JP3871897B2 - 建物換気システムおよび居室換気装置 - Google Patents
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Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、建物換気システムおよび居室換気装置に関する。
【０００２】
【背景技術】
近年、省エネルギーの観点から、高気密、高断熱の建物が注目されている。このような建物の開口部を構成する建具等としては、気密性の高いものを使用するため、開口部等の隙間から屋外の空気は屋内には入りにくい。
このため、このような高気密高断熱の建物の換気を行う場合には、建物内の居室空間の空気を一括して集め、居室空間に導入しようとする外部空気との間で熱交換を行った後、居室内の空気を屋外に排出するセントラル換気システムが利用されている（特許第３０５９６８３号公報参照）。
このようなセントラル換気システムは、熱交換を行うので、居室内の熱損失を極力少なくすることができ、省エネルギー上好ましい。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、夏季においては、屋根に注がれた強烈な日差しによって、屋根裏空間の温度がかなり上昇するため、屋根裏空間の直下となる居室は、屋根裏空間内の高温の空気により、下階の居室に比べて著しく暑くなる。
従って、屋根裏空間の直下となる居室内の空気を冷却する目的で、セントラル換気装置の送風量を増加させたりするものの、効率よく冷却できないという問題を生じていた。
また、冷房装置を使用して、屋根裏空間の直下となる居室を十分に冷却しても、熱効率上必ずしも良くなく、省エネルギー化を図れないという問題も生じていた。
【０００４】
本発明の目的は、屋根裏空間の直下となる居室を換気でき、かつ省エネルギー化を十分に図ることができる建物換気システムおよび居室換気装置を提供することにある。
【０００５】
【課題を解決するための手段】
本発明の建物換気システムは、複数の居室２７〜２９と、これらの複数の居室２７〜２９の上部に形成される屋根裏空間３０とを有する建物１０の内部を換気する建物換気システムであって、各居室２７〜２９から屋根裏空間３０への排気を行う建物内部排気口２７Ａ，２８Ａ，２９Ａと、屋根裏空間３０から建物１０外部への排気を行う建物外部排気口３１，３２とを備え、各建物内部排気口２７Ａ，２８Ａ，２９Ａには、それぞれ居室換気装置４０が設けられ、これらの居室換気装置４０は、屋根裏空間３０に設けられる筐体４１と、この筐体４１の下側に設けられるとともに、居室２７〜２９に面する吸気口４５と、筐体４１の下面に設けられるとともに、居室２７〜２９に面する循環口４６と、筐体４１の上面に設けられるとともに、屋根裏空間３０に面する排気口４７と、吸気口４５から居室２７〜２９内の空気を強制的に吸入し、かつこの吸入した空気を排気口４７または循環口４６から強制的に排出する排気手段４３と、吸気口４５で吸入した空気の排出先を排気口４７および循環口４６のいずれか一方に切替え可能な切替手段５３と、排気手段４３の排気状態および切替手段５３の切替状態を制御する制御装置と、を備えるとともに、居室２７〜２９内の空気を屋根裏空間３０に強制的に排出することを特徴とするものである。
【０００６】
本発明によれば、居室換気装置が建物内部排気口に設置され、この居室換気装置により各居室内の空気が強制的に屋根裏空間に送られるので、元々屋根裏空間内に存在していた空気が、各居室から送られてきた空気によって、建物外部排気口を介して建物の外部へと押し出される。このため、屋根裏空間を介して各居室内を換気できる。
従って、例えば、夏季において屋根に注がれた強烈な日差しによって屋根裏空間の温度がかなり上昇したとしても、屋根裏空間には高温の空気が籠もらないので、屋根裏空間の直下となる各居室内が必要以上に暑くなることを防止できる。つまり、各居室内を冷却する際に、送風量を増加させる等の特別な対応を必要としないから、省エネルギー化を十分に図ることができる。
なお、本発明の建物換気システムにおいて、各居室への吸気手段としては、居室内の圧力低下に伴って、窓等から自然と吸気を行うものや、居室に吸気口を設けて強制的に吸気を行うもの等を採用できる。
また、居室ごとに居室換気装置を設けるので、各居室の使用状況や温度状況に応じて、適宜換気具合を調節でき、余分なエネルギーの使用を抑えることができる。
【０００７】
ここで、居室換気装置４０は、居室２７〜２９内の空気を当該装置４０内部に吸入する吸気口４５と、当該装置４０内部の空気を居室２７〜２９へと排出する循環口４６と、居室２７〜２９内の空気を強制的に循環させる循環手段とを有することが好ましい。
このような場合には、居室換気装置に、前述したような屋根裏空間を介して居室内を換気する換気機能に加えて、循環手段すなわち、吸気口から装置内部に居室内の空気を吸入し、循環口から装置内部の空気を居室へと排出する手段によって、居室内の空気を循環させる循環機能を付加できる。このため、例えば、冷房装置を使用して居室内を冷却する場合には、居室換気装置を、サーキュレーターとして使用することで、居室内を効率よく、かつ均一に冷却でき、省エネルギー化を図ることができる。
【０００８】
さらに、居室換気装置４０の下部には、吸気口４５および循環口４６が設けられ、吸気口４５および循環口４６は、居室２７〜２９に露出し、居室換気装置４０において吸気口４５および循環口４６を除く本体部分は、屋根裏空間３０に配置されることが好ましい。
ここで、居室換気装置の本体部分とは、例えば、この居室換気装置が箱状である場合において内部に収納された装置本体等が含まれる部分であり、この居室換気装置のほとんどの部分、つまりは、少なくとも居室換気装置の半分以上の部分を示すものである。
このような構成によれば、居室換気装置の大部分が屋根裏空間に配置されるので、居室換気装置のほとんどが居室に露出して設置される場合に比べて、居室換気装置の設置部分、つまりは居室の天井部分の意匠性を確保できる。
【０００９】
本発明の居室換気装置４０は、居室２７〜２９と、この居室２７〜２９の上部に形成される屋根裏空間３０とを有する建物１０における居室２７〜２９を換気する居室換気装置４０であって、居室２７〜２９には、居室２７〜２９から屋根裏空間３０への排気を行う建物内部排気口２７Ａ，２８Ａ，２９Ａが形成され、居室２７〜２９に面する吸気口４５と、居室２７〜２９に面する循環口４６と、屋根裏空間３０に面する排気口４７と、吸気口４５から居室２７〜２９内の空気を強制的に吸入し、かつこの吸入した空気を排気口４７または循環口４６から強制的に排出する排気手段４３と、吸気口４５で吸入した空気の排出先を排気口４７および循環口４６のいずれか一方に切替え可能な切替手段５３とを備えるとともに、建物内部排気口２７Ａ，２８Ａ，２９Ａに設置されることを特徴とするものである。
【００１０】
本発明によれば、建物内部排気口に設置した居室換気装置の排気手段が、居室内の空気を吸気口から強制的に吸入し、この吸入した空気を排気口または吸気口から排出する。このため、排気手段が、吸入した空気を排気口から排出する場合には、居室内の空気を屋根裏空間に排出して、居室内を換気できる。
従って、例えば、夏季において屋根に強烈な日差しが注がれて、屋根裏空間の温度がかなり上昇したとしても、屋根裏空間には高温の空気が籠もらないので、屋根裏空間の直下となる居室内が必要以上に暑くなることを防止できる。つまり、居室内を冷却する際に、送風量を増加させる等の特別な対応を必要としないから、省エネルギー化を十分に図ることができる。
一方、排気手段が、吸入した空気を循環口から排出する場合には、居室内の空気を再び居室に戻して、居室内の空気を循環させることができる。このため、例えば、冷房装置を使用して居室内を冷却する場合には、サーキュレーターとして使用することで、居室内を効率よく、かつ均一に冷却でき、省エネルギー化を図ることができる。
さらに、切替手段によって、吸入した空気の排出先を排気口と循環口のいずれかに切替え可能としたので、居室内の空気の循環機能または居室内の換気機能のいずれかを適宜選択して、各機能を自由に実施できる。
また、吸気口、排気口および循環口が一つの居室換気装置に組み込まれているので、これらの吸気口、排気口および循環口を接続するためのダクト等を不要にでき、居室換気装置の設置作業やメンテナンス作業の負担を軽減できる。
