JP3871859B2

JP3871859B2 - セントラル換気式建物

Info

Publication number: JP3871859B2
Application number: JP2000210343A
Authority: JP
Inventors: 博之梅田; 龍志村; 重人渡辺
Original assignee: Misawa Homes Co Ltd
Current assignee: Misawa Homes Co Ltd
Priority date: 2000-07-11
Filing date: 2000-07-11
Publication date: 2007-01-24
Anticipated expiration: 2020-07-11
Also published as: JP2002022236A

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、通気部を有する仕切りによって区画された複数の空間をまとめて換気するセントラル換気装置を備えたセントラル換気式建物に関するものである。
【０００２】
【背景技術】
従来より、屋内外の空気の出入りを遮断し、室内の熱が屋外に漏れないようにし、建物の内部の空調におけるエネルギー損失を少なくするために、室内の気密性および断熱性を高くした高気密・高断熱建物が利用されている。
このような高気密・高断熱建物では、屋内外の空気の出入りを遮断しているため、当該建物の換気を十分に行う必要がある。
そこで、高気密・高断熱建物の換気を行うために、当該建物内における居室等の仕切られた複数の空間をまとめて換気するセントラル換気装置が利用されている（特開平１１−３４４２５３号公報等参照）。
【０００３】
このセントラル換気装置は、屋内外の換気を行う装置本体と、一端がこの装置本体と接続され、他端が各空間の吸排気口に接続される吸排気用ダクトとを備えて構成されている。
例えば、屋外からの空気を吹出ダクトを介して居室等に供給し、この居室等に溜まっていた空気を、ドアとドアが設けられる開口の周縁との隙間や、ドアに形成されている通気口等の通気部から廊下に設けられている吸気口に集め、吸気ダクトを介して屋外に排出している。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】
このようなセントラル換気装置および当該セントラル換気装置を備えた建物では、例えば、トイレ等の局部強制換気装置が設けられている空間に屋外からの空気を供給し、廊下から当該トイレ内に溜まっていた空気を排出することがある。この場合、局部強制換気装置による排出力の方が大きいため、供給された空気および溜まっていた空気が全て局部強制換気装置で吸い上げられて屋外に排出してしまうとともに、トイレ内の圧力が廊下よりも低くなるため、廊下に集まった空気がトイレ内に流れ込んでしまい、換気のバランスが崩れてしまうという問題がある。
【０００５】
本発明の目的は、換気のバランスを維持することが可能なセントラル換気式建物を提供することにある。
【０００６】
【課題を解決するための手段】
本発明は、図面を参照して説明すると、通気部２８を有する仕切り２１によって区画された複数の空間（例えば、主寝室２２、副寝室２３、２４、トイレ２５、廊下２６）をまとめて換気するセントラル換気装置６を備えたセントラル換気式建物（例えば、ユニット式建物１）であって、仕切り２１を介して互いに隣り合う空間は、通気部２８を介して連通し、この隣り合う空間のうち、いずれか一方の空間には、当該空間の空気を屋外に排出する局部強制換気装置（例えば、換気扇３２）が別途設けられるとともに、セントラル換気装置６から導入される外気を排出する排気口６４Ａが設けられ、他方の空間には、セントラル換気装置６が設けられ、セントラル換気装置６には、前記他方の空間の空気を吸気する吸気口６１Ａと、前記排気口６４Ａに外気を送り出す排気用ダクト６４と、前記通気部２８を介して隣り合う空間の圧力差が所定範囲となるように、前記吸気口６１Ａで吸いだされる吸気量と前記局部強制換気装置３２で排出される空気の排出量との和の分だけ、前記排気口６４Ａから空気を吹き出させる圧力制御手段６７と、が設けられていることを特徴とする。
この際、所定範囲としては、通気部に所定の空気の流通が得られ、かつ、通気部近傍に、人体が風を感じる程度の空気の流通が得られる範囲であり、具体的には、０．１ｈＰａ以上３０ｈＰａ以下であることが好ましく、より好ましくは、１〜１０ｈＰａである。また、通気部を流通する空気の流通速度としては、０．５ｍ／ｓ以上５ｍ／ｓ以下であることが好ましく、より好ましくは、１〜３ｍ／ｓである。
