JP2655795B2 - 温度感応開閉弁及びこれを設置した建築物 - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、住宅等の建築物に関し
室内の保温、保冷作用を効果的にする温度感応開閉弁及
びこれを設置した建築物に関するものである。

【０００２】

【従来の技術】従来から住宅等の建築物の外壁面は、壁
面の内板と外板との間に断熱材を内装し、更に外板の表
面に防水シール、金網、モルタル吹付を施した外壁を装
着しているのが一般的であった。また、最近は外板をパ
ネル状に成型加工し、連着させて外壁材を装着する方法
も用いられている。このように、従来の外壁工法は、い
ずれも断熱材にたよって断熱効果を上げようとしてお
り、断熱効果を充分とするには断熱材をかなり厚くしな
ければならず、省資源、コスト面から不都合がある。

【０００３】そこで、これらの不都合な点を解消するも
のとして、本出願人は、図15、16に示すように、パネ
ル式外壁材を装着した建築物を開発して開示している
（特開平３−２８１８５１号公報参照）。

【０００４】このパネル式外壁材60は、上端部に上部通
風口61を設けた内側平板62と、該内側平板62と略同形状
の外側平板63との間に、これら外側平板63及び内側平板
62の周縁を囲う外壁64及び千鳥状に開口を有する複数の
Ｖ字状壁65をそれぞれ設け、内側平板62の下端部側に位
置する外壁64に下部通風口66を設けてなる。このパネル
式外壁材60は、住宅等の建築物の外壁面、すなわち断熱
材67に連接して設けている。この建築物は、床68の下方
に下部通風口66があり、これにＶキャップ69が嵌めら
れ、床68の上方に上部通風口61が位置している。この建
築物によれば、太陽熱等の外気温によりパネル式外壁材
60を暖め、外側平板63の空気層70の空気を暖め、更に上
昇気流にさせて暖かい空気を上部通風口61から室内に取
り込む。一方、外気温によりパネル式外壁材60が冷えて
くると空気層70の空気は下降しようとするが、外側平板
63及び内側平板62の間に形成してあるＶ字状壁65によっ
て下降が制約できるので、空気層70が静止状態となって
室内の断熱効果を高めることができる。

【０００５】また、本出願人は、図17、18に示すパネ
ル式建築物における外壁工法を出願している（特願平４
−１７１１７８号参照）。この外壁工法は、断熱材67に
設けた上部空気流出入口71に開閉弁72を設けている。す
なわち、この開閉弁72はＶキャップ73を設け、このＶキ
ャップ73の通路にこれを開閉する弁部材74を設け、この
弁部材74を開閉させる温度記憶センサー75を取り付けて
なる。そして、外気温が上昇すると温度記憶センサー75
により弁部材74が開き、暖かい空気を室内に導入し、外
気温が下がると弁部材74が閉じ、空気層70が静止状態と
なって室内の断熱効果を高め、すなわち、室内の暖かい
空気を外に出さないし、冷たい空気を室内に入れない。

【０００６】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、の本
出願人の従来例は、施工面では良く、断熱面でも一応の
効果があるものの、上部通風口61が常時開いているの
で、外気と内気との流通には限界がある。

【０００７】また、の本出願人の出願例は、設定温度
を18℃とした場合、18℃を超えると温度記憶センサー75
が検知して作動し弁部材74が開き、設定温度が18℃以下
になると弁部材74が閉じるものであるため、外気温が高
くなりすぎても弁部材74は開いたままで、熱い外気が室
内に侵入する。また逆に、設定温度を28℃とし、28℃を
超えると弁部材74が閉じ、28℃以下になると弁部材74が
開くようにすると、外気温が低くなりすぎても弁部材74
は開いたままで、冷たい外気が室内に侵入してしまう。

【０００８】また、温度検知器と制御弁との組み合せに
より、上記の不都合な点は、容易に解消できるが、それ
では構成が複雑かつメンテナンスもかかりすぎる結果に
なる。

