JP2007016385A

JP2007016385A - ドア組み付け扇風機

Info

Publication number: JP2007016385A
Application number: JP2005195692A
Authority: JP
Inventors: Naoki Tsuji; 直樹辻
Original assignee: Individual
Current assignee: Individual
Priority date: 2005-07-05
Filing date: 2005-07-05
Publication date: 2007-01-25

Abstract

【課題】トイレ内の体感温度環境の改善に効果的で、常時設置しても邪魔にならず、安価で容易に設置できる機器を提供する。
【解決手段】電動機で羽根車を回す送風機により風を送って人体に当て、涼感を得ることを目的とした扇風機を、個室のドアに開けた穴に貫通して組み付けることで設置スペースをとらず、室外気を容易に導入出来るようにする。送風機の吸気経路が、室外の空気を吸気する外気導入と室内の空気を吸気する内気循環との２つの経路を備えることで吐出風量を確保する。また、通風経路の途中に吸熱・発熱体を備え、冷暖房機能を有する。
【選択図】図7

Description

本発明は、電動機で羽根車を回す送風機により風を送って人体に当て、涼感を得ることを目的とした扇風機に関する物である

トイレ内は通常、空調が行き届かないため、夏季は非常に暑くなってしまう。また、狭く閉め切った空間であるため、中にいる人の体熱や呼吸、発汗により室内の温度と湿度が上昇し、ますます不快指数が悪化する。

一方、冬季の気温が低い時は、衣服をはだけることにより、寒さをより強く感じてしまう。

このようなトイレ内の体感温度環境の改善策としては、換気扇による換気、扇風機や暖房機の設置、トイレ用エアコンの設置などが考えられる。

また、薄型の送風機の提案は特許文献１に示されている。

特開２００１−０６５４９１号公報

換気扇による換気は、室内の人による温度や湿度の上昇を緩和することはできるが、ドアの隙間からの吸気しかないため風量が少なく、また人に当たる風を起こすこともないため涼感を得るには至らない。

扇風機には大風量で稼動騒音が小さい軸流式の送風機が適しており広く用いられているが、従来の物は背面から吸気するための空間が必要であり、壁に密着して置くことが出来ず、狭いトイレ内に常時設置するのは邪魔になり、かといって使用する都度設置するのは手間がかかる。また、夏季用の扇風機と冬季用の暖房機とを用意するのでは余計に邪魔になり、金銭的負担も大きくなる。
壁掛け式の扇風機もあるが、邪魔にならない設置場所となると人の背丈よりも高い位置に限られてしまい、便座に座った人からは遠く離れてしまい、大風量でなければ効果的に風を当てるのは難しい。

トイレ用エアコンは、室内環境改善には最も効果的ではあるが、高価であり、設置工事も大掛かりになってしまうため、広く普及させるのは難しい。

特許文献１に示される送風機は、プロペラファンの吐出風を遠心ディフューザー風路によって静圧を上げた後、吹出風路で９０°向きを変えて、最初の吸込方向とは反対方向に吹き出すというものであるが、特徴である吐出風に遠心力を与えるにはプロペラファンの径が大きいほうが効果的であり、更にプロペラファンの径よりも大きな遠心ディフューザー風路を必要とするため小型化が困難である。また、プロペラファンから吐出した後の風路が長く、途中で向きが変わり、また吹出し風速を上げるためには吹出し口を急激に狭める必要があるため通気抵抗が大きくなり風量が減少してしまう。特に小型化しようとすると風路が狭くなり、壁面での境界層の影響で摩擦抵抗が大きくなる。また、吹出し口が細長くなり分散した位置に設けるため、人の近くから風を当てる場合には風の流線が細いままとなり風量を感じにくいという問題もある。このように狭いトイレ内で使用するには適していない。

本発明はかかる事情を鑑みてなされたものであり、その目的は、トイレ内の体感温度環境の改善に効果的で、常時設置しても邪魔にならず、安価で容易に設置できる機器を提供することにある。

請求項１の発明は、電動機で羽根車を回す送風機により風を送って人体に当て、涼感を得ることを目的とした扇風機において、個室のドアに開けた穴に貫通して組み付けることを特徴とするものである。

請求項２の発明は、請求項１に記載の扇風機において、送風機の吸気経路が、個室外の空気を吸気する外気導入経路と、個室内の空気を吸気する内気循環経路との２つの経路を備えることを特徴とするものである。

