(57)【要約】【課題】効率的な全館空調を行いつつ、クリーンな空調空気を室内に供給できる換気空調システムを提供する。【解決手段】屋根断熱パネルを用いて気密断熱に区画された小屋裏空間を備えた建物（一戸建住宅１）の換気空調システムであって、小屋裏空間６に設けられた空調機２０および換気ユニット３０を備えている。空調機２０は、小屋裏空間６の内部の空気を空調し、小屋裏空間６が空調空気を貯めるチャンバー空間として利用されている。換気ユニット３０は、建物１内から外部に排出される排出空気の熱エネルギーを外部から建物内に吸入される吸入空気に移動させる熱交換器３１を備えている。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
屋根断熱パネルを用いて気密断熱に区画された小屋裏空間を備えた建物の換気空調システムであって、
前記小屋裏空間に設けられた空調機および換気ユニットを備えており、
前記空調機は、前記小屋裏空間の内部の空気を空調し、前記小屋裏空間が空調空気を貯めるチャンバー空間として利用され、
前記換気ユニットは、建物内から外部に排出される排出空気の熱エネルギーを外部から建物内に吸入される吸入空気に移動させる熱交換器を備えている
ことを特徴とする換気空調システム。
【請求項２】
前記小屋裏空間の直下の居室の天井に設けられた送風手段をさらに備え、
前記送風手段は、前記小屋裏空間の内部の前記空調空気を前記居室に直接供給する
ことを特徴とする請求項１に記載の換気空調システム。
【請求項３】
前記換気ユニットは、外部に排出する空気は前記小屋裏空間の直下の廊下または階段室から吸引し、外部から吸引する空気は前記小屋裏空間に放出する
ことを特徴とする請求項１または請求項２に記載の換気空調システム。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、換気空調システムに関する。
【背景技術】
【０００２】
一つまたは複数の空調機を用いて建物全館の居室を空調する換気空調システムが知られている（例えば特許文献１参照）。この換気空調システムは、外壁、屋根および基礎が気密断熱構造にて構成された外周部の充填断熱の住宅に適用されており、外壁と内壁との間の空間を床下から天井裏まで連通する空調用の換気通路としている。室内の空気を天井裏に設けた空調機で吸い込み、空調空気として換気通路に吹き込むことで、換気通路内を室内よりも高圧とし、換気通路内の空気を室内へ吹き込むようになっている。これによって、換気通路内の空調空気が室内に供給され、各室が空調される。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特開平１１−１０８３９４号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
特許文献１の換気空調システムでは、空調効率を向上させるために建物の全周を気密断熱構造としており、建物内で空気を循環させているので、室内空気が徐々に汚れるといった問題があった。特許文献１には、室内空気と外気を換気する構成については開示も示唆もされていない。
【０００５】
そこで、本発明は、効率的な全館空調を行いつつ、クリーンな空調空気を室内に供給できる換気空調システムを提供することを課題とする。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
前記課題を解決するための本発明は、屋根断熱パネルを用いて気密断熱に区画された小屋裏空間を備えた建物の換気空調システムであって、前記小屋裏空間に設けられた空調機および換気ユニットを備えている。前記空調機は、前記小屋裏空間の内部の空気を空調し、前記小屋裏空間が空調空気を貯めるチャンバー空間として利用され、前記換気ユニットは、建物内から外部に排出される排出空気の熱エネルギーを外部から建物内に吸入される吸入空気に移動させる熱交換器を備えていることを特徴とする。
【０００７】
前記構成の換気空調システムによれば、気密断熱に区画された小屋裏空間を有効活用しており、空調チャンバーを別途に設ける必要がないので、施工手間および施工費用を軽減することができる。また、熱交換を行いながら換気を行うのでエネルギーロスが少なく効率的な全館空調を行いつつ、クリーンな空調空気を室内に供給することができる。
【０００８】
本発明の換気空調システムにおいては、前記小屋裏空間の直下の居室の天井に設けられた送風手段をさらに備え、前記送風手段は、前記小屋裏空間の内部の前記空調空気を前記居室に直接供給するものが好ましい。このような構成によれば、小屋裏空間の直下の居室へダクトを用いずに空調空気を供給できるので、施工手間および施工費用を軽減することができる。
【０００９】
また、本発明の換気空調システムにおいては、前記換気ユニットは、外部に排出する空気は前記小屋裏空間の直下の廊下または階段室から吸引し、外部から吸引する空気は前記小屋裏空間に放出するものが好ましい。このような構成によれば、居室内から空調空気を直接吸引せずに居室以外の空間から空気を吸引しているので、空調効率を高めることができる。
