(57)【要約】【課題】吹き抜け通路を利用して排熱する場合にその排熱を効率的に行える建物を得る。【解決手段】導入側の主通路３２と、導出通路３３とで構成された吹き抜け通路３１において、主通路３２の一部を案内部４２とした。そして、その案内部４２を、導出通路３３と同一形状かつ同一寸法の通路断面に至るまで連続的に変化するように形成した。これにより、屋根側開口２６がその天井側開口２３より小さくなっていても、従来のように途中に環状空間が設けられることはなく、熱気の滞留の発生が大きく抑制される。その結果、吹き抜け通路３１を利用した排熱を効率的に行うことができる。【選択図】図１
2008280698.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
居室の天井から屋根面にかけて延び、その屋根面で開口する吹き抜け通路が設けられ、同吹き抜け通路を介して居室の熱気を外部に排気するようにした建物であって、
前記吹き抜け通路の屋根側開口は同吹き抜け通路の天井側開口よりも小さく形成され、
前記吹き抜け通路の少なくとも一部を案内部とし、同案内部は、天井側開口の開口形状と同一形状かつ同一寸法の通路断面から、屋根側開口の開口形状と同一形状かつ同一寸法の通路断面に至るまで連続的に変化するように形成された建物。
【請求項２】
前記案内部の下流側に方向転換部が設けられ、前記方向転換部は当該方向転換部の全域にわたり前記屋根側開口の開口形状と同一形状かつ同一寸法の通路断面が維持され、その方向転換部により、前記案内部から導出された熱気の流れの方向を、前記屋根側開口からの導出方向に向けて転換するようにした請求項１に記載の建物。
【請求項３】
前記吹き抜け通路は前記屋根側開口に通ずる導出通路を備え、その導出通路は当該通路全域にわたり前記屋根側開口の開口形状と同一形状かつ同一寸法の通路断面を有し、前記案内部はその下流側で前記導出通路に直接通ずるようにした請求項１に記載の建物。
【請求項４】
前記吹き抜け通路は、一律の通路断面を有する貫通孔と、天井面における前記貫通孔の開口周囲を取り囲むように設けられた枠部材の枠内空間とで構成され、
前記枠部材の内面によって前記案内部が形成された請求項１乃至３のいずれかに記載の建物。
【請求項５】
前記天井側開口を形成する開口縁部は面取りされている請求項１乃至４のいずれかに記載の建物。
【請求項６】
前記吹き抜け通路の内面には横架部材が架設され、同横架部材に、前記吹き抜け通路への熱気の導入を促進するファン装置が吊り下げ支持され、前記横架部材の横断面は、上昇する熱気の流れを円滑にする流線形状に形成された請求項１乃至５のいずれかに記載の建物。
【請求項７】
前記居室の天井面を、前記天井側開口を頂点とする傾斜面とした請求項１乃至６のいずれかに記載の建物。
【請求項８】
前記居室の天井面には、熱気を天井側開口に向けて誘導する誘導通路が形成された請求項１乃至７のいずれかに記載の建物。
【請求項９】
前記誘導通路は、前記天井側開口から居室の内壁面に向かって放射状に形成されるとともに、天井面全域に形成されている請求項８に記載の建物。
【請求項１０】
前記誘導通路は、天井側開口に向かって徐々に狭くかつ深く形成されている請求項８又は９のいずれかに記載の建物。
【請求項１１】
前記天井側開口の下方に整流板が設けられ、天井側開口への熱気の導入が前記整流板の外周縁部と前記天井面との間の隙間及び前記誘導通路を介した導入に集約されるようにした請求項８乃至１０のいずれかに記載の建物。
【請求項１２】
前記天井面の下方にはエア流通部を備えた化粧天井板が設けられた請求項８乃至１１のいずれかに記載の建物。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、屋根面で開口する吹き抜け通路を介して、居室の熱気を外部に排気する排熱機能を備えた建物に関する。
【背景技術】
【０００２】
住宅等の建物においては、建物内での快適な環境を維持したり、湿気等による建物への悪影響を回避したりするため、通気性や換気性を高めるための工夫がなされる場合が多い。その工夫として、従来から、機械換気などによる計画的な換気システムを導入することが行われている。
【０００３】
また、近年では、より一層の省エネルギー化が求められるとともに、自然な環境を得るというエコロジーの風潮が高まりつつある。このような観点から、換気システムという人為的な換気だけではなく、自然換気も合わせて利用することで、建物の快適性を追及することが見直されてきている。そのような自然換気を利用した工夫の一つとして、トップライトから外部に排熱する構成がある（特許文献１参照）。その建物の構成を、図７を参照しつつ簡単に説明する。図７は建物の概略縦断面図である。
【０００４】
図７に示すように、この建物１０は、一階部分のみからなる居室部分１１と、その居室部分１１の上方に設けられた勾配屋根タイプの屋根部分１２とを備えている。屋根部分１２には、居室２１の天井面２２で開口し、その天井側開口２３から屋根面２４にかけて延び、屋根面２４で開口する吹き抜け通路２５が設けられている。吹き抜け通路２５の屋根側開口２６の開口縁部には、トップライト２７が取り付けられている。そのため、トップライト２７が開放されると吹き抜け通路２５を介して居室２１と外部とが連通される。
