JP6499009B2 - 換気フード - Google Patents

Description

本発明は、屋内の空気と屋外の空気とを換気するための換気フードに関するものである。

従来、屋内の空気と屋外の空気とを換気するための換気フードにおいては、屋外から吹き込む雨水を防止する防雨性能、屋外から虫が侵入するのを防止する防虫性能、屋外から塵埃が侵入するのを防止する防塵性能、更には、通気性能が求められている。

例えば、特許文献１では、給気フードの正面に配置した傾斜状の羽根部材を介してサイクロン室に渦流を形成し、渦流による遠心力により塵埃落下口から塵埃収容室内に塵埃を排出収容する。

特許文献２では、給気通路と排気通路とが設けられた給気用屋外フードにおいて換気扇（ファン）を用いて強制的に屋外の空気を屋内に取り入れるものである。このため雨水、虫、塵埃等が屋内に侵入し易い。これを防止するために、屋外側に設けられる給気用屋外フードの給気口に網を設けている。

特許文献３では、建物側から外部側に突出する筒状の吸気口と、該吸気口の正面及び外周部を囲むように配される渦巻状通路と、該渦巻状通路と隣接されて配される排気口とを有し、該渦巻状通路には外気取入口と、該渦巻状通路に浸入した異物を排出し得る排気口に接続されて外気に開放される排出口とを有する。

特開２００８−０３６５７９号公報 特開平１０−００９６２９号公報 特開２０１３−１０４６０３号公報

異物自体の大きさや密度は様々であり、特許文献１では、サイクロン室内の渦流により塵埃落下口からサイクロン室内に吸引力が作用し、軽量な塵埃は塵埃収容室内の塵埃落下口付近で浮遊して留まり該塵埃収容室内に排出し難いといった問題があった。

特許文献２では、屋外側に設けられる屋外フードの給気口に網を設けているためこの網に虫や塵埃が付着し易く、吸気効率が低下し易い。

特許文献３では、異物の排出を容易にするために強い渦流を発生させる必要がある構成であるため、圧力損失が増し、十分な換気量を確保し難いという問題がある。

本発明は前記課題を解決するものであり、その目的とするところは、雨水や虫や塵埃等の異物の重さによる影響を少なくし効率良く排出し得る換気フードを提供するものである。

前記目的を達成するための本発明に係る換気フードの代表的な構成は、屋内の空気と屋外の空気とを換気するための換気フードであって、外気を屋内側に吸気する吸気口と、外部に開放された外気取り入れ口と、前記吸気口と前記外気取り入れ口との間に配され、前記外気取り入れ口から吸気した外気を渦流せしめるサイクロン室と、を有し、前記サイクロン室を構成する壁面には、サイクロン室内に侵入した異物を排出し得る異物落下口が設けられ、前記サイクロン室の外方に配され、屋内の空気を屋外に排気する排気口と、前記排気口を取り囲むように配され、前記異物落下口から排出された前記異物を収容し得る異物収容室と、前記異物収容室の下部に配され、前記異物収容室内の前記異物を排出し得る第一の排出口と、前記排気口の壁面に設けられ、前記異物収容室内の前記異物を排出し得る第二の排出口と、前記異物収容室の側面に該異物収容室内と外気とを連通し、該異物収容室と前記サイクロン室との圧力差を低減し得る開口が設けられたことを特徴とする。

本発明によれば、異物収容室内に収容された砂等の重い異物は、異物収容室の下部に位置する第一の排出口から屋外に排出される。一方、虫等の軽い異物は、屋内から排気口を介して屋外に排気される排気流を利用して該排気口と、異物収容室とを連通する第二の排出口から排気口側に吸引されて浮上し、該排気口から排気流と共に屋外に排出される。

異物収容室の側面に該異物収容室内と外気とを連通し、該異物収容室とサイクロン室との圧力差を低減し得る開口を設けたことでサイクロン室内の渦流により負圧が発生した該異物収容室内に開口から外気が流入して該異物収容室内の負圧を低減して該異物収容室内に収容された異物を異物収容室の下部に位置する第一の排出口及び第二の排出口から容易に排出することが出来る。