【発明の効果】
【００１０】
本発明に係る換気空調システムによれば、効率的な全館空調を行いつつ、クリーンな空調空気を室内に供給することができる。
【図面の簡単な説明】
【００１１】
【図１】本発明の実施形態に係る換気空調システムを示した全体構成図である。
【発明を実施するための形態】
【００１２】
本発明の実施形態に係る換気空調システムについて、図面を参照しながら詳細に説明する。本実施形態では、かかる換気空調システムを、二階建ての住宅に適用した場合を例に挙げて説明する。
【００１３】
図１に示すように、換気空調システムが適用される建物は一戸建住宅１であって、屋根断熱パネルが気密に設置された断熱屋根２と、外壁断熱パネルが気密に設置された断熱壁３とを備えた外周部充填断熱構造となっている。また、一階の床下には断熱材が敷設されており、断熱床４が形成されている。二階の天井５の上方には小屋裏空間６が形成されている。小屋裏空間６は、断熱屋根２と断熱壁３の上端部とで外気と区画されており、外部に対して気密断熱状態となっている。なお、図１では、一階の居室１０，１０と、天井裏空間１１と、二階の居室１２，１２と、廊下１３と、ダクトスペース１４とが図示されている。
【００１４】
小屋裏空間６には、空調機２０と換気ユニット３０が設けられている。本発明においては、小屋裏空間６が、空調空気を貯めるチャンバー空間として利用されている。通常、空調チャンバーは、断熱材で囲った箱状空間を形成するのが一般的であるが、本実施形態では、屋根断熱パネルと外壁断熱パネルの上端部とで区画された空間をそのままチャンバー空間としている。かかる一戸建住宅１は、元々、気密の外周部充填断熱構造であるため、小屋裏空間６も気密断熱構造となっている。  空調機２０は、一戸建住宅１の内部空間の全体を空調可能な能力を備えている。空調機２０は、小屋裏空間６の内壁面に設置されている。空調機２０は、全体で必要な空調能力を備えていれば、単数であってもよいし、複数であってもよい。
【００１５】
換気ユニット３０は、建物内から外部に排出される排出空気の熱エネルギーを、外部から建物内に吸入される吸入空気に移動させる熱交換器３１を備えている。熱交換器３１は、排気の際に汚れた空気と一緒に捨てていた熱エネルギーを回収し、外部から吸引した空気に移して小屋裏空間６に戻す。
【００１６】
換気ユニット３０は、建物内部の空気を外部に排気する吸気管３２および排気管３３と、外部の空気を建物内部に吸引する吸入管３４および放出管３５とを備えている。吸気管３２は、小屋裏空間の直下の廊下１３の天井５に開口しており、廊下１３から空気を吸引する。吸気管３２の下流端部は、熱交換器３１の排気流路に接続され、その下流側には、排気管３３が接続されている。排気管３３の下流端部は、外壁断熱パネルを貫通して外部に開口している。排気管３３は、廊下１３から吸引した空気を外部に排出する。
【００１７】
吸入管３４の上流端部は、外壁断熱パネルを貫通して外部に開口している。吸入管３４は、外部の空気を吸引する。吸入管３４の下流端部は、熱交換器３１の吸入流路に接続され、その下流側には、放出管３５が接続されている。放出管３５の下流端部は、小屋裏空間６内で開口している。放出管３５は、外部から吸引した空気を小屋裏空間６内に放出する。
【００１８】
廊下１３の天井５には、送風手段３６が設けられている。送風手段３６は、送風機械にて構成されており、廊下１３の空気を吸い込んで、小屋裏空間６内に送風する。
【００１９】
小屋裏空間６の直下の居室１２，１２の天井５，５には、送風手段２１が設けられている。送風手段２１は、小屋裏空間６の内部の空調空気を居室１２に直接供給する。送風手段２１は、居室１２に対向するように天井５に設けられており、ダクトなしで、小屋裏空間６の空気を居室１２に送風することができる。
【００２０】
ダクトスペース１４の上部には、一階の居室１０，１０に空調空気を供給するための送風手段２２が設けられている。送風手段２２には、居室１０まで延在する送風ダクト２３が接続されている。送風ダクト２３は、内部の空調空気の熱エネルギーがロスしないように、段熱処理されている。送風ダクト２３は、ダクトスペース１４と天井裏空間１１を通過して居室１０の上方まで延在し、送風ダクト２３の下流端部は、居室１０に対向して開口している。
【００２１】
次に、以上のような構成の換気空調システムの使用手順と作用効果を説明する。かかる換気空調システムを使用するに際しては、空調機２０と換気ユニット３０との両方を作動させる。
【００２２】
