JP2014088740A - 全館空調住宅 - Google Patents

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正▲よし▼ 野島
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Abstract

【課題】熱媒体の温度が段階を経て間接的に且つ循環して各部屋に伝わり、温度に段差がなく均等に各部屋を暖め、冷し、肌にきつく感じられず、快適な居住空間を実現し、省エネにも適した全館空調住宅を提供する。
【解決手段】建物の下部にコンクリート基礎で囲んだ蓄熱室1を設け、熱源機からの熱媒体を通す蓄熱層29を内蔵し、建物の周側壁7から屋根裏にかけて全面的に、断熱用外側通気層11と冷暖房用内側通気層13とを設ける。また、外側通気層11の下端に内部上昇気流により外気を取り込む吸引口を、上端には排出口を設け、蓄熱室1の空気を建物に全館に巡回し得るように、内側通気層13の下端に蓄熱室1が開口する通気口21を設ける。さらに、蓄熱室1とその上の部屋との間に通気ガラリ―22を設け、蓄熱室1から屋根天井部まで室内暖気を対流上昇させ、屋根天井近くの部屋上部の暖気を蓄熱室1に回収する、リターン空気ダクト23を設ける。
【選択図】図1

Description

この発明は、熱源機でつくられる熱媒体(冷媒体を含む)について熱質を快適に変換して全館に及ぼし、自然な雰囲気の環境を均等に実現し得る全館空調住宅に関する。
従来、全館空調住宅は、屋外等に設置された熱源機で熱媒体に滞熱させ、その熱媒体を送るパイプを全館に配列し、各部屋に熱交換機能を備えた排出口を設け、熱媒体から受けた暖気又は冷気を室内に放出して冷暖房をなすものであった。
上記のような従来の全館空調住宅によれば、冬期であれば、熱風が直接肌に当たるため、それがきつく感じられるばかりでなく、体の芯まで温まるということはなく、また夏期であると、同じく冷気が直接当たるため肌にきつく感じられるばかりか、体が冷えやすいという問題があった。
この発明は、上記のような実情に鑑みて、熱媒体の温度がいくつかの段階を経て間接的に且つ循環して各部屋に伝わるために、温度に段差がなく均等に各部屋が暖められまたは冷やされるので、肌にきつく感じられることがなく、やさしく快適な居住空間を実現でき、省エネにも適した全館空調住宅を提供することを課題とした。
上記の課題を解決するために、この発明は、建物に暖房又は冷房のための熱媒体をつくる熱源機を具備した全館冷暖房住宅であって、建物の下部にコンクリート基礎に囲まれた蓄熱室を設け、その中に熱源機からの熱媒体を通す蓄熱層が内蔵され、建物の回りの周側壁から屋根裏にかけて全面的に、断熱のための外側通気層と冷暖房のための内側通気層とを複層して設け、そのうち、外側通気層の下端に内部上昇気流により外気を取り込む吸引口を、上端には排出口がそれぞれ設けられ、また、蓄熱室の空気を建物に全館に巡回し得るように、内側通気層の下端に蓄熱室が開口する通気口が設けられ、また、蓄熱室とその上の部屋との間に通気のためのガラリ―を設けることにより、蓄熱室から屋根天井部まで室内暖気が対流上昇するように構成され、さらに、屋根天井近くの部屋上部の暖気を蓄熱室に回収し得るように、該部屋根天井部と蓄熱室との間に通しにリターン空気ダクトが設けてあることを特徴とする全館空調住宅を提供する。
全館空調住宅を上記のように構成したから、外側通気層が太陽熱等を遮断する断熱層として作用し、室内温度の均等化を図るバックとなる。温度の均等化は、蓄熱室等における間接的な加温と、内部空気の循環と、内側通気層の壁面を通しての輻射熱等によりなされ、リターン空気ダクトにより内部空気の循環が全館的に促進されると同時に、フイルタ―により空気が清浄化される。
以上説明したように、空気の循環により熱の再利用が図られ省エネに適することはもちろん、温度の段差がなく均等に部屋が暖められまたは冷やされるので、肌にきつく感じられることがなく、輻射熱により体の芯まで暖められ、暑さ冷えが緩和されること等から、やさしく快適な居住空間を実現できるという優れた効果がある。
この発明に係る一実施例を示す全館空調住宅の断面説明図である。 同全館空調住宅の建物周側壁の一部を拡大して示す横断面図である。
この発明においては、ヒートポンプ等の熱源機3で発生する給湯等の熱媒体を蓄熱室1に送って蓄熱し、図示の如く、床壁5、側壁7、天井壁9の六面を蓄熱室1と外側通気層11で屋外の外気温から遮断するとともに、蓄熱室1の保温を内側通気層13で全館に及ぼし、暖冷房の仕事を終えた保温空気を蓄熱室1に回収すると同時に清浄に再生して利用し、再利用により省エネを図りながら、部屋では輻射熱の温浴を受けることで、段差のない快適な居住空間を体現できる冷暖房工法である。
加えて、床下蓄熱、土間コンクリートに温水を循環させ、蓄熱を利用して家屋内部の床、壁、天井六面を輻射熱暖房するものである。さらに、低エネルギーで全館暖房するために、住宅の外壁、屋根全体を二重の遮熱、断熱瓦で被覆するという特長が成立する低エネルギー全館輻射冷暖房工法である。
具体的内容としては、次のことが参考として挙げられる。
