JP5454550B2 - 換気装置 - Google Patents

Description

本発明は、室内の空気の入れ替えに用いられる換気装置に関するものである。

この種の換気装置は、本体枠の下面に開口を有し排気風路を形成する送風機と、送風機の周囲にファンケーシングを設けている。送風機と電源電線との接続は、このファンケーシングの風路外に位置する部分に接続ターミナル及びモータ始動用コンデンサ等を設け、これら電気部品のトラッキングなどによる発煙、発火等に対する安全対策を図っている。この対策として、本体枠の内壁とファンケーシングとの隙間に箱状のケースを設け、さらにそのケース内に電気部品を収めたボックスを挿入した換気装置が提案されている（特許文献１）。また、本体枠とファンケーシングとの隙間となるコーナー部に、ファンケーシングの側壁より保護枠を設け、そこに接続ターミナルを装着した換気装置が提案されている（特許文献２）。

特開平９−１３７９８６号公報 特開２００６−７８１２９号公報

特許文献１では、電気部品を樹脂性のボックスに収め、さらに金属製の収納ケースで覆っている。しかしながらこの構成では、電気部品のボックスと、さらに金属製の収納ケースを必要とする事から、ファンケーシングと本体枠との間に、収納ケースを納める大きさの空間が必要となり換気装置が大型になるという課題があった。さらには部品点数の増加や組立の手間がかかるという問題があった。

一方、特許文献２に示すものは、接続ターミナルに金属製のカバーを設け本体枠に固定し、ファンケーシングの風路外に備えた保護枠に、この接続ターミナルを収めていることから樹脂製のボックスを必要とせず、特許文献１のものより小型化が可能である。しかしながら、接続ターミナルと金属製のカバーのはめ込み時や、ファンケーシングを本体枠に挿入する際にモータやコンデンサ等のリード線の噛み込み等に注意した組み立てとなり、組み立て性が悪いといった課題があった。また、施工時でも電源電線を引き入れる際、保護枠内のスペースが限られており電源電線が引き込みにくく作業性や施工性の改善が求められていた。

また、さらには、小風量で常時換気をする機能を付加させる場合、小風量を得るために分圧用のコンデンサを搭載するなど、電気部品の収納部を可能な限り大空間として風量調節に対する設計自由度を高くするものが求められていた。

この発明は上記のような課題を解決し、電気部品の収納部を可能な限り広くすることと、組立て性のよい換気装置を得る事を目的とする。

上記課題を解決するために、本発明は、グリルを装着する下面を開口した箱状の本体枠と、前記本体枠の一側に備えた排気口と、前記本体枠の下面の開口から前記排気口に向かう気流を形成する送風機と、前記送風機と電源電線とを接続する接続ターミナルと、前記接続ターミナルは前記本体枠の内壁の近傍に備え、前記送風機の周囲に設け風路を形成するファンケーシングと、前記ファンケーシングの風路外に備えた収納カバーと、前記収納カバーの前記本体枠の内壁に面する側は開放し、前記収納カバーは前記接続ターミナルを囲んで前記収納カバーの開放した側の端部が前記本体枠の内壁と当接する構造としたものである。

本発明は、電源電線との接続ターミナル及びモータ駆動用のコンデンサや速度調整用の分圧コンデンサ等の電気部品を収納する空間を大きくするために、本体枠とファンケーシングの隙間部分を最大限使活用するものである。つまり、ファンケーシングに直接収納カバーを取付、この収納カバーが接続ターミナルを囲うように本体枠の内壁に接するため、本体枠とファンケーシングの隙間を最大限広くすることが可能である。また、従来のように、電気部品を収納したボックスや、接続ターミナル取付板とその収納カバーを嵌め込む組み立てが必要ないことから、モータやコンデンサのリード線の噛み込みに注意した組み立てをする必要がなくなり、作業性の改善も図れるものである。

この発明の実施の形態１に示す換気装置の設置状態の断面を示す断面図である。 この発明の実施の形態１に示す換気装置の化粧グリルを外した状態の斜視図であり、室内側から換気装置を見上げた図である。 図２からファンケーシングを外した状態を示す斜視図である。 この発明の実施の形態１に示す換気装置の本体枠開口から換気装置内部を見た正面図であり、端子カバーは開いた状態を示している。 この発明の実施の形態１に示す換気装置のファンケーシングに収納カバーと端子カバーを取付た状態と、左側に接続ターミナル取付板に接続ターミナル、コンデンサを取付た状態を示す斜視図である。 この発明の実施の形態１に示す収納カバーに端子カバーを取付た状態を示す斜視図であり、図５の裏側より収納カバーを見た図である。 図６に示す収納カバーに端子カバーを固定する固定部を示す斜視図の拡大図である。 図7に示す収納カバーに端子カバーをスライドして固定する固定方法を示す斜視図である。 収納カバーに端子カバーを引掛けて取り付け、端子カバーを開いた状態を示す斜視図である。

