(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
建物内に設置された換気ユニットと、一端が当該換気ユニットに接続されかつ他端が建物の複数の各室に連通された配管とを有するセントラル換気装置であって、
前記換気ユニットは屋外に対して連通された外部吸入ポートおよび外部排気ポートと、各室に連通される室内供給ポートおよび室内の所定箇所から吸入する室内吸入ポートと、前記室内供給ポートまたは室内吸入ポートの何れか一方を前記各室に至る配管の一端を選択的に接続する配管切替手段と、前記室内供給ポートまたは室内吸入ポートの何れか他方を前記建物内の前記配管が連通されていない任意位置に連通させる補助切替手段と、本体ケースと、この本体ケースの内部に気密状態で仕切られた室内吸入チャンバおよび室内供給チャンバと、前記外部吸入ポートから吸入した空気を前記室内供給チャンバに送る給気ファンと、前記室内吸入チャンバから吸入した空気を前記外部排気ポートに送る排気ファンとを有し、
前記室内供給チャンバには第１室内供給ポートおよび第２室内供給ポートが連通され、
前記室内吸入チャンバには第１室内吸入ポートおよび第２室内吸入ポートが連通され、
前記配管切替手段は前記第１室内供給ポートおよび第１室内吸入ポートを前記配管に選択的に接続するものであり、
前記補助切替手段は前記第２室内供給ポートおよび第２室内吸入ポートを前記室内に選択的に連通するものであることを特徴とするセントラル換気装置。
【請求項２】
請求項１に記載したセントラル換気装置において、
前記室内吸入チャンバおよび室内供給チャンバは本体ケースの下面側に形成され、
前記第１室内供給ポートおよび第１室内吸入ポートは前記本体ケースの側面に形成され、
前記配管切替手段は前記第１室内供給ポートおよび第１室内吸入ポートを一括して囲う配管切替カバーと、前記第１室内供給ポートおよび第１室内吸入ポートの何れか一方を封止する遮蔽板とを有し、
前記第２室内供給ポートおよび第２室内吸入ポートは前記本体ケースの下面に形成され、
前記補助切替手段は前記第２室内供給ポートおよび第２室内吸入ポートの何れか一方を封止する遮蔽板とを有することを特徴とするセントラル換気装置。
【請求項３】
建物内に設置されかつ他端が建物の複数の各室に連通された配管の一端が接続されるセントラル換気ユニットであって、
屋外に対して連通された外部吸入ポートおよび外部排気ポートと、各室に連通される室内供給ポートおよび室内の所定箇所から吸入する室内吸入ポートと、前記室内供給ポートまたは室内吸入ポートの何れか一方を前記各室に至る配管の一端を選択的に接続する配管切替手段と、前記室内供給ポートまたは室内吸入ポートの何れか他方を前記建物内の前記配管が連通されていない任意位置に連通させる補助切替手段と、本体ケースと、この本体ケースの内部に気密状態で仕切られた室内吸入チャンバおよび室内供給チャンバと、前記外部吸入ポートから吸入した空気を前記室内供給チャンバに送る給気ファンと、前記室内吸入チャンバから吸入した空気を前記外部排気ポートに送る排気ファンとを有し、
前記室内供給チャンバには第１室内供給ポートおよび第２室内供給ポートが連通され、
前記室内吸入チャンバには第１室内吸入ポートおよび第２室内吸入ポートが連通され、
前記配管切替手段は前記第１室内供給ポートおよび第１室内吸入ポートを前記配管に選択的に接続するものであり、
前記補助切替手段は前記第２室内供給ポートおよび第２室内吸入ポートを前記室内に選択的に連通するものであることを特徴とするセントラル換気ユニット。
【請求項４】
請求項３に記載したセントラル換気ユニットにおいて、前記室内吸入チャンバおよび室内供給チャンバは本体ケースの下面側に形成され、
前記第１室内供給ポートおよび第１室内吸入ポートは前記本体ケースの側面に形成され、
前記配管切替手段は前記第１室内供給ポートおよび第１室内吸入ポートを一括して囲う配管切替カバーと、前記第１室内供給ポートおよび第１室内吸入ポートの何れか一方を封止する遮蔽板とを有し、
前記第２室内供給ポートおよび第２室内吸入ポートは前記本体ケースの下面に形成され、
前記補助切替手段は前記第２室内供給ポートおよび第２室内吸入ポートの何れか一方を封止する遮蔽板とを有することを特徴とするセントラル換気ユニット。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、建物のフロア毎に独立して形成されるセントラル換気装置およびセントラル換気ユニットに関するものである。
【０００２】
【背景技術】
従来より、住宅などの建物においては、建物躯体の高気密高断熱化が進められるとともに、全館冷暖房や全館換気などの全館集中空調の導入が進められている。
全館換気システムとしては、最初に複数のフロアに張り巡らされた配管と建物の一箇所に設置されたセントラル換気ユニットとにより建物全体の換気を行うセントラル換気システムが開発された。
【０００３】
しかし、複数のフロアを配管で結ぶために各フロア階層間に縦配管が必要になること、各フロアの広さ等によりセントラル換気ユニットの要求性能が変化する等、種々の不都合があった。
これに対し、各フロア毎に各室への配管と換気ユニットとをまとめたフロアセントラル換気システムが開発されている（特許第3059682号、特許第3059727号、特許第3059728号、特許第3059683号等参照）。
