JP2564360B2 - 家 屋 - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 〔産業上の利用分野〕 本発明は空気の流れを利用した、所謂エアサイクルを
用いた家屋に係るものである。さらに詳しくは熱損失の
少なく、かつ、居住空間の換気機能をも有する家屋に関
するものである。

〔従来の技術〕

この種構造の家屋は床下空間、小屋裏空間を壁体内空
間で連通化し、これら空間を自然通気によって、あるい
は強制的に空気を循環させることによって行われてい
た。

〔発明が解決しようとする課題〕

しかしながら、従前の構成のエアサイクル家屋で、自
然通気を利用している家屋では冬期のように、ある限ら
れた部屋しか暖房されない場合、家屋全体のエアサイク
ルは行われなかった。これは家屋の一部屋だけでは家屋
の一内壁面と天井、および廊下側の障子などが加温等さ
れ、この部分の内部空間のみが温度上昇するだけであ
り、家屋全体のエアサイクルを生起する原動力となり得
ず、上昇した温度がその壁面のある高さまでいくと地の
冷たい空気によって低下せしめられてそ位置で結露水と
なる欠点があった。勿論、ストーブ等は床上にあるた
め、この近傍のエアサイクル空間は床下空間からの低温
と高湿度で加温された空気との接触によって直ちに結露
し、土台の腐食、断熱材（グラスウールのヌレ雑巾化）
を促進する欠点があった。さらに、自然通気によるエア
サイクル家屋、強制通気によるエアサイクル家屋の相方
とも、室内空間への空気の取り込み構成がなされていな
いし、エアサイクル空間にエアを全面的に分散される構
造ともなっていなかった。

〔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、居住空間も
エアサイクルの経路の１つとすることにより熱損失の少
ない換気を行うと共に、外壁および屋根において太陽熱
を集熱することにより、冬期におけるエネルギーの低減
を図り、しかも家屋内の空気は熱交換器を介して吸、排
気を行うことにより、家屋内の熱の入出を阻止し、居住
性、耐久性を向上した家屋を提案するものである。

