(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
全熱交換器を備えた同時給排型の換気ユニットを各居室にそれぞれ設置し、各居室の換気に必要な量の外気を前記全熱交換器を通過させて各居室に供給するとともに、各換気ユニットにおける給気量を排気量よりも大きく設定して各居室内を正圧とし、屋内の居室外に設置された排気型換気扇を常時運転して各換気ユニットから各居室へ供給される給気の一部を前記排気型換気扇にて屋外に排出することによって、前記各換気ユニットから屋内へ導入される外気の総導入量と前記排気型換気扇にて屋外に排出する排気の排出量とを等しくして１フロア又は全館の換気を行うことを特徴とする住宅用ダクトレス換気システム。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、ダクトを用いないで屋内の換気を行う住宅用ダクトレス換気システムに関する。
【０００２】
【従来の技術】
住宅用の換気システムには１部屋を対象とした個別換気システム、１フロア又は全館を対象にしたセントラル換気システムとがあるが、セントラル換気システムでは屋根裏や床下等に本体ユニットの設置とダクト配管を行って空気を搬送している。
【０００３】
ここで、従来の住宅用セントラル換気システムの概要を図９に示す。
【０００４】
即ち、図９は従来のセントラル換気システムの構成を示す住宅の模式的平断面図であり、図示の住宅は各１つのリビング、キッチン、トイレ、洗面所及び浴室と３つの居室Ａ，Ｂ，Ｃを備えている。そして、住宅の例えば屋根裏にはセントラル換気ユニット１０１が設置されており、屋外に開口する外気導入ダクト１０２と排気ダクト１０３はセントラル換気ユニット１０１の外気取入口と排気口にそれぞれ接続されており、セントラル換気ユニット１０１の４つの給気口に接続された各給気ダクト１０４はリビングと各居室Ａ，Ｂ，Ｃにそれぞれ配管され、その端部は空気吹出口としてリビングと各居室Ａ，Ｂ，Ｃにそれぞれ開口している。
【０００５】
而して、セントラル換気ユニット１０１が駆動されると、屋外の外気ＯＡが外気導入ダクト１０２を通ってセントラル換気ユニット１０１に吸引され、この外気ＯＡはリビング及び各居室Ａ，Ｂ，Ｃからセントラル換気ユニット１０１に吸引される室内空気ＲＡとの間で全熱交換（熱と湿気を交換）された後に給気（全熱交換された新鮮な外気）ＳＡとして各給気ダクト１０４を通ってリビング及び各居室Ａ，Ｂ，Ｃにそれぞれ供給される。
【０００６】
そして、リビング及び各居室Ａ，Ｂ，Ｃにおいて汚れた室内空気ＲＡは前述のようにセントラル換気ユニット１０１に吸引され、このセントラル換気ユニット１０１を通過する過程でここを流れる外気ＯＡとの全熱交換に供された後、排気ＥＡとして前記排気ダクト１０３を通って屋外に排出される。
【０００７】
ここで、図示のように外気ＯＡの導入量を１００％とした場合、リビング及び各居室Ａ，Ｂ，Ｃにはそれぞれ２５％の量の給気ＳＡが供給され、リビング及び各居室Ａ，Ｂ，Ｃからはそれぞれ２５％ずつの量の室内空気ＲＡがセントラル換気ユニット１０１に吸引されて集合し、外気ＯＡの導入量と同量（１００％）の排気ＥＡが屋外に排出される。
【０００８】
【発明が解決しようとする課題】
ところが、上記従来のセントラル換気システムにおいては、セントラル換気ユニットの設置及びダクト配管に住宅の屋根裏や床下を利用しているため、新築の住宅にしか対応できず、又、屋根裏や床下にダクト配管のスペースが確保できない建築工法によって建てられた住宅にも対応できないという問題があった。
【０００９】
本発明は上記問題に鑑みてなされたもので、その目的とする処は、建築工法に関係なく新築以外の住宅に対してもダクトを用いることなく１フロア又は全館の換気を行うことができる住宅用ダクトレス換気システムを提供することにある。
