JP2007285029A - Roof structure - Google Patents

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JP2007285029A JP2006114447A JP2006114447A JP2007285029A JP 2007285029 A JP2007285029 A JP 2007285029A JP 2006114447 A JP2006114447 A JP 2006114447A JP 2006114447 A JP2006114447 A JP 2006114447A JP 2007285029 A JP2007285029 A JP 2007285029A
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Shuichi Nagakami
修一 永上
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Meisei Industrial Co Ltd
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Abstract

<P>PROBLEM TO BE SOLVED: To provide a roof structure capable of properly using the role a roof ventilating layer by a temperature environment. <P>SOLUTION: Rafters 25 for a ventilation on the existing roof structure 50 are arranged, and heat-insulating panels 26 and steel-plate tiles 29 are disposed on the rafters 25. Sections among the adjacent rafters 25 for the ventilation are used as the roof ventilating layers 27, and the outside air is introduced to the roof ventilating layers 27 from an outside-air introducing port 62 formed to the edge of eaves 61. The outside air introduced to the roof ventilating layers 27 is lifted along the inclination of a roof, and discharged from a ventilating ridge 40. An opening/closing device 31 operated by a temperature is arranged to the ventilating ridge 40. The opening/closing device 31 is opened in the case at a high temperature, and the roof ventilating layers 27 are ventilated. The opening/closing device 31 is closed in the case at a low temperature, air in the roof ventilating layers 27 is not made to escape from the ventilating ridge 40 and the temperature of an indoor section or an attic space 55 is not lowered. <P>COPYRIGHT: (C)2008,JPO&INPIT

Description

本発明は、外断熱工法を用いた住宅の屋根構造に係り、その屋根構造に換気設備を備えた構造に関する。   The present invention relates to a roof structure of a house using an external heat insulation method, and relates to a structure provided with ventilation equipment on the roof structure.

住宅においては、夏に太陽光の熱により屋根の温度が上昇し、それにより室内の温度が上昇する問題が発生する。この問題の発生は、空調設備(クーラー)の過剰な使用を招き、省エネルギーや環境保護の観点から好ましくない。この問題に対応する技術として、屋根に外断熱構造を適用した技術が提案されている(例えば、特許文献1〜3)。   In a house, there is a problem that the temperature of the roof rises due to the heat of sunlight in the summer, and thereby the temperature of the room rises. Generation | occurrence | production of this problem invites excessive use of an air-conditioning equipment (cooler), and is unpreferable from a viewpoint of energy saving or environmental protection. As a technique corresponding to this problem, a technique in which an outer heat insulating structure is applied to a roof has been proposed (for example, Patent Documents 1 to 3).

これら各文献に記載の屋根構造は、いずれも、屋根用垂木の上に設けた断熱材と、葺かれた屋根材との間に屋根通気層が形成され、この屋根通気層に、外壁側の通気層を上昇する空気を導入し、棟から排気している。このような屋根外断熱工法によれば、屋根自体が、その内部を流れる空気によって換気されることに加え、通気層と断熱材の存在により、屋根から室内への熱伝達が効果的に遮断されるとされている。   In each of the roof structures described in these documents, a roof ventilation layer is formed between the heat insulating material provided on the roof rafter and the roofed roof material, and the roof ventilation layer has an outer wall side. Air rising up the ventilation layer is introduced and exhausted from the building. According to such a roof exterior heat insulation method, the roof itself is ventilated by the air flowing through it, and the heat transfer from the roof to the room is effectively blocked by the presence of the ventilation layer and the heat insulating material. It is said that.

特開2002−285646号公報JP 2002-285646 A 特開2002−309720号公報JP 2002-309720 A 特開2003−328460号公報JP 2003-328460 A

しかしながら、季節、天候状態あるいは環境によっては、上述した屋根通気層の作用による屋根から室内への断熱が必要とされず、逆に屋内から屋根を介して逃げる熱の遮断が必要とされる場合もある。例えば、夏には、屋根通気層が備えた換気機能により屋根から室内への熱伝達が遮断されることは効果的であるが、冬には、その換気機能によって室内の暖気が野外に逃げてしまう。これは、冬季における暖房効率の低下の要因となり好ましくない。よって本発明は、温度環境によって屋根通気層の役割を適宜使い分けることができる屋根構造を提供することを目的とする。   However, depending on the season, weather conditions, or environment, there is a case where heat insulation from the roof to the room due to the action of the above-mentioned roof ventilation layer is not required, and conversely, it is necessary to block heat escaping from the indoor through the roof. is there. For example, in summer, it is effective that the heat transfer from the roof to the room is blocked by the ventilation function of the roof ventilation layer, but in the winter, the indoor warm air escapes to the outdoors by the ventilation function. End up. This is not preferable because it causes a decrease in heating efficiency in winter. Therefore, an object of this invention is to provide the roof structure which can use the role of a roof ventilation layer properly suitably according to temperature environment.

本発明の屋根構造は、屋根下地材の上に配置された断熱材と、前記断熱材の上に配置された屋根材と、前記屋根下地材と前記断熱材との間に設けられた屋根通気層と、所定の温度以上になった場合に、前記屋根通気層を外部に対して開放し、前記所定の温度を下回った場合に前記屋根通気層を外部に対して閉鎖する開閉装置とを備えることを特徴とする。本発明によれば、屋根下地材と断熱材との間に設けられた屋根通気層の外部(野外)への通気口の開閉が開閉装置により行われる。   The roof structure of the present invention includes a heat insulating material disposed on a roof base material, a roof material disposed on the heat insulating material, and a roof ventilation provided between the roof base material and the heat insulating material. And an opening / closing device that opens the roof ventilation layer to the outside when the temperature exceeds a predetermined temperature, and closes the roof ventilation layer to the outside when the temperature falls below the predetermined temperature. It is characterized by that. According to the present invention, the opening / closing device opens and closes the vent to the outside (outdoor) of the roof vent layer provided between the roof base material and the heat insulating material.

例えば、太陽光による屋根の加熱が問題となる高温時には、開閉装置を開とし、屋根通気層から外部に熱気の排気が行われやすい状態とする。これにより、太陽光の熱により室内の温度が上昇することを抑えることができる。またこの際、屋根通気層の上側が断熱材により断熱されているので、太陽光の熱を遮断することができ、上記通気機能と相まって、太陽光による室内温度の上昇を効果的に抑えることができる。   For example, at a high temperature at which heating of the roof by sunlight is a problem, the switchgear is opened, and hot air is easily exhausted from the roof vent layer to the outside. Thereby, it can suppress that the temperature in a room rises with the heat of sunlight. At this time, since the upper side of the roof ventilation layer is insulated by a heat insulating material, the heat of sunlight can be cut off, and combined with the ventilation function, it is possible to effectively suppress an increase in indoor temperature due to sunlight. it can.

また本発明においては、外気温が低くなった場合に開閉装置が閉となる。これにより、屋根通気層内の空気が外部に逃げないようにし、屋内の暖気が屋根通気層を介して外部に排出されないようにする。こうすることで、屋根通気層の存在に起因する屋内の温度低下を抑えることができる。例えば、低温時に室内の暖房を行った場合、暖気が室内の上方(天井付近)に集まり易い傾向が知られているが、本発明によれば、開閉装置を閉鎖することで、屋根を介した熱の外部への拡散を抑えることができるので、天井付近の熱が逃げ難い構造とでき、室内の暖房効率を高めることができる。   In the present invention, the opening / closing device is closed when the outside air temperature becomes low. This prevents the air in the roof ventilation layer from escaping to the outside, and prevents indoor warm air from being discharged outside through the roof ventilation layer. By doing so, it is possible to suppress a decrease in indoor temperature due to the presence of the roof ventilation layer. For example, when indoor heating is performed at a low temperature, it is known that warm air tends to gather above the room (near the ceiling). However, according to the present invention, the opening / closing device is closed and the roof is interposed. Since diffusion of heat to the outside can be suppressed, a structure in which heat near the ceiling is difficult to escape can be obtained, and the heating efficiency of the room can be increased.

このように本発明によれば、温度によって屋根通気層の役割を切り換えることができ、夏は涼しく、冬は暖かい屋内環境を実現することができる。また冷房効果および暖房効果を高めることができるので、高い省エネルギー効果を得ることができる。   Thus, according to the present invention, the role of the roof ventilation layer can be switched depending on the temperature, and an indoor environment that is cool in summer and warm in winter can be realized. Moreover, since the cooling effect and the heating effect can be enhanced, a high energy saving effect can be obtained.

