JP4608895B2 - 換気ユニット - Google Patents

Description

本願発明は、室外空気を室内へ送り込む給気運転と、室内空気を室外へ排出する排気運転とを必要に応じて切換可能とした換気ユニットの構造に関するものである。

従来より、室内の空調の一環として、室内機と室外機とを備えた空気調和機の室外機側に、室外空気から水分を取り込む加湿ユニットを付設し、室外空気を室内へ送り込むことで室内の湿度調整を行うことが知られている（例えば、特許文献１参照）。このような加湿ユニットにおいては、ファンを備えていることから、加湿要求のない場合には、室外空気の室内への供給機能を利用して、室内の換気を行わせることができる。

ところが、このような加湿ユニットを用いた換気作用は、室外空気を室内に送り込んで汚れた室内空気を室外へ押し出すものであることから、例えば室内の清浄度が比較的高い状態（換言すれば、室内空気の汚染度が低い状態）では有効であるものの、禁煙等によって室内空気の清浄度が大きく低下した状態（換言すれば、室内空気の汚染度が高い状態）では、室内への供給空気によって汚染された室内空気を室外へ押し出すのに時間がかかり、室内空気の清浄度の迅速な回復という点において問題がある。

このような問題に対処する一つの方法として、例えば換気扇を用いることも考えられるが、空気調和機と異なって、通常その設置が予定されていない換気扇を室内に設置することは、工事費等の設置費用の増大を招来することから好ましいものとは言えない。このような場合、加湿ユニットなどのように、単一のファンを備えたものにおいて、これにダンパー手段を付設し、該ダンパー手段による流路の切り替えによって該ファンを給気用と排気用とに選択使用し、例え室内空気の汚染度が高い場合でもこれを室外へ吸引排出することで換気作用を促進させることも考えられる。具体的には、室内に連通する給排気口をダンパー手段の作動によってファンの吸込口側と吹出口側とに選択的に連通させるもので、例えば給気運転時には上記給排気口を上記ファンの吹出口側に接続し該吹出口から吹き出される室外空気を室内に供給する一方、排気運転時には上記給排気口を上記ファンの吸込口側に接続し室内空気を上記ファンによって室外へ吸引排出させるものである。

ところで、このように給気運転と排気運転とをダンパー手段によって切り替える場合、例えば筺状形態をもつダンパー本体を上記ファンのベルマウス板に近接対向させ且つこれを該ベルマウス板の面方向に沿って相対移動させる構造を採用するのが通例である。そして、このようにダンパー本体とベルマウス板とを相対移動させる場合、これら両者が対向する隙間へのゴミとか粉塵の噛み込み防止等の観点から、該隙間にある程度以上の寸法を設けることが必要である。

しかし、上記隙間を通って流れる空気流の静圧が低い場合には、この隙間からの空気洩れ量が少ないことからこの空気洩れに起因する通気音の発生も少なく実用上格別な支障はないものと考えられる。

然し乍ら、上記空気流が少風量・高静圧である場合には、上記隙間からの空気洩れ量が多くなり、それに伴って空気洩れに起因する通気音が増大し、換気運転の静粛性が確保できないことになる。また、少風量であるがために、空気洩れがファンの所要動力に及ぼす影響が大きくなり、ファン駆動用の電動機入力の増大を招来するという問題がある。

尚、対向状態で相対移動する両部材間の隙間からの空気洩れ抑制を目的とするものではないが、固定部材相互間の隙間からの空気洩れに起因するファン電動機入力の増大及び通気音の増大を抑制することを目的とした加湿ユニットとしては、特許文献２に示される如きものがある。

さらに、空気量の静圧が低い場合は、この隙間からの空気洩れが少なく、通気音はほとんど発生しないので、例えば特許文献３に示されるものが有効であるが、少風量高静圧の場合には適用されない。

特開２００１−４１５１１号公報（段落「００１３」、図２）

特開２００２−９８３６６号公報（段落「００１３」、「００２９」、図５） 特開２００１−６５３２９号公報（段落「００１９」、「００２０」、図１）。

そこで本願発明は、簡単且つ安価な構成によって、流路切換部位における微小隙間からの空気洩れ量を可及的に低減させることで、ファン電動機入力の低減による運転経費の低下と、空気洩れに起因する通気音の抑制による静粛運転の実現とを図ることを目的としてなされたものである。

本願発明ではかかる課題を解決するための具体的手段として次のような構成を採用している。

本願の第１の発明では、ファン吸込口９とファン吹出口１０とを備えたベルマウス板８の一面側に該ファン吸込口９に対向させてファン羽根車７を配置してなる換気ファンユニット３と、第１開口２４と第２開口２５とを備え且つ上記ベルマウス板８の他面側に近接状態で配置されて該他面側において上記ファン吸込口９とファン吹出口１０とを仕切るとともに該ベルマウス板８の面方向に相対移動することで上記第１開口２４を介して給排気口１１を上記ファン吹出口１０に連通させる給気運転と上記第２開口２５を介して上記給排気口１１を上記ファン吸込口９に連通させる排気運転とを選択可能とするダンパーユニット４とを備えた換気ユニットにおいて、上記ダンパーユニット４を、上記第１開口２４と第２開口２５とが設けられた底壁２１と該底壁２１の周囲を囲繞する側壁２２とを備えた略筺状形態をもち且つその開口面１６ｃを上記ベルマウス板８に近接対向させた状態で配置されるとともに上記第１開口２４部分には該部分から上記開口面１６ｃ側に延び且つその上端面２６ａが該開口面１６ｃを越えないように高さ設定された筒状部材２６を設けたダンパー本体１６を備えて構成したことを特徴としている。

