JP2002168503A - 熱回収式換気システム - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 全館計画換気を浴室暖房乾燥機と連動させ、
新たに強制浴室換気装置を設けることなく、設備コスト
を抑える。 【解決手段】 顕熱交換器１０３ｇと送風機１０３ｃ，
１０３ｆとを有し、建物の各所に給気及び排気をダクト
配管を通じて行う熱回収式顕熱交換換気ユニット１０３
と、浴室に設置され、排気用送風機を有しない浴室暖房
乾燥機２６とから成り、前記浴室の排気を前記熱回収式
顕熱交換換気ユニットにより行わせるようにダクト配管
をなし、前記浴室暖房乾燥機の運転中は前記熱回収式顕
熱交換換気ユニットを風量モードに無関係に強制的に強
風運転させ、前記浴室暖房乾燥機の停止時には前記熱回
収式顕熱交換換気ユニットを設定された風量モードで運
転させるようにしている。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は住宅及びマンション
等の建物における計画換気システムとしての熱回収式換
気システムに関するものである。

【０００２】

【従来の技術】特に最近の住宅及びマンションは高気密
・高断熱化が進み、それに伴い冷暖房効率や遮音性能が
向上した反面、換気不足による二酸化炭素などの空気の
汚れ、湿気による結露、カビ、ダニの発生、ホルムアル
デヒドなどの揮発性有害化合物（ＶＯＣ）による健康へ
の悪影響が社会問題になっている。

【０００３】このような背景から、これからのマンショ
ン及び住宅設計においては、住戸全体を効率的に換気
し、室内から発生するこれらの有害物質を計画的に排出
する『２４時間換気システム』が必要不可欠要素となっ
ている。

【０００４】また、マンション等の集合住宅の場合、雨
天時に浴室で衣類乾燥を可能にする加熱コイルと送風機
からなる浴室暖房乾燥機の設置が普及しており、衣類乾
燥機が運転中は衣類乾燥に伴う過飽和な浴室内の湿気を
排気させるため、強制的に浴室内を換気する換気設備を
全館換気設備と別途に新たに具備することが必要になっ
ている。

【０００５】従来の熱回収式換気システムとして、図６
に示す換気システムが知られている。

【０００６】１は外気導入口であり、２は外気導入口１
と熱回収式顕熱交換換気ユニット３を接続する給気ダク
トである。

【０００７】熱回収式顕熱交換換気ユニット３は、顕熱
交換器３ｇ、給気用送風機３ｃ、内部配管３ｂ，３ｅ、
排気用送風機３ｆ、外気導入口１の側に設けた給気側フ
ィルタ３ａ及び室内側からの戻り空気導入口側に設けた
排気側フィルタ３ｄをケ−ス内に内蔵しており、天井裏
などに配置される。

【０００８】給気側フィルタ３ａは導入外気中の塵埃を
濾過するエアフィルタであり、導入外気は顕熱交換器３
ｇを通過し、室内側空気と熱交換することにより加温さ
れ、給気用送風機３ｃによって室内へ送られる。

【０００９】４は複数居室へ外気を搬送する給気側主ダ
クトであり、５は複数の各居室へ空気分配をする給気側
分岐ボックスである。

【００１０】１０，１１，１２及び１３は各居室の天井
に設けられた吹出グリルであり、６，７，８及び９は吹
出グリル１０〜１３と給気側分岐ボックス５の間を空気
配管する分岐ダクトである。

【００１１】また、１４，１５及び１６は洗面、トイレ
及び浴室等のダーティーゾーンの天井に設けた排気グリ
ルであり、１７，１８及び１９は排気グリル１４〜１６
と排気側分岐ボックス２０の間を空気配管する分岐ダク
トであり、２１は熱回収式顕熱交換換気ユニット３と空
気配管接続する排気側主ダクトである。

【００１２】ダーティーゾーンからの排気空気は熱回収
式顕熱交換換気ユニット３の排気側ダクト接続口に設け
られた塵埃除去用の排気側フィルタ３ｄを通り、顕熱交
換器３ｇに導かれる。

【００１３】また、室内側空気は顕熱交換器３ｇを通過
し、冬期間は室内の暖気と低温の室外空気との間で熱交
換がなされ、冷却された空気は排気用送風機３ｆで加圧
され、排気ダクト２２を通って、壁面に設けた排気口２
３から排出される。

