JP3673258B2 - 通気制御用建築モジュール用品および通気制御装置 - Google Patents

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は通気制御用建築モジュール用品および通気制御装置に関し、より詳細には形状記憶合金を用いた通気制御用建築モジュール用品およびこれを用いた通気制御装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】
本発明者は、外気を建物内部の通気層にとり入れ、木材等の構造材の蒸れを防止し、建築物の耐久性を高め、住環境を好適に維持する通気断熱構造を備えた建築物について提案した。この通気断熱構造は建築物に外部通気層と内部通気層とを設け、外部通気層と内部通気層の通気を制御し、壁面からの吸排湿作用とあわせて建物全体として換気作用が好適になされるように構成したものである。この通気断熱構造を備えた建築物では、外部通気層と内部通気層との通気を季節に応じて制御する通気制御装置を設け、夏期のように外気温が高い場合には外部通気層と内部通気層へ外気を進入させ、冬期のように外気温が低い場合には外部通気層と内部通気層への外気の侵入を阻止するように設けられている（たとえば、特許文献１参照）。
【０００３】
図９に、通気断熱構造を備えた建築物の例を示す。同図で１０は建築物の外壁面に設けた外部通気層、２０は内壁面に設けた内部通気層であり、通気制御装置３０、４２、４４、５０、６０によって外部通気層１０と内部通気層２０の通気が制御されるように構成されている。外部通気層１０と内部通気層２０は１階と２階の壁面に設けられており、１階の外部通気層１０と内部通気層２０を通流した空気は１階の屋根裏、２階の外部通気層１０および内部通気層２０、２階の屋根裏の順に通過して小屋裏の通気制御装置６０を経由して外部に放出される。４０は外部通気層１０の上部に設けた排気口であり、４２は１階と２階の軒天に設けた通気制御装置、４４は床下と外部との通気を制御する通気制御装置、５０は床下と内部通気層２０との通気を制御する通気制御装置である。
【０００４】
なお、１４は外壁材、２２は断熱材であり、部屋の壁面では断熱材２２と内壁材２４との間に空気を通流させる内部通気層２０を設け、屋根部分では屋根材２６と断熱材２２との間に通気路を設ける。このように、外部通気層１０と内部通気層２０とに空気を流通させ、壁面で空気が呼吸できるようにすることにより、部屋内の湿度、換気調節と木材等の構造体の湿度、換気調節が的確になされ、好適な住環境を提供することが可能になる。
【０００５】
上述した通気断熱構造を備えた建築物の通気制御装置３０、４２、４４、５０、６０では、外気温に応じて通気を制御するため、形状記憶合金を用いた通気制御用建築モジュール用品（以下、建築モジュール用品と略す場合がある）を使用している。図７および８は、この建築モジュール用品７０の構成を示す斜視図および断面図である。建築モジュール用品７０は、取付板７１、７２をガイド板７３、７４により上下に離間して平行に支持し、取付板７１、７２とガイド板７３、７４とによって囲まれた筒状部分にスライドバー７５を挿入し、スプリング７６と形状記憶合金を用いてコイル状に形成したバネ部材７７を互いに逆方向に向けて、ガイド板７３、７４の側方に各々配置したものである。
【０００６】
７３ａ、７４ａはガイド板７３、７４の一端側と他端側でスリット状に切り欠いて形成した長孔であり、取付板７２に立設した係止ピン７８ａ、７８ｂと、スライドバー７５の側面に前記長孔７３ａ、７４ａ内でスライド自在に立設した固定ピン８０ａ、８０ｂとの間にスプリング７６とバネ部材７７とが係止されている。スプリング７６は収縮バネであり、係止ピン７８ａに対して固定ピン８０ａをより接近させる向きにスライドバー７５を付勢し、バネ部材７７は係止ピン７８ｂに固定ピン８０ｂをより接近させる向きにスライドバー７５を付勢している。
