JP3895698B2 - Building with ventilation and floor heating - Google Patents
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- Y02—TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
- Y02B—CLIMATE CHANGE MITIGATION TECHNOLOGIES RELATED TO BUILDINGS, e.g. HOUSING, HOUSE APPLIANCES OR RELATED END-USER APPLICATIONS
- Y02B30/00—Energy efficient heating, ventilation or air conditioning [HVAC]
Description
【0001】
【発明の属する技術分野】
本発明は換気装置および床暖房装置を備えた建物に関する。
【0002】
【従来の技術】
従来の建物の床暖房装置は床支持体の上に発熱パネルを搭載し、発熱パネルの上に床仕上材を敷設し、電力が発熱パネルに供給されることで、発熱パネルが熱を発生し、その熱が床仕上材を暖めている(例えば、特許文献1参照)。
【0003】
【特許文献1】
特開2003−21349号公報(第1頁、要約、図1)
【0004】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、従来例は人の歩く床仕上材を発熱パネルで直接的に暖める構造であるため、例えば、2階建て以上の建物の場合には、2階以上における部屋ごとの床仕上材にも発熱パネルを敷設する必要があるという問題点があった。
【0005】
そこで、本発明は、建物のべた基礎に温媒循環式の蓄熱体を設けることで、部屋の床に蓄熱体を設けることなく、部屋を適切に暖めることができる換気装置および床暖房装置を備えた建物を提供するものである。
【0006】
【課題を解決するための手段】
本発明に係る換気装置および床暖房装置を備えた建物は、建物の外部に設置されたボイラーで暖められた温媒が部屋と対応するべた基礎に設けられたコンクリート製の蓄熱体を暖めることによって、部屋の床に蓄熱体を設ける必要がなく、熱交換換気機器の動作で屋外の外気が熱交換換気機器の熱交換体を経由して熱交換換気機器と同じ空間における吸気管から蓄熱体に吹き出され、吹き出された外気が蓄熱体に接触して暖められた内気になり、蓄熱体で温められた内気の一部が部屋の吸込口から部屋に導入され、部屋に導入された内気が部屋の上部における排気管の吸込口から排気管を経由して熱交換換気機器に到達し、蓄熱体で暖められた内気の別の一部が部屋の内壁どうしの間に形成された空間や部屋の内壁と外壁との間に形成された空間を経由して屋根裏における排気管の吸込口から排気管を経由して熱交換換気機器に到達し、熱交換換気機器の熱交換体が内気の熱と外気の熱とを交換して外気を温める蓄熱体の負担を軽減することができる。
【0007】
【発明の実施の形態】
図1から図3は一実施形態であって、図1は床暖房装置21における蓄熱体26を縦方向に切断した断面を示し、図2は建物1における1階の各部屋6に対する輸送管25の平面的な配管を示し、図3は建物1を縦方向に切断した断面を示す。
【0008】
図3を参照し、第1種換気装置11および床暖房装置21を備えた建物1について2階建ての家屋を例として説明する。建物1はべた基礎と呼ばれるコンクリートからなる基礎2の上に柱3を建て、柱3の上に屋根4を載せ、柱3の外側に外壁5を形成し、柱3と屋根4および外壁5で囲まれた内部に下層階である1階の部屋6と上層階である2階の部屋6とを備える。図示は省略したが、建物1は外壁5の内側および屋根4の内側に図外の断熱材を敷設した外断熱構造になっている。
【0009】
第1種換気装置11は熱交換換気機器12と吸気管15および排気管17を備える。熱交換換気機器12は図外のフィルタとモータとファンおよび熱交換体を内蔵した構造であって、部屋6を形成する内壁7と外壁5との間に形成された空間Aに配置されて外壁5に取り付けられる。熱交換換気機器12の屋外吸気口13と屋外排気口14は外壁5を貫通して外壁5の外側に突出する。熱交換換気機器12における図外の屋内吸気口に接続された吸気管15は内壁7と外壁5との間に形成された空間Aを経由して基礎2と1階の部屋6における床8との間に形成された空間Bに配管される。吸気管15は床暖房装置21の蓄熱体26に対応する吹出口16を備える。熱交換換気機器12における図外の屋内排気口に接続された排気管17は内壁7と外壁5との間に形成された空間Aを経由して屋根裏Dに配管される。排気管17には屋根裏Dや1階の部屋6における天井および2階の部屋6における天井のそれぞれに開口された吸込口18を備える。1階および2階の部屋6のそれぞれにおける内壁7には吸込口19が部屋6の内壁7における下部に形成される。
【0010】
