JP5538303B2 - Ventilation fan - Google Patents
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Description
本発明は、外気流入を防止するシャッターを有する換気扇に関する。 The present invention relates to a ventilating fan having a shutter that prevents inflow of outside air.
従来の換気扇のシャッターは、換気扇枠体の内側に長尺状のシャッター支持枠を設け、シャッター支持枠に各シャッターの両側を折り曲げ加工されたアーム部を支持軸により支持し、各アーム部の後端には軸によってシャッター連結棒に連結され、この連結棒を引き紐付きスイッチ(以下、単にスイッチという。)を介して引き紐で引っ張ることで、シャッターは支持軸を中心に回動し開く。 A conventional shutter of a ventilation fan is provided with a long shutter support frame inside the ventilation fan frame, and supports the arm part that is bent on both sides of the shutter on the shutter support frame by a support shaft. An end is connected to a shutter connecting rod by a shaft, and the shutter is rotated about a support shaft and opened by pulling the connecting rod with a pulling string via a switch with a pulling string (hereinafter simply referred to as a switch).
このような換気扇は外気流入や光の進入を防止するために、シャッター同士又はシャッターと換気扇枠体とに重なり部を設けている。そのためシャッター閉時、シャッター同士又はシャッターと換気扇枠体との衝突音が発生し、その衝突音を低減することが求められている。従来のシャッターの上端部及び換気扇枠体の下側折り曲げ部に、一般にゴム等で形成された緩衝材を取り付けていた。あるいは、シャッターに突出部を形成して衝撃音を吸収する技術がある(例えば、特許文献1参照。)。 Such a ventilation fan has an overlapping portion between shutters or between a shutter and a ventilation fan frame to prevent inflow of outside air and entry of light. Therefore, when the shutter is closed, a collision sound is generated between the shutters or between the shutter and the ventilation fan frame, and it is required to reduce the collision sound. A cushioning material generally formed of rubber or the like has been attached to the upper end portion of the conventional shutter and the lower bent portion of the ventilation fan frame. Or there exists a technique which forms a protrusion part in a shutter and absorbs an impact sound (for example, refer patent document 1).
また、シャッターを操作するスイッチにかかる負荷が大きく、スイッチが故障する不具合があり、スイッチへの負荷の低減が求められている。 In addition, the load applied to the switch for operating the shutter is large, and there is a problem that the switch breaks down, and there is a demand for reducing the load on the switch.
上記の従来例のような換気扇の機構をエネルギーの観点から捉えると、シャッター操作に必要な仕事とシャッターの持つ位置エネルギーとには相関関係がある。引き紐に荷重を加えて引き、連結棒を介してシャッターに仕事をした分だけ、シャッターは開き、シャッターの位置エネルギーに変換される。シャッターが閉じるとき、その位置エネルギーを運動エネルギーに変えながら閉じ、運動エネルギーは衝突音に変換される。シャッター操作に必要な仕事を低減することはシャッターが開いているときに持つ位置エネルギーを低減することと等価であり、シャッターが閉じるときの衝突エネルギーを低減することと等価である。 When the mechanism of the ventilating fan as in the above-described conventional example is grasped from the viewpoint of energy, there is a correlation between the work required for the shutter operation and the potential energy of the shutter. The shutter is opened and converted into the potential energy of the shutter as much as the load is applied to the pull string and the work is applied to the shutter via the connecting rod. When the shutter is closed, the potential energy is converted into kinetic energy, and the kinetic energy is converted into a collision sound. Reducing the work required for the shutter operation is equivalent to reducing the potential energy that the shutter has when it is open, and is equivalent to reducing the collision energy when the shutter is closed.
つまり、シャッターの引き荷重を低減し、シャッター操作に必要な仕事を低減することで、スイッチへの負荷を低減すると同時に、シャッターが閉じるときのシャッターの衝突音を低減できる。 That is, by reducing the pulling load of the shutter and reducing the work necessary for the shutter operation, it is possible to reduce the load on the switch and at the same time reduce the shutter collision sound when the shutter is closed.
