JP3278455B2 - 地下室の冷暖房機構 - Google Patents

地下室の冷暖房機構

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JP3278455B2
JP3278455B2 JP10105692A JP10105692A JP3278455B2 JP 3278455 B2 JP3278455 B2 JP 3278455B2 JP 10105692 A JP10105692 A JP 10105692A JP 10105692 A JP10105692 A JP 10105692A JP 3278455 B2 JP3278455 B2 JP 3278455B2
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利文 大木
一夫 石川
隆 河戸
幸次 渡辺
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Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【産業上の利用分野】本発明は、地中温度に恒温性が存
在することを利用して、室温調節を行い、冷暖房に使用
する人工エネルギーの節約の技術に関する。
【0002】
【従来の技術】従来の住宅における室温調節は、夏期は
エアコンディショナーやクーラーを運転し、冬期はガス
ヒーターや石油ヒーター等を用いており、すべて人工エ
ネルギーを浪費していたのである。
【0003】
【発明が解決しようとする課題】本発明は自然環境の破
壊を阻止し、自然との調和を図ることを目的とし、出来
るだけ人工エネルギーの浪費を抑えて、太陽熱や地中の
熱を有効に利用して、住宅の室温調節を行うものであ
る。その為に、夏期は地中の低温を利用して冷房を行
い、冬期は太陽熱を室温冷却加熱水槽に貯蔵して暖房に
利用するのである。
【0004】
【課題を解決するための手段】本発明の解決しようとす
る課題は以上の如くであり、次に該課題を解決するため
の手段を説明する。敷地の下に地下室10と室温冷却加
熱水槽3を併置して埋設した住宅において、該地下室1
0と室温冷却加熱水槽3の外周に断熱壁29を埋設して
側壁を構成し、該地下室10と室温冷却加熱水槽3の床
部分は中空層Kを具備したハニカムパネル又はコンクリ
ートブロック30を敷設し、前記室温冷却加熱水槽3内
には雨水又は水道水を貯留し、夏期には、前記ハニカム
パネル又はコンクリートブロック30の中空層Kに、室
温冷却加熱水槽3の水を注入し、冬期には、昼間の太陽
熱を太陽熱温水器14により得て、温水を室温冷却加熱
水槽3に溜め、該室温冷却加熱水槽3の温水により暖め
た暖房空気を、中空層Kに注入するものである。
【0005】
【作用】次に作用を説明する。本発明の住宅の室温調節
機構は、室温冷却加熱水槽3に貯水した雨水の比熱の高
さを利用し、夏期は更に地中熱を利用して冷房を行うの
である。また冬期は、昼間の太陽熱を太陽熱温水器14
により得て、室温冷却加熱水槽3に溜め、夜間において
この熱により暖房をするのである。冬期の昼間はサンル
ームBと通風空間Cにおいて、太陽熱により空気を暖め
て、暖房に使用するのである。この際において、地中温
度が夏期は地下室10の部分に伝熱し易いように、ハニ
カムパネル又はコンクリートブロック30に構成した中
空層Kに水を注入するのである。冬期には、低い温度の
地中に熱が取られ無いように、ハニカムパネル又はコン
クリートブロック30の中空層Kに空気を注入して、断
熱壁に変更するのである。
【0006】
【実施例】次に実施例を説明する。図1は本発明の雨水
利用の室温調節機構を具備した住宅の正面断面図、図2
はハニカムパネル又はコンクリートブロック30の冬に
於ける断面図、図3はハニカムパネル又はコンクリート
ブロック30の夏に於ける断面図、図4はハニカムパネ
ル又はコンクリートブロック30と断熱壁29の結合部
分の断面図、図5はハニカムパネル又はコンクリートブ
ロック30の斜視断面図、図6は断熱壁29を構成する
コンクリートブロックの斜視図、図7は断熱壁29の平
面図、図8は断熱壁29の側面断面図である。
【0007】図1において、住宅の室温調節機構の全体
構成から説明する。住宅は二階立てで地下室10を具備
している。また室外にガレージGを配置し、ガレージG
の上にテラス5を構成している。また、ガレージGの地
中に、本発明の要部を構成する室温冷却加熱水槽3を埋
設している。該室温冷却加熱水槽3内は水が貯留されて
おり、該水はテラス5や太陽電池付設屋根7やソーラー
システム屋根6に降った雨水を貯留すべく構成してい
る。しかし雨水でなく水道水を貯留しても良いことは勿
論である。
【0008】また、ガレージGの天井部分には、ガレー
ジ雨水貯蔵タンク1が構成されており、該ガレージ雨水
貯蔵タンク1にも雨水を貯水し、自家用車12の洗車に
使用すべく構成している。屋根は南側に面して傾斜した
屋根に構成しており、該屋根を3部分に別けて、両側に
は太陽電池付設屋根7・7を設け、中央には太陽熱温水
