JP6229154B2

JP6229154B2 - 換気装置

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Publication number: JP6229154B2
Application number: JP2013199545A
Authority: JP
Inventors: 直也荒木; 大輔小河
Original assignee: Panasonic Intellectual Property Management Co Ltd
Current assignee: Panasonic Intellectual Property Management Co Ltd
Priority date: 2013-09-26
Filing date: 2013-09-26
Publication date: 2017-11-15
Anticipated expiration: 2033-09-26
Also published as: CN104515240A; JP2015064177A

Description

本発明は、天井に設けた開口に埋め込まれ、天井裏に配管され屋外と連通するダクトに接続され、室内の換気を行う換気装置に関する。

従来、この種の換気装置としては、換気を対象とする室内とは別の空間から空気を室内側に給気すると同時に、換気対象の室内の空気を排気することでより一層換気、乾燥の効率を高めた換気装置が知られている。（例えば、特許文献１参照）。

以下、この種の換気装置について、図１２を参照しながら説明する。

図１２に示すように、換気装置本体１０１は、建物内の屋根裏空間または天井裏空間に設置され、同時に給気形換気装置１０２が同様の空間に設置される。この換気装置本体１０１は本体フレーム１０３の側面に給気吸込口１０４と他の側面に排気口１０５を有し、この換気装置本体１０１の室内側の面を覆うように、下面に室内吸込部１１１と周辺部に室内吐出部１１２を有した化粧グリル１０６が配設される。また換気装置本体１０１の内部には電動機１０７が固定されており、電動機１０７には遠心送風羽根１０８が固定され、遠心送風羽根１０８はケーシング１０９にて形成された給気室内に配設され、その下方にはオリフィス１１０を設けられ、また本体フレーム１０３とケーシング１０９との間に給気風路１１３を有している。

本構造で室内の空気は遠心送風羽根１０８により室内吸込部１１１を通過しオリフィス１１０から室内空気を吸込み、前記排気口１０５から室外に排気される。一方で、給気形換気装置１０２から吐出された給気は、給気吸込口１０４から導入され、換気装置本体１０１内部の給気風路１１３を通過し、化粧グリル１０６の室内吐出部１１２から室内に給気される構成となっている。

特開平７−１４５９７３号公報

このような従来の換気装置においては、室内の排気のみを行なう換気装置に対して同時に給気を行うことにより、換気対象とする空間に空気が行き渡りやすくなるため、換気の有効性としては優れてはいた。しかし、室内にはカビ、ニオイなどが残留し、湿度が高い空間やコーナー部などでカビが発生するなどの課題があった。

そこで本発明は、上記の従来の課題を解決するものであり、室内の脱臭およびカビを生えにくくする換気装置を提供することを目的とする。

この目的を達成するために、本発明は、天井に取り付けられ、下面に室内側に臨む開口を有する箱状のフレームと、前記フレーム内に配設され、下面に吸込口を有し側面に送風機吐出口を有したスクロール状のケーシングと、前記ケーシング内に配設される遠心送風羽根と、前記遠心送風羽根を回転駆動する電動機と、前記室内側に臨む開口を覆う化粧パネルを備えた換気装置において、前記ケーシングは、渦巻状のスクロール板である側壁部と、前記スクロール板上に設けられた１つの舌部と、を備え、前記舌部は、前記送風機吐出口に空気を案内するためのものであり、前記側壁部は、風路を挟んで前記舌部と対向する位置に前記送風機吐出口とは独立して循環口を設け、前記循環口と前記室内側を連通させる循環経路を前記フレーム内に形成し、前記循環経路内に静電霧化装置を備えたものであり、これにより所期の目的を達成するものである。

本発明によれば、天井に取り付けられ、下面に室内側に臨む開口を有する箱状のフレームと、前記フレーム内に配設され、下面に吸込口を有し側面に送風機吐出口を有したスクロール状のケーシングと、前記ケーシング内に配設される遠心送風羽根と、前記遠心送風羽根を回転駆動する電動機と、前記室内側に臨む開口を覆う化粧パネルを備えた換気装置において、前記ケーシングは、渦巻状のスクロール板である側壁部と、前記スクロール板上に設けられた１つの舌部と、を備え、前記舌部は、前記送風機吐出口に空気を案内するためのものであり、前記側壁部は、風路を挟んで前記舌部と対向する位置に前記送風機吐出口とは独立して循環口を設け、前記循環口と前記室内側を連通させる循環経路を前記フレーム内に形成し、前記循環経路内に静電霧化装置を備えたことにより、静電霧化装置から発生する帯電微粒子水を室内側に送り込んで、室内にある臭気や浮遊カビ菌と反応して分解、除去することで従来の換気だけの機能に対し、短時間で臭気を取り除く、およびカビを生えにくくするという効果を得ることができる。

