JP6482885B2

JP6482885B2 - 建物の空調換気システム

Info

Publication number: JP6482885B2
Application number: JP2015014226A
Authority: JP
Inventors: 昌幸小島
Original assignee: Toyota Housing Corp
Current assignee: Toyota Housing Corp
Priority date: 2015-01-28
Filing date: 2015-01-28
Publication date: 2019-03-13
Anticipated expiration: 2035-01-28
Also published as: JP2016138718A

Description

本発明は、建物の空調換気システムに関する。

住宅等の建物では、建物内の空調及び換気を行う空調換気システムが設けられている場合がある（例えば特許文献１参照）。かかる空調換気システムでは、建物内に外気を導入する換気装置と、建物内の空気を取り込んで空調空気（暖気及び冷気）を生成するとともにその空調空気を空調対象となる部屋へと供給する空調装置とが設けられている。

このような空調換気システムでは、一般に、換気装置及び空調装置にそれぞれエアフィルタが内蔵されている。これにより、換気装置により建物内に外気が導入される際にはエアフィルタを介して外気が導入されるため、外気中の異物が建物内に入り込むのを抑制しながら建物内の換気を行うことができる。また、空調装置に建物内の空気が取り込まれる際にはエアフィルタを介して建物内の空気が取り込まれるため、建物内の空気の清浄化を図りながら建物内の空調を行うことができる。

特開平８−７５２２５号公報

ところで、近年、ＰＭ２．５等の微小粒子（微小粒子状物質）による健康被害が懸念されていることもあり、建物内における空気の清浄化に関するニーズは大きくなっている。そのため、上述の空調換気システムにおいても、建物内における空気の清浄化について更なる改善が求められる。

本発明は、上記事情に鑑みてなされたものであり、建物内における空気の清浄化を好適に図ることができる建物の空調換気システムを提供することを主たる目的とするものである。

上記課題を解決すべく、第１の発明の建物の空調換気システムは、空気中の異物を捕集する第１フィルタと、その第１フィルタを介して屋内に外気を導入する換気装置と、空気中の異物を捕集する第２フィルタと、その第２フィルタを介して屋内の空気を取り込むとともに、その取り込んだ空気をもとに空調空気を生成しそれを空調対象である屋内空間へ供給する空調装置と、を備える建物の空調換気システムにおいて、前記換気装置は、外気の導入量を調整する機能を有しており、前記空調装置は、空調空気の供給量を調整する機能を有しており、屋内における空気中の異物の量を検出する屋内異物検出手段と、前記屋内異物検出手段により検出された異物の量に応じて、前記換気装置による外気の導入量と前記空調装置による空調空気の供給量とを制御する制御手段と、を備えることを特徴とする。

本発明によれば、屋内空気中の異物の量に応じて、換気装置による外気の導入量と空調装置による空調空気の供給量とが制御される。したがって、例えば屋内空気中の異物の量が増大した場合に、外気の導入量を増やすことにより屋内の換気を促進させることができる。この場合、屋内空気中の異物を屋外に積極的に排出することができる。また、屋内空気中の異物の量が増大した場合に、空調空気の供給量を増やすことで空調装置への第２フィルタを介した屋内空気の取り込みを促進させることができる。この場合、第２フィルタによる異物の捕集を積極的に行うことができる。これにより、建物内における空気の清浄化を好適に図ることができる。

第２の発明の建物の空調換気システムは、第１の発明において、前記制御手段は、前記屋内異物検出手段により検出された異物の量が所定の屋内基準量を上回っている場合に、前記換気装置による外気の導入量を通常よりも多くする導入量増大制御を実施し、かつ、前記空調装置による空調空気の供給量を通常よりも多くする供給量増大制御を実施することを特徴とする。

本発明によれば、屋内空気中の異物の量が屋内基準量を上回ると、換気装置による外気の導入量が通常の導入量よりも多くなるため、それに伴い屋内の空気が屋外へ排出される量が多くなる。この場合、屋内空気中の異物を積極的に屋外へ排出することができる。また、屋内空気中の異物の量が屋内基準量を上回ると、空調装置による空調空気の供給量が通常の供給量よりも多くなるため、それに伴い第２フィルタを通じて空調装置に取り込まれる屋内空気の量が多くなる。この場合、第２フィルタによる屋内空気中の異物の捕集を積極的に行うことができる。よって、以上より、屋内空気の清浄化を好適に行うことが可能となる。

第３の発明の建物の空調換気システムは、第２の発明において、前記異物には、大きさの異なる小異物と大異物とがあり、前記第１フィルタは、前記小異物及び前記大異物のいずれをも捕集可能であり、前記第２フィルタは、前記小異物及び前記大異物のうち前記大異物のみを捕集可能であり、前記屋内異物検出手段は、前記小異物及び前記大異物のそれぞれの量を検出するものであり、前記制御手段は、前記屋内異物検出手段により検出された前記大異物の量が前記屋内基準量としての第１屋内基準量を上回っている場合には、前記空調装置による前記供給量増大制御を実施するのに対し、前記屋内異物検出手段により検出された前記小異物の量が前記屋内基準量としての第２屋内基準量を上回っており、かつ前記検出された前記大異物の量が前記第１屋内基準量以下である場合には、前記空調装置による前記供給量増大制御を実施しないことを特徴とする。

