【手続補正書】
【提出日】平成20年11月4日(2008.11.4)
【手続補正１】
【補正対象書類名】特許請求の範囲
【補正対象項目名】全文
【補正方法】変更
【補正の内容】
【特許請求の範囲】
【請求項１】
吸湿・吸冷により潜熱的に蓄冷するために用いる、
建物を構造的に支える基礎・土台・柱・桁・梁の構造部材並びに屋根・外壁・断熱層を具備する屋根体・壁体から構成され、天井と内壁と床により室内空間を構成し、
吸放湿材に対流冷気を供給する給冷手段を備え、
太陽熱エネルギーの日射に曝される建物の、
北側を除いた東・西・南面の屋根体及び／又は壁体の少なくとも一部に用いる、含水率が日変動差を有し、表面の細孔内で湿気の飽和状態により凝縮熱及び液体状のＨ２Ｏを生成し、凝縮熱の処理に対流する冷気を吸収し、液化したＨ２Ｏを吸収できる、吸放湿とＨ２Ｏの相変化との連携の比率の高い吸放湿材であって、
液化の際生成する凝縮熱の上記対流冷気による処理を通じ、上記対流冷気を潜熱的に吸収し、相対湿度の変動の範囲を超えて、上記吸湿・吸冷により、生成された液体状のＨ２Ｏを保持する潜熱的蓄冷手段として用いることを特徴とする吸放湿とＨ２Ｏの相変化との連携の比率の高い吸放湿材。
【請求項２】
建物を構造的に支える基礎・土台・柱・桁・梁の構造部材並びに屋根・外壁・断熱層を具備する屋根体・壁体から構成され、天井と内壁と床により室内空間を構成し、
太陽熱エネルギーの日射に曝される建物であって、
北側を除いた東・西・南面の屋根体及び／又は壁体の少なくとも一部に含水率が日変動差を有し、多孔質材の表面で湿気の飽和状態により凝縮熱及び液体状のＨ２Ｏを生成し、凝縮熱の処理に冷気を吸収し、液化したＨ２Ｏを吸収できる、吸放湿とＨ２Ｏの相変化との連携の比率の高い吸放湿材を用い、
上記吸放湿材に対流冷気を供給する給冷手段を備え、
上記吸放湿材は、吸湿・吸冷の液化により、液化の際生成する凝縮熱の上記対流冷気による処理を通じ、上記対流冷気を潜熱的に吸収する潜熱的蓄冷を促し、相対湿度の変動の範囲を超えて、生成された液体状のＨ２Ｏを保持し、上記液体状のＨ２Ｏを源に太陽熱エネルギーを気化熱により吸収することを特徴とするエコ住宅。
【請求項３】
エネルギー移動の方向を制御するために用いる、
建物を構造的に支える基礎・土台・柱・桁・梁の構造部材並びに屋根・外壁・断熱層を具備する屋根体・壁体から構成され、天井と内壁と床により室内空間を構成し、
吸放湿材に吸放湿材の屋外側から対流冷気を供給する給冷手段を備え、
太陽熱エネルギーの日射に曝される建物の、北側を除いた東・西・南面の屋根体及び／又は壁体の少なくとも一部に用いる、含水率が日変動差を有し、多孔質材の表面で湿気の飽和状態により凝縮熱及び液体状のＨ２Ｏを生成し、凝縮熱の処理に冷気を吸収し、液化したＨ２Ｏを吸収できる、吸放湿とＨ２Ｏの相変化との連携の比率の高い吸放湿材の屋内側に貼設する防水層であって、
上記吸放湿材の、吸湿・吸冷の液化により、液化の際生成する凝縮熱の上記対流冷気による処理を通じ、上記対流冷気を潜熱的に吸収する潜熱的蓄冷を促し、相対湿度の変動の範囲を超えて、生成された液体状のＨ２Ｏを保持し、上記液体状のＨ２Ｏは上記防水層を透過せず、上記液体状のＨ２Ｏを源に太陽熱エネルギーを吸収し、熱損失の増大を抑えられることを特徴とする防水層。
【手続補正２】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００４５
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００４５】
先の課題を解決する手段として、本発明は次の構成を行う。
