(57)【要約】  【課題】  蓄熱方式によって建築物の調温を行う技術において、設備の製造や施工が容易で、戸建て住宅などへも適用し易く、床下空間の利用にも大きな支障を及ぼすことがないようにする。  【解決手段】  基礎構造２０で囲まれて互いに区切られた床下区画１１〜１７と、一部の床下区画１３に温冷風を供給する温冷風供給装置４０と、温冷風が供給される床下区画１３を含む隣接する床下空間１２…同士を連通させる通風孔２２と、床下区画の底面を構成して地盤の表面に配置され、温冷風と接触して、温冷風が有する温冷熱を蓄熱する土間コンクリート６２と、温冷風が通過する床下区画１１〜１７のうち、一部の床下区画１４、１５、１７に配置された蓄熱暖房機８０とを備える。【選択図】  図１
2006153351.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
地盤に立設される基礎構造と基礎構造の上に構築される上部構造とを有する建築物の温度を調整する調温構造であって、
前記基礎構造で囲まれて互いに区切られ、前記上部構造の底部を構成する床部材で上部が覆われた床下区画と、
前記複数の床下区画のうち、一部の床下区画に温冷風を供給する温冷風供給装置と、
前記温冷風が供給される床下区画と隣接する床下区画とを区切る基礎構造に配置され、隣接する床下空間同士を連通させる通風孔と、
前記床下区画の底面を構成して前記地盤の表面に配置され、前記温冷風と接触して、温冷風が有する温冷熱を蓄熱する土間コンクリートと、
前記温冷風が通過する床下区画のうち、一部の床下区画に配置される蓄熱暖房機と
を備える
建築物の調温構造。
【請求項２】
前記温冷風供給装置が、前記基礎構造の屋外に配置され温冷熱を発生する屋外機と、前記床下区画に配置され温冷風を発生する屋内機と、屋外機と屋内機とをつなぐ伝熱路とを備えた空調装置であり、
前記蓄熱暖房機が、発熱手段と蓄熱材とを内蔵し、発熱手段で発生した熱を蓄熱体に蓄積し外表面から放熱する蓄熱暖房機である
請求項１に記載の建築物の調温構造。
【請求項３】
前記基礎構造のうち屋外と屋内とを区切る基礎構造の内面に配置された断熱層をさらに備え、
前記床部材は、実質的に断熱材層を含まない
請求項１または２に記載の建築物の調温構造。
【請求項４】
前記床下区画に設置され、前記温冷風が通過し、温冷風が有する温冷熱を蓄熱する蓄熱体をさらに備え、
前記蓄熱体は、対向面間を貫通する空孔を有する空胴コンクリートブロックが面方向に並べられ上下方向に積み上げられてなり、空胴コンクリートブロックの空孔が連通して蓄熱体の対向面間を貫通し、その貫通方向が前記温冷風の通過方向に沿って配置されている
請求項１〜３の何れかに記載の建築物の調温構造。
【請求項５】
請求項１〜４のいずれかに記載の調温構造を用いて建築物を調温する方法であって、
Ａ：加温時には、
前記温冷風供給装置を稼動させ、前記複数の床下区画のうち、一部の床下区画に温風を供給し、当該床下空間から前記連通孔を通して連通する別の床下区画へと温風を供給し、前記床下空間の底面を構成する前記土間コンクリートに温熱を蓄熱させる工程（ａ−１）と、
前記蓄熱暖房機を稼動させ、蓄熱暖房機に蓄熱すると同時に、前記温冷風供給装置で供給される温風を蓄熱暖房機に接触させて蓄熱暖房機の放熱で温風を加温する工程(ａ−２）と、
前記温冷風供給装置および前記蓄熱暖房機を停止させた状態で、前記土間コンクリートおよび蓄熱暖房機に蓄熱された温熱を、床下区画から前記床部材を介して建築物の上部構造へと伝熱させる工程（ｂ−１）とを含み、
Ｂ：冷却時には、
前記温冷風供給装置を稼動させ、前記複数の床下区画のうち、一部の床下区画に冷風を供給し、当該床下空間から前記連通孔を通して連通する別の床下区画へと冷風を供給し、前記床下空間の底面を構成する前記土間コンクリートに冷熱を蓄熱させる工程（ａ−３）と、
前記温冷風供給装置を停止させた状態で、前記土間コンクリートに蓄熱された冷熱を、床下区画から前記床部材を介して建築物の上部構造へと伝熱させる工程（ｂ−２）とを含む
建築物の調温方法。
【請求項６】
前記加温時において、前記蓄熱暖房機を停止させた状態で、前記温冷風供給装置を稼動させ、前記土間コンクリートおよび蓄熱暖房機に蓄熱された温熱と、前記温冷風供給装置から供給される温熱とを、床下区画から前記床部材を介して建築物の上部構造へと伝熱させる工程（ｂ−３）をさらに含む
請求項５に記載の建築物の調温方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、建築物の調温構造に関し、詳しくは、住宅などの建築物において、居住空間の温度を居住に快適な温度範囲に調整するために建築物に設けられる調温構造を対象にしている。
【背景技術】
【０００２】
住宅などの建築物における冷暖房装置としては、通常は、エアコンやヒーター、ストーブなど、冷暖房が必要なときに稼動させて、室内の空気を直接に暖めたり冷やしたりする装置を使用するのが一般的である。
これとは別に、安価な夜間電力を利用して冷熱あるいは温熱を蓄熱する装置も提案されている。例えば、夜間電力で氷を作製し貯蔵しておき、昼間には、貯蔵された氷の冷熱で冷風を作って、室内の冷房を行う技術がある。また、夜間電力で水道水を加熱して温水タンクに蓄えておき、昼間には、温水タンクの熱で温めた空気を室内に吹き出して暖房を行う技術がある。このような蓄熱技術を利用すると、前記した通常の冷暖房装置を使用するのに比べて、冷暖房のコストが大幅に削減できるとされている。
【０００３】
蓄熱装置に用いる蓄熱体としては、取扱いが容易であるとともに熱容量の大きな物質が好ましいとされる。水あるいはパラフィンなどの液状あるいは流動性のある物質や石材のような固体も使用される。液状の蓄熱剤を封入したカプセルなども使用される。建築物の構造材料であるコンクリートにも蓄熱機能があることが知られている。このような蓄熱体を、床下空間に収容しておけば、建築物の外部や室内のスペースを大きく占有することがない。
特許文献１には、床下空間の全体に、蓄熱体となる小石を充填しておく技術が示されている。
【０００４】
特許文献２には、床下空間の全体に、熱媒体の流路管を埋め込んだ蓄熱コンクリート層を施工し、熱源装置から供給される熱媒体の熱を蓄熱コンクリート層に蓄熱させる技術が示されている。
特許文献３には、加熱ヒーターが内蔵された蓄熱体を、レンガやコンクリートブロックで作製しておく技術が示されている。
【特許文献１】特開平７−９８１３１号公報
【特許文献２】特開２００３−４２４６３号公報
【特許文献３】特開２００３−２７９０５８号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
従来における、蓄熱体を床下空間に収容しておく蓄熱式の冷暖房装置は、施工に手間がかかり施工コストが高くついたり、床下空間における点検や補修などの作業が困難になったりするという問題がある。
例えば、蓄熱体に水やパラフィンなどの液状物を使用すると、液状物を収容しておく貯槽やタンクを床下空間に設置しなければならず、非常に大掛りな工事や装置が必要になる。特に、戸建て住宅などの小規模な建築物の場合、施工コストが高くついて、建築物全体の建築費用が高騰する。液状物が漏れたり変質したりしないように、頻繁に点検や補修作業を行う必要があり、管理の手間もかかる。
【０００６】
特許文献１のように、床下空間に小石を充填してしまうと、床下空間の点検作業や補修作業を行うスペースがなくなってしまう。小石を密に充填すると、温熱や冷熱を含む気流が通過し難くなり蓄熱効果が低下する。小石をまばらに配置したのでは十分な蓄熱容量が持たせられない。地震などの外力で小石の山が崩れてしまう心配もある。小石を収容する囲いや収容室を構築するのは、施工が面倒で施工コストも増大する。
