JP2795895B2 - 家 屋 - Google Patents

家 屋

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JP2795895B2
JP2795895B2 JP10544989A JP10544989A JP2795895B2 JP 2795895 B2 JP2795895 B2 JP 2795895B2 JP 10544989 A JP10544989 A JP 10544989A JP 10544989 A JP10544989 A JP 10544989A JP 2795895 B2 JP2795895 B2 JP 2795895B2
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Description

【発明の詳細な説明】 〔産業上の利用分野〕 本発明は家屋の内、外部の熱の出入を最小とし、冷、
暖房を効率よく行うと共に、居住空間に加温、または冷
却された新鮮な空気を供給し、さらに小屋裏空間、床下
空間等の空気を外部へ排気することにより家屋全体の換
気を均一に行う家屋に係るものである。
〔従来の技術〕
従来の家屋では、壁体等に断熱材を配設すると共に高
気密化することにより居住性を向上してきた。
〔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主柱、間柱等から
発生した湿気、および居住空間内で居住者や暖房器から
発生した水分が小屋裏空間内や壁体内部において結露
し、家屋の耐久性を損なう不利があった。また、直接暖
房、冷房するため身体に悪影響を及ぼす欠点があった。
〔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、外壁および
屋根に気密断熱層を形成することにより家屋の内外の熱
の出入を阻止すると共に、小屋裏空間、あるいは床下空
間の一方、もしくは両方に熱交換器を設置し、家屋内外
の空気を熱交換器を介して吸排気することにより、熱効
率を損なうことなく換気を行い、かつ、外部から取り入
れた新鮮で冷たい、もしくは暖かい空気を熱交換器を介
して居住空間に一部直接、大部分を間接的に供給し、ま
た小屋裏空間、床下空間を通気空間で連通化すると共
に、これら空間の空気を外部へ放出することにより結露
の発生を阻止し、耐久性の向上と従前より迅速な冷、暖
房効果を図っ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について詳細
に説明する。第1図は上記家屋を示す構成略図であり、
は家屋で外断熱を付加した壁構造で、屋根2、小屋裏
空間9、小屋裏換気部10、断熱外壁14、床下空間25、土
間冷・暖房機26、温、冷媒用熱源29、居住空間30、断熱
基礎35、熱交換器37、ファン38、パイプ39、センサ40、
コントローラ41などから構成した戸建住宅である。さら
に説明すると、小屋裏換気口12、床下換気口34を閉塞す
ると家屋の最外殻部近傍に1つの密閉された空気循環
路33を形成した構造である。ここで、さらに説明する
と、屋根2は第2図に示すように屋根材3と防水シート
4と野地板5と必要に応じて設ける気密シート6と独立
気泡発泡組織のプラスチックフォームからなる断熱材7
と垂木8とから形成し、防水、断熱、防音、結露防止を
図る。なお、気密シート6は断熱材7の目地部の密封に
のみ部分的に用いることがある。また、屋根2の小屋裏
空間9の両側には小屋裏換気部10を設け、小屋裏換気口
12と必要に応じて換気扇11を設置する。なお、屋根2の
鼻かくし部13は断熱層を形成し結露が軒部で生じないよ
うにする。断熱外壁14は第3図に示すように外壁材15、
断熱材層19、壁通気路20、内装材21、間柱、主柱22から
なる。さらに説明すると外壁材15は表面材16、断熱材系
芯材17、裏面材18とを一体に形成したパネル、あるいは
窯業系パネル、金属系パネル、タイル、ALC等の1種か
らなり、好ましく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、ポリイソシアヌレー
