JP4779554B2 - ダクトファン - Google Patents

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Description

本発明は、建物の天井裏等の空間に配置し、室外から室内へダクトを介して給気換気用に使用され、特に高層マンション等の天井裏の狭い空間に設置するダクトファンに関する。
従来、一般居住空間のダクトファンの一例としては、図10〜図12に示されるものが知られている(例えば、特許文献1参照)。
以下、その構成について図10〜図12を参照しながら説明する。
図10〜図12に示すように、懐の深い天井裏101において機体吸込口102に吸込側ダクト103、機体吹出口104に吹出側ダクト105を接続して設置される箱状の機体106がある。機体106は、吸込側に機体吸込口102、吐出側に機体吹出口104、機体106の内部にファンケーシング107を有した片吸込型送風機108、空気清浄フィルター109を設けた構成となっている。そして、機体106を運転すると、室外110の新鮮な空気が吸込側ダクト103を介して機体106に吸入され、片吸込型送風機108、空気清浄フィルター109、吹出側ダクト105を通過した後、室内111へ給気されていた。
特開2001−272074号公報
このような従来の居住空間の換気装置であるダクトファンでは、ファン吸込口に羽根車の中心軸の方向の吸込流成分を多くするための風路を広く必要とし、またファン吐出口からの吹出の圧力損失を低減してファン能力を発揮しながら複数の機体吹出口の風量をおのおの均一にするため、ファン吐出口から機体吹出口までの吹出空気室を広く必要とし、広い吹出空気室を有効に利用するようフィルターを吹出空気室に配置していた。これにより機体の高さ寸法が必然的に高くなっていたという課題がある。また、近年の高層マンションにおいては、室内を広く見せるため床面から天井材までを高く取る市場動向があり、天井裏の寸法の確保が難しく、寸法の低い天井裏に入るダクトファンが要求されている。
本発明は、このような従来の課題を解決するものであり、片吸込型送風機を組み込み必要風量を確保しながらも、薄型コンパクトなダクトファンを提供することを目的としている。
本発明のダクトファンは上記目的を達成するために、機体吸込口と複数の第一の機体吹出口を対向する二面に有する箱状の機体に、前記機体吸込口から前記機体吹出口に至る流路を有し、前記流路に片吸込型送風機を設け、前記片吸込型送風機はファン吸込口側にモーターを配設し、前記モーターを前記流路内に臨ませたダクトファンであって、前記片吸込型送風機の反モーター側のファンケーシング側板を前記機体の天面板近傍に対向し、前記ファンケーシングの幅は、前記機体吸込口の径よりも小さく、前記第一の機体吹出口と前記片吸込型送風機のファン吐出口との間に、前記ファン吐出口の開口部を有したファン吐出口隔壁を設け、前記第一の機体吹出口と前記ファン吐出口との間に吹出空気室を形成し、吹出空気室中心に対しファン吐出口中心を前記片吸込型送風機のスクロールの舌部の反対側にオフセット配置したものである。
また、他の手段は、複数の第一の機体吹出口を上下2段に配列し、片吸込型送風機のファン吐出口に近く位置する上段の第一の機体吹出口の数を、他方の下段の第一の機体吹出口の数より多くしたものである。
また、他の手段は、ファン吐出口隔壁を吹出空気室の断面積が第一の機体吹出口に向かって拡大する方向に傾斜させて形成したものである。
また、他の手段は、ファン吐出口隔壁をファン吸込口に向かうに従って下方に傾斜させて形成したものである。
また、他の手段は、片吸込型送風機のスクロールの反舌部側平坦部を、機体吸込口から第一の機体吹出口までを結ぶ横面板と一体で形成したものである。
また、他の手段は、機体吸込口から第一の機体吹出口までを結ぶ横面板に複数の第二の機体吹出口を設けたものである。
また、他の手段は、第二の機体吹出口と第一の機体吹出口を異なる開口面積としたものである。
また、他の手段は、第二の機体吹出口を第一の機体吹出口より大きい開口面積としたものである。