【０００７】
ここで、形状記憶合金によって形成されているバネ部材７７は、春あるいは夏のように外気温が高い場合に弾性力（収縮力）が発揮され、その際の弾性力がスプリング７６の弾性力を上回るように設定されており、外気温が低い場合には塑性変形して弾性力が発揮されず、スプリング７６の収縮力がバネ部材７７の付勢力を上回るように設定されているものである。
すなわち、図７に示す建築モジュール用品７０では、外気温が高いとバネ部材７７の収縮力がスプリング７６の収縮力を上回ってスライドバー７５は引き込み位置にあり、外気温が低い場合にはスプリング７６の収縮力が上回ってスライドバー７５が突出位置になる。
【０００８】
【特許文献１】
特開２０００−３３６７８８号公報
【０００９】
【発明が解決しようとする課題】
上述した通気断熱構造を備えた建築物の通気制御装置３０、４２、４４、５０、６０は、上記建築モジュール用品７０のスライドバー７５が、外気温によって突出位置あるいは引き込み位置に移動する作用を利用して、外部通気層１０と内部通気層２０に連通する流路の開口部を開閉制御することによって、外部通気層１０と内部通気層２０での空気の通流を制御し、季節に応じて、部屋内の湿度、換気調節と、材等の構造体の湿度、換気調節が自動的になされるようにしたものである。
【００１０】
ところで、壁面あるいは屋根部に外部通気層１０と内部通気層２０を設けてこれらの流路における空気の流通を制御する方法は、建築物の室内環境を好適に維持し、建物を長寿命とするうえできわめて有効であるが、建物内に連通した通気構造を設けていることは、火災などの防災上で問題になることがある。建物の通気部分を伝わって火災がつたわったり、軒先部分から外部の炎が入り込むといったことが起こり得るからである。
【００１１】
そこで、本発明はこれらの課題を解決すべくなされたものであり、その目的とするところは、好適な断熱通気構造を備え防災面においても好適な建築物として提供することができる通気制御用建築モジュール用品およびこれを用いた通気制御装置を提供するにある。
【００１２】
【課題を解決するための手段】
本発明は、上記目的を達成するため次の構成を備える。
すなわち、外気を建物内部に取り入れるための外部通気層および内部通気層を備え、前記外部通気層および内部通気層への外気の通流を制御する通気制御装置に用いる通気制御用建築モジュール用品であって、取付板に長手方向に移動自在にガイドして支持されたスライドバーと、スライドバーを一方向に移動すべく、前記取付板の一端側に取り付けられた係止ピンとスライドバーに固定された固定ピンとの間に、収縮方向に付勢してかけわたされたスプリングと、スライドバーを他方向に移動すべく、前記取付板の他端側に取り付けたられた係止ピンとスライドバーに固定された固定ピンとの間にかけわたされた、夏期等の外気温が高いときには収縮方向に弾性変形し、冬期等の外気温が低いときには塑性変形する形状記憶合金からなるバネ部材と、常温以上に加熱された際に弾性変形する形状記憶合金によって形成され、火災等の際に前記係止ピンと前記バネ部材との係合を解除する安全機構とを備え、該安全機構が、一端側が前記取付板に固定され、他端側が係止ピンに係合するバネ部材のフックに当接するように装着され、火災等によって加熱された際にバネ弾性力が作用して前記フックを前記係止ピンから引き抜くように外すバネ板を備えていることを特徴とする。
【００１３】
また、前記スライドバーの後端側にスプリングが係止され、スライドバーの前端側にバネ部材が係止された状態と、スライドバーの前端側にスプリングが係止され、スライドバーの後端側にバネ部材が係止された状態とが交換可能に設けられていることを特徴とする。
【００１４】
また、前記通気制御用建築モジュールを装着した通気制御装置であって、前記通気制御用建築モジュールのスライドバーを、建築物に設けられた外部通気層および内部通気層等の通気部での空気の通流を制御する遮蔽板等の制御体に連繋して設けたことを特徴とする。