また、太陽光の熱を効果的に外部に排出することができるので、断熱材上に施工される屋根材として、太陽光が当たることで高温に成り易い欠点があるものの、低コスト、軽量、高耐久性、高い施工性、そして高い意匠性といった優位性を備えた金属板を利用することができる。また、金属板を利用した屋根材においては、雨音の大きさが問題になるが、本発明においては、上述した断熱材の遮音効果により、屋根材に当たる雨音が屋内に伝わることを防止することができる。このため、金属板を屋根材に用いた場合でも室内で聞こえる雨音を問題とならないレベルに抑えることができる。   Moreover, since the heat of sunlight can be effectively discharged to the outside, the roofing material to be constructed on the heat insulating material has the disadvantage that it tends to become high temperature when it is exposed to sunlight, but it is low cost, lightweight, A metal plate having advantages such as high durability, high workability, and high designability can be used. Moreover, in the roof material using a metal plate, the magnitude of rain noise becomes a problem, but in the present invention, the sound insulation effect of the heat insulating material described above prevents rain sound hitting the roof material from being transmitted indoors. be able to. For this reason, even when a metal plate is used for the roofing material, the sound of rain that can be heard indoors can be suppressed to a level that does not cause a problem.

本発明は、既存の屋根構造に適用することもできるし、新築の家屋に対して適用することもできる。既存の屋根構造に適用する場合は、既存の屋根材や野地板を本発明の屋根下地材として利用することができる。この場合、既存の屋根構造をそのまま利用できるので、施工コストを低く抑えることができ、また工期を短縮することができる。   The present invention can be applied to an existing roof structure or can be applied to a newly built house. In the case of applying to an existing roof structure, an existing roof material or a field board can be used as the roof base material of the present invention. In this case, since the existing roof structure can be used as it is, the construction cost can be kept low, and the construction period can be shortened.

本発明を新築の家屋に適用する場合は、屋根下地材として、断熱材を利用することが望ましい。屋根下地材を断熱材とすることで、屋根に当たった太陽光による室温の上昇を抑える効果をさらに高めることができ、また外気温が低い場合における室内から屋根を介した熱放射をさらに抑えることができる。   When the present invention is applied to a newly built house, it is desirable to use a heat insulating material as a roof base material. By making the roof base material a heat insulating material, the effect of suppressing the rise in room temperature due to sunlight hitting the roof can be further enhanced, and further the heat radiation from the room through the roof when the outside temperature is low can be further suppressed. Can do.

断熱材は、板状に成型した発泡断熱材や繊維質断熱材を金属板によって挟んだ金属被覆構造のものが適している。発泡断熱材としては、ポリスチレン、ポリウレタン、ポリエチレン、ポリプロピレン、イソシアヌレート、フェノール、ポリ塩化ビニル、炭酸カルシウム発泡体等を挙げることができる。また、繊維質断熱材としては、グラスウール等を挙げることができる。これらの中で、剛性、断熱性および透湿抵抗の特性が良好なポリスチレンの押し出し発泡材や、ポリウレタン板が好適である。   As the heat insulating material, a metal insulating structure in which a foam heat insulating material or a fibrous heat insulating material molded into a plate shape is sandwiched between metal plates is suitable. Examples of the foam insulation include polystyrene, polyurethane, polyethylene, polypropylene, isocyanurate, phenol, polyvinyl chloride, and calcium carbonate foam. Moreover, glass wool etc. can be mentioned as a fibrous heat insulating material. Among these, a polystyrene extruded foam material and a polyurethane plate, which have good rigidity, heat insulating properties, and moisture permeation resistance properties, are preferable.

本発明の屋根構造は、棟とこの棟より低い位置にある軒先とを備え、前記棟には、前記屋根通気層と外部との通気を確保する換気棟を備え、開閉装置は、前記換気棟における前記通気の開閉を行う構成とすることが望ましい。この態様によれば、屋根通気層内の空気を屋根構造の最上部にある棟の部分から外部に排出することができる。このため、屋根通気層を利用して、屋根材に当たる太陽光の熱気を効果的に外部に排出することができる。   The roof structure of the present invention includes a ridge and an eaves at a position lower than the ridge, the ridge includes a ventilation ridge that secures ventilation between the roof ventilation layer and the outside, and the opening / closing device includes the ventilation ridge. It is desirable to adopt a configuration that opens and closes the ventilation. According to this aspect, the air in the roof ventilation layer can be discharged to the outside from the ridge portion at the top of the roof structure. For this reason, using the roof ventilation layer, the hot air of sunlight hitting the roof material can be effectively discharged to the outside.

本発明の屋根構造において、軒先に屋根通気層に外気を導入するための外気導入口が配置されていることが望ましい。この態様によれば、より低い位置にある軒先から屋根通気層内に外気を導入し、それが太陽光の熱により暖められ、この暖められた空気が屋根の傾斜に沿って棟に向かって上昇する。そして、換気棟の換気機能により、外部に排出される。この換気構造は、暖められた空気が上昇する性質を効果的に利用できるので、強制換気ファン等を利用しなくても効率よく屋根通気層内の換気を行うことができる。   In the roof structure of the present invention, it is desirable that an outside air inlet for introducing outside air into the roof ventilation layer is disposed at the eaves. According to this aspect, outside air is introduced into the roof ventilation layer from the eaves at a lower position, which is warmed by the heat of sunlight, and this warmed air rises toward the ridge along the slope of the roof To do. And it is discharged outside by the ventilation function of the ventilation building. Since this ventilation structure can effectively utilize the property that warmed air rises, ventilation in the roof ventilation layer can be efficiently performed without using a forced ventilation fan or the like.

また、換気棟の通気構造を閉鎖した場合、屋根通気層の最も高い位置の通気部が閉鎖されるので、暖められた屋根通気層内の空気が外部に逃げにくい構造となる。つまり、低温時に換気棟の開閉装置を閉鎖することで、屋内の暖気によって屋根通気層内の空気が暖められても、屋根通気層の最上部が外部に対して閉鎖されているので、屋根通気層内の空気が外部に逃げず、屋根通気層を介した屋内の暖気の外部への流出を抑えることができる。   Further, when the ventilation structure of the ventilation building is closed, the ventilation portion at the highest position of the roof ventilation layer is closed, so that the air in the warmed roof ventilation layer is difficult to escape to the outside. In other words, by closing the opening and closing device of the ventilation building at low temperatures, even if the air in the roof ventilation layer is warmed by indoor warm air, the top of the roof ventilation layer is closed to the outside. The air in the layer does not escape to the outside, and the outflow of warm air inside the room through the roof ventilation layer can be suppressed.

すなわち、上記の態様によれば、換気棟に配置された開閉装置を開とすることで、屋根通気層を屋根材に当たる太陽光の熱を外部に逃がす冷却層として機能させることができる。そして、開閉装置を閉とすることで、屋根通気層を屋内の暖気が外部に放熱されないようにする遮熱層として機能させることができる。つまり、夏季等の高温時には、太陽光によって屋内の温度が上昇しないように、軒先から外気を導入し、屋根通気層を通して、それを換気棟から排出させる。これにより、屋根通気層を冷却層として機能させる。一方において、冬季等の低温時には、換気棟の排気口を閉鎖することで、屋根通気層内の空気が暖められてもそれが外部に排出され難くする。これにより、屋根通気層の空気層を屋内から屋根を介しての放熱に対する遮熱層として機能させる。なお、屋根通気層と屋根材との間には、断熱材が配置されるので、この遮熱層としての機能を効果的に発揮させることができる。   That is, according to said aspect, by opening the switchgear arrange | positioned in a ventilation building, a roof ventilation layer can be functioned as a cooling layer which escapes the heat | fever of the sunlight which hits a roof material outside. And by closing the switchgear, the roof ventilation layer can function as a heat shield layer that prevents indoor warm air from being radiated to the outside. In other words, outside air is introduced from the eaves so that the indoor temperature does not rise due to sunlight at high temperatures such as in summer, and the air is discharged from the ventilation building through the roof ventilation layer. Thereby, the roof ventilation layer functions as a cooling layer. On the other hand, at low temperatures such as in winter, the exhaust vent of the ventilation building is closed to make it difficult for the air in the roof ventilation layer to be discharged outside. Thereby, the air layer of the roof ventilation layer is caused to function as a heat shield layer for heat radiation from the indoor through the roof. In addition, since a heat insulating material is arrange | positioned between a roof ventilation layer and a roof material, the function as this heat insulation layer can be exhibited effectively.

上述した棟部に排気用の換気棟を配置し、軒先に吸気用の外気導入口を配置した態様において、外気導入口に内部への水の吹き込みを抑える水除け板が配置されることが望ましい。この態様によれば、軒先の導入口から屋根通気層内に雨水が吹き込むことを防止することができる。   In a mode in which a ventilation wing for exhaust is arranged in the ridge described above and an outside air introduction port for intake is arranged at the eaves end, it is desirable that a water drainage plate that suppresses the blowing of water into the outside air introduction port is arranged. . According to this aspect, it is possible to prevent rainwater from being blown into the roof ventilation layer from the entrance of the eaves.

