JP2007198722A - 建物用常時換気システムおよびこれを備えた住宅 - Google Patents
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Abstract
【解決手段】建物に設置された強制換気扇装置と、前記建物の開口部の障子の開度(d)の状態を目標換気量に対応する障子の目標開度(D)を基準にして検知する検知手段と、前記検知手段により検知された前記建物の開口部の障子の開度(d)の状態に応じて前記強制換気扇装置の風量を調節する風量制御手段とを具備する建物用常時換気システム。建物の隙間相当面積に対応する換気量が所望の自然換気量に満たない建物に設置される建物用常時換気システムで、目標換気量に対応する障子の目標開度(D)を、建物の隙間相当面積に対応する換気量を所望の自然換気量まで増加させるのに必要な付加換気量を見込んだ障子の開度とできる。
【選択図】図2(c)
Description
ここで、常時換気システムとは、24時間継続して建物全体の強制換気を行う換気装置をいい、強制換気とは、換気扇による換気をいい、機械換気と同義である。
また、特許文献2には、自然換気と強制換気を適切に切り換えて、住宅の室内空間を常に良好な換気状態に維持できるようにする住宅の換気システムが開示されている。該換気システムでは、強制給排気口と自然給排気口の両方が設置され、いずれの換気口(給気口、排気口)もダンパー等により、開度が調整できるように構成されている。
また、特許文献3には、室内外の圧力差に応じて開口率を自動的に調整することにより、流入空気量を調整可能とする換気口が開示されている。
特許文献2、特許文献3又は特許文献4には換気口やダンパーの開度調整機構が記載されているが、引き違い窓に適用できるものではない。また、特許文献3、又は特許文献4では、換気システムにより住宅の自然換気量と機械換気量を調整して全体換気量を一定にする手段が開示されているが、引き違い窓等の開口部の人による開閉操作に対応する場合に適用できるものではない。
一方、窓を開けて換気を確保する場合に一定の開度で窓の障子を長時間開放することになるが、長時間の開放は防犯上好ましくなく、また閉め忘れ等の原因ともなるが、このことに配慮した従来の常時換気システムは、無かった。
また、住宅の住人が在室していない部屋においても窓障子を長時間開放した状態のままにすることができるように窓開度の変化を検知して、防犯上の警告表示等の発報ができる常時換気システムを提供するものである。
すなわち、本発明の第一発明は、建物に設置された強制換気扇装置と、前記建物の開口部の障子の開度(d)の状態を、目標換気量に対応する障子の目標開度(D)を基準にして検知する検知手段と、前記検知手段により検知された前記建物の開口部の障子の開度(d)の状態に応じて前記強制換気扇装置の風量を調節する風量制御手段とを具備してなることを特徴とする建物用常時換気システムである。
このように、前記目標開度(D)は、一般の戸建住宅等の建物における必要換気量を考慮して設定されるが、その設定基準は必ずしも省エネルギーの観点からのみに限るものではなく、建物の種類、使用目的、構造、地域、法的規制等々に応じた他の基準に基づいて設定される場合もあり得、そのような場合も第一発明の範囲に入る。
風量制御手段は、前記検知手段からの電気信号を受け取って、それ自体に組み込まれている前述の演算処理部によって演算処理して、風量調節信号を生じさせ、あるいは前記検知手段の演算処理部を経て発せられた風量調節信号を受け取り、その信号に基づいて、強制換気扇装置のON、OFF制御、および/または換気扇の回転数制御によって、風量を調節するものである。該風量制御手段は強制換気扇装置の本体内部に内蔵されるか、強制換気扇装置の本体とは別の部品として構成される。
また、特に二階建てや三階建ての建物や、延べ床面積の広い建物の場合、複数の強制換気装置を、各フロアや建物の一定の区画単位にそれぞれ一式ずつ設置することもでき、その場合、それぞれの強制換気装置に、前記検知手段と前記風量制御手段をそれぞれ設置し、各強制換気扇装置の制御をそれぞれ独立に行なうようにすることができる。一方、広い吹抜けがある住宅のような場合など、複数階構造の建物であっても、単一の強制換気扇装置によって建物全体の常時換気を行なうことも可能である。