特許文献２のように、床下空間の全体に、熱媒体の流路管を埋め込んだ蓄熱コンクリート層を施工するには、大掛りな工事が必要であり、施工コストは非常に高くつく。
特許文献３でも、加熱ヒーターが埋め込まれたレンガやコンクリートブロックからなる蓄熱体の製造に手間およびコストがかかる。床下空間の全体に蓄熱体を配置するには、大量の蓄熱体が必要であるから、全体の施工コストも増大する。
【０００７】
通常の戸建て住宅などにおいて、床下空間は、布基礎などで格子状に仕切られた複数の床下区画で構成されている。しかも、各床下区画の形状および配置は、住宅の間取りに合わせて大きく異なる。このような床下区画のそれぞれに合わせて、前記したような大掛りな蓄熱構造物を作製して設置したり、それぞれの蓄熱構造物に温冷熱を供給する装置を設置したりすると、建築物全体の建築コストは非常に高くなり、実用性に乏しい。
本発明の課題は、前記したような蓄熱方式によって建築物の調温を行う技術において、設備の製造や施工が容易で、戸建て住宅などへも適用し易く、床下空間の利用にも大きな支障を及ぼすことがないようにすることである。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
本発明にかかる建築物の調温構造は、地盤に立設される基礎構造と基礎構造の上に構築される上部構造とを有する建築物の温度を調整する調温構造であって、前記基礎構造で囲まれて互いに区切られ、前記上部構造の底部を構成する床部材で上部が覆われた床下区画と、前記複数の床下区画のうち、一部の床下区画に温冷風を供給する温冷風供給装置と、前記温冷風が供給される床下区画と隣接する床下区画とを区切る基礎構造に配置され、隣接する床下空間同士を連通させる通風孔と、前記床下区画の底面を構成して前記地盤の表面に配置され、前記温冷風と接触して、温冷風が有する温冷熱を蓄熱する土間コンクリートと、前記温冷風が通過する床下区画のうち、一部の床下区画に配置される蓄熱暖房機と
を備える。
【０００９】
〔建築物の調温構造〕
＜建築物＞
一般的な戸建て住宅や、比較的に小規模な集合住宅などに好適に採用される。大型の集合住宅や商店兼用の住宅などにも適用することができる。工場やビル、公共施設などの建築物にも利用できる。
基本的な建築物の構造は、地盤に立設される基礎構造と基礎構造の上に構築される上部構造とで構成される。
基礎構造は、下部が地盤に埋め込まれ、上部が地盤から上方に延びて、その上に上部構造を支持する。基礎構造は、通常、コンクリートを打設して構築する。鉄筋コンクリートも使用される。形鋼材は鋼管などを埋め込んで補強することもある。基礎構造の具体例として、布基礎やベタ基礎などと呼ばれる構造が知られている。
【００１０】
上部構造は、基礎構造の上に、土台や根太などを介して、床部材、外壁、間仕切り壁、天井、屋根などの居住空間を構成する各部材が施工される。
＜調温構造＞
一般的に、建築物の調温とは、建築物の上部構造に設けられる居住空間を、居住にとって快適な温度環境に調整する機能を意味する。但し、本発明では、居住空間の空気そのものを調温するのではなく、建築物の床下空間から床部材を含む上部構造を介して、間接的に居住空間の空気を調温する。床部材を調温するだけで、居住空間の空気そのものは実質的に調温されない場合も含まれる。この場合も、床部材からの伝熱で居住空間の空気が温められたり冷やされたりすることはある。
【００１１】
本発明の調温構造による調温は、通常の冷暖房装置のように、居住者にとって快適な任意の狭い特定温度に制御することではない。建築物の居住空間を、居住に適した温度範囲を超えて過熱あるいは過冷されることのないように、比較的に広い一定の範囲内に調節するものである。
したがって、本発明の調温構造は、室内に設置される通常の冷暖房装置ではない。空調装置で生成した調温空気を直接に室内に供給する技術でもない。
但し、本発明の調温構造に加えて、室内の空気を調温する冷暖房装置や室内に温冷風を直接に供給する空調装置を組み合わせることは可能である。本発明の調温構造で居住空間の温度変動を少なくした上で、室内に設置される通常の冷暖房装置によって、より快適な狭い温度範囲に制御することができる。
【００１２】
〔床下区画〕
建築物の基礎構造は、平面構造において、建築物の外周形状および間取り形状に合わせて、枠状あるいは格子状に配置される。基礎構造は、少なくとも建築物の外周壁に沿って枠状に配置される。それに加えて、外周枠の内側を複数の区画に区切る格子状にも配置される。
その結果、基礎構造で囲まれて互いに区切られ、上部構造の底部を構成する床部材で上部が覆われた床下区画が構成される。床下区画の側面は基礎構造で構成され、床下区画の天井は床部材で構成され、床下区画の底面は地盤で構成される。後述する通風孔や換気口などの個所を除くと、床下区画は実質的に密閉状態である。
【００１３】
一つの建築物には、複数の床下区画が存在する。一般的な戸建て住宅の場合、３〜７個の床下区画が存在する。集合住宅であれば、さらに床下区画の数が増える。
それぞれの床下区画の平面形状は、基本的には矩形状であるが、矩形を複数個つないだ変形状のものや、建築物の構造によっては曲線形状を含むものもある。一つの床下区画の広さは、上部構造を支持できる強度や耐久性が発揮できるように設定される。床下区画には、蓄熱体や温冷風供給装置の一部あるいは蓄熱暖房機を設置できるだけの広さを有する必要がある。蓄熱体を設置する床下区画の広さは、５〜４０ｍ２の範囲に設定する。但し、蓄熱体や温冷風供給装置、蓄熱暖房機を設置しない床下区画については、狭くても構わない。
【００１４】
＜土間コンクリート＞
床下空間の底面で、地盤の上に配置される。
基本的には、通常の建築物あるいは床下構造における土間コンクリートと共通する材料や構造が採用される。
通常は、布基礎などと同様のコンクリートを打設して構築される。
土間コンクリートの厚みは、通常の建築物の場合と同様で良いが、蓄熱量を増やすために、厚みを増やすこともできる。具体的には、厚み３〜５０ｃｍの範囲に設定できる。
土間コンクリートは、コンクリート層のみで構成されていてもよいし、地盤との間に防蟻層や防湿層を施工しておくこともできる。発泡樹脂ボードなどの断熱層を介在させておくこともできる。
【００１５】
＜通風孔＞
温冷風が供給される床下区画と隣接する床下区画とを区切る基礎構造に、隣接する床下空間同士を連通させる通風孔を設けることができる。
通風孔は、調温構造のために専用の孔を設けても良いが、通常は、床下区画の基礎構造に元々設けられる人道口や配管、配線用の貫通孔、換気孔などを利用することができる。人道口は、床下空間の必要個所に人が近づけるように、主要な床下区画同士の間には必ず設けられる。調温構造における温冷風の循環経路および通風量を考慮して、人道口などの既設の通風孔に加えて、新たに専用の通風孔を追加して設けることもできる。
【００１６】
＜床部材＞
蓄熱体が設置される床下区画の天井を構成する床部材は、伝熱性の良好な材料や構造を採用することができる。一般的な住宅で、室内空間の断熱性を高めるために採用されている断熱床構造は採用しないことが望ましい。具体的には、床部材を構成する材料層から、断熱材料の層を取り外しておくことができる。床部材に表裏面での熱伝導性が高い良熱伝導材料を用いることもできる。
床部材に、蓄熱性あるいは保温性の良い材料層を使用することもできる。この場合は、床下区画の蓄熱体と協働して、床部材が室内空間を調温する機能を果たすことになる。
【００１７】
＜断熱層＞
床下区画のうち、建築物の屋外に面する床下区画において、屋外に面する基礎構造の内側面に断熱層を配置しておくと、床下区画の蓄熱が屋外に逃げることが防止できる。
断熱層としては、通常の建築物あるいは床下空間における断熱技術が適用できる。
