JP2019045132A - 天井埋込型換気扇 - Google Patents

Abstract

【課題】オリフィスを取り外すことにより経年使用時に溜まった埃等を容易に清掃、除去することができる天井埋込型換気扇を提供する。【解決手段】吸込口を備えた下面と排気口を備えた側面とを備えた本体フレーム内に、吸込口側に吸込開口を備えた隔壁と排気口側に吹出開口とを有するスクロールケーシングと、スクロールケーシングの内部には、回転駆動することで吸込口から排気口に空気を導く遠心ファンと、回転軸を介して遠心ファンを回転駆動させる電動機と、スクロールケーシングより着脱可能に設けられたオリフィスとを備え、スクロールケーシング側のオリフィスと接合部する水平面には環状の凸形状と、またオリフィス側のスクロールケーシングと接合する水平面には環状の凹形状を設け、互いの凹凸構造を嵌合させることで袋状の空間を形成することにより、経年使用時に溜まった埃等をオリフィス側へ堆積させる構造を有した天井埋込型換気扇を提供する。【選択図】図９

Description

本発明は、天井裏に設置された屋外と連通するダクトと接続し、天井に設けられた開口に埋め込まれて設置される天井埋込型換気扇に関する。

従来この種の天井埋込型換気扇は、オリフィスが着脱自在に取り付けられるものが知られている（例えば特許文献１）。

以下、その天井埋込型換気扇について図１３を参照しながら説明する。

図１３に示した従来の天井埋込型換気扇は、天井裏空間１０１に挿入して取り付けられ、下面に室内側に臨む開口１０２を有する本体フレーム１０３と、本体フレーム１０３内に下面に吸込口１０４を有し側面に吐出口１０５を有したスクロール状のケーシング１０６と、ケーシング１０６内に設けられた遠心送風羽根１０７と遠心送風羽根１０７を回転駆動する電動機１０８とを備える。

ケーシング１０６は、下面に前記遠心送風羽根１０７より大きい径の開口１０９を備える。この開口１０９に吸込口１１０を形成したオリフィス１１１を設け、オリフィス１１１は、フレーム下面の開口１０２からフレーム内のケーシング１０６の下方の空間１１２にて、工具を使用することなく着脱自在に設けられるものである。

特開２００９−１８０４４５号公報

このような従来の天井埋込型換気扇は、ファンによって空気を取り込むと同時に空気中に浮遊している埃等も機器内に取り込む。そして、経年使用時には、風路および風路に配設された部品に取り込んだ埃等が付着するため、送風性能が低下してしまう。

したがって、オリフィスをスクロールケーシングから容易に着脱自在とし、遠心送風ファンをファンモーターから容易に着脱自在としている。これにより、使用者がオリフィスおよび遠心送風ファンを取り外し清掃することで、送風性能を維持することができる。

しかしながら、オリフィスが着脱部品であるがために、オリフィスとスクロールケーシングとの間、すなわち接合部には微小な隙間が存在する。そして接合部は遠心送風羽根の送風方向にほぼ対向しているため、接合部は高圧となる。このため、微小な隙間である接合部には塵等が入り込みやすい。さらに図１４に示すように、微小な隙間を通過した埃等は目に見える塊状へ肥大し、経年使用時に自重で居室側へ落下し、天井埋込型換気扇の下方を汚すといった課題があった。

またスクロールケーシングとオリフィスの接合部に溜まったスクロールケーシング側に堆積した埃等を掃除するためには、オリフィスおよびファンを取り外した後にスクロールケーシングを清掃する必要があり、非常に手間がかかるという課題もあった。

本発明に係る天井埋込型換気扇は、吸込口を備えた下面と排気口を備えた側面とを備えた本体フレーム内に、吸込口側に吸込開口を備えた隔壁と排気口側に吹出開口とを有するスクロールケーシングを備えている。スクロールケーシングの内部には、回転駆動することで吸込口から排気口に空気を導く遠心ファンと、回転軸を介して遠心ファンを回転駆動させる電動機と、スクロールケーシングより着脱可能に設けられたオリフィスとを備えている。スクロールケーシング側のオリフィスと接合部する水平面には環状の凸形状を設けている。またオリフィス側のスクロールケーシングと接合する水平面には環状の凹形状を設けている。

これにより、オリフィスをスクロールケーシングへ取り付ける際に、互いの凹凸構造を嵌合させることで袋状の空間を形成し、両者の隙間に入った埃等は袋状の空間に留まり、自重によりオリフィス側へ堆積していく。堆積した埃等は、オリフィスを取り外し、水洗い等で洗い流し除去することを可能にしている。

