特許 7223422 換気装置

(19)【発行国】日本国特許庁(JP)

(12)【公報種別】特許公報(B2)

(11)【特許番号】

(24)【登録日】2023-02-08

(45)【発行日】2023-02-16

(54)【発明の名称】換気装置

(51)【国際特許分類】

   E06B 7/10 20060101AFI20230209BHJP

【ＦＩ】

E06B7/10

【請求項の数】 5

(21)【出願番号】P 2019119344

(22)【出願日】2019-06-27

(65)【公開番号】P2021004508

(43)【公開日】2021-01-14

【審査請求日】2022-03-24

(73)【特許権者】

【識別番号】504254770

【氏名又は名称】株式会社佐原

(74)【代理人】

【識別番号】100085556

【弁理士】

【氏名又は名称】渡辺 昇

(74)【代理人】

【識別番号】100115211

【弁理士】

【氏名又は名称】原田 三十義

(74)【代理人】

【識別番号】100153800

【弁理士】

【氏名又は名称】青野 哲巳

(72)【発明者】

【氏名】小野寺 欣也

(72)【発明者】

【氏名】小松 秀明

(72)【発明者】

【氏名】本地 徹平

【審査官】野尻 悠平

(56)【参考文献】

【文献】特開２０１７－０９５９６０（ＪＰ，Ａ）

【文献】実開昭５１－０１１６４９（ＪＰ，Ｕ）

【文献】特開２００９－１６２４５１（ＪＰ，Ａ）

【文献】特開昭５９－１１４３９０（ＪＰ，Ａ）

(58)【調査した分野】(Int.Cl.，ＤＢ名)

Ｅ０６Ｂ ７／００－７／３６

(57)【特許請求の範囲】

【請求項1】

屋内と屋外を仕切る仕切壁と、
上記仕切壁の屋内側に配置され屋内の空気を屋外に向かって吐出するファンと、
上記仕切壁の屋外側に上記ファンに対向して配置されたフードと、
を備えた換気装置において、
上記ファンから吐出される空気が通る送風路の少なくとも一部を画成する内カバーが、上記フードの内側に配置され、上記送風路は屋外に連なる排出口を有し、
上記送風路には、異常高温時に上記送風路を閉塞するように動作する遮炎手段が配置され、
上記内カバーと上記フードとの間には、異常高温を感知して上記ファンを停止させる第１ファン停止手段が配置され、
上記仕切壁の屋内側には、異常高温を感知して上記ファンを停止させる第２ファン停止手段が配置されていることを特徴とする換気装置。

【請求項2】

上記第１ファン停止手段のファン停止動作温度が、上記遮炎手段の閉塞動作温度より低く、上記第２ファン停止手段のファン停止動作温度が、上記第１ファン停止手段のファン停止動作温度より低いことを特徴とする請求項１に記載の換気装置。

【請求項3】

上記第１、第２ファン停止手段がそれぞれ第１、第２サーモスタットからなることを特徴とする請求項１または２に記載の換気装置。

【請求項4】

上記第１サーモスタットは、ステーを介して内カバー外面に固定されるとともに上記フードの内面に接しており、上記第２サーモスタットは、上記仕切壁の屋内側の面に接して固定されていることを特徴とする請求項１～３のいずれかに記載の換気装置。

【請求項5】

上記遮炎手段が異常高温時に発泡膨張する膨張材からなり、上記膨張材が上記排出口の近傍における上記送風路の内面に設けられていることを特徴とする請求項１～４のいずれかに記載の換気装置。

【発明の詳細な説明】

【技術分野】

【0001】

本発明は、屋内の空気を屋外に排出する換気装置に関する。

【背景技術】

【0002】

特許文献１には、建物の窓開口に嵌め殺しのサッシ窓と一緒に設置された換気装置を開示されている。この換気装置は、屋内の空気を屋外へ排出するためのものであり、屋内側に配置されたファンと、屋外側に配置されたフードとを備えている。ファンから吐出された空気はフード内を通り、フードの下端に形成された排出口から屋外に排出される。

【先行技術文献】

【特許文献】

【0003】

【文献】特開２０１７－９５９６０号公報

【発明の開示】

【発明が解決しようとする課題】

【0004】

上記換気装置において、屋外で火災が生じた時に、その火炎がフードから屋内に侵入するのを防ぐ機能が求められている。
本発明者は、異常高温時にフード内の送風路を遮断するように動作する遮炎手段を設置することを検討したが、ファンが稼働している状況では送風路を流れる屋内空気により遮炎手段の温度が上昇せず、遮炎手段の動作が遅れてしまうことが判明した。
そこで、異常高温を感知してファンへの給電を停止するサーモスタットをフード内に設置することも検討したが、このサーモスタットも送風路を流れる屋内空気の影響を受けて、給電停止動作が遅れ、ひいては遮炎手段の動作遅れを招くことが判明した。
また、上記サーモスタットが異常高温を感知してファンを停止させた後、火炎が迫ってきて温度がさらに上昇した時に、サーモスタットが溶融して絶縁不良状態すなわち通電状態になり、ファンを再稼働させる可能性も残されている。

