JP2011220630A - 換気装置 - Google Patents

Abstract

【課題】コストの低い翼清掃ができる換気装置を提供すること。
【解決手段】換気装置１００は、室内側の吸込口１９から室外側の吐出口２０に至る通風路を内部に形成する本体２１と、通風路の一部を構成するファンケーシング２３内に配置され、概略円形状の主板４ｂと主板４ｂの外周に等間隔に配設され互いに平行に且つ中心軸に平行に立設された複数の翼４ｃとを有する円筒型多翼遠心ファン４と、駆動軸を円筒型多翼遠心ファン４に接続させ円筒型多翼遠心ファン４を駆動させて通風路内に空気流を発生するモータ１６と、概略円形状の基板と、基板の外周部に全周にわたり外方に向けて櫛歯状に形成され隣接する翼間におのおの挟み込まれる複数の突出部とを有し、円筒型多翼遠心ファン４の軸方向に往復移動可能に設けられた翼清掃板１８とを備えている。
【選択図】 図１

Description

本発明は、円筒型多翼遠心ファンを装備する換気装置に関する。

近年、シックハウス症候群対策として２４時間（常時）換気が義務化されたことにより、従来の局所換気にて行われていた１日数時間の運転から２４時間運転に変わってきている。運転時間が長くなるにつれて、ファンへの塵埃付着量も増加傾向に有る。

例えば、天井構造や壁構造に埋め込みダクト等を介して室内の空気を排気する換気扇によれば、室内空気中に浮遊している塵埃が換気扇のファンに付着し徐々に堆積する。塵埃が堆積したまま換気扇を使用し続けると、所定の送風性能を発揮できないばかりか、騒音が大きくなるといった二次的な問題も発生する。

堆積した塵埃を除去するには、定期的なメンテナンスが必要となるが、通常の換気扇においては、本体からファンを取外して清掃する必要があり、清掃時にファンを変形させてしまったり、清掃後モータのシャフトへのファンの組み付けが適切でない場合には、ファンのアンバランスや風路を形成するファンケーシングとの接触による異常音の発生や、ファンが脱落するなど故障の原因となることもある。

一方、換気扇の本体内部へ塵埃の侵入を防いでメンテナンスを容易とするために、換気扇の吸込口に市販のフィルタを装着する方策がとられる場合がある。しかしながら、吸込口あるいは通風路にフィルタを配置すると、圧力損失により本来の送風性能を発揮できなくなるばかりか、交換するフィルタにより維持コストが高くなるといった問題も発生する。

従来、その他のファンの清掃方法として、ファンに翼角度可変機構をつけ、翼角主面が外側を向くように翼の角度を変更させた後、翼の外側より柔軟なブラシで塵埃を擦り落とす方法や、または、液体を噴射ノズルより翼に噴射して清掃する方法などが考案されている（例えば、特許文献１）。

特開２００８−２４１１００号公報

しかしながら、上記従来の技術の翼を外側に向くよう角度を変更してブラシで擦り落とす方法や、液体を噴射ノズルより翼に吹き付けて塵埃を流す方法によれば、翼可変機構を設ける必要があったり、液体を噴射する機構を設ける必要があったりするために複雑な構造となりコストが高くなるといった課題があった。

本発明は、上述のような課題を解決するためになされたもので、簡単な構造にてコストを低く抑えて確実な翼清掃ができる換気装置を提供することを目的としている。

上述した課題を解決し、目的を達成するために、本発明の換気装置は、室内側の吸込口から室外側の吐出口に至る通風路を内部に形成する本体と、通風路の一部を構成するファンケーシング内に配置され、概略円形状の主板と主板の外周に等間隔に配設され互いに平行に且つ中心軸に平行に立設された複数の翼とを有する円筒型多翼遠心ファンと、駆動軸を円筒型多翼遠心ファンに接続させ円筒型多翼遠心ファンを駆動させて通風路内に空気流を発生するモータと、概略円形状の基板と、基板の外周部に全周にわたり外方に向けて櫛歯状に形成され隣接する翼間におのおの挟み込まれる複数の突出部とを有し、円筒型多翼遠心ファンの軸方向に往復移動可能に設けられた翼清掃板とを備えたことを特徴とする。

