JP2008121414A - 衣類乾燥機を有する集合住宅の排気構造 - Google Patents

Abstract

【課題】衣類乾燥機を有する集合住宅の排気構造を提供する。
【解決手段】建物の各層を貫いて垂直に設置される一つ以上の立上管と、前記立上管から各層の世帯に分岐し、各世帯から発生する排出ガスを前記立上管に導く複数本の支管と、前記立上管の上部に設置され、前記立上管内部の圧力分布が建物外部の圧力分布と実質的に同一になるように駆動されるファンと、を備える構成とした。
【選択図】図１

Description

本発明は、集合住宅、特に、高層の集合住宅において、各世帯の衣類乾燥機から排出されたガスを建物外に排出させるための構造及び該構造に合う衣類乾燥機などに関する。特に、衣類乾燥機排出ガスの特性を考慮した排気構造などに関する。

集合住宅は、都市部から登場し始め、最近では普遍的な住宅の形態として位置づけられてきている。かかる集合住宅は、従来、１５階建て未満のものが大部分であっだが、最近では２０階建て以上まで普及されたし、さらには３０〜４０階建て以上のものも登場している。

比較的低層の建物は、従来のガス排出構造としても大きな問題はなかった。たとえ問題があったとしても、各世帯別に窓を開けて換気する方法で解決可能だった。

しかしながら、高層の建物では換気などの方法では排気上の問題を解決することができない。これは、低層では、地表面との摩擦及び建物など各種障害物によって風速が大きくないが、高層では摩擦や障害物などが減少し、風速が大きくなるためである。

なお、高層になるほど渦流の度合も増加する。すなわち、高層では周辺に障害物が少ないため、高層の建物にぶつかった風は建物の側壁や建物の屋上に沿って流れていく。このように風が建物に沿って流れながらその風速はより強化されたり、渦流を形成したりする。このような風の現象によって、高層の集合住宅では窓を開けて換気することが困難である。

したがって、上記のような高層の集合住宅には、世帯内部のガスを排出する構造として、各層を貫いて垂直方向に設置される立上管と、該立上管と各世帯を連結する一つ以上の支管が設けられる。すなわち、台所から発生する食べ物の臭いなどは、台所の換気口から支管を通って立上管に排出され、浴室の内部ガスは浴室天井の換気口から支管を通って立上管に排出される。一方、立上管の上部には、風によって回転する無動力ファンが設置されている。該無動力ファンは、排出ガスを立上管内部から建物外により容易に排出させる役割を果たす。

しかしながら、高層の集合住宅では、立上管上部の排出口にぶち当たる強い風のため、無動力ファンによる立上管からのガス排出が困難となる。

また、高層の集合住宅では、窓を開けて換気をすることが困難なため、通常、乾燥機を備えておく。このような乾燥機のうち、燃料を燃焼させて熱風を生成する乾燥機は、一般的な排気ガスの外にも、一酸化炭素を含む有害な排気ガスを排出するが、従来の高層の集合住宅ではこのような排気ガスを排出できないという問題があった。

なお、衣類乾燥機から排出されるガスは、湿度が高い点、リント（ｌｉｎｔ）等の異物が多く混入している点、燃料を燃焼して熱風を生成する場合には一酸化炭素などの有害要素が含まれている点、そして、衣類乾燥機は比較的長時間使用するために排出ガスが多い点などの特性を有するが、このような特性を持つ排出ガスの排出に従来の排出構造が適合していないという問題点があった。

本発明は上記の問題点を解決するためのもので、その目的は、高層の集合住宅内に配置された衣類乾燥機から発生した排出ガスを外部に専用に排出させることができる排気構造を提供することにある。

上記の目的を達成する本発明に係る集合住宅の排気構造は、建物の各層を貫いて垂直に設置される一つ以上の立上管と、前記立上管から各層の世帯に分岐し、各世帯から発生する排出ガスを前記立上管に導く複数本の支管と、前記立上管の上部に設置され、前記立上管内部の圧力分布が建物外部の圧力分布と実質的に同一となるように駆動されるファンと、を備える構成とした。