【０００４】
このようなフロアセントラル換気システムにおいては、各フロアの換気ユニットにおいて室内の空気を吸込み、屋外に排出するとともに、屋外の新鮮な空気を吸込み、配管を経て同フロアの各室に給気する。
このために、換気ユニットは、屋外に対して連通された外部吸入ポートおよび外部排気ポートと、各室に連通される室内供給ポートおよび室内の所定箇所から吸入する室内吸入ポートとを備えた構成とされる。
また、冬季の暖房効率を高めるために、熱交換器を利用して、排出する室内空気の熱を回収して屋外から吸入した外気を暖めることがなされている。当然夏期はその逆が行われる。また、乾燥機や空気清浄機、加湿器の機能が適宜付与される。
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】
ところで、前述したフロアセントラル換気システムにおいては、通常、廊下の一郭等の天井裏にセントラル換気ユニットを設置し、その下面から廊下の空気を吸込むとともに、各室に至る配管を用いて各室内に新鮮な空気を供給していた。従って、各室からその出入口（具体的にはドアの換気グリッド等）を通して、室内の空気が廊下に排出され、換気ユニット下面から吸入されていた。
このように廊下等の共用部分などの特定位置に回収する換気方式だと、各室収納部で発生した揮発性有機化合物が室内に流れるだけでなく、各室で発生した煙草の煙や臭気等も全て廊下に集まってしまうという問題がある。
【０００６】
これに対し、換気方向を逆にし、廊下に供給する換気方式も可能である。すなわち、廊下の一郭等の天井裏等にセントラル換気ユニットを設置し、このユニットから廊下へと外気を供給するとともに、各室に至る配管を用いて各室内から空気を吸入すれば、換気ユニットから廊下、各室の出入口を通して各室内へ入り、各室から吸入される空気の流れとなる。
このように廊下の共用部分などの特定位置に供給する換気方式だと、各室で発生した臭気等が廊下に出ることはなく、臭気の問題などは解消できる。一方で、屋外から取り入れられた新鮮な空気は一旦廊下を通って各室へ供給されることになり、浴室などで発生した余分な水分が各室内への結露を誘発したり、空気としての新鮮さを損なう虞がある。
【０００７】
本発明の目的は、前述のような特定位置に回収する換気方式と特定位置に供給する換気方式との各々の問題を補うことができるセントラル換気装置およびセントラル換気ユニットを提供することにある。
【０００８】
【課題を解決するための手段】
本発明のセントラル換気装置は、建物内に設置された換気ユニットと、一端が当該換気ユニットに接続されかつ他端が建物の複数の各室に連通された配管とを有するセントラル換気装置であって、
前記換気ユニットは屋外に対して連通された外部吸入ポートおよび外部排気ポートと、各室に連通される室内供給ポートおよび室内の所定箇所から吸入する室内吸入ポートと、前記室内供給ポートまたは室内吸入ポートの何れか一方を前記各室に至る配管の一端を選択的に接続する配管切替手段と、前記室内供給ポートまたは室内吸入ポートの何れか他方を前記建物内の前記配管が連通されていない任意位置に連通させる補助切替手段と、本体ケースと、この本体ケースの内部に気密状態で仕切られた室内吸入チャンバおよび室内供給チャンバと、前記外部吸入ポートから吸入した空気を前記室内供給チャンバに送る給気ファンと、前記室内吸入チャンバから吸入した空気を前記外部排気ポートに送る排気ファンとを有し、
前記室内供給チャンバには第１室内供給ポートおよび第２室内供給ポートが連通され、
前記室内吸入チャンバには第１室内吸入ポートおよび第２室内吸入ポートが連通され、
前記配管切替手段は前記第１室内供給ポートおよび第１室内吸入ポートを前記配管に選択的に接続するものであり、
前記補助切替手段は前記第２室内供給ポートおよび第２室内吸入ポートを前記室内に選択的に連通するものであることを特徴とする。
【０００９】
本発明のセントラル換気ユニットは、建物内に設置されかつ他端が建物の複数の各室に連通された配管の一端が接続されるセントラル換気ユニットであって、
屋外に対して連通された外部吸入ポートおよび外部排気ポートと、各室に連通される室内供給ポートおよび室内の所定箇所から吸入する室内吸入ポートと、
前記室内供給ポートまたは室内吸入ポートの何れか一方を前記各室に至る配管の一端を選択的に接続する配管切替手段と、前記室内供給ポートまたは室内吸入ポートの何れか他方を前記建物内の前記配管が連通されていない任意位置に連通させる補助切替手段と、本体ケースと、この本体ケースの内部に気密状態で仕切られた室内吸入チャンバおよび室内供給チャンバと、前記外部吸入ポートから吸入した空気を前記室内供給チャンバに送る給気ファンと、前記室内吸入チャンバから吸入した空気を前記外部排気ポートに送る排気ファンとを有し、
前記室内供給チャンバには第１室内供給ポートおよび第２室内供給ポートが連通され、
前記室内吸入チャンバには第１室内吸入ポートおよび第２室内吸入ポートが連通され、
前記配管切替手段は前記第１室内供給ポートおよび第１室内吸入ポートを前記配管に選択的に接続するものであり、
前記補助切替手段は前記第２室内供給ポートおよび第２室内吸入ポートを前記室内に選択的に連通するものであることを特徴とする
【００１０】
