JP2017181014A - 換気装置 - Google Patents

Abstract

【課題】シャッターを開くための力を低減させ換気装置の消費電力を低減することができることを目的とする。【解決手段】ブレードの短手２１方向の端からＡ:Ｂ（Ａ＜Ｂ）の位置に回転軸１６を設けたという構成にしたことにより、電気式シャッター９すなわち複数のブレード１７が回転軸１６を中心に９０度回転するとき、ブレード１７の自重による力が、ブレード１７が回転する方向に働くこととなり、電気式シャッター９すなわちブレード１７を開くための力を低減させ消費電力を低減することができる換気装置を得られる。【選択図】図３

Description

本発明は、電気式シャッターを備えた換気装置に関するものである。

従来、換気装置の作動に連動して開閉する電気式シャッターを備えた換気装置が知られている（例えば、特許文献１参照）。

特開２００４−１１６８９７号公報

このような従来の換気装置においては、消費電力を低減させるためには電気式シャッターを開閉する装置であるソレノイドの消費電力を低減させる必要があり、電気式シャッターの開閉の円滑化が有効である。

そこで本発明は、上記従来の課題を解決するものであり、電気式シャッターの開閉を円滑化させることにより換気装置の消費電力を低減することを目的とする。

そして、この目的を達成するために、本発明に係る換気装置は、送風路を開閉する電気式シャッターを備えた換気装置であって、前記電気式シャッターは、環状矩形形状であり中央開口を前記送風路とするシャッター枠と、矩形形状を有し長手方向における両端に回転軸を有する複数のブレードと、前記回転軸を軸中心として前記ブレードを回動させて前記送風路の開閉を行う開閉構造と、を備え、前記ブレードは、前記両端の回転軸を結ぶ線が当該ブレードの短手方向における一方に寄せて前記回転軸を設けたものであり、これにより所期の目的を達成するものである。

本発明によれば、電気式シャッターの開閉を円滑化させることにより換気装置の消費電力を低減することができる。

本発明に係る換気装置を示す分解斜視図 電気式シャッターを室外側から見た斜視図 ブレードを室外側から見た斜視図 ブレードの開閉動作を模式的に示す側面図 電気式シャッターの複数のブレードのみを室内側から見た正面図 電気式シャッターの底面方向から見たブレードおよびシャッター枠を模式的に示す断面図

以下、添付図面を参照して本発明の実施の形態につき説明し、本発明の理解に供する。なお、以下の実施の形態は、本発明を具体化した一例であって、本発明の技術的範囲を限定するものではない。また、全図面を通して、同一の部位については同一の符号を付して二度目以降の説明を省略している。

（実施の形態１）
図１に示すように、本実施の形態１に係る換気装置２は、例えば室内１の壁面に設置される。換気装置２は、後方（図１における右側）、つまり室外側に方形状で樹脂製のフレーム３を備える。

フレーム３の中央部には筒状の吸込口６が設けられており、吸込口６のほぼ中央部にプロペラファン４を有したＡＣあるいはＤＣのモータ５が設けられる。

プロペラファン４は、吸込口６と同心円上に設けられる。

吸込口６の前方（図１における左側）、すなわち室内１側に例えば円形状の開口７を有したオリフィス８がフレーム３のほぼ中央部に備えられる。

オリフィス８の前方、すなわち室内１側には、電気で開閉作動される電気式シャッター９がフレーム３に係合して設けられる。なお、電気による駆動は、電気式シャッター９自体が行うのではなく、フレーム３に設けられ、図の上下方向に摺動する摺動部３０の電気的駆動に連動することで行われる。

オリフィス８の前方には、ほぼ中央部にスリット１０を有し、周囲が樹脂製で方形状の枠体であるルーバー１１がフレーム３を覆うように備えられる。

電気式シャッター９を開閉する際に動作するソレノイド（図示せず）は、フレーム３に備えられ、ソレノイドに連動して摺動部３０が上下方向に摺動する。

図２に示すように、電気式シャッター９は、シャッター枠１４と、ブレード１７と、開閉構造とを備える。

シャッター枠１４は、環状矩形形状を有する。環状矩形形状とは、外郭が略方形であり、内部に中央開口を有する形状である。ここでいう中央開口は、矩形における真ん中にある必要は無く、枠体の内部に収まっていればよい。

中央開口は、換気時における送風路を形成する。

ブレード１７は、矩形形状を有し、板状である。ブレード１７は、複数で中央開口を塞ぐように設けられる。ブレード１７は、両端に回転軸１６を有しており、回転軸１６の回動により板状の平面を送風路と平行に位置させることで送風路を開状態とし、また板状の平面を送風路に垂直に位置させることで送風路を閉状態とすることができる。ブレード１７による前記開状態と閉状態との遷移は、開閉構造により行われる。

