JP2003185207A - 建築物の換気装置 - Google Patents
建築物の換気装置Info
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Abstract
年間を通じて適切な換気を行うことができる建築物の換
気装置を提供する。 【解決手段】換気装置1は、従来のパッシブ換気方式を
改良したものであり、基礎断熱がなされた2階建ての住
宅2に設置される。基礎2aには給気口3が設けられ、
給気口3から床下空間2bの内部に向けて給気ダクト4
が設けられる。給気ダクト4にはエアフィルタ6、送風
ファン7、外気温センサ8及び風量センサ9が設けられ
る。住宅2の床2cには床面開口10が設けられ、2階
の部屋2gの上方位置には排気口11が設けられる。本
発明の換気装置1によれば、パッシブ換気方式による自
然換気を補完し、住宅2の内外の温度差が大きい冬季に
おいては過換気にならないように送風ファン7の回転数
が低くなるように制御し、住宅2の内外の温度差が小さ
い時期においては送風ファン7の回転数を高くして必要
な換気量を確保する。
Description
行う装置に関する。
高気密化が進んでおり、結露やカビ等の発生を防止する
ために建築物内の換気は重要な課題となっている。この
ような高断熱高気密の建築物における換気の方式とし
て、機械換気以外には、換気ファンを使用せず建築物の
内外の温度差により換気を行ういわゆるパッシブ換気方
式が用いられている。
建築物の床下空間から外気を導入し、その外気を床面に
設けられた開口を介して床下空間から室内に導入し、室
内の上部位置から排気口を介して室内の空気を外部に排
出するものである。
の温度差が大きい冬季を基準にして換気量を設定する
と、冬季においては十分な換気を行うことができるが、
建築物の内外の温度差が小さい夏季等においては十分な
換気を行うことができなかった。一方、建築物の内外の
温度差が小さい夏季等に十分な換気を行えるように換気
量を設定すると、冬季においては過剰な換気が行われ、
室内の温度を低下させてしまうという不都合がある。
冬季と夏季との温度差が大きい地域においては年間を通
じて適切な換気を行うことが困難であった。
気装置の改良を目的とし、さらに詳しくは前記不都合を
解消するために、冬季と夏季との温度差が大きい地域で
あっても年間を通じて適切な換気を行うことができる建
築物の換気装置を提供することを目的とする。
に、本発明の建築物の換気装置は、基礎断熱がなされた
建築物の床下空間に外気を導入する給気口と、前記床下
空間と室内とを連通する床面開口と、室内の上部位置に
設けられ室内の空気を建築物の外部に排出する排気口と
を備え、建築物の内外の温度差を利用して前記給気口か
ら外気を導入し、前記床面開口を介して外気を室内に導
入し、前記排気口を介して室内の空気を外部に排出する
ことにより室内の換気を行う装置であって、前記給気口
から外気を導入し制御手段により回転数が制御される送
風ファンと、外気温を検出する外気温センサとを有し、
前記制御手段は、前記外気温センサにより検出された外
気温が高くなれば前記送風ファンの回転数を高くし、外
気温が低くなれば前記送風ファンの回転数を低くする制
御を行うことを特徴とする。
ゆるパッシブ換気方式の換気装置に換気を補完するため
の送風ファンを設け、さらにその送風ファンの制御を前
記制御手段により行っている。この制御手段は、前記外
気温センサにより検出された外気温に応じて前記送風フ
ァンの回転数を制御している。
の温度差が小さくなるため、従来のパッシブ換気方式で
は換気される空気の量が減少する。そこで、本発明にお
いては、外気温が高い場合は前記送風ファンの回転数を
高くして前記給気口から吸入される外気の量を増加させ
る。
温度差が大きくなるため、従来のパッシブ換気方式では
換気される空気の量が増加する。そこで、本発明におて
は、外気温が低い場合は前記送風ファンの回転数を低く
して前記給気口から吸入される外気の量を減少させる。
よれば、いわゆるパッシブ換気方式の換気装置を補完
し、冬季と夏季との温度差が大きい地域であっても年間
を通じて適切な換気を行うことができる。
は、前記給気口から導入される外気の風量を検出する風
量センサが設けられ、前記制御手段は外気温に対応する
風量のデータを記憶した記憶手段を備えており、前記外
気温センサにより検出される外気温に応じて前記風量セ
ンサにより検出される風量が前記記憶手段に記憶された
データの風量となるように前記送風ファンの回転数を制
御することが好ましい。
的に前記送風ファンの回転数に比例する。しかしなが
ら、前記給気口に埃や虫等の進入を防止するためのフィ
ルタが設けられている場合などは、送風ファンの回転数
が一定であっても当該フィルタの詰まり具合によって給
気口から導入される外気の量が変動する。従って、前記
風量センサにより実際に給気口から導入される外気の量
