JP2006022999A

JP2006022999A - 換気装置

Info

Publication number: JP2006022999A
Application number: JP2004200299A
Authority: JP
Inventors: Takaaki Nakasone; 孝昭中曽根; Hitoshi Nozu; 仁志野津
Original assignee: Matsushita Electric Industrial Co Ltd
Current assignee: Panasonic Holdings Corp
Priority date: 2004-07-07
Filing date: 2004-07-07
Publication date: 2006-01-26

Abstract

【課題】住宅で使用する同時給排気形の換気装置において、本体内の風路圧力損失を減少させ、消費電力を低減させつつ、薄型でインテリア性にも優れた換気装置を提供する。
【解決手段】排気ファン１と排気モータ２で構成した排気用送風装置３と、給気ファン４と給気モータ５で構成した給気用送風装置６を設け、排気ファンモータの回転軸７と給気ファンモータの回転軸８が平行、かつ壁面９に対して垂直となるように本体１０内に設け、本体ベース１０Ａに室外側排気口１１と室外側給気口１２を設け、室外側排気口１１と室外と連通する排気ダクト１５と室外側給気口１２と給気ダクト１６Ａを設け、排気ファン１と給気ファン４をプロペラファン１７Ａとし、排気ファン１の下流側には円形形状となる拡散板１８を設けた構成とする。
【選択図】図１

Description

本発明は、建材や家具等に含まれるホルムアルデヒドやＶＯＣ（揮発性有機化合物）によって引き起こされるシックハウス症候群を軽減するために住宅で使用する同時給排気形の換気装置に関する。

従来の換気装置は、給気ファンと排気ファンを１つのモータで駆動して同時に給気と排気を行い、本体の小型化を図るためモータの回転軸を室内壁面と垂直になるように取り付けていた（例えば、特許文献１参照）。
特開昭５８−７８０３１号公報（第１図参照）

このような従来の［特許文献１］の構成では、１つのモータで両端側に突出する同軸の回転軸の端部にそれぞれ固定された給気ファンと排気ファンを駆動するため、モータの回転軸方向での風路が交差し、複雑化し本体内の風路圧力損失が増大する。また、必要とする風量も近年増大傾向にあり、風量増加による風路圧力損失の増大で消費電力が悪化するという課題があった。また、風量を増加させるために羽根幅を大きくしたり吸込空間や吐出空間を増大することにより、本体の取付壁面から本体厚みが増大し、これ以上の本体の薄型化を形成できないという課題があった。

本発明は、このような従来の課題を解決するもので、風路の圧力損失を減少させて消費電力を低減し、薄型の換気装置を提供することを目的とする。

本発明の換気装置は上記目的を達成するために、室内の壁面に配置する箱体状の本体内に、前記壁面に沿う方向に並んで設けられ、回転軸が前記壁面に対して垂直方向に設けられる排気ファンおよび給気ファンと、前記本体の室内側に設けられ前記排気ファンにより室内の空気を吸い込むための室内側排気口と、前記本体の室内側に設けられ前記給気ファンにより室外の空気を吹き出すための室内側給気口と、前記室内の壁を貫通して形成される排気通路と前記室内側排気口とに連通して前記本体の壁面側に設けられる室外側排気口と、前記室内の壁を貫通して形成される給気通路と前記室内側給気口とに連通して前記本体の壁面側に設けられる室外側給気口とを備え、前記排気ファンをプロペラファンで構成し、その軸流流れに遠心成分を付加し、斜流流れを形成して流れを拡散させる拡散手段を前記排気ファンの下流側に設けたことを特徴とする。

また、本発明の換気装置は、室内の壁面に配置する箱体状の本体内に、前記壁面に沿う方向に並んで設けられ、回転軸が前記壁面に対して垂直方向に設けられる排気ファンおよび給気ファンと、前記本体の室内側に設けられ前記排気ファンにより室内の空気を吸い込むための室内側排気口と、前記本体の室内側に設けられ前記給気ファンにより室外の空気を吹き出すための室内側給気口と、前記室内の壁を貫通して形成される排気通路と前記室内側排気口とに連通して前記本体の壁面側に設けられる室外側排気口と、前記室内の壁を貫通して形成される給気通路と前記室内側給気口とに連通して前記本体の壁面側に設けられる室外側給気口とを備え、前記排気ファンをプロペラファンで構成し、前記排気ファンの入口側ハブ径に対して出口側ハブ径が大きくなるように構成したことを特徴とする。

また、本発明の換気装置は、室内の壁面に配置する箱体状の本体内に、前記壁面に沿う方向に並んで設けられ、回転軸が前記壁面に対して垂直方向に設けられる排気ファンおよび給気ファンと、前記本体の室内側に設けられ前記排気ファンにより室内の空気を吸い込むための室内側排気口と、前記本体の室内側に設けられ前記給気ファンにより室外の空気を吹き出すための室内側給気口と、前記室内の壁を貫通して形成される排気通路と前記室内側排気口とに連通して前記本体の壁面側に設けられる室外側排気口と、前記室内の壁を貫通して形成される給気通路と前記室内側給気口とに連通して前記本体の壁面側に設けられる室外側給気口とを備え、前記排気ファンをプロペラファンで構成し、前記排気ファンのハブ側翼弦長の中心と外周側翼弦長の中心を結ぶ線上を前記排気ファンのブレード取付角に対し垂直で切った断面形状の極小点が、前記線上より前記排気ファンの下流側にあるように構成したことを特徴とする。

また、本発明の換気装置は、室内の壁面に配置する箱体状の本体内に、前記壁面に沿う方向に並んで設けられ、回転軸が前記壁面に対して垂直方向に設けられる排気ファンおよび給気ファンと、前記本体の室内側に設けられ前記排気ファンにより室内の空気を吸い込むための室内側排気口と、前記本体の室内側に設けられ前記給気ファンにより室外の空気を吹き出すための室内側給気口と、前記室内の壁を貫通して形成される排気通路と前記室内側排気口とに連通して前記本体の壁面側に設けられる室外側排気口と、前記室内の壁を貫通して形成される給気通路と前記室内側給気口とに連通して前記本体の壁面側に設けられる室外側給気口とを備え、前記排気ファンを入口側ハブ径に対して出口側ハブ径が大きく、入口側羽根径に対して出口側羽根径が大きくなる斜流ファンで構成したことを特徴とする。

