JPH046336A - 換気装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 ［産業上の利用骨ｇ＋］ この発明は、暖房または冷房が行なわれている居室にお
いて、熱交換を行いながら自然換気する方法に関する。

［従来の技術］ 現在の冷暖房機器の大半は、それ自体は換気機能を持っ
ていないが、冷暖房時には居室を閉め切るので、換気が
重要な問題になる。

そのために、換気扇を別に設置するか、定期的に窓を開
放するかが一般的な手段である。

［発明が解決しようとする課Ｂ］ 換気扇は、設置しても、冷暖房時にそれをタイミングよ
く操作しないかぎり意味がない。

定期的に窓を開放することは、さらに実行されにくい。

結果として、居室の壁やサツシの一部に設けられた小さ
い換気用ルーバーや、窓・ドア等の隙間のみによる換気
で済ましてしまうことが多いのが実情である。

「省エネ」というＵ点からはルーバーからの熱逸散が問
題であるが、一方、このような場合の室内の炭酸ガス濃
度は、健康上の限界とされる１１０００ｐｐをはるかに
越えていることが少な（ない、また、結露やカビの発生
など建物や内装への悪影響もある。

いわゆる「空気清浄器」という商品は、炭酸ガスを酸素
に変える機能はないので、これを設置しても換気の目的
が達せられるものではない。

「省エネ」のためには、家屋の断熱を良くするとともに
、気密度を上げなければならない。そこで換気がますま
す重要になってくる。その場合、換気システム自体も「
省エネ」でなければならない。

本発明が解決しようとする課題は、各居室に個別に設置
できる換気システムにおいて、〔１）どのような手段で
あれ冷暖房が行なわれているかぎり、特別の操作なしに
確実に換気が行なわれるものを実現すること、（２）こ
れは、換気のための動力（エネルギー源）を必要としな
いものとすること、（３）換気によって失われるＰＣ暖
気または冷気）を極小にするような熱交換の仕組みをも
つものとすること、さらに、（４）作動に伴う騒音が一
切無いものとすることである。

［課題を解決するための手段］ 本発明は、本質的に、居室の上部および下部にそれぞれ
開口部をもつ空気ダクトを壁面にそって上下方向に設置
し、室の高さのほぼ中央に取り付けた熱交換器を通して
ダクト内の空気が室外空間に通じるように構成した装置
である。

この装置は、家屋の壁面に一体として組み込むことや、
サツシの一部分として構成することができる。また窓枠
等にユニットとして後付けすることもできる。

［作用］ 暖房が始まると、室内の空気は暖められ、密度が小さく
なって上昇する。暖房が継続すると、室内空気は次々と
上昇し室の上部に溜って圧力をもつが、室の体積は空気
ダクトの体積にたいして十分に大きいので、室内空気は
室上部の唯一の出口である上開口部から上空気ダクトを
経由して室外に排出される。これにともなって、外気が
上空気ダクトを通って下開口部から室内に吸い込まれる
。こうして室内空気と外気との間に一定方向の空気の流
れが起こる。この流れの途中に熱交換器を置いて、排出
される暖気を用いて流入する外気を加熱し、換気に伴う
熱損失を少なくすることができる（第１図および第２区
、なお矢印は暖房時の空気の流れを示すもので、ドツト
入り矢印は室内空気の排出を示し、白抜き矢Ｅｌ］は外
気の流入を示す） いっぽう冷房時には室内の空気は冷やされ、密度が大き
くなって下降する。冷房がＮＩＭすると、室内空気は次
々と下降を続は室の下部に溜って圧力をもつが、室の体
積は空気ダクトの体積にたいして十分に大きいので、室
内空気は窓下部の唯一の出口である下開口部から下空気
ダクトを経由して室外に排出され、これにともなって外
気が上空気ダクトを通って上開口部から吸い込まれる。

この場合、空気の流れの方向が暖房時とは逆になるが、
同じ熱交換器を用いて、排出される冷気によって流入す
る外気を冷却し、換気に伴う熱損失を少なくすることが
できる。

