JP5465072B2 - ダクト用換気扇 - Google Patents

Description

本発明は、天井の開口部に突設され、室内側に吸込口、室外側にダクトに連通するダクト接続口を有し、吸込口から空気を吸込み、ダクト接続口から吐出することにより室内を換気するダクト用換気扇に関する。

従来のダクト用換気扇においては、ファンケーシングの形状は、送風性能に主眼を置いた形状となっている。電動機及びファン、ファンケーシングの位置関係は適切な位置に配置されている。また、換気扇本体は、ファンケーシングに合わせた大きさで（ファンケーシングの大きさを基準として）形成されている。ファンケーシングは、羽根の大きさなどに合わせて、舌部の長さや助走距離（空調空気の流れを整えながらその流れの向きを変更させるための区間の距離、舌部からダクト接続口までの距離）をダクト接続口に最適化した形状として換気扇の送風性能を向上させたり騒音を低減させたりしている。

また、ダクト接続口としては、換気扇本体側の開口形状を長方形に、ダクト側の開口形状を円形に形成し、ダクト側の開口近傍にシャッターを設けた構造のものがある。このような構造のダクト接続口の一例として、電動機を駆動させることで、シャッターの端部がダクト接続口の内面に当たることなく、シャッターが全開する構造がある（例えば、特許文献１参照）。

特開平８−３０３８３１号公報

このように従来のダクト用換気扇は、送風性能の向上や騒音の低減に適した形状の換気扇本体（ファンケーシング）を備えているが、天井埋込寸法の制約や施工性の改善のために換気扇本体の寸法を小さくした場合、舌部の長さや舌部からダクト接続口までの距離が短くなり、ファンケーシングをダクト接続口に最適な形状とすることができず、送風性能が低下してしまうという問題があった。

上記特許文献１では、シャッターの可動域を大きくしてダクト側の開口を大きく開放することにより、シャッターによる抵抗を低減させ、送風性能の改善を図っている。しかし、上記構造では、シャッターの設置箇所に仕切板が設けられており、シャッターの開口は内部構造体に内接する矩形に近い形状であるため、ダクト接続口自体の風路面積が小さくなる。また、換気扇本体からファンケーシングを通り、換気扇本体の吐出口からダクト接続口に送風された空気は急拡大を起こし、さらに、長方形の開口形状から円形の開口形状に変わる位置（換言すると、シャッターが開放することによって形成される開口）において、面積が急拡大するため、圧力損失が発生するなどの影響により、送風性能が低下してしまう。

本発明は、上記に鑑みてなされたものであって、換気扇本体の寸法を小さくすることによって、ファンケーシングが最適な形状を得ることができない場合においても、送風性能を低下させることのないダクト用換気扇を得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、本発明は、空気の吸込口及び吐出口、並びに遠心ファンの回転に付随して流れる空気を吐出口へ導く舌部が形成されたファンケーシングを有する換気扇本体と、換気扇本体に着脱可能に装着されて吐出口とダクトとを連通する筒状のダクト接続部材とを含み、吸込口が室内側にダクト接続部材が室外側に配されるように天井の開口部から天井裏に突設され、吸込口から吸い込んだ空気を、ダクト接続部材を介してダクトへ吐出することによって室内を換気するダクト用換気扇であって、ダクト接続部材の内部に、換気扇本体へ装着された際に、吐出口の舌部側の縁とダクト接続部材のダクト側の開口近傍の内壁側面とを接続する第１の風路壁を備えることを特徴とする。

本発明によれば、送風性能を低下させることなく換気扇本体の寸法を小さくでき、ダクト用換気扇の小型化や軽量化を実現できるという効果を奏する。

図１は、本発明の実施の形態にかかるダクト用換気扇の構成を示す横断面図である。 図２は、本発明の実施の形態にかかるダクト用換気扇の縦断面図である。 図３は、本発明の実施の形態にかかるダクト用換気扇のダクト接続口の斜視図である。 図４は、本発明の実施の形態にかかるダクト用換気扇の換気扇本体の吐出口側を視点とした斜視図である。 図５は、本発明の実施の形態にかかるダクト用換気扇のダクト接続口に設けられたシャッター取付部の斜視図である。 図６は、本発明の実施の形態にかかるダクト接続口を用いた場合と、従来のダクト接続口を用いた場合の送風性能の比較結果の一例を示す図である。