を検出し、前記制御手段によって、前記送風ファンから
送風される外気の量が外気温に応じた風量となるように
制御を行うことにより、適切な換気を行うことができ
る。
る外気の風量を検出する風量センサが設けられ、前記制
御手段は前記外気温センサにより検出される外気温が所
定の基準温度以下のときは前記風量センサにより検出さ
れる風量が前記建築物の換気に必要な基準換気量となる
ように前記送風ファンの回転数を制御し、前記外気温セ
ンサにより検出される外気温が前記基準温度を越えると
きは前記風量センサにより検出される風量が前記基準換
気量を越える風量となるように前記送風ファンの回転数
を制御することが好ましい。
ときには換気量を前記基準換気量とすることにより、外
気温が低いときに室内が過換気にならないようにするこ
とができる。また、外気温が前記基準温度を超えるとき
には前記基準換気量を超える換気量として積極的に過換
気としている。このように、本発明の換気装置によれ
ば、冬季等の外気温が低いときは過換気とならないよう
にして室内温度の低下を防止し、外気温の高い夏季等に
おいては積極的に過換気として居住者に涼感を与えるこ
とができる。
物が設置される地域の冬季の平均気温から定められる冬
季基準温度において自然換気による換気量が所定の基準
換気量となるように開口面積が定められていることが好
ましい。本発明の換気装置は、自然換気による換気量が
多い冬季を基準として前記給気口と前記排気口の開口面
積を定めている。従って、冬季においては自然換気によ
り十分な換気量が確保される。また、外気温が実際に前
記冬季基準温度を下回ることはまれであるので、冬季に
おいても過換気となりにくい。一方で、外気温が高くな
り建築物の内外の気温差が小さくなった場合であっても
前記送風ファンにより必要な換気量を確保することがで
きる。
態の一例について、図1乃至図4を参照して説明する。
図1は本発明の第1の実施形態の換気装置が住宅に設置
されている状態を示す説明的断面図、図2は第1の実施
形態の換気装置の電気的構成を示すブロック図、図3は
第1の実施形態の換気装置の作動を示すフローチャー
ト、図4は第2の実施形態の換気装置の作動を示すフロ
ーチャートである。
ついて図1乃至図3を参照して説明する。第1の実施形
態の換気装置1は、図1に示すように住宅2に設置され
ており、住宅2は、高断熱高気密構造の2階建てとなっ
ている。また、住宅2は基礎2aが断熱された基礎断熱
構造となっている。
するための給気口3が設けられており、この給気口3か
ら床下空間2bの内部に向けて給気ダクト4が設けられ
ている。また、給気口3には雨や雪、あるいは塵や埃等
の進入を防ぐための給気フード5が設けられている。ま
た、給気ダクト4の下流側にはエアフィルタ6及び送風
ファン7が設けられている。また、エアフィルタ6の上
流側の給気ダクト4には、外気温センサ8と風量センサ
9とが設けられている。
室内2dとを連通する床面開口10が設けられている。
また、2階の床2eは一部が吹き抜け2fになってお
り、1階の室内2dと2階の室内2gとがこの吹き抜け
2fによって連通している。そして、図1において2階
の室内2g右上部には2階の室内2gと外部とを連通す
る排気口11が設けられている。
排気口11の開口面積が、住宅2の内外の温度差が大き
い冬季において十分に室内が換気されるような面積に設
定されている。具体的には、住宅2が設置される地域に
おける冬季の平均気温等を参照して定められる平均設計
用外気温度を冬季基準温度とし、この冬季基準温度にお
いて自然換気のみによる換気量が住宅2の換気に必要と
される基準換気量となるように給気口3及び排気口11
の開口面積を設定している。第1の実施形態において
は、この冬季基準温度を−3℃とし、基準換気量を10
0m3/hとしている。
間2b内に設けられた床下放熱器12と、2階の部屋内
に設けられたパネルラジエータ13とを有する暖房装置
を備えている。この暖房装置は、図示しないボイラから
床下放熱器12とパネルラジエータ13に温水を供給し
て床下空間2b内及び室内を加熱し、加熱された空気を
床面開口10を介して室内2d及び2gに導入させて自
然循環により住宅2の全体を暖房するものである。
的構成について図2を参照して説明する。第1の実施形
態の換気装置1は、図2に示すように、送風ファン7の
回転数を制御するコントローラ(制御手段)14を備え
ており、このコントローラ14は、送風ファン7と風量
センサ9とに電気的に接続されている。また、コントロ
ーラ14は記憶手段であるメモリ15を備えており、こ
のメモリ15には外気温に応じた風量のデータが記憶さ
れている。
た場合であっても住宅2内の居住者が寒さを感じないと
想定される温度を基準温度としている。そして、外気温
が基準温度以下のときは自然換気と強制換気とを合わせ
た換気量が基準換気量である100m3/hとなるよう
