JPH08285328A - 空気循環建物 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】 建物内の換気を好適に行い、建物内を快適な
住環境にする。 【構成】 外気導入ダクト５０を介して外気を建物内に
導入し、建物内を循環した空気を排気ダクト４６から外
部へ排出して換気する空気循環建物において、前記建物
の側壁および桁上に断熱材１０を設けることにより床下
空間２５および各室を外部から断熱して配置し、前記各
室の内壁部３２と壁体を構成する前記断熱材１０との間
に前記床下空間２５に連通するエア流路３４を設け、前
記外気導入ダクト５０をその一端を建物外で開口させる
とともに他端を前記床下空間２５内で開口させて設け、
前記外気導入ダクト５０から導入される外気と各室を還
流して前記排気ダクト４６から排出される排気とを全熱
交換する熱交換換気扇４２を設ける。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は断熱構造を有する建物で
壁体内面で強制換気する方式の空気循環建物に関する。

【０００２】

【従来の技術】住宅等の建物では室内の冷暖房効果を高
めるため壁体部分を断熱構造としたものが提供されてい
る。この断熱構造は一般には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ようにするとともに屋内
の熱が外部に逃げるのを防止する構造になっている。ま
た、断熱性とともに屋内の気密性を高めた構造の建物で
は、建物内にエアサイクル路を設けて新鮮な空気が屋内
を流通するように構成した建物や、外気を取り入れる際
に屋内から排気する空気と熱交換する熱交換器を経由さ
せることによって外気を温めて建物内に導入するといっ
た方式を採用しているものがある。

【０００３】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、建物の
壁体の内面で強制的に換気するシステムを採用している
従来の空気循環建物であっても、従来の建物は建物全体
としての断熱性や気密性が不十分であったり、換気する
場合も温度と湿度を好適に管理できないため建物内で好
適な環境が得られなかったり、換気システムも季節によ
って管理を変えなければならないといった問題点があっ
た。また、建物の維持管理コストがかかるという問題点
もあった。

【０００４】本発明はこれらの問題点を解消すべくなさ
れたものであり、その目的とするところは、建物全体の
冷暖房が好適になされ、屋内の換気が好適にできて屋内
の環境空間を快適に維持することができるとともに、維
持管理も容易な空気循環建物を提供するにある。

【０００５】

【課題を解決するための手段】本発明は上記目的を達成
するため次の構成を備える。すなわち、外気導入ダクト
を介して外気を建物内に導入し、建物内を循環した空気
を排気ダクトから外部へ排出して換気する空気循環建物
において、前記建物の側壁および桁上に断熱材を設ける
ことにより床下空間および各室を外部から断熱して配置
し、前記各室の内壁部と壁体を構成する前記断熱材との
間に前記床下空間に連通するエア流路を設け、前記外気
導入ダクトをその一端を建物外で開口させるとともに他
端を前記床下空間内で開口させて設け、前記外気導入ダ
クトから導入される外気と各室を還流して前記排気ダク
トから排出される排気とを全熱交換する熱交換換気扇を
設けたことを特徴とする。また、前記床下空間が基礎コ
ンクリート部と起立壁とによって密閉空間として形成さ
れたことを特徴とする。また、前記基礎コンクリート部
上に太陽熱を利用する放熱部を設置したことは、室内暖
房が効果的にできる点で有用である。また、前記熱交換
換気扇に各室からの排気とともに、浴室、洗面室等の湿
気を発生する室内からの排気を送入することを特徴とす
る。これにより、外気の湿度調整が好適になされる。ま
た、前記熱交換換気扇を断熱材によって遮蔽された内部
に設置することを特徴とする。また、前記断熱材の外側
に外部通気層を設けたことを特徴とする。

【０００６】

【作用】建物内の各室には外気導入ダクトを介して外気
が導入され、外気は熱交換換気扇を通過する際に室内か
ら排気される空気と全熱交換により温度および湿度が交
換され、好適に加温あるいは冷やされ、湿度調節されて
床下空間に導入される。床下空間からは断熱材と各室と
の間に設けたエア流路に沿って空気が流れ、各室に供給
された後、前記熱交換換気扇を経由して外部へ排出され
る。こうして、好適な換気サイクルが構成され建物内が
快適な環境空間に維持される。

