JP3971041B2

JP3971041B2 - 換気扇

Info

Publication number: JP3971041B2
Application number: JP29973998A
Authority: JP
Inventors: 航皆月
Original assignee: Toshiba Carrier Corp
Current assignee: Toshiba Carrier Corp
Priority date: 1998-10-21
Filing date: 1998-10-21
Publication date: 2007-09-05
Anticipated expiration: 2018-10-21
Also published as: JP2000130809A

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、ファンを回転駆動するモータをモータ取付体を介してケーシング内に配設する構成とした換気扇に関する。
【０００２】
【発明が解決しようとする課題】
例えばトイレ用の換気装置においては、屋外に立設される排気用のダクトの途中に換気扇を設け、この換気扇のファンの送風作用により、トイレの臭気をダクトを介して排出する構成としたものがある。この種の換気扇の従来構成の一例を図１６ないし図１９に示す。この換気扇は次のような構成となっている。
【０００３】
まず図１６において、換気扇１のケーシング２は、吸気口３ａを有する下部ケーシング３と、排気口４ａを有する上部ケーシング４とから筒状に構成されている。このケーシング２内の軸方向の中央部には、図１７に示すモータ取付体５が配設されている。このモータ取付体５は、リング状の枠部５ａの外周部に４本の支え部５ｂが突設されていて、これら支え部５ｂを介してケーシング２内に配設されている。このモータ取付体５の枠部５ａに、モータ６が挿入された状態でねじ７により取り付けられている。モータ６の回転軸６ａは吸気口３ａ側に向けられていて、この回転軸６ａに、ターボファン８が取着されている。このような構成の換気扇１は、吸気口３ａ及び排気口４ａにそれぞれ排気用のダクト（図示せず）が接続され、排気口４ａを上にした状態で設置される。
【０００４】
上記構成において、モータ６によりファン８が回転駆動されると、そのファン８の送風作用により、トイレ側の臭気を含んだ空気が、ダクトを通じて吸気口３ａからケーシング２内に吸入され、その空気が排気口４ａからダクトを通じて外部に排出される。
【０００５】
しかしながら、上記した従来構成のものでは、次のような欠点がある。すなわち、ファン８の回転によりケーシング２内を風が流れる際に、図１８及び図１９に矢印Ａで示すように、ケーシング２内において螺旋状の乱流が発生し、その乱流により風の流れを悪くする。このために、風量が低下すると共に、比較的大きな騒音が発生するようになる。なお、図１９には、ファン８の外形線を二点鎖線で示している。
【０００６】
本発明は上記した事情に鑑みてなされたものであり、その目的は、ケーシング内での乱流の発生を抑えることができて、風量をアップできると共に、騒音を低減できる換気扇を提供するにある。
【０００７】
【課題を解決するための手段】
上記の目的を達成するために、請求項１の発明は、一端部に段付き形状で絞られた吸気口を有すると共に、他端部に段付き形状で絞られた排気口を有する筒状のケーシングと、このケーシング内に配設されたモータ取付体と、このモータ取付体に取り付けられて前記ケーシング内に配設されたモータと、このモータの回転軸に取着されて前記ケーシング内の前記吸気口側に配置され、前記回転軸により回転駆動されることに基づき前記吸気口から空気を吸い込んで前記排気口へ流すファンと、前記モータ取付体に前記ファンの近傍から前記ケーシングにおいて前記排気口側の段部に突き当たるまで軸方向に延びるように設けられた複数枚の整流板とを具備し、前記各整流板は、外周部が前記ケーシングの内面に沿っていると共に、内周部が前記ケーシングの前記排気口側の段部よりも中心側へ突出していることを特徴とするものである。
【０００８】
上記した構成において、ファンの回転によりケーシング内を風が流れる際に、ケーシング内において螺旋状の流れが生じるが、その風は整流板に当たり、その整流板に沿って排気口に流れるようになるので、ケーシング内で螺旋状の乱流が発生することを抑えることができるようになる。
【０００９】
この場合、モータ取付体に、モータの排気口側に位置させて整流カバーを設けることが好ましい（請求項２の発明）。これによれば、モータの排気口側において乱流が発生することを抑えることができるようになる。
