JPH10332181A

JPH10332181A - 換気装置

Info

Publication number: JPH10332181A
Application number: JP9144874A
Authority: JP
Inventors: Kunio Iwanami; 國雄岩波; Ikuo Akamine; 育雄赤嶺
Original assignee: Matsushita Electric Industrial Co Ltd
Current assignee: Panasonic Holdings Corp
Priority date: 1997-06-03
Filing date: 1997-06-03
Publication date: 1998-12-15

Abstract

(57)【要約】【課題】気密性の高い住宅の居住空間の換気手段は、
従来より大幅に換気性能を向上させる必要があるため、
換気装置のサイズを大きくするか、あるいはその送風機
の回転数を増加させねばならず、また、吹き出し口，吸
い込み口の位置などによって居住空間の空気が滞留し、
排気するには相当時間が掛かったのである。【解決手段】居住空間２の天井面３のほぼ中央部に設
けた吸い込み口８の近傍に排気送風機９を備えた排気装
置７と、居住空間２の壁面４または隅部５に取り付けた
複数個の吹き出し口１３を同一方向に向けた給気装置１
２を独立可変制御して、居住空間２に旋回気流３９と竜
巻のような渦気流４０を発生させたものである。従って
比較的簡単な構成で、居住空間２の汚染された空気を短
時間に効率よく換気することができる。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、高気密高断熱住宅
等の密閉性の高い居住空間へ新鮮な外気を給気すると共
に、居住空間で生じた汚れた空気を効率よく取り除く換
気装置に関するものである。

【０００２】

【従来の技術】従来、家屋に設置された換気装置は排気
専用のものが多く見られた。即ち一般家屋内の居住空間
で発生した汚染空気の排気方法としては、壁を刳り貫い
て、壁面に取り付けられた換気扇もしくはレンジフー
ド、あるいは居住空間の天井面に吸い込み口を具備した
ダクト式排気装置が利用されていた。

【０００３】また給気方法に関しては、天井面に吹き出
し口を持ち、ダクトを通して外気を居住空間に供給する
送風機を基本に、居住空間を冷房するに必要な冷却器、
暖房するに必要な放熱器、給排気の熱のロスを低減する
全熱交換器等を備えた空気調和装置、あるいは冷媒の相
変化を利用したヒートポンプ方式の冷暖房空気調和装置
が組み込まれて利用されていた。

【０００４】従って給排気の方法はこれらダクト式給気
装置と上記のダクト式排気装置とが組み合わされ、連動
して使用されていた。

【０００５】よって、それ以外の個室用の小型空気調和
装置の大半は、屋外からの給気を伴わない内気循環方式
のもので、時として外気導入を図る機構を内蔵している
ものも散見せられたが、その換気量は著しく低いもの
で、到底居住空間に新鮮な外気を供給し、かつ汚染空気
を短時間に効率よく排気しうるものではなかった。従っ
てやむなく窓を開けて自然換気に頼らざるをえなかった
のがこれまでの実態である。

【０００６】しかし最近、大都市及びその周辺では、家
屋の過密状況や騒音公害、屋外空気の汚れなど、生活環
境は悪化の一途を辿っており、新鮮な外気を取り入れる
従来からの自然換気も思うに任せない有様である。

【０００７】また新築や改築の家屋に新建材を量的にも
多く使用される傾向にあり、従って居住空間はホルムア
ルデヒド等の有害な物質が発生し易く、知らない間に汚
染さ、病状すら引き起こしてきている。

【０００８】従って、一般の住宅のみならず快適な生活
を目指す高気密高断熱住宅では、住宅に適合した、快適
で効率的な換気装置を望む消費者の声が高い状況にあ
る。

【０００９】そこで従来のヒートポンプ式冷暖房空気調
和装置を組み込んだダクト式換気装置を説明するに当た
り、例えば特開平５−３１２３７７号公報，特開平５−
２６４０９２号公報，特開平５−２８８３７８号公報，
特開平６−２８１２３１号公報に示される空気調和装置
もしくは換気装置の基本構成を例に上げ、図１２に、そ
の概要を示す。

【００１０】この装置は、家屋１内の天井面３と壁面４
と床面６とで囲まれた居住空間２の換気と冷暖房を制御
して快適な環境を維持することを目的として設置された
もので、装置を構成する大半の機器は天井面３の裏側に
装備されていた。

【００１１】まず給気方法を説明する。屋外の空気は給
気ダクト２７を通り、排気装置７に取り込まれていた。
排気装置７には、居住空間２で発生した汚染空気を排出
する排気送風機９と、居住空間２内の熱ロスを低減する
ことを目的とした全熱交換器１０が内蔵されているか
ら、屋外の空気はこの全熱交換器１０を通り抜ける時
に、排出される居住空間２の熱の授受を行ってから、接
続ダクト１１を通して、給気装置１２へ送り込まれてい
た。

【００１２】給気装置１２には、排気装置７から送り込
まれてきた屋外の空気の塵埃を取り除くための防塵フィ
ルター１６と、居住空間２の冷暖房を供するための室内
熱交換器１５と、屋外からの新鮮な空気を取り入れ、居
住空間２にその空気を送り込む動力源としての室内給気
送風機１７が内蔵されていて、さらに居住空間２の循環
空気を給気装置１２内に取り入れる前面吸気グリル１８
が天井面３に顔を出すようにして設けられていた。

