(57)【要約】【課題】住宅内の限られた空間内に、実用的な性能のサイクロン式集塵装置を合理的に設置し得る、省スペース性とメンテナンス性に優れた換気システムを提供する。【解決手段】本発明の換気集塵システムは、外気取入口２０に連通して設置されたサイクロン式集塵装置１と、該集塵装置１に接続されて天井部分に設置され、清浄化された外気を屋内各室に供給するとともに、各室内の空気を回収して排出する換気ユニット５とを具備する。サイクロン式集塵装置１は、サイクロンドラム１１の上部を天井３０に近接させて設置される。サイクロンドラム１１の上部に接続される清浄気管路１３は、直上で横向きに屈曲され、天井裏３を経由して換気ユニット５に接続される。捕集容器１４は天井３０よりも低い位置に保持される。【選択図】図２
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
外気取入口に連通して設置されたサイクロン式集塵装置と、上記サイクロン式集塵装置に接続されて天井部分に設置され、上記サイクロン式集塵装置によって清浄化された外気を屋内各室に供給するとともに、各室内の空気を回収して戸外に排出する換気ユニットと、を具備し、
上記サイクロン式集塵装置は、略下半部が下向きに縮径したサイクロンドラムと、外気取入口に連通して上記サイクロンドラムの上部に周方向に接続される外気吸入管路と、サイクロンドラムの上部に上向きに接続される清浄気管路と、サイクロンドラムの下部に着脱自在に取り付けられる捕集容器とを備え、
サイクロンドラムが、その上部を天井に近接させて設置されるとともに、清浄気管路がサイクロンドラムの直上で横向きに屈曲され、天井裏を経由して換気ユニットに接続されたことを特徴とする換気集塵システム。
【請求項２】
請求項１に記載の換気集塵システムにおいて、
外気吸入管路が天井裏に配設されたことを特徴とする換気集塵システム。
【請求項３】
請求項１に記載の換気集塵システムにおいて、
サイクロン式集塵装置が外壁に近接して取り付けられ、該近接する外壁に外気取入口が設けられて、外気吸入管路が外気取入口に直結されたことを特徴とする換気集塵システム。
【請求項４】
請求項１〜３に記載の換気集塵システムにおいて、
サイクロン式集塵装置は、その設置階の床面から捕集容器までの高さが２ｍ以内となる位置に取り付けられたことを特徴とする換気集塵システム。
【請求項５】
請求項１〜４に記載の換気集塵システムにおいて、
サイクロン式集塵装置は、その設置階における押入れその他の収納スペースまたはパイプスペース内に設置されるとともに、該スペースを区画する間仕切り壁の、捕集容器を臨む位置に点検口が設けられたことを特徴とする換気集塵システム。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、住宅用の換気集塵システムに関する。
【背景技術】
【０００２】
近年、住宅の高気密・高断熱化に伴って、計画換気（機械換気）の重要性が増大している。計画換気においては、住宅内全体での空気の流れを明確にし、清浄な外気を適切に取り入れる一方、汚れやすい空間の空気を効率的に排出することが重要とされる。
【０００３】
この種の計画換気に採用される換気システムの構成としては、例えば特許文献１、２等に開示されているように、各階の天井部分に、強制的に空気の流れを形成する換気ユニットを設置し、天井裏に配設した外気吸入管路を通じて戸外の新鮮な空気を換気ユニットに取り込み、換気ユニットから各室内に新鮮な空気を供給する一方、各室内の汚れた空気を回収し、回収した空気と戸外から取り込んだ空気との間で熱交換を行った後、回収した空気を戸外に排出するというものが代表的である。
【０００４】
かかる換気システムにおいては、外気中の塵埃、黄砂、花粉、昆虫などの微細な浮遊物が、外気吸入管路を通じて換気ユニットに取り込まれる。そのため、通常は、これらの浮遊物を、換気ユニットに取り付けられたフィルターにより除去している。しかし、空気の通路に設置されるフィルターは、圧力損失を生じて換気効率を低下させる。また、浮遊物によってフィルターが短期間に目詰まりすることを避けられないので、フィルターの清掃や交換などのメンテナンスを怠ると、さらに換気効率が悪化してしまう。
【０００５】
そこで、例えば特許文献３、４等に開示されているように、換気システムの上流側（外気吸入側）に、旋回流の遠心力を利用して浮遊物を除去する、いわゆるサイクロン式の集塵装置を設けて、フィルターのメンテナンスに要する負担を軽減することが考えられる。
【特許文献１】特開平１０−１６０２２６号公報
【特許文献２】特開２００２−９８３８１号公報
【特許文献３】特開昭５８−９２７３９号公報
