JP2017142010A - 通気システム及び通気方法 - Google Patents

Abstract

【課題】隣の空間との間での空気の移動を制御することができる通気システムを得る。
【解決手段】居室２ａと通路２ｃとを仕切る内壁には、ファン１２ａ，１２ｂを備えた通気口１０ａ，１０ｂが設けられている。ファン１２ａは、居室２ａから吸気して通路２ｃへ排気するように回転するファンであり、ファン１２ｂは、通路２ｃから吸気して居室２ａへ排気するように回転するファンである。ファン１２ａ，１２ｂが回転を始めると、矢印Ｆ１で示すような流れで、居室２ａと通路２ｃとの間を空気が移動する。
【選択図】図２

Description

この発明は、居室と通路の間等、異なる空間の間を空気が移動できるように、建物に設けられる通気システムに関するものである。

建物に導入される空調システムとしては、様々なものが従来から知られており、空調システムごとに適した建物のタイプが存在する。例えば、空調したい居室ごとにエアコン等の空調機器を設置する個別空調の場合、通常、各居室は、他の居室及び通路に対して閉じた空間となるように設計される。また、特許文献１のような複数の居室を対象に空調を行う全館空調の場合、通常、各居室は、他の居室及び通路に対して開いた空間となるように設計される。具体的には、内壁に設けた開口であるリターンパスや、ドアのアンダーカット等を介して、他の居室及び通路との間での空気の移動が可能に設計されることが多い。

特開平５−１７２３７１号公報

しかしながら、上記のように設計された従来の建物では、隣り合う空間の間での空気の移動を制御することはできなかった。例えば、各居室が他の居室及び通路に対して閉じた空間となっている場合、隣の空間へ空気を排出したり、隣の空間の空気を取り入れたりしようにも、そもそもそのための開口部等が設けられていないので、空気の移動を制御することができない。また例えば、リターンパス、アンダーカットを介して隣り合う空間の間での空気の移動が可能なように設計されていても、空気は成り行きで移動してしまい、居住者側で制御することができない。このため、例えば居室の暖気をその隣室に移動させるなど、隣の空間を活用して快適な室内環境を得ることができなかった。

この発明は、上記のような課題を解決するためになされたもので、隣の空間との間での空気の移動を制御することができる通気システムを得ることを目的とする。

この発明に係る通気システムは、同じ空間に面する内壁に設けられた通気口を複数備え、複数の通気口は、内壁を貫通する開口部をそれぞれ有し、複数の通気口のうち少なくとも１つの通気口は、その開口部にファンが設けられていることを特徴とするものである。

この発明によれば、複数の通気口のうち少なくとも１つの通気口の開口部にファンを設けたので、隣の空間との間での空気の移動を制御することができる。

この発明の実施の形態１に係る通気システムを設けた建物の概略図である。 この発明の実施の形態１に係る通気システムの通気口を示す斜視図である。 この発明の実施の形態１に係る通気システムの通気口を示す斜視図であり、図２とは異なる方向に空気が移動する場合を示す。 この発明の実施の形態１に係る通気システムの通気口の配置の第１変形例を示す斜視図である。 この発明の実施の形態１に係る通気システムの通気口の配置の第２変形例を示す斜視図である。

実施の形態１．
図１は、この発明の実施の形態１に係る通気システムを設けた建物の概略図である。居室１ａ，１ｂが１階、居室２ａ，２ｂが２階にあり、居室１ａ，１ｂは通路１ｃ、居室２ａ，２ｂは通路２ｃに面している。１階の通路１ｃと２階の通路２ｃとは、階段３で吹き抜けのように繋がっている。そして、この建物では、屋内の暖冷房を行うために全館空調システムが導入されているとして以下説明する。

