JP6476409B2 - 換気装置 - Google Patents
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Description
本発明は、室壁に埋め込まれたダクトに装着して使用される換気扇などの送風装置に関するものである。
従来、この種の換気装置は、送風機を組付けた本体枠の吸込側に化粧グリルが装着され、送風機が停止時は本体枠の前面を覆い、運転時は本体枠から離れ通風路を形成するもので、送風機を隠した換気装置が知られている（例えば、特許文献１参照）。
以下、その換気装置について図７を参照しながら説明する。
図７に示すように、送風機１０１は本体枠１０２と送風羽根１０５からなり、送風機を組付けた本体枠１０２の吸込側に、本体枠１０２に着脱可能に装着される前面の開放したグリル枠部１０７と、グリル枠部１０７の下端側において枢支された化粧グリル１０３を備えることにより、通常においてはグリル枠部１０７の前面を被覆し、運転時は可動パネル１０９が本体枠１０２から離れ、略扇形の通風空間１０８を形成することで換気することが可能となる。化粧グリル１０３を前面に備えたことで意匠性を高め、送風機１０１等が隠れるためインテリア性も向上させている。
このような従来の換気装置においては、化粧グリルにできる通風空間へ流れ込む気流の方向と送風機の吸込口へ流れる気流の方向が垂直に交差する構成となっていたので、通風空間へ流れ込んだ気流が急激な曲がりを生じることにより、風路を構成する壁との衝突や摩擦などの損失を生じるという課題を有していた。
そこで本発明は、上記従来の課題を解決するものであり、吸込む気流の急激な曲がりによって生じる風路を構成する壁との衝突や摩擦などの損失を低減した換気装置を提供することを目的とする。
そして、この目的を達成するために、本発明は、壁を貫通して室外と室内を連通するダクトに設けられ、羽根車と前記羽根車を駆動するためのモータを内部に有する円筒状のフレームから構成された送風装置と、前記送風装置の吸込口を覆い、室内側に張り出して下面に開口部を配置したフードを備え、前記フードの上部には、室内側に比べて前記吸込口側を高く傾斜した平らな伝熱板を配置し、前記吸込口に向かって前記伝熱板と前記吸込口に対向する前記フードの隔壁とにより風路の一部を構成し、前記伝熱板の風路の外側に熱源を備え流体制御手段を構成し、前記風路は、前記伝熱板と前記伝熱板の下方に設けられた前記フードの隔壁とで構成され、また、前記流体制御手段は照明による発熱を前記熱源として用い、前記伝熱板と対向するフード上面は光透過材によって構成され、さらに、前記送風装置と前記照明装置の電源が独立であり、人感センサーおよび照明の温度を測定する温度センサーを有し、前記人感センサーが人を感知しなくなると照明を消灯させ、消灯後も送風装置は運転を継続させ、前記温度センサーが感知する温度が設定温度よりも低くなり、かつ消灯後の前記送風装置の運転時間が設定運転時間を経過すると前記送風装置は停止させる制御部とを備えているものであり、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、熱源から伝熱板に伝わった熱によって伝熱板表面の空気が暖められ、
伝熱板表面近傍に吸込口方向へ流れる上昇気流が発生することになるので、フードの開口部から入ってきた吸込気流が吸込口方向へ曲がる際、伝熱板表面の上昇気流によって吸込口方向へ誘導されることで、伝熱板との衝突や摩擦による損失を低減することができるという効果を得ることができる。
伝熱板表面近傍に吸込口方向へ流れる上昇気流が発生することになるので、フードの開口部から入ってきた吸込気流が吸込口方向へ曲がる際、伝熱板表面の上昇気流によって吸込口方向へ誘導されることで、伝熱板との衝突や摩擦による損失を低減することができるという効果を得ることができる。
本発明に係る換気装置は、壁を貫通して室外と室内を連通するダクトに設けられ、羽根車と前記羽根車を駆動するためのモータを内部に有する円筒状のフレームから構成された送風装置と、前記送風装置の吸込口を覆い、室内側に張り出して下面に開口部を配置したフードを備え、前記フードの上部には、室内側に比べて前記吸込口側を高く傾斜した伝熱板を配置して風路の一部を構成し、前記伝熱板の風路の外側に熱源を備え流体制御手段を構成したことを特徴とするものである。
