JP4373140B2

JP4373140B2 - 換気ユニット

Info

Publication number: JP4373140B2
Application number: JP2003181589A
Authority: JP
Inventors: 義政伊藤
Original assignee: Toshiba Carrier Corp
Current assignee: Toshiba Carrier Corp
Priority date: 2003-06-25
Filing date: 2003-06-25
Publication date: 2009-11-25
Anticipated expiration: 2023-06-25
Also published as: JP2005016823A

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、たとえば浴室や、洗面所およびトイレ等の複数の被換気部位と戸外との間に介設され、被換気部位の換気をなす換気ユニットに関する。
【０００２】
【従来の技術】
いわゆるマンションなどの集合住宅や高気密断熱性住宅においては、必ず換気が必要であるから、天井裏に換気装置を備えて浴室等の被換気部位と戸外とをダクトを介して連通し、換気を行うことが行なわれている。
【０００３】
上記換気装置は複数の被換気部位と連通するので複数の吸込み口体が突設される。たとえば、洗面所やトイレと連通する吸込み口体は逆風防止のシャッターを備えた単なる開口部でよいが、浴室と連通する吸込み口体には任意な開閉を行うための電動シャッターが必要である。
【０００４】
すなわち、洗面所やトイレなどは一年中、同一の換気風量でよく、吸込み口体の開口面積を変化させる必要はない。これに対して浴室では、通常の状態で充分な換気風量を得るため上記シャッターを最大限開放する一方で、たとえば冬季等の外気温が低温の場合に、浴室内の温度低下を阻止し寒さを感じないようにするために、シャッターを閉塞している。
【０００５】
上述の換気装置では、浴室に対する換気機能が開放もしくは閉塞の二段階しかない。特に、閉塞状態にした場合は浴室内に湯気が篭ることとなり、冷たい滴として落下してくる不具合がある。そこで、温度低下を阻止しながら湯気を逃がす必要最小限の換気が必要であり、シャッターを全開と全閉との間、理想的には全閉に極く近い開放状態に保持できれば都合がよい。
【０００６】
このような換気機能を備えた換気装置であれば使用者側のニーズに応えることとなるが、内部シャッターの開き角度を変化させるための機構と、この機構を電気的に制御する制御回路が複雑化して、コストに与える影響が大きい。
【０００７】
そこで、可能な限り機構的に簡素化し、かつ電気的な制御回路を不要とした換気装置が求められている。［特許文献１］には、このような要望を満たすに近い技術が開示されている。
【０００８】
【特許文献１】
特開平６−４２７８６号公報
【０００９】
【発明が解決しようとする課題】
すなわち、［特許文献１］では、ファンが停止している場合はシャッターが閉成され、ファンを運転すると通風路を形成するフレームの開口部が全開となる。この状態で、外風の影響を受けると排気風量が減少するので、ばねの戻り作用が働きシャッターが半開き状態になる。さらに外風が強くなると、風圧シャッターは全閉となって外風の侵入を防止する。
【００１０】
［特許文献１］の技術は、ファンから送風される排気流の渦流現象を応用して通風路を開閉する回転型風圧シャッターを備えたパイプファンであり、構成が比較的簡素で、かつ電気的な制御回路が不要である。
【００１１】
ただし、上述のパイプフィンを浴室の換気装置として備えた場合、外風が浴室に侵入してくるのを防止できるが、換気条件に応じてシャッターの開閉度合いを調整する機能を備えておらず、実際には使用に適さない。
【００１２】
本発明は上記事情に着目してなされたものであり、その目的とするところは、比較的簡素な構成で、かつ電気的な制御回路を不要とし、コストに与える影響を最小限に抑制して、浴室等の被換気部位の使用条件に応じて換気風量を可変でき、有効性を高めた換気ユニットを提供しようとするものである。
【００１３】
【課題を解決するための手段】
