排気装置
【課題】排気口全体での排気バランスを良好にでき、排気口全体での排気効率を向上できる排気装置を提供する。
【解決手段】建物２の屋根（屋上１０）に設けられて屋根の辺縁と平行な直線に沿って形成された排気口を介して空気を建物の室内から建物外部に排気する排気装置において、排気口（複数の排気口３２ａを有した排気口群３２）は、屋根の辺縁の中央側部分の周囲の圧力と屋根の辺縁の端部側部分の周囲の圧力との違いによる排気量の差をなくすために、屋根の辺縁の中央側部分の開口面積が屋根の辺縁の端部側部分の開口面積よりも大きく形成された。
【解決手段】建物２の屋根（屋上１０）に設けられて屋根の辺縁と平行な直線に沿って形成された排気口を介して空気を建物の室内から建物外部に排気する排気装置において、排気口（複数の排気口３２ａを有した排気口群３２）は、屋根の辺縁の中央側部分の周囲の圧力と屋根の辺縁の端部側部分の周囲の圧力との違いによる排気量の差をなくすために、屋根の辺縁の中央側部分の開口面積が屋根の辺縁の端部側部分の開口面積よりも大きく形成された。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、空気を建物の室内から建物の屋根を介して建物外部に排出する排気装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来、空気を建物の室内から建物の屋根に設けられた排気口を介して建物外部に排気する排気装置において、排気口が建物の屋根の辺縁に沿って延長するように設けられたものが知られている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特開２０００−１７０２７３号公報
【特許文献２】特開２００３−２３２０９２号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
後述するように、本発明の発明者は、例えば、横断面及び縦断面が長方形状である直方体形状の複数階建ての集合住宅のような建物の一方の外壁面に風圧が作用すると、屋上（屋根）は負圧となり、屋上に作用する負圧の等圧線は、上記一方の外壁面の上端に位置する屋上の一方の辺縁に沿った湾曲線となることを見出した（図６参照）。
尚、本明細書では、風が吹いている状態において、建物の外壁面、屋上面等の建物の外表面に作用する風の圧力が建物の外表面から外表面より離れる方向に向いている状態（風により建物の外表面が建物の外側に引張られているような状態）を負圧といい、建物の外表面に作用する風の圧力が建物の外表面に向いている状態（風により建物の外表面が建物の内側に押されているような状態）を正圧という。
即ち、屋上の一方の辺縁の中央側の部分の負圧の等圧線が建物の中心２Ｃ（図８参照）側に張り出すように湾曲する湾曲線となるため、屋上の直線状の一方の辺縁に沿った直線上においては、屋上の一方の辺縁の両端部側と屋上の一方の辺縁の中央側とでは作用する負圧の大きさが異なること、つまり、屋上の一方の辺縁の中央側は負圧が大きく、辺縁の両端部側は負圧が小さいことを数値シミュレーションにより確認した。
図８に示すように、従来の排気口１００は、屋上１０Ａの直線状の辺縁２１と平行な例えば長方形状の開口により形成されているので、排気口１００における屋上１０Ａの辺縁２１の中央側では負圧が大きくて排気されやすく、かつ、排気口１００における屋上１０Ａの辺縁２１の両端部側の位置では負圧が小さいので排気されにくい。つまり、排気口１００における屋上１０Ａの辺縁２１の中央側の位置と屋上１０Ａの辺縁２１の両端部側の位置とで負圧の大きさが異なるので、排気口１００の位置によって排気のしやすさが異なってしまう。即ち、排気口１００における屋上１０Ａの辺縁２１の中央側の位置から集中的に排気が行われるようになって、排気口１００全体での排気バランスが悪くなってしまい、排気口１００全体での排気効率が悪くなってしまう。
本発明は、排気口全体での排気バランスを良好にでき、排気口全体での排気効率を向上できる排気装置を提供する。
【課題を解決するための手段】
【０００５】
本発明に係る排気装置は、建物の屋根に設けられて屋根の辺縁と平行な直線に沿って形成された排気口を介して空気を建物の室内から建物外部に排気する排気装置において、排気口は、屋根の辺縁の中央側部分の周囲の圧力と屋根の辺縁の端部側部分の周囲の圧力との違いによる排気量の差をなくすために、屋根の辺縁の中央側部分の開口面積が屋根の辺縁の端部側部分の開口面積よりも大きく形成されたので、排気口全体での排気バランスを良好にでき、排気口全体での排気効率を向上できる。
排気口が、建物の屋根上に排出される空気を集合させる排気集合空間を形成する囲いの面板に設けられ、面板が建物の外壁面と平行な面板であるので、建物の外壁面に向けて風が吹いた場合の屋根上における屋根と平行な面上の負圧の等圧線と交差する面板において、交差する等圧線の負圧の値が大きい部分に形成される排気口の面積を小さくし、交差する等圧線の負圧の値が小さい部分に形成される排気口の面積を大きくすることによって、排気集合空間内に集合した排気が排気口のどの位置からでも均等に排気されやすくなり、排気口全体での排気バランスを良好にできて、排気口全体での排気効率を向上できる。
排気口が、囲いにおける屋根の辺縁側に位置する面板に形成されたので、排気口が建物の外側を向くように設けられ、また、屋根の辺縁に近いほど負圧が大きくなるので、建物の外側に向けて効率的に排気できる。
一対の囲いの各面板が、屋根における一対の長辺縁のそれぞれに沿うように設けられたので、それぞれの長辺縁のどちらに向けて風が吹いた場合でも、建物の外側に向けて効率的に排気できる。
【図面の簡単な説明】
【０００６】
【図１】建物の給排気システムを示した断面図（実施形態１）。
【図２】建物の屋上に設けられた排気口を示す斜視図（実施形態１）。
【図３】排気口が設けられた建物の屋上を上から見た平面図（実施形態１）。
【図４】数値シミュレーションの条件を示す図（実施形態１）。
【図５】数値シミュレーションの結果を示す図（実施形態１）。
【図６】数値シミュレーションの結果を示す図（実施形態１）。
【図７】排気口と負圧の等圧線との関係を示す図（実施形態１）。
【図８】従来の排気口と負圧の等圧線との関係を示す図。
【図９】建物の屋上に設けられた排気口を示す斜視図（実施形態２）。
【図１０】建物の屋上に設けられた排気口を示す正面図（実施形態３）。
【発明を実施するための形態】
【０００７】
実施形態１
まず、実施形態１の排気装置を採用した建物の給排気システムについて説明する。
図１乃至図３に示すように、建物の給排気システム１は、建物２と、吸気装置３と、排気装置４とを備える。
建物２は、例えば、横断面及び縦断面が長方形状である直方体形状の集合住宅である。
