(57)【要約】【課題】吹き抜け空間を有するビルの内圧を一定に保持することができる換気設備を提供する。【解決手段】換気設備は、各室１２に室外空気を給気する給気機構１４と、各室１２に給気された空気を吹き抜け空間１０に排気する第１排気機構１５と、吹き抜け空間１０の空気をビル１１の外部に排気する第２排気機構１６とから形成されている。第２排気機構１６は、吹き抜け空間１０の屋根２３に設置された第２ダクトと、ビル１１の内圧に応じて第２ダクトの空気流路の開口面積を変化させる逆止弁ダンパとを有する。逆止弁ダンパでは、ビル１１の内圧の設定値と錘とが釣り合うように錘の重量が調節され、ビル１１の内圧がその設定値よりも大きくなると、錘の重量に抗して旋回羽根が空気流路を開放する方向へ旋回し、空気流路に所定面積の開口が形成される。【選択図】図１
2010139118.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
各室と前記各室につながる吹き抜け空間とを備えた建築物に施設され、前記各室に室外空気を給気する給気機構と前記給気機構によって各室に給気された空気を前記建築物の外部に排気する排気機構とを有する換気設備において、
前記排気機構が、前記各室から前記吹き抜け空間に向かって延びる第１ダクトと、前記第１ダクトに設置されて前記各室に給気された空気を前記吹き抜け空間に排気する送風機と、前記吹き抜け空間の上部に設置されて該吹き抜け空間の内側から外側に向かって延びる第２ダクトと、前記第２ダクトに設置されて前記建築物の内圧に応じて該第２ダクトの空気流路の開口面積を変化させる逆止弁ダンパとを有することを特徴とする換気設備。
【請求項２】
前記逆止弁ダンパが、前記第２ダクトに回転可能に取り付けられた回転軸と、前記回転軸に取り付けられて前記第２ダクトの空気流路を開閉可能な旋回羽根と、前記回転軸に取り付けられて前記空気流路を閉鎖する方向へ前記旋回羽根を旋回させる錘とを有し、前記逆止弁ダンパでは、前記建築物の内圧の設定値と前記錘とが釣り合うように該錘の重量が調節され、前記建築物の内圧がその設定値よりも大きくなると、前記錘の重量に抗して前記旋回羽根が前記空気流路を開放する方向へ旋回し、前記空気流路に所定面積の開口が形成される請求項１記載の換気設備。
【請求項３】
前記換気設備では、前記建築物の内圧が外圧に対して常時陽圧となるように前記錘の重量が調節されている請求項２に記載の換気設備。
【請求項４】
前記逆止弁ダンパが、前記旋回羽根によって前記第２ダクトの空気流路が閉鎖されたときに該旋回羽根のそれ以上の旋回を阻止するストッパーを有する請求項２または請求項３に記載の換気設備。
【請求項５】
前記吹き抜け空間の外側では、前記第２ダクトが該吹き抜け空間の下方に向かって延びている請求項１ないし請求項４いずれかに記載の換気設備。
【請求項６】
前記排気機構の複数が、前記吹き抜け空間の上部において複数の方角に面して設置されている請求項１ないし請求項５いずれかに記載の換気設備。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、吹き抜け空間を備えた建築物に施設され、建築物の各室に室外空気を給気する給気機構とその給気機構によって各室に給気された空気を外部に排気する排気機構とを有する換気設備に関する。
【背景技術】
【０００２】
中央に最上階まで連続する吹き抜け空間を備え、吹き抜け空間の周囲に各室と共用廊下とを回廊状に配置し、吹き抜け空間の側方に採光用および換気用の開口部を設けた中・高層の建築物がある（特許文献１参照）。吹き抜け空間の上部には、採光可能な屋根が設置されている。開口部は、地上から最上階まで各階毎に所定間隔で配置されている。この建築物は、地上から最上階までの採光と換気とが吹き抜け空間の側方に開口する開口部を介して行われるから、たとえ建築物が高層化したとしても、各階における各室の居住性が低下することはない。
