JPH01179834A

JPH01179834A - 家屋

Info

Publication number: JPH01179834A
Application number: JP63002980A
Authority: JP
Inventors: Mitsuhiko Ogino; 光彦荻野; Seiichi Tomita; 富田　聖一; Hideki Takiguchi; 滝口　英喜
Original assignee: IG Technical Research Inc
Current assignee: IG Technical Research Inc
Priority date: 1988-01-08
Filing date: 1988-01-08
Publication date: 1989-07-17
Anticipated expiration: 2011-11-06
Also published as: JP2550126B2

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

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と共に、土
間暖房を行う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す、
上昇した温度がその壁面のある高さまでいくと他の冷た
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−ブ等は床」二にあるため
、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め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。

〔課題を解決するだめの手段〕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、かつ、床下空間では土間暖房部を設け、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、家屋内の熱の人出を阻止し、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−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、６は壁コレクター空間
、８は屋根コレクター空間、１０は通気空間、１１は吸
排気口、１２は熱交換器、１４は給気口、１５は換気扇
、１６は集熱ダクト、１７は分散ダクト、１８はファン
、１９から２２はバイブ、益は土間暖房部である。すな
わち、小屋裏空間１、居住空間２、床下空間３は家屋Ａ
の内部において内壁９、天井２３、床２４によって分割
された三つの空間であり、小屋裏空間１は後述するよう
に熱交換器１２を経て吸気された外の空気を拡散ファン
１３によって攪拌、分散するためのエアーダム的機能、
および床下空間３へ暖かい空気を送り出すための経路の
１つである。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とは給気口１４によって結ばれ
ている。この給気口１４は床下空間３内の空気を居住空
間２に送るための通路であり、単なる礼状、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１５を配設している。この
換気扇１５はパイプ２１によって熱交換器１２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１２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２４によって区分
された空間であり、通気空間１０を介して小屋裏空間１
と連通化され、また壁コレクター空間６の下部と連通化
している空間である。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によって囲まれた部分であ
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
ンボード、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は家屋へ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６、屋根コレクタ
ー空間８のグループの２つに区分するものであり、かつ
、断熱層として機能するものである。壁コレクター空間
６は外壁５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８は屋根７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６と屋根コレク
ター空間８は連続したものであり、外壁５、屋根７を介
して太陽熱によって集熱する部分である。さらに説明す
ると、壁コレクター空間６の下部（土台付近）は、床下
空間３、通気空間１０と通じており、床下空間３の空気
の一部を取り入れ、外壁５を介して太陽熱によりこの空
気を加温するものである。この壁コレクター空間６は屋
根コレクター空間８と連続しているため、壁コレクター
空間６内で加温された空気は上昇し、屋根コレクター空
間８に移動する。屋根コレクター空間８に移動してきた
空気は屋根７を介してさらに太陽熱によって加温され、
屋根コレクター空間８の棟付近に配設した集熱ダクト１
６によって集められ、ファン１８を介し、パイプ２２を
通って床下空間３に運ばれる。すなわち、壁コレクター
空間６、屋根コレクター空間８は冬期において太陽熱を
集熱し、家屋Ａの暖房用として利用するためのものであ
る。なお、集熱ダクト１６、ファン１８は屋根コレクタ
ー空間８内の空気の温度が、小屋裏空間１、居住空間２
、床下空間３内の少なくとも１ケ所の温度以上になった
場合のみ作動するものである。なお、この集熱ダクト１
６とファン１８の制御は図示しないがマイコン、センサ
によって行うこともできる。分散ダクト１７は床下空間
３内に配設されたものであり、集熱ダクト１６、ファン
１８とパイプ２２によって連結されており、壁コレクタ
ー空間６、屋根コレクター空間８によって暖められた空
気を床下空間３内に分散させるためのものである。その
形状は、例えば第３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、長円形状、円形状等のスリット１７ａを有する
もの、あるいは、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、ポリウレアフオ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たものを第
４図（ａ）、（ｂｌに示すように配したもの等である。