上記特許文献1に記載された発明や、従来の一般的な換気扇のように緩衝材を用いる衝撃音は緩和されるが、スイッチへの負荷は変わらない。 Although the impact sound using a buffer material like the invention described in Patent Document 1 or a conventional general ventilation fan is alleviated, the load on the switch does not change.
本発明は、上記に鑑みてなされたものであって、スイッチへの負荷を低減した換気扇を得ることを目的とする。また、シャッターが閉じるときの衝突音を低減した換気扇を得ることを目的とする。 This invention is made | formed in view of the above, Comprising: It aims at obtaining the ventilation fan which reduced the load to a switch. Moreover, it aims at obtaining the ventilation fan which reduced the collision sound when a shutter closes.
上述した課題を解決し、目的を達成するために、本発明は、室内側と室外側とが開口し、内部に送風機が設置される筒状の換気扇枠体と、板状の遮蔽部と、遮蔽部が垂下されて換気扇枠体の室外側開口を塞ぐように回動自在に換気扇本体に一点軸支される軸支部と、遮蔽部を室外側へ上げて換気扇枠体の室外側開口を開放する操作力が軸支部を挟んで遮蔽部とは反対側に伝達される操作部とを各々が有する複数のシャッターと、操作力を複数のシャッターの各々の操作部に伝達し、複数のシャッターの各々の遮蔽部が一斉に室外側へ上がるように複数のシャッターの各々を回動させる開閉部材と、を備え、複数のシャッターの各々は、遮蔽部が垂下された状態のときに軸支部の下方に重心が位置するように、軸支部を通る鉛直線よりも屋内側に遮蔽部の一部分が入り込むように遮蔽部が折り曲げられていることを特徴とする。 In order to solve the above-described problems and achieve the object, the present invention has a cylindrical ventilation fan frame in which the indoor side and the outdoor side are open and a blower is installed inside, a plate-shaped shielding part, A shaft support part that is pivotally supported by the ventilation fan main body so that the shielding part is suspended and closes the outdoor opening of the ventilation fan frame, and the shielding part is lifted to the outdoor side to open the outdoor opening of the ventilation fan frame. A plurality of shutters each having an operation part transmitted to the opposite side of the shielding part across the shaft support part, and the operation force is transmitted to each operation part of the plurality of shutters. And an opening / closing member that rotates each of the plurality of shutters so that the respective shielding portions rise to the outdoor side all at once, and each of the plurality of shutters is below the shaft support portion when the shielding portion is suspended. Indoor side of the vertical line passing through the shaft support so that the center of gravity is located at Wherein the shielding portion is bent such that a portion of the shielding portion enters.
本発明によれば、シャッターの操作荷重が低減し、スイッチへの負荷が低減することで、スイッチの故障が減る。また、シャッター衝撃音が低減し、緩衝材を削減できるという効果を奏する。 According to the present invention, the operation load of the shutter is reduced and the load on the switch is reduced, so that the failure of the switch is reduced. In addition, the shutter impact noise is reduced, and the buffer material can be reduced.
以下に、本発明にかかる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。 Hereinafter, embodiments of a ventilation fan according to the present invention will be described in detail with reference to the drawings. Note that the present invention is not limited to the embodiments.
実施の形態.
図1は、本発明の実施の形態にかかる扇風機の分解斜視図である。図2は、実施の形態の換気扇の側面断面図である。図3は、実施の形態の換気扇のシャッターの斜視図である。図4は、実施の形態の換気扇のシャッターの側面図である。
Embodiment.
FIG. 1 is an exploded perspective view of a fan according to an embodiment of the present invention. FIG. 2 is a side sectional view of the ventilation fan according to the embodiment. FIG. 3 is a perspective view of the shutter of the ventilation fan according to the embodiment. FIG. 4 is a side view of the shutter of the ventilation fan according to the embodiment.