トフォーム、メラミンフォームを芯材とする、例えば第
4図(a)〜(n)、第5図(a)〜(t)に示すよう
な断熱金属サイディングを用いる。断熱材層19は間柱、
主柱22の外壁面に隙間なく敷設し、プラスチックフォー
ムを用いる。その構造としては単板、サンドイッチ構造
板、リブ付板の1種からなり、その形状としては例えば
第6図(a)〜(d)に示すように形成する。すなわ
ち、(a)、(b)は面材なし、(c)図は片面、
(d)図は両面に面材23を貼着したものである。しか
も、断熱材層19は(b)図に示すように目地部にテープ
24か図示しないコーキングを介して隙間なく形成するこ
とが好ましい。壁通気路20は断熱材層19の内側面19aと
内装材21の外側面21a間に形成される間柱、主柱22の厚
さ寸法の空隙であり、床下空間25から小屋裏空間9に連
通する。土間冷・暖房機26は床下の全部、大部分にパイ
プ27を水、フロンガス、エア、温水等が循環可能に配列
し、このパイプ27をコンクリート層28内に内蔵し、パイ
プ27の出、入口には室内、外のいずれかに設けた温、冷
媒用熱源29に連結したものである。温冷媒用熱源29はボ
イラ、電気、石油、ソーラ、ガス、地熱、エアコン、冷
房機のいずれか1種以上からなるものである。31は断熱
ボードで地面32との断熱を図るものである。33は空気循
環路で、小屋裏空間9、壁通気路20、床下空間25、居住
空間30とから形成し、構成する。床下換気口34は夏、冬
に応じて開閉でき、かつ逆止弁34aがあるとより好まし
い。断熱基礎35は基礎の外側面に第7図(a)、(b)
図に示すように断熱材36を介在させたものである。熱交
換器37は小屋裏空間9、床下空間25、居住空間30、空気
循環路33内の空気を外気と熱交換しながら新鮮空気、汚
染空気を交換し、居住空間30に新鮮空気を供給できるよ
うにすると共に、上記各空気が循環する部位に結露を発
生させずにエアをサイクルさせる機能を有し、小屋裏空
間9、床下空間25の少なくとも1箇所に設置する。その
具体例の一つとしては第8図(a)、(b)に示すよう
な熱交換器37を例えば棟と平行に、一本、もしくは複数
本、独立して、あるいは連動して設ける。さらに説明す
ると、熱交換器37は家屋内の排気用空気を吸引するダク
ト37d、家屋外へ排気するダクト37bと新鮮空気を吸引す
るダクト37aと小屋裏空間9、または床下空間25に熱交
換された新鮮空気がダクト37cから排気される。なお、
図においては上記系統は省略して示し、必要により、パ
イプとファンを設置して効率を上げる。また、熱交換器
37には床下空間25、居住空間30の空気を吸引し、排気す
るファン38、パイプ39が線図で示すように連結し、より
効率よく熱交換、空気の交換を行う。センサ40は第1図
に図示する位置に少なくとも設置し、家屋内の温、湿
度をチェックし、設定値に応じてこれらの制御をコント
ローラ41によって行う。42は簡易熱交換器で例えば台所
に設置したものである。
次に本発明に係る家屋の冬と夏の空気の流れを第1図
を用いて説明する。まず、第1図において、矢印(実線
で示す)は冬の場合を仮定する。いま、温、冷媒用熱源
29としてはボイラを用い、土間冷・暖房機26に不凍液
(約40℃)が循環しており、小屋裏換気口12、床下換気
口34が閉塞されていると仮定する。また、空気は熱交換
器37を介してα、βの方向で排気、吸気され、ファン38
は熱交換効率を上げるように作動し、パイプ39aは新鮮
空気を下向きの方向へ送給し、床下空間25へ放射状に放
出され、コントローラ41は各空間の温度、湿度、炭酸ガ
ス濃度をセンサ40によって検出し、必要個所のファン38
を駆動し、空気循環路33内をエアが循環するように設定
され、かつ空気は床下空間25から居住空間30の内壁21、
天井板30aに設けた吸気口30b、必要によりファン付の排
気口30cを経て小屋裏空間9へ供給されているとする。
そこで、床下空間25の暖気は中央の壁通気路20aと吸気
口30b、居住空間30、排気口30cから熱交換器37を経て汚
染空気と新鮮空気との交換を行うものである。この際、
家屋の両側の壁通気路20は小屋裏空間9で他部位より
低温度の空気が矢印のように降下し、床下空間25の暖気