また、異物収容室の側面に設けた該異物収容室内と外気とを連通する開口から外気と共に負圧の該異物収容室内に流入した雨水により該異物収容室を形成する壁面を洗浄することができる。これにより換気システムの屋内側に設けられるフィルター等の交換頻度が低減し、防虫性能に優れるため図示しないフィルター交換時の不快感を低減できる。

本発明に係る換気フードの構成を示す屋外側から見た正面説明図である。 本発明に係る換気フードの構成を示す側面説明図である。 図１のＡ−Ａ断面図である。 本発明に係る換気フードの構成を示す分解斜視図である。

図により本発明に係る換気フードの一実施形態を具体的に説明する。

図１〜図４において、換気フード１は、住宅等の建物の外壁１６に設けられ、屋内２の空気と屋外３の空気とを換気する。換気フード１は、外気を屋内２側（屋内側）に吸気する吸気口４と、外部に開放された外気取り入れ口１５と、該吸気口４と外気取り入れ口１５との間に配され、該外気取り入れ口１５から吸気した外気を渦流せしめるサイクロン室５とを有する。

サイクロン室５は、筒状部６の内部に形成される。該サイクロン室５の屋外３側（屋外側）には、周方向に並んで設けられ、該サイクロン室５内（サイクロン室内）に渦流を流入させる傾斜状の羽根部材７が設けられている。

本実施形態では、複数枚の羽根部材７が中央部の円盤部８と、該円盤部８の外周に設けられる環状部９との間に該円盤部８の周方向に並んで所定角度に傾斜して接続されている。

吸気口４の下部には、サイクロン室５の外方に配され、屋内２の空気を屋外３に排気する排気口１０が設けられている。排気口１０は、筒状部１１の内周面の内部に形成される。

サイクロン室５を構成する筒状部６の壁面には、サイクロン室５内に浸入した異物を排出し得る開口からなる異物落下口６ａが設けられている。排気口１０を取り囲むように配され、異物落下口６ａから排出された異物を収容し得る異物収容室１２が設けられている。サイクロン室５は、異物落下口６ａを介して異物収容室１２に連通されている。

異物収容室１２は、屋外３側に配置される前面部１３ａと、屋内２側に配置される背面部１３ｂと、該前面部１３ａと、背面部１３ｂとに接続されるＵ字形状の側面部１３ｃと、サイクロン室５を形成する筒状部６の外周面の一部と、排気口１０を形成する筒状部１１の外周全面とにより形成される。

これにより異物収容室１２は、筒状部１１の内周面内に形成された排気口１０の外周を取り囲むように形成される。

異物収容室１２の下部でＵ字形状の側面部１３ｃの真下には、異物収容室１２内（異物収容室内）に収容された雨水や虫や塵埃等の異物を屋外３に排出し得る開口からなる第一の排出口１３ｃ１が設けられている。

一方、排気口１０を形成する筒状部１１の真下の壁面には、異物収容室１２内の異物を排出し得る開口からなる第二の排出口１１ａが設けられている。第二の排出口１１ａは、該筒状部１１の内周面内に形成された排気口１０と、該筒状部１１の外周に形成された異物収容室１２とを連通する。

排気口１０を形成する筒状部１１の真下に開口された第二の排出口１１ａの開口面積は、異物収容室１２を形成するＵ字形状の側面部１３ｃの真下に開口された第一の排出口１３ｃ１の開口面積よりも小さく設定されている。

また、排気口１０を形成する筒状部１１の真下に開口された第二の排出口１１ａの上部近傍には、屋外３側（屋外側）に向かって上方向に傾斜した傾斜部となる排出促進板１４が設けられている。

