JP5063674B2

JP5063674B2 - 換気装置

Info

Publication number: JP5063674B2
Application number: JP2009293041A
Authority: JP
Inventors: 裕司安田; 健司増田; 錠一後藤; 靖夫尾関
Original assignee: Mitsubishi Electric Corp
Current assignee: Mitsubishi Electric Corp
Priority date: 2009-12-24
Filing date: 2009-12-24
Publication date: 2012-10-31
Anticipated expiration: 2029-12-24
Also published as: JP2011133169A

Description

本発明は、換気扇、送風機、空気調和機などの換気装置に関し、特にボディ内部に風路を形成するファンケーシングを装備した換気装置に関するものである。

換気扇、送風機、空気調和機などの換気装置において、風路を形成するファンケーシング、風路に空気を流通させるファン、ファンを駆動するモータ、及びこれらを収納するボディを備えたものにおいては、ボディとファンケーシングの接続部からの風漏れは製品の基本性能である送風性能や騒音、消費電力を悪化させることとなるため気密を取る必要がある。従来、その気密をとるために、ボディとファンケーシングの接続部に隙間埋め部品を貼り付けていた。

一方で、ボディ（本体ケース）とケーシングの位置合わせに関しては、例えば特許文献１に開示されたもののように、本体ケースに凸部を設け、その凸部を利用しケーシングの位置決めをし組立性を向上させたものが周知である。

特開２００４−３４０５５６号公報

しかしながら、上記従来のボディとファンケーシングの接続部に隙間埋め部品を貼り付ける方法においては、隙間を良好に埋めるためには、ボディとファンケーシングの寸法バラツキを吸収する伸縮性のよいクッション材を使用する必要があり、同時にファンケーシングの組み付け時にはボディの箱内側壁面と接触するためすべりの良い材料を使用する必要があった。しかし、作業に熟練した者でないと、すべりの良い材料を使用してもファンケーシング挿入時にはがれるといった問題点もあった。そのため、クッションの材料費、貼り付け作業費だけでなく、はがれた場合には、やり直す手間がかかるといった問題点もあった。

また、設置される環境によっては、クッション材の経年劣化により、モータを交換する際にクッション材がボディと密着しはがれにくく、モータ交換に時間を要すといった問題点やクッション材が劣化しクッション性を失ってしまったためにクッション材を張り替えるといった作業が発生することもあった。

さらに、材料のリサイクルに関して言えば、クッション材を貼り付けていたのでは、そのまま材料としてリサイクルすることはできずクッション材を剥がすにも手間がかかるという問題点があった。

一方、特許文献１に開示されたボディ（本体ケース）とケーシングの位置合わせに関しては、位置合わせは実現できるが、特に本体ケースとケーシングとの気密が良好となるものではなく、仮に特許文献１の構造において、所定の気密を得るためには、例えば本体ケースとケーシングとの接続部接触面を高い平面度にするか、或いは本体ケースとケーシングの接続部の周囲に十分に広い接触面を必要とする。その平面度を得るためには余分にコストがかかり、また、製品寸法制約上広い接触面を得ることが出来ない場合があり、改善が望まれていた。

本発明は、上記に鑑みてなされたものであって、隙間埋め部品を貼着する必要がなく、隙間埋めの部品代、貼り付けコスト、組み付け時に剥がれた際にはその修正のためにかかっていたコストを下げることができる換気装置を提供することを目的とする。