【００１３】従って、屋外の空気は、前面吸気グリル１
８から吸い込まれた居住空間２の循環空気と合流し、防
塵フィルター１６で浮遊物や塵を取り除いてから、室内
熱交換器１５で温度調節され、室内給気送風機１７によ
って後方の吹き出しダクト１４に配送されていた。そし
てこの吹き出しダクト１４の先端に取り付けられた吹き
出し口１３から居住空間２に給気されていた。

【００１４】次に、給気装置１２内の、居住空間２の冷
暖房に供する室内熱交換器１５は、冷媒が通過する接続
配管２６によって、室外空調装置２０と接続されてい
た。即ち、室外空調装置２０には、冷媒を圧縮する圧縮
機２１と、冷房時と暖房時とで圧縮された冷媒の流れを
切り換える四方弁２２と、冷房運転時は放熱器として、
暖房時は吸熱器として作用する室外熱交換器２３と、そ
の放熱と吸熱を効果的に作用させる室外送風機２４と、
冷媒を効果的に減圧させるオリフィス２５が内蔵されて
いた。

【００１５】従って、給気装置１２内の室内熱交換器１
５と、室外空調装置２０内の圧縮機２１と四方弁２２と
室外熱交換器２３とオリフィス２５と、接続配管２６と
で冷媒循環サイクルが構成され、冷房運転時、室内熱交
換器１５によって吸熱された冷媒は接続配管２６を通っ
て圧縮機２１に吸引され、そこで圧縮されて吐出される
と、四方弁２２を通り抜け、室外熱交換器２３から室外
送風機２４によって屋外に熱を放出していた。放熱し終
えた冷媒は、オリフィス２５で減圧されて、再び室内熱
交換器１５に戻されていた。

【００１６】暖房運転時において冷媒の流れは、冷房時
の逆循環サイクルとなり、室外熱交換器２３によって吸
熱された冷媒は、圧縮機２１，四方弁２２，を通り抜
け、室内熱交換器１５から室内給気送風機１７によって
放熱し、居住空間２に暖かい空気を送り込んでいた。室
内熱交換器１５を通り抜けた冷媒は、オリフィス２５を
通過して、再び室外熱交換器２３に返されていた。この
冷暖房によって、居住空間２の温度調節が図られ、快適
な環境が維持されていた。

【００１７】また排気方法を説明すると、居住空間２で
発生した汚染空気は排気装置７の吸い込み口８から排気
送風機９によって吸引され、全熱交換器１０で、給気ダ
クト２７を通して給気されてきた屋外空気と熱の授受を
行ってから、排気ダクト２８を通り抜けて屋外に排出さ
れていた。

【００１８】上記に示したヒートポンプ式冷暖房空調装
置を組み込んだ換気装置を作動制御する制御処理手段３
０は、それぞれの構成部品と接続ハーネス３７で接続さ
れた気流制御部２９に内蔵されていた。また、この換気
装置の運転，停止及び居住空間２の条件設定を行う操作
盤３１も気流制御部２９に連結されていた。この構成に
よって、気流制御部２９から適切な信号を発信して、そ
れぞれの構成部品は効率よく運転されるから、居住空間
２は快適に維持されていたのである。

【００１９】しかし上記いずれの特許公報の例も、吹き
出し口１３と吸い込み口あるいは前面吸気グリル１８は
天井面にあって、居住空間２の中央付近では、旋回気流
３９は主に垂直面に発生するものの、隅部５や壁面４周
辺では複雑な流れを起こしていた。

【００２０】他の従来例として、特開平５−１５７２７
９号公報に示されるアンダーフロア型空気調和装置を上
げ、図１３を参照して、その基本構成を説明する。

【００２１】屋外の新鮮な空気は空気調和機４２に内蔵
された防塵フィルター１６と室内熱交換器１５を通り、
室内給気送風機１７によって床面６に設けられた数カ所
の吹き出し口１３から居住空間２に吹き出されていた。
そして居住空間２内の汚染された空気は、天井面３に設
けられた数カ所吸い込み口８から吸い込まれ、空気調和
機４２に戻されていた。

【００２２】従って居住空間２内の気流は床面６から天
井面３に向かっての上昇気流が主で、その気流に誘引さ
れる複雑な流れが居住空間２内の至る所で生じていた。

【００２３】また、他の従来例として、特開平７−１０
３５０９号公報に示される居住空間２内の気流形成方法
を上げ、図１４を参照して、その基本構成を説明する。

【００２４】この構成は、図１２で示した換気装置を基
本に、天井面３に設けた吹き出し口１３と、対面する位
置の床面６に吹き出し口１３を追加して設けた例であ
る。天井面３と床面６の吹き出し口１３から吹き出され
た空気は、居住空間２の任意の高さで衝突し、左右に分
岐して水平気流が形成されていたが、吸い込み口８が天
井面３にあるため、床面６付近の流れは滞留し短時間に
排気されなかった。

【００２５】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、高気密
高断熱住宅に見られるような気密性の高い住宅の居住空
間の換気手段として、従来の換気装置を利用しようとす
れば、屋外への漏れが少なく、その分通風抵抗が高く風
量が少なくなるため、換気性能を大幅に向上させる必要
があった。そこで換気性能を向上させるには、給気装置
の室内給気送風機や排気装置の排気送風機，給気ダクト
や排気ダクトなどの構成機器のサイズを大きくするか、
あるいはその送風機の回転数を増加させねばならなかっ
た。