全館空調システムでは、室外機４と、室外機４に不図示の冷媒の循環ラインを介して接続する室内機５との協働により、冷風又は温風の調和空気が生成される。
室外機４は、外気と冷媒を熱交換させるものであり、圧縮機、水冷式の熱交換器（又は空冷式の熱交換器とファン）等を有する。
室内機５は、例えば天井裏に設置され、熱交換器、ファン等を有する。室内機５は、室外機４から冷媒の循環ラインを介して送られた冷媒と、後述の換気装置８から送られる空気とを熱交換器で熱交換させる。そして、熱交換後の調和空気をファンにより送り出す。室内機５が送り出した調和空気は、不図示のサプライダクトを介して、吹出し口６から各居室へ吹き出される。

吹出し口６から吹き出された調和空気は、内壁に設けられリターンパスとしても機能する通気口１０、ドアのアンダーカット等、居室内外での空気の移動が可能な開口を介して通路１ｃ，２ｃ及び階段３等へも行き渡り、全館が空調される。
全館空調システムでは、通路２ｃの天井側に設けられた吸込み口７を介して、屋内の戻り空気を取り入れる。吸込み口７から取り入れた戻り空気は、換気装置８により建物外へ排気される。換気装置８は、外気の取入れも担っており、取り入れた外気は、室内機５へと送られる。

ここで、図２に、屋内の空間である居室２ａと通路２ｃとを仕切る内壁に設けた通気口１０を、通路２ｃから居室２ａを見た際の斜視図で示す。
居室２ａと通路２ｃとを仕切る内壁には、通気口１０ａ，１０ｂという２つの通気口１０が設けられている。通気口１０ａは、通気口１０ｂよりも鉛直方向で上側、つまり天井側に設けられ、通気口１０ｂは、通気口１０ａよりも鉛直方向で下側、つまり床側に設けられている。

通気口１０ａは、居室２ａと通路２ｃとを仕切る内壁を貫通する開口部１１ａと、開口部１１ａに嵌め込むようにして設けられたファン１２ａ等で構成されている。同様に、通気口１０ｂは、居室２ａと通路２ｃとを仕切る内壁を貫通する開口部１１ｂと、開口部１１ｂに嵌め込むようにして設けられたファン１２ｂ等で構成されている。
ファン１２ａ，１２ｂの回転は、通気システムの不図示の制御部により制御される。そして、この制御部には、不図示のリモコン等を介して居住者が、ファン１２ａ，１２ｂの回転、停止、回転量等の希望する回転状態を指示できるよう構成されている。

次に、通気口１０ａ，１０ｂのファン１２ａ，１２ｂの運転例について説明する。
ファン１２ａとしては、例えば居室２ａから吸気して通路２ｃへ排気するように回転するファンが用いられる。そして、ファン１２ｂとしては、例えば通路２ｃから吸気して居室２ａへ排気するように回転するファンが用いられる。

このようなファン１２ａ，１２ｂが、不図示の制御部に制御されて回転を始めると、図２に矢印Ｆ１で示すような流れで、居室２ａと通路２ｃとの間を空気が移動する。すなわち、居室２ａの床側の通気口１０ｂから通路２ｃの空気が居室２ａに入り、居室２ａの天井側の通気口１０ａから居室２ａの空気が通路２ｃへ抜けていく。

このようにして居室２ａと通路２ｃとの間を空気が移動すると、居室２ａが冷房されている場合に、床側に冷気が分布しやすいという居室２ａ内の鉛直方向の温度斑を低減するのに有効である。また、天井側に溜まった暖気が通路２ｃへ抜けていくので、居室２ａが涼しくなり、居室２ａの室内環境が快適になる。
また、暖房時であっても、居室２ａが温まり過ぎた場合、天井側に溜まった暖気を通路２ｃへ逃がすことができ、居室２ａの室内環境が快適になる。これは、全館空調システムでは、吹出し口６の無い通路１ｃ，２ｃに対して、居室１ａ〜２ｂには多数の吹出し口６が設けられるために、居室１ａ〜２ｂ内が空調過多となりやすいからである。
また、全館空調システムが、室内機５での熱交換を行わず、外気を吹出し口６から吹き出して換気のみを行っている時にも、矢印Ｆ１のように居室２ａと通路２ｃとの間で空気を移動させることにより、通路２ｃを利用して居室２ａの室内環境を調節することができる。例えば、通路２ｃが涼しく、その涼しい空気を居室２ａに取り入れたい場合に、有用である。

