(57)【要約】【課題】より効率的に凍結防止ができ、蓄熱床下ピットから上方の水平方向に離れた水回りについても適切に凍結防止ができる床下蓄熱を利用した凍結防止システムを提供する。【解決手段】基礎の底盤４Ａの上に、断熱材５の層を介し、夜間電力利用の発熱体６が埋設された状態に蓄熱材７の層が設けられ、その蓄熱材７の層を底部８ａとする空間の蓄熱床下ピット８を備え、蓄熱床下ピット８の熱エネルギーを水回りの空間３０に供給して凍結を防止するシステムであって、蓄熱床下ピット８から上方に離れた水回りの空間３０へ熱エネルギーを供給するように両空間を連通する熱輸送管２０が設けられ、熱輸送管２０にあっては、蓄熱床下ピット８から水回りの空間３０に横方向へ空気流を導く管路部について、水回りの空間３０の側へ向って高くなるように勾配が設けられた勾配管部２５となっている。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
地表から掘り下げられて地下の位置に設けられた基礎の底盤の上に、断熱材の層を介し、夜間電力を利用する発熱体が埋設された状態に蓄熱材の層が設けられ、該蓄熱材の層を底部とする空間である蓄熱床下ピットを備え、該蓄熱床下ピットの熱エネルギーを水回りの空間に空気流を介して供給することで、該水回りの設備に係る凍結を防止する床下蓄熱を利用した凍結防止システムであって、
前記蓄熱床下ピットから上方に離れた前記水回りの空間へ熱エネルギーを供給するように両空間を連通する熱輸送管が設けられ、該熱輸送管にあっては、前記蓄熱床下ピットから前記水回りの空間に横方向へも空気流を導く管路部について、前記水回りの空間の側へ向って高くなるように勾配が設けられた勾配管部となっていることを特徴とする床下蓄熱を利用した凍結防止システム。
【請求項２】
前記熱輸送管は、前記水回りの空間に開口する側の部分である縦方向に延びる立ち上がり管部と、前記蓄熱床下ピットに開口する側から前記立ち上がり管部へ接続される前記勾配管部とを備えていることを特徴とする床下蓄熱を利用した凍結防止システム。
【請求項３】
前記熱輸送管の前記勾配管部の勾配が１／５以上であることを特徴とする請求項１又は２記載の床下蓄熱を利用した凍結防止システム。
【請求項４】
前記熱輸送管には、給水管及び／又は給湯管が挿通されていることを特徴とする請求項１〜３のいずれかに記載の床下蓄熱を利用した凍結防止システム。
【請求項５】
前記蓄熱床下ピット内にあって開口する前記勾配管部の端部が下方に向って開いているように円筒状管を斜めに切断した形状に設けられ、該円筒状管の切断された端部の先端部分が庇状となるように上側に位置されていることを特徴とする請求項１〜４のいずれかに記載の床下蓄熱を利用した凍結防止システム。
【請求項６】
前記水回りの空間が、流し台の内部に断熱材で囲まれて形成された流し台の保温空間であることを特徴とする請求項１〜５のいずれかに記載の床下蓄熱を利用した凍結防止システム。
【請求項７】
前記流し台の保温空間から、流し台の上面に設置されたカランを覆うエコホットマフラーの内部空間に前記空気流を介して熱エネルギーを供給するように、前記流し台の保温空間の上面であって前記カランの近傍に前記エコホットマフラーの内部空間へ連通する熱輸送用の温風吹出口が設けられていることを特徴とする請求項１〜６のいずれかに記載の床下蓄熱を利用した凍結防止システム。
【請求項８】
食洗機の回りに、夜間電力を利用する前記発熱体と蓄熱用器具とを配置したことを特徴とする請求項１〜７のいずれかに記載の床下蓄熱を利用した凍結防止システム。
【請求項９】
