JPH0894138A - 戸建住宅用全館換気構造 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】 簡単な施工で、冷暖房時でも、気密住宅の全
室の汚れた空気を、屋外の清浄な空気と適当量交換でき
るようにする。 【構成】 小屋裏３の換気ガラリＧには、小屋裏３の空
気Ａを屋外に強制的に排出するための集中排気ファン２
が設置されている。上階の各居住室６の天井部には、当
該各居住室６の空気Ａを小屋裏３に排出するための天井
通気口Ｈｂが設けられている。下階の各居住室５の外壁
部５１ａには、屋外の空気Ｂを当該室内に供給するため
の給気口Ｈａが設けられている。上下階の各居住室５，
６と廊下との間には通気用隙間が設けられている。こう
して、集中排気ファン２の運転中は、屋外→下階の各居
住室５→下階廊下→階段８の吹き抜け空間→上階廊下１
→上階の各居住室６→小屋裏３→屋外の流れを順方向と
する通気経路が形成されて、住宅全室の換気が行われ
る。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】この発明は、気密化された戸建住
宅に適用して好適な戸建住宅用全館換気構造に関する。

【０００２】

【従来の技術】在来の日本の住宅のように、建具の隙間
を始め、室のあちこちに屋外に通じる隙間（以下、外部
隙間という）が散在する造りでは、冷暖房時でも、適当
量の換気が自然に行われる。しかし、近年、冷暖房時の
熱損失を少なくするために、戸と戸、戸と建具枠との間
にパッキングを介在させ、壁や床や天井をパネル材で構
成することで、単位床面積当たりの外部隙間面積を極力
減らした、いわゆる高気密・省エネ構造の住宅が普及し
てきている。このような気密住宅では、一般に、自然換
気だけでは換気量が不足するために、例えば、機械等に
より吸気と排気の経路を明確にした全館計画換気を行う
ことが必要となる。

【０００３】従来、戸建の気密住宅に適用される全館計
画換気構造としては、例えば、実開平２−１４７７３２
号公報に記載の換気構造や実用新案登録第１０００５８
４号に係る通気構造が存在する。これらの従来技術のう
ち、前者の技術、すなわち、公報記載の全館換気構造
は、単一の換気扇の吸込側に複数の吸込口を有する分岐
管を設け、分岐管の各吸込口に開閉制御される分岐ダン
パを設けると共に、各吸込口をダクトを介して宅内の各
室に設けた換気口に連通するようにしたものである。ま
た、後者の技術、すなわち、実用新案登録に係る全館通
気構造は、図７に示すように、上階廊下１の天井に１台
の集中排気ファン(マスターファン)２を設置し、小屋裏
３をそのままダクトにして、軒天井等に排気ルーバ４，
４を設けることにより、各居住室５，６，…の外部隙間
やドア７，７，…の隙間等を介して全館の換気を行うと
共に、小屋裏３の蓄熱を排出するようにしたものであ
る。

【０００４】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、公報記
載の従来の換気構造では、各居住室にダクトを通さなけ
ればならないため、部材コスト、施工コストが大変嵩む
上、同換気構造を既築住宅に取り入れようとすれば、大
変大がかりな改造工事となってしまう。また、従来から
工場において量産中の建物ユニットに同換気構造を適用
しようとしても、従来の建物ユニットは、一般に、オプ
ションとしてのダクト配設のことを考慮して設計されて
おらず、したがって、従来の建物ユニットの中にダクト
スペースを確保するのは大変困難である。

【０００５】これに対して、実用新案登録に係る従来の
通気構造、すなわち、集中排気ファン２を上階廊下１の
天井のみに設置する方式では、上記の欠点はないが、次
のような不都合が指摘されている。すなわち、住宅内の
方が屋外よりも温度が高い場合、特に屋内外の温度差が
２０度以上にもなる冬期の暖房時には、上階の居住室で
（図７参照）充分な換気量が得られない事態が起こり易
くなり、このような事態となれば、上階の居住室におい
て、窓ガラスの結露や空気汚染、酸欠等の問題が発生す
る。

【０００６】このような事態が起こり得るのは、以下の
理由による。まず、図８に示すように、集中排気ファン
設置前の住宅について考える。この住宅において、いま
冬期であって暖房中のため、住宅内の方が屋外よりも高
温で、屋内外に温度差があると、暖かい室内の空気Ａは
低温の屋外の空気Ｂよりも比重が軽いので、図９に矢印
←で示すように、住宅内部の下階においては、屋外の空
気Ｂの方が室内の空気Ａよりも圧力が高くなる。これに
対して、住宅内部の上階においては、上下階にわたる暖
かく軽い空気Ａに作用する浮力のために、同図に矢印→
で示すように、室内の空気Ａの方が、屋外の空気Ｂより
も圧力が高くなる。この結果、図８に示すように、下階
の各居住室５の隙間から低温の屋外の空気Ｂが流れ込
み、下階の暖かい空気Ａは、浮力により、階段８の吹き
抜け空間を上昇して（煙突効果）、上階の各居住室６へ
入る。そして、そこから外部隙間を経由して外に出る。
このような自然換気は、気密住宅といえども、外部隙間
は皆無ではないので、不充分ながら行われる。

【０００７】次に、上記住宅（図８）に対して集中排気
ファン２を上階廊下１の天井に設置した場合（図７参
照）について考える。集中排気ファン設置後の住宅にお
いて、冬期の暖房中に、集中排気ファン２が運転状態に
あると、住宅内が負圧となるので、住宅の外壁まわりの
垂直圧力分布は、図１０に示すように、屋外の空気Ｂと
室内の空気Ａとの圧力差は、住宅の下階においては増加
する方向に、住宅の上階においては減少する方向に変化
する。この結果、集中排気ファン２から排気される室内
の空気Ａは、図７に示すように、そのほとんどを、下階
の各居住室５から排出され、階段８の吹き抜け空間を上
昇してきた空気Ａが占め、上階の居住室６，６では、ほ
とんど換気が行われない状態となる。このような不都合
は、屋内外の温度差の大きな冬期の暖房時に、顕著に発
生するが、暖房時以外でも、在室者の発熱や炊事その他
の生活による発熱等によって、住宅内が屋外に対して高
温である場合には、発生し得る。