室内側と室外側とが開口した角筒状の換気扇枠体1の内部に羽根9を駆動するモータ10を備えたファンモータ(送風機)を設け、換気扇枠体1の室内側開口部11には羽根9の風洞となるオリフィス12を設ける。また、換気扇枠体1の室外側開口部13には換気扇枠体1の内側部の縦方向に帯状のシャッター支持板2を支持部材として設け、外気の流入を防止するための複数のシャッター3を配置する。シャッター3は、シャッター支持板2に設けた支持軸4を介して回動できるようにシャッター3の両側にアーム部3aを設け、アーム3aには支持軸4を通すための孔3cが軸支部として設けてある。操作部としてのアーム部3aにはさらに複数枚のシャッター3を同時に(一斉に)開閉させるための開閉部材としての連結棒6が軸5を介して取り付けられるように孔3dが開けられている。
A fan motor (blower) provided with a
スイッチ7は、引き紐8と引き紐8が連結された棒材15とを有し、引き紐8に対する操作に応じてモータ10を駆動・停止させる。
The switch 7 includes a pull string 8 and a bar 15 to which the pull string 8 is connected, and drives and stops the
連結棒6はL字状で形成されており、縦方向の辺には複数のシャッターの孔3dと連結し、横方向の先端は、棒材15を介してスイッチ7の引き紐8と連結している。こうすることで、引き紐8を引くことで棒材15及び連結棒6を介してアーム部3aの孔3dに力が加わり、常態では換気扇枠体1の室外側開口部13を塞いでいるシャッター3が支持軸4を中心にシャッター3が回動して開く。
The connecting
シャッター3を側面から見ると、光や外風が入ってこないように、シャッター3の上端部3bと下端部3gとが重なるように配置され、3mm程の隙間を保つように曲げられている。この隙間は、閉じたときのシャッター同士の衝突による金属音を低減するためのものであり、この隙間に緩衝材を設けるか、あるいは、樹脂製のシャッター支持板2にシャッター3の当たり部を設け、シャッター3同士が当たらない位置でシャッター3を受けるようになっている。遮蔽部としての平面部3eは、支持軸4(孔3c)よりも室内側に位置するように曲げられている。シャッター3が閉じているとき、シャッター3の重心3fが支持軸4(孔3c)の鉛直線上に位置するように曲げられている。
When the
上記のようにシャッター3の重心3fを回転支持の鉛直線上に配置することで、シャッター操作に必要な仕事が小さくなることについて、図5を用いて説明する。図5は、一般的な換気扇のシャッターの側面図であり、図5(a)はシャッターが閉じている状態を示し、図5(b)はシャッターが閉じた状態からθ回転した状態を示す。シャッターの支点(孔3c)からシャッターの力点(孔3d)の距離をr1、支点から重心3fまでの距離をr2、シャッターが閉じているときの支点と力点とが水平方向に対してなす角をα、支点と重心3fとが鉛直方向に対してなす角度をβとする。引き紐8を引き始め、シャッター3がθ回転したときにシャッターを支える力をFsh、シャッターの質量をWsh、支点と力点との水平距離をL1、支点と重心3fとの水平距離をL2とする。このとき、支点まわりのモーメント釣り合いを考えると、下記式(1)が成り立つ。
The fact that the work required for the shutter operation is reduced by arranging the center of
Fsh・L1=Wsh・L2 ・・・(1) Fsh · L1 = Wsh · L2 (1)
また、L1、L2、θの関係は、θ+β≦πの範囲では、下記式(2)で示される。 The relationship between L1, L2, and θ is expressed by the following formula (2) in the range of θ + β ≦ π.
L2=r2・sin(β+θ) ・・・(2) L2 = r2 · sin (β + θ) (2)
式(1)からL1、Wshが一定であれば、FshはL2に比例する。式(2)よりβの大きさにもよるが、実用的な範囲はβ+θ≦(π/2)であり、このときr2が一定であれば、βが小さいほど同角度θのときのL2は小さくなる。すなわち、βが小さいほど、換言すると重心位置が支点からの鉛直線上に近いほど、シャッターを支える力Fshは小さくなる。 If L1 and Wsh are constant from Expression (1), Fsh is proportional to L2. Although depending on the magnitude of β from equation (2), the practical range is β + θ ≦ (π / 2). If r2 is constant at this time, L2 at the same angle θ becomes smaller as β becomes smaller. Get smaller. That is, as β is smaller, in other words, as the position of the center of gravity is closer to the vertical line from the fulcrum, the force Fsh that supports the shutter is smaller.
