JPH0510554A - 家 屋 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 （修正有） 【目的】 家屋内の換気と冷暖房を行い居住性を向上す
る。 【構成】 小屋裏空間１、床下空間３を壁内空間７で連
通化し、またこれらの空間と居住空間２とを通気口２０
で結び、一方床下空間３には床下空間暖房部８を設け、
また熱交換型換気扇２３を配設すると共に床下空間３と
熱交換型換気扇２３、居住空間２に設けた排気口２２と
熱交換型換気扇２３をパイプによってそれぞれ連結し、
かつ、排気口２２と熱交換型換気扇２３の途中に冷却機
２５を配することにより、冬季は床下空間暖房部８によ
る暖房、夏季は冷却機２５による冷房を行い、熱交換型
換気扇２３による換気と冷暖房を行うことを可能とし
た。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は内、外部の熱の出入を最
小とし、かつ、空気の流れを利用することによって冷暖
房を行うことのできる家屋に係るものである。

【０００２】

【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、かつ、居住空間を気密化す
ることによって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。

【０００３】

【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
図られている場合は、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。

【０００４】

【課題を解決するための手段】本発明はこのような課題
を解決するため、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床下空
間暖房部を形成し、また家屋内の任意位置に熱交換型換
気扇を配すると共に、この熱交換型換気扇と居住空間の
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、しかも熱交換型換気扇と排気口との中間にクーラ
ーを配設した家屋とし、冬季においては床下空間暖房部
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、
しかも、この壁内空間の空気を一部居住空間に入れるこ
とにより暖房効果を高め、居住空間の空気を熱交換型換
気扇を介して外部へ放出すると共に、外部の空気を熱交
換型換気扇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、一方夏
季においては、熱交換型換気扇を介して取り入れた空気
を冷却機によって冷却して排気口を通して居住空間へ送
風することにより、全室を冷房することを可能とした家
屋を提案するものである。

【０００５】

【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。図１、図２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１８によ
って区切られた家屋Ａの内部空間である。

【０００６】４は断熱層で少なくとも家屋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、防火性を有するものである。さらに説明する
と、断熱層４は屋根断熱層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ォームボード、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を形成するものである。
なお、前者と後者を組み合わせたり、前者の場合多重層
として気密性、断熱性を強化することも可能である。

【０００７】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、冬季において床下空間暖房部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。

【０００８】床下空間暖房部８は冬季において作動し床
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。この床下空間暖房部８は図３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、ポリスチレンフォー
ム、ポリウレタンフォーム、フェノールフォーム等の硬
質プラスチックフォームで独立気泡発泡組織で密度が３
０〜１００kg/m³ 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１０〜１００mm程度のもので
ある。

【０００９】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
クフォ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、ＡＬＣ板、
木毛セメント板のように浸湿性の素材を用いた場合は、
２点鎖線で示すように土間断熱層９の下部に、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）
に防湿シート１４を敷設することが好ましいものであ
る。もちろん、硬質プラスチックフォームと防湿シート
１４を並用することも可能である。

【００１０】コンクリート層１０は、蓄熱材、熱媒体用
パイプ１３からの熱の分散、放熱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。熱媒体用パイプ１３は、例えば図４、図５に
示すように配管するものであり、熱源１５からコンクリ
ート層１０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。

【００１１】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、内部に不凍液、熱媒体ガス等の熱
媒体を通すことにより、床下空間３の暖房を行うもので
ある。なお、熱媒体用パイプ１３は土間断熱層９上に配
設し、これをコンクリート層１０にて埋設したり、図３
に示すように、コンクリート層１０を便宜上補強ベース
コンクリート層１１と土間コンクリート層１２に区分
し、補強ベースコンクリート層１１上に配設し、土間コ
ンクリート層１２で埋設することも可能である。特に後
者の場合、補強ベースコンクリート層１１はコンクリー
トの打込だけでなく、ＰＣ板を用いることも可能であ
る。

【００１２】さらに説明を加えると、床下空間暖房部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、ほぼ均一に暖房されることに
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、各部室が一様な温度となり、ヒートショックも
防止でき、快適な居住空間２となる。

【００１３】２０は通気口で、内壁１９、床１８、天井
１７等に形成し、居住空間２と床下空間３、小屋裏空間
１、壁内空間７を連通化し、床下空間暖房部８によって
加温された空気の一部を直接居住空間２へ取り入れるた
めのものである。特に通気口２０を図１のように窓２１
の下部に設けた場合は居住空間２に床下空間暖房部８で
加温された空気を直接取り入れると共に、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ことがで
きることになる。なお、通気口２０にはルーバー、開閉
機構、ファン等を内蔵することも可能である。

【００１４】２２は排気口であり、例えば天井１７等の
居住空間２の上方に少なくとも１ケ所配設すると共にパ
イプ２４によって冷却機２５を介して熱交換型換気扇２
３と結ばれたものである。この排気口２２は冬季におい
ては居住空間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の空気の循環
の１経路とすることにより換気を行うものである。また
排気口２２は夏季においては熱交換型換気扇２３を介し
て取り入れ、冷却機２５によって冷却された空気を居住
空間２に送風するために利用する。このため、冷たい空
気は上方より居住空間２に送風されるため、効率よく居
住空間２の冷房を行うことができることになる。