以下に、本発明にかかるダクト用換気扇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、本発明にかかるダクト用換気扇の実施の形態の構成を示す横断面図である。図２は、本実施の形態にかかるダクト用換気扇の縦断面図である。また、図３は、ダクト接続口の斜視図である。図４は、換気扇本体の吐出口の斜視図である。図５は、ダクト接続口に設けられたシャッター取付部の斜視図でありシャッターを取り付けていない状態を示している。

図１に示すように、本実施の形態にかかるダクト用換気扇は、室内側に望むように吸込口５を、また室外側にダクトに連通するダクト接続部材としてのダクト接続口６を有しており、吸込口５から空気を吸込み、ダクト接続口６から吐出することによって室内の空気を室外に吐出する風路を形成している。住宅などに設置される際、ダクト接続口６には屋外へ通じるダクト（不図示）が配管される。

換気扇本体１は、樹脂製の外郭を有しており、上部には、電動機４が取付けられている。電動機４の駆動軸にはファン３が差込結合されている。ダクト用換気扇は、電動機４によってファン３が回転することにより、室内の空気を吸込口５から吸込み、ダクト接続口６から室外へ吐出する。

換気扇本体１は、主に電動機４とファン３とを収納するとともに、下面が開放されて吸込口５が取り付けられた矩形箱状であり、図４に示すように、側部には吐出口１ａが設けられている。そして、ダクト接続口６は、吐出口１ａと連通するように装着される。吸込口５の下方には、開放された下面吸込口を備えたグリル装着部８が設けられており、室内グリル（不図示）が着脱自在となっている。住宅などへの設置状態ではグリル装着部８に装着された室内グリルのみが室内天井に表れる。ファン３の清掃などを行う際には、室内グリルを外して清掃することが可能である。また、換気扇本体１とダクト接続口６とは、着脱可能に係合されており、電動機４やファン３のメンテナンスの際などには、ダクト接続口６に配管されたダクトを取外すことなく、換気扇本体１を室内側に取り出してメンテナンスすることが可能となっている。

また、換気扇本体１は、ファン３を囲むように形成されたファンケーシング２を備えている。

ダクト接続口６のダクト接続側には、シャッター７が設けられている。シャッター７は、風圧によって開き、停止時には自重でダクト接続口６を閉止する。このような構成とすることで、換気扇停止時に外風が室内に侵入することを防止している。シャッター７の設置箇所には風路を塞ぐ仕切版は設けられておらず、シャッター７は、ダクト接続口６のダクト接続側の開口と略同一形状でダクト接続口６を閉止するようになっている。シャッター７の設置箇所に仕切板が設けられておらず、シャッター７が開放することによって形成される開口において風路が急拡大しない。このため、気流がシャッター７の設置箇所を通過する際に、圧力損失が発生することはない。

図１、図３に示すように、ダクト接続口６の内部には、換気扇本体１の吐出口１ａの上面と同一高さとなるように設けられた突起６ｂが形成されている。換言すると、ダクト接続口６の内部に設けられた第２の風路壁としての突起６ｂは、先端部が換気扇本体１の吐出口１ａの上側の縁に沿って配置されるように形成されている。また、ダクト接続口６は、換気扇本体１の吐出口１ａの下側の縁と、ダクト接続口６の底面とが同一高さとなるように換気扇本体１に取り付けられる。

さらに、図２に示すように、ダクト接続口６の内部に設けられた第１の風路壁としての突起６ａは、先端部が換気扇本体１の吐出口１ａのファンケーシング舌部２ａ側の縁に沿って配置されるように形成されている。突起６ａを設けることにより、舌部２ａよりも下流側には、空調空気の流れを整えながらその流れの向きを変更させるため助走区間が形成されている。

また、換気扇本体１の吐出口１ａのファンケーシング舌部２ａとは反対側の側壁２ｂと、ダクト接続口６の側面とは、段差とならないように隣接している。

図３、図５に示すように、ダクト接続口６に設けられた突起６ａ、６ｂは、ダクト接続口６に形成されているシャッター取付け部６ｃ近傍から滑らかに繋がるように形成されている。

上記のように、ダクト接続口６の内部に突起６ａ、６ｂを形成することで、換気扇本体１内の吐出口１ａのファンケーシング舌部２ａ側や、換気扇本体１の吐出口１ａの上部側から吐出された空気は、ダクト接続口６内部に設けた突起６ａや突起６ｂに沿って滑らかに流れることとなる。よって、風路の急拡大が無い滑らかな風路を形成することができ、圧力の損失を低減できる。

