JP2023135688A - シャッター装置、換気装置 - Google Patents

Abstract

【課題】室内側と室外側とを通風可能に設けられた開口に設置する換気装置において、室内側から室外側へシャッター板に力が加わった際に、シャッター板の室外方向への変形を防ぐことで、シャッター板を開状態にできなくなることを抑制したシャッター装置を提供することを目的とする。【解決手段】換気装置１の天面２８に設けられた流入防止壁１９と流入防止壁１９の突出先端から前記底面の方向へさらに突出させた湾曲防止リブ２０により、閉状態において最上位置シャッター板２５に対して室外方向への力が加わった際に、湾曲防止リブ２０は、流入防止壁１９とともに最上位置シャッター板２５を室内方向へ付勢することで、最上位置シャッター板２５が流入防止壁１９よりも室外方向へ湾曲することを防ぐ効果を得ることが出来る。【選択図】図４

Description

本発明は、シャッター装置、換気装置に関するものである。

従来、換気装置の一種として室内側と室外側とを通風可能に設けられた開口に設置するものが知られている。このような換気装置は、室外側からの外気及び光の侵入を防ぐために室外側の開口にシャッター装置が設けられる（例えば特許文献１参照）。

以下、従来の換気装置におけるシャッター装置について図５を参照しながら説明する。図５は特許文献１のシャッター装置１００の一部の構造を示す断面図である。

シャッター装置１００は、回転軸１０１と本体枠１０２とシャッター板１０４とを備える。回転軸１０１は、シャッター板１０４を本体枠１０２に上下回動可能に接続する。シャッター板１０４は、換気装置のファンが発生させる風圧によって回転軸１０１周りに上方へ回動して風路を開くことで開状態となる。このとき本体枠１０２とシャッター板１０４とが接触して異音を発生させないように本体枠１０２とシャッター板１０４との間にはクリアランス１０５が設けられる。また、本体枠１０２の端部には上端部屈曲部１０３が設けられ、クリアランス１０５からの室外側空気の流入及び光の侵入を防ぐことができるとしている。

特許第６４３４１５１号公報

ところで、シャッター板は、板状であり剛性が低いため力を加えられることで変形しやすい。特に、室内側から室外側すなわちシャッター装置における室外方向へシャッター板に大きな力が加わると、シャッター板は室外方向へ凸の湾曲した形状に変形することがある。言い換えると、シャッター板は室外方向へ突出した形状に変形することがある。また、上端部屈曲部はシャッター板よりも室外側に位置する。したがって、シャッター板が上端部屈曲部よりも室外側に突出した形状に変形した場合には、シャッター板と上端部屈曲部とが干渉して開状態にできなくなる課題を有する。

そこで本発明は、上記のような従来の課題を解決するものであり、シャッター板の室外方向への変形を防ぐことで、シャッター板を開状態にできなくなることを抑制したシャッター装置、及び前記シャッター装置を搭載した換気装置を提供する。

上記の目的を達成するために、本発明に係るシャッター装置は、天面と当該天面に対向する底面と前記天面と前記底面とに接続する二つの側面とで形成され、室外側の端部に矩形の第一開口を有する角筒状フレームと、当該角筒状フレーム内部において前記第一開口を形成する前記天面における室外側の端部と平行かつ天面に近接して設けられた回転軸と、前記回転軸と接続して前記第一開口を開閉可能に回動するシャッター板と、を備え、前記シャッター板は、前記シャッター板の閉状態及び開状態の双方において前記天面との間にクリアランスを備え、前記角筒状フレームは、前記第一開口を形成する前記天面における室外側の端部から前記底面の方向へ突出して、前記シャッター板の閉状態及び開状態の双方において前記クリアランスを介した前記角筒状フレームの内部への異物の流入を防ぐ流入防止壁を備え、前記流入防止壁は、当該流入防止壁の突出先端から前記底面の方向へさらに突出することで、前記シャッター板の閉状態において当該シャッター板が前記第一開口の室外方向へ湾曲することを防ぐ湾曲防止リブを備えたシャッター装置であり、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、シャッター板の室外方向への変形を防ぐことで、シャッター板を開状態にできなくなることを抑制したシャッター装置を提供できる。