【０００９】そこで、本発明は、上記事情に鑑みて本出
願人のの出願例を改良することによりなされたもの
で、構成が簡単でメンテナンスも容易なものでありなが
ら、設定温度範囲内では常時開き外気を導入し、この設
定温度範囲外になった時閉じて空気の流通を閉鎖する温
度感応開閉弁及びこれを設置した建築物を提供すること
を課題とする。

【００１０】

【課題を解決するための手段】本発明は上記の如き課題
を解決するために開発したものであって、弁本体と該弁
本体の通路を開閉する弁部材と該弁部材と弁本体との間
に介在させる温度記憶バネと前記弁部材と弁本体との間
に介在させる戻りバネとからなる温度感応開閉弁におい
て、前記弁本体２は円筒体１２の外周面につば１３を取
り付けかつ内周面には弁部材３に着座面１４ａを有する
弁座１４及び温度記憶バネ４の支持部材１５を設けた部
材１６に弁座１７を備えた内側ケース１０を設け、該内
側ケース１０の円筒体１８の外周面につば１９を取り付
けかつ円筒体１８の一端に部材１６の円筒体１２の矩形
突起１２ａに突起１８ａを備えた外側ケース１１を嵌装
してなり、更に前記円筒体１２の他端側に弁座１７を嵌
挿する円環状溝１２ｂを設けかつ弁座１７の位置決め突
起１２ｃを備えると共に前記弁座１７に弁部材３の着座
面１７ａを備えた円筒体１２の円環状溝１２ｂに嵌着さ
れてなり、前記弁部材３は中心部に温度記憶バネ４の掛
け孔３２を備えた円盤３０に１２０度間隔の突起部３１
を設けてなり、前記温度記憶バネ４は弁本体２の引掛け
孔１５ａと弁部材３の掛け孔３２とを係止する引張ばね
を備え気温の高低に伴って温度記憶バネ４の戻しバネ５
を介して弁部材３が弁座１７から離着座してなり、前記
戻しバネ５は弁本体２と弁部材３との間に介在させて温
度記憶バネ４の伸縮によって弁部材３を復帰可能にして
なり、上記各構成からなる温度感応開閉弁１を介し気温
の上昇・下降によって温度記憶バネを伸縮作動させて弁
部材の移動かつ開閉を自在にすることを特徴とする温度
感応開閉弁の提供にある。また、前記温度感応開閉弁１
を上下の通風口４６、４７に有する断熱材４４の外壁面
に張設しかつ断熱材４４上に空気層４８を施工し、更に
下部の通風口４７には通気性を有するＶキャップ５０を
付設し、一方床下４５には外気と空気層４８とを常時連
通させかつ床下４５と室内５１とには温度感度開閉弁１
を介して屋根の通気層内に発生する熱源を必要時に必要
量だけ室内に吸熱し、かつ吸熱された熱源を必要に応じ
て保温又は保冷する温度感応開閉弁を設置した建築物の
提供にある。すなわち、本発明の課題を解決するための
手段は従来の弁本体と該弁本体の通路を開閉する弁部
材と該弁部材と弁本体との間に介在させる温度記憶バネ
と前記弁部材と弁本体との間に介在させる戻りバネとか
らなる温度感応開閉弁の改良に関するものであること、
前記弁本体２は円筒体１２の外周面につば１３を取り
付けかつ内周面には弁部材３に着座面１４ａを有する弁
座１４及び温度記憶バネ４の支持部材１５を設けた部材
１６に弁座１７を備えた内側ケース１０を設け、該内側
ケース１０の円筒体１８の外周面につば１９を取り付け
かつ円筒体１８の一端に前記円筒体１２の矩形突起１２
ａに突起１８ａを備えた外側ケース１１を嵌装してな
り、更に前記円筒体１２の他端側に弁座１７を嵌挿する
円環状溝１２ｂを設けかつ弁座１７の位置決め突起１２
ｃを備えると共に前記弁座１７に弁部材３の着座面１７
ａを備えた円筒体１２の円環状溝１２ｂに嵌着されてい
ること、前記弁部材３は中心部に温度記憶バネ４の掛
け孔３２を備えた円盤３０に１２０度間隔の突起部３１
を設けてなること、前記温度記憶バネ４は弁本体２の
引掛け孔１５ａと弁部材３の掛け孔３２とを係止する引
張ばねを備え気温の高低に伴って温度記憶バネ４の戻し
バネ５を介して弁部材３が弁座１７から離着座してなる
こと、前記戻しバネ５は弁本体２と弁部材３との間に
介在させて温度記憶バネ４の伸縮によって弁部材３を復
帰可能にしてなること、上記各構成からなる温度感応
開閉弁１を介して気温の上昇・下降によって温度記憶バ
ネを伸縮作動させて弁部材の移動かつ開閉を自在にする
温度感応開閉弁である。また、本発明の課題を解決する
ための手段は１従来の温度開閉弁及び温度記憶バネを改
良した温度感応開閉弁を用いたこと、前記温度感応開
閉弁１を上下の通風口４６、４７に有する断熱材４４の
外壁面に引張しかつ断熱材４４上に空気層４８を施工し
たこと、更に下部の通風口４７には通気性を有するＶ
キャップ５０を付設しなること、一方床下４５には外
気と空気４８とを常時連通させかつ床下４５と室内５１
とには温度感度開閉弁１を介して屋根の通気層内に発生
する熱源を必要時に必要量だけ室内に吸熱し、かつ吸熱
された熱源を必要に応じて保温又は保冷する温度感応開
閉弁を設置した建築物を提供したものである。