本発明において、開閉装置は、温度変化によって膨張または収縮する材料を用いたアクチュエータにより駆動されることが望ましい。この態様によれば、電源が不要であり、また設定された温度あるいは所定の幅の温度域を閾値として、開閉を自動的に行うことができる。このような開閉装置としては、パラフィンワックスの熱膨張を利用した温度作動アクチュエータを利用することができる。パラフィンワックスを利用した温度作動アクチュエータは、パラフィンワックスの組成を調整することで、作動領域や閾値温度を0〜50℃というような温度範囲において任意に設定することができる。このため、本発明の屋根構造を採用する環境、必要とされる特性、あるいはユーザーの要望等に応じて、開閉を行う条件を任意に設定することができる。   In the present invention, the switchgear is preferably driven by an actuator using a material that expands or contracts due to a temperature change. According to this aspect, no power source is required, and opening and closing can be automatically performed using a set temperature or a temperature range of a predetermined width as a threshold value. As such an opening / closing device, a temperature operation actuator using thermal expansion of paraffin wax can be used. A temperature-actuated actuator using paraffin wax can arbitrarily set an operation region and a threshold temperature in a temperature range of 0 to 50 ° C. by adjusting the composition of paraffin wax. For this reason, the conditions for opening and closing can be arbitrarily set according to the environment in which the roof structure of the present invention is employed, the required characteristics, or the user's request.

また、14℃で開閉装置の開放が始まり、25℃で完全解放状態になるといった作動する温度領域にある程度の幅を持たせることができるので、温度によっては、屋根通気層がある程度の換気機能を発揮し、しかも遮熱層としても機能する様な中間状態を実現させることもできる。このため、屋内温度の急激な変化を引き起こすことがなく、生活空間の快適性が損なわれることがない。したがって、春や秋、あるいは季節の変わり目においても外気温に応じて屋内温度を快適な温度にする機能を効果的に発揮させることができる。   In addition, since the opening and closing of the switchgear starts at 14 ° C, and the operating temperature range becomes fully open at 25 ° C, the roof ventilation layer has a certain degree of ventilation function depending on the temperature. It is possible to realize an intermediate state that exhibits and also functions as a heat shield layer. For this reason, a sudden change of indoor temperature is not caused and the comfort of living space is not impaired. Therefore, the function of bringing the indoor temperature to a comfortable temperature according to the outside air temperature can be effectively exhibited even in spring, autumn, or at the turn of the season.

本発明によれば、屋根表面と屋根下地材との間に屋根通気層を設け、屋根の棟部にこの屋根通気層の外部への開放または閉鎖を選択する開閉装置を設ける。そして、太陽光の熱による室内の温度上昇を抑えたい場合には、開閉装置を開放し、太陽光の熱により暖められた屋根通気層内の暖気を積極的に外部に放出させる。これにより太陽光による室内の温度上昇を抑えることができる。逆に室内の温度を外部に逃がしたくない場合は、開放装置を閉鎖し、屋根通気層内の空気が棟部から外部に逃げないようにする。こうすることで、外気温が低い場合における室内の温度低下を抑えることができる。このように本発明によれば、温度環境によって屋根通気層の役割を適宜使い分けることができる屋根構造を得ることができる。   According to the present invention, a roof ventilation layer is provided between the roof surface and the roof base material, and an opening / closing device for selecting opening or closing of the roof ventilation layer to the outside is provided in the roof ridge. And in order to suppress the indoor temperature rise by the heat of sunlight, the switchgear is opened, and the warm air in the roof ventilation layer heated by the heat of sunlight is positively released to the outside. Thereby, the indoor temperature rise by sunlight can be suppressed. On the other hand, when it is not desired to release the indoor temperature to the outside, the opening device is closed so that the air in the roof ventilation layer does not escape from the ridge to the outside. By doing so, the temperature drop in the room when the outside air temperature is low can be suppressed. Thus, according to the present invention, it is possible to obtain a roof structure that can appropriately use the role of the roof ventilation layer depending on the temperature environment.

(1) 第1の実施形態
(実施形態の構成)
以下、本発明を既存の屋根構造に適用した場合の例を説明する。図1は、実施形態の屋根構造の断面構造を示す概要図である。図1に示す屋根構造20は、既存の屋根構造50をベースに施工される。まず、既存の屋根構造50について説明する。既存の屋根構造50は、屋根用垂木52を備え、その上に野地板53が固定されている。また、屋根用垂木52の端部は、梁54に固定されている。野地板53上には、屋根材51が配置されている。屋根材51は、例えばトタン製の屋根材やスレート瓦である。符号56は、軒先であり、その側面に側板57が設けられ、その下部には軒天井58を備えている。また、符号59は、家屋の外壁部である。この例においては、既存の屋根構造50の内側(下側)が、室内または小屋裏55となる。小屋裏というのは、部屋の天井と屋根との間の空間のことである。つまり、図示しない天井を別に設けた場合、符号55の空間は小屋裏となり、屋根構造50の裏側が天井となる場合は、符号55の空間が室内となる。なお、図1においては、天井構造およびその細部、家屋内の細かい構造は図示省略されている。家屋の構造は、施工対象となる家屋のものをそのまま利用することができる。
(1) First embodiment (configuration of the embodiment)
Hereinafter, the example at the time of applying this invention to the existing roof structure is demonstrated. FIG. 1 is a schematic diagram illustrating a cross-sectional structure of the roof structure of the embodiment. The roof structure 20 shown in FIG. 1 is constructed based on an existing roof structure 50. First, the existing roof structure 50 will be described. The existing roof structure 50 includes a roof rafter 52 on which a field plate 53 is fixed. The end of the roof rafter 52 is fixed to the beam 54. A roof material 51 is disposed on the field plate 53. The roof material 51 is, for example, a tin roof material or a slate tile. Reference numeral 56 denotes an eaves tip, a side plate 57 is provided on a side surface thereof, and an eaves ceiling 58 is provided at a lower portion thereof. Reference numeral 59 denotes an outer wall portion of the house. In this example, the inside (lower side) of the existing roof structure 50 is a room or a hut back 55. The attic is the space between the ceiling of the room and the roof. That is, when a ceiling (not shown) is provided separately, the space denoted by reference numeral 55 is the back of the hut, and when the back side of the roof structure 50 is the ceiling, the space denoted by reference numeral 55 is the room. In FIG. 1, the ceiling structure, its details, and the fine structure in the house are not shown. As the structure of the house, the structure of the house to be constructed can be used as it is.

図1に示す発明を利用した屋根構造20においては、既存の屋根材51の上に、軒先から棟方向に延在した通気用垂木25が固定されている。通気用垂木25の上には、板状の断熱材である断熱パネル26が固定され、この断熱パネル26の上に図示しない防水シートが配置され、さらにその上に屋根材である鋼板瓦29が配置されている。断熱パネル26は、板状に成型したポリスチレンの押し出し発泡材の両面を薄板金属で挟んだ構造を備えている。鋼板瓦は、瓦を模した鋼板である。屋根材は、鋼板瓦29に限定されるものではなく、スレート瓦等屋根材として販売されているものを適宜選択することができる。断熱パネル26は、鋼板瓦29から伝わる熱と音を遮断し、また後述する屋根通気層27の暖気が鋼板瓦29を介して外部に流出することを防止する。   In the roof structure 20 using the invention shown in FIG. 1, a ventilation rafter 25 extending in the ridge direction from the eaves is fixed on an existing roof material 51. A heat insulating panel 26 that is a plate-like heat insulating material is fixed on the ventilation rafter 25, a waterproof sheet (not shown) is disposed on the heat insulating panel 26, and a steel plate tile 29 that is a roof material is further provided thereon. Has been placed. The heat insulation panel 26 has a structure in which both surfaces of extruded polystyrene foam molded into a plate shape are sandwiched between thin metal plates. A steel plate roof tile is a steel plate imitating a roof tile. The roof material is not limited to the steel plate tile 29, and a roof material sold as a roof material such as a slate tile can be appropriately selected. The heat insulating panel 26 blocks heat and sound transmitted from the steel plate tile 29 and prevents warm air from a roof ventilation layer 27 described later from flowing out through the steel plate tile 29.

図2は、屋根構造20の概要を示す一部破断斜視図である。図2に示されるように、複数の通気用垂木25は、野地板53を間に挟んで、屋根用垂木52に釘や螺子によって固定されている。隣接する通気用垂木25の間における断熱パネル26と既存の屋根材51とに挟まれた平たい空間が屋根通気層27となっている。つまり、通気用垂木25をスペーサとして、屋根通気層27が設けられている。図1に示すように屋根通気層27の軒先61側には、外気導入口62が設けられている。また、屋根通気層27の棟側には、換気棟40が配置されている。   FIG. 2 is a partially broken perspective view showing an outline of the roof structure 20. As shown in FIG. 2, the plurality of ventilation rafters 25 are fixed to the roof rafter 52 with nails or screws, with a field board 53 interposed therebetween. A flat space sandwiched between the heat insulating panel 26 and the existing roof material 51 between the adjacent ventilation rafters 25 is the roof ventilation layer 27. That is, the roof ventilation layer 27 is provided using the ventilation rafter 25 as a spacer. As shown in FIG. 1, an outside air inlet 62 is provided on the eaves 61 side of the roof ventilation layer 27. A ventilation building 40 is disposed on the wing side of the roof ventilation layer 27.

