(57)【要約】【課題】  構造が簡単にも拘わらず、直射日光による屋根から室内への熱の進入を抑制する効果が高い換気装置を提供する。【解決手段】天井下方空間２２内空気の排出及びその天井１４下方空間への屋外空気導入による換気に当たって、屋根１３を含む、直射日光を受ける部材で覆われた天井裏空間２１が、天井下方空間２２内の空気を強制的に排出させる排気流路として使用される。なお、１１は床、１２は側壁、３０は天井下方空間２２用の冷房装置である。【選択図】    図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
天井下方空間内空気の排出及びその空間への屋外空気導入による換気に当たって、屋根を含む、直射日光を受ける部材で覆われた天井裏空間が、天井下方空間内の空気を屋外に強制的に排出させる排気流路として使用されることを特徴とする、天井裏空間を有する建物用換気装置。
【請求項２】
天井下方空間内の空気を屋外へ強制的に排出させる排気流路が邪魔板類によって天井裏空間の屋根側に偏った部分に限定されることを特徴とする、請求項１に記載の天井裏空間を有する建物用換気装置。
【請求項３】
天井下方空間用冷房装置を備えていることを特徴とする請求項１又は２に記載の天井裏空間を有する建物用換気装置。
【請求項４】
前記天井下方空間から天井裏空間を経て屋外へ排出される空気と，前記天井下方空間内へ送入される空気とが間接接触し、熱交換する間接熱交換器を備えていることを特徴とする請求項３に記載の天井裏空間を有する建物用換気装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、天井裏空間を有する建物用換気装置であって、その構造が簡単にも拘わらず、直射日光によって加熱される屋根から居住空間内への熱の進入を抑制する効果が高いものに関する。
【背景技術】
【０００２】
建物、特にその居住空間内の空気は人々の呼吸によって二酸化炭素や湿気が上昇するためその換気が必要である。屋外の気温が暑くもなく、寒くもなく適温又は略適温であれば、換気によって室内はその温度に保たれ、冷房も必要ない。しかしながら、従来、屋根が日光の直射を受け、その熱が天井を経て居住空間にも伝わる建物では、日光の直射を受けないものに比べて室内の温度が上がり、適温を越える。それを阻止するには換気量を増せばよいが、種々の障害があり、通常は冷房によって温度を下げている。そのため冷房負担が増すか、それを抑制するための余分の断熱部材を必要とすると言う問題点があった。しかも、夏季冷房実施に当たっても、屋根に直射日光を受ける建物はそうでない建物に比較して略同様の問題点があった。
【０００３】
それに対して、本発明者とは条件も目的も全く異なる提案として、天井に平板状のペルチェ素子を板面が室内に露出した状態に配置し、屋根裏空間を、室内の空気を屋外へ排出させる排気流路として使用する空調設備が開示されている（例えば特許文献１。）。それによればペルチェ素子に通電させ、その排気流路側の面を室内から屋外への排気と接触させると、冷房時には温度が高くなった排気流路側の面から熱を奪い、また反対に暖房時に温度が低くなった排気流路側の面に熱を与え、それぞれ冷房／暖房効果を高めることが出来る。しかしながら、この文献は、夏季に屋根が太陽の直射を受け、その熱が天井を経てその室内にも伝わり、それだけ室内の温度が上がり、空調負担が増す等の問題点は勿論、その解決についても触れていない。
【０００４】
【特許文献１】特開平７−１１９９９８号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
以上のことから、本発明は、上記した従来技術の欠点を除くために、その構造が簡単にも拘わらず、直射日光による屋根から室内への熱の進入を抑制する効果が高い換気装置を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
