CN113606689A - 加压型换热换气式房屋 - Google Patents

Abstract

本发明提供加压型换热换气式房屋，使辐射热所滞留的房屋主体内维持正压阻止污染外部空气侵入，外部空气由外部空气净化过滤器和微多孔吸附体净化，使空气在房间内对流来提高室温均匀化和制冷供暖效率，根据外部空气温度和屋内外的温差控制换热和换气由此在夏季也维持气密性并防止外部空气侵入，还抑制供暖制冷的耗电量。在具有气密性的房屋主体的地板部下空间形成外部空气净化室，配有多个微多孔吸附体和换热换气装置。具有外部空气净化过滤器的外部空气吸入管和排出管连接于换热换气装置。使向房间开口的屋外排气管连接于换热换气装置，使外部空气净化室连通于房间的供气格栅设于地板部。换热换气装置设为外部空气供气量>屋外排气量。

Description

加压型换热换气式房屋

技术领域

本发明涉及一种加压型换热换气式房屋，其防止被污染的外部空气侵入房屋主体内，侵入的外部空气借助微多孔吸附体作为净化空气向屋内供给，另外其根据外部空气温度的变化而控制供气和排气的换气次数，并且抑制换热换气所需要的耗电量，同时提供适应四季的舒适的居住环境。

背景技术

在南北长的日本，根据居住地域的不同，四季的气温和湿度差异较大，另外气温的变化也存在较大幅度。例如，在盛夏，存在北海道的白天的最高气温大致相当于本州的最低气温的差异。作为对应这样多样的气候的差异而提供舒适的居住环境的技术，提案了在导入的外部空气与排出的屋内空气之间进行换热，实现节能并且进行房屋的换气的换热空气调节系统。

例如，专利文献1所示的换热空气调节系统构成为在将换气/空气调节一体型单元10与各室A～D相连通的空气调节管道31A～31D的各个室内吹出口设有副换热器(41A～41D)，并设有与单元10的主换热器12和副换热器(41A～41D)共同工作从而能够进行全室制冷、主制冷/除湿、制冷/轻供暖、全室供暖、主供暖/送风、全除湿、主除湿/制冷的制冷剂循环系统RC，在空气调节管道(31A～31D)和换气管道(35A～35D)设有能够增减空气风量的开闭挡板(51A～51D)。

现有技术文献

专利文献

专利文献1：日本特开2001-116321号公报

发明内容

发明要解决的问题

但是，在专利文献1的技术中，为了将空气调节管道与换气管道配置于换气/空气调节一体型单元10与各室之间，成为管道的根数较多、在天棚背面空间布满管道的状态。因此，存在在管道的材料和配管工程花费很大的成本，产生用于去除沉积于管道内的尘埃或产生的霉等的清扫或维护的费用这样的问题，且存在由于管道的管路阻力而对马达等驱动系统施加负荷这样的问题点。

而且，存在大气被因季风而向日本飞来的污染物质污染，该被污染的外部空气侵入房屋内而导致健康损害的问题，但在夏季为了降低室内温度，一般是打开房屋的窗户，存在难以抑制由污染的外部空气造成的健康损害的问题。

本发明是为了解决上述的以往技术的问题点而发明的，其以提供一种加压型换热换气式房屋为目的，该加压型换热换气式房屋以如下方式设置：使辐射热所滞留的房屋主体内与屋外相比维持为正压，从而阻止污染外部空气的侵入，所供给的外部空气借助外部空气净化过滤器和微多孔吸附体可靠地净化，并且实现居住环境的最优化，借助供气格栅和吹出狭缝在房间内使空气对流，从而提高室温的均匀化和制冷供暖效率，另外根据外部空气温度和屋内外的温差控制换热和换气，由此在夏季也维持气密性并且防止外部空气的侵入从而保护居住环境，另外抑制制冷供暖的耗电量从而形成健康且舒适的居住环境，而且供气系统设为无管道，利用排气系统的管路阻力而使房屋主体内维持为正压，并且节省管理费。

