JP6431387B2

JP6431387B2 - 換気空調システム及び建物

Info

Publication number: JP6431387B2
Application number: JP2015009089A
Authority: JP
Inventors: 宝平野
Original assignee: Sekisui Chemical Co Ltd
Current assignee: Sekisui Chemical Co Ltd
Priority date: 2015-01-21
Filing date: 2015-01-21
Publication date: 2018-11-28
Anticipated expiration: 2035-01-21
Also published as: JP2016133275A

Description

本発明は、建物の換気空調システム及びこの換気空調システムを備えた建物に関するものである。

従来から、建物の屋内空間を換気する換気装置による換気システムが知られ、実施に供されている（例えば、特許文献１等を参照）。

また、建物内を通気して排熱を行う空調装置としての通風装置も知られ、実施に供されている（例えば、特許文献２等を参照）。

さらに、建物内の温調を行う空調装置としての温調装置も知られ、実施に供されている（例えば、特許文献３等を参照）。

特許第４４３５２２０号公報特許第４４５２６１０号公報特許第４５９５０２１号公報

しかしながら、特許文献１のような従来の換気システムの換気装置は、特許文献２，３のような従来の空調装置としての通風装置や温調装置とともに使用されるものの、個別にそれぞれ用いられるものであり、システム的に繋がりを有するものではなかった。

そこで、本発明は、換気装置が空調装置とシステム的に繋がりを有する換気空調システム及びこの換気空調システムを備えた建物を提供することを目的としている。

前記目的を達成するために、本発明の換気空調システムは、建物の屋内空間を換気する換気装置と、前記建物の前記屋内空間を空調する空調装置とを備え、前記建物の内気温と外気温とを計測可能な温度センサーをそれぞれ有し、制御部は、前記温度センサーが計測した前記建物の内気温と外気温との温度差を判断基準として、前記空調装置の使用可否を判断可能であることを特徴とする。

ここで、前記温度センサーは、湿度センサーの機能も兼ね備えており、前記制御部は、前記建物の内湿度と外湿度との湿度差も判断基準として、前記空調装置の使用可否を判断可能であるとよい。

また、前記換気装置は、熱交換機能を有し、前記温度センサーが計測した前記建物の内気温と外気温との温度差を判断基準として、熱交換を行うか否かを制御可能であるとよい。

さらに、前記換気装置の前記熱交換機能を発揮する熱交換器内に、前記温度センサーが設けられているとよい。

また、前記空調装置は、通風装置であってもよい。

さらに、前記空調装置は、温調装置であってもよい。

また、前記空調装置は、通風装置及び温調装置であってもよい。

本発明の建物は、上記した本発明の換気空調システムを備えていることを特徴とする。

このような本発明の換気空調システムは、建物の屋内空間を換気する換気装置と、建物の屋内空間を空調する空調装置とを備え、建物の内気温と外気温とを計測可能な温度センサーをそれぞれ有し、制御部は、温度センサーが計測した建物の内気温と外気温との温度差を判断基準として、空調装置の使用可否を判断可能である構成とされている。

上記した構成なので、温度センサーが計測した建物の内気温と外気温との温度差を判断基準として、空調装置の使用可否を判断可能であるという、換気装置が空調装置とシステム的に繋がりを有するため、建物内外の絶対温度差を判断基準として、空調装置を最良のタイミングで使用することができる。

ここで、温度センサーは、湿度センサーの機能も兼ね備えており、制御部は、建物の内湿度と外湿度との湿度差も判断基準として、空調装置の使用可否を判断可能である場合は、建物の内湿度と外湿度との湿度差も判断基準として、空調装置の使用可否を判断可能であるという、換気装置が空調装置とシステム的に繋がりを有するため、建物内外の体感温度差を判断基準として、空調装置を最良のタイミングで使用することができる。

また、換気装置は、熱交換機能を有し、温度センサーが計測した建物の内気温と外気温との温度差を判断基準として、熱交換を行うか否かを制御可能である場合は、特に、建物の内気温と外気温との温度差が小さいときは、熱交換機能を発揮する熱交換経路よりも抵抗が小さい迂回経路を用いて、換気用の空気を建物の屋内空間に導入することができる。

