JP2014080832A

JP2014080832A - 建物の換気構造

Info

Publication number: JP2014080832A
Application number: JP2012231127A
Authority: JP
Inventors: Naomi Morito; 直美森戸; Yosuke Chiba; 陽輔千葉
Original assignee: Asahi Kasei Homes Corp
Current assignee: Asahi Kasei Homes Corp
Priority date: 2012-10-18
Filing date: 2012-10-18
Publication date: 2014-05-08

Abstract

【課題】風の影響を減らし建物内の空気を効率的に換気する。
【解決手段】建物の換気構造１は、建物の陸屋根３から突出する略直方体形状を有し、各側壁面に開閉を独立して行うことができる開閉窓２０〜２３を有する換気塔１０と、当該換気塔１０内に設置された上向きの送風機能を有するファン１１とを有している。また、換気構造１は、換気塔１０の外部の風向を検出するセンサ４０と、センサ４０により検出された風向に基づいて、風上の開閉窓を閉じ風下の開閉窓を開くように各開閉窓２０〜２３の開閉を制御する制御装置４１を有している。
【選択図】図２

Description

本発明は、建物の換気構造に関する。

都市部などの密集地における建物は、建物の側壁に窓を設けただけでは風が抜けにくく、建物内部の換気を行うことが難しい。

そこで、建物の屋根面に換気用の窓を設けることがある。例えば特許文献１には、建物の屋根面に開放可能な天窓を設け、その天窓の真下に換気を促進させるファンを設けることが開示されている。

特開２００５−１４６８３８号公報

しかしながら、上述のような天窓は３６０度全方向同時に開放されるので、風がある場合、風上から建物内に流入した外気が、建物内を循環せずショートカットして風下側から流出してしまい、建物内が効率よく換気されないおそれががある。

本発明はかかる点に鑑みてなされたものであり、風の影響を減らして建物内を効率的に換気する建物の換気構造を提供することをその目的とする。

上記目的を達成するための本発明は、建物の陸屋根から突出する略直方体形状を有し、少なくとも２つの側壁に開閉を独立して行うことができる開閉窓を有する換気塔と、当該換気塔内に設置された上向きの送風機能を有するファンとを有する、建物の換気構造である。

本発明によれば、陸屋根の下の居室よりも狭い空気の流路が形成される換気塔内にファンが設けられているので、ファンにより居室の空気を換気塔内に効率的に引き込み、換気塔内に強い上昇気流を形成できる。そして、風下側の開閉窓を開け風上側の開閉窓を閉めることによって、換気塔内の空気を外部の風に影響されることなく排気できる。よって、風の影響を減らして建物内を効率的に換気することができる。

上記建物の換気構造は、前記換気塔の外部の風向を検出するセンサと、前記センサにより検出された風向に基づいて、風上の開閉窓を閉じ風下の開閉窓を開くように各開閉窓の開閉を制御する制御装置と、をさらに有していてもよい。かかる場合、風向きに応じて開閉窓の開閉を自動制御できるので、外出時や就寝時にも効率よく換気することができる。

前記ファンが、前記換気塔下方の居室の天井面から前記開閉窓の下端近傍までの間の高さに設置されていてもよい。建物内の空気は、ファンによって陸屋根の下の居室から換気塔内に引き込まれ、換気塔の開閉窓から外部に排出される。本発明では、ファンが換気塔下方の居室の天井面から開閉窓の下端近傍までの間の高さに設置されているので、ファンによる居室内の空気の引き込みと、ファンによる換気塔からの排気の両方を効率的に行うことができる。

前記換気塔の内側面が前記ファンの近傍で内側に突出していてもよい。かかる場合、ファン近傍の流路が更に狭くなり、より強い上昇気流が形成されるので、建物内を効率的に換気できる。

前記換気塔の天井面が、中央が低く側方が高い逆錐状になっていてもよい。かかる場合、ファンによって換気塔の天井面付近に送られた空気をスムーズに開閉窓の方向に導くことができ、換気を効率的に行うことができる。

本発明によれば、風の影響を減らして建物内を効率的に換気できる。

換気構造を有する建物の模式図である。換気構造の構成の概略を示す説明図である。換気塔を上面から見た横断面図である。風向きに応じて開閉窓を開閉する様子を示す換気構造の説明図である。換気塔内に突出面と逆錐状面を設けた場合の換気構造の説明図である。

