JP2549330B2 - 気流循環の自然制御システム付き住宅に用いられる換気装置 - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、気流循環の自然制御シ
ステム付き住宅に用いられる換気装置に関するものであ
る。

【０００２】

【従来の技術】本出願人は、「エアサイクル住宅」とい
う名称（登録商標）の気流循環の自然制御システム付き
の住宅を開発した。この気流循環の自然制御システム付
きの住宅（以下単に気流制御システム付き住宅という）
は、建物の外壁内側と屋根下に断熱材よりなる通気用壁
を設け、外壁等と通気用壁との間に形成された通気層内
に自然の通風を取り入れ、また通気層内の空気に壁や屋
根を通じて太陽熱を吸収させ、通気層内に生じる空気の
圧力差を利用して気流の流動・停止を制御することによ
り、建物の温度及び湿度を調整するものである。気流制
御システム付き住宅では、建物の屋根部分と壁部分にそ
れぞれ一方向にのみ空気を通す換気装置が取り付けられ
ている。

【０００３】妻の上部に形成された小屋換気口に取り付
けられる換気装置は、例えば実開昭６０−６９９３４号
公報に示される構造を採る。即ち、この換気装置は、換
気口に嵌め込まれる枠体と、幅方向中央で左右に二分さ
れた弁とを有し、弁は、小屋空間と建物外部との間の圧
力差により建物外部に生ずる負圧によって建物外部方向
に向かって開き、建物外部の正圧によって閉じるよう、
上記幅方向中央寄りの側端上下を上記枠体に枢支されて
いる。そして、弁の背面には、開閉カバーが設けられ、
この開閉カバーを回動することによって弁を閉じたまま
固定する状態と、上記開閉状態を許容する状態との間で
変化させるようにしてある。

【０００４】そして、建物に対して風が吹くと、正圧側
に位置する換気装置は上記弁が閉じて小屋空間への空気
の流入を阻止する一方、負圧側に位置する換気装置は弁
が開いて小屋空間内の空気を建物外に流出させる。冬な
どには、上記開閉カバーを弁が閉じられる位置に回動し
て弁をそのまま固定する。

【０００５】しかしながら、従来の換気装置は、以下の
問題点を有する。弁を上記したわずかな圧力差によって
開閉させるために枢支部を滑らかな動きが行えるような
構造にしなければならず、いきおい構造が複雑となる。

【０００６】弁が開閉動作をするときに弁座と衝突して
音が発生し、弁を取り替えたり、回動部を修理したりす
る必要が生じた場合には、その全体を取り外さなければ
ならない。流れる空気の量を調整するためには、弁の開
き加減によってせねばならないが、そのコントロールは
難しい。

【０００７】弁が水平方向に開閉する構造であるため
に、気流制御システム付き住宅の換気の効率を高めるた
め屋根の棟部に取り付けようとすると、一旦越屋根を造
り、この越屋根の壁面に取り付けなければならず、大が
かりとなり、費用もかさむ。

【０００８】

【発明が解決しようとする課題】本発明は、上記したよ
うな従来の換気装置の抱える問題点に鑑み、簡単な構造
で、騒音を発生することもなく、流量調整や修理等を確
実かつ容易に行うことができ、しかも屋根の棟部に近接
した屋根表面に直接取り付けることのできる、気流制御
システム付き住宅における換気装置を提供することを目
的とするものである。