前記蓄熱床下ピット内の壁部において、内側壁面に断熱材の層を介し、蓄熱コンクリート壁が築造されていることを特徴とする請求項１〜８のいずれかに記載の床下蓄熱を利用した凍結防止システム。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、地表から掘り下げられて地下の位置に設けられた基礎の底盤の上に、断熱材の層を介し、夜間電力を利用する発熱体が埋設された状態に蓄熱材の層が設けられ、該蓄熱材の層を底部とする空間である蓄熱床下ピットを備え、該蓄熱床下ピットの熱エネルギーを水回りの空間に空気流を介して供給することで、該水回りの設備に係る凍結を防止する床下蓄熱を利用した凍結防止システムに関するものである。
【背景技術】
【０００２】
先行技術として、本出願人が、外側壁面（２）が地熱層（９）に面した床下コンクリ−ト囲壁（１）と、その囲壁（１）の内側壁面（３）及び地熱層（９）に開口した底面（４）一帯に張設した断熱材（５）と、その断熱材（５）の内側に敷設した深夜畜電供給源と接続した発熱体（６）を埋設した畜熱材（７）と、前記囲壁（１）及び畜熱材（７）とで合成される畜熱床下ピット（８）内に設備した床下配管・機器系（１０）、（１１）とから成る床下畜熱利用の衛生設備器具・配管・機器系の凍結防止システム（図７、特許文献１の請求項１参照）を、既に提案している。
【０００３】
これによれば、コンクリ−ト自体の畜熱能力に着目して水廻りの床下コンクリ−ト空間を畜熱床下ピット８として利用して、自然の地熱と割安な深夜電力の併用により畜熱、放熱を行って配管系１０、機器系１１全体の凍結を防止するものであるから、水抜き作業を不要とし、常時給水給湯を可能とし、また電熱帯の局部的被覆によらないで、上記のように深夜畜電供給源と接続した発熱体６を埋設した畜熱材７（潜熱作用）により電力消費を最小限に留めることができる（図７、特許文献１の［００１７］参照）。なお、各衛生器具に付帯されている封水トラップについては、封水トラップも全て水抜きを実施すると、排水管より臭気が家中に充満すると共に害虫が発生することがあるため、例えば従来は、水抜き時に全ての封水トラップについて不凍液を注入して凍結を防いでいた。これに対して、上記の方法によれば、その封水トラップについても保温ができるため、水抜きや不凍液の注入を行う必要がない。
【０００４】
また、他の先行技術として、住宅基礎構築部分の地表から掘り下げた位置にべた基礎を造成し、べた基礎周囲に造成される基礎立ち上がりを地表上に延ばして地下壁を形成させて上部構造を構築し、地下基礎内を外断熱構造にすると共に、地下室内に非燃焼形の蓄熱式電気暖房器を設置して暖気を上部建屋内に導いて各室を暖房することにより人が不在の厳冬期であっても水道の水抜きを不要としたことを特徴とする建築物（特許文献２の請求項１参照）が提案されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００５】
【特許文献１】特許第３３９４９１２号公報（請求項１、図１、［００１７］）
【特許文献２】実用新案登録第３１３２５２８号公報（請求項１）
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
床下蓄熱を利用した凍結防止システムに関して解決しようとする問題点は、より効率的に凍結防止ができると共、蓄熱床下ピットから上方の水平方向に離れた水回りについても適切に凍結防止ができる構造が提案されていない点にある。
そこで、本発明の目的は、より効率的に凍結防止ができると共、蓄熱床下ピットから上方の水平方向に離れた水回りについても適切に凍結防止ができる床下蓄熱を利用した凍結防止システムを提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
本発明は、上記目的を達成するために次の構成を備える。