また、他の手段は、第二の機体吹出口を通過する風量と第一の機体吹出口を通過する風量を略同等としたものである。
また、他の手段は、ファン吐出口隔壁にスクロールの舌部から横面板の間で少なくとも1箇所の曲折部を設けたものである。
また、他の手段は、吹出空気室の内面に吸音材を有したものである。
本発明によれば、片吸込型送風機のファン吐出口と複数の機体吹出口の間に吹出空気室を設け、ファン吐出口中心を吹出空気室中心に対しオフセット配置したことにより、ファン吐出口からの吹出気流の圧力損失を低減してファン能力を発揮しながら複数の機体吹出口の風量をおのおの均一にできる効果があり、高層マンションのような低い天井裏内に納まるように薄型化できる効果のあるダクトファンを提供できる。
本発明の請求項1記載のダクトファンは、機体吸込口と複数の第一の機体吹出口を対向する二面に有する箱状の機体に、前記機体吸込口から前記機体吹出口に至る流路を有し、前記流路に片吸込型送風機を設け、前記片吸込型送風機はファン吸込口側にモーターを配設し、前記モーターを前記流路内に臨ませたダクトファンであって、前記片吸込型送風機の反モーター側のファンケーシング側板を前記機体の天面板近傍に対向し、前記ファンケーシングの幅は、前記機体吸込口の径よりも小さく、前記第一の機体吹出口と前記片吸込型送風機のファン吐出口との間に、前記ファン吐出口の開口部を有したファン吐出口隔壁を設け、前記第一の機体吹出口と前記ファン吐出口との間に吹出空気室を形成し、吹出空気室中心に対しファン吐出口中心を前記片吸込型送風機のスクロールの舌部の反対側にオフセット配置したものである。これにより、複数の第一の機体吹出口の一部に気流が片寄ることでの圧力損失を発生することなく、複数の第一の機
体吹出口からおのおの均等に配分送風しながら、機体の高さ寸法の薄型化を図ることがで
きるという作用を有する。
また、本発明の請求項2記載のダクトファンは、複数の第一の機体吹出口を上下2段に配列し、片吸込型送風機のファン吐出口に近く位置する上段の第一の機体吹出口の数を、他方の下段の第一の機体吹出口の数より多くして構成されたものである。これにより、複数の第一の機体吹出口の一部に気流が片寄ることでの圧力損失を発生することなく、複数の第一の機体吹出口からおのおの均等に配分送風することができるという作用を有する。
また、本発明の請求項3記載のダクトファンは、ファン吐出口隔壁を吹出空気室の断面積が第一の機体吹出口に向かって拡大する方向に傾斜させて形成して構成されたものである。これにより、複数の第一の機体吹出口に気流が流れやすくなり、吹き出し部分の抵抗を少なくでき風量を確保することができるという作用を有する。
また、本発明の請求項4記載のダクトファンは、ファン吐出口隔壁をファン吸込口に向かうに従って下方に傾斜させて形成して構成されたものである。これにより、吸い込み部分の抵抗を少なくでき風量を確保できるという作用を有する。
また、本発明の請求項5記載のダクトファンは、片吸込型送風機のスクロールの反舌部側平坦部を、機体吸込口から第一の機体吹出口までを結ぶ横面板と一体で形成して構成されたものである。これにより、材料を削減することができるという作用を有する。
また、本発明の請求項6記載のダクトファンは、機体吸込口から第一の機体吹出口までを結ぶ横面板に複数の第二の機体吹出口を設けて構成されたものである。これにより、排気風量に応じた大風量の給気が可能となり、給気と排気の換気バランスを均等にすることができるという作用を有する。
また、本発明の請求項7記載のダクトファンは、第二の機体吹出口と第一の機体吹出口を異なる開口面積として構成されたものである。これにより、排気風量に応じた大風量の給気が可能となり、給気と排気の換気バランスを均等にすることができるという作用を有する。
また、本発明の請求項8記載のダクトファンは、第二の機体吹出口を第一の機体吹出口より大きい開口面積として構成されたものである。これにより、排気風量に応じた大風量の給気が可能となり、給気と排気の換気バランスを均等にすることができるという作用を有する。
