JP7841963B2 - 換気システム - Google Patents

Description

本発明は、主居室と当該主居室に連通する一時利用居室とが間仕切りされた換気対象空間を換気する換気システムに関する。

本発明の背景技術としては、例えば、一次エリア（執務室などの居室）と、一次エリアに連通する二次エリア（共用トイレ）とを有し、当該二次エリアには複数の個別エリア（トイレブース）を有し、一次エリアには一次側給気ファンにて外気が供給され、個別エリアのそれぞれにおいては、検知部（人感センサなど）が備えられて、検知部の検知結果に基づき第三種換気が行われる換気システムがある（例えば特許文献１参照）。

又、例えば、談話室や食堂などの共用領域と、共用領域に連通する個別個室領域とを有し、共用領域の共用空調空間には、空調機の空調空気が送り込まれ、個別個室領域においては、強制排気手段による第三種換気が行われる換気システムがある（例えば特許文献２参照）。

特開２０２１－０１１９７８号公報 特開２０２１－１６２２２９号公報

特許文献１に記載の技術では、一次エリアが居室であり、二次エリアが居室に該当しない共用トイレであることから、一次エリアと二次エリアとを含む換気対象空間の換気量としては、一次エリアでの収容人数に応じた換気量に設定することが一般的である。

一方、特許文献２に記載の技術では、個別個室領域と共用領域とが共に居室であることから、個別個室領域と共用領域とを含む換気対象空間の設定換気量としては、個別個室領域と共用領域の領域ごとに設定された収容人数を足し合わせた換気対象空間の総収容人数に応じた換気量（以下、換気対象空間の形式的な総収容人数に応じた換気量と称する）に設定して、各領域に対して十分な換気を行えるようにすることで、領域（居室）ごとの在室人数の全てが収容人数に達した場合であっても、各領域での換気不足で二酸化炭素濃度が上昇するなどの空気質の劣化を防止できるようにすることが一般的である。

ところで、換気対象空間が主居室（例えば執務室）と当該主居室の人員が一時的に移動して利用する一時利用居室（例えば会議室）とを有するようにレイアウトされていると、この換気対象空間における各居室での在室人数の変動は、主に、主居室の人員が主居室と一時利用居室との間を移動することで、それらの居室での在室人数が背反的に増減するだけで、居室ごとの在室人数の全てが収容人数に達することはないに等しいと考えられる。

そのため、主居室と一時利用居室とを有する換気対象空間において、上記のように換気対象空間の設定換気量を換気対象空間の形式的な総収容人数に応じた換気量に設定すると、この換気対象空間においては、当該換気対象空間での在室人数が形式的な総収容人数に達することはないに等しいにもかかわらず、常に形式的な総収容人数に応じた換気量で換気が行われるといった無駄が生じることから、換気システムの省エネルギー化を図る上において改善の余地がある。

この実情に鑑み、本発明の主たる課題は、主居室と一時利用居室とを有する換気対象空間において、換気システムの省エネルギー化を図りながらも、各居室での換気不足で二酸化炭素濃度が上昇するなどの空気質の劣化を防止できるようにする点にある。

本発明の第１特徴構成は、主居室と当該主居室に連通する一時利用居室とが間仕切りされた換気対象空間を換気する換気システムであって、
前記主居室には給気ファンにて外気が供給され、
前記一時利用居室においては、当該居室の内部空気を排出する換気ファンと人感センサとが備えられて、前記人感センサにて人の在室が検知された場合に前記換気ファンによる第三種換気が行われるように構成され、
前記換気対象空間の設定換気量が、前記主居室の収容人数に応じた換気量以上で、かつ、前記主居室と前記一時利用居室との居室ごとに設定された収容人数を足し合わせた前記換気対象空間の総収容人数に応じた換気量よりも低く設定されている点にある。

本構成によると、主居室と一時利用居室とを有する換気対象空間の形式的な総収容人数に応じた換気量（主居室と一時利用居室との居室ごとに設定された収容人数を足し合わせた換気対象空間の総収容人数に応じた換気量）よりも低く設定された設定換気量で換気対象空間の換気が行われることから、換気対象空間の形式的な総収容人数に応じた換気量で換気が行われる場合に比較して、換気システムの省エネルギー化を図ることができる。