図3は、軒先61の部分の詳細を示す拡大図である。図3に示すように、軒先61には、水切り60が取り付けられている。水切り60は、鋼板の板金加工、あるいはアルミニウム等の金属の押出加工によって成形されており、断面が概ね鉤型状であって、上板部63および軒下板部65と、その間を繋ぐ軒先板部64とを備えている。また、軒先板部64の下端には、軒先板部64から延長して下方に突出する外側水切り片66が設けられている。さらに、軒下板部65から既存の家屋の軒下56の方向に向かった先端には、下方に折れ曲がった内側水切り板67が設けられている。   FIG. 3 is an enlarged view showing details of the eaves 61 portion. As shown in FIG. 3, a drainer 60 is attached to the eaves 61. The drainer 60 is formed by sheet metal processing of a steel plate or extrusion processing of a metal such as aluminum, and the cross section is generally bowl-shaped, and an upper plate portion 63 and an eaves lower plate portion 65, and an eaves tip plate portion connecting between them 64. Further, an outer drain piece 66 extending from the eaves plate 64 and protruding downward is provided at the lower end of the eaves plate 64. Furthermore, the inner side draining board 67 bent downward is provided in the front-end | tip toward the direction of the eaves 56 of the existing house from the eaves lower board part 65. As shown in FIG.

軒下板部65の奥行き方向中間部には、軒下板部65の面に対してほぼ直立し、かつ、長手方向に延びるリブ68が設けられている。このリブ68の軒先側には、長手方向に等間隔をおいて、複数の矩形状の外気導入口62が設けられている。この外気導入口62の上方は、リブ68の根元部分から軒先側に向かって所定角度(例えば30°前後)で斜めに立ち上がるように形成された水除け板69によって覆われている。なお、外気導入口62には、虫やゴミ等が当該水切り60内に侵入することを防ぐための網が張られていると好ましい。また、上記水切り60は、上板部63が断熱パネル26の端部上面に固定されている。この軒先構造によれば、雨水が水切り60内に吹き込み難くすることができる。特に外気導入部62から吹き込む雨水が水除け板69に当たり、水切り60内に雨水が吹き込むことが防止される。   A rib 68 that is substantially upright with respect to the surface of the eaves lower plate portion 65 and extends in the longitudinal direction is provided in the middle portion in the depth direction of the eaves lower plate portion 65. A plurality of rectangular outside air inlets 62 are provided on the eaves side of the rib 68 at equal intervals in the longitudinal direction. The upper part of the outside air introduction port 62 is covered with a drainage plate 69 formed so as to rise obliquely at a predetermined angle (for example, around 30 °) from the base portion of the rib 68 toward the eaves side. The outside air introduction port 62 is preferably provided with a net for preventing insects, dust, and the like from entering the drainer 60. In the drainer 60, the upper plate portion 63 is fixed to the upper surface of the end portion of the heat insulating panel 26. According to this eaves-end structure, rainwater can be made difficult to blow into the drainer 60. In particular, rainwater blown from the outside air introduction portion 62 hits the drainage plate 69, and rainwater is prevented from blowing into the drainer 60.

図1に戻り、屋根通気層27の棟側に設けられた換気棟40について説明する。換気棟40内には、開閉装置31が配置されている。開閉装置31は、屋根構造20の棟部分の直下に配置され、屋根通気層27と空気排出口39との通気状態の開閉を制御する機能を備えている。図4は、開閉装置31の詳細を示す斜視図である。図5は、図1における換気棟40の詳細を示す拡大図である。図4および図5に示すように開閉装置31は、細長い2枚の側板32aおよび32bが4枚の矩形形状のスペーサ33を介して対向して配置された構造を有している。各側板32aおよび32bには、開閉装置31の延在方向に向かって見て、略八の字形状に平板状の庇部35が取り付けられている。開閉装置31の中央には、アクチュエータ34が配置されている。また、各スペーサ33の中央には、軸孔が形成され、そこに回転軸36が回転可能な状態で軸支持されている。回転軸36には、平板状の部材であるダンパー37が固定されている。図5には、回転軸36の軸方向から見た回転軸36に対するダンパー37の取り付け状態が示されている。アクチュエータ34と回転軸36は、後述する駆動機構により連結され、アクチュエータの作動エレメントの直線移動が回転軸36の回転力に変換されるようになっている。   Returning to FIG. 1, the ventilation building 40 provided on the building side of the roof ventilation layer 27 will be described. An opening / closing device 31 is arranged in the ventilation building 40. The opening / closing device 31 is disposed immediately below the ridge portion of the roof structure 20 and has a function of controlling the opening / closing of the ventilation state between the roof ventilation layer 27 and the air outlet 39. FIG. 4 is a perspective view showing details of the opening / closing device 31. FIG. 5 is an enlarged view showing details of the ventilation building 40 in FIG. 1. As shown in FIGS. 4 and 5, the opening / closing device 31 has a structure in which two elongated side plates 32 a and 32 b are arranged to face each other via four rectangular spacers 33. Each side plate 32 a and 32 b is attached with a flat plate-like flange portion 35 in a substantially eight-letter shape when viewed in the extending direction of the opening / closing device 31. An actuator 34 is disposed in the center of the opening / closing device 31. In addition, a shaft hole is formed in the center of each spacer 33, and the rotation shaft 36 is rotatably supported in the shaft hole. A damper 37, which is a flat plate member, is fixed to the rotation shaft 36. FIG. 5 shows a state in which the damper 37 is attached to the rotary shaft 36 as viewed from the axial direction of the rotary shaft 36. The actuator 34 and the rotary shaft 36 are connected by a drive mechanism described later, and linear movement of the actuator operating element is converted into a rotational force of the rotary shaft 36.

図4に示すアクチュエータ34は、パラフィンワックスの熱膨張を利用した温度作動型であり、環境の温度が設定温度を超えると、熱膨張が始まり、回転軸36(図5参照)が回転し、それに伴いダンパー37が回動する。このダンパー37の回動により、開閉装置31内を上下に抜ける経路が開または閉となる。この例においては、所定の温度を下回った場合に、アクチュエータ34が作動せず、その際にはダンパー37が閉鎖状態となるように設定されている。そして、所定の温度以上になった場合にアクチュエータ34が作動し始め、それに伴いダンパー37が閉鎖状態から回動し始め、開閉装置31を介して屋根通気層27が外部に解放されるように設定されている。なお、アクチュエータ34は温度変化に対して所定の作動幅を有するので、上記の所定の温度をある程度超えた段階で、ダンパー37が空気の流れる方向に対して平行になり、完全開放状態となる。このため、温度変化に対する熱膨張幅を調整することで、温度に対するダンパー37の開放状態を調整することができる。なお、開放動作の閾値や温度変化に対する熱膨張幅の調整は、パラフィンワックスの組成を調整することで行うことができる。   The actuator 34 shown in FIG. 4 is a temperature-actuated type that utilizes the thermal expansion of paraffin wax. When the temperature of the environment exceeds a set temperature, the thermal expansion starts, and the rotating shaft 36 (see FIG. 5) rotates. Accordingly, the damper 37 rotates. By the rotation of the damper 37, the path through the opening / closing device 31 up and down is opened or closed. In this example, the actuator 34 is set not to operate when the temperature falls below a predetermined temperature, and at that time, the damper 37 is set to a closed state. Then, when the temperature exceeds a predetermined temperature, the actuator 34 starts to operate, and accordingly, the damper 37 starts to rotate from the closed state, and the roof ventilation layer 27 is released to the outside via the opening / closing device 31. Has been. Since the actuator 34 has a predetermined operating width with respect to the temperature change, the damper 37 becomes parallel to the air flow direction and becomes a fully open state when the predetermined temperature is exceeded to some extent. For this reason, the open state of the damper 37 with respect to temperature can be adjusted by adjusting the thermal expansion width with respect to a temperature change. The adjustment of the thermal expansion width with respect to the threshold value of the opening operation and the temperature change can be performed by adjusting the composition of the paraffin wax.

次に、図5を用いて開閉装置31の取り付け構造を説明する。開閉装置31は、その庇部35が、断熱パネル26に固定される。また、この取り付け状態において、庇部35は、開閉装置31を通る以外の通気経路を塞ぐ遮蔽板としても機能する。すなわち、屋根通気層27に繋がる空間38と外部とを繋ぐ経路が、開閉装置31内を介したものとなるように、開閉装置31両側の隙間が庇部35によって塞がれる。   Next, the mounting structure of the switchgear 31 will be described with reference to FIG. The opening / closing device 31 has a flange 35 fixed to the heat insulating panel 26. In this attached state, the flange portion 35 also functions as a shielding plate that blocks the ventilation path other than passing through the opening / closing device 31. That is, the gaps on both sides of the opening / closing device 31 are closed by the flange 35 so that a path connecting the space 38 connected to the roof ventilation layer 27 and the outside is through the opening / closing device 31.

