(57)【要約】【課題】建物の換気時に給気風量、排気風量の総量で比較し総給排気量を一定の範囲内に納める制御のため、住宅全体の換気量は増加傾向となる。このため、換気負荷の増加や換気量増加に伴う消費電力の増加が問題であった。【解決手段】排気ファン４と室内温度検知手段６と屋外温度検知手段５と換気制御手段７が複数設置され、前記換気制御手段７はシステム制御手段９と運転指示を送信し、各居室の室内温度と屋外温度をもとに内外温度を算出し、前記内外温度差が最小となる居室から優先的に前記排気ファンに運転指示を出すシステム制御手段を有することを特徴とする換気システム。【選択図】  図４
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
建物内の居室に空気中の温度を検知する室内温度検知手段と、屋外の温度を検知する屋外温度検出手段と排気ファンと、前記排気ファンの運転指示を出す換気制御手段が複数設置され、前記各排気ファンからの情報に基づき排気ファンの運転指示を出すシステム制御手段を有する換気システムにおいて、各居室の室内温度と屋外温度をもとに内外温度差を算出し、建物内の必要換気量を前記内外温度差に基づき運転制御を行うことを特徴とする換気システム。
【請求項２】
前記換気システム制御には、前記排気ファンの換気量を入力することができる入力手段と前記入力手段によるデータの記録手段を有し、前記記録手段で記憶された情報に基づき運転を行うことを特徴とする請求項１記載の換気システム。
【請求項３】
前記室内温度と前記屋外温度により検知された室内温度と屋外温度と、前記記録手段において記録された情報に基づき、予め設定された値を越えた場合、換気運転モードを変更した運転とすることを特徴とする請求項１記載の換気システム。
【請求項４】
各居室内の温度検知の他、空気中の少なくとも一つの成分を検知する検知手段を備え、各排気ファンの運転情報と空気質成分の検知情報に基づき換気システム制御を行うことを特徴とする請求項１記載の換気システム。
【請求項５】
居室内の開口部の開閉を検知する検知手段を備え、各排気ファンの運転情報と前記検知手段による検知情報に基づき換気システム制御を行うことを特徴とする請求項１記載の換気システム。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、住宅内の換気システムに関する。
【０００２】
【従来の技術】
建物内部の換気システムとしては特許文献１に記載されたものがある。
【０００３】
以下、図１を参照しながら説明する。図に示すように、高気密住宅の複数居室の空気を換気する換気手段１１２と、換気手段の風量を設定する給排気量設定手段１１７とを有する複数のエリア制御手段１１５と、複数の制御手段１１５を送受信し、全エリアの給気量の総和と排気量の総和とを算出した風量差に基づき住宅換気を行うことを特徴とするシステム制御手段１１８により構成されている。この換気制御手段１１８は、換気量と給気量が一定範囲外である場合、あるいは温度が予め設定しておいた値から外れた場合に換気手段１１２の設定を変化させ、住宅全体の換気量の調整を行う制御方法であった。
【０００４】
【特許文献１】
特開２００２−２６７２１９号公報
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】
このような換気システムでは、居住者の指示や空気質検知手段からの換気量増加指示の影響により、住宅の全体換気量は増加傾向となる課題がある。このため、換気負荷の増加や消費電力の増加が問題であった。
【０００６】
本発明は、このような問題点を解消するためのものであり、建物内の換気負荷の低減、消費電力の削減をすることのできる換気システムを提供することを目的としている。
【０００７】
【課題を解決するための手段】