熱交換器として伝熱性の間隔板をもつ熱交換素子を用い
るときは、その間隔板を通して熱交換が行なわれる（第
３図）［請求項１］ 熟交換器としてヒートパイプを用いるときは。

ヒートパイプの蒸発部伝熱フィンを通る暖気によって作
動流体が蒸発し、その高温蒸気が凝縮部伝熱フィンを通
る冷気によって液化する。液化した作動流体はウィック
の毛管作用または重力によって蒸発部へ還流する０以上
のプロセスによって熱交換が行なわれる（第５図）　　
［請求項２コ上記二つの方式の熱交換器を併用して熱効
率をいっそう高めることもできる（第６図）　　［請求
項３］ なおヒートパイプは、流路の構成によって、上部加熱方
式（トップヒートモード＝第５区）または下部加熱方式
（ボトムヒートモード＝第６図）のものを用いる。

上下開口部に対応する位置（高さ）にそれぞれ室外への
補助開口部を設ければ、春秋など冷暖房をしないときに
も、室内外の温度差による自然換気がおこなわれる。す
なわち、室温の方が高ければ上開口部から排気し、下開
口部から吸気する。

室温の方が低ければその逆で、下開口部から排気し、上
開口部から吸気する（第７図）　　［請求項４］ ［実施例］ 実施例について図面を参照して説明する。

第１図は本発明に係る換気装置および室の構成を示すも
ので、伝熱性の間隔板をもつ熱交換素子を熱交換器とし
て用いている。第２図はこの換気装置の室内開口部の設
置例を示す、第３図は上記の熱交換素子の概要を示す、
第１図に示すように上開口部（１）は天井に近（、下開
口部（４）は床に近（設置する。熱交換素子（３）は室
の高さの中央近くに設置し、上空気ダクト〔２）および
下空気ダクト（５）からの空気が、熱交換素子内の、そ
れぞれに対応するｉＭ路のみを通って室外に通じるよう
に構成する。［請求項１］ 第４図は、第１図の構成に加えて、室外側にルーバー（
１１）を設けた実施例を示す、これは防犯、防音、漫の
減速、雨の侵入防止等の機能をもつ。

第５図は熱交換器としてヒートパイプ（６）を用いた実
施例で、このヒートパイプ（６）は上部加熱方式（トッ
プヒートモード）のものである。

すなわち蒸発部伝熱フィン（７）が上にあり。

凝縮部伝熱フィン（８）が下にある。ヒートパイプは空
気ダクトの大きさ等に応じて複数個を用いる。　　［７
１１求項２］ 第６図は、第１図の熱交換素子を経由する空気が、さら
にヒートパイプ（６）によっても熱交換するように構成
し、換気に伴う熱損失をさらに減らすようにした実施例
である。このビートパイプは下部加熱方式（ボトムヒー
トモード）のものである、したがって、蒸発部と凝縮部
との上下関係が第５図のものとは逆になっている。［請
求項３コ 第７図は、第１図の上下開口部にそれぞれ対応して、補
助上室外開口部（９）および補助下室外開口部（１０）
を設け、それらが必要に応じて、開閉切替ダンパー（１
２）により開閉出来るようにし、さらに室外側にルーバ
ー（１１）を設けた実施例である。春秋など冷暖房しな
いときに開閉切替ダンパー（１２）を「開」にしておけ
ば、室内外の温度差、風、（気体の）拡散などによって
良好な換気が維持される。［請求項４］［発明の効果］ 本発明は以上説明したように構成されているので、以下
に記載する効果を奏する。

（１）換気のために換気扇を運転したり、窓を開放した
りする必要がなく、冷暖房が行なわれているときは必ず
換気が行なわれる。これにより常時、炭酸ガスやタバコ
の煙などの汚染粒子や臭気などを排出し新鮮な空気を取
り入れるので人体に快適かつ健康的である。また、家屋
の保全面でも好ましい状態を維持する。