本発明に係る換気装置における室内側の上面斜視図 本発明に係る換気装置における室外側の上面斜視図 換気装置の側面断面図及び詳細図 角筒状フレーム天面の上面斜視図および詳細図 従来の換気装置におけるシャッター装置の断面図

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。さらに、各図面において、本発明に直接には関係しない各部の詳細については説明を省略している。

（実施の形態１）
まず、図１を参照して、本発明の実施の形態１に係る換気装置について説明する。図１は本発明に係る換気装置１の部品構成を室内側から見た上面斜視図である。なお、本実施の形態では、後述する角筒状フレーム２の室外側の端部に設けられた第一開口を吹出口８、室内側の端部に設けられた第二開口を吸込口７と称し、室内から室外へと送風を行う場合を例にする。つまり室内側とは、吸込口７側（図１における左手前側）であり、吹出口８側（図１における右奥側）が換気装置１における室外側である。

換気装置１は、室内側と室外側とを通風可能に設けられた開口に設置される。換気装置１は、シャッター装置３０と、オリフィス６と、送風部３と、を備える。

シャッター装置３０は、角筒状フレーム２とシャッター部１２とを備える。シャッター部１２の詳細は後述する。

角筒状フレーム２は、両端に矩形の開口を有する中空四角筒形状の金属製の部品である。角筒状フレーム２は、天面２８と、底面２９と、側面１３と、吸込口７と、吹出口８と、を備える。

天面２８は、換気装置１の設置状態を基準として、角筒状フレーム２の中空四角筒形状において天面を形成する矩形の部材である。

底面２９は、換気装置１の設置状態を基準として、角筒状フレーム２の中空四角筒形状において底面を形成する矩形の部材である。底面２９は、天面２８に対向して設けられる。

側面１３は、角筒状フレーム２の中空四角筒形状における２つの側面を形成する矩形の部材であり、互いに対向して設けられる。側面１３は、一端が天面２８の長手方向における端部と接続し、他端が底面２９の長手方向における端部と接続して設けられる。側面１３は、天面２８及び底面２９の長手方向における両端部にそれぞれ設けられる。

吸込口７は、換気装置１の運転時に発生する気流の入口であり、本実施の形態においては室内に向けて設けられた矩形の開口である。言い換えると吸込口７は、角筒状フレーム２の室内側の端部に設けられた矩形の開口である。吸込口７は、フランジ２４を備える。

フランジ２４は、矩形の開口を有する中空矩形形状である。フランジ２４は、内周が吸込口７の外周に一致して吸込口７と同一平面上に設けられる。

吹出口８は、換気装置１の運転時に発生した気流の出口であり、本実施の形態においては室外に向けて設けられた矩形の開口である。言い換えると吹出口８は、角筒状フレーム２の室外側の端部に設けられた矩形の開口である。吹出口８は、吸込口７と同等の面積を有する。吹出口８は、吸込口７に対向して設けられる。

オリフィス６は、中央に開口を有する中空矩形形状である。オリフィス６は、外周が角筒状フレーム２の外周に一致して配置され、角筒状フレーム２の室内側の端部に固定される。オリフィス６は、開口２１を備える。

開口２１は、換気装置１の運転時に送風部３が作り出した気流によって、空気を吸い込むための開口である。開口２１は、オリフィス６の中央に設けられる。開口２１は、室内側から見て円形の孔であり、室内側から室外側へかけて当該円形の直径が小さくなるすり鉢形状を有する。

送風部３は、角筒状フレーム２の内周側に設けられる。送風部３は、羽根１４と、スピンナー１５と、を備える。

羽根１４は、後述するモータ１１の外周を覆って配置され、モータ１１の回転軸と接続する。羽根１４は、給電によりモータ１１の回転軸が回転することによって室内側から室外側への気流を発生させる。羽根１４は、例えばプロペラファンが利用できる。羽根１４は、基部２７と、ブレード１６と、を備える。

基部２７は、両端に円形の開口を有する中空円筒形状である。一端の開口はモータ１１を挿入するための開口であり、他端の開口はモータ１１の回転軸が貫通するための開口である。

