JP4428135B2 - 換気装置 - Google Patents

Description

本発明は、換気装置に関するものである。

特許文献１には、自然換気部と、強制排気部と、風速センサと、制御部とを設け、風速センサの測定値が所定値よりも小さいときには、強制排気部のファンを駆動して強制排気を行い、風速センサの測定値が所定値以上の場合には、強制排気部のファンを停止すると共に自然換気部の開閉板の開度を調整して自然換気を行うことが開示されている。

特開平１１−２９４８２６号公報

しかし、上述した特許文献１に開示の技術では、自然換気空間内に強制排気部を設けているので、自然換気空間の換気空間が強制排気部により狭められて、効率の良い自然排気が得られ難いという問題がある。
また、自然換気空間と強制排気空間とが連通しているので、ファンを駆動して強制排気したときにファンにより排気した空気が自然換気空間を通ってファンに流れるというショートカットが生じるおそれがある。
そこで、本発明は、自然排気部と強制排気部とを備える換気装置において、自然換気時に効率のよい換気を行うことができると共に強制排気時におけるショートカットを防止できる換気装置の提供を目的とする。

請求項１に記載の発明は、一つの枠と、自然換気部と、強制排気部と、風速センサと、制御部とを備え、一つの枠内に自然換気部と強制排気部を収納してあり、自然換気部は室内外に連通する換気空間と、換気空間の開閉板と、開閉板駆動機構とを有し、開閉板は換気空間内に回転自在に設けてあると共に換気空間を開閉するものであり、強制排気部は室内外に連通する排気空間と、ファンと、排気案内板と、ファン駆動機構と、排気案内板駆動機構とを有し、ファンは排気空間内に設けてあり、排気案内板は排気空間内に設けてあると共に排気空間を開閉するものであり、風速センサは自然換気部の換気空間を通過する風速を測定しており、制御部は、風速センサの測定値が所定値よりも小さいときには、排気案内板駆動機構により排気案内板を駆動して排気空間を開放し且つファン駆動機構によりファンを駆動すると共に開閉板駆動機構により開閉板を駆動して換気空間を閉鎖し、ファンの駆動から所定時間経過後にファン駆動機構を停止し且つ排気案内板駆動機構により排気案内板を駆動して排気空間を閉鎖すると共に開閉板駆動機構により開閉板を駆動して換気空間を開放することを特徴とする。

請求項１に記載の発明では、自然換気部の換気空間と強制排気部の排気空間とを別々に設けており、自然換気部の換気空間に強制排気部を設けていないので、自然換気部で自然換気するときに強制排気部が邪魔にならないで自然換気部の換気空間を広く取ることができ、自然換気時における換気効率が良い。
自然換気部と強制排気部とを別々に設け且つ強制排気時には開閉板を駆動して換気空間を閉鎖するから、強制排気時に強制排気部が換気空間から室外の空気を取り込むようなショートカットを防止できる。
一つの枠内に自然換気部と強制排気部を収納しているので、壁等に複数の開口を設ける必要がなく、一つの開口を設けるだけで自然換気部と強制排気部を壁等に取付けできるので、施工が容易である。