（２）室内空気の対流が自動的に行なわれ、室内の温度
分布が適正化される。

（３）熱交換により、換気にともなうエネルギー損失を
極小にする。

（４）換気装置自体は、運転のために何ら動力を必要と
しない。

（５）以上（１）〜（４）の理由により、他の換気方式
を用いる場合に′くらべて、全体として「省エネ」を実
現できる。

（６）動力を使わないので、作動に伴う騒音が発生しな
い。

（７）動力を使わないので、留守などのとき放置しても
安全である。

（８）開閉切替ダンパー付きの室外開口部を設ければ、
年間を通じて快適な換気を享受できる。

これは、別荘、空き家などでの家屋の寿命延長にも威力
を発揮する。

（９）動力や制御機器等を必要とせず構造が簡単なので
、低コストで換気機能を実現できる。

（１０）家屋の壁面への組み込み、サツシの一部として
構成、窓枠への後付は用のユニットとして構成するなど
、製作上および設置上の応用範囲が広い。

【図面の簡単な説明】

第１図は熱交換素子をもつ本発明の換気装置およびこれ
を取り付けた室の構成を示す縦断面図、第２図は本発明
の換気装置を取り付けたときの室内の状況を示す斜視図
、第３図は第１図の換気装置の熱交換素子の概要を示す
斜視図である６以上の各図において矢臼は暖房時の空気
の流れを示し、そのドツト入りは室内空気の排出を示し
、白抜きは外気の流入を示す、第４図は第１図の換気装
置にルーバーを取り付けた実施例を示す部分縦断面図で
ある。［以上、請求項１］第５図は熱交換器としてヒー
トパイプを用いた本発明の換気装置の部分縦断面図であ
る。［請求項２］ 第６図は熱交換器として熱交換素子とヒートパイプとを
併用した本発明の換気装置の部分縦断面図である。［請
求項３］ 第７図は開閉切替グンバーをもつ補助室外開口部を上下
に設けた本発明の換気装置の部分縦断面図である。［請
求項４］ １−・・上開口部、２・・・上空気ダクト、３・・・熱
交換素子、４・・・下開口部、５・・・上空気ダクト、
６・・・ヒートパイプ、７・・・蒸発部伝熱フィン、 ８・−・凝縮部伝熱フィン、 ９・・・補助上室外開口部、 １０・・−補助下室外開口部、 １２・・・開閉切替ダンパー 第１図 特許出願人　株式会社エスエヌ研究所 代表者　　小　　松　　英　　星 第２図 第す凶 第ｆ区

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １、室の高さの中央より上の室内側に上開口部（１）を
   有する上空気ダクト（２）が熱交換素子（３）の流路Ａ
   を経由して室外空間に通じ、室の高さの中央より下の室
   内側に下開口部（４）を有する下空気ダクト（５）が該
   熱交換素子（３）の流路Ａとの間に伝熱性の 間隔板を持つ流路Ｂを経由して室外空間に通じるように
   構成した換気装置。 ２、室の高さの中央より上の室内側に上開口部（１）を
   有する上空気ダクト（２）がヒートパイプ（６）の蒸発
   部伝熱フィン（７）の間を通って室外空間に通じ、室の
   高さの中央より下の室内側に下開口部（４）を有する下
   空気ダクト（５）が該ヒートパイプ（６）の 凝縮部伝熱フィン（８）の間を通って室外空間に通じる
   ように構成した換気装置。 ３、熱交換素子（３）の流路Ａを経由した空気がさらに
   ヒートパイプ（６）の蒸発部伝熱 フィン（７）の間を通って室外空間に通じ、該熱交換素
   子（３）の流路Ｂを経由した空気がさらに該ヒートパイ
   プ（６）の凝縮部伝熱フィン（８）の間を通って室外空
   間に通じるようにしたことを特徴とする請求項１の換気
   装置。 ４、上空気ダクト（２）の上開口部（１）に対応する位
   置に、開閉切替ダンパー（１２）を前面にもつ補助上室
   外開口部（９）を設 け、下空気ダクト（５）の下開口部（４）に対応する位
   置に、開閉切替ダンパー（１２）を前面にもつ補助下室
   外開口部（１０）を設けたことを特徴とする請求項１、
   請求項２ または請求項３の換気装置。