(57)【要約】【課題】夏場には木炭によって乾いた冷気を最上階にのみ送風することで家全体を快適な室温に保ち、冬場には暖気を床下のみに送ることで床下を温めることで家全体を快適な室温に保つ木造住宅に於ける床下調湿を利用した空調システムの提供。【解決手段】床下部空間下方にべた基礎若しくは布基礎が設けられ、前記布基礎の場合には該布基礎同士の間の地面を敷設するコンクリートが設けられた住宅において、前記べた基礎のスラブ上若しくは前記布基礎同士の間に設けられたコンクリート上に敷設された木炭と、前記床下部空間と最上階の各居室部を連通する第１通風管と、前記第１通風管内の空気を送風させる送風機とが具備されていることを特徴とする。【選択図】  図４
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
床下部空間下方にべた基礎若しくは布基礎が設けられ、前記布基礎の場合には該布基礎同士の間の地面を敷設するコンクリートが設けられた住宅において、
前記べた基礎のスラブ上若しくは前記布基礎同士の間に設けられたコンクリート上に敷設された木炭と、
前記床下部空間と最上階の各居室部を連通する第１通風管と、
前記第１通風管内の空気を送風させる送風機と、
が具備されていることを特徴とする木造住宅に於ける床下調湿を利用した空調システム。
【請求項２】
屋根板と該屋根板の下方に設けられた断熱材との間に形成された屋根裏部空間と、この屋根裏部空間と前記第１通風管を連通する第２通風管と、
が具備されていることを特徴とする請求項１記載の木造住宅に於ける床下調湿を利用した空調システム。
【請求項３】
前記第１通風管と前記第２通風管の連通部には、前記床下部空間と前記最上階の各居室部を連通する方向と、前記床下部空間と前記屋根裏部空間を連通する方向とを選択できる方向制御弁が具備されていることを特徴とする請求項２記載の木造住宅に於ける床下調湿を利用した空調システム。
【請求項４】
前記木炭は、不織布の袋に入れられていることを特徴とする請求項１記載の木造住宅に於ける床下調湿を利用した空調システム。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、木造住宅に於ける床下調湿を利用した空調システムに関し、より詳しくは、エア・コンディショナー等の空気の温度・湿度を自動的に調整する装置が生み出す風に頼ることなく、夏場には床下に溜まる湿度の高い冷気を木炭によって乾いた冷気に調湿し、その乾いた冷気を最上階にのみ送風することで家全体を快適な室温に保ち居住性を向上させると共に、冬場には屋根板と最上階の居室部空間の間に設けられた断熱材との間の暖気を床下のみに送ることで床下を温めることで家全体を快適な室温に保ち居住性を向上させることができる木造住宅に於ける床下調湿を利用した空調システムに関する。
【０００２】
【従来の技術】
従来、木造戸建住宅などの建築物に於いて床下部空間は、夏期に湿度の高い空気が溜まる場所であるため、湿気によって木造戸建住宅の基礎の木造部が腐り破壊される危険性があった。
この湿気による危険性のため、床下部空間は、新しい湿気吸収材を開発したり、その湿気吸収材の配置を開発したりすることで上記問題を解決しようとした（例えば、特許文献１若しくは特許文献２参照。）。
しかし、その乾いた空気を利用するには至らなかった。
【０００３】
最近では各居室部に個別のエア・コンディショナー等の空気の温度・湿度を自動的に調整する装置を用いることで居住性を高めるために、空気の温度・湿度を自動的に調整する装置を各居室部に設置する費用も多大なものとなると共に冷暖房のエネルギー消費量が増えるという問題点が生じている。
【０００４】
【特許文献１】
特開２００１−１４６７９６号公報
【特許文献２】
特開２００２−２６６４４２号公報
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】
本発明は、このような実情に鑑みてなされたもので、エア・コンディショナー等の空気の温度・湿度を自動的に調整する装置が生み出す風に頼ることなく、夏場には床下に溜まる湿度の高い冷気を木炭によって乾いた冷気に調湿し、その乾いた冷気を最上階にのみ送風することで家全体を快適な室温に保ち居住性を向上させると共に、冬場には屋根板と最上階の居室部空間の間に設けられた断熱材との間の暖気を床下のみに送ることで床下を温めることで家全体を快適な室温に保ち居住性を向上させることができる木造住宅に於ける床下調湿を利用した空調システムを提供する。
