JP5950842B2 - 熱交換換気扇 - Google Patents

Description

本発明は、熱交換換気扇に関する。

従来、給気出口及び排気入口が形成された前ケーシングと、給気入口及び排気出口が形成された後ケーシングと、開口が形成された第１シャッターと、第２シャッターと、第１シャッターの給気入口側に設けられ、換気扇本体の前面側に突出する取っ手とを備え、第２シャッターは、第１シャッターよりも換気扇の前面側であって第１シャッターの排気出口側に設けられ、第１シャッターに形成した凸部を第２シャッターに形成した穴部に嵌めた状態で取っ手を動作させ、第１シャッターの動作に連動して第２シャッターを動作させるようにした熱交換換気扇があった。

また、シャッターの浮き上がりを抑制するシャッターカバーでシャッターを覆う熱交換換気扇があった（例えば、特許文献１，２）。

特開平９−２７３７９３号公報（［００１３］、図１） 特開２００２−３２３２４８号公報（［００２２］、図２）

しかしながら、旧機種からの取替に対応するために、本体外形を変えずに給気入口及び排気出口の開口面積を拡大する必要が生じた場合には、従来の方法では第２シャッターを閉鎖させる面積と開放時の収納スペースの制約で、排気出口を第２シャッターだけで閉鎖できない場合があった。

このような制約下で排気出口を閉鎖するために、第１シャッター及び第２シャッターに加えて第３シャッターを用いることが考えられるが、部品点数が増加するため好ましくない。

また、第１シャッターの排気出口側ではなく第１シャッターの給気入口側に第２シャッターを設けることが考えられる。しかしながら、取っ手と第２シャッターとが干渉してしまうため、取っ手の形状を変更する必要があり、そのためには第２シャッターを大きく逃がす必要があり、樹脂面積減少による成形不良や強度不足を生じさせてしまうという課題があった。

また、第２シャッターは第１シャッターよりも換気扇本体の前面側に設けられているため、第２シャッターは室外からの外風を受けて浮き上がりやすくなるという課題があった。

シャッターの浮き上がりを抑制するために、特許文献１，２に記載の発明のようにシャッターカバーを用いると部品点数が多くなる。したがって、部品点数を削減することが望まれていた。

本発明は、上述のような課題を背景としてなされたものであり、部品点数を増やさずにシャッターの浮き上がりを抑制する熱交換換気扇を得ることを目的とする。

本発明に係る熱交換換気扇は、室外の空気が供給される給気入口及び室内の空気が供給される排気出口が形成された換気扇本体と、前記給気入口及び前記排気出口を開閉するように動作する第１シャッターと、前記第１シャッターの動作と連動して前記給気入口を開閉するように動作する第２シャッターと、を備え、前記給気入口及び前記排気出口が閉鎖された状態においては、前記第１シャッターは、前記排気出口の全部と、前記給気入口の前記排気出口側の一部とを覆い、前記第２シャッターの前面の前記排気出口側の外周部を押さえ、前記第２シャッターは、前記第１シャッターに比べて前記換気扇本体の背面側に位置し、前記給気入口の残りの部分を覆うものである。

本発明によれば、第２シャッターは、第１シャッターに比べて換気扇本体の背面側に位置しているため、部品点数を増やさずにシャッターの浮き上がりを抑制することができる。

本発明の実施の形態１に係る熱交換換気扇の分解斜視図である。 図１の熱交換換気扇を３つの異なる方向から見た模式図である。 本発明の実施の形態１に係る熱交換換気扇の第１シャッターと第２シャッターの取付関係を示した斜視図である。 本発明の実施の形態１に係る熱交換換気扇の第１シャッター及び第２シャッターを背面側（後ケーシング側）から見た斜視図である。 比較例に係る熱交換換気扇の第１シャッターと第２シャッターの取付関係を示した斜視図である。 本発明の実施の形態１に係る熱交換換気扇の給気入口及び排気出口の開放状態における第１シャッター及び第２シャッターの配置を示す概略図である。 図６の斜視図である。 図７をＹ方向より切断した断面図である。 本発明の実施の形態１に係る熱交換換気扇の給気入口及び排気出口の閉鎖状態における第１シャッター及び第２シャッターの配置を示す概略図である。 図９の斜視図である。 図１０をＹ方向より切断した断面図である。

