JPH0719541A - 家 屋 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】 自然エネルギー（水、ソーラ）を高断熱・高
気密で、かつ空気循環構造の家屋に利用して、一年中を
通じて居住性とエネルギーコストおよび安全性の強化を
図ることである。 【構成】 小屋裏空間１、居住空間２、床下空間３を壁
内空間７で連通化し、かつ外装材５ａ、屋根材４ａと躯
体Ｂ間に高断熱で高気密層を介在して全体を外断熱構造
体とし、またソーラ集熱装置８、熱増幅装置９を熱交換
型換気扇１０に連結し、かつ各季節にマッチした抑制回
路によって目的の空気を流す構成で、しかも夏期には水
温を有効に活用して全て天然エネルギーによって無理な
く居住環境の空間をコントロールした家屋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、より省エネルギーを図ると共に、ダニ、カ
ビの発生もなく、しかも安全で快適な居住環境が得られ
る家屋に関するものである。

【０００２】

【従来の技術】高断熱、高気密型の家屋は、省エネルギ
ーが図れるため、例えば特開昭６４−５８９４９号公
報、特開平３−９９１４７号公報等が知られている。

【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諸点において不利があった。
すなわち、前記は外気をパイプにより地下室に送給
し、一方室内で加温された空気をパイプを介してサイク
ルして外気へ放散させるものである。また、前記は高
断熱・高気密にし、かつ間仕切り内にエアサイクル路を
形成して床下空間に居住空間の加温された空気を供給
し、台所の換気扇で外部へこれら空気を排気するもので
ある。

【０００４】すなわち、前記、の家屋には高断熱・
高気密の構造が示され、しかもエアサイクルして居住内
空間の汚染空気の外部への排気を図るものであり、前記
にはクリーンな地熱の利用も一部記載されているが、
セントラル換気構造がなく極めて効率の悪いエアサイク
ルとなる不利があった。また、与えられた熱エネルギー
を増幅する思想が全くなく、コストアップとなってい
た。また、夏期の冷房等には全く何らの手段も施されて
いなかった。

【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る有効な排熱利
用を図る共に、クリーンなソーラエネルギーを効率よ
く、かつヒートポンプ等で増幅して安全に供給し、さら
に夏期には涼風を小屋裏空間から居住空間等へ直接、も
しくは間接的に送給し、一方棟換気口から居住空間外へ
排気等して年間を安全で快適な、しかもダニ、カビのな
い省エネルギーを図ってエネルギーの大幅なコストダウ
ンを可能にした家屋を提供するものである。

【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１４、床１５によって区切
られた家屋Ａである。

【０００７】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、防火性を発揮するものである。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４ａ、外壁材５ａと一体になった部
材、もしくは現場吹き付けのポリウレタンフォーム、フ
ェノールウレタン、ポリイソシアヌレートフォーム等の
１種からなるものである。

【０００８】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】屋根材４ａとしては金属系、瓦、スレート
瓦、コンクリート系、セメント系の１種からなり、外壁
材５ａとしては金属系（表面処理鋼板、アルミ、亜鉛合
金メッキ鋼板、ステンレス板、アルミニウム板、チタン
合金、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、サンドイッチ構想等）、窯業系、ＡＬＣ
系、木毛系のいずれかである。

【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１３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、強制対
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３に供給した加温空気によって、内壁１３面から
居住空間２を暖房するのに役立つものである。

【００１２】８はソーラ集熱装置で屋根材４ａ上に設置
し、加温された外気を熱増幅装置９によってさらに熱エ
ネルギーを増幅し、主パイプ１９に供給する。ソーラ集
熱装置８は不凍液、空気、水等をポンプ等で循環させる
構成であり、その一端を熱増幅装置９の蒸発部に供給
し、その凝縮部から熱を取り出し、主パイプ１９へ送給
する経路である。なお、熱増幅装置９はヒートポンプ、
ヒートパイプ等を用いる。

【００１３】１０は熱交換型換気扇で小屋裏空間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
の汚染空気を外部へ放出する空気（矢印イ）と外部から
家屋Ａ内へ放出する空気（矢印ロ）との間で熱交換を行
うものである。勿論、熱増幅装置９の凝縮部端を矢印イ
に供給することも可能である。

【００１４】１１、１２は通気口で床下空間３の内の新
鮮な空気を居住空間２に供給したり、天井１４から涼風
を居住空間２に供給するものであり、内壁１３、天井１
４、床１５等に形成し、居住空間２、床下空間３、壁内
空間７を連通化するものである。なお、通気口１１、１
２はルーバ、開閉気密機構ファン等を内蔵することも可
能である。

【００１５】また通気口１２は涼風を居住空間に供給す
るため、パイプ１６で連結し、天井１４の排気口１７と
離れた、例えば対角線上に配置し、居住空間２内の空気
を対流させるのに役立つものである。

【００１６】排気口１７は天井に少なくとも一ケ所設け
ると共に、パイプ１８によって熱交換型換気扇１０に連
結し、居住空間２内の空気を外部へ排出するのに役立つ
ものである。

