(57)【要約】【課題】既設の住宅の室内にも簡単に設置でき、室内と室外の温度差を計測して自然換気量に対して不足する換気量を機械換気で換気するため省エネルギー効果が高く、夏期の高温時には換気量を増加させ室内環境の悪化を低減することのできる換気装置を提供することを目的とする。【解決手段】給気用ファンおよび排気用ファンを備え、強制的に室内の空気を排気し、外気を取り入れ所望の換気量を確保できる換気装置であって、光検知器を備え前記光検知器の出力信号から昼夜を判定する判定手段と、室内の温度を検知する室内温度検知器と、室外の温度を検知する室外温度検知器から検出される温度出力値の差によって得られる自然換気量を算出し、前記給気ファンおよび前記排気ファンによる機械換気量を制御することを特徴とした換気装置である。【選択図】図１
2005140474.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
光検知器の出力信号から昼夜を判定する昼夜判定手段により昼夜を判定し、室内温度検知器と室外温度検知器から検出される温度出力値の差によって自然換気量を算出し、これら昼夜判定結果及び自然換気量算出結果により機械換気量を制御することを特徴とした換気装置。
【請求項２】
給気用ファンおよび排気用ファンを備え、強制的に室内の空気を排気し、外気を取り入れ所望の換気量を確保できる換気装置であって、光検知器を備え前記光検知器の出力信号から昼夜を判定する昼夜判定手段と、室内の温度を検知する室内温度検知器と、室外の温度を検知する室外温度検知器から検出される温度出力値の差によって得られる自然換気量を算出し、前記給気ファンおよび前記排気ファンによる機械換気量を制御することを特徴とした換気装置。
【請求項３】
室内側に位置する本体内に排気用ファンおよび給気用ファンと、前記本体外郭には前記排気用ファンの風路に連通した室内側排気口および室外側排気口と前記給気用ファンの風路に連通した室内側給気口および室外側給気口と、前記室外側排気口および室外側給気口の各々に連通するとともに屋外側に通じる排気ダクトおよび給気ダクトを備え、前記排気用ファンおよび給気用ファンを回転させることで強制的に室内の空気を排気し、外気を取り入れ所望の換気量を確保できる換気装置であって、光検知器を備え前記光検知器の出力信号から昼夜を判定する昼夜判定手段と、室内の温度を検知する室内温度検知器と、室外の温度を検知する室外温度検知器から検出される温度出力値の差によって得られる自然換気量を算出し、前記排気ファンおよび前記給気ファンによる機械換気量を制御することを特徴とする換気装置。
【請求項４】
昼状態の場合の夜間判定時間は１〜３０分の時間判定で行い、夜状態の場合の昼判定時間は１〜３時間の時間判定で行う昼夜判定手段を設けた請求項１、２または３記載の換気装置。
【請求項５】
昼夜判定手段により夜と判定した場合は、昼と判定した場合に比べて換気量を減らして静音化運転をすることを特徴とする請求項１、２、３または４記載の換気装置。
【請求項６】
室内温度検知器から検出された室内温度が２５℃以上の場合は、２５℃未満の場合に比べて換気量を増加させて運転をすることを特徴とする請求項１〜５のいずれか１つに記載の換気装置。
【請求項７】
光検知器の出力信号から昼夜を判定する昼夜判定手段により昼夜を判定し、室内温度検知器と室外温度検知器から検出される温度出力値の差によって自然換気量を算出し、これら昼夜判定結果及び自然換気量算出結果により機械換気量を制御することを特徴とした換気方法。
【請求項８】
昼状態の場合の夜間判定時間は１〜３０分の時間判定で行い、夜状態の場合の昼判定時間は１〜３時間の時間判定で行う昼夜判定手段を設けた請求項７記載の換気方法。
【請求項９】
昼夜判定手段により夜と判定した場合は、昼と判定した場合に比べて換気量を減らして静音化運転をすることを特徴とする請求項７または８記載の換気方法。
【請求項１０】
