(57)【要約】【課題】24時間換気に適した機械換気・自然換気兼用のハイブリッド換気システムを提案する。【解決手段】建物の外壁に天井裏空間に対応させて開口した２つの通気孔16,18と、全熱交換器22と、一方通気孔から上記全熱交換器へ至る送気用の第１メインダクト24と、全熱交換器から一つの換気空間へ至る送気用の第２メインダクト28と、換気空間から上記全熱交換器へ至る排気用の第３メインダクト34と、全熱交換器から他方通気孔へ至る排気用の第４メインダクト36とで構成された少なくとも一つの換気ユニット12を具備し、この換気ユニットは、さらに第１メインダクトから換気空間へ至る自然換気専用の第１分岐ダクト42と、第４メインダクトから上記換気空間へ至る自然換気専用の第２分岐ダクト50と、流路切替用ダンパー54a,54b,56a,56bとを具備している。【選択図】図１
2012172963.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
建物の外壁に天井裏空間に対応させて開口した２つの通気孔と、
一つの全熱交換器と、
一方の通気孔から上記全熱交換器へ至る送気用の第１メインダクトと、
全熱交換器から一つの換気空間へ至る送気用の第２メインダクトと、
上記換気空間から上記全熱交換器へ至る排気用の第３メインダクトと、
上記全熱交換器から他方の通気孔へ至る排気用の第４メインダクトと、
で構成され、かつこれら各メインダクトを介して機械換気が可能に構成された換気ユニットを具備し、
この換気ユニットは、さらに、
第１メインダクトから上記換気空間へ至る自然換気専用の第１分岐ダクトと、
第４メインダクトから上記換気空間へ至る自然換気専用の第２分岐ダクトと、
通気孔から全熱交換器へ通ずる流路及び通気孔から第１分岐ダクトないし第２分岐ダクトへ通ずる流路を切り替え可能な流路切替用ダンパーとを具備しており、
１つの換気空間に対して少なくとも１つの上記換気ユニットを形成し、
この換気ユニットが有する２つの通気孔は、建物の表面のうちの一面及びこの一面と少なくとも法線方向を相違する他面とに開口され、両通気孔の間の自然通風が可能な配置関係を有することを特徴とする、ハイブリッド換気システム。
【請求項２】
建物の外壁に天井裏空間に対応させて開口した２つの通気孔と、
一つの全熱交換器と、
一方の通気孔から上記全熱交換器へ至る送気用の第１メインダクトと、
全熱交換器から一つの換気空間へ至る送気用の第２メインダクトと、
上記換気空間から上記全熱交換器へ至る排気用の第３メインダクトと、
上記全熱交換器から他方の通気孔へ至る排気用の第４メインダクトと、
で構成され、かつこれら各メインダクトを介して機械換気が可能に構成された換気ユニットを具備し、
この換気ユニットは、さらに、
第１メインダクトから上記換気空間へ至る自然換気専用の第１分岐ダクトと、
第４メインダクトから上記換気空間へ至る自然換気専用の第２分岐ダクトと、
通気孔から全熱交換器へ通ずる流路及び通気孔から第１分岐ダクトないし第２分岐ダクトへ通ずる流路を切り替え可能な流路切替用ダンパーとを具備しており、
１つの換気空間に対して少なくとも２つの上記換気ユニットを形成し、
一方の換気ユニットが有する各通気孔と他方の換気ユニットが有する何れかの通気孔とは、建物の表面のうちの一面及びこの一面と少なくとも法線方向を相違する他面とに開口され、両通気孔の間の自然通風が可能な配置関係を有する、ことを特徴とする、ハイブリッド換気システム。
【請求項３】
建物の横断面を矩形とし、この矩形の対向する２面に、上記換気ユニットの２つの通気孔をそれぞれ配置したことを特徴とする、請求項１又は請求項２記載のハイブリッド換気システム。
【請求項４】
建物の横断面を矩形とし、この矩形の４面に、上記２つの換気ユニットの４つの通気孔をそれぞれ配置したことを特徴とする、請求項２記載のハイブリッド換気システム。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、ハイブリッド空調システムに関する。
【背景技術】
【０００２】
建築基準法の改正により、常時換気が可能な換気設備の設置が義務化され、これにより住宅やマンションの常時換気（24時間換気）が注目されるようになった。最近、特に注目すべきことは、マンションや住宅だけではなく、オフィスビルにも24時間換気が要求されることがある。