【特許文献１】特開２０００−１７８５６号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００３】
吹き抜け空間を有する建築物では、空調機を利用して各階における各室のエアバランスを採りつつそれら室に室外空気を給気し、その空気を各室から吹き抜け空間につながる廊下に排気するとともに、吹き抜け空間の各階側壁に設置されたガラリからその空気を外部に排気する。各室に給気された空気は、各室から廊下に向かって延びるダクトに取り付けられた排気ファン（送風機）によって廊下に排気される。吹き抜け空間の空気は、吹き抜け空間からガラリにつながるダクトに取り付けられた排気ファンによって外部に排気される。また、吹き抜け空間の上部に溜まる熱溜まりは、吹き抜け空間の屋根の天窓から自然換気によって外部に放出される。前記特許文献１に開示の建築物も同様に、各室に給気された空気が各室から吹き抜け空間に排気され、その空気が吹き抜け空間の側方に設置された開口部から外部に排気される。
【０００４】
このような吹き抜け空間を有する建築物（特許文献１に開示の建築物を含む）では、その内圧が吹き抜け空間の屋根の天窓における自然換気によって左右されるから、建築物の内圧を一定に保持することができないのみならず、建築物の内圧を外圧に対して陽圧に保持し得る保証はなく、外乱によっては煙突効果現象を起こす場合がある。また、吹き抜け空間の空気をガラリ（開口部）を介して外部に排気するため、吹き抜け空間の各階側壁にガラリを設置しなければならず、その手間と費用とを要するとともに、吹き抜け空間の各階側壁にガラリを設置すると、建築物の強度が低下し、耐震性や耐荷重性が低下する。さらに、吹き抜け空間の屋根の天窓における自然換気が成り行き任せとなり、吹き抜け空間の上部に溜まる熱溜まりを確実に解消することはできない。
【０００５】
本発明の目的は、吹き抜け空間を有する建築物の内圧を一定に保持することができる換気設備を提供することにある。本発明の他の目的は、内圧を常に陽圧に保持することができる換気設備を提供することにある。また、吹き抜け空間の各階側壁にガラリを構築する必要はなく、建築物の強度の低下を防ぐことができる換気設備を提供することにある。さらに、吹き抜け空間の上部に溜まる熱溜まりを確実に解消することができる換気設備を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
前記課題を解決するための本発明の前提は、各室とそれら各室につながる吹き抜け空間とを備えた建築物に施設され、各室に室外空気を給気する給気機構と給気機構によって各室に給気された空気を建築物の外部に排気する排気機構とを有する換気設備である。
【０００７】
前記前提における本発明の特徴としては、排気機構が、それら各室から吹き抜け空間に向かって延びる第１ダクトと、第１ダクトに設置されて各室に給気された空気を吹き抜け空間に排気する送風機と、吹き抜け空間の上部に設置されて吹き抜け空間の内側から外側に向かって延びる第２ダクトと、第２ダクトに設置されて建築物の内圧に応じて第２ダクトの空気流路の開口面積を変化させる逆止弁ダンパとを有することにある。
【０００８】
本発明の一例としては、逆止弁ダンパが、第２ダクトに回転可能に取り付けられた回転軸と、回転軸に取り付けられて第２ダクトの空気流路を開閉可能な旋回羽根と、回転軸に取り付けられて空気流路を閉鎖する方向へ旋回羽根を旋回させる錘とを有し、逆止弁ダンパでは、建築物の内圧の設定値と錘とが釣り合うようにその錘の重量が調節され、建築物の内圧がその設定値よりも大きくなると、錘の重量に抗して旋回羽根が空気流路を開放する方向へ旋回し、空気流路に所定面積の開口が形成される。
【０００９】
本発明の他の一例として、換気設備では、建築物の内圧が外圧に対して常時陽圧となるように錘の重量が調節されている。
【００１０】
本発明の他の一例としては、逆止弁ダンパが、旋回羽根によって第２ダクトの空気流路が閉鎖されたときに旋回羽根のそれ以上の旋回を阻止するストッパーを有する。
