JP6261405B2 - 換気扇 - Google Patents

Description

本発明は、室内の状態を検知するセンサー部を備えた換気扇に関するものである。

特許文献１には、人感センサーの検知出力により自動運転する換気扇が記載されている。この換気扇において、人感センサーは、本体のフランジの壁取付け状態において下となる一側外表に、ホルダーを介して前向きに取り付けられている。ホルダーは、正面及び左右に人感センサーの向きを変え得るよう可動に構成されている。同文献には、上記の構成によれば、設置状態であっても、ホルダーを正面、左右に動かし人感センサーの検知領域を調整でき、広範な人検知の可能な換気扇が得られることが記載されている。また、同文献には、上記の構成によれば、人感センサーが本体の前側に大きく突き出すことはなく、コンパクトで前面意匠も損なわれない換気扇が得られることが記載されている。

特開２００６−３４２９９０号公報

しかしながら、特許文献１に記載された換気扇には、センサーの前方に埃が侵入した際に誤動作（誤検知）が生じる場合があるという問題点があった。また、換気扇の停止時に、風洞を介して室外側から低温の空気が流入すると、コールドドラフト等により換気扇の下側、つまりセンサー取付部に低温の空気が侵入し、センサー回路の不具合や故障が発生する場合があるという問題点があった。

本発明は、上述のような問題点を解決するためになされたものであり、センサー部の誤動作、不具合又は故障を抑制することができる換気扇を提供することを目的とする。

本発明に係る換気扇は、室内外を連通させる導管に挿入される筒状の本体フレームと、前記本体フレームに取り付けられ、羽根車を回転させる電動機と、前記本体フレームの室内側開口部の外周から径方向に張り出して設けられたフランジ部と、前記羽根車の回転により室内から室外に向かう空気の流れが生じる風路と、前記フランジ部の前面側を覆う化粧パネルと、前記フランジ部と前記化粧パネルとの間の空間に設けられ、室内の状態を検知するセンサー部と、前記センサー部からの検知信号に基づいて前記電動機の運転制御を行う制御部と、前記フランジ部と前記化粧パネルとの間に設けられ、前記空間を前記風路から隔離する隔壁部と、を有し、前記隔壁部は、前記フランジ部に形成された壁と前記化粧パネルに形成された壁とが側面視で重なり合うラビリンス構造を有することを特徴とするものである。

本発明によれば、センサー部が設けられた空間に風路を介して室内外の埃が侵入するのを抑えることができるため、センサー部の誤動作を抑制することができる。また、本発明によれば、センサー部が設けられた空間に風路を介して室外の低温の空気が流入するのを抑えることができるため、センサー部の不具合又は故障を抑制することができる。

本発明の実施形態に係る換気扇の側面視の断面図である。 本発明の実施形態に係る換気扇の正面図である。 本発明の実施形態に係る換気扇の背面図である。 本発明の実施形態に係る換気扇の背面側の分解斜視図である。 本発明の実施形態に係る換気扇の本体の前面側の斜視図である。 本発明の実施形態に係る換気扇のセンサー部近傍の断面図である。 本発明の実施形態の第１変形例に係る換気扇の化粧パネルの背面側の斜視図である。 本発明の実施形態の第１変形例に係る換気扇のセンサー部近傍の断面図である。 本発明の実施形態の第２変形例に係る換気扇のセンサー部近傍の断面図である。 本発明の実施形態の第３変形例に係る換気扇のセンサー部近傍の断面図である。

以下に、図示実施形態により本発明に係る換気扇について説明する。なお、以下の実施形態により本発明が限定されるものではない。

図１は本発明の実施形態に係る換気扇の側面視の断面図である。図２は本発明の実施形態に係る換気扇の正面図である。図３は本発明の実施形態に係る換気扇の背面図である。
本発明の実施形態に係る換気扇は、図１に示すように、室内外を連通させ空気の通路となる導管、例えばパイプ１やダクトに室内側から挿入して装着される。この換気扇の本体６は、パイプ１やダクトに挿入される樹脂製で筒状の本体フレーム３を備えている。本体フレーム３は、円筒状の風洞２を有している。本体フレーム３には、プロペラ式の羽根車４と羽根車４を回転させる電動機５とで構成される送風機（軸流ファン）が取り付けられている。

