(57)【要約】【課題】従来の換気ユニットでは、フィルターの塵埃を除去するためにフィルターを振動させる加振手段を別途備え、振動に必要な動力も大きくしなければならない。【解決手段】 図１に示すように、屋外から外気を吸引、屋内に給気する換気ユニット１において、フィルター８の目詰まりを掃除するためにフィルター８に振動を与える送風ファン６の回転周波数と、フィルター８に係わる固有振動数を一致させたことで、加振に対して与えた動力を大きくしなくても共振現象を励起することによりフィルター８の振動レベルは増幅されて大きくなり、フィルター８に付着した塵埃を効果的に除去できる。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
送風ファンを運転して屋外から外気を吸引しフィルターに通した後に屋内に導入する換気ユニットにおいて、前記フィルターの目詰まりを掃除するために前記フィルターに振動を与える加振周波数と、前記フィルターに係わる固有振動数を一致させたことを特徴とする換気ユニット。
【請求項２】
前記フィルターに振動を与える加振周波数と、前記フィルター外枠の固有振動数を一致させたことを特徴とする請求項１記載の換気ユニット。
【請求項３】
前記フィルターに振動を与える加振周波数と、前記フィルターを支持している支持手段の固有振動数を一致させたことを特徴とする請求項１記載の換気ユニット。
【請求項４】
前記フィルターに振動を与える加振周波数と、前記フィルターの表面を打撃する加振手段の固有振動数を一致させたことを特徴とする請求項１記載の換気ユニット。
【請求項５】
前記フィルターに振動を与える加振源を前記送風ファンの回転とすることを特徴とする請求項２〜４のいずれかに記載の換気ユニット。
【請求項６】
前記送風ファンの回転軸の固有振動数を前記フィルターに係わる固有振動数と一致させることを特徴とする請求項５記載の換気ユニット。
【請求項７】
前記送風ファンを遠心ファンとすることを特徴とする請求項５または６に記載の換気ユニット。
【請求項８】
前記送風ファンを軸流ファンとすることを特徴とする請求項５または６に記載の換気ユニット。
【請求項９】
前記送風ファンが運転回転数を切り替える速調スイッチを備え、前記スイッチの操作によって前記フィルターが目詰まりしたときの前記送風ファンの回転数に設定できることを特徴とする請求項５〜８のいずれかに記載の換気ユニット。
【請求項１０】
前記送風ファンの起動または停止の操作をすると前記フィルターが目詰まりしたときの前記送風ファンの回転数で一定の時間運転したのちに起動または停止することを特徴とする請求項５〜９のいずれかに記載の換気ユニット。
【請求項１１】
換気ユニットの屋内側に前記送風ファンが、前記フィルターが目詰まりしたときの前記送風ファンの回転数で運転している状態を表示する手段を備えたことを特徴とする請求項５〜１０のいずれかに記載の換気ユニット。
【請求項１２】
屋内の空気を吸引して屋外に排出する送風ファンを備えることを特徴とする請求項１〜１１のいずれかに記載の換気ユニット。
【請求項１３】
前記フィルターが垂直面からある一定の角度で傾斜して設置しており前記フィルターの屋外側表面が垂直下方に面していることを特徴とする請求項１〜１２のいずれかに記載の換気ユニット。
【請求項１４】
前記フィルターの屋内側に風圧式シャッターを備え、前記送風ファンが停止して前記風圧シャッターが閉じたとき、前記風圧シャッターの自重によって前記フィルターに一定の衝撃力が加わるようにしたことを特徴とする請求項１３記載の換気ユニット。
【請求項１５】
前記フィルターの屋外側表面が、設置した建物の外壁から外側に位置していることを特徴著とする請求項１〜１４のいずれかに記載の換気ユニット。
【請求項１６】
前記フィルターの屋外側にカバーを備え、垂直投影面からみたときに前記カバーの下端が前記フィルターの下端よりも下となるように前記カバーを配置したことを特徴とする請求項１５記載の換気ユニット。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、フィルターによる防塵機能を備えた換気ユニットに関するものである。
【背景技術】
【０００２】
住宅、事務所や工場などで外気を吸引して屋内に導入する換気ユニットにおいては、外気に浮遊している砂塵や粉塵などの塵埃を取り除くためのフィルターが設けられているものがある。
【０００３】