ここで、本発明による排気構造は、前記ファンに駆動力を提供するモーターと、前記立上管内部の圧力を感知する第１圧力センサーと、前記第１圧力センサーで測定された圧力に基づき、前記立上管内部の圧力分布が建物外部の圧力分布と実質的に同一となるように前記ファンを駆動させるモーターコントローラと、をさらに備えることができる。

この場合、前記モーターコントローラは、前記第１圧力センサーで測定された圧力によって前記立上管内部の排出ガスの量を感知し、前記モーターの駆動を制御することが好ましい。

また、前記複数本の支管のそれぞれには、前記排出ガスが逆流するのを防止する逆流防止ダンパーと放火ダンパーのうち少なくとも一つを設置したり、一酸化炭素をフィルタリングする一酸化炭素フィルタをさらに設置することができる。

一方、前記立上管の下部には、前記排出ガスの凝縮時に生成される水を排水するための排水構造を備えることができる。この場合、前記立上管の下部には、外部と連通する外気管を備えることが好ましい。

一方、前記複数本の支管は、下向きに傾斜して前記立上管に連結されることが好ましい。

一方、本発明による排気構造において、前記複数本の支管のうち少なくとも一つは、各世帯別に備えられた衣類乾燥機の排出ガスを前記立上管に導く乾燥機用支管とし、残りの支管のうち少なくとも一つは、前記乾燥機用支管と連結される台所用支管または浴室用支管とすることができる。

この場合、前記乾燥機用支管には、定風量ダンパーを設置することができる。

本発明に係る排気構造は、下記の効果を奏する。

本発明によれば、集合住宅、特に、高層の建物で衣類乾燥機から発生した排出ガスを建物外に排出させるのに適合した乾燥機排出ガス専用の排出構造が得られ、かつ、このような排出構造に適合した衣類乾燥機などが得られる。

なお、本発明によれば、高層の集合住宅における衣類乾燥機排出ガスに関る排気問題を解決することが可能になる。特に、高層の集合住宅において、衣類乾燥機排出ガスの特性によって既存の台所用または浴室用の排気構造では解決できなかった問題を解消することが可能になる。

以下、本発明の好適な実施例を、添付の図面を参照しつつ詳細に説明する。

図１は、本発明の好ましい実施例による集合住宅の排気構造を示す断面図である。

図１を参照すると、集合住宅の建物には、各層を貫いて垂直方向に設置される立上管１００と、立上管１００から各世帯に分岐される複数の支管２００が備えられる。

ここで、立上管１００は、衣類乾燥機３００の排出ガスのみを専用に建物外に排出するためのものである。すなわち、集合住宅には、浴室及び台所のガスを排気するための複数本の立上管を設置することができ、図１に示す立上管１００は、複数本の立上管の中でも、衣類乾燥機３００のガスを排出するための立上管として構成されたものである。

一方、支管２００は、立上管１００から分岐して乾燥機３００などが設置される洗濯室３５０まで延在し、ガス排出管３１０を介して乾燥機３００の排出口と支管２００の入口が連結される。

また、立上管１００の上部にはファン１４０が設置されているが、本発明においてファン１４０はモーター（図示せず）のような動力装置と連結されることが好ましい。すなわち、立上管１００を通して衣類乾燥機３００のガスを外部に排出する場合に、無動力ファンを用いても良いが、衣類乾燥機から排出されるガスはその量が多いため、無動力ファンではガスを充分に排気させることができない。なお、衣類乾燥機は比較的長時間使用し、また、最近の各世帯の生活パターンは類似している点から、各世帯の支管から立上管に排出されるガスが増加しており、よって、動力装置はファン１４０に連結することが好ましい。

そして、図示してはいないが、立上管１００の内部には第２圧力センサー（図示せず）が取り付けられ、モーターを制御するモーターコントローラ（図示せず）にセンシングされた結果を転送する。このようなモーターコントローラの設置位置に限定はなく、モーターに近接して設置したり、洗濯室３５０に設置したりすれば良い。

一方、立上管１００の下部には、立上管１００を外部と連通させる外気管１１０が設置されている。そして、外気管１１０の下には、排水構造１２０が設置されている。排水構造１２０は排水管１３０と連結されているため、ガス中の水分が凝縮されてなる液体は立上管１００を介して排水される。

