JPS61165538A - 住宅の給排気システム - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 ［技術分野１ 本発明は家全体の熱交換給排気システムの構造に関する
ものである。

［背景技術］ 従来、住宅の各部屋の給排気を行う場合各部屋に給気ダ
クトや排気ダクトを別々に配管しているので配管が複雑
になると共に施工がしにくいという欠点があった。

［発明の目的１ 本発明は叙述の点に鑑みでなされたものであって、本発
明の目的とするところは簡単な構造で住宅の部屋の給排
気ができる住宅の給排気システムを提供するにある。

・［発明の開示］ 本発明住宅の給排気システムは、住宅において、その最
下階から最上階を経て屋根上または屋上に至る給排気ダ
クトを垂直に貫通させたことを特徴とするものであって
、上述のように構成することにより従来例の欠点を解決
したものである。垂直に貫通する給排気ダクトにて主な
給排気路を形成できて配管が簡単になると共に施工が簡
単にできるようになったものである。

以下本発明を実施例により詳述する。

本発明住宅の給排気システムの全体は第１図に示すよう
になっている。最上部の給排気ユニット１が屋根Ａより
突出しており、ここで給排気を行うようになっている。

ここから垂直な給排気ダクトＢを下に降ろし、各部屋に
給排気できるようになっている。この給排気グク）Ｂは
小屋裏用給排気アウト８、居室用給排気ダクト２、暗闇
用給排気ダクト９により構成され、最下階の地下室Ｃと
屋根Ａとがつながっている。地下室Ｃにはプラントボッ
クスユニット４を配置してあり、給排気ダク）Ｂに連通
している。この給排気グク）Ｂは上から下まで縦に二つ
の部分に分かれており、給気側ダクト１０と排気側ダク
ト１１とに分かれている。この給排気グク）Ｂの居室用
給排気ダクト２に隣接する部屋は図に示すように給気が
ら９３から直接給気されるが、給排気ダク）Ｂより遠い
部屋には給気ダクト１２を通って給気グリル７により給
気される。同様に排気の場合も給排気ダクトＢに直４Ｉ
接している部屋は地下室Ｃのように排気グリル５から排
気側アウト１１を介して排気されるが、遠い部屋では排
気グリル５より排気ダクト１３を通して排気側アウト１
１に送られて排気される。各排気グリル５には必ずダン
パー６が設けられ、その部屋の換気はこのダンパー６に
よって制御されている。また給気がらり３もＩｊＩＩ閏
自在になっていて給気がらり３によっても各部屋の各部
屋の給気が制御される。第１図でＤは二階の床、Ｅは一
階の床、Ｆは地面、Ｇは居室である６次に採光についで
述べる。給排気ユニット１の頂上部はプラスのような透
明材になっており、トップライト（天窓）となり給気側
ダクト１０を通して最上階から最下階（地下室Ｃ）まで
太陽光（天空光）を導くことができるようになっている
。各部屋を通る居室用ダクト２の給気側アウト１０はガ
ラス貼りになっており、通気と同時に採光ができるよう
になっている。またガラス面になっている居室用ダクト
２以外の給気側アウト１０は内側を鏡面仕上げとし、採
光された光が下まで届きやすいようになっている。特に
地下室Ｃ等がある場合でも給排気及び自然光の取り入れ
が可能になり、居室としての利用も可能である。また最
下部の地下室Ｃにはプラントボックスユニット４を設け
ることにより植物の育成も可能である。

次に換気システムについて述べる。＠２図に示すように
新鮮エアインレフト２０から給気し、給気側グク）１０
を下降し、各給気がら９３もしくは給気グリル７から各
部屋に新鮮エアが給気される。新鮮エフは新鮮エアイン
レフト２０から給気される際、空調換気扇１４を通り室
内の排熱を回収して、加熱（冬季）＊たは冷却（夏季）
されて取り込まれる。部屋の汚れた空気は排気グリル５
より排気ダクト１１を経て空調換気扇１４で熱交換後外
へ排気される。このようにして末全体（家の全室）の換
気及び熱交換を効率よく、しかも少スペースで実現して
いる。

次に各部の詳細について述べる。

先ず給排気ユニット１から述べる。給排気ユニット１は
第３図（１）（ｂ）（ｃ）に示すように南面に集熱コレ
クター１８を設けることに上り下階への採光を確保する
と共に冬季にはエアコレクターとして集熱できるように
なっている。また夏季や日差しの強い日には遮光プフイ
ンド１９で日射を遮光したり、調節することができるよ
うになっている。