【００１１】

【作用】上記構成によれば、気温が上昇して設定温度の
範囲内になると、温度記憶バネが伸縮するから弁部材が
移動して開となり、更に、気温が上昇して設定温度の範
囲外になると、温度記憶バネが更に伸縮して弁部材も更
に移動し閉となる。逆に、気温が下がって設定温度の範
囲内になると、温度記憶バネが伸縮するから戻りバネに
より弁部材が逆に移動して開となり、更に、気温が下が
って設定温度の範囲外になると、温度記憶バネが更に伸
縮するから戻りバネにより弁部材も更に逆に移動して閉
となる。

【００１２】

【実施例】以下、本発明の実施例を図１〜14に基づいて
詳述する。図１は本発明の温度感応開閉弁を建築物にお
ける壁の断熱材に設置した状態を示す断面図、図２〜11
は温度感応開閉弁の部品をそれぞれ示す平面図、断面図
である。図において、１は温度感応開閉弁を示し、この
温度感応開閉弁１は、弁本体２と、この弁本体２の通路
を開閉する弁部材３と、これら弁部材３と弁本体２との
間に介在させ設定温度の範囲内で伸縮する温度記憶バネ
４と、これら弁部材３と弁本体４との間に介在させ温度
記憶バネ４の伸縮により移動した弁部材３を復帰させる
戻りバネ５とを主要構成要素としてなる。

【００１３】前記弁本体２は、内側ケース10に外側ケー
ス11を嵌め込んだ形状をなしている。この内側ケース10
は、図２、３に示すように、円筒体12の外周面につば13
を取り付け、内周面に弁部材３の着座面14ａを有する弁
座14及び前記温度記憶バネ４を支持する一方の支持部材
15を設けたＡ部材16を有し、このＡ部材16に図４、５に
示す弁座17を設けてなる。そして、Ａ部材16の円筒体12
の一端側に矩形突起12ａが４ケ所あり、円筒体12の他端
側には弁座17を嵌め込む円環状溝12ｂがあり、更に弁座
17の位置決め突起12ｃが３ケ所ある。この弁座17は、弁
部材３の着座面17ａを有し、円筒体12の位置決め突起12
ｃに沿う凹部17ａが３ケ所あり、円筒体12の円環状溝12
ｂに嵌着される。この際、両弁座14と17との間の距離
は、後述するように、温度記憶バネ４が設定温度の範囲
内で伸縮することにより弁部材３が移動する距離であ
る。