本発明に係る床下蓄熱を利用した凍結防止システムの一形態によれば、地表から掘り下げられて地下の位置に設けられた基礎の底盤の上に、断熱材の層を介し、夜間電力を利用する発熱体が埋設された状態に蓄熱材の層が設けられ、該蓄熱材の層を底部とする空間である蓄熱床下ピットを備え、該蓄熱床下ピットの熱エネルギーを水回りの空間に空気流を介して供給することで、該水回りの設備に係る凍結を防止する床下蓄熱を利用した凍結防止システムであって、前記蓄熱床下ピットから上方に離れた前記水回りの空間へ熱エネルギーを供給するように両空間を連通する熱輸送管が設けられ、該熱輸送管にあっては、前記蓄熱床下ピットから前記水回りの空間に横方向へも空気流を導く管路部について、前記水回りの空間の側へ向って高くなるように勾配が設けられた勾配管部となっている。
【０００８】
また、本発明に係る床下蓄熱を利用した凍結防止システムの一形態によれば、前記熱輸送管は、前記水回りの空間に開口する側の部分である縦方向に延びる立ち上がり管部と、前記蓄熱床下ピットに開口する側から前記立ち上がり管部へ接続される前記勾配管部とを備えていることを特徴とすることができる。
【０００９】
また、本発明に係る床下蓄熱を利用した凍結防止システムの一形態によれば、前記熱輸送管の前記勾配管部の勾配が１／５以上であることを特徴とすることができる。
【００１０】
また、本発明に係る床下蓄熱を利用した凍結防止システムの一形態によれば、前記熱輸送管には、給水管及び／又は給湯管が挿通されていることを特徴とすることができる。
【００１１】
また、本発明に係る床下蓄熱を利用した凍結防止システムの一形態によれば、前記蓄熱床下ピット内にあって開口する前記勾配管部の端部が下方に向って開いているように円筒状管を斜めに切断した形状に設けられ、該円筒状管の切断された端部の先端部分が庇状となるように上側に位置されていることを特徴とすることができる。
【００１２】
また、本発明に係る床下蓄熱を利用した凍結防止システムの一形態によれば、前記水回りの空間が、流し台の内部に断熱材で囲まれて形成された流し台の保温空間であることを特徴とすることができる。
【００１３】
また、本発明に係る床下蓄熱を利用した凍結防止システムの一形態によれば、前記流し台の保温空間から、流し台の上面に設置されたカランを覆うエコホットマフラーの内部空間に前記空気流を介して熱エネルギーを供給するように、前記流し台の保温空間の上面であって前記カランの近傍に前記エコホットマフラーの内部空間へ連通する熱輸送用の温風吹出口が設けられていることを特徴とすることができる。
【００１４】
また、本発明に係る床下蓄熱を利用した凍結防止システムの一形態によれば、食洗機の回りに、夜間電力を利用する前記発熱体と蓄熱用器具とを配置したことを特徴とすることができる。
また、本発明に係る床下蓄熱を利用した凍結防止システムの一形態によれば、前記蓄熱床下ピット内の壁部において、内側壁面に断熱材の層を介し、蓄熱コンクリート壁が築造されていることを特徴とすることができる。
【発明の効果】
【００１５】
本発明に係る床下蓄熱を利用した凍結防止システムによれば、より効率的に凍結防止ができると共、蓄熱床下ピットから上方の水平方向に離れた水回りについても適切に凍結防止ができるという特別有利な効果を奏する。
【図面の簡単な説明】
【００１６】
【図１】本発明に係る床下蓄熱を利用した凍結防止システムの形態例を示す断面図である。
【図２】本発明に係る熱輸送管の形態例を示す断面図である。
【図３】本発明に係る流し台のカランを保温状態にするためエコホットマフラーを配した状況の形態例を示す断面図である。
【図４】本発明に係る流し台のカランを保温状態にしていない通常時の形態例を示す断面図である。
【図５】本発明に係るシステムキッチンの流し台の形態例を示す斜視図である。
【図６】本発明に係るシステムキッチンの流し台の形態例を示す平面図である。
【図７】先行技術のシステムの全容を示す縦断側面図である。
【発明を実施するための形態】
【００１７】
