JP4735364B2

JP4735364B2 - 換気装置

Info

Publication number: JP4735364B2
Application number: JP2006086064A
Authority: JP
Inventors: 政治清水; 茂安田
Original assignee: Max Co Ltd
Current assignee: Max Co Ltd
Priority date: 2006-03-27
Filing date: 2006-03-27
Publication date: 2011-07-27
Anticipated expiration: 2026-03-27
Also published as: CN101046318A; TW200739006A; JP2007263407A; KR20070096923A

Description

本発明は、住宅や事務室等に設置され、室内の空気を吸気し屋外へ排出、または屋外の空気を吸気し室内へ給気して換気を実現する換気装置に関する。

住宅等の建物の壁部に形成した壁孔に設置される形態の換気装置が従来より提案されている。このような換気装置では、換気運転の停止時には外気の侵入を防ぐため、プロペラファン等の吸気口の前面に開閉可能なシャッタが設けられている（例えば、特許文献１参照）。

また、シャッタの一例として、吸気口が形成された本体部の前面に、スライドにより開閉するダンパ板を備える構成とした換気装置も提案されている。

図６はスライドにより開閉するダンパ板を備えた従来の換気装置の一例を示す構成図である。

従来の換気装置１０１は、本体部１０２の外部にモータ１０３が固定され、モータ１０３の回転軸に、プロペラファン等の羽根車１０４が取り付けられる。本体部１０２の前面は円形状に開口して吸気口１０５が形成される。

また、本体部１０２の前面には、一対のダンパ板１０６がスライド可能に取り付けられる。ダンパ板１０６の開閉動作はラック機構１０７により実現される。そして、ラック機構を電動化することにより、換気時にシャッタが自動的に開き、換気停止時にシャッタが自動的に閉じて逆流を防止する換気装置を実現している。

本体部１０２の正面側には、化粧枠であるグリル１０８が取り付けられる。従来は、グリル１０８の正面に、スリット状の開口を並べた吸込口を形成していたが、外観の向上等を目的として、グリル１０８の正面を塞ぎ、側面に吸込口を形成した構成も提案されている。

特許２６１６６１２号公報

しかし、吸気口が形成された本体部の前面に、シャッタとしてスライドにより開閉するダンパ板を備える構成とした従来の換気装置では、ダンパ板及びラック駆動機構の厚みのため、換気時のダンパ板を開くと、本体部の表面に段差が形成される。

このため、吸気口から吸い込まれる気流がダンパ板とラック駆動機構を通過すると、ダンパ板等の段差により気流の剥離が発生し、損失と渦損失の増大につながり送風性能が低下するという問題があった。

また、ダンパ板を開閉する機構が複雑で、故障しやすく、製造コストも高価となるという問題があった。

更に、特許文献１のように、吸気口の前面にシャッタを備える構成では、グリルの側面から吸気する構成とすることができないという問題があった。

本発明は、このような課題を解決するためになされたもので、損失を抑えた換気装置を提供することを目的とする。

上述した課題を解決するため、本発明の換気装置は、回転駆動される羽根車を有したファン部と、羽根車の軸方向に沿った前面を開口して形成された吸気口と、吸気口の前面を覆うと共に、吸気口の外縁に沿った側方を開口して吸込口を形成した吸込口形成部と、吸気口から吸い込まれる空気の流れに沿った形状を有し、羽根車の軸方向に沿った回動軸を支点に回動して吸込口を開閉する回動ダンパとを備えたことを特徴とする。

本発明の換気装置では、回動ダンパで吸込口を閉じると、吸気口を通しての外気の侵入が防がれる。

回動ダンパを開くと吸込口が開放され、羽根車が回転することにより生じる気流によって、吸込口を通して吸気口から空気が吸い込まれる。回動ダンパは、吸気口から吸い込まれる空気の流れに沿った形状を有することから、吸込口を通る空気は、羽根車が回転することにより生じる気流に合わせて整流され、損失が低減される。

また、本発明の換気装置では、複数の回動ダンパを連結するリンク機構を有し、各回動ダンパを連動させて開閉する回動ダンパ駆動機構を備えることで、簡単な構成で、複数枚の回動ダンパの開閉が連動して行われる。

