(57)【要約】    【課題】 住宅の外壁や屋根等を用いて、居室の調湿を簡単に実現することができる調湿システムを提供する。    【解決手段】  建物２に利用される調湿システム１であって、日射を受ける外装材４Ａと建物２の内部側を向く内装材４Ｂとの間に空間を有する構造材Ａを有し、構造材Ａの前記空間には、外装材４Ａ側に設けられかつ一端側６ａが外気１１に連通し他端側６ｂが建物２の居室１０又は外気１１のいずれかに連通可能な通気層６と、通気層６を通過する空気と接触可能に配された調湿材からなる調湿層７と、調湿材７の内装材４Ｂ側に隣接して配された断熱材からなる断熱層８とが設けられていることを特徴とする。【選択図】  図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
建物に利用される調湿システムであって、
日射を受ける外装材と前記建物の内部側を向く内装材との間に空間を有する構造材を有し、
前記構造材の前記空間には、
前記外装材側に設けられかつ一端側が外気に連通し他端側が前記建物の居室及び外気のいずれかに切り替えられて連通可能な通気層と、
前記通気層を通過する空気と接触可能に配された調湿材からなる調湿層と、
前記調湿材の前記内装材側に隣接して配された断熱材からなる断熱層とが少なくとも設けられていることを特徴とする調湿システム。
【請求項２】
前記調湿層は、粉粒体からなる前記調湿材とバインダーとを含む混合物の固化物からなる請求項１記載の調湿システム。
【請求項３】
前記調湿層と前記断熱層とは、凹凸な接合面で一体に接合されている請求項１又は２記載の調湿システム。
【請求項４】
前記通気層の空気を強制的に前記居室に供給するためのファンをさらに具えている請求項１乃至３のいずれかに記載の調湿システム。
【請求項５】
前記構造材は、前記建物の外壁又は屋根である請求項１乃至４のいずれかに記載の調湿システム。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、例えば、住宅の外壁や屋根等を用いて、居室を簡単に調湿することができる調湿システムに関する。
【背景技術】
【０００２】
従来、住宅の居室の内装材として調湿パネルや調湿クロス等が用いられている。この種の調湿パネル等は、例えば、居室の空気の相対湿度が高い場合、空気中の水蒸気を吸収して相対湿度を下げることができる。一方、居室の相対湿度が低い場合、調湿パネル等は、自らが保持している水蒸気を空気中に放出して相対湿度を高めることができる。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特開２００４−７６４９４号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
ところで、近年の高気密化、高断熱化された工業化住宅等においては、居室内の温度変化は小さくなっている。このため、居室の空気の相対湿度の変化も比較的小さくなっている。従って、従来の内装材として調湿パネル等では、その吸放湿機能を十分に発揮させることができないという問題があった。
【０００５】
本発明は、以上のような実状に鑑み案出されたもので、日射を受ける外壁や屋根等の構造材の内部の空間に調湿材等を配置することを基本として、居室を簡単かつ効果的に調湿しうる調湿システムを提供することを主たる目的としている。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
本発明は、建物に利用される調湿システムであって、日射を受ける外装材と前記建物の内部側を向く内装材との間に空間を有する構造材を有し、前記構造材の前記空間には、前記外装材側に設けられかつ一端側が外気に連通し他端側が前記建物の居室及び外気のいずれかに切り替えられて連通可能な通気層と、前記通気層を通過する空気と接触可能に配された調湿材からなる調湿層と、前記調湿材の前記内装材側に隣接して配された断熱材からなる断熱層とが少なくとも設けられていることを特徴とする。
【０００７】
本発明の他の態様では、前記調湿層は、粉粒体からなる前記調湿材とバインダーとを含む混合物の固化物から構成されても良い。
【０００８】
本発明の他の態様では、前記調湿層と前記断熱層とは、凹凸な接合面で一体に接合されても良い。
【０００９】
本発明の他の態様では、前記通気層の空気を強制的に前記居室に供給するためのファンをさらに具えても良い。
【００１０】
本発明の他の態様では、前記構造材は、前記建物の外壁又は屋根とされても良い。
【発明の効果】
