JPS6149047A - 可変断熱住宅 - Google Patents

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】 本発明は住宅等建築物の可変断熱に関する。

資源の有限性が問題となシ、住宅産業界においても、盛
んに省エネルギーが叫ばれ、住宅における断熱材の使用
も一般化されてきた。

断熱化によシ、夏は室内の熱を逃がす妨げとなる場合が
あシ、冬には、せっかくの南面等の日射による熱が利用
できない等の矛盾が目立ってきている。

現在、冬の場合の太陽熱利用のため、建物の外が温度が
高くなった場合のみ建物内に熱が流入する建物が実用化
されているが、夏の排熱が小屋裏換気では排熱が十分で
なく関東以西の地方では夏が暑いと言われている。

本来２日本における可変断熱のあシ方は、冬の場合、昼
間は太陽熱を受は入れ、夜は断熱となシ夏は、昼間が断
熱となシ、夜間に建物内から外に向って熱を捨てなけれ
ばオールシーズンの可変断熱にはならない。

今、一般に行われている断熱では、冬の場合は昼間の太
陽熱を吸収することができない。しかし夜間の寒さや日
射のない面では断熱は不可欠である。

夏の場合は昼間の太陽熱をしゃ断する役割は大きく、こ
の機能なくして昼の涼しさは得られない。

しかし夜間において建物内から外に向って熱を捨てるこ
とはできず、昼の刈面に対して大きなデメリットとなっ
ている。

断熱のみでは夏冬、昼夜において相反するものがあシこ
の矛盾を解決するためには次のような考え方が必要とな
る。

夏においては、昼間、太陽熱あるいは気温によって高温
となる面は断熱となシ、低温の部分は無断熱化すること
、夜間は外の低温に対し全ての面が無断熱化すること。

冬においては、昼間、太陽熱を受けて高温となる部分は
無断熱化し、その他の部分は断熱となる。

夜間においては、全ての部分が断熱となることが必要と
なる。

本発明は、夏は外が高温の時に断熱となり、低温になれ
ば無断熱となる。冬は外が高温の時に無断熱となシ低温
の時に断熱となる。つまシシーズンごとの可変断熱を可
能とし快適な居住空間を提供することを目的とする。

以上２図面を参照しつつ本発明の詳細な説明する。

特許請求の範囲第１項から説明する。

屋根の野地板（１）とその下にある断熱板（２）の間に
四周を封じた空気層（２１）を設け、その空気層の高い
位置に開閉装置α＠を取り付けた通気口（５）、低い位
置に開閉装置へ１を取り付けた通気口（４）が複数個あ
シ、その通気口（４）　（５）は小屋裏空間αηに連通
されている。

壁は外壁（６）とその下にある断熱板（７）の間に四周
を封じた空気層（２ツを設け、その空気層（２つの高い
位置に開閉装置ａＱを取り付けた通気口（８）、低い位
置に開閉装置αＯを取り付けた通気口（９）が複数個あ
りその通気口（８）　（９）は壁空洞（２３）に連通さ
れている。

小屋裏空間αηには小屋裏換気口α０軒天井には上部に
逆止弁Ｃ２４）のある軒天換気口αくと逆止弁（２■の
ある軒天換気口へつがあり、それぞれの換気口には開閉
装置が付いている。

床下空間α杓には逆止弁（２６）のある床下換気口（Ｌ
■。

逆止弁（２７）のある床下換気口（２０）がある。

床下換気口（１！Ｉ）　（２０）には図示されていない
が開閉装置があるものとする。

以上のように構成された可変断熱住宅の働らきを見てみ
る。

冬の場合から説明すれば。

屋根の通気口（４）は閉じられ通気口（５）は開放され
ている（第７図参照）、壁の通気口（９）は閉じられ通
気口（８）は開放されている。さらに小屋裏換気口αＯ
９軒天換気口０σ→と床下換気口ＣＩ’ｌｌ　（２Ｑ）
は閉じられている。

今、昼間で太陽が図面右手からおるとすれば。

屋根の空気層（２１）　、壁の空気層（２功の空気は熱
せられ矢印で示すように空気層（２１）　（２２内で対
流が起こシ。

建物内から低温空気を吸引し熱せられた高温空気が建物
内に送シ込むのである。

この対流で日中太陽熱を吸収し建物を暖ためるのである
。

非日射面においては、（図示していない）、空気層（２
］）　（２ａでは冷気が発生し下方へと流れるが、下部
）通気口（４）　（９）が閉じられているため空気は動
けず静止空気となり、断熱板（２）　（７）と共に断熱
となるのである。

夜間においては（図示していない）非日射面と同様に建
物の全面において断熱となり建物内から熱を逃がさない
のである。

夏においては、上部にある通気口（５）　（８）を閉じ
。

下部の通気口（４）　（９）を開放する。

さらに、小屋裏換気口００２軒天換気口ｃ１４１αつ、
床下換気口α匂翰をも開放する。（第８図参照）夏の昼
間、太陽があるとすれば空気層（２１）（２２＋は加熱
され高温空気は上昇し上部で行き詰まシ順次静止空気と
なシ断熱板（２）　（７）と共に断熱化され熱を建物に
入れないのである。（図示はしていない）夜間には、外
気温の低下や放射冷却によって。