ブレード１６は、本実施の形態に係る換気装置１の運転時に気流を生み出す部分である。ブレード１６は、基部２７の外周上に等間隔で複数設けられる。ブレード１６は、基部２７に接続する辺が短辺である略台形に形成される。

スピンナー１５は、羽根１４をモータ１１の回転軸に固定する樹脂製の部材である。スピンナー１５は、円形の底面を有する中空円筒形状であり、断面視にして凹形状を有する。スピンナー１５の内周は、基部２７の外周と一致して基部２７における室内側の端部に設けられる。

続いて、図２を参照して、本発明に係るシャッター装置３０の構造について詳しく説明する。図２は、本発明に係る換気装置１の部品構成を室外側から見た上面斜視図である。以下の説明にて必要に応じて天面２８側（図２における上方）を天面方向、底面２９側（図２における下方）を底面方向と称する。

角筒状フレーム２は、さらに、送風路９と、モータ支持部材１０と、モータ１１と、回転軸３１と、流入防止壁１９と、を備える。

送風路９は、厚みを有する矩形平板状の空間であり、吸込口７から吸い込まれた空気を吹出口８へ導く。送風路９は、角筒状フレーム２を外周壁として形成される。

モータ支持部材１０は、モータ１１を固定する金属製の部材である。モータ支持部材１０は、中空矩形形状を有する。モータ支持部材１０は、例えば天面方向の端部を天面２８と接続し、底面方向の端部を底面２９と接続することで角筒状フレーム２の内周に固定される。

モータ１１は、給電によって回転軸を回転させることで、モータ１１の回転軸に固定された羽根１４を回転駆動させる。モータ１１は、モータ支持部材１０によって送風路９の中央に固定される。モータ１１の回転軸は、室内側に向けて突出する。

回転軸３１は、後述するシャッター板１８が回動する際の回転軸である。回転軸３１は、２つの側面１３の間に仮想的に設けられる。回転軸３１は、天面２８における室外側の端部に対して平行に設けられる。回転軸３１は、角筒状フレーム２の室外側端部において天面２８の近傍に設けられたものを回転軸３１ａとして吹出口８と略同一平面上に等間隔で３つ設けられる。

流入防止壁１９は、天面２８とシャッター部１２との隙間（後述するクリアランス２６）を介した角筒状フレーム２の内部への光や雨水等の流入を防ぐ。流入防止壁１９は、略矩形であり、天面２８における室外側の端部から底面方向へ突出して設けられる。ここで底面方向へ突出とは、流入防止壁１９と天面２８とで形成する角を直角に限定するものではない。例えば流入防止壁１９は、流入防止壁１９と天面２８とで鈍角を形成するように吹出口８よりも室外側へ傾けて突出した形状としてもよい。

シャッター部１２は、換気装置１の非運転時には閉状態となり、外風や雨水等が室外側から室内側へ流れて角筒状フレーム２の内部に侵入することを防ぐ。シャッター部１２は、換気装置１の運転時に開状態となることで吹出口８を開口する。シャッター部１２は、吹出口８と同等の面積を有する矩形状である。シャッター部１２は、外周が角筒状フレーム２の内周に一致して配置され、角筒状フレーム２の室外側端部に固定される。言い換えると、シャッター部１２は、吹出口８に嵌合する。シャッター部１２は、天面方向の端部が流入防止壁１９の突出先端よりも室内側に配置して設けられる。シャッター部１２は、シャッター支持部材１７と、シャッター板１８と、を備える。

シャッター支持部材１７は、２つの矩形の部材であり互いに対向して設けられる。シャッター支持部材１７は、シャッター板１８の長手方向の両端部を挟持して設けられる。シャッター支持部材１７は、側面１３にねじで固定されることでシャッター部１２を角筒状フレーム２の室外側端部に固定する。シャッター支持部材１７は突起ユニット３２を備える。

突起ユニット３２は、シャッター支持部材１７にシャッター板１８を回動可能に支持する。突起ユニット３２は、２つのシャッター支持部材１７において互いに対向する方向へ突出して一対に設けられる。突起ユニット３２は、等間隔に複数設けられ、例えば３つ設けられる。