室内温度検知器から検出された室内温度が２５℃以上の場合は、２５℃未満の場合に比べて換気量を増加させて運転をすることを特徴とする請求項７、８または９記載の換気方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、建材や家具等に含まれるＶＯＣ（揮発性有機化合物）によって引き起こされるシックハウス症候群を軽減するために常時換気を行う住宅で使用する換気装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
近年、住宅の気密性の向上により建築材から発生する化学物質による人体への影響が注目されており、住宅の換気を省エネルギーでおこなうことのできる換気装置の要望が高まってきている。
【０００３】
従来この種の換気装置は、室内外の温度を検知する温度検知器を設けて、温度差が大きいときに換気扇の運転を停止して、空気の揚力を利用してあらかじめ設けた排気口から換気するパッシブ換気と、温度差が小さいときに換気扇を運転する機械換気とを切り替えて行うものであった（例えば、特許文献１参照）。以下、その換気装置について図８および図９を参照しながら説明する。
【０００４】
内部に換気扇１０１を装着した内筒１０３と、この内筒１０３の外方に誘引空気流路１０４を形成するように設けた外筒１０５と、内筒１０３と外筒１０５により形成され、室内１０２に連通し設けられる本体１１１と、外筒１０５に住宅の屋根を貫通し室外と連通するように設けられる縦ダクト１０８と、室外温度検知センサー２０と室内温度検知センサー１９により検知された検知温度の温度差に対応して換気扇１０１の運転を制御する制御部（図示無し）とを備え、図９のフローチャートに示すように室内温度が室外温度より高い状態で室内外の温度差が小さい時には換気扇を運転し、温度差が大きい時に（図では温度差が１０℃以上のときに）換気扇の運転を停止し、空気の揚力を利用したパッシブ換気を行うものであった。
【特許文献１】特開平１０−１７６８５１号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
このような従来の換気装置では、室外温度検知器と室内温度検知器の温度差を検知して、室内温度が室外温度より大きいときに換気扇の運転を停止し、パッシブ換気を行うものであった。しかし、換気装置は、内部に換気装置を装着した内筒とこの内筒の外方に誘引空気流路を形成した外筒を設け、住宅の屋根を貫通し室外と連通するものであり、住宅の設計時に住宅の構造と換気設計を綿密に合わせておく必要があった。そのために、住宅の間取りが限定されたり、換気扇装置が汎用的でなく、戸別に設計と調整が必要であった。また、夏期など気温が高い季節にはＶＯＣ（揮発性有機化合物）の発生量が多くなり、十分に換気できないことがあった。また、就寝中に換気扇が運転し、騒音により睡眠の妨害となる課題があった。例えば、冬季の就寝前には暖房により室内の温度が室外より高くなることで換気扇が停止しており、暖房を停止して就寝した後、室内の温度が次第に低下して室内外の温度差が小さくなった時点で換気扇が運転を開始し騒音が発生することとなり睡眠の妨害となることがあった。
【０００６】
本発明は、このような従来の課題を解決するもので、住宅の屋根を貫通することなく室外と連通するものであり、住宅の設計時に住宅の構造と換気設計を綿密に合わせておく必要もなく、したがって、住宅の間取りが限定されることもなく、換気装置が汎用的になるため戸別設計や調整が不要となるものであり、夏期など気温が高い季節のＶＯＣ（揮発性有機化合物）の発生量に応じた換気を行うと共に、睡眠の妨害となる夜間の運転による騒音を低減する換気装置を提供することを目的としている。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
上記目的を達成するために、本発明の換気装置は、室内側に位置する本体内に排気用ファンおよび給気用ファンと、前記本体外郭には前記排気用ファンの風路に連通した室内側排気口および室外側排気口と前記給気用ファンの風路に連通した室内側給気口および室外側給気口と、前記室外側排気口および室外側給気口の各々に連通するとともに屋外側に通じる排気ダクトおよび給気ダクトを備え、前記排気用ファンおよび給気用ファンを回転させることで強制的に室内の空気を排気し、外気を取り入れ所望の換気量を確保できる換気装置であって、光検知器を備え前記光検知器の出力信号から昼夜を判定する判定手段と、室内の温度を検知する室内温度検知器と、室外の温度を検知する室外温度検知器から検出される温度出力値の差によって得られる自然換気量を算出し、前記給気ファンおよび排気ファンによる機械換気量を制御する換気装置または換気方法の構成としたものである。
