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【DIY】キッチン用換気扇の電源コンセントにアース端子を追加する

台所換気扇レンジフード用電源にアース端子を追加する電気工事DIY 電気工事

我が家のキッチン用換気扇が古くなり不具合が出始めました。近々新しいレンジフードなどへの交換が必要な状況ですが、その電源にはアース端子がついておりません。そこで今回は、台所の他の電源からアース線を分岐させて、換気扇用の電源にアース端子を追加する電気工事をDIYしました。天井点検口のない1階のケーブル引き回しには工夫が必要ですが、活躍したのは今回も釣り用の「ライン」と「おもり」でした。下記にて動画も公開していますので、皆様のDIYのご参考になれば嬉しいです。

1.キッチン用換気扇(レンジフード)の寿命

設置から16年が経過し耐用年数である15年を超過したキッチン用換気扇(レンジフード)

写真は我が家のキッチン用換気扇(レンジフード)です。型番はPanasonic(National)の”S16AH2”で、2006年に製造された製品です。

換気扇の一般的な耐用年数は15年のようですが、10年を交換の目安にした方がいいという話もありますね。

我が家の換気扇は、今年(2022年時点)で既に16年になりますので、耐用年数を既に超えてしまっています。

2年ほど前に、リビング(ダイニング)のエアコンの効きが極端に悪くなってしまいその原因を調べたところ、エアコンの送風機の羽根に、油汚れがこびりついていて、送風能力が著しく低下していることがわかりました。取り急ぎは、その羽根(クロスフローファン)にこびり付いていた汚れを除去することで送風力は回復しましたが、クロスフローファンが油で汚れてしまった原因は一体なんだったのでしょうか?

キッチンの様子を確認すると、天井に近い部分が随分と汚れています。(冷蔵庫の上面にも油汚れがべったりです。)どうやら、気が付かないうちに油煙がリビングの天井に充満し、エアコンを油で汚してしまったようです。

換気扇を動作させても外側のシャッターが開かず換気ができないため、暫定対策としてシャッターを開けっぱなし改造

そして、天井に油煙を充満させていたのは、換気扇の換気能力が著しく落ちていたことが原因でした。換気扇のスイッチを入れると室外側のシャッターが開いて空気が外に排出されるのですが、現状はスイッチを入れても外側のシャッターが開かない状態になっていました。(写真のように油にまみれてシャッターが開かない状態になっていました)

結果、換気されるはずの油煙が全て室内に充満していたことになります。。。(なんと恐ろしい。。。)

応急処置として、換気扇の外側にあるシャッターを少しだけ開きっぱなしにして、常に換気可能な状態にすることである程度の換気性能を確保しましたが…常にシャッターが開きっぱなしの状態になりますですので、換気が行われていない状態ではゴキブリなどの虫が入り放題です。(そんな状態なのは、嫁さんには内緒ですw)

そこから2年ほどは、そのような状態のまま騙し騙し使用してきましたが、換気扇の耐用年数も超えましたので、そろそろ新しい換気扇(レンジフード)への交換を検討中です。

2.キッチン用換気扇(レンジフード)の電源

既設の換気扇の換気性能が著しく低下したので、交換を検討することになりましたが、その前に、使用する電源の状態を確認していきます。

キッチン用換気扇の電源は、通常の家庭用電源100Vです。扇風機と同レベル?のモーターを1つ回しているだけですので、機器の大きさの割には消費電力は小さいですね。(我が家の既設の換気扇の定格電力は、東日本の50Hzの使用条件で29.5Wほどです。)

台所用換気扇(レンジフード)の電源には埋め込み用の器具が使用されていてアース端子がない

エアコンなどでは分電盤からエアコン単独の電源ケーブルを配線しなければなりませんが、換気扇ではそのような対応も不要です。(実際には家庭用100V仕様のエアコンも、単独配線が必要なほどの電力は消費していないようですが。。。)

我が家の換気扇用の電源は上写真のような状態です。換気扇(レンジフート)と天井との間の閉ざされた狭い空間に、本来は連用取付枠に固定して壁面埋め込みで使用する電源器具が無造作に置かれているだけの状態です。

