものの使用が可能で
ある。全熱交換器５０の給気側には、第１、第２給気ダ
クト５４，５５が接続されており、第１給気ダクト５４
は二股に分岐されて二階居室２に開口され、また第２給
気ダクト５５は前記集合エアチャンバ４７の入口に連通
されている。さらに全熱交換器５０の吸込側には還流ダ
クト５６が接続され、該還流ダクト５６の端部は床下空
間４に開口される。前記集合エアチャンバ４７の複数の
出口は、それぞれダンパ５７，５８を介して一階居室に
１に連通される。

【００２３】二階居室２の天井部５９には、複数の通気
口６０…が開口されており、これらの通気口６０…を通
して二階居室２内のエアは小屋裏３に流れるようになっ
ている。また一階居室１の床板１９にも複数の通気口６
１…が開口されており、これらの通気口６１…を通して
一階居室１のエアが、床下空間４に流れるようになって
いる。

【００２４】次にこの実施例の作用について説明する。

【００２５】冬季において、外気取入口２３から入った
新鮮な外気は居室部通気層２２を流れ、屋根面にふりそ
そぐ太陽エネルギをうけて温まりながら、自然にゆっく
りと前記通気層２２を上昇して屋根部通気層３０に至
り、ここにおいてさらに温められて棟ダクト３７へと流
れる。そしてこの棟ダクト３７内のエアの温度が所定温
度（約２５°Ｃ）になると、温度センサ（図示せず）が
動作してダンパ４２を開放すると共に第１ファン４３を
回転駆動し、棟ダクト３７内の温められた外気が顕熱交
換器３９に入る。一方小屋裏３内の冷たい室内エアは第
２ファン４４の駆動により顕熱交換器３９に入る。顕熱
交換器３９内では温かい外気と、冷たい室内エアとの間
で熱交換が行なわれ、これにより温められた室内エアは
給気ダクト４６を通って集合エアチャンバ４７に流入
し、一方熱交換を行なった外気は、大気開放ダクト４５
を通り大気に放出される。以上により太陽熱を住宅内部
に取り込むことができる。

【００２６】なお、夏季等において、太陽熱を取り入れ
る必要の無いときは、取入れた外気は顕熱交換器３９に
導入することなく、そのまま大気へ放出するようにし、
その際その外気の流れにより、住宅空間内のエアを誘導
排出するようにする。また取り入れた太陽熱を温水器等
に導くようにしてもよい。

【００２７】一方室外機５３と全熱交換器５０とよりな
る空調装置４９により調整されたエアは第１給気ダクト
５４を通して二階居室２に放散されると共に第２給気ダ
クト５５を通して集合エアチャンバ４７に入る。集合エ
アチャンバ４７内では顕熱交換器３９からの温められた
エアと全熱交換器５０からの調整エアとが混合され、そ
の混合調整エアは、ダンパ５７，５８を介して一階居室
１へと放散される。一階居室１を空調したエアはダクト
を通ることなく直接通気口６１…を通って床下空間４へ
と流れ、そのコンクリート基礎５を蓄熱することができ
る。

【００２８】床下空間４に流入して多少汚れたエアは、
還流ダクト５６を通って全熱交換器５０に入り、ここで
清浄され、適温に調整されて再び居室へと放散される。

【００２９】以上のように断熱パネルにより高気密、高
断熱に形成される住宅空間に、太陽熱を有効に取り入れ
ることができるので、高気密、高断熱住宅の省エネ効果
を一層高めることができ、全熱交換器５０からの空調エ
アは、集合エアチャンバ４７を介して一階居室１に直接
放散されるので、エアダクトを削減することができ、そ
の分コストダウンを図ることができる。さらに床下空間
４内で多少汚されたエアは直接居室に放出しないので、
居室内を流れるエアを一層クリーンにすることができ
る。さらに顕熱交換器３９および全熱交換器５０は何れ
も小屋裏３内に配置することができ、床上空間すなわち
一階居室１、二階居室２および床下空間４を有効に利用
することができる。

【００３０】以上本発明の一実施例について説明した
が、本発明はその実施例に限定されることなく、本発明
の範囲内で種々の実施例が可能である。たとえば前記実
施例では、外断熱方式を採用しているが、これに代えて
内断熱方式にしてもよく、また前記実施例では二階層の
住宅に本発明を実施しているが、これを一階層あるいは
三階層の住宅にも実施できる。さらに顕熱交換器、室外
機と全熱交換器よりなる空調装置、屋根構造、および外
壁構造は従来公知のものの採用が可能である。

