JPS648252B2 - - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 本発明は、壁部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機構に関する。

近年、暖・冷房効率を良くするため、壁部にグ
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。

このような結露を防止するには、壁部の通気性
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。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機構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、建物の壁部に空間にてなる通気層を設け、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、壁部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
得る建物の換気機構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、互い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なる
壁通気層と、上記床の下方に設けた空間にてなる
床通気層とからなり、これら壁通気層と床通気層
との連結点において外気と連通し、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
空気室内に、上記排気手段と給気手段との間に介
在し、上記排出空気と供給空気との熱交換を行な
う熱交換器を設けてなるもので、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図は本発明換気機構の構成を示す構成図、
第２図は本発明換気機構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、本発明では、壁通気層６１として
壁４に設けられるものが主体となるが、この他
に、床５に床通気層６４を設けてもよい。

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
４２との間に空間を設けて形成される。壁通気層
６１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。又、この通気層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。この通気層６１は、建物外
周の壁部に設けられるが、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。

なお、床通気層６４は、根太５１等で支持され
る床５の断熱材５２の下方に空間を設けて形成さ
れ、連通孔６５を介して壁通気層６１と連通して
いる。

この通気層６１内には、内壁材４３及び断熱材
４２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にで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４
４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４３１、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４１３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。

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気密性を良くし、
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、気密性を良くしてある。もつと
も、この空気室３に、開閉自在の換気孔を設け
て、外部空気を直接導入できるようにしてもよ
い。

空気室３と通気層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６図に示すように、空気室
内で開口する取入口８４ａ，８４ｂ、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８
３を介して供給する。この取入口８４ａ，８４ｂ
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。なお、取入口
８４ａ，８４ｂは、図示しないダンパにより切換
えて使用する。

一方、排気手段８２は、第６図に示すように、
上記ダクト８３に対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、例えば第７図に示すように、枠体９
１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８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９
４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
部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、非暖房時には、ダンパの切換えにより取
入口８４ａ側を閉塞すると共に、取入口８４ｂ側
を開放して、熱交換器９を介さずに外気を建物各
部に直接供給する。この場合、空気室３に、通気
層６を経ないで外部空気を直接導入するように構
成してもよい。

以上説明したように、本発明は、建物の壁部に
空間にてなる通気層を設け、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
の原因となる壁部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、これら壁
通気層と床通気層との連結点において外気と連通
するようにしたので、外気との連通が壁の最下端
で行なわれ、良好なドラフトが得られると共に、
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図は本発明換気機構の構成を示す構成図、
第２図は本発明換気機構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図は本発明換気機構を構成する給・排気手段
の一例を示す斜視図、第７図は本発明換気機構を
構成する熱交換器の一例を示す斜視図、第８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…小屋裏、２…天井、３…空気
室、４…壁、４１…外壁材、４２…断熱材、４３
…内壁材、５…床、６…通気層、６１…壁通気
層、６２…外部通気孔、６３，６５…連通孔、８
…給・排気手段、８１…給気手段、８２…排気手
段、８３，８６，８７…ダクト、８４ａ，８４ｂ
…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、９
４…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なる壁通気層と、上記床の
   下方に設けた空間にてなる床通気層とからなり、
   これら壁通気層と床通気層との連結点において外
   気と連通し、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出手段と、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、上記空気室内に、上記排気手段と給気手
   段との間に介在し、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設けてなる建物の換気
   機構。