【０００９】

【問題点を解決するための手段】本発明は、上記した目
的を達成するために、建物外壁内側と屋根下に所要の間
隔を置いて断熱壁より成る通気用壁を設け、また建物の
屋根部分及び又は小屋外壁に形成した上部換気口に建物
内部から外部にのみ空気を通す上部換気装置を取り付け
る一方、床下に形成した下部換気口に建物外部から内部
に向けてのみ空気を通す下部換気装置を取り付け、外壁
等と通気用壁との間に形成された通気層内に風上側の下
部換気装置より自然の通風を採り入れ、風下側の上部換
気装置より建物内の空気を負圧流によって流出させ、あ
るいは上記通気層内の空気に建物外壁及び屋根を通じて
建物外部から太陽熱エネルギーを吸収させ、通気層内に
生じる空気の圧力差を利用して気流の流動と停止を制御
することにより、建物の温度と湿度を調整する気流循環
の自然制御システム付き住宅に用いられる上記上部換気
装置において、前記上部換気口に、この換気口の開口部
を開閉自在に覆って空気の流動を阻止、許容する蓋体
と、多数の小径管を外周が密着するように束ねてなる気
流制御体とを取り付け、上記気流制御体の小径管は、上
記蓋体が開放されているときに、正圧状態にある建物外
方からの空気の正圧流に対しては乱流による流動抵抗を
生じさせ、負圧状態にある建物外方から誘引される負圧
流に対しては層流を生じさせる程度の長さと内径とを備
えている、点に特徴を有する。

【００１０】気流制御体と蓋体との位置関係は、気流の
流れる方向に沿っていずれを建物外方側に位置させても
良く、また気流制御体を蓋体の開閉方向と直行する方向
に配設し、蓋体と気流制御体の全体をフードによって覆
い、このフードの気流制御体の前方端方向を開放させる
ような構造としても良い。

【００１１】また気流制御体は、建物外方側の小径管端
部を下げるようにして配設しても良い。

【００１２】気流制御体の建物外側を向く前面には防護
カバーを、また前面下部及び後面下部の少なくとも一方
には排水口を設けるようにすることもできる。

【００１３】

【作用】蓋体を開くと、建物内外がこの換気装置を介し
て連通状態となる。本換気装置の面する外方が気流によ
り正圧状態となっている場合、気流は比較的強い圧力を
もって防護ネットを通って気流制御体の前面から通気筒
内へ入り込もうとする。こうした強い気流が小径管内を
流れようとするときには、管内に乱流が発生して気流の
流動の抵抗となって、前記正圧の強さに比し少量の気流
しか通過しない。この乱流の発生による抵抗は、小径管
の長さが長い程、また管の内径が小さい程大きくなる。

【００１４】これに対し、本換気装置の面する建物外方
が負圧状態にある場合、建物内の空気は、建物外へと吸
引される比較的弱い力を受ける。これにより、建物内の
空気は、換気筒を通り、気流制御体の小径管を流れよう
とするが、この場合は管内の流れは層流となり、気流の
流動の抵抗は小さく、前記負圧による気流の強さに比例
した量の気流が通過して建物外へと導かれる。

【００１５】従って、例えば、図８のような建物周囲の
風の圧力状況を考え、本換気装置Ａにかかる正圧３に対
し、３つの本換気装置Ａ’にかかる負圧が平均して各１
とすると、３つのＡ’からの排出空気量計３に対し、Ａ
からの流入空気量が１前後の割合となるようにできる。

【００１６】従って、本換気装置は、例えば上記図８の
ような組み合わせにより、屋根面全体として建物内（小
屋空間）の空気を建物外へと流出させることができる。
もちろん、小屋空間へは、空気が、建物内下部、床下空
間等から上昇、流入し、建物の換気がなされる。

【００１７】そして、季節により、または一日のうちの
時刻によって、建物内の空気を外部に流出させる必要が
ない場合には、蓋体を閉じれば良い。

【００１８】

【実施例】以下、図示した実施例に基づいて本発明を詳
細に説明する。図１ないし図３は本発明の一実施例に係
る換気装置の外観斜視図と分解斜視図と縦断面図をそれ
ぞれ示している。この換気装置は屋根の棟部に形成され
た換気口に取り付けられるものである。

