JP5413053B2 - Building insulation system - Google Patents
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Description
この発明は、エアマットを断熱材として利用した建物の断熱システムに関する。 The present invention relates to a heat insulation system for a building using an air mat as a heat insulating material.
一般に、住宅等の建物の小屋裏においては、夏場の昼間には非常に暑くなり、冬場の夜間には非常に寒くなることから、室内の冷暖房効率の低下を防ぐために、例えば天井材の上面に沿うようにしてグラスウール等の断熱材が敷設されている。 In general, in the sheds of buildings such as houses, it becomes very hot during the daytime in summer and very cold at night in winter. A heat insulating material such as glass wool is laid along the wall.
ところが、グラスウール等の断熱材は、嵩高くて施工が面倒であり、保管や運搬のための費用も嵩むといった不具合があった。そこで、断熱材としてエアマットを利用することが提案されている（例えば、特許文献１参照）。 However, heat insulating materials such as glass wool are bulky and cumbersome to construct, and have the disadvantage of increasing costs for storage and transportation. Then, using an air mat as a heat insulating material is proposed (for example, refer patent document 1).
エアマットを断熱材として利用する場合、空気が抜かれてシート状に萎んだ状態のエアマットを現場に搬入して、小屋裏の所定場所に敷設した後、空気を充填して膨らませることで、簡単に施工することができ、保管や運搬のための費用も削減することができる。 When using an air mat as a heat insulating material, it is easy to carry the air mat that has been deflated into a sheet shape into the field, lay it in a predetermined place in the back of the hut, and then fill it with air to inflate it. Construction can be performed, and costs for storage and transportation can be reduced.
しかしながら、従来においては、エアマットを一旦敷設すると、膨らませた状態のまま放置していたので、グラスウール等の断熱材と同様に断熱機能を発揮するのみで、以下のような不具合があった。すなわち、小屋裏においては、上述したように夏場の昼間は室内よりも暑く、冬場の夜間は室内よりも寒くなるが、逆に日照条件等によっては、夏場の夜間は室内よりも涼しく、冬場の昼間は室内よりも暖かくなることがある。このような場合、夏場の夜間は室内の熱を小屋裏に放出し、冬場の昼間は小屋裏の熱を室内に取り入れることで、室内の冷暖房効率を高めて、省エネルギー化を実現できる。 However, in the past, once the air mat was laid, it was left in an inflated state, so that it exhibited the same heat insulating function as the heat insulating material such as glass wool, and had the following problems. That is, in the back of the hut, as mentioned above, it is hotter in the daytime in summer and colder in the nighttime in winter, but conversely, depending on the sunlight conditions, it is cooler in the nighttime in summertime and cooler in the wintertime. It may be warmer than indoors during the day. In such a case, indoor heat is released into the hut at night in summer, and heat in the shed is taken into the room during the daytime in winter, thereby improving the efficiency of indoor heating and cooling and realizing energy saving.
ところが、エアマットが断熱機能を発揮するのみであれば、小屋裏と室内との間での熱移動は常時阻止されることから、上記のように季節毎、昼夜毎に変化する小屋裏の熱環境に応じた断熱制御を行うことができず、省エネルギー化を効果的に実現することができなかった。 However, if the air mat only exhibits a heat insulating function, heat transfer between the back of the shed and the room is always blocked, so the thermal environment of the back of the hut changes every season and day and night as described above. It was not possible to perform the heat insulation control according to the situation, and energy saving could not be realized effectively.
そこで、本発明は、上記の不具合を解消して、小屋裏に敷設するエアマットの姿勢切替を簡単に行えるようにすることで、小屋裏の熱環境に応じた断熱制御を可能として、省エネルギー化を効果的に実現することができる建物の断熱システムの提供を目的とする。 Therefore, the present invention eliminates the above problems and makes it possible to easily switch the posture of the air mat laid on the back of the shed, thereby enabling heat insulation control according to the thermal environment of the shed and saving energy. The object is to provide a thermal insulation system for a building that can be effectively realized.