さらに、換気装置の熱交換機能を発揮する熱交換器内に、温度センサーが設けられている場合は、建物内の換気する屋内空間に近い熱交換器内に温度センサーが有るので、建物の内気温と外気温の計測値として、最良に近いものを取得することができる。

また、空調装置は、通風装置である場合は、建物内外の温度差を判断基準として、通風装置を最良のタイミングで使用して、建物内の屋内空間を通気して排熱を行うことができる。

さらに、空調装置は、温調装置である場合は、建物内外の温度差を判断基準として、温調装置を最良のタイミングで使用して、建物内の屋内空間の温調を行うことができる。

また、空調装置は、通風装置及び温調装置である場合は、建物内外の温度差を判断基準として、通風装置及び温調装置を最良のタイミングで使用して、建物内の屋内空間を通気して排熱を行うことができるし、建物内の屋内空間の温調を行うことができる。

このような本発明の建物は、上記した本発明の換気空調システムを備えた構成とされている。

上記した構成なので、上記した本発明の換気空調システムの効果を奏する建物とすることができる。

実施例１の換気空調システムを備えた建物の概略構成を説明する説明図である。実施例１の換気空調システムに用いられる換気装置において、内気温と外気温との温度差が大きいときの給気経路と排気経路を示す説明図である。実施例１の換気空調システムに用いられる換気装置において、内気温と外気温との温度差が小さいときの給気経路と排気経路を示す説明図である。実施例１の換気空調システムの概略構成を説明するためのブロック図である。実施例１の換気空調システムにおいて、空調装置としての通風装置を使用した状態を示す説明図である。実施例２の換気空調システムを備えた建物の概略構成を説明する説明図である。実施例２の換気空調システムの概略構成を説明するためのブロック図である。実施例２の換気空調システムにおいて、空調装置としての温調装置を使用した状態を示す説明図である。実施例３の換気空調システムを備えた建物の概略構成を説明する説明図である。実施例３の換気空調システムの概略構成を説明するためのブロック図である。

以下、本発明を実施するための形態を、図面に示す実施例１〜３に基づいて説明する。

先ず、実施例１の構成について説明する。

図１は、実施例１の換気空調システムを備えた建物１の概略構成を示している。

まず、この建物１は、屋内空間としての１階の居間１１，１１と、屋内空間としての２階の居間１２，１２と、廊下や階段などが設けられた屋内空間としての吹抜空間１３とを備えた２階建ての建物である。

ここで、１階の居間１１と吹抜空間１３との間には、間仕切壁１１ａがそれぞれ設けられており、これらの間仕切壁１１ａはガラリやドアの隙間などの通気路（図示せず）を有する。

また、２階の居間１２と吹抜空間１３との間には、間仕切壁１２ａがそれぞれ設けられており、これらの間仕切壁１２ａもガラリやドアの隙間などの通気路（図示せず）を有する。

さらに、１階の居間１１，１１及び吹抜空間１３の下方には、１階の床部１ａを介して周囲が基礎によって囲まれている床下空間１４が形成されている。

ここで、床下空間１４の側壁部には、断熱材（図示せず）が貼り付けられており、床下空間１４内の空気の熱が屋外に極力漏れない断熱構造となっている。

この床下空間１４内には、送風機能を備えた換気装置２が設置されている。

ここで、換気装置２は、外気吸込部２１と、右側の外壁部１ｃに設けられた外気吸入口４との間が、フィルターボックス３を介して、ダクト５１で接続されている。

また、換気装置２の給気部２２と分岐チャンバー５７との間が、ダクト５２で接続されている。

さらに、分岐チャンバー５７からは、１階給気用のダクト５３と２階給気用のダクト５４とに分岐されている。

ここで、１階給気用のダクト５３の先端部は、床下空間１４内で開口しており、１階の床部１ａの１階の居間１１，１１の下方位置にそれぞれ設けられた給気口６と連通している。

また、２階給気用のダクト５４は、１階の床部１ａと右側の間仕切壁１１ａ内を通り、２階の床部１ｂ内で分岐して、２階の床部１ｂの２階の居間１２，１２の下方位置にそれぞれ設けられた給気口７と接続されている。