にしている。また、外気温が基準温度を超えているとき
は基準換気量よりも多い180m3/hとなるようにし
ている。尚、第1の実施形態においては、この基準温度
を15℃に設定している。
について図3を参照して説明する。第1の実施形態の換
気装置1の自動運転が行われているときは、コントロー
ラ14は外気温センサ8によって給気口3から導入され
る外気温を検出する(STEP1)。また、コントロー
ラ14は風量センサ9によって給気口3から導入される
風量を検出する(STEP2)。
以下のときは(STEP3でYES)、コントローラ1
4はメモリ15に記憶されているデータに従い、床下空
間2bに送風される風量が自然換気量を含めて基準換気
量である100m3/hとなるように送風ファン7の回
転数を制御する(STEP4)。従って、例えば外気温
が基準温度である15℃よりも大幅に低いときは自然換
気量が多くなるので送風ファン7の回転数は低下する。
また、外気温が15℃に近づいたときは自然換気量が少
なくなるので送風ファン7の回転数は上昇する。
も高いときは(STEP3でNO)、コントローラ14
はメモリ15に記憶されているデータに従い、床下空間
2bに送風される風量が自然換気量を含めて基準換気量
である100m3/hよりも多い180m3/hとなる
ように送風ファン7の回転数を制御する(STEP
5)。
置1では、コントローラ14は外気温が基準温度以下の
ときは住宅2が過換気とならないように送付ファン7の
制御を行っているので、冬季等において居住者に換気に
よる寒さを感じさせることがない。また、外気温が基準
温度を超えるときは積極的に住宅2内を過換気としてい
るため、夏季等において居住者に涼感を与えることがで
きる。
気口3及び排気口11の開口面積は冬季基準温度を基に
定められており、外気温がこの冬季基準温度を下回るこ
とはまれである。このため、冬季において住宅2内が過
換気となることもまれなものとなる。この場合、コント
ローラ14によって、風量センサ9により検出される風
量が100m3/hを越えたときに送風ファン7を逆回
転させて換気量を常に100m3/hとなるようにして
もよい。このような制御を行うことにより、冬季におい
て外気温が冬季基準温度を下回った場合であっても過換
気となることがない。
以上のような制御によって自然換気と強制換気により給
気口3から給気ダクト4及びエアフィルタ6を介して外
気が床下空間2bに導入される。このとき、冬季等で暖
房装置が作動しているときは、床下空間2bに導入され
た外気は床下放熱器12により加熱され、床面開口10
を介して1階の室内2dに導入される。1階の室内2d
に導入された空気は1階の室内2dを対流すると共に吹
き抜け2fを介して2階の室内2gに導入される。2階
の室内2gにおいてはパネルラジエータ13により室内
2gの空気が加熱される。そして、加熱された空気は排
気口11を介して住宅2の外部に排出される。このよう
に、第1の実施形態の換気装置1により、住宅2の室内
2d,2gが換気される。
は、長期間の使用によって埃等でエアフィルタ6が目詰
まりを起こしたり、給気フード5の一部が塞がれて給気
口3より導入される空気の量が減少する場合がある。し
かしながら、第1の実施形態においては、コントローラ
14は風量センサ9によって給気口3から導入される外
気の量を測定し、導入される外気が所定の風量となるよ
うに制御されている(STEP4,5)。従って、長期
間の使用によって埃等でエアフィルタ6が目詰まりを起
こしたり給気フード5の一部が塞がれた場合であって
も、給気口3から導入される外気の風量は一定に保たれ
る。このように、第1の実施形態の換気装置1によれ
ば、住宅2の内外の温度差、エアフィルタ6の状態、あ
るいは給気フード5の状態にかかわらず、安定した換気
を行うことができる。
装置について説明する。第2の実施形態の換気装置は、
図1及び図2に示す構成において風量センサ9が設けら
れていない点が前記第1の実施形態の換気装置1と異な
っている。また、メモリ15に記憶されているデータが
前記第1の実施形態の換気装置1と異なっている。具体
的には、外気温が5℃以下のときは送風ファン7による
送風量が10m3/hとなり、外気温が5℃を越えて1
5℃以下のときは送風ファン7による送風量が100m
3/hとなり、外気温が15℃を越えているときは送風
ファン7による送風量が180m3/hとなるようなデ
ータが記憶されている。その他の構成については、第1
の実施形態の換気装置1と同様であるため、詳細な説明
は省略する。
ントローラ14は以下のように送風ファン7の制御を行
う。まず、コントローラ14は外気温センサ8により外
気温を検出する(STEP11)。そして、検出された
外気温が5℃以下であれば(STEP12でYES)、
コントローラ14はメモリ15に記憶されているデータ
に従い、送風ファン7による送風量が10m3/hとな
