(57)【要約】【課題】室外の空気を取り入れる給気装置において、少ない制限で一般的な住宅に取り付けが可能で、結露の発生を防止する給気装置を提供する。【解決手段】フレーム１の下方に室内吸込部材１５と化粧パネル２０とを備え、化粧パネル２０は天井開口１７を覆うように設けられ、室内空気を天井開口１７へ導く吸気口１９を有し、室内吸込部材１５は室内吸込口１４を囲い込み、室内吸込口１４と天井開口１７が連通するように筒状に形成されることで、本体２内で室外５の空気（第１の流線２１）と室内１８の空気（第２の流線２２）を混合することにより、結露を防止する。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
天井の裏に取り付けられ、箱状のフレームを有した本体と、
前記フレームの側面に設けられ、室外からの空気を前記本体に取り入れる外気吸込口と、
前記フレームに設けられ、前記本体から室内に空気を吹き出す室内吹出口と、
前記フレームの底面に設けられ、室内からの空気を前記本体に取り入れる室内吸込口と、前記フレーム内に設けられるスクロール状のケーシングと、
前記ケーシング内に設けられる遠心送風羽根と、
前記遠心送風羽根を回転駆動するモータを有したファンモータユニットとを備えた給気装置において、
前記フレームの下方に室内吸込部材と化粧パネルとをさらに備え、
前記化粧パネルは天井開口を覆うように設けられ、室内空気を前記天井開口へ導く吸気口を有し、
前記室内吸込部材は前記室内吸込口を囲い込み、前記室内吸込口と前記天井開口が連通するように筒状に形成されることを特徴とする給気装置。
【請求項２】
前記外気吸込口と前記ファンモータユニットとの間に第１フィルターを配置した給気装置において、
前記室内吸込口を第１フィルターの上流側に配置したことを特徴とする請求項１に記載の給気装置。
【請求項３】
前記室内吹出口近傍に設けられた温度検出手段と、
前記室内吸込口の開口の大きさを調整する開口調整手段とを有し、
前記開口調整手段および前記モータは制御手段により制御され、
前記制御手段は、前記温度検出手段により検出した温度が所定の値以下になった場合に、前記室内吸込口の開口を大きくし、且つ前記モータの回転数を上げるように、前記開口調整手段および前記モータを制御することを特徴とする請求項１または２に記載の給気装置。
【請求項４】
前記化粧パネルの前記吸気口から吸込まれた室内空気を前記室内吸込口へ案内するガイドを前記室内吸込部材に設けたことを特徴とする請求項１〜３の何れか１項に記載の給気装置。
【請求項５】
前記制御手段は前記本体と前記ガイドとの間に配置されることを特徴とする請求項４に記載の給気装置。
【請求項６】
前記化粧パネルの前記吸気口から吸込まれた室内空気が通過する第２フィルターを前記室内吸込部材に設けたことを特徴とする請求項１〜５の何れか１項に記載の給気装置。
【請求項７】
前記室内吸込部材は上部部材と下部部材で構成され、前記上部部材と下部部材は重なり合うように形成したことを特徴とする請求項１〜６の何れか１項に記載の給気装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、天井に設けた開口に埋め込まれ、天井裏において屋外と連通するダクトに接続され、室内への給気を行う給気装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来、この種の給気装置としては、換気を対象とする室内に室外から空気を給気することで換気を行なう給気装置が知られている。（例えば、特許文献１参照）。
【０００３】
以下、この種の給気装置について、図７を参照しながら説明する。
【０００４】