前記第二発明は、建物の隙間相当面積に対応する換気量が所望の換気量に満たない建物に設置される建物用常時換気システムにおいて、所望の換気量を達成する障子の目標開度(D)を、建物の隙間相当面積(C値)を用いて設定するもので、たとえば建築物の気積に対して換気回数が0.5回/h以上の換気が見込める有効開口面積に相当するものとし、平成15年国土交通省告示273号に従って、「外気に常時開放された開口部と隙間の換気上有効な面積(隙間相当面積)の合計が、延床面積に対して、15cm2/m2以上」となる開口部面積に対応する量に設定することができる。
検知手段によって障子の開度(d)が目標開度(D)より大きいか少ないかが検知され、目標開度(D)を越えている場合は風量を低減させるもので、風量の低減により省エネルギー効果をあげることができる。
第三発明においてなされる風量の下方制御を、強制換気扇装置を停止させることによって行うものであり、制御構造が簡単である上、迅速な制御応答を得ることができる。
なお、前記障子の開度(d)が、前記目標換気量に対応する障子の目標開度(D)に一致した場合には、適宜強制換気扇装置を作動させるように設定してもよく、強制換気扇装置を停止もしくは換気量を低減させるように設定してもよい。
1)d < D
2)d > D
の少なくとも2状態を区別して検知する構成とされたことを特徴とする建物用常時換気システムである。
状態1)の場合に前記強制換気扇装置を作動させ、状態2)の場合に前記強制換気扇装置を停止もしくは換気量を低減させる。
1)d < D
2)d = D
3)d > D
の3状態を区別して検知する構成とされたことを特徴とする建物用常時換気システムである。
状態1)の場合に前記強制換気扇装置を作動させ、状態3)の場合に前記強制換気扇装置を停止もしくは換気量を低減させる。状態2)の場合は、前記強制換気扇装置を作動させても停止もしくは換気量を低減させてもいずれでもよい。
第六発明においては、開口部の障子の開度(d)の状態が3状態のいずれにあるかが検知されたが、第七発明においては、障子が開く方向に動いたこと、又は閉じる方向に動いたことをも検知する構成とされている。このような構成は、検知手段または風量調節手段に設けられる演算処理部に、障子の開度に関する電気的信号を受信した情報履歴を保持するメモリ機能を具備せしめ、検知した開度を履歴情報と比較演算し、窓障子が目標開度(D)の位置を基準に開く方向に動いたか、閉じる方向に動いたかを検知することにより達成できる。
そして、例えば、d=Dの状態において、履歴情報との比較の結果、障子が閉じる方向に動いたことが検知された場合は、換気量の増加量を上げ、開く方向に動いたことが検知された場合は、換気量の増加量を少なくする。
ここで、磁気センサの種類は、障子に設置された永久磁石の磁場を所望とする近接距離において判別するセンサであれば特に限定されるものではないが、たとえば、リードスイッチ、磁気抵抗効果センサ、ホールセンサなどが挙げられる。なかでも磁石の極性まで容易に判別でき、検知状態を多くすることが可能なホールセンサが好適に用いられる。
ここで、ホール素子とはホール効果を利用した半導体素子であるホールセンサのことであり、磁束密度の大きさによって、電位差を発生するセンサである。このセンサに磁束が貫通すると、フレミングの左手の法則によって、半導体を流れる電子がローレンツ力を受け、それに伴い、電子の流れ方向に対し、直角方向の向きに曲げられる。この結果、半導体素子の電流方向に対し、直角方向に電位差が生じる。この効果を利用したホール素子であれば、特に限定されるものではなく、その他にも、出力電位差が検知する磁極の極性によって符号が変化するので、より多くの状態を検知可能になる。また、ホールセンサの信号を処理するICを付与したものでも良く、その場合は、ホールセンサに前記演算処理部が含まれる態様となる。
