(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
上下に延在する第１空間を有する第１換気ボックスと、上下に延在する第２空間を有する第２換気ボックスとを備え、
前記第１空間は中間壁により上側に位置する上部空間と下側に位置する下部空間とに仕切られ、
前記第１換気ボックスを構成する壁部で前記上部空間の上部に臨む箇所に屋内と上部空間とを連通する上部開口が設けられ、
前記上部開口に該上部開口を開閉する上部開口用開閉弁が設けられ、
前記第１換気ボックスを構成する壁部で前記下部空間に臨む箇所に屋内と下部空間を連通する下部開口が設けられ、
前記上部空間と屋外とを連通する第１給排気通路が設けられ、
前記第１給排気通路に正逆転可能な給排気用ファンが配設され、
前記下部空間と屋外とを連通する第２給排気通路が設けられ、
前記第２空間と前記屋内の下部とを連通する下部連通路が設けられ、
前記第２空間の空気を前記下部連通路から屋内に吹き出させる循環用ファンが設けられ、
前記第２空間の上部と屋内の上部とを連通する上部連通路が設けられ、
前記第２空間と前記上部空間との間を遮断しかつ前記第２空間と前記下部連通路を連通する第１の状態と、前記第２空間と前記上部空間を連通させかつ前記第２空間と前記下部連通路との間を遮断する第２の状態とに切り換える切り換え手段が設けられている、
ことを特徴とする換気装置。
【請求項２】
前記第１換気ボックスと第２換気ボックスは一体に形成された複合換気ボックスであり、この複合換気ボックスを構成する一枚の壁部により前記第１空間と第２空間が仕切られていることを特徴とする請求項１記載の換気装置。
【請求項３】
前記切り換え手段は、前記第１空間と第２空間とを仕切る壁部で前記上部空間に臨む箇所に第２空間と上部空間を連通するように設けられた連通開口と、この連通開口を開閉し連通開口を閉じた状態で第２空間と前記下部連通路とを連通させ連通開口を開いた状態で第２空間と下部連通路との間を遮断する連通開口用開閉弁とで構成されていることを特徴とする請求項２記載の換気装置。
【請求項４】
屋内外を仕切る外壁が設けられ、前記複合換気ボックスは、前記第１空間が屋内寄りに位置し、第２空間が前記外壁寄りに位置するように前記外壁に寄せて配置されていることを特徴とする請求項２または３記載の換気装置。
【請求項５】
前記第１空間と第２空間を仕切る複合換気ボックスの壁部と前記外壁は対向し、前記第２空間はこれら複合換気ボックスの壁部と外壁の間で上下に延在していることを特徴とする請求項４記載の換気装置。
【請求項６】
前記第１給排気通路と第２給排気通路は前記外壁に貫通された貫通孔と、この貫通孔に接続され前記第２空間中を横切る管体によりそれぞれ形成されていることを特徴とする請求項４または５記載の換気装置。
【請求項７】
前記第１空間は前記下部空間の下に仕切られた下端空間をさらに有し、前記下端空間は前記第２空間の下端と屋内とを連通しており、前記下部連通路は前記下端空間により構成されていることを特徴とする請求項２乃至６に何れか１項記載の換気装置。
【請求項８】
前記複合換気ボックスは前記下部空間と下端空間を仕切る底壁を有し、前記下端空間は前記底壁と床の間に延在していことを特徴とする請求項７記載の換気装置。
【請求項９】
屋内の上部は天井により仕切られ、天井の上方で上階スラブの下方に天井懐が区画され、前記天井には屋内と天井懐とを連通する天井開口が設けられ、前記上部連通路は前記天井開口と天井懐とを含んで構成されていることを特徴とする請求項１乃至８に何れか１項記載の換気装置。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は冬期と夏期に応じてそれぞれ適切な環境が得られるようにした換気装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】