以下、図面を参照して、本発明の好ましい実施の形態について説明する。図１は、本実施の形態に係る建物の換気構造１を有する建物２を示す模式図である。なお、本明細書及び図面において、実質的に同一の機能構成を有する構成要素については、同一の符号を付することにより重複説明を省略する。

換気構造１は、建物２の陸屋根３から上方に突出した換気塔１０と、換気塔１０内に設置された上向きの送風機能を有するファン１１を有している。ファン１１の直径は、１１００ｍｍ程度である。

換気塔１０は、図２及び図３に示すように平面視で略正方形で略直方体状の外形を有している。換気塔１０の内部は、陸屋根３の下の居室４と連通している。換気塔１０の四方の側壁１０ａには、建物２の外部に対し開閉自在な開閉窓２０、２１、２２、２３がそれぞれ設けられている。各開閉窓２０〜２３は、それぞれが独立しており、上部を支点として外側に回動して開閉できる。各開閉窓２０〜２３には、電動で開閉するためのモータなどの駆動源２５が設けられている。換気塔１０の内法寸法は、幅が凡そ１７００ｍｍ、高さが凡そ１２００ｍｍである。

ファン１１は、図２に示すように換気塔１０の天井面１０ｂから垂下され、垂直な回転軸の先端で支持された複数枚の羽根３０を備えている。ファン１１は、陸屋根３の天井面Ａから開閉窓２０〜２３の下端Ｂ近傍までの間の高さ（例えば中央）に配置されている。ファン１１の高さは、下端Ｂより４００ｍｍ低い位置から下端Ｂより１００ｍｍ高い位置までが好ましく、下端Ｂより２００ｍｍ低い位置から下端Ｂに等しい位置までがより好ましい。また、ファン１１は、逆回転して下向きに送風する機能を有していてもよい。

換気構造１は、換気塔１０の外部の風向を検出するセンサ４０と、センサ４０により検出された風向に基づいて、各開閉窓２０〜２３の開閉を制御する制御装置４１を有している。

センサ４０は、例えば換気塔１０の上面に設けられている。制御装置４１は、例えばコンピュータであり、メモリに記憶されたプログラムを実行することにより各開閉窓２０〜２３の駆動源２５を制御して各開閉窓２０〜２３の開閉を制御できる。例えば制御装置４１は、センサ４０により検出された風向の風上の開閉窓を閉じ、風下側を含むそれ以外の開閉窓を開くようにプログラミングされたプログラムを有している。

なお、居室４の側壁面には、例えば開閉窓５が設けられており、居室４の１階部と２階部とは、例えば吹抜け６を介して連通している。

次に、以上のように構成された換気構造１の動作について説明する。まず、センサ４０により換気塔１０の外の風の向きが検出される。その風向きに応じて、図４に示すように風上側の開閉窓２１が閉じられ、風下を含む開閉窓２０、２２、２３が開放される。その後、換気塔１０内のファン１１が駆動され、居室４の空気が換気塔１０内に引き込まれ、換気塔１０の側壁１０ａの開閉窓２０、２２、２３から外部に排出される。

その後、センサ４０が風向きの変化を検出すると、風上側になった開閉窓が閉じられ、風下を含むその他の開閉窓が開けられる。

本実施の形態によれば、陸屋根３の下の居室４よりも流路が狭い換気塔１０内にファン１１が設けられるので、ファン１１により居室４の空気が換気塔１０内に効率的に引き込まれる。そして、風下側の開閉窓を開け風上側の開閉窓を閉めることによって、換気塔１０内の空気を外部の風に影響されることなく排気できる。よって、風の影響を減らして建物２内の空気を効率的に換気することができる。

また、換気構造１は、センサ４０と制御装置４１を有しているので、風向きに応じて開閉窓２０〜２３の開閉を自動制御でき、外出時や就寝時にも効率よく換気することができる。

建物内の空気は、ファン１１によって陸屋根３の下の居室４内から換気塔１０内に引き込まれ、換気塔１０の開閉窓２０〜２３から外部に押し出される。本実施の形態によれば、ファン１１が陸屋根３の天井面Ａから開閉窓２０〜２３の下端Ｂ近傍までの間の高さに設置されているので、ファン１１による居室４内の空気の引き込みと、ファン１１による換気塔１０内の空気の排出の両方を効率的に行うことができる。この際、居室４の開閉窓５を開放しておくことで、より効率的に換気が行われる。