るように送風ファン7の回転数を制御する(STEP1
3)。
温が冬季基準温度である−3℃において自然換気のみに
よる換気量が100m3/hとなるような開口面積とな
っている。ここで、外気温が5℃の場合においては、自
然換気のみによる換気量は略90m3/hとなる。従っ
て、第2の実施形態においては、外気温が5℃の近傍で
あれば、送風ファン7による強制換気と同時に行われる
自然換気とを合わせて基準換気量である100m3/h
の換気量が確保される。
気温が5℃よりも高く(STEP12でNO)、且つ1
5℃以下(STEP14でYES)のときは、コントロ
ーラ14はメモリ15に記憶されているデータに従い、
給気口3より導入される空気が100m3/hとなるよ
うに送風ファン7の回転数を制御する(STEP1
5)。このとき、同時に自然換気による換気も行われる
が、外気温が5℃以上15℃未満の間では送風ファン7
による換気量が自然換気による換気量を上回っているた
め、全体の換気量は略基準換気量(100m3/h)と
なる。
気温が15℃を越えているときは(STEP14でN
O)、コントローラ14はメモリ15に記憶されている
データに従い、給気口3より導入される空気が180m
3/hとなるように送風ファン7の回転数を制御する
(STEP16)。ここで、外気温が15℃を越えてい
るときは、住宅2の内外の温度差は小さいため自然換気
の量は少なくなる。しかしながら、送風ファン7により
180m3/hの空気が給気口3より導入されるため、
十分に室内の換気が行われる。
範囲を5℃以下、5℃を越えて15℃以下、及び15℃
を越えている場合に区分しており、それぞれについて換
気量を設定しているが、これらは例示であって住宅2が
設置される地域によって適切な値に適宜変更を行えばよ
い。また、床面開口10の開口面積は、前記第1及び第
2の実施形態のように床下放熱器12による暖房を行う
場合は、必要な換気量を確保するための面積よりも暖房
循環風量を確保するための面積の方が大きくなる。従っ
て、前記第1及び第2の実施形態においては、給気口3
及び排気口11の開口面積よりも大きくなっている。
に設置されている状態を示す説明的断面図。
ブロック図。
チャート。
チャート。
送風ファン、8…外気温センサ、10…床面開口、11
…排気口、14…コントローラ(制御手段)。
Claims (4)
- 【請求項1】基礎断熱がなされた建築物の床下空間に外
気を導入する給気口と、前記床下空間と室内とを連通す
る床面開口と、室内の上部位置に設けられ室内の空気を
建築物の外部に排出する排気口とを備え、 建築物の内外の温度差を利用して前記給気口から外気を
導入し、前記床面開口を介して外気を室内に導入し、前
記排気口を介して室内の空気を外部に排出することによ
り室内の換気を行う装置であって、 前記給気口から外気を導入し制御手段により回転数が制
御される送風ファンと、外気温を検出する外気温センサ
とを有し、 前記制御手段は、前記外気温センサにより検出された外
気温が高くなれば前記送風ファンの回転数を高くし、外
気温が低くなれば前記送風ファンの回転数を低くする制
御を行うことを特徴とする建築物の換気装置。 - 【請求項2】前記給気口から導入される外気の風量を検
出する風量センサが設けられ、前記制御手段は外気温に
対応する風量のデータを記憶した記憶手段を備えてお
り、前記外気温センサにより検出される外気温に応じて
前記風量センサにより検出される風量が前記記憶手段に
記憶されたデータの風量となるように前記送風ファンの
回転数を制御することを特徴とする請求項1に記載の建
築物の換気装置。 - 【請求項3】前記制御手段は前記外気温センサにより検
出される外気温が所定の基準温度以下のときは前記風量
センサにより検出される風量が前記建築物の換気に必要
な基準換気量となるように前記送風ファンの回転数を制
御し、 前記外気温センサにより検出される外気温が前記基準温
度を越えるときは前記風量センサにより検出される風量
が前記基準換気量を越える風量となるように前記送風フ
ァンの回転数を制御することを特徴とする請求項2に記
載の建築物の換気装置。 - 【請求項4】前記給気口と前記排気口とは、建築物が設
置される地域の冬季の平均気温から定められる冬季基準
温度において自然換気による換気量が所定の基準換気量
となるように開口面積が定められていることを特徴とす
る請求項1乃至3のいずれか1項に記載の建築物の換気
装置。
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- 2001-12-20 JP JP2001388373A patent/JP4014866B2/ja not_active Expired - Fee Related
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