以下に、添付図面を参照して本発明の実施の形態を詳細に説明する。図１は本実施の形態にかかる換気装置を備えるサッシを自然換気部を含む位置で切断した縦断面図であり、図２は本実施の形態にかかる換気装置を備えるサッシを強制排気部を含む位置で切断して示す縦断面図であり、図３は本実施の形態にかかる換気装置を備えるサッシを換気装置を含む位置で切断した横断面図であり、図４は本実施の形態にかかる換気装置を備えるサッシを室内側から見た正面図であり、図５は本実施の形態にかかる換気装置の制御の構成を示すブロック図である。尚、図４では網２を一部省略して示している。
本実施の形態にかかる換気装置１は、サッシ３の上枠４に取り付けた枠７に設けてあり、自然換気部９と、強制排気部１１と、風速センサ１３と、制御部１５とを備えている。
枠７は、サッシ７の上枠４の長手方向に沿って配置されており、枠７の長手方向の一方側に自然換気部９が他方側に強制排気部１１が設けられている。
自然換気部９は、室内外に連通する換気空間２３と、開閉板１９と、開閉板駆動機構２１とを有しており、開閉板１９により換気空間２３を開いて室内外の風圧差により室内外の換気を行うものである。換気空間２３は室内外に開口する角筒状の自然換気ケース１７内に設けてあり、換気空間２３内には開閉板１９が水平軸回りを回転自在に設けられている。
開閉板１９の回転軸１９ａは開閉板駆動機構２１に連結されており、開閉板駆動機構２１により換気空間２３の開位置（図１中実線で示す）と閉位置（図１中一点鎖線で示す）とに回転するようになっている。自然換気ケース１７内の上壁と下壁には、開閉板１９が換気空間２３を閉位置に回転したときに開閉板１９の端を受ける受け部２５が設けられている。
開閉板駆動機構２１は、モータ３７とモータ３７の回転軸に連結された歯車列３９とを有しており、モータ３７の駆動により開閉板１９の回転軸１９ａを駆動して、開閉板１９を換気空間２３の開位置と閉位置とに駆動する。
強制排気部１１は、室内外に連通する排気空間４１と、ファン２９と、排気案内板３１と、ファン駆動機構３３と、排気案内板駆動機構３５とを有している。
排気空間４１は室内外に開口する角筒状の強制排気ケース２７内に設けてあり、排気空間４１内には、排気案内板３１が設けてあり、排気案内板３１は排気空間４１の開位置（図２中実線で示す）と閉位置（図２中一点鎖線で示す）とに回転自在に設けてある。強制排気ケース２７の上壁と下壁とには、排気案内板３１が排気空間４１を閉鎖する位置にあるときに排気案内板３１の端を受ける受け部４３が設けられている。
ファン２９は円筒状に多数の翼を設けた遠心ファンであり、ファン２９の回転により半径方向外方に送風するようになっている。
排気案内板３１はファン２９の半径方向外側で、ファン２９から送風された風を室外側に案内するようにファン２９の外周の略半分を覆う位置に設けてあり、ファン２９の駆動により送風される風を案内するものである。
排気案内板３１は、ファン２９の回転軸方向の一端側が回転自在な支持体４５に固定されており他端側が自由端になっていると共に支持体４５は排気案内板駆動機構３５に連結されており、排気案内板駆動機構３５により駆動される支持体４５の回転に伴って排気案内板３１が排気空間４１の開位置と閉位置との間を回転するようになっている。尚、支持体４５は円盤であり、円盤の側面に排気案内板３１の一端が固定されて円盤の回転により排気案内板３１が回転するようになっている。
ファン駆動機構３３は、モータ４７である。
排気案内板駆動機構３１は、モータ４９とモータ４９の軸に連結された歯車列５１とを有しており、モータ４９の駆動により排気案内板３１の支持体４５を回転駆動して、排気案内板３１を排気空間の開位置と閉位置とに駆動する。
風速センサ１３は自然換気部９の室内側に配置されており、自然換気部９の換気空間から通風される風の風速を測定している。
制御部１５は枠７に設けてあり、風速センサ１３と、開閉板駆動機構２１と、ファン駆動機構３３と、排気案内板駆動機構３５に接続されて、風速センサ１３の測定値に基づいて各駆動機構の駆動を制御している。また、制御部１５にはタイマ５３が設けてあり、設定された所定時間をカウントできるようになっている。
尚、枠７において、換気空間２３を形成している自然換気ケース１７と排気空間４１を形成している強制排気ケース２７とは分離されており、且つ各ケース１７、２７の室内外の開口を同じ方向に向けて配置してある。また、自然換気ケース１７と強制排気ケース２７との間には開閉駆動機構２１と排気案内板駆動機構３５が配置されている。