以下、本発明に係る熱交換換気扇１００について説明する。なお、以下に示す図面の形態によって本発明が限定されるものではない。また、以下の説明において、理解を容易にするために方向を表す用語（例えば「上」、「下」、「右」、「左」、「前」、「後」など）を適宜用いるが、これは説明のためのものであって、これらの用語は本願発明を限定するものではない。

図１に示されるように、熱交換換気扇１００は、正面パネル１と、風向可変ルーバー２と、前ケーシング２０と、中ケーシング３０と、後ケーシング４０と、第１シャッター４１と、第２シャッター４２と、取付板４５と、熱交換器５と、フィルター５ａと、フィルター保持枠３，４と、モータ９と、給気用送風機１１、排気用送風機１２とを備える。

正面パネル１と、前ケーシング２０と、中ケーシング３０と、後ケーシング４０とを組み合わせることで、熱交換換気扇１００の外郭が構成される（図２の換気扇本体１０）。なお、換気扇本体１０は、上述したような複数の部材を組み合わせて構成されるものでなく、一つの部材で構成されるものであってもよい。

前ケーシング２０は、熱交換換気扇１００の前面側を構成する部材である。前ケーシング２０には、正面パネル１が取り付けられる。正面パネル１には風向可変ルーバー２が取り付けられる。風向可変ルーバー２は、室内に供給される風の向きを下方向及び前方向に変更できる構造となっている。前ケーシング２０には、例えば円形状の排気入口２０ａ及び給気出口２０ｂが形成されている。フィルター２１は、排気入口２０ａから熱交換換気扇１００の内部に流入する空気に含まれる塵埃等を捕集するものである。

中ケーシング３０は、例えばスチロール成型された箱体のものである。後ケーシング４０は、熱交換換気扇１００の背面側を構成する部材であり、例えば矩形状の給気入口４０ａと排気出口４０ｂが形成されている。後ケーシング４０側には、給気入口４０ａと排気出口４０ｂの開閉を行う第１シャッター４１と第２シャッター４２が設けられている。後ケーシング４０の背面側には、給気入口４０ａ及び排気出口４０ｂの開口に合わせて２つの開口が形成された取付板４５が設けられている。

第１シャッター４１は、給気入口４０ａの一部及び排気出口４０ｂを塞ぐためのものであり、取っ手４１ｂを有している。第２シャッター４２は、例えば矩形状であり、給気入口４０ａの一部を塞ぐためのものである。なお、第１シャッター４１及び第２シャッター４２の形状は給気入口４０ａ及び排気出口４０ｂの形状に応じて決定されることが望ましい。第１シャッター４１には、例えば給気入口４０ａと同じ大きさの開口４１ａが形成されている。ただし、開口４１ａは給気入口４０ａと厳密に同じ大きさであることに限定されない。

取っ手４１ｂは、後ケーシング４０に取り付けられた状態で給気入口４０ａ側に位置し、熱交換換気扇１００が組立てられた状態で熱交換換気扇１００の下面から突出するようになっている。取っ手４１ｂが動かされることで第１シャッター４１及び第２シャッター４２が動作し、給気入口４０ａ及び排気出口４０ｂを開閉させることができる。

なお、取っ手４１ｂは、給気入口４０ａ側に設けられることに限定されず、排気出口４０ｂ側に設けられていてもよい。ただし、取っ手４１ｂを排気出口４０ｂ側に設けた場合には、室外から給気入口４０ａ及び熱交換換気扇１００の内部を通って、取っ手４１ｂを設けて生じた隙間から室内へ流入する気流が発生しやすくなる。このため、室内にいる使用者は、この気流を不快と感じる場合がある。これに対して、取っ手４１ｂを給気入口４０ａ側に設けた場合には、室内から、取っ手４１ｂを設けて生じた隙間及び熱交換換気扇１００の内部を通って、排気出口４０ｂへ流出する気流が発生しやすくなるが、室内にいる使用者はこの気流を感じにくい。したがって、室内にいる使用者が不快と感じにくいように、取っ手４１ｂを給気入口４０ａ側に設けることが望ましい。