図２に示すような、居室２ａの床側の通気口１０ｂから通路２ｃの空気が居室２ａに入り、居室２ａの天井側の通気口１０ａから居室２ａの空気が通路２ｃへ抜けていく空気の移動は、回転すると居室２ａから吸気して通路２ｃへ排気するファン１２ａのみを回転させることにより、生じさせてもよい。この場合、ファン１２ｂは回転させないか、あるいは、通気口１０ｂにファン１２ｂを備えて無くともよい。同様に、回転すると通路２ｃから吸気して居室２ａへ排気するファン１２ｂのみを回転させてもよく、この場合ファン１２ａは回転させないか、あるいは、通気口１０ａにファン１２ａを備えて無くともよい。

ファン１２ａとしては、他にも例えば通路２ｃから吸気して居室２ａへ排気するように回転するファンが用いられる。そして、ファン１２ｂとしては、他にも例えば居室２ａから吸気して通路２ｃへ排気するように回転するファンが用いられる。
このようなファン１２ａ，１２ｂが、不図示の制御部に制御されて回転を始めると、図３に矢印Ｆ２で示すような流れで、居室２ａと通路２ｃとの間を空気が移動する。すなわち、居室２ａの天井側の通気口１０ａから通路２ｃの空気が居室２ａに入り、居室２ａの床側の通気口１０ｂから居室２ａの空気が通路２ｃへ抜けていく。

このようにして居室２ａと通路２ｃとの間を空気が移動すると、居室２ａが暖房されている場合に、天井側に暖気が分布しやすいという居室２ａ内の鉛直方向の温度斑を低減するのに有効である。また、床側に溜まった冷気が通路２ｃへ抜けていくので、居室２ａが暖かくなり、居室２ａの室内環境が快適になる。
また、冷房時であっても、居室２ａが冷え過ぎた場合、床側に溜まった冷気を通路２ｃへ逃がすことができ、居室２ａの室内環境が快適になる。
また、全館空調システムが、室内機５での熱交換を行わず、外気を吹出し口６から吹き出して換気のみを行っている時にも、矢印Ｆ２のように居室２ａと通路２ｃとの間で空気を移動させることにより、通路２ｃを利用して居室２ａの室内環境を調節することができる。例えば、通路２ｃが暖かく、その暖かい空気を居室２ａに取り入れたい場合に、有用である。

図３に示すような、居室２ａの天井側の通気口１０ａから通路２ｃの空気が居室２ａに入り、居室２ａの床側の通気口１０ｂから居室２ａの空気が通路２ｃへ抜けていく空気の移動は、回転すると通路２ｃから吸気して居室２ａへ排気するファン１２ａのみを回転させることにより、生じさせてもよい。この場合、ファン１２ｂは回転させないか、あるいは、通気口１０ｂにファン１２ｂを備えて無くともよい。同様に、回転すると居室２ａから吸気して通路２ｃへ排気するファン１２ｂのみを回転させてもよく、この場合ファン１２ａは回転させないか、あるいは、通気口１０ａにファン１２ａを備えて無くともよい。

