JP2006046683A - 建物の花粉除去システム - Google Patents

Abstract

【課題】 室内の花粉除去技術を換気システムに盛り込むことで、コストの削減を実現するとともに、室内換気と室内の花粉除去を効果的に行う花粉除去システムを提供する。
【解決手段】 この花粉除去システムでは、例えば花粉飛散時期において、給気ファン(１)及び排気ファン(２)を駆動して、排気ファン(２)によって排気する室内空気の大部分を循環用ダクト(22)へ導いて室内へ戻すとともに、屋外へ排気する室内空気量と略同量の外気を給気ファン(１)によって給気する。このとき、給気する外気及び循環する室内空気は、花粉除去フィルタ(５)を通過して花粉が除去される。
【選択図】 図１

Description

この発明は、主として住宅等の建物における部屋の室内から花粉を除去するための花粉除去システムに関する。

住宅の室内に侵入した花粉を除去するにあたって、掃除機を使用することがあるが、このように掃除機を使用した場合、かえって花粉を舞い上がらせてしまうこともあり、不完全であることが多い。

近年では、花粉除去機能を有する空気清浄機が市販されており、この種の空気清浄機においては、室内空気を吸い込んで花粉除去フィルタ等に通すことで花粉を除去し、花粉除去後の清浄空気を再び室内に戻すといった循環を繰り返すことで、室内の花粉濃度を低減するようになっており、掃除機に比べて室内の花粉を効率良く除去することができる。

ところが、このような空気清浄機を用いて室内の花粉を除去しても、室内の換気を行うと、新たに花粉を含んだ外気が室内に取り込まれてしまうといった問題があった。

そこで、例えば特許文献１にも開示されているように、部屋の壁面に花粉除去フィルタ付きの給気口及び排気口を設けて、排気ファンにより室内空気を排気口から強制排気するとともに、給気口から花粉を除去した外気を室内へ取り入れるようにした換気システムが提案されている。従って、このような換気システムと空気清浄機とを併用することで、換気を行いながら室内の花粉を効率良く除去することができる。

特開平１１−２４４５号公報

しかしながら、上記のように換気システムと空気清浄機を併用する場合には、空気清浄機の購入費等のイニシャルコストが嵩むとともに、換気システムと空気清浄機は互いに無関係に別々に運転するようになっているので、電気代等のランニングコストも嵩むといった問題があった。

この発明は、上記の不具合を解消して、室内の花粉除去技術を換気システムに盛り込むことで、コストの削減を実現して、室内換気と室内の花粉除去を効果的に行うことを目的とする。

上記の課題を解決するため、この発明の建物の花粉除去システムは、外気を室内へ給気する給気手段と、その給気手段によって給気する外気中の花粉を除去する第１花粉除去手段と、室内空気を屋外へ排気する排気手段と、その排気手段によって排気する室内空気を再び室内へ戻すための循環流路と、その循環流路へ導く室内空気量を調節する循環流量調節手段と、前記循環流路へ導く室内空気中の花粉を除去する第２花粉除去手段と、前記給気手段、排気手段及び循環流量調節手段を制御する制御手段とを備えたことを特徴とする。

具体的に、前記制御手段は、花粉飛散時期において、前記排気手段によって排気する室内空気の大部分を前記循環経路に導くように、前記排気手段及び循環流量調節手段を制御するとともに、屋外へ排気する室内空気量と略同量若しくはそれよりも多量の外気を給気するように前記給気手段を制御する。

また、前記制御手段は、冬期において、前記排気手段によって排気する室内空気の一部を前記循環経路に導くように、前記排気手段及び循環流量調節手段を制御するとともに、屋外へ排気する室内空気量と略同量若しくはそれよりも少量の外気を給気するように前記給気手段を制御する。

