JP2006322637A - 屋上換気扇 - Google Patents

Abstract

【課題】 工場や倉庫などの建物の屋上に据付けられ建物内部の換気を行う屋上換気扇の改良に関し、耐久性に優れるとともに安定して開閉動作が行える屋上換気扇を提供することを課題とする。
【解決手段】 ベンチレータ開口部２内に配設されたモータと、このモータにより回転駆動されるファンと、ベンチレータ開口部を被う２枚のダンパー板１２からなる被蔽部材８と、この被蔽部材を開閉作動させる一対のアーム部材２２と、これらアーム部材を駆動して被蔽部材を開閉する駆動機構１０とを有し、両ダンパー板１２はそれぞれベンチレータ開口部２の中心線部で枢支され、各ダンパー板１２の上部には上記中心線部の方向と交差する向きに配置されたアーム部材２２の一端部が取り付けられる一方、これらアーム部材２２の他端部は駆動機構１０に連結され、この駆動機構の駆動により両アーム部材が回動して被蔽部材をバタフライ状に開閉させる構成である。
【選択図】 図１

Description

本発明は、工場や倉庫などの建物の屋上に据付けられ建物内部の換気を行う屋上換気扇の改良に関する。

従来、屋上換気扇として特許文献１に示すものがある。この屋上換気扇は図６に示すように、ベンチレータ開口部１０２内に配設されたモータ１０４に回転駆動されるファン１０６、上記ベンチレータ開口部を被蔽するダンパー１０８を開閉動させる駆動機構１０９を有している。

この駆動機構１０９はフード１０７の裏面部に設けられ、スクリューロッド１１０と、このスクリューロッドに螺合する一対のランナー１１２と、一端がランナーに回動自在に取り付けられるとともに、他端がダンパー１０８に回転自在に取り付けられた一対のアーム１１４と、上記スクリューロッドを回転駆動させるモーター１１６とを有す。

上記スクリューロッド１１０は、中央部から一端へ向かって順ネジ部１１１が刻設され、他端へ向かっては逆ネジ部１１３が刻設されている。そして、モーター１１６によるスクリューロッド１１０の回転に伴って、上記それぞれのランナー１１２を接近または離間させて上記アーム１１４の拡開角度を変えることにより、上記ダンパー１０８を昇降させる。

また、特許文献２には、ダンパプレートの開閉の際にこのダンパプレートが傾いたりガタついたりしないよう改良した屋上換気扇についての記載がある。特許文献３には、建物の空調にバタフライダンパーを用い、サーモスタットにより火災時にはダンパーを遮断する二層管路の排出口をなすコンパクトなベント構造が開示されている。

特公平２−５５６９１号公報 実公平３−４３５５３号公報 特許第３４８１８９５号公報

さて、上記従来の屋上換気扇は、スクリューロッドの順ネジ部１１１及び逆ネジ部１１３が露出しているため、これらネジ部が粉塵、油煙などで詰まることがあり、この場合各ネジ部と螺合するランナー１１２との間の噛み合いが円滑に行えなくなり、ダンパーの昇降がスムーズに行えなくなるという問題があった。またこの屋上換気扇は、ダンパーの開閉動作時に強風にあおられるとダンパー板がばたつき開閉動作が安定しない等の問題があった。

本発明は上記問題点を解決するためになされたものであり、耐久性に優れるとともに安定して開閉動作が行える屋上換気扇を提供することを目的とする。

以上の技術的課題を解決するため、本発明に係る屋上換気扇は、図１に示すように、ベンチレータ開口部２内に配設されたモータと、このモータにより回転駆動されるファンと、上記ベンチレータ開口部を被う２枚のダンパー板１２からなる被蔽部材８と、この被蔽部材を開閉作動させる一対のアーム部材２２と、これらアーム部材を駆動して上記被蔽部材を開閉する駆動機構１０とを有し、上記両ダンパー板１２はそれぞれ上記ベンチレータ開口部２の中心線部で枢支され、各ダンパー板１２の上部には上記中心線部の方向と交差する向きに配置された上記アーム部材２２の一端部が取り付けられる一方、これらアーム部材２２の他端部は駆動機構１０に連結され、この駆動機構の駆動により上記両アーム部材が回動して上記被蔽部材をバタフライ状に開閉させる構成である。

