JPH10170041A - 住宅の換気装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 住宅、特に気密性の高い集合住宅における不
十分な居室の換気や不経済な換気設備等の欠点を解決す
ることを技術的課題とし、住み良い住宅環境をより経済
的につくることのできる換気装置を提供する。 【解決手段】 排気機構１を、浴室等のいわゆる水まわ
りの室の他に居室にも設け、それら複数の室の排気を一
本の排気ダクト本管２と一個の排気ファン３で行うと共
に、給気機構５によって積極的に外気の供給を図り、そ
れらの作動を、コントローラ４によって行う。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、住宅、特にマンション
等の気密性および断熱性の高い集合住宅に適した換気装
置に関するものである。

【０００２】

【従来の技術】最近の住宅、特にマンション等の集合住
宅は、省エネルギーに対応するため高断熱、高気密化の
傾向にあるが、一般の住宅用の機械換気設備は、図４に
示すように、通常、台所、便所、浴室、洗面所等のいわ
ゆる水まわりの室のみを対象としているにすぎない。

【０００３】また、排気に対応する給気の手段も、台所
のみに連動給気手段が設けられている場合があるもの
の、他の室に関しては、単に小窓を設けて手動で開閉す
るといったものが殆どであり、換気としての機能を考慮
した場合、充分なものとなっていない。

【０００４】さらに、従来の排気ファン（換気扇）３に
付属して設けられている排気ダンパは、排気風量を調整
するために電動式のものが一般的に数多く使用されてい
る。

【０００５】

【発明が解決しようとする課題】この従来の換気設備に
は、以下の問題点がある。その１ 換気の対象としてい
る室は、台所、洗面、脱衣室、浴室、そして便所とい
う、いわゆる水まわりの室のみに限られており、従っ
て、居室の換気は自然換気に任され、特に、窓を締め切
った状態が多くなる冬場においては、充分な換気がなさ
れない。

【０００６】その２ それぞれの室毎に換気扇および排
気ダクトを設けているので、それぞれ毎の設置に要する
材料、労力、費用が必要となり、また、それぞれの保守
点検が必要となり、非経済的である。

【０００７】その３ 換気時に必要となる給気は、台所
の換気扇（レンジフード）のみについて連動給気手段１
３が施されているものの、それ以外の室については何ら
積極的な給気手段がなされていないので、住宅の高気密
化を考慮した場合、換気風量の確保が難しい。

【０００８】また、従来の電動ダンパ（排気ダンパ）
は、価格が高く（一個当たりの据付け価格が５〜６万
円）、集合住宅の換気扇に使用することは事実上難し
い。

【０００９】そこで、本発明は、上記した従来技術にお
ける問題点を解消すべく創案されたもので、住宅、特に
気密性の高い集合住宅における換気設備の欠点を解決す
ることを技術的課題とし、住み良い住宅環境をつくる換
気装置を提供することを目的とする。

【００１０】

【課題を解決するための手段】そのための手段として、
本発明は、排気機構、排気ダクト本管、排気ファン、コ
ントローラおよび給気機構で構成した。

【００１１】排気機構は、浴室、洗面所、脱衣所、台所
等のいわゆる水まわりの室の他に居室にも設けられ、少
なくとも排気チャンバと排気ダンパとで構成されてお
り、排気ダクト本管は、複数の排気チャンバが、それぞ
れの排気ダクト枝管を介して連通する一本の太い管で構
成され、排気ファンは、排気ダクト本管の終端部に設け
られ、回転数可変である。

【００１２】コントローラは、複数の室にそれぞれ設け
られた換気スイッチからのＯＮ／ＯＦＦ信号によって全
体の排気量を演算し、この演算結果に基づき排気ファン
の回転数を制御する。

【００１３】給気機構は、少なくとも、外気を住宅内に
自然給気すべく外壁に設けられた外気開口部と、各室に
自然給気すべく設けられた室開口部とで構成されるもの
である。

【００１４】なお、給気機構の外気開口部に給気ダンパ
を設け、その給気ダンパを、コントローラからの信号に
より、排気機構による排気量に対応して開閉度を設定す
るものとすると良い。

