JP2020051647A - 換気装置及び換気システム - Google Patents

Abstract

【課題】換気による屋内の汚染除去と、屋内の空調に係るエネルギー効率低下の抑制との両立を図ることができる換気装置等を提供する。【解決手段】換気装置は、外気導入口３０からの屋外空気を屋内の複数箇所に形成された各屋内給気口７０に搬送するための分岐配管６０と、送風ファン５１と、複数の屋内給気口７０のいずれかと対応した屋内の複数箇所に設置され屋内空気の汚染量を検出する屋内センサ８０と、各屋内給気口７０から屋内に供給する空気量を個別に変更可能な屋内給気量調節部７１と、外気導入口３０から取り込む屋外空気の総量を一定に保ったまま、各屋内給気口７０から屋内に供給する空気量が、各屋内給気口７０に対応付けられた屋内センサ８０により検出された屋内空気の汚染量に応じたものになるように、送風ファン５１及び屋内給気量調節部７１を制御する給気制御部５２と、を備える。【選択図】図１

Description

この発明は、換気装置及び換気システムに関するものである。

換気空調の制御の対象となる住居内の複数の部屋に、二酸化炭素センサ、たばこの煙、においを対象とした煙センサ、においセンサ等の室内環境検出手段から構成されるセンシングユニットが設置され、センシングユニットに付設された無線電波送受信ユニットにより無線電波を介してコントロールパネルに各センサの情報を送信するとともに、コントロールパネルでは、換気空調装置の運転状態や換気空調装置により得られる住宅内外の環境情報に加えて、センシングユニットの各センサの情報等から各部屋に対する換気空調装置の運転制御指令を決定し、無線電波を介して送信されるこの指令に基づいて換気空調装置の運転制御を行うものが知られている（例えば、特許文献１参照）。

特開平１０−３１１５９０号公報

しかしながら、特許文献１に示されるような換気装置及び換気システムにおいては、換気の対象となる複数の部屋のうちの１つの部屋において二酸化炭素の濃度等の上昇が検出され、当該部屋の換気量を増加させようとした場合、構造上、他の部屋の換気量も増加して、住居全体での換気量が増加してしまう。そうすると、住居内で空調された空気、特に温度調節後の空気を屋外に捨てることになり、空調に係るエネルギー効率の低下を招くおそれがある。

この発明は、このような課題を解決するためになされたものである。その第１の目的は、換気による屋内の汚染の除去と、屋内の空調に係るエネルギー効率低下の抑制との両立を図ることができる換気装置及び換気システムを提供することにある。

この発明に係る換気装置は、外気導入口から取り込まれた屋外空気を屋内の複数箇所に形成された屋内給気口のそれぞれに搬送するための分岐配管と、前記分岐配管内に前記外気導入口から前記屋内給気口に向かう空気流を生成するファンと、複数の前記屋内給気口のいずれかと対応した屋内の複数箇所に設置され、設置箇所における屋内空気の汚染量を検出する屋内センサと、複数の前記屋内給気口のそれぞれから屋内に供給する空気量を個別に変更可能な給気量変更手段と、前記ファン及び前記給気量変更手段を制御する制御手段と、を備え、前記制御手段は、前記外気導入口から取り込む屋外空気の総量を一定に保ったまま、複数の前記屋内給気口のそれぞれから屋内に供給する空気量が、それぞれの前記屋内給気口に対応付けられた前記屋内センサにより検出された屋内空気の汚染量に応じたものになるように、前記ファン及び前記給気量変更手段を制御する。

この発明に係る換気システムは、上記のように構成された換気装置と、前記屋内センサの検出結果を表示可能な表示手段を有する端末装置と、を備える。

この発明に係る換気装置及び換気システムによれば、換気による屋内の汚染の除去と、屋内の空調に係るエネルギー効率低下の抑制との両立を図ることができるという効果を奏する。

この発明の実施の形態１に係る換気システムが適用された家屋の構成を模式的に示す図である。 この発明の実施の形態１に係る換気システムの制御系統の構成を示すブロック図である。 この発明の実施の形態１に係る換気システムにおける各部屋の汚染量に応じた給気量の制御例を説明する図である。 この発明の実施の形態１に係る換気システムにおける各部屋の汚染量と給気量の時系列変化の例を説明する図である。 この発明の実施の形態１に係る換気システムの動作例を示すフロー図である。