【００１１】
ここで、吸気口４５から循環口４６へと流れる空気の経路には、エアフィルタ５２Ｂが取り付けられていることが好ましい。
このような構成によれば、エアフィルタによって、吸気口から吸入された空気に含まれる塵埃等が除去される。このため、排気手段は、吸入した空気を清浄な空気に替えて居室に排出でき、居室内の空気を清浄にできる。
【００１２】
さらに、本発明の居室換気装置４０は、その下部には、吸気口４５および循環口４６が設けられ、吸気口４５および循環口４６は、居室２７〜２９に露出し、吸気口４５および循環口４６を除く本体部分は、屋根裏空間３０に配置されることが好ましい。
ここで、居室換気装置の本体部分とは、例えば、この居室換気装置が箱状である場合において内部に収納された装置本体等が含まれる部分であり、この居室換気装置のほとんどの部分、つまりは、少なくとも居室換気装置の半分以上の部分を示すものである。
このような構成によれば、居室換気装置の大部分が屋根裏空間に配置されるので、居室換気装置のほとんどが居室に露出して設置される場合に比べて、居室換気装置の設置部分、つまりは居室の天井部分の意匠性を確保できる。
【００１３】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の一実施形態を図１、図２に基づいて説明する。
図１は、本発明に係る建物換気システムにより換気を行う建物１０を示す縦断面図である。また、図２は、建物１０に設置された本発明に係る居室換気装置４０を示す拡大縦断面図である。
図１に示すように、建物１０は、居室空間２０と、この居室空間２０の上部に設けられる屋根裏空間３０とを備える。
【００１４】
居室空間２０は、一階居室空間２１と、その一階居室空間２１の上階である二階居室空間２２と、これらの一階居室空間２１および二階居室空間２２にまたがる吹き抜け空間としての階段空間２３とを備える。
【００１５】
一階居室空間２１は、台所２４と、居間２５と、台所２４および居間２５の間にあって、各空間２４，２５間を連絡する一階通路空間２６とを備える。
台所２４の壁面には、建物１０の外部と繋がる屋外吸気口２４Ａが設けられている。この屋外吸気口２４Ａを介して、建物１０の外部から台所２４への吸気が可能となっている。
また、居間２５の壁面には、建物１０の外部と繋がる屋外吸気口２５Ａが設けられている。この屋外吸気口２５Ａを介して、建物１０の外部から居間２５への吸気が可能となっている。
【００１６】
二階居室空間２２は、台所２４の上階である寝室２７と、居間２５の上階である寝室２８と、各寝室２７，２８の間にあって寝室２７，２８間を連絡し、かつ一階通路空間２６の上階である二階通路空間２９とを備える。
寝室２７，２８の天井面には、屋根裏空間３０へと繋がる建物内部排気口としての寝室排気口２７Ａ，２８Ａが設けられている。
また、二階通路空間２９の天井面には、屋根裏空間３０へと繋がる建物内部排気口としての通路空間排気口２９Ａが設けられている。
階段空間２３は、一階通路空間２６と、二階通路空間２９との上下階層間にまたがっており、各通路空間２６，２９間の行き来が可能となっている。
【００１７】
また、各居室２４，２５，２７，２８と各通路空間２６，２９とは、ドア２４Ｂ，２５Ｂ，２７Ｂ，２８Ｂを介して、出入りが可能である。ドア２４Ｂ，２５Ｂ，２７Ｂ，２８Ｂの下側には、隙間２４Ｃ，２５Ｃ，２７Ｃ，２８Ｃが形成されており、その隙間２４Ｃ，２５Ｃ，２７Ｃ，２８Ｃを介して、各空間２４〜２９間を空気が流通できるようになっている。
なお、ドア２４Ｂ，２５Ｂ，２７Ｂ，２８Ｂには、積極的に空気を流通させるための通気口が形成されてもよいし、さらに、この通気口が、隙間２４Ｃ，２５Ｃ，２７Ｃ，２８Ｃの代わりとなっていてもよい。
【００１８】
一方、屋根裏空間３０は、各寝室２７，２８および二階通路空間２９の天井面と、屋根１１とによって囲まれる空間である。
屋根１１の棟近傍１２には、建物外部排気口である棟近傍排気口３１が形成されている。さらに、屋根１１の軒下１３には、建物外部排気口である軒下排気口３２が２つ形成されている。
これらの棟近傍排気口３１および軒下排気口３２を介して、屋根裏空間３０から建物１０の外部への排気が可能である。
また、棟近傍排気口３１の上側には、雨水等の浸入を防止する目的で、棟包材３１Ａが取り付けられ、建物１０の屋根面に沿って、屋根裏空間３０の空気は排出される。
【００１９】
このような構成の建物１０の内部を換気するために、本発明に係る建物換気システムは、以下のような構成を採用する。
本発明に係る建物換気システムは、寝室排気口２７Ａ，２８Ａと、通路空間排気口２９Ａと、棟近傍排気口３１と、軒下排気口３２と、排気口２７Ａ，２８Ａ，２９Ａにそれぞれ設置される３つの居室換気装置４０と、屋外吸気口２４Ａ，２５Ａとを備えて構成される。
【００２０】
居室換気装置４０は、図２に示すように、筐体４１と、この筐体４１の内部に収納される排気手段としてのファン４３と、このファン４３の駆動を制御する制御装置４４とを備え、下面側が各居室２７〜２９に露出し、本体部分を構成するファン４３が屋根裏空間３０に位置するように設置される。
【００２１】
筐体４１の左右側面の下側には、吸気口４５がそれぞれ形成され、筐体４１の下面には、循環口４６が形成され、筐体４１の上面には、排気口４７が形成されている。そして、これらの吸気口４５および循環口４６は各居室２７〜２９に面し、一方、排気口４７は屋根裏空間３０に面している。
排気口４７には、図示しない電磁シャッターが取り付けられており、ファン４３が停止している時には、この電磁シャッターによって排気口４７は閉じられ、居室２７〜２９の気密が保たれている。一方、ファン４３が作動している時には、ファン４３の作動開始とともに、排気による風圧により排気口４７が開口されるようになっている。
【００２２】
ファン４３は、強制的に空気を吸入して排出するファン本体５１と、このファン本体５１に一体的に形成され、かつ循環口４６および排気口４７に繋がるダクト５２と、このダクト５２の内部にあって、ファン本体５１からの空気の排出先を循環口４６および排気口４７のいずれか一方に切替え可能な切替手段としてのダンパ５３とを備える。
【００２３】
ファン本体５１は、ファンの羽根の回転軸方向から、筐体４１内の空気を取り入れ、回転接線方向に空気を排出するシロッコファンである。
ダクト５２は、ファン本体５１の空気排出部分に一体的に形成されるとともに、循環口４６側および排気口４７側に二股に分岐するダクト本体５２Ａと、循環口４６側に分岐したダクト本体５２Ａの先端部分に設置されるエアフィルタ５２Ｂとを備える。なお、排気口４７側に分岐したダクト本体５２Ａの先端部分は、排気口４７に取り付けられている。
【００２４】
エアフィルタ５２Ｂは、ファン本体５１から、ダクト本体５２Ａを介して、排出される空気中の塵埃を除去する空気清浄装置であり、ダクト本体５２Ａから循環口４６に向かって、その断面積が大きくなるような略四角錐状に形成されている。そして、このエアフィルタ５２Ｂの先端部分である四角錐の底面部分は、循環口４６に取り付けられている。
【００２５】
ダンパ５３は、制御装置４４の操作によって、回転軸５３Ａを中心にして回動し、排出先を循環口４６とする場合には、図中の実線で示す位置Ｘとなり、排出先を排気口４７とする場合には、図中の破線で示す位置Ｙとなるように設定されている。
【００２６】
つまり、ダンパ５３の位置を位置Ｘとした場合には、ファン４３によって、吸気口４５を介して吸入された居室２７〜２９内の空気が、循環口４６から再び元の居室２７〜２９に戻されるため、この結果、各居室２７〜２９内の空気が循環することとなり、いわゆるサーキュレーターとして機能する（循環機能）。従って、本発明に係る居室換気装置４０を構成する循環手段は、ファン４３と、制御装置４４と、吸気口４５と、循環口４６とを含んで構成される。
【００２７】
一方、ダンパ５３の位置を位置Ｙとした場合には、ファン４３によって、吸気口４５を介して吸入された居室２７〜２９内の空気が、排気口４７から屋根裏空間３０に排出される。そして、屋根裏空間３０に排出されたこれらの空気によって、屋根裏空間３０内部の圧力が高くなるので、その圧力を元に戻すために、屋根裏空間３０内部の空気は、棟近傍排気口３１および軒下排気口３２を介して、建物１０の外部へと排出される。従って、各居室２７〜２９の空気を屋根裏空間３０を介して建物１０外部に排出する換気装置として機能する（換気機能）。