熱交換器５は、室外から熱交換換気扇１００の内部に流入した空気と、室内から熱交換換気扇１００の内部に流入した空気とを熱交換するものである。熱交換器５には、外気から侵入する塵埃などを除去するフィルター５ａが設けられ、熱交換器５の下方には、ドレン皿２２が設けられている。

フィルター５ａは、塵埃等を捕集するものであり、フィルター保持枠３，４により保持される。フィルター保持枠３は、中ケーシング３０の内部に設けられ、フィルター保持枠４はフィルター保持枠３に取り付けられる。ドレン皿２２は、熱交換器５で発生した結露水を受けるものであり、前ケーシング２０と一体となった構造で設けられている。

モータ９は、給気用送風機１１及び排気用送風機１２を駆動させるものである。給気用送風機１１は、外気を給気入口４０ａから熱交換換気扇１００内部へ導入して給気出口２０ｂから排出するためのものである。排気用送風機１２は、室内の空気を排気入口２０ａから熱交換換気扇１００内部へ導入して排気出口４０ｂから室外へ排出するためのものである。

図２は、図１の熱交換換気扇１００を３つの異なる方向から見た模式図である。図２（ａ）は、本発明の実施の形態１に係る熱交換換気扇１００の平面図である。図２（ｂ）は、本発明の実施の形態１に係る熱交換換気扇１００の正面図である。図２（ｃ）は、本発明の実施の形態１に係る熱交換換気扇１００の側面図である。以下に、本実施の形態１の熱交換換気扇１００の空気の流れについて説明する。

図２（ａ）に示されるように、後ケーシング４０には、給気パイプ７０及び排気パイプ８０が取り付けられている。給気パイプ７０及び排気パイプ８０は、室外と熱交換換気扇１００内部とを連通させる筒状のものであり、例えば建物の外壁（図示省略）に設けられている。給気パイプ７０の形状及び開口面積は、例えば、給気入口４０ａの形状及び開口面積に応じて決定される。排気パイプ８０の形状及び開口面積は、例えば、排気出口４０ｂの形状及び開口面積に応じて決定される。

熱交換換気扇１００は、例えば、給気入口４０ａの開口と給気パイプ７０の室外側の開口とが一致し、給気出口２０ｂの開口と排気パイプ８０の室外側の開口とが一致した状態で、外壁に取り付けられる。このようにして、換気扇本体１０内部と室外とが連通し、熱交換換気扇１００の運転を開始することで換気できる状態となる。以下に、熱交換換気扇１００の運転が開始された後の状態と運転が停止された後の状態とについて説明する。

熱交換換気扇１００の運転が開始されると、風向可変ルーバー２は、排気入口２０ａ及び給気出口２０ｂが形成されるように動作し、給気用送風機１１及び排気用送風機１２の運転が開始される。これにより、給気通風路６及び排気通風路７が形成され、給気流ａ（図２（ａ）及び図２（ｂ）の黒矢印）及び排気流ｂ（図２（ａ）及び図２（ｂ）の白抜き矢印）が発生する。

給気流ａは、室外の空気が、給気パイプ７０、給気入口４０ａ、熱交換器５、給気出口２０ｂを通って室内へ供給される気流である。排気流ｂは、室内の空気が、排気入口２０ａ、熱交換器５、排気出口４０ｂ、排気パイプ８０を通って室外へ供給される気流である。給気流ａ及び排気流ｂは、熱交換器５で交差して熱交換が行われる。給気流ａが熱交換器５内部に流入するとき、給気通風路６の熱交換器５の上流側に設けられているフィルター５ａが塵埃等を捕集する。