上記課題を解決するため、本発明の建物の断熱システムは、建物の小屋裏１に敷設されて、空気が充填されて膨らんだ断熱姿勢と空気が抜かれて萎んだ非断熱姿勢との間で切替可能とされたエアマット１０・・と、エアマット１０・・に対する給排気を行う給排気手段１１・・と、室内に設けられたスイッチ１２・・の操作によって給排気手段１１・・の作動を制御する制御手段１３とを備えており、エアマット１０・・が、小屋裏１によって覆われた各部屋２・・毎に、その天井裏４・・に対応してそれぞれ配置され、それらエアマット１０・・の姿勢が別々に切替可能とされていることを特徴としている。 In order to solve the above-described problems, the heat insulation system for a building according to the present invention is switched between a heat insulation posture that is laid on the back of a shed 1 of a building and inflated with air, and a non-heat insulation posture with air removed and deflated. The operation of the air supply / exhaust means 11... Is controlled by the operation of the air mat 10..., The air supply / exhaust means 11 for supplying and exhausting air mats 10. And an air mat 10... Is arranged in each room 2... Covered by the cabin 1 in correspondence with the ceiling back 4. It is characterized in that the posture can be switched separately .
さらに、エアマット１０は、複数の空気封入体１４・・を上下に積層してなり、それら空気封入体１４・・の内部空間同士が通気路１８を介して連通されている。 In addition, the air mat 10 is formed by stacking a plurality of air enclosures 14... And the internal spaces of the air enclosures 14.
さらにまた、エアマット１０は、複数の空気封入体１４・・を横並びに組み合わせてなり、それら空気封入体１４・・の内部空間同士が通気路１８・・を介して連通されている。 Further, the air mat 10 is formed by combining a plurality of air enclosures 14... And the internal spaces of the air enclosures 14... Communicate with each other via a ventilation path 18.
この発明の建物の断熱システムにおいては、小屋裏に敷設する断熱材としてエアマットを使用するため、施工を簡単にして、保管や運搬等のための費用も削減することができる。しかも、室内でのスイッチ操作によって、エアマットを断熱姿勢と非断熱姿勢との間で簡単に切り替えることができるため、単に小屋裏と室内との間での熱移動を阻止するだけでなく、小屋裏の熱を室内に取り入れたり、室内の熱を小屋裏に放出させるといったように、小屋裏の熱環境に応じた断熱制御が可能となり、省エネルギー化を効果的に実現することができる。 In the building heat insulation system according to the present invention, since the air mat is used as a heat insulating material laid on the back of the hut, the construction can be simplified and the costs for storage and transportation can be reduced. Moreover, since the air mat can be easily switched between a heat insulating posture and a non-heat insulating posture by a switch operation in the room, not only the heat transfer between the back of the shed and the room is prevented, but also the back of the hut. Insulation control according to the thermal environment of the shed is possible, such as taking the heat of the room into the room or releasing the indoor heat to the shed, and energy saving can be effectively realized.
また、姿勢切替が別々に行われる複数のエアマットを、各部屋毎にその天井裏に対応して配置しているので、各部屋の状況に応じた各部屋毎の断熱制御が可能となり、機能性の向上を図ることができる。 In addition, a plurality of air mats that are separately switched in posture are arranged corresponding to the back of the ceiling for each room, so it is possible to control the heat insulation for each room according to the situation of each room, and functionality Can be improved.
さらに、複数の空気封入体を上下に積層してなるエアマットを用いることで、エアマット内の空気の対流を抑えながらも、エアマットの厚みを増大して断熱性能の向上を図ることができる。 Furthermore, by using an air mat formed by laminating a plurality of air enclosures, it is possible to increase the thickness of the air mat and improve the heat insulation performance while suppressing the convection of air in the air mat.
さらにまた、複数の空気封入体を横並びに組み合わせてなるエアマットを用いることで、空気封入体の個数や配置を適宜調整するだけで、小屋裏に対応した所望の大きさや形状にすることができ、設備費の低減及び施工性の向上を図ることができる。 Furthermore, by using an air mat formed by combining a plurality of air enclosures side by side, it is possible to obtain a desired size and shape corresponding to the back of the hut by simply adjusting the number and arrangement of the air enclosures. Equipment costs can be reduced and workability can be improved.