図２に矢印Ｆ１で示す空気の移動と、図３に矢印Ｆ２で示す空気の移動の双方を、ファン１２ａ，１２ｂとして用いるファンを付け替えることなく、同じファンで作り出すことができれば、状況に応じて矢印Ｆ１の流れと矢印Ｆ２の流れとを切り換えることが容易となり、好ましい。そのためには、例えば、ファン１２ａ，１２ｂとして、通路２ｃから吸気して居室２ａへ排気するファンを通気口１０ａ，１０ｂに設け、状況に応じてどちらか１つのファン１２ａ，１２ｂのみを回転させればよい。ファン１２ａのみを回転させれば図３の矢印Ｆ２の流れ、ファン１２ｂのみを回転させれば図２の矢印Ｆ１の流れが生じる。または、同じように、ファン１２ａ，１２ｂとして、居室２ａから吸気して通路２ｃへ排気するファンを通気口１０ａ，１０ｂに設け、状況に応じてどちらか１つのファン１２ａ，１２ｂのみを回転させればよい。
または、正逆回転可能なファンを、ファン１２ａ，１２ｂの少なくともどちらかとして設け、状況に応じて正回転と逆回転とを切り換えればよい。例えば、ファン１２ａとして正逆回転可能なファンを用いれば、通気口１０ｂにはファンを備えなくともよい。
または、図２に示す矢印Ｆ１の流れを生じさせる通気口１０ａ，１０ｂのペアと、図３に示す矢印Ｆ２の流れを生じさせる通気口１０ａ，１０ｂのペアを、それぞれ内壁に設けることで対応してもよい。

また、通気口１０ａ，１０ｂを、図４に示すように水平方向に並べて設けてもよい。居室２ａへ通路２ｃの暖気又は冷気を取り入れたり、居室２ａの暖気又は冷気を通路２ｃに逃がしたりして、通路２ｃを利用しながら居室２ａの室内環境を調節したいときは、有用である。このとき、通気口１０ａ，１０ｂいずれか一方にファンが備わっていれば、他方にファンが備わっていなくとも構わない。
さらに、通気口１０ａ，１０ｂを、図５に示すように水平方向及び鉛直方向での位置が異なるように斜めに並べて設けてもよい。

通気口１０ａ，１０ｂにより居室２ａと通路２ｃとの間で空気を移動させることは、居室２ａの換気にも有用である。居室２ａ内で通気口１０ａから通気口１０ｂに向かう空気の流れ、または、居室２ａ内で通気口１０ｂから通気口１０ａに向かう空気の流れが生じることで、居室２ａ内の空気は、発生した空気の流れに巻き込まれるようにして拡散して同じ場所に滞留しにくくなるので、室内が均一に換気されやすくなり、換気斑が低減される。

このように、通気口１０ａ，１０ｂの少なくともいずれか一方にファンを備えることで、通気口１０ａと通気口１０ｂとの間での空気の流れを制御する。これにより、居室２ａと通路２ｃとの間での空気の移動を制御することが可能となり、居室２ａの快適な室内環境を得ることができる。
また、ファン１２ａ，１２ｂにより通気口１０ａと通気口１０ｂとの間を流れる空気は、吹出し口６から出るような吹き出し空気と異なり、気流が体に直接当たる不快感があまり無い。さらに、ファン１２ａ，１２ｂが通気口１０ａ，１０ｂの開口部１１ａ，１１ｂに納まっていることから、意匠性を損なうことも無い。

ファン１２ａ，１２ｂの回転は、リモコン等を介した居住者による手動での制御の他に、通気システムの不図示の制御部が状況に応じて自動的に制御するように設計してもよい。制御部で自動的に制御する場合、温度センサを例えば居室２ａと通路２ｃ双方の床側と天井側に設け、検知した温度差に基づき、ファン１２ａ，１２ｂの回転を適宜の状態に制御するよう制御部をプログラムすればよい。また、全館空調システムにより暖房が行われているか、冷房が行われているか、外気の送風による換気のみが行われているかにより、居室２ａ内で通気口１０ａから通気口１０ｂに向かう流れが生じるようにファン１２ａ，１２ｂの回転を制御するか、または、居室２ａ内で通気口１０ｂから通気口１０ａに向かう流れが生じるようにファン１２ａ，１２ｂの回転を制御するかを一義的に判定するように制御部をプログラムしてもよい。暖房、冷房、換気のみ、のいずれが行われているかの判定は、全館空調システムから運転情報を得ること等により可能である。