さらに、換気装置２の内気吸込部２３と、１階の床部１ａの吹抜空間１３の下方位置に設けた排気口８との間が、ダクト５５で接続されている。

また、換気装置２の内気排気部２４と、右側の外壁部１ｃに設けられた内気吐出口９との間が、ダクト５６で接続されている。

これにより、外気吸入口４から吸入された外気は、給気口６，７から給気された後、排気口８から排気され、内気吐出口９から吐出されて、建物１内の換気が行われる。

さらに、換気装置２内の外気吸込部２１の近傍には、外気温度センサー２０ａが設けられ、内気吸込部２３の近傍には、内気温度センサー２０ｂが設けられており、外気温度センサー２０ａ及び内気温度センサー２０ｂは、湿度センサーの機能も兼ね備えている。

また、換気装置２内には、熱交換器２ａが設けられている。

そして、制御部Ｓは、外気温度センサー２０ａ及び内気温度センサー２０ｂが計測した内気温と外気温との温度差を判断基準として、温度差が大きいときは、図２に示したように、給気経路Ｋ１と排気経路Ｋ２とは、熱交換器２ａ内を通る熱交換経路を選択し、温度差が小さいときは、図３に示したように、給気経路Ｋ１と排気経路Ｋ２とは、熱交換器２ａ内を通らない迂回経路を選択する。

さらには、この建物１は、空調装置としての通風装置１０も備えている。

この通風装置１０は、左側の外壁部１ｃの下端部に設けられた通風地窓１０ａと、右側の外壁部１ｃの上端部近傍に設けられた通風欄窓１０ｂとから成る。

この通風装置１０は、図４に示したように、制御部Ｓを中心として、換気装置２とシステム的に繋がりを有する。

すなわち、図５に示したように、建物１内外の温度差を判断基準として、通風装置１０を最良のタイミングで使用して、建物１内の屋内空間としての居間１１，１１，１２，１２及び吹抜空間１３を通気して排熱を行うことができる。

具体的には、例えば、夏季夜間等で、建物１内の屋内空間としての居間１１，１１，１２，１２及び吹抜空間１３よりも、建物１の屋外の方が気温の低い場合は、通風装置１０を構成する通風地窓１０ａ及び通風欄窓１０ｂを開状態とし、効率的な排熱を行うことができる。

なお、通風地窓１０ａ及び通風欄窓１０ｂの開閉は、自動モードに設定しておけば、自動で行われるし、手動モードに設定しておけば、別途設けた図示省略のモニターに開状態とすべきメッセージを表示し、それを見た居住者等が、手動で行えばよい。

また、外気温度センサー２０ａ及び内気温度センサー２０ｂは、湿度センサーの機能も兼ね備えているが、体感温度を重視する場合は、湿度センサーで計測する湿度も考慮するように設定すれば良いし、絶対温度のみを重視する場合は、湿度センサーで計測する湿度は無視するように設定すれば良い。

次に、実施例１の作用効果について説明する。

このような実施例１の換気空調システムは、建物１の屋内空間としての居間１１，１１，１２，１２及び吹抜空間１３を換気する換気装置２と、建物１の屋内空間としての居間１１，１１，１２，１２及び吹抜空間１３を空調する空調装置としての通風装置１０とを備え、建物１の内気温と外気温とを計測可能な温度センサー２０，２０をそれぞれ有し、制御部Ｓは、外気温度センサー２０ａ及び内気温度センサー２０ｂが計測した建物１の内気温と外気温との温度差を判断基準として、空調装置としての通風装置１０の使用可否を判断可能である構成とされている。

上記した構成なので、外気温度センサー２０ａ及び内気温度センサー２０ｂが計測した建物１の内気温と外気温との温度差を判断基準として、空調装置としての通風装置１０の使用可否を判断可能であるという、換気装置２が空調装置としての通風装置１０とシステム的に繋がりを有するため、建物１内外の絶対温度差を判断基準として、空調装置としての通風装置１０を最良のタイミングで使用することができる。

ここで、外気温度センサー２０ａ及び内気温度センサー２０ｂは、湿度センサーの機能も兼ね備えており、制御部Ｓは、建物１の内湿度と外湿度との湿度差も判断基準として、空調装置としての通風装置１０の使用可否を判断可能である。

このため、建物１の内湿度と外湿度との湿度差も判断基準として、空調装置としての通風装置１０の使用可否を判断可能であるという、換気装置２が空調装置としての通風装置１０とシステム的に繋がりを有するため、建物１内外の体感温度差を判断基準として、空調装置としての通風装置１０を最良のタイミングで使用することができる。