【０００８】この発明は、上述の事情に鑑みてなされた
もので、簡単な施工で、冷暖房時でも、気密住宅の全室
の汚れた空気を、屋外の清浄な空気と適当量交換できる
戸建住宅用全館換気構造を提供することを目的としてい
る。

【０００９】

【課題を解決するための手段】上記課題を解決するため
に、請求項１記載の発明は、階段の吹き抜け空間を介し
て上下階の廊下が接続されると共に、床面積に対して外
部隙間面積を減らした造りとなっている二階建の戸建住
宅のための全館換気構造であって、下階の各居住室毎に
設けられ、屋外の空気を当該居住室に供給するための給
気口と、下階の上記各居住室毎に設けられ、当該居住室
の空気を下階廊下に排出するための第１の通気用隙間又
は通気口と、上階の各居住室毎に設けられ、上階廊下の
空気を当該居住室に供給するための第２の通気用隙間又
は通気口と、上階の上記各居住室毎に設けられ、当該居
住室の空気を小屋裏に排出するための第３の通気用隙間
又は通気口と、上記小屋裏に設けられ、該小屋裏の空気
を屋外に排出するための排気口と、該排気口又はその近
傍に設けられ、上記小屋裏の空気を屋外に強制的に排出
するための排気用ファンとを備えてなることを特徴とし
ている。

【００１０】また、請求項２記載の発明は、階段の吹き
抜け空間を介して上下階の廊下が接続されると共に、床
面積に対して外部隙間面積を減らした造りとなっている
二階建の戸建住宅のための全館換気構造であって、下階
の各居住室毎に設けられ、屋外の空気を当該居住室に供
給するための第１の給気口と、下階の上記各居住室毎に
設けられ、当該居住室の空気を下階廊下に排出するため
の第１の通気用隙間又は通気口と、上階の各居住室毎に
設けられ、屋外の空気を当該居住室に供給するための給
気用ファン付きの第２の給気口と、上階の上記各居住室
毎に設けられ、当該居住室の空気を上階廊下に排出する
ための第２の通気用隙間又は通気口と、上階廊下又は階
段の天井部に設けられ、上階廊下や階段の吹き抜け空間
の空気を小屋裏に排出するための第３の通気用隙間又は
通気口と、上記小屋裏に設けられ、該小屋裏の空気を屋
外に排出するための排気口と、該排気口、又は上記第３
の通気口に設けられ、上記小屋裏の空気を屋外に、又は
上階廊下や階段の吹き抜け空間の空気を小屋裏に強制的
に排出するための排気用ファンとを備えてなることを特
徴としている。

【００１１】また、請求項３記載の発明は、請求項２記
載の戸建住宅用全館換気構造であって、上記戸建住宅内
の所定の箇所に設置され、室内の気温を検出し室内温度
検出信号を出力する室内温度センサと、上記戸建住宅の
外回りの所定の箇所に設置され、屋外の気温を検出し屋
外温度検出信号を出力する屋外温度センサと、上記室内
温度センサから供給される室内温度検出信号及び上記屋
外温度センサから供給される屋外温度検出信号に基づい
て、室内が屋外よりも高温か否かを判断し、室内が屋外
よりも高温であるとの判断結果が得られたときは、上記
給気用ファンを運転状態とし、一方、室内が屋外よりも
高温でないとの判断結果が得られたときは、上記給気用
ファンの運転を停止させる制御を行う制御手段とを備え
た給気用ファン自動運転装置が付加されてなることを特
徴としている。

【００１２】さらにまた、請求項４記載の発明は、階段
の吹き抜け空間を介して上下階の廊下が接続されると共
に、床面積に対して外部隙間面積を減らした造りとなっ
ている二階建の戸建住宅のための全館換気構造であっ
て、下階の所定の箇所に設けられ、下階の空気を強制的
に排出するための排気用ファン付きの第１の排気口と、
該排気用ファン付きの第１の排気口が任意の居住室に設
けられた場合には当該任意の居住室を除く下階の各居住
室毎に設けられ、屋外の空気を当該居住室に供給するた
めの第１の給気口と、下階の上記各居住室毎に設けら
れ、当該居住室の空気を下階廊下に排出すると共に、下
階廊下の空気を上記任意の居住室に供給するための第１
の通気用隙間又は通気口と、上階の各居住室毎に設けら
れ、屋外の空気を当該居住室に供給するための給気用フ
ァン付きの第２の給気口と、上階の上記各居住室毎に設
けられ、当該居住室の空気を上階廊下に排出するための
第２の通気用隙間又は通気口と、上階廊下又は階段の天
井部に設けられ、上階廊下や階段の吹き抜け空間の空気
を小屋裏に排出するための第３の通気用隙間又は通気口
と、上記小屋裏に設けられ、該小屋裏の空気を屋外に排
出するための第２の排気口とを備えてなることを特徴と
している。

【００１３】

【作用】請求項１記載の発明では、余分な外部隙間がほ
とんどない気密住宅において、小屋裏の排気口に設置さ
れた排気用ファンが運転を開始すると、小屋裏の空気が
機械力により強制的に屋外に排出される。この結果、小
屋裏の空気が負圧になるので、上階の各居住室の空気は
小屋裏に流れ込む。上階の各居住室の空気が負圧になる
と、下階の各居住室の空気は、第１の通気用隙間又は通
気口から下階廊下に出て、階段の吹き抜け空間を上昇
し、上階廊下に達する。そして、上階の各居住室に流れ
込む。これに伴い、下階の各居住室の空気も負圧になる
ので、個々の給気口から屋外の新鮮な空気が下階のそれ
ぞれの居住室に流れ込む。こうして、排気用ファンの運
転中は、屋外→下階の各居住室→下階廊下→階段の吹き
抜け空間→上階廊下→上階の各居住室→小屋裏→屋外の
流れを順方向とする通気経路が形成されて、住宅全室の
換気が行われる。請求項１記載の構成によれば、小屋裏
に通ずる通気用隙間又は通気口を上階廊下の天井部にで
はなく、上階の各居住室の天井部に設け、さらに、排気
用ファンを小屋裏の排気口に設置するようにしたので、
冷暖房時であるか否かに関係なく、上階の各居住室も通
気経路に含めた全館計画換気が行われる。