【０００６】
【課題を解決するための手段】
請求項１記載の発明は、床下部空間下方にべた基礎若しくは布基礎が設けられ、前記布基礎の場合には該布基礎同士の間の地面を敷設するコンクリートが設けられた住宅において、前記べた基礎のスラブ上若しくは前記布基礎同士の間に設けられたコンクリート上に敷設された木炭と、前記床下部空間と最上階の各居室部を連通する第１通風管と、前記第１通風管内の空気を送風させる送風機とが具備されていることを特徴とする木造住宅に於ける床下調湿を利用した空調システムを提供する。
【０００７】
請求項２記載の発明は、屋根板と該屋根板の下方に設けられた断熱材との間に形成された屋根裏部空間と、この屋根裏部空間と前記第１通風管を連通する第２通風管とが具備されていることを特徴とする請求項１記載の木造住宅に於ける床下調湿を利用した空調システムを提供する。
【０００８】
請求項３記載の発明は、前記第１通風管と前記第２通風管の連通部には、前記床下部空間と前記最上階の各居室部を連通する方向と、前記床下部空間と前記屋根裏部空間を連通する方向とを選択できる方向制御弁が具備されていることを特徴とする請求項２記載の木造住宅に於ける床下調湿を利用した空調システムを提供する。
【０００９】
請求項４記載の発明は、前記木炭は、不織布の袋に入れられていることを特徴とする請求項１記載の木造住宅に於ける床下調湿を利用した空調システムを提供する。
これらの発明を提供することで上記課題を悉く解決する。
【００１０】
【発明の実施の形態】
本発明の第１実施形態を図面を参照しつつ説明する。
先ず、本発明に係る構成を説明する。
本発明に係る実施形態では、便宜的に２階建ての木造戸建住宅を利用して説明するが、特に限定されるものではなく、３階構造の木造戸建住宅でも良い。
図１は、本発明に於けるべた基礎及び布基礎を示す概略断面図である。
図２は、本発明の第１実施形態に係る木造戸建住宅の部分縦断面図である。
本発明の木造住宅に於ける床下調湿を利用した空調システム（１００）は、床下部空間（１）下方にべた基礎（１３）若しくは布基礎（１５）が設けられ、布基礎（１５）の場合には布基礎（１５）同士の間の地面（１９）を敷設するコンクリート（１７）が設けられた住宅において、床下部空間（１）と、１階居室部（２）空間と、２階居室部（３）空間と、木炭（１０）と、第１通風管（２０）と、送風機（３０）とを有している。
【００１１】
本発明に於ける床下部空間（１）は、べた基礎（１３）若しくは布基礎（１５）が設けられ、図１で示す如く、布基礎（１５）の場合には布基礎（１５）同士の間の地面（１９）を敷設するコンクリート（１７）を設けた基礎が施工されている。
上記べた基礎（１３）若しくは布基礎（１５）に於けるコンクリート（１７）の敷設を行うことで床下部空間（１）は、地面（１９）と直接触れることがなくなり、床下部空間（１）の湿度を一定に保持することができる。
本発明の実施形態を施工するには、地面（１９）と床下部空間（１）が直接触れることがないことが重要である。
本発明に於ける基礎は、布基礎（１５）よりもべた基礎（１３）のほうがより好ましい。
【００１２】
木炭（１０）は、べた基礎（１３）のスラブ（１１）上若しくは前記布基礎（１５）同士の間の地面（１９）上に設けられたコンクリート（１７）上に敷設されている。
木炭（１０）は、スラブ（１１）若しくはコンクリート（１７）面を全て覆うように敷設される方が好ましいが、特に限定されるものではなく、床下部空間（１）にある空気の水分を充分に吸湿する程度の量を配置させればよい。
【００１３】
木炭（１０）は、直接スラブ（１１）若しくはコンクリート（１７）面に敷設されても良いが、不織布の袋に入れられて敷設されているほうがより好ましい。不織布の袋に入れることで不織布自体の吸湿力が加わり吸湿効果があがるからである。
【００１４】
第１通風管（２０）は、床下部空間（１）から最上階（図２では２階）の各居室部（３）へ連通されている。
第１通風管（２０）は、図２で示す如く、２階の床を通り抜け２階居室部（３）の上部まで真直ぐ延びてから、２階の各居室部（３）へ枝分かれして連通されている。
第１通風管（２０）の直径は、特に限定されないが、１５〜２５ｃｍの直径が好ましい。