従来、この種の換気ユニットに用いられるフィルターは、砂塵や粉塵などの塵埃が付着すると目詰まりを発生して換気風量低下の原因となるため、フィルターの掃除や新品への交換などのメンテナンス作業を行なっている。このメンテナンス作業を簡便にしてフィルターの交換サイクルを長くするためにフィルターに外力を加えて振動させることで塵埃を除去するものがある（例えば特許文献１参照）。
【特許文献１】特開平５−１５４３２０号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
このような従来の換気ユニットでは、定期的にフィルターの塵埃を除去するためのメンテナンス作業を実施するために、フィルターに外力を加えて振動させるために加振モーターなど加振手段を別途備える必要がある。さらにその加振手段を動作させて塵埃を効果的に除去するためにはフィルターを大きく振動させることが有効であるが、そのためには加振手段に与える動力も大きくしなければならないという課題がある。
【０００５】
本発明は、このような従来の課題を解決するものであり、フィルターを振動させる動力を大きくすることなく、フィルターの塵埃を効果的に除去することができる換気ユニットを提供することを目的としている。また、フィルターに外力を加える加振手段を別途備えることなく、換気ユニット本来の送風運転に伴ってフィルターの塵埃を効果的に除去することができる換気ユニットを提供することを目的としている。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
本発明の換気ユニットは、上記目的を達成するために、送風ファンを運転して屋外から外気を吸引しフィルターに通した後に屋内に導入する換気ユニットにおいて、前記フィルターの目詰まりを掃除するために前記フィルターに振動を与える加振周波数と、前記フィルターに係わる固有振動数を一致させたことを特徴としたものである。
【０００７】
この手段により、加振に対してフィルターに係わる固有振動数が応答して共振現象を励起することから、加振のために与えた動力を大きくしなくてもフィルターの振動レベルは増幅されて大きくなる。フィルターの振動レベルが大きくなることでフィルターに付着した塵埃を効果的に除去することができる。
【０００８】
また、前記フィルターに係わる固有振動数とは、フィルター外枠、フィルターを支持している支持手段、フィルターの表面を打撃する加振手段の固有振動数のことであり、これらのうちひとつの固有振動数が加振周波数と一致していれば、共振現象を励起しフィルターの振動レベルを大きくすることができる。
【０００９】
また、フィルターに振動を与える加振源を送風ファンの回転とすることにより、フィルターを加振する別の加振手段を備える必要がなくなり、加振させる動力を送風ファンの動力で兼用できる。
【００１０】
また、送風ファンの回転軸の固有振動数をフィルターに係わる固有振動数と一致させることにより、フィルターを加振させるとき送風ファンも共振現象を励起するため、フィルターに与える振動レベルを大きくすることができる。
【００１１】
また、送風ファンを遠心ファンとすることにより、フィルターが目詰まりして送風ファンに加わる圧力損失が増加すると、送風ファンの回転数は通常の運転回転数より高くなる。運転回転数が高いと送風ファンの振動レベルは大きくなるため、フィルターに与える振動レベルを大きくすることができる。また、フィルターが目詰まりしてくると送風ファンの回転数は圧力損失に応じて高くなるため、使用者がフィルターのメンテナンスを意識しなくても送風ファンの回転数が自動的に高くなってフィルターの塵埃の除去を実施することができる。
【００１２】
また、送風ファンを軸流ファンとすることにより、フィルターが目詰まりして送風ファンに加わる圧力損失が増加すると、送風ファンの回転数は通常の運転回転数より低くなる。そのため、送風ファンの振動レベルは小さくなるため、フィルターに与える振動レベルを大きくすることはできないが、送風ファンの起動ならびに停止の時に必ずフィルターが目詰まりするときの回転数を通過するため、使用者がフィルターのメンテナンスを意識しなくても日常の換気ユニット動作によって自動的にフィルターの塵埃の除去を実施することができる。
【００１３】
また、送風ファンが運転回転数を切り替える速調スイッチを備え、スイッチの操作によってフィルターが目詰まりしたときの送風ファンの回転数に設定できることにより、フィルターが目詰まり状態となっていない場合でも使用者の意思によってフィルターの塵埃の除去を実施することができる。
