JP2006105473A - 換気システム - Google Patents

Abstract

【課題】高気密・高断熱住宅の計画換気に使用される換気システムにおいて、住宅の居室において発生した汚染空気を速やかに排出することができ、居住者に対して十分な換気量を供給することのできる換気システムを提供することができる。
【解決手段】複数の居室１に換気ユニット４と換気風量制御手段５を備え、前記換気ユニット４は室内の空気を屋外へ排出する排気送風手段１３と室内に外気を給気する給気手段１４と排気流通管９と給気流通管１０と前記排気流通管と前記排気流通管の開口面積変更手段１１を備え、前記換気風量制御手段５で前記換気ユニット４を用いて室内空気を排気し当該室内に外気を他室経由で給気するように制御することを特徴とする換気システム。
【選択図】図１

Description

本発明は、高気密・高断熱住宅の計画換気に使用される換気システムに関する。

従来、この種の換気システムは、通常の住宅では建物自体にある程度隙間が存在するため、住宅の換気については排気を主体に考えればよく、極一般に行われているように空気の汚染しやすい台所やトイレなどといった部屋にそれぞれ換気装置を設置し、汚染空気が発生した際に、換気運転を行うことで対応することができていた。しかしながら、快適性の向上や省エネの向上から、近年において普及してきた高気密で高断熱な住宅では、上記に示した排気中心の単純な換気や、個別の部屋での換気のみでは快適な環境を得ることが困難になってきた。また、住宅の建材および家具などの建材から化学物質の放散がおこり居住者の健康を害するいわゆるシックハウスが問題視されるようになった。このような背景のもとで、建築基準法の改正により住宅内の居室においては換気設備の設置が義務化されるに至った。

建物の換気システムとしては、各居室に一定の換気経路で構成されたものが知られている。従来の換気システムは、一般居室をクリーンゾーンと考え給気室とし、トイレ、台所などの汚れやすい部屋をダーティーゾーンとして考えるのが一般的であった。クリーンゾーンに給気換気装置を設置し、ダーティーゾーンに排気装置を設置し、常時換気運転を行うことが一般的であった。

このうち、換気風量を変化させるものとして、一定の換気経路で構成されたものが知られている（例えば、特許文献１参照）。

以下、図５をもって説明する。複数の居室１０１は廊下１０２と接続されている。居室であるクリーンゾーンに給気機器１０３に配置し、洗面１０４、浴室１０５、トイレ１０６のダーティーゾーンに排気設備１０７を配置されている。このような機器構成に基づき住宅全体で一定の換気量となるように運転されている。具体的には一居室での換気が一定になるように個々に差圧測定を行い、フィードバック制御することにより、住宅全体で一定の換気量とするように制御されるようにした換気システムである。
特開平９−４８９０号公報

しかし、このような従来の換気システムの場合、一定風量をクリーンゾーンからダーティーゾーンに空気を流すことで住宅内の換気量を満たすように計画がなされている。

居室をクリーンゾーンとして給気を行い、台所、トイレ、洗面をダーティーゾーンとして排気側とすることで規定されている。このため、各室で一時的に汚染物質が排出された場合、クリーンゾーンである居室エリアから、ダーティーゾーンである室まで汚染空気が、移動し排出されることが一般的であった。そのため、居室からの汚染空気が廊下空間などの他の空間に拡散されることになるという第一の課題があった。

また、居室内の汚染が発生した場合においてもダーティーゾーンでの排気風量の可変で担保するため、居室内の排気風量の可変性に乏しく速やかに汚染の発生した換気ができないという第二の課題があった。

また、現在の換気設計の基本は、居室空間に対しての換気量が設定されておりおおむね、居室の容積に対して０．５回／時間の換気量の設定で計画されている。この場合、６畳の居室の場合は、約１２ｍ３／時間の換気量でよいとされる。しかし、居住者を主体とした場合、基本的には２０ｍ３／時間の換気が必要となると言われている。そのため、高気密・高断熱の住宅においては、建物の隙間からの自然換気量による給気量を期待することが困難であることから、０．５回／時間の換気回数を満たすだけでは、換気量不足になるといるという課題がある。

本発明は、このような従来の課題を解決するものであり、居室において発生した汚染空気を速やかに排出することができ、また、居室以外の廊下を含む室等についても空気の流通が促進されることで住宅内に空気のよどみのない換気ができ、また居住者に対して十分な換気量を供給することのできる換気システムを提供することを目的としている。

