(57)【要約】【目的】  省エネ効果が高いとされる高断熱・高気密の要素で構成される外断熱工法において、本外断熱換気システム工法は外気を除湿・浄化処理した空気を、建屋内の空隙・空間部の除湿及び汚れた室内空気の置換に活用する換気の要素として加えることで、更に省エネと居住環境の向上をはかることを目的とした。【構成】  断熱壁と内壁の間に除湿層を設け、外気を除湿・浄化処理して換気とし床下等下辺空間部に導入し、建屋上辺部に設けた排気ダンパーを開口すると換気は開口部に吸引され、除湿層を緩慢に流動上昇し滞留する湿度を薄めながら屋外に排出し結露を防止する構成となる。また、室内の空気を換気と置換するには除湿層に面した内壁に通気孔を穿って室内換気扇を起動することで換気が流入して置換する構成となる、このように換気を活用することで断熱壁は外装材と断熱材を一体化した非透湿性の耐火複合断熱壁を構成することができる。【選択図】  図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
外断熱換気システムを構成するにおいて、外気を所定の通気率を備えた活性炭を複数段収納した容器を通過させて除湿・浄化処理し、清浄な空気（以下、換気と称す）とし戸建て住宅等建築物の空隙部に流動させ滞留する水蒸気と共に屋外に排気して結露防止の要素とし。汚れた室内空気の置換要素として活用することを特徴とした外断熱換気システム。
【請求項２】
請求項１記載の換気を建屋内の床下等下辺空間部に導入し、上辺空間部に設けた開閉ダンパーを開口すると換気は自然通気の法則に従って建屋内空隙部を上昇し、空隙部に滞留する水蒸気を伴って開口部から屋外に排出することにより結露を防止する。また、室内の汚れた空気を換気と入れ換えるには、空隙部に面した内壁の下辺に通気孔を穿って室内換気扇を稼働すると、換気が流入して置換する方法により、断熱壁は外装材と断熱材を一体化した複合断熱材の外断熱壁を構成することを特徴とした外断熱換気システム。
【請求項３】
請求項２記載の空隙・空間部に複数の湿度センサーを設置し、湿度の許容範囲を設定して上限値において前記ダンパーを開とし、下限値において閉として換気量を定量化して湿度を一定に保つことで結露の発生を防止する方法を自動制御システム方式とした。また、室内に二酸化酸素の濃度を感知するセンサーを設置し、濃度の許容範囲を設定して上限値において室内換気扇を起動し、下限値において停止することで室内空気の置換を行う方法について自動制御システム方式としたことを特徴とする外断熱換気システム。
【発明の詳細な説明】
【発明の詳細な説明】
【産業上の利用分野】
【０００１】  従来、高断熱・高気密の要素で構成される外断熱工法は、極めて効果的な省エネ住宅とされてきた。しかしながら、断熱材の吸湿性により内部結露を生じたり、吸湿のために長期においては材質の劣化を起こすなどで吸湿防止及び耐火性能のある外装材を、壁面から一定の間隔を取って建物全面を覆い間隙部を通気層と称して自然通気により壁面の脱湿を図るなどの構成が取られている。しかしながら高断熱・高気密の工法に必要な換気の要素が含まれていないために、室内で発生する水蒸気の処理の問題は充分に解決してなく空調に頼るしか方法がなかった。
【０００２】  また、室内の汚れた空気の置換には窓の開放に頼るしかなく、その度に、室内の保有熱が失われるだけでなく、外気の化学物質に汚染された空気を導入するなどで問題があった、本発明の換気は外気を活性炭層を通過させて除湿浄化した清浄な空気で、建屋間隙部に滞留する水蒸気を薄めて屋外に排出する要素となり。室内の汚れた空気の置換には室内換気扇を起動して、間隙層に面した内壁に穿った通気孔から換気が流入して置換する方法が取られている。
【０００３】  本発明の外断熱換気システムは、前記、外断熱に欠落している換気の活用によって、外装材と断熱板を一体化した複合断熱壁として工場の一貫生産を可能とし外装材の選択肢を広げ、現場の工期を短縮し低コストの外断熱壁を再現することができる。このように換気の要素を加えることで従来の外断熱では解決できなかった建屋内の空隙層の湿気を湿度センサーで感知したら上辺部に設けた開閉ダンパーを開口し排気することで空間部の湿度は一定にたもたれ結露の発生は抑制される。また、室内の空気の汚れを二酸化炭素濃度センサーで関知して上限に達したら室内換気扇を起動し換気と入れ換えることで定量自動制御を可能とした。
換気の活用の仕方によって従来、様々な空調機器を持ち込んで空調の助けを借りて環境を整えることは省エネに離反した行為である。本外断熱は換気の要素を外気を活性炭層を通過して除湿・浄化して換気を、従来の外断熱の外断熱・機密の要素に加えることで前記問題は解決されて、次世代型省エネルギー住宅を発現提供するものである。
【背景技術】