上述した課題を解決し、目的を達成するために、本発明の換気装置は、風路を形成するファンケーシング、風路に空気を流通させるファン、ファンを駆動するモータ、及びこれらを収納するボディを備え、ファンケーシングは、第１の方向に移動するようにスライドしてボディへ収納されるとともに側面に風路と連通するファンケーシング排気口を開口し、ボディは、ファンケーシング排気口に重なる側面にボディ排気口を開口している換気装置において、ファンケーシング排気口とボディ排気口の三方を囲み両排気口間の位置決めと気密接続とを行う概略コ字形位置決め気密構造を備え、位置決め気密構造は、ファンケーシング及びボディのいずれか一方に一体に形成され、ファンケーシング排気口及びボディ排気口のいずれかのスライド方向に平行な相互に対向する２側部を囲みスライド方向に延びる案内溝と、他方に一体に立設され、案内溝に気密を保ってスライド可能に嵌り合うスライド壁と、ファンケーシング及びボディのいずれか一方の案内溝のスライド方向後方側端部間或いはスライド壁のスライド方向後方側端部間に一体に形成され、縁部をスライド方向に張り出す位置決め用凸部と、他方に一体に形成され、位置決め用凸部に気密を保って嵌り合うとともに、ファンケーシング排気口とボディ排気口とのスライド方向の位置決めを行う位置決め用凹部と、を含むことを特徴とする。

本発明によれば、位置決め気密構造は、一体に形成され排気口の相互に対向する２側部を囲みスライド方向に延びる案内溝と、同じく一体に立設され、この案内溝に気密を保ってスライド可能に嵌り合うスライド壁と、このスライド構造のスライド方向後方側端部間に一体に形成され、縁部をスライド方向に張り出す位置決め用凸部と、他方に一体に形成され、位置決め用凸部に気密を保って嵌り合うとともに、ファンケーシング排気口とボディ排気口とのスライド方向の位置決めを行う位置決め用凹部とを含む。そのため、別部材として用意する隙間埋め部品（クッション材）を貼着する必要がなく、隙間埋めの部品代、貼り付けコスト、組み付け時に剥がれた際にはその修正のためにかかっていたコストを下げることができる換気装置を提供することができるという効果を奏する。また、クッション材が劣化しボディに張り付いてしまうようなこともなく、また、クッション性を失ったクッション材の交換も発生せず、クッション材を貼り付けないためボディ及びファンケーシングを単一材料で形成することができるようになり、材料としてのリサイクルを容易にすることができるという効果を奏する。

図１は、本発明にかかる換気扇の実施の形態１であるダクト用換気扇の縦断面である。図２は、ダクト用換気扇組み立て工程のボディにファンケーシングを挿入する様子を示す斜視図である。図３は、ボディ排気口をボディ内側から見た様子を示す、図１のＡ−Ａ線に沿うボディの矢視断面図である。図４は、ファンケーシング排気口を外側から見た様子を示す、図２の矢印Ｄ方向から見た側面図である。図５は、気密用リブが嵌り合う様子を示す図３のＥに相当する部分の拡大図である。図６は、ボディに設けられた位置決め用凸部に、ファンケーシングに設けられた位置決め凹部が係合する様子を示す図１のＢ部分の拡大図である。図７は、気密用リブ間に形成されるラビリンス構造を説明する、図５のＦ−Ｆ線に沿うボディの矢視断面図である。

以下に、本発明にかかる換気装置の実施の形態を図面に基づいて詳細に説明する。なお、この実施の形態によりこの発明が限定されるものではない。

実施の形態
図１は、本発明にかかる換気扇の実施の形態であるダクト用換気扇の縦断面である。図２は、ダクト用換気扇組み立て工程のボディにファンケーシングを挿入する様子を示す斜視図である。図３は、ボディ排気口をボディ内側から見た様子を示す、図１のＡ−Ａ線に沿うボディの矢視断面図である。図４は、ファンケーシング排気口を外側から見た様子を示す、図２の矢印Ｄ方向から見た側面図である。図５は、気密用リブが嵌り合う様子を示す図３のＥに相当する部分の拡大図である。図６は、ボディに設けられた位置決め用凸部に、ファンケーシングに設けられた位置決め凹部が係合する様子を示す図１のＢ部分の拡大図である。図７は、気密用リブ間に形成されるラビリンス構造を説明する、図５のＦ−Ｆ線に沿うボディの矢視断面図である。

ダクト用換気扇（以降、換気扇）１００は、化粧グリル３１を介して室内に臨む吸入口１１からダクト１３方向に向かう風路を形成するファンケーシング２２と、ファンケーシング２２内に設けられて風路に換気する空気を流通させる換気駆動体である多翼遠心送風機１５と、これらファンケーシング２２および多翼遠心送風機１５を収納するボディ２１とを含んで構成されている。多翼遠心送風機１５は、モータ１６と、このモータ１６の駆動軸に差込結合された多翼遠心ファン１７とから構成されている。

