JP2004301350A

JP2004301350A - 換気装置

Info

Publication number: JP2004301350A
Application number: JP2003091193A
Authority: JP
Inventors: Hideharu Omoto; 英晴尾本
Original assignee: Matsushita Electric Industrial Co Ltd
Current assignee: Panasonic Holdings Corp
Priority date: 2003-03-28
Filing date: 2003-03-28
Publication date: 2004-10-28

Abstract

【課題】壁体内結露を防止でき、健康的な室内空気質を維持することができる換気装置を提供することを目的とする。
【解決手段】屋外１の空気を室内２に給気する給気ファン３と、室内２の空気を屋外１に排気する排気ファン４と、夏期モードは室内を正圧に、また冬期モードは負圧に保つように前記給気手段および前記排気手段を運転制御する運転制御手段とを備えることにより、壁体内結露を防止でき、健康的な室内空気質を維持することができる。
【選択図】図１

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、住宅等に装備される給気手段と排気手段を備えた換気装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】
従来、この種の換気装置としては、例えば非特許文献１に記載されているようなものがあった。
【０００３】
住宅等に装備される給気手段と排気手段を備えた換気装置としては、第一種換気設備として給気ファンと排気ファンを同時に運転し、建物内外の差圧をバランスさせることで確実な換気を行なうものがあり、場合によっては給気と排気の間で熱交換をするものがある。
【０００４】
【非特許文献１】
「日本建築学会学術講演梗概集１９９７年，Ｄ−２分冊」日本建築学会、１９９７年９月、７７７−７７８頁「機械換気による室内空気質（ＨＣＨＯ，ＴＶＯＣ）の改善効果に関する実験的研究その１単室用同時給排気式熱交換型換気扇を設置した場合」
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】
このような従来の建物換気構造では、給気風量と排気風量をほぼ一致させており、室内と屋外との間で圧力が加わらない状態である。そのため、空気に含まれる水蒸気や建材等から発生するＶＯＣなど室内汚染物質の挙動は、その濃度の高低差に依存する事となる。冬期では屋外より室内の水蒸気濃度を示す水蒸気分圧が高いので室内から屋外へ水蒸気が移動し、壁体内へ浸入した高湿空気が露点温度以下に冷やされ壁体内結露が発生し、カビやダニなどの発生を助長させるといった課題がある。また、夏期では日射で温度上昇した壁面建材などからＶＯＣなどの空気汚染物質が発生し壁体内が高濃度となり、濃度の低い室内へＶＯＣなどの空気汚染物質が漏入する事で室内空気汚染濃度が上昇し、居住者の健康被害が生じるといった課題がある。
【０００６】
本発明は、このような従来の課題を解決するものであり、壁体内結露を防止でき、健康的な室内空気質を維持することができる換気装置を提供することを目的とする。
【０００７】
【課題を解決するための手段】
本発明の換気装置は上記目的を達成するために、屋外空気を室内に給気する給気手段と、室内空気を屋外に排気する排気手段と、季節に応じて室内圧力を制御するように前記給気手段および前記排気手段を運転制御する運転制御手段とを備えたものである。
【０００８】
本発明によれば、壁体内結露を防止でき、また健康的な室内空気質を維持できる建物の換気装置が得られる。
【０００９】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の実施の形態について図面を参照しながら説明する。
【００１０】
（実施の形態１）
図１は、本発明の実施の形態１における換気装置が設置されている建物を示しており、屋外１から室内２へ新鮮外気を供給する給気手段としての給気ファン３と、室内２から屋外１へ室内２の空気を排出する排気手段としての排気ファン４が室内２と屋外１に連通して外壁８に設けられている。運転制御手段５は、給気ファン３と排気ファン４に信号線６で接続されており、運転モード設定手段７で設定される運転モードの入力に応じ、給気ファン３と排気ファン４の運転制御がおこなわれる構成となっている。運転モード設定手段７では、夏期モードＡと冬期モードＢの二種類のモード設定が設けられている。
【００１１】
次に、このような建物における換気装置の動作について図１と表１を参照しながら説明する。
【００１２】
【表１】