【００２６】構成機器のサイズを大きくする場合、家屋
の狭い天井裏に、大きな給気装置や排気装置，給気ダク
トや排気ダクトを設置することは外郭形状や重量やコス
トから見ても現実的に甚だ難しいことで、結局、その送
風機の回転数を増速させる以外、打つ手がなかったので
ある。その結果として当然のことではあるが、居住空間
においては送風機の騒音に悩まされ、かつ消費電力の増
大を招くと言う課題を有していた。

【００２７】また、サイズの大きな給気装置や排気装置
や給気ダクトや排気ダクトなどが天井裏に設置可能な場
合、従来の換気装置では、居住空間の空気の流れに必ず
と言っていいほどに滞留する部分が居住空間の隅部など
に発生するものだから、どうしても汚染された空気がい
つまでも居住空間に残る結果となり、それらすべてを取
り除くには相当時間が掛かるという課題も有していた。

【００２８】更に、居住空間内の気流の形成は、居住空
間内の温度ムラを無くし、温度分布を均一にして快適性
を図ると共に、天井面や壁面に発生する結露やカビを防
止することを目的とするもので、重要な設計上の要因で
あるが、上記に示した従来例では、いずれも居住空間に
流れの滞留部分が発生するものであるから、居住空間内
の温度ムラや天井面や壁面の結露やカビを防止するには
不十分で有るという課題も有していた。

【００２９】本発明は、上記課題を解消し、小型で、低
騒音で、消費電力を増加させず、居住空間へ屋外の新鮮
な外気を供給し、居住空間の汚染された空気を効率よく
短時間に取り除くと共に、居住空間内の温度ムラを無く
し、天井面や壁面に発生する結露やカビを防止すること
を目的とするものである。

【００３０】

【課題を解決するための手段】上記課題を解決するため
の本発明は、居住空間の天井面のほぼ中央部に吸い込み
口と、前記吸い込み口近傍に前記居住空間の空気を屋外
に排出する排気送風機とを備えた排気装置と、前記吸い
込み口に隣接し開閉ドアを具備した前面吸気グリルと、
前記屋外から前記居住空間に供給する外気と前記前面吸
気グリルから吸い込まれる前記居住空間の循環空気と合
流して配送する室内給気送風機と個別ダクト送風機とを
内蔵し、かつ前記居住空間の壁面または隅部に取り付け
た複数個の吹き出し口を同一方向に向けた給気装置と、
前記居住空間の内圧と前記屋外の外気圧との差圧を検出
する差圧検出手段と、少なくとも通常給気と強制排気と
停止のボタンを具備した操作盤と、前記操作盤の信号を
受けて、前記通常給気の運転の場合には前記開閉ドアを
開き、かつ前記差圧検出手段がプラスまたはゼロになる
ように、前記強制排気の運転の場合には前記開閉ドアを
閉じ、かつ前記差圧検出手段がマイナスになるように、
前記開閉ドアの開閉と、前記室内給気送風機と前記個別
ダクト送風機と前記排気送風機の運転停止、及び回転数
を可変させる出力を発信する制御処理手段を内蔵した気
流制御部を備えて構成したものである。

【００３１】

【発明の実施の形態】請求項１に記載の発明は、居住空
間の天井面のほぼ中央部に吸い込み口と、前記吸い込み
口近傍に前記居住空間の空気を屋外に排出する排気送風
機とを備えた排気装置と、前記吸い込み口に隣接し開閉
ドアを具備した前面吸気グリルと、前記屋外から前記居
住空間に供給する外気と前記前面吸気グリルから吸い込
まれる前記居住空間の循環空気と合流して配送する室内
給気送風機と個別ダクト送風機とを内蔵し、かつ前記居
住空間の壁面または隅部に取り付けた複数個の吹き出し
口を同一方向に向けた給気装置と、前記居住空間の内圧
と前記屋外の外気圧との差圧を検出する差圧検出手段
と、少なくとも通常給気と強制排気と停止のボタンを具
備した操作盤と、前記操作盤の信号を受けて、前記通常
給気の運転の場合には前記開閉ドアを開き、かつ前記差
圧検出手段がプラスまたはゼロになるように、前記強制
排気の運転の場合には前記開閉ドアを閉じ、かつ前記差
圧検出手段がマイナスになるように、前記開閉ドアの開
閉と、前記室内給気送風機と前記個別ダクト送風機と前
記排気送風機の運転停止、及び回転数を可変させる出力
を発信する制御処理手段を内蔵した気流制御部を備えて
構成したものである。

【００３２】この構成によれば、まず通常給気の運転の
場合には、給気装置の室内給気送風機と個別ダクト送風
機によって複数の吹き出し口から居住空間内に屋外の新
鮮な空気が導入できると共に、居住空間に滞留部分のな
い旋回気流が発生することが可能である。

【００３３】次に差圧検出手段がプラスまたはゼロにな
るように、即ち居住空間の内圧を屋外の外気圧より高く
維持するため、屋外から居住空間内に侵入する外気と熱
負荷を防止することができる。