これにより、熱源から伝熱板に伝わった熱によって伝熱板表面近傍の空気が暖められ、伝熱板表面近傍に吸込口方向へ流れる上昇気流が発生するので、フードの開口部から入ってきた気流が吸込口方向へ曲がる際、伝熱板表面の上昇気流によって吸込口方向へ誘導されることで、伝熱板との衝突や摩擦による損失を低減することができるという効果を奏する。
また、本発明に係る換気装置は、前記熱源の取付位置は、前記フードの張り出し方向の中心位置よりも室内側にあるという構成にしてもよい。
これにより、伝熱板の下側で発熱することで伝熱板表面近傍に強い上昇気流を生じさせることが可能となるので、吸込口方向へ誘導する流れが強くなり、伝熱板との衝突や摩擦による損失をさらに低減することができるという効果を奏する。
また、本発明に係る換気装置は、前記流体制御手段は照明による発熱を前記熱源として用い、前記伝熱板と対向するフード上面が光透過材という構成にしてもよい。
これにより、無駄になっている照明による発熱を熱源として有効利用することができるので、流体制御のために別途熱源を設ける必要がなく、省エネになるという効果を奏する。
また、照明による熱を流体制御手段の熱源としているため、照明の熱を放熱することができるので、照明の寿命を長くすることが可能となる。
また、傾斜した伝熱板に照明が取り付けられているため、照明は真上よりも室内側を向くので、室内方向の天井を照らすこととなり、室内をより明るくすることが可能となる。
また、照明と風路が独立しているため、排気される空気の埃などが照明に触れることがないため、照明が汚れず照度の低下を最低限に抑制することが可能となる。
また、照明と換気装置が一体となっているので、電気配線や施工を別個に行う必要がなく工数を省くことが可能となり、さらに、換気装置が見えず照明のみが設置されているように見えるため、室内をデザイン的にも向上させることが可能となる。
また、本発明に係る換気装置は、前記フード上部において、前記照明と前記照明の周囲を囲うように設けられた照明壁と前記伝熱板で照明装置が構成され、前記照明壁と前記伝熱板の全部もしくは一部が反射板で照明装置を構成していることを特徴とするものである。
これにより、照明の光が照明壁や伝熱板で反射することとなるので、照明の取付位置がフードの奥まった場所にある場合や、伝熱板の傾斜角が大きく照明の光が照明壁に当たってしまう場合でも、照明壁で遮られる光を最小限に抑えて、有効に室内を照らすことが可能となるという効果を奏する。
また、本発明に係る換気装置は、前記送風装置と前記照明装置の電源が独立であり、人感センサーおよび照明の温度を測定する温度センサーを有する構成にしてもよい。
これにより、照明と換気装置を独立に動かすことが可能となるので、人がいる時は照明と換気扇を運転し、人がいなくなると照明のみ消灯し、消灯した後でも照明の温度を測定しながら換気装置を動かすことができるので、確実に照明の放熱をさせることが可能となり、照明の寿命を長く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に斜視断面図を、図２に断面図を示すように、壁１を貫通して室外２と室内３を連通するダクト４に設けられる換気装置５は、羽根車６と羽根車６を駆動するためのモータ７を内部に有する円筒状のフレーム８から構成された送風装置９と、送風装置９の吸込口１０を覆い、室内３側に張り出して下面に開口部１１を配置したフード１２から構成される。フード１２の上部には、室内３側に比べて吸込口１０側を高く傾斜したアルミ板からなる伝熱板１３を配置して風路１４の一部を構成し、伝熱板１３の風路１４の外側に熱源１５としてヒータを備え流体制御手段１６を構成している。
図１に斜視断面図を、図２に断面図を示すように、壁１を貫通して室外２と室内３を連通するダクト４に設けられる換気装置５は、羽根車６と羽根車６を駆動するためのモータ７を内部に有する円筒状のフレーム８から構成された送風装置９と、送風装置９の吸込口１０を覆い、室内３側に張り出して下面に開口部１１を配置したフード１２から構成される。フード１２の上部には、室内３側に比べて吸込口１０側を高く傾斜したアルミ板からなる伝熱板１３を配置して風路１４の一部を構成し、伝熱板１３の風路１４の外側に熱源１５としてヒータを備え流体制御手段１６を構成している。