この発明を実施するための形態について添付の図面を参照しながら説明する。各図において、同一又は相当する部分には同一の符号を付して、重複する説明は適宜に簡略化又は省略する。なお、本発明は以下の実施の形態に限定されることなく、本発明の趣旨を逸脱しない範囲で種々変形することが可能である。

実施の形態１．
図１から図５は、この発明の実施の形態１に係るものである。図１は換気システムが適用された家屋の構成を模式的に示す図である。図２は換気システムの制御系統の構成を示すブロック図である。図３は各部屋の汚染量に応じた給気量の制御例を説明する図である。図４は各部屋の汚染量と給気量の時系列変化の例を説明する図である。そして、図５は換気システムの動作例を示すフロー図である。

図１は、この実施の形態に係る換気装置を備えた換気システムが適用された家屋１の例を模式的に示したものである。同図に示すように、ここで説明する構成例では、家屋１は、１階１０及び２階２０を有する一戸建て住宅である。家屋１内には、複数の部屋が設けられている。

すなわち、１階１０には、１階の部屋１１が設けられている。そして、２階２０には、２階の部屋２１が設けられている。具体的に、この構成例では、１階の部屋１１として、共用スペース、和室及びＬＤＫ（リビング・ダイニング・キッチン）が設けられている。また、２階の部屋２１として、共用スペース、寝室及び２つの子供部屋が設けられている。なお、この例では、和室と寝室とが同等の広さである。また、ＬＤＫは和室（又は寝室）よりも広い。そして、２つの子供部屋は、それぞれがＬＤＫの半分の広さであり、和室（又は寝室）よりも狭い。なお、ここでいう部屋の広さとは部屋の内容積のことである。

家屋１には、換気装置が設けられている。換気装置は、換気の対象となる１階の部屋１１及び２階の部屋２１のそれぞれの室内に、家屋１の外の空気（以下、「屋外空気」という）を導入するためのものである。換気装置は、換気装置本体５０及び分岐配管６０を備えている。換気装置本体５０は、中空の箱状を呈する。換気装置本体５０は、１階１０の天井裏すなわち天井の上側に設置されている。

家屋１には、外気導入口３０が形成されている。外気導入口３０は、屋外空気を取り込むための開口である。１階の部屋１１及び２階の部屋２１には、屋内給気口７０が形成されている。屋内給気口７０は、外気導入口３０で取り込んだ屋外空気を、家屋１の屋内に供給するための開口である。屋内給気口７０は、それぞれの部屋の例えば天井に設けられる。

ここで示す構成例では、１階の部屋１１である和室に１つの屋内給気口７０が設けられ、ＬＤＫに２つの屋内給気口７０が設けられている。また、２階の部屋２１においては、寝室及び２つの子供部屋にそれぞれ１つずつの屋内給気口７０が設けられている。このように、屋内の全ての部屋に屋内給気口７０が形成されている必要はない。換言すれば、屋内給気口７０が形成されていない部屋があってもよい。また、１つの部屋に２以上の屋内給気口７０が形成されていてもよい。このようにして、家屋１の屋内には、複数箇所に屋内給気口７０が形成されている。

換気装置本体５０の一端側は、外気導入口３０に通じている。換気装置本体５０の他端側には、分岐配管６０の一端が接続されている。分岐配管６０は、中空筒状の管である。分岐配管６０は、外気導入口３０から取り込まれた屋外空気を屋内給気口７０のそれぞれに搬送するための配管である。

分岐配管６０の他端側は、分岐して複数の屋内給気口７０のそれぞれに通じている。この構成例では具体的には、分岐配管６０は、分岐部６１において、１階１０側と２階２０側とに分岐している。そして、１階１０側に分岐した分岐配管６０は、１階の部屋１１のそれぞれの屋内給気口７０に通じている。また、２階２０側に分岐した分岐配管６０は、２階の部屋２１のそれぞれの屋内給気口７０に通じている。