【０００５】
夏期においては、居室２１内の天井面２２付近に熱気が溜まりやすい。この点、上記構成によれば、居室２１の天井面２２付近に滞留する熱気は上昇気流となり、吹き抜け通路２５及び開放されたトップライト２７を介して外部に排気される。
【０００６】
ところで、トップライト２７を利用した排熱構成を有する建物１０の場合、吹き抜け通路２５の屋根側開口２６よりも天井側開口２３の方が大きく形成されることが多い。これは、例えば、排熱を促進させるため、吹き抜け通路２５内にシーリングファン等のファン装置が取り付けられる場合に生じる。この場合、吹き抜け通路２５のうち、天井側開口２３に通ずる通路は、トップライト２７よりも大きなファン装置を収容し得る通路断面を確保しなければならず、そのため、天井側開口２３の方が屋根側開口２６よりも大きく形成されるのである。
【０００７】
このような吹き抜け通路２５は、従来、次のような具体的構成を備えていた。その従来の吹き抜け通路１１１の構成を、図８の概略断面図を参照しながら説明する。なお、建物の基本構成については前述した名称及び符号を用いる。
【０００８】
図８に示すように、従来の吹き抜け通路１１１は、天井側開口２３に通ずる主通路１１２と、屋根側開口２６に通ずる導出通路１１３とを備えている。主通路１１２は鉛直方向に沿って形成されている。主通路１１２の通路断面は天井側開口２３と同一形状をなし、そのため、主通路１１２は天井側開口２３の開口幅と同じ通路幅（Ｌ１）となっている。また、主通路１１２は傾斜する屋根面２４と平行な傾斜面である内天井面１１４を有している。
【０００９】
導出通路１１３は、その内天井面１１４と屋根面２４との間に、屋根面２４と直交する中心軸に沿って形成されている。導出通路１１３の通路断面は屋根側開口２６と同一形状をなし、そのため、導出通路１１３は屋根側開口２６の開口幅と同じ通路幅（Ｌ２）となっている。屋根側開口２６は天井側開口２３よりも小さく形成されているため、導出通路１１３は前記内天井面１１４で開口している。そして、この内天井面１１４での開口部分を境界口１１５とすれば、主通路１１２の上端部には、同主通路１１２の内面と内天井面１１４とにより、境界口１１５の周囲を取り囲む環状空間１１６が形成されている。
【特許文献１】特開２００６−３０７６４４号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【００１０】
しかしながら、従来の吹き抜け通路１１１では、吹き抜け通路１１１を介して居室２１の熱気を排気する際、熱気の一部は前記環状空間１１６に至りその環状空間１１６で滞留してしまうことを当発明者は見出した。そして、かかる問題のため、従来の吹き抜け通路１１１の構成では、その排熱を効率よく行えない。
【００１１】
そこで、本発明は、吹き抜け通路を利用して排熱する場合に、その排熱を効率的に行える建物の提供を主たる目的とする。
【課題を解決するための手段】
【００１２】
以下、上記課題を解決するのに有効な手段等につき、必要に応じて効果等を示しつつ説明する。
【００１３】
本発明は、居室の天井から屋根面にかけて延び、その屋根面で開口する吹き抜け通路が設けられ、同吹き抜け通路を介して居室の熱気を外部に排気するようにした建物を前提としている。そして、本発明は、かかる建物において、次の特徴的構成を備えている。すなわち、前記吹き抜け通路の屋根側開口は同吹き抜け通路の天井側開口よりも小さく形成されている。前記吹き抜け通路の少なくとも一部は案内部とされ、同案内部は、天井側開口の開口形状と同一形状かつ同一寸法の通路断面から、屋根側開口の開口形状と同一形状かつ同一寸法の通路断面に至るまで連続的に変化するように形成されている。
【００１４】
この構成において、天井側開口から吹き抜け通路に導入された熱気は、その吹き抜け通路の少なくとも一部である案内部を通過することにより、下流側へ案内される。この建物では、吹き抜け通路の屋根側開口がその天井側開口より小さくなっているが、通路断面が連続的に変化する前記案内部により、途中に環状空間が設けられていた従来技術とは異なり、滞留の発生が大きく抑制される。その結果、吹き抜け通路を利用した排熱を効率的に行うことができる。
【００１５】
なお、熱気をスムーズに案内するため、案内部の内面は曲面によって形成されることが好ましい。前記吹き抜け通路の屋根側開口にはトップライトが取り付けられる場合が多く、この場合、トップライトが開放されることで熱気は排気される。
【００１６】
前記案内部の下流側に方向転換部が設けられ、前記方向転換部は当該方向転換部の全域にわたり前記屋根側開口の開口形状と同一形状かつ同一寸法の通路断面が維持され、その方向転換部により、前記案内部から導出された熱気の流れの方向が、前記屋根側開口からの導出方向に向けて転換される構成が好ましい。
【００１７】
