JP6203108B2

JP6203108B2 - 換気扇

Info

Publication number: JP6203108B2
Application number: JP2014088254A
Authority: JP
Inventors: 大輔永▲崎▼; 秀肇大和; 喜弘加川; 浩之袴田
Original assignee: Mitsubishi Electric Corp
Current assignee: Mitsubishi Electric Corp
Priority date: 2014-04-22
Filing date: 2014-04-22
Publication date: 2017-09-27
Anticipated expiration: 2034-04-22
Also published as: JP2015206560A

Description

本発明は、例えば電気的に開閉制御されるシャッター、人感センサー等の各種センサー等を備えた換気扇に関する。

換気扇には、例えば送風機本体のフランジ前面側に電気的に開閉するシャッターを備えたものがある。この種の換気扇には、例えば、特許文献１に開示されるように、運転制御部となる制御基板を製品上部に配置したものがある。

特開２００８−２４１１０号公報

上記の特許文献１によれば、制御基板のサイズの縮小化が可能な換気扇が得られ、多くの実装部品の配置が可能である旨の記載がある。しかしながら、制御基板はシャッターに関する部品が搭載されているだけであり、この換気扇に、人感センサー又は湿度、温度、若しくはガスなどを検知するセンサーを搭載しようとした場合には、特許文献１の換気扇の背面（同文献１の図３参照）には、製品下側にしかスペースがないため、センサーの実装時には、製品下側へ分割された基板を実装することが余儀なくされる。また、上記のセンサー類は、製品上側に設置されると、設置位置より下側となる換気扇の空気の流れによって、人の検知又は湿度、温度若しくはガスなどを検知するための室内の空気環境が阻害されるため、検知性能の低下につながる。このため、上記のセンサー類は、製品下側に配置することが望ましいため、一部の基板を下側に配置しなければならない、といった課題がある。

本発明は、上記の課題を解決するためになされたものであり、運転制御部を構成する電子部品への水浸入を防止し、且つ、電子部品が実装される制御基板を分割せずに製品下側に集約可能にすることで、基板分割により発生する組立部品増による加工費及びそれらを保護する部品の削減が可能となる換気扇を得ることを目的とする。

本発明に係る換気扇は、円筒形状の樹脂部材から構成される風洞と、前記風洞に配置された送風機と、前記風洞の室内側開口部の外周部に連続して設けられ、半径方向外側に張出したフランジ部、及び前記フランジ部の端縁に設けられ、背面側へ突出したフランジ立ち上がり部を有する前面構造と、前記風洞を覆うようにして前記フランジ部の前面に取付けられたシャッターと、前記シャッターを開閉するシャッターの駆動部と、少なくとも前記送風機及び前記シャッターの駆動部を制御する運転制御部の電子部品が実装され、前記風洞の下方に配置された制御基板と、少なくとも前記制御基板を背面側から覆う絶縁カバーとを備え、前記フランジ部、前記フランジ立ち上がり部及び絶縁カバーによって、前記制御基板を収納する基板収納部を構成し、前記制御基板収納部の上部において、前記フランジ部と絶縁カバーとの接合部分をラビリンス構造にしたものである。

本発明によれば、上記の構成を採用したことにより、制御基板の電子部品への水浸入を防止することができるので、電子部品が実装される制御基板を分割せずに製品下側に集約することが可能になる。このため、基板分割により発生する組立部品増による加工費やそれらを保護する部品の削減が可能となっている。

本発明の実施の形態１に係る換気扇の断面図である。図１の換気扇の正面図及び背面図である。図１の換気扇の絶縁カバー内の背面分解斜視図である。図２の換気扇のＢ−Ｂ断面図である。図１の換気扇の壁及び天井取付け時の結露水の流れを示す図である。図１の換気扇のシャッター取付け部を示した斜視図である。図１の換気扇のシャッターの正面図である。図７のシャッターの取付け及び取外しを説明する斜視図である。図１の換気扇の絶縁カバーを取付ける前の状態を示す背面図である。