第一に、吸湿・吸冷により潜熱的に蓄冷するために用いる、建物を構造的に支える基礎・土台・柱・桁・梁の構造部材並びに屋根・外壁・断熱層を具備する屋根体・壁体から構成され、天井と内壁と床により室内空間を構成し、吸放湿材に冷気を供給する給冷手段を備え、太陽熱エネルギーの日射に曝される建物の、北側を除いた東・西・南面の屋根体及び／又は壁体の少なくとも一部に用いる、含水率が日変動差を有し、表面の細孔内で湿気の飽和状態により凝縮熱及び液体状のＨ２Ｏを生成し、凝縮熱の処理に対流する冷気を吸収し、液化したＨ２Ｏを吸収できる、吸放湿とＨ２Ｏの相変化との連携の比率の高い吸放湿材であって、液化の際生成する凝縮熱の上記対流冷気による処理を通じ、上記対流冷気を潜熱的に吸収し、相対湿度の変動の範囲を超えて、上記吸湿・吸冷により、生成された液体状のＨ２Ｏを保持する潜熱的蓄冷手段として用いることを特徴とする吸放湿とＨ２Ｏの相変化との連携の比率の高い吸放湿材。
【手続補正３】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００４６
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００４６】
第二に、建物を構造的に支える基礎・土台・柱・桁・梁の構造部材並びに屋根・外壁・断熱層を具備する屋根体・壁体から構成され、天井と内壁と床により室内空間を構成し、太陽熱エネルギーの日射に曝される建物であって、北側を除いた東・西・南面の屋根体及び／又は壁体の少なくとも一部に含水率が日変動差を有し、多孔質材の表面で湿気の飽和状態により凝縮熱及び液体状のＨ２Ｏを生成し、凝縮熱の処理に冷気を吸収し、液化したＨ２Ｏを吸収できる、吸放湿とＨ２Ｏの相変化との連携の比率の高い吸放湿材を用い、上記吸放湿材に対流冷気を供給する給冷手段を備え、上記吸放湿材は、吸湿・吸冷の液化により、液化の際生成する凝縮熱の上記対流冷気による処理を通じ、上記対流冷気を潜熱的に吸収する潜熱的蓄冷を促し、相対湿度の変動の範囲を超えて、生成された液体状のＨ２Ｏを保持し、上記液体状のＨ２Ｏを源に太陽熱エネルギーを気化熱により吸収することを特徴とするエコ住宅。
【手続補正４】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００４７
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００４７】
第三に、エネルギー移動の方向を制御するために用いる、建物を構造的に支える基礎・土台・柱・桁・梁の構造部材並びに屋根・外壁・断熱層を具備する屋根体・壁体から構成され、天井と内壁と床により室内空間を構成し、吸放湿材に吸放湿材の屋外側から対流冷気を供給する給冷手段を備え、太陽熱エネルギーの日射に曝される建物の、北側を除いた東・西・南面の屋根体及び／又は壁体の少なくとも一部に用いる、含水率が日変動差を有し、多孔質材の表面で湿気の飽和状態により凝縮熱及び液体状のＨ２Ｏを生成し、凝縮熱の処理に冷気を吸収し、液化したＨ２Ｏを吸収できる、吸放湿とＨ２Ｏの相変化との連携の比率の高い吸放湿材の屋内側に貼設する防水層であって、上記吸放湿材の、吸湿・吸冷の液化により、液化の際生成する凝縮熱の上記対流冷気による処理を通じ、上記対流冷気を潜熱的に吸収する潜熱的蓄冷を促し、相対湿度の変動の範囲を超えて、生成された液体状のＨ２Ｏを保持し、上記液体状のＨ２Ｏは上記防水層を透過せず、上記液体状のＨ２Ｏを源に太陽熱エネルギーを吸収し、熱損失の増大を抑えられることを特徴とする防水層。
【手続補正５】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００９８
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００９８】
＊吸放湿材に貼設する防水層の具体例
（１）極細ポリエチレン繊維質（タイベック）シート
（２）防湿シート、防水シート
（３）ビニルクロス