【００１３】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の第１実施例について、図１ないし図６を参照して説明する。まず、図４には、トイレ用換気装置１１の設置状態が示されている。この図４において、トイレ用換気装置１１は、家屋１２のトイレ１３の近くの屋外に設置されていて、下端部が糞尿を貯留する貯留部１４に連通するように立設された下部ダクト１５と、この下部ダクト１５の上部に設けられた本発明に係る換気扇１６と、この換気扇１６の上部に接続された上部ダクト１７と、この上部ダクト１７の上部に設けられた傘１８とから構成されている。
【００１４】
次に、上記換気扇１６について、図１ないし図３を参照して詳述する。換気扇１６のケーシング２０は、吸気口２１を有する下部ケーシング２２と、排気口２３を有する上部ケーシング２４とから筒状に構成されている。吸気口２１及び排気口２３はそれぞれ段付き形状となっている。吸気口２１が上記下部ダクト１５に接続され、排気口２３が上部ダクト１７に接続される。
【００１５】
このケーシング２０内の軸方向の中央部には、図３に示すモータ取付体２５が配設されている。このモータ取付体２５は、リング状の枠部２６と、この枠部２６の外周部に設けられ、支え部２７を一体に有する４枚の整流板２８と、枠部２６の外周部に設けられ３個のボス部２９とを一体に有した構成となっていて、支え部２７が上部及び下部ケーシング２４及び２２の内周部に嵌合された状態でケーシング２０内に配設されている。各整流板２８は、外周部２８ａが上部ケーシング２４の内面に沿って排気口２３まで延びていると共に、内周部２８ｂが排気口２３を臨むように突出している。各ボス部２９には、取付孔２９ａが形成されている。
【００１６】
モータ３０の外周部にはフランジ部３１が設けられていて、このフランジ部３１の３箇所に、挿通孔部３２を有する取付片３３が設けられている。このモータ３０は、回転軸３０ａの突出方向とは反対側を上記モータ取付体２５の枠部２６に挿入した状態で、各挿通孔部３２を挿通したねじ３４をモータ取付体２５の上記取付孔２９ａにねじ込むことによりモータ取付体２５に取り付けられ、このモータ取付体２５を介して上記ケーシング２０内に配設されている。
【００１７】
モータ３０の回転軸３０ａは吸気口２１側に向けられていて、この回転軸３０ａに、ターボファンからなるファン３５が取着されている。また、ケーシング２０内において、モータ３０の接続部３６に電線３７の一端部が接続されている。この電線３７の他端部はケーシング２０の外部に導出され、家屋１２の電源コンセント３８（図４参照）に接続されている。このように構成された換気扇１１は、排気口２３を上向きにした状態で、下部ダクト１５と上部ダクト１７との間に配設される。
【００１８】
次に、上記構成の作用を説明する。
モータ３０の回転軸３０ａによりファン３５が回転駆動されると、そのファン３５の送風作用により、図４に矢印で示すように、貯留部１４側の臭気を含んだ空気が、下部ダクト１５を通じて吸気口２１からケーシング２０内に吸入され、その空気が排気口２３から上部ダクト１７を通じて外部に排出される。
【００１９】
このとき、ファン３５の回転によりケーシング２０内を風が流れる際に、図５及び図６に矢印Ｂで示すように、ケーシング２０においてモータ３０の周りに螺旋状の流れが生じるが、その風は、各整流板２８に当たり、４個の整流板２８により４つの流路ブロックに分けられる。各流路ブロックの風は、各整流板２８に沿って排気口２３に流れていき、整流板２８の下流側（図５で右側）の排気口２３において合流し、この後、上部ダクト１７を通じて外部に排出される。なお、図６には、ファン３５の外形線を二点鎖線で示している。この場合、整流板２８は、外周部２８ａが上部ケーシング２４の内面に沿っていると共に、内周部２８ｂが排気口２３を臨むように突出しているので、各流路ブロックを流れる風は、途中で他の流路ブロックの風と合流することなく排気口２３まで案内される。
【００２０】
上記した実施例によれば、ファン３５の回転によりケーシング２０内を風が流れる際に、ケーシング２０内において螺旋状の流れが生じるが、その風は、モータ取付体２５に設けられた各整流板２８に当たり、それら各整流板２８に沿って排気口２３に流れるようになるので、ケーシング２０内で螺旋状の乱流が発生することを抑えることができるようになる。これにより、風量をアップできると共に、騒音を低減できるようになる。
【００２１】
