JP3117933B2

JP3117933B2 - 通気住宅用の壁内流通フィン

Info

Publication number: JP3117933B2
Application number: JP09132052A
Authority: JP
Inventors: 時彦碓井
Original assignee: 松井健司
Priority date: 1997-05-22
Filing date: 1997-05-22
Publication date: 2000-12-18
Anticipated expiration: 2017-05-22
Also published as: JPH10325585A

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、建物の外壁内に断
熱材の壁と通気用壁の２重壁を設け、それぞれを空気通
路とし、断熱材の壁に微風で自動開閉できる一方向の壁
内流通フィンを取付け、夏季は自然対流により暖気を放
出せしめ、冬季は暖気を循環せしめて、冷房負荷、暖房
負荷を低減する通気住宅に用いる流通フィンに関する。

【０００２】

【従来技術と発明が解決しようとする課題】先ず従来の
通気住宅に就いて説明する。図１４に示すように建物の
外壁内側と屋根下及び建物の内部構造空間Ｃの間に、通
気用壁Ａを設け、空気通路Ｂを形成する。建物の側壁下
部には建物の内部構造空間Ｃから、空気通路Ｂに向かっ
て空気は流れ、その逆方向には流れないような壁内流通
フィンＤを取付け、建物の側壁上部には、逆に空気通路
Ｂから建物の構造空間Ｃには空気は流れるが、その逆方
向には流れないような壁内流通フィンＤが取付けてあ
る。

【０００３】また屋根下の通気用壁Ａの下部にも、建物
の内部構造空間Ｃから、空気通路Ｂに向かって空気は流
れ、その逆方向には流れないような壁内流通フィンＤを
取付け、また屋根下の通気用壁Ａの上部には建物の内部
構造空間Ｃから、空気通路に向かって空気は流れ、また
逆方向にも空気が流れ得るような双方向の開口Ｅを設け
る。

【０００４】棟或いは小屋裏部及び基礎部には夏季には
開放され、冬季には閉鎖されるフィンＧ、Ｆが取付けて
ある。なお屋根裏のフィンＧは雨に対する対策は講じて
あるものとする。

【０００５】以上のような通気住宅の構造において、夏
季には空気通路Ｂの空気は建物の外壁が受ける輻射熱で
加熱され、空気通路Ｂの上昇流となり、側壁上部の一方
向壁内流通フィンＤＤを経て、屋根下部の一方向壁内流
通フィンＤを経由して屋根下の空気通路Ｂへ流れ込む。
更に屋根下の空気通路Ｂを通り、内部構造空間Ｃから屋
根上部の双方向の開口Ｅを経て流れる暖気と合流して、
屋根裏のフィンＧから外部に暖気は放出される。

【０００６】内部構造空間Ｃの暖気は、側壁部分の空気
通路Ｂの上昇気流に一方向壁内フィンＤを通じて吸引さ
れる。

【０００７】床下は、床下流通フィンＦが開放されるの
で、外部のフレッシュエアが通過する。

【０００８】このようにして、建物の外部側壁が受ける
輻射熱を吸収した暖気、内部構造空間Ｃの暖気を、空気
通路Ｂを上昇する上昇気流として外部に放出することに
よって、建物内部構造空間Ｃの冷房負荷を低減するもの
である。

【０００９】冬季には、建物の南側の空気通路Ｂは夏季
の場合と同様に、上昇気流になるが屋根裏のフィンＧは
閉鎖されるので輻射によって温められた空気は建物外に
流出することはなく、建物の北側では空気流路Ｂの温度
は降下し、停滞するか或いは下降流となる。南側からの
暖気が上方から通気用壁Ａに沿って降下してくるが、一
方向壁内フィンＤＤは、自動的に閉鎖するので、空気通
路Ｂに侵入することはない。従って、外壁内面に結露を
おこすことはない。

【００１０】暖気は南側から北側へと循環し、内部構造
空間Ｃの暖房負荷を低減する。

【００１１】また床下の床下流通フィンＦは閉鎖されて
いるので、外部から冷気が侵入することはない。

【００１２】ここで、従来の通気住宅に用いる流通フィ
ンの欠点について述べる。

【００１３】壁内流通フィンは長方形であったので、次
のような欠陥があった。

【００１４】図１２は従来のフィンの構造の概念図
を示す図である。フィンが閉じた時、フィンの手前側ｐ
面と向側ｑ面で気密を確保するようになっているので両
気密保持面が重ならない、空気の流通部分が必ず必要と
なる。従って空気流通部分ｒでは、流通孔とフィンの間
に隙間を余儀なくされる。よって該フィンの気密性は極
めて悪い。