【００３４】更に強制排気の場合には、差圧検出手段が
マイナスになるように、即ち居住空間の内圧を外気圧よ
り低く維持するため、天井面の吸い込み口の下部の旋回
気流の中心部に向かって渦気流が発生し易く、居住空間
の空気をムラ無く効果的に吸引できる。

【００３５】請求項２に記載の発明は、居住空間内に、
給気装置の複数個の吹き出し口の内幾つかを置き換え
て、同一方向に吹き出し孔、反対方向に吸い込み孔を持
ち、空気正常フィルターと循環送風機を内蔵した内気循
環装置を設け、前記循環送風機と、前面吸気グリルの開
閉ドアと室内給気送風機と個別ダクト送風機と排気送風
機を連動させ、差圧検出手段を制御させたことを特徴と
するものである。

【００３６】この構成によれば、居住空間内の内気循環
装置の循環送風機とそれぞれの機器と連動して制御させ
るから、通常給気の運転の場合には居住空間内に効率よ
く旋回気流を発生させることができ、強制排気の運転の
場合にも効率よく渦気流を発生させてることも可能で、
かつ空気清浄フィルターによって居住空間内の空気を更
に効率よく清浄することができる。

【００３７】請求項３に記載の発明は、居住空間に、人
の在不在の情報を赤外線によって検知する人検知手段を
備え、前記人検知手段の信号を受けて、人の不在の時の
単位時間当たりの排気回数が人の在の時の単位時間当た
りの排気回数より少なくする信号を、開閉ドアと室内給
気送風機と個別ダクト送風機と排気送風機に出力する制
御処理手段を内蔵した気流制御部を備えたことを特徴と
するものである。

【００３８】この構成によれば、居住空間内の人の所在
の有無によって、単位時間当たりの排気回数を変化させ
るもので、人が居住空間に存在しない場合、当然のこと
ながら居住空間内の空気の汚染度は存在する場合に比べ
て低くなるため、故に単位時間当たりの排気回数を少な
くすることによって、居住空間内の空気を効率よく清浄
に快適に保つことができ、排気に必要とする消費電力を
低く押さえることができる。

【００３９】請求項４に記載の発明は、居住空間の空気
と連通した内圧室と外気と連通した外気室とをダイアフ
ラムで仕切り、前記居住空間の内圧と屋外の外気圧との
差圧がマイナスの場合、前記ダイアフラムが作動して信
号を出す差圧検出手段を備えたことを特徴とするもので
ある。

【００４０】この構成によれば、強制排気する以外、差
圧検出手段に通電する必要がないから、安全で安価でか
つ消費電力を低く押さえることができる。

【００４１】請求項５に記載の発明は、排気装置に内蔵
された吸い込み口近傍の排気送風機は、給気装置の複数
個の吹き出し口と同方向に回転することを特徴とするも
のである。

【００４２】この構成によれば、強制排気する場合、小
型，低騒音で渦気流を一段と効率よく発生させ、居住空
間内の汚染された空気を短時間に屋外に排出することが
可能である。

【００４３】

【実施例】以下本発明の実施例に置ける換気装置につい
て図面を参照しながら説明する。

【００４４】図１は、本発明の一実施例の換気装置を、
家屋１に設置したときの構成図を示している。家屋１の
内部の居住空間２は、天井面３と壁面４と床面６に取り
囲まれていて、５は、その居住空間２の隅部を差してい
る。

【００４５】天井面３の裏側には、排気装置７と給気装
置１２が設置されている。排気装置７には、天井面３に
顔を出すような形で吸い込み口８が取り付けられ、排気
送風機９と全熱交換器１０が収納されている。屋外の新
鮮な空気は、給気ダクト２７からこの排気装置７に取り
込まれ、そして排気装置７内の全熱交換器１０を通り、
更に接続ダクト１１を通過して給気装置１２に送り込ま
れる。

【００４６】また、居住空間２の汚染された空気は、吸
い込み口８近傍の排気送風機９によって吸い込み口８か
ら吸引され、全熱交換器１０を通り抜けて屋外に排出さ
れる。全熱交換器１０は取り込まれた屋外の空気と、排
出される居住空間２内の空気の間で熱の授受が行われ、
居住空間２内の熱ロスを最小限に食い止めている。

【００４７】給気装置１２には、室内熱交換器１５と防
塵フィルター１６と室内給気送風機１７が収納されてい
て、天井面３に接する形で居住空間２内の循環空気を取
り入れる前面吸気グリル１８が取り付けられている。

【００４８】この前面吸気グリル１８には、図５に示す
ように開閉ドア３６と、開閉ドア３６を開閉作動させる
駆動源としての駆動モーター３６ａが取り付けられてい
て、駆動モーター３６ａの作動で開閉ドア３６を回転さ
せて吸気孔３６ｂを開閉させている。

【００４９】室内給気送風機１７の後方には、吹き出し
ダクト１４が接続され、この吹き出しダクト１４の先端
部付近には吹き出し口１３が取り付けられている。この
吹き出しダクト１４の中間付近には、個別ダクト送風機
１９が収納されている。

【００５０】従って、排気装置７から接続ダクト１１を
通過して送り込まれてきた屋外の新鮮な外気は、給気装
置１２内で、前面吸気グリル１８から取り込まれた居住
空間２内の循環空気と合流し、防塵フィルター１６で塵
埃や浮遊物などを取り除き、室内熱交換器１５と室内送
風機１７を通り抜け、吹き出しダクト１４に送り出され
る。吹き出しダクト１４に入った空気は個別ダクト送風
機１９を通り、吹き出し口１３から居住空間２に吐き出
される。