ここで、辷り出し窓とは、開口部に設置された窓障子の開閉様式がスライド式ではなく、障子の一端側に吊元となる回転軸があり、開閉操作による回転動作により、その一端がサッシ枠に沿ってスライドする様式を持った開口部を意味する。また、前記回転軸が垂直のものを竪辷り出し窓、水平のものを横辷り出し窓という。
本発明の第十一発明は、第八または第九発明において、開度の検知対象となる建物の開口部が、引き違い窓であり、前記磁気センサが引き違い障子のサッシ枠側の縁部に配設されたことを特徴とする建物用常時換気システムである。
引き違い窓は、2枚引き違い窓障子に限定されず、3枚、4枚等の引き違い窓障子のものも含む。開度を検知する磁気センサは、2枚引き違い窓障子では、開け閉めが一方に限定される事情等がある場合は、その開け閉めがなされる窓障子の側のみに一式設置するようにしてもよいが、通常は、それぞれの窓障子に一式ずつ設置することとなる。その場合、各磁気センサからの出力信号を総合して合計開度を演算し、それを目標開度(D)と比較して風量を制御するのが簡便である。
本発明の第十三発明は、第十から第十二発明のいずれかにおいて、磁気センサが、障子の開度がゼロであることを検知するための第一磁気センサと障子の開度が目標開度(D)であることを検知するための第二磁気センサを含むことを特徴とする建物用常時換気システムである。
本発明の第十四発明は、第十から第十二発明のいずれかにおいて、磁気センサが、障子の開度が目標開度(D)より少ないか多いかを検知する位置に配設されたことを特徴とする建物用常時換気システムである。
磁気センサと磁石の配置は、様々な態様が考えられるが、磁気センサを固定側に設置すると、配線等が容易になる(第十二発明)。また一対の磁気センサを用いてもよいし(第十三発明)、一つの磁気センサで目標開度(D)より多いか少ないかを判定することもできる(第一四発明)。
ここで、警報発報制御手段は、防犯警報・監視装置の一部を構成する部品であり、防犯警報・監視装置親機に内蔵されているものをいう。検知手段から受け取った信号を音や光により、該住宅の住人および近隣にいる人へ報知するように構成されている。また、携帯電話等の通信機器に音声もしくは電子メール等で報知するように構成しても良い。
第二発明に係る建物用常時換気システムによれば、障子の目標開度(D)を建物の隙間相当面積(C値)を用いて設定するようにしたので、建物の自然換気量と強制換気量の合計を、その建物の床面積に応じた適切な量(換気回数)にすることができる。そして、強制換気の風量を減らすかまたは強制換気を停止することにより、不要な強制換気を排除して住人の生活状況に応じて、換気に関わる運転エネルギーの削減に資する。また、本発明の建物用常時換気システムにおいて、障子の目標開度(D)は、実際に建物を施工して隙間相当面積を測定した後に決定するものに限られず、建物の構法や構造の性能認定(例えば、工業化住宅)やプロトタイプ建物の実測データあるいは基本設計や詳細設計(断面設計)に基づいて予め算出し得る設計データである隙間相当面積(C値)を利用して決定すればよい。これにより所望の換気量を割り出すことができ、好都合である。
第四発明に係る建物用常時換気システムによれば、風量の下方制御が、強制換気扇装置を停止させることによって行なわれるので、制御構造が簡単である上、迅速な制御応答を得ることができる。
第六発明に係る建物用常時換気システムによれば、3通りの開度の状態を区別するようにしているので、検知手段の精度を高く維持できる。
第七発明に係る建物用常時換気システムによれば、障子が開く方向に動いたこと、又は閉じる方向に動いたことをも検知する構成とされているので、それぞれの状態において、換気扇のON、OFF制御のみではなく、換気扇の回転数制御を緻密に行うことができ、換気システムのより効率的な運転が可能になる。
第九発明に係る建物用常時換気システムによれば、磁気センサにホール素子を使用するので、サッシ可動部の位置検知と同時に、サッシ障子に取り付けられた磁石の極性を判断することで、サッシ可動部の移動方向を検知することができ、センサ部の小型化に好適である。
第十発明に係る建物用常時換気システムでは、磁気センサを窓障子の吊元側に配設した。一般に辷り出し窓において窓障子の開放のみを検知する場合、辷り出し窓のロック側にセンサが設けられるが、それでは窓障子の開度を検知することが容易ではない。第十発明では、窓障子の開度を確実に検知できる。
