JPH10196992A - 換気システム - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 加温給気を行う換気システムの装置構成を簡
略化して装置コストと故障確率を低減する。吸入空気を
浄化・調湿して快適な室内環境を得る。 【解決手段】 室内空気を屋外へ排出する排気装置１１
と、外気を室内Ｒに導入する給気装置１５とを備え、排
気または給気の少なくとも一にファン装置を使用する換
気システムで、給気装置の上流位置にダクト１７を介し
て浄気ユニット２１と加温ユニット４１とを設ける。浄
気ユニット２１は、ボックス内に外気を導入する吸気口
を一のパネル面に形成すると共に、導入した外気をボッ
クス外に取り出す送気口を吸気口の対向パネル面に形成
し、吸気口と送気口の間に木炭を装填し構成する。加温
ユニット４１は、ボックス面に断熱材を配し、吸気口を
一のパネル面に、送気口を吸気口の対向パネル面にそれ
ぞれ形成し、吸気口の流入側開口の略正面位置に、外部
ボイラから供給される温水を循環させる温水加熱手段４
７を配し構成する。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は家屋の換気システム
に係り、特に外気を浄化・加温した後、室内に導入する
強制換気システムに関する。

【０００２】

【従来の技術】家屋の換気システムは、一般に給気およ
び排気に強制ファンを使用するか否かで、図５（ａ）〜
（ｅ）に示すようなタイプ種別があり、換気目的に応じ
て各システムが使い分けられる。以下に説明するように
本発明は特にファン装置を使用して機械換気を行う強制
換気システム（ａ〜ｃ）に適用するものである。

【０００３】近時、室内の空気の汚れをセンサで検出
し、汚れの程度が一定レベル以上になったときに排気フ
ァンを駆動する換気システムが提案されている。検出す
る空気の汚れは、例えばタバコの煙や煮炊き料理の水蒸
気、居室者が放出する二酸化炭素などであり、これらを
煙センサ、ガスセンサ等によって検出し、検出結果が設
定閾値以上になったときにファンを駆動し換気を行う。
この種のシステムは、室内の空気の汚れの程度に応じて
ファンをＯＮ、ＯＦＦするから、動力費を抑えることが
出来る利点を有する。

【０００４】

【発明が解決しようとする課題】ところで、換気ファン
を駆動すると強制排気に見合う量の外気が室内に供給さ
れることとなり、特に北海道のような寒冷地では冬期に
おいて熱損失が甚だしく、室内の快適性が損なわれると
いう問題がある。

【０００５】このため従来から、給気側に加熱手段を設
けることによって熱損失を低減させるシステムが提案さ
れている。例えば特開平５−２５６４８５号は外気温を
センサで検出し、外気温が低い場合にはダンパ切換えに
よって加熱空気を送気するものである。しかし、給気ダ
ンパをモータ切換えする構成では装置コストが嵩むうえ
に、厳冬期に可動部が凍結する等の故障を生じ易い。

【０００６】また特開平３−２５１２９８号は、床下に
ヒータ手段を設け、地熱とヒータによって外気を温め、
これを室内に送り込むシステムである。しかし床下は外
気に開放されているため、北海道のような寒気の厳しい
地域では床下空気の加温効率が悪く、大量の熱源（電
気、温水等）を必要とするなど、実用面で難がある。

【０００７】さらに床下（天井裏等も同様）は掃除が困
難で陽も当たらないことから、かびや雑菌が繁殖し易
く、床下空気をそのまま取り入れた場合には、これらが
吸引されて給気装置から室内に送り込まれるおそれもあ
る。給気経路上にフィルタ手段を設けることも可能であ
るが、フィルタ交換の手間と経費負担を使用者に強いる
こととなり、好ましくない。