次に、換気棟40の構造について説明する。図5に示すように、換気棟40の上部は、棟カバー部41によって覆われている。棟カバー部41は、例えば金属板によって構成され、断面形状が屋根構造20の傾斜構造に沿った緩い逆くの字型の形状を有している。棟カバー部41の下方には、所定の間隔をおいて水切り板43が配置されている。水切り板43は、棟カバー部41と同じ傾斜とされている。棟カバー部41と水切り板43との間の空間が、空気排出経路42となり、その出口が空気排出口39となる。空気排出経路42は、開閉装置31の上部開口部に繋がっている。図5には、ダンパー37が垂直の状態に回動し、開閉装置31が開の状態が示されている。この状態においては、屋根通気層27→開閉装置31→空気排出経路42の経路が繋がり、屋根通気層27が外部(野外)に開放される。   Next, the structure of the ventilation building 40 will be described. As shown in FIG. 5, the upper part of the ventilation building 40 is covered with a building cover part 41. The ridge cover part 41 is made of, for example, a metal plate, and has a cross-sectional shape that is a loose reverse shape along the inclined structure of the roof structure 20. A draining plate 43 is disposed below the ridge cover portion 41 at a predetermined interval. The draining plate 43 has the same inclination as the ridge cover portion 41. A space between the ridge cover portion 41 and the draining plate 43 serves as an air discharge path 42, and an outlet thereof serves as an air discharge port 39. The air discharge path 42 is connected to the upper opening of the opening / closing device 31. FIG. 5 shows a state where the damper 37 is rotated in a vertical state and the opening / closing device 31 is opened. In this state, the route of the roof ventilation layer 27 → the opening / closing device 31 → the air discharge route 42 is connected, and the roof ventilation layer 27 is opened to the outside (outdoor).

換気棟40の構造によれば、開閉装置31の上部が棟カバー部41によって覆われるので、図5に示すように開閉装置31を開とした状態において雨が降っても、開閉装置31から屋根通気層27への雨水の浸入を防ぐことができる。また、棟カバー部41は、屋根の傾斜に合わせて傾斜しているので、空気排出口39から開閉装置31への雨水の吹き込みを防止することができる。また、水切り板43があることで、開閉装置31の屋根構造への取り付け箇所が保護され、雨水の浸入による傷みを防止することができる。   According to the structure of the ventilation tower 40, the upper part of the switchgear 31 is covered with the ridge cover part 41. Therefore, even if it rains with the switchgear 31 open as shown in FIG. Infiltration of rainwater into the ventilation layer 27 can be prevented. Moreover, since the ridge cover part 41 is inclined according to the inclination of the roof, it is possible to prevent rainwater from being blown into the opening / closing device 31 from the air discharge port 39. In addition, the presence of the draining plate 43 protects the location where the opening / closing device 31 is attached to the roof structure, and can prevent damage due to intrusion of rainwater.

図1に戻り、換気棟40は、屋根構造20の棟の延長方向全体の複数箇所に分散して配置される。勿論、換気棟40を棟の延長方向全体に渡って配置してもよい。また、換気棟40を棟の端から端まで存在させ、開閉装置31を部分的に複数分散して配置してもよい。また、棟の長さが短い場合は、開閉装置31を一つだけ配置してもよい。また、棟が傾斜している構造に換気棟40を適用することもできる。   Returning to FIG. 1, the ventilation building 40 is distributed and arranged at a plurality of locations in the entire extension direction of the roof structure 20. Of course, you may arrange | position the ventilation building 40 over the whole extension direction of a building. Further, the ventilation building 40 may exist from end to end of the building, and a plurality of the switching devices 31 may be partially dispersed. Further, when the length of the ridge is short, only one opening / closing device 31 may be arranged. Moreover, the ventilation building 40 can also be applied to the structure where the building is inclined.

以上の構成において、屋根通気層27の厚さ(屋根材51と断熱パネル26との間の距離)は、20mm〜40mm程度とすることが望ましい。屋根通気層27の厚さが、20mm程度未満であると、屋根通気層27の通気性が悪くなり、開閉装置31の開動作時における換気機能(冷却機能)が低下する。また、開閉装置31の閉動作時における屋根通気層27の遮熱層としての機能が低下する。   In the above configuration, the thickness of the roof ventilation layer 27 (the distance between the roof material 51 and the heat insulation panel 26) is desirably about 20 mm to 40 mm. When the thickness of the roof ventilation layer 27 is less than about 20 mm, the ventilation property of the roof ventilation layer 27 is deteriorated, and the ventilation function (cooling function) during the opening operation of the switchgear 31 is lowered. Further, the function of the roof ventilation layer 27 as the heat shield layer during the closing operation of the opening / closing device 31 is lowered.

また、屋根通気層27の厚さが、40mm程度を超えると、屋根通気層27内での対流の影響が大きくなり、開閉装置31の開動作時における外気導入口62から空気排出口39への空気の流通が悪くなり、屋根通気層27の換気機能(冷却機能)が低下する。つまり、換気による冷却効果よりも対流による屋根通気層27内での空気の循環の影響が大きくなる。このため、夏季晴天下における屋根通気層27内の温度上昇が顕著になり、室内または小屋裏55の温度上昇が大きくなる。   Further, when the thickness of the roof ventilation layer 27 exceeds about 40 mm, the influence of convection in the roof ventilation layer 27 increases, and the outside air inlet 62 to the air outlet 39 during the opening operation of the switchgear 31 is increased. Air circulation deteriorates and the ventilation function (cooling function) of the roof vent layer 27 is reduced. That is, the influence of air circulation in the roof ventilation layer 27 by convection becomes larger than the cooling effect by ventilation. For this reason, the temperature rise in the roof ventilation layer 27 under the clear weather in summer becomes remarkable, and the temperature rise in the room or the hut back 55 becomes large.

(屋根通気層の機能)
以下、開閉装置31の動作による屋根通気層27の機能について説明する。ここでは、図4に示す開閉装置31のアクチュエータ34が約14℃で動作し始め、約25℃でダンパー37が全開(垂直)になるように設定されているとする。この作動温度の選択は、環境や本発明を適用する家屋の構造等に応じて、適宜選択することができる。ここでは、具体的な一例として、約14℃で動作し始め、約25℃でダンパー37が全開(垂直)になるように設定した場合を説明する。
(Function of roof ventilation layer)
Hereinafter, the function of the roof ventilation layer 27 by the operation of the opening / closing device 31 will be described. Here, it is assumed that the actuator 34 of the opening / closing device 31 shown in FIG. 4 starts to operate at about 14 ° C., and the damper 37 is set to be fully open (vertical) at about 25 ° C. The selection of the operating temperature can be appropriately selected according to the environment, the structure of the house to which the present invention is applied, and the like. Here, as a specific example, a case where the operation starts at about 14 ° C. and the damper 37 is set to be fully opened (vertical) at about 25 ° C. will be described.

以下、具体的な一例を説明する。例えば、季節が冬季であり、外気温が5℃であるとする。この場合、図4に示すアクチュエータ34は動作せず、図5に示すダンパー37は水平な状態に維持される。この状態を図6に示す。図6は、開閉装置31が閉鎖状態である場合を示す概念図である。この状態においては、屋根通気層27と空気排出口39とは繋がらず、換気棟40の空気排出口39から屋根通気層27の空気が排出されない。このため、軒先の外気導入部62から屋根通気層27内に導入された空気が、換気棟40の空気排出口39から外部に抜けることはない。したがって、屋根通気層27の空気が室内または小屋裏55の暖気によって暖められても、それが換気棟40から外部(野外)に排出されることはない。そのため、屋根通気層27の空気層を遮熱層として機能させ、室内または小屋裏55の暖気が屋根構造20を介して外部に放出されないようにすることができる。またこの際、断熱パネル26の断熱機能により、屋根通気層27内の暖気が、鋼板瓦29を介して外部に流出することが抑えられるので、屋根通気層27の上述した遮熱層としての機能を効果的に発揮させることができる。このように、外気温が低い場合には、換気棟40の換気機能が閉鎖状態となり、屋内の暖気が屋根から外部に逃げないようにすることができる。   A specific example will be described below. For example, assume that the season is winter and the outside air temperature is 5 ° C. In this case, the actuator 34 shown in FIG. 4 does not operate, and the damper 37 shown in FIG. 5 is maintained in a horizontal state. This state is shown in FIG. FIG. 6 is a conceptual diagram showing a case where the opening / closing device 31 is in a closed state. In this state, the roof ventilation layer 27 and the air discharge port 39 are not connected, and the air of the roof ventilation layer 27 is not discharged from the air discharge port 39 of the ventilation building 40. For this reason, the air introduced into the roof ventilation layer 27 from the outside air introduction part 62 at the eaves end does not escape from the air outlet 39 of the ventilation building 40 to the outside. Therefore, even if the air in the roof ventilation layer 27 is warmed by the warm air in the room or the roof 55, it is not discharged to the outside (outdoor) from the ventilation building 40. Therefore, the air layer of the roof ventilation layer 27 can function as a heat shield layer so that the warm air in the room or the hut back 55 is not released to the outside through the roof structure 20. At this time, since the heat insulating function of the heat insulating panel 26 prevents the warm air in the roof ventilation layer 27 from flowing out to the outside through the steel plate roof tile 29, the function of the roof ventilation layer 27 as the above-described heat shielding layer. Can be effectively exhibited. Thus, when the outside air temperature is low, the ventilation function of the ventilation building 40 is closed, and indoor warm air can be prevented from escaping from the roof to the outside.