さらに、前記制御手段は、花粉飛散時期及び冬期を除く一般時期において、前記排気手段によって排気する室内空気を前記循環経路に導かないようにして、屋外へ排気する室内空気量と前記給気手段によって給気する外気量とが略同量となるように、前記給気手段、排気手段及び循環流量調節手段を制御する。

さらにまた、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、排気手段及び循環流量調節手段を制御する。

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、排気手段及び循環流量調節手段を制御する。

この発明の花粉除去システムでは、給気手段と排気手段を用いた室内の換気に際して、室内空気を循環させて花粉を除去することができるので、必要な換気量を確保しながら、室内の花粉を効率良く除去することができる。しかも、換気設備だけで実現可能であり、空気清浄機等を併用するときと比べて、イニシャルコストやランニングコストを抑えることができる。

また、花粉飛散時期において、屋外へ排気する室内空気量と略同量若しくはそれよりも多量の外気を給気することで、室内が負圧にならないようにして、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。

さらに、冬期において、暖かい室内空気を循環させて、給気する冷たい外気に加えることで、冷気を緩和させることができる。しかも、屋外へ排気する室内空気量と略同量若しくはそれよりも少量の外気を給気することで、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。

また、一般時期において、単なる給排気による換気運転のみとすることで、給気手段及び排気手段への負荷を減らしてランニングコストをさらに軽減することができる。

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乃至図３は、この発明の一実施形態に係る花粉除去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、外気を室内へ給気する給気手段として給気ファン、(２)は、室内空気を屋外へ排出する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。特に、排気ファン(２)は、壁面の下端部すなわち床面近傍に取り付けられており、床面付近に溜まり易い花粉を効率良く排出することができるようになっている。

給気ファン(１)の外気流入側には、外気中の花粉を除去する第１花粉除去手段としての花粉除去フィルタ(５)が設けられている。この花粉除去フィルタ(５)としては、例えば花粉アレルゲンを不活性化する不活性化剤を保持させた不織布等が用いられている。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。なお、第１花粉除去手段としては、上記の花粉除去フィルタ(５)の代わりに、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を取り外し可能に設けるようにしても良い。

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(14)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(15)を通って２階部屋(16)の室内に臨んでいる。

排気ファン(２)の室内空気流入側には、室内空気中の花粉を除去する第２花粉除去手段としての花粉除去フィルタ(20)が設けられている。この花粉除去フィルタ(20)としては、給気側の花粉除去フィルタ(５)と同様に、例えば花粉アレルゲンを不活性化する不活性化剤を保持させた不織布等が用いられている。なお、第２花粉除去手段としては、上記の花粉除去フィルタ(20)の代わりに、遠心力を利用して室内空気から花粉を分離捕集するサイクロン式分離器を取り外し可能に設けるようにしても良い。

また、排気ファン(２)の室内空気流出側には、排気ファン(２)によって排気する室内空気を屋外へ排出する排気用ダクト(21)が接続されている。そして、この排気用ダクト(21)と給気用ダクト(10)とが、循環流路としての循環用ダクト(22)を介して接続されており、排気ファン(２)によって排気する室内空気を再び室内へ戻すことができるようになっている。

循環用ダクト(22)と排気用ダクト(21)の接続部分には、図４に示すように、循環流量調節手段としてのダンパ装置(25)が設けられている。このダンパ装置(25)は、例えば排気用ダクト(21)を塞ぐ状態と循環用ダクト(22)を塞ぐ状態との間で回転可能とされたフィン(26)と、このフィン(26)を駆動する図示しないモータとを備え、フィン(26)の回転角度を調整することで、循環用ダクト(22)へ導く室内空気量を調節す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、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５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)、排気ファン(２)及びダンパ装置(25)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、冬期及びこれら以外の一般時期を判断して、これらの時期に応じて、給気ファン(１)、排気ファン(２)及びダンパ装置(25)の駆動を制御するようになっている。