実施の形態１
以下、本発明の実施の形態１について図面を参照して説明する。まず、換気装置の構成について説明する。図１はこの発明の換気装置の設置状態の断面を示す断面図であり、図２はこの換気装置の化粧グリルを外した状態の斜視図であり、室内側から換気装置を見上げた図である。図３は図２からファンケーシングを外した状態を示す斜視図である。

図１に示すように、本発明の換気装置１は本体の大半が天井裏空間に臨むように建物の天井構造１０に取付られ、吸込んだ室内の空気はダクト２を介して室外へ排気する。このような換気装置は通常設置される用途によって、居室（事務所ビルを含む）、台所、浴室の３種類に大別され、仕様も若干変更しているが、特に定義はしない。

換気装置１の本体を形成する本体枠３は箱型の形状をし、住宅室内の天井面に取り付けている。本体枠３は、施工や、点検、清掃などのメンテナンスは住宅の室内側から行なえるよう下面は開口している。本体枠３の開口部３ａには天井面に沿って装着される化粧グリル７を備え、化粧グリル７には室内空気の吸込み口７ａを形成している。なお、化粧グリル７は、施工時、メンテナンスなどの場合は簡単に取り外せるよう換気装置１に着脱自在に固定している。開口部３ａの端は本体枠３の側壁から周囲に水平上に屈曲したフランジ部３ｂを有しており、このフランジ部３ｂよりビス（図示なし）などで天井構造１０に固定する。

本体枠３の内部には送風機４と、本体枠３の一側の排気口に係脱可能に装着されるダクト接続枠５を設けている。送風機４は、本体枠３の下面の開口部３ａから排気口に向かう排気流を形成するもので、送風機４の樹脂製のファンケーシング８は、本体枠３の天面３ｃなどにネジ（図示なし）で固定する。ファンケーシング８の中央には吸込口８ａを形成し、本体枠３の下面の開口部３ａのほぼ中央に位置するよう配置している。ファンケーシング８の内部にはモータ４ａを設け、モータ４ａの回転軸には多翼遠心羽根４ｂを備えている。室内空気をダクト２を介して換気する場合、ダクト２の配管による圧力損失（抵抗）があるため、圧力の確保できる多翼遠心羽根４ｂを用いる。

本体枠３の開口部３ａからみてダクト接続枠５を有する面と隣り合ったそれぞれの面の中心部には、化粧グリル７に備えた固定バネ６を支持するバネ支持部８ｂを対向して設けている。バネ支持部８ｂはファンケーシング８より突出して設け、固定バネ６の開脚した二本のバネ脚部６ａを掛止めている。固定バネ６は通常では、バネ脚部６ａが開く方向に力がかかっており化粧グリル７は天井構造１０に密着するようになっている。また、化粧グリル７を外す場合は、化粧グリル７を室内側から引き下げると、バネ脚部６ａは閉じる方向にスライドする。次に化粧グリル７と天井構造１０との隙間から指を入れバネ脚部６ａを摘んで閉じ、先端に設けた係止部６ｂをバネ支持部８ｂから外すことで化粧グリル７を換気装置１から外す。このように、化粧グリル７は特別な工具を用いないで換気装置１に容易に着脱でき、また固定バネ６による固定であることから、天井構造１０に用いる天井材の板厚さが多少変化しても容易に対応可能としている。

ダクト接続枠５は本体枠３の一側の面に設け本体枠３を室内側からスライドすることで着脱自在に固定している。これは、住宅施工時において、天井構造１０の工事はダクト２を配管した後に天井材を張ることに対応している。つまり、ダクト２の配管時にダクト接続枠５も接続しておいて、天井材の施工後に本体枠３を室内側から挿入することでダクト接続枠５と本体枠３は確実に固定可能としている。また、メンテナンスや製品交換する場合にもダクト接続枠５とダクト２を外すことなく、本体枠３を天井構造１０から外すことが可能となり、施工時のみでなくメンテナンス時においても作業性が良い。