また、本発明の請求項9記載のダクトファンは、第二の機体吹出口を通過する風量と第一の機体吹出口を通過する風量を略同等として構成されたものである。これにより、排気風量に応じた大風量の給気が可能となり、給気と排気の換気バランスを均等にすることができるという作用を有する。
また、本発明の請求項10記載のダクトファンは、ファン吐出口隔壁にスクロールの舌部から横面板の間で少なくとも1箇所の曲折部を設けて構成されたものである。これにより、第2の機体吹出口の吹き出し部分の抵抗を少なくでき風量を確保できるという作用を有する。
また、本発明の請求項11記載のダクトファンは、吹出空気室の内面に吸音材を有して構成されたものである。これにより、低騒音にできるという作用を有する。
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。
(実施の形態1)
本発明の実施例1について、図1〜図3に基づいて説明する。図1は本発明の実施の形態1の側面透視図、図2は本発明の実施の形態1の平面透視図、図3は本発明の実施例1の設置状態を示す側面図である。
図1に示すように、機体吸込口1と複数の第一の機体吹出口2を対向する二面に箱状の機体3を有している。前記機体3には、前記機体吸込口1に吸込側ダクト4を接続する吸込アダプター5、および複数の前記第一の機体吹出口2に吹出側ダクト6を接続する吹出アダプター7を配している。前記機体3の内部には、前記機体吸込口1から前記第一の機体吹出口2に至る流路8を有し、その流路8に片吸込型送風機9と空気清浄フィルター10を内蔵している。前記片吸込型送風機9は、ファン吸込口11側に羽根車12を取り付けたモーター13を有し、前記片吸込型送風機9の反モーター側のファンケーシング側板14を前記機体3の天面板15近傍に対向して取り付けている。前記片吸込型送風機9のファン吐出口16に、前記ファン吐出口16の開口部を有したファン吐出口隔壁17を機体吹出口板18と対向して設け、前記ファン吐出口隔壁17と前記機体吹出口板18と前記天面板15と底面板19と横面板20とで囲まれた空間である吹出空気室21を、前記ファン吐出口16と前記機体吹出口板18との間に有している。
また前記モーター13は前記流路8内に配設しており、前記空気清浄フィルター10は機体吸込口板22上に有した前記機体吸込口1と前記ファン吸込口11の間の前記流路8内に配設している。なお、前記片吸込型送風機9は前記機体吸込口1の径より小さいファンケーシング幅23を用いている。
また図2に示すように、複数の前記第一の機体吹出口2は、前記機体吹出口板18に略等ピッチで配置されている。これは、空調換気設計の際、前記第一の機体吹出口2からは前記片吸込型送風機9の風量をおのおの均等に配分送風し換気むらをなくすことが制約条件となっているためである。また、複数の前記第一の機体吹出口2のおのおのの距離を離すことで、前記第一の機体吹出口2に複数の前記吹出側ダクト6を施工する際の作業スペースを確保するためである。
また、ファン吐出口中心25は吹出空気室中心26に対し舌部24の反対側にオフセットして配置しており、前記ファン吐出口隔壁17上の前記片吸込型送風機9の前記ファン吐出口16からの送風は前記舌部24に沿って流れ、前記吹出空気室21を介して前記機体吹出口板18近傍では前記吹出空気室中心26に向かって送風する。
なお前記ファン吐出口隔壁17の形状は、前記片吸込型送風機9のスクロール27の延長を、前記ファン吐出口16から前記横面板20に向けて折り曲げて形成した一体構造としているため、部品点数を少なくすることができ安価な製作を可能としている。
上記構成においてダクトファンを運転すると、図3に示すように、天井裏28に設置された前記機体3に内蔵した前記片吸込型送風機9が運転し、室外29の空気は前記吸込側ダクト4を通り、前記流路8を介して前記片吸込型送風機9に吸い込まれ、前記吹出空気室21を介して前記吹出側ダクト6を通り室内30に排気される。
