JP2006343048A - Ventilating fan - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は、室内と外部とを隔てる室壁に形成された通風路を形成して、この通風路を介して室内と外部との間で強制的に空気を流通させる換気扇に関するものである。 The present invention relates to a ventilation fan that forms a ventilation path formed in a chamber wall that separates the room from the outside and forcibly circulates air between the room and the outside through the ventilation path.
従来の換気扇においては、例えば、回転することにより通風路内の空気を流通させる羽根と、この羽根を駆動する電動機と、通風路を開閉するシャッター装置と、このシャッター装置を駆動するソレノイドとを有するものが提案されている(例えば、特許文献1および2参照)。
A conventional ventilation fan has, for example, a blade that circulates air in the ventilation path by rotating, an electric motor that drives the blade, a shutter device that opens and closes the ventilation path, and a solenoid that drives the shutter device. Have been proposed (see, for example,
上述のような換気扇においては、必要なシャッター駆動力を得る目的で、単純に巻線の巻数を多くしてソレノイドの吸引力を大きくすると発熱量が増加してソレノイドの温度上昇が大きくなるという問題がある。また、従来温度上昇を法律で定められた安全基準内のものとする目的で、巻線の巻数を少なくしてソレノイドの吸引力を小さくしたり、所定の吸引力を確保する目的でソレノイドのサイズを大型化したりする対策を必要とした。 In the above-described ventilation fan, for the purpose of obtaining the necessary shutter driving force, simply increasing the number of windings and increasing the suction force of the solenoid increases the amount of heat generation and increases the temperature of the solenoid. There is. Also, in order to keep the temperature rise within the legally stipulated safety standards, the size of the solenoid is reduced for the purpose of reducing the number of turns of the windings to reduce the solenoid's suction force or ensuring a predetermined suction force. It was necessary to take measures to increase the size.
なお、これに付随して、以下の問題もあった。つまり、所定の使用温度環境でソレノイドの巻線温度が上昇すると巻線抵抗が増加して、巻線に流れる電流が減少して吸引力が低下する。そして、シャッター動作を不安定にするという問題もあった。 Along with this, there were the following problems. That is, when the solenoid winding temperature rises in a predetermined operating temperature environment, the winding resistance increases, the current flowing through the winding decreases, and the attractive force decreases. There was also a problem of making the shutter operation unstable.
また、ソレノイドは非常に高温になるので、従来、換気扇のベースとなるフレームや、ソレノイドのケースは、難燃性樹脂等の材料で作製されている。しかしながら、難燃性樹脂は非難燃性樹脂よりも高価であり、また、特にフレームは、部材の大きさが大きく、その材料を多く必要とするため、製造コストが高くなるという問題もあった。また、樹脂は一般的に熱伝導率が悪いため、ソレノイドのケース内に熱がこもりやすく温度上昇がさらに高くなるという問題もあった。 In addition, since the solenoid becomes very hot, the frame serving as the base of the ventilation fan and the case of the solenoid are conventionally made of a material such as a flame retardant resin. However, the flame retardant resin is more expensive than the non-flame retardant resin, and particularly, the frame has a problem that the manufacturing cost becomes high because the size of the member is large and the material is large. In addition, since the resin generally has poor thermal conductivity, there is a problem that heat is easily trapped in the case of the solenoid and the temperature rise is further increased.
本発明は上記課題を解決するもので、単純な構造でソレノイドの放熱性を改善することができ、温度上昇を抑制することができる換気扇を提供することを第1の目的とする。
第2の目的は、単純な構造でソレノイドの温度上昇を抑制することにより、ソレノイド吸引力の増加改善を図り、シャッター動作の安定した換気扇を提供することである。
第3の目的は、単純な構造でソレノイドの温度上昇を抑制しつつ、フランジとソレノイドとの間を難燃性材料で覆うことで、フランジ部に非難燃性樹脂を使用して製造コストの安い換気扇を提供することである。
This invention solves the said subject, and makes it the 1st objective to provide the ventilation fan which can improve the heat dissipation of a solenoid with a simple structure, and can suppress a temperature rise.
