換気扇の原理、構造、種類、JIS規格

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換気扇の原理、構造、種類、しくみ

一般家庭で使用される換気扇を大別すると、次のような種類がある。

標準換気扇

一般家庭の台所で最も多く使用されているプロペラ式換気扇は、シヤッター開閉方法の種類により次の3タイプがあり、用途や場所に応じて選定する。

  ①連動式

スイッチひもを引くことにより、その力で機械的に屋外側のシヤッターが開き同時にスイッチが入るタイプで、排気専用タイプと給排気タイプがある。

  ②電気式

電源を入れると、プロペラのモーターが回るとともに、シヤッター開閉装置の力によりシヤッターが開くタイプで、電源が切れるとバネの力でシヤッターを閉じるしくみになっている。本体にスイッチひもは付いていない。

  ③風圧式

プロペラの回転による風圧でシヤッターを開くタイプ。構造が簡単なため、風の強いときなど外風圧によりシヤッターのバタツキ音が発生する場合がある。


レンジフードファン 英語:range hood

レンジフードファンとは、キッチンコンロの上に設置され、換気扇をフードで囲い油煙などを効率的に捕集レダクトを使用して遠くに排気(給気)できる特長がある。大別すると、次の2タイプがある(下図)。


①深形タイプ

本体上部にダクト接続口などが収納されていて、本体のパネルは天井面まである。 このためシステムキッチンとのデザインが統一できるが、上部につり戸棚などが設置されている場合は不向きである。排気専用のタイプ以外に同時給排気ができる夕イプがある。

②浅形タイプ

 キッチンのつり戸棚の下に取り付けられるよう、薄形にまとめられたレンジフードファンで、深形タイプのように同時給排気はできない。

浴室換気乾燥機

 外干しできない雨の日や、冬場などに便利な衣類乾燥運転ができます。また、風呂に入る前にあらかじめ暖めておける予備暖房や、換気、給気もできる万能のダクトファンタイプです。

 最近の傾向としては、トイレ、洗面所など二室用、三室用が好評です。圧力型のダクト換気により、運転停止後、常時換気運転モードへ自動的に切り替わるなど、住宅の全体換気などの主力換気扇の位置づけです。

 浴室換気乾燥機は、外風の影響や室内の各扉や窓の状況に関わらず一定の換気量を自動調整する定風量運転機能、サウナ浴感覚のミストサウナ機能など、新しい機能が付いた高機能の商品も出てきています。

 浴室換気乾燥機は、2009年4月よりスタートした「長期使用製品安全点検制度」と「長期使用製品安全表示制度」の対象商品となり、設計上の標準使用期間到達時に安全点検が義務づけられます。

 

ダクトファン・中間ダクトファン

 住宅の気密性の向上に伴い、静圧の高い各種のダクト用換気扇が普及してきました。ダクト用換気扇は、居室など局所換気のほかに、天井裏などに隠蔽設置するなどの利用が増えています。

 これを中間ダクトファンと呼び、ダクト(管)により二室、三室など複数の部屋から換気する集中型換気扇です(下図)。浴室換気乾燥機と洗面所、トイレを連動するタイプもあります。とくに、集合住宅では中間ダクトファンが普及しています。


熱交換型換気扇

 一般的な換気扇は、夏ではせっかく冷やした冷気を、冬では暖めた暖気を逃がしてしまうというエネルギーの損失があります。

それを改善するのが熱交換型換気扇です。 熱交換型換気扇には、熱交換素子という特殊な紙などでできか熱交換器が内蔵されています。この特殊加工した紙状の板にすき間を設けて、タテヨコ交互に何層にも重ねます(下図)。


 そのすき間に冷たい空気と暖かい空気(給気と排気)を交差させることにより、熱交換素子を介して、室外の新鮮な空気が室潟に近い温度まで熱交換されます。もとの温度と湿度を室内に戻すことを「全熱交換」と呼びます。熱交換型換気扇は、空気を狭い熱交換素子の間を通すため、静圧の高いシロッコファンやターボファンが使用されます。

 その効果は、同時給排気で換気しつつ、約70%もの熱エネルギーを回収できる省エネ型の換気扇です。空気は入れ換えますが、エネルギーは逃しません。さらに、給気時に外気の花粉やはこり、虫などが入らないように、空気清浄フィルタなどで防ぐ構造となっています。居室用のIパイプ型、壁埋込み型、天井埋込み型など多くの種類があります。