【００１１】
本発明の他の一例として、吹き抜け空間の外側では、第２ダクトが吹き抜け空間の下方に向かって延びている。
【００１２】
本発明の他の一例としては、排気機構の複数が吹き抜け空間の上部において複数の方角に面して設置されている。
【発明の効果】
【００１３】
本発明にかかる換気設備によれば、吹き抜け空間の上部に設置された第２ダクトの空気流路の開口面積を建築物の内圧に応じて変化させる逆止弁ダンパを有するから、建築物の内圧が大きい場合は第２ダクトの空気流路の開口面積を大きくし、内圧が小さい場合は空気流路の開口面積を小さくすることで、建築物の内圧に応じて排気機構から排気される空気量を逆止弁ダンパを介して調節することができる。換気設備は、必要以上の空気が建築物の外部に排気されることはなく、吹き抜け空間を有する建築物の内圧の極端な低下や増加を防ぐことができ、建築物の内圧を一定に保持することができる。換気設備は、空気の排気のために吹き抜け空間の各階側壁にガラリを設置する必要はなく、その手間と費用とを省くことができるとともに、吹き抜け空間の各階側壁にガラリを設置ことによる建築物の強度低下を防ぐことができる。この換気設備は、吹き抜け空間の上部に設置された第２ダクトの空気流路から外部に空気が排気されるから、吹き抜け空間の上部に溜まる熱溜まりを確実に解消することができる。
【００１４】
逆止弁ダンパが回転軸と空気流路を開閉可能な旋回羽根と空気流路を閉鎖する方向へ旋回羽根を旋回させる錘とを有し、建築物の内圧の設定値と錘とが釣り合うように錘の重量が調節され、建築物の内圧がその設定値よりも大きくなると、錘の重量に抗して旋回羽根が空気流路を開放する方向へ旋回する換気設備は、建築物の内圧が設定値よりも大きくなると、逆止弁ダンパの旋回羽根が第２ダクトの空気流路を開放し、建築物の内圧が設定値になりまたは建築物の内圧が設定値よりも小さくなると、逆止弁ダンパの旋回羽根が空気流路を閉鎖するから、必要以上の空気が建築物の外部に排気されることはなく、吹き抜け空間を有する建築物の内圧の極端な低下や増加を防ぐことができ、建築物の内圧を設定値に保持することができる。この換気設備は、建築物の内圧が設定値よりも大きい場合、逆止弁ダンパの旋回羽根が第２ダクトの空気流路を開放するから、建築物の内圧が必要以上に大きくなることはなく、扉や窓の開閉に支障が生ずることはなく、すきま風の発生を防ぐことができる。
【００１５】
建築物の内圧が外圧に対して常時陽圧となるように錘の重量が調節されている換気設備は、建築物の内圧が常時陽圧となるように内圧の設定値が決定され、建築物の現実の内圧がその設定値よりも大きくならないと、逆止弁ダンパの旋回羽根が第２ダクトの空気流路を開放することはないから、吹き抜け空間を有する建築物の内圧を設定値に保持することができるのみならず、建築物の内圧が負圧になることを防ぐことができ、外圧に対して内圧を常に陽圧に保持することができる。この換気設備は、建築物の内圧が外圧に対して陽圧に保持されるから、扉や窓を開けたときに室外空気が建築物の内部に進入することはなく、建築物の内部の空調負荷の増大や温度ムラを防ぐことができる。この換気設備は、吹き抜け空間を有する建築物において煙突効果現象の発生を確実に防ぐことができる。
【００１６】
逆止弁ダンパが旋回羽根によって第２ダクトの空気流路が閉鎖されたときにその旋回羽根のそれ以上の旋回を停止させるストッパーを有する換気設備は、建築物の外部からの空気が第２ダクトの空気流路を通って建築物の内部に進入しようとしたとしても、旋回羽根によって第２ダクトの空気流路が閉じられたときにその旋回羽根のそれ以上の旋回がストッパーによって阻止されるから、第２ダクトの空気流路に開口が形成されることはなく、第２ダクトからの外部空気の逆流を防ぐことができる。
【００１７】
第２ダクトが吹き抜け空間の外側において吹き抜け空間の下方に向かって延びている換気設備は、第２ダクトが屋根となり、雨水がダクトを通って吹き抜け空間に進入することはなく、また、第２ダクトの先端開口が建築物の下方を向くから、ダクトの先端開口から外部空気が進入し難く、ダクトからの外部空気の逆流を防ぐことができる。
