JP5573371B2

JP5573371B2 - 換気装置

Info

Publication number: JP5573371B2
Application number: JP2010126482A
Authority: JP
Inventors: 大輔坪佐; 仁吉川
Original assignee: Panasonic Corp; Matsushita Electric Industrial Co Ltd
Current assignee: Panasonic Corp; Panasonic Holdings Corp
Priority date: 2010-06-02
Filing date: 2010-06-02
Publication date: 2014-08-20
Anticipated expiration: 2030-06-02
Also published as: WO2011152032A1; JP2011252652A; CN102918331B; CN102918331A; MY170995A

Description

本発明は、モータとファンとで構成され、貫通した壁面に取り付けられる換気装置に関するものである。

従来、壁を貫通して設けられた貫通孔に取り付けられる小型の換気装置は、例えば、特許文献１に示されるようなものであった。

従来の小型の換気装置について、図８を用いて説明する。このような換気装置は、本体フレーム１０１に前面パネル１０２が着脱自在に取り付けられている。この本体フレームには、その略中央部に円形の開口部を持っている。さらに、本体フレーム１０１には、モータフレーム１０３を介して、モータ１０４が取り付けられている。そしてモータ１０４の回転軸にファン１０５が取り付けられている。このような換気装置は、連続運転される機会が多く、モータ１０４は、その回転により高温になるのである。このとき発生した熱は、モータフレーム１０３、本体フレーム１０１に伝わることになる。

一方、このような換気装置に用いられるようなモータの放熱構造としては、特許文献２に示されるようなものがある。

このような放熱構造について、図９を用いて説明する。すなわち、固定子１１５、回転子１１６を内蔵したモータ１１１のケーシング１１２、１１３の対向する接合面には、フランジ１１２ａ、１１３ａが設けられている。そして、このフランジ１１２ａ、１１３ａから外周方向に延長するように放熱板１１４を設けたものである。

特開２００５−１６３５９８号公報特開２００１−１７８０６７号公報

近年の小型の換気装置では、安全性の観点から、モータ部分の密閉化が要求され、さらに効率的な放熱が必要になっている。そして、上記放熱構造を、小型の換気装置に適用したとき、通風路が狭くなるか、大きな断面積の貫通孔が必要になる、という課題があった。

また、装置の軽量化をはかるため、モータフレーム、本体フレームなどは樹脂を用いて製造されるようになっており、この点からもモータ取付部における低温化が要求されている。

そこで、本発明は、このような従来の課題を解決するものであり、モータの発熱を効率的に放熱し、軽量で安全な小型の換気装置を提供することを目的とする。

そして、この目的を達成するために本発明の換気装置は、
内部にファンとモータが設けられる筒状のフレームと、
このフレームの吸込み側開口の外周に径方向に略方形状に張り出したフランジ部を有し、
前記モータはモータのハウジングの軸方向の周囲を覆うような筒状の放熱板を備え、
この放熱板は、径方向に放射状に伸びた固定脚を介して前記フレームに固定されたものであり、この構成により所期の目的を達成するものである。

以上のように本発明の換気装置は、内部にファンとモータが設けられる筒状のフレームと、
このフレームの吸込み側開口の外周に径方向に略方形状に張り出したフランジ部を有し、
前記モータはモータのハウジングの軸方向の周囲を覆うような筒状の放熱板を備え、
この放熱板は、径方向に放射状に伸びた固定脚を介して前記フレームに固定されたものであるので、モータ全体を覆いながら効率的にモータから発生する熱を放熱できることとなる。従って、換気装置の小型化が実現できるのである。

本発明の実施の形態１の換気装置の取付状態を示す断面図同換気装置の外観斜視図同換気装置のモータに取り付ける放熱板を示す外観斜視図同換気装置のモータ部分の拡大外観斜視図同換気装置の放熱板を取り付けた状態の外観斜視図同換気装置の背面図同換気装置のモータの固定脚部分を示す外観斜視図従来の換気装置の外観斜視図従来のモータの放熱構造を示す図

