JPH01189439A - 家屋 - Google Patents

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〕 本発明はエアサイクル家屋の全空気を１つの閉塞空間に
構成し、この空間にさらにエアサイクルの補助機能と新
鮮な空気を熱交換した状態で供給し、また床下空間の土
間を土間暖房構造とすることにより、外気条件に左右さ
れずに安全、衛生的にエアサイクルを行うことのできる
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自然通風のみでエアサイクルを行う
もの、もしくはこの構造に強制循環装置を１個介在させ
るかのいずれかであった。

〔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
障子などが加湿等され、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、ストーブ
等は床上にあるため、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、天
井から透過した温湿度の熱気は小屋裏の野地板近傍の冷
気と接触し、除湿による熱交換が行われず結露水を野地
板、屋根構造材に付着せしめる不利があった。

さらに全空間を閉塞空間とした際は新鮮な空気の取り込
み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。

〔課題を解決するための手段〕

本発明はこのような欠点を除去するため、床下空間の土
間を土間暖房構造とし、また小屋裏空間、あるいは床下
空間には熱交換器を配して、熱損失が少なく、また新鮮
空気の供給により安全な居住環境とすると共に、夏期、
冬期を通じて家屋内の湿気を外部へ放出することにより
、結露の発生を阻止し、耐久性を向上させ、特に冬期で
は熱損失を最小にして換気を行うことのできる家屋を提
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について詳細に説
明する。第１図（ａｌ、（ｂ）は上記家屋Ａの代表的な
一実施例を示す説明図であり、１は小屋裏空間、２は居
住空間、３は床下空間、４は通気空間、５は屋根断熱層
、６は外壁断熱層、７は熱交換器、８はダクト、９はフ
ァン、１２は床下換気口、１３は小屋裏換気口である。

すなわち、小屋裏空間１、居住空間２、床下空間３、通
気空間４は家屋への内部の空間であり、それぞれ天井１
４、内壁１５、床１６によって区切られた空間で、小屋
裏空間１は後述するように熱交換器７を経て吸気された
外気を既存の暖かい空気と攪拌、混合するためのエアー
グム的機能、および熱交換器７による吸排気と、ダクト
８、ファン９による家屋Ａ内部の空気の強制循環とを同
調することなく各々独立して働かせ、熱損失を最小限に
押さえるのに役立つものである。

また居住空間２は居住者が日常生活を営む空間、床下空
間３は床１６より下部の空間で、後述する土間暖房部Ｈ
により空気を加温する空間である。屋根断熱層５、外壁
断熱層６は少なくとも家屋Ａの内部と外部の熱の出入を
遮断するものであり、副次的に防音性、気密性、防火性
をも有するものである。さらに説明すると、屋根断熱層
５、外壁断熱層６はそれぞれボード状、マット状、シー
ト状のもの、あるいは屋根材、外壁材と一体になってい
るもの等である。前者の例としては、ポリスチレンボー
ド、ポリウレタンボード、ポリイソシアヌレートフオー
ムボード、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、木片セメント板、木毛セメント板、グラ
スウールマット等、もしくはこれらの複合板等であり、
これらの表面に金属製屋根材、瓦等を配することによっ
て屋根を、また金属系パネル、タイル、窯業系パネル、
ＡＬＣ板、モルタル等を配することにより外壁を形成す
るものである。また後者の例としては、表面材と断熱芯
材および必要に応じて裏面材とを一体に形成したパネル
、ＡＬＣ外装パネル、木片セメントパネル、木毛セメン
トパネル等で、これらを主柱、間柱等の躯体上に配する
ことによって外壁断熱層６、屋根断熱層５をも形成する
ものである。７は熱交換器で小屋裏空間ｌ、あるいは図
示しないが床下空間３に配設し、家屋Ａ内の空気と新鮮
な外気とを熱交換を行って吸排気するものである。さら
に説明すると、熱交換器７は、例えば第３図（ａ）〜（
Ｃ）に示すように内気はパイプ７ａ内を通過させ、外気
はパイプ７ａの回りの空間７ｂを通過させるようにした
ものであり、その径、長さは適宜目的に応じて設定した
ものである。なお、熱交換器７によって行われる外気の
吸気と内気の排気は妻換気口、あるいは床下換気口１２
に熱交換器７を直結することで行われる。また熱交換器
７は小屋裏空間１、床下空間３のどちらにも配すること
ができるが、新鮮な外気を小屋裏空間ｌに放出し、また
、小屋裏空間１内の内気を外部へ放出するように配する
ことが好ましいものである。これは、家屋Ａ内の湿気は
小屋裏空間１内に溜りやすいためであり、この湿気を外
部に放出することにより結露発生を防止するためである
。８はダクトで小屋裏空間ｌと床下空間３とを連通化す
るものであり、少なくとも１ケ所にファン９を介在させ
たものである。このダクト８は小屋裏空間１内の暖かい
空気、熱交換器７によって取り入れられた新鮮な外気を
強制的にファン９によって床下空間３に送るものであり
、小屋裏空間ｌと床下空間３の湿度差を解消することに
より、居住空間２の温度差をなくし、居住性を向上する
ためのものである。

