(57)【要約】【課題】換気口のフィルタを自律清掃する。【解決手段】住宅外部の自然風が発生すると風車４は回転し、この回転に連動して風車４に連結されているシャフト部３１が螺旋ブラシ部３２共々回転する。この螺旋ブラシ部３２は、毛の先端をフィルタ２の内側の面に当接しながら回転して、フィルタ２の内側の面を清掃する。また、この際に、その螺旋形状によって、フィルタ２に貼り付いている異物を、下へ下へと押し下げ、最終的にフィルタ２の下方より落下させる。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
換気口に設けられる換気口フードであって、
外気と換気口との間の空気の通路を形成するハウジングと、
換気口への異物の進入を防止するためのフィルタと、
周囲の自然風によって回転する風車と、
前記風車の回転を動力として前記フィルタの清掃運動を行う清掃ブラシとを有することを特徴とする換気口フード。
【請求項２】
請求項１記載の換気口フードであって、
前記清掃ブラシは、前記風車の回転と共に回転する螺旋形状のブラシであることを特徴とする換気口フード。
【請求項３】
換気口に設けられる換気口フードであって、
外気と換気口との間の空気の通路を形成するハウジングと、
換気口への異物の進入を防止するためのフィルタと、
清掃ブラシと、
前記清掃ブラシに前記フィルタの清掃運動を行わせるモータと、
前記換気口における換気風の有無または換気風の大きさを検知する換気風センサと、
前記換気風センサが、前記換気風が無いこと、または、換気風の大きさが所定レベルより小さいことを検知した場合に、前記モータを駆動する制御手段とを有することを特徴とする換気口フード。
【請求項４】
請求項１記載の換気口フードであって、
前記風車の回転によって発電する発電機と、
前記発電機の発電した電力を蓄電する蓄電部と、
前記換気口における換気風の有無または換気風の大きさを検知する換気風センサと、
前記清掃ブラシに前記フィルタの清掃運動を行わせるモータと、
前記換気風センサが、前記換気風が無いこと、または、換気風の大きさが所定レベルより小さいことを検知した場合に、前記蓄電部に蓄電された電力を用いて前記モータを駆動する制御手段とを有することを特徴とする換気口フード。
【請求項５】
請求項３記載の換気口フードであって、
前記換気風センサは、前記換気口における換気風によって回転する第２の風車と、当該第２の風車の回転状態より、前記換気口における換気風の有無または換気風の大きさを検知する回転検出手段とより構成され、
当該換気口フードは、
前記第２の風車の回転によって発電する発電機と、
前記発電機の発電した電力を蓄電する蓄電部とを有し、
前記制御手段は、前記換気風センサが、前記換気風が無いこと、または、換気風の大きさが所定レベルより小さいことを検知した場合に、前記蓄電部に蓄電された電力を用いて前記モータを駆動することを特徴とする換気口フード。
【請求項６】
請求項３記載の換気口フードであって、
前記換気風センサは、前記換気口における換気風によって回転する第２の風車と、当該第２の風車の回転によって発電する発電機と、当該発電機の発電状態より、前記換気口における換気風の有無または換気風の大きさを検知する回転検出手段とより構成され、
当該換気口フードは、
前記発電機の発電した電力を蓄電する蓄電部とを有し、
前記制御手段は、前記換気風センサが、前記換気風が無いこと、または、換気風の大きさが所定レベルより小さいことを検知した場合に、前記蓄電部に蓄電された電力を用いて前記モータを駆動することを特徴とする換気口フード。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、住宅の換気システムの吸気口の目詰まりを防止する技術に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
住宅の換気システムの吸気口には、防虫や防塵のためのフィルタが設けられることが一般的である。
そして、このようなフィルタは吸気によって吸い寄せられた塵や落ち葉などによって目詰まりをしてしまうことがある。
また、このようなフィルタの目詰まりを清掃する技術としては、換気システムによる吸気によって生じる空気流で回転する風車を吸気口に設け、この風車に取り付けたブラシによって、フィルタを清掃する技術が知られている（たとえば、特許文献１）。また、この他、フィルタ清掃用の手動または電動による清掃ブラシを吸気口に設ける技術も知られている（たとえば、特許文献２）。