【００１４】一方、マンション等の集合住宅において
は、雨天時に浴室で衣類乾燥を可能とする図７のような
浴室暖房乾燥機２４を独立して設置することが不可欠で
ある。衣類乾燥時には加熱コイル２４ａで浴室空気を加
温し、循環用送風機２４ｂにより浴室内で循環させ、且
つ浴室暖房乾燥機２４に設けられた排気用送風機２４ｃ
で過飽和な浴室内の湿気を強制的に排気ダクト１７を経
て排気するようになっている。

【００１５】

【発明が解決しようとする課題】このような従来の換気
システムは、マンション等の集合住宅においては浴室を
除く全館換気を行う図６の換気システムの送風機動力
と、衣類乾燥に伴う浴室内の過飽和な湿気を衣類乾燥を
加速させるために図７に示されるように独立して設けら
れた浴室暖房乾燥機２４の排気用送風機２４ｃの動力と
を別途必要とする欠点を有する。

【００１６】また、外気導入及び室内各居室からの給排
気空気を濾過するフィルタ３ａ及び３ｄは熱回収式顕熱
交換換気ユニット３内に組み込まれている。しかしなが
ら、フィルタ清掃は定期的に必要であるため、天井に設
けた点検口を介して換気ユニット内に組込まれたフィル
タ３ａ及び３ｄを取り出すことが必要であり、一般家庭
の主婦が点検することは困難である。

【００１７】結果として実際にはフィルタ清掃がされ
ず、目詰まり状態で換気システムが運転され、期待する
換気性能が確保できないという問題がある。

【００１８】従来の据付け施工においては、各居室への
外気導入のための分岐ダクト６〜９は給気側分岐ボック
ス５から多分岐配管施工され、且つ住居のダーティーゾ
ーンからの排気のための分岐ダクト１７〜１９も排気側
分岐ボックス２０に多分岐配管施工される。

【００１９】したがって、各居室へのダクト配管長が異
なる設計を余儀無くされるため、各ダクトの圧力損失に
バラツキを生じ、各ゾーンへの必要送風量を適正に供給
できない欠点が有る。

【００２０】（発明の目的）本発明の第１の目的は、高
気密・高断熱仕様住宅に要求される２４時間全館計画換
気を浴室暖房乾燥機と連動させ、新たに強制浴室換気装
置を設けることなく、設備コストを抑えることのできる
熱回収式換気システムを提供するものである。

【００２１】本発明の第２の目的は、さらに、容易にフ
ィルタが清掃または交換可能な熱回収式換気システムを
提供することである。

【００２２】本発明の第３の目的は、ダクト配管施工工
事の簡略化と空気配管抵抗を最小限に抑え、均一な空気
分配も可能とする熱回収式換気システムを提供するもの
である。

【００２３】

【課題を解決するための手段】上記目的を達成するため
に、請求項１記載の本発明は、顕熱交換器と送風機とを
有し、建物の各所に給気及び排気をダクト配管を通じて
行う熱回収式顕熱交換換気ユニットと、浴室に設置さ
れ、排気用送風機を有しない浴室暖房乾燥機とから成
り、前記浴室の排気を前記熱回収式顕熱交換換気ユニッ
トにより行わせるようにダクト配管をなし、前記浴室暖
房乾燥機の運転中は前記熱回収式顕熱交換換気ユニット
を風量モードに無関係に強制的に強風運転させ、前記浴
室暖房乾燥機の停止時には前記熱回収式顕熱交換換気ユ
ニットを設定された風量モードで運転させるようにした
熱回収式換気システムとするものである。

【００２４】また、上記第２の目的を達成するために、
請求項２記載の本発明は、給気側送風路と排気側送風路
とに区分され、前記給気側送風路に給気側フィルタが、
前記排気側送風路に排気側フィルタが、それぞれ脱着自
在に取り付けられ、前記給気側フィルタ及び排気側フィ
ルタを出し入れするための開閉自在なドアが設けられて
なるフィルタボックスを、前記熱回収式顕熱交換換気ユ
ニットとは別個に前記ダクト配管の途中に配置するよう
にした請求項１記載の熱回収式換気システムとするもの
である。