一般に、空調装置による空調空気の供給量は換気装置による外気の導入量よりも多い。そのため、空調装置側のフィルタ（第２フィルタ）では、空調空気の供給量を確保すべく、換気装置側のフィルタ（第１フィルタ）と比べて異物の捕集性能の低い（換言すると目の粗い）フィルタが用いられる。したがって、第１フィルタでは、小さい異物（以下、小異物という）も大きい異物（以下、大異物という）も捕集できるのに対して，第２フィルタでは、大きい異物しか捕集できない場合がある。

そこで本発明では、このような点に鑑みて、屋内空気中の大異物の量が屋内基準量（第１屋内基準量）を上回った場合には、空調装置による空調空気の供給量を通常よりも多くする上述の制御（供給量増大制御）を実施するのに対して、屋内空気中の小異物の量が屋内基準量（第２屋内基準量）を上回ってかつ屋内空気中の大異物の量が第１屋内基準量以下である場合には、空調装置による供給量増大制御を実施しないようにしている。これにより、屋内空気中の大異物の量が多くなっている場合には、第２フィルタによる屋内空気中の大異物の捕集を積極的に行うことで屋内空気の清浄化を図ることができる。また、屋内空気中において第２フィルタでは捕集できない小異物の量のみが多くなっている場合には、空調装置による供給量増大制御を無駄に実施せず省エネを図ることができる。よって、この場合、屋内空気中の異物の大きさに応じた好適な空気清浄を実現できる。

第４の発明の建物の空調換気システムは、第２又は第３の発明において、外気中の異物の量を検出する屋外異物検出手段を備え、前記制御手段は、前記屋外異物検出手段により検出された外気中の異物の量が所定の屋外基準量を上回っている場合には、前記屋内異物検出手段により検出された屋内空気中の異物の量が前記屋内基準量を上回っていても、前記換気装置による前記導入量増大制御を実施しないことを特徴とする。

本発明によれば、外気中の異物の量が屋外基準量を上回っている場合には、屋内空気中の異物の量が屋内基準量を上回っている場合でも、換気装置による外気の導入量を通常よりも多くする上述の制御（供給量増大制御）が実施されない。この場合、外気の導入量を増やすことでかえって外気中の異物を屋内に取り込んでしまい、それによって屋内空気の清浄度を低下させてしまう不都合が生じるのを防止できる。

第５の発明の建物の空調換気システムは、第４の発明において、前記屋内異物検出手段により検出された屋内空気中の異物の量が前記屋外異物検出手段により検出された外気中の異物の量よりも多い場合には、前記検出された外気中の異物の量が前記屋外基準量を上回っていても、前記換気装置による前記導入量増大制御を実施することを特徴とする。

本発明によれば、屋内空気中の異物の量が外気中の異物の量よりも多くなっている場合には、外気中の異物の量が屋外基準量を上回っていても、換気装置による外気の導入量を通常より多くする上述の制御（供給量増大制御）が実施される。この場合、屋内空気と比べて異物の少ない外気を積極的に取り込むことで、取り込まない場合と比べて、屋内空気の清浄化を図ることができる。

第６の発明の建物の空調換気システムは、第４又は第５の発明において、前記異物には、大きさの異なる小異物と大異物とがあり、前記第１フィルタは、前記小異物及び前記大異物のいずれをも捕集可能であり、前記屋外異物検出手段は、前記小異物及び前記大異物のそれぞれの量を検出するものであり、前記小異物及び前記大異物のそれぞれに前記屋外基準量が個別に設定されており、前記制御手段は、前記屋外異物検出手段により検出された前記小異物及び前記大異物の各量のうち前記小異物の量が前記屋外基準量を上回っている場合に限り、前記換気装置による前記導入量増大制御を実施しないようにすることを特徴とする。

上述したように、換気装置側のフィルタ（第１フィルタ）では、空調装置側のフィルタ（第２フィルタ）と比べて異物の捕集性能の高いフィルタが用いられる。したがって、第１フィルタでは、小異物も大異物も捕集可能であることが多い。ここで、この種のフィルタでは、一般に小さい異物ほど異物の捕集効率が小さい。したがって、捕集効率の低い小異物については、第１フィルタを透過して屋内に入り込んでしまう可能性が高い一方、捕集効率の高い大異物については、第１フィルタにより捕集できる可能性が高い。

そこで本発明では、この点に鑑みて、外気中の小異物及び大異物の各量のうち小異物の量が屋外基準量を上回った場合に限り、換気装置による外気の導入量を通常よりも多くする上述の制御（供給量増大制御）を実施しないようにしている。これにより、外気中に第１フィルタによる捕集効率の低い小異物の量が多くなっている場合には、外気の導入量を増やすことでかえって外気中の小異物を屋内に取り込んでしまい、それによって屋内空気の清浄度を低下させてしまう不都合を招くのを回避できる。また、外気中に第１フィルタによる捕集効率の高い大異物の量のみが多くなっている場合には、外気の導入量を増やすことで屋内空気の屋外への排出を促進させ、それによって屋内空気中の異物の排出を積極的に行うことができる。よって、以上より、外気中の異物の大きさに応じた好適な空気清浄を実現することができる。

