(57)【要約】【課題】  熱効率良く２４時間換気できるシステムがない。【解決手段】  室内に所定の正圧を作用させる給気装置１を設け、この室内の上層空気を排出する開閉可能な上部排気口１１を設けるとともに、この室内の下層空気を排出する開閉可能な下部排気口１２を設け、この室内又は室外の気温を検出する温度センサ１９を設け、この温度センサ１９で検知した気温が設定温度よりも高い場合は前記上部排気口１１を開放して前記下部排気口１２を閉鎖し、この気温が設定温度よりも低い場合は前記上部排気口１１閉鎖して前記下部排気口１２を開放して換気する制御装置２０を設けることにより、気温に応じて室内の上層又は下層の空気を排出するようにする。【選択図】  図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
室内に所定の正圧を作用させる給気装置を設け、該室内の上層空気を排出する開閉可能な上部排気口を設けるとともに、該室内の下層空気を排出する開閉可能な下部排気口を設け、該室内又は室外の気温が設定温度よりも高い場合は前記上部排気口を開放して前記下部排気口を閉鎖し、該気温が設定温度よりも低い場合は前記上部排気口を閉鎖して前記下部排気口を開放して換気するように構成した正圧換気システム。
【請求項２】
請求項１記載の正圧換気システムにおいて、
前記室内又は室外の気温が設定温度よりも高い場合は前記上部排気口を開放して前記下部排気口を閉鎖し、該気温が設定温度よりも低い場合は前記上部排気口を閉鎖して前記下部排気口を開放する手動操作機を設けた正圧換気システム。
【請求項３】
請求項１記載の正圧換気システムにおいて、
前記室内又は室外の気温を検出する温度センサを設け、該温度センサで検知した気温が設定温度よりも高い場合は前記上部排気口を開放して前記下部排気口を閉鎖し、該気温が設定温度よりも低い場合は前記上部排気口を閉鎖して前記下部排気口を開放する制御装置を設けた正圧換気システム。
【請求項４】
請求項３記載の正圧換気システムにおいて、
前記上部排気口の開放と前記下部排気口の閉鎖、又は前記上部排気口の閉鎖と前記下部排気口の開放とを、前記温度センサで検知した気温に連動して自動的に行う機能を前記制御装置に具備させた正圧換気システム。
【請求項５】
請求項１〜４のいずれか１項に記載の正圧換気システムにおいて、
前記上部排気口と下部排気口とに、室内の圧力に応じて開口量が変化するルーバと、該ルーバを閉じて開口部を閉鎖する閉鎖機構とを設けた正圧換気システム。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本願発明は、住宅等における居室の正圧換気装置に関し、詳しくは、室外又は室内の気温に応じて適した換気を行う正圧換気システムに関する。
【背景技術】
【０００２】
従来より、一戸建て住宅やマンション等においては、キッチンやトイレ等の局所換気システムが採用されているが、その他の居室においても換気システムを設ける場合がある。この居室に設ける換気システムとしては、壁面の上部又は下部のいずれかの１個所に排気口を設け、この排気口を常時開とすることにより自然換気する方法が最も多く採用されている。
【０００３】
しかし、この方法では、冷暖房時に熱が排気口から逃げてしまい、大きな熱損失を生じてしまう。
【０００４】
そこで、この種の従来技術として、自然換気と機械換気とが共存する換気システムにおいて、基準換気回数と実際の室内の換気回数とを比較して換気風量を最適化するように制御することにより、駆動エネルギーの低減と冷暖房エネルギーのロスを低減しようとしたものがある（例えば、特許文献１参照。）。
【０００５】
また、他の従来技術として、部屋を囲う異なる２つの壁に複数の貫通口を設け、いくつかの貫通口に排気送風手段を設け、他の貫通口に給気グリルか給気送風手段を設けたものもある（例えば、特許文献２参照。）。
【０００６】
さらに、他の従来技術として、換気ファンの作動時に強制給気口と強制排気口とを開いて換気する強制換気手段と、換気ファンの非作動時に自然給気口と自然排気口とを開いて換気する自然換気手段とを組合わせて換気するようにしたものもある（例えば、特許文献３参照。）。
【特許文献１】特開２００３−２４０２８６号公報（第２頁、図１）
【特許文献１】特開２００２−１６２０８４号公報（第３頁、図１，２）
【特許文献１】特開平１１−１９０５４２号公報（第２，３頁、図１）