そして、季節が夏であり、晴天時の外気温が30℃であるとする。この場合、図4に示すアクチュエータ34が動作し、ダンパー37は垂直になる。この状態を図7に示す。図7は、開閉装置31が開放状態である場合を示す概念図である。この状態においては、屋根通気層27と空気排出口39とが繋がり、空気排出口39から屋根通気層27内の空気が排出可能となる。このため、太陽光71が屋根構造20に当たり、屋根構造20が暖められると、屋根通気層27内の空気が暖められ、その暖められた空気(暖気)は、矢印72aで示されるように、換気棟40の方向に向かって屋根の傾斜に沿って上昇する。換気棟40に向かって上昇した暖気は、矢印72bで示されるように、空気排出口39から外部(野外)に放出される。この過程において、矢印72cで示されるように、軒先の外気導入口62から外気が導入され、それが屋根通気層27に供給される。このサイクルが連続的に行われることで、鋼板瓦29が受けた太陽光の熱が、換気棟40から排出され、既存の屋根構造50の加熱が防止される。換言すれば、屋根通気層27を通気する外気による冷却効果が発揮され、太陽光71により加熱された鋼板瓦29から屋内に伝わろうとする熱が冷却される。このため、既存の屋根構造50が特に断熱構造になっていなくても、太陽光による室内または小屋裏55の温度上昇を抑えることができる。また、鋼板瓦29の下側に断熱パネル26が配置されているので、鋼板瓦29が太陽光71によって加熱されても、その熱が屋根通気層27さらに既存の屋根構造50に伝導されることが抑えられる。そのため、上記の換気機能との相乗効果により、太陽光による屋内の温度上昇を効果的に抑えることができる。このように、外気温が高い場合には、換気棟40の換気機能が開放状態となり、屋根通気層27に外気を循環させ、太陽光71によって屋内の温度が上昇しないようにすることができる。   It is assumed that the season is summer and the outside air temperature during sunny weather is 30 ° C. In this case, the actuator 34 shown in FIG. 4 operates and the damper 37 becomes vertical. This state is shown in FIG. FIG. 7 is a conceptual diagram showing a case where the opening / closing device 31 is in an open state. In this state, the roof ventilation layer 27 and the air discharge port 39 are connected, and the air in the roof ventilation layer 27 can be discharged from the air discharge port 39. For this reason, when sunlight 71 hits the roof structure 20 and the roof structure 20 is warmed, the air in the roof ventilation layer 27 is warmed, and the warmed air (warm air) is ventilated as indicated by an arrow 72a. It rises along the slope of the roof in the direction of the ridge 40. The warm air rising toward the ventilation building 40 is discharged to the outside (outdoor) from the air discharge port 39 as indicated by an arrow 72b. In this process, as indicated by an arrow 72c, outside air is introduced from the outside air introduction port 62 at the eaves edge, and is supplied to the roof ventilation layer 27. By performing this cycle continuously, the heat of sunlight received by the steel plate roof tile 29 is discharged from the ventilation building 40, and heating of the existing roof structure 50 is prevented. In other words, the cooling effect by the outside air that ventilates the roof ventilation layer 27 is exhibited, and the heat that is transmitted from the steel plate tile 29 heated by the sunlight 71 to the inside is cooled. For this reason, even if the existing roof structure 50 is not particularly heat-insulating, it is possible to suppress the temperature rise of the room or the hut back 55 due to sunlight. Moreover, since the heat insulation panel 26 is arrange | positioned under the steel plate tile 29, even if the steel plate tile 29 is heated with the sunlight 71, the heat is conducted to the roof ventilation layer 27 and the existing roof structure 50. Is suppressed. Therefore, the indoor temperature rise by sunlight can be effectively suppressed by the synergistic effect with the ventilation function. As described above, when the outside air temperature is high, the ventilation function of the ventilation building 40 is opened, and the outside air is circulated through the roof ventilation layer 27 so that the indoor temperature is not increased by the sunlight 71.

また、14℃〜25℃の中間的な温度においては、開閉装置31の開放状態も中間的な状態となるので、温度に合わせた換気機能を得ることができる。この温度に合わせた換気機能は、アクチュエータ34を駆動するパラフィンワックスの組成を調整することで任意に設定することができる。   Further, at an intermediate temperature of 14 ° C. to 25 ° C., the open state of the switchgear 31 is also in an intermediate state, so that a ventilation function that matches the temperature can be obtained. The ventilation function according to this temperature can be arbitrarily set by adjusting the composition of the paraffin wax that drives the actuator 34.

(開閉装置の動作)
以下、開閉装置31の動作の仕組みを説明する。図8は、図4に示す開閉装置31が備えたアクチュエータ34の動作の概要を示す概念図である。ここで、図8(A)および(B)は、作動領域(例えば14℃〜25℃)を下回る低温時の状態(ダンパーが閉鎖の状態)を示す。また、図8(C)および(D)は、作動領域(例えば14℃〜25℃)を上回る高温時の状態(ダンパーが開放の状態)を示す。また、図8(A)を右側面方向から見た状態が(B)に示され、図8(C)を右側面方向から見た状態が(D)に示されている。
(Operation of switchgear)
Hereinafter, a mechanism of operation of the opening / closing device 31 will be described. FIG. 8 is a conceptual diagram showing an outline of the operation of the actuator 34 provided in the opening / closing device 31 shown in FIG. Here, FIGS. 8A and 8B show a state at a low temperature (a state where the damper is closed) that is lower than the operating region (for example, 14 ° C. to 25 ° C.). 8C and 8D show a state at a high temperature exceeding the operating range (for example, 14 ° C. to 25 ° C.) (a state where the damper is open). Moreover, the state which looked at FIG. 8 (A) from the right side surface direction is shown by (B), and the state which looked at FIG. 8 (C) from the right side surface direction is shown by (D).

アクチュエータ34は、アクチュエータ本体81、アクチュエータ本体81に対して直線方向に出し入れされるように可動するピストン82を備えている。アクチュエータ本体81の内部には、パラフィンワックスが充填され、その膨張および収縮に応じてピストン82がアクチュエータ本体81から延びたり縮んだりする。ピストン82には、リテーナ83が固定されている。リテーナ83の側面には、円柱状の係合部84が突出し、この係合部84は、円板形状のカム85の溝部85aに緩く嵌め込まれている。また係合部84は、カム85の中心から偏心した位置において、溝85aに係合している。またカム85には、板状のダンパー37が固定され、カム85の回転中心が回転軸36とされている。カム85が回転すると、ダンパー37が回転軸36を軸として回動し、図6の閉鎖状態、図7の開放状態あるいは両者の中間状態を得ることができる。   The actuator 34 includes an actuator main body 81 and a piston 82 that can be moved in and out in a linear direction with respect to the actuator main body 81. The inside of the actuator body 81 is filled with paraffin wax, and the piston 82 extends or contracts from the actuator body 81 in accordance with the expansion and contraction thereof. A retainer 83 is fixed to the piston 82. A cylindrical engaging portion 84 protrudes from the side surface of the retainer 83, and the engaging portion 84 is loosely fitted into a groove 85a of a disc-shaped cam 85. The engaging portion 84 is engaged with the groove 85a at a position eccentric from the center of the cam 85. A plate-like damper 37 is fixed to the cam 85, and the rotation center of the cam 85 is the rotation shaft 36. When the cam 85 rotates, the damper 37 rotates about the rotation shaft 36, and the closed state in FIG. 6, the open state in FIG. 7, or an intermediate state between them can be obtained.