本体フレーム３は、図１に示すように、風洞２の前部の吸込口となるベルマウス形状の開口部８（室内側開口部）の口縁部に前面構造部が一体に形成されている。前面構造部は、平面部を有し開口部８の外周から径方向に張り出して設けられた略正方形（丸形でも良い）のフランジ部９と、フランジ部９の端縁に形成されて背面側へ突出しかつ室内側の壁面に端面が当接する立上り部１０と、を備えている。フランジ部９の背面には、回転式構造で容易に外部電源電線と接続可能な端子台１７が設けられている。送風機の電動機５は、本体フレーム３の風洞２の室外側に設けられた電動機取付構造部に取り付けられている。

電動機取付構造部は、図１及び図３に示すように、周方向に間隔をおいて風洞２の中心線方向に沿って後方に延出する四本の脚部１１と、各脚部１１の端部から半径方向内側にそれぞれ延びる橋絡部１２と、これら橋絡部１２によって風洞２の中心部に支持された電動機カバー１３と、を備えている。四本の脚部１１は、いずれも風洞２の外周より内側にあり、そのうちの一本の外側に、半径方向への拡開弾力により本体６を導管となるパイプ１内やダクト内に弾性保持する反り付きの板ばね１４が装着されている。この電動機取付構造部には、電動機５の外殻のフランジ部がねじにより締結される。これにより、電動機５は、その回転軸１５が電動機カバー１３の先から風洞２の中心線上に突き出すように取り付けられる。そして、この電動機５の風洞２内の中心線上に延出する回転軸１５に、羽根車４が風洞２内に配置された状態で装着されている。

化粧パネル７は、図１及び図２に示すように、本体フレーム３の前面構造部であるフランジ部９及び立上り部１０を被覆できる内側構造を有している。化粧パネル７には、空気を通過させる開口部が形成されている。開口部には格子が設けられている。化粧パネル７は、立上り部１０との爪嵌合により本体６（本体フレーム３）に取り付けられる。化粧パネル７が本体６に取り付けられた状態では、化粧パネル７の背面とフランジ部９の前面との間に空隙が形成される。

換気扇の運転が開始され羽根車４が回転すると、化粧パネル７の開口部、開口部８、風洞２等を経由する換気扇の風路２１には、室内から室外に向かう空気の流れが生じる。これにより、室内の空気がパイプ１を介して室外に排出される。

図４は本発明の実施形態に係る換気扇の背面側の分解斜視図である。図４に示すように、フランジ部９の背面側には、室内の状態を検知するセンサー部１９と、制御基板１６（制御部の一例）とが収納されている。センサー部１９と制御基板１６との間は、不図示の配線により接続されている。フランジ部９の背面のうちセンサー部１９及び制御基板１６が収納された部分には、センサー部１９及び制御基板１６への接触防止のための絶縁カバー１８が取り付けられている。

センサー部１９は、フランジ部９の背面側から取り付けられている。センサー部１９の検知面は、フランジ部９に形成された開口を介して前面側（化粧パネル７側）に露出している（図５参照）。センサー部１９としては、赤外線により室内の人の存在や動きを検知する人感センサー、室内の湿度を検知する湿度センサー、室内の温度を検知する温度センサー、室内の雑ガスの濃度を検知するガスセンサー、又はこれらの組合せ等が用いられる。本例のセンサー部１９は、換気扇を壁に取り付けた際に室内の状態を検知しやすくなるように、フランジ部９の前面の下部（開口部８よりも下方）に取り付けられている。ただし、センサー部１９は、フランジ部９の前面の上部や左右側部に取り付けられていてもよい。