また、図２を参照すると、支管２００の内部には、ガス逆流を防止する逆流防止ダンパー２１０、ガス中の一酸化炭素をフィルタリングする一酸化炭素フィルタ２２０及びガス中に混入しているリント（ｌｉｎｔ）をフィルタリングするリントフィルタ２３０を設置することができる。

衣類乾燥機３００は、熱風を発生する熱源の種類によって電気式のものもあり、燃料用ガスなどのような石炭燃料を燃焼させる類型もある。このように燃料を燃焼させる場合には、一酸化炭素をフィルタリングして立上管１００に排出する必要がある。こうしないと一酸化炭素を含有する排出ガスが世帯内部に流入してしまう恐れがある。窓を開けて換気し難い高層建物の住居環境を考慮すると、一酸化炭素が世帯内部に流入するのを防止する必要性は一層高まってくる。

なお、支管２００には放火ダンパー２４０を設置することができる。これは、立上管１００及び支管２００を介して火事が他の世帯に広がるのを防止するためである。

そして、支管２００には、リントフィルタ２３０の前方に第１圧力センサー２３２を設置することができる。第１圧力センサー２３２は、洗濯室３５０に別途に備えられているフィルタコントローラ（図示せず）にセンシングされた信号を転送するか、または、乾燥機３００に備えられたフィルタコントローラに信号を転送する機能を果たす。例えば、第１圧力センサー２３２の信号線を乾燥機３００に備えられるコントローラに接続させることができ、このため、乾燥機３００には外部から信号を受信できるようにコネクタが備えられると良い。

以下、上記のような構成を持つ排気構造において、乾燥機３００から排出されるガスの流れについて説明する。

衣類乾燥機３００から排出されるガスは、排出口からガス排出管３１０及び支管２００を経て立上管１００内に排出される。この時、衣類乾燥機３００が燃料を燃焼させて熱風を生成するタイプである場合には、この排出ガスには一酸化炭素が含まれており、この一酸化炭素は支管２００に設置されている一酸化炭素フィルタ２２０によってろ過される。

また、排出ガスに混入しているリントは、支管２００に設置されているリントフィルタ２３０によってろ過される。

支管２００を通して立上管１００に排出された排出ガスは、立上管１００の上部から外部に排出される。

一方、立上管１００の上部に設置されたファン１４０は、モーターによって回転するが、ファン１４０の駆動についてより詳細に説明すると、下記の通りである。

本発明者は、立上管１００内部の圧力を用いて衣類乾燥機３００から排出されるガスの量を実験的または理論的に求めるに至った。すなわち、立上管１００内部の第２圧力センサーからセンシングされた圧力を用いて、排出されるガスの量を感知することができる。なお、ファン１４０の回転速度と排出するガスの量との相関関係を実験的または理論的に得ることができ、これを考慮してファン１４０の回転速度を制御できるように動力装置を制御することができる。すなわち、第２圧力センサーで測定された圧力によって排出したガスの量を感知し、これに基づいてファン１４０の回転速度を制御する。

この場合、動力装置を構成するモーター（図示せず）は、排出するガスの量によって線形的にファン１４０に駆動力を発生させるように制御されることが好ましい。

すなわち、立上管１００の内部に設置された第２圧力センサーによって立上管１００の内部圧力がセンシングされると、これに基づいて立上管１００内部の排出ガスの量を感知し、この量によってモーターの駆動力が決定されるように制御される。したがって、衣類乾燥機３００から排出される排出ガスの量が多い場合、モーターはファン１４０の回転速度を増加させ、排出ガスの排出速度を増加させる。

一方、本発明のように動力装置によってファン１４０を駆動させると、排出するガスの量とファン１４０の回転速度によって立上管１００内部の圧力分布が変わる。したがって、このような圧力分布を考慮した上、排出するガスの量に基づいて排出が最も円滑になるようにファンの回転速度を制御することが好ましい。