【００２５】また、上記第３の目的を達成するために、
請求項３記載の本発明は、建物の各所に配管される給排
気ダクトを、閉ル−プで構成される給気側ル−プダクト
と排気側ル−プダクトとにそれぞれまとめて接続するよ
うにした請求項１記載の熱回収式換気システムとするも
のである。

【００２６】

【発明の実施の形態】図１は本発明に係る熱回収式換気
システムの一実施形態を示すシステム構成図であり、図
２は図１の換気システムが建物に施工された状態の一例
を示す平面図である。

【００２７】１，２，４〜２３は図６において説明した
ものと同様であるので、説明を省略するが、熱回収式顕
熱交換換気ユニット３の代わりに、熱回収式顕熱交換換
気ユニット１０３が用いられて、例えば天井裏に配置さ
れる。これは、図６の熱回収式顕熱交換換気ユニット３
から給気側フィルタ３ａと排気側フィルタ３ｄを取り除
いたものと同じ構成のものである。つまり、顕熱交換器
１０３ｇを内蔵し、給気用送風機１０３ｃ、排気用送風
機１０３ｆ及び内部配管１０３ｂ，１０３ｅを内蔵した
構成になっている。

【００２８】なお、給気ダクト２が２ａ，２ｂの２本に
なり、排気側主ダクト２１が２１ａ，２１ｂの２本にな
っている。また、図２においては、吹出グリル１２が１
２ａ，１２ｂの２つになり、吹出グリル１３が１３ａ，
１３ｂの２つになっている。

【００２９】２６は浴室暖房乾燥機であり、本発明に係
る浴室暖房乾燥機２６と全館換気システムを連動して運
転する場合の浴室暖房乾燥機の構成の一例を示す。浴室
暖房乾燥機２６は暖房循環部２７と排気部２８とから構
成され、暖房循環部２７には加熱コイル２７ａ、浴室内
を内気循環させる送風機２７ｂ、吹出グリル２７ｃ及び
吸込グリル２７ｄが設けられ、排気部２８には排気グリ
ル１４及び分岐ダクト１７に接続されるダクト接続口２
８ａが取り付けられる。衣類乾燥時には加熱コイル２７
ａと送風機２７ｂがオンとなり、浴室内を高温に維持す
るように作用している。この浴室暖房乾燥機２６が従来
の浴室暖房乾燥機２４（図７）と異なる点は、排気用送
風機２４ｃを有していないことである。

【００３０】２９はフィルタボックスであり、熱回収式
顕熱交換換気システム１０３とは別個に形成され、天井
面に設けた機器点検口近傍の天井裏などの、誰でも容易
に手の届く位置に設置されている。その詳細な構成は図
３に示される。２９ａは袋状に形成された脱着自在な給
気側フィルタで、２９ｂは同様に構成された排気側フィ
ルタであり、２９ｃは、所定形状のフィルタボックス２
９の内部を左右に２分割して、給気側フィルタ２９ａが
収められる空間と排気側フィルタ２９ｂが収められる空
間とを気密に仕切る仕切り板である。２９ｄはフィルタ
洗浄あるいは交換をする場合のためにフィルタボックス
２９に設けられた点検ドアであり、フィルタボックス２
９に脱着自在に取り付けられたフィルタ２９ａ及び２９
ｂを定期的にフィルタ清掃（あるいは交換）の為この点
検ドア２９ｄから取出し可能になっている。袋状のフィ
ルタ２９ａ，２９ｂの内側は給気ダクト２ａ、排気側主
ダクト２１ａにそれぞれ連通し、フィルタ２９ａ，２９
ｂの外側のフィルタボックス２９の内部空間は給気ダク
ト２ｂ、排気側主ダクト２１ｂにそれぞれ連通してい
る。

【００３１】給気側の分岐ボックス５は、分岐ダクト
６，７，８及び９を一系統にまとめ、排気側の分岐ボッ
クス２０はダーティーゾーンなどから排気する分岐ダク
ト１７，１８及び１９を一系統にまとめる。