次に、本実施の形態にかかる換気装置１の作用及び効果を説明する。
初期状態において、強制排気部１１では、排気案内板３１が閉鎖位置（図１中一点鎖線で示す）にあり、且つファン２９の駆動は停止している。一方、自然換気部９では、開閉板１９が開位置にあり、自然換気を行っており、自然換気状態にある。
この自然換気状態において、風速センサ１３が換気空間２３を通過する風の風速を測定し、制御部１５が風速センサ１３から測定値信号を受けると、測定値が予め設定した所定値よりも小さいか否かを判断し、測定値が所定値以上の場合には、自然換気を継続する。
また、本実施の形態では、開閉板１９は風速センサ１３の測定する測定値が所定値以上の場合において、制御部１５は風速センサ１３の測定値に応じて開閉板駆動機構２１を段階的に駆動し、開閉板１９の開度を段階的に制御して換気空間２３を通過する風の量が一定量になるように調整している。
一方、測定値が予め設定した所定値よりも小さい場合には、制御部１５は、開閉板駆動機構２１のモータ３７を駆動して、開閉板１９を閉位置（図１中一点鎖線で示す）に位置させて自然換気部９の換気空間２３を閉鎖する。同時に、強制排気部１１においては、制御部１５は排気案内板駆動機構３５のモータ４９を駆動して排気案内板３１を開位置（図２中実線で示す位置）に回動して排気空間４１を開き、且つファン駆動機構３３のモータ４７を駆動して、ファン２９により強制排気する。ファン２９による強制排気により室内側の空気は室外に排気される。
制御部１５はファン駆動機構３３を駆動した後、タイマ５３を駆動して所定時間をカウントする。
そして、制御部１５は所定時間経過後に、ファン駆動機構３３に停止信号を送ってファン２９の駆動を停止すると共に、排気案内板駆動機構３５に駆動信号を送り、排気案内板３１を閉位置に駆動して強制排気部１１の排気空間４１を閉鎖する。同時に、開閉板駆動機構２１に駆動信号を送り、開閉板１９を開位置に駆動して自然換気部９の換気空間２３を開放する。制御部１５は、換気空間２３を開いた後、風速センサ１３から測定値信号を受け、初期状態に戻り、以下上述の制御を繰り返す。
本実施の形態によれば、自然換気部９の換気空間２３と強制排気部１１の排気空間４１とを自然換気ケース１７と強制排気ケース２７とにより別々のケースに分けて設けており、自然換気ケース１７の換気空間２３内に強制排気部１１を設けていないので、自然換気部９で自然換気するときに強制排気部１１が邪魔にならないで自然換気ケース１７内に換気空間２３を広く取ることができ、自然換気時における換気効率が良い。
自然換気部９と強制排気部１１とを別々に設け且つ強制排気時には開閉板１９により自然換気部９の換気空間２３を閉鎖するから、強制排気時に自然換気部９の換気空間２３から室外の空気を取り込むようなショートカットを防止できる。
強制排気部１１における排気空間４１の開閉は、排気案内板３１が兼ねているので、別に開閉部材を設ける必要がなく、構成を簡易にできる。
風速センサ１３が検知する風速が所定値以上の場合には、自然換気部９では風速センサ１３により測定した測定値に応じて制御部１５が開閉板１９の開度を調整しているので、自然換気時に定風量を得ることができると共に、所定値よりも小さい場合には強制排気部でファン２９により一定量の強制排気をしているので、常時、定風量の換気を図ることができる。
枠７に自然換気部９と、強制排気部１１とを備えているので、換気装置１は枠７をサッシ３や壁に取付けるだけで簡単に施工でき、施工が容易である。

本発明は、上述した実施の形態に限らず、本発明の要旨を逸脱しない範囲で種々変形可能である。
例えば、枠７は上下方向に長く配置して、自然排気部９と強制排気部１１とを上下に設けてもよい。
ファン２９は軸流ファンであってもよい。
換気装置１は、サッシ３の上枠や竪枠に設けることに限らず、サッシ３と関係なく壁に設けるものであってもよい。
排気案内板３１はファン２９の外周を回転して排気空間４１を開閉することに限らず、排気空間内の入口側又は出口側に設けたルーバであって、ルーバの羽の角度を変えて排気空間４１を開閉するものであってもよい。
開閉板１９は換気空間２３の風量を調整することなく、換気空間２３の開閉のみを行うものであってもよい。

本実施の形態にかかる換気装置を備えるサッシを自然換気部を含む位置で切断した縦断面図である。 本実施の形態にかかる換気装置を備えるサッシを強制排気部を含む位置で切断して示す縦断面図である。 本実施の形態にかかる換気装置を備えるサッシを換気装置を含む位置で切断した横断面図である。 本実施の形態にかかる換気装置を備えるサッシを室内側から見た正面図である。 本実施の形態にかかる換気装置の構成を示すブロック図である。

符号の説明

１ 換気装置
７ 枠
９ 自然換気部
１１ 強制排気部
１３ 風速センサ
１５ 制御部
１９ 開閉板
２１ 開閉板駆動機構
２３ 換気空間
２９ ファン
３１ 排気案内板
３３ ファン駆動機構
３５ 排気案内板駆動機構
４１ 排気空間

Claims (1)

1. 一つの枠と、自然換気部と、強制排気部と、風速センサと、制御部とを備え、一つの枠内に自然換気部と強制排気部を収納してあり、自然換気部は室内外に連通する換気空間と、換気空間の開閉板と、開閉板駆動機構とを有し、開閉板は換気空間内に回転自在に設けてあると共に換気空間を開閉するものであり、強制排気部は室内外に連通する排気空間と、ファンと、排気案内板と、ファン駆動機構と、排気案内板駆動機構とを有し、ファンは排気空間内に設けてあり、排気案内板は排気空間内に設けてあると共に排気空間を開閉するものであり、風速センサは自然換気部の換気空間を通過する風速を測定しており、制御部は、風速センサの測定値が所定値よりも小さいときには、排気案内板駆動機構により排気案内板を駆動して排気空間を開放し且つファン駆動機構によりファンを駆動すると共に開閉板駆動機構により開閉板を駆動して換気空間を閉鎖し、ファンの駆動から所定時間経過後にファン駆動機構を停止し且つ排気案内板駆動機構により排気案内板を駆動して排気空間を閉鎖すると共に開閉板駆動機構により開閉板を駆動して換気空間を開放することを特徴とする換気装置。

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