また１０は吸気ダクトでダクト８の小屋裏空間１側先端
部に連結し、小屋裏空間１内の空気を集めるものであり
、必要に応じて設けるものである。この吸気ダク）１０
は、例えば第４図に示すように、外周にスリット１０ａ
を穿設したものを１本、あるいは複数本を配設し、スリ
ン）　１０ａより空気を吸気するように形成したもので
ある。また、１１は分散ダクトでダクト８の床下空間３
側先端に、必要に応じて設けるものであり、小屋裏空間
１からダクト８を介して送られてきた空気を床下空間３
内に一様に分散させ、温度の均一化を図るのに有効なも
のである。その形状は、例えば第５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、円形状等のスリン）　
Ｉｌａ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６図（ａ）、（ｂｌに示すように配したもの
等である。この分散ダクト１１から放出された空気は、
ファン９による圧力のため、居住空間２、あるいは通気
空間４を通って小屋裏空間１に抜けるものである。床下
換気口１２は、蓋装置１２ａを内蔵したものであり、夏
期において蓋装置１２ａを開放にし、外気を床下空間３
内に取り入れ、また、冬期は蓋装置１２ａを閉塞して床
下空間３を密封するものである。なお、図示するように
床下換気口１２を床下換気扇１２ｂ、弁装置１２ｃを介
して分散ダクト１１に連結し、夏期に外気をコンクリー
ト層１９上に分散させて供給することにより、外気を床
下空間３の全面に供給すると、より放熱効果を得ること
ができる二また１３は小屋裏換気口で小屋裏換気扇１３
ａを有して小屋裏空間１に少なくとも１個以上設けたも
のであり、夏期において家屋Ａ内の熱、湿気を放出する
ものである。Ｕは土間暖房部で床下空間３内を加温する
ものであり、床１６、内壁１５を介して居住空間２を暖
房するためのものである。この土間暖房部Ｕは第７図に
示すように断熱層１８、コンクリート層１９、温水パイ
プ２０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１８は、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の硬質プラス
チックフオームで独立気泡発泡組織で密度が３０〜１０
０ｋｇ／ｎ？程度の圧縮強度のあるもの、あるいはＡＬ
Ｃ板、木片セメント板、木毛セメント板等の少なくとも
一種からなり、厚さが１０〜１００顛程度のものである
。この断熱層１８は温水パイプ２０内に温水を通水して
土間暖房を行う場合、この熱が地面に放出するのを阻止
するためのものである。またコンクリート層１９は主に
蓄熱層、熱分散層、および温水パイプ２０の破壊防止層
として機能するものであり、便宜上補強ベースコンクリ
ート層１９ａと土間コンクリート層１９ｂとに分けられ
る。

