JP2008209091A

JP2008209091A - 換気扇

Info

Publication number: JP2008209091A
Application number: JP2007048758A
Authority: JP
Inventors: Hideki Hayashi; 英樹林; Tsuraki Nakajima; 列樹中島; Akio Maeda; 晃男前田; Shuji Matsubara; 修二松原
Original assignee: Matsushita Electric Industrial Co Ltd
Current assignee: Panasonic Holdings Corp
Priority date: 2007-02-28
Filing date: 2007-02-28
Publication date: 2008-09-11

Abstract

【課題】換気扇の取り付け面から出っ張り寸法を極力小さく抑え、検知精度を落とすことなくコンパクトで意匠性のよい人感センサーを備えた換気扇を提供することを目的とする。
【解決手段】内部に送風機６を有した筒状部５とフランジ部７とによりなる本体フレーム９と、前記本体フレーム９の前面に赤外線を検知する人感センサー１２と集光レンズ１３とを備え、前記本体フレーム９を覆うように設置されている前面パネル１１には前記集光レンズ１３を覆うように設けたセンサーレンズカバー１４を備え、前記センサーレンズカバー１４は赤外線が前記集光レンズ１３を介して前記人感センサー１２へ入射した際に赤外線が通過する距離が最小となる形状を有し、人感センサー１２の検知出力によって自動運転する換気扇を構成することで、赤外線がセンサーレンズカバー１４によって減衰する赤外線の量を最低限に抑えて、入室者を検知して運転する換気扇が得られる。
【選択図】図１

Description

本発明は、トイレ等の壁面や天井に取付けられ自動運転して換気を行う換気扇に関する。

トイレ等に取付けられる換気扇の中には、人を検知して自動運転を行うようにしたものがある（例えば、特許文献１参照）。

以下、その換気扇について図６を参照しながら説明する。

図に示すように、室内外に通じる筒状の風洞１０１がプラスチック製の本体１０２に備えられている。風洞１０１の室内側の吸込口縁には外方に張出す角型のフランジ１０３が一体に構成されている。風洞１０１内で回転する羽根車１０４が風洞１０１の後端に取付けられたモータ１０５の回転軸に取付けられている。モータ１０５の運転は、本体１０２のフランジ１０３の壁取付け状態において下となる一側外表に取付けられたホルダー１０６に前向きに保持された人感センサー１０７の出力によって自動的に行われる。人感センサー１０７はホルダー１０６に保持され、ホルダー取付け窓にホルダー１０６により左右方向へ略平面内で回動可能（首振り可能）に設けられている。また、この吸込みグリル１０８に人感センサー１０７へ赤外線を透過するカバー付透過窓１０９が設けられている。
特開２００６−３４２９９０号公報（［００１０］［００１１］図３）

このような従来の換気扇では、人感センサー１０７を回動可能させるための機構によって換気扇の取付け面からの出っ張り寸法が大きくなってしまい、また、出っ張り寸法を極力減らすため、人感センサー１０７のサイズを小さくすると赤外線の検知精度が悪くなるという課題があり、検知精度を落とすことなくコンパクトで意匠性のよい人感センサー１０７を備えた換気扇が要求されている。

本発明はこのような従来の課題を解決するものであり、換気扇の取付け面から出っ張り寸法を極力小さく抑え、検知精度を落とすことなくコンパクトで意匠性のよい人感センサーを備えた換気扇を提供することを目的とする。

本発明の換気扇は上記目的達成するために、室内と室外を連通するように、壁部または天井に設けられる風洞パイプに装着させる形状で内部に送風機を有した筒状部とフランジ部とによりなるフレーム本体と、前記フランジ部を覆うように設けられる形状で中央部に通風開口が形成される前面パネルと、前記フレーム本体の前面部に人から発生する赤外線を検知する人感センサーと集光レンズとを備え、前記前面パネルには前記集光レンズを覆うように設けた樹脂製のセンサーレンズカバーを備え、前記センサーレンズカバーは赤外線が前記集光レンズを介して前記人感センサーへ入射した際に赤外線が通過する距離が最小となる形状を有し、前記人感センサーの検知出力によって自動運転を行うものである。

