JP5359297B2 - 天井埋込形換気扇 - Google Patents

Description

本発明は天井裏に配管され屋外と連通するダクトと接続し、高さ制限がある天井に設けられた開口に埋め込まれて設置されるＤＣモーターを搭載した天井埋込形換気扇に関する。

従来、この種の天井埋込形換気扇として、モーターを所定の高さ本体フレームの天板から内部に挿入して、全高を高さ制限内に押さえる構成としたものが知られていた（例えば、特許文献１参照）。

以下、その天井埋込形換気扇について図６を参照しながら説明する。

図に示すように、部屋の天井裏に配設され下面に開口１０１を有し側面に排気口１０２を有する本体フレーム１０３の天板１０５に、本体フレーム１０３内に突出するように凹部１０４が設けられ、凹部１０４の上面開口を閉塞して凹部１０４とともに収納部１１０を形成するカバー１０６が設けられ、凹部１０４にはモーター１０８が、その上半分を凹部１０４内に位置させ下半分を本体フレーム１０３内に配設したケーシング１０７内に位置させて取り付けられ、モーター１０８の回転軸１０８ａにケーシング１０７に内包したファン１０９が取り付けられている。
特開平６−９４２７９号公報

このような従来の天井埋込形換気扇では、モーター１０８がＤＣモーターであった場合、モーター１０８を本体フレーム１０３の天板１０５に取り付ける際、ＤＣモーター特有の振動を本体フレーム１０３に伝わらせないために不可欠な防振ゴムを天板１０５およびカバー１０６の間に介在させて取り付けなければならない。それ故、天板１０５の中央部を本体フレーム１０３の内側へよりいっそう深く絞り加工して凹部１０４を形成し、ＤＣモーターの一部を本体フレーム１０３内に挿入して取り付けるようにしなければならない。

しかし、広い天板１０５の中央部を深く絞ると、割れやしわが発生しやすいことがあって品質上安定しない。また、その割れやしわに対処するために、天板１０５から垂直方向に急激に絞らずに天板１０５から鈍角方向へ緩やかに絞っていくと、本体フレーム１０３内の羽根１０９の吸込面積を減少させるという課題がある。

本発明は、このような従来の課題を解決するものであり、換気性能を低下させることなく、品質の安定したＤＣモーター固定の構成を備えた天井埋込形換気扇を提供することを目的とする。

本発明の天井埋込形換気扇は、上記目的を達成するために、下面を開口し、側面に排気口を形成した本体フレームと、前記本体フレームの天板に取り付けられる樹脂モールドされたＤＣモーターと、前記本体フレームの内部に配設され、前記ＤＣモーターに回転駆動されるファンと、前記ファンを包囲し、下面に吸込口と側部に前記本体フレームの排気口に連通する吐出口を有したファンケーシングとを備えた天井埋込形換気扇であって、前記ＤＣモーターは、前記フレームの天板に形成されたケース固定用孔に嵌入して固定される上方開口の下側ケースに、下方開口の上側ケースが接合して形成されるモーター固定用ケースの内部に収納され、前記下側ケースと前記上側ケースにより防振ゴムを介して上下方向に挟持された状態で固定されるものである。

また、他の手段は、防振ゴムは、ＤＣモーターの上下方向端面に突設したベアリングハウスに嵌合させて取り付けられる円環状で、前記ＤＣモーター側の面に、内周側が厚く外周側が薄くなる環状の段差を設け、外周側が前記ＤＣモーターの上下方向端面との間に空隙を形成するように取り付けられるものである。

また、他の手段は、下側ケースの側面部を略垂直に形成したものである。

また、他の手段は、モーター固定用ケースの内壁面に、ＤＣモーターの樹脂モールドによるゲート跡との当接を避ける凹部を形成したものである。

また、他の手段は、ＤＣモーターを電装部が上側ケース側に位置するように配設したものである。

また、他の手段は、下側ケースと上側ケースを同一形状としたものである。

また、他の手段は、本体フレームの天板を、ＡＣモーターを直接嵌入して固定するためのモーター固定用孔を形成した天板に入れ替えて、ＡＣモーター装着の機種に切り替え可能なものである。