ダクト接続枠５のダクト２と接続する部分の外形は、径の異なる段状に形成している。これは，配管するダクト2の内径が異なっても対応できることやテーピングなどの作業性を考慮し段状にしている。ダクト接続枠５の内部には、円盤状のシャッター９を備え、送風機４の風圧で開閉する構成となっている。シャッター９は、換気扇が運転時には風圧で開き、停止時はシャッター９の自重でダクト接続枠５を閉鎖する。なお、図１に示すようにシャッター９は支点を水平から若干斜めにして設け、シャッター９が開く際の荷重（自重）を低減し、開きやすくしている。このようにシャッター９を設けることで、換気扇停止時に屋外からの外風や、雨水が室内に侵入するのを防止することができる、またシャッター９を斜めにすることで小風量でも開くことができる。
ダクト２は，屋外まで延びており建物の屋外外壁に備えたフードなどと連結し、住宅内の空気を換気する換気風路を形成している。

ファンケーシング８の吹き出し部８ｃは、ファンケーシングのスクロール部８ｄからダクト接続枠５につながる風路の助走区間であり、スクロール部８ｄより若干突出し本体枠３に接している。このため、ファンケーシング８の吹き出し部８ｃ側には、本体枠３の角を有したコーナー部３ｄが生じる。コーナー部３ｄはファンケーシング８の風路から独立した空間であり、この部分に電気部品を収納する。

次に本発明の電気部品の収納構造について詳細に説明する。
図４は換気装置の本体枠開口より換気装置内部を見た正面図であり、端子カバーは開いた状態を示している。図５はファンケーシングに収納カバーと端子カバーを取付た状態と、その左に接続ターミナル、コンデンサを接続ターミナルに取付た状態を示す斜視図である。図６は収納カバーに端子カバーを取付た状態を示す斜視図であり、図５の裏側から収納カバーを見た斜視図である。図７、図８、図９は、図６に示す収納カバーに端子カバーを固定する固定部の拡大図である。

図４、図５に示すように、本体枠３のコーナー部３ｄには接続ターミナル２１を備える。接続ターミナルは、平板状の接続ターミナル取付板２２に取付られ、接続ターミナル取付板２２にはこの他にモータ始動用の進相コンデンサ２５、さらに風量調整用の分圧コンデンサ２６も取付られる。このように接続ターミナル取付板２２に電気部品を集約することで、電気部品をコンパクトにまとめることができ、また配線などの作業性も良い。接続ターミナル２１は、その端子差込側２１ａが本体枠３の開口部３ａ側に向くように取付、住宅の室内側から端子接続の工事を行なうようにしている。また接続ターミナル取付板２２は本体枠３の天面３ｃにネジ（図示なし）で固定している。コーナー部３ｄの天面３ｃには、ブッシュ２３を設け、このブッシュ２３を通して電源電線２４をコーナー部３ｄに引き込み接続ターミナル２１に接続する。このようにすることで。電源電線２４の切断、皮むきさらには接続ターミナル２１への接続工事は室内側から行なうことが可能で、天井付近の高所での作業ながら作業性がよく安全に工事できる。

ファンケーシング８には、本体枠３のコーナー部３ｄ側にファンケーシング８の奥行き方向に複数箇所折れ曲がった板状の収納カバー２７を備えている。図５、図６に示すように、開口部３ａ側の収納カバー２７にはファンケーシング８の方向に９０度屈曲したファンケーシング８との係合部２７ａを設けている。一方ファンケーシング８の吸込口８ａに対向する側の端部にはスクロール部８ｄから突出して備えた突起片８ｅを形成している。係合部２７ａのほぼ中央には開口した穴部２７ｂを設け、突起片８ｅには突起部８ｆを備えており、この穴部２７ｂと突起部８ｆにより、収納カバー２７は着脱自在にファンケーシング８に固定できる。なお、図４、図５に示すように、ファンケーシング８の収納カバー２７側にファンケーシング８より突出した凸状のリブ８ｇを設けている。これにより、ファンケーシング８と収納カバー２７とは密着せず、若干の空間を有している。

このような構成により収納カバー２７は箱状にする必要もなく、板状で形成していることから加工性が良い。また、ファンケーシング８を本体枠３に固定した場合は、係合部２７ａは、突起片８ｅと天面３ｃにはさまれることで、収納カバー２７は自重で落下することはない。さらに、凸状のリブ８ｇにより、収納カバー２７の位置決めが確実になる、また、双方が完全に密着せず、空間を有していることから、ファンケーシング８との断熱性を確保している。