上記目的を達成するために、本発明の換気ユニットは、換気ユニット本体と、この換気ユニット本体内に収容配置され風量の調整が可能な送風機と、上記換気ユニット本体に突設され送風機を介して被換気部位と連通する吸込み口体および外部と連通する吹出し口体と、上記吸込み口体に設けられこの吸込み口体を開閉自在とする電動シャッターと、この電動シャッターに連結され電動シャッターを回転駆動する駆動モータと、電動シャッターに設けられる補助開口部と、この補助開口部に回動自在に設けられ電動シャッターの姿勢に応じた風圧を受けて補助開口部を開放する補助シャッターとを具備する。
【００１４】
このような課題を解決する手段を採用することにより、全開状態と、全閉に極く近い必要最小限の開放状態との切換えが可能となり、比較的簡素な機構で、しかもこの機構を電気的に制御する制御回路が不要である。
【００１５】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の実施の形態を図面にもとづいて説明する。
図１は、いわゆるマンションなどの中高層建築物の集合住宅における単独の住宅の一例で、その一部を概略的に描いている。
たとえば、玄関ａから通じる廊下ｂの一方側に洋室ｃと和室ｄがあり、他方側に洋室ｅと、水回り配管が必要な浴室ｆと洗面所ｇおよびトイレｈが配置される。そして、廊下ｂの突き当たりの場所がダイニングキッチンｉとなっている。
【００１６】
上記浴室ｆにおける天井板の上部、いわゆる天井裏に後述する換気ユニットＫが配置されている。浴室ｆと洗面所ｇおよびトイレｈにおけるそれぞれの天井板には吸気グリルｍ、ｎ、ｐが嵌め込まれていて、それぞれ内部に露出する。各吸気グリルｍ、ｎ、ｐと上記換気ユニットＫとはダクトｒ１、ｒ２、ｒ３を介して連通される。
【００１７】
上記トイレｈと納戸ｓを介して隣接される上記洋室ｅは、外壁ｔに面していて外部と隣接した位置にある。この洋室ｅにおける外壁ｔの所定部位にはフードで覆われ、かつ防火ダンパが付設される排気グリルｕが設けられる。上記排気グリルｕと上記換気ユニットＫとは、ダクトｒ４を介して連通される。このようにして、上記換気ユニットＫと、各吸気グリルｍ、ｎ、ｐと排気グリルｕおよび各ダクトｒ１〜ｒ４とで、ダクト換気システムが構成される。
【００１８】
図２は、上記換気ユニットＫの外観を示す斜視図である。
略矩形箱状をなすユニット本体１内に、送風機２が収容される。この送風機２はユニット本体１の一側面に取付けられる電装ボックス３内のリレー等、制御用電気部品と電気的に接続されていて、高低二段階の回転数制御を受けるようになっている。したがって、送風機２は強弱二段階の送風量調整が可能である。
【００１９】
上記ユニット本体１は略矩形箱状をなすところから、側面部が四面ある。そのうちの三面に吸込み口体４，５，６が突設され、残りの一面に吹出し口体７が突設される。それぞれの口体４〜７はユニット本体１内部において上記送風機２と対向しており、送風機２の吹出し側に上記吹出し口体７が設けられ、送風機２の吸込み側に上記吸込み口体４〜６が設けられる。
【００２０】
たとえば、図における左側の吸込み口体（以下、第１の吸込み口体と言う）４には先に説明したダクトｒ２が嵌め込まれていて、このダクトｒ２の他端部は上記洗面所ｇの天井板に設けられる吸気グリルｎに嵌め込まれる。図における右側の吸込み口体（以下、第２の吸込み口体と言う）５には先に説明したダクトｒ３が嵌め込まれていて、このダクトｒ３の他端部は上記トイレｈの天井板に設けられる吸気グリルｐに嵌め込まれる。
【００２１】
そして、中央の吸込み口体（以下、第３の吸込み口体と言う）６には先に説明したダクトｒ１が嵌め込まれていて、このダクトｒ１の他端部は上記浴室ｆの天井板に設けられる吸気グリルｍに嵌め込まれる。上記吹出し口体７には先に説明したダクトｒ４が嵌め込まれていて、このダクトｒ４の他端部は洋室ｅに設けられる排気グリルｕに嵌め込まれる。
【００２２】
第１、第２の吸込み口体４，５の口径は同一に設定されるのに対して、第３の吸込み口体６は以下に述べる条件を満足する口径に設定される。そして、その条件を満足すべく第１、第２の吸込み口体４，５は単なる筒体であり、内部に何らの付設物もないのに対して、第３の吸込み口体６のみ後述する電動シャッター８を備えている。
【００２３】
