(57)【要約】【課題】  降雨時の雨の降り込みを防止でき、強風時の過換気を防止でき、採光性を確保できる、耐久性のある換気塔を提供する。【解決手段】  換気塔１は、屋根３から突出する筒形状の本体５と、本体５の上端に設けられた天蓋３０とを備えている。本体５は、主換気通路１５と副換気通路２５を有している。主換気通路１５は、垂直に延びその下端が居住空間に開口しその上端が天蓋３０に覆われている。副換気通路２５は、主換気通路１５の上端の周囲に配置されるとともに、主換気通路１５と外気とを連通している。副換気通路２５の流通抵抗は主換気通路１５より大きい。天蓋３０は透明又は半透明をなしている。主換気通路１５には開閉装置４０が設けられている。開閉装置４０は回動可能な開閉板４２を含み、この開閉板４２の回動により主換気通路１５の開閉を行うことができる。【選択図】  図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
屋根から突出する筒形状の本体と、この本体の上端に設けられた天蓋とを備え、上記本体が主換気通路と副換気通路を有し、上記主換気通路が垂直に延びその下端が居住空間に開口しその上端が上記天蓋に覆われ、上記副換気通路が主換気通路の上端の周囲に配置されるとともに主換気通路と外気とを連通し、この副換気通路の流通抵抗が主換気通路より大きい換気塔において、
上記天蓋が透明又は半透明をなし、上記主換気通路には開閉装置が設けられ、この開閉装置が回動可能な開閉板を含み、この開閉板の回動により主換気通路の開閉を行うことを特徴とする換気塔。
【請求項２】
上記開閉板が透明または半透明であることを特徴とする請求項１に記載の換気塔。
【請求項３】
屋根から突出する筒形状の本体と、この本体の上端に設けられた天蓋とを備え、上記本体が主換気通路と副換気通路を有し、上記主換気通路が垂直に延びその下端が居住空間に開口しその上端が上記天蓋に覆われ、上記副換気通路が主換気通路の上端の周囲に配置されるとともに主換気通路と外気とを連通し、この副換気通路の流通抵抗が主換気通路より大きい換気塔において、
上記天蓋が透明又は半透明をなし、上記主換気通路には開閉装置が設けられ、この開閉装置が、水平状態のまま上下に移動する１枚の透明または半透明の開閉板を含み、この開閉板が上記本体の環状着座部に接離することにより、主換気通路の開閉を行うことを特徴とする換気塔。
【請求項４】
上記開閉装置が本体の下端開口部に配置されていることを特徴とする請求項１〜３のいずれかに記載の換気塔。
【請求項５】
上記主排気通路には、排気ファンが配置されていることを特徴とする請求項１〜４のいずれかに記載の換気塔。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、屋根に設置される換気塔に関する。
【背景技術】
【０００２】
屋根に設置される従来の換気塔は、屋根から突出する筒形状の本体と、この本体の上端に設けられた天蓋とを備えている。この本体は、主換気通路と副換気通路を有している。主換気通路は垂直に延び、その下端が居住空間に開口しその上端が上記天蓋に覆われている。副換気通路は主換気通路の上端の周囲に配置されて主換気通路と外気とを連通させるものであり、その流通抵抗が主換気通路より大きい。
【０００３】
上記換気塔は常時自然換気を行っている。天蓋が配置されているため、降雨時でも主換気通路から居住空間に雨が降り込まないようになっている。また、副換気通路の流通抵抗が大きいので、風が吹いていても主換気通路に吹き込むのを回避ないしは抑制できるようになっている。
しかし上記換気塔では、強風時に室内と屋外との間の差圧が大きくなり、過換気が生じる問題があった。また、採光性が悪いという問題もあった。
【０００４】
他方、天窓式換気塔も開発されている。この換気塔では、屋根から突出する筒形状の本体の上端開口に、透明または半透明の天蓋を配置し、この天蓋を回動可能にして本体の上端開口を開閉している。この天窓式換気塔では、採光が可能であり、しかも強風時には天蓋を閉めて過換気を防止できるので、最初に述べた換気塔の問題点を解消している。
しかし、降雨時において、風の向きによっては本体の上端開口から雨の降り込みがあるので天蓋を閉める必要があり、換気ができない問題点があった。
【０００５】
特許文献１に示す天窓式換気塔は、屋根から突出した本体を、この本体より高い筒で囲うことにより、降雨時でも天蓋を開いて換気を行なおうとしている。
【特許文献１】特開２００３−９６９８８号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
