JP5917099B2 - 換気フード - Google Patents

Description

本発明は、屋内の空気と屋外の空気との換気をはかる換気フードに関し、特に、屋外の空気と共に導入された異物を屋内に吸気することなく円滑に外部に排出し得るようにした換気フードに関するものである。

新鮮な屋外の空気を吸引すると共に屋内の空気を排出して換気をはかることが行われている。この換気は、建物の外壁面に取り付けた換気部材を介して行うのが一般的である。しかし、屋外の空気を吸引する際に、空気と共にホコリや虫を含む異物も吸引して屋内を汚してしまうという問題が生じている。このような問題を解決するために、幾つかの提案がなされている。

例えば、特許文献１に記載された技術は、室外の空気を室内に取り入れる際に粉雪の侵入を防ぐことを目的とした給気用屋外フードに関するものである。この技術では、建物の外壁を貫通して設けた給気用パイプの屋外側の開口部分を、網を取り付けた屋外フードによって覆うことで、粉雪の侵入を防いでいる。

また、特許文献２に記載された技術は、サイクロン室を設けた住宅換気用給気フードに関するものである。この技術では、サイクロン室に渦流を流入させ、空気がサイクロン室を通過する過程で塵埃を分離落下させることで屋内への侵入を防ぎ、落下した塵埃を塵埃収容室に収容ることで排出している。

特開平１０−００９６２９号公報 特開２００８−０３６５７９号公報（特許第４７３４５７０号）

特許文献１に記載された技術では、屋外フードに網が取り付けられているので、粉雪の侵入を防ぐには大きな問題がないものの、雨水の侵入を防ぐことができなくなる虞がある。特に、網がフィルタとしての機能を発揮することとなり、ホコリなどが付着し易くなって吸気効率が低下する虞がある。

また、特許文献２に記載された技術では、サイクロン室で分離落下した塵埃は、塵埃収容室に収容されるため、定期的に塵埃収容室を取り外して掃除することが必要であり、作業が煩雑になる虞がある。

また、サイクロン室は羽根部材を介して大気と接続しているため、雨水の浸入を防ぐことができなくなり屋内の換気システムに浸入し易くなる。このため、羽根部材の屋外側に風雨の侵入を防ぐカバーを設ける必要があるが、この場合、製品コストが上昇するという問題や意匠性の問題、更に大きさの問題等が生じる虞がある。

本発明の目的は、ホコリや虫を含む異物の屋内への侵入を防ぐと共に、雨水の屋内への浸入を防ぐことができる換気フードを提供することにある。

上記課題を解決するために本発明に係る換気フードは、屋内の空気と屋外の空気を換気するための換気フードであって、屋外の空気を屋内に強制的に吸気する吸気口と前記吸気口に対向する外側部材を有し、下端面に外気取入口が形成されたフード本体と、前記吸気口と並んで配され、前記外側部材を貫通し屋内の空気を屋外に強制的に排気する筒状の排気口と、前記外側部材側から建物側部材側にかけて径が小さくなるように形成されたテーパ部材によって前記吸気口の正面及び外周部を囲むように配される渦巻状通路と、前記渦巻状通路の前記外側部材側に設けられ、前記排気口に向かって開放される開口に接続される、該渦巻状通路に侵入した異物を排出しうる排出口を、前記排気口の外周部に設けたものである。

上記換気フードは、建物側に配置される建物側部材と、前記建物側部材と対峙して配置される外側部材と、対峙して配置された前記建物側部材及び外側部材の両側面及び上端面に配置される側面部材と、からなる下端面が開放されたフード本体を有し、前記フード本体の下部には、前記建物側部材と前記外側部材とを貫通する排気口と、前記排気口の一方の側面からフード本体の上部に向けて立ち上がり、フード本体の開放された下端面によって形成された外気取入口から上部へと向かう空気の導入路を形成する立上部材と、が形成され、前記フード本体の上部には、前記排気口の上方であって前記建物側部材側で且つ前記外側部材との間に吸気路を構成し得るように配置され、内部にフィルタを装着した吸気口と、前記吸気口の外周面を囲んで前記外側部材側から建物側部材側にかけて径が小さくなるテーパ状に形成され、一端が前記立上部材に当接して前記導入路と連続する渦巻状通路を構成するテーパ部材と、前記テーパ部材に於ける吸気口の下側に対向する部位であって前記フード本体の外側部材側の一部と、前記排気口に於ける前記フード本体の外側部材側の一部と、を接続して形成され、空気と共に前記渦巻状通路に混入して落下した異物を前記排気口に排出する排出口と、が形成されていることが好ましい。