従来、例えば、集合住宅の居室部などの換気は、窓を開放して自然換気を行う場合を除き、外壁に開けられた換気口を介して行われる。
この換気口は、外壁に１００Φ程度の円形スリーブを貫通させ、室内側に換気口の開閉が可能な装置を持つ構造となっている。
そして、換気は室内と室外に圧力差がある場合に行われる。圧力差は、室内外の温度差や、風圧力、あるいは室内で排気ファンを駆動することで室内側が負圧になる場合に生じる。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】
このような従来の換気方式では次のような不具合がある。
（冬期）
冷たい外気が換気口から直接室内に入り込み、不快なドラフトとなる可能性が高い。実際にはこのような換気口は、冬期に、居住者によって閉じられてしまう場合が多く、窓を閉めきった冬期の、唯一の換気手段が失われる不具合が生じる。
また、暖房方式のいかんに関わらず、室内に大きな上下温度分布が生じ、天井付近が暖かく、床付近は寒い状態となる。
（夏期）
冬期と同様天井付近に熱だまりが生じ、結果的に天井面の温度が上昇して室内の放射環境が悪化する恐れがある。そして、従来の換気方式ではこれに対処することができず、天井付近の熱だまりの速やかな排出が要望されていた。
本発明は前記事情に鑑み案出されたものであって、本発明の目的は、冬期においては供給外気がドラフトとならないような機能、部屋の上下の換気機能、夏期においては天井付近の熱だまりを速やかに排出できる機能を持つ換気装置を提供することにある。
【０００４】
【課題を解決するための手段】
前記目的を達成するため本発明の換気装置は、上下に延在する第１空間を有する第１換気ボックスと、上下に延在する第２空間を有する第２換気ボックスとを備え、前記第１空間は中間壁により上側に位置する上部空間と下側に位置する下部空間とに仕切られ、前記第１換気ボックスを構成する壁部で前記上部空間の上部に臨む箇所に屋内と上部空間とを連通する上部開口が設けられ、前記上部開口に該上部開口を開閉する上部開口用開閉弁が設けられ、前記第１換気ボックスを構成する壁部で前記下部空間に臨む箇所に屋内と下部空間を連通する下部開口が設けられ、前記上部空間と屋外とを連通する第１給排気通路が設けられ、前記第１給排気通路に正逆転可能な給排気用ファンが配設され、前記下部空間と屋外とを連通する第２給排気通路が設けられ、前記第２空間と前記屋内の下部とを連通する下部連通路が設けられ、前記第２空間の空気を前記下部連通路から屋内に吹き出させる循環用ファンが設けられ、前記第２空間の上部と屋内の上部とを連通する上部連通路が設けられ、前記第２空間と前記上部空間との間を遮断しかつ前記第２空間と前記下部連通路を連通する第１の状態と、前記第２空間と前記上部空間を連通させかつ前記第２空間と前記下部連通路との間を遮断する第２の状態とに切り換える切り換え手段が設けられていることを特徴とする。
また、本発明は、前記第１換気ボックスと第２換気ボックスは一体に形成された複合換気ボックスであり、この複合換気ボックスを構成する一枚の壁部により前記第１空間と第２空間が仕切られていることを特徴とする。
また、本発明は、前記切り換え手段が、前記第１空間と第２空間とを仕切る壁部で前記上部空間に臨む箇所に第２空間と上部空間を連通するように設けられた連通開口と、この連通開口を開閉し連通開口を閉じた状態で第２空間と前記下部連通路とを連通させ連通開口を開いた状態で第２空間と下部連通路との間を遮断する連通開口用開閉弁とで構成されていることを特徴とする。
また、本発明は、屋内外を仕切る外壁が設けられ、前記複合換気ボックスは、前記第１空間が屋内寄りに位置し、第２空間が前記外壁寄りに位置するように前記外壁に寄せて配置されていることを特徴とする。
また、本発明は、前記第１空間と第２空間を仕切る複合換気ボックスの壁部と前記外壁は対向し、前記第２空間はこれら複合換気ボックスの壁部と外壁の間で上下に延在していることを特徴とする。