図３に示すように、筒状部６の内周面の内部に形成されるサイクロン室５の軸方向ａは、背面部１３ｂと平行な鉛直面ｂの垂線ｃに対して所定の角度θだけ傾斜して配置されている。

本実施形態では、サイクロン室５の軸方向ａが屋外３側に向かって下方向に１０度傾斜された一例である。

尚、サイクロン室５の軸方向ａは、屋外３側に向かって下方向に傾斜して配置する以外にも、換気フード１が設けられる建物の立地条件により特定の方向から吹いて来る風向きに合せる等、必要に応じてサイクロン室５の軸方向ａを屋外３側に向かって上方向、或いは、左右方向、或いは、鉛直面ｂの垂線ｃを中心に所望の角度に首振りさせた状態で該垂線ｃに対して所定の角度θだけ傾斜して配置することも出来る。

図２及び図４に示すように、異物収容室１２を形成するＵ字形状の側面部１３ｃの両側面には、該異物収容室１２内と外気とを連通し、該異物収容室１２とサイクロン室５との圧力差を低減し得る開口となる雨水取入口１３ｃ２，１３ｃ３が設けられている。尚、異物収容室１２を形成するＵ字形状の側面部１３ｃの少なくとも一方の側面に何れかの雨水取入口１３ｃ２，１３ｃ３を設けることでも良い。

異物収容室１２を形成するＵ字形状の側面部１３ｃの両側面に設けられた開口となる雨水取入口１３ｃ２，１３ｃ３は、図１に示すように、サイクロン室５を形成する筒状部６の一部を開口した異物落下口６ａよりも高い位置に設けられている。

屋外３の外気が吸気口４から屋内２側に吸気されると、所定方向に傾斜して配列された羽根部材７によりサイクロン室５内に渦流となって流入する。

本実施形態では、サイクロン室５の軸方向ａが鉛直面ｂの垂線ｃに対して所定の角度θ（＞０）だけ傾斜して配置されている。これにより屋外３から吹き込む雨水を防止する防雨性能、屋外３から虫が侵入するのを防止する防虫性能、屋外３から塵埃が侵入するのを防止する防塵性能に優れる。

サイクロン室５内に侵入した雨水や虫や塵埃等の異物は、該サイクロン室５内で図１の矢印ｄ方向に回転する渦流により遠心分離されて筒状部６の内周面に沿って回転する。本実施形態では、図１及び図４に示すように、サイクロン室５を形成する筒状部６の一部を開口した異物落下口６ａは、該サイクロン室５の真下よりも該サイクロン室５内（サイクロン室内）の渦流の図１の矢印ｄ方向で示す回転方向上流側にずれた位置に設けられている。

サイクロン室５内で図１の矢印ｄ方向に回転する渦流により遠心分離されて筒状部６の内周面に沿って回転する雨水や虫や塵埃等の異物は、該筒状部６の一部を開口した異物落下口６ａから異物収容室１２内に落下させる。本実施形態では、サイクロン室５の軸方向ａが背面部１３ｂと平行な鉛直面ｂの垂線ｃに対して所定の角度θ（本実施形態では１０度）だけ屋外３側に向かって下方向に傾斜して配置されるため筒状部６の異物落下口６ａの近傍の内周面も鉛直面ｂの垂線ｃに対して所定の角度θ（本実施形態では１０度）だけ屋外３側に向かって下方向に傾斜して配置される。

これにより異物落下口６ａの近傍の筒状部６の傾斜した内周面上を雨水や虫や塵埃等の異物が自重により移動して異物落下口６ａから異物収容室１２内に落下することができる。異物収容室１２内に落下した雨水や虫や塵埃等の異物は自重により更に移動してＵ字形状の側面部１３ｃの真下に開口された第一の排出口１３ｃ１から屋外３に排出される。