【００３１】

【発明の効果】以上のように請求項１記載の発明によれ
ば、高気密、高断熱の戸建住宅において、屋根に設けら
れる太陽熱の集熱装置と、小屋裏に配置され、前記集熱
装置により集熱した太陽熱を住宅空間内に取入れる顕熱
交換器と、前記小屋裏に設けられる全熱交換器と、住宅
空間内に配設されて前記顕熱交換器からのエアおよび全
熱交換器からのエアを混合し、その混合エアをダクトを
通さずに居室内に放出する集合エアチャンバと、前記全
熱交換器の吸込側と前記床下空間とを連通し、該床下空
間のエアを全熱交換器に導く還流ダクトとを備えている
ので、太陽熱を格別高価な装置を用いることなく、住宅
空間に有効に取り入れて、高気密、高断熱住宅の省エネ
効果を一層高めることができ、また調整エアを集合エア
チャンバより直接居室に放散できるようにし、その結果
給気ダクトを削減できて大幅なコストダウンを達成する
ことができ、さらに床下空間に流れたエアを居室に放散
することがなく、その結果一層クリーンなエアを居室に
供給することができる。さらにまた顕熱交換器および全
熱交換器は何れも小屋裏に配設することにより、床上上
の居室および床下空間を有効に利用することができる。

【００３２】また請求項２記載の発明によれば、前記請
求項１の構成において、前記小屋裏には断熱パネルによ
り密閉状に囲まれる外気導入室が形成され、この外気導
入室内に、前記集熱装置により温められた外気を受け入
て、前記顕熱交換器に導くための、棟ダクトが設けられ
るので、前記請求項１の発明の効果に加えて四季を通じ
て高気密、高断熱住宅の気密性および断熱性を一層高め
ることができる。

【００３３】さらに請求項３記載の発明によれば、前記
請求項１の構成において、前記床下空間はコンクリート
基礎よりなる蓄熱体により囲まれるので、前記請求項１
の発明の効果に加えて床下空間の保温性を高め、暖房の
熱効率を一層向上することができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明戸建住宅の概略縦断面図

【図２】エアの流れを示す、図１の２−２線に沿う横断
面図

【符号の説明】

１・・・・・居室（一階居室）２・・・・・居室（二階居室）３・・・・・小屋裏４・・・・・床下空間５・・・・・コンクリート基礎８・・・・・断熱パネル（床下断熱パネル）１４₁・・・断熱パネル（居室部断熱パネル）１４₂・・・断熱パネル（居室部断熱パネル）１６₁・・・断熱パネル（屋根部断熱パネル）１６₂・・・断熱パネル（屋根部断熱パネル）２５・・・・外気導入室３５・・・・集熱装置３７・・・・棟ダクト３９・・・・顕熱交換器４７・・・・集合エアチャンバ５０・・・・全熱交換器５６・・・・還流ダクト

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】床下空間（４）、居室（１，２）および
小屋裏（３）よりなる住宅空間を、断熱パネル（８，１
４₁，１４₂，１６₁，１６₂）により密閉状に囲んで
なる高気密、高断熱の戸建住宅において、屋根に設けら
れる太陽熱の集熱装置（３５）と、小屋裏（３）に配置
され、前記集熱装置（３５）により集熱した太陽熱を前
記住宅空間内に取入れる顕熱交換器（３９）と、前記小
屋裏（３）に設けられる全熱交換器（５０）と、前記住
宅空間内に配設されて前記顕熱交換器（３９）からのエ
アおよび全熱交換器（５０）からのエアを混合し、その
混合エアをダクトを通さずに居室（１，２）内に放出す
る集合エアチャンバ（４７）と、前記全熱交換器（５
０）の吸込側と前記床下空間（４）とを連通し、該床下
空間（４）のエアを全熱交換器（５０）に導く還流ダク
ト（５６）とを備えていることを特徴とする戸建住宅。
【請求項２】前記小屋裏（３）には断熱パネル（１６
₁，１６₂，２４）により密閉状に囲まれる外気導入室
（２５）が形成され、この外気導入室（２５）内に、前
記集熱装置（３５）により温められた外気を受け入て、
前記顕熱交換器（３９）に導くための、棟ダクト（３
７）が設けられることを特徴とする、前記請求項１記載
の戸建住宅。
【請求項３】前記床下空間（４）はコンクリート基礎
（５）よりなる蓄熱体により囲まれることを特徴とす
る、前記請求項１記載の戸建住宅。