【特許文献１】実開昭６３−１１１５０７号公報
【特許文献２】特開平７−１７４３８０号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００３】
さて、たとえば、２４時間換気型の住宅用の換気システムを考えた場合、換気システムによる吸気によって生じる空気流は微弱である。したがって、換気システムによる空気流によって風車を清掃用ブラシ共々回転させる特許文献１記載の技術では、フィルタに落ち葉などの比較的大きな異物が吸い付いたり絡みついている場合には、この異物に抗して風車を回転させるだけの動力を発生させることができない場合がある。そして、この場合には、フィルタの清掃は行えなくなってしまう。
【０００４】
一方、手動による清掃ブラシを吸気口に設ける技術では、清掃の手間がかかり煩雑である。また、使用者が、そのような清掃の作業を忘れてしまい、換気システムが正常に機能しないまま放置されることもある。
また、電動による清掃ブラシを吸気口に設ける技術では、商用電源を電源とする場合には特段の配線設備が必要となり、電池を電源とする場合には、吸気口は通常高所に設けられるため、電池交換の負担が多大となる。また、電池を電源とする場合には、使用者が、そのような電池交換の作業を忘れてしまい、換気システムが正常に機能しないまま放置されることもある。
【０００５】
そこで、本発明は、使用者や設備上の負担を低減しつつ、適正に換気口のフィルタを清掃することのできる換気口フードを提供することを課題とする。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
前記課題達成のために、本発明は、換気口に設けられる換気口フードに、外気と換気口との間の空気の通路を形成するハウジングと、換気口への異物の進入を防止するためのフィルタと、周囲の自然風によって回転する風車と、前記風車の回転を動力として前記フィルタの清掃運動を行う清掃ブラシとを備えたものである。
【０００７】
このような換気口フードによれば、自然風を利用してフィルタの清掃を行うことができる。ここで、自然風の絶対量は、換気口における換気風よりも大きいため、適当な風車を用いることにより充分な動力を得ることができる、フィルタに比較的大きな異物が吸い付いたり絡みついている場合でも、適正にフィルタの清掃を行うことができる。なお、フィルタの清掃は、必ずしも常時行う必要はないため、自然風が無風である時間帯が存在したとしても、実用上問題はない。
【０００８】
ここで、このような換気口フードにおける前記清掃ブラシは、前記風車の回転と共に回転する螺旋形状のブラシとすることも好ましい。
このようにすることにより、フィルタに吸い付いたり絡みついた異物を、フィルタ外へ、良好に掃き出すことができるようになる。
または、これらの換気口フードには、前記風車の回転によって発電する発電機と、前記発電機の発電した電力を蓄電する蓄電部と、前記換気口における換気風の有無または換気風の大きさを検知する換気風センサと、前記清掃ブラシに前記フィルタの清掃運動を行わせるモータと、前記換気風センサが、前記換気風が無いこと、または、換気風の大きさが所定レベルより小さいことを検知した場合に、前記蓄電部に蓄電された電力を用いて前記モータを駆動する制御手段とを設けるようにすることも好ましい。
【０００９】
このようにすることにより自然風が無風である期間に、フィルタの目詰まりが発生した場合には、これを換気風の有無または大きさより検出して、自動的に、モータによって清掃ブラシに清掃運動を行わせ、フィルタの清掃を行うことができる。すなわち、自然風が無風である期間であっても、フィルタの目詰まりが発生した場合に、支障なくフィルタの清掃を行うことができる。また、このモータの動力を、風車による風力発電によって確保するので、バッテリ交換などの必要もない。また、一つの風車を、自然風があるときのフィルタの清掃と、自然風の無風時に生じたフィルタ目詰まり時のフィルタ清掃のために、予め蓄電する電力の発生の双方に共用するので、効率的な構成によって、以上の効果を達成することができる。
【００１０】
なお、通常フィルタの目詰まりは清掃ブラシを短時間動作させれば解消するので、フィルタ目詰まり解消のための清掃に、さほどの電力は必要としない。
また、前記課題達成のために、本発明は、換気口に設けられる換気口フードに、外気と換気口との間の空気の通路を形成するハウジングと、換気口への異物の進入を防止するためのフィルタと、清掃ブラシと、前記清掃ブラシに前記フィルタの清掃運動を行わせるモータと、前記換気口における換気風の有無または換気風の大きさを検知する換気風センサと、前記換気風センサが、前記換気風が無いこと、または、換気風の大きさが所定レベルより小さいことを検知した場合に、前記モータを駆動する制御手段とを備えたものである。
