JP3543053B2 - 住宅の換気装置 - Google Patents

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【0001】
【発明の属する技術分野】
本発明は、高気密住宅の気密性の高い家屋において、複数の居室等の大部屋を、上階ホールやトイレおよび洗面所の小部屋に設けられる排気用ファンを用いて住宅全体を換気する住宅の換気装置に関する。
【0002】
【従来の技術】
近年、高気密住宅などのような気密性の高い家屋においては換気不足による室内空気の汚れと、カビ、ダニの発生、CO2と臭気等の弊害がでてきており、新鮮空気を給気しながら常時換気を行うことのできる住宅の換気装置の要望が高まってきている。
【0003】
従来、この種の住宅の換気装置の一例として特開平8−94138号公報に記載のものが知られていた。以下、その構成について図8および図9を参照しながら説明する。
【0004】
図8に示すように、小屋裏101の換気ガラリGには、小屋裏101の空気Aを屋外に強制的に排出するための集中排気ファン102が設置され、上階の各居住室103の天井部には、当該各居住室103の空気Aを小屋裏101に排出するための天井通気口Hbが設けられている。そして下階の各居住室104の外壁部105には、屋外の空気Bを当該室内に供給するための給気口Haが設けられ、上下階の各居住室103、104と廊下との間には通気用隙間が設けられている。
【0005】
こうして、集中排気ファン102の運転中は屋外→下階の各居住室104→下階廊下→階段106の吹き抜け空間→上階廊下107→上階の各居住室103→小屋裏101→屋外の流れを順方向とする通気経路が形成されて、住宅全室の換気が行われていた。
【0006】
また、図9に示すように、上階の各居住室103も外壁部108に給気口Hcを設け、各給気口Hcに給気ファン109を設置して屋外の空気Bが直接上階の各居住室103に流入できるようにし、上階廊下107に天井通気口Hdを設け、集中排気ファン102を設けていた。
【0007】
【発明が解決しようとする課題】
このような従来の住宅の換気装置では、前者においては、集中排気ファン102を小屋裏101に設けなければならないので、既築の住宅に設置するのが困難であるとともに、集中排気ファン102に住宅内の空気を強制的に集中させているため、トイレ、洗面所、台所等のダーディーゾーンの汚れた空気が住居内に拡散するという課題があった。
【0008】
また、後者においては、集中排気ファン102を天井通気口Hdに設け、排気ファン102に強制的に集中させているため、トイレ、洗面所、台所等のダーディーゾーンの汚れた空気が住居内に拡散するとともに、汚れた屋外の空気が給気されるという課題があった。
【0009】
そして、前者および後者のいずれにおいても、トイレ、洗面所、台所等の局所換気扇を別途設置し、空気の汚れに応じて手動運転をする必要があるという課題があった。
【0010】
本発明は、上記課題を解決するもので、設計、施工メンテナンスが容易でイニシアルコスト、ランニングコストが安く、空気の汚れを拡散させず、汚れの発生場所に対応し自動換気を行いながら住宅全体の常時換気を行うことのできる住宅の換気装置を提供することを目的とする。
【0011】
【課題を解決するための手段】
本発明の住宅の換気装置においては、住宅内の居室等の大部屋と廊下や階段等を介して連通される上階ホールやトイレおよび洗面所および台所等の小部屋に設けられる排気用ファンと、この排気用ファンの設けられた雰囲気状態を検知するセンサーと、このセンサーの検知信号に対応して前記排気用ファンを常時弱運転または、強運転に切り替え制御する制御手段とを備え、前記小部屋に設けた排気用ファンにより前記大部屋の空気が給気され前記小部屋の換気を行いながら屋外に排気されて住宅全体の換気を行う構成としたものである。
【0012】
この本発明によれば、設計、施工メンテナンスが容易でイニシアルコスト、ランニングコストが安く、空気の汚れが拡散されず、汚れの発生場所に対応し自動換気を行いながら住宅全体の常時換気を行うことのできる住宅の換気装置を提供することができる。
【0013】
【発明の実施の形態】