また、換気装置２は、熱交換機能を有し、外気温度センサー２０ａ及び内気温度センサー２０ｂが計測した建物１の内気温と外気温との温度差を判断基準として、熱交換を行うか否かを制御可能である。

このため、特に、建物１の内気温と外気温との温度差が小さいときは、熱交換機能を発揮する熱交換経路よりも抵抗が小さい迂回経路を用いて、換気用の空気である外気を建物１の屋内空間としての居間１１，１１，１２，１２及び吹抜空間１３に導入することができる。

さらに、換気装置２の熱交換機能を発揮する熱交換器２ａ内に、外気温度センサー２０ａ及び内気温度センサー２０ｂが設けられている。

このため、建物１内の換気する屋内空間としての居間１１，１１，１２，１２及び吹抜空間１３に近い熱交換器２ａ内に外気温度センサー２０ａ及び内気温度センサー２０ｂが有るので、建物１の内気温と外気温の計測値として、最良に近いものを取得することができる。

また、空調装置は、通風装置１０である。

このため、建物１内外の温度差を判断基準として、通風装置１０を最良のタイミングで使用して、建物１内の屋内空間としての居間１１，１１，１２，１２及び吹抜空間１３を通気して排熱を行うことができる。

このような実施例１の建物１は、上記した実施例１の換気空調システムを備えた構成とされている。

上記した構成なので、上記した実施例１の換気空調システムの作用効果を奏する建物とすることができる。

次に、実施例２について説明する。

なお、実施例１で説明した内容と同一乃至均等な部分の説明については同一符号を付して説明する。

図６は、実施例２の換気空調システムを備えた建物１の概略構成を示している。

この実施例２の換気空調システムでは、図７にも示したように、空調装置として、通風装置１０が設けられておらず、その代わりに、温調装置１５，１６が設けられていることが実施例１の換気空調システムと主に異なる。

より具体的には、床下空間１４内に、図示省略の屋外のヒートポンプ装置と接続された冷暖房機能と除湿機能とを有する１階用の温調装置１５が、換気装置２と併設されている。

また、吹抜空間１３の２階部分には、図示省略の屋外のヒートポンプ装置と接続された冷暖房機能と除湿機能とを有する２階用の温調装置１６が設置されている。

ここで、１階用の温調装置１５は、床上用吹出部１５１，１５１と、床下用吹出部１５２と、吸込部１５３とを備えており、床上用吹出部１５１，１５１は、１階の居間１１，１１の下方の床部１ａに設けられた給気口６０とダクト１７でそれぞれ接続され、吸込部１５３は、吹抜空間１３の下方に設けられた排気口８０とダクト１８で接続され、建物１の１階部分の床上空調と床下空調とが可能とされている。

また、２階用の温調装置１６は、吹出部１６１，１６１と、吸込部１６２とを備えており、吹出部１６１，１６１は、間仕切壁１２ａの上方に設けられた給気口７０とダクト１９でそれぞれ接続され、さらには、この温調装置１６及びダクト１９，１９は、間仕切壁１２ａ及び天井部をふかし壁１２ｂ及びふかし天井１２ｃとで形成されたふかし空間内に収納され、間仕切壁１２ａ，１２ａには、このふかし空間と連通する排気口８１がそれぞれ設けられ、ふかし壁１２ｂにも、このふかし空間と連通する排気口８２が設けられ、建物１の２階部分の空調が可能とされている。

このため、図８に示したように、建物１内外の温度差を判断基準として、温調装置１５，１６を最良のタイミングで使用して、建物１内の屋内空間としての居間１１，１１，１２，１２及び吹抜空間１３の温調を行うことができる。

具体的には、特に、夏季や冬季で、建物１内の屋内空間としての居間１１，１１，１２，１２及び吹抜空間１３と、建物１の屋外との温度差が大きい場合は、温調装置１５，１６を、所定時間までに所定の温度となるように、早めに運転させることができる。

なお、温調装置１５，１６の運転開始は、自動モードに設定しておけば、自動で行われるし、手動モードに設定しておけば、別途設けた図示省略のモニターに運転開始状態とすべきメッセージを表示し、それを見た居住者等が、手動で行えばよい。