また、本発明は、前記第１給排気通路と第２給排気通路は前記外壁に貫通された貫通孔と、この貫通孔に接続され前記第２空間中を横切る管体によりそれぞれ形成されていることを特徴とする。
また、本発明は、前記第１空間が前記下部空間の下に仕切られた下端空間をさらに有し、前記下端空間は前記第２空間の下端と屋内とを連通しており、前記下部連通路は前記下端空間により構成されていることを特徴とする。
また、本発明は、前記複合換気ボックスが前記下部空間と下端空間を仕切る底壁を有し、前記下端空間は前記底壁と床の間に延在していことを特徴とする。
また、本発明は、屋内の上部が天井により仕切られ、天井の上方で上階スラブの下方に天井懐が区画され、前記天井には屋内と天井懐とを連通する天井開口が設けられ、前記上部連通路は前記天井開口と天井懐とを含んで構成されていることを特徴とする。
【０００５】
（冬期）
冬期には、切り換え手段により第１の状態とし、上部開口用開閉弁を開いて上部開口を開放し、外気が屋内に導入されるように給排気用ファンを正転させ、また、循環用ファンを正転させる。
給排気用ファンの正転により、外気は第１給排気通路、上部空間を通って上部開口から天井付近に吹き出し、天井付近の暖気と混合される。
循環用ファンの正転により天井付近の暖気は、上部連通路、第２空間、下部連通路から床上に吹き出される。
（夏期）
夏期には、切り換え手段により第２の状態とし、上部開口用開閉弁を閉じて上部開口を閉塞し、屋内の空気が屋外に排出されるように給排気用を逆転させ、また、循環用ファンを停止させる。
給排気用ファンの逆転により、上部空間や第２空間、天井懐は負圧となり、天井付近の暖気は、上部連通路、第２空間、連通開口、上部空間を通り、第１給排気通路から屋外に排出される。
また、屋内も負圧になることから、外気は第２給排気通路から吸い込まれ、下部連通路を通り屋内の下部に吹き出される。
【０００６】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の実施の形態を添付図面にしたがって説明する。
図１は換気装置の斜視図、図２は図１のＡ矢印から見た換気ボックスの背面図、図３は換気ボックスの断面図で冬期における空気の流れの説明図、図４は換気ボックスの断面図で夏期における空気の流れの説明図を示す。
換気装置１２は屋内１４に配置される複合換気ボックス１６を備えている。
ここで屋内１４とは、居室などの室内や、会議室、ロビー、食堂など、建物の内部の空間を広く含むものである。
前記複合換気ボックス１６は、本実施の形態では建物の二つの壁１８、２０の端部が交わる隅部に配置され、一方の壁１８は屋内１４と屋外２２とを仕切る外壁であり、前記隅部には柱の２面を覆う角部（柱型）２４が設けられている。
前記複合換気ボックス１６は平面視矩形で上下に縦長に形成され、その２面を前記外壁１８と角部２４の一方の側面２４０２とに接触させて配置され、その下面は床２６上に載置され、その上端は、図３、図４に示すように、天井２８の上方に突出し天井懐３２を通って上階スラブ３０に接触している。本実施の形態では、複合換気ボックス１６は縦横共に約３０ｃｍ程度の矩形に形成されている。
【０００７】
前記複合換気ボックス１６は、図１、図２に示すように、外壁１８と離れた外壁１８の前方箇所で外壁１８と平行して延在し床２６に載置される前壁１６１０と、前記角部２４の一方の側面２４０２と離れた箇所で前記側面２４０２と平行して延在し床２６に載置される左側壁１６２０と、左側壁１６２０の先端が外壁１８に接触した状態で外壁１８と離れた箇所で外壁１８および前壁１６１０に平行して延在し床２６に載置される後壁１６３０と、後壁１６２０の右端と前壁１６１０の右端とを接続し角部２４の一方の側面２４０２に接触した状態で配設され床２６に載置される右側壁１６４０とを備えている。本実施の形態では、左側壁１６２０はメインテナンスが行ない易いように脱着可能に設けられ、また、外壁１８と後壁１６３０は約１０ｃｍ程度離れている。