また、本発明の換気装置は、前記給気ファンをプロペラファンで構成し、その下流側に軸流流れに遠心成分を付加し斜流流れとなるように拡散させる拡散手段を設けたことを特徴とする。

また、本発明の換気装置は、前記給気ファンをプロペラファンで構成し、その入口側ハブ径に対して出口側ハブ径が大きくなるように構成したことを特徴とする。

また、本発明の換気装置は、前記給気ファンをプロペラファンで構成し、前記給気ファンをハブ側翼弦長の中心と外周側翼弦長の中心を結ぶ線上を前記給気ファンのブレード取付角に対し垂直で切った断面形状の極小点が、前記線上より前記給気ファンの下流側にあるように構成したことを特徴とする。

また、本発明の換気装置は、前記給気ファンを入口側ハブ径に対して出口側ハブ径が大きく、入口側羽根径に対して出口側羽根径が大きくなる斜流ファンで構成したことを特徴とする。

また、本発明の換気装置は、前記拡散手段の形状を円形に形成し、前記円形形状の径を、前記拡散手段の上流にあるファンのハブ径より大きく、かつ外径より小さく形成したことを特徴とする。

また、本発明の換気装置は、前記室外側排気口と前記室外側給気口を隣接させて配置し、１本のダクトの内部を仕切って前記排気通路と前記給気通路を形成した二層ダクトに前記室外側排気口および前記室外側給気口を連通するように接続したことを特徴とする。

また、本発明の換気装置は、前記給気ファンを遠心ファンで構成したことを特徴とする。

また、本発明の換気装置は、前記排気ファンの吸込み側に形成されるオリフィスの内径を前記排気ファンの羽根外径より小さくすることを特徴とする。

また、本発明の換気装置は、前記給気ファンの吸込み側に形成されるオリフィスの径を前記給気ファンの羽根外径より小さくすることを特徴とする。

また、本発明の換気装置は、前記室内側給気口を給気ファンの回転軸が通る水平面より上方に配置し、前記室内側排気口を排気ファンの回転軸が通る水平面より下方に配置したことを特徴とする。

また、本発明の換気装置は、室内に対して上向きに、もしくは斜め上方に給気されるように給気風向板を配し、下向きから、もしくは斜め下方から排気されるように排気風向板を配したことを特徴とする。

また、本発明の換気装置は、前記本体の前面に室内側給気口と室内側排気口を配したことを特徴とする。

本発明によれば、本体内の風路の圧力損失を減少させつつ、本体の任意の位置に室内と室外を連通させるダクトを取り付けることができる換気装置を提供できる。

また、風路の圧力損失が減少することにより同風量時のファンの出力を抑えることができるので、消費電力を低減することができる。

また、本体を薄型化にすることにより居住者に対し圧迫感を感じさせない換気装置を提供できる。

本発明の請求項１に記載の換気装置は、室内の壁面に配置する箱体状の本体内に、前記壁面に沿う方向に並んで設けられ、回転軸が前記壁面に対して垂直方向に設けられる排気ファンおよび給気ファンと、前記本体の室内側に設けられ前記排気ファンにより室内の空気を吸い込むための室内側排気口と、前記本体の室内側に設けられ前記給気ファンにより室外の空気を吹き出すための室内側給気口と、前記室内の壁を貫通して形成される排気通路と前記室内側排気口とに連通して前記本体の壁面側に設けられる室外側排気口と、前記室内の壁を貫通して形成される給気通路と前記室内側給気口とに連通して前記本体の壁面側に設けられる室外側給気口とを備え、前記排気ファンをプロペラファンで構成し、その軸流流れに遠心成分を付加し、斜流流れを形成して流れを拡散させる拡散手段を前記排気ファンの下流側に設けたことを特徴とするものであり、排気ファンから軸方向に旋回しながら流出した風が拡散手段によって遠心方向に風向を変えつつ減速し、本体での衝突ロスを減少し、静圧回復するため、同風量時のファンの出力を抑えながら本体の任意の位置に室内と室外を連通させるダクトを取り付けることができる。

本発明の請求項２に記載の換気装置は、室内の壁面に配置する箱体状の本体内に、前記壁面に沿う方向に並んで設けられ、回転軸が前記壁面に対して垂直方向に設けられる排気ファンおよび給気ファンと、前記本体の室内側に設けられ前記排気ファンにより室内の空気を吸い込むための室内側排気口と、前記本体の室内側に設けられ前記給気ファンにより室外の空気を吹き出すための室内側給気口と、前記室内の壁を貫通して形成される排気通路と前記室内側排気口とに連通して前記本体の壁面側に設けられる室外側排気口と、前記室内の壁を貫通して形成される給気通路と前記室内側給気口とに連通して前記本体の壁面側に設けられる室外側給気口とを備え、前記排気ファンをプロペラファンで構成し、前記排気ファンの入口側ハブ径に対して出口側ハブ径が大きくなるように構成したことを特徴とするものであり、排気ファンのハブ径が出口側が入口側よりも大きく形成されているため、排気ファンのハブ側の流体に遠心成分が与えられ、排気ファン全体として遠心方向に風向を変えつつ減速し、本体での衝突ロスを減少し、静圧回復するため、同風量時のファンの出力を抑えながら本体の任意の位置に室内と室外を連通させるダクトを取り付けることができる。

