JP3847880B2 - 建物の空調装置 - Google Patents
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Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は外気を外壁部分に取り込んで建物の空気調和を行う建物の空調装置に関するものである。
【０００２】
【背景技術】
外気温度にかかわらず、居室空間を快適温度に保つために、居室空間をストーブ、クーラー、エアコン等の種々の電化製品で冷暖房することが行われている。また、これらの電化製品を使用するまでもなく、窓を開閉したり、壁に設けられたガラリを開閉して室内の温度調節が簡易に行われている。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】
建物の居室空間を冷暖房するために電化製品を使用すると、電気、石油等のエネルギーが必要とされるため、光熱費がかかるという問題点がある。
しかも、電化製品を使用すると、外気の温度環境変化に合わせて装置を調整しなければならず、切換操作が煩雑である。
例えば、エアコンでは、夏の冷房用と冬の暖房用との切換操作を行わなければならない。
【０００４】
また、窓やガラリを開閉して室内居室温度を調整することは、光熱費がかからないという利点はあるものの、開閉操作が面倒であり、窓を開放したままにすると、防犯上も問題がある。
さらに、窓やガラリの周辺の空気しか室内に取り込むことができないので、室内居室空間の温度調整が十分に行えるとは限らない。
【０００５】
本発明の目的は、外気温度環境変化に伴う切換操作が不要であるとともに省エネルギー化が図れる建物の空調装置を提供することにある。
【０００６】
【課題を解決するための手段】
そのため、本発明は、建物の外壁部分に外気を取り込む通気層を上下に形成し、この通気層に外気を流通させ、あるいは、外気を空気取込手段で建物内部に取り込むことにより前記目的を達成しようとするものである。
【０００７】
具体的には本発明にかかる建物の空調装置は、添付図面を参照して説明すると、建物の外壁部分４を建物外部に対向した日射吸収部５と建物内部に対向した輻射断熱部６とを備えて構成し、これらの日射吸収部４と輻射断熱部５との間に上下端部が開口された通気層７を上下に延びるように形成し、この通気層７に一部が開口するとともに、この開口部分１０Ａから前記通気層７内の空気を建物内部に取り込む空気取込手段１１を設け、この空気取込手段１１の開口部分１０Ａを開閉する第１ダンパ１３を設け、前記空気取込手段１１の開口部分１０Ａより下方において前記通気層７の下端部を開閉する第２ダンパ１３を設け、第１ダンパ１２は第１設定温度以上で前記空気取込手段１１の開口部分１０Ａを閉塞するとともに、第１設定温度未満で前記空気取込手段１１の開口部分１０Ａを開放し、第２ダンパ１３は前記第１設定温度より低い第２設定温度で前記通気層７の下端部を開放するとともに第２設定温度未満で前記通気層７の下端部を閉塞することを特徴とする。
【０００８】
このような構成の本発明では、日射熱は外壁部分４の日射吸収部５を透過することになり、日射熱は通気層７に伝達される。さらに、通気層７の熱は、輻射断熱部６により建物内部に伝達されにくいため、通気層７の内部に蓄積される。
通気層７の内部温度が第１設定温度（例えば、１５℃）及び第２設定温度（例えば、１０℃）より高くなる場合、例えば、夏の場合では、第１ダンパ１２は空気取込手段１１の開口部分１０Ａを閉塞し、第２ダンパ１３は通気層７の下端部を開放する。
すると、外壁部分４の下部近傍にある外気は通気層７の下端から上端に抜けることになり、建物の外壁部分４の輻射断熱部６の近傍に蓄えられる熱は通気層７を下から上に上昇する外気の対流現象により奪われる。そのため、建物内部に外部から内部へ熱が伝わることが少ない。
【０００９】
これに対して、通気層７の内部温度が第１設定温度（例えば、１５℃）より低く、第２設定温度（例えば、１０℃）より高くなる場合、例えば、冬の晴れの場合では、第１ダンパ１２は空気取込手段１１の開口部分１０Ａを開放し、第２ダンパ１３は通気層７の下端部を開放する。
すると、外壁部分４の下部近傍にある外気は、通気層７の下端から空気取込手段１１の開口部分１０Ａまで上昇し、さらに、この開口部分１０Ａから空気取込手段１１に取り込まれ、その熱が建物の居室空間に暖房用として利用される。
【００１０】
また、通気層７の内部温度が第１設定温度（例えば、１５℃）及び第２設定温度（例えば、１０℃）より低い場合、例えば、冬で日射がない場合では、第１ダンパ１２は空気取込手段１１の開口部分１０Ａを開放し、第２ダンパ１３は通気層７の下端部を閉塞する。
すると、外壁部分４の下部近傍にある外気は通気層７に入り込むことができないが、外壁部分３の上部近傍にある比較的暖かい外気は、通気層７の上端が開口されているため、通気層７を介して空気取込手段１１の開口部分１０Ａに達する。この暖かい外気の熱が建物の室内居室空間に暖房用として利用される。
【００１１】
従って、本発明では、夏、冬の晴れ間、あるいは、冬で日射がない場合等の外気温度環境の変化にかかわらず、第１及び第２ダンパ１２，１３が温度を検知して自動的に開閉操作されるので、装置の切換操作が不要となる。
しかも、通気層７内を流通する外気を有効に利用しているため、省エネルギー化が図れる。特に、本発明では、建物を高断熱高気密建物とすれば、省エネルギー化を一層向上させることができて冷暖房で使用される光熱費を低くすることができる。
【００１２】
ここで、本発明では、前記第１ダンパ１２及び第２ダンパ１３は、それぞれ弁本体１４，１６と、この弁本体１４，１６を所定の温度以上の時に作動する駆動機構１５とを備え、この駆動機構１５は所定温度以上で膨張する作動液体を収納した温度検知部２４と、この作動流体の膨張に伴って前進するピストン２２とを有する構成でもよい。
この構成では、電気を利用することなく第１及び第２ダンパ１２，１３を作動させることができるから、省エネルギー化が一層図れるだけでなく、電気系統のメンテナンスが不要とされる。さらに、停電等、電気が供給されない場合でも空調装置を作動させることができる。
【００１３】
また、本発明では、前記空気取込手段１１は、熱交換装置９と、この熱交換装置９に基端が接続されるとともに途中に前記開口部分１０Ａが形成されたダクト１０とを備えた構成でもよい。
この構成では、熱交換装置９で取り出した外気の熱を給湯等の熱源として広範囲に利用できる。
しかも、前記ダクト１０は、その先端部分が床下空間２Ｃに開口されている構成でもよい。
この構成では、夏において、比較的冷たい床下空間２Ｃの空気を熱交換装置９を介して取り出し、この冷たい空気を冷房として利用することができる。また、冬においても、比較的暖かい床下空間２Ｃの空気を熱交換装置９を介して取り出し、この暖かい空気を暖房として利用することができる。
【００１４】
さらに、前記ダクト１０は、前記熱交換装置９に連通するダクト本管１０Ｂと、このダクト本管１０Ｂから分岐され居室空間に連通されるダクト分岐管１０Ｃと、前記ダクト本管１０Ｂに流通する空気と前記ダクト分岐管１０Ｃに流通する空気とを切り換える切換ダンパ１０Ｄとを備えて構成されてもよい。