一応プラグ抜け防止機能付きの器具にはなってはいますが、ちょっと無造作過ぎますよねw(せめて壁面に取り付けておいて欲しかった)

台所用換気扇(レンジフード)の電源が送り穴で分岐して流し台の蛍光灯に使用されていることを示す配線図

しかも、その器具の”送り穴”からは、更に電源の分岐が行われていて”流し台 蛍光灯”に使用されています。(簡易的な配線図は図の通りです。)

前述のとおり、換気扇の消費電力はそれほど高くないので、電源を分岐させても問題はないと思いますが、気持ち的にはちょっと微妙な感じですね。。。

そして、新たに購入を予定している換気扇(レンジフード)の施工説明書には、機器をアースに接続して使用する旨が明記されていますが、我が家の換気扇用電源には、アース端子がついておりませんでした。

3.キッチン用換気扇(レンジフード)にアース(接地)は必要?

新築時に備え付けられていた我が家のキッチン用換気扇(レンジフード)にはアース線が接続されておりませんでしたが、そもそもキッチン用換気扇(レンジフード)にアース(接地)は必要なのでしょうか?

電気工事で設置する機器に、アース工事をしなくてよいとされる条件は下記です。それぞれについて我が家の状況に当てはめて考えてみましょう。

  1. 使用電圧が交流対地電圧150V以下で、乾燥した場所に設置する場合
  2. 低圧用(600V以下)で、人が触れる恐れのないように(設置高さが2.3m以上)木柱、その他これに類するものの上に設置する場合
  3. 水気のある場所以外に施設する場合で、電気用品安全法の適用を受ける高感度高速形漏電遮断器(定格感度電流が15mA以下、動作時間が0.1秒以下の電流動作形のものに限る)を施設する場合

まず条件「1」について、一般的な家庭用電源は電圧が100Vなので150V以下です。電圧的にはアース工事不要な条件に該当しますが、キッチン用換気扇の設置場所が”乾燥した場所”か?と言われると、お鍋から水蒸気などが巻き上がる場所になりますので、アース工事が不要な条件には該当しない気がします。

条件「2」についても、高所設置ではありませんので非該当ですね。

分電盤の漏電ブレーカーの定格感度電流は30mAなので換気扇のアース工事が省略できる15mAを超えている

条件「3」について、我が家の配線回路上で漏電遮断器が付いているのは分電盤のみになりますが、その仕様は「動作時間:0.1秒以内/定格感度電流:30mA(定格不動作電流:15mA)」(写真参照)です。工事省略の条件である”定格感度電流15mA以下”を超えていますので、この条件にも該当しそうにありません。

こういうものは書かれている条文の”解釈”によって判断が分かれる(抜け道がある)のは理解していますが、条文を素直に解釈した場合、少なくとも我が家の「キッチン用換気扇(レンジフード)にはアース工事が必要」と言えそうです。

であれば、今後の新しい換気扇(レンジフード)の設置に向けて、アース端子を追加しておく必要がありますね。

4.キッチン用換気扇(レンジフード)へのアース端子追加方法

それでは、今後の換気扇(レンジフード)の交換に向けて、電源にアース端子を追加する方法を考えていきます。

我が家の台所には、いくつかのアース端子が存在していますが、アース線の引き回し元である分電盤からは結構な距離があります。換気扇用の電源にアースを追加するためには、既存のアース端子から”送り穴”を使用してアース線を延長してあげるのが一番簡単な方法になりそうです。

台所のアース端子を持つ他の電源と換気扇の位置関係

換気扇の最も近傍にあるのは”冷蔵庫用電源”のアース端子です。しかしながら、換気扇に対する冷蔵庫用電源の位置は図のとおりで、換気扇からは調理スペースを挟んだ逆側に位置していますので、冷蔵庫からアースを延長させるためには、天井裏にアース線を通す必要があります。(図中の赤点線がアース配線経路のイメージです。)

我が家の台所は1階にありますが、その天井裏に対する点検口は1個も存在しておりませんので、天井裏にアース線を通すためは、新たな天井点検口の設置が必要となりそうです。

次に近いアース端子は、換気扇とは横並びに位置する流し台の先の”流し台横電源”にあるアース端子です。(上図参照)

