JP6053541B2 - 換気装置 - Google Patents

Description

本発明は、前面パネルと排気入口の間に排気フィルターを有する換気装置に関する。

従来、デザイン性を向上するために、排気入口の前方を覆う形状の前面パネルを設け、排気入口を前方から目視できなくした換気装置が知られている（例えば、特許文献１参照）。

また、排気入口から塵や油などの異物が吸込まれて排気送風機や内部風路が汚損されるのを防ぐために、排気入口に排気フィルターを設置したものもある（例えば、特許文献２参照）。

前面パネルと排気入口との間に排気フィルターを設置した換気装置の排気入口について更に詳述すると、換気装置には、本体ファンケーシング内に排気送風機が設けられている。本体ファンケーシングには、排気入口が設けられ、排気入口を覆うように排気フィルターが設けられている。また、本体ファンケーシングには、前面を覆うように前面パネルが設けられており、本体ファンケーシングと前面パネルとの間に排気流路が設けられている。排気送風機の動作時には、排気が排気流路および排気フィルターを経由して排気入口から排気送風機に吸引される。

また、排気送風機は、排気ファンと、排気ファンを回転させるモーターと、排気ファンとモーターとを連結するシャフトと、排気ファンをシャフトに固定する固定ナットとを備えている。

また、排気フィルターは、ネットフィルターと、ネットフィルターを保持する外周リブ枠と、同じくネットフィルターを保持する放射状の直線リブ枠とによって構成されている。

特許第４４３２５７３号公報（図３） 特許第４３０５２４８号公報（図１および図６）

しかしながら、近年は換気装置の薄型化が求められており、そのためには前面パネルと排気入口の間隔を狭くする必要があり、排気フィルターも薄型化する必要がある。しかし、排気フィルターの薄型化のために外周リブ枠と直線リブ枠の厚みを薄く成型すると、直線リブ枠は剛性が低くなる。そのため、ネットフィルターの清掃の際に掃除機のノズルなどで排気フィルターに前面から背面側の奥に向かって荷重がかかった場合には、排気送風機方向へ直線リブ枠が容易に変形してしまう。そして、排気フィルターが排気ファンの固定ナットに接触し、排気フィルターの破損の原因となるという問題点があった。

このような問題は、外周リブの厚みを厚くし、排気フィルターを本体ファンケーシングから離すことで解決できる。つまり、排気フィルターを本体ファンケーシングから離すことで、排気フィルターに前面から背面側の奥に向かって荷重がかかって変形してしまった場合でも、排気ファンの固定ナットと排気フィルターとの接触を防ぐことができる。しかし、この場合には、外周リブ枠の厚みを厚くした分、排気流経路が封鎖されてしまい排気性能が悪化するという新たな問題が発生する。

また、一般に樹脂製である外周リブ枠と直線リブ枠を、例えば剛性の高い金属で構成することで、排気フィルターの変形を防ぐ対策法もあるが、この場合には、工作性が悪くかつコスト増となる問題があった。

本発明は、前記のような課題を解決するためになされたもので、排気性能の悪化を招くことなく、排気ファンの固定ナットと排気フィルターとの接触を防止できるようにすることを第１の目的とする。加えて、これを低コストで実施できるようにすることを第２の目的とする。

本発明に係る換気装置は、前面に排気入口を有する本体と、本体の前面に排気入口を隙間を介して覆うように取り付けられた前面パネルと、排気入口を覆う排気フィルターと、排気フィルターに対向させて本体内に設置された排気送風機とを備えた換気装置において、排気送風機は、排気ファンと、排気ファンを駆動するモーターと、排気ファンの前面の中心部に配置され、排気ファンをモーターのシャフトに固定する固定ナットとを備え、排気フィルターは、外周リブ枠と、外周リブ枠の枠内に設けられたネットフィルターと、ネットフィルターの表面側の中央に設けられ、固定ナットに対向する裏面側に、有底のくぼみを持つ突出部と、外周リブ枠と突出部を繋ぐ直線リブ枠とを備え、直線リブ枠の厚みは外周リブ枠から突出部へ向かうに従い厚くなる。

本発明の換気装置によれば、排気フィルターに前面から背面側の奥に向かって荷重がかかり排気フィルターが変形しても、突出部の裏面のくぼみが、排気ファンの固定ナットの逃がしとして機能し、排気フィルターと固定ナットとの接触を防止する。また、突出部は排気フィルターの外周部よりも風量が少ない中央部に設けているので、外周リブ枠の厚みを増す場合に比べて排気風路の封鎖を抑えることができ、排気性能の低下を抑えることができる。