【００１４】前記外側ケース11は、図６、７に示すよう
に、円筒体18の外周面につば19を取り付け、この円筒体
18の一端に前述のＡ部材16の円筒体12の矩形突起12ａに
沿う突起18ａを設けている。

【００１５】そして、この円筒体18の蓋体20は、円盤状
をなし、その外周面に突起18ａを嵌め込む凹部20ａがあ
り、円筒体18に蓋体20を嵌着することで、図６に示すよ
うに流通口21が形成される。なお、内側ケース10の円筒
体12の矩形突起12ａは、突起18ａに沿っているから、流
通口21は内側ケース10により塞がれることはない。

【００１６】前記弁部材３は、図10、11に示すように、
円盤30に120 度間隔の突起部31を設けた形状になってお
り、この円盤30の中心部に前記温度記憶バネ４を引掛け
る掛け孔32を設け、突起部31には前記戻りバネ５を通し
支持するための棒33を貫通させる孔34が３ケ所穿いてい
る。なお、この棒33は、弁座14、17に貫通して固定され
るため、これら弁座14、17には孔14ｂ、17ｃが３ケ所づ
つ穿いている。

【００１７】前記温度記憶バネ４は、設定した温度範囲
内で伸縮作用をする物質にて構成し、この例では８℃〜
28℃の範囲において、約５mm〜10mm程度伸縮作用をする
ように温度設定が行なわれる。なお、この温度設定は、
その目的に応じて行なうことが可能であり、例えば、２
℃〜50℃とか、20℃〜30℃とか種々設定することが可能
であり、特に限定しない。そして、この温度記憶バネ４
は、引張ばねであり、弁本体２の支持部材15の引掛け孔
15ａと弁部材３の掛け孔32とに引掛けている。前述の弁
部材３は、弁座14、17の各３ケ所の孔14ｂ、17ｃに通し
固定した棒33に遊嵌しており、それぞれ着座面14ａ、17
ａに着座できるようになっており、この棒33の弁座14と
弁部材３との間に前記戻しバネ５が挿入され、この戻し
バネ５のバネ力により弁部材３は弁座17の着座面17側に
着座している。したがって、気温が上述の８℃より低い
と、弁部材３は弁座17に着座しており、８℃より高くな
ると、温度記憶バネ４が戻しバネ５のバネ力に抗して縮
み、弁部材３は弁座17から離座する。更に、気温が上昇
すると弁部材３の開度が大となり、28℃近くになると、
弁部材３が弁座14に近くなるから開度が小となり、28℃
を超えると、弁部材３が弁座14に着座する。

【００１８】上記のように構成した温度感応開閉弁１
は、図12に示すように建築物40に設置される。すなわ
ち、布基磁41上の土台42上に柱43が建られ、外壁面に断
熱材44が張られている。この断熱材44には床45を境とし
て上部通風口46及び下部通風口47が設けられている。そ
して、この断熱材44上には空気層48を有するように外装
モルタル等49が施工されている。上部通風口46には本発
明の温度感応開閉弁１を設置し、下部通風口47には通気
性を有するＶキャップ50を設けている。従って、床45
下、すなわち、外気と空気層48とは常時連通しており、
室51と床45下とは温度感応開閉弁１により連通したり、
しなかったりする。なお、図12中52は断熱Ｖキャップを
示す。

