JP6519750B2 - Ventilation system and house - Google Patents
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Description
本発明は、換気システム及び家屋に関する。特に、本発明は、一戸建て家屋において、複雑なダクト配管を必要とせず、排気時の熱損失を低減しながら部屋の換気を行う換気システム及び家屋に関する。 The present invention relates to a ventilation system and a house. In particular, the present invention relates to a ventilation system and a house for ventilating a room while reducing heat loss during exhaust without requiring complicated duct piping in a single-family house.
化石燃料の枯渇、化石燃料を大量に使用することによる大気汚染や二酸化炭素による地球温暖化が大きな社会問題となっている現在、省エネルギー化の必要性はますます高まっている。中でも、住宅やビルでのエネルギー消費量は冷暖房を利用した快適な生活空間を望む傾向が強まるとともに上昇していることから、建物の高気密高断熱化による省エネルギー化が求められている。一方で、高気密高断熱化により密閉された空間においては、生活活動によりその空気質が悪化することから、高気密高断熱化の建物に対して計画換気が必要とされ、両者の機能を併せ持つ設計及び材料が求められている。 With the depletion of fossil fuels, air pollution due to heavy use of fossil fuels and global warming due to carbon dioxide becoming a major social problem, the need for energy saving is increasing more and more. Above all, energy consumption in a house or a building is rising with the tendency to desire a comfortable living space using air conditioning and heating, and energy saving by high airtightness and heat insulation of the building is required. On the other hand, in a space sealed by high airtightness and high thermal insulation, its air quality is deteriorated by living activities, so planned ventilation is required for a high airtight and high thermal insulation building, and both functions are combined. Design and materials are required.
従来、一般的に行われている換気は、壁に換気装置を設ける方法が主流であるが、換気によって熱損失が生じる。これを解決する1つの方法として、換気口に熱交換器を設置し、排気時の熱損失を低減させる装置もある。しかしながら、この装置は、熱回収能力が低く、また壁に開けられた換気口が小さいために空気の流れが局所的になり、部屋の隅々まで換気することが困難である。 Conventionally, ventilation is generally performed by a method of providing a ventilation device on a wall, but the ventilation causes heat loss. One way to solve this is to install a heat exchanger in the ventilating port to reduce the heat loss during exhaust. However, this device has a low heat recovery capacity and a small vent opening in the wall, so the air flow is localized and it is difficult to ventilate the room.
また、高気密高断熱住宅のメリットを最大限に活かすことができるのが全館空調と言われている。そして、市販の壁掛けルームエアコン1台で冷暖房ができ、同時に換気、空気浄化、加湿、除湿を行うことができる、省エネで快適な室内環境を可能にした次世代全館空調システムが提案されている(例えば特許文献1、特許文献2)。この全館空調システムでは、例えば図9に示すように、ダクトを全部屋にわたってタコ足のように張り巡らせ、空気をダクトで引き回すことにより換気及び空調(冷房、暖房)を行っている。 In addition, it is said that the whole building air conditioning can make the most of the merits of high airtightness and high heat insulation houses. Then, a next-generation air conditioning system has been proposed, which enables air conditioning and air conditioning with one commercially available wall-mounted room air conditioner, and at the same time can perform ventilation, air purification, humidification, and dehumidification, saving energy and a comfortable indoor environment ( For example, Patent Document 1 and Patent Document 2). In this entire building air conditioning system, for example, as shown in FIG. 9, a duct is stretched like an octopus over the whole room, and ventilation and air conditioning (cooling, heating) are performed by drawing air with a duct.
しかしながら、この全館空調システムでは、空気をダクトで引き回すので、換気という観点からは確実性が高いが、以下のような欠点がある。
例えばダクトを全部屋にわたってタコ足のように張り巡らせなければならず、配管が複雑になるとともに初期投資が高価である。空調ユニットの全熱交換装置自体の交換効率は、近年の性能向上によって改良されているが、構造上、部屋全体の熱交換効率には限界がある。また、定期的にフィルターを交換しなければならないなど、メンテナンスの手間やコストがかかり面倒である。春や秋などにシステムを休止させた場合、休止期間中にダクトに汚れた空気が滞留するおそれがあり、運転を再開したとき、ダクトに滞留していた汚れた空気が室内に流れ込んでしまう。
However, in this whole building air conditioning system, air is drawn by a duct, which is highly reliable from the viewpoint of ventilation, but has the following drawbacks.
For example, the duct must be stretched like an octopus over the whole room, the piping becomes complicated and the initial investment is expensive. Although the exchange efficiency of the total heat exchange apparatus itself of the air conditioning unit has been improved by the recent performance improvement, the heat exchange efficiency of the entire room is limited due to its structure. In addition, it is necessary to replace the filter regularly, which is time-consuming and costly for maintenance and is troublesome. When the system is shut down in spring or autumn, there is a risk that dirty air may be retained in the duct during the pause period, and when operation is resumed, the dirty air retained in the duct may flow into the room.
そこで本発明は、このような従来技術の有する課題を解決するものであり、一戸建て住宅などの建物において、複雑なダクト配管の必要がなく、優れた断熱性能による省エネルギー化が実現でき、室内への新鮮な空気の導入による空気質の改善と同時に、排気時の熱損失の低減が実現できる換気システム及び家屋を提供することを目的とする。 Therefore, the present invention solves the problems of the prior art as described above, and there is no need for complicated duct piping in a building such as a single-family house, energy saving can be realized by excellent heat insulation performance, and It is an object of the present invention to provide a ventilation system and a house capable of realizing reduction of heat loss at the same time as improvement of air quality by introduction of fresh air.