本発明によれば、円筒型多翼遠心ファンを装備する換気装置において、本体からファンを取り外すことなく、またファンの翼を可変させることなく、翼に付着・堆積した塵埃を、予めファンに装着されている翼清掃板によって容易に又確実に除去することができるという効果を奏する。また、除去した塵埃を集める取り外し可能な捕獲手段を付加することができ、これにより除去した塵埃を容易に捨てることができるという効果も期待できる。このようなことより、安易な構造でコストの低い翼清掃ができる換気装置を提供することができるという効果を奏する。

図１は、本発明にかかる換気装置の実施の形態であるダクト用換気扇の設置状態を示す断面図である。 図２は、図１のダクト用換気扇の分解斜視図である。 図３は、図１のダクト用換気扇の円筒型多翼遠心ファンと翼清掃板を拡大して示す正面図である。 図４は、図３に示す円筒型多翼遠心ファンと翼清掃板の断面図である。 図５は、翼清掃板の正面図である。 図６は、円筒型多翼遠心ファンと翼清掃板の係合状態を説明するための図であり、翼清掃板とファンの中央ボス部の近傍を切り取って示す斜視図である。 図７は、ファンケーシングを示す斜視図である。 図８は、オリフィスリングを表面側から見た斜視図である。 図９は、オリフィスリングを裏面側から見た斜視図である。

以下に、本発明にかかる換気装置の実施の形態を図面に基づいて詳細に説明する。この実施の形態は、本発明にかかる換気装置を天井構造や壁構造に埋め込んだ状態にて設置されるダクト用換気扇に適用したものである。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。

実施の形態．
図１は、本発明にかかる換気装置の実施の形態としてダクト用換気扇の設置状態を示す断面図である。図２は、図１のダクト用換気扇の分解斜視図である。ダクト用換気扇１００は、一般に室内の空気の換気用として天井構造や壁構造に埋め込んだ状態にて設置され、室内外を連通するダクト２７やパイプ等に接続されて室内の空気を室外に排気することにより換気する。

本実施の形態のダクト用換気扇（以降、単に換気扇）１００は、隣り合う２面を開放する概略箱状の外殻１４を有し、外殻１４の一方の開放面は室内に臨む吸込口１９を有し、他方の開放面にはダクト２７が接続されている。換気扇１００は、例えば天井板４０に形成された開口６０に、野縁５０に取付ネジ３０で固定されて取り付けられる。天井板４０から室内側に露出する吸込口１９を含む部分は、全面にわたり化粧グリル２６で覆われている。化粧グリル２６はバネ２８でファンケーシング２３の化粧グリル引掛部２９に固定されている。室内の空気は化粧グリル２６を通して吸込口１９から吸込まれ、吐出口２０からダクト２７に吐出することにより室内の空気を換気する。

換気扇１００は、換気する空気を流通させる換気駆動体である多翼式送風機１５と、この多翼式送風機１５を囲って通風路を形成するファンケーシング２３と、中心に吸込口１９を有して吸込流を整流しファンケーシング２３とともに通風路を形成するオリフィスリング２２と、これらを収納する樹脂製の本体２１とを有している。多翼式送風機１５は、モータ１６と、このモータ１６の駆動軸に固定された円筒型多翼遠心ファン（以降、単にファン）４とから構成されている。

外殻１４は、矩形箱状の本体２１と、この本体２１の側部に設けられ本体２１の側面から、直角方向に延び吐出口２０をダクト２７に連通する位置まで延長する段付きのダクト接続枠２４を含んでいる。ダクト接続枠２４内には、電動又は風圧にて開閉するシャッター２５が設けられている。ダクト２７は屋外まで延びている。

このように構成された換気扇１００は、モータ１６の駆動によりモータ１６に接続されたファン４が回転することで室内の空気を取り込み、ダクト２７を通じて室外へと排出する。ダクト接続枠２４に付設されたシャッター２５は通風時に開状態となることで空気を排出し、非通風時には閉状態で室外からの空気の侵入を防止する。

このような換気扇においては、室内空気中に浮遊している塵埃がファン４の翼４ｃに付着して堆積する。塵埃が堆積したまま換気扇を運転すると、所定の送風性能を十分に発揮できないだけでなく、騒音が大きくなるなどの問題が発生することがある。そのため、定期的なファン４の清掃が必要となる。

