JPS6219664B2 - - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 本発明は、壁及び床における結露を防止すると
共に、建物の空気を熱損失を減少せしめて換気で
きるようにした建物の換気方法に関する。

近年、暖・冷房効率を良くするため、壁部、床
部にグラスウール等の高断熱材を装填した建物が
多くなつている。斯かる建物の壁の構造は、基本
的には、外壁材、断熱材及び内壁材の三層から成
つている。しかしながら、斯かる構造の建物にお
いて暖房を行なうと、次のような問題を生じてい
た。

即ち、斯かる建物で暖房を行なうと、水蒸気を
含む暖い空気が内壁材及び断熱材を透過して、外
気で冷却された外壁材内面に達し、ここで結露す
るという問題が起きる。この結露は、水滴が断熱
材に浸入して、その断熱効果を低下させ、更に
は、内壁材を冷却して、内壁面にも結露せしめ、
内壁の汚損、カビの発生等の原因となる。又、結
露した水滴が、壁体内の木部を濡すことにより、
更には流下、滴下して床部、基礎部の木部を濡ら
すことにより、これらを腐朽せしめ、建物の耐用
年数を大幅に縮める原因となつている。特に、北
海道等の寒冷地にあつては、これらの現象が顕著
に現われ、大きな問題となつている。

結露は、床部でも同様に生じ、特に、床暖房装
置を取付けている場合には、床部、基礎部分が加
熱されるため、茸が発生し、腐朽を早めるという
問題がある。

このような結露を防止するには、壁、床の通気
性を良くすればよいが、その場合には、熱損失が
大きくなつて暖房効率が低下し、エネルギの無駄
使いとなる。しかも、従来の建物は、外壁換気孔
を設けて換気を行なつているので、内部の暖い空
気が外に逃げる一方、外部から冷気が浸入するた
め、もともと暖房効率が悪いという問題があつ
た。

また、従来の建物の換気方式としては、室内の
空気を循環させることによつて、結露を防止して
いたが、内壁面と床表面だけの通気であることか
ら、壁内と床内に生じ易い結露の発生を防止する
には不十分であつた。そこで、暖房効率を落さず
に、しかも結露を確実に防止し得る換気手段の開
発が望まれていた。

本発明は、斯かる実情に鑑みてなされたもの
で、建物の壁部及び床部に空間にて成る通気層を
設け、且つ、建物適所に空気室と、給・排気手段
を設け、更に熱交換器を上記空気室内に設けて、
建物内の空気を、熱交換器を経て建物外部に排出
する一方、外部の空気を、通気層、空気室及び熱
交換器を経て建物内各部に導入するよう構成する
ことにより、暖房使用時に壁内部及び床内部に浸
透、拡散する湿気を含む暖い空気を外部の空気と
共に通気層を介して空気室に移動させて、壁及び
床における結露を確実に防止でき、又、熱交換器
によつて建物内への供給空気と排出空気との熱交
換を行なうことにより、排出空気による熱損失の
少ない換気を行ない得る建物の換気方法を提供す
ることを目的とする。

本発明は、かかる目的を達成するため、建物の
壁内及び床内に、互に連通すると共に、外気とも
連通する通気層を設け、該通気層は、上記壁を構
成する外壁材と断熱材の間に設けた空間にて成る
壁通気層と、上記床の下方に設けた空間にて成る
床通気層とから成り、且つ、建物適所に、上記通
気層と連通して該通気層からの空気を集める空気
室と、建物内各部の空気を建物外部に排出する排
気手段と、建物内各部に上記空気室の空気を供給
する給気手段とを設け、更に、上記排出空気と供
給空気との熱交換を行なう熱交換器を上記空気室
内に設け、建物内の空気を熱交換器を経て外部に
排出し、一方、外部の空気を通気層、空気室及び
熱交換器を経て建物内に導入するよう構成して成
るものである。

以下本発明を図面に示す実施例に基づいて説明
する。

第１図は本発明換気方式の構成を示す構成図、
第２図は本発明換気方法を構成する通気層を設け
た建物の要部縦断面図である。本発明は、木造在
来工法、枠組壁工法、コンクリート造、プレハブ
等の住宅その他の各種建物に適用されるもので、
建物の壁４及び床５に通気層６を設けると共に、
建物上部に空気室３と、給・排気手段８と、熱交
換器９とを設けて構成される。