[1]
1つ又は複数の床部と、前記床部のうち、最下層の床部の下側に画成された床下空間と、相対向する一対の第1庇直下の壁部及び第2庇直下の壁部とを有する家屋に適用される換気システムであって、
前記第1及び第2庇直下の壁部を構成し、室外空間と室内空間とを通気可能に区画する無機発泡体と、
前記家屋の室内空間を、前記第1庇直下の壁部に連接する第1空間、及び、前記第2庇直下の壁部に連接する第2空間に分離する空間分離壁と、
前記床下空間を、前記第1空間と空間的に接続する第1床下空間、及び、前記第2空間と空間的に接続する第2床下空間に分離する床下分離壁と、
前記床下分離壁に配された、正逆方向に送風可能な送風機と、
前記送風機の送風方向を所定のタイミングで切り替える送風制御部と、
前記第1空間と前記第1床下空間とを連結するダクトと、を備え、
前記送風機により前記第1床下空間から前記第2床下空間に向けて送風することにより、
(1)前記第1庇直下の壁部の前記無機発泡体を通じて室外空間から前記第1空間に給気された空気を、前記ダクトを介して前記第1床下空間まで搬送し、
(2)前記第1床下空間まで搬送した空気を、前記送風機によって前記第1床下空間から前記第2床下空間まで移動させ、
(3)前記第2床下空間に移動させた空気を、前記第2床下空間から前記第2空間まで移動させ、
(4)前記第2空間まで移動させた空気を、前記第2庇直下の壁部の前記無機発泡体を通じて室外空間に排気し、
前記送風機の送風方向を切り替えて前記第2床下空間から前記第1床下空間に向けて送風することにより、空気の流れが前記(1)〜(4)とは逆になること、を特徴とする換気システム。
[2]
前記第1空間は屋根裏空間である、[1]に記載の換気システム。
[3]
前記ダクトは略垂直に配されている、[1]又は[2]に記載の換気システム。
[4]
前記第1及び第2庇直下の壁部は妻壁である、[1]〜[3]のいずれか一項に記載の換気システム。
[5]
前記無機発泡体は、通気型無機断熱コンクリート(BIC)である、[1]〜[4]のいずれか一項に記載の換気システム。
[6]
前記送風制御部は、前記送風機の送風方向を60分以内毎に切り替える、[1]〜[5]のいずれか一項に記載の換気システム。
[7]
前記床下空間において、前記送風機の近傍に配された温度・湿度調節装置を備える、[1]〜[6]のいずれか一項に記載の換気システム。
[8]
前記床部には、縦方向へ空気を通過させる通気口が設けられている、[1]〜[7]のいずれか一項に記載の換気システム。
[9]
前記室内空間は、間仕切り壁によって区画されており、該間仕切り壁には、前記区画された空間同士を横方向に連通する連通口が設けられている、[1]〜[8]のいずれか一項に記載の換気システム。
[10]
[1]〜[9]のいずれか一項に記載の換気システムを備えた家屋。
[1]
One or more floor portions, and the floor portion of the floor portion defined under the lowermost floor portion, and a pair of opposing wall portions immediately below the first weir and the second weir directly A ventilation system applied to a house having a wall,
An inorganic foam that constitutes a wall immediately below the first and second weirs and divides the outdoor space from the indoor space so as to be ventilated;
A space separating wall for separating an indoor space of the house into a first space connected to a wall immediately below the first weir and a second space connected to a wall just below the second weir;
An underfloor separation wall separating the underfloor space into a first underfloor space spatially connected to the first space, and a second underfloor space spatially connected to the second space;
A blower capable of blowing in forward and reverse directions, disposed on the below-floor separating wall;
A blower control unit that switches the blower direction of the blower at a predetermined timing;
A duct connecting the first space and the first under-floor space;
By blowing air from the first underfloor space toward the second underfloor space by the blower,
(1) The air supplied to the first space from the outdoor space through the inorganic foam in the wall immediately below the first weir is transported to the first underfloor space through the duct,
(2) moving the air conveyed to the first underfloor space from the first underfloor space to the second underfloor space by the blower;
(3) The air moved to the second underfloor space is moved from the second underfloor space to the second space,
(4) The air moved to the second space is exhausted to the outdoor space through the inorganic foam in the wall immediately below the second weir,
The air flow is reversed from the above (1) to (4) by switching the blowing direction of the blower and blowing air from the second underfloor space toward the first underfloor space. Ventilation system.
[2]
The ventilation system according to [1], wherein the first space is an attic space.
[3]
The ventilation system according to [1] or [2], wherein the duct is disposed substantially vertically.
[4]
The ventilation system according to any one of [1] to [3], wherein the wall immediately below the first and second fins is a end wall.
[5]
The ventilation system according to any one of [1] to [4], wherein the inorganic foam is a breathable inorganic heat insulating concrete (BIC).
[6]
The ventilation system according to any one of [1] to [5], wherein the air flow control unit switches the air flow direction of the air blower every 60 minutes or less.
[7]
The ventilation system according to any one of [1] to [6], further comprising a temperature / humidity adjustment device disposed in the vicinity of the blower in the underfloor space.
[8]
The ventilation system according to any one of [1] to [7], wherein the floor portion is provided with a vent for passing air in a vertical direction.
[9]
The indoor space is partitioned by a partition wall, and the partition wall is provided with a communication port for communicating the partitioned spaces in a lateral direction, any one of [1] to [8]. Ventilation system according to paragraph.
[10]
A house provided with the ventilation system according to any one of [1] to [9].
本発明の換気システム及び家屋では、一対の庇直下の壁部を無機発泡体から構成することにより、複雑なダクト配管の必要がなく、優れた断熱性能による省エネルギー化が実現でき、室内への新鮮な空気の導入による空気質の改善と同時に、排気時の熱損失の低減が実現できる。 In the ventilation system and the house according to the present invention, the wall portions immediately below the pair of weirs are made of inorganic foam, so that there is no need for complicated duct piping, energy saving due to excellent heat insulation performance can be realized, and freshness to the room At the same time as the improvement of air quality by the introduction of air, the reduction of the heat loss at the time of exhaust can be realized.
以下、本発明の実施の形態について、図面を参照しながら説明する。
本発明に係る換気システムは、ダイナミックインシュレーション(Dynamic Insulation:以下、DIと称する)を利用している。
ダイナミックインシュレーションとは、熱容量が大きく通気性がある大面積の建物外皮から給排気を取る手法である。建物外皮から逃げる室内の熱(貫流熱)及び湿度を回収する(全熱回収)ことによる省エネルギー効果、給気分散化による気流感の緩和、壁面自然換気口の削減による美観向上などの利点がある。
Hereinafter, embodiments of the present invention will be described with reference to the drawings.
The ventilation system according to the present invention utilizes Dynamic Insulation (hereinafter referred to as DI).