この構成では、切換ダンパ１０Ｄを切換操作することにより、通気層７内の自然の空気又は床下空間２Ｃの自然の空気を居室空間に直接取り込むことができるから、熱交換装置９による熱ロスなしに居室の冷暖房が可能となる。
【００１５】
また、前記熱交換装置９は小屋裏空間３Ａに収納され、前記ダクト１０は前記熱交換装置９の横に延びて配置された構成でもよい。
この構成では、通気層７の下端からダクト１０に形成された開口部分１０Ａとの間の距離を長くできるため、通気層７内を上昇する空気は十分に暖められた後にダクト１０の開口部分１０Ａに到達することになり、外気の熱を十分に取り込むことができる。
【００１６】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の実施の形態を図面に基づいて詳細に説明する。
ここで、各実施形態中、同一構成要素は同一符号を付して説明を省略する。
図１から図３には本発明の第１実施形態が示されている。
図１は第１実施形態の空調装置が用いられた建物の一部を示す断面図である。
【００１７】
図１において、建物は基礎１の上に２階建ての建物本体２が配置され、この建物本体２の上に屋根３が配置された高断熱高気密住宅である。
建物本体２は、その外壁部分４が建物外部に対向した日射吸収部５と建物内部に対向した輻射断熱部６とを備えて構成されており、これらの日射吸収部５と輻射断熱部６との間に通気層７が上下に延びて形成されている。なお、図１では、建物の２階部分に窓８が形成されているが、この窓８を避けて通気層７が設けられている。
【００１８】
日射吸収部５は日射熱を透過する性質を有するとともに、その表面温度は最高７０℃まで到達することもあるので、耐熱性を有する材質、例えば、ガラス、あるいは、一般の窯業系サイディング材から構成される。
輻射断熱部６は、通気層７から建物内部への熱の伝達を少なくする材質、例えば、アルミ箔又は白色系の防水紙から構成される。
通気層７は、その上端部が屋根３の軒先に開口され、その下端部が基礎１の近傍に開口されている。
【００１９】
建物本体２の１階の天井部分と２階の床下部分との間の空間２Ａには熱交換装置９が配置され、この熱交換装置９にはダクト１０の基端が接続されている。
ダクト１０は水平方向に延びて配置されており、その途中に通気層７に連通する開口部分１０Ａが形成され、その先端部が外壁部分４を貫通して建物外部に開口されている。ダクト１０には、建物外部の空気を直接熱交換装置９に送る流路と通気層７の空気を熱交換装置９に送る流路とを切り換える図示しないバルブが設けられている。
【００２０】
ここで、熱交換装置９は、温度、湿度等が調和された空気を建物内部の室内空間に供給するセントラルエアコンの一部を構成するものであり、この熱交換装置９と、この熱交換装置９に基端が接続されたダクト１０とを備えて通気層７内の空気を建物内部に取り込む空気取込手段１１が構成されている。
この空気取込手段１１の開口部分１０Ａを開閉する第１ダンパ１２と、空気取込手段１１の開口部分１０Ａより下方において通気層７の下端部を開閉する第２ダンパ１３とが外壁部分４にそれぞれ設けられている。
【００２１】
第１ダンパ１２は第１設定温度（例えば、１５℃）以上で空気取込手段１１の開口部分１０Ａを閉塞するとともに、第１設定温度未満で空気取込手段１１の開口部分１０Ａを開放するものであり、第２ダンパ１３は第１設定温度より低い第２設定温度（例えば、１０℃）で通気層７の下端部を開放するとともに第２設定温度未満で通気層７の下端部を閉塞するものである。
【００２２】
第１ダンパ１２は、ダクト１０に一端部が回動自在に支持され開口部分１０Ａを開閉可能とした弁本体１４と、この弁本体１４を第１設定温度以上の時に作動する駆動機構１５とを備えた構成である。
第２ダンパ１３は通気層７の下端部を開閉可能とした弁本体１６と、この弁本体１６を第２設定温度以上の時に作動する駆動機構１５とを備えた構成である。
【００２３】
第２ダンパ１３の詳細な構成が図２に示されている。
図２において、弁本体１６は、外壁部分４に図示しないフレームを介して中央部分が回動可能に支持されており、その回動中心と同芯上に円盤１７が固定されている。
駆動機構１５は、外壁部分４に固定された支持基台１８と、この支持基台１８に取り付けられた断面コ字型のフレーム１９と、このフレーム１９に取り付けられ円盤１７を介して弁本体１６を回動操作するシリンダ装置２０とを備えている。
【００２４】
このシリンダ装置２０は、ケーシング２１と、このケーシング２１の内部に進退自在に収納され先端が円盤１７の周縁に回動自在に支持された作動ピストン２２と、この作動ピストン２２の基端部側に配置されたラバーピストン２３と、第２設定温度以上の時にピストン２２，２３を前進させ第２設定温度未満の時にピストン２２，２３を後退させる温度検知部２４と、この温度検知部２４とラバーピストン２３との間に収納された半流動体２５とを備えた構成である。
【００２５】
温度検知部２４は、作動液体としてのワックスがワックスケース２６に収納され、このワックスが第２設定温度以上となった時に膨張し、その力がダイヤフラム２７及び半流動体２５を介してピストン２２，２３に伝達される構造である。なお、第１ダンパ１２の駆動機構１５は第２ダンパ１３の駆動機構１５と基本的な構成が同じであるが、作動ピストン２２が作動する温度が第１設定温度である点で第２ダンパ１３の駆動機構１５と相違する。ここで、第１実施形態では、温度検知部２４ので検知する第１設定温度及び第２設定温度を適宜変更することができるものであり、第１設定温度及び第２設定温度を変えるには、ワックスケース２６に収納されるワックスを変えることにより行える。
【００２６】
次に、第１実施形態の作用を図３に基づいて説明する。
建物に照らされる日射は外壁部分４の日射吸収部５を透過することになり、日射の熱は通気層７に伝達される。
ここで、通気層７の内部温度が第１設定温度（１５℃）及び第２設定温度（１０℃）より高くなる場合、例えば、夏の場合では、空気取込手段１１の開口部分１０Ａの近傍に設けられた第１ダンパ１２が開口部分１０Ａを閉塞し、第２ダンパ１３が通気層７の下端部を開放する。
【００２７】
つまり、第２ダンパ１３では、温度検知部２４の作動液体であるワックスが高温に伴って膨張し、ダイヤフラム２７を介して半流動体２５に圧力を付与する。すると、半流動体２５はラバーピストン２３を介して作動ピストン２２を前進させ、この作動ピストン２２の前進に伴って円盤１７及弁本体１６が回動され、弁本体１６が通気層７を開放することになる（図２実線参照）。
【００２８】
また、第２ダンパ１３より上方に位置する第１ダンパ１２では、第２ダンパ１３と同様に、温度検知部２４のワックスが高温に伴って膨張するとともに、作動ピストン１２が前進し、作動ピストン１２が弁本体１４で開口部分１０Ａを閉塞する。
すると、図３（Ａ）に示されるとおり、外壁部分４の下部近傍にある外気は矢印Ｐで示される通り、通気層７の下端から入り込み、通気層７を上昇するとともに、上端に抜けることになり、建物の外壁部分４の輻射断熱部６の近傍に蓄えられる熱は通気層７を上昇する空気の対流現象により奪われる。