上記換気フードに於いて、前記フード本体を構成する建物側部材と外側部材とが、互いに着脱し得るように構成されていることが好ましい。

また、上記何れかの換気フードに於いて、前記吸気口に屋外の空気を吸引する吸引ダクトが接続されていることが好ましい。

また、上記何れかの換気フードに於いて、前記排気口に屋内の空気を排気する排気ダクトが接続されていることが好ましい。

更に、上記何れかの換気フードに於いて、前記フード本体を構成する建物側部材には、吸引ダクト及び、又は排気ダクトに接続するための筒状の取付部材が配置されていることが好ましい。

本発明に係る換気フードでは、外気取入口から取り入れた空気を渦巻状通路に導入することで、吸気口を中心とする旋回流を形成することができる。このとき、空気と共に導入されたホコリや虫を含む異物は遠心力によって渦巻状通路の外周部に沿って移動することで、排出口を経て排気口から外部に排出される。このため、異物が屋内に侵入することがない。

また、外気取入口を吸気口から離隔させたフード本体の下端面に形成したことによって、外気取入口から雨水が浸入したとしても吸気口までの距離が大きいことから、吸気口まで到達することなく落下し、屋内まで浸入することがない。

特に、換気フードが、建物側部材と、前記建物側部材と対峙する外側部材と、建物側部材及び外側部材の両側面及び上端面に配置される側面部材と、からなるフード本体を有している。また、吸気口が外側部材との間に吸気路を構成し得るように形成されているため、吸気口は対峙して配置された外側部材によって外部と遮断される。このため、雨水が直接吸気口に降りかかることがなく、屋内に対する浸入を防ぐことができる。

また、フード本体の建物側部材と外側部材とが互いに着脱し得るように構成されることによって、渦巻状通路を掃除したり、吸気口や排出口を掃除する際の作業を容易に行うことができる。

また、吸気口に屋外の空気を吸引する吸引ダクトを接続することによって、渦巻状通路には常に負圧が作用することとなり、空気の取り入れを容易に行うことができる。特に、吸気口に流路抵抗となるフィルタを取り付けた場合でも、確実な空気の取り入れを実現することができる。

また、排気口に屋内の空気を排気する排気ダクトを接続した場合には、排気口に強制的な流れを形成することができるため、排出口から排出されてくる異物を円滑に外部に排出することができる。

また、フード本体を構成する建物側部材に、吸引ダクト及び又は排気ダクトに接続するための筒状の取付部材を配置した場合には、予め屋内側に設置されている吸引ダクト或いは排気ダクトと容易に接続することができる。

換気フードに於ける空気の流れと異物の排出を説明する斜視図である。 フード本体を構成する外側部材と側面部材を説明する図である。 フード本体を構成する建物側部材を説明する図である。 換気フードを建物に取り付ける手順と取り付けた状態を説明する図である。 吸気口にフィルタを取り付ける構造の例を説明する図である。 吸気口にフィルタを取り付ける構造の他の例を説明する図である。 換気フードの他の実施例を説明する図である。

本発明に係る換気フードは、屋外の空気（外気）を屋内に取り入れる際に、外気に含まれたホコリや外気と共に移動する虫などの異物が屋内に入り込むことを防ぐ機能を有するものである。特に、換気フードの内部でこれらの異物を分離し、分離した異物を排気口に落下させることによって、排気フードの外部に排出するものである。

このため、吸気口の周囲には外気取入口と接続された渦巻状通路が形成されており、渦巻状通路に於ける吸気口の略真下に排気口に接続された排出口が形成されている。このため、渦巻状通路に於ける外気の渦巻状の流れは排出口によって乱され、吸気口から屋内への吸気が容易となる。