【００１３】
夏期モードＡでは屋外より室内の圧力を大きくするために、給気ファン３の風量Ｑｏａと排気ファン４の風量Ｑｅａの大小関係がＱｏａ＞Ｑｅａとなるように運転制御手段５により給気ファン３と排気ファン４を運転制御する。夏期は日射などで温度上昇した外壁８を構成する建材からＶＯＣなどの空気汚染物質が発生し室内２の空気汚染を引き起こす可能性があるが、室内２を屋外１に対して正圧に維持することで室内２から屋外１への空気流動が形成され、外壁８を構成する建材から発生するＶＯＣなどの空気汚染物質が室内２へ浸入することを防止できる。
【００１４】
一方、冬期モードＢでは屋外１より室内２の圧力を小さくするために、給気ファン３の風量Ｑｏａと排気ファン４の風量Ｑｅａの大小関係がＱｏａ＜Ｑｅａとなるように運転制御手段５により給気ファン３と排気ファン４を運転制御する。冬期は屋外１の温度が室内２の温度より低い為、室内２の空気が外壁８の内部に浸入すると露点温度まで冷やされ壁体内結露を引き起こす可能性があるが、室内２を屋外１に対して負圧に維持することで屋外１から室内２への空気流動が形成され、室内２の空気が外壁８の内部に浸入することを防止できる。また、室内２を負圧にする事で外壁８の隙間を介し屋外１の空気が導入されるが、夏期とは異なり室内２と屋外１ともに温度が低いため、外壁８を構成する建材などからのＶＯＣ発生量は少なくなり室内２の空気汚染の心配はない。
【００１５】
なお、実施の形態の構成要素の説明では給気ファン３と排気ファン４をそれぞれ単独に設置するように示したが、ひとつのファンにおいて羽根を反転させる事で給気手段と排気手段の両機能を装備する軸流型の給排気兼用ファンを用いても良く、その作用効果に差異を生じない。
【００１６】
また、給気ファン３と排気ファン４と運転制御手段５をひとつのケーシング内にまとめた換気装置としても良く、その作用効果に差異を生じない。
【００１７】
かかる構成によれば、夏期モードで室内を正圧に保つことにより壁体内から室内へ流入するＶＯＣなどの汚染物質の流入抑制ができ、健康的な室内空気質を維持することができる。また、冬期モードで室内を負圧に保つことにより室内側から壁体内側への水蒸気の流入を抑制し、壁体内結露を防止することができる。
【００１８】
（実施の形態２）
実施の形態２における構成要素は、実施の形態１と同じ構成要素であるので、説明を省略する。
【００１９】
次に、このような建物における建物換気構造の動作について図１と表２を参照しながら説明する。
【００２０】
【表２】

