JPH03147950A - 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】 〔従来の技術〕 従来の家屋では、居住性を向上するために壁体等に断熱
材を配設し、家屋の内外部の熱の出入を遮断することが
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、このような家屋での暖房は居住空間での
ストーブ等の暖房機を用いて行われるが、この場合、熱
源に近いほど暖かく、離れるに従って温度が低くなる温
度分布、また天井付近は暖かく、床付近は温度が低くな
る温度分布となり、これを解決するため過度の暖房を行
い、室内環境の悪化を招く欠点があった。また、この場
合局所的な暖房となるため、各部屋間への移動に伴って
ヒートショックを受ける不利があった。しかも、この場
合居住空間は気密化が図られている場合が多（、居住空
間で発生する汚れた空気を換気する必要が生まれ、この
換気に伴って熱を外部へ放出してしまう欠点があった。

さらに、従来の家屋では供給した熱エネルギーを対流等
の途中で増幅させると共に、遠赤外線を放射する構成が
なく、通気路が長くなればなるほど熱エネルギーが減少
する不利があった。また、空気中の水分に対し、暖房用
の熱は単に水分を低減するにすぎず、空気の感触がされ
やかになるような構造もなかった。

〔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、小屋裏空間と
床下空間を壁内空間で連通化すると共に、外壁、屋根に
断熱材を配設し、かつ、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、この土間暖房部
にて床下空間の空気を加温することにより、床面から居
住空間を暖房し、また、暖められた空気がその上昇力に
よって壁内空間を上昇する際に内壁を介して居住空間を
暖房することによって、居住空間の温度ムラを防止し、
かつ、窓下において壁内空間を上昇する空気を直接居住
空間に入れることにより暖房効果を向上しながら、壁内
空間での空気の停滞を防止することで、内壁面からの暖
房をほぼ一様にし、また家屋内の任意位置に熱交換器を
配し、この熱交換器と居住空間の少なくとも１ケ所に配
した排気口、および床下空間とを結び、居住空間の空気
を熱交換器を介して外部へ放出すると共に、外部の空気
を熱交換器を介して床下空間に放出することにより、家
屋の換気と、壁内空間の空気の上昇力を助長し、さらに
空気の流路となる主要空間内面の少なくとも一面に新鮮
な熱源となる遠赤外線を放射する層を形成し、これによ
って省エネルギーを図ると共に、空気をされやかにし、
かつ人体へ好影響を与えることのできる家屋を提供する
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図は上記家屋Ａの代表的一実施例を示す説
明図であり、１は小屋裏空間、２は居住空間、３は床下
空間で、それぞれ天井１７、床Ｉ８によって区切られた
家屋Ａの内部空間である。

４は断熱層で少なくとも家屋へ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
性を有するものである。３４は遠赤外線を放射する層で
、空気の流路の主要部に設ける。

さらに説明すると、断熱層４はＭ根断熱層５と外壁断熱
層６とからなり、それぞれボード状、マント壮、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、Ａ
ＬＣ板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を形成するものである。