実施の形態１．
図１〜図９は本発明の実施の形態１に係る換気扇の概略図である。図１は本発明の実施の形態１に係る換気扇の取付け状態を示した断面図、図２（ａ）（ｂ）は図１の換気扇の正面図及び背面図である。図３は図１の換気扇の絶縁カバー内の背面分解斜視図、図４は図２（ｂ）のＢ−Ｂ断面図であり、運転制御部及びセンサーの収納部の構成を示している。図５は図１の換気扇の壁及び天井取り付け時の結露水の流れを示す図である。図６は図１の換気扇のシャッター取付け部を示した斜視図、図７は図１の換気扇のシャッターの正面図、図８は図７のシャッターの取付け及び取外しを説明する斜視図である。図９は図１の換気扇の絶縁カバーを取付ける前の状態を示す背面図である。なお、本発明において、上下方向とは、換気扇が壁面に取付けられた状態（図１）における上下方向を示すものとする。以下、これらの図面に基づいて本実施の形態に係る換気扇の構造を説明する。

本実施の形態に係る換気扇は、室内外を連通させるパイプ１（図１参照）又はダクト（図示せず）に室内側から挿入して装着される。この換気扇は、図１に示されるように、パイプ１等に挿入される円筒状の風洞２を有する樹脂製の本体フレーム３に、プロペラ式の羽根車４及び電動機５からなる送風機３１が組付けられた本体６と、化粧パネル７と、シャッター１６とを備える。本体フレーム３は、風洞２の前部の吸込口となるベルマウス形状の開口部８の口縁部に、前面構造３２が一体的に形成されている。前面構造３２は、半径方向に張出して平面部を備えた略正方形（丸形でも良い）のフランジ部９と、フランジ部９の端縁に背面側へ突出して形成され、室内側の壁面に端面が当接するフランジ立ち上がり部１０とからなる。

フランジ部９の背面には、シャッター１６を動作させるための制御基板２１及び用途に合わせたセンサー２２などが収納されている。制御基板２１には、電動機５及びソレノイド３４（図２参照）を運転制御する運転制御部の電子部品が実装されている。制御基板２１の電子部品の内、強電部品（例えば、電源回路（図示せず）、電動機５及びソレノイド３４を駆動する回路部品）は、万が一への延焼防止の対策として、板金の延焼防止カバー２３によって覆われて保護されている。このように、強電部品が延焼防止カバー２３によって覆われているので、仮に火災が発生してもその延焼を防止することができる。なお、延焼防止カバー２３は、本発明の保護カバーに相当する。
また、制御基板２１への接触による感電防止のため、絶縁カバー１８を備えている（図１〜図３参照）。つまり、絶縁カバー１８は、センサー２２、制御基板２１の弱電部品（例えば演算処理等に用いられる部品）及び延焼防止カバー２３の背面側を覆っている。
また、フランジ部９の背面には、回転式構造で容易に外部電源電線を接続可能な端子台１７が設置されている。

送風機３１は、本体フレーム３の風洞２の室外側に設けられた電動機取付構造３３に取付けられている。電動機取付構造３３は、周方向に間隔をおいて風洞２の中心線方向に沿って背後に延出する四本の脚部１１と、各脚部１１の端部から半径方向内側に延びる橋絡部１２と、橋絡部１２によって風洞２の中心に支持された電動機カバー１３とからなる（図１、図２参照）。四本の脚部１１は、いずれも風洞２の外周より内側にあり、そのうちの一本の外側に、反り付きの板バネ１４が装着されている。この板バネ１４は、半径方向への拡開弾力によって本体６をパイプ１内（又はダクト内）に保持する。この電動機取付構造３３に、電動機５がその外殻のフランジにおいて、回転軸１５が電動機カバー１３の先から風洞２の中心線上に突き出すようにネジ締めされて固定されている。そして、電動機５の風洞２内の中心線上に延出する回転軸１５に、羽根車４が風洞２に内包される形態で装着されている（図１参照）。

化粧パネル７は、本体フレーム３の前面構造３２であるフランジ部９及びフランジ立ち上がり部１０を被覆する内側構造となっており、本体６と爪嵌合により取付けられる（図１、図２参照）。