【００１０】
【課題を解決するための手段】
上記目的を達成するため、本発明は、全熱交換器を備えた同時給排型の換気ユニットを各居室にそれぞれ設置し、各居室の換気に必要な量の外気を前記全熱交換器を通過させて各居室に供給するとともに、各換気ユニットにおける給気量を排気量よりも大きく設定して各居室内を正圧とし、屋内の居室外に設置された排気型換気扇を常時運転して各換気ユニットから各居室へ供給される給気の一部を前記排気型換気扇にて屋外に排出することによって、前記各換気ユニットから屋内へ導入される外気の総導入量と前記排気型換気扇にて屋外に排出する排気の排出量とを等しくして１フロア又は全館の換気を行うことを特徴とする。
【００１５】
従って、本発明によれば、各居室に設置された換気ユニットにおける給気量を排気量よりも大きく設定して各居室内を正圧とし、屋内の居室外（例えば、洗面所）に設置された排気型換気扇を常時運転するようにしたため、各居室内に供給された給気の一部（室内空気）は正圧の各居室から廊下等を通って排気型換気扇が設置された負圧の洗面所等へと流れて排気型換気扇によって屋外に排出されることとなり、この結果、ダクトを用いなくても居室外の換気も可能となって１フロア又は全館の換気システムが実現し、建築工法に関係なく新築以外の住宅に対しても１フロア又は全館の換気を行うことができる。
【００１６】
【発明の実施の形態】
以下に本発明の実施の形態を添付図面に基づいて説明する。
【００１７】
図１は本発明に係るダクトレス換気システムの構成を示す住宅の模式的平断面図であり、図示の住宅は各１つのリビング、キッチン、トイレ、洗面所及び浴室と３つの居室Ａ，Ｂ，Ｃを備えている。
【００１８】
而して、本発明に係るダクトレス換気システムは、同時給排気型の換気ユニット１をリビングと各居室Ａ，Ｂ，Ｃにそれぞれ独立に設置し、各換気ユニット１における給気量（１００％）を排気量（５０％）よりも大きく設定して（本実施の形態では、給気量：排気量＝２：１に設定している）リビング及び各居室Ａ，Ｂ，Ｃ内の圧力を正圧（陽圧）とし、洗面所に設置された排気型換気扇１７を常時運転して各換気ユニット１からリビング及び各居室Ａ，Ｂ，Ｃに供給される給気ＳＡの一部（５０％）を排気型換気扇１７によって洗面所から屋外に排出することによって１フロアの換気を行うようにしている。
【００１９】
ここで、換気ユニット１の具体的構成と作用を図２〜図７に基づいて説明する。尚、図２は換気ユニットの側面図、図３は同換気ユニットの底面図、図４は図２の矢視Ｘ方向の図、図５は図２の矢視Ｙ方向の図、図６は同換気ユニットの作用を説明するための全熱交換器の部分斜視図、図７は全熱交換器における空気の流れを示す模式図である。
【００２０】
図２〜図５に示す換気ユニット１は矩形ボックス状の本体ケース２を有しており、この本体ケース２の屋外に臨む端面の上下には排気口３と外気吸気口４が開口しており、同本体ケース２の室内に臨む他端面の上下には室内換気口５と室内吸気口６がそれぞれ開口している。
【００２１】
ところで、本体ケース２内は上方から給気通路７と排気通路８及び外気導入通路９が形成されており、給気通路７と外気導入通路９には共通の電動モータ１０によって一体的に回転駆動されるシロッコ型のファン１１，１２がそれぞれ設けられている。
【００２２】
更に、ケース本体２内には全熱交換器１３がケース本体２に対して脱着可能に取り付けられて収納されており、該全熱交換器１３の外気導入通路９に臨む下端面にはフィルタ１４が着脱可能に取り付けられている。尚、全熱交換器１３は、図６に示すように、水平方向に貫通する流路を形成する紙製の波板状フィン１５とこれに直交する上下方向に配されて上下方向に貫通する流路を形成する紙製の波板状フィン１６とを幅方向（横方向）に交互に重ねて構成されている。