本発明の実施の形態１の換気装置を示す側面断面図同換気装置の化粧パネルを外した状態の上方斜視図同換気装置のケーシングを示す下方斜視図同換気装置の化粧パネルを示す下方斜視図本発明の実施の形態２の換気装置を示す化粧パネルを外した状態の上方斜視図同換気装置のケーシング部と吐出口遮蔽手段を示す下方斜視図同換気装置のケーシング部と循環口遮蔽手段を示す上方斜視図と循環口遮蔽手段の部分拡大図同換気装置の化粧パネルを外した状態の上方斜視図本発明の実施の形態３の換気装置を示す上方斜視図同換気装置の内部を示す部分透視図同換気装置の循環口遮蔽手段の内部を示す部分透視図従来の換気装置を示す側面断面図

本発明の換気装置は、天井に取り付けられ、下面に室内側に臨む開口を有する箱状のフレームと、前記フレーム内に配設され、下面に吸込口を有し側面に送風機吐出口を有したスクロール状のケーシングと、前記ケーシング内に配設される遠心送風羽根と、前記遠心送風羽根を回転駆動する電動機と、前記室内側に臨む開口を覆う化粧パネルを備えた換気装置において、前記ケーシングは、渦巻状のスクロール板である側壁部と、前記スクロール板上に設けられた１つの舌部と、を備え、前記舌部は、前記送風機吐出口に空気を案内するためのものであり、前記側壁部は、風路を挟んで前記舌部と対向する位置に前記送風機吐出口とは独立して循環口を設け、前記循環口と前記室内側を連通させる循環経路を前記フレーム内に形成し、前記循環経路内に静電霧化装置を備えたことにより、静電霧化装置から発生する帯電微粒子水が室内側に流れ込み、室内にある臭気や浮遊カビ菌と反応して分解、除去することで従来の換気に比べ、短時間で臭気を取り除く、およびカビを生えにくくするという効果を奏する。

また、前記ケーシングの吐出口を覆う遮蔽手段と側壁部の循環口を覆う遮蔽手段を設けたことにより、開口の大きさにより、換気と循環の風量の調整が可能となるという効果を奏する。

また、前記遮蔽手段は、電動機によって遮蔽することにより、自動で遮蔽手段が開閉することにより、自動で換気と循環の風量の調整が可能となるという効果を奏する。

また、前記ケーシングの吐出口と前記側壁部の循環口とにまたがり、前記吐出口と前記循環口の開口面積を調整する一つの遮蔽手段を設けたことにより、より安価で構成することができるという効果を奏する。

以下、本発明の実施の形態について図面を参照しながら説明する。

（実施の形態１）
図１から図４に示すように、本実施の形態の換気装置は、比較的小さい空間の例えば浴室１などの天井面２の開口部３から天井裏４に突設される。そして、箱型の本体７には、下面に吸込口５と一側面に吐出口６が設けられている。さらに本体７内部には、送風機８が設けられている。送風機８は、本体７の天面に設けた電動機９の回転軸に固着した送風羽根１０と、この送風羽根１０の外周部を囲んだケーシング１６とで構成されている。ケーシング１６は、本体７の吐出口６に連通する送風機吐出口１１と、本体７内に連通する循環口１２と、吸込口５に連通する送風機吸込口１４を有している。また、ケーシング１６は、循環口１２を開口した側壁部１３と、送風羽根１０の下方に設けられ送風機吸込口１４を開口した底部１５から構成される。側壁部１３は、渦巻状のスクロール板であって、送風機吐出口１１近傍には空気を吐出口６に案内するための舌部１７が設けられている。底部１５の送風機吸込口１４の周縁には、空気を送風羽根１０に案内するためのベルマウス１８が設けられる。循環口１２は、送風機８が運転したとき、ケーシング１６内で圧力の高い部分、すなわち、舌部１７と風路を挟んで対向する側壁部１３に設けるとよい。本実施の形態では、ケーシング１６の天板と換気装置の本体７の天板とを共用しているが、ケーシング１６用の天板を別に設けてもよい。

