JP2014105641A - 羽根車及び送風装置 - Google Patents

Abstract

【課題】高さ方向の寸法を抑え、かつ、大径化することなく、更には回転数を上げることなく風量の低下を抑えることができる羽根車を提供する
【解決手段】羽根車１は、多翼の羽根部１０の外径をＡ、羽根部１０の内側に形成される凸状部１２の外径をＢ、羽根部１０の内径をＣとしたとき、羽根部１０の外径Ａと凸状部１２の外径Ｂとの比率Ｂ／Ａが、０．６８〜０．８３で、羽根部１０の外径Ａと羽根部１０の内径Ｃとの比率Ｃ／Ａが、０．８３〜０．８９であり、かつ、羽根部１０の外径Ａと凸状部１２の外径Ｂとの比率Ｂ／Ａと、羽根部１０の外径Ａと羽根部１０の内径Ｃとの比率Ｃ／Ａを異なる値とした。
【選択図】 図１

Description

本発明は、遠心ファンを構成する多翼の羽根車、羽根車を備えた送風装置に関する。

従来から、浴室等の天井に設置され、浴室及び他室の換気と、浴室の暖房、浴室内にある被乾燥物の乾燥等の機能を実現した浴室暖房換気乾燥装置と称される装置が提案されている。

浴室暖房換気乾燥装置では、浴室の空気を吸い込み、浴室から吸い込んだ空気を浴室に吹き出す循環ファンと、浴室及び他室の空気を吸い込み、屋外に排気する換気ファンを備え、暖房等と換気を独立した送風装置で実現する装置が提案されている。

循環ファンと換気ファンを備えた浴室暖房換気乾燥装置では、循環ファンと換気ファンが並列される構成とすると、装置が大型化する。そこで、循環ファンと換気ファンを重ねて配置した浴室暖房換気乾燥装置が提案されている（例えば、特許文献１参照）。

特開２００４−２０５０５４号公報

浴室暖房換気乾燥装置を構成する送風装置では、一般的に、羽根車の回転数を増加させることで、風量の増加は可能になるが、音が大きくなる。これに対して、羽根車の外径を大きくすることで、羽根車の回転数を低く抑えても、風量の増加が可能で、静音化が可能である。但し、送風装置が大型化する。

更に、遠心ファンと称される羽根車では、羽根部の内側に凸状の部位が設けられていない構成とすることで、風量を増加させることが可能になるが、ファンケースからモータが突出する形態となり、送風装置の高さ方向の寸法が大きくなるので、送風装置が適用される装置の高さ方向の大型化につながる。

これに対して、羽根車の内側にモータが入り込む構成とすることで、送風装置の高さ方向の寸法が抑えられ、送風装置が適用される装置の小型化につながる。但し、羽根車の内側にモータが入り込むための凸状の部位が設けられることで、風量の低下につながる。

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、高さ方向の寸法を抑え、かつ、大径化することなく、更には回転数を上げることなく風量の低下を抑えることができる多翼の羽根車及び羽根車を備えた送風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、本発明は、多翼の羽根部の外径をＡ、羽根部の内側に形成される凸状部の外径をＢ、羽根部の内径をＣとしたとき、羽根部の外径Ａと凸状部の外径Ｂとの比率Ｂ／Ａが、０．６８〜０．８３で、羽根部の外径Ａと羽根部の内径Ｃとの比率Ｃ／Ａが、０．８３〜０．８９であり、かつ、羽根部の外径Ａと凸状部の外径Ｂとの比率Ｂ／Ａと、羽根部の外径Ａと羽根部の内径Ｃとの比率Ｃ／Ａを異なる値とした羽根車である。

また、本発明は、多翼の羽根部を有した羽根車と、羽根車を回転させるモータと、風路を形成するファンケースを備え、羽根車は、多翼の羽根部の外径をＡ、羽根部の内側に形成され、モータが入る凸状部の外径をＢ、羽根部の内径をＣとしたとき、羽根部の外径Ａと凸状部の外径Ｂとの比率Ｂ／Ａが、０．６８〜０．８３で、羽根部の外径Ａと羽根部の内径Ｃとの比率Ｃ／Ａが、０．８３〜０．８９であり、かつ、羽根部の外径Ａと凸状部の外径Ｂとの比率Ｂ／Ａと、羽根部の外径Ａと羽根部の内径Ｃとの比率Ｃ／Ａを異なる値とした送風装置である。

更に、本発明は、空気を吸い込んで吹き出す送風手段と、送風手段で吹き出される空気を加熱する加熱手段とを備え、送風手段は、多翼の羽根部を有した羽根車と、羽根車を回転させるモータと、風路を形成するファンケースを備え、羽根車は、多翼の羽根部の外径をＡ、羽根部の内側に形成され、モータが入る凸状部の外径をＢ、羽根部の内径をＣとしたとき、羽根部の外径Ａと凸状部の外径Ｂとの比率Ｂ／Ａが、０．６８〜０．８３で、羽根部の外径Ａと羽根部の内径Ｃとの比率Ｃ／Ａが、０．８３〜０．８９であり、かつ、羽根部の外径Ａと凸状部の外径Ｂとの比率Ｂ／Ａと、羽根部の外径Ａと羽根部の内径Ｃとの比率Ｃ／Ａを異なる値とした送風装置である。

本発明によれば、羽根車を回転駆動するモータを、羽根車に設けた凸状部に入り込む形態として高さ方向の寸法を抑えることができ、かつ、凸状部が設けられることによる風量の低下を抑えることができ、羽根車を大径化することなく、また、羽根車の回転数を上げることなく風量の低下を抑えることができる。これにより、装置を大型化することなく、静音化を図ることができる。