本実施形態では、異物収容室１２内に収容された砂等の重い異物は、Ｕ字形状の側面部１３ｃの真下に開口された第一の排出口１３ｃ１から屋外３に排出される。一方、虫等の軽い異物は、屋内２から排気口１０を介して屋外３に排気される排気流を利用して筒状部１１の真下に開口された第二の排出口１１ａから排気口１０側に吸引されて浮上し、該排気口１０から排気流と共に屋外３に排出される。

異物収容室１２内では、サイクロン室５内の渦流により負圧が発生する。屋内２から排気口１０を介して屋外３に排気される排気流により筒状部１１の真下に開口された第二の排出口１１ａから排気口１０に向けて吸引される力と、異物収容室１２内の負圧により該第二の排出口１１ａから異物収容室１２内に向けて吸引される力とが均衡すると、虫等の軽い異物は、筒状部１１の真下に開口された第二の排出口１１ａの近傍で浮遊して留まり屋外３に排出され無い場合がある。

本実施形態では、排気口１０を形成する筒状部１１の真下に開口された第二の排出口１１ａの開口面積は、異物収容室１２を形成するＵ字形状の側面部１３ｃの真下に開口された第一の排出口１３ｃ１の開口面積よりも小さく設定されている。これにより開口面積が大きい第一の排出口１３ｃ１から外気が負圧の異物収容室１２内に流入し易くなって第二の排出口１１ａから異物収容室１２内に向けて吸引される力を低下させることが出来る。これにより第二の排出口１１ａから排気口１０に向けて吸引される力が勝って異物収容室１２内の虫等の軽い異物は、第二の排出口１１ａから排気口１０に向けて吸引されて該排気口１０から排気流と共に屋外３に排出される。

また、排気口１０を形成する筒状部１１の真下に開口された第二の排出口１１ａの上部近傍には、屋外３側（屋外側）に向かって上方向に傾斜した傾斜部となる排出促進板１４が設けられている。排出促進板１４により第二の排出口１１ａの上部近傍を通気可能に覆って排気口１０側に吸引される力が過剰に作用することを防止している。これにより異物収容室１２内に収容された異物をＵ字形状の側面部１３ｃの真下に開口された第一の排出口１３ｃ１から排出することが出来る。

また、第二の排出口１１ａから排気口１０に吸引された異物は、屋外３側（屋外側）に向かって上方向に傾斜した傾斜部となる排出促進板１４に沿って屋外３側に向かってガイドされる。

また、異物収容室１２を形成するＵ字形状の側面部１３ｃの両側面に該異物収容室１２内と外気とを連通する開口となる雨水取入口１３ｃ２，１３ｃ３を設けたことで負圧の該異物収容室１２内に雨水取入口１３ｃ２，１３ｃ３から外気が流入して該異物収容室１２内の負圧を低減して該異物収容室１２内に収容された異物をＵ字形状の側面部１３ｃの真下に開口された第一の排出口１３ｃ１及び第二の排出口１１ａから容易に排出することが出来る。

異物収容室１２を形成するＵ字形状の側面部１３ｃの両側面に該異物収容室１２内と外気とを連通する開口となる雨水取入口１３ｃ２，１３ｃ３は、一方の側面に設けることでも良いが、本実施形態のようにＵ字形状の側面部１３ｃの両側面に雨水取入口１３ｃ２，１３ｃ３を設けることで異物収容室１２内で乱流が生じることを防止することが出来る。

また、異物収容室１２を形成するＵ字形状の側面部１３ｃの両側面に設けられた開口となる雨水取入口１３ｃ２，１３ｃ３を、図１に示すように、サイクロン室５を形成する筒状部６の一部を開口した異物落下口６ａよりも高い位置に設けたことにより雨水取入口１３ｃ２，１３ｃ３から負圧の該異物収容室１２内に流入する外気流が該異物落下口６ａの上方から下方に向かって流入し、異物落下口６ａから異物収容室１２内に落下する異物を雨水取入口１３ｃ２，１３ｃ３から負圧の該異物収容室１２内に流入する外気流と共にＵ字形状の側面部１３ｃの真下に開口された第一の排出口１３ｃ１及び第二の排出口１１ａから容易に排出することが出来る。