【００１５】熱交換型換気扇２３は小屋裏空間１、床下
空間３等の家屋Ａ内の任意位置に配設し、居住空間２か
ら外部へ放出する空気、外部から家屋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、冬季にお
いて熱交換型換気扇２３を介して取り入れられた空気は
パイプ２６によって床下空間３に放出する。これは床下
空間３の空気は床下空間暖房部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
ためのものである。また、夏季においては、熱交換型換
気扇２３は冷却機２５に空気を送り、冷却機２５で冷却
された空気は排気口２２を通って居住空間２に送風し、
冷房を行う、なお、熱交換型換気扇２３自身には吸、排
気用のファンを内蔵しているが、補助的に排気口２２、
パイプ２４、２６にファンを配することもできる。また
パイプ２６の床下空間３側には図６に示すような分散ダ
クト２７を取り付け、熱交換型換気扇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。すなわち分散ダクト２７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２７ａを有するものである。

【００１６】２５は冷却機であり、熱交換型換気扇２３
と排気口２２との途中に配設するものであり、夏季にお
いて熱交換型換気扇２３を介して取り入れられた空気を
冷却し、排気口２２を介して居住空間２に送風し、冷房
を行うためのものである。なお、冷却機２５は熱交換型
換気扇２３に内蔵させたり、パイプ２４の途中に弁２４
ａを介して配設し、夏季は冷却機２５を介して居住空間
２へ送風し、また冬季は居住空間２の空気を冷却機２５
を介さずに排気口２２→パイプ２４→熱交換型換気扇２
３→外部と放出することが好ましいものである。

【００１７】ここで空気の流れについて簡単に説明す
る。まず冬季においては、図１に示すように外部から取
り入れた空気は熱交換型換気扇２３を通って床下空間３
に放出される。床下空間３では床下空間暖房部８による
加温と、熱交換型換気扇２３からの空気の供給によって
圧力が加わるため、壁内空間７を上昇し、小屋裏空間
１、および通気口２０を通って居住空間２に移動する。
居住空間２に移動した空気は拡散し、最終的には排気口
２２を通り熱交換型換気扇２３を介して外部へ放出され
る。なお、熱交換型換気扇２３では外部から取り入れる
空気と、外部へ放出する空気とで熱交換が行われる。

【００１８】また夏季においては、図２に示すように外
部から取り入れた空気は熱交換型換気扇２３を通って冷
却機２５に送られ、冷却機２５によって冷された空気は
排気口２２より居住空間２に放出される。居住空間２に
放出された空気は対流により居住空間２全体の冷房を行
うことになる。なお、この場合、分散ダクト２７にて床
下空間３内の空気を吸引し、熱交換型換気扇２３を介し
て外部へ放出すると点線の矢印で示すように空気のサイ
クルが生まれ、より効率よく冷房を行うことができる。

【００１９】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、図１、図２に点線で示すように、小屋
裏空間１に集気ダクト２８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型換気扇２３を介し
て外部へ放出することも可能である。また図７に示すよ
うに小屋裏空間１から床下空間３にダクト２９を配設
し、ファン（図示せず）によって冬季は小屋裏空間１の
空気を床下空間３に送風したり、また夏季において床下
空間３の空気を小屋裏空間１に送風することによって、
冷暖房の助長を行うこともできる。さらに、図７に点線
で示すように、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３０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
型換気扇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型換気扇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。なお、換気
扇３０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３０は湿気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、排気口２２にファンを内蔵させ、居住空間２内のセ
ンサ（図示せず）によってＯＮ−ＯＦＦを行うことも可
能である。

【００２０】

【発明の効果】上述したように、本発明に係る家屋によ
れば、（１）外壁、屋根に断熱層を形成するため、高率
よく冷、暖房を行うことができる。（２）床下空間暖房
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。（３）床下空間暖
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。（４）壁内空間や床下空
間、小屋裏空間の少なくとも１つと居住空間を通気口で
結んだため、床下空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、高率よく暖
房することができる。（５）居住空間の換気も行うこと
ができ、居住性が向上する。（６）換気は熱交換型換気
扇を介して行うため高率よく冷、暖房を行うことができ
る。（７）熱交換型換気扇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。（８）
夏季においては冷却機を作動させ、かつ居住空間の天井
等の上方に設けた排気口より冷たい空気が送風されるた
め、底冷えがせず、効率よく冷房を行うことができる。
（９）夏季においても換気を行うことが可能である。
（１０）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】

【図１】本発明に係る家屋の代表的な一例を示し、かつ
冬季の空気の流れを示す説明図である。

【図２】本発明に係る家屋の例を示し、かつ夏季の空気
の流れを示す説明図である。

【図３】図１における床下空間暖房部を説明する説明図
である。

【図４】床下空間暖房部における熱媒体用パイプの配設
例を示す説明図である。

【図５】床下空間暖房部における熱媒体用パイプの配設
例を示す説明図である。

【図６】床下空間に配設される分散ダクトの例を示す説
明図である。

【図７】本発明に係る家屋のその他の例を示す説明図で
ある。

【符号の説明】

１ 小屋裏空間 ２ 居住空間 ３ 床下空間 ７ 壁内空間 ８ 床下空間暖房部 ２０ 通気口 ２２ 排気口 ２３ 熱交換型換気扇 ２５ 冷却機

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 【請求項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床下空間暖房部とし、また
   内壁、床、天井等に通気口を形成して居住空間と床下空
   間、壁内空間、あるいは小屋裏空間を結び、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型換気扇とを連結すると共
   に、該排気口と熱交換型換気扇との途中に冷却機を配設
   したことを特徴とする家屋。