本発明の請求項1に記載の発明は、住宅内の居室等の大部屋と廊下や階段等を介して連通される上階ホールやトイレおよび洗面所および台所等の小部屋に設けられる排気用ファンと、この排気用ファンの設けられた小部屋の雰囲気状態を検知するセンサーと、このセンサーの検知信号に対応して前記排気用ファンを常時弱運転または強運転に切り替え制御する制御手段とを備え、前記排気用ファンにより住宅全体の換気を行う構成とし、トイレに設置される排気用ファンに温度センサーおよび人感センサーを設け、設定温度以下のときには、人感センサーから検知信号が送られている間は前記排気用ファンの常時弱運転を強制的に停止せしめ、設定温度以上のときには、前記人感センサーから検知信号が送られている間は強運転を行い、人感センサーからの検知信号がなくなると残置運転を行ったのち常時弱運転に戻るように制御する制御手段の構成としたものであり、寒さを感じない冬モード運転と涼風感を与える夏モード運転を行うことができるという作用を有する。

【0014】
(実施の形態1)
図1および図2に示すように、2階建の戸建住宅1内に設けられる居室等の下階の大部屋2の外壁にフィルター3を設けた自然給気口4を設け、居室等の上階の大部屋5の外壁にはフィルター6を設けた給気用ファン7を設け、これら大部屋2および5と階段8および廊下(図示せず)を介して連通される上階ホール9やトイレおよび洗面および台所等の小部屋10には電動シャッター11を設けた排気用ファン12を設け、排気用ファン12には設置場所の雰囲気状態を検知するセンサー13を設け、センサー13の検知信号に対応して排気用ファン12を切り替え手段14により常時弱運転または強運転に切り替える制御手段15を設ける。
【0015】
上記構成において、排気用ファン12により常時弱運転を行うと、小部屋の排気を行いながら、階段8や廊下等を介して下階の大部屋2、および上階の大部屋5より給気され、下階の大部屋2、および上階の大部屋5は徐々に負圧状態となり、やがて外気圧に比べ下階の大部屋2、および上階の大部屋5の室内圧がマイナス圧になると、下階の外壁に設けたフィルター3を設けた自然給気口4より外気が浄化されて下階の大部屋2に給気されながら下階の大部屋2の空気は新鮮空気に充たされることとなる。
【0016】
そして、上階の大部屋2の空気圧がマイナス圧になると、上階の外壁に設けた給気用ファン7の通風路を通り、フィルター6により浄化された外気が上階の大部屋5に給気されながら上階の大部屋5の空気は新鮮な空気に充たされ住宅全体の換気が行われることとなる。
【0017】
また、冬季など室内を暖房をして室外より高温状態にあるときには、室内の空気は常に上昇し、下階の大部屋2に比較して上階の大部屋5の空気圧は高くなるので、上階の大部屋5が負圧になりにくく、上階の大部屋5に新鮮な外気が取り入れられなくなるので、このような状況のときには、上階の外壁に設けた給気用ファン7を運転することにより、外気がフィルター6により浄化されて上階の大部屋5に給気されて住宅全体の換気を行うことができることとなる。
【0018】
また、台所となる小部屋10に設けられる排気用ファン12に煙センサーからなるセンサー13を設けた場合には、台所の小部屋10において調理時に油煙が発生して台所の小部屋10の雰囲気状態をセンサー13が検知すると検知信号が制御手段15に送られ切り替え手段14により、今まで常時弱運転されていた台所の小部屋10に設けた排気用ファン12が強運転されて発生した油煙を速やかに屋外に排気し、台所の小部屋10の雰囲気状態が元に戻ると排気用ファン12は常時弱運転に戻り運転されることとなる。
【0019】
また、排気用ファン12を、上階ホール9やトイレおよび洗面所および台所の小部屋10に設ければ良いので、既築の住宅においても容易に設置することができ、排気のために別個に排気専用ファンを住宅に設置する必要がなくなる。
【0020】
また、小部屋の雰囲気状態を検知するセンサー13を、上階ホール9や、トイレおよび洗面所および台所の小部屋10に対応した機能を持ったものとすることにより、上階ホール9やトイレおよび洗面所および台所の小部屋10の雰囲気状態の変化に対応した常時弱運転または強運転を自動的に行い、上階ホール9や、トイレおよび洗面所および台所の小部屋10の局所換気を行いながら住宅全体の換気を行うことができることとなる。