【００２８】
制御装置４４は、居室換気装置４０の内部側にある制御部４４Ａと、各居室２７〜２９の壁面等に取り付けられる操作スイッチ４４Ｂとを備え、制御部４４Ａおよび操作スイッチ４４Ｂは電気配線により繋がっている。
制御部４４Ａは、操作スイッチ４４Ｂの操作によって、ダンパ５３の位置や、ファン４３の駆動状態を制御する。ここで、ファン４３の駆動状態とは、駆動を行うかどうかや駆動時の送風量等のことである。
【００２９】
次に、本発明に係る建物換気システムを用いて、建物１０全体を換気する場合について説明する。
まず、操作スイッチ４４Ｂを操作して、制御部４４Ａによりファン４３を駆動させる。すると、ダンパ５３の位置が位置Ｙとなり、図中の矢印１０１，１０２に示すように、各居室２７，２８，２９内の空気は、各排気口２７Ａ，２８Ａ，２９Ａを介して、屋根裏空間３０内に排出される。
この際、図１中の矢印１０３に示すように、二階通路空間２９の空気の一部が、ドア２７Ｂ，２８Ｂの隙間２７Ｃ，２８Ｃを介して、各寝室２７，２８に流入したり、逆に、各寝室２７，２８内の空気が、二階通路空間２９に流入する。
そして、屋根裏空間３０内に排出された空気は、矢印１０４に示すように、棟近傍排気口３１および軒下排気口３２を介して、建物１０の外部へと排出される。
【００３０】
このため、各居室２７〜２９には、このようにして屋根裏空間３０へと流出した空気を補うように、各居室２７〜２９に繋がっている階段空間２３内の空気が流入することになる。この際、各寝室２７，２８の空気の一部が、ドア２７Ｂ，２８Ｂの隙間２７Ｃ，２８Ｃを介して、二階通路空間２９に流入し、また逆に、二階通路空間２９内の空気が、各寝室２７，２８に流入する。
【００３１】
これらの空気の流通に連鎖して、この階段空間２３に繋がる一階通路空間２６の空気は、階段空間２３に流れる。さらに、この一階通路空間２６に繋がる台所２４および居間２５の空気は、矢印１０５に示すように、ドア２４Ｂ，２５Ｂの隙間２４Ｃ，２５Ｃを介して、一階通路空間２６に流れることになる。
【００３２】
このように建物１０内の空気が、建物１０の外部へと排出されると、建物１０内の気圧を維持するために、矢印１０６に示すように、建物１０の外部から外気が流入してくる。つまり、台所２４および居間２５の壁面に形成された屋外吸気口２４Ａ，２５Ａを介して、建物１０内に外気が入ってくることになる。
【００３３】
従って、結果として、屋外吸気口２４Ａ，２５Ａから台所２４および居間２５内に流入する空気は、ドア２４Ｂ，２５Ｂの隙間２４Ｃ，２５Ｃから一階通路空間２６へと流れ、階段空間２３および二階通路空間２９を介して、そのほとんどが通路空間排気口２９Ａから屋根裏空間３０へと流れる。
【００３４】
一方、二階通路空間２９内の一部の空気は、ドア２７Ｂ，２８Ｂの隙間２７Ｃ，２８Ｃから各寝室２７，２８へと流れ、寝室排気口２７Ａ，２８Ａを介して、屋根裏空間３０へと流れる。この際、二階通路空間２９内の一部の空気は、各寝室２７，２８内の空気と入れ替えられている。
続いて、屋根裏空間３０の空気が、前述のように建物１０の外部へと排出される。以上のようにして、建物１０全体が換気される。
【００３５】
このような本実施形態によれば、以下のような効果がある。
(１)建物１０に寝室排気口２７Ａ，２８Ａ、通路空間排気口２９Ａ、棟近傍排気口３１、軒下排気口３２を形成し、各居室２７〜２９の排気口２７Ａ，２８Ａ，２９Ａに居室換気装置４０を設置したので、排気口２７Ａ，２８Ａ，２９Ａから吸入された居室２７〜２９内の空気を、屋根裏空間３０を介して、棟近傍排気口３１、および軒下排気口３２から建物１０の外部へと排出できる。このため、各居室２７〜２９を換気できるとともに、屋根裏空間３０も換気できる。
【００３６】
(２)ドア２４Ｂ，２５Ｂ，２７Ｂ，２８Ｂに隙間２４Ｃ，２５Ｃ，２７Ｃ，２８Ｃを設けたので、各空間２４，２５，２７，２８と通路空間２６，２９との間で空気の流通ができ、つまりは各階層において空気を流通できる。また、建物１０内に、吹き抜け空間としての階段空間２３を設けたので、階層間における空気の流通もできる。従って、居室空間２０全体の空気の流通ができ、居室空間２０全体を換気できる。
【００３７】
(３)屋根裏空間３０内の空気を建物１０の外部へと排出できるため、例えば、夏季において屋根に強烈な日差しが注がれて屋根裏空間３０内の温度がかなり上昇したとしても、屋根裏空間３０内には高温の空気が籠もらないので、屋根裏空間３０の直下である各居室２７〜２９内が必要以上に暑くなることを防止できる。つまり、各居室２７〜２９内を冷却する際に、送風量を増加させる等の特別な対応を必要としないから、省エネルギー化を十分に図ることができる。
【００３８】
(４)居室２７〜２９毎に居室換気装置４０を設けたので、各居室２７〜２９の使用状況や温度状況に合わせて、適宜換気具合等を調節でき、余分なエネルギーの使用を抑えることができる。
なお、建物内の換気システムとしては、二階通路空間２９等の共有空間に、比較的出力の大きな換気装置を１台設置して、居室空間２０全体をまとめて換気することも考えられるが、前記実施形態のように、居室２７〜２９毎に居室換気装置４０を設置しても、各居室２７〜２９に設置する居室換気装置４０を前述の換気装置よりも小さなものにでき、この結果、３台あわせた消費電力と前述の換気装置の消費電力とを同じにでき、エネルギ使用量の増加とはならない。
【００３９】
(５)各居室２７〜２９には、ファン４３、制御装置４４、吸気口４５、および循環口４６からなる循環手段を設けたので、各居室２７〜２９内の空気を循環させることができる。このため、例えば、冷房装置を使用して居室２７〜２９内を冷却する場合には、居室２７〜２９内を効率よく、かつ均一に冷却でき、省エネルギー化を図ることができる。なお、暖房装置を使用して居室２７〜２９内を暖める場合も同様な効果を奏することができる。
【００４０】
(６)居室換気装置４０のほとんどの部分が屋根裏空間３０に位置するように、各居室２７〜２９の天井面に居室換気装置４０を設置したので、居室換気装置４０のほとんどが居室２７〜２９内に露出する場合に比べて、居室２７〜２９の天井面の意匠性を確保できる。さらに、居室換気装置４０のほとんどが屋根裏空間３０に位置するので、例えば、居室２７〜２９の天井面に勾配が形成されていても、居室換気装置４０を設置できる。
【００４１】
(７)換気装置４０を筐体としたので、取り付け枠を組んで、居室２７〜２９側から取り付けるだけで、簡単に換気装置４０を設置できる。このため、居室２７〜２９のリフォームにも対応できる。また、一つの居室換気装置４０に吸気口４５、排気口４７および循環口４６を組み込んだので、これらの吸気口４５、排気口４７および循環口４６を接続するためのダクト等を不要にでき、居室換気装置４０の設置作業やメンテナンス作業の負担を軽減できる。
【００４２】
(８)ダンパ５３により、吸入した空気の排出先を排気口４７と循環口４６のいずれかに切替え可能としたので、居室２７〜２９内の空気の循環機能または居室２７〜２９内の換気機能のいずれかを適宜選択して、各機能を自由に実施できる。
【００４３】
(９)循環口４６にエアフィルタ５２Ｂを取り付けたので、吸気口４５から吸入した空気中の塵埃等を除去して、清浄な空気を居室２７〜２９に排出できる。このため、居室２７〜２９内の空気を清浄にできる。
【００４４】
(10)排気口４７に、使用時のみ開口される電磁シャッターを設けたので、不使用時における居室２７〜２９内の気密を保つことができる。このため、建物１０外部の空気が、居室２７〜２９内に浸入することを防止できる。
【００４５】
(11)建物１０の屋根軒下１３に軒下排気口３２を形成したので、この排気口３２が下方を向いていることから、建物１０内への雨水等の浸入を防止できる。
【００４６】
(12)屋根軒下１３は、屋根裏空間３０の縁側であるので、居室換気装置４０によって居室２７〜２９から屋根裏空間３０に送られた空気は、比較的屋根裏空間３０の全体を通って建物１０の外部へと排出される。このため、屋根裏空間３０内に籠もったままの空気が少なくなるから、より一層熱効率を向上させることができる。
【００４７】