用于解决问题的方案

(1)为了解决上述的问题而构成的技术方案1的发明的方案包括如下结构：在具有气密性的房屋主体的地板部下空间形成有外部空气净化室，在该外部空气净化室配置有多个微多孔吸附体，在使供气口向所述外部空气净化室开口的状态下在所述房屋主体内配置换热换气装置，将具有外部空气净化过滤器的外部空气吸入管和排气口向屋外开口的排出管连接于该换热换气装置，使向在所述房屋主体中划分出的房间开口的屋外排气管连接于该换热换气装置，将使所述外部空气净化室连通于所述房间的供气格栅设于所述房间的地板部，被所述换热换气装置吸引的外部空气与排出的屋内空气换热并向所述外部空气净化室排出，在所述微多孔吸附体的作用下生成净化空气并从所述供气格栅向所述房间供给，所述换热换气装置设定为外部空气供气量>屋外排气量，并且所述房屋主体内始终维持为比外部空气压高的正压，从而抑制外部空气的侵入。

(2)另外，技术方案2的本发明由以下构造构成：房屋主体，其具有气密性并在内部划分出房间；外部空气净化室，其具有气密性并形成于该房屋主体的地板部下空间；多个微多孔吸附体，其配置于该外部空气净化室；换热换气装置，其具有使排气口向屋外开口的排出管，并在使供气口向所述外部空气净化室开口的状态下配置于所述房屋主体1内；外部空气吸入管，其外部空气吸入口向屋外开口，在中途具有外部空气净化过滤器，并且该外部空气吸入管连接于该换热换气装置；屋外排气管，其在屋内吸引口向所述房间开口的状态下，连接于所述换热换气装置；以及供气格栅，其设于地板部，并且使所述外部空气净化室连通于所述房间，利用所述换热换气装置，使经由所述外部空气吸入管吸引的外部空气和由所述屋外排气管排出的屋内空气换热并向所述外部空气净化室排出，在该外部空气净化室内与所述微多孔吸附体相接触而生成净化空气，该净化空气通过所述供气格栅不受管路阻力地直接向所述房间供给，所述换热换气装置设定为外部空气供气量>屋外排气量，且由于所述屋外排气管的管路阻力而成为屋外排气量<外部空气供气量，由此所述房屋主体内始终维持为比外部空气压高的正压。

(3)并且，也可以是，所述换热换气装置在外部空气温度不足规定的温度，并且外部空气温度和室内温度在规定的温差范围内的严冬期，进行使每单位时间的供气次数比排气次数多，且换气次数比其他季节少的换气控制，在外部空气温度在比所述严冬期的外部空气温度高的规定的温度范围内的春季和秋季，进行将排气次数设为供气次数的二分之一的换气控制，在外部空气温度比所述春季和秋季的外部空气温度高的夏季，进行将排气次数设为比供气次数少10％的换气控制，在所述外部空气温度不足规定的温度的严冬期和冬期的情况下，以及在所述外部空气温度比规定的温度高的夏季的情况下，通过在导入的外部空气与排出的屋内空气之间进行换热来使室内温度维持在适宜温度，在外部空气温度在所述规定的温度范围内的春季和秋季，不进行换热来节省耗电量。

(4)并且，也可以是，所述房屋主体构成为地板下由混凝土制板坯形成，外壁具有隔热性，由此使辐射热滞留于整体。

(5)另外，也可以是，在所述房间中，在远离所述供气格栅的位置，在该房间的壁边的地板部配置有连通于所述外部空气净化室的吹出狭缝。

(6)另外，也可以是，所述吹出狭缝设于最大限度地远离向所述外部空气净化室开口的所述换热换气装置的供气口的位置。

(7)另外，也可以是，所述外部空气温度不足规定的温度是指不足14℃。

(8)另外，也可以是，所述外部空气温度在规定的温度范围内是指14～26℃。

(9)并且，也可以是，所述外部空气温度比规定的温度范围高的温度是指超过26℃。

发明的效果

(1)使具有气密性的房屋主体内相比屋外维持为正压，因此能够阻止混入PM2.5或花粉等有害物质的污染外部空气侵入房屋内，另外，即使打开窗户或玄关门，污染外部空气也难以进入，能够使房屋内维持为清洁的空气。

