JPH0797830A

JPH0797830A - 空気循環建物

Info

Publication number: JPH0797830A
Application number: JP10243194A
Authority: JP
Inventors: Hideharu Aizawa; 英晴相澤
Original assignee: Individual
Current assignee: Individual
Priority date: 1993-05-18
Filing date: 1994-05-17
Publication date: 1995-04-11
Anticipated expiration: 2013-02-25
Also published as: JP2719497B2

Abstract

(57)【要約】【目的】建物全体を暖房するとともに、維持費も極め
て安価である。【構成】太陽の光により集熱器４２内の空気が所定の
温度に上昇した際に、温められた空気は循環器５４によ
り、連通管５２を介して床下空間１３の凹所１８に送
る。そして、凹所１８に送られた空気は、凹所１８およ
び凹条１６内に充満し、床２０を温める。また、凹所１
８および凹条１６内の空気は、建物１０の内壁２２と天
井２４との流路空間１３内を上昇して建物１０全体を温
める。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、建物全体を温めること
ができる空気循環建物に関する。

【０００２】

【従来の技術】従来、住宅等の建物は、室内の暖房の効
果を高めるために、内壁と外壁との間に断熱材を入れ、
屋外の影響を受けないととも、屋内の熱が外部に逃げる
のを防止する構造になっている。

【０００３】

【発明が解決しようとする課題】従来の建物では、単に
壁や床等を断熱構造としているため、１つの部屋を温め
ても他の部屋が寒かったりする。特に、廊下、トイレあ
るいは風呂場等は寒く、健康上好ましくなく、高齢者に
とっては大きな問題であり、また寒冷地においては特に
大きな問題である。さらに、建物全体を暖房しようとす
ると、多額の費用がかかってしまう。

【０００４】そこで、本発明は建物全体を暖房するとと
もに、維持費も極めて安価な空気循環建物を提供するこ
とを目的とする。

【０００５】

【課題を解決するための手段】上記課題を解決するた
め、本発明は次の構成を備える。すなわち、建物の床下
をコンクリートで形成するとともに、該コンクリート床
を密閉された床下空間とする一方、前記床下空間内の空
気が上昇すべく、建物の内壁および天井面にそれぞれ所
定間隔を開けて断熱材を配置した流路空間を形成し、建
物の屋根に空気を温める集熱器を設けるとともに、前記
流路空間内の空気を集熱器に供給する供給路を設け、前
記集熱器で温められた空気を前記床下空間に供給すべ
く、集熱器と床下空間とを連通路で連結し、該連通路の
中途部に、集熱器で温められた空気を強制的に床下空間
に供給する循環器を設けたことを特徴とする。なお、前
記連絡路を流路空間内に配置すると好適である。また、
前記集熱器を南側の屋根上に配置する一方、流路空間内
に配置した連絡路を放熱可能とすることもできる。さら
に、前記供給路の中途部、連絡路の中途部に弁体を設け
ると好適である。

【０００６】

【作用】次に、作用について説明する。太陽の光により
集熱器内の空気が所定の温度に上昇した際に、温められ
た空気を循環器により連通管を介して凹所に送る。そし
て、凹所に送られた空気は、凹所および凹条内に充満
し、床を温める。このとき、蓄熱部も温められる。ま
た、凹所および凹条内の空気は、建物の内壁と天井面と
の流路空間内を上昇して建物全体を温める。

【０００７】

【実施例】以下、本発明の好適な実施例について添付図
面に基づいて詳細に説明する。図１は本発明に係る建物
の概略を示す断面説明図である。図２は建物の基礎部分
を示す斜視図である。

【０００８】１２は建物１０の布基礎である。この布基
礎１２の内底面（床下）はコンクリートで覆われてい
る。そして、布基礎１２の内底面の中央部分は、上方に
突出する蓄熱部１４が形成される。また、布基礎１２に
沿って、この布基礎１２と蓄熱部１４により凹条１６が
形成されている。この凹条１６の一部には、大きく凹ん
だ凹所１８が形成されている。

【０００９】布基礎１２の上には建物１０が構築され
る。建物１０の床面には床材が張られ床２０を構成し、
この床２０下の空間を床下空間１３とする。一方、内壁
面には壁材が張られ内壁２２が構成され、天井面には天
井材が張られ天井２４が構成されている。

【００１０】床２０は、前記蓄熱部１４との間に空気が
流れるように所定間隔が保持されている。この間隔は、
空気の床流路２６ａである。一方、内壁２２および天井
２４から所定間隔を開けて断熱材２８が配置されてい
る。内壁２２と断熱材２８とは所定間隔を保持して壁流
路２６ｂを構成し、同様に天井２４と断熱材２８とも所
定間隔を保持して天井流路２６ｃが構成されている。壁
流路２６ｂおよび天井流路２６ｃにより流路空間２６を
構成している。なお、断熱材２８は、外部に空気が漏れ
ないように密閉構造となっている。布基礎１２と断熱材
２８との間においても密閉構造となっており、床下空間
１３は密閉空間に形成されている。