(13)屋根１１の棟近傍１２に棟近傍排気口３１を設けたので、屋根裏空間３０に排出される居室２７〜２９内の高温の空気は、自然に屋根１１の棟側に向かって上昇するので、建物１０の外部への排出が容易となる。なお、この排気口３１の上側には、棟包材３１Ａを設けたので、雨水等の浸入を防止できる。
【００４８】
(14)建物１０の内外間の換気を行う屋外吸気口２４Ａ，２５Ａを設けたので、この屋外吸気口２４Ａ，２５Ａを介して、居室空間２０内に外気を導入できる。このため、居室空間２０および屋根裏空間３０の換気ができる。
【００４９】
(15)ファン４３は、シロッコファンとしたので、比較的小型で低騒音である。このため、居住者は、比較的騒音等に悩まされることが少ないから、快適に生活できる。
【００５０】
なお、本発明は、前記実施の形態に限定されるものではなく、本発明の目的を達成できる範囲での変形、改良等は本発明に含まれるものである。
例えば、前記実施形態において、居室空間２０を、階段空間２３や通路空間２６，２９を有する２階建てとしたが、これに限らず、いわゆる平屋や３階建て以上のものとしてもよい。この際、居室空間２０内の間取りも、前記実施形態には限定されない。
また、前記実施形態において、屋根裏空間３０の直下には３つの居室２７〜２９を設けたが、その数は複数個であれば任意でよい。この際、各居室には、それぞれ居室換気装置が設置されればよい。
つまり、建物は、複数個の居室と、これらの居室の上部に形成される屋根裏空間とを備えて構成されればよい。
【００５１】
建物外部排気口を形成する位置は、軒下や棟近傍だけでなく、それ以外の場所に形成されてもよい。ただし、軒下に形成される場合には、雨水やゴミ等の浸入を防止できる利点がある。一方、棟近傍に形成される場合には、温められた空気を効果的に排出できる利点がある。
なお、建物外部排気口には、金網やフィルタ等が取り付けられることが好ましく、このようにすれば建物内部への虫や鳥獣類等の浸入を防止できる。
【００５２】
前記実施形態において、ファン４３を、シロッコファンとしたが、例えば、軸流ファンや斜流ファン等の他のファンであってもよいし、ブロワであってもよい。
【００５３】
前記実施形態において、操作スイッチ４４Ｂは、使用者によって操作されていたが、これに限らず、例えば、操作スイッチ４４Ｂに温度センサを設置して、居室２７〜２９内の温度上昇等に合わせて、自動的にスイッチが入って作動するようになっていてもよい。
具体的には、通常使用の際には、ダンパ５３が実線の位置Ｘに位置して、居室換気装置４０がサーキュレーターとして機能し、一方、温度が上昇した際には、ダンパ５３が破線の位置Ｙに位置して、居室換気装置４０が換気装置として機能するように設定すればよい。このようにすれば、わざわざ操作スイッチ４４Ｂを操作しなくても、自動的にファン４３が駆動するので、操作の手間を省くことができる。このため、居室２７〜２９内の温度上昇等を気にする必要がなく快適である。この際には、制御部４４Ａと操作スイッチ４４Ｂとが一体となっていてもよい。このような場合には、前述の電気配線が不要となり、コストの抑制が可能である。
【００５４】
前記実施形態においては、ダンパ５３を回動させて、その位置変化により、換気機能と循環機能とを切り替えていたが、例えば、使用する機能に合わせて、排気口４７または循環口４６のいずれかを閉じたり開いたりして切り替えるような構成としてもよい。要するに、切替手段は、換気機能と循環機能とを切り替え可能に構成すればよい。
【００５５】
前記実施形態において、居室換気装置４０には、循環口４６やダンパ５３等からなる循環手段を設けて、各居室２７〜２９の空気を循環させる循環機能を備えたが、必要がなければ、特に設けなくてもよい。ただし、前記実施形態の方が、居室２７〜２９内の温度を均一化でき、より一層省エネルギー化を図ることができる利点がある。
【００５６】
前記実施形態において、居室換気装置４０の本体部分を構成するファン４３が屋根裏空間３０となるように居室換気装置４０を設置したが、これに限らず、そのほとんどが居室２７〜２９内に露出するように設置してもよい。ただし、前記実施形態の方が、設置部分における意匠性を向上できる利点がある。
【００５７】
前記実施形態において、循環口４６にエアフィルタ５２Ｂを設置したが、これに限らず、吸気口４５に設置してもよい。つまり、吸気口４５と循環口４６との間に設置すればよい。
なお、このように居室換気装置４０には、エアフィルタ５２Ｂを設けたが、必要がなければ、特に設けなくてもよい。ただし、居室２７〜２９内の空気を清浄できる利点がある。
【００５９】
【発明の効果】
請求項１に記載の発明によれば、居室換気装置によって、各居室内の空気が強制的に屋根裏空間に送られるので、元々屋根裏空間内に存在していた空気は、建物外部排気口を介して建物の外部へと押し出される。このため、屋根裏空間を介して各居室を換気できるという効果がある。
従って、夏季において屋根に注がれた強烈な日差しによって屋根裏空間の温度がかなり上昇したとしても、屋根裏空間には高温の空気が籠もらないので、屋根裏空間の直下となる各居室内が必要以上に暑くなることを防止できる。つまり、各居室内を冷却する際に、送風量を増加させる等の特別な対応を必要としないから、省エネルギー化を十分に図ることができるという効果がある。
【００６０】
請求項２に記載の発明によれば、前述のような屋根裏空間を介する換気機能に加えて、いわゆるサーキュレーターとしての循環手段により、居室内の空気を循環させることができるという効果がある。
【００６１】
請求項３に記載の発明によれば、居室換気装置の大部分が屋根裏空間に配置されるので、居室換気装置のほとんどが居室に露出して設置される場合に比べて、居室換気装置の設置部分、つまりは居室の天井部分の意匠性を確保できるという効果がある。
【００６２】
請求項４に記載の発明によれば、排気手段が、居室内の空気を吸気口から強制的に吸入し、この吸入した空気を排気口または循環口から排出するため、吸入した空気を排気口から排出する場合には、居室内の空気を屋根裏空間に排出して、居室内を換気できるという効果がある。一方、吸入した空気を循環口から排出する場合には、居室内の空気を再び居室に戻して、居室内の空気を循環させることができ、居室内の温度を均一にでき、冷却時や暖房時における省エネルギー化を図ることができるという効果がある。
【００６３】
請求項５に記載の発明によれば、吸気口から吸入した空気がエアフィルタを通過する際に、この空気中の塵埃等が除去されるので、居室内の空気を清浄にできるという効果がある。
【００６４】
請求項６に記載の発明によれば、居室換気装置の大部分が屋根裏空間に配置されるので、居室換気装置のほとんどが居室に露出して設置される場合に比べて、居室換気装置の設置部分、つまりは居室の天井部分の意匠性を確保できる。という効果もある。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明に係る実施形態の換気システムを利用する建物を示す縦断面図である。
【図２】前記実施形態の建物の要部を示す拡大縦断面図である。
【符号の説明】
１０ 建物
２７，２８ 居室である寝室
２７Ａ，２８Ａ 建物内部排気口である寝室排気口
２９ 居室である二階通路空間
２９Ａ 建物内部排気口である通路空間排気口
３０ 屋根裏空間
３１ 建物外部排気口である棟近傍排気口
３２ 建物外部排気口である軒下排気口
４０ 居室換気装置
４３ 排気手段であるファン
４５ 吸気口
４６ 循環手段を構成する循環口
４７ 排気口
５２Ｂ エアフィルタ
５３ 切替手段であるダンパ
【発明の属する技術分野】
本発明は、建物換気システムおよび居室換気装置に関する。
【０００２】
【背景技術】
近年、省エネルギーの観点から、高気密、高断熱の建物が注目されている。このような建物の開口部を構成する建具等としては、気密性の高いものを使用するため、開口部等の隙間から屋外の空気は屋内には入りにくい。
このため、このような高気密高断熱の建物の換気を行う場合には、建物内の居室空間の空気を一括して集め、居室空間に導入しようとする外部空気との間で熱交換を行った後、居室内の空気を屋外に排出するセントラル換気システムが利用されている（特許第３０５９６８３号公報参照）。