以下、図8用いて、各部の動きを説明する。図8(A)および(B)に示す低温状態から温度が上昇し、動作領域の温度(14℃)になると、アクチュエータ本体81内のパラフィンワックスが膨張し始める。これに伴い、ピストン82がアクチュエータ本体81から上方に伸び始める。この動きに対応して、リテーナ83が上昇する。リテーナ83が上昇することで、係合部84が溝85a内を摺動しつつ上方に移動し、それに伴いカム85が回転軸36を軸として反時計回り方向に回転する。このカム85の回転により、水平状態にあるダンパー37が反時計回りに回動する。温度が更に上昇し、25℃になると、図8(A)および(B)に示す状態からダンパー37が90°回動し、図8(C)および(D)に示す状態となる。この状態が完全開放状態である。   Hereinafter, the movement of each part will be described with reference to FIG. When the temperature rises from the low temperature state shown in FIGS. 8A and 8B and reaches the temperature of the operating region (14 ° C.), the paraffin wax in the actuator body 81 begins to expand. Along with this, the piston 82 starts to extend upward from the actuator body 81. Corresponding to this movement, the retainer 83 rises. As the retainer 83 rises, the engaging portion 84 moves upward while sliding in the groove 85a, and accordingly, the cam 85 rotates counterclockwise about the rotation shaft 36. Due to the rotation of the cam 85, the damper 37 in the horizontal state rotates counterclockwise. When the temperature further rises to 25 ° C., the damper 37 rotates 90 ° from the state shown in FIGS. 8A and 8B, and the state shown in FIGS. 8C and 8D is obtained. This state is a fully open state.

図8(C)および(D)に示す状態において、温度が低下し始め、25℃を下回ると、アクチュエータ本体81内のパラフィンが収縮し始める。そして、上述した動きと逆の動きが発生し、係合部84が下降し、それに伴いカム85が(D)に示す状態から時計回りに回転し始める。その結果、ダンパー37も同様に時計回りに回動し始め、温度が14℃を下回った段階で図8(A)および(B)に示す状態に戻る。つまり、完全閉鎖状態に戻る。   In the state shown in FIGS. 8C and 8D, when the temperature starts to drop and falls below 25 ° C., the paraffin in the actuator body 81 starts to shrink. Then, a movement opposite to the movement described above occurs, the engaging portion 84 descends, and the cam 85 starts to rotate clockwise from the state shown in (D). As a result, the damper 37 similarly starts to rotate clockwise, and returns to the state shown in FIGS. 8A and 8B when the temperature falls below 14 ° C. That is, it returns to a completely closed state.

このように、設定された温度範囲において、アクチュエータ本体81内のパラフィンワックスが温度変化に応じて膨張または収縮し、それによって、ピストン82の出し入れが行われる。そして、ピストン82の動きが、リテーナ83の係合部84とカム85の機能により、カム85の回転運動に変換され、ダンパー37が回動する。そしてこのダンパー37の回動により、図1や図5に示す開閉装置31の開閉操作が行われる。   As described above, in the set temperature range, the paraffin wax in the actuator body 81 expands or contracts according to the temperature change, and thereby the piston 82 is taken in and out. Then, the movement of the piston 82 is converted into the rotational motion of the cam 85 by the function of the engaging portion 84 of the retainer 83 and the cam 85, and the damper 37 rotates. The opening / closing operation of the opening / closing device 31 shown in FIGS. 1 and 5 is performed by the rotation of the damper 37.

(実施形態の優位性)
以上説明した本発明を利用した実施形態によれば、環境の温度に応じて、換気棟40の開閉が自動的に操作され、夏季における屋内温度の上昇、あるいは冬季における屋内温度の低下を効果的に抑えることができる。また、アクチュエータ34は、燃料や電源を必要としないので、メンテナンスフリーで電力コストや維持コストが必要とされない。さらに、アクチュエータ34が動作する温度範囲は、任意に設定することが可能であるので、設置環境やユーザーの要望等に基づいて、温度に対する動作範囲を任意に調整することができる。
(Advantages of the embodiment)
According to the embodiment using the present invention described above, the opening and closing of the ventilation building 40 is automatically operated according to the temperature of the environment, and it is effective to increase the indoor temperature in summer or decrease the indoor temperature in winter. Can be suppressed. Further, since the actuator 34 does not require fuel or a power source, it is maintenance-free and does not require power costs or maintenance costs. Furthermore, since the temperature range in which the actuator 34 operates can be arbitrarily set, the operating range with respect to temperature can be arbitrarily adjusted based on the installation environment, the user's request, and the like.

図1に示す構造は、既存の屋根構造50をそのまま利用することができるので、低コストで実現することができる。また、既存の屋根構造50を解体する必要がないので、工事期間中も家屋をそのまま利用することができ、住人への負担を最小限に抑えることができる。また、図1には誇張して記載されているが、既存の屋根構造50をベースに設けられる本発明を利用した屋根構造20の厚み寸法は、目立たない程度にすることができる。このため、リフォーム後の屋根の構造に違和感が発生しない。   The structure shown in FIG. 1 can be realized at low cost because the existing roof structure 50 can be used as it is. Moreover, since it is not necessary to dismantle the existing roof structure 50, the house can be used as it is during the construction period, and the burden on the resident can be minimized. Moreover, although exaggeratedly described in FIG. 1, the thickness dimension of the roof structure 20 using the present invention provided on the basis of the existing roof structure 50 can be made inconspicuous. For this reason, an uncomfortable feeling does not occur in the structure of the roof after the renovation.

また、断熱パネル26を鋼板瓦29の下に配置しているので、鋼板瓦29から屋内に伝わろうとする熱と音がそこで遮断される。このため、太陽光の熱の遮断に加えて、雨音が屋内に伝わることも防止される。このため、屋根材として、低コスト、軽量、高耐久性、高い施工性、そして高い意匠性といった優位性を備えた鋼板瓦29を利用することができる。また、鋼板瓦29および断熱パネル26は、軽量であるので、既存の屋根構造50に加わる重量負担を小さくすることができる。このため、リフォームの対象となる建物の耐久性や耐震性が低下することがない。   Moreover, since the heat insulation panel 26 is arrange | positioned under the steel plate roof tile 29, the heat and sound which are going to be transmitted indoors from the steel plate roof tile 29 are interrupted | blocked there. For this reason, in addition to the interruption | blocking of the heat | fever of sunlight, it is also prevented that rain sound is transmitted indoors. For this reason, the steel plate tile 29 provided with the advantages of low cost, light weight, high durability, high workability, and high designability can be used as the roofing material. Moreover, since the steel plate tile 29 and the heat insulation panel 26 are lightweight, the weight burden added to the existing roof structure 50 can be made small. For this reason, the durability and earthquake resistance of the building to be remodeled are not lowered.

(実証試験結果)
以下、開閉装置31の効果を確認するための実証試験について説明する。実証試験は、図1に示す屋根構造の家屋を3棟用意して行った。ここで、第1の試験家屋は、開閉装置31を閉鎖したものとし、第2の試験家屋は開閉装置31を開放したものとし、第3の試験家屋は、図1に示す換気システムを配置していない通常のコロニアル屋根とした。また、これら試験家屋において、符号55の空間がそのまま室内となる構造とし、各室内の容積および内装等の構造は同じとした。なお、試験環境は、試験期間:2日(2昼夜)、試験期間中における平均気温7℃、最低気温:−1℃、最高気温:11℃、天候:概ね晴天であった。
(Demonstration test results)
Hereinafter, a verification test for confirming the effect of the switchgear 31 will be described. The demonstration test was performed by preparing three houses with the roof structure shown in FIG. Here, it is assumed that the first test house has the switchgear 31 closed, the second test house has the switchgear 31 opened, and the third test house has the ventilation system shown in FIG. Not a normal colonial roof. Further, in these test houses, the space indicated by reference numeral 55 is used as it is, and the volume and interior structure of each room are the same. The test environment was a test period: 2 days (2 days and nights), an average temperature of 7 ° C., a minimum temperature: −1 ° C., a maximum temperature: 11 ° C., and a weather: generally clear weather during the test period.

この実証試験においては、符号55で示される各室内に同じ電気暖房装置を配置し、室内の温度が常に18℃になるように電気暖房装置の設定を行った。そして、試験期間中における電気暖房装置の消費電力を計測した。その結果、第2の試験家屋におけるエアコン消費電力を100%とすると、第1の試験家屋におけるエアコン消費電力は86%であり、第3の試験家屋におけるエアコン消費電力は95%であった。   In this demonstration test, the same electric heating device was arranged in each room indicated by reference numeral 55, and the electric heating device was set so that the room temperature was always 18 ° C. And the power consumption of the electric heating apparatus during the test period was measured. As a result, assuming that the air conditioner power consumption in the second test house was 100%, the air conditioner power consumption in the first test house was 86%, and the air conditioner power consumption in the third test house was 95%.