【００３２】上記のごとく構成された全館換気システム
の外気空気は、外気導入口１→給気ダクト２ａ→給気側
フィルタ２９ａ→給気ダクト２ｂ→顕熱交換器１０３ｇ
→給気用送風機１０３ｃ→給気側主ダクト４→分岐ボッ
クス５→分岐ダクト６，７，８及び９を通り、吹出グリ
ル１０，１１，１２及び１３を通るので、各居室内に室
内空気と室外空気間で熱交換した新鮮な外気空気が導入
される。

【００３３】逆に、室内の汚れた空気は、浴室、洗面及
びトイレの排気グリル１４，１５，１６から吸い込ま
れ、各分岐ダクト１７，１８及び１９を通り、分岐ボッ
クス２０を通過し、フィルタボックス２９内の排気側フ
ィルタ２９ｂを通り、排気側主ダクト２１ｂを通過して
熱回収式顕熱交換換気ユニット１０３に導かれ、顕熱交
換器１０３ｇで外気空気と熱交換し、排気用送風機１０
３ｆを通り、排気口２３から屋外に排気される。

【００３４】図４は浴室暖房乾燥機２６と熱回収式顕熱
交換換気ユニット１０３との連動運転をする本発明の一
実施形態の電気制御回路を示す図である。

【００３５】浴室内で衣類乾燥をする場合、衣類乾燥を
加速するため浴室暖房乾燥機の運転中は、衣類から蒸発
する水分で浴室内が過飽和な湿度となるため、常時浴室
内を乾燥した空気状態に維持するために強制排気が必要
であり、通常、浴室では１５０ｍ³ ／ｈ程度の強制排気
能力の排気用送風機が浴室暖房乾燥機と連動して運転し
ている。

【００３６】しかしながら、衣類乾燥を伴わない状態の
浴室内の必要換気量は２０ｍ³ ／ｈから３０ｍ³ ／ｈ程
度であり、必要換気能力に大きな差異があるのが一般的
である。

【００３７】本発明では、浴室暖房乾燥機２６の運転中
の強制排気を熱回収式顕熱交換換気ユニット１０３の強
風運転に負担させ、浴室暖房乾燥機２６の停止時の通常
換気を熱回収式顕熱交換換気ユニット１０３の弱風運転
に負担させている。

【００３８】図４において、１０３ｈは、給気用送風機
１０３ｃを駆動する給気用モータＭ ₁ と排気用送風機１
０３ｆを駆動する排気用モータＭ₂ を制御するモータ駆
動回路であり、端子盤３０とモータＭ₁ ，Ｍ₂ の速度調
整用コンデンサＣ₁ ，Ｃ₂ とを有する。１０３ｉは、熱
回収式顕熱交換換気ユニット１０３の運転操作盤であ
り、運転中を表示する発光ダイオード３１と、運転時に
オンに操作される運転スイッチ３２と、強風モード（Ｈ
ｉ接点）と弱風モード（Ｌｏ接点）を切り換える風量モ
ード切換スイッチ３３とを有する。浴室暖房乾燥機２６
は、浴室暖房乾燥機２６の運転、つまり、加熱ヒータ２
７ａと送風機２７ｂを駆動するモータＭ₃への電源供給
をオン／オフする電源スイッチ３４と、補助リレーＲと
を有する。補助リレーＲのａ接点は風量モード切換スイ
ッチ３４のＨｉ接点に接続され、ｂ接点は常時開放され
ている。

【００３９】浴室暖房乾燥機２６の電源スイッチ３４が
オンにされた場合には、補助リレーＲが励磁され、その
ａ接点がオンとなるので、風量モード切換スイッチ３３
により設定される風量モードの如何に関係なしに端子盤
３０のＨｉ端子に電源が供給され、給気用モータＭ₁ 及
び排気用モータＭ₂ は強風モードで駆動され、浴室は強
風モードにて排気部２８より排気される。

【００４０】浴室暖房乾燥機２６の電源スイッチ３４が
オフにされた場合には、熱回収式顕熱交換換気ユニット
１０３は常時風量モード切換スイッチ３３により設定さ
れる風量モードにて運転することになる。

【００４１】この場合、強風モード時の換気風量は浴室
暖房乾燥機２６が要求する必要換気量プラス必要全館換
気風量に見合う風量が確保できるように設定され、弱風
モード時の必要風量は浴室暖房乾燥機２６が運転しない
状態での全館換気風量に設定されていることは言うまで
もない。