断熱層の材料として、発泡ポリスチレンなどの発泡樹脂からなる発泡ボードが使用できる。ガラス繊維やロックウールなどの断熱繊維層も採用できる。無機多孔質板なども使用できる。発泡ウレタンを吹き付け塗工することで断熱層を形成することもできる。
断熱層の厚みは、使用する材料や要求性能によっても異なるが、通常、１〜２０ｃｍに設定できる．
断熱層は、床下区画同士を仕切る基礎構造の側面にも配置できるが、通常は、床下空間の全体で均等な温度条件にすることになるので、この部分には断熱層を設ける必要はない。床下区画のうち、調温構造に組み入れない床下空間とを仕切る基礎構造には、断熱層を設けることもある。
【００１８】
〔温冷風供給装置〕
基本的には、通常の建築物における冷暖房や空調、床下蓄熱技術に利用されていて、温風または冷風、あるいは、温風と冷風の両方を適宜に切り換えたりして、調温された空気流を生成し供給できる装置が使用できる。
例えば、汎用の空調装置、エアコンが使用できる。一般的な空調装置は、屋外機と屋内機とが別々に設置され、屋外機と屋内機との間は、熱媒体が循環するホースや配管などの伝熱路で連結される。屋外機は、コンプレッサによる空気の断熱圧縮膨張などの作用で、温冷熱を発生させる。温熱についてはヒーターやガス燃焼などで発生させることもできる。屋内機は、空気を吸い込み吹き出すファンを備え、屋内機を通過する空気と熱媒体との間で熱交換を行って、温冷風を発生させる。
【００１９】
このような空調装置のうち、屋内機を床下区画に設置すればよい。屋外機は基礎構造の外側の屋外に設置しておく。屋内機の温冷風の吹き出し口が床下区画に開口していればよい。床下区画と屋外とを仕切る基礎構造に空調装置を埋め込んでおくこともできる。
複数の床下区画に温冷風を供給するには、それぞれの床下区画に屋内機を設置すればよい。屋外機は、それぞれの屋内機に対応して屋外に設置しておいてもよいし、１台の屋外機と複数台の屋内機とをそれぞれ伝熱路で連結しておくこともできる。
温冷風供給装置のうち、温風供給装置として、ヒータなどの加熱手段とファンなどの送風手段とを備えた温風供給機を、床下区画に配置しておくことができる。冷風供給装置として、地下水などの冷水配管にファンで送風して冷風を生成する冷風供給機も使用できる。このように、温風供給装置と冷風供給装置を別々に設置することも可能である。建築物を施工する地域の気象条件によっては、温風供給装置だけ、あるいは、冷風供給装置だけがあれば良いこともある。
【００２０】
温冷風供給装置における温冷風の供給方向すなわち吹き出し方向は、通常は一定である。但し、吹き出し方向を複数の方向に切り換え可能であったり、吹き出し方向を一定範囲で連続的に変更できたりするものもある。吹き出し口を複数個所に備えているものもある。吹き出し方向の変更を、温冷風供給装置の設置場所とは異なる場所、例えば室内から遠隔操作できるものもある。
温冷風供給装置における温冷風の供給能力は、建築物の構造や要求性能によって異なる。通常の戸建て住宅の場合、温冷風の供給能力を、２〜３０ｋＷに設定できる。
〔蓄熱暖房機〕
基本的には、通常の建築物において、床下空間に設置され、床下蓄熱あるいは暖房に利用されている一般的な蓄熱暖房機が使用できる。
【００２１】
蓄熱暖房機として、発熱手段と蓄熱材とを内蔵し、発熱手段で発生した熱を蓄熱体に蓄積し外表面から放熱する蓄熱暖房機が使用できる。
発熱手段には、シーズヒーターなどの電気による発熱手段などが採用できる。蓄熱体として、煉瓦などの熱容量が大きな材料ブロックなどが使用できる。
蓄熱暖房機には、発熱手段の作動を制御したり、蓄熱量を調整したりする制御装置や操作部などを備えておくことができる。
蓄熱暖房機は、蓄熱体に貯えられた熱エネルギーを、蓄熱暖房機の外面から輻射熱として周囲に放出する。通常は、蓄熱暖房機の上面側から上方へと輻射熱を効率的に放出できる構造を有している。
【００２２】
また、蓄熱暖房機の周辺に存在する空気を暖め、暖められた空気の自然対流で、周辺環境の空気を加熱する作用もある。蓄熱暖房機には、外部の空気を取り込んで加熱したあと放出する送風装置を組み込んでおくことができる。
蓄熱暖房機とは別個に設置される送風装置や温冷風供給装置によって作り出された空気流を、蓄熱暖房機と接触させることで、空気流を加熱することができる。
蓄熱暖房機を、温冷風供給装置によって作り出された温冷風が通過する床下区画のうち、一部の床下区画に配置する。蓄熱暖房機が配置された床下区画を通過する温冷風と蓄熱暖房機との間で熱伝達が行われる。具体的には、蓄熱暖房機に温風が接触すると、蓄熱暖房機からの伝熱によって温風が加温され、温冷風供給装置のみで加温するよりも高温の温風を循環させることができる。非稼動状態の蓄熱暖房機に冷風を接触させれば、蓄熱暖房機の蓄熱材に冷熱が蓄熱される。蓄熱暖房機が、土間コンクリートや蓄熱体と同様の蓄熱機能を果たすことになる。
【００２３】
〔蓄熱体〕
蓄熱暖房機に内蔵される蓄熱体とは別に、独立した構造としての蓄熱体を、必要に応じて、床下区画に設置することができる。温冷風供給装置から供給される温冷風が通過し、温冷風が有する温冷熱を蓄熱する。
なお、土間コンクリートも蓄熱機能を果たすので、ここで説明する蓄熱体は、土間コンクリートに加えて設置される蓄熱体である。
蓄熱体の基本的な機能は、通常の床下蓄熱技術における蓄熱体と共通している。
蓄熱体として、対向面間を貫通する空孔を有する空胴コンクリートブロックを用いることができる。
【００２４】
＜空胴コンクリートブロック＞
基本的には、通常の建築土木技術において使用されている汎用の空胴コンクリートブロックが使用される。
我が国では、空胴コンクリートブロックの技術規格としてＪＩＳ−Ａ５４０６が規定されており、この規格に適合し、一般に製造市販されている規格製品が使用できる。具体的には、規格寸法として、長さ２９０ｍｍ、高さ１９０ｍｍ、厚さ１９０ｍｍ〜１００ｍｍが規定されている。
空胴コンクリートブロックは、ポルトランドセメント、高炉セメントなどのセメント材料と、砂、砕石、高炉スラグなどの骨材とを主原料とするコンクリートからなる。骨材に軽量骨材を使用した軽量コンクリートブロックもある。
【００２５】
基本的な形状は、直方体をなし、鉄筋が配筋できるように、対向面間を貫通する空孔を有する。空孔は複数本が間隔をあけて平行に配置されている。空孔の本数は、通常は３本であり、両端には空孔の半分の形状からなる凹部が設けられる。空孔の断面積や幅は、前記規格の条件が採用される。
なお、前記ＪＩＳ規格の汎用製品でなくても、同等の機能を有する別の形状や構造を有する空胴コンクリートブロックも使用可能である。ＪＩＳ規格の汎用製品に、蓄熱体として有用な形状や構造を追加したり変形したりしたものでもよい。
＜空胴コンクリートブロックの配置＞
空胴コンクリートブロックは、面方向に並べられるとともに、上下方向に積み上げられる。蓄熱体を構成する空胴コンクリートブロック同士で、それぞれの対向面間を貫通している空孔が互いに連通する姿勢および配置にする。
【００２６】
その結果、蓄熱体の対向面間を貫通する貫通空間が形成される。
直方体状の空胴コンクリートブロックを同じ姿勢で縦横に敷き詰めれば、全体が矩形をなす面状に並べられる。各空胴コンクリートブロックの空孔が連通して、水平方向に延びる直線状の貫通空間が平行に多数並ぶことになる。このような面状体を順次上方に積み重ねていけば、直方体状の蓄熱体が構成できる。蓄熱体の対向する側面間に、水平方向に延びる貫通空間が上下左右に平行に並んだ状態になる。
面状に並べた空胴コンクリートブロックを、複数段に積み重ねる場合、上下の段で、水平方向に延びる貫通空間の方向を変えておくこともできる。この場合、温冷風の流れが変わっても何れかの貫通空間を通過するようにできる。貫通空間の方向を変えることで、温冷風を流れ方向を変えることもできる。
【００２７】
空胴コンクリートブロックは、直方体状に積み重ねるほか、同心円筒状に並べたり、十字形に並べたり、三角柱その他の多角柱状に並べたり、台形錐状に並べたり、ピラミッド形に並べたり、アーチ状に並べたりすることもできる。