【０００４】  従来の断熱工法によると、木造住宅等の建築物では柱と間柱、間柱と間柱との間に繊維系の断熱材を充填した方法の内断熱工法が一般的であった。しかし、繊維系の断熱材は水分の吸収や吸湿率が高く内部結露や接触する木材が腐朽菌に侵され白アリやカビなどの発生原因となっていた。こうした問題を解決する方法として、最近では柱の外側にプラスチック系の断熱板を取り付け外装材で住宅全面を覆って雨の掛からないようにし、吸湿した水分を内部で結露しないように外装材と断熱面に一定の間隙を設け通気層として、通気層から吹き上げる自然通気によって吸湿した水分を除湿したり、防火対策及び熱効率を高める手段として外断熱通気工法が主流とされている。【０００５】  確かに、建物の高断熱・高気密の構成は省エネには効果的であるが、問題は室内で発生した水蒸気による結露防止に空調を頼ったり、或いは室内の酸欠状態の汚れた空気を置換する方法としては窓の開放に頼り、その都度、室内の保有熱を失ったり化学物質などの有害物を導入するなどの悪循環を繰り返してきた。【０００６】  本発明は、こうした問題に対して、前記、活性炭で外気を除湿・浄化して換気の要素とし、建屋内の湿気を屋外に排除したり、室内の汚れた空気の置換に活用することで、従来の外断熱工法に欠落されていた換気の要素を加えて、センサーによる自動制御とし定量的に且つ精度の高い管理を行う換気システムを提供するものである。
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】  請求項１記載の発明は、外気を除湿・浄化処理して換気とする換気装置を建屋の床下等下辺部に設置し、換気を建屋内の空隙部を流動させ滞留する水蒸気を上辺開口部から排除する要素として活用させる、また、室内の汚れた酸欠空気を置換する要素として活用させる。換気装置は除湿浄化性能の高い活性炭等を内蔵し外気を通過させるだけで換気となる簡単なプロセスとする、活性炭は長期の使用に対しては除湿能力が低下するために、換気装置は２基を備え交互に稼働・停止を繰り返す、停止中の換気装置は内蔵された活性炭を温風乾燥によって再生し２４時間必要なときに必要なだけの換気量を供給することができる。
【０００８】  請求項２記載の発明は、断熱壁と内壁の間に一定の間隙層を設け、床下等空間部及び小屋裏等の空間部と共有する空間帯を構成して２重構造の建築物とした。請求項１記載の換気装置の吐出口を床下等建屋下辺空間部に連結し、建物の上辺部に設置した電動開閉ダンパーを開口すると自然通気の原理によって、換気は空間帯を上昇しながら滞留する水蒸気を伴って屋外に排気して結露を防止する。また、室内の汚れた酸欠空気を置換するには室内換気扇を起動すると、間隙層に面した内壁の下辺部に穿った通気孔から換気が流入して置換する。このように断熱壁が非透湿性としたことで外装材と断熱材とが一体化した複合板の外断熱壁となることで、材料の選択が広まり複合板の工場一貫生産ができることで施工の短縮などにつながり低コストの外断熱工法が発現される。
【０００９】  請求項３記載の発明は、換気を空間帯の結露防止の要素として活用し、室内空気の置換要素として活用する方法として、空間帯の主要箇所にそれぞれ湿度センサーを設置して、湿度が許容範囲を外れると建屋上辺部に設けた電動ダンパーに指示して開口し、空間帯に滞留する水蒸気を屋外に排気して湿度の低下を図る。また、室内の汚れた空気を換気と置換するには、室内に設置した二酸化炭素等の濃度センサーが許容範囲において室内換気扇に指示して起停止することで、除湿層に面した内壁の下辺部に穿った通気孔から換気が流入させ置換する方法を自動制御システム方式とした。
【課題を解決するための手段】
【００１０】  本発明の外断熱換気システムは、外気を除湿・浄化するために活性炭を内蔵した換気装置を通過させる簡単なプロセスとした、換気装置は床下等空間部に設置するが敷地に余裕があれば屋外でも構わない、但し、換気装置の吐出口は床下等下辺空間部に連結し建屋上辺空間部に設置した電動開閉ダンパーの開口をセンサーの指示によって行うと、外気は換気装置に吸引され床下等空間部を通過して空間帯を上昇流動し、空間帯に滞留する水蒸気を伴って開口部から排気する。こうした一連の操作は自動制御によって行うために空間帯の湿度は常時安定に保つことができる。
【００１１】  前記、空間帯の湿度を換気によって一定値に保つことで結露の発生を防止する。そのためには空間部を連結し共有空間帯とすることにより換気は均等に隅々まで作用することになる。また、空間帯には主要の部分に複数の湿度センターを配置し湿度の許容範囲を設定し、許容範囲内でダンパーの開閉を行うことで常時空間帯の湿度を一定値に保つことを自動制御システムによって定量的に制御することができる。換気の流動は自然通気法則とするが高低差が取れない場合には開口部に排気ファンを設ける必要がある。