また素側には新鮮エアインレット２０と排気アウトレフ
ト２３が図のように設けてあり°、その内部で空調換気
扇１４（第１図、第２図に示す）により熱交換されるよ
うになっている。また排熱回収された空気をさらに暖冷
房・除加湿して導入するためにはｔＩ８１図に示すよう
にヒートポンプ１５及び除加湿器１７を加えるとよい、
このときヒートボンプ１５の凝縮器（蒸発器）は熱交換
器１６として第４図（ｅ）のように設置する。このよう
に構成することにより空調換気扇１４を通った排熱は熱
交換器１６を通ることによりさらに再利用することがで
きる。つまり空調換気扇１４では例えば７０％しか回収
できないが、残りの３０％を熱交換器１６で再び回収で
き、これによってさらに効率よく排熱を回収することが
できるようになっている。

また給排気ユニット１の南面の集熱コレクタ−１８角度
αは第５図に示すように冬季集熱最適角度の５７°前後
にしてあり、冬季には最大の集熱量が得られるようにな
っている。北側の熱交換器１６の角度βは夏季最大病魔
である約７８°になっている。このため熱交換器１６に
は一年中日射が当たらず、特に冷房時の熱交換ｎ１６の
オバーヒートが防止できる。＊た冬場のヒートポンプ１
５運転時は、熱交換器１６に昼間でも日が当たらないた
め、熱交換器１６の上部をヒンジでつないで熱交換器１
６が第６図の状態になるように跳ね上がろ機構となって
いる。この熱交換器１６が跳ね上がった角度は集熱コレ
クター１８と同じ５７゜で冬場最大の日射が得られるよ
うになっている。

これによって冬季運松時の凍結・霜付き防止及びヒート
ポンプ１５の成績係数の向上に役立ち、ヒートポンプ１
５を効率よ（運転させることができるようになっている
。また＄４図（ｂ）及１第７図（ａ）（ｂ）に示すよう
に傾斜した集熱コレクター１８の下には採光コレクター
２］が設けられているが、これは夏季に加熱防止のため
集熱コレクター１８に遮光ブラインド１９を降ろし全閉
した際でも遮光ブラインド２２を調節することにより第
７図（ａ）に示すように採光コレクター２］から中に光
を導くことがでさるようにするためである。これによっ
て夏季に遮光ブラインド１９を閉じた場合でもトップラ
イト（天窓）としての機能を満たすことができる。また
冬季には太陽高度が低くなるため集熱コレクター１８及
び採光コレクター２］の遮光ブラインド１９及Ｖ遮光ブ
ラインド２２を全開にすることによりコレクターの集熱
面積が増え、第３図に示す給排気ユニット１よりさらに
多量の熱を集めることができる。第５図及び＄６図で８
１は冬季の太陽、Ｓ２は夏季の太陽を示す。

次に小屋裏用給排気ダクト８について述べる。

小屋裏用給排気ダクト８は第８図に示すように伸縮自在
であるため屋根勾配の違いや天井ふところの大小によっ
て現場で自由に調節できる。この小屋裏用給排気ダクト
８の内部は総て断熱材２４で覆われていて、熱ロスを防
止できるようになっている。この小屋裏用給排気ダクト
８の内面には鏡面処理がなされており、光の導入ロスを
防止できるようになっている。仕切り板３４は断熱材２
４で覆ってもよいが、熱伝導性のよい材料で波板状のも
のを置き、ここで熱交換し、排熱回収するようにしても
よい、なお階間用給排気ダクト９は第９図に示すように
定尺もののダクトであり、−階と二階との間や一階と地
下室Ｃとの間に取り付けられる。

次に居室用給排気ダクト２について述べる。給排気ユニ
ット１がトップライト（天窓）の機能を持っているため
居室Ｇではシースルーのダクトが必要であり、居室用給
排気ダクト２の給気側ダクト１０では第１０図（ａ）に
示すように複層ガラスのジ−スルーダクト２５が用いら
れている。シースルーダクトを複層ガラスで形成すると
断熱性が向上するが、あまり断熱性を要しないときは第
１０図（ｂ）に示すような一枚ガラスのシースルーダク
ト２７であってもよい、また採光不要な部分は第１０図
（ｃ）に示すような断熱化粧ダクト２８を使うとよい、
さらに採光・遮光を使い分けたい場合は遮光プ２インド
３５を組み込んだジ−スルーダクトが考えられる。また
居室用給排気ダクト２の下部に設けられている新鮮エア
給気から９３は開閉できて自由に給気量の調節が可能で
ある。また給気の不要な部分には第１０図（ｄ）に示す
ように断熱化粧パネル３０よりなる断熱化粧ダクト２９
を設ける。