【０００７】
このような本発明によれば、圧力制御手段によって、例えば、局部強制換気装置を使用していない場合と使用した場合とで、圧力差が所定範囲となるように、吸気口または排気口からの空気の吸込量または排気量を制御する、具体的には、局部強制換気装置を使用した場合、当該局部強制換気装置で排出される空気の量と、吸気口から吸い出される空気の量の和の分だけ排気口から空気を吹き出させるようにすることで、換気のバランスを維持することが可能となる。
【０００８】
以上において、圧力制御手段６７は、通気部２８を介して隣り合う空間のそれぞれに配置され、各空間の圧力を検出する圧力検出手段（例えば、圧力センサ６５）を備えていることが好ましい。
このようにすれば、圧力検出手段で得られた圧力から差を算出することにより、隣り合う空間の圧力差を正確に検出することが可能なる。これにより、換気のバランスをより一層正確に維持することが可能となる。
【０００９】
【発明の実施の形態】
以下に本発明の実施の形態を図面に基づいて説明する。
図１には、本発明の一実施形態におけるユニット式建物１が示されている。
このユニット式建物１は、屋内外の空気の出入りを遮断し、室内の熱が屋外に漏れないようにし、建物の内部の空調におけるエネルギー損失を少なくするために、室内の気密性および断熱性を高くした高気密・高断熱建物である。
ユニット式建物１は、基礎２上に設けられた建物本体３と、この建物本体３上に設けられる屋根４とを備えて構成されている。
【００１０】
建物本体３は、基礎２上に並設された複数の建物ユニット１０からなる１階部３Ａと、この１階部３Ａ上に並設された複数の建物ユニット２０からなる２階部３Ｂとを含んで構成されている。
この建物本体３と屋根４との間に形成されている小屋裏空間５には、２階部３Ｂを換気するセントラル換気装置６が設けられている。
【００１１】
セントラル換気装置６は、屋内外の換気を行う装置本体６１と、一端が外壁に形成されている吸気口６２Ａおよび排気口６３Ａにそれぞれ接続され、他端が装置本体６１にそれぞれ接続されている屋外側吸気用ダクト６２および屋外側排気用ダクト６３と、一端が装置本体６１と接続され、他端が後述する排気口に接続される屋内側排気用ダクト６４とを備えて構成されている。
【００１２】
装置本体６１は、屋外から取り入れる空気、および室内から屋外へ捨てられる空気を互いに熱交換するための全熱交換機と、換気を行うために各ダクト６２〜６４に応じて設けられている送風機と、圧力制御手段６７とを備えて構成されている。全熱交換機を備えることによって、例えば、夏期であれば温度と湿度とを下げ、冬期であれば両者を上げることができるようになっている。
【００１３】
２階部３Ｂは、図２に示されるように、間仕切り壁等の仕切りに２１よって、内部が複数の空間である主寝室２２と、２つの副寝室２３、２４と、トイレ２５と、廊下２６とに区画されている。
各主寝室２２、副寝室２３、２４、トイレ２５と、廊下２６とのそれぞれ隣り合う空間の境界となる仕切り２１には、開口２１Ａが形成され、この開口２１Ａには、ドア２７が設けられている。このドア２７を開閉することで各空間を行き来できるようになっている。このドア２７、当該ドア２７と開口２１Ａの周縁との隙間、ドア２７の上方および側方の仕切り２１には、通気部２８が形成されている（図３、４）。
【００１４】
各主寝室２２、副寝室２３、２４、トイレ２５の天井には、天井裏に配設された前述の屋内側排気用ダクト６４の他端が接続される排気口６４Ａが形成されている。
また、廊下２６の天井には、装置本体６１の下面に形成されているとともに、当該廊下２６の空気を吸い込むための吸気口６１Ａが露出している。この吸気口６１Ａで吸い込まれた空気は、全熱交換機で熱交換され、屋外側排気用ダクト６３および排気口６３Ａを介して屋外に排出されるようになっている。
つまり、セントラル換気装置６によって、各主寝室２２、副寝室２３、２４、トイレ２５に屋外からの新しい空気を取り込み、各主寝室２２、副寝室２３、２４に溜まっていた古い空気等を廊下２６の吸気口６１Ａに集め、当該廊下２６から屋外に排出することで、空気の循環路（流通路）が形成されている。これにより、２階部３Ｂの主寝室２２と、２つの副寝室２３、２４と、トイレ２５と、廊下２６とがまとめて換気されるようになっている。
【００１５】