なお、上記では、全館空調システムにより空調が行われる建物に対して、実施の形態１の通気システムを適用した場合について説明した。しかしながら、全館空調ではなく、個別空調で空調されている建物に対して、実施の形態１の通気システムを適用してもよい。例えば、リビング等の大空間に個別の専用エアコンが設けられている場合を考える。この場合、その大空間と通路とを仕切る内壁に通気口１０ａ，１０ｂを設けるとともに、その通路と寝室等の他の居室とを仕切る内壁にも通気口１０ａ，１０ｂを設ける。そして、通路は大空間から調和空気を取り入れ、寝室等の居室は、通路を介して調和空気を利用する。具体的には、寝室等の居室では、冷房時であれば床側の通気口１０ｂから通路の調和空気を取り入れ、暖房時であれば天井側の通気口１０ａから通路の調和空気を取り入れる。このようにすれば、寝室等の居室にエアコンが無かったり、容量不足のエアコンが設置されていたりする場合でも、他の空間を利用して暖冷房を行い、室内環境を快適にすることができる。また、全館空調システムと異なり、個別空調がされる建物には、換気のためのシステムが備わっていないことが多い。実施の形態１の通気システムを適用することで、人が居て空気が汚れやすい居室と、居室ほどは空気が汚れない通路等との間で空気を移動させることができるので、換気の面でも実施の形態１の通気システムを個別空調の建物に導入するメリットがある。

また、上記では、居室２ａと通路２ｃとを仕切る内壁に２つの通気口１０ａ，１０ｂを設けた場合について説明した。しかしながら、居室２ａと通路２ｃとを仕切る内壁に更に追加で通気口１０を設けてもよい。そして、追加で設ける通気口１０からは、適宜ファンを省略してもよい。
また、通気口１０ａ，１０ｂのうちの一方を、通路２ｃ以外の空間と居室２ａとを仕切る内壁に設けてもよい。要は、通気口１０ａ，１０ｂは、居室２ａという屋内の同じ空間に面する内壁に設けられていればよい。
また、通気口１０ａ，１０ｂのうちの双方を、通路２ｃ以外の空間と居室２ａとを仕切る内壁に設けてもよい。当該内壁が居室２ａとその隣の居室とを仕切る内壁であれば、居室間での空気の移動を制御することができる。

また、上記では、居室２ａと通路２ｃとを仕切る内壁に設けた通気口１０が、通気口１０ａ，１０ｂであるとして図２〜図５を用いて詳細に説明した。この説明との重複を避けるために説明は省略するが、図１に示すそれ以外の内壁に設けた通気口１０も、同様の通気口１０ａ，１０ｂとなっている。

また、上記では、居室２ａに全館空調システムの吹出し口６を設けて、居室２ａを空調した。つまり、空気温度を調節する温度調節部として、居室２ａに吹出し口６を設けた。しかしながら、ファンヒータ等の種々の空調機器を居室２ａに設け、温度調節部としてもよい。
また、居室２ａに温度調節部が設けられていなくともよく、この場合、通気口１０ａ，１０ｂは、温度調節部の無い空間同士の間で空気を移動させるものとして機能する。温度調節部の無い空間同士の間で空気を移動させる場合、互いの温度差を利用してそれらの空間の温度調節ができるとともに、それらの空間の換気に有用である。

以上のようにこの実施の形態１によれば、内壁に通気口１０ａ，１０ｂを設け、そして通気口１０ａ，１０ｂの少なくともいずれか一方にはファンを設ける。これにより、内壁で仕切られた隣の空間との間での空気の移動を、制御することができるようになり、隣の空間を活用して、快適な室内環境を作り出すことができる。

また、複数の通気口１０ａ，１０ｂの各開口部１１ａ，１１ｂの一端は、空気温度を調節する吹出し口６等の温度調節部が設けられた空間に対して開口していることとした。このようにすると、空調されている空間を対象にその室内環境を快適にすることができる。