【００１４】また、請求項２記載の発明では、気密住宅
において、例えば上階廊下の天井部に設置された排気用
ファンが運転を開始すると、上階廊下の空気は、排気用
ファンに吸い込まれ、小屋裏経由で屋外に排出される。
この結果、上階廊下の空気が負圧になるので、下階の各
居住室の空気は、下階廊下に吸い出される、そして、階
段の吹き抜け空間を上昇し、上階廊下の天井部に達す
る。これに伴い、下階の各居住室の空気も負圧になるの
で、下階の各居住室毎に設けられた第１の給気口から屋
外の新鮮な空気が下階の各居住室に流れ込む。一方、上
階廊下の空気が負圧になると、上階の各居住室の空気も
上階廊下に吸い出される。これに伴い、上階の各居住室
の空気も負圧になるので、上階の各居住室毎に設けられ
た第２の給気口から屋外の新鮮な空気が上階の各居住室
に流れ込む。こうして、排気用ファンの運転中は、屋外
→下階の各居住室→下階廊下→階段の吹き抜け空間→上
階廊下→小屋裏→屋外の流れを順方向とする通気経路
と、屋外→上階の各居住室→上階廊下→小屋裏→屋外の
流れを順方向とする通気経路とが形成されて、住宅全室
の換気が行われる。

【００１５】しかしながら、既述のように、室内が屋外
よりも高温である場合（特に冬期の暖房時）には、上階
の各居住室において充分な換気量が得られないという事
態が起こり得る。このような事態が生じたときは、上階
の各居住室に設置された給気用ファンを駆動して、強制
的に屋外の新鮮な空気を取り入れる。これにより、上階
の居住室内の空気が、上階廊下側に対して高圧となるの
で、上階廊下に流出する。そして、そこで天井部の排気
用ファンに吸い込まれて、小屋裏経由で屋外に排出され
る。また、暖房時以外のときでも、上階の各居住室の給
気用ファンを駆動するようにすれば、排気用ファンの負
担を軽減することができ、換気量アップを図ることもで
きる。

【００１６】また、請求項３記載の発明では、請求項２
記載の全館換気構造が適用された気密住宅において、給
気用ファン自動運転装置は、屋内外の気温を常時監視
し、室内が屋外よりも高温のときは、上階の各居住室の
給気用ファンを運転状態とする一方、室内が屋外よりも
低温のときは、上記給気用ファンを停止させる制御を行
う。この構成によれば、屋内外の温度環境に基づき、給
気用ファンが自動運転されるので、換気管理が楽であ
り、確実であり、かつ安全である。

【００１７】さらにまた、請求項４記載の発明では、気
密住宅において、下階の例えば台所に設置された排気用
ファンが運転を開始すると、台所の空気が、強制的に屋
外に排出される。この結果、台所の空気が負圧になるの
で、下階の台所以外の各居住室の空気は、下階廊下に吸
い出された後、台所に吸い込まれる。これに伴い、下階
の台所以外の居住室の空気も負圧になるので、これらの
居住室へ第１の給気口から新鮮な屋外の空気が流れ込ん
でくる。こうして、排気用ファンの運転中は、屋外→下
階の台所以外の各居住室→下階廊下→台所→屋外の流れ
を順方向とする通気経路が形成されて、下階全室の換気
が行われる。一方、上階の各居住室に設置された給気用
ファンが運転を開始すると、上階の各居住室には、屋外
の新鮮な空気が第２の給気口から流れ込んでくる。この
結果、上階の各居住室の空気は上階廊下側に対して高圧
となるので、上階廊下に流出し、そこで天井部の排気用
ファンに吸い込まれて、小屋裏経由で屋外に排出され
る。この構成によれば、個々のファンの負担を軽減で
き、換気量アップを図ることもできる。

【００１８】

【実施例】以下、図面を参照してこの発明の実施例につ
いて説明する。 ◇第１実施例 図１は、この発明の第１実施例である全館換気構造が具
現されている二階建戸建のユニット住宅の概略構成を示
す断面図、また、図２は、この実施例の作用を説明する
ための図で、具体的には、同ユニット住宅内の換気経路
を示す断面図である。この発明の全館換気構造は、二階
建戸建の気密住宅において具現化されることを前提とす
るもので、このような気密住宅は、在来工法によっても
勿論可能であるが、ユニット住宅とすれば、高品質の気
密住宅が安定して得られるので、以下の実施例では、ユ
ニット建物においてこの発明の全館換気構造が具現され
る場合について述べる。