第十一発明に係る建物用常時換気システムにおいても窓障子の開度を確実に検知できる。
第十五発明に係る建物用常時換気システムによれば、防犯システムと兼用できるので、日常的に開け閉めの多い開口部の閉め忘れを防止することが可能となる。
第十六発明によれば省エネルギーに資する住宅の確保により常時換気設備による年間消費エネルギーを低減することができる。
本発明に係る換気システムは、強制換気扇装置を具備する常時換気システムにおいて、窓の障子の開度(d)の状態を目標換気量に対応する障子の目標開度(D)を基準にして検知する検知手段と、前記検知手段により検知された前記窓の障子の開度(d)の状態に応じて前記強制換気扇装置(換気扇)の風量を調節する風量制御手段とを具備せしめたものである。
すなわち、1住戸に1台以上の換気システムが設置されている場合に、居住者にとって通風を取るために有効と考えられる1箇所以上の窓に障子の開度(d)を検知する検知手段(センサ)を設置するとともに、換気システム本体にあるいは換気システム本体とは別個に、前記検知手段からの電気信号を受けて、換気システムの電源をON、OFFするかもしくは換気扇の風量を制御する風量制御手段を設ける。
この風量制御手段または検知手段に、好適には、検知手段からの電気信号を演算処理して風量制御信号に変換する演算処理部を具備せしめる。また、風量制御手段は、好適には、センサと、当該建物の換気を行う換気システムとが情報線でつながれ(無線でもよい)、当該窓の障子が目標開度以上、かつ一定時間以上開けられている場合に換気システムの電源をOFFにする一方、開放されていた窓の障子が目標開度以下に一定時間以上維持された場合又は窓障子が閉止された場合に、換気システムの電源をONにする構成とする。
たとえば、100m2の延べ床面積の住戸の場合、たとえば隙間相当面積が15cm2/m2以上となる窓の開巾として、引き違い形式の腰高窓(有効開口高さが100cm)であれば約15cm以上窓が開けられた場合に有効開口面積が1500cm2となり、隙間相当面積が15cm2/m2を満たす開度Dとなることから、換気システムの電源がOFFとなるように設定することができる。
また、開口部が辷り出し窓(有効開口高さが100cm、有効開口巾が45cm)である場合、窓障子の回転角度が45度以上であれば、全開(4500cm2)と見なし、次の数式の関係から、開度Dに相当する回転角θで規程され、15度以上窓が開けられた場合、開口面積が1500cm2となり、換気システムの電源がOFFとなるように設定することができる。
S = S0 × (θ/45°)
S: 有効開口面積[cm2]
S0: 全開時の開口部面積[cm2]
θ: 検知角度[°]
また「一定の時間」とは、該開口部が住人の出入りのため等の、一時的な開け閉めではなく、換気のために所定の開度が維持されているかどうかを判別するために設けられた時間であり、1分以上30分以下の程度の時間範囲であれば十分であり、たとえば5分などの任意の時間を設定することができる。
また換気システムが2台以上設置されている場合は、開度を検知するセンサを設置した窓のある階を主に換気する換気システムと開度を検知するセンサをつなぎ、他の換気システムをつなぐかどうかは、該建物の間取りプラン等を配慮して随意に決定することができる。
(常時換気システムの構造)
図1(a)および(b)は、それぞれ、常時換気システムを設置した住宅の例を示す概略縦断面図である。
図1(a)には、機械動力によって各居室からダクトを経由して集中排気する第3種型の換気システムが示されている。該換気システムは、新鮮外気が各居室に設けられた給気口1から居室内に導入される一方、居室内の空気は、天井に埋め込まれた換気扇3(風量制御手段3a、集積回路3bを内蔵)によって、各居室に連通して配設された排気ダクト4(4a、4b)から排気口2を通じて屋外へ排気される構造とされ、トイレには壁貫通型の換気扇5が備えられている。
なお、本発明の換気システムは、さらに第2種型換気システム(給気を機械動力とし、排気は排気口とするもの)など、他の換気システムにも適用可能である。