The second object is to provide a ventilating fan with a stable shutter operation that improves the solenoid suction force by suppressing the temperature rise of the solenoid with a simple structure.
The third purpose is to cover the space between the flange and the solenoid with a flame-retardant material while suppressing the temperature rise of the solenoid with a simple structure, and using a non-flame retardant resin for the flange portion, so that the manufacturing cost is low. It is to provide a ventilation fan.
上述した課題を解決し、第1と第2の目的を達成するために、本発明の換気扇は、電動機と、電動機の回転軸に取り付けられた羽根とを有する送風機と、送風機が格納され、送風機により吸い込まれた空気が流れる通風路を有するケーシングと、通風路を開閉するシャッター装置と、シャッター装置を駆動するソレノイドと、ソレノイドに設けられる放熱手段とを備えている。 In order to solve the above-described problems and achieve the first and second objects, a ventilation fan of the present invention includes a blower having an electric motor and blades attached to a rotating shaft of the electric motor, and the blower is stored. A casing having a ventilation path through which the air sucked by the air flows, a shutter device that opens and closes the ventilation path, a solenoid that drives the shutter apparatus, and a heat dissipating means provided in the solenoid.
また、第3の目的を達成するために、本発明の他の換気扇は、放熱手段は、フレームの裏面とソレノイドとの間に挟まれた平板状の放熱板であり、この放熱板が、銅、アルミニウムおよび鋼のいずれかにより作製されている。 In order to achieve the third object, according to another ventilation fan of the present invention, the heat dissipating means is a flat heat dissipating plate sandwiched between the back surface of the frame and the solenoid. It is made of either aluminum or steel.
この発明によれば、単純な構造でソレノイドの放熱性を改善することができ、温度上昇を抑制することができる換気扇を提供することができる。また、単純な構造でソレノイドの温度上昇を抑制することにより、ソレノイド吸引力の増加改善を図り、シャッター動作の安定した換気扇を提供するができる。さらに、単純な構造でソレノイドの温度上昇を抑制しつつ、フランジとソレノイドとの間を難燃性材料で覆うことで、フランジ部に非難燃性樹脂を使用して製造コストの安い換気扇を提供することができる。 According to the present invention, it is possible to provide a ventilation fan that can improve the heat dissipation of the solenoid with a simple structure and can suppress a temperature rise. Further, by suppressing the temperature rise of the solenoid with a simple structure, it is possible to improve the solenoid suction force and provide a ventilation fan with a stable shutter operation. Furthermore, by providing a flame retardant material between the flange and the solenoid while suppressing the temperature rise of the solenoid with a simple structure, a non-flammable resin is used for the flange portion to provide a low-cost ventilation fan. be able to.
以下に、本発明にかかる換気扇の実施の形態を図面に基づいて詳細に説明する。なお、この実施の形態によりこの発明が限定されるものではない。 Hereinafter, embodiments of a ventilation fan according to the present invention will be described in detail with reference to the drawings. Note that the present invention is not limited to the embodiments.
実施の形態.
図1はこの発明にかかる実施の形態の換気扇の横断面図である。図2は換気扇が室壁に取り付けられる様子を説明するために換気扇のフレームのみで示す斜視図である。図3は図1の換気扇のルーバを外した状態の正面図である。図4は図3のIV-IV線に沿う矢視断面図である。図5は放熱板の形状やソレノイドが樹脂カバーで覆われている様子を示すソレノイド近傍の裏面図である。図6はフレームに穿孔されたスリットにより放熱板が露呈されている様子を示す要部断面図である。
Embodiment.
FIG. 1 is a cross-sectional view of a ventilation fan according to an embodiment of the present invention. FIG. 2 is a perspective view showing only the frame of the ventilation fan in order to explain how the ventilation fan is attached to the chamber wall. FIG. 3 is a front view of the ventilation fan of FIG. 1 with the louver removed. 4 is a cross-sectional view taken along line IV-IV in FIG. FIG. 5 is a rear view of the vicinity of the solenoid showing the shape of the heat sink and the state in which the solenoid is covered with a resin cover. FIG. 6 is a cross-sectional view of the main part showing a state in which the heat radiating plate is exposed by a slit drilled in the frame.