又、主居室には、主居室での在室人数にかかわらず、常に前述した設定換気量に基づく外気が給気ファンにて供給されており、主居室に在室している人員のうちの数人が一時利用居室に移動すると、その一時利用居室の人感センサが人の在室を検知し、この検知に基づいて一時利用居室の換気ファンによる第三種換気が行われることで、主居室の内部空気が一時利用居室に誘引される。そして、このときに一時利用居室に誘引される主居室の内部空気は、その一時利用居室に移動した人数に応じて汚染度が低くなることから、一時利用居室には、当該一時利用居室に移動した人数が多いほど、汚染度の低いより新鮮な空気が主居室から供給されることになる。

つまり、給気ファンにて主居室に供給される設定換気量の外気（新鮮空気）を、換気対象空間における主居室と一時利用居室との間での人の移動に応じて、主居室から一時利用居室に適切に分配供給できる上に、主居室と一時利用居室との間での移動人数に応じた鮮度で、主居室から一時利用居室に分配供給できることから、換気対象空間の設定換気量が換気対象空間の形式的な総収容人数に応じた換気量よりも低く設定されていても、主居室と一時利用居室とのいずれの居室においても、換気不足で二酸化炭素濃度が上昇するなどの空気質の劣化を防止することができる。

その結果、換気システムの省エネルギー化を図りながらも、主居室と一時利用居室との間での人の移動を考慮したそれらの居室への新鮮空気の適切な分配供給が可能となり、それらの居室での換気不足で二酸化炭素濃度が上昇するなどの空気質の劣化を防止することができる。

本発明の第２特徴構成は、前記換気対象空間の設定換気量が、前記主居室の収容人数に応じた換気量に設定されている点にある。

本構成によると、主居室の収容人数に相当する人員が主居室に在室している場合には、主居室の収容人数に応じた換気量が主居室に供給されることになり、又、主居室に在室している人員のうちの数人が一時利用居室に移動した場合には、その一時利用居室に移動した人数に応じて汚染度が低くなった比較的新鮮な空気が主居室から一時利用居室に供給されることから、主居室と一時利用居室との間での人の移動を考慮したそれらの居室への新鮮空気の分配供給をより適切に行うことができる。

その結果、換気システムの省エネルギー化を好適に図りながらも、主居室と一時利用居室との間での人の移動を考慮したそれらの居室への新鮮空気の分配供給をより適切に行うことができ、それらの居室での換気不足で二酸化炭素濃度が上昇するなどの空気質の劣化を防止することができる。

本発明の第３特徴構成は、排気ファンにて内部空気が排出される天井排気チャンバが前記主居室の天井裏と前記一時利用居室の天井裏とにわたって備えられ、
前記換気ファンは前記天井排気チャンバに開放されており、
前記主居室には、前記天井排気チャンバに連通する連通口が備えられ、
前記第三種換気による前記一時利用居室からの排気量が前記換気対象空間の設定換気量に対応する排気量よりも少ない場合は、その差分量の室内空気が前記主居室の前記連通口から前記天井排気チャンバに排出される点にある。

本構成によると、天井排気チャンバを備えることで排気ダクトの設置が不要になることから、排気ダクトを設置する場合に比較してダクトワークの削減を図ることができる。

そして、このようにダクトワークの削減を図りながらも、第三種換気による一時利用居室からの排気量が換気対象空間の設定換気量に対応する排気量よりも少ない場合は、その差分量の室内空気が主居室の連通口から天井排気チャンバに排出されることから、換気における給気と排気のエアバランスを適正にすることができる。

換気システムの構成を示す要部の概略垂直断面図 換気システムの構成を示す要部の概略水平断面図

以下、本発明に係る換気システムの実施形態を図面に基づいて説明する。
図１～２に示すように、本実施形態で例示する換気システム１は、換気対象空間の一例であるオフィスビルやテナントビルなどのオフィス空間Ｓを換気するものであり、このオフィス空間Ｓには、主居室の一例である所定数（本実施形態では１室）の執務室Ｓ１と、当該執務室Ｓ１に連通する一時利用居室の一例である所定数（本実施形態では５室）の会議室Ｓ２とが間仕切りされている。又、本実施形態で例示する執務室Ｓ１は、その収容人数から設定換気量が１０００ＣＭＨ（ｍ^３／ｈ）に設定された大部屋であり、各会議室Ｓ２は、それらの収容人数から設定換気量が１００ＣＭＨに設定された小部屋である。