補強ベースコンクリート層１９ａは主に温水パイプ２０
を配管する際の土台として機能するものであり、コンク
リートの打込、あるいはＰＣ板を用いて形成することも
可能である。土間コンクリート１１９ｂは、補強ベース
コンクリート層１９ａ上に配管した温水パイプ２０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。また、温水パイプ２
０は、例えば第８図（ａｌ、（ｂ）に示すように配管す
るものであり、熱源２１から補強ペースコンフートＲＪ
　１９ａ上の出入口までは、断熱材２０ａで被覆するこ
とが好ましいものである。この温水パイプ２０は、銅管
、プラスチック管等からなり、内部に不凍液、熱媒体ガ
ス等を通すことにより、土間暖房を行うものである。

ここで家屋Ａ内の空気の流れについて第１図（ａ）、（
ｂ）、第２図（ａｌ、（ｂ）を用いて説明する。まず冬
期においては、第１図（ａｌに示すように、床下換気口
１２の蓋装置１２ａを閉塞し、また小屋裏換気口１３の
小屋裏換気扇１３ａを止め、家屋Ａ内を閉塞空間にする
。そこで第２図（ａ）に示すように外部Ｂの空気は熱交
換器７を介して小屋裏空間１に入り、既存の小屋裏空間
１内の空気と混合する。これは熱交換器７を介して外気
を取り入れても１００％熱交換が行われるものではなく
、小屋裏空間１内をすべて換気すると大幅な熱損失に撃
り、暖房のためのエネルギーコストが増加するため、必
要量の空気のみを取り入れることにより、熱損失を最小
限に押さえることができる。小屋裏空間１内の空気は吸
引ダクト１０によって集められ、ファン９によりダクト
８内を移動し、床下空間３に配した分散ダクト１１に運
ばれ、床下空間３内に均一に分散される。

床下空間３では土間暖房部Ｕより空気が加温され、この
加温された空気の上昇力、および分散ダクト１１によっ
て供給される空気の圧力により通気空間４、および一部
層住空間２内に入り、小屋裏空間１に移動する。この小
屋裏空間１の空気のうち、一部は熱交換器７を介して外
部Ｂへの湿気と共に放出される。このように、冬期にお
いては、小屋裏空間ｌと床下空間３との温度差を解消し
、居住空間２をより快適に暖める強制エアサイクルと、
家屋Ａの換気を別々に行うことができ、エネルギーコス
トを少なくすることができる。また夏期においては、第
１図（ｂ）に示すように床下換気口１２の蓋装置１２ａ
を開放し、また小屋裏換気口１３の小屋裏換気扇１３ａ
を作動させる。そこで第２図（ｂｌに示すように、外部
Ｂの空気は床下換気口１２を通り、床下空間３に入る。

床下空間３に入った空気は小屋裏換気扇１３ａによる吸
い上げのため、通気空間４、一部属住空間２を通り小屋
裏空間１に入り、小屋裏換気口１３より外部Ｂへ放出さ
れる。このように、夏期において床下換気口１２から取
り入れられた外気が家屋Ａ内の熱、湿気を伴って小屋裏
換気口１３より外部に排出するものである。なお、第１
図（ｂ）に示すように床下換気口１２より取り入れた空
気を床下換気扇１２ｂ、弁装置１２ｃを介して分散ダク
ト１１によりコンクリート層１９上に分散させた場合は
、外気が床下空間３の全面に供給することができ、かつ
、床下換気扇１２ｂにより強制的に取り入れられるため
、より放熱効果を得ることができる。

