JP2024008084A - 階段の構造 - Google Patents

Abstract

【課題】温度ストレスを軽減できるとともに、リビング階段の解放感を確保でき、少ない設置スペースで、イニシャルコストとランニングコストを安価なものとする。【解決手段】隣接する下段部１３と上段部１５下段部１３と上段部１５とは、それぞれが踏板３１と蹴込板３３とにより構成され、上段部１５における踏板３１の後端から蹴込板３３と平行に垂下する背壁４７と、下段部１３における蹴込板３３の下端から踏板３１と平行に延在して背壁４７の下端と直交する床板材４９と、両側を塞いで背壁４７および床板材４９とで階段裏空間５１を密閉するとともに下段部１３の両側から上階へと続く一対の側壁２７と、を有し、下段部１３の踏板３１には吹出口３７が段鼻３２に沿って穿設され、吹出口３７よりも後方の床板材４９には熱源器５３が設置され、熱源器５３よりも後方の側壁２７には外からの空気５７を階段裏空間５１に供給する送風機が設けられる。【選択図】 図４

Description

特許法第３０条第２項適用申請有り 住宅産業新聞社が、住宅産業新聞の令和４年４月５日付第１面にて、福代昇一が発明したコールドドラフト対策にかかわる階段の構造について公開した。

本発明は、階段の構造に関する。

階段付きリビングでは、暖房時に、上階の冷気が階段を伝って流れ込むコールドドラフトが生じる。これにより流れ込んできた冷気は、人体に触れると不快感を与える。そこで、リビングの階段室側開口に仕切材としてのロールスクリーンを配置することで、リビングとこのリビングに連通する階段室との間を仕切ることができるようにした建物内の仕切り構造が提案されている（例えば特許文献１参照）。この建物内の仕切り構造は、ロールスクリーンが、中空角形断面をなす長尺状の収納ボックス内にロール状の状態で収納してあり、階段室開口の上縁に配置した収納ボックスからロールスクリーンを巻き戻して収納ボックスから下方に展開し、階段室開口を閉塞する。

この建物内の仕切り構造によれば、暖房時において、ロールスクリーンを収納ボックスから下方に展開し、リビングの階段室側開口を閉塞するように配置すると、リビングと階段室が仕切り材（ロールスクリーン）で仕切られることとなり、リビング内の暖気が階段室側開口を介して階段室に逃げる、すなわち、上の階にある冷気が階段を伝って下降しリビング内に流れ込む、特に床面に沿って広がるように冷気が流れ込んでくることを抑制することができる。

特開２０１０－３１５２０号公報

しかしながら、従来の建物内の仕切り構造は、リビングと階段室をロールスクリーンで仕切ることにより、上階の冷気が階段から下降するのを抑制できるが、以下の問題が発生する。
すなわち、
・リビング階段の解放感がなくなる。
・ロールスクリーンと階段の隙間から冷気が落ちてくる。
・階段を使う際に、ロールスクリーンを上げると、ロールスクリーン奥（ロールスクリーンよりも上階側）に溜まっていた冷気が急に落ちてくる。
つまり、リビングに上階へ続く空間を構築して、リビングを広く見せ、動線とコミュニケーションを得られるものであるが、冬季などの暖房使用時に上記のようなデメリットが発生する。
また、ロールスクリーンを使用せずに、階段裏空間に大きなダクト構造を構築したり、空調機などを設置して冷気の下降を抑制したりすれば、イニシャルコストと、ランニングコストとが共に増大した。

本発明は上記状況に鑑みてなされたもので、その目的は、コールドドラフトによって生じるリビング内の温度ストレスを軽減できるとともに、ロールスクリーンなどの仕切材を使用せずにリビング階段の解放感を確保でき、しかも、少ない設置スペースでの構築を可能にして、イニシャルコストとランニングコストを安価にできる階段の構造を提供することにある。

次に、上記の課題を解決するための手段を、実施の形態に対応する図面を参照して説明する。
本発明の請求項１記載の階段の構造は、下階と上階とに渡って設けられ、少なくとも隣接する下段部１３と上段部１５とを有する階段の構造であって、
前記下段部１３と前記上段部１５とは、それぞれが踏板３１と蹴込板３３とにより構成されるとともに、前記上段部１５における前記踏板３１の後端から前記蹴込板３３と平行に垂下する背壁４７と、前記下段部１３における前記蹴込板３３の下端から前記踏板３１と平行に延在して前記背壁４７の下端と直交する板材７５（または床板材４９）と、両側を塞いで前記背壁４７および前記板材７５（または床板材４９）とで階段裏空間５１を密閉するとともに前記下段部１３の両側から上階へと続く一対の側壁２７と、を有し、
前記下段部１３の前記踏板３１には複数の孔３５よりなる吹出口３７が段鼻３２に沿って穿設され、
前記吹出口３７よりも後方の前記板材７５（または床板材４９）には、熱源器５３が設置され、
前記熱源器５３よりも後方の前記側壁２７または前記背壁４７には外からの空気５７を前記階段裏空間５１に供給する送風機５９が設けられることを特徴とする。

この階段の構造では、下階と上階とに渡って設けられた階段における複数の段部のうち、少なくとも隣接する下段部１３と上段部１５との２つの段部に、密閉された階段裏空間５１が形成される。階段裏空間５１は、背壁４７と、板材７５（または床板材４９）と、一対の側壁２７とにより階段裏の一部分が密閉されて成る。階段裏空間５１は、送風機５９が駆動され、外からの空気５７が内部に供給されると正圧となり、吹出口３７から上向きに空気５７が吹き出される。階段の構造では、踏板３１から垂直上方向に上昇暖気流７７が吹き出されることにより、仮に水平方向に暖気が吹き出される場合のように、吹き出した暖気流の上部を冷気が通って下階に落ちることを防ぐことができる。
階段裏空間５１は、送風機５９と吹出口３７との間の床板材４９または板材７５に、熱源器５３が設置されている。送風機５９によって外から取り込まれた空気５７は、熱源器５３で加熱されて、高温となって吹出口３７より吹き出される。この際の吹き出し温度は、少なくとも階段を下降する冷気よりも高温に設定される。このため、吹出口３７からの高温空気は、送風機５９の駆動によって生じた階段裏空間５１の正圧力と、暖気による浮力との双方の作用により、少ないエネルギーで上昇暖気流７７を発生させることができる。すなわち、送風機５９の出力を抑え、消費電力の省力化を図ることができる。
また、吹出口３７よりも熱源器５３、送風機５９を順に奥側に設置するので、電源ＯＦＦ時に吹出口３７から落ちた埃を、始動時の送風により生じる空気５７の流れで、前面に押し出し、熱源器５３への接触を抑えつつ、内部の清掃をしやすくできる。
また、段鼻３２に沿って吹き出される上昇暖気流７７は、一対の側壁２７の間に渡って面状となって上昇する。この面状の上昇暖気流７７には、上階より階段を落ちる下降冷気６５が当たる。上昇暖気流７７に当たった下降冷気６５は、一部が上昇暖気流７７と混ざり合い、上昇暖気流７７に加熱されながら上昇する。これにより、階段の構造では、上階から階段を落ちる下降冷気６５が、下階の床面１９に直接的に到達することを抑制できる。
その結果、この階段の構造によれば、下降冷気６５が人体に直接当たることによる不快感、すなわち、コールドドラフトによって生じる温度ストレスを軽減できる。
また、ロールスクリーンなどの仕切材を使用しないので、リビング階段１７の解放感を損ねることがない。そして、ロールスクリーンを上げることによってロールスクリーン奥に溜まっていた冷気が急に落ちてくることもない。
また、複数の段部のうち、隣接する下段部１３と上段部１５の２つの段部のみを使用すればよいので、階段裏空間５１の殆どを使用するようなダクト構造等に比べ、省スペースで構成することができる。
さらに、階段裏空間５１に、熱源器５３と送風機５９のみを設ければよいので、高価な空調機などを設置する構成に比べ、イニシャルコストと、ランニングコストとを安価にできる。

