JPH11294825A - 換気装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 風道の圧力損失が大きい場合であってもでき
るだけ風量を確保し、運転騒音を抑制し得る換気装置の
提供。 【解決手段】 吐出端に第１の排気管１２を有する本体
ケーシング１１の中に、送風機１５を有する強制換気風
道１４を備え、この強制換気風道１４の吐出端を第２の
排気管１９を介して本体ケーシング１１の吐出端部に開
口させ、強制換気風道１４と本体ケーシング１１の間に
強制換気風道１４に対してバイパス路をなす自然換気風
道１７を形成した換気装置において、第１の排気管１２
の吐出端開口面積に対する第２の排気管１９の吐出端開
口面積の比をほぼ０．２５ないし０．８としたことを特
徴とする。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、換気装置、より詳
細には、吐出端に第１の排気管を有する本体ケーシング
の中に、送風機を有する強制換気風道を備え、この強制
換気風道の吐出端を第２の排気管を介して本体ケーシン
グの吐出端部に開口させ、強制換気風道と本体ケーシン
グの間に強制換気風道に対してバイパス路をなす自然換
気風道を形成した換気装置に関するものである。

【０００２】

【従来の技術】前述の型の換気装置は例えば家屋内の天
井部に取付けられ、家屋内の空気を屋外に排出するため
の換気扇として用いられる。この種の換気扇において
は、送風機の吐出口が本体ケーシングの吐出口と一致す
るように構成され、送風機の排気口とこれを外部のダク
トに接続するための本体ケーシングの排気口は同一のも
のとして構成されている。

【０００３】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、上記構
成の換気装置においては、排気口から屋外へ排気するた
めのダクト配管が長すぎたり、ダクトに大きな曲率の曲
げ箇所が存在したりすると、風道の圧力損失が大きくな
るとともに、運転時の騒音が大きくなるという不都合が
あった。

【０００４】したがって、本発明は、風道の圧力損失が
大きい場合であってもできるだけ風量を確保し、運転騒
音を抑制し得る換気装置を提供することを目的とする。

【０００５】

【課題を解決するための手段】上記課題を解決するため
に請求項１に係る発明は、吐出端に第１の排気管を有す
る本体ケーシングの中に、送風機を有する強制換気風道
を備え、この強制換気風道の吐出端を第２の排気管を介
して本体ケーシングの吐出端部に開口させ、強制換気風
道と本体ケーシングの間に強制換気風道に対してバイパ
ス路をなす自然換気風道を形成した換気装置において、
第１の排気管の吐出端開口面積に対する第２の排気管の
吐出端開口面積の比をほぼ０．２５ないし０．８とした
ことを特徴とするものである。

【０００６】請求項２に係る発明は、請求項１に記載の
換気装置において、第１の排気管および第２の排気管の
横断面をそれぞれほぼ円形とし、第２の排気管の吐出端
開口直径を、第１の排気管の吐出端開口直径の０．５倍
から本体ケーシングの吐出端開口直径の０．９倍までの
範囲としたことを特徴とするものである。

【０００７】請求項３に係る発明は、請求項１に記載の
換気装置において、強制換気風道を本体ケーシングから
独立した構造体として構成し、強制換気風道を本体ケー
シングの中に取外し自在に取付けたことを特徴とするも
のである。

【０００８】請求項４に係る発明は、請求項１ないし３
のいずれかに記載の換気装置において、第１の排気管の
吐出端を第２の排気管の中にまで突出させたことを特徴
とするものである。

【０００９】請求項５に係る発明は、請求項１ないし４
のいずれかに記載の換気装置において、送風機をシロッ
コファンとし、かつ、送風機を強制換気風道と一体に構
成したことを特徴とするものである。

【００１０】請求項６に係る発明は、請求項３に記載の
換気装置において、本体ケーシング内に、強制換気風道
に対するバイパス風道を形成するように強制換気風道を
通風方向から見て偏心配置したことを特徴とするもので
ある。

【００１１】請求項７に係る発明は、請求項６に記載の
換気装置において、第２の排気管の軸心と本体ケーシン
グの上面開口の軸心とを一致させたことを特徴とするも
のである。

【００１２】請求項８に係る発明は、請求項１又は請求
項３ないし７のいずれかに記載の換気装置において、第
２の排気管の吐出端開口形状がほぼ四角形であることを
特徴とするものである。