【００１８】
排気機構の複数が吹き抜け空間の上部において複数の方角に面して設置されている換気設備は、建築物の外部に吹く強風の方角によって一方の排気機構からの空気の排気が不能になったとしても、その排気機構を除く他の排気機構から空気を排気することができるから、建築物の内圧が必要以上に大きくなることはなく、吹き抜け空間を有する建築物の内圧を一定に保持することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１９】
添付の図面を参照し、本発明に係る換気設備の詳細を説明すると、以下のとおりである。図１は、一例として示す中層または高層ビル１１（ビルディング）の側面図であり、図２は、室１３から廊下１２に空気を排気する第１排気機構１５の一例を示す図である。図３は、吹き抜け空間１０の屋根２３の一例を示す図であり、図４は、吹き抜け空間１０からビル１１の外部に空気を排気する第２排気機構１６の一例を示す図である。図１では、ビル１１内部の概略を示し、このビル１１における空気の流れを矢印Ｌ１〜Ｌ３で示す。
【００２０】
換気設備は、吹き抜け空間１０（アトリウム）を備えた中層または高層ビル１１（建築物）に施設されている。吹き抜け空間１０は、ビル１１の中央に作られている。ビル１１では、吹き抜け空間１０の周りにそれを囲む廊下１２が設置され、さらに、廊下１２の周りに複数の室１３が作られている。なお、建築物には吹く抜け空間を有するあらゆるそれが含まれ、建築物を中層または高層ビル１１に限定するものではない。また、中央に吹き抜け空間１０が形成された建築物のみならず、側方にアトリウムが作られた建築物も含まれる。室１３としては、事務所のみならず、レストラン、ティーハウス、テナントショップ等のあらゆる目的のそれらが含まれる。
【００２１】
この換気設備は、それら各室１３に室外空気を給気する給気機構１４と、給気機構１４によって各室１３に給気された空気を各室１３から廊下１２に排気する第１排気機構１５と、吹き抜け空間１０からビル１１の外部に空気を排気する第２排気機構１６とから形成されている。給気機構１４は、その詳細な図示は省略するが、各室１３に室外空気を供給する空調設備を備え、一定量（設定量）の空気をビル１１の外部から取り入れ、空気を所定温度および所定湿度に保持しつつ、図１に矢印Ｌ１で示すように、その空気を各階の室１３に個別に供給する。
【００２２】
給気機構１４の熱源方式には、ターボ冷凍機＋ボイラ、吸収式冷凍機＋ボイラ、冷温水発生機、空気熱源ヒートポンプ、水熱源ヒートポンプ、パッケージ型空調機、地域冷暖房、全熱交換の各方式を利用することができる。空調方式には、定風量単一ダクト方式、変風量単一ダクト方式、定風量二重ダクト方式、単一ダクト再熱方式、ＦＣユニット，ダクト併用方式、誘引ユニット方式、輻射暖房、パッケージユニット方式の各方式を利用することができる。
【００２３】
給気機構１４の給気出力を調節することで、各室１３に給気される空気量を任意に設定または変更することができ、給気機構１４において温度や湿度を調節することで、各室１３に給気される空気の温度および湿度を任意に設定または変更することができる。給気機構１４の給気出力を大きくするとビル１１の内圧（ビル１１の内部圧力）が高くなり、給気機構１４の給気出力を小さくすると、ビル１１の内圧が低くなる。このビル１１では、その内圧が外圧（ビル１１の外部圧力）に対して常時陽圧になるように、給気機構１４を介して各室１３に一定量の空気が供給されている。なお、各室１３毎に給気する空気量を設定し、異なる量の空気をそれら室１３に給気することもできる。また、各室１３毎に給気する空気の湿度または温度を設定し、異なる湿度や温度の空気をそれら室１３に給気することもできる。
【００２４】