本発明によれば、ＤＣモーターは、フレームの天板に形成されたケース固定用孔に嵌入して固定される上方開口の下側ケースに、下方開口の上側ケースが接合して形成されるモーター固定用ケースの内部に収納され、下側ケースと上側ケースにより防振ゴムを介して上下方向に挟持された状態で固定されることにより、ＤＣモーターの一部を本体フレーム内に挿入し防振ゴムを介在させて天板に取り付けることが、広い天板の中央部に深い絞り加工をして割れやしわが発生することなく、モーター固定用ケースによって達成できるという効果のある天井埋込形換気扇を提供することができる。

また、防振ゴムは、ＤＣモーターの上下方向端面に突設したベアリングハウスに嵌合させて取り付けられる円環状で、ＤＣモーター側の面に、内周側が厚く外周側が薄くなる環状の段差を設け、外周側がＤＣモーターの上下方向端面との間に空隙を形成するように取り付けられることにより、防振ゴムに強く圧縮するような力が加わってＤＣモーターが取り付けられても、空隙によって、ＤＣモーターの振動はモーター固定用ケースに伝わらず、本体フレームに大きな振動が発生することがなくなる。

また、下側ケースの側面部を略垂直に形成したことにより、下側ケースがファン吸込口付近に入って取り付けられても、ファンの吸込性能低下をほとんどなくすことができる。

また、モーター固定用ケースの内壁面に、ＤＣモーターの樹脂モールドによるゲート跡との当接を避ける凹部を形成したことにより、モールドにより必ず発生するゲート跡がモーター固定用ケースに当接することがなくなり、ＤＣモーターの振動がモーター固定用ケースから本体フレーム伝わっていくことがなくなる。

また、ＤＣモーターを電装部が上側ケース側に位置するように配設したことにより、何らかの要因でモーター固定用ケースに侵入した水が電装部の充電部に流れていくことがなく、安全性を確保できる。

また、下側ケースと上側ケースを同一形状としたことにより、逆回転のＤＣモーターを装着する機種ついて、ＤＣモーターを、同じモーター固定用ケース内で、ローターは同方向にして上下方向反転するだけで、対応できる。

また、本体フレームの天板を、ＡＣモーターを直接嵌入して固定するためのモーター固定用孔を形成した天板に入れ替えて、ＡＣモーター装着の機種に切り替え可能なことにより、ＡＣモーター装着の機種に、同じ基本構造で容易に切り替えることができることとなる。

本発明の天井埋込形換気扇は、ＤＣモーターは、フレームの天板に形成されたケース固定用孔に嵌入して固定される上方開口の下側ケースに、下方開口の上側ケースが接合して形成されるモーター固定用ケースの内部に収納され、前記下側ケースと前記上側ケースにより防振ゴムを介して上下方向に挟持された状態で固定されるものであり、ＤＣモーターの一部を本体フレーム内へ挿入して天板に取り付けるにあたって、ＤＣモーターを収納した下側ケースと上側ケースとを接合して形成されるモーター固定用ケースを天板に固定することによって、ＤＣモーターは天板との間に防振ゴムを介在させて天板に取り付けることができるという

また、防振ゴムは、ＤＣモーターの上下方向端面に突設したベアリングハウスに嵌合させて取り付けられる円環状で、前記ＤＣモーター側の面に、内周側が厚く外周側が薄くなる環状の段差を設け、外周側が前記ＤＣモーターの上下方向端面との間に空隙を形成するように取り付けられるものであり、防振ゴムの外周側がＤＣモーターの上下方向端面との間に空隙を形成するように取り付けられることで、防振ゴムの外周側は、各部品の寸法ばらつきやＤＣモーターの挟持状態によって、押しつぶされるように強く締め付けられることがない。

