JP3729361B2 - 家屋 - Google Patents

Description

【０００１】
【産業上の利用分野】
本発明は高断熱・高気密構造で、かつ新鮮空気と汚染空気を熱交換型換気扇によって強制的に空気の交換を行う外断熱構造の家屋において、調温性、居住性を向上させた家屋に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
従来の空気循環を行う家屋には、家屋内の熱交換器を介して外部から取り入れた空気を床下空間全体に拡散し、家屋内を巡った後熱交換器を通過して排気される構想や、熱交換器を介して取り入れた空気をパイプによって各空間に分配し、再びパイプによって各空間から排気する方法等があった。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、前者のような家屋では、家屋内全体の温度の均一化には優れるものの、各室内空間ごとの空気の流量の調節は行われないものであり、各室内空間毎の温度を調整することができなかった。また、後者は各居住空間に対する温度の調節はある程度可能だが、配管が複雑で工期が長引き、コスト高になるのみならず、室内空間内における温度分布に斑が生じ、さらに暖房に必要とされる空気の供給量と、排気に必要とされる空気の供給量が釣りあわず、効率が悪いものであった。
【０００４】
【課題を解決するための手段】
本発明は、上記のような欠点を除去するため、小屋裏空間、室内空間、床下空間からなり、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、各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、内壁の任意箇所に壁内空間と室内空間を結ぶ通気口を配し、かつ、室内空間の少なくとも１ケ所に排気口を配設し、排気口と家屋内に配した熱交換器とを連結することで、室内空間の空気を熱交換器を介して外部へ放出し、一方、熱交換器を介して外部から取り入れられた空気は、布基礎によって２つ以上に分離された各床下空間への流量の調節を可能とし、各空間や床下空間の上部に位置する室内空間の温度を調整して居住性を向上させ、配管が単純なので施工が容易でかつ安価であり、床、天井、内壁等からの輻射熱の効果から換気に必要な空気の供給量と暖房に必要な空気の供給量の均衡がうまくとれるようにしたものである。
【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は本発明に係る家屋Ａの代表的一実施例を示す説明図であり、１は小屋裏空間、２は室内空間、３は床下空間で、それぞれ内壁１０、天井１１、床１２によって区切られた家屋Ａの内部空間である。
【０００６】
室内空間２は内壁１０、天井１１、床１２によって囲まれた空間で、例えば開口部９の下部に通気口１３を、天井１１に設けた排気口１４を有するものであり、通気口１３からは給気を、排気口１４からは排気を行うものである。
【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、防火性を有するものである。さらに説明すると、断熱層４は屋根断熱層４ａと外壁断熱層４ｂ、および床断熱層４ｃとからなり、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、外壁材と一体になっているもの等がある。
【０００８】
断熱層４を構成する部材の例としては、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、フェノールフォームボード、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、ＡＬＣ、セメント、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、ＡＬＣ板等を配することにより外壁を形成するものである。また、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を用いることもでき、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４ａ、外壁断熱層４ｂ、床断熱層４ｃを形成するものである。
【０００９】
５は壁内空間で、外壁断熱層４ｂと内壁１０間に設けたもので、小屋裏空間１と床下空間３とを連通化し、空気が流れる空間であり、冬期においては空気吹出部８から吹き出した空気が上昇し、また夏期においては必要に応じて設けられた床下換気口１５から吸入された空気が上昇する経路となる。
【００１０】
６は熱源で、例えば石油、ガス、電気、地熱、太陽熱等から得られた熱を熱媒体に与え、熱せられた熱媒体αはパイプ６ａによって熱交換器７へと送給され、熱交換器７内にて、外部から取り入れられた新鮮な空気に熱を与え、家屋Ａ内を循環する空気を暖めるものである。なお、熱媒体αとしては、例えば水、不凍液、空気等のうち任意の１つを選択するものである。
【００１１】
熱交換器７は、例えば図２に示すような構成を有するものである。すなわち、熱交換器７は給気パイプ１７と排気パイプ１８間で熱交換を行うことにより、給気側と排気側の空気の熱交換を行う熱交換ユニット１６と、パイプ６ａによって熱源６と接続され、熱交換ユニット１６を通過した空気に熱を与える与熱部１９と、排気口１４からの排気の一部を排気パイプ１８から給気パイプ１７に移動させることにより、給気側の熱交換された空気をさらに効率よく熱交換する接続パイプ２０とから構成されるものである。なお、給気パイプ１７の任意箇所にはファン２１を配するものである。なお、各空間に新鮮な空気を導く役割は、給気パイプ１７の１本にて可能なものである。