第７の発明の建物の空調換気システムは、第４乃至第６のいずれかの発明において、前記制御手段は、前記屋外異物検出手段により検出された外気中の異物の量が前記屋外基準量を上回っている場合に、外気の導入量を通常よりも少なくするか又は外気の導入を停止させるよう前記換気装置を制御することを特徴とする。

本発明によれば、外気中の異物の量が屋外基準量を上回っている場合には、換気装置による屋内への外気の導入量が通常よりも少なくなるか、又は、屋内への外気の導入が停止される。この場合、異物を多く含んだ外気が屋内に取り込まれるのを抑制又は防止することができるため、外気中の異物によって屋内空気の清浄度を低下させてしまう不都合をより確実に抑制することができる。

空調換気システムが設けられた建物を示す図。空気清浄処理を示すフローチャート。

以下に、本発明を具体化した一実施の形態について図面を参照しつつ説明する。なお、図１は、空調換気システムが設けられた建物を示す図である。

図１に示すように、住宅等の建物１０は、一階部分１１と二階部分１２とを有する二階建ての建物となっている。一階部分１１には、居住空間１４が設けられている。居住空間１４の下方には床下空間１５が設けられており、居住空間１４の上方には天井裏空間１６が設けられている。天井裏空間１６は、一階部分１１と二階部分１２との間の階間に位置することから階間空間ということもできる。

一階部分１１には、居住空間１４として、居室１７，１８と機械室１９とが設けられている。各居室１７，１８は機械室１９を挟んだ両側に設けられており、それら各居室１７，１８はいずれも機械室１９に隣接している。居室１７と機械室１９とは仕切壁２１により仕切られている。仕切壁２１には、居室１７と機械室１９とを連通する通気部２２が形成されている。通気部２２は、仕切壁２１に通気口として形成されていたり、仕切壁２１に設けられた出入口ドアのアンダーカットとして形成されていたりする。この通気部２２を通じて居室１７と機械室１９との間で空気の流通が可能となっている。

居室１８と機械室１９とは仕切壁２３により仕切られている。仕切壁２３には、居室１８と機械室１９とを連通する通気部２４が形成されている。通気部２４は、仕切壁２３に通気口として形成されていたり、仕切壁２３に設けられた出入口ドアのアンダーカットとして形成されていたりする。この通気部２４を通じて居室１８と機械室１９との間で空気の流通が可能となっている。

本実施形態の建物１０には、一階部分１１及び二階部分１２にそれぞれ空調換気システムが設けられている。空調換気システムは、建物内空間全体を対象とした全館換気及び全館空調を行う全館空調換気システムとなっている。以下においては、一階部分１１の空調換気システムについて説明する。なお、二階部分１２においても一階部分１１と同様の空調換気システムが構築されている。

空調換気システムにおいてまず換気側のシステム構成について説明する。

換気システム３０は、天井裏空間１６を利用して構築されている。換気システム３０は、換気装置３１を備える。換気装置３１は、天井裏空間１６において居室１８の上方に設置されている。換気装置３１には、屋外に通じる取込ダクト３２と排出ダクト３３とが接続されている。また、換気装置３１には、複数の給気ダクト３４が接続されている。これらのダクト３２〜３４はいずれも天井裏空間１６に配設されている。

各給気ダクト３４はそれぞれ居住空間１４に設けられた給気グリル３６に接続されている。給気グリル３６は、居室１７の天井部と機械室１９の天井部とにそれぞれ設けられている。また、居室１８の天井部には、吸込グリル３７が設けられている。吸込グリル３７は、換気装置３１と接続されている。

換気装置３１は、取込ファン３８と排出ファン３９とを有している。取込ファン３８が作動すると、取込ダクト３２を介して屋外の空気（外気）が換気装置３１に取り込まれ（導入され）、その取り込まれた空気が給気ダクト３４を介して給気グリル３６へ供給される。そして、その供給された空気が給気グリル３６より居室１７と機械室１９とに吹き出される。また、排出ファン３９が作動すると、居室１７と機械室１９とに吹き出された（供給された）空気は仕切壁２１，２３に形成された通気部２２，２４を通じて居室１８へ流れ込む。そして、居室１８に流れ込んだ空気は吸込グリル３７を介して換気装置３１に取り込まれ、その取り込まれた空気が排出ダクト３３を介して屋外へ排出される。このようにして、居住空間１４（居室１７，１８及び機械室１９）の換気が行われるようになっている。

換気装置３１（取込ファン３８）は、居住空間１４（居室１７，機械室１９）への外気の導入量を調整する機能を有している。この導入量の調整は、取込ファン３８の回転速度（風量）を調整することにより行われる。具体的には、換気装置３１は、取込ファン３８の運転モードとして、強モード、通常モード（中モード）及び弱モードの３つのモードを有している。そして、これら各モードの切替によって取込ファン３８の回転速度（風量）が調整され、ひいては外気の導入量が調整されるようになっている。取込ファン３８が強モードにある場合には、通常モードにある場合と比べて外気の導入量が多くなり、弱モードにある場合には通常モードにある場合と比べて外気の導入量が少なくなる。