このような構成によれば、フード１２の上部に、室内３側に比べて吸込口１０側を高く傾斜した伝熱板１３を配置して風路１４の一部を構成し、伝熱板１３の風路１４の外側に熱源１５を備え流体制御手段１６を構成することにより、伝熱板１３の表面近傍に、吸込口１０方向へ流れる上昇気流１７が発生することとなり、フード１２の開口部１１から入ってきた吸込気流１８が吸込口１０方向へ曲がる際に、伝熱板１３表面の上昇気流１７によって吸込口１０方向へ誘導され、吸込気流１８と伝熱板１３との衝突や摩擦による損失を低減することができる。
このとき、伝熱板１３の傾斜角θは、吸込まれる風量と風路１４の容積と羽根車６の位置関係から定められるが、水平方向に対して１５°以上６０°以下の範囲がよく、１５°以下では上昇気流１７が弱くなってしまい効果が薄れ、６０°以上では風路１４の容積が極端に小さくなってしまうため、風路１４の圧損が大きくなり効率が低下する。
なお、実施の形態において、伝熱板１３としてアルミ板を用いたが、アルミ以外にも銅などの熱伝導率の高い金属板を用いても良く、湿度の高い空気を排気する場合などは、さびにくい金属板を用いても良い。
（実施の形態２）
図３および図４において、図１および図２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３および図４において、図１および図２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３が本実施の形態の換気装置２１の斜視図、図４が本実施の形態の換気装置２１の断面図であり、熱源１５の取付位置は、フード１２の張り出し方向の中心位置ａよりも室内３側にあるという構成にしたものである。
このような構成により、伝熱板１３の下側で発熱することとなり伝熱板１３表面近傍に下側から強い上昇気流を生じさせることが可能となるので、吸込口１０方向へ誘導する流れが強くなり、伝熱板１３との衝突や摩擦による損失をさらに低減することができるという効果を奏する。
また、熱源１５として照明２２による発熱を用い、伝熱板１３に対向するフード１２の上面を光透過材２３で構成してもよい。
このような構成によれば、一般に無駄になっている照明２２による発熱を熱源１５として有効利用し、伝熱板１３の表面近傍に、吸込口１０方向へ流れる上昇気流１７が発生することができるので流体制御のために別途熱源１５を設ける必要がなく、省エネになるという効果を奏する。
また、照明２２による熱を流体制御手段１６の熱源１５としているため、照明２２の熱を放熱することができるので、照明２２の熱による劣化速度を抑制することができ、照明２２の寿命を長くすることが可能となる。
また、室内３側よりも吸込口１０側を高く傾斜した伝熱板１３に照明２２が取り付けられているため、照明２２の光の照射方向が真上よりも室内３側を向くことになるので、室内３の中央方向の天井を照らすこととなり、室内３を効率よく明るくすることが可能となる。
また、照明２２と風路１４が伝熱板１３を境界にして空間が独立しており、排気される空気の埃などが照明２２に触れることがないため、照明２２が汚れず照度の低下を最低限に抑制することが可能となる。
また、照明２２と換気装置２１が一体となっているので、電気配線や施工を別個に行う必要がなく工数を省くことが可能となり、さらに、送風装置９が室内３側の正面からは見えず照明２２のみが設置されているように見えるため、室内３をデザイン的にも向上させることが可能となる。
また、フード１２上部において、照明２２と照明２２の周囲を囲うように設けられた照明壁２４と伝熱板１３で照明装置２５が構成され、照明壁２４と伝熱板１３が反射板で照明装置２５を構成したものである。
このような構成により、照明２２の光が照明壁２４や伝熱板１３で反射することとなるので、照明２２の取付位置がフード１２の奥まった場所にある場合や、伝熱板１３の傾斜角が大きく照明２２の光が照明壁２４に当たってしまう場合でも、照明壁２４で遮られる光を最小限に抑えて有効に室内を照らすことが可能となり、ＬＥＤ照明など直進性の強い照明でも使用することができる。
図５および図６に本実施の形態の制御ブロック図と同制御フローチャート図を示す。
本実施の形態では、送風装置９と照明装置２５の電源を独立にしており、フード１２の前面に人感センサー２６および照明装置２５に照明２２の温度を測定する温度センサー２７を有し、それぞれ制御部２８に接続する構成にしたものである。
本実施の形態では、送風装置９と照明装置２５の電源を独立にしており、フード１２の前面に人感センサー２６および照明装置２５に照明２２の温度を測定する温度センサー２７を有し、それぞれ制御部２８に接続する構成にしたものである。