【０００８】
また、昼状態の場合の夜間判定時間は１〜３０分の時間判定で行い、夜状態の場合の昼判定時間は１〜３時間の時間判定で行う昼夜判定手段を設けた構成としたものである。
【０００９】
また、昼夜判定手段により夜と判定した場合は、昼と判定した場合に比べて換気量を減らして静音化運転をすることを特徴とする換気装置または換気方法の構成としたものである。
【００１０】
また、室内温度検知器から検出された室内温度が２５℃以上の場合は、２５℃未満の場合に比べて換気量を一段アップさせて運転をすることを特徴とする換気装置または換気方法の構成としたものである。
【発明の効果】
【００１１】
以上のように本発明の換気装置または換気方法によれば、給気用ファンおよび排気用ファンを備え、強制的に室内の空気を排気し、外気を取り入れ所望の換気量を確保できる換気装置であって、光検知器を備え前記光検知器の出力信号から昼夜を判定する判定手段と、室内の温度を検知する室内温度検知器と、室外の温度を検知する室外温度検知器から検出される温度出力値の差によって得られる自然換気量を算出し、前記給気ファンおよび排気ファンによる機械換気量を制御することで、夏期など気温が高い季節のＶＯＣ（揮発性有機化合物）の発生量に応じた換気を行うとともに、就寝中の騒音を低減した換気を行うことができる。
【００１２】
また、昼状態の場合の夜間判定時間は１〜３０分の時間判定で行い、夜状態の場合の昼判定時間は１〜３時間の時間判定で行う昼夜判定手段を設けたことで、就寝時に消灯した場合には、速やかに夜間と判定し、早朝時には、日の出から１〜３時間経過後を昼と判定するので、日の出、日の入時刻と就寝、起床時刻のずれを小さくすることができる。
【００１３】
また、昼夜判定手段により夜と判定した場合は、昼と判定した場合に比べて換気量を減らして運転をすることで、夜間の運転が静かになり、睡眠の邪魔になることが無い。
【００１４】
また、室内温度検知器から検出された室内温度が２５℃以上の場合は、２５℃未満の場合に比べて換気量を一段アップさせて運転をすることで、建材や家具等から２５℃以上になると生じ易いＶＯＣ（揮発性有機化合物）等を効率良く室外に排気できるものである。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１５】
本願発明は、給気用ファンおよび排気用ファンを備え、強制的に室内の空気を排気し、外気を取り入れ所望の換気量を確保できる換気装置であって、光検知器を備え前記光検知器の出力信号から昼夜を判定する判定手段と、室内の温度を検知する室内温度検知器と、室外の温度を検知する室外温度検知器から検出される温度出力値の差によって得られる自然換気量を算出し、前記給気ファンおよび排気ファンによる機械換気量を制御する。すなわち、光検知器の出力信号から昼夜を判定する昼夜判定手段により昼夜を判定し、室内温度検知器と室外温度検知器から検出される温度出力値の差によって自然換気量を算出し、これら昼夜判定結果及び自然換気量算出結果により機械換気量を制御することを特徴とすることで、夏期など気温が高い季節のＶＯＣ（揮発性有機化合物）の発生量に応じた換気を行うとともに、就寝中の騒音を低減した換気を行うことができる作用を有する。
【００１６】
また、他の発明は、昼状態の場合の夜間判定時間は１〜３０分の時間判定で行い、夜状態の場合の昼判定時間は１〜３時間の時間判定で行う昼夜判定手段を設けたことで、就寝時に消灯した場合には、速やかに夜間と判定し、早朝時には、日の出から１〜３時間経過後を昼と判定するので、日の出、日の入時刻と就寝、起床時刻のずれを小さくする作用を有する。
【００１７】
また、他の発明は、昼夜判定手段により夜と判定した場合は、昼と判定した場合に比べて換気量を減らして運転をすることで、ファンの回転が少なくなり回転音や通気音が低くなるものである。
【００１８】
