JP2006046682A

JP2006046682A - 建物の換気システム

Info

Publication number: JP2006046682A
Application number: JP2004224330A
Authority: JP
Inventors: Hiromi Yamada; 裕巳山田; Toshiaki Kimura; 俊朗木村; Kenji Ando; 研治安藤; Yasunori Otani; 康則大谷; Haruo Hanibuchi; 晴男埴淵; Kazuhiko Matsushita; 和彦松下
Original assignee: Sekisui House Ltd
Current assignee: Sekisui House Ltd
Priority date: 2004-07-30
Filing date: 2004-07-30
Publication date: 2006-02-16

Abstract

【課題】コストの削減やメンテナンスの軽減を図りながら、花粉の侵入防止及び結露防止を実現する換気システムを提供する。
【解決手段】この換気システムでは、花粉飛散時期を含む冬期以外の時期において、給気ファン(１)のみを駆動させて、サイクロン式分離器(20)により花粉を除去した外気を強制給気して第２種換気を行う。また、冬期において、給気ファン(１)と排気ファン(２)の双方を駆動させて、サイクロン式分離器(20)により花粉を除去した外気を強制給気するとともに、室内空気を強制排気して第１種換気を行う。
【選択図】図１

Description

この発明は、主として花粉の侵入や結露の発生に配慮した建物の換気システムに関する。

一般に、住宅における機械換気システムとしては、給気ファンによって外気を室内へ強制的に給気し、且つ、排気ファンによって室内空気を屋外へ強制的に排気する第１種換気と、給気ファンによって外気を室内へ強制的に給気し、且つ、室内空気を自然排気する第２種換気と、外気を室内へ自然給気し、且つ、排気ファンによって室内空気を屋外へ強制的に排気する第３種換気がある。

これら換気方式のうち、強制排気のみの第３種換気が最も普及しているが、この第３種換気では、住宅内が負圧になるため、花粉飛散時期において、屋外の花粉が住宅の壁や窓等の隙間から室内へ侵入し易いといった不具合があった。

また、強制給気のみの第２種換気では、住宅内が正圧になるため、室内への花粉の侵入を防止することができるが、冬期の暖房時において、室内の湿気が壁体内に侵入して壁体内部の結露を起こし易いといった不具合があった。

そこで、例えば特許文献１に開示されているように、第１種換気において排気ファンによる排気量を調整することで、花粉飛散時期に住宅内を正圧にして、屋外の花粉の侵入を防止するとともに、冬期に住宅内を負圧にして、壁体内部の結露を防止する換気システムが提案されている。また、この換気システムにおいては、花粉を除去するフィルタを通して外気を室内へ取り入れるようにしている。

特開２００２−１９５６２３号公報

上記の特許文献１に記載の換気システムにおいては、給気ファン及び排気ファンを同時に駆動させる強制給排気の第１種換気を採用して、その排気ファンによる排気量を調整することで、花粉の侵入や壁体内部の結露を防止しているので、電気代等のランニングコストが嵩むといった問題があった。

また、外気に含まれる花粉を目の細かい微細フィルタによって除去しているが、この種のフィルタは目詰まりを起こし易く、頻繁に交換する必要があり、メンテナンスが面倒であった。さらに、フィルタの交換を怠ると、かえって花粉を多く含む汚染空気が住宅内へ取り込まれてしまうことがあった。

この発明は、上記の不具合を解消して、コストの削減やメンテナンスの軽減を図りながら、花粉の侵入防止や結露防止を実現する建物の換気システムの提供を目的とする。

上記の課題を解決するため、この発明の建物の換気システムは、外気を室内へ取り入れるための給気手段と、その給気手段によって室内へ取り入れる外気中の花粉を除去する花粉除去手段と、室内空気を屋外へ排出するための排気手段と、これら給気手段及び排気手段を制御する給排気制御手段とを備え、前記給排気制御手段は、花粉飛散時期を含む冬期以外の時期において前記給気手段のみを駆動させて第２種換気を行うとともに、冬期において前記給気手段及び排気手段の双方を駆動させて第１種換気を行うことを特徴する。

具体的には、屋外での花粉飛散量を検知する花粉検知手段を備え、前記給排気制御手段は、前記花粉検知手段からの検知信号に基づいて前記給気手段及び排気手段を制御する。

また、外気温を検知する外気温検知手段を備え、前記給排気制御手段は、前記外気温検知手段からの検知信号に基づいて前記給気手段及び排気手段を制御する。

さらに、前記花粉除去手段は、遠心力を利用して外気から花粉を分離捕集するサイクロン式分離器からなる。

さらにまた、前記サイクロン式分離器の花粉捕集部に、花粉を不活性化する不活性化剤を設けている。

この発明の換気システムでは、花粉飛散時期を含む冬期以外の時期において強制給気の第２種換気を行うとともに、冬期において強制給排気の第１種換気を行うようにしているので、室内への花粉の侵入を防止するとともに、壁体内部の結露を防止することができる。しかも、１年間のうち比較的長い期間である花粉飛散時期を含む冬期以外の時期に、給気ファンのみを駆動する第２換気を行うことで、１年間を通して第１種換気を行うときと比べて、電気代等のランニングコストを軽減することができる。