次にプラントボックスユニット４について述べる。最下
階の地下室Ｃには第１１図に示すようなプラントボック
スユニット４を取り付けである。

このプラントボックスユニット４は排気がらり３］°を
有する７ａインドフレーム２６とシースルーダクト２５
と新鮮エア給気から９３と植物用スプリンクラ−３２を
有するプラントボックス３３とにより構成されている。

これによって地下室Ｃでもトップライト（天窓）の効果
で植物を育てることができ、潤いのある空間を造り出す
ことができるばかりか、植物の光合成を利用し、酸素を
付加した空気を取り込むことができる。

次に空調室と非空調室の使い分けについて述べる。住宅
の総での部屋を空調室としても本発明給排気システムは
利用することができるが、通常トイレ、浴室等は非空調
室とする場合が多い、この場合汚染空気は直接外に捨て
るのが普通である。

しかしこれらの非空調室にも給排気システムからの給気
だけ接続することにより排熱回収された空気、つまり冬
は暖かい空気、夏は涼しい空気を導入することができ、
排熱によっである程度冷暖房することができて便利であ
る。特にトイレの汚染空気や浴室の高湿な空気は空調換
気扇１４を通すより直接排気する方が好ましく、こうし
た場合でもトイレ、浴室等に空調された空気を入れるこ
とができるのである。またキッチンでもキッチンを非空
調室として給気だけするようにするとよい。

つまりキッチンの使用において油汚れが熱交換器に付着
し、直ぐに効率がダウンし、頻繁に清掃が必要であり、
不便であった。また配管内に油が付着し、火災などの危
険もあった。仮にこのような欠点が取り除かれてもキッ
チンでは次のような問題があった。冬季にはキッチンで
の排熱はかなりの量にのぼり充分熱交換に（暖房に）貢
献するが、夏季に発生する排熱は熱交換器を通すことに
よりさらに外気が熱せられ、冷房中の室温をさらに上昇
させてしまうという欠点があって、夏季は熱交換器が使
えず、従って冷熱の回収ができなかった。

しかし上記のようにキッチンを非空調室として給気だけ
を供給するようにすると上記のような問題がなくなる。

上述のように本発明住宅の給排気システムが構成され、
下記のような種々の利点がある。先ず垂直に給排気ダク
）Ｂを通したため無駄なダクトが必要なく、住宅の中心
に設置すれば殆どそれ以外の枝ダクトは必要なく合理的
で省資材である。またｉｓ角程度のスペースでできるた
め省スペースであるばかりか設計も容易である。また垂
直に一直線に通すために施工が楽であるばか９かメンテ
ナンスも容易である１次に本発明住宅の給排気システム
は住宅内の略全体を管理するため給気エアインレフト２
０に有害成分除去フィルター等を設置すると住宅内に安
全無害な環境に変えることができ、子供、病人、老人等
によい環境をもたらすことができる。またヒートポンプ
１５、除加湿器１７を付加することにより住宅内の空調
まで本発明給排気システムにて行うことができるため効
率よ＜ｉ済的である。また集熱コレクター１８とヒート
ポンプ１５と熱交換器１６との組み合わせにより従来で
きなかった使いかたができて冬季も夏季も有効に太陽エ
ネルギーを利用することができる。さらに給排気ユニッ
ト１にトップライト（天窓）を組み合わせたことにより
本発明給排気システムを通して各部分に光を送ることが
できる。従りて住宅の中央部の暗いところにもこれによ
って採光できる。特に地下室Ｃまで通すことにより採光
が可能となり、合わせて換気もできるため居室使用でき
るというメリットがある。さらに住宅中央部や地下室Ｃ
でも植物栽培ができるようになったため光合成による酸
素付加空気を給気できる。またグンパー６を各部屋に設
けたことにより空調、換気したい部屋を自由に設定する
ことができる。

さらに排熱回収・空調部分が一箇所にまとめられること
によりメンテナンスが楽である。また個別の冷暖房を行
っても、排熱は回収されるため必ず外気より室温に近い
温度の空気が入ってくるため有効である。さらに室内で
燃焼させる暖房器具例えば石油ストーブや石油ファンヒ
ータ等で暖房する場合でも常に一定量の新鮮エアが供給
されるため酸欠等の事故が起こらず安全である。この場
合−室で暖房しているだけでも排熱を回収して各部屋に
新鮮エアを送ることができるため小さな部屋であれば回
収した排熱で暖房することも可能である。特に玄関や非
空調室のトイレ等に有効である。