なお、本実施形態では、換気装置３１が２４時間常時運転されるものとなっている。また、取込ファン３８の運転モードは通常は、通常モードに設定されている。

また、排出ファン３９は、取込ファン３８の運転モード（回転速度）に合わせて回転速度が切り替えられるようになっている。具体的には、排出ファン３９は、当該ファン３９により居住空間１４の空気が屋外へ排出される排出量が、取込ファン３８により居住空間１４へ導入される外気の導入量と同量となるように回転速度が切り替えられるようになっている。

換気装置３１には、エアフィルタ４８が設けられている。エアフィルタ４８は、中性能フィルタよりなり、粒子径が０．３μｍ〜１０μｍの異物（浮遊粒子状物質）を捕集可能となっている。エアフィルタ４８は、換気装置３１内において取込ファン３８の上流側に配置されている。このエアフィルタ４８が設けられていることで、換気装置３１により屋外の空気が居住空間１４（居室１７，機械室１９）に取り込まれる際、外気がエアフィルタ４８を介して（通過して）取り込まれることになる。これにより、外気中の異物が居住空間１４に入り込むのを抑制しながら、同空間１４の換気を行うことが可能となっている。なお、エアフィルタ４８が第１フィルタに相当する。

次に、空調換気システムにおける空調側のシステム構成について説明する。

空調システム４０は、概ね床下空間１５を利用して構築されている。空調システム４０は、空調装置４１を備える。空調装置４１は、機械室１９に設置されており、室内機として構成されている。空調装置４１には、複数の給気ダクト４２が接続されている。これらの給気ダクト４２は、床下空間１５に配設されている。各給気ダクト４２はそれぞれ居住空間１４に設けられた給気グリル４３に接続されている。給気グリル４３は、各居室１７，１８の床部にそれぞれ設けられている。

空調装置４１は、機械室１９の空気を取り込むための取込口４４を有している。また、空調装置４１は、給気ファン４５を有している。この給気ファン４５が作動すると、各居室１７，１８の空気が通気部２２，２４を通じて機械室１９に流れ込み、その流れ込んだ空気が空調装置４１の取込口４４を介して同装置４１に還気として取り込まれる。空調装置４１は、その還気をもととして空調空気（冷気及び暖気）を生成し、その生成された空調空気が各給気ダクト４２を介して給気グリル４３へ供給される。そして、その供給された空調空気は給気グリル４３より各居室１７，１８に吹き出され、その吹き出された空調空気によって居室１７，１８（居住空間１４）の空調（冷暖房）が行われる。

空調装置４１（給気ファン４５）は、空調対象である居室１７，１８への空調空気の供給量を調整する機能を有している。この供給量の調整は、給気ファン４５の回転速度（風量）を調整することにより行われる。具体的には、空調装置４１は、給気ファン４５の運転モードとして、強モード、通常モード（中モード）及び弱モードの３つのモードを有している。そして、これら各モードの切替によって給気ファン４５の回転速度（風量）が調整され、ひいては空調空気の供給量が調整されるようになっている。給気ファン４５が強モードにある場合には、通常モードにある場合と比べて空調空気の供給量が多くなり、弱モードにある場合には通常モードにある場合と比べて空調空気の供給量が少なくなる。

ちなみに、空調装置４１（給気ファン４５）による空調空気の供給量は、換気装置３１（取込ファン３８）による外気の導入量よりも多くなっている。例えば、空調装置４１が弱モードである場合の空調空気の供給量は、換気装置３１が強モードである場合の外気の導入量よりも多くなっている。

なお、本実施形態では、空調装置４１が換気装置３１と同様、２４時間常時運転されるものとなっている。また、給気ファン４５の運転モードは通常は、通常モードに設定されている。

空調装置４１には、エアフィルタ４９が設けられている。エアフィルタ４９は、粗塵フィルタよりなり、粒子径が５μｍ〜１０μｍの異物（浮遊粒子状物質）を捕集可能となっている。エアフィルタ４９は、空調装置４１の取込口４４に設けられている。このエアフィルタ４９が設けられていることで、空調装置４１に取込口４４を介して機械室１９の空気が取り込まれる際、その空気がエアフィルタ４９を介して（通過して）取り込まれることになる。これにより、居住空間１４の空気の清浄化を図りながら、同空間１４の空調を行うことが可能となっている。なお、エアフィルタ４９が第２フィルタに相当する。

ここで、このエアフィルタ４９について換気装置３１側のエアフィルタ４８と比較しながらもう少し詳しく説明を行う。エアフィルタ４９は、換気装置３１側のエアフィルタ４８と比べて、異物の捕集性能（フィルタ性能）が低くなっている（フィルタの目が粗くなっている）。具体的には、エアフィルタ４９は、上述したように粒子径が５μｍ〜１０μｍの異物（以下、便宜上、かかる粒子径の異物を「大異物」という）を捕集可能となっているが、換気装置３１側のエアフィルタ４８では捕集可能な粒子径０．３μｍ〜５μｍ（以下、便宜上、かかる粒子径の異物を「小異物」という）の異物については捕集が不可となっている。つまり、換気装置３１側のエアフィルタ４８では小異物と大異物とをそれぞれ捕集可能であるのに対し、空調装置４１側のエアフィルタ４９では小異物及び大異物のうち大異物のみ捕集可能となっている。