【００２９】
これに対して、通気層７の内部温度が第１設定温度（１５℃）より低く、第２設定温度（１０℃）より高くなる場合、例えば、冬の晴れの場合では、第１ダンパ１２は空気取込手段１１の開口部分１０Ａを開放し、第２ダンパは通気層の下端部を開放する。
つまり、第２ダンパ１３は、前述と同様に、作動ピストン１２が前進して通気層７の下端部を開放した状態であるが、第１ダンパ１２は、通気層７の温度が第１設定温度より低いため、温度検知部２４のワックスが収縮し、ダイヤフラム２７を介して半流動体２５に負圧が付与される。この半流動体２５はラバーピストン２３を介して作動ピストン２２を後退させ、この作動ピストン２２の後退に伴って弁本体１４で開口部分１０Ａを開放する。
【００３０】
すると、図３（Ｂ）に示される通り、外壁部分４の下部近傍にある外気は、矢印Ｐに示される通り、通気層７の下端から取り込まれて空気取込手段１１の開口部分１０Ａまで上昇し、さらに、この開口部分１０Ａから空気取込手段１１のダクト１０を通って熱交換装置９に送り込まれる。
この熱交換装置９で外気の熱が建物の居室空間に暖房用として利用される。
【００３１】
また、通気層７の内部温度が第１設定温度（１５℃）及び第２設定温度（１０℃）より低い場合、例えば、冬で日射がない場合では、第１ダンパ１２は空気取込手段１１の開口部分１０Ａを開放し、第２ダンパ１３は通気層７の下端部を閉塞する。
つまり、第２ダンパ１３は、通気層７の温度が第２設定温度より低いため、温度検知部２４のワックスが収縮し、ダイヤフラム２７を介して半流動体２５に負圧が付与される。この半流動体２５はラバーピストン２３を介して作動ピストン２２を後退させ、この作動ピストン２２の後退に伴って円盤１７及び弁本体１６が回動され、弁本体１６が通気層７を閉塞することになる（図２想像線参照）。さらに、第１ダンパ１２は、前述と同様に、通気層７の温度が第１設定温度より低いため、温度検知部２４のワックスが収縮し、作動ピストン２２の後退に伴って弁本体１４で開口部分１０Ａを開放する。
【００３２】
すると、図３（Ｃ）に示される通り、外壁部分４の下部近傍にある外気は通気層７に入り込むことができないが、外壁部分４の上部近傍にある比較的暖かい外気は、通気層７の上端が開口されているため、矢印Ｐで示される通り、その熱が通気層７を介して空気取込手段１１の開口部分１０Ａの空気に伝達される。
この暖かい空気は、この開口部分１０Ａから空気取込手段１１のダクト１０を通って熱交換装置９に送り込まれ、その熱が熱交換装置９で暖房用として利用される。
【００３３】
従って、第１実施形態では、▲１▼建物外部に対向した日射吸収部５と建物内部に対向した輻射断熱部６との間に上下端部が開口された通気層７を上下に延びるように形成し、この通気層７に一部が開口するとともに、この開口部分１０Ａから通気層７内の空気を建物内部に取り込む空気取込手段１１を設け、この空気取込手段１０の開口部分１０Ａを開閉する第１ダンパ１２を設け、空気取込手段１１の開口部分１０Ａより下方において通気層７の下端部を開閉する第２ダンパ１３を設け、第１ダンパ１２は第１設定温度以上で空気取込手段１１の開口部分１０Ａを閉塞するとともに、第１設定温度未満で前記空気取込手段１１の開口部分１０Ａを開放し、第２ダンパ１３は第１設定温度より低い第２設定温度で通気層７の下端部を開放するとともに第２設定温度未満で通気層７の下端部を閉塞する構成としたから、夏、冬の晴れ間、あるいは、冬で日射がない場合等の外気温度環境の変化にかかわらず、第１及び第２ダンパ１２，１３が温度を検知して自動的に開閉操作されるので、装置の切換操作が不要となり、しかも、通気層７内を流通する外気を有効に利用しているため、省エネルギー化が図れる。
特に、第１実施形態では、建物を高断熱高気密建物としたから、省エネルギー化を効果的に達成することができ、冷暖房で使用される光熱費を低くすることができる。
【００３４】
また、第１実施形態では、▲２▼第１ダンパ１２及び第２ダンパ１３は、それぞれ弁本体１４，１６と、この弁本体１４，１６を所定の温度以上の時に作動する駆動機構１５とを備え、この駆動機構１５は所定温度以上で膨張する作動液体（ワックス）を収納した温度検知部２４と、この作動流体の膨張に伴って前進するピストン２２とを有する構成としたから、電気を利用することなく第１及び第２ダンパ１２，１３を作動させることができるので、省エネルギー化が一層図れるだけでなく、電気系統のメンテナンスが不要とされる。
従って、停電等、電気が供給されない場合でも空調装置を作動することができる。
【００３５】
さらに、第１実施形態では、▲３▼空気取込手段１１は、熱交換装置９と、この熱交換装置９に基端が接続されるとともに途中に開口部分１０Ａが形成されたダクト１０とを備えた構成であるから、熱交換装置９で取り出した外気の熱を暖房用あるいは給湯等の熱源として広範囲に利用できる。
また、▲４▼ダクト１０には、建物外部の空気を直接熱交換装置９に送る流路と通気層７の空気を熱交換装置９に送る流路とを切り換えるバルブが設けられているから、夏において、開口部分１０Ａが閉塞されている状態でも、外気の熱をダクト１０を通して熱交換装置９で吸収することができるから、その吸収した熱を給湯等として利用することができる。
【００３６】
次に、本発明の第２実施形態を図４に基づいて説明する。
第２実施形態は空気取込手段１１の配置位置が第１実施形態と相違するもので、他の構成は第１実施形態と同じである。
第２実施形態の全体構成を示す図４において、熱交換装置９は小屋裏空間３Ａに収納され、ダクト１０は熱交換装置９の横に延びて配置されている。
【００３７】
ダクト１０には通気層７に露出する部分に開口部分１０Ａが形成され、この開口部分１０Ａの近傍に第１ダンパ１２が設けられている。
第１実施形態と同様に通気層７の下端部に第２ダンパ１３が設けられている。これらのダンパ１２，１３は建物の２階分の高さ離れて配置されている。
【００３８】
従って、第２実施形態では、▲５▼第１実施形態の▲１▼〜▲４▼の作用効果を奏することができる他に、熱交換装置９を小屋裏空間３Ａに収納し、ダクト１０を熱交換装置９の横に延びて配置したから、通気層７の下端からダクト１０に形成された開口部分１０Ａとの間の距離を長くすることができる。
そのため、通気層７内を上昇する空気は十分に暖められた後にダクト１０の開口部分１０Ａに到達することになり、外気の熱を十分に利用することができる。特に、冬では、外気の温度が低いが、通気層７が十分の長さを有するため、通気層７を通る空気を十分に暖めて熱源として十分に利用することができる。
【００３９】
次に、本発明の第３実施形態を図５に基づいて説明する。
第３実施形態は通気層７の長さを短くするとともに、空気取込手段１１のダクト１０の先端開口位置が第１実施形態と相違するもので、他の構成は第１実施形態と同じである。
第３実施形態の全体構成を示す図５において、１階部分の外壁部分４は日射吸収部５と輻射断熱部６とを備えて構成されている。
【００４０】
