JP2011242074A - 接続ダクト - Google Patents

Abstract

【課題】屋外からの取り付け作業を行うことなく雨水の屋内への浸入防止性能を向上させることができる接続ダクトを得ること。
【解決手段】建物壁２を貫通する給気口と、給気口を介して外気を導入するために屋内に設置される給気用換気扇４とを接続するように、建物壁２の内壁面に取り付けられる接続ダクトであって、一端に設けられた吸込開口部と他端に設けられた排気開口部とが通風路によって接続された中空筒状であり、給気口と吸込開口部とが繋がるように吸込開口部側が建物壁２に固定された際に、通風路の底面が吸込開口部端側に向かって下方へ傾斜するダクト本体１と、ダクト本体１内の通風路上に設置されたフィルタ６とを有する。
【選択図】図１

Description

本発明は、建造物の壁を貫通する給気口と、屋内に設置されて給気口を介して屋内に外気を導入する給気ファンとを接続するように、建造物内壁面に取り付けられる接続ダクトに関する。

通常、建物の換気は、送風機や換気扇を用いた機械換気、又は建物に設けられた開口部における自然換気によって行われる。

機械換気の場合、雨水の浸入防止のために屋外フード、ガラリ、ベンドキャップが建物の屋外側に設置され、送風機又は換気扇が建物の屋内側に設けられている。漏電の危険のある電気室や人が常時監視していないような倉庫など、特に雨水を浸入させてはならない場所では、屋外フード、ガラリ、ベンドキャップとしては、フィルタを組み合わせたものが用いられている。

例えば、特許文献１では、フィルタを内蔵した屋外フードが開示されており、屋外フード内に吸い込まれてしまった水をフィルタに当てて滴下させ、雨水の屋内への浸入を防止している。また、特許文献２では、屋外フードとしてルーバー（ガラリ）とフィルタとを組み合わせ、雨水の屋内への浸入を防止している。

特開２００７−３０５８８５号公報 特開平４−１１７１１７号公報

しかし、フィルタ付きの屋外フードやルーバー（ガラリ）を設置したとしても、暴風雨時などは屋外フードやルーバー内に吸い込まれる雨水が多くなり、フィルタに付着する雨水量も多くなる。このため、暴風雨時などには送風機又は換気扇の吸気風によってフィルタから雨水が屋内側へ染み出し、屋内側へ飛散して屋内に浸入してしまう問題があった。

特に、送風機又は換気扇とフィルタとの距離は、建物の壁の厚さで決まってしまうため、雨水浸入防止効果が建物の壁の厚さに依存してしまうという問題もあった。

また、フィルタを内蔵していない屋外フードやルーバーが設置されている既存施設で、後から雨水浸入防止効果を強化したい場合には、屋外フードやルーバー（ガラリ）をフィルタ付きのものに交換する必要があるが、屋外から取替え工事をする必要があり、高所では簡単に行えないという施工性の問題もあった。

本発明は、上記に鑑みてなされたものであって、屋外からの取り付け作業を行うことなく雨水の屋内への浸入防止性能を向上させることができる接続ダクトを得ることを目的とする。

上述した課題を解決し、目的を達成するために、本発明は、建造物の壁を貫通する給気口と、該給気口を介して外気を導入するために屋内に設置される給気ファンとを接続するように、建造物の内壁面に取り付けられる接続ダクトであって、一端に設けられた吸込開口部と他端に設けられた排気開口部とが通風路によって接続された中空筒状であり、給気口と吸込開口部とが繋がるように吸込開口部側が建造物の内壁面に固定された際に、通風路の底面が吸込開口部側に向かって下方へ傾斜するダクト本体と、ダクト本体内の通風路上に設置されたフィルタとを有することを特徴とする。