勿論、後者のパネルを前者の断熱層４上に配設した構造
でもよい。なお、断熱層４は、家屋Ａ内の空気の流れを
消失させないため、密封性を有することが好ましい、こ
のため、前記した断熱材と共にアスファルトフェルト、
通気性シート等のシート状物を併用し、断熱層４とする
ことも可能である。７は壁内空間で、外壁断熱層６と内
壁１９間に設けたものであり、小屋裏空間１と床下空間
３とを連通化し、自然対流等によって空気が流れる空間
であり、冬期において土間暖房部８によって加温された
空気によって、内壁１９面から居住空間２を暖房するの
に役立つものである。土間暖房部８は冬期において、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８は第２図に抽出
して示すように土間断熱層９、コンクリート層１０、熱
媒体用パイプ１３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９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、独立気泡発泡組織で密度が３
０−１００ｋｇ／ｆｆｆ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１０〜１０００１１程
度のものである。この土間断熱層９は、熱媒体用パイプ
１３内に温水等の熱媒体を通して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９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、ＡＬ
Ｃ板、木毛セメント板のように透湿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９と
コンクリート層１０の中間（図示せず）に防湿シーＨ４
を敷設することが好ましいものである。コンクリート層
ＩＯは、蓄熱材、熱媒体用パイプ１３からの熱の分散材
として機能すると共に熱媒体用パイプ１３を埋設するこ
とにより、熱媒体用パイプ１３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１３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
１０は、便宜上補強ベースコンクリート層１１と土間コ
ンクリート層１２に区分される。補強ベースコンクリー
ト層１１は、主に熱媒体用パイプ１３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１１
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Ｉ２
は、熱媒体用パイプ１３を埋設すると共に床下空間３内
の空気を−様に暖めるための放熱部として機能するもの
である。熱媒体用パイプ１３は、例えば第３図（ａ）、
Φ）に示すように配管するものであり、熱源１５から補
強ベースコンクリート層１１上の出入口までは、断熱材
１６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１３は、鋼管、プラスチック管等からなり、内
部に水、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。さらに説明を加えると
、土間暖房部８によって加温された床下空間３の空気は
、床１８面から居住空間２を暖房すると共に、加温され
たことによる上昇力によって壁内空間７を小屋裏空間１
に向かって上昇する。

この際、内壁１９を介して居住空間２を暖房する。

このため居住空間２では床１８、内壁１９の相方から暖
房されることになり、はぼ均一に暖房されることとなる
。しかも家屋Ａ内の居住空間２全体に暖房が施されるた
め、各部屋が−様な温度となり、ヒートシタツクも防止
でき、快適な居住空間２となる。　２０は通気口で、壁
内空間７と居住空間２とを連通化し、壁内空間７を上昇
する空気の一部を居住空間２へ取り入れ、床１８、内壁
１９からの間接的暖房と共に直接的暖房を行うものであ
る。なお、通気口２０を窓２１の下部に設けた場合は壁
内空間７を上昇する空気が窓２１によって上昇を止めら
れ、停滞するのを防止し、内壁１９の温度ムラを阻止す
る副次的効果を奏する。もちろん通気口２０にはルーバ
ー、開閉機構、ファン等を内蔵し、居住空間２内の温度