【００１９】まず、図１を参照して、気密化されたユニ
ット住宅の概略から説明する。ユニット住宅とは、建物
の工業生産化率を高めるために、一棟の住宅を、予めい
くつかのユニットに分けて工場生産し、これらを建築現
場において施工・組立する方式の建物である。ユニット
建物を構成するユニットとしては、住宅の居間、食堂、
寝室、子供部屋等の各居住室部分や上下階の廊下部分や
階段室部分を構成する住宅ユニット５ａ，６ａ，…と、
建物の屋根部分を構成する屋根ユニット３ａ，３ｂ，３
ｃ，…とがある。組立は、まず、住宅ユニット５ａ，５
ｂ，５ｃ，…を基礎上に据え付け相互に連結して居住室
５，５，…や階段８や下階廊下等からなる住宅の下階部
分を形成し、次に、下階部分の上部に住宅ユニット６
ａ，６ｂ，６ｃ，…を積み重ね相互に連結して居住室
６，６や上階廊下１等からなる住宅の上階部分を形成
し、さらに、上階部分の上部に屋根ユニット３ａ，３
ｂ，３ｃ，…を据え付け相互に連結することによって行
われる。ここで、この実施例に係るユニット住宅は、同
図に示すように、住宅の中央部を廊下が通り、階段８の
吹き抜け空間を介して下階廊下と上階廊下１とが接続さ
れており、これらの廊下と各居住室５，６，…との間に
はドア７，７，…で開け閉めできる出入口が設けられて
いる。なお、図１において、図７に示す構成各部と対応
する各部には同一の符号を付してその説明を簡略にす
る。

【００２０】上記住宅ユニット５ａ，６ａ，…は、角型
鋼管からなる四隅の柱の上下端間に溝形鋼製の大梁が架
け渡され、さらに大梁間に複数の小梁が差し渡されて箱
形の鉄骨躯体が形成され、この鉄骨躯体に複数のスタッ
ド（間柱）が取り付けられ、さらに、床部や外壁部や天
井部には、節穴等の隙間のない、したがって、気密性の
高い各種パネル材が貼着されてなっている。上記住宅ユ
ニット５ａ，６ａ，…において、外壁部５１ａ，５１
ｂ，…は、所定の間隔で立設される複数のスタッドと、
スタッドの外側に貼着される硬質木片セメント板やＡＬ
Ｃ版等の外壁パネル材と、スタッドの内側に貼着される
石膏ボード等の内壁パネル材とから概略構成され、外壁
パネル材と内壁パネル材との間にはグラスウール等の断
熱材が充填されている。外壁パネル材と外壁パネル材と
の間の目地隙間には、ガスケットが挿着され、これによ
り、目地隙間から雨や風が住宅内に進入することを防止
している。外壁部５１ａ，５１ｂ，…には、必要に応じ
て、窓開口部Ｋ，Ｋ，…や玄関開口部が設けられてい
て、可動の戸と戸の間や戸と建具枠との間に隙間が生じ
ないように、戸や建具枠の周縁部にパッキング材が貼ら
れている。なお、床部や天井部にも、床パネル材の下面
や天井パネル材の上面に断熱材が敷かれている。また、
上記屋根ユニットには、軒先側屋根ユニット３ａ，３ｃ
及び棟側屋根ユニット３ｂがあり、軒先側屋根ユニット
３ａ，３ｃは、１枚の屋根パネルと、該屋根パネルの両
妻側端を支持する一対のトラス梁と、各妻トラスに貼着
された妻小壁パネルと、軒天井パネルとから概略構成さ
れ、また、棟側屋根ユニット３ｂは、２枚の屋根パネル
と、これらの屋根パネルの両妻側端を支持する一対の妻
トラスと、各妻トラスに貼着された妻小壁パネルと、棟
木とから概略構成されている。

【００２１】次に、図２を参照して、この第１実施例の
全館換気構造について説明する。上記構成のユニット住
宅において、下階の各居住室５の外壁部５１ａには、屋
外の新鮮な空気Ｂを当該居住室５に供給するための開閉
可能な給気口Ｈａが設けられている（給気口Ｈａは、予
め工場において、住宅ユニット製作時に、対応する外壁
部５１ａの所定の箇所に穿孔して形成される）。また、
上階の各居住室６の天井部には、当該居住室の空気Ａを
小屋裏３に排出するための開閉可能な天井通気口Ｈｂが
設けられている（なお、この第１実施例においては、上
階の各居住室６には、屋外の空気を直接取り入れるため
の給気口Ｈａは設けられていない）。また、上下階の各
居住室５，６の廊下側間仕切壁に設けられた出入口には
ドア７，７，…をアンダーカット又はサイドカットする
ことで、ドア７，７，…と建具枠との間に通気用の隙間
が形成されている。さらに、屋根の妻小壁中央部には、
換気ガラリＧが設けられていて、この換気ガラリＧには
小屋裏３の空気を屋外に強制的に排出するための集中排
気ファン（マスターファン）２が設置されている。この
集中排気ファン２は、下階の所定の居住室５に設置され
た図示せぬスイッチで、遠隔操作されるようになってい
る（換気ガラリや集中排気ファン２は、予め工場におい
て、棟側屋根ユニット３ｂの製作時に組み付けられ
る）。なお、小屋裏３には、換気ガラリＧの開口部を除
けば、不要な外部隙間は設けられていない。

【００２２】上記構成の全館換気構造において、図示せ
ぬスイッチをオンとすることで、換気ガラリＧに設置さ
れた集中排気ファン２が運転を開始すると、小屋裏３の
空気が強制的に屋外に排出される。この結果、小屋裏３
の空気が負圧になるので、図２に示すように、上階の各
居住室６，６，…の空気Ａは天井通気口Ｈｂから小屋裏
３に流れ込む。上階の各居住室６の空気Ａが負圧になる
と、下階の各居住室５の空気Ａは、ドア７の隙間から下
階廊下に出て、階段８の吹き抜け空間を上昇し、上階廊
下１に達する。そして、上階の各居住室６に流れ込む。
これに伴い、下階の各居住室６の空気Ａも負圧になるの
で、個々の給気口Ｈａ，Ｈａ，…から屋外の新鮮な空気
Ｂが下階のそれぞれの居住室５，５，…に流れ込む。こ
うして、集中排気ファン２の運転中は、屋外→下階の各
居住室５→下階廊下→階段８の吹き抜け空間→上階廊下
１→上階の各居住室６→小屋裏３→屋外の流れを順方向
とする通気経路が形成されて、住宅全室の換気が行われ
る。

