JPH1068178A - 家 屋 - Google Patents

家 屋

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JPH1068178A
JPH1068178A JP22728396A JP22728396A JPH1068178A JP H1068178 A JPH1068178 A JP H1068178A JP 22728396 A JP22728396 A JP 22728396A JP 22728396 A JP22728396 A JP 22728396A JP H1068178 A JPH1068178 A JP H1068178A
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JP
Japan
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space
house
roof
air
solar heat
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JP22728396A
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Inventor
Takashi Ishikawa
堯 石川
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IG Technical Research Inc
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IG Technical Research Inc
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Publication date
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    • YGENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y02TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
    • Y02BCLIMATE CHANGE MITIGATION TECHNOLOGIES RELATED TO BUILDINGS, e.g. HOUSING, HOUSE APPLIANCES OR RELATED END-USER APPLICATIONS
    • Y02B10/00Integration of renewable energy sources in buildings
    • Y02B10/20Solar thermal
    • YGENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y02TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
    • Y02EREDUCTION OF GREENHOUSE GAS [GHG] EMISSIONS, RELATED TO ENERGY GENERATION, TRANSMISSION OR DISTRIBUTION
    • Y02E10/00Energy generation through renewable energy sources
    • Y02E10/40Solar thermal energy, e.g. solar towers

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  • Building Environments (AREA)
  • Central Air Conditioning (AREA)