さらに換気扇１００は、ボディ２１の側面から直角方向に延び吐出口１２をダクト１３に連通する位置まで延長する段付きのダクト接続枠２３を有する。ダクト接続枠２３内には、電動又は風圧にて開閉するシャッター２４が設けられている。ダクト１３は、屋外まで延びている。

ボディ２１は、概略直方体の箱型を成し一面が開放されて箱開口２１Ｈが形成されている。箱開口２１Ｈと逆側の面にモータ１６配設用の穴が設けられモータ１６が固定されている。箱開口２１Ｈの周囲には、換気扇１００を天井等に固定するためのフランジ４２を有している。そして、１つの側面にボディ排気口２１ｄを開口している。ファンケーシング２２は、図２に示すように、箱開口２１Ｈから第１の方向（多翼遠心送風機１５の軸線に沿って多翼遠心送風機１５の後部を向く方向）Ｃにスライドしてボディ２１に組み込まれる。そして、組み込みが完了したときにボディ排気口２１ｄと重なる側面にファンケーシング排気口２２ｄを開口している。吸入口１１から吸い込まれた室内の空気は、ファンケーシング２２を通過した後、ボディ排気口２１ｄ及びファンケーシング排気口２２ｄを通って換気扇１００を出て、段付きのダクト接続枠２３を介してダクト１３に至る。

ボディ排気口２１ｄとファンケーシング排気口２２ｄは、概略同じ大きさの矩形の開口として形成されている。図３に示すように、ボディ２１のボディ排気口２１ｄを開口する側面の内部側壁面（ボディ排気口形成面２１Ａ）においては、ボディ排気口２１ｄのスライド方向に平行な対向する２辺の開口縁部に、それぞれスライド方向に延びる囲繞リブ（溝形成リブ）２１ｅが立設されている。さらに囲繞リブ２１ｅの外側には、それぞれ囲繞リブ２１ｅと概略平行に延びるボディ気密用リブ（溝形成リブ）２１ａ，２１ｂが立設されている。また、ボディ排気口２１ｄのモータ取り付け面と反対側の開口縁部には、２本の囲繞リブ２１ｅの端部間に、囲繞リブ２１ｅに連続するようにして位置決め用凸部２１ｃが延設されている。

ファンケーシング２２は、主に多翼遠心送風機１５を収納するとともに多翼遠心送風機１５の固定部と反対側が開放されて吸入口１１が形成されている。ファンケーシング２２のファンケーシング排気口２２ｄを開口する側面の外側壁面（ファンケーシング排気口形成面２２Ａ）においては、ファンケーシング排気口２２ｄのスライド方向に平行な対向する２辺の開口縁部に、それぞれスライド方向に延びるファンケーシング気密用リブ（挿入リブ）２２ａ，２２ｂが立設されている。また、ファンケーシング排気口２２ｄのモータ取り付け面と反対側の開口縁部のファンケーシング気密用リブ２２ａ，２２ｂの端部間に、位置決め用凹部２２ｃが延設されている。

ボディ２１に設けられたボディ気密用リブ２１ａ，２１ｂと囲繞リブ２１ｅは、ボディ２１のボディ排気口形成面２１Ａのボディ排気口２１ｄのスライド方向に平行な対向する両側部に案内溝２１Ｂを形成する。つまり、囲繞リブ２１ｅとボディ気密用リブ２１ａ、及び囲繞リブ２１ｅとボディ気密用リブ２１ｂは、それぞれ、案内溝２１Ｂを形成する一対の溝形成リブを構成している。一方、ファンケーシング２２に設けられたファンケーシング気密用リブ２２ａ，２２ｂは、案内溝２１Ｂに気密を保ってスライド可能に嵌り合うスライド壁を構成している。