【００２３】なお、図２中の各居住室には、エアコン
（温熱制御器）が図示されていないが、必要に応じて、
個別型エアコンあるいは多室マルチ型エアコンを設置し
ても勿論良く、エアコンの冷暖房運転中でも、上述の換
気経路は変わらない。しかも、この実施例に係るユニッ
ト住宅は、上記したように、無駄な隙間がほとんどない
造りなので、不必要な換気はほとんど行われず、また、
高断熱構造なので、屋外の空気との熱交換を極力抑える
ことができる。それ故、従来のエアコンを使用して温調
を行っても、消費電力の無駄が生じない。

【００２４】このように、この第１実施例の構成によれ
ば、天井通気口Ｈｂを上階廊下の天井部にではなく、上
階の各居住室６の天井部に設け、さらに、集中排気ファ
ン２を小屋裏３の換気ガラリＧに設置するようにしたの
で、冷暖房時であるか否かに関係なく、上階の各居住室
６も通気経路に含めた全館計画換気が行われる。また、
夏期においては、小屋裏の蓄熱を排出することもでき
る。加えて、ダクトを用いないので、施工が簡単であ
り、既築住宅にも容易に取り入れることができる。

【００２５】◇第２実施例 次に、この発明の第２実施例について説明する。図３
は、この発明の第２実施例である全館換気構造が具現さ
れている二階建戸建のユニット住宅の概略構成及び換気
経路を示す断面図である。この第２実施例に係るユニッ
ト住宅の間取りは、第１実施例（図１）に係るユニット
住宅の間取りと同一であるので、第１実施例の構成部分
と対応する各部には同一の符号を付してその説明を省略
する。この第２実施例の全館換気構造が、上述の第１実
施例と大きく異なるところは、図３に示すように、第１
に、上階の各居住室６にも外壁部５１ｂに給気口Ｈｃを
設け、各給気口Ｈｃに給気ファン９を設置して、屋外の
空気Ｂが直接上階の各居住室６に流入できるようにした
点、第２に、上階の各居住室６の天井通気口Ｈｂ（図
２）に代えて、上階廊下１に天井通気口Ｈｄを設け、集
中排気ファン２を小屋裏３の換気ガラリＧからこの天井
通気口Ｈｄに移した点である。上記給気ファン９，９，
…は、手動操作式のもので、風速（給気風量）の調節機
構も備えられている。また、各給気口Ｈｃは、給気ファ
ン９が運転を停止しているときは、単純な吸気口として
機能するようになっている。

【００２６】次に、図３を参照して、この例の全館換気
構造の作用について説明する。 （イ）住宅内が屋外に対して低温であるとき 例えば、住宅内が屋外よりも低温となる夏期冷房時に
は、上階廊下１の集中排気ファン２のみを運転状態と
し、上階の各居住室６の給気ファン９は停止状態にして
おく。この状態では、集中排気ファン２の機械力によっ
て、上階廊下１の空気Ａは、集中排気ファン２に吸い込
まれ、小屋裏３経由で屋外に排出される。この結果、上
階廊下１の空気Ａが負圧になるので、同図に示すよう
に、下階の各居住室５の空気Ａは、下階廊下に吸い出さ
れる。そして、階段８の吹き抜け空間を上昇し、上階廊
下１の天井部に達する。これに伴い、下階の各居住室５
の空気Ａも負圧になるので、個々の給気口Ｈａ，Ｈａ，
…から屋外の新鮮な空気Ｂが下階のそれぞれの居住室
５，５，…に流れ込む。一方、上階廊下１の空気Ａが負
圧になると、上階の各居住室６の空気Ａも上階廊下１に
吸い出される。これに伴い、上階の各居住室６の空気Ａ
も負圧になるので、個々の給気口Ｈｃ，Ｈｃ，…から屋
外の新鮮な空気Ｂが上階のそれぞれの居住室６，６，…
に流れ込む。こうして、集中排気ファン２の運転中は、
屋外→下階の各居住室５→下階廊下→階段８の吹き抜け
空間→上階廊下１→小屋裏３→屋外の流れを順方向とす
る通気経路と、屋外→上階の各居住室６→上階廊下１→
小屋裏３→屋外の流れを順方向とする通気経路とが形成
されて、住宅全室の換気が行われる。

【００２７】 （ロ）住宅内が屋外に対して高温であるとき（その１） 例えば、住宅内が屋外よりも高温となる冬期暖房時に
は、上階廊下１の集中排気ファン２を運転状態にすると
共に、上階の各居住室６の給気ファン９も運転状態にし
て、新鮮な屋外の空気Ｂを機械力により導入するように
する。このようにすれば、上階の各居住室６の空気Ａ
は、上階廊下１側に対して高圧となるので、上階廊下１
側に流出し、そこで天井部の集中排気ファン２に吸い込
まれる。そして、小屋裏３経由で屋外に排出される。そ
れ故、室内が屋外よりも高温である状態が続けば、上階
の居住室の空気Ａが淀みがちとなる事態（従来技術の問
題点）を回避できる。

【００２８】 （ハ）住宅内が屋外に対して高温であるとき（その２） 夏期でも、例えば、夜間から明け方にかけては、屋外の
空気Ｂは熱放射により冷却されるが、高気密・高断熱構
造の室内では、在室者の発熱や炊飯機器や家電機器等に
よる発熱が屋外に逃げずにこもるため、屋外の気温が室
内の気温よりも下がるときがある。このようなときの換
気運転時には、給気ファン９の風速（給気風量）を増速
（増大）させる操作を行えば、上階の各居住室６に冷た
い屋外の空気Ｂが多量に流入するので快適である。ま
た、エアコンＣ（図３）の冷房運転時に、（ハ）のよう
な内外温度差が生じたときにも、同様に、給気ファン９
の風速（給気風量）を増速（増大）させる操作を行え
ば、空調負荷を減らすことができ、電力の無駄を防止で
きる。

