JP2564365B2 - 家 屋 - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 〔産業上の利用分野〕 本発明は空気の流れを利用した、所謂エアサイクルを
用いた家屋に係るものである。さらに詳しくは熱損失の
少なく、かつ、居住空間の換気機能をも有する家屋に関
するものである。

〔従来の技術〕

この種構造の家屋は床下空間、小屋裏空間を壁体内空
間で連通化し、これら空間を自然通気によって、あるい
は強制的に空気を循環させることによって行われてい
た。

〔発明が解決しようとする課題〕

しかしながら、従前の構成のエアサイクル家屋で、自
然通気を利用している家屋では冬期のように、ある限ら
れた部屋しか暖房されない場合、家屋全体のエアサイク
ルは行われなかった。これは家屋の一部屋だけでは家屋
の一内壁面と天井、および廊下側の障子などが加温等さ
れ、この部分の内部空間のみが温度上昇するだけであ
り、家屋全体のエアサイクルを生起する原動力となり得
ず、上昇した温度がその壁面のある高さまでいくと地の
冷たい空気によって低下せしめられてその位置で結露水
となる欠点があった。勿論、ストーブ等は床上にあるた
め、この近傍のエアサイクル空間は床下空間からの低温
と高湿度で加温された空気との接触によって直ちに結露
し、土台の腐食、断熱材（グラスウールのヌレ雑巾化）
を促進する欠点があった。さらに、自然通気によるエア
サイクル家屋、強制通気によるエアサイクル家屋の相方
とも、室内空間への空気の取り込み構成がなされていな
いし、エアサイクル空間にエアを全面的に分散される構
造ともなっていなかった。

〔課題を解決するための手段〕

本発明はこのような欠点を除去するため、居住空間も
エアサイクルの経路の１つとすることにより熱損失の少
ない換気を行うと共に、外壁および屋根において太陽熱
を集熱することにより、冬期におけるエネルギーの低減
を図り、しかも家屋内の空気は熱交換器を介して吸、排
気を行うことにより、家屋内の熱の入出を阻止し、居住
性、耐久性を向上した家屋を提案するものである。