【００１５】また、排気機構を、排気チャンバと、排気
チャンバの出口開口部を覆う形態で排気ダクト枝管内に
位置し、上端部が前記排気チャンバの後壁に回動自在に
軸支され、下端部に永久磁石を有する排気ダンパと、排
気チャンバの後壁に永久磁石に対応する位置に設けられ
た電磁石とから構成することができ、そして、電磁石
を、換気スイッチをＯＮとした際に、永久磁石と同一極
に一時的に励磁して、排気チャンバを開方向へ押し上げ
るものとすると良い。

【００１６】

【作用】請求項１に記載の発明にあっては、まず、浴
室、洗面所、脱衣所、台所等のいわゆる水まわりの室の
他に居室にも設けた排気機構を作動すべく、同じく各室
に設けた換気スイッチをＯＮにすると、その信号がコン
トローラに送られて、あらかじめ設定されたそれらの室
の排気量が演算され、当該コントローラからの信号によ
って排気ファンが、その排気量を排気するに必要な回転
数で回転する。

【００１７】例えば、浴室の換気スイッチをＯＮにする
と、コントローラからの信号によって、あらかじめ設定
されたその浴室の排気量に見合った回転数で排気ファン
が回転する。

【００１８】この状態で、さらに他の室の換気スイッチ
をＯＮにすると、その信号がコントローラに送られて、
その室の排気量が加算され、当該コントローラからの信
号によって排気ファンの回転数が増加して、排気量が増
加する。

【００１９】逆に、いずれかの室の換気スイッチがＯＦ
Ｆにされると、コントローラによってその分の排気量が
減算され、排気ファンの回転数が減少し、それに伴い排
気量も減少する。

【００２０】各室の排気は、少なくとも排気チャンバと
排気ダンパとから成る排気機構を通過して、排気ダクト
枝管を通って排気ダクト本管を経た後、排気ファンを経
て戸外に排出される。

【００２１】すなわち、各室の排気は、各排気ダクト枝
管を通過した後は、一本の排気ダクト本管によってまと
めて排出されるので、従来の排気手段のように、各室か
らそれぞれの排気ダクトによって戸外に排出させるもの
と比較して、排気ダクトの数を減らすことができ、経済
的である。

【００２２】なお、排気に伴い給気が必要となるが、当
該給気は給気機構によって円滑に達成される。すなわ
ち、排気量に応じた外気が外気開口部から住宅内に自然
給気されると共に、排気がなされている室に室開口部か
ら自然に供給されるので、充分な給気を確保することが
できる。

【００２３】請求項２に記載の発明においては、請求項
１に記載の発明の構成に加えて、給気機構の外気開口部
に給気ダンパを設け、コントローラからの信号により、
排気量に応じてその開閉度を設定するものとしているの
で、排気が行われていない場合には外気開口部を閉状態
として外気の侵入を阻止し、逆に、排気が行われている
場合には給気ダンパによって外気開口部を適度な開状態
として適量の給気を行うことができ、これによって、気
密性の高い集合住宅にあっても、必要な外気の供給を充
分に行うことができる。

【００２４】請求項３に記載の発明は次のように作用す
る。まず、複数の室の内、その一つを換気する場合につ
いて説明する。換気スイッチをＯＮにすると、排気チャ
ンバの後壁に設けられた電磁石が通電状態になると同時
に、当該ＯＮ信号がコントローラを経由して排気ファン
に送られ、排気ファンが回転する。

【００２５】通電状態となった電磁石には、排気ダンパ
に設けた永久磁石の磁極と同一極が励磁されるため、両
者は反発し合い、排気ダンパは開方向へ押し上げられ、
それと同時に排気ファンの回転によって排気ダクト枝管
内には気流が発生しているため、励磁が停止した後で
も、その気流によって排気ダンパは開状態を維持し、そ
の室の排気が行われる。

【００２６】この換気スイッチをＯＦＦにすると、その
信号がコントローラを介して排気ファンに送られ、排気
ファンは停止し、これによって、排気ダクト枝管内の気
流が消滅し、排気ダンパはその自重によって回動して出
口開口部を閉じ、その閉状態は永久磁石の磁力によって
維持される。

【００２７】次に、複数の室を同時に換気する場合につ
いて説明する。すでに他の室の換気が行われている場
合、換気をしようとする室の換気スイッチをＯＮにする
と、前述した如く、電磁石および排気ダクト枝管の作用
によって排気ダンパが開放され、排気が行われる。