【0021】
このように本発明の実施の形態1の住宅の換気装置によれば、上階ホール9や、トイレおよび洗面所および台所等の小部屋10に排気用ファン12を設け、排気用ファン12の設けられた場所の雰囲気状態を検知するセンサー13と、センサー13からの検知信号により排気用ファン12を常時弱運転または強運転に切り替え制御する制御手段15を設け、住宅全体の換気を行うので、設計施工、メンテナンスが容易で、イニシアルコスト、ランニングコストが安く、空気の汚れを拡散させず、汚れの発生場所に対応し自動換気を行いながら住宅全体の常時換気を行うことができる住宅の換気装置が得られる。
【0022】
また、下階の大部屋2に自然給気口4を設け、上階の大部屋5には給気用ファン7を設けたので、冬季など室内が暖房されて室外より温度が高く上階の大部屋5の空気圧が高くなって排気が困難になっている場合においても、給気用ファン7を運転することにより、上階ホール9や、トイレおよび洗面所および台所等の小部屋10に設けた排気用ファン12により上階の大部屋5の汚れた空気をスムーズに排気して新鮮な外気を充たすことができる。
【0023】
また、自然給気口4および給気用ファン7にフィルター3および6を設けたので、外気が塵埃や花粉等で汚染されている場合においても、新鮮な外気を下階大部屋2および上階の大部屋5に給気することができ住宅全体に新鮮な外気を給気することができる。
【0024】
(実施の形態2)
図3に示すように、上階ホール(図示せず)に設けた排気用ファン12Aに、強接点16、弱接点17、シャッター開接点18、切り接点19と切り替え接触子20を設けた手動スイッチ21を設け、排気用ファン12Aの運転を手動で制御する構成とする。
【0025】
上記構成において、季節により上階ホールの温度が中間期の温度と居住者が判断したときには、手動スイッチ21の切り替え接触子20を弱接点17に接触するように操作することにより、上階ホールに設けた排気用ファン12Aを弱運転状態で排気できる。
【0026】
また、上階ホールの温度が高温と判断したときには、手動スイッチ21の切り替え接触子20を強接点16に接触するように操作することにより、上階ホールの排気用ファン12Aを強運転させて高温の空気を速やかに室外に排出することができる。
【0027】
また、上階ホールの温度が低温と判断したときには、手動スイッチ21の切り替え接触子20をシャッター開接点18に接触するように操作することにより、電動シャッター11のみが開となり自然換気が行われることとなる。
【0028】
このように本発明の実施の形態2の住宅の換気装置によれば、季節に応じて上階ホールに設けた排気用ファン12Aを居住者が自由に手動により所望の状態で運転できるので、居住者に気流の流れによる寒さを感じさせることもなく、また、高温空気も速やかに排出でき、また冬季など、室内と室外の温度差によって発生する空気の揚力によってランニングコストをほとんどかけずに室内空気を排出でき、有効な換気を行うことができることとなる。
【0029】
(実施の形態3)
図4および図5に示すように、上階ホール(図示せず)に設けられる排気用ファン12Bに、温度センサー13Aを設け、温度センサー13Aから検知された検知温度をあらかじめ設定しておいた温度と比較する比較手段22と排気用ファン12Bを常時弱運転または強運転に切り替える切り替え手段14を設けた制御手段15Aを形成し、温度センサー13Aによる検知温度が第1の設定温度より低く、第2の設定温度より高い場合には弱運転に、第1の設定温度より高い場合には強運転に、また、第2の設定温度より低い場合には電動シャッター(図示せず)のみ開となり自然換気が行われるように制御手段15Aを構成する。
【0030】
上記構成において、動作を図5のフローチャートを用いて説明する。
まず、ステップ23で電源がオンされ、ステップ24で温度センサー13Aで検知された上階ホールの温度が第1の設定温度より低いかどうかを比較手段22で比較し、低い場合にはステップ25で第2の設定温度より低いかどうかを比較手段22で比較し、低い場合にはステップ26でシャッター開となり自然換気が行われ、ステップ24で温度センサー13Aで検知された温度が第1の設定温度より高い場合には、ステップ27で排気用ファン12Bが強運転され、ステップ25で第2の設定温度より高い場合にはステップ28で常時弱運転され、温度センサー13Aにより検知される検知温度が変化するとステップ26またはステップ27またはステップ28よりステップ24に戻り同じ動作が繰り返されることとなる。