この手段により、センサーレンズカバーによる赤外線の減衰を極力少なくできるため、人感センサーの検知精度を極力落とすことのなく、換気扇取付け面からの出っ張り寸法を押さえたコンパクトで意匠性を向上することができる換気扇が得られる。

また、他の手段は、センサーレンズカバーの形状は、人感センサーの中心位置を中心軸としてこの中心軸から換気扇の上下方向に対して、上方向より下方向に占める割合を大きくしたことを特徴とするものである。

この手段により、センサーレンズカバーによる赤外線の減衰を極力少なくできるため、人感センサーの検知精度を極力おとすことのなく、換気扇取付け面からの出っ張り寸法を押さえたコンパクトで意匠性を向上することができる換気扇が得られる。

また、他の手段は、センサーレンズカバーは、赤外線が通過する部位の厚みを最大肉厚部の半分にしたことを特徴とするものである。

この手段により、赤外線がセンサーレンズカバーを通過する距離が減少するため赤外線の減衰を極力少なくでき、人感センサーの検知精度を極力おとすことのなく、換気扇取付け面からの出っ張り寸法を押さえたコンパクトで意匠性が良くなる換気扇が得られる。

また、他の手段は、センサーレンズカバーに着色を行ったことを特徴とするものである。

この手段により、センサーレンズカバーが透けて、換気扇内部が露出することがなくなるため、意匠性を損なわない換気扇が得られる。

また、他の手段は、人感センサーの検知出力に対して、１回の出力だけでなく少なくとも数回の検知出力を確認した後に、換気扇のファンモータの運転を行う制御回路を備えたことを特徴とするものである。

この手段により、人感センサーの検知制度を向上させて、確実に入室者を検知して運転を行う換気扇が得られる。

また、他の手段は、人感センサーの検知出力に対して、少なくとも数秒のタイムラグを設けた後に、換気扇の運転を行うことを特徴とするものである。

この手段により、使用者が自動運転を行っている換気扇の運転と停止を確実に認識することができ、センサーが正しく動作していることが容易に認識できる換気扇が得られる。

また、他の手段は、センサーレンズカバーの一部を覆う可動式の樹脂製カバーを設けたことを特徴とするものである。

この手段により、使用者の想定した以外の範囲からの赤外線に反応することを防止して、確実に使用者を検知して自動運転を行うことができる換気扇が得られる。

また、他の手段は、制御回路に、換気扇の運転状態を表すＬＥＤを備えることを特徴としたものである。

この手段により、換気扇の状態が検知待機の状態で停止しているのか、電源が入っていないため停止しているのか視覚的に認識ができ、お手入れの際に誤って運転中の換気扇の開口部に手を挿入するような危険行為を防ぐ換気扇を得ることができる換気扇が得られる。

また、他の手段は、センサーレンズカバーは、高密度ポリエチレン樹脂で形成されていることを特徴とするものである。

この手段により、人体が発する遠赤外線領域光線を効率良く透過させて、入室者の検知性能の良い換気扇が得られる。

また、他の手段は、センサーレンズカバーは、耐候剤と帯電防止剤を添加したことを特徴とするものである。

この手段により、長期使用において変色が発生しない耐候変色性を有し、埃の付着が発生しない帯電防止性を有したセンサーレンズカバーを備え、人感センサーの検知性能を低下させない換気扇が得られる。

本発明の換気扇によれば、室内と室外を連通するように、壁部または天井に設けられる風洞パイプに装着させる形状で内部に送風機を有した筒状部とフランジ部とによりなるフレーム本体と、前記フランジ部を覆うように設けられる形状で中央部に通風開口が形成される前面パネルと、前記フレーム本体の前面部に人から発生する赤外線を検知する人感センサーと集光レンズとを備え、前記前面パネルには前記集光レンズを覆うように設けた樹脂製のセンサーレンズカバーを備え、前記センサーレンズカバーは赤外線が集光レンズを介して人感センサーへ入射した際に通過する距離が最小となる形状を持たせたことを特徴とし、人感センサーの検知出力によって自動運転を行うもので、赤外線がセンサーレンズカバーを通過する距離が最短になり、センサーカバーによって減衰する赤外線の量を最低限に抑えて、入室者を検知して換気扇を運転することで、センサーレンズカバーによる赤外線の減衰を極力少なくできるため、人感センサーの検知精度を極力おとすことのなく、換気扇取付け面からの出っ張り寸法を押さえたコンパクトで意匠性を向上させる効果のある換気扇を提供することができる。