図７に示すように、室内１０１に室外１０２の適所に隣接して設置したケーシング１０３があり、このケーシング１０３の上側に給気ファン１０４と、その下流側に給気口１０５を設置して、これに給気経路を構成するダクト１０６の一端を接続している。そしてダクト１０６の他端は天井１０７に設けた吹出口１０８に接続されている。また、給気ファン１０４はインバータ１０９により風量調整可能にしている。また、ケーシング１０３の下側には室内側との連通部１１０と室外側との連通部１１１を設けており、各々にダンパ１１２、１１３とフィルター１１４と１１５を設置しており、ダンパ１１２は電動ダンパとして遠隔制御可能にしている。またケーシング外部に設けられた制御手段１１６は、ダクト１０６内に設けた温度センサ１１７を監視しており、温度センサ１１７の測定値が設定値まで低下した際に、インバータ１０９とダンパ１１２を制御して風量を増やす制御を行なうものである。
【０００５】
本構造において、給気ファン１０４の動作により室内空気と室外空気が吸引され、室内空気はダンパ１１２を通してケーシング１０３内に流入し、フィルター１１４を通った後、ダンパ１１３、フィルター１１５を経た室外空気と混合される。そして給気ファン１０４によりダクト１０６を流れ、吹出口１０８から室内１０１に流れる。この際ケーシング１０３に流入した室外空気の量に対応する量の室内空気が、図示を省略している排気系を経て室外に排出される。
【０００６】
以上の換気動作を継続している際、給気される空気の温度が結露の発生が予見されるとする設定した値まで下がり、それを温度センサ１１７にて検出すると、制御手段１１６は、インバータ１０９により給気ファン１０４の回転数を上昇させると共にダンパ１１２の開度を大きくし、風量増やす制御を行って室内空気の風量を増やすために、結露の発生を抑えることができる。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００７】
【特許文献１】特開２００４−３０１４１６号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００８】
このような従来の給気装置においては、図７に示すように室外側連通部を確保し、室内側連通部を室内に設けるようにケーシングを設置する必要があり、住宅内の機器設置において様々な制限が発生し、住宅プランが限定されるという課題があった。
【０００９】
そこで本発明は、少ない制限で一般的な住宅に取り付けが可能で、結露の発生を防止する給気装置を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【００１０】
この目的を達成するために、本発明は天井の裏に取り付けられ、箱状のフレームを有した本体と、前記フレームの側面に設けられ、室外からの空気を前記本体に取り入れる外気吸込口と、前記フレームに設けられ、前記本体から室内に空気を吹き出す室内吹出口と、前記フレームの底面に設けられ、室内からの空気を前記本体に取り入れる室内吸込口と、前記フレーム内に設けられるスクロール状のケーシングと、前記ケーシング内に設けられる遠心送風羽根と、前記遠心送風羽根を回転駆動するモータを有したファンモータユニットとを備えた給気装置において、前記フレームの下方に室内吸込部材と化粧パネルとをさらに備え、前記化粧パネルは天井開口を覆うように設けられ、室内空気を前記天井開口へ導く吸気口を有し、前記室内吸込部材は前記室内吸込口を囲い込み、前記室内吸込口と前記天井開口が連通するように筒状に形成されたものであり、これにより所期の目的を達成するものである。
【発明の効果】
【００１１】
本発明によれば、天井の裏に取り付けられ、箱状のフレームを有した本体と、前記フレームの側面に設けられ、室外からの空気を前記本体に取り入れる外気吸込口と、前記フレームに設けられ、前記本体から室内に空気を吹き出す室内吹出口と、前記フレームの底面に設けられ、室内からの空気を前記本体に取り入れる室内吸込口と、前記フレーム内に設けられるスクロール状のケーシングと、前記ケーシング内に設けられる遠心送風羽根と、前記遠心送風羽根を回転駆動するモータを有したファンモータユニットとを備えた給気装置において、前記フレームの下方に室内吸込部材と化粧パネルとをさらに備え、前記化粧パネルは天井開口を覆うように設けられ、室内空気を前記天井開口へ導く吸気口を有し、前記室内吸込部材は前記室内吸込口を囲い込み、前記室内吸込口と前記天井開口が連通するように筒状に形成されたことにより、外気が冷たい場合、ファンモータユニットによって吸い込まれた冷たい外気は、ファンモータユニットによって吸い込まれた室内の暖かい空気と混ざり合うことから、室内吹出口からは、外気よりも暖かい空気が吐き出されることになり、結露を防止することが可能となる。