通気空間１０は内壁９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１０は吸排気口１１
、熱交換器１２によって取り入れられた小屋裏空間１内
の新鮮な空気を床下空間３に導くための経路であると共
に、居住空間２の内壁９付近の冷気を除去するためのも
のである。熱交換器１２は例えば第５図に示すような構
造で、ダクト１２ａ、１２ｂを吸排気口１１とパイプ１
９．２０で連結し、またダク）　１２ｄを換気扇１５と
パイプ２１で連結し、ダクト１２ｃを拡散ファン１３と
連結したものである。すなわち熱交換器１２は吸排気口
１１よりパイプ１９を介してダク）　１２ａから新鮮な
空気を取り入れ、ダク）　１２ｃから拡散ファン１３に
よって小屋裏空間１に空気を放出する際にダクト１２ｄ
からダク）　１２ｂ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放出を防ぐためのものである。なお
、拡散ファン１３は小屋裏空間１にて、熱交換器１２を
介して得られた新鮮な空気を拡散させることにより、小
屋裏空間１内の温度を一様化するためのものである。土
間暖房部益は床下空間３内を加温するものである。この
土間暖房部新は第６図に抽出して示すように断熱層２６
、補強ベースコンクリート層２７、温水パイプ２８、土
間コンクリート層２９から構成されたものである。さら
に説明を加えると、断熱層２８は、主に硬質のプラスチ
ックフオーム、例えばポリスチレンフオーム、ポリウレ
タンフォーム、フェノールフオーム等、あるいはＡＬＣ
板、木片セメント板、木毛セメント板等の独立気泡発泡
組織で圧縮強度のある素材の少な（とも１種からなり、
厚さ１０〜１００ｍｍ程度、密度３０〜１００ｋｇ／ｎ
（程度である。補強ベースコンクリート層２７は温水パ
イプ２８内に、万−水が貯留し、これが凍った際に、温
水パイプ２８が破裂するのを土間コンクリート層２９と
サンドイッチすることによって防止するためと、温水パ
イプ２８の配管を容易にするためのものである。また温
水パイプ２８は、例えば第７図に示すように配管するも
のであり、熱源３０から補強ベースコンクリート層２７
上の出入口までは断熱材２８ａで被覆した構成としたも
のである。土間コンクリート層２９は補強ベースコンク
リート層２７上に配管した温水パイプ２８を埋設するも
のであり、蓄熱層、温水パイプ補強層、防水、防湿層と
して機能するものである。

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。第２図は、冬期における空気の流れを示すも
のであり、外部Ｂから家屋Ａ内に吸排気口１１を通って
取り入れられた空気は熱交換器１２を介し、拡散ファン
１３によって小屋裏空間１に拡散され、供給される。小
屋裏空間１内の空気は、熱交換器１２から供給される空
気のため、圧力が増加し、この圧力により、通気空間１
０を通って床下空間３に移動する。この床下空間３に移
動した空気は、集熱ダク１−１６の作動状況、および床
下空間３内の圧力によって、その一部が壁コレクター空
間６へ移動する。壁コレクター空間６では外壁５を介し
て太陽熱によって暖められ上昇し、屋根コレクター空間
８に移動する。屋根コレクター空間８では屋根７を介し
て太陽熱により、より暖められ棟部分に設けた集熱ダク
ト１６に移動する。

この暖められた空気は集熱ダクト１６によりファン１Ｂ
を介してパイプ２２を通り床下空間３に配した分散ダク
ト１７に運ばれ、床下空間３内に均一に分散される。床
下空間３では集熱ダク１〜１６から送られた空気と通気
空間１０を通ってきた空気が混合し、また、土間暖房部
剣によって加温され、この暖かい空気は給気口１４を通
って居住空間２に入る。居住空間２内の空気は各部屋間
に分散し、最終的に換気扇１５を介して熱交換器１２に
運ばれ、パイプ２０を通って吸排気口１１から外部Ｂに
放出される。この際、小屋裏空間１には圧力がかかって
いるため、居住空間２内で発生した水分（湿気）は小屋
裏空間１に漏洩することがな（換気扇１５、熱交換器１
２を介して外部Ｂに放出され、家屋Ａの腐食を防止する
こともできる。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への流出を最少限におさえることが
できると共に、換気も同時に行うことができる家屋Ａと
なる。また夏期においては特に外部Ｂが家屋Ａ内より暑
い場合、土間暖房部益の機能を停止すると共に、集熱ダ
ク目６から分散ダクト１７への途中のファンを停止する
ことによって壁コレクター空間６、屋根コレクター空間
８の空気の流れを止め、これら壁コレクター空間６、屋
根コレクター空間８を断熱層として利用することにより
外部Ｂ−熱交換器１２−小屋裏空間１−１ｆｆ１気空間
１〇−床下空間３−居住空間２−熱交換器１２−外部Ｂ
という空気の流れとし、家屋への内、外部の熱の流通を
無くし、冷房を効率よく行うことができるものである。

また、外部Ｂの気温が家屋Ａ内より低くなった場合は、
第２図に示すような空気の流れとし、壁コレクター空間
６、屋根コレクター空間８を放熱部として利用すること
もできる。

以上説明したのは、本発明に係る家屋Ａの一実施例にず
ぎす、第１図において点線で示すように、集熱ダク１−
１６と分散ダクト１７を結ふパイプ２２の一部を居住空
間２内における放熱器３１とすることもできる。また吸
排気口１１は第１図では土台付近に形成しているが、軒
天等の屋根７近傍に設けることもできる。さらに熱交換
器１２は図では小屋裏空間１内に配設しているが、壁体
内の一部、あるいは床下空間３内に配設することも可能
である。また、壁コレクター空間６と床下空間３の中間
に弁機構を設は壁コレクター空間６から床下空間３への
空気の流れを止めることも可能である。また分〕３散ダクト１７として連通組織からなる空隙を有する素材
を用いた場合は、第８図（ａ）〜（ｈ）に断面図を用い
て概略を示したように形成することができる。

