JP3939854B2

JP3939854B2 - 換気装置

Info

Publication number: JP3939854B2
Application number: JP09884598A
Authority: JP
Inventors: 村英二鈴; 木栄一鈴
Original assignee: Toshiba Carrier Corp
Current assignee: Toshiba Carrier Corp
Priority date: 1998-04-10
Filing date: 1998-04-10
Publication date: 2007-07-04
Anticipated expiration: 2018-04-10
Also published as: JPH11294807A

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、圧力検出部の目詰まりを防止して正確な風量を測定できる風量センサを有する換気装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】
近年、家屋用の換気システムには、送風機等を有し風量制御ができる換気装置が使用されるようになってきている。
【０００３】
この換気装置は、筒状の本体枠内に送風機を有するとともに、本体枠内の風量を測定する風量測定器を有しており、この風量をもとに送風機のモータを制御し、適切な換気が行われるようになっている。
【０００４】
この風量測定器は、本体枠内の空気流路内に突出し、その部分の圧力を測定する筒状の圧力検出部を有している。
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】
ところが、図１１に示すように、上記圧力検出部１は風の流れＦに対して垂直に突出して配設されているため、筒状の先端開口部３の下流側の縁部５に埃７等が付着し、目詰まりを起こしやすい。このためダクト内の風量を正確に測定することができず、換気装置の制御が困難になるという問題点があった。また、外風の影響で逆風が生じた場合でも、順風の場合と同等の出力となるため、逆風と順風の区別ができないという問題点もあった。
【０００６】
本発明は、上記問題点を考慮してなされたものであって、埃等による目詰まりを防止しするとともに逆風の判断ができ、正確な風量測定が可能であり、従って適切な風量制御ができる換気装置を提供することを目的とする。
【０００７】
【課題を解決するための手段】
本発明の第１の特徴は、圧力検出部が設けられた差圧センサにより風量を検出して風量を制御する換気装置であって、
内部に空気流路を有する筒状の換気装置本体と、
この換気装置本体内に設けられた送風機と、
前記換気装置本体内の空気流路を遮るため前記換気装置本体内部の前記送風機の上流側に設けられた仕切り板と、
この仕切り板に設けられた開口部から下流側に突出して形成された筒状のダンパ枠と、
を備え、
前記圧力検出部は、
前記仕切り板より上流側に設けられた高圧側圧力検出部と、
前記ダンパ枠内を流れる空気流を横切る方向に突出するように前記ダンパ枠に設けられた、筒状に形成されている低圧側圧力検出部と、を有しており、
前記低圧側圧力検出部の開口縁の形状は、前記開口縁のうち前記空気流の下流側の部分が、前記開口縁のうち前記空気流の上流側の部分よりも、前記低圧側圧力検出部の突出方向に対して後退した位置にあるように形成されていることを特徴としている。
【０００８】
本発明の第２の特徴は、第１の特徴に加えて、前記低圧側圧力検出部の開口縁が、前記空気流の方向に沿う平面に含まれる部分と、前記圧力検出部の突出方向に沿う平面に含まれる部分とを有する階段状に形成されていることを特徴とする。
【０００９】
【発明の実施の形態】
以下、図１ないし図１０を参照して本発明に係る換気装置の各参考例および各実施形態について説明する。
【００１０】
第１参考例
図１は、本発明の第１参考例の換気装置１０を示している。この換気装置１０は、家屋等の天井板１１に設けられた開口部１３に取り付けられている。また、この開口部１３には、化粧カバー１５が天井板１１との間に一定の間隙１７を有して設けられており、この間隙１７から室内の空気を吸い込むようになっている。
【００１１】