【課題を解決するための手段】

【0005】

本発明は、上記課題を解決するためになされたものであり、屋内と屋外を仕切る仕切壁と、上記仕切壁の屋内側に配置され屋内の空気を屋外に向かって吐出するファンと、上記仕切壁の屋外側に上記ファンに対向して配置されたフードと、を備えた換気装置において、上記ファンから吐出される空気が通る送風路の少なくとも一部を画成する内カバーが、上記フードの内側に配置され、上記送風路は屋外に連なる排出口を有し、上記送風路には、異常高温時に上記送風路を閉塞するように動作する遮炎手段が配置され、上記内カバーと上記フードとの間には、異常高温を感知して上記ファンを停止させる第１ファン停止手段が配置され、上記仕切壁の屋内側には、異常高温を感知して上記ファンを停止させる第２ファン停止手段が配置されている。

【0006】

上記構成によれば、第１ファン停止手段は内カバーとフードとの間に配置されているので、ファン稼働状況でも送風路を流れる屋内空気の影響を受けず、屋外での火災発生時に異常高温を即座に感知してファンを停止することができる。その結果、遮炎手段も送風路を流れる屋内空気の影響を受けずに、早期に送風路を閉塞することができ、火炎の侵入を防止することができる。
火炎が迫ってきて温度がさらに上昇し第１ファン停止手段が溶融して再び通電状態になったとしても、第２ファン停止手段は仕切壁の屋外側に配置されていて第１ファン停止手段より火炎の影響が弱いので、溶融されずにファンの停止状態を維持することができ、ファンの再稼働を防止することができる。

【0007】

好ましくは、上記第１ファン停止手段のファン停止動作温度が、上記遮炎手段の閉塞動作温度より低く、上記第２ファン停止手段のファン停止動作温度が、上記第１ファン停止手段のファン停止動作温度より低い。
上記構成によれば、第１ファン停止手段のファン停止動作により、遮炎手段は確実かつ早期に送風路を閉塞することができる。第２ファン停止手段は第１ファン停止手段より動作温度が低いが、仕切壁の内側に配置されているので、第１ファン停止手段より遅れてファン停止動作をする。

【0008】

好ましくは、上記第１、第２ファン停止手段がそれぞれ第１、第２サーモスタットからなる。
好ましくは、上記第１サーモスタットは、ステーを介して内カバー外面に固定されるとともに上記フードの内面に接しており、上記第２サーモスタットは、上記仕切壁の屋内側の面に接して固定されている。
上記構成によれば、屋外の火災に対する応答性を高めることができる。

【0009】

好ましくは、上記遮炎手段が異常高温時に発泡膨張する膨張材からなり、上記膨張材が上記吐出口の近傍における上記送風路の内面に設けられている。

【発明の効果】

【0010】

本発明によれば、ファン稼働中に屋外で火災が発生した時に、屋外の異常高温を確実に感知してファンを停止し、送風路を遮断することができるとともに、ファンの再稼働を防止することができる。

【図面の簡単な説明】

【0011】

【図1】本発明の一実施形態に係る換気装置をサッシ窓とともに示す縦断面図である。

【図2】上記換気装置の拡大断面図である。

【図3】上記換気装置の平断面図であり、一部構成材をハッチングで示す。

【図4】上記換気装置の背面図であり、フードを省いて示す。

【発明を実施するための形態】

【0012】

以下、本発明の一実施形態を図面を参照しながら説明する。
図１に示すように、建物の外壁１の窓開口１ａには、換気機能付きサッシ窓装置２が嵌め込まれている。換気機能付きサッシ窓装置２は、嵌め殺しのサッシ窓５と、このサッシ窓５の上側に隣接する換気装置６とを備えている。
サッシ窓５は、サッシ枠５ａとこのサッシ枠５ａに嵌め込まれたガラス板５ｂとを有している。

【0013】

図２～図４に示すように、換気装置６はユニット化されており、支持フレーム１０と、屋内側に配置されたファンユニット２０と、屋内側においてファンユニット２０を覆うファンカバー３０と、屋外側に配置されたフード４０と、屋外側においてフード４０の内側に配置された内カバー５０とを、主たる構成要素として備えている。ファンユニット２０とファンカバー３０とフード４０と内カバー５０は、後述するように支持フレーム１０に取り付けられている。