と混合される。よって、家屋の居住空間30の温度差は
床と天井においても殆どなく、しかも壁通気路20からの
間接暖房によって柔らかい居住空間30となる。
また、夏期においては小屋裏換気部10が稼動し、床下
換気口34が開口状態にあり、しかも熱交換器37は排気専
用に作動させると、空気は床下換気口34、空気循環路3
3、小屋裏換気部10、熱交換器37を経て外気へ排出さ
れ、居住空間30は外気より3〜5℃位降下せしめられ、
快適となる。さらに、温、冷媒用熱源29に水を供給し、
土間冷・暖房機26に外気より5〜10℃低い水を供給し、
床下を低温にし、小屋裏換気部10から空気を排出して居
住空間30を快適な温度にする。勿論、必要な場合は熱交
換器37も稼動(ファンの駆動)させることもある。な
お、これらの各種機器はコントローラ41の指示によって
駆動するものである。
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、第9図に示すように、温、冷媒用熱源29からパイプ
27に図のように断熱被覆29aを介して連結したりするこ
ともできる。さらに、熱交換器37の出口に結露受けを設
けたり、あるいは入口にエアコンを直結したりすること
もできる。
〔発明の効果〕
上述したように本発明に係る家屋によれば、パッシブ
エアサイクル家屋の弱点をカバーすると共に、よりクリ
ーンな空気で、かつ住みやすい居住空間を通気で確保で
きる特徴がある。さらに、エネルギー的には蓄熱も付加
でき省エネルギーを達成でき、人間の健康にもよく、し
かもダニ、カビ等の発生を防止できる特徴がある。ま
た、夏は涼しく、冬は暖かい居住空間を形成できる特徴
がある。その他、家屋内に設置したセンサにより温、湿
度を検出し、コントローラによりファンの稼動を制御す
ることにより、家屋の全室空間をほぼ均一な温度とする
ことができる利点がある。
【図面の簡単な説明】
第1図は本発明に係る家屋の一実施例を示す説明図、第
2図は第1図A−A線における切断面図、第3図は第1
図B−B線における切断面図、第4図(a)〜(n)、
第5図(a)〜(t)は外壁材の一例を示す説明図、第
6図(a)〜(d)は断熱材層の一例を示す斜視図、第
7図(a)、(b)は断熱基礎を示す説明図、第8図
(a)、(b)は熱交換器のその他の実施例を示す断面
図、第9図は基礎部と熱源の構成を示す説明図である。 ……家屋、5……野地板、9……小屋裏空間、10……
小屋裏換気部、19……断熱材層、20……壁通気路、26…
…土間冷・暖房機、37……熱交換器。
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (58)調査した分野(Int.Cl.6,DB名) F24F 11/02 102 F24F 5/00 F24F 3/00 E04B 1/74 P

Claims (1)

    (57)【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】少なくとも小屋裏空間、居住空間、床下空
    間を有する家屋において、外壁、および屋根に気密断熱
    層を形成すると共に、内壁と該気密断熱層間には壁通気
    路を形成して前記小屋裏空間、居住空間と床下空間とを
    連通化し、上記小屋裏空間、または床下空間に熱交換器
    を設け、該熱交換器の一方をファンを介して居住空間、
    小屋裏空間の排気口に接続し、他方を外気吸入口に接続
    し、熱交換された外気を床下空間にパイプを介して放出
    し、かつ外気は開閉可能な小屋裏換気口、あるいは開閉
    可能な床下換気口および前記熱交換器の排気口から夏期
    に吸気、排気し、また、土間にはコンクリート層にパイ
    プを内蔵した土間冷・暖房機を形成し、さらには、家屋
    内に設置したセンサにより温、湿度を検出し、コントロ
    ーラによりファンの稼動を制御し、前記居住空間をほぼ
    均一に加温、冷却できる構成としたことを特徴とする家
    屋。
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