JP6960574B2 - 給気ファン - Google Patents

Description

本発明は、給気ファンに関するものである。

従来、給気ファンにおけるメンテナンス時、フィルタの着脱を簡易に行うことができるものが知られている。（特許文献１）。

以下、その給気ファンについて図を参照しながら説明する。

図６、７に示すように、給気ファンは、筐体１０１の厚み方向と直行する方向を向く一面に位置する第一開口１０２と第二開口１０３を有し、筐体１０１内に位置し、第一開口１０２と第二開口１０３を連通させる空気流路１０４を有し、空気流路１０４内に位置し、第一開口１０２を通じて空気を吸い込み第二開口１０３から吹き出させる送風機１０５を有し、流路１０４内のうち第一開口１０２の下流に位置するブロック状の第一フィルタ１０６を有している。また、筐体の一面の前方に移動自在または着脱自在に装着されて、第二開口１０３から吹き出される空気の流れの方向をガイドする気流ガイド１０７を備え、気流ガイド１０７は、第二フィルタ１０８の抜け落ちを防止するための突出部１０９を有し、気流ガイド１０７を外すことにより、フィルタを着脱可能な構造となっている。

特開２０１９−１８２０４号公報

このような従来の給気ファンにおいては、給気開口から給気した空気をフィルタで浄化し、吹出開口から吹き出す構成となっている。このため、粉塵がフィルタに蓄積し、圧力損失の上昇により送風機能の低下が生じ、フィルタの掃除・交換が必要となる。また、モータや羽根車の故障による交換や、通気風路に堆積する粉塵の除去も必要となる。ところが給気ファンの構造が複雑であり、フィルタ、モータ、羽根車における上記の点検行為が煩わしいため、定期メンテナンスが行われる頻度が少なくなり、適切な性能が保てなくなるという課題を有していた。

そこで本発明では、上記従来の課題を解決するものであり、メンテナンス性の良好な給気ファン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、本発明に係る給気ファンは、筐体と、前記筐体の外部から給気するための給気開口と、前記筐体内の空気を吹き出す吹出開口と、前記給気開口から前記吹出開口へ空気を導くファンユニットと、前記給気開口から給気した空気を浄化するフィルタと、通気開口を有し前記吹出開口よりも下流側で前記吹出開口から吹き出された空気の風向をガイドするルーバーと、前記ファンユニットと前記フィルタと前記制御部とを前記筐体における同一面から着脱可能に配置する着脱構造と、を備え、前記同一面は、前記筐体の設置状態において天面及び当該天面に対向する底面に隣接する正面に位置し、前記吹出開口は、前記同一面に設けられ、前記給気開口は、前記同一面に隣接する側面に配置され、前記筐体は、前記天面及び前記底面のいずれも鉛直上方に向けて取り付け可能な固定部を備えたものであり、これにより所期の目的を達成するものである。

本発明によれば、ファンユニットとフィルタとを筐体における同一面から着脱可能に配置することにより、メンテナンス時、上流側であるフィルタから下流側の吹出開口までのアクセスが容易となり、メンテナンス性を高めることができる。

本発明に係る給気ファンの斜視断面図 本発明に係る給気ファンの着脱可能を示す概略構成図 ファンユニットを示す分解図 ルーバー部を示す分解図 天井設置状態を示す概略構成図 従来技術フィルタ除塵装置の構造図 従来技術フィルタ除塵装置の構造図

以下、添付図面を参照して本発明の実施の形態につき説明し、本発明の理解に供する。なお、以下の実施の形態は、本発明を具体化した一例であって、本発明の技術的範囲を限定するものではない。また、全図面を通して、同一の部位については同一の符号を付して二度目以降の説明を省略している。

（実施の形態１）
まず、図１〜４を用いて本発明に係る給気ファン９０の概略構成について説明する。

給気ファン９０は例えば、建物における室内の天井に設置される。

給気ファン９０は、図１、２に示すように、筐体１と、フィルタ部２と、ファンユニット３と、ルーバー部４とを備えている。

筐体１は、中空であり、扁平な矩形板状を有している。筐体１は、側面６０と、側面６０に対向する逆側面６１と、側面６０及び逆側面６１に隣接する天面６２と、天面６２に対向する底面６３と、側面６０、天面６２、及び底面６３とに隣接する裏面６４と、裏面６４に対向する正面６５とを備える。また、筐体１は、逆側面６１に天面６２から底面６３まで至る棒状の固定部２９を備える。