〔実施例〕

以下に図面を用いて本発明に係る家屋の一実施例につ
き詳細に説明する。第１図は上記家屋Ａの代表的一例を
説明する説明図であり、１は小屋裏空間、２は居住空
間、３は床下空間、４は気密断熱層、５はコレクター空
間、11は通気空間、13は熱交換器、14はセントラルダク
ト、15はドラフトダクト、16は集熱ダクト、17は分散ダ
クト、18は換気扇、22〜24はパイプである。すなわち、
小屋裏空間１、居住空間２、床下空間３、通気空間11は
家屋Ａの内部で気密断熱層４によって囲まれた空間で、
内壁10、天井27、床28によって分割された三つの空間で
あり、小屋裏空間１は床下空間３から通気空間11を通っ
てきた空気を給気口19を介して居住空間２に供給、ある
いは後述するようにセントラルダクト14へ供給を行うエ
アーダム的機能を果たすものである。また居住空間２は
居住者が日常生活を営む空間であり、床下空間３、ある
いは小屋裏空間１と給気口19によって結ばれている。こ
の給気口19は床下空間３、小屋裏空間１内の空気を居住
空間２に送るための通路であり、単なる孔状、あるいは
強制送風ファンを伴ったもの等である。また居住空間２
の少なくとも１ケ所には換気扇18を配設している。この
換気扇18はパイプ24によって熱交換器13と連結されてお
り、居住空間２において居住者の呼吸、ストーブ等の暖
房器からの排気による汚れた空気、湿度を含んだ空気を
熱交換器13を介して外部へ排出するためのものである。
床下空間３は居住空間２と床28によって区分された空間
であり、通気空間11を介して小屋裏空間１と連通化され
ている空間である。また、小屋裏空間１、居住空間２、
床下空間３は気密断熱層４によって囲まれている。この
気密断熱層４は、少なくとも断熱性、密封性を有し、副
次的に遮音性、吸音性、防湿性を有する素材、例えばシ
ージングボード、シージングインシュレーションホー
ド、ALC板、各種合成樹脂板、木片セメント板、グラス
ウール板等、あるいはこれらの複合板から形成されるも
のである。さらに説明を加えると、気密断熱層４は、家
屋Ａの内部を小屋裏空間１、居住空間２、床下空間３の
グループと、壁コレクター空間７、屋根コレクター空間
９からなるコレクター空間５の２つに区分し、互いのグ
ループ間での空気、熱の流通を阻止するものである。な
お、気密断熱層４の外側面（コレクター空間５側の
面）、あるいは内側面に、ポリエチレンシート、アルミ
蒸着シートのような気密フィルムを貼着することも可能
である。コレクター空間５は壁コレクター空間７と屋根
コレクター空間９からなり、壁コレクター空間７は外壁
６と気密断熱層４とによって囲まれた空間であり、屋根
コレクター空間９は屋根８と気密断熱層４との間の空間
である。この壁コレクター空間７と屋根コレクター空間
９は外壁６、屋根８を介して太陽熱を集熱する部分であ
る。さらに説明すると、コレクター空間５は熱交換器13
を経てセントラルダクト14に送られた外部の空気の一部
をドラフトダクト15によって壁コレクター空間７、屋根
コレクター空間９の下端、先端で放出し、それぞれ外壁
６、屋根８を介して太陽熱により空気を暖める部位であ
る。この暖められた空気は上昇し、集熱ダクト16で集め
られ、ファン25を介してセントラルダクト14内に送られ
る。なお、コレクター空間５への空気の供給は、第１図
ではファン25を作動し、コレクター空間５内の空気を集
熱ダクト16で吸引することによって行われるが、セント
ラルダクト14とドラフトダクト15の中間にファンを介在
させることも可能である。また、ファン25の作動はセン
トラルダクト14内の空気の温度とコレクター空間５内の
空気の温度によって行われるものである。さらにドラフ
トダクト15は途中で枝別れした１本で図示しているが、
壁コレクター空間７と屋根コレクター空間９用のそれぞ
れ別のドラフトダクト15とすることもできる。セントラ
ルダクト14は熱交換器13を経て取り入れられた空気とコ
レクター空間５で温められた空気、あるいは小屋裏空間
１内の空気を混合し、床下空間３の分散ダクト17へパイ
プ23、ファン26を介して供給すると共に、コレクター空
間５への空気の供給、およびセントラルダクト14内の圧
力と小屋裏空間１内の圧力の関係で小屋裏空間１へ空気
を放出するものである。その構造は、第３図（ａ）〜
（ｈ）に示すようなものである。すなわち、セントラル
ダクト14は連通組織からなる空隙を有する素材、例えば
グラスファイバー、プラスチックファイバー、鉱物繊
維、金属繊維等の繊維質材料、連続気泡組織のポリウレ
タンフォーム、ポリウレアフォーム等の合成樹脂発泡
体、多孔質セラミック等を断面リング状、四角形状、三
角形状、多角形状等のパイプ状に形成し、両端を閉塞し
た筒状体14a、および必要に応じて筒状体14aの内、外面
を全面、あるいは部分的に被覆する被覆膜14bとから形
成したものである。なお、筒状体14aの内、外面を全面
的に被覆する際、被覆膜14bとしては通気性を有するも
のを用いる。さらに説明を加えると、セントラルダクト
14は第４図に要部を示すように熱交換器13とパイプ22
で、分散ダクト17とはパイプ23で結ばれていると共にコ
レクター空間５のドラフトダクト15、集熱ダクト16と結
ばれている。なお、パイプ22、23、ドラフトダクト15、
集熱ダクト16はセントラルダクト14のどの位置で連結し
てもかまわない。また、筒状体14aが連通組織の空隙を
有しているため、熱交換器13、集熱ダクト16からの空気
の供給量が、ドラフトダクト15、分散ダクト17への空気
の供給量より少ない場合は、筒状体14aを通して小屋裏
空間１内の空気を取り入れることができ、また逆の場合
は小屋裏空間１へ放出することができる。熱交換器13
は、例えば第５図に示すような構造で、ダクト13a、13b
を換気口12に、またダクト13cをセントラルダクト14
に、ダクト13dを居住空間２の換気扇18に連結したもの
である。すなわち、熱交換器14は外部から換気口12を介
して取り入れられた新鮮な空気をダクト13aで取り入
れ、ダクト13cからセントラルダクト14に送風する際
に、ダクト13dからダクト13bを通って外部へ排出する暖
かい空気の熱を交換して、熱の出入を防ぐためのもので
ある。分散ダクト17はセントラルダクト14からパイプ23
を介して送られた空気を床下空間３に一様に分散させる
ものであり、セントラルダクト14と同様の素材を例えば
第６図（ａ）、（ｂ）に示すように配設したり、あるい
は第７図に示すように金属、プラスチックからなるパイ
プをアンテナ状に形成し、それぞれに四角形状、長円
状、円形状等のスリット17aを有するものを配したもの
である。通気空間11は内壁10と気密断熱層４間に形成さ
れた空間であり、下部は床下空間３と、上部は小屋裏空
間１と連続した空間である。この通気空間11は床下空間
３から小屋裏空間１へ温かい空気が移動するための空間
であり、居住空間２の内壁10付近の冷気を除去するため
のものである。

