JPH09178208A - 天井面室内換気装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 人体から発生する汚染物質を拡散させずに排
気でき、かつ適度の換気量とすることができて、快適な
換気が行えるようにする。 【解決手段】 部屋１内の天井面２に複数の局部換気用
の排気口３を分散して設ける。これら排気口３を個別に
流路３ａの開閉手段７を介して吸引用の送風機５に接続
する。各排気口３に対応して室内空間を区分した区分空
間Ｓ毎に、この区分空間Ｓに人が居ることを検知する人
体検知センサ１０を各々設ける。この人体検知センサ１
０の検知信号がオンになっている間だけその人体検知セ
ンサ１０と対応する排気口３の開閉手段７を開く制御手
段１１を設ける。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】この発明は、住宅等の建物、
特に寒冷地用等の高断熱・高気密住宅に適した天井面室
内換気装置に関する。

【０００２】

【従来の技術】住宅等の建物において、適度の換気を図
ることは、快適な居住性や建物寿命の向上のために重要
となる。特に、寒冷地用等の高断熱・高気密の住宅で
は、自然換気だけでは不十分であり、強制換気が必要と
なる。強制換気の手段としては、天井面等の所定位置に
設けた給気口から清浄空気を吐出し、排気口から汚染空
気を排出するものが一般に採用される。

【０００３】

【発明が解決しようとする課題】汚染物質は、室内燃焼
ガスや建築材料から排出されるガスの他、人体から発生
する炭酸ガスや煙草の煙が大きな要因となる。しかし、
人は部屋内を移動するため、一定位置の排気口から吸引
するのでは、室内の人の位置と天井面の排気口とに適切
な位置関係が得られず、そのため効率的な排気が行え
ず、人体から発生した汚染物質が室内に拡散してしまう
という問題点がある。天井面の多数の箇所で同時に排気
を行うと、人体から発生した汚染物質の拡散の問題は解
消できるが、過度の換気は冷暖房時の空調負荷を大きく
するうえ、送風量の増大や偏流の発生により、人に不快
感を与えることが多い。この発明は、上記の課題を解消
するものであり、人体から発生する汚染物質を拡散させ
ずに排気でき、かつ適度の換気量とすることができて、
快適な換気が行える天井面室内換気装置を提供すること
を目的とする。この発明の他の目的は、換気と冷暖房と
の調和が図れ、快適な換気および冷暖房が図れるように
することである。

【０００４】

【課題を解決するための手段】この発明の天井面室内換
気装置は、部屋内の天井面に複数の局部換気用の排気口
を分散して設け、これら排気口を個別に流路の開閉手段
を介して吸引用の送風機に接続したものである。また、
前記各排気口に対応して室内空間を区分した区分空間毎
にこの区分空間に人が居ることを検知する人体検知セン
サを各々設け、人体検知センサの検知信号がオンになっ
ている間だけ、またはこのオン期間とその後の所定の遅
延時間だけ、その人体検知センサと対応する排気口の前
記開閉手段を開く制御手段を設ける。この構成による
と、部屋内を人が移動すると、その移動に伴い、人の居
る区分空間の排気口から排気が行われることになる。人
が一定位置に居るときは、その上の排気口からの排気が
続けられる。このため、人体から発生する汚染物質をそ
の発生箇所の近くから排気することになり、拡散を生じ
させずに換気することができる。また、換気目的の発生
源である人が居ない箇所の排気口からは排気が行われな
いため、無駄な換気が行われず、効率的な換気が行え
る。これらにより、必要最小限の送風量で室内気流の少
ない快適な換気が行える。人体検知センサの配置は、天
井面の各排気口の近傍とすることが望ましい。これによ
り、障害物に遮られることなく、目的の区分空間に居る
人の検知を確実に行える。