流し台の上には棚が設置されているが、その上には閉ざされた何もない空間がある

流し台の上には棚があり、その棚の上部には写真のとおり、かなり狭いですが、何もない空間があります。(写真の下端に見えているのが換気扇の電源で、その奥の棚の上に空間があります。)

よって、構造的にはその棚の上の空間を通り道に利用すれば、流し台の先の位置までアース線を通すことが出来そうです。(上図の赤実線がアース配線経路のイメージです)

課題は、”流し台横電源”が設置されている壁の中にどのようにアース線を引き回すか?になりそうですが、その辺は工事を始めて近傍の構造を確認しないとわかりません。

よって、今回のアース端子追加工事の方針としては、まずは「”流し台横電源”からアース線を延長する」ことにトライし、それでどうしてもダメな場合に「天井点検口を設置して”冷蔵庫電源”からアースを通す」こととしました。

5.換気扇(レンジフード)用電源へのアース追加工事の検討

施工する電気工事の方針が決まったら、具体的な工事内容を検討します。今回工事する内容は以下の通りです。

台所用換気扇(レンジフード)にアース端子を追加する電気工事の配線図

まずは、現状の換気扇用電源の”送り穴”を使用した電源分岐を止めます。分電盤からの電源ケーブルを、新たに設置するジョイントボックスに配線し、そこから「換気扇」と「流し台蛍光灯」に分岐する構成に変えていきます。

アース線は”流し台横電源”から”送り穴”で分岐させて流し台の上を引き回し、ジョイントボックスを経由して換気扇まで引き回します。

また、換気扇用電源には下記の接地極と接地端子の両方を備えた露出型コンセントを使用し、今後、購入する新しい換気扇(レンジフード)のプラグ(アース配線)がどのようなものであっても対応できるようにしておきます。

ジョイントボックス内でのケーブルどうしの接続には”差し込み型コネクタ”を使用して行きますが、今後の増設を視野に入れて、接続できるケーブル数に1個分余裕を持たせた設定とします。(ケーブルが3本接続される接続点には、4本接続用のコネクタを使用しておくという意味です)

よって、配線的には特に難しい部分はありません。工事のポイントは”流し台横電源”から分岐させるアース線をどのように換気扇まで引き回すか?に尽きます。行き当たりばったりになりますが、工事の中で家の構造を確認しながら施工していきます。

6.換気扇(レンジフード)用電源へのアース追加工事の施工

必要な部品が全て準備出来たら、施工を開始していきます。

まずは、流し台の上に設置されている棚上の空間にアース線を通していきますが、その前に、アース線の送り元となる”流し台横電源”の状態を確認しておきます。

実は”流し台横電源”に関しては、既にその壁裏に新設した電源(ウォーターサーバー用)に、送り穴による分岐工事を施工済です。(分岐工事の内容は下記リンクの記事をご参照ください。)

そして、後日、同様にアース線の分岐も施工しました。(アースの分岐工事は下記リンクの記事をご参照ください。)

壁面埋め込み式電源コンセント器具のアース端子の送り穴

よって、”流し台横電源”のアース端子用の”送り穴”は既に使用済なので、その分岐先の電源(ウォーターサーバー用電源)の”送り穴”を使用して、アース線を分岐させていく必要があります。(アースの再分岐になりますが、アース線であれば何回分岐しようが問題はないでしょう)

なお、アース用の”送り穴”は、アース端子付き電源器具裏面(写真参照)のアース線(緑色の線)が接続されている端子(穴)の横に並んだ端子(穴)になります。(接続先を間違えると大変なことになるので、接続先はくれぐれも間違えないようにしましょう)

アースの分岐元が確認出来たら、いよいよアース線を通す施工を行っていきますが、アース線を通す空間は閉ざされた空間になっていて、そのままの状態ではアクセスすることができません。周辺の構造物を分解、もしくは破壊して空間にアクセスする必要があります。

この辺りが、新築の家への電気工事は比較的簡単で、既存の家への電気工事は難易度が高いと言われる所以になります。現状の家の構造を理解して、施工方法を考えていきましょう。