本発明のうち請求項１記載の発明は、上記目的を達成するために、室内空気を室外に排気し、外気を他室経由で給気するようにしたものである。これにより、室内に発生した汚染空気を速やかに排気できるとともに、在室空間に直接屋外の外気を給気することにならないため、外気の直接給気による夏季の暑熱感、あるいは冬季のドラフト感等を解消でき居住者に不快感を与えることがない換気システムを提供することができる。

また、請求項２の発明は、上記目的を達成するために、居室に換気ユニットと換気風量制御手段を備え、前記換気風量制御手段で前記換気ユニットにより室内空気を排気し当該室内に外気を他室経由で給気するように制御することを特徴とする換気システム。これにより、任意の居室で汚染空気が発生した場合、速やかに換気を行う換気システムが得られる。

また、請求項３の発明は、上記課題を達成するために、換気ユニットと換気風量制御手段を通信手段により接続したものである。これにより、換気風量制御手段を任意の位置に設置できる換気システムが得られる。

また、請求項４の発明は、上記課題を達成するために、室内空気を排気し当該室内に外気を他室経由で給気するように複数の換気ユニットを制御する集中換気制御手段を備えたものである。これにより、複数室を経由した換気ができる換気システムが得られる。

また、請求項５の発明は、上記課題を達成するために、室内に在室者の状態検知手段を備えたものである。これにより、前記検知手段からの在室者の状態の情報に基づき換気風量制御手段の制御を行うことができる換気システムが得られる。

また、請求項６記載の換気システムは在室者の有無を検知するものである。これにより自動的に換気の制御切り替えを行うことができる換気システムが得られる。

また、請求項７の発明は、上記課題を達成するために、在室者の人数を検知するものである。これにより自動的に換気風量の切り替えを行うことができる換気システムが得られる。

また、請求項９の発明は、上記課題を達成するために、排気開口面積変更手段と給気開口面積変更手段を一体化するものである。これにより、開口面積変更手段に必要なスペースと部品点数を削減することができる。

また、請求項１０の発明は、上記課題を達成するために、排気流通管と給気流通管を一体化したことを特徴とする請求項２または９記載の換気システム。これにより、当該居室での屋外と屋内との連通管の開口を一箇所にすることができる。

本発明によれば、居室において発生した汚染空気を速やかに排出することができ、また居室以外の廊下を含む室等についても空気の流通が促進されることで住宅内に空気のよどみのない換気ができ、また、居住者に対して十分な換気量を供給することのできる換気システムを提供することができる。

本発明の請求項１記載の発明は、外気を他室経由で給気することを特徴とする換気システムしたものであり、これにより、住宅内の居室以外の廊下を含む室等についても空気の流通が促進されることで住宅内に空気のよどみのない換気システムを得ることができるという作用を有する。

また、請求項２記載の発明は、複数の居室に換気ユニットと換気風量制御手段を備え、前記換気ユニットは室内の空気を屋外へ排出する排気送風手段と室内に外気を給気する給気手段と前記排気送風手段と屋外との間に設置された排気流通管と、給気手段と屋外との間に設置された給気流通管と前記排気流通管の開口面積の排気開口面積変更手段と前記給気流通管の開口面積の給気開口面積変更手段とを備え、前記換気風量制御手段で前記換気ユニットを制御し室内空気を排気し当該室内に外気を他室経由で給気することができるようにしたものであり、住宅において換気の要望に対して給気、排気の風量および換気経路の可変することができるという作用を有する。

また、請求項３記載の発明は、換気ユニットと換気風量制御手段を通信手段により接続したことを特徴としたものであり、居室内に任意の位置に設置することができるという作用を有する。

また、請求項４記載の発明は、室内空気を排気し当該室内に外気を他室経由で給気するように複数の換気ユニットを制御する集中換気制御手段を備えたことを特徴としたものであり、複数の換気ユニットの運転により各居室の換気風量を制御することができるという作用を有する。

また、請求項５記載の発明は、室内に在室者の状態検知手段を備え、前記検知手段からの在室者の状態の情報に基づき換気風量制御手段の制御を行うことを特徴としたもので在室者の情報に基づき換気風量を制御できるという作用を有する。

また、請求項６記載の発明は、在室者の有無を検知することで、換気風量制御をすることができるという作用を有する。

また、請求項７記載の発明は、在室者の人数を検知することをすることで、在室人数に対応した換気量を供給することができるという作用を有する。

また、請求項８記載の発明は、在室者の活動状態を検知することで、居室の汚染濃度に対応する換気量を供給することができるという作用を有する。

また、請求項９記載の発明は、排気開口面積変更手段と給気開口面積変更手段を一体化することで、開口面積変更手段に必要なスペースと部品点数を削減することができるという作用を有する。

