JPH02101336A

JPH02101336A - 家屋

Info

Publication number: JPH02101336A
Application number: JP63253328A
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: 1988-10-06
Filing date: 1988-10-06
Publication date: 1990-04-13
Anticipated expiration: 2013-02-16
Also published as: JP2714049B2

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、この種の家屋は、空気の循環径路は床下
空間、小屋裏空間、壁体内空間のみであり、居住空間は
これらに囲まれているだけであった。すなわち、冬期に
おいてストーブ、ヒータから発せられる水分、燃焼ガス
、人体から発せられる水分等は居住空間に貯留したまま
であり、窓の開放等によって換気を行う必要があり、換
気と共に居住空間の熱を外部へ放出してしまうことにな
っていた。

［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、居住空間もエ
アサイクルの径路の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
集熱し、さらに、家屋内で発生した熱が伝導、漏気によ
って外部へ逃げる分を回収し、再利用することにより冬
期におけるエネルギーの低減を図り、また、床下空間に
は土間断熱層、コンクリート層、およびコンクリート層
に埋設された熱媒体用パイプからなる土間暖房部を形成
し、土間暖房部によって加温された空気で居住空間を加
温することにより、セントラル暖房を図った家屋を提案
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Ｍ裏空間、２は居住空間、
３は床下空間、４は通気空間、５は気密断熱層、６はコ
レクター空間、益は土間暖房部である。すなわち、小屋
裏空間ｌ、居住空間２、床下空間３は家屋Ａの内部にお
いて内壁１８、天井１９、床２０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１４を経て吸気された外の空気を拡散ファン１６によ
って撹拌、分散するためのエアーダム的機能、および居
住空間２、床下空間３へ暖かい空気を送り出すための径
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
２７によって熱交換器１４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１４
を介して外部Ｂ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２０によって区分された空間であり
、通気空間４を介して小屋裏空間１と連通化されている
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５によって囲まれた部分である。この
気密断熱層５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１、例えば
シージングボード、シージングインシュレーシジンボー
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５は家
屋Ａ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、後述するように屋根コレクター空間７と壁
コレクター空間８とからなるコレクター空間６との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。コレクター空間６は屋ｌＩ２１と気密断熱層
５とによって囲まれた屋根コレクター空間７と、外壁２
２と気密断熱層５間の壁コレクター空間８とがらなり、
屋根コレクター空間７と壁コレクター空間８とは連続し
ており、主に冬期において太陽熱の集熱と、気密断熱層
５から漏れ出る熱の回収を行うものである。さらに説明
を加えると、屋根コレクター空間７、壁コレクター空間
８は、仕切り１゜によってそれぞれ内層７ｂ、７ｃ、８
ｂ、８ｃと外層７ａ、７ｄ、８ａ、　８ｄの２層に分か
れており、かっ、壁コレクター空間８の土台部分では内
Ｎ８ｂと外層８ａ、内Ｎ８ｃと外層８ｄが連続している
ようにし、一方、屋根コレクター空間７では棟部９にお
いて、仕切り１０により例えば北側と南側のように外層
７ａ、７ｄの２つに区分した構造としたものである。こ
の外層７ａ、７ｄ、８ａ、、　８ｄでは主に太陽熱の集
熱を図るための空間であり、内層７ｂ、７ｃ、８ｂ、８
ｃは気密断熱層５から漏洩する熱の回収を行うものであ
る。また屋根コレクター空間７の外Ｊｆｉ７ａには給気
口１１を設け、外層７ｄには集熱ダクト１２を配設する
。この給気口１１は外気をコレクター空間６に供給する
ためのものであり、集熱ダクト１２の起動と連動してい
ることか好ましいものである。集熱ダクト１２はコレク
ター空間６内で加温され、棟部９に上昇した空気を集め
、床下空間３の分散ダクト１３に移送するためのもので
ある。この集熱ダクト１２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に四角形状、長円
形状、円形状等のスリット１２ａを有するもの、あるい
は連通組繊からなる空隙を有する素材、例えばグラスフ
ァイバ、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等である。１３は分散ダ
クトで集熱ダクト１２からファン２３を介してパイプ２
４で結ばれたものであり、コレクター空間６で加温され
た空気を床下空間３に分散させるためのものである。そ
の形状は、例えば第４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）　１３ａを有す
るもの、あるいは集熱ダクト１２のように繊維質材料、
合成樹脂発泡体（連続気泡組織）、多孔質セラミック等
をパイプ状に形成したものを、第５図（ａ）、（ｂ）に
示すように配したもの等である。１４は熱交換器で、例
えば第６回に示すような構造で、ダクト１４ａ、１４ｂ
を吸排気口１７とパイプ２５．２６で連結し、またダク
Ｉ−１４ｄを換気扇１５とパイプ２７で連結し、ダクト
　１４ｃを拡散ファン１６と連結したものである。すな
わち熱交換８１４は吸排気口１７よりパイプ２６を介し
てダク）　１４ａから新鮮な空気を取り入れ、ダクト１
４ｃから拡散ファン１６によって小屋裏空間１に空気を
放出する際にダクｌ−１４ｄからダクト１４ｂを通って
外部Ｂ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１６は小屋裏空間１にて、熱交換器１
４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内を加温すると共に、地面
からの湿気の浸入を遮断するものである。この土間暖房
部２８は第７図に抽出して示すように土間断熱層２９、
コンクリート層３０、熱媒体用パイプ３３から構成され
たものである。さらに説明を加えると、土間断熱層２９
は、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
気泡発泡組織の密度が３０〜１００ｋｇ／ボ程度の圧縮
強度のあるもの、あるいはＡＬＣ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１
０〜１００＋ｙ＋ｍ程度のものである。この土間断熱層
２９は熱媒体用パイプ３３内に温水等の熱媒体を通しで
土間暖房を行う場合、この熱が地面に放出されるのを阻
止するためのものである。なお、土間断熱層２９は独立
気泡発泡組織の硬質プラスチックフオーム等からなる場
合には防湿性を有し、地面からの水分が家屋Ａ内に浸入
することがないが、Ａ　Ｌ、　Ｃ坂、木毛セメント板の
ように浸潤性の素材を用いた場合は、２点鎖線で示すよ
うに、あるいは土間断熱層２９とコンクリート層３０の
中間（図示せず）に防湿シート３４を敷設することが好
ましいものである。コンクリート層３０は、蓄熱材、熱
媒体用パイプ３３から供給される熱の熱分散材として機
能すると共に熱媒体用パイプ３３を埋設することにより
、熱媒体用パイプ３３内に万一水分が貯留し、これが凍
った際に熱媒体用パイプ３３が破裂するのを防止するの
にも役立つものである。なお、コンクリート層３０は、
便宜上補強ベースコンクリート層３１と土間コンクリー
ト層３２に区分される。