【００１１】図３は壁の構造を示している。布基礎１２
の上面にアンカーボルトにより固定された土台３０から
柱３１・・・が所定間隔ごとに起立している。この柱３
１・・・の内側に壁材２１を張り付ける一方、柱３１・
・・の外側には断熱材２８を張り付ける。そして、壁材
２１と断熱材２８により壁流路２６ｂが構成されてい
る。断熱材２８は２枚重であり、内側の断熱材２８ａは
柱３１の間に嵌め込まれ、この断熱材２８ａの外側を断
熱材２８ｂで覆っている。また、柱３１に対応する位置
には胴縁３２により断熱材２８が柱３１・・・に固定さ
れている。さらに、胴縁３２の外側には外壁材３４が固
定される構造である。なお、二重の断熱材２８ａ、２８
ｂの間にシート材を設け、密閉構造にすると好適であ
る。

【００１２】床２０は、従来知られている大引きおよび
根太を交差させた上に床材１９を張って構成されてい
る。従来大引きは床つかにより支持していたが、本実施
例では蓄熱部１４上面で支持することができる。このた
め、床２０の施工が容易である。

【００１３】建物１０の屋根４０の南側の屋根面に集熱
器４２が設けられている。この集熱器４２の構造につい
て、主に図４を参照して説明する。屋根を構成する垂木
４１・・・は、鉄板等の屋根板４３により覆われてい
る。屋根板４３の下にやはり鉄板等の波板４４を配置
し、さらに下方に断熱材４８が配置され、屋根板４３と
断熱材４８との間で集熱空間４５が形成されている。こ
の集熱空間４５は、屋根板４３と波板４４との間の空間
４５ｂと、波板４４と断熱材４８との空間４５ａに区画
されている。屋根板４３と所定間隔を開けてガラス板４
６が配置されている。なお、波板４４は、垂木４１と垂
木４１との間隔を保持するとともに、屋根の荷重を受け
るための間隔材４７・・・に支持されている。断熱材４
８も間隔材４７・・・の下側から当接して支持されると
ともに、垂木４１・・・の間に嵌合している。

【００１４】前記天井流路２６ｃ内の空気を集熱空間４
５に供給するため、天井流路２６ｃと集熱空間４５とが
供給路４８により連結されている。この供給路４８の中
途部には、弁体５０が設けられている。

【００１５】前記集熱器４２で温められた空気を前記凹
条１６の凹所１８に送るために、集熱器４２の上部から
凹所１８まで延出する連通路としての連通管５２が設け
られている。この連通管５２は、北側の壁２２Ｎ内の壁
流路２６ｎを通過して、先端が凹所１８に開口してい
る。この連通管５２の先端には循環器としての循環ファ
ン５４が設けられ、集熱器４２で温められた空気を凹条
１６の凹所１８に送ることができる。循環ファン５４
は、集熱器４２の空気の温度が例えば２０度になった際
に駆動するように、公知の電気手段により制御されてい
る。

【００１６】前記連通管５２は壁流路２６ｎ内に配置さ
れているため、壁流路２６ｎ内でも放熱するものであ
る。このため、連通管５２は、断面円形または矩形であ
り、かつ断熱構造でなく、熱が放熱できる材質である。
すなわち、連通管５２は、合成樹脂製の管であったり、
木材により構成した通路であってもよい。このように、
建物の日当たりが悪く寒い北側の壁流路２６ｂ内で、連
通管５２から若干放熱しつつ降下させる（送る）ことに
より、建物の南側より北側を重点的に温めることがで
き、建物全体の暖房バランスを図ることができる。

【００１７】連通管５２の中途部には、弁体５６が設け
られている。なお、弁体５６は、天井流路２６ｃを構成
する断熱材２８より上方、屋根裏内の連通管５２内が好
適である。

【００１８】ここで、２つの弁体５０、５６の動作につ
いて説明する。弁体５０は、循環ファン５４が駆動した
際に、床下空間１３および流路空間２６の空気が集熱器
４２に流れ、循環ファン５４を停止した際に、流路空間
２６と集熱器４２との空気の交流を防止するものであ
る。一方、弁体５６は、循環ファン５４が駆動した際
に、集熱器４２の空気が床下空間１３に流れ、循環ファ
ン５４を停止した際には床下空間１３と集熱器４２との
空気の交流を防止するものである。すなわち、循環ファ
ン５４が停止した際には弁体５６により連通管５２が遮
断され、温められた空気の流通を遮断し、連通管５２の
弁体５６の先方（天井流路２６ｃおよび壁流路２６ｂ
内）に温められた空気が位置することになり、無駄な放
熱を防ぐことができる。