開口部３ａ側の収納カバー２７には、端子カバー２８を取付ている。端子カバー２８は本体枠３の角に接する直角をはさむ２辺と、収納カバー２７の形状に合わせた辺によるほぼ台形の板状で形成している。また、端子カバー２８の直角をはさむ２辺のどちらか１辺側の端部には、長方形状の開口した穴部２８ａを備え、もう一辺側の端部には大小の矩形状の開口が連続して開口した段状のスリット部２８ｂを備えている。一方、収納カバー２７の端部には、端子カバー２８の穴部２８ａに対応する位置に、ファンケーシング８の方向に９０度屈曲し、さらにその先端を収納カバー２７側に向けた断面Ｕ字状の引掛け部２７ｃを設けている。また、スリット部２８ｂに対応した位置には端子カバー２８の板厚さ分立ち上げてファンケーシング側に９０度屈曲した鍵部２７ｄを形成している。

スリット部２８ｂの連続した大小の矩形状の大側の矩形状２８ｄは鍵部２７の上面が通る開口面積で、小側の矩形状２８ｃは、鍵部２７ｄの立ち上がりの板厚さ分の開口面積となっている。端子カバー２８の収納カバー２７への取付は、まず穴部２８ａを引掛け部２７ｃに引掛けて、端子カバー２８を閉じ、さらにスリット部２８ｂに鍵部２７ｄを通し、端子カバーをスライドすることで、開閉自在に固定できる。なおスライド方向は３０の側にスライドすることで固定し、３１の側へのスライドで解除する。このような構成により端子カバーの開閉は引掛け部２７ｃを支点に自在に開閉でき、端子カバーの取付は、端子カバー２８をスライドするだけで良く、特別な工具を必要としないため施工性が良い。

次にこのように構成した換気装置１の組立て手順について若干説明する。
本体枠３の天面３ｃにモータ４ａをネジで固定し、ついで接続ターミナル取付板２２を天面３ｃに固定する。この段階でモータ４ａのリード線、並びに、コンデンサ２５、２６の接続作業を行ない、リード線、接続箇所を所定の位置に配置する。次に、モータ４ａの回転軸に羽根４ｂをセットする。ついで端子カバー２８、収納カバー２７を備えたファンケーシング８を本体枠３に挿入する。この際モータ４ａのリード線を収納カバー２７に備えた、モータリード通し部２７ｆに併せながら挿入し、所定の箇所をネジで天面３ｃに固定する。

以上のような構成により、電気部品ならびにその接続部分は本体箱体３の内壁、収納カバー２７と端子カバー２８の板金で覆うことができ、発煙、発火等に対する安全が確保出来る。また、本体枠３の内壁で電気部品を覆うことから、電気部品の収納部を広くすることができる。また、接続ターミナル取付板２２をあらかじめ本体枠３に固定し、モータ４ａのリード線やコンデンサ２５、２６の接続作業をすることが可能で、本体枠３の内部スペースを活用できることから作業性は良い。また、ファンケーシング８を本体枠３に挿入する際は、モータ４ａのリード位置を、収納カバー２７のモータリード通し部２７ｆに合わせるだけで良いことから作業性がよい上に、あらかじめリード線の接続作業が済んでいることから、他の電気部品のリード線をかみこむこともなく信頼性も高い。端子カバー２８は、収納カバー２７の引掛け部２７ｃに引っかかっているため、開いている時でも自重で下に落下することはない。さらに、開いた状態のままでは化粧グリル７の装着が困難となるため、端子カバー２８は確実に閉じる必要があり、端子カバー２８の閉め忘れはない。

端子カバー２８には直角を挟む２辺、すなわち本体枠３の内壁に接する辺の端部には、端部から９０度屈曲して本体枠３の開口側に向け、８ｍｍ前後の立ち上がり部を設けている。このようにすることで端子カバー２８と本体枠３の内壁は面で接することになり、密着性が向上できる。

図９に示すように収納カバー２７は、端子カバー２８と接する端部に本体枠３のコーナー部３ｄ側に向けて９０度屈曲した折り曲げ部２７ｅを設けている。このようにすることで収納カバー２７と端子カバー２８は面で接することになり、密着性の向上が可能となる。なお、端子カバー２８を引掛ける引掛け部２７ｃ、固定する鍵部２７ｄは、収納カバー２７で囲まれる投影面よりも外側（ファンケーシング側）にする。このようにすることで、収納カバー２７、端子カバー２８で覆われた電気部品スペースには切り欠き等隙間を発生させることがなく、密着性がよい、

