JP2015218934A - 換気装置 - Google Patents

Abstract

【課題】壁に設けた一つの穴を利用して効果的に換気できる換気装置を提供する。【解決手段】建物の壁に設けられた一つの穴に取り付けられる換気装置であって、室内の空気を室外に排気する、室内側排気口と室外側排気口とを備えた排気路と、室外の空気を室内に給気する、室内側給気口と室外側給気口とを備えた給気路と、前記排気路に設けられたファンと、を備え、前記室内側給気口から給気した空気が直接前記室内側排気口から排気されず、且つ、前記室外側排気口から排気した空気が直接前記室外側給気口から給気されない構造であり、前記換気装置は、室内側及び室外側からの嵌め合いによって前記穴に取り付けられている、換気装置。【選択図】 図１

Description

本発明は、換気装置に関し、詳しくは給気路と排気路とを備えた換気装置に関する。

近年では、建材や家庭用品に含まれる化学物質によるシックハウス症候群や、花粉・ダニ等によるアレルギーの患者が増加している。これらを予防するためには、居室の換気を行って原因となる物質を室外に排出することが重要である。換気には、ファンを用いた機械換気と、ファンを用いない自然換気とがあるが、建築基準法により、原則的にすべての居室に機械換気設備を設置することが義務付けられている。

機械換気設備は、給気及び排気ともにファンを用いた第１種換気、給気のみにファンを用いた第２種換気、排気のみにファンを用いた第３種換気に分類されている。これらの機械換気設備は、いずれも、給気用の換気口及び排気用の換気口という、少なくとも２つの換気口を壁に設ける必要がある。

特開２００８−３９３１４号公報

特許文献１は、複数の換気口を有する換気システムに関するものであり、屋外の風力を給気および排気に利用するものである。

しかしながら、住宅構造によっては、換気経路を適切に確保しつつ壁に２以上の換気口（穴）を設けることが難しい場合もある。このため、壁に設ける穴を一つとしつつも効率的な換気ができることが望まれている。

本発明は、これらの問題点に鑑みなされたものであり、壁に設ける穴の数を１つとしつつも効率的に換気できる換気装置を提供することを目的とする。

上記課題を解決するための本発明は、次のように構成されている。
建物の壁に設けられた一つの穴に取り付けられる換気装置であって、室内の空気を室外に排気する、室内側排気口と室外側排気口とを備えた排気路と、室外の空気を室内に給気する、室内側給気口と室外側給気口とを備えた給気路と、前記排気路に設けられたファンと、を備え、前記室内側給気口から給気した空気が直接前記室内側排気口から排気されず、且つ、前記室外側排気口から排気した空気が直接前記室外側給気口から給気されない構造であり、前記換気装置は、室内側及び室外側からの嵌め合いによって前記穴に取り付けられている、換気装置。

この構成では、建物の壁に設けられた一つの穴に換気装置が取り付けられるので、壁に２つの穴を必要とする第１種〜第３種換気にかかる換気装置よりも、壁への換気装置の設置が容易である。また、排気側にはファンが設けられて強制排気が可能であるとともに、ファンによって負圧となった室内には、空気が給気路を通じて給気（自然給気）される。

さらに、室内側給気口から給気した空気が直接室内側排気口から排気されず、且つ、室外側排気口から排気した空気が室外側給気口から給気されない構造であるので、給排気口近傍の空気を循環させるような不十分な換気が行われることがない。よって、壁に設けられた穴の数が一つであっても、十分な機械換気を行うことができる。

また、この換気装置は、室内側及び室外側からの嵌め合いによって建物の壁に固定されるため、設置が容易であり、且つ、さまざまな壁の厚みに容易に対応できる。

室内側給気口から取り入れた空気が直接室内側排気口から排気されない構造としては、室内側給気口と室内側排気口とを３０ｃｍ以上離隔して設ける構成や、室内側給気口の給気角度と室内側排気口の排気角度とを３０°以上異ならせる構成、両者を組み合わせた構成を採用できる。室外側においても同様に、室外側排気口と室外側給気口とを３０ｃｍ以上離隔して設ける構成や、室外側排気口の排気角度と室外側給気口の給気角度とを３０°以上異ならせる構成、両者を組み合わせた構成を採用できる。ここで、室内側給気口の給気角度と室内側排気口の排気角度とが３０°以上異なっているとは、室内側給気口における給気路の中心線上にある給気ベクトルと、室内側排気口における排気路の中心線上にある排気ベクトルとのなす角が３０°以上であることを意味し、室外側においても同様である。