本願の第２の発明では、上記第１の発明に係る換気ユニットにおいて、上記ダンパー本体１６の上記側壁２２をラビリンスシール構造としたことを特徴としている。

本願の第３の発明では、上記第１又は第２の発明に係る換気ユニットにおいて、上記筒状部材２６の上端面２６ａと上記ベルマウス板８との隙間寸法を０．２〜１．５ｍｍの範囲に設定したことを特徴としている。

本願の第４の発明では、上記第１，第２又は第３の発明に係る換気ユニットにおいて、上記筒状部材２６を少なくとも上記第１開口２４をその内部に含む構成としたことを特徴としている。

本願の第５の発明では、上記第４の発明に係る換気ユニットにおいて、上記筒状部材２６を円形の断面形状としたことを特徴としている。

本願の第６の発明では、上記第１，第２，第３，第４又は第５の発明に係る換気ユニットにおいて、上記筒状部材２６の上端面２６ａ寄りの内周面を、該上端面２６ａに向かうに従って拡径変位するテーパー面としたことを特徴としている。

本願の第７の発明では、上記第１，第２，第３，第４，第５又は第６の発明に係る換気ユニットにおいて、給気運転時における上記ファン吸込口９の吸込上流側部位に加湿手段Ｑを配置したことを特徴としている。

本願の第８の発明では、ファン羽根車７が収容されたファンハウジング５の一側面８にファン吸込口９とファン吹出口１０を設けた換気ファンユニット３と、上面を開口面１６ｃとし該開口面１６ｃを上記一側面８に近接対向させた状態でその面方向に移動可能とされると共にその下面２１には給排気口１１に択一的に連通可能な第１開口２４と第２開口２５を設けたダンパーユニット４を備えた換気ユニットにおいて、上記第１開口２４に、該第１開口２４から上記開口面１６ｃ側に延び且つその上端面２６ａが上記開口面１６ｃを越えないように高さ設定がされた筒状部材２６を設け、上記第１開口２４が上記給排気口１１に連通するとき上記筒状部材２６が上記ファン吹出口１０に連通するように構成したことを特徴としている。

本願の第９の発明では、上記第８の発明に係る換気ユニットにおいて、上記筒状部材２６の上端面２６ａを上記開口面１６ｃと略同等の高さに設定したことを特徴としている。

本願発明ではかかる構成とすることにより次のような効果が得られる。

（ａ） 本願の第１の発明に係る換気ユニットによれば、換気ファンユニット３とダンパーユニット４とを備えた換気ユニットにおいて、上記ダンパーユニット４を、上記第１開口２４と第２開口２５とが設けられた底壁２１と該底壁２１の周囲を囲繞する側壁２２とを備えた略筺状形態をもち且つその開口面１６ｃを上記ベルマウス板８に近接対向させた状態で配置されるとともに上記第１開口２４部分には該部分から上記開口面１６ｃ側に延び且つその上端面２６ａが該開口面１６ｃを越えないように高さ設定された筒状部材２６を設けたダンパー本体１６を備えて構成しているので、上記ファン吹出口１０が上記給排気口１１に連通される給気運転時においてはこれら両者を連通させる上記筒状部材２６の内部が高圧となるが、該筒状部材２６の上端面２６ａが上記ベルマウス板８に近接対向しこれら両者間が微小隙間とされ絞り作用をもつことから該筒状部材２６内からその外側への空気洩れが抑制される（一次シール構造の実現）とともに、さらに上記ダンパー本体１６の上記開口面１６ｃが上記ベルマウス板８に近接対向しこれら両者間が微小隙間とされ絞り作用をもつことから該ダンパー本体１６の内部から該微小隙間を通って外部への空気洩れが抑制され（二次シール構造の実現）、これら内外二重のシール構造によって上記ダンパー本体１６側から外部への空気洩れ量が可及的に低減される。この結果、空気洩れに起因するファン電動機入力の増大が抑制され換気ユニットの運転経費の低下が図られるとともに、通気音の抑制による換気ユニットの静粛運転が実現され、延いては換気ユニットの商品価値の向上が期待できることになる。

さらに、上記換気ファンユニット３と上記ダンパーユニット４との間における空気洩れの抑制を、上記ダンパー本体１６の上記開口面１６ｃと上記筒状部材２６の上端面２６ａとを共に上記ベルマウス板８に近接対向させるという簡単で且つ安価な構成により実現しているので、換気ユニットの低コスト化が促進されるという効果も得られる。