ここで、ドア２７が開いている場合、各主寝室２２、副寝室２３、２４、トイレ２５に溜まっていた古い空気等は、開口２１Ａを通過して廊下２６の吸気口６１Ａに集まるようになっている。なお、ドア２７が開いている場合、ドア２７の上方および側方の仕切り２１に形成されている通気部２８からも空気が通過するが、開口２１Ａを通過する空気の量と比較すると、ほとんど無視できる量となっているため、本実施形態では考慮しない。
一方、ドア２７が閉まっている場合、図３、４に示されるように、各主寝室２２、副寝室２３、２４、トイレ２５に溜まっていた古い空気等は、各通気部２８から廊下２６の吸気口６１Ａに集まるようになっている。
【００１６】
この際、各主寝室２２、副寝室２３、２４、トイレ２５の排気口６４Ａから排気される空気の排気量、および廊下２６の吸気口６１Ａから吸い出される空気の吸気量は、排気口６４Ａから排気する空気と、吸気口６１Ａから吸気する空気との間、つまり、開口２１Ａ近傍に生じる風の流量（流速）が住人等が当該風を感じることがほとんどない快適な流量（流速）となるように、前述の圧力制御手段６７で制御されている。
【００１７】
この圧力制御手段６７は、各主寝室２２、副寝室２３、２４、トイレ２５および廊下２６に配置され、図示しないケーブル等で装置本体６１に接続されている圧力検出手段である圧力センサ６５と、装置本体６１に内蔵され、圧力センサ６５からのセンサ信号に応じて送風機の送風量を制御し、各主寝室２２、副寝室２３、２４、トイレ２５の排気口６４Ａから排気される空気の排気量、および廊下２６の吸気口６１Ａから吸い出される空気の吸気量を制御する空気量制御部６６とを備えて構成されている。
【００１８】
空気量制御部６６は、各主寝室２２、副寝室２３、２４、トイレ２５に配置されている圧力センサ６５から得られた圧力値と、廊下２６に配置されている圧力センサ６５から得られた圧力値との差を算出し、この算出した圧力差を、設定されている所定の圧力差、または、開口２１Ａや通気部２８を流通する所定の空気の流通速度となるように、前記送風量、排気量、吸気量を制御している。
なお、空気量制御部６６は、圧力差が０．１ｈＰａ以上３０ｈＰａ以下の所定の範囲に設定されているとともに、空気の流通速度が０．５ｍ／ｓ以上５ｍ／ｓ以下の所定の範囲に設定されている。
【００１９】
これにより、ドア２７が閉まっている場合、通気部２８で、各主寝室２２、副寝室２３、２４、トイレ２５から出る空気の流量が絞られることで、当該各主寝室２２、副寝室２３、２４、トイレ２５と廊下２６とで圧力差が発生し、風が生じそうになっても、圧力制御手段６７によって、通気部２８に所定の空気の流通が得られ、かつ、通気部２８近傍に、人体が風を感じる程度の空気の流通が得られる圧力差に維持することができるようになっている。
【００２０】
また、各主寝室２２、副寝室２３、２４の壁には、これら各主寝室２２、副寝室２３、２４の冷房、暖房、および送風を行う空調機であるエア・コンディショナ３１が設けられている。
【００２１】
一方、トイレ２５には、当該トイレ２５専用の局部強制換気装置である換気扇３２が別途設けられている。これにより、トイレ２５では、換気扇３２でも排気が行われるようになっている。
この換気扇３２は、トイレ２５を使用するために図示しないトイレ２５用の照明スイッチを入れて照明を付けると、自動的に動作し、照明を消すと、自動的に停止するものである。
【００２２】
換気扇３２を動作させた場合、空気量制御部６６は、各圧力センサ６５で検出されたトイレ２５内の圧力値と、廊下２６の圧力値との差を所定の圧力差に維持するために、送風量、排気量、吸気量を制御する。具体的には、空気量制御部６６は、当該換気扇３２で排出される空気の量と、吸気口６１Ａから吸い出される空気の量の和の分だけ排気口６４Ａから空気を排気させるように制御するようになっている。これにより、換気扇３２による排出力の方が大きいため、供給された空気および溜まっていた空気が全て換気扇３２で吸い上げられて屋外に排出してしまうとともに、トイレ２５内の圧力が廊下２６よりも低くなるため、廊下２６に集まった空気がトイレ２５内に流れ込んでしまうのを防止することが可能となっている。
【００２３】
１階部３Ａは、図５に示されるように、間仕切り壁等の仕切り１１によって、内部が複数の空間であるリビング・ダイニング・キッチン１２、和室１３、浴室１４、洗面室１５、トイレ１６、玄関１７、廊下１８に区画されている。