第１排気機構１５は、室１３から廊下１２（吹き抜け空間１０）に向かって延びる金属製の第１ダクト１７と、第１ダクト１７に設置された排気ファン１８（送風機）とから形成されている。第１ダクト１７は、室１３および廊下１２の天井裏１９に配置され、室１３と廊下１２とを隔てる側壁２０を貫通し、室１３の天井パネルに設置された給気口２１と廊下１２の天井パネルに設置された排気口２２とにつながっている。なお、第１排気機構１５は、それら室１３に個別に設置されている。
【００２５】
排気ファン１８は、室１３の空気を第１ダクト１７を通じて廊下１２に排気する。排気ファン１８の出力を調節することで、各室１３から排気される空気量を任意に設定または変更することができる。第１排気機構１５では、給気機構１４によって室１３に給気された室外空気の一定量（設定量）を排気口２２から廊下１２に排気する。各室１３から排気された空気は、図１に矢印Ｌ２で示すように、廊下１２を通って吹き抜け空間１０に向かって流れる。各室１３から排気する空気量を各室１３毎に設定し、異なる量の空気をそれら室１３から排気することもできる。なお、各室１３では、給気機構１４と第１排気機構１５とを利用して空気の給気および排気のバランス（エアバランス）が採られている。
【００２６】
第２排気機構１６は、その複数個が吹き抜け空間１０の屋根２３（吹き抜け空間１０の上部）に設置されている。吹き抜け空間１０の屋根２３は、天面パネル２４と第１〜第４側壁パネル２５〜２８とを有する四角柱状に作られている。それら側壁パネル２５〜２８には、各排気機構１６が配置されている。したがって、それら排気機構１６は、１個が第１側壁パネル２５に配置されて東方に面し、１個が第２側壁パネル２６に配置されて南方に面するとともに、１個が第３側壁パネル２７に配置されて西方に面し、１個が第４側壁パネル２８に配置されて北方に面している。図３では、４個の第２排気機構１６を図示しているが、排気機構１６の個数に特に限定はなく、その個数を任意に決定することができる。たとえば、第２排気機構１６が１個のみであって、その第２排気機構１６がそれら側壁パネル２５〜２８のいずれかに取り付けられていてもよい。
【００２７】
第２排気機構１６は、図４に示すように、吹き抜け空間１０の屋根２３の側壁パネル２５〜２８に取り付けられた金属製の第２ダクト２９と、第２ダクト２９の内部に設置された防鳥ネット３０および逆止弁ダンパ３１とから形成されている。第２ダクト２９は、吹き抜け空間１０の内側から外側に延出し、屋根２３の側壁パネル２５〜２８から延びる曲折部分３２と、曲折部分３２につながる直線部分３３とを備え、吹き抜け空間１０の外側においてビル１１の下方へ向かって延びている。第２ダクト２９は、屋根２３の側壁パネル２５〜２８の側に位置する基端開口３４と、吹き抜け空間１０の外側に位置する先端開口３５と、それら開口３４，３５の間に延びる空気流路３６とを有する。第２ダクト２９の直線部分３３は、第１〜第４側壁３７〜４０を有する四角柱状に成形されている（図５，６参照）。防鳥ネット３０は、第２ダクト２９の先端開口３５近傍に取り付けられている。
【００２８】
図５，６は、逆止弁ダンパ３１を含む第２ダクト２９の部分破断斜視図であり、図７，８は、逆止弁ダンパ３１を含む第２ダクト２９の部分破断側面図である。図５，７は、旋回羽根４３によって空気流路３６が閉鎖された状態を示す。図６では、旋回羽根４３が旋回して空気流路３６を開放し、空気流路３６に所定面積の開口４１が形成されている。図８は、旋回羽根４３が９０度旋回した状態を示す。
【００２９】
逆止弁ダンパ３１は、基端開口３４と防鳥ネット３０との間に延びる直線部分３３の空気流路３６に設置され、ビル１１の内圧に応じて第２ダクト２９の空気流路３６の開口４１面積を変化させる。逆止弁ダンパ３１は、図５，６に示すように、第２ダクト２９に回転可能に取り付けられた回転軸４２と、回転軸４２に取り付けられた旋回羽根４３と、回転軸４２に取り付けられた所定重量の錘４４と、ストッパー４５とを有する。回転軸４２は、第２ダクト２９の第１および第３側壁３７，３９に回転可能に取り付けられている。回転軸４２は、ダクト２９の内側に延びる内側部分４６と、第１側壁３７を貫通してダクト２９の外側に延びる外側部分４７と、外側部分４７から径方向外方に延びる錘支持棒４８とを有する。