このような本発明においては、配管切替手段および補助切替手段の操作により、建物への要求性能に応じて順方向モードと逆方向モードとを迅速かつ容易に切替えることができ、前述した従来の換気方向が固定的な換気方式の問題点を解決することができる。また、室内供給チャンバおよび室内吸入チャンバにより、前述した配管切替手段および補助切替手段を簡単かつ確実に実施することができる。
【００１９】
本発明において、前記室内吸入チャンバおよび室内供給チャンバは本体ケースの下面側に形成され、
前記第１室内供給ポートおよび第１室内吸入ポートは前記本体ケースの側面に形成され、
前記配管切替手段は前記第１室内供給ポートおよび第１室内吸入ポートを一括して囲う配管切替カバーと、前記第１室内供給ポートおよび第１室内吸入ポートの何れか一方を封止する遮蔽板とを有し、
前記第２室内供給ポートおよび第２室内吸入ポートは前記本体ケースの下面に形成され、
前記補助切替手段は前記第２室内供給ポートおよび第２室内吸入ポートの何れか一方を封止する遮蔽板とを有することが望ましい。
このようにすれば、前述した配管切替手段および補助切替手段を簡単かつ確実に実施することができる。
【００２４】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の実施の形態を図面に基づいて、更に詳しく説明する。
図１ないし図１２は、本発明の実施の形態を示すものであり、図１はセントラル換気装置の概略模式図、図２はセントラル換気装置を配置した建物の概略斜視図、図３はセントラル換気装置の一階の配管の配置の概略平面図、図４はセントラル換気装置の二階の配管の配置の概略平面図、図５は換気ユニットを天井に取り付けた状態の縦断面図、図６は給気グリルを天井に取り付けた状態の縦断面図をそれぞれ示す。
更に、図７はセントラル換気ユニットの縦断面図、図８はセントラル換気ユニットの上段の横断面図、図９はセントラル換気ユニットの下段の横断面図、図１０はセントラル換気装置の制御系のブロック図、図１１はセントラル換気装置の制御条件を示すブロック図、図１２はセントラル換気ユニットの下段の変形を示す横断面図である。
【００２５】
（セントラル換気装置の基本構成）
本実施の形態に係るセントラル換気装置は、上下に二つのフロアを有する二階建ての建物における室内を換気可能なものである。このセントラル換気装置10は、室内と室外との間を連通する筒状の配管と、この配管の内部における強制的な空気の流れを形成する換気ユニット20とを備えている。そして、この換気ユニット20及び配管が、建物の同一フロアの換気をするために建物の各フロア毎に独立して形成されていることを特徴とするものである。
【００２６】
具体的には、セントラル換気装置10の一階用として、一階用換気ユニット21と、それに関する一階用の配管とからなる一階用セントラル換気装置11が一階の天井部分に配置されている（図１、図２、図３参照）。そして、二階用として、二階用換気ユニット22と、二階用の配管とからなる二階用セントラル換気装置12が二階の天井部分に配置されている（図１、図２、図４参照）。
そして、この一階用セントラル換気装置11と二階用セントラル換気装置12とは、縦方向の配管等により連結されることなく、一階及び二階の各フロア毎に独立して配置され、独立して運転可能に形成されている。
【００２７】
前記配管は、建物の外部の空気を室内に取り入れるために建物の外部から換気ユニット20に連通する外部吸入配管30と、この外部吸入配管30から吸入された空気を換気ユニット20を介して建物の同一フロアの室内に供給する室内供給配管40と、その室内供給配管40が配置された室内と同一フロアの室内の空気を換気ユニット20に吸入する室内吸入口50と、この室内吸入口50から吸入された空気を外部に排気するために換気ユニット20から外部まで連通する外部排気配管60とを備えている。
このうち、各室内に至る室内供給配管40が、本発明にいう配管に該当する。
【００２８】
そして、このセントラル換気装置10は、一階用セントラル換気装置11と、二階用セントラル換気装置12との二つに独立して形成されているため、上述した配管等の機器は、一階用と二階用とでそれぞれ別個に有している。
すなわち、一階用セントラル換気装置11は、一階用換気ユニット21と、一階用外部排気配管61と、一階用外部吸入配管31と、一階用室内吸入口51と、一階用室内供給配管41とを備えている。そして、二階用セントラル換気装置12は、二階用換気ユニット22と、二階用外部排気配管62と、二階用外部吸入配管32と、二階用室内吸入口52と、二階用室内供給配管42とを備えている（図５参照）。
【００２９】
前記室内供給配管40の室内側の先端には、天井74の室内側表面に位置して、室内供給配管40から供給される空気の風向き等を容易に変更可能なルーバー状の給気グリル43が形成されている（図６参照）。そして、室内供給配管40のうち二階に配置された二階用室内供給配管42の先端は、物を収納するための室内収納部、すなわちクローゼット71や、押入73,74に連結されている。
【００３０】
（セントラル換気ユニット）
前記換気ユニット20は、電動モーターと、この電動モーターにより回転する多数の羽根とからなり、回転する羽根により発生する強制的な空気の流れを利用して、配管の内部の空気を強制的に移動させることができるものである。すなわち、外部吸入配管30の空気を室内供給配管40に向かって、或いは室内吸入口50からの空気を外部排気配管60に向かって強制的に移動させることができるものである。