図2(a)は引き違い窓11に前記検知手段を設けた例を示すもので、図中12a、12bは障子であり、閉められた状態を示している。この状態において、各障子12a、12bのサッシ枠に対向する側の上縁角部には、磁石13が取り付けられ、サッシ枠の上側角部には、障子が閉められた状態において前記磁石13を検知して、障子が閉められたことを検知し、よって障子の開閉を検知するための第1の磁気センサ14aがそれぞれ設けられている。また、サッシ枠の上側で角部から所定距離内側に離間した位置には、障子が所定距離内側に移動させられた(すなわち開けられた)状態になると前記磁石13を検知できるようになり、よって障子の開度を検知する第2の磁気センサ14bが設けられている。ここで、第2の磁気センサ14bの設置位置は、あらかじめ当該住宅の延べ床面積から隙間相当面積として、15cm2/m2となるような開度Dを検知できるようにして、決められている。
図2(c)から分かるように、第2の磁気センサ14bは換気扇本体3の風量制御手段3aに、情報線20により入力ポート17において結線されており、風量制御手段3aはセンサから送信される信号を、図示しない演算処理部により窓障子の開度を示す信号に変換して受け取っている。この演算処理部は、第2の磁気センサ14bの信号を用いて演算処理を行う集積回路で構成され、配置位置は換気扇本体3に内蔵されていても、風量制御手段3aに内蔵されていてもよいし、あるいは第2の磁気センサ14bに内蔵されていてもよく、特に設置位置は限定されない。
図2における例と同様に、窓枠に磁気センサ14が取り付けられ、窓障子の上端隅に磁石13が取り付けられているが、図2における例と異なる点は、本実施例では、ホール素子を用いた磁気センサ14がサッシ窓上枠に一つだけ取り付けられており、その取り付け位置が、所望とする開度Dに対し、端より1/2Dの距離に設定されていることである。
本実施例において、磁石13は、窓が閉じた状態でもホール素子を用いた磁気センサがVDなる出力電位を生じるような磁場を持った磁石とされている。ここで、前記磁石のN極とS極を結ぶ線の向きは、移動方向に垂直になるように設置されている。したがって、磁気センサは、磁石の極性に関係なく、どちらか一方の磁界の強さを検知することになる。
このような構成では、窓を閉じた状態(1)から窓を開けていくと、磁気センサと磁石(例えば、N極)が最接近する状態(2)のところ、つまりd=1/2Dで、磁気センサから得られる出力電位が最大(Vmax)となる。さらに、窓を開けていくと、d= D のところで、再び出力電位がVDとなる。
窓の開度がDより大きくなると、磁気センサの出力電位は、VD未満となり、次第に0(ゼロ)へと漸減する。したがって、磁気センサ14の出力電位がVDより大きいか、それ以下かによって、窓の開度dが目標開度D未満か、D以上かが検知される。
このような構成の場合、磁気センサが一つの窓障子に付き一つで済む(磁石も一つの窓障子に一つである。)ので、構造が簡略であるという利点がある。
図4中、竪辷り出し窓11には、窓枠に窓障子12の開閉を検知するための磁気センサ14が、窓障子の吊元側の窓上枠側に設けられ、窓障子の吊元側の上部枠には、目標開度Dを検知するための磁石13が設置されている。
実際に、窓開口幅428mm、開口高さ1046mmのトステム製の竪辷り窓に松下電工製のマグネットセンサ(高感度タイプEK321A)を設置し、目標開度Dとして回転角度θ=17°と設定した場合、その開度を境にしてマグネットセンサ(OFF型)の抵抗値が無限大からゼロに変化し、図示していない演算回路内で対応する信号の出力電位が図4に示すように変化し、開度を検知することができた。
図5を用いて本発明の換気システムにおいて窓障子の開度を検知する情報処理のフローについて説明する。第1の磁気センサおよび第2の磁気センサが検知した情報は、換気システム本体へ伝達され、換気システム本体内部に設けられた演算回路(風量制御手段を構成する)によって、図5(a)および(b)に示す内部処理が行われる。