(2)换热换气装置吸引的外部空气由外部空气净化过滤器和微多孔吸附体净化并向房屋主体内供给，因此能够形成并维持健康且舒适的居住空间。

(3)房屋主体内始终维持为比外部空气压高的正压，由此能够使净化空气遍及到房间的角落，因此能够确保健康的生活环境。

(4)根据外部空气温度与屋内外的温差，全年控制换热换气装置，从而即使在夏季也使房屋主体内为正压来防止外部空气的侵入，由此保护居住环境，在春/秋季不进行换热而实现供暖和制冷费用的节省并且抑制耗电量，由此能够经济地实现环境形成。

(5)设为在外部空气净化室净化的空气从供气格栅直接向房间供给的无管道构造，因此能够节省管道的铺设费用和管理费，能够降低由于管路阻力造成的换气装置的负荷。

(6)房屋主体构成为辐射热滞留于整体，因此房屋主体内不受外部空气温度的影响而室温稳定，从而能够节省制冷和供暖费用。

(7)使连通于外部空气净化室的吹出狭缝远离供气格栅地配置，使净化空气在房间内对流，从而能够提高室温的均匀化和制冷供暖效率。

(8)吹出狭缝设于最大限度地远离换热换气装置的屋内供气口的位置，并且所供给的外部空气在外部空气净化室内较长距离和时间地与微多孔吸附体接触，因此能够充分地净化外部空气。

附图说明

图1是本发明的实施方式的房屋的纵剖视图。

图2是图1的局部放大图。

图3是根据温差进行的换气量控制的说明图。

附图标记说明

1、房屋主体；2、板坯；5A、外壁；7A、地板部；11、房间；12、外部空气净化室；15、供气格栅；16、吹出狭缝；17、换热换气装置；17D、屋内供气口；18、外部空气吸入管；18A、外部空气吸入口；19、外部空气净化过滤器；21、屋外排气管；22、微多孔吸附体。

具体实施方式

以下，基于附图详细叙述本发明的实施方式。在图1、图2中，标记1表示二层建筑的房屋主体。标记2是构成该房屋主体1的混凝土制的板坯，标记3是在该板坯2上一体地形成的地基3，在该地基3上设有基座4，在该基座4上构造有木造的框架体5。标记6是覆盖该框架体5的屋顶部。框架体5由使用隔热材料从而具有隔热性的外壁5A和未图示的柱构成。并且，框架体5内由一层地板部7A和一层天棚部7B形成一层划分部7，由二层地板部8A和二层天棚部8B形成二层划分部8，在各划分部7、8由隔壁9和门10划分而成多个房间11、11、……。

在由上述的结构构成的房屋主体1中，利用未图示的气密薄膜覆盖地板部7A下表面、外壁5A内表面以及二层天棚部8B背面，由此使房屋主体1整体具有气密性。另外，一层地板部7A下表面与板坯2之间的空间形成为具有气密性的外部空气净化室12，该外部空气净化室12借助供气路14连通于由一层天棚部7B和二层地板部8A划分而成的空气流入空间13。并且，外部空气净化室12借助设于一层地板部7A的供气格栅15与房间11相连通，空气流入空间13借助设于二层地板部8A的供气格栅15与房间11相连通。

另外，标记16表示位于各房间11的壁边，连通于外部空气净化室12并且在地板部7A开口的吹出狭缝。该吹出狭缝16以尽可能远离所述供气格栅15的方式配置，使外部空气在外部空气净化室12内流动较长距离和时间，与后述的微多孔吸附体23充分地接触而净化。因此，供气格栅15和吹出狭缝16可以位于房间11的对角线上的壁边，也可以配置于相对的隔壁9的边缘。

在此，吹出狭缝16是沿着壁边在地板部7A开口的宽度约为2mm的间隙状狭缝且呈在房间11中配置家具等时不会成为障碍的大小和形状，另外，长度是根据房间11的面积而适当不同的。此外，吹出狭缝16是如上述那样的较细的间隙状的狭缝，但由于需要表示配置位置、与供气格栅15的关系等，吹出狭缝16在图2的附图中描绘得较大。