また、渦巻状通路に導かれた外気が渦巻状に流れる過程で異物は遠心分離されて下方に落下し、排出口を経て排気口に導かれ、該排気口から外部に排出される。特に、渦巻状通路を外側部材から建物側部材にかけて径が小さくなるテーパ状に構成することで、外気と共に渦巻状通路に入り込んだ異物を排出口に導くことが可能である。

特に、吸気口に吸引ダクトを接続することによって、換気フードの内部に外気を取り入れると共に、取り入れた外気を渦巻状に流通させることが可能である。また、排気口に排気ダクトを接続することによって、排気口に屋内から屋外に向けて強い空気の流れを形成することが可能であり、この流れによって異物を換気フードの外部に排出することが可能である。

次に、本実施例に係る換気フードの構成について、図を用いて説明する。図１〜図３に示すように、換気フードＡは、筒状の吸気口１と、吸気口１の正面及び外周部を囲むように形成された渦巻状通路２と、吸気口１の下方に配置された排気口３と、渦巻状通路２と接続された外気取入口４と、排気口３と接続され渦巻状通路２に侵入した異物を排気口３を介して外部に排出する排出口５と、を有して構成されている。

上記吸気口１、渦巻状通路２、排気口３、外気取入口４、排出口５は、換気フードＡを取り付けるべき建物の外壁に沿って配置される建物側部材１１、該建物側部材１１に対峙して配置される外側部材１２、対峙して配置された建物側部材１１と外側部材１２の両側面及び上端面に配置された側面部材１３からなるフード本体に構成されている。

吸気口１は換気フードＡの上部側に於ける建物側部材１１から外側部材１２に向けて突出して形成され、該吸気口１の先端部分と外側部材１２との間に、外気が流通して吸気口１に吸気されるのに充分な寸法を持った吸気路６が形成されている。特に、吸気口１は円筒状に形成されており、該吸気口１の外周部を囲むように配置された渦巻状通路２とによって、外気取入口４から取り入れた外気を渦巻状に流れるように規制している。

吸気口１は渦巻状通路２を通過した外気を屋内に吸気する機能を有する。特に、外気と共に渦巻状通路２に入り込んだ異物は遠心力によって該渦巻状通路２の外周部位に沿って移動することとなる。このため、吸気口１は外気が通過し得るように構成されていれば良く、単に円筒状の部材を配置することで構成することが可能である。しかし、微細なホコリが屋内に入り込むことを完全に阻止することは困難であるため、吸気口１にフィルタ１４を装着することが好ましい。

吸気口１に装着するフィルタ１４は、渦巻状通路２まで導入されたホコリや虫を含む異物の通過を阻止し得るものであれば良く、網状に形成されたフィルタや、不織布状のフィルタ或いは焼結金属状のフィルタを選択的に用いることが可能である。特に、フィルタ１４が外気を屋内に吸気する際に大きな抵抗となることは好ましくはなく、可及的に抵抗の小さいものを採用することが好ましい。

フィルタ１４を吸気口１に装着する構造は特に限定するものではなく、使用期間の経過に伴って交換する必要が生じることから、交換が容易な構造であることが好ましい。このようなフィルタ１４を吸気口１に装着する構造の例を図５、６に示す。

図５に示す構造は、円筒状の吸気口１の開口端部を完全に覆うことが可能な網状のフィルタ１４を用いると共に、吸気口１の外径とフィルタ１４の厚さを加えた寸法よりも僅かに大きい内径を有するリング１ａを用い、フィルタ１４によって吸気口１の開口端部を覆ってリング１ａを嵌め込むようにしたものである。

図６に示す構造は、フィルタ１４を剛性を持ち且つ吸気口１の外径と略等しい外径を持った円板状に形成すると共に、吸気口１にフィルタ１４の厚さよりも僅かに広く且つ略半円に渡るスリット１ｂを形成し、フィルタ１４をスリット１ｂに嵌め込むようにしたものである。

吸気口１の下方には建物側部材１１と外側部材１２を貫通して排気口３が形成されている。吸気口１と排気口３との間隔は、渦巻状通路２の外側部材１２側の寸法よりも大きい寸法を有しており、両口１、３の間にも渦巻状通路２を形成し得るように構成されている。