本発明によれば、屋外作業を行うことなく雨水の屋内への浸入を防止する効果を高めることができるという効果を奏する。

図１は、本発明の実施の形態１に係る接続ダクトを備えた換気システムの構成を示す図である。 図２は、実施の形態１に係る接続ダクトの構成を示す図である。 図３は、吸込開口部近傍にフィルタを設置した接続ダクトの構成を示す図である。 図４は、ダクト本体の吸込開口部側及び給気開口部側の形状の一例を示す図である。 図５は、屋外フードの代わりにガラリを設置した換気システムの構成の一例を示す図である。 図６は、本発明の実施の形態２に係る接続ダクトの構成を示す図である。 図７は、本発明の実施の形態３に係る接続ダクトを備えた換気システムの構成を示す図である。 図８は、本発明の実施の形態４に係る接続ダクトを備えた換気システムの構成を示す図である。 図９は、本発明の実施の形態５に係る接続ダクトの構成を示す図である。 図１０は、本発明の実施の形態６に係る接続ダクトの構成を示す図である。 図１１は、本発明の実施の形態７に係る接続ダクトの構成を示す図である。

以下に、本発明に係る接続ダクトの実施の形態を図面に基づいて詳細に説明する。なお、この実施の形態によりこの発明が限定されるものではない。

実施の形態１．
図１は、本発明の実施の形態１に係る接続ダクトを備えた換気システムの構成を示す図である。建物壁２には、屋内外を連通する給気口として不図示の貫通穴が設けられている。屋外である建物壁２の外側には、上記給気口を覆うように鉛直下方に開口した屋外フード３が設置されている。また、屋内である建物壁２の内側には、上記給気口を覆うようにダクト本体１の吸込開口部が接続されている。ダクト本体１の建物壁２の取付面とは反対側の排気開口部には、給気用換気扇４が設置されている。

図２は、本実施の形態に係る接続ダクトの構成を示す図である。接続ダクトは、ダクト本体１とフィルタ６とを備えて構成される。ダクト本体１は、図２に示すように両端に吸込開口部と排気開口部とが設けられ、通風路によって接続された中空の筒状である。ダクト本体１の内部の通風路上には、両端の開口部に対してほぼ中央となる位置、又はこの位置よりも屋外側（吸込開口部に近い位置）に不織布又は発泡材若しくは網などを用いたフィルタ６が着脱可能に設置されている。フィルタ６は、ダクト本体１の側面の不図示のメンテナンス口を介して着脱される。

接続ダクトの長さを短くするために、フィルタ６はできるだけ吸込開口部に近い位置に設置することが好ましい。フィルタ６の圧力損失の問題が無ければ、吸込開口部に設けるのが最も好ましい。図３は、吸込開口部にフィルタ６を設けた接続ダクトの構成例を示す図である。以下の説明においては接続ダクトの大きさよりもフィルタ６での圧力損失の低減を優先して、フィルタ６の面積を大きくできる範囲でできるだけ吸込開口部に近い位置にフィルタ６を設置した構成を例として説明する。

ダクト本体１は、底面１ａが吸込開口部側に向かって斜め下方向に傾斜しており、端面の上部には段差１ｂが設けられている。また、ダクト本体１の両端面の開口はほぼ同じ大きさである。図４は、ダクト本体１の吸込開口部側及び給気開口部側の形状の一例を示す図である。図４に示すように、ダクト本体１の吸込開口部側には、建物壁２への取り付け部（例えば建物壁２に設けられたアンカーボルトが貫通する穴を備えたフランジ）が設けられている。また、ダクト本体１の排気開口部側には、給気用換気扇４の取り付け部（例えば給気用換気扇４の固定用のボルトが貫通する穴を備えたフランジ）が設けられている。ダクト本体１は、建物壁２への取付寸法Ａ１、Ａ２と給気用換気扇４の取付寸法Ｂ１、Ｂ２とが同一寸法である。換言すると、建物壁２に固定するための取り付け部と、給気用換気扇４を装着するための取り付け部とが略同一の間隔で設けられている。