この試験結果より、日本の太平洋沿岸における一般的な冬季の環境において、図1に示す屋根構造は、開閉装置31を常に閉とすることで、それを開とした場合に比較して、暖房電力を14%削減できることが判明した。また、通常のコロニアル屋根構造に比較しても暖房効果を高め、暖房電力を5%削減できることが判明した。この試験結果から、棟部分に開閉装置を配置し、低温時にそれを閉鎖する構成が、暖気を野外に逃がさないようにする為に有効であることが分かる。つまり、屋根通気層27が遮熱層として機能していることが分かる。   From this test result, in the general winter environment on the Pacific coast of Japan, the roof structure shown in FIG. Was found to be reduced by 14%. In addition, it was found that the heating effect can be improved and the heating power can be reduced by 5% even when compared with a normal colonial roof structure. From this test result, it can be seen that a configuration in which an opening / closing device is arranged in the ridge portion and closed at a low temperature is effective for preventing the warm air from escaping outdoors. That is, it can be seen that the roof ventilation layer 27 functions as a heat shield layer.

(第1の実施形態の変形)
屋根材51が通常の瓦(粘土瓦)である場合は、野地板53を残して屋根材51を取り除く。そして、野地板53上に新規に通気用垂木25を取り付け、その上に断熱パネル26を固定する。この場合、野地板53が本発明における屋根下地材となる。またこの際、野地板53上に断熱パネルを配置し、その上に通気用垂木25を取り付けることで、屋根通気層27と室内または小屋裏55との間における断熱性および遮音性を高めてもよい。
(Modification of the first embodiment)
When the roofing material 51 is a normal tile (clay tile), the roofing material 51 is removed leaving the field plate 53. And the rafter 25 for ventilation | gas_flowing is newly attached on the field board 53, and the heat insulation panel 26 is fixed on it. In this case, the base plate 53 is the roof base material in the present invention. At this time, a heat insulating panel is arranged on the field board 53, and a ventilation rafter 25 is attached thereon, so that the heat insulation and sound insulation between the roof ventilation layer 27 and the room or the hut back 55 can be improved. Good.

(2) 第2の実施形態
本発明は、新築の家屋に適用することもできる。本発明を新築の家屋に適用する場合は、屋根を設ける作業において、通常の野地板を設けた段階で、その上に断熱パネルを施工する。そして、この断熱パネルを屋根下地材として、図1に示すのと同様な屋根構造を施工すればよい。
(2) Second Embodiment The present invention can also be applied to a newly built house. In the case where the present invention is applied to a newly built house, in the operation of providing a roof, a heat insulating panel is constructed thereon at the stage of providing a normal field board. And what is necessary is just to construct the roof structure similar to what is shown in FIG. 1 by using this heat insulation panel as a roof base material.

本発明は、住宅等の屋根に利用することができる。   The present invention can be used for a roof of a house or the like.

発明を利用した屋根構造の断面構造を示す概念図である。It is a conceptual diagram which shows the cross-section of the roof structure using invention. 発明を利用した屋根構造の概要を示す一部破断斜視図である。It is a partially broken perspective view which shows the outline | summary of the roof structure using invention. 発明を利用した屋根構造の軒先部分の断面構造を拡大した概念図である。It is the conceptual diagram which expanded the cross-section of the eaves part of the roof structure using invention. 開閉装置の概要を示す斜視図である。It is a perspective view which shows the outline | summary of an opening / closing apparatus. 発明を利用した屋根構造の棟部分の断面構造を拡大した概念図である。It is the conceptual diagram which expanded the cross-section of the ridge part of the roof structure using invention. 開閉装置が閉の状態を示す概念図である。It is a key map showing the state where an opening and closing device is closed. 開閉装置が開の状態を示す概念図である。It is a conceptual diagram which shows the state in which the switchgear is open. 開閉装置を動かす駆動機構の動作を説明する概念図である。It is a conceptual diagram explaining operation | movement of the drive mechanism which moves an opening / closing apparatus.

符号の説明Explanation of symbols

20…発明を利用した屋根構造、25…通気用垂木、26…断熱パネル、27…屋根通気層、29…鋼板瓦、31…開閉装置、32a…側板、32b…側板、33…スペーサ、34…アクチュエータ、35…庇部、36…回転軸、37…ダンパー、38…屋根通気層に繋がる空間、39…空気排出口、40…換気棟、41…棟カバー部、42…空気排出経路、43…水切り板、50…既存の屋根構造、51…屋根材、52…屋根用垂木、53…野地板、54…梁、55…室内または小屋裏、56…軒先、57…側板、58…軒天井、59…外壁部、60…水切り、61…軒先、62…外気導入口、63…上板部、64…軒先板部、65…軒下板部、66…外側水切り片、67…内側水切り板、68…リブ、69…水除け板、71…太陽光、81…アクチュエータ本体、82…ピストン、83…リテーナ、84…係合部、85…カム、85a…カムの溝部。   DESCRIPTION OF SYMBOLS 20 ... Roof structure using invention, 25 ... Rafter for ventilation, 26 ... Thermal insulation panel, 27 ... Roof ventilation layer, 29 ... Steel roof tile, 31 ... Opening and closing device, 32a ... Side plate, 32b ... Side plate, 33 ... Spacer, 34 ... Actuator, 35 ... Butt part, 36 ... Rotating shaft, 37 ... Damper, 38 ... Space connected to roof ventilation layer, 39 ... Air exhaust port, 40 ... Ventilation building, 41 ... Building cover part, 42 ... Air exhaust path, 43 ... Draining board, 50 ... Existing roof structure, 51 ... Roof material, 52 ... Roof rafter, 53 ... Field board, 54 ... Beam, 55 ... Indoor or shed, 56 ... Eaves, 57 ... Side board, 58 ... Eave ceiling, 59 ... Outer wall portion, 60 ... Drainer, 61 ... Eave edge, 62 ... Outside air inlet, 63 ... Upper plate portion, 64 ... Eave edge plate portion, 65 ... Lower eaves plate portion, 66 ... Outer drain piece, 67 ... Inner drain plate, 68 ... ribs, 69 ... water shields, 71 ... sunlight, 8 ... actuator body, 82 ... piston, 83 ... retainer 84 ... engaging portion, 85 ... cam, 85a ... groove of the cam.

Claims (6)

屋根下地材の上に配置された断熱材と、
前記断熱材の上に配置された屋根材と、
前記屋根下地材と前記断熱材との間に設けられた屋根通気層と、
所定の温度以上になった場合に、前記屋根通気層を外部に対して開放し、前記所定の温度を下回った場合に前記屋根通気層を外部に対して閉鎖する開閉装置と
を備えることを特徴とする屋根構造。
Thermal insulation placed on the roof substrate,
A roofing material disposed on the insulation;
A roof ventilation layer provided between the roof base material and the heat insulating material;
An opening / closing device that opens the roof ventilation layer to the outside when the temperature exceeds a predetermined temperature and closes the roof ventilation layer to the outside when the temperature falls below the predetermined temperature. And the roof structure.
前記屋根構造は、棟とこの棟より低い位置にある軒先とを備え、
前記棟には、前記屋根通気層と外部との通気を確保する換気棟を備え、
前記開閉装置は、前記換気棟における前記通気の開閉を行うことを特徴とする請求項1に記載の屋根構造。
The roof structure includes a ridge and an eaves at a position lower than the ridge,
The wing comprises a ventilation wing that ensures ventilation between the roof ventilation layer and the outside,
The roof structure according to claim 1, wherein the opening and closing device opens and closes the ventilation in the ventilation building.
前記軒先に前記屋根通気層に外気を導入するための外気導入口が配置されていることを特徴とする請求項2に記載の屋根構造。   The roof structure according to claim 2, wherein an outside air introduction port for introducing outside air into the roof ventilation layer is arranged at the eaves. 前記開閉装置を開とすることで、前記屋根通気層を前記屋根材に当たる太陽光の熱を外部に逃がす冷却層として機能させ、
前記開閉装置を閉とすることで、前記屋根通気層を屋内の暖気が外部に放熱されないようにする遮熱層として機能させることを特徴とする請求項3に記載の屋根構造。
By opening the switchgear, the roof vent layer functions as a cooling layer that releases the heat of sunlight that hits the roof material to the outside,
4. The roof structure according to claim 3, wherein by closing the switchgear, the roof ventilation layer functions as a heat shield layer that prevents indoor warm air from being radiated to the outside.
前記外気導入口には、内部への水の吹き込みを抑える水除け板が配置されていることを特徴とする請求項3または4に記載の屋根構造。   5. The roof structure according to claim 3, wherein a water barrier plate that suppresses the blowing of water into the inside is disposed at the outside air introduction port. 前記開閉装置は、温度変化によって膨張または収縮する材料を用いたアクチュエータにより駆動されることを特徴とする請求項1〜5のいずれかに記載の屋根構造。   The roof structure according to any one of claims 1 to 5, wherein the switchgear is driven by an actuator using a material that expands or contracts due to a temperature change.
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* Cited by examiner, † Cited by third party
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WO2009057806A1 (en) 2007-11-01 2009-05-07 Olympus Imaging Corp. Electronic camera, storage medium, and data transfer method
KR101379011B1 (en) * 2013-01-15 2014-03-28 라인강건산업주식회사 Line curtain roof system
JP6117420B1 (en) * 2016-12-16 2017-04-19 有限会社岡野住宅 Double insulation method

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