空調・換気についての基礎知識

　空調・換気設備に関する一般的な基礎知識について解説します。

空調方式の種類

　空調方式には、様々な種類がありますが、ダクトや気流に関する分類としては、中央方式と個別方式があります。
　中央方式は、一般に、大規模な建築物に適用される方式で、空調機械室などに設置した空調機等により外気や還気（一度給気された空気を回収して再利用される空気）を加熱または冷却し、濾過・調湿してダクトを経由して各所に供給する方式です。空調機には、別途屋外空間に熱源ユニットが必要になります。個別方式は、家庭のルームエアコンのように、その場所で直接空気を加熱または冷却し、吹き出す方式です。家庭でもおなじみのルームエアコンや、同様の構造のＰＡＣ（パッケージエアコン）、冷温水配管に接続されるＦＣＵ（ファンコイルユニット）などがあります。これらの機器は、換気機能を持たないため、別途換気設備が必要となります。
　かつて大規模建築物では、省エネ等の理由により、中央方式とすることが一般的でしたが、ＰＡＣの省エネ性能の向上や個別制御の利便性により、室外機の設置の都合が付かない場合を除き、ＰＡＣが採用されることが多くなりました。
　また、中央方式を採用する場合であっても、窓際等の熱負荷の大きな場所の冷暖房を補うため、一般に個別方式を併用します。
中央方式の場合、空調設備は換気設備を兼ねており、新鮮な外気（または回収した還気に外気を混ぜた空気）を、加熱・冷却・濾過・加湿して給気します。

換気方式の種類

　換気方式には、以下の３種類の方式があります。

• 一種換気

下記の、二種換気と三種換気をバランスさせた換気方式です。室内の気圧は正圧にも負圧にもならないため、隣の部屋や空間との間で空気の流入や流出が起こりにくく、一般に、理想的な換気方式となります。

• 二種換気

給気により室内の空気を正圧とし、押し出しにより換気する方式です。クリーンルーム等、特殊な用途に用いられます。当該室内はクリーンに保てますが、隣接室に空気が流出するため、汚染物質を排出する室には適切ではありません。

• 三種換気

トイレや浴室の排気のように、排気ファンにより室内の排気を行い、当該室内を負圧（陰圧）とし、ガラリ等により室外の空気を吸引することにより、換気させる仕組みです。汚染物質を発生させる室に最適な換気方法です。

エアフィルタ―・濾過

　空調機のエアフィルタ―には、不織布やグラスウール等のフィルタ―として、一般的な製品の他、実質的にウイルスの大部分を遮断できるとみられるＨＥＰＡフィルタ―や、ほぼ全てのウィルスを遮断できるＵＬＰＡフィルタ―があります。この他、イオナイザーと電気集塵機の原理を用いた空気清浄システムもあります。
　再飛散防止の処理がされていないフィルタ―を使用している場合、交換作業の際に、フィルタ―に付着したウィルスが飛散してしまう可能性が考えられます。作業者の方は、Ｎ９５以上のマスクやゴーグルにより、十分に感染を予防することが肝要ではないかと考えます。

　※みじんこ総研では、「気流帯電フィルタ―」という、フィルタ―の構造を考案しております。別途考案した「気流帯電マスク」同様、気流の圧力変動のエネルギーを利用して静電気を起電し、フィルタ―に帯電させ、ウィルスを含む粒子を吸着させるものです(特許出願済)。オープンイノベーション等による共同開発パートナー様を募集中です。

熱交換器

　春・秋は中間期と呼ばれ、外気が適温に近いため、換気を十分行うことで冷暖房に代えることができますが、冷暖房が必要な夏や冬は、換気により室内の涼しさや温かさを排出してしまい、エネルギーのロスになってしまいます。 省エネルギー化の為には、換気設備に熱交換器を設置し、排気中のの温熱または冷熱（熱や冷たさ）を、吸い込んだ外気により回収させることが効果的です。

省エネルギー上効果的な置換空調の構成例

　空調・換気に用いられる熱交換器には、熱交換方式として全熱式・顕熱式があり、熱交換ユニットの構造として回転式・静止式があります。感染防止の見地からは、顕熱式かつ静止式の熱交換器とすることが理想的ですが、空調衛生工学会の見解によると、全熱交換機（静止式）の場合であっても、排気中に含まれるウィルスが、取り込まれた外気に混入する割合は小さく、感染への悪影響はほとんどないものと見られています。

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