【００２８】この状態から、この室の換気を停止すべく
換気スイッチをＯＦＦにすると、このＯＦＦ信号がコン
トローラに送られ、コントローラは排気ファンに一時停
止の信号を送ると同時に、その後の必要排気量を演算し
て排気ファンの回転数を決定する。

【００２９】排気ファンが一時停止したことによって、
換気を停止した室を含めて、換気を行っている全ての室
の排気ダンパが一時的に閉状態となり、次いで、排気フ
ァンの一時停止が自動的に解除され再び回転し始めると
同時に、コントローラから信号によって、換気を停止し
た室を除いて、換気を行っている室の電磁石が励磁さ
れ、排気ダンパが再び開状態となり、排気が引き続き行
われる。

【００３０】なお、この排気機構は、その構成が単純で
あり、従来のいわゆる逆流防止ダンパの製造工程の殆ど
を共有でき、従って、量産化を図ることによって、製造
コストを一個当たり千円単位に抑えることができ、据付
け価格を大幅に低減することができる。

【００３１】

【実施例】本発明に係る住宅の換気装置の一実施例を、
図１から図３に示す。これは、台所、洗面、脱衣室、浴
室、便所といったいわゆる水まわりの室の他に二つの居
室にも排気機構１を設け、それらの居室の換気をも図ろ
うとするものである。

【００３２】本実施例における排気機構１は、図２に示
すように、入口開口部と出口開口部を有する箱型の排気
チャンバ６と、排気チャンバ６の出口開口部を覆う形態
で排気ダクト枝管８内に位置し、上端部が排気チャンバ
６の後壁に回動自在に軸支され、下端部に永久磁石１１
を有する排気ダンパ７と、排気チャンバ６の後壁に永久
磁石１１に対応する位置に設けられた電磁石１２とから
構成しており、電磁石１２には、換気スイッチ９をＯＮ
とした際に、永久磁石１１と同一極が一時的に励磁さ
れ、その反発力によって排気チャンバ６が開方向へ押し
上げられる。

【００３３】なお、本実施例に示すいわゆる電動式の排
気機構１に代えて、手動で機械的に開閉する排気チャン
バを設けることもできる。

【００３４】排気ダクト本管２は、各室に設けた排気チ
ャンバ６に一端部が連通する排気ダクト枝管８の他端部
が連通する一本の太い管で構成している。

【００３５】排気ファン３は、この排気ダクトの終端部
に設け、いわゆるインバータ制御によって回転数を自在
にステップコントロールすることができるものである。

【００３６】コントローラ４は、複数の室にそれぞれ設
けられた換気スイッチ９からのＯＮ／ＯＦＦ信号によっ
て全体の排気量を演算し、それに基づき排気ファン３の
回転数を制御する機能を有する。

【００３７】そして、給気機構５は、外気を住宅内に自
然給気すべく住宅の外壁（居室の外壁を含む）に設けた
外気開口部と、その開口部に設けられ、コントローラ４
からの信号により、排気機構１による排気量に対応して
開閉度が設定される給気ダンパ１０と、各室に自然給気
すべく、各室の間切り壁やドア等に設けた室開口部とで
構成している。

【００３８】本実施例に示す換気装置は、各住宅毎に一
つの排気ファン３（インバータによる可変速仕様）を設
けた住宅別セントラル換気システムを達成するものであ
り、換気種別としては、給気を自然に行い、排気を機械
的に行う、いわゆる第３種換気方式である。

【００３９】本実施例に示す換気装置の動作手順は、ま
ず、各室毎に設置した換気スイッチ９をＯＮにすると、
排気機構１の排気ダンパ７に設けた電磁石１２が励磁さ
れ、排気ダンパ７が開放されると同時に、そのＯＮ信号
がコントローラ４に伝わる。

【００４０】コントローラ４では、この信号を読み取
り、排気ファン３に起動信号を送信すると共に、信号を
送った室の排気量に見合った回転数を排気ファン３のイ
ンバータ制御装置に送信し、適性風量による排気が開始
される。

【００４１】電磁石１２と永久磁石１１の作用によって
排気ダンパ７が開状態となった時点では、排気ファン３
が定格運転状態になっており、排気ダクト内に約８ｍ／
sec程度の気流が発生しているので、この気流が排気ダ
ンパ７の開放保持力となり、電磁石１２の通電が停止し
ても排気ファン３が運転されている限り、電動ダンパは
開放状態を維持することができる。