この構成によると、案内部から導出された熱気は屋根側開口から導出される前に方向転換部に導入される。この方向転換部によって、熱気の流れの方向は屋根側開口からの導出方向に向けて転換される。そして、方向転換部の全域にわたり、屋根側開口の開口形状と同一形状かつ同一寸法の通路断面が維持されているため、その方向転換の際にも、熱気の滞留が大きく抑制されている。このため、案内部から導出された熱気の流れの方向を屋根側開口に向けて方向転換する必要がある通路構成であっても、排熱効率の低下を抑制できる。
【００１８】
なお、熱気の流れの方向をスムーズに転換するため、方向転換部の内面も曲面によって形成されることが好ましい。また、前記案内部と前記方向転換部との境界口を形成する内面も曲面によって形成されることが好ましい。これにより、案内部から導出された熱気をスムーズに下流側の方向転換部へ導入することができるからである。
【００１９】
前記吹き抜け通路は前記屋根側開口に通ずる導出通路を備え、その導出通路は当該通路全域にわたり前記屋根側開口の開口形状と同一形状かつ同一寸法の通路断面を有し、前記案内部はその下流側で前記導出通路に直接通ずるようしてもよい。こうすれば、案内部から導出される熱気はそのまま導出通路に導入され、その導出通路から屋根側開口を介して導出される。これにより、方向転換部が不要となって、吹き抜け通路の通路構成を簡素化できる。なお、前記方向転換部から前記導出通路へ熱気をスムーズに導入するため、両者の境界口を形成する内面は曲面によって形成されることが好ましい。
【００２０】
前記吹き抜け通路は、一律の通路断面を有する貫通孔と、天井面における前記貫通孔の開口周囲を取り囲むようにして設けられた枠部材の枠内空間とで構成されるようにしてもよい。この場合、前記枠部材の内面によって前記案内部が形成されるようにすれば、案内部の形成は枠部材の内面加工だけ済み、施工性の向上やコストの削減が可能となる。
【００２１】
前記天井側開口を形成する開口縁部を面取りすれば、居室から吹き抜け通路へ熱気が導入されやすくなる。好ましくは、単に面取りするだけでなくアール形状に形成されるとよい。これにより、居室から吹き抜け通路へ熱気の導入をよりスムーズに行える。
【００２２】
前記吹き抜け通路の内面には横架部材が架設され、同横架部材に、前記吹き抜け通路への熱気の導入を促進するファン装置が吊り下げ支持された構成とすることが好ましい。この場合、ファン装置が回転すると居室から吹き抜け通路に向けた気流が発生し、吹き抜け通路への熱気の導入が促進される。そして、前記横架部材の横断面を、上昇する熱気の流れを円滑にする流線形状に形成すれば、吹き抜け通路に導入された熱気が横架部材と衝突してもその衝突によって生じる気流の乱れや空気抵抗を低減できる。これにより、横架部材が設けられた構成であっても排熱効率の低下を抑制できる。
【００２３】
前記居室の天井面を、前記天井側開口を頂点とする傾斜面としてもよい。熱気は上昇する方向に流れる性質を有するため、天井面が水平に形成されている場合より、このように傾斜していた方が天井側開口に向かって熱気が流れ易くなる。
【００２４】
前記居室の天井面には、熱気を天井側開口に向けて誘導する誘導通路が形成されることが好ましい。この誘導通路によって天井面付近の熱気は天井側開口に向けて誘導されるため、天井側開口に向かって熱気が流れ易くなる。
【００２５】
この誘導通路は、前記天井側開口から居室の内壁面に向かって放射状に形成されるとともに、天井面全域に形成されることが好ましい。これにより、天井面の全域で熱気が天井側開口に向かって誘導される。特に、ファン装置が設けられた場合、天井側開口から離れるほどファン装置の回転により発生する気流の影響を受けにくくなるが、このように天井面全域で熱気が誘導されることにより、排熱効率を高めることができる。
【００２６】
また、誘導通路が天井側開口に向かって徐々に狭くかつ深く形成されれば、その誘導通路を流れる熱気の流速は、天井側開口に近づくにつれて速められる。そうすると、天井側開口への流れが促進されるとともに、誘導通路への熱気の導入も促進される。これにより、より一層排熱効率を高めることができる。
【００２７】
前記天井側開口の下方に整流板が設けられ、天井側開口への熱気の導入が前記整流板の外周縁部と前記天井面との間の隙間及び前記誘導通路を介した導入に集約されるように構成することが好ましい。これにより、吹き抜け通路への熱気の導入を促進できる。
【００２８】
前記天井面の下方に、エア流通部を備えた化粧天井板が設けられれば、熱気の流通を確保しながら、天井面に形成された誘導通路や整流板の露出を避けることができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００２９】
[第１実施形態]
以下、本発明を具体化した建物の第１実施形態を、図１を参照しつつ説明する。第１実施形態の建物３０の基本的構成は、図７に示す建物１０と同じである。このため、その基本的構成については同じ名称及び符号を用いて説明を適宜省略し、特徴部分である吹き抜け通路の具体的構成及びその周辺部分を中心に説明することとする。なお、図１は本実施形態における吹き抜け通路を拡大して示す概略縦断面図である。
【００３０】
第１実施形態の建物３０（図７参照）において、屋根部分１２には、吹き抜け通路３１が形成されている。そこで、まずはこの吹き抜け通路３１の構成について説明する。