【００５１】給気装置１２内の室内熱交換器１５は、接
続配管２６によって室外空調装置２０と連結され、更に
この室外空調装置２０に収納された、圧縮機２１と四方
弁２２と室外熱交換器２３とオリフィス２５によって冷
媒循環サイクルが構成されているのは、従来例と同じで
ある。

【００５２】即ち、冷房運転時、室内熱交換器１５によ
って吸熱された冷媒は、圧縮機２１によって吸引されて
から、再び高温高圧のガスとして吐出されると、四方弁
２２を通り抜け、室外熱交換器２３から、室外送風機２
４によって屋外に放熱される。室外熱交換器２３で凝縮
した冷媒はオリフィス２５で減圧されると、再び元の室
内熱交換器１５に戻り、周囲から熱を奪い取って蒸発す
る。

【００５３】従って、この室内熱交換器１５を通り抜け
る空気は、熱を奪われて温度を下げ、冷風となって居住
空間２に吹き出されるのである。

【００５４】暖房運転時、冷媒は四方弁２２によって流
れを変え、冷房運転時と逆の作用を行う。即ち、室外熱
交換器２３によって吸熱された冷媒は圧縮機２１によっ
て吸引され、高温高圧のガスとして四方弁２２に吐き出
される。そして四方弁２２を通過した冷媒は、接続配管
２６を通り、オリフィス２５で減圧されると再び室外熱
交換器２３に戻り、そこで蒸発しながら周囲から熱を奪
うのである。

【００５５】よって、室内熱交換器１５を通り抜ける空
気は、放熱作用を受けて温度を上げ、温風となって居住
空間２に吹き出されることになる。

【００５６】上記で説明した排気送風機９、個別ダクト
送風機１９、室内給気送風機１７、室外送風機２４、圧
縮機２１、四方弁２２と操作盤３１及び気流制御部２９
は、それぞれ接続ハーネス３７で繋がれている。

【００５７】壁面４に取り付けられた操作盤３１には、
図４に示すように停止ボタン３１ａ、通常給気ボタン３
１ｂ、強制排気ボタン３１ｃ、温度表示部３１ｄ、温度
設定ボタン３１ｅ、冷房ボタン３１ｆと暖房ボタン３１
ｇが備えられている。

【００５８】この温度設定ボタン３１ｅによって、温度
表示部３１ｄに設定温度が入力表示され、例えば今、冷
房ボタン３１ｆを押せば、冷房ボタン３１ｆからの信号
を受けた気流制御部２９は、その中に内蔵した制御処理
手段３０によって演算処理され、排気送風機９、給気送
風機１９、室内送風機１７、室外送風機２４、圧縮機２
を適宜運転または停止し、あるいはそれらの回転数を変
化させ、四方弁２２を切り換えて、冷房運転状態とし、
居住空間２内の空気温度はこの設定温度になるよう制御
されるのである。

【００５９】同様に、暖房ボタン３１ｇを押せば、暖房
状態に入り、居住空間２内の空気温度はこの設定温度に
なるよう制御されるのである。

【００６０】図２及び図３に示す換気装置は図１で示し
た一実施例の換気装置を立体的に示した概略図である。
ここで居住空間２の４箇所の隅部５にそれぞれ吹き出し
ダクト１４を設け、それぞれすべて同一方向（図では時
計回り）に向けた吹き出し口１３が取り付けられている
ため、居住空間２内に旋回気流３９が発生する。

【００６１】特に操作盤３１の通常給気ボタン３１ｂを
押して、通常運転状態に入った時、まず通常給気ボタン
３１ｂの信号を受けた気流制御部２９は、開閉ドア３６
が開くように駆動モーター３６ａに信号を送っている。
そして居住空間２の内圧と屋外の外気圧との差圧を検出
する差圧検出手段４３がプラスまたはゼロになるよう
に、かつ居住空間２内に不均一な気流が発生しないよう
に、室内給気送風機１７と個別ダクト送風機１９と排気
送風機９の運転停止及びその回転数を可変させて、吹き
出し口１３からの給気風量あるいは給気風速と吸い込み
口８からの排気風量あるいは排気風速を変化させ、居住
空間２に適応した旋回気流３９と吸い込み気流４１を生
じさせている（図２参照）。

【００６２】次に強制排気ボタン３１ｃを押して強制排
気運転の状態に入った時、強制排気ボタン３１ｃの信号
を受けた気流制御部２９は、開閉ドア３６が閉じるよう
に駆動モーター３６ａに信号を送っている。そして居住
空間２の内圧と屋外の外気圧との差圧を検出する差圧検
出手段４３がマイナスになるように、かつ居住空間２内
の汚染された空気を短時間に排出させるために、室内給
気送風機１７と個別ダクト送風機１９と排気送風機９の
運転停止及び回転数を可変させて、吹き出し口１３から
の給気風量あるいは給気風速と吸い込み口８からの排気
風量あるいは排気風速を変化させ、大きくなった旋回気
流３９の中心に向かって、吸い込み口８の下の居住空間
２に竜巻のような空気の渦気流４０を発生させて吸引し
ている（図３参照）。