【0014】

図１に示すように、支持フレーム１０の下縁部がサッシ窓５の枠部５ａの上縁部に連結され、支持フレーム１０の上縁部および左右縁部が窓開口１ａの上縁部および左右縁部にそれぞれ固定されている。

【0015】

支持フレーム１０は、垂直に起立して屋内と屋外を仕切る仕切壁１１を有している。この仕切壁１１に、上記ファンユニット２０が固定されている。図３に示すように、ファンユニット２０は、中央に駆動部２１を有し、その左右に一対のファン２２を有している。駆動部２１はモータと給電回路を内蔵している。一対のファン２２は、駆動部２１とは反対側の側面に吸込部２２ａを有し、その屋外側に吐出部２２ｂを有している。

【0016】

一対のファン２２の吐出部２２ｂは、上記仕切壁１１に形成された開口（図示しない）に挿入されて仕切壁１１から屋外側に突出している。これら吐出部２２ｂには、開閉板２３がそれぞれ取り付けられている。この開閉板２３は、ファン２２が稼働している時にはその風圧により開いており、ファン２２が停止している時には、自重により閉じるようになっている。

【0017】

上記支持フレーム１０の屋内側には、上記ファンカバー３０も取り付けられている。このファンカバー３０は，上板３１と、正面板３２と、側板３３とを互いに連結することにより形成されており、ファンユニット２０を囲っている。上板３１の屋外側の縁部が支持フレーム１０に連結され、正面板３２の下縁部が連結部材３４を介して支持フレーム１０の下縁部に連結されている。
正面板３２は段部３２ａを有しており、この段部３２ａには通気口３２ｘが形成されるとともに、この通気口３２ｘを覆う網またはフィルタ３５が設置されている。

【0018】

上記フード４０は、ファンユニット２０に対向して屋外側に配置されている。フード４０は、主板４１と、この主板４１の左右両側を塞ぐ側板４２とを有している。主板４１は、垂直に起立する起立壁４１ａと、起立壁４１ａの下縁から屋内側に向かって延びる上壁４１ｂと、起立壁４１ａの下縁から、屋内側に向かって延びる底壁４１ｃとを有している。上壁４１ｂと底壁４１ｃが支持フレーム１０の仕切壁１１に連結されている。
底壁４１ｃには、開口４１ｘが多数形成されている。フード４０の内部空間４５は、下端の開口４１ｘを介して屋外に連なっている。

【0019】

フード４０の内側には上記内カバー５０が配置されている。内カバー５０は、フレーム１０の仕切壁１１およびフード４０の起立壁４１ａと平行をなして離間対向する起立壁５１と、フード４０の上壁４１ｂと離間対向する上壁５２と、左右の側板４２と離間対向する左右の側壁５３とを有している。側壁５３には鍔部５３ａが形成されており、この鍔部５３ａを支持フレーム１０の仕切壁１１の屋外側の面に固定することにより、内カバー５０が仕切壁１１に取り付けられている。

【0020】

内カバー５０は、一対のファン２２の吐出部２２ｂとフード４０とを隔離しており、仕切壁１１と協働して送風路５５を画成している。この送風路５５は、下端の排出口５６およびフード４０の開口４１ｘを介して屋外に連なっている。

【0021】

図２に示すように、上記送風路５５の排出口５６近傍の内面（本実施形態では、内カバー５０の内面と仕切壁１１の屋外側の面）には、異常高温時に発泡膨張する膨張材６０（遮炎手段）が設けられている。

【0022】

フード４０と内カバー５０との間の空間、例えばフード４０の起立壁４１ａと内カバー５０の起立壁５１との間の間隙には、第１サーモスタット７０（第１ファン停止手段）が配置されている。本実施形態では、第１サーモスタット７０は、ステー７１を介して内カバー５０の起立壁５１の屋外側の面に固定されるとともに、フード４０の起立壁４１ａの屋内側の面に接している。

【0023】

第１サーモスタット７０は、コード７２を介してファンユニット２０の駆動部２１の給電回路に接続されており、異常高温時に開いてモータ２１への給電を停止し、一対のファン２２の稼働を停止させるようになっている。

【0024】

上記仕切壁１１の屋内側の面には、第２サーモスタット８０（第２ファン停止手段）が接して固定されている。この第２サーモスタット８０もコードを介してファンユニット２０の駆動部２１の給電回路に、第１サーモスタット７０と直列になるように接続されており、異常高温時に開いてモータ２１への給電を停止し、一対のファン２２の稼働を停止させるようになっている。

【0025】

第２サーモスタット８０のファン停止動作温度は約５０℃であり、第１サーモスタット７０のファン停止動作温度の約７０℃より低く、この第１サーモスタット７０のファン停止動作温度は、上述した膨張材６０の閉塞動作温度（発泡膨張開始温度）の約１５０℃より低い。