【００１９】図中符号１は薄手の鉄板材からなる方形状
の取付け基板で、板面所定位置に形成した開口２に通気
筒３が固定されている。通気筒３は、上記開口２に挿通
される胴部４と、この胴部４から一旦水平方向に延びた
後、所要長さだけ立ち上がった防水壁５とからなる。

【００２０】６は胴部４の上部を塞ぐ蓋体で、防水壁５
の内側に一側端に枢支されることにより、開閉自在に取
り付けられている。７は蓋体６を開閉するための操作レ
バーで、上端が蓋体６の裏面に枢支される一方、下端が
胴部４を通つて下方に延びている。

【００２１】８は取付け基板１の上面を覆うフードで、
下部に取付け基板１にビス止めされるフランジ部８ａを
有し、このフランジ部８ａから上方に膨出した本体部８
ｂは通気筒３を含む取付け基板１表面を所要面積にわた
り覆う大きさに形成されている。また、フード８の本体
部８ｂは上記蓋体６の開閉方向の前方面が開放され、こ
の前方向に防護ネット９が取り付けられている。

【００２２】防護ネット９と上記した通気筒３との間の
フード内部空間には、気流制御体１０が着説自在に取り
付けられている。気流制御体１０は、小径管１１を外周
面が互いに密着するように多数本束ねることにより、防
護ネット９の面積とほぼ同等な断面積を有する大きさに
形成され、上記小径管１１の前方端を防護ネット９の側
に、小径管１１の後方端を通気筒３の側に向け、防護ネ
ット９に近接して固定されている。小径管１１は、段ボ
ール紙、プラスチックシート、あるいは防水紙などを管
状に形成してなる。管の断面形状は、本実施例のように
円形に限られるものではなく、四角、六角形状等であっ
ても良い。管の内径と長さは、端面から管内に侵入する
正圧による強い気流に対しては流入抵抗が大となつて侵
入しにくく、管内を通って流出する、正圧に比し弱い負
圧による気流に対しては流出抵抗が小となって流出し易
い条件を付与するものであれば良い。

【００２３】フード内の通気筒と建物外部との間に流通
する空気量は、気流制御体１０を構成する小径管の内径
ｒと長さＬによって調整される（図４、５参照）が、図
６に見られるように小径管１１、１１’の軸線方向に間
隔をおいて複数の気流制御体１０、１０’を直列に配列
させることも可能である。

【００２４】また、建物外部からの雨の侵入を防止する
ためには、気流制御体１０は小径管１１の上記前方端を
下げるようにして配設すると良い。

【００２５】なお、図中符号１２、１３は気流制御体１
０をフード８内に固定するための上下のガイド部材、１
４は通気筒３と下ガイド部材１３との間に設けた排水口
である。排水口１４は、気流制御体１０の前方にあるい
は前方と後方の両者に設けるようにしても良い。

【００２６】上記構造の換気装置Ａ、Ａ’は、通気筒３
の胴部４を棟部に近い屋根面に形成した開口２に上方か
ら挿通し、フード部分８を屋根面から突出するようにし
て固定される。

【００２７】固定された換気装置Ａ、Ａ’の使用状態を
説明する。先ず、図８は風が吹いたときの建物の周囲の
空気の圧力状況を示す説明図である。図中、風が吹き当
たる面（図中上方の面）を建物の正面と見た場合、正面
は正圧となり、左右両側面と背面は負圧となる。従っ
て、夏場など、操作レバー７を押し上げて蓋体６を開
き、通気筒３を介してフード内と小屋空間とが連通状態
にある換気装置Ａは、それが上記した風の正圧を受ける
位置にあるものの場合、フード８の前面から空気が流れ
込もうとする。ところが、気流制御体１０は小径管１１
を束ねたものからなっているために、正圧による強い気
流は侵入しにくく、径の細さと長さとの抵抗によって気
流制御体１０の内側のフード８内には入り込むことが少
ない。