図３は、第３の吸込み口体６と、電動シャッター８とを分解した斜視図である。
上記第３の吸込み口体６における先端縁と所定間隔を存する内周面に沿って、先端縁と並行にストッパー用突条９が設けられる。このストッパー用突条９における所定部位、すなわち第３の吸込み口体６の中心点を介して１８０度対称な位置に半円状の受け部（一方のみ図示）１０が設けられ、そのうちの一方の受け部１０と隣接した位置に矩形状の孔部１１が設けられる。
【００２４】
上記孔部１１と受け部１０に対向する第３の吸込み口体６の外周面に、駆動モーター１２を収容する箱体１３が取付けられる。上記駆動モータ１２は、電動シャッター８の一部を構成していて、上記電装ボックス３内のリレー等、制御用電気部品と電気的に接続され、回転方向が正逆自在に駆動制御されるようになっている。
【００２５】
上記第３の吸込み口体６に備えた受け部１０に、上記駆動モータ１２とともに電動シャッター８を構成する内部シャッター１４が回動自在に支持される。この内部シャッター１４の一部は第３の吸込み口体６に設けられる孔部１１に挿通され、かつ上記駆動モーター１２に連結される。
【００２６】
図４は、内部シャッター１４を分解し、かつ拡大した斜視図である。
上記内部シャッター１４は、上記第３の吸込み口体６の先端形状および口径と略同一の形状および直径をなす円板体である。この内部シャッター１４の中心部を通る周縁に亘って軸部１５が設けられ、軸部１５の一方端にはオス側連結部１６が一体に設けられる。
【００２７】
上記軸部１５が第３の吸込み口体６に設けられる受け部１０に回動自在に支持され、かつ上記オス側連結部１６が孔部１１に挿通され上記駆動モータ１２の回転軸に設けられるメス側連結部材と連結される。
【００２８】
また、上記電動シャッター８を構成する内部シャッター１４には、補助開口部１７が設けられている。上記補助開口部１７は、開口１８と補助シャッター２０とから構成される。
【００２９】
すなわち、上記内部シャッター１４の軸部１５を境にして仕切られる一方側の部位に、そのほとんど大部分を占める面積で略凸字状に開口する開口１８が設けられる。この開口１８の突出側の両側部には、切欠き孔状に形成される掛止部１９が設けられていて、ここに上記補助シャッター２０が回動自在に支持されている。
【００３０】
上記補助シャッター２０は、上記開口１８の開口形状と略同一の凸字状をなし、開口１８よりも一回り大きい寸法面積に形成される。突出側の端縁に沿って回動軸２１が一体に設けられ、この回動軸２１の両側端部が上記掛止部１９に回動自在に掛合される。
【００３１】
このようにして第３の吸込み口体６のみ、駆動モータ１２と内部シャッター１４とからなる電動シャッター８を備えるとともに、上記内部シャッター１４には開口１８および補助シャッター２０からなる補助開口部１７が設けられることになる。
【００３２】
つぎに、換気ユニットＫの作用について説明する。
上記送風機２は、１日２４時間連続して送風駆動をなす。洗面所ｇ内の汚れた空気（水蒸気を含む）は、吸気グリルｎからダクトｒ２を介して第１の吸込み口体４に吸込まれ、吹出し口体７とダクトｒ４および排気グリルｕを介して外部に排気される換気が行われる。
【００３３】
トイレｈ内の汚れた空気は、吸気グリルｐからダクトｒ３を介して第２の吸込み口体５に吸込まれ、吹出し口体７とダクトｒ４および排気グリルｕを介して外部に排気される換気が行われる。
【００３４】
浴室ｆ内の汚れた空気（水蒸気を含む）は、吸気グリルｍからダクトｒ１を介して第３の吸込み口体６に吸込まれ、吹出し口体７とダクトｒ４および排気グリルｕを介して外部に排気される換気が行われる。
【００３５】
上記送風機２に対し高速回転による強運転が指示された状態で、これら洗面所ｇとトイレｈおよび浴室ｆにおける全空気が、それぞれ２時間に１回程度の割合で入れ替わるように、第１、第２、第３の吸込み口体４〜６の口径の設定と、送風機２の送風量の設定がなされている。
【００３６】
図５（Ａ）は、上記送風機２の高速回転時における電動シャッター８と補助開口部１７の動作を説明するための斜視図であり、図５（Ｂ）はその縦断面図である。
【００３７】
このとき、駆動モーター１２に駆動信号が出されて内部シャッター１４の回動軸１５を駆動し、内部シャッター１４が略水平姿勢になったところで駆動モータ１２に停止信号が出される。内部シャッター１４に設けられる補助シャッター２０は、このとき内部シャッター１４の上面に載る位置にある。