【００２３】
次に、以上の構成を有する換気ユニット１の作用を説明する。
【００２４】
換気ユニット１に内蔵された前記ファン１１，１２が電動モータ１０によって一体的に回転駆動されると、屋外の新鮮な外気ＯＡ（その量を図７に示すように１００％とする）は外気吸気口４から換気ユニット１に導入され、この外気ＯＡは図２に実線矢印にて示すように外気導入通路９を室内側に向かって流れ、全熱交換器１３の下端面に取り付けられた前記フィルタ１４を通過して浄化された後、全熱交換器１３内を下方から上方に向かって流れ、後述の室内空気ＲＡ（その量を図７に示すように１００％とする）との間で温度（熱）と湿度（湿気）が交換（全熱交換）されて１００％の給気ＳＡとして室内に供給される。
【００２５】
一方、室内の汚れた１００％の量の室内空気ＲＡはファン１１に吸引されて図２に破線矢印にて示すように本体ケース２に開口する前記室内吸気口６から換気ユニット１内に導入され、ファン１１から吐出された室内空気ＲＡは給気通路７を室内方向へ向かって流れて全熱交換器１３を略水平に横切る。
【００２６】
従って、全熱交換器１３においては、新鮮な外気ＯＡと汚れた室内空気ＲＡの直交流が生じ、両者は前記波板状フィン１５，１６（図６参照）を介して全熱交換され、このようにして全熱交換された室内空気ＲＡは図７に示すようにその半分（５０％）が還気ＣＡとして１００％の量の前記給気ＳＡと混合されて前記室内換気口５（図２及び図５参照）から室内に供給され、残り５０％の室内空気ＲＡは図２に示すように流れ方向が１８０°転換されて全熱交換器１３を水平に流れてそこを流れる外気ＯＡとの間で全熱交換に供された後、排気ＥＡとして排気通路８を屋外に向かって流れ、排気口３（図２及び図４参照）から屋外に排出される。このように、室内空気ＲＡの一部（本実施の形態では５０％）を外気ＯＡとの全熱交換に再び供するようにすれば、全熱交換器１３の全熱効率が高められる。
【００２７】
以上のように、本実施の形態においては、図１に示すように各換気ユニット１における外気ＯＡの導入量を１００％とした場合、この外気ＯＡが全熱交換器１３によって全熱交換されることによって得られる同量（１００％）の給気ＳＡと５０％の還気ＣＡは混合されて１５０％の室内空気ＲＡとして各室（リビング及び居室Ａ，Ｂ，Ｃ）内に供給され、１５０％の室内空気の１／３の５０％が後述のように洗面所に流れ込んで排気ダクト１８を通って屋外に排出され、残り１００％の室内空気ＲＡの半分（５０％）が室内換気ユニット１を通って排気ＥＡとして屋外に排出され、最後の半分（５０％）の室内空気ＲＡが還気ＣＡとして給気ＳＡに混合される。
【００２８】
而して、上述のように各室内への給気量＝外気ＯＡの導入量（１００％）を排気量（５０％）よりも大きく設定することによって、リビング及び各居室Ａ，Ｂ，Ｃ内の圧力は正圧（陽圧）となり、リビング及び各居室Ａ，Ｂ，Ｃ内における５０％の室内空気ＲＡは図１に破線矢印にて示すように排気型換気扇１７を常時運転しているために負圧となっている洗面所へと流れ込み、計２００％の量の空気が排気ＥＡとなって図１に実線矢印にて示すように排気ダクト１８を通って屋外に排出され、残り１００％の室内空気ＲＡが換気ユニット１に吸引され、その半分（５０％）は還気ＣＡとして室内に還流し、残り５０％が排気ＥＡとして屋外に排出される。この結果、換気ユニット１とこれが設置されたリビング及び各居室Ａ，Ｂ，Ｃ及び屋外とを接続するためのダクト配管を要することなく居室外の換気も可能となって換気システムが実現することとなり、建築工法に関係なく新築以外の住宅に対しても換気を行うことができるようになる。
【００２９】
ところで、本実施の形態では、各換気ユニット１において給気量を排気量よりも大きくする方法としてファン１１，１２の諸元を変えて両者の性能に差を設ける方法が採用されている。