【０００３】
オフィスビルの様な比較的大きな建物に好適なシステムとして、換気対象室の換対象室の天井裏空間の外壁に、換気・空調機用の小径の第１外気導入口及び第１排気口と、外気冷房用の大径の第２外気導入口及び第２排気口とをそれぞれ設けたものが知られている。第１外気導入口と第１排気口と第２排気口とは、天井裏空間を通過するエアダクトを介して天井の開口に接続しているが、第２外気導入口は、天井裏空間そのものを介して天井板の開口に連通しており、それにより外気冷房用の流路面積を大としている（特許文献１）。
【０００４】
また自然換気及び機械換気を組み合せたシステムとして、部屋の外壁の対向壁部に外気導入口と流出口とを設け、外気導入口として、外壁を貫通する流路切替用ダンパー付きの風道を形成し、この風道の途中からの分岐路を空調機に接続し、この空調機から天井裏空間へ延びる送風路を経由して、天井板の適所に設けた給気口へ接続している（特許文献２）。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００５】
【特許文献１】特開２００２−１８１３５３
【特許文献２】特開２００６−０２９７４８
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
オフィスビル等の業務ビルにおいては業務時間帯のみに空調設備を運転する場合が一般的である。ところが法令順守を重要視する今日において、オフィスビル等においても24時間換気を実施することが必要と考えられるようになってきている。しかしながら、特許文献１のような機械換気設備を24時間運転した場合には、エネルギー消費量が大きくなってしまう。従って自然換気と機械換気とをうまく組み合せて、省エネルギーが可能な24時間換気を可能とすることが要望される。
【０００７】
特許文献２のシステムは、換気対象室の外壁を貫通する自然換気用の風道を有するので、換気効率は高いが、夜間に無人のオフィスを換気する場合には、それほど多くの換気量が必要されているわけではない。また、流路切替用ダンパー付きの風道と風道から天井側へ延びる分岐路及び空調機とを、２重壁である側壁内に設けているが、このようにすると、側壁の厚さが大きくなり、上記２重壁のうち内壁を省略すると、風道の構造が建物の内側からむき出しになる。建築物の設計によっては、このような構造にしにくい場合がある。
【０００８】
本発明の第１の目的は、機械換気と自然換気との双方に兼用することができ24時間換気に適した換気機構を含むハイブリッド換気システムを提案することである。
【０００９】
本発明の第２の目的は、上記換気機構を一つの換気ユニットとして、換気ユニットの機械換気路の上流側及び下流側の流路を自然換気のために兼用することで簡易に機械換気及び自然換気の切換えを可能としたハイブリッド換気システムを提供することである。
【００１０】
本発明の第３の目的は、上記換気機構を一つのユニットとして、一つの換気ユニットと他の換気ユニットの各一部を自然換気のために兼用するようにした換気ハイブリッド換気システムを提供することである。
【課題を解決するための手段】
【００１１】
まず本発明の基本的構成について説明する。この構成は、
建物の外壁に天井裏空間に対応させて開口した２つの通気孔と、
一つの全熱交換器と、
一方の通気孔から上記全熱交換器へ至る送気用の第１メインダクトと、
全熱交換器から一つの換気空間へ至る送気用の第２メインダクトと、
上記換気空間から上記全熱交換器へ至る排気用の第３メインダクトと、
上記全熱交換器から他方の通気孔へ至る排気用の第４メインダクトと、
で構成され、かつこれら各メインダクトを介して機械換気が可能に構成された換気ユニットを具備し、
この換気ユニットは、さらに、
第１メインダクトから上記換気空間へ至る自然換気専用の第１分岐ダクトと、
第４メインダクトから上記換気空間へ至る自然換気専用の第２分岐ダクトと、
通気孔から全熱交換器へ通ずる流路及び通気孔から第１分岐ダクトないし第２分岐ダクトへ通ずる流路を切り替え可能な流路切替用ダンパーとを具備していることである。
【００１２】