【００２９】このように、この第２実施例の構成によれ
ば、第１実施例において上述したと略同様の効果を得る
ことができる。加えて、上階の各居住室に設けた給気フ
ァンを作動させることにより、集中排気ファンやエアコ
ンの負担を軽減できる。

【００３０】◇第３実施例 次に、この発明の第３実施例について説明する。図４
は、この発明の第３実施例である全館換気構造に適用さ
れる換気ファンの機械的構成を示す断面図、また、図５
は、同換気ファンの電気的構成を示すブロック図であ
る。この第３実施例の全館換気構造は、上述の第２実施
例のそれと概略同様であるが、手動操作式の給気ファン
９（図３）に代えて、屋内外の温度環境に基づき、自動
的に運転を開始／停止できる機能を備えた給気ファン装
置９ａを用いるようにした点で第２実施例と相違してい
る。この実施例の給気ファン装置９ａは、図４に示すよ
うに、プロペラ９１１とモータ９１２とを互いに直結し
て枠体９１３に固定し、軸方向に送風（給気）する軸流
型のファン本体９１と、外壁部５１ｂの屋内側壁面に取
り付けられ、室内の気温を検出して室内温度検出信号を
出力する室内温度センサ９２と、外壁部５１ｂの屋外側
壁面に取り付けられ、屋外の気温を検出して屋外温度検
出信号を出力する屋外温度センサ９３と、屋内外の温度
環境を監視しつつ、モータの駆動を自動制御する制御部
９４とから概略構成されている。上記ファン本体９１
は、その枠体９１３が上階の各居住室６の給気口Ｈｃに
嵌合されることにより、固定され、枠体９１３の屋内側
開口端には開閉自在なルーバ９５が被せられ、屋外側開
口端には防虫ネット９６が貼られている。なお、給気口
Ｈｃから室内に雨水が浸入するのを防止するために、給
気口Ｈｃの屋外側開口端にはフード９７が被せられてい
る。

【００３１】上記制御部９４は、図５に示すように、室
内温度センサ９２や屋外温度センサ９３から供給される
室内温度検出信号や屋外温度検出信号を増幅する増幅回
路９４１，９４２と、これらの増幅回路９４１，９４２
において増幅された室内温度検出信号と屋外温度検出信
号とを比較し、室内温度検出信号の信号レベルが屋外温
度検出信号のそれよりも高いときは、運転信号を出力
し、この逆のときは、停止信号を出力する比較回路９４
３と、この比較回路９４３から運転信号の供給を受ける
ときは、モータを駆動させ、停止信号の供給を受けると
きは、モータを止める駆動回路９４４とから概略構成さ
れている。

【００３２】上記構成において、室内温度センサ９２
は、室内の気温を常時検出して室内温度検出信号を制御
部９４に送出する。屋外温度センサ９３は、屋外の気温
を常時検出して屋外温度検出信号を制御部９４に送出す
る。 （ニ）住宅内が屋外に対して低温であるとき 例えば、いま、夏期冷房中であって、住宅内が屋外と比
較して低温となっているときは、室内温度センサ９２か
らは、住宅内の冷やされた空気に対応した室内温度検出
信号（電気信号）が出力され、屋外温度センサ９３から
は、屋外の暖かい空気に対応した屋外温度検出信号（電
気信号）が出力される。これらの検出信号は、制御部９
４に入力されると、まず、増幅回路９４１，９４２にお
いて所定の増幅度で増幅された後、比較回路９４３にお
いて互いに比較される。いま、室内温度検出信号の信号
レベルが屋外温度検出信号のそれよりも低いので、比較
回路９４３から停止信号が出力され、駆動回路９４４に
供給される。駆動回路９４４は、比較回路９４３から停
止信号の供給を受けている間、ファン本体９１を運転停
止状態に保つ。この状態では、第２実施例の「（イ）住
宅内が屋外に対して低温であるとき」の作用説明（図３
参照）で述べたと同様の全館換気が行われる。

【００３３】 （ホ）住宅内が屋外に対して高温であるとき 一方、例えば、いま、冬期冷房中であって、住宅内が屋
外よりも高温となっているときは、室内温度センサ９２
からは、住宅内の暖められた空気に対応した室内温度検
出信号が出力され、屋外温度センサ９３からは、屋外の
冷たい空気に対応した屋外温度検出信号が出力される。
これらの検出信号は、制御部９４に入力されると、ま
ず、増幅回路９４１，９４２において所定の増幅度で増
幅された後、比較回路９４３において互いに比較され
る。いま、室内温度検出信号の信号レベルが屋外温度検
出信号のそれよりも高いので、比較回路９４３から運転
信号が出力され、駆動回路９４４に供給される。駆動回
路９４４は、比較回路９４３から運転信号の供給を受け
ている間、ファン本体９１を運転状態に保つ。この状態
では、第２実施例の「（ロ）住宅内が屋外に対して高温
であるとき（その１）」の作用説明（図３）で述べたと
同様の全館換気が行われる。

【００３４】この第３実施例の構成によれば、屋内外の
温度環境に基づき、給気用ファンが自動運転されるの
で、換気管理が楽であり、確実であり、かつ安全であ
る。

【００３５】◇第４実施例 次に、この発明の第４実施例について説明する。図６
は、この発明の第４実施例である全館換気構造が具現さ
れている二階建戸建のユニット住宅の概略構成及び換気
経路を示す断面図である。この第４実施例の全館換気構
造では、上述の第２実施例において、下階の全ての居住
室５，５，…に設けられていた給気口Ｈａ，Ｈａ，…
（図３）のうち、下階の任意の一室である台所の給気口
が廃されている。そして、代わりに、図６に示すよう
に、台所５ａの外壁部５１ａに、排気ファン２ａ付きの
排気口Ｈｅを設け、下階の空気Ａを屋外に強制的に排出
するようにしている。なお、下階にも排気ファン２ａを
設けたことにより、上階廊下１の天井部の排気ファン２
ｂは、第２実施例の集中排気ファン２よりも低パワーの
もので良い。