このようなセントラル換気システムは、熱交換を行うので、居室内の熱損失を極力少なくすることができ、省エネルギー上好ましい。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、夏季においては、屋根に注がれた強烈な日差しによって、屋根裏空間の温度がかなり上昇するため、屋根裏空間の直下となる居室は、屋根裏空間内の高温の空気により、下階の居室に比べて著しく暑くなる。
従って、屋根裏空間の直下となる居室内の空気を冷却する目的で、セントラル換気装置の送風量を増加させたりするものの、効率よく冷却できないという問題を生じていた。
また、冷房装置を使用して、屋根裏空間の直下となる居室を十分に冷却しても、熱効率上必ずしも良くなく、省エネルギー化を図れないという問題も生じていた。
【０００４】
本発明の目的は、屋根裏空間の直下となる居室を換気でき、かつ省エネルギー化を十分に図ることができる建物換気システムおよび居室換気装置を提供することにある。
【０００５】
【課題を解決するための手段】
本発明の建物換気システムは、複数の居室２７〜２９と、これらの複数の居室２７〜２９の上部に形成される屋根裏空間３０とを有する建物１０の内部を換気する建物換気システムであって、各居室２７〜２９から屋根裏空間３０への排気を行う建物内部排気口２７Ａ，２８Ａ，２９Ａと、屋根裏空間３０から建物１０外部への排気を行う建物外部排気口３１，３２とを備え、各建物内部排気口２７Ａ，２８Ａ，２９Ａには、それぞれ居室換気装置４０が設けられ、これらの居室換気装置４０は、屋根裏空間３０に設けられる筐体４１と、この筐体４１の下側に設けられるとともに、居室２７〜２９に面する吸気口４５と、筐体４１の下面に設けられるとともに、居室２７〜２９に面する循環口４６と、筐体４１の上面に設けられるとともに、屋根裏空間３０に面する排気口４７と、吸気口４５から居室２７〜２９内の空気を強制的に吸入し、かつこの吸入した空気を排気口４７または循環口４６から強制的に排出する排気手段４３と、吸気口４５で吸入した空気の排出先を排気口４７および循環口４６のいずれか一方に切替え可能な切替手段５３と、排気手段４３の排気状態および切替手段５３の切替状態を制御する制御装置と、を備えるとともに、居室２７〜２９内の空気を屋根裏空間３０に強制的に排出することを特徴とするものである。
【０００６】
本発明によれば、居室換気装置が建物内部排気口に設置され、この居室換気装置により各居室内の空気が強制的に屋根裏空間に送られるので、元々屋根裏空間内に存在していた空気が、各居室から送られてきた空気によって、建物外部排気口を介して建物の外部へと押し出される。このため、屋根裏空間を介して各居室内を換気できる。
従って、例えば、夏季において屋根に注がれた強烈な日差しによって屋根裏空間の温度がかなり上昇したとしても、屋根裏空間には高温の空気が籠もらないので、屋根裏空間の直下となる各居室内が必要以上に暑くなることを防止できる。つまり、各居室内を冷却する際に、送風量を増加させる等の特別な対応を必要としないから、省エネルギー化を十分に図ることができる。
なお、本発明の建物換気システムにおいて、各居室への吸気手段としては、居室内の圧力低下に伴って、窓等から自然と吸気を行うものや、居室に吸気口を設けて強制的に吸気を行うもの等を採用できる。
また、居室ごとに居室換気装置を設けるので、各居室の使用状況や温度状況に応じて、適宜換気具合を調節でき、余分なエネルギーの使用を抑えることができる。
【０００７】
ここで、居室換気装置４０は、居室２７〜２９内の空気を当該装置４０内部に吸入する吸気口４５と、当該装置４０内部の空気を居室２７〜２９へと排出する循環口４６と、居室２７〜２９内の空気を強制的に循環させる循環手段とを有することが好ましい。
このような場合には、居室換気装置に、前述したような屋根裏空間を介して居室内を換気する換気機能に加えて、循環手段すなわち、吸気口から装置内部に居室内の空気を吸入し、循環口から装置内部の空気を居室へと排出する手段によって、居室内の空気を循環させる循環機能を付加できる。このため、例えば、冷房装置を使用して居室内を冷却する場合には、居室換気装置を、サーキュレーターとして使用することで、居室内を効率よく、かつ均一に冷却でき、省エネルギー化を図ることができる。
【０００８】
さらに、居室換気装置４０の下部には、吸気口４５および循環口４６が設けられ、吸気口４５および循環口４６は、居室２７〜２９に露出し、居室換気装置４０において吸気口４５および循環口４６を除く本体部分は、屋根裏空間３０に配置されることが好ましい。
ここで、居室換気装置の本体部分とは、例えば、この居室換気装置が箱状である場合において内部に収納された装置本体等が含まれる部分であり、この居室換気装置のほとんどの部分、つまりは、少なくとも居室換気装置の半分以上の部分を示すものである。
このような構成によれば、居室換気装置の大部分が屋根裏空間に配置されるので、居室換気装置のほとんどが居室に露出して設置される場合に比べて、居室換気装置の設置部分、つまりは居室の天井部分の意匠性を確保できる。
【０００９】
本発明の居室換気装置４０は、居室２７〜２９と、この居室２７〜２９の上部に形成される屋根裏空間３０とを有する建物１０における居室２７〜２９を換気する居室換気装置４０であって、居室２７〜２９には、居室２７〜２９から屋根裏空間３０への排気を行う建物内部排気口２７Ａ，２８Ａ，２９Ａが形成され、居室２７〜２９に面する吸気口４５と、居室２７〜２９に面する循環口４６と、屋根裏空間３０に面する排気口４７と、吸気口４５から居室２７〜２９内の空気を強制的に吸入し、かつこの吸入した空気を排気口４７または循環口４６から強制的に排出する排気手段４３と、吸気口４５で吸入した空気の排出先を排気口４７および循環口４６のいずれか一方に切替え可能な切替手段５３とを備えるとともに、建物内部排気口２７Ａ，２８Ａ，２９Ａに設置されることを特徴とするものである。
【００１０】
本発明によれば、建物内部排気口に設置した居室換気装置の排気手段が、居室内の空気を吸気口から強制的に吸入し、この吸入した空気を排気口または吸気口から排出する。このため、排気手段が、吸入した空気を排気口から排出する場合には、居室内の空気を屋根裏空間に排出して、居室内を換気できる。
従って、例えば、夏季において屋根に強烈な日差しが注がれて、屋根裏空間の温度がかなり上昇したとしても、屋根裏空間には高温の空気が籠もらないので、屋根裏空間の直下となる居室内が必要以上に暑くなることを防止できる。つまり、居室内を冷却する際に、送風量を増加させる等の特別な対応を必要としないから、省エネルギー化を十分に図ることができる。
一方、排気手段が、吸入した空気を循環口から排出する場合には、居室内の空気を再び居室に戻して、居室内の空気を循環させることができる。このため、例えば、冷房装置を使用して居室内を冷却する場合には、サーキュレーターとして使用することで、居室内を効率よく、かつ均一に冷却でき、省エネルギー化を図ることができる。
さらに、切替手段によって、吸入した空気の排出先を排気口と循環口のいずれかに切替え可能としたので、居室内の空気の循環機能または居室内の換気機能のいずれかを適宜選択して、各機能を自由に実施できる。
また、吸気口、排気口および循環口が一つの居室換気装置に組み込まれているので、これらの吸気口、排気口および循環口を接続するためのダクト等を不要にでき、居室換気装置の設置作業やメンテナンス作業の負担を軽減できる。
【００１１】
ここで、吸気口４５から循環口４６へと流れる空気の経路には、エアフィルタ５２Ｂが取り付けられていることが好ましい。
このような構成によれば、エアフィルタによって、吸気口から吸入された空気に含まれる塵埃等が除去される。このため、排気手段は、吸入した空気を清浄な空気に替えて居室に排出でき、居室内の空気を清浄にできる。
【００１２】
さらに、本発明の居室換気装置４０は、その下部には、吸気口４５および循環口４６が設けられ、吸気口４５および循環口４６は、居室２７〜２９に露出し、吸気口４５および循環口４６を除く本体部分は、屋根裏空間３０に配置されることが好ましい。
ここで、居室換気装置の本体部分とは、例えば、この居室換気装置が箱状である場合において内部に収納された装置本体等が含まれる部分であり、この居室換気装置のほとんどの部分、つまりは、少なくとも居室換気装置の半分以上の部分を示すものである。
