JPH0718574B2 - 屋内空気の排気及び循環装置 - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 〈産業上の利用分野〉 本発明は、家屋における屋根裏空間と床下空間とを、外
壁と内壁との間に形成する壁空間、および屋内に形成す
る中空柱状体内の空間にて連通し、これら空間全体を空
気通路として家屋の屋内空気を排気または循環させるこ
とにより、屋内の冷暖房効果および防湿効果をもたらす
屋内空気の排気及び循環装置に関するものである。

〈従来の技術〉 従来提案されているこの種のエアーサイクル構造の家屋
においては、冬使用する場合、南側の壁によって温めら
れた空気と屋根裏の温かい空気を通路断面積の広い北側
の壁の間を全体に下降して来るようにしたものであった
がこの場合、部屋は部屋の上部から広い伝熱面積を介し
て温められることになり、部屋の下部は降下して来る空
気の温度が急速に低くなってしまうので温められにく
い。よって部屋の上部のみが暖かくなるだけで十分な暖
房効果が得られなかった。そのため本出願人は先に特願
昭62-257914号において、家屋の中に屋根裏と床下を連
通する中空柱状体を別個に設け、該中空柱状体の中、ま
たは出口等の適当箇所にファンを設けて、屋根裏の暖か
い空気を強制的に下に下ろし、床下より壁空間を通して
上昇させ、床面、壁の下部より部屋を暖かくするように
したエアーサイクル構造の家屋を提案した。

〈発明が解決しようとする課題〉 しかし、詳細を上記特許願に係る先行提案で示す様に、
上記空気通路内における空気の流れは、夏と冬ではその
空気の流れに求める効果が違うため、その流れは全く異
なったものになり、よって空気の流れをその時期にあっ
た流れとしてやる必要がある。

本発明は、この夏と冬それぞれの時期に合った空気の流
れとなす為に、その空気の流れを容易に変更し、かつ円
滑な流れとするための装置を提供することを目的とする
ものである。

〈発明が解決するための手段〉 上記の目的を達成するために、本発明においては、天井
（12）と屋根裏（13）との間に形成された屋根裏空間
（８）と床（14）と地面（15）との間に形成された床下
空間（９）とを、内壁（16）、外壁（17）の間で形成さ
れた壁空間（10）で連通して空気通路を形成する一方、
屋内に前記屋根裏空間（８）と床下空間（９）を連通す
る中空柱状体（７）を設けた下降用の空気通路を形成
し、屋根裏空間（８）より屋外（18）へ通ずる排気路
（５）に排気路開閉装置（１）および屋根裏換気ファン
（２）を設け、中空柱状体（７）内の空気通路に垂直ダ
クトファン（３）を設け、家屋基礎（６）部分に床下空
間（９）より屋外（18）へ通じる開閉可能な床下換気孔
（４）を設け、屋内の１日のうちで経時的に急激な温度
変化を受けない場所に配置された温度センサー（TH）か
らの出力を排気路開閉装置（１）の開閉および屋根裏換
気ファン（２）と垂直ダクトファン（３）の作動のため
の制御信号に得て、屋内高温時には排気路開閉装置
（１）を開、屋根裏換気ファン（２）を作動、垂直ダク
トファン（３）を停止、床下換気孔（４）開とし、屋内
低温時には排気路開閉装置（１）を閉、屋根裏換気ファ
ン（２）を停止、垂直ダクトファン（３）を作動、床下
換気孔（４）を閉とする制御を行うようにすると共に、
前記温度センサー（TH）、排気路開閉装置（１）、屋根
裏換気ファン（２）および垂直ダクトファン（３）の制
御および作動用電源を、相互に並列接続された太陽電池
（SC）と蓄電池（Ｂ）、および蓄電池側から太陽電池側
への電流の流れを防止する逆流防止手段（Ｄ）を含む電
源によって構成してなることを特徴とする屋内空気の排
気及び循環装置を要旨とするものである。

下換気孔（４）は家屋下部にあり容易に手が届くため、
その開閉は手動でもよい。勿論経済的に許されれば温度
センサー（TH）に制御させてもかまわない。

排気路開閉装置（１）はダンパー（1a）による開閉の構
造とし、床下換気孔（４）の開閉装置はシャッターによ
る開閉の構造とすれば、空気通路の気密性を良好に保ち
易い点で好ましい。