制御基板１６には、センサー部１９を動作させるための電子回路、及びセンサー部１９の出力信号に基づいて電動機５の運転制御を行う制御装置などが実装されている。制御装置としては、ＣＰＵ、ＲＯＭ、ＲＡＭ、Ｉ／Ｏポート等を備えたワンチップマイコン等が用いられる。例えば、センサー部１９として人感センサーが用いられている場合、制御装置は、センサー部１９からの検知信号に基づいて、室内に人が存在するときには換気扇を運転し、室内に人が存在しないときには換気扇を停止する制御を行う。また例えば、センサー部１９として湿度センサー、温度センサー又はガスセンサーが用いられている場合、室内の湿度、温度又は雑ガス濃度が第１の閾値を上回ったときに換気扇を運転し、第２の閾値を下回ったときに換気扇を停止する制御を行う。ここで、第１の閾値及び第２の閾値は同一の値としてもよいし、ハンチング防止のため第１の閾値及び第２の閾値との間にディファレンシャルを設定してもよい。

図５は本発明の実施形態に係る換気扇の本体の前面側の斜視図である。図６は本発明の実施形態に係る換気扇のセンサー部近傍の断面図である。図５及び図６に示すように、センサー部１９は、フランジ部９の前面側の右下部に設けられている。センサー部１９の少なくとも検知面は、フランジ部９と化粧パネル７との間の空間であるセンサー空間２２に、室内側を向いて配置されている。センサー部１９は、室内側から見えないように化粧パネル７によって遮蔽されている。例えば、センサー部１９として人感センサーが用いられている場合、化粧パネル７には、センサー部１９に入射する赤外線を透過させ可視光を吸収する透過窓（カバー）が設けられていてもよい。

また、フランジ部９の前面と化粧パネル７の背面との間には、センサー空間２２を風路２１から隔離する隔壁部３０（リブ）が形成されている。隔壁部３０は、フランジ部９本体と一体成形されており、センサー部１９の上方及び左側方にわたってＬ字形に形成されている。隔壁部３０の先端面３０ａは、化粧パネル７の背面に接触又は近接している。センサー空間２２は、フランジ部９本体、隔壁部３０及び化粧パネル７によって囲まれている。

本実施形態によれば、隔壁部３０によってセンサー空間２２を風路２１から隔離することができる。このため、室内外の埃が風路２１を介してセンサー空間２２に侵入するのを抑えることができる。したがって、センサー部１９の誤動作を抑制することができる。また、換気扇の停止時に、室外の低温の空気が風路２１を介してセンサー空間２２に流入するのを抑えることができる。したがって、センサー部１９の不具合又は故障を抑制することができる。

図７は本発明の実施形態の第１変形例に係る換気扇の化粧パネルの背面側の斜視図である。図８は、本発明の実施形態の第１変形例に係る換気扇のセンサー部近傍の断面図である。図７及び図８に示すように、本変形例では、センサー空間２２を風路２１から隔離する隔壁部３１（リブ）が、化粧パネル７本体と一体成形されている。隔壁部３１は、センサー部１９の上方及び左側方（正面視）にわたってＬ字型に形成されている。隔壁部３１の先端面３１ａは、フランジ部９の前面に接触又は近接している。センサー空間２２は、化粧パネル７本体、隔壁部３１及びフランジ部９によって囲まれている。

本変形例によれば、隔壁部３１によってセンサー空間２２を風路２１から隔離することができる。このため、室内外の埃が風路２１を介してセンサー空間２２に侵入するのを抑えることができる。したがって、センサー部１９の誤動作を抑制することができる。また、換気扇の停止時に、室外の低温の空気が風路２１を介してセンサー空間２２に流入するのを抑えることができる。したがって、センサー部１９の不具合又は故障を抑制することができる。
本変形例と図５及び図６等に示した構成との間では、得られる効果にさほど大きい違いがないため、部品の形状的に使いやすい方を選択すればよい。