【0031】
このように本発明の実施の形態3の住宅の換気装置によれば、上階ホールに設けた排気用ファン12Bが温度センサー13Aにより検知された検知温度をあらかじめ設定されていた温度と比較手段22により比較し、検知された温度に対応した状態の換気運転が自動的に行われるので、空気の揚力を利用した省エネの換気運転を行うことができる。
【0032】
(実施の形態4)
図6及び図7に示すように、トイレ(図示せず)に設置される排気用ファン12Cに温度センサー13Aと、人感センサー13Bを設け、温度センサー13Aにより検知された検知温度が設定温度以下のときには人感センサー13Bから検知信号が送られている間は排気用ファン12Cの運転を停止する停止手段29を設け、人感センサー13Bからの検知信号がなくなると残置運転される残置運転手段30を設けた制御手段15Bを形成し、温度センサー13Aで検知されたトイレ内の温度があらかじめ設定された温度と比較手段22で比較し、設定温度以下のときには人感センサー13Bから検知信号が送られている間は常時弱運転されている排気用ファン12Cを停止手段29により強制的に停止せしめ、設置温度以上のときは人感センサー13Bからの検知信号が送られている間は切り替え手段14により排気用ファン12Cは強運転を行い、人感センサー13Bの検知信号がなくなると、残置運転手段30により所定時間運転したのち、常時弱運転に戻るように制御手段15Bを構成する。
【0033】
上記構成において、動作を図7のフローチャートを用いて説明する。
まず、ステップ31で電源がオンされ、ステップ32で常時弱運転され、ステップ33で人感センサー13Bで人が検知され、人が検知されたときには、ステップ34で比較手段22により設定温度より低いかどうかを比較し、設定温度より低いときにはステップ35で停止手段29により排気用ファン12Cを強制停止し、ステップ36で人感センサー13Bで人の検知が無くなると、ステップ37で残置運転手段30により所定時間強運転され、ステップ38で所定時間経過するとステップ32に戻る。
【0034】
また、ステップ38で所定時間経過していない間にステップ39で人感センサー13Bにより人が検知されるとステップ35に戻り排気用ファン12Cは停止され、人が検知されないときにはステップ38に戻る。
【0035】
そして、ステップ34で設定温度より低くないと比較判断されたときには、ステップ40において排気用ファン12Cが強運転され、ステップ41で人が検知されないときにはステップ42で残置運転手段30により所定時間強運転され、ステップ41で人が検知されたときには検知が続行し、ステップ42で残置運転されたのち、ステップ43で所定時間経過したときには、ステップ32に戻り、ステップ43で所定時間経過しない間にステップ44で人感センサー13Bにより人が検知されたときにはステップ40に戻り排気用ファン12Cは強運転され、人が検知されないときにはステップ43に戻る。
【0036】
このように本発明の実施の形態4の住宅の換気装置によれば、トイレを設置される排気用ファン12Cに温度センサー13Aおよび人感センサー13Bを設け、設定温度以下のときには人が検知されている間は排気用ファン12Cを強制的に停止し、設定温度以上のときには、人が検知されている間は強運転を行い、人の検知が無くなると残置運転を行い常時弱運転に戻るので、寒さを感じない冬モード運転と涼風感を与える夏モード運転を行うことができるということとなる。
【0037】
【発明の効果】
以上の実施例から明らかなように、本発明によれば住宅内の居室等の大部屋と廊下や階段等を介して連通される上階ホールやトイレおよび洗面所および台所等の小部屋に設けられる電動シャッターを設けた排気用ファンと、この排気用ファンの設けられる雰囲気状態を検知するセンサーと、このセンサーの検知信号に対応して前記排気用ファンを常時弱運転または強運転に切り替え制御する制御手段とを備え、前記排気用ファンにより住宅全体の換気を行う構成としたので、設計・施工メンテナンスが容易で、イニシアルコスト、ランニングコストが安く、空気の汚れを拡散させず、汚れの発生量、場所に応じて自動的に風量を増減し、住宅の全体常時換気ができる住宅の換気装置を提供することができる。
