(57)【要約】【課題】  地中熱を利用し、吸放湿材の調湿機能を効率的に発揮させ、一年を通して居室の湿度を快適に保つことができる調湿装置を提案する。【解決手段】  外回り基礎１０ａ内に立ち上がり基礎１０ｂを配して床下空間を区画した基礎１０の１区画を気密空間に形成し、この気密空間に給気する給気口１３、気密空間から排気する排気口１４を、気密空間を区画する立ち上がり基礎１０ｂに開孔し、高湿度環境で吸湿し、低湿度環境で放湿する機能を有する吸放湿材２０を気密空間に収容し、外回り基礎１１に開孔した外気導入口１６から床下空間に外気を導入し、給気口１３から気密空間へ給気して排気口１４から排気し、この気密空間の通過により吸放湿材２０で調湿された空気を内壁内に流入させ、室内給気口５から居室内へ送風する。【選択図】  図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
外回り基礎１０ａ内に立ち上がり基礎１０ｂを配して床下空間を区画した基礎１０の１区画を気密空間に形成し、この気密空間に給気する給気口１３、気密空間から排気する排気口１４を、気密空間を区画する立ち上がり基礎１０ｂに開孔し、
高湿度環境で吸湿し、低湿度環境で放湿する機能を有する吸放湿材２０を気密空間に収容し、
外回り基礎１１に開孔した外気導入口１６から床下空間に外気を導入し、給気口１３から気密空間へ給気して排気口１４から排気し、この気密空間の通過により吸放湿材２０で調湿された空気を内壁内に流入させ、室内給気口５から居室内へ送風する地中熱を利用した調湿装置。
【請求項２】
周壁が透湿通気性を有する多数の給気ダクト２２を気密空間に敷設し、各給気ダクト２２の後端を給気口１３に開口して給気口１３を塞ぎ、同材質の多数の吸込ダクト２４を気密空間に敷設し、各吸込ダクト２４の後端を排気口１４に開口して排気口１４を塞いだ請求項１に記載の地中熱を利用した調湿装置。
【請求項３】
外気導入口１６に花粉フィルター１７を設けた請求項１又は２に記載の地中熱を利用した調湿装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
この発明は、地中熱を利用し、一年を通して居室の湿度を快適に保つ調湿装置に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
地表付近の地中温度は概ね安定し、例えば基礎コンクリートの下など外気にさらされない地表付近では、関東地方で、厳冬期１５℃から夏季２６℃の幅で推移し、一年を通して緩やかなサイクルで温度が変位する。この地中熱を利用し、冬季は暖かく夏季は涼しく、居室を快適に保つ空調装置が提案されている。その主な構造は、特許文献１に示すように、地中に熱交換器を埋設し、熱交換器で地中熱と熱交換した外気を居室内に導入し、冬期の暖房と夏季の冷房を燃料を用いずに行い、省エネルギーを図るものである。
【０００３】
一方、居室の調湿機能を備えた様々な吸放湿材が建築用材料として用いられている。例えば、シリカゲル、珪藻土、珪藻頁岩、ゼオライト、木炭などである。これらの吸放湿材の特質は、おしなべて相対湿度６０％を超える環境で吸湿し、４０％を下回る環境で放湿する機能を備えたものである。建築用材料としての使用は、居室の湿度を一定の範囲内に調湿することを目的とするもので、特許文献２に示すように、主に内装材として提供されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特開２０１０−２７０９８６号公報
【特許文献２】特開２００８−２６４６０５号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
従来の地中熱の利用を図る空調装置は、外気と地中熱が熱交換するための熱交換器を地中に埋設する工事を伴い、装置も大掛かりで配管も複雑で、コストが高価であった。また、外気であれば、相対湿度は１００％（雨天）から２０％（冬季の乾燥期）までアクティブに変化するが、居室内空気は、相対湿度６０％以上や２０％以下の環境は少なく、吸放湿材を内装材として用いても、その優れた性質を十分に利用できてはいない。さらに、吸放湿材の調湿機能を担保するには、壁材として極めて肉厚に施工しなければならない等、施工上の課題もある。