そして、第1種換気装置11にあっては、熱交換換気機器12のモータがファンを回転することで、屋外の外気が屋外吸気口13から吸い込まれてフィルタで塵埃を除去され、この塵埃の除去された外気が吸気管15を経由して吹出口16から蓄熱体26に向けて吹き出される。この吹出口16から吹き出された外気は蓄熱体26に接触し、蓄熱体26で暖められた内気となる。この温められた内気の一部は各部屋6の吸込口19から部屋6に導入され、各部屋6の暖かな内気の一部が各部屋6の天井における吸込口18に吸い込まれる。また、上記蓄熱体26で暖められた内気の別の一部が各部屋6の内壁7どうしの間に形成された空間Cや各部屋6の内壁7と外壁5との間に形成された空間Aを経由して屋根裏Dにおける吸込口18に吸い込まれる。このように蓄熱体26で温められた清浄な内気が矢印で示すように建物1の内部を循環して1階および2階の部屋6を内側および外側から温めるので、暖房の必要な季節において、塵埃の除去されて暖められた内気の循環で健康的に暖房された居住空間を作ることができる。上記吸込口18に吸い込まれた内気が排気管17を経由して屋外排気口14から屋外に排出される場合に、熱交換換気機器12における熱交換体が排気管17から屋外排気口14に送られる内気の熱と屋外吸気口13から吸気管15に送られる外気の熱とを交換する。このように吹出口16から蓄熱体26に吹き付けられる外気が熱交換換気機器12による内気との熱交換で温められているので、外気を温める蓄熱体26の負担が軽減される。
【0011】
床暖房装置21は水と不凍液との混合された温媒を閉鎖管路に循環させる構造であって、ボイラー22と輸送管25および蓄熱体26を備える。ボイラー22は図外の熱源とモータとポンプと熱交換器および制御部を備えた構造であって、屋外に設置される。蓄熱体26は基礎2における1階の部屋6と対応して設けられる。輸送管25の一端はボイラー22の吐出口23に接続され、輸送管25の他端はボイラー22の取入口24に接続され、輸送管25の中間部は蓄熱体26に埋設される。ボイラー22のポンプおよび熱交換器や輸送管25には温媒が封入されている。熱交換管を加熱するボイラー22の熱源としては電気でもよいが、灯油のような燃料を使用すればボイラー22の維持費が電気よりも安くなる。そして、床暖房装置21では、ボイラー22のモータがポンプを駆動することで、温媒が輸送管25からボイラー22の熱交換管に送られ、熱源で加熱された熱交換管が温媒を暖め、暖められた温媒が輸送管25で蓄熱体26に送られて蓄熱体26を暖める一方、蓄熱体26で熱を奪われて冷えた温媒が輸送管25からボイラー22の熱交換管に送られる。ポンプと熱交換管および輸送管25が上記閉鎖管路を形成する。ボイラー22の制御部は蓄熱体26と1階の部屋6の床8との間における空間Bに設置された図外の温度感知器から入力された検出温度が人の操作で制御部に設定された目標温度となるように熱源をフィードバック制御する。例えば、人が目標温度を例えば23℃と設定した場合、制御部は検出温度が目標温度よりも低ければ熱源を駆動し、その熱源の駆動後に、検出温度が目標温度より例えば2℃高い温度に到達すると、熱源の駆動を停止し、その熱源の停止後に、検出温度が目標温度より例えば2℃低い温度に到達すると、熱源を駆動するというようになっている。
【0012】
よって、床暖房装置21の温媒で暖められた蓄熱体26が第1種換気装置11の熱交換換気機器12で暖められて蓄熱体26に向けて吹き出された外気を暖めることで、暖められた内気を作る。この暖められた内気の一部は各部屋6の内装の周囲に形成された空間A;B;Cを経由して屋根裏Dに向けて上昇する過程で、各部屋6の内装を暖める。また、上記蓄熱体26で暖められた内気の別の一部は各部屋6の吸込口18から各部屋6に導入される。このように、第1種換気装置11による空気の流れと床暖房装置21による暖気生成との有機的な組み合わせによって、暖房の必要な季節に、各部屋6を快適な居住空間にすることができる。床暖房装置21が輸送管25とボイラー22とに封入されて循環する温媒をボイラー22の熱交換器で暖める構造であるので、温媒を暖めるボイラー22における熱源の消費量を低減することができる。
【0013】
図1を参照し、床暖房装置21における蓄熱体26の内部構造について説明する。硬質断熱材27が基礎2における一方の基礎部28と他方の基礎部28とこれらの基礎部28に連接されたスラブ部29との内側に敷設される。硬質断熱材27は封袋にガラスウールのような断熱材繊維を密封したような圧縮性に富む形態ではなく、断熱材料を樹脂成形で工場生産された圧縮されづらい形態に形成された押出発泡ポリスチレンフォームのような板状であって、その板状の硬質断熱材27が現場で養生の終わった基礎2に施工される。硬質断熱材27の上には鉄筋としてのワイヤメッシュ30が敷設される。輸送管25は例えば三菱産資株式会社製の商品名O2ストップたる架橋ポリエチレン管が使用され、ワイヤメッシュ30の上に蛇行した配管形態で敷設される。ワイヤメッシュ30に敷設された輸送管25は軟鉄からなる図外の結束線でワイヤメッシュ30に結束されることによって、輸送管25がワイヤメッシュ30に固定される。
【0014】
ワイヤメッシュ30の上に敷設された輸送管25の両端部は基礎部28に上端面から下方に窪むように形成された切欠部32および硬質断熱材27に形成され貫通孔33から隣のスラブ部29の方向に引き出される。その状態において、蓄熱体26の材料であるコンクリートが現場打ちされる。具体的には、蓄熱体26の材料である混練された生コンのようなコンクリートが硬質断熱材27で囲まれた空間に流し込まれて養生されることで、ワイヤメッシュ30と輸送管25および結束線をコンクリートに埋め込んだ形態の蓄熱体26が形成される。基礎部28は図3における建物1の土台を載せる部分である。スラブ部29は図3における各部屋6の床8と空間Bを形成しつつ上下方向に対応する部分である。切欠部32は貫通孔であってもよいが、上方の開放された切欠部32であれば、輸送管25の中間部を上方から切欠部32に挿入すればよいので、輸送管25の一端から挿入しなければならない貫通孔に比べて、輸送管25の配管作業が容易である。貫通孔33は上方の開方された切欠部であってもよいが、上方の閉鎖された貫通孔33であれば、貫通孔33の周りの硬質断熱材27が空間に流し込まれた蓄熱体26の材料であるコンクリートを基礎部28の方に溢れ出ないように型枠の働きを行う。蓄熱体26がべた基礎と呼ばれる基礎2に硬質断熱材27を介在させて形成されているので、地面からの湿気による影響を受けない。蓄熱体26と基礎2のスラブ部29との間に配置された断熱材が硬質断熱材27であるので、蓄熱体26の材料である生コンのようなコンクリートが現場打ちされる場合に硬質断熱材27が当該現場打ちされるコンクリートに対しワイヤメッシュ30や輸送管25を設置形態で適切な位置に支持することができる。硬質断熱材27の上に図外のスペーサを置き、そのスペーサの上にワイヤメッシュ30を置くことで、ワイヤメッシュ30および輸送管25を蓄熱体26の内部に埋め込む形態であっても、同様に適用することができる。