尚、換気システム１の換気対象空間Ｓとしては、オフィス空間Ｓ以外に、例えば、主居室の一例である住人用や宿泊者用などの個室と、一時利用居室の一例である食堂や談話室などとが間仕切りされた老人ホームや宿舎などの居住空間などであってもよい。又、換気対象空間Ｓにおける主居室と一時利用居室の部屋数や部屋の大きさは種々の変更が可能である。

換気システム１は、執務室Ｓ１に対しては強制的な給排気による第一種換気を行い、各会議室Ｓ２に対しては、それらの室内を強制的な排気で負圧（陰圧）にすることにより、執務室Ｓ１に連通する連通部２から執務室Ｓ１の内部空気を誘引して給気する第三種換気を行うように構成されている。
尚、連通部２は、仕切り壁３や扉４（図２参照）などに備えられたガラリであってもよく、又、扉４（図２参照）と床面５（図１参照）との間に形成される隙間などであってもよい。

換気システム１には、給気路６を通じて外気ＯＡを給気ＳＡとしてオフィス空間Ｓの執務室Ｓ１に供給する給気ファン７（図１参照）と、排気路８（図１参照）を通じてオフィス空間Ｓの内部空気を屋外に排出する排気ファン９（図１参照）と、執務室Ｓ１への給気ＳＡとオフィス空間Ｓからの排気ＥＡとの間で熱交換を行わせる全熱交換器１０と、執務室Ｓ１を排気路８に連通する複数の連通口１１と、が含まれている。更に、換気システム１には、各会議室Ｓ２に備えられて各会議室Ｓ２の内部空気を排気ＥＡとして排気路８に排出する換気ファン１２と、各会議室Ｓ２に備えられて各会議室Ｓ２での在室の有無を検出する人感センサ１３と、各ファン７，９，１２などの作動を制御する制御部１４（図１参照）と、が含まれている。

給気路６は、給気ファン７から執務室Ｓ１に備えられた複数の給気口１５にわたって設置された給気ダクト１６にて形成されている。排気路８は、排気ファン９にて内部空気が排出される天井排気チャンバ１７（図１参照）にて形成されており、天井排気チャンバ１７は、執務室Ｓ１の天井裏と前記会議室Ｓ２の天井裏とにわたって備えられている。そして、執務室Ｓ１には、天井排気チャンバ１７に連通する連通口１１が備えられ、各会議室Ｓ２の換気ファン１２は天井排気チャンバ１７に開放されている。制御部１４は、いずれかの人感センサ１３にて人の在室が検知された場合に、人の在室が検知された会議室Ｓ２の換気ファン１２を作動させ、その後、当該会議室Ｓ２の人感センサ１３にて人の在室が検知されなくなると、当該会議室Ｓ２の換気ファン１２の作動を停止させるように構成されている。

つまり、本実施形態で例示する換気システム１は、執務室Ｓ１においては、制御部１４の制御作動で給気ファン７と排気ファン９とを作動させた強制的な給排気による第一種換気が行われ、又、各会議室Ｓ２においては、それらに備えられた人感センサ１３のうちのいずれかが会議室Ｓ２での人の在室を検知した場合に、その検知情報に基づく制御部１４の制御作動で人の在室が検知された会議室Ｓ２の換気ファン１２を作動させて、その内部空気の強制的な排気を行いながら、当該会議室Ｓ２に執務室Ｓ１の内部空気を誘引して給気する第三種換気が行われるように構成されている。

ところで、本実施形態で例示するオフィス空間Ｓのように、オフィス空間Ｓが執務室Ｓ１と複数の会議室Ｓ２とに間仕切りされていると、オフィス空間Ｓにおける執務室Ｓ１と各会議室Ｓ２での在室人数の変動は、主に、執務室Ｓ１の人員が執務室Ｓ１と各会議室Ｓ２との間を移動することで、それらの執務室Ｓ１と会議室Ｓ２での在室人数が背反的に増減するだけで、執務室Ｓ１と各会議室Ｓ２とのそれぞれでの在室人数の全てが収容人数に達することはないに等しいと考えられる。