本発明の請求項３に記載の換気装置は、室内の壁面に配置する箱体状の本体内に、前記壁面に沿う方向に並んで設けられ、回転軸が前記壁面に対して垂直方向に設けられる排気ファンおよび給気ファンと、前記本体の室内側に設けられ前記排気ファンにより室内の空気を吸い込むための室内側排気口と、前記本体の室内側に設けられ前記給気ファンにより室外の空気を吹き出すための室内側給気口と、前記室内の壁を貫通して形成される排気通路と前記室内側排気口とに連通して前記本体の壁面側に設けられる室外側排気口と、前記室内の壁を貫通して形成される給気通路と前記室内側給気口とに連通して前記本体の壁面側に設けられる室外側給気口とを備え、前記排気ファンをプロペラファンで構成し、前記排気ファンのハブ側翼弦長の中心と外周側翼弦長の中心を結ぶ線上を前記排気ファンのブレード取付角に対し垂直で切った断面形状の極小点が、前記線上より前記排気ファンの下流側にあるように構成したことを特徴とするものであり、排気ファンの先端ブレード部では、ハブ側から断面形状の極小点の範囲で軸方向に流れ、その流れに極小点から排気ファン外周側の後端ブレード部で遠心成分が与えられ、排気ファン全体として遠心方向に風向を変えつつ減速し、本体での衝突ロスを減少し、静圧回復するため、同風量時のファンの出力を抑えながら本体の任意の位置に室内と室外を連通させるダクトを取り付けることができる。

本発明の請求項４に記載の換気装置は、室内の壁面に配置する箱体状の本体内に、前記壁面に沿う方向に並んで設けられ、回転軸が前記壁面に対して垂直方向に設けられる排気ファンおよび給気ファンと、前記本体の室内側に設けられ前記排気ファンにより室内の空気を吸い込むための室内側排気口と、前記本体の室内側に設けられ前記給気ファンにより室外の空気を吹き出すための室内側給気口と、前記室内の壁を貫通して形成される排気通路と前記室内側排気口とに連通して前記本体の壁面側に設けられる室外側排気口と、前記室内の壁を貫通して形成される給気通路と前記室内側給気口とに連通して前記本体の壁面側に設けられる室外側給気口とを備え、前記排気ファンを入口側ハブ径に対して出口側ハブ径が大きく、入口側羽根径に対して出口側羽根径が大きくなる斜流ファンで構成したことを特徴とするものであり、排気ファンが斜流ファンのため、流体に遠心成分が与えられ、排気ファン全体として遠心方向に風向を変えつつ減速し、本体での衝突ロスを減少し、静圧回復するため、同風量時のファンの出力を抑えながら本体の任意の位置に室内と室外を連通させるダクトを取り付けることができる。

本発明の請求項５は、請求項１〜４のいずれかに記載の換気装置において、前記給気ファンをプロペラファンで構成し、その下流側に軸流流れに遠心成分を付加し斜流流れとなるように拡散させる拡散手段を設けたことを特徴とするものであり、給気ファンから軸方向に旋回しながら流出した風が拡散手段によって遠心方向に風向を変えつつ減速し、本体での衝突ロスを減少し、静圧回復するため、同風量時のファンの出力を抑えながら本体室内側の任意の位置に室内側給気口を配置することができる。

本発明の請求項６は、請求項１〜４のいずれかに記載の換気装置において、前記給気ファンをプロペラファンで構成し、その入口側ハブ径に対して出口側ハブ径が大きくなるように構成したことを特徴とするものであり、給気ファンのハブ径が出口側が入口側よりも大きく形成されているため、給気ファンのハブ側の流体に遠心成分が与えられ、給気ファン全体として遠心方向に風向を変えつつ減速し、本体での衝突ロスを減少し、静圧回復するため、同風量時のファンの出力を抑えながら本体室内側の任意の位置に室内側給気口を配置することができる。

本発明の請求項７は、請求項１〜４のいずれかに記載の換気装置において、前記給気ファンをプロペラファンで構成し、前記給気ファンをハブ側翼弦長の中心と外周側翼弦長の中心を結ぶ線上を前記給気ファンのブレード取付角に対し垂直で切った断面形状の極小点が、前記線上より前記給気ファンの下流側にあるように構成したことを特徴とするものであり、給気ファンの先端ブレード部では、ハブ側から断面形状の極小点の範囲で軸方向に流れ、その流れが極小点から給気ファン外周側の後端ブレード部で遠心成分が与えられ、給気ファン全体として遠心方向に風向を変えつつ減速し、本体での衝突ロスを減少し、静圧回復するため、同風量時のファンの出力を抑えながら本体室内側の任意の位置に室内側給気口を配置することができる。

本発明の請求項８は、請求項１〜４のいずれかに記載の換気装置において、前記給気ファンを入口側ハブ径に対して出口側ハブ径が大きく、入口側羽根径に対して出口側羽根径が大きくなる斜流ファンで構成したことを特徴とするものであり、給気ファンが斜流ファンのため、流体に遠心成分が与えられ、給気ファン全体として遠心方向に風向を変えつつ減速し、本体での衝突ロスを減少し、静圧回復するため、同風量時のファンの出力を抑えながら本体室内側の任意の位置に室内側給気口を配置することができる。

本発明の請求項９は、請求項１または５に記載の換気装置において、前記拡散手段の形状を円形に形成し、前記円形形状の径を、前記拡散手段の上流にあるファンのハブ径より大きく、かつ外径より小さく形成したことを特徴とするものであり、遠心成分を助長させることができるので、遠心方向に風向を変えつつ減速し、本体での衝突ロスを減少し、静圧回復するため、同風量時のファンの出力を抑えることができる。

本発明の請求項１０に記載の換気装置は、前記室外側排気口と前記室外側給気口を隣接させて配置し、１本のダクトの内部を仕切って前記排気通路と前記給気通路を形成した二層ダクトに前記室外側排気口および前記室外側給気口を連通するように接続したことを特徴としたものであり、圧力損失が最小限となる位置に前記室外側給気口を配置して給気流の風路抵抗を少なくすることができるとともに、室内の空気を前記室外側給気口に隣接する室外側排気口へ送る流れは、前記排気ファンの下流側へ流れをファンの遠心方向に拡散させるように流れを形成することにより、風路の圧力損失を少なくすることができるので、ファンの出力を押さえることのできる二層ダクト接続用の換気装置が得られる。

本発明の請求項１１は、請求項１、２、３、４、または１０のいずれかに記載の換気装置において、前記給気ファンを遠心ファンで構成したことを特徴とするものであり、本体内に圧力損失の高いフィルターなどを設置した場合においても、室外側給気口と給気ファンの吹出しのなす角を直角に構成することができるため、本体を薄型化にしながら居室の換気を義務化する法令を満足できる換気性能を確保することができる。