以下、本発明に係る床下蓄熱を利用した凍結防止システムの形態例を図面（図１〜６）に基づいて説明する。この床下蓄熱を利用した凍結防止システムは、地表から掘り下げられて地下の位置に設けられた基礎の底盤４Ａの上に、断熱材５の層を介し、夜間電力を利用する発熱体６が埋設された状態に蓄熱材７の層が設けられ、その蓄熱材７の層を底部８ａとする空間である蓄熱床下ピット８を備え、その蓄熱床下ピット８の熱エネルギーを水回りの空間に空気流を介して供給することで、その水回りの設備に係る凍結を防止するものである。
【００１８】
２０は熱輸送管であり、蓄熱床下ピット８から上方に離れた水回りの空間３０へ熱エネルギーを供給するように両空間を連通するように設けられている。
本形態例の熱輸送管２０では、図２に示すように、塩化ビニールパイプなどの円筒状管２１に、スチロール保温筒２２、グラスウール２３及びアルミガラスクロス２４を巻いて断熱を行い、保温効果の高い形態になっている。これによれば、蓄熱床下ピット８の熱エネルギーを、水回りの空間３０へ空気の対流現象を利用して効果的に供給することができる。
【００１９】
そして、本発明に係る熱輸送管２０にあっては、蓄熱床下ピット８から水回りの空間３０に横方向へも空気流を導く管路部について、水回りの空間３０の側へ向って高くなるように勾配が設けられた勾配管部２５となっている。
このように熱輸送管２０に勾配が設けられることで、暖かく軽い空気は、上方へ抵抗が小さく上昇できる。反対に、冷却された空気は、重くなるため、下方へ抵抗が小さく下降でき、空気の対流がスムースになされる。すなわち、この熱輸送管２０が傾斜した状態に配されて勾配が付けられたことによれば、空気流の淀む部分がなくなり、蓄熱床下ピット８の熱エネルギーを水回りの空間へ空気の対流現象を利用して効果的に供給することができる。
【００２０】
本形態例に係る熱輸送管２０は、水回りの空間３０に開口する側が縦方向に延びる立ち上がり管部２７と、蓄熱床下ピット８に開口する側から立ち上がり管部２７へ接続されて縦方向と共に横方向へも空気流を導く管路部であって水回りの空間３０の側へ向って高くなるように勾配が設けられている勾配管部２５とを備える。
このように立ち上がり管部２７と勾配管部２５とによって熱輸送管２０を構成することで、その熱輸送管２０を水回りの空間３０の床下から容易に配管でき、その施工性を向上させることができる。なお、立ち上がり管部２７と勾配管部２５との継手に関しては、図１に示すようなエルボ管２６を適宜に用いればよいのは勿論である。
【００２１】
また、その熱輸送管２０の勾配管部２５の勾配が１／５以上であるとよい。
このように勾配管部２５の勾配（傾き）が所定の角度以上になっていることで、前述したように空気の対流がスムースになされる。従って、これによれば、蓄熱床下ピット８の熱を、水回りの空間へ空気の対流現象を利用してより効果的に供給することができる。
【００２２】
また、熱輸送管２０には、給水管３１及び／又は給湯管３２が挿通されている。
このように熱輸送管２０内に給水管３１や給湯管３２の配管がなされていることで、それらの配管自体の凍結を適切に防止できると共に、それらの配管を適切且つ効果的に配することができる。
【００２３】
そして、蓄熱床下ピット８内にあって開口する熱輸送管２０の勾配管部２５の端部が下方に向って開いているように円筒状管２１を斜めに切断した形状に設けられ、その円筒状管２１の切断がされて楕円状に尖った端部に形成されている先端部分２５ｂが庇状となるように上側に位置されている。図１に示した形態例では、その先端部分２５ｂが、基礎の立ち上がり部１の面から蓄熱床下ピット８内へ突き出るように配されているが、本発明はこれに限らず、適宜に配することができるのは勿論である。
【００２４】