正面６５は、矩形形状の開口であり、側面６０と逆側面６１とを結ぶ方向を長手方向とする。

側面６０、逆側面６１、天面６２、底面６３、裏面６４は、それぞれ矩形形状である。側面６０及び逆側面６１においては、正面６５と、裏面６４とを結ぶ方向を長手方向とする。側面６０は、給気開口７０を備えている。また、側面６０と逆側面６１は、吊下げ部２８を備える。

吊下げ部２８は、側面６０及び逆側面６１から筐体１の外部方向に突出する。吊下げ部２８は、天井に接続されたワイヤー等と係止されることにより筐体１を天井から吊るして取り付けることを可能とする。なお、吊下げ部２８は、筐体１を、天面６２及び底面６３のいずれも天井に向けて取り付けることが出来る。

フィルタ部２は、フィルタ５と、フィルタ保持部６と、フィルタフレーム７とを備えている。

フィルタ５は、例えば矩形形状であり、フィルタ５を通過する空気に含まれる粉塵を分離し蓄積する。フィルタ５は、天面が筐体１の天面６２と、底面が筐体１の底面６３と対向する。フィルタ５は、給気ファン内に配置された状態でフィルタ５を通過する風の流れを基準とした際に、上流側に位置する上流面と、下流側に位置する下流面とを備えている。フィルタ５は、把持部８を備えている。

把持部８は、フィルタ５における正面６５に面する側面と裏面６４に面する側面とに備えられている。把持部８は、フィルタ５に接続された例えば布片であり、フィルタ５を筐体１から引き出す際に利用される。

フィルタ保持部６は、フィルタ５の天面及び底面と同一サイズで板状の矩形部材である。フィルタ保持部６は、筐体１内部における天面６２と、筐体１内部における底面６３の２カ所に設置される。２つのフィルタ保持部６は、それぞれ天面６２に対し面平行となる平面を有し、平面には、フィルタ５の上流面から下流面までの厚みと同じ間隔をあけてレール９を各２本備える。

レール９は、フィルタ５の天面及び底面において、フィルタ５の筐体１内部における移動を、裏面６４と正面６５とを結ぶ方向に制限する。

フィルタフレーム７は、正面６５に対し面平行であり、板形状を有する。フィルタフレーム７は、中央にフィルタ５を挿入するための開口としての挿入口１０を有し、挿入口１０を覆うフィルタカバー１１を備えている。

フィルタカバー１１は、正面６５に対し面平行であり、板形状を有する。給気ファンの動作時はフィルタカバー１１を設置することにより隙間からの空気の流出を防ぐことができる。またフィルタカバー１１は、正面６５に対し垂直な方向へのフィルタ５の動きを抑制する。

ファンユニット３は、図３に示すように、ファンケーシング１２と、モータ固定板１３と、モータ１４と、羽根車１５と、正面固定板３０と、制御部１６とを備えている。

ファンケーシング１２は、所定の厚みを有する中空の平板形状であり、側面視にして略円形状で中心から外周に向かうにつれて徐々に半径を拡大する渦巻状のスクロールを備える。ファンケーシング１２は、吸込開口７１と、吹出開口７２とを備える。

吸込開口７１は、スクロールの側面に設けられ、ファンユニット３を筐体１の内部に固定した際に、天面６２に面する。

吹出開口７２は、スクロールにおける外周側端部に開口として設けられ、ファンユニット３を筐体１の内部に固定した際に、正面６５に対向する。

モータ固定板１３は、モータ１４を所定の位置に配置するための土台として、ファンケーシング１２における底面６３側、すなわち吸込開口７１の対向面に設置されている。

モータ１４は、通電により回転する回転軸１７を備えており、回転軸１７はファンケーシング１２における底面６３側から内部空間に向けて、天面６２方向に突出している。モータ１４は、モータ固定板１３における底面６３側に設置されている。

羽根車１５は、ファンケーシング１２の内部空間にて回転軸１７に接続され、回転軸１７の回転により送風を行う。羽根車１５は、低騒音且つ高静圧であるシロッコファンが望ましい。