吸気装置３は、例えば、集合住宅の各戸５の壁６に設けられて外気を室内７に取り込むための吸気口８を備えた構成、又は、吸気口８と吸気口８に設けられた図外の吸気ファン等の吸気機械と吸気機械の図外の制御装置とを備えた構成である。
排気装置４は、例えば、各戸に設けられた戸別排気部９と、屋上（屋根）１０に設けられた屋上排気部１１と、各戸別排気部９；９・・・と屋上排気部１１とを連通させる排気ダクト（管路）１２とを備える。
戸別排気部９は、例えば、各戸５の天井板１３に設けられた室内排気口１４と、室内排気口１４に設けられた排気ファン等の排気機械１５と、排気機械１５の図外の制御装置とを備えた構成である。室内排気口１４は、例えば、浴室や洗面所等の天井に設けられる。
排気ダクト１２は、例えば、一端側が分岐されて各室内排気口１４；１４・・・と連通可能に連結され、かつ、他端側が分岐されて屋上面１６上に設けられた屋上排気部１１に連通するように構成された集合排気ダクトにより形成され、建物２内に設けられた縦排気ダクト部分１２ａと天井裏空間に設けられた横排気ダクト部分１２ｂとを備える。
図１；２に示すように、屋上排気部１１は、例えば、建物２の屋上１０における長方形又は正方形の互いに対向する一対の辺縁側に設けられる（例えば一方の長辺縁２１側と他方の長辺縁２２側とにそれぞれ設けられる）。
図２に示すように、屋上排気部１１は、例えば、排気ダクト１２の他端開口と屋上１０とを連通させるために屋上面１６と建物２の壁６の内側とに連通するように形成されて屋上面１６に開口する複数の排気路１７；１７・・・と、排気路１７の屋上面開口１８より屋上１０に排出される空気を集合させる排気集合空間３１と複数の排気口３２ａからなる排気口としての排気口群３２とを形成する囲い３０とを備える。
排気路１７は、建物躯体に形成された貫通路又は当該貫通路内に配置された排気ダクト１２の他端部により形成される。図３では、戸５の排気を排気路１７、囲い３０の排気集合空間３１及び排気口群３２を介して建物外部に排気するレイアウト構成を示した。
以上の給排気システム１によれば、建物２の外部から吸気口８を介して室内７に空気が導入され、かつ、排気機械１５が駆動されて室内７の空気が排気ダクト１２及び屋上排気部１１を介して建物２の外部に排出される。
【０００８】
囲い３０は、例えば、図２に示すように、各屋上面開口１８；１８・・・の上方に位置する上板３０ａと、上板３０ａにおける屋上１０の一方の長辺縁２１（又は他方の長辺縁２２）側の縁面である前縁面と対向する後縁面より延長して屋上面１６と連結される後板３０ｂと、上板３０ａの一方側縁面及び後板３０ｂの一方側縁面より延長して屋上面１６と連結される一方側板３０ｃと、上板３０ａの他方側縁面及び後板３０ｂの他方側縁面より延長して屋上面１６と連結される他方側板３０ｄと、排気口構成板３０ｅと、排気口構成板３０ｅに形成された排気口群３２とを備える。
上板３０ａ、後板３０ｂ、排気口構成板３０ｅは、屋上１０の長辺縁２１（又は長辺縁２２）に沿った方向に長い板により形成される。
排気口構成板３０ｅは、上板３０ａの前縁面と一方側板３０ｃの前縁面と他方側板３０ｄの前縁面とより延長して屋上面１６と連結された横長の壁板により形成される。
即ち、排気口群３２は、建物２の屋上１０に設けられて屋上１０の長辺縁２１（又は長辺縁２２）に沿って延長するとともに建物２の外壁面３５Ａ（又は外壁面３５Ｃ）と平行に位置された面板としての排気口構成板３０ｅに形成される。
【０００９】
上記排気口群３２を形成するに際し、発明者は建物２の外壁面３５に風圧が作用した場合に屋上１０での圧力分布がどのようになるかを数値シミュレーションで求め、当該数値シミュレーションで得られた結果に基づいて排気口群３２全体で出来るだけ排気量を多くできるようにするための複数の排気口３２ａの配置構成を見出した。
図４に示すように、数値シミュレーションでは、横断面及び縦断面が長方形状である直方体形状の建物２の一方の外壁面３５Ａに直交する方向から建物２の一方の外壁面３５Ａに向けて風が吹いた場合（図４に白抜き矢印で示すように風向０°で風が吹いた場合（図４の紙面上において下から上に向けて風が吹いた場合））を想定して、建物２の周囲の圧力分布を解析するとともに、図４の紙面上において建物２の中心２Ｃを中心として風向き０°の位置より右回りに４５°回転させた位置から建物２の中心２Ｃに向けて風が吹いた場合（図４に白抜き矢印で示すように風向４５°で風が吹いた場合）を想定して、建物２の周囲の圧力分布を解析した。
尚、図４に示すように、屋上１０における長方形の長辺縁２１及び長辺縁２２が庇２３の長辺縁で構成されている建物２を想定して数値シミュレーションを行った。
【００１０】
図５（ａ）は、上記風向０°で風が吹いたと想定した場合の建物横幅方向の中央の部分Ｘ（図４参照）での建物２の高さ方向における建物２の周囲の圧力分布を解析した結果を示す図である。
図５（ｂ）は、上記風向４５°で風が吹いたと想定した場合の建物横幅方向の中央の部分Ｘでの建物２の高さ方向における建物２の周囲の圧力分布を解析した結果を示す図である。
図６（ａ）は、上記風向０°で風が吹いたと想定した場合の屋上面１６から５００ｍｍ上方の位置での建物２の周囲の圧力分布を解析した結果を示す図である。
図６（ｂ）は、上記風向４５°で風が吹いたと想定した場合の屋上面１６から５００ｍｍ上方の位置での建物２の周囲の圧力分布を解析した結果を示す図である。
また、図５；６において、等圧線４０に付した数字は圧力係数であり、等圧線４０の１間隔は、圧力係数０．１間隔である。尚、圧力係数Ｃｐは、風が吹くことによって建物２の外表面に作用する圧力ｐを建物頂部高さＨにおける速度圧ｑＨで除した値（Ｃｐ＝ｐ／ｑＨ）である。
【００１１】
図５；６から、建物２の外壁面３５に向けて風が吹いたと想定した場合に、建物２の屋上１０は負圧となることがわかった。
そして、上記風向０°で風が吹いたと想定した場合、図６（ａ）に示すように、屋上１０に作用する負圧の等圧線４０は、屋上面１６より上方でかつ屋上面１６と平行な面上において上記一方の外壁面３５Ａの上端部に位置する屋上面１６の一方の長辺縁（辺縁）２１に沿った湾曲線となることがわかった。即ち、屋上１０の一方の長辺縁２１の中央側の部分での負圧の等圧線４０が建物２の中心２Ｃ側（図４参照）に張り出すように湾曲する湾曲線となることがわかった。
また、上記風向４５°で風が吹いたと想定した場合も、図６（ｂ）に示すように、屋上１０に作用する負圧の等圧線４０は、屋上面１６より上方でかつ屋上面１６と平行な面上において上記一方の外壁面３５Ａの上端部に位置する屋上面１６の一方の長辺縁（辺縁）２１に沿った湾曲線（屋上１０の一方の長辺縁２１の中央側の部分での負圧の等圧線４０が建物２の中心２Ｃ側に張り出すように湾曲する湾曲線）となるとともに、建物２の一方の外壁面３５Ａと直角に隣り合う外壁面３５Ｂ（図４参照）の上端縁に沿った湾曲線（外壁面３５Ｂの上端縁の中央側の部分での負圧の等圧線４０が建物２の中心２Ｃ側に張り出すように湾曲する湾曲線）となることがわかった。