このように熱輸送管２０の円筒状管２１の先端部分２５ｂが、蓄熱床下ピット８内に突出して庇状の鍔となっていることで、その開口２５ａが、蓄熱床下ピット８内で暖められて上昇する空気流を受ける受け口になる。すなわち、先端部分２５ｂによれば、蓄熱床下ピット８内から暖かい空気流を上方の水回りの空間３０に向って好適に案内することができる。また、その先端部分２５ｂが、給水管３１や給湯管３２の配管を保護する笠となり、それらの配管を好適に守る効果もある。
【００２５】
なお、本形態例の蓄熱床下ピット８は、基礎の底盤４Ａの全面と基礎の立ち上がり部１の一部が地熱層９（図７参照）に面して接しているが、本発明はこれに限らず、適宜に接することで、地熱を利用できればよい。
また、本形態例においては、基礎の底盤４Ａと基礎の立ち上がり部１の内面に張設される断熱材５として、発泡ウレタンの板状材が用いられている。
【００２６】
図３〜５の形態例では、水回りの空間３０が、流し台３４の内部に断熱材５で囲まれて形成された流し台の保温空間３０ａである。本形態例では、この流し台の保温空間３０ａには、流し台３４の上面に設置された水栓金具（カラン）に接続される給水管３１や給湯管３２の配管の上部と、シンク４０の下の排水管４３や生ごみを粉砕するディスポーザー４２が収納されている。さらに、そのシンク４０の隣のスペースには食洗機５０が収納されており、コンロ（図示せず）などと合わせてシステムキッチンが構成されている。なお、４１は排水口である。
【００２７】
これによれば、流し台の保温空間３０ａに、蓄熱床下ピット８から空気流を介して熱エネルギーが供給されるため、その流し台の保温空間３０ａの内部に収納された給水管３１や給湯管３２及びディスポーザー４２や封水トラップ（図示せず）などの凍結を防止でき、水抜きが不要であるため、常に給水給湯及び排水を適切にすることができる。また、蓄熱床下ピット８の熱エネルギーは、夜間電力によって蓄熱されるものであり、日中は蓄熱材に蓄熱された熱エネルギーの放散によって凍結を防止し、地熱を利用することと合わせて電力消費を最小限に留めることができる。
【００２８】
すなわち、本発明によれば、在来工法よりもランニングコストを１／３程度に抑えることができる。
さらに本発明によれば、水回りの空間３０内の相対湿度は１５％前後となり、シロアリ、カマドウマ等の害虫が生息できなくなるため、建物寿命も長くなるという利点もある。
【００２９】
また、図３に示すように、流し台の保温空間３０ａから、流し台３４の上面に設置された水栓金具であるカラン３３を覆うエコホットマフラー３７の内部空間３７ａに空気流を介して熱エネルギーを供給するように、流し台の保温空間３０ａの上面であってカラン３３の近傍にエコホットマフラー３７の内部空間３７ａへ連通する熱輸送用の温風吹出口３５が設けられている。なお、図４に示すように、３６は温風吹出口メクラキャップであり、凍結の心配がない場合の常時には、温風吹出口３５を塞ぐように設けられている。
【００３０】
本形態例のエコホットマフラー３７は、袋状に設けられている。さらに詳細には、エコホットマフラー３７が、断熱性を向上できるように布材やシート材によって複数層からなる袋状に形成され、袋の縁にあたる部分であって逆さになって流し台３４の上面に接して置かれる部分は、折返しの中に錘が入っているように構成することができる。例えば、外側シートナイロンとポリエステルの起毛仕上げの生地とによる二層からなる袋状に構成され、錘としては球状の形態のものを用いることができる。これによれば、エコホットマフラー３７を、カラン３３を包み込むように安定的に覆うことができ、カラン３３をより好適に保温することができる。
なお、このエコホットマフラー３７については、本形態例のような柔軟性のある素材によって構成されるものに限らず、箱状のハードカバー状に形成されたものであってもよい。すなわち、カラン３３を覆って保温性の内部空間３７ａを構成できるものであればよい。