これらのは日射吸収部５と輻射断熱部６との間に上端部が１階部分の上方空間に開口され、下端部が基礎１の近傍に開口された通気層７が上下に延びるように形成されている。
第３実施形態では、第２ダンパ１３は通気層７の下端部において、基礎１の側面に固定されている。
【００４１】
ダクト１０は、通気層７の内部に配置するために途中から直角に折れ曲がって真下に延びて形成され、基礎１の近傍において再度折れ曲がり、その先端部分が床下空間２Ｃに開口されている。
ダクト１０の上下に延びた部分の上方に開口部分１０Ａが形成され、この開口部分１０Ａを開閉する第１ダンパ１２はダクト１０に取り付けられている。
【００４２】
従って、第３実施形態では、第１実施形態の▲１▼〜▲４▼の作用効果を奏することができる他に、▲６▼ダクト１０は、その先端部分が床下空間２Ｃに開口されているから、夏において、比較的冷たい床下空間２Ｃの空気を熱交換装置９を介して取り出し、この冷たい空気を冷房として利用することができる。さらに、冬においても、比較的暖かい床下空間２Ｃの空気を熱交換装置９を介して取り出し、この暖かい空気を暖房として利用することができる。
【００４３】
次に、本発明の第４実施形態を図６に基づいて説明する。
第４実施形態は通気層７の長さを短くするとともに、空気取込手段１１の構造が第１実施形態と相違するもので、他の構成は第１実施形態と同じである。
第４実施形態の全体構成を示す図６において、ダクト１０は、熱交換装置９に連通するダクト本管１０Ｂと、このダクト本管１０Ｂから分岐され図示しない室内居室空間に連通されるダクト分岐管１０Ｃと、ダクト本管１０Ｂに流通する空気とダクト分岐管１０Ｃに流通する空気とを切り換える切換ダンパ１０Ｄとを備えて構成されている。
【００４４】
ダクト本管１０Ｂは第３実施形態のダクト１０と同じ構造である。つまり、ダクト本管１０Ｂは、通気層７の内部に配置するために直角に折れ曲がって真下に延びて形成され、基礎１の近傍において再度折れ曲がり、その先端部分が床下空間２Ｃに開口されている。
ダクト本管１０Ｂの上下に延びた部分の上方に開口部分１０Ａが形成され、この開口部分１０Ａを開閉する第１ダンパ１２はダクト本管１０Ｂに取り付けられている。
第４実施形態では、第３実施形態と同様に、第２ダンパ１３は通気層７の下端部において、基礎１の側面に固定されている。
【００４５】
従って、第４実施形態では、第１実施形態の▲１▼〜▲４▼及び第３実施形態の▲６▼の作用効果を奏することができる他に、▲７▼ダクト１０を、熱交換装置９に連通するダクト本管１０Ｂと、このダクト本管１０Ｂから分岐され室内居室空間に連通されるダクト分岐管１０Ｃと、ダクト本管１０Ｂに流通する空気とダクト分岐管１０Ｃに流通する空気とを切り換える切換ダンパ１０Ｄとを備えて構成したから、切換ダンパ１０Ｄを切換操作することにより、通気層７内の自然の空気又は床下空間２Ｃの自然の空気を室内居室空間に直接取り込むことができるので、通気層７内の空気の熱をロスをなくして有効に利用することができる。
【００４６】
なお、本発明は前述の各実施の形態に限定されるものではなく、本発明の目的を達成できる範囲であれば次に示す変形例を含むものである。
例えば、前記各実施の形態では、第１ダンパ１２及び第２ダンパ１３は、弁本体１４，１６と、この弁本体１４，１６を所定の温度以上の時に作動する駆動機構１５とを備え、この駆動機構１５は所定温度以上で膨張する作動液体（ワックス）を収納した温度検知部２４と、この作動流体の膨張に伴って前進するピストン２２とを有する構成としたが、本発明では、各ダンパ１２，１３に温度センサを設け、この温度センサで所定温度を検知した際にピストン２２を進退させる電気モータを備えた駆動装置であってもよい。
【００４７】
さらに、本発明では、空気取込手段１１から熱交換装置９を排して通気層７内の自然の空気を室内居室に取り入れる構造でもよい。
また、本発明の空調装置は１階建て、又は３階建て以上の建物にも適用することができる。
さらに、本発明で適用される空調装置は、高断熱高気密住宅であるこを必ずしも要しない。
【００４８】
【発明の効果】
以上の通り、本発明によれば、建物の外壁部分を建物外部に対向した日射吸収部と建物内部に対向した輻射断熱部とを備えて構成し、これらの日射吸収部と輻射断熱部との間に上下端部が開口された通気層を上下に延びるように形成し、この通気層に一部が開口するとともに、この開口部分から通気層内の空気を建物内部に取り込む空気取込手段を設け、この空気取込手段の開口部分を開閉する第１ダンパを設け、空気取込手段の開口部分より下方において通気層の下端部を開閉する第２ダンパを設け、第１ダンパは第１設定温度以上で空気取込手段の開口部分を閉塞するとともに、第１設定温度未満で前記空気取込手段の開口部分を開放し、第２ダンパは第１設定温度より低い第２設定温度で通気層の下端部を開放するとともに第２設定温度未満で通気層の下端部を閉塞する構成としたから、夏、冬の晴れ間、あるいは、冬で日射がない場合等の外気温度環境の変化にかかわらず、第１及び第２ダンパが温度を検知して自動的に開閉操作されるので、装置の切換操作が不要となる。
しかも、通気層内を流通する外気を有効に利用しているため、省エネルギー化が図れる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の第１実施形態に係る空調装置が適用された建物の一部を示す断面図である。
【図２】第２ダンパの詳細な構成を示す一部を破断した側面図である。
【図３】第１実施形態の作用を説明する概略図である。
【図４】本発明の第２実施形態に係る空調装置が適用された建物の一部を示す断面図である。
【図５】本発明の第３実施形態に係る空調装置が適用された建物の一部を示す断面図である。
【図６】本発明の第４実施形態に係る空調装置が適用された建物の一部を示す断面図である。
【符号の説明】
２ 建物本体
２Ｃ 床下空間
３Ａ 小屋裏空間
４ 外壁部分
５ 日射吸収部
６ 輻射断熱部
７ 通気層
９ 熱交換装置
１０ ダクト
１０Ａ 開口部分
１０Ｂ ダクト本管
１０Ｃ ダクト分岐管
１１ 空気取込手段
１２ 第１ダンパ
１３ 第２ダンパ
14,16 弁本体
１５ 駆動機構
２２ ピストン
２４ 温度検知部
【発明の属する技術分野】
本発明は外気を外壁部分に取り込んで建物の空気調和を行う建物の空調装置に関するものである。
【０００２】
【背景技術】
外気温度にかかわらず、居室空間を快適温度に保つために、居室空間をストーブ、クーラー、エアコン等の種々の電化製品で冷暖房することが行われている。また、これらの電化製品を使用するまでもなく、窓を開閉したり、壁に設けられたガラリを開閉して室内の温度調節が簡易に行われている。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】
建物の居室空間を冷暖房するために電化製品を使用すると、電気、石油等のエネルギーが必要とされるため、光熱費がかかるという問題点がある。
しかも、電化製品を使用すると、外気の温度環境変化に合わせて装置を調整しなければならず、切換操作が煩雑である。
例えば、エアコンでは、夏の冷房用と冬の暖房用との切換操作を行わなければならない。
【０００４】
