JP2008215715A - 換気システム - Google Patents

Abstract

【課題】災害を検出して災害の拡大を抑制するように自動運転する換気システムにおいて、換気するためのファンを制御するだけでなく、より効果的に災害を抑制することが出来るように自動運転する換気システムを提供することを目的とする。
【解決手段】室内の空気を換気するファン４と、災害を検出する災害検出手段８を制御する制御手段とを備え、災害検出手段８により災害を検出した場合には、消化装置などの災害抑制手段１３を動作させ、災害の拡大を抑制する。
【選択図】図１

Description

本発明は、災害を検出して災害の拡大を抑制するように自動運転する換気システムにおいて、室内を換気するファンを制御するだけでなく、より効果的に災害を抑制することが出来るように自動運転する換気システムに関する。

従来の換気システムにおいて、災害時における災害の拡大を抑制する方法として、各種センサを用いて災害による異常信号を検出すると、室内を換気するファンを停止し、周囲に災害を報知する方法がある。（例えば、特許文献１参照）。
特開平７−２３３９８１号公報

このような従来の換気システムでは、実際の災害時の緊急を要する場合において、室内を換気するためのファンを停止し、周囲に災害を報知するだけでは、十分な抑制効果は得られないという課題があり、より抑制効果のある換気システムが要求されている。

本発明は、このような従来の課題を解決するものであり、災害を検出して災害の拡大を抑制する換気システムの、より抑制効果のある方法を提供することを目的とする。

上記課題を解決するために本発明の換気システムは、室内の空気を換気するファンと、災害を検出する災害検出手段と、災害の拡大を抑制する災害抑制手段と、前記ファンと前記災害検出手段と前記災害抑制手段を制御する制御手段とを備え、前記災害検出手段により災害を検出した場合には、前記災害抑制手段を動作することを特徴とする。

本発明の換気システムの他の手段は、災害検出手段として、火災検出装置を備え、前記火災検出装置により火災を検出した場合には、火災の拡大を抑制するためにファンによる換気を停止することを特徴とする。

本発明の換気システムの他の手段は、火災検出装置として、炎センサを用いることを特徴とする。

本発明の換気システムの他の手段は、災害抑制手段として、消火装置を備え、火災検出装置により火災を検出した場合には、前記消火装置によって火災を消火することを特徴とする。

本発明の換気システムの他の手段は、消火装置として、不活性ガスを使用することを特徴とする。

本発明の換気システムの他の手段は、制御手段にメモリを備え、災害検出手段が検出状態から非検出状態になった場合には、制御手段により非検出状態の時間を積算し、前記メモリにあらかじめ記憶された一定時間経過すると、室内の不活性ガスを排気するためにファンによる換気を行うことを特徴とする。

本発明の換気システムの他の手段は、災害検出手段として、ガス検出装置を備え、前記ガス検出装置によりガス漏れを検出した場合には、ファンによる換気を行うことを特徴とする。

本発明の換気システムの他の手段は、ガス検出装置として、接触燃焼式ガスセンサを用いることを特徴とする。

本発明の換気システムの他の手段は、ガス検出装置として、半導体式ガスセンサを用いることを特徴とする。

本発明の換気システムの他の手段は、ガス検出装置として、電気化学式ガスセンサを用いることを特徴とする。

本発明の換気システムの他の手段は、報知手段を備え、災害検出手段により災害を検出した場合には、災害を報知することを特徴とする。

本発明の換気システムの他の手段は、報知手段として、発音体を用いることを特徴とする。

本発明の換気システムの他の手段は、報知手段として、発光パネルを用いることを特徴とする。

本発明の換気システムによれば、従来の室内を換気するファンを制御するだけでなく、より効果的に災害を抑制することが出来るように自動運転する換気システムを提供することが出来る。

請求項１記載の換気システムの発明は、室内の空気を換気するファンと、災害を検出する災害検出手段と、災害の拡大を抑制する災害抑制手段と、前記ファンと前記災害検出手段と前記災害抑制手段を制御する制御手段とを備え、前記災害検出手段により災害を検出した場合には、前記災害抑制手段を動作することを特徴とするものであり、災害を素早く検出することができ、災害の拡大を効果的に抑制することが可能となる。

請求項２記載の換気システムの発明は、災害検出手段として、火災検出装置を備え、前記火災検出装置により火災を検出した場合には、火災の拡大を抑制するためにファンによる換気を停止することを特徴とするものであり、室内の空気の流れを遮断することができ、火災の拡大を抑制することが可能となる。

請求項３記載の換気システムの発明は、火災検出装置として、炎センサを用いることを特徴とするものであり、容易に室内の火災を検出することができ、迅速に火災の拡大を抑制することが可能となる。