本発明の実施形態に係る換気装置の分解斜視図である。 本発明の実施形態に係る換気装置の換気運転時の換気状態を示す風路の横断面図である。 本発明の実施形態に係る換気装置の換気運転時の換気状態を示す正面図である。 本発明の実施形態に係る換気装置の可変ルーバーを下向きとした場合の換気状態を示す図２のＸ−Ｘ線矢視断面図である。 本発明の実施形態に係る換気装置の可変ルーバーを横向きとした場合の換気状態を示す図２のＸ−Ｘ線矢視断面図である。 本発明の実施形態に係る換気装置を前面パネルを開いた状態で示す斜視図である。 本発明の実施形態に係る換気装置の排気フィルターを表面側から見た斜視図である。 本発明の実施形態に係る換気装置の排気フィルターを裏面側から見た斜視図である。 本発明の実施形態に係る換気装置の排気入口部分の構造を示す横断面図である。

図１は本発明の実施形態に係る換気装置の分解斜視図である。図２は本発明の実施形態に係る換気装置の換気運転時の換気状態を示す風路の横断面図である。
本発明の実施形態に係る換気装置は、図１及び図２に示すように、本体１００が、前ケーシング３と、中ケーシング１７と、後ケーシング４とを備えている。前ケーシング３には、前面に前面パネル１が設けられている。前ケーシング３と前面パネル１との間には、給気出口６と室内排気流路３２が形成される。給気出口６と室内排気流路３２との間には、前面パネル１の裏面に設けたリブで構成される仕切り３３ａが設けられている。また、前面パネル１の給気出口６側の端部の裏面にも、リブで構成される仕切り３３ｂが設けられている。後ケーシング４には、給気入口８と、排気出口９とが設けられている。本体１００内は、室内と室外を結ぶ風路、つまり給気入口８から給気出口６へ繋がる給気通風路４０と、排気入口１０から排気出口９へ繋がる排気通風路７とに、仕切板３７で仕切られている。給気通風路４０と排気通風路７とは熱交換器５で交差し、両通風路間で熱交換が行われる。給気通風路４０に繋がる給気入口８には給気送風機１１が配置され、また排気通風路７に繋がる排気入口１０には排気送風機１２が配置されており、給気送風機１１および排気送風機１２の下流側に熱交換器５が配置されている。熱交換器５の下方には、熱交換器５で発生した結露水を受けるためのドレン皿１６が前ケーシング３と一体に設けられている。

後ケーシング４側には、給気入口８と排気出口９の開閉を行うシャッター１３，１４が取り付けられている。このうち、シャッター１３側のシャッター取付枠には、給気入口８に対応する開口１５が設けられ、換気扇運転時にシャッター１３，１４を開くと、給気入口８と開口１５とが一致して通風できるようになる。また、換気扇を運転しないときは、シャッター１３，１４を閉じて給気入口８及び排気出口９を塞ぎ、外からの外気の侵入を遮断する。

中ケーシング１７は、熱交換器５と給気送風機１１と排気送風機１２とを収納するためのスチロール成型された箱体であり、前ケーシング３と後ケーシング４とに収まる。熱交換器５には、下部に突起３９が設けられ、突起３９が前ケーシング３に設けた溝４１内に差し込まれて固定されるようになっている。また、熱交換器５の下端は、ドレン皿１６のエリア内に位置するようになっていて、発生した結露水はドレン皿１６上に滴下するようになっている。中ケーシング１７に収められた熱交換器５の給気流入面には、外気から浸入する塵埃などを除去する給気フィルター１８が配置され、フィルター保持枠１９，２０に保持されている。フィルター保持枠１９は、中ケーシング１７に取り付けられ、フィルター保持枠２０はフィルター保持枠１９に取り付けられる。また、熱交換器５には、把手３８が設けられ、中ケーシング１７から熱交換器５を取り外しできるようになっていて、取り外すことで、給気フィルター１８を清掃できるようになっている。また、前ケーシング３の排気入口１０にも、室内の埃などを捕集する後述の排気フィルター２１が取り付けられている。

前面パネル１には、風向可変ルーバー２が揺動できるように軸連結されている。風向可変ルーバー２を前面パネル１と平行にする下向きの場合は、給気出口６の風向きが下方向に、風向可変ルーバー２を前面パネル１と垂直にする横向きの場合は、給気出口６の風向きが前方向になり、風向可変ルーバー２で給気出口６の風向きを可変できる。