本発明の請求項２記載の階段の構造は、請求項１に記載の階段の構造であって、
前記複数の孔３５のそれぞれが、前記段鼻３２に沿う方向に長いスリット形状で形成され、
前記吹出口３７は、前記孔３５と非穿孔部４１とを交互に配置した直線状の一列が、平行な複数列で形成され、かつ隣接する列の前記孔３５と前記非穿孔部４１とが互い違いに配置されることを特徴とする。

この階段の構造では、吹出口３７が、複数の孔３５からなる。それぞれの孔３５は、段鼻３２に沿う方向に長いスリット形状で形成される。吹出口３７は、スリット形状の孔３５と非穿孔部４１とを交互に配置した直線状の一列が、平行な複数列で形成される。そして、吹出口３７は、複数の孔３５が互い違い（千鳥状）に配置される。仮に１本のスリットを一方の側壁２７から他方の壁に流すと、踏板３１の強度が下がってしまう。これに対し、この階段の構造によれば、スリット形状を長くしつつ互い違いにすることで、孔同士の間に木部を残して、踏板３１の強度を保つことができる。
これに加え、吹出口３７は、スリット形状の孔３５と非穿孔部４１とを交互に配置した直線状の一列が、平行な複数列で形成されるので、蹴込板３３とほぼ平行となる面状の上昇暖気流７７を両側の側壁２７に渡ってエアカーテン状に吹き出すことができる。そして、上昇暖気流７７は、エアカーテンの厚み方向に複数層（孔３５の列数分の層）で重ねられるので、整流作用が働いてより面状にちかづけることができ、上階からの下降冷気６５を堰き止めやすくできる。

本発明の請求項３記載の階段の構造は、請求項１または２に記載の階段の構造であって、
前記下段部１３が、前記下階の床面１９から１段目であり、前記板材７５が、床板材４９であることを特徴とする。

この階段の構造では、階段裏空間５１を構成する下段部１３と上段部１５のうち、下段部１３が床面１９からの１段目となる。このため、上段部１５における踏板３１の後端から蹴込板３３と平行に垂下する背壁４７は、下端が床板材４９に当接する。この階段の構造では、下段部１３が１段目以外である場合に必要であった板材７５が不要となり、その代わりに床板材４９が階段裏空間５１の底面を塞ぐことができる。つまり、板材７５を省略できる。
この階段の構造では、階段室側開口が、床面１９から起立する壁面に開口することになる。このため、床面１９から１段目の踏板３１に吹出口３７が設けられる階段の構造では、上昇暖気流７７が階段の最下段からエアカーテン状となって吹き上げられる。これにより、下階の床面近傍に溜まろうとする最も温度の低い下降冷気６５を、上昇暖気流７７によって加熱しながら上昇させることができ、コールドドラフトをより効果的に抑制することができる。
また、階段としての１段目と２段目は、床面１９に近く、階段裏空間５１の全高が低すぎるとともに、スペース（空間）としては小さく、この空間を使用するには屈まなくてはならないため、収納には不向きとなる。そのため、デッドスペースとなることが多い。本発明の階段の構造では、このような小さなデッドスペースを有効利用することで、他のスペースにも有用なスペースを侵食することもなく、階段下収納の設置を妨げることもない。

本発明の請求項４記載の階段の構造は、請求項１または２に記載の階段の構造であって、
前記下段部１３の前記蹴込板３３が、脱着自在に取り付けられていることを特徴とする。

この階段の構造では、下段部１３の前面となる蹴込板３３が、脱着自在となって取り付けられる。例えば下段部１３が、下階の床面１９から１段目である場合、蹴込板３３が取り外されれば、階段裏空間５１へ向かって延出する床板材４９の床面１９が目視可能となる。この下段部１３における踏板３１の下には、奥側に熱源器５３が設置される。これにより、清掃やメンテナンスの際に、熱源器５３への容易なアクセスが可能となる。
この蹴込板３３は、例えばマグネット７１の吸着力により脱着自在に取り付けることができる。このため、この階段の構造によれば、意匠的に目立たせることなく、メンテナンスや清掃用の点検口を簡便に設けることができる。

本発明の請求項５記載の階段の構造は、請求項３に記載の階段の構造であって、
前記下段部１３の前記蹴込板３３が、脱着自在に取り付けられていることを特徴とする。

この階段の構造では、下段部前面となる蹴込板３３を開閉可能にすることで、意匠的に目立たせることなく、熱源器５３のメンテナンスや、階段裏空間５１の清掃を可能にすることができる。

本発明に係る請求項１記載の階段の構造によれば、コールドドラフトによって生じるリビング内における温度ストレスを軽減できるとともに、ロールスクリーンなどの仕切材を使用せずにリビング階段の解放感を確保でき、しかも、複数の段部のうち、隣接する下段部と上段部の２つの段部のみを使用するという少ない設置スペースでの構築を可能にして、イニシャルコストとランニングコストを安価にできる。

本発明に係る請求項２記載の階段の構造によれば、踏板の強度を保ちながら、上階からの下降冷気を効率よく堰き止めるための上昇暖気流を発生させることができる。

本発明に係る請求項３記載の階段の構造によれば、下段部を床面から１段目とすることにより、階段裏空間の底部を床板材で塞ぐことができ、板材を省略して材料費を安価にできる。

本発明に係る請求項４記載の階段の構造によれば、下段部の蹴込板を取り外すことにより、階段下の掃除や熱源器のメンテナンスを容易に行ったり、吹出口から落とした物等を取り出したりできる。

本発明に係る請求項５記載の階段の構造によれば、下段部の蹴込板を取り外すことにより、階段下の掃除や熱源器のメンテナンスを容易に行ったり、吹出口から落とした物等を取り出したりできる。

本実施形態に係る階段の構造を備えるリビングの斜視図である。 図１に示したリビング階段の要部拡大図である。 （ａ）は下段部における踏板の平面図、（ｂ）は下段部における踏板の側面図である。 本実施形態に係る階段の構造の要部側断面図である。 下段部における蹴込板が取り外された階段の構造の要部分解斜視図である。 変形例に係る階段の構造を表す側断面図である。 他の変形例に係る階段の構造を表す斜視図である。 本実施形態に係る階段の構造における作用図である。 上階（２Ｆ）温度が１５．６℃における下階（１Ｆ）のコールドドラフト抑制状況を実験したときの実測温度値を示す説明図である。

以下、本発明に係る実施形態を図面を参照して説明する。
図１は、本実施形態に係る階段の構造を備えるリビング１１の斜視図である。
本実施形態に係る階段の構造は、下階と上階とに渡って設けられ、少なくとも隣接する下段部１３と上段部１５とからなる２つの段部を有する。本実施形態において、下階を１階、上階を２階とし、下階はリビング１１であるので、階段はリビング階段１７と称す。なお、本発明に係る階段の構造は、下階がリビング１１に限定されず、階段もリビング階段１７に限定されない。すなわち、本発明に係る階段の構造は、メゾネットや一般的な階段など上階から下階に渡って設けられて下降するコールドドラフトの生ずる階段であれば好適に用いることができ、効果を奏するものである。

リビング階段１７は、リビング１１の床面１９から起立する壁部２１に、階段室開口２３が開口する。階段室２５は、リビング階段１７の両側が一対の側壁２７となり、上階へと続いている。側壁２７の階段室側には、手摺２９が取り付けられていてもよい。リビング階段１７は、リビング１１に解放感が出る、階段の昇り降りの動線にリビング１１を通ることを含ませるので家族の動きが確認しやすい、家族間のコミュニケーションが増える、階段が明るく快適になる、などのメリットから近年、多く採用される傾向にある。

本実施形態に係る階段の構造において、下段部１３と上段部１５とは、それぞれが踏板３１と蹴込板３３とにより構成される。

図２は、図１に示したリビング階段１７の要部拡大図である。
本実施形態に係る階段の構造は、下段部１３が、下階であるリビング１１の床面１９から１段目となっている。なお、後述するように、下段部１３は、リビング階段１７の１段目に限定されない。下段部１３における踏板３１の手前下面からは、蹴込板３３が垂下する。この下段部１３の蹴込板３３は、リビング１１の床面１９に下端が接する。上段部１５における踏板３１の手前下面からは、蹴込板３３が垂下する。この上段部１５の蹴込板３３は、下段部１３における踏板３１の奥側上面と交わる。下段部１３と上段部１５の両側は、一対の側壁２７により挟まれることで塞がれる。