〔実施例〕

以下に図面を用いて本発明に係る家屋の一実施例につ
いて詳細に説明する。第１図は上記家屋Ａの代表的一例
を説明する説明図であり、１は小屋裏空間、２は居住空
間、３は床下空間、４は気密断熱層、５はコレクター空
間、11は通気空間、13はドラフトダクト、14は熱交換
器、15はエアー拡散ダクト、16は集熱ダクト、17は分散
ダクト、18は換気扇、19は給気口、22〜26はパイプであ
る。すなわち、小屋裏空間１、居住空間２、床下空間
３、通気空間11は家屋Ａの内部で気密断熱層４によって
囲まれた空間で、内壁10、天井20、床21によって分割さ
れた三つの空間であり、小屋裏空間１は熱交換器14を経
て得られた外部の空気と、既存の空気を混合するエアー
ダム的機能を果たし、換気口12を通って居住空間２に供
給するものである。また居住空間２は居住者が日常生活
を営む空間であり、床下空間３、あるいは小屋裏空間１
と給気口19によって結ばれている。この給気口19は床下
空間３、小屋裏空間１内の空気を居住空間２に送るため
の通路であり、単なる孔状、あるいは強制送風ファンを
伴ったもの等である。また居住空間２の少なくとも１ケ
所には換気扇18を配設している。この換気扇18はパイプ
26によって熱交換器14と連結されており、居住空間２に
おいて居住者の呼吸、ストーブ等の暖房器からの排気に
よる汚れた空気、湿度を含んだ空気を熱交換器14を介し
て外部へ排出するためのものである。床下空間３は居住
空間２と床21によって区分された空間であり、通気空間
11を介して小屋裏空間１と連通化されている空間であ
る。また、小屋裏空間１、居住空間２、床下空間３は気
密断熱層４によって囲まれている。この気密断熱層４
は、少なくとも断熱性、密封性を有し、副次的に遮音
性、吸音性、防湿性を有する素材、例えばシージングボ
ード、シージングインシュレーションホード、ALC板、
各種合成樹脂板、木片セメント板、グラスウール板等、
あるいはこれらの複合板から形成されるものである。さ
らに説明を加えると、気密断熱層４は、家屋Ａの内部を
小屋裏空間１、居住空間２、床下空間３のグループと、
壁コレクター空間７、屋根コレクター空間９からなるコ
レクター空間５の２つに区分し、互いのグループ間での
空気、熱の流通を阻止するものである。なお、気密断熱
層４の外側面（コレクター空間５側の面）、あるいは内
側面に、ポリエチレンシート、アルミ蒸着シートのよう
な気密フィルムを貼着することも可能である。コレクタ
ー空間５は壁コレクター空間７と屋根コレクター空間９
からなり、壁コレクター空間７は外壁６と気密断熱層４
とによって囲まれた空間であり、屋根コレクター空間９
は屋根８と気密断熱層４との間の空間である。この壁コ
レクター空間７と屋根コレクター空間９は外壁６、屋根
８を介して太陽熱を集熱する部分である。さらに説明す
ると、コレクター空間５は換気口12から熱交換器14を経
て取り入れられたエアー拡散ダクト15内の空気の一部を
ドラフトダクト13によって壁コレクター空間７、屋根コ
レクター空間９の下端、先端で放出し、それぞれ外壁
６、屋根８を介して空気を暖める部位である。この暖め
られた空気は上昇し、集熱ダクト16で集められ、ファン
28、パイプ25を介して床下空間３に送られ、家屋Ａ内の
暖房用として利用される。なお、コレクター空間５への
空気の供給は、コレクター空間５内の温度と小屋裏空間
１、床下空間３の温度によってファン27が稼動すること
によって行われるものである。また、ドラフトダクト13
は第１図では途中で枝別れした１本で示しているが、壁
コレクター空間７と屋根コレクター空間９用のそれぞれ
の別のドラフトダクト13とすることもできる。通気空間
11は内壁10と気密断熱層４間に形成された空間であり、
下部は床下空間３と、上部は小屋裏空間１と連続した空
間である。この通気空間11は小屋裏空間１と床下空間３
の圧力差により、空気を流通させ、居住空間２の内壁10
付近の冷気を除去するためのものである。熱交換器14は
例えば第３図に示すような構造で、ダクト14a、14bを換
気口12に、またダクト14cをエアー拡散ダクト15に、ダ
クト14dを居住空間２の換気扇18に連結したものであ
る。すなわち、熱交換器14は外部から換気口12を介して
取り入れられた新鮮な空気をダクト14aで取り入れ、ダ
クト14cからエアー拡散ダクト15に送風する際に、ダク
ト14dからダクト14bを通って外部へ排出する暖かい空気
の熱を交換して、熱の出入を防ぐためのものである。エ
アー拡散ダクト15は熱交換器14を経て取り入れられた空
気を小屋裏空間１に広い範囲で放出すると共に、コレク
ター空間５で集熱可能となった際に、コレクター空間５
に空気を送るためのものである。その構造は、第４図
（ａ）〜（ｈ）に示すようなものである。すなわち、エ
アー拡散ダクト15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、連続気泡組織
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、両端
を閉塞した筒状体15a、および必要に応じて筒状体15aの
内、外面を全面、あるいは部分的に被覆する被覆膜15b
とから形成したものである。なお、筒状体15aの内、外
面を全面的に被覆する際、被覆膜15bとしては通気性を
有するものを用いる。さらに説明を加えると、熱交換器
14からエアー拡散ダクト15に送られた空気は、筒状体15
a内の空隙により小屋裏空間１内に均一に放出され、居
住空間２に一様に熱を供給することができる。また、エ
アー拡散ダクト15は熱交換器14とパイプ24で結ばれてい
る一方、ドラフトダクト13とファン27を介して結ばれて
いる。このファン27は、コレクター空間５と小屋裏空間
１、床下空間３等の温度差により作動、停止を行い、エ
アー拡散ダクト15内の空気をより加温するのに役立つも
のである。集熱ダクト16はコレクター空間５内、特にコ
レクター空間５内の熱が集まる棟付近に配設するもので
あり、コレクター空間５内の熱を空気と共にファン28を
介して床下空間３の分散ダクト17に送り、居住空間２を
床21から暖めるのに役立つものである。