具体的に、制御部(32)は、花粉飛散時期において、排気ファン(２)によって大量の室内空気を排気して、その室内空気の大部分を循環用ダクト(22)へ導くように、排気ファン(２)及びダンパ装置(25)の駆動を制御するとともに、排気ファン(２)によって屋外へ排気する室内空気量と略同量若しくはそれよりも多量の外気を給気するように給気ファン(１)の駆動を制御する。また、冬期において、排気ファン(２)によって花粉飛散時期よりも少量の室内空気を排気して、その室内空気の一部を循環用ダクト(22)へ導くように、排気ファン(２)及びダンパ装置(25)の駆動を制御するとともに、排気ファン(２)によって屋外へ排気する室内空気量と略同量若しくはそれよりも少量の外気を給気するように給気ファン(１)の駆動を制御する。さらに、一般時期において、排気ファン(２)によって冬期よりも少量の室内空気を循環用ダクト(22)へ導くことなく直接屋外へ排気するように、排気ファン(２)及びダンパ装置(25)の駆動を制御するとともに、排気ファン(２)によって屋外へ排気する室内空気量と略同量の外気を給気するように給気ファン(１)の駆動を制御するようになっている。

上記構成の花粉除去システムでは、例えば３月から５月頃にかけての花粉飛散時期においては、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ことで、排気ファン(２)によって、花粉の除去と換気を可能とする程度の量(例えば換気回数５．０回／ｈに相当する量)の室内空気を排気する。そのうち必要換気量(例えば換気回数０．５回／ｈに相当する量)の室内空気が屋外へ排気され、残り大部分の量(例えば換気回数４．５回／ｈに相当する量)の室内空気がダンパ装置(25)によって循環用ダクト(22)へ導かれる。これと同時に、給気ファン(１)によって、屋外へ排気する室内空気量と略同量すなわち換気回数０．５回／ｈに相当する量の外気を給気する。

このとき、外気については、花粉除去フィルタ(５)を通過することで花粉が除去され、循環用ダクト(22)を通って循環させる室内空気については、花粉除去フィルタ(20)を通過することで花粉が除去される。

そして、これら花粉を除去した外気と室内空気は、合流して混じり合った後に、分岐ダクト(11)(12)を通って１階部屋(14)及び２階部屋(16)の室内へ夫々供給される。

このように、花粉飛散時期においては、必要な換気量を確保しながら、その必要換気量よりも多量の室内空気を循環させて、室内の花粉を効率良く除去することができる。

しかも、同時給排気により、室内が負圧にならないようにして、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。なお、給気ファン(１)によって給気する外気量を、排気ファン(２)によって屋外へ排気する室内空気量よりも多くすれば、室内を正圧にして、屋外の花粉の侵入を確実に防止することができる。

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、排気ファン(２)によって、必要換気量に循環量を加えた量(例えば換気回数１．０回／ｈに相当する量)の暖かい室内空気を排気する。そのうち必要換気量(例えば換気回数０．５回／ｈに相当する量)の室内空気が屋外へ排気され、残りの循環量(換気回数０．５回／ｈに相当する量)の室内空気が、ダンパ装置(25)によって循環用ダクト(22)へ導かれる。これと同時に、給気ファン(１)によって、屋外へ排気する室内空気量と略同量すなわち換気回数０．５回／ｈに相当する量の冷たい外気を給気する。

そして、冷たい外気と循環する暖かい室内空気は、合流して混じり合った後、分岐ダクト(11)(12)を通って１階部屋(14)及び２階部屋(16)の室内へ夫々供給される。

このように、冬期においては、必要な換気量を確保しながら、暖かい室内空気を循環させて冷たい外気と混合させることで、室内へ供給される冷たい外気を緩和して、快適性を向上させることができる。

しかも、同時給排気により、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、給気ファン(１)によって給気する外気量を、排気ファン(２)によって屋外へ排気する室内空気量よりも少なくすれば、室内を負圧にして、壁体内部の結露を確実に防止することができる。