【００３６】上記構成において、下階の台所５ａの排気
ファン２ａが運転を開始すると、台所５ａの空気Ａが、
排気口Ｈｅから強制的に屋外に排出される。この結果、
台所５ａの空気Ａが負圧になるので、下階の台所５ａ以
外の各居住室５の空気Ａは、下階廊下に吸い出された
後、台所５ａに吸い込まれる。これに伴い、下階の台所
５ａ以外の各居住室５の空気も負圧になるので、これら
の居住室５へ給気口Ｈａから新鮮な屋外の空気Ｂが流入
してくる。こうして、排気ファン２ａの運転中は、屋外
→下階の台所５ａ以外の各居住室５→下階廊下→台所５
ａ→屋外の流れを順方向とする通気経路が形成されて、
下階全室の換気が行われる。

【００３７】一方、上階の各居住室６に設置された給気
ファン９が運転を開始すると、上階の各居住室６には、
屋外の新鮮な空気Ｂが給気口Ｈｃから流れ込んでくる。
この結果、上階の各居住室６の空気Ａは上階廊下１側に
対して高圧となるので、上階廊下１に流出し、そこで天
井部の集中排気ファン２ｂに吸い込まれて、小屋裏３の
換気ガラリＧから屋外に強制的に排出される。この第４
実施例の構成によれば、個々のファンの負担を軽減で
き、換気量アップを図ることもできる。

【００３８】以上、この発明の実施例を図面により詳述
してきたが、具体的な構成はこの実施例に限られるもの
ではなく、この発明の要旨を逸脱しない範囲の設計の変
更等があってもこの発明に含まれる。例えば、洗面室や
納戸や階段室等は、居住室ではないが、上述の各居住室
を経由する全室換気経路に特に影響を及ぼさない限り、
居住室と略同様の換気構造とすることができる。一方、
浴室やトイレ等は、湿気等の影響を排除する趣旨から、
従来通り、独立した換気構造とすることは、勿論であ
る。また、台所と居間との関係が一般にそうであるよう
に、互いに隣接する２つの居住室の間が常時開放状態に
なっていて、独立性が薄い場合には、この発明では、こ
れら２つの居住室を１つの居住室として考える。したが
って、いずれか一方の居住室に給気口を設ければ良い。
また、廊下に面していない居住室は、隣接する廊下に面
する居住室との間で、常時充分な通気状態にあるとき
は、この発明では、これら２つの居住室を、１つの居住
室と考える。また、上述の実施例においては、ドアをア
ンダーカット又はサイドカットすることで、ドアと建具
枠との間に通気用の隙間を設けるようにした場合につい
て述べたが、これに代えて、あるいは、これに加えて、
各居住室と廊下との間の間仕切壁に通気口又は通気ガラ
リを設けても良いし、ドアに通気ガラリを設けても良
い。また、小屋裏の換気ガラリは、単数に限らず、複数
設けても良い。

【００３９】また、上述の第１実施例においては、上階
の各居住室には、屋外の空気を直接取り入れるための給
気口は設けられていないが、非常用として、給気口を設
けても良い。また、上述の第２実施例においては、上階
廊下の天井部に集中排気ファンを設置した場合について
述べたが、これに代えて、小屋裏の換気ガラリに設置す
るようにしても良い。但し、換気ガラリが複数ある場合
は、１つの換気ガラリに集中排気ファンを設置しても無
意味である。このような場合には、全ての換気ガラリに
排気ファンを設置する必要がある。また、上述の第２実
施例においては、上階廊下に天井部を設けたが、これに
代えて、階段の吹き抜け空間直上の天井部に設けても良
い。

【００４０】また、上述の第３実施例においては、給気
ファン装置の制御部をハードウェアで構成した場合につ
いて述べたが、ソフトウェアで構成しても良い。また、
上述の第４実施例においては、下階用の排気ファンを台
所に設けた場合について述べたが、これに限らず、洗面
所や下階の廊下でも良く、これら以外の箇所でも良い。
また、下階用の排気ファンは、単一の箇所に限らず、複
数の箇所、例えば、台所と洗面所に設置しても良い。ま
た、台所の排気ファンは、レンジフードファンを代用す
ることもできる。

【００４１】

【発明の効果】以上説明したように、この発明の戸建住
宅用全館換気構造によれば、小屋裏に通ずる通気用隙間
又は通気口を上階廊下の天井部にではなく、上階の各居
住室の天井部に設け、さらに、排気用ファンを小屋裏の
排気口に設置するようにしたので、冷暖房時であるか否
かに関係なく、上階の各居住室も通気経路に含めた全館
の計画換気が行われる。また、夏期においては、小屋裏
の蓄熱が屋外に排出され、天井下への侵入（貫流）が少
なく抑えられるので、冷房負荷が過大とならない。した
がって、冷房時の消費電力が少なくて済む。加えて、ダ
クトを用いないので、施工が簡単であり、既築住宅にも
容易に取り入れることができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】この発明の第１実施例である全館換気構造が具
現されている二階建戸建のユニット住宅の概略構成を示
す断面図である。