Dynamic insulation is a method of supplying and exhausting air from a large heat-permeable and large-area building skin. There are advantages such as energy saving effect by recovering indoor heat (one-through heat) and humidity that escapes from the building skin (total heat recovery), alleviation of air flow feeling by distributed air supply, and appearance improvement by reducing wall natural ventilation opening. .
特に本発明では、DIを給気と排気とを交互に行う呼吸型にしている。この手法では、換気の排気熱も回収し、高い省エネルギー性と乾燥感の改善に貢献すると考えられる。
例えば建物が鉄筋コンクリート(RC:Reinforced-Concrete)造であれば、基本的に高気密であるし、集合住宅であれば、南面と北面とが外気に接しているので、呼吸型DIの特徴である二方向給排気口が確保できる。しかし、開口部の多い一戸建てに呼吸型DIを適用することが困難であった。これは、つぎのような理由による。すなわち、まず、一戸建てには四面の壁に不規則に窓が存在し、まとまった壁面を確保しにくい。また、窓をよけて壁面を確保しても、その室内側は収納家具、ユニットバス・洗面化粧台等の設備、絵画や壁掛け等によって有効な換気面積を確保しにくい。このように、一戸建て住宅におけるDIの実用化は難しかった。
そこで本発明者らは、壁が豊富にある一戸建て家屋において、呼吸型DIを実用化するためのモデルを考えた。
In the present invention, in particular, DI is a breathing type in which the supply and the discharge are alternately performed. In this method, exhaust heat of ventilation is also recovered, and it is thought that it contributes to the improvement of high energy saving property and a sense of dryness.
For example, if a building is reinforced concrete (RC: Reinforced-Concrete) construction, basically it is highly airtight, and if it is an apartment building, the south face and the north face are in contact with the open air, which is a feature of the breathable DI. A two-way air outlet can be secured. However, it has been difficult to apply the breathable DI to single-family houses with many openings. This is due to the following reasons. That is, first, in single-family homes, windows are irregularly present on the four-sided wall, making it difficult to secure a large wall. In addition, even if the wall surface is secured by avoiding the window, it is difficult to secure an effective ventilated area on the indoor side by equipment such as storage furniture, unit baths and vanities, pictures and wall hangings, etc. Thus, the commercialization of DI in single-family homes was difficult.
Therefore, the present inventors considered a model for putting respiratory DI into practical use in a single-family house with many walls.
すなわち、本発明の換気システムは、
1つ又は複数の床部と、前記床部のうち最下層の床部の下側に画成された床下空間と、相対向する一対の第1庇直下の壁部及び第2庇直下の壁部とを有する家屋に適用される換気システムであって、
前記第1及び第2庇直下の壁部を構成し、室外空間と室内空間とを通気可能に区画する無機発泡体と、
前記家屋の室内空間を、前記第1庇直下の壁部に連接する第1空間、及び、前記第2庇直下の壁部に連接する第2空間に分離する空間分離壁と、
前記家屋の床下空間を、前記第1空間と空間的に接続する第1床下空間、及び、前記第2空間と空間的に接続する第2床下空間に分離する床下分離壁と、
前記床下分離壁に配された、正逆方向に送風可能な送風機と、
前記送風機の送風方向を所定のタイミングで切り替える送風制御部と、
前記第1空間と前記第1床下空間とを連結するダクトと、を備え、
前記送風機により前記第1床下空間から前記第2床下空間に向けて送風することにより、
(1)前記第1庇直下の壁部の前記無機発泡体を通じて室外空間から前記第1空間に給気された空気を、前記ダクトを介して前記第1床下空間まで搬送し、
(2)前記第1床下空間まで搬送した空気を、前記送風機によって前記第1床下空間から前記第2床下空間まで移動させ、
(3)前記第2床下空間に移動させた空気を、前記第2床下空間から前記第2空間まで移動させ、
(4)前記第2空間まで移動させた空気を、前記第2庇直下の壁部の前記無機発泡体を通じて室外空間に排気し、
前記送風機の送風方向を切り替えて前記第2床下空間から前記第1床下空間に向けて送風することにより、空気の流れが前記(1)〜(4)とは逆になること、を特徴とする。
That is, the ventilation system of the present invention
One or more floor portions, an underfloor space defined below the lowermost floor portion of the floor portions, and a pair of opposing wall portions immediately below the first weir and a wall immediately below the second weir A ventilation system applied to a house having
An inorganic foam that constitutes a wall immediately below the first and second weirs and divides the outdoor space from the indoor space so as to be ventilated;
A space separating wall for separating an indoor space of the house into a first space connected to a wall immediately below the first weir and a second space connected to a wall just below the second weir;
An underfloor separation wall separating the underfloor space of the house into a first underfloor space spatially connected to the first space and a second underfloor space spatially connected to the second space;
A blower capable of blowing in forward and reverse directions, disposed on the below-floor separating wall;
A blower control unit that switches the blower direction of the blower at a predetermined timing;
A duct connecting the first space and the first under-floor space;
By blowing air from the first underfloor space toward the second underfloor space by the blower,
(1) The air supplied to the first space from the outdoor space through the inorganic foam in the wall immediately below the first weir is transported to the first underfloor space through the duct,
(2) moving the air conveyed to the first underfloor space from the first underfloor space to the second underfloor space by the blower;
(3) The air moved to the second underfloor space is moved from the second underfloor space to the second space,
(4) The air moved to the second space is exhausted to the outdoor space through the inorganic foam in the wall immediately below the second weir,
The air flow is reversed from the above (1) to (4) by switching the blowing direction of the blower and blowing air from the second underfloor space toward the first underfloor space. .