また、整流板２８は、外周部２８ａが上部ケーシング２４の内面に沿っていると共に、内周部２８ｂが排気口２３を臨むように突出しているので、各流路ブロックを流れる風は、途中で他の流路ブロックの風と合流することなく排気口２３まで案内されるようになる。これにより、風を排気口２３側へスムーズに案内できて、風量を一層アップできると共に、騒音を一層低減できるようになる。
【００２２】
ちなみに、上記した第１実施例の場合、ファン３５の回転数を２２００ｒｐｍとした場合において、従来例に比べて、風量は６７．５％アップさせることができ、騒音は５％低減できるという結果が得られた。
【００２３】
図７ないし図９は本発明の第２実施例を示したものであり、この第２実施例は上記した第１実施例とは次の点が異なっている。
すなわち、モータ取付体２５に、モータ３０の排気口２３側に位置させて、排気口２３側が先細となるほぼ円錐状の整流カバー４０を一体に設けている。
【００２４】
このような構成とした場合、図７に矢印Ｃで示すように、モータ３０の排気口２３側での風の流れを整流カバー４０により滑らかにでき、そのモータ３０の排気口２３側で乱流が発生することを防止できるので、風量を一層アップできると共に、騒音を一層低減できるようになる。
【００２５】
また、使用状態で、整流カバー４０がモータ３０を上方から覆う形態となるので、上部ダクト１７からケーシング２０内に雨水が浸入したとしても、その水がモータ３０に掛かることを防止できる利点がある。これに伴い、モータ３０の耐絶縁性を向上でき、また、モータ３０としては、密閉形に限らず、開放形のものも使用できるようになり、制約が少なくなる。
【００２６】
図１０ないし図１２は本発明の第３実施例を示したものであり、この第３実施例は、上記した第２実施例とは、モータ３０をモータ取付体２５に取り付けるための取付構造が異なっている。
【００２７】
すなわち、ねじ３４に代わる固定具４１は、例えば合成樹脂製であり、図１１に示すように、軸部４２と、この軸部４２の一端部に設けられた一対の弾性係合爪４３と、軸部４２の他端部に設けられた円板状の押え板４４とを一体に有している。モータ取付体２５における係合孔４５は、図１１中下部に径大部４５ａを有した段付き形状となっている。
【００２８】
この場合、モータ３０は、モータ取付体２５に次のようにして取り付ける。まず、モータ３０における各取付片３３の挿通孔部３２と、モータ取付体２５の上記係合孔４５とをそれぞれ対応させておき、各固定具４１の押え板４４を指で押しながら、一対の弾性係合爪４３を、それら挿通孔部３２及び係合孔４５に挿入する。すると、一対の弾性係合爪４３は、図１２（ａ）に示すように、互いに近付く方向に弾性変形しながら係合孔４５を貫通し、径大部４５ａに出たところでその径大部４５ａに係合する（図１２（ｂ）参照）。このとき、弾性係合爪４３の先端部は、径大部４５ａに収容されるようになり、ボス部２９からは突出しない。各固定具４１をこのように係合孔４５に係合させることにより、モータ３０をモータ取付体２５に取り付けることができる。
【００２９】
上記した第３実施例によれば、固定具４１の弾性係合爪４３を、モータ３０の挿通孔部３２に挿通してモータ取付体２５の係合孔４５に係合させることにより、モータ３０をモータ取付体２５に取り付ける構成としたことにより、ドライバなどの工具を用いることなく、モータ３０をモータ取付体２５に容易に取り付けることができる。
【００３０】
図１３及び図１４は本発明の第４実施例を示したものであり、この第４実施例は、上記した第３実施例とは次の点が異なっている。
すなわち、モータ取付体２５の枠部２６と対応する固定リング４７を備えていて、この固定リング４７に、上記固定具４１と同様な構成の一対の弾性係合爪４３を、係合孔４５に対応して３個設けている。
【００３１】
この場合、モータ３０は、モータ取付体２５に次のようにして取り付ける。まず、モータ３０における各取付片３３の挿通孔部３２と、モータ取付体２５の上記係合孔４５とをそれぞれ対応させておくと共に、固定リング４７をモータ３０の外周部に位置させる。そして、固定リング４７の各一対の弾性係合爪４３を、それら挿通孔部３２及び係合孔４５に挿入し、固定リング４７ごとモータ取付体２５側へ押圧する。すると、上記した第３実施例と同様に、一対の弾性係合爪４３は、互いに近付く方向に弾性変形しながら係合孔４５を貫通し、径大部４５ａに出たところでその径大部４５ａに係合する。これにより、モータ３０をモータ取付体２５に取り付けることができる。
【００３２】
このような第４実施例によれば、第３実施例の場合よりも、モータ３０をモータ取付体２５に一層容易に取り付けることができる。