排気口３の断面形状は特に限定するものではく、円筒形或いは四角形などの形状を選択することが可能である。本実施例では、排気口３の外周面の全周に外気が通過するため、円滑な流れを実現するために円筒状に形成されている。

換気フードＡを構成するフード本体の下端面は開放した外気取入口４として形成され、この外気取入口４から渦巻状通路２にかけて、建物側部材１１、外側部材１２及び側面部材１３によって規制された導入路７が形成されている。この導入路７は、断面積が大きく抵抗の少ない主導入路７ａと、渦巻状通路２を構成するテーパ部材１５と渦巻状通路２と排気口３を接続して形成された排出口５とによって規制される副導入路７ｂと、に分割して構成されている。

主導入路７ａは排気口３の一方の側面側（図２（ａ）に於ける排気口３の右側面側）に形成されており、副導入路７ｂは排気口３の他方の側面側（図２（ａ）に於ける排気口の左側面側）に形成されている。このため、排気口３の右側面から上方の渦巻状通路２に向けて立上片１６が形成されており、この立上片１６が渦巻状通路２を構成するテーパ部材１５と当接して接続することで、主導入路７ａと渦巻状通路２とが連続した空気通路として構成されている。

渦巻状通路２は導入路７から導入された外気を渦巻状の流れとし、この過程で外気と共に入り込んだ異物を遠心力によって該渦巻状通路２の外周部位に添わせるように移動させることで分離する機能を有する。そして、渦巻状通路２の外周部位に添って移動した異物は、吸気口１の下方に形成された排出口５に到達したとき、該排出口５から排気口３に落下して排出される。

上記の如く渦巻状通路２は外気を渦巻状の流れとして異物を分離し得るように構成されていれば良く、特に構造を限定するものではない。しかし、渦巻状通路２で分離された異物を円滑に排出口５から排気口３に落下させることが可能なように構成することが好ましい。

このため、渦巻状通路２は吸気口１の外周面を囲んで外側部材１２側から建物側部材１１側にかけて径が小さくなるように形成されたテーパ部材１５を有しており、該テーパ部材１５の一端１５ａが主導入路７ａの直上に配置され、他端１５ｂが立上片１６と当接している。即ち、渦巻状通路２は吸気口１を全周に渡って形成されているものではなく、主導入路７ａとの連続部分では、導入されてくる外気に対する抵抗が小さくなるように構成されている。

渦巻状通路２に設けたテーパ部材１５の傾斜角度は特に限定するものではなく、渦巻状通路２に導入された外気が円滑に渦巻状に流れる過程で、異物が円滑に落下し或いはテーパ部材１５に沿って流れて排出口５に到達することが可能なような角度であれば良い。また、導入された外気がテーパ部材１５に流れた後、吸気口１の外周に沿って流れ、吸気路６を経て吸気口１から屋内に吸気される。

渦巻状通路２を構成するテーパ部材１５であって、吸気口１の下方に排出口５が形成されている。この排出口５は、外気と共に渦巻状通路２に入り込んだホコリや虫などの異物を換気フードＡの外部に排出する機能を有するものである。このため、テーパ部材１５に於ける吸気口１の下方には排気口３にかけて互いに接近し、且つ外側部材１２との間に間隙を有する複数の傾斜片１７が設けられている。また、排気口３には傾斜片１７との接続部位よりも外側部材１２側に開口部が形成され、該開口及び傾斜片１７によって排出口５が構成されている。

上記排出口５では、外側部材１２と傾斜片１７の外側部材１２側の端部との間に隙間が形成されることとなり、この隙間が外気取入口４と渦巻状通路２を接続する副導入路７ｂを構成する。従って、傾斜片１７を建物側部材１１から外側部材１２の間に隙間なく形成すれば、副導入路７ｂが構成されることはない。

上記の如く構成された換気フードＡに於いて、建物側部材１１と外側部材１２は一体に形成されていても良いが、互いに着脱し得るように構成されていることが好ましい。このように、両部材１１、１２が着脱し得るように構成されていることで、吸気口１に装着したフィルタ１４を交換する際の作業を容易に行うことが可能となり、同様に、渦巻状通路２や排出口５の清掃を行う際の作業も容易となる。