【図２】同実施例の作用を説明するための図で、具体的
には、同ユニット住宅内の換気経路を示す断面図であ
る。

【図３】この発明の第２実施例である全館換気構造が具
現されている二階建戸建のユニット住宅の概略構成及び
換気経路を示す断面図である。

【図４】この発明の第３実施例である全館換気構造に適
用される換気ファンの詳細を示す断面図である。

【図５】同換気ファンの電気的構成を示すブロック図で
ある。

【図６】この発明の第４実施例である全館換気構造が具
現されている二階建戸建のユニット住宅の概略構成及び
換気経路を示す断面図である。

【図７】従来における二階建戸建住宅の全館通気構造及
び換気の経路を示す断面図である。

【図８】従来技術を説明するための図で、換気の経路を
示す図である。

【図９】従来技術を説明するための図で、内外温度差に
よって生じる垂直圧力分布を示す図である。

【図１０】従来技術を説明するための図で、内外温度差
と集中排気ファンの運転とによって生じる垂直圧力分布
を示す図である。

【符号の説明】

１ 上階廊下 ２ 集中排気ファン（排気用ファン） ３ 小屋裏 ５ 下階の居住室 ６ 上階の居住室 ８ 階段 ９ 給気ファン（給気用ファン） ９ａ 給気ファン装置（給気用ファンと給気用ファ
ン自動運転装置とから構成されるもの） ９２ 室内温度センサ（給気用ファン自動運転装置
の一部） ９３ 屋外温度センサ（給気用ファン自動運転装置
の一部） ９４ 制御部（制御手段、給気用ファン自動運転装
置の一部） Ａ 室内の空気 Ｂ 屋外の空気 Ｈａ 給気口（第１の給気口） Ｈｂ，Ｈｄ 天井通気口（第３の通気用隙間又は通
気口） Ｈｃ 給気口（第２の給気口） Ｇ 換気ガラリ（排気口、第２の排気口） ５ａ 台所（下階の所定の箇所、下階の任意の居住
室） Ｈｅ 排気口（第１の排気口） ２ａ 排気ファン（排気用ファン）

Claims (4)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 階段の吹き抜け空間を介して上下階の廊
   下が接続されると共に、床面積に対して屋外に通じる隙
   間の面積を減らした造りとなっている二階建の戸建住宅
   のための全館換気構造であって、 下階の各居住室毎に設けられ、屋外の空気を当該居住室
   に供給するための給気口と、下階の各居住室毎に設けら
   れ、当該居住室の空気を下階廊下に排出するための第１
   の通気用隙間又は通気口と、上階の各居住室毎に設けら
   れ、上階廊下の空気を当該居住室に供給するための第２
   の通気用隙間又は通気口と、上階の前記各居住室毎に設
   けられ、当該居住室の空気を小屋裏に排出するための第
   ３の通気用隙間又は通気口と、 前記小屋裏に設けられ、該小屋裏の空気を屋外に排出す
   るための排気口と、該排気口又はその近傍に設けられ、
   前記小屋裏の空気を屋外に強制的に排出するための排気
   用ファンとを備えてなることを特徴とする戸建住宅用全
   館換気構造。
2. 【請求項２】 階段の吹き抜け空間を介して上下階の廊
   下が接続されると共に、床面積に対して屋外に通じる隙
   間の面積を減らした造りとなっている二階建の戸建住宅
   のための全館換気構造であって、 下階の各居住室毎に設けられ、屋外の空気を当該居住室
   に供給するための第１の給気口と、下階の前記各居住室
   毎に設けられ、当該居住室の空気を下階廊下に排出する
   ための第１の通気用隙間又は通気口と、上階の各居住室
   毎に設けられ、屋外の空気を当該居住室に供給するため
   の給気用ファン付きの第２の給気口と、上階の前記各居
   住室毎に設けられ、当該居住室の空気を上階廊下に排出
   するための第２の通気用隙間又は通気口と、 上階廊下又は階段の天井部に設けられ、上階廊下や階段
   の吹き抜け空間の空気を小屋裏に排出するための第３の
   通気用隙間又は通気口と、前記小屋裏に設けられ、該小
   屋裏の空気を屋外に排出するための排気口と、 該排気口、又は前記第３の通気口に設けられ、前記小屋
   裏の空気を屋外に、又は上階廊下や階段の吹き抜け空間
   の空気を小屋裏に強制的に排出するための排気用ファン
   とを備えてなることを特徴とする戸建住宅用全館換気構
   造。
3. 【請求項３】 前記戸建住宅内の所定の箇所に設置さ
   れ、室内の気温を検出して室内温度検出信号を出力する
   室内温度センサと、前記戸建住宅の外回りの所定の箇所
   に設置され、屋外の気温を検出して屋外温度検出信号を
   出力する屋外温度センサと、 前記室内温度センサから供給される室内温度検出信号及
   び前記屋外温度センサから供給される屋外温度検出信号
   に基づいて、室内が屋外よりも高温か否かを判断し、室
   内が屋外よりも高温であるとの判断結果が得られたとき
   は、前記給気用ファンを運転状態とし、一方、室内が屋
   外よりも高温でないとの判断結果が得られたときは、前
   記給気用ファンの運転を停止させる制御を行う制御手段
   とを備えた給気用ファン自動運転装置が付加されてなる
   ことを特徴とする請求項２記載の戸建住宅用全館換気構
   造。
4. 【請求項４】 階段の吹き抜け空間を介して上下階の廊
   下が接続されると共に、床面積に対して屋外に通じる隙
   間の面積を減らした造りとなっている二階建の戸建住宅
   のための全館換気構造であって、 下階の所定の箇所に設けられ、下階の空気を強制的に排
   出するための排気用ファン付きの第１の排気口と、該排
   気用ファン付きの第１の排気口が任意の居住室に設けら
   れた場合には当該任意の居住室を除く下階の各居住室毎
   に設けられ、屋外の空気を当該居住室に供給するための
   第１の給気口と、 下階の前記各居住室毎に設けられ、当該居住室の空気を
   下階廊下に排出すると共に、下階廊下の空気を前記任意
   の居住室に供給するための第１の通気用隙間又は通気口
   と、上階の各居住室毎に設けられ、屋外の空気を当該居
   住室に供給するための給気用ファン付きの第２の給気口
   と、 上階の前記各居住室毎に設けられ、当該居住室の空気を
   上階廊下に排出するための第２の通気用隙間又は通気口
   と、上階廊下又は階段の天井部に設けられ、上階廊下や
   階段の吹き抜け空間の空気を小屋裏に排出するための第
   ３の通気用隙間又は通気口と、 前記小屋裏に設けられ、該小屋裏の空気を屋外に排出す
   るための第２の排気口とを備えてなることを特徴とする
   戸建住宅用全館換気構造。