ここで空気の流れについて第１図および第２図を用い
て説明する。まず冬期における空気の流れについて説明
する。外部Ｂから換気口12を経て取り入れられた空気は
熱交換器14を経てエアー拡散ダクト15に送られる。エア
ー拡散ダクト15に送られた空気は、圧力、および筒状体
15aの空隙によって小屋裏空間１に均一に放出され、既
存の温かい空気と共に給気口19を介して居住空間２に移
動する。また、コレクター空間５で集熱機能を果たすこ
とのできる場合、エアー拡散ダクト15から直接ドラフト
ダクト13に送られ、集熱ダクト16を通り床下空間３に送
られ、居住空間２に到る。居住空間２の空気は、人体や
暖房器から発する水分、ガス等といっしょに、例えば台
所、浴室等に設けた換気扇18を通り、熱交換器14を介し
て外部Ｂに排出される。このように、冬期においては家
屋Ａ内で発生した熱の外部への流出を最少限に行うこと
ができると共に、換気も同時に行い、熱ロスのない暖
房、および新鮮な空気の取り入れを行うことができる家
屋Ａとなる。また、夏期においては、コレクター空間５
への送風を停止し、第２図で実線、および一点鎖線で示
すように気密断熱層４内の各空間で空気を流通させ、熱
交換器14を介して吸気、排気を行うことにより、外部Ｂ
の熱が家屋Ａ内に伝わることなく換気を行うことができ
るものとなる。

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、熱交換器14を床下空間３、通気空間11等に配設す
ることも可能である。また、コレクター空間５に開閉式
の換気口（図示せず）を設け、夏期においてコレクター
空間５内の熱を外部へ放出することも可能である。さら
に、エアー拡散ダクト15のパイプ24との連結部付近（第
５図においてハッチングで示す部分）を不通気性の素材
とし、熱交換器14からの空気の供給圧をより分散させる
ことも可能である。

〔発明の効果〕

上述したように、本発明に係る家屋によれば、外部
との吸、排気はすべて熱交換器を介して行われるため、
熱の出入がなく、暖、冷房を効率よく行うことができ
る。冬期においては壁コレクター空間、屋根コレクタ
ー空間によって太陽熱の利用を図ることができ、暖房費
の低減を図ることができる。居住空間の換気も同時に
行うことができる。気密断熱層を形成するため、隙間
風がなく、効率よく冷、暖房をすることができる。等の
効果、特徴がある。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明に係る家屋の代表的一例を示す説明図、
第２図は空気の流れを説明するブロック図、第３図は熱
交換器の一例を示す説明図、第４図（ａ）〜（ｈ）はエ
アー拡散ダクトの構造を説明する説明図、第５図はエア
ー拡散ダクトの要部を示す説明図である。 Ａ……家屋、１……小屋裏空間、２……居住空間、３…
…床下空間、４……気密断熱層、５……コレクター空
間、11……通気空間、13……ドラフトダクト、14……熱
交換器、15……エアー拡散ダクト、16……集熱ダクト、
18……換気扇、19……給気口。

Claims (1)

(57)【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】家屋内部を気密断熱層によって小屋裏空
   間、居住空間、床下空間、通気空間と、壁コレクター空
   間、屋根コレクター空間からなるコレクター空間とに分
   割し、また、前記小屋裏空間と床下空間は内壁と気密断
   熱層間の通気空間によって連通化し、また床下空間と居
   住空間あるいは小屋裏空間と居住空間の少なくとも一方
   を給気口で結び、またコレクター空間にはドラフトダク
   トと集熱ダクト、小屋裏空間にはエアー拡散ダクト、床
   下空間には分散ダクト、居住空間には換気扇を配設し、
   かつ家屋内の任意位置に熱交換器を配設し、該熱交換器
   と換気扇、エアー拡散ダクトを結び、またエアー拡散ダ
   クトとドラフトダクト、集熱ダクトと分散ダクトを結
   び、かつ、家屋内の吸排気を行う換気口と熱交換器とを
   結んだことを特徴とする家屋。