この構成は、図１に示す機械換気及び自然換気兼用の換気ユニット12を有する。換気ユニットは天上裏空間に対応して建物の外壁に開口する２つの通気孔16,18を有し、一方通気孔→第１メインダクト→全熱交換器→第２メインダクト→換気空間→第３メインダクト→全熱交換器→第４メインダクト→他方通気孔という機械換気路Ａを構成する。そして第１メインダクトの第１分岐点40及び第４メインダクトの第２分岐点48から換気空間に至る自然換気用の第１分岐ダクト42及び第２分岐ダクト50を設ける。一方通気孔から第１分岐点までのダクト部分及び第２分岐点から他方通気孔までの流路は、機械換気路と自然換気路との共通ダクトである。機械換気路の一部を自然換気路と兼用した構成は特許文献２にも存在するが、機械換気路の上流側の端部及び下流側の端部を自然換気路との共通ダクトとし、流路切換用ダンパーを設けることで、１つの換気空間に対して機械換気と自然換気とを行うので24時間換気に好適である。
【００１３】
「換気空間」とは、天上裏空間に対して垂直方向に隣接しかつ機械換気及び自然換気の対象となる空間をいう。換気空間は室内空間の一部でもよく、図４の如く一つの室内空間を、互いに独立して自然換気可能な複数の換気空間１に分割して、各換気空間毎に換気ユニットを設けてもよい。「換気ユニット」は、適所に送風ファンを有し、かつ全熱交換を行う機械換気、熱交換を行わない機械換気、自然通風の３つのモードを外気温及び自然通風量に応じて自動的に切替可能な構成とすることができる。本発明のシステムには、自然通風が可能な２つの通気孔に共通ダクトを介して通ずる２つの分岐ダクトが同時に図１・図７・図13に示す“開”状態及び図２・図８・図11に示す閉状態となるように各流路切替用ダンパーを制御する制御装置を設けることが好適である。
【００１４】
本願の第１の手段は、上記基本的構成を有し、かつ
１つの換気空間に対して少なくとも１つの上記換気ユニットを形成し、
この換気ユニットが有する２つの通気孔は、建物の表面のうちの一面及びこの一面と少なくとも法線方向を相違する他面とに開口され、両通気孔の間の自然通風が可能な配置関係を有する。
【００１５】
本手段では、図１のように一つの換気空間に対して一つの換気ユニットを配置しており、一つの換気ユニットの２つの通気孔が建物の一面及び他面に自然通風が可能な位置関係となるように配置されている。自然通風が可能となる条件とは、２つの通気口が同じ風圧力を受けないこと、即ち互いに異なる方位に向いていることであり、これら２面の法線方向が90°以上異なるときには、良好な自然通風が期待できる。
【００１６】
第２の手段は、上記基本的構成を有し、かつ
１つの換気空間に対して少なくとも２つの上記換気ユニットを形成し、
一方の換気ユニットが有する各通気孔と他方の換気ユニットが有する何れかの通気孔とは、建物の表面のうちの一面及びこの一面と少なくとも法線方向を相違する他面とに開口され、両通気孔の間の自然通風が可能な配置関係を有する。
【００１７】
本手段では、図５に示すように一つの換気空間に対して２つ以上の換気ユニットを設け、一方の換気ユニットが有する各通気孔と他方の換気ユニットが有する何れかの通気孔が自然通風可能な関係としている。一つの部屋を機械換気を行なうための複数の換気ゾーンに分割した場合に、例えば居室者の多い昼間は各ゾーン毎に大風量の機械換気を行い、かつ居室者の少ない夜間には、複数の換気ゾーンに相当する１つの換気空間を小風量の自然換気を行うことができる。
【００１８】
第３の手段は、第２の手段を有し、かつ
建物の横断面を矩形とし、この矩形の対向する２面に、上記換気ユニットの２つの通気孔をそれぞれ配置している。
【００１９】
本手段では、図８に示すように断面矩形の建物の対向２面にそれぞれ通気孔を開口している。建物の所在地で主に風が吹く方向（主風向）が決まっているときには、その方向に通気孔を設けるとよい。
【００２０】
第４の手段は、第１の手段を有し、かつ
建物の横断面を矩形とし、この矩形の４面に、上記２つの換気ユニットの４つの通気孔をそれぞれ配置している。
【００２１】
本手段は、図１０に示すように矩形の建物の４面にそれぞれ通気孔を設けることを提案している。これにより何れの方向からの自然風も建物内に取り入れることができる。
【００２２】