以下、この発明の実施形態を図面に基づいて詳細に説明する。この発明の実施形態に係る断熱システムは、図１乃至図３に示すように、住宅の小屋裏１に敷設されて、空気が充填されて膨らんだ断熱姿勢と空気が抜かれて萎んだ非断熱姿勢との間で切替可能とされたエアマット１０・・と、これらエアマット１０・・に対する給排気を行う給排気手段１１・・と、室内に設けられたスイッチ１２・・の操作によって給排気手段１１・・の作動を制御する制御手段１３とを備えている。 Hereinafter, embodiments of the present invention will be described in detail with reference to the drawings. As shown in FIGS. 1 to 3, the heat insulation system according to the embodiment of the present invention is laid on the shed 1 of a house and is inflated by being filled with air, and a non-heat-insulated posture in which air is removed and deflated. The air mats 10... That can be switched between the air mats 10, the air supply / exhaust means 11 for supplying and exhausting the air mats 10..., And the air supply / exhaust means 11. The control means 13 which controls operation | movement of * is provided.
エアマット１０は、ナイロン、塩化ビニール、各種ゴム等の気密性を有する素材によって成形された単一の空気封入体１４からなる。この空気封入体１４は、図２及び図４に示すように、互いに平行な複数の大径筒部１５・・同士を、複数の小径筒部１６・・によって連通状態に連結することで、全体的に平面視略方形状に形成されている。 The air mat 10 is composed of a single air enclosure 14 formed of an airtight material such as nylon, vinyl chloride, or various rubbers. As shown in FIGS. 2 and 4, the air enclosure 14 is connected to a plurality of large-diameter cylindrical portions 15 parallel to each other by a plurality of small-diameter cylindrical portions 16. In general, it is formed in a substantially square shape in plan view.
そして、空気が充填された断熱姿勢において、図４（ａ）に示すように、大径筒部１５が断面略正六角形状に、小径筒部１６が断面略長方形状にそれぞれ膨らんで、表裏面に筋状の凹凸が形成されたマット状となって、空気封入体１４を介しての熱移動を阻止するようになっている。なお、このとき大径筒部１５の厚みＨは１５〜２０ｍｍに抑えられていて、空気封入体１４の内部空間内で空気の対流を生じさせないようにして、断熱性能を良好に維持するようになっている。また、空気が抜かれた非断熱姿勢において、図４（ｂ）に示すように、全体的に薄肉のシート状となって、空気封入体１４を介しての熱移動を許容するようになっている。なお、空気封入体１４の表裏面に形成された筋状の凹凸は、断熱姿勢時における空気封入体１４の形状保持を目的としているが、必ずしも凹凸を形成する必要はなく、空気封入体１４の表裏面をフラットに形成しても良い。 And in the heat insulation attitude | position filled with air, as shown to Fig.4 (a), the large diameter cylinder part 15 swells in cross-sectional substantially regular hexagon shape, and the small diameter cylinder part 16 each swells in cross-sectional substantially rectangular shape, respectively, front and back A mat-like shape having streaky irregularities formed thereon prevents heat transfer through the air enclosure 14. At this time, the thickness H of the large-diameter cylindrical portion 15 is suppressed to 15 to 20 mm, so as not to cause convection of air in the internal space of the air enclosure 14 so as to maintain good heat insulation performance. It has become. Further, in the non-adiabatic posture in which the air has been removed, as shown in FIG. 4B, the entire sheet is thin, and heat transfer through the air enclosure 14 is allowed. . The streaky irregularities formed on the front and back surfaces of the air enclosure 14 are intended to maintain the shape of the air enclosure 14 during the heat-insulating posture, but it is not always necessary to form irregularities. The front and back surfaces may be formed flat.