1)蓄熱土間コンクリートにヒートポンプエアコンからの温水を循環し、蓄熱させてその熱を図示の如く建物の上部の床、壁、天井の六面全体を通気させ、その輻射熱で建物全体を暖める。
2)蓄熱土間コンクリート上部(コンクリ―ト基礎底部)に蓄熱体となりやすい玉砂利、麦飯石、珪藻土、檜材、熔岩砕石等を敷設し、その敷設層30からの遠赤外線で上の床を暖め、上の各部屋へ低湯での遠赤外線効果を伴う輻射暖房と空気清浄化を及ぼし得る。なお、床下からの暖かい(又は冷たい)空気は、図示の通気口21から内側通気層13へ、また、腰または床ガラリー22を経由して室内に入る。
3)図示のように、外壁のダイライト(商品名)合板の内側にウレタンを注入して内断熱とし気密化する。また、ダイライト合板の上に通気用下地を打ち、その上に2重遮熱断熱材、アストロファイル(商品名)、8mmを付ける。その上に通気用下地45×21を打ち、その上に仕上サイディングを貼る。屋根も同様に、垂木の下にアストロファイル8mmを打ち、その上に通気下地60×15を付ける。その下地の下に断熱材、カネライト(商品名)50mmに加え、ウレタン60mmを注入ブローして断熱層とする。屋根は、棟換気、妻換気併用の排気口41,42とする。
上記工法により、夏の暑さでは外側の遮熱層11aで、冬は内側の遮熱層11bで輻射熱をカットし、外と内の断熱層11で熱の侵入又は放出をカットして、室温を安定させ省エネ住宅とする。なお、この二重通気層11a、11bが結露防止、夏の外壁温度上昇を防止する。
夏は、床下のきれいな浄化した23℃前後の冷たい冷気と床下のフアン等を使って、床又は腰ガラリを経由して室内に送り、冷房の代用とする。同時にフアン前に炭、檜等、空気清浄機能を持つ濾過層できれいなマイナスイオン等を持つ新鮮空気を室内に送る。
図面は、一実施例を示したもので、住宅は、この場合、説明しやすく基本的な切妻型の二階建て和風建築とした例示したもので、ヒートポンプによる熱源機3付き建物であって、建物は、湿気を避けて地面GLよりも上に空調蓄熱室1を設置し、その上に建物本体として1階、2階の部屋、屋根19が構築され、外側が多層の周側壁7となっている。
建物の内部では、1階の床壁5と、天井壁6、2階の床壁8が通気性材で構成され、1階床壁5の端部に下の蓄熱室1からの周側壁7内の内側通気層13への通気口21を設け、また、2階への通気として床壁5に腰板とにガラリー22、22が形成される。したがって、蓄熱室1の空気は、周側壁7内部と、一階から2階へと送られ、室内では温空気が上昇して屋根近くの天井に一時滞留するが、空気は、リターン空気ダクト23により、基礎コンクリート23内の蓄熱室1に回収されるようになっている。
建物の基礎コンクリート23は、ベタ打ちの周囲に布基礎23aが一体に形成され、内部が窪んだ蓄熱室1となっている。また、この基礎コンクリート23の下面および周囲が防蟻処理された断熱層25で囲まれている。
蓄熱室1は、地面GLよりも上に位置しており、底部にコンクリートを打設することにより、湯水パイプ27が蛇行状に埋設された蓄熱床29が形成され、半部においてはその上に、岩盤様に高土間床部29aと低土間床部29bとが一体に設けられる。
また、他方の半部には、前記リターン空気ダクト23の下端部がL字形に伏せて内装され、その一部にフイルタ―33が接続される。また、先端にはファン35を設け、それに前記した床壁5下と、通気口21やガラリー22とに向かう送気口37a、37bとが突設される。
建物は、全体的に周側壁7から屋根19にかけて外側通気層11で覆われており、周側壁7では、それが二重通気の遮蔽層11a、11bとして構成され、下端に外気の吸引口49が設けられ、屋根箇所の上端部に排熱口41,42が設けられる。
これで外側通気層11の遮蔽層11a,11bでは、煙突効果で空気が上昇して吸引され、空気により周側壁7および屋根下が冷却されるため、夏期における冷房効果を均一に高めることができる。逆に冬期においては外側通気層11が優れた断熱層となり、暖房効果を均一に高めることになる。
周側壁7では、上記の外側通気層11に対して断熱材38を隔てて内側通気層13が設けられ、その室内面壁45には、輻射熱が発生しやすい檜等の素材が用いられる。内側通気層13には、蓄熱室1からの暖気又は冷気が送られるが、特に暖気であると、輻射熱で室内が穏やかに体の芯まで暖められることになる。また、冷気であると、輻射熱の放射は少ないが穏やかであり身体にやさしく冷えが防止される。
内側通気層13の室内面壁45のうち、2階天井壁45aは、段状に形成することで空気溜り47が設けられ、これに面する縦壁にリターン空気ダクト23の空気取入口49を設け、温度センサーの感知で開閉可能に構成される。そこで、1階、2階で暖められた空気は、最終的には建物の上層でリターン空気ダクト23に吸引され、これで過剰な温度上昇が抑制されると同時に、余剰の温度が蓄熱室1に還元され節電となる。
なお、1階には、蓄熱室1への出入口51が設けられる。また、岩盤浴様の土間床部29a、29bの上にベッド53が置かれる。
1 蓄熱室
3 熱源機
7 周側壁
11 外側通気層
13 内側通気層
19 屋根
21 通気口
22 ガラリ―
23 リターン空気ダクト
27 湯水パイプ
29 蓄熱層
33 フイルタ―
35 ファン
45 室内面壁
49 外気吸引口