図３は本発明の実施形態に係る換気装置の換気運転時の換気状態を示す正面図である。図４は本発明の実施形態に係る換気装置の可変ルーバーを下向きとした場合の換気状態を示す図２のＸ−Ｘ線矢視断面図である。図５は本発明の実施形態に係る換気装置の可変ルーバーを横向きとした場合の換気状態を示す図２のＸ−Ｘ線矢視断面図である。
次に、図３，４，５及び前述の図２を用いて運転時の排気ａ（各図中に黒塗り矢印で示す）と給気ｂ（各図中に白抜き矢印で示す）の風の流れを説明する。排気ａは、室内排気流路３２および排気フィルター２１を経由して排気入口１０から排気送風機１２に吸引されて本体１００内に入り、熱交換器５を通り排気出口９から排気される。図３，４のように風向可変ルーバー２が下向きの場合、室内排気流路３２への風の進入経路は、前面パネル１の上下右の３方向からの進入経路となる。また、図５のように風向可変ルーバー２が横向きの場合、室内排気流路３２への下方向からの風の進入経路は、風向可変ルーバー２が封鎖するため、上右の２方向からの進入経路となる。給気ｂは、給気入口８から給気送風機１１に吸引されて本体１００内に入り、熱交換器５を通り、給気出口６から室内へ給気される。

図６は本発明の実施形態に係る換気装置を前面パネルを開いた状態で示す斜視図である。
前面パネル１の背面側の上部の両側には、図６のように前ケーシング３に接続される接続部１Ａが設けられており、この接続部１Ａによって前面パネル１は前ケーシング３の前面側に保持されるようになっている。すなわち、接続部１Ａは、前ケーシング３にヒンジ結合され、回転できるようになっている。接続部１Ａが回転することで、前面パネル１は上部に持ち上がり、前ケーシング３の前面が露出して、熱交換器５又は排気フィルター２１を取り外すことができる。そのため、熱交換器５又は排気フィルター２１の清掃が容易である。

図７は本発明の実施形態に係る換気装置の排気フィルターを表面側から見た斜視図である。図８は本発明の実施形態に係る換気装置の排気フィルターを裏面側から見た斜視図である。
排気フィルター２１は、図７，８のようにネットフィルター２２と、ネットフィルター２２を保持する外周リブ枠２４と、内周リブ枠２５と、放射状に設けられた直線リブ枠２６とを有する。外周リブ枠２４と、内周リブ枠２５と、直線リブ枠２６とは、樹脂で成型されている。また、排気フィルター２１は、表面側の中央に外部形状が円柱状の突出部２３が設けられている。突出部２３の裏面側は、有底円筒状のくぼみ２３ａとなっており、くぼみ２３ａの内部は中空である。ネットフィルター２２は、突出部２３のくぼみ２３ａを除く、外周リブ枠２４と、内周リブ枠２５と、直線リブ枠２６との間の空間を覆っている。また、直線リブ枠２６のうち、排気フィルター２１を前ケーシング３に取付けた際に室内排気流路３２へ上下方向から吸引される排気ａと平行する方向に延びる直線リブ枠２６ａ，２６ｂは、図７のようにその厚みを、外周リブ枠２４から突出部２３に向かうに従って厚くなるようにしている。

排気フィルター２１と前ケーシング３の固定には、排気フィルター２１の外周リブ枠２４に設けられたねじ固定部３４と固定爪部３５と、前ケーシング３の前面に設けられた差込部３６（図６）を用いる。差込部３６は外周リブ枠２４の角部と適合する形状をしており、固定爪部３５は弾性がある。このため、排気フィルター２１は、差込部３６に外周リブ枠２４の角部を差し込み、前ケーシング３の前面に設けられた固定爪部３５と対応する穴に爪を引っ掛けることで、強固に固定できる。また、排気フィルター２１は、ねじ固定部３４と前ケーシング３の前面に設けられたねじ穴とをねじ止めして固定する。このように、排気フィルター２１は、ねじ止めされるので、工具を使わないと着脱ができなくなり、不用意にファンに手を触れることがない。

図９は本発明の実施形態に係る換気装置の排気入口部分の構造を示す横断面図である。
図９に示すように、前ケーシング３内には、排気入口１０が設けられ、排気入口１０に対向するように排気送風機１２が配置されている。排気送風機１２は、排気ファン２８と、排気ファン２８を回転させるモーター２９と、排気ファン２８とモーター２９とを連結するシャフト３０と、排気ファン２８を固定する固定ナット３１とを有している。また、前ケーシング３には、前面を覆うように前面パネル１が取り付けられ、当該前ケーシング３と前面パネル１とで室内排気流路３２が形成されている。また、前ケーシング３には、前面パネル１側に表面を向けて排気入口１０を覆うように前述の排気フィルター２１が設けられている。

以上の構成を有する本発明の実施形態に係る換気装置は、ネットフィルター２２の清掃の際に、掃除機のノズルなどで排気フィルター２１に前面から背面へ向けて荷重がかかり直線リブ枠２６が排気送風機１２側へ変形しても、排気フィルター２１に設けられた突出部２３の裏面のくぼみ２３ａが排気ファン２８の固定ナット３１の逃がしとして機能する。このため、排気フィルター２１と固定ナット３１の接触が防止され、排気フィルター２１の破損を回避できる。