本発明の換気装置は、内部にファンとモータが設けられる筒状のフレームと、このフレームの吸込み側開口の外周に径方向に略方形状に張り出したフランジ部を有し、前記モータはモータのハウジングの軸方向の周囲を覆うような筒状の放熱板を備え、この放熱板は、径方向に放射状に伸びた固定脚を介して前記フレームに固定されたものであり、モータの熱は放熱面積の広い筒状の放熱板から放熱され、風量、騒音値を損なうことなく、固定部の温度をモータ外郭温度よりも下げることができるので、フレームの熱変形によりモータ固定が不安定になったり、モータ異常発熱時にモータが落下するのを防止できる。

また、前記固定脚は、前記放熱板からほぼ均等に放射状に伸ばして設け、前記固定脚の先端にてフレームに固定する構造としたものであり、放射状に伸びた固定脚の固定部はモータからの距離が遠くなるため温度上昇値が小さくなるので効率的に放熱する構造となる。

また、前記固定脚は、３本設けたものであり、モータはほぼ等間隔にねじ止めされ、安定して固定されるので振動等による異常音の発生や部品のがたつきを防止できる。

また、前記固定脚の少なくとも１本は、前記モータの回転軸に平行な部分を２箇所設けてＵ字型に折り曲げた構造としたものであり、フレーム固定部の温度をモータ外郭温度よりもより下げることができる。

また、前記放熱板は、１枚の金属板の中心部にモータ挿入穴を設け、この挿入穴の周囲の材料を折り曲げて放熱フィンを形成したものであり、材料を無駄にすることなく放熱板の面積を得ることができる。

また、前記放熱フィンの一部を径方向外側に折り曲げてアース端子固定部を設けたものであり、モータ外郭にアース端子接続部を設ける必要がないので部品の標準化が図れる。

また、前記放熱板は、１枚の金属板を深絞り加工によりキャップ形状に加工したものであり、放熱板がモータカバーを兼ねることで部品点数を削減することができる。放熱部分の面積が増えるので放熱効果が高くなる。

また、前記モータを前記放熱板ごと覆うようにモータカバーが設けられ、前記固定脚は、このモータカバーから突出するように設け、モータカバーの外側から固定するものであり、外郭に露出しているねじ頭から放熱されることにより、放熱効果が高くなる。

また、前記固定脚の端部から前記フレームに沿って補助放熱板を追加できるものであり、温度上昇値の大きいモータに変更した場合でも補助放熱板を追加するだけでフレーム固定部の温度を低減することができモータ固定の信頼性を確保できる。

前記放熱板は、アルミニウム素材で構成し、内周側と前記モータ外郭を接触させたものであり、放熱効果をより高めることができる。

以下、本発明の実施の形態について、図面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、本実施の形態の換気装置５０は、壁部１を貫通する風洞パイプ２と内部にファン３とモータ４が設けられた筒状部５と、ファン３を覆い隠すように設けられたルーバー５１とで構成されている。通常、このような換気装置５０は、室内側にルーバー５１を設け、室内の空気を外部へ排出するようにして設置される。

さらに、図１に示すように、風洞パイプ２は、室内と室外を連通するように、壁部１に設けられる。この風洞パイプ２には、内部にファン３とモータ４が設けられる筒状部５が装着される。この筒状部５のルーバー５１側の外周には、ファン３の回転軸と直交する方向に略方形状に張り出したフランジ部６が形成されている。このフランジ部６の周辺部の裏面側には、立ち上がり部７が形成されている。フランジ部６と立ち上がり部７とで、電装ボックス８を収納するフレーム９を構成している。そして、筒状部５に設けたモータケース１０には、モータ４を嵌めこんだ上で、モータカバー１１を嵌め合わせている。モータ４は、ハウジング４ａの内部に固定子、回転子を納めたものである。そのハウジング４ａの外周には、筒状の放熱板１２が設けられている。

