JP4325813B2 - 住宅用ダクトレス換気システム - Google Patents
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Description
【発明の属する技術分野】
本発明は、ダクトを用いないで屋内の換気を行う住宅用ダクトレス換気システムに関する。
【0002】
【従来の技術】
住宅用の換気システムには1部屋を対象とした個別換気システム、1フロア又は全館を対象にしたセントラル換気システムとがあるが、セントラル換気システムでは屋根裏や床下等に本体ユニットの設置とダクト配管を行って空気を搬送している。
【0003】
ここで、従来の住宅用セントラル換気システムの概要を図9に示す。
【0004】
即ち、図9は従来のセントラル換気システムの構成を示す住宅の模式的平断面図であり、図示の住宅は各1つのリビング、キッチン、トイレ、洗面所及び浴室と3つの居室A,B,Cを備えている。そして、住宅の例えば屋根裏にはセントラル換気ユニット101が設置されており、屋外に開口する外気導入ダクト102と排気ダクト103はセントラル換気ユニット101の外気取入口と排気口にそれぞれ接続されており、セントラル換気ユニット101の4つの給気口に接続された各給気ダクト104はリビングと各居室A,B,Cにそれぞれ配管され、その端部は空気吹出口としてリビングと各居室A,B,Cにそれぞれ開口している。
【0005】
而して、セントラル換気ユニット101が駆動されると、屋外の外気OAが外気導入ダクト102を通ってセントラル換気ユニット101に吸引され、この外気OAはリビング及び各居室A,B,Cからセントラル換気ユニット101に吸引される室内空気RAとの間で全熱交換(熱と湿気を交換)された後に給気(全熱交換された新鮮な外気)SAとして各給気ダクト104を通ってリビング及び各居室A,B,Cにそれぞれ供給される。
【0006】
そして、リビング及び各居室A,B,Cにおいて汚れた室内空気RAは前述のようにセントラル換気ユニット101に吸引され、このセントラル換気ユニット101を通過する過程でここを流れる外気OAとの全熱交換に供された後、排気EAとして前記排気ダクト103を通って屋外に排出される。
【0007】
ここで、図示のように外気OAの導入量を100%とした場合、リビング及び各居室A,B,Cにはそれぞれ25%の量の給気SAが供給され、リビング及び各居室A,B,Cからはそれぞれ25%ずつの量の室内空気RAがセントラル換気ユニット101に吸引されて集合し、外気OAの導入量と同量(100%)の排気EAが屋外に排出される。
【0008】
【発明が解決しようとする課題】
ところが、上記従来のセントラル換気システムにおいては、セントラル換気ユニットの設置及びダクト配管に住宅の屋根裏や床下を利用しているため、新築の住宅にしか対応できず、又、屋根裏や床下にダクト配管のスペースが確保できない建築工法によって建てられた住宅にも対応できないという問題があった。
【0009】
本発明は上記問題に鑑みてなされたもので、その目的とする処は、建築工法に関係なく新築以外の住宅に対してもダクトを用いることなく1フロア又は全館の換気を行うことができる住宅用ダクトレス換気システムを提供することにある。
【0010】
【課題を解決するための手段】
上記目的を達成するため、本発明は、全熱交換器を備えた同時給排型の換気ユニットを各居室にそれぞれ設置し、各居室の換気に必要な量の外気を前記全熱交換器を通過させて各居室に供給するとともに、各換気ユニットにおける給気量を排気量よりも大きく設定して各居室内を正圧とし、屋内の居室外に設置された排気型換気扇を常時運転して各換気ユニットから各居室へ供給される給気の一部を前記排気型換気扇にて屋外に排出することによって、前記各換気ユニットから屋内へ導入される外気の総導入量と前記排気型換気扇にて屋外に排出する排気の排出量とを等しくして1フロア又は全館の換気を行うことを特徴とする。
【0015】
従って、本発明によれば、各居室に設置された換気ユニットにおける給気量を排気量よりも大きく設定して各居室内を正圧とし、屋内の居室外(例えば、洗面所)に設置された排気型換気扇を常時運転するようにしたため、各居室内に供給された給気の一部(室内空気)は正圧の各居室から廊下等を通って排気型換気扇が設置された負圧の洗面所等へと流れて排気型換気扇によって屋外に排出されることとなり、この結果、ダクトを用いなくても居室外の換気も可能となって1フロア又は全館の換気システムが実現し、建築工法に関係なく新築以外の住宅に対しても1フロア又は全館の換気を行うことができる。
【0016】
【発明の実施の形態】
以下に本発明の実施の形態を添付図面に基づいて説明する。
【0017】
図1は本発明に係るダクトレス換気システムの構成を示す住宅の模式的平断面図であり、図示の住宅は各1つのリビング、キッチン、トイレ、洗面所及び浴室と3つの居室A,B,Cを備えている。