また、下側ケースの側面部を略垂直に形成したものであり、下側ケースは、本体フレーム内に挿入されてファン吸込口付近の内部にも位置することとなるが、側面部が略垂直状となることで、ファンの吸込性能に対する影響が最小限に抑えられる。

また、モーター固定用ケースの内壁面に、ＤＣモーターの樹脂モールドによるゲート跡との当接を避ける凹部を形成したものであり、ＤＣモーターの樹脂モールドによるゲート跡が、凹部によってモーター固定用ケースに確実に当接しなくなる。

また、ＤＣモーターを電装部が上側ケース側に位置するように配設したものであり、万一、モーター固定用ケースに水が侵入しても、水が電装部の充電部に流れていくことがない。

また、下側ケースと上側ケースを同一形状としたものであり、ＤＣモーターを、ローターは同方向にして上下方向反転することで、逆回転のＤＣモーターを装着する機種に対応できる。

また、本体フレームの天板を、ＡＣモーターを直接嵌入して固定するためのモーター固定用孔を形成した天板に入れ替えて、ＡＣモーター装着の機種に切り替え可能なものであり、天板に形成するケース固定用孔を、金型の入れ子を交換してモーター固定用孔に替えることで、同様の天板で、天板に直接固定できるＡＣモーターを装着する機種に切り替えることができる。

以下、本発明の実施の形態について、図１〜図５を参照しながら説明する。

（実施の形態１）
図１に示すように、スクロール状で側方に排気口（図示せず）に連通する吐出アダプター２を有した側面および天板１４Ａからなるファンケーシング５と、ファンケーシング５の下面開口５ａから下方へ延設し、下面に開口１を有した箱状のフレーム８とから本体フレーム３を構成している。すなわち、ファンケーシング５が本体フレーム３の上部側を形成している。本体フレーム３は天井に形成された開口から天井裏に挿入して取付けられ、下面に開口１を覆うルーバー９を着脱自在に取り付けている。ファンケーシング５の下面開口５ａには、内包するファン７の外径よりも大きい径のカバー開口４ａを有したケーシングカバー４を設け、カバー開口４ａの下面にファン７の外径よりも小さい径の吸込口１０を有したオリフィス１１を、その外周部に設けた係止片１２と、係止片に対応するファンケーシング５の位置に設けられ係止片１２と係合する係合部１３との係脱によって、着脱自在に取り付けている。係止片１２と係合部１３との係合、脱却は手で押し上げて係合し、指先で係合を外すことによって行う。そして、ファンケーシング５、ケーシングカバー４、オリフィス１１、ファン７およびファンを７を回転駆動するモーター６から遠心送風機を構成している。

図２に示すように、モーター６は樹脂モールドされたＤＣモーター１５で、上方開口の下側ケース１６ａと下方開口の上側ケース１６ｂが接合して形成されるモーター固定用ケース１６内に収納され、下側ケース１６ａと上側ケース１６ｂにより防振ゴム１７を介して上下方向に挟持され、天板１４Ａのケース固定用孔２２Ａに嵌入して固定されている（図１参照）。モーター固定用ケース１６の内壁面には、ＤＣモーター１５の樹脂モールドによるゲート跡との当接を避ける凹部２０を形成している。防振ゴム１７は、ＤＣモーター１５の上下方向に突設したベアリングハウス２１に嵌合させて取り付ける円環状で、ＤＣモーター１５側の面に、内周側が厚く外周側が薄くなる環状の段差１８を設け、外周側がＤＣモーター１５の上下方向端面との間に空隙１９を形成している。

また、図３および図４に示すように、下側ケース１６ａおよび上側ケース１６ｂの側面部は略垂直に形成されており、また、ＤＣモーター１５の電装部２４は上側ケース１６ｂ側に配置されている。

さらに、図５に示すように、天板１４Ａの金型は入れ子交換可能にしておき、ＡＣモーター２５を直接嵌入して固定するためのモーター固定用孔２２Ｂを形成した天板１４Ｂに入れ替えて、ＡＣモーター２５搭載の機種に切り替え可能となっている。