と連動させることも可能である。２２は排気口であり、
例えば天井１７に少なくとも１ケ所配設すると共にパイ
プ２４によって熱交換器２３と結ばれたものである。こ
の排気口２２は居住空間２で発生した汚れた空気を排出
するためのものであり、通気口２０と共に居住空間２を
空気の循環の１経路とすることにより換気を行うもので
ある。熱交換器２３は小屋裏空間ｌ、床下空間３等の家
屋Ａ内の任意位置に配設し、冬期において居住空間２が
ら外部、へ放出する空気と、外部がら家屋Ａ内に取り入
れる空気との間で熱交換を行うものである。なお、熱交
換器２３を介して取り入れられた空気はパイプ２５によ
って床下空間３に放出される。これは床下空間３の空気
は土間暖房部８によって加温され、壁内空間７を上昇す
るが、この上昇力を助長すると共に、通気口２０を介し
て居住空間２に新鮮な空気を供給するためである。なお
、排気口２２、熱交換器２３、あるいはパイプ２４．２
５にはファン（図示せず）を配する。またパイプ２５の
床下空間３側には第４図、第５図（ａ）、（ロ）に示す
ような分散ダクト２６を取り付け、熱交換器２３を介し
て取り入れた外部の空気の放出を広範囲で行うことが好
ましいものである。すなわち、第４図は金属、プラスチ
ックからなるパイプ状のものをアンテナ状、あるいは図
示しないが、渦巻状等に形成し、四角形状、円形状、長
円形状等のスリット２６ａを有するものである。また第
５図（ａ）、（ｂ）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、連通気泡組織の
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、四角性
状、三角形状、多角形状等のパイプ状に形成したものか
らなり、これを第６図（ａ）、（ｂ）に示すように配し
たものである。この場合、連通組織の空隙がスリット２
６ａの役目を果たすため、均一的な吸引、放出を行うこ
とができるものとなる。２７は集熱出窓で家屋への南側
面などの陽あたりのよい位置に配するものであり、太陽
熱を集熱し、家屋Ａ内の暖房を助長するためのものであ
る。すなわち集熱出窓２７は第７図に概略図として示す
ように、外壁面６ａあるいは屋根上に配設するもので、
枠２８とガラス２９、および集熱面３０からなるもので
ある。この集熱出窓２７ではガラス２９面から差し込ん
でくる太陽熱を黒色、あるいは濃い色の集熱面３０によ
り、枠２８、ガラス２９、集熱面３０によって囲まれた
空間αの空気を加温するものである。さらに説明を加え
ると、集熱出窓２７は、その下端部とパイプ２５、ある
いは熱交換器２３とをパイプ３２で連結し、また上端部
をパイプ３１で壁内空間７に連結しており、熱交換器２
３を介して取り入れた外気の一部を太陽熱によって加温
し、家屋Ａ内へ取り入れることにより、暖房に役立てる
ものである。このため、家屋Ａの暖房は土間暖房部８と
共に太陽熱の利用を図ることができ、省エネを図ること
ができる。なお、パイプ３１．３２にはファン、逆止弁
（図示せず）をつけると共に空間αに温度センサーを取
り付け、空間α内の温度が一定以上になった場合にファ
ンを稼動させることが好ましいものである。また、ガラ
ス２９は、ペアガラス等を用い、集熱出窓２７が放熱面
となることを阻止することが好ましいものである。３３
は床下換気口で少なくとも開閉機構を有するものであり
、通常冬期は閉塞し、外気が直接床下空間３に流れない
ようにし、また夏期は開放し、外気を床下空間３に取り
入れることができるようにするためのものである。なお
、床下換気口３３にはファンを内蔵することも可能であ
る。前記した遠赤外線を放射する層３４は主に空気流路
内の空気を遠赤外線で加温し、省エネルギーを図ると共
に、水分の低下を図り、防カビ、防虫、防腐に役立つも
のである。さらに詳説すると、遠赤外線は４〜１０μの
波長であり、人体の水分に吸収されて、水の原子、分子
レベルでの動きが活発化し血行をよくするなどして健康
増進に役立つ。また、遠赤外線を放射する物質としては
、珪石、雲母、長石、マグネシア、石英等の１種からな
る。また、遠赤外線を放射する層３４は塗料、あるいは
接着剤と混合してスプレーガン等で約０．１〜２ｓ位の
厚さに形成する。しかも、遠赤外線を放射する層３４の
形成する部分は、例えば第１図に示すように少なくとも
空気が流通する主要空間内面（流路硅）３５の全部、あ
るいは第８図に示すように一部分に形成する。

