(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
外気用空気清浄器を介して室内に外気を供給する給気路と、室内の空気を外部に排出する排気路と、室内の空気の一部を前記外気用空気清浄器より上流側の前記給気路に導いて該空気を室内に循環供給する循環路とを備えた換気システム装置において、
前記給気路は、住宅の一方向に延びる複数本の一方向天井根太と、前記一方向天井根太と直交する方向に延びる複数本の直交方向天井根太とからなる天井枠組構造の上下面に張設された床材及び天井材とで構成される天井と、前記一方向天井根太、前記直交方向天井根太、前記床材及び前記天井材とで囲まれた空間同士を連通する、前記一方向天井根太の適宜箇所に設けられた送風口と、該送風口によって連通された空間に臨む天井材の適宜箇所に設けられた給気口と、一端が前記一方向天井根太の空間に、他端が屋外に配置された給気ダクトと、から構成され、
前記排気路は、前記給気路上にない天井材の適宜箇所に設けられた第１の吸気口と、一端が前記第１の吸気口に、他端が屋外に配置された排気ダクトと、から構成され、
前記循環路は、前記給気路上にない天井材の適宜箇所に設けられた第２の吸気口と、一端が前記第２の吸気口に、他端が前記外気用空気清浄器より上流側の前記給気ダクトに接続された循環ダクトと、から構成され、
前記一方向天井根太の空間に配置された給気ダクトの給気口より空気を供給して前記給気路を介して室内に空気を供給するとともに、前記第１の吸気口にて室内空気を吸引して室内から空気の一部を排出する一方、前記第２の吸気口にて室内空気を吸引して室内の空気の一部を前記循環路に導いて該空気を室内に循環供給することを特徴とする換気システム装置。
【請求項２】
住宅の一方向に延びる複数本の一方向天井根太と前記一方向天井根太と直交する方向に延びる複数本の直交方向天井根太とからなる天井枠組構造と、その上下面に張設された床材及び天井材と、で構成される住宅の天井の給気路構造において、
前記一方向天井根太、前記直交方向天井根太、前記床材及び前記天井材とで囲まれた空間同士を連通する、前記一方向天井根太の適宜箇所に設けられた送風口と、該送風口によって連通された空間に臨む天井材の適宜箇所に設けられた給気口と、を備え、
前記一方向天井根太の空間に空気を供給して前記連通された空間を介して室内に空気を供給することを特徴とする住宅の天井の給気路構造。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、外気用空気清浄器を介して室内に外気を供給する給気路と、室内の空気を外部に排出する排気路とを備えた換気システム装置に関し、特に、高気密住宅におけるセントラル換気システム装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】
従来のこの種のセントラル換気システム装置としては、例えば、図５に示すように、外気用空気清浄器ａ及び熱交換機ｂを介して居室ｃに外気を供給する給気ダクトｄと、居室ｃからホールｅを経て便所・洗面所・浴室等のユーティリティルームｆに流入した空気を熱交換機ｂを介して外部に排出する排出ダクトｇとを備えたものが知られている。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、かかる従来の換気システム装置においては、給気ダクトｄから室内に給気される給気量と、排気ダクトｇから排気される室内空気の排気量とが同じであるため、特に、高気密住宅等のように室内への外気給気量を多くして十分な換気を行う必要が有る場合には換気時間が長くなり、しかも、冷暖房時のエネルギーロスが多くなって室内冷暖房機（図示せず。）の運転時間が長くなるという不都合がある。
【０００４】
本発明はかかる不都合を解消するためになされたものであり、短時間で室内の換気を十分に行うことができると共に、冷暖房時におけるエネルギーロスを少なくして室内冷暖房機の運転時間を短くするとができる換気システム装置を提供することを目的とする。