下段部１３の踏板３１には、複数の孔３５よりなる吹出口３７が段鼻３２に沿って穿設される。一方の側壁２７には、後述する階段裏空間に通じる吸入口３９が設けられている。この吸入口３９には、送風機が取り付けられる。

図３（ａ）は下段部１３における踏板３１の平面図、（ｂ）は下段部１３における踏板３１の側面図である。
吹出口３７は、複数の孔３５のそれぞれが、段鼻３２に沿う方向に長いスリット形状で形成される。スリット形状の幅は、幼児の指が挟まらないような最小限の幅が好ましく、例えば６ｍｍ程度することができる。また、スリット形状の長さは、短く設定されることが好ましく、段鼻３２に沿って連続する１つの長尺なスリットではなく、所定の長さの孔３５と非穿孔部４１とが交互に直線状に形成され、例えば、スリット形状の孔３５の長さを２００ｍｍ程度、非穿孔部４１の長さは７０ｍｍ程度とすることができ、非穿孔部４１である木部分を残すことで、踏板３１歩行時の感触を和らげることが可能となる。

吹出口３７は、孔３５と非穿孔部４１とを交互に配置した直線状の一列が、平行な複数列で形成される。列同士の間隔は、例えば３０ｍｍ程度とすることができる。本実施形態に係る階段の構造において、吹出口３７は二列で形成される。吹出口３７は、隣接する列の孔３５と非穿孔部４１とが互い違いに配置される。つまり、隣接する列の孔３５は、交互（千鳥）に配置される。踏板３１の上面手前には、例えば両側の側壁２７に渡って、滑り止めとなる複数の平行な凹溝４３が形成されていてもよい。吹出口３７のそれぞれの孔３５は、踏板３１を上下に貫通する。また、踏板３１の下面手前には、蹴込板３３の上縁が挿入される挿着溝４５が形成されている。

図４は、本実施形態に係る階段の構造の要部側断面図である。
この階段の構造は、上段部１５における踏板３１の後端から背壁４７が蹴込板３３と平行に垂下する。垂下した背壁４７の下端は、床板材４９の床面１９に当接する。階段の構造は、下段部１３における蹴込板３３の下端から踏板３１と平行に延在して背壁４７の下端と直交する板材を有する。本実施形態に係る階段の構造において、この板材は、床板材４９となる。

これにより、階段の構造は、階段裏空間５１が、一対の側壁２７と、背壁４７と、床板材４９と、によって密閉されることになる。階段の構造は、吹出口３７よりも後方の床板材４９に、熱源器５３が設置される。熱源器５３は、吹出口３７の直下から離すことで埃がかかりづらくすることができる。熱源器５３は、両端に脚部を備えており、これら脚部が一対の木台５５に載置されることにより、床面１９から離間して支持される。脚部には木台５５にとめつける金具があり、正面から木台５５への固定が容易に可能となっている。

熱源器５３は、所謂ヒーターであり、特に温度設定が行える機能は無くても良いが、階段裏空間５１の温度が上がりすぎないように、一定の温度、例えば約６０℃を超えないような過熱停止装置を備えることが好ましい。

熱源器５３よりも後方の側壁２７、または背壁４７には階段裏空間５１外からの空気５７を階段裏空間５１内に供給する送風機５９が設けられる。本実施形態に係る階段の構造では、熱源器５３よりも後方の側壁２７に形成された吸入口３９に送風機５９（図示略）が設けられている。より具体的に送風機５９は、水平位置が上段部１５の踏板３１の間で、一方の側壁２７において床面１９から踏板３１の間の高さに配置される。送風機５９は、例えばプロペラファンなどより構成される。背壁４７の内面には、電源用のコンセント６１が取り付けられる。コンセント６１には、例えば熱源器５３の電源配線６３に取り付けられた電源プラグが接続される。

本実施形態の階段の構造は、吸入口３９の送風機５９を駆動して外の空気５７、例えばリビング１１内の空気５７を階段裏空間５１に供給すると、取り込まれた空気５７が熱源器５３を通過して下段部１３における踏板３１の吹出口３７から垂直上方に吹き出される。この際、空気５７は、熱源器５３を通過することから、この熱源器５３により加熱されており、リビング階段１７を上階から落ちてくる下降冷気６５よりも高温となる。

吹出口３７からの風は、階段裏空間５１の温度が一定の範囲になりつつ、物が飛ばない風速で設定されることが好ましい。また、階段裏空間５１の温度は、踏板歩行時に人体に害を与えないよう踏板表面温度が高温になりすぎない範囲を想定する。なお、熱源器５３と送風機５９とには、ＯＦＦタイマーを設け、消し忘れ防止機能付きとすることがランニングコスト抑制のためにも好ましい。
なお、熱源器５３自体に空気５７の取込みや吹き出しを行うようなファンが設けられる構成としてもよく、また吹出口３７近傍にファンを設け、熱源器５３を通過する暖められた空気を吹き出すような構成としてもよい。

図５は、下段部１３における蹴込板３３が取り外された階段の構造の要部分解斜視図である。
階段の構造は、下段部１３の蹴込板３３が、脱着自在に取り付けられている。下段部１３の蹴込板取付開口６７には、縁材６９が左右と上部とに設けられる。この縁材６９と蹴込板３３の背面とには、互いが着脱可能となる固定具が設けられる。例えば、マグネット７１と磁性板７３の組み合わせなどであり、縁材６９に複数のマグネット７１を固定し、蹴込板３３の背面にこれらマグネット７１に吸着する磁性板７３が固定されるような構成である。また、固定具に替えて締結金具などで構成し、蹴込板３３を脱着自在にすることとしてもよい。これにより、下段部１３の蹴込板３３は、蹴込板取付開口６７に対して容易に脱着が可能となっている。下段部１３の蹴込板３３が取り外された階段の構造は、階段裏空間５１に対する清掃や熱源器５３などのメンテナンスのための容易なアクセスが可能となる。

図６は、変形例に係る階段の構造を表す側断面図である。
本発明に係る階段の構造は、下段部１３がリビング階段１７の１段目以外であってもよい。この場合、下段部１３は、一対の側壁２７に挟まれる階段室開口２３の位置の段部となる。階段裏空間５１は、背壁４７と、板材７５と、一対の側壁２７とにより階段裏の一部分が密閉される。図６に示す階段の構造では、リビング階段１７がリビング１１の床面１９から３段目で階段室開口２３に入る。したがって、この３段目が、下段部１３となり、吹出口３７が位置する。

図７は、他の変形例に係る階段の構造を表す斜視図である。
本発明に係る階段の構造は、一方の側壁２７がリビング階段１７の途中から階段室２５を開放する構造であってもよい。この場合、下段部１３は、一対の側壁２７に挟まれる階段室開口２３の位置の段部となる。図７に示す階段の構造では、リビング階段１７がリビング１１の床面１９から４段目で階段室開口２３に入る。したがって、この４段目が、下段部１３となり、吹出口３７が位置する。

次に、上記した構成の作用を説明する。

本実施形態に係る階段の構造では、下階と上階とに渡って設けられた階段における複数の段部のうち、少なくとも隣接する下段部１３と上段部１５との２つの段部に、密閉された階段裏空間５１が形成される。階段裏空間５１は、背壁４７と、床板材４９または板材７５と、一対の側壁２７とにより階段裏の一部分が密閉されて成る。階段裏空間５１は、送風機５９（図９参照）が駆動され、外からの空気５７が内部に供給されると正圧となり、吹出口３７から上向きに空気５７が吹き出される。階段の構造では、踏板３１からほぼ垂直上方向に上昇暖気流７７（図４参照）が吹き出されることにより、仮に水平方向に暖気が吹き出される場合のように、吹き出した暖気流の上部を冷気が通って下階に落ちることを抑制することができる。

図８は、本実施形態に係る階段の構造における作用図である。
階段裏空間５１は、送風機５９と吹出口３７との間の床板材４９または板材７５に、熱源器５３が設置されている。送風機５９によって外から取り込まれた空気５７は、熱源器５３で加熱されて、高温となって吹出口３７より吹き出される。この際の吹き出し温度は、少なくともリビング階段１７を下降する冷気よりも高温に設定される。このため、吹出口３７からの高温空気は、送風機５９の駆動によって生じた階段裏空間５１の正圧力と、暖気による浮力との双方の作用により、少ないエネルギーで上昇暖気流７７を発生させることができる。すなわち、送風機５９の出力を抑え、消費電力の省力化を図ることができる。