なお、上記各手段において、各換気ユニットは、さらに少なくとも外気温を測定可能な第1検知センサと、自然換気路内を流れる風量を測可能な第２検知センサを有し、これらセンサの測定値に応じ、かつ居室者の在室状況に応じて、全熱交換器を作動させて送風する熱交換機械換気モードと、送風のみを行う普通機械換気モードと、自然換気モードとを自動的に切り換えるように制御することができる。外気温が一定値以下で自然風量が一定値以上のときには自然換気モードを優先して選択する。外気温が一定値以下で自然風量が一定値以下の場合には、自然換気モードから普通換気モードに切り替える。また外気温が一定値より高いときには、全熱交換機械換気モードに切り替える。換気を三段階に切り替えるので省エネルギーに寄与する。より詳しい内容は後述する。
【発明の効果】
【００２３】
第１の手段及び第２の手段に係る発明によれば、機械換気路の両端部と流路を共通する自然換気路を設け、かつ二つの流路を適宜切り換える流路切替用ダンパーを設け、例えば日中と夜間とで機械換気と自然換気とを切り替えることが可能に構成したから、24時間換気を効率的に行うことができる。
第１の手段に係る発明によれば、一つの換気空間に一つの換気ユニットを設けたから、比較的狭い範囲を適切に還気することができる。
第２の手段に係る発明によれば、一つの換気空間に２つ以上の換気ユニットを設け、かつ一つの換気ユニットの通気孔と他の換気ユニットの通気孔との間での通風が可能としたから、機械換気用の換気ゾーンの枠を超えて効率的に自然換気ができる。
第３の手段によれば、矩形の建物の対向２面に通気孔を開口したから、主たる風向きが決まっている土地への適用に有利である。
第４の手段によれば、矩形の建物の４面に通気孔を開口したから、何れの風向からの風も建物内に取り入れることができる。
【図面の簡単な説明】
【００２４】
【図１】本発明の第１実施形態に係るハイブリッドシステムの自然換気状態の正面図である。
【図２】図１のシステムの普通機械換気状態の正面図である。
【図３】図１のシステムの熱交換機械換気状態の正面図である。
【図４】図１のシステムの変形例の平面図である。
【図５】本発明の第２実施形態に係るハイブリッドシステムの自然換気状態の正面図である。
【図６】図５のシステムの機械換気状態の正面図である。
【図７】図５のシステムの自然換気状態の平面図である。
【図８】図５のシステムの機械換気状態の平面図である。
【図９】図５のシステムの別の風向きでの自然換気状態の平面図である。
【図１０】図５のシステムの変形例の平面図である。
【図１１】本発明の第３実施形態に係るハイブリッドシステムの機械換気状態の平面図である。
【図１２】図１１のシステムの自然換気状態の平面図である。
【図１３】図１１のシステムの別の風向きでの自然換気状態の平面図である。
【図１４】図１１のシステムのさらに別の風向きでの自然換気状態の平面図である。
【図１５】図１１のシステムの変形例の正面図である。
【図１６】本発明の実施例の説明図である。
【発明を実施するための最良の形態】
【００２５】
図１から図４は、本発明の第１実施形態に係るハイブリッド換気システムを示している。このハイブリッド換気システム10は、一つの換気ユニット12を有する。
【００２６】
図１のうちで、１は、本システムが適用される換気空間、２は、天井板、３は、天井裏空間、４は、天井裏空間を仕切る外壁である。外壁は、第1壁部5A及び第２壁部5Bで構成されている。第１壁部同士は第１の方向に、また第２壁部同士は第１の方向と直交する第２の方向にそれぞれ向かい合っている。
【００２７】
上述の換気空間１は、機械換気及び自然換気が行われる空間の単位である。図１〜図３の例では、一つの換気空間と、一つの部屋７の室内空間と、機械換気が行われる換気ゾーンとが一致している。しかしながら、図４の例のように、一つの室内空間を複数の機械換気用の換気ゾーンに分割し、各換気ゾーンを一つの換気空間としてもよく、また他の実施形態のように隣接する複数の機械換気用の換気ゾーンを一つの換気空間としてもよい。
【００２８】
図示例では、換気空間と天井裏空間とを天井板で仕切っているが、天井板を省略し、天井板に相当する同一高さの仮想面に後述の給気口、排気口、自然換気口を配置してもよい。
【００２９】
上記換気ユニット12のうち機械換気に関する構造をまず説明すると、この換気ユニットは、外壁４に開口する第１通気孔16及び第２通気孔18と、一つの全熱交換器22と、一方の通気孔から全熱交換器に至る給気用の第１メインダクト24と、全熱交換器から天井板の給気口26に至る給気用の第２メインダクト28と、天井板の排気口32から全熱交換器に至る排気用の第３メインダクト34と、全熱交換器から他方の通気孔に至る排気用の第４メインダクト36と、制御装置38とを具備している。これら第１〜第４メインダクトによって機械換気路Ａを構成している。