【００１５】フィンの外形が長方形なので、取付け
加工が煩雑である。特に水平、垂直方向の精度が確保さ
れないと、フィンの自重によるバランス開閉なので、開
閉が円滑でない。

【００１６】また面材耐力壁工法（パネル工法）に長方
形の大きな孔を複数個穿設するので、開口面積が大きく
面材耐力壁（パネル）の強度を確保することが困難とな
る。

【００１７】図１３は従来の長方形のフィンの断面
図である。蛇行した空気通路にフィンを設けているの
で、フィン全体の厚みが大きくなり断熱材の厚み内に納
まらない。従って輪送の面で工場で組み込むことができ
ず、現場組み込みとなるため、工数が掛かりコストが嵩
む。また取付け精度の確保も困難である。

【００１８】前述のように蛇行した空気通路にフィ
ンを設けているので、空気通路を落下してくる塵埃によ
って、フィンの開閉が微妙に不確実となる。従って図１
３に見るような埃受け１３１を設けなければならない。
また両側にベアリング１３２を配設している。従って構
造が複雑になりコスト高となる。

【００１９】また取付け角度が図面で右側に４５°
より平たくなると、フィン自体のバランスが崩れ常に開
放状態になる。

【００２０】本発明はこれらの問題点に鑑みて創案され
たものである。

【００２１】

【課題を解決するための手段】請求項１の発明は、円筒
形本体の内部に半円形の開口部を形成し、筒軸方向が取
付け面に対し直行するように設置されるフィン座と、前
記フィン座の開口部を覆う蓋状のフィン本体とからなる
通気住宅用の壁内流通フィンであって、前記フィン本体
の両端に、該フィン本体の重心より幾分上方の位置で水
平に突出するピン軸を設け、フィン本体を該ピン軸によ
りフィン座に軸着することで、フィン本体を前記ピン軸
回りに揺動可能とし、かつ前記ピン軸を中心とするフィ
ン本体の重量バランスにより、常時はフィン本体が前記
開口部を閉じるようにし、上昇気流が作用した場合には
開けるようにしたことを特徴とする。

【００２２】次に作用に就いて説明する。

【００２３】図１は暖暑時の通気を示した図である。

【００２４】床下流通フィンＦは、手動で閉鎖状態が解
除される。屋外の輻射を受けない冷気側からの微風庄で
冷気側の床下流通フィンＦは開放され、冷気を床下に導
き輻射を受ける側の床下流通フィンＦは逆に風圧を受け
るので、自動的に閉鎖され冷気を床下から逃さない。

【００２５】床下に流入した冷気は、輻射を受ける側、
反対側共に２重の空気通路Ｂ_１、Ｂ_２を通過し上昇気流
となり、屋根下の空気通路Ｂ_１を通過してきた暖気と合
流して、自動開放された小屋裏流通フィンＧを経て屋外
に放出される。このように冷気が自然対流して冷房負荷
を減少する。

【００２６】図２は寒冷時の通気を示した図である。

【００２７】床下流通フィンＦは、輻射熱を受ける側も
反対側も手動で閉鎖状態に固定される。

【００２８】輻射熱を受ける側の空気通路Ｂ_１の空気は
上昇気流となり一方向壁内流通フィンＤＤは上昇気流の
微風圧で自動的に開き、屋根下に設けた一方向壁内流通
フィンＤを経由して空気通路Ｂ_１から双方向の開口Ｅを
経由して流れる暖気流は、内部構造空間Ｃの上部の空気
通路Ｂ_２を流れる暖気流と合流して、輻射を受けない側
の空気通路Ｂ_２に達する。しかし一方向壁内流通フィン
ＤＤの壁内流通フィンに風圧が逆方向から作用して閉鎖
し、空気通路Ｂ_１には暖気流は侵入しない。従って空気
通路Ｂ_１の空気は静止したままでいるので、外壁内部に
結露を生ぜず、かつ断熱効果を示し、気流は床下を通過
して循環し、暖房負荷を低減する。