空気層ｆ２ｔ＋　（２２は冷やされ、冷気は下部の通気
口（４）　（９）６一 から建物内に流入する。替って建物内の高温空気が空気
層Ｈ（２２＋内に入シ空気層（２ｉ１（社）内に対流が
起こシ、この流れで建物全体を冷やし翌日の日中の高温
に備えるのである。

特許請求の範囲第２項の説明をする。

屋根の空気層（２υと壁の空気層（２２）にある通気口
（４）（５）　（８）　（９）と同じ高さに空気層（２
１）　（２２）内にのみ空気の流がれる逆止弁ａ→のあ
る通気口αａを取り付ける。

夏の昼間から説明すれば（図示していない）。

換気口１通気口は特許請求の範囲第１項の夏と同様とす
る。

昼間太陽があるとすれば空気層（２］）　（２２）は熱
せられ熱気は上昇して逆止弁α→を通気口αうに押し付
け。

行き場の無い熱気は静止空気となシ屋根、壁は断熱と化
して熱の侵入を阻止するのである。

夜になると外気温の低下と放射冷却の働らきで空気層（
２１）（２２）は冷やされ、冷気は下部にある通気口（
４）　（９）から建物内に流入する。一方、上部の通気
口へうでは逆止弁０→を押しのけ建物内の暖気が流れ込
み再び冷やされて建物内に流れ、この一連の空気の流れ
で建物を冷やし翌日の日中の高温に備えるのである。

冬の場合は、小屋裏換気口００２軒天換気口α４　（Ｉ
Ｆ？　。

床下換気口（１９）（２０）　、通気口（４）　（５）
　（８）　（９）は、特許請求範囲第１項の説明の冬の
場合と同様。

（第１０図参照）昼間、太陽が図面右手からあるとすれ
ば、空気層（２１）　（２２）の空気は熱せられ上部通
気口（５）　（８）から熱気が建物内に流入し、替わっ
て下部にある通気口（１すの逆止弁α→が押し開らかれ
建物内の冷気が流れ込み熱せられて上昇して行く、この
一連の空気の流れで日中建物を暖ためるのである。

一方、非日射面においては空気層Ｃ２１）　（２２）内
では冷気が発生し下降して行き、やがて静止空気となっ
て断熱板（２）　（７）と共に断熱となるのである。

特許請求の範囲第６項の説明をする。

壁の通気口（８）　（９）が室内に連通し特許請求の範
囲第１項記載の構造。（第１１図参照） 夏の昼間は特許請求の範囲第１項の説明とその他の構造
、効果は同様である。

夏の夜は、屋根においては特許請求の範囲第１項の説明
と同様である。

壁においては、外気温の低下や放射冷却によって空気層
（２２）が冷やされ冷気が室内に流入する。替わって室
内の高温空気が空気層（２２１内に流れこみ冷やされて
再び室内にもとシ室内を直接冷房するのである。

冬の場合は（第１２図参照）夜間においては特許請求の
範囲第１項の説明と同様である。

昼間には、今２図面右手方向から太陽があるとすれば（
屋根においては特許請求の範囲第１項の説明と同様）空
気層（２２１は熱せられ上昇気流となって、上部通気口
（８）から室内に熱気は流入し、替って室内の冷気が流
れ込み、再び加熱され室内に暖気として回収されるので
ある。

非日射面は特許請求の範囲第１項の説明と同じ。

特許請求の範囲第４項の説明をする。

壁の通気口（８）　（９）が室内に連通した特許請求の
範囲第２項記載の構造とする。

夏の昼間から説明すれば（図示していない）。

夏の昼間は特許請求の範囲第２項の説明と同様。

夏の夜は（第１６図参照）、屋根は特許請求の範囲の説
明と同様である。

外気温の低下と放射冷却の働らきで空気層（杷は冷やさ
れ、冷気は下部にある通気口（９）から室内に流入する
。一方、上部の通気口（イ）では逆上弁α陣を押しのけ
室内の暖気が空気層（２２）に流入し再び冷やされて室
内にもどる。この一連の空気の流れで室内を冷やし翌日
の日中の高温に備えるのである。

冬の昼間は（第１４図参照）、今２図面の右手に太陽が
あるとすれば、屋根においては特許請求の範囲第２項の
説明と同様である。

空気層（２つが熱せられ上昇気流となって上部通気口（
８）から室内に流入する。替わって下部の通気口α■で
は室内の冷気が逆止弁α１を押しのけ空気層（２２）に
流入し加熱さ、れて再び室内にもどる。この一連の空気
の流れで暖房するのである。