【０００６】
この発明は、これらの課題を解決することを目的とするもので、地中熱を利用し、吸放湿材の調湿機能を効率的に発揮させ、一年を通して居室の湿度を快適に保つことができる調湿装置を提案することを目的とするものである。また、施工が簡単で、コストも安価で、新築はもちろん、既存住宅のリフォーム工事にも容易に適用する調湿装置を提案することを目的とするものである。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
上記の目的を達成するため、この発明の地中熱を利用した調湿装置は、外回り基礎１０ａ内に立ち上がり基礎１０ｂを配して床下空間を区画した基礎１０の１区画を気密空間に形成し、この気密空間に給気する給気口１３、気密空間から排気する排気口１４を、気密空間を区画する立ち上がり基礎１０ｂに開孔し、高湿度環境で吸湿し、低湿度環境で放湿する機能を有する吸放湿材２０を気密空間に収容する。そして、外回り基礎１１に開孔した外気導入口１６から床下空間に外気を導入し、給気口１３から気密空間へ給気して排気口１４から排気し、この気密空間の通過により吸放湿材２０で調湿された空気を内壁内に流入させ、室内給気口５から居室内へ送風するものである。
【０００８】
また、上記の地中熱を利用した調湿装置において、周壁が透湿通気性を有する多数の給気ダクト２２を気密空間に敷設し、各給気ダクト２２の後端を給気口１３に開口して給気口１３を塞ぎ、同材質の多数の吸込ダクト２４を気密空間に敷設し、各吸込ダクト２４の後端を排気口１４に開口して排気口１４を塞いで構成するものである。
【０００９】
また、上記の地中熱を利用した調湿装置において、外気導入口１６に花粉フィルター１７を設けるものである。
【発明の効果】
【００１０】
上記構成の地中熱を利用した調湿装置において、床下空間は、基礎１０底部の耐圧盤１０ｃから地中熱が伝達し、外気より夏季は低温、冬季は高温で安定している。夏季において、外気温が３６℃、相対湿度６０％の外気を外気導入口１６から床下空間に導入し、気密空間の前室Ａに至る空気の温度が２６℃に低下すれば、絶対湿度は変化しないので相対湿度が８４％まで上昇する。この低温化した空気を気密空間内へ給気すると、吸放湿材料は効率良く反応して吸湿し、吸放湿材２０で除湿された空気を気密空間の後室Ｂへ排気し、後室Ｂから内壁内に流入して室内給気口５から居室内へ送風する。
【００１１】
冬季において、外気温が０℃、相対湿度５０％の外気を外気導入口１６から床下空間に導入し、気密空間の前室Ａに至る空気の温度が１３℃に上昇すれば、相対湿度が２２％に降下する。この乾燥した空気を気密空間内へ給気すると、吸放湿材料は効率良く反応して放湿し、吸放湿材２０で加湿された空気を気密空間の後室Ｂへ排気し、後室Ｂから内壁内に流入して室内給気口５から居室内へ送風する。
【００１２】
以上のように、この発明の調湿装置は、床下空間に導入した外気を地中熱を利用して調温し、この調温した空気を気密空間に給気し、気密空間に収容した吸放湿材２０の性能を効率的に発揮させ、調湿した空気を居室に送風することができる。このように、温度も湿度も快適な居室の換気が行われ、この発明の調湿装置は、夏季において吸湿し、冬季において放湿するサイクルを半永久的に機能し、一年を通して居室の湿度を快適に保つことができるものである。
【００１３】
また、施工が簡単で工事コストも安価であり、既存住宅の基礎コンクリートの大掛かりな取り壊し工事も不要であり、リフォーム工事にも容易に適用するものである。
【００１４】
また、外気導入口１６に花粉フィルター１７を設ければ、花粉を除去した空気を居室内へ送風することができる。
【図面の簡単な説明】
【００１５】
【図１】この発明の実施例の全体構成図。
【図２】基礎の平面図。
【図３】給気ダクトを気密空間に敷設した状態の斜視図。
【図４】吸込ダクトを気密空間に敷設した状態の斜視図。
【図５】気密空間内の空気の流れの説明図。
【発明を実施するための形態】
【００１６】
以下にこの発明の実施形態について、図面に基づいて具体的に説明する。