【００２９】この場合、小屋裏流通フィンは自動閉鎖さ
れた状態にあることは勿論である。

【００３０】なお一方向壁内流通フィンＤ及びＤＤは取
付けを逆向きにしただけである。

【００３１】また双方向の開口Ｅは、Ｄのフィン本体を
装備しない円筒形本体だけである。

【００３２】ここで空気通路が２重になっているため、
空気の循環効率は良好である。

【００３３】図３は壁内流通フィンの構成を表す斜視図
である。

【００３４】壁内流通フィンは、開口部を一方向から覆
う構造のため、従来のフィンのように側面空隙がなく、
気密性は完全である。

【００３５】また壁内流通フィンの外形は円形であり、
その取付けには、ドリルで孔を穿孔するだけで済み、長
方形に取付け孔を加工する手間が省力できる。

【００３６】また該壁内流通フィンは、断熱材自体の厚
みの中に接着材を塗布して嵌入するのみで、取付け施行
は終わり極めて容易に施工できる特徴をもつ。

【００３７】さらに外形が断熱材内に納まるため、持ち
運びが容易であり、特に断熱材に工場で組み込んで現場
に輪送でき、施工工数の低減につながる。

【００３８】また該壁内流通フィンは、略水平位置でも
フィンが開口部を覆い閉鎖するようにバランスが採られ
ているので、４５°以下の勾配を持つ屋根でも誤動作す
ることがない。

【００３９】図７は床下流通フィンの構成を表す斜視図
である。床下流通フィンでは屋外から気流が流れ込むよ
うに取付ける。フィン座を垂直に取付けた場合、無風時
フィン本体はフィン座との間に１０ｍｍ位の開口を保
ち、微風に応じて開放面積が増大されるようにバランス
を保つようなバランスウェイトを有する。また手動で開
閉を固定するフィンストッパアーム機構を備えている。

【００４０】図９は小屋裏流通フィンの構成を表す斜視
図である。小屋裏流通フィンは屋内から気流が流れ込む
ように取り付ける。フィン座を垂直に取付けた場合、無
風時フィン本体はフィン座との間に１０ｍｍ位の開口を
保ち、フィン座取付けと反対側からの微風に応じて開放
面積が増大されるようにバランスを採り、バイメタルの
伸縮によって自動的にフィンが開閉する機構を備えてい
る。

【００４１】また該フィン座は、内部に空洞を有する成
型品なので断熱効果は大きい。

【００４２】

【発明の実施の形態】以下、図面に基づいて発明の実施
の形態を説明する。

【００４３】図１は暖暑時の空気の自然対流を示した図
である。

【００４４】図１では床下流通フィンＦのフィンストッ
パアームは解除され、輻射を受けない側の冷気の風圧
が、床下流通フィンＦを押し開き床下に冷気を導入す
る。輻射を受ける側の床下流通フィンＦは導入された冷
気の風圧を受けて自動的に閉鎖する。床下に導入された
冷気は外壁と断熱壁Ｉが構成する空気通路Ｂ_１及び断熱
壁Ｉと内部構造空間Ｃを形成する壁Ａとの間の空気通路
Ｂ_２の間を上昇気流として上昇し、屋根下の空気通路Ｂ
_１をも通過して、小屋裏に至る。ここに小屋裏流通フィ
ンＧはバイメタルが温度により膨張して閉鎖が解除され
た状態にある。従って上昇気流の風圧で自動的に開放さ
れ、上昇気流は矢印のように自然対流して冷房負荷を低
減する。

【００４５】図２は寒冷時の空気の循環を示した図であ
る。

【００４６】図２では床下流通フィンＦのフィンストッ
パアームは手動で固定され、床下流通フィンは閉鎖して
いる。輻射熱を受ける側の壁内流通フィンＤ、ＤＤはと
もに上昇気流により自動的にフィン本体を押し上げて開
く。輻射熱を受けない側の壁内流通フィンＤａ、ＤＤａ
は風圧により自動閉鎖する。小屋裏流通フィンＧはバイ
メタルの収縮により、閉鎖状態にある。暖気は矢印に沿
って循環し暖房負荷を低減する。

【００４７】図３は円筒形の壁内流通フィンＤ、ＤＤの
構成を示す斜視図である。鍔１０３と開口部１０４を有
する円筒形本体１０２の内面両側に溝を設け、フィン本
体１０１に突出したピン軸１０５が嵌入する孔を設けた
ブッシュ１０６を、挿入してフィン本体１０１を本体１
０２に軸着する。フィン本体１０１は壁内流通フィン
Ｄ、ＤＤが水平に位置しても閉鎖状態を確保するように
バランスが採ってある。

【００４８】図４（ａ）は壁内流通フィンＤ、ＤＤの取
付け状態を示す断面図である。（ｂ）は取り付け正面図
である。またＤＤはＤと流通方向を逆に取付けたものに
すぎない。