以上の実施の形態では、換気塔１０の内側面が平坦であったが、図５に示すように換気塔１０の内側面がファン１１の近傍の高さで内側に突出していてもよい。また、換気塔１０の天井面１０ｂが逆錐状になっていてもよい。

かかる場合、換気塔１０のファン１１の近傍の内側面には、内側に向けて湾曲状に突出する突出面６０が形成される。突出面６０は、例えば陸屋根３の天井面Ａ付近から上に行くにつれて次第に内側の突出し、ファン１１の近傍で最も突出し、その後開閉窓２０〜２３の下端Ｂに近づくにつれて次第にその突出が小さくなるように形成される。突出面６０の頂上部とファン１１の先端の距離（最も近づく場所の距離）は、２００ｍｍ程度確保するのが好ましい。

また、換気塔１０の天井面１０ｂには、中央が最も低く、外側に行くにつれて次第に高くなり、開閉窓２０〜２３の上端Ｃ付近に繋がる逆錐状面６１が形成される。

かかる例によれば、突出面６０により、ファン１１の近傍の流路が狭くなり、ファン１１により、より強い上昇気流を形成できる。また、逆錐状面６１により、ファン１１によって換気塔１０の天井面付近に送られた空気をスムーズに開閉窓２０〜２３の方向に導くことができる。よって、建物２内の空気を効率的に換気できる。なお、突出面６０と逆錐状面６１のいずれか一方が換気塔１０内に設けられていてもよい。

以上、添付図面を参照しながら本発明の好適な実施の形態について説明したが、本発明はかかる例に限定されない。当業者であれば、特許請求の範囲に記載された思想の範疇内において、各種の変更例または修正例に想到し得ることは明らかであり、それらについても当然に本発明の技術的範囲に属するものと了解される。

例えば、センサ４０及び制御装置４１は必ずしも必要なく、手動で開閉窓２０〜２３を開閉させてもよい。また、風下の開閉窓を開け風上の開閉窓を閉めればよく、風上でも風下でもない開閉窓は、開いても閉じてもよい。ただし、風上でも風下でもない開閉窓は、開いた方が換気は促進されるので好ましい。また、開閉窓２０〜２３の数や形、位置は任意に選択できる。

ファン１１の径や平面的な位置、換気塔１０の大きさや形状も、多様なものが考えられる。例えば、ファン１１の径は８００〜１２００ｍｍ程度、換気塔１０の内法の幅寸法は１５００〜２５００ｍｍ程度、換気塔１０の内法の幅寸法は１０００〜２４００ｍｍ程度の範囲内で適宜設定してもよい。また、ファン１１の平面的な位置は換気塔１０の中央でなくてもよく、偏って配置されていてもよい。また、換気塔１０は平面視長方形であってもよい。なお、ファン１１の径に対して、換気塔１０の内法の幅寸法が大きくなる場合は、ファン１１が少なくとも一つの開閉窓に対して、ある程度接近するように配置すればよい。また、居室４は、リビングなどの部屋であってもよいし、廊下や階段等であってもよい。

本発明は、風の影響を減らし建物内の空気を効率的に換気する際に有用である。

１換気構造
２建物
３陸屋根
４居室
１０換気塔
１１ファン
２０〜２３開閉窓
４０センサ
４１制御装置

Claims

建物の陸屋根から突出する略直方体形状を有し、少なくとも２つの側壁に開閉を独立して行うことができる開閉窓を有する換気塔と、
当該換気塔内に設置された上向きの送風機能を有するファンと、を有する、建物の換気構造。
前記換気塔の外部の風向を検出するセンサと、
前記センサにより検出された風向に基づいて、風上の開閉窓を閉じ風下の開閉窓を開くように各開閉窓の開閉を制御する制御装置と、をさらに有する、請求項１に記載の建物の換気構造。
前記ファンが、前記換気塔下方の居室のの天井面から、前記開閉窓の下端近傍までの間の高さとなるように設置されている、請求項１又は２に記載の建物の換気構造。
前記換気塔の内側面が前記ファンの近傍で内側に突出している、請求項１〜３のいずれかに記載の建物の換気構造。
前記換気塔の天井面が、中央が低く側方が高い逆錐状になっている、請求項１〜４のいずれかに記載の建物の換気構造。