さらに、上記風向０°で風が吹いたと想定した場合、図５（ａ）に示すように、屋上１０に作用する負圧の等圧線４０は、屋上面１６と直交する面上においても上記一方の外壁面３５Ａの上端部に位置する屋上１０の一方の長辺縁２１から上方に移動して屋上面１６に到達するような湾曲線となることがわかった。
また、上記風向４５°で風が吹いたと想定した場合、図５（ｂ）に示すように、屋上１０に作用する負圧の等圧線４０は、屋上面１６と直交する面上においても上記一方の外壁面３５Ａの上端部に位置する屋上１０の一方の長辺縁２１から上方に移動して屋上面１６に到達するような湾曲線となり、かつ、上記風向０°で風が吹いたと想定した場合と比べて、負圧値の値が小さく、また、負圧の等圧線４０の間隔も広くなることがわかった。
【００１２】
即ち、図６（ａ）；（ｂ）からわかることは、屋上面１６と平行な面上の負圧の等圧線４０は、屋上１０の辺縁の両端側は負圧の値が小さく、屋上１０の辺縁の中央側は負圧の値が大きいということである。
【００１３】
そこで、実施形態１では、建物２の屋上１０に設けられて屋上１０の例えば長辺縁２１又は長辺縁２２と平行な直線に沿って形成された排気口を備え、当該排気口は、長辺縁の中央側部分の周囲の圧力と長辺縁の端部側部分の周囲の圧力との違いによる排気量の差をなくすために、長辺縁の中央側部分の開口面積が屋根の辺縁の端部側部分の開口面積よりも大きく形成された。例えば、当該排気口は、長辺縁の中央側部分から長辺縁の端部側部分にかけて開口面積が大きくなるように形成された。
具体的には、排気口の排気量Ｘはほぼ下式（１）によって算出できることから、当該式（１）で求まる長辺縁の端部側の排気口の排気量Ｘと長辺縁の中央部側の排気口の排気量Ｘとが同じになるように、端部側の排気口の開口面積と中央部側の排気口の開口面積とを求めればよい。
・排気量Ｘ＝排気口の開口面積Ｙ×排気口の圧力Ｚ・・・（１）
【００１４】
例えば、図２；図７に示すように、建物２の屋上１０に設けられて屋上１０の長辺縁２１に沿って延長するとともに建物２の外壁面３５Ａと平行に位置された面板としての排気口構成板３０ｅに、屋上面１６から所定距離だけ上方の位置（屋上面１６から５００ｍｍ上方の位置）に引いた直線であって屋上１０の長辺縁２１及び屋上面１６と平行な直線に沿って設けられた複数の排気口３２ａを有した排気口群３２により排気口が形成される。そして、排気口を構成する排気口群３２は、長辺縁２１の端部側に設けられる端部側排気口の排気量Ｘと長辺縁２１の中央部側に設けられる中央部側排気口の排気量Ｘと長辺縁２１の両端側と中央側との中間に位置する中間側排気口の排気量Ｘとが同じになるように、端部側排気口、中央部側排気口、中間側排気口をそれぞれ構成する開口面積の同じ排気口３２ａの数を例えば以下のように設定した。
負圧の値が小さい（排気口の圧力Ｚが小さい）屋上１０の長辺縁２１の両端側に位置する排気口構成板３０ｅの両端側部分３６；３６に設ける端部側排気口の開口面積を大きくするために排気口３２ａの数を３個とし、屋上１０の長辺縁２１の両端側よりも負圧の値が大きくなる（排気口の圧力Ｚが大きくなる）屋上１０の長辺縁２１の中央側に位置する排気口構成板３０ｅの中央側部分３７に設ける中央側排気口の開口面積を小さくするために排気口３２ａの数を１個とし、屋上１０の長辺縁２１の両端側よりも負圧の値が大きくなりかつ屋上１０の長辺縁２１の中央側よりも負圧の値が小さくなる屋上１０の長辺縁２１の両端側と中央側との中間に位置する中間側排気口の開口面積を端部側排気口の開口面積より小さくかつ中央側排気口の開口面積を大きくするために排気口構成板３０ｅの左右部分３８；３８に設ける排気口３２ａの数を２個とした。例えば、図７に示すように、建物２の外壁面３５Ａに向けて風が吹いた場合の屋上面１６と平行な面上の負圧の等圧線４０（例えば図６（ａ）の等圧線）と交差する面板としての排気口構成板３０ｅにおいて、交差する等圧線４０の負圧の値が小さい部分３６；３６に形成される排気口の開口面積を大きくするために排気口３２ａの数を多くし、交差する等圧線４０の負圧の値が大きい部分３７に形成される排気口の開口面積を小さくするために排気口３２ａの数を、負圧の値が小さい部分３６；３６に形成される排気口３２ａの数よりも少なくした。つまり、排気口構成板３０において大きな負圧が作用する部分である辺縁の中央側の部分に設ける排気口の開口面積を小さくするために排気口３２ａの数を少なくするとともに、排気口構成板３０において辺縁の中央側よりも小さな負圧が作用する部分である辺縁の端部側の排気口の開口面積を大きくするために排気口３２ａの数を多くしたことによって、屋上１０の辺縁の端部側に設けられる端部側排気口の排気量Ｘと屋上１０の辺縁の中央部側に設けられる中央部側排気口の排気量Ｘとを同じにして、排気口構成板３０ｅに設けたどの排気口３２ａからでも均等に排気されやすいように構成し、これにより、排気口群３２全体での排気バランスを良好にでき、排気口群３２全体での排気効率を向上できるようにした。
また、建物２の屋上１０に設けられて屋上１０の長辺縁２２に沿って延長するとともに建物２の外壁面３５Ｃと平行に位置された面板としての排気口構成板３０ｅにおいても同様に複数の排気口３２ａからなる排気口群３２を構成した。
【００１５】
排気口３２ａは、例えば、排気口構成板３０ｅに形成された横長貫通孔により形成される。つまり、排気口３２ａは、排気口構成板３０ｅの一部を貫通させた開口により形成されたものであり、上板３０ａの前縁面と一方側板３０ｃの前縁面と他方側板３０ｄの前縁面と屋上面１６とで囲まれた開口よりも小さい開口により形成される。
そして、横長貫通孔により形成された排気口３２ａにおける長辺縁２１（又は長辺縁２２）に沿った横長の開口縁３３、即ち、水平方向に延長する上側開口縁３３ａと下側開口縁３３ｂとが平行な直線に形成される。
互いに平行となるように形成される上側開口縁３３ａと下側開口縁３３ｂとの間の間隔は、例えば、５ｃｍ〜１０ｃｍ程度に形成される。
即ち、屋上排気部１１は、囲い３０の内面と屋上面１６とで囲まれた排気集合空間３１を備え、室内７からの排気が排気ダクト１２、排気路１７、屋上面開口１８を介して囲い３０の排気集合空間３１内に集まった後に、排気口構成板３０ｅに形成された排気口群３２を介して囲い３０の外部に排気されるように構成されている。
また、横長貫通孔により形成された排気口群３２を複数個設ける場合は、例えば、排気口構成板３０ｅの上下方向に複数並ぶように設ければよい。
【００１６】
実施形態１の排気装置４によれば、上記式（１）に基づいて、端部側排気口の排気性能Ｘと中央部側排気口の排気性能Ｘと中間側排気口の排気性能Ｘとが同じになるように、端部側排気口の開口面積と中央部側排気口の開口面積と中間側排気口の開口面積とを決めたので、端部側排気口、中央部側排気口、中間側排気口のどの位置からでも均等に排気されやすくなって、排気口群３２全体での排気バランスを良好にでき、排気口群３２全体での排気効率を向上できる。