【００３８】
上記補助シャッター２０は内部シャッター１４に設けられる開口１８よりも一回り大に形成され、しかも内部シャッター１４に載る位置にあるので、補助シャッター２０は上記開口１８を閉成する。
【００３９】
換言すれば、上記補助開口部１７は電動シャッター８と同体となり、内部シャッター１４と補助シャッター２０とは略同一の板体状となる。これらで第３の吸込み口体６を略完全に開放するので、ここに導かれる風はほとんど抵抗を受けることなく流通する。第３の吸込み口体６に対して内部シャッター１４が全開状態になり、通常の使用条件での浴室Ｋの換気機能が保持される。
【００４０】
図６（Ａ）は、上記送風機２の低速回転時における電動シャッター８と補助開口部１７の動作を説明するための斜視図であり、図６（Ｂ）はその縦断面図である。
駆動モーター１２に逆回転の駆動信号が出され、内部シャッター１４をそれまでとは逆方向に回動駆動する。内部シャッター１４が略垂直姿勢になったところで、駆動モータ１２に停止信号が出される。
【００４１】
このとき上記補助シャッター２０は、内部シャッター１４の裏面側（送風機２側）にあり、かつ掛止部１９に嵌り込む軸部２１が上部側にある。したがって、補助シャッター２０は軸部２１を支点として垂直姿勢に垂れ下り、送風機２が停止している限り補助シャッター２０は吊持状態にある。
【００４２】
上記内部シャッター１４の姿勢切換えが終了した時点で、送風機２に低速回転の駆動指令が出され、送風機２は弱送風を開始する。上記補助シャッター２０の内部シャッター１４と開口１８に対する位置と姿勢から、送風機２が低速運転でありながら補助シャッター２０に風圧がかかる。
【００４３】
すなわち、内部シャッター１４は略垂直姿勢を保持しているが、補助シャッター２０には風圧がかかって図示するように略水平姿勢となり、開口１８を介して風が流通する。
【００４４】
このようにして、第３の吸込み口体６は内部シャッター１４によって閉塞されるが、補助シャッター２０が開口１８を開放して開口面積が確保され、ある程度の風量の風が導かれる。たとえば、冬季など外気温の低い時期において入浴する場合に適用すれば、浴室内の温度をほとんど下げることなく湯気を逃がして滴の落下を防止する、必要最小限の換気が確保される。
【００４５】
なお、送風機２の強運転と弱運転それぞれに浴室ｆに対する換気風量を可変するようにしたが、強弱いずれの運転においても上記洗面所ｇとトイレｐに対しては常に必要な換気風量を確保することができる。
【００４６】
すなわち、第１、第２の吸込み口体４，５の口径に対する第３の吸込み口体６の口径の割合と、内部シャッター１４の面積に対する開口１８の開口面積の割合と、送風機２の強運転時における換気風量に対する弱運転時における換気風量との割合を最適に設定する。
【００４７】
そのことで、強運転をした際に、洗面所ｇとトイレｈに連通する第１、第２の吸込み口体４，５に、たとえば「５」の換気風量を確保した場合、これら第１、第２の吸込み口体４，５に対する第３の吸込み口体６では、たとえば「７」の割合の換気風量を確保できる。
【００４８】
弱運転に切換えて、第３の吸込み口体６では、たとえば「２」の換気風量とする一方で、この第３の吸込み口体６に対する第１、第２の吸込み口体４，５では、たとえば「５」の割合の換気風量を確保できる。
【００４９】
結局、送風機２を強弱切換えると、浴室ｇに対しての換気風量が可変するが、強弱いずれの運転においても洗面所ｇとトイレｈに対しては常に必要な換気風量を確保することができる。
【００５０】
なお、上記浴室ｇの使用条件によっては、換気機能を完全に停止したい場合もあり得る。このとき、内部シャッター１４を先に説明したように垂直姿勢とし、かつ送風機２の運転を停止する。当然、補助シャッター２０には風圧がかからないので、これは内部シャッター１４と同様の垂直姿勢となり開口１８を閉成する。
【００５１】
結果として、第３の吸込口体６が略閉塞されて浴室ｆに対する換気が行われない。この状態で入浴すると、浴室ｆの湿気が換気ユニットＫや洗面所ｇあるいはトイレｈに侵入することなく遮断され、あるいはトイレｈの臭気が浴室ｆに漏れることもない。