請求項４記載の換気システムの発明は、災害抑制手段として、消火装置を備え、火災検出装置により火災を検出した場合には、前記消火装置によって火災を消火することを特徴とするものであり、火災の拡大を抑制する効果を向上させることが可能となる。

請求項５記載の換気システムの発明は、消火装置として、不活性ガスを使用することを特徴とするものであり、火災拡大の要因となる室内の酸素濃度を低下させることで、火災の拡大を抑制する効果を向上させることが可能となる。

請求項６記載の換気システムの発明は、制御手段にメモリを備え、災害検出手段が検出状態から非検出状態になった場合には、制御手段により非検出状態の時間を積算し、前記メモリにあらかじめ記憶された一定時間経過すると、室内の不活性ガスを排気するためにファンによる換気を行うことを特徴とするものであり、不活性ガス放出後の室内の空気を正常に戻すことが可能となる。

請求項７記載の換気システムの発明は、災害検出手段として、ガス検出装置を備え、前記ガス検出装置によりガスの発生を検出した場合には、ファンによる換気を行うことを特徴とするものであり、室内に生じる様々な種類のガスを室外に排気することで、室内の空気を正常にすることが可能となる。

請求項８記載の換気システムの発明は、ガス検出装置として、接触燃焼式ガスセンサを用いることを特徴とするものであり、特に水素やメタン等の可燃性ガスを容易に検出することが出来るため、可燃性ガスが充満することによる爆発や、火災等の災害を防止することが可能となる。

請求項９記載の換気システムの発明は、ガス検出装置として、半導体式ガスセンサを用いることを特徴とするものであり、特にたばこの煙や各種臭気ガスである空気の汚れ等の雑ガスを容易に検出することが出来るため、室内に生じる雑ガスを室外に排気し、室内の空気を正常にすることが可能となる。

請求項１０記載の換気システムの発明は、ガス検出装置として、電気化学式ガスセンサを用いることを特徴とするものであり、特に硫化水素や一酸化炭素等の毒性ガスを容易に検出することが出来るため、室内に生じる毒性ガスを室外に排気し、室内の空気を正常にすることが可能となる。

請求項１１記載の換気システムの発明は、報知手段を備え、災害検出手段により災害を検出した場合には、災害の発生を報知することを特徴とするものであり、災害発生を容易に知ることが出来るため、災害状況を迅速に知らせることができ、災害の抑制をすることが可能となる。

請求項１２記載の換気システムの発明は、報知手段として、発音体を用いることを特徴とするものであり、災害状況をより迅速に知らせることで、災害を抑制する効果を向上させることが可能となる。

請求項１３記載の換気システムの発明は、報知手段として、発光パネルを用いることを特徴とするものであり、災害状況をより迅速に知らせることで、災害を抑制する効果を向上させることが可能となる。

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）
本発明の実施の形態１を図１、図２及び図３を用いて、説明する。図１〜３に示すように、本発明の換気システムは、一般家庭や会社のオフィス等において、室内の空気をフィルター３及び換気用ダクト５を介して室外にある換気口６より換気するファン４を備えた本体１を配置し、本体１にはルーバー２が備えられている。本体１とルーバー２の間には上方向と左右方向に空気が通過できるよう隙間が設けられており、ルーバー２は取り外し可能となっている。

また、本体１の下方表面には災害検出手段８と報知手段（I）９と災害抑制手段１３が備えられ、メモリ１５を内蔵したマイクロコンピューター１４を搭載した制御手段７に接続されている。ルーバー２には災害検出手段８を遮断しないようにスリットが備え付けられている。ルーバー２の裏面に取り付けられている報知手段（II）１０と制御手段７は電気的に接続されている。

また、室内の天井に災害抑制手段１３の噴射口１１が備えられ、制御手段７と室外に備えられている災害抑制手段１３を制御する電磁バルブ１２は電気的に接続されている。

上記構成において、図４のフローチャートを用いて、一般家庭に設置された換気システムが災害を検出してファン４を自動運転して報知手段（I）９、報知手段（II）１０、災害抑制手段１３が働く動作を述べる。