空胴コンクリートブロック同士は、単に並べたり積み重ねたりするだけでも、安定した状態で積み重ねられた状態を維持させることができる。通常の建築物に加わる振動や衝撃では、容易に崩れることはない。空胴コンクリートブロックをより強固に固定しておくためには、空胴コンクリートブロック同士をモルタルや接着剤などで接合したり、ボルトで締結したり、ワイヤやロープで結束したり、シートで包んだりすることもできる。施工後に、空胴コンクリートブロックの配置を変更できるようにするには、空胴コンクリートブロック同士を分解し易い形態にしておくことが望ましい。
【００２８】
〔蓄熱体の配置〕
空胴コンクリートブロックで構成された蓄熱体は、床下区画に設置される。
蓄熱体の寸法形状は、設置する床下区画の形状および要求される蓄熱能力などによって変わる。通常は、蓄熱体の一辺の長さを８０〜７００ｃｍの範囲に設定することができる。蓄熱体の高さは、床下区画の床部材までの高さに合わせる。蓄熱体の上面が床部材の裏面に到達していてもよいし、蓄熱体の上面と床部材の裏面との間に空間があいていてもよい。通常は、蓄熱体の高さを、２０〜１００ｃｍの範囲に設定することができる。
蓄熱体は、床下区間の底面を構成する地盤や土間コンクリート層の上に直接設置することができる。台板状やシート状をなす支持体を介して設置することもできる。支持体に防蟻性や防湿性などがある材料を用いて、蓄熱体を保護することもできる。
【００２９】
蓄熱体の構成される貫通空間の貫通方向が、床下区画に供給された温冷風の通過方向に沿うように、蓄熱体の配置が設定される。温冷風の通過方向は、温冷風供給装置における温冷風の吹き出し方向や、床下区画の配置形状、隣接する床下区画をつなぐ通風孔の配置形状などによって決まる。蓄熱体自体が、温冷風の流れを変えることもある。したがって、床下空間の全体構造と温冷風供給装置の配置構造によって決まる、蓄熱体位置における温冷風の通過方向に、蓄熱体の貫通空間の貫通方向を合わせることになる。
但し、温冷風の通過方向と貫通空間の貫通方向は厳密に一致している必要はない。温冷風の通過を阻害せず、蓄熱体への蓄熱作用が良好に行われる程度に合っていればよい。蓄熱体に、貫通方向が異なる複数の貫通空間を有する場合は、何れかの貫通空間の貫通方向を温冷風の通過方向に合わせればよい。
【００３０】
温冷風供給装置が、温冷風の吹き出し方向を変更できるものであったり、床下区画の一部に開閉自在な通風孔を有していたりする場合は、温冷風の通過方向が変わる場合もある。この場合には、何れかの状態における温冷風の通過方向に、蓄熱体の貫通空間の貫通方向を合わせておく。蓄熱体が、複数方向の貫通空間を有する場合には、複数状態における温冷風の通過方向の何れに対しても、何れかの貫通空間の貫通方向が一致するようにすることが可能になる。
蓄熱体は、床下区画の内周側面との間に、床下作業が可能な間隔をあけて配置しておくことが望ましい。具体的には、床下区画の内周側面を構成する基礎構造との間隔を、４０〜１００ｃｍの範囲に設定することができる。
【００３１】
蓄熱体は、床部材に設置される点検口や、床下区画に設置される各種の機器設備の設置や取扱い作業を邪魔したり機器の作動に悪影響を与えたりし難い位置に配置することが望ましい。
〔調湿層〕
蓄熱体には、調湿層をさらに備えることができる。調湿層を、空胴コンクリートブロックが積み上げられた蓄熱体の上部に設けることができる。
調湿層は、蓄熱体を含む床下区画内に結露が発生するのを防止し、床下空間の湿度調整を行うことができる。調湿層を構成する調湿材は、周囲の空気の湿度が高い場合には空気中の湿気や水分を奪って吸収保持する。空気の湿度が低下すると、吸収保持した水分を放出する。その結果、空気の湿度は、ほぼ一定の範囲に維持される。結露が発生するような過剰な湿度環境や、床下空間の木質部材がひび割れるような過乾燥状態になることを防ぐ。
【００３２】
調湿材としては、通常の建築施工に利用されている各種の調湿材料が使用できる。
調湿層の具体例として、硅質頁岩の粒塊を堆積させておくことができる。平均粒径２０〜６０ｍｍ程度の粒塊が好ましい。適切な粒径範囲の粒塊であれば、空気が通過し易く吸放湿作用が良好に行われる。
調湿層が、空胴コンクリートブロックと直かに接触していると、空胴コンクリートブロックの内部に侵入した水分や湿気を、直接的に調湿層へと効率的に吸い取ることができる。
調湿層を、空胴コンクリートブロックの空孔内に設けておいたり、複数段の空胴コンクリートブロックの間に挟む形で設けておいたりすることもできる。
【００３３】
〔調温方法〕
前記した調温構造を用いて建築物を調温する方法として、以下の方法が採用できる。
＜Ａ：加温時＞
蓄熱段階として工程（ａ−１）（ａ−２）を行い、放熱段階として工程（ｂ−１）を行う。放熱段階で、工程（ｂ−３）を行うこともできる。
工程（ａ−１）：
前記温冷風供給装置を稼動させ、前記複数の床下区画のうち、一部の床下区画に温風を供給し、当該床下空間から前記連通孔を通して連通する別の床下区画へと温風を供給し、前記床下空間の底面を構成する前記土間コンクリートに温熱を蓄熱させる。
【００３４】
温風は、通過する床下空間の土間コンクリートを加温して、土間コンクリートに熱エネルギーが貯えられる。蓄熱体が存在する場合は、土間コンクリートと同様に蓄熱体にも温熱が蓄熱される。
土間コンクリートに温熱を蓄熱させたあとの温風は、換気口などから屋外に排出することができる。温風の流れを制御したり、複数の床下区画を巡って循環させたりすれば、任意の床下区画において、土間コンクリートに温熱を蓄熱させることができる。温風の循環経路に、送風ファンを設けて、温風の流れを強制的に作り出すこともできる。
床下区画に設置される温冷風供給装置が、空気を吸い込んで温風にして吹き出す装置であれば、吹き出した温風が複数の床下区画を通過した後、再び温冷風供給装置に吸い込まれるようにしておけば、温風の循環と冷熱の供給が効率的に行える。
【００３５】
電力で稼動する温冷風供給装置で温熱を蓄熱する場合は、深夜など電力料金が割安なときに蓄熱作業を行うのが好ましい。太陽電池や風力発電機など自然力を利用して生成させた電力で温冷風供給装置を稼動させれば、昼間などでも大きなコストをかけずに蓄熱作業を行うことができる。
工程（ａ−２）：
蓄熱暖房機を稼動させ、蓄熱暖房機に蓄熱すると同時に、温冷風供給装置で供給される温風を蓄熱暖房機に接触させて蓄熱暖房機の放熱で温風を加温する。
基本的には、通常の蓄熱暖房機による温熱の蓄熱操作と同じである。蓄熱暖房機に内蔵されたヒータなどの発熱手段が発熱して煉瓦などの蓄熱材に蓄熱される。発熱手段と蓄熱材が隣接しているので、蓄熱効率が良い。また、発熱手段による直接の加熱であるから、蓄熱材を高温にまで加熱することができる。
【００３６】
この工程（ａ−２）は、前記工程（ａ−１）と同時に実行することができる。
高効率で蓄熱された蓄熱暖房機のところを、温冷風供給装置で供給される温風が通過すると、相対的に低温の温風が、相対的に高温の蓄熱暖房機によって加温される。温冷風供給装置のみで加温するよりも高温の温風を、効率的に作り出すことができる。高温の温風を土間コンクリートと接触させることで、土間コンクリートへの蓄熱がより効率的に行われ、蓄熱量あるいは蓄熱温度を高くすることができる。
工程（ｂ−１）：
温冷風供給装置および前記蓄熱暖房機を停止させた状態で、土間コンクリートおよび蓄熱暖房機に蓄熱された温熱を、床下区画から床部材を介して建築物の上部構造へと伝熱させる。
【００３７】
この場合の伝熱は、土間コンクリートおよび蓄熱暖房機からの熱放射、床部材を通じての熱伝導が主になる。蓄熱体に蓄熱された温熱も同様である。