シャッター板１８は、矩形であり金属製の板状部材である。シャッター板１８は、突起ユニット３２を軸にして回動可能にシャッター支持部材１７に設けられる。シャッター板１８は、突起ユニット３２の数だけ設けられ、本実施形態においては３つ設けられる。シャッター板１８は、最上位置シャッター板２５を備える。

最上位置シャッター板２５は、シャッター部１２の天面方向の端部に設けられたシャッター板である。言い換えると、図２において突起ユニット３２ａによって回動可能に支持されるシャッター板である。

続いて、図３を参照して、角筒状フレーム２とシャッター部１２との関係を説明する。図３（ａ）は換気装置１の側面断面図であり、図３（ｂ）は図３（ａ）の天面近傍における詳細図である。

シャッター部１２は、最上位置シャッター板２５を支持する突起ユニット３２ａと回転軸３１ａとが一致するように角筒状フレーム２の室外側端部に固定される。これにより、最上位置シャッター板２５は、回転軸３１ａを軸にして回動可能に回転する。

また、天面２８と最上位置シャッター板２５との間には、クリアランス２６が設けられる。

クリアランス２６は、最上位置シャッター板２５が回動する際に天面２８との干渉を防止するために設けられる空間である。クリアランス２６は、天面２８と、流入防止壁１９と、最上位置シャッター板２５と、を外壁として設けられる。

流入防止壁１９は、天面２８と最上位置シャッター板２５との間の距離よりも長く設けることで、クリアランス２６から光や雨水等が角筒状フレーム２の内部へ流入することを防ぐことが可能となる。流入防止壁１９は、湾曲防止リブ２０を備える。

続いて、図４を参照して湾曲防止リブ２０の構造と効果を説明する。図４は、角筒状フレーム２における天面２８の上面斜視図および流入防止壁１９の詳細図である。

流入防止壁１９は、突出先端中心線３３と、湾曲防止リブ２０と、を備える。

突出先端中心線３３は、流入防止壁１９の突出先端（底面方向の端部）の中央部と直交して仮想的に設けられる直線である。言い換えると、突出先端中心線３３は、流入防止壁１９を二等分する。

湾曲防止リブ２０は、最上位置シャッター板２５が閉状態において室外方向への力を加えられた際に室外方向へ突出した形状に変形することを防ぐ。湾曲防止リブ２０は、流入防止壁１９の突出先端からさらに底面方向に突出して設けられる。湾曲防止リブ２０は、突出先端中心線３３の近傍に設けるのが好ましい。湾曲防止リブ２０は、たとえば突出先端中心線３３を対称の軸として線対称に複数設けられる。

課題で挙げた通り、従来は室内側から室外側すなわちシャッター装置３０における室外方向へ最上位置シャッター板２５に力が加わると、最上位置シャッター板２５は室外方向へ突出した形状に変形する。特に流入防止壁１９よりも室外側へ突出した形状に変形した場合には流入防止壁１９と最上位置シャッター板２５とが干渉することで最上位置シャッター板２５を開状態にできなくなる課題を有していた。

上記課題に対して、最上位置シャッター板２５に対して室外方向への力が加わった際に、湾曲防止リブ２０は、流入防止壁１９とともに最上位置シャッター板２５を室内方向へ付勢することで、最上位置シャッター板２５が流入防止壁１９を超えて室外方向へ突出した形状に変形することを防止できる。

また、湾曲防止リブ２０は、突出先端中心線３３を対称の軸として線対称に２つ設けた構造としてもよい。

このような構造によって、吹出口８において湾曲防止リブ２０による通風面積の減少を最小限に抑えることができるため、換気機能の低減を抑えつつ最上位置シャッター板２５が流入防止壁１９を超えて室外方向へ突出した形状に変形することを防止できる。

以上のように、流入防止壁１９の突出先端から底面の方向へさらに突出させた湾曲防止リブ２０を設けることで、最上位置シャッター板２５が流入防止壁１９よりも室外側へ変形することを防ぎ、最上位置シャッター板２５を開状態にできなくなることを抑制したシャッター装置を提供できる。