【００３０】
旋回羽根４３は、空気流路３６と略同一の面積を有する四角形の金属板であり、回転軸４２の内側部分４６に旋回可能に取り付けられている。旋回羽根４３は、回転軸４２の回転によって空気流路３６を閉鎖する方向と流路３６を開放する方向とへ旋回する。ストッパー４５は、金属板から作られ、第４側壁４０の内側に取り付けられて側壁４０から空気流路３６に向かって延びている。旋回羽根４３の先端部分がストッパー４５に当接すると、旋回羽根４３の旋回が停止する。
【００３１】
したがって、ビル１１の外部からの空気が第２ダクト２９の先端開口３５から進入しつつ、空気流路３６を通って吹く抜け空間１０に進入しようとしたとしても、旋回羽根４３によって第２ダクト２９の空気流路３６が閉鎖されたときにその旋回羽根４３のそれ以上の旋回がストッパー４５によって阻止され、旋回羽根４３がストッパー４５の上方へ旋回することはないから、第２ダクト２８の空気流路３６に開口４１が形成されることはなく、ダクト２９からの外部空気の逆流を防ぐことができる。
【００３２】
錘支持棒４８は、回転軸４２の外側部分４７の先端に着脱可能に取り付けられている。錘支持棒４８の基端部には、装着リング４９が取り付けられている。支持棒４８を回転軸４２に取り付けるには、リング４９を回転軸４２の外側部分４７に嵌め込んだ後、ビス５０によってそのリング４９を外側部分４７に固定する。ビス５０を取り外し、装着リング４９を外側部分４７から抜き取ることによって支持棒４８を回転軸４２の外側部分４７から取り外すことができる。
【００３３】
錘４４は、金属を円盤状に成形したものであり、その中央に円形の挿入口が形成されている。錘４４は、錘支持棒４８に着脱可能に取り付けられている。錘４４の両側には、固定リング５１が配置されている。錘４４を錘支持棒４８に取り付けるには、支持棒４８に一方の固定リング５１を嵌め込んだ後、錘４４の挿入口を支持棒４８に挿入し、さらに、他方の固定リング５１を支持棒４８に嵌め込み、それらリング５１で錘４４を挟み、ビス５２によってそれらリング５１を支持棒４８に固定する。支持棒４８におけるリング５１の固定位置を変えることによって、支持棒４８における錘４４の取り付け位置を調節することができる。ビス５２を取り外し、リング５１や錘４４を支持棒４８から抜き取ることによってリング５１や錘４４を支持棒４８から取り外すことができる。
【００３４】
図７に示す旋回羽根４３が空気流路３６を閉じた状態または図８に示す旋回羽根４３がダクト２９の下方へ略９０度旋回した状態において、錘４４は、回転軸４２の中心を通る仮想垂直線Ｎの左方に位置する。したがって、錘４４は、その重量によって第２ダクト２９の空気流路３６を閉鎖する方向へ旋回羽根４３を旋回させる。旋回羽根４３は、錘４４によって第２ダクト２９の空気流路３６を閉鎖する方向へ常時付勢されている。ビル１１では、その内圧が外圧に対して常時陽圧になるように、給気機構１４から一定量の空気が供給されているから、図５，６に矢印Ｌ３で示すように、第２ダクト２９の基端開口３４からダクト２９内に流入した空気が旋回羽根４３の上面に向かって流動し、その空気圧によって旋回羽根４３に所定の押圧力が作用する。旋回羽根４３の上面に向かって流動する空気は、錘４４の重量に抗して回転軸４２を図７，８に矢印Ｌ４で示す時計回り方向へ回転させるように旋回羽根４３を押圧する。
【００３５】
逆止弁ダンパ３１では、ビル１１の内圧の設定値（空気圧）と錘４４とが釣り合うように錘４４の重量が調節されている。錘４４の重量の調節は、重量の異なる錘４４を錘支持棒４８に取り付ける場合と支持棒４８に対する錘４４の固定位置を変更する場合との少なくとも一方によって行われる。ビル１１の内圧の設定値を高くするには、錘４４の重量そのものを増加させてもよく、図７に矢印Ｌ６で示すように、錘支持棒４８における錘４４の固定位置を回転軸４２から離間する方向へずらしてもよい。ビル１１の内圧の設定値を低くするには、錘４４の重量そのものを減少させてもよく、図７に矢印Ｌ７で示すように、錘支持棒４８における錘４４の固定位置を回転軸４２に近接する方向へずらしてもよい。なお、ビル１１の内圧が外圧に対して常時陽圧となるように錘４４の重量が調節されている。