正面固定板３０は、天面視にしてＬ字形状を有し、Ｌ字形状における一側面がファンユニット３における、筐体１の正面６５に対向する位置に設けられる。また、Ｌ字形状において一側面に隣接する他側面は、筐体１の逆側面６１に平行に配置される。正面固定板３０は、一側面に開口を備え、上述したケーシング１２の吹出開口７２が接続される。Ｌ字形状における一側面は、フィルタフレーム７及びフィルタカバー１１と面平行に配置され、この面が同一面６６を形成する。

同一面６６は、言い換えると、フィルタフレーム７と、フィルタカバー１１と、Ｌ字形状における一側面とにより構成される。なお、厳密には、図面に表された同一面６６には凹凸が存在するが、これら凹凸が存在していても、フィルタ部２やファンユニット３の着脱という処理に対しては一つの平面とみなすことができるため、同一面と定義している。言い換えると、同一面６６は、正確な面（平面）である必要はなく、作業方向として同一である面であればよい。

制御部１６は、板状であり内部にモータ１４を制御するための制御基板を格納する。制御部１６は、ファンケーシング１２の他側面に固定され、回転軸１７の回転を制御する。制御部１６は、ファンユニット３と共に筐体１に着脱可能である。ただし、制御部１６は、ファンユニット３と別体として設けても良く、つまりファンユニット３と、制御部１６とを個別に独立して筐体１から着脱可能としても良い。

ルーバー部４は、図４に示すように、アジャスタ１９と、ルーバー２０とを備えている。

アジャスタ１９は、外周壁２１と、接触面２２とを備える。

外周壁２１は、中空の直方体形状である。外周壁２１は、筐体１の正面６５を通して筐体１に取り付けられ、外周壁２１の外周面は、側面６０と、逆側面６１と、天面６２と、底面６３とに囲まれる壁面に内接する。外周壁２１は、筐体１内部を正面６５に垂直な方向へスライドさせることが出来る。外周壁２１は、側面６０に接する面が側面６０に、逆側面６１に接する面が逆側面６１に、ねじにより固定されており、ねじを外すことによって、筐体１から取り外すことが出来る。つまり、アジャスタ１９は筐体１に着脱可能である。また、外周壁２１と筐体１のねじによる固定位置は正面６５に垂直な方向で可変である。アジャスタ１９は、正面６５を通して筐体１へ取り付ける際の上下の向きを問わない。上記に示したアジャスタ１９と筐体１との位置が可変でスライド可能な着脱の構造をルーバー取付構造と称する。

接触面２２は、外周壁２１の下流側端部に、外周壁２１内を流れる空気の方向に対し垂直であり且つ外周壁２１の外側に向けて立ち上がるリブとして設けられる。接触面２２は、ルーバー２０に固定される。

ルーバー２０は、支持壁２７と、上面２３と、下面２４と、右面２５と、左面２６と、通気開口７３とを備えている。

支持壁２７は、矩形形状を有する枠体であり、アジャスタ１９より流れる空気に対し平行に立ち上がり、接触面２２に固定される。

上面２３は、下流端の一辺を支持壁２７（枠体）の上辺に接続される。上面２３の上流端の一辺は枠体の内周方向に延設され、枠体よりも上流側、つまりアジャスタ１９方向に傾斜して配置される。

下面２４は、下流端の一辺を枠体の下辺に接続される。下面２４の上流端の一辺は枠体の内周方向に延設され、枠体よりも上流側に傾斜して配置される。ただし、下面２４の上流端の一辺は、上面２３の上流端の一辺よりも下流側に位置する。

右面２５及び左面２６は、下流端の一辺を枠体の側面に接続され、側面から上流方向に向かうにつれて、枠体の内周方向に傾斜して延設される。そして右面２５及び左面２６は、上面２３及び下面２４の側辺と接続する。ここで側辺とは、上面２３及び下面２４における上流端の一辺の端部及び下流端の一辺の端部に接続する辺である。なお、上面、下面、右面、左面との表現は、図４の表示を基準にして示した位置に基づくものであり、実際のルーバー２０の配置に対するものではない。また、アジャスタ１９は、上述のように筐体１へ取り付ける際の上下の向きを問わない。このため、ルーバー２０の方向も上下の向きを問わない。よって、ルーバー２０の取り付け時には、上面が鉛直下方に位置し、右面が左側に位置することもある。