另外，在二层的房间11也以远离供气格栅15的方式在地板部8A的壁边同样地配置有吹出狭缝16，使净化空气从空气流入空间13流入房间11。

标记17表示设置于所述外部空气净化室12的换热换气装置。如图2所示，该换热换气装置17由以下构造构成：壳体17A、设于该壳体17A的外部空气导入口17B、屋外排气口17C、屋内供气口17D以及屋内排气口17E这4个供气口/排气口、设于所述壳体17A内的未图示的供气用和排气用的2个马达、以及连接于所述供气口/排气口17B、17E并内置于壳体17A的换热元件17F，在外部空气导入口17B设有外部空气温度感应器17G，在屋内排气口17E设有室内温度感应器17H。并且，换热换气装置17根据所吸引的外部空气的温度和室内空气的温度的变动以及这两者的温差，通过分别驱动、停止供气用马达和排气用马达这样的ON、OFF控制，实施进行换热或不进行换热的普通换气，来抑制耗电量并向室内供给温暖的空气或冷空气，从而实现空气调节。

标记18表示连接于所述换热换气装置17的外部空气导入口17B的外部空气吸入管。该外部空气吸入管18使外部空气吸入口18A从框架体5的外壁5A向屋外开口，通过位于换热换气装置17的上游侧地设置外部空气净化过滤器19，由此吸附并去除屋外的大气中的粉尘、花粉、排气、PM2.5等杂质从而净化外部空气，另外降低换热换气装置17的供气马达的负荷。

并且，借助外部空气吸入管18吸引的外部空气在换热换气装置17内与来自房屋主体1的排出空气换热，并且从屋内供气口17D向外部空气净化室12排出。另外，标记20表示连接于换热换气装置17的屋外排气口17C，并使顶端开口的排气口20A向屋外开口的排出管。

标记21表示用于使房屋主体1内的屋内空气向屋外排出的屋外排气管。该屋外排气管21由以下构件构成：横主管21A，其连接于换热换气装置17的屋内排气口17E并配置于外部空气净化室12；纵主管21B，其从该横主管21A的顶端向二层天棚部8B背面伸长；上下横分歧管21C、21C，其配置于一层天棚部7B背面和二层天棚部8B背面并连接于该纵主管21B；以及支管21D、21D、……，其连接于该各横分岐管21C并向各房间11开口。

并且，在各支管21D、21D的开口设有未图示的尘埃去除过滤器，防止室内的尘埃堆积于屋外排气管21内从而管路阻力增大的事态，或防止室内的尘埃被吸引入换热换气装置17内而使作用于排气马达的负荷增大的事态。

标记22、22、……表示排列于外部空气净化室12和空气流入空间13的多个微多孔吸附体。该各微多孔吸附体22由在用织布等透气性原料形成的袋中收容木炭、竹炭等微多孔材料而成的吸附体构成，将外部空气中不能由外部空气净化过滤器19去除的有害的化学物质例如甲醛、甲苯等吸附并去除，由此将进一步净化的清洁的空气向各房间11等供给。

此外，微多孔吸附体22优选为与空气的接触面积较大，因此排列于在下表面侧形成有透气孔的载置台例如板条状的台上即可。

本实施方式是由上述结构构成的，接下来对其作用进行详细叙述。首先，换热换气装置17使经由外部空气吸入管18吸引的外部空气由外部空气净化过滤器19净化后，从屋内供气口17D不经由管路地直接向外部空气净化室12排出。净化空气在外部空气净化室12进一步与微多孔吸附体22接触，由此成为进一步净化的净化空气，从供气格栅15向各房间11供给。

像这样，净化空气的供气系统构成为从换热换气装置17的屋内供气口17D直接向外部空气净化室12排出的无管道的流路，因此不受管路阻力，也能够减轻作用于供气用马达的负荷。

外部空气净化室12的净化空气经由供气格栅15向一层的房间11吹入，再经供气路14向空气流入空间13吹入，从供气格栅15向二层的房间11吹入，由此各房间11能够被净化空气填满。在一层天棚部7B背面的空气流入空间13配置有多个微多孔吸附体22，将在外部空气净化室12净化了的空气进一步净化。

吹出狭缝16设于尽可能远离换热换气装置17的屋内供气口17D的位置，从屋内供气口17D吹出的外部空气在外部空气净化室12内流动较长距离和时间，并与微多孔吸附体22接触，因此能够使外部空气充分地净化并从吹出狭缝16向房间11排出。

