JPH1030283A - 家 屋 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】 布基礎によって区切られた床下空間ごとに暖
空気の供給量を調節することにより、室内空間における
温度の調節を可能とし、施工が容易で、暖房と換気のバ
ランスを良好にした家屋に関するものである。 【構成】 小屋裏空間１、室内空間２、および床下空間
３を囲むように屋根断熱層４ａ、外壁断熱層４ｂ、床下
断熱層４ｃを形成すると共に、室内空間２の任意箇所に
給気口１３と排気口１４を設け、排気口１４と家屋Ａ内
に配した熱交換器７とを連結して室内空間２の空気を外
部へ放出し、外部の空気は熱交換器７を介した後、家屋
Ａ内の空気と適宜混合されつつ床下空間３へ放出するよ
うにし、床下空間３は布基礎２１にて２つ以上に分離さ
れ、各床下空間３ごとに屋外からの空気の供給量を調節
可能とした家屋Ａである。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は高断熱・高気密構造で、
かつ新鮮空気と汚染空気を熱交換型換気扇（熱交換器）
によって強制的に空気の交換を行う外断熱構造の家屋に
おいて、換気と冷暖房のバランスを向上させることによ
り居住性、経済性を大幅に向上させた家屋に関するもの
である。

【０００２】

【従来の技術】従来、空気循環により換気と冷暖房を同
時に行い、かつ各空間ごとの温度の調節を行う家屋を構
成するには、熱交換器を介して取り入れた空気に温度調
節を施した後、パイプを介して各空間に分配し、再びパ
イプによって所定箇所から排気する方法があった。

【０００３】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、前述し
た方法では、配管の便宜上、給気、排気を共に天井面に
よって行わねばならず、室内空間に対する温度の調節は
ある程度可能となるが、同一空間内における温度分布に
斑が生じるという欠点があった。また、温度分布を均一
にするためには給気と排気をそれぞれ天井側と床側に分
離しなければならず、配管が複雑で工期が長引き、かつ
コスト高になるという欠点があった。さらに、パイプ内
の空気とその周囲の空気との間の温度差によりパイプ外
周に結露が生じ易く、またパイプが長くなるにつれて調
節された温度がパイプの末端では変化してしまうことか
ら、パイプ外周面全体に断熱材を施す必要があった。な
お、冷暖房に必要とされる空気の供給量は、排気に必要
とされる空気の供給量に比べて多く必要とされることか
ら、換気を主体とすれば冷暖房による室温コントロール
がうまくいかず、各室の冷暖房をコントロールしようと
すると換気量のバランスが取れないものであり、効率が
悪いと同時に、パイプ内の風切り音等により快適性を損
なうものであった。

【０００４】

【課題を解決するための手段】本発明は上記のような欠
点を除去するため、家屋を小屋裏空間、室内空間、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て形成し、各空間を囲んで
いる屋根、外壁、土間に断熱層を形成すると共に、内壁
の少なくとも窓下に壁内空間と室内空間を結ぶ給気口を
配し、かつ室内空間の天井の少なくとも１ケ所に家屋内
に配された熱交換器と連結した排気口を設け、排気は排
気口から室内空間の空気を熱交換器を介して外部へ放出
することにより行い、かつ給気は外部から取り入れ熱交
換器を介して排気との熱交換を経た空気に、温度調整器
による温度調整、あるいは小屋裏空間内の空気もしくは
室内空間からの空気と適宜混合等による温度調整を施し
て床下空間に放出することにより行い、また床下空間は
布基礎にて２つ以上の空間に分離され、各空間ごとに給
気の供給量を調節可能とすることによって、各室内空間
内における温度の均一化と共に各室内空間ごとの温度調
節を可能とし、設備が簡素なため施工が容易でかつロー
コストで施工でき、換気と冷暖房のバランスに優れた家
屋を提案するものである。

【０００５】

【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は本発明に係る家屋Ａの代表
的な一実施例を示す説明図であり、１は小屋裏空間、２
は室内空間、３は床下空間で、それぞれ内壁１０、天井
１１、床１２によって区切られた家屋Ａの内部空間であ
る。

【０００６】室内空間２は内壁１０、天井１１、床１２
によって囲まれた空間で、例えば開口部９の下部に給気
口１３を、天井１１には排気口１４を有するものであ
り、給気口１３からは新鮮な空気の給気を、排気口１４
からは汚れた空気の排気を行うものである。

【０００７】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、調湿性、等を有するものである。さら
に説明すると、断熱層４は屋根断熱層４ａと外壁断熱層
４ｂ、および床断熱層４ｃ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、等がある。

【０００８】断熱層４を構成する部材の例としては、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、フェノールフォームボード、
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、ＡＬＣ板、石膏ボード、セメント板、パーラート
板、パーライトセメント板、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。また、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金属製複合パネル、
窯業系パネル、ＡＬＣ外装パネル、木片セメントパネ
ル、木毛セメントパネル、等を用いることもでき、これ
らを主柱、間柱等の躯体上に配することによって屋根断
熱層４ａ、外壁断熱層４ｂ、床断熱層４ｃを形成するも
のである。

