JP7455101B2 - 換気扇 - Google Patents

Description

本開示は、羽根を回転させて空気流を発生させる換気扇に関する。

従来、建物の壁面、天井などに設置され、室内の空気を室外に排気して室内を換気する換気扇が知られている。このような換気扇として、円筒状の風洞部と風洞部の外周面から風洞部の半径方向に延びて建物の壁面などに換気扇を固定するためのボルトが設けられる固定部とを有する本体枠と、風洞部の軸方向に風洞部から離れて配置されたモータと、モータに取り付けられた羽根と、本体枠からモータに向かって延びてモータを支持する支持脚とを備えたものが知られている。

また、特許文献１に開示されているように、換気扇には、本体枠などの他に回路基板を備えたものが知られている。回路基板を備える換気扇では、回路基板を設置するための領域が必要になる。特許文献１に開示された換気扇では、回路基板を固定部上に設置している。

実用新案登録第２５３５２６６号公報

一般に、回路基板により実現される機能を拡張するほど、回路基板のサイズが大きくなる。また、本体枠のうち、風洞部は換気性能の向上に寄与するが、固定部は換気性能の向上に寄与しないため、固定部は風洞部に比べて狭小に設計されるのが一般的である。したがって、特許文献１のように回路基板を固定部上に設置する構成では、回路基板のサイズが制限されるため、回路基板により実現される機能に制限がかかるという問題がある。

前記の問題を解決するために固定部自体を大きくすることが考えられるが、そうすると換気性能の向上もなく本体枠全体のサイズが大きくなり、換気性能の向上に寄与しない部分の拡張による材料の増加、重量の増加、設置面積の増加といった問題が生じる。また、前記の問題を解決するために小型で高性能の回路基板を使用することも考えられるが、そうするとコストが嵩むという問題がある。

本開示は、上記に鑑みてなされたものであって、本体枠のうち換気性能の向上に寄与しない部分を拡張することなく、従来よりも大型の回路基板を設置可能な領域を確保することができる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、本開示にかかる換気扇は、筒状の風洞部を有する本体枠と、風洞部の中心軸と同軸に風洞部から離れて配置された筒状のモータ保持部と、本体枠からモータ保持部に向かって延びてモータ保持部を支持する支持脚と、少なくとも一部がモータ保持部の内部に配置されてモータ保持部に固定されるモータと、を備える。また、本開示にかかる換気扇は、モータに取り付けられてモータの回転に伴って回転して空気流を発生させる羽根と、モータ保持部に取り付けられて、モータ保持部のうち風洞部と反対の方を向く開口を覆うモータカバーと、モータカバーのうち風洞部と反対の方を向く面に設置された回路基板と、回路基板を覆う回路カバーと、を備える。モータ保持部は、モータとは独立して形成されている。

本開示にかかる換気扇では、本体枠のうち換気性能の向上に寄与しない部分を拡張することなく、従来よりも大型の回路基板を設置可能な領域を確保することができるという効果を奏する。

実施の形態１にかかる換気扇の全体構成を示した斜視図 実施の形態１にかかる換気扇の全体構成を示した分解斜視図 図２の要部分解斜視図 実施の形態１におけるモータカバーの斜視図 実施の形態１にかかる換気扇を示した平面図 図５に示されたＶＩ－ＶＩ線に沿った断面図 比較例にかかる換気扇を示した平面図 実施の形態１の変形例にかかる換気扇を示した断面図であって、図５に示されたＶＩ－ＶＩ線に沿った断面図に相当する図 実施の形態２にかかる換気扇のモータカバー、回路基板および回路カバーを模式的に示した平面図 実施の形態２にかかる換気扇を示した断面図であって、図５に示されたＶＩ－ＶＩ線に沿った断面図に相当する図

以下に、実施の形態にかかる換気扇を図面に基づいて詳細に説明する。

実施の形態１．
図１は、実施の形態１にかかる換気扇１の全体構成を示した斜視図である。図２は、実施の形態１にかかる換気扇１の全体構成を示した分解斜視図である。図１に示すように、換気扇１は、本体枠２と、モータ保持部３と、複数の支持脚４と、モータ５と、羽根６とを備える。また、図２に示すように、換気扇１は、モータカバー７と、回路基板８と、回路カバー９とを備える。

図１に示される本体枠２は、図示しない建物の壁面、天井などに固定される部材である。本体枠２は、風洞部２１と、固定部２２とを有する。風洞部２１は、中心軸Ｃを有する筒状に形成されている。以下、換気扇１の各構成要素について方向を説明するときには、中心軸Ｃと平行な方向を軸方向、中心軸Ｃと直交する方向を直交方向とする。

風洞部２１の形状は、通風可能な筒状であれば特に制限されないが、本実施の形態では円筒形である。固定部２２は、建物の壁面、天井などに換気扇１を固定するためのボルトが設けられる板状の部分である。固定部２２は、風洞部２１の外周面のうち軸方向の一端から直交方向に延びている。軸方向に沿って見たときの固定部２２の外周形状は、特に制限されないが、本実施の形態では方形である。

図２に示すように、モータ保持部３は、風洞部２１の中心軸Ｃと同軸に風洞部２１から離れて配置された筒状の部材である。モータ保持部３は、モータ５を保持する役割を果たしている。モータ保持部３の形状は、モータ５を保持可能であれば特に制限されないが、本実施の形態では四角筒状である。