【００３１】
図１に示すように、この吹き抜け通路３１は、天井側開口２３に通ずる主通路３２と、同主通路３２と屋根側開口２６との間をつなぐ導出通路３３とを備えている。なお、従来の建物１０と同様、天井側開口２３は屋根側開口２６よりも大きく形成され、屋根側開口２６の開口縁部にはトップライト２７が取り付けられている。
【００３２】
主通路３２は、居室２１の天井側開口２３から上方に向かって形成されるとともに、後述するように三つに区分されている。また、天井側開口２３の開口縁部３４は面取りされたアール形状となっている。これにより、天井面２２付近の熱気が主通路３２に導入され易くなっている。なお、開口縁部３４は単に面取りしただけでもよく、その構成でも熱気の導入されやすさを改善できる。一方、導出通路３３は、傾斜する屋根面２４と直交し、鉛直方向に対して傾斜した中心線に沿って形成されている。この中心線は屋根側開口２６の中心線と同軸である。そして、導出通路３３の通路断面は、屋根側開口２６の開口形状と同一形状かつ同一寸法となっている。
【００３３】
ここで、前記主通路３２は、天井側開口２３から下流の導出通路３３に向かって順に導入部４１、案内部４２及び方向転換部４３の三つに区分されている。説明の便宜上、導入部４１と案内部４２との境界、案内部４２と方向転換部４３との境界及び方向転換部４３と導出通路３３との境界を、それぞれ導入側境界口４４、中間境界口４５及び導出側境界口４６とする。これら各境界口４４〜４６は、上流側の通路の導出口であり、かつ下流側の通路の導入口でもある。各境界口４４〜４６を形成する内面は、下流側の通路へ熱気が導入されやすくするため、曲面によって形成されている。導入側境界口４４の通路断面は、天井側開口２３の開口形状と同一形状かつ同一寸法となっている。中間境界口４５及び導出側境界口４６の通路断面は、それぞれ導出通路３３の通路断面と同一形状かつ同一寸法となっている。
【００３４】
前記導入部４１は天井側開口２６を介して居室２１に連通されている。導入部４１は、天井側開口２３と同軸となる鉛直方向の中心線を有し、天井側開口２６からその中心線に沿って上方に形成されている。導入部４１の通路断面は、天井側開口２３及び導入側境界口４４の開口形状と同一形状かつ同一寸法となっている。
【００３５】
前記案内部４２は、導入側境界口４４を介して導入部４１に連通されている。案内部４２は、その内面が曲面によって形成されている。それとともに、案内部４２は、その通路断面が、導入側境界口４４の通路断面から中間境界口４５の通路断面に至るまで連続的に変化するように形成されている。
【００３６】
前記方向転換部４３は、中間境界口４５を介して案内部４２に連通されるとともに、導出側境界口４６を介して導出通路３３に連通されている。方向転換部４３は、鉛直方向に沿って上昇する熱気の流れが、導出通路３３の延びる方向（傾斜する屋根面２４と直交し、鉛直方向に対して傾斜した方向）に向けた流れに方向転換されるように屈曲して形成されている。そして、方向転換部４３の内面は、曲面によって形成されている。それとともに、方向転換部４３は、第２連通口４５及び第３連通口４６の通路断面と同一の通路断面が通路全域にわたって維持されている。
【００３７】
以上のように構成された吹き抜け通路３１内には、ファン装置としてのシーリングファン５１が設けられている。シーリングファン５１は、吹き抜け通路３１の天井側開口２３から居室２１側へ突出しないように設けられている。そして、シーリングファン５１により、吹き抜け通路３１への居室２１内の熱気の導入が促進される。シーリングファン５１に関する具体的構成を次に説明する。
【００３８】
なお、以下に説明するシーリングファン５１は吊り下げタイプであるが、シーリングファンとしては本体部にファンが回転可能に取り付けられるタイプ等、他の種類のものであってもよい。
【００３９】
前記導入部４１の内面間には、長尺状をなす二本の横架部材５２が架設されている。両横架部材５２は、その中心部分で互いに平面視十字状をなすように交差している。なお、横架部材５２の本数は限定されるものではなく、複数本の場合に各横架部材５２が交差する形状はＸ字状等、その他の形状であってもよい。横架部材５２は、その横断面が図１に示す滴状等の流線形状に形成されている。
【００４０】
両横架部材５２には前記シーリングファン５１が取り付けられている。シーリングファン５１は、本体部５３、ファン取付基部５５及びファン部材５６とを備えている。本体部５３は縦断面が楕円形状をなし、両横架部材５２が交差する中心部に設けられている。本体部５３には電動モータ等の駆動手段（図示略）が内蔵されている。駆動手段の回転出力軸５４は本体部５３の下端から下方に突出するようにして設けられ、その先端部は天井側開口２３付近に配置されている。回転出力軸５４の先端部にはファン取付基部５５が取り付けられている。ファン取付基部５５には、複数枚（例えば、４枚）のファン部材５６がそれぞれ取り付けられている。この場合、ファン取付基部５５及びファン部材５６は、導入部４１から居室２１側へ突出しないように取り付けられる。そして、駆動手段の駆動により回転出力軸５４が回転すると、回転出力軸５４を中心としてファン取付基部５５及びファン部材５６が回転する。