なお、本実施の形態では角筒状フレーム２の室外側の端部に設けられた第一開口を吹出口８、室内側の端部に設けられた第二開口を吸込口７として、室内から室外へと送風を行う場合を例としたが、本発明の技術的範囲を限定するものではない。吸排気を切り替えて室外から室内へと送風を行う場合には、角筒状フレーム２の室外側の端部に設けられた第一開口が吸込口７、室内側の端部に設けられた第二開口が吹出口８となる。

（発明の概要）
本発明の実施の形態に係るシャッター装置は、室内側と室外側とを通風可能に設けられた開口に取りけられるシャッター装置であって、天面と当該天面に対向する底面と前記天面と前記底面とに接続する二つの側面とで形成され、室外側の端部に矩形の第一開口を有する角筒状フレームと、前記角筒状フレームの内部において前記第一開口を形成する前記天面における室外側の端部と平行かつ前記天面に近接して設けられた回転軸と、当該回転軸と接続して前記第一開口を開閉可能に回動することで非運転時の外風や雨水の室内への侵入を防ぐシャッター板と、を有する。シャッター装置は、前記シャッター板の閉状態及び開状態の双方において前記天面との間にクリアランスを備える。

前記角筒状フレームは、前記第一開口を形成する前記天面における室外側の端部から前記底面の方向へ突出して、前記シャッター板の閉状態及び開状態の双方において前記クリアランスを介した前記角筒状フレームの内部への異物の流入を防ぐ流入防止壁を備える。

前記流入防止壁は突出先端から前記底面の方向へさらに突出した湾曲防止リブを備えている。前記湾曲防止リブは、前記流入防止壁の突出先端の中央部と直交する突出先端中心線を対称の軸として、線対称に複数設けられる。なお、前記湾曲防止リブはシャッター板の湾曲による変形が大きい突出先端中心線付近に設けることが好ましい。

上記構造により、前記シャッター板の閉状態において当該シャッター板が前記第一開口の室外方向へ湾曲し流入防止壁に乗り上げることを防ぐ。

本発明に係る換気装置は、シャッター構造を有する換気装置である空調機や、送風機に応用が可能である。

１ 換気装置
２ 角筒状フレーム
３ 送風部
６ オリフィス
７ 吸込口
８ 吹出口
９ 送風路
１０ モータ支持部材
１１ モータ
１２ シャッター部
１３ 側面
１４ 羽根
１５ スピンナー
１６ ブレード
１７ シャッター支持部材
１８ シャッター板
１９ 流入防止壁
２０ 湾曲防止リブ
２１ 開口
２４ フランジ
２５ 最上位置シャッター板
２６ クリアランス
２７ 基部
２８ 天面
２９ 底面
３０ シャッター装置
３１ 回転軸
３２ 突起ユニット
３３ 突出先端中心線
１００ シャッター装置
１０１ 回転軸
１０２ 本体枠
１０３ 上端部屈曲部
１０４ シャッター板
１０５ クリアランス

Claims (3)

1. 天面と当該天面に対向する底面と前記天面と前記底面とに接続する二つの側面とで形成され、室外側の端部に矩形の第一開口を有する角筒状フレームと、
   当該角筒状フレーム内部において前記第一開口を形成する前記天面における室外側の端部と平行かつ前記天面に近接して設けられた回転軸と、
   前記回転軸と接続して前記第一開口を開閉可能に回動するシャッター板と、を備え、
   前記シャッター板は、
   前記シャッター板の閉状態及び開状態の双方において前記天面との間にクリアランスを備え、
   前記角筒状フレームは、
   前記第一開口を形成する前記天面における室外側の端部から前記底面の方向へ突出して、前記シャッター板の閉状態及び開状態の双方において前記クリアランスを介した前記角筒状フレームの内部への異物の流入を防ぐ流入防止壁を備え、
   前記流入防止壁は、
   当該流入防止壁の突出先端から前記底面の方向へさらに突出することで、前記シャッター板の閉状態において当該シャッター板が前記第一開口の室外方向へ湾曲することを防ぐ湾曲防止リブを備えたシャッター装置。
2. 前記湾曲防止リブは、
   前記流入防止壁の突出先端の中央部と直交する突出先端中心線を対称の軸として、線対称に複数設けられた請求項１に記載のシャッター装置。
3. 請求項１または２に記載のシャッター装置を備えた換気装置。