【０００８】また、外気は夏場は湿気を多く含み、冬場
は乾燥するから、換気ユニットだけでは湿度調整を行う
ことは難しい。

【０００９】そこで本発明の目的は、加温給気を行う換
気システムの装置構成を簡略化して装置コストと故障確
率を低減するとともに、吸入空気を浄化・調湿し、より
快適な室内環境を得る点にある。

【００１０】

【課題を解決するための手段】前記目的を達成して課題
を解決するため、本発明に係る換気システムは、室内空
気を屋外へ排出する排気装置と、外気を室内に導入する
給気装置とを備え、排気または給気の少なくとも一にフ
ァン装置を使用する換気システムにおいて、前記給気装
置の上流位置にダクトを介して浄気ユニットと加温ユニ
ットとを配設し、前記浄気ユニットは、ボックス内に外
気を導入する吸気口を一のパネル面に形成するととも
に、導入した外気をボックス外に取り出す送気口を該吸
気口の対向パネル面に形成し、当該吸気口および送気口
の間に木炭を装填し構成する一方、前記加温ユニット
は、ボックス面に断熱材を配し、ボックス内に外気を導
入する吸気口を一のパネル面に形成するとともに、導入
した外気をボックス外に取り出す送気口を該吸気口の対
向パネル面に形成し、当該吸気口の流入側開口の略正面
位置に、外部ボイラから供給される温水を循環させる温
水加熱手段を配し構成する。

【００１１】また、浄気ユニットの後段に加温ユニット
を配することとし、浄気ユニットの送気口と、加温ユニ
ットの吸気口とを連通させ、加温ユニットの送気口と、
前記給気装置に通じるダクトとを連通させる場合があ
る。

【００１２】

【作用】本発明に係る換気システムは、給気装置の上流
位置にダクトを介して浄気ユニットと加温ユニットを配
することにより、外気を清浄化し、温めた後、室内に送
気するものである。吸入空気の浄化には、木炭を使用す
る。木炭は多数の微細空隙を有し、空気中のほこりやか
び等を吸着できるからである。また湿度が高いときには
湿気を吸収し、外気が乾燥すると湿気を吐き出すとい
う、いわゆる調湿性もあるから、夏場外気の湿気を取り
除いて乾燥した空気を室内に供給できる一方、冬場には
夏に吸着した湿気を放出して室内の乾燥を防ぐことが可
能となる。また木炭特有の遠赤外線放出性による防菌効
果、防腐、防錆作用等も近時知られるようになり、経年
使用によっても作用効果に殆ど劣化がなく半永久的に使
用することが出来るから、木炭交換のためのメンテナン
スは不要である。一方、吸入空気の加温には、温水を循
環させる温水加熱手段を使用する。温水加熱手段には、
外部ボイラから温水を供給する。

【００１３】浄気および加温の各ユニットは、室内側の
排気ファンまたは給気ファンの駆動によって自然吸引し
た空気を浄化・調湿し、温めるためのボックス構造をと
る。少量の木炭で効率よく浄化・調湿を行うとともに、
少ない熱源熱量を有効に利用するためである。また各ユ
ニットでは、ボックス内に空気を取り入れるための吸気
口と、ボックスから空気を取り出すための送気口とを対
向面に形成し、浄気ユニットではこれらの間に木炭を装
填し、加温ユニットでは吸気口の略正面位置に加熱手段
を配する。吸引した空気を各ユニットにおいて木炭およ
び加熱手段に確実に接触させ、外気がそのまま室内に送
られることを防止するためである。さらに加温ユニット
には断熱材を配し、ボックス内における熱損失を抑え
る。

【００１４】浄気ユニットと加温ユニットの配列順序は
特に限定されない。ただし、加温ユニットを前段に設け
る場合には、浄気ユニットにも断熱材を配することが望
ましい。加温ユニットで温められた空気が浄気ユニット
を通過する際に冷めることを防ぐためである。請求項２
のように浄気ユニットの後段に加温ユニットを配する場
合には、浄気ユニットへの断熱材の配設を省くことが出
来る。