開閉構造は、可動軸２２と、レバー１５と、バネ１２と、シャッター枠バネ引掛部１３と、レバーバネ引掛部１８とを備える。

可動軸２２は、ブレード１７に備えられた回転軸１６に連動するように接続されている。つまり、可動軸２２を回転軸１６の周囲に沿って回転させることで、ブレード１７を、回転軸１６を中心として回動させることができる。可動軸２２は、複数のブレード１７と、当該ブレード１７の同一方向における端部に接続されている。

レバー１５は、可動軸２２が回転可能に接続される。可動軸２２のレバー１５に対する回動は、例えば可動軸２２のブレード１７とは逆側の端部が円筒形の突起形状を有しており、この円筒形の突起をレバー１５に設けられた孔または穴に挿入することで行われる。これにより、レバー１５を直線的に移動した場合に、可動軸２２が回転軸１６を中心として回転可能となる。言い換えると、レバー１５は、直線的な移動を可動軸２２の回転軸１６を中心とした回動に変換することができる。レバー１５は、図１にて示した摺動部３０の上下方向への移動、つまり直線的な移動を受ける受け部３１を備えている。受け部３１が摺動部３０の移動に基づいて、レバー１５を上下方向に直線的に移動させることができる。

レバー１５は、図２における上部、つまり受け部近傍に、バネ１２の一端を引っ掛けて係止する突起状のレバーバネ引掛部１８を備える。

バネ１２は、例えばコイル状のバネであり、一端に設けられた円環部をレバーバネ引掛部１８と、他端に設けられた円環部をシャッター枠１４における下方（図２の下方）に設けられたシャッター枠バネ引掛部１３と接続（係止）される。レバー１５がソレノイドにて上方に移動した際に、ブレード１７が開状態になり、この際にバネ１２は、伸びるため、縮み方向への弾性力が生じる。つまりブレード１７が開状態においては、バネ１２はブレード１７を閉状態に移行させる方向に作用する。

シャッター枠バネ引掛部１３は、シャッター枠１４の下方に固定され、バネ１２の他端が接続される。

次に、ブレード１７について説明する。

図３に示すように、ブレード１７の両端に備えられる回転軸１６は円柱状の形状である。

ブレード１７の両端の回転軸１６を結ぶ線３２は、ブレード１７の短手２１方向における一方に寄せて配置される。図３では、線３２は、短手方向における上方に寄せて設けられる。そして図３は、換気装置２、つまり電気式シャッター９を壁面に設置した場合における上下方向と一致する。従って、電気式シャッター９を壁面に設置した際には、線３２によって分割される上方の面積Ａ’が下方の面積Ｂ’よりも小さくなるように、回転軸１６が配置される。

言い換えると、換気装置２を壁面に取り付けて電気式シャッター９が閉じている場合に室外側からブレード１７を見たときに、ブレード１７の短手２１の上方端からＡ：Ｂ（Ａ＜Ｂ）となる位置に、長手方向の直線（線３２）が設けられている。

図４は、ブレード１７を図３における矢印３３の方向から見た側面図である。

ブレード１７は、二枚の矩形板３４、矩形板３５を、長手方向をほぼ一致させ、上下方向、すなわち短手方向にずらして平面３６を結合した係合構造を有する。さらに具体的には、室内１側の矩形板３４が上方に位置し、室外側の矩形板３５が矩形板３４よりも下方に位置する。この形状により、ブレード１７の短手方向の上方に上方薄肉部３７が、下方に下方薄肉部３８が、そして上方薄肉部３７と下方薄肉部３８に挟持されて肉厚部３９が構成される。

実線は電気式シャッター９が閉じている状態、すなわち閉状態であり、その状態からブレード１７が回転軸１６を中心に９０度回転（図４では反時計回り）することで電気式シャッター９が開いている状態、すなわち開状態（破線で示す）に移行する。また、上述したとおり回転軸１６は換気装置２を壁面に取り付け電気式シャッター９が閉じている場合に、ブレード１７の上方にある短手２１の端からＡ：Ｂ（Ａ＜Ｂ）となる位置に設けられている。さらに具体的には、上方に位置する室内１側の矩形板３４であって、肉厚部３９に回転軸１６が設けられている。つまり、回転軸１６は、ブレード１７の室内１側上方に設けられている。