【００１２】  前記、一連の作動操作はセンサーによる自動制御システムによるため人為的操作は一切行われない。建屋内に人が居ない留守の場合には換気の必要がないため換気は静止の状態を保ちエネルギーロスも最小限に抑えられる。また、換気が床下空間に静止する状態においては地下熱の交換が行われ、夏は冷気に冬は暖気の傾向となり省エネ効果となる。
【００１３】  中高層集合住宅の外断熱には、各階の住居がコンクリートスラブで仕切られているために、独立した共同換気ダクトを構築して階上まで延長し、換気装置を設置する地下室等を仕切って、共同換気ダクトの下辺部と連結し各階の独立した住居部分の空間帯に共同換気ダクトから分岐した通気管を連結し、換気流入口の対象位置に排気ファンを備えた排気口を設け、空間帯に配置した複数の湿度センサーが、それぞれの空隙部の湿度を一定にするためにファンに起動・停止を指示する自動システムを組み、常時安定した湿度を保つことで結露の防止対策とする。また、室内の汚れた空気の置換には、前記、木造住宅と全く同様な方法とする。
【作用】
【００１４】  本発明は、外気を浄化・除湿処理して換気とし、建屋内の空間帯を流動させて滞留する水蒸気を屋外に排気して空間帯の湿度を一定に保つことにより結露を防止する方法として、空間帯に複数の湿度センサーを設置しセンサーの指示により排気ダンパーの開閉を行う方法で換気を定量的に自動制御するシステムを組み。また、室内の汚れた空気を換気と置換するために、室内に設置した二酸化炭素の濃度センサーにより換気扇を起停止して換気と置換する方法を定量的に調整する自動制御システムとした。
【実施例】
【００１５】  図１および図２は、本発明の外断熱換気システム工法により建築された住宅の１実施例を示す、図において１は木造戸建住宅の外壁を外装材２と断熱版３を一体化した複合版の外断熱壁である。外断熱壁１と内壁４との間に除湿層５を形成し、床下６と小屋裏７と連結して共通の空間帯とする、空間帯には複数の湿度センサー８が設置され、空間帯の湿度が許容値の上限値に達すると、湿度センサー８が指示して小屋裏７に設けた電動ダンパー９を開口することで外気は換気装置１０に吸引され除湿・浄化処理され換気となり床下６に放出される。【００１６】  床下６に放出された換気は除湿層５を経て空間帯に滞留する水蒸気を伴ってダンパー９開口から屋外に排気される、また、室内の汚れた空気の置換には内壁４の下辺部に通気孔１１を穿ち、室内に設置した二酸化炭素濃度センサー１２の指示により換気扇１３を起動すると通気孔１２から換気が流入して置換される。【００１７】  図３は、換気装置１０の断面および関連配管説明図である、図において換気装置１０は除湿・浄化処理および活性炭１４の乾燥再生処理とを交互に行うために２基を必要とする。活性炭１４の再生方法は、活性炭１４の充填タンク下辺空間部１５に湿度センサー１６を設置し、空間部１５の湿度が許容範囲を外れると湿度センサー１６が熱風乾燥機１７に起動を指示する、同時に温風管１８に装着した電動ダンパー１９が開となり２０が閉となる、また、吐出管１６に装着した電動ダンパー２１が開となり２２が閉となることによって、換気装置１０は継続して外気を除湿・浄化して空間帯に供給することができる。
【発明の効果】
【００１８】  外気を除湿・浄化した換気を建屋内の除湿及び室内空気の要素として活用することで、従来の外断熱の特徴である高断熱・高気密による省エネを一層効果的なものとした。また、断熱壁は外装材と断熱材を一体化した複合断熱壁となり、外装材の選択が広がり工場での一貫生産が可能となるために、現場工期の短縮などにより外断熱の低コスト化を図ることができる。また、室内空気の置換には外気を直接取り入れないことで、花粉や化学物質の問題も低減するなど次世代型住宅の外断熱工法として期待される。
【図面の簡単な説明】
【００１９】
【図１】  外断熱換気システムによる木造住宅及び換気装置の断面説明図である。
【図２】  図１に示す木造住宅の床下から除湿層に換気が流動する断面説明図である。
【図３】  図１に示す換気装置に内蔵される活性炭の再生方法を示す配管説明図である。
【図４】  図１に示す木造住宅における換気システムの自動制御概念図である。
【符号の説明】
１  外断熱壁
２  外装材
３  断熱版
４  内壁
５  除湿層
６  床下
７  小屋裏
８  湿度センサー
９  電動ダンパー
１０  換気装置
１１  通気孔
１２  濃度センサー
１３  換気扇
１４  活性炭
１５  活性炭タンク下辺空間部
１６  湿度センサー
１７  温風乾燥機
１８  温風ダクト
１９  電動ダンパー
２０  電動ダンパー
２１  電動ダンパー
２２  電動ダンパー
２３  布基礎
２４  操作盤
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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