【0018】
而して、本発明に係るダクトレス換気システムは、同時給排気型の換気ユニット1をリビングと各居室A,B,Cにそれぞれ独立に設置し、各換気ユニット1における給気量(100%)を排気量(50%)よりも大きく設定して(本実施の形態では、給気量:排気量=2:1に設定している)リビング及び各居室A,B,C内の圧力を正圧(陽圧)とし、洗面所に設置された排気型換気扇17を常時運転して各換気ユニット1からリビング及び各居室A,B,Cに供給される給気SAの一部(50%)を排気型換気扇17によって洗面所から屋外に排出することによって1フロアの換気を行うようにしている。
【0019】
ここで、換気ユニット1の具体的構成と作用を図2〜図7に基づいて説明する。尚、図2は換気ユニットの側面図、図3は同換気ユニットの底面図、図4は図2の矢視X方向の図、図5は図2の矢視Y方向の図、図6は同換気ユニットの作用を説明するための全熱交換器の部分斜視図、図7は全熱交換器における空気の流れを示す模式図である。
【0020】
図2〜図5に示す換気ユニット1は矩形ボックス状の本体ケース2を有しており、この本体ケース2の屋外に臨む端面の上下には排気口3と外気吸気口4が開口しており、同本体ケース2の室内に臨む他端面の上下には室内換気口5と室内吸気口6がそれぞれ開口している。
【0021】
ところで、本体ケース2内は上方から給気通路7と排気通路8及び外気導入通路9が形成されており、給気通路7と外気導入通路9には共通の電動モータ10によって一体的に回転駆動されるシロッコ型のファン11,12がそれぞれ設けられている。
【0022】
更に、ケース本体2内には全熱交換器13がケース本体2に対して脱着可能に取り付けられて収納されており、該全熱交換器13の外気導入通路9に臨む下端面にはフィルタ14が着脱可能に取り付けられている。尚、全熱交換器13は、図6に示すように、水平方向に貫通する流路を形成する紙製の波板状フィン15とこれに直交する上下方向に配されて上下方向に貫通する流路を形成する紙製の波板状フィン16とを幅方向(横方向)に交互に重ねて構成されている。
【0023】
次に、以上の構成を有する換気ユニット1の作用を説明する。
【0024】
換気ユニット1に内蔵された前記ファン11,12が電動モータ10によって一体的に回転駆動されると、屋外の新鮮な外気OA(その量を図7に示すように100%とする)は外気吸気口4から換気ユニット1に導入され、この外気OAは図2に実線矢印にて示すように外気導入通路9を室内側に向かって流れ、全熱交換器13の下端面に取り付けられた前記フィルタ14を通過して浄化された後、全熱交換器13内を下方から上方に向かって流れ、後述の室内空気RA(その量を図7に示すように100%とする)との間で温度(熱)と湿度(湿気)が交換(全熱交換)されて100%の給気SAとして室内に供給される。
【0025】
一方、室内の汚れた100%の量の室内空気RAはファン11に吸引されて図2に破線矢印にて示すように本体ケース2に開口する前記室内吸気口6から換気ユニット1内に導入され、ファン11から吐出された室内空気RAは給気通路7を室内方向へ向かって流れて全熱交換器13を略水平に横切る。
【0026】
従って、全熱交換器13においては、新鮮な外気OAと汚れた室内空気RAの直交流が生じ、両者は前記波板状フィン15,16(図6参照)を介して全熱交換され、このようにして全熱交換された室内空気RAは図7に示すようにその半分(50%)が還気CAとして100%の量の前記給気SAと混合されて前記室内換気口5(図2及び図5参照)から室内に供給され、残り50%の室内空気RAは図2に示すように流れ方向が180°転換されて全熱交換器13を水平に流れてそこを流れる外気OAとの間で全熱交換に供された後、排気EAとして排気通路8を屋外に向かって流れ、排気口3(図2及び図4参照)から屋外に排出される。このように、室内空気RAの一部(本実施の形態では50%)を外気OAとの全熱交換に再び供するようにすれば、全熱交換器13の全熱効率が高められる。
【0027】
以上のように、本実施の形態においては、図1に示すように各換気ユニット1における外気OAの導入量を100%とした場合、この外気OAが全熱交換器13によって全熱交換されることによって得られる同量(100%)の給気SAと50%の還気CAは混合されて150%の室内空気RAとして各室(リビング及び居室A,B,C)内に供給され、150%の室内空気の1/3の50%が後述のように洗面所に流れ込んで排気ダクト18を通って屋外に排出され、残り100%の室内空気RAの半分(50%)が室内換気ユニット1を通って排気EAとして屋外に排出され、最後の半分(50%)の室内空気RAが還気CAとして給気SAに混合される。
【0028】