【０００７】

【実施例】以下、本発明の好適な実施例につき添付図面
に基づいて詳細に説明する。図１は本発明に係る空気循
環建物の一実施例の全体構成を示す説明図である。本実
施例の空気循環建物は建物の室内空間を断熱材で取り囲
むようにすることによって高度の気密性を保持するとと
もに、断熱材１０で形成した壁体内で外気を取り込んで
強制的に空気を通流させるようして換気するシステムと
することによって屋内を新鮮空気の環境に維持できるよ
うにしたことを特徴とする。

【０００８】図１で１０は建物の側面部の壁体を構成す
る断熱材であり、１０ａは天井部と屋根裏との間を仕切
って桁上に設けた断熱材である。この建物の側面部を構
成する断熱材１０および天井部と屋根裏とを仕切る断熱
材１０ａは窓部等を除いて建物のほぼ全体を覆うように
設置する。これによって、建物の気密性および断熱性を
向上させることができる。

【０００９】１２は断熱材１０の外壁面との間に設けた
外部通気層である。この外部通気層１２は壁体を形成す
る断熱材１０との間に空気を流通させる層空間をあけて
外部壁体１４を取り付けることにより形成される。外部
通気層１２は壁体の外側面全体に設けるもので、図のよ
うに最下端を開口させ、上部で屋根裏内空間１６に連通
させる。屋根の最上部には排気口１８が設けられてお
り、外部通気層１２において外部壁体１４の下端から進
入した空気は屋根裏内空間１６に流入した後、排気口１
８から排気される。外部通気層１２では定常的にこのよ
うな空気の流れが生じている。

【００１０】２０は建物の基礎コンクリート部で、２２
は基礎コンクリート部２０と一体に設けた起立壁部であ
る。この起立壁部２２は前記壁体あるいは柱等の建物の
構造体を支持する目的と、建物の床下に空気の流通空間
を設ける目的で設ける。すなわち、本実施例の空気循環
建物は床下全体を建物全体で共通の空気の流通空間と
し、この床下空間から空気を上昇させるようにして壁体
の内面および各室内内に空気を流通させる。

【００１１】起立壁部２２は床下内に空気を流通させる
に十分な空間を確保すれば十分であるが、実施例では基
礎コンクリート部２０が地面２４位置よりも低位になる
ようにし、起立壁部２２の高さを比較的大きくとって床
下空間２５を従来の建物よりも広くとっている。基礎コ
ンクリート部２０は床下面全体にコンクリートを打設
し、これによって床下部分から湿気が入り込むことを防
止している。また、基礎コンクリート部２２を一定の厚
さで設け基礎コンクリート部２２によって好適な蓄熱効
果が得られるようにしている。

【００１２】また、基礎コンクリート部２０を地面位置
よりも低位にすることによって地熱を利用できるように
し、季節によって基礎コンクリート部２０の温度変化が
できるだけ小さくなるようにしている。なお、基礎コン
クリート部２０からの湿気の進入を防止するため、基礎
コンクリート部２０の下面に防湿層２６を設けるように
してもよい。

【００１３】前記起立壁部２２は換気口を設けず完全に
閉止させた状態で形成する。これにより、建物の床下部
分は基礎コンクリート部２０と起立壁部２２で完全に密
閉され床下空間２５の気密性が確保される。また、起立
壁部２２の外側に前記断熱ボード１０を延設し床下空間
での断熱性が好適に得られるようにしている。

【００１４】３０は室内の床部であり、大引材、根太材
上に張って構成される。床部３０の下側には床下空間２
５からの空気を流通させるためのエア流路を形成する。
３２は室内の内壁部である。この内壁部３２と壁体を構
成する断熱材１０との間もまた床下空間２５からのエア
を通流させるエア流路３４となる。このエア流路３４は
断熱材１０と内壁部３２との間で層空間として形成し、
床下空間２５からの空気が断熱材１０の内面に沿ってエ
ア流路３４内を上昇するように形成する。

【００１５】３６は内壁部３２に設けた開口部である。
この開口部３６は室内内にエアを流入させるためのもの
で、実施例では天井３８に近接して設置したが、壁面の
低い位置に設置してもよい。また、開口部３６は１か所
のみでなく複数個所設けてもよい。

【００１６】４０は天井３８に開口させて設けた吸気口
である。この吸気口４０からは天井３８の上方に設置し
た熱交換換気扇４２までダクト４４を連絡し、ダクト４
４を熱交換換気扇４２を通過して端部が建物の外部まで
延出する排気ダクト４６に連絡する。なお、各室内の吸
気口４０と熱交換換気扇４２とはダクト４４ですべて連
通して熱交換換気扇４２に連絡するようにする。なお、
熱交換換気扇４２は天井３８の上方で断熱材１０ａの下
方の空間内に設置する。