第１通風管（２０）の直径が、１５ｃｍ未満であると床下部空間（１）の空気を充分収集することができない。
第１通風管（２０）の直径が、２５ｃｍを超えると大きすぎて居室部が狭くなるからである。
この第１通風管（２０）は、施工の際に化粧材によって覆われることで隠される方が意匠的に好ましい。
【００１５】
第１通風管（２０）は、床下部空間（１）との接続部で防虫網付きベンドキャップ等の第１虫除けフィルタ（４１）が設けられている。
同様に、第１通風管（２０）と２階の各居室部との接続部には、防虫網付きベンドキャップ等の第２虫除けフィルタ（４２）が設けられている。
図３は、第１虫除けフィルタ及び第２虫除けフィルタの取り付けを示した概略図である。
第１虫除けフィルタ（４１）の取付部分は、図３（ａ）で示すように、１階の床部（２２）に第１通風管（２０）と略同じ大きさの穴（２３）を設け、その穴（２３）を塞ぐように取り付けられている。
第２虫除けフィルタ（４２）の取付部分は、図３（ｂ）で示すように、２階の壁（３１）に第１通風管（２０）と略同じ大きさの穴（２４）を設け、その穴を塞ぐように取り付けられている。
【００１６】
送風機（３０）は、第１通風管（２０）内の空気を送風させることができる装置である。
送風機（３０）の取り付け場所は、特に限定されないが、床下部空間（１）の空気を２階居室部（３）に送風するため、２階の床（３２）上に設けることが好ましい。
３階建て木造住宅の場合は、特に限定されないが、各階若しくは１階おきにそれぞれ送風機（３０）を設置すればよい。
この送風機（３０）は、第１通風管（２０）内の空気を双方向に送風することが可能なように電子制御することができる装置であることが好ましい。
【００１７】
本発明に於いて説明される住宅は、２階居室部（３）に於ける天井が存在しない住宅を用いて説明している。
２階居室部（３）に於ける天井の有無は、特に限定されるものではなく、ログハウスのように２階居室部（３）に於ける天井が無い場合には、各２階居室部（３）へと連通された第１通風管（２０）を柱のように配置させることで意匠的に美観を伴うものとすることができる。
２階居室部（３）の天井を有する場合には、屋根裏部の空間まで第１通風管（２０）を垂直に延ばして各２階居室部（３）への枝分かれ部分を屋根裏部の空間に配置させることもできるし、各２階居室部（３）へと連通された第１通風管（２０）を柱のように配置させることもできる。
【００１８】
本発明に係る第２実施形態の構成を説明する。
この実施形態は、便宜的に２階建ての木造住宅を利用して説明するが、特に限定されるものではなく、３階建て木造住宅構造の住宅でも良い。
図４は、本発明に係る第２実施形態の木造戸建住宅の部分縦断面図である。
第２実施形態に於ける木造住宅に於ける床下調湿を利用した空調システム（２００）の実施形態の構成は、上記した床下部空間（１）下方にべた基礎（１３）若しくは布基礎（１５）が設けられ、布基礎（１５）の場合には布基礎（１５）同士の間の地面を敷設するコンクリート（１７）が地面（１９）を敷設するように設けられた住宅において、床下部空間（１）と、１階居室部（２）空間と、２階居室部（３）空間と、木炭（１０）と、第１通風管（２０）と、送風機（３０）とを有し、第２通風管（５０）と、断熱材（４）と、屋根板（６）と、方向制御弁（６０）が具備されている。
床下部空間（１）と、１階居室部（２）空間と、２階居室部（３）空間と、木炭（１０）と、第１通風管（２０）と、送風機（３０）との構成は、第１実施形態と同様の構成である。
【００１９】
第２通風管（５０）は、屋根板（６）と屋根板（６）の下方に設けられた断熱材（４）の間に形成された屋根裏部空間（５）と、この屋根裏部空間（５）と第１通風管（２０）を連通している。
第２通風管（５０）は、図４で示す如く、第１通風管（２０）が真直ぐ延びて枝分かれする部分の上部に接続されている。
第２通風管（５０）の大きさは、特に限定されないが、第１通風管（２０）と略同じ大きさが好ましい。
第２通風管（５０）の大きさが変わることで、第２通風管（５０）から第１通風管（２０）に送風される風量に変化が生じるからである。
第２通風管（５０）が屋根裏部空間（５）と連通する部分には、虫除けフィルタ（４３）が設けられている。
【００２０】
方向制御弁（６０）は、第１通風管（２０）と第２通風管（５０）の連通部に設けられている。