外気と共に雨水取入口１３ｃ２，１３ｃ３から負圧の該異物収容室１２内に流入した雨水により該異物収容室１２を形成する前面部１３ａ、背面部１３ｂ、Ｕ字形状の側面部１３ｃのそれぞれの内壁面、筒状部６の外周壁面、筒状部１１の外周壁面を洗浄することができる。これにより換気システムの屋内２側に設けられる図示しないフィルター等の交換頻度が低減し、防虫性能に優れるため図示しないフィルター交換時の不快感を低減できる。

また、サイクロン室５を形成する筒状部６の一部を開口した異物落下口６ａを該サイクロン室５の真下よりも該サイクロン室５内の渦流の図１の矢印ｄ方向で示す回転方向上流側にずれた位置に設けたことで、渦流と共に図１の矢印ｄ方向に回転しながら該異物落下口６ａから異物収容室１２内に落下した異物は、該異物収容室１２内の略センター位置に落下することが出来、異物収容室１２内で異物の落下位置が偏ることが無い。

また、特許文献２のように、換気フード１の屋外３側の吸気口４に網等のフィルタを設ける必要が無いため該フィルタに虫や塵埃が付着して吸気効率が低下することがなく、通気性能にも優れる。

本発明の活用例として、屋内の空気と屋外の空気とを換気するための換気フードに適用出来る。

ａ…サイクロン室５の軸方向
ｂ…鉛直面
ｃ…鉛直面ｂの垂線
θ…鉛直面ｂの垂線ｃに対するサイクロン室５の軸方向ａの傾斜角度
１…換気フード
２…屋内
３…屋外
４…吸気口
５…サイクロン室
６…筒状部
６ａ…異物落下口
７…羽根部材
８…円盤部
９…環状部
１０…排気口
１１…筒状部
１１ａ…第二の排出口
１２…異物収容室
１３ａ…前面部
１３ｂ…背面部
１３ｃ…側面部
１３ｃ１…第一の排出口
１３ｃ２，１３ｃ３…雨水取入口（開口）
１４…排出促進板（傾斜部）
１５…外気取り入れ口
１６…外壁

Claims (5)

1. 屋内の空気と屋外の空気とを換気するための換気フードであって、
   外気を屋内側に吸気する吸気口と、
   外部に開放された外気取り入れ口と、
   前記吸気口と前記外気取り入れ口との間に配され、前記外気取り入れ口から吸気した外気を渦流せしめるサイクロン室と、
   を有し、
   前記サイクロン室を構成する壁面には、サイクロン室内に侵入した異物を排出し得る異物落下口が設けられ、
   前記サイクロン室の外方に配され、屋内の空気を屋外に排気する排気口と、
   前記排気口を取り囲むように配され、前記異物落下口から排出された前記異物を収容し得る異物収容室と、
   前記異物収容室の下部に配され、前記異物収容室内の前記異物を排出し得る第一の排出口と、
   前記排気口の壁面に設けられ、前記異物収容室内の前記異物を排出し得る第二の排出口と、
   前記異物収容室の側面に該異物収容室内と外気とを連通し、該異物収容室と前記サイクロン室との圧力差を低減し得る開口が設けられたことを特徴とする換気フード。
2. 前記第二の排出口の上部近傍に屋外側に向かって上方向に傾斜した傾斜部を有することを特徴とする請求項１に記載の換気フード。
3. 前記開口は、前記異物落下口よりも高い位置に設けられたことを特徴とする請求項１に記載の換気フード。
4. 前記異物落下口は、前記サイクロン室の真下よりも該サイクロン室内の渦流の回転方向上流側に設けられたことを特徴とする請求項１〜３のいずれか１項に記載の換気フード。
5. 前記サイクロン室の軸方向が屋外側に向かって下方向に傾斜されたことを特徴とする請求項１〜４のいずれか１項に記載の換気フード。

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