6.1 流し台上の棚上の空間にアース線を引き回す

まずは、何も破壊することなく、分解のみで流し台上の棚上の空間にアース線を通していく方法を考えていきます。

結論として、破壊を伴わずに施工するためには、流し台上の棚を一旦すべて取り外すしかなさそうです。元に戻すの作業が地味に大変そうですが、まずはこちらの方法にトライします。

取り外す棚の中には、収納したものを楽に出し入れできるよう、昇降するラックが取り付けられていますので、収納されていたものを全部取り出し、中を空にした状態でラックを取り外していきます。

流し台の上の棚を取り外すために棚内に設置された昇降式のラックを取り外す

しかしながら、このラックの取り外し作業が想像以上に大変でした。(写真がラックを取り外しているところです)

ラックとしての安全性(強度)が最大限考慮されている関係上、ラック自体がかなり頑丈に作られていて重いです。結果、想像の7倍くらいは大変な作業でしたが、けがをすることもなく何とか一人で取り外すことが出来ました。

ラックを外して棚の中が空っぽになったら、棚を固定しているネジを外して棚全体を外していきますが…なんと!ネジをすべて外したのに棚が全く動きません。インターネットで取り外し方(施工説明書)を探してみましたが、よくわかりませんでした。

せっかく頑張って重たいラックを取り外したのですが…棚を無理に取り外して破損させては元も子もありません。棚の取り外しはギブアップし、他の施工方法を考えます。

続いて考えた施工方法は、棚上の空間を目隠ししている化粧パネルに穴を開けて、そこからアース線を通す方法です。(化粧パネルの破壊を伴いますが止むをえません。)

流し台の上の棚の上に存在する閉ざされた空間を活用するため、空間を目隠ししている化粧パネルをマルチツールで切断する

まずはマルチツールで写真の矢印部に刃を入れて、棚の上に固定されている化粧パネルを切断していきます。

なお、写真内で右側に見えているタイル面は「流し横電源」が設置されている壁面です。棚の上の空間から、その壁の中にアース線を引き回していきますので、棚の上の空間と、壁の中の空間の両方にアクセスできるよう、棚の最も壁寄りの箇所の化粧パネルを外していきます。

構造的には化粧パネルの裏側に2本の木材が配置されていて、そこに化粧パネルが強力な接着剤で固定されているという構造のようです。外した化粧パネルの修復方法は別途考えていきますが、取り急ぎは化粧パネルが固定されている木材ごと切断していきます。

棚の上の閉ざされた空間の化粧パネル周りの断面図

化粧パネルを外して、その内部構造を確認してみると、棚上空間は図のような構造になっていることがわかりました。(少々わかり難い図ですが、図は棚の断面図で、上が天井、下が棚です。そして、右側が化粧パネルが固定されている面になります。)

化粧パネルが固定されていた木材は、天井に向かって2本の木材が重ねるようにネジ固定されていました。(化粧パネルが固定出来さえすれば、構造はどんなんでもいいって感じの設計ですねw)

化粧パネルに穴を開けることが出来たら、換気扇側から棚上の空間にアース線を挿入し、化粧パネルに穴を開けた位置まで引き回します。

6.2 流し台横の壁内にアース線を引き回す

続いては、化粧パネルに穴を開けた場所まで引き回したアース線を流し台横(棚の横)のタイル面の壁内に通していきます。

流し横の壁内にアース線を挿入するために、手を入れて壁内を確認するための穴を開ける

まずは、化粧パネルに穴を開けた場所から見える、石膏ボード上端のわずかな隙間から壁内にアース線を挿入してみますが…中で何かに当てってしまいアース線が全く入りません。

そこで、アースを挿入する(タイル面の)壁内の様子が目視出来るよう、石膏ボード上端に上写真のような穴を開けました。(この場所は、化粧パネルを元に戻せば隠れてしまう場所なので、外観は気にしませんw)

開けた穴から壁内に手を突っ込んで、中の様子を(文字通り手探りで)確認した結果は下図です。(こちらの図もちょっと解り難いかもしれませんが、下図は写真と同じ視点で、石膏ボードに穴を開けた箇所を正面から見ている図になります。)

流し台横の壁内には間柱があり、アース線が入っていくのを邪魔している

ケーブルを挿入しようとしている位置(開けた穴)のすぐ真横には間柱が配置されていました。どうやら、石膏ボードの隙間から挿入したアース線は、間柱にぶつかってしまって、全く奥に入っていかなかったようです。(構造を理解しながらの施工は難しいですね。。。)