Abstract

(57)【要約】 【目的】 太陽の熱エネルギーを有効に利用し、小屋裏
空間、床下空間、居住空間でセントラル換気を行うこ
と。 【構成】 家屋Aの屋根Bおよび外壁の少なくとも一方
の内外に太陽熱収集部9を設け、小屋裏空間1、室内空
間2、床下空間3、壁内空間4を囲んで屋根断熱層8
a、外壁断熱層8b、土間断熱層8cを形成すると共
に、家屋A内の任意箇所に吸空気αと排空気γ間の熱交
換を行う熱交換器15を配設し、かつ床下空間3と太陽
熱収集部9を接続するダクト13の途中には太陽熱収集
部9を床下空間3と外部のいずれに連通するかを選択す
る切換器14を配設した家屋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、太陽の熱エネルギーを
有効利用し、小屋裏空間、床下空間、室内空間でセント
ラル換気を行う家屋に関するものである。
【0002】
【従来の技術】従来の太陽の熱エネルギーを利用した家
屋には、例えば特公平3−48299号に示されるよう
に、屋根上にて収集した太陽熱を床下空間に送給し、床
面下を温めつつ床下空間内に設けた蓄熱材を温めた後、
床下空間と室内空間の間に設けられた温風吹出口から室
内空間に吹き出すものがあった。
【0003】
【発明が解決しようとする課題】しかしながら、このよ
うな家屋では、室内空間に送給された分の空気を排気す
る機構を有しないことより、室内空間に送給される空気
を逃がす必要上、建物の断熱を徹底できず、晴れた日中
以外の場合の暖房の熱源を太陽熱以外に依存しなければ
ならない場合の暖房効率が悪いものであり、また、換気
のために内部の温められた空気をそのまま外部に放出し
てしまうために暖房効率が悪いものであった。さらに、
換気を行う必要から開口部を時々開放しなければなら
ず、効率の良い換気と暖房との両立が困難という欠点が
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欠点
を除去するため、少なくとも小屋裏空間、室内空間、床
下空間を有し、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、屋根、外
壁のうち少なくとも一方の内部もしくは外部に太陽熱収
集部を形成し、前記空間を囲んでいる屋根、外壁、土間
に断熱層を形成すると共に、家屋内の任意箇所に熱交換
器を配設し、かつ床下空間と太陽熱収集部を接続するダ
クトの途中には太陽熱収集部を床下空間か外部かの何れ
かに連通させるかを選択する切換器を配設することによ
り、家屋の躯体や下地を長持ちさせると共に、ダニ、カ
ビの発生を抑制することができると共に太陽熱の利用効
率および暖房効率を高め、経済性に優れると共に、暖房
と換気を両立したことにより居住の快適性に優れ省エネ
ルギーに有効で、地球環境に優しい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は本発明の代表的一実施例を示
す説明図であり、Aは家屋、Bは屋根、Cは土間暖房部
である。また、1は小屋裏空間、2は室内空間、3は床
下空間、4は壁内空間で、それぞれ天井5、床6、内壁
7によって区切られた家屋Aの内部空間である。なお、
矢印は家屋A内に給気された新鮮な空気である吸空気
α、室内空間2、床下空間3および壁内空間4内を通過
する循環空気β、および家屋A内を循環して排気される
汚れた温かい空気である排空気γの流れを示すものであ
る。
【0006】8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8は屋根断熱層8aと外壁断熱層8bと土間
断熱層8c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10、外壁材10aと一
体になっているもの等である。
【0007】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、AL
C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。
【0008】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
とによって屋根断熱層8a、外壁断熱層8b、土間断熱
層8cを形成するものである。
【0009】壁内空間4は外壁断熱層8bと内壁7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、各空間間の気圧の差、自然対流等によって空気が
流れる空間であり、循環空気βの輻射熱によって室内空
間2を暖房すると共に、家屋Aの躯体、下地等を常に乾
燥させて長持ちさせ、かつ結露を防止してダニ、カビの
発生を抑制するものである。
【0010】9は太陽熱収集部で、例えば図1に示すよ
うに屋根B内に形成され、屋根断熱層8aと屋根材10
の間の空間を利用するものであり、軒先部11の近傍に
必要に応じて開閉弁を有する吸気口としての孔12を設
け、太陽熱収集部9内に外気を取り入れるものである。
【0011】14は切換器で、ダクト9aを通過して移
動する太陽熱収集部9にて温められた吸空気αをダクト
13にて床下に導くか、排気ダクト21に導いて必要に
応じてファンを伴った排気口22から外部に排気するか
を切り換える部位であり、切換弁14aを有するもので