【００１４】
また、送風ファンの起動または停止の操作をするとフィルターが目詰まりしたときの送風ファンの回転数で一定の時間運転したのちに起動または停止することにより、送風ファンの種類によらず、使用者がフィルターのメンテナンスを意識しなくても日常の換気ユニット動作によって自動的にフィルターの塵埃の除去を実施できることに加え、フィルターが塵埃を除去する時間を長く確保できる。
【００１５】
また、換気ユニットの屋内側に前記送風ファンが、前記フィルターが目詰まりしたときの前記送風ファンの回転数で運転している状態を表示する手段を備えたことにより、使用者がフィルターの目詰まり状態となっていることを認識できる。
【００１６】
また、屋内の空気を吸引して屋外に排出する送風ファンを備えることにより、同時に給気と排気が行われるため、送風ファンの回転数は設置している建物の気密性、ドアや窓の開閉による屋内外の静圧差の影響を受けず安定する。その結果、送風ファンはフィルターの目詰まりによる圧力損失の増加だけに依存して回転数を変化させるため、目詰まりしたときだけにフィルターに振動を与えることができる。
【００１７】
また、フィルターが垂直面からある一定の角度で傾斜して設置しておりフィルターの屋外側表面が垂直下方に面していることにより、振動を与えられてフィルターから除去された塵埃がフィルターに再付着することなく下方に落下するため、フィルターに付着した塵埃を効果的に除去することができる。
【００１８】
また、フィルターの屋内側に風圧式シャッターを備え、送風ファンが停止して風圧シャッターが閉じたとき、風圧シャッターの自重によってフィルターに一定の衝撃力が加わるようにしたことにより、振動を与えられてフィルターから剥離しようとしながらもフィルターに付着している塵埃に衝撃力が加わることによって剥離を促すことができ、フィルターに付着した塵埃を効果的に除去することができる。
【００１９】
また、フィルターの屋外側表面が、設置した建物の外壁から外側に位置していることにより、振動を与えられてフィルターから除去された塵埃が蓄積されることなく、屋外に落下するため、日常のメンテナンス作業が簡単になる。
【００２０】
また、フィルターの屋外側にカバーを備え、垂直投影面からみたときに前記カバーの下端が前記フィルターの下端よりも下となるように前記カバーを配置したことにより、屋外からの外風圧が直接フィルターに加わることを防ぐことができるため、振動や衝撃力を与えた際に塵埃が下方に落下しやすくなる。
【発明の効果】
【００２１】
本発明によれば、フィルターに係わる共振現象を利用して振動レベルを大きくすることにより、フィルターを振動させる動力を大きくすることなくフィルターの塵埃を効果的に除去することができる省エネ性にも優れた換気ユニットを提供することができる。また、送風ファンの回転を加振手段として使用することにより、フィルターに外力を加える加振手段を別途備えることなく、換気ユニット本来の送風運転に伴ってフィルターの塵埃を効果的に除去することができる使用者の意識に関わらず日常の動作の中で自動的にフィルターの塵埃除去を行うメンテナンス作業の簡単な換気ユニットを提供することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００２２】
本発明の請求項１記載の換気ユニットは、送風ファンを運転して屋外から外気を吸引しフィルターに通した後に屋内に導入する換気ユニットにおいて、前記フィルターの目詰まりを掃除するために前記フィルターに振動を与える加振周波数と、前記フィルターに係わる固有振動数を一致させたことを特徴としたものであり、加振に対してフィルターに係わる固有振動数が応答して共振現象を励起することから、加振のために与えた動力を大きくしなくてもフィルターの振動レベルは増幅されて大きくなる。フィルターの振動レベルが大きくなることでフィルターに付着した塵埃を効果的に除去できるという作用を有する。また、前記フィルターに係わる固有振動数とは、フィルター外枠、フィルターを支持している支持手段、フィルターの表面を打撃する加振手段の固有振動数のことであり、これらのうちひとつの固有振動数が加振周波数と一致していれば、共振現象を励起しフィルターの振動レベルを大きくすることができる。
【００２３】