すなわち、図5(a)において換気システム本体に電源が投入される(S0)と、まず、第1の開閉センサが設置された該窓の開閉をチェック(S1)し、まず閉まっていることを確認する。このとき、該窓が開いている場合には、操作パネルに該窓が開いていることを警告する(S1)。該窓が閉まっている場合には、状態メモリの保持情報をリセットし(S2)、換気扇のファンの運転を開始する(S3)。一旦、換気システムの運転が始まると、窓の開閉操作がない限り、システムは、定常状態の運転を行う(S3の状態を維持)。
タイマーは、前記開度が所定以上になった時に作動するタイマーで設定されている時間と同じ時間作動し、換気システムの停止状態が継続する。このタイマー時間内に、再度、所定の開度以上に窓が開けられると(S11の「No」の場合)、状態表示のためのフラグは、リセットされ、換気扇は停止状態を継続する(S7)。
一方、図5(b)において、換気システムが停止中に、換気システムに連動しているトイレが利用されると(SS1)、割り込み操作(S12)が行われ、換気システムが作動する(SS2)。
該トイレが使用中か否かは、トイレに設けられた照明用スイッ チ(または人感センサー)18と兼用している(SS1)。また、該トイレの使用が終了すると直ちに換気システムを停止状態に戻したり、あるいは、トイレ用のタイマーを設け、一定時間、たとえば5分程度、停止状態に戻す時間を遅らせることができる(SS3)。換気システムが運転中のトイレ使用については、本実施例では、特にシステム的に特別な操作は行っていないが、システム全体の風量を少し上げるなどの操作を行っても良い。
図6を用いて、図2(a)の構成例において第2の磁気センサが所定の開度(目標開度)を検知する方法をより詳細に説明する。
図6(a)に、ホール効果を利用した磁気センサ(旭化成電子(株)製)を用いた時のセンサ出力例を示した。この磁気センサは、磁束密度の強弱に応じて、第2の磁気センサ14bから電位が出力される。また、磁石の極性の向きに応じて、電位の極性が異なるようになっている。したがって、この第2の磁気センサ14bは、所望とする開度の位置となる窓枠11に取り付けられている。窓障子12aには、窓の移動とともに移動する磁石13が窓障子の先端部に取り付けられている。前記磁石のN極とS極を結ぶ線の向きは、移動方向に平行になるように設置されている。
しかし、そのまま開ける操作が継続されると、窓障子の先端部に取り付けられた磁石13が第2の磁気センサ14bに近づく。ここで、説明のため、まず磁石13のN極が第2の磁気センサ14bに接近すると仮定する。N極の接近に伴い、プラスの電位を出力するようになる。そして、磁石13のN極の先端が第2の磁気センサ14bに最も近づいた状態になると最大の電位を出力する(図6(a)の(1)〜(2)の中間の状態)。
この集積回路は、人が窓障子を開ける操作をした場合は、第2の磁気センサ14bの出力電位がプラスからマイナスへ反転したことの信号を受け取ると演算処理により窓障子12aの開度dが所定値D以上となったことの信号に変換して換気システム本体8の風量制御手段8aに受け渡す。逆に人が窓障子を閉める操作をした場合は、第2の磁気センサ14bの出力電位がマイナスからプラスに反転することの信号を受け取ると演算処理により、窓障子12aの開度dが所定の開度D以下になったことの信号に変換して換気システム本体8の風量制御手段8aに受け渡す。
このリードスイッチは、2つ用いて(14c、14d)、窓障子12aの開度dが所定の開度D(d=D)となる位置を挟んで、たとえば3cm程度の距離を離して設置される。窓障子12aの先端部に取り付けられる磁石13の設置方向は、N極からS極の方向が、窓障子12aの移動方向に対して、平行(水平向き)に取り付けられる。
この場合、人が閉じている状態の窓障子12aに開ける操作を加えると、第1のリードスイッチ14cに磁石13が最近接して(図6(b)の(2)−1、2の状態)リードスイッチ14c内部にある端子間が導通される。
さらに、人が窓障子を開ける((3)の状態)と第2のリードスイッチ14d内部の端子間は絶縁状態となる。
具体的には、第1のリードスイッチ14cの絶縁−導通−絶縁の信号を受取った後、第2のリードスイッチの絶縁−導通−絶縁の信号を受取ったときには、該窓の障子の開度dが所定値D以上になったことを示す信号に変換して換気システム本体8の風量制御手段8aにその信号を送信する。