【００１３】

【発明の実施の形態】以下、図面を参照して本発明の実
施の形態について説明する。 （実施の形態１）図１は本発明の第１の実施の形態を示
すものである。実施の形態１に係る換気装置１０は本体
ケーシング１１内に構成され、その下端部で、天井板２
の開口縁に沿って配設された野縁３に図示していない締
結部材を用いて、ほぼ天井板２の上方に位置するように
取付けられる。天井板２の開口部、すなわち換気装置１
０の下端部は、適当な通気口４を有する本体カバー５に
よって覆われる。他方、換気装置１０の上端部すなわち
本体ケーシング１１の上端部には本発明にいう第１の排
気管１２が取付けられ、その排気管１２の吐出端部は、
家屋の屋根に設けられた排気筒に連通する排気ダクト６
内に臨んでいる。

【００１４】本体ケーシング１１の下端は開口して吸気
口１３を形成し、その内部には本発明にいう強制換気風
道１４が同心的に配置されている。この強制換気風道１
４は送風機ケーシング１５内に形成され、その送風機ケ
ーシング１５に送風機１６が取付けられている。強制換
気風道１４は送風機１６を運転することにより強制換気
風道として機能し、送風機１６を運転しないときは、結
果的に自然換気風道として機能する。送風機ケーシング
１５の下端部はフランジ部として構成され、そのフラン
ジ部を用いて本体ケーシング１１に取付けられる。本体
ケーシング１１と強制換気風道１４との間に形成される
空間は、強制換気風道１４に対してバイパス路をなす自
然換気風道１７として機能する。そのため、送風機ケー
シング１５のフランジ部には通気口１８を形成してい
る。

【００１５】通常は室内の空気が暖かいので送風機１６
を運転しなくても自然換気風道１７と強制換気風道１４
を通って屋内の空気が屋外へ排出される（自然換気）
が、冷房などにより室内の空気の温度が外気温よりも低
い場合には、自然換気量が不十分になるので、所定の換
気量より少なくなった場合は、送風機１６を駆動して室
内の空気を強制的に屋外へ排出させる（強制換気）。

【００１６】送風機ケーシング１５の吐出端部には先細
のテーパを付けた第２の排気管１９を取付けており、そ
の吐出端面と本体ケーシング１１の吐出端開口面１１ｔ
すなわち排気管１２の下端開口面とがほぼ一致するよう
に配設されている。図には第１および第２の排気管１
２，１９としてテーパ付きのものが示されているが、こ
れは必要条件ではなく、場合によってはテーパなしの筒
型のものであってもよい。ただ、テーパ付きのものとし
て形成しておけば、組立に際して寸法上の許容範囲が大
きく便利である。

【００１７】以上述べた換気装置１０において、少なく
とも第１の排気管１２および第２の排気管１９の横断面
はそれぞれ円形をしており、前者の吐出端開口面積Ａ１
に対する後者の吐出端開口面積Ａ２の比Ａ２／Ａ１の値
をほぼ０．２５ないし０．８に選定したことが実施の形
態１の特徴である。断面円形であることを前提にすれ
ば、このことは、排気管１２の直径Ｄ１に対する排気管
１７の直径Ｄ２の比Ｄ２／Ｄ１の値がほぼ０．５ないし
０．９であるということに対応する。なお、本体ケーシ
ング１１の吐出端の開口直径Ｄ３については後述する。

【００１８】さて、図１の換気装置１０において、送風
機１６を運転して強制換気をする場合、室内空気は本体
カバー５の通気口４から本体ケーシング１１内を通り、
その大部分は送風機１６を有する強制換気風道１４から
第２の排気管１９および第１の排気管１２を介してダク
ト６に排出され、残部の流入空気は自然換気風道１７を
通って第１の排気管１２を介してダクト６へ排出され
る。ダクト６に流入した空気は屋外に排出される。その
際、ダクト６が非常に長かったり、急激な曲げ箇所を持
っていたりすると、自然換気風道１７を持っていなけれ
ば送風機１６の負荷が増大して騒音が増大する。しかし
ながら、強制換気風道１４に対し自然換気風道１７によ
りバイパス路を形成しておくことにより、強制換気風道
１４からの流出風の一部がダクト６へ向かうことなく自
然換気風道１７へと逆流して両換気風道１４，１７間を
循環する「短絡路」を形成し、これにより送風機１６の
負荷を抑制し、騒音を低く抑えることができる。