【００１２】
与熱部１９は、熱交換ユニット１６内にて排気との熱交換を行い、ある程度温度が上昇した給気パイプ１７内の新鮮な空気に対し、熱源６で熱せられた熱媒体αの熱を与えるもので、家屋Ａ全体の熱源となるものである。また、接続パイプ２０は、排気パイプ１８内を通過する排気が熱交換ユニット１６に到達する前に、その一部を給気パイプ１７に導き、新鮮な空気と混合して再び家屋Ａ内を巡るようにするものである。接続パイプ２０の分岐点にはセンサー等によって制御される切換弁２２を設け、場合に応じて給気パイプ１７への排気の流量を多くしたり、阻止したりして効率よく家屋Ａ全体を暖めることができると共に、快適な温度設定が可能である。。
【００１３】
空気吹出部８は、例えは図３に示すような構成を有するものである。すなわち、布基礎２３によって分割された床下空間３の各空間毎に少なくとも１つずつ吹出口２６を設け、給気パイプ１７にて導かれた新鮮な空気を各床下空間３毎に吹出量を調節しつつ供給し、家屋Ａ内の各室内空間２等の温度を調節し、居住性の向上を図るものである。吹出口２６には制御装置２７が取り付けられており、床下空間３の各空間毎に吹出量を調節することにより、室内空間２内の温度を調節することができる。なお、制御装置２７は、図示するように各室内空間２毎に設けてもよいが、１箇所で集中制御することもでき、手動、自動を任意に選択できる。
【００１４】
床下空間３を分断する布基礎２３の表面には、床下断熱層４ｃと連続した基礎断熱層２５を設けることにより、各床下空間３同士の間で熱の移動が生じず、温度の調節をより正確に行うことができるようになるものである。また、図３においては給気パイプ１７が土台２４、布基礎２３内を通過してから吹出口２６に至っているが、床１２と、土台２４および基礎断熱層２５との間等から吹出口２６に導くこともできる。
【００１５】
なお、図示しないが図３中の壁内空間５に対しても、吹出口２６を設けたり、床下空間３の任意箇所に貯水層を設け、床下空間３から適度な湿気を家屋Ａ内全体に与え、躯体を構成する木材が過度に乾燥するのを防ぐことができる。
【００１６】
ここで、本発明の空気の循環について簡単に説明する。まず、給気パイプ１７によって取り入れられた新鮮な空気は、熱交換ユニット１６によって排気パイプ１８から排出される排気との熱交換を行い、接続パイプ２０から必要に応じた量の空気を加えて与熱部１９に至り、ここで家屋Ａの暖房に必要な熱を与えられてから各床下空間３に適量ずつ拡散される。
【００１７】
各床下空間３に拡散された空気は壁内空間５を上昇し、一部は通気口１３から室内空間２に供給され、排気口１４に至る。室内空間２内に取り込まれなかった空気は内壁１０、天井１１、床１２等から輻射熱によって室内空間２を暖房するものである。一般に、暖気によって室内空間２内の暖房を行う場合に必要とされる暖気の流入出量は、室内空間２内の換気を行う場合の空気の流入出量よりも多く必要とされ、暖気による暖房効果のみでは暖房と換気のバランスが悪く、よって効率が悪いものであったが、この輻射熱の効果により室内空間２に供給する暖気の量が少なくて済むように作用し、暖房と同時の換気が効率よく行われることを可能とするものである。
【００１８】
排気口１４から排気パイプ１８に取り込まれた空気は、接続パイプ２０によって必要量を給気パイプ１７に戻した後、熱交換ユニット１６によって給気パイプ１７内内の新鮮な空気と熱交換を行った後、家屋Ａの外部に排出されるものである。
【００１９】
【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▼布基礎ごとに区切られた床下空間ごとに暖気の吹出量を調節することにより、各室内空間の温度を調節できる。▲２▼床、内壁、天井からの輻射熱により、１つの室内空間における温度は均一化され、快適な居住性を得られる。▲３▼暖房と換気を同時に効率よく行うことができる。▲４▼配管等の施工が簡素で、かつ廉価である。▲５▼熱交換器に接続パイプを設けたことにより、換気と暖房の調整が容易で、より経済的な家屋となる。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】熱交換器の代表例を示す説明図である。
【図３】空気吹出部の代表例を示す説明図である。
【符号の説明】
１ 小屋裏空間
２ 室内空間
３ 床下空間
４ 断熱層
１６ 熱交換ユニット
２３ 布基礎
２５ 基礎断熱層
２７ 制御装置

Claims (1)

1. 小屋裏空間、室内空間、床下空間からなり、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、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、前記内壁の任意箇所に壁内空間と室内空間を結ぶ通気口を配し、かつ、前記室内空間の少なくとも１ケ所に排気口を配設し、該排気口と家屋内に配した熱交換器とを連結することで室内空間の空気を熱交換器を介して外部へ放出し、かつ、外部の空気を熱交換器を介して床下空間へ放出するようにし、床下空間は布基礎にて２つ以上の空間に分離され、各床下空間ごとに熱交換器を経て屋外からの空気の供給量を調節可能としたことを特徴とする家屋。

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