このような構成にすることにより、図２に示すように、電気式シャッター９すなわち複数のブレード１７を開状態とする際に、ソレノイドが作動して摺動部３０を上方に持ち上げ、これにより受け部３１が持ち上がることでレバー１５を上方へ持ち上げる。レバー１５が持ち上げられることでレバーバネ引掛部１８に引っ掛けられたるバネ１２が上方に伸ばされ、図４に示すように、可動軸２２が回転軸１６を中心として９０度回転することで、ブレード１７は回転軸１６を中心に９０度回転する。

このとき、ブレード１７の自重による力、つまり回転軸１６より上にあるブレード１７の体積分の重さが、ブレード１７が回転する方向と同方向に働くこととなる。よって、図２に示す複数のブレード１７すなわち電気式シャッター９を開くために必要な力が低減され、例えば電気式シャッター９を開閉駆動する駆動部であるソレノイドの消費電力を低減することができることになる。

さらに、図３に示すＡとＢの割合をＡ＜Ｂ、例えばＡ：Ｂ＝１：２とすることで、外風が室外側から吸込口６の内部を通って室内１に流入しようとした場合、外風はブレード１７の表面（面Ａ’と面Ｂ’）にぶつかり、外風の室内１への流入を防ぐ。このとき、外風が面Ａ’にぶつかりブレード１７を押す力はブレード１７を回転させようとする力、すなわち電気式シャッター９を開かせようとする力となる。一方、外風が面Ｂ’にぶつかりブレード１７を押す力はブレード１７が閉じるときに回転する方向に力が働くこととなり、電気式シャッター９を閉じさせようとする力となる。その結果、Ａ＜ＢであることからＡ’の面積＜Ｂ’の面積となり、電気式シャッター９を開かせようとする力より電気式シャッター９を閉じさせようとする力の方が大きくなる。従って、外風によって電気式シャッターが開くことなく気密性を維持することができる。

なお、ブレード１７の厚みが均一で上述の図４に示すＡとＢの割合をＡ≧Ｂとした場合、換気装置２を壁面に取り付け電気式シャッター９が閉じている状態の１枚のブレード１７において回転軸１６より上にある体積分の重量の方が下にある体積分の重量より大きくなる。このため、ブレード１７の自重による力において、ＡとＢの割合がＡ＜Ｂとした場合よりも大きくなり、図２に示す複数のブレード１７すなわち電気式シャッター９を開くために必要な力がより低減される。

ただし、ＡとＢの割合をＡ≧Ｂとすると図３に示すＡ’の面積≧Ｂ’の面積となる。このため、上述のように外風が室外側から吸込口６の内部を通って室内１に流入しようとした場合、電気式シャッター９を閉じさせようとする力より電気式シャッター９を開かせようとする力の方が大きくなり、外風によって電気式シャッターが開く可能性があり気密性を維持できない可能性もある。

ところで、ブレード１７は、送風路を閉状態とした場合には、上方薄肉部３７が隣接するブレード１７の下方薄肉部３８と係合する。これにより、ブレード１７間の隙間を減らすと共に、風が吹き付けた際の力を閉状態に働く力と開状態に働く力に分散させ、そのバランスによりシャッター自体の堅牢性を高めている。

しかしながら、薄肉部を設けることで、ブレード１７とシャッター枠１４との間に微小ながら隙間が生じることとなる。また、ブレード１７間には重なり合わせるための遊びが必要となり、これら遊びが電気式シャッター９の密閉度を下げてしまうことになる。

そこで、下方薄肉部３８には、漏れ防止リブ１９を備えている。

漏れ防止リブ１９は、図５及び図６に示すように、下方薄肉部３８の長手方向における両端に、シャッター枠１４方向に突出して設けられる。さらに詳細には、漏れ防止リブ１９は、室内１側に矩形板３４が、室外側に矩形板３５が位置している場合には、室外側の矩形板３５が構成する薄肉部から、室内１側の矩形板３４側に向けて突出して設けられている。

この構成により、複数のブレード１７の薄肉部に生じる隙間２３とシャッター枠１４との間に流れる外風（図６に示す矢印）が、漏れ防止リブ１９によってせき止めることとなる。このため、複数のブレード１７が閉状態にあるとき、室内１への室外からの外風の流入を抑制することにより気密性を維持することができる。

なお、漏れ防止リブ１９は、互いに対向する内面が、突出するにつれて漸次両端側の方向に傾斜する傾斜面２０を備えても良い。

この構成により、閉状態に移行する際には隣接するブレード１７の薄肉部が２つの漏れ防止リブ１９間に挟まれるように位置するが、この際に、薄肉部が漏れ防止リブ１９に干渉せず嵌る。すなわち隣接するブレード１７の薄肉部が傾斜面２０に接触しながら嵌り、複数のブレード１７同士が重なって密着することとなるので、遊びを設けることで電気式シャッター９を開くための力を低減させながらも、気密性を維持することができる。
（変形例）
上記実施の形態では、ブレード１７を二枚の矩形板で形成した点を説明したが、実際の製造工程で二枚の矩形板を張り合わせる必要は無く、樹脂により一体に形成しても上述の係合構造に含まれる。