ケーシング１６には、本体７の内部空間を送風機吸込口１４を有する空間と循環口１２を有する空間とに仕切る循環経路構成リブ１９が設けられている。この循環経路構成リブ１９は、側壁部１３に接合した辺と対向する側端部２０を本体７の内壁面に当接するように設けられる。このように、本体７とケーシング１６の外郭、および循環経路構成リブ１９により、本体７内に（排気流線２９で示される）排気流路とは区画されて循環経路２１が構成される。そして、この循環経路２１の空間内のケーシング１６の底部１５側に静電霧化装置２２が配置される。

図４に示すように、本体７の下側には、その下面を覆うように椀状の化粧パネル２６が設けられる。図１で示すように、化粧パネル２６の内側には、循環経路構成リブ１９の下端と嵌合接合するように重合部２３が設けられている。また、化粧パネル２６には、重合部２３を挟んで、循環経路２１と連通する化粧パネル用吐出口２４と、吸込口５と連通する化粧パネル用吸込口２５が設けられている。

化粧パネル２６は外方向開き勝手のばねにより本体７に取り付ける公知の取付手段（図示せず）により取り付けられる。

本体７の吐出口６には、室外（図示せず）に連通したダクト２７を接続する略筒状のアダプター２８が突設されている。

上記構成において、送風機８を運転すると浴室１の空気は、排気流線２９に示すように、化粧パネル用吸込口２５、ベルマウス１８に導かれながら送風機吸込口１４から送風機８に吸い込まれる。吸い込まれた空気の一部は、送風機吐出口１１から、吐出口６を通りダクト２７から屋外へ排気される。また送風機８に吸い込まれた空気の一部は給気流線３０に示すように、ケーシング１６の側壁部１３に設けた循環口１２から吹き出され、循環経路２１を通過し静電霧化装置２２に沿うようにして、化粧パネル用吐出口２４から浴室１へ給気される。

ここで、静電霧化装置２２に通電するとその放電電極３１は結露を発生させ、帯電微粒子水が発生する。発生した帯電微粒子水は給気流線３０に示すように、化粧パネル用吐出口２４から吹出し浴室１に搬送される。そして、この帯電微粒子水は、浴室１内に発生した臭気成分と反応して分解、除去し、臭気濃度をさらに低減させたり、空気中の浮遊カビ菌の活動を抑制する。

つまり、送風機８の送風による換気だけでなく、静電霧化装置２２から発生する帯電微粒子水を浴室１内に供給することによって、短時間で臭気を取り除く、またカビを生えにくくするという効果を奏する。

なお、帯電微粒子水中に含まれるものはヒドロキシルラジカルであり、ヒドロキシルラジカルはヒドロキシ基（水酸基）に反応するラジカルであり、このラジカルは通常２個１組で軌道上を回転しているはずの電子が一つしかないので、電気的に非常に不安定で、周りの原子や分子から欠けた電子を奪おうとするために、酸化力が非常に強いものであり、この酸化作用により臭いが分解、除去されるのである。

（実施の形態２）
図５から図８を用いて、第二の実施の形態について説明する。

図５から図８において、図１から図４と同様の構成要素については同一の符号を付し、その詳細な説明は省略する。

第二の実施の形態の換気装置は、図５から図７に示すように、送風機吐出口１１ａの開口面積を調整する吐出口遮蔽手段３２、および、循環口１２ａの開口面積を調整する循環口遮蔽手段３７を設けたものである。

ここで吐出口遮蔽手段３２は、吐出口遮蔽手段用溝３３とスリット状の吐出口遮蔽手段穴３４によって保持される。吐出口遮蔽手段用溝３３は、ケーシング１６ａの送風機吐出口１１ａの上部（すなわち、底部１５ａの対向面側）に、形成されている。