ここで、第三発明に対応する例として、図6(a)を用いた窓障子の所定の開度をホール効果を利用した磁気センサを用いて検知する方法において、所定の開度D以外の開度として、出力電位がVmaxとなる状態(1)と(2)の中間点(0<d<D)と出力電位Vminとなる状態である開度Dを明らかに超えた点を検知できる。この情報を電気信号に変換して換気システム本体8の風量制御手段8aに送信し、たとえば、d=0のときに機械換気風量Qを100%、VmaxとなるdのときにQを50%、d=Dのときに、Qを10%、VminとなるdのときにQを0%(停止)とするなどの制御する風量を複数の段階に分けて調整することが可能である。
図7(a)および(b)に本発明の換気システムを用いたときの住宅換気量の実測結果を示す。実測した住宅は、図1(b)記載の第1種セントラル換気システムが設置された3階建ての住宅である。該住宅の気密性をコーナー札幌製気密測定器KNS−4000II−K型で測定したところ、5.33cm2/m2であった。2005年10月上旬において、該住宅の換気量を、コーナー札幌製多数室換気量測定器SK−001型を用いて実測した。
図7(a)に、本発明の換気システムが運転されているときの換気量を示す。常時換気システムが稼動している間は、安定して約200m3/hの換気量が維持されていることが分かる。この換気量は、該住宅の気積が276m3であったことから、0.7回/hの換気回数となり、建築基準法で規定されている0.5回以上の換気が確保されている。
さらに、図8及び図9を用いて本発明の常時換気システムと防犯システムを連動させた場合について説明する。図8は、システムの構成図である。換気扇及び窓周辺の部品構成は、上述した図7の常時換気システムと同じ構成をもつが、異なる構成は、防犯システムの親機21があり、情報線20により第2の磁気センサ14bに結線され、該親機21には、開口部の障子の開度の変化を検知することにより、その旨の警告を発報するための信号を制御する警報制御手段21aが内蔵されている点である。
次に、図9は、常時換気システムと防犯システムが連動する場合の本実施例に係る常時換気兼防犯システムの演算処理フローである。
具体的には、まず、本実施例に係るシステム(以下本システムという。)を起動させた後(T1)、警戒モードがONの状態になる(T2)。このとき、センサは、換気扇本体に信号を送るとともに防犯のための警戒警告機能をもつ親機21にも信号を送る状態になる。
前記常時換気モードおよび自然換気(通風)モードの選択は、住人により親機21にあらかじめ設定された警戒モードの選択が行われると同時に内部的な情報処理により自動で行われ、たとえば本システムの換気扇の運転状況の信号を情報線を介して親機21が受け取り、親機21の内部にある集積回路で処理する構成となっている(図示せず)。
最後に警戒モードがOFFになると(T2、NO)、検知手段である磁気センサからは換気扇本体に信号を送ることは維持されたまま親機21は、特段の処理を行わない(T7)。
2、7 換気口
3 天井埋込換気扇(排気扇のみ)
3a 風量制御手段(集積回路3bを内蔵)
4、10 排気ダクト
4a 排気ダクト(室内から換気扇へ)
4b 排気ダクト(換気扇から外部へ)
5 トイレ壁貫通型換気扇
8 天井埋込換気扇(給気扇および排気扇、吸い込みグリル付き)
8a 風量制御手段(集積回路8bを内蔵)
9 給気ダクト
9a 給気ダクト(外部から換気扇へ)
9b 給気ダクト(換気扇から室内へ)
11 引き違い窓
12、12a、12b、16 窓障子
13 磁石
14、14a、14b ホール効果を利用した磁気センサ
14c、14d リードスイッチ
15 竪辷り出し窓
17 入力ポート
18 トイレ照明スイッチ(または人感センサー)
19 商用電源
20 情報線
21 防犯システム親機
21a 警告発報制御手段(集積回路21bを内蔵)
Claims (16)