（ｂ） 本願の第２の発明に係る換気ユニットによれば、上記（ａ）に記載の効果に加えて次のような特有の効果が得られる。即ち、この発明では、上記ダンパー本体１６の上記側壁２２をラビリンスシール構造としているので、上記ダンパー本体１６の上記側壁２２部分におけるシール性がより一層向上し、空気洩れに起因するファン電動機入力の増大及び通気音の発生がより効果的に抑制され、換気ユニットの静粛運転と商品価値の更なる向上が期待できる。

（ｃ） 本願の第３の発明に係る換気ユニットによれば、上記（ａ）又は（ｂ）に記載の効果に加えて次のような特有の効果が得られる。即ち、この発明では、上記筒状部材２６の上端面２６ａと上記ベルマウス板８との隙間寸法を０．２〜１．５ｍｍの範囲に設定することで、該隙間へのゴミ等の噛み込みを防止しつつ、空気洩れに起因する通気音の発生を効果的に抑制することができ、その結果、図７の特性図に示されるように、例えば換気ユニットを空気調和機に付設した場合には、該換気ユニットと室内機とを接続する通気管５４内を伝播して室内に放出される音（運転音）が低減され、室内側での高い静粛性が期待できる。

（ｄ） 本願の第４の発明に係る換気ユニットによれば、上記（ａ），（ｂ）又は（ｃ）に記載の効果に加えて次のような特有の効果が得られる。即ち、この発明では、上記筒状部材２６を少なくとも上記第１開口２４をその内部に含む構成としているので、該第１開口２４の形状の如何に拘わらず、常に上記筒状部材２６による空気洩れ抑制作用が得られ、上記ダンパー本体１６の形状設計における自由度が向上し、延いては換気ユニットの汎用性の向上が期待できる。

（ｅ） 本願の第５の発明に係る換気ユニットによれば、上記（ｄ）に記載の効果に加えて次のような特有の効果が得られる。即ち、この発明では、上記筒状部材２６を円形の断面形状としているので、第１開口２４を上記筒状部材２６の内部に位置させる場合、例えば該筒状部材２６の断面形状を矩形とする場合に比して、その外周長さを短くでき、それだけ空気洩れの原因となりシールが必要とされる隙間部分の面積が減少し、その結果、空気洩れ抑制効果がより一層向上することになる。

（ｆ） 本願の第６の発明に係る換気ユニットによれば、上記（ａ），（ｂ），（ｃ），（ｄ）又は（ｅ）に記載の効果に加えて次のような特有の効果が得られる。即ち、この発明では、上記筒状部材２６の上端面２６ａ寄りの内周面を、該上端面２６ａに向かうに従って拡径変位するテーパー面としているので、該上端面２６ａのテーパー面部分を除く他の部分において高いシール性が確保されると同時に、該テーパー面においてはそのガイド作用によって上記ファン吹出口１０側から上記筒状部材２６側への空気流の流入がスムーズとなる。この結果、給気運転時、即ち、上記ダンパーユニット４のファン吹出口１０側から高圧の空気流が上記筒状部材２６側に流入し、該筒状部材２６の内部圧力が高くなり該筒状部材２６の上端面２６ａと上記ベルマウス板８との間の隙間からの空気洩れが発生し易い運転状態下においては、空気洩れの効果的な抑制と、上記筒状部材２６側に流入する空気流の圧力損失の抑制による換気ユニットの高効率運転とを両立させることができる。

（ｇ） 本願の第７の発明に係る換気ユニットによれば、上記（ａ），（ｂ），（ｃ），（ｄ），（ｅ）又は（ｆ）に記載の効果に加えて次のような特有の効果が得られる。即ち、この発明では、給気運転時における上記ファン吸込口９の吸込上流側部位に加湿手段Ｑを配置しているので、給気運転時には室内空気の加湿が同時に行われることとなり、室内環境の快適性がより一層向上することになる。また、換気ユニットと別に加湿ユニットを配置する場合に比して、構造の簡略化及び低コスト化が促進される。

（ｈ） 本願の第８の発明に係る換気ユニットによれば、ファン羽根車７が収容されたファンハウジング５の一側面８にファン吸込口９とファン吹出口１０を設けた換気ファンユニット３と、上面を開口面１６ｃとし該開口面１６ｃを上記一側面８に近接対向させた状態でその面方向に移動可能とされると共にその下面２１には給排気口１１に択一的に連通可能な第１開口２４と第２開口２５を設けたダンパーユニット４を備えた換気ユニットにおいて、上記第１開口２４に、該第１開口２４から上記開口面１６ｃ側に延び且つその上端面２６ａが上記開口面１６ｃを越えないように高さ設定がされた筒状部材２６を設け、上記第１開口２４が上記給排気口１１に連通するとき上記筒状部材２６が上記ファン吹出口１０に連通するように構成しているので、上記ファン吹出口１０が上記給排気口１１に連通した状態では上記筒状部材２６の内部が高圧となるが、該筒状部材２６の上端面２６ａが上記換気ファンユニット３側の上記一側面８に近接対向しこれら両者間が微小隙間とされ絞り作用をもつことから、該筒状部材２６内からその外側への空気洩れが抑制される（一次シール構造の実現）とともに、さらに上記ダンパーユニット４側の上記開口面１６ｃが上記一側面８に近接対向しこれら両者間が微小隙間とされ絞り作用をもつことから上記ダンパーユニット４の内部から該微小隙間を通って外部への空気洩れが抑制され（二次シール構造の実現）、これら内外二重のシール構造によって上記ダンパーユニット４側から外部への空気洩れ量が可及的に低減される。この結果、空気洩れに起因するファン電動機入力の増大が抑制され換気ユニットの運転経費の低下が図られるとともに、通気音の抑制による換気ユニットの静粛運転が実現され、延いては換気ユニットの商品価値の向上が期待できることになる。