【００２８】一方、上記した負圧側に位置する３つの換
気装置Ａ’には、建物外に装置本体内から空気を引き抜
こうとする力が作用するために（Ａ’にかかる各負圧
は、Ａにかかる正圧より小さい）、この力によって小屋
空間内の暖められたあるいは湿った空気が通気筒３を通
って、フード８内で方向を変え、気流制御体１０の小径
管前方端から屋根面に沿って流出する。結局、小径管の
長さと径とを適当に選ぶことにより、例えば、図８のよ
うな４つの気流制御体の組合せによって容易に流出空気
量を流入空気量の２〜６倍程度とすることができ、屋根
面全体として建物内（小屋空間）から建物外へ空気は排
出される。小屋空間へは、建物内下部、床下空間から、
空気が上昇、流入し、建物の換気がなされる。そして、
建物内の熱気や湿気が排出される。

【００２９】冬などにおいては、操作レバー７を下げて
蓋体６を閉じ、建物内の暖気の漏出を防ぐと同時に、冷
たい外気の建物内への侵入を防止する。もちろん、一日
の時刻により、例えば、日中は換気を行って湿気を排出
し、夜間は換気を止めるなどということもできる。

【００３０】建物外から空気が侵入しようとする際の空
気中のゴミや塵、あるいは虫類などは防護ネット９によ
って補足され、内部に侵入して小径管１１をつまらせた
りすることはない。また、雨水は、防護ネット９によっ
て勢いを減じられ、しかも気流制御体１０の小径管１１
の径が細く形成されているので、小径管１１の外方端か
ら管路を通って通気筒内へと侵入することはない。たと
え雨水が小径管１１の内部を伝って通気筒３側に侵入し
たとしても、この雨水は排水口１４を介してフード外に
導かれる。また、通気筒３は、その上部が基板１より上
方に突出する防水壁５として形成されているので、小径
管１１の内端にまで達した雨水が通気筒内に流れ込む心
配もない。小径管１１の前方端が下がるように傾斜させ
て取り付けられた気流制御体１０は、雨水の侵入を更に
効果的に防ぐ。

【００３１】図９は本発明を小屋換気口に取り付けられ
る換気装置に適用した場合の実施例を示している。この
換気装置Ｂは、通気筒１０３内に、通気筒１０３の軸線
方向に蓋体１０６と前記した構造の気流制御体１１０と
が並ぶようにして取り付けられている。通気筒１０３
は、建物の妻の上部に形成した取付け開口に挿着され、
通気筒１０３の建物外方側の端部内に、小径管１１１の
軸線を通気筒１０３の軸線方向と一致するようにして気
流制御体１１０が固定されており、通気筒１０３の建物
内に突出する端部に、開閉自在な蓋体１０６が取り付け
られている。蓋体１０６は図示しない操作レバーによっ
て建物内から開閉操作できるようになっている。

【００３２】本換気装置によれば、気流制御体１１０
は、前記実施例と同様な作用を果たして小屋空間内の気
流を建物外に流出させる。気流制御体と蓋体とは、通気
筒内の前後の配置関係を上記構造とは逆の構造にするこ
ともできる。

【００３３】図１０は屋根に配設した複数の換気装置
Ａ、Ａ’、Ｂ、Ｂ’の図示しない操作レバーを、リンク
２１、２１’、２２、２２’、１２１、１２１’、１２
２、１２２’とワイヤ２３、２３’、１２３、１２
３’、１２４、１２５とによって一括的に動作するよう
にした屋根換気システムの構造図である。

【００３４】上記図において、図中符号Ａ、Ａ’は一対
の棟用の換気装置、Ｂ、Ｂ’は建物の両妻に配設された
それぞれ一対の小屋用換気装置である。これらの換気装
置Ａ、Ａ’、Ｂ、Ｂ’の操作レバーの下端は動作リンク
２１、２１’、１２１、１２１’に枢支され、動作リン
ク２１、…は上下方向に張設されたワイヤ２３、２
３’、１２３、１２３’を介してＬ字型のリンク２２、
２２’、１２２、１２２’の一端に連結されている。そ
して、小屋用換気装置Ｂ、Ｂ’のＬ字型リンク１２２、
１２２’の他端は、棟用換気装置Ａ、Ａ’のＬ字型リン
ク２２、２２’を仲立ちとして、水平方向に張設された
ワイヤ１２４、１２５を介して互いに対向するもの同士
が連結されている。