このような構成によれば、居室換気装置の大部分が屋根裏空間に配置されるので、居室換気装置のほとんどが居室に露出して設置される場合に比べて、居室換気装置の設置部分、つまりは居室の天井部分の意匠性を確保できる。
【００１３】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の一実施形態を図１、図２に基づいて説明する。
図１は、本発明に係る建物換気システムにより換気を行う建物１０を示す縦断面図である。また、図２は、建物１０に設置された本発明に係る居室換気装置４０を示す拡大縦断面図である。
図１に示すように、建物１０は、居室空間２０と、この居室空間２０の上部に設けられる屋根裏空間３０とを備える。
【００１４】
居室空間２０は、一階居室空間２１と、その一階居室空間２１の上階である二階居室空間２２と、これらの一階居室空間２１および二階居室空間２２にまたがる吹き抜け空間としての階段空間２３とを備える。
【００１５】
一階居室空間２１は、台所２４と、居間２５と、台所２４および居間２５の間にあって、各空間２４，２５間を連絡する一階通路空間２６とを備える。
台所２４の壁面には、建物１０の外部と繋がる屋外吸気口２４Ａが設けられている。この屋外吸気口２４Ａを介して、建物１０の外部から台所２４への吸気が可能となっている。
また、居間２５の壁面には、建物１０の外部と繋がる屋外吸気口２５Ａが設けられている。この屋外吸気口２５Ａを介して、建物１０の外部から居間２５への吸気が可能となっている。
【００１６】
二階居室空間２２は、台所２４の上階である寝室２７と、居間２５の上階である寝室２８と、各寝室２７，２８の間にあって寝室２７，２８間を連絡し、かつ一階通路空間２６の上階である二階通路空間２９とを備える。
寝室２７，２８の天井面には、屋根裏空間３０へと繋がる建物内部排気口としての寝室排気口２７Ａ，２８Ａが設けられている。
また、二階通路空間２９の天井面には、屋根裏空間３０へと繋がる建物内部排気口としての通路空間排気口２９Ａが設けられている。
階段空間２３は、一階通路空間２６と、二階通路空間２９との上下階層間にまたがっており、各通路空間２６，２９間の行き来が可能となっている。
【００１７】
また、各居室２４，２５，２７，２８と各通路空間２６，２９とは、ドア２４Ｂ，２５Ｂ，２７Ｂ，２８Ｂを介して、出入りが可能である。ドア２４Ｂ，２５Ｂ，２７Ｂ，２８Ｂの下側には、隙間２４Ｃ，２５Ｃ，２７Ｃ，２８Ｃが形成されており、その隙間２４Ｃ，２５Ｃ，２７Ｃ，２８Ｃを介して、各空間２４〜２９間を空気が流通できるようになっている。
なお、ドア２４Ｂ，２５Ｂ，２７Ｂ，２８Ｂには、積極的に空気を流通させるための通気口が形成されてもよいし、さらに、この通気口が、隙間２４Ｃ，２５Ｃ，２７Ｃ，２８Ｃの代わりとなっていてもよい。
【００１８】
一方、屋根裏空間３０は、各寝室２７，２８および二階通路空間２９の天井面と、屋根１１とによって囲まれる空間である。
屋根１１の棟近傍１２には、建物外部排気口である棟近傍排気口３１が形成されている。さらに、屋根１１の軒下１３には、建物外部排気口である軒下排気口３２が２つ形成されている。
これらの棟近傍排気口３１および軒下排気口３２を介して、屋根裏空間３０から建物１０の外部への排気が可能である。
また、棟近傍排気口３１の上側には、雨水等の浸入を防止する目的で、棟包材３１Ａが取り付けられ、建物１０の屋根面に沿って、屋根裏空間３０の空気は排出される。
【００１９】
このような構成の建物１０の内部を換気するために、本発明に係る建物換気システムは、以下のような構成を採用する。
本発明に係る建物換気システムは、寝室排気口２７Ａ，２８Ａと、通路空間排気口２９Ａと、棟近傍排気口３１と、軒下排気口３２と、排気口２７Ａ，２８Ａ，２９Ａにそれぞれ設置される３つの居室換気装置４０と、屋外吸気口２４Ａ，２５Ａとを備えて構成される。
【００２０】
居室換気装置４０は、図２に示すように、筐体４１と、この筐体４１の内部に収納される排気手段としてのファン４３と、このファン４３の駆動を制御する制御装置４４とを備え、下面側が各居室２７〜２９に露出し、本体部分を構成するファン４３が屋根裏空間３０に位置するように設置される。
【００２１】
筐体４１の左右側面の下側には、吸気口４５がそれぞれ形成され、筐体４１の下面には、循環口４６が形成され、筐体４１の上面には、排気口４７が形成されている。そして、これらの吸気口４５および循環口４６は各居室２７〜２９に面し、一方、排気口４７は屋根裏空間３０に面している。
排気口４７には、図示しない電磁シャッターが取り付けられており、ファン４３が停止している時には、この電磁シャッターによって排気口４７は閉じられ、居室２７〜２９の気密が保たれている。一方、ファン４３が作動している時には、ファン４３の作動開始とともに、排気による風圧により排気口４７が開口されるようになっている。
【００２２】
ファン４３は、強制的に空気を吸入して排出するファン本体５１と、このファン本体５１に一体的に形成され、かつ循環口４６および排気口４７に繋がるダクト５２と、このダクト５２の内部にあって、ファン本体５１からの空気の排出先を循環口４６および排気口４７のいずれか一方に切替え可能な切替手段としてのダンパ５３とを備える。
【００２３】
ファン本体５１は、ファンの羽根の回転軸方向から、筐体４１内の空気を取り入れ、回転接線方向に空気を排出するシロッコファンである。
ダクト５２は、ファン本体５１の空気排出部分に一体的に形成されるとともに、循環口４６側および排気口４７側に二股に分岐するダクト本体５２Ａと、循環口４６側に分岐したダクト本体５２Ａの先端部分に設置されるエアフィルタ５２Ｂとを備える。なお、排気口４７側に分岐したダクト本体５２Ａの先端部分は、排気口４７に取り付けられている。
【００２４】
エアフィルタ５２Ｂは、ファン本体５１から、ダクト本体５２Ａを介して、排出される空気中の塵埃を除去する空気清浄装置であり、ダクト本体５２Ａから循環口４６に向かって、その断面積が大きくなるような略四角錐状に形成されている。そして、このエアフィルタ５２Ｂの先端部分である四角錐の底面部分は、循環口４６に取り付けられている。
【００２５】
ダンパ５３は、制御装置４４の操作によって、回転軸５３Ａを中心にして回動し、排出先を循環口４６とする場合には、図中の実線で示す位置Ｘとなり、排出先を排気口４７とする場合には、図中の破線で示す位置Ｙとなるように設定されている。
【００２６】
つまり、ダンパ５３の位置を位置Ｘとした場合には、ファン４３によって、吸気口４５を介して吸入された居室２７〜２９内の空気が、循環口４６から再び元の居室２７〜２９に戻されるため、この結果、各居室２７〜２９内の空気が循環することとなり、いわゆるサーキュレーターとして機能する（循環機能）。従って、本発明に係る居室換気装置４０を構成する循環手段は、ファン４３と、制御装置４４と、吸気口４５と、循環口４６とを含んで構成される。
【００２７】
一方、ダンパ５３の位置を位置Ｙとした場合には、ファン４３によって、吸気口４５を介して吸入された居室２７〜２９内の空気が、排気口４７から屋根裏空間３０に排出される。そして、屋根裏空間３０に排出されたこれらの空気によって、屋根裏空間３０内部の圧力が高くなるので、その圧力を元に戻すために、屋根裏空間３０内部の空気は、棟近傍排気口３１および軒下排気口３２を介して、建物１０の外部へと排出される。従って、各居室２７〜２９の空気を屋根裏空間３０を介して建物１０外部に排出する換気装置として機能する（換気機能）。
【００２８】
制御装置４４は、居室換気装置４０の内部側にある制御部４４Ａと、各居室２７〜２９の壁面等に取り付けられる操作スイッチ４４Ｂとを備え、制御部４４Ａおよび操作スイッチ４４Ｂは電気配線により繋がっている。
制御部４４Ａは、操作スイッチ４４Ｂの操作によって、ダンパ５３の位置や、ファン４３の駆動状態を制御する。ここで、ファン４３の駆動状態とは、駆動を行うかどうかや駆動時の送風量等のことである。
【００２９】
次に、本発明に係る建物換気システムを用いて、建物１０全体を換気する場合について説明する。
まず、操作スイッチ４４Ｂを操作して、制御部４４Ａによりファン４３を駆動させる。すると、ダンパ５３の位置が位置Ｙとなり、図中の矢印１０１，１０２に示すように、各居室２７，２８，２９内の空気は、各排気口２７Ａ，２８Ａ，２９Ａを介して、屋根裏空間３０内に排出される。