換気装置１０は、上下方向に延びた筒状の換気装置本体１９を有している。この換気装置本体１９は、その下端開口部２１を天井板１１の開口部１３に固定され、室内の空気を下端開口部２１から吸い込み上端開口部２３から排出するようになっている。換気装置本体１９の中程の位置には、上下方向の流路を遮る仕切り板２５が設けられている。この仕切り板２５の中央部には、下端開口部２１より流路面積が狭い開口部２７が形成されており、この開口部２７には、上方へ突出した筒状のダンパ枠２９が設けられている。このダンパ枠２９には、板状のダンパ３１が回動軸３３まわりに回動可能に装着されている。そして、このダンパ３１の角度を変えて空気流路を絞ることによって風量を調整するようになっている。
【００１２】
仕切り板２５の下側で開口部２７の側方には、差圧センサ３５が設けられている。この差圧センサ３５には、チューブ３７を介して筒状の低圧側圧力検出部３９が接続されている。この筒状の低圧側圧力検出部３９は、その先端部４１に空気の圧力を取り入れる開口４３（図２参照）を有している。
【００１３】
この先端部４１の開口縁４５は、図２に示すように、開口縁４５のうち空気流Ｆの下流側の部分が、開口縁４５のうち前記空気流Ｆの上流側の部分より前記圧力検出部３９の突出方向に対して後退した位置にあるように形成されている。すなわち、開口縁４５は、前記空気流Ｆの下流に向かうにしたがい前記圧力検出部３９の突出方向に対して後退する方向に沿う傾斜平面内に形成されている。そして、この低圧側圧力検出部３９は、その先端部４１が開口部２７を臨むような位置で換気装置本体１９内の空気流を横切るように、水平方向に配設されている。この低圧側圧力検出部３９の下側には、高圧側圧力検出部４７が設けられている。この高圧側圧力検出部４７は、低圧側圧力検出部３９より側方へ後退した位置に配設され、低圧側圧力検出部３９と同様に差圧センサ３５に接続されている。そして、この差圧センサ３５では、両圧力検出部３９、４７の差圧を検出し、風量を測定するようになっている。
【００１４】
換気装置本体１９内のダンパ３１の上方には、送風機４９が設けられている。この送風機４９は、その側壁から空気を吸い込み上方へ排出するシロッコファンである。この送風機４９の上方には、排気口５１が設けられ、この排気口５１の上方には排気ダクト５３が設けられている。この排気ダクト５３は家屋の屋根に設けられた排気塔に接続されており、室内の空気が下端開口部２１から排気装置１０及び排気ダクト５３を介して屋外へ排出される様になっている。一方、換気装置本体１９の上端には、送風機４９を通らずに排気口へ通ずる自然排気流路５５が設けられている。通常は室内の空気が暖かいので、送風機４９を回転しなくても、自然排気流路５５と送風機４９内を通って、室内の空気が屋外へ排出される（自然換気）。しかし、冷房などにより室内空気の温度が外気温に対して低い場合には自然換気量が不十分になる。その場合には送風機４９を駆動して強制的に室内の空気を屋外へ排出させる（強制換気）。
【００１５】
このような構成において、送風機４９による強制排気により、又は自然排気流路５５を通過する自然換気によって、室内の空気が化粧カバー１５と天井板１１との間隙１７から換気装置本体１９内に流入する。換気装置本体１９内に流入した空気は、ダンパ枠２９を通って送風機４９内に又は自然排気流路５５へ流れる。この際、上昇する空気は、高圧側圧力検出部４７と低圧側圧力検出部３９とを通過する。この時、低圧側圧力検出部３９の空気の流速は高圧側圧力検出部４７の空気の流速よりも速いため、両圧力検出部に圧力差を生ずる。この圧力差を差圧センサ３５で検出し、風量を測定する。そして、この測定された風量に基づき、ダンパ３１の角度又は送風機４９の出力を調整するようになっている。
【００１６】
ここで、この換気装置１０にあっては、先端部４１の開口縁４５は、図２に示すように、空気流Ｆの下流に向かうにしたがい圧力検出部の突出方向に対して後退する方向に沿う平面内に形成されている。従って、圧力検出部３９の先端開口４３の内側に埃等の異物が詰まることを防止することができ、正確な風量測定が可能となる。また、屋外から排気ダクト５３を介して室内側に風が吹き込む逆風の場合は、開口縁４５が傾斜面に沿って形成されているので、動圧も含めた全圧を検出する。従って、低圧側の圧力が増加し高圧側の圧力よりもその圧力が大きくなる。このため、逆風であることを判断でき、適切な制御を行うことができる。
【００１７】
具体的には、図３に示すような手順で行う。まず、差圧センサ３５の出力を測定し、その電圧が０Ｖ未満であれば、逆風と判断し、０Ｖから０．０５Ｖまでであれば、風量不足と判断する。そして、これらの場合には、ファンをＯＮにし、１時間その状態を保持した後ファンをＯＦＦにする。一方、差圧センサ３５の出力が０．０５Ｖを越えている場合は、風量充分と判断し、ファンをＯＦＦにする。