【図面の簡単な説明】
【００１２】
【図１】本発明の実施の形態１の給気装置を示す側面断面図
【図２】本発明の実施の形態２の給気装置を示す側面断面図
【図３】同給気装置の室内吸込口を覆うシャッター部分を示す上方断面図
【図４】同給気装置のスライド枠部分を示す下方断面斜視図
【図５】同給気装置の温度センサ検知による運転状態を示す制御仕様図
【図６】同給気装置の第２フィルターを示す側面断面図
【図７】従来の給気装置を示す側面断面図
【発明を実施するための形態】
【００１３】
本発明に係る換気装置は、天井の裏に取り付けられ、箱状のフレームを有した本体と、前記フレームの側面に設けられ、室外からの空気を前記本体に取り入れる外気吸込口と、前記フレームに設けられ、前記本体から室内に空気を吹き出す室内吹出口と、前記フレームの底面に設けられ、室内からの空気を前記本体に取り入れる室内吸込口と、前記フレーム内に設けられるスクロール状のケーシングと、前記ケーシング内に設けられる遠心送風羽根と、前記遠心送風羽根を回転駆動するモータを有したファンモータユニットとを備えた給気装置において、前記フレームの下方に室内吸込部材と化粧パネルとをさらに備え、前記化粧パネルは天井開口を覆うように設けられ、室内空気を前記天井開口へ導く吸気口を有し、前記室内吸込部材は前記室内吸込口を囲い込み、前記室内吸込口と前記天井開口が連通するように筒状に形成したことにより、ファンモータユニットによって外気吸込口から吸い込まれた空気と化粧パネルの吸込口から室内吸込部材を通り室内吸込口に流れ込んだ空気が本体内部で混ざり合うこととなるので、結露を防止するという効果を奏する。
【００１４】
また、前記外気吸込口と前記ファンモータユニットとの間に第１フィルターを配置した給気装置において、前記室内吸込口を第１フィルターの上流側に配置してもよい。
【００１５】
これにより、空気の流れは室内の循環流を形成しながらフィルターで空気清浄されることとなり、室内が空気清浄されるという効果を奏する。
【００１６】
また、前記室内吹出口近傍に設けられた温度検出手段と、前記室内吸込口の開口の大きさを調整する開口調整手段とを有し、前記開口調整手段および前記モータは制御手段により制御され、前記制御手段は、前記温度検出手段により検出した温度が所定の値以下になった場合に、前記室内吸込口の開口を大きくし、且つ前記モータの回転数を上げるように、前記開口調整手段および前記モータを制御してもよい。
【００１７】
これにより、室内吸込口から流れ込む空気量を適切に制御すると共に、室外からの給気量を補うこととなるので、結露を防止しながら、給気量を確保するという効果を奏する。
【００１８】
また、前記化粧パネルの前記吸気口から吸込まれた室内空気を前記室内吸込口へ案内するガイドを前記室内吸込部材に設けてもよい。
【００１９】
これにより、室内吸込部材を通る空気は、室内吸込部材のガイドに案内され室内吸込口に流れ込むこととなり、より効率的に室内吸込口に流れ込むという効果を奏する。
【００２０】
また、前記制御手段は前記本体と前記ガイドとの間に配置されてもよい。
【００２１】
これにより、制御手段は塵埃に晒されることがほとんどなくなるため、制御手段の故障率は減少するという効果を奏する。
【００２２】
また、前記化粧パネルの前記吸気口から吸込まれた室内空気が通過する第２フィルターを前記室内吸込部材に設けてもよい。
【００２３】
これにより、室内吸込部材を通る空気は室内吸込部材のフィルターを通り室内吸込口に流れ込むこととなり、室内空気の塵埃が除去されるという効果を奏する。