【００４９】図５は床下流通フィンＦの構成を示す斜視
図である。開口部１１３を有するフィン座１１２の両側
にブラケット１１５を突出せしめ、該ブラケット１１５
にフィン本体１１１の両側に突出したピン軸１１４を嵌
入する孔が設けてある。ピン軸１１４はブラケット１１
５の孔に軸着される。

【００５０】図６は床下流通フィンＦの取付け状態を示
す断面図である。また図６はフィンストッパアーム１１
７が押し下げられて、フィン本体１１１が開放状態にあ
る場合である。ストッパアーム１１７はブラケット１１
６に、ピン軸１１８によって軸着されている。フィン本
体１１１はピン軸１１４の回りを微風によって、自由に
回転し得るように構成されている。無風時フィンはフィ
ン座との間に１０ｍｍ位の開口を保ち、微風に応じて開
放面積が増大されるようにバランスを採るため、バラン
スウェイトＷ１、Ｗ２が設けてある。バランスウェイト
Ｗ１、Ｗ２を２個にしたのは１個にすると、形状が大き
くなり収まりが悪いためである。また異物の侵入を防ぐ
ため、金網１１９が設けてある。

【００５１】図７は床下流通フィンＦのストッパアーム
１１７が引き上げられて、フィン本体１１１が閉鎖状態
にある場合の図である。ストッパアーム１１７を引き上
げるとストッパアーム１１７の先端は、フィン１の曲線
部Ｗに沿って移動し、フィン本体１１１の下端を図面上
右に押しやり、床下流通フィンＦは閉鎖状態となる。

【００５２】図８は床下流通フィンＦの取付け状態を裏
面から見た斜視図である。

【００５３】図９は小屋裏流通フィンＧの構成を示す斜
視図である。開口部１２３を有するフィン座１２２の両
側にブラケット１２５を突出せしめ、該ブラケット１２
５にフィン本体１２１の両側に突出したピン軸１２４を
俵入する孔が設けてある。ピン軸１２４はブラケット１
２５の孔に軸着される。

【００５４】図１０は小屋裏流通フィンＧの取付け状態
を示す断面図である。小屋裏流通フィンＧは、屋外に向
かって開くように取り付けられる。

【００５５】図１１は小屋裏流通フィンＧの作動を示す
図である。寒冷時には、ぜんまい状のバイメタル１２７
が収縮して、その先端がフィン本体１２１を図面上右に
押し付け、小屋裏流通フィンＧは閉じる。温暖時には逆
にぜんまい状のバイメタル１２７が伸びて、フィン本体
１２１の凹部Ｐに入り込み、フィン本体１２１は自由に
ピン軸１２４の回りを揺動し得るようになる。このよう
にして微風により小屋裏流通フィンＧが開閉することに
なる。なお、ぜんまい状のバイメタル１２７は、ブラケ
ット１２６に収められている。

【００５６】

【発明の効果】本発明の効果は次の通りである。

【００５７】暖暑時、床下に流入した冷気は、輻射を受
ける側、反対側共に２重の空気通路Ｂ_１又はＢ_２を通過
し上昇気流となり、屋根下の空気通路Ｂ_１を通過してき
た暖気は、開放された小屋裏流通フィンＧを経て屋外に
放出される。

【００５８】寒冷時、床下流通フィンＦは、輻射熱を受
ける側も反対側も手動でストッパアームを引き上げフィ
ンを閉鎖状態にする。

【００５９】輻射熱を受ける側の空気通路Ｂ_１の空気は
上昇気流となり一方向壁内流通フィンＤＤは上昇気流の
微風圧で自動的に開き、屋根下に設けた一方向壁内流通
フィンＤを経由して空気通路Ｂ_１から双方向の開口Ｅを
経由して流れる暖気流は、内部構造空間Ｃの上部の空気
通路Ｂ_２を流れる暖気流と合流して、輻射を受けない側
の空気通路Ｂ_２に達する。しかし一方向壁内流通フィン
ＤＤのフィンに風圧が逆方向から作用して閉鎖し、空気
通路Ｂ_１には暖気流は侵入しない。従って空気通路Ｂ_１
の空気は静止したままでいるので、外壁内部に結露を生
ぜず、気流は床下を通過して循環し、暖房負荷を低減す
る。