そのため、本実施形態で例示するオフィス空間Ｓにおいて、オフィス空間Ｓの設定換気量を、前述したオフィス空間Ｓの形式的な総収容人数に応じた換気量（執務室Ｓ１と各会議室Ｓ２との居室ごとに設定された収容人数を足し合わせたオフィス空間Ｓの総収容人数に応じた換気量で、本実施形態では１５００ＣＭＨとなる。）に設定すると、このオフィス空間Ｓにおいては、当該オフィス空間Ｓでの在室人数が形式的な総収容人数に達することはないに等しいにもかかわらず、常に形式的な総収容人数に応じた換気量で換気が行われるといった無駄が生じることから、換気システム１の省エネルギー化を図る上において改善の余地がある。

そこで、この点を考慮して、本実施形態で例示する換気システム１においては、オフィス空間Ｓの設定換気量が、執務室Ｓ１と各会議室Ｓ２との居室ごとに設定された収容人数を足し合わせたオフィス空間Ｓの総収容人数に応じた換気量（本実施形態では１５００ＣＭＨ）よりも低く設定されている。具体的には、オフィス空間Ｓの設定換気量が、執務室Ｓ１の収容人数に応じた換気量（本実施形態では１０００ＣＭＨ）に設定されている。そして、第三種換気による会議室Ｓ２からの排気量がオフィス空間Ｓの設定換気量に対応する排気量よりも少ない場合は、その差分量の室内空気が執務室Ｓ１の連通口１１から天井排気チャンバ１７に排出されるように構成されている。

これにより、例えば、オフィス空間Ｓの設定換気量が１０００ＣＭＨに設定されているのに対し、図１に示すように、設定換気量がそれぞれ１００ＣＭＨに設定された５室の会議室Ｓ２のうち２室が使用されている場合は、第三種換気による使用中の会議室Ｓ２からの排気量が２００ＣＭＨとなり、オフィス空間Ｓの設定換気量に対応する排気量との差分量が８００ＣＭＨになることから、執務室Ｓ１の連通口１１からは８００ＣＭＨの室内空気が天井排気チャンバ１７に排出されることになる。

以上の構成により、本実施形態で例示する換気システム１においては、執務室Ｓ１の収容人数に応じた換気量に設定されたオフィス空間Ｓの設定換気量でオフィス空間Ｓの換気が行われることから、オフィス空間Ｓの形式的な総収容人数に応じた換気量で換気が行われる場合に比較して、換気システム１の省エネルギー化を図ることができる。

そして、執務室Ｓ１には、執務室Ｓ１での在室人数にかかわらず、常に前述した設定換気量に基づく外気ＯＡが給気ファン７にて供給されていることから、執務室Ｓ１の収容人数に相当する人員が執務室Ｓ１に在室している場合には、執務室Ｓ１の収容人数に応じた換気量が執務室Ｓ１に供給されることになる。又、執務室Ｓ１に在室している人員のうちの数人がいずれかの会議室Ｓ２に移動した場合には、人員が移動した会議室Ｓ２の人感センサ１３が人の在室を検知し、この検知に基づく制御部１４の制御作動で、その会議室Ｓ２の換気ファン１２が作動して当該換気ファン１２による第三種換気が行われることで、執務室Ｓ１の内部空気が給気ＳＡとして会議室Ｓ２に誘引される。そして、このときに会議室Ｓ２に誘引される執務室Ｓ１の内部空気は、その会議室Ｓ２に移動した人数に応じて汚染度が低くなることから、会議室Ｓ２には、当該会議室Ｓ２に移動した人数が多いほど、汚染度の低いより新鮮な空気が執務室Ｓ１から供給されることになる。

つまり、給気ファン７にて執務室Ｓ１に供給される設定換気量の外気（新鮮空気）ＯＡを、オフィス空間Ｓにおける執務室Ｓ１と各会議室Ｓ２との間での人の移動に応じて、執務室Ｓ１から各会議室Ｓ２に適切に分配供給できる上に、執務室Ｓ１と各会議室Ｓ２との間での移動人数に応じた鮮度で、執務室Ｓ１から各会議室Ｓ２に分配供給できることから、オフィス空間Ｓの設定換気量が執務室Ｓ１の収容人数に応じた換気量に設定されていても、執務室Ｓ１と各会議室Ｓ２とのいずれの居室においても、換気不足で二酸化炭素濃度が上昇するなどの空気質の劣化を防止することができる。