その運転の際の気流の流れは、図1、図2に示すように、前記機体吸込口1から吸い込んだ気流は、モーター下部31の方向に流れ、前記片吸込型送風機9の前記羽根車12の中心軸方向に吸い込まれ前記ファン吸込口11に流入される。そして、前記ファン吐出口16から吹き出された気流は、前記吹出空気室21を通り複数の前記第一の機体吹出口2に向けて吹き出す。ここで図2において、前記ファン吐出口16から吹き出される主吐出気流32は前記舌部24側に向かって流れ、前記吹出空気室21の空間を流路として前記ファン吐出口中心25と前記吹出空気室中心26が段違いの構造になっているため、複数の前記第一の機体吹出口2の一部に気流が片寄ることでの圧力損失を発生することなく、前記第一の機体吹出口2からはおのおの均等に配分送風される。
なお前記空気清浄フィルター10の圧力損失特性に応じて、前記羽根車12の特性を高圧力仕様とするほど、前記片吸込型送風機9の前記ファン吐出口16からの前記主吐出気流32の方向が前記舌部24側に強く向かう傾向がある。
また前記機体3の薄型化のため、前記片吸込型送風機9を前記機体吸込口1の径より小さい前記ファンケーシング幅23を用い羽根幅を狭くした分、羽根径を大きくし風量を確保した場合、前記機体3の高さ寸法を拡大することなく前記片吸込型送風機9の前記スクロ−ル27を前記横面板20の近傍まで拡大できる。さらに前記ファン吸込口11の面積を大きくでき前記空気清浄フィルター10の面積と近づくことで、前記空気清浄フィルター10近傍での風速むらも抑えられ、圧力損失を低減し風量を確保できる。
これらのことから、機体の高さ寸法33の薄型化を図ることが可能なダクトファンを提供することができる。
また、前記片吸込型送風機9が前記機体吸込口1の中心から天面に偏って配置されているため、前記機体吸込口1から入った空気が前記片吸込型送風機9の背面に直接当たらない構成としているため、吸込み部分の抵抗を少なくでき、さらに前記羽根車12の中心軸の方向に空気を吸い込むために必要な前記ファン吸込口11の前面の空間も確保できるため、吸込み部分の抵抗を少なくでき、風量を確保しながら前記機体の高さ寸法33を抑えることができる。
またメンテナンスをする際には、図3に示すように、前記機体3の真下に天井材34に設けた天井点検口35を開き、前記底面板19を取り外し、前記機体3の内部を点検する。そして、前記モーター13は前記底面板19側に配置されているため、前記天井点検口35より前記底面板19を取り外し、前記モーター13と前記羽根車12と前記空気清浄フィルター10を同時に点検でき、メンテナンス性の良いダクトファンを提供することができる。
なお前記吹出空気室21において、前記ファン吐出口16から前記機体吹出口板18までの空気室距離37は、前記ファン吐出口中心25と前記吹出空気室中心26の中心距離36に対して大きいことが望ましい。
(実施の形態2)
実施の形態2は、実施の形態1に対して、複数の前記第一の機体吹出口2を上下2段に配列し、前記ファン吐出口隔壁17を傾斜させた構成にしている点が異なっている。
図4は本発明の実施の形態2の側面透視図であり、図1〜図3と同じ構成要素については同じ符号を用い、その説明を省略する。
図4に示すように、前記機体3の前記機体吹出口板18に複数の前記第一の機体吹出口2を上下2段に配列し、前記片吸込型送風機9の前記ファン吐出口16に近く位置する上段の第一の機体吹出口38の数を、他方の下段の第一の機体吹出口39の数より多くしている。また、前記ファン吐出口隔壁17を前記吹出空気室21の断面積が前記第一の機体吹出口2に向かって拡大する方向に傾斜させて形成している。
上記構成においてダクトファンを運転すると、前記ファン吐出口16から吹き出される前記主吐出気流32は、前記片吸込型送風機9が前記下段の第一の機体吹出口39よりも前記上段の第一の機体吹出口38に偏って配置されているため、前記上段の第一の機体吹出口38に配分される合計風量は多いが、前記上段の第一の機体吹出口38の数を、他方の前記下段の第一の機体吹出口39の数より多くしているため、複数の前記第一の機体吹出口2の一部に気流が片寄ることでの圧力損失を発生することなく、前記第一の機体吹出口2からはおのおの均等に配分送風することが可能なダクトファンを提供することができる。
また、前記ファン吐出口隔壁17を前記吹出空気室21の断面積が前記第一の機体吹出口2に向かって拡大する方向に傾斜させているため、前記下段の第一の機体吹出口39に気流が流れやすくなり、吹き出し部分の抵抗を少なくでき、風量を確保することができる。