通気口７３は、上面２３の上流端の一辺と、下面２４の上流端の一辺と、右面２５と、左面２６とに囲まれて形成される開口であり、矩形形状を有する。通気開口７３は、天面６２に平行な方向、言い換えると右面２５と左面２６とを結ぶ方向が長手方向である。

ルーバー２０は、上面２３と、下面２４と、右面２５と、左面２６とによって形成されるルーバーの形状により、通気開口７３を通過する空気の風向をガイドする。つまり、上述の構成により、通気開口７３を通過する空気は、上面２３の下流側の面に沿って、上面２３の下流端の一辺の方向、図４で示すところの上方に向かってガイドされる。さらに、通気開口７３を通過する空気は、右面２５及び左面２６にガイドされ、通気口７３から左右に広がる方向にガイドされる。また、ルーバー２０は同一面６６と面平行に配置される。ここでルーバー２０の面とは、支持壁２７が形成する内部空間の開口面を指す。

また、アジャスタ１９は、筐体１への固定位置が可変であるため、結果として、ルーバー２０は、筐体１との距離を可変に取り付け可能である。同様に、アジャスタ１９は、筐体１へ取り付ける時の上下の向きを問わないため、ルーバー２０は、上下自在に取り付け可能である。

上記構成を有するフィルタ部２（フィルタ５）、ファンユニット３、制御部１６、及びルーバー２０は、筐体１に対して着脱可能に設けられている。つまり、図２に示すように、フィルタ５は、フィルタフレーム７を構成する挿入口１０より、レール９に沿って摺動させて挿入することにより、筐体１に着脱可能である。また、ファンユニット３は、同一面６６に設けられた、挿入口１０に隣接する開口から挿入し、筐体１の内部にフィルタ５とは独立して着脱可能である。また、制御部１６は、ファンユニット３に固定されているため、ファンユニット３の着脱に併せて着脱可能である。挿入されたファンユニット３は、固定部２９に固定可能である。特に、筐体１は、ファンユニット３とフィルタ５と制御部１６とを筐体１における同一面６６から着脱可能に配置できる構造を着脱構造と称する。

ルーバー２０は、上述したルーバー取付構造により、同一面６６と面平行に、しかも筐体１との距離を可変に着脱可能である。ルーバー取付構造に基づいてルーバー２０を筐体１に装着すると、同一面６６と、ルーバー２０と、側面６０と、逆側面６１と、天面６２と、底面６３とに囲まれる正圧空間８０が形成される。つまり、給気ファン９０は、正圧空間８０を備える。

正圧空間８０は、断面積が、吹出開口７２の開口面積より大きい。ここで断面積とは、正圧空間８０における、吹出開口７２から噴出する空気の流れに対して垂直方向の断面の面積である。また図１に示すように、通気開口７３を構成する長辺の長さXは、吹出開口７２における長辺に平行な方向の距離Yよりも長い。

上記によって構成された給気ファン９０は、図１に示すように、筐体１内における給気開口７０からファンユニット３を介して吸込開口７１まで連通させる空気通路１８を備える。

以上が、給気ファン９０の概略構成である。

次に、図５を用いて、給気ファン９０の施工手順について説明する。

給気ファン９０は、図５に示すように、室内の天井の隅に取り付けるのが好ましく、通気開口７３は室内中心を挑むように配置する。筐体１は、室内の壁及び化粧壁６７で覆うことで、筐体１の外観が覆い隠され、化粧板としてのルーバー２０のみが室内に露出される。ただし、筐体１の正面６５には、室内へ給気を行うための通気開口７３を有するルーバー２０を取り付けるため、正面６５に面する化粧壁６７には正面６５と同形状の穴が設けられている。

筐体１は、ワイヤー等を用いて吊下げ部２８により天井から吊るす。筐体１は、天面６２及び底面６３のいずれも天井に向けて取り付けることが出来る。つまり筐体１は、通気開口７３の向きによって決まる給気開口７０の向きを、正面６５に対し左右どちらに配置した状態でも天井に設置することが出来る。つまり、図１に示した給気ファン９０を上下そのままの状態で室内に取り付けたものが、図５の左に示した給気ファン９０であり、上下を逆にした状態で室内に取り付けたものが、図５の右に示した給気ファン９０である。