本発明の請求項１２は、請求項１〜４のいずれかに記載の換気装置において、前記排気ファンの吸込み側に形成されるオリフィスの内径を前記排気ファンの羽根外径より小さくすることを特徴とするものであり、遠心成分を助長させることができるので、排気ファン全体として遠心方向に風向を変えつつ減速し、本体での衝突ロスを減少し、静圧回復するため、同風量時のファンの出力を抑えながら本体の任意の位置に室内と室外を連通させるダクトを取り付けることができる。

本発明の請求項１３は、請求項５〜８のいずれかに記載の換気装置において、前記給気ファンの吸込み側に形成されるオリフィスの径を前記給気ファンの羽根外径より小さくすることを特徴とするものであり、遠心成分を助長させることができるので、遠心方向に風向を変えつつ減速し、本体での衝突ロスを減少し、静圧回復するため、同風量時のファンの出力を抑えながら本体室内側の任意の位置に室内側給気口を配置することができる。

本発明の請求項１４は、請求項１〜９のいずれかに記載の換気装置において、前記室内側給気口を給気ファンの回転軸が通る水平面より上方に配置し、前記室内側排気口を排気ファンの回転軸が通る水平面より下方に配置したことを特徴とするものであり、室内側給気口から吹き出した風がすぐに室内側排気口から吸引されないため、部屋上部の暖かい空気とミキシングし冬期などのコールドドラフトを防止しながら換気を行うことができる。

本発明の請求項１５は、請求項１〜１０のいずれかに記載の換気装置において、室内に対して上向きに、もしくは斜め上方に給気されるように給気風向板を配し、下向きから、もしくは斜め下方から排気されるように排気風向板を配したことを特徴とするものであり、室内側給気口から吹き出した風がすぐに室内側排気口から吸引されないため、部屋上部の暖かい空気とミキシングし冬期などのコールドドラフトを防止しながら換気を行うことができる。

本発明の請求項１６は、請求項１〜１０のいずれかに記載の換気装置において、前記本体の前面に室内側給気口と室内側排気口を配したことを特徴とするものであり、給気ファンと室内側給気口、室内側排気口と排気ファンの距離をつめることができるため、本体を薄型化できる。

以下、本発明の実施の形態について図面を参照しながら説明する。

（実施の形態１）
図１〜図６に示すように、排気ファン１と排気モータ２とで構成された排気用送風装置３と、給気ファン４と給気モータ５とで構成された給気用送風装置６を設け、排気モータ２の排気ファンモータの回転軸７と給気モータ５の給気ファンモータの回転軸８が平行としかつ、壁面９に対して垂直としかつ、排気ファンモータの回転軸７と給気ファンモータの回転軸８が同軸上にならないように本体１０内に設け、本体１０の壁面９側になる本体ベース１０Ａの面に室外側排気口１１と室外側給気口１２を各々１箇所設け、本体１０の室内に面する本体カバー１０Ｂの面に室内側排気口１３と室内側給気口１４を設け、室内側排気口１３と排気用送風装置３と室外側排気口１１を介して室外と連通するように設けられる排気ダクト１５Ａを設け、室内側給気口１４と給気用送風装置６と室外側給気口１２とを介して室外と連通するように設けられる給気ダクト１６Ａを設け、排気ファン１と給気ファン４をプロペラファン１７Ａとし、排気ファン１の下流側には円形形状となる拡散板１８を設けた構成とする。

このとき、排気ファン１は、壁面９側が排気ファン１の下流側となり、給気ファン４は、壁面９側が給気ファン４の上流側となるように配置し、排気ファン１の上流側にはファンへの吸い込みを整流するための排気オリフィス１Ａを、下流側にはモータの軸動力を無駄なく排気ファン１に伝達させるように排気モータ２を配し、給気ファン４の上流側にはファンへの吸い込みを整流するための給気オリフィス４Ａを、下流側にはモータの軸動力を無駄なく給気ファン４に伝達させるように給気モータ５を配している。

そして、本体ベース１０Ａには、排気用送風装置３が配される排気風路３Ａと給気用送風装置６が配される給気風路６Ａを隔てる本体しきり１０Ｃが壁面９に対し垂直でかつ、水平面に対して垂直になるように配され、排気モータ２を螺子等で堅固に固定された排気モータサポート２Ａと、給気モータ５を螺子等で堅固に固定された給気モータサポート５Ａが堅固に固定されている。なお、排気モータ２は、排気モータサポート２Ａを介して、また、給気モータ５は、給気モータサポート５Ａを介して本体ベース１０Ａに取り付けているが、部品点数を減らすために、排気モータ２、給気モータ５の各々を本体ベース１０Ａに堅固に取り付けても良い。

そして、換気装置を設置するときには、室内の壁面９の上方側寄りに配設できるように、壁部１９に、排気通路１５を形成する排気ダクト１５Ａと給気通路１６を形成する給気ダクト１６Ａを埋設し、壁部１９の外面には防雨フード２０を設け、壁部１９の室内側の壁面９には、壁部１９に埋設し、排気ダクト１５Ａと給気ダクト１６Ａに室外側排気口１１と室外側給気口１２が接続されるように本体１０を壁面９に取り付ける。このとき、本体１０の天面は天井面より１０ｃｍ〜３０ｃｍの下方位置となるように配設されるのが望ましい。

そして、換気装置を運転すると、排気ファン１により本体１０の室内に面した本体カバー１０Ｂの面に設けた室内側排気口１３より室内の空気が吸い込まれ、室外側排気口１１より排気ダクト１５Ａを通り室外に排気され、給気ファン４により室外の空気が給気ダクト１６Ａを通り室外側給気口１２に吸い込まれ本体１０の室内に面した本体カバー１０Ｂの面に設けた室内側給気口１４より室内に給気され、室内の汚染された空気を排気しながら新鮮な外気を給気する同時給排形の換気装置となり、住宅建材や、家具に用いられる接着剤等によって発生するシックハウス症候群の原因となるホルムアルデヒドや、ＶＯＣ（揮発性有機化合物）が換気によって室内より排出されることとなる。