なお、他の構成及び作用効果については、実施例１と略同様であるので説明を省略する。

次に、実施例３について説明する。

なお、実施例１，２で説明した内容と同一乃至均等な部分の説明については同一符号を付して説明する。

図９は、実施例３の換気空調システムを備えた建物１の概略構成を示している。

この実施例３の換気空調システムでは、図１０にも示したように、空調装置として、通風装置１０と、１階用の温調装置１５及び２階用の温調装置１６とが設置されており、実施例１の換気空調システムと実施例２の換気空調システムとを複合させた構成とされている。

このため、実施例１の換気空調システムと実施例２の換気空調システムとの両方の作用効果を奏することができる。

なお、他の構成及び作用効果については、実施例１，２と略同様であるので説明を省略する。

以上、図面を参照して、本発明を実施するための形態を実施例１〜３に基づいて詳述してきたが、具体的な構成は、これら実施例１〜３に限らず、本発明の要旨を逸脱しない程度の設計的変更は、本発明に含まれる。

例えば、上記した実施例１〜３では、説明を簡単にするために、建物１を単純な２階建ての構造として実施したが、これに限定されず、その他の構造で実施してもよい。

また、上記した実施例１〜３では、換気装置２として、第１種換気装置を用いて実施したが、これに限定されず、第２種換気装置や第３種換気装置を用いて実施してもよい。

さらに、上記した実施例２，３では、１階用の温調装置１５として、床下空間１４内に設置するものを用い、２階用の温調装置１６としては、ふかし空間内に設置するものを用いて実施したが、これに限定されず、例えば、屋外のヒートポンプ装置と接続された通常の室内設置型のエアーコンディショナーを用いて実施してもよい。

１建物
１ａ１階の床部
１ｂ２階の床部
１ｃ外壁部
２換気装置
２ａ熱交換器
２０ａ外気温度センサー（温度センサー）
２０ｂ内気温度センサー（温度センサー）
２１外気吸込部
２２給気部
２３内気吸込部
２４内気排気部
３フィルターボックス
４外気吸入口
５１ダクト
５２ダクト
５３ダクト
５４ダクト
５５ダクト
５６ダクト
５７分岐チャンバー
６給気口
６０給気口
７給気口
７０給気口
８排気口
８０排気口
８１排気口
８２排気口
９内気吐出口
１０通風装置（空調装置）
１０ａ通風地窓
１０ｂ通風欄窓
１１居間
１１ａ間仕切壁
１２居間
１２ａ間仕切壁
１２ｂふかし壁
１２ｃふかし天井
１３吹抜空間
１４床下空間
１５１階用の温調装置（空調装置）
１５１床上用吹出部
１５２床下用吹出部
１５３吸込部
１６２階用の温調装置（空調装置）
１６１吹出部
１６２吸込部
１７ダクト
１８ダクト
１９ダクト
Ｋ１給気経路
Ｋ２排気経路
Ｓ制御部

Claims

建物の屋内空間を換気する換気装置と、前記建物の前記屋内空間を空調する空調装置とを備え、
前記建物の内気温と外気温とを計測可能な温度センサーをそれぞれ有し、
制御部は、前記温度センサーが計測した前記建物の内気温と外気温との温度差を判断基準として、前記空調装置の使用可否が判断可能であって、
前記温度センサーは、湿度センサーの機能も兼ね備えており、前記制御部は、前記建物の内湿度と外湿度との湿度差も判断基準として、前記空調装置の使用可否が判断可能であるとともに、
前記換気装置は、熱交換機能を有し、前記温度センサーが計測した前記建物の内気温と外気温との温度差を判断基準として、熱交換を行うか否かの制御が可能であり、
前記空調装置として、前記建物の外壁部の下端部に設けられた通風地窓と、前記屋内空間の吹抜空間を挟んだ反対側の外壁部の上端部に設けられた通風欄窓とからなる通風装置を備えたことを特徴とする換気空調システム。
前記換気装置の前記熱交換機能を発揮する熱交換器内に、前記温度センサーが設けられていることを特徴とする請求項１に記載の換気空調システム。
前記空調装置は、前記通風装置及び温調装置によって構成されていることを特徴とする請求項１又は２に記載の換気空調システム。
請求項１乃至３のいずれか１項に記載の換気空調システムを備えていることを特徴とする建物。