請求項３の発明は、請求項１および請求項２に記載の扇風機において、通風経路の途中に吸熱・発熱体を備え、冷暖房機能を有することを特徴とするものである。

本発明の扇風機では、ドアの厚みを機器のスペースに利用することが出来、また室内外へ振り分けて配置することにより突出量を少なく出来るため狭いトイレ内でも邪魔にならない。

設置場所の自由度が増すため、便座に座った人の高さに設置することで近距離から風を当てることが出来、小型で省電力の機器でも効率よく涼感が得られる。

ドアという室内外の仕切り部に設置することで、屋内の部屋の配置に拘らず、また長いダクトで導くことなく室外気を直接吸気することが出来るため、ダクトの圧力損失による風量低下を生じることなく効率よく室外気を導入出来、新鮮な空気を優先的に人に当てることで涼感を向上させることが出来る。また、換気扇を併用すれば、外気を積極的に導入することで換気の効率が向上し、室内の温度や湿度の上昇を緩和することが出来る。

ドアは裏表両側からアクセス可能であり、壁や天井に比べて取り付け作業が容易にできる。また、ドアを裏表両側から挟んで取り付けることで、戸板が薄い場合でも取り付け剛性が向上し、振動や騒音を抑えることが出来る。

室外にも筐体の片側が露出するため、作動中を表すパイロットランプを外側にも設けることで、室外からスイッチの切り忘れを判別することが容易に出来るという利点もある。

通風経路に吸熱体を備えることで、吐出風の温度を下げることが出来、更なる涼感を得ることが出来る。また、発熱体を備えて暖房機能を有することで、１台の機器を通年使用することが出来、金銭的負担を軽減することが出来る。

以下に本発明の実施例を図に基づいて説明する。

本発明の実施例１を図面に基づいて説明する。図１はドア１００に組み付けた扇風機１を室内側から見た正面図である。ドア１００には破線で示す穴が開いている。図２は図１に示すＡ−Ａ断面である。扇風機１は、プロペラ型の羽根車１１を電動機１２で駆動する軸流式の送風機１０により風を起こす。電動機１２は軸方向が短いものを使用し、羽根車１１の取り付けも羽根部が電動機１２の外周とオーバーラップするようにして送風機１０全体の軸方向寸法を小さくしている。送風機１０はケーシング２０に固定される。

ケーシング２０は、室外側に露出しドアの穴を覆い隠すフランジ部２１と、送風機１０を内包してドアの穴を貫通する送風ダクト２２、および送風機を固定する送風機ステー２３とで構成される。また、送風ダクト２２の室外側の吸気口には、回転部への接触防止と目隠しのためのルーバー２５が取り付けられる。

室内側にはカバー３０を装着してドアの穴を隠すとともに、回転部への接触を防止する。カバー３０には送風ダクト２２から出てきた風を吐出口に導く導風部３１があり、ドアの厚さに合わせてケーシング２０とカバー３０との相対位置が変化した場合でも干渉しないように、送風ダクト２２よりも一回り径が大きい重なり代をもっている。また、吐出口には風の向きを調節する風向ガイド３２を設ける。電源スイッチ３５もカバー３０に取り付けられる。

図３はドアへの取付け部の拡大図であり（イ）は上側を、（ロ）は下側を示す。ケーシング２０のフランジ部２１をドアの外面に密着させ、スペーサ４１を介して固定金具４２ａおよび４２ｂをドアの内面に当て、ネジ４３を締め付けることでドアを挟持する。このとき、スペーサ４１はドアの厚さの規格値に合わせて数種類用意するか、数枚を組み合わせて厚さを調節することで厚さの違うドアに対応することが出来る。またスペーサ４１には戸板の内面に接する段差部４１ａがあるため、ネジ４３を締め付けても戸板の開口部が内側にたわむことがなく、挟持力が低下することを防ぐ。

カバー３０は、上部を固定金具４２aに係止し、下部を固定金具４２ｂにネジ止めする。このようにドアの内面を挟持している固定金具４２aおよび４２ｂに対して取り付けることで、カバー３０はドアの厚さに関係なくドアの内面に密着して取り付けることが出来る。