【００３１】
図７ないし図９に示すように、換気ユニット20は、箱状のケース本体201を有し、その内部空間は仕切板202,203により４つの区画に気密状態で仕切られている。上段には外部吸入チャンバ210および外部排気チャンバ220が形成され、下段には室内吸入チャンバ230および室内供給チャンバ240が形成されている。
【００３２】
上段において、外部吸入チャンバ210の側面には外部吸入ポート211が形成され、ここには屋外に連通する外部吸入配管30が接続されている。外部排気チャンバ220の側面には外部排気ポート221が形成され、ここには屋外に連通する外部排気配管60が接続されている。
【００３３】
外部吸入チャンバ210および外部排気チャンバ220にまたがって給気ファン装置250が設置されている。給気ファン装置250は内部にシロッコ式等の送風ファンを用いた給気ファン251を有し、この給気ファン251はケース本体201の上面にあるファンモータ204で回転駆動されるようになっている。この回転により、給気ファン装置250の上下面に形成された給気口252から周囲の空気を吸込み、給気ファン251で加速し、ダクト253から吹き出すようになっている。
給気ファン装置250は仕切板202を貫通する形になっているが、仕切板203の貫通部分の周囲にはシール材が介装され、気密が維持されている。また、仕切板203は一部が湾曲され、吸気口252は外部吸入チャンバ210に面して開口した状態となっている。
【００３４】
下段において、室内吸入チャンバ230の側面には第１室内吸入ポート231が形成され、下面には第２室内吸入ポート232が形成されている。また、室内供給チャンバ240の側面には第１室内供給ポート241が形成され、下面には第２室内供給ポート242が形成されている。
ケース本体201の側面には配管切替カバー271が取付けられ、この配管切替カバー271により第１室内吸入ポート231および第１室内供給ポート241は一括して囲われている。この配管切替カバー271には室内供給配管40が接続されている。また、第２室内吸入ポート232および第２室内供給ポート242が室内吸入口50に対応するものとなる。
【００３５】
室内吸入チャンバ230および室内供給チャンバ240にまたがって排気ファン装置260が設置されている。排気ファン装置260は内部にシロッコ式等の送風ファンを用いた排気ファン261を有し、この排気ファン261は上段の給気ファン251と同軸連結されてファンモータ204で回転駆動されるようになっている。この回転により、排気ファン装置260の上下面に形成された給気口262から周囲の空気を吸込み、排気ファン261で加速し、ダクト263から吹き出すようになっている。
排気ファン装置260は仕切板202を貫通する形になっているが、仕切板203の貫通部分の周囲にはシール材が介装され、気密が維持されている。また、仕切板203は一部が湾曲され、吸気口262は室内吸入チャンバ230に面して開口した状態となっている。
【００３６】
外部排気チャンバ220および室内供給チャンバ240にまたがって熱交換器205が設置されている。熱交換器205は交差方向の二つの経路を通る空気の熱交換を行うものである。一方の経路の入口側には上段の給気ファン装置250のダクト253が接続され、この経路の出口側は室内吸気チャンバ240内に開放されている。他方の経路の入口側には下段の排気ファン装置260のダクト263が接続され、この経路の出口側は外部排気チャンバ220内に開放されている。
【００３７】
従って、外部吸入チャンバ210内の空気は給気ファン装置250で加速されて熱交換器205に送り込まれ、室内吸入チャンバ230内の空気は排気ファン装置260で加速されて熱交換器205に送り込まれ、ここで互いに熱交換された後、それぞれ室内吸気チャンバ240内あるいは外部排気チャンバ220内へと送り込まれる。
【００３８】
配管切替カバー271の内部には、第１室内吸入ポート231および第１室内供給ポート241に面して配管切替手段である配管切替機構270が設置されている。
配管切替機構270は、遮蔽板273とガイドレール274と駆動モータ275とを有する。遮蔽板273は第１室内吸入ポート231または第１室内供給ポート241の何れかを選択的に覆って空気の流通を遮断可能である。遮蔽板273は駆動モータ275によりガイドレール274に沿って移動可能であり、これにより遮蔽板273による通気遮断を第１室内吸入ポート231または第１室内供給ポート241の何れかに切替可能である。つまり、配管切替カバー271を介して接続される室内供給配管40を、第１室内供給ポート241を経て室内供給チャンバ240に連通される状態（順方向モード、室内供給配管40から室内に給気する）と、第１室内吸入ポート231を経て室内吸入チャンバ230に連通される状態（逆方向モード、室内供給配管40から室内の空気を吸い出す）とに切替可能である。
【００３９】
ケース本体201の下面には、第２室内吸入ポート232および第２室内供給ポート242に面して補助切替手段である補助切替機構280が設置されている。