図９は本発明の実施形態の第２変形例に係る換気扇のセンサー部近傍の断面図である。図９に示すように、本変形例では、センサー空間２２を風路２１から隔離する隔壁部３２が、フランジ部９及び化粧パネル７とは別部材で形成されている。隔壁部３２は、例えばフォーム材（発泡樹脂等の発泡体）により形成されている。隔壁部３２の一方の先端面３２ａは、接着剤又は粘着剤等を用いて化粧パネル７の背面に貼付け固定されている。隔壁部３２の他方の先端面３２ｂは、フランジ部９の前面に接触又は近接している。なお、本例の隔壁部３２は化粧パネル７側に貼り付けられているが、フランジ部９側に貼り付けられていてもよい。すなわち、隔壁部３２の一方の先端面３２ｂがフランジ部９の前面に貼付け固定され、他方の先端面３２ａが化粧パネル７の背面に接触又は近接していてもよい。センサー空間２２は、化粧パネル７、隔壁部３２及びフランジ部９によって囲まれている。

本変形例によれば、隔壁部３２によってセンサー空間２２を風路２１から隔離することができる。このため、室内外の埃が風路２１を介してセンサー空間２２に侵入するのを抑えることができる。したがって、センサー部１９の誤動作を抑制することができる。また、換気扇の停止時に、室外の低温の空気が風路２１を介してセンサー空間２２に流入するのを抑えることができる。したがって、センサー部１９の不具合又は故障を抑制することができる。
また、本変形例によれば、隔壁部３２にフォーム材を用いることにより、隔壁部３２を圧縮して取付け可能なため密閉性を向上させることができる。また、隔壁部を樹脂成形で形成する場合には寸法精度を要するが、隔壁部３２にフォーム材を用いる場合には、隔壁部３２を圧縮可能なため寸法の柔軟性がある。

図１０は本発明の実施形態の第３変形例に係る換気扇のセンサー部近傍の断面図である。図１０に示すように、本変形例では、センサー空間２２を風路２１から隔離する隔壁部３３が、センサー空間２２と風路２１との間の空気の流通を抑止するラビリンス構造を有している。隔壁部３３は、フランジ部９の前面に形成された壁３４と、化粧パネル７の背面のうち壁３４の延長線上からずれた位置に形成された壁３５と、を有している。壁３４はフランジ部９本体と一体成形されており、壁３５は化粧パネル７本体と一体成形されている。壁３４と壁３５とは、壁３４、３５の側面視において重なり合うラビリンス構造を構成している。壁３４の側面３４ａと壁３５の側面３５ａとは、互いに接触又は近接している。

本変形例によれば、隔壁部３３によってセンサー空間２２を風路２１から隔離することができる。このため、室内外の埃が風路２１を介してセンサー空間２２に侵入するのを抑えることができる。したがって、センサー部１９の誤動作を抑制することができる。また、換気扇の停止時に、室外の低温の空気が風路２１を介してセンサー空間２２に流入するのを抑えることができる。したがって、センサー部１９の不具合又は故障を抑制することができる。
また、本変形例によれば、図６及び図８等に示した構成と比較して、壁３４と壁３５との接触面積を増やすことが可能であるため、密閉性を向上させることができる。

以上説明したように、本実施形態に係る換気扇は、室内外を連通させる導管（本例では、パイプ１）に挿入される筒状の本体フレーム３と、本体フレーム３に取り付けられ、羽根車４を回転させる電動機５と、本体フレーム３の開口部８の外周から径方向に張り出して設けられたフランジ部９と、羽根車４の回転により室内から室外に向かう空気の流れが生じる風路２１と、フランジ部９の前面側を覆う化粧パネル７と、フランジ部９と化粧パネル７との間のセンサー空間２２に設けられ、室内の状態を検知するセンサー部１９と、センサー部１９からの検知信号に基づいて電動機５の運転制御を行う制御部（本例では、制御装置が実装された制御基板１６）と、フランジ部９と化粧パネル７との間に設けられ、センサー空間２２を風路２１から隔離する隔壁部３０、３１、３２、３３と、を有するものである。