シャッター１６は、図７に示されるように、シャッター枠１９、シャッターブレード２０を有している。シャッター１６は、図８に示されるように、フランジ部９前面を右から左側へスライドさせ、フランジ部９の前面に設けられている鉤状の引掛け部９ａにシャッター枠の縁１９ｂを引掛けることにより、シャッター１６を取付け可能としている。また、シャッター１６を正規位置までスライドさせた場合には、シャッター枠１９に形成された係合穴１９ａ（図７参照）に、フランジ部９の前面に形成された突起９ｂを係合することにより、シャッター１６がフランジ部９にロックされる機構となっている。

シャッター１６は、本体フレーム３の背面側上部に設置されているソレノイド３４により開閉される。ソレノイド３４は、可動鉄心（図示せず）を備え、可動鉄心の先端に取付けられているシャッター引上げ部品２４（図６参照）を一方向に移動させる。シャッター引上げ部品２４は、フランジ部９の貫通孔９ｃより突出しており、ソレノイド３４の吸引力にて動くことで、シャッター１６のシャッターブレード２０の開閉を行っている。なお、ソレノイド３４及びシャッター引上げ部品２４は、本発明の「シャッターの駆動部」に相当する。

制御基板２１は、図３及び図４に示されるように、延焼防止カバー２３に保護された状態で、フランジ部９の背面側の本体６下側に配置され、フランジ部９、フランジ立ち上がり部１０及び絶縁カバー１８によって形成された空間、つまり、制御基板収納部２８に収納されて絶縁されている。制御基板２１に隣接してセンサー２２が配置されている。センサー２２は、人の動き、又は湿度、温度若しくはガス等を検知可能であり、人を感知したとき、或いは、室内環境が設定した湿度、温度若しくはガス濃度等に達したときに、制御基板２１に情報を伝達することで、換気扇を運転又は停止させる制御が行われる。なお、センサー２２は、本発明の「室内側の状態を検知するセンサー」に相当する。

制御基板収納部２８には、図５に示されるように、水が浸入するのを防ぐために、フランジ部９の背面には２本のリブ９ｄ、９ｅ、絶縁カバー１８にはたち１８ａが設けられている。制御基板収納部２８には、絶縁カバー１８のたち１８ａが２本のリブ９ｄ、９ｅ間に入り込むラビリンス構造３５が採用されている。換気扇を壁に取付ける時、絶縁カバー１８のたち１８ａは、金型を離形させるために設けられる勾配によって、結露水などは、図５に示されるように、ラビリンス構造３５とは逆側へ流れる。このため、ラビリンス構造３５から水が浸入することなく、外側へ向かって流れていく。２本のリブ９ｄ、９ｅの内、リブ９ｄは製品上側に配置され、リブ９ｅは製品下側に配置される。換気扇が、壁でなく天井に取付けられた場合に、フランジ部９の背面に水がたまった場合でも、制御基板収納部２８に水が入り込まないように、双方のリブの高さ（長さ）は、製品下側のリブ９ｅ＞製品上側のリブ９ｄとなっている。また、製品下側のリブ９ｅの高さを超えて水がたまらないように、フランジ部９には穴９ｆが開けられており、水が抜ける構造となっている。なお、絶縁カバー１８のたち１８ａは、本発明の「絶縁カバーのフランジ側に向かう端部」に相当する。

制御基板２１は、図９に示されるように、電動機５、ソレノイド３４及び端子台１７と電線２５〜２７により電気的に接続されている。制御基板２１には、上記のように、電動機５及びソレノイド３４を駆動するための運転制御部の電子部品が実装されている。電線２５は、電動機５と制御基板２１とを繋ぐ電線、電線２６は、ソレノイド３４と制御基板２１とを繋ぐ電線であり、電線２７は、端子台１７と制御基板２１とを繋ぐ電線である。制御基板２１（運転制御部）は、端子台１７から印加された電圧により制御を行い、電動機５及びソレノイド３４を駆動している。電動機５は、例えばセンサー２２の出力に基づいてその回転数が制御される。ソレノイド３４は、電動機５の停止時にはシャッター１６を閉じ、電動機５の動作時にはシャッター１６を開くように制御される。電線２５〜２７は、製品上部よりフランジ部９の背面のリブ９ｋと絶縁カバー１８との間をとおり、結露水などが制御基板２１に浸入しないように製品下側より、延焼防止カバー２３に設けられた切欠き部２３ａを通り、制御基板２１にはんだによって接続される。

