CN102089592B - 顶棚嵌入型换气扇 - Google Patents

Abstract

本发明提供一种顶棚嵌入型换气扇，其在插入安装于顶棚内且下表面具有面向室内侧的开口的箱状的框体内具备：壳体，其在下表面具有壳体吸入口、在侧部具有壳体喷出口，且使涡卷状的侧面沿铅直方向配设；离心式鼓风桨叶，其内置于壳体内且具有与壳体吸入口对置的桨叶吸入口；电动机，其驱动离心式鼓风桨叶旋转，离心式鼓风桨叶将轴心的上方侧设置成朝向靠近以壳体吸入口的与壳体喷出口正交的方向的中心线为基准离心式鼓风流的上游侧的方向倾斜。

Description

顶棚嵌入型换气扇

技术领域

本发明涉及顶棚嵌入型换气扇。

背景技术

以往的与配置在顶棚内且与室外连通的通道连接、并嵌入地设置于顶棚内的顶棚嵌入型换气扇的一个例子，被专利文献1公开。图9为以往的顶棚嵌入型换气扇的设置剖视图。

如图9所示，顶棚嵌入型换气扇具备：箱状的框体104、接合器106、壳体108、离心式鼓风桨叶109、电动机110。在此，箱状的框体104在下表面设有由格栅101覆盖的吸入口102、在侧面设有喷出口103。接合器106连接与室外连通的通道105。壳体108为在框体104内部的下表面具有作为吸入口的阻尼孔107的涡卷状结构。离心式鼓风桨叶109配置于壳体108内而进行鼓风。电动机110驱动离心式鼓风桨叶109旋转。

在这种以往的顶棚嵌入型换气扇中，在配置通道105时存在多个弯曲部或长度变长等情况，而使阻力损失变大，从而风量降低。以这种阻力损失变大而承载高静压的状态使用顶棚嵌入型换气扇时，若选用注重风量的类型的换气扇，则需要增大离心式鼓风桨叶109的叶轮外周速度。因此，存在提高电动机110的转速而噪音值升高的问题。

另外，若选用这种注重高静压时的风量的类型的换气扇，存在低静压时风量减少的问题。

(专利文献1)日本特开2003-65581号公报

发明内容

本发明的顶棚嵌入型换气扇，在插入安装于顶棚内且下表面具有面向室内侧的开口的箱状的框体内具备：壳体，其在下表面具有壳体吸入口、在侧部具有壳体喷出口，且使涡卷状的侧面沿铅直方向配设；离心式鼓风桨叶，其内置于壳体内且具有与壳体吸入口对置的桨叶吸入口；电动机，其驱动离心式鼓风桨叶旋转，离心式鼓风桨叶的轴心的上方侧设置成以壳体吸入口的与壳体喷出口正交的方向的中心线为基准的朝向靠近离心式鼓风流的上游侧的方向倾斜。

对于这种结构的顶棚嵌入型换气扇，在壳体内周区域，风路宽度的扩大率从桨叶吸入口侧向桨叶吸入口的相反侧变大。因此，在高静压时，在比桨叶吸入口侧低的吸入口侧的相反侧，高静压时的通风性得到提高，能够遍布桨叶整体地保持良好的通风性。其结果是，在从低静压时到高静压时的广阔区域内的使用中都能确保风量，并且不会使噪音值上升。在此，风路宽度的扩大率是指从离心式鼓风桨叶的喷出侧周侧面到壳体的内周侧面的距离的增加率。

附图说明

图1是表示本发明的实施方式1的顶棚嵌入型换气扇的设置剖视图。

图2是该顶棚嵌入型换气扇的从壳体喷出口侧观察的侧视图。

图3是表示该顶棚嵌入型换气扇的框体内的仰视图。

图4是该顶棚嵌入型换气扇的从电源连接部的插入口侧观察的侧视图。

图5是该顶棚嵌入型换气扇的从电源连接部侧观察的立体图。

图6是表示该顶棚嵌入型换气扇的风量-静压特性和其正面的噪音-静压特性的曲线图。

图7是本发明的实施方式2的顶棚嵌入型换气扇的从壳体喷出口侧观察的侧视图。

图8是表示该顶棚嵌入型换气扇的风量-静压特性和其正面的噪音-静压特性的曲线图。

图9是以往的顶棚嵌入型换气扇的设置剖视图。

具体实施方式

以下，使用附图说明本发明的实施方式。

(实施方式1)