【００３０】
各換気ユニットにおいて給気量を排気量よりも大きくする他の方法としては、各換気ユニットの給気側及び排気側に同一諸元のファンとモータをそれぞれ設置し、両ファンの回転数を変えて給気量を排気量よりも大きく設定する方法、各換気ユニットに設けられた熱交換器の給気側流路と排気側通路の長さを変えて両通路での圧力損失に差を設けることによって給気量を排気量よりも大きく設定する方法等が考えられる。
【００３１】
又、別の方法としては、図８に示すように、各換気ユニットに設けられた全熱交換器１３を通過した室内空気ＲＡの一部（図示例では５０％）を排気ＥＡとして屋外に排出し、残り５０％の室内空気ＲＡを還気ＣＡとして給気ＳＡ（１００％）とミキシングさせる方式が考えられる。
【００３２】
尚、本実施の形態では、各換気ユニット１における給気量と排気量の割合を２：１としたが、この割合は任意であって、通常は１．５〜２の範囲内に設定される。
【００３３】
【発明の効果】
以上の説明で明らかなように、本発明によれば、各居室に設置された換気ユニットにおける給気量を排気量よりも大きく設定して各居室内を正圧とし、屋内の居室外（例えば、洗面所）に設置された排気型換気扇を常時運転するようにしたため、各居室内の空気（室内空気）は正圧の各居室から居室外を通って排気型換気扇が設置された負圧の洗面所等へと流れて排気型換気扇によって屋外に排出されることとなり、この結果、ダクトを用いなくても居室外の換気も可能となって１フロア又は全館の換気システムが実現し、建築工法に関係なく新築以外の住宅に対しても１フロア又は全館の換気を行うことができるという効果が得られる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明に係るダクトレス換気システムの構成を示す住宅の模式的平断面図である。
【図２】本発明に係るダクトレス換気システムを構成する換気ユニットの側面図である。
【図３】本発明に係るダクトレス換気システムを構成する換気ユニットの底面図である。
【図４】図２の矢視Ｘ方向の図である。
【図５】図２の矢視Ｙ方向の図である。
【図６】本発明に係るダクトレス換気システムを構成する換気ユニットに設けられた全熱交換器の作用を説明するための部分斜視図である。
【図７】本発明に係るダクトレス換気システムを構成する換気ユニットに設けられた全熱交換器における空気の流れを示す模式図である。
【図８】本発明に係るダクトレス換気システムを構成する換気ユニットに設けられた全熱交換器における空気の流れを示す模式図である。
【図９】従来のセントラル換気システムの構成を示す住宅の模式的平断面図である。
【符号の説明】
１          換気ユニット
１０        電動モータ
１１，１２  ファン
１３        全熱交換器（熱交換器）
１７        排気型換気扇
ＣＡ        還気
ＥＡ        排気
ＯＡ        外気
ＲＡ        室内空気
ＳＡ        給気
【図１】
0004325813.tif 000002
【図２】
0004325813.tif 000003
【図３】
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【図４】
0004325813.tif 000005
【図５】
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【図６】
0004325813.tif 000007
【図７】
0004325813.tif 000008
【図８】
0004325813.tif 000009
【図９】
0004325813.tif 000010