JPH05296513A

JPH05296513A - 住宅の風力換気機構

Info

Publication number: JPH05296513A
Application number: JP4095554A
Authority: JP
Inventors: Saburo Noda; 三郎野田; Toshifumi Oki; 利文大木; Kazuo Ishikawa; 一夫石川; Takashi Kawato; 隆河戸; Koji Watanabe; 幸次渡辺; Takao Tanaka; 孝雄田中
Original assignee: Sekisui House Ltd
Current assignee: Sekisui House Ltd
Priority date: 1992-04-15
Filing date: 1992-04-15
Publication date: 1993-11-09
Anticipated expiration: 2016-07-30
Also published as: JP3192748B2

Abstract

(57)【要約】【目的】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。【構成】住宅屋根の頂上部分に風車２０と風見鶏１９
と排気ファン３９と循環ファン１７により構成した風力
換気機構を設け、該排気ファン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。

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。即ち、住宅屋根の頂上部分に風車２
０と風見鶏１９と排気ファン３９と循環ファン１７によ
り構成した風力換気機構を設け、該排気ファン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１
７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１
７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１９
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，風上側が高く、風下側が低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１
４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１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・２
５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３５
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であ
る。

【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

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】住宅屋根の頂上部分に風車２０と風見鶏
１９と排気ファン３９と循環ファン１７により構成した
風力換気機構を設け、該排気ファン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。