方向制御弁（６０）は、床下空間部（１）の空気を２階居室部（３）へ送風するように連通する方向と、屋根板（６）と屋根板（６）と屋根板（６）の下方に設けられた断熱材（４）の間に形成された屋根裏部空間（５）にある空気を床下空間部（１）へ送風するように連通する方向が選択できるように制御できる。
方向制御弁（６０）の構成は、特に限定されないが、弁（６０ａ、６０ｂ、６０ｃ）で構成され、それぞれの弁（６０ａ、６０ｂ、６０ｃ）が連動して空気の流れる方向を制御している。
弁（６０ａ及び６０ｃ）が床下部空間（１）と２階居室部（３）を連通するように開かれる際には、弁（６０ｂ）は第１通風管（２０）と第２通風管（５０）を遮断する。
弁（６０ａ及び６０ｃ）が床下部空間（１）と２階居室部（３）を遮断した際には、弁（６０ｂ）が第１通風管（２０）と第２通風管（５０）が連通するように開かれる。
以上が本発明に係る第２実施形態に於ける構成の説明である。
【００２１】
本発明に係る木造住宅に於ける床下調湿を利用した空調システム（１００）の作用を説明する。
図５は、本発明に係る作用を概略的に示す。
床下部空間（１）に溜まる空気は、木炭（１０）によって湿気が吸収され乾燥した冷たい空気となる。
第１通風管（２０）内の空気を各２階居室部（３）へと送風させるように送風機（３０）のスイッチを入れる。
床下部空間（１）にある湿気が吸収された乾燥した冷たい空気は、虫除けフィルタ（４１）を介して各２階居室部（３）へと送風される（図５中の黒矢印参照。）。
各２階居室部（３）は、湿気が吸収され乾燥した冷たい空気によって冷却される。
冷たい空気は、比重の関係上、下方に降りてくる性質を有するため、各２階居室部（３）が冷却されると階段等から冷たい空気が１階へと下降し１階居室部（２）も冷却される（図５白抜き矢印参照。）。
本発明は夏場に利用すると効果的である。
【００２２】
本発明の第２実施形態である木造住宅に於ける床下調湿を利用した空調システム（２００）の作用を説明する。
図６は、本発明の第２実施形態に於ける作用を示す。
図７は、本発明の第２実施形態に於ける他の作用を示す。
第２実施形態を利用した夏期に於ける好適な作用を説明する。
夏期の場合に於いては、前述した空調システム（１００）と同様に、床下部空間（１）に溜まる空気が、木炭（１０）によって湿気が吸収され乾燥した冷たい空気となる。
送風機（３０）を第１通風管（２０）内の空気を各２階居室部（３）へと送風させるようにスイッチを入れる。
方向制御弁（６０）は、送風される空気が第２通風管（５０）へ抜けないように方向を制御している。
床下部空間（１）にある湿気が吸収された乾燥した冷たい空気は、虫除けフィルタ（４１）を介して各２階居室部（３）へと送風される（図６中の黒矢印参照。）。
各２階居室部（３）は、湿気が吸収され乾燥した冷たい空気によって冷却される。
冷たい空気は、比重の関係上、下方に降りてくる性質を有するため、各２階居室部（３）が冷却されると階段等から冷たい空気が１階へと下降し１階居室部（２）も冷却されることになる（図６中の白抜き矢印参照。）。
【００２３】
第２実施形態を利用した冬期に於ける好適な作用を説明する。
冬期に於いては、屋根板（６）と屋根板（６）の下方に設けられた断熱材（４）との間に形成された屋根裏部空間（５）には、太陽光によって暖められた空気が溜まることになる。
太陽光によって暖められた空気を取り入れるために、第１通風管（２０）内の空気が床下部空間（１）に送風されるように送風機（３０）のスイッチを入れる。
方向制御弁（６０）は、この暖められた空気が２階居室部（３）へ流出せずに床下部空間（１）に送風されるように方向を制御している。
屋根裏部空間（５）にある暖められた空気は、送風機（３０）によって床下部空間（１）へと送風される（図７中の黒矢印参照。）。
【００２４】
床下部空間（１）に送風された暖められた空気によって、床（２２）が暖められる。
床（２２）が暖められることにより１階居室部（２）が暖められ、１階居室部（２）の床（２２）によって暖められた空気が階段等を介して２階居室部（３）へと移動する若しくは２階の床（３２）を暖めることによって、２階居室部（３）も暖められる（図７中の白抜き矢印参照。）。
【００２５】
本発明は、夏には２階居室部（３）に床下部空間（１）に溜まる空気を乾燥した冷気として取り込むことによって家全体を涼しく快適にし、冬には床下部空間（１）へ屋根板（６）とその屋根板（６）の下方に設けられた断熱材（４）の間に形成された屋根裏部空間（５）に溜まる暖かい空気を取り込むことによって家全体を暖かく快適にし、夏期・冬期を問わず快適な居住性を提供できる空調システムとなる。