图1是表示本发明的实施方式1的顶棚嵌入型换气扇的设置剖视图。如图1所示，顶棚嵌入型换气扇在框体3内具备壳体6、离心式鼓风桨叶8、电动机9。在此，框体3插入安装于顶棚内30，且为具有接合器2和开口13的箱状。接合器2连接在框体3的侧部与室外连通的通道1。开口13在框体3的下表面与室内侧相对。壳体6具备：在框体3的下表面设置的壳体吸入口4、在框体3的侧部设置的壳体喷出口5、涡卷状的侧面6a。离心式鼓风桨叶8内置于壳体6内，且具有与壳体吸入口4对置的桨叶吸入口7。电动机9驱动离心式鼓风桨叶8旋转。此外，壳体6中朝向铅直方向配设有涡卷状的侧面6a。

图2是本发明的实施方式1的顶棚嵌入型换气扇的从壳体喷出口侧观察到的侧视图，图3是表示该顶棚嵌入型换气扇的框体内的仰视图。离心式鼓风桨叶8被设置成使轴心10的上方侧以壳体吸入口4的与壳体喷出口5正交的方向上的中心线11为基准朝向靠近离心式鼓风流的上游侧的方向倾斜。

即，当将壳体6的侧面6a形成为涡卷状时，舌部14侧为涡卷状的卷绕始端，基于离心式鼓风桨叶8的离心式鼓风流的流动方向终端侧为卷绕终端。这种情况下，离心式鼓风桨叶8的上方侧以中心线11为基准，向远离卷绕终端侧的方向倾斜。

另外，该倾斜以轴心10的离心式鼓风桨叶8的上下方向长度的中心点为倾斜的基点31。即，从轴心10的基点31开始，上方侧以中心线11为基准向靠近离心式鼓风流的上游侧的方向倾斜，下方侧向靠近下游侧的方向倾斜。

需要说明的是，离心式鼓风流的上游侧是指图3中的壳体吸入口4的空气大量吸入的比中心线11靠下侧，下游侧是指基于离心式鼓风桨叶8的离心式鼓风流的流动方向终端侧。

进一步而言，该倾斜是指使轴心10向位于距离轴心10的倾斜的基点31的最短距离处的舌部14的切线15的方向倾斜，倾斜角度32为3度以上10度以下的范围。此外，当如图2那样从正面观察壳体喷出口5时，轴心10倾斜成从壳体喷出口5能够观察到离心式鼓风桨叶8的桨叶吸入口侧侧端部16的至少一部分。

另外，离心式鼓风桨叶8中，对于圆周侧配置多片叶片而形成的叶片组，将桨叶吸入口7侧设为高静压时风量特性高的结构的吸入口侧叶片组17，将桨叶吸入口7的相反侧设为低静压时风量特性高的结构的吸入口相反侧叶片组18，从而构成吸入口侧叶片组17和吸入口相反侧叶片组18相连结的结构。因此，进一步提高从高静压时到低静压时的通风性。其结果是，进一步提高从低静压时到高静压时的风量特性及噪音特性。在此，作为高静压时的一个例子为例如50Pa以上的状态，作为低静压时的一个例子为例如30Pa以下的状态。另外，风量特性高是指通风性良好的状态，即使电动机9的转速相同风量也多的状态。

图4是本发明的实施方式1的顶棚嵌入型换气扇的从电源连接部的插入口侧观察的侧视图，图5是该顶棚嵌入型换气扇的从电源连接部侧观察的立体图。如图4以及图5所示，为了倾斜地配设离心式鼓风桨叶8，对应地倾斜安装固接离心式鼓风桨叶8的电动机9。因此，框体3的顶面部3a相对于离心式鼓风桨叶8的轴心10垂直形成。此外，在顶面部3a设有安装电动机9的电动机安装板20及具有固定螺钉(未图示)拧入的螺纹孔(未图示)的凸出部21。在此，固定螺钉从框体3内固定壳体6。凸出部21的螺纹孔不与顶面部3a的倾斜对应地沿铅直方向形成。