また、排気口群３２が、建物２の外壁面３５と平行な面板としての排気口構成板３０ｅに形成されたので、建物２の外壁面３５に向けて風が吹いた場合の屋上１０上における屋上面１６と平行な面上の負圧の等圧線４０と交差する排気口構成板３０ｅにおいて、交差する等圧線４０の負圧の値が大きい部分３７に形成される排気口の面積を小さくするために排気口３２ａの数を少なくし、交差する等圧線４０の負圧の値が小さい部分３６；３６に形成される排気口の面積を大きくするために排気口３２ａの数を多くすることによって、排気口群３２全体での排気バランスを良好にでき、排気口群３２全体での排気効率を向上できる。
また、排気口群３２が、建物２の屋上１０に排出される空気を集合させる排気集合空間３１を形成する囲い３０に設けられたので、排気集合空間３１内に集合した排気がどの排気口３２ａからでも均等に排気されやすくなる。
また、複数の排気口３２ａが、囲い３０における屋上１０の辺縁側に位置する面板としての排気口構成板３０ｅに形成されたので、複数の排気口３２ａが建物２の外側を向くように設けられ、また、屋上１０の辺縁に近いほど負圧が大きくなるので、建物２の外側に向けて効率的に排気できる。
また、一対の囲い３０が、屋根における一対の長辺縁２１；２２のそれぞれに沿うように設けられたので、それぞれの長辺縁２１；２２のどちらに向けて風が吹いた場合でも、建物２の外側に向けて効率的に排気できる。
【００１７】
実施形態２
実施形態１では、複数の屋上面開口１８からの排気が集合する排気集合空間３１を形成する囲い３０を用いたが、図９に示すように、屋上面開口１８毎に排気空間６０を形成する複数の囲い３０Ｂを用い、大きな負圧が作用する部分である囲い３０Ｂの排気口構成板３０ｅに設ける辺縁の中央側の排気口の開口面積を小さくするために排気口３２ａの数を少なくするとともに、小さな負圧が作用する部分３６；３６の囲い３０Ｂの排気口構成板３０ｅに設ける辺縁の端部側の排気口の開口面積を大きくするために排気口３２ａの数を多くしたので、実施形態１と同じ効果が得られる。
【００１８】
実施形態３
図１０に示すように、上記式（１）で求まる屋上１０の辺縁の端部側に設けられる端部側排気口の排気性能Ｘと屋上１０の辺縁の中央部側に設けられる中央部側排気口の排気性能とが同じになるように、囲い３０の排気口構成板３０ｅの両端部に跨って延長する排気口３２ａと、囲い３０の排気口構成板３０ｅの端部から中央側に跨って延長する排気口３２ａと、囲い３０の排気口構成板３０ｅの端部に形成された排気口３２ａとで構成された排気口群３２としてもよい。
【００１９】
また、排気口群３２は、縦長貫通孔、又は、屋上面１６に対して斜め方向に延長する貫通孔により形成してもよい。
また、囲い３０は、上下方向に排気口群３２を形成する複数の貫通孔が平行に並ぶように設けられたガラリ戸のような排気口構成板３０ｅを備えた構成としてもよい。
【００２０】
上記では、排気口群３２が、囲いにおける屋上の一辺縁側に位置する排気口構成板３０ｅに形成された例を示したが、排気口群３２は、囲い３０の面板としての排気口構成板３０ｅ、又は、面板としての後板３０ｂのうちのいずれか１つに形成されていれば良い。
【００２１】
上記では、建物２の屋上１０に設けられて屋上１０の長辺縁２１に沿って延長するとともに建物２の外壁面３５Ａと平行に位置された面板としての排気口構成板３０ｅに排気口群３２を設けた例を示したが、建物２の屋上１０に設けられて屋上１０の長辺縁２１に沿って延長するとともに建物２の外壁面３５Ａと交差するように位置された面板において長辺縁２１と平行な直線に沿って排気口群３２を形成する複数の排気口３２ａを設けても良いし、あるいは、屋上面１６において長辺縁２１と平行な直線に沿って排気口群３２を形成する複数の排気口３２ａを設けても良い。屋上面１６に排気口群３２を形成する場合には、屋上面１６に各排気路１７と連通する排気空間を構成する溝を形成し、屋上面１６に開口する溝の上部開口を排気口３２ａとすればよい。尚、屋上面１６に開口する溝の上部開口を大きく形成し、当該溝の上部開口を塞ぐように当該上部開口に、排気口３２ａが形成されたガラリ戸を載置するようにしてもよい。
【００２２】
また、屋上排気部１１が屋上１０における２つ以上の辺縁側に設けられた構成の建物とした場合において、屋上１０のどの辺縁側に向けて風が吹いているかを検出する図外のセンサーと、個別排気部９といずれかの屋上排気部１１とのみを連通させる図外の排気流路切替装置と、センサーからの出力に基づいて排気流路切替装置を制御する制御装置とを有した排気切替手段を備えた建物を構成してもよい。
センサーは、例えば、建物２の屋上１０、外壁面３５、建物２の壁に沿って延長するように設けられた縦排気ダクト部分１２ａ等に設けられる。センサーとしては、風圧計、風速計、風向計等が用いられる。
例えば、排気口群３２の近傍に風圧計を設けたり、排気口が設けられている側の外壁面３５に風圧計を設けたり、排気口と連通する縦排気ダクト部分１２ａに風速計を設ける。
排気流路切替装置としては、例えば、個別排気部９と横排気ダクト部分１２ｂとの境界部分に設けられた切替弁装置、又は、横排気ダクト部分１２ｂと縦排気ダクト部分１２ａとの境界部分に設けられた開閉弁装置を用いる。
排気切替手段を備えた場合、屋上のどの辺縁側に向けて風が吹いているかを検出するセンサーからの検出出力に基づいて制御装置が排気流路切替装置を制御することによって、風圧の大きい側の１つの屋上排気部１１と各個別排気部９とを連通させるようにすることで、排気の効率化が図れる。
【符号の説明】
【００２３】
２ 建物、４ 排気装置、７ 室内、１０ 屋上（屋根）、３０ 囲い、
３０ｅ 排気口構成板（面板）、３１ 排気集合空間、３２ 排気口群（排気口）、
３２ａ 排気口、３５ 建物の外壁面、３６ 交差する等圧線の負圧の値が大きい部分、
３７ 交差する等圧線の負圧の値が小さい部分、４０ 負圧の等圧線。
【技術分野】
【０００１】
本発明は、空気を建物の室内から建物の屋根を介して建物外部に排出する排気装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来、空気を建物の室内から建物の屋根に設けられた排気口を介して建物外部に排気する排気装置において、排気口が建物の屋根の辺縁に沿って延長するように設けられたものが知られている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特開２０００−１７０２７３号公報
【特許文献２】特開２００３−２３２０９２号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
後述するように、本発明の発明者は、例えば、横断面及び縦断面が長方形状である直方体形状の複数階建ての集合住宅のような建物の一方の外壁面に風圧が作用すると、屋上（屋根）は負圧となり、屋上に作用する負圧の等圧線は、上記一方の外壁面の上端に位置する屋上の一方の辺縁に沿った湾曲線となることを見出した（図６参照）。