本発明の換気システムは、上記目的を達成するために室内温度と屋外温度をもとに内外温度差を算出し、前記内外温度差が最小となる居室から優先的に前記排気ファンに運転指示する制御システムを有するものである。
【０００８】
また、本発明の換気システムは、上記目的を達成するために各居室内の温度検知の他、空気中の少なくとも一つの成分を検知する検知手段を備え、各排気ファンの運転情報と空気質成分の検知情報に基づき換気システム制御を行うものである。
【０００９】
また、本発明の換気システムは、居室内の開口部の開閉を検知する検知手段を備え、各排気ファンの運転情報と前記検知手段による検知情報に基づき換気システム制御を行うものである。
【００１０】
本発明によれば、換気負荷の低減ができ、また、消費電力の削減のできる換気システムが得られる。
【００１１】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の実施の形態について図面を参照しながら説明する。
【００１２】
（実施の形態１）
図２は実施の形態１における高気密住宅における高気密住宅の平面図である。
【００１３】
図２には居室Ａ室１、居室Ｂ室２、居室Ｃ室３の各エリアで構成されている。各居室はドアを介して空間的に繋がっている。各室内には排気ファン４、室内温度検知手段６、屋外温度検知手段５が設置され、伝達手段８によりシステム制御手段９と繋がっている。
【００１４】
次に、このような構成の建物の各エリアに配置された排気ファン４を制御する制御手段について説明する。図３はこの実施の形態における換気システムのブロック構成図である。図中、換気システムは各エリアに設けられた複数の換気制御手段７と、換気制御手段７に基いて運転状況を集中管理するシステム制御手段９から構成されている。
【００１５】
また、システム制御手段９と各換気制御手段７は制御情報を伝達手段８である通信線で結ばれ、この通信線を介してシステム制御手段９から制御情報として運転指示が換気制御手段７へ送られる。
【００１６】
なお各エリアとシステム制御手段９との間の通信線は無線であっても構わない。
【００１７】
システム制御手段９には入力手段１２を有し、各エリアの換気風量について予め記録をさせておくことが出来る。また、新規入力、変更、追加の機能を有しており最新のデータに基づき制御判断が出来る。
【００１８】
各エリアは入力手段１２とシステム制御手段９を用いて初期に設定した各エリアの必要換気量が確保されるように運転され定常状態を保っている。
【００１９】
表１に各居室の温度、必要換気量、換気扇の運転モードを示す。
【００２０】
【表１】
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【００２１】
運転モードは強、標準、弱などの複数のモードを備え、住宅全体の換気量に対して各エリアの運転モードの選択が行われる。
【００２２】
ここで、室内に在室、または暖房などにより室内温度が屋外温度よりも大きい場合の制御方法について具体的に説明する。Ｂ室２の室内温度が上昇した場合、システム制御手段９の制御・換気量設定方法について図３のフローチャートを用いて示す。
【００２３】
ステップ１において、各エリアは予め設定された換気量で運転されている。ステップ２で各エリアの室内温度検知手段６、屋外温度検知手段５からの各室内温度と屋外温度が検知される。ステップ３は、検知された各温度の比較を行う。この結果、Ａ室、Ｂ室、Ｃ室の各エリアの室内温度はそれぞれＴａ、Ｔｂ、Ｔｃ、各温度の関係はＴａ＞Ｔｂ＞Ｔｃとする。
【００２４】
ステップ４は、居室平均温度Ｔａｖｅの算出が行われる。ステップ５において、居室平均温度Ｔａｖｅと屋外温度Ｔｏとの比較を行い、屋外温度Ｔｏが居室平均温度Ｔａｖｅよりも高い場合ステップ６に移る。ステップ６ではＡ室、Ｂ室、Ｃ室の各エリアの必要換気量、Ｑａｂ、Ｑｂｂ、Ｑｃｂで運転される。
【００２５】
居室平均温度Ｔａｖｅが屋外温度Ｔｏよりも高い場合ステップ７に移る。