このとき、排気ファン１より排気された空気は、排気ファン１がプロペラファン１７Ａであれば、排気ファンモータの回転軸７と平行に流れるが、排気ファン１と室外側排気口１１が十分に距離がとれている、または、排気ファン１が室外側排気口１１と同軸上でかつ、排気ファン１の外径の方が室外側排気口１１よりも小さい場合は風路の圧力損失として問題となることはないが、排気ファン１の外径の方が室外側排気口１１よりも小さく、排気ファン１と室外側排気口１１が十分に距離がとれない場合においては、風路の圧力損失として大きな問題となる場合が多いため、排気ファン１の下流側にある円形形状の拡散板１８により拡散板１８の無い場合に室外側排気口１１付近で風速の速いまま直接衝突していた排気ファンモータの回転軸７の風速成分に対し、風速の遅いハブ２４側より排気ファンモータの回転軸７と平行に流れる風に遠心成分が加わることにより、排気ファン１の全体の流れに影響を与え、その結果、排気ファンモータの回転軸７と平行に流れる風に遠心成分を与えることになる。

なお、拡散板１８の直径は、ファン外周径２６の直径より大きいことが望ましいが、（ハブ２４の直径）＜（拡散板１８の直径）＜（ファン外周径２６の直径）の範囲内のものでも、遠心成分への流れになるなら同様の効果が得られる。

また、排気モータサポート２Ａに拡散板１８と同様な形状を配した場合にも同様の効果が得られる。

また、図７に示すように、拡散板１８は３次元拡散板１８Ａのように、半径が大きくなるにつれて上段にあるプロペラファン１７Ａの最下流面からの断面距離が大きくなることを特徴としたものであり、ハブ２４側の転向角αを小さくすることによりハブ２４側のロス成分を低減しながら遠心成分を助長させることができる。

また、拡散板１８は、円形形状でなくても良く、矩形でも遠心方向へ成分を変えるものであれば同様の効果が得られる。

また、拡散板１８は、板形状でなくても良く、フィン、または静翼でも遠心方向へ成分を変えるものであれば同様の効果が得られる。

上記構成において、排気風路３Ａは、風速の速いまま直接衝突していた排気ファンモータの回転軸７の風速成分を緩和させ、室外側排気口１１付近で発生していた本体ベース１０Ａでの衝突ロスを減少し、十分に静圧回復してから室外側排気口１１より排気されるため、同風量時のプロペラファン１７Ａの出力を抑えることが可能となり、同時に、室外側排気口１１を室外側給気口１２と干渉しない位置に配置すれば、室内と室外を連通させる排気ダクト１５Ａを施工しやすくなり、また、排気ダクト１５Ａを設計しやすい任意の位置に配置することが可能となる。この室外側排気口１１が室外側給気口１２と干渉しない位置としては、室外側給気口１２を給気ファン４に対し圧力損失の少ない位置に配置し、理想は給気ファンモータの回転軸８が室外側給気口１２の開口部上にある位置とし、この室外側給気口１２より排気ファンモータの回転軸７側の本体ベース１０Ａ上に室外側給気口１２を配置する位置とする。

また、図８に示すように、排気ファン１のブレード部２３を固定しているハブ２４の吸込側の直径を入口側ハブ径２４Ａ、吐出側の直径を出口側ハブ径２４Ｂとしたとき、入口側ハブ径２４Ａと出口側ハブ径２４Ｂの関係が、（入口側ハブ径２４Ａ）＜（出口側ハブ径２４Ｂ）となるの関係にするハブ斜形ファン１７Ｂであれば、ハブ２４側に遠心成分が付加され、ハブ斜形ファン１７Ｂの全体の流れに影響を与え、ハブ斜形ファン１７Ｂだけで拡散板１８と同様の効果が得られる。

また、図９〜図１２に示すように、排気ファン１のブレード部２３において、ハブ２４側のブレード部２３の弦長をハブ側弦長２５Ａ、ファン外周径２６側のブレード部２３の弦長を外周側弦長２５Ｂとし、ハブ側弦長２５Ａの中心点ｏ１から、ブレード部２３のハブ２４側からファン外周径２６までの各断面の弦長の中心ｏＸを通り外周側弦長２５Ｂの中心点ｏ２を結ぶ線Ｘの線上を排気ファン１のブレード部２３の取付角θに対し垂直で切った断面形状で線Ｘに対しの極小となる点Ｙ、言い換えると、中心点ｏ１と中心点ｏ２を直線Ｚで結んだ時に、中心点ｏ１、中心点ｏ２以外で線Ｚよりくの字ファン１７Ｃの下流側でかつ線Ｚとの距離が一番離れている点Ｙが存在するくの字ファン１７Ｃであれば、ブレード部２３での遠心成分が発生し、くの字ファン１７Ｃだけで拡散板１８と同様の効果が得られる。

また、図１３に示すように、排気ファン１の入口側ハブ径２４Ａと出口側ハブ径２４Ｂの関係が、（入口側ハブ径２４Ａ）＜（出口側ハブ径２４Ｂ）となり、ファン外周径２６の吸込側の直径を入口側ファン外周径２６Ａ、吐出側の直径を出口側ファン外周径２６Ｂとしたとき、入口側ファン外周径２６Ａと出口側ファン外周径２６Ｂの関係が、（入口側ファン外周径２６Ａ）＜（出口側ファン外周径２６Ｂ）となるの関係にする斜流ファン１７Ｄであれば、ブレード部２３全体に遠心成分が付加され、斜流ファン１７Ｄだけで拡散板１８と同様の効果が得られる。

また、図１４に示すように、排気ファン１の吸い込み側にある排気オリフィス１Ａの開口径Ｄを入口側ファン外周径２６Ａに対し、（開口径Ｄ）＜（入口側外周径２６Ａ）の関係が成り立つように径小オリフィス２６Ｃとすることにより、遠心成分が助長される。

一方、図１５に示すように給気風路６Ａは、室内側給気口１４を本体カバー１０Ｂの前面以外に配したい場合においては、給気ファン４の下流側にある円形形状の拡散板１８により拡散板１８の無い場合に本体カバー１０Ｂ付近で風速の速いまま直接衝突していた給気ファンモータの回転軸８の風速成分に対し、給気ファンモータの回転軸８と平行に流れる風に遠心成分をあたえることにより、給気風路６Ａは、風速の速いまま直接衝突していた給気ファンモータの回転軸８の風速成分を緩和させ、本体カバー１０Ｂでの衝突ロスを減少し、十分に静圧回復してから室内側給気口１４より給気されるため、同風量時のプロペラファン１７Ａの出力を抑えることが可能となり、かつ、本体カバー１０Ｂの前面以外の位置に、もしくは、前面の位置であっても給気ファンモータの回転軸８の延長線上以外にある室内側給気口１４を配することが可能となる。