補強ベースコンクリート層３１は、主に熱媒体用パイプ
３３の配管を容易にするための層である。この補強ベー
スコンクリート層３１は、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。また、土
間コンクリート層３２は、熱媒体用パイプ３３を埋設す
ると共に床下空間３内の空気を一様に暖めるための放熱
部および蓄熱部として機能するものである。熱媒体用パ
イプ３３は、例えば第８図（ａ）、働）に示すように配
管するものであり、熱源３５から補強ペースコンクリ−
１・層３１上の出入口までは、断熱材３６で被覆するこ
とが好ましいものである。この熱媒体用パイプ３３は、
銅管、プラスチック管等からなり、内部に不凍液、熱媒
体ガス等の熱媒体を通すことにより、土間暖房を行うも
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（ａ）
、（ｂ）を用いて説明する。第２図（ａ）は冬期におけ
る流れを示すものであり、外部Ｂから家屋Ａ内に吸排気
口１７を通って取り入れられた空気は熱交換器１４を介
し、拡散ファン１６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１４か
らの供給圧により、天井１９を介して居住空間２へ、あ
るいは通気空間４から内壁１８を介して居住空間２へ、
もしくは通気空間４を通って床下空間３へ移動し、居住
空間２内の換気扇１５により熱交換器１４を介して外部
已に放出される。またコレクター空間６では棟部の吸気
口１１から取り入れられた空気は、圧力との関係で屋根
コレクター空間７の外層７ａ、壁コレクター空間８の外
層８ａを太陽熱を集熱しながら下降する。この空気は外
層８ａの下部でつながっている内層８ｂに移動し、気密
断熱層５から漏洩する熱を回収しながら内層７ｂを通り
棟部９に移動する。棟部９では集熱ダクト１２により加
温された空気をファン２３、パイプ２４を介して分散ダ
クト１３に供給する。この際、一部の空気は屋根コレク
ター空間７の内層７ｃ、壁コレクター空間８の内層８ｃ
へ移動し、外層８ｄ、　７ｄを通って再び棟部９に移動
する。なお、集熱ダクト１２の起動は、コレクター空間
６の温度と、床下空間３、居住空間２の温度との関係で
行われるものである。分散ダクト１３によって床下空間
３に放出された空気は土間暖房部益によって加温され、
分散ダクト１３による供給圧と加温による上昇力とによ
り、居住空間２へ、あるいは通気空間４を経て居住空間
２へ移動し、換気扇１５、熱交換器１４を介して外部Ｂ
へ放出されることになる。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Ｂへの流出を最少限におさ
えることができると共に、換気も同時に行い、土間暖房
部２８による家屋Ａ全体の暖房、セントラル暖房を行う
ことができる。なお、土間暖房部益の起動は、居住空間
２、床下空間３の温度によって制御され、また、これに
伴ってファン２３も制御するものである。また夏期にお
いては集熱ダクト１２から分散ダク目３への径路を閉塞
すると共に、土間暖房部益を停止し、第２図（ｂ）に示
すように外部Ｂの空気を熱交換器１４によって取り入れ
、居住空間２の空気を換気扇１５、熱交換器１４を介し
て外部Ｂへ放出することにより、外部Ｂの熱気が家屋Ａ
内へ侵入しないようにしながら換気を行うものである。