補助切替機構280は、遮蔽板283とガイドレール284と駆動モータ285とを有する。遮蔽板283は第２室内吸入ポート232または第２室内供給ポート242の何れかを選択的に覆って空気の流通を遮断可能である。遮蔽板283は駆動モータ285によりガイドレール284に沿って移動可能であり、これにより遮蔽板283による通気遮断を第２室内吸入ポート232または第２室内供給ポート242の何れかに切替可能である。つまり、第２室内吸入ポート232を室内吸入口50とする状態（順方向モード、室内吸入口50から室内の空気を吸い出す）と、第２室内供給ポート241を室内吸入口50とする状態（逆方向モード、室内吸入口50から室内に給気する）とに切替可能である。
【００４０】
従って、本実施形態の換気ユニット20およびセントラル換気装置10においては、配管切替機構270および補助切替機構280の切替により、屋外から吸入した空気を室内供給配管40（配管である）を通して各室に供給しつつ室内吸入口50（建物内の室内供給配管40が連通されていない任意位置である）から吸入した空気を屋外に排出する順方向モードと、屋外から吸入した空気を室内吸入口50（建物内の室内供給配管40が連通されていない任意位置である）に供給しつつ室内供給配管40（配管である）を通して各室から吸入した空気を屋外に排出する逆方向モードとに切替可能である。
なお、図１から図９までの各図においては、順方向モードでの空気の流れを実線矢印で記載してあり、逆方向モードでの空気の流れを点線矢印で記載してある。また、室内供給配管40および室内吸入口50の名称は順方向モードでの機能に準じているが、前述のように逆方向モードでは名称とは逆の流れとなる。
【００４１】
（順方向/逆方向のモード切替制御）
図１０に示すように、セントラル換気装置10は、動作制御を行う制御システム290を備えている。
制御システム290は、切替制御手段を兼ねるコントローラ291と、コントローラ291への各種設定あるいはコントローラ291からのメッセージ表示を行うための設定ボード292と、建物内の各部に設置されたセンサ292とを備えている。
センサ292は、室内の任意位置に適宜設定されるものであり、例えば室内供給配管40の末端の給気グリル43に併設してもよい。あるいは、換気ユニット20の各チャンバ内に設置してもよい。
制御システム290は、通常は各フロア毎（一階用セントラル換気装置11および二階用セントラル換気装置12の各々）に設けるが、建物を一括して（各階の換気装置を一台で）制御するようにしてもよい。
【００４２】
コントローラ291は、内部にプロセッサおよびメモリを備えた小型コンピュータシステムであり、メモリに設定されたパラメータおよびプログラムに基づいて換気ユニット20のファンモータ204、配管切替機構270の駆動モータ（配管切替モータ）275、補助切替機構280の駆動モータ（補助切替モータ）285の制御を行う。制御にあたっては、設定ボード292から設定されたパラメータとともに、各部センサ292から得られる各部の空気の状態が参照される。
【００４３】
コントローラ291は、内蔵したプログラムに基づいて、建物内の空気の状態に応じて前述した順方向モードと逆方向モードとを切替える。その際のパラメータとしては、空気汚染物質濃度と、湿度と、二酸化炭素濃度とが用いられる。このうち、空気汚染物質濃度としては、少なくとも揮発性有機化合物(VOC＝volatile organic compound）、ハウスダスト、花粉、煙草の粒子、臭気の何れかを検知するものとする。各センサ292は、これらの各パラメータが検知可能なものであることが必要である。
【００４４】
コントローラ291に内蔵したプログラムにおいては、予め空気汚染物質濃度、湿度、二酸化炭素濃度の各々に閾値を設定しておき、通常状態（空気汚染物質濃度、湿度、二酸化炭素濃度の各々が全て各々の閾値以下の場合）にはセントラル換気装置10つまり換気ユニット20を順方向モードで運転し、各パラメータが閾値を超えた際には内容に応じて逆方向モードに切替えるようになっている。
すなわち、空気汚染物質濃度がその閾値を上回った場合には順方向モードに切替える。ここで、空気汚染物質濃度と湿度とが各々の閾値を上回った場合には、夏期であれば前記セントラル換気装置を前記逆方向モードで運転し、冬季であれば前記順方向モードで運転するものとする。
これは、VOC等の空気汚染物質が問題になるのが主に夏という知見に基づく。なお、コントローラ291は通常内蔵されているクロック機能等を利用して季節（5-10月は夏、11-4月は冬など）を識別可能である。どの期間を夏あるいは冬とするかは適宜設定すればよい。
なお、各パラメータの閾値は、例えば空気汚染物質濃度が300μg/立方メートルあたり、湿度が相対湿度で50％、二酸化炭素濃度が1000ppmである。
【００４５】
具体的な制御マップとしては、図１１のようになる。なお、図中（順）は順方向モードを示し、（逆）は逆方向モードを示す。
通常、各パラメータが閾値以下の状態では順方向モードで運転する（状態s0）。
通常状態から、空気汚染物質(VOC)濃度が閾値より高くなった場合、逆方向モードに切替えて運転する（状態s1）。この状態で、更に湿度も閾値より高くなった場合、夏期であれば逆方向モードを維持するが、冬季であれば順方向モードに戻す（状態s11）。一方、二酸化炭素(CO2)濃度も閾値より高くなった場合、逆方向モードを維持する（状態s12）。