- 建物に設置された強制換気扇装置と、前記建物の開口部の障子の開度(d)の状態を目標換気量に対応する障子の目標開度(D)を基準にして検知する検知手段と、前記検知手段により検知された前記建物の開口部の障子の開度(d)の状態に応じて前記強制換気扇装置の風量を調節する風量制御手段とを具備してなることを特徴とする建物用常時換気システム。
- 建物の隙間相当面積に対応する換気量が所望の自然換気量に満たない建物に設置される建物用常時換気システムであって、前記目標換気量に対応する障子の目標開度(D)が、前記建物の隙間相当面積に対応する換気量を前記所望の自然換気量まで増加させるのに必要な付加換気量を見込んだ前記障子の開度であることを特徴とする請求項1に記載の建物用常時換気システム。
- 前記検知手段が、前記障子の開度(d)が前記目標換気量に対応する障子の目標開度(D)よりさらに開放されたか否かを検知する構成とされ、前記風量制御手段が、前記障子の開度(d)が前記目標換気量に対応する障子の目標開度(D)を超えた場合に前記強制換気扇装置の風量を、前記障子の開度(d)が前記目標換気量に対応する障子の目標開度(D)より少ない場合における該風量よりも低減させる構成とされたことを特徴とする請求項1または2に記載の建物用常時換気システム。
- 前記風量制御手段が、前記障子の開度(d)が少なくとも前記目標換気量に対応する障子の目標開度(D)より少ない場合に前記強制換気扇装置を作動させ、前記障子の開度(d)が少なくとも前記目標換気量に対応する障子の目標開度(D)より多い場合に前記強制換気扇装置を停止させる構成とされたことを特徴とする請求項3に記載の建物用常時換気システム。
- 前記検知手段が、前記目標換気量に対応する障子の目標開度(D)と開口部の障子の開度(d)について、
1)d < D
2)d > D
の少なくとも2状態を区別して検知する構成とされたことを特徴とする請求項1から4のいずれかに記載の建物用常時換気システム。 - 前記検知手段が、前記目標換気量に対応する障子の目標開度(D)と開口部の障子の開度(d)について、
1)d < D
2)d = D
3)d > D
の3状態を区別して検知する構成とされたことを特徴とする請求項1から4のいずれかに記載の建物用常時換気システム。 - 前記検知手段が、
(1)目標開度(D)である障子の位置、及び(2)障子が開く方向に動いたこと、又は閉じる方向に動いたことを検知することを特徴とする請求項6に記載の建物用常時換気システム。 - 前記検知手段が、磁気センサを有することを特徴とする請求項1から7のいずれかに記載の建物用常時換気システム。
- 磁気センサが、ホール素子であることを特徴とする請求項8に記載の建物用常時換気システム。
- 開度の検知対象となる建物の開口部が、辷り出し窓であり、前記磁気センサが窓障子の吊元側に配設されたことを特徴とする請求項8または9に記載の建物用常時換気システム。
- 開度の検知対象となる建物の開口部が、引き違い窓であり、前記磁気センサが引き違い障子のサッシ枠側の縁部に配設されたことを特徴とする請求項8または9に記載の建物用常時換気システム。
- 磁気センサがサッシ枠に取り付けられ、磁石が障子に取り付けられたことを特徴とする請求項10または11に記載の建物用常時換気システム。
- 磁気センサが、障子の開度(d)がゼロであることを検知するための第一磁気センサと障子の開度が目標開度(D)であることを検知するための第二磁気センサを含むことを特徴とする請求項10から12のいずれかに記載の建物用常時換気システム。
- 磁気センサが、障子の開度(d)が目標開度(D)より少ないか多いかを検知する位置に配設されたことを特徴とする請求項10から12のいずれかに記載の建物用常時換気システム。
- 前記検知手段が開口部の障子の開度変化を検知する構成とされ、該検知手段には、該検知手段からの前記障子の開度変化に基づいて、防犯のための警告を発報するための信号を制御する警報発報制御手段が接続されていることを特徴とする請求項1から14のいずれかに記載の建物用常時換気システム。
- 請求項1から15のいずれかに記載の建物用常時換気システムを備えたことを特徴とする住宅。
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