尚、本明細書では、風が吹いている状態において、建物の外壁面、屋上面等の建物の外表面に作用する風の圧力が建物の外表面から外表面より離れる方向に向いている状態（風により建物の外表面が建物の外側に引張られているような状態）を負圧といい、建物の外表面に作用する風の圧力が建物の外表面に向いている状態（風により建物の外表面が建物の内側に押されているような状態）を正圧という。
即ち、屋上の一方の辺縁の中央側の部分の負圧の等圧線が建物の中心２Ｃ（図８参照）側に張り出すように湾曲する湾曲線となるため、屋上の直線状の一方の辺縁に沿った直線上においては、屋上の一方の辺縁の両端部側と屋上の一方の辺縁の中央側とでは作用する負圧の大きさが異なること、つまり、屋上の一方の辺縁の中央側は負圧が大きく、辺縁の両端部側は負圧が小さいことを数値シミュレーションにより確認した。
図８に示すように、従来の排気口１００は、屋上１０Ａの直線状の辺縁２１と平行な例えば長方形状の開口により形成されているので、排気口１００における屋上１０Ａの辺縁２１の中央側では負圧が大きくて排気されやすく、かつ、排気口１００における屋上１０Ａの辺縁２１の両端部側の位置では負圧が小さいので排気されにくい。つまり、排気口１００における屋上１０Ａの辺縁２１の中央側の位置と屋上１０Ａの辺縁２１の両端部側の位置とで負圧の大きさが異なるので、排気口１００の位置によって排気のしやすさが異なってしまう。即ち、排気口１００における屋上１０Ａの辺縁２１の中央側の位置から集中的に排気が行われるようになって、排気口１００全体での排気バランスが悪くなってしまい、排気口１００全体での排気効率が悪くなってしまう。
本発明は、排気口全体での排気バランスを良好にでき、排気口全体での排気効率を向上できる排気装置を提供する。
【課題を解決するための手段】
【０００５】
本発明に係る排気装置は、建物の屋根に設けられて屋根の辺縁と平行な直線に沿って形成された排気口を介して空気を建物の室内から建物外部に排気する排気装置において、排気口は、屋根の辺縁の中央側部分の周囲の圧力と屋根の辺縁の端部側部分の周囲の圧力との違いによる排気量の差をなくすために、屋根の辺縁の中央側部分の開口面積が屋根の辺縁の端部側部分の開口面積よりも大きく形成されたので、排気口全体での排気バランスを良好にでき、排気口全体での排気効率を向上できる。
排気口が、建物の屋根上に排出される空気を集合させる排気集合空間を形成する囲いの面板に設けられ、面板が建物の外壁面と平行な面板であるので、建物の外壁面に向けて風が吹いた場合の屋根上における屋根と平行な面上の負圧の等圧線と交差する面板において、交差する等圧線の負圧の値が大きい部分に形成される排気口の面積を小さくし、交差する等圧線の負圧の値が小さい部分に形成される排気口の面積を大きくすることによって、排気集合空間内に集合した排気が排気口のどの位置からでも均等に排気されやすくなり、排気口全体での排気バランスを良好にできて、排気口全体での排気効率を向上できる。
排気口が、囲いにおける屋根の辺縁側に位置する面板に形成されたので、排気口が建物の外側を向くように設けられ、また、屋根の辺縁に近いほど負圧が大きくなるので、建物の外側に向けて効率的に排気できる。
一対の囲いの各面板が、屋根における一対の長辺縁のそれぞれに沿うように設けられたので、それぞれの長辺縁のどちらに向けて風が吹いた場合でも、建物の外側に向けて効率的に排気できる。
【図面の簡単な説明】
【０００６】
【図１】建物の給排気システムを示した断面図（実施形態１）。
【図２】建物の屋上に設けられた排気口を示す斜視図（実施形態１）。
【図３】排気口が設けられた建物の屋上を上から見た平面図（実施形態１）。
【図４】数値シミュレーションの条件を示す図（実施形態１）。
【図５】数値シミュレーションの結果を示す図（実施形態１）。
【図６】数値シミュレーションの結果を示す図（実施形態１）。
【図７】排気口と負圧の等圧線との関係を示す図（実施形態１）。
【図８】従来の排気口と負圧の等圧線との関係を示す図。
【図９】建物の屋上に設けられた排気口を示す斜視図（実施形態２）。
【図１０】建物の屋上に設けられた排気口を示す正面図（実施形態３）。
【発明を実施するための形態】
【０００７】
実施形態１
まず、実施形態１の排気装置を採用した建物の給排気システムについて説明する。
図１乃至図３に示すように、建物の給排気システム１は、建物２と、吸気装置３と、排気装置４とを備える。
建物２は、例えば、横断面及び縦断面が長方形状である直方体形状の集合住宅である。
吸気装置３は、例えば、集合住宅の各戸５の壁６に設けられて外気を室内７に取り込むための吸気口８を備えた構成、又は、吸気口８と吸気口８に設けられた図外の吸気ファン等の吸気機械と吸気機械の図外の制御装置とを備えた構成である。
排気装置４は、例えば、各戸に設けられた戸別排気部９と、屋上（屋根）１０に設けられた屋上排気部１１と、各戸別排気部９；９・・・と屋上排気部１１とを連通させる排気ダクト（管路）１２とを備える。
戸別排気部９は、例えば、各戸５の天井板１３に設けられた室内排気口１４と、室内排気口１４に設けられた排気ファン等の排気機械１５と、排気機械１５の図外の制御装置とを備えた構成である。室内排気口１４は、例えば、浴室や洗面所等の天井に設けられる。
排気ダクト１２は、例えば、一端側が分岐されて各室内排気口１４；１４・・・と連通可能に連結され、かつ、他端側が分岐されて屋上面１６上に設けられた屋上排気部１１に連通するように構成された集合排気ダクトにより形成され、建物２内に設けられた縦排気ダクト部分１２ａと天井裏空間に設けられた横排気ダクト部分１２ｂとを備える。
図１；２に示すように、屋上排気部１１は、例えば、建物２の屋上１０における長方形又は正方形の互いに対向する一対の辺縁側に設けられる（例えば一方の長辺縁２１側と他方の長辺縁２２側とにそれぞれ設けられる）。
図２に示すように、屋上排気部１１は、例えば、排気ダクト１２の他端開口と屋上１０とを連通させるために屋上面１６と建物２の壁６の内側とに連通するように形成されて屋上面１６に開口する複数の排気路１７；１７・・・と、排気路１７の屋上面開口１８より屋上１０に排出される空気を集合させる排気集合空間３１と複数の排気口３２ａからなる排気口としての排気口群３２とを形成する囲い３０とを備える。
排気路１７は、建物躯体に形成された貫通路又は当該貫通路内に配置された排気ダクト１２の他端部により形成される。図３では、戸５の排気を排気路１７、囲い３０の排気集合空間３１及び排気口群３２を介して建物外部に排気するレイアウト構成を示した。
以上の給排気システム１によれば、建物２の外部から吸気口８を介して室内７に空気が導入され、かつ、排気機械１５が駆動されて室内７の空気が排気ダクト１２及び屋上排気部１１を介して建物２の外部に排出される。