また本発明に係る屋上換気扇は、上記両アーム部材２２の他端部は、上記駆動機構に設けられた第一ギヤ２４及び第二ギヤ２６にそれぞれ連結され、これら両ギヤの噛み合いによる回転駆動により、上記アーム部材の一方を他方とは対称な向きに回動させる構成である。

また本発明に係る屋上換気扇は、上記被蔽部材の両ダンパー板１２には、それぞれ上記アーム部材の一端部が往復移動する長孔１４を有する係合部材１６が取り付けられ、この長孔の両端部に設けられたリミットスイッチ１８，１９により上記被蔽部材の開閉位置を検知し、上記駆動機構を稼動停止させる構成である。

本発明に係る屋上換気扇によれば、図１に示すように、両ダンパー板はそれぞれベンチレータ開口部の中心線部で枢支され、各ダンパー板の上部に配置されたアーム部材の一端部が取り付けられる一方、これらアーム部材の他端部は駆動機構に連結され、この駆動機構の駆動により両アーム部材が回動して被蔽部材をバタフライ状に開閉させる構成としたから、螺子溝等の物が溜まり易い箇所がないため粉塵、油煙などに影響されにくく耐久性に優れ、またバタフライ方式の簡単な構成の採用により施工性にも優れ、さらにダンパー板が中心部で軸支され且つアーム部材も端部が固定保持された構成であるため開閉動作が安定するという効果を奏する。

また本発明に係る屋上換気扇によれば、両アーム部材の他端部は第一ギヤ及び第二ギヤにそれぞれ連結され、アーム部材の一方を他方とは対称な向きに回動させる構成としたから、簡単な構成で効果的にアーム部材を対称な向きに回動させることができるという効果がある。

また本発明に係る屋上換気扇によれば、ダンパー板の係合部材の長孔の両端部に設けられたリミットスイッチにより被蔽部材の開閉位置を検知する構成としたから、係合部材には長孔及び両リミットスイッチを一体に形成できて簡単な構成で済み併せて部品点数が削減できるという効果がある。

以下、本発明に係る屋上換気扇の実施の形態を図面に基づいて説明する。
この屋上換気扇は図１，２に示すように、円形状のベンチレータ開口部２内の下方に配設されたモータ４、このモータにより回転駆動されるファン６、上記ベンチレータ開口部２の上部を被う被蔽部材８（ダンパー）及びこの被蔽部材を開閉駆動させる駆動機構１０を有する。上記モータ４及びファン６は、上記ベンチレータ開口部２を形成するベンチレータ本体台部３に支持架５により保持固定されており、フード７は固定部材を用いて上記ベンチレータ本体台部３に固定され、全体を覆う状態に配置されている。

上記被蔽部材８は、アルミニウム製の２枚のダンパー板１２からなり、両ダンパー板１２はともに円弧部１１及び弦部１３からなる半円状の板材である。これら両ダンパー板１２は、各弦部１３をベンチレータ開口部２の中心線部に沿って向い合わせに配置され、上記各弦部１３を枢軸にしてバタフライ状に開閉する。

上記両ダンパー板１２の上部の中央付近には、上記中心線部と直交する方向にそれぞれ長孔１４を有する係合部材１６がビス等の止着具により取り付けられている。この係合部材１６は、固定部と立設部からなるＬ字状の金具であり、この立設部には横向きに上記長孔１４が設けられている。そして、上記長孔１４の両端部には上記ダンパー板１２の開閉位置を検知するリミットスイッチが設けられている。

このリミットスイッチの内、長孔１４の内側（ダンパー板１２の枢軸側）の端部には下限リミットスイッチ１８が、また外側の端部には上限リミットスイッチ１９がそれぞれ取り付けられている。上記リミットスイッチは、上記長孔１４を往復移動するアーム部材２２の端部の接触によりダンパー板１２の開閉位置を検知し、上記下限リミットスイッチ１８はダンパー板１２の閉位置（水平向きの状態）を検知し、また上限リミットスイッチ１９はダンパー板１２の開位置（斜め上方向きの状態）を検知する。