更に、回動ダンパ駆動機構は、直線運動を回転運動に変換するレバー部材を、一の回動ダンパの回動軸に備えると共に、レバー部材を動かす電動アクチュエータを備え、回動ダンパの開閉と羽根車の回転を連動させることで、運転時には自動的に回動ダンパを開いて換気を行い、運転停止時は自動的に回動ダンパを閉じて外気を遮断する機能が、簡単な構成で実現される。

本発明の換気装置によれば、吸込口を通る空気は、吸込口を開閉する回動ダンパにより、羽根車が回転することによって生じる気流に合わせて整流されるので、損失が低減されて送風性能が向上する。

また、回動ダンパに整流板としての機能を持たせることで、部品点数の削減が可能で、ダンパの駆動機構も簡単な構成で実現できるので、故障の少ない換気装置を安価に提供できる。更に、ダンパ駆動機構の電動化も容易であるので、換気運転と回動ダンパの開閉を連動させた換気装置を安価に提供できる。

以下、図面を参照して本発明の換気装置の実施の形態について説明する。

＜本実施の形態の換気装置の構成例＞
図１は本実施の形態の換気装置１Ａの一例を示す斜視図、図２は本実施の形態の換気装置１Ａの一例を示す側面図である。

換気装置１Ａは、住宅等の建物において、壁部５１を貫通して室内５２ａと室外５２ｂを連通させた壁孔５３に設置される。換気装置１Ａは、室内５２ａの空気を吸い込んで室外５２ｂへと排出するため、遠心羽根車２によって空気を圧送する遠心ファン３を備える。また、換気装置１Ａは、遠心ファン３の吸気口４への流路５を開閉すると共に、吸気口４へと吸い込まれる空気を整流する整流板としての機能を持たせた回動ダンパ６を備える。

遠心ファン３は、例えばターボファンで構成されるファン部の一例で、遠心羽根車２の軸方向に沿った前面を開口して円形の吸気口４が形成された本体部７と、本体部７の裏面で遠心羽根車２の軸方向に沿って吸気口４から後方へと延在する円筒形状の風路形成筒部８を備える。

遠心ファン３は、風路形成筒部８の後端部にモータ９が取り付けられ、モータ９の回転軸に遠心羽根車２が取り付けられる。吸気口４は、内径が徐々に小さくなる釣鐘形状のベルマウス４ａが形成され、遠心羽根車２は、ベルマウス４ａより内側の風路形成筒部８内に配置される。

また、風路形成筒部８は、後端側の外周面を開口させて排気口１０が形成される。これにより、遠心ファン３は、遠心羽根車２がモータ９によって回転駆動されることで、吸気口４から空気が吸い込まれ、吸い込まれた空気が排気口１０から排出される。

遠心ファン３は、吸気口４の前面に吸込口形成部１１を備える。吸込口形成部１１は、吸気口４を覆う円形の板状部材が、所定の長さを有した足部１１ａを介して本体部７に取り付けられる。

これにより、遠心ファン３は、本体部７の前面に対して所定の間隔を開けて、吸気口４の前面が吸込口形成部１１で塞がれ、吸込口形成部１１の側方に、吸気口４の外縁に沿って複数の吸込口１２が形成される。

回動ダンパ６は、吸気口４の外縁に沿った例えば円弧形状で、複数枚の回動ダンパ６が、遠心羽根車２の軸方向に沿った回動軸６ａを支点に回動できるようにして、各吸込口１２に取り付けられる。

本例では、１／２円弧形状に形成された２個の吸込口１２に対応して、１／２円弧形状を有した２枚の回動ダンパ６を備える。各回動ダンパ６は、円弧形状の中央付近に回動軸６ａを有し、各回動ダンパ６を回動軸６ａを支点に回動させ、２枚の回動ダンパ６で略円筒形状が形成される向きとすることで、吸込口１２が閉止される。

これに対して、各回動ダンパ６を回動軸６ａを支点に回動させ、２枚の回動ダンパ６で略Ｓ字形状が形成される向きとすることで、吸込口１２が開放される。

回動ダンパ６は、回動ダンパ駆動機構１３によって開閉される。図３は回動ダンパ駆動機構１３の一例を示す構成図で、図３（ａ）は、換気装置１Ａを前面側から見た平面図、図３（ｂ）は、換気装置１Ａを裏面側から見た平面図である。ここで、図３（ａ）では、吸込口形成部１１を取り外した状態を示している。