図３及び図５に示すように、ボディ気密用リブ２１ａ，２１ｂは、細長の楔形を成し、モータ取り付け面側で幅が大きく箱開口２１Ｈ側で幅が小さくなるような勾配を両側面に有している。囲繞リブ２１ｅは、幅が均一な平板状を成すが、箱開口２１Ｈ側でボディ気密用リブ２１ａ，２１ｂとの間隔を広げるようにボディ気密用リブ２１ａ，２１ｂの側面と同じ傾きで傾斜して形成されている。

ボディ２１は、樹脂を材料としてモールド成型によって作製される。そのため、各部には、モールド成型の抜き勾配が施されている。ボディ２１のボディ排気口形成面２１Ａを含む内側壁面は箱開口２１Ｈ側で広くなるような１°の勾配を持つ斜面となっている。
上記ボディ気密用リブ２１ａ，２１ｂの両側部に形成された勾配は、この抜き勾配を兼ねて設けられたものであり、具体的には、モータ取り付け面側の幅が大きい側で、約３．５ｍｍ〜４．０ｍｍの幅であり、箱開口２１Ｈ側の幅が小さい側で、約１．５ｍｍ〜２．０ｍｍの幅であり、両側面の勾配は０．５°である。

図４に示すように、ファンケーシング気密用リブ２２ａ，２２ｂは、細長の楔形を成し、モータ取り付け面側で幅が小さく箱開口２１Ｈ側で幅が大きくなるような勾配を両側面に有している。ファンケーシング２２のファンケーシング気密用リブ２２ａ，２２ｂが立設されたファンケーシング排気口形成面２２Ａは、ボディ排気口形成面２１Ａと同じ１°の勾配を持つ斜面となっている。ファンケーシング気密用リブ２２ａ，２２ｂの両側部に形成された勾配は、モータ取り付け面側の幅が小さい側で、約１．５ｍｍ〜２．０ｍｍの幅であり、箱開口２１Ｈ側の幅が大きい側で、約３．５ｍｍ〜４．０ｍｍの幅であり、両側面の勾配は０．５°である。つまり、ボディ気密用リブ２１ａ，２１ｂとファンケーシング気密用リブ２２ａ，２２ｂは、スライド方向に互いに逆向きとなる同形状である。

図５及び図７に示すように、ボディ２１とファンケーシング２２の組立時には、案内溝２１Ｂを形成する囲繞リブ２１ｅとボディ気密用リブ２１ａ、及び囲繞リブ２１ｅとボディ気密用リブ２１ｂは、それぞれ、ファンケーシング２２に設けられたファンケーシング気密用リブ２２ａ，２２ｂと噛み合う。図７に示すように、囲繞リブ２１ｅ、ファンケーシング気密用リブ２２ｂ、及びボディ気密用リブ２１ｂは、相互間に形成される隙間を、微少な厚さで且つ断面ジグザグ形状のものとする。図７は、ファンケーシング２２の挿入開始時のものであり、ボディ２１とファンケーシング２２の組立完了時には、各リブの側面及び上面は、相互に密着するか或いは微少な間隙を持って近接する。この構造により、例えば図７に点線にて示す空気の流れのような排気口接続部を内から外へ、或いは逆に外から内へ移動する空気は遮断される。各面がいずれも密着しない場合でも隙間が微少で且つ断面ジグザグ形状であるので、空気は実質的に遮断される。このように、上記噛み合う複数のリブは、相互間の空気の流れを実質的に遮断するラビリンス構造を形成する。

なお、上述のボディ２１のボディ気密用リブ２１ａ，２１ｂと、ファンケーシング２２のファンケーシング気密用リブ２２ａ，２２ｂの勾配は、逆向きで同一にする必要があるが、その勾配の大小、及び相互のリブの幅は、必ずしも上述の範囲に収まらなくてもよく、使用する材料に合った幅とすることができる。