経年使用時に溜まった埃等はオリフィス側に堆積させ、オリフィスを取り外すことで容易に清掃、除去することができる天井埋込型換気扇を提供する。

本発明に係る天井埋込型換気扇の断面図 本発明に係る天井埋込型換気扇の下方からの斜視図 本発明に係る下面から見たオリフィスの斜視図 本発明に係る下面から見たスクロールケーシングの斜視図 本発明に係る上面から見たオリフィスの斜視図 本発明に係る上面から見たスクロールケーシングの斜視図 本発明に係るオリフィスがスクロールケーシングに取り付く前を表した図 本発明に係るオリフィスがスクロールケーシングに取り付いた後を表した図 本発明に係る埃等が堆積する環状空間を表した断面図 本発明に係るオリフィスとスクロールケーシングの嵌合用突起を表した図 本発明に係るオリフィスの嵌合用突起がスクロールケーシングの嵌合用突起を乗り越えた状態を表した図 本発明に係るオリフィスとスクロールケーシングの接合面の環状凹凸形状の関係が逆の場合を表した図 従来の天井埋込型換気扇の断面図 従来の天井埋込型換気扇における塵埃の落下する経路を表した断面図

以下、添付図面を参照して本発明の実施の形態について説明し、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）
最初に、図１、図２を用いて本発明に係る天井埋込型換気扇１の概略構成について説明する。

天井埋込型換気扇１は、天井裏に取り付けられ側面に屋外と連通するダクト２と接続するアダプター３と、下面に室内側に臨む吸込口４を有した箱状の本体フレーム５とを備えている。アダプター３は、天井埋込型換気扇１における排気口として機能する。天井埋込型換気扇１は、本体フレーム５内部の吸込口４側、すなわち下面に吸込開口１０を備えた隔壁３０を有し、側面にアダプター３と連通する吹出口６を有したスクロールケーシング７を備えている。

スクロールケーシング７は、内部に室内の空気をアダプター３およびダクト２を介して屋外排出するための送風を行い、すなわち吸込口４から排気口に空気を導く遠心ファン８と、遠心ファン８を回転駆動させる電動機９とを備えている。電動機９は、回転軸２３の先端に、回転軸２３に遠心ファン８を固定するための羽根締結部品２４を備えている。羽根締結部品２４の図１の下方に示す先端部を把持して回転軸２３方向に押圧することで、回転軸２３から羽根締結部品２４を引き抜くことができ、これにより回転軸２３から遠心ファン８を取り外すことが可能になる。

隔壁３０に設けられた吸込開口１０は、遠心ファン８の外径より大きい径を有する。さらに吸込開口１０の下面には、オリフィス１２を備えている。

オリフィス１２は、図３に示すように、遠心ファン８の外径よりも小さい径の円形吸込開口１１を有する略円筒形状を有する。オリフィス１２は、下流側端部にスクロールケーシング７と取り外し可能に接合する複数の円弧状のオリフィス側接合面１３を備えている。

オリフィス側接合面１３は、円弧状の４つのパーツを円周方向に複数接続した形状を有し、回転軸２３に垂直で中空円形状を有する平面である。ただし、オリフィス側接合面１３は、厳密には、全周にわたっては水平ではない。

つまり図３、図４に示すように、オリフィス１２は、オリフィス側接合面１３の間に均等に４箇所切り欠き部３１を備えている。この切り欠き部３１には、当該切り欠き部３１を覆うようにオリフィス側接合面１３よりスクロールケーシング７側に突出する段差部３３が設けられている。つまり下流からオリフィス側接合面１３を見た場合には、切り欠き部３１を段差部３３が覆い隠している状態となる。また、段差部３３の下面側（上流側）、すなわち段差部３３の切り欠き部３１側の面がスクロールケーシング７と接合する段差接合面１４を構成する。オリフィス側接合面１３には、図３の拡大図Ｂ及び図４の拡大図Ｃに示すように、オリフィス側接合面１３に対し垂直に起立し、隔壁３０側に突出する、二重の円弧状の突部を設けている。

内側の突部である内周環状突部２１は、オリフィス側接合面１３の内側端面に位置している。

外側の突部である外周環状突部２２は、オリフィス側接合面１３の外側端面に位置している。

内周環状突部２１と外周環状突部２２が、オリフィス側接合面１３において、環状の隔壁凹形状１７を形成する。

スクロールケーシング７は、図５に示すように、オリフィス１２側に、オリフィス側接合面１３に接合する複数の円弧状の隔壁下側接合面１６（隔壁側接合面を構成）を備えている。