【０００８】
囲い３０は、例えば、図２に示すように、各屋上面開口１８；１８・・・の上方に位置する上板３０ａと、上板３０ａにおける屋上１０の一方の長辺縁２１（又は他方の長辺縁２２）側の縁面である前縁面と対向する後縁面より延長して屋上面１６と連結される後板３０ｂと、上板３０ａの一方側縁面及び後板３０ｂの一方側縁面より延長して屋上面１６と連結される一方側板３０ｃと、上板３０ａの他方側縁面及び後板３０ｂの他方側縁面より延長して屋上面１６と連結される他方側板３０ｄと、排気口構成板３０ｅと、排気口構成板３０ｅに形成された排気口群３２とを備える。
上板３０ａ、後板３０ｂ、排気口構成板３０ｅは、屋上１０の長辺縁２１（又は長辺縁２２）に沿った方向に長い板により形成される。
排気口構成板３０ｅは、上板３０ａの前縁面と一方側板３０ｃの前縁面と他方側板３０ｄの前縁面とより延長して屋上面１６と連結された横長の壁板により形成される。
即ち、排気口群３２は、建物２の屋上１０に設けられて屋上１０の長辺縁２１（又は長辺縁２２）に沿って延長するとともに建物２の外壁面３５Ａ（又は外壁面３５Ｃ）と平行に位置された面板としての排気口構成板３０ｅに形成される。
【０００９】
上記排気口群３２を形成するに際し、発明者は建物２の外壁面３５に風圧が作用した場合に屋上１０での圧力分布がどのようになるかを数値シミュレーションで求め、当該数値シミュレーションで得られた結果に基づいて排気口群３２全体で出来るだけ排気量を多くできるようにするための複数の排気口３２ａの配置構成を見出した。
図４に示すように、数値シミュレーションでは、横断面及び縦断面が長方形状である直方体形状の建物２の一方の外壁面３５Ａに直交する方向から建物２の一方の外壁面３５Ａに向けて風が吹いた場合（図４に白抜き矢印で示すように風向０°で風が吹いた場合（図４の紙面上において下から上に向けて風が吹いた場合））を想定して、建物２の周囲の圧力分布を解析するとともに、図４の紙面上において建物２の中心２Ｃを中心として風向き０°の位置より右回りに４５°回転させた位置から建物２の中心２Ｃに向けて風が吹いた場合（図４に白抜き矢印で示すように風向４５°で風が吹いた場合）を想定して、建物２の周囲の圧力分布を解析した。
尚、図４に示すように、屋上１０における長方形の長辺縁２１及び長辺縁２２が庇２３の長辺縁で構成されている建物２を想定して数値シミュレーションを行った。
【００１０】
図５（ａ）は、上記風向０°で風が吹いたと想定した場合の建物横幅方向の中央の部分Ｘ（図４参照）での建物２の高さ方向における建物２の周囲の圧力分布を解析した結果を示す図である。
図５（ｂ）は、上記風向４５°で風が吹いたと想定した場合の建物横幅方向の中央の部分Ｘでの建物２の高さ方向における建物２の周囲の圧力分布を解析した結果を示す図である。
図６（ａ）は、上記風向０°で風が吹いたと想定した場合の屋上面１６から５００ｍｍ上方の位置での建物２の周囲の圧力分布を解析した結果を示す図である。
図６（ｂ）は、上記風向４５°で風が吹いたと想定した場合の屋上面１６から５００ｍｍ上方の位置での建物２の周囲の圧力分布を解析した結果を示す図である。
また、図５；６において、等圧線４０に付した数字は圧力係数であり、等圧線４０の１間隔は、圧力係数０．１間隔である。尚、圧力係数Ｃｐは、風が吹くことによって建物２の外表面に作用する圧力ｐを建物頂部高さＨにおける速度圧ｑＨで除した値（Ｃｐ＝ｐ／ｑＨ）である。
【００１１】
図５；６から、建物２の外壁面３５に向けて風が吹いたと想定した場合に、建物２の屋上１０は負圧となることがわかった。
そして、上記風向０°で風が吹いたと想定した場合、図６（ａ）に示すように、屋上１０に作用する負圧の等圧線４０は、屋上面１６より上方でかつ屋上面１６と平行な面上において上記一方の外壁面３５Ａの上端部に位置する屋上面１６の一方の長辺縁（辺縁）２１に沿った湾曲線となることがわかった。即ち、屋上１０の一方の長辺縁２１の中央側の部分での負圧の等圧線４０が建物２の中心２Ｃ側（図４参照）に張り出すように湾曲する湾曲線となることがわかった。
また、上記風向４５°で風が吹いたと想定した場合も、図６（ｂ）に示すように、屋上１０に作用する負圧の等圧線４０は、屋上面１６より上方でかつ屋上面１６と平行な面上において上記一方の外壁面３５Ａの上端部に位置する屋上面１６の一方の長辺縁（辺縁）２１に沿った湾曲線（屋上１０の一方の長辺縁２１の中央側の部分での負圧の等圧線４０が建物２の中心２Ｃ側に張り出すように湾曲する湾曲線）となるとともに、建物２の一方の外壁面３５Ａと直角に隣り合う外壁面３５Ｂ（図４参照）の上端縁に沿った湾曲線（外壁面３５Ｂの上端縁の中央側の部分での負圧の等圧線４０が建物２の中心２Ｃ側に張り出すように湾曲する湾曲線）となることがわかった。
さらに、上記風向０°で風が吹いたと想定した場合、図５（ａ）に示すように、屋上１０に作用する負圧の等圧線４０は、屋上面１６と直交する面上においても上記一方の外壁面３５Ａの上端部に位置する屋上１０の一方の長辺縁２１から上方に移動して屋上面１６に到達するような湾曲線となることがわかった。
また、上記風向４５°で風が吹いたと想定した場合、図５（ｂ）に示すように、屋上１０に作用する負圧の等圧線４０は、屋上面１６と直交する面上においても上記一方の外壁面３５Ａの上端部に位置する屋上１０の一方の長辺縁２１から上方に移動して屋上面１６に到達するような湾曲線となり、かつ、上記風向０°で風が吹いたと想定した場合と比べて、負圧値の値が小さく、また、負圧の等圧線４０の間隔も広くなることがわかった。
【００１２】
即ち、図６（ａ）；（ｂ）からわかることは、屋上面１６と平行な面上の負圧の等圧線４０は、屋上１０の辺縁の両端側は負圧の値が小さく、屋上１０の辺縁の中央側は負圧の値が大きいということである。
【００１３】
そこで、実施形態１では、建物２の屋上１０に設けられて屋上１０の例えば長辺縁２１又は長辺縁２２と平行な直線に沿って形成された排気口を備え、当該排気口は、長辺縁の中央側部分の周囲の圧力と長辺縁の端部側部分の周囲の圧力との違いによる排気量の差をなくすために、長辺縁の中央側部分の開口面積が屋根の辺縁の端部側部分の開口面積よりも大きく形成された。例えば、当該排気口は、長辺縁の中央側部分から長辺縁の端部側部分にかけて開口面積が大きくなるように形成された。
具体的には、排気口の排気量Ｘはほぼ下式（１）によって算出できることから、当該式（１）で求まる長辺縁の端部側の排気口の排気量Ｘと長辺縁の中央部側の排気口の排気量Ｘとが同じになるように、端部側の排気口の開口面積と中央部側の排気口の開口面積とを求めればよい。
・排気量Ｘ＝排気口の開口面積Ｙ×排気口の圧力Ｚ・・・（１）
【００１４】