熱交換換気扇１００の運転が開始された後、熱交換換気扇１００の運転が停止されると、風向可変ルーバー２は、排気入口２０ａ及び給気出口２０ｂを閉じるように動作し、給気用送風機１１及び排気用送風機１２の運転が停止される。これにより、給気流ａ及び排気流ｂが発生することはなくなる。この後、使用者は、取っ手４１ｂを用いて、第１シャッター４１及び第２シャッター４２が給気入口４０ａ及び排気出口４０ｂを塞ぐように動作させることが望ましい。これにより、外気に含まれる塵埃等が熱交換換気扇１００内部に侵入することを抑制できる。

図３は、本発明の実施の形態１に係る熱交換換気扇１００の第１シャッター４１と第２シャッター４２の取付関係を示した斜視図である。図４は、本発明の実施の形態１に係る熱交換換気扇１００の第１シャッター４１及び第２シャッター４２を背面側（後ケーシング４０側）から見た斜視図である。図５は、比較例に係る熱交換換気扇の第１シャッター４１と第２シャッター４２の取付関係を示した斜視図である。

図３に示されるように、第１シャッター４１には凸部４１ｚが形成され、第２シャッター４２には凹部４２ｚが形成されている。第２シャッター４２の凹部４２ｚに第１シャッター４１の凸部４１ｚを挿入すると、図４のような取付状態となる。この状態で、取っ手４１ｂを用いて第１シャッター４１を動作させることで、第１シャッター４１の動作に連動して第２シャッター４２も動作することになる。図４に示される段部４１ｄについては後述する。本実施の形態１では、図３のように凸部４１ｚを形成したため、従来の図５に示されるように丸形の凸部を独立して複数設けた場合に比べて強度が増す。

図６は、本発明の実施の形態１に係る熱交換換気扇１００の給気入口４０ａ及び排気出口４０ｂの開放状態における第１シャッター４１及び第２シャッター４２の配置を示す概略図である。図７は、図６の斜視図である。図８は、図７をＹ方向より切断した断面図である。まず、図６に示される仕切板５０について説明する。

仕切板５０は、後ケーシング４０の給気入口４０ａの近傍に設けられ、第１シャッター４１の動作を規制し、換気扇本体１０の内部で給気及び排気が混合して結露が発生することを抑制するものである。

使用者は、例えば、第１シャッター４１及び第２シャッター４２を図６，図７に示されるような位置に配置した状態で、熱交換換気扇１００の運転を開始させる。なお、上述した「開放状態」とは、第１シャッター４１及び第２シャッター４２が給気入口４０ａ及び排気出口４０ｂを覆っていない状態であり、外気を熱交換換気扇１００の内部に最も流入させ、室内から熱交換換気扇１００の内部に流入した空気を室外へ最も排出させることができる状態である。このような開放状態においては、給気入口４０ａと開口４１ａとがほぼ一致した状態となっている。第２シャッター４２は、給気入口４０ａの紙面右側に位置し、正面視で第１シャッター４１に重なっており、具体的には図８のような状態である。

図８に示されるように、第１シャッター４１は、段形状となっている。開放状態では、第２シャッター端面４２ｆが第１シャッター４１の段部４１ｄの近傍に位置し、第１シャッター４１が第２シャッター４２に重なり、第１シャッター４１の背面及び第２シャッター４２の背面が同一平面となっている。ここで「段形状」とは、互いに平行な第１シャッター４１の上部４１ｃ及び第１シャッター４１の下部４１ｅが、段部４１ｄで接続されて階段状となった形状を指す。第１シャッター４１の下部４１ｅの高さは、第２シャッター４２の高さとほぼ同一となっている。このように第１シャッター４１は段形状であるため、下部４１ｅが後ケーシング４０に支持された状態で、第１シャッター４１を動作させることができる。したがって、第１シャッター４１の強度を増すことができる。

図９は、本発明の実施の形態１に係る熱交換換気扇１００の給気入口４０ａ及び排気出口４０ｂの閉鎖状態における第１シャッター４１及び第２シャッター４２の配置を示す概略図である。図１０は、図９の斜視図である。図１１は、図１０をＹ方向より切断した断面図である。