上記の電線２５〜２７は、弾性のある難燃性の電線保護チューブ２９と、電線保護チューブ２９内の電線２９ａとから構成されている（図４参照）。このため、フランジ部９の背面のリブ９ｋと絶縁カバー１８を通る際に、電線２９ａに傷がつかない程度に押しつぶされており、この点からも水の浸入を防ぐ構造となっている。また、制御基板２１と電線２５〜２７との間には、フランジ部９の背面と絶縁カバー１８の双方に形成されたリブ９ｇ、１８ｂが設けられており、制御基板２１と電線２５〜２７とが接触しないよう隔離されている（図４、図５参照）。このような構成によって、電線２５〜２７に水が付着しても、制御基板２１に水が付着するのが防止されている。万が一、電線２５〜２７を伝って水が制御基板収納部２８に浸入した場合であっても、前記の二通りの手段により制御基板２１に水が流れ込まない構造となっている。また、水が制御基板収納部２８の底面にたまっていった場合には水が抜けるように、水抜き穴９ｈが設けられている。

また、換気扇が天井に取付けられた時には、図５に示されるように、フランジ部９の背面に形成されたリブ９ｋにより、電線２５〜２７はフランジ部９の背面より持ち上げられるため、制御基板収納部２８へ水が浸入しないようにトラップを設けた構造となっている。このように、電線２５〜２７を伝う水に対しては、上記のトラップ構造によって、制御基板収納部２８（即ち制御基板２１）への水の浸入が防止できる。なお、リブ９ｋは、電線２５〜２７が制御基板２１に向かう方向において、絶縁カバー１８の手前側（上部）に形成されており、本発明の絶縁カバーの上端部又はその上側の部位において、電線の一部を持ち上げる「リブ」に相当し、リブ９ｋの位置は、絶縁カバー１８よりも上側であれば、図示の位置に限定されない。

センサー２２は、図４に示されるように、電線２２ａにて接続端子２２ｂにより制御基板２１に接続され、検知した情報を制御基板２１に伝達し、制御基板２１に実装された制御部品により、換気扇（電動機５）を運転又は停止させる制御を行っている。センサー２２は、制御基板２１と横並びに配置されている。このような配置にすることで、絶縁カバー１８が、制御基板２１だけでなく、センサー２２も覆うことができる。このため、絶縁カバー１８の１部品で、制御基板２１及びセンサー２２の絶縁を図ることができる。また、センサー２２を収納したセンサー収納部３０も、ラビリンス構造３５を採用することにより水浸入防止が可能である。

センサー２２は、その機能上、室内の環境に晒されることとなるが、図４に示されるように、フランジ部９の背面から形成された隔壁９ｊと、絶縁カバー１８に形成された隔壁１８ｃとにより、制御基板２１を収納している制御基板収納部２８と環境を隔てることが可能であり、制御基板２１の環境に対する保護が可能となっている。

以上のように、本実施の形態によれば、フランジ部９の背面のリブ９ｄ及び９ｅと絶縁カバーたち１８ａとによるラビリンス構造３５を採用したことにより、制御基板収納部２８への水の浸入が防止できる。このため、従来のように、制御基板を分割する必要がなく、分割された場合に基板間を繋いでいた電線、電線を保護するチューブ、分割された各制御基板を絶縁する絶縁カバー等の個数を減らすことが可能となり、組立も容易になり、部品数も削減できるといった効果が得られる。
なお、上記の実施の形態においては、シャッター１６及びセンサー２２の両方を備えた例について説明したが、本発明は、何れか一方を備えたものにも適用される。