【００１９】その場合、排気管１２の吐出端開口面積Ａ
１に対する排気管１７の吐出端開口面積Ａ２の比Ａ２／
Ａ１の値をほぼ０．２５ないし０．８に選定するという
理由について若干の説明を加える。比Ａ２／Ａ１の下限
値を０．２５とした意味であるが、これはダクト等の配
管抵抗を加味しても最低風量として、Ａ２／Ａ１＝１の
ときの風量（最大風量）の６０％程度は欲しいという要
望があり、この要望を満たすための条件が、実験の結果
によれば、ほぼ、Ａ２／Ａ１≧０．２５であったのであ
る。Ａ２／Ａ１＜０．２５の領域では、強制換気風道１
４自体の流体抵抗が大きすぎて所望の強制換気風量を得
ることができないので実用的でないばかりでなく騒音も
大きくなって実用的でなかった。また、比Ａ２／Ａ１の
上限値であるが、この値が０．８を上回ると、自然換気
風道１７の流体抵抗が大きくなって自然換気流量が減少
しすぎて強制換気に頼ることになり、これまた実用的で
ない。因みに、強制換気および自然換気の両者を併用す
るのは、もともと省エネルギー・低コストの考え方に基
づいており、自然換気流量を極端に減少させるのは好ま
しくないのである。かくして、流量比Ａ２／Ａ１の値を
ほぼ０．２５ないし０．８の範囲に選定するのが望まし
いということになる。

【００２０】以上により、図１の換気装置１０によれ
ば、ダクト６の配管による圧力損失が大きいような場合
であっても、騒音の増大量を抑え、かつ、風量性能も十
分確保することができる。

【００２１】図１の換気装置１０において、排気管１２
の吐出端開口直径Ｄ１は、本体ケーシング１１の吐出口
直径Ｄ３および排気管１９の吐出端開口直径Ｄ２に対
し、０．５Ｄ２〜０．９Ｄ３の範囲に設定するのがよ
い。この構成によれば、Ｄ１≦０．９Ｄ３という条件を
考慮することにより、「短絡路」形成の際の逆流路流入
部抵抗を直接考慮することになり、上述の効果を確実に
することができる。

【００２２】（実施の形態２）図２は本発明の第２の実
施の形態を示すものである。図１のものと同一部分には
同一符号を付して個々の説明は省略する。この実施の形
態の特徴は、第２の排気管１９の吐出端面１９ｔを第１
の排気管１２の中間部にまで挿入配置したことにある。
この構成によれば、強制換気風道１４から排気管１９を
通って排出された空気が自然換気風道１７へ逆流しにく
くなり、送風機性能の低下すなわち強制換気性能の低下
をより軽減することができる。また、第２の排気管１９
の先端の吐出端面１９ｔを第１の排気管１２内に挿入す
ることにより、換気装置の高さ寸法を小さくすることが
でき、低コスト化を達成することができる。

【００２３】（実施の形態３）図３は本発明の第３の実
施の形態を示すものである。この実施の形態において
は、排気管１９の長さを排気管１２より長くして、排気
管１９の吐出端面１９ｔが排気管１２の吐出端面１２ｔ
から突出させるようにしている。この構成によれば、強
制換気風道１４から排気管１９を通って排出された空気
の、自然換気風道１７への逆流が一層起こりにくくな
り、送風機性能の低下すなわち強制換気性能の低下を一
層軽減することができる。

【００２４】（実施の形態４）図４は本発明の第４の実
施の形態を示すものである。この実施の形態において
は、送風機２６をシロッコファンから構成し、これを本
体ケーシング１１に対しその軸心に対して直角な横置き
配置として取付けている。送風機２６と第２の排気管２
９とは一体のものとして構成されている。各吐出端開口
直径Ｄ１，Ｄ２，Ｄ３については、図１を参照して述べ
た実施の形態１の場合に準ずる。送風機２６はシロッコ
ファンの構造的特徴として、羽根部の吐出口が四角形を
しており、これを排気管１２やダクト６の断面形状に適
合させるために、排気管２９は入口側（基部）が四角形
断面をしており、出口側（吐出端側）が円形断面をして
いる。かくして、排気管２９は断面形状変換部材として
機能している。

【００２５】本体カバー５の通気口４から本体ケーシン
グ１１内に流入した空気は送風機２６のケーシングすな
わち送風機ケーシング２５の吸気口２５ａから水平方向
に流入し、上方に直角に方向変換して第２の排気管２９
側へと向かう。

【００２６】この実施の形態よれば、シロッコファンを
使用し、かつ排気管２９を送風機２６と一体に構成した
ので、有静圧時の風量性能が高く、より高い風量ゾーン
で使用することが可能であり、騒音も少ない。また、現
場での据付け・組立の作業を容易にすることができる。
また、シロッコファンは、ダクトの圧力損失が大きくな
ると回転数が異常に高くなることにより騒音を出すよう
になるが、この形態にすることにより、シロッコファン
から排出された空気の一部が短絡して戻ってくるので、
シロッコファンの回転数が異常に高くなるという事態を
防止し、それにより異常騒音の発生を防止することがで
きる。

【００２７】（実施の形態５）図５は本発明の第５の実
施の形態を示すものである。この実施の形態は、送風機
２６を含む強制換気風道１４に対して、これをバイパス
する自然換気風道２７の通風断面積を比較的大きくする
ように排気管２９の軸心を排気管１２の軸心から大きく
ずらしたものである。