【００４２】図５は、図１の実施形態とはダクト配管方
式を異ならせた本発明の他の実施形態を示す図である。

【００４３】３５は図１の給気側の分岐ボックス５で構
成された空気配管を閉ル−プに構成した給気側の閉ル−
プダクトであり、３６は図１の排気側の分岐ボックス２
０で構成された空気配管を閉ル−プに構成した排気側の
閉ル−プダクトである。

【００４４】図５においては、閉ループダクト３５，３
６に流入または流出する空気の速度は極端には変化しな
い。したがって、図１のように、複数の居室及びゾーン
からの分岐ダクト６〜９，１７〜１９を各系統別に集約
する時点での分岐ボックス５，２０への空気の流入及び
流出に伴う急拡大及び急縮小に起因するダクト配管内で
の圧力損失を最小限度に低減できる。

【００４５】且つまた、複雑な構成を持つ分岐ボックス
５，２０を単純な閉ル−プダクト３５，３６で置き換え
たので、閉ループの径を大きくすることによって、閉ル
ープダクト３５，３６の真下の各部屋に最短長のダクト
配管をすることでシステム構成が可能となり、不均衡
で、局部的な、アンバランスな圧力損失の発生を回避
し、均一な空気分配を可能とする作用効果がある。

【００４６】本発明の実施形態は、以上の構成により、
次のような効果を提供するものである。

【００４７】まず第一の効果として、全館換気システム
とは独立して設置される浴室暖房乾燥機２６と浴室を除
く建物の換気を行う熱回収式顕熱交換換気ユニット１０
３をダクト配管にて結合させ、衣料乾燥時に浴室内の過
飽和な湿気を強制排気させる浴室専用排気送風機運転を
削除し、浴室暖房乾燥機２６がオンした時には衣類乾燥
時に必要な強制換気風量を確保した熱回収式顕熱交換換
気ユニット１０３の強風運転を行うことができ、オフ時
には熱回収式顕熱交換換気ユニット１０３の設定風量モ
−ドで浴室を含めた全館換気運転ができる。

【００４８】上記の特徴により、浴室暖房乾燥機運転時
は衣類乾燥のための強制排気送風機を独立して設ける必
要性がないため、ランニングコストの低減ができること
に加え、設備コストの低減も可能にすることができる。

【００４９】また、所定形状のフィルタボックス２９内
に内部を左右通路に２分割し、給気側送風路と排気側送
風路を構成し、且つ袋状に形成した脱着自在な給気側フ
ィルタ２９ａと排気側フィルタ２９ｂを具備し、各送風
路入口／出口にはダクト接続用のダクト接続口を設け、
ボックス側面に開閉自在な点検ドア２９ｄを設けてなる
フィルタボックスを別途独立して送風路内に具備し、天
井面に設けられた機器点検口近傍の天井裏に設置するこ
とで、容易に誰でもがフィルタ清掃又は交換のために熱
回収式顕熱交換換気ユニット１０３を分解することな
く、フィルタ清掃又は交換が可能なシステムを提供でき
る。

【００５０】加えて、閉ル−プで構成される給気側の閉
ル−プダクト３５及び閉ル−プで構成される排気側の閉
ル−プダクト３６を用いているので、給気及び排気側分
岐ボックス５，２０を保有しない構成が可能となるた
め、複数の居室及び排気側ゾーンからの分岐ダクト６〜
９，１７〜１９を各系統別に集約する時点での分岐ボッ
クス５，２０への空気の流入及び流出に伴う急拡大及び
急縮小に起因するダクト配管内での圧力損失を最小限度
に低減できる。

【００５１】また、複雑な構成を持つ分岐ボックス５，
２０を単純な閉ル−プダクト３５，３６で置き換えが可
能となり、加えて、不均衡で、局部的な、アンバランス
な圧力損失の発生を回避し、均一な空気分配を可能とす
る作用効果がある。

【００５２】さらに、複雑な空気ダクト回路を省き、省
工事化が可能となり、機器の設備コストの低減も可能な
システムを提供できるものである。

【００５３】

【発明の効果】以上説明したように、請求項１記載の本
発明によれば、高気密・高断熱仕様住宅に要求される全
館計画換気を浴室暖房乾燥機と連動させ、新たに強制浴
室換気装置を設けることなく、設備コストを抑えること
ができる。