吐出口遮蔽手段穴３４は、ケーシング１６ａの底部１５ａに、吐出口遮蔽手段用溝３３と対向して、吐出口遮蔽手段用溝３３の垂直投影方向にスリット状に設けられている。

吐出口遮蔽手段３２は、ケーシング１６ａの垂直方向側（すなわち、回転軸方向）より長く、その端部３６には取手を形成している。そして、吐出口遮蔽手段３２は、吐出口遮蔽手段用溝３３と吐出口遮蔽手段穴３４に摺動可能で保持されており、吐出口遮蔽手段用溝３３および吐出口遮蔽手段穴３４に沿って摺動させることによって、送風機吐出口１１ａの開口面積を調整する。吐出口遮蔽手段隠蔽部３５は、ケーシング１６ａの側壁部１３ａに雨戸の戸袋のごとく備えられ、送風機吐出口１１ａを大きく開口したとき、吐出口遮蔽手段３２がその内部に収納される。

つぎに前述の吐出口遮蔽手段３２と同様の構成で、循環口遮蔽手段３７は、循環口１２ａの上下に設けられた循環口遮蔽手段用溝３９と循環口遮蔽手段穴４０で保持される。そして、循環口遮蔽手段隠蔽部３８は、ケーシング１６ａの側壁部１３ａに設けられ、循環口１２ａを大きく開口したとき、循環口遮蔽手段３７がその内部に収納される。

上記構成において、吐出口遮蔽手段３２の端部３６を摺動操作することにより、吐出口遮蔽手段３２は吐出口遮蔽手段用溝３３と吐出口遮蔽手段穴３４の間を可動することになる。そのため、送風機吐出口１１ａの開口を調整し、排気風量の調整を行うことが可能となる。ここで、図８のように、吐出口遮蔽手段３２の長さＡ（回転軸に直交する辺の長さ）に対して吐出口遮蔽手段隠蔽部３５の長さＢが大きい場合、吐出口遮蔽手段３２は吐出口遮蔽手段隠蔽部３５に完全に覆い隠すことができるため、風量の低下を抑えることが可能となる。

吐出口遮蔽手段３２と同様に、循環口遮蔽手段３７を操作することで循環口１２ａの開口を調整することが可能となり、循環風量の調整も可能となる。

また、図７の拡大図に示すように、循環口遮蔽手段３７において、循環口遮蔽手段３７の循環口遮蔽手段穴４０と交差する部分でケーシング１６ａの外側方向に鍔形状の構造を形成する。合わせて、循環口遮蔽手段３７が循環口遮蔽手段穴４０内を動く方向にさらに大きな鍔形状を形成する。これらの形状によって、循環口の開口調整のため循環口遮蔽手段３７がどの位置に配置されても循環口遮蔽手段穴４０が塞がることになる。従って、ケーシング１６ａ内を通過する風は外に漏れることが大幅に軽減することになり、換気効率が上昇する。なお循環口遮蔽手段３７にも同構造を付加することによっても同様の効果を期待できる。

また、吐出口遮蔽手段３２、循環口遮蔽手段３７をポリプロピレン樹脂のような応力曲げにおいて弾性変形領域の広い樹脂を使用することにより、直線形状や単独半径のような形状でない複雑な形状の構造で構成することが可能となり、ケーシングの形状の制約が小さくなり、より送風効率の高い形状を形成することが可能となる。

また、操作する取手形状の端部３６はケーシング１６ａの底部１５ａにあるため、施工後も排気風量、循環風量の調整が可能となり、施工現場での風量のバランス調整が可能となる。

（実施の形態３）
図９から図１１を用いて、第三の実施の形態について説明する。

図９から図１１において、図１から図４と同様の構成要素については同一の符号を付し、その詳細な説明は省略する。図１０、図１１は、内部構造を表現するために、本体７の天面４１を送風機８、電動機９ごとカットした部分透視図である。