回動ダンパ駆動機構１３は、一対の回動ダンパ６を回動させる駆動力を発生するソレノイド１４と、一方の回動ダンパ６の回動軸６ａに取り付けられ、ソレノイド１４の直線運動を回動ダンパ６の回転運動に変換するレバー１５と、一方の回動ダンパ６に伝達されたソレノイド１４の駆動力を他方の回動ダンパ６に伝達するリンク機構１６を備える。

ソレノイド１４は電動アクチュエータの一例で、モータ９の回転及び回転の停止を操作する図示しないスイッチ等の操作部の操作と連動して通電の有無が制御される。

レバー１５はレバー部材の一例で、回動ダンパ６の円弧方向の長さに対して短い長さで構成され、短いストロークの直線運動から、回動ダンパ６が開放するために必要な角度の大きな回転運動が得られるように構成されている。

リンク機構１６は、一方の回動ダンパ６と他方の回動ダンパ６をロッド１６ａで連結している。一方の回動ダンパ６とロッド１６ａが回転できるように連結される支点部１６ｂ及び他方の回動ダンパ６とロッド１６ａが回転できるように連結される支点部１６ｃは、それぞれ回動軸６ａに対して同じ側に形成される。これにより、リンク機構１６によって一方の回動ダンパ６から他方の回動ダンパ６へ駆動力が伝達されると、一方の回動ダンパ６と他方の回動ダンパ６は、回動軸６ａを支点に同じ方向に回動する。

なお、リンク機構１６のロッド１６ａは、開いた２枚の回動ダンパ６の隙間の形状に沿った形状に屈曲させることで、回動ダンパ６の回転角度が大きくとれるようにしている。

換気装置１Ａは、本体部７の正面側に、化粧枠であるグリル２１が取り付けられる。グリル２１は、正面が塞がれ、側面に吸込スリット２１ａが形成される。

＜本実施の形態の換気装置の動作例＞
図４及び図５は本実施の形態の換気装置１Ａの動作例を示す説明図で、次に、各図を参考にして換気装置１Ａの動作について説明する。ここで、図４（ａ）では、吸込口形成部１１を取り外した状態を示している。

換気装置１Ａの非運転時、すなわち、図示しないスイッチ等が操作され、遠心羽根車２を回転駆動するモータ９の回転を停止させた状態では、回動ダンパ６を開くソレノイド１４は非通電である。

ソレノイド１４が非通電であると、各回動ダンパ６は、リンク機構１６によって連動して、図示しないバネの付勢力により回動軸６ａを支点に回動し、図３（ａ）等に示すように、２枚の回動ダンパ６で略円筒形状が形成される向きとなって、吸込口１２が閉止される。

これにより、換気動作の停止中は、図２に示す室外５２ｂの空気（外気）が、室内５２ａに侵入することを防ぐ。

換気装置１Ａの運転時、すなわち、図示しないスイッチ等が操作され、遠心羽根車２を回転駆動するモータ９を回転させると、回動ダンパ６を開くソレノイド１４に通電される。

ソレノイド１４に通電されてレバー１５の端部が矢印Ｆ１方向に引かれると、一方の回動ダンパ６が回動軸６ａを支点に矢印Ｃ１方向に回動する。一方の回動ダンパ６が回動軸６ａを支点に矢印Ｃ１方向に回動すると、リンク機構１６によって一方の回動ダンパ６から他方の回動ダンパ６へ駆動力が伝達され、一方の回動ダンパ６と他方の回動ダンパ６は、回動軸６ａを支点に同じ矢印Ｃ１方向に回動する。そして、２枚の回動ダンパ６で略Ｓ字形状が形成される向きとなって、吸込口１２が開放される。

これにより、遠心羽根車２がモータ９によって矢印Ｃ２方向に回転駆動されることで、グリル２１の側面の吸込スリット２１ａ及び吸込口１２を通して吸気口４から空気が吸い込まれ、吸い込まれた空気が排気口１０から排出される。