【００５４】また、請求項２記載の本発明によれば、さ
らに、容易にフィルタを清掃又は交換することができ
る。

【００５５】また、請求項３記載の本発明によれば、ダ
クト配管施工工事の簡略化と空気配管抵抗を最小限に抑
えることができ、、均一な空気分配も行うことができ
る。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明に係る熱回収式換気システムの一実施形
態を示すシステム構成図である。

【図２】図１の換気システムが建物に施工された状態の
一例を示す平面図である。

【図３】図１におけるフィルタボックスの一例の詳細な
構造を示す斜視図である。

【図４】図１の換気システムの電気制御回路を示す図で
ある。

【図５】図１の換気システムとはダクト配管方式を異な
らせた本発明の他の実施形態を示すシステム構成図であ
る。

【図６】従来の熱回収式換気システムの一例を示すシス
テム構成図である。

【図７】従来の浴室暖房乾燥機を示す図である。

【符号の説明】

１ 外気導入口 ２ａ，２ｂ 給気ダクト ４ 給気側主ダクト ５，２０ 分岐ボックス ６〜９，１７〜１９ 分岐ダクト ２１ａ，２１ｂ 排気側主ダクト ２２ 排気ダクト ２３ 排気口 ２６ 浴室暖房乾燥機 ２７ 暖房循環部 ２７ａ 加熱コイル ２７ｂ 送風機 ２８ 排気部 ２９ フィルタボックス ２９ａ 給気側フィルタ ２９ｂ 排気側フィルタ ２９ｃ 仕切り板 ２９ｄ 点検ドア ３２ 運転スイッチ ３３ 風量モード切換スイッチ ３４ 電源スイッチ １０３ 熱回収式顕熱交換換気ユニット １０３ｃ 給気用送風機 １０３ｆ 排気用送風機 １０３ｇ 顕熱交換器 １０３ｈ モータ駆動回路 １０３ｉ 運転操作盤 Ｍ₁ 給気用モータ Ｍ₂ 排気用モータ Ｍ₃ モータ Ｒ 補助リレー ３５，３６ 閉ループダクト

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (51)Int.Cl.⁷ 識別記号 ＦＩ テーマコート゛(参考） Ｆ２４Ｆ 13/02 Ｆ２４Ｆ 13/02 Ｚ (72)発明者 山田 卓旺 東京都港区赤坂１丁目９番20号 株式会社 デンソーエース内 Ｆターム(参考） 3L056 BE01 BF01 BF03 3L058 BD00 BE05 BE08 BG03 BG04 3L080 AC01 AE05

Claims (3)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 顕熱交換器と送風機とを有し、建物の各
   所に給気及び排気をダクト配管を通じて行う熱回収式顕
   熱交換換気ユニットと、浴室に設置され、排気用送風機
   を有しない浴室暖房乾燥機とから成り、前記浴室の排気
   を前記熱回収式顕熱交換換気ユニットにより行わせるよ
   うにダクト配管をなし、前記浴室暖房乾燥機の運転中は
   前記熱回収式顕熱交換換気ユニットを風量モードに無関
   係に強制的に強風運転させ、前記浴室暖房乾燥機の停止
   時には前記熱回収式顕熱交換換気ユニットを設定された
   風量モードで運転させるようにした熱回収式換気システ
   ム。
2. 【請求項２】 給気側送風路と排気側送風路とに区分さ
   れ、前記給気側送風路に給気側フィルタが、前記排気側
   送風路に排気側フィルタが、それぞれ脱着自在に取り付
   けられ、前記給気側フィルタ及び排気側フィルタを出し
   入れするための開閉自在なドアが設けられてなるフィル
   タボックスを、前記熱回収式顕熱交換換気ユニットとは
   別個に前記ダクト配管の途中に配置するようにした請求
   項１記載の熱回収式換気システム。
3. 【請求項３】 建物の各所に配管される給排気ダクト
   を、閉ル−プで構成される給気側ル−プダクトと排気側
   ル−プダクトとにそれぞれまとめて接続するようにした
   請求項１記載の熱回収式換気システム。