上記両ダンパー板１２は、これらダンパー板１２を開閉可能に支持する一対のアーム部材２２及これらアーム部材２２を回動させる駆動機構１０により開閉駆動する。この駆動機構１０は、上記被蔽部材８の中心線部の上方に配置される。

上記駆動機構１０は、電磁ブレーキ付の電動モータ２１、この電動モータにより稼動されるギア部２３、及び制御部を構成する電気部品等からなる。このギア部２３は、減速機構及び上記アーム部材２２を駆動する第一ギヤ２４及び第二ギヤ２６を有している。この第一ギヤ２４と第二ギヤ２６は互いに噛み合っており、第二ギヤ２６は第一ギヤ２４とは逆向きに回転する。そして、電動モータ２１の回転力は減速機構を介して上記第一ギヤ２４及び第二ギヤ２６に伝達される。この電動モータ２１は逆回転が可能であり、この回転方向により上記ダンパー板１２の開駆動及び閉駆動を行う。

上記両アーム部材２２は、その一端部をそれぞれ上記第一ギヤ２４及び第二ギヤ２６に係止固定させる一方、他端部をそれぞれ上記ダンパー板１２に取り付けた係合部材１６の長孔１４に係合させる。このとき、上記アーム部材２２の他端部にはピン２８が取り付けられており、このピン２８は上記係合部材１６の長孔１４に係合した状態で、この長孔１４内を往復移動する。このように、各アーム部材２２は一端部を回動の中心として一方が他方とは対称な向きに回動し、バタフライ状に回動移動する。

図３に示すように、上記被蔽部材８の２枚のダンパー板１２は、円環状のフランジ体３０の内部に各弦部１３を向い合せにして配置される。各ダンパー板１２には、弦部１３に沿ってシャフト３２が取り付けられ、これらシャフト３２の端部はそれぞれフランジ体３０の内側に取り付けたシャフト支え金具３４に回動可能に軸支されている。そして、フランジ体３０の外側には、シャフト３２の端部の外側を囲む状態でシャフト押え金具３５が配置されている。

また、両ダンパー板１２の弦部１３近傍の上部には、両ダンパー板１２に渡って発泡体からなる防水性の柔軟なシート３７（例えばエプトシーラ（日東電工株式会社の登録商標））が固着され、両ダンパー板１２間を閉塞している。また、各ダンパー板１２の円弧部１１の中央の上部にはそれぞれ発泡ポリエチレン製の防振メンド３６が取り付けられ、これはダンパー板１２の開時におけるフード７との間の隙間に介在して緩衝防振材として機能する。

一方、上記フランジ体３０の内側に沿って断面Ｌ状のＬ金具３８が取り付けられ、このＬ金具３８の上向きの屈曲部に沿って溝ゴム体４０が配設されている。また、フランジ体３０の左右部には、それぞれ支え金具４２によって支持された磁性のマグネット体４４が取り付けられている。このマグネット体４４は、ダンパー板１２の円弧部１１の中央部近傍の下部に位置し、ダンパー板１２が閉塞状態を維持する。なお、このマグネット体に代えて、ダンパー板１２に錘を取り付けてダンパー板１２の閉塞状態を維持することもできる。このように、被蔽部材８の各ダンパー板１２は上記フランジ体３０に取り付けられ、両ダンパー板１２によって環状のフランジ体３０の内部は閉塞可能である。

図２に示すように上記駆動機構１０は、上記フランジ体３０の上方に配置される横長い基板４６の上部に固定される。この基板４６の両端部は支持板４８で支持され、この支持板４８はフランジ体３０に載置固定される。上記駆動機構１０には、リモート操作のための操作スイッチ類に接続される電気コード５０が接続されている。

そして、駆動機構１０の上記第一ギヤ２４に上記アーム部材２２の一端部が係止固定され、このアーム部材２２の他端部に設けられた上記ピン２８は、一のダンパー板１２に固定された係合部材１６の長孔１４に往復移動可能に係合されている。これと同様に、上記第二ギヤ２６に固定された他のアーム部材２２の他端部に設けられた上記ピン２８は、他のダンパー板１２に固定された係合部材１６の長孔１４に往復移動可能に係合されている。また、アーム部材２２はピン２８を軸にダンパー板１２に対して回動自在である。