分岐配管６０におけるそれぞれの屋内給気口７０に通じる部分には、屋内給気量調節部７１が設けられている。屋内給気量調節部７１は、屋内給気口７０と同数設けられ、屋内給気口７０と一対一で対応している。屋内給気量調節部７１は、例えば、ダンパー、バルブ等を有し、屋内給気口７０のそれぞれから屋内に供給する空気量を個別に変更可能である。すなわち、屋内給気量調節部７１は、複数の屋内給気口７０のそれぞれから屋内に供給する空気量を個別に変更可能な給気量変更手段である。

換気装置本体５０は、送風ファン５１及び空気浄化部５３を備えている。送風ファン５１は、分岐配管６０内に外気導入口３０から屋内給気口７０に向かう空気流を生成する。

空気浄化部５３は、外気導入口３０から取り込んだ屋外空気を清浄化する。空気浄化部５３は、例えば、フィルター、電気デバイス等を備える。フィルターは、例えば、集塵、脱臭、ガス除去、抗菌処理等の機能を備えたものが用いられる。電気デバイスは、紫外線を照射し、又は放電することにより、菌及びアレルゲンを不活化し、及び／又は、ガス成分を分解する機能を備えたものが用いられる。

ここで示す構成例では、空気浄化部５３は換気装置本体５０内の外気導入口３０と送風ファン５１との間に配置されている。しかし、空気浄化部５３の設置箇所はこの例に限られない。他に例えば、送風ファンと各屋内給気口７０の間に空気浄化部５３を設置してもよい。また、空気浄化部５３を、換気装置本体５０に内蔵せず、単独の空気浄化装置として設置してもよい。ただし、全ての屋内給気口７０から吹き出される屋外空気は、空気浄化部５３を通過して浄化されている状態にできることが望ましい。

家屋１には、換気扇４１及びレンジフード４２が設けられている。ここで示す構成例では、換気扇４１は、１階の部屋１１の共用スペースと屋外との間の外壁部に設けられている。また、レンジフード４２は、１階の部屋１１のＬＤＫの特にキッチンと屋外との間の外壁部に設けられている。換気扇４１及びレンジフード４２は、屋内空気を屋外に排出する排気手段である。このように、ここで示す構成例では、給気及び排気の両方を強制的に行う第一種換気を想定した形態になっている。ただし、排気手段は、強制的に排気を行うものである必要はなく、自然排気を行うものであってもよい。つまり、第二種換気を行う構成であってもよい。

家屋１の屋内の屋内の複数箇所には、屋内センサ８０が設置されている。屋内センサ８０のそれぞれ設置箇所は、複数の屋内給気口７０のいずれかと対応している。具体的に図１の構成例では、１階の部屋１１の和室及びＬＤＫ、並びに、２階の部屋２１の寝室及び２つの子供部屋にそれぞれ、１つずつの屋内センサ８０が設置されている。そして、それぞれの屋内センサ８０は、当該屋内センサ８０が設置される部屋の屋内給気口７０に対応付けられている。

それぞれの屋内センサ８０は、屋内空気の汚染量を検出する。具体的には、屋内センサ８０は、屋内空気の汚染量として、粉塵濃度、二酸化炭素濃度、臭気濃度及びＶＯＣ濃度のうちの１以上を検出する。粉塵濃度としては、具体的に例えば、ＰＭ２．５、各種のアレルゲン、花粉、菌、カビ等の粒子の濃度を屋内センサ８０は検出する。また、屋内センサ８０は、温度、湿度、気圧等の環境物理量を検出可能であってもよい。

屋内センサ８０は、屋内給気口７０から吹き出される風の影響を受け難い箇所に設置することが望ましい。前述したように屋内給気口７０からの空気は清浄化されており、清浄化された風によって部屋内の汚染が吹き飛ばされてしまうと、屋内センサ８０の感度が低下し、汚染の発生を早期に検出できなくなるおそれがあるためである。また、屋内センサ８０は、部屋から空気が排出される隙間に近い位置に設置すると、部屋内の汚染を検出しやすくなる。部屋から空気が排出される隙間とは、例えば、部屋の扉のアンダーカット又はオーバーカット等である。あるいは、人の生活空間である部屋の中央位置に設置される机上等、又は、人の鼻の高さとなり得る３０ｃｍ〜１５０ｃｍの高さ付近に屋内センサ８０を設置すると、より人の生活に即したデータを得る事ができる。