図1乃至図3において、室内60と室外61とを隔てる室壁70に貫通穴70aが設けられ、この貫通穴70aにパイプ71が埋め込まれている。パイプ71は、室内60と室外61とを連通する連通穴を構成し、換気扇50は、このパイプ71(連通穴)に取り付けられている。この点について詳細に説明すると、換気扇50は、パイプ71の室内60側の開口部とこの開口部周囲の壁面に取り付けられている。換気扇50は、室内60と室外61との間で強制的に空気を流通させる動作をする。一方、パイプ71の室外61側の開口部には、ベントキャップ53が設けられている。ベントキャップ53は、室外61からの雨水の浸入を防ぐ働きをする。
1 to 3, a
換気扇50は、パイプ71の室内60側の開口位置に開口にそって環状に配設されるフレーム3を有している。フレーム3は、非難燃性樹脂材である例えばABS樹脂、PP樹脂およびPS樹脂等にて一体に成型されて作製され、パイプ71の内側に嵌装される円筒部3aとこの円筒部3aの室内60側の開口に形成されたフランジ部3bとから構成されている。なお、非難燃性樹脂材は、一般に難燃性樹脂と比べて安価である。
The
フレーム3を構成する円筒部3aとフランジ部3bのうち、円筒部3aは、一方の端部をパイプ71内に挿入され、他方の端部は、パイプ71の開口部から室内60側に所定の長さだけ突出している。一方、フランジ部3bは、この円筒部3aの突出した側の開口端部から室壁70の壁面に沿って平行に半径方向に延びるように設けられ、その後所定の位置で全周にわたって室壁70側に折れ曲がり、その外周縁部は、最終的に室壁70の壁面に当接している。この結果、フランジ部3bは円筒部3aの突出する部分と協働して壁面側に開口を向ける半径方向断面コの字形の環状の形状を成し、内部に環状の空間を形成している。すなわち、フレーム3は、パイプ71の室内60側の開口部に、開口の縁部にそって概略矩形環状の閉ざされた空間を形成している。
Of the
この閉ざされた空間を形成しているコ字形断面の部分は、図2に示すように、円筒部3aの形成する内周部は、円筒状を成し、一方、フランジ部3bの外周部は矩形筒状を成している。特に円筒部3aの内周面にて形成されるオリフィス72は、ルーバ4の通気口となる前面開口4aやシャッター枠5bとともに換気扇50内に通風路を形成している。このように構成されたフレーム3の室内60側に対向する面において、1つの角部に複数のスリット(開口穴)3cが穿孔されている。そして、このスリット3cが穿孔された部分の裏面に、放熱板10が貼着されて、さらに、この放熱板10の裏面にソレノイド6が設けられている。フランジ部3bの外周には、オリフィス72を室内60側から覆うルーバ4が嵌着されている。
As shown in FIG. 2, the inner circumferential portion formed by the
図1において、換気扇50は、円筒部3a内に配置された電動機1とこの電動機1により駆動される羽根2とを有している(電動機1と羽根2とは、送風機を構成している)。羽根2は、電動機1によって回転され室内の空気を室外に流通させる。さらに、換気扇50は、オリフィス72を開閉するシャッター装置5と、シャッター装置5を駆動するソレノイド6とを有している。ソレノイド6は、フランジ部3bの裏面のフレーム3内部に設けられている。
In FIG. 1, the
図4に示されるように、ソレノイド6は、図示しないコイルを有する本体6aと、このコイルの巻線に流れる電流を入り切りすることにより、本体6aの下面から上下方向に出没するように進退動作する可動鉄心6bと、この可動鉄心6bの先端に設けられた作動ピン6cとを有している。図示しないが、ソレノイド6は、本体6aの対向する2側面に巻線を露出させており、このうちの一方の巻線露出面を放熱板10に向けるように配設されている。作動ピン6cは、フランジ部3bを貫通してルーバ4側に突出している。
As shown in FIG. 4, the
シャッター装置5は、ソレノイド6の作動ピン6cに押されて移動するレバー5dと、レバー5dを介して連結された複数枚の板状のシャッター5aと、このシャッター5aのそれぞれの両端部を支持するシャッター枠5bと、レバー5dとシャッター枠5bとの間に張架されたばね5cとから構成されている。
The