また、複数の通気口１０ａ，１０ｂの各開口部１１ａ，１１ｂの他端は、空気温度を調節する吹出し口６等の温度調節部が無い空間に対して開口していることとした。このようにすると、隣室間の温度差を利用することができ、効率的に室内環境を快適にすることができる。

また、複数の通気口１０ａ，１０ｂには、他の通気口と鉛直方向での位置が異なる通気口が含まれることとした。このようにすると、鉛直方向での温度斑の低減等により、室内環境を快適にすることができる。

また、複数の通気口１０ａ，１０ｂには、開口部１１ａ，１１ｂにそれぞれファン１２ａ，１２ｂが設けられ鉛直方向での位置が異なる一対の通気口１０ａ，１０ｂが含まれることとした。このようにすると、鉛直方向での温度斑の低減等を効率的に行うことができる。

また、空間が冷房されている場合、鉛直方向での位置が相対的に下側の通気口１０ｂから空間に空気が入り、鉛直方向での位置が相対的に上側の通気口１０ａから空間の空気が抜けていくようにファン１２ａ，１２ｂが回転することとした。このようにすると、冷房時の温度斑低減等に効果的である。

また、空間が暖房されている場合、鉛直方向での位置が相対的に上側の通気口１０ａから空間に空気が入り、鉛直方向での位置が相対的に下側の通気口１０ｂから空間の空気が抜けていくようにファン１２ａ，１２ｂが回転することとした。このようにすると、暖房時の温度斑低減等に効果的である。

なお、本願発明はその発明の範囲内において、実施の形態の任意の構成要素の変形、もしくは実施の形態の任意の構成要素の省略が可能である。

１ａ 居室
１ｂ 居室
１ｃ 通路
２ａ 居室
２ｂ 居室
２ｃ 通路
３ 階段
４ 室外機
５ 室内機
６ 吹出し口
７ 吸込み口
８ 換気装置
１０ 通気口
１０ａ 通気口
１０ｂ 通気口
１１ａ 開口部
１１ｂ 開口部
１２ａ ファン
１２ｂ ファン

Claims (8)

1. 同じ空間に面する内壁に設けられた通気口を複数備え、
   前記複数の通気口は、前記内壁を貫通する開口部をそれぞれ有し、
   前記複数の通気口のうち少なくとも１つの通気口は、その開口部にファンが設けられていることを特徴とする通気システム。
2. 前記複数の通気口の各開口部の一端は、空気温度を調節する温度調節部が設けられた前記空間に対して開口していることを特徴とする請求項１記載の通気システム。
3. 前記複数の通気口の各開口部の他端は、空気温度を調節する温度調節部が無い第２空間に対して開口していることを特徴とする請求項２記載の通気システム。
4. 前記複数の通気口には、他の通気口と鉛直方向での位置が異なる通気口が含まれることを特徴とする請求項１から請求項３のうちのいずれか１項記載の通気システム。
5. 前記複数の通気口には、開口部にそれぞれファンが設けられ鉛直方向での位置が異なる一対の通気口が含まれることを特徴とする請求項１から請求項４のうちのいずれか１項記載の通気システム。
6. 前記空間が冷房されている場合、
   鉛直方向での位置が相対的に下側の通気口から前記空間に空気が入り、鉛直方向での位置が相対的に上側の通気口から前記空間の空気が抜けていくように前記ファンが回転することを特徴とする請求項４または請求項５記載の通気システム。
7. 前記空間が暖房されている場合、
   鉛直方向での位置が相対的に上側の通気口から前記空間に空気が入り、鉛直方向での位置が相対的に下側の通気口から前記空間の空気が抜けていくように前記ファンが回転することを特徴とする請求項４から請求項６のうちのいずれか１項記載の通気システム。
8. 同じ空間に面する内壁に設けられた通気口を複数備え、前記複数の通気口は、前記内壁を貫通する開口部をそれぞれ有し、前記複数の通気口のうち少なくとも１つの通気口は、その開口部にファンが設けられている通気システムの前記ファンを回転して、通気する通気方法。

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