また、本実施の形態においては、案内溝２１Ｂは、一対の溝形成リブ（ボディ気密用リブ２１ａ，２１ｂと囲繞リブ２１ｅ）間に形成されているが、ボディ２１の肉厚が十分に厚い場合には、ボディ排気口形成面２１Ａに直接凹設されてもよい。さらに、本実施の形態の一対の溝形成リブは、ボディ２１に形成されているが、ファンケーシング２２に形成されてもよい。同様にして、本実施の形態のスライド壁を構成する挿入リブ（ファンケーシング気密用リブ２２ａ，２２ｂ）は、ファンケーシング２２に形成されているが、ボディ２１に形成されてもよい。

上記のように、ボディ排気口２１ｄのモータ取り付け面と反対側の開口縁部には、２本の囲繞リブ２１ｅの端部間に、囲繞リブ２１ｅに連続するようにして位置決め用凸部２１ｃが延設されている（図３）。また、ファンケーシング排気口２２ｄのモータ取り付け面と反対側の開口縁部のファンケーシング気密用リブ２２ａ，２２ｂの端部間に、位置決め用凹部２２ｃが延設されている（図４）。そして、図６に示されるように、ボディ２１に設けられた位置決め用凸部２１ｃは、全長にわたってボディ排気口２１ｄ側に縁部を張り出すようにして形成された断面Ｌ字状の形状を成す。一方、ファンケーシング２２に設けられた位置決め用凹部２２ｃは、全長にわたってファンケーシング排気口２２ｄ側に開口部を向ける断面コ字状の形状を成す。位置決め用凸部２１ｃと位置決め用凹部２２ｃは、気密を保って嵌り合う。ファンケーシング２２が、箱開口２１Ｈから第１の方向Ｃにスライドしてボディ２１に組み込まれるさい、位置決め用凸部２１ｃは、位置決め用凹部２２ｃと係合することにより、ファンケーシング２２の移動を押し止めてボディ２１とファンケーシング２２の位置決めを行う。

なお、本実施の形態においては、ボディ２１に位置決め用凸部２１ｃが設けられ、ファンケーシング２２に位置決め用凹部２２ｃが設けられているが、逆にボディ２１に位置決め用凹部２２ｃが設けられ、ファンケーシング２２に位置決め用凸部２１ｃが設けられてもよい。

このような構成の換気扇１００によれば、ボディ２１とファンケーシング２２は、組立時には、ボディ２１にファンケーシング２２をスライド挿入する挿入開始時には、幅が大きくなっている案内溝２１Ｂに、幅の小さいファンケーシング気密用リブ２２ａ，２２ｂを嵌め合わせるので、挿入が容易である。

さらに挿入することにより、ボディ２１の位置決め用凸部２１ｃとファンケーシング２２の位置決め用凹部２２ｃとが嵌り合う。これによりボディ２１とファンケーシング２２の位置が決まり、ボディ排気口２１ｄとファンケーシング排気口２２ｄの位置が一致する。そして、このとき、ボディ気密用リブ２１ａ，２１ｂとファンケーシング気密用リブ２２ａ，２２ｂとは、両者間の空気の流れを実質的に遮断するラビリンス構造を形成する。そのため、組み立て作業性が良く、コストの低い安定した気密構造を得ることができる。そして、上記ラビリンス構造が構成されるので、気密を得るために広いスペースを必要としたり、ボディ排気口２１ｄ周囲の壁面やファンケーシング排気口２２ｄ周囲の壁面の平面度を高精度としたりすることなく、容易に気密を得ることができる。

また、本実施の形態のボディ２１とファンケーシング２２の気密に関わる上記構造は、従来のようなクッション材を用いないため、例えばモータ１６が寿命を迎え、モータ１６の交換が必要となった際にもファンケーシング２２に貼られたクッション材が劣化しボディ２１に張り付いてしまうようなこともなく、また、クッション性を失ったために張り替えるといった作業も発生することがなく、モータ交換が容易になり、しかもモータ１６の交換後にも安定した気密を得ることができる。

さらに、ファンケーシング２２は、クッション材を貼り付けないため単一材料で形成することができるようになり、材料としてのリサイクルを容易にすることができる。

なお、上記実施の形態は、換気扇、特にダクト用換気扇を例として説明しているが、換気扇に限らず、送風機や空気調和機といったものも含む換気装置にも利用できることは言うまでもない。