【００２６】
ステップ７では、各エリアで最高温度のＣ室の換気量を強モードＱｃｓに設定する。ステップ８で、Ｃ室の換気量の強モードＱｃｓと住宅全体の換気量Ｑｔとの風量の比較を行い、Ｑｃｓの換気量が住宅全体の換気量Ｑｔよりも大きい場合、ステップ９に移り、小さい場合ステップ１０に移る。
【００２７】
ステップ９では各エリアの換気量設定が設定され、Ａ室、Ｂ室、Ｃ室のなかで、Ｃ室は換気量モードＱｃｓで運転する。ステップ１０は、Ｃ室に次いで室内温度が低いＢ室の換気量を運転モードＱｂｂに設定する。
【００２８】
ステップ１１は、Ｂ室の換気量ＱｂｂとＣ室の換気量Ｑｃｓの合計と住宅全体の換気量Ｑｔの風量の比較を行う。ステップ１２は、Ｂ室とＣ室の換気量設定が住宅全体の換気量Ｑｔを上回った場合であり、ステップ１３はＢ室とＣ室の換気量の合計値が下回った場合を示す。ステップ１２の場合、住宅全体の換気量はＢ室とＣ室で担保できていると判断できることから、Ａ室、Ｂ室、Ｃ室の換気量は、Ａ室は換気運転なし、Ｂ室はＱｂｂ、Ｃ室はＱｃｓの換気量モードで運転される。
【００２９】
ステップ１３は、Ｂ室の換気運転モードをＱｂｓモードに変更する。
【００３０】
ステップ１４は、Ｂ室の換気量Ｑｂｓ、Ｃ室の換気量Ｑｃｓの合計と住宅全体の換気量Ｑｔの風量比較を行う。ステップ１５は、Ｂ室とＣ室の換気量設定が住宅全体の換気量Ｑｔを上回った場合であり、ステップ１６はＢ室とＣ室の換気量の合計値が下回った場合を示す。ステップ１５の場合、Ａ室、Ｂ室、Ｃ室の換気量は、Ａ室は換気運転なし、Ｂ室はＱｂｓ、Ｃ室はＱｃｓの換気量モードとなる。
【００３１】
ステップ１６の場合、Ａ室、Ｂ室、Ｃ室の換気量は、Ａ室はＱａｂ、Ｂ室はＱｂｓ、Ｃ室はＱｃｓの各運転モードで運転される。各エリアの室内温度検知、屋外温度検知は一定間隔毎に検知され、ステップ２に基づき適切な換気モードの選択が実施される。
【００３２】
（実施の形態２）
図５は、実施の形態２における換気システムの制御手段のブロック構成図であり、換気システムにおいて各居室には屋外温度検知手段５、室内温度検知手段６のほか、空気質検知手段１０を備えた換気制御手段７を有する。なお、建物の構成については、実施の形態１で用いた図２と同様であるためここでの説明は省略する。
【００３３】
この建物において、各居室は予めシステム制御手段９により設定した換気量により定常状態を保っている。しかし、喫煙や多人数集会などのため、空気が汚染されることがあり、例えばＢ室の空気質検知手段１０により、例えばＣＯ２濃度が予め設定しておいた基準濃度を越えた場合の制御方法について図６のフローチャートを用いて示す。
【００３４】
図６は図４のフローチャートを基本とし、任意の居室で空気質の汚染度が高いことが確認された居室は、他の居室経由による換気を行わず、単独で換気をすることを基本にした制御である。
【００３５】
ステップ１では、予め設定しておいた換気量の設定にてＡ室、Ｂ室、Ｃ室の運転が開始される。ステップ２において各室の室内温度検知、屋外温度検知が行われ、ステップ５において各室の空気質検知手段１０で温度以外の空気質が検知される。ステップ３、ステップ４については実施の形態１と同様であり省略する。
【００３６】
ステップ６は、各室の空気質Ａａｑ、Ｂａｑ、Ｃａｑが予め設定した空気質の基準濃度Ｓａｑを越えていないか判断する。全ての居室が基準濃度以下の場合ステップ７に、基準濃度を上回る居室があった場合はステップ８に移る。ステップ７の場合、実施の形態１のステップ５に移る。ここで、Ｂ室において、基準濃度Ｓａｑを越えた場合について説明を行う。ステップ８において、居室平均温度Ｔａｖｅと屋外温度Ｔｏとの比較を行い、屋外温度Ｔｏが高い場合、ステップ１０に移る。各居室の換気量は空気質の汚染が高いＢ室の換気量を標準モードＱｂｂとし、Ａ室、Ｃ室は、Ｑａｗ、Ｑｃｗの換気量で運転する。
【００３７】