家屋１には、屋外センサ９１が設置されている。屋外センサ９１は、屋外空気の汚染量を検出する。具体的には、屋外センサ９１は、屋外空気の汚染量として、粉塵濃度、二酸化炭素濃度、臭気濃度及びＶＯＣ濃度のうちの１以上を検出する。この際、屋外センサ９１が検出する屋外空気の汚染量の要素は、少なくとも前述した屋内センサ８０が検出する屋内空気の汚染量の要素が含まれるようにする。なお、屋外センサ９１は、外気導入口３０から屋内へと取り込まれる屋外空気の汚染量を検出するものである。このため、屋外センサ９１は、外気導入口３０か、外気導入口３０の近傍に設置されることが望ましい。

次に、以上のように構成された換気装置を備えた換気システムの構成について、図２を参照しながら説明する。換気装置本体５０は、給気制御部５２を備えている。給気制御部５２には、換気装置の動作に必要な各種の制御を実施するための制御回路等が備えられている。給気制御部５２は、例えばマイクロコンピュータを備えており、図示しないプロセッサ及びメモリを備えている。給気制御部５２は、メモリに記憶されたプログラムをプロセッサが実行することにより、予め設定された処理を実行し、換気装置を制御する。

この実施の形態に係る換気システムは、外部情報取得部９２を備えている。外部情報取得部９２は、屋外空気の汚染量に関する情報を外部から取得する外部情報取得手段である。外部情報取得部９２は、例えばインターネット等の外部通信ネットワークに接続されている。そして、外部情報取得部９２は、インターネット等を介して外部の情報源から、屋外空気の汚染量に関する情報を取得する。屋外空気の汚染量に関する情報としては、具体的に例えば、ＰＭ２．５、花粉、光化学スモッグの発生状況の情報が挙げられる。屋外センサ９１及び外部情報取得部９２は、屋外空気の汚染量を取得する屋外汚染量取得手段を構成している。

なお、屋外汚染量取得手段は、屋外センサ９１及び外部情報取得部９２の両方を備えることが好ましいが、これら両方を備えていなくともよい。すなわち、屋外汚染量取得手段は、屋外センサ９１及び外部情報取得部９２の少なくとも一方を備えていればよい。

屋外汚染量取得手段が取得した屋外空気の汚染量、すなわち、屋外センサ９１の検出結果及び外部情報取得部９２が取得した屋外空気の汚染量に関する情報は、給気制御部５２に入力される。また、給気制御部５２には、屋内センサ８０の検出結果である屋内空気の汚染量も入力される。給気制御部５２は、こうして入力された屋内空気の汚染量及び屋外空気の汚染量を用いて、送風ファン５１及び屋内給気量調節部７１を制御する制御手段である。

さらに、この実施の形態に係る換気システムは、端末装置１００を備えている。端末装置１００は、例えば、使用者の家屋内に設置されるパソコン（パーソナル・コンピュータ）等である。他に例えば、端末装置１００は、スマートフォン又はタブレット端末等の携帯端末でもよい。

端末装置１００は、表示部１０１及び操作部１０２を備えている。表示部１０１は、各種情報を表示する液晶ディスプレイ等である。端末装置１００がパソコンの場合、操作部１０２は当該パソコンのマウス（ポインティング・デバイス）及びキーボード等の入力装置である。また、端末装置１００がスマートフォンの場合、端末装置１００は、操作部１０２と表示部１０１を兼ねるタッチパネルを備えている。

端末装置１００と給気制御部５２とは、双方向に通信可能に接続されている。この際の通信方式は、有線、無線のいずれであってもよい。端末装置１００は、給気制御部５２から屋内センサ８０の検出結果を受信して、表示部１０１に屋内センサ８０の検出結果を表示可能である。