【００３６】
ビル１１の内圧が錘４４の重量（錘４４の重量をビル１１の内圧に変換した圧）よりも大きいと、旋回羽根４３が錘４４の重量に抗して空気流路３６を開放する方向へ旋回する（回転軸４２が時計回り方向へ回転する）。旋回羽根４３が空気流路３６を開放する方向へ旋回すると、空気流路３６に所定面積の開口４１が形成され、空気がその開口４１を通ってビル１１の外部に排気される。逆に、ビル１１の内圧が錘４４の重量よりも小さいと、錘４４の重量によって旋回羽根４３が空気流路３６を閉鎖する方向へ旋回する（回転軸４２が図７，８に矢印Ｌ５で示す反時計回り方向へ回転する）。
【００３７】
図９は、空気流路３６が閉鎖された場合の空気の流れを示す図であり、図１０は、空気流路３６が開放された場合の空気の流れを示す図である。外部空気は、図１に示すように、ビル１１の外部から各室１３に流入し、各室１３から廊下１２を通って吹き抜け空間１０に流入した後、吹き抜け空間１０を上昇して第２排気機構１６の第２ダクト２９に進入する。ビル１１の内圧（設定値）が錘４４の質量よりも小さいと、旋回羽根４３が旋回することなく、羽根４３によって空気流路３６の閉鎖状態が維持される。空気流路３６の閉鎖状態が維持されると、図９に矢印Ｌ３で示すように、空気は、旋回羽根４３に阻止され、ビル１１の内部に留まる。
【００３８】
ビル１１の内圧が次第に高くなり、内圧が錘４４の重量よりも大きくなると（内圧が設定値よりも大きくなると）、旋回羽根４３が空気流路３６を開放する方向へ旋回し、空気流路３６に所定面積の開口４１が形成される。空気流路３６に所定面積の開口４１が形成されると、図１０に矢印Ｌ３で示すように、空気が開口４１を通ってビル１１の外部に排気される。空気の排気と同時に、吹き抜け空間１０の上部に溜まる熱溜まりがビル１１の外部に放出される。
【００３９】
空気が第２排気機構１６を介して吹き抜け空間１０からビル１１の外部に排気される過程において、ビル１１の内圧は次第に低下する。ビル１１の内圧が低下し、内圧が錘４４の重量よりも小さくなると（ビル１１の内圧が設定値になりまたはビル１１の内圧が設定値よりもわずかに小さくなると）、旋回羽根４３が空気流路３６を閉鎖する方向へ旋回し、空気流路３６の開口４１が閉塞される。また、ビル１１の扉や窓が開き、ビル１１の内部の空気が扉や窓からビル１１の外部に放出され、ビル１１の内圧がそれによって次第に低下し、内圧が錘４４の重量よりも小さくなると（ビル１１の内圧が設定値になり、または、ビル１１の内圧が設定値よりもわずかに小さくなると）、空気流路３６の開口４１が閉塞状態にある場合は旋回羽根４３によって空気流路３６の閉鎖状態が維持され、空気流路３６が開放状態にある場合は空気流路３６の開口４１が旋回羽根４３によって即座に閉塞される。
【００４０】
換気設備は、吹き抜け空間１０の屋根２３に設置された第２ダクト２９の空気流路３６の開口４１面積をビル１１の内圧に応じて変化させる逆止弁ダンパ３１を有するから、ビル１１の内圧が錘４４の重量よりも大きくなった場合において、ビル１１の内圧と錘４４の重量との差が大きい場合は第２ダクト２９の空気流路３６の開口４１面積を大きくし、ビル１１の内圧と錘４４の重量との差が小さい場合は空気流路３６の開口４１面積を小さくすることで、ビル１１の内圧に応じて第２排気機構１６から排気される空気量を、逆止弁ダンパ３１を介して調節することができる。
【００４１】