換気装置は使用される用途により、例えば浴室用途では浴室の湿気などの耐食性の対応から、本体及び内部の風路は樹脂を採用し、また台所用途では、耐熱性への対応から本体及び内部風路は鋼板を採用している。居室用途では、事務所ビルなど軽量鉄骨天井での施工性の要望から本体は鋼板を使用し本体内部の風路は樹脂を採用している。説明では、鋼板製の金属枠に鋼板製の収納カバー、端子カバーを備えたものを説明したが、例えば難燃材を混入した樹脂材料を用いても同様な効果が得られることから、用途により材料を選択すれば良い。また収納カバー、端子カバーの形状は、電気部品を一様に覆う形状であればよく、そのため図面で示した形状のみにとらわれない。

上記した実施の形態での説明は。本発明をダクト用換気扇について述べたが、その他の送風機や空気調和機にも利用できる。

１ 換気装置
２ ダクト
３ 本体枠、３ａ 開口部、３ｂ フランジ、３ｃ 天面、３ｄ コーナー部
４ 送風機、４ａ モータ、４ｂ 羽根
５ ダクト接続枠
６ 固定バネ、６ａ バネ脚部、６ｂ 係止部
７ 化粧グリル、７ａ 吸込口
８ ファンケーシング、８ａ 吸込口、８ｂ バネ支持部、８ｃ 吹出部、
８ｄ スクロール部、８ｅ 突起片、８ｆ 突起部、８ｇ リブ
９ シャッター
１０ 天井構造
２１ 接続ターミナル
２２ 接続ターミナル取付板
２３ ブッシュ
２４ 電源電線
２５ 進相コンデンサ
２６ 分圧コンデンサ
２７ 収納カバー、２７ａ 係合部、２７ｂ 開口、２７ｃ 引掛け部、２７ｄ 鍵部、
２７ｅ 折れ曲がり部、２７ｆ モータリード通し部
２８ 端子カバー、２８ａ 穴部、２８ｂ スリット部、
２８ｃ 開口大、２８ｄ 開口小、２８ｅ 立ち上がり部

Claims (9)

1. グリルを装着する下面を開口した箱状の本体枠と、
   前記本体枠の一側に備えた排気口と、
   前記本体枠の下面の開口から前記排気口に向かう気流を形成する送風機と、
   前記送風機と電源電線とを接続する接続ターミナルと、
   前記接続ターミナルは前記本体枠の内壁の近傍に備え、
   前記送風機の周囲に設け風路を形成するファンケーシングと、
   前記ファンケーシングの風路外に備え前記接続ターミナルを覆う収納カバーと、
   前記収納カバーの前記本体枠の内壁に面する側は開放し、この開放した側の端部が前記本体枠の内壁と当接することを特徴とする換気装置。
2. 前記ファンケーシングと前記収納カバーとを着脱自在に係合する係合部をそれぞれに備えたことを特徴とする請求項１記載の換気装置。
3. 前記ファンケーシングと前記収納カバーとの間に空間を設けるよう前記ファンケーシングの側壁に凸部を備えたことを特徴とする請求項１〜２いずれか記載の換気装置。
4. 前記収納カバーの係合部は前記ファンケーシングの係合部と、前記本体枠の天面の間に位置することを特徴とする請求項１〜３いずれか記載の換気装置。
5. 前記収納カバーに、前記接続ターミナルの前記本体枠開口側を覆う端子カバーを開閉自在に備えたことを特徴とする請求項１〜４いずれか記載の換気装置。
6. 前記端子カバーが開の時自重で落下しないように前記収納カバーに引掛け部を備えたことを特徴とする請求項１〜５いずれか記載の換気装置。
7. 前記ファンケーシングを前記本体枠に挿入することで、前記接続ターミナルを前記本体枠の内壁と前記収納カバー、前記端子カバーで覆うことを特徴とする請求項１〜６いずれか記載の換気装置。
8. 前記本体枠の内壁と接する前記端子カバーの端部に、前記内壁と面で密着する立ち上がり部を設けたことを特徴とする請求項１〜７いずれか記載の換気装置。
9. 前記端子カバーと接する前記収納カバーの端部に、前記端子カバーの面と密着する折れ曲がり部を備えたことを特徴とする請求項１〜８いずれか記載の換気装置。

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