而して、上述のように各室内への給気量=外気OAの導入量(100%)を排気量(50%)よりも大きく設定することによって、リビング及び各居室A,B,C内の圧力は正圧(陽圧)となり、リビング及び各居室A,B,C内における50%の室内空気RAは図1に破線矢印にて示すように排気型換気扇17を常時運転しているために負圧となっている洗面所へと流れ込み、計200%の量の空気が排気EAとなって図1に実線矢印にて示すように排気ダクト18を通って屋外に排出され、残り100%の室内空気RAが換気ユニット1に吸引され、その半分(50%)は還気CAとして室内に還流し、残り50%が排気EAとして屋外に排出される。この結果、換気ユニット1とこれが設置されたリビング及び各居室A,B,C及び屋外とを接続するためのダクト配管を要することなく居室外の換気も可能となって換気システムが実現することとなり、建築工法に関係なく新築以外の住宅に対しても換気を行うことができるようになる。
【0029】
ところで、本実施の形態では、各換気ユニット1において給気量を排気量よりも大きくする方法としてファン11,12の諸元を変えて両者の性能に差を設ける方法が採用されている。
【0030】
各換気ユニットにおいて給気量を排気量よりも大きくする他の方法としては、各換気ユニットの給気側及び排気側に同一諸元のファンとモータをそれぞれ設置し、両ファンの回転数を変えて給気量を排気量よりも大きく設定する方法、各換気ユニットに設けられた熱交換器の給気側流路と排気側通路の長さを変えて両通路での圧力損失に差を設けることによって給気量を排気量よりも大きく設定する方法等が考えられる。
【0031】
又、別の方法としては、図8に示すように、各換気ユニットに設けられた全熱交換器13を通過した室内空気RAの一部(図示例では50%)を排気EAとして屋外に排出し、残り50%の室内空気RAを還気CAとして給気SA(100%)とミキシングさせる方式が考えられる。
【0032】
尚、本実施の形態では、各換気ユニット1における給気量と排気量の割合を2:1としたが、この割合は任意であって、通常は1.5〜2の範囲内に設定される。
【0033】
【発明の効果】
以上の説明で明らかなように、本発明によれば、各居室に設置された換気ユニットにおける給気量を排気量よりも大きく設定して各居室内を正圧とし、屋内の居室外(例えば、洗面所)に設置された排気型換気扇を常時運転するようにしたため、各居室内の空気(室内空気)は正圧の各居室から居室外を通って排気型換気扇が設置された負圧の洗面所等へと流れて排気型換気扇によって屋外に排出されることとなり、この結果、ダクトを用いなくても居室外の換気も可能となって1フロア又は全館の換気システムが実現し、建築工法に関係なく新築以外の住宅に対しても1フロア又は全館の換気を行うことができるという効果が得られる。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明に係るダクトレス換気システムの構成を示す住宅の模式的平断面図である。
【図2】本発明に係るダクトレス換気システムを構成する換気ユニットの側面図である。
【図3】本発明に係るダクトレス換気システムを構成する換気ユニットの底面図である。
【図4】図2の矢視X方向の図である。
【図5】図2の矢視Y方向の図である。
【図6】本発明に係るダクトレス換気システムを構成する換気ユニットに設けられた全熱交換器の作用を説明するための部分斜視図である。
【図7】本発明に係るダクトレス換気システムを構成する換気ユニットに設けられた全熱交換器における空気の流れを示す模式図である。
【図8】本発明に係るダクトレス換気システムを構成する換気ユニットに設けられた全熱交換器における空気の流れを示す模式図である。
【図9】従来のセントラル換気システムの構成を示す住宅の模式的平断面図である。
【符号の説明】
1 換気ユニット
10 電動モータ
11,12 ファン
13 全熱交換器(熱交換器)
17 排気型換気扇
CA 還気
EA 排気
OA 外気
RA 室内空気
SA 給気
Claims (1)
- 全熱交換器を備えた同時給排型の換気ユニットを各居室にそれぞれ設置し、各居室の換気に必要な量の外気を前記全熱交換器を通過させて各居室に供給するとともに、各換気ユニットにおける給気量を排気量よりも大きく設定して各居室内を正圧とし、屋内の居室外に設置された排気型換気扇を常時運転して各換気ユニットから各居室へ供給される給気の一部を前記排気型換気扇にて屋外に排出することによって、前記各換気ユニットから屋内へ導入される外気の総導入量と前記排気型換気扇にて屋外に排出する排気の排出量とを等しくして1フロア又は全館の換気を行うことを特徴とする住宅用ダクトレス換気システム。
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