【0038】
また、下階の大部屋に自然給気口を設け、上階の大部屋には給気用ファンを設けたので、空気の揚力によって下階から廊下や階段を通って上階の大部屋に侵入する汚れた空気を防ぐとともに、上階の大部屋の換気不足を解消することができる。
【0039】
また、自然給気口および給気用ファンにフィルターを設けたので、外気の粉塵、花粉、虫等の侵入を防ぎ、室内を清浄に保つことができる。
【0040】
また、上階ホールに設置される排気用ファンを常時弱運転または強運転またはシャッターのみ開放する自然換気に切り替える手動スイッチを設けたので、季節に応じて居住者が人為的に切り替えることができ使用勝手が良くなる。
【0041】
また、上階ホールに設けられる排気用ファンに温度センサーを設け、温度センサーによる検知温度が第1の設定温度より低く、第2の設定温度よい高い場合には弱運転、第1の設定温度より高い場合には強運転、第2の設定温度より低い場合にはシャッターのみ開とした自然換気に切り替える制御手段を設けたので、空気の揚力を利用した省エネ運転ができる。
【0042】
また、トイレに設置される排気用ファンに温度センサーおよび人感センサーを設け、設定温度以下のときには、人感センサーから検知信号が送られている間は前記排気用ファンの常時弱運転を強制的に停止せしめ、設定温度以上のときには、前記人感センサーから検知信号が送られている間は強運転を行い、人感センサーからの検知信号がなくなると残置運転を行ったのち常時弱運転に戻るように制御する制御手段を設けたので、寒さを感じない冬モード運転と涼風感を与える夏モード運転を行うことができる。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明の実施の形態1の住宅の換気装置の構成を示す概略断面図
【図2】同住宅の換気装置の制御の構成を示すブロック図
【図3】本発明の実施の形態2の住宅の換気装置の制御の構成を示す電気回路図
【図4】本発明の実施の形態3の住宅の換気装置の制御の構成を示すブロック図
【図5】同住宅の換気装置の動作を示すフローチャート
【図6】本発明の実施の形態4の住宅の換気装置の制御の構成を示すブロック図
【図7】同住宅の換気装置の動作を示すフローチャート
【図8】従来の住宅の換気装置の構成を示す概略断面図
【図9】同他の例の住宅の換気装置の構成を示す概略断面図
【符号の説明】
1 住宅
2 下階の大部屋
3 フィルター
4 自然給気口
5 上階の大部屋
6 フィルター
7 給気用ファン
8 階段
9 上階ホール
10 小部屋
11 電動シャッター
12 排気用ファン
12A 排気用ファン
12B 排気用ファン
12C 排気用ファン
13 センサー
13A 温度センサー
13B 人感センサー
14 切り替え手段
15 制御手段
15A 制御手段
15B 制御手段
16 強接点
17 弱接点
18 シャッター用接点
21 手動スイッチ
22 比較手段
29 停止手段
30 残置運転手段

Claims (1)

  1. 住宅内の居室等の大部屋と廊下や階段等を介して連通される上階ホールやトイレおよび洗面所および台所等の小部屋に設けられる排気用ファンと、この排気用ファンの設けられた小部屋の雰囲気状態を検知するセンサーと、このセンサーの検知信号に対応して前記排気用ファンを常時弱運転または強運転に切り替え制御する制御手段とを備え、前記排気用ファンにより住宅全体の換気を行う構成とし、トイレに設置される排気用ファンに温度センサーおよび人感センサーを設け、設定温度以下のときには、人感センサーから検知信号が送られている間は前記排気用ファンの常時弱運転を強制的に停止せしめ、設定温度以上のときには、前記人感センサーから検知信号が送られている間は強運転を行い、人感センサーからの検知信号がなくなると残置運転を行ったのち常時弱運転に戻るように制御する制御手段の構成とした住宅の換気装置。
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