【００１９】前記循環ファン５４は太陽電池を駆動燃料
とすると良い。このようにすると、太陽に照らされて集
熱器４２の空気の温度が上昇する際に、同時に循環ファ
ン５４を駆動する太陽電池にも蓄電されることとなる。
なお、循環ファン５４は他の駆動源でも良い。

【００２０】前記建物１０には、２階部分２Ｆが存在す
る。この２階部分２Ｆは床６０および仕切り壁６２によ
り構成されている。これら床６０および仕切り壁６２に
も、前記床流路２６ａと同様に流路が構成されている。
床の流路を６０ａ、仕切り壁６２の流路を６２ａとす
る。各流路６０ａ、６２ａは、壁流路２６ｂおよび天井
流路２６ｃに連通する流路を構成している。なお、建物
１０は断熱材２８により覆われた密閉構造であり、空気
の漏れない構造である。特に、継ぎ目部分等はシール部
材等によりシールするのが好適である。

【００２１】上述するように構成された建物１０の空気
の流れについて説明する。

【００２２】太陽の光により集熱器４２内の空気が所定
の温度、例えば２０度まで上昇した際に、循環ファン５
４が駆動を開始する。すると、温められた空気は、弁体
５６を開き連通管５２を介して凹所１８に送られる。一
方、集熱器４２内の温められた空気が引き抜かれると、
集熱器４２内の集熱空間４５が負圧になり、弁体５０が
開き、壁流路２６ｂおよび天井流路２６ｃの空気が吸い
込まれる。この吸引力と、循環ファン５４の供給力によ
り空気が循環する。

【００２３】すなわち、凹所１８に送られた空気は、凹
所１８および凹条１６内に充満し、床２０を温める。な
お、蓄熱部１４と床２０との間にも空気が流れる。この
とき、蓄熱部１４も温められる。

【００２４】凹条１６および凹所１８内の空気は、壁流
路２６ｂ内を上昇して、天井流路２６ｃに達する。一
方、２階部分２Ｆは、床６０の流路６０ａおよび仕切り
壁６２の流路６２ａを連通して天井流路２６ｃに循環す
る。

【００２５】集熱器４２内の集熱空間４５の温度が、例
えば２０度以下に下がると、循環ファン５４の駆動が停
止する。このとき、弁体５０および弁体５６が閉じて、
温まった空気が集熱器４２や屋根裏に上昇することがな
い。このため、建物１０全体は、断熱材２８の内側で、
温かい空気に包まれた状態である。また、蓄熱部１４か
ら放熱されて建物１０全体を温かい状態に継続して保持
することもできる。

【００２６】一方、夜間等に、集熱器４２の集熱空間４
５内の空気の温度が下がっても、弁体５０、５６が存在
するため、流路空間２６および連通管５２内に冷たい空
気が流入することもない。

【００２７】なお、蓄熱部１４は、布基礎１２および凹
条１６を介して外気と遮断されているとともに、蓄熱部
１４内は土砂等が存在しているため極端に冷えたりする
ことがない。

【００２８】また、上述するように、建物１０の各部屋
の床、壁および天井を温かい空気が通過するため、建物
１０全体を温めることができる。また、閉鎖された循環
路内を空気が循環し、冷たい外気を取り込むことがない
ため効率的である。さらに、一旦温まった室内の空気
は、断熱材２８および空気層（床流路２６ａ、壁流路２
６ｂおよび天井流路２６ｃ）により覆われているため、
断熱効果に優れ、冷え難くなる。

【００２９】上記実施例では、連通管５２の先端に循環
ファン５４を設けたが、このように構成することにより
集熱器４２から連通管５２内を通過して循環ファン５４
に至るまでに熱が若干放熱されるため、温度が低下した
空気の雰囲気中に循環ファン５４を位置させることがで
き、高熱による循環ファン５４の故障の防止を図ること
ができる。また、循環ファン５４の交換・修理も容易で
ある。

【００３０】上記実施例において、太陽の日差しが当た
らないとき、あるいは夜間等の集熱器４２で空気が温め
られないときに、凹所１８内でストーブ等の加熱手段を
用いて空気を加熱し、建物１０全体を暖房するとともに
蓄熱部１４に熱を蓄熱することもできる。

【００３１】図５に示すように、連通管５２を壁流路２
６ｎ内に通さず、また循環ファン５４を集熱器４２の直
後に配置しても良い。このとき、循環ファン５４は、比
較的高温に強いものを用いれば良い。