【００３０】
上記全熱交換器22は送風ファンを内蔵することが好ましい。また制御装置も全熱交換器に内蔵させることができる。
【００３１】
また上記第２メインダクト28及び給気口26、第３メインダクト34及び排気口32はそれぞれ複数設けることができる。
【００３２】
本発明においては、換気ユニット12は、第１メインダクトの途中の第１分岐点40から分かれて天井板の第１自然換気口44に至る第１分岐ダクト42と、第４メインダクトの途中の第２分岐点48から分かれて天井板の第２自然換気口52に至る第２分岐ダクト50とを有している。
【００３３】
第1分岐ダクト42及び第１自然換気口44、第２分岐ダクト50及び第２自然換気口52はそれぞれ複数設けることができる。第１自然換気口及び第２自然換気口は換気空間中で適宜定めることができるが、相対的に第１自然換気口はこれと連通する第１通気孔16の近くに、また第２自然換気口はこれと連通する第２通気孔18の近くにそれぞれ開口することが望ましい。通気抵抗を小さくするためである。
【００３４】
上記構成により、一方の通気孔から第１分岐点へ至る第１メインダクト部分と、第１分岐ダクト42と、換気空間１と、第２分岐ダクト50と、第２分岐点から他方の通気孔へ至る第４メインダクト部分とで自然換気路Ｂを構成している。本発明の自然換気路は、機械換気路と兼用の24間換気流路であり、一方の通気孔から天井裏空間を通って換気対象空間に至り、換気空間から再び天井裏空間を通って他方の通気孔へ至る構成となっている。通常の自然換気では、換気空間と外部とを同じ高さの通路で連通させることが普通であるが、本願のハイブリッド空調の自然換気は主として居住者の少ない夜間の換気を分担するので天井裏空間を２度経由する流路でも問題はない。
【００３５】
また上記換気ユニット12は、第１分岐点40から全熱交換器へ通ずる流路と第１自然換気口へ通ずる流路とを切り替える第１流路切替用ダンパー54a,54bと、第２分岐点48から全熱交換器へ通ずる流路と第２自然換気口へ通ずる流路とを切り替える第２流路切替用ダンパー56a,56bとを有している。図示例では、各流路切替用ダンパーとして、第１分岐点の下流の第１メインダクト部分と第１分岐ダクトに、また第２分岐点の下流の第４メインダクト部分と第２分岐ダクトとに、それぞれ１組のダンパーを設けているが、第１分岐点及び第２分岐点にそれぞれ一つの流離切替ダンパーを設けてもよい。
【００３６】
流路を切り替えるために、上記換気ユニット12は、第１温湿度センサ58a,58bと、第２温湿度センサ60と、風量センサ62とを有する。
【００３７】
第1温湿度センサ58a,58bは、外気の温湿度の測定手段であり、第１メインダクト及び第４メインダクト内に設けられている。もっともその配置は適宜変更することができる。
【００３８】
第２温湿度センサ60は、室内の温湿度の測定手段であり、部屋の適所に配置している。しかしながら、例えば全熱交換器の内部に設置することもできる。
【００３９】
風量センサ62は、自然換気路内の風量を計測する手段であり、自然流路の適所に設けるとよい。風量センサは、風量を直接測定するものでもよく、自然換気路の風上側及び風下側の圧力差を計測するものでもよい。
【００４０】
制御装置38は、第１温湿度センサ58a,58b及び風量センサ62と接続しており、これらの検知信号に応じて、流路切替用ダンパー54a,54b, 56a,56bの切り替え、風力手段のオンオフ、全熱交換器のオンオフを制御する。図示例では、制御装置38を存在を明示するために制御装置を独立の部材として描いているが、全熱交換器などに制御装置を組み込んでも構わない。
【００４１】
上記制御装置は、一日を居室者の多い昼時間帯（或いは第１時間帯）と居室者の少ない「夜時間帯」（或いは第２時間帯）とに分けて、システムの換気状況を、昼時間帯の自然換気（Ｌ−１）と熱交換を伴わない機械換気（Ｌ−２）と熱交換を伴う機械換気（Ｌ−３）と、夜時間帯の自然換気（Ｎ−１）と熱交換を伴わない機械換気（Ｎ−２）と熱交換を伴う機械換気（Ｎ−３）との６モードに分けて制御する。各モードの好適な内容を次の表１に示す。
【００４２】
【表１】
2012172963.tif 000003
【００４３】