【００２４】
また、前記室内吸込部材は上部部材と下部部材で構成され、前記上部部材と下部部材は重なり合うように形成してもよい。
【００２５】
これにより、吸込部材は上下方向の伸縮が可能となり、施工時の本体の設置高さ、天井材の厚みに依存することなく施工が可能となるという効果を奏する。
【００２６】
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。
【００２７】
（実施の形態１）
図１に示すように、本実施の形態の換気装置は箱状に形成されたフレーム１を有した本体２からなる。本体２は天井裏３に取り付けられる。本体２の一側面側に１箇所の外気吸込口４を有している。外気吸込口４の対面となる本体２の側面部に複数個（本図では例えば５箇所）の室内吹出口６を有している。
【００２８】
本体２の外気吸込口４と室外５とはダクト（図示せず）にて連通されており、室外５の空気を外気吸込口４から本体２の内部へ取り入れる。
【００２９】
また、複数の室内吹出口６にも任意の口数分のダクト（図示せず）が接続され、室外５の空気は天井裏３に設置されたダクトから居室へ供給される。また、本体２の室内吹出口６は家の間取りや広さにより、室内吹出口６に連通させるダクトが少なくていい場合は、複数の室内吹出口６の一部を塞ぐことにより任意の口数に切り替えることができる。
【００３０】
本体２の内部構造は結露防止のため断熱性能の高い発泡の成形部品にて形成されており、本体２を覆う外郭のフレーム１は強度や燃焼防止の目的からすべて板金にて覆われる。
【００３１】
一方、本体２の内部にはファンモータユニット７が設けられ、そのファンモータユニット７のモータ８はモータ取付板９に直接固定され、そしてモータ８の回転軸にはシロッコファン１０（遠心送風羽根）が固着される構成となっている。
【００３２】
そして本体２の内部には、このファンモータユニット７のシロッコファン１０の外周部を取り囲むように渦巻形状をしたケーシング１１を有する。このケーシング１１の直近の吹き出し部にはチャンバー１２が設けられ、室内吹出口６へと連通される。
【００３３】
次に、本体２の内部のケーシング１１の上流側に第１フィルター１３を風路に漏れなく配置する。
【００３４】
さらに本体２の下面において、ケーシング１１の上流側の位置で、且つ外気吸込口４の下流側の位置に室内吸込口１４を設ける。
【００３５】
また、本体２から下方側へ、室内吸込口１４を囲むように筒状に形成された室内吸込部材１５が天井１６の天井開口１７に突設されることにより室内吸込口１４と天井開口１７は連通される。ここで筒状とは円筒形状以外にも角筒形状なども含むものであり、本実施形態では角筒形状で示している。
【００３６】
さらに室内１８からの空気が通過する吸気口１９を有した化粧パネル２０が天井開口１７を覆うように天井１６へ密接される。この化粧パネル２０は、公知の取付手段である外方向開き勝手のばね（図示せず）により、室内吸込部材１５またはフレーム１などに取り付けられる。
【００３７】
上記構成においてファンモータユニット７を運転すると、室外５の空気は第１の流線２１に示すように、外気吸込口４から本体２の内部の第１フィルター１３を通り、ケーシング１１内に流れ込む。一方、第２の流線２２に示すように、室内１８の空気は、化粧パネル２０の吸気口１９から室内吸込部材１５の内側、室内吸込口１４、および第１フィルター１３を順に通り、ケーシング１１内に流れ込む。
【００３８】
ここで、室内外の空気はファンモータユニット７で攪拌されながらチャンバー１２を通り、室内吹出口６を通り居室へ給気される。チャンバー１２で圧力が均一化されることにより、攪拌された空気はさらに均一な温度に近付き、また複数の室内吹出口６への空気の流量も均一に近付く。このため、各居室へは温度、風量が均一化された空気が供給されることとなる。
【００３９】
特に室外の空気が冷たい冬場などは、空気条件、建築条件によっては室内吹出口６側のダクトの外表面などに結露が発生するおそれがあるが、上記構成においては室外の冷たい空気と室内の暖かい空気が混ざり合うことから、空気温度が上昇し結露の発生を抑制するという効果がある。
