JP3192748B2 - 住宅の風力換気機構 - Google Patents

住宅の風力換気機構

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JP3192748B2
JP3192748B2 JP09555492A JP9555492A JP3192748B2 JP 3192748 B2 JP3192748 B2 JP 3192748B2 JP 09555492 A JP09555492 A JP 09555492A JP 9555492 A JP9555492 A JP 9555492A JP 3192748 B2 JP3192748 B2 JP 3192748B2
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利文 大木
一夫 石川
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幸次 渡辺
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Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【産業上の利用分野】本発明は天然の風力を利用して、
住宅の換気や冷暖房を行う技術に関する。
【0002】
【従来の技術】従来の住宅における室温調節は、夏期は
エアコンディショナーやクーラーを運転し、冬期はガス
ヒーターや石油ヒーター等を用いており、すべて人工エ
ネルギーを浪費していたのである。
【0003】
【発明が解決しようとする課題】本発明は自然環境の破
壊を阻止し、自然との調和を図ることを目的とし、出来
るだけ人工エネルギーの浪費を抑えて、風力や太陽熱を
利用して、住宅の室温調節を行うものである。その為
に、風力により住宅の換気と室内空気の循環を行い、換
気や冷暖房に使用するのである。
【0004】
【課題を解決するための手段】本発明の解決しようとす
る課題は以上の如くであり、次に該課題を解決するため
の手段を説明する。住宅屋根の頂上部分に、風力駆動軸
40を縦方向に軸受支持し、該風力駆動軸40には、住
宅の外側で風車20が固設され、住宅の内側で通風空間
Cの内部に排気ファン39が固設され、更に風力駆動軸
40の下端に循環ファン17を固設して風力換気機構を
構成し、前記排気ファン39の一方は屋根裏に設けた通
風空間Cに連通し、他方は排気口ガイド38を介して大
気と連通し、循環ファン17は一方が通風空間Cと連通
し、他方が各室への連通換気パイプ33に連通してお
り、排気ファン39と循環ファン17の間に、切換バル
ブ16を介装したものである。
【0005】
【作用】次に作用を説明する。本発明の住宅の室温調節
機構は、出来るだけ人工エネルギーを使用する必要の無
いように、太陽熱と地熱の恒温性と風力を利用すべく構
成している。特に、各室の換気や排気の為のファンの駆
動を屋根の頂部に設けた風車20により行い、該風車2
0の駆動力により、排気ファン39と循環ファン17が
回転可能に構成されている。また該排気ファン39よる
排風は、排気口ガイド38により常時風下側に向かうよ
うに構成している。
【0006】
【実施例】次に実施例を説明する。図1は、本発明の住
宅の風力換気機構の側面断面図、図2は夏期の昼間にお
ける冷房状態の正面断面図、図3は夏期の夜間の冷房状
態の正面断面図、図4は冬期の昼間における暖房状態の
正面断面図、図5は冬期の夜間に於ける暖房状態の正面
断面図、図6は風力換気機構を具備した住宅の正面断面
図である。
【0007】図1において、本発明の住宅の風力換気機
構を説明する。住宅の屋根の頂上部分に、風力駆動軸4
0を軸受支持している。該風力駆動軸40には、住宅の
外側で風車20が固設され、通風空間Cの内部において
排気ファン39が固設され、更に下端に循環ファン17
が固設されている。また、排気ファン39と循環ファン
17との間の位置に、切換バルブ16が設けられてお
り、通風空間Cを通過した空気を排気ファン39の回転
により、排気口ガイド38から排出する場合と、排気フ
ァン39の側を閉鎖して、循環ファン17から連通換気
パイプ33に空気を送る経路に切換可能としている。
【0008】また、風力駆動軸40の上端には風見鶏1
9が遊嵌されており、該風見鶏19の回動により、同時
に風向きに従って方向を変える排気口ガイド38が付設
されている。該風見鶏19と排気口ガイド38が同じ回
動を行うので、両者は連結管41により連結されて、風
力駆動軸40に外側に遊嵌されている。また各室の各室
換気パイプ21が連通換気パイプ34を介して、通風空
間Cに連通している。これにより、切換バルブ16を切
換えることにより、各室内の空気を排気ファン39によ
り排出したり、循環ファン17により循環させることが
出来るのである。
【0009】また図1に示す如く、排気口ガイド38
は,風上側が低く、風下側が高い筒状に構成されてお
り、風見鶏19により常時低い方が風上に向いて、高い
方が風下に向いている。これにより、排気ファン39か
らの排気は、常時風下側の大きく空いた方向から出て行
くのである。42は連通換気パイプ34に設けた切換バ