本実施の形態の羽根車の一例を示す断面図である。 本実施の形態の羽根車の一例を示す斜視図である。 本実施の形態の送風装置の一例を示す断面図である。 本実施の形態の送風装置の一例を示す平面図である。 本実施の形態の浴室暖房換気乾燥装置の一例を示す全体構成図である。 本実施の形態の浴室暖房換気乾燥装置の一例を示す内部構成図である。 凸状部の外径を変化させた場合における羽根車の回転数と騒音値との関係を示すグラフである。 凸状部の外径を変化させた場合における羽根車の回転数と騒音値との関係を示すグラフである。 凸状部の外径を変化させた場合における羽根車の回転数と騒音値との関係を示すグラフである。 、凸状部を設けていない場合における羽根車の回転数と騒音値との関係を示すグラフである。

以下、図面を参照して、本発明の羽根車及び送風装置の実施の形態について説明する。

＜本実施の形態の羽根車の構成例＞
図１は、本実施の形態の羽根車の一例を示す断面図、図２は、本実施の形態の羽根車の一例を示す斜視図である。

本実施の形態の羽根車１は、多翼の羽根部１０と、羽根部１０が設けられた羽根支持部１１を備える。羽根部１０は、羽根車１の回転軸方向に沿って所定の高さを有すると共に、羽根車１の径方向に沿って所定の幅を有し、羽根車１の回転方向に対して前向きに傾斜した複数枚の羽根１０ａが設けられる。

羽根部１０は、複数枚の羽根１０ａが、羽根車１の回転軸方向に沿って羽根支持部１１の一の側に立設された形態で、羽根支持部１１の外周に沿って円周方向に並列されて構成される。

羽根支持部１１は、羽根部１０の内側に凸状部１２が設けられる。羽根支持部１１は、羽根車１の回転軸方向に沿って一の側に突出する形態で凸状部１２が形成され、凸状部１２の中心に軸穴部１２ａが設けられる。

羽根車１は、羽根部１０の外径をＡ、凸状部１２の外径をＢ、羽根部１０の内径をＣとしたとき、羽根部１０の外径Ａと凸状部１２の外径Ｂとの比率Ｂ／Ａと、羽根部１０の外径Ａと羽根部１０の内径Ｃとの比率Ｃ／Ａが規定される。

本実施の形態の羽根車１では、羽根部１０の外径Ａと凸状部１２の外径Ｂとの比率Ｂ／Ａを、０．６８〜０．８３とした。また、羽根車１では、羽根部１０の外径Ａと羽根部１０の内径Ｃとの比率Ｃ／Ａを、０．８３〜０．８９とした。

更に、羽根車１では、羽根部１０の外径Ａと凸状部１２の外径Ｂとの比率Ｂ／Ａと、羽根部１０の外径Ａと羽根部１０の内径Ｃとの比率Ｃ／Ａを異なる値とし、羽根部１０の内径Ｃより凸状部１２の外径Ｂを小さくした。

羽根車１では、凸状部１２の外周と羽根部１０の内周との間に所定の空間を形成して、羽根１０ａの高さ方向の全体に空気が流れるようにするため、本例では、羽根部１０の外径Ａと凸状部１２の外径Ｂとの比率Ｂ／Ａが、０．６８〜０．７７程度であることが好ましい。

本実施の形態の羽根車１において、羽根部１０の外径Ａは、羽根車１が適用される送風装置等の大きさの制約と、送風装置に要求される風量等の能力で規定される。このため、羽根車１では、羽根部１０の外径Ａを、１２０〜２５０ｍｍ程度とした。羽根部１０の外径Ａは、本例では、１６０〜２２０ｍｍ程度、より具体的には、１７０〜２００ｍｍ程度であることが好ましい。

また、本実施の形態の羽根車１において、凸状部１２の外径Ｂは、凸状部１２の内部に収納される構造物である後述するモータの大きさ等で規定される。このため、羽根車１では、凸状部１２の外径Ｂを、１２５ｍｍ以上とした。

＜本実施の形態の送風装置の構成例＞
図３は、本実施の形態の送風装置の一例を示す断面図、図４は、本実施の形態の送風装置の一例を示す平面図である。本実施の形態の送風装置２は、上述した羽根車１が適用され、羽根車１と、羽根車１を回転駆動するモータ２０と、風路を形成するファンケース２１を備える。

ファンケース２１は風路形成手段の一例で、羽根車１が回転駆動されることで空気が吸い込まれる吸込部であるファン吸込口２１ａと、ファン吸込口２１ａから吸い込まれた空気が吹き出される吹出部であるファン吹出口２１ｂを備える。また、ファンケース２１は、ファン吸込口２１ａから吸い込んだ空気をファン吹出口２１ｂから吹き出す空気の流れを生成する風路であるファンケース風路２１ｃを備える。

送風装置２は、ベルマウスと称される円形の開口で構成されるファン吸込口２１ａが、羽根車１の回転軸方向に設けられる。また、送風装置２は、羽根車１の外周に沿ってファンケース風路２１ｃが設けられる。これにより、送風装置２では、羽根車１の回転軸方向に沿ってファン吸込口２１ａから吸い込まれた空気が、羽根車１の回転方向に沿ってファン吹出口２１ｂから吹き出される。

送風装置２は、羽根車１の回転軸を縦向きとして使用される形態で、ファンケース２１の一の面である本例では下面部２１ｄに、ファン吸込口２１ａが設けられる。また、送風装置２は、ファンケース２１の他の面である本例では上面部２１ｅに、軸２０ａを下向きとしてモータ２０が取り付けられる。

送風装置２は、凸状部１２を下向きとした羽根車１の軸穴部１２ａに、モータ２０の軸２０ａが挿入されて、モータ２０の軸２０ａに羽根車１が固定される。これにより、送風装置２は、羽根車１の凸状部１２にモータ２０が入り込む形態で、羽根車１がモータ２０に取り付けられる。また、送風装置２は、凸状部１２を下向きとした羽根車１が、ファン吸込口２１ａの内側に配置される。

送風装置２は、羽根車１の凸状部１２にモータ２０が入り込む形態とすることで、羽根車１の一の端部である本例では下端から、モータ２０の他の端部である本例では上端までの長さが、ファンケース２１の高さである下面部２１ｄから上面部２１ｅまでの長さより短く構成される。

