JP4328083B2 - 換気構造 - Google Patents

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、居室空間を有する建築物の換気構造に関する。
【０００２】
【従来の技術】
従来、集合住宅や学校、事務所などの居室空間を有する建築物における換気構造としては、例えば特許文献１に記載された発明が案出されている。
図１０に示すように、かかる発明の換気構造１０１では、主給気ダクト１１２と主排気ダクト１１３とが、建築物１１０を水平方向に貫通するように設けられ、主給気ダクト１１２の給気口１１２ａ，１１２ｂおよび主排気ダクト１１３の排気口１１３ａ，１１３ｂが建築物１１０の対向する二つの外壁にそれぞれ開口するようにして設けられている。
また、主給気ダクト１１２から分岐した分岐給気ダクト１１４と、主排気ダクト１１３から分岐した分岐排気ダクト１１６とが、居室空間１１１と連通するように設けられている。
【０００３】
そして、風の方向に応じて給気口１１２ａ又は１１２ｂから主給気ダクト１１２に外気が流入し、この外気が分岐給気ダクト１１４を通じて居室空間１１１内に供給される。無風状態の時には、センサ１１７がこれを検知し、ファン１１９を作動させてダクト１１８から主給気ダクト１１２に外気を流入させる。
次いで、居室空間１１１内の空気は、分岐排気ダクト１１６に押し出されて主排気ダクト１１３に流入し、排気口１１３ｂ又は１１３ａから屋外に排出される。
このようにして、自然風を利用して居室空間１１１内の換気を行うようになっている。
【０００４】
【特許文献１】
特許２８９７８７３号公報（図１）
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】
しかし、上記の換気構造１０１では、主給気ダクト１１２と主排気ダクト１１３とを建築物１０１の対向する外壁間を貫通するようにして設ける必要があるため、ダクトの全長が長くなり、その設置に多くの費用を要するという問題点があった。
また、図９に示すように、主給気ダクト１１２に連通する複数の分岐給気ダクト１１４を通じて外気が居室空間１１１に導入されるため、主給気ダクト１１２から居室空間に導入される外気の風量が給気口１１２ａ，１１２ｂから分岐給気ダクト１１４への距離に起因する圧力損失によってばらつくことがあった。
ところが、外壁の給排気口を室内の給排気口に対応してそれぞれ配置したのでは、外観上好ましくない。また、吹き込んだ雨水を処理する必要がある場合には給排気口の数を少なくしたい。
【０００６】
本発明の課題は、居室空間を有する建築物において、換気効率に優れ、かつ構造が簡単な換気構造を提供することである。
【０００７】
【課題を解決するための手段】
以上の課題を解決するため、本発明は、例えば図１に示すように、建築物の居室空間内の換気を行うための換気構造であって、
前記建築物の一方の側面にほぼ沿う状態に延在する第一の給排気ダクトと、
前記建築物の他方の側面にほぼ沿う状態に延在する第二の給排気ダクトと、
前記第一の給排気ダクトの少なくとも両端部をそれぞれ前記一方の側面に開口させる第一の給排気口ダクトと、
前記第二の給排気ダクトの少なくとも両端部をそれぞれ前記他方の側面に開口させる第二の給排気口ダクトと、
前記第一の給排気ダクトと前記居室空間とを連通させる二つ以上の第一の給排気分岐ダクトと、
前記第二の給排気ダクトと前記居室空間とを連通させる二つ以上の第二の給排気分岐ダクトと、
前記第一の給排気口ダクト及び／又は第二の給排気口ダクト内に設けられ、これらの内部を通過する気流の風量を調整する風量調整ダンパと、が備えられ、
前記風量調整ダンパは、前記給排気口ダクトの内部を流れる風量が増加するに従ってその風量を抑制する風量調整機能を有し、
前記第一の給排気分岐ダクトは、前記第一の給排気ダクトの長さ方向に間隔をおいて配置され、
前記第二の給排気分岐ダクトは、前記第二の給排気ダクトの長さ方向に間隔をおいて配置されていることを特徴とする。
ここで、上記居室空間とは、一つの部屋から構成されたものであっても良く、互いに通気可能な二つ以上の部屋から構成されたものであっても良い。そして、第一の給排気分岐ダクトと第二の給排気分岐ダクトが各々一つ以上設けられていれば、他の部屋と通気が不可能な構成としたものでも良い。