図３は、図１の換気扇１００のファン４と翼清掃板を拡大して示す正面図である。図４は、図３に示すファン４と翼清掃板の断面図である。図３及び図４において、ファン４は上記のように円筒型多翼遠心ファンであり、モータ１６の駆動軸に結合するために中心部に設けられた中央ボス部４ａと、中央ボス部４ａの周囲からモータ１６側へ広がるように延びる概略円錐形の主板４ｂと、主板４ｂの外周部に全周にわたって等間隔に立設し互いに平行に且つ軸に平行に配設され全体で概略円筒形を成す複数の翼４ｃとを有している。図３に示されるように、翼４ｃの断面形状は概略円弧形状を成している。

ファン４の主板４ｂは、モータ１６と干渉しないようにモータ１６側に逃げを形成する円錐形状となっている（図１）。そして、中心部に設けられた中央ボス部４ａには、モータ１６の駆動軸を挿入する圧入部４ｆ（図４）や、翼清掃板１８の係合爪１８ｅが係合する係合穴４ｅ（図３）が形成されている。圧入部４ｆ内には円筒形の圧入用バネ５が配設されており、ファン４とモータ１６は、圧入部４ｆにモータの駆動軸を圧入することにより結合されている。

次に、翼清掃板１８について説明する。図５は、翼清掃板１８の正面図である。図６は、ファン４と翼清掃板１８の係合状態を説明するための図であり、翼清掃板１８とファン４の中央ボス部４ａの近傍を切り取って示す斜視図である。なお、図６において、ハッチングを入れた部分は切り取った断面を示している。翼清掃板１８は、樹脂にて一体成型して作製され、図５に示すように、中央部に中央開口１８ｂ有する概略円錐状の基板１８ａと、基板１８ａの外周部に全周にわたり水平に櫛歯状に張り出して形成され、隣接する翼４ｃ間におのおの挟み込まれる複数の突出部（櫛歯片）１８ｃとを有している。突出部１８ｃの断面形状は、隣接する２枚の翼４ｃ間の隙間の形に等しい。つまり、突出部１８ｃの形状は、隣接する２枚の翼４ｃの表面と裏面とに隙間無く密着する形状となっている。突出部１８ｃの外周部の断面形状は必要に応じて任意の形状とされてよい、つまり堆積した塵埃を削ぎ落とし安いように刃物状に尖らせてもよいし、強固に堆積した塵埃を削り安いように剛性の高い断面角形にしたり、あるいは、小さな力で摺動できるようにＲ面取りをした断面角形としてもよい。中央部に設けられた中央開口１８ｂは、ファン４の中央ボス部４ａが貫通するために設けられている。

さらに、翼清掃板１８の中央開口１８ｂの内側の対向する２箇所には、それぞれ棒状の把手１８ｄが立設されている。この把手１８ｄの基板１８ａ側の先端には、上述したファン４の係合穴４ｅに係合する係合爪１８ｅが形成されている。一方、把手１８ｄの反対側の端部は、清掃する際に作業者がにぎる部分にすべり止めの凹凸が形成されて手掛部１８ｆとなっている。把手１８ｄは、基板１８ａから延びる支持部１８ｇにて中間部を支点として支持されており、２本の把手１８ｄの手掛部１８ｆ，１８ｆを片手で握るようにしてつかむと、反対側の端部が開いて係合爪１８ｅの係合が外れる構造となっている。

翼清掃板１８は、非清掃時には、ファン４のモータ１６側端である待機位置（図１及び図４に示す位置）に位置している（後述のように、未使用時には換気扇１００から外しておくことも可能である）。ファン４の主板４ｂと翼清掃板１８の基板１８ａとは、概略同じ形状の円錐形を成している。そして、上記待機位置においては、係合穴４ｅの係合爪１８ｅとの係合構造により、翼清掃板１８はファン４に固定されて外れることはない。また、ファン４の運転時には、翼清掃板１８は、この待機位置においてファン４の運転により発生する風圧と遠心力により、図４に示すように、主板４ｂに密着し、ガタついたりすることがないので、振動や騒音の発生はない。このとき、ファン４の主板４ｂと翼清掃板１８の基板１８ａとが概略同じ形状の円錐形を成しているので、風圧と遠心力のより押圧された際、密着しやすく安定した状態で保持される。