通気層６は、壁４に設けられた壁通気層６１
と、床５に設けられた床通気層６４とから成る。
壁通気層６１は、外壁材４１、断熱材４２及び内
壁材４３から成る壁４の、外壁材４１と断熱材４
２との間に空間を設けて形成される。壁通気層６
１をこの間に設けたのは、この部分に結露を生じ
易いためであり、又、熱損失を少なくするためで
ある。この通気層６１は、建物外周の各壁部に設
けられるが、更に必要により、建物内部にある壁
部にも設けることができる。一方、床通気層６４
は、床５の断熱材５２の下方に空間を設けて形成
され、又、２階建以上の建物では、必要により２
階以上の各階床部にも設けられる。

上記壁通気層６１は、建物の上下方向に空気を
流通し得るよう設けられており、その下端には建
物外部と連通する外部通気孔６２が、及び、その
上端には空気室３と通ずる連通孔６３がそれぞれ
設けてある。又、床通気層６４の端部は、例えば
布基礎７１と土台７２との間に設けられる連通孔
６５を介して壁通気層６１と連通している。これ
によつて、建物全体が通気層６にて囲まれる状態
となつている。

この通気層６内には、内壁材４３及び断熱材４
２を透過して、又、床５及び断熱材５２を透過し
て、建物内から暖い空気が入り、又、外部通気孔
６２から外部の空気が入つてくる。これらの空気
は、自然ドラフト及び後述する給・排気手段８の
吸引により、建物上部の空気室３に運ばれるた
め、建物内から浸透してきた湿気を含む暖い空気
が壁４及び床５にて結露することはない。

なお、外部通気孔６２の開口面積を変えること
により、外部から流入する空気の量を調節するこ
とができる。又、窓等により上下方向の流通が妨
げられる場所では、窓周囲の柱、間柱、枠等に貫
通孔、溝等を設けることにより、通気層の空気の
流動を確保できる。

壁通気層６１を形成する壁４は、例えば第３図
に示すように、防湿層４３１及び内部仕上材４３
２からなる内壁材４３と、断熱材４２と、外壁材
４１とを有して成る。斯かる壁構造の具体例を第
４図、第５図に示す。第４図に示すものは、外壁
材４１としてシージングボード４１１及びモルタ
ル４１２を縦枠４４の外側に設け、内壁材４３と
してビニールフイルム等の防湿層４３１及び内部
仕上材４３２を縦枠４４の内側に設け、更に、
内・外壁材間に、グラスウール等の断熱材４２を
外壁材４１との間に間隙を設けて装填して成り、
この間隙を壁通気層６１としたものである。又、
第５図に示すものは、コンクリート壁４１３及び
モルタル４１２にて外壁を構成し、防湿層４３
１、胴縁４５及び内部仕上材４３２にて内壁を構
成し、両者間に断熱材４２をコンクリート壁４１
３との間に間隙を設けて装填して成り、この間隙
を壁通気層６１としたものである。

床通気層６４を形成する床５の構造の具体例を
第６図、第７図、第８図に示す。第６図に示すも
のは、根太５１上に下地板５３を設け、この上に
床仕上材５４を設け、この下地板５３下面にグラ
スウール等の断熱材５２を取付けて成り、断熱材
５２の下方の空間が床通気層６４となる。第７図
に示すものは、コンクリートスラブ７３上にパツ
キン５１２を介して根太５１及び小根太５１１を
設け、該小根太５１１上に下地板５３を載置し、
この上に畳５４１を敷き、各根太５１，５１間に
設けた受け板５５と下地板５３との間に断熱材５
２を装填して成り、受け板５５とスラブ７３との
間が床通気層６４となる。第８図に示すものは、
床暖房装置を設けたもので、コンクリートスラブ
７３上にパツキン５１２を介して根太５１を設
け、該根太５１上に受け板５５を載置し、この上
に硬質の断熱材５６を載置し、この上に均しモル
タル５７を設け、暖房用配管５８を配設すると共
にこれらをモルタルで覆い、更に仕上げモルタル
５９を施こして床仕上材５４を設けて成り、受け
板５５とスラブ７３との間が床通気層６４とな
る。