シャッター装置5は、フランジ部3bに形成された爪11と固定ねじ12(図2)とにより、フランジ部3bに対して着脱自在に装着されている。ソレノイド6は、一面に開口部を有する略直方体状の樹脂カバー15で覆われている。樹脂カバー15は、開口部がフランジ部3bに向くようにソレノイド6に被せられている。樹脂カバー15は難燃性樹脂(難燃性材料)である例えばPBT樹脂で作製されている。そして、放熱板10も難燃性の材料にて作製することで、フランジ部3bに対して、ソレノイド6を難燃性材料で覆うことで、フランジ部3bを含むフレーム3の材料として非難燃性樹脂を用いることができ、製造コストの安い換気扇とすることができる。
The
図2乃至図6おいて、フランジ部3bのフレーム3の室内60側に対向する面において、シャッター枠5b内側となる位置の1つの角部に細長状の複数のスリット(開口穴)3cが穿孔されている(図2)。そして、このスリット3cが設けられている部分のフランジ部3bの裏面に放熱板10が貼着されている(図4)。放熱板10は、熱伝導性の高い、例えば、銅、アルミニウムおよび鋼などで作製されている。放熱板10の裏面には、ソレノイド6が設けられている。フランジ部3bはスリット3cを介して、オリフィス72が形成する通風路に放熱板10を露呈させている(図6)。放熱板(放熱部材)10とスリット(開口穴)3cは、ソレノイド6と通風路との間に設けられ、ソレノイド6の熱を通風路内の流通空気(風)に放熱する放熱手段を構成している。
2 to 6, a plurality of elongated slits (opening holes) 3c are perforated at one corner of the
図5に示されるように、放熱板10は、ソレノイド6の可動鉄心6bを除く部分の本体6aよりも大きくされている。そして、樹脂カバー15の一端が開口している端面と当接することで、隙間を少なくしている。
As shown in FIG. 5, the
図6に示されるように、シャッター5aの間を通ったのちフランジ部3bの表面を進む流通空気Faは、スリット3cを介して、放熱板10に接触する。これにより、放熱板10の熱が空気に奪われる。この結果、ソレノイド6にて発生する熱が、換気扇50の中を通過する流通空気Faに発散されソレノイド6の温度がさがる。
As shown in FIG. 6, the circulating air Fa that passes through the surface of the
動作を説明する。換気扇50が運転されると、ソレノイド6が作動し、可動鉄心6bの先端の作動ピン6cがレバー5dを引き上げる。これにより、このレバー5dに連結されている複数個のシャッター5aが開く(図1)。同じくして、電動機1により羽根2が回転を始め、室内60の空気はシャッター枠5b内を通過する流通空気Fに示すように、羽根2に吸引されルーバ4の前面開口4aからシャッター枠5b内とオリフィス72を通り、ベントキャップ53から室外61に排気される。
The operation will be described. When the
このとき、流通空気Fの一部Faは、図6に示すようにフランジ部3bに形成されたスリット(開口穴)3cから露呈する放熱板10に接触しながら通過する。これにより、ソレノイド6から発熱した熱は、放熱板10を伝導して、スリット3cにて露呈した部分にて、流通空気Faに放熱される。これにより、ソレノイド6の熱が逃げ、温度上昇が抑制される。
At this time, a part Fa of the circulating air F passes while contacting the
運転が停止されると、ソレノイド6の吸着力がなくなることで可動鉄心6bの先端の作動ピン6cが戻り、ばね5cでレバー5dが引き戻され、シャッター5aが閉じる。
When the operation is stopped, the attracting force of the
なお、ソレノイド6の熱が伝導しやすいように放熱板10とソレノイド6を接するように設けたり、放熱板10の材料として熱伝導率の高い材料を用いたり、スリット3cの面積を大きくしたり、シャッター枠5b内を通過する風量を多くしたりすることにより、より効率的な放熱を行なうことができる。このようにソレノイド6の発熱を、放熱板10を介して流通空気に発散させることにより、大きな放熱効果を得ることができる。また、これに伴いソレノイド吸引力の増加改善効果を得ることができる。