例えば、図２；図７に示すように、建物２の屋上１０に設けられて屋上１０の長辺縁２１に沿って延長するとともに建物２の外壁面３５Ａと平行に位置された面板としての排気口構成板３０ｅに、屋上面１６から所定距離だけ上方の位置（屋上面１６から５００ｍｍ上方の位置）に引いた直線であって屋上１０の長辺縁２１及び屋上面１６と平行な直線に沿って設けられた複数の排気口３２ａを有した排気口群３２により排気口が形成される。そして、排気口を構成する排気口群３２は、長辺縁２１の端部側に設けられる端部側排気口の排気量Ｘと長辺縁２１の中央部側に設けられる中央部側排気口の排気量Ｘと長辺縁２１の両端側と中央側との中間に位置する中間側排気口の排気量Ｘとが同じになるように、端部側排気口、中央部側排気口、中間側排気口をそれぞれ構成する開口面積の同じ排気口３２ａの数を例えば以下のように設定した。
負圧の値が小さい（排気口の圧力Ｚが小さい）屋上１０の長辺縁２１の両端側に位置する排気口構成板３０ｅの両端側部分３６；３６に設ける端部側排気口の開口面積を大きくするために排気口３２ａの数を３個とし、屋上１０の長辺縁２１の両端側よりも負圧の値が大きくなる（排気口の圧力Ｚが大きくなる）屋上１０の長辺縁２１の中央側に位置する排気口構成板３０ｅの中央側部分３７に設ける中央側排気口の開口面積を小さくするために排気口３２ａの数を１個とし、屋上１０の長辺縁２１の両端側よりも負圧の値が大きくなりかつ屋上１０の長辺縁２１の中央側よりも負圧の値が小さくなる屋上１０の長辺縁２１の両端側と中央側との中間に位置する中間側排気口の開口面積を端部側排気口の開口面積より小さくかつ中央側排気口の開口面積を大きくするために排気口構成板３０ｅの左右部分３８；３８に設ける排気口３２ａの数を２個とした。例えば、図７に示すように、建物２の外壁面３５Ａに向けて風が吹いた場合の屋上面１６と平行な面上の負圧の等圧線４０（例えば図６（ａ）の等圧線）と交差する面板としての排気口構成板３０ｅにおいて、交差する等圧線４０の負圧の値が小さい部分３６；３６に形成される排気口の開口面積を大きくするために排気口３２ａの数を多くし、交差する等圧線４０の負圧の値が大きい部分３７に形成される排気口の開口面積を小さくするために排気口３２ａの数を、負圧の値が小さい部分３６；３６に形成される排気口３２ａの数よりも少なくした。つまり、排気口構成板３０において大きな負圧が作用する部分である辺縁の中央側の部分に設ける排気口の開口面積を小さくするために排気口３２ａの数を少なくするとともに、排気口構成板３０において辺縁の中央側よりも小さな負圧が作用する部分である辺縁の端部側の排気口の開口面積を大きくするために排気口３２ａの数を多くしたことによって、屋上１０の辺縁の端部側に設けられる端部側排気口の排気量Ｘと屋上１０の辺縁の中央部側に設けられる中央部側排気口の排気量Ｘとを同じにして、排気口構成板３０ｅに設けたどの排気口３２ａからでも均等に排気されやすいように構成し、これにより、排気口群３２全体での排気バランスを良好にでき、排気口群３２全体での排気効率を向上できるようにした。
また、建物２の屋上１０に設けられて屋上１０の長辺縁２２に沿って延長するとともに建物２の外壁面３５Ｃと平行に位置された面板としての排気口構成板３０ｅにおいても同様に複数の排気口３２ａからなる排気口群３２を構成した。
【００１５】
排気口３２ａは、例えば、排気口構成板３０ｅに形成された横長貫通孔により形成される。つまり、排気口３２ａは、排気口構成板３０ｅの一部を貫通させた開口により形成されたものであり、上板３０ａの前縁面と一方側板３０ｃの前縁面と他方側板３０ｄの前縁面と屋上面１６とで囲まれた開口よりも小さい開口により形成される。
そして、横長貫通孔により形成された排気口３２ａにおける長辺縁２１（又は長辺縁２２）に沿った横長の開口縁３３、即ち、水平方向に延長する上側開口縁３３ａと下側開口縁３３ｂとが平行な直線に形成される。
互いに平行となるように形成される上側開口縁３３ａと下側開口縁３３ｂとの間の間隔は、例えば、５ｃｍ〜１０ｃｍ程度に形成される。
即ち、屋上排気部１１は、囲い３０の内面と屋上面１６とで囲まれた排気集合空間３１を備え、室内７からの排気が排気ダクト１２、排気路１７、屋上面開口１８を介して囲い３０の排気集合空間３１内に集まった後に、排気口構成板３０ｅに形成された排気口群３２を介して囲い３０の外部に排気されるように構成されている。
また、横長貫通孔により形成された排気口群３２を複数個設ける場合は、例えば、排気口構成板３０ｅの上下方向に複数並ぶように設ければよい。
【００１６】
実施形態１の排気装置４によれば、上記式（１）に基づいて、端部側排気口の排気性能Ｘと中央部側排気口の排気性能Ｘと中間側排気口の排気性能Ｘとが同じになるように、端部側排気口の開口面積と中央部側排気口の開口面積と中間側排気口の開口面積とを決めたので、端部側排気口、中央部側排気口、中間側排気口のどの位置からでも均等に排気されやすくなって、排気口群３２全体での排気バランスを良好にでき、排気口群３２全体での排気効率を向上できる。
また、排気口群３２が、建物２の外壁面３５と平行な面板としての排気口構成板３０ｅに形成されたので、建物２の外壁面３５に向けて風が吹いた場合の屋上１０上における屋上面１６と平行な面上の負圧の等圧線４０と交差する排気口構成板３０ｅにおいて、交差する等圧線４０の負圧の値が大きい部分３７に形成される排気口の面積を小さくするために排気口３２ａの数を少なくし、交差する等圧線４０の負圧の値が小さい部分３６；３６に形成される排気口の面積を大きくするために排気口３２ａの数を多くすることによって、排気口群３２全体での排気バランスを良好にでき、排気口群３２全体での排気効率を向上できる。
また、排気口群３２が、建物２の屋上１０に排出される空気を集合させる排気集合空間３１を形成する囲い３０に設けられたので、排気集合空間３１内に集合した排気がどの排気口３２ａからでも均等に排気されやすくなる。
また、複数の排気口３２ａが、囲い３０における屋上１０の辺縁側に位置する面板としての排気口構成板３０ｅに形成されたので、複数の排気口３２ａが建物２の外側を向くように設けられ、また、屋上１０の辺縁に近いほど負圧が大きくなるので、建物２の外側に向けて効率的に排気できる。
また、一対の囲い３０が、屋根における一対の長辺縁２１；２２のそれぞれに沿うように設けられたので、それぞれの長辺縁２１；２２のどちらに向けて風が吹いた場合でも、建物２の外側に向けて効率的に排気できる。
【００１７】
実施形態２
実施形態１では、複数の屋上面開口１８からの排気が集合する排気集合空間３１を形成する囲い３０を用いたが、図９に示すように、屋上面開口１８毎に排気空間６０を形成する複数の囲い３０Ｂを用い、大きな負圧が作用する部分である囲い３０Ｂの排気口構成板３０ｅに設ける辺縁の中央側の排気口の開口面積を小さくするために排気口３２ａの数を少なくするとともに、小さな負圧が作用する部分３６；３６の囲い３０Ｂの排気口構成板３０ｅに設ける辺縁の端部側の排気口の開口面積を大きくするために排気口３２ａの数を多くしたので、実施形態１と同じ効果が得られる。
【００１８】
実施形態３