【００１１】
本発明は、建物に利用される調湿システムであって、日射を受ける外装材と前記建物の内部側を向く内装材との間に空間を有する構造材を有し、前記構造材の前記空間には、前記外装材側に設けられかつ一端側が外気に連通し他端側が前記建物の居室又は外気のいずれかに連通可能な通気層と、前記通気層を通過する空気と接触可能に配された調湿材からなる調湿層と、前記調湿材の前記内装材側に隣接して配された断熱材からなる断熱層とが設けられていることを特徴とする。
【００１２】
本発明によれば、日射を受ける建物の構造材の内部かつ外装材側に通気層が設けられている。従って、例えば、日中と夜間との比較のように、通気層内の温度の高低差をより大きく確保することができる。
【００１３】
また、本発明では、調湿材が、このような温度差（ひいては相対湿度差）の大きい通気層を通過する空気と接触可能に配置されているので、調湿材の吸放湿性能を最大限に発揮させることができる。
【００１４】
例えば、夏期の日中では、調湿材は、通気層を通過する高温の外気（即ち、相対湿度の低い空気）に放湿し、自らを十分に乾燥させることができる。一方、夏期の夜間では、調湿材は、通気層を通過する相対的に低温の外気（即ち、相対湿度の高い空気）の水蒸気を十分に吸収して調湿（除湿）することができる。この調湿（除湿）された外気は、例えば、換気用の空気として居室に供給され得る。このように、本発明の調湿システムは、例えば夏期の夜間に、居室内の湿度上昇を防ぎながら、換気を行うことが可能になる。
【００１５】
同様に、冬期の夜間では、調湿材は、通気層を通過する低温の外気（即ち、相対湿度の高い空気）の水蒸気を十分に吸収することができる。一方、冬期の日中では、調湿材は、通気層を通過する日射によって暖められた相対的に高温の外気（即ち、相対湿度の低い空気）に水蒸気を放出して調湿（加湿）することができる。この調湿（加湿）された外気は、例えば、換気用の空気として居室に供給することができる。このように、本発明の調湿システムは、例えば冬期の日中に、居室内の過乾燥を防ぎながら、換気を行うことが可能になる。
【図面の簡単な説明】
【００１６】
【図１】本発明の一実施形態を示す建物の部分断面図である。
【図２】図１の外壁の部分拡大図である。
【図３】調湿断熱材の部分斜視図である。
【図４】図３のＡ−Ａ線断面図である。
【図５】（Ａ）、（Ｂ）は、それぞれ、本実施形態のシステムの夏期の日中及び夜間の運転モードの一例を説明するための概略断面図である。
【図６】（Ａ）、（Ｂ）は、それぞれ、本実施形態のシステムの冬期の日中及び夜間の運転モードの一例を説明するための概略断面図である。
【発明を実施するための形態】
【００１７】
図１には、本実施形態の調湿システム１の一実施形態として、建物２の部分断面図が示されている。図２には、図１の外壁の部分拡大図が示されている。図１及び図２に示されるように、建物２は、地面に敷設された基礎３と、基礎３の上に配されかつ建物２の外周部分を構成する外壁４と、外壁４で囲まれた上部空間を閉じる屋根５とを含んでいる。
【００１８】
外壁４は、例えば、日射を受ける外装材４Ａと、建物２の内部側を向く内装材４Ｂとを具え、これらの間に空間を有する構造材Ａであって、例えばパネル状に構成されている。このような構造材Ａとしては、外壁４の他にも、屋根５を構成する屋根パネルが挙げられる。
【００１９】
外壁４の上記空間には、外装材４Ａ側から、例えば、通気層６、調湿層７及び断熱層８が配置されている。
【００２０】
通気層６は、外装材４Ａ側に設けられており、本実施形態では、外装材４Ａの内面に面して形成されている。本実施形態の通気層６は、外壁４の壁面の幅方向に亘って所定の幅で形成されており、かつ、外壁４内を上下にのびている。通気層６の一端側６ａは、例えば、外壁４の下端側で外気１１に連通している。また、通気層６の他端側６ｂは、外壁４の上端側で、建物２の居室１０又は外気１１のいずれかに連通可能とされている。このような通気層６は、日中では、外装材４Ａを介して日射の影響を受けるため、外気よりも高温の空気を通過させることができる一方、夜間では、ほぼ外気温の空気を通過させることができる。従って、通気層６を流れる空気の温度の高低差をより大きく確保することができる。
【００２１】
本実施形態では、居室１０に換気用のファン１２が設けられており、このファン１２を運転することにより、通気層６内の空気を、外壁に設けた換気口９を介して、強制的に居室１０に取り込むことができる。一方、ファン１２を停止することにより、通気層６の他端側６ｂは、例えば、外壁４の上端から小屋裏を通り、屋根５の軒先開口５Ｃを経て外気１１に連通する。ファン１２は、図示しない制御装置により、予め定められた手順に従って運転制御される。