このため、送風装置２は、モータ２０をファンケース２１に固定するモータ取付部２２が、ファンケース２１の上面部２１ｅの下側に設けられ、モータ２０が、ファンケース２１の上面部２１ｅより下側に取り付けられる。

これにより、送風装置２は、ファンケース２１の上面部２１ｅより上側に、モータ２０を退避させる空間を設ける必要がなく、ファンケース２１の上面部２１ｅにモータ２０を退避させるような凸形状が設けられない構成である。

＜本実施の形態の送風装置の作用効果例＞
送風装置では、一般的に、羽根車の回転数を増加させることで、風量の増加は可能になるが、音が大きくなる。これに対して、羽根車の外径を大きくすることで、羽根車の回転数を低く抑えても、風量の増加が可能で、静音化が可能である。但し、送風装置が大型化する。

更に、遠心ファンと称される羽根車では、羽根部の内側に凸状の部位が設けられていない構成とすることで、風量を増加させることが可能になるが、ファンケースからモータが突出する形態となり、送風装置の高さ方向の寸法が大きくなるので、送風装置が適用される装置の大型化につながる。

これに対して、羽根車の内側にモータが入り込む構成とすることで、送風装置の高さ方向の寸法が抑えられ、送風装置が適用される装置の小型化につながる。但し、羽根車の内側にモータが入り込むための凸状の部位が設けられることで、風量の低下につながる。

そこで、本実施の形態の送風装置２では、高さ方向の寸法を抑えるため、モータ２０が入り込む凸状部１２が設けられる構成の羽根車１において、風量の低下を抑え、かつ、羽根車１の大径化を抑えられるようにするため、上述したように、羽根部１０の外径Ａと凸状部１２の外径Ｂとの比率Ｂ／Ａを、０．６８〜０．８３、好ましくは０．６８〜０．７７程度とした。

また、羽根部１０の外径Ａと羽根部１０の内径Ｃとの比率Ｃ／Ａを、０．８３〜０．８９とした。更に、羽根部１０の外径Ａと凸状部１２の外径Ｂとの比率Ｂ／Ａと、羽根部１０の外径Ａと羽根部１０の内径Ｃとの比率Ｃ／Ａを異なる値とした。

本実施の形態の送風装置２においても、羽根車１の羽根部１０の外径Ａは、送風装置２の大きさの制約と、送風装置２に要求される風量等の能力で規定される。このため、送風装置２では、羽根車１の羽根部１０の外径Ａを、１２０〜２５０ｍｍ程度とした。羽根部１０の外径Ａは、本例では、１６０〜２２０ｍｍ程度、より具体的には１７０〜２００ｍｍ程度であることが好ましい。

また、モータ２０が入り込む凸状部１２が設けられる構成の羽根車１を備えた送風装置２において、羽根車１の凸状部１２の外径は、凸状部１２の内部に収納されるモータ２０の大きさ等で規定される。

モータを小型化すれば、モータが入り込む凸状部の外径を小さくできるが、一般的に、径が小さいモータは、径が大きいモータに比較してトルクが弱くなり、送風装置に求められる所定の風量を得るための回転数で羽根車を駆動することができなくなる。

径の小さいモータでトルクを得ようとすると、回転軸方向に沿った長さが長いモータを使用する必要があるが、ファンケースからモータが突出する形態となり、送風装置の高さ方向の寸法が大きくなるので、送風装置が適用される装置の大型化につながる。

そこで、本実施の形態の送風装置２では、所定の風量を得るための回転数で羽根車１を駆動することができるモータ２０を使用し、かつ、ファンケース２１の上面に凸状の部位を設けることなく、羽根車１の羽根部１０の内側にモータ２０が入り込む構成とするため、羽根車１の凸状部１２の外径Ｂを、１２５ｍｍ以上とした。

＜本実施の形態の浴室暖房換気乾燥装置の構成例＞
図５は、本実施の形態の送風装置である浴室等の空間の天井等に設置される換気装置であり空調装置としての浴室暖房換気乾燥装置の一例を示す全体構成図、図６は、本実施の形態の浴室暖房換気乾燥装置の一例を示す内部構成図である。

本実施の形態の浴室暖房換気乾燥装置３は、図５に示すように、浴室１００の天井１００ａに設けた図示しない開口部に装置本体３０が入れられる形態で設置される。浴室暖房換気乾燥装置３は、空気が吸い込まれる吸込口グリル３１ａ及び空気が吹き出される吹出口グリル３１ｂを備えたフロントパネル３１が装置本体３０の下面に取り付けられ、フロントパネル３１が浴室１００の天井１００ａに露出する。

浴室１００の天井１００ａに設置された浴室暖房換気乾燥装置３は、排気ダクト３２が接続される。排気ダクト３２は、図示しない建物の外壁１０１に設置された屋外グリル３２ａと接続される。

また、浴室暖房換気乾燥装置３は、１つあるいは複数の副吸込ダクト、本例では、２本の副吸込ダクト３３が接続される。一方の副吸込ダクト３３は、他室である洗面脱衣所１０２の天井に１０２ａに設置された副吸込口グリル３３ａと接続され、他方の副吸込ダクト３３は、別の他室であるトイレ１０３の天井に１０３ａに設置された副吸込口グリル３３ａと接続される。

なお、本例では、他室として洗面脱衣所１０２とトイレ１０３の両方から空気が吸い込まれる構成としたが、どちらか一方から空気が吸い込まれる構成としても良い。

浴室暖房換気乾燥装置３は、浴室１００の空気を、装置本体３０の吸込口グリル３１ａから吸い込んで、装置本体３０の吹出口グリル３１ｂから浴室１００に吹き出す循環ファン５を備える。

また、浴室暖房換気乾燥装置３は、浴室１００の空気を、装置本体３０の吸込口グリル３１ａから吸い込んで、排気ダクト３２を介して屋外に排気すると共に、他室である洗面脱衣所１０２及びトイレ１０３の空気を、副吸込口グリル３３ａから副吸込ダクト３３を介して吸い込んで、排気ダクト３２を介して屋外に排気する換気ファン６を備える。