【００６３】ところで、居住空間２の天井面３のほぼ中
央部に吸い込み口８を有した排気装置７の排気送風機９
は、その吸い込み口８の近傍に備えられていて、低騒音
と消費電力を小さくする目的で、給気装置１２の複数個
の吹き出し口１３と同方向（図では時計回り）に回転す
るよう設置されている。

【００６４】即ち、居住空間２内の旋回気流３９と渦気
流４０により、隅部５や壁面４等に温度ムラや結露など
の原因となる滞留部分がほとんど発生せず、効率よく排
気される状態を示している。

【００６５】図６に示す差圧検出手段４３には、居住空
間２と連通した内圧室４３ｂと外気と連通した外気室４
３ａとがダイアフラム４３ｃで仕切られている。このダ
イアフラム４３ｃは、居住空間２の内圧と屋外の外気圧
との差圧がプラスかゼロかマイナスかを示す指針４３ｅ
と機械的に連動している。そしていずれも金属製で制作
されているから、接点４３ｆが接触すれば通電状態とな
り、排気表示ランプ４３ｄは点灯する。

【００６６】従って通常給気の運転の場合、即ち差圧が
プラスまたはゼロの時、指針４３ｅはプラスまたはゼロ
を差し、ダイアフラム４３ｃは接点４３ｆから離れた位
置に来ている。また強制排気の運転の場合、即ち差圧が
マイナスの時、指針４３ｅはマイナスの位置を差し、ダ
イアフラム４３ｃは接点４３ｆと接触する位置に来て、
排気表示ランプ４３ｄは点灯する。

【００６７】また、これら通常給気と強制給気の時間経
過における、それぞれの運転状態と差圧検出手段４３と
の関係、及び総送風機の消費電力との関係と合わせて、
従来例と比較して図７に示している。特に強制排気の運
転の場合、本発明は従来例と比較して排気に掛かる時間
が短く、消費電力も少ないことを示している。

【００６８】図８は、本発明の換気装置の第二の実施例
を示したもので、図２に示した吹き出し口１３を持つ、
４箇所の吹き出しダクト１４の内、２箇所のみを残し、
取り外したものの代わりに、内気循環装置３３を壁面４
に取り付けたものである。

【００６９】この内気循環装置３３は空気清浄フィルタ
ー３５と循環送風機３４と吹き出し孔４４と吹き出し孔
４４の反対方向に配置した吸い込み孔４５を具備したも
のであり、いずれの吹き出し孔４４も給気装置１２の吹
き出し口１３と同一方向に向けて設置している。そして
この循環送風機３４も気流制御部２９の制御処理手段３
０からの出力で、開閉ドア３６の駆動モーター３６ａと
室内給気送風機１７と個別ダクト送風機１９と排気送風
機９と連動して作動している。

【００７０】特に図８は強制排気の運転時を示してい
て、図３に示した場合と同様、渦気流４０を発生させて
効率よく排気させている。

【００７１】図１には、人検知手段３２が最も検知の良
いと考えられる天井面３に設置した例で、図９及び図１
０は、この人検知手段３２の基本構成と運転状態を示し
た第三の実施例を示している。

【００７２】居住空間２内の人の在不在情報は、この人
検知手段３２に内蔵された赤外線検出素子３２ａによっ
て検出される。即ち、人が発する赤外線は人検出手段３
２に具備された透過窓材３２ｃを通り抜け、レンズ３２
ｂで収斂されて赤外線検出素子３２ａに受光される。そ
こで赤外線は電気信号に変換され、検出処理部３２ｄの
中の信号処理手段３２ｅで増幅処理され、気流制御部２
９に発信される。

【００７３】人検出手段３２による人の在不在情報を受
けた気流制御部２９は、制御処理手段３０で演算処理さ
れて、図１０に示すように、人の不在の時の単位時間当
たりの排気回数が人の在の時の単位時間当たりの排気回
数より少なくなるように、開閉ドア３６の駆動モーター
３６ａと室内給気送風機１７と個別ダクト送風機１９と
排気送風機９へ信号を発信している。ここで、一律に排
気回数を設定していた従来例と比較して斜線で表した部
分が減少した回数を示している。

【００７４】次に図１１は、２室の居住空間２の換気装
置を示した第四の実施例である。差圧検出手段４３は省
略している。

【００７５】図１１に示すように、給気と排気が可能な
Ａ室と、給気のみのＢ室が隣り合わせになっている。Ａ
室とＢ室の壁もしくは扉などに通風口３８が設けられ、
Ｂ室の天井面３にもＡ室同様人検知手段３２が設置さ
れ、この信号によって、Ａ室のみならず、Ａ室の排気装
置７を利用してＢ室の排気も可能であることを示してい
る。

【００７６】即ち、Ｂ室の人検出手段３２が作動してＢ
室を強制排気する場合、Ａ室を強制排気の運転となるよ
うに気流制御部２９で制御されている。従ってＡ室の居
住空間２の内圧は外気圧より低く、かつＢ室の内圧は外
気圧より高くなるため、Ｂ室内の空気はＡ室に通風口３
８を通して効率よく吸引され、Ａ室から排気される。