前記前壁１６１０は、前記角部２４の他方の側面２４０４と同一面上に位置するように設けられ、複合換気ボックス１６を配置しても部屋の美観性が損なわれず、また、違和感が生じないように考慮されている。
また、複合換気ボックス１６は、天井懐３２内に位置する箇所で前壁１６１０の上端寄り部分と、左側壁１６２０の上端寄り部分と、後壁１６３０の上端と、右側壁１６４０の上端とを接続する上壁１６５０を備えている。
【０００８】
前記前壁１６１０、左側壁１６２０、後壁１６３０、右側壁１６４０の各下端寄りで床２６の上方に離れた箇所には、これらの壁１６１０，１６２０，１６３０，１６４０を接続する底壁１６６０が設けられている。
本実施の形態では、前記前壁１６１０、左側壁１６２０、後壁１６３０、右側壁１６４０により上下に延在する第１空間３４が形成され、また、外壁１８、角部２４の一方の側面２４０２、左側壁１６２０、後壁１６３０により前記第１空間と並んで上下に延在する第２空間３６が形成されており、第１空間３４を有する第１換気ボックスと第２空間３６を有する第２換気ボックスが一体に形成された複合換気ボックス１６となっている。
そして、第１空間３４を上下に仕切るように中間壁１６７０が設けられ、この中間壁１６７０と前記上壁１６５０、底壁１６６０により第１空間３４は上側に位置する上部空間４０と下側に位置する下部空間４２と、この下部空間４２の更に下側に位置する下端空間４４とに区画されている。
前記下端空間４４の底部は床２６により閉塞され、したがって、下端空間４４の底部を仕切る底面は床２６により構成されている。そして、下端空間４４に臨む後壁１６３０箇所に第２空間３６の下端と下端空間４４を連通する開口４６が設けられ、下端空間４４の内部で開口４６に臨む部分に循環用ファン４８が配設されている。本実施の形態では、下端空間４４により、第２空間３６と屋内１４の下部とを連通する下部連通路が構成されている。
【０００９】
前記前壁１６１０が前記上部空間４０の上部に臨む箇所には、屋内１４と上部空間４０とを連通する上部開口５２が設けられ、上部開口５２には、該上部開口５２を開閉する上部開口用開閉弁５４が設けられている。本実施の形態では、上部開口５２の床２６からの高さは約１８０ｃｍ程度である。
前記前壁１６１０が前記下部空間４２に臨む箇所には、屋内１４と下部空間４２を連通する下部開口５６が設けられている。本実施の形態では、下部開口５６の床２６からの高さは約４０ｃｍ程度である。
前記前壁１６１０が前記下端空間４４に臨む箇所には、屋内１４と下端空間４４を連通する下端開口５８が設けられている。
【００１０】
前記後壁１６３０が前記上部空間４０に臨む箇所には、第２空間３６と上部空間４０を連通する連通開口６０が設けられ、前記連通開口６０には、該連通開口６０を開閉する連通開口用開閉弁６２が設けられている。
前記連通開口用開閉弁６２は、連通開口６０を閉じた状態で、第２空間３６と上部空間４０との間を遮断し、かつ、連通開口６０よりも上方の第２空間３６の部分と連通開口６０よりも下方の第２空間３６の部分とを連通させ、また、連通開口６０を開いた状態で、第２空間３６と上部空間４０とを連通させ、かつ、連通開口６０よりも上方の第２空間３６の部分と連通開口６０よりも下方の第２空間３６の部分との間を遮断するように構成されている。
したがって、前記連通開口用開閉弁６２により連通開口６０を閉じると、図３に示すように、第２空間３６と上部空間４０との間が遮断され、かつ、第２空間３６と下端空間４４とが連通される第１の状態が構成され、前記連通開口用開閉弁６２により連通開口６０を開くと、図４に示すように、第２空間３６と上部空間４０とが連通され、かつ、第２空間３６と下端空間４４との間が遮断される第２の状態が構成され、連通開口６０と連通開口用開閉弁６２により特許請求の範囲の切り換え手段が構成されている。