【００１７】５０は外気導入ダクトである。外気導入ダ
クト５０は一端を建物の外壁面から突出させ開口させて
設置するとともに、前記熱交換換気扇４２を通過するよ
うに配置し、熱交換換気扇４２の内部で外気と各室内か
らの排気とを熱交換できるようにし、さらに床下空間２
５内まで他端を延出させ床下空間２５内で開口させる。
これによって、外気は外気導入ダクト５０を経由して床
下空間２５内に導入される。

【００１８】前記熱交換換気扇４２には各室内からエア
を排気するためのファンを設け、このファンを駆動する
ことによってエアを通流させ換気用のエアサイクルを形
成する。熱交換換気扇４２は全熱交換作用を有するもの
を使用する。全熱交換は排気と外気との温度および湿度
の両方について同時に交換するもので、排気と外気が通
流する細管を交互に連接し排気と外気とを相互に通流さ
せることによって温度と湿度を交換することができる。

【００１９】熱交換換気扇４２による熱交換は外気と排
気との温度、湿度の相互関係によってなされるものであ
り、冬期間で外気が冷たい場合には外気を温めて建物内
に導入し、夏期間で外気温が高い場合には外気を冷やし
て建物内に導入する作用をなす。たとえば、冬期間で外
気が０℃、湿度８０％程度といった場合、単なる熱交換
による場合は外気が２０℃程度に温められると湿度が３
０％といったかなり低湿度になるが、全熱交換によって
排気と外気とを湿度交換することにより湿度４０〜５０
％程度の好適な住環境にすることができる。

【００２０】本実施例ではこのように全熱交換する際に
排気と外気の湿度交換が効果的になされるように、各室
内からの排気を熱交換換気扇４２に集めるとともに、浴
室あるいは洗面所といった高湿度が発生しやすい室内か
らも排気を熱交換換気扇４２に集めて全熱交換するよう
にした。浴室等ではかなりの湿度が発生するから通常の
建物では結露等が多量に生じるが、本実施例の建物の場
合は断熱性が優れることから結露等が発生せず全熱交換
する熱交換換気扇４２に排気を戻しても装置に悪影響を
与えることなく効果的な熱交換ができる。

【００２１】本実施例の空気循環建物は上述したよう
に、外気を建物内に取り入れ、建物内の空気と外気とを
熱交換して建物内から排気する空気循環系を設けて換気
するように構成したものである。この空気循環サイクル
での空気の流れについてみると、外気導入ダクト５０か
ら取り入れられた外気は熱交換換気扇４２で建物の各室
内から排出されてきた空気と全熱交換された後、外気導
入ダクト５０を介して床下空間２５内に導かれる。外気
はこの床下空間２５内で放出され、床下空間２５内にた
められた後、床下から各室内に向けて上昇する。床下空
間２５内では基礎コンクリート部２０の蓄熱作用あるい
は湿度調整作用によって冬場であれば温められ、夏場で
あれば冷やされて各室内に供給される。

【００２２】床下空間２５から各室内に空気が流通する
場合は図の矢印で示すように床下から断熱材１０と内壁
部３２との間に形成したエア流路３４を通って開口部３
６から各室内に供給される。このようにエア流路３４の
下側から断熱ボート１０に沿わせて空気を上昇させるよ
うにするのは、これによって内壁部３２や柱材に空気を
触れさせ各部材とよくなじませるようにするためであ
る。このように床下からじかに各室内に空気を供給せ
ず、建物全体を包み込むように空気を循環させるように
することにより建物全体が好適に換気でき、これによっ
て建物を長持ちさせることができる。また、断熱材１
０、１０ａの作用によって各室が外部から有効に断熱さ
れているから室内での冷暖房がきわめて効率的になされ
る。

【００２３】室内に供給された空気は室内を還流した
後、吸気口４０からダクト４４を介して熱交換換気扇４
２に排気される。熱交換換気扇４２では前述したように
外気と排気とが全熱交換され、外気が冷たい場合には外
気を温め、また所要の湿度にして外気を導入し、外気温
が高い場合には外気を冷やし湿度が高い場合には湿度を
下げて外気を導入する作用をなす。熱交換換気扇４２を
経由した後は排気ダクト４６から外部に放出される。こ
うして、外気を取り入れる空気循環が形成され、建物全
体の換気が行われる。