【０００５】
なお、天井内には室内に外気を給気する給気ダクトｄが配設されるため、ダクト工事と建築工事との取り合いが多くなってダクト経路の設定が複雑になり、しかも、下り天井が多くなってコスト高になるので、これらの問題についても解決することが望まれる。
【０００６】
【課題を解決するための手段】
かかる目的を達成するために、請求項１に係る換気システム装置は、外気用空気清浄器を介して室内に外気を供給する給気路と、室内の空気を外部に排出する排気路と、室内の空気の一部を前記外気用空気清浄器より上流側の前記給気路に導いて該空気を室内に循環供給する循環路とを備えた換気システム装置において、前記給気路は、住宅の一方向に延びる複数本の一方向天井根太と、前記一方向天井根太と直交する方向に延びる複数本の直交方向天井根太とからなる天井枠組構造の上下面に張設された床材及び天井材とで構成される天井と、前記一方向天井根太、前記直交方向天井根太、前記床材及び前記天井材とで囲まれた空間同士を連通する、前記一方向天井根太の適宜箇所に設けられた送風口と、該送風口によって連通された空間に臨む天井材の適宜箇所に設けられた給気口と、一端が前記一方向天井根太の空間に、他端が屋外に配置された給気ダクトと、から構成され、前記排気路は、前記給気路上にない天井材の適宜箇所に設けられた第１の吸気口と、一端が前記第１の吸気口に、他端が屋外に配置された排気ダクトと、から構成され、前記循環路は、前記給気路上にない天井材の適宜箇所に設けられた第２の吸気口と、一端が前記第２の吸気口に、他端が前記外気用空気清浄器より上流側の前記給気ダクトに接続された循環ダクトと、から構成され、前記一方向天井根太の空間に配置された給気ダクトの給気口より空気を供給して前記給気路を介して室内に空気を供給するとともに、前記第１の吸気口にて室内空気を吸引して室内から空気の一部を排出する一方、前記第２の吸気口にて室内空気を吸引して室内の空気の一部を前記循環路に導いて該空気を室内に循環供給することを特徴とする。
【０００７】
請求項２に係る住宅の天井の給気路構造は、住宅の一方向に延びる複数本の一方向天井根太と前記一方向天井根太と直交する方向に延びる複数本の直交方向天井根太とからなる天井枠組構造と、その上下面に張設された床材及び天井材と、で構成される住宅の天井の給気路構造において、前記一方向天井根太、前記直交方向天井根太、前記床材及び前記天井材とで囲まれた空間同士を連通する、前記一方向天井根太の適宜箇所に設けられた送風口と、該送風口によって連通された空間に臨む天井材の適宜箇所に設けられた給気口と、を備え、前記一方向天井根太の空間に空気を供給して前記連通された空間を介して室内に空気を供給することを特徴とする。
【０００８】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の実施の形態を図を参照して説明する。図１は本発明の実施の形態の一例であるセントラル換気システム装置を説明するための説明的概念図、図２は図１の構成を立体的に示した説明的斜視図、図３は変形例を説明するための説明的概念図、図４R>４は本発明の他の態様の実施の形態であるセントラル換気システム装置を説明するための説明的概念図である。なお、この実施の形態では、２×４構造の高気密住宅で、室内を居室、ホール及び便所・洗面所・浴室等のユーティリティルームによって構成した場合を例に採るが、これに限定されるものではない。
【０００９】
図１及び図２に示すように、このセントラル換気システム装置１は、室２内に外気を供給する給気ダクト３と、室２内の空気の一部を給気ダクト３に導いて該空気を居室８に循環供給する循環ダクト４と、ユーティリティルーム１０の空気を外部に排出する排気ダクト５とを備える。
【００１０】
