JPH06313580A - 家 屋 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】 高断熱、高気密家屋で、かつセントラル換気
と屋外に配設した水槽の水温の熱エネルギーを利用し、
特に夏期の快適性を大幅に改善すると共に、省エネルギ
ーをも図ることである。 【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、床下空間３には床下空間暖房部８を設け、しか
も居住空間２内の空気を熱交換型換気扇２３で外部ａへ
放出すると共に、外気を熱交換型換気扇２３によって床
下空間３に導き、かつ、補助熱源としてクリーンな水を
熱源とした屋外に設けたクリーンエネルギー供給部２９
を前記連通化した空間に連結する構造とした家屋Ａであ
る。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は高断熱、高気密構造の家
屋において、特に夏期の冷房エネルギーとしてクリーン
な外気を外気より低温で居住空間に供給し、安全、かつ
衛生的で快適なセントラル換気型の家屋に関するもので
ある。

【０００２】

【従来の技術】夏は涼しく、冬は暖かくして省エネルギ
ーを図った家屋としては特公昭６４−６３６７号公
報、地熱を利用した断熱構造としては特開昭６４−５
８９４９号公報が知られている。

【０００３】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、前記し
たような家屋には下記するような諸点において不利があ
った。すなわち、前記では冬、太陽熱を屋根裏で吸収
し、床下空間に放散し、夏、床下空間へ外気を供給し、
南北内の外壁間の空間を活用し、小屋裏から外部へ放出
するだけであり、高断熱、高気密性に欠け、しかも温度
中心のコントロールのため、熱交換型換気扇、セントラ
ル換気、居住空間の換気に全く配慮されていない欠点が
あった。

【０００４】また、前記は高断熱、高気密構造のよう
であり、かつ外気を地下室内に導入し、この地熱によっ
て加温された外気を居住空間に送給したり、居住空間の
空気を吸引し、上記地下室に送給して排熱を利用した後
に外部へ放出する構成のみであるため、内、外壁間の空
間の利用、小屋裏空間、床下空間の活用が全くなく、全
てがパッシブのみであった。このために家屋全体にセン
トラル換気、大容量の上記３つの空間を活用しないの
システムでは、省エネルギーで快適な居住空間の形成は
困難であった。

【０００５】

【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、家屋全体を高断熱、高気密構造とし、
かつセントラル換気と熱交換換気扇によって家屋内の排
熱を有効に、かつ安全に活用し、さらに水の冷却効果を
水槽の空間部に設けたパイプの中空部を通した新鮮な外
気で行い、夏の天然のクーラを小屋裏空間から作り、省
エネルギーと快適性、安全性を有する居住空間とした家
屋を提案するものである。

【０００６】

【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は床下空間で、それぞれ天井１７、床１８、内壁
１９によって区切られた家屋Ａの内部空間である。

【０００７】４は断熱層で少なくとも家屋Ａの内部と外
部ａ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、シート状の部材、
あるいは屋根材５ａ、外壁材６ａと一体になった部
材、もしくは現場吹付のポリウレタンフォーム、ポリイ
ソシアヌレートフォーム等である。なお、図２は外壁部
分を示す断面斜視図である。

【０００８】さらに、具体的に説明すると、前記とし
てはポリスチレンボード、ポリウレタンフォームボー
ド、ポリイソシアヌレートフォームボード、フェノール
フォームボード、塩ビフォームボード等の単体、もしく
はこれらの少なくとも片面にシート材を一体に固着した
部材等である。

【０００９】また、前記としては前記の少なくとも
片面に表面処理鋼板、アルミ亜鉛合金メッキ鋼板（アル
ミ含有量５５％、５％位ｗｔ％）、ステンレス板、アル
ミニウム板、チタン合金板、銅板等の１種以上を一体に
接着した複合板（カナッペ構造、サンドイッチ構造等）
である。なお、屋根材５ａとしては金属系、瓦、コンク
リート系、セメント系の１種からなり、外壁材６ａとし
ては金属系、窯業系、ＡＬＣ系、木毛系のいずれか１種
からなるものである。

【００１０】さらに、屋根断熱層５、外壁断熱層６を形
成するには垂木、母屋上、または主柱、間柱等の躯体Ｂ
上に直接、もしくは後記する防湿シートを介在し、かつ
高気密を有して施工するものである。

【００１１】７は壁内空間で外壁断熱層６と内壁１９間
に躯体Ｂ間の空間を利用して形成したものであり、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。

【００１２】床下空間暖房部８は冬期において床下空間
３内を加温すると共に、地面からの湿気の侵入を遮断す
るものであり、この床下空間暖房部８は例えば図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。

【００１３】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、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。勿論、硬質プラスチ
ックフォームと防湿シート１４を併用することも可能で
ある。

【００１４】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が破壊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、ボイラー等の熱源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。

【００１５】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、土間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。

【００１６】また、床下空間暖房部８としてはコンクリ
ート層１０上に図６に示すようにＦＦストーブ、パネル
ヒータのように排気ガスを外部ａへ導出するか、排気ガ
スを排出しない放熱機器Ｃを設置し、この熱源を必要に
よりパイプ等で床下空間３に分散して送給することもで
きる。

【００１７】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、各居住空間２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。

【００１８】２０は通気口で、天井１７、床１８、内壁
１９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ためのも
のである。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。

【００１９】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
換型換気扇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。

【００２０】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ａへ放出する空気と、外部ａ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、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
２５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、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、２５にファンを配することもできる。

【００２１】またパイプ２５の床下空間３側には図７、
図８（ａ）〜（ｈ）に示すような分散ダクト２６を取り
付け、熱交換型換気扇２３を介して取り入れた外部ａ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、図７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
に形成した、四角形状、円形状、長円形状等のスリット
２６ａを複数個有するものである。