また、排気は、室内排気流路３２から排気フィルター２１、排気入口１０を通過して排気送風機１２に吸引される。排気フィルター２１部を通過する排気の流量は、排気フィルター２１の中央部よりも外周部の方が多い。本実施形態においては、突出部２３を排気フィルター２１の外周部よりも風量が少ない中央部に配置している。このため、排気性能の低下を抑えることができる。

また、突出部２３の外部形状を円柱状に形成しているので、側面に角部が無く、排気流の乱れが発生せず、排気性能の低下を防ぐことができる。

また、突出部２３の裏面のくぼみ２３ａを有底円筒状としているため、アーチ形状や錐形状と比較してくぼみ底面付近まで固定ナット３１の逃がしとして機能させることができる。このため、突出部２３の高さを低くすることができ、室内排気流路３２を封鎖することがなく、換気性能の低下を抑えることができる。

また、直線リブ枠２６は、外周リブ枠２４と突出部２３とを繋いでおり、排気フィルター２１を前ケーシング３に取付けた際に室内排気流路３２へ上下方向から吸引される排気ａと平行する方向に延びる直線リブ枠２６ａ，２６ｂの厚みを外周リブ枠２４から突出部２３に向かうに従って厚くなるようにしている。排気の流量は、既述したように排気フィルター２１の中央部よりも外周部の方が多いため、直線リブ枠２６の厚みを一律で厚くするよりも室内排気流路３２の封鎖に起因する換気性能の低下を抑えることができ、しかも直線リブ枠２６の剛性を上げることができる。なお、ここでは直線リブ枠２６ａ，２６ｂの２つの厚みを外周リブ枠２４から突出部２３に向かうに従って厚くなるようにしているが、放射状に設けられた直線リブ枠２６の全ての厚みを外周リブ枠２４から突出部２３に向かうに従って厚くなるようにしてもよい。その場合でも、放射状の直線リブ枠２６の全てで、外周側の厚みが内周側に比べて薄くなっているので、換気性能の低下を抑える効果が得られ、かつ剛性を高めることができる。

また、排気フィルター２１は、突出部２３と、外周リブ枠２４と、内周リブ枠２５と、直線リブ枠２６とが、樹脂で成型されているため、安価に制作することができる。

また、前面パネル１と前ケーシング３との間隔を広げることなく、換気性能の低下を抑えて排気フィルター２１と排気送風機１２との接触を防ぐことができるため、換気装置の薄型化にも寄与できる。

本発明は、屋内から屋外への排気や屋外から屋内への給気を行うために建物内部に取付けられる換気装置として有用である。

１ 前面パネル、１Ａ 接続部、２ 風向可変ルーバー、３ 前ケーシング、４ 後ケーシング、５ 熱交換器、６ 給気出口、７ 排気通風路、８ 給気入口、９ 排気出口、１０ 排気入口、１１ 給気送風機、１２ 排気送風機、１３，１４ シャッター、１５ 開口、１６ ドレン皿、１７ 中ケーシング、１８ 給気フィルター、１９，２０ フィルター保持枠、２１ 排気フィルター、２２ ネットフィルター、２３ 突出部、２３ａ くぼみ、２４ 外周リブ枠、２５ 内周リブ枠、２６，２６ａ，２６ｂ 直線リブ枠、２８ 排気ファン、２９ モーター、３０ シャフト、３１ 固定ナット、３２ 室内排気流路、３３ａ，３３ｂ 仕切り、３４ 固定部、３５ 固定爪部、３６ 差込部、３７ 仕切り板、３８ 把手、３９ 突起、４０ 給気通風路、４１ 溝、１００ 本体、ａ 排気、ｂ 給気。

Claims (2)

1. 前面に排気入口を有する本体と、前記本体の前面に前記排気入口を隙間を介して覆うように取り付けられた前面パネルと、前記排気入口を覆う排気フィルターと、前記排気フィルターに対向させて前記本体内に設置された排気送風機とを備えた換気装置において、
   前記排気送風機は、
   排気ファンと、
   前記排気ファンを駆動するモーターと、
   前記排気ファンの前面の中心部に配置され、該排気ファンを前記モーターのシャフトに固定する固定ナットとを備え、
   前記排気フィルターは、
   外周リブ枠と、
   前記外周リブ枠の枠内に設けられたネットフィルターと、
   前記ネットフィルターの表面側の中央に設けられ、前記固定ナットに対向する裏面側に、有底のくぼみを持つ突出部と、
   前記外周リブ枠と前記突出部を繋ぐ直線リブ枠とを備え、
   該直線リブ枠の厚みは前記外周リブ枠から前記突出部へ向かうに従い厚くなることを特徴とする換気装置。
2. 前記突出部は、外部形状が円柱状に形成されていることを特徴とする請求項１記載の換気装置。

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