（４）合成樹脂系断熱材
（５）透湿防風防水シート
尚、同等の性能を備えるものであれば、上記資材に限定されるものではない。
以下、前項の作用・効果に加えて、遮熱機能に連動する除湿機能の有る場合の具体的な作用・効果及び断熱性能向上の作用・効果の説明が加わる。
断熱材は、物質固有の断熱性能を有し、それは熱還流率という数値で表される。それを簡単な工夫によって、当該断熱材の断熱性能を向上し、本来有する熱還流率の数値の改善を図れる。その簡単な工夫は、同一種類もしくは異なる種類の断熱材の重ね合わせの方法による。
吸放湿性を具備する断熱材は、湿気を吸収・放出できる性質を有するので利用価値は高いが、実験的に検出された熱還流率の数値は総体的に低く、製造コストが高いこともあり、費用対効果の面では割高感が強い。そこに、簡単な工夫で熱還流率を改善できれば、その特性を活用する上での費用対効果は改善し、価格的な障害は小さくなり、普及に道が開ける。
具体的には、透湿防風防水シートを二枚の断熱ボードの間に挟むように重ね、三層構造とする。それだけの工夫である。請求項５に記載の断熱パネル（吸放湿性を具備する断熱材と透湿防風防水シートと吸放湿性を具備する断熱材の三層の積層構造）は、段落００７４に記載の通り、吸放湿とＨ２Ｏの相変化との連携の比率の低い断熱材と透湿防風防水シートと吸放湿とＨ２Ｏの相変化との連携の比率の高い断熱材（断熱パネル１）、吸放湿とＨ２Ｏの相変化との連携の比率の高い断熱材と透湿防風防水シートと吸放湿とＨ２Ｏの相変化との連携の比率の高い断熱材（断熱パネル２）、吸放湿とＨ２Ｏの相変化との連携の比率の低い断熱材と透湿防風防水シートと吸放湿とＨ２Ｏの相変化との連携の比率の低い断熱材の三種類の積層構造を持つ。気体状のＨ２Ｏは透湿防風防水シートを透過するものの、液体状のＨ２Ｏは透過しない。液体状のＨ２Ｏを透過するか否かで、エネルギーの伝導の態様に差異が生じる。又、液化の比率の違いにより、相対湿度の変化に対する反応の濃淡・強弱が規定され、エネルギー移転を伴わない吸放湿の制御に繋がる。しかも、透湿率を１ｇ／ｍ２・ｈ・ｍｍＨｇ未満とすることにより、日変動差に加えて含水圧力差を保持することが出来、その上、積層する吸放湿材との補完的連携により、含水圧力差を増幅することが出来る。それで、吸放湿材は、自らの調湿能力を越えて室内を調湿する能力及び調湿効果を得られる。尚、請求項１２に記載の断熱パネルは、更に、調湿手段の作用・効果が加わり、現わしの形により直接室内空間に接し、直接室内空間の調湿を行うことが出来る。
熱還流率で表される断熱性能は、暖かい空間から冷たい空間への熱エネルギーの移動に関するものである。
さて、Ａ面が冷たい空間に接し、Ｂ面が暖かい空間に接しているとする。吸放湿性を具備するので、Ａ面で吸冷と吸湿が併行して生じれば、液化によって凝縮熱と液体状のＨ２Ｏを生成する。Ｂ面で吸収される熱エネルギーによって気化が生じれば、気化熱によって先の凝縮熱は相殺され、断熱性能は本来の数値と変わらない。只、Ｂ面で熱エネルギーの供給が継続されれば気化・放湿は更に促進され、熱還流率の低下に繋がるだけでなく、現実の熱損失は大きくなり、特に輻射暖房効果の実現を図る場合に影響が出やすい。これは、断熱性に背反する伝熱性の創出を抑制できない場合の例である。