また、換気扇の下前方斜め方向に指向性を持たせて入室者を検知して換気扇を運転することで、センサーレンズカバーによる赤外線の減衰を極力少なくできるため、人感センサーの検知精度を極力落とすことのなく、換気扇取付け面からの出っ張り寸法を押さえたコンパクトで意匠性を向上させるという効果のある換気扇を提供することができる。

また、センサーレンズカバーを前面パネルに固定するための強度と、赤外線をセンサーレンズカバーによって減衰する量を極力少なくする両方の作用をすることで、赤外線がセンサーレンズカバーを通過する距離が減少するため赤外線の減衰を極力少なくでき、人感センサーの検知精度を極力落とすことのなく、換気扇取付け面からの出っ張り寸法を押さえたコンパクトで意匠性が良くなるという効果のある換気扇を提供することができる。

また、着色により極力厚みを薄くしたセンサーレンズカバーから内部の透けて露出することを防止することで、センサーレンズカバーが透けて、換気扇内部が露出することがなくなるなり、意匠性を損なわないという効果のある換気扇を提供することができる。

また、人感センサーが検知した信号を数回の確認したのちに換気扇の運転を行うことで、人感センサーの検知制度を向上させて、確実に入室者を検知して運転を行うという効果のある換気扇を提供することができる。

また、使用者が停止から運転する状態を確認して、人感センサーが正しく検知していることを容易に認識できることで、使用者が自動運転を行っている換気扇の運転と停止を確実に認識することができ、センサーが正しく動作していることが容易に認識できるという効果のある換気扇を提供することができる。

また、可動式の樹脂製カバーで検知範囲を制限して、使用状況に応じた検知範囲に調整して、換気扇の自動運転を行うことで、使用者の想定した以外の範囲からの赤外線に反応することを防止して、確実に使用者を検知して自動運転を行うことができるという効果のある換気扇を提供することができる。

また、換気扇の検知待機の状態と電源が入っていない状態をＬＥＤによって表示することで、換気扇の状態が検知待機の状態で停止しているのか、電源が入っていないため停止しているのか視覚的に認識ができ、お手入れの際に誤って運転中の換気扇の開口部に手を挿入するような行為を防ぐという効果のある換気扇を提供することができる。

また、人体が発する遠赤外線領域（５〜１５μｍ）の光線を良好に透過させて入室者を検知することで、人体が発する遠赤外線領域光線を効率良く透過させて、入室者の検知性能が良いという効果のある換気扇を提供することができる。

また、センサーレンズカバーの変色の発生が少なく、埃の付着を発生させないことで、長期使用において変色が発生しない耐候変色性を有し、埃の付着が発生しない帯電防止性を有したセンサーレンズカバーを備え、人感センサーの検知性能を低下させないという効果のある換気扇を提供することができる。

本発明の請求項１記載の換気扇は、室内と室外を連通するように、壁部または天井に設けられる風洞パイプに装着させる形状で内部に送風機を有した筒状部とフランジ部とによりなるフレーム本体と、前記フランジ部を覆うように設けられる形状で中央部に通風開口が形成される前面パネルと、前記フレーム本体の前面部に人から発生する赤外線を検知する人感センサーと集光レンズとを備え、前記前面パネルには前記集光レンズを覆うように設けた樹脂製のセンサーレンズカバーを備え、前記センサーレンズカバーは赤外線が前記集光レンズを介して前記人感センサーへ入射した際に赤外線が通過する距離が最小となる形状を有し、前記人感センサーの検知出力によって自動運転を行うことを特徴とする換気扇であって、赤外線がセンサーレンズカバーを通過する距離が最短になり、センサーカバーによって減衰する赤外線の量を最低限に抑えて、入室者を検知して換気扇を運転する作用を有する。