本発明者は、ファン１４０の回転速度による立上管１００内部の圧力分布に対するコンピュータシミュレーションを行った。このシミュレーションは、立上管１００からガスが外部に排出される速度が２ｍ／ｓ、１２ｍ／ｓ、２２ｍ／ｓの場合に対して行った。

このシミュレーション結果、立上管１００内の圧力分布と建物外部の圧力分布が同じ場合に排出ガスの建物外への排出が円滑になるが、高さの増加による建物外部の圧力降下量が４Ｐａ／３ｍであることを考慮する時（ここで、３ｍは、略１階の高さに該当する）、ガス排出速度が１２ｍ／ｓの場合に、立上管１００の圧力分布が建物外部の圧力分布に最も近似した。

したがって、モーターは、モーターコントローラによって立上管１００内部の排出ガスの量に基づいて、立上管１００内部の圧力分布が建物外部の圧力分布に近似するような回転速度でファン１４０が回転するように駆動力を提供することができる。

一方、衣類乾燥機３００から排出される排出ガスは水分を多量含有しているため、これらの水分が立上管１００の内壁で凝結して液体になりうる。このように凝結された液体は、立上管１００の内壁に沿って流下し、排水構造１２０から外部に排水される。ここで、排水構造１２０は、図示しないが、水を集める集水部、排水ポンプ、バルブ及びフロートスイッチを備えることができる。

ここで、ポンプの駆動は、使用者によって手動で制御するか、または、自動で制御することができる。自動で制御する場合、集水部にフロートが一定高さに浮遊することによってスイッチングされるフロートスイッチが設置される。このフロートスイッチは、機械式または電気式に構成することができる。すなわち、フロートが一定高さに浮遊してフロートスイッチがスイッチングされると、バルブが開き、排水ポンプが作動する構成とすることができる。

また、立上管１００の下部には外気管１１０が連結されているため、立上管１００の上部における排出ガスの排気はより円滑になる。

一方、立上管１００の内部に排出ガスが多く満たされて圧力が上昇しても、支管２００へ逆流する排出ガスは、支管２００に設置された逆流防止ダンパー２１０に遮られ、世帯内への流入が防止される。

最近、各世帯の衣類乾燥機使用時間が比較的長いため、各世帯の衣類乾燥機の使用時間は重なることが多い。この場合では立上管１００に排出されたガスの量が増加し圧力が高まるから、立上管１００の排出ガスが支管２００を通して各世帯の内部に流入する可能性がある。これを防止するのが逆流防止ダンパー２１０である。

一方、支管２００に設置されたリントフィルタ２３０がリントによって詰まる場合、その前方に設置された第１圧力センサー２３２によってセンシングされる圧力は増加する。こうなると、洗濯室３５０または乾燥機３００に備えられたフィルタコントローラは、センシングされた圧力を基準値と比較し、リントフィルタ２３０を入れ替えなければならないことを、警報音またはランプオン（ｏｎ）によって使用者に知らせる。

そして、支管２００は、立上管１００に連結する場合に、下向きに傾斜して連結することが好ましい。これは、排出ガス中の水分が凝結して液体となる場合、液体が支管２００に沿って乾燥機３００に逆流せず、立上管１００に流れるようにするためである。

一方、各世帯の使用者は、乾燥機３００を洗濯室３５０に設置する時、乾燥機３００の排出口と支管２００とをガス排出管３１０を介して連結する。したがって、ガス排出管３１０は、柔軟にベンディング可能なものとすることが好ましい。

また、支管２００に設置されたリントフィルタ２３０、一酸化炭素フィルタ２２０及び逆流防止ダンパー２１０などは、ガス排出管３１０に設置しても良い。例えば、上記の実施例とは違い、リントフィルタ２３０、一酸化炭素フィルタ２２０及び逆流防止ダンパー２１０のうち少なくとも一つは、ガス排出管３１０に設置しても良い。このようにリントフィルタ２３０、一酸化炭素フィルタ２２０及び逆流防止ダンパー２１０のうち少なくともいずれか一つがガス排出管３１０に設置する場合には、同一構成が支管２００では省略しても良いが、必ずしもこれに限定されるわけではない。