【００１５】本ユニットは、加熱手段（加温ユニット）
への温水供給が可能な場所であれば、家屋内でその位置
を自由に選択できる。ただし吸引する外気温度はできる
だけ低くない方が好ましいから、床下または天井空間に
配するのが望ましい。

【００１６】

【実施例】以下、添付図面に基づいて本発明の実施例を
説明する。図１〜図４は本発明に係る換気システムの一
例を示すものである。図１に示すように本システムは、
室内Ｒの空気を強制的に屋外へ排出する排気ファン１
１、排気ダクト１２および屋外フード１３を備え、排気
ファン１１の駆動時に外気を室内に導入する給気口装置
１５（レジスタ）および給気パイプ１６を備えている。
そして給気口装置１５の上流に、送気ダクト１７を介し
て浄気ユニット２１と加温ユニット４１とを順次設けて
なる。

【００１７】浄気ユニット２１は、その外観形状を例え
ば図２に示すように金属パネルで成形した略立方体のボ
ックス（本体ケース）２２とし、上部に蓋体２５を設け
る。尚、この蓋体２５は必ずしも必要ではない。本体ケ
ース２２の一側面は、ケース２２内に外気を導入できる
よう金網２３（例えば１６メッシュ）で構成し吸気口と
する一方、その対向パネル面には、ダクト１８（図１）
を介して加温ユニット４１にボックス２２内の空気を送
出する送気口２４を設けてある。

【００１８】本体ケース２２内には、内部に木炭を装填
した２個の木炭ケース３１，３５を収容する。木炭ケー
ス３１，３５は、例えば本体ケース２２と同様に金属パ
ネルでボックス形状に成形してあり、対向するケース両
側面を金網３２（例えば１６メッシュ）で構成すること
により、各ケース３１，３５を貫いて空気が流動できる
ようにする。このケース内に入れる木炭の種類や大きさ
は問わないが、例えば前段（吸気口２３側）に収容する
ケース３１には、木材形状を保つ比較的大きな（長い）
木炭３３を井桁状に積み上げる。木炭ケース３１内の通
気性を良好にして吸気口２３から本体ケース２２に外気
をスムースに流入させるためである。一方、後段（送気
口２４側）に収容するケース３５には、例えば木炭片
（かけら）３６を装填する。前段ケース３１で除去しき
れなかった細かな塵やほこりなどをより完全に除去する
ためである。これらの木炭はそのまま裸で装填しても構
わないが、必要に応じて通気性のある袋に入れても良
い。

【００１９】装填する木炭３３，３６としては例えば備
長炭が望ましい。微細空隙が多密で、ほこりや湿気等の
吸着能力に優れるからである。尚、備長炭は他の木炭に
較べ高価であるが、本システムによれば木炭の使用量を
ケース（３１，３５）内に装填するだけの少量に抑える
ことが出来るから、備長炭を使用しても実用面でのコス
ト的な問題は生じない。

【００２０】本体ケース２２の寸法は、通気方向の長さ
Ｌ，幅Ｗ，高さＨをそれぞれ例えば６００，５３０，２
１０ｍｍとする。一方、木炭ケース３１，３５の長さｌ
は例えば２００ｍｍとする。また幅ｗおよび高さ寸法ｈ
は、本体ケース２２の内壁面との間に隙間ができること
がないよう本体ケース２２に丁度収まるサイズ寸法とす
る。流入した空気が木炭ケース３１，３５を通ることな
く、次段の加温ユニット４１にそのまま送られることを
防ぐためである。例えばｗ＝５２０ｍｍ、ｈ＝２０５ｍ
ｍとする等である。