【００１８】
これに対して、低圧側圧力検出部の開口縁を傾斜面に沿って形成せず、検出部の突出方向に垂直な平面内に形成すると、逆風時も出力電圧が正となり、風量不十分と判断してしまうのである。
【００１９】
第２参考例
次に、本発明の第２参考例について、図４を参照して説明する。
【００２０】
この図は、低圧側圧力検出部６１の先端部６３の形状を示している。この先端部６３の開口縁６５は、空気流Ｆの上流側で圧力検出部６１の突出方向に垂直な平面に含まれる端縁６７と、空気流Ｆの下流側で圧力検出部６１の突出方向に垂直な平面に含まれ、端縁６７より圧力検出部６１の突出方向後方に位置する端縁６９と、端縁６７と端縁６９との間に位置し、圧力検出部６１の突出方向に沿う平面に含まれる端縁７１とを有する階段状に形成されている。
【００２１】
このように、この低圧側圧力検出部６１にあっては、下流側の端縁６９が上流側の端縁６７より圧力検出部６１の突出方向に対して後退した位置に形成されているから、下流側端縁６９の内側に埃等が詰まることを防止することができ、正確な風量測定が可能となる。また、逆風の場合は、先端部６３が下流側に向かって開口しているので、動圧も含めた全圧を検出する。従って、低圧側の圧力が増加し出力が大きくなる。このため、逆風であることを判断でき、適切な制御を行うことができる。
【００２２】
第１実施形態
図５は、本発明の第１実施形態を示す図である。この図において、図１に示した第１参考例と同一構成の部分には同一符号を付してその説明を省略する。なお、本第１実施形態以降の実施形態においても同様とする。
この換気装置８１では、断面流路面積が下端開口部２１のそれより小さいダンパ枠８３を所定長さの筒状に形成し、このダンパ枠８３に低圧側圧力検出部３９を設けている。この低圧側圧力検出部３９は、ダンパ枠８３のダンパ３１より上流側に、ダンパ枠８３の内周面に略垂直に突出して設けられたものである。
【００２３】
このように、この換気装置８１にあっては、ダンパ枠８３を所定長さの筒状に形成し、このダンパ枠８３に低圧側圧力検出部３９を設けているから、ダンパ枠８３内の空気の流れを整流することができ、従って、より安定した測定を行うことができる。
【００２４】
第２実施形態
図６は、本発明の第２実施形態を示す図である。
【００２５】
この換気装置９１においては、筒状の低圧側圧力検出部９３はダンパ枠８３と一体に形成されている。
【００２６】
このように、この換気装置９１にあっては、筒状の低圧側圧力検出部９３をダンパ枠８３と一体に形成しているから、低圧側圧力検出部をダンパ枠に組付ける際の組付位置の誤差を小さくできるとともに、斜めに誤って取付けることを防止することができる。従って、出力誤差をなくし得、正確な風量測定を行うことができる。
【００２７】
第３実施形態
図７は、本発明の第３実施形態を示す図である。
【００２８】
この換気装置１０１においては、差圧センサ１０３を仕切り板２５の上側に設けている。そして、この差圧センサ１０３とダンパ枠８３に形成された低圧側圧力検出部９３とをチューブ１０５で連結するとともに、仕切り板２５に形成された高圧側圧力検出部１０７とをチューブ１０９で連結している。
【００２９】
このように、この換気装置１０１にあっては、差圧センサ１０３、チューブ１０５、１０９をダンパ枠８３の下流側すなわち仕切り板２５の上側に配設しているから、化粧カバー１５を外した状態でも、チューブ１０５、１０９や差圧センサ１０３が露出されることはない。従って、施工時、メンテナンス時、清掃時等において、チューブ、差圧センサ等を破損することを防止することができる。
【００３０】
第４実施形態
図８は、本発明の第４実施形態を示す図である。
【００３１】
この換気装置１１１においては、ダンパ枠８３に、径の異なる低圧側圧力検出部１１３を設けている。すなわち、低圧側圧力検出部１１３のダンパ枠８３の内側の部分を大径部１１５として太く、ダンパ枠８３の外側の部分を小径部１１７として細く形成し、この小径部１１７にチューブ１０５を接続して差圧センサ１０３と連結している。
【００３２】
このように、この換気装置１１１にあっては、低圧側圧力検出部１１３のダンパ枠８３の内側の部分を大径部１１５としているから、この部分に埃等が詰まるのをさらに防止することができる。