また、窓やガラリを開閉して室内居室温度を調整することは、光熱費がかからないという利点はあるものの、開閉操作が面倒であり、窓を開放したままにすると、防犯上も問題がある。
さらに、窓やガラリの周辺の空気しか室内に取り込むことができないので、室内居室空間の温度調整が十分に行えるとは限らない。
【０００５】
本発明の目的は、外気温度環境変化に伴う切換操作が不要であるとともに省エネルギー化が図れる建物の空調装置を提供することにある。
【０００６】
【課題を解決するための手段】
そのため、本発明は、建物の外壁部分に外気を取り込む通気層を上下に形成し、この通気層に外気を流通させ、あるいは、外気を空気取込手段で建物内部に取り込むことにより前記目的を達成しようとするものである。
【０００７】
具体的には本発明にかかる建物の空調装置は、添付図面を参照して説明すると、建物の外壁部分４を建物外部に対向した日射吸収部５と建物内部に対向した輻射断熱部６とを備えて構成し、これらの日射吸収部４と輻射断熱部５との間に上下端部が開口された通気層７を上下に延びるように形成し、この通気層７に一部が開口するとともに、この開口部分１０Ａから前記通気層７内の空気を建物内部に取り込む空気取込手段１１を設け、この空気取込手段１１の開口部分１０Ａを開閉する第１ダンパ１３を設け、前記空気取込手段１１の開口部分１０Ａより下方において前記通気層７の下端部を開閉する第２ダンパ１３を設け、第１ダンパ１２は第１設定温度以上で前記空気取込手段１１の開口部分１０Ａを閉塞するとともに、第１設定温度未満で前記空気取込手段１１の開口部分１０Ａを開放し、第２ダンパ１３は前記第１設定温度より低い第２設定温度で前記通気層７の下端部を開放するとともに第２設定温度未満で前記通気層７の下端部を閉塞することを特徴とする。
【０００８】
このような構成の本発明では、日射熱は外壁部分４の日射吸収部５を透過することになり、日射熱は通気層７に伝達される。さらに、通気層７の熱は、輻射断熱部６により建物内部に伝達されにくいため、通気層７の内部に蓄積される。
通気層７の内部温度が第１設定温度（例えば、１５℃）及び第２設定温度（例えば、１０℃）より高くなる場合、例えば、夏の場合では、第１ダンパ１２は空気取込手段１１の開口部分１０Ａを閉塞し、第２ダンパ１３は通気層７の下端部を開放する。
すると、外壁部分４の下部近傍にある外気は通気層７の下端から上端に抜けることになり、建物の外壁部分４の輻射断熱部６の近傍に蓄えられる熱は通気層７を下から上に上昇する外気の対流現象により奪われる。そのため、建物内部に外部から内部へ熱が伝わることが少ない。
【０００９】
これに対して、通気層７の内部温度が第１設定温度（例えば、１５℃）より低く、第２設定温度（例えば、１０℃）より高くなる場合、例えば、冬の晴れの場合では、第１ダンパ１２は空気取込手段１１の開口部分１０Ａを開放し、第２ダンパ１３は通気層７の下端部を開放する。
すると、外壁部分４の下部近傍にある外気は、通気層７の下端から空気取込手段１１の開口部分１０Ａまで上昇し、さらに、この開口部分１０Ａから空気取込手段１１に取り込まれ、その熱が建物の居室空間に暖房用として利用される。
【００１０】
また、通気層７の内部温度が第１設定温度（例えば、１５℃）及び第２設定温度（例えば、１０℃）より低い場合、例えば、冬で日射がない場合では、第１ダンパ１２は空気取込手段１１の開口部分１０Ａを開放し、第２ダンパ１３は通気層７の下端部を閉塞する。
すると、外壁部分４の下部近傍にある外気は通気層７に入り込むことができないが、外壁部分３の上部近傍にある比較的暖かい外気は、通気層７の上端が開口されているため、通気層７を介して空気取込手段１１の開口部分１０Ａに達する。この暖かい外気の熱が建物の室内居室空間に暖房用として利用される。
【００１１】
従って、本発明では、夏、冬の晴れ間、あるいは、冬で日射がない場合等の外気温度環境の変化にかかわらず、第１及び第２ダンパ１２，１３が温度を検知して自動的に開閉操作されるので、装置の切換操作が不要となる。
しかも、通気層７内を流通する外気を有効に利用しているため、省エネルギー化が図れる。特に、本発明では、建物を高断熱高気密建物とすれば、省エネルギー化を一層向上させることができて冷暖房で使用される光熱費を低くすることができる。
【００１２】
ここで、本発明では、前記第１ダンパ１２及び第２ダンパ１３は、それぞれ弁本体１４，１６と、この弁本体１４，１６を所定の温度以上の時に作動する駆動機構１５とを備え、この駆動機構１５は所定温度以上で膨張する作動液体を収納した温度検知部２４と、この作動流体の膨張に伴って前進するピストン２２とを有する構成でもよい。
この構成では、電気を利用することなく第１及び第２ダンパ１２，１３を作動させることができるから、省エネルギー化が一層図れるだけでなく、電気系統のメンテナンスが不要とされる。さらに、停電等、電気が供給されない場合でも空調装置を作動させることができる。
【００１３】
また、本発明では、前記空気取込手段１１は、熱交換装置９と、この熱交換装置９に基端が接続されるとともに途中に前記開口部分１０Ａが形成されたダクト１０とを備えた構成でもよい。
この構成では、熱交換装置９で取り出した外気の熱を給湯等の熱源として広範囲に利用できる。
しかも、前記ダクト１０は、その先端部分が床下空間２Ｃに開口されている構成でもよい。
この構成では、夏において、比較的冷たい床下空間２Ｃの空気を熱交換装置９を介して取り出し、この冷たい空気を冷房として利用することができる。また、冬においても、比較的暖かい床下空間２Ｃの空気を熱交換装置９を介して取り出し、この暖かい空気を暖房として利用することができる。
【００１４】
さらに、前記ダクト１０は、前記熱交換装置９に連通するダクト本管１０Ｂと、このダクト本管１０Ｂから分岐され居室空間に連通されるダクト分岐管１０Ｃと、前記ダクト本管１０Ｂに流通する空気と前記ダクト分岐管１０Ｃに流通する空気とを切り換える切換ダンパ１０Ｄとを備えて構成されてもよい。
この構成では、切換ダンパ１０Ｄを切換操作することにより、通気層７内の自然の空気又は床下空間２Ｃの自然の空気を居室空間に直接取り込むことができるから、熱交換装置９による熱ロスなしに居室の冷暖房が可能となる。
【００１５】
また、前記熱交換装置９は小屋裏空間３Ａに収納され、前記ダクト１０は前記熱交換装置９の横に延びて配置された構成でもよい。
この構成では、通気層７の下端からダクト１０に形成された開口部分１０Ａとの間の距離を長くできるため、通気層７内を上昇する空気は十分に暖められた後にダクト１０の開口部分１０Ａに到達することになり、外気の熱を十分に取り込むことができる。
【００１６】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の実施の形態を図面に基づいて詳細に説明する。
ここで、各実施形態中、同一構成要素は同一符号を付して説明を省略する。
図１から図３には本発明の第１実施形態が示されている。
図１は第１実施形態の空調装置が用いられた建物の一部を示す断面図である。
【００１７】
図１において、建物は基礎１の上に２階建ての建物本体２が配置され、この建物本体２の上に屋根３が配置された高断熱高気密住宅である。