また、図８に示すように給気ファン４のブレード部２３を固定しているハブ２４の吸込側の直径を入口側ハブ径２４Ａ、吐出側の直径を出口側ハブ径２４Ｂとしたとき、入口側ハブ径２４Ａと出口側ハブ径２４Ｂの関係が、（入口側ハブ径２４Ａ）＜（出口側ハブ径２４Ｂ）となるの関係にするハブ斜形ファン１７Ｂであれば、ハブ斜形ファン１７Ｂだけで拡散板１８と同様の効果が得られる。

また、図９〜図１２に示すように、給気ファン４のブレード部２３において、ハブ２４側のブレード部２３の弦長をハブ側弦長２５Ａ、ファン外周径２６側のブレード部２３の弦長を外周側弦長２５Ｂとし、ハブ側弦長２５Ａの中心点ｏ１から、ブレード部２３のハブ２４側からファン外周径２６までの各断面の弦長の中心ｏＸを通り外周側弦長２５Ｂの中心点ｏ２を結ぶ線Ｘの線上を給気ファン４のブレード部２３の取付角θに対し垂直で切った断面形状で線Ｘに対しの極小となる点Ｙ、言い換えると、中心点ｏ１と中心点ｏ２を直線Ｚで結んだ時に、中心点ｏ１、中心点ｏ２以外で線Ｚよりくの字ファン１７Ｃの下流側でかつ線Ｚとの距離が一番離れている点Ｙが存在するくの字ファン１７Ｃであれば、ブレード部２３での遠心成分が発生し、くの字ファン１７Ｃだけで拡散板１８と同様の効果が得られる。

また、図１３に示すように、給気ファン４の入口側ハブ径２４Ａと出口側ハブ径２４Ｂの関係が、（入口側ハブ径２４Ａ）＜（出口側ハブ径２４Ｂ）となり、ファン外周径２６の吸込側の直径を入口側ファン外周径２６Ａ、吐出側の直径を出口側ファン外周径２６Ｂとしたとき、入口側ファン外周径２６Ａと出口側ファン外周径２６Ｂの関係が、（入口側ファン外周径２６Ａ）＜（出口側ファン外周径２６Ｂ）となるの関係となるように給気ファン４を斜流ファン１７Ｄとしても拡散板１８と同様の効果が得られる。

また、図１４に示すように、給気ファン４の吸い込み側にある給気オリフィス４Ａの開口径Ｄを入口側ファン外周径２６Ａに対し、（開口径Ｄ）＜（入口側外周径２６Ａ）の関係が成り立つように径小オリフィス２６Ｃとすることにより、遠心成分が助長される。

また一方で、室内側給気口１４を本体カバー１０Ｂの前面に配したい場合においては、拡散板１８を取り付けず、給気ファン４と室内側給気口１４の距離をつめることができるため本体カバー１０Ｂを薄型化できるため、居住者に対し圧迫感を感じさせない薄型でインテリア性にも優れることができる。

また、図１６に示すように、部屋内部の気流においては、本体カバー１０Ｂの室内側排気口１３を排気ファンモータの回転軸７より下面に設け、室内側給気口１４を給気ファンモータの回転軸８より上面に設けることにより、部屋上部の暖かい空気とミキシングし冬期などのコールドドラフトを防止しながら換気できる、かつ、室内側排気口１３と室内側給気口１４の位置が更に遠ざかることとなり、室内側給気口１４から吹出した風がすぐに室内側排気口１３へ吸引されないためるため、排気流と給気流の混合することが更に少なくなり換気効率が更に向上する。

また、図１７に示すように、室内側給気口１４に上向きに、もしくは斜め上方に給気されるように給気風向板２１を配し、室内側排気口１３に下向きから、もしくは斜め下方から排気されるように排気風向板２２設けることにより、部屋上部の暖かい空気とミキシングし冬期などのコールドドラフトを防止しながら換気できる、かつ、室内側排気口１３と室内側給気口１４の位置が更に遠ざかることとなり、室内側給気口１４から吹出した風がすぐに室内側排気口１３へ吸引されないためるため、排気流と給気流の混合することが更に少なくなり換気効率が更に向上する。

（実施の形態２）
図１８は、給気用送風装置６の給気ファン４を遠心型であるシロッコファン２７としたものである。なお、実施の形態１と同一箇所には、同一番号を付けて詳細な説明は省略する。シロッコファン２７は、３０〜６０枚の多翼で構成された羽根部２７Ａとケーシングスクロール部２７Ｂで構成され、本体ベース１０Ａにケーシングスクロール部２７Ｂを固定し、ケーシングスクロール部２７Ｂに羽根部２７Ａで昇圧した空気が漏れない構造とした給気モータサポート５Ａで結合させた構造となっている。また、本体ベース１０Ａに直接、給気モータサポート５Ａを取り付けても可能とする。

なお、本実施の形態は、実施の形態１の構成に対して上述の記載のみ異なるものであり、その他の構成は同様でありその説明は省略する。

この構成において、給気送風装置の前後に外気と一緒に進入してくるゴミ等の異物を取り除くフィルター２７Ｄを配し、給気風路６Ａの圧力損失が上昇しても、居室の換気を義務化する法令を満足できる換気性能を確保することができる。

また、給気ファンモータの回転軸８が本体カバー１０Ｂの高さの中心よりも上側に配したことにより、給気ファンモータの回転軸８を中心として形成されるケーシングスクロール部２７Ｂのスクロール吹出口２７Ｃは、本体カバー１０Ｂの高さの中心よりも上側に配されるため、スクロール吹出口２７Ｃをそのまま室内側給気口１４とすれば、本体１０を薄型化にできるにしながら居室の換気を義務化する法令を満足できる換気性能を確保し、室内側給気口１４を本体の上面に設置するため、部屋上部の暖かい空気とミキシングし冬期などのコールドドラフトを防止しながら換気することができる。