本発明の請求項２記載の換気ユニットは、請求項１の換気ユニットにおいて、前記フィルターに振動を与える加振周波数と、前記フィルター外枠の固有振動数を一致させたことを特徴としたものである。
【００２４】
本発明の請求項３記載の換気ユニットは、請求項１の換気ユニットにおいて、前記フィルターに振動を与える加振周波数と、前記フィルターを支持している支持手段の固有振動数を一致させたことを特徴としたものである。
【００２５】
本発明の請求項４記載の換気ユニットは、請求項１の換気ユニットにおいて、前記フィルターに振動を与える加振周波数と、前記フィルターの表面を打撃する加振手段の固有振動数を一致させたことを特徴としたものである。
【００２６】
本発明の請求項５記載の換気ユニットは、請求項２〜４のいずれかに記載の換気ユニットにおいて、前記フィルターに振動を与える加振源を前記送風ファンの回転とすることを特徴としたものであり、フィルターを加振する別の加振手段を備える必要がなくなり、加振させる動力を送風ファンの動力で兼用できるという作用を有する。
【００２７】
本発明の請求項６記載の換気ユニットは、請求項５記載の換気ユニットにおいて、前記送風ファンの回転軸の固有振動数を前記フィルターに係わる固有振動数と一致させることを特徴としたものであり、フィルターを加振させるとき送風ファンも共振現象を励起するため、フィルターに与える振動レベルを大きくすることができるという作用を有する。
【００２８】
本発明の請求項７記載の換気ユニットは、請求項５または６に記載の換気ユニットにおいて、前記送風ファンを遠心ファンとすることを特徴としたものであり、フィルターが目詰まりして送風ファンに加わる圧力損失が増加すると、送風ファンの回転数は通常の運転回転数より高くなる。運転回転数が高いと送風ファンの振動レベルは大きくなるため、フィルターに与える振動レベルを大きくすることができる。また、フィルターが目詰まりしてくると送風ファンの回転数は圧力損失に応じて高くなるため、使用者がフィルターのメンテナンスを意識しなくても送風ファンの回転数が自動的に高くなってフィルターの塵埃の除去を実施することができるという作用を有する。
【００２９】
本発明の請求項８記載の換気ユニットは、請求項５または６に記載の換気ユニットにおいて、前記送風ファンを軸流ファンとすることを特徴としたものであり、フィルターが目詰まりして送風ファンに加わる圧力損失が増加すると、送風ファンの回転数は通常の運転回転数より低くなる。そのため、送風ファンの振動レベルは小さくなるため、フィルターに与える振動レベルを大きくすることはできないが、送風ファンの起動ならびに停止の時に必ずフィルターが目詰まりするときの回転数を通過するため、使用者がフィルターのメンテナンスを意識しなくても日常の換気ユニット動作によって自動的にフィルターの塵埃の除去を実施することができるという作用を有する。
【００３０】
本発明の請求項９記載の換気ユニットは、請求項５〜８のいずれかに記載の換気ユニットにおいて、前記送風ファンが運転回転数を切り替える速調スイッチを備え、前記スイッチの操作によって前記フィルターが目詰まりしたときの前記送風ファンの回転数に設定できることを特徴としたものであり、フィルターが目詰まり状態となっていない場合でも使用者の意思によってフィルターの塵埃の除去を実施することができるという作用を有する。
【００３１】
本発明の請求項１０記載の換気ユニットは、請求項５〜９のいずれかに記載の換気ユニットにおいて、前記送風ファンの起動または停止の操作をすると前記フィルターが目詰まりしたときの前記送風ファンの回転数で一定の時間運転したのちに起動または停止することを特徴    としたものであり、送風ファンの種類によらず、使用者がフィルターのメンテナンスを意識しなくても日常の換気ユニット動作によって自動的にフィルターの塵埃の除去を実施できることに加え、フィルターが塵埃を除去する時間を長く確保できるという作用を有する。
【００３２】
本発明の請求項１１記載の換気ユニットは、請求項５〜１０のいずれかに記載の換気ユニットにおいて、換気ユニットの屋内側に前記送風ファンが、前記フィルターが目詰まりしたときの前記送風ファンの回転数で運転している状態を表示する手段を備えたことを特徴としたものであり、使用者がフィルターの目詰まり状態となっていることを認識できるという作用を有する。
【００３３】