各リビング・ダイニング・キッチン１２、和室１３、浴室１４、洗面室１５、トイレ１６、玄関１７と、廊下１８とのそれぞれ隣り合う空間の境界となる仕切り１１には、開口１１Ａが形成され、この開口１１Ａには、ドア１９が設けられているこのドア１９を開閉することで各空間を行き来できるようになっている。このドア１９、および当該ドア１９と開口１１Ａの周縁との隙間には、２階部３Ｂと同様な通気部が形成されている（図示略）。
【００２４】
この１階部３Ａには、２階部３Ｂに設置されたものと同様のセントラル換気装置６が設けられ、当該２階部３Ｂと同様に、セントラル換気装置６で１階部３Ａが換気されている。
各リビング・ダイニング・キッチン１２、和室１３、浴室１４、トイレ１６の天井には、天井裏に配設された屋内側排気用ダクト６４の他端が接続される排気口６４Ａが形成されている。
また、廊下１８の天井には、装置本体６１の下面に形成されているとともに、当該廊下１８の空気を吸い込むための吸気口６１Ａが露出している。この吸気口６１Ａで吸い込まれた空気は、全熱交換機で熱交換され、屋外側排気用ダクト６３および排気口６３Ａを介して屋外に排出されるようになっている。
【００２５】
また、各リビング・ダイニング・キッチン１２、和室１３の壁には、これら各リビング・ダイニング・キッチン１２、和室１３の冷房、暖房、および送風を行う空調機であるエア・コンディショナ３１が設けられている。
【００２６】
一方、リビング・ダイニング・キッチン１２のキッチン部分、浴室１４、トイレ１６には、当該キッチン部分、浴室１４、トイレ１６専用の局部強制換気装置である換気扇３２が別途設けられている。これにより、キッチン部分、浴室１４、トイレ１６では、換気扇３２でも排気が行われるようになっている。
換気扇３２を動作させた場合、２階部３Ｂと同様に、空気量制御部６６は、各圧力センサ６５で検出された各キッチン部分、浴室１４、トイレ２５内の圧力値と、廊下２６の圧力値との差を所定の圧力差に維持するために、送風量、排気量、吸気量を制御する。具体的には、空気量制御部６６は、各換気扇３２で排出される空気の量と、吸気口６１Ａから吸い出される空気の量の和の分だけ排気口６４Ａから空気を吹き出させるように制御するようになっている。
【００２７】
次に、このような２階部３Ｂに設けられているセントラル換気装置６の動作手順を以下に説明する。
まず、ドア２７を開けて換気を行っている状態から、ドア２７を閉めると、通気部２８で、各主寝室２２、副寝室２３、２４、トイレ２５から出る空気の流量が絞られることによって、当該各主寝室２２、副寝室２３、２４、トイレ２５と廊下２６とで圧力差が発生し、風が生じそうになる。
空気量制御部６６では、各主寝室２２、副寝室２３、２４、トイレ２５、廊下２６に配置されている圧力センサ６５で検出した圧力値から圧力差を算出し、設定されている圧力差、または圧力差に応じた流通速度と比較する。
算出した圧力差が、設定されている圧力差の範囲内にない場合には、範囲内に収まるように送風量、排気量、吸気量を制御する。
これにより、排気口６４Ａから排気する空気と、吸気口６１Ａから吸気する空気との間に生じる風の流量（流速）が住人等が当該風を感じることがほとんどない快適な流量（流速）となる。
【００２８】
一方、トイレ２５を使用する際、照明を点けると換気扇３２が自動的に動作する。すると、換気扇３２による排出力の方が大きいため、供給された空気および溜まっていた空気が全て換気扇３２で吸い上げられて屋外に排出してしまうとともに、トイレ２５内の圧力が廊下２６よりもだんだん低くなってくる。
空気量制御部６６は、各圧力センサ６５で検出されたトイレ２５内の圧力値と、廊下２６の圧力値との差を所定の圧力差に維持するために、送風量、排気量、吸気量を制御する。具体的には、空気量制御部６６は、当該換気扇３２で排出される空気の量と、吸気口６１Ａから吸い出される空気の量の和の分だけ排気口６４Ａから空気を吹き出させるように制御する。
なお、１階部３Ａに設けられているセントラル換気装置６も同様の動作手順であるので、ここでは省略する。
【００２９】
このような本実施形態によれば、次のような効果が得られる。
すなわち、圧力制御手段６７によって、換気扇３２を使用していない場合と使用した場合とで、圧力差が所定範囲となるように、吸気口６１Ａまたは排気口６４Ａからの空気の吸込量または排気量を制御するようにしたので、換気のバランスを維持することができる。
【００３０】
また、各圧力センサ６５で得られた圧力値から差を算出するようにしたので、各主寝室２２、副寝室２３、２４、トイレ２５と廊下２６との圧力差を正確に検出することができる。これにより、換気のバランスをより一層正確に維持することができる。
【００３１】