使用者は、例えば、熱交換換気扇１００の運転の停止状態のとき、第１シャッター４１及び第２シャッター４２を図９，図１０に示されるような位置に動作させる。なお、上述した「閉鎖状態」とは、第１シャッター４１及び第２シャッター４２が給気入口４０ａ及び排気出口４０ｂが完全に覆った状態であり、塵埃等を含む外気を熱交換換気扇１００の内部に流入させないようにした状態である。

閉鎖状態では、図９，図１０に示されるように、第１シャッター４１が給気入口４０ａの一部及び排気出口４０ｂを塞ぎ、第２シャッター４２が給気入口４０ａの一部を塞ぐ。図１１に示されるように、第１シャッター端面４１ｆが第２シャッター端面４２ｆに最も近づいた状態となっており、第１シャッター４１は、第２シャッター４２の前面の排気出口４０ｂ側の外周部を押さえている。

次に、第１シャッター４１及び第２シャッター４２の動作について説明する。具体的には、まず、図６に示される給気入口４０ａ及び排気出口４０ｂの開放状態から、図９に示される給気入口４０ａ及び排気出口４０ｂの閉鎖状態に遷移するまでの、第１シャッター４１及び第２シャッター４２の動作を説明する。次に、図９に示される給気入口４０ａ及び排気出口４０ｂの閉鎖状態から、図６に示される給気入口４０ａ及び排気出口４０ｂの開放状態に遷移するまでの、第１シャッター４１及び第２シャッター４２の動作を説明する。

図６に示されるように給気入口４０ａ及び排気出口４０ｂが開放された状態で、第１シャッター４１を排気出口４０ｂ（紙面左側）側に向かって動作させると、給気入口４０ａは紙面右側から順に第１シャッター４１及び第２シャッター４２で覆われ、排気出口４０ｂは紙面右側から順に第１シャッター４１で覆われる。第１シャッター４１を動作させていくと、第１シャッター４１の開口右端４１ａ−２が仕切板５０に当たって第１シャッター４１の動作が規制され、第１シャッター４１及び第２シャッター４２の位置は、図９のようになる。

図９に示されるように給気入口４０ａ及び排気出口４０ｂが閉鎖された状態で、第１シャッター４１を給気入口４０ａ側（紙面右側）に向かって動作させると、排気出口４０ｂは紙面左側から紙面右側に向かって徐々に開放され、排気出口４０ｂも紙面左側から紙面右側に向かって徐々に開放される。第１シャッター４１を給気入口４０ａ側に向かって動作させていくと、第１シャッター４１の開口左端４１ａ−１が仕切板５０に当たって第１シャッター４１の動作が規制され、第１シャッター４１及び第２シャッター４２の位置は、図６のようになる。

なお、仕切板５０は、図６，図７，図９，図１０に示される位置に限定されるものではないが、第１シャッター４１が、給気入口４０ａ及び排気出口４０ｂの開放状態と、給気入口４０ａ及び排気出口４０ｂの閉鎖状態とを往復できるように、仕切板５０が設けられることが望ましい。

以上のように、本実施の形態１に係る熱交換換気扇１００は、第２シャッター４２は、第１シャッター４１に比べて換気扇本体１０の背面側に位置されている。このため、第２シャッター４２で給気入口４０ａを閉鎖すると、第１シャッター４１が第２シャッター４２の押さえとして機能し、第２シャッター４２の浮き上がりを抑制することができる。したがって、室外の外風で第２シャッター４２が換気扇本体１０の内部側に向かって押されて浮き上がって、室内へ外気が侵入することを抑制し、外気が侵入することによる異常音の発生を抑制することができる。また、従来のようにシャッターカバーを設けることなく第２シャッター４２の浮き上がりを抑制することができるため、部品点数の増加を抑制し、省スペース化を図ることができる。また、第１シャッター４１の形状を変更する必要がなくなり、成形性及び強度を確保しつつ第２シャッター４２を設置することができる。