また、室内へ取り入れる外気中の花粉を除去する花粉除去手段として、サイクロン式分離器を用いることで、目詰まりを起こし易いフィルタを用いるときと比べて、メンテナンス頻度を格段に少なくして、メンテナンスの軽減を図ることができる。しかも、繰り返し使用が可能で耐用年数が長いため、ランニングコストの軽減も図ることができる。

さらに、サイクロン式分離器に設けた花粉不活性化剤によって、分離した花粉を不活性化することで、メンテナンス時における花粉アレルギー反応の発生を防止することができる。

以下、この発明の実施形態を図面に基づいて詳細に説明する。図１及び図２は、この発明の一実施形態に係る換気システムを適用した２階建て住宅を示している。図において、(１)は、給気手段として給気ファン、(２)は、排気手段としての排気ファンである。

これら給気ファン(１)及び排気ファン(２)は、例えば１階と２階に跨る吹き抜けのホール(３)の壁面に夫々取り付けられている。また、１階部屋(４)及び２階部屋(５)のドア下部にアンダーカットが設けられて、各部屋(４)(５)と吹き抜けホール(３)とが連通されている。そして、各部屋(４)(５)の室内空気は、アンダーカット、吹き抜けホール(３)を通って、排気ファン(２)に設けたガラリ付き排気口(６)から自然排気又は強制排気されるようになっている。

給気ファン(１)の外気流出側には、給気用ダクト(10)が接続されている。この給気用ダクト(10)は分岐されて、一方の分岐ダクト(11)が１階の天井裏空間(13)を通って１階部屋(４)の室内に臨んでおり、他方の分岐ダクト(12)が２階の天井裏空間(14)を通って２階部屋(５)の室内に臨んでいる。なお、このように単一の給気用ダクト(10)を分岐させて各階の部屋(４)(５)に導くだけでなく、例えば各階毎に給気ファン(１)(１)及び給気用ダクト(10)(10)を設けて、それら給気用ダクト(10)(10)を各部屋(４)(５)に別々に導くようにしても良い。

また、給気ファン(１)の外気流入側には、部屋(４)(５)の室内へ取り入れる外気中の花粉を除去する花粉除去手段としてのサイクロン式分離器(20)が取り外し可能に設けられている。

このサイクロン式分離器(20)は、図３に示すように、上面が閉塞されて略下半分が先細り状に形成された略筒状の分離器本体(21)と、この分離器本体(21)の下端開口に取り付けた花粉捕集部としての捕集ボックス(22)とを備えている。そして、分離器本体(21)内には、その上面を貫通した排気管(23)が鉛直方向に配されており、この排気管(23)が給気ファン(１)へ繋がっている。また、分離器本体(21)の上端部側面には、分離器本体(21)内へ接線方向に外気を流入するための給気管(24)が形成されている。

さらに、捕集ボックス(22)の内壁面に、花粉アレルゲンを不活性化する不活性化剤が塗布されている。不活性化剤としては、例えばタンパク質を変性する各種の化学物質やタンパク質分解酵素等が用いられている。

そして、このサイクロン式分離器(20)においては、給気ファン(１)を駆動させることで、外気が給気管(24)から分離器本体(21)内に接線方向に流入して、旋回しながら流下する。この旋回運動に伴う遠心力によって外気中に含まれる花粉が分離されて、分離された花粉は分離器本体(21)の内壁面に沿って落下して捕集ボックス(22)に回収される。そして、花粉が除去された外気は、排出管(23)から給気ファン(１)へ導かれるようになっている。

(30)は、屋外の花粉飛散量を検知する花粉検知手段としての花粉センサ、(31)は、外気温を検知する外気温検知手段としての温度センサ、(32)は、給排気制御手段としてのマイクロコンピュータ等からなる制御部である。なお、花粉センサ(30)としては、例えば外気中の花粉量を計数して、その計数値に応じたパルス信号を出力する市販のものが用いられている。

そして、図４に示すように、制御部(32)の入力側には、花粉センサ(30)及び温度センサ(31)が接続され、制御部(32)の出力側には、給気ファン(１)及び排気ファン(２)が接続されている。

制御部(32)は、花粉センサ(30)や温度センサ(31)からの検知信号により花粉飛散時期及び冬期を判断して、花粉飛散時期を含む冬期以外の時期において給気ファン(１)のみを駆動させて第２種換気を行うとともに、冬期において給気ファン(１)及び排気ファン(２)の双方を同時に駆動させて第１種換気を行うように、給気ファン(１)及び排気ファン(２)の駆動を制御するようになっている。

上記構成の換気システムでは、例えば３月から１１月頃にかけての花粉飛散時期を含む冬期以外の時期においては、図１に示すように、花粉センサ(30)が設定値以上の花粉量を検知するか、又は、温度センサ(31)が例えば１０℃を越える外気温を検知することで、給気ファン(１)のみが駆動して、外気を室内へ強制給気する第２種換気を行う。なお、この場合の必要換気回数を０．５回／ｈとする。