ステップ８において居室平均温度Ｔａｖｅが屋外温度Ｔｏよりも高い場合、ステップ９で、まず各居室の中で空気質の汚染度の高いＢ室の室内温度の換気量をＱｂｓに設定する。ステップ１１で、Ｂ室の換気量Ｑｂｓと住宅全体の換気量Ｑｔとの比較を行いＢ室の換気量Ｑｂｓの換気量が住宅全体の換気量Ｑｔよりも上回った場合、ステップ１２に移る。ステップ１２では、各居室の換気量設定が設定され、Ａ室、Ｂ室、Ｃ室のうちＢ室のみ換気量をＱｂｓで運転する。ステップ１１でＢ室の換気量Ｑｂｓが住宅全体の換気量Ｑｔを下回った場合、ステップ１３に移り、最も室内温度の低いＣ室から換気を行うこととし、排気ファン５の運転モードをＱｃｗに設定する。
【００３８】
ステップ１４では、住宅全体の換気量ＱｔとＢ室の換気量Ｑｂｓ、Ｃ室の換気量Ｑｃｗの合計値を比較する。ステップ１５は、Ｂ室とＣ室の設定換気量の合計値が住宅全体の換気量を上回った場合であり、ステップ１６はＢ室とＣ室の換気量の合計値が下回った場合を示す。ステップ１５の場合、Ａ室、Ｂ室、Ｃ室の換気量は、Ａ室は換気運転なし、Ｂ室はＱｂｂ、Ｃ室はＱｃｗの換気量モードで運転される。
【００３９】
ステップ１６は、Ｃ室の換気量をＱｃｂモードに変更する。
【００４０】
ステップ１７は、住宅全体の換気量ＱｔとＢ室の換気量Ｑｂｓ、Ｃ室の換気量Ｑｃｂの合計値を比較する。ステップ１８は、Ｂ室とＣ室の設定換気量が住宅全体の換気量を上回った場合であり、ステップ１９はＢ室とＣ室の換気量の合計値が下回った場合を示す。ステップ１８の場合、Ａ室、Ｂ室、Ｃ室の換気量は、Ａ室は換気運転なし、Ｂ室はＱｂｓ、Ｃ室はＱｃｓの換気量モードで運転される。
【００４１】
ステップ１９は、Ｃ室の換気量をＱｃｓモードに変更する。
【００４２】
ステップ２０は、住宅全体の換気量ＱｔとＢ室の換気量Ｑｂｓ、Ｃ室の換気量Ｑｃｓの合計値を比較する。ステップ２１は、Ｂ室とＣ室の換気量設定が住宅全体の換気量を上回った場合であり、ステップ２２はＢ室とＣ室の換気量の合計値が下回った場合を示す。ステップ２１の場合、Ａ室、Ｂ室、Ｃ室の換気量は、Ａ室は換気運転なし、Ｂ室はＱｂｓ、Ｃ室はＱｃｓの換気量モードで運転される。
【００４３】
ステップ２２では、各Ａ室、Ｂ室、Ｃ室の換気量を設定する。Ａ室はＱａｂ、Ｂ室はＱｂｓ、Ｃ室はＱｃｓの各運転モードとし、換気制御手段１９から換気制御手段７を通じて排気ファン５の運転が行われる。また、温度検知ならびに空気質の検知は一定間隔毎に検知されステップ２にもどり適切な換気量の選択が実施される。このように室内の温度、屋外の温度、ならびに空気質の検知から最も換気熱負荷が小となる換気が行われる。
【００４４】
（実施の形態３）
図７は、実施の形態３における換気システムの制御手段のブロック構成図であり、換気システムにおいて各居室には室内温度検知手段６のほか、開口部に開閉の装置を検知する窓開閉検知手段１１を備えている。なお、建物の構成については、実施の形態１で用いた図２と同様であるためここでの説明は省略する。
【００４５】
この建物において、各居室はシステム制御手段９により予め設定しておいた換気量で運転がされている。Ｂ室において窓開閉検知手段１１が開の情報を検知した場合、換気システム制御手段９による制御について図８のフローチャートを用いて説明する。
【００４６】
図８は図４のフローチャートを基本とし、任意の居室で窓の開情報が検知された場合、その居室の必要換気量は窓開けにより確保されていると考える。この場合、窓開けがある居室の換気運転は行わないことを基本にした制御である。
【００４７】
ステップ１は、予め設定しておいた換気量の設定にてＡ室、Ｂ室、Ｃ室の運転が開始される。ステップ２において各室の室内温度、屋外温度の検知が行われ、ステップ６において各室の窓開閉検知手段１１により窓の開閉が検知される。ステップ７は、各室の窓開閉検知手段１１によりＡ室、Ｂ室、Ｃ室の窓開情報Ａｗ、Ｂｗ、Ｃｗの判定を行う。いずれかの窓が開となっている場合ステップ３に、全ての居室が閉であった場合はステップ８に移る。