【００１５】
【発明の実施の形態】
以下、本発明に係る通気制御用建築モジュール用品の実施形態およびこの通気制御用建築モジュール用品を用いた通気制御装置の実施形態について説明する。図１、２および３は、通気制御用建築モジュール用品の一実施形態の構成を示す斜視図、側面図および断面図である。
図１〜３に示すように、本実施形態の通気制御用建築モジュール用品７０は、図７に示す従来の通気制御用建築モジュール用品７０と同様に、長方形状の取付板７１、７２と、取付板７１、７２を上下に離間して平行に支持するガイド板７３、７４と、取付板７１、７２とガイド板７３、７４とによって囲まれた筒状部分に挿入されたスライドバー７５と、スライドバー７５と取付板７２との間を連繋するスプリング７６および形状記憶合金からなるバネ部材７７とを備える。
【００１６】
図３に示すように、スプリング７６とバネ部材７７はスライドバー７５を挟んだ対向位置にそれぞれガイド板７３、７４に平行に配置され、スプリング７６は取付板７２の一端側に立設された係止ピン７８ａと、スライドバー７５の後端側の一方の側面に固定された固定ピン８０ａとの間に掛け渡され、バネ部材７７は取付板７２の他端側に立設された係止ピン７８ｂとスライドバー７５の前端側の他方の側面に固定された固定ピン８０ｂとの間に掛け渡されている。
【００１７】
スプリング７６は端部を単に円弧状にカールさせ係止ピン７８ａと固定ピン８０ａにスプリング７６の端部を係止して取り付けられているのに対して、バネ部材７７は板材をフック状に成形したフック８２ａ、８２ｂをコイルの端部に係止して係止ピン７８ｂと固定ピン８０ｂとに取り付けられている。
従来の通気制御用建築モジュール用品７０と同様に、本実施形態の通気制御用建築モジュール用品７０も、スプリング７６は収縮バネとして形成され、バネ部材７７は外気温が高い場合に弾性力（収縮力）が発揮され、外気温が低い場合には塑性変形して弾性力が発揮されないように設定されている。
【００１８】
スプリング７６を取り付ける係止ピン７８ａと固定ピン８０ａの間隔と、バネ部材７７を取り付ける係止ピン７８ｂと固定ピン８０ｂの間隔は、外気温がバネ部材７７が完全な弾性力を発揮する温度のときに、バネ部材７７による弾性力（収縮力）がスプリング７６による弾性力（収縮力）を上回って、スライドバー７５が引き込み位置となるように設定されている。また、外気温が高温と低温の中間温度である場合には、スプリング７６の付勢力とバネ部材７７の付勢力の差によってスライドバー７５が突出位置と引き込み位置の中間位置となるように調節されている。７３ａ、７４ａはガイド板７３、７４の端部を切り欠いて形成した長孔であり、固定ピン８０ａ、８０ｂはそれぞれ長孔７３ａ、７４ａ内で移動可能であり、スライドバー７５はこの長孔７３ａ、７４ａの長手方向の長さ範囲内で進退動する。
【００１９】
本実施形態の通気制御用建築モジュール用品７０において特徴的な構成は、バネ部材７７を係止ピン７８ｂに取り付ける取付部に、火災等によって通気制御用建築モジュール用品が高温にさらされた際に、バネ部材７７を係止ピン７８ｂに係止しているフック８２ａを係止ピン７８ｂから外して、バネ部材７７による弾性力がスライドバー７５に作用しないようにする安全機構を設けた点にある。
【００２０】
本実施形態においては、バネ部材７７を係止ピン７８ｂから外す安全機構として、板状に形成された形状記憶合金をＵ字状に折り曲げたバネ板９０を使用し、高温時にバネ板９０の弾性力が発揮されるように設定することにより、バネ板９０の弾性力を利用してバネ部材７７が係止ピン７８ｂから外れるように構成している。具体的には、図２に示すように、取付板７２の長手方向の端部の下面にバネ板９０の一方の端部を固定し、バネ板９０の他方の端部を係止ピン７８ｂに係止されているフック８２ａの下面に当接させるように配置する。