なお、遠心型であれば、３０〜６０枚の多翼で構成された羽根部２７Ａをもつシロッコファン２７以外の遠心ファンでも良い。

（実施の形態３）
図１９は、本実施の形態における換気装置の背面斜視図であり、図２０は、同換気装置の内部構成を示す上方からみた換気装置の平面断面図である。なお、実施の形態１と同一箇所には、同一番号を付けて詳細な説明は省略する。

換気装置を薄型化していくと、排気ファン１と室外側排気口１１との間に形成される排気空間３１と、給気ファン４と室外側給気口１２との間に形成される給気空間３２とが狭くなるため、室外側排気口１１と室外側給気口１２を設ける位置によっては、圧力損失が大きく変化し、給排気の換気性能に大きく影響を与えることになる。特に、室外側排気口１１と室外側給気口１２を隣接して設け、内部に排気通路１５と給気通路１６を区画して仕切り２８を形成した給排気ダクト２９に取付具３０を介して、室外側排気口１１が排気通路１５に連通し、室外側給気口１２が給気通路１６に連通するように接続する場合には、給排気のバランスが大きく崩れ、所望の給排気の換気性能が得られないという課題がある。なお、給排気ダクト２９の形状は、φ５０〜φ１５０ｍｍ程度の外径の円形ダクトであり、この断面積を２分割する各々の半円部が排気通路１５と給気通路１６となる。

本発明における室外側排気口１１と室外側給気口１２の位置は、室外側給気口１２を給気ファン４に対し圧力損失の少ない位置に配置し、かつ給気ファンモータの回転軸８の軸線上に重ならない位置に室外側排気口１１を配置することとする。給気ファン４に対し圧力損失の少ない位置とは、給気ファンモータの回転軸８の軸線上に室外側給気口１２があることが望ましいが、この他にも、室外側排気口１１が隣接するため排気ファン１から室外側排気口１１への排気風路３Ａによって、室外側給気口１２から給気ファン４への給気空間３２が潰されない位置、言い換えると室外側給気口１２の開口部に対しての垂直方向に排気風路３Ａが介在しない位置であってもよい。

上記構成により、給気空間３２の圧力損失が最小限となる位置に室外側給気口１２を配置し、かつ排気空間３１によって給気空間３２の圧力損失とならないために、同風量時の給気ファン４の出力を抑えることが可能となる。室外側排気口１１は、排気ファン１の下流側に拡散板１８を設けたことにより、圧力損失が最小限となる室外側給気口１２に追従しつつも、同風量時の排気ファン１の出力を抑えることが可能となる。

また、排気ファン１に拡散板１８を設けなくても、排気ファン１がハブ斜形ファン１７Ｂ、くの字ファン１７Ｃ、もしくは斜流ファン１７Ｄのいずれかであれば同様の作用を有する。

また、内部を２分割する仕切り２８を設け、排気ダクト１５Ａと給気ダクト１６Ａを一本のダクトに一体的に形成した給排気ダクト２９を用いたので、排気ダクト１５Ａと給気ダクト１６Ａを各々独立して壁部に埋設する場合と比較して工事を別々に行わずに済むため施工が容易となり、施工性が向上するという作用効果を奏する。

本発明にかかる換気装置は、装置本体を小型化、薄形化できる構成を備えるもので、同時に給気と排気を行って二層ダクトと接続されるその他の装置に適用することが可能であり、熱交換形換気装置などに適用することにおいて有用である。

本発明の実施の形態１における換気装置の斜視図同換気装置の内部構成を示す上方からみた換気装置の平面断面図同換気装置の換気装置の分解斜視図同換気装置を室内壁に設置した状態を示す換気装置の斜視図同換気装置の内部構成を示す排気側からみた排気風路の側断面図同換気装置の内部構成を示す給気側からみた給気風路の側断面図同換気装置の３次元拡散板を示す換気装置の側断面図同換気装置のハブ斜形ファンを示す正面−側面図同換気装置のくの字ファンを示す斜視図同換気装置のくの字ファンを示す平面図同換気装置のくの字ファンを示す側面図同換気装置のくの字ファンを示すブレード部断面図同換気装置の斜流ファンを示す正面−側面図同換気装置の径小オリフィスを示す側断面図同換気装置の給気側に拡散板の設置を示す側断面図同換気装置の上側に給気口、下側に排気口の設置を示す換気装置の正面図同換気装置の給気口に上向きの風向板、排気口に下向きの風向板の設置を示す換気装置の正面図本発明の実施の形態２における換気装置の分解斜視図本発明の実施の形態３における換気装置の背面斜視図同換気装置の内部構成を示す上方からみた換気装置の平面断面図

符号の説明

１排気ファン
１Ａ排気オリフィス
３Ａ排気風路
４給気ファン
４Ａ給気オリフィス
６Ａ給気風路
７排気ファンモータの回転軸
８給気ファンモータの回転軸
９壁面
１０本体
１０Ａ本体ベース
１０Ｂ本体カバー
１０Ｃ本体しきり
１１室外側排気口
１２室外側給気口
１３室内側排気口
１４室内側給気口
１５排気通路
１５Ａ排気ダクト
１６給気通路
１６Ａ給気ダクト
１７Ａプロペラファン
１７Ｂハブ斜形ファン
１７Ｃくの字ファン
１７Ｄ斜流ファン
１８拡散板
１８Ａ３次元拡散板
１９壁部
２１給気風向板
２２排気風向板
２３ブレード部
２４ハブ
２４Ａ入口側ハブ径
２４Ｂ出口側ハブ径
２５Ａハブ側弦長
２５Ｂ外周側弦長
２６ファン外周径
２６Ａ入口側ファン外周径
２６Ｂ出口側ファン外周径
２６Ｃ径小オリフィス
２７シロッコファン
２７Ａ羽根部
２７Ｂケーシングスクロール部
２７Ｃスクロール吹出口
２７Ｄフィルター
２８仕切り
２９給排気ダクト