また、翼清掃板１８は、ファン４の運転停止時には、係合穴４ｅへの係合爪１８ｅ係合を外すことにより、ファン４の軸に沿って往復移動（図１において、図の上下方向にスライド運動）させることができる。翼清掃板１８は、ファン４の軸方向ほぼ全長にわたって往復移動可能となっている。翼清掃板１８は、外周部に形成された複数の突出部１８ｃを全周にわたって翼４ｃに係合させているので、翼４ｃ自体がガイドとして働きファン４の軸方向に安定して移動させることができる。翼清掃板１８を往復させることにより、突出部１８ｃによって、翼４ｃに付着・堆積した塵埃がそぎ落とされる。なお、翼清掃板１８は、未使用時には換気扇１００から外しておくことも可能である。

図７は、ファンケーシング２３を示す斜視図である。図８は、オリフィスリング２２を表面側から見た斜視図である。図９は、オリフィスリング２２を裏面側から見た斜視図である。オリフィスリング２２は、ファンケーシング２３に取付けられ、表面は、なめらかに成型され吸込口１９と、吸込口１９からファンケーシング２３に至る通風路を形成し、装置内部へ流れ込む空気（吸気流）を整流する。一方、オリフィスリング２２の裏面は、全周にわたり塵埃落下防止の堤が形成され、翼４ｃの清掃時に翼４ｃから落ちた塵埃を捕獲する塵埃受け部２２ｃとなっている。

本実施の形態のオリフィスリング２２は、周縁部の３箇所に係止片２２ａを有しており、対応するファンケーシング２３の位置には、それぞれ係止片２２ａが嵌り込む収納隙間２３ａが形成されており、回転スライドすることにより、オリフィスリング２２がファンケーシング２３に固定される。また、ファンケーシング２３は、外周部の所定の位置に、ゆるみ止め用の凸部（回り止め凸部）２３ｂを有しており、対応するオリフィスリング２２の周縁部には、凸部２３ｂと係合する凹部（回り止め凹部）２２ｂが形成されている。両者が係合することにより、ファン４の運転停止時に振動が発生するようなことがあっても、係止片２２ａが収納隙間２２ａから外れてファンケーシング２３からオリフィスリング２２が脱落することを防止している。凸部２３ｂと凹部２２ｂとは、オリフィスリング２２を取り外すときなど、所定以上の力が作用すると外れる。なお、ファンケーシング２３に係止片が設けられ、オリフィスリング２２に収納隙間が設けられてもよい。また、オリフィスリング２２に凸部、ファンケーシング２３に凹部が設けられてもよい。

翼清掃板１８による翼４ｃの清掃は、オリフィスリング２２を取り付けたままでも行うことができる。すなわち、吸込口１９から手を差し入れて、２本の把手１８ｄの手掛部１８ｆ，１８ｆを握って係合爪１８ｅ係合を外し、翼清掃板１８を往復させることにより、突出部１８ｃによって、翼４ｃに付着・堆積した塵埃がそぎ落とされる。オリフィスリング２２の内径は、ファン４の翼４ｃの内径よりも小さくされており、翼清掃板１８にて除去された塵埃はオリフィスリング２２の塵埃受け部２２ｃに確実に溜まる。塵埃受け部２２ｃに溜まった塵埃はオリフィスリング２２を取外し清掃することで捨てることができる。

なお、上記実施の形態は、本発明をダクト用換気扇に適用されたものであるが、円筒型多翼遠心ファンを装備する換気装置であれば広く適用することができる。また、円筒型多翼遠心ファンの軸の方向に関しては、上記実施の形態の換気扇のようにファンの軸が鉛直方向を向くものであれば、落下した塵埃を収集しやすいので最適であるが、必ずしもファンの軸が鉛直方向を向くものでなくとも、落下した塵埃は多少除去しづらくなるが、翼に堆積した塵埃を除去するという点で優れた効果を得ることができる。

以上のように、本発明にかかる換気装置は、円筒型多翼遠心ファンを有する換気装置に有用であり、特に、天井構造や壁構造に埋め込んだ状態にて設置される換気装置に適している。

４ 円筒型多翼遠心ファン
４ａ 中央ボス部
４ｂ 主板
４ｃ 翼
４ｅ 係合穴
４ｆ 圧入部
５ 圧入用バネ
１４ 外殻
１５ 多翼式送風機
１６ モータ
１８ 翼清掃板
１８ａ 基板
１８ｂ 中央開口
１８ｃ 突出部
１８ｄ 把手
１８ｅ 係合爪
１８ｆ 手掛部
１８ｇ 支持部
１９ 吸込口
２０ 吐出口
２１ 本体
２２ オリフィスリング
２２ａ 係止片
２２ｂ 凹部（回り止め凹部）
２２ｃ 塵埃受け部
２３ ファンケーシング
２３ａ 収納隙間
２３ｂ 凸部（回り止め凸部）
２４ ダクト接続枠
２５ シャッター
２６ 化粧グリル
２７ ダクト
２８ バネ
２９ 化粧グリル引掛部
３０ 取付ネジ
４０ 天井板
５０ 野縁
６０ 開口
１００ ダクト用換気扇（換気装置）