また、アジャスタ１９は、筐体１への取り付け時の上下の向きは問わない。つまりルーバー２０は、筐体１の上下の向きに影響を受けず、正面６５を通して筐体１へ取り付けることが出来る。このような構造とすることで設置環境に合わせ、筐体１における給気開口７０の向きを施行者が決めることができるため、ダクト配管方向を意識することが無く、施工性が良好となる。

アジャスタ１９は、上述のルーバー取付構造により筐体１内で正面６５に対して平行な方向に移動させることができ、また筐体１からの固定距離は可変である。つまりルーバー２０は筐体１との距離を可変に設置可能である。筐体１を化粧壁６７で覆う際、正面６５と化粧壁６７の間に隙間が生じる。これに対して、距離を可変とするルーバー取付構造は、給気ファン９０から空気が流出するのを防ぎ、且つ化粧壁６７とルーバー２０の位置を合わせることを容易にする。そのため施工時、筐体１と化粧壁６７の位置調整を行う必要が無くなり、施工性が簡便となる。

次に、図１及び図５を用いて、給気ファン９０の動作について説明する。

図５に示した設置状態において、モータ１４に通電を行うと、回転軸１７の回転に連動して羽根車１５が回転する。

羽根車１５の回転により、給気ファン９０は、外部から給気開口７０を介して筐体１内に給気し、空気通路１８に設置されたフィルタ５通過する。この時、フィルタ５は空気中の粉塵を分離し蓄積するため、給気した空気は浄化される。

ファンユニット３は、フィルタ５により浄化された空気を吸込開口７１から吹出開口７２へ導く。

吹出開口７２より吹き出された空気は正圧空間８０で正圧化され、通気開口７３より均一な風量となり送出される。この時、ルーバー２０により風向がガイドされる。

給気ファン９０が上述の給気動作を所定の期間行うと、フィルタ５は、空気中に含まれる粉塵を分離し蓄積するため、性能を維持し続けることが出来ず、定期的に交換が必要となる。

そこで使用者は、室内側より正面６５に向き合い、正面６５に取り付けられたルーバー２０を外すことで、同一面６６を容易に露出させることができる。次に、同一面６６からフィルタカバー１１を外してからフィルタ５に備えられた把持部８を掴み、フィルタ５を手前にスライドさせて引き抜くことで、同一面６６から取り外す。

取り外したフィルタ５は、清掃を行い、または、別途新しいフィルタを挿入口１０より逆の手順で筐体１へ取り付ける。そして、フィルタカバー１１と、ルーバー２０を元の位置へ取り付けることで、給気ファン９０が稼働可能な状態となり、フィルタ５のメンテナンスが完了する。

また、ファンユニット３は、通気風路の清掃のため、定期的な点検が必要となる。また、モータ１４や羽根車１５や制御部１６の故障時には、交換などが必要になる。

この際には、フィルタ５の交換時と同様に、使用者は、室内側より正面６５に取り付けられたルーバー２０を外し、同一面６６を臨む。ファンユニット３はフィルタフレーム７と筐体１内部に取り付けられた固定部２９とにねじで固定されており、筐体１内部の所定の位置に設置されている。よって、このねじを外し、ファンユニット３を正面６５から手前にスライドさせて引き抜き、同一面６６から取り外す。ファンユニット３の清掃や点検後、あるいは筐体１の内部の清掃後、ファンユニット３を元の位置へ取り付けることで給気ファン９０が稼働可能な状態となり、ファンユニット３のメンテナンスが完了する。

また、制御部１６はファンユニット３と一体化して設けられているため、制御部１６も同一面６６から簡易に着脱可能である。

以上により給気ファン９０は、化粧壁６７に覆われていても、正面６５方向からのみでメンテナンスを行うことが出来る。つまり、ファンユニット３と、フィルタ５と制御部１６とを同一面から着脱可能としているため、メンテナンス時、上流側であるフィルタ５から下流側の吹出開口７２までのアクセスが容易となり、メンテナンス性が高い給気ユニット９０とすることができる。