このような構成により、送風装置９と照明装置２５を独立に動かすことが可能となる。人が室内３にいる時は、人感センサー２６によって感知する（図６のＳ１）ことで送風装置９を運転し、照明装置２５の照明２２を点灯させる（図６のＳ２）。
人が室内３にいなくなり人感センサーが人を感知しなくなる（図６のＳ３）と照明２２のみ消灯する（図６のＳ４）。消灯後も送風装置９は運転を継続し、温度センサーが感知する温度（ｔ２）が、設定温度、たとえば２５℃（ｔ１）よりも低くなり（図６のＳ５）、かつ、消灯後の送風装置９の運転時間（Ｔ２）が設定運転時間、たとえば３分（Ｔ１）を越える（図６のＳ６）まで送風装置９は運転を継続し、照明の温度と（図６のＳ５）と消灯後の運転時間（図６のＳ６）を両方とも満たしたときに送風装置は運転を停止する。
このため、照明の温度を測定しながら換気装置を動かすことができるので、確実に照明の放熱をさせることが可能となり照明の寿命を長くすることができ、また、換気時間も確保できるので、室内３の空気を確実に換気できるという効果を奏する。
なお、人感センサー２６の位置は、本実施の形態では、フード１２の正面としたが、換気装置２１に取り付けるのであれば、人を感知することができればフード１２の正面以外でもよく、感度やデザイン性から位置を決めればよい。また、換気装置２１以外にも、人感センサー２６を別個に室内３の人を感知できる場所に設置し、有線もしくは無線によって信号を通信してもよい。
本発明にかかる換気装置は、急激な曲がりのある風路内に流体制御手段を設けることで、急激な曲がりによって生じる風路を構成する壁との衝突や摩擦などの損失の低減を可能とするものであるので、狭い風路内に空気を流すために使用される送風装置等として有用である。
１ 壁
２ 室外
３ 室内
４ ダクト
５ 換気装置
６ 羽根車
７ モータ
８ フレーム
９ 送風装置
１０ 吸込口
１１ 開口部
１２ フード
１３ 伝熱板
１４ 風路
１５ 熱源
１６ 流体制御手段
１７ 上昇気流
１８ 吸込気流
２１ 換気装置
２２ 照明
２３ 光透過材
２４ 照明壁
２５ 照明装置
２６ 人感センサー
２７ 温度センサー
２８ 制御部
１０１ 送風機
１０２ 本体枠
１０３ 化粧グリル
１０５ 送風羽根
１０７ グリル枠部
１０８ 通風空間
１０９ 可動パネル
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１０１ 送風機
１０２ 本体枠
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１０５ 送風羽根
１０７ グリル枠部
１０８ 通風空間
１０９ 可動パネル
Claims (3)
- 壁を貫通して室外と室内を連通するダクトに設けられ、羽根車と前記羽根車を駆動するためのモータを内部に有する円筒状のフレームから構成された送風装置と、前記送風装置の吸込口を覆い、室内側に張り出して下面に開口部を配置したフードを備え、前記フードの上部には、室内側に比べて前記吸込口側を高く傾斜した平らな伝熱板を配置し、前記吸込口に向かって前記伝熱板と前記吸込口に対向する前記フードの隔壁とにより風路の一部を構成し、前記伝熱板の風路の外側に熱源を備え流体制御手段を構成し、前記風路は、前記伝熱板と前記伝熱板の下方に設けられた前記フードの前記隔壁とで構成され、
また、前記流体制御手段は照明による発熱を前記熱源として用い、前記伝熱板と対向するフード上面は光透過材によって構成され、
さらに、前記送風装置と前記照明装置の電源が独立であり、人感センサーおよび照明の温度を測定する温度センサーを有し、前記人感センサーが人を感知しなくなると照明を消灯させ、消灯後も送風装置は運転を継続させ、前記温度センサーが感知する温度が設定温度よりも低くなり、かつ消灯後の前記送風装置の運転時間が設定運転時間を経過すると前記送風装置は停止させる制御部とを備えていることを特徴とする換気装置。 - 前記熱源の取付位置は、前記フードの張り出し方向の中心位置よりも室内側にあることを特徴とする請求項１に記載の換気装置。
- 前記フード上部において、前記照明と前記照明の周囲を囲うように設けられた照明壁と前記伝熱板で照明装置が構成され、前記照明壁と前記伝熱板の全部もしくは一部が反射板で照明装置を構成していることを特徴とする請求項１又は２に記載の換気装置。
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