建物側部材１１と外側部材１２とを着脱可能に構成するに際し、着脱構造は特に限定するものではなく、一方の部材に爪状の係止部を設けると共に他方の部材に係止部と係合する係合部を設け、両者の係合、離脱によって着脱し得るように構成することが可能である。また、単にねじを利用して着脱し得るように構成しても良いことは当然である。

また、建物側部材１１と外側部材１２を着脱可能に構成したとき、吸気口１、渦巻状通路２を構成するテーパ部材１５、排気口３、立上片１６、傾斜片１７、等を何れの部材に形成するかは限定するものではなく、換気フードＡの材料や製造方法等の条件に応じて最適に設定することが好ましい。

上記の如く構成された換気フードＡは目的の建物に対し、外壁Ｂに形成された吸気孔３１、排気孔３２を介して取り付けられる。特に、換気フードＡを構成する吸気口１にはフィルタ１４が装着されているため、このフィルタ１４が抵抗となって外気の吸引を阻害する虞がある。このため、吸気口１に吸引力が作用する吸引ダクト３３を接続することが好ましい。また、排気口３に屋内の空気を強制的に排気する排気ダクト３４が接続されていることが好ましい。

外壁Ｂに設けた給気孔３１、排気孔３２を利用して換気フードＡを建物に取り付ける場合、図３に示す取付部材Ｃを利用することが好ましい。この取付部材Ｃは、換気フードＡの建物側部材１１と同一の形状を持った板部材２１を有しており、該板部材２１に於ける換気フードＡに設けた給気口１、排気口３に対向する位置に、夫々ボス状の吸気筒２２、排気筒２３が突出して形成されている。

取付部材Ｃと換気フードＡとの接続構造は特に限定するものではなく、ねじによる接続や爪と該爪と係合する係合部との組み合わせ等の構造を選択的に採用することが可能である。

吸気筒２１、排気筒２３は、建物の外壁Ｂに形成された吸気孔３１、排気孔３２の内径、或いは吸引ダクト３３、排気ダクト３４の内径よりも僅かに小さい外径を有しており、外周面に複数の係止フック２４が形成されている。そして、取付部材Ｃを外壁Ｂに取り付けたとき、これらの係止フック２４が吸気孔３１、排気孔３２或いは吸引ダクト３３、排気ダクト３４の内面に圧接することによって取付状態を保持し得るように構成されている。

吸気筒２１、排気筒２３の内部には夫々下方に水切り部２５が設けられており、換気フードＡに導入された外気に含まれた水分や、排気口３から入り込んだ水が屋内に浸入することを防ぐことが可能である。

上記の如くして換気フードＡを建物の外壁Ｂに取り付けたとき、吸気ダクト３３に作用する吸引力によって渦巻状通路２に渦巻状の流れが生じ、吸気路６を経て吸気口１から屋内に吸気される。この吸気に伴って換気フードＡの内部に外気の流れが生じ、外気取入口４から外気が導入されて導入路７、渦巻状通路２、吸気路６から吸気口１に至る一連の外気の流れが継続する。

また、排気ダクト３４に作用する強制的な排気によって、排気口３には屋内から換気フードＡを貫通して外気に至る流れが生じ、吸気口１からの屋内への吸気と共に屋内の換気が行われる。

上記した屋内への換気の過程で、外気取入口４から導入された外気に異物が混在していたとき、この異物は渦巻状通路２に於いて作用する遠心力によってテーパ部材１５に沿って流され、吸気口１の下方に配置された傾斜片１７に至る。そして、排気口３には屋内側から屋外側に向けた流れが生じているため、この流れに交叉する方向に形成されている排出口５には吸引力が作用することとなり、傾斜片１７に到達した異物は自由落下と、排出口３から作用する吸引によって確実に排気口３に落下し、該排気口３に生じている流れに乗って換気フードＡの外部に排出される。

次に、図７により換気フードＡの他の例について説明する。尚、この例に於いて、前述の実施例と同一部分或いは同一の機能を有する部分には同一の符号を付して説明を省略する。