図４は、上記屋上換気扇の分解斜視図を示したものである。この屋上換気扇は、特に付属品として、環状のメッシュ体５２を有している。このメッシュ体５２は、筒状のメッシュ部５４の下部には中空円板状のフランジ板５６が設けられている。上記フランジ体３０は、ダンパー板１２を取り付けた状態でメッシュ体５２の内側に配置されフランジ板５６に固定される。そして、屋上換気扇を構成するフード７、メッシュ体５２、支持架５及びベンチレータ本体台部３は、両ネジボルト５７によって一体的に固定される。上記メッシュ体５２は、ベンチレータ本体台部３とフード７との間の空間部に介在され、外部からの虫、鳥等の侵入を防止する。

さて、上記屋上換気扇は、工場等の建物の屋根或いは屋上に据付けられて、また所定の遠隔操作位置にファン稼動の電源スイッチが設置される。この屋上換気扇は停止している状態では、被蔽部材８としての両ダンパー板１２は水平状態に閉じてベンチレータ開口部２を閉塞している。

この被蔽部材８の閉状態では、ダンパー板１２の下面部がフランジ体３０の内側に配置される溝ゴム体４０に弾性当接している。このとき、ダンパー板１２の下面部に固定された磁性板（鉄片など）が、フランジ体３０の内側に配置されたマグネット体４４と向い合い、このマグネット体４４の磁力によりダンパー板１２は閉状態を保持している。

また、駆動機構１０と連結されるアーム部材２２の端部のピン２８はそれぞれダンパー板１２の係合部材１６の長孔１４と係合しており、このときピン２８は上記長孔１４の内側（ダンパー板の枢軸側）に移動した状態にあり、同時にこのピン２８は長孔１４の内側端部に設けた下限リミットスイッチ１８に接触している。

さて、操作者或いはタイマー機能によりファン稼動の電源スイッチが入れられると、駆動機構１０の制御部により電磁ブレーキが解除され電動モータ２１をアーム部材２２を引き上げる方向に回転させる。このとき図５に示すように、電動モータ２１は第一ギヤ２４を回転させ、同時にこの第一ギヤ２４と噛み合う第二ギヤ２６に伝達され、この第二ギヤは第一ギヤとは逆方向に回転する。これら第一ギヤ２４と第二ギヤ２６の回転により、上記アーム部材２２の一方は他方とは対称な向きに回動する。このため両アーム部材２２はともに上方に向けて回動移動し、同時にアーム部材２２はそれぞれダンパー板１２をシャフト３２を枢軸として上方に向けて回動し、両ダンパー板１２はバタフライ状に作動する。

このとき同時に、ダンパー板１２の係合部材１６の長孔１４と係合するアーム部材２２のピン２８は、この長孔１４の外側（ダンパー板の反枢軸側）に移動する。やがて、このピンが長孔１４の外側端部に設けた上限リミットスイッチ１９に接触するとこれが検知され、駆動機構１０の制御部により電磁ブレーキがかかり同時に電動モータ２１を停止させる。

この電磁ブレーキにより、電動モータ２１はロックされ、ダンパー板１２は所定の角度位置に開いた状態（全開状態）で停止する。このダンパー板１２の開位置の検知と同時に、駆動機構１０の制御部は換気用のモータ４を回転させファン６を回して換気を行う。この換気により、内部の空気がベンチレータ開口部２を通過しダンパー板１２の下方からフード７を経由して外部に排出される。

一方、操作者或いはタイマー機能によりファン稼動の電源スイッチが切られると、駆動機構の制御部はモータ４を停止し、さらに電磁ブレーキを解除して電動モータ２１をアーム部材２２を引き下げる方向に回転（ファン稼動時とは逆回り）させる。