浴室暖房換気乾燥装置３は、循環ファン５の上側に換気ファン６が重なる配置で取り付けられる構成で、循環ファン５及び換気ファン６の外側に、装置本体３０の側面及び上面を覆う形状の金属ケース７が取り付けられる。

循環ファン５は循環送風手段の一例で、図１及び図２で説明した羽根車１が適用された図３及び図４で説明した送風装置２の一例で、多翼の羽根車１と、羽根車１を回転駆動する循環ファンモータ５１と、風路を形成する循環ファンケース５２を備える。羽根車１は、５０〜８０枚程度の羽根１０ａが、羽根車１の回転軸方向に沿って羽根支持部１１の一の側に立設された形態で、羽根支持部１１の外周に沿って円周方向に並列されて構成される。

循環ファンケース５２は風路形成手段の一例で、羽根車１が回転駆動されることで空気が吸い込まれる吸込部である循環ファン吸込口５２ａと、循環ファン吸込口５２ａから吸い込まれた空気が吹き出される吹出部である循環ファン吹出口５２ｂを備える。

また、循環ファンケース５２は、循環ファン吸込口５２ａから吸い込んだ空気を循環ファン吹出口５２ｂから吹き出す空気の流れを生成する風路である循環ファンケース風路５２ｃを備える。

循環ファン５は、羽根車１の回転軸を縦向きとして使用される形態で、ベルマウスと称される円形の開口で構成される循環ファン吸込口５２ａが、羽根車１の回転軸方向に設けられる。

浴室暖房換気乾燥装置３は、装置本体３０の下面の一部が循環ファンケース５２の下面部５２ｄで構成され、循環ファン５は、羽根車１の回転軸方向に沿った循環ファンケース５２の下面である装置本体３０の下面に循環ファン吸込口５２ａが設けられる。

また、循環ファン５は、羽根車１の外周に沿った形状の循環ファンケース５２で循環ファンケース風路５２ｃが設けられる。更に、循環ファン５は、装置本体３０の下面に、循環ファンケース風路５２ｃと連通して循環ファン吹出口５２ｂが設けられ、循環ファン吹出口５２ｂの内側にヒータ８が設けられる。

ヒータ８は加熱手段の一例で、本例ではＰＴＣヒータで構成される。浴室暖房換気乾燥装置３は、ヒータ８が通電されることで発熱し、循環ファン吹出口５２ｂから吹き出される空気が加熱される。

循環ファン５は、循環ファンケース５２の上面部５２ｅの下側にモータ取付部５３が設けられ、モータ取付部５３に、軸５１ａを下向きとして循環ファンモータ５１が取り付けられる。循環ファン５は、凸状部１２を下向きとした羽根車１の軸穴部１２ａに、循環ファンモータ５１の軸５１ａが挿入されて、循環ファンモータ５１の軸５１ａに羽根車１が固定される。

これにより、循環ファン５は、羽根車１の凸状部１２に循環ファンモータ５１が入り込む形態で、羽根車１が循環ファンモータ５１に取り付けられる。また、循環ファン５は、凸状部１２を下向きとした羽根車１が、循環ファン吸込口５２ａの内側に配置される。

これにより、循環ファン５は、循環ファンモータ５１で羽根車１が回転駆動されると、羽根車１の回転軸方向に沿って循環ファン吸込口５２ａから空気が吸い込まれ、循環ファン吸込口５２ａから吸い込まれた空気が、羽根車１の回転方向に沿って循環ファン吹出口５２ｂから吹き出される。

循環ファン５は、羽根車１の凸状部１２に循環ファンモータ５１が入り込む形態とすることで、羽根車１の回転軸方向に沿った下端から、循環ファンモータ５１の上端までの長さが、循環ファンケース５２の高さである下面部５２ｄから上面部５２ｅまでの長さより短く構成される。

このため、循環ファン５は、循環ファンモータ５１を循環ファンケース５２に固定するモータ取付部５３が、循環ファンケース５２の上面部５２ｅの下側に設けられ、循環ファンモータ５１が、循環ファンケース５２の上面部５２ｅより下側に取り付けられる。

これにより、循環ファン５は、循環ファンケース５２の上面部５２ｅより上側に、循環ファンモータ５１を退避させる空間を設ける必要がなく、循環ファンケース５２の上面部５２ｅに循環ファンモータ５１を入り込ませて退避させるような凸形状が設けられない構成である。

換気ファン６は換気送風手段の一例で、多翼の羽根車６０と、羽根車６０を回転駆動する換気ファンモータ６１と、風路を形成する換気ファンケース６２を備える。

換気ファンケース６２は風路形成手段の一例で、羽根車６０が回転駆動されることで空気が吸い込まれる吸込部である換気ファン吸込口６２ａと、換気ファン吸込口６２ａから吸い込まれた空気が吹き出される吹出部である換気ファン吹出口６２ｂを備える。

また、換気ファンケース６２は、換気ファン吸込口６２ａから吸い込んだ空気を換気ファン吹出口６２ｂから吹き出す空気の流れを生成する風路である換気ファンケース風路６２ｃを備える。

換気ファン６は、循環ファン５と同様に、羽根車６０の回転軸を縦向きとして使用される形態で、ベルマウスと称される円形の開口で構成される換気ファン吸込口６２ａが、羽根車６０の回転軸方向に沿った換気ファンケース６２の上面部６２ｄに設けられる。

また、換気ファン６は、羽根車６０の外周に沿った形状の換気ファンケース６２で換気ファンケース風路６２ｃが設けられ、換気ファンケース風路６２ｃに連通して、羽根車６０の横方向に換気ファン吹出口６２ｂが設けられる。

更に、換気ファン６は、羽根車６０が循環ファン５の羽根車１と重なるような配置で、循環ファン５の上側に重ねて取り付けられ、換気ファンケース６２の下面が、循環ファンケース５２の上面部５２ｅの一部で構成される。