ルブである。
【0010】次に、図6において風力換気機構を具備し
た住宅の室温調節機構を説明する。住宅は二階立てで地
下室10を具備している。また室外にガレージGを配置
し、ガレージGの上にテラス5を構成している。またガ
レージGの地中に、本発明の要部を構成する室温冷却加
熱水槽3を埋設している。該室温冷却加熱水槽3内は水
が貯留されており、該水はテラス5や太陽電池付設屋根
7やソーラーシステム屋根6に降った雨水を貯留すべく
構成している。しかし雨水でなく水道水を貯留しても良
いことは勿論である。
【0011】また、ガレージGの天井部分にはガレージ
雨水貯蔵タンク1が構成されており、該ガレージ雨水貯
蔵タンク1にも雨水を貯水し、自家用車12の洗車に使
用すべく構成している。屋根は南側に面して傾斜した屋
根に構成しており、該屋根を3部分に別けて、両側には
太陽電池付設屋根7・7を設け、中央には太陽熱温水器
14を配置したソーラーシステム屋根6に構成してい
る。室内は、二階には浴室18と各家族の寝室と個室を
設け、1階にはリビングLとトイレ9を設けている。ま
た地下室10はピアノの練習室等に構成している。
【0012】該住宅の外壁はすべて断熱壁29により被
覆しており、内部からの熱が逃げないように、外部から
の熱が断熱されるように構成している。該断熱壁29は
地下室10の下面の周囲にも、また室温冷却加熱水槽3
の周囲にも、すべて被覆配置されている。更にリビング
Lの窓も、断熱構造とする必要があり、断熱シャッター
4を設けている。また太陽電池付設屋根7と断熱壁29
の間に通風空間Cを構成し、該通風空間Cに通ずるサン
ルームBに通風窓28を設けて、室温調節に利用してい
る。
【0013】また図2に示す如く、各部屋に至るよう
に、各室の床部分には各室換気パイプ23・24・25
が配置されており、連通換気パイプ33に連通してい
る。また各室の天井部分には各室換気パイプ21・22
・26が配置されており、連通換気パイプ34に連通し
ている。また連通換気パイプ33には、図1において記
述した切換バルブ16と循環ファン17が配置されてい
る。該循環ファン17は風車20により駆動される。ま
た、連通換気パイプ34には開閉バルブ13と強制駆動
ファン15が配置されている。また風見鶏19に連動し
て動く排気口ガイド38が配置され、また、図2から図
6の実施例においては、各室換気パイプ21に連通する
連通換気パイプ34は、住宅の下を通過してサンルーム
Bから、再度通風空間Cに至るように連通させている。
【0014】また、3部分に分けた屋根の中の中央の屋
根に設けた太陽熱温水器14の温水を室温冷却加熱水槽
3内の温水熱交換パイプ8に送る温水循環パイプ48
が、縦壁の内部に往復2本が配置されている。該構成に
より、冬期の昼間の弱い太陽により暖められた温水が温
水循環パイプ48を介して、室温冷却加熱水槽3内の温
水熱交換パイプ8に供給され、室温冷却加熱水槽3内の
貯水を暖めるのである。また地下室10とサンルームB
との間に、開閉シャッター11を設けて、冬期の昼間の
暖房の際に開き、温度調節を行っている。
【0015】以上のような構成において、図2により夏
期の昼間の温度調節について説明する。夏期の昼間は合
歓の木32と糸瓜棚27が強い日差しを遮る。屋根裏の
通風空間Cにおいて熱せられた空気は、切換バルブ16
を排出側に切換えて、棟部分に設けた風車20にて駆動
される排気ファン39により、外気に排出される。部屋
内の暑い空気は、各部屋の床部分に開口された各室換気
パイプ23・24・25に吸引されて、連通換気パイプ
33から強制駆動ファン15により集められ、熱交換パ
イプ2の内部に強制送風される。該熱交換パイプ2は蛇
行しており、長時間、室温冷却加熱水槽3内の貯留水と
の間で熱交換がされて、室温冷却加熱水槽3の低温貯水
により冷却され、再度開閉バルブ13から、連通換気パ
イプ34を経て、各部屋の天井部分の各室換気パイプ2
1・22・26に供給される。該各室換気パイプ21・
22・26から部屋内に送られて、冷房を行う。該冷却
モードの場合には、切換バルブ16の連通換気パイプ3
3側が閉鎖されており、循環ファン17は通風空間Cか
らの空気は吸引しない。
【0016】また、図2において室温冷却加熱水槽3の
床部分を構成するハニカムパネル又はコンクリートブロ
ックの中空層30には、水が注入されて、該ハニカムパ
ネル又はコンクリートブロックの中空層30は伝熱床と
なっており、恒温性の地熱を室温冷却加熱水槽3に伝熱
して、貯水を低温に保つべく構成している。逆に言え
ば、熱交換パイプ2により暖められた貯水の熱がハニカ
ムパネル又はコンクリートブロックの中空層30に構成
した伝熱床を介して、地中に放出されるのである。
【0017】次に図3において、夏期の夜間について説
明する。この場合にも、サンルームBや通風空間C内の
熱っせられた空気は、切換バルブ16が排出側に切換ら
れるので、排気ファン39により排出される。この場合
には通風窓28が開放されている。また開閉シャッター
11は閉鎖されている。ハニカムパネル又はコンクリー
トブロックの中空層30の部分に水が注入されて、伝熱
床を構成している点は同じである。