小屋裏１には、上記構成の複数のエアマット１０・・が横並びに敷設されているが、これらエアマット１０・・は、小屋裏１によって覆われた各部屋２・・毎に、その天井裏４・・に対応してそれぞれ配置されている。具体的に、各エアマット１０・・は、各部屋２・・の直上の天井板３・・と略同等の大きさにそれぞれ形成されていて、それら天井板３・・を覆うようにしてそれぞれ配置されている。すなわち、１枚のエアマット１０によって、１つの部屋２の天井板３全体を覆っている。なお、必ずしもこのように配置する必要はなく、複数枚のエアマット１０・・によって１つの部屋２の天井板３全体を覆うようにしても良い。 A plurality of air mats 10... Configured as described above are laid side by side in the shed 1. These air mats 10... Are laid on the ceiling 4 of each room 2.・ It is arranged corresponding to each. Specifically, each air mat 10... Is formed in a size approximately equal to the ceiling plate 3 directly above each room 2... And is arranged so as to cover the ceiling plate 3. Has been. That is, the entire ceiling plate 3 of one room 2 is covered by one air mat 10. Incidentally, not necessarily in this way it need not be arranged, by an air mat 10 ... of several sheets double may be covered with ceiling plate 3 overall one room 2.
このようにして配置されたエアマット１０・・は、それぞれが連通されることなく独立した状態となっており、それぞれ別々に姿勢切替を行うことができるようになっている。 The air mats 10 arranged in this way are in an independent state without being communicated with each other, and can be individually switched in posture.
給排気手段１１は、エアマット１０に対して接続パイプ１７を介して接続されたエアポンプからなり、例えば小屋裏１に設けられた図示しない架台上に設置されている。なお、給排気手段１１は、図２及び図４に示すように、１枚のエアマット１０に対して１つ接続されているが、複数枚のエアマット１０・・に対して１つ接続し、接続パイプ１７に設けた切替弁によって各エアマット１０・・への給排気を切り替えるように構成しても良い。 The air supply / exhaust means 11 is composed of an air pump connected to the air mat 10 via a connection pipe 17, and is installed, for example, on a gantry (not shown) provided in the shed 1. 2 and 4, one air supply / exhaust means 11 is connected to one air mat 10, but one air mat 10 is connected to a plurality of air mats 10. You may comprise so that supply / exhaust to each air mat 10 * may be switched by the switching valve provided in the pipe 17. FIG.
スイッチ１２・・は、各給排気手段１１・・に対応して設けられ、各給排気手段１１・・の作動開始停止信号、給排気切替信号等を出力するようになっている。これらスイッチ１２・・は、居住者が操作し易いように、例えば室内の壁面に設けられたコントロールパネル２０に一括して備え付けられ、これによって室内の１箇所において全てのスイッチ１２・・の操作が可能となっている。 The switches 12... Are provided corresponding to the respective air supply / exhaust means 11... And output the operation start / stop signals of the respective air supply / exhaust means 11. These switches 12... Are, for example, provided collectively on the control panel 20 provided on the wall surface of the room so that the resident can easily operate them, so that all the switches 12. It is possible.
制御手段１３は、図２に示すように、その入力側にスイッチ１２・・が接続され、出力側に給排気手段１１・・が接続された、例えばマイクロコンピュータからなり、スイッチ１２からの出力信号によって、作動させる給排気手段１１を選択して、その給排気手段１１の作動開始や作動停止、給排気動作の切替等を行うようになっている。この制御手段１３は、例えば上記のコントロールパネル２０に内蔵されている。なお、制御手段１３の出力側に、制御手段１３によって把握している各エアマット１０・・の状態（姿勢）を表示するモニターを接続して、このモニターをコントロールパネル２０に備え付けることで、各部屋２・・における断熱状態を一元管理しても良い。また、制御手段１３の入力側に、小屋裏１や各部屋２・・、屋外等の温度や湿度を検知する各種センサを接続して、これらセンサからの検知信号に基づいて各給排気手段１１・・を自動制御しても良い。 As shown in FIG. 2, the control means 13 is composed of, for example, a microcomputer having a switch 12... Connected to the input side and a supply / exhaust means 11. Thus, the air supply / exhaust means 11 to be operated is selected, and the operation of the air supply / exhaust means 11 is started or stopped, and the supply / exhaust operation is switched. This control means 13 is built in, for example, the control panel 20 described above. A monitor for displaying the state (posture) of each air mat 10... Grasped by the control means 13 is connected to the output side of the control means 13, and this monitor is attached to the control panel 20, so that each room The heat insulation state in 2. Further, various sensors for detecting the temperature and humidity of the cabin 1 and the rooms 2... And the outdoors are connected to the input side of the control means 13, and each air supply / exhaust means 11 is based on the detection signals from these sensors. .. may be automatically controlled.