図に示すように、本実施例では、換気フードＡは外側部材１２と側面部材１３とが一体的に形成されており、建物側部材１１に、吸気口１、渦巻状通路２を構成するテーパ部材１５、排気口３、傾斜片１７が形成されている。そして、前記建物側部材１１の外側に一体的に形成された外側部材１２、側面部材１３を嵌め込み、更に、建物側部材１１の建物側の面に取付部材Ｃを配置してねじＤによってこれらの部材を締結することで、換気フードＡを構成している。

上記の如く構成された換気フードＡであっても、前述の実施例と同様にして建物の外壁Ｂに取り付けることが可能であり、且つ外気に混在した異物を分離して排気口３から外部に排出することが可能である。

本発明に係る換気フードは、住宅を構成する建物に利用することが可能である。

Ａ 換気フード
Ｂ 外壁
Ｃ 取付部材
Ｄ ねじ
１ 吸気口
１ａ リング
１ｂ スリット
２ 渦巻状通路
３ 排気口
４ 外気取入口
５ 排出口
６ 吸気路
７ 導入路
７ａ 主導入路
７ｂ 副導入路
１１ 建物側部材
１２ 外側部材
１３ 側面部材
１４ フィルタ
１５ テーパ部材
１５ａ、１５ｂ 端部
１６ 立上片
１７ 傾斜片
２１ 板部材
２２ 吸気筒
２３ 排気筒
２４ 係止フック
２５ 水切り部
３１ 吸気孔
３２ 排気孔
３３ 吸引ダクト
３４ 排気ダクト

Claims (6)

1. 屋内の空気と屋外の空気を換気するための換気フードであって、
   屋外の空気を屋内に強制的に吸気する吸気口と
   前記吸気口に対向する外側部材を有し、下端面に外気取入口が形成されたフード本体と、
   前記吸気口と並んで配され、前記外側部材を貫通し屋内の空気を屋外に強制的に排気する筒状の排気口と、
   前記外側部材側から建物側部材側にかけて径が小さくなるように形成されたテーパ部材によって前記吸気口の正面及び外周部を囲むように配される渦巻状通路と、
   前記渦巻状通路の前記外側部材側に設けられ、前記排気口に向かって開放される開口に接続される、該渦巻状通路に侵入した異物を排出しうる排出口を、前記排気口の外周部に設けたことを特徴とする換気フード。
2. 前記換気フードは、
   建物側に配置される建物側部材と、前記建物側部材と対峙して配置される外側部材と、対峙して配置された前記建物側部材及び外側部材の両側面及び上端面に配置される側面部材と、からなる下端面が開放されたフード本体を有し、
   前記フード本体の下部には、
   前記建物側部材と前記外側部材とを貫通する排気口と、
   前記排気口の一方の側面からフード本体の上部に向けて立ち上がり、フード本体の開放された下端面によって形成された外気取入口から上部へと向かう空気の導入路を形成する立上部材と、
   が形成され、
   前記フード本体の上部には、
   前記排気口の上方であって前記建物側部材側で且つ前記外側部材との間に吸気路を構成し得るように配置され、フィルタを装着した吸気口と、
   前記吸気口の外周面を囲んで前記外側部材側から建物側部材側にかけて径が小さくなるテーパ状に形成され、一端が前記立上部材に当接して前記導入路と連続する渦巻状通路を構成するテーパ部材と、
   前記テーパ部材に於ける吸気口の下側に対向する部位であって前記フード本体の外側部材側の一部と、前記排気口に於ける前記フード本体の外側部材側の一部と、を接続して形成され、空気と共に前記渦巻状通路に混入して落下した異物を前記排気口に排出する排出口と、
   が形成されていることを特徴とする請求項１に記載した換気フード。
3. 前記フード本体を構成する建物側部材と外側部材とが、互いに着脱し得るように構成されていることを特徴とする請求項２に記載した換気フード。
4. 前記吸気口に屋外の空気を吸引する吸引ダクトが接続されていることを特徴とする請求項１乃至３の何れかに記載した換気フード。
5. 前記排気口に屋内の空気を排気する排気ダクトが接続されていることを特徴とする請求項１乃至４の何れかに記載した換気フード。
6. 前記フード本体を構成する建物側部材には、吸引ダクト及び、又は排気ダクトに接続するための筒状の取付部材が配置されていることを特徴とする請求項２乃至５の何れかに記載した換気フード。

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