【００２６】
【発明の効果】
請求項１記載の発明は、床下部空間下方にべた基礎若しくは布基礎が設けられ、前記布基礎の場合には該布基礎同士の間の地面を敷設するコンクリートが設けられた住宅において、前記べた基礎のスラブ上若しくは前記布基礎同士の間に設けられたコンクリート上に敷設された木炭と、前記床下部空間と最上階の各居室部を連通する第１通風管と、前記第１通風管内の空気を送風させる送風機とが具備されていることを特徴とする木造住宅に於ける床下調湿を利用した空調システムであるから、夏場に床下部空間の湿度の高い冷気を木炭で吸湿し、その冷気を最上階のみに送風することで、冷気の比重によって自動的に下層階へと冷気が移動し家全体の空調を行うことができる。
エア・コンディショナー等の空気の温度・湿度を自動的に調整する装置が生み出す風と違い、人の体に優しい自然の冷気を使用することができると共に冷房機器にかかるエネルギー消費量を大幅に抑えることができる。
【００２７】
請求項２記載の発明は、屋根板と該屋根板の下方に設けられた断熱材との間に形成された屋根裏部空間と、この屋根裏部空間と前記第１通風管を連通する第２通風管とが具備されていることを特徴とする請求項１記載の木造住宅に於ける床下調湿を利用した空調システムであるから、冬場に屋根板とその屋根板の下方に設けられた断熱材の間に形成された屋根裏部空間にある暖気を利用し床下部のみに送風することで、暖気の比重によって自動的に上層階へと暖気が移動し家全体の空調を行うことができる。
エア・コンディショナー等の空気の温度・湿度を自動的に調整する装置が生み出す風と違い、人の体に優しい自然の暖気を使用することができると共に暖房機器にかかるエネルギー消費量を大幅に抑えることができる。
【００２８】
請求項３記載の発明は、前記第１通風管と前記第２通風管の連通部には、前記床下部空間と前記最上階の各居室部を連通する方向と、前記床下部空間と前記屋根裏部空間を連通する方向とを選択できる方向制御弁が具備されていることを特徴とする請求項２記載の木造住宅に於ける床下調湿を利用した空調システムであるから、夏場及び冬場に於ける空調システムの効率の良い切換えを可能とし、夏場及び冬場に於ける空調システムを１つのシステムに組み合わせることができる。
１つの空調システムに組み合わせることができるので、設備費を極力抑えることが可能となる。
【００２９】
請求項４記載の発明は、前記木炭は、不織布の袋に入れられていることを特徴とする請求項１記載の木造住宅に於ける床下調湿を利用した空調システムであるから、不織布自体が湿気を吸収することで吸湿効率を更に高いものとすることができ、床下部空間に於ける湿度をより効率良く下げることができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明に於けるべた基礎及び布基礎を示す概略断面図である。
【図２】本発明の第１実施形態に係る木造戸建住宅の部分縦断面図である。
【図３】第１虫除けフィルタ及び第２虫除けフィルタの取り付けた状態を示す概略図である。
【図４】本発明に係る第２実施形態の木造戸建住宅の部分縦断面図である。
【図５】本発明に係る作用を概略的に示す図である。
【図６】本発明の第２実施形態に於ける作用を示す図である。
【図７】本発明の第２実施形態に於ける他の作用を示す図である。
【符号の説明】
１・・・・床下部空間
３・・・・２階居室部
４・・・・断熱材
５・・・・屋根裏部空間
６・・・・屋根板
１０・・・木炭
１１・・・スラブ
１３・・・べた基礎
１５・・・布基礎
１７・・・コンクリート
２０・・・第１通風管
３０・・・送風機
５０・・・第２通風管
６０・・・方向制御弁
【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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【図６】
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【図７】
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