さらに、上記換気ファンユニット３と上記ダンパーユニット４との間における空気洩れの抑制を、該ダンパーユニット４側の上記開口面１６ｃと上記筒状部材２６の上端面２６ａとを共に上記換気ファンユニット３側の上記一側面８に近接対向させるという簡単で且つ安価な構成により実現しているので、換気ユニットの低コスト化が促進されるという効果も得られる。

（ｉ） 本願の第９の発明に係る換気ユニットによれば、上記（ｈ）に記載の効果に加えて次のような特有の効果が得られる。即ち、この発明では、上記筒状部材２６の上端面２６ａを上記開口面１６ｃと略同等の高さに設定しているので、上記筒状部材２６内からその外側への空気洩れがより一層抑制され、その結果、換気ユニットの運転経費の更なる低下が図られるとともに、通気音の抑制による換気ユニットの静粛運転がより一層促進されることになる。

以下、本願発明を好適な実施形態に基づいて具体的に説明する。

図１には、室外機Ｘと室内機Ｙとで構成される空気調和機の該室外機Ｘに本願発明に係る換気ユニットＺを付設した状態を示している。即ち、上記換気ユニットＺは、次述のように、ケーシング１内に換気ファンユニット３とダンパーユニット４とを配置して構成されるものであって、上記室外機Ｘの上面側に載置される。そして、この換気ユニットＺは、そのダンパーユニット４側に設けられた第１給排気口１１と上記室内機Ｙ内に設置された給排気ノズル５３とを通気管５４によって接続し、該通気管５４を介して給排気を行うようになっている。

即ち、給気運転時には、上記ダンパーユニット４によって上記換気ファンユニット３側のファン吹出口１０が上記第１給排気口１１に連通される。従って、室外空気は上記ケーシング１に形成した第２給排気口１３から上記ファン吸込口９に吸入され上記ファン吹出口１０から吹き出された後、さらに上記通気管５４を通って上記室内機Ｙ側に送給され、該室内機Ｙに設けた上記給排気ノズル５３から室内へ吹き出される。

一方、排気運転時には、上記ダンパーユニット４によって上記換気ファンユニット３側のファン吸込口９が上記第１給排気口１１に連通される。従って、上記給排気ノズル５３から吸い込まれる室内空気は、上記通気管５４を通って上記第１給排気口１１から上記換気ファンユニット３側のファン吸込口９に吸入され、さらに上記ファン吹出口１０から吹き出された後、上記第２給排気口１３を通して室外へ排出される。

このような給気運転と排気運転とが、空気調和機の運転と同時あるいはこれとは別個に適宜実行されることで室内の換気が行われ、良好な室内環境が得られるものである。

以下、図２〜図１０を参照して本願発明の要旨たる上記換気ユニットＺについてその具体的構造等を説明する。

上記換気ユニットＺは、図２及び図３に示すように、上記室外機Ｘの上面側に載置される矩形箱状形態をもつケーシング１を備える。このケーシング１は、その底壁面１ａに後述のソケット１２が嵌挿される開口１４（図４を参照）が設けられるとともに、その側壁面１ｃには給気運転時に空気導入口として、排気運転時に空気排出口として、それぞれ機能する第２給排気口１３が設けられている。尚、上記開口１４は上記ケーシング１の一側寄りに、また上記第２給排気口１３は上記ケーシング１の他側寄りに、それぞれ適宜離間して設けられている。また、上記ケーシング１の内部空間２には、次述の換気ファンユニット３とダンパーユニット４とが配置されている。

「換気ファンユニット３」
上記換気ファンユニット３は、スクロール状の平面形状をもつ底板５ａと該底板５ａの外周を囲繞する側板５ｂとでなるファンハウジング５と、ファン吸込口９とファン吹出口１０とを適宜離間して併設し且つ上記ファンハウジング５の開口端側にこれを閉塞する如く固定配置される矩形平板状のベルマウス板８（請求項８における「一側面」に該当する）と、上記ファン吸込口９に対向するようにして上記ベルマウス板８とファンハウジング５とで囲繞された空間内に配置されたファン羽根車７と、上記ファンハウジング５の外面側に固定されて上記ファン羽根車７を回転駆動するファン電動機６とを備えて構成される。

尚、上記換気ファンユニット３は、次述のダンパーユニット４を介して上記ケーシング１側に固定されるが、その場合、上記ファン吹出口１０が上記開口１４と同軸上に位置するように該ケーシング１に対する固定位置が設定されている。