并且，也从以远离供气格栅15的方式设置的吹出狭缝16向房间11吹入净化空气，由此在房间11内净化空气能够长时间对流，另外能够迅速地实现室温的均匀化，并且能够高效地制冷和供暖。而且，在将净化空气加压的状态下向房间11吹入净化空气，由此能够使净化空气遍及到房间11的角落。

另一方面，各房间11的屋内空气经由将支管21D在一层天棚部7B和二层天棚部8B开口的屋外排气管21而被换热换气装置17吸引，在换热换气装置17内与所吸引的外部空气换热并从排出管20向屋外排出。并且，供气系统不受由管路阻力所造成的压力损失，与此相对，在排气系统中，受到由在屋外排气管21的管路阻力造成的压力损失，由此维持外部空气供气量>屋外排气量的状态，即房屋主体1内始终维持为正压的状态，结果是能够始终阻止污染空气或物质从间隙、换气口等向房屋主体1内侵入，从而能够使房屋内维持舒适的居住环境。

接下来，对房屋主体1的供气和排气的换气次数，分情况地说明在外部空气温度产生温差的季节的控制。

外部空气温度在14～26℃的范围内的春季和秋季(中间期)的室内温度与外部空气温度的差较小，所以换热换气装置17的换热功能停止。并且，在春季和秋季，进行使向屋外的排气量比向屋内的供气量少的控制。即，将供气次数设为0.50次/h，而将排气次数设为其二分之一即0.25次/h(参照图3)，对房屋主体1内加压并维持为正压，并且节省耗电量从而实现节能。

另一方面，在外部空气温度不足14℃，且外部空气温度相对于室内温度大幅降低，产生屋内温度与屋外温度的温差为17℃≤Δθ<29℃那么大的温差的严冬期，如图3所示，将供气次数设为0.35次/h，将排气次数设为0.30次/h，抑制屋内外的换气次数，另外使换气量近似，通过进行这样的控制，抑制房屋主体1内的暖气的排出并且进行换热和换气，抑制供暖成本所需要的耗电量。

另外，外部空气温度不足14℃时，以如下方式设置：在室内外的温差在8≤Δθ<17的范围的情况下，将供气次数设为0.40次/h，而将排气次数设为0.35次/h，在室内外的温差在2≤Δθ<8的范围的情况下，将供气次数设为0.45次/h，而将排气次数设为0.40次/h，在室内外的温差在2≤Δθ<8的范围的情况下，将供气次数设为0.45次/h，而将排气次数设为0.40次/h，在室内外的温差在Δθ<2的范围的情况下，将供气次数设为0.50次/h，而将排气次数设为0.45次/h，通过这样进行配合室内外的温差变小而增加每单位时间的吸排气的换气次数的控制，由此以不浪费换热换气装置17的耗电量的方式实现效率化。

以上总的来说，在外部空气温度不足规定的温度14℃的严冬期和冬期的情况下，以及在所述外部空气温度比规定的温度26℃高的夏季的情况下进行控制，通过在导入的外部空气与排出的屋内空气之间进行换热，使室内温度维持在适宜温度，并且实现耗电量的节省。另一方面，在外部空气温度在14～26℃的规定的温度范围内的春季和秋季进行控制，将房屋主体1内加压并维持为正压，并且不进行换热地节省供暖和制冷所需要的耗电量。

另外，从换热换气装置17的屋内供气口17D不经由管道地直接向外部空气净化室12供气，由此管路阻力为零，另一方面，构成为屋内空气借助配置于房屋主体1内的屋外排气管21排出从而受到管路阻力，因此供气量>排气量的关系始终成立，减轻用于使房屋主体1内维持为正压的换热换气装置17的负荷，并且使房屋主体1内维持为比外部空气压高的正压。

而且，通过构成为从换热换气装置17经由外部空气净化室12直接向房间屋11排出净化空气而不经由管道，能够节省管道的铺设工程费用，也不需要管道的堵塞或防霉的对策，能够削减维持管理费用。

此外，在本实施方式中以二层建筑的独户建筑房屋为例进行了说明，但本发明也能够用于一层建筑的平房，另外也能够用于高层集合房屋。在该高层集合房屋的情况下，地板下空间相当于下层的房间的天棚背面与上层的房间的地板下之间的空间。

Claims (9)