また、吹出開口７２の開口面積は正圧空間８０の断面積と比べ小さい構成としたため、フィルタ５では集塵しきれない粉塵は、空気が拡散する吹出開口７２より外部の正圧空間８０に堆積しやすくなる。このためファンケーシング１２における清掃対象は吹出開口７２近辺に限定されるので、清掃範囲が狭く、簡易に行うことができる。

本発明に係る給気ファンは、筐体における同一面から目的の個所のみにアクセス可能となるので、メンテナンス時、上流側であるフィルタから下流側の室内吹き出し口全てへのアクセスが容易なため使用者のメンテナンスの良好な給気ファン等として有効である。

１ 筐体
２ フィルタ部
３ ファンユニット
４ ルーバー部
５ フィルタ
６ フィルタ保持部
７ フィルタフレーム
８ 把持部
９ レール
１０ 挿入口
１１ フィルタカバー
１２ ファンケーシング
１３ モータ固定板
１４ モータ
１５ 羽根車
１６ 制御部
１７ 回転軸
１８ 空気風路
１９ アジャスタ
２０ ルーバー
２１ 外周壁
２２ 接触面
２３ 上面
２４ 下面
２５ 右面
２６ 左面
２７ 支持壁
２８ 吊下げ部
２９ 固定部
３０ 正面固定板
６０ 側面
６１ 逆側面
６２ 天面
６３ 底面
６４ 裏面
６５ 正面
６６ 同一面
６７ 化粧壁
７０ 給気開口
７１ 吸込開口
７２ 吹出開口
７３ 通気開口
８０ 正圧空間
９０ 給気ファン
１０１ 筐体
１０２ 第一開口
１０３ 第二開口
１０４ 空気流路
１０５ 送風機
１０６ 第一フィルタ
１０７ 気流ガイド
１０８ 第二フィルタ
１０９ 突出部

Claims (9)

1. 筐体と、
   前記筐体の外部から給気するための給気開口と、
   前記筐体内の空気を吹き出す吹出開口と、
   前記給気開口から前記吹出開口へ空気を導くファンユニットと、
   前記給気開口から給気した空気を浄化するフィルタと、
   通気開口を有し前記吹出開口よりも下流側で前記吹出開口から吹き出された空気の風向をガイドするルーバーと、
   前記ファンユニットと前記フィルタと前記制御部とを前記筐体における同一面から着脱可能に配置する着脱構造と、を備え、
   前記同一面は、
   前記筐体の設置状態において天面及び当該天面に対向する底面に隣接する正面に位置し、
   前記吹出開口は、
   前記同一面に設けられ、
   前記給気開口は、
   前記同一面に隣接する側面に配置され、
   前記筐体は、
   前記天面及び前記底面のいずれも鉛直上方に向けて取り付け可能な固定部を備えた給気ファン。
2. 前記ファンユニットの動作を制御する制御部を備え、
   前記着脱構造は、
   前記制御部も前記同一面から着脱可能に配置する請求項１記載の給気ファン。
3. 前記制御部は、
   前記ファンユニットと一体化して設けられ、
   前記着脱構造は、
   前記ファンユニット及び前記制御部を一体化した状態で着脱可能である請求項２記載の
   給気ファン。
4. 前記制御部は、
   前記ファンユニットと別体として設けられ、
   前記着脱構造は、
   前記ファンユニットと前記制御部とを個別に独立して着脱可能である請求項２記載の給気ファン。
5. 前記ルーバーは、
   前記同一面と面平行に配置され、
   前記同一面と前記ルーバーとの間に、前記吹出開口から吹き出された空気を正圧化するための正圧空間を備えた請求項１記載の給気ファン。
6. 前記正圧空間は、
   上流から下流への空気の流れに対する垂直断面の断面積が、前記吹出開口の開口面積よりも大きい請求項５記載の給気ファン。
7. 前記通気開口は、
   当該通気開口を構成する長辺の長さが、前記長辺に平行な直線上に位置する前記吹出開口の二つの端部間の距離よりも長い請求項５記載の給気ファン。
8. 前記筐体は、
   前記ルーバーを上下自在に取り付け可能なルーバー取付構造を備えた請求項１から７のいずれかに記載の給気ファン。
9. 前記ルーバー取付構造は、
   前記ルーバーと前記筐体との距離を可変に前記筐体と前記ルーバーとを固定可能な請求項８記載の給気ファン。
   

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