【０００５】上記構成において、さらにベース換気用の
給気口および排気口を天井面に設け、前記局部換気用の
排気口の開閉にかかわらずに前記ベース換気用の給気口
および排気口から空気の吹き出しおよび排気を行わせる
ベース換気手段を設けても良い。これにより、常時は、
人の有無にかかわらずに換気しておくことが望ましい程
度の最低限の換気を行っておき、人が室内に入って来た
ときは人の移動に追随した局部換気を併用して、過不足
のない適正な換気状態を維持することができる。上記構
成において、冷暖房装置を設ける場合は、天井面に放射
冷暖房装置を設けることが望ましい。放射冷暖房は、室
内の対流を伴わず、快適な冷暖房が行えるうえ、冷温風
の吹き出しを行う冷暖房と異なり、換気と冷暖房との空
気流れの干渉の問題がなく、冷暖房および換気を共に適
切に行うことができる。

【０００６】

【発明の実施の形態】この発明の一実施形態を図１に基
づいて説明する。部屋１は、寒冷地向けの高断熱・高気
密の住宅に設けられた一室であり、天井面２に複数の局
部換気用の排気口３を分散して設けると共に、天井面２
の１箇所に給気口４を設けてある。各排気口３は、縦横
に配列された正方形状の各天井パネル２ａ毎に設けら
れ、マトリクス状に配列されている。各排気口３は、吸
引用の送風機５にダクトからなる排気流路６を介して接
続されている。排気流路６は各排気口３毎に分岐され、
各分岐排気流路６ａに各排気口３の個別の開閉手段であ
るダンパ７が設けられている。ダンパ７はモータや電磁
式等の駆動式のものとしてある。給気口４は別の送風機
８に給気流路９を介して接続してある。排気流路６およ
び給気流路９は、各々送風機５，８を介して屋外排気口
および屋外給気口（いずれも図示せず）に接続してあ
り、排気と給気との熱交換を行う熱交換器（図示せず）
に接続されている。

【０００７】天井面２の各排気口３の近傍には人体検知
センサ１０が設けてあり、このセンサ１０は、各排気口
３に対応して室内空間を区分した区分空間Ｓ（図１
（Ｂ））毎にこの区分空間Ｓに人が居ることを検知する
検知範囲のものとされている。区分空間Ｓは、互いの間
に仕切りを設けた空間ではなく、平面的に区画した空間
の範囲を言い、この例では各天井パネル２ａの平面範囲
に一致している。人体検知センサ１０の検出範囲は、区
分空間Ｓにおおよそ対応するものであれば良く、区分空
間Ｓの隣接部付近では、両方の区分空間Ｓの人体検知セ
ンサ１０がオンするものとすることが好ましい。

【０００８】制御手段１１は、人体検知センサ１０の検
知信号がオンになっている間だけその人体検知センサ１
０と対応する排気口３のダンパ７を開く制御手段であ
り、集積回路やマイクロコンピュータ等を用いた電子回
路またはリレー式の電気回路などからなる。制御手段１
１は、人体検知センサ１０のオフ後も所定の遅延時間だ
けダンパ７を開き状態に維持させる遅延手段を有するも
のとしても良い。また、制御手段１１は、全ての人体検
知センサ１０がオフのときは給気および排気用の送風機
５，８をオフとし、いずれか一つでも人体検知センサ１
０がオンすると両送風機５，８をオンとする機能を備え
ている。なお、制御手段１１は各人体検知センサ１０の
オンオフ状態に応答して所定の組み合わせの排気口３に
対応したダンパ７を開閉するものとしても良い。

【０００９】上記構成の作用を説明する。部屋１内に換
気目的である人１２が入ると、その人１２が居る区分空
間Ｓの人体検知センサ１０がオンするため、制御手段１
１の指令により、その区分空間Ｓのダンパ７が開かれて
排気口３から送風機５の吸引による強制排気が行われ
る。人１２が部屋１内を移動すると、その人１２の移動
に伴って人１２の居る区分空間Ｓの排気口３から排気が
行われ、人の去った区分空間Ｓの排気口３からの排気は
停止される。このように、人１２の移動に追随して排気
を行うため、人体から発生する汚染物質がその発生箇所
の近くから排気されることになり、汚染物質の拡散を生
じることなく換気が行われる。また、換気目的の発生源
である人１２が居ない箇所の排気口３からは排気が行わ
れないため、無駄な換気が行われず、効率的な換気が行
える。これらにより、必要最小限の送風量で室内気流の
少ない快適な換気が行える。

