JP6093526B2

JP6093526B2 - 建物

Info

Publication number: JP6093526B2
Application number: JP2012198636A
Authority: JP
Inventors: 普菅野; 直美森戸
Original assignee: Asahi Kasei Homes Corp
Current assignee: Asahi Kasei Homes Corp
Priority date: 2012-09-10
Filing date: 2012-09-10
Publication date: 2017-03-08
Anticipated expiration: 2032-09-10
Also published as: JP2014051855A

Description

本発明は、換気塔を有する建物に関する。

都市部などの密集地における建物は、建物の側壁面に窓を設けただけでは風が抜けにくく、建物内部の換気を行うことが難しい。

そこで、建物の屋根面に換気用の窓を設けることがある。例えば特許文献１には、建物の屋根面に開放可能な天窓を設け、その天窓の真下に気流を生じさせる電動のファンを設けることが開示されている。

特開２００５−１４６８３８号公報

しかしながら、このようなファンを設けた場合、多大な初期コスト及びランニングコストが必要となり、停電時には十分な換気が行われなくなるという課題がある。

本発明はかかる点に鑑みてなされたものであり、ファンに頼らなくても建物内の換気を促進できる建物を提供することをその目的とする。

上記目的を達成するための本発明は、建物の陸屋根から上方に突出した換気塔と、前記換気塔に設けられた採光部と、前記換気塔に設けられた蓄熱部と、前記採光部から採光された太陽光を前記蓄熱部側に反射させる光反射部と、を有し、前記蓄熱部は、前記換気塔の天井部に設けられている建物である。

本発明によれば、光反射部で反射させた太陽光の熱を換気塔内の蓄熱部に蓄え、この熱によって換気塔内の空気を局所的に暖めることができる。これにより、換気塔の下方の居室から換気塔内に向かう上昇気流が形成され、換気塔からの換気が促進される。よって、ファンに頼らなくても建物内の換気を促進できる。

換気塔の上部付近の空気が暖められるため、上昇気流の形成が促進されるため、換気がさらに促進できる。

前記採光部は、前記換気塔の側壁に設けられ、前記光反射部は、前記採光部の内面に沿って上下方向に並べて配置された複数の反射板からなるようにしてもよい。

前記採光部は、前記換気塔の側壁に設けられ、前記光反射部は、前記採光部の下部の内面側に配置された反射板からなるようにしてもよい。

前記光反射部は、所定の入射角より高い高入射角の太陽光を前記蓄熱部側に反射させ、前記所定の入射角より低い低入射角の太陽光を前記換気塔の下方の居室側に反射させるように構成されていてもよい。かかる場合、太陽光が高入射角となる夏場に換気を促進し、太陽光が低入射角となる冬場に太陽光を居室に入れて、居室を暖めることができる。

前記換気塔には、上昇気流を形成するファンが設けられていてもよい。かかる場合、建物の換気をさらに促進できる。

前記光反射部は、前記ファンと同程度の高さに設けられていてもよい。かかる場合、ファンの周辺の気流の流路が狭くなるため、換気塔内の気流を強めることができる。これにより、換気をさらに促進できる。

前記ファンは、逆回転して下降気流を形成可能であってもよい。かかる場合、冬場に下降気流を形成し、換気塔内の暖められた空気を居室側に送り、居室を暖めることができる。

本発明によれば、ファンに頼らなくても建物内の換気を促進できるので、その分建物の電気消費量を低減できる。

換気塔を有する建物の模式図である。換気塔の構成の概略を示す説明図である。換気塔の横断面を示す説明図である。換気塔の上昇気流の流れを示す説明図である。換気塔の下降気流の流れを示す説明図である。窓に対し反射板を一つ設ける場合の換気塔を示す説明図である。屈曲した反射板の例を示す説明図である。屈曲した反射板の下面の光の反射例を示す説明図である。

以下、図面を参照して、本発明の好ましい実施の形態について説明する。図１は、本実施の形態に係る建物１を示す模式図である。なお、本明細書及び図面において、実質的に同一の機能構成を有する構成要素については、同一の符号を付することにより重複説明を省略する。

建物１は、陸屋根１ａから上方に突出した換気塔１０と、換気塔１０内に太陽光を採光する採光部としての窓１１と、換気塔１０内で熱を蓄熱する蓄熱部１２と、窓１１から採光された太陽光を蓄熱部１２側に反射させる光反射部としての複数の反射板１３と、換気塔１０の天井面から垂下されたファン１４と、を有している。