【００１７】１９は主パイプで熱交換型換気扇１０の新
鮮空気排出部から床下空間３間を連結するものでその途
中にバルプ２０、２１、２２を設け、目的に応じて開閉
して各機能発揮させるものである。なお、主パイプ１９
の床下空間３の開口には図３、図４（ａ）、（ｂ）に示
すような分散ダクト２３を取り付け、熱交換型換気扇１
０を介して取り入れた外部の空気の放出を好範囲で行う
ことが好ましい。すなわち、図３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２３ａを有するものである。また４
（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、四角形状、
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３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２３ａ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。

【００１８】２４は涼風供給部で屋外に隣接した装置で
水槽か地下室で新鮮空気吸気部２５と主パイプ１９間を
パイプ２６、２７で連結し、バルブ２８、除湿機２９、
図示しないポンプ送風機を介在させ、季節に応じた循環
をさせると共に、湿気を屋内に取り入れないようにした
ものである。

【００１９】なお、涼風供給部２４が水槽の場合は、半
分が水でその上の空間部に冷却用パイプ３０を配置し、
この冷却用パイプ内３０を通過した空気、すなわち涼風
をパイプ２６、主パイプ１９、通気口１２を経て居住空
間２へ天井１４から供給するものである。特に、この空
気はエアコンと異なり約１０〜２０℃位の自然の風、所
謂涼風となって頭上から供給されるものである。

【００２０】３１はセンサーで居住空間２に設置し、主
に温度、湿度、空気の汚染度を計測し、居住空間２を快
適条件にするよう各装置を作動させる信号を取り出すも
のである。

【００２１】３２は棟換気装置で冬は断熱性を保持して
閉塞し、夏は開放状態であり、しかも雨、風が棟換気装
置３２から内部（小屋裏空間１）へ侵入しない構造であ
る。すなわち、例えば図５に示すように屋根の棟Ｃ上に
フィン３３をアンテナ状に配した中央分散体３４と上記
フィン３３と交互に、しかも傾斜した片羽根状の防風フ
ィン３５とこの防風フィン３５を支持する側体３６、棟
換気装置３２の頂面の笠木３７と、侵入雨水の排水口兼
排気口３８と、ガイド防水板３９と、冬期の断熱、防
風、気密を維持する開閉蓋４０とから構成する。

【００２２】さらに説明すると、多数本のフィン３３は
側体３６の内側に中央分散体３４を介して自立型で固定
し、小屋裏空間１内からの空気を外部へ放散するのに役
立つものである。特にフィン３３には適宜口径の貫通孔
３３ａを多数個穿設し、より効果的な放熱構造にしてい
る。

【００２３】防風フィン３５は外部からの雨、風の侵入
を抑制、特に雨は阻止するパンチング加工、もしくはア
ルミの押出等により形成する。勿論、万一の漏れ構造と
してはガイド防水板３９を棟頂部に釘等３９ａで固定す
ることが好ましい。

【００２４】側体３６は棟換気装置３２の両サイドに通
排水、排気のためと冬期の第１次密封側体とし、防風フ
ィン３５を適宜間隔で穿設せしめ、その形成後の空隙を
前記排水口兼排気口３８としたものである。また、図５
において２点鎖線で示すように側体３６の表面側には必
要によりスライド式もしくは開閉式の防風、防雨幕体を
設ける。

【００２５】開閉蓋４０は図５に示すように棟木Ｄと垂
木Ｅと断熱屋根下地Ｆ間の空隙に対し気密性と断熱性と
の閉塞に弾力性を作用させると共に、温度センサー４４
に連動して開閉する機構である。すなわち、支持体４１
とシリンダー等の駆動部４２と断面コ字状の断熱、防水
のパッキン材４３とを一体に構成したものである。

【００２６】ここで、空気の流れについて簡単に説明す
る。まず、冬期においては図１に示すように外部から取
り入れた空気は矢印ロで示すように熱交換型換気扇１０
を通って床下空間３に放出される。この際、ソーラ集熱
装置８、熱増幅装置９を介した加温された空気を主パイ
プ１９に送給し、必要個所に設けたファン等で床下空間
３に放出する。また、床下換気口Ｇと開閉蓋４０は各開
口部分を断熱性と気密性を維持して閉塞した状態であ
る。

【００２７】そこで、床下空間３では加温された空気の
供給によって圧力が加わるため床下空間３の空気は壁内
空間７を矢印で示すように上昇し、かつ通気口１１を通
った空気は居住空間２を経て排気口１７から熱交換型換
気扇１０に送給し、矢印イのように汚染された空気は外
部へ放出される。なお、小屋裏空間１内の加温された空
気は点線で示すように熱交換型換気扇１０に吸気され、
熱交換効率の向上を図るものである。