此外，在电动机安装板20上，从插入口22插入电源电线而导通连接的电源连接部23在使插入口22朝向沿着顶面部3a的倾斜的斜面下方的状态下固定在电动机安装板20上。

但是，以侧面6a内周侧的中心线11为基准的离心式鼓风流的下游侧区域对鼓风性能的影响大。然而，根据上述结构，在该区域内，从离心式鼓风桨叶8的喷出侧周侧面到壳体6的内周侧面的距离的增加率即图3所示的风路宽度B的扩大率，从桨叶吸入口7侧向桨叶吸入口7的相反侧变大。因此，在高静压时，在具有风的主流向桨叶吸入口7侧的叶片流动的倾向的离心式鼓风机中，桨叶吸入口7的相反侧的叶片侧的这一方的风路宽度的扩大率变大。由此，在桨叶吸入口7的相反侧的叶片处风流容易流入，通风性提高，从而叶片整体通风性良好。

另外，以离心式鼓风桨叶8的轴心10的上下方向长度的中心点作为倾斜的基点31。因此，离心式鼓风桨叶8的风路宽度B的扩大率的向上方的增大与向下方的减少不会向一方偏出。其结果是，一般情况下，从风的主流以桨叶吸入口7的相反侧的叶片为主体而流动的低静压时到风的主流以桨叶吸入口7侧的叶片为主体而流动的高静压时，通风性都变得良好。

此外，使轴心10向位于距离倾斜的基点31最短距离处的舌部14的部位的切线15的方向倾斜，其倾斜角度32为3度～10度。因此，离心式鼓风桨叶8的喷出侧周侧面与舌部14的距离从桨叶吸入口7侧到桨叶吸入口7的相反侧基本相同。其结果是，防止伴随着舌部14附近的离心式鼓风桨叶8的喷出侧周侧面的剥离的逆涡流、边界层的扩增。由此，能够在舌部14整个区域消除风的紊流，并且不会使离心式鼓风桨叶8的喷出侧周侧面过于靠近壳体6而导致产生风的涡流。因此，能够在不增大噪音的状态下增加风量。

进一步而言，在高静压时通风性比桨叶吸入口7的相反侧良好的桨叶吸入口7侧，对于桨叶吸入口7侧叶片增加从壳体喷出口5开始能够观察到的叶片的比率。由此，即使在壳体喷出口5处也能提高通风性。

另外，在桨叶吸入口7侧与桨叶吸入口7的相反侧，分别分出适当的叶片组。由此，能够提高从高静压时到低静压时的通风性。

这样，图6为表示本发明的实施方式1的顶棚嵌入型换气扇的风量-静压特性与其正面的噪音-静压特性的曲线图，如该图所示，与以往相比，本实施方式1的顶棚嵌入型换气扇使高静压时桨叶吸入口7的相反侧的通风性提高、使高静压时的风量增加。由于即使不提高离心式鼓风桨叶8的转速也能实现该风量增加，所以能够降低噪音值，并且即使在低静压时也能够维持风量特性及噪音特性。

另外，当因维护等将固定电动机安装板20及壳体6的固定螺钉紧固到螺纹孔中或从其拆下时，即使顶面部3a倾斜，螺纹孔也朝向铅直方向。因此，对螺纹孔能够朝向正上方地操作工具，从而能够容易地进行拆装构成部件的工作。

另外，即使万一因漏雨等水滴等到达电源电线处，水滴也会向与插入口22的朝向相反方向的下方流下去，而不会到达电源连接部23，从而能够防止出现漏电痕迹。

(实施方式2)

图7是本发明的实施方式2的顶棚嵌入型换气扇的从壳体喷出口侧观察的侧视图。本发明的实施方式2的顶棚嵌入型换气扇与实施方式1的顶棚嵌入型换气扇相比存在以下区别点。即，区别点在于离心式鼓风桨叶8a以在圆周侧配设多片叶片而形成的叶片组形成为由高静压时风量特性高的一种叶片构成的高静压用叶片组24。其他的构成要素相同，对其赋予相同的符号并省略对其的说明。

对于具有高静压时风的主流向桨叶吸入口7a侧的叶片流动的倾向的离心式鼓风机，离心式鼓风桨叶8a由高静压时风量特性高的一种高静压用叶片组24构成。其结果是，由于在高静压时进一步提高通风性，所以能进一步提高在高静压时的风量特性及噪音特性。

进一步而言，在舌部14附近，高静压用叶片组24的喷出侧周侧面位于距离基本相同的位置，从而桨叶吸入口7a侧的通风性大幅度提高。图8为表示本发明的实施方式2的顶棚嵌入型换气扇的风量-静压特性与其正面的噪音-静压特性的曲线图。如图8所示，高静压区域的风量特性及噪音特性大幅度提高。