【００７７】また、吹き出しダクト１４は、図１，図１
１いずれも居住空間２の隅部５に設けているが、壁の中
に埋め込み、壁と一体とし、吹き出し口１３のみ壁面４
に設けられる場合も何ら問題はなく、美観を良くすると
共に同一の機能を有することは自明のことである。

【００７８】

【発明の効果】上記の実施例から明らかなように、請求
項１に記載の発明は、居住空間の天井面のほぼ中央部に
吸い込み口と、前記吸い込み口近傍に前記居住空間の空
気を屋外に排出する排気送風機とを備えた排気装置と、
前記吸い込み口に隣接し開閉ドアを具備した前面吸気グ
リルと、前記屋外から前記居住空間に供給する外気と前
記前面吸気グリルから吸い込まれる前記居住空間の循環
空気と合流して配送する室内給気送風機と個別ダクト送
風機とを内蔵し、かつ前記居住空間の壁面または隅部に
取り付けた複数個の吹き出し口を同一方向に向けた給気
装置と、前記居住空間の内圧と前記屋外の外気圧との差
圧を検出する差圧検出手段と、少なくとも通常給気と強
制排気と停止のボタンを具備した操作盤と、前記操作盤
の信号を受けて、前記通常給気の運転の場合には前記開
閉ドアを開き、かつ前記差圧検出手段がプラスまたはゼ
ロになるように、前記強制排気の運転の場合には前記開
閉ドアを閉じ、かつ前記差圧検出手段がマイナスになる
ように、前記開閉ドアの開閉と、前記室内吸気送風機と
前記個別ダクト送風機と前記排気送風機の運転停止、及
び回転数を可変させる出力を発信する制御処理手段を内
蔵した気流制御部を備えたことを特徴とするものであ
る。

【００７９】この構成によれば、それぞれの構成機器の
サイズを大きくすることなく、またそれぞれの送風機の
回転数を著しく増加させることなく、また居住空間内に
滞留する空気もなく、通常給気の運転の場合は、微風の
旋回気流で、居住空間内の温度分布を均一にして快適性
を維持し、更に壁面の結露やカビを防止することができ
る。

【００８０】また強制排気を必要とする場合は、居住空
間の中央部付近に竜巻のような渦気流を形成させ、居住
空間の汚染された空気を短時間に効果的に、かつ低騒音
でコストを掛けずに屋外に排出することが可能である。

【００８１】更に排気時間が短いことで、居住空間内の
熱ロスを最小限に留めることが可能であるから、ランニ
ングコストも低くすることができる。

【００８２】また家屋内で間仕切られた幾つかの居住空
間も、排気装置が設置された居住空間と通風口で繋がっ
ていればどの居住空間も効果的な換気が可能である。

【００８３】請求項２に記載の発明は、居住空間内に、
給気装置の複数個の吹き出し口の内幾つかを置き換え
て、同一方向に吹き出し孔、反対方向に吸い込み孔を持
ち、空気清浄フィルターと循環送風機を内蔵した内気循
環装置を設け、前記循環送風機と、前面吸気グリルの開
閉ドアと室内給気送風機と個別ダクト送風機と排気送風
機を連動させ、差圧検出手段を制御させたことを特徴と
するものである。

【００８４】この構成によれば、居住空間の冷暖房と空
気清浄等を効果的に実施しつつ、熱ロス等を最小限度に
留め、それらと連動して短時間に効果的な換気ができ
る。

【００８５】請求項３に記載の発明は、居住空間に、人
の在不在の情報を赤外線によって検知する人検知手段を
備え、前記人検知手段の信号を受けて、人の不在の時の
単位時間当たりの排気回数が人の在の時の単位時間当た
りの排気回数より少なくする信号を、開閉ドアと室内給
気送風機と個別ダクト送風機と排気送風機に出力する制
御処理手段を内蔵した気流制御部を備えたことを特徴と
するものである。

【００８６】この構成によれば、居住空間の大きさ、ま
たは吸い込み口及び吹き出し口の位置、または人の所在
の有無とその居場所に応じて適切に人検出手段を配置す
ることが可能であるから、居住空間内の汚染された空気
を短時間に最も効率よく排出でき、低騒音で、消費電力
も小さくすることも可能である。

【００８７】請求項４に記載の発明は、居住空間の空気
と連通した内圧室と外気と連通した外気室とをダイアフ
ラムで仕切り、前記居住空間の内圧と屋外の外気圧との
差圧がマイナスの場合、前記ダイアフラムが作動して信
号を出す差圧検出手段を備えたことを特徴とするもので
ある。

【００８８】この構成によれば、簡単な構造で製作可能
であるから低コストで、安全で容易に通常給気か強制排
気かの表示が可能であるため、異常検出にも適用でき
る。

【００８９】請求項５に記載の発明は、排気装置に内蔵
された吸い込み口近傍の排気送風機は、給気装置の複数
個の吹き出し口と同方向に回転することを特徴とするも
のである。

【００９０】この構成によれば、小型で低コストで、さ
らに消費電力を小さくかつ最も低騒音にすることが可能
で、而も短時間の排気ができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の実施例を示す換気装置の構成図