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、吸排気口１７を軒天等に設けることも可能である。

また第１図に点線で示すように、小屋裏空間１に開閉機
構を有する妻換気口３７を設け、夏期において、小屋裏
空間１内の空気を外部Ｂへ放出することができる。さら
に熱交換器１４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。また集熱ダク目２、分散ダクト１３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）〜Ｑ′１）に断面図を用いて概略を示し
たように形成することもできる。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３８のみからな
り、（１））、（Ｃ）図は主体３８の内側面、あるいは
外側面、もしくは両側（図示せず）を通気性のあるシー
ト３９で被覆し保形性を向上したもの、（ｄ）〜（１）
）図は主体３８の外側面をシート状物３９で被覆したも
のであり、（ｄ）図はスリット４０を形成したもの、（
ｅ）〜（濁図はシート状物３９の一部にフリ一端４１を
形成したもの、（ハ）図は主体３８の一部を露出させた
ものである。なお、（（１）〜山）図におけるシート状
物３９は通気性、不通気性のどちらでもよいが、（ｄ）
〜（ｇ）図において不通気性のものを用いた場合、スリ
ット４０、フリ一端４１が弁的機能を果たし、分散ダク
ト１３としてのみ用いるものである。さらに、集熱ダク
ト１２を開閉機構を伴って外部Ｂと連続させ、夏期にお
いてコレクター空間６内の空気を外部Ｂへ放出させるこ
とも可能である。また、第１図に示すように、天井１９
、内壁１８、床２０のうち少なくとも一ケ所に、ファン
内蔵、あるいは単なる礼状の通気孔４２を設け、居住空
間２への空気の移動を助長することもできる。その上、
熱源３５としてヒートポンプ方式等のものを用い、夏期
において冷たい熱媒体を熱媒体用バイブ３３に通し、土
間暖房部器を冷房用に用いることも可能である。なお、
図示しないが通気空間４、パイプ２４〜２７、コレクタ
ー空間６内にファン等の強制送風装置を配することも可
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、■居住空
間も空気の流れの１径路としているため、冬期でも換気
を行うことができる。■外部との吸、排気は熱交換器、
あるいはコレクター空間を介して行われるため、熱の出
入がな（、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、さらに、気密断
熱層から漏洩する熱も回収することができるため暖房費
の低減を図ることができる。■土間暖房部と空気の流れ
により、家屋全体を加温することができる。■土間から
の湿気の浸入を遮断することができ、耐久性のよい家屋
とすることができる。■小屋裏空間、床下空間は居住空
間より圧力が高くなるため、居住空間で発生した水分、
湿気が小屋裏空間等に漏洩することがなく、家屋の耐久
性を向上することができる。等の効果、特徴がある。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明に係る家屋の代表的−例を示す説明図、
第２図（ａ）、（ｂ）は空気の流れを説明するブロック
図、第３図は集熱ダクトの例を説明する説明図、第４図
、第５図（ａ）、（ｂ）は分散ダクトの例を示す説明図
、第６図は熱交換器の一例を示す説明図、第７図、第８
図（ａ）、（ｂ）は土間暖房部を説明する説明図、第９
図（ａ）〜（５）は集熱ダクト、分散ダクトの構成のそ
の他の例を示す説明図である。Ａ・・・家屋、ｌ・・・小屋裏空間、２・・・居住空間
、３・・・床下空間、４・・・通気空間、５・・・気密
断熱層、６・・・コレクター空間、９・・・棟部、１１
・・・給気口、１２・・・集熱ダクト、１３・・・分散
ダクト、１４・・・熱交換器、詳・・・土間暖房部。第１図第２図（の９・・・棟部１１・・・給気口１２・・・集熱ダクト１３・・・分散ダクト１４・・・熱交換器 ■・・・土間暖房部第図第図（α）第牛図第図第ｑ図第図（ｂ）（飴（ＣＩ）〔２−］第図（α）第図（ト）（ｅＪ（）ｌン３つ（Ｃ）（Ｓ）

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、また壁コレクター空間、
屋根コレクター空間を気密断熱層側と外壁、屋根側の内
外の２層にすると共に、外壁下部にて連続させ、さらに
棟部において壁コレクター空間の外層を分割させ、一方
には給気口を、他方には集熱ダクトを配し、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、床下空間に
前記集熱ダクトとファンで結ばれた分散ダクトを配設し
、しかも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、該吸排気口と熱
交換器、換気扇と熱交換器をパイプによって連結し、ま
た前記床下空間の土間を土間断熱層上にコンクリート層
を積層し、かつ、該コンクリート層中に熱媒体用パイプ
を埋設し、該熱媒体用パイプ内に熱媒体を通す土間暖房
部を有することを特徴とする家屋。