また、階段の構造では、吹出口３７よりも熱源器５３、送風機５９を順に奥側に設置するので、電源ＯＦＦ時に吹出口３７から落ちた埃を、始動時における送風からの空気５７の流れで、前面に押し出し、熱源器５３への接触を抑えつつ、内部の清掃をしやすくできる。

また、段鼻３２に沿って吹き出される上昇暖気流７７は、一対の側壁２７の間に渡って面状となって上昇する。この面状の上昇暖気流７７には、上階よりリビング階段１７を落ちる下降冷気６５が当たる。上昇暖気流７７に当たった下降冷気６５は、一部が上昇暖気流７７と混ざり合い、上昇暖気流７７に加熱されながら上昇する。これにより、階段の構造では、上階（２階）からリビング階段１７を落ちる下降冷気６５が、下階（リビング１１）の床面１９に直接的に到達することを抑制できる。

図９は、上階（２Ｆ）温度が１５．６℃における下階（１Ｆ）のコールドドラフト抑制状況を実験したときの実測温度値を示す説明図である。
図９の左図は、実施形態の構成である階段の構造を採用しない、すなわち無対策の場合である。リビング階段１７からリビング１１に冷気が落ちてきて、冷気が床面近傍での低い位置で広がっていた。なお、実験では、上階で緑色の煙をだし、その流れ方を可視化によっても確認した。

図９の右図は、実施形態の構成である階段の構造を採用した場合である。
ここで、熱源器５３と送風機５９の出力を階段裏空間５１の温度が３０℃程度になるように調整し、各部の温度を実測した。
送風機５９および熱源器５３をＯＮにすると、床面１９にはリビング階段１７からの下降冷気６５（可視化実験による緑色の煙）がほとんど落ちてこなくなることが視覚的に確認できた。無対策の場合と同様に上階である２Ｆの温度が１５．６℃のとき、リビング階段１７からの冷気が減り、下階（１Ｆ）のリビング１１における床面近傍での低い位置の温度が下がらなくなっていることが確認できた。下段部１３の踏板３１直上では、無対策の１７．８℃から２１．７℃の温度上昇があった（図９中四角枠内）。また、床面１９から１段目の踏板３１の高さ位置でも１７．８℃から２０．９℃の温度上昇があった（図９中破線長丸内上段）。また、床面１９からほぼ３段目の踏板３１の高さ位置でも１８．８℃から２０．２℃の温度上昇があった（同破線長丸内下段）。

その結果、この階段の構造では、下降冷気６５が人体に直接当たることによる不快感、すなわち、コールドドラフトによって生じる温度ストレスを軽減できる。

また、ロールスクリーンなどの仕切材を使用しないので、リビング階段１７の解放感を損ねることがない。そして、ロールスクリーンを上げる（開ける）ことによってロールスクリーン奥に溜まっていた冷気が急に落ちてくることもない。

また、複数の段部のうち、隣接する下段部１３と上段部１５の２つの段部のみを使用すればよいので、階段裏空間５１の殆どを使用するようなダクト構造等に比べ、省スペースで構成することができる。

さらに、階段裏空間５１に、熱源器５３と送風機５９のみを設ければよいので、高価な空調機などを設置する構成に比べ、イニシャルコストと、ランニングコストとを安価にできる。

そして、この階段の構造では、吹出口３７が、複数の孔３５からなる。それぞれの孔３５は、段鼻３２に沿う方向に長いスリット形状で形成される。吹出口３７は、スリット形状の孔３５と非穿孔部４１とを交互に配置した直線状の一列が、平行な複数列で形成される。そして、吹出口３７は、複数の孔３５が互い違い（千鳥状）に配置される。仮に１本のスリットを一方の側壁２７から他方の壁に流すと、踏板３１の強度が下がってしまう。これに対し、この階段の構造では、スリット形状を長くしつつ互い違いにすることで、孔同士の間に木部を残して、踏板３１の強度を保つことができる。

これに加え、吹出口３７は、スリット形状の孔３５と非穿孔部４１とを交互に配置した直線状の一列が、平行な複数列で形成されるので、蹴込板３３とほぼ平行となる面状の上昇暖気流７７を両側の側壁２７に渡ってエアカーテン状に吹き出すことができる。この上昇暖気流７７は、エアカーテンの厚み方向に複数層（孔３５の列数分の層）で重ねられるので、整流作用が働いてより面状にちかづけることができ、上階からの下降冷気６５を堰き止めやすくできる。その結果、踏板３１の強度を保ちながら、上階からの下降冷気６５を効率よく堰き止めるための上昇暖気流７７を効率的に発生させることができる。

また、本実施形態に係る階段の構造では、階段裏空間５１を構成する下段部１３と上段部１５のうち、下段部１３が床面１９からの１段目となる。このため、上段部１５における踏板３１の後端から蹴込板３３と平行に垂下する背壁４７は、下端が床板材４９に当接する。この階段の構造では、下段部１３が１段目以外である場合に必要であった板材７５が不要となり、その代わりに床板材４９が階段裏空間５１の底面を塞ぐことができる。つまり、板材７５を省略できる。すなわち、イニシャルコストを一層安価にできる。

この階段の構造では、階段室側開口２３が、床面１９から起立する壁部２１に開口することになる。このため、床面１９から１段目に吹出口３７が設けられる階段の構造では、上昇暖気流７７がリビング階段１７の最下段からエアカーテン状となって吹き上げられる。これにより、下階であるリビング１１の床面近傍に溜まろうとする最も温度の低い下降冷気６５を、上昇暖気流７７によって加熱しながら上昇させることができ、コールドドラフトをより効果的に抑制することができる。

また、リビング階段１７の１段目と２段目は、床面１９に近く、階段裏空間５１の全高が低すぎるとともに、スペース（空間）としては小さく、この空間を使用するには屈まなくてはならないため、収納には不向きとなる。そのため、デッドスペースとなることが多い。この階段の構造では、このような小さなデッドスペースを有効利用することで、他の有用なスペースを侵食することなく、階段下収納の設置を妨げることもない。その結果、下段部１３を床面１９から１段目とすることにより、階段裏空間５１の底部を床板材４９で塞ぐことができ、板材７５を省略して材料費を安価にでき、しかも、階段下収納の確保も可能となる。

また、この階段の構造では、下段部１３の前面となる蹴込板３３が、脱着自在となって取り付けられる。例えば下段部１３が、下階の床面１９から１段目である場合、蹴込板３３が取り外されれば、階段裏空間５１へ向かって延出する床板材４９の床面１９が目視可能となる。この下段部１３には、奥側に熱源器５３が設置される。これにより、清掃やメンテナンスの際に、熱源器５３への容易なアクセスが可能となる。

そして、蹴込板３３は、例えばマグネット７１の吸着力により脱着自在に取り付けることができる。このため、本実施形態の階段の構造では、意匠的に目立たせることなく、メンテナンスや清掃用の点検口を簡便に設けることができる。その結果、下段部１３の蹴込板３３を取り外すことにより、吸入口３９から吸い込まれてしまう粉塵や吹出口３７から落下する粉塵など階段裏空間５１内の掃除や熱源器５３のメンテナンスを容易に行ったり、吹出口３７から落とした物等を取り出したりできる。

したがって、本実施形態に係る階段の構造によれば、コールドドラフトによって生じる温度ストレスを軽減できるとともに、ロールスクリーンなどの仕切材を使用せずにリビング階段１７の解放感を確保でき、しかも、少ない設置スペースでの構築を可能にして、イニシャルコストとランニングコストを安価にできる。

１３…下段部
１５…上段部
１７…階段（リビング階段）
１９…床面
２７…側壁
３１…踏板
３２…段鼻
３３…蹴込板
３５…孔
３７…吹出口
４１…非穿孔部
４７…背壁
４９…床板材
５１…階段裏空間
５３…熱源器
５７…空気
５９…送風機
７５…板材