上記構成の天井埋込形換気扇は、従来、天板に絞り加工を行ったときにしわや割れが発生する場合があり、その天板は使用できないが、絞り加工を下側ケース１６ａあるいは上側ケース１６ｂという一構成要素にし、絞り加工後、これらの外周に沿って切り取ることで、しわや割れが発生した部分を除去することができ、安定した品質の絞り形状を得ることができる。

また、上記の理由から下側ケース１６ａあるいは上側ケース１６ｂの側面部をより垂直に絞ることが可能となり、とくに下側ケース１６ａは、図４に示すように、遠心送風羽根のような外周側に配設した翼２３でＤＣモーター１５を囲む形状のファン７において、ファン７の吸込口となる下側ケース１６ａの側面部と翼２３との間の面積を最大にすることができ、吸込性能に対する影響を最小限に抑えることができる。

また、防振ゴム１７は、円環状でＤＣモーター１５側の面に、内周側が厚く外周側が薄くなる環状の段差１８を設け、外周側が前記ＤＣモーター１５の上下方向端面との間に空隙１９を形成しているので、 各部品の寸法ばらつきやＤＣモーター１５の挟持状態によって、防振ゴム１７の外周側は押しつぶされるように強く締め付けられることがない。

また、モーター固定用ケース１６の内壁面に、ＤＣモーター１５の樹脂モールドによるゲート跡との当接を避ける凹部２０を形成しているので、ゲート跡がモーター固定用ケース１６に当接することでＤＣモーター１５の振動が天井埋込形換気扇全体に広がることを防ぐことができる。

また、天井裏の結露等によって天板１４Ａに水が滴下し、モーター固定用ケース１６内に水が侵入して、モーター固定用ケース１６内に溜まっていったとしても、電装部２４が上側ケース１６ｂ側に位置するように設けられているため、水位は天板１４Ａ近くまでしか上昇しないので、電装部２４に水が触れることがなく、安全性を確保できる。

さらに、天板１４Ａの金型は入れ子交換可能であり、ＡＣモーター２５を直接固定可能なモーター固定用孔２２Ｂを開けた天板１４Ｂを容易に成形することができるので、ＤＣモーター１５あるいはＡＣモーター２５搭載の機種切り替えが容易にできる。

以上のように本実施の形態１の天井埋込形換気扇によれば、換気性能を低下させることなく、ＤＣモーター１５の振動が伝わらず、品質の安定した絞り加工を施したＤＣモーター固定の構成を備えた天井埋込形換気扇を提供することができる。

（実施の形態２）
本実施の形態２の天井埋込形換気扇は、上記実施の形態１の天井埋込形換気扇に対し、下側ケース１６ａと上側ケース１６ｂが同一形状である点に特徴があり、その他の構成は相違がなく、その説明は省略する。

上記構成により、ＤＣモーター１５を、モーター固定用ケース１６内でローターは同方向にして上下方向に反転することで、容易に逆回転のＤＣモーターとすることができ、ＤＣモーターが逆回転仕様の他の天井埋込形換気扇にモーター固定用ケース１６を流用することができる。

本発明は、ＤＣモーターの一部を本体内部側に位置させて固定するために本体内部に突出する絞り形状を、安定した品質で得ることができ、ＤＣモーターの振動が本体に伝わらない機器であって、高さ制限のある天井に取り付けられるＤＣモーター搭載の機器を提供するうえで、広く適用できる。

本発明の実施の形態１の天井埋込形換気扇を示す要部分解斜視図 同天井埋込形換気扇のＤＣモーターに係る構成を示す要部分解斜視図 同ＤＣモーターの断面図 同天井埋込形換気扇の断面図 同天井埋込形換気扇にＡＣモーターを入れ替え搭載した斜視図 従来の天井埋込形換気扇を示す断面図