一方、乾燥機３００の販売者が乾燥機３００と一緒にガス排出管３１０を提供する場合、ガス排出管３１０にはリントフィルタ２３０、一酸化炭素フィルタ２２０及び逆流防止ダンパー２１０が設置されている可能性がある。この場合には、放火ダンパー２４０のみが設置された支管２００を持つ建物が建築業者によって提供されれば良い。ここで、放火ダンパー２４０が必ず支管２００に設置され、ガス排出管３１０には設置されない構造に限定されるわけではない。

また、ガス排出管３１０は、支管２００の形態によって省かれても良い。すなわち、ガス排出管３１０は支管２００に一体に連結されて建築業者によって提供されても良く、従来台所や浴室のような構造を利用しても良い。例えば、支管２００の入口にファンが設置され、この入口に乾燥機３００の排出口が近付くように配置される構成としても良い。この場合、従来台所で使われているフード装置のようなものを支管２００の入口に取り付けても良い。

一方、リントフィルタ２３０の目詰まりを感知する第１圧力センサーは、上記と違い、乾燥機３００内のガス排出流路に配備されても良い。

また、燃料を燃焼させて熱風を生成するタイプの乾燥機３００では、排出ガスの排出流路上に一酸化炭素フィルタ２２０を設置しても良い。

また、逆流防止ダンパー２１０も、乾燥機３００内部のガス排出流路上に設置しても良い。乾燥機３００の排出口とガス排出管３１０が連結され、ガス排出管３１０は支管２００に連結された場合、立上管１００から逆流する排出ガスは、乾燥機３００内に設置された逆流防止ダンパー２１０に遮られてそれ以上進行せず、世帯内への流入が防止される。

図３は、立上管１００と支管２００の連結構造の他の例を示す概略図である。本例の支管は、衣類乾燥機専用の他、台所、浴室兼用などいずれにも適用可能である。

図３を参照すると、各世帯別に設けられた支管２００は、各世帯に設置された衣類乾燥機の排出ガスを立上管１００に導く。前述したように、支管２００は、下向きに傾斜して立上管１００に連結されることが好ましい。

一方、支管２００と立上管１００との連結部位は、図３に示すように、緩やかに上向きに湾曲した湾曲部２５２，５２４を有することが好ましい。支管２００から流れてきた排出ガスは立上管１００に沿って上側に排出されるため、特に、支管２００と立上管１００とが連結される上側部分を湾曲させると、それによって形成される上部湾曲部２５２によって排出ガスの流れはより円滑になる。

一方、支管２００と立上管１００とが連結される下側部分を湾曲すると、それによって形成される下部湾曲部２５４によって、立上管１００に沿って上側に排出されるガスの逆流を効果的に防止することができる。

図４は、本発明の好ましい他の実施例による排気構造を示す概略図である。本実施例は、前述の実施例とは違い、各世帯別に独自に乾燥機の排出ガスを外部に排出するための構造を持つ。すなわち、図４には、特定世帯の乾燥機の排出ガスを外部に排出するための構造が示されている。

このため、本実施例では、建物外部と連通して衣類乾燥機の排出ガスを建物外部に排出させるための排気配管５００、排出ガスの流動を発生させるのための排気ファン５２０、及び、排気配管５００を通した逆流を防止するダンパー５１０を備える排気構造を提供する。ここで、排気配管５００は、前述の実施例におけるガス配管３１０や乾燥機用支管２００に対応する。

一方、本実施例は、超高層の建物などで円滑に乾燥機の排出ガスが外部に排出されるようにするためのもので、このような使用環境に応じて排気ファン５２０は容量が可変する容量可変ファンとすることが好ましい。すなわち、高層になるほど排気ファン５２０はより高い容量で運転されなければならない。したがって、このような容量可変ファンは、広い容量幅を有し、線形的に制御できるファンであると好ましい。また、排気ファン５２０は、乾燥機内部に備えられる乾燥機排気ファンであっても良く、排気配管５００に備えられる排気ファンであっても良い。この場合、排気のためのファンは全体的に２つ備えられても良い。