モードＬ−１では、図１に示すように自然換気路Ｂ上の流路切替用ダンパー54b,56bを開、機械換気路Ａ上の流路切替用ダンパー54a,56aを閉とし、送風ファン及び全熱交換器を停止して、送風を行う。
【００４４】
モードＬ−２では、図２に示すように自然換気路上の流路切替用ダンパー54b,56bを閉、機械換気路上の流路切替用ダンパー54a,56aを開とし、全熱交換器の熱交換作用を停止したままで、送風ファンを作動させる。
【００４５】
モードＬ−３では、図２に示すように自然換気路上の流路切替用ダンパー54b,56b を閉、機械換気路上の流路切替用ダンパー54a,56aを開としたままで、全熱交換器の熱交換運転を行うとともに、作用を停止したままで送風ファンを作動させる。
【００４６】
夜時間帯でのモードＮ−１、Ｎ−２、Ｎ−３は、基本的にモードＬ−１、Ｌ−２、Ｌ−３とそれぞれ同じである。しかしながら、夜時間帯の必要換気量は昼時間帯の必要換気量より小さいので、機械換気モードから自然換気モードへ移行するときの通風量の閾値ＷＮを、昼時間帯のそれＷＬよりも小さく設計する必要がある。
【００４７】
例えば好適な一実施例において、夜間の単位面積当たりの換気量は、1（ｍ２）×2.8（ｍ；天井高）×0.3（回/H・ｍ２）＝0.84（ｍ３/H・ｍ２）である。他方、昼の単位面積あたりの換気量は、30（ｍ3/人・H）×0.1（人/ｍ２）＝3.0（ｍ3/ H・ｍ２）である。故に夜間の換気量は、昼の換気量の約28％程度であり、ＷＮ＝０．３×ＷＬとする。
【００４８】
また夜時間帯には、送風ファンの送風量を「弱」に設定しても、常時運転すると、通風量の過剰になってしまう可能性がある。そうした場合には、夜時間帯の機械換気モード（Ｎ−２、Ｎ−３）において送風ファンを間欠運転するとよい。
【００４９】
また制御装置は、外気冷房が有効であるときには、自然換気、又は熱交換を行わない機械換気を行う。外気冷房が有効か否かの判断は次の方法で行う。外気冷房は、（外気エンタルピー）＜（室内エンタルピー）、かつ（外気温度）＞（下限温度）の場合において、エネルギー的に有利となるため、熱交換せずに直接外気を導入する方式である。制御を簡単にするため、湿度条件を入れず運転条件を、（外気温度）＜（室内温度）、かつ（外気温度）＞（下限温度）とする場合もある。
【００５０】
モードＮ−1の場合、外気温湿度は第1温湿度センサ58a,58bにて計測し、この計測値より外気エンタルピーを演算、室内エンタルピーは、室内の温湿度設定値または室内に設置した第1温湿度センサにて演算して求める。これらの演算及び判定は、全熱交換器が本来持っている機能を利用してもよく、また別途自動制御工事として組むことも可能である。
【００５１】
［実施例］
（１）モードＮ-1の場合、第1温湿度センサ58a,58b及び第2温湿度センサ60の計測値により外気冷房が有効と判断し、各流路切替用ダンパーを、前述のような開閉条件にする。夜間換気の場合の必要風量（以後、夜間換気風量と記載）を確保できない場合は、モードＮ-2に移行するようにする。モードＮ-1の場合は、外部の風により生じた外壁面における給気口と排気口の圧力差により、自然換気を行なうことになる。
（２）モードＮ-２の場合、第1温湿度センサ58a,58b及び第2温湿度センサ60の計測値により外気冷房が有効であるが、圧力差による自然換気が期待できないため、全熱交換器の普通換気運転により強制的に換気している。
（３）第1温湿度センサ58a,58b及び第2温湿度センサ60の計測値により、外気冷房が有効でないと判断した場合は、モードＮ-3に移行する。またモードＮ-２の場合、夜間換気風量が、一般換気時比べ小さいため間欠運転となる。ファン停止の際は、各流路切替用ダンパーをモードＮ-1に示す条件に一旦戻し、自然換気により夜間換気風量が確保できる場合は、そのままモードＮ-１とし、夜間換気風量を確保できない場合は、モードＮ-２の条件に再度戻す。
（４）モードＮ-３の場合、第1温湿度センサ58a,58b及び第2温湿度センサ60の計測値により外気冷房が有効でないため、全熱交換器を全熱交換運転により強制的に換気している。第1温湿度センサ58a,58b及び第2温湿度センサ60の計測値により、外気冷房が有効と判断した場合は、モードＮ-2に移行する。