上記の目的を達するために、請求項１の発明の天井裏空間を有する建物用換気装置は、天井下方空間内空気の排出及びその空間への屋外空気導入による換気に当たって、屋根を含む、直射日光を受ける部材で覆われた天井裏空間が、天井下方空間内の空気を屋外に強制的に排出させる排気流路として使用される。
【０００７】
請求項２の発明は、請求項１の発明の構成に加えて、天井下方空間内の空気を屋外へ強制的に排出させる排気流路が邪魔板類によって天井裏空間の屋根側に偏った部分に限定される。
【０００８】
請求項３の発明は、請求項１又は２の発明の構成に加えて、天井下方空間用冷房装置を備えている。
【０００９】
請求項４の発明は、請求項３の発明の構成に加えて、前記天井下方空間から天井裏空間を経て屋外へ排出される空気と，前記天井下方空間内へ送入される空気と，が間接接触し、熱交換する間接熱交換器を備えている。
【発明の効果】
【００１０】
請求項１の発明によれば、換気が行なわれると、屋根を含む、直射日光を受けて温度が高くなった部材が、天井下方空間から排気通路として使用された天井裏空間を通って屋外に排出される空気と接触し、冷却され、減温するため、それだけ天井下方空間への伝熱量が低減され、その温度が低下する。その結果、天井下方空間は、本発明が実施されない場合に比較してしのぎ易くなり、冷房なしで済ますことも可能である。
【００１１】
請求項２の発明によれば、請求項１の発明の効果に加えて、天井下方空間内の空気を屋外へ強制的に排出させる排気流路が邪魔板類によって天井裏空間の屋根側の部分に限定されるため、限定されない場合に比較して天井下方空間からの空気と接触の度合いが増大し、さらに天井下方空間への伝熱量が低減され、その温度が低下する。その結果、天井下方空間は、さらにしのぎ易くなり、冷房不要の割合が増大する。なお、邪魔板類とは、ある部分の空気の流れを単に阻止する邪魔板だけでなく、空気の流れを希望する部分に少ない抵抗で案内する案内板も含まれる。
【００１２】
請求項３の発明によれば、請求項１及び２の効果に加えて、天井裏空間を覆う部材が、冷房装置によって減温された温度の低い空気と接触し、その天井裏空間を覆う部材の減温の度合いが高まり、それによってさらに天井下方空間への伝熱量が低減されるため、冷房装置を使ったとしても、本発明が実施されない場合に比較してその負担が軽減される。
【００１３】
請求項４の発明によれば、請求項３の効果に加えて、天井下方空間に導入する外気の温度が屋根の下面との接触によっても天井裏空間からの排気のそれよりも高い場合、有効であって、それによって外気が、それの持つ顕熱の一部を排気に奪われて減温するため、それだけ空調負担が低減される。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１４】
本発明の天井裏空間を有する建物用換気装置を実施するための第１の実施例について図１によって説明すると、１０は例えば事務所等に使用される、本発明の実施に最も適した直方体状の建物であって、いずれも平面よりなる、床１１、図示されない窓や戸を有する側壁１２、屋根１３によって囲まれている。１４は建物１０の内部は前記屋根１３に平行に張られた天井であって、建物１０内を屋根裏空間２１とその下方の居住空間２２に分けている。なお、直射日光を最も受け易い、屋根裏空間２１を覆う部材の主たるものは屋根１３である。
【００１５】
その他、居住空間２２の隅には空調（冷房）装置３０、また空調装置３０の反対側、天井１４には前記居住空間２２の空気を屋根裏空間２１経由で屋外に排出させる換気用ファン４０、がそれぞれ設けられている。それに伴ない屋根裏空間２１が換気用の排気流路として使用されることになり、図示は省略するが、上記換気に必要な排気口がファン４０とは最も離れた位置の屋根裏空間２１の側壁１２に設けられている。なお、上記換気用ファン４０の位置に、居住空間２２から屋根裏空間２１への空気出口、上記排気口の位置に換気用ファンが設けられてもよい。
【００１６】