本発明の換気システムでは、床下空間を有する建物を、分離壁によって縦方向に2つの空間にわけ、それぞれに付属する庇直下の壁部の無機発泡体を利用して呼吸型DIとしている。空気の出し入れが建物屋根付近になるので、それぞれ無機発泡体の面積を確保しやすい。
すなわち、屋根の背中合わせとなる2か所の庇直下の壁部分を無機発泡体により構成し、この無機発泡体は通気層に開かれている。片方の無機発泡体を貫通してきた空気は、他方の空気と混ざることの無いように閉じた空間において、ダクトで最下階の床下に導かれる。送風機(ファン)は、1階の床下を分割した境となる基礎の立ち上がり部分(床下分離壁)に設置する。
一方の庇直下の壁部から給気するときは、他方の庇直下の壁部から排気する。その空気の動きは床下の送風機によるものであり、送風方向(換気方向)を定期的に変えることにより全熱交換機能が生かされ、フィルター機能も働く。
室内の空気が無機発泡体を通して室外に排気されるため、室内の空気が持つ熱が無機発泡体に熱交換され、無機発泡体に蓄熱される。
In the ventilation system of the present invention, a building having an underfloor space is divided into two spaces in the longitudinal direction by the separation wall, and a respiratory DI is made using the inorganic foam of the wall immediately below the gutter attached to each. As the air comes in and out near the roof of the building, it is easy to secure the area of the inorganic foam.
That is, the wall portions immediately below the two ridges, which are the back-to-back of the roof, are made of the inorganic foam, and the inorganic foam is opened to the ventilation layer. Air that has penetrated one of the inorganic foams is ducted below the floor of the lowest floor in a closed space so as not to mix with the other air. A fan (fan) is installed in the standup part (underfloor separation wall) of the foundation which becomes the boundary which divided the underfloor of the first floor.
When air is supplied from the wall immediately below one crucible, the air is exhausted from the wall immediately below the other crucible. The movement of the air is due to the blower under the floor, and by changing the blowing direction (venting direction) periodically, the total heat exchange function is utilized and the filter function also works.
Since the air in the room is exhausted to the outside through the inorganic foam, the heat held by the air in the room is heat-exchanged with the inorganic foam and stored in the inorganic foam.
本発明の換気システムは、1つ又は複数の床部と、前記床部のうち最下層の床部の下側に画成された床下空間と、相対向する一対の第1庇直下の壁部及び第2庇直下の壁部とを有する一戸建て住宅(家屋)に適用される。庇直下の壁の一例としては、例えば妻壁が挙げられる。
なお、以下の説明では2階建ての家屋を例に挙げて説明するが、床下空間を有する家屋であれば、1階建て(平屋建て)の家屋、及び3階建て以上の家屋においても、本発明は同様に適用可能である。また、以下の説明では庇直下の壁として、本発明を妻壁に適用した家屋を例に挙げて説明するが、本発明はこれに限定されるものではない。
図1〜図3は、本発明の換気システムが適用される家屋の一例を示す図であり、図1は全体外観を示す斜視図、図2は、図1中X1−X1線における断面図であり、図3は、図1中X2−X2線における断面図である。また、図4〜図8は、本発明の換気システムにおいて空気の流れを説明するための分解斜視図である。
家屋1は、基礎部10、床部(第1床部20、第2床部21)、壁部30、妻壁部31(第1妻壁部(第1庇直下の壁部)31A、第2妻壁部(第2庇直下の壁部)31B)、及び、屋根部40を有している。基礎部10と第1床部20とで囲まれた空間が床下空間12を成しており、床部20,21、屋根部40及び壁部30で囲まれた空間が、居住空間(1階の居住空間22,2階の居住空間23)を成している。ここでは、天井板が張られず屋根部40まで吹き抜けになっているが、屋根部40と2階の居住空間23との間に天井板41が張られていてもよい。この場合、天井板41、屋根部40及び妻壁部31で囲まれた空間が、屋根裏空間42を成す。居住空間22は、間仕切り壁32によって複数の部屋あるいは廊下などに区画されている。また、1階と2階とを結ぶ階段(図示略)が設けられ階段室26となっている。さらに、1階と2階とを貫通する吹き抜け27が設けられていてもよい。
なお、以下の説明では、上述した床下空間12、居住空間22及び屋根裏空間42を含む、家屋1の内側を「室内」とし、家屋1の外側を「室外」とする。
The ventilation system according to the present invention comprises: one or more floor portions; an underfloor space defined under the lowermost floor portion of the floor portions; and a pair of opposing wall surfaces immediately below a first weir And it applies to the single-family house (house) which has the wall part directly under the 2nd pot. As an example of the wall immediately below the pot, there is a wife wall, for example.
In the following description, a two-story house will be described as an example, but if it is a house having an underfloor space, the one-story (one-story) house and a three-story or more house are also main The invention is equally applicable. Moreover, although the following description takes as an example the house which applied this invention to the end wall as a wall directly under a coffin, this invention is not limited to this.
1 to 3 are views showing an example of a house to which the ventilation system of the present invention is applied, FIG. 1 is a perspective view showing the whole appearance, and FIG. 2 is a cross section along line X 1 -X 1 in FIG. FIG. 3 is a cross-sectional view taken along line X 2 -X 2 in FIG. 4-8 is an exploded perspective view for explaining the flow of air in the ventilation system of the present invention.
The house 1 includes a
In the following description, the inside of the house 1 including the
屋根裏空間42は、空間分離壁34によって、居住空間23とは分離されている。屋根裏空間42は第1空間を成し、第1妻壁部31Aに連接する。居住空間22は第2空間を成し、第2妻壁部31Bに連接する。
床下空間12は、床下分離壁11によって、第1床下空間12Aと第2床下空間12Bとに分離されている。具体的には後述するように、第1床下空間12Aはダクト50を通じて屋根裏空間42(第1空間)に空間的に接続し、第2床下空間12Bは居住空間22(第2空間)に空間的に接続する。ダクト50は、例えば第1床下空間12Aと屋根裏空間42とを連結して略垂直に配されている。
The
The
妻壁部31(庇直下の壁部)は、切妻壁であることが好ましい。
特に、本発明の換気システムが適用される家屋1において、屋根部40は、二つの傾斜面が山形に合わされた、いわゆる切妻屋根である。屋根部40を切妻構造とすることで、屋根部40の斜面に沿って空気の流れを形成することができ、妻壁部31からの換気(特に給気)を効率よく行うことができる。
The end wall portion 31 (the wall portion immediately below the weir) is preferably a gable wall.