【００４０】
また、第１フィルター１３については、ファンモータユニット７の上流側に配置されていることから室外５の空気および室内１８の空気が第１フィルター１３によって浄化され、室内外の空気は共に清浄される。特に室内１８の空気は居住空間で循環される作用が加わりよりいっそう浄化された空気が給気されることになる。
【００４１】
（実施の形態２）
図２から図５を用いて、第２の実施の形態について説明する。図２から図５において、第１の実施の形態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。
【００４２】
図２に示すように、上記第１の実施の形態で説明した構成に加えて、ファンモータユニット７から吹き出された空気の温度を計測するためにチャンバー１２内に温度センサ２３（温度検出手段）を配置する。
【００４３】
また、本体２内の室内吸込口１４を閉鎖することができるシャッター２４を室内吸込口１４の近傍に配置する。シャッター２４がシャッターモータ２５によりラックピニオン方式等で摺動されることで、室内吸込口１４の開口の大小（または開口の開閉）が制御される。なお、シャッター２４およびシャッターモータ２５は開口調整手段の１例である。
【００４４】
さらに温度センサ２３の信号の監視、モータ８、シャッターモータ２５の運転制御を行なう制御手段２６を、例えば、本体２の下方側でモータ８の横に配置する。なお、制御手段２６は本体２から離れた場所に存在していても良い。
【００４５】
さらに室内吸込口１４とは反対側の室内吸込部材１５の側面から室内吸込口１４へ上方傾斜するように風向板２７（ガイド）が配置される。この結果、化粧パネル２０の吸気口１９から吸い込まれた空気は風向板２７の下面に沿って室内吸込口１４に流れ込むこととなり、効果的な流路を形成することとなる。なお、図２では、室内吹出口６から外気吸込口４に向かう方向において、風向板２７は上方傾斜するように配置される。
【００４６】
また、図３に示すように、室内吸込部材１５を枠部２８、フランジ部２９およびスライド枠３０により構成してもよい。室内吸込部材１５の上部の枠部２８は本体２の下方に設置される。スライド枠３０は、枠部２８に上下摺動自在に設けられる枠状で形成される。スライド枠３０の下端部に４周が外方に向いたフランジ部２９が設けられる。枠部２８（上部部材）とスライド枠３０（下部部材）は重なり合うように形成される。
【００４７】
枠部２８とスライド枠３０の間には弾性体で構成されたシール材３１を介在させることが好ましい。シール材３１により風もれを防止できる。
【００４８】
スライド枠３０の取り付けはフランジ部２９を天井１６に引っ掛けるように上部へ押し込むように取り付ける。
【００４９】
ここで本給気装置は天井裏３に取り付けられ、施工段階で本体２の取り付け高さはバラツキが多く、また天井１６においても様々な厚みが発生する。本実施形態においてはスライド枠３０が上下摺動自在に構成されていることから、様々な施工による取り付け高さバラツキを吸収することができる。具体的に言えば、本体２の取り付け高さや天井１６の厚みにバラツキがあっても、スライド枠３０が上下摺動自在に構成されていることにより、図３の枠部２８とスライド枠３０が重なる領域（例えばシール材３１の領域）を確保することができるのである。
【００５０】
また図４および図５に示すように、冬場などに室外５の冷たい空気が本体２に流入し、チャンバー１２の内部に設置された温度センサ２３が所定の温度Ｔ０以下で検出された場合、制御手段２６により、通常（温度Ｔ０より高いとき）閉鎖されている室内吸込口１４の開口を拡大するようにシャッターモータ２５を回転し、矢印３３の方向にシャッター２４を開動する。
【００５１】