【００２２】
調湿層７は、通気層６を通過する空気と接触可能に配された調湿材で構成されている。従って、通気層６を通過する空気は、調湿材との接触により、調湿される。即ち、通気層６の空気の相対湿度が高い場合、その水蒸気の一部が調湿材に吸収される一方、通気層６の空気の相対湿度が低い場合、調湿材は、吸収した水蒸気を放出することができる。
【００２３】
調湿材については、特に限定されるものではなく、種々のものが採用でき、好ましくは無機多孔質材料が採用される。無機多孔質材料としては、例えば、珪藻泥岩、珪藻頁岩、アロフェン、シリカゲル、イモゴライト、セピオライト、ゼオライト及び大谷石等の１種又は２種以上を混合して用いられる。また、調湿材としては、特に限定されるものではないが、粒状体が好ましく、例えば、平均細孔径２０〜２００オングストロームであり、比表面積２０〜２００ｍ2／ｇであるのものが、調湿能力が高い点で好ましい。
【００２４】
本実施形態の調湿層７は、例えば、粉粒体からなる上記調湿材とバインダーとを含む混合物の固化物からなり、ボード状の断熱層８の表面に固着されている。即ち、調湿層７は、上記混合物を断熱層８の外装材４Ａ側の表面に塗工し、これを乾燥固化させることにより形成されたものである。好ましい態様では、図２に示されるように、調湿層７の通気層６側の表面には、水蒸気は通過させることはできるが、水を通過させない透湿防水シート１３が配置されても良い。
【００２５】
調湿材が粉粒体からなる場合、その粒径等は、特に限定されるものではないが、過度に大きくなると、塗工性や強度が悪化するおそれがあるので、例えば、２mm以下、より好ましくは１mm以下であるのが望ましい。上記混合物中の調湿材の割合は、調湿層７に十分な調湿機能を付与するために、適宜調整されればよく、特に限定されるものではない。また、バインダーについても、有機バインダー又は無機バインダーのいずれが用いられても良い。さらに、調湿層７の強度や耐久性を向上させるために、上記混合物には、その他の充填剤などが配合されても良い。
【００２６】
本実施形態の断熱層８は、例えば、ポリスチレン、ウレタン、ポリエチレン又はフェノール等の独立気泡を有する発泡樹脂材料が用いられている。好ましい態様では、図２に示されるように、断熱層８と内装材４Ｂとの間には、例えば、内装材４Ｂ側からの水蒸気を通さない防湿層１４が配されても良い。
【００２７】
本実施形態では、断熱層８と上記調湿層７とが予め一体化された調湿断熱材１５が、外壁４の内装材４Ｂ側に固着されることにより、調湿断熱材１５と外装材４Ａとの間に通気層６が構成されている。このような構成は、外壁４の生産性の向上に役立つ。
【００２８】
図３には、調湿断熱材１５の部分拡大斜視図が示されている。調湿断熱材１５において、調湿層７との接合強度を高めるために、調湿層７と断熱層８とは、凹凸な接合面２０で一体に接合されていることが望ましい。例えば、断熱層８の外装材４Ａ側の表面には溝２１ａと突部２１ｂとが交互に配置された凹凸部２１が形成されており、この凹凸部２１に嵌合するように調湿層７が配置されているのが望ましい。これにより、調湿層７と断熱層８との接触面積が大きくなり、ひいては、高い接合強度が得られる。
【００２９】
上述のような凹凸部２１は、例えば、断熱層８を連続的に押出成形するときに、押し出し方向に沿って容易に形成され得る。また、凹凸部２１としては、溝２１ａと突部２１ｂとが交互に配置されたもの以外にも、例えば、プレス型の押圧により、閉じた輪郭を有する凹部が複数形成されたものや、不規則なエンボス状の凹凸などでも良い。
【００３０】
図４には、図１の調湿断熱材１５のＡ−Ａ線断面図が示されている。図４に示されるように、調湿層７の厚さｔは、断熱層８の厚さよりも小さいことが望ましく、とりわけ２mm以下の厚さｔであるのが望ましい。調湿層７の厚さを２mm以下とすることにより、調湿層７が水蒸気を放出する際、調湿層７が吸着した水分を完全に放出する（水分を通気層６側に移動させる）時間を短縮させることができる。
【００３１】