【００４６】
通常状態から、二酸化炭素(CO2)濃度が閾値より高くなった場合、順方向モードを維持して運転する（状態s2）。この状態で、更に空気汚染物質(VOC)濃度も閾値より高くなった場合、逆方向モードに切替える（状態s21）。一方、湿度も閾値より高くなった場合、順方向モードを維持する（状態s22）。
通常状態から、湿度が閾値より高くなった場合、順方向モードを維持して運転する（状態s3）。この状態で、更に二酸化炭素(CO2)濃度も閾値より高くなった場合、順方向モードを維持する（状態s31）。一方、空気汚染物質(VOC)濃度も閾値より高くなった場合、夏期であれば逆方向モードに切替えるが、冬季であれば順方向モードを維持する（状態s32）。
全てが高くなった場合には逆方向モードで運転する（状態s4）。
【００４７】
（本実施形態の効果）
以上のような本実施形態によれば、次のような効果が得られる。
すなわち、本実施形態によれば、外部吸入配管30から建物の外部の空気を吸入し、吸入した空気は、換気ユニット20を介して室内供給配管40により建物の同一フロアの室内に供給する。これにより、建物外部の新鮮な空気を同一フロアの室内に供給することができる。そして、室内の空気は、室内吸入口50から換気ユニット20に吸入され、そこから外部排気配管60により、建物の外部に排出される。これにより、室内の空気を建物の外部に排出することができる。したがって、建物の内部の室内の空気と、建物の外部の空気との一部を交換することができ、いわゆる同一フロアにおける室内の換気をすることができる。
【００４８】
そして、本実施の形態に係るセントラル換気装置10は、建物の一階と、二階との各フロア毎に独立して形成されている。このため、一階フロアと二階フロアとの間の縦方向に空気の供給或いは排気用の配管を通す必要がなく、かかる縦方向の配管をフロア間に通すためのスペースを設ける必要がない。これにより、かかる縦方向の配管スペースのために、居住空間が狭くなることもなく、建物の内部空間の有効利用を図ることができる。また、かかる縦方向の配管を必要としないため、配管の総延長も短くすることができ、配管コストも抑えることができる。また、配管の総延長も短くなり、各フロアのみの換気能力さえあれば足りるため、各フロアに設ける換気ユニット20の能力も建物の全ての室内の換気をする、いわゆる全館換気と比較して小型のものにすることができる。そして、一階と二階との各フロア毎に独立して形成するため、建物が三階建て以上のものとなっても、同じ配管、機器、設備を各フロア毎に形成すれば足り、三階建て以上の建物にも容易に対応することができる。また、二階建てを三階建て以上に増改築するような場合にも、同一の装置を組み込むだけで、容易に対応することができる。
【００４９】
そして、室内供給配管40のうち二階に配置された二階用室内供給配管42の先端が、クローゼット71や、押入73,72等の室内収納部の天井74の表面に連結されている。このため、室内供給配管40を、室内側から見えないように室内収納部の内部に隠すことができ、室内外観を良好なものにすることができる。そして、室内収納部を介して、室内に向かって新鮮な空気を供給することができるため、室内収納部の換気も同時に行うことができる。
【００５０】
そして、本実施の形態に係る換気ユニット20は、室外に排出される空気と、室内に供給される空気との間で熱交換をする熱交換部を備えている。このため、室内を暖房した状態においては、室内から室外に排気される暖かい空気は、熱交換部により熱が吸収され、その吸収された熱は、室外の冷たい空気が室外から室内に吸い込まれる空気に加えられる。これにより、室内には、室外より温度が高い空気が送られることとなり、暖房状態における熱効率の低下を抑えることができる。
一方、室内を冷房した状態においては、室外から室内に吸い込まれた暖かい空気は、熱交換部により熱が吸収され、その熱は、室内の冷やされた空気が室内から室外に排出される空気に加えられる。これにより、室内には、室外より温度が低い空気が送られることとなり、冷房状態における熱効率の低下を抑えることができる。
【００５１】
本実施形態においては、セントラル換気装置10およびセントラル換気ユニット20を、屋外から吸入した空気を配管40を通して各室に供給しつつ建物内の配管40が連通されていない任意位置から吸入した空気を屋外に排出する順方向モードと、屋外から吸入した空気を建物内の配管40が連通されていない任意位置50に供給しつつ配管40を通して各室から吸入した空気を屋外に排出する逆方向モードとに切替可能としてので、建物への要求性能に応じて順方向モードと逆方向モードとを設定したり、あるいは他の条件に応じて各モードを切替可能であり、前述した従来の換気方向が固定的な換気方式の問題点を解決することができる。
【００５２】
本実施形態においては、換気ユニット20を屋外に対して連通された外部吸入ポート211および外部排気ポート221と、各室に連通される室内供給ポート241,242および室内の所定箇所から吸入する室内吸入ポート231,232とを備えたものとし、室内供給ポートまたは室内吸入ポートの何れか一方は各室に至る配管40の一端に選択的に接続可能であり、室内供給ポートまたは室内吸入ポートの何れか他方は建物内の配管40が連通されていない任意位置50に連通可能である構成としたので、前述した順方向モードと逆方向モードとの切替を配管40への接続および室内への連通の切替により簡単に行うことができる。