【００２１】
バネ板９０は高温で弾性力が発揮される形状記憶合金によって形成されたものであり、通常温度時にはＵ字状に塑性変形してＵ字状態を保持するとともに、火災等の高温時にはバネ力を発揮して一直線状に伸び、その伸長力によって係止ピン７８ｂに係止しているフック８２ａを係止ピン７８ｂから外すように設けられている。前述したように、バネ部材７７は板状部材によって形成されたフック８２ａを介して係止ピン７８ｂに係止されており、図２に示すように、フック８２ａは係止ピン７８ｂの軸線方向に対してその面が直交するように係止ピン７８ｂに係止されているから、バネ板９０の他端部をフック８２ａの下面に当接させ、バネ板９０他端がフック８２ａを跳ね上げるように作用させることによりフック８２ａを係止ピン７８ｂから確実に外すようにすることができる。
【００２２】
フック８２ａが係止ピン７８ｂから容易に引き抜けるように、係止ピン７８ｂの先端にはストッパ等を設けず、係止ピン７８ｂは単なる丸棒状に形成しておくのがよい。なお、フック８２ａが係止ピン７８ｂ上で位置ずれしないように、係止ピン７８ｂの外周面に浅い溝を設ける程度は問題ない。なお、バネ板９０は一端側を取付板７２の下面に固定し、取付板７２の端部と干渉しないようにＵ字状に折曲させてフック８２ａの下面に当接させているが、バネ板９０の形状がＵ字形に限られるものではない。
【００２３】
図４は、バネ板９０が高温にさらされて係止ピン７８ｂからフック８２ａを引き抜くようにして外した状態を示す。バネ板９０がＵ字形となっていた状態から一直線状に伸長し、バネ板９０の伸長力によってフック８２ａが外されている。バネ部材７７は収縮して固定ピン８０ｂ側に移動する。係止ピン７８ｂからフック８２ａが外されると、スプリング７６のみの弾性力がスライドバー７５に作用し、スライドバー７５は瞬間的に突出位置まで移動する。
このようにスライドバー７５が突出した位置となった状態で、外気を取り入れる開口部が閉止されるように通気制御部を設定しておけば、外気から外部通気層と内部通気層が遮断され、安全性を確保することができる。なお、本実施形態のバネ板９０は、温度が８０℃となったときに弾性力が発揮されるように設定されており、通常時にはバネ板９０が作用しないように設定されている。
【００２４】
なお、上記図１〜４に示した通気制御用建築モジュール用品７０は、外気温が高いときにはスライドバー７５の作用部が引き込み位置にあり、外気温が低くなるとスライドバー７５の作用部が突出するように配置したものであるが、本実施形態の通気制御用建築モジュール用品７０は、スライドバー７５の取付位置（挿入方向）を逆にするだけで、外気温が高いときにはスライドバー７５の作用部が突出位置にあり、外気温が低くなるとスライドバー７５の作用部が引き込み位置にあるようにすることができる。
【００２５】
図５が、スライドバー７５の挿入方向を上記例とは逆にした例である。スライドバー７５の一方と他方の側面にはその後端側と前端側（作用端側）とにそれぞれ固定ピン８０ａ、８０ｂが固定され、取付板７２にはそれぞれの固定ピン８０ａ、８０ｂに対応して所定距離離間した配置に係止ピン７８ａ、７８ｂが設けられていること、スライドバー７５は断面形状が矩形状に形成されて取付板７１、７２とガイド板７３、７４とによって形成された筒状部分にどちら側からも挿入可能であることによってスライドバー７５の挿入方向が交換可能となっている。スライドバー７５の挿入方向を変えた際に、スプリング７６とバネ部材７７との弾性力を調節する必要がある場合は、係止ピン７８ａ、７８ｂを取り付ける取付板７２に係止ピン７８ａ、７８ｂの係止位置を選択する係止孔を複数個設けるようにしておけばよい。
【００２６】
本実施形態の通気制御用建築モジュール用品７０は、取付板７１、７２とガイド板７３、７４をアルミニウムによる押し出し成形によって一体形成しているから、容易に量産可能であり、スライドバー７５の装着方向を変えるようにすることで、両用が可能であるという利点がある。なお、本実施形態ではスライドバー７５についてもアルミニウム製としている。