（５）昼の換気の場合、夜間の換気（夜間換気風量）の約3.6倍の換気量を確保する必要があるが、モードＬ-1示すような条件が整った場合は、圧力差により自然換気ができる。モードＬ-２の場合、定期的に各流路切替用ダンパーを僅かな時間だけモードＬ-1の条件とし、自然換気により昼間の通常換気風量以上の風量が確保できる場合は、そのままモードＬ-1とし、一般換気風量を確保できない場合は、モードＬ-2の条件に戻すようにする。モードＬ-３の場合は、モードＮ-３同様第1温湿度センサ58a,58b及び第2温湿度センサ60の計測値により外気冷房が有効でないため、全熱交換器を全熱交換運転により強制的に換気している。第1温湿度センサ58a,58b及び第2温湿度センサ60の計測値により、外気冷房が有効と判断した場合は、モードＬ-２に移行する。
【００５２】
以上の構成・作用により夜間を含む24時間換気を省エネルギーで行うことができる。
【００５３】
図４は、本実施形態の変形例であり、自然風の主風向に対して長手方向に長い建物の換気空間を長手方向に複数の機械換気用の換気ゾーンに分割する。そして各換気ゾーンを１つの換気空間として主風向に対向する２つの壁部にそれぞれ通気孔を開口している。
【００５４】
図５から図１０は、本発明の第２実施形態に係るハイブリッド換気システムを示している。図面中、Ｃは建物のうち換気空間から遮断されたコア領域である。但しコア領域にダクトを開通させることはできるものとする。
【００５５】
本実施形態では、室内の一つの換気空間１に２つの全熱交換器22を設けている。一方の全熱交換器22が室内の左半部の換気ゾーンＺ１を、他方の全熱交換器22が室内の右半部の換気ゾーンＺ２を分担しており、これら全熱交換器の給気口及び排気口は図５に示すようにそれぞれの全熱交換器に係る換気ゾーンに開口している。
【００５６】
そして一方の全熱交換器22の第１通気孔16及び第２通気孔18と他方の全熱交換器22の第１通気孔16及び第２通気孔18は相互に自然通風が可能な位置関係にある。各全熱交換器の自然換気口は図５に示すようにそれぞれの全熱交換器に係る換気ゾーンに開口している。これにより自然換気モードでは、一方の全熱交換器の通気孔から他方の全熱交換器の通気孔へ２つの換気ゾーンを超えて自然風が通るようにしている。
【００５７】
これにより機械換気の換気ゾーンの設計の自由度を担保しながら、夜時間帯の自然換気の有効性も向上できる。
【００５８】
図示例では、相互に向かい合う第１壁部5A,5Aの一方に、一方の全熱交換器の２つの通気孔16,18を開口し、かつ第２壁部の他方に、他方の全熱交換器の２つの通気孔16,18を開口している。しかしながら、この構成は適宜変更することができ、例えば図１０に示すように対向する第１壁部に、２つの全熱交換器の一方の通気孔を、対向する第２壁部に、２つの全熱交換器の他方の通気孔をそれぞれ開口している。
【００５９】
図１０は、本実施形態の変形例であり、各換気ユニット12の第１通気孔16及び第２通気孔18とを法線方向の異なる第１壁部5A及び第２壁部5Bに配置している。図示例では第１壁部と第２壁部と各法線方向は直交しているが、その構成は適宜変更することができる。なお、図面では簡単のため制御装置及び各種センサを省略している。
【００６０】
図１１から図１５は、本発明の第３実施形態に係るハイブリッド換気システムを示している。本実施形態では、矩形の建物の１つの換気空間に図１２に示す４つの換気ユニット12を設けている。具体的には同図に示す部屋内の１つの換気空間１を４つの機械換気用の換気ゾーンＺ１,Ｚ２,Ｚ３,Ｚ４に分割し、各換気ゾーン毎に換気ユニット12を配置している。全ての換気ユニットの各通気孔は、何れかの換気ユニットの通気孔と自然通風可能な位置関係にある。図示例の場合には、任意の一面の通気孔が他の面の通気孔と自然通風可能な位置関係にある。これにより全ての方向からの自然風を取入れることができ、自然通風を円滑に実現することができる。
【００６１】
図１１から図１４の実施例では、天井裏空間の側周壁を垂直方向から見て４角形状に形成し、四角形の各辺に相当する４つの壁部に、第１通気孔16及び第２通気孔18をそれぞれ互い違いに設けている。そして隣り合う壁部の隅角部毎に、当該隅角部をはさむ第１通気孔を空気の入口及び出口としかつ単一の全熱交換器を通るように機械換気路を構築している。
【００６２】
機械換気モードでは、図１１に示すように、上記隅角部をはさむ第１通気孔16及び第２通気孔18から空気の出入りが行われる。