図１０に示すように、上記式（１）で求まる屋上１０の辺縁の端部側に設けられる端部側排気口の排気性能Ｘと屋上１０の辺縁の中央部側に設けられる中央部側排気口の排気性能とが同じになるように、囲い３０の排気口構成板３０ｅの両端部に跨って延長する排気口３２ａと、囲い３０の排気口構成板３０ｅの端部から中央側に跨って延長する排気口３２ａと、囲い３０の排気口構成板３０ｅの端部に形成された排気口３２ａとで構成された排気口群３２としてもよい。
【００１９】
また、排気口群３２は、縦長貫通孔、又は、屋上面１６に対して斜め方向に延長する貫通孔により形成してもよい。
また、囲い３０は、上下方向に排気口群３２を形成する複数の貫通孔が平行に並ぶように設けられたガラリ戸のような排気口構成板３０ｅを備えた構成としてもよい。
【００２０】
上記では、排気口群３２が、囲いにおける屋上の一辺縁側に位置する排気口構成板３０ｅに形成された例を示したが、排気口群３２は、囲い３０の面板としての排気口構成板３０ｅ、又は、面板としての後板３０ｂのうちのいずれか１つに形成されていれば良い。
【００２１】
上記では、建物２の屋上１０に設けられて屋上１０の長辺縁２１に沿って延長するとともに建物２の外壁面３５Ａと平行に位置された面板としての排気口構成板３０ｅに排気口群３２を設けた例を示したが、建物２の屋上１０に設けられて屋上１０の長辺縁２１に沿って延長するとともに建物２の外壁面３５Ａと交差するように位置された面板において長辺縁２１と平行な直線に沿って排気口群３２を形成する複数の排気口３２ａを設けても良いし、あるいは、屋上面１６において長辺縁２１と平行な直線に沿って排気口群３２を形成する複数の排気口３２ａを設けても良い。屋上面１６に排気口群３２を形成する場合には、屋上面１６に各排気路１７と連通する排気空間を構成する溝を形成し、屋上面１６に開口する溝の上部開口を排気口３２ａとすればよい。尚、屋上面１６に開口する溝の上部開口を大きく形成し、当該溝の上部開口を塞ぐように当該上部開口に、排気口３２ａが形成されたガラリ戸を載置するようにしてもよい。
【００２２】
また、屋上排気部１１が屋上１０における２つ以上の辺縁側に設けられた構成の建物とした場合において、屋上１０のどの辺縁側に向けて風が吹いているかを検出する図外のセンサーと、個別排気部９といずれかの屋上排気部１１とのみを連通させる図外の排気流路切替装置と、センサーからの出力に基づいて排気流路切替装置を制御する制御装置とを有した排気切替手段を備えた建物を構成してもよい。
センサーは、例えば、建物２の屋上１０、外壁面３５、建物２の壁に沿って延長するように設けられた縦排気ダクト部分１２ａ等に設けられる。センサーとしては、風圧計、風速計、風向計等が用いられる。
例えば、排気口群３２の近傍に風圧計を設けたり、排気口が設けられている側の外壁面３５に風圧計を設けたり、排気口と連通する縦排気ダクト部分１２ａに風速計を設ける。
排気流路切替装置としては、例えば、個別排気部９と横排気ダクト部分１２ｂとの境界部分に設けられた切替弁装置、又は、横排気ダクト部分１２ｂと縦排気ダクト部分１２ａとの境界部分に設けられた開閉弁装置を用いる。
排気切替手段を備えた場合、屋上のどの辺縁側に向けて風が吹いているかを検出するセンサーからの検出出力に基づいて制御装置が排気流路切替装置を制御することによって、風圧の大きい側の１つの屋上排気部１１と各個別排気部９とを連通させるようにすることで、排気の効率化が図れる。
【符号の説明】
【００２３】
２ 建物、４ 排気装置、７ 室内、１０ 屋上（屋根）、３０ 囲い、
３０ｅ 排気口構成板（面板）、３１ 排気集合空間、３２ 排気口群（排気口）、
３２ａ 排気口、３５ 建物の外壁面、３６ 交差する等圧線の負圧の値が大きい部分、
３７ 交差する等圧線の負圧の値が小さい部分、４０ 負圧の等圧線。
【特許請求の範囲】
【請求項１】
建物の屋根に設けられて屋根の辺縁と平行な直線に沿って形成された排気口を介して空気を建物の室内から建物外部に排気する排気装置において、
排気口は、屋根の辺縁の中央側部分の周囲の圧力と屋根の辺縁の端部側部分の周囲の圧力との違いによる排気量の差をなくすために、屋根の辺縁の中央側部分の開口面積が屋根の辺縁の端部側部分の開口面積よりも大きく形成されたことを特徴とする排気装置。
【請求項２】
排気口が、建物の屋根上に排出される空気を集合させる排気集合空間を形成する囲いの面板に設けられ、面板が建物の外壁面と平行な面板であることを特徴とする請求項１に記載の排気装置。
【請求項３】
排気口が、囲いにおける屋根の辺縁側に位置する面板に形成されたことを特徴とする請求項２に記載の排気装置。
【請求項４】
一対の囲いの各面板が、屋根における一対の長辺縁のそれぞれに沿うように設けられたことを特徴とする請求項２又は請求項３に記載の排気装置。
【請求項１】
建物の屋根に設けられて屋根の辺縁と平行な直線に沿って形成された排気口を介して空気を建物の室内から建物外部に排気する排気装置において、
排気口は、屋根の辺縁の中央側部分の周囲の圧力と屋根の辺縁の端部側部分の周囲の圧力との違いによる排気量の差をなくすために、屋根の辺縁の中央側部分の開口面積が屋根の辺縁の端部側部分の開口面積よりも大きく形成されたことを特徴とする排気装置。
【請求項２】
排気口が、建物の屋根上に排出される空気を集合させる排気集合空間を形成する囲いの面板に設けられ、面板が建物の外壁面と平行な面板であることを特徴とする請求項１に記載の排気装置。
【請求項３】
排気口が、囲いにおける屋根の辺縁側に位置する面板に形成されたことを特徴とする請求項２に記載の排気装置。
【請求項４】
一対の囲いの各面板が、屋根における一対の長辺縁のそれぞれに沿うように設けられたことを特徴とする請求項２又は請求項３に記載の排気装置。
【図１】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図８】
【図９】
【図１０】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図８】
【図９】
【図１０】
【公開番号】特開２０１２−２１１７４４（Ｐ２０１２−２１１７４４Ａ）
【公開日】平成２４年１１月１日（２０１２．１１．１）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２０１１−７８３２６（Ｐ２０１１−７８３２６）
【出願日】平成２３年３月３１日（２０１１．３．３１）
【出願人】（０００００１３１７）株式会社熊谷組 (551)
【Ｆターム（参考）】
【公開日】平成２４年１１月１日（２０１２．１１．１）
【国際特許分類】
【出願日】平成２３年３月３１日（２０１１．３．３１）
【出願人】（０００００１３１７）株式会社熊谷組 (551)
【Ｆターム（参考）】
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