石膏ボードに開けた穴に再び手を突っ込んで、壁内までケーブルが通せる隙間がないか?手さぐりで確認してみると…間柱の横に、壁内へ通じる小さな隙間があることがわかりました。

そのわずかな隙間にケーブルを通すことが出来れば、何とか”壁内空間”にケーブルを配線することが出来そうです。ただし、角度的に開けた穴からは壁内が目視できませんので、すべて手探りでの作業となります。果たして、アース線を上手く通すことは出来るでしょうか?

流し横の壁内にアース線を通すために釣り用のラインとおもりを壁内に落とし込んで通しておく

このような難易度の壁内ケーブル配線で、いつも私を助けてくれるのは、写真のような釣り用の「ライン」(釣り糸)と「おもり」です。

手探りで見つけた隙間からおもりを通して、そのおもりを壁内に落としていくことで、壁内にラインを通していきます。(今回はそろばん型の重りを使用しています)

石膏ボードに開けた穴が少し小さかったこともあって、おもりがなかなか壁内に入っていってくれませんでしたが、最終的には何とか壁内側におもりを落としこむことが出来ました。(いつもありがとう。おもりw)

おもりが壁内に落下したら、今度は、壁裏コンセントの穴側から手を突っ込んで、落としこんだおもり(のライン)を手繰り寄せて取り出していきます。

おもりが上手く取り出せたら、そのライン(釣り糸)をガイドとして使用して、反対側にアース線をくくりつけて壁内に通していくのですが…この作業が、また大変でした。壁内のわずかな隙間にケーブルを通そうとしていることもあり、アース線の先端がいろんな箇所に引っかかってなかなか壁内を進んでくれませんでした。(壁内の通線作業はいつも難航します。。。)

そんなこんなで、なんとかアース線を目的の位置まで引き回すことが出来たら、分岐元のアース端子”送り穴”に引き回したアース線を接続して、分解したコンセントを元に戻します。(コンセントの分解、組み立て方法は、下記リンクの別記事のにて詳しく説明していますので、ご参考にしてみてください。)

分解したコンセントが元通りに出来たら、アース線の分岐と配線(引き回し)は完了です。(やはり、かなりの難工事となりましたw)

6.3 露出型コンセントへのケーブル接続と設置

アース線の配線が出来たら、今回新たに設置する露出型コンセントにケーブルを接続して設置していきます。

まず、新設する露出型コンセントには⊕⊖のケーブルとアース線を接続していきますので、3芯のVVFケーブルを使用して接続していきます。(配線図は5項を参照ください)

アース端子付き露出型コンセントに芯線が3本のVVFケーブルを接続する

⊕側には黒線、⊝側には白線、そして、アース端子には赤線を接続します。ケーブルの接続端子への接続は、被覆を剥いた芯線をネジで固定するだけの構造になっているので簡単です。(板状の端子で挟み込んでいるので、芯線をリング状に加工する必要はありません。)

また、アースに接続する赤線は、⊖側の端子の上を通すような構造になっていました。アース線が⊝側の端子に触れることなく端子上に配線できるので安心ですね。(写真をご参照ください。肝心の⊖端子が指で隠れてしまってますが…w)

ケーブルが接続出来たら、露出型コンセントを壁に固定していきます。4隅にネジ固定する穴があるので、その穴にネジを通して壁面に固定していきます。

台所用換気扇(レンジフード)用に新設するアース端子付き露出コンセントを壁のべニア板面に固定する

壁面への固定が出来たら、カバーを嵌めて中央のネジでカバーを固定します。(その状態が写真の状態です。)

更にその上から、全体を覆うカバーを被せれば換気扇用電源の設置は完了です。(最後のカバーはツメ固定されているだけでネジはありません。)

なお、今回使用した露出型コンセントは、接地極と接地端子を両方備えているものになります。換気扇側のプラグにアース端子が付いている場合はプラグをそのまま挿せばいいですし、アース線を別途接続する場合には、一旦全体を覆っているカバーを外して、その中の端子にアース線をネジ止め出来ます。