【００４２】換気の終了は、換気スイッチ９をＯＦＦに
すると、そのＯＦＦ信号がコントローラ４を介して排気
ファン３に伝わって排気ファン３の回転が停止し、それ
に伴い排気ダンパ７が自重によって回動して閉状態とな
ることによって達成される。

【００４３】各室に設けた排気機構１の排気ダンパ７に
は、各室の必要排気量を出力できる信号装置が組み込ま
れており、換気スイッチ９により排気ダンパ７の状態変
化が発生した場合、その信号がコントローラ４まで送信
される。

【００４４】コントローラ４では受信された信号を読み
取り、その部屋の必要排気量を認識すると共に、その信
号がＯＮ信号（排気ダンパ７を閉状態から開状態にす
る）なのか、ＯＦＦ信号（排気ダンパ７を開状態から閉
状態にする）なのかを同時に識別する。

【００４５】そして、すでに排気ファン３が起動中であ
るなら、コントローラ４で、ＯＮ信号の場合は加算演
算、ＯＦＦ信号の場合は減算演算が適宜行われ、排気フ
ァン３のインバータ制御装置に適切な回転数が指示され
る。

【００４６】本実施例における換気装置は、排気ファン
３の過大風量化を避けるため、排気フアンの最大排気量
は水まわりの室（台所、洗面・脱衣室、浴室、便所）の
必要排気量で設定しているので、排気に対してはその対
象となる室により優先権が設定されている。

【００４７】すなわち、居室が排気中に、水まわりの室
の換気スイッチ９がＯＮとされ、そのＯＮ信号がコント
ローラ４で受信された場合、演算結果が排気ファン３の
定格排気量を超える場合は、居室の排気ダンパ７に強制
的にＯＦＦ信号を送信し、その居室の排気ダンパ７を閉
止させる。

【００４８】従って、コントローラ４と各室に設けた排
気ダンパ７との信号のやりとりは、双方向性を有するも
のとしている。

【００４９】本実施例装置におけるコントローラ４は、
タイマ機能を備えており、例えば冬場にホットエアサイ
クル運転を行いたい場合の運転時間の設定や、夏場にナ
イトパージ運転を行いたい場合の運転時間の設定が、そ
れぞれ可能である。

【００５０】ここで言うホットエアサイクル運転とは、
冬場の晴天時において南側の居室の暖気を、北側の居室
の排気により、北側に移動させることにより、北側の居
室に補助的な暖房効果を与える運転を言い、また、ナイ
トパージ運転とは、夏場の夜間に、温度低下した外気を
積極的に室内に導入することにより、室温の低下を図ろ
うとする運転をいう。

【００５１】これらの運転は、居室にも排気機構１を設
けたこと、および外気開口部と室開口部を有する給気機
構５を設けたことによって円滑に達成されるものであ
る。

【００５２】また、このコントローラ４は、簡単な操作
により、居住者の不在時等において居室の換気を促進
し、特に高気密性の集合住宅にありがちな温熱環境を改
善すると共に、臭気等の排出により、居室内の空気の質
を改善する効果を発揮し、さらに、例えば、浴室におい
て衣類を乾燥させたい場合に、その室の排気量を増加で
きる機能や、台所で排気量を調整できる等の特殊機能を
持たせている。

【００５３】また、各室に設けた換気スイッチ９には、
例えば、便所用については照明スイッチ（遅延機能付
き）連動機能を、浴室、洗面・脱衣室用についてはタイ
マ機能をそれぞれ持たせて、より実用的で経済的なもの
としている。

【００５４】本実施例に係る給気機構５の給気ダンパ１
０は、コントローラ４からの信号を受けて、その時点に
おける排気風量に見合ったダンパ開度に自動的に設定さ
れ、必要量の給気を円滑に行い、また、外気開口部およ
びそれに取り付けられる給気ダンパ１０の設置箇所は、
例えば、集合住宅であれば、その南側の居室が適当であ
り、そうすることによって、ホットエアサイクル運転や
ナイトパージ運転のそれぞれに適切に対応でき、従っ
て、外気開口部と給気ダンパ１０は、南側に複数の居室
を設けた住宅に対しては、複数箇所に設置することが望
ましい。