【００４１】
なお、図示は省略するが、前記駆動手段はコントローラに接続され、そのコントローラからの駆動信号によって駆動される。そして、コントローラには、居室２１の内壁面に設置される操作装置が接続されている。この操作装置に設けられた各種操作ボタン（運転開始・停止ボタンや風量調節ボタン等）の押し操作により、ユーザの要求に応じたファン部材５６の回転制御がなされる。この点については、従来公知の技術を適宜採用できる。
【００４２】
次に、上記の如く構成された吹き抜け通路３１を通じ、居室２１の熱気を排気する排熱作用について説明する。なお、熱気が吹き抜け通路３１を流れる様子を、図１に矢印で図示した。
【００４３】
運転開始ボタンが操作されると、シーリングファン５１のファン部材５６が回転する。その回転により、居室２１の天井側開口２３付近の空気を吹き抜け通路３１に流入させる気流が発生する。そのため、居室２１の天井面２２付近に溜まっている熱気は、吹き抜け通路３１に強制的に導入される。この場合、天井側開口２３の開口縁部３４がアール形状となっているため、熱気はスムーズに導入される。
【００４４】
吹き抜け通路３１に導入された熱気は、まず導入部４１を通過する。その通過途中において、熱気の一部が横架部材５２と衝突するが、前述したように横架部材５２はその横断面が流線形状に形成されているため、衝突によって生じる気流の乱れや空気抵抗は低減されている。そして、この熱気は鉛直方向に上昇する流れのまま、導入側境界口４４から案内部４２に導入される。
【００４５】
案内部４２に導入された熱気は、同案内部４２を通過することによって、導入側境界口４４より狭められた中間境界口４５まで案内される。案内部４２はその通路断面が連続的に変化するように曲面によって形成されているため、その案内部４２の通過する途中では、滞留の発生が大きく抑制されている。その後、熱気は鉛直方向に上昇する流れとなり、中間境界口４５から方向転換部４３に導入される。
【００４６】
方向転換部４３に導入された熱気は、この方向転換部４３を通過することによって、鉛直方向に沿って上昇する導入時の流れが、導出通路３３の延びる方向に向けた流れに方向転換される。方向転換部４３の内面は曲面で、かつ方向転換部４３は導出通路３３の通路断面と同一の通路断面が維持されているため、この方向転換の際にも滞留の発生は大きく抑制されている。方向転換された流れとなった熱気は、導出側境界口４６から導出通路３３に導入される。そして、導出通路３３を通過した後、屋根側開口２６を介して外に熱気が排気される。こうして居室２１の天井面２２付近に滞留する熱気は外部に排熱される。
【００４７】
以上詳述したように、第１実施形態によれば、以下の優れた効果を有する。
【００４８】
第１実施形態の建物３０では、天井側開口２３より屋根側開口２６が小さくなっているが、従来と異なり、開口の大きさの差によって環状空間が形成されないように吹き抜け通路３１の構成が工夫されている。すなわち、案内部４２では、通路断面が導出通路３３の通路断面と同一形状かつ同一寸法となるまで連続的に変化するように形成されている。また、方向転換部４３は導出通路３３の通路断面と同一の通路断面が維持されている。これにより、熱気が吹き抜け通路３１を通過する途中で、滞留が生じてしまうことを大きく抑制できる。また、案内部４２及び方向転換部４３の内面はいずれも曲面によって形成されているため、熱気の流れの案内や方向転換をスムーズに行うこともできる。これらがあいまって、吹き抜け通路３１を利用した排熱を効率的に行うことができる。
【００４９】
第１実施形態の建物３０では、導入部４１を熱気が通過する際、その熱気の一部が横架部材５２と衝突するが、横架部材５２の横断面が流線形状に形成されているため、衝突によって生じる気流の乱れや空気抵抗は低減される。これにより、シーリングファン５１を設置するために、導入部４１に横架部材５２が設けられた構成であっても、排熱効率の低下を大幅に抑制できる。
【００５０】
第１実施形態の建物３０では、吹き抜け通路３１の天井側開口２３を形成する開口縁部３４は面取りされてアール形状となっているため、吹き抜け通路３１に熱気をスムーズに導入することができる。これにより、排熱効率の向上に寄与できる。
【００５１】
この第１実施形態は上記構成に限定されず、例えば次のように変更してもよい。
【００５２】
・上記第１実施形態では、勾配屋根タイプの屋根部分１２を有する建物３０としたが、図２に示すように、屋根面６１が水平な陸屋根タイプの屋根部分を有する建物であってもよい。そして、この建物において、吹き抜け通路６３全体が鉛直方向の中心線に沿って形成されると、熱気の導入方向と導出方向が同じとなって方向転換部４３は不要となる。このため、主通路６４は、天井面６２で開口する導入部６５とそれに続く案内部６６との二つに区分されることになる。かかる構成によっても、通路断面が連続的に変化する案内部６６により、通過途中の滞留の発生が大きく抑制される。そして、方向転換部を省略すれば、案内部６６から導出される熱気はそのまま導出通路６７に導入されるため、吹き抜け通路６３の通路構成を簡素化できるというメリットもある。