本発明の請求項１２記載の換気ユニットは、請求項１〜１１のいずれかに記載の換気ユニットにおいて、屋内の空気を吸引して屋外に排出する送風ファンを備えることを特徴としたものであり、同時に給気と排気が行われるため、送風ファンの回転数は設置している建物の気密性、ドアや窓の開閉による屋内外の静圧差の影響を受けず安定する。その結果、送風ファンはフィルターの目詰まりによる圧力損失の増加だけに依存して回転数を変化させるため、目詰まりしたときだけにフィルターに振動を与えることができるという作用を有する。
【００３４】
本発明の請求項１３記載の換気ユニットは、請求項１〜１２のいずれかに記載の換気ユニットにおいて、前記フィルターが垂直面からある一定の角度で傾斜して設置しており前記フィルターの屋外側表面が垂直下方に面していることを特徴としたものであり、振動を与えられてフィルターから除去された塵埃がフィルターに再付着することなく下方に落下するため、フィルターに付着した塵埃を効果的に除去することができるという作用を有する。
【００３５】
本発明の請求項１４記載の換気ユニットは、請求項１３の換気ユニットにおいて、前記フィルターの屋内側に風圧式シャッターを備え、前記送風ファンが停止して前記風圧シャッターが閉じたとき、前記風圧シャッターの自重によって前記フィルターに一定の衝撃力が加わるようにしたことを特徴としたものであり、振動を与えられてフィルターから剥離しようとしながらもフィルターに付着している塵埃に衝撃力が加わることによって剥離を促すことができ、フィルターに付着した塵埃を効果的に除去することができるという作用を有する。
【００３６】
本発明の請求項１５記載の換気ユニットは、請求項１〜１４のいずれかに記載の換気ユニットにおいて、前記フィルターの屋外側表面が、設置した建物の外壁から外側に位置していることを特徴としたものであり、振動を与えられてフィルターから除去された塵埃が蓄積されることなく、屋外に落下するため、日常のメンテナンス作業が簡単になるという作用を有する。
【００３７】
本発明の請求項１６記載の換気ユニットは、請求項１５の換気ユニットにおいて、前記フィルターの屋外側にカバーを備え、垂直投影面からみたときに前記カバーの下端が前記フィルターの下端よりも下となるように前記カバーを配置したことを特徴としたものであり、屋外からの外風圧が直接フィルターに加わることを防ぐことができるため、振動や衝撃力を与えた際に塵埃が下方に落下しやすくなるという作用を有する。
【００３８】
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。
【００３９】
（実施の形態１）
図１は実施の形態１の全体側面断面図である。
【００４０】
全体構成として図１に示すように、換気ユニット１は矩形ボックス状の本体ケース２を有しており、建物の外壁部に貫通するように設置されている。この本体ケース２の屋外に臨む端面は外壁から突出しており、先端に外気取入口３が開口しており、屋内に臨む端面には給気口４が開口している。本体ケース２の内部には遠心形式の羽根車５を有する送風ファン６が屋外から空気を取り入れるように配置されており、サポート７によって本体ケース２に支持されている。外気取入口３にはフィルター８が垂直面から一定の角度、３０°を有して傾いた状態で取り付けられており、フィルター８の屋外側表面は建物の外壁から外側に位置している。さらに、送風ファン６とフィルター８の周囲を囲っているフィルター外枠９の間には振動が伝播しやすくなるように伝達プレート１０が接続されている。
【００４１】
また、フィルター８の屋内側には送風ファン６の運転によって発生する風圧で動作する風圧式シャッター１１が備えられており、この風圧式シャッター１１は送風ファン６の運転が停止して閉じている状態において、その自重がフィルター８に加わるように配置されている。また、本体ケース２の屋外側端面の外気取入口３には外風圧を防ぐためのカバー１２が取り付けられており、カバー１２の下端はフィルター８の下端よりも下となるように配置されている。
【００４２】
伝達プレート１０は、振動を減衰せずに伝搬させられるように、剛性が高く質量が軽くなるように設計した部品を使用することが望ましい。
【００４３】
また、換気ユニット１を構成する各部品の質量や剛性を調整することによって、送風ファン６の回転軸とフィルター外枠９の固有振動数は一致するように設計されており、送風ファン６の運転回転数との関係は具体的に次のようになっている。