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
ところで、近年、気密性の高くなった住宅等において、シロアリ駆除剤のクロルピリホスや建材や家具等から発散するホルムアルデヒド等の化学物質によるシックハウス症候群が問題となり、そのシックハウス対策として、クロルピリホスの使用禁止やホルムアルデヒド等の化学物質を室外へ排出するために常時換気する換気設備の設置が建築基準法によって義務付けられた。
【０００８】
この建築基準法では、住宅や学校、オフィス、病院等、全ての建築物の居室において、シックハウス症候群の原因となる化学物質を室外へ排出するために２４時間換気システムの導入を義務付けるものであり、この換気システムでは、建築材料の種類や使用面積等が決められている。例えば、住宅等の居室において最も悪い場合で１時間当り０．７回以上（０．７回以上／時）換気する機械換気設備の設置が義務付けられている。
【０００９】
しかしながら、前記特許文献１では、実際の室内の換気回数が基準換気回数の換気風量となるように最適化することはできるが、そのために外気を給気して排出する時に熱効率を悪化させる場合があり、効率良く２４時間換気するシステムを構成することは難しい。しかも、自然換気と機械換気とを組合わせるために複雑な制御を行う装置が必要となり、多くの設備費が必要となる。
【００１０】
また、前記特許文献２，３では、外気を強制的に給気口から給気して排気口から排出するような構成であるため、室内の冷気や熱気が逃げてしまい、熱損失の大きな換気を行うこととなる。特に、冷暖房時に換気をした場合、冷暖房エネルギーが多く排出されて損失も大きくなる。
【課題を解決するための手段】
【００１１】
そこで、前記課題を解決するために、本願発明は、  室内に所定の正圧を作用させる給気装置を設け、該室内の上層空気を排出する開閉可能な上部排気口を設けるとともに、該室内の下層空気を排出する開閉可能な下部排気口を設け、該室内又は室外の気温が設定温度よりも高い場合は前記上部排気口を開放して前記下部排気口を閉鎖し、該気温が設定温度よりも低い場合は前記上部排気口を閉鎖して前記下部排気口を開放して換気するように構成している。これにより、室内には所定の正圧が作用しているので、室内又は室外の気温が高い場合は室内の暖かい上層空気が上部排気口から排出され、室内又室外の気温が低い場合は室内の冷たい下層空気が下部排気口から排出され、熱効率の良い室内の換気ができる。
【００１２】
また、この正圧換気システムにおいて、前記室内又は室外の気温が設定温度よりも高い場合は前記上部排気口を開放して前記下部排気口を閉鎖し、該気温が設定温度よりも低い場合は前記上部排気口を閉鎖して前記下部排気口を開放する手動操作機を設ければ、室外又は室内の気温が高ければ手動操作機で上部排気口を開放して下部排気口を閉鎖し、気温が低ければ手動操作機で下部排気口を開放して上部排気口を閉鎖し、熱効率良く室内の換気を行うことができる。
【００１３】
さらに、前記正圧換気システムにおいて、前記室内又は室外の気温を検出する温度センサを設け、該温度センサで検知した気温が設定温度よりも高い場合は前記上部排気口を開放して前記下部排気口を閉鎖し、該気温が設定温度よりも低い場合は前記上部排気口を閉鎖して前記下部排気口を開放する制御装置を設ければ、室内又は室外の気温が高い場合は室内の暖かい上層空気が上部排気口から、室内又室外の気温が低い場合は室内の冷たい下層空気が下部排気口から排出されるように制御装置によって開閉制御されて熱効率の良い室内の換気ができる。
【００１４】
また、この正圧換気システムにおいて、前記上部排気口の開放と前記下部排気口の閉鎖、又は前記上部排気口の閉鎖と前記下部排気口の開放とを、前記温度センサで検知した気温に連動して自動的に行う機能を前記制御装置に具備させれば、室内又は室外の気温に応じて適した排気口の開閉を自動的に行うことができる。
【００１５】
さらに、これらいずれかの正圧換気システムにおいて、前記上部排気口と下部排気口とに、室内の圧力に応じて開口量が変化するルーバと、該ルーバを閉じて開口部を閉鎖する閉鎖機構とを設ければ、これら上部排気口と下部排気口との開閉を簡単な構成で安定して行うことができる。
【発明の効果】
【００１６】
本願発明は、以上説明したような手段により、正圧換気システムにおいて、室内又は室外の気温に応じて室内の上層部又は下層部の空気を排出して温度に適した熱効率の良い換気が可能となる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１７】