【００３３】
第５実施形態
図９は、本発明の第５実施形態を示す図である。
【００３４】
この換気装置１２１においては、ダンパ枠８３の内周にストッパ１２３が設けられている。このストッパ１２３は、ダンパ枠８３の内周面であって、閉鎖位置にあるダンパ３１の外周部に対向する位置に形成され、回転軸３３がダンパ枠８３に取り付けられている部分の近傍を除き内周面のほぼ全周にわたって形成されている。このストッパ１２３は、ダンパ枠８３の内周面から半径方向内方に所定高さ突出して形成されている。そして、閉鎖時のダンパ３１の外周部を受けてこれを係止するとともに、ダンパ３１とダンパ枠８３との間の隙間を塞ぎ空気漏れを防止するようになっている。
【００３５】
このように、この換気装置１２１にあっては、ダンパ枠８３の内周にダンパ３１の外周部を受けるストッパ１２３が周方向に形成されているから、全閉時におけるダンパ３１とダンパ枠８３との間の隙間を小さくし、空気漏れを抑えることができる。また、周方向に形成されたストッパ１２３は、ダンパ枠８３の補強リブとしても作用し、従ってダンパ枠８３の剛性を向上させることができる。
【００３６】
さらに、図１０に示すように、ダンパ３１のストッパ１２３に当接する外周部分に、シール用のクッション１３５を設ければ、ダンパ全閉時のダンパ３１とダンパ枠８３との間の空気漏れをより一層防止することができる。
【００３７】
【発明の効果】
以上説明したように、本発明にあっては、先端に開口を有する筒状の低圧側圧力検出部が、筒状のダンパ枠内を流れる空気流を横切る方向に突出するようにダンパ枠に設けられているとともに、低圧側圧力検出部の開口縁の形状は、開口縁のうち前記空気流の下流側の部分が開口縁のうち前記空気流の上流側の部分より低圧側圧力検出部の突出方向に対して後退した位置にあるように形成されているから、低圧側圧力検出部の先端開口の内側に埃等の異物が詰まることを防止することができ、正確な風量測定を行うことができる。
また、ダンパ枠内の空気の流れを整流することができるから、より安定した測定を行うことができる。
さらに、逆風の場合でも、動圧も含めた全圧を検出するため低圧側の圧力が増加するので、逆風であることを判断でき、適切な制御を行うことができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明に係る換気装置の第１参考例を示す縦断面図。
【図２】図１に示す換気装置の圧力検出部の先端形状を示す断面図。
【図３】本発明に係る換気装置において、逆風時の判断及びそれに対する制御を示すフローチャート。
【図４】本発明に係る換気装置の第２参考例における圧力検出部を示す斜視図。
【図５】本発明に係る換気装置の第１実施形態を示す部分縦断面図。
【図６】本発明に係る換気装置の第２実施形態を示す部分縦断面図。
【図７】本発明に係る換気装置の第３実施形態を示す部分縦断面図。
【図８】本発明に係る換気装置の第４実施形態を示す部分縦断面図。
【図９】本発明に係る換気装置の第５実施形態を示す部分縦断面図。
【図１０】図９に示す換気装置の一変形例を示す部分縦断面図。
【図１１】従来の換気装置の圧力検出部の先端開口部の形状を示す図。
【符号の説明】
３１ダンパ
３５差圧センサ
３９低圧側圧力検出部
４５開口縁
４７高圧側圧力検出部

Claims

圧力検出部が設けられた差圧センサにより風量を検出して風量を制御する換気装置であって、
内部に空気流路を有する筒状の換気装置本体と、
この換気装置本体内に設けられた送風機と、
前記換気装置本体内の空気流路を遮るため前記換気装置本体内部の前記送風機の上流側に設けられた仕切り板と、
この仕切り板に設けられた開口部から下流側に突出して形成された筒状のダンパ枠と、
を備え、
前記圧力検出部は、
前記仕切り板より上流側に設けられた高圧側圧力検出部と、
前記ダンパ枠内を流れる空気流を横切る方向に突出するように前記ダンパ枠に設けられた、筒状に形成されている低圧側圧力検出部と、を有しており、
前記低圧側圧力検出部の開口縁の形状は、前記開口縁のうち前記空気流の下流側の部分が、前記開口縁のうち前記空気流の上流側の部分よりも、前記低圧側圧力検出部の突出方向に対して後退した位置にあるように形成されていることを特徴とする換気装置。
前記低圧側圧力検出部の開口縁は、前記空気流の方向に沿う平面に含まれる部分と、前記圧力検出部の突出方向に沿う平面に含まれる部分とを有する階段状に形成されていることを特徴とする請求項１に記載した換気装置。