器14を配置したソーラーシステム屋根6に構成してい
る。室内は、二階には浴室18と各家族の寝室と個室を
設け、1階にはリビングLとトイレ9を設けている。ま
た地下室10はピアノの練習室等に構成している。
【0009】該住宅の外壁はすべて断熱壁29により被
覆しており、内部からの熱が逃げないように、外部から
の熱が断熱されるように構成している。該断熱壁29は
地下室10の側壁にも、また室温冷却加熱水槽3の周囲
にも、すべて被覆配置されている。地下室10と室温冷
却加熱水槽3の下面の床部分は、ハニカムパネル又はコ
ンクリートブロック30が敷設されている。更にリビン
グLの窓も、断熱構造とする必要があり、断熱シャッタ
ー4を設けている。また、太陽電池付設屋根7と断熱壁
29の間に通風空間Cを構成し、該通風空間に通ずるサ
ンルームBに通風窓28を設けて、室温調節に利用して
いる。
【0010】また、図1に示す如く、各部屋に至るよう
に、各室の床部分には各室換気パイプ23・24・25
が配置されており、連通換気パイプ33に連通してい
る。また各室の天井部分には各室換気パイプ21・22
・26が配置されており、連通換気パイプ34に連通し
ている。また、連通換気パイプ33には開閉バルブ17
とモータ駆動ファン16が配置されている。また連通換
気パイプ34には開閉バルブ13と強制駆動ファン15
が配置されている。また風見鶏風車19により駆動され
る送風ファン20が通風空間Cの上端に配置されてい
る。
【0011】また、3部分に分けた屋根の中の中央の屋
根に設けた太陽熱温水器14の温水を室温冷却加熱水槽
3内の温水熱交換パイプ8に送る温水循環パイプ48
が、縦壁の内部に往復2本が配置されている。該構成に
より、冬期の昼間の弱い太陽により暖められた温水が温
水循環パイプ48を介して、室温冷却加熱水槽3内の温
水熱交換パイプ8に供給され、室温冷却加熱水槽3内の
貯水を暖めるのである。また地下室10とサンルームB
との間に、開閉シャッター11を設けて、冬期の昼間の
暖房の際に開き、温度調節を行っている。
【0012】以上のような構成において、次の如く室内
温度調節を行うのである。夏期の昼間は合歓の木32と
糸瓜棚27が強い日差しを遮る。屋根裏の通風空間Cに
おいて熱せられた空気は、棟部分に設けた送風ファン2
0により風見鶏風車19の力で排出される。部屋内の暑
い空気は、各部屋の床部分に開口された各室換気パイプ
23・24・25に吸引されて、連通換気パイプ33か
ら強制駆動ファン15により集められ、熱交換パイプ2
の内部に強制送風される。該熱交換パイプ2は蛇行して
おり、長時間、室温冷却加熱水槽3内の貯留水との間で
熱交換がされて、室温冷却加熱水槽3の低温貯水により
冷却され、再度開閉バルブ13から、連通換気パイプ3
4を経て、各部屋の天井部分の各室換気パイプ21・2
2・26に供給される。該各室換気パイプ21・22・
26から部屋内に送られて、冷房を行う。該冷却モード
の場合には、開閉バルブ17が閉鎖されて、モータ駆動
ファン16も停止されている。
【0013】また、前述の如く室温冷却加熱水槽3の床
部分を構成するハニカムパネル又はコンクリートブロッ
ク30の中空層Kには、水が注入されて、該ハニカムパ
ネル又はコンクリートブロック30の中空層Kは伝熱床
となっており、恒温性の地熱を室温冷却加熱水槽3に伝
熱して、貯水を低温に保つべく構成している。逆に言え
ば、熱交換パイプ2により暖められた貯水の熱がハニカ
ムパネル又はコンクリートブロック30の中空層Kに水
を注入して構成した伝熱床を介して、地中に放出される
のである。
【0014】次に、夏期の夜間について説明する。この
場合にも、サンルームBや通風空間C内の熱っせられた
空気は、風見鶏風車19と送風ファン20により排出さ
れるこの場合には通風窓28が開放されている。また開
閉シャッター11は閉鎖されている。ハニカムパネル又
はコンクリートブロック30の中空層Kの部分に水が注
入されて、伝熱床を構成している点は同じである。
【0015】次に、冬期の昼間の温度調節について説明
する。この場合には、合歓の木32と糸瓜棚27は落葉
し、太陽の日差しは直接に建物にふりそそぐ。そして、
太陽により暖められたサンルームBと通風空間Cの空気
は、開閉バルブ17が開いて、モータ駆動ファン16が
回転することにより、強制的に連通換気パイプ33から
各室換気パイプ23・24・25に供給される。そし
て、各部屋の床部分に開口した各室換気パイプ23・2
4・25から各室に入る。逆に室内の冷えた空気は、部
屋の天井部分の各室換気パイプ21・22・26から吸
引されて、連通換気パイプ34を経て、強制駆動ファン
15により強制送風され、地下室10の下面の吐出ダク
ト35から開閉シャッター11の下に吐出される。該開
閉シャッター11は開放されているので、冷えた空気が
開閉シャッター11からサンルームBに入り、また通風
空間Cへと循環される。
【0016】また、冬期の昼間においては、同時にソー
ラーシステム屋根6に設けられた太陽熱温水器14の温
水が温水循環パイプ48から温水熱交換パイプ8に送ら