【００３５】従って、例えば棟用換気装置Ａ、Ａ’の操
作レバーを押し上げるように動作リンク２１、２１’を
下げて前記蓋体を開け、換気可能状態に設定すると、Ｌ
字型リンク２２、２２’とワイヤ１２４、１２５等を介
して各小屋換気装置Ｂ、Ｂ’の蓋体も開状態となる（図
中実線矢印参照）。逆に、棟用換気装置Ａ、Ａ’の蓋体
を閉じる方向にＬ字型リンク２２、２２’を動作させる
と、同様に全ての小屋用換気装置Ｂ、Ｂ’も連動して蓋
体が閉じられる（図中破線矢印参照）。

【００３６】もちろん、こうした屋根換気装置の連動
は、リンクとワイヤによる機械的構成に依ることなく、
操作レバーの下端をそれぞれソレノイドの進退動するロ
ッドと連結することにより電気的に制御するようにして
も良い。

【００３７】

【発明の効果】以上述べたように、本発明によれば、装
置本体の気流の通過する経路に、小径管を多数束ねてな
る気流制御体を配設してあるので、小径管の内径と長さ
に基づく流れ抵抗により、建物外からの強い気流の流入
を効率良く阻止する一方、建物外が負圧になったときの
引き抜き力によって建物内の気流を無理なく建物外へ流
出させることができる。従って、幾つかの気流制御体を
組み合わせることにより、流出空気量を流入空気量の数
倍とし、屋根面全体として建物内の空気を建物外に排出
することができる。そして、建物内下部から気流が上昇
することにより建物の換気が進められる。

【００３８】正圧気流の流入に対する抵抗及び負圧によ
る気流の流出量は、上記小径管の内径と長さの設定、従
って気流制御体を取り替えることにより容易に制御する
ことができる。

【００３９】本発明では、一年の季節に応じて（或いは
１日の時刻などに応じても）、夏などにおいては、建物
の換気を進めて建物内の熱気、湿気を建物外に排出し、
冬などにおいては、蓋体を閉じて建物内の暖気の建物外
への漏出を抑え、建物内に滞留した空気の断熱性を利用
して室温の保持を図ることができる。

【００４０】本発明においては、気流の一方向のみの流
動制御が、上記した気流制御体によって行われ、一端を
枢支等した弁を開閉させて行うものではないから、取付
位置や方向にも制限されることがなくなり、棟用の換気
装置に適用する場合にも越屋根をわざわざ製作する必要
がなくなって、この種の換気装置の施工コストの大幅な
低減化に貢献できる。気流制御体の抵抗により雨も入り
にくい。

【００４１】更に、上記した気流制御体は、構造が簡単
で故障などなく、必要に応じて容易に取り替えることが
できる。弁のように衝突音を発生させることがないので
建物内外に騒音を発生させず、しかも小径管内に滞留し
た空気によって断熱効果をも発揮するものである。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の一実施例に係る屋根換気装置の外観斜
視図である。