壁通気層６１の上端が連通する空気室３は、建
物の上部、例えば屋根１と天井２によつて囲まれ
る小屋裏１１に設けられる。天井２の上部には断
熱材２１を設けて断熱性及び機密性を良くし、
又、屋根裏部その他の部分にも必要により目張り
等を施こし、機密性を良くしてある。この空気室
３と壁通気層６１との連通は、例えば第３図に示
すように、敷桁１２と断熱材４２上端との間に間
隙を設けて連通孔６３を形成することにより行な
う。又、図示しないが、通気層６１の上端にダク
トを設ける構成としてもよい。このようにして、
空気室３には、各壁４の壁通気層６１を経て空気
が集められる。

なお、本実施例では小屋裏に空気室を設けてい
るが、これに限らず天井部の空間、天袋、押入れ
等に設けることもできる。又、空気の流通に、通
気層における自然ドラフトを利用しない場合は、
建物の上部以外の部分に空気室を設けてもよい。
例えば、１階天井と２階床下との間を利用するこ
とができる。

給・排気手段８は、給気手段８１と排気手段８
２とから成り、上記空気室３を構成する天井２上
に設置されて、建物内各部への空気の供給と、建
物内空気の外部への排出とを行なつている。給気
手段８１は、第９図に示すように、空気室内で開
口する取入口８４、フアン８５及び各部に通ずる
ダクト８３から成り、空気室３の空気を各部屋、
廊下等の必要な場所にダクト８３を介して供給す
る。この取入口８４に、適当なフイルタを装着す
ることにより供給空気の塵埃を除去することがで
きる。一方、排気手段８２は、第９図に示すよう
に、上記ダクト８３に対応して各部に通ずるダク
ト８６と建物外に通じるダクト８７とを有して成
り、建物内各部の空気を建物外に排出する。

本実施例では、給気手段８１にフアン８５を設
け、排気手段８２は、強制給気による建物内外の
圧力差により空気を排出する構成としているが、
逆に、排気手段８２側にフアンを設けて強制排気
式としてもよい。又、特に急速な排気を要する部
分には、ダクト８６の適所にフアンを介在せしめ
る構成とすることもできる。勿論、給気手段８
１、排気手段８２の両者にフアンを設ける構成と
してもよい。

上記給・排気手段８には、中間に熱交換器９を
装着してあり、供給空気及び排出空気は、互に混
合することなく該熱交換器９を通過する。この熱
交換器９は、第１０図に示すように、枠体９１に
多数のヒートパイプ９２を配設してなり、該ヒー
トパイプ９２により熱交換を行なう。

ヒートパイプ９２は、第１１図に示すように、
コンテナと称する管状の密閉容器９３内に、メツ
シユ、フアイバ等の毛細管現象を生ずるウイツク
９４を設けると共に、フレオン等の作動液を適量
充填して成るもので、密閉容器外壁には、空気と
の接触面積を大きくするためフイン９５が設けて
ある。

このヒートパイプ９２の一端側を受熱側Ａと
し、他端側を放熱側Ｂとして、前者に建物内から
の暖い空気を接触させ、後者に空気室３内の低温
の空気を接触させると、受熱側Ａと放熱側Ｂとに
温度差を生じ、密閉容器９３内の作動液が蒸発・
凝縮のサイクルを起こして、これにより熱交換が
行なわれる。即ち、作動液は、受熱側Ａにて排出
空気により加熱されて蒸発し、その蒸気が密閉容
器９３内を急速に流れて放熱側Ｂに達し、ここで
低温の供給空気により冷却されて凝縮して液体に
戻り、ウイツク９４の毛細管現象により元の受熱
側Ａに還流する。熱交換は、このサイクルの繰返
しにおいて、作動液が受熱側Ａにて蒸発熱として
熱を受取り、放熱側Ｂにて凝縮熱としてこの熱を
放出することにより行なわれる。

なお、本実施例では、熱交換器としてヒートパ
イプを用いたが、これに限定されるものでなく、
他の熱交換手段を用いてもよい。

このような構成によれば、建物内の空気を熱交
換器９の受熱側Ａを経て建物外部に排出し、一
方、外部の空気を通気層６を経て空気室３に集
め、熱交換器９の放熱側Ｂを経て建物内各部に供
給するので、冷気の浸入する従来の外壁換気孔を
無くすことができると共に、排出空気と供給空気
との熱交換により、換気の際に暖房の熱をある程
度回収することができる。しかも、空気室３内の
空気は、室内から通気層６に透過した暖い空気が
混合されて、外気より温度が高くなるので、熱交
換器の容量が小さくて済む、という利点がある。
又、壁４の一部に日が当る時は、太陽熱によつて
通気層６内の空気が加熱されるため、これによつ
て空気室内の気温を更に上昇させることができ、
その分暖房能力を落すことができる。