これにより、風量特性を改善でき、任意の風量を得る場合、電動機４とファン３の回転数を低くすることができるため、従来のダクト接続口を用いた場合に比べ、騒音特性を改善できる。また、エネルギー消費量の低減を図ることができる。

図６は、本実施の形態にかかるダクト接続口６を用いた場合と、従来のダクト接続口（突起６ａ、６ｂを備えないダクト接続口）を用いた場合の送風性能の比較結果の一例を示す図である。従来のダクト接続口を用いたダクト用換気扇と比較して、ダクト接続口６を用いた本実施の形態にかかるダクト用換気扇は、任意の風量においておおよそ２ｄＢの騒音低減効果が得られている。

このように、本実施の形態にかかるダクト用換気扇は、ダクト接続口６の内部に換気扇本体１の吐出口１ａの形状に合わせた突起６ａを設けており、これにより、擬似的に最適なファンケーシング形状が得られている。

また、ファン３を回転させることによって吸込口５から吸い込まれた空気の風路は、ファンケーシング２とダクト接続口６との境界、及びシャッター７の設置箇所のいずれにおいても急拡大しない。さらに、ダクト接続口６の突起６ａ、６ｂは、ダクト側の開口近傍に設けられたシャッター７の取付部から滑らかに繋がるように形成される。このため、ダクト接続口６のダクト側に空気が至るまでに圧力損失が発生することを抑制でき、送風性能を低下させることなく換気扇本体１の寸法を小さくできる。これにより、ダクト用換気扇の小型化や軽量化を実現できる。

以上のように、本発明にかかるダクト用換気扇は、広く業務用、一般家庭用のダクト用換気扇に有用であり、特に、戸建住宅、集合住宅などの施工性に制約のある建築物に設置されるダクト用換気扇に適している。

１ 換気扇本体
１ａ 吐出口
２ ファンケーシング
２ａ ファンケーシング舌部
２ｂ 側壁
３ ファン
４ 電動機
５ 吸込口
６ ダクト接続口
６ａ、６ｂ 突起
６ｃ シャッター取付部
７ シャッター
８ グリル装着部

Claims (5)

1. 空気の吸込口及び吐出口、並びに遠心ファンの回転に付随して流れる空気を前記吐出口へ導く舌部が形成されたファンケーシングを有する換気扇本体と、前記換気扇本体に着脱可能に装着されて前記吐出口とダクトとを連通する筒状のダクト接続部材とを含み、前記吸込口が室内側に前記ダクト接続部材が室外側に配されるように天井の開口部から天井裏に突設され、前記吸込口から吸い込んだ空気を、前記ダクト接続部材を介して前記ダクトへ吐出することによって室内を換気するダクト用換気扇であって、
   前記ダクト接続部材の内部に、前記換気扇本体へ装着された際に、前記吐出口の前記舌部側の縁と前記ダクト接続部材の前記ダクト側の開口近傍の内壁側面とを滑らかに接続する第１の風路壁と、前記換気扇本体へ装着された際に、前記吐出口の上縁と前記ダクト接続部材の前記ダクト側の開口近傍の内壁上面とを滑らかに接続する第２の風路壁とを備えることを特徴とするダクト用換気扇。
2. 前記ファンケーシングの前記舌部と対向する壁面と、前記ダクト接続部材の前記換気扇本体側の開口の縁とを、段差無く隣接させたことを特徴とする請求項１記載のダクト用換気扇。
3. 前記吐出口の下縁と、前記ダクト接続部材の筒内の下側の面とを、段差無く隣接させたことを特徴とする請求項１又は２記載のダクト用換気扇。
4. 前記吐出口は、前記舌部の先端近傍を開口縁に含んで前記換気扇本体に形成されることを特徴とする請求項１から３のいずれか１項記載のダクト用換気扇。
5. 前記ダクト接続部材は、前記ダクト側の開口の近傍において筒内を閉止可能なシャッターを備え、
   前記第１又は第２の風路壁は、前記シャッターを設置するために前記ダクト接続部材の筒内に形成された突起と前記吐出口の縁とを滑らかに繋ぐ形状であることを特徴とする請求項１から４のいずれか１項記載のダクト用換気扇。

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