非日射面、夜間においては特許請求の範囲第２項の説明
と同様である。

次に各換気口１通気口で開閉を必要とする部分について
説明する。

開閉装置αＯにセットされた回転シャッターα■の回転
軸（４＠とモーターＱツロータリースイッチ００の回転
軸が接合されている。

第１９図の回路図で作動を説明すれば。

今、開閉装置０Ｑが開放されているとすれば、電源（イ
）はモーター０！ｌｌｌに接続され、電源（３］）は手
元スイッチ０２と０′３を接続すればリミットスイッチ
０→の接点ｏｏ　ｏ乃がつながシモーター（ハ）は点線
矢印方向に回転し、ロータリースイッチ０Ｏはリミット
スイッチ０→から離なれリミットスイッチ０→の接点０
力と０→に連がり回路は分断されモーター（ハ）は停止
する。

この−回の動きで開閉装置は閉った状態となる。

このように電気によって同時に何箇所も作動させること
ができる。

次は、各夏の場合の換気口の働らきを説明する。

床下空間０→には逆止弁（２６）　（２７）のある床下
換気口α９）（２０）があり２軒天井には逆止弁ｔ２４
）　（２５）のある軒天換気口αユ（１→があり小屋裏
空間αηの上部には小屋裏換気口００がある。

図面右手から風があるとすれば、床下換気口（１９）か
ら逆止弁（２６）を押しのけ風は床下空間α→に流入し
。

床下換気口（２０）にある逆止弁（２７）は風圧によっ
て床下換気口（２０）に張υ付き通気を阻止する。

風の圧力は壁空洞Ｇｌ！３）　、間仕切空洞（３）を立
上シ小屋裏空間αηに至る。

一方１軒天換気口θゆでは逆止弁（財）を押し上げ風は
小屋裏空間αηに侵入する。

風下側の軒天換気口αうでは負圧となシ空気を引抜こう
とするが逆止弁（２■が風の流れを阻止する。

床下からの圧力と軒天からの圧力は小屋裏空間αηの上
部にある小屋裏換気口（ＩＱから熱気を押し出し昼夜を
問わず風力によって建物を涼しく保つととができるので
ある。

以上のごとく夏は外が高温時に断熱となシ、低温時に無
断熱の状態となって夜の外気温や放射冷却によって冷房
し、冬は外が高温時に無断熱となシ、低温時には断熱と
なって暖房して省エネルギーに貢献する可変断熱住宅で
ある。

【図面の簡単な説明】

第１図は特許請求の範囲第１項夏の夜の透視国策２、特
許請求の範囲第１項冬の昼の透視図第６図は逆止弁付き
通気口の断面図 第４図は特許請求の範囲第２項夏の夜の透視図第５図は
逆止弁付き通気口の斜視図 第６図は特許請求の範囲第２項冬の昼の透視図第７図は
特許請求の範囲第１項冬の昼の断面図第８図は特許請求
の範囲第１項夏の夜の断面図第９図は特許請求の範囲第
２項夏の夜の断面図第１０図は特許請求の範囲第２項冬
の昼の断面図 第１１図は特許請求の範囲第６項夏の夜の断面図 第１２、特許請求の範囲第５項冬の昼の断面図 第１６図は特許請求の範囲第４項夏の夜の断面図 第１４図は特許請求の範囲第４項冬の昼の断面図 第１５図は回転シャッターの上面図 第１６図は開閉ユニットの上面図 第１７図は開閉装置の斜視図 第１８図は開閉装置の斜視図 第１９図は開閉装置の回路図 （１）は野地板　（２）は断熱板　（３）は間仕切空間
（４）は通気口　（５）は通気口　（６）は外壁　（７
）は断熱板（８）は通気口　（９）は通気口　α時は開
閉装置α優は回転シャッター　α■は通気口　（イ）は
逆止弁α→は軒天換気口　α時は軒天換気口　α時は小
屋裏換気口　αηは小屋裏空間　α呻は床下空間卸は床
下換気口　（２■は床下換気口　（２１）は空気層（２
功は空気層　（２３）は壁空洞　０４）は逆止弁　（２
５）は逆止弁　（２ｅは逆止弁　（２７）は逆止弁　（
財）は回転軸翰はモーター　（ト）は電源　Ｇ力は電源
　０う〜物は接点　（３→はリミットスイッチ　０つは
ロータリースイッチ　（４ｄｌは回転軸　　点線矢印は
回転を表わし。 矢印は空気の流れを表わす。

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １　屋根の野地板とその下にある断熱板の間に四周を封
   じた空気層を設け、その空気層の高い位置と低い位置に
   複数の通気口を設け、その通気口には開閉装置が取り付
   けられ小屋裏空間に連通されている。 壁は外壁とその下にある断熱板の間に四周 を封じた空気層を設け、その空気層の高い位置と低い位
   置に複数の通気口を設け、その通気口には開閉装置が取
   り付けられ壁空洞に連通されている可変断熱住宅。 ２　屋根の空気層と壁の空気層の高い位置と低い位置に
   、空気層内にのみ空気の流がれる逆止弁を複数個設けた
   特許請求の範囲第１項記載の可変断熱住宅。 ３　壁の通気口が室内に連通した特許請求の範囲第１項
   記載の可変断熱住宅。 ４　壁の通気口が室内に連通した特許請求の範囲第２項
   記載の可変断熱住宅。