以上説明したのは、本発明に係る家屋Ａの一実施例にす
ぎず、第１図（ａ）に点線で示す位置の少なくとも１ケ
所に通気孔２２（単なる礼状、あるいは強制ファン付）
を設け、床下空間３からの空気を居住空間２に通すこと
も可能である。また、図示しないが熱交換器７による吸
、排気をファンを介して行うこともできる。さらに分散
ダクト１１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９図（ａ）〜（ｈｌ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（
ａ）図は連通組織の空隙を有する素材からなる主体１１
ｂのみからなる分散ダク）１１、（ｂｌ、（Ｃ１図は主
体１１ｂ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トｌｌｃで被覆して保形性
を向上した分散ダクト１１．１ｄｌ〜（ｈ）図は主体１
１ｂの外側面をシート状物ｌｉｄで被覆したものであり
、（ｄ）図はスリットｌｉｅを形成した分散ダクト１１
、＋８）〜（ｇ１図はシート状物ｌｉｄの一部にフリ一
端１１ｆを形成した分散ダクト１１、（ｈｌ図は主体１
１ｂの一部を露出させた分散ダクト１１である。なお、
（ｄ）〜（ｈｌ図におけるシート状物ｌｉｄは通気性、
不通気性のどちらでもよいが、（ｄ）〜（ａｌにおいて
不通気性のものを用いた場合、スリットｌｉｅ、フリ一
端１１ｆが弁内機能を果たし、分散ダク）１１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、図示しないが、コンクリート層１９上の分
散ダクＨ１の回りに砂、砂利、玉石、大府などを敷設し
、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７図に２点鎖線で示すように防湿シート２３を
敷設し、その上に断熱層１８を敷設することもできる。

また熱源２１としてヒートポンプ式のものを用い、夏期
において冷水等を通すことも可能である。

〔発明の効果〕

上述したように、本発明に係る家屋によれば、■家屋の
外壁および屋根に断熱層を形成し、かつ、冬期は内外の
空気の出入を熱交換器を介して行うため、効率よく暖房
を行うことができる。■家屋内の湿気を外部に放出する
ため、結露の発生を阻止し、耐久性が向上する。■冬期
においては土間暖房を働かせるため、居住空間を足下か
ら温め、居住性が向上する。■ダクト、ファンを介して
小屋裏空間の空気を床下空間に送風するため、小屋裏空
間と床下空間の温度差がな（なり、居住空間での温度差
を解消し、居住性が向上する。■空気の換気と、ファン
は連動していないため、熱損失を最小限に留めながら換
気を行うことができる。

■夏季においても熱の溜りやすい小屋裏空間の空気を放
出するため、放冷効果を得ることができる。

等の効果、特徴がある。

【図面の簡単な説明】

第１図ｆａｔ、（ｂ）は本発明に係る家屋の代表的一実
施例を示す説明図、第２図＋８）、（ｂｌは第１図ｔａ
＋、（ｂｌにおける空気の流れを示すブロック図、第３
図（ａ）〜（Ｃ）は上記家屋に用いられる熱交換器の例
を示す説明図、第４図は吸気ダクトの一例を示す説明図
、第５図、第６図（ａｌ、（ｂｌは分散ダクトの例を示
す説明図、第７図、第８図（ａ）、（ｂｌは土間暖房部
を説明する説明図、第９図（ａ）〜（ｈｌは分散ダクト
のその他の例を示す説明図である。 Ａ・・・家屋、１・・・小屋裏空間、３・・・床下空間
、４・・・通気空間、５・・・屋根断熱層、６・・・外
壁断熱層、８・・・ダクト、９・・・ファン、１２・・
・床下換気口、１３・・・小屋裏換気口、１７・・・土
間暖房部。 第１図 （α） ｆハ ロ　ｉ−閏喰湯彎 第１図 （ｂノ ダＡ 第２図 （α） 第３図 （ａ） 第３図 （し・ン 第牛図 第５図 Ｎ７ 第６図 （浅） 第９図 〆 第８図 値） 第６図 （ｌｌｌ） 第’＋１ｙＪ

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. （１）少なくとも小屋裏空間、居住空間、床下空間を有
   する家屋において、外壁、および屋根に外壁断熱層、屋
   根断熱層を形成すると共に、該外壁断熱層と内壁間には
   小屋裏空間と床下空間を連通化するための通気空間を形
   成し、かつ、小屋裏空間あるいは床下空間に熱交換器を
   配し、しかも前記小屋裏空間と床下空間をファンを伴っ
   たダクトで連結し、また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、コンクリー
   ト層、および該コンクリート層に埋設した温水パイプと
   を積層して一体に形成した土間暖房構造とし、しかも、
   床下空間には蓋装置を有する床下換気口を少なくとも１
   ケ所設け、小屋裏空間には小屋裏換気扇を有する小屋裏
   換気口を設けたことを特徴とする家屋。