「ダンパーユニット４」
上記ダンパーユニット４は、次述のダンパー包設体１５とダンパー本体１６とを備えて構成される。

上記ダンパー包設体１５は、板材を略「コ」字状に折曲させて形成されるものであって、上記ベルマウス板８と略同等の寸法形状をもつ底壁１５ａと該底壁１５ａの左右両縁からそれぞれ立ち上がる同一高さをもつ一対の側壁１５ｂ，１５ｂとを備えてなる。そして、このダンパー包設体１５は、上記一対の側壁１５ｂ，１５ｂを上記ダンパーユニット４側の上記ベルマウス板８の下面に衝合固定しこれと一体化させている。従って、この状態においては、上記ベルマウス板８と上記ダンパー包設体１５とによって矩形の断面形状をもち且つその両端１５ｃ，１５ｄ（以下、「第１開口部１５ｃ」及び「第２開口部１５ｄ」という）がそれぞれ開口したトンネル状の貫通空間１７が形成されている。尚、この貫通空間１７内には、次述のダンパー本体１６が該貫通空間１７の軸方向（貫通方向）に移動可能に配置される。

また、上記ダンパー包設体１５は、その底壁１５ａの上記貫通空間１７の一端寄りに対応する位置に、上記換気ファンユニット３側の上記ファン吹出口１０と略同径の第１給排気口１１を設けるとともに、該第１給排気口１１には上記底壁１５ａから下方へ延出するソケット１２を該底壁１５ａと一体に形成している。

そして、上記ダンパー包設体１５は、その底壁１５ａを上記ケーシング１の底壁面１ａに衝合固定することで該ケーシング１側に取り付けられるが、この場合、上記ソケット１２は該ケーシング１側の上記開口１４を通して下方へ延出される。従って、上記ダンパー包設体１５を上記ケーシング１側に取り付けた状態においては、該ダンパー包設体１５側の上記第１給排気口１１と上記ベルマウス板８側の上記ファン吹出口１０とが上下方向に略重合して配置されることになる。

「ダンパー本体１６」
上記ダンパー本体１６は、図２及び図３に示すように、上面が開口した矩形箱状の基部１６ａと該基部１６ａの一つの隅部に連続して側方へ延設された延設部１６ｂとで構成され、上記基部１６ａから上記延設部１６ｂに跨がる底壁２１と、上記基部１６ａの周囲にこれを囲繞するように立設された側壁２２及び上記延設部１６ｂの周囲を球面状に覆う湾曲壁２３とを備えている。また、上記ダンパー本体１６の底壁２１のうち、上記基部１６ａの一側寄りに対応する位置には第１開口２４が、上記延設部１６ｂに対応する位置には第２開口２５が、それぞれ設けられている。

また、上記第１開口２４には、図３及び図４に示すように、該第１開口２４から上方へ延びる断面円形の筒状部材２６が該ダンパー本体１６と一体に形成されている。この筒状部材２６は、その上端面２６ａが上記側壁２２の上面２２ｃ、即ち、上記ダンパー本体１６の開口面１６ｃと略同等の高さに位置するようにその高さが設定されている。尚、上記筒状部材２６の高さは、少なくともその上端面２６ａが上記側壁２２の上面２２ｃを越えなければ良く、従って、上記筒状部材２６の高さを、その上端面２６ａが上記側壁２２の上面２２ｃよりも僅かに低くなるように（具体的には、次述するように、上記ベルマウス板８との間の隙間寸法が１．５ｍｍを越えない範囲で）設定することもできる。

このように、上記筒状部材２６の高さは上記ダンパー本体１６の側壁２２の高さと略同等に設定されているが、これらの高さ寸法は、上記ダンパー包設体１５の貫通空間１７の高さ寸法に対応して設定されている。即ち、図２に示すように上記ダンパー本体１６は上記ダンパー包設体１５の貫通空間１７内に摺動可能に嵌装配置されるが、この貫通空間１７への嵌装配置状態においては図４に示すように、上記筒状部材２６の上端面１６ａと上記ダンパー本体１６の側壁２２の上面２２ｃが、ともに上記ダンパーユニット４側の上記ベルマウス板８に対して微小な隙間Ｓを介して対向するように設定されている。尚、この実施形態においては、上記隙間Ｓを０．２ｍｍ〜１．５ｍｍの範囲に設定している。

さらに、上記ダンパー本体１６においては、上記基部１６ａを四角に囲繞する側壁２２の四つの辺のうち、上記第１開口２４に近接する辺を除く他の三辺では、微小間隔を隔てて対向する外側壁２２ａと内側壁２２ｂの二重壁構造とし、これを上記隙間Ｓに対するラビリンスシール構造として機能させるようにしている。

尚、以下においては、上記ダンパー本体１６の上記側壁２２で囲繞された空間のうち、上記筒状部材２６部分を除く部分（筒状部材２６の外側部分）をダンパー内空間２７という。また、上記ダンパー包設体１５の上記第１給排気口１１に設けた上記ソケット１２には、上記通気管５４（図１参照）の一端が接続される。