本発明は、階段の構造に関する。

階段付きリビングでは、暖房時に、上階の冷気が階段を伝って流れ込むコールドドラフトが生じる。これにより流れ込んできた冷気は、人体に触れると不快感を与える。そこで、リビングの階段室側開口に仕切材としてのロールスクリーンを配置することで、リビングとこのリビングに連通する階段室との間を仕切ることができるようにした建物内の仕切り構造が提案されている（例えば特許文献１参照）。この建物内の仕切り構造は、ロールスクリーンが、中空角形断面をなす長尺状の収納ボックス内にロール状の状態で収納してあり、階段室開口の上縁に配置した収納ボックスからロールスクリーンを巻き戻して収納ボックスから下方に展開し、階段室開口を閉塞する。

この建物内の仕切り構造によれば、暖房時において、ロールスクリーンを収納ボックスから下方に展開し、リビングの階段室側開口を閉塞するように配置すると、リビングと階段室が仕切り材（ロールスクリーン）で仕切られることとなり、リビング内の暖気が階段室側開口を介して階段室に逃げる、すなわち、上の階にある冷気が階段を伝って下降しリビング内に流れ込む、特に床面に沿って広がるように冷気が流れ込んでくることを抑制することができる。

特開２０１０－３１５２０号公報

しかしながら、従来の建物内の仕切り構造は、リビングと階段室をロールスクリーンで仕切ることにより、上階の冷気が階段から下降するのを抑制できるが、以下の問題が発生する。
すなわち、
・リビング階段の解放感がなくなる。
・ロールスクリーンと階段の隙間から冷気が落ちてくる。
・階段を使う際に、ロールスクリーンを上げると、ロールスクリーン奥（ロールスクリーンよりも上階側）に溜まっていた冷気が急に落ちてくる。
つまり、リビングに上階へ続く空間を構築して、リビングを広く見せ、動線とコミュニケーションを得られるものであるが、冬季などの暖房使用時に上記のようなデメリットが発生する。
また、ロールスクリーンを使用せずに、階段裏空間に大きなダクト構造を構築したり、空調機などを設置して冷気の下降を抑制したりすれば、イニシャルコストと、ランニングコストとが共に増大した。

本発明は上記状況に鑑みてなされたもので、その目的は、コールドドラフトによって生じるリビング内の温度ストレスを軽減できるとともに、ロールスクリーンなどの仕切材を使用せずにリビング階段の解放感を確保でき、しかも、少ない設置スペースでの構築を可能にして、イニシャルコストとランニングコストを安価にできる階段の構造を提供することにある。

次に、上記の課題を解決するための手段を、実施の形態に対応する図面を参照して説明する。
本発明に係る階段の構造は、下階と上階とに渡って設けられ、少なくとも隣接する下段部１３と上段部１５とを有する階段の構造であって、
前記下段部１３と前記上段部１５とは、それぞれが踏板３１と蹴込板３３とにより構成されるとともに、前記上段部１５における前記踏板３１の後端から前記蹴込板３３と平行に垂下する背壁４７と、前記下段部１３における前記蹴込板３３の下端から前記踏板３１と平行に延在して前記背壁４７の下端と直交する板材７５（または床板材４９）と、両側を塞いで前記背壁４７および前記板材７５（または床板材４９）とで階段裏空間５１を密閉するとともに前記下段部１３の両側から上階へと続く一対の側壁２７と、を有し、
前記下段部１３の前記踏板３１には、スリット孔３５の途中に非穿孔部４１を有するスリット形状の吹出口３７が段鼻に沿って穿設され、
密閉された前記階段裏空間の内部における前記吹出口37よりも後方の前記板材７５（または床板材４９）の上部には、熱源器５３が設置され、
前記熱源器５３よりも後方の前記側壁４７または前記背壁４７には外からの空気を密閉された前記階段裏空間に供給する吸入口が設けられ、この吸入口には送風機５９が設けられることを特徴とする。

この階段の構造では、下階と上階とに渡って設けられた階段における複数の段部のうち、少なくとも隣接する下段部１３と上段部１５との２つの段部に、密閉された階段裏空間５１が形成される。階段裏空間５１は、背壁４７と、板材７５（または床板材４９）と、一対の側壁２７とにより階段裏の一部分が密閉されて成る。階段裏空間５１は、送風機５９が駆動され、外からの空気５７が内部に供給されると正圧となり、吹出口３７から上向きに空気５７が吹き出される。階段の構造では、踏板３１から垂直上方向に上昇暖気流７７が吹き出されることにより、仮に水平方向に暖気が吹き出される場合のように、吹き出した暖気流の上部を冷気が通って下階に落ちることを防ぐことができる。
階段裏空間５１は、送風機５９と吹出口３７との間の床板材４９または板材７５に、熱源器５３が設置されている。送風機５９によって外から取り込まれた空気５７は、熱源器５３で加熱されて、高温となって吹出口３７より吹き出される。この際の吹き出し温度は、少なくとも階段を下降する冷気よりも高温に設定される。このため、吹出口３７からの高温空気は、送風機５９の駆動によって生じた階段裏空間５１の正圧力と、暖気による浮力との双方の作用により、少ないエネルギーで上昇暖気流７７を発生させることができる。すなわち、送風機５９の出力を抑え、消費電力の省力化を図ることができる。
また、吹出口３７よりも熱源器５３、送風機５９を順に奥側に設置するので、電源ＯＦＦ時に吹出口３７から落ちた埃を、始動時の送風により生じる空気５７の流れで、前面に押し出し、熱源器５３への接触を抑えつつ、内部の清掃をしやすくできる。
また、段鼻３２に沿って吹き出される上昇暖気流７７は、一対の側壁２７の間に渡って面状となって上昇する。この面状の上昇暖気流７７には、上階より階段を落ちる下降冷気６５が当たる。上昇暖気流７７に当たった下降冷気６５は、一部が上昇暖気流７７と混ざり合い、上昇暖気流７７に加熱されながら上昇する。これにより、階段の構造では、上階から階段を落ちる下降冷気６５が、下階の床面１９に直接的に到達することを抑制できる。
その結果、この階段の構造によれば、下降冷気６５が人体に直接当たることによる不快感、すなわち、コールドドラフトによって生じる温度ストレスを軽減できる。
また、ロールスクリーンなどの仕切材を使用しないので、リビング階段１７の解放感を損ねることがない。そして、ロールスクリーンを上げることによってロールスクリーン奥に溜まっていた冷気が急に落ちてくることもない。
また、複数の段部のうち、隣接する下段部１３と上段部１５の２つの段部のみを使用すればよいので、階段裏空間５１の殆どを使用するようなダクト構造等に比べ、省スペースで構成することができる。
さらに、階段裏空間５１に、熱源器５３と送風機５９のみを設ければよいので、高価な空調機などを設置する構成に比べ、イニシャルコストと、ランニングコストとを安価にできる。

本発明の階段の構造は、上記の階段の構造であって、
前記複数の孔３５のそれぞれが、前記段鼻３２に沿う方向に長いスリット形状で形成され、
前記吹出口３７は、前記孔３５と非穿孔部４１とを交互に配置した直線状の一列が、平行な複数列で形成され、かつ隣接する列の前記孔３５と前記非穿孔部４１とが前後左右にずれた位置に互い違いに配置されることを特徴とする。

この階段の構造では、吹出口３７が、複数の孔３５からなる。それぞれの孔３５は、段鼻３２に沿う方向に長いスリット形状で形成される。吹出口３７は、スリット形状の孔３５と非穿孔部４１とを交互に配置した直線状の一列が、平行な複数列で形成される。そして、吹出口３７は、複数の孔３５が互い違い（千鳥状）に配置される。仮に１本のスリットを一方の側壁２７から他方の壁に流すと、踏板３１の強度が下がってしまう。これに対し、この階段の構造によれば、スリット形状を長くしつつ互い違いにすることで、孔同士の間に木部を残して、踏板３１の強度を保つことができる。
これに加え、吹出口３７は、スリット形状の孔３５と非穿孔部４１とを交互に配置した直線状の一列が、平行な複数列で形成されるので、蹴込板３３とほぼ平行となる面状の上昇暖気流７７を両側の側壁２７に渡ってエアカーテン状に吹き出すことができる。そして、上昇暖気流７７は、エアカーテンの厚み方向に複数層（孔３５の列数分の層）で重ねられるので、整流作用が働いてより面状にちかづけることができ、上階からの下降冷気６５を堰き止めやすくできる。