【００６０】この場合、小屋裏流通フィンはバイメタル
の収縮により常時閉鎖されている。

【００６１】壁内流通フィンは、開口部を一方向から覆
う構造のため、従来のフィンのように側面空隙がなく、
気密性は完全である。また壁内流通フィンの外形は円形
であり、その取付けには、ドリルで孔を穿孔するだけで
済み、長方形に取付け孔を加工する手間が省力できる。

【００６２】また該壁内流通フィンは、断熱材自体の厚
みの中に接着材を塗布して嵌入するのみで取付け施行は
終わり、極めて容易に施工できる特徴をもつ。

【００６３】さらに外形が断熱材内に納まるため断熱材
に工場で組み込んで、現場へ運搬が容易にでき施工工数
の低減につながる。

【００６４】また該壁内流通フィンは、略水平位置でも
フィンが開口部を覆い閉鎖するようにバランスが採られ
ているので、４５°以下の勾配を持つ屋根でも誤動作す
ることがない。

【図面の簡単な説明】

【図１】暖暑時の空気の自然対流を示した図である。

【図２】寒冷時の空気の循環を示した図である。

【図３】円筒形の壁内流通フィンＤ、ＤＤの構成を示す
斜視図である。

【図４】（ａ）は壁内流通フィンＤ、ＤＤの取付け状態
を示す断面図である。（ｂ）は取り付け正面図である。

【図５】床下流通フィンＦの構成を示す斜視図である。

【図６】床下流通フィンＦの取付け状態を示す断面図で
ある。

【図７】床下流通フィンＦのストッパアーム１１７が引
き上げられて、フィンが閉鎖状態にある場合の図であ
る。

【図８】床下流通フィンＦの取付け状態を裏面から見た
斜視図である。

【図９】小屋裏流通フィンＧの構成を示す斜視図であ
る。

【図１０】小屋裏流通フィンＧの取付け状態を示す断面
図である。

【図１１】小屋裏流通フィンＧの作動を示す図である。

【図１２】従来のフィンの構造の概念図を示す図であ
る。

【図１３】従来の長方形のフィンの断面図である。

【図１４】従来の通風住宅を示す図である。

【符号の説明】

Ａ_…通気用壁、Ｂ_…外壁と通気用壁Ａとの間にできる空
気通路、Ｂ_１…外壁と断熱材の壁Ｉの間にできる空気通
路、Ｂ_２…断熱材の壁Ｉと内部構造空間Ｃの間にできる
空気通路、Ｃ_…内部構造空間、Ｄ_…内部から外部へ向か
って空気が流れその逆は許さない一方向壁内流通フィ
ン、ＤＤ_…外部から内部へ向かって空気が流れその逆は
許さない一方向壁内流通フィン、Ｅ_…壁内双方向流流通
開口、Ｆ_…床下流通フィン、Ｇ_…小屋裏流通フィン、Ｉ
_…断熱材の壁、１０１_…壁内流通フィンのフィン本体、
１０２_…円筒形の本体、１０３_…鍔、１０４_…開口部、
１０５_…壁内流通フィンのピン軸、１０６_…ブッシュ、
１１１_…床下流通フィンのフィン本体、１１２_…床下流
通フィンのフィン座、１１３_…床下流通フィンの開口
部、１１４_…床下流通フィンのピン軸、１１５_…ブラケ
ット、１１６_…ストッパ用溝、１１７_…ストッパアー
ム、１１８_…ピン軸、１１９_…金網、１２１_…小屋裏流
通フィンのフィン本体、１２２_…小屋裏流通フィンのフ
ィン座、１２３_…小屋裏流通フィンの開口部、１２４_…
小屋裏流通フィンのピン軸、１２５_…ブラケット、１２
６_…バイメタルのブラケット、１２７_…ぜんまい状のバ
イメタル、１３１_…埃受け、１３２_…ベアリング

Claims

(57)【特許請求の範囲】

【請求項１】円筒形本体の内部に半円形の開口部を形
成し、筒軸方向が取付け面に対し直行するように設置さ
れるフィン座と、前記フィン座の開口部を覆う蓋状のフ
ィン本体とからなる壁内流通フィンであって、前記フィ
ン本体の両端に、該フィン本体の重心より幾分上方の位
置で水平に突出するピン軸を設け、フィン本体を該ピン
軸によりフィン座に軸着することで、フィン本体を前記
ピン軸回りに揺動可能とし、かつ前記ピン軸を中心とす
るフィン本体の重量バランスにより、常時はフィン本体
が前記開口部を閉じるようにし、上昇気流が作用した場
合には開けるようにしたことを特徴とする通気住宅用の
壁内流通フィン。