一方、上記ダンパー本体１６は、上述のように上記ダンパー包設体１５の上記貫通空間１７内に摺動自在に嵌装配置されるが、その場合の摺動方向は上記貫通空間１７の軸方向（矢印ａ−ｂ方向）とされ、且つその摺動に伴って上記ダンパー本体１６の上記第１開口２４と第２開口２５とが択一的に上記ダンパー包設体１５側の上記第１給排気口１１と連通し得るようにその平面方向における相対位置が設定されている。また、上記ダンパー本体１６と上記ファン吸込口９との間においては、図３に示すように上記ダンパー本体１６がその第１開口２４が上記第１給排気口１１と連通する摺動位置に設定されているときには、上記ファン吸込口９が上記ダンパー本体１６の外側に位置してこれとの連通が遮断される一方、図６に示すように上記ダンパー本体１６がその第２開口２５が上記第１給排気口１１と連通する摺動位置に設定されているときには、上記ファン吸込口９が上記ダンパー本体１６の上記ダンパー内空間２７内に位置してこれと連通するように設定されている。

「作動説明」
続いて、上記換気ユニットＺの作動等を、給気運転時と排気運転時のそれぞれについて説明する。

Ａ：給気運転時の作動等
給気運転時には、図２〜図４に示すように、上記ダンパー本体１６を矢印ｂ方向へ移動させて、上記ダンパー包設体１５側の上記第１給排気口１１と上記換気ファンユニット３側の上記ファン吹出口１０とを、上記ダンパー本体１６の筒状部材２６（即ち、上記第１開口２４）を介して連通させる。この状態においては、上記ダンパー本体１６の上記第２開口２５は、上記ダンパー包設体１５の底壁２１によって閉塞されている。

この状態で、上記ファン羽根車７が回転駆動され上記換気ファンユニット３が運転状態とされると、該ファン羽根車７の吸引力によって上記第２給排気口１３から室外空気が上記内部空間２内に吸入される。さらに、この室外空気は、上記ダンパー包設体１５の貫通空間１７を通って上記ファン吸込口９から上記換気ファンユニット３内に吸入され、静圧が高められた状態で、上記ファン吹出口１０から上記筒状部材２６側に吹き出され、さらに該筒状部材２６から上記第１給排気口１１及び上記通気管５４を通って室内に吹き出され、これによって室内への給気作用が実現される。

ところで、給気運転時には、上述のように上記換気ファンユニット３側から高圧の空気が上記第１給排気口１１側へ吹き出されることから、相互に近接対向する上記ダンパー本体１６の開口面１６ｃと上記ベルマウス板８との間の隙間からの空気洩れが懸念され、この空気洩れ量が多いと、通気音が増大し静粛性が損なわれるとともに、上記ファン電動機６への入力電力が増大し運転経費の上昇を招来することは既述の通りである。

これに対して、この実施形態の換気ユニットＺでは、上記隙間部分に二重のシール構造を設けることでこれを解決するようにしている。即ち、この実施形態においては、第１に、上記筒状部材２６の上端面２６ａを上記ベルマウス板８に近接対向させてここに絞り機能をもたせてこれを一次シール構造とすることで、上端面２６ａとこれに対向する上記ベルマウス板８との間の隙間を通って該筒状部材２６側から上記ダンパー内空間２７側へ空気が洩れるのが抑制され、
第２に、上記ダンパー本体１６の側壁２２の上面２２ｃを上記ベルマウス板８に近接対向させてここに絞り機能をもたせてこれを二次シール構造とすることで、該上面２２ｃと上記ベルマウス板８との間の隙間を通って該ダンパー本体１６の上記ダンパー内空間２７側から外部へ空気が洩れるのが抑制され、
これら両者の相乗的効果として、上記ダンパー本体１６側から外部への空気洩れ量が可及的に低減され、空気洩れに起因するファン電動機入力の増大が抑制され換気ユニットＺの運転経費の低下が図られるとともに、通気音の抑制による換気ユニットＺの静粛運転が実現され、延いては換気ユニットＺの商品価値の向上が期待できることになる。

また、この場合、この実施形態では、上記ダンパー本体１６の上記側壁２２のうち、上記ファン吸込口９に近い三つの辺を二重壁としてこれにラビリンスシール機能をもたせるようにしているので、上記隙間からの空気洩れがさらに抑制され、空気洩れに起因するファン電動機入力の増大及び通気音の発生がより効果的に防止され、換気ユニットの静粛運転と商品価値の更なる向上が期待できるものである。

さらに、この実施形態においては、上記筒状部材２６の上端面２６ａと上記ベルマウス板８との隙間寸法、及び上記ダンパー本体１６の側壁２２の上面２２ｃと上記ベルマウス板８との間の隙間寸法を共に、０．２〜１．５ｍｍの範囲に設定している。ここで、隙間寸法の下限値を０．２ｍｍに設定したのは、隙間へのゴミ等の噛み込みを防止するためであり、上限値を１．５ｍｍに設定したのは空気洩れに対するシール性を考慮したものである。即ち、図７には、隙間寸法と室内機運転音（即ち、空気洩れに起因する通気音が通気管５４を伝播して室内機から放出される音）との関係を示したものである。この図７からは、隙間寸法が１．５ｍｍを越えると急激に運転音が増大することから、隙間寸法を１．５ｍｍ以下に設定するのが実用的であると言え、かかる観点から、この実施形態では隙間寸法の上限値を１．５ｍｍに設定したものである。従って、上記隙間寸法を０．２〜１．５ｍｍの範囲に設定することで、隙間へのゴミ等の噛み込みを防止しつつ、空気洩れに起因する通気音の発生を効果的に抑制することができるものである。