【００１０】図２は第２の実施形態を示す。この例は、
図１の実施形態に次の構成を加えたものである。すなわ
ち、天井面２の両側縁の近傍に、これらの側縁の略全長
に延びるスリット状のベース換気用の給気口１３および
排気口１４を設けたものである。図１の例の給気口４は
設けず、これに代えて前記ベース換気用給気口１３を設
けてある。給気口１３は給気用の送風機８に給気流路９
を介して接続し、ベース換気用排気口１４は排気用の送
風機５に排気流路６を介して接続してある。制御手段１
１は、この例では全ての人体検知センサ１０がオフの場
合でも、所定のスイッチ（図示せず）をオンしておけ
ば、各送風機５，８をオン状態に保つものとしてある。
制御手段１１による各ダンパ７の制御は図１の例と同じ
である。図２の例の送風機５，８およびこの送風機５，
８を常時オン状態とする制御手段１１の制御機能部分に
より、ベース換気手段１５が構成される。なお、排気用
の送風機５を、局部換気用とベース換気用とに個別に設
けても良い。また、この例では、各天井パネル２ａを、
図２（Ｂ）に示すように冷温水等の熱媒体の流路１６を
有する天井放射パネルとし、天井パネル２ａの天井面材
をアルミ等の高熱伝導性の放熱板としてある。この天井
放射パネルと前記熱媒流路１６に熱媒体を循環させる熱
媒供給手段１７とにより、放射冷暖房装置１８が構成さ
れる。

【００１１】この構成の場合、常時は、ベース換気用の
給気口１３および排気口１４から最低限の換気を行って
おき、人１２が部屋１内に入って来たときに局部換気用
の排気口３による人の移動に追随した局部換気が併用さ
れる。そのため、過不足のない適正な換気状態を維持す
ることができる。また、冷暖房が、天井パネル２ａから
の放射冷暖房で行われるため、室内の対流を伴わず、快
適な冷暖房が行える。しかも、冷温風の吹き出しを行う
冷暖房と異なり、換気と冷暖房との空気流れの干渉の問
題が少なく、冷暖房および換気を共に適切に行うことが
できる。

【００１２】図３はこの発明の第３の実施形態を示す。
この例は、天井裏空間を、縦横に配列された下面開放の
複数の機能チャンバ１９で区分し、各機能チャンバ１９
または一部の機能チャンバ１９に排気口３または給気口
４を設けたものである。機能チャンバ１９内には除湿手
段，冷暖房手段，空気清浄手段をうちの少なくとも一つ
を備えた機能ユニット２０が設けてある。機能ユニット
２０の暖房手段には、例えば電気ヒータが用いられる。
各機能チャンバ１９のうち、一部のものは送風機を介し
て屋内で別の機能チャンバ１９に連通させ、これら機能
チャンバ１９を屋内循環用の吹出し側の機能チャッンバ
および吸い込み側機能チャンバとして使用しても良い。
機能チャンバ１９の下面開口は、通気性のクロス等の機
能膜２１で覆ってある。局部換気のための室内空間の区
分は、機能チャンバ１９のうちの排気口３が開口した機
能チャンバ１９と、前記屋内循環用の吸込み側換気チャ
ンバ１９とを合わせたものにつき、機能チャンバ１９毎
に対応して区分し、その区分空間毎に図１の例と同様に
人体検知センサ１０を設けてある。また、その人体検知
センサ１０の検知信号がオンになっている間だけその人
体検知センサ１０と対応する排気口３の開閉手段となる
ダンパ（図示せず）を開く制御手段（図示せず）を電子
回路または電気回路で設けてある。この構成の場合、図
１の例と同様な人の移動に追随した換気に加え、機能チ
ャンバ１９の空気清浄機能により屋内で空気を循環させ
て空気清浄を図ったり、また冷暖房を行うことができ
る。