ちなみに、空調装置４１側のエアフィルタ４９のフィルタ性能が換気装置３１側のエアフィルタ４８と比べて低くなっている理由は、空調装置４１では給気ファン４５による空調空気の供給量（風量）が比較的多く、その供給量を確保するためには空気抵抗の低いエアフィルタ４９を使用せざるを得ない点と、空調装置４１では空調空気の供給量が多いため、高性能なフィルタ（目の細かいフィルタ）を用いると寿命が極端に短くなってしまうおそれがある点とにある。

また、この種のエアフィルタは、一般に小さい異物ほど異物の捕集効率が小さくなる。したがって、小異物及び大異物のいずれをも捕集可能な換気装置３１側のエアフィルタ４８では、小異物の捕集効率（例えば７０〜９０％）が大異物の捕集効率（例えばほぼ１００％）と比べて小さくなっている。

次に、空調換気システムの電気的構成について説明する。

空調換気システムは、制御手段としてのコントローラ５０を備える。コントローラ５０は、ＣＰＵ等を周知のマイクロコンピュータを主体に構成されており、例えば居室１７の壁面に設けられている。

コントローラ５０には、屋内異物検出手段としての屋内異物センサ５１が接続されている。屋内異物センサ５１は、居住空間１４における空気中の異物の量を検出するセンサであり、例えばパーティクルカウンタよりなる。屋内異物センサ５１は、粒子径が大小異なる各異物ごとにそれぞれその量を検出するものとなっている。詳しくは、屋内異物センサ５１は、粒子径が０．３μｍ〜５μｍの範囲にある異物（すなわち小異物）と、粒子径が５μｍ〜１０μｍの範囲にある異物（すなわち大異物）とを対象としてそれぞれの量を検出する。また、屋内異物センサ５１は、居住空間１４において例えば仕切壁２１の壁面に設けられている。コントローラ５０には、この屋内異物センサ５１から逐次検出結果が入力される。

コントローラ５０には、屋外異物検出手段としての屋外異物センサ５２が接続されている。屋外異物センサ５２は、外気中の異物の量を検出するセンサであり、例えばパーティクルカウンタよりなる。屋外異物センサ５２は、上記屋内異物センサ５１と同様、粒子径の異なる各異物ごとにその量を検出するものとなっており、詳しくは粒子径が０．３μｍ〜５μｍの範囲にある異物（すなわち小異物）と、粒子径が５μｍ〜１０μｍの範囲にある異物（すなわち大異物）とを対象としてそれぞれの量を検出する。屋外異物センサ５２は、屋外において建物１０の外壁面に設けられ、例えば外壁面において取込ダクト３２の開口付近に設けられている。コントローラ５０には、この屋外異物センサ５２から逐次検出結果が入力される。

コントローラ５０には、換気装置３１と空調装置４１とが接続されている。コントローラ５０は、各異物センサ５１，５２からの検出結果に基づいて、換気装置３１と空調装置４１とを動作制御する。

次に、空調換気システムのコントローラ５０により実行される空気清浄処理について図２に基づいて説明する。図２は、空気清浄処理を示すフローチャートである。なお、本処理は、所定の周期で繰り返し実行される。

図２に示すように、まずステップＳ１１では、屋内異物センサ５１の検出結果に基づいて、居住空間１４における空気中（以下、居住空間１４の空気を屋内空気ともいう）の小異物の量が所定の屋内基準量α（第２屋内基準量に相当）を上回っているか否かを判定する。屋内基準量αは、屋内空気中の小異物が多くなったことを示す異物（小異物）の量として予め定められている。なお、この屋内基準量αは、ユーザの要求に応じて適宜変更できるようにしてもよい。屋内空気中の小異物の量が屋内基準量α以下である場合、すなわち屋内空気中の小異物の量が少ない場合にはステップＳ１２に進む。

ステップＳ１２では、屋内異物センサ５１の検出結果に基づいて、屋内空気中の大異物の量が所定の屋内基準量β（第１屋内基準量に相当）を上回っているか否かを判定する。屋内基準量βは、屋内空気中の大異物が多くなったことを示す異物（大異物）の量として予め定められている。なお、この屋内基準量βは、ユーザの要求に応じて適宜変更できるようにしてもよい。屋内空気中の大異物の量が屋内基準量β以下である場合、すなわち屋内空気中の大異物の量が少ない場合にはステップＳ１３に進む。つまり、屋内空気中の大異物の量及び小異物の量のいずれについても少ない場合にはステップＳ１９に進む。

ステップＳ１９では、換気装置３１を通常モードにする。これにより、換気装置３１により居住空間１４へ導入される外気の導入量が通常の導入量となる。続くステップＳ２０では、空調装置４１を通常モードにする。これにより、空調装置４１より居室１７，１８へ供給される空調空気の供給量が通常の供給量となる。つまり、屋内空気中の異物（大異物又は小異物）の量が少ない場合には、換気装置３１及び空調装置４１ともに通常モードで運転される。その後、本処理を終了する。