特に、蓄熱暖房機が設置されている個所あるいは蓄熱体が設置されている個所では、土間コンクリートのみが存在する個所に比べて、大量の伝熱あるいは高温の加熱が可能になる。特に、蓄熱暖房機は、高密度あるいは高温の蓄熱が可能であるから、蓄熱暖房機の設置個所の上方になる居住空間を、その他の居住空間に比べて、強力に加温することが可能になる。
床下区画に存在し、土間コンクリートおよび蓄熱暖房機からの伝熱で温まったり冷やされたりした空気を、ダクトなどを介して、上部構造の室内へ送り込むこともできる。しかし、この場合は、土間コンクリートなどに大量の温熱を蓄熱しておかないと、蓄熱量だけで、室内空間を居住に適した温度に長時間にわたって調温することは難しい。
【００３８】
本発明では、基本的に、室内空間の冷暖房は、通常の室内に設置された冷暖房装置を使用すればよい。そのほうが、強力な冷暖房が可能である。
これに対し、居住者の起床時間の前後で、冷暖房装置を稼動開始させる前から稼動開始直後、就寝時に冷暖房装置を停止させたあと一定時間がたった深夜、あるいは、外出から戻ったときの一定時間などは、屋外の過剰な寒気などによって、室内空間が過剰に冷えていることがある。
このようなときに、本発明の調温構造があれば、土間コンクリートや蓄熱暖房機さらには蓄熱体からの温熱で、床部材を介して室内空間などが加温されるので、室内空間が過剰に冷え切ることがなく、一定の温度範囲に維持することができる。建築物が、過剰に冷えなければ、室内空間で居住者が暖房装置を稼動させたときに、直ぐに暖房の効果があらわれ、居住者にとって適切な温度環境が直ぐに得られる。また、暖房装置の負荷を軽減して消費電力を削減することができる。
【００３９】
本発明の調温構造は、本発明の調温構造だけで、居住環境を居住者にとっての最適温度に制御するのではなく、通常の室内等に設置される暖房装置が稼動していないときでも、一定の温度範囲を超えて大きく温度が変動することを防止できる点に、優れた技術的価値がある。このような温度変動の防止機能が、本発明の調温機能である。
勿論、土間コンクリートなどの蓄熱量に余裕があれば、床下区画で調温された空気の一部を、室内空間に送り込むこともできる。また、床下区画で調温された空気を、上部構造の壁内空間に送り込んで、壁内空間を介して室内空間の調温を図ることもできる。このように、床下区画で調温された空気を、室内空間や壁内空間に送り込む場合、必要に応じて空気の供給を遮断できるように、開閉自在なダンパ装置を設けておくことができる。
【００４０】
工程（ｂ−３）：
加温時において、蓄熱暖房機を停止させた状態で、温冷風供給装置を稼動させて温風を供給させ、土間コンクリートおよび蓄熱暖房機に蓄熱された温熱と、温冷風供給装置から供給される温熱とを、床下区画から前記床部材を介して建築物の上部構造へと伝熱させる。
前記工程（ｂ−１）に比べて、温冷風供給装置の温風による直接の伝熱作用が加わる。
蓄熱段階で蓄熱される熱容量が不足する場合、あるいは、より急速に暖房効果を発揮させたい場合に有効である。
【００４１】
＜Ｂ：冷却時＞
蓄熱段階として工程（ａ−２）を行い、放熱段階として工程（ｂ−２）を行う。
工程（ａ−２）：
温冷風供給装置を稼動させ、複数の床下区画のうち、一部の床下区画に冷風を供給し、当該床下空間から連通孔を通して連通する別の床下区画へと冷風を供給し、床下空間の底面を構成する土間コンクリートに冷熱を蓄熱させる。
基本的には、前記した工程（ａ−１）において、温冷風供給装置から温風の代わりに冷風を吹き出して、土間コンクリートに温熱の代わりに冷熱を蓄熱するだけである。床下空間の間における冷風の移動や循環、土間コンクリートと同時に蓄熱体にも蓄熱すること、冷風を屋外に排出すること、送風ファンによる強制送風なども、温風が冷風に代わるだけである。
【００４２】
冷風は、通過する床下空間の土間コンクリートから熱を奪って土間コンクリートの温度を下げる。床下空間に配置された蓄熱暖房機は稼動させないが、冷風が当たれば、土間コンクリートと同様に熱が奪われる。結果的に、蓄熱暖房機の蓄熱材にも、冷熱が蓄熱されることになる。
工程（ｂ−２）：
温冷風供給装置を停止させた状態で、土間コンクリートに蓄熱された冷熱を、床下区画から床部材を介して建築物の上部構造へと伝熱させる。この場合の伝熱も、加温の場合と同様に、土間コンクリートからの熱放射、床部材を通じての熱伝導が主になる。
【００４３】
基本的には、前記した工程（ａ−２）において、温熱を放熱する代わりに冷熱を放熱することになる。
土間コンクリートのほかに、蓄熱暖房機あるいは蓄熱体にも冷熱が貯えられていれば、それらの冷熱も利用できる。
前記した工程（ｂ−３）と同様にして、温冷風供給装置からの冷風の吹き出しも行って、より多くの冷熱を供給したり、迅速な冷房効果を発揮させたりすることも可能である。
【発明の効果】
【００４４】
本発明にかかる調温構造は、基礎構造で囲まれた複数の床下区画において、一部の床下区画に温冷風供給装置から供給された温冷風を、通風孔を通じて必要な床下区画へと移動あるいは循環させ、床下空間の底部を構成する土間コンクリートに温冷熱を蓄熱させることができる。土間コンクリートに蓄熱された温冷熱は、床下空間の天井を構成する床部材を介して居住空間となる上部構造へと伝熱させて、居住空間を安定した一定幅の温度環境に調温維持することができる。
しかも、床下空間に設置された蓄熱暖房機を稼動させて、蓄熱暖房機に温熱を蓄熱させておけば、温冷風供給装置だけの場合に比べて、大容量の蓄熱が可能になる。蓄熱暖房機は、温風による土間コンクリートへの蓄熱に比べて、より高密度で高温に蓄熱することができるので、建築物の加温を、より高温度に維持したり、より迅速に加温したりすることが可能になる。蓄熱暖房機は、冷熱を発生させることはできないが、温冷風供給装置で生成した冷風と接触させれば、冷熱を蓄熱させることもでき、土間コンクリートの蓄熱量を補うことができる。
【００４５】
しかも、床下区画同士を連通させる人道口などの通風孔を利用して、温冷風を複数の床下区画に循環させて、床下空間の土間コンクリートに蓄熱を行うことができ、さらに蓄熱暖房機による局部的な蓄熱および放熱を組み合わせれば、建築物の床下空間全体に対して、それぞれの場所毎に、適切な蓄熱および放熱の機能を持たせることができる。建築物の使用環境、居住者の居住状態に合わせて、適切な場所を適切な温度に調整することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００４６】
図１、２に示す実施形態は、一般的な戸建て住宅に適用した場合である。
〔建築物〕
図２に示すように、建築物である戸建て住宅は、下部が地盤６０に埋め込まれた垂直壁状の基礎構造２０を有する。基礎構造２０は、コンクリートを打設して構築されている。基礎構造２０の上には、図示を省略した土台や根太などを介して施工される床部材５０や外壁７０などからなる上部構造が構築される。床部材５０の下方で基礎構造２０に囲まれた空間が、床下空間Ｕである。床部材５０の上方で外壁７０に囲まれた空間が居住空間Ｒになる。
【００４７】
基礎構造２０は、下方部分の図示を省略したが、下端部分が地盤６０内で左右に拡がった断面逆Ｔ字形をなす布基礎である。床下空間Ｕの底には、地盤６０の上に土間コンクリート層６２が施工されている。
図１に示すように、基礎構造２０は、建築物の外周に枠状に配置されているとともに、建築物の内側では、各部屋の間取り配置に合わせて、縦横に延びたり交差したりする格子状に配置されている。その結果、床下空間Ｕは、基礎構造２０で周囲を囲まれ概略矩形状をなす複数の床下区画１１〜１７に分割されている。そのうち、床下区画１７は、大小の矩形を連結した少し複雑な形状をなしている。
【００４８】
基礎構造２０のうち、建築物の外周を構成する部分に、開閉自在な換気口２４が設置されている。換気口２４は、床下空間Ｕと屋外との換気を果たす。換気口２４には、開閉自在なダンパを設けておいたり、強制的に吸気あるいは排気を行う換気ファンを設置しておいたりすることができる。