図２、図３を用いて、放熱板１２について詳しく説明する。図２では、モータカバー１１を外した状態で説明する。モータ４のハウジング４ａは、フレーム９に設けられたモータケース１０に嵌め込まれている。そして、このハウジング４ａの回転軸方向の周囲に接するように、筒状の放熱板１２が設けられている。放熱板１２には、回転軸に直交する方向に放射状に設けられる固定脚１４によってフレーム９に固定される。

この放熱板１２は、図３でより詳しく図示するが、三角形の爪状でかつ筒状に設けた放熱フィン１３ａと、放熱フィン１３ａを円環状に連結した連結部１３ｂと、その連結部１３ｂから放射状に伸びた固定脚１４から構成される。この例では、固定脚１４は、連結部１３ｂの端部からそのまま回転軸と直交する方向に伸びるもの（固定脚１４ａ）、連結部１３ｂの端部から一旦回転軸と平行に立ち上がった後、径方向に伸びたＬ字型のもの（固定脚１４ｂ）、連結部１３ｂの端部から一旦回転軸と平行に立ち上がった後、径方向に伸び、さらに回転軸と平行に伸ばしてＵ字型に形成したもの（固定脚１４ｃ）、計３本を有している。そして、この３本の固定脚１４は、ほぼ均等に放射状に設けられている。

また、連結部１３ｂ端部からは、アース端子固定部１５も径方向に向かって伸びるように設けられている。そして、図４に示すように、アース線１５ａが接続されているのである。

放熱板１２は、一枚の金属板に回転軸を中心とするような放射状の切り込み、あるいは、星型の切り込みを設け、この切込みを筒状に切り起こすことによって形成される。

このような換気装置５０の作用について説明する。この換気装置５０を運転すると、モータ４の駆動により、ファン３が回転し、室内側の空気を風洞パイプ２を通して排出する。モータ４は、運転し続けると発熱し、ハウジング４ａが温度上昇することになる。この熱は放熱板１２によって外部に放出され、風洞パイプ２を通過する空気に伝えられて外部に放出されることになる。なお、放熱板１２の放熱フィン１３ａの周囲は、モータカバー１１が覆っているので、モータカバー１１を介して外部に放出される。放熱板１２には、固定脚１４が連結されているので、この固定脚１４にも熱が伝わり、固定脚１４からも放熱されるのである。ここで、固定脚１４ｂ、固定脚１４ｃは、連結部１３ｂの端部から外周方向に一旦張り出した後、回転軸と略平行な部分を設け、ネジ固定部分との距離を稼いだ構成をしている。このような構成により、固定脚１４ｂ、固定脚１４ｃの先端ネジ止め部分では、十分冷やされることになる。すなわち、固定脚１４ｂ、１４ｃと樹脂製のフレーム９と接合部分では、温度上昇は小さく、接合部分のフレーム９の変形が起きにくくなるのである。さらに、固定脚１４ｃでは、回転軸と略平行な部分を折り返すようにＵ字型に形成して、回転軸に平行な部分を長くしているので、より放熱効果が大きくなる。

このように、放熱効果の大きな放熱板１２用いることによって、小型の換気装置５０が実現できるである。

また、モータ４は、ほぼ等間隔に設けられた３本の固定脚１４でねじ止めにより安定して固定されるので、振動等による異常音の発生や部品のがたつきを防止できる。

また、一枚の金属板を効率的に利用して筒状の放熱板１２を作ることができる。

また、図５に示すように、放熱構造としては、放熱板１２は、一枚の金属板を深絞り加工してお椀型に形成しても良い。このような構成によれば、モータ４を密閉化して安全性を高めるとともに、放熱部分の面積が増え、放熱効果が向上する。さらに、この場合、図６に示すように、固定脚１４が放熱板１２の外側にまで突出し、ねじ１６で固定されている。このような構成によれば、モータ４から発生した熱は、固定脚１４を介して露出したねじ１６から放熱されるので、より放熱効果を高めることができる。

