(57)【要約】【課題】換気による熱損失を抑えながら、家屋内の温度を一定に保つと共に維持管理を容易にした高気密高断熱住宅用の全館空調換気システムを供給する。【解決手段】高気密高断熱住宅１の屋内に、高気密高断熱構造の空調室６と送風室１３を設け、屋外からの空気を熱交換換気装置３で空調室６に給気し、空調機４で温度調節を行った後に換気扇１２で大量の空気を屋内に送風循環させながら、熱交換換気装置３で必要量の換気を行なう。また、給気経路の維持管理のために、メンテナンス用ドア７とメンテナンス用グレーチング床１４を送風室１３内に設けた。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
高気密高断熱住宅の屋内に居住空間とは隔離した高気密高断熱構造の空調室とそれに続く送風室を設け、そこに熱交換換気装置を通して屋外からの新鮮な空気を導入し、空調機で設定温度に調節してから送風室に通常とは逆の向きに設置した換気扇により吸い上げて送風室側から居室方向に大量に送風し、居室のドアなどの建具に設けられた通気口から廊下及び階段室に流出させ、その流出した空気について空調室に屋外から導入した空気量と同量を、熱交換換気装置を通して屋外に排気し、それ以外の空気は空調室に還流させることで、屋内に大量の空気を循環させながら必要な量の換気を可能にした、高気密高断熱住宅用の全館空調換気システム。
【請求項２】
給気経路となる空調室と送風室の間に、無数の穴の開いた金属製の空気整流板を設け、空調室内の空調機により屋外から供給される新鮮な空気と屋内を循環してくる空気が十分に混合し、設定温度に調節されてから送風室側に流入するようにした高気密高断熱住宅用の全館空調換気システム。
【請求項３】
空調室内の空調効率を高めるために、空調室内の全面に吸放湿性能の高いタイルを張った、高気密高断熱住宅用の全館空調換気システム。
【請求項４】
人間が入れる大きさのメンテナンス用ドアと、通気を妨げない転落防止用の鋼製のグレーチング床を各階に設置し、いつでも安全かつ容易に給気経路内部の維持管理と機器の更新ができる送風室を設けた、高気密高断熱住宅用の全館空調換気システム。
【請求項５】
空調室に設置された空調機が冷房運転する際に、冷房されて温度が下がり重くなった空気が空調室内に溜まるのを防止し、その空気を送風室の最上部まで送風して送風室全体が均一な温度になるようにするために、サーキュレート用換気扇を空調室の底部に設置し、そこから送風室の最上部までサーキュレート用ダクトホースを設置した高気密高断熱住宅用の全館空調換気システム。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】  本発明は、高気密高断熱住宅における屋内の換気ムラや換気不足及び温度差を解消すると共に、本システムの稼動のためのエネルギーコストと施工コスト及び維持管理コストを低減するための全館空調換気システムに関する。
【背景技術】
【０００２】  従来、高気密高断熱住宅に設置する家庭用の全館空調換気システムは、屋外から取入れた空気を空調機で暖冷房し、換気装置に取付けた細長いダクトホースを用いて必要箇所に給気していた（例えば、特許文献１及び非特許文献１参照）。本発明のように高気密高断熱住宅の屋内に高気密高断熱構造の空気を溜める空間を設け、そこに屋外から新鮮な空気を導入し、空調機で設定温度に調節した上で換気扇を用いて必要な部屋に効率良く空調と換気を行うのと同時に、給気経路を低コストで施工するのと共に清潔に保つなどの維持管理及び更新が容易にできる高気密高断熱住宅用の全館空調換気システムは無かった。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特開２００６−１６２１８０号公報
【非特許文献】
【０００４】
【非特許文献１】「気調システムカタログ」パナソニックエコシステムズ株式会社、２００９年、Ｐ９
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】  従来、高気密高断熱住宅に設置されていた全館空調換気システムは、空調換気装置とそこから給気する部屋まではダクトホースを使用し、しかも建物の構造上それを幾度も曲げたり分岐させて配管していた。モのため、空調換気装置から給気する部屋までの距離が遠ければ遠いほど圧力損失が大きく、換気効率が低下し換気ムラや換気不足が生じていた。それを改善するためには、より能力の高い換気装置または複数の換気装置を用いて換気量を増やさなければならなかったが、隙間の僅かな高気密高断熱住宅の場合は、給気量と同量の空気を排気しなければ有効な換気ができないため、換気量を増やせば増やすほど給気量は増加し、同時に排気する空気の量も増加してしまうことになるので、換気による熱損失が生じていた。