【００２８】この構成によれば、換気装置２０は全体と
して風路抵抗が小さくなり、送風機２６の運転を停止し
た時でも、室内外の温度差によって生じる自然換気を良
好に推進させることができる。

【００２９】（実施の形態６）図６は本発明の第６の実
施の形態を示すものである。この実施の形態は、図５に
示した換気装置２０を基本とし、排気管１２の軸心と本
体ケーシング１１の上面開口１１ｈの軸心とがほぼ一致
するように構成したことを特徴とするものである。

【００３０】この構成によれば、組立施工時に位置決め
が容易であり、施工性を向上させることができる。

【００３１】（実施の形態７）図７は本発明の第７の実
施の形態を示すものである。この実施の形態は、図５の
換気装置２０を基本とし、排気管１２の吐出端開口形状
を図示のごとくほぼ四角形にしたことが特徴である。

【００３２】この構成によれば、排気管１２の開口形状
が送風機２６の吐出口形状と同一になって風の流れが円
滑になり、風量性能を一層向上させることができる。

【００３３】

【発明の効果】本発明によれば、ダクト配管による圧力
損失の大きい場合であっても風量を確保しつつ低騒音の
換気装置を提供することができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の第１の実施の形態による換気装置の縦
断面図。

【図２】本発明の第２の実施の形態による換気装置の要
部を示す縦断面図。

【図３】本発明の第３の実施の形態による換気装置の要
部を示す縦断面図。

【図４】本発明の第４の実施の形態による換気装置の縦
断面図。

【図５】本発明の第５の実施の形態による換気装置の縦
断面図。

【図６】本発明の第６の実施の形態による換気装置の要
部を示す縦断面図。

【図７】本発明の第７の実施の形態による換気装置の平
面図。

【符号の説明】

２ 天井板 ３ 野縁 ４ 通気口 ５ 本体カバー ６ ダクト １０ 換気装置 １１ 本体ケーシング １２ 第１の排気管 １３ 吸気口 １４ 強制換気風道 １５ 送風機ケーシング １６ 送風機 １７ 自然換気風道 １８ 通気口 １９ 第２の排気管 ２０ 換気装置 ２５ 送風機ケーシング ２６ 送風機 ２９ 第２の排気管

Claims (8)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】吐出端に第１の排気管を有する本体ケーシ
   ングの中に、送風機を有する強制換気風道を備え、この
   強制換気風道の吐出端を第２の排気管を介して前記本体
   ケーシングの吐出端部に開口させ、前記強制換気風道と
   前記本体ケーシングの間に前記強制換気風道に対してバ
   イパス路をなす自然換気風道を形成した換気装置におい
   て、 前記第１の排気管の吐出端開口面積に対する前記第２の
   排気管の吐出端開口面積の比をほぼ０．２５ないし０．
   ８としたことを特徴とする換気装置。
2. 【請求項２】請求項１に記載の換気装置において、前記
   第１の排気管、前記第２の排気管、および前記本体ケー
   シングの吐出口の各横断面をそれぞれほぼ円形とし、前
   記第２の排気管の吐出端開口直径を、前記第１の排気管
   の吐出端開口直径の０．５倍から前記本体ケーシングの
   吐出端開口直径の０．９倍までの範囲としたことを特徴
   とする換気装置。
3. 【請求項３】請求項１に記載の換気装置において、前記
   強制換気風道を前記本体ケーシングから独立した構造体
   として構成し、前記強制換気風道を前記本体ケーシング
   の中に取外し自在に取付けたことを特徴とする換気装
   置。
4. 【請求項４】請求項１ないし３のいずれかに記載の換気
   装置において、前記第１の排気管の吐出端を前記第２の
   排気管の中にまで突出させたことを特徴とする換気装
   置。
5. 【請求項５】請求項１ないし４のいずれかに記載の換気
   装置において、前記送風機をシロッコファンとし、か
   つ、前記送風機を前記強制換気風道と一体に構成したこ
   とを特徴とする換気装置。
6. 【請求項６】請求項３に記載の換気装置において、前記
   本体ケーシング内に、前記換気風道に対するバイパス風
   道を形成するように前記強制換気風道を通風方向から見
   て偏心配置したことを特徴とする換気装置。
7. 【請求項７】請求項６に記載の換気装置において、前記
   第２の排気管の軸心と前記本体ケーシングの上面開口の
   軸心とをほぼ一致させたことを特徴とする換気装置。
8. 【請求項８】請求項１又は請求項３ないし７のいずれか
   に記載の換気装置において、前記第２の排気管の吐出端
   開口形状がほぼ四角形であることを特徴とする換気装
   置。