【0015】
図2を参照し、建物1における1階の各部屋6に対する輸送管25の配管について説明する。輸送管25はボイラー22の吐出口23から基礎部28および硬質断熱材27(図1参照)を外側から或る1つの部屋6と対応する部分の側に貫通し、その1つの部屋6と対応する部分で蛇行しつつ配管された後、当該1つの部屋6と隣のもう1つの部屋6との境にある基礎部28および硬質断熱材27を貫通して隣の1つの部屋6と対応する部分で蛇行しつつ配管された後、上記隣の1つの部屋6と更なる隣の1つの部屋6との境にある基礎部28および硬質断熱材27を貫通して更なる隣の1つの部屋6と対応する部分で蛇行しつつ配管されというように、各部屋6と対応する部分で蛇行しつつ配管され、最後の部屋6と対応する部分から基礎部28および硬質断熱材27を外側に貫通してボイラー22の取入口24に至る。各部屋6と対応する部分において、野菜の熱的な劣化を防止するために、輸送管25は台所の野菜を収納する部分に配管されない。また、輸送管25が居間や食堂などの人の行き交う部分や座る部分および寝る部分などの居住部分には蛇行する輸送管25どうしの間隔を均等となるように配管されることで、居住部分を一様な温度で全体的に温めることができる。よって、蓄熱体26が蛇行配管された輸送管25から伝達された熱で全体的に一様に暖められ、その暖められた蓄熱体26が蓄熱体26の上に空間Bを介して設けられた建物1における1階の部屋6の床8を全体的に一様に暖めることができる。図2において、34は玄関の土間、35は便所、36は洗面所、37は浴室、39はキッチンセットを示す。
【0016】
上記のように基礎2の作られた建築現場において、硬質断熱材27の設置、ワイヤメッシュ30の設置、輸送管25の配管、図外の結束線による結束、生コンのようなコンクリートの打設などの施工を順に行うことによって、蓄熱体26が現場で作られるので、工場生産された蓄熱体26を現場に運んで設置する場合に比べ、蓄熱体26が基礎2の蓄熱体26を設けるべき位置に適切に設置できる。
【図面の簡単な説明】
【図1】 一実施形態の床暖房装置の蓄熱体を示す縦断面図。
【図2】 同実施形態の輸送管の配管を示す平面図。
【図3】 同実施形態の建物を示す縦断面図。
【符号の説明】
1 建物
2 基礎
22 ボイラー
25 輸送管
26 蓄熱体
27 硬質断熱材[0001]
BACKGROUND OF THE INVENTION
The present invention relates to a building provided with a ventilation device and a floor heating device.
[0002]
[Prior art]
In conventional building floor heating systems, a heat generating panel is mounted on a floor support, flooring material is laid on the heat generating panel, and power is supplied to the heat generating panel, which generates heat. The heat is warming the floor finish (see, for example, Patent Document 1).
[0003]
[Patent Document 1]
JP 2003-21349 (first page, abstract, FIG. 1)
[0004]
[Problems to be solved by the invention]
However, since the conventional example has a structure in which a floor finish that a person walks is directly heated by a heating panel, for example, in the case of a two-story or higher building, the floor finish for each room on the second floor or higher also generates heat. There was a problem that it was necessary to lay a panel.
[0005]
Accordingly, the present invention is that the solid foundation of the building providing hot fluid circulating in the heat accumulator, without providing a bed regenerator of the room, the ventilation device and a floor heating system it is possible to warm the room properly It provides a building equipped with .