また、居室空間とは、入居者が継続的に使用する部屋に限らず、建築物におけるあらゆる部屋を指すものとする。
【０００８】
本発明によれば、建築物周囲の風向きに応じて、風上側の第一の（第二の）給排気ダクトの少なくとも両端部に第一の（第二の）給排気口ダクトが連通されているので、第一の（第二の）給排気口ダクトを通じて各第一の（第二の）給排気分岐ダクトから居室空間に導入される外気の風量が、第一の（第二の）給排気分岐ダクトから第一の（第二の）給排気口ダクトへの距離に起因する圧力損失によってばらつくのを抑えることができる。したがって、居室空間を均等に換気することができる。
また、第一の給排気ダクト及び第二の給排気ダクトは、給気ダクトと排気ダクトの役目を兼ね備えるので、給気ダクトや排気ダクトを建築物の対向する外壁間を貫通するようにして設ける場合に比して、その全長を大幅に短縮することができる。
したがって、自然風を利用する換気構造を簡単な構造とし、低コストで設置、保守することができる。また、設置スペースも少なくて済み、外観上も有利である。
【０００９】
本発明は、例えば図１に示すように、換気構造１において、前記第一の給排気口ダクト１３及び／又は第二の給排気口ダクト１４内に設けられ、これらの内部を通過する気流の風量を安定化する風量調整ダンパ１７が備えられていることを特徴とする。
【００１０】
本発明によれば、第一の給排気口ダクト及び／又は第二の給排気口ダクト内に、これらの内部を通過する気流の風量を安定化する風量調整ダンパが設けられているので、自然風の風量が変化しても、居室空間の換気を安定的に行うことができる。
【００１１】
【発明の実施の形態】
以下、図面を参照して、本発明の好適な実施の形態を具体的に説明する。
【００１２】
〔第１の実施の形態〕
本実施の形態の換気構造１は、図１に示すように、集合住宅である建築物Ｂの各住戸の居室空間１０の換気を行うため、これら各住戸の天井裏に設置されたものである。
ここで、居室空間１０は、互いに通気可能な二つ以上の部屋（例えばアンダーカット付きドアやがらり付きドアなどで区画された二つ以上の部屋）から構成されたものである。
【００１３】
この換気構造１は、建築物Ｂの一方の側面（例えば北側の外壁面）Ｓ１にほぼ沿う状態に延在する第一の給排気ダクト１１と、建築物Ｂの他方の側面（例えば南側の外壁面）Ｓ２にほぼ沿う状態に延在する第二の給排気ダクト１２とを備えている。
【００１４】
第一の給排気ダクト１１の両端部には、この給排気ダクト１１をそれぞれ前記一方の側面Ｓ１に開口させる二つの第一の給排気口ダクト１３が備えられている。
同様に、第二の給排気ダクト１２の両端部には、この給排気ダクト１２をそれぞれ前記他方の側面Ｓ２に開口させる二つの第二の給排気口ダクト１４が備えられている。
【００１５】
第一の給排気ダクト１１には、居室空間１０に連通させる二つ以上（図示例では五つ）の第一の給排気分岐ダクト１５が備えられている。
同様に、第二の給排気ダクト１２には、居室空間１０に連通させる二つ以上（図示例では五つ）の第二の給排気分岐ダクト１６が備えられている。
第一の給排気口ダクト１３内には、これらの内部を通過する気流の風量を安定化する風量調整ダンパ１７又は１７’が備えられている。
【００１６】
図２は、風量調整ダンパの一例１７を示す斜視図であり、図３は、風量調整ダンパ１７の構造を模式的に示した断面図である。
風量調整ダンパ１７は、図２、図３に示すように、可撓性を有する略扇型の４枚の風量調整羽根１７ａ、ストッパ１７ｂ、がらり１７ｃ等から構成されている。
【００１７】
風量調整ダンパ１７は、風量調整羽根１７ａの付け根が第一の給排気ダクト１１又は第二の給排気ダクト１２の居室空間１０側に向かって凸となるように設けられている。
屋外から給排気口ダクト１３に、建築物Ｂの居室空間１０に向かう方向（図３中、矢印で示す方向）に空気が流入する時には、風量調整ダンパ１７において給排気口ダクト１３と風量調整羽根１７ａとの間の隙間１７ｄを気流が通過する。この時、風量調整羽根１７ａは気流の圧力によって隙間１７ｄを塞ぐ方向に撓むようになっている。気流が強くなると、風量調整羽根１７ａに働く圧力も増加して隙間１７ｄが更に小さくなることにより、屋外から給排気口ダクト１３に流入する外気の風量が抑制されるようになっている。
【００１８】