【０００９】５は壁内空間で、外壁断熱層４ｂと内壁１
０間に設けたもので、小屋裏空間１と床下空間３とを連
通化し、空気が流れる空間であり、冬期においては空気
吹出部８から吹き出した空気が上昇する経路となる。な
お、図では開口部９により床下空間３と小屋裏空間１が
分断されているように図示されているが、開口部９以外
の部分の壁内空間５で連通化しているものである。

【００１０】６は温度調整器で、例えば空調器からなる
ものであり、通過する空気に石油、ガス、電気、地熱、
太陽熱、等により加熱を施したり、電気、水、空気、地
熱、放射冷却の利用、等により冷却したりして空気の温
度の調節を行うものである。

【００１１】熱交換器７は、例えば図２に示すような構
成を有するものである。すなわち、熱交換器７は、給気
パイプ１９と排気パイプ２０間で熱交換を行うことによ
り、給気側と排気側の空気の熱交換を行う熱交換ユニッ
ト１５と、給気パイプ１９、排気パイプ２０の任意箇所
に取り付けられたファン１６と、小屋裏空間１内に設け
た吸気口１７を接続パイプ１７ａを介して給気パイプ１
９に接続し、開閉可能とした切換器１８とから構成され
るものである。

【００１２】熱交換ユニット１５は、排気パイプ２０か
ら外部に放出される空気と給気パイプ１９から家屋Ａ内
に取り入れられる空気との間で熱交換を行う部分であ
る。

【００１３】吸気口１７は、小屋裏空間１内の任意箇
所、もしくは床下空間３内の任意箇所のうち少なくとも
一方に設けるものである。吸気口１７を小屋裏空間１内
に設けることは、暖気を吸収するのに有効であり、小屋
裏空間１内においても特に頂部に配することにより、よ
り温度の高い空気を吸収できる。吸気口１７を床下空間
３内に設けることは、冷気を吸収するのに有効であり、
床下空間３内においても特に底部近傍に配することによ
り、より温度の低い空気を吸収できる。吸気口１７は、
接続パイプ１７ａを介して給気パイプ１９の任意箇所に
配された切換器１８に接続され、接続パイプ１７ａの途
中には、必要に応じてファン１７ｂを配することができ
る。

【００１４】切換器１８は、吸気口１７にて吸収された
暖気もしくは冷気を給気パイプ１９内の空気と混合する
か否か、およびその混合量を調整する機能を有するもの
であり、例えば図示しないが吸気口１７や給気パイプ１
９、室内空間２等にセンサーを設けたり、手動で操作し
たりすることによって暖気、冷気の混合量を調節し、温
度調整の効率を高めるものである。

【００１５】空気吹出部８は、例えば図３に示すような
構成を有するものである。すなわち、布基礎２１によっ
て複数に分割された床下空間３に少なくとも１つずつ吹
出口２５を設け、給気パイプ１９にて導かれる温度調整
された新鮮な空気を床下空間３ごとに吹出量を調節しつ
つ供給し、家屋Ａ内の各室内空間２等の温度を調節し、
居住性の向上を図るものである。吹出口２５には制御装
置２６によって制御される調整弁２４が取り付けらるも
ので、床下空間３の各空間ごとに吹出量を調節すること
により室内空間２内の温度を調節することができる。な
お、制御装置２６は、図示するように室内空間２ごとに
設けてもよいが、１箇所で集中制御することもでき、手
動、自動を任意に選択できる。

【００１６】床下空間３を分断する布基礎２１の表面に
は、床断熱層４ｃと連続した基礎断熱層２３を設けるこ
とにより、床下空間３同士の間で熱の移動が生ぜず、温
度の調節をより緻密に行うことができるようになるもの
である。また、図３においては給気パイプ１９が土台２
２、布基礎２１内を通過してから吹出口２５に至ってい
るが、床１２と、土台２２および基礎断熱層２３との間
等から吹出口２５に導くこともできる。

【００１７】なお、図示しないが図３中の壁内空間５に
対しても吹出口２５を設けたり、床下空間３の任意箇所
に貯水層や加湿装置等を設け、床下空間３から適度な湿
気を家屋Ａ内全体に与え、室内空間２の居住性の向上
や、躯体を構成する木材の過度の乾燥の防止を図ること
もできる。

【００１８】ここで、本発明の空気の循環について簡単
に説明する。まず、給気パイプ１９によって外部から取
り入れられた新鮮な空気は、熱交換ユニット１５によっ
て排気パイプ２０から外部に排出される空気と熱交換を
行い、次に吸気口１７から取り入れた空気を切換器１８
において適宜混合し、温度調整器６を経て空気吹出部８
に至り、各床下空間３ごとに吹出量を調整して放出され
る。床下空間３は、例えば床下全体を各室内空間２の形
状、大きさに合わせて３〜５区画位に分割し、各室内空
間２ごとに熱輻射量による冷暖房効果の大小を調節可能
としたものである。