また、式(1)、式(2)からr2が小さいほどFshが小さくなることが分かる。シャッターの重心3fを上方向に位置できれば(換言すると、重心3fの高さを孔3cに近づければ)r2は小さくなるが、シャッターが閉まっているときの面積を縮小してr2を小さくすることはできない。すなわち、孔3cから下端部3gまでの距離を短くすると、風路を塞ぐというシャッター本来の機能を損なってしまう。重心3fの高さを孔3cに近づけることは、アーム部3aに錘を付けることでも可能であるが、材料が余分に必要となり、コストが高くなる。図6は、シャッターの重心高さと、支点から重心までの距離との関係を示す図である。図6から明らかなように、重心の高さが一定のとき、βが小さいほどr2は小さくなる。
Also, it can be seen from Equations (1) and (2) that Fsh decreases as r2 decreases. If the center of
また、式(1)からL1を長くすることでFshを小さくすることも可能であるが、式(1)の右辺が一定である以上、シャッターを同角度だけ開くのに必要な仕事量は変わらない。Fshが小さくなった分、引き紐8の操作距離を長くする必要がある。このようにシャッターを支える力を低減してもシャッターに与える仕事量が変わらなければ、シャッターが閉じる時の衝撃力も低減しないため、騒音の削減とはならない。 Although Fsh can be reduced by increasing L1 from the equation (1), the amount of work required to open the shutter by the same angle changes as long as the right side of the equation (1) is constant. Absent. It is necessary to lengthen the operating distance of the drawstring 8 as Fsh is reduced. In this way, even if the force to support the shutter is reduced, if the amount of work applied to the shutter does not change, the impact force when the shutter closes is not reduced, so noise is not reduced.
図7は、シャッター機構全体を示す図である。連結棒4はバネ14により換気扇枠体1に連結されている。実線の矢印は連結棒6に働く力を示しており、破線の矢印はシャッター3に働く力を示している。連結棒6が引き紐8によって引っ張られる力(操作荷重)をF0、バネ14が連結棒6を引く力をFsp、連結棒6がシャッター3を引く力をFsh、連結棒6の質量をWconとすると、連結棒6の力の釣り合いを考えると、下記式(3)が成り立つ。
FIG. 7 is a diagram illustrating the entire shutter mechanism. The connecting
F0−Fsp+Wcon−3・Fsh=0 ・・・(3) F0−Fsp + Wcon−3 · Fsh = 0 (3)
式(3)の中で、左辺第2項と第4項とがF0を左右するのに支配的な力となる。第3項のWconは大きければF0は小さくなるが、効果は小さく、Wconを大きくすると材料費が増えるデメリットが大きい。Fspは外風などでシャッター3に外力が加わったときにシャッター3が開かないようにするシャッターロック機構に必要な力である。シャッターロック機構については詳細な説明は割愛するが、FspはFshとは独立して一定以上の力が必要であるため、Fspを小さくすることによってF0を小さくすることは現実的には困難である。
In Expression (3), the second term and the fourth term on the left side are the dominant forces that influence F0. If Wcon in the third term is large, F0 is small, but the effect is small, and if Wcon is large, the material cost increases. Fsp is a force necessary for the shutter lock mechanism that prevents the
Fshが小さければF0は小さく、スイッチ7に加わる力は小さくなる。F0が小さくなり、スイッチ7に加わる力が小さくなることにより、スイッチ7の故障が減少する。また、スイッチ7を機械的に動作させる場合には、動力が小さくて済むため、エネルギー消費を抑えられる。 If Fsh is small, F0 is small and the force applied to the switch 7 is small. As F0 becomes smaller and the force applied to the switch 7 becomes smaller, the failure of the switch 7 is reduced. Further, when the switch 7 is mechanically operated, the power consumption is small, so that energy consumption can be suppressed.