また、排気路開閉装置（１）および各ファン類は夏季も
冬季も常時稼働するため、主電源を太陽電池に求め、夜
間等太陽エネルギーが得られない場合のために余分の電
力を蓄電池に蓄えてやる様にすることによって、自然エ
ネルギーの有効利用により動力の節減をなすことが出来
るものである。

〈作用〉 夏季の屋内高温時には、温度センサー（TH）からの信号
により排気路開閉装置（１）が開き、屋根裏換気ファン
（２）が作動する。そして床下換気孔（４）を開けば、
屋根裏の熱い空気が屋外に排出されて冷たい空気が床下
換気孔（４）より入る事になる。よって家屋の床、壁、
天井は絶えず比較的冷たい空気に触れる事になり、夏で
も室内の温度はあまり上らない。

冬季の屋内低温時には、同じく温度センサー（TH）によ
り排気路開閉装置（１）が閉じ、垂直ダクトファン
（３）が作動する。そして床下換気孔（４）を閉じれ
ば、南側の壁や屋根より伝わる熱より温められて屋根裏
に溜った空気は、垂直ダクトファン（３）により中空柱
状体（７）を下降して床下空間（９）に達し、次の壁空
間（10）を伝って上昇し家屋を循環する。従って部屋は
床や壁の下部から暖まり、部屋全体が暖かくなる。

〈実施例〉 以下、更に構成の詳細を図面に示した実施例に基づいて
説明する。

第１図は、排気路開閉装置（１）をダンバー（1a）によ
る開閉装置としたもので、ダンパー（1a）はギアモータ
ー（1M）によって開閉し、ギアモーター（1M）はリミッ
トスイッチ（LS1）、（LS2）によって作動を停止するも
のである。

温度センサー（TH）のサーミスタは、季節的な温度変化
を感知し、１日のうちに経時的に急激な温度変化を受け
にくい場所、例えば屋根裏の東北隅角部等に設置する。

第１図に示した各機器のシーケンス図を第２図（ｂ）に
示す。

床下換気孔（４）はシャッター式開閉構造としたもので
家屋下部にあり、他の機器と違って容易に手が届くた
め、マニュアル操作にてシャッターを開閉するが、もち
ろん他の機器同様にその作動を自動化してもかまわな
い。また排気路開閉装置（１）および床下換気孔（４）
は共にこれらの機能を満たすものであれば良く、この実
施例に示したものに限らない。

第２図（ｂ）のシーケンス図では、電源を省エネルギー
と停電補償の点から第２図（ａ）にその回路を示す様に
太陽電池（SC）と蓄電池（Ｂ）とを並列に接続し、蓄電
池側から太陽電池側への電流の流れを阻止する逆流防止
ダイオード（Ｄ）等の逆流防止手段を設けた直流電源に
よって構成するものとしている。

本発明装置は、夏季も冬季も常時稼働するため、その動
力に太陽の光エネルギーを電気エネルギーに変換して得
る事は、節電対策としても非常に有効であり、一般家庭
用電源にありがちな停電の心配もない。日中、太陽電池
（SC）は各機器に電流を供給し余分な電気エネルギーは
蓄電池（Ｂ）に蓄電される。蓄電池（Ｂ）は曇天時や日
没後の電源となり各機器類に電流を供給する。

温度センサー（TH）は、周囲の温度が上昇すると、温度
センサー（TH）のａ接点（TH−ａ）を閉じ、リレーコイ
ル（MC1）を励磁してリレーコイルのａ接点（MC1-a
1）、（MC1-a2）、（MC1-a3）を閉じ、リレーコイルの
ｂ接点（MC1-b1）、（MC1-b2）、（MC1-b3）を開く。よ
ってギアモーター（1M）が作動すると共に屋根裏換気フ
ァン（２）のモーター（2M1）、（2M2）が作動する。

ギアモーター（1M）は、排気路（５）を開けてしまう
と、リミットスイッチ（LS2）をたたいてリミットスイ
ッチのｂ接点（LS2−ｂ）を開き停止する。

よって床下換気孔（４）を開けてやれば、第４図に示す
様に、冷たい空気が屋外に排出され、室内の温度が下が
る事になる。

温度センサー（TH）周囲の温度が下降すると、温度セン
サー（TH）のａ接点（TH−１）が開き、リレーコイル
（MC1）が消磁されてリレーコイルａ接点（MC1-a1）、
（MC1-a2）、（MC1-a3）が開き、リレーコイルのｂ接点
（MC1-b1）、（MC1-b2）、（MC1-b3）が閉じる。よって
屋根裏換気ファン（２）のモーター（2M1）、（2M2）が
停止し、垂直ダクトファン（３）のモーター（3M）が作
動し、ギアモーター（1M）が作動する。