屋外フード３は、上方から落ちてくる雨滴が直接屋内へ（建物壁２の開口部へ）入り込むことを防止する。しかし、台風などの暴風雨時に、下方から屋外フード３内へ侵入する外風及び給気風の風圧によって雨滴が受ける鉛直上向きの力が雨滴に作用する重力よりも大きくなった場合、その雨滴は屋外フード３を通過してダクト本体１内に浸入しフィルタ６に当たって捕集される。雨滴に作用する重力は直径の３乗（体積）に比例し、外風や給気風によって雨滴が受ける力は直径の２乗（表面積）に比例するため、特に、細かい雨滴は重力よりも風圧によって受ける力の方が大きくなりやすい。

暴風雨が続くとフィルタ６に雨滴が蓄積される。フィルタ６が保水限界を超すまで雨滴を蓄積すると、雨水はフィルタ６を下方へ伝い始める。フィルタ６を伝う雨水は凝集して大きくなり、大部分はそのままダクト本体１の底面１ａまで到達する。しかし、強風時には、給気風の圧力が雨水の表面張力よりも大きくなって、ダクト本体１の底面１ａまで到達する前に一部が排気開口部側に飛散したりする場合がある。

ただし、フィルタ６から飛散する雨水は凝集して大きくなっているため、風圧よりも重力の影響の方が強く、飛散距離は小さい。フィルタ６とダクト本体１の排気開口部との間にはフィルタ６からの飛散距離以上の距離が設けられているため、給気用換気扇４に直接届いてしまうことはない。ダクト本体１の底面１ａに落下した雨水は、吸込開口部側に下る傾斜に沿って屋外へ自然に排水される。

また、ダクト本体１に段差１ｂを設けることにより、ダクト本体１を建物壁２に取り付ける際、ナット締め付け時の施工性が向上する。ダクト本体１の建物壁２への取付寸法Ａと給気用換気扇４の取り付け寸法Ｂとを同じ寸法とし、かつダクト本体１の両端の開口をほぼ同じ大きさとすることにより、給気用換気扇４を建物壁２から取り外し、給気用換気扇４が取り付けられていたアンカーボルトにダクト本体１の吸込開口部側を取付け、さらにダクト本体１の排気開口部側に給気用換気扇４を取り付けることができる。すなわち、建物壁２の屋内側に設置されていた給気用換気扇４を取り外して、建物壁２との間に接続ダクトを介在させることができる。そのため、本実施の形態に係る接続ダクトは、雨水浸入の問題を抱えている現場に、屋内側からの作業で容易に追加設置できる。また、本実施の形態に係る接続ダクトは、屋外高所作業が困難な建物にも容易に施工できる。さらに、本実施の形態に係る接続ダクトは、元々設置されている部材の雨水浸入防止効果を利用し、さらに高い雨水浸入防止効果を実現できる。

加えて、ダクト本体１の側面の不図示のメンテナンス口を介して着脱自在にフィルタ６が取り付けられているため、フィルタ６が汚れた際の清掃・交換などのフィルタ６のメンテナンスを屋内から容易に行える。したがって、フィルタ６のメンテナンスを行うにあたって、屋外高所作業を行う必要はなく、またメンテナンス時に誤って屋外にフィルタ６を落下させてしまう恐れもない。

ここでは屋外フード３を備えた構成を例として説明したが、屋外フード３の代わりにガラリを設置しても良い。図５は、屋外フードの代わりにガラリ９を設置した換気システムの構成の一例を示す図である。

本実施の形態に係る接続ダクトは、暴風雨時など吸い込み雨水が多くても屋内への雨水浸入を防止することができ、また建物の壁の厚さに影響されずに雨水浸入を防止することができる。さらに、既存の建物に対してでも必要に応じて雨水浸入防止効果を高めるための施工を簡単に行える。

実施の形態２．
図６は、本発明の実施の形態２に係る接続ダクトの構成を示す図である。本実施の形態においては、ダクト本体１の排気開口部側の端面に、底面１ａから上方に向かって突出する段差１０が設けられている。この他の構成及び動作は実施の形態１と同様である。