【００５３】
なお、勾配屋根タイプの屋根部分を有する建物において、傾斜する屋根面と平行となるように天井面を傾斜させた場合であっても、天井面と屋根面とが平行となるため、同様に方向転換部４３を不要とすることが可能となる。
【００５４】
・方向転換部４３を不要とする構成は、上記第１実施形態の建物３０のように勾配屋根タイプの屋根部分１２でかつ水平な天井面２２を有する場合でも可能である。図３を参照しながらその構成例を簡単に説明する。
【００５５】
図３に示すように、吹き抜け通路７１を構成する主通路７２は、第１実施形態の主通路３２と異なり、導入部７４と案内部７５との二つに区分されている。この場合、方向転換部４３が省略されている代わりに、案内部７５が方向転換部を兼ねている。すなわち、案内部７５の内面は、同通路７５の通路断面が、導入側境界口７６の通路断面から導出側境界口７７の通路断面に至るまで連続的に変化するように、曲面によって形成されている。これにより、案内部７５に導入された熱気は導出側境界口７６まで、途中での滞留の発生が大きく抑制されながら案内される。それと同時に、鉛直方向に沿って上昇する導入時の流れが、導出通路７３の延びる方向に向けた流れに方向転換される。
【００５６】
・上記第１実施形態では、シーリングファン５１のファン取付基部５５及びファン部材５６を導入部４１の最下端部に配置されているが、天井側開口２３から奥まった位置にこれらが配置されるようにしてもよい。例えば、図３に示すように、方向転換部４３が省略されて導入部７４の通路長が第１実施形態の場合よりも長く形成された場合に、このような構成を採用することが可能となる。この場合、図３に二点鎖線で示すようにアール径を大きくして、シーリングファン５１のファン部材５６に至る部位までアール形状となるようにしてもよい。
【００５７】
・上記第１実施形態では、案内部４２及び方向転換部４３の内面が曲面によって形成されているが、縦断面がテーパ状をなす平面によって形成してもよい（図２参照）。そして、熱気が流通する際に熱気の滞留が生じることを抑制するという観点からすれば、縦断面において、テーパ状に形成された平面の傾斜角（水平面に対する傾斜角）はできるだけ高角度とする方が好ましい。この場合でも、案内部４２の通路断面は、導入側境界口４４の通路断面から中間境界口４５の通路断面に至るまで連続的に変化するように形成される。また、方向転換部４３も、中間境界口４５及び導出側境界口４６の通路断面と同一の通路断面が維持されるように形成される。そして、各境界口４４〜４６を形成する内面は曲面によって形成されることが好ましい。下流側の通路に熱気が導入されやすくなるからである。
【００５８】
・天井面２２に設けられた枠部材としての捕集枠を利用して吹き抜け通路が形成されるようにしてもよい。その具体的構成を、図４を参照しつつ説明する。なお、図４では、捕集枠を拡大して示しており、屋根面２４の図示は省略されている。
【００５９】
図４に示すように、居室（複数階建ての建物であれば最上階の居室）の天井面より上の建物構成部分である屋根部分には、同屋根部分を上下に貫通するとともに、天井面２２と屋根面とで開口する貫通孔８１が設けられている。貫通孔８１は鉛直方向の中心線に沿って形成され、全域にわたり一律の通路断面を有する。貫通孔８１の屋根側開口にはトップライトが取り付けられている（図示略）。一方、貫通孔８１の天井側開口付近の内面には横架部材５２が架設され、この横架部材５２にシーリングファン５１が設けられている。シーリングファン５１のファン取付基部５５及びファン部材５６は貫通孔８１から居室２１側に突出して設けられている。
【００６０】
天井面２２には、シーリングファン５１を囲うように捕集枠８２が設けられている。捕集枠８２は、天井面２２に取り付けられる上端面を有する第１枠部８３と、同第１枠部８３の下に設けられた第２枠部８４とで構成されている。第１枠部８３はその上面に、貫通孔８１の天井側開口と同一の開口形状を有する上端開口を有し、この上端開口と貫通孔８１の天井側開口とが一致するようにして、捕集枠８２が天井面２２に取り付けられる。第１枠部８３の内面は、上端開口からシーリングファン５１を収容し得る横断面となるまで下方に向かって連続して拡大するように、曲面によって形成されている。第２枠部８４は、第１枠部８３の下端における横断面と同一の横断面を、上下全域にわたって有している。第２枠部８４の下端開口を形成する開口縁部８５は面取りされてアール形状をなすように形成されている。そして、この第２枠部８４の枠内空間に、貫通孔８１から突出するファン取付基部５５及びファン部材５６が収容されている。
【００６１】
このような構成において、貫通孔８１と捕集枠８２の枠内空間とにより吹き抜け通路８６が形成されている。このうち、第２枠部８４の枠内は導入部４１、第１枠部８３の枠内は案内部４２、貫通孔８１は導出通路３３にそれぞれ相当する。また、第２枠部８４の下端開口が吹き抜け通路８６の天井側開口となり、貫通孔８１の屋根側開口が吹き抜け通路８６の屋根側開口となる。