【0026】

上記のように構成された換気機能付きサッシ窓装置１の作用を説明する。ファンユニット２０は常時稼働しており、これにより屋内の汚れた空気を屋外に強制排気し、建物の別の場所に設置した吸気口から新鮮な屋外の空気を屋内に取り込むようになっている。

【0027】

換気装置６内での空気の流れを簡単に説明する。図１、図２に示すように、屋内の空気は、ファンカバー３０の通気口３２ｘからファンカバー３０内に入り、一対のファン２２の吸込部２２ａに吸い込まれて吐出部２２ｂから吐出される。吐出された空気は、内カバー５０と仕切壁１１間の送風路５５を流れて排出口５６から屋外へ排出される。

【0028】

屋外で火災が発生し、フード４０の近傍が異常高温になった時には、第１サーモスタット７０が動作温度７０℃を感知して給電回路を開くため、ファン２２の稼働を停止させることができる。第１サーモスタット７０は、フード４０と内カバー５０との間に配置されており、ファン２２から吐出されて送風路５５を流れる屋内空気の影響を受けないので、フード４０近傍の異常高温に即座に応答してファン２２を停止させることができる。特に本実施形態では、第１サーモスタット７０が内カバー５０から離れフード４０に接しているので、異常高温に対する応答性を最大限に発揮することができる。

【0029】

火炎が迫ってきてフード４０の近傍の温度がさらに上昇し、膨張材６０の動作温度１５０℃に達した時には、膨張材６０が膨張して、送風路５５、本実施形態では排出口５６を閉じることができる。その結果、火炎が排出口５６から屋内に入り込むのを阻止することができる。上述したように、ファン２２が既に停止しているので、膨張材６０は送風路５５内の空気流の影響を受けずに、確実にフード近傍４０の異常高温に応答して送風路５５を遮断することができる。

【0030】

上記のようにファン２２を早期に停止することにより、次の効果も得られる。すなわち、ファン２２が稼働を続けると、排出口５６から排出された空気によってサッシ窓５の枠部５ａの上縁部だけが冷やされ、枠部５ｂの他の部分が火炎によって高温になり、温度むらが生じる。そのため、枠部５ａの変形を招き、枠部５ａと窓開口１ａの隙間から火炎が侵入する可能性がある。しかし、ファン２２を早期に停止できるので、枠部５ａの温度むらに起因する変形を防止でき、火炎の侵入を防止できる。

【0031】

第２サーモスタット８０は、第１サーモスタット７０より動作温度が低いが、仕切壁１１の屋内側の面に設けられていて屋外の火炎の影響を直接受けないので、屋外温度の上昇する過程で、第１サーモスタット７０より後に開き動作（ファン停止動作）をする。この第２サーモスタット８０の開き動作が膨張材６０の膨張開始前に実行されるように、換気装置６の構成に合わせて第２サーモスタット８０の開き動作温度を設定するのが好ましい。

【0032】

フード４０の近傍温度が上昇し、第１サーモスタット７０が溶けて絶縁不良状態（通電状態）となる可能性がある。しかし、上述したように第２サーモスタット８０が開き状態（ファン停止動作状態）にあるため、ファン２２の再稼働を防止でき、このファン２２の再稼働により生じる膨張材６０の膨張の遅れや、上記枠部５ａの変形等を確実に防ぐことができる。

【0033】

本発明は、上記実施の形態に限定されるものではなく、その要旨を逸脱しない範囲において種々の変形例を採用することができる。
内カバーをボックス形状にして内カバー単独で送風路を画成してもよい。
フードが送風路の一部を画成してもよい。
遮炎手段は、遮炎板と、遮炎板を閉じ方向に付勢するスプリングと、遮炎板を開き状態に維持するヒューズとで構成してもよい。この構成では、異常高温時にヒューズが溶けて送風路を閉じる。
ファン停止手段は、異常高温時にファンの給電回路を開く素子であれば、サーモスタットでなくてもよい。

【産業上の利用可能性】

【0034】

本発明は、屋内にファンを配置し、屋外にフードを配置した換気装置に適用することができる。

【符号の説明】

【0035】

６ 換気装置
１０ 支持フレーム
１１ 仕切壁
２０ ファンユニット
２２ ファン
２２ａ 吸込部
２２ｂ 吐出部
４０ フード
４１ｘ 開口
５０ 内カバー
５５ 送風路
５６ 排出口
６０ 膨張材（遮炎手段）
７０ 第１サーモスタット（第１ファン停止手段）
８０ 第２サーモスタット（第２ファン停止手段）

【図1】

【図2】

【図3】

【図4】