6.4 ジョイントボックスを設置して各ケーブルを接続する

露出型コンセントが設置出来たら、その横にジョイントボックスを設置して各ケーブルを接続していきます。

設置した露出型コンセントのケーブルやアース線などをジョイントボックスの土台周りに引き回して接続する

ジョイントボックスの設置は、台座をネジで2か所固定するだけです。(写真が台座のみを固定した状態です。上下2か所をネジ固定してあります。)

台座が設置出来たら、分電盤からの電源ケーブル、換気扇用露出型コンセントに接続したケーブル、流し台照明用のケーブル、棚上の空間を引き回してきたアース線を、事前に作成した配線図(5項参照)の通りに差し込み型コネクタで接続していきます。

なお、差し込み型コネクタへのケーブル接続方法は、下記リンクの別記事にて詳細を紹介していますのでご参考にしてみてください。

設置した露出型コンセントのケーブルやアース線などを差し込み型コネクタで接続してジョイントボックスに格納する

ジョイントボックスの近傍で、すべてのケーブルが接続出来たら、接続したケーブルをコンパクトに折り畳んでジョイントボックスのカバーの中に収納します。(写真の透明ケースがジョイントボックスのカバーです)

その状態でカバーの上下端を壁面に固定された台座に取り付ければ、ジョイントボックスの設置は完了です。(カバーを台座の上下のツメにひっかけるだけです。)

上写真が露出型コンセントとジョイントボックスを設置した状態になりますが、換気扇用の電源にアースが追加され、その他の配線もすっきりと整理できましたので、これでいつ新しい換気扇が届いても大丈夫ですね。

6.5 アース線を配線するために外した化粧パネルの修復

最後に、流し台上の棚上の空間に、アース線を通すために外した化粧パネルを修復していきます。

流し横の壁内確認用に開けた穴を、穴を開けた石膏ボードに添え木をして塞ぎマスキングテープで隙間をなくす

まずは、流し横の壁内にアース線を通すために、石膏ボードに開けた穴をふさいでいきます。穴を開けた時に切り出した石膏ボードで穴を塞ぎましたが、施工時に塞いだ石膏ボードが壁内側に落ちないよう、写真のような木材の切れ端をネジ固定してストッパーを掛けました。

更に、それをマスキングテープで軽く固定して、マスキングテープを外すだけで、今後もその穴を活用できるようにしておきました。

また、キッチンの換気扇を動作させると、壁内から結構なすきま風が入ってくることがわかりましたので、天井と石膏ボードに出来ている隙間もマスキングテープでふさいでおきました。

棚上の空間を活用するために化粧パネルに開けた穴は、化粧パネルをネジ止めして塞ぐ

棚上の化粧パネルに開けた穴は、穴の周囲に木材を固定して、そこに取り外した化粧パネルをネジ止めしました。(ネジ頭が剥き出しになっていますが、そんな細かいことは気にしませんw)

また、化粧パネルの切断面に出来た隙間については手元にあったモールを配置して塞ぎました。(写真参照)

取り付けできそうなモールがホワイトしか準備できなかったので、外観的にはちょっと違和感がありますが、今後は化粧パネルを固定したネジを外すことで、棚上の空間にいつでもアクセスできるようになりました。(ネジ固定式の点検口みたいな感じになりましたw)

以上で今回の施工はすべて完了です。

・キッチン用換気扇(レンジフード)にアース追加工事した感想

今回は1階のキッチン用換気扇(レンジフード)の電源にアース線を引き回してアース端子を追加しました。想像はしていましたが…やはり1階のケーブル配線工事はとても大変でしたね。(2階への配線は屋根裏を活用できるので、配線工事は比較的簡単です。)

総じて、1階へのケーブル配線は、新築で施工する電気工事屋さんの”思いやり”が追加工事時の難易度を左右します。家の工事にはいろいろな業者さんが携わり、電気工事屋さんだけでは決められないことも多々あるとは思いますが、全ての一般住宅に「ケーブルが追加配線出来る建築方法」を義務化してもらいたいなぁと思いましたw

追記:今回の施工で追加設置したアース端子を活用した「レンジフードの交換DIY」については、下記リンクの記事にてまとめていますので、ご参考にしてください。

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