図面はこの発明の実施例で、図１及び２に全体の構成を示す。図において、建物の基礎１０は、外回り基礎１０ａ内に立ち上がり基礎１０ｂを配して床下空間を区画し、底部の耐圧盤１０ｃをコンクリート打設したベタ基礎で、外回り基礎１０ａの内周面に断熱材１１を貼設して床下空間の断熱が図られている。基礎１０で区画された床下空間の１区画が気密空間に形成され、この気密空間に空気を供給する給気口１３、気密空間から空気を排出する排気口１４が、気密空間を区画する対向した立ち上がり基礎１０ｂに開孔されている。
【００１７】
高湿度環境で吸湿し、低湿度環境で放湿する機能を有する吸放湿材２０が気密空間に収容されている。吸放湿材２０としては、吸放湿性能に優れるとともに、腐ったり変容することが無い珪藻頁岩やゼオライトが適し、その収容量は、求められる性能に応じて適宜設定される。
【００１８】
周壁が透湿通気性を有する多数の給気ダクト２２が気密空間に敷設され、各給気ダクト２２の後端をプレート２３に取り付け、プレート２３で給気口１３を蓋して塞ぎ、したがって、給気ダクト２２の後端が給気口１３に開口している。給気ダクト２２は、例えば螺旋ワイヤーに多孔シート材を貼設して長尺蛇腹管状に形成され、透湿通気性を有するとともに強度と可撓性能を備えている。この給気ダクト２２と同材質の多数の吸込ダクト２４が気密空間に敷設され、各吸込ダクト２４の後端をプレート２５に取り付け、プレート２５で排気口１４を蓋して塞ぎ、吸込ダクト２４の後端が排気口１４に開口している。
【００１９】
図３及び４に、給気ダクト２２及び吸込ダクト２４の施工状態を示す。図３に示すように、最初に、給気ダクト２２の後端を固定したプレート２３を給気口１３に取り付け、給気ダクト２２が前端に向かって気密空間内に平面的に略均一密度となるように広がった状態に敷設し、吸放湿材２０を適量気密空間に収容する。次に、図４に示すように、吸込ダクト２４の後端を固定したプレート２５を排気口１４に取り付け、吸込ダクト２４が前端に向かって気密空間内に平面的に略均一密度となるように広がった状態に敷設し、残りの吸放湿材２０を気密空間に収容する。したがって、吸込ダクト２４が給気ダクト２２よりも上層位置となるように、両ダクト２２、２４が気密空間に敷設されている。
【００２０】
排気口１４の外側に送風機１５が取り付けられ、外気を床下空間に導入する外気導入口１６が外回り基礎１０ａに開孔され、外気導入口１６に花粉フィルター１７が設けられている。
【００２１】
次に、この調湿装置の作用について説明する。
この調湿装置において、床下空間は、基礎１０底部の耐圧盤１０ｃから地中熱が伝達し（図中、ハッチング矢印）、外気より夏季は低温、冬季は高温で安定している。送風機１５の運転で、外気導入口１６から床下空間に外気が導入されて気密空間の前室Ａに至る。導入外気は花粉フィルター１７で花粉が除去され、前室Ａで調温された空気が給気ダクト２２を介して気密空間へ給気される（図中、黒塗り矢印）。
【００２２】
吸放湿材２０で調湿された空気は吸込ダクト２４を介して気密空間の後室Ｂへ排気される。後室Ｂは外端が内壁３と外壁４との間の通気空間である内壁内に連通し、空気は内壁内に流入し、内壁３に開孔した室内給気口５から居室内へ送風される（図中、白抜き矢印）。
【００２３】
図５に、気密空間の空気の流れを示す。図に示すように、前室Ａから給気ダクト２２に給気された空気は、各給気ダクト２２内を先端に向かって流通しながら周壁から気密空間内へ放出される。吸放湿材２０で調湿された空気は、各吸込ダクト２４に吸い込まれ、送風機１５から後室Ｂに排気される。
【００２４】
給気ダクト２２の先端はキャップ２２ａで閉塞され、吸込ダクト２４の先端はキャップ２４ａで閉塞されている。気密空間を形成する床材２の裏面と土台６の側面に防湿フィルム７が貼設され、気密空間の防湿性能が担保されている。
【符号の説明】
【００２５】
５  室内給気口
１０  基礎
１０ａ  外回り基礎
１０ｂ  立ち上がり基礎
１３  給気口
１４  排気口
１６  外気導入口
１７  花粉フィルター
２０  吸放湿材
２２  給気ダクト
２４  吸込ダクト
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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