【００２７】
図６は、上述した通気制御用建築モジュール用品７０を床下から内部通気層２０への通気を制御する通気制御装置５０に適用した例である。この通気制御装置５０は、土台の上に断面形状がコの字形の通気管５２を被せるようにして固定し、通気管５２の内側の上面に遮蔽板５３をスライド可能に装着したものである。通気管５２の上面には所定間隔で通気口５４が設けられ、遮蔽板５３には通気口５４と同一形状で同一間隔に通気孔５３ａが設けられている。なお、この通気制御装置５０では、通気口５４の大きさや設置数を変えることで、内部通気層２０への通気量を適宜設定することができる。
【００２８】
通気制御用建築モジュール用品７０は遮蔽板５３を長手方向にスライド移動可能に、スライドバー７５に遮蔽板５３を係合させて設けられており、夏等で外気温が高いときにはスライドバー７５が突出位置にあって通気口５４と通気孔５３ａの孔位置が一致して通気口５４から床下内の冷気が内部通気層２０に導入され、冬等で外気温が低くなったときには、スプリング７６の付勢力がバネ部材７７の付勢力を上回って、スライドバー７５が引き込み位置（遮蔽板５３が通気口５４を遮蔽する位置）まで移動し、外気が内部通気層２０に進入しないように制御される。
【００２９】
この通気制御装置５０では火災等で通気制御用建築モジュール用品７０が高温にさらされると通気制御用建築モジュール用品７０のバネ部材７７が係止ピン７８ｂから外れ、スプリング７６の付勢力のみがスライドバー７５に作用して、遮蔽板５３は通気口５４が遮蔽板５３によって遮蔽される位置に移動し、内部通気層２０が床下から閉止された状態となる。これにより、内部通気層２０への外気の導入が阻止され、内部通気層２０を介して火が内部に侵入することを防止することができる。
【００３０】
上述した通気制御装置５０は床下部分と内部通気層２０との連通部における通気を制御する装置であるが、図９に示す建築物の軒天部分での通気を制御する通気制御装置４２においてもまったく同様に適用することができる。この場合も、通気制御用建築モジュール用品７０に安全機構を設けたことにより、軒天部分からの火の侵入を防止して安全性を高めることができる。なお、図９に示す建築物の水切り部に設ける通気制御装置３０、小屋裏に設ける通気制御装置６０についても同様に安全機構を付設した通気制御用建築モジュール用品７０を使用して通気を制御する構成とすることができる。
【００３１】
なお、通気制御用建築モジュール用品７０を利用する方法としては、図６に示すように、スライドバー７５にたとえば遮蔽板を直結させてスライドバー７５の押動動作とともに遮蔽板が平行に進退動するように設定する方法の他に、遮蔽板を回動動作するように支持しておき、スライドバー７５によって遮蔽板を回動させて開閉操作させるといった方法、遮蔽板を回動可能に軸支しておき、遮蔽板の軸をスライドバー７５によって回動させることにより遮蔽板を開閉操作させる方法等の種々の方法を採用することができる。
【００３２】
これらの安全機構を付設した通気制御用建築モジュール用品７０を使用した通気制御装置では、火災等で通気制御装置が高温に熱せられ、通気制御用建築モジュール用品７０の安全機構が作動してスライドバー７５にスプリング７６の付勢力が作用した際に通気制御装置の通気口を閉止するように設計しておくことで、より安全性の高い通気制御装置とすることができる。また、通気制御用建築モジュール用品７０は個々の通気制御装置においてはその使い方が異なっても、スライドバー７５の突出入方向を調節する等によって、一つの形態で汎用的に利用できる点で有用である。
こうして、通気断熱構造を備えることによって建物内の通気を好適に制御することができ、夏は涼しく、冬は暖かい住環境を実現することができるとともに、建材等の長寿命化を好適に図り、かつ安全性の高い建築構造とすることが可能になる。