〔床下区画〕
床下区画１１〜１７はそれぞれ、建築物の上部構造における間取り構造に合わせて配置されている。例えば、床下区画１１は玄関に対応し、床下区画１２は廊下、階段およびトイレなどに対応し、床下区画１３は浴室に対応し、床下区画１４はクローゼットに対応し、床下区画１５は和室に対応し、床下区画１６はリビングに対応し、床下区画１７はダイニング、キッチンおよび寝室に対応している。
【００４９】
図２に示すように、基礎構造２０のうち、建築物の外周部分に配置された基礎構造２０の内側面には、発泡ポリスチレンボードを貼り付けて断熱層２６が施工されている。図１に示すように、各床下区画１１…を仕切る基礎構造２０には、断熱層２６は施工されていない。
図１に示すように、一部の床下区画１２、１７では、床部材５０の一部を矩形に切り欠いて点検口５２が設けられている。点検口４２は、室内側から床下区画１２、１７に、人が出入りできる。また、隣接する床下区画１２と１３を仕切る基礎構造２０には、人道口２２が設けられている。点検口５２から床下区画１２に出入りする人が、隣接する床下区画１３にも出入りできる。人道口２２は、床下区画１２と１６の間、床下区画１６と１５の間、床下区画１３と１４の間、床下区画１７と１４の間、床下区画１７と１６の間にも設けられている。これによって、床下区画１２〜１７の点検や補修その他の作業が可能になる。但し、玄関に対応する床下区画１１については、点検や補修の必要性がないので、人道口２２は設けられていない。
【００５０】
このような床下区画１１〜１７のいくつかに、蓄熱暖房機８０あるいは蓄熱体３０が設置されている。
〔蓄熱暖房機〕
蓄熱暖房機８０は、通常の床下暖房用の蓄熱暖房機が使用される。床下区画１１〜１７の一部、具体的には床下区画１４、１５、１７に設置されている。全体形状が扁平な直方体状をなし、土間コンクリート層６２の上に配置されている。
蓄熱暖房機８０には、蓄熱材となるレンガブロックおよび発熱手段となるシーズヒーターが収容されている。シーズヒーターに通電し、シーズヒーターの発熱をレンガブロックに蓄熱させる。図示を省略したが、蓄熱暖房機８０には、電源供給用の配線が接続され、複数の蓄熱暖房機８０の通電や蓄熱量などを一括して制御する制御ボックスも備えられ、床上の居住空間Ｒには操作パネルが設けられる。
【００５１】
蓄熱暖房機８０の具体例として、白山製作所社製の蓄熱式床下暖房システムＲＤＵ型が使用される。
蓄熱暖房機８０の設置場所は、土間コンクリート６２の蓄熱による暖房だけでは充分でない部屋や居住者の存在割合が多い部屋、室内に暖房装置が設置し難い空間などに対応する床下空間が選ばれている。同じ部屋でも、特に強い暖房が必要な部分に対応する個所の床下空間に設定されている。また、後述する温冷風供給装置で生成され床下空間を循環する温冷風の通過経路に配置されており、温冷風との間で温冷熱の伝達が行えるようになっている。
【００５２】
〔蓄熱体〕
図２に示すように、蓄熱体３０は、土間コンクリート層６２の上に設置されている。規格構造の空胴コンクリートブロック３２が、面方向に並べて配置されるとともに、上下方向に複数段で積み上げられており、全体が直方体をなす蓄熱体３０を構成している。
空胴コンクリートブロック３２は、ＪＩＳ−Ａ５４０６で規定される汎用製品がそのまま使用される。例えば、長さ３９０ｃｍ、高さ１９０ｃｍ、厚さ１２ｃｍの直方体をなし、幅８ｃｍの空孔３３が等間隔で３本並んで貫通している。
空胴コンクリートブロック３２の配置は、空孔３３が互いに連通して１本の貫通空間を構成するように配置されている。図２では、紙面の手前側から奥側へと複数の空洞コンクリートブロック３２の空孔３３が全て１直線状に連通していて、蓄熱体３０の全体で、水平方向に直線状に延びて対向面間を貫通する貫通空間が構成される。貫通空間は上下左右に間隔をあけて多数並んでいる状態である。
【００５３】
蓄熱体３０の高さは、床下空間Ｕの天井すなわち床部材５０の下面まで到達していてもよいが、通常は、床下空間Ｕの天井よりも少し低い程度に設定される。空胴コンクリートブロック３２の積み上げ段数を調整することで、蓄熱体３０の高さを変更でき、蓄熱体３０の蓄熱量を調整できる。
蓄熱体３０は、土間コンクリート層６２の上に直かに配置されている。蓄熱体３０と土間コンクリート層６２との間で温冷熱が伝熱される。土間コンクリート層６２の上に、断熱板を敷いて、その上に蓄熱体３０を載せることもできる。この場合は、土間コンクリート層６２と蓄熱体３０との間で直接に温冷熱が伝達され難くなる。
【００５４】
蓄熱体３０の上面には、調湿材３６が積載されている。
〔調湿材〕
図２に示すように、蓄熱体３０の上面には、外周に沿って枠状に空胴コンクリートブロック３２が並べられている。図１にも示すように、空胴コンクリートブロック３２は、その空孔３３を上下方向に向けた状態で並べられており、蓄熱体３０の外周に壁を構成している。
空胴コンクリートブロック３２で構成された周壁の内側に、硅質頁岩を粉砕してなる不定形粒塊状をなす調湿材３６が堆積されている。調湿材３６は、周壁となる空胴コンクリートブロック３２の上端程度まで堆積されている。調湿材３６を構成する硅質頁岩の平均粒径は、例えば５ｃｍに設定される。
【００５５】
このような調湿材３６が積載された蓄熱体３０が、各床下区画１２…に設置されている。
〔蓄熱体の配置〕
図１に示すように、蓄熱体３０は、床下区画１２、１５、１６、１７に設置されている。床下区画１７には、２個所に蓄熱体３０が設置されている。住宅のうち、居住者が存在する比率が多く、調温の必要性が高い個所に蓄熱体３０が配置されるようにしている。
それぞれの蓄熱体３０は、積み上げる空胴コンクリートブロック３２の個数が異なり、全体の外形寸法が異なっている。大きな蓄熱量が必要とされる個所ほど、ブロック数を増やして体積の大きな蓄熱体３０を構成している。
【００５６】
各床下空間１２…において、土間コンクリート６２、蓄熱体３０および蓄熱暖房機８０による蓄熱量の合計が、上部構造を充分に調温するのに必要な能力を満たすように、蓄熱体３０および蓄熱暖房機８０の配置を設定している。
各床下区画１２…では、床下区画１２…の周囲を囲む基礎構造２０の内側面と蓄熱体３０の外側面との間に、一定の距離以上の間隔があくように、空胴コンクリートブロック３２の使用数および蓄熱体３０の外形が設定されている。具体的には、７０ｃｍ程度の間隔をあけておく。図１に示す平面形状では、蓄熱体３０毎に、空胴コンクリートブロック３２の行数および列数が違い、縦横の比率も異なっている。空胴コンクリートブロック３２の段数は、全ての蓄熱体３０で同じに設定されている。
【００５７】
蓄熱体３０毎に、空胴コンクリートブロック３２の空孔を連通させて構成された貫通空間の方向が異なる。具体的には、図１で、各蓄熱体３０における空胴コンクリートブロック３２の矩形の短辺に沿う方向が空孔３３の軸方向であり、蓄熱体３０の貫通空間が延びる方向である。図１に示された点線矢印の方向が、蓄熱体３０の貫通空間の方向を示す。この貫通空間の方向は、後述する温冷風の流れ方向に合わせて設定される。
床下区画１２、１６、１７では、温冷風の流れ方向を制御する仕切り壁３４が設置されている。仕切り壁３４も、空胴コンクリートブロック３２を積み重ねて構成されている。但し、仕切り壁３４を構成する空胴コンクリートブロック３２は、空孔３３が上下方向を向いており、仕切り壁３４を水平方向に貫通する空間は存在しないから、温冷風が仕切り壁３４を通過することはできない。仕切り壁３４の高さは、蓄熱体３０の全高さと同じ程度に設定されている。
【００５８】
〔温冷風供給装置〕