以下、本願発明の一実施形態を図面に基づいて説明する。図１は本願発明の一実施形態を示す正圧換気システムにおける上層換気時の縦断面図であり、図２は同正圧換気システムにおける下層換気時の縦断面図、図３は同正圧換気システムにおける排気口部分の縦断面図である。この例では、一戸建て住宅やマンション等における１つの居室を例に説明する。
【００１８】
図１，２に示すように、室内には、常に所定の正圧を作用させる給気装置１が設けられており、この給気装置１から供給される正圧空気ａによって正圧状態が保たれている。
【００１９】
この給気装置１としては、室外に設けたフード２を介して新鮮空気を吸込む給気ファン３と、吸込んだ空気中の花粉や塵等をフィルタで除去して各居室へ分配する分岐チェンバ４と、この分岐チェンバ４で分岐させた空気の吹出口５とを備えている。
【００２０】
また、この例では、室内に冷暖房エアコン６が設けられている。なお、７はドアであり、８はテレビ、９はソファーである。
【００２１】
そして、室外に面する壁１０（図の左側）の上部と下部に排気口１１，１２が設けられている。この例では、壁１０の上部に設けられた上部排気口１１と下部に設けられた下部排気口１２とは同一の構成であり、室内から室外に向けて空気を排出するように構成されている。矢印が空気の流れを示している。なお、図では上部排気口１１と下部排気口１２とをそれぞれ１個所に設けているが、これらは複数個を設けるようにしてもよい。図１は上部排気口１１が開放して下部排気口１２が閉鎖した状態を示し、図２は上部排気口１１が閉鎖して下部排気口１２が開放した状態を示している。
【００２２】
図３に示すように、これら上部排気口１１と下部排気口１２とは、壁１０の外面に設けられた屋外フード１３と、内面に設けられた排気口本体１４とから構成されている。この排気口本体１４には、室内側から室外側に向けて揺動可能なように設けられた複数枚のルーバ１５と、これらのルーバ１５が設けられた開口部１６を開閉するシャッタ１７（閉鎖機構であり、この例では板体）とが設けられている。この実施形態では、シャッタ１７が、図示しないアクチュエータ（例えば、電動モータ）によって実線で示す閉鎖位置と二点鎖線で示す開放位置とに自動開閉できるように構成されているが、この図には、シャッタ１７を手動で開閉するレバー１８も設けられた例を示している。この例ではシャッタ１７を開口部１６に向けて前後方向（図の左右方向）に移動させて開閉する例を示しているが、開口部１６を開閉できる構成であれば他の構成であってもよい。
【００２３】
そして、図１，２に示すように、この例では、壁１０の外側に室外の気温を検出する温度センサ１９が設けられている。この温度センサ１９は、検出した気温を信号として室内に設けられた制御装置２０に入力されている。
【００２４】
この温度センサ１９から制御装置２０に入力された気温は、この制御装置２０に予め設定された設定温度と比較され、設定温度よりも高い場合は上部排気口１１を開放して下部排気口１２を閉鎖し、この気温が設定温度よりも低い場合は下部排気口１１を開放して下部排気口１２を開放するように制御される。
【００２５】
また、この実施形態では室外の気温を検出するように温度センサ１９が設けられているが、この温度センサ１９は、二点鎖線で示すように室内に設けて室内の気温を検出するようにしてもよい。この場合、室内の気温に応じて上部排気口１１と下部排気口１２との開閉が制御される。
【００２６】
さらに、この実施形態では温度センサ１９で検出した気温に応じて上部排気口１１と下部排気口１２との開閉を自動制御する例を説明したが、温度センサ１９で検出した気温を室内で表示し、その表示を確認した人が手動で上部排気口１１の開閉と下部排気口１２の開閉とを行うようにしてもよい。この場合、上部排気口１１の開放と下部排気口１２の閉鎖、又は上部排気口１１の閉鎖と下部排気口１２の開放とを同時に操作できる手動操作機（図示略）を設ければ、簡単な操作で上部排気口１１と下部排気口１２との開閉操作を同時に行うことができる。なお、上部排気口１１の開閉と下部排気口１２の開閉は、上述した図３に示す排気口本体１４に設けられたレバー１８で別々に行うような手動操作機であってもよい。
【００２７】
以上のように構成された正圧換気システム２１によれば、以下のようにして室内を効率良く換気することができる。
【００２８】