【００３３】
【発明の効果】
本発明に係る通気制御用建築モジュール用品および通気制御装置によれば、上述したように、通気断熱構造を備えた建築物を好適に形成することができるとともに、安全機構を備えたことによって、火災等から建築物を効果的に護ることができ、通気断熱構造を備えた建築物の安全性をより高めることが可能になる等の著効を奏する。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明に係る通気制御用建築モジュール用品の一実施形態の構成を示す斜視図である。
【図２】本発明に係る通気制御用建築モジュール用品の一実施形態の構成を示す側面図である。
【図３】本発明に係る通気制御用建築モジュール用品の一実施形態の構成を示す断面図である。
【図４】係止ピンからフックが外れた状態を示す通気制御用建築モジュール用品の側面図である。
【図５】通気制御用建築モジュール用品の他の組み立て例を示す断面図である。
【図６】通気制御用建築モジュール用品を用いて構成した通気制御装置の例を示す説明図である。
【図７】従来の通気制御用建築モジュール用品の構成を示す斜視図である。
【図８】従来の通気制御用建築モジュール用品の構成を示す断面図である。
【図９】通気断熱構造を備えた建築物の例を示す説明図である。
【符号の説明】
１０ 外部通気層
２０ 内部通気層
２２ 断熱材
２４ 内壁材
２６ 屋根材
３０、４２、５０、６０ 通気制御装置
５２ 通気管
５３ 遮蔽板
５４ 通気口
７０ 通気制御用建築モジュール用品
７１、７２ 取付板
７３、７４ ガイド板
７５ スライドバー
７６ スプリング
７７ バネ部材
７８ａ、７８ｂ 係止ピン
８０ａ、８０ｂ 固定ピン
８２ａ、８２ｂ フック
９０ バネ板

Claims (3)

1. 外気を建物内部に取り入れるための外部通気層および内部通気層を備え、前記外部通気層および内部通気層への外気の通流を制御する通気制御装置に用いる通気制御用建築モジュール用品であって、
   取付板に長手方向に移動自在にガイドして支持されたスライドバーと、
   スライドバーを一方向に移動すべく、前記取付板の一端側に取り付けられた係止ピンとスライドバーに固定された固定ピンとの間に、収縮方向に付勢してかけわたされたスプリングと、
   スライドバーを他方向に移動すべく、前記取付板の他端側に取り付けたられた係止ピンとスライドバーに固定された固定ピンとの間にかけわたされた、夏期等の外気温が高いときには収縮方向に弾性変形し、冬期等の外気温が低いときには塑性変形する形状記憶合金からなるバネ部材と、
   常温以上に加熱された際に弾性変形する形状記憶合金によって形成され、火災等の際に前記係止ピンと前記バネ部材との係合を解除する安全機構とを備え、該安全機構が、一端側が前記取付板に固定され、他端側が係止ピンに係合するバネ部材のフックに当接するように装着され、火災等によって加熱された際にバネ弾性力が作用して前記フックを前記係止ピンから引き抜くように外すバネ板を備えていることを特徴とする通気制御用建築モジュール用品。
2. スライドバーの後端側にスプリングが係止され、スライドバーの前端側にバネ部材が係止された状態と、
   スライドバーの前端側にスプリングが係止され、スライドバーの後端側にバネ部材が係止された状態とが交換可能に設けられていることを特徴とする請求項１記載の通気制御用建築モジュール。
3. 請求項１または２記載の通気制御用建築モジュールを装着した通気制御装置であって、
   前記通気制御用建築モジュールのスライドバーを、建築物に設けられた外部通気層および内部通気層等の通気部での空気の通流を制御する遮蔽板等の制御体に連繋して設けたことを特徴とする通気制御装置。

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