この結果、室外５から吸い込まれた冷たい空気は室内１８から吸い込まれた暖かい空気と混合することで空気の温度は上昇する。一方、ファンモータユニット７の仕事は室外５からの吸い込みに加え、室内１８からの吸い込みも行なうことになり室外５からの給気量は低減する。ここで低減した風量を補うためモータ８の回転数を開口の大きさによって上昇させ外気の給気量を室内吸込口１４の開口を拡大前の給気量に戻す。この一連の動作は、目的とする温度Ｔ１に到るまで運転を繰り返す。なお、Ｔ１＞Ｔ０である。
【００５２】
また、その後、室外５の空気の温度が上昇し、Ｔ２の温度に達した場合は、前記の動作と逆の運転を行う。すなわち、温度センサ２３が所定の温度Ｔ２以上で検出された場合、制御手段２６により、シャッター２４の閉鎖により室内吸込口１４を閉じることとモータ８の回転数を減少させる運転を行ない。目的とする温度Ｔ３に達するか、シャッター２４を完全閉鎖するまで動作を行なう。なお、Ｔ２＞Ｔ３＞Ｔ１である。
【００５３】
一般的に天井裏３に設置されるような製品は、買い替えに工事が伴うことが多いため修理をすることが多い。
【００５４】
本構成ではメンテナンスが発生しやすい電装品のモータ８および制御手段２６は本体２の下面に配置されており、また風向板２７により覆い隠された構造となる。言い換えれば、本体２の下面に配置されたモータ８および制御手段２６は風向板２７の上方に配置される。特に、制御手段２６は本体２と風向板２７との間に配置される。
【００５５】
室内の塵埃を含んだ空気はモータ８および制御手段２６に触れることなく、効率的に室内吸込口１４へ流れることから、本構成により、モータ８および制御手段２６は塵埃に晒されることがほとんどないため、モータ８または制御手段２６の故障率は減少する。
【００５６】
また、メンテナンスを行なう場合は、化粧パネル２０、風向板２７の順番で外すことで、電装品のモータ８、制御手段２６にアクセスすることができ、簡単にメンテナンスすることができる。
【００５７】
また図６に示すように、室内吸込口１４の上流側において、風向板２７と室内吸込部材１５との間の風路に、室内からの空気の塵埃を補集する第２フィルター３２を装着してもよい。第２フィルター３２は、例えば、風向板２７の端部（上端部）と室内吸込部材１５との間に設けられる。
【００５８】
一般的に、外部からの塵埃は、粒子径の小さい微粒子や花粉などが多いことに対して、室内からの塵埃は大きな粒子径のものが多い。このため、求められる機能には違いがある。
【００５９】
実施の形態１のように内部の第１フィルター１３だけで捕集することはできるが、もともと小さい粒子径を捕集することを目的としているために、室内のからの埃を補修することで詰まりやすくなり、メンテナンスが頻繁に発生する。ここで第２フィルター３２を配置することで、内部の第１フィルター１３のメンテナンス時間も延び、かつ清掃の頻度の高い第２フィルター３２をメンテナンスが容易な空間に配置することで、さらに簡単にメンテナンスすることが可能となる。
【産業上の利用可能性】
【００６０】
給気装置は、住宅用などの換気装置として活用が期待されるものである。
【符号の説明】
【００６１】
１    フレーム
２    本体
３    天井裏
４    外気吸込口
５    室外
６    室内吹出口
７    ファンモータユニット
８    モータ
９    モータ取付板
１０  シロッコファン
１１  ケーシング
１２  チャンバー
１３  第１フィルター
１４  室内吸込口
１５  室内吸込部材
１６  天井
１７  天井開口
１８  室内
１９  吸気口
２０  化粧パネル
２１  第１の流線
２２  第２の流線
２３  温度センサ
２４  シャッター
２５  シャッターモータ
２６  制御手段
２７  風向板
２８  枠部
２９  フランジ部
３０  スライド枠
３１  シール材
３２  第２フィルター
３３  矢印
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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