また、端末装置１００の操作部１０２には、複数の屋内給気口７０のそれぞれから屋内に供給する空気量を指定する操作を入力可能としてもよい。この場合、操作部１０２に入力された操作内容は、給気制御部５２に送信される。そして、給気制御部５２は、操作部１０２に入力された操作に応じて、送風ファン５１及び屋内給気量調節部７１を制御する。

このようにすることで、ユーザーが屋内空気の汚染状況を容易に把握できる。また、ユーザーが把握した屋内空気の汚染状況に応じて、屋内空気の汚染の除去、屋内空気の快適性、空調に係る省エネルギー性等のバランスを自分で調整できる。

次に、図３から図５を参照しながら、給気制御部５２による送風ファン５１及び屋内給気量調節部７１の制御内容について、詳しく説明する。給気制御部５２は、外気導入口３０から取り込む屋外空気の総量を一定に保ったまま、複数の屋内給気口７０のそれぞれから屋内に供給する空気量が、それぞれの屋内給気口７０に対応付けられた屋内センサ８０により検出された屋内空気の汚染量に応じたものになるように、送風ファン５１及び屋内給気量調節部７１を制御する。

ここで説明する構成例では、家屋１の複数の各部屋（共用スペースを除く）に屋内給気口７０と屋内センサ８０とが設けられている。したがって、屋内給気口７０のそれぞれから各部屋内に供給する空気量が、当該部屋内に設置された屋内センサ８０により検出された屋内空気の汚染量に応じて変更される。

図３に示す表は、屋内空気の汚染量に応じて屋内給気口７０のそれぞれから各部屋内に供給する空気量の制御パターン例である。同図の表の「通し番号」の欄は、制御パターン例の番号である。「総給気量」の欄は、外気導入口３０を通過して各部屋に供給される給気量の合計、すなわち、外気導入口３０から取り込む屋外空気の総量である。「ＬＤＫ」、「寝室」、「和室」及び「子供部屋」の欄は、それぞれの部屋の屋内センサ８０により検出された屋内空気の汚染量と屋内給気口７０からの給気量である。なお、「ＬＤＫ」の給気量は、２つの屋内給気口７０からの給気量の合計を表している。また、「子供部屋」の給気量は、２つの子供部屋の屋内給気口７０からの給気量の合計を表している。

まず、制御パターン１は、全ての部屋の汚染量が「通常」の場合である。この場合、それぞれの部屋の広さに応じて、寝室及び和室への給気量をＱとし、ＬＤＫへの給気量をＱとし、２つの子供部屋への給気量の合計をＱとする。したがって、総給気量は５Ｑである。

次に、制御パターン２は、和室の汚染量が「小」であり、他の部屋の汚染量が「通常」の場合である。この場合、汚染量が「小」の和室の給気量を通常時の半分の０．５Ｑとする。そして、総給気量を５Ｑに保ったまま、制御パターン１と比較して余剰となる給気量０．５Ｑを、残りの部屋の広さに応じて分配する。すなわち、ＬＤＫへの給気量は、２Ｑ＋０．２５Ｑ＝２．２５Ｑとなり、寝室への給気量は、Ｑ＋０．１２５Ｑ＝１．１２５Ｑとなり、２つの子供部屋への給気量の合計は、Ｑ＋０．１２５Ｑ＝１．１２５Ｑとなる。

制御パターン３は、ＬＤＫの汚染量が「大」であり、寝室の汚染量が「小」であり、残りの部屋の汚染量が「通常」の場合である。この場合、汚染量が「大」のＬＤＫの給気量を通常時の１．５倍の３Ｑとする。また、汚染量が「小」の寝室の給気量を通常時の半分の０．５Ｑとする。そして、総給気量を５Ｑに保ったまま、制御パターン１と比較して差し引きで不足となる給気量０．５Ｑを、残りの部屋の広さに応じて分配する。すなわち、和室への給気量は、Ｑ−０．２５Ｑ＝０．７５Ｑとなり、２つの子供部屋への給気量の合計は、Ｑ−０．２５Ｑ＝０．７５Ｑとなる。