すなわち、給気装置１によって室外の新鮮空気が供給されると、室内の気圧は室外の気圧よりも高くなって室内が正圧状態となる。この時、温度センサ１９によって検出された気温に応じて上部排気口１１又は下部排気口１２のいずれかが開放させられるので、開放している排気口１１又は１２から気圧の低い室外へ空気が排出される。
【００２９】
例えば、夏季であれば外気温度は高いので、上部排気口１１が開放されて下部排気口１２が閉鎖され、上部排気口１１から室内の暖かい（温度の高い）上層空気が室外へ排出される。また、冬季であれば外気温度は低いので、下部排気口１２が開放されて上部排気口１１が閉鎖され、下部排気口１２から室内の冷たい（温度の低い）下層空気が室外へ排出される。
【００３０】
また、春や秋のように朝晩の気温と昼間の気温との差が大きい場合には、外気温度の低い朝晩は下部排気口１２から下層空気を排出し、外気温度の高い昼間は上部排気口１１から上層空気を排出するように制御される。これらは制御装置２０の設定温度を決定することにより、上部排気口１１と下部排気口１２とを自動開閉させるようにすればよい。
【００３１】
しかも、室内は常に正圧状態を保っているので、開放した排気口１１又は１２から外気が入ってくることはなく、気温が高いときには常に室内上層の暖かい空気が排出され、気温が低いときには常に室内下層の冷たい空気が排出され、常に安定した換気を行うことができる。
【００３２】
なお、この例では、室外の気温の高低に応じて上部排気口１１と下部排気口１２とを開閉制御するようにしているが、冷暖房エアコンによって室内温度を調整しているような場合には、室内温度が高くなると上部排気口１１から上層空気を排出し、室内温度が低くなると下部排気口１２から下層空気を排出するように開閉制御すればよい。このような上部排気口１１と下部排気口１２との開閉制御も、制御装置２０の設定によって自動制御させることができる。
【００３３】
このように、前記正圧換気システム２１では、暖かい空気は軽くなって室内上層へ上昇し、冷たい空気は重くなって室内下層へ下りることを利用し、給気装置１による機械給気と、上部排気口１１又は下部排気口１２を開放することによる自然排気とを組合わせることによって、気温に応じて上部排気口１１か下部排気口１２のいずれかから排出したい層の室内空気を常時気圧の高い室内から気圧の低い室外へ排出して換気できるので、この正圧換気システム２１を採用することにより、室外から熱気や冷気が入ってくることなく室内を熱効率良く常時換気することができる。
【００３４】
また、この実施形態では、１部屋を例に説明したが、分岐チェンバ４から分岐した全ての部屋を同様に正圧換気して、熱効率の良い２４時間換気システムを構成することができる。
【００３５】
なお、前記実施形態では、１部屋に１つの吹出口５と上部排気口１１と下部排気口１２とを設けた例を説明したが、これらは複数個所に設けてもよく、各構成を設ける個数は上述した実施形態に限定されるものではない。また、排気口の構成も、上述した図３に示す構成に限定されるものではない。
【００３６】
さらに、上述した実施形態は一例を示しており、本願発明の要旨を損なわない範囲での種々の変更は可能であり、本願発明は上述した実施形態に限定されるものではない。
【産業上の利用可能性】
【００３７】
本願発明に係る正圧換気システムは、室内を２４時間換気する換気システムにおいて有用である。
【図面の簡単な説明】
【００３８】
【図１】本願発明の一実施形態を示す正圧換気システムにおける上層換気時の縦断面図である。
【図２】図１に示す正圧換気システムにおける下層換気時の縦断面図である。
【図３】図１に示す正圧換気システムにおける排気口部分の縦断面図である。
【符号の説明】
【００３９】
１…給気装置
２…フード
３…給気ファン
４…分岐チェンバ
５…吹出口
１０…壁
１１…上部排気口
１２…下部排気口
１３…屋外フード
１４…排気口本体
１５…ルーバ
１６…開口部
１７…シャッタ
１８…レバー
１９…温度センサ
２０…制御装置
２１…正圧換気システム
【図１】
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【図２】
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【図３】
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