【００３１】
図５に示した形態例では、食洗機５０の回りに、夜間電力を利用する発熱体６と蓄熱用器具７ａとを配置した構成になっている。
これによれば、食洗機５０についてより確実に凍結を防止できると共に、前述した流し台の保温空間３０ａについても暖めることになり、水回りの機器についてより確実に凍結を防止できる。
【００３２】
なお、本形態例の蓄熱材７の層は、断熱材５の上にシート状の発熱体６を敷き、その上に、蓄熱量の大きな蓄熱剤が封入されたパイプを複数並べて一体化した形態の蓄熱用器具７ａ（図１参照）を置き、ワイヤーメッシュを敷いてモルタルを流し込んでコンクリートが打設されることでコンクリートの層として設けられている。
また、本形態例では、流し台３４に関する凍結防止システムを中心に説明してきたが、トイレや風呂場の水回りの空間３０にも同様に適用できるのは勿論であり、例えば、トイレや風呂場の部屋自体が狭い空間であれば、その空間自体が以上に説明してきた凍結防止すべき水回りの空間３０とすることができる。
【００３３】
また、図７に示すように、蓄熱床下ピット内８の壁部（床下コンクリート囲壁１）において、内側壁面３に断熱材５の層を介し、蓄熱コンクリート壁７Ａを築造してもよい。なお、この蓄熱コンクリート壁７Ａは、図７に示すように内側壁面３の一部であってもよいし、内側壁面３の全面であってもよい。これによれば、床下コンクリート囲壁１と蓄熱コンクリート壁７Ａとの間に断熱材５を挟んだサンドウィッチ構造となり、蓄熱容量をさらに増大させることができ、より安定的に熱エネルギーを解放させることができる。
【００３４】
次に、本発明の意義について、簡単に説明しておく。
過去１世紀の長きにわたり、寒冷地域では住宅内の凍害被害に悩んで来た歴史があり、建築技術が大きく発展したにもかかわらず凍害対策技術は今もって未発達状況であると共に、省エネルギーの観点からも不十分な状態であった。特に、寒冷地域のリゾート地帯の別荘群は、水抜き水出しという非生産的作業が付きまとう、粗末な設備技術であった。
これに対して、以上に説明した本発明に係る床下蓄熱を利用した凍結防止システムによれば、省エネルギーで運用できる通年利用型の凍結防止技術が完成されることになり、住宅の付加価値を格段に高め、地域活性化をもたらすことができる革新的な凍結防止技術なっている。
【００３５】
以上、本発明につき好適な形態例を挙げて種々説明してきたが、本発明はこの形態例に限定されるものではなく、発明の精神を逸脱しない範囲内で多くの改変を施し得るのは勿論のことである。
【符号の説明】
【００３６】
１    床下コンクリート囲壁、基礎の立ち上がり部
２    外側壁面
３    内側壁面
４    底面
４Ａ  基礎の底盤
５    断熱材
６    発熱体
７    蓄熱材
７Ａ  蓄熱コンクリート壁
７ａ  蓄熱用器具
８    蓄熱床下ピット
８ａ  底部
９    地熱層
１０  配管系
１１  機器系
２０  熱輸送管
２１  円筒状管
２２  スチロール保温筒
２３  グラスウール
２４  アルミガラスクロス
２５  勾配管部
２５ａ  開口
２５ｂ  先端部分
２６  エルボ管
２７  立ち上がり管部
３０  水回りの空間
３０ａ  流し台の保温空間
３１  給水管
３２  給湯管
３３  カラン
３４  流し台
３５  温風吹出口
３６  温風吹出口メクラキャップ
３７  エコホットマフラー
３７ａ  内部空間
４０  シンク
４１  排水口
４２  ディスポーザー
４３  排水管
５０  食洗機
【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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