【００４４】
送風ファン６の回転軸とフィルター外枠９の固有振動数  ２８Ｈｚ
通常のフィルター８の状態での運転回転数（周波数）  １２００ｍｉｎ-1（２０Ｈｚ）
目詰まりしたフィルター８での運転回転数（周波数）  １６５０ｍｉｎ-1（２８Ｈｚ）
さらに送風ファン６には運転回転数を制御する回路１３が組み込まれており、スイッチ１４の操作によって強制的に回転数を目詰まりしたフィルター８での運転回転数に変化することができる。なお、この回路には合わせて送風ファン６の回転数が目詰まりしたフィルター８での運転回転数を検知して、この状態であることを使用者に知らせるために換気ユニット１屋内側に配置されたランプ１５を点灯させる機能も有している。
【００４５】
次に、この構成における換気ユニット１の動作と作用を説明する。
【００４６】
フィルター８に目詰まりがない良好な状態で、送風ファン６に電源を投入し起動すると、送風ファン６は回転数を上昇、１２００ｍｉｎ-1で安定して回転数を維持する。送風ファン６の風圧で風圧式シャッター１１は上方に跳ね上げられるように開状態となり、屋外からフィルター８を透過した清浄な空気が給気口４から屋内側に供給される。この状態では振動レベルも低く送風ファン６ならびにフィルター８において全振幅で１０〜４０μｍ程度となっている。
【００４７】
しかしながら、長期間動作を繰り返すと、外気に浮遊している砂塵や粉塵などの塵埃がじょじょにフィルター８に付着してフィルター８の圧力損失が増加してくる。送風ファン６の羽根車５は遠心形式であるため、負荷となる圧力損失に応じて回転数が上昇する性質がある。フィルター８の目詰まりが少なければ回転数の上昇も少ないが、塵埃の付着が増加してくると圧力損失も増加するため、送風ファン６の回転数も大きく上昇してくる。上昇が続いて１６５０ｍｉｎ-1程度となると回転数が送風ファン６の回転軸の固有振動数に一致するため、共振状態となって全振幅が通常時の１０から１００倍に増幅され、１００〜１０００μｍとなる。さらにその振動が加振力となって伝達プレート１０を経てフィルター８に伝播、フィルター外枠９の固有振動数とも一致していることからフィルター８の全振幅は５００〜５０００μｍ程度の大きな値をとる。フィルター８に付着している塵埃はこの振動によってふるい落とされて除去されていく。
【００４８】
このとき回路１３によって目詰まり状態を知らせるランプ１５が点灯している。振動によって除去された塵埃は建物の外に落下、地面に到達するものもあるが質量の微小な塵は再浮遊する。振動によって塵埃がフィルター８からふるい落とされ目詰まり状態が解決されると、圧力損失が低減するため送風ファン６の回転数も低減し、共振状態から外れて通常運転状態となり、目詰まり状態を知らせるランプ１５も消灯する。
【００４９】
送風ファン６の電源を遮断し停止させると、送風ファン６の風圧で上方に跳ね上げられていた風圧式シャッター１１は自重によって閉じるが、このとき風圧式シャッター１１の自重がフィルター８に衝撃力として加わるため、フィルター８に付着していた塵埃を除去することができる。さらにカバー１２によって屋外からの外風圧が直接フィルター８に加わることを防ぐことができるため、振動や衝撃力を与えた際に塵埃が下方に落下しやすくなる。
【００５０】
また、スイッチ１４の操作によってフィルター８が目詰まりを起こしていない状態であっても回転数を強制的に１６５０ｍｉｎ-1に変化することができるため、使用者の意識によっていつでもフィルター８の塵埃除去動作を行うことができる。
【００５１】
（実施の形態２）
図２は実施の形態２の全体側面断面図である。なお、実施の形態１と同一部分については同一番号を付し、詳細な説明を省略する。
【００５２】
図２に示すように、本体ケース２の内部には軸流形式の羽根車５を有する送風ファン６が屋外から空気を取り入れるように配置されており、フィルター８は金属による支持バネ１６によって本体ケース２に支持されており、気密性を確保するためにフィルター８と本体ケース２の間に生じる隙間にはゴムパッキン１７が配置されている。送風ファン６の回転軸とフィルター８の支持バネ１６の固有振動数は一致するように設計されており、送風ファン６の運転回転数との関係は具体的に次のようになっている。
【００５３】
送風ファン６の回転軸と支持バネ１６の固有振動数    １８Ｈｚ
通常のフィルター８状態での運転回転数（周波数）    １５００ｍｉｎ-1（２５Ｈｚ）