換気塔１０は、略直方体状の外形を有している。換気塔１０の内部は、陸屋根１ａの下の居室２と連通している。

窓１１は、換気塔１０の四方の側壁面に設けられている。窓１１には、ガラスなど、光を透過する透明あるいは半透明の板材が嵌め込まれている。窓１１は、例えば上辺を支軸として外側に回動して開閉でき、換気塔１０内の空気を建物１の外部に排出する機能、すなわち換気塔１０における換気機能を兼ね備えている。

蓄熱部１２は、換気塔１０の天井部１０ａに設置されている。蓄熱部１２は、例えば複数層の石膏ボード、コンクリートパネル、ＡＣＬパネル、べニア板などにより構成されている。なお、蓄熱部１２は、天井の仕上板と兼用であってもよい。また、蓄熱部１２は、蓄熱できるものであれば他の材質のものであってもよい。

反射板１３は短冊状であり、図２に示すように、その長手方向を水平にして窓１１の内側面に沿って上下方向に並べて設けられている。複数の反射板１３は、太陽光を蓄熱部１２に向けて反射できるような角度、間隔で設置されている。本実施の形態においては、反射板１３は短手方向についても水平となるように設置されている。また、複数の反射板１３の一部は、ファン１４と同程度の高さとなるように設けられており、この反射板１３によりファン１４の周囲の空気の流路が狭くなっている。

反射板１３は、図３に示すように換気塔１０の内壁面に固定された支持柱２０によりその両端が支持されている。反射板１３は、換気塔１０で対向する２つの窓１１に沿って設けられている。なお、反射板１３は、他の窓１１に対しても設けられていてもよいし、例えば南に面する窓１１のみに設けられていてもよい。

ファン１４は、垂直な回転軸の先端で支持された複数枚の羽根３０を備えている。ファン１４は、正回転のときに上方に向けて送風し、逆回転のときに下方に向けて送風できる。ファン１４は、図示しないモータなどの駆動源により駆動できる。

なお、ファン１４の回転駆動や窓１１の開閉駆動は、人が例えば建物１の居室２に設けられたスイッチによりＯＮ、ＯＦＦできる。また、居室２の床には吹抜け６が形成され、居室２の壁面には開閉可能な窓５が設けられている。

次に、以上のように構成された建物１の換気動作について説明する。例えば図４に示すように換気塔１０では、窓１１を通じて採光された太陽光が各反射板１３で反射し、換気塔１０の天井面に照射される。この太陽光の熱が換気塔１０の天井部１０ａの蓄熱部１２により蓄熱される。この熱により換気塔１０内の上部の空気が暖められ温度が上昇し、下方の居室２から換気塔１０内に流れ込む上昇気流が形成される。この状態で、窓１１が開けられると、上昇気流に乗って上昇した建物１内の空気が窓１１から排出され、建物１内が換気される。また、ファン１４が回転されると、さらに強い上昇気流が形成され、建物１内の換気が促進される。

この際、複数の反射板１３は、窓１１の内面に沿って上下方向に並べて配置されているので、窓１１から入射する太陽光を蓄熱部１２に向けて集中的に反射させることができる。よって、太陽光の熱を効率的に蓄熱部１２に蓄熱できる。

また、反射板１３は、ファン１４と同程度の高さに設けられているので、ファン１４の周囲の空気の流路が狭くなる。これによって、ファン１４を回転させた際に換気塔１０内により強い上昇気流が形成されるので、換気をさらに促進できる。

一方、冬場などの低温時には、図５に示すように窓１１が閉められ、ファン１４が逆回転されて換気塔１０から下方向に向かう下降気流が形成される。こうすることによって、蓄熱部１２により暖められた換気塔１０内の空気が居室２に送られ、居室２が暖められる。

以上の実施の形態で記載した複数の反射板１３は、全て水平に設けられていたが、蓄熱部１２方向に適切に反射するように、傾斜させてもよいし、それぞれの角度が異なっていてもよい。

また、反射板１３は、窓１１の内面に沿って複数設けられていたが、図６に示すように、幅広の反射板１３を、各窓１１の下部の内側にファン１４と同じ高さとなるように一つずつ設けるようにしてもよい。かかる場合、。反射板１３をファン１４により近づけることができるので、ファン１４の周囲の気流の流路が更に狭くなり、ファン１４を回転させた際に換気塔１０内により強い上昇気流を形成できる。よって、建物１内の換気を効果的に行うことができる。