ＳＴＥＰ１では、災害が発生していないため、ファン４に通電を開始されている。ＳＴＥＰ２及びＳＴＥＰ３では、災害検出手段８の検出結果とあらかじめマイクロコンピューター１４に内蔵されるメモリ１５に記憶された災害検出判定閾値と比較し、災害が発生しているとマイクロコンピューター１４が判断した場合、ファン４への通電を停止して災害抑制手段１３と報知手段（I）９、報知手段（II）１０へ通電を開始する。ここで、災害検出手段として炎センサ、災害抑制手段１３として不活性ガスを利用した消火装置、報知手段（I）９、報知手段（II）１０として、例えば、発音体と発光パネルなどがあり、火災発生時に炎センサが災から発生する紫外線の変化を検出したときにマイクロコンピューター１４に出力される電圧値が変化することを利用し、例えば図７に示すように、紫外線の変化がない場合（２Ｖ程度）に対して、炎センサの出力電圧が災害検出判定閾値である±０．５Ｖ以上変化した場合、火災が発生したとマイクロコンピューター１４が判断し、火災の拡大を抑制するためにファン４への通電を停止し、電磁バルブ１２と発音体と発光パネルに通電される。

電磁バルブ１２に通電されると電磁バルブ１２の弁が開き、消火装置から不活性ガスとして窒素ガスが放出され、噴射口１１から室内に噴射される。発音体に通電されると、警告音を出し、周囲に火災を報知する。発光パネルに通電されると、ルーバー２全体で点灯することで、周囲に火災を報知する。

ＳＴＥＰ４及びＳＴＥＰ５では、不活性ガスによる火災抑制後の室内の酸素濃度を正常に戻すために、火災から発生する紫外線の変化が検出されなくなってからの非検出時間をマイクロコンピューター１４に内蔵されるメモリ１５で積算し、一定時間以上となるとファン４への通電を開始する。ここで一定時間とは火災が完全に消火されたと判断する時間として１０分程度が良い。

次に上記構成において、図５のフローチャートを用いて、一般家庭に設置された換気システムが災害を検出してファン４を自動運転して報知手段（I）９、報知手段（II）１０、災害抑制手段１３が働く動作を述べる。ＳＴＥＰ１では災害発生していないため、ファン４には通電されていない。ＳＴＥＰ２及びＳＴＥＰ３では、災害検出手段８の検出結果とあらかじめマイクロコンピューター１４に内蔵されるメモリ１５に記憶された災害検出判定閾値と比較し、災害が発生しているとマイクロコンピューター１４が判断した場合、ファン４への通電を開始する。

ここで、災害検出手段として接触燃焼式ガスセンサ、半導体式ガスセンサ、電気化学式ガスセンサが考えられ、報知手段（I）９、報知手段（II）１０として、例えば、発音体と発光パネルなどがあり、災害が発生したためにガス漏れ等が起こり、室内にガスが発生した場合、接触燃焼式ガスセンサでは、センサーの表面で可燃性ガスが触媒反応により燃焼し、センサー温度が上昇する、この温度変化を利用して、特に水素やメタン等の可燃性ガスを検出する。半導体式ガスセンサでは、半導体表面にガス分子が吸着されると半導体の電気抵抗が変化する現象を利用して、特にたばこの煙や各種臭気ガスである空気の汚れ等の雑ガスを検出する。

電気化学式ガスセンサでは、化学反応（酸化還元反応）によって発生するエネルギーを電気エネルギーとして取り出すことによってガスを検知することを利用して、特に硫化水素や一酸化炭素等の毒性ガスを検出する。ガスを検出した時にマイクロコンピューター１４に出力される電圧値が変化することを利用し、例えば、図８に示すように、ガスの変化がない場合（２Ｖ程度）に対して、ガスセンサの出力電圧が災害検出判定閾値である±０．５Ｖ変化した場合、ガス漏れ等が発生したとマイクロコンピューター１４が判断し、室内のガスを室外に排気するためにファン４への通電を開始し、発音体と発光パネルに通電される。発音体に通電されると、警告音を出し、周囲にガス漏れ等の発生を報知する。発光パネルに通電されると、ルーバー２全体で点灯することで、周囲にガス漏れ等の発生を報知する。

ＳＴＥＰ４及びＳＴＥＰ５では、室内に発生したガスを検出しなくなってからの非検出時間がマイクロコンピューター１４に内蔵されるメモリ１５で積算し、一定時間以上となるとファン４への通電を停止する。ここで一定時間とは室内に発生したガスが完全に排気されたと判断する時間として３０分程度が良い。

次に上記構成において、図６のフローチャートを用いて、一般家庭に設置された換気システムが災害を検出してファン４を自動運転して報知手段（I）９、報知手段（II）１０、災害抑制手段１３が働く動作を述べる。ＳＴＥＰ１では災害発生していないため、ファン４には通電されていない。ＳＴＥＰ２及びＳＴＥＰ３では、災害検出手段８の検出結果とあらかじめマイクロコンピューター１４に内蔵されるメモリ１５に記憶された災害検出判定閾値と比較し、災害が発生しているとマイクロコンピューター１４が判断した場合、ファン４への通電を停止する。