【００２８】夏期においては、図１に示すように床下換
気口Ｇと開閉蓋４０とは開放され、棟換気装置３２は家
屋Ａの内部空気を外部へ放散する状態で、外部からの風
雨の侵入を防止する構造に設定する。勿論、ソーラ集熱
装置８、熱増幅装置９の家屋Ａ内の内部空気の加温のた
めの機能は停止させておく。そこで、図２に示すように
熱交換型換気扇１０を単なる換気扇として機能させ、床
下換気口Ｇからの送風（逆止弁により外部へ床下空間３
の空気が漏洩しない）と涼風供給部２４からの涼風（約
１３℃）をパイプ２６、１６、主パイプ１９へ供給し、
天井１４から居住空間２に供給する。排気口１７から汚
染空気を吸気して熱交換換気扇１０から外方へ放出す
る。

【００２９】この際、居住空間２内では空気が矢印のよ
うに対流する。床下空間３、壁内空間７内の空気は小屋
裏空間１の圧力の低下によって矢印のようにゆっくりと
上昇し、床下の冷気で居住空間２の外周を包囲する。

【００３０】以上説明したのは本発明に係る家屋の一実
施例にすぎず、図１で一点鎖線で示すように土間に加温
装置４５からの温水を循環するパイプ４６を配設し、冬
期間の居住空間２内の均一温度化をさらに強化すること
もできる。

【００３１】さらに、一点鎖線で示すように土間に地下
室４７を形成し、冬、夏期の温度コントロールの補助機
能として作用させることもできる。

【００３２】

【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）高断熱・高気密で、かつ空気循環システム構
造としたため、熱効率が極めて高い。（２）熱エネルギ
ーは太陽エネルギー、水温エネルギーのクリーンエネル
ギーを使用するため安全で、衛生的である。（３）太陽
エネルギーは無尽蔵であり、省エネルギーと快適性の向
上が図れる。（４）夏、冬期にそれぞれマッチした機能
を付加したため、冬、暖かく、夏、涼しい家屋とするこ
とができる。（５）棟換気装置、温度センサー、熱交換
型換気扇、バルブ、パイプの組み合わせにより梅雨期、
秋期にも利用できる。（６）結露、ダニ、カビの発生も
なく、人間の健康と家屋の耐久性にも優れている。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冬期の流れを示す説明図で
ある。

【図２】本発明に係る家屋の夏期の流れを示す説明図で
ある。

【図３】図１および図２における分散ダクトの一例を示
す説明図である。

【図４】分散ダクト２３のその他の一例を示す説明図で
ある。

【図５】本発明に係る家屋に使用される棟換気装置の一
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 ４ 断熱層 ４ａ 屋根材 ５ 屋根断熱層 ５ａ 外装材 ６ 外壁断熱層 ７ 壁内空間 ８ ソーラ集熱装置 ９ 熱増幅装置 １０ 熱交換型換気扇 １１ 通気口 １２ 通気口 １３ 内壁 １４ 天井 １５ 床 １６ パイプ １７ 排気口 １８ パイプ １９ 主パイプ ２０ バルブ ２１ バルブ ２２ バルブ ２３ 分散ダクト ２３ａ スリット ２４ 涼風供給部 ２５ 新鮮空気吸気部 ２６ パイプ ２７ パイプ ２８ バルブ ２９ 除湿機 ３０ 冷却用パイプ ３１ センサー ３２ 棟換気装置 ３３ フィン ３３ａ 貫通孔 ３４ 中央分散体 ３５ 防風フィン ３６ 側体 ３７ 笠木 ３８ 排水口兼排気口 ３９ ガイド防水板 ４０ 開閉蓋 ４１ 支持体 ４２ 駆動部 ４３ パッキン材 ４４ 温度センサー ４５ 加温装置 ４６ パイプ ４７ 地下室 Ａ 家屋 Ｂ 躯体 Ｃ 棟 Ｄ 棟木 Ｅ 垂木 Ｆ 断熱屋根下地 Ｇ 床下換気口

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 小屋裏空間、居住空間、床下空間を連通
   化すると共に、外断熱で高断熱・高気密の家屋におい
   て、該家屋の屋根上にソーラ集熱装置を設置し、前記小
   屋裏空間に熱交換型換気扇、ヒートパイプ等の熱増幅装
   置を設け、また屋外に涼風供給部を設置し、前記ソーラ
   集熱装置、熱増幅装置、熱交換型換気扇および涼風供給
   部間を開閉弁付のパイプで連結し、かつ上記パイプの末
   端を床下空間に配設し、前記居住空間の天井、内壁、床
   等に通気口を形成して居住空間と床下空間、壁内空間、
   小屋裏空間を連結し、かつ上記居住空間の少なくとも１
   ケ所に排気口を設け、該排気口と前記熱交換型換気扇と
   を連結して汚染空気を外部へ放出し、一方、外部の空気
   を上記熱交換型換気扇を介して床下空間へ前記パイプに
   連結して放出すると共に、前記天井に排気口と隔離して
   通気口を設け、さらに棟に開閉可能な換気装置を設けた
   ことを特徴とする家屋。