本実施の形態では、シャッターの平面部が支持軸を通る鉛直線よりも室内側に配置されており、シャッターの重心は、支持軸の鉛直下方に位置している。このため、図5におけるβは0°となり、Fshを小さくし、ひいてはF0を小さくすることができる。 In the present embodiment, the flat portion of the shutter is disposed on the indoor side of the vertical line passing through the support shaft, and the center of gravity of the shutter is located vertically below the support shaft. For this reason, β in FIG. 5 becomes 0 °, and Fsh can be reduced, and thus F0 can be reduced.
以上の説明においては、シャッター3が閉じているときにシャッター3の重心3fが支持軸4(孔3c)の鉛直線上に位置する構成(β=0°)を例としたが、平面部3eの一部を支持軸4の鉛直下方よりも室内側に位置していれば、必ずしもシャッター3の重心3fが支持軸4の鉛直下方に位置していなくても、角度βが小さくなるためスイッチ7にかかる力を小さくする効果は得られる。
In the above description, the configuration in which the center of
このように、本実施の形態によれば、シャッター3を操作するスイッチ7にかかる負荷が小さいため、スイッチ7の故障の発生を抑制することができる。
Thus, according to the present embodiment, since the load applied to the switch 7 that operates the
1 換気扇枠体
2 シャッター支持板
3 シャッター
3a アーム部
3b 上端部
3c、3d 孔
3e 平面部
3f 重心
3g 下端部
4 支持軸
5 軸
6 連結棒
7 スイッチ
8 引き紐
9 羽根
10 モータ
11 室内側開口部
12 オリフィス
13 室外側開口部
14 バネ
DESCRIPTION OF SYMBOLS 1
Claims (3)
板状の遮蔽部と、該遮蔽部が垂下されて前記換気扇枠体の室外側開口を塞ぐように前記換気扇本体に前記遮蔽部の上部を回動自在に軸支する軸支部が一端部に設けられたアームとを有する複数のシャッターと、
下向きの操作力を前記複数のシャッターの各々の前記アームの他端部に伝達し、前記複数のシャッターの各々の前記遮蔽部が一斉に前記室外側へ上がるように前記複数のシャッターの各々を回動させる開閉部材と、
を備え、
前記複数のシャッターの各々は、前記遮蔽部の前記軸支部よりも下側の一部分が、前記軸支部を通る鉛直線よりも屋内側に入り込むように前記遮蔽部が折り曲げられており、前記遮蔽部が垂下された状態のときに前記軸支部の下方に重心が位置することを特徴とする換気扇。 A cylindrical ventilation fan frame in which the indoor side and the outdoor side are opened, and a blower is installed inside,
A plate-shaped shielding portion, the shaft support of the shielding portion for supporting the upper rotatably in the shield portion prior Symbol ventilating fan body so as to close the outdoor side opening of the ventilating fan frame is suspended within one end a plurality of shutters that closed the arm provided,
A downward operating force is transmitted to the other end of each arm of each of the plurality of shutters, and each of the plurality of shutters is rotated so that the shielding portions of each of the plurality of shutters rise all at once to the outdoor side. An opening and closing member to be moved;
With
In each of the plurality of shutters, the shielding portion is bent so that a part of the shielding portion below the shaft support portion enters the indoor side with respect to a vertical line passing through the shaft support portion, ventilators but characterized and Turkey to position the center of gravity below the prior SL shaft support when in a state of being suspended.
前記引き紐に対する操作の力が前記操作力として前記アームの他端部に伝達されることを特徴とする請求項1又は2に記載の換気扇。 It has a drawstring switch that drives and stops the blower according to the operation on the drawstring,
The ventilation fan according to claim 1 or 2, wherein an operation force for the drawstring is transmitted to the other end portion of the arm as the operation force.
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