 家の中心に全熱交換の換気システムを設置し、すべての居室を換気する方式が集合住宅から普及てきています。

 建物全体も各部屋も気密性が向上した今、換気扇は大変重要な位置づけにあります。換気扇が単に空気を入れ換えるだけでは、エネルギーが放出されて大きなむだを発生させることになるのです。

 換気システムは、エアコンなどほかの機器を含めた家庭の総エネルギーを集約する大事な機器です。

 例えば、レンジフードファンと浴室用、トイレ用の換気扇は、油煙や蒸気、臭気を排出する専用(局所)換気扇にして、そのほかのすべての換気システムを、全熱交換型換気扇のような省エネタイプに置き換えることができます。全熱交換型換気扇では、回収率をもっと向上させたいものです。さらに、二十四時間トータル換気システムは、常時運転によるエネルギー消費が発生しますので、室内空気の汚れ具合に応じたセンサなどの応用により、適時間欠運転するなど検討の余地がありそうです。

 最近の商品動向は、戸建て住宅ではパイプ用ファンを使ったダイレクトシステムが、マンションでは浴室換気乾燥機を使った換気システムが、アパートではダクト用換気扇の多室用が主流となっているようです。

24時間換気設備

 建築基準法改正に伴い、新築や改築の住宅には24時間換気が可能な換気設備の設置が義務付けられ、2003年7月1日(着エベース)から施行された。 個々の部屋を単独に換気するものと、住宅全体を換気するものなどがあり、汚染物質が滞留しない環境をつくり出す、24時間換気対応浴室暖房換気扇は一般的な浴室暖房換気扇の機能のほかに、24時間換気システムのための集中排気ユニットとして使用することができる。


24時間換気扇(単体)

 寝室、リビング、浴室、洗面所などの居室に機器単体で設置し、24時間(常時)換気を行う。通常の換気扇に比べて、低風量、低騒音、低消費電力量となっている。

24時間換気システム

 浴室暖房換気扇と、他の居室に設置した給気囗または紿気用換気扇などをシステム化することにより、複数の居室と浴室、洗面所、トイレまたは住宅全体の24時間換気を行う。

 

動画 換気のお話(熱交換気システム)

換気のお話をわかりやすいアニメーションでご紹介



換気扇 ファンの種類と特徴

 軸流ファン

 通称プロペラファンと呼ばれ、台所用・窓用などの一般換気扇やパイプファンに使われています。静かで風量を必要とするところに用います。モータの力を強くし、静圧(ダクトなどの狭い場所を空気が通るときに生ずる力)を上げた有圧換気扇にも使われています。

 遠心ファン

 シロッコファンターボファンに分かれます。前者はダクト用換気扇、深形レンジフードファン、全熱交換ユニットに使われています。後者では浅形レンジフードファン、トレコンに使われています。圧力型で外風の影響を受けにくくなっています。

横流ファン

 ラインファンと呼ばれ、サーキュレータ、エアカーテン、エアコン室内機など、静かで幅広い風を要求されるところに使われます。

混流ファン

 ミックス(斜流)ファンと呼ばれ、パイプファンに用いられます。プロペラファンにひねりを加え、静圧を上げたものです。


日本工業規格 JIS C 9603 -1988 換気扇

解説概要:英語:Ventilating Fans

この規格は,家庭,事務所などで使う換気扇のうち,誘導電動機によって駆動される軸流形の羽根をもったものについて規定する。その他の詳細は下記のサイトを参考にして下さい。

JISC日本工業標準調査会サイト

回転ドラム式電気換気扇の日本工業規格はJIS C 9603 -1988 です。JISC日本工業標準調査会サイト内のJIS検索から内容が閲覧可能です。(但し印刷不可)

*現在はIEインターネット エクスプローラーのみ閲覧可。

kikakurui.com |JIS規格票をHTML化したサイト

換気扇の日本工業規格 JIS C 9603 -1988 が全文、閲覧、印刷可能です。(但し図、イラスト含まず)

換気扇

Slideshare ダウンロード資料(PDF)

パワーポイントで作成した資料です。

参考文献:

1.商品知識と取扱い 生活家電編 家電製品協会編
2.生活家電の基礎と製品技術   家電製品協会編
3.生活家電入門          大西正幸 著

4.家電製品がわかるⅠ       佐藤銀平 著
5.モノの徹底修理術        荒井 章 著
6.「分解!」 家電品を分解してみると! 藤瀧 和弘 (著)

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