【００１９】各床下空間３に拡散された空気は壁内空間
５を上昇し小屋裏空間１に至るが、一部は給気口１３か
ら室内空間２に供給され、排気口１４に至り、室内空間
２の換気を行うものである。室内空間２内に取り込まれ
なかった空気は内壁１０、天井１１、床１２等から、輻
射熱によって室内空間２を冷暖房するものである。一般
に、暖気によって任意空間の暖房を行う場合に必要とさ
れる暖気の流入出量は、同空間の換気を行う場合の空気
の流入出量よりも多く必要とされ、暖気による暖房効果
のみでは暖房と換気のバランスが悪く非効率的なもので
あったが、暖房作用は輻射熱にて得ることにより、室内
空間２への給排気は換気に必要とされる量だけで済むも
のであり、暖房と同時の換気が効率よく行われ、また空
気がパイプ内を巡る際の風切り音等による居住性の低下
も生じないものである。

【００２０】排気口１４から排気パイプ２０に取り込ま
れた空気は熱交換ユニット１５にて、外部からの新鮮な
空気と熱交換を行った後、外部に排出されるものであ
る。

【００２１】以上説明したのは本発明に係る家屋の一実
施例にすぎず、以下に示すように形成することができ
る。すなわち、図４（ａ）は、家屋Ａの内外の任意箇所
に設置される熱源２７をパイプ２７ａにて温度調整器６
と接続した例であり、熱源２７にはボイラー等を用いる
ことができ、パイプ２７ａ内の水、不凍液、空気等の熱
媒体を介して給気パイプ１９へ熱を伝達するものであ
る。なお、熱源２７は電気、石油、ガス、太陽熱、地
熱、廃熱、等を利用するものである。図４（ｂ）は排気
パイプ２０の任意箇所、例えばファン１６と熱交換ユニ
ット１５との間に切換器１８を設け、接続パイプ２９に
て給気パイプ１９と接続し、排気パイプ２０から給気パ
イプ１９へ必要量の空気を移動させて温度調整の効率を
向上させた例である。

【００２２】図５（ａ）は吸気口１７を複数個、例えば
小屋裏空間１内や床下空間３内の他に、別途の冷気もし
くは暖気の蓄熱層等内に設け、切換器１７ｃによって吸
気口１７を選択し、季節や家屋Ａ内の設定温度に応じて
切換可能として温度調整効果を向上させるものである。
また、図５（ｂ）は吸気口１７から吸気された空気を温
度調整器６によって任意温度に温度調整し、床下空間３
に直接放出するもので、温度の調節を容易にした例であ
る。

【００２３】

【発明の効果】上述したように、本発明に係る家屋によ
れば、布基礎ごとに区切られた床下空間ごとに暖気の
吹出量を調節することにより、各室内空間ごとに温度を
調節できる。床、内壁、天井からの輻射熱により、１
つの室内空間における温度は均一化され、快適な居住性
を得られる。冷暖房と換気を同時に効率よく行うこと
ができる。配管等の施工が簡素で、かつ廉価である。
家屋内に溜まった空気を給気と混合することにより、
冷暖房効果がより向上する。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的な一例を示す説明図
である。

【図２】熱交換器の代表例を示す説明図である。

【図３】空気吹出部の代表例を示す説明図である。

【図４】熱交換器のその他の例を示す説明図である。

【図５】熱交換器のその他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 室内空間 ３ 床下空間 ４ 断熱層 ４ａ 屋根断熱層 ４ｂ 外壁断熱層 ４ｃ 床断熱層 ５ 壁内空間 ６ 温度調整器 ７ 熱交換器 ８ 空気吹出部 ９ 開口部 １０ 内壁 １１ 天井 １２ 床 １３ 給気口 １４ 排気口 １５ 熱交換ユニット １６ ファン １７ 吸気口 １７ａ 接続パイプ １７ｂ ファン １７ｃ 切換器 １８ 切換器 １９ 給気パイプ ２０ 排気パイプ ２１ 布基礎 ２２ 土台 ２３ 基礎断熱層 ２４ 調整弁 ２５ 吹出口 ２６ 制御装置 ２７ 熱源 ２７ａ パイプ ２８ 切換器 ２９ 接続パイプ

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 小屋裏空間、室内空間、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、土間に断熱層を形成すると共に、前記内
   壁の少なくとも窓下に壁内空間と室内空間を結ぶ給気口
   を配し、かつ前記室内空間の天井の少なくとも１ケ所に
   家屋内に配された熱交換器と連結した排気口を設け、排
   気は該排気口から室内空間の空気を熱交換器を介して外
   部へ放出することにより行い、かつ給気は外部から取り
   入れ熱交換器を介して排気との熱交換を経た空気に、温
   度調整器による温度調整、あるいは小屋裏空間内の空気
   もしくは室内空間からの空気と適宜混合等による温度調
   整を施して床下空間に放出することにより行い、また床
   下空間は布基礎にて２つ以上の空間に分離され、各空間
   ごとに給気の供給量を調節可能としたことを特徴とする
   家屋。