In particular, in the house 1 to which the ventilation system of the present invention is applied, the
第1妻壁部31A及び第2妻壁部31Bは、室外空間と室内空間とを通気可能に区画する無機発泡体によって構成されている。無機発泡体は妻壁又はその近傍の外壁に設置され、さらに家屋1の通気層に開放されている。通気層は例えば軒裏や屋根の棟換気につながっている。
妻壁部31に無機発泡体を配することにより、広い面積を確保することができ、給排気を効率よく行うことができる。
一方の妻壁部31に配された無機発泡体を通して外気が室内に給気される。このとき、室内から無機発泡体に伝達された熱が無機発泡体を通気する空気に熱交換され、室内から無機発泡体に伝達された熱を回収することができる。即ち、無機発泡体を通して外気を取り入れることで、無機発泡体を通気する外気を室内空間の温度と同じ或いは同程度にすることができ、室内空間の温度の変動を抑えることができる。これと同時に、新鮮な外気が室内に導入されることにより、高い空気質を維持することができる。
例えば、無機発泡体は、多数の気泡を有しており、外気が無機発泡体を通過する際、外気に含まれる汚染物質(例えば、花粉、埃などの微粒子状物質)がフィルタリングされる。これにより室内には、汚染物質の低減された清澄な空気が導入される。
壁面等に設置される、通常の換気扇が、数百cm2程度のフィルター面積であるのに対し、壁面に無機発泡体を配して換気を行うことにより、例えば10m2以上という大きなフィルター面積を確保することができ、効率の良い換気及びフィルタリングを行うことができ、有利である。また、室内の空気が、一方の妻壁部31に配された無機発泡体を通して室外に排気されるため、室内の空気が持つ熱が無機発泡体に熱交換され、無機発泡体に蓄熱される。
The
By arranging the inorganic foam in the
Outside air is supplied into the room through the inorganic foam disposed in the one
For example, the inorganic foam has a large number of air bubbles, and when the outside air passes through the inorganic foam, contaminants contained in the outside air (for example, particulate matter such as pollen and dust) are filtered. As a result, clean air with reduced contaminants is introduced into the room.
While a normal ventilation fan installed on a wall etc. has a filter area of about several hundred cm 2 , by placing an inorganic foam on the wall to perform ventilation, a large filter area of, for example, 10 m 2 or more can be obtained. It is advantageous to be able to secure and to perform efficient ventilation and filtering. In addition, since the air in the room is exhausted to the outside through the inorganic foam disposed in one
また、無機発泡体の材料である無機材料は親水性が高いため、湿気を材料内部に吸着等によって保持することが可能である。無機発泡体を通して、室内から室外、室外から室内に空気が移動する際に湿気も移動するため、室内の湿度を保持することができる。また、無機発泡体内部で結露が発生することを防ぐこともできる。 Further, since the inorganic material which is the material of the inorganic foam has high hydrophilicity, it is possible to hold moisture inside the material by adsorption or the like. Since moisture also moves when the air moves from inside to outside, and from outside to outside through the inorganic foam, the inside humidity can be maintained. Moreover, it can also prevent that dew condensation generate | occur | produces inside inorganic foam.
また、無機発泡体は、発泡体という多数の微小空間(気泡)を有する形状に形成されていることにより、材料自身が軽くなり、またパネル形状を得ることも可能になる。例えば、繊維系材料では、パネル形状を維持できず、かつ荷重を負担することが困難であるので、枠材などの中に、フィルター的に置くことしかできない。また、繊維系材料では、通気量が大きくなり、熱容量が小さいため、厚さを大きくしないと使えないことになる。一方、無機発泡体であれば、それだけで熱回収もでき、風荷重も負担できる単一壁が構成できる。このように、無機発泡体を用いることにより、ハンドリング性及び施工性が、繊維質材料と比較して格段に向上する。さらに、軽量であることから、建築物の重量低減につながって耐震性も増す。さらに、外気が無機発泡体を通気する際、外気に含まれる汚染物質が無機発泡体で除去され、フィルターの効果も期待できる。 In addition, the inorganic foam is formed into a shape having a large number of micro-spaces (bubbles), which is a foam, so that the material itself becomes lighter, and it becomes possible to obtain a panel shape. For example, in the fiber-based material, since the panel shape can not be maintained and it is difficult to bear a load, it can only be placed in a filter or the like in a frame material or the like. Further, in the case of a fiber-based material, the air flow rate is large and the heat capacity is small, so that it can not be used unless the thickness is increased. On the other hand, if it is an inorganic foam, heat recovery can also be performed by itself, and the single wall which can also bear a wind load can be comprised. As described above, by using the inorganic foam, the handling property and the workability are significantly improved as compared with the fibrous material. Furthermore, because it is lightweight, it leads to a reduction in the weight of the building and also increases earthquake resistance. Further, when the outside air passes through the inorganic foam, contaminants contained in the outside air are removed by the inorganic foam, and the effect of the filter can also be expected.
このような無機発泡体としては、通気型無機断熱コンクリート(BIC)が好ましい。具体的には、例えば厚さ150mm以下で比重が0.25〜0.40程度の、通気性を有する軽量気泡コンクリートが挙げられる。これによれば、防耐火上、生産上の問題もない。 As such an inorganic foam, air-permeable inorganic heat insulating concrete (BIC) is preferable. Specifically, for example, a lightweight, air-permeable concrete having a thickness of 150 mm or less and a specific gravity of about 0.25 to 0.40 can be mentioned. According to this, there is no problem in fireproof and production.
また、無機発泡体の通気率を5×10−4〜1m2h−1Pa−1とし、かつ、熱伝導率を0.02〜0.1W/mKとすることで、最適な換気効果、及び熱回収効果を得ることができる。 In addition, the ventilation effect of the inorganic foam is 5 × 10 −4 to 1 m 2 h −1 Pa −1 and the thermal conductivity is 0.02 to 0.1 W / mK to obtain the optimum ventilation effect. And the heat recovery effect can be obtained.
また、無機発泡体の熱容量を、2〜40Kcal/℃とすることで、最適な熱回収効果を得ることができる。 Moreover, the optimal heat recovery effect can be acquired by the heat capacity of an inorganic foam being 2-40 Kcal / degreeC.