【００５３】
本実施形態においては、換気ユニット20の室内供給ポート241,242または室内吸入ポート231,232は、配管40に接続されない状態では（室内吸入口50を通して）換気ユニット20の直下の室内に直接連通されるようにしたので、配管40を通らない側の室内吸入または室内供給に別途の配管等を使用する必要がなく、構造を簡略化できる。
【００５４】
本実施形態においては、室内供給ポート241,242または室内吸入ポート231,232の何れか一方を前記各室に至る配管40の一端を選択的に接続する配管切替手段270と、室内供給ポートまたは室内吸入ポートの何れか他方を前記建物内の前記配管が連通されていない任意位置（室内吸入口50）に連通させる補助切替手段280とを設けたので、配管切替手段270および補助切替手段280の操作により、前述した順方向モードと逆方向モードとを迅速かつ容易に切替えることができる。
【００５５】
本実施形態においては、前記建物内の空気の状態に応じて前記配管切替手段270および補助切替手段280を制御する切替制御手段であるコンとローラ291を設けたので、空気の汚れ等に応じて順方向モードと逆方向モードとの切替えを自動的に行うことができる。なお、前記建物内の空気の状態の検査は、換気ユニット20または各室等の適宜位置に設置したセンサ等を用いて適宜行うことができる。
【００５６】
本実施形態においては、切替制御手段であるコンとローラ291の制御パラメータとして、少なくとも揮発性有機化合物、ハウスダスト、花粉、煙草の粒子、臭気の何れかを含む空気汚染物質濃度と、湿度と、二酸化炭素濃度とにより判定されるとしたため、従来問題になっていた空気の汚れや不快原因になる湿度等に適切に対応することができる。
【００５７】
本実施形態においては、換気ユニット20として、本体ケース201と、この本体ケースの内部に気密状態で仕切られた室内吸入チャンバ230および室内供給チャンバ240と、前記外部吸入ポート211から吸入した空気を前記室内供給チャンバ240に送る給気ファン251と、前記室内吸入チャンバ230から吸入した空気を前記外部排気ポート221に送る排気ファン261とを有し、前記室内供給チャンバ240には第１室内供給ポート241および第２室内供給ポート242が連通され、前記室内吸入チャンバ230には第１室内吸入ポート231および第２室内吸入ポート232が連通され、前記配管切替手段270は前記第１室内供給ポート241および第１室内吸入ポート231を前記配管40に選択的に接続するものであり、前記補助切替手段280は前記第２室内供給ポート242および第２室内吸入ポート232を前記室内に選択的に連通する構成としたため、室内供給チャンバ240および室内吸入チャンバ230により、前述した配管切替手段270および補助切替手段280を簡単かつ確実に実施することができる。
【００５８】
本実施形態においては、前記室内吸入チャンバ230および室内供給チャンバ240は本体ケース201の下面側に形成され、前記第１室内供給ポート241および第１室内吸入ポート231は前記本体ケース201の側面に形成され、前記配管切替手段270は前記第１室内供給ポート241および第１室内吸入ポート231を一括して囲う配管切替カバー271と、前記第１室内供給ポートおよび第１室内吸入ポートの何れか一方を封止する遮蔽板273とを有し、前記第２室内供給ポート242および第２室内吸入ポート232は前記本体ケース201の下面に形成され、前記補助切替手段280は前記第２室内供給ポート242および第２室内吸入ポート232の何れか一方を封止する遮蔽板283とを有するものとしたため、前述した配管切替手段270および補助切替手段280を簡単かつ確実に実施することができる。
【００５９】
本実施形態においては、予め空気汚染物質濃度、湿度、二酸化炭素濃度の各々に閾値を設定しておき、前記空気汚染物質濃度、湿度、二酸化炭素濃度の各々が全て各々の閾値以下の場合は前記セントラル換気装置10を前記順方向モードで運転し、前記空気汚染物質濃度がその閾値を上回った場合には前記セントラル換気装置を前記順方向モードに切替えるとともに、前記空気汚染物質濃度と湿度とが各々の閾値を上回った場合には、夏期であれば前記セントラル換気装置を前記逆方向モードで運転し、冬季であれば前記順方向モードで運転するとしたため、空気の汚れや不快原因に応じた適切な換気を行うことができる。
【００６０】
（変形）
なお、本発明は前記実施形態に限定されるものではなく、以下に示すような変形等も本発明に含まれるものである。
前記実施形態において、換気ユニット20は天井裏に設置され、上段の対向面に外部吸入ポート211および外部排気ポート221が配置されるものとしたが、これに限らず、他の形態であってもよい。
【００６１】
例えば、図１２のように、ケース本体201の上段において、仕切板203をＬ字型に形成し、外部吸入ポート211および外部排気ポート221が同一側面に並ぶようにしてもよい。この際、換気ユニット20を建物の壁体内に設置し、外壁75の裏面に沿わせるようにすれば、外部吸入配管30および外部排気配管60を短縮し、さらには省略も可能である。
【００６２】