【００１１】
このような換気口フードによれば、目詰まり時のみに自動的に清掃ブラシに清掃運動を行わせることができる。したがって、モータの電源を電池に頼るような場合でも、その交換頻度を低減しつつ、適正なフィルタの清掃を行うことができるようになる。
ここで、この換気口フードでは、前記換気風センサを、前記換気口における換気風によって回転する第２の風車と、当該第２の風車の回転状態より、前記換気口における換気風の有無または換気風の大きさを検知する回転検出手段とより構成すると共に、当該換気口フードに、前記第２の風車の回転によって発電する発電機と、前記発電機の発電した電力を蓄電する蓄電部とを備え、前記制御手段において、前記換気風センサが、前記換気風が無いこと、または、換気風の大きさが所定レベルより小さいことを検知した場合に、前記蓄電部に蓄電された電力を用いて前記モータを駆動するようにしてもよい。
【００１２】
または、前記換気風センサを、前記換気口における換気風によって回転する第２の風車と、当該第２の風車の回転によって発電する発電機と、当該発電機の発電状態より、前記換気口における換気風の有無または換気風の大きさを検知する回転検出手段とより構成すると共に、当該換気口フードに前記発電機の発電した電力を蓄電する蓄電部を設け、前記制御手段において、前記換気風センサが、前記換気風が無いこと、または、換気風の大きさが所定レベルより小さいことを検知した場合に、前記蓄電部に蓄電された電力を用いて前記モータを駆動するようにしてもよい。
【００１３】
これらのようにすることにより、配線やバッテリ交換の必要無しに、第２の風車を、換気風の有無または大きさの検出と、フィルタの清掃のための動力源として共用する効率的な構成において、目詰まり時のみの自動的かつ適正な清掃ブラシによるフィルタの清掃を実現することができる。
【発明の効果】
【００１４】
以上のように、本発明によれば、使用者や設備上の負担を低減しつつ、適正に換気口のフィルタを清掃することのできる換気口フード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】
【００１５】
以下、本発明の実施形態について説明する。
まず、第１の実施形態について説明する。
図１に本第１実施形態に係る換気口フードの構成を示す。
図中、ａが換気口フードの正面図、ｂが換気口フードの側面図、ｃが換気口フードの背面図、ｄが換気口フードの上面図、ｅが換気口フードの下面図である。また、図中ｆは、図１ｄ中の切断線ＡＡによる断面図である。そして、図中ｇは、本換気口フードに備えられる清掃ブラシの形状を示す図である。
【００１６】
ここで、図１ｈに示すように、本換気口フード１０は、住宅の外壁に設けたダクト用孔付近まで導かれた換気システムの外気吸気ダクト１０１端に、雨水の浸入防止や防塵や防虫のために装着されるものであり、たとえば、図示するように住宅外壁高所に設置される。
さて、図中ａ〜ｇに示すように、換気口フードは、ハウジング１、フィルタ２、ブラシ３、風車４を有する。
ハウジング１は概略下方が開いたドーム状の部材であり、外気吸気ダクト１０１に連結し、外気吸気ダクトとハウジング１内部で空気を導通するため筒状の連結部１１を有している。次に、フィルタ２は、下方が開いた籠状の部材であり、防虫用または防塵用のネットやメッシュで形成された側面を有する。そして、このフィルタ２は、ハウジング１の内部に固定されている。次に、ブラシ３は、シャフト部３１と螺旋ブラシ部３２とより構成されており、シャフト部３１はハウジング１によって回転可能に軸支されている。また、螺旋ブラシ部３２は、シャフトに螺旋状に植毛された合成繊維の毛の集合であり、図１ｇに示すように全体として螺旋形状（スクリュー形状を有している）。そして、このようなブラシ３は、螺旋ブラシ部３２の毛の先端が籠状のフィルタ２の側部の内側の面に軽く当接するように配置されている。
【００１７】
最後に、風車４は、シャフト部３１に連結されており、自然風によって回転する。
このような構成において、換気システムの吸気力によって、外気は、風図中ｆに矢印で示すように風車４の羽根の間を通って下方からハウジング１の内部に導入され、フィルタ２を通過し、連結部１１を通って外気吸気ダクト内に吸い込まれる。したがって、ハウジング１の内部に入り込んだ虫や、吸気でハウジング１の内部に吸い込まれた塵や落ち葉などはフィルタ２の内側の面で捕獲される。