【図２】屋根換気装置の分解斜視図である。

【図３】屋根換気装置の断面図である。

【図４】気流制御体の側面図である。

【図５】気流制御体の正面図である。

【図６】気流制御体の他例を示す説明図である。

【図７】屋根換気装置の取付状態を示す説明図である。

【図８】建物周囲の風の圧力状況を示す説明図である。

【図９】本発明の他の実施例に係る小屋換気装置の断面
図である。

【図１０】屋根換気装置の連動システムの構成を示す説
明図である。

【符号の説明】

１ 取付け基板 ３ 通気筒 ４ 胴部 ５ 防水壁 ６ 蓋体 ７ 操作レバー ８ フード ９ 防護ネット １０ 気流制御体 １１ 小径管 １４ 排水口 Ａ，Ａ’ 屋根換気装置 Ｂ，Ｂ’ 小屋換気装置 ２１，２１’，１２１，１２１’動作リンク ２２，２２’，１２２，１２２’Ｌ字型リンク ２３，２３’，１２３，１２３’，１２４，１２５ ワ
イヤ

Claims (7)

(57)【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】建物外壁内側と屋根下に所要の間隔を置い
   て断熱壁よりなる通気用壁を設け、また建物の屋根部分
   及び又は小屋外壁に形成した上部換気口に建物内部から
   外部にのみ空気を通す上部換気装置を取り付ける一方、
   床下に形成した下部換気口に建物外部から内部に向けて
   のみ空気を通す下部換気装置を取り付け、外壁等と通気
   用壁との間に形成された通気層内に風上側の下部換気装
   置より自然の通風を採り入れ、風下側の上部換気装置よ
   り建物内の空気を負圧流によって流出させ、あるいは上
   記通気層内の空気に建物外壁及び屋根を通じて建物外部
   から太陽熱エネルギーを吸収させ、通気層内に生じる空
   気の圧力差を利用して気流の流動と停止を制御すること
   により、建物の温度と湿度を調整する気流循環の自然制
   御システム付き住宅に用いられる上記上部換気装置にお
   いて、 前記上部換気口に、この換気口の開口部を開閉自在に覆
   って空気の流動を阻止、許容する蓋体と、多数の小径管
   を外周が密着するように束ねてなる気流制御体とを取り
   付け、 上記気流制御体の小径管は、上記蓋体が開放されている
   ときに、正圧状態にある建物外方からの空気の正圧流に
   対しては乱流による流動抵抗を生じさせ、負圧状態にあ
   る建物外方に誘引される負圧流に対しては層流を生じさ
   せる程度の長さと内径とを備えている、 ことを特徴とする気流循環の自然制御システム付き住宅
   に用いられる換気装置。
2. 【請求項２】前記住宅の棟その他の屋根面に形成した上
   部換気口に前記蓋体を取り付け、換気口及び蓋体を覆う
   ようにして一面が開放されたフードを固定し、このフー
   ドの開放面内側に前記気流制御体を配設し、フードの開
   放面後方の内部空間に上記蓋体を位置させたことを特徴
   とする請求項１に記載の気流循環の自然制御システム付
   き住宅に用いられる換気装置。
3. 【請求項３】前記住宅の小屋外壁に形成した上部換気口
   に前記蓋体を取り付け、この蓋体の建物外部に前記気流
   制御体を固定したことを特徴とする請求項１に記載の気
   流循環の自然制御システム付き住宅に用いられる換気装
   置。
4. 【請求項４】前記気流制御体は、前記小径管をその中心
   軸線が建物外部方向に下がるようにして固定されている
   ことを特徴とする請求項１、同２または同３に記載の気
   流循環の自然制御システム付き住宅に用いられる換気装
   置。
5. 【請求項５】前記気流制御体の前面に防護ネットが取り
   付けられていることを特徴とする請求項１、同２、同３
   または同４に記載の気流循環の自然制御システム付き住
   宅に用いられる換気装置。
6. 【請求項６】前記気流制御体の建物内外部側の双方また
   は一方に排水口が設けられていることを特徴とする請求
   項１、同２、同３または同４に記載の気流循環の自然制
   御システム付き住宅に用いられる換気装置。
7. 【請求項７】前記気流制御体を前記小径管の中心軸線方
   向に複数配設したことを特徴とする請求項１、同２また
   は同３に記載の気流循環の自然制御システム付き住宅に
   用いられる換気装置。