給気ダクト３には、吸気口３ａから導入された外気の汚れ（粉じん、花粉、臭気、VOC 等）を取り除く外気用空気清浄器６と、該外気用空気清浄器６より下流側で給気ダクト３を流れる空気と排気ダクト５を流れる空気との熱交換を行う熱交換機７とがそれぞれ介設されている。熱交換機７は天井内ふところに設置されている。また、外気用空気清浄器６より上流側の給気ダクト３には吸気口３ａからの外気導入量を調整するボリュームダンパー（空気量調整手段）３ｃが介在され、熱交換機７より下流側の排気ダクト５には排気量を調整するボリュームダンパー５ａが介在されている。給気ダクト３の給気口３ｂは、図２に示すように、建物の略中央部を居室８、ホール９及びユーティリティルーム１０に沿って延びる天井根太１１を臨む位置に配置されている。
【００１１】
給気ダクト３の給気口３ｂから天井根太１１に給気された空気の一部は、該天井根太１１の幅方向の側壁に設けられた防火バンパー機能付送風口１２を通って居室８の天井根太１３に流入し、その後、居室８の天井１４に設けられた給気口１５から居室８に給気されるとともに、天井根太１３に設けられた送風ダクト１６を介して押入れ等に給気される。他の居室８及び押入れ等も同様にして給気口１５及び送風ダクト１６から給気される。そして、居室８に給気された空気は居室８の扉下部又は天井連通管等を介してホール９に流入し、ホール９に流入した空気は、一部が第２の吸気口９ａを経て循環ダクト４に流入するとともに残部がユーティリティルーム１０に流入する。ユーティリティルーム１０に流入した空気は第１の吸気口１０ａを経て排気ダクト５に流入する。ここで、この実施の形態では、本発明の給気路を給気ダクト３及び天井根太１１，１３等の天井枠組構造部によって構成する。
【００１２】
循環ダクト（循環路）４は、第２の吸気口９ａから吸気されたホール９の空気を外気用空気清浄器６とボリュームダンパー３ｃとの間に位置する給気ダクト３に導くためのものであり、給気ダクト３に導かれたホール９の空気は給気ダクト３の吸気口３ａから導入された外気と合流した後、外気用空気清浄器６及び熱交換機７を通って給気ダクト３の給気口３ｂから天井根太１１，１３及び送風ダクト１６を介して居室８及び押入れ等にそれぞれ循環供給される。また、循環ダクト４には、ホール９の空気に含まれる炭酸ガスを検出するＣＯ2
センサ１７（空気成分検出手段）と、該ＣＯ2 センサ１７より給気ダクト３側に配置されて循環ダクト４を流れる空気量を調整するボリュームダンパー（空気量調整手段）１８とがそれぞれ介在されている。
【００１３】
ボリュームダンパー１８及び上述したボリュームダンパー３ｃ，５ａの制御は、ＣＯ2 センサ１７によって得られた検出値に基づいて図示しないコントローラ（制御手段）が行うようになっている。コントローラは、ＣＯ2
センサ１７によって得られた検出値が予め定められた規定値を越えた場合に居室８への循環空気量を少なくするか或いはゼロにして外気の割合を増やし、反対に規定値以下の場合には居室８への循環空気量を多くする（元に戻す）とともに、給気量、排気量、循環空気量を調整し、これにより、室全体の環境を清浄に保つと同時に給排気量（換気量）を必要最小限に保つことができるようにボリュームダンパー１８、３ｃ，５ａをそれぞれコントロールする。
【００１４】
排気ダクト（排気路）５は、第１の吸気口１０ａから吸気されたユーティリティルーム１０の空気を熱交換機７を介して排気口１０ｂから外部に排出するためのものである。なお、図１において符号１９，２０はそれぞれ熱交換機７内で給気ダクト３に介在された給気用ファン及び排気ダクト５に介在された排気用ファンであり、符号５０は居室８の取り付けられた冷暖房機である。
【００１５】