落ち葉、虫、花粉・ＰＭ２．５等の異物が室内に流入することを防止するフィルタを、給気路及び／又は排気路に設けることができる。ここで、排気路から外気が流入することは少ないため、排気路のフィルタは、少なくとも落ち葉、虫等の比較的サイズの大きな異物の流入を防げればよい。この一方、給気路は空気の主要な流入経路であるので、比較的サイズの大きな異物とともに、花粉・ＰＭ２．５等の健康被害を及ぼすおそれのある微小な異物をも防ぐ構成とすることが好ましい。また、一つのフィルタで大小さまざまなサイズの異物を防ぐ構成としてもよく、機能が異なる複数のフィルタを設けてもよい。例えば、室外側給気口に近い側に、落ち葉、虫等の比較的サイズの大きな異物の流入を防ぐフィルタを設け、このフィルタよりも室内側に、花粉・ＰＭ２．５等を防ぐフィルタを設ける構成とすることができる。また、いずれのフィルタも、給気路や排気路から取り外し（交換やクリーニング）可能な構成とすることが好ましい。

また、室外側給気口の近傍には庇が設けられている構成とすることができる。これにより、雨水の侵入を防止できる。

また、室内側排気口の近傍には、シャッターが設けられている構成とすることができる。これにより、ファンが駆動していないときに外気が流入して空調機器の効率を低下させることを防止できる。

また前記給気路は、外気を天井に沿って給気する構成とすることができる。この構成では、外気が人体に当たるように給気されることを防止できる。

以上に説明したように、本発明にかかる換気装置によると、壁に設けた一つの穴を用いて効率的に換気を行うことできる。

図１は、実施の形態１にかかる換気装置を示す端面図である。 図２は、実施の形態２にかかる換気装置を示す端面図である。 図３は、実施例にかかる換気装置を設置した試験室を示す写真であって、同図（ａ）は試験室内、同図（ｂ）は試験室外をそれぞれ示す。

本発明を実施するための形態を、図面を用いて詳細に説明する。なお、本発明は下記の形態に限定されるものではなく、その要旨を変更しない範囲において適宜変更して実施することができる。

（実施の形態１）
図１は、実施の形態１にかかる換気装置を示す端面図である。図１に示すように、本実施の形態にかかる換気装置１００は、室内側排気口１１、室外側排気口１２、フィルタ１３、シャッター１４、ファン１５を有する排気路１０と、室内側給気口２１、室外側給気口２２、フィルタ２３・２４を有する給気路２０と、が、壁５０に設けられた一つの穴に取り付けられた構造である。

この換気装置１００の動作を説明する。排気路１０に設けられたファン１５が駆動すると、ファン１５の駆動によって雰囲気が負圧になる。これにより、シャッター１４が上方に持ち上がって室外への排気経路が形成され、ファン１５により室内の空気が強制的に排出（排気）される。また、この排気によって換気装置１００が設置された室内の圧力が室外に比べて低く（負圧に）なるので、この圧力差によって給気路２０から室外の空気が室内に取り込まれ（給気され）る。

この換気装置１００は、給気路２０の室内側部分（給気路２０の室内管２７及びフィルタ２４）と、排気路１０の室内側部分（シャッター１４）と、２つの嵌め合い機構３０と、からなる室内側ユニットと、給気路２０の室外側部分（給気路２０の室外管２６、フィルタ２３、庇２５）と、排気路１０の室外側部分（排気路１０の室外管１６、フィルタ１３、ファン１５）と、を備える室外側ユニットと、の２つのユニットで構成され、この２つのユニットが嵌め合いによって固定されている。具体的には、給気路２０の室外管２６及び排気路１０の室外管１６の端部は、嵌め合い機構３０に嵌め合わされ、両者が固定されている。図１では、室外管１６・２６の端部は、嵌め合い機構３０の奥まで完全に差し込まれているが、嵌め合い機構３０の途中まで差し込んだ状態で固定する構造としてもよい。このような構造とすることにより、多様な壁厚みに対応することが可能となる。なお、嵌め合い機構３０と室外管１６・２６との隙間部分や、２つのユニットと穴との隙間部分は、コーキング剤、接着剤等によってシールされた構造であってもよい。

ここで、排気路１０の室外管１６は下方に向かって伸びており、この端部にある室外側排気口１２は壁５０に垂直に設けられ、下向きに空気を排出する。この一方、給気路２０の室外管２６の端部にある室外側給気口２２は、壁５０と平行に設けられており、壁と垂直な方向から空気が取り込まれる。つまり、室外側排気口１２と室外側給気口２２とは、距離が離れているとともに、給排気の向きが９０°異なっている。よって、排気された空気が再び給気されることはない。