花粉飛散時期及び冬期以外の例えば６月から１１月頃にかけての一般時期においては、図３に示すように、花粉センサ(30)が設定値未満の花粉量を検知し、且つ、温度センサ(31)が例えば１０℃よりも高温の外気温を検知することで、循環用ダクト(22)へ室内空気を導くことなく、排気ファン(２)によって、必要換気量(例えば換気回数０．５回／ｈに相当する量)の室内空気を屋外へ排気するとともに、給気ファン(１)によって、屋外へ排気する室内空気量と略同量すなわち換気回数０．５回／ｈに相当する量の外気を室内へ給気する。

そして、給気ファン(１)によって給気した外気は、分岐ダクト(11)(12)を通って１階部屋(14)及び２階部屋(16)の室内へ夫々供給される。

これにより、必要な換気量を確保するとともに、ファン(１)(２)による給排気を換気回数０．５回／ｈ程度の必要最小限に抑えて、ランニングコストの低下を図ることができる。

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、花粉飛散時期での運転又は冬期での運転のいずれかを優先すれば良い。

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。

例えば、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、冬期、一般時期を判断して、給気ファン(１)、排気ファン(２)及びダンパ装置(25)の駆動を制御しても良い。

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)、排気ファン(２)及びダンパ装置(25)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５月頃までを花粉飛散時期とし、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、残りの例えば６月から１１月頃までを一般時期として、上記の運転を行うようにしても良い。

この発明の一実施形態に係る花粉除去システムにおける花粉飛散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。 同じくその一般時期の運転状態を示す図である。 ダンパ装置の概略図である。 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)
(５) 第１花粉除去手段(花粉除去フィルタ)
(20) 第２花粉除去手段(花粉除去フィルタ)
(22) 循環流路(循環用ダクト)
(25) 循環流量調節手段(ダンパ装置)
(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) 制御手段(制御部)

Claims (6)

1. 外気を室内へ給気する給気手段と、その給気手段によって給気する外気中の花粉を除去する第１花粉除去手段と、室内空気を屋外へ排気する排気手段と、その排気手段によって排気する室内空気を再び室内へ戻すための循環流路と、その循環流路へ導く室内空気量を調節する循環流量調節手段と、前記循環流路へ導く室内空気中の花粉を除去する第２花粉除去手段と、前記給気手段、排気手段及び循環流量調節手段を制御する制御手段とを備えたことを特徴とする建物の花粉除去システム。
2. 前記制御手段は、花粉飛散時期において、前記排気手段によって排気する室内空気の大部分を前記循環経路に導くように、前記排気手段及び循環流量調節手段を制御するとともに、屋外へ排気する室内空気量と略同量若しくはそれよりも多量の外気を給気するように前記給気手段を制御する請求項１記載の建物の花粉除去システム。
3. 前記制御手段は、冬期において、前記排気手段によって排気する室内空気の一部を前記循環経路に導くように、前記排気手段及び循環流量調節手段を制御するとともに、屋外へ排気する室内空気量と略同量若しくはそれよりも少量の外気を給気するように前記給気手段を制御する請求項１又は２記載の建物の花粉除去システム。
4. 前記制御手段は、花粉飛散時期及び冬期を除く一般時期において、前記排気手段によって排気する室内空気を前記循環経路に導かないようにして、屋外へ排気する室内空気量と前記給気手段によって給気する外気量とが略同量となるように、前記給気手段、排気手段及び循環流量調節手段を制御する請求項１乃至３のいずれかに記載の建物の花粉除去システム。
5. 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、排気手段及び循環流量調節手段を制御する請求項１乃至４のいずれかに記載の建物の花粉除去システム。
6. 外気温を検知する外気温検知手段を備え、前記制御手段は、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、排気手段及び循環流量調節手段を制御する請求項１乃至５のいずれかに記載の建物の花粉除去システム。

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