また、室内温度検知器から検出された室内温度が２５℃以上の場合は、２５℃未満の場合に比べて換気量を一段アップさせて運転をすることで、２５℃以上になると、建材や家具等から蒸発・気化し易いＶＯＣ（揮発性有機化合物）等を効率良く室外に排気しながら、排気することでＶＯＣの発生を促して短期間に建物や家具等のＶＯＣを排除できるものである。
【００１９】
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。
【００２０】
（実施の形態１）
図１〜図２に示すように、換気扇の電動機は３速ないし４速が一般的であることから４速の速度調節の可能な電動機１の左右の回転軸２に排気用ファン３と給気用ファン４を有し、排気用ファン３の流路を形成する排気ケーシング５と、給気用ファン４の流路を形成する給気用ケーシング６および給気用フィルター７を設けた送風装置８を箱状の本体９に設け、本体９の室内側となる下面に室内側となる下面に室内側排気口１０を設け、室内側排気口１０の対角線上となる本体９の上面に室内側給気口１１を設け、室内側給気口１１には空気流を斜め前方に送る整流版１２を設け、室内側排気口１０と排気ファン３を介して連通するように本体９の室内側に室外側排気口１３を設け、室内側給気口１１と給気用ファン４を介し連通するように本体９の室外側に室外側給気口１４を設け、室外側排気口１３は壁部１５を貫通して室外と連通し、排気経路を形成するように設けられる排気ダクト１６に接続し、室外側給気口１４は壁部１５を貫通して室外と連通し、給気経路を形成するように設けられる吸気ダクト１７を設け、壁部１２の外面には排気ダクト１６と給気ダクト１７の室外開口から雨水が浸入しないよう防雨フード１８を設け構成する。
【００２１】
排気ダクトと給気ダクトは円筒状の管の半円部分に仕切りを設け均等の２つの通気路を設けて樹脂成形等されたもので、すぐに屋外に通ずる建物の壁に設置の場合は単管で用をなすが、すぐに屋外に通じてなく、廊下や天井を介して屋外に面する場合は、長管になる。
【００２２】
排気ダクトと給気ダクトの長さは、換気装置の取り付け場所により、ケースバイケースで決められるものである。すなわち、換気装置は、このダクト長さを調節することで建物のどの位置でも取り付け可能となる。
【００２３】
また、室内側排気口１０には、室内側の温度を計測する室内温度検知器１９を、室外側給気口１４には、室外側の温度を計測する室外温度検知器２０を設け、さらに本体９の下部には光検知器２２を設け、本体９内には室内温度検知器１９と室外温度検知器２０と光検知器２２の出力値から送風装置８の換気量を調節する制御手段２１を設けたものである。
【００２４】
以上のように構成した送風装置８は、室内温度検知器１９と室外温度検知器２０と光検知器２２の出力値をもとに制御手段２１により、機械換気回数を０．３回／ｈ（弱運転）、０．４回／ｈ（中運転）、０．５回／ｈ（強運転）、０．６回／ｈ（特強運転）の４段階に切り替える構成とする。
【００２５】
上記構成において、送風装置８を運転すると室内側給気口１１、および室外側給気口１４には、それぞれ室内空気と室外空気が流れ、室内温度検知器１９は、室内の空気の温度を検知し、室外温度検知器２０は、室外の空気の温度を検知する。また、光検知器２２は室内の照度を検知し、図４に示すように照度が判定用しきい値を超えるか否かで昼夜を判定する。判定用しきい値は、例えば１０〜３０ルクスに設定する。そして、昼夜判定結果にもとづき図５に示す昼モード用制御テーブルあるいは夜モード用制御テーブルの選択を行い、室内温度、室外温度条件にもとづき、運転ノッチを決定する。昼モード用制御テーブルでは、室内温度が２５℃以上の時はＶＯＣ（揮発性有機化合物）の発生量が多くなることを考慮して、機械換気量を１段アップさせるように設定する。
【００２６】
機械換気量を１段アップさせ換気風量を増やすことで、２５℃以上になって建材や家具等から多量に蒸発・気化するＶＯＣ（揮発性有機化合物）等を効率良く室外に排気できる。そして、排気することでＶＯＣの発生を促して短期間に建物や家具等のＶＯＣを排除できるものである。
【００２７】