本実施の形態に係る接続ダクトは、実施の形態１と同様の効果を奏するとともに、給気風の風圧が高くダクト本体１の底面１ａが傾斜しているにも係わらず雨水が自然に排水されにくい場合でも、雨水を段差１０によってせき止めることができる。段差１０によってせき止められた雨水は、ある程度水かさが増すと風圧よりも重力の影響を強く受けるようになり、底面１ａの傾斜に沿って屋外へと自然に排水される。このため、給気風の風圧が高い場合でも、雨水が室内へ浸入することを防止できる。

実施の形態３.
図７は、本発明の実施の形態３に係る接続ダクトを備えた換気システムの構成を示す図である。本実施の形態においては、ダクト本体１の上部には、ダクト本体１の吸込開口部側の端面と同じ位置にフランジ部１１ａが配置されるように補強部材１１が設置されている。補強部材１１は、ダクト本体１に対してネジ止めなどによって固定される。フランジ部１１ａは、建物壁２への取り付け部となっている。例えばフランジ部１１ａは、建物壁２に設けられた不図示のアンカーボルトが貫通する穴が形成されており、ナットを用いてアンカーボルトへ共締めできるようになっている。この他の構成及び動作については実施の形態１と同様である。

ダクト本体１は、フィルタ６と給気用換気扇４と間に雨水浸入防止効果が得られるだけの距離が確保されていなければならないため、ある程度の長さが必要である。したがって、建物壁２にダクト本体１を介して給気用換気扇４を接続すると片持ち梁状態となり、ダクト本体１の建物壁２への取付箇所には大きなモーメントが加わって応力が集中する。そのため、給気用換気扇４の運転時の羽根の回転で生じる振動により、ダクト本体１の建物壁２への取付箇所にはモーメントが繰り返し作用する。これにより、ダクト本体１の建物壁２への取付面を固定端とした振動が生じ、騒音が発生してしまう。

補強部材１１を設置することで、ダクト本体１と建物壁２との取付面積を増やし、ダクト本体１の建物壁２への取付面にかかる応力を低減させることができる。これにより、給気用換気扇４の運転時に発生する振動や騒音を低減できる。

実施の形態４.
図８は、本発明の実施の形態４に係る接続ダクトを備えた換気システムの構成を示す図である。本実施の形態においては、フィルタ６は、上部が吸込開口部側に、下部が排気開口部側に近くなるように傾斜させた状態でダクト本体１の内部に設置されている。この他の構成及び動作については実施の形態１と同様である。

フィルタ６内で凝集し、給気風の風圧によってフィルタ６から飛散する雨水は、給気風の風圧が同じである場合には、鉛直方向の高さが高い位置の雨水ほど底面１ａに到達するまでに時間を要し、フィルタ６から排気開口部側への飛散距離が長くなる。そのため、フィルタ６の上部が吸込開口部側に近づくようにフィルタ６を傾けることにより、フィルタ６の上部とダクト本体１の給気用換気扇４の取付面との距離が広がり、実施の形態１と同様に雨水浸入防止の効果が得られる。さらに、ダクト本体１の建物壁２への取付面から給気用換気扇４の取付面までの寸法を小さくできる。加えて、フィルタ６を傾斜させることにより空気の通過面積を大きくすることができ、圧力損失を低減できる。

実施の形態５．
図９は、本発明の実施の形態５に係る接続ダクトの構成を示す図である。本実施の形態においては、フィルタ６の下端面とダクト本体１の底面１ａとの間に隙間が設けられている。フィルタ６と底面１ａとの間に隙間を設けることにより、圧力損失を低減する効果が得られる。屋外フード３やガラリ９等の雨水浸入防止部材は、上方から落ちてくる雨滴が直接屋内へ入り込むことを防止するために下方に給気口があり、給気口から吸い込まれた空気は下方から上方へと流れる給気風となる。その影響により、ダクト本体１の内部の風速も上部では速く、下部では遅くなる。したがって、フィルタ６の下端面とダクト本体１の底面１ａとの間に隙間を設けたとしても、雨水の家屋浸入量への影響は小さい。また、ダクト本体１の底面１ａが傾斜しているため、ダクト本体１の排気開口部はフィルタ６の下端面よりも上方に位置する。したがって、雨滴は隙間を通り抜けたとしても重力に逆らわなければ室内へ浸入できない。