また、本実施の形態１に係る熱交換換気扇１００は、給気入口４０ａ及び排気出口４０ｂが閉鎖された状態においては、第１シャッター４１は、排気出口４０ｂと、給気入口４０ａの排気出口４０ｂ側の一部とを覆い、第２シャッター４２の前面の排気出口４０ｂ側の外周部を押さえ、第２シャッター４２は、第１シャッター４１に比べて換気扇本体１０の背面側に位置し、給気入口４０ａの残りの部分を覆うものである。このため、第２シャッター４２を閉鎖させる面積と開放時の収納スペースの制約があっても、給気入口４０ａ及び排気出口４０ｂを覆うことができる。

なお、本実施の形態１では、給気入口４０ａ側に設けられる突起４０ｃが設けられているため、第２シャッター４２が給気入口４０ａ側に設けられるようにしているが、突起４０ｃが異なる位置にあるような場合には、第２シャッター４２はこのような位置に限定されない。すなわち、突起４０ｃが設けられる位置によっては、排気出口４０ｂ側に第２シャッター４２を設けてもよい。このとき、第２シャッター４２の浮き上がりを抑制するために、第２シャッター４２が、第１シャッター４１よりも後ケーシング４０側に設けられることが望ましい。そうすれば、換気扇が停止しているときに、外気が、排気出口４０ｂを閉鎖する第２シャッター４２を浮き上がらせることを抑制することができる。

１ 正面パネル、２ 風向可変ルーバー、３，４ フィルター保持枠、５ 熱交換器、５ａ フィルター、６ 給気通風路、７ 排気通風路、９ モータ、１０ 換気扇本体、１１ 給気用送風機、１２ 排気用送風機、２０ 前ケーシング、２０ａ 排気入口、２０ｂ 給気出口、２１ フィルター、２２ ドレン皿、３０ 中ケーシング、４０ 後ケーシング、４０ａ 給気入口、４０ｂ 排気出口、４１ 第１シャッター、４１ａ 開口、４１ａ−１ 開口左端、４１ａ−２ 開口右端、４１ｂ 取っ手、４１ｃ 上部、４１ｄ 段部、４１ｅ 下部、４１ｆ 第１シャッター端面、４１ｚ 凸部、４２ 第２シャッター、４２ｆ 第２シャッター端面、４２ｚ 凹部、４５ 取付板、５０ 仕切板、７０ 給気パイプ、８０ 排気パイプ、１００ 熱交換換気扇、ａ 給気流、ｂ 排気流。

Claims (6)

1. 室外の空気が供給される給気入口及び室内の空気が供給される排気出口が形成された換気扇本体と、
   前記給気入口及び前記排気出口を開閉するように動作する第１シャッターと、
   前記第１シャッターの動作と連動して前記給気入口を開閉するように動作する第２シャッターと、を備え、
   前記給気入口及び前記排気出口が閉鎖された状態においては、
   前記第１シャッターは、
   前記排気出口の全部と、前記給気入口の前記排気出口側の一部とを覆い、前記第２シャッターの前面の前記排気出口側の外周部を押さえ、
   前記第２シャッターは、
   前記第１シャッターに比べて前記換気扇本体の背面側に位置し、前記給気入口の残りの部分を覆う
   ことを特徴とする熱交換換気扇。
2. 前記換気扇本体は、前記給気入口と前記排気出口とを仕切る仕切板を有することを特徴とする請求項１に記載の熱交換換気扇。
3. 前記第１シャッターは、前記給気入口上を移動する開口を有し、
   前記仕切板は、前記第１シャッターの開口の内側に配置され、前記第１シャッターの動作を規制するものであることを特徴とする請求項２に記載の熱交換換気扇。
4. 前記給気入口及び前記排気出口が開放された状態においては、
   前記第１シャッターが前記第２シャッターと重なり、前記第１シャッターの背面及び前記第２シャッターの背面が同一平面となる
   ことを特徴とする請求項１〜３のいずれか１項に記載の熱交換換気扇。
5. 前記第１シャッターは、段形状を有しており、前記段形状で前記第１シャッターの背面及び前記第２シャッターの背面が同一平面となる
   ことを特徴とする請求項４に記載の熱交換換気扇。
6. 前記第１シャッターの前記給気入口側には、前記第１シャッターを動作させる取っ手が設けられている
   ことを特徴とする請求項１〜５の何れか一項に記載の熱交換換気扇。

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