【００１９】次に上記構成になる温度感応開閉弁１の作
動状態を、図12のように、建築物40に設置した場合を例
にして説明する。気温が８℃に満たない場合は、気温記
憶バネ４が伸びきった状態であるから、温度感応開閉弁
１は、図１に示すように、弁部材３が弁座17の着座面17
ａに着座して「閉」状態である。この場合、床45下の空
気は、Ｖキャップ50から空気層48に入って来でも、室内
51には侵入しない。気温が上昇して８℃を超えると、温
度記憶バネ４が縮むから、弁部材３が戻りバネ５のバネ
力に抗して弁座17から離座して温度感応開閉弁１は
「開」となる。この場合、床45下と室内51とは、連通し
空気の流通が可能になる（図13参照）。更に、気温が上
昇すると、更に温度記憶バネ４が縮むから、温度感応開
閉弁１は徐々にその開度が大きくなるが、弁部材３が弁
座14の方に近づき初めると、逆に徐々にその開度が小さ
くなる。そして、気温が28℃を超えると、温度記憶バネ
４が一層縮むから、弁部材３が弁座14の着座面14ａに着
座して、温度感応開閉弁１は、「閉」の状態になり、空
気の流通がなくなる（図14参照）。以後気温が更に上昇
しても温度記憶バネ４が更に縮むだけであるから、温度
感応開閉弁１の「閉」の状態は保持される。

【００２０】逆に気温が下がり始めると、温度記憶バネ
４が伸び始め、28℃を下回わると、弁部材３が戻りバネ
５のばね力により弁座14の着座面14ａから離座して、温
度感応開閉弁１は、「開」となり、空気の流通が可能に
なる。更に気温が下がると、温度感応開閉弁１の開度が
徐々に大きくなり、弁部材３が弁座17の方に近づき初め
ると逆にその開度が徐々に小さくなる。そして、気温が
８℃より下がると、温度記憶バネ４が一層伸びるから、
弁部材３が弁座17の着座面17ａに着座して、温度感応開
閉弁１は「閉」の状態になり、以後更に気温が下がって
も「閉」の状態を保持して空気の流通がなくなる。

【００２１】なお、本実施例では気温が上昇すると、温
度記憶バネ４が縮む場合について説明したが、逆に伸び
る場合であっても良く、この場合、弁部材３は、気温が
８℃未満であると、弁座14の着座面14ａに着座して、温
度感応開閉弁１は「閉」となり、28℃を超えると、弁座
17の着座面17ａに着座して「閉」となる。また、戻りバ
ネ５と温度記憶バネ４と入れ換えても結果は同じであ
る。

【００２２】

【発明の効果】以上詳述したように、本発明の温度感応
開閉弁によれば、気温が上昇して設定温度の範囲内にな
ると、温度記憶バネが伸縮するから弁部材が移動して開
となり、更に、気温が上昇して設定温度の範囲外になる
と、温度記憶バネが更に伸縮して弁部材も更に移動し閉
となる。逆に、気温が下がって設定温度の範囲内になる
と、温度記憶バネが伸縮するから戻りバネにより弁部材
が逆に移動して開となり、更に、気温が下がって設定温
度の範囲外になると、温度記憶バネが更に伸縮するから
戻りバネにより弁部材も更に逆に移動して閉となる。従
って、構成が単純かつメンテナンスもほとんど必要とし
ないものでありながら、設定温度の範囲内で温度感応開
閉弁が「開」となって流体の流通が自在となり、設定温
度の範囲外では「閉」となって流体の流通が停止するこ
とが可能となる効果がある。

【００２３】また、設定温度の範囲が８℃から28℃であ
ると、人間にとって都合の良い気温の場合にのみ空気の
流通が可能とすることができる。更に、建築物にこの温
度感応開閉弁を設置すると、設定した温度範囲の空気の
みを流通させて、建築物内の温度調整に自然のもつエネ
ルギーを有効に利用することが出来る。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の温度感応開閉弁を建築物に設置した状
態を示す断面図。