另外，通过在桨叶吸入口7a的相反侧的叶片侧增大风路宽度的扩大率，使得风在桨叶吸入口7a的相反侧也容易流动。如图8所示，在低静压区域的一定静压以上的区域内，与以往相比能够维持风量、降低噪音。即，由于顶棚嵌入换气扇与配置在顶棚内的通道1连接而进行换气，所以因其设置状态而产生一定程度的阻力损失。在图8中示出，该实际使用状态作为实际使用低静压区域，在使用上没有障碍。

这样，本发明的实施方式2的顶棚嵌入型换气扇能够作为最适合尤其重点用于高静压时的顶棚嵌入型换气扇。

(产业上的利用可能性)

本发明广泛适用于经由配置的通道进行通风的换气装置、离心式鼓风机、空气调和机等。

(符号说明)

1    通道

2    接合器

3    框体

3a    顶面部

4     壳体吸入口

5     壳体喷出口

6     壳体

6a    侧面

7、7a 桨叶吸入口

8、8a 离心式鼓风桨叶

9     电动机

10    轴心

11    中心线

13    开口

14    舌部

15    切线

16    桨叶吸入口侧侧端部

17    吸入口侧叶片组

18    吸入口相反侧叶片组

20    电动机安装板

21    凸出部

22    插入口

23    电源连接部

24    高静压用叶片组

30    顶棚内

31    基点

32    倾斜角度

Claims (9)

1.一种顶棚嵌入型换气扇，其特征在于，在插入安装于顶棚内且下表面具有面向室内侧的开口的箱状的框体内具备：

壳体，其在所述下表面具有壳体吸入口、在侧部具有壳体喷出口，且使涡卷状的侧面沿铅直方向配设；

离心式鼓风桨叶，其内置于所述壳体内且具有与所述壳体吸入口对置的桨叶吸入口；

电动机，其驱动所述离心式鼓风桨叶旋转，

所述离心式鼓风桨叶的轴心的上方侧设置成以所述壳体吸入口的与所述壳体喷出口正交的方向的中心线为基准朝向靠近离心式鼓风流的上游侧的方向倾斜。

2.如权利要求1所述的顶棚嵌入型换气扇，其特征在于，

以所述轴心在所述离心式鼓风桨叶的上下方向上的长度的中心点作为所述倾斜的基点。

3.如权利要求2所述的顶棚嵌入型换气扇，其特征在于，

使所述轴心向位于距离所述上下方向中心点最短距离的舌部的切线方向倾斜。

4.如权利要求3所述的顶棚嵌入型换气扇，其特征在于，

使所述轴心倾斜成从正面观察所述壳体喷出口时能够从所述壳体喷出口观察到所述离心式鼓风桨叶的桨叶吸入口侧侧端部的至少一部分的状态。

5.如权利要求3所述的顶棚嵌入型换气扇，其特征在于，

所述轴心的倾斜角度为3度以上10度以下。

6.如权利要求1所述的顶棚嵌入型换气扇，其特征在于，

所述离心式鼓风桨叶中，对于圆周侧配设多片叶片而形成的叶片组，将所述桨叶吸入口侧设为高静压时风量特性高的结构的吸入口侧叶片组、将所述桨叶吸入口的相反侧设为低静压时风量特性高的结构的吸入口相反侧叶片组，所述吸入口侧叶片组和所述吸入口相反侧叶片组相连结。

7.如权利要求1所述的顶棚嵌入型换气扇，其特征在于，

所述离心式鼓风桨叶中，在圆周侧配设多片叶片而形成的叶片组为由高静压时风量特性高的一种叶片构成的高静压用叶片组。

8.如权利要求1所述的顶棚嵌入型换气扇，其特征在于，

在与所述轴心垂直的面上形成的所述框体的顶面部设置有电动机安装板及凸出部，所述电动机安装板用于安装所述电动机，所述凸出部具有固定所述壳体的固定螺钉拧入的螺纹孔，所述螺纹孔在铅直方向上形成。

9.如权利要求8所述的顶棚嵌入型换气扇，其特征在于，

在所述电动机安装板上固定从插入口插入电源电线而导通连接的电源连接部，且使所述插入口朝向斜下方。

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