建物本体２は、その外壁部分４が建物外部に対向した日射吸収部５と建物内部に対向した輻射断熱部６とを備えて構成されており、これらの日射吸収部５と輻射断熱部６との間に通気層７が上下に延びて形成されている。なお、図１では、建物の２階部分に窓８が形成されているが、この窓８を避けて通気層７が設けられている。
【００１８】
日射吸収部５は日射熱を透過する性質を有するとともに、その表面温度は最高７０℃まで到達することもあるので、耐熱性を有する材質、例えば、ガラス、あるいは、一般の窯業系サイディング材から構成される。
輻射断熱部６は、通気層７から建物内部への熱の伝達を少なくする材質、例えば、アルミ箔又は白色系の防水紙から構成される。
通気層７は、その上端部が屋根３の軒先に開口され、その下端部が基礎１の近傍に開口されている。
【００１９】
建物本体２の１階の天井部分と２階の床下部分との間の空間２Ａには熱交換装置９が配置され、この熱交換装置９にはダクト１０の基端が接続されている。
ダクト１０は水平方向に延びて配置されており、その途中に通気層７に連通する開口部分１０Ａが形成され、その先端部が外壁部分４を貫通して建物外部に開口されている。ダクト１０には、建物外部の空気を直接熱交換装置９に送る流路と通気層７の空気を熱交換装置９に送る流路とを切り換える図示しないバルブが設けられている。
【００２０】
ここで、熱交換装置９は、温度、湿度等が調和された空気を建物内部の室内空間に供給するセントラルエアコンの一部を構成するものであり、この熱交換装置９と、この熱交換装置９に基端が接続されたダクト１０とを備えて通気層７内の空気を建物内部に取り込む空気取込手段１１が構成されている。
この空気取込手段１１の開口部分１０Ａを開閉する第１ダンパ１２と、空気取込手段１１の開口部分１０Ａより下方において通気層７の下端部を開閉する第２ダンパ１３とが外壁部分４にそれぞれ設けられている。
【００２１】
第１ダンパ１２は第１設定温度（例えば、１５℃）以上で空気取込手段１１の開口部分１０Ａを閉塞するとともに、第１設定温度未満で空気取込手段１１の開口部分１０Ａを開放するものであり、第２ダンパ１３は第１設定温度より低い第２設定温度（例えば、１０℃）で通気層７の下端部を開放するとともに第２設定温度未満で通気層７の下端部を閉塞するものである。
【００２２】
第１ダンパ１２は、ダクト１０に一端部が回動自在に支持され開口部分１０Ａを開閉可能とした弁本体１４と、この弁本体１４を第１設定温度以上の時に作動する駆動機構１５とを備えた構成である。
第２ダンパ１３は通気層７の下端部を開閉可能とした弁本体１６と、この弁本体１６を第２設定温度以上の時に作動する駆動機構１５とを備えた構成である。
【００２３】
第２ダンパ１３の詳細な構成が図２に示されている。
図２において、弁本体１６は、外壁部分４に図示しないフレームを介して中央部分が回動可能に支持されており、その回動中心と同芯上に円盤１７が固定されている。
駆動機構１５は、外壁部分４に固定された支持基台１８と、この支持基台１８に取り付けられた断面コ字型のフレーム１９と、このフレーム１９に取り付けられ円盤１７を介して弁本体１６を回動操作するシリンダ装置２０とを備えている。
【００２４】
このシリンダ装置２０は、ケーシング２１と、このケーシング２１の内部に進退自在に収納され先端が円盤１７の周縁に回動自在に支持された作動ピストン２２と、この作動ピストン２２の基端部側に配置されたラバーピストン２３と、第２設定温度以上の時にピストン２２，２３を前進させ第２設定温度未満の時にピストン２２，２３を後退させる温度検知部２４と、この温度検知部２４とラバーピストン２３との間に収納された半流動体２５とを備えた構成である。
【００２５】
温度検知部２４は、作動液体としてのワックスがワックスケース２６に収納され、このワックスが第２設定温度以上となった時に膨張し、その力がダイヤフラム２７及び半流動体２５を介してピストン２２，２３に伝達される構造である。なお、第１ダンパ１２の駆動機構１５は第２ダンパ１３の駆動機構１５と基本的な構成が同じであるが、作動ピストン２２が作動する温度が第１設定温度である点で第２ダンパ１３の駆動機構１５と相違する。ここで、第１実施形態では、温度検知部２４ので検知する第１設定温度及び第２設定温度を適宜変更することができるものであり、第１設定温度及び第２設定温度を変えるには、ワックスケース２６に収納されるワックスを変えることにより行える。
【００２６】
次に、第１実施形態の作用を図３に基づいて説明する。
建物に照らされる日射は外壁部分４の日射吸収部５を透過することになり、日射の熱は通気層７に伝達される。
ここで、通気層７の内部温度が第１設定温度（１５℃）及び第２設定温度（１０℃）より高くなる場合、例えば、夏の場合では、空気取込手段１１の開口部分１０Ａの近傍に設けられた第１ダンパ１２が開口部分１０Ａを閉塞し、第２ダンパ１３が通気層７の下端部を開放する。
【００２７】
つまり、第２ダンパ１３では、温度検知部２４の作動液体であるワックスが高温に伴って膨張し、ダイヤフラム２７を介して半流動体２５に圧力を付与する。すると、半流動体２５はラバーピストン２３を介して作動ピストン２２を前進させ、この作動ピストン２２の前進に伴って円盤１７及弁本体１６が回動され、弁本体１６が通気層７を開放することになる（図２実線参照）。
【００２８】
また、第２ダンパ１３より上方に位置する第１ダンパ１２では、第２ダンパ１３と同様に、温度検知部２４のワックスが高温に伴って膨張するとともに、作動ピストン１２が前進し、作動ピストン１２が弁本体１４で開口部分１０Ａを閉塞する。
すると、図３（Ａ）に示されるとおり、外壁部分４の下部近傍にある外気は矢印Ｐで示される通り、通気層７の下端から入り込み、通気層７を上昇するとともに、上端に抜けることになり、建物の外壁部分４の輻射断熱部６の近傍に蓄えられる熱は通気層７を上昇する空気の対流現象により奪われる。
【００２９】
これに対して、通気層７の内部温度が第１設定温度（１５℃）より低く、第２設定温度（１０℃）より高くなる場合、例えば、冬の晴れの場合では、第１ダンパ１２は空気取込手段１１の開口部分１０Ａを開放し、第２ダンパは通気層の下端部を開放する。
つまり、第２ダンパ１３は、前述と同様に、作動ピストン１２が前進して通気層７の下端部を開放した状態であるが、第１ダンパ１２は、通気層７の温度が第１設定温度より低いため、温度検知部２４のワックスが収縮し、ダイヤフラム２７を介して半流動体２５に負圧が付与される。この半流動体２５はラバーピストン２３を介して作動ピストン２２を後退させ、この作動ピストン２２の後退に伴って弁本体１４で開口部分１０Ａを開放する。
【００３０】
すると、図３（Ｂ）に示される通り、外壁部分４の下部近傍にある外気は、矢印Ｐに示される通り、通気層７の下端から取り込まれて空気取込手段１１の開口部分１０Ａまで上昇し、さらに、この開口部分１０Ａから空気取込手段１１のダクト１０を通って熱交換装置９に送り込まれる。
この熱交換装置９で外気の熱が建物の居室空間に暖房用として利用される。
【００３１】