Claims

室内の壁面に配置する箱体状の本体内に、前記壁面に沿う方向に並んで設けられ、回転軸が前記壁面に対して垂直方向に設けられる排気ファンおよび給気ファンと、前記本体の室内側に設けられ前記排気ファンにより室内の空気を吸い込むための室内側排気口と、前記本体の室内側に設けられ前記給気ファンにより室外の空気を吹き出すための室内側給気口と、前記室内の壁を貫通して形成される排気通路と前記室内側排気口とに連通して前記本体の壁面側に設けられる室外側排気口と、前記室内の壁を貫通して形成される給気通路と前記室内側給気口とに連通して前記本体の壁面側に設けられる室外側給気口とを備え、前記排気ファンをプロペラファンで構成し、その軸流流れに遠心成分を付加し、斜流流れを形成して流れを拡散させる拡散手段を前記排気ファンの下流側に設けたことを特徴とする換気装置。
室内の壁面に配置する箱体状の本体内に、前記壁面に沿う方向に並んで設けられ、回転軸が前記壁面に対して垂直方向に設けられる排気ファンおよび給気ファンと、前記本体の室内側に設けられ前記排気ファンにより室内の空気を吸い込むための室内側排気口と、前記本体の室内側に設けられ前記給気ファンにより室外の空気を吹き出すための室内側給気口と、前記室内の壁を貫通して形成される排気通路と前記室内側排気口とに連通して前記本体の壁面側に設けられる室外側排気口と、前記室内の壁を貫通して形成される給気通路と前記室内側給気口とに連通して前記本体の壁面側に設けられる室外側給気口とを備え、前記排気ファンをプロペラファンで構成し、前記排気ファンの入口側ハブ径に対して出口側ハブ径が大きくなるように構成したことを特徴とする換気装置。
室内の壁面に配置する箱体状の本体内に、前記壁面に沿う方向に並んで設けられ、回転軸が前記壁面に対して垂直方向に設けられる排気ファンおよび給気ファンと、前記本体の室内側に設けられ前記排気ファンにより室内の空気を吸い込むための室内側排気口と、前記本体の室内側に設けられ前記給気ファンにより室外の空気を吹き出すための室内側給気口と、前記室内の壁を貫通して形成される排気通路と前記室内側排気口とに連通して前記本体の壁面側に設けられる室外側排気口と、前記室内の壁を貫通して形成される給気通路と前記室内側給気口とに連通して前記本体の壁面側に設けられる室外側給気口とを備え、前記排気ファンをプロペラファンで構成し、前記排気ファンのハブ側翼弦長の中心と外周側翼弦長の中心を結ぶ線上を前記排気ファンのブレード取付角に対し垂直で切った断面形状の極小点が、前記線上より前記排気ファンの下流側にあるように構成したことを特徴とする換気装置。
室内の壁面に配置する箱体状の本体内に、前記壁面に沿う方向に並んで設けられ、回転軸が前記壁面に対して垂直方向に設けられる排気ファンおよび給気ファンと、前記本体の室内側に設けられ前記排気ファンにより室内の空気を吸い込むための室内側排気口と、前記本体の室内側に設けられ前記給気ファンにより室外の空気を吹き出すための室内側給気口と、前記室内の壁を貫通して形成される排気通路と前記室内側排気口とに連通して前記本体の壁面側に設けられる室外側排気口と、前記室内の壁を貫通して形成される給気通路と前記室内側給気口とに連通して前記本体の壁面側に設けられる室外側給気口とを備え、前記排気ファンを入口側ハブ径に対して出口側ハブ径が大きく、入口側羽根径に対して出口側羽根径が大きくなる斜流ファンで構成したことを特徴とする換気装置。
前記給気ファンをプロペラファンで構成し、その下流側に軸流流れに遠心成分を付加し斜流流れとなるように拡散させる拡散手段を設けたことを特徴とする請求項１〜４のいずれかに記載の換気装置。
前記給気ファンをプロペラファンで構成し、その入口側ハブ径に対して出口側ハブ径が大きくなるように構成したことを特徴とする請求項１〜４のいずれかに記載の換気装置。
前記給気ファンをプロペラファンで構成し、前記給気ファンをハブ側翼弦長の中心と外周側翼弦長の中心を結ぶ線上を前記給気ファンのブレード取付角に対し垂直で切った断面形状の極小点が、前記線上より前記給気ファンの下流側にあるように構成したことを特徴とする請求項１〜４のいずれかに記載の換気装置。
前記給気ファンを入口側ハブ径に対して出口側ハブ径が大きく、入口側羽根径に対して出口側羽根径が大きくなる斜流ファンで構成したことを特徴とする請求項１〜４のいずれかに記載の換気装置。
前記拡散手段の形状を円形に形成し、前記円形形状の径を、前記拡散手段の上流にあるファンのハブ径より大きく、かつ外径より小さく形成したことを特徴とする請求項１または５に記載の換気装置。
前記室外側排気口と前記室外側給気口を隣接させて配置し、１本のダクトの内部を仕切って前記排気通路と前記給気通路を形成した二層ダクトに前記室外側排気口および前記室外側給気口を連通するように接続したことを特徴とする請求項１〜９のいずれかに記載の換気装置。
前記給気ファンを遠心ファンで構成したことを特徴とする請求項１、２、３、４、または１０のいずれかに記載の換気装置。
前記排気ファンの吸込み側に形成されるオリフィスの径を前記排気ファンの羽根外径より小さくすることを特徴とする請求項１〜４のいずれかに記載の換気装置。
前記給気ファンの吸込み側に形成されるオリフィスの径を前記給気ファンの羽根外径より小さくすることを特徴とする請求項５〜８のいずれかに記載の換気装置。
前記室内側給気口を給気ファンの回転軸が通る水平面より上方に配置し、前記室内側排気口を排気ファンの回転軸が通る水平面より下方に配置したことを特徴とする請求項１〜９のいずれかに記載の換気装置。
室内に対して上向きに、もしくは斜め上方に給気されるように給気風向板を配し、下向きから、もしくは斜め下方から排気されるように排気風向板を配したことを特徴とする請求項1〜１０のいずれかに記載の換気装置。
前記本体の前面に室内側給気口と室内側排気口を配したことを特徴とする請求項１〜１０のいずれかに記載の換気装置。