【００１３】図４は図１または図２の例の天井パネル２
ａとして用いるダクト内蔵天井パネルを示す。この天井
パネル２５は、断熱性の発泡樹脂で構成されたものであ
り、下面に開口した排気口３およびこの排気口３に連通
してパネル端面に開口したパネル内ダクト２６を有す
る。このように天井パネル２５内にダクト２６を形成し
たため、別のダクトを設けたり、そのダクトの断熱処理
を施したりする必要がなく、施工性が良い。また、コス
ト低下が図れる。

【００１４】

【発明の効果】この発明の天井面室内換気装置は、部屋
内の天井面に複数の局部換気用の排気口を分散して設
け、これら排気口を個別に流路の開閉手段を介して吸引
用の送風機に接続し、各排気口に対応して室内空間を区
分した区分空間毎にこの区分空間に人が居ることを検知
する人体検知センサを各々設け、人体検知センサの検知
信号がオンになっている間だけその人体検知センサと対
応する排気口の前記開閉手段を開く制御手段を設けたも
のであるため、人体から発生する汚染物質を拡散させず
に排気でき、かつ適度の換気量とすることができて、快
適な換気が行える。上記構成において、人体検知センサ
を天井面の各排気口の近傍に設置した場合は、障害物に
遮られることなく、目的の区分空間に居る人の検知を確
実に行うことができる。また、ベース換気用の給気口お
よび排気口を天井面に設け、局部換気用の排気口の開閉
にかかわらずにベース換気用の給気口および排気口から
空気の吹き出しおよび排気を行わせるベース換気手段を
設けた場合は、室内全体のベース換気と人の移動に追随
した局部換気との組み合わせにより、一層効果的な換気
が行える。さらに、天井面に放射冷暖房装置を設けた場
合は、放射冷暖房による快適な冷暖房が行えるうえ、冷
暖房のための空気流と換気流との干渉の問題が少なく、
冷暖房および換気の両方を適正に行うことができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】（Ａ）はこの発明の一実施形態にかかる天井面
室内換気装置の概念構成を示す斜視図、（Ｂ）はその区
分空間の説明図である。

【図２】（Ａ）はこの発明の他の実施形態にかかる天井
面室内換気装置の概念構成を示す斜視図、（Ｂ）はその
天井放射パネルの説明図である。

【図３】この発明のさらに他の実施形態にかかる天井面
室内換気装置の概念構成を示す断面図である。

【図４】各実施形態に使用可能なダクト付き天井パネル
の斜視図である。

【符号の説明】

１…部屋、２…天井、３…排気口、４…給気口、５…送
風機、６…排気流路、１０…人体検知センサ、１１…制
御手段、１３…ベース換気用の給気口、１４…ベース換
気用の排気口、１５…ベース換気手段、１８…天井放射
冷暖房装置

Claims (4)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 部屋内の天井面に複数の局部換気用の排
   気口を分散して設け、これら排気口を個別に流路の開閉
   手段を介して吸引用の送風機に接続し、前記各排気口に
   対応して室内空間を区分した区分空間毎にこの区分空間
   に人が居ることを検知する人体検知センサを各々設け、
   前記人体検知センサの検知信号がオンになっている間だ
   け、またはこのオン期間とその後の所定の遅延時間だけ
   その人体検知センサと対応する排気口の前記開閉手段を
   開く制御手段を設けた天井面室内換気装置。
2. 【請求項２】 前記人体検知センサを天井面の各排気口
   の近傍に設置した請求項１記載の天井面室内換気装置。
3. 【請求項３】 ベース換気用の給気口および排気口を天
   井面に設け、前記局部換気用の排気口の開閉にかかわら
   ずに前記ベース換気用の給気口および排気口から空気の
   吹き出しおよび排気を行わせるベース換気手段を設けた
   請求項１または請求項２記載の天井面室内換気装置。
4. 【請求項４】 天井面に放射冷暖房装置を設けた請求項
   １または請求項２または請求項３記載の天井面室内換気
   装置。