夜モード用制御テーブルでは、静穏化を重視し室内温度に関係無く換気回数を０．５回／ｈとする。例えば夏期の昼間などは室内温度が２９℃、室外温度が３３℃の場合には、特強運転を行う。夜間になり、室内温度が２６℃、室外温度が２６℃となる場合には強運転とする。つまり、昼間はＶＯＣ（揮発性有機化合物）を重視した運転とし、夜間は静音化を重視した運転を行うこととなる。制御手段には、フローチャート図６に示すプログラムをマイクロコンピューターに組込み機械換気回数を判定し、換気扇の制御を行うようにする。この制御テーブルの機械換気回数は、必要な換気回数から図３に示す自然換気量算出図を減算した換気回数とする。なお、図３の自然換気量算出図は、住宅の相当隙間面積を２〜５ｃｍ2／ｍ2とした場合に、室内と室外の温度差によりその住宅の自然換気回数がどのようになるかを調べた結果のグラフ図である。横軸に室内外温度差「℃」、縦軸に換気回数「回／ｈ」を表示し、例えば、室内外温度差が５℃のときは自然換気回数が０．１回／ｈとなる。例えば、建材のグレードがＦ☆☆☆☆等級の場合、常時換気回数を０．５回／ｈ確保する必要がある。一方、図３に示すように、室内と室外の温度差が大きくなると、自然換気量が増加し機械換気量を低減させることができる。本願は、自然換気量と機械換気量を合わせて、換気回数０．５回／ｈを確保することを基本とし、夏期など気温が高い季節にＶＯＣ（揮発性有機化合物）の発生量が多くなる場合には換気回数０．６回／ｈを確保し、室内環境の悪化を抑えるとともに省エネルギー換気運転を実現するものである。
【００２８】
なお、実施の形態１では、電動機の速調を４速としているが、４速にかえて３速あるいは５速または無段階に速調してもその作用効果に差異を生じない。また、換気回数を０．５回／ｈあるいは０．６回／ｈとしているが、その他の換気回数にしてもその作用効果に差異を生じない。
【００２９】
（実施の形態２）
図７に示すように夜モード時には、照度が判定用しきい値を２時間連続して越えていた時に昼モードと判定する。また、昼モード時には、照度が判定用しきい値を１０分間連続して下回った時に夜モードと判定する。したがって、就寝時の消灯時には速やかに夜間と判定し、早朝時は日の出から２時間経過後を昼と判定するので、日の出・日の入時刻と、就寝・起床時刻のずれを小さくすることができることとなる。
【００３０】
なお、実施の形態２では、夜モード時には判定用しきい値を２時間としているが、１時間〜３時間を用いてもよく、その作用効果に差異を生じない。昼モード時には判定用しきい値を１０分間としているが、１分〜６０分を用いてもよく、その作用効果に差異を生じない。
【産業上の利用可能性】
【００３１】
本発明にかかる換気装置は、室内温度と室外温度との温度差と予め設定された住宅の気密性とから自然換気量を算出し、換気装置による機械換気量は前記自然換気量を差し引いたものとすることで、無駄な電力を節約し省エネルギー換気をしながら、住宅の必要換気量を確保でき、照度により昼夜判定をし昼間と夜間の換気量を変えることによって睡眠の妨害となる騒音を低減することに有用である。
【図面の簡単な説明】
【００３２】
【図１】本発明の実施の形態１の換気装置の構成図
【図２】同換気装置の取り付け状態図
【図３】相当隙間面積２〜５ｃｍ2／ｍ2の住宅における自然換気量算出図
【図４】同換気装置の昼夜判定図
【図５】同換気装置の制御テーブル図
【図６】同換気装置の制御フローチャート
【図７】本発明の実施の形態２の昼夜判定図
【図８】従来の換気装置の構成図
【図９】同換気装置の制御フローチャート
【符号の説明】
【００３３】
１９  室内温度検知器
２０  室外温度検知器
２１  制御手段
２２  光検知器
【図１】
2005140474.tif 000003
【図２】
2005140474.tif 000004
【図３】
2005140474.tif 000005
【図４】
2005140474.tif 000006
【図５】
2005140474.tif 000007
【図６】
2005140474.tif 000008
【図７】
2005140474.tif 000009
【図８】
2005140474.tif 000010
【図９】
2005140474.tif 000011