ある。切換器14は、冬場は主にダクト13に吸空気α
を導き、太陽熱を家屋A全体の暖房として活用し、夏場
は排気口22から外部に吸空気αを排気することにより
屋根Bの熱を発散し、家屋A内の温度の快適化に有効で
ある。
【0012】16は分散ダクトで、ダクト13によって
床下に導かれた吸空気αを床下空間3に分散するもので
あり、ダクト13から複数本に枝分かれしたパイプに吸
空気α放出用のスリットを多数有したものである。床下
空間3に分散された吸空気αは、必要に応じて土間暖房
部Cから熱を受けて室内空間2および壁内空間4内に循
環空気βとして巡るものである。なお、ダクト13の途
中に、必要に応じて図示しないファンを設けることによ
り、吸空気αを床下空間3に導くことができる。
【0013】床下空間3の土間には、吸空気αが太陽熱
収集部9にて暖房作用に有効な温度まで上昇しなかった
場合の補助加熱器として作用する土間暖房部Cを配設す
るもので、防水シート17上に土間断熱層8c、蓄熱層
18の順に敷設して、蓄熱層18中にパイプ19を埋設
するものである。なお、蓄熱層18の例としては、熱容
量が大きいものが好ましく、石材、コンクリート、モル
タル、レンガ、ブロック、塩化カルシウム板、硫化ナト
リウム板等を用いるものであり、また、パイプ19内は
水、不凍液等の熱媒体がボイラー20を介して温められ
て循環しているものである。
【0014】また、室内空間2の開口部23の下には給
気口24を設け、天井5の家屋Aの中心寄りには排気ダ
クト27によって排気口28と接続する換気口26を設
けるものであり、給気口24と換気口26を上記のよう
な配置とすることにより、室内の温度の均一化と斑のな
い換気に有効である。なお、室内空間2内には、温度を
探知してするためのセンサー25を各所に配し、太陽熱
収集部9からの吸空気αの量の調節や、ボイラー20の
暖房の調節、給気口24からの循環空気βの吹出量の調
節に活用できるものである。
【0015】熱交換器15は必要に応じてファンを伴う
もので、ダクト13内の吸空気αと排気ダクト27内の
排空気γとの間で熱交換を行うものである。
【0016】ここで、本発明に係る吸空気α、循環空気
β、排空気γの流れについて、図1を用いて説明する。
軒先部11に設けた孔12から取り入れられた吸空気α
は、屋根材10越しに太陽熱を受けつつ太陽熱収集部9
内を上昇し、ダクト9aにて切換器14に導かれる。切
換器14では、切換弁14aの作用により、夏場は排気
ダクト21を経て排気口22から吸空気αを放出し屋根
Bの熱を逃がすことにより家屋Aの快適化に有効に作用
し、また冬場はダクト13により吸空気αを床下空間3
に導くものである。
【0017】冬場にダクト13にて導かれた温められた
吸空気αは、床下空間3内に分散され、吸空気αの温度
が低い場合には土間暖房部Cにて温度を上昇された循環
空気βとして壁内空間4、および室内空間2を循環する
ものである。室内空間2内に取り込まれた循環空気β
は、室内空間2を巡り、換気口26により排気ダクト2
7に導かれる。なお、壁内空間4内に取り込まれた循環
空気βは、天井5、床6、内壁7からの輻射熱によって
室内空間2を温めると同時に、室内空間2との温度差を
無くすることによる結露の防止や、カビ、ダニの発生防
止、躯体の腐食防止等に有効である。
【0018】排気ダクト27内の排空気γは排気口28
から外部に放出されるまでに、熱交換器15を経て、ダ
クト13内の吸空気αとの熱交換を行ってから排気され
るものであり、暖房効率を高めるものである。
【0019】以上説明したのは、本発明に係る家屋の一
実施例に過ぎず、図2〜図12に示すような構成を有し
たりすることができる。
【0020】すなわち、図2はボイラー20と接続した
パイプ29を太陽熱収集部9内に配し、パイプ29内を
巡る水、不凍液等の熱媒体δにて集熱を行い、土間暖房
や生活温水として活用する他に、降雪時には熱媒体δを
ボイラー20にて加熱して循環させることにより、屋根
融雪として利用できる例である。なお、図示しないが、
太陽熱集熱部9と別個に太陽熱コレクターEを太陽熱集
熱部9上以外の箇所に設置し、パイプ29を配してボイ
ラー20と接続することもできる。
【0021】図3は家屋Aの棟部に越屋根Dを設け、内
部の越屋根空間32を活用する例で、越屋根Dの両側に
は開閉可能な換気口30を設け、また越屋根空間32を
包囲するように越屋根断熱層31を配したものである。
越屋根空間32は冬場においては太陽熱収集部9にて温
められた吸空気αを貯留、保温することが可能で日射が
なくなってもしばらくの間は温かい吸空気αを床下空間
3に供給することを可能とし、また夏場においては換気
口30を開くことにより、ファン等の機械力に依存する
ことなく自然の風の力のみで太陽熱収集部9内を上昇し
てきた熱せられた吸空気αを迅速に外部に放出すること
を可能とし、家屋A内の温度環境の快適化に有効で、さ
らには外観が向上するものである。
【0022】図4は排気ダクト27の先端の排気口28
を越屋根空間32内に設け、風向きや風力に影響を受け
ることなく円滑に排気を行えるようにした家屋Aの例で
ある。図5は越屋根空間32内に排気口28の他に熱交
換器15を配し、諸器機を一箇所に集中して配置したこ
とで、メンテナンスを容易にした家屋Aの例である。
【0023】図6は越屋根空間32内に、内部に熱媒体
δを循環させるパイプ29の先端に設けた熱交換部33