しかし、特許文献１では、開いた天蓋に直接雨が当たるため、換気状態での雨の降り込みを回避ないしは十分に抑制することができなかった。また、天蓋を本体に対して回転可能に支持する機構が雨ざらしになり耐久性が低かった。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
上記課題を解決するため、本発明の一態様は、屋根から突出する筒形状の本体と、この本体の上端に設けられた天蓋とを備え、上記本体が主換気通路と副換気通路を有し、上記主換気通路が垂直に延びその下端が居住空間に開口しその上端が上記天蓋に覆われ、上記副換気通路が主換気通路の上端の周囲に配置されるとともに主換気通路と外気とを連通し、この副換気通路の流通抵抗が主換気通路より大きい換気塔において、上記天蓋が透明又は半透明をなし、上記主換気通路には開閉装置が設けられ、この開閉装置が回動可能な開閉板を含み、この開閉板の回動により主換気通路の開閉を行うことを特徴とする。
【０００８】
上記構成によれば、降雨状態で換気を行う際に、雨が主換気通路に降り込むのを天蓋およびその周縁の副換気通路により防止することができる。また、強風時には開閉装置を閉じることにより過換気を防止することができる。さらに、外からの光は透明または半透明の天蓋を通り、さらに開き状態にある上記開閉装置を通って屋内空間に達することができ、採光性を確保できる。さらにまた、開閉装置は雨ざらしにならず、長期使用に耐えることができる。
【０００９】
好ましくは、上記開閉板が透明または半透明である。これによれば、開閉装置が閉じ状態であっても、採光を行うことができる。
【００１０】
本発明の他の態様は、屋根から突出する筒形状の本体と、この本体の上端に設けられた天蓋とを備え、上記本体が主換気通路と副換気通路を有し、上記主換気通路が垂直に延びその下端が居住空間に開口しその上端が上記天蓋に覆われ、上記副換気通路が主換気通路の上端の周囲に配置されるとともに主換気通路と外気とを連通し、この副換気通路の流通抵抗が主換気通路より大きい換気塔において、上記天蓋が透明又は半透明をなし、上記主換気通路には開閉装置が設けられ、この開閉装置が、水平状態のまま上下に移動する１枚の透明または半透明の開閉板を含み、この開閉板が上記本体の環状着座部に接離することにより、主換気通路の開閉を行うことを特徴とする。
【００１１】
上記構成によれば、降雨状態で換気を行う際に、雨が主換気通路に降り込むのを天蓋およびその周縁の副換気通路により防止することができる。また、強風時には開閉装置を閉じることにより過換気を防止することができる。さらに、外からの光は透明または半透明の天蓋を通り、さらに透明または半透明の開閉板を通って屋内空間に達することができ、採光性を確保できる。さらにまた、開閉装置は雨ざらしにならず、長期使用に耐えることができる。
【００１２】
好ましくは、上記開閉装置が本体の下端開口部に配置されている。これによれば、主換気通路の下端開口が開閉装置で覆われるので、屋内空間からの外観が良好となる。
好ましくは、上記主排気通路には、排気ファンが配置されている。これによれば、換気量が不十分な時に排気ファンを駆動させて十分な換気を行うことができる。
【発明の効果】
【００１３】
本発明によれば、降雨時の雨の降り込みを防止でき、強風時の過換気を防止でき、採光性を確保でき、開閉装置の耐久性を確保できる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１４】
以下、本発明の第１実施形態を図１、図２を参照しながら説明する。図１に示すように、換気塔１は、天井２および屋根３を垂直に貫通して屋根３から突出する筒形状の本体５と、この本体５の上端に設けられた天蓋３０と、本体５内に配置された開閉装置４０とを備えている。
本実施形態では、上記本体５の断面形状、天蓋３０および開閉装置４０の平面形状は例えば正方形（矩形）をなしている。
【００１５】
上記本体５の内部空間は、主換気通路１５として提供される。この主換気通路１５は垂直に延び、その下端が天井２において開口し、居住空間例えば廊下や階段の上の空間、吹き抜け空間等に連なっている。
上記本体５は、筒形状の台座１０と、台座１０の上端周縁に設けられた流通抵抗部２０とを有している。上記台座１０の下端が天井２に位置し、その上端が屋根３より高い位置にある。屋根裏空間４において、台座１０の外周には断熱材を含む外装材１１で囲われており、屋根３から突出した部位の外周も断熱材を含む外装材１２で囲われている。
【００１６】