【特許文献４】特開２０００−１４６２５１号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
上記特許文献１、２等に開示されたような住宅用の換気システムは、給排気用の管路に直径１０ｃｍ程度のダクトを使用し、１時間当たり４０〜１００ｍ3 程度の風量で連続的に運転するのが通常である。かかる条件下での管路内の風速は毎秒数ｍ程度となるが、この風速は、厨房用換気扇やサイクロン式掃除機等の風速に比べてはるかに小さい値である。
【０００７】
サイクロン式集塵装置は、原理的には、サイクロンドラムの直径が小さく、旋回流の速度が高いほど、集塵（分離）性能が上昇する。しかし、上記のような低風速型の換気システムに小型で高速型のサイクロン式集塵装置を接続しようとすると、ダクトを部分的に縮径して風速を高める必要がある。すると、抵抗が増大して換気効率が損なわれ、実用面で好ましくない。
【０００８】
そこで、本発明者らは、換気システムへの抵抗を抑えながら直径１０ｃｍ程度のダクトに接続することができ、集塵効率としても８０％程度を実現し得る実用的なサイクロンドラムの径を、２０〜３０ｃｍと設定した。ところが、このようにサイズの嵩張るサイクロンドラムを一般的な住宅内に設置するのは、スペース的に制約が大きい。また、通常のサイクロン式集塵装置は、サイクロンドラムの周方向に沿って空気を流入させ、除塵後の空気をサイクロンドラムの軸方向上向きに流出させるが、このような流路のための配管スペースを一般の住宅空間内に確保するのも決して容易ではない。
【０００９】
本発明は、上記のような事情に鑑みてなされたもので、住宅内の限られた空間内に、実用的な性能のサイクロン式集塵装置を合理的に設置し得る、省スペース性に優れた換気システムを提案するものである。
【００１０】
さらに、サイクロン式集塵装置を住宅内に設置した場合には、捕集された塵埃類を定期的に廃棄する必要が生じる。したがって、本発明は、かかる換気システムにおいて、日常的なメンテナンスを容易ならしめることも解決課題とする。
【課題を解決するための手段】
【００１１】
上記した目的を達成するため、本発明の換気集塵システムは、外気取入口に連通して設置されたサイクロン式集塵装置と、上記サイクロン式集塵装置に接続されて天井部分に設置され、上記サイクロン式集塵装置によって清浄化された外気を屋内各室に供給するとともに、各室内の空気を回収して戸外に排出する換気ユニットと、を具備する換気集塵システムとして構成される。そして、上記サイクロン式集塵装置は、略下半部が下向きに縮径したサイクロンドラムと、外気取入口に連通して上記サイクロンドラムの上部に周方向に接続される外気吸入管路と、サイクロンドラムの上部に上向きに接続される清浄気管路と、サイクロンドラムの下部に着脱自在に取り付けられる捕集容器とを備え、サイクロンドラムが、その上部を天井に近接させて設置されるとともに、清浄気管路がサイクロンドラムの直上で横向きに屈曲され、天井裏を経由して換気ユニットに接続されたことを特徴とする。
【００１２】
すなわち、この発明は、サイクロン式集塵装置を天井に近接させて設置するとともに、サイクロン式集塵装置と換気ユニットとを接続する清浄気管路を、天井裏のスペースに配設したものである。サイクロン式集塵装置は、サイクロンドラムが天井から懸架されるような状態で設置される。このような構成を採用することにより、住宅内のスペースを有効に利用して、実用上、十分な性能を発揮しうる大きさのサイクロンドラムを設置することができる。
【００１３】
上記発明において、サイクロン式集塵装置と外気取入口とが離れている場合は、外気取入口とサイクロン式集塵装置とを接続する外気吸入管路も天井裏に配設することができる。
【００１４】
また、サイクロン式集塵装置を外壁に近接して取り付け、該近接する外壁に外気取入口を設けて、外気吸入管路と外気取入口とを直結することもできる。
【００１５】
また、上記発明においては、床面からサイクロン式集塵装置の捕集容器までの高さを２ｍ以内とすることにより、捕集容器だけを取り外して溜まった塵埃類を簡単に廃棄することが可能になり、日常的なメンテナンスが容易になる。
【００１６】
また、上記発明においては、サイクロン式集塵装置を押入れその他の収納スペースまたはパイプスペース内に設置して、該スペースを区画する間仕切り壁には、捕集容器を臨む位置に点検口を設けることにより、捕集物の溜まり具合が確認しやすくなり、室内の美観も良好に保持される。
【発明の効果】
【００１７】
上述のように構成される本発明の換気集塵システムは、サイクロン式集塵装置が天井に近接させて設置され、サイクロン式集塵装置と換気ユニットとを接続する清浄気管路が天井裏に配設されるので、住宅内のスペースを有効に利用して、居住性を妨げずにサイクロン式集塵装置を設置することができる。また、これにより、サイクロンドラムのサイズについても、換気システムに対する抵抗の小さい、実用的な大きさとすることができる。