この際、図１中の矢印１０３に示すように、二階通路空間２９の空気の一部が、ドア２７Ｂ，２８Ｂの隙間２７Ｃ，２８Ｃを介して、各寝室２７，２８に流入したり、逆に、各寝室２７，２８内の空気が、二階通路空間２９に流入する。
そして、屋根裏空間３０内に排出された空気は、矢印１０４に示すように、棟近傍排気口３１および軒下排気口３２を介して、建物１０の外部へと排出される。
【００３０】
このため、各居室２７〜２９には、このようにして屋根裏空間３０へと流出した空気を補うように、各居室２７〜２９に繋がっている階段空間２３内の空気が流入することになる。この際、各寝室２７，２８の空気の一部が、ドア２７Ｂ，２８Ｂの隙間２７Ｃ，２８Ｃを介して、二階通路空間２９に流入し、また逆に、二階通路空間２９内の空気が、各寝室２７，２８に流入する。
【００３１】
これらの空気の流通に連鎖して、この階段空間２３に繋がる一階通路空間２６の空気は、階段空間２３に流れる。さらに、この一階通路空間２６に繋がる台所２４および居間２５の空気は、矢印１０５に示すように、ドア２４Ｂ，２５Ｂの隙間２４Ｃ，２５Ｃを介して、一階通路空間２６に流れることになる。
【００３２】
このように建物１０内の空気が、建物１０の外部へと排出されると、建物１０内の気圧を維持するために、矢印１０６に示すように、建物１０の外部から外気が流入してくる。つまり、台所２４および居間２５の壁面に形成された屋外吸気口２４Ａ，２５Ａを介して、建物１０内に外気が入ってくることになる。
【００３３】
従って、結果として、屋外吸気口２４Ａ，２５Ａから台所２４および居間２５内に流入する空気は、ドア２４Ｂ，２５Ｂの隙間２４Ｃ，２５Ｃから一階通路空間２６へと流れ、階段空間２３および二階通路空間２９を介して、そのほとんどが通路空間排気口２９Ａから屋根裏空間３０へと流れる。
【００３４】
一方、二階通路空間２９内の一部の空気は、ドア２７Ｂ，２８Ｂの隙間２７Ｃ，２８Ｃから各寝室２７，２８へと流れ、寝室排気口２７Ａ，２８Ａを介して、屋根裏空間３０へと流れる。この際、二階通路空間２９内の一部の空気は、各寝室２７，２８内の空気と入れ替えられている。
続いて、屋根裏空間３０の空気が、前述のように建物１０の外部へと排出される。以上のようにして、建物１０全体が換気される。
【００３５】
このような本実施形態によれば、以下のような効果がある。
(１)建物１０に寝室排気口２７Ａ，２８Ａ、通路空間排気口２９Ａ、棟近傍排気口３１、軒下排気口３２を形成し、各居室２７〜２９の排気口２７Ａ，２８Ａ，２９Ａに居室換気装置４０を設置したので、排気口２７Ａ，２８Ａ，２９Ａから吸入された居室２７〜２９内の空気を、屋根裏空間３０を介して、棟近傍排気口３１、および軒下排気口３２から建物１０の外部へと排出できる。このため、各居室２７〜２９を換気できるとともに、屋根裏空間３０も換気できる。
【００３６】
(２)ドア２４Ｂ，２５Ｂ，２７Ｂ，２８Ｂに隙間２４Ｃ，２５Ｃ，２７Ｃ，２８Ｃを設けたので、各空間２４，２５，２７，２８と通路空間２６，２９との間で空気の流通ができ、つまりは各階層において空気を流通できる。また、建物１０内に、吹き抜け空間としての階段空間２３を設けたので、階層間における空気の流通もできる。従って、居室空間２０全体の空気の流通ができ、居室空間２０全体を換気できる。
【００３７】
(３)屋根裏空間３０内の空気を建物１０の外部へと排出できるため、例えば、夏季において屋根に強烈な日差しが注がれて屋根裏空間３０内の温度がかなり上昇したとしても、屋根裏空間３０内には高温の空気が籠もらないので、屋根裏空間３０の直下である各居室２７〜２９内が必要以上に暑くなることを防止できる。つまり、各居室２７〜２９内を冷却する際に、送風量を増加させる等の特別な対応を必要としないから、省エネルギー化を十分に図ることができる。
【００３８】
(４)居室２７〜２９毎に居室換気装置４０を設けたので、各居室２７〜２９の使用状況や温度状況に合わせて、適宜換気具合等を調節でき、余分なエネルギーの使用を抑えることができる。
なお、建物内の換気システムとしては、二階通路空間２９等の共有空間に、比較的出力の大きな換気装置を１台設置して、居室空間２０全体をまとめて換気することも考えられるが、前記実施形態のように、居室２７〜２９毎に居室換気装置４０を設置しても、各居室２７〜２９に設置する居室換気装置４０を前述の換気装置よりも小さなものにでき、この結果、３台あわせた消費電力と前述の換気装置の消費電力とを同じにでき、エネルギ使用量の増加とはならない。
【００３９】
(５)各居室２７〜２９には、ファン４３、制御装置４４、吸気口４５、および循環口４６からなる循環手段を設けたので、各居室２７〜２９内の空気を循環させることができる。このため、例えば、冷房装置を使用して居室２７〜２９内を冷却する場合には、居室２７〜２９内を効率よく、かつ均一に冷却でき、省エネルギー化を図ることができる。なお、暖房装置を使用して居室２７〜２９内を暖める場合も同様な効果を奏することができる。
【００４０】
(６)居室換気装置４０のほとんどの部分が屋根裏空間３０に位置するように、各居室２７〜２９の天井面に居室換気装置４０を設置したので、居室換気装置４０のほとんどが居室２７〜２９内に露出する場合に比べて、居室２７〜２９の天井面の意匠性を確保できる。さらに、居室換気装置４０のほとんどが屋根裏空間３０に位置するので、例えば、居室２７〜２９の天井面に勾配が形成されていても、居室換気装置４０を設置できる。
【００４１】
(７)換気装置４０を筐体としたので、取り付け枠を組んで、居室２７〜２９側から取り付けるだけで、簡単に換気装置４０を設置できる。このため、居室２７〜２９のリフォームにも対応できる。また、一つの居室換気装置４０に吸気口４５、排気口４７および循環口４６を組み込んだので、これらの吸気口４５、排気口４７および循環口４６を接続するためのダクト等を不要にでき、居室換気装置４０の設置作業やメンテナンス作業の負担を軽減できる。
【００４２】
(８)ダンパ５３により、吸入した空気の排出先を排気口４７と循環口４６のいずれかに切替え可能としたので、居室２７〜２９内の空気の循環機能または居室２７〜２９内の換気機能のいずれかを適宜選択して、各機能を自由に実施できる。
【００４３】
(９)循環口４６にエアフィルタ５２Ｂを取り付けたので、吸気口４５から吸入した空気中の塵埃等を除去して、清浄な空気を居室２７〜２９に排出できる。このため、居室２７〜２９内の空気を清浄にできる。
【００４４】
(10)排気口４７に、使用時のみ開口される電磁シャッターを設けたので、不使用時における居室２７〜２９内の気密を保つことができる。このため、建物１０外部の空気が、居室２７〜２９内に浸入することを防止できる。
【００４５】
(11)建物１０の屋根軒下１３に軒下排気口３２を形成したので、この排気口３２が下方を向いていることから、建物１０内への雨水等の浸入を防止できる。
【００４６】
(12)屋根軒下１３は、屋根裏空間３０の縁側であるので、居室換気装置４０によって居室２７〜２９から屋根裏空間３０に送られた空気は、比較的屋根裏空間３０の全体を通って建物１０の外部へと排出される。このため、屋根裏空間３０内に籠もったままの空気が少なくなるから、より一層熱効率を向上させることができる。
【００４７】
(13)屋根１１の棟近傍１２に棟近傍排気口３１を設けたので、屋根裏空間３０に排出される居室２７〜２９内の高温の空気は、自然に屋根１１の棟側に向かって上昇するので、建物１０の外部への排出が容易となる。なお、この排気口３１の上側には、棟包材３１Ａを設けたので、雨水等の浸入を防止できる。
【００４８】
(14)建物１０の内外間の換気を行う屋外吸気口２４Ａ，２５Ａを設けたので、この屋外吸気口２４Ａ，２５Ａを介して、居室空間２０内に外気を導入できる。このため、居室空間２０および屋根裏空間３０の換気ができる。
【００４９】
(15)ファン４３は、シロッコファンとしたので、比較的小型で低騒音である。このため、居住者は、比較的騒音等に悩まされることが少ないから、快適に生活できる。
【００５０】
なお、本発明は、前記実施の形態に限定されるものではなく、本発明の目的を達成できる範囲での変形、改良等は本発明に含まれるものである。
例えば、前記実施形態において、居室空間２０を、階段空間２３や通路空間２６，２９を有する２階建てとしたが、これに限らず、いわゆる平屋や３階建て以上のものとしてもよい。この際、居室空間２０内の間取りも、前記実施形態には限定されない。