また、請求項１０記載の発明は、排気流通管と給気流通管を一体化したことを特徴とすることで、屋外との連通管を1箇所とすることができるよい作用を有する。

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。

（実施の形態１）
図１は実施の形態１における換気システムの概略図を示す。図２は換気ユニットについて示す。

図１に示す換気システムは、複数の居室１と廊下２により構成され各居室は空気流通手段３により空気流通が行われている。居室１には換気ユニット４と換気風量制御手段５が設置され、各居室１に設置された換気風量制御手段５は、通信手段６によって集中換気制御手段７と接続されている。また、換気風量制御手段５には、人感検知手段が備えられており、居室内の在・不在を把握することができる。空気流通手段３としては、空気が他の空間と流通すればよく例えば、居室ドアの床近傍付近に設けられるアンダーカットなどがある。

通信手段６としては、換気ユニット４、換気風量制御手段５の運転情報を集中換気制御手段７と通信することができればよく例えば無線による通信がある。集中換気制御手段７は、通信手段６に基づき運転の判断を行うための制御機能があればよく例えばマイコンによる制御があればよい。

図２には、換気ユニット４の内部構造の概略を示す。換気ユニット４は、排気流通管９と給気流通管１０と排気送風手段１３と給気手段１４と開口面積変更手段１１とを備えている。排気流通管９と給気流通管１０は、樹脂で円形に形成された二層管８の構造となっている。二層管８の屋内側端部には、給気流通管の開口面積を変更できる給気開口面積変更手段と排気流通管の開口面積を変更できる排気開口面積変更手段の両方の機能を有する開口面積変更手段１１が設置されている。開口面積変更手段１１は、モータとダンパー１２により構成され、「全開」、「全閉」、「標準」と３段階に給気開口面積と排気開口面積の設定ができるように構成されている。また、排気送風手段１３はファンとモータにより構成され、給気手段１４としては給気流通管からの空気を速やかに室内に供給できる構成となっていればよく例えばチャンバーボックスがある。換気ユニット４の人感検知手段としては、赤外線を用いた焦電センサが設置されている。また、在室者の人数、活動レベルを掌握する手法としては、焦電センサからの出力信号の制御方法により在室者を把握する方法や、焦電センサとCO2センサを設置し、焦電センサの出力値とCO2センサの濃度履歴を検知することが考えられる。これらの検知手段は予め決められた単位時間毎に検知されることによって、在室の有無、人数、活動量を把握することができる。

上記構成において、在室者がいない場合の換気システムを図１に示す。このとき、居室１に設置された換気風量制御手段５内の焦電センサには、在室者がないことが検知される。通信手段６により不在であることを、集中換気制御手段７に通信され、集中換気制御手段７から、通信手段６を介して複数の換気風量制御手段５と換気ユニット４に「不在モード」とするように運転指示がされる。換気ユニット４は、不在モード時、開口面積変更手段１１のダンパー１２の設置位置は排気流通管９、給気流通管１０ともに流通可能な「標準」の位置に設定される。排気送風手段１３は、予め０．５回／時間となる換気風量となるように運転される。このとき、居室内は排気により負圧になるため、給気流通管１０を介して給気手段１４から屋外の空気が供給される。そのため、各居室ともに換気風量が充足された空間を維持することが可能となる。

図３に居室に在室者がいる場合を示す。このときは、居室１に設置された換気風量制御手段５内の焦電センサで検知されると通信手段６により、集中換気制御手段７に通信される。集中換気制御手段７は、各居室１の在室情報を確認し、通信手段６を介して各居室の換気風量制御手段５と換気ユニット４に「通気モード」とするようにそれぞれ運転指示がされる。在室居室の換気ユニット４は開口面積変更手段１１のダンパー１２の設定変更を行う。具体的には換気ユニット４内の開口面積変更手段１１の給気流通管１０の経路を「全閉」とし、給気流通管１０を一時的に排気流通管９として機能させるとともに排気送風手段１３のモータの運転ノッチを上げ換気風量が大となるように設定する。また、不在の居室１の換気ユニット４は、開口面積変更手段１１のダンパー１２の位置変更を行う。具体的には換気ユニット４内の排気流通管９の経路を「全閉」とするとともに排気送風手段１３の運転を停止する。そのため排気経路として使用していた排気流通管９も一時的に給気流通管１０として機能する。この設定により、在室のある居室では、排気風量を増加することができ速やかに換気ができるとともに、不在居室から給気することが可能となる。このため、冬季時において、在室空間に直接屋外の空気を給気することとならないため、居住者に不快感を与えることがない換気システムを提供することができる。