本発明の階段の構造は、上記の階段の構造であって、
前記下段部１３が、前記下階の床面１９から１段目であり、前記板材７５が、床板材４９であることを特徴とする。

この階段の構造では、階段裏空間５１を構成する下段部１３と上段部１５のうち、下段部１３が床面１９からの１段目となる。このため、上段部１５における踏板３１の後端から蹴込板３３と平行に垂下する背壁４７は、下端が床板材４９に当接する。この階段の構造では、下段部１３が１段目以外である場合に必要であった板材７５が不要となり、その代わりに床板材４９が階段裏空間５１の底面を塞ぐことができる。つまり、板材７５を省略できる。
この階段の構造では、階段室側開口が、床面１９から起立する壁面に開口することになる。このため、床面１９から１段目の踏板３１に吹出口３７が設けられる階段の構造では、上昇暖気流７７が階段の最下段からエアカーテン状となって吹き上げられる。これにより、下階の床面近傍に溜まろうとする最も温度の低い下降冷気６５を、上昇暖気流７７によって加熱しながら上昇させることができ、コールドドラフトをより効果的に抑制することができる。
また、階段としての１段目と２段目は、床面１９に近く、階段裏空間５１の全高が低すぎるとともに、スペース（空間）としては小さく、この空間を使用するには屈まなくてはならないため、収納には不向きとなる。そのため、デッドスペースとなることが多い。本発明の階段の構造では、このような小さなデッドスペースを有効利用することで、他のスペースにも有用なスペースを侵食することもなく、階段下収納の設置を妨げることもない。

本発明の階段の構造は、上記の階段の構造であって、
前記下段部１３の前記蹴込板３３が、脱着自在に取り付けられていることを特徴とする。

この階段の構造では、下段部１３の前面となる蹴込板３３が、脱着自在となって取り付けられる。例えば下段部１３が、下階の床面１９から１段目である場合、蹴込板３３が取り外されれば、階段裏空間５１へ向かって延出する床板材４９の床面１９が目視可能となる。この下段部１３における踏板３１の下には、奥側に熱源器５３が設置される。これにより、清掃やメンテナンスの際に、熱源器５３への容易なアクセスが可能となる。
この蹴込板３３は、例えばマグネット７１の吸着力により脱着自在に取り付けることができる。このため、この階段の構造によれば、意匠的に目立たせることなく、メンテナンスや清掃用の点検口を簡便に設けることができる。

本発明の階段の構造は、上記の階段の構造であって、
前記下段部１３の前記蹴込板３３が、脱着自在に取り付けられていることを特徴とする。

この階段の構造では、下段部前面となる蹴込板３３を開閉可能にすることで、意匠的に目立たせることなく、熱源器５３のメンテナンスや、階段裏空間５１の清掃を可能にすることができる。

本発明に係る階段の構造によれば、コールドドラフトによって生じるリビング内における温度ストレスを軽減できるとともに、ロールスクリーンなどの仕切材を使用せずにリビング階段の解放感を確保でき、しかも、複数の段部のうち、隣接する下段部と上段部の２つの段部のみを使用するという少ない設置スペースでの構築を可能にして、イニシャルコストとランニングコストを安価にできる。

本発明に係る階段の構造によれば、踏板の強度を保ちながら、上階からの下降冷気を効率よく堰き止めるための上昇暖気流を発生させることができる。

本発明に係る階段の構造によれば、下段部を床面から１段目とすることにより、階段裏空間の底部を床板材で塞ぐことができ、板材を省略して材料費を安価にできる。

本発明に係る階段の構造によれば、下段部の蹴込板を取り外すことにより、階段下の掃除や熱源器のメンテナンスを容易に行ったり、吹出口から落とした物等を取り出したりできる。

本実施形態に係る階段の構造を備えるリビングの斜視図である。 図１に示したリビング階段の要部拡大図である。 （ａ）は下段部における踏板の平面図、（ｂ）は下段部における踏板の側面図である。 本実施形態に係る階段の構造の要部側断面図である。 下段部における蹴込板が取り外された階段の構造の要部分解斜視図である。 変形例に係る階段の構造を表す側断面図である。 他の変形例に係る階段の構造を表す斜視図である。 本実施形態に係る階段の構造における作用図である。 上階（２Ｆ）温度が１５．６℃における下階（１Ｆ）のコールドドラフト抑制状況を実験したときの実測温度値を示す説明図である。

以下、本発明に係る実施形態を図面を参照して説明する。
図１は、本実施形態に係る階段の構造を備えるリビング１１の斜視図である。
本実施形態に係る階段の構造は、下階と上階とに渡って設けられ、少なくとも隣接する下段部１３と上段部１５とからなる２つの段部を有する。本実施形態において、下階を１階、上階を２階とし、下階はリビング１１であるので、階段はリビング階段１７と称す。なお、本発明に係る階段の構造は、下階がリビング１１に限定されず、階段もリビング階段１７に限定されない。すなわち、本発明に係る階段の構造は、メゾネットや一般的な階段など上階から下階に渡って設けられて下降するコールドドラフトの生ずる階段であれば好適に用いることができ、効果を奏するものである。

リビング階段１７は、リビング１１の床面１９から起立する壁部２１に、階段室開口２３が開口する。階段室２５は、リビング階段１７の両側が一対の側壁２７となり、上階へと続いている。側壁２７の階段室側には、手摺２９が取り付けられていてもよい。リビング階段１７は、リビング１１に解放感が出る、階段の昇り降りの動線にリビング１１を通ることを含ませるので家族の動きが確認しやすい、家族間のコミュニケーションが増える、階段が明るく快適になる、などのメリットから近年、多く採用される傾向にある。

本実施形態に係る階段の構造において、下段部１３と上段部１５とは、それぞれが踏板３１と蹴込板３３とにより構成される。

図２は、図１に示したリビング階段１７の要部拡大図である。
本実施形態に係る階段の構造は、下段部１３が、下階であるリビング１１の床面１９から１段目となっている。なお、後述するように、下段部１３は、リビング階段１７の１段目に限定されない。下段部１３における踏板３１の手前下面からは、蹴込板３３が垂下する。この下段部１３の蹴込板３３は、リビング１１の床面１９に下端が接する。上段部１５における踏板３１の手前下面からは、蹴込板３３が垂下する。この上段部１５の蹴込板３３は、下段部１３における踏板３１の奥側上面と交わる。下段部１３と上段部１５の両側は、一対の側壁２７により挟まれることで塞がれる。

下段部１３の踏板３１には、複数の孔３５よりなる吹出口３７が段鼻３２に沿って穿設される。一方の側壁２７には、後述する階段裏空間に通じる吸入口３９が設けられている。この吸入口３９には、送風機が取り付けられる。

図３（ａ）は下段部１３における踏板３１の平面図、（ｂ）は下段部１３における踏板３１の側面図である。
吹出口３７は、複数の孔３５のそれぞれが、段鼻３２に沿う方向に長いスリット形状で形成される。スリット形状の幅は、幼児の指が挟まらないような最小限の幅が好ましく、例えば６ｍｍ程度することができる。また、スリット形状の長さは、短く設定されることが好ましく、段鼻３２に沿って連続する１つの長尺なスリットではなく、所定の長さの孔３５と非穿孔部４１とが交互に直線状に形成され、例えば、スリット形状の孔３５の長さを２００ｍｍ程度、非穿孔部４１の長さは７０ｍｍ程度とすることができ、非穿孔部４１である木部分を残すことで、踏板３１歩行時の感触を和らげることが可能となる。

吹出口３７は、孔３５と非穿孔部４１とを交互に配置した直線状の一列が、平行な複数列で形成される。列同士の間隔は、例えば３０ｍｍ程度とすることができる。本実施形態に係る階段の構造において、吹出口３７は二列で形成される。吹出口３７は、隣接する列の孔３５と非穿孔部４１とが互い違いに配置される。つまり、隣接する列の孔３５は、交互（千鳥）に配置される。踏板３１の上面手前には、例えば両側の側壁２７に渡って、滑り止めとなる複数の平行な凹溝４３が形成されていてもよい。吹出口３７のそれぞれの孔３５は、踏板３１を上下に貫通する。また、踏板３１の下面手前には、蹴込板３３の上縁が挿入される挿着溝４５が形成されている。