一方、住宅外部で自然風が発生すると風車４は回転し、この回転に連動して風車４に連結されているシャフト部３１が螺旋ブラシ部３２共々回転する。
【００１８】
すると、この螺旋ブラシ部３２は、毛の先端をフィルタ２の内側の面に当接しながら回転して、フィルタ２の内側の面を清掃する。また、この際に、その螺旋形状によって、フィルタ２に貼り付いている異物を、下へ下へと押し下げ、最終的にフィルタ２の下方より落下させる。
【００１９】
以上、本発明の第１実施形態について説明した。
このように第１実施形態によれば、自然風を利用してフィルタ２の清掃を行うことができる。ここで、自然風の絶対量は、換気システムによる吸気風よりも大きいため、適当な風車４を用いることにより充分な動力を得ることができる。したがって、フィルタ２に比較的大きな異物が吸い付いたり絡みついている場合でも、適正にフィルタ２の清掃を行うことができる。なお、フィルタ２の清掃は、必ずしも常時行う必要はないため、自然風が無風である時間帯が存在したとしても、実用上問題はない。
【００２０】
また、ブラシ３として、風車４の回転と共に回転する螺旋形状の螺旋ブラシ部３２を備えたブラシ３を用いているので、フィルタ２に吸い付いたり絡みついた異物を、換気フードの外へ、良好に掃き出すことができるようになる。
以下、本発明の第２実施形態について説明する。
図２ａに、本第２実施形態に係る換気口フードの断面構造を示す。また、図２ｂに、本第２実施形態に係る換気口フードの電気系統の構成を示す。
図示するように、本第２実施形態に係る換気口フードは、図１に示した第１実施形態に係る換気口フードに対して、さらに、シャフトを回転するモータ５１と、連結部１１の吸気風の有無を検出する風圧センサ５２と、電力を蓄電する蓄電回路５３と、制御回路５４と、スイッチ５５を設けたものである。
【００２１】
このような構成において、制御回路５４は蓄電回路５３が提供する電力を用いて以下の動作を行う。
すなわち、制御回路５４は、風圧センサ５２の出力より連結部１１の吸気風が正常に存在することが確認できている期間には、スイッチ５５を制御してモータ５１の電力線を蓄電回路５３の充電部に接続する。この接続によって、モータ５１は風車４の回転を電力に変換する発電機として機能し、モータ５１によって発電された電力が蓄電回路５３に蓄電される。
【００２２】
一方、制御回路５４は、風圧センサ５２の出力より連結部１１の吸気風が存在しないまたは基準最低値よりも下回っていることが検知された場合には、スイッチ５５を制御してモータ５１の電力線を蓄電回路５３の給電部に接続する。この接続によって、モータ５１は蓄電回路５３より電力の供給を受けて駆動し、ブラシ３を強制的に回転する。
【００２３】
以上、本発明の第２の実施形態について説明した。
このような第２実施形態によれば、自然風が無風である期間に、フィルタ２の目詰まりが発生した場合には、これを吸気風の有無または大きさより検出して、自動的に、モータ５１によって清掃ブラシに清掃運動を行わせ、フィルタ２の清掃を行う。すなわち、自然風が無風である期間であっても、フィルタ２の目詰まりが発生した場合には、支障なくフィルタ２の清掃を行うことができる。また、このモータ５１の動力を、風車４による風力発電によって確保するので、バッテリ交換などの必要もない。また、一つの風車４を、自然風があるときのフィルタ２の清掃と、自然風が無風時に生じたフィルタ目詰まり時のフィルタ清掃のために予め蓄電する電力の発生の双方に共用するので、効率的な構成によって、以上の効果を達成することができる。
【００２４】
次に、本発明の第３の実施形態について説明する。
図３ａに、本第３実施形態に係る換気口フードの断面構造を示す。また、図３ｂに、本第２実施形態に係る換気口フードの電気系統の構成を示す。
図示するように、本第３実施形態に係る換気口フードは、図１に示した第１実施形態に係る換気口フードに対して、さらに、シャフトを回転するモータ５１と、連結部１１の吸気風の有無を検出する風圧センサ５２と、バッテリ５６と、制御回路５４と、スイッチ５５を設けると共に、風車４を排したものである。
【００２５】
このような構成において、制御回路５４は蓄電回路５３が提供する電力を用いて以下の動作を行う。