かかる構成の換気システム装置においては、循環ダクト４によってホール１０の空気を給気ダクト３に導いて該給気ダクト３に取り入れられた外気と合流させ、該合流空気を外気用空気清浄器６を通過させてから給気ダクト３の給気口３ｂから天井根太１１，１３及び送風ダクト１６を介して居室８及び押入れ等に給気するようにしているため、外気吸気量と排気量とを従来例と同一にした場合において、居室８への給気量を循環ダクト４によって給気ダクト３に導入されたホール９の空気分だけ増やすことができ、この結果、短時間で居室８、ホール９及びユーティリティルーム１０の十分且つ均一な換気を行うことができる。
【００１６】
また、冷暖房機５０によって温められた空気又は冷やされた空気が循環ダクト４及び給気路（この実施の形態では、給気路を給気ダクト３及び天井根太１１，１３等の天井枠組構造部で構成する。）を介して居室８に循環供給されるようにしているため、冷暖房時におけるエネルギーロスを必要最小限に抑えることができ、この結果、冷暖房機５０の運転時間を短くすることができ、更には換気量を最小限にコントロールすることによってもエネルギーロスを必要最小限に抑えることができる。
【００１７】
更に、循環ダクト４を外気用空気清浄器６の上流側の給気ダクト３に接続するようにしているため、循環ダクト４を介して給気ダクト３に導かれたホール９の空気と給気ダクト３の吸気口３ａから導入された外気との両方の空気の汚れを一台の外気空気清浄器６で除去することができ、この結果、設備コストの低減を図ることができる。
【００１８】
更に、ＣＯ2 センサ１７によって検出された室内空気の炭酸ガス検出値が規定値を越えた場合には、居室８に循環供給される空気量を少なくするか或いはゼロにするようにして外気の割合を増やし、反対に規定値以下の場合には居室８に循環供給される空気量を多くする（元に戻す）ようにしているので、健康的な室内環境を維持することができる。
【００１９】
更に、天井根太１１，１３等の天井枠組構造部を給気路の一部としているため、従来のように、天井内の全てに給気ダクト３を配設する必要がなくなり、この結果、ダクト工事と建築工事との取り合いが少なくなって複雑なダクト経路の設定を不要にすることができるとともに、下り天井も少なくすることが可能になってコスト低減を図ることができる。
【００２０】
なお、上記実施の形態では、ＣＯ2 センサ１７を循環ダクト４に介在させて室内空気の炭酸ガスを検出するようにしているが、これに代えて、ＣＯ2
センサ１７を居室８に設けて該居室８の空気に含まれる炭酸ガスを検出するようにしてもよい。
【００２１】
また、上記実施の形態では、空気成分検出手段として、ＣＯ2 センサ１７を用いた場合を例に採ったが、必ずしもこれに限定する必要はなく、例えば、煙、ほこり及び／又は臭い等を検出するセンサを用い、これらの検出値を基にコントローラによってボリュームダンパー１８，３ｃを制御して循環空気量と外気量との割合を調整するようにしてもよい。
【００２２】
更に、上記実施の形態では、給気ダクト３を流れる空気と排気ダクト５を流れる空気との熱交換を行う熱交換機７を設けた場合を例に採ったが、該熱交換機７を設けない場合においても本発明を適用することができる。
【００２３】
更に、上記実施の形態では、給気ファン１９及び排気ファン２０を一台づつ設けているが、これに限定されず、例えば、給気ファン１９及び排気ファン２０をそれぞれ並列に二台或いはそれ以上設けて取入れ外気量（給気量）や排気量を調整するようにしてもよく、更には、給気ファン１９及び排気ファン２０の容量をそれぞれ変えることにより取入れ外気量（給気量）や排気量を調整するようにしてもよい。
【００２４】
更に、図３に示すように、ボリュームダンパー３０を給気ダクト３の熱交換機７の出口付近、給気ダクト３の居室８側の端部、循環ダクト４のホール９側の端部及び排気ダクト５のユーティリティルーム１０側の端部にそれぞれ設け、各ボリュームダンパー３０と上述したボリュームダンパー３ｃ，５ａ，１８をコントローラで制御することによって取入れ外気量、給気量及び排気量を調整するようにしてもよい。
【００２５】
次に、図４を参照して本発明の他の態様の実施の形態である換気システム装置について説明する。なお、上記実施の形態と重複する部分については、図に同一符号を付してその説明を省略する。