また、センサーレンズカバーの形状は、人感センサーの中心位置を中心軸としてこの中心軸から換気扇の上下方向に対して、上方向より下方向に占める割合を大きくしたことを特徴とするものであって、換気扇の下前方斜め方向に指向性を持たせて入室者を検知して換気扇を運転する作用を有する。

また、センサーレンズカバーは、赤外線が通過する部位の厚みを最大肉厚部の半分にしたことを特徴とするものであって、センサーレンズカバーを前面パネルに固定するための強度と、赤外線をセンサーレンズカバーによって減衰する量を極力少なくする両方の作用を有する。

また、センサーレンズカバーに着色を行ったことを特徴とするものであって、着色により極力厚みを薄くしたセンサーレンズカバーから内部の透けて露出することを防止する作用を有する。

また、人感センサーの検知出力に対して、１回の出力だけでなく少なくとも数回の検知出力を確認した後に、換気扇の運転を行う制御回路を備えたことを特徴とするものであって、人感センサーが検知した信号を数回の確認したのちに換気扇の運転を行う作用を有する。

また、人感センサーの検知出力に対して、少なくとも数秒のタイムラグを設けた後に、換気扇の運転を行うことを特徴とするものであって、使用者が停止から運転する状態を確認して、人感センサーが正しく検知していることを容易に認識できる作用を有する。

また、センサーレンズカバーの一部を覆う可動式の樹脂製カバーを設けたことを特徴とするものであって、可動式の樹脂製カバーで検知範囲を制限して、使用状況に応じた検知範囲に調整して、換気扇の自動運転を行う作用を有する。

また、制御回路に、換気扇の運転状態を表すＬＥＤを備えることを特徴としたものであって、換気扇の検知待機の状態と電源が入っていない状態をＬＥＤによって表示する作用を有する。

また、センサーレンズカバーは、高密度ポリエチレン樹脂で形成されていることを特徴とするものであって、人体が発する遠赤外線領域（５〜１５μｍ）の光線を良好に透過させて入室者を検知する作用を有する。

また、センサーレンズカバーは、耐候剤と帯電防止剤を添加したことを特徴としたものであって、センサーレンズカバーの変色の発生が少なく、埃の付着を発生させない作用を有する。

以下、本発明の実施の形態について図面を参照しながら説明する。

（実施の形態１）
図１〜図３に示すように、室内と室外を連通するように、壁部１に埋設された風洞パイプ２に板バネ３およびパッキン４を介して装着される筒状部５と、筒状部５に設けられる送風機６と、筒状部５の室内側開口の外周に半径方向に張出し、略方形状に形成されたフランジ部７と、このフランジ部７の周辺の背面側に形成した立ち上り部８とを設けた本体フレーム９と、この本体フレーム９の前記フランジ部７を覆うように設けられる形状で中央部に通風開口１０が形成される前面パネル１１と、前記本体フレーム９の前面部に人から発生する赤外線を検知する人感センサー１２と集光レンズ１３とを備え、前記前面パネル１１には前記集光レンズ１３を覆うように設けた樹脂製のセンサーレンズカバー１４とを備え、前記センサーレンズカバー１４は、赤外線が前記集光レンズ１３を介して前記人感センサー１２へ入射した際に赤外線が前記センサーレンズカバー１４を通過する距離が最小となるとなる形状として、集光レンズ１３の表面形状に対して前面パネル１１側にオフセットした相似面に沿う形状にし、前記人感センサー１２の中心位置を中心軸１５とし、中心軸１５から換気扇上下方向に対して、上方向より下方向に占める割合が大きくしている。

また、センサーレンズカバー１４と前面パネル１１を接合するための接合部１６の肉厚よりも赤外線が通過する部位１７の厚みは薄くなっており、１／２もしくは１／３の割合になっており、センサーレンズカバー１４の材料には耐候剤と帯電防止剤を添加剤として加えた高密度ポリエチレン樹脂を使用しており、前面パネル１１の色に対して同等の着色（例えば白色）を行っている。