次に、上記構成の断熱システムにおける断熱制御について、図５乃至図９に基づいて説明する。なお、図５乃至図９に示す矢印は、熱の移動を視覚化して表したものである。この断熱システムにおいては、エアマット１０・・が断熱姿勢と非断熱姿勢との間で切替可能となっているので、以下のような断熱制御を行うことができる。例えば夏場の昼間、小屋裏１が室内よりも暑いときには、室内でスイッチ１２・・を操作することで、図５に示すように、エアマット１０・・を断熱姿勢として、小屋裏１からの熱が室内に伝わらないようにする。また、夏場の夜間、小屋裏１が室内よりも涼しいときには、室内でスイッチ１２・・を操作することで、図６に示すように、エアマット１０・・を非断熱姿勢として、室内の熱を小屋裏１に逃す。冬場の昼間、小屋裏１が室内よりも暖かいときには、室内でスイッチ１２・・を操作することで、図７に示すように、エアマット１０・・を非断熱姿勢として、小屋裏１の熱を室内に取り入れる。また、冬場の夜間、小屋裏１が室内よりも寒い時には、室内でスイッチ１２・・を操作することで、図８に示すように、エアマット１０・・を断熱姿勢として、室内の熱が小屋裏１に逃げないようにする。 Next, the heat insulation control in the heat insulation system of the said structure is demonstrated based on FIG. 5 thru | or FIG. The arrows shown in FIG. 5 to FIG. 9 are visual representations of heat transfer. In this heat insulation system, since the air mats 10... Can be switched between a heat insulation posture and a non-heat insulation posture, the following heat insulation control can be performed. For example, when the hut 1 is hotter than the room during the daytime in summer, by operating the switch 12... In the room, the air mat 10. Keep it out of the room. Further, when the back of the hut 1 is cooler than the room at night in summer, by operating the switch 12... In the room, as shown in FIG. 6, the air mat 10. Missed to back 1. When the hut 1 is warmer than the room during the daytime in winter, by operating the switch 12... In the room, as shown in FIG. 7, the air mat 10. Incorporate into. Further, when the hut 1 is colder than the room at night in winter, by operating the switch 12... In the room, the air mat 10. Do not run away to 1.
このように、室内でのスイッチ１２・・の操作により、エアマット１０・・を断熱姿勢と非断熱姿勢との間で切り替えて、季節毎、昼夜毎に変化する小屋裏１の熱環境に応じた断熱制御を行うことで、単に断熱のみを行うときと比べて、室内の冷暖房効率を高めて、省エネルギー化を実現することができる。 As described above, the air mat 10... Is switched between the heat insulation posture and the non-heat insulation posture by operating the switches 12... According to the thermal environment of the hut 1 changing every season and day and night. By performing the heat insulation control, it is possible to improve the indoor cooling / heating efficiency and realize energy saving as compared with the case where only heat insulation is performed.