一方、冷房使用時には、上記ヒートパイプ９２
が上記とは逆に、給気側が受熱側となり、排気側
が放熱側となつて、冷却された排出空気により供
給される空気を冷却するので、冷房効率を落すこ
となく換気を行なうことができる。なお、ダクト
とダンパを設け、該ダンパの切換により、外気を
建物各部に直接供給できるよう構成することもで
きる。

以上説明したように、本発明は、建物の壁部及
び床部に空間にて成る通気層を設け、且つ、建物
適所に空気室と、給・排気手段を設け、更に熱交
換器を上記空気室内に設けて、建物内の空気を、
熱交換器を経て建物外部に排出し、一方、外部の
空気を、通気層、空気室及び熱交換器を経て建物
内各部に導入するよう構成したことにより、暖房
使用時に壁内部及び床内部に浸透、拡散する湿気
を含む暖い空気を外部の空気と共に通気層を介し
て空気室に移動させることができるので、断熱性
の低下、建物の腐朽の原因となる壁及び床におけ
る結露を防止でき、又、熱交換器によつて建物内
への供給空気と排出空気との熱交換を行なうこと
により、排出空気による熱損失を減少せしめて換
気を行ない得る効果がある。また、上記通気層
を、外壁材と断熱材の間に設けた空間にて成る壁
通気層と、床の下方に設けた空間にて成る床通気
層とから構成したので、内壁、床を透過した湿気
を含む空気は、通気層内に入り込み、通気層内で
停滞することなく空気室に移動することから、結
露が一番生じ易い壁内、床下の通気が行なわれ、
従来のように室内の空気を循環させることによる
内壁面と床表面だけの通気に比し、結露を確実に
防止することができる。

また、室内から通気層に透過した暖かい空気が
混合され外気より温度が高くなる空気室内に熱交
換器を設けたので、気温が上昇した分、暖房能力
を落した容量の小さい小型の熱交換器を用いるこ
とができ、経済的負担を軽減させることが可能と
なる。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明換気方法の構成を示す構成図、
第２図は本発明換気方法を構成する通気層を設け
た建物の要部縦断面図、第３図は壁通気層を形成
する壁構造の一例及び空気室との連通の一例を示
す要部截断斜視図、第４図、第５図は壁通気層を
形成する壁構造の具体例を示す部分拡大斜視図、
第６図は床通気層を形成する床構造の具体例を示
す部分拡大斜視図、第７図及び第８図は床通気層
を形成する床構造の具体例を示す部分断面図、第
９図は本発明換気方法を構成する給・排気手段の
一例を示す斜視図、第１０図は本発明換気方法を
構成する熱交換器の一例を示す斜視図、第１１図
は上記熱交換器に使用されるヒートパイプの一例
を示す要部切欠斜視図である。 １……屋根、１１……小屋根、２……天井、３
……空気室、４……壁、４１……外壁材、４２…
…断熱材、４３……内壁材、５……床、５１……
根太、５２……断熱材、５４……床仕上材、６…
…通気層、６１……壁通気層、６２……外部通気
孔、６３・６５……連通孔、６４……床通気層、
８……給・排気手段、８１……給気手段、８２…
…排気手段、８３・８６・８７……ダクト、８４
……取入口、８５……フアン、９……熱交換器、
９１……枠体、９２……ヒートパイプ、９３……
密閉容器、９４……ウイツク、９５……フイン。

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １ 建物の壁内及び床内に、互に連通すると共
   に、外気とも連通する通気層を設け、 該通気層は、上記壁を構成する外壁材と断熱材
   の間に設けた空間にて成る壁通気層と、上記床の
   下方に設けた空間にて成る床通気層とから成り、 且つ、建物適所に、上記通気層と連通して該通
   気層からの空気を集める空気室と、建物内各部の
   空気を建物外部に排出する排気手段と、建物内各
   部に上記空気室の空気を供給する給気手段とを設
   け、更に、上記排出空気と供給空気との熱交換を
   行なう熱交換器を上記空気室内に設け、 建物内の空気を熱交換器を経て外部に排出し、
   一方、外部の空気を通気層、空気室及び熱交換器
   を経て建物内に導入するよう構成したことを特徴
   とする建物の換気方法。