また、人感センサー１２から得られた信号を処理して送風機６の駆動を制御する制御回路１８には、送風機６の運転の状態を表す高輝度ＬＥＤ１９、自動運転と強制運転を切り替える切替スイッチ２０、送風機６の運転を完全に停止する運転スイッチ２１を備えており、制御回路１８を内蔵する回路ケース２２を本体フレーム９内部に設けおり、制御回路１８は図４に示すフローチャートに従って送風機６の運転を行うため、人感センサー１２が１回の検知を行っても数回の検知出力を確認したのちに送風機６の運転を行うようになっている。

上部構成において、換気扇に人が近づいた時には人から発生する赤外線を、センサーレンズカバー１４を通過し、集光レンズ１３によって人感センサー１２の中心に集め、人感センサー１２が検知した内容を制御回路１８によって処理を行い、人感センサー１２が検知した内容に対して送風機６を運転するという判断がでることによって制御回路１８上にある高輝度ＬＥＤ１９を点灯させ運転を表す赤色を前面パネル１１に表示し送風機６を運転させる。また、人が換気扇から遠ざかり一定時間が経過すると、高輝度ＬＥＤ１９は運転停止をあらわす青色を前面パネルに表示し送風機６を停止させる。制御回路の種類として、人感センサー１２の検知によって送風機６の運転と停止を制御するものだけでなく、送風機６の回転数を増減させるものもある。

このように実施の形態１の発明によれば、室内と室外を連通するように、壁部１に埋設された風洞パイプ２に板バネ３およびパッキン４を愛して装着される筒状部５と、筒状部５に設けられる送風機６と、筒状部５の室内側開口の外周に半径方向に張出し、略方形状に形成されたフランジ部７と、フランジ部７の周辺の背面側に形成した立上り部８とを設けた本体フレーム９と、この本体フレーム９のフランジ部７を覆うように設けられる形状で中央部に通風開口１０が形成される前面パネル１１と、前記本体フレーム９の前面部に人から発生する赤外線を検知する人感センサー１２と集光レンズ１３とを備え、前記前面パネル１１には前記集光レンズ１３を覆うように設けた樹脂製のセンサーレンズカバー１４とを備え、前記センサーレンズカバー１４は赤外線が集光レンズ１３を介して人感センサー１２へ入射した際に赤外線がセンサーレンズカバー１４を通過する距離が最小となるとなる形状として集光レンズ１３の表面形状に対して前面パネル１１側にオフセットした相似面に沿う形状にするとともに、その形状は人感センサー１２の中心位置を中心軸１５とし、中心軸１５から換気扇上下方向に対して、上方向より下方向に占める割合が大きくなっているため、赤外線がセンサーレンズカバー１４を通過したことによる減衰量を最小限に抑えることができる範囲が中心軸１５より下側の領域を多く占めており、高所に取り付ける換気扇として人が存在する方向である換気扇の下前方斜め方向に指向性を持たせることで精度よく入室者を検知でき、センサーレンズカバー１４の形状によってできる前面パネル１１上に発生するの影を小さくできることとなる。

また、センサーレンズカバー１４と前面パネル１１を接合するための接合部１６の肉厚よりも赤外線が通過する部位１７の厚みは薄くなっており、１／２もしくは１／３の割合になっており、センサーレンズカバー１４を前面パネル１１に固定するための強度と、赤外線をセンサーレンズカバー１４によって減衰する量を極力少なくする両方の作用を有し、前面パネル１１の色に対して同等の着色（例えば白色）を行っているため、センサーレンズカバー１４の厚みが薄くなっても内部が透けて見えることをなくすことができる。

また、センサーレンズカバー１４の材料には耐候剤と帯電防止剤を添加剤として加えた高密度ポリエチレン樹脂を使用しているため、センサーレンズカバー１４に長期使用において変色や埃の付着の発生を防ぐことができ、変色による赤外線減衰量の増加や、埃などの付着物による赤外線妨害を減少させることとなる。