【００６２】
なお、前述したように貫通孔８１を鉛直方向の中心線に沿って形成するのではなく、この貫通孔８１によって第１実施形態の方向転換部４３及び導出通路３３にそれぞれ相当する二つの通路が形成されてもよい。
【００６３】
この構成では、第１実施形態の場合と異なり、前記捕集枠８２の内面によって案内部が形成されるため、案内部の形成は捕集枠８２の内面加工だけ済み、屋根部分に形成される通路構成が簡素化される。その結果、施工性の向上やコストの削減といった効果が得られる。
【００６４】
・上記第１実施形態では、一階部分のみからなる居室部分１１を備えた建物３０を例に説明したが、複数階建ての建物に上記吹き抜け通路３１の構成を適用してもよい。この場合、吹き抜け通路３１は、屋根部分と上下に隣接する居室の天井面で開口するように形成される。
【００６５】
[第２実施形態]
次に、本発明を具体化した建物の第２実施形態を、図５及び図６を参照しつつ説明する。なお、図５は吹き抜け通路が形成された居室を示す概略縦断面図であり、図６はその居室の天井面全体を示す図である。
【００６６】
図５に示すように、第２実施形態の建物９０は、居室部分９１と屋根部分９２とを備え、屋根部分９２には居室９３と外部とを連通する吹き抜け通路９４が設けられている。吹き抜け通路９４は、上記第１実施形態の吹き抜け通路３１の如く、滞留の発生を大きく抑制する構成が採用されており、その詳細な図示は省略する。吹き抜け通路９４の屋根側開口９５を形成する開口縁部には、トップライト９７が取り付けられている。また、吹き抜け通路９４内には、シーリングファン９８が設けられている。これにより、シーリングファン９８が回転すると、居室９３の天井付近に溜まった熱気が吹き抜け通路９４の導入される。その熱気は、滞留が大きく抑制された吹き抜け通路９４を通過して屋根側開口９５から排気される。ここまでの構成及び作用については、上記第１実施形態と同じである。
【００６７】
ただ、第２実施形態では、図５及び図６に示すように、次のような特徴的構成を備えている。
【００６８】
前記吹き抜け通路９４は、居室９３の天井面１０１の中央部に設けられている。その天井面１０１は、吹き抜け通路９４の天井側開口９６を頂点とし、そこから居室９３の内壁面１０２に向かって傾斜している。また、天井面１０１には、同天井面１０１に対して凹状をなす誘導通路としての整流溝１０３が設けられている。整流溝１０３は、一端が吹き抜け通路９４の天井側開口９６につながり、その天井側開口９６を中心とした放射状をなすように天井面１０１全域に設けられている。また、整流溝１０３は、吹き抜け通路９４の天井側開口９６に向かうにつれて徐々に溝幅が小さくなり、かつ溝の深さが深くなるように形成されている。
【００６９】
吹き抜け通路９４の天井側開口９６の下方には平板状の整流板１０４が設けられ、天井面１０１によって吊り下げ支持されている。整流板１０４は天井側開口９６の開口形状と同形状の平面形状を有するとともに、その開口形状よりも大きく形成されている。このため、居室９３側から天井面１０１を見上げると、整流板１０４により天井側開口９６が塞がれている。
【００７０】
天井面１０１及び整流板１０４の下方には、整流溝１０３や整流板１０４の露出を避けるべく、化粧天井板１０５が設けられている。化粧天井板１０５は居室９３の横断面と同一形状かつ同一寸法を有しており、その化粧天井板１０５の外周縁部は居室９３の内壁面１０２に取り付けられている。化粧天井板１０５は網目状に形成されており、化粧天井板１０５の上下に熱気が流通可能となっている。この第２実施形態では各網目がエア流通部となっている。
【００７１】
なお、化粧天井板１０５の設置構成はこれに限定されるものではなく、例えば、天井面１０１から吊り下げ支持される構成等、他の設置構成を採用してもよい。また、整流溝１０３や整流板１０４の露出を避けるという役割を果たすには、化粧天井板１０５の網目ははある程度細かく形成されている方が好ましいといえる。図６では、化粧天井板１０５は図示が省略されている。
【００７２】
上記特徴的構成を有する建物９０において、居室９３内で発生して天井面１０１付近で滞留する熱気は、シーリングファン９８の回転によって生じた気流に乗って吹き抜け通路９４に導入される。その際、化粧天井板１０５は網目状に形成されているため、その化粧天井板１０５の上下で熱気の流通は確保される。
【００７３】
熱気の導入に際して、天井側開口９６の下方には整流板１０４が設けられているため、その天井側開口９６の下方からの熱気の導入は整流板１０４によって規制される。このため、天井側開口９６に至る熱気の導入は、横からの導入に集約される。すなわち、天井面１０１に形成された整流溝１０３の熱気は、その整流溝１０３を通過して天井側開口９６に至る。一方、天井面１０１を伝いながら流れる等、整流溝１０３の外を流れる熱気は、整流板１０４の外周縁部と天井面１０１との間の隙間から天井側開口９６に至る。なお、熱気の流れる様子の概略を、図５及び図６に矢印で図示した。
【００７４】