なお一般住宅の居室数は5室であるため、前記第一の機体吹出口2の合計数は5個とし、前記上段の第一の機体吹出口38の数を3個、他方の前記下段の第一の機体吹出口39の数を2個とすることが望ましい。
(実施の形態3)
実施の形態3は、実施の形態1に対して、前記ファン吐出口隔壁17を傾斜させた構成にしている点が異なっている。
図5は本発明の実施の形態3の側面透視図であり、図1〜図4と同じ構成要素については同じ符号を用い、その説明を省略する。
図5に示すように、前記ファン吐出口隔壁17を前記ファン吸込口11に向かうに従って下方に傾斜させて形成している。
上記構成においてダクトファンを運転すると、前記ファン吐出口隔壁17を前記ファン吸込口11に向かうに従って下方に傾斜させて形成しているため、前記ファン吸込口11前の吸い込み気流が前記ファン吐出口隔壁17に誘導され、前記羽根車12の中心軸の方向に空気を吸い込み易く、吸い込み部分の抵抗を少なくでき、風量を確保することが可能なダクトファンを提供することができる。
(実施の形態4)
図6は本発明の実施の形態4の平面透視図であり、図1〜図5と同じ構成要素については同じ符号を用い、その説明を省略する。
図6に示すように、前記片吸込型送風機9のスクロ−ル27の反舌部側平坦部40を、前記機体吸込口1から前記第一の機体吹出口2までを結ぶ前記横面板20と一体で形成している。
上記構成において、前記片吸込型送風機9の前記スクロ−ル27は前記反舌部側平坦部40部分の長さが短縮できるため、前記スクロ−ル27の材料を削減することが可能なダクトファンを提供することができる。
(実施の形態5)
図7は本発明の実施の形態5の平面透視図であり、図1〜図6と同じ構成要素については同じ符号を用い、その説明を省略する。
図7に示すように、前記横面板20上の前記吹出空気室21に面する部分に第二の機体吹出口41を配し、前記第二の機体吹出口41は前記第一の機体吹出口2に対し大きい開口面積とし、前記第二の機体吹出口41を通る風量は複数の前記第一の機体吹出口2を通る合計風量と略同等としている。前記第二の機体吹出口41は一般住宅において台所に連通し、前記第一の機体吹出口2は寝室等その他の居室に連通し使用される。
上記構成においてダクトファンを運転すると、前記第二の機体吹出口41を通る風量は複数の前記第一の機体吹出口2を通る合計風量より多いため、前記第二の機体吹出口41を一般住宅の台所に連通した際、風量の大きい台所のレンジフードファンの排気風量に応じて、寝室等その他の居室への風量よりも大風量の給気が可能となり、給気と排気の換気バランスを均等にすることが可能なダクトファンを提供することができる。
なお前記第二の機体吹出口41の面積は、複数の前記第一の機体吹出口2の合計面積と同等となる大きさに設定することが望ましい。
(実施の形態6)
図8は本発明の実施の形態6の平面透視図であり、図1〜図7と同じ構成要素については同じ符号を用い、その説明を省略する。
図8に示すように、前記ファン吐出口隔壁17に前記スクロ−ル27の前記舌部24から前記横面板20の間で曲折部42を設け、前記ファン吐出口隔壁17を前記吹出空気室21の断面積が前記第二の機体吹出口41に向かって拡大する方向としている。
上記構成においてダクトファンを運転すると、前記ファン吐出口隔壁17には前記吹出空気室21の断面積が前記第二の機体吹出口41に向かって拡大する方向に前記曲折部42を設けているため、前記ファン吐出口16の吐出気流が前記第二の機体吹出口41に誘導され、吹き出し部分の抵抗を少なくでき、風量を確保することが可能なダクトファンを提供することができる。
(実施の形態7)
図9は本発明の実施の形態7の平面透視図であり、図1〜図8と同じ構成要素については同じ符号を用い、その説明を省略する。
図9に示すように、前記吹出空気室21の内面に吸音材43を有している。
上記構成においてダクトファンを運転すると、前記片吸込型送風機9から発生する騒音は、前記吹出空気室21の内面の前記吸音材43により吸音されるため、低騒音なダクトファンを提供することができる。