図４は、風量調整ダンパの他の一例１７’を示す斜視図であり、図５は、風量調整ダンパ１７’の動作を示す断面図である。
風量調整ダンパ１７’は、図４に示すように、給排気口ダクト１３に連接されることで給排気口ダクト１３の一部を構成する円筒状の枠部材１７１、枠部材１７１の内径に対応して円板状に形成される主羽根１７２とを備えている。
【００１９】
主羽根１７２は、枠部材１７１の軸心方向に直交する主羽根回動軸１７３を介して枠部材１７１の内部に取付けられ、この主羽根回動軸１７３を中心に円滑に回動可能となっている。
枠部材１７１の上部内面には主羽根ストッパ１７５が設けられ、主羽根１７２が枠部材１７１の内部空間を閉塞した状態で、図４，図５において主羽根１７２の時計回りの回動を規制するようになっている。
【００２０】
主羽根１７２の主羽根回動軸１７３より居室空間１１側を上動作部１７２ａ、屋外側を下動作部１７２ｂとする（図４、図５参照）と、上動作部１７２ａ側が下動作部１７２ｂ側よりもわずかに重くなるように、主羽根回動軸１７３は主羽根１７２の重心から僅かにずらした位置に設定されている。
従って、主羽根１７２が風の抵抗をほとんど受けない無風時および小気流量時の状態では、主羽根１７２が反時計回りに回動しようとするが、主羽根１７２がほぼ水平となる位置でこの回動を規制するように、枠部材１７１の内面には例えばビス等の微風量時ストッパ１７６が設けられている。
また、図４，図５に示すように、主羽根１７２の上動作部１７２ａの下面には、給排気口ダクト１３内を屋外側から居室空間１１側へ流れる気流を受ける受風部１７４が突設されている。
【００２１】
上記の通り、無風時および小気流量時の状態では上動作部１７２ａが下がるように、主羽根１７２の上動作部１７２ａは下動作部１７２ｂよりもわずかに重く設定されている。これは、主羽根１７２に対する主羽根回動軸１７３の位置をわずかに主羽根１７２の中心からずらすことにより実現しても良いし、あるいは上動作部１７２ａに図示しない重りを設けることにより実現しても良い。
【００２２】
このように構成された風量調整ダンパ１７’の動作について、図５を参照して説明する。なお、ここでは、屋外側（図５中、右側）からの風を順気流、居室空間１１側（図５中、左側）からの風を逆気流と呼ぶ。また、風量の大きさについての記載は、順気流についてのものとする。
【００２３】
給排気口ダクト１３内部が無風・微風の時には、主羽根１７２の上動作部１７２ａ側が下動作部１７２ｂ側よりも重いため、主羽根１７２が反時計回りに回動しようとするが、図５（ａ）に示すように、微風量時ストッパ１７６によって、この回動が規制される。
【００２４】
給排気口ダクト１３内部が小風量から中風量の時には、図５（ｂ）に示すように、主羽根１７２の上動作部１７２ａの下面と受風部１７４との間に風が溜まり、上動作部１７２ａが上昇を開始する。
さらに、主羽根１７２の上動作部１７２ａが上昇した状態においては、図５（ｃ）に示すように、枠部材１７１の内部において主羽根１７２の上部空間は風上側から風下側にかけて狭くなる。これにより、前記上部空間を通過する風の流速は風上側から風下側に向かうにつれて次第に大きくなり、上動作部１７２ａに下動作部１７２ｂよりも大きな揚力が作用する。
このように、給排気口ダクト１３内部を流れる風量が増加して、小風量から中風量に移行すると、前記揚力が主羽根１７２を回動させる臨界気流量に達し、主羽根１７２は枠部材１７１を閉じる方向に回動する。
【００２５】
給排気口ダクト１３内部を流れる風量がさらに増加すると、図５（ｄ）に示すように、主羽根１７２が時計回りに回動して主羽根ストッパ１７５にぶつかりそうになり、主羽根１７２の上下を通過する気流量が著しく少なくなる。すると、上動作部１７２ａ、下動作部１７２ｂが受ける揚力が小さくなるとともにこれら揚力差も小さくなり、主羽根１７２が少し反対側に回動して主羽根１７２の上下を通過する気流量がわずかに増加する。そして、再び上動作部１７２ａが揚力を受けて主羽根１７２が枠部材１７１を閉じる方向にわずかに回動して主羽根１７２の上下を通過する気流量が少なくなる。以後、徐々に減衰しながらこれらの動作が繰り返されて気流量が安定する。
【００２６】
以上のような風量調整ダンパ１７，１７’を用いることにより、強風時でも給排気口ダクト１３に流入する外気の量が多くなり過ぎることがなく、居室空間１０内の冷暖房効率を落とさずに一定レベルの換気を行い続けることができる。