また、前記実施形態において、屋根裏空間３０の直下には３つの居室２７〜２９を設けたが、その数は複数個であれば任意でよい。この際、各居室には、それぞれ居室換気装置が設置されればよい。
つまり、建物は、複数個の居室と、これらの居室の上部に形成される屋根裏空間とを備えて構成されればよい。
【００５１】
建物外部排気口を形成する位置は、軒下や棟近傍だけでなく、それ以外の場所に形成されてもよい。ただし、軒下に形成される場合には、雨水やゴミ等の浸入を防止できる利点がある。一方、棟近傍に形成される場合には、温められた空気を効果的に排出できる利点がある。
なお、建物外部排気口には、金網やフィルタ等が取り付けられることが好ましく、このようにすれば建物内部への虫や鳥獣類等の浸入を防止できる。
【００５２】
前記実施形態において、ファン４３を、シロッコファンとしたが、例えば、軸流ファンや斜流ファン等の他のファンであってもよいし、ブロワであってもよい。
【００５３】
前記実施形態において、操作スイッチ４４Ｂは、使用者によって操作されていたが、これに限らず、例えば、操作スイッチ４４Ｂに温度センサを設置して、居室２７〜２９内の温度上昇等に合わせて、自動的にスイッチが入って作動するようになっていてもよい。
具体的には、通常使用の際には、ダンパ５３が実線の位置Ｘに位置して、居室換気装置４０がサーキュレーターとして機能し、一方、温度が上昇した際には、ダンパ５３が破線の位置Ｙに位置して、居室換気装置４０が換気装置として機能するように設定すればよい。このようにすれば、わざわざ操作スイッチ４４Ｂを操作しなくても、自動的にファン４３が駆動するので、操作の手間を省くことができる。このため、居室２７〜２９内の温度上昇等を気にする必要がなく快適である。この際には、制御部４４Ａと操作スイッチ４４Ｂとが一体となっていてもよい。このような場合には、前述の電気配線が不要となり、コストの抑制が可能である。
【００５４】
前記実施形態においては、ダンパ５３を回動させて、その位置変化により、換気機能と循環機能とを切り替えていたが、例えば、使用する機能に合わせて、排気口４７または循環口４６のいずれかを閉じたり開いたりして切り替えるような構成としてもよい。要するに、切替手段は、換気機能と循環機能とを切り替え可能に構成すればよい。
【００５５】
前記実施形態において、居室換気装置４０には、循環口４６やダンパ５３等からなる循環手段を設けて、各居室２７〜２９の空気を循環させる循環機能を備えたが、必要がなければ、特に設けなくてもよい。ただし、前記実施形態の方が、居室２７〜２９内の温度を均一化でき、より一層省エネルギー化を図ることができる利点がある。
【００５６】
前記実施形態において、居室換気装置４０の本体部分を構成するファン４３が屋根裏空間３０となるように居室換気装置４０を設置したが、これに限らず、そのほとんどが居室２７〜２９内に露出するように設置してもよい。ただし、前記実施形態の方が、設置部分における意匠性を向上できる利点がある。
【００５７】
前記実施形態において、循環口４６にエアフィルタ５２Ｂを設置したが、これに限らず、吸気口４５に設置してもよい。つまり、吸気口４５と循環口４６との間に設置すればよい。
なお、このように居室換気装置４０には、エアフィルタ５２Ｂを設けたが、必要がなければ、特に設けなくてもよい。ただし、居室２７〜２９内の空気を清浄できる利点がある。
【００５９】
【発明の効果】
請求項１に記載の発明によれば、居室換気装置によって、各居室内の空気が強制的に屋根裏空間に送られるので、元々屋根裏空間内に存在していた空気は、建物外部排気口を介して建物の外部へと押し出される。このため、屋根裏空間を介して各居室を換気できるという効果がある。
従って、夏季において屋根に注がれた強烈な日差しによって屋根裏空間の温度がかなり上昇したとしても、屋根裏空間には高温の空気が籠もらないので、屋根裏空間の直下となる各居室内が必要以上に暑くなることを防止できる。つまり、各居室内を冷却する際に、送風量を増加させる等の特別な対応を必要としないから、省エネルギー化を十分に図ることができるという効果がある。
【００６０】
請求項２に記載の発明によれば、前述のような屋根裏空間を介する換気機能に加えて、いわゆるサーキュレーターとしての循環手段により、居室内の空気を循環させることができるという効果がある。
【００６１】
請求項３に記載の発明によれば、居室換気装置の大部分が屋根裏空間に配置されるので、居室換気装置のほとんどが居室に露出して設置される場合に比べて、居室換気装置の設置部分、つまりは居室の天井部分の意匠性を確保できるという効果がある。
【００６２】
請求項４に記載の発明によれば、排気手段が、居室内の空気を吸気口から強制的に吸入し、この吸入した空気を排気口または循環口から排出するため、吸入した空気を排気口から排出する場合には、居室内の空気を屋根裏空間に排出して、居室内を換気できるという効果がある。一方、吸入した空気を循環口から排出する場合には、居室内の空気を再び居室に戻して、居室内の空気を循環させることができ、居室内の温度を均一にでき、冷却時や暖房時における省エネルギー化を図ることができるという効果がある。
【００６３】
請求項５に記載の発明によれば、吸気口から吸入した空気がエアフィルタを通過する際に、この空気中の塵埃等が除去されるので、居室内の空気を清浄にできるという効果がある。
【００６４】
請求項６に記載の発明によれば、居室換気装置の大部分が屋根裏空間に配置されるので、居室換気装置のほとんどが居室に露出して設置される場合に比べて、居室換気装置の設置部分、つまりは居室の天井部分の意匠性を確保できる。という効果もある。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明に係る実施形態の換気システムを利用する建物を示す縦断面図である。
【図２】前記実施形態の建物の要部を示す拡大縦断面図である。
【符号の説明】
１０ 建物
２７，２８ 居室である寝室
２７Ａ，２８Ａ 建物内部排気口である寝室排気口
２９ 居室である二階通路空間
２９Ａ 建物内部排気口である通路空間排気口
３０ 屋根裏空間
３１ 建物外部排気口である棟近傍排気口
３２ 建物外部排気口である軒下排気口
４０ 居室換気装置
４３ 排気手段であるファン
４５ 吸気口
４６ 循環手段を構成する循環口
４７ 排気口
５２Ｂ エアフィルタ
５３ 切替手段であるダンパ
Claims (3)
- 複数の居室と、これらの複数の居室の上部に形成される屋根裏空間と、を有する建物の内部を換気する建物換気システムであって、
前記各居室から前記屋根裏空間への排気を行う建物内部排気口と、
前記屋根裏空間から前記建物の外部への排気を行う建物外部排気口と、を備え、
前記各建物内部排気口には、それぞれ居室換気装置が設けられ、
居室換気装置は、前記屋根裏空間に設けられる筐体と、この筐体の下側に設けられるとともに、前記居室に面する吸気口と、前記筐体の下面に設けられるとともに、前記居室に面する循環口と、前記筐体の上面に設けられて前記屋根裏空間に面する排気口と、前記吸気口から前記居室内の空気を強制的に吸入し、かつこの吸入した空気を前記排気口または前記循環口から強制的に排出する排気手段と、前記吸気口で吸入した空気の排出先を前記排気口および前記循環口のいずれか一方に切替え可能な切替手段と、前記排気手段の排気状態および前記切替手段の切替状態を制御する制御装置と、を備えるとともに、前記居室内の空気を前記屋根裏空間に強制的に排出することを特徴とする建物換気システム。 - 請求項１に記載の建物換気システムにおいて、
前記居室換気装置は、前記居室内の空気を当該装置内部に吸入する吸気口と、当該装置内部の空気を前記居室へと排出する循環口と、前記居室内の空気を強制的に循環させる循環手段と、を有することを特徴とする建物換気システム。 - 請求項２に記載の建物換気システムにおいて、
前記居室換気装置の下部には、前記吸気口および前記循環口が設けられ、
前記吸気口および前記循環口は、前記居室に露出し、
前記居室換気装置において前記吸気口および前記循環口を除く本体部分は、前記屋根裏空間に配置されることを特徴とする建物換気システム。
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