図１に示すように、建築物の屋外には、汎用の空調装置と同じ屋外機４６が設置されている。床下区画１２には、屋外機４６に対応する屋内機４０が設置されている。屋外機４６と屋内機４０とは、熱媒体が循環する伝熱配管４４で連結されている。屋外機４６、屋内機４０および伝熱配管４４の細部構造は、通常の家庭用エアコンなどと同様の構造が採用されている。
伝熱配管４４は、屋外から所定の床下区画１２まで、基礎構造２０を貫通して配管されている。但し、図１では判り易く表示するために、伝熱配管４４の配置を簡略に示しているが、実際の施工では、基礎構造２０の内壁に沿って這わせたり、床下空間Ｕに存在する他の構造物の邪魔にならないように迂回させたりすることもある。
【００５９】
屋内機４０の設置場所は、床部材５０に設けられた点検口５２の近くに設定されている。これによって、屋内機４０の点検や保守管理作業が行い易くなる。
通常の空調装置と同様に、屋外機４６で発生させた温冷熱を、伝熱配管４４を循環する熱媒体によって屋内機４０に運ぶ。屋内機４０では、内蔵された送風ファンによって空気流を作り出し、熱媒体との間で熱交換を行って、温冷風を生成する。
屋内機４０には吹き出しノズル４２を備え、温冷風が吹き出される。図示を省略しているが、吹き出しノズル４２の反対側には、周囲の空気を屋内機４０に吸い込む、吸い込み口を有する。
【００６０】
屋内機４０の吹き出しノズル４２は、屋内機４０が設置された床下区画１２から、隣りの床下区画１３との仕切りになっている基礎構造２０に配置された人道口２２を超えて延び、先端が隣りの床下区画１３に開口している。温冷風は、隣りの床下区画１３に吹き出される。図１では、説明を判り易くするために、人道口２２の大部分を吹き出しノズル４２が塞いでいるように表示されているが、実際には、人道口２２の断面よりも吹き出しノズル４２の断面は十分に小さく、吹き出しノズル４２が設置された状態でも、人道口２２を通って、床下空間１２と１３とを人が行き来することができる。
〔調熱構造の蓄熱動作〕
＜温冷風供給装置＞
温冷風供給装置を稼動させれば、温熱または冷熱を、土間コンクリート６２および蓄熱体３０に蓄熱させることができる。
【００６１】
屋外機４６を稼動させると、加熱または冷却された熱媒体が、熱伝達配管４４を経て屋内機４０に送られる。屋内機４０の吹き出しノズル４２から温冷風が吹き出される。
例えば、床下区画１２の屋内機４０の吹き出しノズル４２から、床下空間１３に温冷風が吹き出される。床下区画１３に拡がった温冷風は、床下区画１３と床下区画１４の間の人道口２２を通じて、床下区画１４に送られる。さらに、床下区画１４と床下区画１７の間の人道口２２を通じて、床下区画１７に送られる。したがって、人道口２２は、温冷風が通過する通風孔として機能する。
床下区画１３、１４、１７の底部を構成する土間コンクリート６２は、温冷風との接触によって温冷熱が供給されて、土間コンクリート６２に蓄熱される。
【００６２】
床下区画１４では、温冷風が蓄熱暖房機８０と接触する。蓄熱暖房機８０に温熱が蓄熱されている場合は、蓄熱暖房機８０から温風へと熱エネルギーが伝達され、温風の温度あるいは熱量が増える。また、屋内機４０から冷風が供給される時期は、蓄熱暖房機８０は稼動していないが、冷風との接触によって、蓄熱暖房機８０の蓄熱材に冷熱が貯えることができる。温冷風の通過経路に配置された、その他の蓄熱暖房機８０でも同様の現象が生じる。
床下区画１７では、人道口２２のそばに設置された仕切り壁３４に誘導されて、温冷風は、蓄熱体３０の片側面に流れる。蓄熱体３０には、空胴コンクリートブロック３２の空孔３３が連通して構成され、側面から他方の側面へと貫通する空間が存在するので、温冷風は、この貫通空間を経て蓄熱体３０の反対側へと抜ける。図に示す点線矢印が、温冷風の通過方向を示している。温冷風の一部は、蓄熱体３０の側面に沿って奥まで流れる。温冷風が蓄熱体３０を通過したり表面に沿って流れたりする間に、温冷風が有する温冷熱が蓄熱体３０にも蓄熱される。
【００６３】
前記蓄熱体３０を通過したり回り込んだりした温冷風は、床下区画１７のその他の空間にも拡がる。床下区画１７に設置されたもう一つの蓄熱体３０のところにも温冷風が供給される。前記同様に、蓄熱体３０の貫通空間を通過したり表面に沿って流れたりして、蓄熱体３０に温冷熱が蓄熱される。この部分の蓄熱体３０を通過した温冷風は、基礎構造２０の外壁部分に設置された換気口２４に到達する。必要に応じて、換気口２４を開けば、排気することができる。
床下区画１７に送られた温冷風は、複数個所の蓄熱体３０や床下区画１３、１４、１７で温冷熱を奪われたあと、床下空間１６に流入する。床下区画１６の蓄熱体３０でも温冷風による蓄熱が行われる。温冷風は、床下区画１６から人道口２２を経て床下区画１５に送られる流れと、別の人道口２２から床下区画１２に送られる流れとに分かれる。
【００６４】
床下区画１５でも、中央に設置された蓄熱体３０の貫通空間を温冷風が通過して温冷熱を蓄熱させる。なお、床下区画１５の外壁側の基礎構造２０にも換気口２４を設置して、不要な温冷風を排気することができる。また、床下区画１５から床下区画１１を経て床下区画１２へと温冷風が流れるように、それぞれの仕切りとなる基礎構造２０に人道口２２あるいは通風孔を設けておいてもよい。
床下区画１６から床下区画１２に入った温冷風は、床下区画１２の蓄熱体３０の貫通空間を通過したり表面に沿って流れたりして温冷熱を蓄熱させる。その後は、床下区画１２に設置された屋内機４０に吸い込まれる。床下区画１２にも仕切り壁３４が設置されていて、床下区画１６から送られてきた温冷風が、確実に蓄熱体３０を通過して屋内機４０に戻されるようになっている。
【００６５】
以上に説明したような経過をとって、屋内機４０から供給された温冷風が、各床下区画１２…の土間コンクリート６２、および、複数個所の蓄熱体３０に温冷熱を蓄熱させる。
また、蓄熱暖房機８０と温冷風との間では、蓄熱暖房機８０の温熱を温冷風に伝達したり、温冷風の冷熱を蓄熱暖房機８０に蓄熱させたりする。
さらに、温冷風の一部は、各床下区画１２…に留まったり、床下区画１２…を構成する部材などにも温冷熱を与えたりする。土間コンクリート６２などに温冷熱が奪われたあとの温冷風を、そのまま屋内機４０に吸い込めば、温冷風が複数の床下区画１２…および蓄熱体３０を通過しながら循環することになる。この循環を繰り返すことで、屋内機４０から吹き出す温冷風の温冷熱は、無駄なく効率的に土間コンクリート６２および蓄熱体３０に蓄熱されることになる。
【００６６】
〔調湿材の機能〕
上記したような蓄熱動作において、調湿材３６が存在することによって、床下区画１２…、特に蓄熱体３０に結露が生じることを防止できる。
温冷風が、蓄熱体３０の貫通空間を通過したり表面に接触したりしたときの温度差で、結露が発生することがある。例えば、冷たい蓄熱体３０に温かく湿った空気が触れると、蓄熱体３０の表面に結露が発生し易い。蓄熱体３０だけでなく、床下区画１２…に存在する各部材の表面でも、同様の結露が発生することがある。一般的に、床下空間Ｕは比較的に湿度が高くなり易い傾向があるので、上記した温度差による結露が発生し易い。
【００６７】
調湿材３６が存在していれば、床下区画１２…の空気や温冷風に含まれる過剰な湿気を環境中から吸い取って保持することができる。環境湿度が下がれば、前記した温度差が少しぐらいあっても、結露は発生し難い。
特に、蓄熱体３０の上部に調湿材３６の粒塊が堆積されていると、調湿材３６を直接に通過する空気から湿気を奪うだけでなく、蓄熱体３０を構成する空胴コンクリートブロック３２に吸収された水分を、空胴コンクリートブロック３２と接触する調湿材３６へと、効率的に吸い上げて取り除くことができる。
調湿材３６によって床下空間Ｕを乾燥させておくと、白蟻の食害を防止したり、木質材の腐朽を防止したりする機能も果たせる。調湿材３６である硅質頁岩には臭いやホルマリンなどの吸着除去機能もあるので、床下空間Ｕに不快な臭いが発生したり有害なガスが溜まったりするのを防止できる。