【0018】次に図4において、冬期の昼間の温度調節
について説明する。この場合には、合歓の木32と糸瓜
棚27は落葉し、太陽の日差しは直接に建物にふりそそ
ぐ。そして、太陽により暖められたサンルームBと通風
空間Cの空気は、切換バルブ16が開いて、循環ファン
17の回転により、強制的に連通換気パイプ33から各
室換気パイプ23・24・25に供給される。そして、
各部屋の床部分に開口した各室換気パイプ23・24・
25から各室に入る。逆に室内の冷えた空気は、部屋の
天井部分の各室換気パイプ21・22・26から吸引さ
れて、連通換気パイプ34を経て、強制駆動ファン15
により強制送風され、地下室10の下面の吐出ダクト3
5から開閉シャッター11の下に吐出される。該開閉シ
ャッター11は開放されているので、冷えた空気が開閉
シャッター11からサンルームBに入り、また通風空間
Cへと循環される。図1の実施例の場合には、各室換気
パイプ21・22・26から連通換気パイプ34へ出た
室内空気は、再度切換バルブ16から循環ファン17に
送られて、通風空間C内の暖められた空気と共に、室内
に供給される。
【0019】また冬期の昼間においては、同時にソーラ
ーシステム屋根6に設けられた太陽熱温水器14の温水
が温水循環パイプ48から温水熱交換パイプ8に送られ
て、室温冷却加熱水槽3内の貯水を暖める。そして、夜
間の暖房の為の熱を室温冷却加熱水槽3に溜めるのであ
る。即ち、夜間は、室温冷却加熱水槽3内の温水によ
り、各室の天井部分の各室換気パイプ21・22・26
から集められ、連通換気パイプ34を経て、開放された
開閉バルブ13から、熱交換パイプ2に送られてくる空
気を暖めるのである。該暖められた空気は、強制駆動フ
ァン15により強制的に各室換気パイプ23・24・2
5に送られて、各部屋の床部分から室内に冷たい空気と
なって出て行くのである。
【0020】この場合には、ハニカムパネル又はコンク
リートブロックの中空層30には空気を流入し、断熱床
として、室温冷却加熱水槽3内の熱が地中に逃げないよ
うに構成している。冬期の夜間において、通風空間C内
の冷たい空気は、切換バルブ16を排出側に切換えるこ
とにより、排気ファン39から外気に排出される。
【0021】
【発明の効果】本発明は以上の如く構成したので、次の
ような効果を奏するのである。即ち、室内空気の循環
や、室温調節の為の外気の取り入れや換気等の空気の移
動を、風車20により駆動する排気ファン39と循環フ
ァン17により行うことが出来るのである。故に、人工
エネルギーの消費を出来るだけ抑えて、自然エネルギー
により室内温度調節を行うことが出来るのである。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明の住宅の風力換気機構を示す断面図。
【図2】夏期の昼間における冷房状態の正面断面図。
【図3】夏期の夜間の冷房状態の正面断面図。
【図4】冬期の昼間における暖房状態の正面断面図。
【図5】冬期の夜間に於ける暖房状態の正面断面図。
【図6】本発明の雨水利用の室温調節機構を具備した住
宅の正面断面図。
【符号の説明】
B サンルーム C 通風空間 G 冷却風 2 熱交換パイプ 3 室温冷却加熱水槽 6 ソーラーシステム屋根 7 太陽電池付設屋根 16 切換バルブ 17 循環ファン 19 風見鶏 20 風車 38 排気口ガイド 39 排気ファン
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 河戸 隆 大阪府大阪市北区中之島6丁目2番27号 積水ハウス株式会社内 (72)発明者 渡辺 幸次 大阪府大阪市北区中之島6丁目2番27号 積水ハウス株式会社内 (72)発明者 田中 孝雄 大阪府大阪市北区中之島6丁目2番27号 積水ハウス株式会社内 (56)参考文献 特開 昭63−207938(JP,A) 実開 昭56−152234(JP,U) 実開 昭62−36348(JP,U) 実開 昭63−142624(JP,U) 実開 昭57−121005(JP,U) (58)調査した分野(Int.Cl.7,DB名) F24F 7/10 F24F 7/02

Claims (1)

    (57)【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 住宅屋根の頂上部分に、風力駆動軸40
    を縦方向に軸受支持し、該風力駆動軸40には、住宅の
    外側で風車20が固設され、住宅の内側で通風空間Cの
    内部に排気ファン39が固設され、更に風力駆動軸40
    の下端に循環ファン17を固設して風力換気機構を構成
    し、前記排気ファン39の一方は屋根裏に設けた通風空
    間Cに連通し、他方は排気口ガイド38を介して大気と
    連通し、循環ファン17は一方が通風空間Cと連通し、
    他方が各室への連通換気パイプ33に連通しており、排
    気ファン39と循環ファン17の間に、切換バルブ16
    を介装したことを特徴とする住宅の風力換気機構。
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