また、通気層７の内部温度が第１設定温度（１５℃）及び第２設定温度（１０℃）より低い場合、例えば、冬で日射がない場合では、第１ダンパ１２は空気取込手段１１の開口部分１０Ａを開放し、第２ダンパ１３は通気層７の下端部を閉塞する。
つまり、第２ダンパ１３は、通気層７の温度が第２設定温度より低いため、温度検知部２４のワックスが収縮し、ダイヤフラム２７を介して半流動体２５に負圧が付与される。この半流動体２５はラバーピストン２３を介して作動ピストン２２を後退させ、この作動ピストン２２の後退に伴って円盤１７及び弁本体１６が回動され、弁本体１６が通気層７を閉塞することになる（図２想像線参照）。さらに、第１ダンパ１２は、前述と同様に、通気層７の温度が第１設定温度より低いため、温度検知部２４のワックスが収縮し、作動ピストン２２の後退に伴って弁本体１４で開口部分１０Ａを開放する。
【００３２】
すると、図３（Ｃ）に示される通り、外壁部分４の下部近傍にある外気は通気層７に入り込むことができないが、外壁部分４の上部近傍にある比較的暖かい外気は、通気層７の上端が開口されているため、矢印Ｐで示される通り、その熱が通気層７を介して空気取込手段１１の開口部分１０Ａの空気に伝達される。
この暖かい空気は、この開口部分１０Ａから空気取込手段１１のダクト１０を通って熱交換装置９に送り込まれ、その熱が熱交換装置９で暖房用として利用される。
【００３３】
従って、第１実施形態では、▲１▼建物外部に対向した日射吸収部５と建物内部に対向した輻射断熱部６との間に上下端部が開口された通気層７を上下に延びるように形成し、この通気層７に一部が開口するとともに、この開口部分１０Ａから通気層７内の空気を建物内部に取り込む空気取込手段１１を設け、この空気取込手段１０の開口部分１０Ａを開閉する第１ダンパ１２を設け、空気取込手段１１の開口部分１０Ａより下方において通気層７の下端部を開閉する第２ダンパ１３を設け、第１ダンパ１２は第１設定温度以上で空気取込手段１１の開口部分１０Ａを閉塞するとともに、第１設定温度未満で前記空気取込手段１１の開口部分１０Ａを開放し、第２ダンパ１３は第１設定温度より低い第２設定温度で通気層７の下端部を開放するとともに第２設定温度未満で通気層７の下端部を閉塞する構成としたから、夏、冬の晴れ間、あるいは、冬で日射がない場合等の外気温度環境の変化にかかわらず、第１及び第２ダンパ１２，１３が温度を検知して自動的に開閉操作されるので、装置の切換操作が不要となり、しかも、通気層７内を流通する外気を有効に利用しているため、省エネルギー化が図れる。
特に、第１実施形態では、建物を高断熱高気密建物としたから、省エネルギー化を効果的に達成することができ、冷暖房で使用される光熱費を低くすることができる。
【００３４】
また、第１実施形態では、▲２▼第１ダンパ１２及び第２ダンパ１３は、それぞれ弁本体１４，１６と、この弁本体１４，１６を所定の温度以上の時に作動する駆動機構１５とを備え、この駆動機構１５は所定温度以上で膨張する作動液体（ワックス）を収納した温度検知部２４と、この作動流体の膨張に伴って前進するピストン２２とを有する構成としたから、電気を利用することなく第１及び第２ダンパ１２，１３を作動させることができるので、省エネルギー化が一層図れるだけでなく、電気系統のメンテナンスが不要とされる。
従って、停電等、電気が供給されない場合でも空調装置を作動することができる。
【００３５】
さらに、第１実施形態では、▲３▼空気取込手段１１は、熱交換装置９と、この熱交換装置９に基端が接続されるとともに途中に開口部分１０Ａが形成されたダクト１０とを備えた構成であるから、熱交換装置９で取り出した外気の熱を暖房用あるいは給湯等の熱源として広範囲に利用できる。
また、▲４▼ダクト１０には、建物外部の空気を直接熱交換装置９に送る流路と通気層７の空気を熱交換装置９に送る流路とを切り換えるバルブが設けられているから、夏において、開口部分１０Ａが閉塞されている状態でも、外気の熱をダクト１０を通して熱交換装置９で吸収することができるから、その吸収した熱を給湯等として利用することができる。
【００３６】
次に、本発明の第２実施形態を図４に基づいて説明する。
第２実施形態は空気取込手段１１の配置位置が第１実施形態と相違するもので、他の構成は第１実施形態と同じである。
第２実施形態の全体構成を示す図４において、熱交換装置９は小屋裏空間３Ａに収納され、ダクト１０は熱交換装置９の横に延びて配置されている。
【００３７】
ダクト１０には通気層７に露出する部分に開口部分１０Ａが形成され、この開口部分１０Ａの近傍に第１ダンパ１２が設けられている。
第１実施形態と同様に通気層７の下端部に第２ダンパ１３が設けられている。これらのダンパ１２，１３は建物の２階分の高さ離れて配置されている。
【００３８】
従って、第２実施形態では、▲５▼第１実施形態の▲１▼〜▲４▼の作用効果を奏することができる他に、熱交換装置９を小屋裏空間３Ａに収納し、ダクト１０を熱交換装置９の横に延びて配置したから、通気層７の下端からダクト１０に形成された開口部分１０Ａとの間の距離を長くすることができる。
そのため、通気層７内を上昇する空気は十分に暖められた後にダクト１０の開口部分１０Ａに到達することになり、外気の熱を十分に利用することができる。特に、冬では、外気の温度が低いが、通気層７が十分の長さを有するため、通気層７を通る空気を十分に暖めて熱源として十分に利用することができる。
【００３９】
次に、本発明の第３実施形態を図５に基づいて説明する。
第３実施形態は通気層７の長さを短くするとともに、空気取込手段１１のダクト１０の先端開口位置が第１実施形態と相違するもので、他の構成は第１実施形態と同じである。
第３実施形態の全体構成を示す図５において、１階部分の外壁部分４は日射吸収部５と輻射断熱部６とを備えて構成されている。
【００４０】
これらのは日射吸収部５と輻射断熱部６との間に上端部が１階部分の上方空間に開口され、下端部が基礎１の近傍に開口された通気層７が上下に延びるように形成されている。
第３実施形態では、第２ダンパ１３は通気層７の下端部において、基礎１の側面に固定されている。
【００４１】
ダクト１０は、通気層７の内部に配置するために途中から直角に折れ曲がって真下に延びて形成され、基礎１の近傍において再度折れ曲がり、その先端部分が床下空間２Ｃに開口されている。
ダクト１０の上下に延びた部分の上方に開口部分１０Ａが形成され、この開口部分１０Ａを開閉する第１ダンパ１２はダクト１０に取り付けられている。
【００４２】
従って、第３実施形態では、第１実施形態の▲１▼〜▲４▼の作用効果を奏することができる他に、▲６▼ダクト１０は、その先端部分が床下空間２Ｃに開口されているから、夏において、比較的冷たい床下空間２Ｃの空気を熱交換装置９を介して取り出し、この冷たい空気を冷房として利用することができる。さらに、冬においても、比較的暖かい床下空間２Ｃの空気を熱交換装置９を介して取り出し、この暖かい空気を暖房として利用することができる。
【００４３】
次に、本発明の第４実施形態を図６に基づいて説明する。
第４実施形態は通気層７の長さを短くするとともに、空気取込手段１１の構造が第１実施形態と相違するもので、他の構成は第１実施形態と同じである。