図４に複数室に在室者がある場合を示す。このとき、複数の居室１に設置された換気風量制御手段５内の焦電センサで検知されると通信手段６により、集中換気制御手段７に通信される。集中換気制御手段７は、各居室１の在室情報を確認し、通信手段６を介して各居室の換気風量制御手段５と換気ユニット４に「個別モード」とするようにそれぞれ運転指示がされる。各居室１の換気ユニット４は開口面積変更手段１１のダンパー１２の設定変更を行う。具体的には換気ユニット４内の開口面積変更手段１１の経路を「標準」とし、給気流通管１０と排気流通管９の屋外との通気経路を確保し、排気送風手段１３のモータの運転ノッチを上げ換気風量が大となるように設定する。この設定により居室内で在室時に汚染空気が発生した場合、通常の換気風量よりも大とし人間や活動に伴う汚染空気の排出を速やかにおこなうことが可能となる。

なお、換気システムにおいては、排気流通管９、給気流通管１０を一体でなく個々に配置してもよく、排気流通管９に設置する排気開口面積変更手段、給気流通管１０に設置する給気開口面積変更手段を個別に運転した場合も同様の効果を得ることができる。また、換気ユニット４は屋外空間と室内空間の換気量を調整することができればよく、壁面に設置した場合のほか、天井面、床面設置することも可能である。また、二層管８による開口面積変更手段１１のダンパー１２については、給気流通管１０による給気性能と排気流通管９と排気送風手段１３の運転能力を考慮し、複数のダンパー設定位置を設けても同様の換気効果を得ることができる。

また、通信手段６については、無線を用いた通信の場合、換気システムの設置時の施工が短縮されることから好ましい。また、集中換気制御手段７は、各居室１の運転表示を行うとともに、在室の有無を表示する表示機能を有していてもよい。

本発明は、住宅内の換気システムについて複数の居室に備えた排気送風手段と給気設備と開口面積変更手段と給気流通管と排気流通管を備えた換気ユニットと検知手段を用いることにより、住宅内全体を在室者の有無にもとづき換気量の調整も行うことができる。

実施の形態１における換気システム概略図 実施の形態１における換気ユニットの概略図 在室時の換気システム稼動概略図 複数室在室時の換気システム稼動概略図 従来の換気システムの概略図

符号の説明

１ 居室
２ 廊下
３ 空気流通手段
４ 換気ユニット
５ 換気風量制御手段
６ 通信手段
７ 集中換気制御手段
８ 二層管
９ 排気流通管
１０ 給気流通管
１１ 開口面積変更手段
１２ ダンパー
１３ 排気送風手段
１４ 給気手段
１０１ 居室
１０２ 廊下
１０３ 給気機器
１０４ 洗面
１０５ 浴室
１０６ トイレ
１０７ 排気設備

Claims (10)

1. 室内空気を室外に排気し、外気を他室経由で給気することを特徴とする換気システム。
2. 複数の居室に換気ユニットと換気風量制御手段を備え、前記換気ユニットは室内の空気を屋外へ排出する排気送風手段と室内に外気を給気する給気手段と前記排気送風手段と屋外との間に設置された排気流通管と、給気手段と屋外との間に設置された給気流通管と前記排気流通管の開口面積の排気開口面積変更手段と前記給気流通管の開口面積の給気開口面積変更手段とを備え、
   前記換気風量制御手段で前記換気ユニットを用いて室内空気を排気し当該室内に外気を他室経由で給気するように制御することを特徴とする換気システム。
3. 換気ユニットと換気風量制御手段を通信手段により接続したことを特徴とする請求項２記載の換気システム。
4. 室内空気を排気し当該室内に外気を他室経由で給気するように複数の換気ユニットを制御する集中換気制御手段を備えたことを特徴とする請求項２記載の換気システム。
5. 室内に在室者の状態検知手段を備え、前記検知手段からの在室者の状態の情報に基づき換気風量制御手段の制御を行うことを特徴とする請求項２記載の換気システム。
6. 在室者の有無を検知することを特徴とする請求項５記載の換気システム。
7. 在室者の人数を検知することを特徴とする請求項５記載の換気システム。
8. 在室者の活動状態を検知することを特徴とする請求項５記載の換気システム。
9. 排気開口面積変更手段と給気開口面積変更手段を一体化したことを特徴とする請求項２記載の換気システム。
10. 排気流通管と給気流通管を一体化したことを特徴とする請求項２または９記載の換気システム。

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