図９または図１０に示すように、本体７の天面４１には、直線形状の吐出口遮蔽手段穴３４ｂが設けられている。吐出口遮蔽手段３２ｂは、天面４１側の端部４２が歯車形状をしたフランジ部５１を有している。そして、吐出口遮蔽手段３２ｂは、上部（すなわち、端部４２側）を吐出口遮蔽手段穴３４ｂに挿入して保持される。また、吐出口遮蔽手段電動機４５が天面４１に固定され、その回転軸に吐出口電動機歯車４４が備えられている。吐出口遮蔽手段３２ｂの端部４２は、その歯車形状と吐出口電動機歯車４４とが噛み合うようになっている。こうして、吐出口遮蔽手段電動機４５を駆動することによって、吐出口遮蔽手段３２ｂを摺動させ、送風機吐出口１１ｂの開口の大きさを調整する。吐出口遮蔽手段穴３４ｂの下部（端部４２の反対側）は、ケーシング１６ｂの底部の内壁面と摺動可能に接触している。

一方、循環口遮蔽手段３７ｂも同様な構成によって保持される。循環口遮蔽手段穴４０ｂは、ケーシング１６ｂの側壁部１３ｂに沿うように、天面４１に円弧形状に設けられている。循環口遮蔽手段３７ｂは、天面４１側の端部４７が歯車形状をしたフランジ部４６を有している。そして、循環口遮蔽手段３７ｂは、上部（すなわち、端部４７側）を循環口遮蔽手段穴４０ｂに挿入して保持される。また、循環口遮蔽手段電動機４９が天面４１に固定され、その回転軸に循環口電動機歯車４８が備えられている。循環口遮蔽手段３７ｂの端部４７は、その歯車形状と循環口電動機歯車４８とが噛み合うようになっている。こうして、循環口遮蔽手段電動機４９を駆動することによって、循環口遮蔽手段３７ｂを摺動させ、循環口１２ｂの開口の大きさを調整する。

さらに天面４１には、これら吐出口遮蔽手段電動機４５、循環口遮蔽手段電動機４９の運転を制御する制御手段５０が設置され、電源線や信号線（図示なし）が接続される。

上記構成において、外部からスイッチ、リモコン（図示なし）などの操作を受けた制御手段５０はその命令内容によって、吐出口遮蔽手段３２ｂ、循環口遮蔽手段３７ｂを作動し、送風機吐出口１１ｂ、循環口１２ｂの開口を調整する。

具体的説明として、換気運転を行う場合は、循環口遮蔽手段電動機４９の軸が回動することにより、直結された循環口電動機歯車４８が回動する。そして、歯車形状の端部４７が連動することにより循環口遮蔽手段３７ｂが動作し、循環口１２ｂの開口を調整する。

一方で、吐出口遮蔽手段電動機４５の軸が回動することにより、直結された吐出口電動機歯車４４が回動する。そして、歯車形状の端部４２が連動することにより吐出口遮蔽手段３２ｂが動作する。この時、第２の実施の形態と同様、吐出口遮蔽手段３２ｂは吐出口遮蔽手段隠蔽部（図示せず）に収納されることで、送風機吐出口１１ｂは最大開口となる。

この結果、送風機８の運転により、浴室１の空気は化粧パネル用吸込口２５、ベルマウス１８を通過して、ケーシング１６ｂ内に流れ込む。その流れの１つは図に示す排気流線２９のように送風機吐出口１１ｂから、吐出口６を通りダクト２７から屋外へ排気される。一方でケーシング１６ｂ内の循環口１２ｂは循環口遮蔽手段３７ｂにより遮断されることにより、循環経路２１に空気がほとんど流れ込むことがなく、以上の動作により、換気量を最大に確保した排気運転となる。

また、浴室内脱臭循環運転、カビ抑制循環運転を行う場合は、吐出口遮蔽手段３２ｂを動作させ吐出口６を覆う。この時、循環口遮蔽手段３７ｂは循環口遮蔽手段隠蔽部３８ｃに収納されることで、循環口１２ｂは最大開口となる。

そして、送風機８を運転すると、浴室１の空気は化粧パネル用吸込口２５、ベルマウス１８を通過して、ケーシング１６ｂ内に流れ込む。送風機８によって昇圧された空気は、給気流線３０のように、ケーシング１６ｂの循環口１２ｂから流れ出す。そして、循環経路２１を通過し静電霧化装置２２に沿うようにして、化粧パネル用吐出口２４から浴室１へ給気され、浴室１内の換気を行うことになる。