【００６８】
床下空間Ｕの環境が乾燥し過ぎると、木質材料などからなる建築部材に変形が生じたり性能が低下したりすることがある。このような場合には、調湿材３６に吸収保持された水分が乾燥した環境に放出されるので、床下空間Ｕの環境が乾燥し過ぎることによる問題も解消できる。
〔温熱構造の調熱動作〕
加温を行う寒期と、冷却を行う暑期とに分けて説明する。
＜寒期：加温＞
例えば、夜間に温冷風供給装置および蓄熱暖房機８０を稼動させる。夜間電力を使用することで、稼動コストが低減できる。温冷風供給装置においては、屋外機４６が温熱を発生し、屋内機４０は温風を吹き出す。各床下区画１２〜１７と複数個所に設置された蓄熱体３０に温熱が蓄熱される。
【００６９】
蓄熱暖房機８０は内部の発熱手段で発生させた熱を蓄熱材に伝達して蓄熱させる。通常は、発熱手段から蓄熱材へと直接に熱が伝達される蓄熱暖房機８０のほうが熱伝達の効率は良い。したがって、蓄熱暖房機８０の蓄熱材は、温冷風供給装置の温風よりも高い温度になっている。蓄熱暖房機８０の個所を通過する温風は蓄熱暖房機８０からの伝熱によって加温される。温風が、蓄熱暖房機８０と接触するまでに土間コンクリート層６２や蓄熱体３０に奪われた熱量を、蓄熱暖房機８０から補給されることで、蓄熱暖房機８０よりも下流側により高温の温風を供給して、下流側の土間コンクリート層６２や蓄熱体３０における蓄熱量を増やすことができる。温風の循環経路において、温冷風供給装置の上流側に比べて下流側で、土間コンクリート層６２などの蓄熱量が少なくなってしまうことが防止できる。
【００７０】
床下区画１２〜１７で、土間コンクリート層６２、蓄熱体３０および蓄熱暖房機８０に蓄熱された温熱は、床部材５０から上方の居住空間Ｒへと、熱伝達や熱放射によって伝達される。これによって、夜間に室内の暖房機を停止させた状態でも、室温が急激に低下することがなくなる。居住空間Ｒに設置された空調暖房機は、就寝時に動作音が耳障りになったり、暖房が強く利き過ぎたりすることがあるが、床部材５０を介しての間接的な調温であれば、快適な睡眠環境が得られる。特に、蓄熱暖房機８０の設置個所では、蓄熱暖房機８０からの熱放射によって、その他の場所に比べて、より高い温度を維持することができる。
【００７１】
居住者が起きてくる朝までには、温冷風供給装置および蓄熱暖房機８０の稼動を止めても良い。床下区画１２〜１７に蓄熱された温熱が、床部材５０を介して居住空間Ｒを保温しているので、居住空間Ｒの暖房装置を稼動させる前でも、居住空間Ｒの温度が下がり過ぎていることがない。快適な起床環境が得られる。電力料金の安価な夜間時間帯だけで温冷風供給装置および蓄熱暖房機８０を稼動させれば、稼動コストを抑えることができる。
居住者が起きてくれば、居住空間Ｒの暖房装置を稼動させて、通常の暖房を行うことができる。この場合も、床下区画１２〜１７に蓄熱された温熱が補助的に暖房効果を高めるので、居住空間Ｒの暖房装置における暖房強度を弱目に設定することができる。その結果、居住空間Ｒの暖房装置に要する稼動コストも低減できる。
【００７２】
勿論、外気温がそれほど下がっていなければ、室内暖房は使用せず、床下区画１２〜１７の蓄熱を徐々に放出させるだけでも、床部材５０を介して居住空間Ｒの温度を適切な範囲に維持することができる。
なお、酷寒期には、温冷風供給装置と蓄熱暖房機８０との何れをも稼動させることで強力な暖房機能を発揮させることができる。寒期の初めや終わりなど、それほど強い暖房が必要とされない場合には、蓄熱暖房機８０の稼動を停止させて、温冷風供給装置のみを稼動させることもできる。環境温度の違いに合わせて、最も適切な調温機能を発揮させることができる。
【００７３】
＜暑期：冷却＞
基本的には前記した寒期の場合と共通している。
夜間電力で温冷風供給装置を稼動して、夜間に、床下区画１２〜１７の土間コンクリート層６２および蓄熱体３０に冷熱を蓄熱しておく。蓄熱暖房機８０は稼動させないが、冷風が蓄熱暖房機８０のところを通過する際に、蓄熱暖房機８０の蓄熱材に冷熱が蓄熱されることになる。
蓄熱された冷熱は徐々に放出されて、上部構造の居住空間Ｒの温度をさげる。このときも、蓄熱暖房機８０あるいは蓄熱体３０の設置個所では、土間コンクリート層６２のみによる放熱に比べて大量に蓄熱された冷熱が放出されるので、その上の居住空間Ｒを強力に冷やすことができる。
【００７４】
床下空間１２〜１７による調温作用で、居住空間Ｒの冷房装置を止めた状態にしても、居住空間Ｒの温度が急激に上昇して寝苦しくなることがない。居住者が目覚めたときには、居住空間Ｒの空気が暑くなっていて不快に感じることもない。昼間に、居住空間Ｒの冷房装置を稼動しているときも、冷房強度を弱くして、消費電力を節約することができる。
〔温熱構造の管理〕
蓄熱暖房機８０および蓄熱体３０の配置構造や、床下空間Ｕの全体における温冷風の循環経路などは、建築物を設計する段階で、最も快適な居住環境が得られるように設定しておく。しかし、建築物が完成した後、あるいは、居住を開始した後で、建築物の場所によって十分な調温機能が発揮されない個所が生じたり、調温機能にばらつきが生じたりすることもある。
【００７５】
このような場合、蓄熱体３０の配置構造を変更して、調温機能を調整することが、容易にできる。具体的には、蓄熱体３０を構成する空胴コンクリートブロック３２の積み上げ数を変えれば、蓄熱体３０の蓄熱容量を簡単に変えることができる。床下区画１２…内における、蓄熱体３０の場所を少しずらせるだけでも、蓄熱体３０からの温冷熱が主に伝わる居住空間Ｒの位置が変わり、居住空間Ｒの温度環境を調整できる。建築時には蓄熱体３０を設置しなかった床下区画１３、１４に、新たに蓄熱体３０を設置することもできる。
空胴コンクリートブロック３２は、床部材５０の狭い点検口５２からでも床下空間Ｕに出し入れすることが容易であり、作業者が一人でも、蓄熱体３０の配置構造を変えることが容易である。したがって、居住者の増減や住宅の使い方を変更するのに合わせて、きめこまかく、適切な調温構造を再設定することが、容易に行えることになる。
【００７６】
蓄熱暖房機８０については、電源ケーブルの配設などの作業が必要なので、蓄熱体３０ほど自由に配置を変えることは難しい。しかし、蓄熱暖房機８０の設置場所を変えたり、配置基数を増減したりすることも可能である。
床下空間Ｕ内で、防蟻処理作業を行ったり、配管工事や配線工事を行ったりする際には、点検口５２から床下区画１２…に入った作業者が、蓄熱体３０と周囲の基礎構造２０との間隔を通って自由に移動できる。これらの作業に支障は生じない。蓄熱体３０の一部が配管や配線の邪魔になるようなことがあれば、空胴コンクリートブロック３２を取り除いたり場所をずらしたりすることで、容易に対処できる。
【産業上の利用可能性】
【００７７】
本発明は、例えば、戸建て住宅において、室内などに設置される通常の冷暖房装置に加えて、寒期の暖房補助あるいは暑期の冷房補助に有効に利用できる。
【図面の簡単な説明】
【００７８】
【図１】本発明の実施形態を表す建築物の床下区画全体の水平断面図
【図２】蓄熱体の設置個所付近の垂直断面図
【符号の説明】
【００７９】
１０    住宅
１１〜１７  床下区画
２０    基礎構造
２２    人道口（通風孔）
２４    換気口
２６    断熱層
３０    蓄熱体
３２    空胴コンクリートブロック
３３    空孔
３６    調湿材
４０    空調装置の屋内機
４２    吹き出しノズル
４４    伝熱配管
４６    空調装置の屋外機
５０    床部材
６２    土間コンクリート層
８０    蓄熱暖房機
Ｒ      居住空間
Ｕ      床下空間
【図１】
2006153351.tif 000003
【図２】
2006153351.tif 000004