換気ファン６は、換気ファン吸込口６２ａの上側にモータ取付部６３が設けられる。モータ取付部６３は、換気ファン吸込口６２ａとの間に所定の隙間が形成される形状で、換気ファンケース６２の上面部６２ｄの上側に支持される。

換気ファン６は、換気ファンモータ６１が軸６１ａを下向きとしてモータ取付部６３に取り付けられ、換気ファンモータ６１が換気ファン吸込口６２ａから換気ファンケース６２内に入り込む形態となる。換気ファン６は、羽根車６０の図示しない軸穴部に換気ファンモータ６１の軸６１ａが挿入されて、換気ファンモータ６１の軸６１ａに羽根車６０が固定される。

これにより、換気ファン６は、換気ファンモータ６１で羽根車６０が回転駆動されると、羽根車６０の回転軸方向に沿って換気ファン吸込口６２ａから空気が吸い込まれ、換気ファン吸込口６２ａから吸い込まれた空気が、羽根車６０の回転方向に沿って換気ファン吹出口６２ｂから吹き出される。

換気ファン６の下側に配置される循環ファン５は、上述したように、循環ファンケース５２の上面部５２ｅに循環ファンモータ５１を入り込ませて退避させるような凸形状が設けられない構成である。

これにより、換気ファン６の羽根車６０と循環ファン５の羽根車１が重なるような配置で、循環ファン５の上側に換気ファン６を重ねて取り付けて、換気ファンケース６２の下面を、循環ファンモータ５１が取り付けられる部位の循環ファンケース５２の上面部５２ｅで構成することができる。

そして、循環ファン５側の循環ファンモータ５１等が、換気ファン６側の風路、本例では、換気ファンケース風路６２ｃで空気の流れの妨げになることはない。なお、換気ファンケース６２の下面を構成する部位の循環ファンケース５２は、上面部５２ｅが全て平面状である必要はなく、例えば、循環ファンモータ５１に接続される図示しない配線が通されるような凸状の部位や、整流作用を持たせる凸状の部位等が設けられていても良い。

浴室暖房換気乾燥装置３は、樹脂材料で構成された循環ファンケース５２及び換気ファンケース６２が金属ケース７で覆われ、循環ファンケース５２及び換気ファンケース６２と、金属ケース７との間に設けられる空間で、換気ファン６の換気ファン吸込口６２ａと連通する風路が形成される。

すなわち、浴室暖房換気乾燥装置３は、金属ケース７と、循環ファンケース５２及び換気ファンケース６２の側面との間、金属ケース７と、換気ファンケース６２の上面との間に設けられる連通した空間で、浴室吸込風路３４ａが形成される。

浴室暖房換気乾燥装置３は、換気ファン６の換気ファン吸込口６２ａと浴室吸込風路３４ａが連通し、浴室吸込風路３４ａを介して換気ファン吸込口６２ａと連通した換気吸込口３５が、装置本体３０の下面に形成される。

また、浴室暖房換気乾燥装置３は、金属ケース７と、循環ファンケース５２及び換気ファンケース６２の上面との間に設けられる空間で、他室吸込風路３４ｂが形成される。

浴室暖房換気乾燥装置３は、換気ファン６の換気ファン吸込口６２ａと他室吸込風路３４ｂが連通し、他室吸込風路３４ｂを介して換気ファン吸込口６２ａと連通した単数または複数の副吸込口３６が、装置本体３０の一の側面に形成される。

更に、浴室暖房換気乾燥装置３は、換気ファン６の換気ファン吹出口６２ｂと連通した排気吹出口３７が、装置本体３０の他の側面に形成される。

浴室暖房換気乾燥装置３は、換気吸込口３５と循環ファン吸込口５２ａが、フロントパネル３１の吸込口グリル３１ａと連通し、循環ファン吹出口５２ｂが、フロントパネル３１の吹出口グリル３１ｂと連通する。

浴室暖房換気乾燥装置３は、排気吹出口３７に排気ダクトジョイント３８が取り付けられ、排気ダクトジョイント３８に排気ダクト３２が接続される。また、浴室暖房換気乾燥装置３は、本例では２つの副吸込口３６にそれぞれ副吸込ダクトジョイント３９が取り付けられ、各副吸込ダクトジョイント３９に副吸込ダクト３３が接続される。

これにより、浴室暖房換気乾燥装置３は、浴室１００と、洗面脱衣所１０２及びトイレ１０３が、装置本体３０内の浴室吸込風路３４ａ及び他室吸込風路３４ｂと、副吸込ダクト３３を介して繋がる風路構成となっている。

＜本実施の形態の浴室暖房換気乾燥装置の作用効果例＞
浴室暖房換気乾燥装置３は、循環ファン５が駆動されると、浴室１００の空気が、装置本体３０の吸込口グリル３１ａから循環ファン５に吸い込まれ、浴室１００から吸い込まれた空気が、循環ファン５で装置本体３０の吹出口グリル３１ｂから浴室１００に吹き出される。

浴室暖房換気乾燥装置３では、循環ファン５の駆動と連動してヒータ８が駆動されることで、温風が浴室１００に吹き出されると共に、ヒータ８が非駆動であれば、浴室１００の温度に応じた風が浴室１００に吹き出される。

また、浴室暖房換気乾燥装置３は、換気ファン６が駆動されると、浴室１００の空気が、装置本体３０の吸込口グリル３１ａから換気ファン６に吸い込まれ、換気ファン６から排気ダクト３２を介して屋外に排気されると共に、洗面脱衣所１０２及びトイレ１０３の空気が、副吸込口グリル３３ａから副吸込ダクト３３を介して吸い込まれ、排気ダクト３２を介して屋外に排気される。

本実施の形態の浴室暖房換気乾燥装置３は、予め設定された所定のプログラムに従って実行される運転モードとして、換気ファン６を駆動することで、所定の換気風量で常時の換気運転を行う２４時間換気運転モードを備える。

また、浴室暖房換気乾燥装置３は、循環ファン５とヒータ８を駆動することで、浴室１００に温風を吹き出す暖房運転を行う暖房運転モードと、換気ファン６を駆動することで、２４時間換気運転モードでの換気風量より多い所定の換気風量で主に浴室１００の換気運転を行う換気運転モードを備える。