化粧パネル用吐出口２４から吹き出された空気は、静電霧化装置２２から生成された帯電微粒子を含んでいる。すなわち、浴室１には帯電微粒子が放出され、浴室１の臭気と反応して分解、除去する。このようにして、臭気濃度をさらに低減させたり、空気中の浮遊カビ菌を抑制することとなる。

この時、吐出口６が吐出口遮蔽手段３２ｂにより遮断されている。従って、吐出口６から室外へ排気される空気の量が抑えられ、浴室１内の空気循環を中心にした脱臭循環運転、カビ抑制循環運転が行なわれる。

また、図１１のように、送風機吐出口１１ｃと循環口１２ｃをまたがるように循環口遮蔽手段３７ｃを設けることも可能である。この循環口遮蔽手段３７ｃは、送風機吐出口１１ｃと循環口１２ｃの開口面積を連動して調整するものである。すなわち、送風機吐出口１１ｃの開口面積を大きくすると、循環口１２ｃの開口面積が小さくなる。逆に、送風機吐出口１１ｃの開口面積を小さくすると、循環口１２ｃの開口面積が大きくなる。

このような循環口遮蔽手段３７ｃは、送風機吐出口１１ｃ、循環口１２ｃの遮蔽を一つの構成要件で実現したので、部材が一つになり、安価に構成することが可能となる。

本発明によれば、下面に室内側に臨む開口を有する箱状のフレームと、前記フレーム内に配設され、下面に吸込口を有し側面に吐出口を有したスクロール状のケーシングと、前記ケーシング内に配設される遠心送風羽根と、前記遠心送風羽根を回転駆動する電動機と、前記室内側に臨む開口を覆う化粧パネルを備えた換気装置において、前記ケーシングの側部に開口を設け、この開口と室内側を連通させる循環経路を前記フレーム内に形成し、この循環経路内に静電霧化装置を備えたことにより、静電霧化装置から発生する帯電微粒子水が室内側に流れ込み、室内にある臭気や浮遊カビ菌と反応して分解、除去することで従来の換気に比べ、短時間で臭気を取り除く、およびカビを生えにくくする。つまり、送風機による換気だけでなく、静電霧化手段から発生する帯電微粒子水の作用で臭気を取り除くことができるので、短時間で屋内の臭気を取り除くという効果を有する。

従って、住宅用の換気装置として活用が期待されるものである。

１浴室
２天井面
３開口部
４天井裏
５吸込口
６吐出口
７本体
８送風機
９電動機
１０送風羽根
１１送風機吐出口
１２循環口
１３側壁部
１６ケーシング
１９循環経路構成リブ
２１循環経路
２２静電霧化装置
２６化粧パネル
３２吐出口遮蔽手段
３７循環口遮蔽手段
３７ｃ循環口遮蔽手段
４５吐出口遮蔽手段電動機
４９循環口遮蔽手段電動機
５０制御手段

Claims

天井に取り付けられ、下面に室内側に臨む開口を有する箱状のフレームと、
前記フレーム内に配設され、下面に吸込口を有し側面に送風機吐出口を有したスクロール状のケーシングと、
前記ケーシング内に配設される遠心送風羽根と、
前記遠心送風羽根を回転駆動する電動機と、
前記室内側に臨む開口を覆う化粧パネルを備えた換気装置において、
前記ケーシングは、
渦巻状のスクロール板である側壁部と、
前記スクロール板上に設けられた１つの舌部と、を備え、
前記舌部は、
前記送風機吐出口に空気を案内するためのものであり、
前記側壁部は、
風路を挟んで前記舌部と対向する位置に前記送風機吐出口とは独立して循環口を設け、
前記循環口と前記室内側を連通させる循環経路を前記フレーム内に形成し、
前記循環経路内に静電霧化装置を備えたことを特徴とする換気装置。
前記循環経路は、
前記ケーシングの外郭と前記フレームが形成する本体の内壁面との間に排気流路とは区画されて構成されたことを特徴とする請求項１記載の換気装置。
前記ケーシングの吐出口を覆う遮蔽手段と側壁部の循環口を覆う遮蔽手段を設けたことを特徴とする請求項１記載の換気装置。
前記ケーシングの吐出口と前記側壁部の循環口とにまたがり、前記吐出口と前記循環口の開口面積を調整する一つの遮蔽手段を設けた請求項１記載の換気装置。