【００２４】上記のように、実施例の空気循環建物は断
熱材１０、１０ａによって各室を外部から熱的に遮断す
るように構成したこと、建物の基礎部分も完全に密閉し
て建物全体を密閉構造としたことにより、建物内全体を
包み込むように換気することが可能になり、季節をとお
して建物全体で好適な換気と室内環境を得ることが可能
になる。これによって各室内の冷暖房効果も有効に作用
し冷暖房にかかるランニングコストを効果的に下げるこ
とが可能になる。

【００２５】図２は室内暖房に太陽熱を利用した一例を
示す。この実施例の建物も上記実施例と同様に断熱材１
０によって各室の外壁、天井部等を包み込むようにして
外部から断熱して遮断したものである。６０は屋根上に
設置した太陽熱の集熱部であり、６２は基礎コンクリー
ト部２０の上に設置した放熱部、６４は給湯部である。
放熱部６２、給湯部６４と集熱部６０との間には熱媒体
を還流する循環路を設ける。

【００２６】通常は太陽熱を利用する給湯部６０が一般
に使用されているが、本実施例では床下空間２５内に太
陽熱を利用する放熱部６２を設置したことによって、給
湯と室内の暖房を可能にしたことを特徴とする。給湯部
６４と放熱部６２とは切換弁で熱媒体の流路を制御する
ことにより、給湯あるいは放熱、もしくは両方を利用す
ることができる。放熱部６２は冬期間等での室内暖房に
好適に利用でき、基礎コンクリート部２０上に放熱部６
２を設置することによって基礎コンクリート部２０全体
を温め、基礎コンクリート部２０の蓄熱作用によって床
下空間２５内の空気を全体的に温めることができる。

【００２７】上述したように、本発明に係る空気循環建
物では、床下空間２５内にいったん外気を導入し、床下
空間で温度、湿度を調節して各室内へ空気を供給するよ
うにするから、本実施例のように太陽熱を利用する場合
も、床下空間２５内に放熱部６２を設けて床下空間の空
気を温めるようにすることで有効な室内暖房をすること
が可能になる。

【００２８】

【発明の効果】本発明に係る空気循環建物によれば、上
述したように、建物全体が新鮮な外気によって好適に換
気され、また外気は室内からの排気と全熱交換されるこ
とで季節をつうじて好適な温度、湿度に調整され良好な
住環境を得ることが可能になる。また、断熱性、気密性
にすぐれた建物として提供されることから、室内の冷暖
房が容易にかつ低コストでできる等の著効を奏する。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明に係る空気循環建物の一実施例の構成を
示す断面図である。

【図２】空気循環建物の他の実施例を示す説明図であ
る。

【符号の説明】

１０、１０ａ 断熱材 １２ 外部通気層 １４ 外部壁体 ２０ 基礎コンクリート部 ２２ 起立壁部 ２５ 床下空間 ３０ 床部 ３２ 内壁部 ３４ エア流路 ３６ 開口部 ３８ 天井 ４０ 吸気口 ４２ 熱交換換気扇 ４４ ダクト ４６ 排気ダクト ５０ 外気導入ダクト ６０ 集熱部 ６２ 放熱部 ６４ 給湯部

Claims (6)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 外気導入ダクトを介して外気を建物内に
   導入し、建物内を循環した空気を排気ダクトから外部へ
   排出して換気する空気循環建物において、 前記建物の側壁および桁上に断熱材を設けることにより
   床下空間および各室を外部から断熱して配置し、 前記各室の内壁部と壁体を構成する前記断熱材との間に
   前記床下空間に連通するエア流路を設け、 前記外気導入ダクトをその一端を建物外で開口させると
   ともに他端を前記床下空間内で開口させて設け、 前記外気導入ダクトから導入される外気と各室を還流し
   て前記排気ダクトから排出される排気とを全熱交換する
   熱交換換気扇を設けたことを特徴とする空気循環建物。
2. 【請求項２】 前記床下空間が基礎コンクリート部と起
   立壁とによって密閉空間として形成されたことを特徴と
   する請求項１記載の空気循環建物。
3. 【請求項３】 前記基礎コンクリート部上に太陽熱を利
   用する放熱部を設置したことを特徴とする請求項２記載
   の空気循環建物。
4. 【請求項４】 前記熱交換換気扇に各室からの排気とと
   もに、浴室、洗面室等の湿気を発生する室内からの排気
   を送入する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。
5. 【請求項５】 前記熱交換換気扇を断熱材によって遮蔽
   された内部に設置する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。
6. 【請求項６】 前記断熱材の外側に外部通気層を設けた
   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。