この強制給気に際して、外気がサイクロン式分離器(20)を通過することで、外気に含まれる花粉が除去される。そして、この花粉が除去された外気が、１階部屋(４)及び２階部屋(５)の室内へ供給され、室内空気は各部屋(４)(５)のアンダーカット、吹き抜けホール(３)を通って排気口(６)より屋外へ自然排気される。

これにより、必要な換気量を確保するとともに、室内を正圧にして、屋外の花粉が住宅の壁や窓等の隙間から室内へ侵入するのを防止することができる。しかも、花粉飛散時期を含む冬期以外の時期において給気ファン(１)のみの駆動による第２種換気とすることで、１年間を通して第１種換気を行うときと比べて、電気代等のランニングコストを軽減することができる。

一方、例えば１２月から２月頃にかけての冬期においては、図２に示すように、温度センサ(31)が例えば１０℃以下の低温の外気温を検知することで、給気ファン(１)及び排気ファン(２)が同時に駆動して、上記と同様に花粉が除去された外気を室内へ強制給気するとともに、室内空気を屋外へ強制排気する第１種換気を行う。なお、この場合の必要換気回数を０．５回／ｈとする。

これにより、必要な換気量を確保するとともに、室内が正圧にならないようにして、壁体内への湿気の侵入による壁体内部の結露を防止することができる。

なお、花粉センサ(30)が設定値以上の花粉量を検知するとともに、温度センサ(31)が低温の外気温を検知したときには、すなわち花粉が飛散していて外気温が低いときには、花粉の侵入防止又は結露防止のいずれを優先するかによって、第２種換気又は第１種換気のいずれかを選択すれば良い。

また、花粉センサ(30)と温度センサ(31)は、必ずしも双方設ける必要はなく、どちらか一方を設けて、その検知信号により花粉飛散時期や冬期を判断して、給気ファン(１)及び排気ファン(２)の駆動を制御するようにしても良い。例えば、花粉センサ(30)のみを設けて、その花粉センサ(30)が設定値以上の花粉量を検知したときには、花粉飛散時期を含む冬期以外の時期であると判断して第２種換気を行い、それ以外は冬期であると判断して第１種換気を行うようにする。また、温度センサ(31)のみを設けて、温度センサ(31) が例えば１０℃を越える外気温を検知したときには、花粉飛散時期を含む冬期以外の時期である判断して第２種換気を行い、温度センサ(31)が例えば１０℃以下の外気温を検知したときには、冬期であると判断して第１種換気を行うようにすれば良い。

さらに、花粉センサ(30)及び温度センサ(31)を廃止して、タイマー機能を備えた制御部(32)により給気ファン(１)及び排気ファン(２)の駆動を制御するようにしても良い。例えば、制御部(32)のタイマー機能によって計測された例えば３月から１１月頃までを花粉飛散時期を含む冬期以外の時期として第２種換気を行い、タイマー機能によって計測された例えば１２月から２月頃までを冬期として第１種換気を行うようにしても良い。

なお、この発明は、上記実施形態に限定されるものではなく、この発明の範囲内で上記実施形態に多くの修正及び変更を加え得ることは勿論である。

この発明の一実施形態に係る換気システムにおける花粉飛散時期を含む冬期以外の時期の運転状態を示す図である。同じくその冬期の運転状態を示す図である。サイクロン式分離器の縦断面図である。制御ブロック図である。

符号の説明

(１) 給気手段(給気ファン)
(２) 排気手段(排気ファン)
(20) 花粉除去手段(サイクロン式分離器)
(30) 花粉検知手段(花粉センサ)
(31) 外気温検知手段(温度センサ)
(32) 給排気制御手段(制御部)

Claims

外気を室内へ取り入れるための給気手段と、その給気手段によって室内へ取り入れる外気中の花粉を除去する花粉除去手段と、室内空気を屋外へ排出するための排気手段と、これら給気手段及び排気手段を制御する給排気制御手段とを備え、前記給排気制御手段は、花粉飛散時期を含む冬期以外の時期において前記給気手段のみを駆動させて第２種換気を行うとともに、冬期において前記給気手段及び排気手段の双方を駆動させて第１種換気を行うことを特徴する建物の換気システム。
屋外での花粉飛散量を検知する花粉検知手段を備え、前記給排気制御手段は、前記花粉検知手段からの検知信号に基づいて前記給気手段及び排気手段を制御する請求項１記載の建物の換気システム。
外気温を検知する外気温検知手段を備え、前記給排気制御手段は、前記外気温検知手段からの検知信号に基づいて前記給気手段及び排気手段を制御する請求項１又は２記載の建物の換気システム。
前記花粉除去手段は、遠心力を利用して外気から花粉を分離捕集するサイクロン式分離器からなる請求項１乃至３のいずれかに記載の建物の換気システム。
前記サイクロン式分離器の花粉捕集部に、花粉を不活性化する不活性化剤を設けた請求項４記載の建物の換気システム。