目詰まりしたフィルター８での運転回転数（周波数）  １１００ｍｉｎ-1（１８Ｈｚ）
また、送風ファン６の上部には屋内の空気を吸引して屋外に排出する排気ファン１８が備えられており、送風ファン６と同等の送風性能を有している。この排気ファン１８は送風ファン６の起動と停止に連動して動作するようになっている。
【００５４】
さらに送風ファン６には運転回転数を制御する回路１３が組み込まれており、起動スイッチ１９で送風ファン６を起動すると目詰まりしたフィルター８での運転回転数で１０秒回転したのちに通常の運転回転数で回転する。また、停止スイッチ２０で送風ファン６を停止すると目詰まりしたフィルター８での運転回転数で１０秒回転したのちに停止するように設定されている。
【００５５】
次に、この構成における換気ユニット１の動作と作用を説明する。
【００５６】
起動スイッチ１９で送風ファン６を起動すると、送風ファン６は回転数を上昇、いったん１１００ｍｉｎ-1で回転数を維持して１０秒回転する。このとき送風ファン６の回転軸の固有振動数に一致するため、共振状態となって送風ファン６の振動が加振力となって伝達プレート１０を経てフィルター８に伝播、フィルター支持バネ１６の固有振動数と一致していることからフィルター８の振動レベルは大きくなり、フィルター８に付着している塵埃はこの振動によってふるい落とされて除去される。その後、通常回転数である１５００ｍｉｎ-1に回転数が上昇、安定して回転を維持するため、屋外からフィルター８を透過した清浄な空気が屋内側に供給される。このとき排気ファン１８も動作して屋内の空気を屋外に排気している。この状態から外気に浮遊している砂塵や粉塵などの塵埃がじょじょにフィルター８に付着してフィルター８の圧力損失が増加してきたときの動作は実施の形態１と同じであるが、送風ファン６が軸流形式の羽根車５であるため、回転数は低下する。
【００５７】
停止スイッチで送風ファン６を停止すると、送風ファン６は回転数を低下、いったん１１００ｍｉｎ-1で回転数を維持して１０秒回転する。このとき送風ファン６の回転軸の固有振動数に一致するため、起動時と同じ作用によってフィルター８の振動レベルは大きくなり、フィルター８に付着している塵埃は振動によってふるい落とされて除去される。その後、送風ファン６は完全に停止する。このとき排気ファン１８も停止する。
【００５８】
（実施の形態３）
図３は実施の形態３のフィルター部分側面断面図である。なお、実施の形態１と同一部分については同一番号を付し、詳細な説明を省略する。
【００５９】
図３に示すように、フィルター８にはフィルター８の表面を打撃する加振板２１が取り付けられており、送風ファン６と加振板２１の間には振動が伝播しやすくなるように伝達プレート１０が接続されている。換気ユニット１を構成する各部品の質量や剛性を調整することによって、送風ファン６の回転軸と加振板２１の固有振動数は一致するように設計されている。
【００６０】
この構成において、フィルター８に塵埃の付着が増加して圧力損失が増加、送風ファン６の回転数がフィルター８の目詰まりする回転数に一致すると送風ファン６の振動が加振力となって伝達プレート１０を経てフィルター８に伝播、加振板２１の固有振動数と一致してフィルター８の振動レベルが大きな値をとる。フィルター８に付着している塵埃はこの振動によってふるい落とされて除去されていく。
【図面の簡単な説明】
【００６１】
【図１】本発明の実施の形態１の全体側面断面図
【図２】本発明の実施の形態２の全体側面断面図
【図３】本発明の実施の形態３のフィルター側面断面図
【符号の説明】
【００６２】
１    換気ユニット
２    本体ケース
３    外気取入口
４    給気口
５    羽根車
６    送風ファン
７    サポート
８    フィルター
９    フィルター外枠
１０  伝達プレート
１１  風圧式シャッター
１２  カバー
１３  回路
１４  スイッチ
１５  ランプ
１６  支持バネ
１７  ゴムパッキン
１８  排気ファン
１９  起動スイッチ
２０  停止スイッチ
２１  加振板
【図１】
2008051448.tif 000003
【図２】
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【図３】
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