図４は、本実施形態に係る階段の構造の要部側断面図である。
この階段の構造は、上段部１５における踏板３１の後端から背壁４７が蹴込板３３と平行に垂下する。垂下した背壁４７の下端は、床板材４９の床面１９に当接する。階段の構造は、下段部１３における蹴込板３３の下端から踏板３１と平行に延在して背壁４７の下端と直交する板材を有する。本実施形態に係る階段の構造において、この板材は、床板材４９となる。

これにより、階段の構造は、階段裏空間５１が、一対の側壁２７と、背壁４７と、床板材４９と、によって密閉されることになる。階段の構造は、吹出口３７よりも後方の床板材４９に、熱源器５３が設置される。熱源器５３は、吹出口３７の直下から離すことで埃がかかりづらくすることができる。熱源器５３は、両端に脚部を備えており、これら脚部が一対の木台５５に載置されることにより、床面１９から離間して支持される。脚部には木台５５にとめつける金具があり、正面から木台５５への固定が容易に可能となっている。

熱源器５３は、所謂ヒーターであり、特に温度設定が行える機能は無くても良いが、階段裏空間５１の温度が上がりすぎないように、一定の温度、例えば約６０℃を超えないような過熱停止装置を備えることが好ましい。

熱源器５３よりも後方の側壁２７、または背壁４７には階段裏空間５１外からの空気５７を階段裏空間５１内に供給する送風機５９が設けられる。本実施形態に係る階段の構造では、熱源器５３よりも後方の側壁２７に形成された吸入口３９に送風機５９（図示略）が設けられている。より具体的に送風機５９は、水平位置が上段部１５の踏板３１の間で、一方の側壁２７において床面１９から踏板３１の間の高さに配置される。送風機５９は、例えばプロペラファンなどより構成される。背壁４７の内面には、電源用のコンセント６１が取り付けられる。コンセント６１には、例えば熱源器５３の電源配線６３に取り付けられた電源プラグが接続される。

本実施形態の階段の構造は、吸入口３９の送風機５９を駆動して外の空気５７、例えばリビング１１内の空気５７を階段裏空間５１に供給すると、取り込まれた空気５７が熱源器５３を通過して下段部１３における踏板３１の吹出口３７から垂直上方に吹き出される。この際、空気５７は、熱源器５３を通過することから、この熱源器５３により加熱されており、リビング階段１７を上階から落ちてくる下降冷気６５よりも高温となる。

吹出口３７からの風は、階段裏空間５１の温度が一定の範囲になりつつ、物が飛ばない風速で設定されることが好ましい。また、階段裏空間５１の温度は、踏板歩行時に人体に害を与えないよう踏板表面温度が高温になりすぎない範囲を想定する。なお、熱源器５３と送風機５９とには、ＯＦＦタイマーを設け、消し忘れ防止機能付きとすることがランニングコスト抑制のためにも好ましい。
なお、熱源器５３自体に空気５７の取込みや吹き出しを行うようなファンが設けられる構成としてもよく、また吹出口３７近傍にファンを設け、熱源器５３を通過する暖められた空気を吹き出すような構成としてもよい。

図５は、下段部１３における蹴込板３３が取り外された階段の構造の要部分解斜視図である。
階段の構造は、下段部１３の蹴込板３３が、脱着自在に取り付けられている。下段部１３の蹴込板取付開口６７には、縁材６９が左右と上部とに設けられる。この縁材６９と蹴込板３３の背面とには、互いが着脱可能となる固定具が設けられる。例えば、マグネット７１と磁性板７３の組み合わせなどであり、縁材６９に複数のマグネット７１を固定し、蹴込板３３の背面にこれらマグネット７１に吸着する磁性板７３が固定されるような構成である。また、固定具に替えて締結金具などで構成し、蹴込板３３を脱着自在にすることとしてもよい。これにより、下段部１３の蹴込板３３は、蹴込板取付開口６７に対して容易に脱着が可能となっている。下段部１３の蹴込板３３が取り外された階段の構造は、階段裏空間５１に対する清掃や熱源器５３などのメンテナンスのための容易なアクセスが可能となる。

図６は、変形例に係る階段の構造を表す側断面図である。
本発明に係る階段の構造は、下段部１３がリビング階段１７の１段目以外であってもよい。この場合、下段部１３は、一対の側壁２７に挟まれる階段室開口２３の位置の段部となる。階段裏空間５１は、背壁４７と、板材７５と、一対の側壁２７とにより階段裏の一部分が密閉される。図６に示す階段の構造では、リビング階段１７がリビング１１の床面１９から３段目で階段室開口２３に入る。したがって、この３段目が、下段部１３となり、吹出口３７が位置する。

図７は、他の変形例に係る階段の構造を表す斜視図である。
本発明に係る階段の構造は、一方の側壁２７がリビング階段１７の途中から階段室２５を開放する構造であってもよい。この場合、下段部１３は、一対の側壁２７に挟まれる階段室開口２３の位置の段部となる。図７に示す階段の構造では、リビング階段１７がリビング１１の床面１９から４段目で階段室開口２３に入る。したがって、この４段目が、下段部１３となり、吹出口３７が位置する。

次に、上記した構成の作用を説明する。

本実施形態に係る階段の構造では、下階と上階とに渡って設けられた階段における複数の段部のうち、少なくとも隣接する下段部１３と上段部１５との２つの段部に、密閉された階段裏空間５１が形成される。階段裏空間５１は、背壁４７と、床板材４９または板材７５と、一対の側壁２７とにより階段裏の一部分が密閉されて成る。階段裏空間５１は、送風機５９（図９参照）が駆動され、外からの空気５７が内部に供給されると正圧となり、吹出口３７から上向きに空気５７が吹き出される。階段の構造では、踏板３１からほぼ垂直上方向に上昇暖気流７７（図４参照）が吹き出されることにより、仮に水平方向に暖気が吹き出される場合のように、吹き出した暖気流の上部を冷気が通って下階に落ちることを抑制することができる。

図８は、本実施形態に係る階段の構造における作用図である。
階段裏空間５１は、送風機５９と吹出口３７との間の床板材４９または板材７５に、熱源器５３が設置されている。送風機５９によって外から取り込まれた空気５７は、熱源器５３で加熱されて、高温となって吹出口３７より吹き出される。この際の吹き出し温度は、少なくともリビング階段１７を下降する冷気よりも高温に設定される。このため、吹出口３７からの高温空気は、送風機５９の駆動によって生じた階段裏空間５１の正圧力と、暖気による浮力との双方の作用により、少ないエネルギーで上昇暖気流７７を発生させることができる。すなわち、送風機５９の出力を抑え、消費電力の省力化を図ることができる。

また、階段の構造では、吹出口３７よりも熱源器５３、送風機５９を順に奥側に設置するので、電源ＯＦＦ時に吹出口３７から落ちた埃を、始動時における送風からの空気５７の流れで、前面に押し出し、熱源器５３への接触を抑えつつ、内部の清掃をしやすくできる。

また、段鼻３２に沿って吹き出される上昇暖気流７７は、一対の側壁２７の間に渡って面状となって上昇する。この面状の上昇暖気流７７には、上階よりリビング階段１７を落ちる下降冷気６５が当たる。上昇暖気流７７に当たった下降冷気６５は、一部が上昇暖気流７７と混ざり合い、上昇暖気流７７に加熱されながら上昇する。これにより、階段の構造では、上階（２階）からリビング階段１７を落ちる下降冷気６５が、下階（リビング１１）の床面１９に直接的に到達することを抑制できる。

図９は、上階（２Ｆ）温度が１５．６℃における下階（１Ｆ）のコールドドラフト抑制状況を実験したときの実測温度値を示す説明図である。
図９の左図は、実施形態の構成である階段の構造を採用しない、すなわち無対策の場合である。リビング階段１７からリビング１１に冷気が落ちてきて、冷気が床面近傍での低い位置で広がっていた。なお、実験では、上階で緑色の煙をだし、その流れ方を可視化によっても確認した。