を越屋根空間32内に配し、越屋根空間32内に貯留さ
れた温かい吸空気αと熱媒体δとの熱交換を行う例であ
る。図7は基礎34に開閉自在の通気口35を、小屋裏
空間1内にはファンを伴うことも可能な換気口36をそ
れぞれ設け、夏場においては通気口35を開放し、かつ
ファンを稼働させつつ換気口36を開放することによ
り、床下空間3内の冷気を家屋A全体に導きつつ小屋裏
空間1内の熱気を外部に放出することで、居住性を高め
た家屋Aの例である。
【0024】図8および図9はそれぞれ土間暖房部Cを
有さない家屋Aの例であり、補助暖房は室内空間2内の
別途の暖房装置に依存するものである。
【0025】図10は、屋根B上に太陽熱収集部9とし
て機能する太陽熱コレクターEを配した例であり、同時
にボイラー20と接続し、内部に熱媒体δを循環させた
パイプ29を配したものである。図11は太陽熱収集部
9を外壁面にも設け、集熱力をさらに向上させた例であ
る。
【0026】図12は、越屋根Dを用いた家屋Aの例で
あり、(a)図に示すように切妻屋根B上に越屋根Dを
載置することもできるが、(b)図に示すように寄せ棟
屋根B上に越屋根Dを載置することもでき、あらゆる角
度からの日射に対応でき、朝から夕方まで間断なく太陽
熱を収集することができる。なお、矢印は太陽熱収集部
9内で温められた吸空気αの流れを示すものである。
【0027】
【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、基礎、および土間に断熱層を形成す
るため、効率よく冷、暖房を行うことができる。太陽
光によって家屋内を暖房する空気を直接暖めるので、エ
ネルギーを無駄なく利用できて環境に優しく、しかもラ
ンニングコストが安価である。熱交換器によって冷た
く新鮮な空気と温かく汚れた空気との熱交換を行うこと
により、効率の良い暖房が行える。暖房と換気を効率
よく同時に行える。小屋裏空間、床下空間、壁内空間
を連通化してエアサイクルを行うので、家屋の躯体や下
地を長持ちさせると共に、ダニ、カビの発生を抑制する
ことができる。屋根上に、内部に空間を有し換気口を
設けた越屋根を配して太陽熱収集部と直結することによ
り、冬場は越屋根内の空間は温空気を貯留するのに有効
で、夏場は換気口を開放することにより機械力に依存す
ることなく容易に太陽熱収集部内の熱せられた空気を放
出することができる。家屋内の各所に温度を探知する
センサーを配したことにより、家屋内の温度を常に快適
に維持することができる。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】本発明に係る家屋のその他の例を示す説明図で
ある。
【図3】本発明に係る家屋のその他の例を示す説明図で
ある。
【図4】本発明に係る家屋のその他の例を示す説明図で
ある。
【図5】本発明に係る家屋のその他の例を示す説明図で
ある。
【図6】本発明に係る家屋のその他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。
【図8】本発明に係る家屋のその他の例を示す説明図で
ある。
【図9】本発明に係る家屋のその他の例を示す説明図で
ある。
【図10】本発明に係る家屋のその他の例を示す説明図
である。
【図11】本発明に係る家屋のその他の例を示す説明図
である。
【図12】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】
A 家屋 B 屋根 C 土間暖房部 D 越屋根 E 太陽熱コレクター α 吸空気 β 循環空気 γ 排空気 δ 熱媒体 1 小屋裏空間 2 室内空間 3 床下空間 4 壁内空間 5 天井 6 床 7 内壁 8 断熱層 8a 屋根断熱層 8b 外壁断熱層 8c 土間断熱層 9 太陽熱収集部 9a ダクト 10 屋根材 10a 外壁材 11 軒先部 12 孔 13 ダクト 14 切換器 14a 切換弁 15 熱交換器 16 分散ダクト 17 防水シート 18 蓄熱層 19 パイプ 20 ボイラー 21 排気ダクト 22 排気口 23 開口部 24 給気口 25 センサー 26 換気口 27 排気ダクト 28 排気口 29 パイプ 30 換気口 31 越屋根断熱層 32 越屋根空間 33 熱交換部 34 基礎 35 通気口 36 換気口

Claims (1)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 少なくとも小屋裏空間、室内空間、床下
    空間を有し、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、屋根、外壁
    のうち少なくとも一方の内部もしくは外部に太陽熱収集
    部を形成し、前記空間を囲んでいる屋根、外壁、土間に
    断熱層を形成すると共に、家屋内の任意箇所に熱交換器
    を配設し、かつ床下空間と太陽熱収集部を接続するダク
    トの途中には太陽熱収集部を床下空間か外部かの何れか
    に連通させるかを選択する切換器を配設することを特徴
    とする家屋。
JP22728396A 1996-08-29 1996-08-29 家 屋 Pending JPH1068178A (ja)

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