また、室内側排気口１１は、壁５０とほぼ面一に設けられており、横向きに空気を吸い出す。この一方、給気路２０は室内管２７が上部に向かって伸び、室内管２７の端部にある室内側給気口２１は、天井４０側に傾斜して（例えば、天井面とのなす角が３０〜６０°）設けられており、天井４０に沿って空気が給気される。つまり、室内側排気口１１と室内側給気口２１とは、距離が離れているとともに、給排気の向きが３０〜６０°異なっている。よって、給気された空気がすぐに排気されることもない。また、天井４０に沿って給気されるので、室外の不快な温度の空気（冬の低温な空気や夏の高温な空気）が直接人体に当たることがない。ここで、給気角度は、０°（天井面に対して垂直）〜６０°であることが好ましく、３０〜６０°であることがより好ましい。なお、給気口の位置や角度は本実施の形態で示す構成に限定されるものではなく、例えば床面に沿って給気する構成や、穴が設けられた壁やこの壁と異なる壁に沿って給気する構成であってもよく、このような構成を採用することにより、埃が堆積することを防止できる。

室外側排気口１２と室外側給気口２２との距離（最短距離）は、３０ｃｍ以上であることが好ましく、４０ｃｍ以上であることがより好ましい。また、室外側排気口１２と室外側給気口２２とのなす角は、３０°以上であることが好ましく、４５°以上であることがより好ましい。

室内側排気口１１と室内側給気口２１との距離（最短距離）は、３０ｃｍ以上であることが好ましく、４０ｃｍ以上であることがより好ましい。また、室内側排気口１１と室内側給気口２１とのなす角は、３０°以上であることが好ましく、４５°以上であることがより好ましい。

排気路１０や給気路２０の管を構成する材料としては特に限定されず、公知の材料、例えば、ステンレススチール、アルミニウム等の金属材料や、ポリエチレン、ポリプロピレン、ポリエチレンテレフタレート等の樹脂材料を用いることができる。厨房設備の換気装置として用いる場合には、金属材料等の耐熱性に優れた材料を用いることが好ましく、耐熱が求められない用途で用いる場合には、安価で成形が容易な樹脂材料を用いることが好ましい。

ファン１５は、スイッチによりＯＮとＯＦＦの切り替えが可能に構成されていてもよく、常時強制排気をする構成であってもよい。本実施の形態では、ＯＮとＯＦＦの切り替えが可能であり、且つ、ファン１５がＯＦＦのときには、ファン１５よりも室内側に位置するシャッター１４が閉じて、外気が室内に流入することを阻止する構成となっている。シャッター１４は、重力により下方に降りて閉じる構成であってもよく、ファン１５のＯＦＦ操作により同時に閉じる構成であってもよい。また、シャッター１４は、室内側排気口１１の近傍に設けられているので、掃除やメンテナンス作業が容易である。

庇２５は、室外側給気口２２から給気路２０に雨水が流入することを防止するものであり、雨水の侵入を防げればどのような構成であってもよい。また、給気路２０を室外側が下となるような構成として、侵入した雨水を重力により排出する構成をしてもよい。なお、排気路１０の室外側排気口は下方を向いており、この構造により雨水の流入を防ぐことができるので庇は必要ないが、排気路１０側にも給気路２０側と同様の庇を設けた構成とすることができる。

フィルタ１３・２３・２４は、落ち葉、虫、花粉・ＰＭ２．５等の異物が室内に流入することを防止するものである。排気路１０から空気が流入することは少ないため、排気路１０のフィルタ１３は、落ち葉、虫等の比較的サイズの大きな異物の流入を防げれば十分である。この一方、給気路２０は空気の主要な流入経路であるので、比較的サイズの大きな異物とともに、花粉・ＰＭ２．５等の健康被害を及ぼすおそれのある微小な異物をも防ぐ構成とすることが好ましい。この場合、一つのフィルタですべてを防止することは難しいので、室外側給気口に近い側に、落ち葉、虫等の比較的サイズの大きな異物の流入を防ぐフィルタ２３を設け、フィルタ２３よりも室内側に花粉・ＰＭ２．５等の微小異物を防ぐフィルタ２４を設けることが好ましい。また、いずれのフィルタも、給気路２０や排気路１０から取り外し（交換やクリーニング）可能な構成とすることが好ましい。

給気路や排気路、ファン等の各部の大きさは、特に限定されることはなく、必要な換気性能や室内外の構造に応じて適宜設定される。また、ファンの種類も特に限定されることはなく、軸流ファン、遠心ファン、横流ファン、混流ファン等の公知のファンを用いることができる。