この熱損失による温度差を快適な温度に調節するためには、空調機を常に稼動させなければならず、それを稼動させるためには多くのエネルギーを要していた。また、従来のシステムの場合は、給気する部屋ごとに給気用ダクトホースを空調換気装置から施工しなければならないので、システム全体に使用する給気用ダクトホースの総延長が長くなってしまい、多額の施工コストを要していた。特に三階建住宅の場合は不燃ダクトホースを使用しなければならないので、コストがより高額になってしまうという欠点があった。更に、このシステムを長期間に渡り有効に稼動させるためには、システムの維持管理や更新が必要不可欠になるが、従来の装置に用いられる分岐や曲がりの多い給気用ダクトホースの場合、内部の汚れの除去が難しく不衛生である上に、一度施工してしまうと各部屋まで配管された数多い給気用ダクトホースの取替えには、家屋の一部を取り壊して配管し直さなければならないなど、高額な工事コストを要していた。本発明は、このような従来の高気密高断熱住宅の給気用ダクトホースを用いる全館空調換気システムが有していた、空調換気効率が低下してしまい十分な換気や空調ができない問題点とそれを解決した場合、空調のために非常に多くのエネルギーを要してしまうという問題点、そして施工及び維持管理コストが高額という問題点を同時に解決しようとするものである。
【課題を解決するための手段】
【０００６】  これらの課題を解決するために、高気密高断熱住宅の屋内に断熱材と不燃ボードで囲って高気密高断熱構造とした空調室とそれに続く送風室を建物の中央付近に設け、それに隣接した場所に設置した空気清浄フィルターと熱交換換気装置を通して、屋外からの新鮮な空気を空調室に導入する。その空気を空調室に設置した家庭用の空調機で設定温度に加熱して、送風室の内部に通常設置する方向とは逆向きに取付けた家庭用の換気扇で居室などの必要箇所に給気する。供給された大量の空気はドアなどの室内建具に設けた通気口から廊下及び階段室側に流出させる。流出させた空気について空調室に屋外から導入した空気と同量を、排気用ダクトホースを通し熱交換換気装置で熱を回収してから屋外に排気し、残りの空気は防火ダンパー及び空気清浄フィルター付循環空気取込口から空調室に還流させ、そのサイクルを繰り返す。尚、空調室で屋外から取り入れる空気と循環して来る空気を混合する際、空調室と送風室の間に多くの穴が開いた金属性の空気整流用有孔板を設け、設定温度にまで温度が調節されていない空気が送風室側に流入してしまうのを防止すると共に、送風室の各階部分には人間がシステム内部に入って維持管理及び更新が容易にできるように、メンテナンス用ドアと通気を妨げない鋼製のメンテナンス用グレーチング床を設けた。そして、空調機を冷房運転させた場合、空調室内の空気の温度が下がり重量が重くなると空調室内に溜まり、設定された温度に調節された空気が送風室内部まで均一に行き渡らなくなるのを防止するため、空調機が冷房運転する際に限定して作動させるサーキュレート用換気扇を空調室の最も低い位置に取付け、そこから送風室の最上部にまでサーキュレート用ダクトホースを施工し、空調室の空気を送風室の最上部に送風する。【０００７】  上記の解決手段による作用は次の通りである。すなわち必要な換気量を確保しながら、設定した温度に調節された大量の空気が常時屋内を循環することにより、必要以上に換気量を増やさずに各部屋に給気される空気量が大幅に増加するため、換気による熱損失を低減することができる。また、送風室を設けたことにより、給気用ダクトホースの使用が大幅に短縮されるのと、給気経路の清掃や機器のメンテナンス及び交換など、維持管理や取替えについても従来の全館空調換気システムと比べて容易にできる。
【発明の効果】
【０００８】  上述したように本発明の高気密高断熱住宅用の全館空調換気システムは、換気による屋内の換気ムラや換気不足及び温度差の発生を抑制しながら、その運転コストや施工コスト及び維持管理コストを軽減し、屋内に快適で衛生的な空気を常時給気する全館空調換気システムを提供できる。
【図面の簡単な説明】
【０００９】
【図１】本発明の実施形態を示す高気密高断熱住宅用の全館空調換気システムの断面図である。（実施例）
【発明を実施するための形態】
【００１０】  以下、本発明の実施の形態を図１に基づいて説明する。
【実施例】