【００１１】
また、前記上部空間４０の下部と屋外２２とを連通するように第１給排気通路６４が設けられ、第１給排気通路６４には正逆転可能な給排気用ファン６６が配設されている。
本実施の形態では、前記第１給排気通路６４は、前記外壁１８に貫通された貫通孔６４０２と、この貫通孔６４０２に接続され前記第２空間３６中を横切る管体６４０４により形成されている。
また、前記下部空間４２と屋外２２とを連通するように第２給排気通路６８が設けられている。
本実施の形態では、前記第２給排気通路６８は、前記外壁１８に貫通された貫通孔６８０２と、この貫通孔６８０２に接続され前記第２空間３６中を横切る管体６８０４により形成されている。
【００１２】
さらに、前記第２空間３６の上部と屋内１４の上部とを連通する上部連通路７０が設けられている。
本実施の形態では、前壁１６１０が天井懐３２に臨む部分に上端開口７２が設けられ、また、天井２８に、屋内１４と天井懐３２とを連通する天井開口２８０２が設けられ、前記上部連通路７０はこれら天井開口２８０２、天井懐３２、上端開口７２、上壁１６５０の上方部分により構成されている。
図１において符号８０は制御盤を示しており、制御盤８０には循環用ファン４８の駆動スイッチ、給排気用ファン６６の正逆転スイッチ、上部開口用開閉弁５４の開閉スイッチ、連通開口用開閉弁６２の開閉スイッチが、それぞれ冬期と夏期とでに何れに操作するかの表示と共に設けられている。なお、上部開口用開閉弁５４や連通開口用開閉弁６２の開閉は、リンク機構などを用いて機械的に行なうようにしてもよく、あるいは、ソレノイドなどのアクチュエータを用いて電気的に行なうようにしてもよく、任意である。
【００１３】
次に換気装置１２の作用について説明する。
（冬期）
冬期には、図３に示すように、上部開口用開閉弁５４を開いて上部開口５２を開放し、連通開口用開閉弁６２を閉じて連通開口６０を閉塞し、外気が屋内１４に導入されるように給排気用ファン６６を正転させ、また、第２空間３６の空気が下端空間４４を通り下端開口５８から屋内１４に供給されるように循環用ファン４８を正転させる。
給排気用ファン６６の正転により、冷たい外気は第１給排気通路６４、上部空間４０を通って上部開口５２から天井２８付近に吹き出し、天井２８付近の暖気と混合される。
【００１４】
そして、給排気用ファン６６の正転により屋内１４は正圧となり、屋内１４の空気は下部開口５６から下部空間４２、第２給排気通路６８を通って屋外２２に排出される。
また、循環用ファン４８の正転により天井２８付近の暖気は、天井開口２８０２から天井懐３２に吸い込まれ、上端開口７２、上部連通路７０、第２空間３６、下端空間４４を通って下端開口５８から床２６上に吹き出され、これにより、屋内１４の上下の換気が行なわれる。
したがって、冬期において換気装置１２によりドラフトを感じるなどの不具合を解消でき、また、屋内１４の大きな上下温度分布の発生を防止する上で有利となる。
さらに、副次的な効果として、給排気用ファン６６の正転により屋内１４が常に正圧に保たれることから隙間風の屋内１４への侵入が軽減される。
【００１５】
（夏期）
夏期には、図４に示すように、上部開口用開閉弁５４を閉じて上部開口５２を閉塞し、連通開口用開閉弁６２を開いて連通開口６０を開放し、上部空間４０の空気が屋外２２に排出されるように給排気用ファン６６を逆転させ、また、循環用ファン４８を停止させる。
給排気用ファン６６の逆転により、上部空間４０や第２空間３６、天井懐３２は負圧となり、天井２８付近の暖気（熱だまり）は、天井開口２８０２から天井懐３２に吸い込まれ、上端開口７２、上部連通路７０、第２空間３６、連通開口６０、上部空間４０を通り、第１給排気通路６４から屋外２２に排出される。
また、屋内１４も負圧になることから、外気は第２給排気通路６８から吸い込まれ、下部空間４２を通り下部開口５６から屋内１４の下部に吹き出され、上記の天井２８付近の暖気が天井開口２８０２から吸い込まれることと相俟って屋内１４の上下の換気が行なわれる。