【００２１】
夏期モードＡでは屋外１より室内２の圧力を大きくするために、給気ファン３を運転させると共に排気ファン４を停止させ、排気ファン３の通風路を自然排気通風路として機能させる。気密性能の高い建物であっても、過大な圧力差が生じることによる給気ファン３の風量低下を防止し、室内２を適切な正圧状態に保つ事が可能となる。
【００２２】
また、冬期モードＢでは屋外１より室内２の圧力を小さくするために、排気ファン４を運転させると共に給気ファン３を停止させ、給気ファン３の通風路を自然給気通風路として機能させる。夏期モードＡと同様に気密性能の高い建物であっても、過大な圧力差が生じることによる排気ファン４の風量低下を防止し、室内２を適切な負圧状態に保つ事が可能となる。
【００２３】
（実施の形態３）
図２は、本発明の実施の形態３における建物換気構造が設置されている建物である。図２において図１と同じ構成要素については同じ符号を用い、説明を省略する。
【００２４】
図２において、室内には室内温度を検知するための室内温度検知手段としての室内温度センサ９が、屋外には屋外温度を検知するための屋外温度検知手段としての屋外温度センサ１０が設置されている。運転モード設定手段７は、室内温度センサ９と屋外温度センサ１０にて検知された測定温度を信号入力し運転モードを決定する。
【００２５】
次に、運転モードを決める制御動作について図２と図３を参照しながら説明する。室内温度センサ９で検知された室内温度Ｔｉが予め設定された温度ｔ１より高い場合は運転モードが夏期モードＡとなり、低い場合は冬期モードＢとなる。建材から発生するＶＯＣなどの汚染物質は温度依存性が高く、温度が高くなるとその放散速度は大きくなることは図３示す実験結果からも明らかである。Ｔｉが予め設定された温度ｔ１より高い場合には、外壁８を構成する建材から発生するＶＯＣなど汚染物質の増加が予測されるので、夏期モード運転をおこなう事で室内空気汚染を未然に防止することができる。
【００２６】
なお、室内温度センサ１０は排気ファン４の通気風路の中に設けられると、室内２の平均的な温度を検出できると言った点で好ましい。
【００２７】
（実施の形態４）
実施の形態４における構成要素は、実施の形態３と同じ構成要素であるので、説明を省略する。
【００２８】
次に、運転モードを決める制御動作について図２を参照に説明する。
【００２９】
室内温度センサ９で検知された室内温度Ｔｉと屋外温度センサ１０で検知された屋外温度Ｔｏの温度差（Ｔｉ−Ｔｏ）が予め設定された温度ｔ２より高い場合は冬期モードＢとなり、低い場合は夏期モードＡとなる。室内側の結露は冬期に発生するので、（Ｔｉ−Ｔｏ）が予め設定された温度ｔ２より高い場合は、室内２より屋外１がｔ２だけ低温であることから冬期であると判断し、冬期モード運転をおこなう事で壁体内結露の発生を未然に防止することができる。
【００３０】
なお、屋外温度センサ９は給気ファン３の通気風路の中に設けられると、日射などの輻射の影響を受けずに正確な屋外１の温度を検出できるといった点で好ましい。
【００３１】
【発明の効果】
以上のように、本発明の建物換気構造によれば、壁体内結露を防止でき、健康的な室内空気質を維持することができる建物の換気装置が得られる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の実施の形態１、実施の形態２における建物の断面図
【図２】本発明の実施の形態３、実施の形態４における建物の断面図
【図３】ＶＯＣの温度依存性実験データを示す図
【符号の説明】
１屋外
２屋外
３給気ファン
４排気ファン
５運転制御手段
９室内温度センサ
１０屋外温度センサ

Claims

屋外空気を室内に給気する給気手段と、室内空気を屋外に排気する排気手段と、夏期モードは室内を正圧に、また冬期モードは負圧に保つように前記給気手段および前記排気手段を運転制御する運転制御手段とを備えた換気装置。
前記給気手段としての給気ファンと、前記排気手段としての排気ファンとを有し、夏期モードは前記給気ファンを運転し、冬期モードは前記給気ファンを運転するように切り替え運転制御することを特徴とする請求項１記載の換気装置。
前記給気ファンの運転時に、停止している前記排気ファンの通風路を自然排気通風路とすることを特徴とする請求項２記載の換気装置。
前記排気ファンの運転時に、停止している前記給気ファンの通風路を自然給気通風路とすることを特徴とする請求項２記載の換気装置。
室内温度を検知する室内温度検出手段を有し、前記室内温度検出手段で検知された室内温度が、予め設定された温度より高い場合には、前記夏期モードとして認識することを特徴とする、請求項１、２、３または請求項４記載の換気装置。
屋外温度を検知する屋外温度検知手段を有し、前記室内温度手段で検知された室内温度から前記屋外温度検出手段で検知された屋外温度を差し引いた値が、予め設定された温度より高い場合には、前記冬期モードとして認識することを特徴とする、請求項５記載の換気装置。