扇風機１を稼動して室外気を導入するためには、その分の室内気を排出しなければならないが、通常閉め切ったトイレでは換気扇のダクトとドアの隙間しか排出経路がなく通気抵抗が大きいため室内圧が上昇してしまい、それ以上の室外気を導入することが出来ず十分な扇風機１の吐出風量を得ることが出来ないことがある。そこで扇風機１の吐出風量を確保するためには換気扇を併用し、屋外に面した窓があれば開放するのがよい。窓がなく、換気扇だけでは風量が不足する場合は、ドアに排気口５０を設ける方法がある。この場合、屋内にトイレ内の空気が排出されることになるため、排気口５０には消臭フィルター５１を設けるのが望ましい。

次に、本発明の実施例２について説明する。本実施例は実施例１に対して、送風機に室内の空気を吸気させる内気循環経路を追加したものである。図４はドア１００に組み付けた扇風機１を室内側から見た正面図であり、図５は図４に示すＢ−Ｂ断面である。

送風機１０は実施例１と同じく、プロペラ型の羽根車１１を電動機１２で駆動し、ケーシング２０に固定される。ケーシング２０は、室外側に露出しドアの穴を覆い隠すフランジ部２１と、送風機１０を内包してドアの穴を貫通する送風ダクト２２、送風機を固定する送風機ステー２３、および室内側に開口をもち送風ダクト２２の吸気側に合流する経路を形成する内気循環ダクト２４とから構成される。送風ダクト２２の室外側の吸気口には、実施例１と同じようにルーバー２５が取り付けられる。

カバー３０は、実施例１と同じように導風部３１、風向ガイド３２、電源スイッチ３５を備える他に、内気循環ダクト２４の開口に面する内気吸気口３３が設けられる。

ドア１００への取り付けは実施例１と同様の方法で行う。

ここで実施例２の稼動状態を図６に基づいて説明する。図６の中の矢印はそれぞれの場所での空気の流れを示し、矢印の長さは風量の大小を表している。また、黒い矢印は換気扇2を使用しない場合であり、白い矢印は換気扇2を使用した場合である。

扇風機１を稼動して室外気を導入するとその分の室内気を換気扇ダクトやドアの隙間などから押し出すための通気抵抗（以下、排気抵抗と記述する）によって室内圧が上昇しようとするが、内気循環ダクト２４が室内に開口していることでここに室内気が流入するため、室内圧の上昇は内気循環ダクト２４の通気抵抗（以下、内気循環抵抗と記述する）による圧力にまで緩和される。すなわち排気抵抗による室内圧と内気循環抵抗による室内圧との差圧を内気循環ダクト２４内を流れる空気の運動エネルギーに変換するということになる。よって内気循環ダクト２４を流れる風量（以下、内気循環量と記述する）は、排気抵抗が大きいほど、あるいは内気循環抵抗が小さいほど多くなる。内気循環ダクト２４を通過した室内気は再び送風機に吸い込まれて吹き出されるが、運動エネルギーを持っているため送風機の負担は少なくて済む。

一方、室外から導入する空気量（以下、外気導入量と記述する）は、室内から排出される空気量に等しくなる。すなわち、換気扇という他の動力によって強制的に排出される空気と、室内圧の上昇によって換気扇ダクトやドアの隙間などから押し出される空気の量である。よって換気扇の能力が高く、排気抵抗が小さいほど外気導入量が多くなる。

換気扇２を使用しない場合を見てみると、室内から排出される空気量は内気循環抵抗による室内圧によって換気扇ダクトやドアの隙間から押し出される量だけとなるため少なく、よって外気導入量は少なくなるが、排気抵抗が大きく内気循環抵抗との差が大きいため、内気循環量が多くなり扇風機１の吐出風量は確保される。

次に換気扇２を使用した場合を見てみるが、ここで扇風機１の風量は換気扇２の風量よりも多いものとする。外気を導入することで室内圧は上昇しようとするが、換気扇２により強制的に排気されるため、排気抵抗による室内圧の上昇は扇風機１と換気扇２の風量の差に応じたものとなり小さくなる。そのため内気循環抵抗による室内圧との差が小さくなり内気循環量は少なくなる。一方、外気導入量は、内気循環抵抗による室内圧によって押し出される排出量に換気扇２による排出量を加えた量に等しくなるため多くなる。

このように、送風機が吸い込む外気導入量と内気循環量との割合が自動的に調節されるため、室内気の排気抵抗が大きい場合でも扇風機の吐出風量が確保されることになり、一方、換気扇を併用するなど室内気の排気抵抗を小さくすると外気導入量を増やすことで換気効率が上り、室内の温度、湿度の上昇を抑えて涼感を向上させることが出来る。