なお、本発明は前記実施の形態に限定されるものではなく、本発明の目的を達成できる他の構成等を含み、以下に示すような変形等も本発明に含まれる。
例えば、空気量制御部に設定されている圧力差、および通気部を流通する空気の流通速度としては、前記実施形態の数値範囲に限らず、通気部に所定の空気の流通が得られ、かつ、通気部近傍に、人体が風を感じる程度の空気の流通が得られる数値範囲であればよく、実施に当たって適宜決めればよい。
【００３２】
また、圧力制御手段としては、前記実施形態の構成に限らず、例えば、空間の設定や、通気部の幅寸法、換気扇の有無等を設定すると、ドアが閉まった場合に必要な送風量、排気量、吸気量を自動的に計算・制御するプログラムが記録されている制御装置を用いてもよく、その構成は、実施に当たって適宜決めればよい。
【００３３】
さらに、換気扇としては、照明スイッチのオンオフに連動して動作させる場合に限らず、例えば、トイレであれば、内部に温度センサを設け、浴室であれば、内部に湿度センサを設けておき、各内部に人間が入ってきた場合の温度変化や湿度変化に連動させて動作させてもよい。
【００３４】
【発明の効果】
以上に述べたように、本発明のセントラル換気式建物によれば、次のような効果がある。
すなわち、請求項１〜請求項４に記載のセントラル換気式建物によれば、圧力制御手段によって、例えば、局部強制換気装置を使用していない場合と使用した場合とで、圧力差が所定範囲となるように、吸気口または排気口からの空気の吸込量または排気量を制御する、具体的には、局部強制換気装置を使用した場合、当該局部強制換気装置で排出される空気の量と、吸気口から吸い出される空気の量の和の分だけ排気口から空気を吹き出させるようにすることで、換気のバランスを維持することができる。
【００３５】
また、請求項５に記載のセントラル換気式建物によれば、圧力検出手段で得られた圧力から差を算出することにより、隣り合う空間の圧力差を正確に検出することができる。これにより、換気のバランスをより一層正確に維持することができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の一実施形態におけるユニット式建物を示す斜視図である。
【図２】前記実施形態における２階部を示す平面図である。
【図３】前記実施形態におけるドア部分を示す拡大図である。
【図４】前記実施形態におけるドア部分を示す断面図である。
【図５】前記実施形態における１階部を示す平面図である。
【符号の説明】
１ユニット式建物
６セントラル換気装置
２１仕切り
２２主寝室
２３、２４副寝室
２６廊下
２８通気部
３２局部強制換気装置である換気扇
６１装置本体
６１Ａ吸気口
６４屋内側排気用ダクト
６４Ａ排気口
６５圧力検出手段である圧力センサ
６７圧力制御手段

Claims

通気部を有する仕切りによって区画された複数の空間をまとめて換気するセントラル換気装置を備えたセントラル換気式建物であって、
前記仕切りを介して互いに隣り合う空間は、前記通気部を介して連通し、この隣り合う空間のうち、いずれか一方の空間には、当該空間の空気を屋外に排出する局部強制換気装置が別途設けられるとともに、前記セントラル換気装置から導入される外気を排出する排気口が設けられ、他方の空間には、前記セントラル換気装置が設けられ、
前記セントラル換気装置には、前記他方の空間の空気を吸気する吸気口と、前記排気口に外気を送り出す排気用ダクトと、前記通気部を介して隣り合う空間の圧力差が所定範囲となるように、前記吸気口で吸いだされる吸気量と前記局部強制換気装置で排出される空気の排出量との和の分だけ、前記排気口から空気を吹き出させる圧力制御手段と、が設けられている
ことを特徴とするセントラル換気式建物。
請求項１に記載のセントラル換気式建物において、
前記所定範囲は、前記通気部に所定の空気の流通が得られ、かつ、前記通気部近傍に、人体が風を感じる程度の空気の流通が得られる範囲であることを特徴とするセントラル換気式建物。
請求項２に記載のセントラル換気式建物において、
前記所定範囲は、０．１ｈＰａ以上３０ｈＰａ以下であることを特徴とするセントラル換気式建物。
請求項２に記載のセントラル換気式建物において、
前記通気部を流通する空気の流通速度は、０．５ｍ／ｓ以上５ｍ／ｓ以下であることを特徴とするセントラル換気式建物。
請求項１〜請求項５のいずれかに記載のセントラル換気式建物において、
前記圧力制御手段は、前記通気部を介して隣り合う空間のそれぞれに配置され、各空間の圧力を検出する圧力検出手段を備えていることを特徴とするセントラル換気式建物。