【００２２】また図８（ａ）〜（ｈ）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
フォ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、これを図９（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２６ａ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。

【００２３】２７はセンサーで、主に温度を測定し、副
次的に湿度、空気の汚染度等を計測するものである。こ
のセンサー２７は居住空間２の温度の変化等に応じて熱
交換型換気扇２３等を制御するためのものである。すな
わち、日射量が多い時、あるいは床下空間暖房部８を加
温しすぎた場合、居住空間２における温度が高くなって
しまうが、この場合、熱交換型換気扇２３を熱交換換気
から通常換気に切り換え、かつ、換気量を増大させるこ
とにより冷たい外気を取り入れ速やかに設定温度に戻す
ためのものである。

【００２４】また居住空間２の空気がタバコ等によって
汚染されたり、湿度が外部ａより高くなった場合は熱交
換型換気扇２３の換気量を増大させることにより、これ
らを解消することができる。なお、このセンサー２７は
床下空間暖房部８の制御も行い兼用することも可能であ
る。またパイプ２４、２５、排気口２２にファン等を装
着した場合は連動させることもできる。

【００２５】２８は土地で家屋Ａの基礎以外の敷地内に
クリーンエネルギー供給部２９（以下、単に供給部２９
という）を設け、その構成は水槽２９ａを形成し、この
水槽２９ａの上部に空間部３０を設け、この空間部３０
内にパイプ３１を配設し、その出口を熱交換型換気扇２
３の新鮮空気供給口に送風機３２、もしくは除湿機付き
の送風機３２を介して直接、もしくは間接（パイプ２５
を介して）に連結する。なお、送風機３２は床下空間暖
房部８に設けた送風機を活用する場合は不要となる。

【００２６】なお、図示しないコンクリート層、断熱
層、防水層によって構築された水槽２９ａには地下水、
もしくは水道水からの水３３が常時、供給され、ある温
度範囲を維持するようにコントロールし、かつパイプ３
１には外部ａから新鮮空気を供給する構成としたもので
ある。勿論、水槽２９ａの開口面には断熱、防水および
開閉可能構造としたものである。

【００２７】ここで、空気の流れについて簡単に説明す
る。まず夏期において冷却された新鮮空気を小屋裏空間
１、居住空間２に自然に降下させ、居住空間２内の空気
と混合されて快適温度になる。勿論、暖房機能は一切停
止しており、居住空間２内の温度が外気温より５℃以上
も差がつくとこの冷却システムも停止するようにセンサ
ーが連動させる。

【００２８】冬期においては、図１に示すように外部ａ
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、供給部２９からの地熱（約１３℃）によ
る加温および熱交換型換気扇２３からの空気の供給によ
って圧力が加わるため、床下空間３内の加温された空気
は壁内空間７を上昇し、小屋裏空間１、および通気口２
０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ａへ放出される。なお、熱交換
型換気扇２３では外部ａから取り入れる空気と、外部ａ
へ放出する空気とで熱交換が行われる。なお、冬期は水
槽２９ａ内の温度利用は地下水の場合のみ利用できるだ
けであり、メンテナンス等を考慮し、例えば全体として
停止しておくものである。

【００２９】

【発明の効果】上述したように本発明に係る家屋によれ
ば、高断熱、高気密構造とし、かつ水槽から得られた
クリーンエネルギーの空気を空気循環システムの中に組
み込み、安全で快適な居住環境となり、しかも省エネル
ギーにも役立つ。補助熱源としては夏期に大幅にコス
トダウンが図れる。結露、ダニ、カビの発生もなく、
家屋の耐久性、衛生環境が向上する。等の特徴、効果が
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す説明図
である。

【図２】図１における壁構造の一例を示す斜視図であ
る。

【図３】図１における床下空間暖房部を示す説明図であ
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】床下空間暖房部のその他の実施例を示す説明図
である。

【図７】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８】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９】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。

【符号の説明】

Ａ 家屋 ａ 外部 Ｂ 躯体 Ｃ 放熱機器 Ｄ 地熱 １ 小屋裏空間 ２ 居住空間 ３ 床下空間 ４ 断熱層 ５ 屋根断熱層 ５ａ 屋根材 ６ 外壁断熱層 ６ａ 外壁材 ７ 壁内空間 ８ 床下空間暖房部 ９ 土間断熱層 １０ コンクリート層 １１ 補強ベースコンクリート層 １２ 土間コンクリート層 １３ 熱媒体用パイプ １４ 防湿シート １５ 熱源 １６ 断熱材 １７ 天井 １８ 床 １９ 内壁 ２０ 通気口 ２１ 窓 ２２ 排気口 ２３ 熱交換型換気扇 ２４ パイプ ２５ パイプ ２６ 分散ダクト ２６ａ スリット ２７ センサー ２８ 土地 ２９ クリーンエネルギー供給部 ２９ａ 水槽 ３０ 空間部 ３１ パイプ ３２ 送風機 ３３ 水

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 【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、床下空間および内、外壁間等を連
   通化すると共に、外壁材および屋根材の内側と、土間上
   に断熱層等を設けた高断熱、高気密構造の家屋におい
   て、天井、床、内壁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連通し、かつ
   前記居住空間の少なくとも１ケ所に排気口を設け、該排
   気口と外部、外部と床下空間の間に家屋内に配した熱交
   換型換気扇を一体に連結してなり、また屋外に設けた水
   槽の空間部を通過するパイプ等からなるクリーンエネル
   ギー供給部を前記熱交換型換気扇の新鮮空気供給口に連
   結したことを特徴とする家屋。