また、換気装置を壁面に設置した際の上下方向を上下として示したが、例えば天井面に配置しても良い。この場合であっても、漏れ防止リブや傾斜面は上述の機能を発揮することが可能である。

また、漏れ防止リブ１９を下方薄肉部３８に設けたが、これは上記実施の形態におけるブレード１７は、室内１側の矩形板３４が上方に位置し、室外側の矩形板３５が矩形板３４よりも下方に位置するためである。よって、室内１側の矩形板３４が下方に位置し、室外側の矩形板３５が矩形板３４よりも上方に位置する場合には、漏れ防止リブ１９を上方薄肉部３７に設けることとなる。
（発明の概要）
電気式シャッターが開くとき、つまりブレードが回転軸を中心に９０度回転するとき、ブレードの自重による力がブレードが回転する方向に働くこととなるので、電気式シャッターを開くための力を低減させることができる。さらに、電気式シャッターが閉じているとき外風がフレームの筒状部を通って室外側からブレードを押した場合においても、電気式シャッターを閉じさせようとする力の方が電気式シャッターを開かせようとする力より大きいため、電気式シャッターが外風の力によって開くことなく気密性を維持することができる。その結果、気密性を維持しつつ例えばソレノイドの吸引力を小さくすることでソレノイドの消費電力を低減させ換気装置の消費電力を低減することができる、という効果を奏する。

また、ブレードの長手方向の両端の隙間を通る外風をせき止めることとなるので、電気式シャッターの気密性を維持することができる。

また、電気式シャッターが閉じるとき、漏れ防止リブの斜面がスムーズに隣接するブレードを導くため、抵抗無くブレード同士が重なって密着することができ、更に電気式シャッターの気密性を維持することができる。

本発明にかかる換気装置は、消費電力を低減することが可能であるので、台所等に使用される換気扇等としても有用である。

１ 室内
２ 換気装置
３ フレーム
４ プロペラファン
５ モータ
６ 吸込口
７ 開口
８ オリフィス
９ 電気式シャッター
１０ スリット
１１ ルーバー
１２ バネ
１３ シャッター枠バネ引掛部
１４ シャッター枠
１５ レバー
１６ 回転軸
１７ ブレード
１８ レバーバネ引掛部
１９ 漏れ防止リブ
２０ 傾斜面
２１ 短手
２２ 可動軸
２３ 隙間
３０ 摺動部
３１ 受け部
３２ 線
３３ 矢印
３４，３５ 矩形板
３６ 平面
３７ 上方薄肉部
３８ 下方薄肉部
３９ 肉厚部

Claims (5)

1. 送風路を開閉する電気式シャッターを備えた換気装置であって、
   前記電気式シャッターは、
   環状矩形形状であり中央開口を前記送風路とするシャッター枠と、
   矩形形状を有し長手方向における両端に回転軸を有する複数のブレードと、
   前記回転軸を軸中心として前記ブレードを回動させて前記送風路の開閉を行う開閉構造と、を備え、
   前記ブレードは、
   前記両端の回転軸を結ぶ線が当該ブレードの短手方向における一方に寄せて前記回転軸を設けた換気装置。
2. 前記電気式シャッターを壁面に設けるに際して、
   前記両端の回転軸を結ぶ線は、前記電気式シャッターの設置時における前記回転軸よりも下側の面積より上側の面積の方が小さくなるように前記ブレードの短手方向を分割する換気装置。
3. 前記ブレードは、
   二枚の矩形板における長手方向を一致させ短手方向を上下にずらして平面を結合した形状であり、上方に上方薄肉部と、下方に下方薄肉部と、前記上方薄肉部及び前記下方薄肉部に挟持された肉厚部とを備え、前記送風路の閉状態において前記上方薄肉部が隣接するブレードの下方薄肉部と係合する係合構造を備えた請求項１または２に記載の換気装置。
4. 前記上方薄肉部または下方薄肉部は、
   長手方向における両端に前記シャッター枠方向に突出する漏れ防止リブを備えた請求項３記載の換気装置。
5. 前記漏れ防止リブは、
   互いに対向する内面が突出するにつれて漸次両端側に傾斜する傾斜面を備えた請求項４に記載の換気装置。