本発明は、上記実施形態に限らず種々の変形が可能である。
例えば、上記実施形態では、本発明を換気扇に適用した構成を例に挙げたが、本発明は、換気扇以外の送風機や空気調和機などにも適用できることは言うまでもない。

また、上記実施形態や変形例は、互いに組み合わせて実施することが可能である。

１ パイプ、２ 風洞、３ 本体フレーム、４ 羽根車、５ 電動機、６ 本体、７ 化粧パネル、８ 開口部、９ フランジ部、１０ 立上り部、１１ 脚部、１２ 橋絡部、１３ 電動機カバー、１４ 板ばね、１５ 回転軸、１６ 制御基板、１７ 端子台、１８ 絶縁カバー、１９ センサー部、２１ 風路、２２ センサー空間、３０、３１、３２、３３ 隔壁部、３０ａ、３１ａ、３２ａ、３２ｂ 先端面、３４、３５ 壁、３４ａ、３５ａ 側面。

Claims (5)

1. 室内外を連通させる導管に挿入される筒状の本体フレームと、
   前記本体フレームに取り付けられ、羽根車を回転させる電動機と、
   前記本体フレームの室内側開口部の外周から径方向に張り出して設けられたフランジ部と、
   前記羽根車の回転により室内から室外に向かう空気の流れが生じる風路と、
   前記フランジ部の前面側を覆う化粧パネルと、
   前記フランジ部と前記化粧パネルとの間の空間に設けられ、室内の状態を検知するセンサー部と、
   前記センサー部からの検知信号に基づいて前記電動機の運転制御を行う制御部と、
   前記フランジ部と前記化粧パネルとの間に設けられ、前記空間を前記風路から隔離する隔壁部と、を有し、
   前記隔壁部は、前記フランジ部に形成された壁と前記化粧パネルに形成された壁とが側面視で重なり合うラビリンス構造を有する
   ことを特徴とする換気扇。
2. 室内外を連通させる導管に挿入される筒状の本体フレームと、
   前記本体フレームに取り付けられ、羽根車を回転させる電動機と、
   前記本体フレームの室内側開口部の外周から径方向に張り出して設けられたフランジ部と、
   前記羽根車の回転により室内から室外に向かう空気の流れが生じる風路と、
   前記フランジ部の前面側を覆う化粧パネルと、
   前記フランジ部と前記化粧パネルとの間の空間に設けられ、室内の状態を検知するセンサー部と、
   前記センサー部からの検知信号に基づいて前記電動機の運転制御を行う制御部と、
   前記フランジ部と前記化粧パネルとの間に設けられ、前記空間を前記風路から隔離する隔壁部と、を有し、
   前記隔壁部は、正面視において、前記センサー部の上方及び側方にわたって形成されていることを特徴とする換気扇。
3. 前記隔壁部は、前記フランジ部又は前記化粧パネルの一方と一体成形されており、
   前記隔壁部の先端面は、前記フランジ部又は前記化粧パネルの他方に接触していることを特徴とする請求項２に記載の換気扇。
4. 前記隔壁部は、前記フランジ部及び前記化粧パネルとは別部材で形成されており、
   前記隔壁部の一方の先端面は、前記フランジ部又は前記化粧パネルの一方に固定されており、
   前記隔壁部の他方の先端面は、前記フランジ部又は前記化粧パネルの他方に接触していることを特徴とする請求項２に記載の換気扇。
5. 前記隔壁部は、フォーム材により形成されていることを特徴とする請求項４に記載の換気扇。

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