【図２】温度感応開閉弁の構成部品を示す断面図。

【図３】温度感応開閉弁の構成部品を示す裏面図。

【図４】温度感応開閉弁の構成部品を示す断面図。

【図５】温度感応開閉弁の構成部品を示す平面図。

【図６】温度感応開閉弁の構成部品を示す断面図。

【図７】温度感応開閉弁の構成部品を示す平面図。

【図８】温度感応開閉弁の構成部品を示す平面図。

【図９】温度感応開閉弁の構成部品を示す断面図。

【図１０】温度感応開閉弁の構成部品を示す平面図。

【図１１】温度感応開閉弁の構成部品の一部を断面した
側面図。

【図１２】温度感応開閉弁を建築物に設置した状態を示
す断面図。

【図１３】温度感応開閉弁の作動状態を示す断面図。

【図１４】温度感応開閉弁の作動状態を示す断面図。

【図１５】従来例を示す正面図。

【図１６】従来例を示す断面図。

【図１７】従来例を示す正面図。

【図１８】従来例を示す断面図。

【符号の説明】

１ 温度感応開閉弁 ２ 弁本体 ３ 弁部材 ４ 温度記憶
バネ ５ 戻りバネ 14、17 弁座 45 床 46 上部通風
口（通風口） 47 下部通風口（通風口）

Claims (2)

(57)【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 弁本体と、該弁本体の通路を開閉する弁
   部材と、該弁部材と弁本体との間に介在させる温度記憶
   バネと、前記弁部材と弁本体との間に介在させる戻りバ
   ネとからなる温度感応開閉弁において、 前記弁本体２は、円筒体１２の外周面につば１３を取り
   付けかつ内周面には弁部材３に着座面１４ａを有する弁
   座１４及び温度記憶バネ４の支持部材１５を設けた部材
   １６に弁座１７を備えた内側ケース１０を設け、該内側
   ケース１０の円筒体１８の外周面につば１９を取り付け
   かつ円筒体１８の一端に前記円筒体１２の矩形突起１２
   ａに突起１８ａを備えた外側ケース１１を嵌装してな
   り、更に前記円筒体１２の他端側に弁座１７を嵌挿する
   円環状溝１２ｂを設けかつ弁座１７の位置決め突起１２
   ｃを備えると共に前記弁座１７に弁部材３の着座面１７
   ａを備えた円筒体１２の円環状溝１２ｂに嵌着されてな
   り、 前記弁部材３は、中心部に温度記憶バネ４の掛け孔３２
   を備えた円盤３０に１２０度間隔の突起部３１を設けて
   なり、 前記温度記憶バネ４は、弁本体２の引掛け孔１５ａと弁
   部材３の掛け孔３２とを係止する引用ばねを備え、気温
   の高低に伴って温度記憶バネ４の戻しバネ５を介して弁
   部材３が弁座１７から離着座してなり、 前記戻しバネ５は、弁本体２と弁部材３との間に介在さ
   せて温度記憶バネ４の伸縮によって弁部材３を復帰可能
   にしてなり、 上記各構成からなる温度感応開閉弁１を介し、気温の上
   昇・下降によって温度記憶バネを伸縮作動させて弁部材
   の移動かつ開閉を自在することを特徴とする温度感応開
   閉弁。
2. 【請求項２】 前記温度感応開閉弁１を上下の通風口４
   ６、４７に有する断熱材４４の外壁面に張設しかつ断熱
   材４４上に空気層４８を施工し、更に下部の通風口４７
   には通気性を有するＶキャップ５０を付設し、一方床下
   ４５には外気と空気層４８とを常時連通させかつ床下４
   ５と室内５１とには温度感度開閉弁１を介して屋根の通
   気層内に発生する熱源を必要時に必要量だけ室内に吸熱
   し、かつ吸熱された熱源を必要に応じて保温又は保冷す
   る温度感応開閉弁を設置した建築物。