【００３３】
図１５は本発明の第５実施例を示したものであり、この第５実施例は上記した第４実施例とは次の点が異なっている。
すなわち、固定リング４７のファン３５側に、ファン３５に近い側の外径がファン３５の外径とほぼ同じで、外面が排気口２３側に向かってモータ３０に近付くテーパ状に形成された筒部４８を一体に設けている。また、筒部４８内に対応するファン３５の裏側（排気口２３側）部位には、筒部４８内に位置するようにして、補助羽根４９を設けている。
【００３４】
このような構成とした第５実施例においては、固定リング４７のファン３５側に筒部４８を設けたことにより、ファン３５の裏側から固定リング４７にかけての風の流れを滑らかにでき（矢印Ｄ参照）、ファン３５の裏側で乱流が発生することを防止できるので、風量を一層アップできると共に、騒音を一層低減できるようになる。
【００３５】
また、ファン３５の裏側に補助羽根４９を設けていて、その補助羽根４９により筒部４８内の空気をかき回すことにより、モータ３０を冷却する効果が得られる。
【００３６】
本発明は、上記した各実施例にのみ限定されるものではなく、次のように変形または拡張することができる。
ファン３５は、ターボファン（斜流ファン）に限られず、プロペラファン（軸流ファン）でも良い。また、換気扇１６の用途は、トイレ用以外でも良い。
【００３７】
【発明の効果】
以上の説明から明らかなように、本発明によれば次のような効果を得ることができる。
請求項１の換気扇によれば、モータ取付体に整流板を設けたことにより、ケーシング内で螺旋状の乱流が発生することを抑えることができるようになり、これにより風量をアップできると共に、騒音を低減できるようになる。また、各整流板は、外周部がケーシングの内面に沿っていると共に、内周部がケーシングの排気口側の段部よりも中心側へ突出しているので、風を排気口へスムーズに案内できて、風量を一層アップできると共に、騒音を一層低減できるようになる。
【００３８】
請求項２の換気扇によれば、モータ取付体に設けた整流カバーにより、モータの排気口側において乱流が発生することを抑えることができ、風量を一層アップできると共に、騒音を一層低減できるようになる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の第１実施例を示す縦断正面図
【図２】下部ケーシング及びファンを外した状態での側面図
【図３】要部の分解斜視図
【図４】トイレ用換気装置の設置状態を示す破断正面図
【図５】風の流れを示す図１相当図
【図６】風の流れを示す図２相当図
【図７】本発明の第２実施例を示す図５相当図
【図８】モータ取付体の斜視図
【図９】モータ取付体にモータを取り付けた状態で、図８中、Ｘ−Ｘ線に相当する部分での断面図
【図１０】本発明の第３実施例を示す図３相当図
【図１１】要部の縦断側面図
【図１２】（ａ），（ｂ）は固定具の作用説明用の縦断側面図
【図１３】本発明の第４実施例を示す図３相当図
【図１４】図１相当図
【図１５】本発明の第５実施例を示す図５相当図
【図１６】従来例を示す破断正面図
【図１７】モータ取付体の斜視図
【図１８】図５相当図
【図１９】図６相当図
【符号の説明】
１１はトイレ用換気装置、１６は換気扇、２０はケーシング、２１は吸気口、２２は下部ケーシング、２３は排気口、２４は上部ケーシング、２５はモータ取付体、２６は枠部、２７は支え部、２８は整流板、３０はモータ、３０ａは回転軸、３２は挿通孔部、３５はファン、４０は整流カバー、４１は固定具、４３は弾性係合爪、４５は係合孔、４７は固定リング、４８は筒部、４９は補助羽根を示す。

Claims

一端部に段付き形状で絞られた吸気口を有すると共に、他端部に段付き形状で絞られた排気口を有する筒状のケーシングと、
このケーシング内に配設されたモータ取付体と、
このモータ取付体に取り付けられて前記ケーシング内に配設されたモータと、
このモータの回転軸に取着されて前記ケーシング内の前記吸気口側に配置され、前記回転軸により回転駆動されることに基づき前記吸気口から空気を吸い込んで前記排気口へ流すファンと、
前記モータ取付体に前記ファンの近傍から前記ケーシングにおいて前記排気口側の段部に突き当たるまで軸方向に延びるように設けられた複数枚の整流板とを具備し、
前記各整流板は、外周部が前記ケーシングの内面に沿っていると共に、内周部が前記ケーシングの前記排気口側の段部よりも中心側へ突出していることを特徴とする換気扇。
モータ取付体は、モータの排気口側に位置させて整流カバーを備えていることを特徴とする請求項１記載の換気扇。