In addition, it is provided so that the
なお、本実施の形態の放熱手段は、フランジ部3bとソレノイド6との間に挟まれた放熱板(放熱部材)10とこれを通風路内空間に露呈するスリット(開口穴)3cであるが、放熱手段はこれに限定されるものではなく、ソレノイド6の熱を通風路内の流通空気(風)に良好に伝導できるものであればよい。例えば、スリット3cから通風路内に突出する空冷フィンを設けて、これによりソレノイド6の熱を発散させてもよい。また、通風路内空間とソレノイド6とを結ぶようにヒートパイプを設けてもよい。さらには、水冷式のように温度伝達媒体を循環させるようにしてもよい。一方、放熱手段として、放熱板を介在させることなく。ソレノイド6の側面をスリット3cから直接通風路空間に露呈するようにしてもよく。この場合は、スリット3cのみが放熱手段を構成することになる。
In addition, although the heat radiating means of this Embodiment is the heat sink (heat radiating member) 10 pinched | interposed between the
以上のように、本実施の形態の換気扇50においては、ソレノイド6とフランジ部3b裏面側の間に設けた、ソレノイド6の側面に密着する熱伝導性のよい放熱板10を、フランジのスリット3cに重ねることで、シャッター5a側から見て放熱板10を露出させるようにして、シャッター枠5b内を通過する流通空気にて、スリット3cを介してソレノイド6の放熱を行なうので、ソレノイド6の温度上昇を抑制することができる換気扇を提供できる。
As described above, in the
また、単純な構造でソレノイド6の温度上昇を抑制可能とすることにより、ソレノイド6吸引力の増加改善を行ない、安定したシャッター動作の換気扇を提供できる。
Further, by making it possible to suppress the temperature rise of the
さらにまた、熱伝導性のよい放熱板10として、銅板、アルミ板もしくは鋼板等の熱伝導率の高い金属製板材にすることで、ソレノイド6の温度上昇を抑制しつつ、ソレノイド6を難燃性材料で覆い、フランジ部3bとソレノイド6との間を難燃性材料で仕切ることでフランジ部3bに非難燃性樹脂が使用可能となり、製造コストの安い換気扇を提供することができる。
Furthermore, the
1 電動機
2 羽根
3 フレーム
3a 円筒部
3b フランジ部
3c スリット(放熱手段)
4 ルーバ
4a 前面開口(通風路、通気口)
5 シャッター装置
5a シャッター
5b シャッター枠(通風路)
5c ばね
5d レバー
6 ソレノイド
6a 本体
6b 可動鉄心
6c 引掛部
10 放熱板(放熱手段)
11 爪
15 樹脂カバー
50 換気扇
53 ベントキャップ
60 室内
61 室外
70a 貫通穴
70 室壁
71 パイプ(連通穴)
72 オリフィス(通風路)
F,Fa 流通空気
DESCRIPTION OF
4
5
11
72 Orifice (ventilation path)
F, Fa circulation air
Claims (6)
前記送風機が格納され、前記送風機により吸い込まれた空気が流れる通風路を有するケーシングと、
前記通風路を開閉するシャッター装置と、
前記シャッター装置を駆動するソレノイドと、
前記ソレノイドに設けられる放熱手段と
を備えたことを特徴とする換気扇。 A blower having an electric motor and blades attached to a rotating shaft of the electric motor;
A casing having a ventilation path in which the blower is housed and the air sucked by the blower flows;
A shutter device for opening and closing the ventilation path;
A solenoid for driving the shutter device;
A ventilation fan comprising: a heat dissipating means provided in the solenoid.