さらに、図７に示すのは、フレーム９に固定脚１４の端部と連結するように、金属製の補助放熱板１７を設けたものである。この構成によれば、補助放熱板１７を追加するだけでフレーム９の固定部の温度を低減することができ、モータ４固定の信頼性を確保できる。

また、放熱板１２は、熱伝導率の高いアルミニウムを用いて作ることによって、放熱効果をより高めることができる。

本発明にかかる換気装置は、内部にファンとモータが設けられる筒状のフレームと、このフレームの吸込み側開口の外周に径方向に略方形状に張り出したフランジ部を有し、前記モータはモータのハウジングの軸方向の周囲を覆うような筒状の放熱板を備え、この放熱板は、径方向に放射状に伸びた固定脚を介して前記フレームに固定されたものであるので、風量、騒音値を損なうことなく、固定部の温度をモータ外郭温度よりも下げ、フレームの熱変形によりモータ固定が不安定になったり、モータ異常発熱時にモータが落下するのを防止できる。このような換気装置は、静かで小型の送風装置に利用できる。

１壁部
２風洞パイプ
３ファン
４モータ
５筒状部
６フランジ部
７立ち上がり部
８電装ボックス
９フレーム
１０モータケース
１１モータカバー
１２放熱板
１３ａ放熱フィン
１３ｂ連結部
１４固定脚
１５アース端子固定部
１５ａアース線
１６ねじ
１７補助放熱板
５０換気装置
５１ルーバー

Claims

内部にファンとモータが設けられる筒状のフレームと、
このフレームの吸込み側開口の外周に径方向に略方形状に張り出したフランジ部を有し、前記モータはモータのハウジングの軸方向の周囲を覆うような筒状の放熱板を備え、
この放熱板は、径方向に放射状に伸びた固定脚を介して前記フレームに固定され、
前記固定脚は、前記放熱板からほぼ均等に放射状に伸ばして設け、
前記固定脚の先端にて前記フレームに固定する構造としたものであって、
前記固定脚の少なくとも１本は、前記モータの回転軸に平行な部分を２箇所設けてＵ字型に折り曲げた構造とした換気装置。
内部にファンとモータが設けられる筒状のフレームと、
このフレームの吸込み側開口の外周に径方向に略方形状に張り出したフランジ部を有し、前記モータはモータのハウジングの軸方向の周囲を覆うような筒状の放熱板を備え、
この放熱板は、径方向に放射状に伸びた固定脚を介して前記フレームに固定され、
前記固定脚は、前記放熱板からほぼ均等に放射状に伸ばして設け、
前記固定脚の先端にて前記フレームに固定する構造とし、
前記固定脚は、３本設けたものであって、
前記固定脚の少なくとも１本は、前記モータの回転軸に平行な部分を２箇所設けてＵ字型に折り曲げた構造とした換気装置。
前記放熱板は、１枚の金属板の中心部にモータ挿入穴を設け、
この挿入穴の周囲の材料を折り曲げて放熱フィンを形成した形成した請求項１または２記載の換気装置。
前記放熱フィンの一部を径方向外側に折り曲げてアース端子固定部を設けた請求項１〜３いずれか一つに記載の換気装置。
前記放熱板は、１枚の金属板を深絞り加工によりキャップ形状に加工した請求項１または２記載の換気装置。
前記モータを前記放熱板ごと覆うようにモータカバーが設けられ、
前記固定脚は、このモータカバーから突出するように設け、モータカバーの外側から固定する構造とした請求項１〜５いずれか一つに記載の換気装置。
前記固定脚の端部から前記フレームに沿って補助放熱板を追加できる構造とした請求項１〜６いずれか一つに記載の換気装置。
前記放熱板は、アルミニウム素材で構成し、内周側と前記モータ外郭を接触させた請求項１〜７いずれか一つに記載の換気装置。