図4に示すように、床下空間12は、床下分離壁11によって、第1床下空間12Aと第2床下空間12Bとに分離されている。第1床下空間12Aはダクト50を通じて屋根裏空間42(第1空間)に空間的に接続しており、第2床下空間12Bは居住空間22(第2空間)に空間的に接続している。
As shown in FIG. 4, the
本発明の換気システムでは、屋根裏空間42と第1床下空間12Aとを、略鉛直に設けられたダクト50によって連結している。
ダクト50を利用して、空気を屋根裏空間42と第1床下空間12Aとの間で移動させることにより、階ごとにおける空気の流れが同じとなり、間仕切り壁32を境にして発生する部屋間の差圧を無くすことができる。このため、部屋間の建具に差圧が生じにくく、例えばドアの開閉をスムーズに行うことができる。また、部屋を区画する間仕切り壁32に気密性が必要とはされないので、間取りプランの自由度が高くなる。
In the ventilation system of the present invention, the
By moving the air between the
床下空間12を第1床下空間12Aと第2床下空間12Bとに分離する床下分離壁11には、送風機60が配されている。この送風機60は、送風制御部(図示略)によって第1床下空間12Aと第2床下空間12Bとの間で正逆方向に送風方向が切り替え可能である。
この換気システムでは、送風機60を作動させることにより、第1床下空間12Aと第2床下空間12Bとの間で空気が移動し、第1床下空間12A及び第2床下空間12Bのうちの一方が減圧空間となり他方が加圧空間となる。加圧空間は、室外空間の空気圧力よりも高い圧力を有し、減圧空間は室外空間の空気圧力よりも低い圧力を有する。
送風機60によって作り出される、減圧空間と加圧空間との圧力差が、空気を移動させる動力となっている。
A
In this ventilation system, air is moved between the first
The pressure difference between the depressurized space and the pressurized space created by the
床下空間12において、送風機60の近傍に温度・湿度調節装置62が配されている。
床下空間12のいずれか、特に送風機60の近傍に温度・湿度調節装置62を設置し、空気の温度及び/又は湿度の調節を行う。居住空間と比べて狭い床下空間12に温度・湿度調節装置62を配置することで、送風される空気の温度及び/又は湿度の調整を行うことができ、熱効率が向上する。また、床下空間12に配置することで、騒音の問題もない。このような温度・湿度調節装置としては、放熱式暖房システム等でもよいが、効率よく空気の冷暖房ができる点から、エアーコンディショナーが好ましい。
特に、例えば建物がRC(鉄筋コンクリート)造りである場合、床下空間に温度・湿度調節装置62及び送風機60を配することで、RCの熱容量を利用することができ、家屋1の蓄熱性を高めることができる。
In the
A temperature /
In particular, when the building is made of RC (reinforced concrete), for example, the heat capacity of the RC can be utilized by arranging the temperature /
なお、床下空間12に送風機60及び温度・湿度調節装置62が配置されるので、送風機60及び温度・湿度調節装置62のメンテナンスのための点検口が必要となる。この場合、点検口の気密性は重要となる。
In addition, since the
第1床部20、第2床部21には、それぞれ、第2床下空間12Bと接続し、縦方向へ空気を通過させる通気口24,25が設けられている。
この通気口24,25を通じて、床下の送風機60の圧力によって、空気は、床下空間12(第2床下空間12B)及び居住空間22の間を移動する。これにより第2床下空間12Bは、居住空間22に空間的に接続する。
通気口24,25が設けられる位置は、特に限定されるものではないが、例えば、通気口24,25がカーペットや家具等で覆われたりしないように、部屋の端部、特に、外壁側に配されていることが好ましい。
通気口24,25は、区画された各部屋に少なくとも1つは設けられていることが好ましく、階全体でみれば、外壁に沿ってできるだけ均等になるように配されていることが好ましい。これにより、各階において均一に空気を循環することができる。
また、下層階と上層階とをつなぐ階段室26及び吹き抜け27があれば、これらの空間は、空気の移動に大きな役割をはたす。
The
The air moves between the underfloor space 12 (the second
The positions at which the
Preferably, at least one
In addition, if there are a
居住空間22は、間仕切り壁32によって部屋及び廊下等の空間に区画されており、間仕切り壁32には、区画された空間同士を横方向に連通する連通口33が設けられている。
これにより、区画された各部屋を横方向で連通し、横方向の空気の流れを作り出すことができ、階全体に新鮮な空気を行きわたらせることができる。したがって、換気をより効率的に行うことができる。連通口33の位置としては特に限定されるものではないが、例えば、連通口33が家具等で覆われたりしないように、間仕切り壁32の上部に配されていることが好ましい。
The living
This allows side-by-side communication of the compartments to create a lateral air flow and allows fresh air to spread throughout the floor. Therefore, ventilation can be performed more efficiently. The position of the
つぎに、本発明の換気システムにおける、空気の流れについて説明する。
<正方向>
まず、第1妻壁部31Aから給気した空気を、ダクト50を通じて床下に搬送し、第2妻壁部31Bから排気する場合の空気の流れについて説明する。
図4に示すように送風機60により第1床下空間12Aから第2床下空間12Bに向けて送風する。これにより、第1床下空間12Aは減圧空間、第2床下空間12Bは加圧空間となる。そして、減圧空間となった第1床下空間12Aにダクト50から空気が流れ込み、加圧空間となった第2床下空間12Bでは通気口24から空気が流れ出す、一連の空気の流れが発生する。
Next, the flow of air in the ventilation system of the present invention will be described.