以上のように、本発明にかかる換気装置は、風路を形成するファンケーシング、風路に空気を流通させるファン、及びファンを駆動するモータを収納するボディを備え、ファンケーシングとボディに相互に重なる排気口を有する換気装置に適用して、有用なものである。

１１吸入口
１２吐出口
１３ダクト
１５多翼遠心送風機
１６モータ
１７多翼遠心ファン（ファン）
２１ボディ
２１ａ，２１ｂボディ気密用リブ（溝形成リブ）
２１ｃ位置決め用凸部
２１ｄボディ排気口
２１ｅ囲繞リブ（溝形成リブ）
２１Ａボディ排気口形成面
２１Ｂ案内溝
２１Ｈ箱開口
２２ファンケーシング
２２ａ，２２ｂファンケーシング気密用リブ（挿入リブ、スライド壁）
２２ｃ位置決め用凹部
２２ｄファンケーシング排気口
２２Ａファンケーシング排気口形成面
２３ダクト接続枠
２４シャッター
３１化粧グリル
４２フランジ
１００ダクト用換気扇（換気扇）

Claims

風路を形成するファンケーシング、前記風路に空気を流通させるファン、前記ファンを駆動するモータ、及びこれらを収納するボディを備え、
前記ファンケーシングは、第１の方向に移動するようにスライドして前記ボディ収納されるとともに側面に前記風路と連通するファンケーシング排気口を開口し、前記ボディは、前記ファンケーシング排気口に重なる側面にボディ排気口を開口しており、
前記ファンケーシング排気口とボディ排気口の三方を囲み両排気口間の位置決めと気密接続とを行う概略コ字形位置決め気密構造を備え、
前記位置決め気密構造は、
前記ファンケーシング及び前記ボディのいずれか一方に一体に形成され、前記ファンケーシング排気口及びボディ排気口のいずれかのスライド方向に平行な相互に対向する２側部を囲みスライド方向に延びる案内溝と、他方に一体に立設され、前記案内溝に気密を保ってスライド可能に嵌り合うスライド壁と、
前記ファンケーシング及び前記ボディのいずれか一方の前記案内溝のスライド方向後方側端部間或いは前記スライド壁のスライド方向後方側端部間に一体に形成され、縁部をスライド方向に張り出す位置決め用凸部と、他方に一体に形成され、前記位置決め用凸部に気密を保って嵌り合うとともに、前記ファンケーシング排気口と前記ボディ排気口とのスライド方向の位置決めを行う位置決め用凹部と、を含む
ことを特徴とする換気装置。
前記ファンケーシング排気口及びボディ排気口のいずれかの二方を囲む前記案内溝は、それぞれ前記ファンケーシング或いは前記ボディの排気口形成面に立設された一対の溝形成リブ間に形成される溝であり、
前記スライド壁は、前記ファンケーシング或いは前記ボディの排気口形成面の前記一対の溝形成リブに対応する位置に立設された挿入リブである
ことを特徴とする請求項１に記載の換気装置。
前記一対の溝形成リブは、第１の方向に徐々に間隔を狭くするように相互に傾いて形成され、
前記挿入リブは、前記一対の溝形成リブ間の傾きと同じ傾きにて第１の方向に徐々に幅を狭くする形状をなす
ことを特徴とする請求項２に記載の換気装置。
前記溝形成リブの勾配と前記挿入リブの勾配は、第１の方向に互いに逆向きで同一の勾配である
ことを特徴とする請求項３に記載の換気装置。
前記ファンケーシング及び前記ボディは、それぞれ樹脂のモールド成型によって作製され、前記溝形成リブの傾き、及び前記挿入リブの傾きは、モールド成型の抜き勾配に等しい
ことを特徴とする請求項３または４に記載の換気装置。
前記溝形成リブと前記挿入リブは、両者間に形成される隙間を微少な厚さで且つ断面ジグザグ形状として、両者間の空気の流れを実質的に遮断するラビリンス構造を形成する
ことを特徴とする請求項２から５のいずれか１項に記載の換気装置。