制御パターン４は、寝室の汚染量が「大」であり、他の部屋の汚染量が「通常」の場合である。この場合、汚染量が「大」の和室の給気量を通常時の１．５倍の１．５Ｑとする。そして、総給気量を５Ｑに保ったまま、制御パターン１と比較して不足となる給気量０．５Ｑを、残りの部屋の広さに応じて分配する。すなわち、ＬＤＫへの給気量は、２Ｑ−０．２５Ｑ＝１．７５Ｑとなり、寝室への給気量は、Ｑ−０．１２５Ｑ＝０．８７５Ｑとなり、２つの子供部屋への給気量の合計は、Ｑ−０．１２５Ｑ＝０．８７５Ｑとなる。

そして、制御パターン５は、ＬＤＫの汚染量が「小」であり、和室の汚染量が「大」であり、残りの部屋の汚染量が「通常」の場合である。この場合、汚染量が「小」のＬＤＫの給気量を通常時の半分のＱとする。また、汚染量が「大」の和室の給気量を通常時の１．５倍の１．５Ｑとする。そして、総給気量を５Ｑに保ったまま、制御パターン１と比較して差し引きで余剰となる給気量０．５Ｑを、残りの部屋の広さに応じて分配する。すなわち、寝室への給気量は、Ｑ＋０．２５Ｑ＝１．２５Ｑとなり、２つの子供部屋への給気量の合計は、Ｑ＋０．２５Ｑ＝１．２５Ｑとなる。

以上の制御パターン１から制御パターン５に示す通り、給気制御部５２は、外気導入口３０から取り込む屋外空気の総量を一定に保ったまま、屋内給気口７０の給気量が、屋内空気の汚染量に応じたものになるように、送風ファン５１及び屋内給気量調節部７１を制御する。このようにすることで、家屋１全体での換気量を増加させることなく、屋内において汚染量が多い箇所（部屋）の換気量を増加させることができる。このため、換気による屋内の汚染の除去と、屋内の空調に係るエネルギー効率低下の抑制との両立を図ることが可能である。

なお、多くの部屋で汚染量が多い状態が検出された場合、総給気量を通常時と同等に保ったままでは換気が不足し、屋内の汚染の除去が滞ってしまうことも考えられる。このため、このような場合には、屋内の汚染の除去を優先し、総給気量を一時的に増加させてもよい。次に、このような場合の例として、制御パターン６から制御パターン８を説明する。これらの制御パターンは、例えば、３部屋以上で汚染量が「大」となった場合に選択される。

まず、制御パターン６は、ＬＤＫの汚染量が「小」〜「通常」であり、残りの部屋の汚染量が「大」の場合である。この場合、汚染量が「大」である寝室、和室及び子供部屋の給気量を、それぞれ通常時の１．５倍の１．５Ｑとする。そして、残りのＬＤＫの給気量は、汚染量が「通常」であっても、総給気量の増加を極力抑えるために制御パターン１の半分のＱとする。したがって、このパターンでは、総給気量は５．５Ｑとなる。

次に、制御パターン７は、寝室の汚染量が「小」〜「通常」であり、残りの部屋の汚染量が「大」の場合である。この場合、汚染量が「大」であるＬＤＫの給気量を、通常時の１．５倍の３Ｑとする。また、同じく汚染量が「大」である和室及び子供部屋の給気量も、それぞれ通常時の１．５倍の１．５Ｑとする。そして、残りの寝室の給気量は、汚染量が「通常」であっても、総給気量の増加を極力抑えるために制御パターン１の半分の０．５Ｑとする。したがって、このパターンでは、総給気量は６．５Ｑとなる。

そして、制御パターン８は、全ての部屋の汚染量が「大」の場合である。この場合、全ての部屋の給気量を、通常時の１．５倍とする。すなわち、ＬＤＫの給気量を３Ｑとする。そして、寝室、和室及び子供部屋の給気量を、それぞれ通常時の１．５倍の１．５Ｑとする。したがって、このパターンでは、総給気量は７．５Ｑとなる。

なお、以上の例では、汚染量が「小」、「通常」及び「大」の３段階に簡略化して説明したが、汚染量の段階を、さらに細分化するとよい。また、屋内の空調に係るエネルギー効率低下の抑制を優先して、３部屋以上で汚染量が「大」となっても総給気量を一定に保つようにしてもよい。