図９の右図は、実施形態の構成である階段の構造を採用した場合である。
ここで、熱源器５３と送風機５９の出力を階段裏空間５１の温度が３０℃程度になるように調整し、各部の温度を実測した。
送風機５９および熱源器５３をＯＮにすると、床面１９にはリビング階段１７からの下降冷気６５（可視化実験による緑色の煙）がほとんど落ちてこなくなることが視覚的に確認できた。無対策の場合と同様に上階である２Ｆの温度が１５．６℃のとき、リビング階段１７からの冷気が減り、下階（１Ｆ）のリビング１１における床面近傍での低い位置の温度が下がらなくなっていることが確認できた。下段部１３の踏板３１直上では、無対策の１７．８℃から２１．７℃の温度上昇があった（図９中四角枠内）。また、床面１９から１段目の踏板３１の高さ位置でも１７．８℃から２０．９℃の温度上昇があった（図９中破線長丸内上段）。また、床面１９からほぼ３段目の踏板３１の高さ位置でも１８．８℃から２０．２℃の温度上昇があった（同破線長丸内下段）。

その結果、この階段の構造では、下降冷気６５が人体に直接当たることによる不快感、すなわち、コールドドラフトによって生じる温度ストレスを軽減できる。

また、ロールスクリーンなどの仕切材を使用しないので、リビング階段１７の解放感を損ねることがない。そして、ロールスクリーンを上げる（開ける）ことによってロールスクリーン奥に溜まっていた冷気が急に落ちてくることもない。

また、複数の段部のうち、隣接する下段部１３と上段部１５の２つの段部のみを使用すればよいので、階段裏空間５１の殆どを使用するようなダクト構造等に比べ、省スペースで構成することができる。

さらに、階段裏空間５１に、熱源器５３と送風機５９のみを設ければよいので、高価な空調機などを設置する構成に比べ、イニシャルコストと、ランニングコストとを安価にできる。

そして、この階段の構造では、吹出口３７が、複数の孔３５からなる。それぞれの孔３５は、段鼻３２に沿う方向に長いスリット形状で形成される。吹出口３７は、スリット形状の孔３５と非穿孔部４１とを交互に配置した直線状の一列が、平行な複数列で形成される。そして、吹出口３７は、複数の孔３５が互い違い（千鳥状）に配置される。仮に１本のスリットを一方の側壁２７から他方の壁に流すと、踏板３１の強度が下がってしまう。これに対し、この階段の構造では、スリット形状を長くしつつ互い違いにすることで、孔同士の間に木部を残して、踏板３１の強度を保つことができる。

これに加え、吹出口３７は、スリット形状の孔３５と非穿孔部４１とを交互に配置した直線状の一列が、平行な複数列で形成されるので、蹴込板３３とほぼ平行となる面状の上昇暖気流７７を両側の側壁２７に渡ってエアカーテン状に吹き出すことができる。この上昇暖気流７７は、エアカーテンの厚み方向に複数層（孔３５の列数分の層）で重ねられるので、整流作用が働いてより面状にちかづけることができ、上階からの下降冷気６５を堰き止めやすくできる。その結果、踏板３１の強度を保ちながら、上階からの下降冷気６５を効率よく堰き止めるための上昇暖気流７７を効率的に発生させることができる。

また、本実施形態に係る階段の構造では、階段裏空間５１を構成する下段部１３と上段部１５のうち、下段部１３が床面１９からの１段目となる。このため、上段部１５における踏板３１の後端から蹴込板３３と平行に垂下する背壁４７は、下端が床板材４９に当接する。この階段の構造では、下段部１３が１段目以外である場合に必要であった板材７５が不要となり、その代わりに床板材４９が階段裏空間５１の底面を塞ぐことができる。つまり、板材７５を省略できる。すなわち、イニシャルコストを一層安価にできる。

この階段の構造では、階段室側開口２３が、床面１９から起立する壁部２１に開口することになる。このため、床面１９から１段目に吹出口３７が設けられる階段の構造では、上昇暖気流７７がリビング階段１７の最下段からエアカーテン状となって吹き上げられる。これにより、下階であるリビング１１の床面近傍に溜まろうとする最も温度の低い下降冷気６５を、上昇暖気流７７によって加熱しながら上昇させることができ、コールドドラフトをより効果的に抑制することができる。

また、リビング階段１７の１段目と２段目は、床面１９に近く、階段裏空間５１の全高が低すぎるとともに、スペース（空間）としては小さく、この空間を使用するには屈まなくてはならないため、収納には不向きとなる。そのため、デッドスペースとなることが多い。この階段の構造では、このような小さなデッドスペースを有効利用することで、他の有用なスペースを侵食することなく、階段下収納の設置を妨げることもない。その結果、下段部１３を床面１９から１段目とすることにより、階段裏空間５１の底部を床板材４９で塞ぐことができ、板材７５を省略して材料費を安価にでき、しかも、階段下収納の確保も可能となる。

また、この階段の構造では、下段部１３の前面となる蹴込板３３が、脱着自在となって取り付けられる。例えば下段部１３が、下階の床面１９から１段目である場合、蹴込板３３が取り外されれば、階段裏空間５１へ向かって延出する床板材４９の床面１９が目視可能となる。この下段部１３には、奥側に熱源器５３が設置される。これにより、清掃やメンテナンスの際に、熱源器５３への容易なアクセスが可能となる。

そして、蹴込板３３は、例えばマグネット７１の吸着力により脱着自在に取り付けることができる。このため、本実施形態の階段の構造では、意匠的に目立たせることなく、メンテナンスや清掃用の点検口を簡便に設けることができる。その結果、下段部１３の蹴込板３３を取り外すことにより、吸入口３９から吸い込まれてしまう粉塵や吹出口３７から落下する粉塵など階段裏空間５１内の掃除や熱源器５３のメンテナンスを容易に行ったり、吹出口３７から落とした物等を取り出したりできる。

したがって、本実施形態に係る階段の構造によれば、コールドドラフトによって生じる温度ストレスを軽減できるとともに、ロールスクリーンなどの仕切材を使用せずにリビング階段１７の解放感を確保でき、しかも、少ない設置スペースでの構築を可能にして、イニシャルコストとランニングコストを安価にできる。

１３…下段部
１５…上段部
１７…階段（リビング階段）
１９…床面
２７…側壁
３１…踏板
３２…段鼻
３３…蹴込板
３５…孔
３７…吹出口
４１…非穿孔部
４７…背壁
４９…床板材
５１…階段裏空間
５３…熱源器
５７…空気
５９…送風機
７５…板材

Claims (5)

1. 下階と上階とに渡って設けられ、少なくとも隣接する下段部と上段部とを有する階段の構造であって、
   前記下段部と前記上段部とは、それぞれが踏板と蹴込板とにより構成されるとともに、前記上段部における前記踏板の後端から前記蹴込板と平行に垂下する背壁と、前記下段部における前記蹴込板の下端から前記踏板と平行に延在して前記背壁の下端と直交する板材と、両側を塞いで前記背壁および前記板材とで階段裏空間を密閉するとともに前記下段部の両側から上階へと続く一対の側壁と、を有し、
   前記下段部の前記踏板には複数の孔よりなる吹出口が段鼻に沿って穿設され、
   前記吹出口よりも後方の前記板材には、熱源器が設置され、
   前記熱源器よりも後方の前記側壁または前記背壁には外からの空気を前記階段裏空間に供給する送風機が設けられることを特徴とする階段の構造。
2. 前記複数の孔のそれぞれが、前記段鼻に沿う方向に長いスリット形状で形成され、
   前記吹出口は、前記孔と非穿孔部とを交互に配置した直線状の一列が、平行な複数列で形成され、かつ隣接する列の前記孔と前記非穿孔部とが互い違いに配置されることを特徴とする請求項１に記載の階段の構造。
3. 前記下段部が、前記下階の床面から１段目であり、前記板材が、床板材であることを特徴とする請求項１または２に記載の階段の構造。
4. 前記下段部の前記蹴込板が、脱着自在に取り付けられていることを特徴とする請求項１または２に記載の階段の構造。
5. 前記下段部の前記蹴込板が、脱着自在に取り付けられていることを特徴とする請求項３に記載の階段の構造。

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