前記ソレノイドに熱伝導可能に接続されるとともに、少なくとも一部を前記通風路の流通空気に接する
ことを特徴とする請求項1に記載の換気扇。 The heat dissipation means is
The ventilating fan according to claim 1, wherein the ventilation fan is connected to the solenoid so as to be capable of conducting heat, and at least a part thereof is in contact with the circulating air in the ventilation path.
前記送風機が格納され、前記送風機により吸い込まれた空気が流れる通風路を有するケーシングと、
前記通風路を開閉するシャッター装置と、
前記シャッター装置を駆動するソレノイドと、
前記ソレノイドに設けられる放熱手段とを備えた換気扇であって、
室内と室外とを隔てる室壁に連通穴が設けられており、
前記連通穴開口部を覆うとともに前記通風路を形成するフレームを備え、
前記ソレノイドは、前記フレーム内部に収納されており、
前記放熱手段は、前記フレームと前記ソレノイドとの間に設けられた放熱部材と、前記フレームに穿孔され前記放熱部材を前記フレームのフランジ部に形成される通風路に露呈する開口穴を有する
ことを特徴とする換気扇。 A blower having an electric motor and blades attached to a rotating shaft of the electric motor;
A casing having a ventilation path in which the blower is housed and the air sucked by the blower flows;
A shutter device for opening and closing the ventilation path;
A solenoid for driving the shutter device;
A ventilation fan provided with a heat dissipating means provided in the solenoid,
There is a communication hole in the room wall that separates the room from the outside,
A frame that covers the communication hole opening and forms the ventilation path;
The solenoid is housed inside the frame;
The heat dissipating means has a heat dissipating member provided between the frame and the solenoid, and an opening hole that is perforated in the frame and exposes the heat dissipating member to a ventilation path formed in a flange portion of the frame. A featured ventilation fan.
ことを特徴とする請求項3に記載の換気扇。 The ventilation fan according to claim 3, wherein the heat radiating member is made of any one of copper, aluminum, and steel.
前記送風機が格納され、前記送風機により吸い込まれた空気が流れる通風路を有するケーシングと、
前記通風路を開閉するシャッター装置と、
前記シャッター装置を駆動するソレノイドと、
前記ソレノイドに設けられた放熱部材と、
難燃性樹脂又は不燃材で作製され、前記ソレノイドおよび前記ソレノイドに設けられた放熱部材を覆う樹脂カバーを備え、
前記フレームが非難燃性樹脂により作製されている
ことを特徴とする換気扇。 A blower having an electric motor and blades attached to a rotating shaft of the electric motor;
A casing having a ventilation path in which the blower is housed and the air sucked by the blower flows;
A shutter device for opening and closing the ventilation path;
A solenoid for driving the shutter device;
A heat dissipating member provided in the solenoid;
It is made of a flame retardant resin or a non-combustible material, and includes a resin cover that covers the solenoid and a heat dissipating member provided in the solenoid,
A ventilation fan, wherein the frame is made of a non-flame retardant resin.
前記連通穴開口部を覆うとともに前記通風路を形成するフレームと、
回転することにより前記通風路内の空気を流通させる羽根と、
前記羽根を駆動する電動機と、
前記通風路を開閉するシャッター装置と、
前記フレーム内部に収納されて前記シャッター装置を駆動するソレノイドとを有する換気扇において、
前記フレームと前記ソレノイドとの間に放熱部材を設け、前記フレームの前記放熱部材に対向する位置に開口穴を形成して前記放熱部材を前記フレームのフランジ部に形成される前記通風路に露呈させた
ことを特徴とする換気扇。 Provided in the communication hole formed in the chamber wall that separates the room from the outside,
A frame that covers the communication hole opening and forms the ventilation path;
Blades that circulate the air in the ventilation path by rotating;
An electric motor for driving the blade;
A shutter device for opening and closing the ventilation path;
In a ventilation fan having a solenoid housed inside the frame and driving the shutter device,
A heat dissipating member is provided between the frame and the solenoid, and an opening hole is formed at a position facing the heat dissipating member of the frame to expose the heat dissipating member to the ventilation path formed in the flange portion of the frame. A ventilation fan characterized by that.
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