また、本実施の形態では、嵌め合い機構３０を用いて室内外のユニットの嵌め合いを行う構成としたが、嵌め合い機構３０を用いることなく室内外のユニットの径の差を用いて嵌め合いを行う構成としてもよい。

（実施の形態２）
図２は、実施の形態２にかかる換気装置を示す端面図である。本実施の形態にかかる換気装置１００は、図２に示すように、排気路１０の室内管１６の下部もまた、嵌め合い機構３０に嵌め合わされており、且つ、給気路２０の室内管２７に延長管２８が嵌め合わされて長さを延長可能に構成されている（嵌め合い機構３０の数が合計４である）こと以外は、実施の形態１と同様である。それゆえ、この相違点以外の説明は省略する。

本実施の形態の構成を採用することにより、（１）多様な壁厚みに、より対応しやすくなる、（２）給気路２０の設けられた壁５０の位置から天井４０までの距離の変化に対応しやすくなるという効果がさらに得られる。なお、実施の形態１と同様に、嵌め合い機構３０と室外管との隙間部分等は、コーキング剤、接着剤等によってシールされた構造であってもよい。

（実施例）
実施の形態１と同様にして、実施例にかかる換気装置１００を組み立てた。この換気装置１００を、図３（ａ）、（ｂ）に示すように９０ｃｍ×９０ｃｍ×１８０ｃｍの試験室７０に設置した。なお、ファンとしては、市販の換気ファン（日本電興製ＨＧ−１５Ｋ）を使用し、室外側給気口と室外側排気口との距離は３０ｃｍ、室内側給気口と室内側排気口との距離は３０ｃｍとした。

室外側給気口付近に火のついた煙草を置き、ファンを駆動すると、煙草の煙が試験室の上部空間に速やかに給気されることが目視で確認された。また、駆動後２０秒の時点で、試験室内及を目視及び嗅覚により確認したところ、煙草の煙は検知されなかった。この結果から、本発明にかかる換気装置によると、壁に設ける穴を一つとしても良好な換気（給気及び排気）を行うことができることが分かった。

以上に説明したように、本発明によれば、壁の穴が一つであっても良好な換気を行うことのできる換気装置を実現できる。したがって、産業上の利用可能性は大きい。

１０ 排気路
１１ 室内側排気口
１２ 室外側排気口
１３ フィルタ
１４ シャッター
１５ ファン
１６ 室外管
２０ 給気路
２１ 室内側給気口
２２ 室外側給気口
２３ フィルタ
２４ フィルタ
２５ 庇
２６ 室外管
２７ 室内管
２８ 延長管
３０ 嵌め合い機構
４０ 天井
５０ 壁
７０ 試験室
１００ 換気装置

Claims (9)

1. 建物の壁に設けられた一つの穴に取り付けられる換気装置であって、
   室内の空気を室外に排気する、室内側排気口と室外側排気口とを備えた排気路と、
   室外の空気を室内に給気する、室内側給気口と室外側給気口とを備えた給気路と、
   前記排気路に設けられたファンと、を備え、
   前記室内側給気口から給気した空気が直接前記室内側排気口から排気されず、且つ、前記室外側排気口から排気した空気が直接前記室外側給気口から給気されない構造であり、
   前記換気装置は、室内側及び室外側からの嵌め合いによって前記穴に取り付けられている、換気装置。
2. 前記室内側給気口と直接前記室内側排気口とが３０ｃｍ以上離隔して設けられ、且つ、前記室外側排気口と前記室外側給気口とが３０ｃｍ以上離隔して設けられている、
   ことを特徴とする請求項１に記載の換気装置。
3. 前記室内側給気口の給気角度と直接前記室内側排気口の排気角度とが３０°以上異なっており、且つ、前記室外側排気口の排気角度と前記室外側給気口の給気角度とが３０°以上異なっている、
   ことを特徴とする請求項１又は２に記載の換気装置。
4. 前記排気路は、フィルタを備える、
   ことを特徴とする請求項１、２又は３に記載の換気装置。
5. 前記給気路は、フィルタを備える、
   ことを特徴とする請求項１ないし４のいずれかに記載の換気装置。
6. 前記給気路は、異なる機能を持った２以上のフィルタを備える、
   ことを特徴とする請求項１ないし４のいずれかに記載の換気装置。
7. 前記室外側給気口の近傍には庇が設けられている、
   ことを特徴とする請求項１ないし６のいずれかに記載の換気装置。
8. 前記室内側排気口の近傍には、シャッターが設けられている、
   ことを特徴とする請求項１ないし７のいずれかに記載の換気装置。
9. 前記給気路は、外気を天井に沿って給気する、
   ことを特徴とする請求項１ないし８のいずれかに記載の換気装置。