以上説明したのは本発明に係る家屋へ〇一実施例にすぎ
ず、第１図に点線で示すように、小屋裏空間１に集気ダ
クト３６を配設し、小屋裏空間１の空気を居住空間２の
空気と共に熱交換器２３を介して外部へ放出することも
可能である。また第８図に示すように小屋裏空間ｌから
床下空間３にダクト３７を配設し、ファン（図示せず）
によって冬期は小屋裏空間１の空気を床下空間３に送風
したり、また夏期において床下空間３の空気を小屋裏空
間１に送風することによって、冷暖房を行うこともでき
る。さらに、第８図に示すように、居住空間２の中で浴
室、台所のように湿気を多く発生する場所に換気扇３８
を配設し、外部へ直接水分を放出することも可能である
。この場合、熱交換器２３で熱交換を行う際に、外部へ
放出する空気に水分が多く含まれていると熱交換器２３
内で結露が発生し、効率の低下を招くので、これを阻止
することを可能とすると共に、台所、浴室で発生した水
分が居住空間２全体に拡がるのを阻止し、居住性、家屋
Ａの耐久性の向上を図るのにも役立つものである。

もちろん、他の居住空間２に換気扇３８を配設し、夏期
における運用を図ることも可能である。なお、換気扇３
８は熱交換型換気扇を用いることが好ましいものである
。また、換気扇３８は湿度センサーによって、湿度が高
くなった時のみ稼動させることも可能である。さらに、
土間暖房部８では、夏期において熱媒体用パイプ１３内
に冷却水、冷却ガス等の冷たい熱媒体を循環させること
により、家屋Ａ内の冷房を図ることも可能である。また
、棟換気量を設け、夏期の通風をよくし、冬期は閉塞し
、暖房効率を上げるように構成することもできる。

〔発明の効果］ 上述したように、本発明に係る家屋によれば、■外壁、
屋根に断熱層を形成するため、効率よく冷、暖房を行う
ことができる。■土間暖房部により居住空間は床面、内
壁面の相方から暖房が行われ、均質な暖房を行うことが
できる。■土間暖房部により家屋全体の暖房を行うため
、ヒートショックがなく健康的な環境となる。■壁内空
間と居住空間を通気口で結んだため、土間暖房部によっ
て加温された空気を直接居住空間に取り入れ、暖房に利
用でき、効率よく暖房することができる。

■通気口を設けたため、内壁面、床面からの間接的暖房
と、通気口から暖かい空気を居住空間に取り入れる直接
暖房を併用して行うことができる。

■通気口を窓下に設けた場合は壁内空間で空気が停滞す
ることがなく、内壁面からの暖房を一様に行うことがで
きる。■空気が流通する主要空間内面あるいは外面、も
しくは両面の一部に遠赤外線を放射する層を設けたため
、上記空間内を流れる空気は４〜１０μ程の波長の遠赤
外線が放射されている空間を通るため、加温され、かつ
除湿されて清潔で永久的なされやかな空気が流れ、省エ
ネルギーと防カビ、防虫、防湿を図れ、家屋の耐久性ア
ップに寄与する。■遠赤外線を放射する層が居住空間側
の壁に形成されている際は人間の健康、例えば血行増進
に役立つ。■層の形成が部材の段階、建築途中でも容易
に、かつ安く、その上、木材の防腐にも役立つ。［相］
熱交換効率がアップする。

■居住空間の換気も行うことができ、居住性が向上する
。■換気は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。＠熱交換器を介して取り入れた外部の
空気を床下空間に放出するため、空気の上昇を助長し、
より内壁面からの暖房を一様にすることができる。［相
］暖房は土間暖房部による暖房と、集熱出窓による太陽
熱を利用するため、省エネ化を図ることができる。■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。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−例を説明する説明
図、第２図、第３図（ａ）、（ｂ）は土間暖房部を説明
する説明図、第７図は集熱出窓を説明する説明図、第４
図、第５図（ａ）、０））、第６図（ａ）、（ｂ）、第
８図はその他の実施例を説明する説明図である。 Ａ・・・家屋、１・・・小屋裏空間、２・・・居住空間
、３・・・床下空間、７・・・壁内空間、８・・・土間
暖房部、２０・・・通気口、２１・・・窓、２２・・・
排気口、２３・・・熱交換器、２７・・・集熱出窓。 第 図 Ａ・・・家屋 ７・・・壁内空間 ８・・・土間暖房部 ２３　　・・熱交換器 ２７・　　・集勢出で ３４・・　遠赤外綿を放射する層 第 こ 図 第 図 （シ） 第３ 図 （α） 第 崗 第 Ｓ 図 （α） ４ （１）） ４ 第 図 （α）

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. （１）小屋裏空間、居住空間、床下空間からなり、かつ
   、小屋裏空間と床下空間を内壁、外壁間の壁内空間にて
   連通化した家屋において、前記空間を囲んでいる屋根、
   外壁に断熱層を形成すると共に、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とし、また前記内壁の窓
   下に壁内空間と居住空間を結ぶ通気口を配し、かつ、前
   記居住空間の少なくとも１ケ所に排気口を配設し、該排
   気口と家屋内に配した熱交換器とを連結することで、居
   住空間の空気を熱交換器を介して外部へ放出し、一方、
   外部の空気を該熱交換器を介して床下空間へ放出する家
   屋に構成し、かつ少なくとも空気が流通する主要空間内
   面あるいは外面、もしくは両面の一部に遠赤外線を放射
   する層を形成したことを特徴とする家屋。