作用について説明すると、比較的外気が低いときには、冷房装置３０を運転せず、ファン４０のみを運転する。この場合、居住空間２２内の空気はファン４０によって排気流路である天井裏空間２１を通って屋外に排出され、その排出された量と同じ量の外気が居住空間２２内に導入され、換気が行なわれる。そして屋根１３が直射日光を受けるようなことがあっても、屋根１３を含む、直射日光を受けて温度が上昇する屋根裏空間２１を覆う部材が居住空間２２からの空気と接触し、冷却され減温されるため、それだけ天井１４下方の居住空間２２への伝熱量が低減され、その温度が低下し、天井１４下方の居住空間２２がしのぎ易くなり、１年の中のかなりの期間が冷房なしで済ますことも可能である。
【００１７】
また、夏季外気温度が高く、冷房装置３０、ファン４０共に運転される場合は、天井裏空間２１を覆う部材が、冷房装置３０によって減温された低温の空気と接触するためそれに対する減温の度合いが高まる。それによって、さらに天井１４下方の居住空間２２への伝熱量が低減されるため、冷房装置３０を使ったとしてもその負担が軽減される。
【００１８】
続いて本発明の第２の実施例について図２によって説明すると、２１ａは天井裏空間２１の空気の流れる幅を狭めるための複数の邪魔板であって、それによって天井裏空間２１の屋根１３側に偏った部分が、主として天井１４下方の居住空間２２内の空気を屋外へ強制的に排出させる排気流路ＧＲとして使用される。なお、その他の構成は第１の実施例と同様であって、それに対応する各記号も同一である。
【００１９】
天井裏空間２１の屋根１３側に偏った部分に排気流路を形成する手段としては、例えば山型の屋根を持つ建物に対しては、天井と屋根との距離に応じて高さが異なる複数の邪魔板や空気の流れを導く案内板が配置される等、空気の流れ幅を縮減するうえに、邪魔板や案内板は、簡単であって、流れ抵抗の少ないものであれば、形状、寸法、姿勢（傾き）、配置は上述のものに限定されるものでない。
【００２０】
作用について説明すると、天井裏空間２１の屋根１３側に偏った部分が、天井１４下方の居住空間２２内の空気を屋外へ強制的に排出させる排気流路ＧＲとして主として使用されるため、天井１４下方居住空間２２からの空気との接触の度合いが増大し、屋根１４の下面の温度がさらに低下する。それによって第２の実施例に比較してさらに居住空間２２への伝熱量が低減され、その温度が低下し、居住空間２２はしのぎ易くなり、冷房不要の割合が増大する。
【００２１】
最後に本発明の第３の実施例について図３により説明すると、上記第１の実施例の構成に加えて、居住空間２２に導入する外気と天井裏空間２１からの排気とが間接直交流又は向流熱交換する間接熱交換器５０（例えば三菱電機製の特殊加工紙より構成された直交流型熱交換器ロスナイ）が側壁１２、天井１４の高さに殆どガス導管なしに取り付けられている。
【００２２】
以下作用について説明すると、居住空間２２に導入する外気の温度が屋根１４の下面との接触によっても天井裏空間２１からの排気のそれよりも高い場合有効であって、それによって第１の発明の実施例に比較して、外気が、それの持つ顕熱の一部を排気に奪われて減温するため、それだけ冷房負担が低減される。 
【図面の簡単な説明】
【００２３】
【図１】本発明を実施するための第１の実施例を示す鉛直断面図である
【図２】本発明を実施するための第２の実施例を示す鉛直断面図である。
【図３】本発明を実施するための第３の実施例を示す鉛直断面図である。
【符号の説明】
【００２４】
１０    建物
１１    床
１２    側壁
１３    屋根
１４    天井
２１    屋根裏空間
２１ａ  邪魔板
２２    居住空間
３０    冷房装置
４０    ファン
５０    間接熱交換器
ＧＲ    排気流路
【図１】
2008025860.tif 000003
【図２】
2008025860.tif 000004
【図３】
2008025860.tif 000005