【００１１】  図において１は高気密高断熱住宅で、その屋内に居室１９と廊下及び階段室２０などの部屋と共に、それらと隔離された断熱材１７と不燃ボード１６で囲まれた高気密高断熱構造の空調室６と送風室１３を設ける。そして、空調室に屋外の空気を導入する空気清浄フィルター２と熱交換換気装置３を設置する。また、空調室６の内部には空調機４を、送風室１３の内部にはそれぞれの居室１９など給気先に最も近い場所に換気扇１２を通常換気扇を施工する向きとは逆の、送風室１３から居室１９に向けて送風するように設置する。【００１２】  ５は循環してくる空気を濾過した後に空調室６に取り入れるための防火ダンパー及び空気清浄フィルター付循環空気取込口であり、空調室６と送風室１３の間には、金属板に無数の穴の開いた空気整流用有孔板９が取付けられている。【００１３】  空調室６に設置されているメンテナンス用ドア７の空調室側には不燃ボード１６とその上に吸放湿性タイル８が貼られ、送風室１３に設置されているメンテナンス用ドア７の送風室側には不燃ボードが貼られており、空調室６及び送風室１３内部の気密が保てるように、メンテナンス用ドア７の枠にはパッキンが施工されている。【００１４】  １４は、送風室１３の通気を妨げない鋼製のメンテナンス用グレーチング床で、２階以上の各階のメンテナンス用ドア７に続く送風室１３内部に設置されている。【００１５】  １５は、居室１９に給気された空気を廊下及び階段室２０に排出するためにドアなどの室内建具に設けられた通気口である。また１８は、居室１９などの各部屋から排出された空気の一部を屋外に排気するための排気用ダクトホースで、熱交換換気装置３に接続される。【００１６】  以下、上記構成の動作を説明する。高気密高断熱住宅１の屋外から導入される新鮮な空気は、空気清浄フィルター２を通って濾過され、熱交換換気装置３により排気される空気と熱交換されることにより、屋内空気の温度に近い状態で空調室６に供給される。そして、そこに設置された空調機４により屋内を循環してくる空気と混合されるのと同時に、設定温度に調節された空気は断面積の広い送風室１３とそこに設置された換気扇１２により、居室１９などの各部屋に大量の空気を供給することができる。その際、空気整流用有孔板９が空調室６に屋外から導入された空気と循環してくる空気が十分混合し、空調機４によって設定温度に調節される前に送風室１３側に流入するのを防止する。居室１９に大量に供給された空気は、その圧力で居室１９のドアなどの建具に取付けられた通気口１５より廊下及び階段室２０に排出され、そこに設置された排気口が付いた排気用ダクトホース１８で熱交換換気装置３を経由し、屋外から空調室６への給気量と同量を排気し、その他の空気は防火ダンパー及び空気清浄フィルター付循環空気取込口５を通して空調室６に還流する。この様に大量の空気を屋内に循環させながら必要量の換気できるので、換気による熱損失を最小限に留め、暖冷房に要するエネルギーコストを低減することができる。【００１７】  また、空調機４で空調室６内部の空気を冷房する際に限定し、空調室６の最下部に設置したサーキュレート用換気扇１０を作動させることにより、冷気が空調室４に���まってしまうのを防止し、設定した温度に調節された空気が送風室１３の最上部まで行き渡るようになるので、屋内各所で温度差の発生を防止できる。【００１８】  また、断熱材１７と不燃ボード１６で囲まれた高気密高断熱構造の空調室６と送風室１３を設けることにより、使用する給気用ダクトホースが大幅に短縮できるので、施工コストを低減させることができる。特に高額な不燃の給気用ダクトホースを使用しなければならない３階建住宅の場合は、その量が大幅に短縮できるので、更に施工コストを低減することができる。【００１９】  送風室１３に設けられたメンテナンス用ドア７から続く鋼製のメンテナンス用グレーチング床１４により、今までの給気用ダクトホースを使用した全館空調換気システムでは難しかった給気経路の清掃や機器の維持管理及び更新が容易にできるようになるので、衛生的かつ長期間に渡り本システムを稼動させることができる。以上のように、本実施形態によれば高気密高断熱住宅において、屋内の換気ムラや換気不足及び温度差を解消できると共に、本システム稼動のためのエネルギーコスト、施工コスト、維持管理コストを同時に低減させることができる。
【符号の説明】
【００２０】  １  高気密高断熱住宅
２  空気清浄フィルター
３  熱交換換気装置
４  空調機
５  防火ダンパー及び空気清浄フィルター付循環空気取込口
６  空調室
７  メンテナンス用ドア
８  吸放湿性タイル
９  空気整流用有孔板
１０  サーキュレート用換気扇
１１  サーキュレート用ダクトホース
１２  換気扇
１３  送風室
１４  メンテナンス用グレーチング床
１５  通気口
１６  不燃ボード
１７  断熱材
１８  排気用ダクトホース
１９  居室
２０  廊下及び階段室
２１  空気の流れ
【図１】
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