このとき、アーム部材２２の下向きの回動により、ダンパー板１２はシャフト３２を枢軸に下向きに回動移動する。これと同時に、ダンパー板１２の係合部材１６の長孔１４と係合するアーム部材２２のピン２８は、この長孔１４を内側向きに移動する。やがて、このピン２８が長孔１４の端部に設けられた下限リミットスイッチ１８に接触するとこれが検知され、駆動機構１０の制御部により電磁ブレーキがかかり同時に電動モータ２１を停止させる。

これにより、ダンパー板１２は閉じた状態（水平な閉塞状態）で停止し、ダンパー板１２の下面部はフランジ体３０の内側に配置される溝ゴム体４０に弾性当接してベンチレータ開口部２を密閉する。また、電動モータ２１は電磁ブレーキによりロックされるので、ダンパー板１２はアーム部材２２により押圧され、併せてダンパー板１２にはマグネット体４４の吸引力が加わるので、横風などによるダンパー板１２のバタツキが有効に防止される。

従って、上記実施の形態によれば、被蔽部材を２枚のダンパー板を用いてバタフライダンパー方式とし、このバタフライダンパーをアーム部材により開閉する構成としたから、装置にネジ部の露出などがないため、粉塵、油煙などに影響されにくく耐久性に優れ、またバタフライ方式のため、ダンパー板が中心部で軸支されアーム部材も端部が固定保持されていることからダンパー板の開閉動作が安定する。このためダンパー板の開閉が途中で停止するようなことはなく、横風の影響によりダンパー板がばたつくこともなく、安定性かつ耐久性に優れる。また、ダンパー板の開閉構造が簡単であるため取り付けミスも少なく施工性が良く、電気配線も簡単で誤配線の解消にもなる。

本発明の実施の形態に係る屋上換気扇の説明図である。 実施の形態に係り（ａ）は被蔽部材及び駆動機構を、（ｂ）は屋上換気扇における駆動機構の配置状態を示す図である。 実施の形態に係る被蔽部材を示す図で、（ａ）は平面図を、（ｂ）はＹ−Ｙ断面図を、（ｃ）はＺ−Ｚ断面図を、（ｄ）はＸ−Ｘ断面図を、（ｅ）は側面を示す図である。 実施の形態に係り（ａ）は屋上換気扇の分解斜視図を、（ｂ）はメッシュ体に配置される被蔽部材を示す図である。 実施の形態に係りアーム部材の回動の状態を示す図である。 従来例に係る屋上換気扇を示す図である。

符号の説明

８ 遮蔽部材
１０ 駆動機構
１２ ダンパー板
１６ 係合部材
１８ リミットスイッチ（下限リミットスイッチ）
１９ リミットスイッチ（上限リミットスイッチ）
２２ アーム部材
２４ 第一ギヤ
２６ 第二ギヤ

Claims (3)

1. ベンチレータ開口部内に配設されたモータと、このモータにより回転駆動されるファンと、上記ベンチレータ開口部を被う２枚のダンパー板からなる被蔽部材と、この被蔽部材を開閉作動させる一対のアーム部材と、これらアーム部材を駆動して上記被蔽部材を開閉する駆動機構とを有し、
   上記両ダンパー板はそれぞれ上記ベンチレータ開口部の中心線部で枢支され、各ダンパー板の上部には上記中心線部の方向と交差する向きに配置された上記アーム部材の一端部が取り付けられる一方、これらアーム部材の他端部は駆動機構に連結され、この駆動機構の駆動により上記両アーム部材が回動して上記被蔽部材をバタフライ状に開閉させることを特徴とする屋上換気扇。
2. 上記両アーム部材の他端部は、上記駆動機構に設けられた第一ギヤ及び第二ギヤにそれぞれ連結され、これら両ギヤの噛み合いによる回転駆動により、上記アーム部材の一方を他方とは対称な向きに回動させることを特徴とする請求項１記載の屋上換気扇。
3. 上記被蔽部材の両ダンパー板には、それぞれ上記アーム部材の一端部が往復移動する長孔を有する係合部材が取り付けられ、この長孔の両端部に設けられたリミットスイッチにより上記被蔽部材の開閉位置を検知し、上記駆動機構を稼動停止させることを特徴とする請求項１又は２記載の屋上換気扇。

Images