隔壁下側接合面１６は、回転軸２３に垂直で中空円形状を有する平面であり、吸込開口１０の周囲に設けられている。隔壁下側接合面１６は、径方向略中央部に環状に、オリフィス１２側に突出する中央環状突部１８を備えている。中央環状突部１８の隔壁下側接合面１６からの高さは、環状の隔壁凹形状１７のオリフィス側接合面１３からの高さより低く形成されている。さらには、中央環状突部１８の隔壁下側接合面１６からの高さは、内周環状突部２１のオリフィス側接合面１３からの高さより低く形成されている。

スクロールケーシング７の吸込開口１０の外周部には、図６に示すように、段差接合面１４に対応する位置に開口の中心から外側へ向けて突出した空間、つまり略凸状の凸状開口部１５および、オリフィス側の段差接合面１４と接合する隔壁上側接合面３２を４箇所設けている。

スクロールケーシング７とオリフィス１２の中心を合わせた場合、中央環状突部１８はオリフィスの内周環状突部２１と外周環状突部２２との中間に位置する。その状態で中央環状突部１８と内周環状突部２１と外周環状突部２２と突き合わせると、環状の隔壁凹形状１７と中央環状突部１８とが合わさることにより、隔壁下側接合面１６とオリフィス側接合面１３とには互いに嵌合する凹凸構造を備わる。

オリフィス１２をスクロールケーシング７へ取り付ける作業は図７のように、オリフィスの段差接合面１４をスクロールケーシングの凸状開口部１５へ合わせながら、スクロールケーシング７の下方よりオリフィス１２を押し上げる、すなわち図７の矢印Ｘの方向へ押し上げた後に、オリフィス１２を時計回りに回転させる、すなわち図７の矢印Ｙの方向へ回転させると、図８のように段差接合面１４と隔壁上側接合面３２とが接合し、オリフィス１２はスクロールケーシング７に固定される。

オリフィス１２がスクロールケーシング７に固定されると、環状の隔壁凹形状１７と中央環状突部１８とが嵌合し、外周環状突部２２と隔壁下側接合面１６が接合する。すなわち隔壁３０よりオリフィス側に向けて環状に突出する中央環状突部１８と、オリフィス側接合面１３上の中央環状突部１８の内周側に内周環状突部２１と、外周側に外周環状突部２２と嵌合しあうことによって、図９に示すような中央環状突部１８の先端に閉塞された環状の袋状空間１９が形成される。

さらに、オリフィス１２のスクロールケーシング７への保持を確実なものとするために、環状の凹凸構造の嵌合とは別の保持構造を備える。図１０に示すように、オリフィスの段差部３３の外周側面に、外周側へ向けた嵌合用突起２０ａを設け、またスクロールケーシングの隔壁上側接合面３２の内周側面に、内周側へ向けた嵌合用突起２０ｂを設けている。嵌合用突起２０ａの外周先端には円弧形状３４ａを設けている。同様に嵌合用突起２０ｂの内周先端には円弧形状３４ｂを設けている。

オリフィス１２をスクロールケーシング７へ固定する際に、図１０の係合解除状態からオリフィス１２を居室側から見て時計回り、つまり図１０にて反時計回りに回転させると、嵌合用突起先端の円弧形状３４ａが嵌合用突起先端の円弧形状３４ｂに接触する。さらに回転力を加えると、オリフィス１２は内側へ変形しかつ、円弧形状３４ａ、３４ｂが接触しあうことで、嵌合用突起２０ａは嵌合用突起２０ｂを乗り越えて図１１のような係合状態に至る。つまり嵌合用突起２０ａが嵌合用突起２０ｂを乗り越える際にクリック感が生じ、使用者はオリフィス１２がスクロールケーシング７に確実に取り付いたことを認識することができる。また電動機９の回転駆動で生じる振動によって、仮にオリフィス１２に居室側から見て反時計回りの回転力が加わった際は、嵌合用突起２０ａと２０ｂの摩擦により、係合解除状態への遷移を抑制するため、オリフィス１２がスクロールケーシング７より落下することを防止する。

ところで、電動機９および遠心ファン８の長時間の運転により、風路内には室内空気の含まれている埃等が堆積していく。特に図９に示すように、スクロールケーシング７とオリフィス１２との円弧状の接合面は、その係合構造における隙間が遠心ファン８の送風方向にほぼ対向しているため、遠心ファン８の回転によって発生する圧力により高圧となり、両者の隙間には埃等が溜まりやすい。