換気設備は、ビル１１の内圧の設定値と錘４４とが釣り合うように錘４４の重量が調節され、ビル１１の内圧がその設定値よりも大きくなると、錘４４の重量に抗して旋回羽根４３が空気流路３６を開放する方向へ旋回して空気流路３６を開け、ビル１１の内圧が設定値になりまたはビル１１の内圧が設定値よりも小さくなると、錘４４の重量によって旋回羽根４３が空気流路３６を閉鎖する方向へ旋回して空気流路３６を閉めるから、必要以上の空気がビル１１の外部に排気されることはなく、吹き抜け空間１０を有するビル１１の内圧の極端な低下や増加を防ぐことができ、ビル１１の内圧を設定値に保持することができる。
【００４２】
換気設備は、ビル１１の内圧が常時陽圧となるように錘４４の重量が調節されているから、ビル１１の内圧が負圧になることを防ぐことができ、扉や窓を開けたときに室外空気がビル１１の内部に進入することはなく、ビル１１の内部の空調負荷の増大や温度ムラを防ぐことができるとともに、吹き抜け空間１０を有するビル１１において煙突効果現象の発生を確実に防ぐことができる。換気設備は、空気の排気のために吹き抜け空間１０の各階側壁にガラリを設置する必要はなく、その手間と費用とを省くことができるとともに、吹き抜け空間１０の各階側壁にガラリを設置ことによるビル１１の強度低下を防ぐことができる。換気設備は、吹き抜け空間１０の屋根２３に設置された第２ダクト２９の空気流路３６から吹き抜け空間１０の上部に溜まる熱溜まりが外部に排気されるから、熱溜まりを確実に解消することができる。
【００４３】
換気設備は、第２ダクト２９が吹き抜け空間１０の外側において吹き抜け空間１０の下方に向かって延びているから、第２ダクト２９が屋根となり、雨水がダクト２９を通って吹き抜け空間１０に進入することはなく、また、第２ダクト２９の先端開口３５がビル１１の下方を向くから、ダクト２９の先端開口３５から外部空気が進入し難く、ダクト２９からの外部空気の逆流を防ぐことができる。換気設備は、第２排気機構１６の複数が吹き抜け空間１０の屋根２３において複数の方角に向かって設置されているから、ビル１１の外部に吹く強風の方角によって一方の排気機構１６からの空気の排気が不能になったとしても、その排気機構１６を除く他の排気機構１６から空気を排気することができるから、ビル１１の内圧が必要以上に大きくなることはなく、吹き抜け空間１０を有するビル１１の内圧を一定に保持することができる。
【図面の簡単な説明】
【００４４】
【図１】一例として示す中層または高層ビルの側面図。
【図２】第１排気機構の一例を示す図。
【図３】吹き抜け空間の屋根の一例を示す図。
【図４】第２排気機構の一例を示す図。
【図５】逆止弁ダンパを含む第２ダクトの部分破断斜視図。
【図６】逆止弁ダンパを含む第２ダクトの部分破断斜視図。
【図７】逆止弁ダンパを含む第２ダクトの部分破断側面図。
【図８】逆止弁ダンパを含む第２ダクトの部分破断側面図。
【図９】空気流路が閉鎖された場合の空気の流れを示す図。
【図１０】空気流路が開放された場合の空気の流れを示す図。
【符号の説明】
【００４５】
１０      吹き抜け空間
１１      ビル（建築物）
１２      廊下
１３      室
１４      給気機構
１５      第１排気機構
１６      第２排気機構
１７      第１ダクト
１８      排気ファン（送風機）
２３      屋根（上部）
２９      第２ダクト
３１      逆止弁ダンパ
３６      空気流路
４１      開口
４２      回転軸
４３      旋回羽根
４４      錘
４５      ストッパー
４８      錘支持棒
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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【図９】
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【図１０】
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