また、ダンパー５１０は、建物外壁５５０に備えられることが好ましいが、これに限定されることはない。例えば、ダンパー５１０は、衣類乾燥機の内部に備えられても良い。

なお、ダンパー５１０と排気ファン５２０の作動は、乾燥機の作動と連動するように制御されることが好ましい。すなわち、乾燥機の排出ガスのために乾燥機の作動中にダンパー５１０を開放し、排気ファン５２０を作動させ、乾燥機の作動が停止すると、ダンパー５１０を閉じて逆流を防止し、排気ファン５２０の作動を停止することが好ましい。

この場合、排気ファン５２０とダンパー５１０はいずれも乾燥機の内部に備えることができる。これにより、乾燥機自体で十分に使用環境に応じて流動的に円滑に排出ガスを外部に排出することができる。もちろん、ダンパーによって逆流も防止可能である。

一方、前述のように、排気配管５００は、内部から発生する水が建物外部に円滑に排出されるように、下向きに傾斜して設置されることが好ましい。また、前述の実施例におけるフィルタも、本実施例に同一に適用することができる。

以上では、具体的な実施例に挙げて本発明を説明してきたが、これらの実施例は例示的なもので、本発明の保護範囲を限定するためのものではない。したがって、特許請求の範囲に基づく本発明の技術的思想内でこれらの実施例を様々に改変可能であることは、当該技術分野における通常の知識を持つ者にとっては自明であり、これらの改変も本発明に属することは当然である。

本発明の好ましい一実施例による排気構造を示す部分断面図である。 図１において支管及び立上管の連結構造を示す断面図である。 図２における支管及び立上管の連結構造の変形例を示す概略図である。 本発明の好ましい他の実施例による排気構造を示す概略図である。

Claims (11)

1. 建物の各層を貫いて垂直に設置される一つ以上の立上管と、
   前記立上管から各層の世帯に分岐し、各世帯から発生する排出ガスを前記立上管に導く複数本の支管と、
   前記立上管の上部に設置され、前記立上管内部の圧力分布が建物外部の圧力分布と実質的に同一になるように駆動されるファンと、
   を備えることを特徴とする、集合住宅の排気構造。
2. 前記ファンに駆動力を提供するモーターと、
   前記立上管内部の圧力を感知する第１圧力センサーと、
   前記第１圧力センサーで測定された圧力に基づき、前記立上管内部の圧力分布が建物外部の圧力分布と実質的に同一となるように前記ファンを駆動させるモーターコントローラと、
   をさらに備えることを特徴とする、請求項１に記載の集合住宅の排気構造。
3. 前記モーターコントローラは、前記第１圧力センサーで測定された圧力によって前記立上管内部の排出ガスの量を感知し、前記モーターの駆動を制御することを特徴とする、請求項２に記載の集合住宅の排気構造。
4. 前記複数本の支管のそれぞれには、前記排出ガスが逆流するのを防止する逆流防止ダンパーと放火ダンパーのうち少なくとも一つが設置されることを特徴とする、請求項１に記載の集合住宅の排気構造。
5. 前記複数本の支管のそれぞれには、一酸化炭素をフィルタリングする一酸化炭素フィルタがさらに設置されることを特徴とする、請求項４に記載の集合住宅の排気構造。
6. 前記立上管の下部には、前記排出ガスの凝縮時に生成される水を排水する排水構造を備えることを特徴とする、請求項１に記載の集合住宅の排気構造。
7. 前記立上管の下部には、外部と連通する外気管を備えることを特徴とする、請求項６に記載の集合住宅の排気構造。
8. 前記複数本の支管は、下向きに傾斜して前記立上管に連結されることを特徴とする、請求項１に記載の集合住宅の排気構造。
9. 前記複数本の支管のうち少なくとも一つは、各世帯別に備えられた衣類乾燥機の排出ガスを前記立上管に導く乾燥機用支管からなることを特徴とする、請求項１に記載の集合住宅の排気構造。
10. 前記複数本の支管のうち少なくとも一つは、前記乾燥機用支管と連結される台所用支管または浴室用支管からなることを特徴とする、請求項９に記載の集合住宅の排気構造。
11. 前記乾燥機用支管には、定風量ダンパーが設置されることを特徴とする、請求項１０に記載の集合住宅の排気構造。

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