【００２７】
また、風量調整ダンパは、上記構成のものに限るものではなく、給排気ダクト１２，１３を通過する気流の風量を調整可能なものであれば、どのような構造のものであってもよい。
【００２８】
以上、本実施の形態に記載の換気構造１によれば、建築物Ｂ周囲の風向きに応じて、風上側の第一の給排気ダクト１１（または第二の給排気ダクト１２）の両端部に第一の給排気口ダクト１３（または第二の給排気口ダクト１４）が連通されているので、第一の給排気口ダクト１３（または第二の給排気口ダクト１４）を通じて各第一の給排気分岐ダクト１５（または第二の給排気分岐ダクト１６）から居室空間１０に導入される外気の風量が、第一の給排気分岐ダクト１５（または第二の給排気分岐ダクト１６）から第一の給排気口ダクト１３（または第二の給排気口ダクト１４）への距離に起因する圧力損失によってばらつくのを抑えることができる。
したがって、居室空間１０を均等に換気することができる。
また、第一の給排気ダクト１１及び第二の給排気ダクト１２は、給気ダクトと排気ダクトの役目を兼ね備えるので、給気ダクトや排気ダクトを建築物の対向する外壁間を貫通するようにして設ける場合に比して、その全長を大幅に短縮することができる。
したがって、自然風を利用する換気構造を簡単な構造とし、低コストで設置、保守することができる。また、設置スペースも少なくて済み、外観上も有利である。
【００２９】
また、第一の給排気口ダクト１３及び／又は第二の給排気口ダクト１４内に、これらの内部を通過する気流の風量を安定化する風量調整ダンパ１７，１７’が設けられているので、自然風の風量が変化しても、居室空間１０の換気を安定的に行うことができる。
【００３０】
〔第２の実施の形態〕
図６から図８は換気構造の第２の実施形態を示すもので、図中、前述した第１の実施形態と同様の部分には同一の符号を付している。
ところで、学校などの建築物ではベランダや外廊下を設けることは少なく、外壁に設ける給排気口は単に庇状のものである。従って、強い風雨の時、給排気口に雨が当たり、給排気口に繋がるダクト内に雨が浸入する恐れがある。その対策として、給排気口に繋がるダクト毎に排水管を設けることが必要となるが、給排気口の数が多ければ排水管の数も多くなり、その分費用が嵩む。しかし、小さな給排気口を多数設ける代わりに大きな給排気口を少数設けるだけならば、排水管の数を少なくして費用を抑えられる。そこで、大きな給排気口を少数設けて、室内の各給排気口に均等に風を送る必要が生じる。
【００３１】
従って、本実施形態では、学校などの建築物において、まず、図６（ａ）に示したように、外壁には、横並びの窓下の腰壁の柱寄り両側に給排気口３を設けて、外観上好ましいものにしている。この給排気口３は、図６（ｂ）、図７及び図８に示したように、給排気口ダクトとしての給排気口チャンバ１３に開口していて、がらり３ａを有している。給排気口チャンバ１３は室内に突出して設けられており、この給排気口チャンバ１３の底部には一本の排水管３ｂが接続されている。
そして、腰壁の両側の給排気口チャンバ１３、１３は給排気ダクト１１で繋がれている。この給排気ダクト１１には、等間隔で複数（図示例では四本）の給排気分岐ダクト１５が接続されている。
以上の換気構造部は、室内において、図示のように、カウンター４の下に設置されていて、化粧板５により覆われている。この化粧板５に四本の給排気分岐ダクト１５が並んで開口しており、その下方の空間を利用して生徒用物入れ６が設けられている。
【００３２】
以上のような換気構造によれば、前述した第１の実施形態と同様の作用効果が得られることに加え、大きな給排気口チャンバ１３に排水管３ｂを設けるだけで良いことから、排水管の数を必要最小限にして費用を抑制できる。
【００３３】
なお、本発明は、上記の実施の形態に限定されることなく、本発明の趣旨を逸脱しない範囲内において、種々の改良並びに設計の変更を行っても良い。
例えば、上記実施の形態では、風量調整ダンパを第一の給排気口ダクトのみに設けているが、風量調整ダンパを第二の給排気口ダクトのみに設けても良いし、風量調整ダンパを第一の給排気口ダクトと第二の給排気口ダクトの双方に設けても良い。また、図１に点線で示したように、部屋が分割されていても良い。このように、各部屋に第一の給排気分岐ダクトと第二の給排気分岐ダクトが各々一つ以上設けられている場合は、互いの部屋が通気不可能でも良い。