【００４８】
ステップ８の場合、実施の形態１の図４中のステップ５に移る。ここで、Ｂ室において、窓の開情報が検知された場合の制御方法を説明する。ステップ３において、窓開放Ｂ室を除く、居室平均温度Ｔａｖｅを算出する。ステップ４は、住宅全体の必要換気量Ｑｔの補正を行う。前記Ｑｔから窓の開放があったＢ室の必要換気量Ｑｂを差し引いた補正住宅換気量Ｑｔ’を必要換気量とする。ステップ５は、屋外ステップ３で求めた居室平均温度Ｔａｖｅと外気温度Ｔｏとの比較を行い、屋外温度が高い場合ステップ９、屋外温度が低い場合ステップ１０に移る。ステップ９では、窓開放の居室の換気量をなし、他のＡ室、Ｃ室はＱａｂ、Ｑｃｂの換気量とする。
【００４９】
ステップ１０は、窓開放のあった居室を除き最も温度の低いＣ室の換気運転モードをＱｃｂに変更する。ステップ１１は、Ｃ室の換気量Ｑｃｂとステップ４で行った住宅全体の換気量の補正住宅換気量Ｑｔ’との比較を行う。Ｃ室の換気量Ｑｃｂの換気量が補正住宅換気量Ｑｔ’を上回った場合、ステップ１２に移り、ステップ１３はＣ室の換気量が下回った場合を示す。ステップ１２の場合、Ａ室、Ｂ室、Ｃ室の換気は、Ａ室、Ｂ室は換気運転なし、Ｃ室は換気量Ｑｃｂで運転する。
【００５０】
ステップ１３は、Ｃ室の換気運転モードをＱｃｓモードに変更する。
【００５１】
ステップ１４は、Ｃ室の換気量Ｑｃｓとステップ４で行った補正住宅換気量Ｑｔ’との比較を行う。Ｑｃｓの換気量がＱｔ’を上回った場合、ステップ１５に移り、ステップ１６はＣ室の換気量が下回った場合を示す。ステップ１５の場合、Ａ室、Ｂ室、Ｃ室の換気量は、Ａ室、Ｂ室は換気運転なし、Ｃ室の換気量はＱｃｓで運転される。
【００５２】
ステップ１６は、Ａ室の換気量をＱａｗに変更する。
【００５３】
ステップ１７は、補正住宅換気量Ｑｔ’とＡ室の換気量Ｑａｗ、Ｃ室の換気量Ｑｃｓの合計値の比較を行う。ステップ１８は、Ａ室とＣ室の換気量設定が補正住宅換気量Ｑｔ’を上回った場合であり、ステップ１９はＡ室とＣ室の換気量の合計値が下回った場合を示す。ステップ１９の場合、Ａ室、Ｂ室、Ｃ室の換気量はそれぞれ、Ａ室はＱａｂ、Ｂ室は換気運転なし、Ｃ室はＱｃｓで運転される。
【００５４】
温度検知ならびに窓開閉の検知は一定間隔毎に検知されステップ２に戻り適切な換気量の選択が実施される。このように、室内の温度、屋外の温度ならびに窓の開閉情報に基づき住宅の必要換気量を補正することが出来、換気熱負荷が小となる換気が行われる。
【００５５】
【発明の効果】
以上の実施の形態から明らかなように、本発明によれば各居室と屋外との内外温度差をもとに排気場所を任意に設定することにより、建物全体の換気負荷の低減ならびに消費電力を低減させる効果のある換気システムを提供できる。
【図面の簡単な説明】
【図１】従来の換気システムの制御手段を示すブロック図
【図２】本発明の実施の形態１における高気密住宅の平面図
【図３】同実施の形態１における制御手段のブロック図
【図４】同実施の形態１における運転制御のフローチャート
【図５】同実施の形態２における制御手段のブロック図
【図６】同実施の形態２における運転制御のフローチャート
【図７】同実施の形態３における制御手段のブロック図
【図８】同実施の形態３における制御手段のフローチャート
【符号の説明】
１      Ａ室
２      Ｂ室
３      Ｃ室
４      排気ファン
５      屋外温度検知手段
６      室内温度検知手段
７      換気制御手段
８        伝達手段
９      システム制御手段
１０    空気質検知手段
１１    窓開閉検知手段
１２    入力手段
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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