ここで、災害検出手段として角速度（一秒間に何度動いたか）を検出するジャイロセンサが考えられ、報知手段（I）９、報知手段（II）１０として発音体と発光パネルが考えられ、地震発生時に、ジャイロセンサが振動した時の角速度を検出した時にマイクロコンピューター１４に出力される電圧値が変化することを利用し、例えば、図９に示すように、角速度に変化がない場合（２Ｖ程度）に対して、ジャイロセンサの出力電圧が災害検出判定閾値である±０．５Ｖ以上変化した時間が１５秒程度継続された場合、地震が発生したとマイクロコンピューター１４が判断し、地震による２次災害を抑制するためににファン４への通電を停止し、発音体と発光パネルに通電される。発音体に通電されると、警告音を出し、周囲に地震の発生を報知する。発光パネルに通電されると、ルーバー２全体で点灯することで、周囲に地震の発生を報知する。

ＳＴＥＰ４及びＳＴＥＰ５では、発生した地震を検出しなくなってからの非検出時間がマイクロコンピューター１４に内蔵されるメモリ１５で積算し、一定時間以上となり、また本体１が地震発生前の設置状態と変化していないと判断した場合にはファン４への通電を開始ここで一定時間とは地震がおさまったと判断する時間として一時間程度が良い。

本発明にかかる換気システムは、災害を検出して室内を換気するファンを制御するだけでなく、より効果的に災害を抑制するように自動運転するものであり、一般家庭やオフィス等に用いられる防犯システムなどの用途にも有用です。

本発明の実施の形態１の換気システムの本体の構成を示す斜視図 同換気システムの構成を示す全体図 同換気システムの制御系を示すブロック図 同換気システムが自動運転する動作を示すフローチャート 同換気システムが自動運転する動作を示すフローチャート 同換気システムが自動運転する動作を示すフローチャート 同炎センサの出力電圧と紫外線検出判定閾値を示す図 同半導体式ガスセンサの出力電圧とガス検出判定閾値を示す図 同ジャイロセンサの出力電圧と角速度検出判定閾値を示す図

符号の説明

１ 本体
２ ルーバー
３ フィルター
４ ファン
５ 換気用ダクト
６ 換気口
７ 制御手段
８ 災害検出手段
９ 報知手段（I）
１０ 報知手段（II）
１１ 噴射口
１２ 電磁バルブ
１３ 災害抑制手段
１４ マイクロコンピューター
１５ メモリ

Claims (13)

1. 室内の空気を換気するファンと、災害を検出する災害検出手段と、災害の拡大を抑制する災害抑制手段と、前記ファンと前記災害検出手段と前記災害抑制手段を制御する制御手段とを備え、前記災害検出手段により災害を検出した場合には、前記災害抑制手段を動作することを特徴とする換気システム。
2. 災害検出手段として、火災検出装置を備え、前記火災検出装置により火災を検出した場合には、火災の拡大を抑制するためにファンによる換気を停止することを特徴とする請求項１記載の換気システム。
3. 火災検出装置として、炎センサを用いることを特徴とする請求項２記載の換気システム。
4. 災害抑制手段として、消火装置を備え、火災検出装置により火災を検出した場合には、前記消火装置によって火災を消火することを特徴とする請求項２記載の換気システム。
5. 消火装置として、不活性ガスを使用することを特徴とする請求項４記載の換気システム。
6. 制御手段にメモリを備え、災害検出手段が検出状態から非検出状態になった場合には、制御手段により非検出状態の時間を積算し、前記メモリにあらかじめ記憶された一定時間経過すると、室内の不活性ガスを排気するためにファンによる換気を行うことを特徴とする請求項５記載の換気システム。
7. 災害検出手段として、ガス検出装置を備え、前記ガス検出装置によりガスの発生を検出した場合には、ファンによる換気を行うことを特徴とする請求項１記載の換気システム。
8. ガス検出装置として、接触燃焼式ガスセンサを用いることを特徴とする請求項７記載の換気システム。
9. ガス検出装置として、半導体式ガスセンサを用いることを特徴とする請求項７記載の換気システム。
10. ガス検出装置として、電気化学式ガスセンサを用いることを特徴とする請求項７記載の換気システム。
11. 報知手段を備え、災害検出手段により災害を検出した場合には、災害の発生を報知することを特徴とする請求項１〜１０のいずれかに記載の換気システム。
12. 報知手段として、発音体を用いることを特徴とする請求項１１記載の換気システム。
13. 報知手段として、発光パネルを用いることを特徴とする請求項１１記載の換気システム。

Images