【００１８】
さらに、サイクロン式集塵装置のサイクロンドラムを天井から懸架する形態で設置することにより、サイクロンドラムの下部に取り付けられる捕集容器が床面から手の届く高さに保持されるので、日常的なメンテナンスが容易になる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１９】
以下、本発明の実施の形態について図を参照して説明する。
【００２０】
図１は、本発明の実施の形態に係るサイクロン式集塵装置の概略構成を示す。サイクロン式集塵装置１は、略上半部が円筒状、略下半部が下向きに縮径した円錐筒状をなすサイクロンドラム１１と、その上部に設けられた外気吸入管路１２及び清浄気管路１３と、サイクロンドラム１１の下部に着脱自在に取り付けられる捕集容器１４とを備えている。
【００２１】
サイクロンドラム１１は、合成樹脂成形体からなるドラム本体１１０の外側を、発泡性樹脂等からなる断熱材１５で被覆した二重構造としている。外気吸入管路１２は、外気取入口２０（図２参照）に連通しており、外気取入口２０から取り込まれた外気をサイクロンドラム１１の周方向に沿って送り込む。サイクロンドラム１１内に吸入された外気はサイクロンドラム１１内で旋回流を生じ、それによって外気中の塵埃、黄砂、花粉、昆虫などの浮遊物が遠心分離される。分離された浮遊物は、サイクロンドラム１１の下端開口から捕集容器１４内に落下する。捕集容器１４は、浮遊物が溜まっている状態を視認しうるよう、透明の合成樹脂等により成形されている。清浄気管路１３は、サイクロンドラム１１の上部内方に突出して開口しており、旋回流の中心部分から、浮遊物を除去した空気を上向きに排出する。清浄気管路１３は、サイクロンドラム１１の直上で横向きに屈曲され、その延長先が換気ユニット５（図２参照）に接続される。
【００２２】
このようなサイクロン式集塵装置１の、一般住宅向けの実用的なサイズとしては、サイクロンドラム１１の直径が２０〜３０ｃｍ、サイクロンドラム１１の高さが７０〜１００ｃｍ、外気吸入管路１２及び清浄気管路１３の内径が９〜１２ｃｍ、捕集容器１４の直径が１０〜１５ｃｍ程度である。
図２は、上記サイクロン式集塵装置１を含む、住宅内での換気集塵システムの全体構成を示す。例示の住宅は、高気密・高断熱型の２階建て住宅であり、本発明に係る換気集塵システムは１階及び２階に設けられて、それぞれ各階の換気を行うように構成されている。
【００２３】
まず、１階にあっては、図示右側の外壁２に外気取入口２０が設けられて、この外気取入口２０に外気吸入管路１２が接続されている。外気吸入管路１２は、１階の天井裏３（１階の天井と２階の床との間の空間）に沿って、外気取入口２０から真っ直ぐ横向きに配設されている。
【００２４】
サイクロン式集塵装置１は、１階のホール４１に隣接するパイプスペース４２に設置されている。このパイプスペース４２におけるサイクロン式集塵装置１の設置形態を図３に示す。サイクロン式集塵装置１は、サイクロンドラム１１の上部１／３程度を天井裏３に突出させ、サイクロンドラム１１の下部２／３程度を天井３０よりも下方に露出させた状態で取り付けられる。サイクロンドラム１１の上部を天井裏３に突出させることにより、外気吸入管路１２が天井３０に沿ってほぼ真っ直ぐに、サイクロンドラム１１へと接続される。また、サイクロンドラム１１の直上で屈曲させた清浄気管路１３を、そのまま天井３０に沿って横方向に延設することができる。
【００２５】
このような設置形態を採用すれば、外気吸入管路１２及び清浄気管路１３の直径を例えば１０ｃｍ程度としたとき、両管路を合わせた配管スペースの高さを十数ｃｍ程度に納めることができるので、一般的な天井裏空間への配設が容易になる。なお、例示形態では、Ｈ形鋼からなる２階床梁３１のウェブに、配管用のスリーブ３２を介して清浄気管路１３を貫通させている。
【００２６】
そして、このような位置にサイクロン式集塵装置１を設置することにより、捕集容器１４は、天井３０から数十ｃｍ下方、つまり、一般的な住宅にあっては１階の床面からの高さが概ね２ｍ以下となる位置に保持される。サイクロンドラム１１の保持は、例えば、間仕切り壁３３に取り付けたブラケット状の金具類３４や、２階の床材３５から懸架させた吊り金具類３６等によって行われる。パイプスペース４２を区画する間仕切り壁３７の、捕集容器１４を臨む位置には、開閉式の点検口３８が設けられている。
【００２７】