【００２１】従って本体ケース２２の金網（吸気口）２
３から流入した空気はすべて前段の木炭ケース３１を通
過し、その後、後段の木炭ケース３５を通って送気口２
４から加温ユニット４１に送出される。尚、かかるサイ
ズ寸法とすることにより本体ケース２２には木炭ケース
（３１，３５）を３個装填することも可能であるが、ユ
ニット内における空気の流動性を低下させないように、
この実施例では木炭ケースの装填数を２個としてある。

【００２２】一方、加温ユニット４１は、例えば図３に
示すように金属パネルで本体ケース４２を成形して略立
方体のボックス形状とし、その外側面にウレタンフォー
ム等の断熱パネル４３を貼設してボックス４２内の温度
低下を防止する一方、ボックス４２の一側面に吸気口４
４を形成し、流入空気の流れを整える整流ダクト４５を
外側に配しておく。また吸気口４４と対向するパネル面
には、ボックス内空気を送気ダクト１７を介して室内Ｒ
へ送出する送気口４６を適宜数設ける。

【００２３】吸気口４４の開口正面には、セントラル等
の外部ボイラ（図示せず）から供給される温水を循環さ
せる温水加熱器（コンベクタ）４７を設ける。この温水
加熱器４７は、前段の浄気ユニット２１を経て吸気口４
４から流入する外気をスムースに送気口４６へ流動させ
ることが出来るよう、適宜間隔の空隙をもって構成す
る。例えばＵ字管をもって温水パイプを循環させるスチ
ームヒータ型、図４に示すようにパネル面に複数の通気
孔５０を設けた貯留パネル型などであるが、流入空気の
流れが妨げられない限り形状は問わない。

【００２４】従ってかかる構成によれば、整流ダクト４
５を通ってボックス４２内に流入した空気は、すべて吸
気口４４の正面にある温水加熱器４７を通過して熱交換
を行い、温められて送気口４６から室内Ｒへ送られる。
このときの送気温度は、室内の排気ファンの駆動状態や
外気温によっても異なるが、およそ２５〜３０℃であ
る。外気温が非常に低く、例えばマイナス２０℃を下回
るような条件下であっても、温水加熱器４７を通った空
気は約１０℃前後まで温められ、さらにボックス４２内
に滞留している空気と混合されて２０℃前後まで確実に
加温されるから、排気ファンが過度に長時間運転されな
い限り、室内Ｒに給気される空気温度は十分な快適性を
保つことが出来る。

【００２５】浄気ユニット２１および加温ユニット４１
は、床下または天井空間に配置することが望ましい。い
ずれも場合も室内スペースを無駄にせず、また吸気すべ
き外気温それ自体が過度に低くなることがないからであ
る。床下および天井空間に配した場合は、厳冬期であっ
ても吸気温度は５〜１０℃以上であるから、排気ファン
が長時間運転されてもボックス内の温度は適度に保つこ
とが出来る。また、かかる空間にかびや雑菌が繁殖する
ことがあっても、吸入される空気は浄気ユニット２１で
清浄化されるから、室内Ｒにこれらが流入飛散するおそ
れはない。

【００２６】各ボックス２１，４１（特に加温ユニット
４１）は、吸引した空気をある程度貯留することが出来
るよう、容積に若干の余裕をもたせることが望ましい。
ボックス容積は、室内スペース、冬期外気温、温水供給
量などに応じて適宜設定することが出来るから、例えば
一戸建て住宅の天井空間に配するような場合には、上下
寸法やボックスの形状も配置空間に応じて設計し、温水
加熱器４７もボックス形状に応じて適宜設計変更する。

【００２７】尚、前記実施例では、各ユニットの本体ケ
ース（ボックス）２２，４２を金属パネルで成形する旨
説明したが、コスト的な不利がない限り樹脂または木材
パネル等で成形しても構わない。断熱材４３の種類も限
定されないが、ガラスウールは微粉となって送気に混入
する可能性があるから、ボックスパネルに挟み込む状態
（いわゆるサンドイッチ型）で使用するのが望ましい。