前記実施形態において、換気ユニット20あるいは各配管類は、天井裏や壁体内に限らず、屋根構造内、軒先部分、床下等に配置してもよい。これらは各部に内蔵されるものに限らず、室内表面に露出して設置されてもよい。但し、この場合、適宜カバー等で被覆する等の対応が望ましい。
前記実施形態においては、室内吸入口50は換気ユニット20下面に直接開口するものとしたが、別途室内吸入配管を介して換気ユニット20とは別位置に連通させてもよく、あるいは一箇所だけではなく複数箇所設けてもよい。
【００６３】
その他、換気ユニット20の各部、セントラル換気装置10の制御システム290や各配管30,40,60等の細部形状や構造等は任意である。
例えば、給気ファン装置250と排気ファン装置260に別々の駆動モータを用いてもよいし、配管切替機構270および補助切替機構280も遮蔽板273,283に限らず他のバルブ手段等を用いてもよい。
【００６４】
【発明の効果】
以上の述べた本発明によれば、セントラル換気装置10およびセントラル換気ユニット20に順方向モードを、屋外から吸入した空気を配管40を通して各室に供給しつつ建物内の配管40が連通されていない任意位置から吸入した空気を屋外に排出する順方向モードと、屋外から吸入した空気を建物内の配管40が連通されていない任意位置50に供給しつつ配管40を通して各室から吸入した空気を屋外に排出する逆方向モードとに切替可能としてので、建物への要求性能に応じて順方向モードと逆方向モードとを設定したり、あるいは他の条件に応じて各モードを切替可能であり、前述した従来の換気方向が固定的な換気方式の問題点を解決することができる。
更に、順方向モードと逆方向モードとの切替制御のパラメータとして、少なくとも揮発性有機化合物、ハウスダスト、花粉、煙草の粒子、臭気の何れかを含む空気汚染物質濃度と、湿度と、二酸化炭素濃度とにより判定されるとしたため、従来問題になっていた空気の汚れや不快原因になる湿度等に適切に対応することができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】  本発明の実施の形態を示すものであって、セントラル換気装置を示す概略模式図である。
【図２】  本発明の実施の形態を示すものであって、セントラル換気装置を配置した建物を示す概略斜視図である。
【図３】  本発明の実施の形態を示すものであって、セントラル換気装置の一階の配管の配置を示す概略平面図である。
【図４】  本発明の実施の形態を示すものであって、セントラル換気装置の二階の配管の配置を示す概略平面図である。
【図５】  本発明の実施の形態を示すものであって、照明付き給気グリルおよび照明付き吸入グリルを天井に取り付けた状態を示す縦断面図である。
【図６】  本発明の実施の形態を示すものであって、給気グリルおよび吸入グリルを天井に取り付けた状態を示す縦断面図である。
【図７】  本発明の実施の形態を示すものであって、セントラル換気ユニットの縦断面図である。
【図８】  本発明の実施の形態を示すものであって、セントラル換気ユニットの上段の横断面図である。
【図９】  本発明の実施の形態を示すものであって、セントラル換気ユニットの下段の横断面図である。
【図１０】  本発明の実施の形態を示すものであって、セントラル換気装置の制御系のブロック図である。
【図１１】  本発明の実施の形態を示すものであって、セントラル換気装置の制御条件を示すブロック図である。
【図１２】  本発明の他の実施の形態を示すものであって、セントラル換気ユニットの下段の横断面図である。
【符号の説明】
10  セントラル換気装置
11  一階用セントラル換気装置
12  二階用セントラル換気装置
20  セントラル換気ユニットである換気ユニット
21  一階用換気ユニット
22  二階用換気ユニット
30  外部吸入配管
31  一階用外部吸入配管
32  二階用外部吸入配管
40  配管である室内供給配管
41  一階用室内供給配管
42  二階用室内供給配管
43  給気グリル
50  室内吸入口
51  一階用室内吸入口
52  二階用室内吸入口
60  外部排気配管
61  一階用外部排気配管
62  二階用外部排気配管
201  ケース本体
210  外部吸入チャンバ
211  外部吸入ポート
220  外部排気チャンバ
221  外部排気ポート
230  室内吸入チャンバ
231  第１室内吸入ポート
232  第２室内吸入ポート
240  室内供給チャンバ
241  第１室内供給ポート
242  第２室内供給ポート
250  給気ファン装置
251  給気ファン
260  排気ファン装置
261  排気ファン
270  配管切替手段である配管切替機構
280  補助切替手段である補助切替機構
【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】
0004712172.tif 000008
【図８】
0004712172.tif 000009
【図９】
0004712172.tif 000010
【図１０】
0004712172.tif 000011
【図１１】
0004712172.tif 000012
【図１２】
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