Claims (9)

1. 室内側の吸込口から室外側の吐出口に至る通風路を内部に形成する本体と、
   前記通風路の一部を構成するファンケーシング内に配置され、概略円形状の主板と前記主板の外周に等間隔に配設され互いに平行に且つ中心軸に平行に立設された複数の翼とを有する円筒型多翼遠心ファンと、
   駆動軸を前記円筒型多翼遠心ファンに接続させ前記円筒型多翼遠心ファンを駆動させて前記通風路内に空気流を発生するモータと、
   概略円形状の基板と、前記基板の外周部に全周にわたり外方に向けて櫛歯状に形成され隣接する前記翼間におのおの挟み込まれる複数の突出部とを有し、前記円筒型多翼遠心ファンの軸方向に往復移動可能に設けられた翼清掃板と
   を備えたことを特徴とする換気装置。
2. 前記翼清掃板の前記突出部の断面形状は、隣接する前記翼間の断面形状と同じ形状にされている
   ことを特徴とする請求項１に記載の換気装置。
3. 前記翼清掃板は、前記本体に着脱自在に装着され、前記円筒型多翼遠心ファンの運転時には、前記翼清掃板は、前記円筒型多翼遠心ファンの前記モータ側端の待機位置に保持されることを特徴とする請求項１または２に記載の換気装置。
4. 前記円筒型多翼遠心ファンは、前記ファン基部の中央部に設けられた中央ボス部を前記駆動軸に嵌め込んで前記モータに接続され、
   前記翼清掃板は、中心部に前記中央ボス部を貫通させる中央開口を有するとともに、前記円筒型多翼遠心ファンの前記中央ボス部の周囲に形成された係合穴に係合する係合爪を中央開口内縁に有しており、前記係合爪を前記係合穴に係合させて、前記モータ側端の待機位置に保持されている
   ことを特徴とする請求項１から３のいずれか１項に記載の換気装置。
5. 前記翼清掃板の前記基板は、前記円筒型多翼遠心ファンの前記主板と同じ形状の円錐形を成し、前記円筒型多翼遠心ファンの運転時には、前記翼清掃板は、前記円筒型多翼遠心ファンの前記主板に密着する
   ことを特徴とする請求項１から４のいずれか１項に記載の換気装置。
6. 前記吸込口を形成し前記円筒型多翼遠心ファンの運転時には吸気流を整流するとともに、翼清掃時には、前記翼から落下する塵埃を捕獲するオリフィスリングをさらに備え、前記オリフィスリングは、前記ファンケーシングの室内側に着脱自在に装着されている
   ことを特徴とする請求項１から５のいずれか１項に記載の換気装置。
7. 前記オリフィスリングに形成された前記吸込口の穴径は、前記円筒型多翼遠心ファンの外径よりも小さい
   ことを特徴とする請求項６に記載の換気装置。
8. 前記オリフィスリングと前記ファンケーシングのいずれか一方の対向面に、半径方向に突出する係止片が設けられ、他方の対向面の対応する位置に前記係止片を収納する収納隙間が形成され、前記オリフィスリングを前記ファンケーシングに対向させて回転スライドさせると、前記係止片と前記収納隙間が係合して、前記オリフィスリングが前記ファンケーシングに固定される
   ことを特徴とする請求項６または７に記載の換気装置。
9. 前記オリフィスリングと前記ファンケーシングのいずれか一方の対向面に回り止め凸部が設けられ、他方の対向面の対応する位置に回り止め凹部が設けられ、前記回り止め凸部と前記回り止め凹部とが嵌合することにより、前記オリフィスリングが前記ファンケーシングの所定の角度位置に位置決めされるとともに、前記回り止め凸部と前記回り止め凹部の嵌合は、所定以上の力が作用したとき外れる
   ことを特徴とする請求項６から８のいずれか１項に記載の換気装置。

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