【００５２】
つぎに、図７（Ａ）（Ｂ）（Ｃ）にもとづいて電動シャッター８と補助開口部２０の変形例を説明する。
【００５３】
図７（Ａ）に示す、内部シャッター１４はそれ自体の形状構成は変りがなく、開口１８と補助シャッター２０の基本的な形状構成も変りがない。ここでは、補助シャッター２０の自由端側において端縁と並行に二条のＶ字溝２３を備え、このＶ字溝２３を割り溝として容易に分断可能としている。
【００５４】
すなわち、弱運転時における換気風量が不足していると認められた場合は、いずれかのＶ字溝２３で割り、補助シャッター２０の回動軸２１から自由端までの長さ寸法を短縮する。このことで、補助シャッター２０がより軽量化して開き角度を大きく確保でき、換気風量の増大化を得られる。
【００５５】
図７（Ｂ）に示す内部シャッター１４Ａは、軸部１５と周囲枠部２５が、たとえば合成樹脂材で一体成形され、これら軸部１５と周囲枠部２５以外の部分は金網部２６となっていて、この金網部２６が上述した補助開口部１７の代用をなす。
【００５６】
すなわち、内部シャッター１４Ａが第３の吸込み口体６を完全閉塞した場合は先に説明した姿勢と変りがない。ところが、内部シャッター１４Ａが第３の吸込み口体６を閉塞した状態では、実際には金網部２６を介して必要な換気風量の確保がなされる。
【００５７】
図７（Ｃ）に示す内部シャッター１４Ｂは、軸部１５を介して上下に周囲枠部２７Ａ、２７Ｂが一体に設けられていて、これら周囲枠部２７Ａ、２７Ｂの所定部位に突起部２８が設けられる。
【００５８】
そして、上記補助開口部１７の代用をなす略半円状の２枚の枠付き金網部３０Ａ，３０Ｂが用いられていて、これら金網部３０Ａ，３０Ｂには上記突起部２８に挿着自在に嵌め込まれる取付け用孔３１が設けられる。
【００５９】
上記金網部３０Ａ，３０Ｂは、目の粗さの異なるものを複数枚揃えておけば、弱運転時の換気風量を変えたい場合に、対応する目の粗さの金網部３０Ａ，３０Ｂのものと交換でき、さらに調整範囲が拡大する。
【００６０】
なお、以上説明した換気ユニットＫは、浴室ｆの他に洗面所ｇやトイレｈ等の複数の被換気部位を対象とするものとして説明したが、これに限定されるものではなく、浴室ｆ専用の換気ユニットとして用いても何らの支障もない。
【００６１】
【発明の効果】
以上説明したように本発明によれば、比較的簡素な構成で電気的な制御回路を不要とし、コストに与える影響を最小限に抑制して、浴室等の被換気部位の使用条件に応じて換気風量を可変でき、有効性を高められる効果を奏する。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の一実施の形態における、換気ユニットを備えたいわゆるマンションの平面斜視図。
【図２】同実施の形態に係る、換気ユニットの斜視図。
【図３】同実施の形態に係る、吸込み口体に対する電動シャッターと補助開口部を分解した斜視図。
【図４】同実施の形態に係る、内部シャッターに対する補助シャッターをを分解した斜視図。
【図５】同実施の形態に係る、強運転時における電動シャッターと補助開口部の状態を説明する斜視図と断面図。
【図６】同実施の形態に係る、弱運転時における電動シャッターと補助開口部の状態を説明する斜視図と断面図。
【図７】他の実施の形態に係る、それぞれ異なる構成の電動シャッターと補助開口部の斜視図と分解した斜視図。
【符号の説明】
Ｋ…換気ユニット本体、２…送風機、４…第１の吸込み口体、５…第２の吸込み口体、６…第３の吸込み口体、８…電動シャッター、１７…補助開口部、１４…内部シャッター、１２…駆動モータ、１８…開口、２０…補助シャッター。

Claims

換気ユニット本体と、
この換気ユニット本体内に収容配置され、風量の調整が可能な送風機と、
上記換気ユニット本体に突設され、上記送風機を介して被換気部位と連通する吸込み口体および外部と連通する吹出し口体と、
上記吸込み口体に設けられ、この吸込み口体を開閉自在とする電動シャッターと、
この電動シャッターに連結され、電動シャッターを回転駆動する駆動モータと、
上記電動シャッターに設けられる補助開口部と、
この補助開口部に回動自在に設けられ、上記電動シャッターの姿勢に応じた風圧を受けて補助開口部を開放する補助シャッターと、
を具備することを特徴とする換気ユニット。