その他、排水構造を含め具体的な細部構造等についても適宜に変更可能であることは勿論である。
【００３４】
【発明の効果】
本発明によれば、建築物周囲の風向きに応じて、風上側の第一の（第二の）給排気ダクトの少なくとも両端部に第一の（第二の）給排気口ダクトが連通されているので、第一の（第二の）給排気口ダクトを通じて各第一の（第二の）給排気分岐ダクトから居室空間に導入される外気の風量が、第一の（第二の）給排気分岐ダクトから第一の（第二の）給排気口ダクトへの距離に起因する圧力損失によってばらつくのを抑えることができる。
したがって、居室空間を均等に換気することができる。
また、第一の給排気ダクト及び第二の給排気ダクトは、給気ダクトと排気ダクトの役目を兼ね備えるので、給気ダクトや排気ダクトを建築物の対向する外壁間を貫通するようにして設ける場合に比して、その全長を大幅に短縮することができる。
したがって、自然風を利用する換気構造を簡単な構造とし、低コストで設置、保守することができる。また、設置スペースも少なくて済み、外観上も有利である。
【００３５】
また、本発明によれば、第一の給排気口ダクト及び／又は第二の給排気口ダクト内に、これらの内部を通過する気流の風量を安定化する風量調整ダンパが設けられているので、上記の効果に加え、自然風の風量が変化しても、居室空間の換気を安定的に行うことができるといった利点が得られる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明に係る換気構造の一例を示すもので、第１の実施形態を示した断面図である。
【図２】本発明に係る換気構造に用いられる風量調整ダンパの一例を示す斜視図である。
【図３】本発明に係る換気構造に用いられる風量調整ダンパの一例を示す断面図である。
【図４】本発明に係る換気構造に用いられる風量調整ダンパの他の一例を示す斜視図である。
【図５】本発明に係る換気構造に用いられる風量調整ダンパの他の一例を示す断面図である。
【図６】本発明に係る換気構造の第２の実施形態を示すもので、（ａ）は建築物を外側から示した外観図、（ｂ）は居室空間側から示した図である。
【図７】図６の矢印Ａ−Ａ線に沿った断面図である。
【図８】図６の換気構造部分を居室空間側から示した斜視図である。
【図９】従来の換気構造の一例を示す断面図である。
【図１０】従来の換気構造の一例を示す断面図である。
【符号の説明】
１ 換気構造
１０ 居室空間
１１ 第一の給排気ダクト
１２ 第二の給排気ダクト
１３ 第一の給排気口ダクト
１４ 第二の給排気口ダクト
１５ 第一の給排気分岐ダクト
１６ 第二の給排気分岐ダクト
１７ 風量調整ダンパ
Ｂ 建築物
Ｓ１ 一方の側面
Ｓ２ 他方の側面

Claims (1)

1. 建築物の居室空間内の換気を行うための換気構造であって、
   前記建築物の一方の側面にほぼ沿う状態に延在する第一の給排気ダクトと、
   前記建築物の他方の側面にほぼ沿う状態に延在する第二の給排気ダクトと、
   前記第一の給排気ダクトの少なくとも両端部をそれぞれ前記一方の側面に開口させる第一の給排気口ダクトと、
   前記第二の給排気ダクトの少なくとも両端部をそれぞれ前記他方の側面に開口させる第二の給排気口ダクトと、
   前記第一の給排気ダクトと前記居室空間とを連通させる二つ以上の第一の給排気分岐ダクトと、
   前記第二の給排気ダクトと前記居室空間とを連通させる二つ以上の第二の給排気分岐ダクトと、
   前記第一の給排気口ダクト及び／又は第二の給排気口ダクト内に設けられ、これらの内部を通過する気流の風量を調整する風量調整ダンパと、が備えられ、
   前記風量調整ダンパは、前記給排気口ダクトの内部を流れる風量が増加するに従ってその風量を抑制する風量調整機能を有し、
   前記第一の給排気分岐ダクトは、前記第一の給排気ダクトの長さ方向に間隔をおいて配置され、
   前記第二の給排気分岐ダクトは、前記第二の給排気ダクトの長さ方向に間隔をおいて配置されていることを特徴とする換気構造。

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