上記流通抵抗部２０は、台座１０の上端と天蓋３０の周縁間に介在され、天蓋３０を支持している。流通抵抗部２０は、下フレーム２１および上フレーム２２を備えている。これらフレーム２１、２２は周方向に離れて配置された複数の連結部材（図示しない）を介して互いに連結されている。下フレーム２１は、台座１０の上端に外装材１２を介して固定されており、垂直に起立した起立壁２１ａと、内方に水平に張り出した取付フランジ２１ｂとを全周にわたって有している。上フレーム２２は、上記天蓋３０の周縁に固定されており、下方に垂直に延びる垂下壁２２ａを全周にわたって有している。
【００１７】
上記フレーム２１、２２間に副換気通路２５が形成される。この副換気通路２５は、外気と主換気通路１５とを連通するようになっている。上記起立壁２１ａとその外側の垂下壁２２ａは、水平方向から見て重なっているため、副換気通路２５はラビリンス構造となり流通抵抗が大となっている。
【００１８】
上記天蓋３０は、網入りガラス等からなり透明または半透明をなしており、主換気通路１５の真上に位置している。
【００１９】
上記開閉装置４０は、主換気通路１５において台座１０の上端に設けられており、矩形のフレーム４１と、多数のルーバ４２（開閉板）と、電動モータ４３と、リンク機構４４とを有している。
【００２０】
多数のルーバ４２は、その長手方向に延びる回転軸線を中心としてフレーム４１に回転可能に支持されている。ルーバ４２は、ガラスまたはアクリル等の樹脂で形成されており、透明または半透明をなしている。
【００２１】
上記フレーム４１は、ルーバ４２の並び方向に対峙する一対の辺部分に、水平をなして内方に延びる当接フランジ４１ａを有している。
図２に実線で示すようにルーバ４２がほぼ水平に倒れた状態では、隣接するルーバ４２同士が接し、両端に位置するルーバ４２がフレーム４１の当接フランジ４１ａに接しており、これにより、主換気通路１５を閉じるようになっている。また、図２に想像線で示すようにルーバ４２がほぼ垂直に起立した状態では、主換気通路１５を最大限の開度（全開）で開くようになっている。
【００２２】
上記フレーム４１は、その下端に水平をなす支持フランジ４１ｂを有しており、この支持フランジ４１ｂに上記モータ４３が載せられて支持されている。
上記リンク機構４４は、モータ４３の出力軸に連結された円盤状の原動リンク４４ａと、各ルーバ４２に固定されたブラケット４４ｂと、全てのブラケット４４ｂに回動可能に連結された連結ロッド４４ｃと、上記原動リンク４４ａと連結ロッド４４ｃに両端が回動可能に連結された中間リンク４４ｄとを備えている。
上記モータ４３とリンク機構４４により駆動機構が構成されている。
【００２３】
リモコン操作等によりモータ４３が回転すると、原動リンク４４ａ，中間リンク４４ｄを介して連結ロッド４４ｃが左右方向に揺動し、これによりルーバ４２が回転するようになっている。例えば、モータ４３の正転によりルーバ４２が倒れ、逆転することによりルーバ４２が起立するようになっている。上記モータ４３の回転量制御により、ルーバ４２は、上記全閉倒れ位置と全開起立位置との間の所望の傾斜角度にすることができ、ひいては換気量の調節を無段階で行うことができる。
【００２４】
上記開閉装置４０は予め組み立てられてユニット化されており、そのフレーム４１を下フレーム２１の取付フランジ２１ｂにビス止めすることにより、台座１０の上端に固定されている。
【００２５】
次に、上記構成の作用について説明する。通常時には、ルーバ４２を起立させて、主換気通路１５を連通状態にし、ひいては居住空間と外気とを連通状態にしておく。この状態で自然換気が行われる。降雨時でも、天蓋３０により主換気通路１５が覆われ、主換気通路１５と外気との間に、流通抵抗の大きな補助換気通路２５が介在されているので、主換気通路１５に雨が降り込むのを防止できる。
【００２６】
強風時には、開閉装置４０のモータ４３を駆動させてルーバ４２の角度を調節したり、水平にして換気量を減少させるかゼロにする。これにより、強風時の内外の圧力差による過換気を回避ないしは抑制できる。
【００２７】
本実施形態では、上記開閉装置４０による閉じ動作により、冷房時に室内温度が外気温度より低いことに起因して外気が換気塔１を逆流する現象をも防止することができる。
開閉装置４０は天蓋３０に覆われて雨ざらしにならないので、長期使用に耐えることができる。
【００２８】
本実施形態では、天蓋３０およびルーバ４２が透明または半透明をなしているので、ルーバ４２の開閉位置に拘わらず、常時採光を行うことができる。
【００２９】
次に、本発明の他の実施形態について図を参照しながら説明する。これら実施形態において先行する実施形態に対応する構成部には同番号ないしは類似番号を付してその詳細な説明を省略する。
図３に示す第２実施形態では、開閉装置４０が台座１０の下端開口部に設置されている。具体的には、開閉装置４０のフレーム４１が天井に固定されている。