更に、浴室暖房換気乾燥装置３は、循環ファン５とヒータ８と換気ファン６を駆動して、浴室１００内の換気動作を行いながら、浴室内に温風を吹き出して乾燥運転を行う乾燥運転モードと、循環ファン５を駆動して、浴室１００内に浴室１００の温度に応じて風を吹き出す涼風運転を行う涼風運転モードを備える。

２４時間換気運転モードでは、浴室１００、洗面脱衣所１０２及びトイレ１０３を含む図示しない建物の全体の換気が行われる。２４時間換気運転モードでの換気風量は、連続的あるいは断続的な常時換気を行うことで、所定時間で浴室１００、洗面脱衣所１０２及びトイレ１０３を含む図示しない建物全体の空気が入れ替えられる風量に設定される。

このように、浴室暖房換気乾燥装置３では、２４時間換気運転モードが実行されることで、換気ファン６が常時あるいは長時間に亘り駆動されることから、換気ファン６の静音性が求められる。

このため、浴室暖房換気乾燥装置３は、換気ファン６を循環ファン５の上側に重ねて配置することで、換気ファンモータ６１等で発生する音を、循環ファン５で遮蔽する。また、換気ファン６の換気ファン吸込口６２ａを、換気ファンケース６２の上面に形成することで、換気ファン吸込口６２ａからの音を漏れにくくし、吸込口グリル３１ａから換気ファン吸込口６２ａまでの長さで、換気ファン吸込口６２ａから漏れる音を減衰させる構成としている。

一方、浴室暖房換気乾燥装置３は、図５で説明したように、浴室１００の天井１００ａに設けた図示しない開口部に装置本体３０が入れられる形態で設置されるので、装置本体３０の高さが、設置場所となる天井裏の高さ方向の寸法に収まる必要がある。

このため、換気ファン６を循環ファン５の上側に重ねて配置する構成の浴室暖房換気乾燥装置３では、循環ファン５と換気ファン６の高さ方向の寸法を低く抑える必要がある。

特に、浴室暖房換気乾燥装置３が設置される建物によっては、浴室暖房換気乾燥装置３が設置される天井裏の高さ方向の寸法が低い場合がある。低層の集合住宅等では、天井裏の高さ方向の寸法が１９０ｍｍ以下、例えば、１７５ｍｍ程度にまで抑えられている場合がある。

このような建物に設置される浴室暖房換気乾燥装置３としては、装置本体３０の高さを１８０ｍｍ以下、好ましくは１７５ｍｍ以下、更に好ましくは１７０ｍｍ程度にする必要がある。

浴室暖房換気乾燥装置３では、上述したように、２４時間換気運転モードにおいては所定の換気風量が得られる必要があることから、回転数を上げることなく、換気ファン６での風量が多くできるように、換気ファン６の高さ方向の寸法を、例えば１００ｍｍ程度としている。

また、換気ファン６は、換気ファンケース６２の上面に換気ファン吸込口６２ａが形成されると共に、換気ファンケース６２の上面に浴室吸込風路３４ａと他室吸込風路３４ｂが形成されるので、換気ファンケース６２の上面の空間を利用して、浴室吸込風路３４ａと他室吸込風路３４ｂに突出する形態で、換気ファンモータ６１が取り付けられる。このため、浴室暖房換気乾燥装置３では、換気ファン６における制約が少ない。

これに対して、循環ファン５は、高さ方向の寸法を８０ｍｍ以下、好ましくは７０ｍｍ程度とする必要がある。そこで、循環ファン５は、循環ファンモータ５１が入り込む形状の凸状部が設けられる構成の羽根車を備えて、高さ方向の寸法を抑える。

また、循環ファン５と換気ファン６との間には、風路が形成されず、循環ファンモータ５１が突出するような空間も必要ないので、換気ファンケース６２の下面を循環ファンケース５２で構成するようにして循環ファン５と換気ファン６を重ねる配置とすることで、高さ方向の寸法を抑えられる。

ここで、浴室暖房換気乾燥装置３でも、各ファンで羽根車の回転数を増加させることで、風量の増加は可能になる。しかし、換気ファン６の下側に配置され、循環ファン吸込口５２ａが浴室１００に面した下面側に設けられる構成の循環ファン５では、羽根車の回転数を増加させることで風量を増加させると、静音化を図ることができない。

これに対して、羽根車の外径を大きくすることで、羽根車の回転数を低く抑えても、風量の増加が可能で、静音化が可能である。但し、循環ファン５で羽根車の外径を大きくすると、循環ファン５が大型化し、循環ファン５が設けられた装置本体３０が大型化する。

浴室暖房換気乾燥装置３は、図５で説明したように、浴室１００の天井１００ａに設けた図示しない開口に装置本体３０が入れられる形態で天井１００ａに取り付けられるので、装置本体３０が大型化すると、設置に必要な面積が大きくなる。また、施工性が悪化する。

また、循環ファン５では、羽根車の回転軸に沿った高さ方向の寸法を大きくすることでも、風量の増加は可能であるが、循環ファン５の高さ方向の寸法を８０ｍｍ以下、好ましくは７０ｍｍ程度とする必要があることから、羽根車が取り得る高さ方向の寸法は４５〜７５ｍｍ程度、好ましくは６０ｍｍ程度である。

更に、循環ファン５では、羽根車の内側に循環ファンモータ５１が入り込む構成とすることで、高さ方向の寸法を抑えているが、羽根車の内側にモータが入り込むための凸状の部位が設けられることで、風量の低下につながる。

そこで、本実施の形態の浴室暖房換気乾燥装置３では、循環ファン５は、図３及び図４で説明した送風装置２を適用する。すなわち、羽根車として、循環ファンモータ５１が入り込む凸状部１２が設けられる構成の図１及び図２で説明した羽根車１を適用して、循環ファン５の高さ方向の寸法を抑える。