Claims (3)

  1. 建物に暖房又は冷房のための熱媒体をつくる熱源機を具備した全館冷暖房住宅であって、建物の下部にコンクリート基礎に囲まれた蓄熱室を設け、その中に熱源機からの熱媒体を通す蓄熱層が内蔵され、建物の回りの周側壁から屋根裏にかけて全面的に、断熱のための外側通気層と冷暖房のための内側通気層とを複層して設け、そのうち、外側通気層の下端に内部上昇気流により外気を取り込む吸引口を、上端には排出口がそれぞれ設けられ、また、蓄熱室の空気を建物に全館に巡回し得るように、内側通気層の下端に蓄熱室が開口する通気口が設けられ、また、蓄熱室とその上の部屋との間に通気のためのガラリ―を設けることにより、蓄熱室から屋根天井部まで室内暖気が対流上昇するように構成され、さらに、屋根天井近くの部屋上部の暖気を蓄熱室に回収し得るように、該部屋根天井部と蓄熱室との間に通しにリターン空気ダクトが設けてあることを特徴とする全館空調住宅。
  2. 蓄熱室において、底部にコンクリートを打設するとともに、その中に熱源機からの熱媒体を通す湯水パイプを蛇行状に埋設して蓄熱層が形成され、蓄熱層の上面が玉砂利、麦飯石等が敷かれてなる遠赤外線の放射層であることを特徴とする請求項1記載の全館空調住宅。
  3. 内側通気層の室内面壁が輻射熱の放射壁で構成され、また、リターン空気ダクトの下端部に、空気を清浄化するフイルタ―と回収空気を蓄熱室に放出するファンとを接続してあり、フイルタ―内に檜、麦飯石、活性炭、木炭等の空気清浄化の吸着材が充填されていることを特徴とする請求項1又は2記載の全館空調住宅。



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* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2020153122A (ja) * 2019-03-19 2020-09-24 大建工業株式会社 建物
JP7029840B1 (ja) * 2021-08-06 2022-03-04 株式会社イヨダホーム 建造物の外壁構造

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