１ 開口
３ 本体フレーム
５ ファンケーシング
７ ファン
１０ 吸込口
１４Ａ 天板
１４Ｂ 天板
１５ ＤＣモーター
１６ モーター固定用ケース
１６ａ 下側ケース
１６ｂ 上側ケース
１７ 防振ゴム
１８ 段差
１９ 空隙
２０ 凹部
２１ ベアリングハウス
２２Ａ ケース固定用孔
２２Ｂ モーター固定用孔
２４ 電装部
２５ ＡＣモーター

Claims (4)

1. 下面を開口し、側面に排気口を形成した本体フレームと、前記本体フレームの天板に取り付けられる樹脂モールドされたＤＣモーターと、前記本体フレームの内部に配設され、前記ＤＣモーターに回転駆動されるファンと、前記ファンを包囲し、下面に吸込口と側部に前記本体フレームの排気口に連通する吐出口を有したファンケーシングとを備え、前記ＤＣモーターは、前記フレームの天板に形成されたケース固定用孔に嵌入して固定される上方開口の下側ケースに、下方開口の上側ケースが接合して形成されるモーター固定用ケースの内部に収納され、前記下側ケースと前記上側ケースにより防振ゴムを介して上下方向に挟持された状態で固定されるものであって、前記モーター固定用ケースの内壁面に、前記ＤＣモーターの樹脂モールドによるゲート跡との当接を避ける前記ＤＣモーターの振動が前記モーター固定用ケースから前記本体フレームへ伝わっていくことがなくなる凹部を形成したことを特徴とする天井埋込形換気扇。
2. 下面を開口し、側面に排気口を形成した本体フレームと、前記本体フレームの天板に取り付けられる樹脂モールドされたＤＣモーターと、前記本体フレームの内部に配設され、前記ＤＣモーターに回転駆動されるファンと、前記ファンを包囲し、下面に吸込口と側部に前記本体フレームの排気口に連通する吐出口を有したファンケーシングとを備え、前記ＤＣモーターは、前記フレームの天板に形成されたケース固定用孔に嵌入して固定される上方開口の下側ケースに、下方開口の上側ケースが接合して形成されるモーター固定用ケースの内部に収納され、前記下側ケースと前記上側ケースにより防振ゴムを介して上下方向に挟持された状態で固定され、前記防振ゴムは、前記ＤＣモーターの上下方向端面に突設したベアリングハウスに嵌合させて取り付けられる円環状で、前記ＤＣモーター側の面に、内周側が厚く外周側が薄くなる環状の段差を設け、外周側が前記ＤＣモーターの上下方向端面との間に空隙を形成するように取り付けられるものであって、前記モーター固定用ケースの内壁面に、前記ＤＣモーターの樹脂モールドによるゲート跡との当接を避ける前記ＤＣモーターの振動が前記モーター固定用ケースから前記本体フレームへ伝わっていくことがなくなる凹部を形成したことを特徴とする天井埋込形換気扇。
3. 下面を開口し、側面に排気口を形成した本体フレームと、前記本体フレームの天板に取り付けられる樹脂モールドされたＤＣモーターと、前記本体フレームの内部に配設され、前記ＤＣモーターに回転駆動されるファンと、前記ファンを包囲し、下面に吸込口と側部に前記本体フレームの排気口に連通する吐出口を有したファンケーシングとを備え、前記ＤＣモーターは、前記フレームの天板に形成されたケース固定用孔に嵌入して固定される上方開口の下側ケースに、下方開口の上側ケースが接合して形成されるモーター固定用ケースの内部に収納され、前記下側ケースと前記上側ケースにより防振ゴムを介して上下方向に挟持された状態で固定され、前記下側ケースの側面部を略垂直に形成したものであって、前記モーター固定用ケースの内壁面に、前記ＤＣモーターの樹脂モールドによるゲート跡との当接を避ける前記ＤＣモーターの振動が前記モーター固定用ケースから前記本体フレームへ伝わっていくことがなくなる凹部を形成したことを特徴とする天井埋込形換気扇。
4. ＤＣモーターを電装部が上側ケース側に位置するように配設した請求項１〜３のいずれかに記載の天井埋込形換気扇。

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