実施の形態６．
図１０は、本発明の実施の形態６に係る接続ダクトの構成を示す図である。本実施の形態においては、接続ダクトは、フィルタ６の下端部から排気開口部側へ突出するように配置される凸部１２を備えている。凸部１２は、ダクト本体１と一体であっても良いし、別個の部材であっても良い。この他の構成及び動作については実施の形態５と同様である。

フィルタ６の下端面とダクト本体１の底面１ａとの間に隙間を設けた場合、隙間を通過する給気風の風速が速くなるため、底面１ａを流下する水と給気風とがぶつかって、給気風によって巻き上げられた水が飛散しやすくなる。凸部１２を設けることにより、給気風によって巻き上げられた水滴を遮断することができ、排気開口部側へ水滴が飛散することを防止できる。

実施の形態７．
図１１は、本発明の実施の形態７に係る接続ダクトの構成を示す図である。本実施の形態においては、フィルタ６の下端面とダクト本体１の底面１ａとの間に設けた隙間に、防虫網１３を設置している。この他の構成や動作は実施の形態５と同様である。

防虫網１３は、フィルタ６よりも開口率が大きい網で形成されている。

本実施の形態に係る接続ダクトは、フィルタ６とダクト本体１の底面１ａとの間の隙間が防虫網１３で塞がれているため、実施の形態５と同様の効果に加え、室内への虫の侵入を防止する効果も得られる。

以上のように、本発明にかかる接続ダクトは、雨水の屋内への浸入を防止するのに有用であり、特に、屋外作業を行うことが困難な高所などへの設置に適している。

１ ダクト本体
１ａ 底面
１ｂ 段差
２ 建物壁
３ 屋外フード
４ 給気用換気扇
６ フィルタ
９ ガラリ
１０ 段差
１１ 補強部材
１１ａ フランジ部
１２ 凸部
１３ 防虫網

Claims (7)

1. 建造物の壁を貫通する給気口と、該給気口を介して外気を導入するために屋内に設置される給気ファンとを接続するように、前記建造物の内壁面に取り付けられる接続ダクトであって、
   一端に設けられた吸込開口部と他端に設けられた排気開口部とが通風路によって接続された中空筒状であり、前記給気口と前記吸込開口部とが繋がるように前記吸込開口部側が前記建造物の内壁面に固定された際に、前記通風路の底面が前記吸込開口部側に向かって下方へ傾斜するダクト本体と、
   前記ダクト本体内の前記通風路上に設置されたフィルタとを有する接続ダクト。
2. 前記フィルタは、前記通風路の中央近傍、又は前記通風路の中央よりも前記吸込開口部に近い位置に設置されたことを特徴とする請求項１記載の接続ダクト。
3. 前記吸込開口部と前記排気開口部とが略同じ大きさであり、前記吸込開口部側を前記建造物の内壁面に取り付けるための取り付け部と、前記排気開口部側に前記吸気ファンを装着するための取り付け部とが略同一の間隔で設けられたことを特徴とする請求項１又は２記載の接続ダクト。
4. 前記通風路の底面から鉛直上方へ突出する段差部を前記排気開口部に有することを特徴とする請求項１から３のいずれか１項記載の接続ダクト。
5. 前記フィルタの下端と前記通風路の底面との間に隙間が形成されたことを特徴とする請求項１から４のいずれか１項記載の接続ダクト。
6. 前記フィルタの下端部から前記排気開口部側に向かって突出するように配置される部材を有することを特徴とする請求項５記載の接続ダクト。
7. 前記隙間に、前記フィルタよりも開口率が大きい網を設置したことを特徴とする請求項５記載の接続ダクト。

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