１階にあって、換気ユニット５は、ホール４１の天井に設置されている。換気ユニット５は、住宅内での給排気の流れを強制的に発生させる吸気ファン及び排気ファンを内蔵しており、上記したサイクロン式集塵装置１における外気の旋回流は吸気ファンの吸引作用によって生じる。換気ユニット５には、さらに、室内給気管路５１が接続されている。室内給気管路５１は、天井裏３を経由して１階の各室に向け適宜分配され、各室の天井に設けられた吹出口５２等を通じて各室内に清浄な空気を供給する。
【００２８】
各室内で発生した湿気や臭気等を含む汚れた空気は、各室の出入口に設けられた通気用アンダーカット等を経由してホール４１に導かれ、換気ユニット５の下面に設けられた回収口５３から換気ユニット５に回収される。あるいは、洗面所や浴室など特定空間の天井等に設けられた換気口から、各換気口に接続された室内回収管路（図示せず）等を通じても、換気ユニット５に回収される。回収された空気は、換気ユニット５に内蔵された熱交換装置を介して、サイクロン式集塵装置１を経由した清浄な空気との間で熱交換がなされ、外部排気管路（図示せず）を通じて戸外に排出される。外部排気管路は、外気吸入管路１２と同様に、天井裏３に配設されている。
【００２９】
２階についても、外気をサイクロン式集塵装置１に取り込んで浮遊物等を除去した後、換気ユニット５を通じて各室に供給し、さらに、各室内の汚れた空気を換気ユニット５に回収して戸外に排出するという空気の流れは、基本的に１階と同じである。ただし、例示形態にあっては、２階に取り付けられるサイクロン式集塵装置１の位置が外壁２に近接している。その設置形態を図４に示す。
【００３０】
サイクロン式集塵装置１は、外壁２に面して設けられたパイプスペース４３内に、サイクロンドラム１１の上部を天井３０よりも数ｃｍ〜２０ｃｍ程度下方に位置させて取り付けられている。外気吸入管路１２は、外壁２に設けられた外気取入口２０と、サイクロンドラム１１の上部とを、略水平に最短距離で直結している。清浄気管路１３は、サイクロンドラム１１の上部から天井裏（小屋裏）３まで延びて屈曲し、その先は、１階と同じように天井３０に沿って横向きに延設されている。パイプスペース４３を区画する間仕切り壁３９には、捕集容器１４の高さに合わせて点検口３８が設けられている。
【００３１】
このような設置形態を採用した場合でも、一般的な天井裏空間を利用してサイクロン式集塵装置１や清浄気管路１３を容易に配設することができる。また、捕集容器１４の高さを天井３０から数十ｃｍ下方にして、日常的なメンテナンスを容易にすることができる。
【００３２】
このように、本発明の換気集塵システムは、サイクロン式集塵装置１を天井３０に近接させて設置し、天井裏３を管路スペースとして利用するものであるから、住宅の構造や各室の間取りに合わせて柔軟に管路を配設することができる。このことは、管路の有効径を確保しやすいことになり、したがって、低速でも効率が良く、かつ騒音の少ない換気を実現することができる。
【００３３】
本発明者らの検証によれば、一般的な規模の住宅に上記実施形態に係る換気集塵システムを適用し、換気ユニットのファンを２４時間連続的に運転して、住宅向け換気システムでの風量下限値とされる６０ｍ3 程度の低速換気を実施した場合、実用的に十分なレベルで塵埃や花粉、昆虫等の捕集が可能であることが確認された。
【００３４】
なお、本発明は、上記実施形態に限らず、本発明の主旨を逸脱しない範囲で適宜変更して実施することができる。例えば、本発明において換気ユニット５の詳細な性能や仕様は特に限定されるものではなく、換気ユニット５には公知従来の多種多様な装置を利用することができる。また、住宅内での給排気の全体的な流れを強制的に発生させるファンの位置は、換気ユニット５に内蔵される形態に限らず、外気を吸入する側のみに設けたり、外気を吸入する側と室内空気を排出する側の両方に設けたりすることもできる。
【図面の簡単な説明】
【００３５】
【図１】本発明を構成するサイクロン式集塵装置の概略構成を示す一部断面・側面図である。
【図２】本発明に係る換気集塵システムの全体構成図である。
【図３】図２に示した換気集塵システムにおける、１階のサイクロン式集塵装置の設置形態を示す図である。
【図４】図２に示した換気集塵システムにおける、２階のサイクロン式集塵装置の設置形態を示す図である。
【符号の説明】
【００３６】
１  サイクロン式集塵装置
１１  サイクロンドラム
１２  外気吸入管路
１３  清浄気管路
１４  捕集容器
２０  外気取入口
３  天井裏
３０  天井
４２  パイプスペース
４３  パイプスペース
５  換気ユニット
３７  間仕切り壁
３８  点検口
３９  間仕切り壁
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
2008164194.tif 000006