この実施形態では、開閉装置４０が天井の近傍に配置され、主換気通路１５が隠されるため、外観が改善される。なお、この実施形態では、モータを用いずに手動で開閉装置４０を開閉してもよい。
【００３０】
上記第１、第２実施形態において、ルーバ４２はアルミ等の不透明材料により形成してもよい。この場合は、ルーバ４２が開き位置にある時にのみ採光を行うことができる。
【００３１】
図４に示す第３実施形態では、開閉装置４０Ａは、矩形のフレーム４１Ａと、このフレーム４１Ａに回動可能に支持された１枚の開閉板４２Ａと、駆動機構（図示しない）とを有している。フレーム４１Ａは取付フランジ２１ｂに固定されている。開閉板４２Ａは、駆動機構により水平の全閉位置と垂直の全開位置との間で角度調節される。開閉板４２Ａが透明または半透明の場合には常に採光が可能であり、不透明の場合には開き状態でのみ採光が可能である。
【００３２】
図５に示す第４実施形態では、開閉装置４０Ｂは、フレーム４１Ｂと、１枚の開閉板４２Ｂと、この開閉板４２Ｂを水平状態を維持したままフレーム４１Ｂに対して上下方向に移動してフレーム４１Ｂの上端開口縁４５（本体の環状着座部）に接離させる駆動機構（図示しない）とを備えている。この実施例でも、開閉板４２Ｂの高さを調節することにより、無段階に換気量を調節することができる。
【００３３】
上記第４実施形態では、採光性を得るために開閉板４６を透明、半透明にする必要があるが、例えばステンドガラス等の装飾ガラスを用いることにより装飾性を高めることができる。
なお、上記第４実施形態の流通抵抗部２０Ｂは、下フレーム２１と上フレーム２２との間に中間フレーム３３を有している。
【００３４】
図６に示す第５実施形態では、開閉装置４０Ｂの開口板４２Ｂがフレーム４１Ｂの下方に配置され、このフレーム４１Ｂの下端開口縁４６（本体の環状着座部）に対して接離するようになっているが、他の点は第４実施形態とほぼ同様である。
【００３５】
図７に示す第６実施形態では、台座１０の下端開口部に開閉装置４２Ｂが設けられている。また、台座１０の上端開口部には排気ファン５０が配置されている。詳述すると、下フレーム２１に固定されるか一体をなして支持板５１（支持構造）が設けられており、この支持板５１の中央に上記排気ファン５０が設置されている。支持板５１は不透明で台座１０の上端開口部を塞いでいるが、排気ファン５０に対応して中央領域５０ａに穴を有している。排気ファン５０は天蓋３０からの光を羽根等で散乱させながら、居住空間へ供給することができる。
上記第６実施形態では、自然換気状態で換気量が足りない場合に、排気ファン５０を運転して排気、排熱する。
【００３６】
上記第６実施形態では、支持板５１において、排気ファン５０の周りの複数領域５１ａに穴を形成することにより、付加的な採光、換気領域を提供している。
なお、排気ファン５０の羽根を透明または半透明にしてもよいし、支持板５１を透明または半透明な板で形成して採光性を向上させてもよい。
【００３７】
本発明は上記実施形態に制約されず、種々の形態を採用可能である。
換気塔が設置される居住空間は、寝室であってもよいし、人が居住したり出入りする屋根裏空間であってもよい。
開閉装置の開閉板は、透明、半透明で断熱性を有するものでもよく、例えば、複層ガラス、発泡樹脂板を用いてもよい。この場合、開閉板に結露が生じにくい。
開閉装置の駆動機構は、上述した電動、手動のほかに、温度によって反応する形状記憶合金や湿度によって反応する化学繊維バンドを用いて開閉板を自動的に開閉してもよい。
【図面の簡単な説明】
【００３８】
【図１】本発明に係わる換気塔の第１実施形態を示す縦断面図である。
【図２】同換気塔の開閉装置の要部の拡大縦断面図である。
【図３】本発明に係わる換気塔の第２実施形態を示す縦断面図である。
【図４】本発明に係わる換気塔の第３実施形態を示す縦断面図である。
【図５】本発明に係わる換気塔の第４実施形態を示す縦断面図である。
【図６】本発明に係わる換気塔の第５実施形態を示す縦断面図である。
【図７】本発明に係わる換気塔の第６実施形態を示す縦断面図である。
【符号の説明】
【００３９】
５  本体
１５  主換気通路
２５  副換気通路
３０  天蓋
４０，４０Ａ，４０Ｂ  開閉装置
４２  ルーバ（開閉板）
４２Ａ，４２Ｂ  開閉板
４５、４６  環状着座部
５０  排気ファン
【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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