すなわちｆａ１図は連通組織の空隙を有する素材からな
る主体１７ｂのみからなる分散ダク１−１７、（ｂｌ、
ｔＱ１図は主体１７ｂの内側面、あるいは外側面、もし
くは両面（図示せず）を通気性のあるシー）　１７ｃで
被覆し保形性を向上した分散ダクト１７、（ｄｌ〜ｆｈ
１図は主体１７ｂの外側面をシート状物１．７６で被覆
したものであり、（ｄ１図はスリン）　１７ｅを形成し
た分散ダクト１７、ｔＱ）〜（ｇ）図はシート状物１７
ｄの一部にフリ一端１７ｆを形成した分散ダクト１７、
Ｃｈ１図は主体１７ｂの一部を露出させた分散ダクト１
７である。な−お、（ｄ）〜ｆｈ１図におけるシート状
物１７ｄは通気性、不通気性のどちらでもよいが、（ｄ
ｌ〜ｆｇ１図において不通気性のものを用いた場合、ス
リン）　１７ｅ、フリ一端１７ｆが弁的機能を果たし、
分散ダクト１７内の空気を外部へ放出するだけの一方通
行となり好ましいものとなる。また、温水パイプ２８は
第９図に示すように配管したり等、任意に配管すること
が可能である。また、図示しないが土間コンクリート層
２９上に砂、砂利、玉石、石灰、もみ殻、大面、炭化物
などを敷設し、これらを蓄熱材として機能させることも
可能である。さらに第６図において２点鎖線で示すよう
に、防湿シート３２を敷設し、その上に断熱層２６を敷
設することもできる。

また熱′ａ３０としてヒートポンプ式のものを用い、夏
期において温水パイプ２８内に冷水を通水することも可
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。■夏期においては気密断熱層と
共に壁コレクター空間、屋根コレクター空間をも断熱層
として機能させることができる。■居住空間の換気も同
時に行うことができる。■小屋裏空間は居住空間より圧
力が高くなるため、居住空間で発生した水分、湿気が小
屋裏空間に漏洩することがな（、家屋の耐久性を向上す
ることができる。■冬期においては土間暖房を働かせる
ため、家屋全体を均質に加温でき、居住者、家屋にとっ
ても好条件となる。■床下空間に地面からの湿気が直接
に供給されるのを防止でき、結露の発生を抑制できる。

■床下空間の加熱を外部の熱源により必要に応じて行え
、効率よく加温できる。等の特徴、効果がある。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明に係る家屋の代表的−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、第
４図（ａｌ、（ｂｌは分散ダクトの例を示す説明図、第
５図は熱交換器の一例を示す説明図、第６図、第７図は
土間暖房部を説明する説明図、第８図（ａｌ〜（ｈｌ、
第９図はその他の実施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、６・・・壁
コレクター空間、８・・・屋根コレクター空間、１０・
・・通気空間、１２・・・熱交換器、１４・・・給気口
、１５・・・換気扇、亜・・・土間暖房部、２６・・・
断熱層、２７・・・補強ヘースコンクリート層、２８・
・・温水パイプ、２９・・・土間コンクリート層。特許出願人　株式会社アイジー技術研究所第１図笈砕ジ４味八静第２図第３図第十図傾）第５図第６図５苔第９図第３図（α）（）、）　　　　（Ｃ）（ν　　　　　　ｒｈ＞第９図 ≦２８

Claims

【特許請求の範囲】

（１）小屋裏空間、居住空間、床下空間を気密断熱層に
よって囲むと共に、該気密断熱層と外壁間には壁コレク
ター空間を形成し、また気密断熱層と屋根間には屋根コ
レクター空間を形成し、かつ、該壁コレクター空間と屋
根コレクター空間を連通化し、また、前記気密断熱層と
内壁間には床下空間と小屋裏空間とを連通化させるため
の通気空間を形成すると共に、壁コレクター空間の下部
と通気空間の下部を連通化し、また床下空間と居住空間
とは給気口によって結ばれており、前記屋根コレクター
空間には集熱ダクト、床下空間には分散ダクト、居住空
間には換気扇を配設すると共に家屋内部の任意位置に熱
交換器を配設し、かつ家屋の内外部を結ぶ吸排気口を少
なくとも１ヶ所形成しており、該吸排気口と熱交換器、
集熱ダクトと分散ダクト、換気扇と熱交換器をそれぞれ
パイプによって連結すると共に、床下空間における土間
を、硬質のプラスチックフォーム等からなる断熱層と、
補強ベースコンクリート層、温水パイプ配管、そしてこ
の温水パイプを埋設する土間コンクリート層の順に積層
した土間暖房部を有することを特徴とする家屋。