また、本実施の形態の浴室暖房換気乾燥装置３では、循環ファン５の高さ方向の寸法を抑えるために、循環ファンモータ５１が入り込む凸状部１２が設けられる構成の羽根車１において、風量の低下を抑え、かつ、羽根車１の大径化を抑えられるようにするため、上述したように、羽根部１０の外径Ａと凸状部１２の外径Ｂとの比率Ｂ／Ａを、０．６８〜０．８３、好ましくは０．６８〜０．７７程度とした。

また、羽根部１０の外径Ａと羽根部１０の内径Ｃとの比率Ｃ／Ａを、０．８３〜０．８９とした。更に、羽根部１０の外径Ａと凸状部１２の外径Ｂとの比率Ｂ／Ａと、羽根部１０の外径Ａと羽根部１０の内径Ｃとの比率Ｃ／Ａを異なる値とした。

本実施の形態の浴室暖房換気乾燥装置３においても、循環ファン５の羽根車１の羽根部１０の外径Ａは、循環ファン５の大きさの制約と、循環ファン５に要求される風量等の能力で規定される。このため、循環ファン５では、羽根車１の羽根部１０の外径Ａを、１２０〜２５０ｍｍ程度とした。羽根部１０の外径Ａは、本例では、１６０〜２２０ｍｍ程度、より具体的には１７０〜２００ｍｍ程度であることが好ましい。

また、循環ファンモータ５１が入り込む凸状部１２が設けられる構成の羽根車１を備えた循環ファン５において、羽根車１の凸状部１２の外径は、凸状部１２の内部に収納される循環ファンモータ５１の大きさ等で規定される。

ファンケースからモータが突出する形態では、換気ファンケース６２の下面を循環ファンケース５２で構成するようにして循環ファン５と換気ファン６を重ねる配置とすることができない。

循環ファン５で所定の風量を得るための回転数で羽根車１を駆動することができ、かつ、循環ファンケース５２の上面に凸状の部位を設けることなく、羽根車１の羽根部１０の内側に入り込む大きさの循環ファンモータ５１としては、直径が９０ｍｍ程度必要である。

そこで、モータ取付部５３を含めて、羽根車１の羽根部１０の内側に循環ファンモータ５１が入り込む構成とするため、羽根車１の凸状部１２の外径Ｂを、１２５ｍｍ以上とした。

＜実施例＞
以下に、羽根車１において、羽根部１０の外径Ａを同じ値とし、凸状部１２の外径Ｂと羽根部１０の内径Ｃを変化させて、羽根車１の回転数と騒音値の変化を測定した。また、比較例として、凸状部のない羽根車での回転数と騒音値の変化を測定した。なお、騒音値の測定は、ＪＩＳ ９６０３に基づき行った。

以下の表１〜表３では、測定に使用した羽根車１の羽根部１０の外径Ａと、凸状部１２の外径Ｂと、羽根部１０の内径Ｃの値を示す。また、表４では、凸状部を設けていない羽根車の羽根部の外径Ａと羽根部の内径Ｃの値を示す。

また、図７〜図９は、凸状部の外径を変化させた場合における羽根車の回転数と騒音値との関係を示すグラフ、図１０は、凸状部を設けていない場合における羽根車の回転数と騒音値との関係を示すグラフである。

ここで、図７は、凸状部１２の外径Ｂを１３０ｍｍとした場合における羽根車１の回転数と騒音値との関係を示す。また、図８は、凸状部１２の外径Ｂを１４７ｍｍとした場合における羽根車１の回転数と騒音値との関係を示す。更に、図９は、凸状部１２の外径Ｂを１６０ｍｍとした場合における羽根車１の回転数と騒音値との関係を示す。

図７に示すように、羽根部１０の外径Ａを１９２ｍｍ、凸状部１２の外径Ｂを１３０ｍｍとした場合は、羽根部１０の外径Ａと羽根部１０の内径Ｃとの比率Ｃ／Ａが、Ｃ／Ａ＝０．８３〜０．８９の間で羽根車１の回転数が下がり、騒音値が低下することが判った。

一方、図１０に示す凸状部が設けられていない羽根車において、回転数及び騒音値が最も低かったＣ／Ａ＝０．７８となる条件では、回転数と騒音値が上昇している。これは、凸状部１２の外周と羽根部１０の内周との隙間が狭いためと考えられる。また、Ｃ／Ａ＝０．９４となる条件では、風切音が大きくなり騒音値が上昇した。

以上の結果から、羽根部１０の外径Ａを１９２ｍｍ、凸状部１２の外径Ｂを１３０ｍｍとした羽根車１では、羽根部１０の外径Ａと凸状部１２の外径Ｂとの比率Ｂ／Ａが、Ｂ／Ａ＝０．６８となり、所定の目標音量（騒音値）Ｎに対して、羽根部１０の外径Ａと羽根部１０の内径Ｃとの比率Ｃ／Ａの適正な範囲Ｐを、Ｃ／Ａ＝０．８３〜０．８９とすることが好ましいことが判った。

図８に示すように、羽根部１０の外径Ａを１９２ｍｍ、凸状部１２の外径Ｂを１４７ｍｍとした場合は、羽根部１０の外径Ａと羽根部１０の内径Ｃとの比率Ｃ／Ａが、Ｃ／Ａ＝０．８９で羽根車１の回転数が最も下がり、騒音値も最も低下することが判った。

一方、Ｃ／Ａ＝０．７８となる条件では、回転数が上昇している。これは、凸状部１２の外周と羽根部１０の内周との隙間が狭く、羽根部１０の根元まで風が流せなくなったためと考えられる。

以上の結果から、羽根部１０の外径Ａを１９２ｍｍ、凸状部１２の外径Ｂを１４７ｍｍとした羽根車１では、羽根部１０の外径Ａと凸状部１２の外径Ｂとの比率Ｂ／Ａが、Ｂ／Ａ＝０．７７となり、所定の目標音量（騒音値）Ｎに対して、羽根部１０の外径Ａと羽根部１０の内径Ｃとの比率Ｃ／Ａの適正な範囲Ｐを、Ｃ／Ａ＝０．８３〜０．８９、回転数の上昇を考慮すると、０．８９程度とすることが好ましいことが判った。