先のステップＳ１１において屋内空気中の小異物の量が屋内基準量αを上回っている場合、又は、先のステップＳ１２において屋内空気中の大異物の量が屋内基準量βを上回っている場合にはステップＳ１３に進む。つまり、屋内空気中の小異物及び大異物のうち少なくともいずれかの量が多くなっている場合にはステップＳ１３に進む。

ステップＳ１３では、屋外異物センサ５２の検出結果に基づいて、外気中の小異物の量が所定の屋外基準量γを上回っているか否かを判定する。屋外基準量γは、外気中の小異物が多くなったことを示す異物（小異物）の量として予め設定されている。なお、この屋外基準量γは、ユーザの要求に応じて適宜変更できるようにしてもよい。外気中の小異物の量が屋外基準量γ以下である場合、すなわち外気中の小異物の量が少ない場合には、ステップＳ１４に進む。

ステップＳ１４では、換気装置３１の運転モードを強モードとする（導入量増大制御に相当）。これにより、換気装置３１により居住空間１４へ導入される外気の導入量が通常の導入量よりも多くなる。したがって、異物（小異物又は大異物）を多く含む屋内空気の屋外への排出が促進される。

一方、外気中の小異物の量が屋外基準量γを上回っている場合、すなわち外気中の小異物の量が多くなっている場合には、ステップＳ１７に進む。ステップＳ１７では、各異物センサ５１，５２の検出結果に基づいて、屋内空気中の小異物の量が外気中の小異物の量よりも多くなっているか否かを判定する。屋内空気中の小異物の量が外気中の小異物の量と同じか又はそれよりも少ない場合には、ステップＳ１８に進み、換気装置３１を弱モードにする。これにより、換気装置３１により居住空間１４へ導入される外気の導入量が通常の導入量よりも少なくなる。したがって、外気中の小異物の量が多くなっている場合に、外気中の小異物を居住空間１４に取り込んでしまうことを抑制することができる。

屋内空気中の小異物の量が外気中の小異物の量よりも多くなっている場合には、ステップＳ１４に進み、換気装置３１を強モードにする。これにより、外気中の小異物の量が多くなっている場合でも、屋内空気中の小異物の量がそれよりもさらに多くなっているときには、換気装置３１により居住空間１４へ導入される外気の導入量が通常よりも多くなる。そのため、異物（小異物又は大異物）を多く含んだ屋内空気の屋外への排出が促進される。

ステップＳ１４又はステップＳ１８の後のステップＳ１５では、屋内異物センサ５１の検出結果に基づいて、屋内空気中の大異物の量が屋内基準量βを上回っているか否かを判定する。屋内空気中の大異物の量が屋内基準量βを上回っている場合、すなわち屋内空気中の大異物の量が多くなっている場合には、ステップＳ１６に進み、空調装置４１の運転モードを強モードにする（供給量増大制御に相当）。これにより、空調装置４１より居室１７，１８へ供給される空調空気の供給量が通常の供給量よりも多くなる。したがって、空調装置４１に取込口４４（エアフィルタ４９）を介して取り込まれる屋内空気（機械室１９の空気）の量が多くなり、エアフィルタ４９による大異物の捕集が促進される。その後、本処理を終了する。

屋内空気中の大異物の量が屋内基準量β以下である場合、すなわち屋内空気中の大異物の量が少なくかつ屋内空気中の小異物の量が多くなっている（屋内基準量αを上回っている）場合には、ステップＳ２０に進み、空調装置４１の運転モードを通常モードにする。これにより、屋内空気中において小異物の量だけが多くなっている場合、すなわちエアフィルタ４９により捕集できない小異物の量だけが多くなっている場合には、空調装置４１は強モードとされず通常モードとされる。そのため、無駄に空調装置４１を強モードとして電力を消費してしまう不都合を回避できる。その後、本処理を終了する。

以上、詳述した本実施形態の構成によれば、以下の優れた効果が得られる。

屋内異物センサ５１により検出した屋内空気中の異物（小異物、大異物）の量が屋内基準量α、βを上回っている場合に、換気装置３１を強モードとすることで、居住空間１４への外気の導入量を通常の導入量（通常モードの場合の導入量）よりも多くした。これにより、屋内空気が屋外へ排出される排出量が多くなるため、屋内空気中の異物を積極的に屋外へ排出することができる。また、屋内空気中の異物（詳しくは小異物）の量が屋内基準量α、βを上回っている場合に、さらに、空調装置４１を強モードとすることで、空調装置４１による空調空気の供給量を通常の供給量（通常モードの場合の供給量）よりも多くした。これにより、エアフィルタ４９を介して空調装置４１に取り込まれる屋内空気（機械室１９の空気）の量が多くなるため、エアフィルタ４９による異物の捕集を積極的に行うことができる。よって、この場合、居住空間１４の清浄化を好適に図ることが可能となる。