また、人感センサー１２から得られた信号を処理して送風機６の運転を制御する制御回路１８、送風機６の運転の状態を表す高輝度ＬＥＤ１９、自動運転と強制運転を切り替える切替スイッチ２０、送風機６の運転を完全に停止する運転スイッチ２１を備えており、制御回路１８を内蔵する回路ケース２２を本体フレーム９内部に設けおり、制御回路１８は図４に示すフローチャートに従って送風機６の運転を行うため、人感センサー１２が１回の検知を行っても数回の検知出力を確認したのちに送風機６の運転を行うため、誤動作につながる確率を削減することができる。

（実施の形態２）
図５に示すように、センサーレンズカバー１４において、前面パネル１１に対して膨出した形状の頂点部分を支点軸とし、センサーレンズカバー１４の一部を覆う可動式のブラインドカバー２３を設けたものであり、使用者の任意でセンサーレンズカバー１４上を可動および固定が可能とする。

上記構成において、人感センサー１２はブラインドカバー２３でセンサーレンズカバー１４を覆っていない範囲のみしか検知できなくなり、使用者が任意でブラインドカバー２３を可動させ、必要とする範囲のみの検知を行うようにできる。

このように実施の形態２の発明によれば、ブラインドカバー２３で検知範囲を制限して、使用状況に応じた検知範囲に調整して、換気扇の自動運転を行うことで、使用者の想定した以外の範囲からの赤外線に反応することを防止して、確実に使用者を検知して自動運転を行うことができることとなる。

本発明にかかる換気扇は、人体の赤外線を検知して自動運転を行う換気扇全般に有用である。

本発明の実施の形態１の換気扇の壁部に設置した状態を示す断面図同換気扇の人感センサー部分の拡大断面図同換気扇の斜視図同換気扇の制御状態を表すフローチャート本発明の実施の形態２の換気扇の拡大斜視図従来の換気扇の吸込みグリルを外した斜視図同換気扇の断面図

符号の説明

１壁部
２風洞パイプ
５筒状部
６送風機
７フランジ部
９本体フレーム
１０通風開口
１１前面パネル
１２人感センサー
１３集光レンズ
１４センサーレンズカバー
１５中心軸
１９高輝度ＬＥＤ

Claims

室内と室外を連通するように、壁部または天井に設けられる風洞パイプに装着させる形状で内部に送風機を有した筒状部とフランジ部とによりなるフレーム本体と、前記フランジ部を覆うように設けられる形状で中央部に通風開口が形成される前面パネルと、前記フレーム本体の前面部に人から発生する赤外線を検知する人感センサーと集光レンズとを備え、前記前面パネルには前記集光レンズを覆うように設けた樹脂製のセンサーレンズカバーを備え、前記センサーレンズカバーは赤外線が前記集光レンズを介して前記人感センサーへ入射した際に赤外線が通過する距離が最小となる形状を有し、前記人感センサーの検知出力によって自動運転を行うことを特徴とする換気扇。
センサーレンズカバーの形状は、人感センサーの中心位置を中心軸としてこの中心軸から換気扇の上下方向に対して、上方向より下方向に占める割合を大きくしたことを特徴とする請求項１記載の換気扇。
センサーレンズカバーは、赤外線が通過する部位の厚みを最大肉厚部の半分にしたことを特徴とする請求項１または２記載の換気扇。
センサーレンズカバーに着色を行ったことを特徴とする請求項１〜３のいずれかに記載の換気扇。
人感センサーの検知出力に対して、１回の出力だけでなく少なくとも数回の検知出力を確認した後に、換気扇の運転を行う制御回路を備えたことを特徴とする請求記載の換気扇。
人感センサーの検知出力に対して、少なくとも数秒のタイムラグを設けた後に、換気扇の運転を行うことを特徴とする請求項１または５記載の換気扇。
センサーレンズカバーの一部を覆う可動式の樹脂製カバーを設けたことを特徴とする請求項１〜４のいずれかに記載の換気扇。
制御回路に、換気扇の運転状態を表すＬＥＤを備えることを特徴とした請求項１または５記載の換気扇。
センサーレンズカバーは、高密度ポリエチレン樹脂で形成されていることを特徴とする請求項１〜４のいずれかに記載の換気扇。
センサーレンズカバーは、耐候剤と帯電防止剤を添加したことを特徴とする請求項９記載の換気扇。