その際、整流溝１０３は、前述したように天井側開口９６に向かうにつれて徐々に溝幅が小さくなり、かつ溝の深さが深くなるように形成されているため、その整流溝１０３を流れる熱気の流速は天井側開口９６に近づくにつれて速められる。これにより、整流溝１０３では熱気の流れが促進される。また、天井面１０１に沿って流れる熱気の一部が、流速の早められた整流溝１０３へ導入される。
【００７５】
このようにして天井側開口９６から吹き抜け通路９４に導入された熱気は、吹き抜け通路９４を通過して屋根側開口９５から外に排気される。
【００７６】
以上詳述したように、第２実施形態によれば、以下の優れた効果を有する。
【００７７】
第２実施形態の建物９０では、居室９３の天井面１０１が吹き抜け通路９４の天井側開口９６を頂点とする傾斜面となっている。熱気は上昇する方向に流れる性質を有するため、天井面１０１が水平に形成されている場合より、このように傾斜していた方が天井側開口９６に向かって流れ易くすることができる。
【００７８】
第２実施形態の建物９０では、天井側開口９６に近づくにつれて流速が早められる形状をなす整流溝１０３が居室９３の天井面１０１に設けられている。このため、整流溝１０３によって、天井側開口９６への熱気の流れを促進できる。また、その整流溝１０３は天井面１０１の全域に放射状をなすように形成されている。このため、天井面１０１の全域で熱気の流れが促進されることになり、排熱効率を高めることができる。吹き抜け通路９４から離れるほど、シーリングファン９８の回転により発生する気流の影響を受けにくくなるため、このような構成をなす整流溝１０３が設けられることのメリットは大きい。
【００７９】
第２実施形態の建物９０では、整流板１０４が設けられたことにより、整流溝１０３の外から天井側開口９６に熱気が導入される場合には、整流板１０４の外周縁部と天井面１０１との間の隙間を介した導入に集約される。このため、天井側開口９６への熱気の導入は前記隙間及び前記整流溝１０３を介した導入に集約され、吹き抜け通路９４への熱気の導入を促進できる。
【００８０】
そして、整流溝１０３や整流板１０４の下方に網目状の化粧天井板１０５が設けられているため、熱気の流通を確保しながら、天井面１０１に形成された整流溝１０３や整流板１０４の露出を避けることもできる。
【００８１】
この第２実施形態は上記構成に限定されず、例えば次のように変更してもよい。
【００８２】
・上記第２実施形態では、天井側開口９６への熱気の導入を促進すべく、天井面１０１を傾斜面とし、また、整流溝１０３、整流板１０４及び化粧天井板１０５が設けられている。これらすべてを備えることは必須でなく、所望により適宜省略してもよい。
【００８３】
・上記第２実施形態では、天井面１０１に対して凹状をなす整流溝１０３が設けられているが、誘導通路としては他の構成を採用してもよい。例えば、天井面１０１に一対の突条部材を設けて、両突条部材によって囲まれた空間を誘導通路とすることも他の構成として考えられる。また、整流溝１０３の底面は平面状に形成されるのではなく、曲面によって形成されるようにしてもよい。
【００８４】
・上記第２実施形態では、吹き抜け通路９４の天井側開口９６が居室９３の天井面１０１の中央部に設けられているが、中央部から偏った位置に天井側開口９６が設けられた構成としてもよい。この場合、中央部に設けられた場合よりも天上側開口９６までの距離が離れてしまう場所もあるが、シーリングファン９８の風量を強める等によって対処することも可能である。
【００８５】
・上記第２実施形態では、勾配屋根タイプの屋根部分９２を有する建物９０としたが、屋根面が水平な陸屋根タイプの屋根部分を有する建物であってもよい。また、複数階建ての建物であってもよい。
【図面の簡単な説明】
【００８６】
【図１】第１実施形態における吹き抜け通路を拡大して示す概略縦断面図である。
【図２】第１実施形態の別例を示す概略縦断面図である。
【図３】第１実施形態の別例を示す概略縦断面図である。
【図４】第１実施形態の別例を示す概略縦断面図である。
【図５】第２実施形態における建物の一部を示す概略縦断面図である。
【図６】図５に示す居室の天井面全体を示す図である。
【図７】吹き抜け通路を利用した排熱機能を有する建物の概略縦断面図である。
【図８】従来の吹き抜け通路を拡大して示す概略縦断面図である。
【符号の説明】
【００８７】
２１…居室、２２…天井面、２３…天井側開口、２４…屋根面、２６…屋根側開口、３０…建物、３１…吹き抜け通路、３３…導出通路、３４…開口縁部、４２…案内部、４３…方向転換部、５１…ファン装置としてのシーリングファン、５２…横架部材、６１…屋根面、６２…天井面、６３…吹き抜け通路、６５…導入部、６６…案内部、７３…導出通路、７５…案内部、８１…貫通孔、８２…枠部材としての捕集枠、８６…吹き抜け通路、９０…建物、９３…居室、９４…吹き抜け通路、９６…天井側開口、１０１…天井面、１０２…内壁面、１０３…誘導通路としての整流溝、１０４…整流板、１０５…化粧天井板。
【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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