屋内空気中の大異物の量が屋内基準量βを上回った場合には、空調装置４１を強モードとする一方、屋内空気中の小異物の量が屋内基準量αを上回っており、かつ屋内空気中の大異物の量が屋内基準量β以下である場合には、空調装置４１を通常モードとした。これにより、屋内空気中の大異物の量が多くなっている場合には、エアフィルタ４９による屋内空気中の大異物の捕集を積極的に行うことで屋内空気の清浄化を図ることができる。また、屋内空気中においてエアフィルタ４９では捕集できない小異物の量のみが多くなっている場合には、空調装置４１を無駄に強モードとして電力を消費してしまうのを防止できるため省エネを図ることができる。よって、この場合、屋内空気中の異物の大きさに応じた好適な空気清浄を実現できる。

屋外異物センサ５２により検出した外気中の小異物の量が屋外基準量γを上回っている場合には、屋内空気中の異物（小異物、大異物）の量が屋内基準量α、βを上回っていても、換気装置３１の運転モードを強モードにしないようにした。これにより、外気の導入量を増やすことでかえって外気中の異物を居住空間１４に取り込んでしまい、それによって屋内空気の清浄度を低下させてしまう不都合が生じるのを防止できる。

具体的には、外気中の小異物の量が屋外基準量γを上回っている場合には、換気装置３１の運転モードを弱モードにするようにした。この場合、小異物を多く含んだ外気が居住空間１４に取り込まれるのを抑制することができるため、外気中の小異物によって屋内空気の清浄度を低下させてしまう不都合をより確実に抑制することができる。

外気中の小異物及び大異物の各量のうち小異物の量が屋外基準量γを上回った場合に限り、換気装置３１を弱モードとした。これにより、外気中にエアフィルタ４８による捕集効率の低い小異物の量が多くなっている場合には、外気の導入量を増やすことでかえって外気中の小異物を屋内に取り込んでしまい、それによって屋内空気の清浄度を低下させてしまう不都合を招くのを回避できる。また、外気中にエアフィルタ４８による捕集効率の高い大異物の量のみが多くなっている場合には、外気の導入量を増やすことで屋内空気の屋外への排出を促進させ、それによって屋内空気中の異物の排出を積極的に行うことができる。よって、以上より、外気中の異物の大きさに応じた好適な空気清浄を実現することができる。

屋内空気中の小異物の量が外気中の小異物の量よりも多い場合には、外気中の小異物の量が屋外基準量γを上回っていても、換気装置３１を強モードとするようにした。これにより、屋内空気と比べて異物（小異物）の少ない外気を積極的に取り込むことで、取り込まない場合と比べて、屋内空気の清浄化を図ることができる。

本発明は上記実施形態に限らず、例えば次のように実施されてもよい。

（１）上記実施形態では、換気装置３１側のエアフィルタ４８として、中性能フィルタを用いたが、それ以外のフィルタを用いてもよい。この場合、中性能フィルタよりもフィルタ性能の高いフィルタ、例えば高性能フィルタを用いることが考えられる。

また、上記実施形態では、空調装置４１側のエアフィルタ４９として、粗塵フィルタを用いたが、それ以外のフィルタを用いてもよい。この場合、粗塵フィルタよりもフィルタ性能の高いフィルタ、例えば中性能フィルタを用いることが考えられる。なお、中性能フィルタを用いる場合、換気装置３１側と空調装置４１側とで同じ性能のエアフィルタ４８，４９を用いることになる。

（２）上記実施形態では、外気中の小異物の量が屋外基準量γを上回っている場合に、換気装置３１の運転モードを弱モードとしたが（ステップＳ１８）、これに代えて、換気装置３１の運転を停止させてもよい。その場合、小異物を多く含んだ外気が居住空間１４に取り込まれるのを防止することができるため、外気中の小異物によって屋内空気の清浄度を低下させてしまう不都合を防止することができる。

（３）上記実施形態では、換気システム３０（換気装置３１）において、外気導入用の取込ファン３８と、内気排出用の排出ファン３９とをそれぞれ設け、いわゆる第一種換気システムを構築したが、例えば排出ファン３９を不具備として取込ファン３８だけを備える第二種換気システムを構築してもよい。かかるシステムにおいても、取込ファン３８による外気の導入量を多くすれば、それに伴って屋内空気の屋外への排出量は多くなるため、本発明を適用することが可能である。

（４）上記実施形態では、屋外異物センサ５２により検出された外気中の異物量に基づき換気装置３１を制御したが、屋外異物センサ５２を不具備としてかかる制御を行わないようにしてもよい。

１０…建物、３１…換気装置、４１…空調装置、４８…第１フィルタとしてのエアフィルタ、４９…第２フィルタとしてのエアフィルタ、５０…制御手段としてのコントローラ、５１…屋内異物検出手段としての屋内異物センサ、５２…屋外異物検出手段としての屋外異物センサ。