<Positive direction>
First, the flow of the air in the case where the air supplied from the
As shown in FIG. 4, the air is blown from the first
すなわち、空気は、第1妻壁部31Aを通じて、室外空間から屋根裏空間42(第1空間)に給気される(図2、図8参照)。第1妻壁部31Aに配された無機発泡体を通して外気が室内に給気される。このとき、室内から無機発泡体に伝達された熱が無機発泡体を通気する空気に熱交換され、室内から無機発泡体に伝達された熱を回収することができる。
屋根裏空間42に給気された空気は、ダクト50を介して第1床下空間12Aまで搬送される(図4参照)。
第1床下空間12Aまで搬送された空気は、送風機60によって第1床下空間12Aから第2床下空間12Bに移動する。このとき、空気は、温度・湿度調節装置62によって適当な温度及び/又は湿度に調節される(図4参照)。
That is, air is supplied from the outdoor space to the attic space 42 (first space) through the
The air supplied to the
The air conveyed to the first
第2床下空間12Bに移動した空気は、第1床部20に設けられた通気口24を通じて、第2床下空間12Bから1階の居住空間22(第2空間)まで移動する。通気口24からはすべて暖気が給気される(図5、図6参照)。
1階の居住空間22に移動した空気は、第2床部21に設けられた通気口25、階段室26及び吹き抜け27を通じて2階の居住空間23まで移動する(図3、図7参照)。ここで、2階の各部屋は、間仕切り壁32に設けられた連通口33によって横方向に連通しているため、階全体に新鮮な空気を行きわたらせることができる(1階においても同様である)。
2階の居住空間23まで移動した空気は、空間上部の第2妻壁部31Bを通じて室外空間に排気される(図3、図8参照)。第2妻壁部31Bに配された無機発泡体を通して室外に排気されるため、室内の空気が持つ熱が無機発泡体に熱交換され、無機発泡体に蓄熱される。全熱交換されるため、無機発泡体からの排気は冷気である。
The air moved to the second
The air moved to the living
The air that has moved to the living
ここで、送風制御部は、送風機60の送風方向を所定のタイミングで切り替える。送風機60によって作り出される空気の流れは、一方的ではない。送風制御部によって送風機60(ファン)の回転方向を正逆反転させることにより送風方向を逆にした場合、空気の流れ(移動方向)も正逆反転し、上述した流れとは逆になる。
室内空間では室内の空気の熱が無機発泡体に熱交換され、無機発泡体で蓄熱されるが、この状態が長時間続くと、無機発泡体の熱容量を超える熱は室外に放出され、熱を損失してしまう。そこで、送風制御部が、送風機60による送風の向きを切り替えることで、第1床下空間12A及び第2床下空間12Bのうち、加圧空間であった空間が減圧空間に切り替わる。これにより空気の流れも反転する。排気側から切り替えられた給気側では、無機発泡体を通して外気を室内に給気する際に、無機発泡体に蓄えられた熱を外気に熱交換して空内に取り込むことで、全体の熱回収能力を高めることができる。このように、送風機60の送風方向を切り替えることにより、いずれの空間でも新鮮な外気を室内に取り入れることができ、室内空間全体において高い空気質を維持することもできる。
Here, the blowing control unit switches the blowing direction of the
In the indoor space, the heat of the air in the room is heat-exchanged to the inorganic foam, and the heat is stored in the inorganic foam. If this state continues for a long time, the heat exceeding the heat capacity of the inorganic foam is released outside the room. I will lose. Therefore, when the air flow control unit switches the direction of the air flow by the
送風制御部が、送風機60の運転方向を正逆反転させる間隔は、室内空間の大きさ、室外と室内との圧力差、無機発泡体の熱容量、無機発泡体を通気する空気量に依存するが、室内空間から室外空間に放出される熱量を大きくしないよう、60分以内の間隔で送風方向を切り替えることが好ましい。通常の一戸建て住宅規模であれば、10分以上30分以内であることが好ましい。切り替える時間が10分未満の場合、家屋全体の空気の流れを十分に反転させるには不十分となる場合がある。また、切り替える時間が30分を超えると、室内空間から室外空間に放出される熱が大きくなり、全体の熱回収能力が低下する。10分以上30分以内の間隔で送風方向を切り替えることにより、家屋全体の空気の流れを十分に反転させることができ、全体の熱回収能力も向上する。
また、送風機60を正逆反転運転させ、空気の流れを正逆反転させることにより、無機発泡体の目詰まりを解消し、無機発泡体が本来持つフィルター機能(例えば、花粉等の除去機能)を長持ちさせる効果もあると考えられる。
なお、正逆反転時に、空気の移動の一方はダクト50を通じているため、空気の移動に抵抗が生じる可能性がある。つまり、熱交換の効率に偏りが発生する可能性がある。
The interval at which the air flow control unit reverses the driving direction of the
In addition, the
In addition, since one side of air movement is through the
また、送風制御部は、送風機60の送風量を可変に制御することで、上下階層、室内空間の広さ、気候、及び、温度等に対応して、無機発泡体を通して給排気できる空気量を所定の値に調節し、室内全体の熱回収率を向上させることができる。
Further, the air flow control unit variably controls the air flow rate of the
特に本発明の換気システムでは、給気側の空間も排気側の空間も空気の位置エネルギーが変わらないため、正転反転に同じ能力の送風機を使うことができる。 In particular, in the ventilation system of the present invention, since the potential energy of the air does not change in the space on the air supply side and the space on the exhaust side, a blower of the same capacity can be used for forward and reverse rotation.
<逆方向>
つぎに、第2妻壁部31Bから給気した空気を床下に移動させ、床下の空気を、ダクト50を通じて屋根裏に搬送し、第1妻壁部31Aから排気する場合の空気の流れについて説明する。なお、この場合、図示は省略するが、空気の流れる向きは、図2〜図8における矢印の向きとは反対向きになる。
送風機60により第2床下空間12Bから第1床下空間12Aに向けて送風する。これにより、減圧空間となった第2床下空間12Bに空気が流れ込み、加圧空間となった第1床下空間12Aから空気が流れ出す、一連の空気の流れが発生する。
<Reverse direction>
Next, the air supplied from the second end wall 31B is moved below the floor, and the air under the floor is transported to the attic through the
The
すなわち、第2妻壁部31Bを通じて室外空間から2階の居住空間23(第2空間)に給気された空気は、第2床部21に設けられた通気口25、階段室26及び吹き抜け27を通じて1階の居住空間22まで移動する。
1階の居住空間22に移動した空気は、第1床部20に設けられた通気口24を通じて、第2床下空間12Bまで移動する。
第2床下空間12Bに移動した空気は、送風機60によって第2床下空間12Bから第1床下空間12Aに移動する。
第1床下空間12Aに移動した空気は、ダクト50を介して屋根裏空間42(第1空間)まで搬送される。
屋根裏空間42まで搬送された空気は、第1妻壁部31Aを通じて室外空間に排気される。
That is, the air supplied from the outdoor space to the living space 23 (second space) on the second floor through the second end wall portion 31 B passes through the
The air moved to the first
The air moved to the second
The air moved to the first
The air conveyed to the
このように、本発明の換気システムでは、一対の庇直下の壁部を無機発泡体から構成することで、一戸建てにおける呼吸型DIを実用化することができた。これによれば、複雑なダクト配管の必要がなく、優れた断熱性能による省エネルギー化が実現でき、室内への新鮮な空気の導入による空気質の改善と同時に、排気時の熱損失の低減が実現できる。
また、本システムでは、階ごとの空気の流れが同じとなるので、部屋間の差圧は生じにくい。このため、部屋を区画する間仕切り壁に気密性が必要とはされず、間取りプランの自由度が高くなる。
As described above, in the ventilation system according to the present invention, it is possible to put a single piece of breathing type DI into practical use by forming the wall portions immediately below the pair of weirs from the inorganic foam. According to this, it is possible to realize energy saving by excellent heat insulation performance without the need for complicated duct piping, and at the same time as improving the air quality by introducing fresh air into the room, it is also possible to reduce the heat loss at the time of exhaustion. it can.