一般住宅の給気換気以外に、機体吹出口からの送風を用いて設備機器の冷却ができ、気流の圧力損失を少なくし風量を確保することで冷却効果が高く、薄型コンパクトに設置できる設備機器の送風の用途にも適用できる。
本発明の実施の形態1のダクトファンの側面透視図 同ダクトファンの平面透視図 同ダクトファンの設置状態を示す側面図 本発明の実施の形態2のダクトファンの側面透視図 本発明の実施の形態3のダクトファンの側面透視図 本発明の実施の形態4のダクトファンの平面透視図 本発明の実施の形態5のダクトファンの平面透視図 本発明の実施の形態6のダクトファンの平面透視図 本発明の実施の形態7のダクトファンの平面透視図 従来のダクトファンの側面透視図 同ダクトファンの平面透視図 同ダクトファンの設置状態を示す側面図
符号の説明
1 機体吸込口
2 第一の機体吹出口
3 機体
8 流路
9 片吸込型送風機
10 空気清浄フィルター
11 ファン吸込口
13 モーター
14 反モーター側のファンケーシング側板
15 天面板
16 ファン吐出口
17 ファン吐出口隔壁
20 横面板
21 吹出空気室
24 舌部
27 スクロール
38 上段の第一の機体吹出口
39 下段の第一の機体吹出口
40 反舌部側平坦部
41 第二の機体吹出口
42 曲折部
43 吸音材

Claims (11)

  1. 機体吸込口と複数の第一の機体吹出口を対向する二面に有する箱状の機体に、
    前記機体吸込口から前記機体吹出口に至る流路を有し、
    前記流路に片吸込型送風機を設け、
    前記片吸込型送風機はファン吸込口側にモーターを配設し、
    前記モーターを前記流路内に臨ませたダクトファンであって、
    前記片吸込型送風機の反モーター側のファンケーシング側板を前記機体の天面板近傍に対向し、
    前記ファンケーシングの幅は、前記機体吸込口の径よりも小さく、
    前記第一の機体吹出口と前記片吸込型送風機のファン吐出口との間に、前記ファン吐出口の開口部を有したファン吐出口隔壁を設け、
    前記第一の機体吹出口と前記ファン吐出口との間に吹出空気室を形成し、
    この吹出空気室中心に対しファン吐出口中心を前記片吸込型送風機のスクロールの舌部の反対側にオフセット配置したことを特徴とするダクトファン。
  2. 複数の第一の機体吹出口を上下2段に配列し、片吸込型送風機のファン吐出口に近く位置する上段の第一の機体吹出口の数を、他方の下段の第一の機体吹出口の数より多くしたことを特徴とする請求項1記載のダクトファン。
  3. ファン吐出口隔壁を吹出空気室の断面積が第一の機体吹出口に向かって拡大する方向に傾斜させて形成したことを特徴とする請求項2記載のダクトファン。
  4. ファン吐出口隔壁をファン吸込口に向かうに従って下方に傾斜させて形成したことを特徴とする請求項1または2記載のダクトファン。
  5. 片吸込型送風機のスクロールの反舌部側平坦部を、機体吸込口から第一の機体吹出口までを結ぶ横面板と一体で形成したことを特徴とする請求項1〜4のいずれかに記載のダクトファン。
  6. 機体吸込口から第一の機体吹出口までを結ぶ横面板に複数の第二の機体吹出口を設けたこ
    とを特徴とする請求項1〜5のいずれかに記載のダクトファン。
  7. 第二の機体吹出口と第一の機体吹出口を異なる開口面積としたことを特徴とする請求項6記載のダクトファン。
  8. 第二の機体吹出口を第一の機体吹出口より大きい開口面積としたことを特徴とする請求項6記載のダクトファン。
  9. 第二の機体吹出口を通過する風量と第一の機体吹出口を通過する風量を略同等としたことを特徴とする請求項6記載のダクトファン。
  10. ファン吐出口隔壁にスクロールの舌部から横面板の間で少なくとも1箇所の曲折部を設けたことを特徴とする請求項6〜9のいずれかに記載のダクトファン。
  11. 吹出空気室の内面に吸音材を有したことを特徴とする請求項1〜10のいずれかに記載のダクトファン。
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