また、前述したように、給気制御部５２は、屋内センサ８０が検出した屋内空気の汚染量だけでなく屋外センサ９１が検出した、あるいは、外部情報取得部９２が取得した屋外空気の汚染量も用いて、送風ファン５１及び屋内給気量調節部７１を制御する。この際に、屋外空気の汚染量が予め設定した基準値よりも少なければ、給気制御部５２は、総給気量を増加させるようにしてもよい。屋外空気の汚染量が少ない場合、空気浄化部５３の劣化を抑えつつ、清浄な空気を屋内に導入できる。このため、総給気量を増加させることで、より効率的に屋内の汚染を除去できる場合がある。

次に、以上のように構成された換気装置及び換気システムにおける、汚染量と給気量の時系列変化の例について、図４を参照しながら説明する。なお、同図では、給気の制御対象となる部屋が２つである場合に簡略化したものを示している。

例えば、部屋Ａで汚染が発生した場合、部屋Ａでの汚染量が上昇し、ある時点で屋内センサ８０が部屋Ａでの汚染量が「大」であることを検出する。すると、給気制御部５２は、屋内給気量調節部７１を制御して、部屋Ａの屋内給気口７０からの給気量を増加させ、部屋Ｂの屋内給気口７０からの給気量を低下させる。給気される空気は空気浄化部５３で浄化されている。このため、部屋Ａで発生した汚染は清浄な給気によって部屋外へと排気される。給気量が低下した部屋Ｂでは、空気の出入りが低下する為、汚染量は変化せず一定に保たれる。

この際、総給気量、すなわち、部屋Ａの給気量と部屋Ｂの給気量の合計は等しく保たれている。特に夏季や冬季においては、部屋内の空気の温度を調節し、屋外よりも快適な空気環境を屋内で形成する。このため、屋外から屋内に取り込む総給気量を増加させると、エネルギーを消費して温度を調節した屋内空気を屋外空気と交換する量が増加するため、温度調節に費やしたエネルギーをロスしてしまう。総給気量を一定に保つことで、このようなエネルギーロスの増加を抑制しつつも、屋内空気の浄化を行うことができる。

次に、図５のフロー図を参照しながら、以上のように構成された換気装置の動作の流れについての一例を説明する。まず、ステップＳ１において、給気制御部５２は、屋内センサ８０、屋外センサ９１及び外部情報取得部９２から、屋内の各箇所における屋内空気の汚染量及び屋外空気の汚染量を取得する。

続くステップＳ２において、給気制御部５２は、屋内に汚染があるか否かを確認する。具体的に例えば、屋内空気の汚染量が、前述した「大」となる基準値以上となる箇所があるか否かを確認する。屋内で汚染が検出されない場合、処理はステップＳ１へと戻る。一方、屋内で汚染が検出された場合、処理はステップＳ３へと進む。

ステップＳ３においては、給気制御部５２は、外気導入口３０から取り込む総給気量を一定に保ったまま、屋内の各箇所における屋内空気の汚染量に応じて、それぞれの屋内給気口７０から屋内の各箇所に給気する量を変更する。ステップＳ３の後、処理はステップＳ４へと進む。

ステップＳ４においては、給気制御部５２は、屋内の汚染が減少したか否かを確認する。より詳しくは、給気制御部５２は、屋内センサ８０により検出される屋内の各箇所における屋内空気の汚染量を取得する。そして、屋内の各箇所における屋内空気の汚染量が、屋内の汚染が減少しない場合、処理はステップＳ１へと戻る。一方、屋内の汚染が減少した場合、処理はステップＳ５へと進む。

ステップＳ５においては、給気制御部５２は、外気導入口３０から取り込む総給気量を一定に保ったまま、それぞれの屋内給気口７０から屋内の各箇所に給気する量を元に戻す。ステップＳ５の処理が完了すると、一連の動作は終了となる。

なお、図２に示す構成例のように、給気制御部５２は、家屋１の内部に設置された家電機器２００と相互に通信可能としてもよい。例えば、家電機器２００は、空気調和装置、除湿器、加湿器、テレビ等である。