また、この実施形態では、上記筒状部材２６を円筒状の断面形状としているので、上記第１開口２４を上記筒状部材２６の内部に位置させる場合、例えば該筒状部材２６の断面形状を矩形とする場合に比して、その外周長さを短くでき、それだけ空気洩れの原因となりシールが必要とされる隙間部分の面積が減少し、その結果、空気洩れ抑制効果がより一層向上することになる。

尚、図８は、上記筒状部材２６の内径Ｄと上記ファン吹出口１０の内径Ｄ０（図４参照）の比「Ｄ／Ｄ０」と室内機運転音との関係を示したものである。この図８からは、運転音の低減という観点では、上記筒状部材２６の内径Ｄを上記ファン吹出口１０の内径Ｄ０と同等（Ｄ＝Ｄ０）かそれより僅かに小さく設定するのが最適と言える。

Ｂ：排気運転時の作動等
排気運転時には、図５及び図６に示すように、上記ダンパー本体１６を矢印ａ方向へ移動させて、上記ダンパー包設体１５側の上記第１給排気口１１と上記換気ファンユニット３側の上記ファン吸込口９とを上記ダンパー本体１６の上記ダンパー内空間２７を介して（即ち、上記筒状部材２６の外側部分を介して）連通させる。この状態においては、上記筒状部材２６は上記ダンパー包設体１５の底壁２１によって閉塞されている。

この状態で、上記ファン羽根車７が回転駆動され上記換気ファンユニット３が運転状態とされると、室内空気は上記通気管５４を通り、さらに上記ダンパー本体１６の上記ダンパー内空間２７を通って上記換気ファンユニット３にそのファン吸込口９側から吸入される。さらに、上記換気ファンユニット３に吸入された室内空気は、上記ファン吹出口１０から上記ダンパー包設体１５の貫通空間１７側に吹き出され、該貫通空間１７の第２開口部１５ｄから上記ケーシング１の内部空間２内を通って上記第２給排気口１３から外部へ吹き出され、これによって室内からの排気作用が実現される。

ところで、この排気運転時においては、上記ダンパー本体１６の上記ダンパー内空間２７内を流れる空気は負圧状態であり、従って上述の給気運転時のような隙間Ｓから外部への空気洩れという事態は生じないが、逆に上記ダンパー本体１６の側壁２２の上面２２ｃと上記ベルマウス板８との間の隙間を通って外部側から上記ダンパー内空間２７側への空気洩れが生じる恐れがあるが、かかる場合においては、上記ダンパー本体１６の側壁２２をラビリンスシール構造としたことでこれを有効に防止することができ、延いては上記換気ユニットＺの排気能力が良好に維持されることになる。

「その他」
（１） 上記実施形態においては、上記筒状部材２６をその全長にわたって直筒状に形成しているが、本願発明の他の実施形態においては、例えば図９に示すように、上記筒状部材２６の上端面２６ａ寄りの内周を、下方に向かうに従って縮径変化するテーパー面２６ｂとすることもできる。このように構成した場合には、該上端面２６ａの上記テーパー面２６ｂ部分を除く他の部分において高いシール性が確保されると同時に、該テーパー面２６ａ部分においてはそのガイド作用によって上記ファン吹出口１０側から上記筒状部材２６側への空気流の流入がスムーズとなる。この結果、特に給気運転時においては、空気洩れの効果的な抑制と、上記筒状部材２６側に流入する空気流の圧力損失の抑制による換気ユニットの高効率運転とを両立させることができる。

（２） 上記実施形態の換気ユニットＺにおいては、上記ケーシング１内に上記換気ファンユニット３とダンパーユニット４のみを配置しているが、本願発明の他の実施形態においては、図２及び図３に示すように、上記ケーシング１の上記内部空間２内のうち、給気運転時において上記換気ファンユニット３の吸込上流側にあたる位置、具体的には上記第２給排気口１３から上記換気ファンユニット３のファン吸込口９に至る通路の途中に、加湿ユニットＱを配置することもできる。かかる構成とした場合には、給気運転時には室内への室外空気の導入と同時に加湿が行われることから、室内環境の快適性がより一層向上することになる。

（３） 上記実施形態の換気ユニットＺにおいては、上記ダンパー包設体１５内において上記ダンパー本体１６をその軸方向へ移動させる構成としているが、本願発明はかかる構成に限定されるものではなく、他の実施形態においては例えば、上記ダンパー包設体１５内において上記ダンパー本体１６を回転方向に移動させるように構成することもできる。