さて、液体状のＨ２Ｏは透湿防風防水シートを透過しない。それで、透湿防風防水シートを境にして熱エネルギーの移動に差異が生じる。Ａ面から太陽熱エネルギーの日射取得を得られる場合は、Ｂ面側の液体状のＨ２Ｏに放射エネルギーとして影響し、気化が生じる。これは、夏季の断熱性に背反する伝熱性の創出の態様を表す。ところで、断熱材に対して熱エネルギーを供給される実際の環境においては、冬季の場合、屋外側のＡ面で太陽熱エネルギーを日射取得するか、屋内側のＢ面で暖房の熱エネルギーを吸収するかの何れかである。前者では、冷たいものを吸収し液化したＨ２Ｏを保持する側と同じＡ面側で太陽熱エネルギーを吸収し、気化・放湿するので、透湿防風防水シートの働きも加わり、冷たいものはＢ面側に伝導しない。後者では、暖房の温度は概ね２０度位であるから、Ｂ面側に液体状のＨ２Ｏが移動していれば気化・放湿する。しかし、透湿防風防水シートを境にして、Ａ面側の液体状のＨ２ＯはＢ面側への移動を阻止されている。少なくとも、Ｂ面側は断熱性能を有するので、境まで暖気を伝導して気化放湿することは極稀と考えられる。それで、熱損失の拡大は阻止できる。断熱性に背反する伝熱性の創出を抑制する例である。実際の住宅に用いる場合は、前者と後者との合わさったものと成る。つまり、昼間Ａ面側で日射取得する太陽熱エネルギーで、夜間にＡ面側で吸収する冷気を相殺できる分、冷気はＢ面側に到達せず、熱還流率は改善する。
用いる吸放湿材は、冬季の場合、屋内側に配置するＢ面の属性が吸放湿とＨ２Ｏの相変化との連携の比率が高いか低いかの違いによって、その熱還流率の改善の程度に差異は生じない。但し、屋内外の配置を逆にして屋外側にＢ面を配置すれば、断熱パネル１は吸放湿とＨ２Ｏの相変化との連携の比率が低く、夜間に吸収される冷気は大半顕熱の形をとり、室内側に浸透する。又、昼間は屋根通気層・外側通気層に日射取得された太陽熱エネルギーの断熱層に吸収される量は潜熱の形での吸収に比較して多くなく、しかも、顕熱の形での排出量は少なくない。それで、太陽熱エネルギーを活用した熱還流率の改善効果は大きくない。つまり、差異は大きい。
ところで、差異は夏季に現れる。夏季は、Ｂ面で屋内から冷気が供給されても断熱性に背反する伝熱性の創出によってエネルギー移動は生じる。現実には、夜間にＡ面で放射冷却のエネルギーを吸収して、昼間に太陽熱エネルギーを日射取得して気化・放出する。それで、夜間に潜熱的に蓄冷した量に応じて昼間に太陽熱エネルギーを吸収できる。つまり、昼間の遮熱能力の大小及び夜間の屋内の除湿効果の大小に影響する。それで、断熱パネル１及び２の何れも遮熱能力は大きい。
断熱パネル１は、Ｂ面からの潜熱的蓄冷の能力は低く、その分遮熱に連動する除湿の能力は高くない。Ａ面から透湿防風防水シートを超えて太陽熱エネルギーを透過する必要性は乏しく、遮熱性能の高い透湿防風防水シートを選択するとシート面で顕熱を反射し、Ｂ面への顕熱の透過は更に減少する。顕熱の透過を阻止し、顕熱を潜熱化する効率を高めることに貢献できる。対する断熱パネル２は、Ｂ面からの潜熱的蓄冷の能力は高く、その分遮熱に連動する除湿の能力も高い。除湿・遮熱の能力は高いので、エアコンを用いて大量の冷気を生成・供給できる場合に最適である。断熱性に背反する伝熱性の創出を促進する上で、Ａ面から透湿防風防水シートを超えて太陽熱エネルギーを透過する必要性は高く、遮熱性能の低い透湿防風防水シートを選択すると顕熱はシート面を透過し、液体状のＨ２Ｏの気化に貢献する。尚、気化したＨ２Ｏが何れの方向に向かって透過するかは色々な要素が絡み合う。物質の本来備える湿気伝導率を超えて伝導の効率を高める工夫が重要であり、遡って、その工夫は気圧低下による気化の生じる環境整備に影響する。
断熱パネル２の実施例では、屋内から吸湿・吸冷する潜熱的蓄冷の例である。屋外から太陽熱エネルギーを日射取得すれば、シートの屋外側から気化・放湿される。この相変化が進行すれば、輻射熱の形でシートの屋内側のＨ２Ｏに直接働きかけ、気化を促す。その際、気化膨張による圧力と送風ファンの働きによる外側通気層内の気圧低下により、大半のＨ２Ｏは屋外側に放湿される。しかも、この間に屋内から冷気の供給が継続されれば、湿気移動の方向はそのまま維持される。冷気の供給は、地熱・放射冷却・エアコンの生成する冷気による。