家電機器２００が、空気調和装置、除湿器、加湿器等の空気調和機能を有するものである場合、家電機器２００が動作していない場合には、総給気量を増加させても空気調和に係るエネルギーロスはないと考えられる。したがって、給気制御部５２は、家電機器２００の動作状況を取得し、家電機器２００が動作中であれば総給気量を一定に保つように送風ファン５１及び屋内給気量調節部７１を制御する。また、家電機器２００が停止中であれば、屋内の汚染量に応じて総給気量を増加させるように送風ファン５１及び屋内給気量調節部７１を制御する。

また、家電機器２００がテレビ等の場合、家電機器２００が動作しているか否かにより、屋内に人がいるか、あるいは外出中であるかを推測できる。したがって、例えば、家電機器２００が動作しており屋内に人がいると推測される場合には、給気制御部５２は、総給気量を増加させるように送風ファン５１及び屋内給気量調節部７１を制御して、屋内の汚染除去を優先するようにしてもよい。

なお、以上のように構成された換気装置及び換気システムの適用対象は、屋内の複数箇所に給気口が設けられた建物であればよく、一戸建て住宅に限られない。一戸建て住宅の他に例えば、集合住宅、ビル、工場等にも適用できる。

１ 家屋
１０ １階
１１ １階の部屋
２０ ２階
２１ ２階の部屋
３０ 外気導入口
４１ 換気扇
４２ レンジフード
５０ 換気装置本体
５１ 送風ファン
５２ 給気制御部
５３ 空気浄化部
６０ 分岐配管
６１ 分岐部
７０ 屋内給気口
７１ 屋内給気量調節部
８０ 屋内センサ
９１ 屋外センサ
９２ 外部情報取得部
１００ 端末装置
１０１ 表示部
１０２ 操作部
２００ 家電機器

Claims (7)

1. 外気導入口から取り込まれた屋外空気を屋内の複数箇所に形成された屋内給気口のそれぞれに搬送するための分岐配管と、
   前記分岐配管内に前記外気導入口から前記屋内給気口に向かう空気流を生成するファンと、
   複数の前記屋内給気口のいずれかと対応した屋内の複数箇所に設置され、設置箇所における屋内空気の汚染量を検出する屋内センサと、
   複数の前記屋内給気口のそれぞれから屋内に供給する空気量を個別に変更可能な給気量変更手段と、
   前記ファン及び前記給気量変更手段を制御する制御手段と、を備え、
   前記制御手段は、前記外気導入口から取り込む屋外空気の総量を一定に保ったまま、複数の前記屋内給気口のそれぞれから屋内に供給する空気量が、それぞれの前記屋内給気口に対応付けられた前記屋内センサにより検出された屋内空気の汚染量に応じたものになるように、前記ファン及び前記給気量変更手段を制御する換気装置。
2. 前記屋内センサは、前記屋内空気の汚染量として、粉塵濃度、二酸化炭素濃度、臭気濃度及びＶＯＣ濃度のうちの１以上を検出する請求項１に記載の換気装置。
3. 前記屋外空気の汚染量を取得する屋外汚染量取得手段をさらに備え、
   前記制御手段は、前記屋内センサの検出結果及び前記屋外空気の汚染量を用いて、前記ファン及び前記給気量変更手段を制御する請求項１又は請求項２に記載の換気装置。
4. 前記屋外汚染量取得手段は、前記屋外空気の汚染量として、粉塵濃度、二酸化炭素濃度、臭気濃度及びＶＯＣ濃度のうちの１以上を検出する屋外センサを備えた請求項３に記載の換気装置。
5. 前記屋外汚染量取得手段は、前記屋外空気の汚染量に関する情報を外部から取得する外部情報取得手段を備えた請求項３又は請求項４に記載の換気装置。
6. 請求項１から請求項５のいずれか一項に記載の換気装置と、
   前記屋内センサの検出結果を表示可能な表示手段を有する端末装置と、を備えた換気システム。
7. 前記端末装置は、複数の前記屋内給気口のそれぞれから屋内に供給する空気量を指定する操作を入力可能な操作手段をさらに備え、
   前記制御手段は、前記操作手段に入力された操作に応じて、前記ファン及び前記給気量変更手段を制御する請求項６に記載の換気システム。

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