したがって、夏期において換気装置１２により屋内１４の上下換気を行なえることは無論のこと、天井２８の焼き付きも防止できる。
【００１６】
また、本実施の形態では、第１換気ボックスと第２換気ボックスが一体に形成された複合換気ボックス１６を用いたので、双方の換気ボックスを別々に作る場合に比べて部品点数の削減や軽量化が図れることは無論のこと、上述の第１の状態と第２の状態とを切り換える切り換え手段を、連通開口用開閉弁６２を開閉させるといった簡単な構造により構成することも可能となる。
また、第１空間３４が屋内１４寄りに位置し、第２空間３６が外壁１８寄りに位置するように、複合換気ボックス１６を外壁１８に寄せて（付けて）配置したので、前記第１給排気通路６４を構成する管体６４０４や、第２給排気通路６８を構成する管体６８０４が外部に露出せず、したがって美観性の点で有利となる。
また、外壁１８を利用して第２空間３６の一面を仕切きれ、これにより第２空間３６を仕切るための板材を１枚省略でき、コストダウンを図る上で有利となっている。
さらに本実施の形態では、複合換気ボックス１６を屋内の隅部に付けて配置したので、角部２４の側面２４０２により第２空間３６の一面が仕切られ、前記外壁１８と合わせ第２空間３６を仕切るための板材を２枚省略しており、コストダウンを図る上でより有利となっている。
【００１７】
なお、本実施の形態では、第１空間３４を有する第１換気ボックスと第２空間３６を有する第２換気ボックスが一体に形成された複合換気ボックス１６を用いた場合について説明したが、これら第１換気ボックスと第２換気ボックスとを別々に設け、互いに離して設置するようにしてもよい。そして、第１換気ボックスや第２換気ボックス、あるいは、複合換気ボックス１６の形状も断面が三角や円形など任意であり、屋内に設置される箇所に応じてその形状が適宜決定されるものである。例えば、ロビーなどの屋内の比較的広い空間に配置される場合には、同心に設けた内外２重筒を用いて複合換気ボックスを構成し、内側の筒体の内部を第２空間とし、外側の筒体の内側で内側の筒体の外側の環状の空間を第１空間として構成することも可能である。
また、下部連通路（下端空間４４）は左側壁１６２０に開口を形成することで、あるいは管体を用いることで構成できる。
また、第１換気ボックスや第２換気ボックス、あるいは複合換気ボックス１６は、少なくともその上部が屋内１４空間の上部に位置する高さを有しておればよく、その上部が天井２８を突き抜ける必要はない。その場合には、上部連通路７０は天井懐を利用せず前記と同様に左側壁１６２０に開口を形成することで、あるいは管体を用いることで構成でき、種々の態様が考えられる。
【００１８】
【発明の効果】
以上の説明で明らかなように本発明によれば、冬期においては供給外気がドラフトとならないような機能、部屋の上下の換気機能、夏期においては天井付近の熱だまりを速やかに排出できる機能を有する換気装置が得られ、特に、外壁を有する集合住宅などに用いられて好適となる。
【図面の簡単な説明】
【図１】換気装置の斜視図である。
【図２】図１のＡ矢印から見た換気ボックスの背面図である。
【図３】換気ボックスの断面図で冬期における空気の流れの説明図である。
【図４】換気ボックスの断面図で夏期における空気の流れの説明図である。
【符号の説明】
１２  換気装置
１４  屋内
１６  複合換気ボックス
１８  外壁
２２  屋外
３４  第１空間
３６  第２空間
４０  上部空間
４２  下部空間
４４  下端空間
４８  循環用ファン
６６  給排気用ファン
【図１】
0004293391.tif 000002
【図２】
0004293391.tif 000003
【図３】
0004293391.tif 000004
【図４】
0004293391.tif 000005