In addition, in the present system, since the flow of air in each floor is the same, differential pressure between rooms is unlikely to occur. For this reason, airtightness is not required for the partition wall which divides a room, but the freedom of a floor plan becomes high.
以上、本発明の実施の形態について説明してきたが、本発明はこれに限定されるものではなく、発明の趣旨を逸脱しない範囲で適宜変更可能である。 As mentioned above, although embodiment of this invention was described, this invention is not limited to this, It can change suitably in the range which does not deviate from the meaning of invention.
本発明による換気システムを用いることで、複雑なダクト配管の必要がなく、優れた断熱性能による省エネルギー化が実現でき、室内への新鮮な空気の導入による空気質の改善と同時に、排気時の熱損失の低減が実現できるものとなり、床下空間を有する一戸建て住宅などの建物における換気システムとして広く利用することができる。 By using the ventilation system according to the present invention, there is no need for complicated duct piping, energy saving can be realized by the excellent heat insulation performance, and at the same time the air quality is improved by the introduction of fresh air into the room Loss reduction can be realized and can be widely used as a ventilation system in a single-family house or other building having an underfloor space.
1 :家屋
10 :基礎部
11 :床下分離壁
12 :床下空間
12A :第1床下空間
12B :第2床下空間
20 :第1床部
21 :第2床部
22 :居住空間(1階)
23 :居住空間(2階)
24,25 :通気口
26 :階段室
27 :吹き抜け
30 :壁部
31 :妻壁部
31A :第1妻壁部(第1庇直下の壁部)
31B :第2妻壁部(第2庇直下の壁部)
32 :間仕切り壁
33 :連通口
34 :空間分離壁
40 :屋根部
41 :天井板
42 :屋根裏空間
50 :ダクト
60 :送風機
62 :温度・湿度調節装置
1: House 10: Foundation 11: Below-floor separating wall 12: Under-
23: Living space (2nd floor)
24, 25: vent 26: step room 27: blow through 30: wall 31:
31B: 2nd wife's wall (wall immediately below the 2nd pot)
32: Partition wall 33: Communication port 34: Space separation wall 40: Roof portion 41: Ceiling plate 42: Attic space 50: Duct 60: Blower 62: Temperature and humidity adjustment device
Claims (10)
前記第1及び第2庇直下の壁部を構成し、室外空間と室内空間とを通気可能に区画する無機発泡体と、
前記家屋の室内空間を、前記第1庇直下の壁部に連接する第1空間、及び、前記第2庇直下の壁部に連接する第2空間に分離する空間分離壁と、
前記床下空間を、前記第1空間と空間的に接続する第1床下空間、及び、前記第2空間と空間的に接続する第2床下空間に分離する床下分離壁と、
前記床下分離壁に配された、正逆方向に送風可能な送風機と、
前記送風機の送風方向を所定のタイミングで切り替える送風制御部と、
前記第1空間と前記第1床下空間とを連結するダクトと、を備え、
前記送風機により前記第1床下空間から前記第2床下空間に向けて送風することにより、
(1)前記第1庇直下の壁部の前記無機発泡体を通じて室外空間から前記第1空間に給気された空気を、前記ダクトを介して前記第1床下空間まで搬送し、
(2)前記第1床下空間まで搬送した空気を、前記送風機によって前記第1床下空間から前記第2床下空間まで移動させ、
(3)前記第2床下空間に移動させた空気を、前記第2床下空間から前記第2空間まで移動させ、
(4)前記第2空間まで移動させた空気を、前記第2庇直下の壁部の前記無機発泡体を通じて室外空間に排気し、
前記送風機の送風方向を切り替えて前記第2床下空間から前記第1床下空間に向けて送風することにより、空気の流れが前記(1)〜(4)とは逆になること、を特徴とする換気システム。 One or more floor portions, and the floor portion of the floor portion defined under the lowermost floor portion, and a pair of opposing wall portions immediately below the first weir and the second weir directly A ventilation system applied to a house having a wall,
An inorganic foam that constitutes a wall immediately below the first and second weirs and divides the outdoor space from the indoor space so as to be ventilated;
A space separating wall for separating an indoor space of the house into a first space connected to a wall immediately below the first weir and a second space connected to a wall just below the second weir;
An underfloor separation wall separating the underfloor space into a first underfloor space spatially connected to the first space, and a second underfloor space spatially connected to the second space;
A blower capable of blowing in forward and reverse directions, disposed on the below-floor separating wall;
A blower control unit that switches the blower direction of the blower at a predetermined timing;
A duct connecting the first space and the first under-floor space;
By blowing air from the first underfloor space toward the second underfloor space by the blower,
(1) The air supplied to the first space from the outdoor space through the inorganic foam in the wall immediately below the first weir is transported to the first underfloor space through the duct,
(2) moving the air conveyed to the first underfloor space from the first underfloor space to the second underfloor space by the blower;
(3) The air moved to the second underfloor space is moved from the second underfloor space to the second space,
(4) The air moved to the second space is exhausted to the outdoor space through the inorganic foam in the wall immediately below the second weir,
The air flow is reversed from the above (1) to (4) by switching the blowing direction of the blower and blowing air from the second underfloor space toward the first underfloor space. Ventilation system.
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