本願発明に係る換気ユニットを空気調和機に組み込んだ状態を示す全体システム図である。 本願発明に係る換気ユニットの給気運転時における作動状態を示す断面図である。 図２のＩＩＩ−ＩＩＩ矢視図である。 図２に示した換気ユニットの要部拡大断面図である。 本願発明に係る換気ユニットの排気運転時における作動状態を示す断面図である。 図５のＶＩ−ＶＩ矢視図である。 図４に示した円筒部材の上面とベルマウス板との間隔寸法Ｓと室内機運転音との関係を示す線図である。 図４に示した円筒部材の内径とベルマウス板に設けた開口との寸法比と室内機運転音との関係を示す線図である。 筒状部材の他の構造例を示す断面図である。

符号の説明

１ ・・ケーシング
２ ・・内部空間
３ ・・換気ファンユニット
４ ・・ダンパーユニット
５ ・・ファンハウジング
６ ・・ファン電動機
７ ・・ファン羽根車
８ ・・ベルマウス板
９ ・・ファン吸込口
１０ ・・ファン吹出口
１１ ・・第１給排気口
１２ ・・ソケット
１３ ・・第２給排気口
１５ ・・ダンパー包設体
１６ ・・ダンパー本体
１７ ・・貫通空間
２１ ・・底壁
２２ ・・側壁
２３ ・・湾曲壁
２４ ・・第１開口
２５ ・・第２開口
２６ ・・筒状部材
２７ ・・ダンパー内空間
５１ ・・熱交換器
５２ ・・ファン
５３ ・・給排気ノズル
５４ ・・通気管
Ｑ ・・加湿ユニット
Ｘ ・・室外機
Ｙ ・・室内機
Ｚ ・・換気ユニット

Claims (9)

1. ファン吸込口（９）とファン吹出口（１０）とを備えたベルマウス板（８）の一面側に該ファン吸込口（９）に対向させてファン羽根車（７）を配置してなる換気ファンユニット（３）と、第１開口（２４）と第２開口（２５）とを備え且つ上記ベルマウス板（８）の他面側に近接状態で配置されて該他面側において上記ファン吸込口（９）とファン吹出口（１０）とを仕切るとともに該ベルマウス板（８）の面方向に相対移動することで上記第１開口（２４）を介して給排気口（１１）を上記ファン吹出口（１０）に連通させる給気運転と上記第２開口（２５）を介して上記給排気口（１１）を上記ファン吸込口（９）に連通させる排気運転とを選択可能とするダンパーユニット（４）とを備えた換気ユニットであって、
   上記ダンパーユニット（４）が、上記第１開口（２４）と第２開口（２５）とが設けられた底壁（２１）と該底壁（２１）の周囲を囲繞する側壁（２２）とを備えた略筺状形態をもち且つその開口面（１６ｃ）を上記ベルマウス板（８）に近接対向させた状態で配置されるとともに上記第１開口（２４）部分には該部分から上記開口面（１６ｃ）側に延び且つその上端面（２６ａ）が該開口面（１６ｃ）を越えないように高さ設定された筒状部材（２６）を設けたダンパー本体（１６）を備えて構成されていることを特徴とする換気ユニット。
2. 請求項１において、
   上記ダンパー本体（１６）の上記側壁（２２）がラビリンスシール構造とされていることを特徴とする換気ユニット。
3. 請求項１又は２において、
   上記筒状部材（２６）の上端面（２６ａ）と上記ベルマウス板（８）との隙間寸法が０．２〜１．５ｍｍの範囲に設定されていることを特徴とする換気ユニット。
4. 請求項１，２又は３において、
   上記筒状部材（２６）は少なくとも上記第１開口（２４）をその内部に含む構成であることを特徴とする換気ユニット。
5. 請求項４において、
   上記筒状部材（２６）が円形の断面形状を備えていることを特徴とする換気ユニット。
6. 請求項１，２，３，４又は５において、
   上記筒状部材（２６）の上端面（２６ａ）寄りの内周面が、該上端面（２６ａ）に向かうに従って拡径変位するテーパー面とされていることを特徴とする換気ユニット。
7. 請求項１，２，３，４，５又は６において、
   給気運転時における上記ファン吸込口（９）の吸込上流側部位に加湿手段（Ｑ）が配置されていることを特徴とする換気ユニット。
8. ファン羽根車（７）が収容されたファンハウジング（５）の一側面（８）にファン吸込口（９）とファン吹出口（１０）を設けた換気ファンユニット（３）と、上面を開口面（１６ｃ）とし該開口面（１６ｃ）を上記一側面（８）に近接対向させた状態でその面方向に移動可能とされると共にその下面（２１）には給排気口（１１）に択一的に連通可能な第１開口（２４）と第２開口（２５）を設けたダンパーユニット（４）を備えた換気ユニットであって、
   上記第１開口（２４）に、該第１開口（２４）から上記開口面（１６ｃ）側に延び且つその上端面（２６ａ）が上記開口面（１６ｃ）を越えないように高さ設定がされた筒状部材（２６）を設け、上記第１開口（２４）が上記給排気口（１１）に連通するとき上記筒状部材（２６）が上記ファン吹出口（１０）に連通するように構成したことを特徴とする換気ユニット。
9. 請求項８において、
   上記筒状部材（２６）の上端面（２６ａ）が上記開口面（１６ｃ）と略同等の高さに設定されていることを特徴とする換気ユニット。
   

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