次に、本発明の実施例３について説明する。本実施例は、実施例２に対して吸気の内気循環経路に発熱体を追加し、暖房機能を有するものである。図７は通風路の断面を示す。図８は切替機構部の断面を示し、（イ）は扇風機として使用した場合を、（ロ）は暖房機として使用した場合を示す。

送風機１０は実施例１および実施例２と同じく、プロペラ型の羽根車１１を電動機１２で駆動し、ケーシング２０に固定される。ケーシング２０の構成は実施例２の場合と同様であり、これの内気循環ダクト２４の途中に発熱体６０を備える。発熱体６０は電流が通じることで発熱する物で、ニクロム線やセラミックヒーターなどが挙げられ、目的の仕様に合わせて既知の物から選択して使用可能である。

送風ダクト２２の室外側の吸気口には、固定式のルーバーに替えて可動式としたシャッター６１が取り付けられる。シャッター６１はそれぞれの支点を軸に遥動し、リンク６２で連結されており、レバー６３を操作することによって連動して吸気口を開閉出来るようになっている。また、レバー６３はヒータースイッチ６４とも連動しており、シャッター６１が閉じたときに通電するようになっている。

カバー３０は実施例２と同じ構成であるが、内気吸気口３３には発熱体６０に埃が溜まらないように吸気をろ過する吸気フィルター３４が装着される。

またカバー３０には、レバー６３を動かすための切替ノブ３６が設けられる。切替ノブ３６のレバー６３との接触部は二又状になっており、この間をレバー６３から突き出た軸が滑ることで、ドアの厚さに合わせてケーシング２０とカバー３０との相対位置が変化することに対応出来る。

扇風機として使用するときは、シャッター６１は吸気口を開いた状態にして、発熱体６０には通電せずに送風を行うことにより、実施例２の場合と同じく送風機が吸気する外気導入と内気循環との割合が自動的に調節されて、吐出風量を確保しつつ室内気の排出量に応じて積極的に外気導入した送風を行うことになる。

暖房機として使用するときは、シャッター６１は吸気口を閉じた状態にして、発熱体６０に通電しながら送風を行うことにより、送風機１０の吸気は内気循環のみとなり、発熱体６０で暖められた空気のみを吐出することになる。このとき、室内の空気が循環して発熱体６０を通過するため、すばやく室内を暖めることが出来る。また、外気導入を遮断して内気循環のみとすると、吸気の通気抵抗が増加して吐出風量が低下し、暖房に適した緩やかな送風となる。

また、シャッター６１を少し開いて外気を混合することで、吐出風の温度と風量を調節することも出来る。

本実施例において、発熱体６０に替えて吸熱体を用いると吐出風を冷却することも出来る。吸熱体としては液体の気化熱を利用したものや、あらかじめ冷却しておく蓄熱式のもの、化学薬品の吸熱反応によるものなどが挙げられる。また、冷媒を使った熱交換器や電気の極性により熱移動が生じるペルチェ素子などを用いることで、冷暖房機能を兼備することが出来る。

以上は本発明の実施例について説明したものであり、各部の構成および形状は、特許請求の範囲に記載された趣旨を満たす範囲において適宜に変更が可能である。

本発明の実施例１を示す正面図本発明の実施例１を示す図１のＡ−Ａ断面図本発明の実施例１を示す図２の部分拡大図本発明の実施例２を示す正面図本発明の実施例２を示す図４のＢ−Ｂ断面図本発明の実施例２の稼動状態を示す説明図本発明の実施例３を示す断面図本発明の実施例３を示す断面図

符号の説明

１扇風機
２換気扇
１０送風機
２０ケーシング
２２送風ダクト
２４内気循環ダクト
３０カバー
４１スペーサー
４２固定金具
４３ネジ
５０排気口
５１消臭フィルター
６０発熱体
６１シャッター
１００ドア

Claims

電動機で羽根車を回す送風機により風を送って人体に当て、涼感を得ることを目的とした扇風機において、個室のドアに開けた穴に貫通して組み付けることを特徴とする扇風機
送風機の吸気経路が、個室外の空気を吸気する外気導入経路と、個室内の空気を吸気する内気循環経路との２つの経路を備えることを特徴とする請求項１に記載の扇風機
通風経路の途中に吸熱・発熱体を備え、冷暖房機能を有することを特徴とする、請求項１および請求項２に記載の扇風機