【図２】本発明の他の実施例を示す換気装置の概略図

【図３】本発明の他の実施例を示す換気装置の概略図

【図４】本発明の一実施例を示す操作盤の正面図

【図５】（ａ）本発明の実施例で前面吸気グリルに設け
られた開閉ドアの開の状態の断面図（ｂ）同開閉ドアの閉の状態の断面図

【図６】（ａ）本発明の一実施例を示す差圧検出手段で
通常給気の運転の場合の説明図（ｂ）同強制排気の運転の場合の説明図

【図７】本発明の一実施例を示す、時間経過における差
圧検出手段の指針と総送風機の消費電力の関係を、従来
例と比較して示す図

【図８】（ａ）本発明の第二の実施例で強制排気の状態
を示す換気装置の概略図（ｂ）同循環送風機と空気清浄フィルターを内蔵した内
気循環装置の概略図

【図９】本発明の第三の実施例を示す換気装置に具備さ
れた人検知手段の構成図

【図１０】本発明の実施例で人検知手段の信号による人
の在不在情報に基づき、従来と比較した単位時間当たり
の排気回数を示す図

【図１１】本発明の第四の実施例を示す換気装置の構成
図

【図１２】従来例における換気装置の構成図

【図１３】従来例におけるアンダーフロア型の換気装置
の構成図

【図１４】従来例における天井面と床面からの吹き出し
を示す換気装置の構成図

【符号の説明】

１家屋２居住空間３天井面４壁面５隅部６床面７換気装置８吸い込み口９排気送風機１０全熱交換器１１接続ダクト１２給気装置１３吹き出し口１４吹き出しダクト１５室内熱交換器１６防塵フィルター１７室内給気送風機１８前面吸気グリル１９個別ダクト送風機２０室外空調装置２１圧縮機２２四方弁２３室外熱交換器２４室外送風機２５オリフィス２６接続配管２７給気ダクト２８排気ダクト２９気流制御部３０制御処理手段３１操作盤３１ａ停止ボタン３１ｂ通常給気ボタン３１ｃ強制排気ボタン３１ｄ温度表示部３１ｅ温度設定ボタン３２人検知手段３２ａ赤外線検出素子３２ｂレンズ３２ｃ透過窓材３２ｄ検出処理部３２ｅ信号処理手段３３内気循環装置３４循環送風機３５空気清浄フィルター３６開閉ドア３６ａ駆動モーター３６ｂ吸気口３７接続ハーネス３８通風口３９旋回気流４０渦気流４１吸い込み気流４２空気調和装置４３差圧検出手段４３ａ外気室４３ｂ内圧室４３ｃダイアフラム４３ｄ排気表示ランプ４３ｅ指針４３ｆ接点４４吹き出し孔４５吸い込み孔

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】居住空間の天井面のほぼ中央部に吸い込
み口と、前記吸い込み口近傍に前記居住空間の空気を屋
外に排出する排気送風機とを備えた排気装置と、前記吸
い込み口に隣接し開閉ドアを具備した前面吸気グリル
と、前記屋外から前記居住空間に供給する外気と前記前
面吸気グリルから吸い込まれる前記居住空間の循環空気
と合流して配送する室内給気送風機と個別ダクト送風機
とを内蔵し、かつ前記居住空間の壁面または隅部に取り
付けた複数個の吹き出し口を同一方向に向けた給気装置
と、前記居住空間の内圧と前記屋外の外気圧との差圧を
検出する差圧検出手段と、少なくとも通常給気と強制排
気と停止のボタンを具備した操作盤と、前記操作盤の信
号を受けて、前記通常給気の運転の場合には前記開閉ド
アを開き、かつ前記差圧検出手段がプラスまたはゼロに
なるように、前記強制排気の運転の場合には前記開閉ド
アを閉じ、かつ前記差圧検出手段がマイナスになるよう
に、前記開閉ドアの開閉と、前記室内給気送風機と前記
個別ダクト送風機と前記排気送風機の運転停止、及び回
転数を可変させる出力を発信する制御処理手段を内蔵し
た気流制御部を備えたことを特徴とする換気装置。
【請求項２】居住空間内に、給気装置の複数個の吹き
出し口の内幾つかを置き換えて、同一方向に吹き出し
孔、反対方向に吸い込み孔を持ち、空気清浄フィルター
と循環送風機を内蔵した内気循環装置を設け、前記循環
送風機と、前面吸気グリルの開閉ドアと室内給気送風機
と個別ダクト送風機と排気送風機を連動させ、差圧検出
手段を制御させたことを特徴とする請求項１記載の換気
装置。
【請求項３】居住空間に、人の在不在の情報を赤外線
によって検知する人検知手段を備え、前記人検知手段の
信号を受けて、人の不在の時の単位時間当たりの排気回
数が人の在の時の単位時間当たりの排気回数より少なく
する信号を、開閉ドアと室内給気送風機と個別ダクト送
風機と排気送風機に出力する制御処理手段を内蔵した気
流制御部を備えたことを特徴とする請求項１記載の換気
装置。
【請求項４】居住空間の空気と連通した内圧室と外気
と連通した外気室とをダイアフラムで仕切り、前記居住
空間の内圧と屋外の外気圧との差圧がマイナスの場合、
前記ダイアフラムが作動して信号を出す差圧検出手段を
備えたことを特徴とする請求項１記載の換気装置。
【請求項５】排気装置に内蔵された吸い込み口近傍の
排気送風機は、給気装置の複数個の吹き出し口と同方向
に回転することを特徴とする請求項１記載の換気装置。