調湿層７の通気層６に面する側には、凹凸部２２が形成されているのが望ましい。凹凸部２２は、調湿層７と通気層６を通過する空気との接触面積を増加させ、調湿層７の吸放湿効果を高めることができる。本実施形態の凹凸部２２は、例えば、櫛引仕上げ等により溝部２２ａと突部２２ｂとが交互に配置されている。本実施形態では、調湿層７の凹凸部２２の溝部２２ａの長手方向は、上下に描かれているが、通気層６の主たる空気の流れる方向である上下方向と交差する向きに形成されても良い。この場合、通気層６を流れる空気は、調湿層７の凹凸部２２と接触する際に乱流を形成し、より多くの空気を調湿層７に接触させる機会を提供することができる。
【００３２】
図５（Ａ）、（Ｂ）は、それぞれ、本実施形態のシステムの夏期の日中及び夜間の運転モードの一例を説明するための概略断面図である。
【００３３】
図５（Ａ）は、夏期の日中（例えば、午前６時から午後６時までの間）の運転モードが示されている。この運転モードでは、ファン１２は、制御装置により停止されている。従って、一端側６ａから通気層６に流入した外気は、軒先開口５Ｃから再び建物２の外部に排出される。また、日射を受けた外装材４Ａにより、通気層６内の空気（外気）の温度が上昇するので、通気層６内の空気の相対湿度が低下する。このため、調湿層７の調湿材は、これまでに吸収していた水蒸気を通気層６に放出することで、自らを十分に乾燥させることができる。
【００３４】
図５（Ｂ）は、夏期の夜間（例えば、午後６時から午前６時までの間）の運転モードが示されている。この運転モードでは、ファン１２は、制御装置により所定の時間運転される。従って、一端側６ａから通気層６に流入した外気は、換気口９を経て居室１０へと供給される。また、日射の影響がなくなることにより、通気層６の温度が低下するので、通気層６の空気の相対湿度が高くなる。このため、調湿層７の調湿材は、通気層６の空気の水蒸気を十分に吸収して除湿することができ、この除湿された空気（外気）が居室１０に供給される。これにより、夏期において、居室１０内の湿度上昇を防ぎながら、換気を行うことが可能になる。
【００３５】
図６（Ａ）は、冬期の日中（例えば、午前６時から午後６時までの間）の運転モードが示されている。この運転モードでは、ファン１２は、制御装置により運転されている。従って、一端側６ａから通気層６に流入した外気は、換気口９を経て居室１０へと供給される。また、また、日射を受けた外装材４Ａにより、通気層６内の空気（外気）の温度が上昇するので、通気層６の空気の相対湿度が低下する。このため、調湿層７の調湿材は、これまでに吸収していた水蒸気を通気層６に放出することで、自らを十分に乾燥させることができる。従って、加湿された空気（外気）が居室１０に供給される。これにより、乾燥しがちな冬期において、居室１０内に、加湿しながら換気を行うことが可能になる。
【００３６】
図６（Ｂ）は、冬期の夜間（例えば、午後６時から午前６時までの間）の状態が示されている。この状態では、ファン１２は、制御装置により、停止されている。従って、一端側６ａから通気層６に流入した外気は、軒先開口５Ｃから再び建物２の外部に排出される。また、日射の影響がなくなることにより、通気層６の温度が低下するので、通気層６内の相対湿度が高くなる。このため、調湿層７の調湿材は、通気層６を通過する相対的に低温かつ相対湿度の高い外気の水蒸気を十分に吸収する、この水蒸気は、上で説明されたように、日中の加湿に利用される。
【００３７】
図５（Ａ）及び図６（Ｂ）では、ファン１２の運転は停止しているが、この場合、他の手段で居室１０の換気が行われるのは言うまでもない。
【００３８】
上記実施形態では、調湿システム１を適用する日射を受ける建物の構造材として、外壁４を用いたが、例えば、外壁４に代えて、又は、外壁４とともに、屋根５が用いられても良い。図１に示したように、屋根５は、日射を受ける外装材５Ａと、建物２の内部側を向く内装材５Ｂとを有するので、これらの間の空間に、通気層６、調湿層７及び断熱層８を配置することで、他の実施形態の調湿システム１が実施できる。また、ファン１２を運転している際には、軒先開口５Ｃからの空気が居室１０に進入するのを防ぐ、ダンパー等が適宜設けられても良い。
【００３９】
以上本発明の実施形態が説明されたが、本発明は、上記の実施形態に限定されることなく、種々の態様で変形しうる。
【符号の説明】
【００４０】
１  調湿システム
２  建物
４  外壁
４Ａ  外装材
４Ｂ  内装材
５  屋根
５Ａ  外装材
５Ｂ  内装材
６  通気層
７  調湿層
８  断熱層
１０  居室
１１  外気
１２  ファン
【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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