第４実施形態の全体構成を示す図６において、ダクト１０は、熱交換装置９に連通するダクト本管１０Ｂと、このダクト本管１０Ｂから分岐され図示しない室内居室空間に連通されるダクト分岐管１０Ｃと、ダクト本管１０Ｂに流通する空気とダクト分岐管１０Ｃに流通する空気とを切り換える切換ダンパ１０Ｄとを備えて構成されている。
【００４４】
ダクト本管１０Ｂは第３実施形態のダクト１０と同じ構造である。つまり、ダクト本管１０Ｂは、通気層７の内部に配置するために直角に折れ曲がって真下に延びて形成され、基礎１の近傍において再度折れ曲がり、その先端部分が床下空間２Ｃに開口されている。
ダクト本管１０Ｂの上下に延びた部分の上方に開口部分１０Ａが形成され、この開口部分１０Ａを開閉する第１ダンパ１２はダクト本管１０Ｂに取り付けられている。
第４実施形態では、第３実施形態と同様に、第２ダンパ１３は通気層７の下端部において、基礎１の側面に固定されている。
【００４５】
従って、第４実施形態では、第１実施形態の▲１▼〜▲４▼及び第３実施形態の▲６▼の作用効果を奏することができる他に、▲７▼ダクト１０を、熱交換装置９に連通するダクト本管１０Ｂと、このダクト本管１０Ｂから分岐され室内居室空間に連通されるダクト分岐管１０Ｃと、ダクト本管１０Ｂに流通する空気とダクト分岐管１０Ｃに流通する空気とを切り換える切換ダンパ１０Ｄとを備えて構成したから、切換ダンパ１０Ｄを切換操作することにより、通気層７内の自然の空気又は床下空間２Ｃの自然の空気を室内居室空間に直接取り込むことができるので、通気層７内の空気の熱をロスをなくして有効に利用することができる。
【００４６】
なお、本発明は前述の各実施の形態に限定されるものではなく、本発明の目的を達成できる範囲であれば次に示す変形例を含むものである。
例えば、前記各実施の形態では、第１ダンパ１２及び第２ダンパ１３は、弁本体１４，１６と、この弁本体１４，１６を所定の温度以上の時に作動する駆動機構１５とを備え、この駆動機構１５は所定温度以上で膨張する作動液体（ワックス）を収納した温度検知部２４と、この作動流体の膨張に伴って前進するピストン２２とを有する構成としたが、本発明では、各ダンパ１２，１３に温度センサを設け、この温度センサで所定温度を検知した際にピストン２２を進退させる電気モータを備えた駆動装置であってもよい。
【００４７】
さらに、本発明では、空気取込手段１１から熱交換装置９を排して通気層７内の自然の空気を室内居室に取り入れる構造でもよい。
また、本発明の空調装置は１階建て、又は３階建て以上の建物にも適用することができる。
さらに、本発明で適用される空調装置は、高断熱高気密住宅であるこを必ずしも要しない。
【００４８】
【発明の効果】
以上の通り、本発明によれば、建物の外壁部分を建物外部に対向した日射吸収部と建物内部に対向した輻射断熱部とを備えて構成し、これらの日射吸収部と輻射断熱部との間に上下端部が開口された通気層を上下に延びるように形成し、この通気層に一部が開口するとともに、この開口部分から通気層内の空気を建物内部に取り込む空気取込手段を設け、この空気取込手段の開口部分を開閉する第１ダンパを設け、空気取込手段の開口部分より下方において通気層の下端部を開閉する第２ダンパを設け、第１ダンパは第１設定温度以上で空気取込手段の開口部分を閉塞するとともに、第１設定温度未満で前記空気取込手段の開口部分を開放し、第２ダンパは第１設定温度より低い第２設定温度で通気層の下端部を開放するとともに第２設定温度未満で通気層の下端部を閉塞する構成としたから、夏、冬の晴れ間、あるいは、冬で日射がない場合等の外気温度環境の変化にかかわらず、第１及び第２ダンパが温度を検知して自動的に開閉操作されるので、装置の切換操作が不要となる。
しかも、通気層内を流通する外気を有効に利用しているため、省エネルギー化が図れる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の第１実施形態に係る空調装置が適用された建物の一部を示す断面図である。
【図２】第２ダンパの詳細な構成を示す一部を破断した側面図である。
【図３】第１実施形態の作用を説明する概略図である。
【図４】本発明の第２実施形態に係る空調装置が適用された建物の一部を示す断面図である。
【図５】本発明の第３実施形態に係る空調装置が適用された建物の一部を示す断面図である。
【図６】本発明の第４実施形態に係る空調装置が適用された建物の一部を示す断面図である。
【符号の説明】
２ 建物本体
２Ｃ 床下空間
３Ａ 小屋裏空間
４ 外壁部分
５ 日射吸収部
６ 輻射断熱部
７ 通気層
９ 熱交換装置
１０ ダクト
１０Ａ 開口部分
１０Ｂ ダクト本管
１０Ｃ ダクト分岐管
１１ 空気取込手段
１２ 第１ダンパ
１３ 第２ダンパ
14,16 弁本体
１５ 駆動機構
２２ ピストン
２４ 温度検知部
Claims (6)
- 建物の外壁部分を建物外部に対向した日射吸収部と建物内部に対向した輻射断熱部とを備えて構成し、これらの日射吸収部と輻射断熱部との間に上下端部が開口された通気層を上下に延びるように形成し、この通気層に一部が開口するとともに、この開口部分から前記通気層内の空気を建物内部に取り込む空気取込手段を設け、この空気取込手段の開口部分を開閉する第１ダンパを設け、前記空気取込手段の開口部分より下方において前記通気層の下端部を開閉する第２ダンパを設け、第１ダンパは第１設定温度以上で前記空気取込手段の開口部分を閉塞するとともに、第１設定温度未満で前記空気取込手段の開口部分を開放し、第２ダンパは前記第１設定温度より低い第２設定温度で前記通気層の下端部を開放するとともに第２設定温度未満で前記通気層の下端部を閉塞することを特徴とする建物の空調装置。
- 請求項１記載の建物の空調装置において、前記第１ダンパ及び第２ダンパは、それぞれ弁本体と、この弁本体を所定の温度以上の時に作動する駆動機構とを備え、この駆動機構は所定温度以上で膨張する作動液体を収納した温度検知部と、この作動流体の膨張に伴って前進するピストンとを有することを特徴とする建物の空調装置。
- 請求項１又は２に記載の建物の空調装置において、前記空気取込手段は熱交換装置と、この熱交換装置に基端が接続されるとともに途中に前記開口部分が形成されたダクトとを備えたことを特徴する建物の空調装置。
- 請求項３記載の建物の空調装置において、前記ダクトは、その先端部分が床下空間に開口されていることを特徴とする建物の空調装置。
- 請求項３又は４に記載された建物の空調装置において、前記ダクトは、前記熱交換装置に連通するダクト本管と、このダクト本管から分岐され居室空間に連通されるダクト分岐管と、前記ダクト本管に流通する空気と前記ダクト分岐管に流通する空気とを切り換える切換ダンパとを備えて構成されていることを特徴とする建物の空調装置。
- 請求項３から５のいずれかに記載された建物の空調装置において、前記熱交換装置は小屋裏空間に収納され、前記ダクトは前記熱交換装置の横に延びて配置されていることを特徴とする建物の空調装置。
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