また、反射板１３は、図７、図８に示すように、高入射角の太陽光を蓄熱部１２に向けて反射させ、低入射角の太陽光を居室２側に反射させるように構成されていてもよい。より具体的に説明すると、反射板１３は、窓１１の内面に上下方向に並べて配置され、各反射板１３は屈曲した形状を有している。各反射板１３は、窓１１側が高く換気塔１０の中央側が低い第１の反射部１３ａと、当該第１の反射部１３ａの換気塔１０の中央側の端部に接続され、窓１１側が低く換気塔１０の中央側が高い第２の反射部１３ｂを有している。第１の反射部１３ａの傾斜角は、例えば４５°〜６０°程度に設定され、第２の反射部１３ｂの傾斜角は、例えば１５°〜３０°程度に設定されている。複数の反射板１３は、図７に示すように第１の反射部１３ａの傾斜角より高い高入射角の太陽光を上面で蓄熱部１２側に反射させ、図８に示すように第１の反射部１３ａの傾斜角より低い低入射角の太陽光を下面で居室２側に反射させるように配置されている。この例において、高入射角の太陽光は、第１の反射部１３ａの上面で反射し、次に第２の反射部１３ｂの上面で反射して蓄熱部１２に照射される。また、低入射角の太陽光は、上下に隣り合う反射板１３において、上側の反射板１３の第１の反射部１３ａの下面で反射し、次に下側の反射板１３の第２の反射部１３ｂの上面で反射し、再度上側の反射板１３の第２の反射部１３ｂの下面で反射して、居室２に照射される。

かかる場合、夏場の高入射角の太陽光は、蓄熱部１２側に向けて反射し、蓄熱部１２で蓄熱されるため、換気塔１０に上昇気流を形成し、夏場の換気を促進できる。また、冬場の低入射角の太陽光は、居室２側に向けて反射し、居室２を暖めることができる。

以上、添付図面を参照しながら本発明の好適な実施の形態について説明したが、本発明はかかる例に限定されない。当業者であれば、特許請求の範囲に記載された思想の範疇内において、各種の変更例または修正例に想到し得ることは明らかであり、それらについても当然に本発明の技術的範囲に属するものと了解される。

例えば以上の実施の形態では、換気塔１０にファン１４が設けられていたが、換気塔１０にファン１４がない場合にも本発明は適用できる。また、採光部である窓１１に換気塔１０における換気（排気）の機能も備えていたが、換気の機能は他の開閉窓や換気用ガラリなどに持たせてもよい。また、採光部は、換気塔１０の側壁面に設けられている必要はなく、天井面など他の位置に設けられていてもよい。蓄熱部１２は、換気塔１０の天井部１０ａ以外の部分に設けられていてもよい。反射板１３の形状、数、傾斜角、設置位置などは、本実施の形態のものに限られず、他のものであってもよい。また、居室２は、リビングなどの部屋であってもよいし、廊下や階段等であってもよい。

本発明は、建物内の換気を促進する際に有用である。

１建物
１ａ陸屋根
２居室
１０換気塔
１０ａ天井部
１１窓
１２蓄熱部
１３反射板
１４ファン

Claims

建物の陸屋根から上方に突出した換気塔と、
前記換気塔に設けられた採光部と、
前記換気塔に設けられた蓄熱部と、
前記採光部から採光された太陽光を前記蓄熱部側に反射させる光反射部と、を有し、
前記蓄熱部は、前記換気塔の天井部に設けられている建物。
前記採光部は、前記換気塔の側壁に設けられ、
前記光反射部は、前記採光部の内面に沿って上下方向に並べて配置された複数の反射板からなる、請求項１に記載の建物。
前記採光部は、前記換気塔の側壁に設けられ、
前記光反射部は、前記採光部の下部の内面側に配置された反射板からなる、請求項１に記載の建物。
前記光反射部は、所定の入射角より高い高入射角の太陽光を前記蓄熱部側に反射させ、前記所定の入射角より低い低入射角の太陽光を前記換気塔の下方の居室側に反射させるように構成されている、請求項１〜３のいずれかに記載の建物。
前記換気塔には、上昇気流を形成するファンが設けられている、請求項１〜４のいずれかに記載の建物。
前記光反射部は、前記ファンと同程度の高さに設けられている、請求項５に記載の建物。
前記ファンは、逆回転して下降気流を形成可能である、請求項５又は６に記載の建物。