【００６３】
自然換気モードでは、第２壁部5Bに対して垂直に風が吹くときには第２壁部の通気孔を通して（図１２参照）、また第1壁部5Aに対して垂直に風が吹くときには第1壁部の通気孔を通して（図１４参照）それぞれ自然風が通過する。また天井裏空間の対角方向に風が吹いているときには、風上側の隅角部の両側にある第１通気孔及び第２通気孔から空気が入り、反対側の第１通気孔及び第２通気孔から空気が流出する（図１３参照）。これにより自然通風を利用可能な風向の自由度が広がる。
【００６４】
なお本実施形態のように複数ペアの換気ユニットを設けた場合において、そのうちの一部のペアの換気ユニットでは機械換気モードに、また残りのペアの換気ユニットでは自然換気モードになるように制御装置を設計することもできる。
【実施例】
【００６５】
[実施例２]
（１）図１６に基づいて、各換気ユニットの通気孔同士を自然通風可能な位置に設置する場合の実施例を説明する。同図（Ａ）に示すように建物の外壁が複数の平面で構成されているときには、各面の法線方向Ｄ１〜Ｄ５に着目し、法線方向が一定以上（例えば90°以上）異なる２面の通気孔の間では自然通風が可能と考える。法線方向がＤ１である一面に対して、法線方向がＤ２、Ｄ３，Ｄ５である各面は、方向が90°以上異なる。図示のように風が吹いている場合に当該一面の通気孔は風圧をまともに受けるのに対して、各面の通気孔内の圧力は零圧又は負圧であるから、これら通気孔間で自然通風を生ずる。法線方向Ｄ４の面の通気孔は法線方向Ｄ１の面の通気孔と同じように風圧を受けるので自然通風可能な関係ではない。
（２）上記の考え方は、建物が図１６（Ｂ）の如く外周壁2a及び内周壁2bを有し、内周壁の内部の空間が外部と連通する吹き抜け空間である場合にも適用できる。図示の２つの通気孔では法線方向が180°異なるので、自然通風可能な関係にある。
（３）建物の外壁の表面が曲面（例えば図１６（Ｃ）のような円筒面）である場合には、その表面を、周方向に実質的に平面と見なせる程度に短い部分に分割し、各表面部分毎に上記（１）で述べた方法を適用すればよい。
【符号の説明】
【００６６】
１…換気空間  ２…天井板  ３…天井裏空間  ４…外壁  5A…第１壁部  
5B…第2壁部  ７…部屋
10…ハイブリッド換気システム  12…換気ユニット
16…第１通気孔  18…第２通気孔  22…全熱交換器
24…第１メインダクト  26…給気口  28…第２メインダクト  32…排気口
34…第３メインダクト  36…第４メインダクト  38…制御装置
40…第１分岐点  42…第１分岐ダクト  44…第１自然換気口  48…第２分岐点
50…第２分岐ダクト  52…第２自然換気口  54a, 54b…第１流路切替用ダンパー
56a, 56b…第２流路切替用ダンパー  58a,58b…第１温湿度センサ
60…第２温湿度センサ  62…風量センサ
Ａ…機械換気路  Ｂ…自然換気路  Ｃ…コア領域  Ｚ１,Ｚ２,Ｚ３,Ｚ４…換気ゾーン
【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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【図９】
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【図１０】
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【図１１】
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【図１２】
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【図１３】
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【図１４】
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【図１５】
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【図１６】
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