また、各部屋２・・毎にその天井裏４・・に対応してエアマット１０・・をそれぞれ配置して、それらエアマット１０・・の姿勢を別々に切替可能としているので、例えば図９に示すように、南側の部屋２に対応するエアマット１０を非断熱姿勢として、小屋裏１と室内との間での熱移動を許容し、北側の部屋２に対応するエアマット１０を断熱姿勢として、小屋裏１と室内との間での熱移動を遮断するといったように、各部屋２・・毎に断熱制御が可能となっている。 Further, since each air mat 10... Is arranged in each room 2... Corresponding to the ceiling back 4... And the posture of each air mat 10... Can be switched separately, for example, as shown in FIG. As described above, the air mat 10 corresponding to the south side room 2 is set to a non-insulated posture, heat transfer between the back of the cabin 1 and the room is allowed, and the air mat 10 corresponding to the north side room 2 is set to a heat insulating posture. Insulation control is possible for each room 2..., Such as blocking heat transfer between 1 and the room.
図１０は、エアマット１０の変形例を示している。このエアマット１０は、一対の空気封入体１４、１４をそれら大径及び小径筒部１５、１６が互いに直交するようにして、上下に積層してなる。そして、これら空気封入体１４、１４の内部空間同士が通気路１８すなわち通気パイプを介して連通され、下側の空気封入体１４には、接続パイプ１７を介して給排気手段１１が接続されている。このようなエアマット１０を用いることで、エアマット１０内の空気の対流を抑えながらも、エアマット１０の厚みを増大して、断熱性能の向上を図ることができる。なお、空気封入体１４の積層数は、二層に限らず、三層以上としても良い。 FIG. 10 shows a modification of the air mat 10. The air mat 10 is formed by laminating a pair of air enclosures 14 and 14 so that the large diameter and small diameter cylindrical portions 15 and 16 are orthogonal to each other. The internal spaces of the air enclosures 14 and 14 are communicated with each other via a ventilation path 18, that is, a ventilation pipe. The air supply body 11 is connected to the lower air enclosure 14 via a connection pipe 17. Yes. By using such an air mat 10, it is possible to increase the thickness of the air mat 10 and improve the heat insulating performance while suppressing the convection of air in the air mat 10. Note that the number of stacked air enclosures 14 is not limited to two, but may be three or more.
図１１は、エアマット１０の別の変形例を示している。このエアマット１０は、複数の規定寸法（例えば縦横の長さＷが１ｍ）の空気封入体１４・・を、各部屋２・・の直上の天井板３・・と略同等の大きさになるように、横並びに組み合わせてなる。そして、これら空気封入体１４・・の内部空間同士が通気路１８・・すなわち通気パイプを介して連通され、いずれか１つの空気封入体１４には、接続パイプ１７を介して給排気手段１１が接続されている。このようなエアマット１０を用いることで、空気封入体１４・・の個数や配置を適宜調節するだけで、所望の大きさや形状のエアマット１０を簡単に形成することができ、設備費の低減及び施工性の向上を図ることができる。 FIG. 11 shows another modification of the air mat 10. This air mat 10 has an air enclosure 14 of a plurality of specified dimensions (for example, length and width W of 1 m) so as to be approximately the same size as the ceiling plate 3 directly above each room 2. In addition, they are combined side by side. The internal spaces of the air enclosures 14 are communicated with each other via a ventilation path 18, that is, a ventilation pipe, and the air supply / exhaust means 11 is connected to any one of the air enclosures 14 via a connection pipe 17. It is connected. By using such an air mat 10, it is possible to easily form the air mat 10 having a desired size and shape by appropriately adjusting the number and arrangement of the air enclosures 14... It is possible to improve the performance.
以上に、この発明の実施形態について説明したが、この発明は、上記実施形態に限定されるものではなく、この発明の範囲内で種々変更して実施することが可能である。 The embodiment of the present invention has been described above. However, the present invention is not limited to the above-described embodiment, and various modifications can be made within the scope of the present invention.
１・・小屋裏、２・・部屋、１０・・エアマット、１１・・給排気手段、１２・・スイッチ、１３・・制御手段、１４・・空気封入体、１８・・通気路（通気パイプ） 1 ·· Back of the shed, 2 ·· room, 10 ·· Air mat, 11 ·· Air supply / exhaust means, 12 ·· Switch, 13 ·· Control means, 14 ·· Air enclosure, 18 ·· Ventilation channel
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