ここで空気の流れについて第１図および第２図を用い
て説明する。まず冬期における空気の流れについて説明
する。外部Ｂから換気口12を経て取り入れられた空気は
熱交換器13を経てセントラルダクト14に移動する。セン
トラルダクト14では分散ダクト17に空気を送ると共に、
コレクター空間５にて集熱が行われる場合はドラフトダ
クト15によってコレクター空間５に送られ、ここで加温
され、セントラルダクト14に戻される。床下空間３にて
分散ダクト17から放出された空気は給気口19を通って居
住空間２に移動すると共に、一部は通気空間11を通って
小屋裏空間１に移動し、給気口19を介して居住空間２に
移動する。居住空間２の空気は、人体や暖房器から発す
る水分、ガス等といっしょに、例えば台所、浴室等に設
けた換気扇17を通り、熱交換器13を介して外部Ｂに排出
される。このように、冬期においては家屋Ａ内で発生し
た熱の外部Ｂへの流出を最少限に行うことができると共
に、換気も同時に行い、熱ロスのない暖房、および新鮮
な空気の取り入れを行うことができ、かつ、床28、内壁
10付近に冷気のない家屋Ａとなる。また、夏期において
は、コレクター空間５への送風を停止し、気密断熱層４
内の各空間で空気を流通させ、熱交換器13を介して吸
気、排気を行うことにより、外部Ｂの熱が家屋Ａ内に伝
わることなく換気を行うことができるものとなる。

以上説明したのは本発明に係る家屋Ａの一実施例にす
ぎず、熱交換器13を床下空間３、通気空間11等に配設す
ることも可能である。また、コレクター空間５に開閉式
の換気口（図示せず）を設けたり、あるいは、集熱ダク
ト16の両端を換気口とし、夏期においてコレクター空間
５内の熱を外部Ｂへ放出することも可能である。さら
に、セントラルダクト14のパイプ22、23およびドラフト
ダクト15、集熱ダクト16との連結部付近（第４図におい
てハッチングで示す部分）を不通気性の素材とし、熱交
換器13からの空気の供給圧をより分散させることも可能
である。

〔発明の効果〕

上述したように、本発明に係る家屋によれば、外部
との吸、排気はすべて熱交換器を介して行われるため、
熱の出入がなく、暖、冷房を効率よく行うことができ
る。冬期においては壁コレクター空間、屋根コレクタ
ー空間によって太陽熱の利用を図ることができ、暖房費
の低減を図ることができる。居住空間の換気も同時に
行うことができる。気密断熱層を形成するため、隙間
風がなく、効率よく冷、暖房をすることができる。セ
ントラルダクトにより熱交換器からの空気、コレクター
空間からの空気、小屋裏空間からの空気を床下空間に移
送でき、床付近、内壁付近の冷気を除去し、居住空間を
温めることができる。等の効果、特徴がある。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明に係る家屋の代表的一例を示す説明図、
第２図は空気の流れを説明するブロック図、第３図
（ａ）〜（ｈ）、第４図はセントラルダクトの一例を説
明する説明図、第５図は熱交換器の一例を示す説明図、
第６図（ａ）、（ｂ）、第７図は分散ダクトの一例を示
す説明図である。 Ａ……家屋、１……小屋裏空間、２……居住空間、３…
…床下空間、４……気密断熱層、５……コレクター空
間、11……通気空間、13……熱交換器、14……セントラ
ルダクト、15……ドラフトダクト、16……集熱ダクト、
17……分散ダクト、18……換気扇、19……給気口。

Claims (1)

(57)【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】家屋内部を気密断熱層によって小屋裏空
   間、居住空間、床下空間、通気空間と、壁コレクター空
   間、屋根コレクター空間からなるコレクター空間とに分
   割し、また、前記小屋裏空間と床下空間は内壁と気密断
   熱層間の通気空間によって連通化し、また床下空間と居
   住空間あるいは小屋裏空間と居住空間の少なくとも一方
   を給気口で結び、またコレクター空間にはドラフトダク
   トと集熱ダクトを配設し、また小屋裏空間には連通組織
   からなる空隙を有する筒状のセントラルダクトを配設
   し、床下空間には分散ダクト、居住空間には換気扇を配
   設し、かつ家屋内の任意位置に熱交換器を配設し、前記
   セントラルダクトにはドラフトダクト、集熱ダクト、分
   散ダクト、熱交換器を連結し、かつ、熱交換器と換気
   扇、および家屋内の吸排気を行う換気口と連結したこと
   を特徴とする家屋。