図９に示すように、羽根部１０の外径Ａを１９２ｍｍ、凸状部１２の外径Ｂを１６０ｍｍとした場合は、羽根部１０の外径Ａと羽根部１０の内径Ｃとの比率Ｃ／Ａが、Ｃ／Ａ＝０．８９で羽根車１の回転数が最も下がるが、騒音値は十分に低下しないことが判った。

また、Ｃ／Ａ＝０．８３となる条件では、回転数が大きく上昇している。以上の結果から、羽根部１０の外径Ａを１９２ｍｍ、凸状部１２の外径Ｂを１６０ｍｍとした羽根車１では、羽根部１０の外径Ａと羽根部１０の内径Ｃとの比率Ｃ／Ａを最適化しても、低騒音化が困難であることが判った。

以上のことから、羽根車１における凸状部１２の外径Ｂは、循環ファン５で所定の風量を得るための回転数で羽根車１を駆動することができ、循環ファンケース５２の上面に凸状の部位を設けることなく、羽根車１の羽根部１０の内側に入り込み得る循環ファンモータ５１の大きさを考慮して、１２５ｍｍ以上とすることが好ましいことが判った。また、凸状部１２の外径Ｂは、低騒音化を図るため、１６０ｍｍより小さく、より具体的には、１５５ｍｍ程度以下とすることが好ましいことが判った。

本発明は、多翼ファンを備えた送風装置であれば、換気のみを行う換気装置でも、冷房機能を備えた冷房装置でも良く、浴室以外の空間に設置されるものであっても良く、その他様々な送風装置に適用される。

１・・・羽根車、１０・・・羽根部、１０ａ・・・羽根、１１・・・羽根支持部、１２・・・凸状部、２・・・送風装置、２０・・・モータ、２１・・・ファンケース、２１ａ・・・ファン吸込口、２１ｂ・・・ファン吹出口、２２・・・モータ取付部、３・・・浴室暖房換気乾燥装置、５・・・循環ファン、６・・・換気ファン、５１・・・循環ファンモータ、５２・・・循環ファンケース、５２ａ・・・循環ファン吸込口、５２ｂ・・・循環ファン吹出口、５３・・・モータ取付部

Claims (6)

1. 多翼の羽根部の外径をＡ、前記羽根部の内側に形成される凸状部の外径をＢ、前記羽根部の内径をＣとしたとき、
   前記羽根部の外径Ａと前記凸状部の外径Ｂとの比率Ｂ／Ａが、０．６８〜０．８３で、
   前記羽根部の外径Ａと前記羽根部の内径Ｃとの比率Ｃ／Ａが、０．８３〜０．８９であり、
   かつ、前記羽根部の外径Ａと前記凸状部の外径Ｂとの比率Ｂ／Ａと、前記羽根部の外径Ａと前記羽根部の内径Ｃとの比率Ｃ／Ａを異なる値とした
   ことを特徴とする羽根車。
2. 前記羽根部の外径Ａが、１２０〜２５０（ｍｍ）である
   ことを特徴とする請求項１に記載の羽根車。
3. 前記凸状部の外径Ｂが、１２５（ｍｍ）以上で、前記羽根部の外径Ａと前記凸状部の外径Ｂとの比率Ｂ／Ａが、０．６８〜０．８３である
   ことを特徴とする請求項２に記載の羽根車。
4. 多翼の羽根部を有した羽根車と、
   前記羽根車を回転させるモータと、
   風路を形成するファンケースを備え、
   前記羽根車は、
   多翼の羽根部の外径をＡ、前記羽根部の内側に形成され、前記モータが入る凸状部の外径をＢ、前記羽根部の内径をＣとしたとき、
   前記羽根部の外径Ａと前記凸状部の外径Ｂとの比率Ｂ／Ａが、０．６８〜０．８３で、
   前記羽根部の外径Ａと前記羽根部の内径Ｃとの比率Ｃ／Ａが、０．８３〜０．８９であり、
   かつ、前記羽根部の外径Ａと前記凸状部の外径Ｂとの比率Ｂ／Ａと、前記羽根部の外径Ａと前記羽根部の内径Ｃとの比率Ｃ／Ａを異なる値とした
   ことを特徴とする送風装置。
5. 空気を吸い込んで吹き出す送風手段と、
   前記送風手段で吹き出される空気を加熱する加熱手段とを備え、
   前記送風手段は、
   多翼の羽根部を有した羽根車と、
   前記羽根車を回転させるモータと、
   風路を形成するファンケースを備え、
   前記羽根車は、
   多翼の羽根部の外径をＡ、前記羽根部の内側に形成され、前記モータが入る凸状部の外径をＢ、前記羽根部の内径をＣとしたとき、
   前記羽根部の外径Ａと前記凸状部の外径Ｂとの比率Ｂ／Ａが、０．６８〜０．８３で、
   前記羽根部の外径Ａと前記羽根部の内径Ｃとの比率Ｃ／Ａが、０．８３〜０．８９であり、
   かつ、前記羽根部の外径Ａと前記凸状部の外径Ｂとの比率Ｂ／Ａと、前記羽根部の外径Ａと前記羽根部の内径Ｃとの比率Ｃ／Ａを異なる値とした
   ことを特徴とする送風装置。
6. 前記送風手段は、室内から空気を吸い込み、吸い込んだ空気を室内に吹き出す循環送風手段を備え、
   前記循環送風手段の上側に、室内から空気を吸い込み、吸い込んだ空気を屋外に排気する換気送風手段を配置し、前記換気送風手段と重なる前記循環送風手段の前記ファンケースの上面で、前記換気送風手段のファンケースを構成すると共に、
   前記循環送風手段は、前記羽根車の前記凸状部の内側で、前記ファンケースの上面より下側に、前記モータが配置される
   ことを特徴とする請求項５に記載の送風装置。

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