【００３２】図６は他の実施例を示す。図６では、上記
図１の実施例において、連通管５２の先端を蓄熱部１４
内を横切って通過させる一方、連通管５２を壁流路２６
ｎ内に通さないものである。

【００３３】上記実施例では冬期間における使用方法に
ついて説明したが、夏期においては夜間使用すると好適
である。すなわち、夏期の夜間にあっては、集熱器４２
で集熱空間４５内の空気の温度が下がった際に、温度の
下がった空気を循環させることにより、室内の温度を下
げることができる。以上本発明の好適な実施例を挙げて
種々説明したが、本発明は上記実施例に限定されるもの
でなく、発明の精神を逸脱しない範囲内で多くの改変を
施し得ることはもちろんである。

【００３４】

【発明の効果】本発明は上述するように構成されている
ため、建物の各部屋の床、壁および天井を温かい空気が
通過するため、建物全体を温めることができる。特に、
廊下、トイレあるいは風呂場等も温めることができる。
また、閉鎖された循環路内を空気が循環するため、冷た
い外気を取り込むことがなく効率的である。

【００３５】また、構造も簡便であり、太陽光を利用す
るため、維持費も極めて安価な空気循環建物とすること
ができる。

【００３６】集熱器から床下空間に連通する連絡路を流
路空間内に配置することにより、スペースを無駄なく使
用することができる。また、連絡路が、北側流路空間内
で放熱するように構成することにより、建物の南側より
北側を重点的に温めることができ、建物全体の暖房バラ
ンスをとることができる。

【００３７】供給路の中途部・連絡路の中途部に弁体を
設けたので、循環器を停止した際に弁体が閉じ、温まっ
た空気が屋根裏に逆流することがない。このため、建物
全体を温かい空気に包まれた状態で継続して保持するこ
とかできる。

【００３８】循環器を連絡路の先端に設けることによ
り、集熱器から循環器に至るまでに温まった空気の熱が
若干放熱されるため、温度が若干低下した空気の雰囲気
中に循環器を位置させることができ、高熱による循環器
の故障の防止を図ることができる。また、循環器の交換
・修理も容易となる等の著効を奏する。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明に係る建物の概略を示す断面説明図であ
る。

【図２】建物の基礎部分を示す斜視図である。

【図３】壁の構造を示す断面説明図である。

【図４】集熱器の構造を示す断面説明図である。

【図５】他の実施例に係る建物の概略を示す断面説明図
である。

【図６】他の実施例に係る建物の概略を示す断面説明図
である。

【符号の説明】

１０建物１２布基礎１４蓄熱部１６凹条１８凹所２０床２２内壁２４天井２８断熱材４２集熱器４５集熱空間５０弁体５２連通管５４循環ファン５６弁体

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (51)Int.Cl.⁶ 識別記号庁内整理番号ＦＩ技術表示箇所Ｆ２４Ｄ 5/10 Ｆ２４Ｆ 7/06 ＺＢＦ２４Ｊ 2/04 2/42 Ｍ

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】建物の床下をコンクリートで形成すると
ともに、該コンクリート床を密閉された床下空間とする
一方、前記床下空間内の空気が上昇すべく、建物の内壁および
天井面にそれぞれ所定間隔を開けて断熱材を配置した流
路空間を形成し、建物の屋根に空気を温める集熱器を設けるとともに、前
記流路空間内の空気を集熱器に供給する供給路を設け、前記集熱器で温められた空気を前記床下空間に供給すべ
く、集熱器と床下空間とを連通路で連結し、該連通路の中途部に、集熱器で温められた空気を強制的
に床下空間に供給する循環器を設けたことを特徴とする
空気循環建物。
【請求項２】連絡路を流路空間内に配置したことを特
徴とする請求項１記載の空気循環建物。
【請求項３】前記集熱器を南側の屋根上に配置する一
方、前記集熱器で加熱した空気を前記連絡路を介して床下空
間に送る際に、連絡路から流路空間内に放熱可能である
ことを特徴とする請求項２記載の空気循環建物。
【請求項４】前記循環器が駆動している際には流路空
間の空気が集熱器に流れ、循環器を停止した際には流路
空間と集熱器との空気の交流を防止すべく、供給路の中
途部に弁体を設けたことを特徴とする請求項１、２また
は３記載の空気循環建物。
【請求項５】前記循環器が駆動している際には集熱器
の空気が床下空間に流れ、循環器を停止した際には床下
空間と集熱器との空気の交流を防止すべく、連絡路の中
途部に弁体を設けたことを特徴とする請求項１、２、３
または４記載の空気循環建物。
【請求項６】前記循環器を、連絡路の先端に設けたこ
とを特徴とする請求項１、２、３、４または５記載の空
気循環建物。