エアコンを用いて生成する冷気を、遮熱のエネルギーとして活用しない場合、断熱パネル１の実施例に従い実施する。但し、室内の除湿負荷は縮減できないので、エアコンの除湿能力に依存せざるをえない。その分、凝縮熱の生成・放出量は増加する。但し、段落００８２−００８３、００９６に記した様に、深夜電力利用の除湿システムの好適な実施に繋げられる。
夜間の放射冷却の作用が加わり屋外側で吸湿・吸冷が促され、断熱層は液化したＨ２Ｏを保持できる。液化したＨ２Ｏは、湿気の伝導を阻止する働きを示し、又、シートは液化したＨ２Ｏの伝導を阻止する。それで、液化したＨ２Ｏを保持している間は、断熱層の内外の相対湿度の高低に関係なく、湿気の逆流を阻止することができる。つまり、屋外側から吸収される湿気は、自ら液化することにより透湿防水シートを透過できない物質に変化し、その上、湿気として吸収され・湿気として保持されるＨ２Ｏの屋内側への透過（逆流）を阻止する役割を果たす。
通風による冷気の利用を促すために、外側通気層・屋根通気層を設け、吸放湿とＨ２Ｏの相変化との連携の比率の高い断熱層への吸湿・吸冷を促し、放射冷却の利用を図る。夏季は、夜間に潜熱的に蓄冷したエネルギーを昼間の遮熱のエネルギーとして利用できる。
送風ファンを利用すると、外側通気層・屋根通気層内の通風量を高められる。それは、夜間は放射冷却を源とする冷気と湿気の供給を促す。潜熱的蓄冷の効率を高められるので、昼間利用できる遮熱のエネルギー源も大きくなる。その効果を狙えるので、送風ファンは昼夜稼動する。但し、エアコンを用いて屋内から大量の冷気を生成・供給でき、しかも、伝熱性の創出を促進し、気化・放湿の促進を図る場合は、送風ファンを夜間停止し、屋内からの液化したＨ２Ｏの移動の効率を高めるのも有力である。その場合、屋内の除湿効果は高まる。段落００８０−００８１参照。
断熱パネル１の実施例では、夜間の放射冷却のエネルギーは、屋外側での利用は潜熱的蓄冷の形で促されるが、屋内側では促されない。それは、屋内側でエアコンを使用した場合に顕著に現れる。つまり、エアコンの生成する冷却エネルギーを使用した潜熱的蓄冷は促されず、その結果、エネルギー移動は促されず、湿気の移動をエネルギー移動と分離して図ることができる。
吸放湿とＨ２Ｏの相変化との連携の比率の低い吸放湿材として杉板等の無垢板を内壁材に用いる場合、天井及び内壁材の吸放湿能力を増幅することで、高い調湿能力を得られ、しかも、除湿装置を用いずとも、夏季を通して室内の湿度を７０％未満に維持することが出来る。更に、天井及び内壁の吸放湿機能とエアコンを併用した湿度調節を好適に実施できる。具体的には、深夜電力を利用してエアコンを稼動し、室内を冷房・除湿する場合、湿気の逆流を阻止しながら効率的に除湿できるのみならず、昼間はエアコンで除湿しなくとも、内装材に吸湿して室内から除湿し、室内の相対湿度を６０％以下に保つことができる。つまり、深夜電力を利用した昼間の湿度調節をシステムとして実施できる。
尚、遮熱機能の実施に当たっては、屋内から吸湿し断熱層を介して屋外に排湿する除湿効果を併せて見込める。
湿気の逆流については、前項を参照。
結局、機能としては、Ｂ面から吸湿し、Ｂ面へ放湿する作用・効果（相対湿度・平行含水率・含水率の関係を超えて含水率の低下を促す含水圧力差を増幅する機能を含む）。Ｂ面から吸湿し、湿気の伝導後Ａ面から放湿する作用・効果（断熱性に背反する伝熱性の創出）。Ａ面から吸湿し、Ａ面から放湿する作用・効果（防水シートを利用したエネルギー移動抑制による冬季の断熱性能改善）。以上三つの作用・効果を実現でき、更に、Ａ面から吸湿し、湿気の伝導後Ｂ面から放湿する作用を抑制することが出来る。
尚、Ａ面側・Ｂ面側ともに吸放湿とＨ２Ｏの相変化との連携の比率の低い断熱材によって断熱パネルを構成する場合も、断熱性に背反する伝熱性の創出を促進・抑制することが出来、湿気の逆流及び除湿負荷増大を抑制することが出来、更に、断熱性能をその数値で表わす熱還流率も改善することができる。