れて、室温冷却加熱水槽3内の貯水を暖める。そして夜
間の暖房の為の熱を室温冷却加熱水槽3に溜めるのであ
る。即ち、夜間は、室温冷却加熱水槽3内の温水によ
り、各室の天井部分の各室換気パイプ21・22・26
から集められ、連通換気パイプ34を経て、開放された
開閉バルブ13から、熱交換パイプ2に送られてくる空
気を暖めるのである。該暖められた空気は、強制駆動フ
ァン15により強制的に各室換気パイプ23・24・2
5に送られて、各部屋の床部分から室内に冷たい空気と
なって出て行くのである。
【0017】この場合には、ハニカムパネル又はコンク
リートブロック30の中空層Kには空気を流入し断熱床
として、室温冷却加熱水槽3内の熱が地中に逃げないよ
うに構成している。
【0018】図2・図3・図5において説明する。本発
明の地下室10の床部分に敷設したハニカムパネル又は
コンクリートブロック30は、コンクリートスラブ30
aと中空層Kと栗石30bの3層に構成されている。そ
して、該コンクリートスラブ30aから栗石30bへの
熱の伝熱と断熱の切換を、中空層Kに水を注入するか、
空気を注入するかにより行うのである。該中空層Kへの
水の注入経路は、断熱壁29に設けた中空孔29bが、
中空層Kと連通することにより行っている。
【0019】図4・図6・図7・図8において、断熱壁
29の構成を説明する。該断熱壁29はコンクリートブ
ロックの補強組積造により構成している。該コンクリー
トブロックには、鉄筋が通過しコンクリートが注入され
るグラウトコンクリート注入空間29aと中空孔29b
が構成されている。該中空孔29bに水を注入したり、
空気を注入して、断熱と伝熱の切換を行うことが出来る
のである。
【0020】
【発明の効果】本発明は以上の如く構成したので、次の
ような効果を奏するのである。地下室10の床部分に、
ハニカムパネル又はコンクリートブロック30を敷設し
て、中空層Kを設け、該中空層Kに夏は水を、冬は暖房
空気を注入し、冷房と暖房を行うので、夏期には地中温
度により、冷房効果を上げることができ、冬期には、地
中に室温が取られることの無いように、中空層Kに空気
を注入して、暖房効果を上げることが可能となったので
ある。これにより、人工エネルギーの消費量を抑えて、
出来るだけ自然エネルギーにより、室内温度調節をする
ことが可能となったのである。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明の雨水利用の室温調節機構を具備した住
宅の正面断面図。
【図2】ハニカムパネル又はコンクリートブロック30
の冬に於ける断面図。
【図3】ハニカムパネル又はコンクリートブロック30
の夏に於ける断面図。
【図4】ハニカムパネル又はコンクリートブロック30
と断熱壁29の結合部分の断面図。
【図5】ハニカムパネル又はコンクリートブロック30
の斜視断面図。
【図6】断熱壁29を構成するコンクリートブロックの
斜視図。
【図7】断熱壁29の平面図。
【図8】断熱壁29の側面断面図。
【符号の説明】
K 中空層 3 室温冷却加熱水槽 10 地下室 29 断熱壁 29a グラウトコンクリート注入空間 29b 中空孔 30 ハニカムパネル又はコンクリートブロック 30a コンクリートスラブ 30b 栗石
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 河戸 隆 大阪府大阪市北区中之島6丁目2番27号 積水ハウス株式会社内 (72)発明者 渡辺 幸次 大阪府大阪市北区中之島6丁目2番27号 積水ハウス株式会社内 (72)発明者 田中 孝雄 大阪府大阪市北区中之島6丁目2番27号 積水ハウス株式会社内 (56)参考文献 特開 平4−47076(JP,A) 特開 昭64−41753(JP,A) 実開 昭58−158232(JP,U) (58)調査した分野(Int.Cl.7,DB名) F24F 5/00 101 E02D 29/00

Claims (1)

    (57)【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 敷地の下に地下室10と室温冷却加熱水
    槽3を併置して埋設した住宅において、該地下室10と
    室温冷却加熱水槽3の外周に断熱壁29を埋設して側壁
    を構成し、該地下室10と室温冷却加熱水槽3の床部分
    は中空層Kを具備したハニカムパネル又はコンクリート
    ブロック30を敷設し、前記室温冷却加熱水槽3内には
    雨水又は水道水を貯留し、夏期には、前記ハニカムパネ
    ル又はコンクリートブロック30の中空層Kに、室温冷
    却加熱水槽3の水を注入し、冬期には、昼間の太陽熱を
    太陽熱温水器14により得て、温水を室温冷却加熱水槽
    3に溜め、該室温冷却加熱水槽3の温水により暖めた暖
    房空気を、中空層Kに注入することを特徴とする地下室
    の冷暖房機構
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