【００２８】また前記実施例では加温ユニットに整流ダ
クト４５を設けたが、この部材は必ずしも必要ではな
い。但しいずれの場合でも、吸気口の形状は温水加熱器
４７に向けて若干拡開させ、流入空気を上下左右方向に
まんべんなく拡散させて温水加熱器４７を透過させるの
が望ましい。温水加熱器４７への温水供給は、家屋内の
セントラル設備を利用すればよく、とくに専用のボイラ
を配するまでもない。

【００２９】さらに浄気ユニット２１と加温ユニット４
１の配列順序は、必ずしも前記実施例と同一とする必要
はなく、配列順序を逆（下流に向かって加温、浄気の
順）にすることも可能である。ただし浄気ユニット２１
を後段とする場合には、該ユニット２１にも断熱材を配
することが望ましい。加温ユニット４１で温められた空
気の温度低下を防ぐためである。また浄気ユニットと加
温ユニットの各本体ケース２２，４２には略同一構造
（サイズ、材質等）のボックスを使用し、低コスト化を
図ることも可能である。また実施例では木炭を、木炭ケ
ース（３１，３５）に装填した後、本体ケース（２２）
に収容したが、本体ケースに直接木炭を装填する構造、
あるいは加温ユニット内にも木炭を配することも可能で
あり、本発明は実施例のユニット構造に限定されるもの
ではない。

【００３０】

【発明の効果】以上説明したように本発明に係る換気シ
ステムによれば、加温給気を行う換気システムの装置構
成を簡略化して装置コストと故障確率を低減できるとと
もに、吸入空気を浄化・調湿し、快適な室内環境を得る
ことが可能となる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明に係る換気システムの全体構成を例示す
る図である。

【図２】本システムが備える浄気ユニットの一例を示す
分解斜視図である。

【図３】本システムが備える加温ユニットの内部構造を
例示する斜視図である。

【図４】温水加熱手段の別の例を示す斜視図である。

【図５】換気システムの種別を示す概念図である。

【符号の説明】

１１ 排気ファン １２ 排気ダクト １３ 屋外フード １５ 給気口装置（レジスタ） １６ 給気パイプ １７，１８ 送気ダクト ２１ 浄気ユニット ２２，４２ 本体ケース ２３ 金網（浄気ユニットの吸気口） ２４，４６ 送気口 ２５ 蓋体 ３１，３５ 木炭ケース ３２ 金網 ３３，３６ 木炭 ４１ 加温ユニット ４３ 断熱パネル ４４ 吸気口 ４５ 整流ダクト ４７ 温水加熱器（コンベクタ） ５０ 通気孔

Claims (2)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】室内空気を屋外へ排出する排気装置と、外
   気を室内に導入する給気装置とを備え、排気または給気
   の少なくとも一にファン装置を使用する換気システムに
   おいて、 前記給気装置の上流位置にダクトを介して浄気ユニット
   と加温ユニットとを配設し、 前記浄気ユニットは、 ボックス内に外気を導入する吸気口を一のパネル面に形
   成するとともに、導入した外気をボックス外に取り出す
   送気口を該吸気口の対向パネル面に形成し、 当該吸気口および送気口の間に木炭を装填し構成する一
   方、 前記加温ユニットは、 ボックス面に断熱材を配し、 ボックス内に外気を導入する吸気口を一のパネル面に形
   成するとともに、導入した外気をボックス外に取り出す
   送気口を該吸気口の対向パネル面に形成し、 当該吸気口の流入側開口の略正面位置に、外部ボイラか
   ら供給される温水を循環させる温水加熱手段を配し構成
   したことを特徴とする換気システム。
2. 【請求項２】浄気ユニットの後段に加温ユニットを配す
   ることとし、 浄気ユニットの送気口と、加温ユニットの吸気口とを連
   通させ、 加温ユニットの送気口と、給気装置に通じるダクトとを
   連通させた請求項１に記載の換気システム。