さて、本体部７と吸込口形成部１１との隙間である吸込口１２から吸い込まれる気流は、矢印Ａで示すように回動ダンパ６に沿って流れることで整流され、遠心羽根車２が回転することで発生する風路形成筒部８の内部における空気の流れる方向に合わせた流れとなるため損失が減り、送風（換気）性能が向上する。

図６で説明した従来の換気装置のように、吸気口が形成された本体部の前面にスライドにより開閉するダンパ板を備える構成とすると、ダンパ板による段差で、本体部に沿った気流の剥離が発生し、摩擦と渦損失を発生する現象が起こる。これに対して、本実施の形態の換気装置１Ａでは、吸気口４が形成された本体部７の前面には、気流の妨げとなる構造物を備える必要がないので、摩擦や渦損失は発生しない。

また、回動ダンパ６は所定の角度の回転動作で開閉するため、回動軸６ａにレバー１５を備える構成とすることで、短いストロークの直線運動で開閉が可能で、複数枚の回動ダンパ６は、リンク機構１６で接続することで連動可能となり、電動による回動ダンパ駆動機構を簡単な構造で実現できる。

更に、回動ダンパ６によるシャッタを備えた構成で、グリル２１の正面側をふさぐことができるので、羽根車等が見えず、外観性が向上すると共に、ファン音の漏れが減り、騒音を低減することができる。

＜本実施の形態の換気装置の変形例＞
上述した換気装置では、回動ダンパ６は電動アクチュエータの駆動力で開閉する構成としたが、手動で操作できる部材をレバー１５等とつなげることで、手動で回動ダンパ６を開閉する構成とすることも可能である。

また、回動ダンパ６の枚数は２枚に限るものではなく、３枚以上の複数枚でも良い。

更に、回動ダンパ６の形状は円弧形状としたが、これに限るものではなく、平板形状や多角形等でも良い。

本発明は、住宅等に設置される換気装置に適用される。

本実施の形態の換気装置の一例を示す斜視図である。本実施の形態の換気装置の一例を示す側面図である。回動ダンパ駆動機構の一例を示す構成図である。本実施の形態の換気装置の動作例を示す説明図である。本実施の形態の換気装置の動作例を示す説明図である。従来の換気装置の一例を示す構成図である。

符号の説明

１Ａ・・・換気装置、２・・・遠心羽根車、３・・・遠心ファン、４・・・吸気口、４ａ・・・ベルマウス、５・・・流路、６・・・回動ダンパ、６ａ・・・回動軸、７・・・本体部、８・・・風路形成筒部、９・・・モータ、１０・・・排気口、１１・・・吸込口形成部、１２・・・吸込口、１３・・・回動ダンパ駆動機構、１４・・・ソレノイド、１５・・・レバー、１６・・・リンク機構、１６ａ・・・ロッド、１６ｂ，１６ｃ・・・支点部

Claims

回転駆動される羽根車を有したファン部と、
前記羽根車の軸方向に沿った前面を開口して形成された吸気口と、
前記吸気口の前面を覆うと共に、前記吸気口の外縁に沿った側方を開口して吸込口を形成した吸込口形成部と、
前記吸気口から吸い込まれる空気の流れに沿った形状を有し、前記羽根車の軸方向に沿った回動軸を支点に回動して前記吸込口を開閉する回動ダンパと
を備えたことを特徴とする換気装置。
複数の前記回動ダンパを連結するリンク機構を有し、前記各回動ダンパを連動させて開閉する回動ダンパ駆動機構を備えた
ことを特徴とする請求項１記載の換気装置。
前記回動ダンパ駆動機構は、直線運動を回転運動に変換するレバー部材を、一の前記回動ダンパの前記回動軸に備えると共に、
前記レバー部材を動かす電動アクチュエータを備え、
前記回動ダンパの開閉と前記羽根車の回転を連動させる
ことを特徴とする請求項２記載の換気装置。
前記ファン部は、前記羽根車として遠心羽根車を備えた
ことを特徴とする請求項１，２または３記載の換気装置。
前記本体部の正面側に、前記吸気口の前方は塞がれ、側面に吸込口が形成されたグリルを備えた
ことを特徴とする請求項１，２，３または４記載の換気装置。