上記の構成によると、隙間を通過した埃等は、オリフィス側接合面１３の環状の隔壁凹形状１７とスクロールケーシング隔壁側の中央環状突部１８とで形成される環状の袋状空間１９に埃等が堆積し、埃等の自重によってオリフィス側へ堆積しやすくなる。

清掃時はオリフィス１２を反時計周りに回転させ下方へ引出し、スクロールケーシング７より取り外すことにより、堆積した埃等を容易に除去することが可能となる。なお、オリフィスの環状の隔壁凹形状１７の内周環状突部２１の高さは、外周環状突部２２より若干低くし、高低差を設けることで環状の袋状空間１９により一層埃等を溜まりやすい構造となる。

また図１２のように、オリフィス側接合面１３に中央環状突部１８を設け、スクロールケーシングの隔壁下側接合面１６に内周環状突部２１および外周環状突部２２を設け、環状の隔壁凹形状１７を設けることで、環状の袋状空間１９が形成される。このような構成であれば、埃等の自重によりオリフィス側へ堆積するため、同様の効果を得ることが可能である。

本発明は、長時間の運転により溜まった埃を取り除きやすい天井埋込型換気扇として有効である。

１ 天井埋込型換気扇
２ ダクト
３ アダプター
４、１０４、１１０ 吸込口
５、１０３ 本体フレーム
６ 吹出口
７ スクロールケーシング
８ 遠心ファン
９、１０８ 電動機
１０ 吸込開口
１１ 円形吸込開口
１２、１１１ オリフィス
１３ オリフィス側接合面
１４ 段差接合面
１５ 凸状開口部
１６ 隔壁下側接合面
１７ 環状の隔壁凹形状
１８ 中央環状突部
１９ 袋状空間
２０ａ 嵌合用突起
２０ｂ 嵌合用突起
２１ 内周環状突部
２２ 外周環状突部
２３ 回転軸
２４ 羽根締結部品
３０ 隔壁
３１ 切り欠き部
３２ 隔壁上側接合面
３３ 段差部
３４ａ 円弧形状
３４ｂ 円弧形状

Claims (5)

1. 吸込口を備えた下面と排気口を備えた側面とを備えた本体フレームと、
   前記本体フレーム内に格納され前記吸込口側に吸込開口を備えた隔壁と前記排気口側に吹出開口とを有するスクロールケーシングと、
   前記スクロールケーシング内で回転駆動することで前記吸込口から前記排気口に空気を導く遠心ファンと、
   回転軸を介して前記遠心ファンを回転駆動する電動機と、
   前記隔壁に当該隔壁から前記吸込口方向に着脱可能に設けられたオリフィスと、を備え、
   前記隔壁は、
   前記吸込開口の周囲に前記回転軸に垂直な平面で前記オリフィスと接合する隔壁側接合面を備え、
   前記オリフィスは、
   前記回転軸に垂直な平面で前記隔壁側接合面と接合するオリフィス側接合面を備え、
   前記隔壁側接合面と前記オリフィス側接合面には互いに嵌合する凹凸構造を備えた天井埋込型換気扇。
2. 前記凹凸構造は、
   前記隔壁側接合面に、
   前記オリフィス側に向けて環状に突出する中央環状突部と、
   前記オリフィス側接合面に、
   前記中央環状突部の内周側に前記隔壁側に向けて突出する内周環状突部と、
   前記中央環状突部の外周側に前記隔壁側に向けて突出する外周環状突部と、を備えて構成された請求項１記載の天井埋込型換気扇。
3. 前記凹凸構造は、
   前記オリフィス側接合面に、
   前記隔壁側に向けて環状に突出する中央環状突部と、
   前記隔壁側接合面に、
   前記環状突部の内周側に前記オリフィス側に向けて突出する内周環状突部と、
   前記環状突部の外周側に前記オリフィス側に向けて突出する外周環状突部と、を備えて構成された請求項１記載の天井埋込型換気扇。
4. 前記内周環状突部における前記隔壁側接合面からの高さは、前記外周環状突部の前記隔壁側接合面からの高さよりも低い請求項１または２に記載の天井埋込型換気扇。
5. 前記中央環状突部の前記隔壁側接合面からの高さは、前記内周環状突部のオリフィス側接合面からの高さより低い請求項１または２に記載の天井埋込型換気扇。