1.一种加压型换热换气式房屋，其中，

该加压型换热换气式房屋包括如下结构：在具有气密性的房屋主体的地板部下空间形成有外部空气净化室，在该外部空气净化室配置有多个微多孔吸附体，在使供气口向所述外部空气净化室开口的状态下在所述房屋主体内配置换热换气装置，将具有外部空气净化过滤器的外部空气吸入管和排气口向屋外开口的排出管连接于该换热换气装置，使向在所述房屋主体中划分出的房间开口的屋外排气管连接于该换热换气装置，将使所述外部空气净化室连通于所述房间的供气格栅设于所述房间的地板部，被所述换热换气装置吸引的外部空气与排出的屋内空气换热并向所述外部空气净化室排出，在所述微多孔吸附体的作用下生成净化空气并从所述供气格栅向所述房间供给，所述换热换气装置设定为外部空气供气量>屋外排气量，并且所述房屋主体内始终维持为比外部空气压高的正压，从而抑制外部空气的侵入。

2.一种加压型换热换气式房屋，其中，

该加压型换热换气式房屋由以下构造构成：房屋主体，其具有气密性并在内部划分出房间；外部空气净化室，其具有气密性并形成于该房屋主体的地板部下空间；多个微多孔吸附体，其配置于该外部空气净化室；换热换气装置，其具有使排气口向屋外开口的排出管，并在使供气口向所述外部空气净化室开口的状态下配置于所述房屋主体(1)内；外部空气吸入管，其外部空气吸入口向屋外开口，在中途具有外部空气净化过滤器，并且该外部空气吸入管连接于该换热换气装置；屋外排气管，其在屋内吸引口向所述房间开口的状态下，连接于所述换热换气装置；以及供气格栅，其设于地板部，并且使所述外部空气净化室连通于所述房间，利用所述换热换气装置，使经由所述外部空气吸入管吸引的外部空气和由所述屋外排气管排出的屋内空气换热并向所述外部空气净化室排出，在该外部空气净化室内与所述微多孔吸附体相接触而生成净化空气，该净化空气通过所述供气格栅不受管路阻力地直接向所述房间供给，所述换热换气装置设定为外部空气供气量>屋外排气量，且由于所述屋外排气管的管路阻力而成为屋外排气量<外部空气供气量，由此所述房屋主体内始终维持为比外部空气压高的正压。

3.根据权利要求1或2所述的加压型换热换气式房屋，其中，

所述换热换气装置在外部空气温度不足规定的温度，并且外部空气温度和室内温度在规定的温差范围内的严冬期，进行使每单位时间的供气次数比排气次数多，且换气次数比其他季节少的换气控制，在外部空气温度在比所述严冬期的外部空气温度高的规定的温度范围内的春季和秋季，进行将排气次数设为供气次数的二分之一的换气控制，在外部空气温度比所述春季和秋季的外部空气温度高的夏季，进行将排气次数设为比供气次数少10％的换气控制，在所述外部空气温度不足规定的温度的严冬期和冬期的情况下，以及在所述外部空气温度比规定的温度高的夏季的情况下，通过在导入的外部空气与排出的屋内空气之间进行换热来使室内温度维持在适宜温度，在外部空气温度在所述规定的温度范围内的春季和秋季，不进行换热来节省耗电量。

4.根据权利要求1或2所述的加压型换热换气式房屋，其中，

所述房屋主体构成为地板下由混凝土制板坯形成，外壁具有隔热性，由此使辐射热滞留于整体。

5.根据权利要求1或2所述的加压型换热换气式房屋，其中，

在所述房间中，在远离所述供气格栅的位置，在该房间的壁边的地板部配置有连通于所述外部空气净化室的吹出狭缝。

6.根据权利要求5所述的加压型换热换气式房屋，其中，

所述吹出狭缝设于最大限度地远离向所述外部空气净化室开口的所述换热换气装置的供气口的位置。

7.根据权利要求3所述的加压型换热换气式房屋，其中，

所述外部空气温度不足规定的温度是指不足14℃。

8.根据权利要求3所述的加压型换热换气式房屋，其中，

所述外部空气温度在规定的温度范围内是指14～26℃。

9.根据权利要求3所述的加压型换热换气式房屋，其中，

所述外部空气温度比规定的温度范围高的温度是指超过26℃。

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