ギアモーター（1M）は今度は電流の流れが逆となるた
め、排気路（５）と閉じる方向に作動し、閉じてしまう
と、リミットスイッチ（LS1）をたたいてリミットスイ
ッチのｂ接点（LS1−ｂ）を開き停止する。

よって床下換気孔（４）を閉じてやれば、第５図に示す
様に南側の壁や屋根より伝わる熱により暖められて屋根
裏に溜った空気は、中空状柱体（７）を下降して床下空
間（９）に達し、次に壁空間（10）を伝って上昇し、家
屋を循環して各部屋を暖める事になる。

〈発明の効果〉 以上の説明からも明らかな様に、本発明によれば、エア
ーサイクル構造の家屋において、１日のうちで経時的に
急激な温度変化を受けない場所に設けた単一の温度セン
サーからの制御信号による簡単な制御機構によって、空
気通路内の空気の流れを夏と冬それぞれの時期に合っ
た、全く異なった流れに容易に変更でき、かつ円滑な空
気の流れとなす事ができる。従って家屋に快適な居住性
を提供しうる。また太陽電池による自然エネルギーの有
効利用もあって冷暖房費の節減を図る事ができる。ま
た、空気通路内を、温かい空気が常時流動しているため
局部的な湿気の発生や結露を抑制し、木材の腐食や鋼材
の発錆を防ぐことが出来る。

【図面の簡単な説明】

図面は本発明の実施例を示すもので、第１図は断面図、
第２図（ａ）は電源の回路図、第２図（ｂ）はシーケン
ス図、第３図は夏季使用時の説明図、第４図は冬季使用
時の説明図である。 （１）……排気路開閉装置、（1a）……ダンパー （２）……屋根裏換気ファン （３）……垂直ダクトファン （４）……床下換気孔、（５）……排気路 （６）……家屋基礎、（７）……中空柱状体 （８）……屋根裏空間、（９）……床下空間 （10）……壁空間、（11）……居室 （12）……天井、（13）……屋根裏 （14）……床、（15）……地面 （16）……内壁、（17）……外壁 （18）……屋外 （SC）……太陽電池、（Ｂ）蓄電池 （Ｄ）……充電逆流防止ダイオード（逆流防止手段） （TH）……温度センサー （2M1）、（2M2）……屋根裏換気ファン（２）のモータ
ー （3M）……垂直ダクトファン（３）のモーター。

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】天井（12）と屋根裏（13）との間に形成さ
   れた屋根裏空間（８）と、床（14）と地面（15）との間
   に形成された床下空間（９）とを、内壁（16）、外壁
   （17）の間で形成された壁空間（10）で連通して空気通
   路を形成する一方、屋内に前記屋根裏空間（８）と床下
   空間（９）を連通する中空柱状体（７）を設けて下降用
   の空気通路を形成し、屋根裏空間（８）より屋外（18）
   へ通ずる排気路（５）に排気路開閉装置（１）および屋
   根裏換気ファン（２）を設け、中空柱状体（７）内の空
   気通路に垂直ダクトファン（３）を設け、家屋基礎
   （６）部分に床下空間（９）より屋外（18）へ通じる開
   閉可能な床下換気孔（４）を設け、屋内の１日のうちで
   経時的に急激な温度変化を受けない場所に配置された温
   度センサー（TH）からの出力を排気路開閉装置（１）の
   開閉および屋根裏換気ファン（２）と垂直ダクトファン
   （３）の作動のための制御信号に得て、屋内高温時には
   排気路開閉装置（１）を開、屋根裏換気ファン（２）を
   作動、垂直ダクトファン（３）を停止、床下換気孔
   （４）を開とし、屋内低温時には排気路開閉装置（１）
   を閉、屋根裏換気ファン（２）を停止、垂直ダクトファ
   ン（３）を作動、床下換気孔（４）を閉とする制御を行
   うようにすると共に、前記温度センサー（TH）、排気路
   開閉装置（１）、屋根裏換気ファン（２）および垂直ダ
   クトファン（３）の制御および作動用電源を、相互に並
   列接続された太陽電池（SC）と蓄電池（Ｂ）、および蓄
   電池側から太陽電池側への電流の流れを防止する逆流防
   止手段（Ｄ）を含む電源によって構成してなることを特
   徴とする屋内空気の排気及び循環装置。