[0006]
[Means for Solving the Problems]
In a building equipped with a ventilator and a floor heating device according to the present invention, a heating medium heated by a boiler installed outside the building warms a concrete heat storage body provided on a solid foundation corresponding to the room. It is not necessary to install a heat storage body on the floor of the room, and the outdoor air from the outside passes through the heat exchanger of the heat exchange ventilator and moves from the intake pipe to the heat accumulator in the same space as the heat exchange ventilator. The outside air that has been blown out and touched the heat storage body becomes warmed inside air, and a part of the inside air heated by the heat storage body is introduced into the room from the room inlet, and the inside air introduced into the room is the room The other part of the inside air warmed by the heat accumulator reaches the heat exchange ventilator via the exhaust pipe from the exhaust pipe inlet at the upper part of the room or the room Formed between inner wall and outer wall The heat exchange ventilator reaches the heat exchange ventilator via the exhaust pipe from the inlet of the exhaust pipe in the attic via the gap, and the heat exchanger of the heat exchanging ventilator exchanges the heat of the inside air and the heat of the outside air to remove the outside air The burden of the heat storage body to warm can be reduced.
[0007]
DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION
1 to 3 show an embodiment, and FIG. 1 shows a cross section of a
[0008]
With reference to FIG. 3, the building 1 provided with the 1st
[0009]
The first
[0010]
In the first
[0011]
The
[0012]
Therefore, the
[0013]
With reference to FIG. 1, the internal structure of the
[0014]
Both end portions of the
[0015]
With reference to FIG. 2, the piping of the
[0016]
In the construction site where the
[Brief description of the drawings]
FIG. 1 is a longitudinal sectional view showing a heat storage body of a floor heating apparatus according to an embodiment.
FIG. 2 is a plan view showing the piping of the transport pipe of the embodiment.
FIG. 3 is a longitudinal sectional view showing the building according to the embodiment.
[Explanation of symbols]
1
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