【００２６】
この換気システム装置４０は、循環ダクト４１によってホール９の空気を熱交換機７より下流側の給気ダクト３に導いてホール９の空気を居室８に循環供給するようにしたものであり、これにより、熱交換機７において給気ダクト３を流れる空気量と排気ダクト５を流れる空気量とが同等になって熱交換を効率良く行うことができる。循環ダクト４１には、ＣＯ2
センサ１７と、該ＣＯ2 センサ１７の下流側に配置されて循環ダクト４１を流れる空気の汚れを除去する循環用空気清浄器４２と、循環用空気清浄器４２より下流側に配置された循環用ファン４３と、循環用ファン４３より下流側に配置されたボリュームダンパー１８とがそれぞれ介在されている。なお、その他の作用効果については循環用空気清浄器４２と循環用ファン４３が増える点以外は上記実施の形態とほぼ同一であるのでその説明を省略する。
【００２７】
【発明の効果】
上記の説明から明らかなように、請求項１の発明によれば、循環路によって室内の空気の一部を給気路に導いて該給気路に取り入れられた外気と合流させ、該合流空気を外気用空気清浄器を通過させてから室内に給気するようにしているため、外気吸気量と排気量とを従来例と同一にした場合において、室内への給気量を循環路によって給気路に導かれた空気分だけ増やすことができ、この結果、短時間で室内の十分且つ均一な換気を行うことができるという効果が得られる。
【００２８】
また、室内冷暖房機によって温められた空気又は冷やされた空気が循環路及び給気路を介して室内に循環供給されるため、冷暖房時におけるエネルギーロスを必要最小限に抑えることができ、この結果、室内冷暖房機の運転時間を短くすることができるという効果が得られる。
【００２９】
さらに、循環路を外気用空気清浄器より上流側の給気路に接続するようにしているため、該循環路を介して給気路に導かれた室内の空気と給気路に取り入れられた外気との両方の空気の汚れを一台の外気空気清浄器で除去することができ、この結果、設備コストの低減を図ることができるという効果が得られる。
【００３０】
請求項２の発明によれば、天井枠組構造部を給気路の一部としているため、従来のように、天井内の全てに給気ダクトを配設する必要がなくなり、この結果、ダクト工事と建築工事との取り合いが少なくなって複雑なダクト経路の設定を不要にすることができるとともに、下り天井も少なくすることが可能になってコスト低減を図ることができるという効果が得られる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の実施の形態の一例であるセントラル換気システム装置を説明するための説明的概念図である。
【図２】図１の構成を立体的に示した説明的斜視図である。
【図３】変形例を説明するための説明的概念図である。
【図４】本発明の他の態様の実施の形態であるセントラル換気システム装置を説明するための説明的概念図である。
【図５】従来のセントラル換気システム装置を説明するための説明的概念図である。
【符号の説明】
１…セントラル換気システム装置
２…室
３…給気ダクト（給気路）
４…循環ダクト（循環路）
５…排気ダクト（排気路）
６…外気用空気清浄器
７…熱交換機
８…居室
９…ホール
１０…ユーティリティルーム
１１，１３…天井根太（天井枠組構造部：給気路）
１７…ＣＯ2 センサ（空気成分検出手段）
１８，３ｃ…ボリュームダンパー（空気量調整手段）
１９…給気ファン
２０…排気ファン
４２…循環用空気清浄器
【図１】
0003750003.tif 000002
【図２】
0003750003.tif 000003
【図３】
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【図４】
0003750003.tif 000005
【図５】
0003750003.tif 000006