１パイプ、２風洞、３本体フレーム、４羽根車、５電動機、６本体、７化粧パネル、８開口部、９フランジ部、９ａ引掛け部、９ｂ突起、９ｃ貫通孔、９ｄ上側のリブ、９ｅ下側のリブ、９ｆ穴、９ｇリブ（チューブ接触防止リブ）、９ｈ制御基板収納部の水抜き穴、９ｊ隔壁、９ｋリブ、１０フランジ立ち上がり部、１１脚部、１２橋絡部、１３電動機カバー、１４板バネ、１５回転軸、１６シャッター、１７端子台、１８絶縁カバー、１８ａたち、１８ｂリブ（チューブ接触防止リブ）、１８ｃ隔壁、１９シャッター枠、１９ａ係合穴（ロック孔）、１９ｂシャッター枠縁、２０シャッターブレード、２１制御基板、２２センサー、２２ａ電線、２２ｂ接続端子、２３延焼防止カバー、２３ａ切欠き部、２４シャッター引上げ部品、２５〜２７電線、２８制御基板収納部、２９電線保護チューブ、２９ａ電線、３０センサー収納部、３１送風機、３２前面構造、３３電動機取付構造、３４ソレノイド、３５ラビリンス構造。

Claims

円筒形状の樹脂部材から構成される風洞と、
前記風洞に配置された送風機と、
前記風洞の室内側開口部の外周部に連続して設けられ、半径方向外側に張出したフランジ部、及び前記フランジ部の端縁に設けられ、背面側へ突出したフランジ立ち上がり部を有する前面構造と、
前記風洞を覆うようにして前記フランジ部の前面に取付けられたシャッターと、
前記シャッターを開閉するシャッターの駆動部と、
少なくとも前記送風機及び前記シャッターの駆動部を制御する運転制御部の電子部品が実装され、前記風洞の下方に配置された制御基板と、
少なくとも前記制御基板を背面側から覆う絶縁カバーと
を備え、
前記フランジ部、前記フランジ立ち上がり部及び前記絶縁カバーによって、前記制御基板を収納する制御基板収納部を構成し、
前記制御基板収納部の上部において、前記フランジ部と前記絶縁カバーとの接合部分をラビリンス構造にした
ことを特徴とする換気扇。
室内側の状態を検知するセンサーを更に備え、
前記絶縁カバーは、前記制御基板に加えて、前記センサーを覆い、
前記制御基板に実装された電子部品は、前記センサーの出力に基づいて前記送風機を制御する
ことを特徴とする請求項１に記載の換気扇。
円筒形状の樹脂部材から構成される風洞と、
前記風洞に配置された送風機と、
前記風洞の室内側開口部の外周部に連続して設けられ、半径方向外側に張出したフランジ部、及び前記フランジ部の端縁に設けられ、背面側へ突出したフランジ立ち上がり部を有する前面構造と、
室内側の状態を検知するセンサーと、
前記センサーからの信号に基づいて前記送風機を制御する運転制御部の電子部品が実装され、前記風洞の下方に配置された制御基板と、
少なくとも前記制御基板及び前記センサーを背面側から覆う絶縁カバーと
を備え、
前記フランジ部、前記フランジ立ち上がり部及び前記絶縁カバーによって、前記制御基板を収納する制御基板収納部を構成し、
前記制御基板収納部の上部において、前記フランジ部と前記絶縁カバーとの接合部分をラビリンス構造にした
ことを特徴とする換気扇。
前記制御基板収納部のラビリンス構造は、
前記フランジ部の背面に裏面側に突起して形成された１対のリブと、前記絶縁カバーの前記フランジ部側に向かう端部を備え、前記１対のリブの間に前記端部を挿入して構成される
ことを特徴とする請求項１〜３の何れか一項に記載の換気扇。
前記１対のリブは、製品上側のリブと製品下側のリブとからなり、その長さが、
製品上側のリブ＜製品下側のリブ
の関係にある
ことを特徴とする請求項４に記載の換気扇。
前記制御基板の制御部品の内、強電部品を延焼防止のために覆う金属製の保護カバーを更に備えたことを特徴とする請求項１〜４の何れか一項に記載の換気扇。
前記制御基板の強電部品と接続される電線は、前記保護カバーの下部に設けられた切り欠き部を通って前記制御基板に接続される
ことを特徴とする請求項６に記載の換気扇。
前記制御基板の強電部品と接続される電線は、前記絶縁カバーの上端部又はその上側の部位において、前記フランジ部の背面に形成されたリブによって一部が持ち上げられる
ことを特徴とする請求項７に記載の換気扇。
前記センサーを収納するセンサー収納部を備え、
前記センサー収納部と前記制御基板収納部とは、その空間が仕切られて形成されている
ことを特徴とする請求項２又は３に記載の換気扇。