【００５５】なお、本発明の換気装置は、一台の排気フ
ァン３で複数の排気機構１からの排気を達成するもので
あるが、排気風量のバランスをとるため、各排気機構１
から排気ファン３までの気流の摩擦損失をできるだけ予
め設定した値とする必要があるが、本システムでは、各
排気ダンパ７に設けられている永久磁石１１の重量を調
整することにより、これに対応することとしている。

【００５６】

【発明の効果】排気機構および給気機構（少なくとも室
開口部）を、従来の水まわりの室のみならず居室にも設
けたので、居室の換気を円滑に行うことができると共
に、ホットエアサイクル運転やナイトパージ運転を行う
ことができ、特に、高気密性の集合住宅において、より
良い生活環境を提供することができる。

【００５７】一本の排気ダクト本管および一個の排気フ
ァンによって、複数の室の排気を行うこととしているの
で、従来技術と比較して、それぞれの数を減少でき、設
置や点検に要する労力と費用を削減することができて、
経済的である。

【００５８】排気ファンは、インバータにより回転数を
可変として排気風量を調節自在としているので、省エネ
ルギーで経済的である。

【００５９】給気機構の外気開口部に給気ダンパを設
け、コントローラによってその開度を調節自在としたの
で、特に高気密性の集合住宅における給気を必要かつ充
分に行うことができ、より良い換気を円滑に行うことが
できる。

【００６０】排気機構は、その構成が単純であり、製造
コストを大幅に抑えることができ、経済的である。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明装置の一実施例を示す、全体構成図。

【図２】本発明に係る排気機構部分の一実施例を示す、
簡略構成図。

【図３】本発明装置の一実施例の部分構成図。

【図４】従来技術を示す、全体簡略構成図。

【符号の説明】

１ ； 排気機構 ２ ； 排気ダクト本管 ３ ； 排気ファン ４ ； コントローラ ５ ； 給気機構 ６ ； 排気チャンバ ７ ； 排気ダンパ ８ ； 排気ダクト枝管 ９ ； 換気スイッチ １０； 給気ダンパ １１； 永久磁石 １２； 電磁石 １３； 連動給気手段

【手続補正書】

【提出日】平成８年１２月２７日

【手続補正１】

【補正対象書類名】図面

【補正対象項目名】全図

【補正方法】変更

【補正内容】

【図１】

【図２】

【図３】

【図４】

Claims (3)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 浴室、洗面所、脱衣所、台所等のいわゆ
   る水まわりの室の他に居室にも設けられ、少なくとも排
   気チャンバ(6) と排気ダンパ(7) とで構成される排気機
   構(1) と、前記複数の排気チャンバ(6) が、それぞれの
   排気ダクト枝管(8) を介して連通する一本の排気ダクト
   本管(2) と、前記排気ダクト本管(2)の終端部に設けら
   れ、回転数可変の排気ファン(3) と、前記複数の室にそ
   れぞれ設けられた換気スイッチ(9) からのＯＮ／ＯＦＦ
   信号によって全体の排気量を演算し、該演算結果に基づ
   き前記排気ファン(3) の回転数を制御するコントローラ
   (4) と、少なくとも、外気を住宅内に自然給気すべく外
   壁に設けられた外気開口部と、各室に自然給気すべく設
   けられた室開口部とを有する給気機構(5) と、から成る
   住宅の換気装置。
2. 【請求項２】 給気機構(5) の外気開口部に給気ダンパ
   (10)を設け、該給気ダンパ(10)を、コントローラ(4) か
   らの信号により、排気機構(1) による排気量に対応して
   開閉度を設定するものとして成る請求項１記載の住宅の
   換気装置。
3. 【請求項３】 排気機構(1) を、排気チャンバ(6) と、
   該排気チャンバ(6)の出口開口部を覆う形態で排気ダク
   ト枝管(8) 内に位置し、上端部が前記排気チャンバ(6)
   の後壁に回動自在に軸支され、下端部に永久磁石(11)を
   有する排気ダンパ(7) と、前記排気チャンバ(6) の後壁
   に前記永久磁石(11)に対応する位置に設けられた電磁石
   (12)とから構成し、該電磁石(12)を、換気スイッチ(9)
   をＯＮとした際に、前記永久磁石(11)と同一極に一時的
   に励磁して、前記排気チャンバ(6) を開方向へ押し上げ
   るものとして成る請求項１または２記載の住宅の換気装
   置。