Claims

空気中の異物を捕集する第１フィルタと、
その第１フィルタを介して屋内に外気を導入する換気装置と、
空気中の異物を捕集する第２フィルタと、
その第２フィルタを介して屋内の空気を取り込むとともに、その取り込んだ空気をもとに空調空気を生成しそれを空調対象である屋内空間へ供給する空調装置と、
を備える建物の空調換気システムにおいて、
前記換気装置は、外気の導入量を調整する機能を有しており、
前記空調装置は、空調空気の供給量を調整する機能を有しており、
屋内における空気中の異物の量を検出する屋内異物検出手段と、
前記屋内異物検出手段により検出された異物の量に応じて、前記換気装置による外気の導入量と前記空調装置による空調空気の供給量とを制御する制御手段と、
を備え、
前記制御手段は、前記屋内異物検出手段により検出された異物の量が所定の屋内基準量を上回っている場合に、前記換気装置による外気の導入量を通常よりも多くする導入量増大制御を実施し、かつ、前記空調装置による空調空気の供給量を通常よりも多くする供給量増大制御を実施し、
前記異物には、大きさの異なる小異物と大異物とがあり、
前記第１フィルタは、前記小異物及び前記大異物のいずれをも捕集可能であり、
前記第２フィルタは、前記小異物及び前記大異物のうち前記大異物のみを捕集可能であり、
前記屋内異物検出手段は、前記小異物及び前記大異物のそれぞれの量を検出するものであり、
前記制御手段は、前記屋内異物検出手段により検出された前記大異物の量が前記屋内基準量としての第１屋内基準量を上回っている場合には、前記空調装置による前記供給量増大制御を実施するのに対し、
前記屋内異物検出手段により検出された前記小異物の量が前記屋内基準量としての第２屋内基準量を上回っており、かつ前記検出された前記大異物の量が前記第１屋内基準量以下である場合には、前記空調装置による前記供給量増大制御を実施しないことを特徴とする建物の空調換気システム。
空気中の異物を捕集する第１フィルタと、
その第１フィルタを介して屋内に外気を導入する換気装置と、
空気中の異物を捕集する第２フィルタと、
その第２フィルタを介して屋内の空気を取り込むとともに、その取り込んだ空気をもとに空調空気を生成しそれを空調対象である屋内空間へ供給する空調装置と、
を備える建物の空調換気システムにおいて、
前記換気装置は、外気の導入量を調整する機能を有しており、
前記空調装置は、空調空気の供給量を調整する機能を有しており、
屋内における空気中の異物の量を検出する屋内異物検出手段と、
前記屋内異物検出手段により検出された異物の量に応じて、前記換気装置による外気の導入量と前記空調装置による空調空気の供給量とを制御する制御手段と、
を備え、
前記制御手段は、前記屋内異物検出手段により検出された異物の量が所定の屋内基準量を上回っている場合に、前記換気装置による外気の導入量を通常よりも多くする導入量増大制御を実施し、かつ、前記空調装置による空調空気の供給量を通常よりも多くする供給量増大制御を実施し、
外気中の異物の量を検出する屋外異物検出手段を備え、
前記制御手段は、前記屋外異物検出手段により検出された外気中の異物の量が所定の屋外基準量を上回っている場合には、前記屋内異物検出手段により検出された屋内空気中の異物の量が前記屋内基準量を上回っていても、前記換気装置による前記導入量増大制御を実施しないことを特徴とする建物の空調換気システム。
前記異物には、大きさの異なる小異物と大異物とがあり、
前記第１フィルタは、前記小異物及び前記大異物のいずれをも捕集可能であり、
前記第２フィルタは、前記小異物及び前記大異物のうち前記大異物のみを捕集可能であり、
前記屋内異物検出手段は、前記小異物及び前記大異物のそれぞれの量を検出するものであり、
前記制御手段は、前記屋内異物検出手段により検出された前記大異物の量が前記屋内基準量としての第１屋内基準量を上回っている場合には、前記空調装置による前記供給量増大制御を実施するのに対し、
前記屋内異物検出手段により検出された前記小異物の量が前記屋内基準量としての第２屋内基準量を上回っており、かつ前記検出された前記大異物の量が前記第１屋内基準量以下である場合には、前記空調装置による前記供給量増大制御を実施しないことを特徴とする請求項２に記載の建物の空調換気システム。
前記屋内異物検出手段により検出された屋内空気中の異物の量が前記屋外異物検出手段により検出された外気中の異物の量よりも多い場合には、前記検出された外気中の異物の量が前記屋外基準量を上回っていても、前記換気装置による前記導入量増大制御を実施することを特徴とする請求項２又は３に記載の建物の空調換気システム。
前記異物には、大きさの異なる小異物と大異物とがあり、
前記第１フィルタは、前記小異物及び前記大異物のいずれをも捕集可能であり、
前記屋外異物検出手段は、前記小異物及び前記大異物のそれぞれの量を検出するものであり、
前記小異物及び前記大異物のそれぞれに前記屋外基準量が個別に設定されており、
前記制御手段は、前記屋外異物検出手段により検出された前記小異物及び前記大異物の各量のうち前記小異物の量が前記屋外基準量を上回っている場合に限り、前記換気装置による前記導入量増大制御を実施しないようにすることを特徴とする請求項２乃至４のいずれか一項に記載の建物の空調換気システム。
前記制御手段は、前記屋外異物検出手段により検出された外気中の異物の量が前記屋外基準量を上回っている場合に、外気の導入量を通常よりも少なくするか又は外気の導入を停止させるよう前記換気装置を制御することを特徴とする請求項２乃至５のいずれか一項に記載の建物の空調換気システム。