その結果、換気システム１の省エネルギー化を図りながらも、執務室Ｓ１と会議室Ｓ２との間での人の移動を考慮したそれらの居室Ｓ１，Ｓ２への新鮮空気の適切な分配供給が可能となり、それらの居室Ｓ１，Ｓ２での換気不足で二酸化炭素濃度が上昇するなどの空気質の劣化を防止することができる。

又、本実施形態で例示する換気システム１においては、排気路８が天井排気チャンバ１７にて形成されることで、排気ダクトの設置が不要になることから、排気ダクトを設置する場合に比較してダクトワークの削減を図ることができる。

そして、このようにダクトワークの削減を図りながらも、第三種換気による会議室Ｓ２からの排気量がオフィス空間Ｓの設定換気量に対応する排気量よりも少ない場合は、その差分量の室内空気が排気ＥＡとして執務室Ｓ１の連通口１１から天井排気チャンバ１７に排出されることから、換気における給気ＳＡと排気ＥＡのエアバランスを適正にすることができる。

〔別実施形態〕
本発明の別実施形態について説明する。
尚、以下に説明する各別実施形態の構成は、それぞれ単独で適用することに限らず、上記の実施形態や他の別実施形態の構成と組み合わせて適用することも可能である。

（１）上記の実施形態においては、換気システム１として、オフィス空間（換気対象空間）Ｓの設定換気量が、執務室（主居室）Ｓ１の収容人数に応じた換気量に設定されているものを例示したが、これに限らず、例えば、オフィス空間（換気対象空間）Ｓの設定換気量が、執務室（主居室）Ｓ１と会議室（一時利用居室）Ｓ２との居室ごとに設定された収容人数を足し合わせたオフィス空間（換気対象空間）Ｓの総収容人数に応じた換気量よりも低く設定されていれば、執務室（主居室）Ｓ１の収容人数に応じた換気量よりも高く設定されたものであってもよい。

（２）上記の実施形態においては、換気システム１として、排気路８が天井排気チャンバ１７にて形成されたものを例示したが、これに限らず、例えば、排気路８が、執務室（主居室）Ｓ１の天井裏と会議室（一時利用居室）Ｓ２の天井裏とにわたる天井裏空間に設置された排気ダクトで形成されたものであってもよい。この場合、排気ダクトは、その内部空間に執務室（主居室）Ｓ１の連通口１１が連通されるとともに各会議室（一時利用居室）Ｓ２の換気ファン１２が開放される形態で、排気ファン９に接続されることになる。

１ 換気システム
７ 給気ファン
９ 排気ファン
１１ 連通口
１２ 換気ファン
１３ 人感センサ
１７ 天井排気チャンバ
ＯＡ 外気
Ｓ オフィス空間（換気対象空間）
Ｓ１ 執務室（主居室）
Ｓ２ 会議室（一時利用居室）

Claims (3)

1. 主居室と当該主居室に連通する一時利用居室とが間仕切りされた換気対象空間を換気する換気システムであって、
   前記主居室には給気ファンにて外気が供給され、
   前記一時利用居室においては、当該居室の内部空気を排出する換気ファンと人感センサとが備えられて、前記人感センサにて人の在室が検知された場合に前記換気ファンによる第三種換気が行われるように構成され、
   前記換気対象空間の設定換気量が、前記主居室の収容人数に応じた換気量以上で、かつ、前記主居室と前記一時利用居室との居室ごとに設定された収容人数を足し合わせた前記換気対象空間の総収容人数に応じた換気量よりも低く設定されている換気システム。
2. 前記換気対象空間の設定換気量が、前記主居室の収容人数に応じた換気量に設定されている請求項１に記載の換気システム。
3. 排気ファンにて内部空気が排出される天井排気チャンバが前記主居室の天井裏と前記一時利用居室の天井裏とにわたって備えられ、
   前記換気ファンは前記天井排気チャンバに開放されており、
   前記主居室には、前記天井排気チャンバに連通する連通口が備えられ、
   前記第三種換気による前記一時利用居室からの排気量が前記換気対象空間の設定換気量に対応する排気量よりも少ない場合は、その差分量の室内空気が前記主居室の前記連通口から前記天井排気チャンバに排出される請求項１又は２に記載の換気システム。