空調機２０の作動により、小屋裏空間６内の空気が快適温度に空調される。このとき、小屋裏空間６は気密断熱構造であるので、外部に熱エネルギーが漏出しにくく、エネルギーロスを抑えることができる。また、元々気密断熱構造である小屋裏空間６を利用してチャンバー空間としているので、チャンバー空間としての気密施工や断熱施工を行わなくて済む。したがって、換気空調システムの工事費用を抑えることができる。さらに、小屋裏空間６をそのまま利用しているので、収納スペースを潰すことなく空間の有効利用が可能となる。
【００２３】
また、小屋裏空間６をチャンバー空間としているので、小屋裏空間６の直下の居室１２への空調空気の供給は、ダクトを用いることなく、送風手段２１で直接送付することができる。つまり、小屋裏空間６の直下の居室１２へダクトを用いずに空調空気を供給できるので、施工手間および施工費用を軽減することができる。一般に、ダクトの施工は空調業者が行うが、内装業種との施工調整が複雑であるため、ダクトの設置を低減できることの効果は大きい。さらに、維持更新時のダクトの入れ替えも少なくて済むので、省施工で省コストを達成できる。
【００２４】
換気ユニット３０は、熱交換器３１を備えているので、空調空気の熱エネルギー（夏季においては冷気、冬季においては暖気）が建物の外部に放出され難い。したがって、エネルギーロスが少ない効率的な空調を行いつつ、クリーンな空調空気を室内に供給することができる。
【００２５】
さらに、換気ユニット３０は、外部に排出する空気は小屋裏空間６の直下の廊下１３から吸引し、外部から吸引する空気は小屋裏空間６に放出している。つまり、居室１２内から空調空気を直接吸引せずに居室１２以外の空間から空気を吸引しているので、空調効率を高めることができる。
【００２６】
また、本実施形態では、断熱屋根２には開口部が形成されていないので、漏水や気密性低下のリスクがない。
【００２７】
以上、本発明を実施するための形態について説明したが、本発明は前記実施形態に限定されず、本発明の趣旨を逸脱しない範囲で適宜設計変更が可能である。たとえば、前記実施形態では、換気ユニット３０は、外部に排出する空気を、小屋裏空間６の直下の廊下１３から吸引しているがこれに限定されるものではない。空調された居室１２以外の空間であれば、廊下１３に繋がる階段室や物入れの天井から、空気を吸引するようにしてもよい。このようにすれば、廊下１３から空気を吸引する場合と同様に空調効率を高めることができる。
【００２８】
また、前記実施形態では、小屋裏空間６は、断熱屋根２と断熱壁３の上端部とで外気と区画されているが、これに限定されるものではない。屋根勾配が大きく、屋根の内側のみで小屋裏空間の高さを確保できる場合には、屋根と天井とで小屋裏空間を区画してもよい。
【符号の説明】
【００２９】
１      一戸建住宅（建物）
２      断熱屋根
５      天井
６      小屋裏空間
１２    居室
１３    廊下
２０    空調機
２１    送風手段
３０    換気ユニット
３１    熱交換器
【図１】
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【手続補正書】
【提出日】令和2年6月8日(2020.6.8)
【手続補正１】
【補正対象書類名】特許請求の範囲
【補正対象項目名】全文
【補正方法】変更
【補正の内容】
【特許請求の範囲】
【請求項１】
屋根断熱パネルを用いて気密断熱に区画された小屋裏空間を備えた建物の換気空調システムであって、
前記小屋裏空間に設けられた空調機および換気ユニットを備えており、
前記空調機は、前記小屋裏空間の内部空間全体の空気を空調し、前記小屋裏空間が空調空気を貯めるチャンバー空間として利用され、
前記換気ユニットは、建物内から外部に排出される排出空気の熱エネルギーを外部から建物内に吸入される吸入空気に移動させる熱交換器を備えている
ことを特徴とする換気空調システム。
【請求項２】
前記小屋裏空間の直下の居室の天井に設けられた送風手段をさらに備え、
前記送風手段は、前記小屋裏空間の内部の前記空調空気を前記居室に直接供給する
ことを特徴とする請求項１に記載の換気空調システム。
【請求項３】
前記換気ユニットは、外部に排出する空気は前記小屋裏空間の直下の廊下または階段室から吸引し、外部から吸引する空気は前記小屋裏空間に放出する
ことを特徴とする請求項１または請求項２に記載の換気空調システム。
【手続補正２】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】０００６
【補正方法】変更
【補正の内容】
【０００６】
前記課題を解決するための本発明は、屋根断熱パネルを用いて気密断熱に区画された小屋裏空間を備えた建物の換気空調システムであって、前記小屋裏空間に設けられた空調機および換気ユニットを備えている。前記空調機は、前記小屋裏空間の内部空間全体の空気を空調し、前記小屋裏空間が空調空気を貯めるチャンバー空間として利用され、前記換気ユニットは、建物内から外部に排出される排出空気の熱エネルギーを外部から建物内に吸入される吸入空気に移動させる熱交換器を備えていることを特徴とする。