すなわち、制御回路５４は、風圧センサ５２の出力より連結部１１の吸気風が正常に存在することが確認できている期間には、スイッチ５５を制御してモータ５１へのバッテリ５６からの電力の供給を遮断する。一方、制御回路５４は、風圧センサ５２の出力より連結部１１の吸気風が存在しないまたは基準最低値よりも下回っていることが検知された場合には、スイッチ５５を制御して、バッテリ５６からモータ５１へ電力を供給する。この接続によって、モータ５１は蓄電回路５３より電力の供給を受けて駆動し、ブラシ３を強制的に回転する。
【００２６】
以上、本発明の第３実施形態について説明した。
このような第３実施形態によれば、フィルタ２の目詰まり時のみに自動的にブラシ３を回転してフィルタ２の清掃を行わせることができる。したがって、バッテリ５６の交換頻度を低減して、使用者の負担を少なくしつつ、適正なフィルタ２の清掃を行うことができるようになる。
【００２７】
以下、本発明の第４実施形態について説明する。
図４ａに、本第４実施形態に係る換気口フードの断面構造を示す。また、図４ｂに、本第４実施形態に係る換気口フードの電気系統の構成を示す。
図示するように、本第４実施形態に係る換気口フードは、図１に示した第１実施形態に係る換気口フードに対して、さらに、シャフトを回転するモータ５１と、電力を蓄電する蓄電回路５３と、制御回路５４と、スイッチ５５と、通気口風車６と、発電機５７と、回転センサ５８とを設け、第１実施形態で用いた風車４を排したものである。
【００２８】
このような構成において、通気口風車６は、連結部１１の吸気風によって回転する。また、回転センサ５８は、この通気口風車６の回転を検出する。そして、発電機５７は、通気口風車６の回転によって発電し、蓄電回路５３は発電機５７の発電した電力を蓄電する。
【００２９】
また、制御回路５４は蓄電回路５３が提供する電力を用いて以下の動作を行う。
すなわち、制御回路５４は、回転センサ５８が検出する通気口風車６の回転より連結部１１の吸気風が正常に存在することが確認できている期間には、スイッチ５５を制御して、蓄電回路５３からモータ５１への電力の供給を遮断する。
一方、制御回路５４は、回転センサ５８が検出する通気口風車６の回転より連結部１１の吸気風が存在しないまたは基準最低値よりも下回っていることが検知された場合には、スイッチ５５を制御して、蓄電回路５３からモータ５１へ電力を供給する。この接続によって、モータ５１は蓄電回路５３より電力の供給を受けて駆動し、ブラシ３を強制的に回転する。
【００３０】
ところで、以上の第４実施形態は、図４ｃに示すように、回転センサ５８に代えて、発電機５７の発電の大きさを検出する電圧センサ５９を設けるようにしてもよい。発電機５７の発電の大きさは、通風口風車の回転に依存するので、このようにしても回転センサ５８を用いる場合と同様に、通風口の吸気風の有無を検出することができる。
【００３１】
また、以上の第４実施形態は、第２実施形態と同様に、第１実施形態で用いた風車４を設けるようにし、モータ５１で発電した電力を、蓄電回路５３に充電するようにしてかまわない。
以上、本発明の第４の実施形態について説明した。
このような第４実施形態によれば、配線やバッテリ交換の必要無しに、通風口風車６を、吸気風の有無または大きさの検出と、フィルタ２の清掃のための動力源として共用する効率的な構成において、目詰まり時のみの自動的かつ適正な清掃ブラシによるフィルタ２の清掃を実現することができる。
【００３２】
なお、以上の各実施形態は、吸気口のみならず排気口の換気口フードとしても同様に適用することができる。
また、以上ではブラシ３として螺旋形状の毛を有するブラシ３を用いたが、他の形状のブラシ３を用いるようにしてもかまわない。
【図面の簡単な説明】
【００３３】
【図１】本発明の第１実施形態に係る換気口フードの構成を示す図である。
【図２】本発明の第２実施形態に係る換気口フードの構成を示す図である。
【図３】本発明の第３実施形態に係る換気口フードの構成を示す図である。
【図４】本発明の第４実施形態に係る換気口フードの構成を示す図である。
【符号の説明】
【００３４】
１…ハウジング、２…フィルタ、３…ブラシ、４…風車、６…通気口風車、１０…本換気口フード、１１…連結部、３１…シャフト部、３２…螺旋ブラシ部、５１…モータ、５２…風圧センサ、５３…蓄電回路、５４…制御回路、５５…スイッチ、５６…バッテリ、５７…発電機、５８…回転センサ、５９…電圧センサ。
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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