以上のように本発明住宅の給排気システムは上記のよう
な様々な利点を有するが、使いかた等によりこれ以外に
もまだまだ数多くの利点を有するのである。

［発明の効果］ 本発明は叙述のように最下階から最上階を経て屋根上ま
たは屋上に至る給排気ダクトを垂直に貫通させたので、
従来の無駄な余分な配管を要せず、合理的且つ省資材で
あり、しかも設計も容易であり、さらに垂直に一直線に
通すため施工が楽であるばかりかメンテナンスも容局な
ものである。

また実施態様の特許請求の範囲第２項のように給排気ダ
クトの給気側ダクトの各部屋に直する部分には部分的に
開閉自在な給気がらりが設けられていると給気がらりを
調節して各部屋に行き渡るように給気できる。実施態様
の特許請求の範囲第３項のように給気側ダクトと排気側
ダクトとを一体化して給排気ダクトを形成すると施工性
、メンテナンス性及び省スペース性を計ることができる
。

実施態様の特許請求の範囲第４項のように給排気ダクト
の給気側ダクトをプラスのような透光材にて形成して上
の天窓の光を室内に導入できるようにすると、上の天窓
からの光を室内に導くことができ、またカーテンもしく
はブラインド等で適宜光の導入を制御するようにすると
適宜光の導入を制御（連蔽及ＶＩＩｌ光）できる。実、
ｉｎｓ様の特許請求の範囲第５項のように給排気ダクト
の頂上部が屋根もしくは屋上より突出しており、この部
分に集熱・採光機能及び遮光ａｍを持たせると屋根上や
屋上で集熱、採光、遮光が自在にできる。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明住宅の給排気システムの一実施例の全体
を示す断面図、第２図は同上の換気状態を示す断面図、
第３図（、）は同上の給排気ユニットの斜視図、第３図
（ｂ）は第３図（ａ）の南側半分の拡大斜視図、第３図
（ｅ）は第３図（ａ）の北側半分の拡大斜視図、第４図
（ａ）は同上の給排気ユニットの他例の斜視図、第４図
（ｂ）は第４図（ａ）の南側半分の斜視図、第４図（ｅ
）は第４図（ａ）の北側半分の斜視図、第５図は同上の
給排気ユニットの太陽に対する角度関係を示す説明図、
ｌｓ６図は同上の熱交換器を跳ね上げた状態の斜視図、
第７図（ａ）（ｂ）は夏季と冬季の採光状態を示す説明
図、第８図は同上の小屋裏用給排気ダクトの斜視図、第
９図は同上の階間用給排気ダクトの斜視図、第１０図（
１）は同上の居室用給排気ダクトの一部分解斜視図、第
１０図（ｂ）は同上のジ−スルーダクトの他例の斜視図
、第１０図（ｃ）は同上の断熱化粧ダクトの斜視図、１
ｌｊｌＯ図（ｄ）は同上の他の断熱化粧ダクトの分解斜
視図、＠１１図は同上のプラントボックスユニットの分
解斜視図であって、Ｂは給排気ダクトである。 代理人　弁理士　石　１）長　七 第４図　（ａ） 第７図 第１１図

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 ［１］住宅において、その最下階から最上階を経て屋根
   上または屋上に至る給排気ダクトを垂直に貫通させたこ
   とを特徴とする住宅の給排気システム。 ［２］給排気ダクトの給気側ダクトの各部屋に直する部
   分には部分的に開閉自在な給気がらりが設けられたこと
   を特徴とする特許請求の範囲第１項記載の住宅の給排気
   システム。 ［３］給気側ダクトと排気側ダクトとを一体化して給排
   気ダクトを形成したことを特徴とする特許請求の範囲第
   １項記載の住宅の給排気システム。 ［４］給排気ダクトの給気側ダクトをガラスのような透
   光材にて形成して上の天窓の光を室内に導入できるよう
   にし、カーテンもしくはブラインド等で適宜光の導入を
   制御するようにしたことを特徴とする特許請求の範囲第
   １項記載の住宅の給排気システム。 ［５］給排気ダクトの頂上部が屋根もしくは屋上より突
   出しており、この部分に集熱・採光機能及び遮光機能を
   持たせたことを特徴とする特許請求の範囲第１項記載の
   住宅の給排気システム。