支持脚４は、本体枠２からモータ保持部３に向かって延びてモータ保持部３を支持する部材である。モータ保持部３は、複数の支持脚４を介して、本体枠２に連結されている。支持脚４の数および配置は、本体枠２にモータ保持部３を連結可能であれば特に制限されない。本実施の形態では、４つの支持脚４が固定部２２の４隅とモータ保持部３とを連結するように配置されている。各支持脚４の基端と本体枠２の固定部２２とは、図示しないボルトにより建物の壁面などに共締めされている。隣り合う２つの支持脚４の先端同士は、平板状の接続部４１を介して互いに接続されている。接続部４１は、モータ保持部３の外周面に溶接などにより固定されている。

モータ５は、少なくとも一部がモータ保持部３の内部に配置されてモータ保持部３に固定されている。モータ５の残部は、モータ保持部３から風洞部２１に向かって突出している。

羽根６は、モータ５に取り付けられてモータ５の回転に伴って回転して空気流を発生させる部材である。羽根６は、風洞部２１の内部に配置されている。モータ５に取り付けられた羽根６が風洞部２１の内部で回転することにより、風洞部２１からモータ保持部３、モータカバー７などに向かう空気流が生成される。

モータカバー７は、モータ保持部３のうち風洞部２１と反対の方を向く開口を覆う部材である。モータカバー７は、風洞部２１の方に向かって開口する有底四角筒状に形成されている。

図３は、図２の要部分解斜視図である。図４は、実施の形態１におけるモータカバー７の斜視図である。図３に示すように、モータカバー７は、方形状の第１の底壁部７１と、第１の底壁部７１の周縁から図２に示される風洞部２１に向かって軸方向に延びる４つの第１の側壁部７２とを有する。直交方向に沿って見たときの第１の側壁部７２の形状は、方形である。

図４に示すように、第１の底壁部７１には、１つの第１の孔７１ａと、複数の第２の孔７１ｂとが形成されている。第１の孔７１ａおよび第２の孔７１ｂの形状は、いずれも円形である。第１の孔７１ａの直径は、第２の孔７１ｂの直径よりも大きい。第２の孔７１ｂの数は、第１の底壁部７１の四隅に１つずつの合計４つである。図３に示すように、第１の孔７１ａは、モータ５と回路基板８とを電気的に接続する電線１０を通すための貫通孔である。電線１０は、電源線、信号線を含んでいる。第２の孔７１ｂは、回路基板８を固定するための貫通孔である。

回路基板８は、モータカバー７の第１の底壁部７１のうち図２に示される風洞部２１と反対の方を向く面に設置された部材である。回路基板８は、電線１０を介してモータ５と電気的に接続されていて、換気扇１の運転、停止、風量などを制御する役割を果たしている。回路基板８には、換気扇１の制御に必要な各種の部品が搭載されている。回路基板８は、第２の孔７１ｂに差し込まれる円柱状の差込部８１を有している。差込部８１は、回路基板８のうち風洞部２１の方を向く面からモータカバー７に向かって延びている。差込部８１が第２の孔７１ｂに差し込まれることにより、回路基板８がモータカバー７に固定される。回路基板８は、モータカバー７の第１の底壁部７１と軸方向に隙間を空けた状態で設置されている。

回路カバー９は、回路基板８およびモータカバー７の第１の底壁部７１の全体を覆う部材である。回路カバー９は、図２に示される風洞部２１の方に向かって開口する有底四角筒状に形成されている。回路カバー９は、方形状の第２の底壁部９１と、第２の底壁部９１の周縁から風洞部２１に向かって軸方向に延びる４つの第２の側壁部９２とを有する。直交方向に沿って見たときの第２の側壁部９２の形状は、方形である。

図２に示すように、モータ保持部３、モータカバー７、回路基板８および回路カバー９は、この順番で風洞部２１側から軸方向に沿って配置されている。つまり、モータ保持部３、モータカバー７、回路基板８および回路カバー９は、風洞部２１の中心軸Ｃの延長線上に配置されている。軸方向に沿って見たときのモータ保持部３、モータカバー７、回路基板８および回路カバー９の外周形状は、いずれも方形である。回路基板８の外周寸法は、モータ保持部３、モータカバー７および回路カバー９の外周寸法よりも小さい。モータカバー７の外周寸法は、モータ保持部３および回路カバー９の外周寸法よりも小さい。回路カバー９の外周寸法は、モータ保持部３の外周寸法と同一である。

図５は、実施の形態１にかかる換気扇１を示した平面図である。図６は、図５に示されたＶＩ－ＶＩ線に沿った断面図である。図６では、モータ５を一点鎖線で図示するとともに、本体枠２および羽根６の図示を省略している。図６に示すように、回路カバー９の第２の側壁部９２の先端は、モータ保持部３のうち図５に示される風洞部２１と反対を向く開口端に突き合わされている。モータ保持部３と回路カバー９とで囲まれた空間内には、モータ５の一部、モータカバー７および回路基板８がこの順番で風洞部２１側から軸方向に沿って配置されている。

モータカバー７の外周面は、モータ保持部３の内周面と回路カバー９の内周面とに接触している。モータカバー７は、モータ保持部３および回路カバー９の内部に収容されている。回路カバー９とモータカバー７の第１の底壁部７１とで囲まれた空間は、回路基板８を設置するための閉空間１１となる。つまり、回路基板８は、回路カバー９とモータカバー７とにより露出しないように囲われている。

次に、本実施の形態にかかる換気扇１の効果について説明する。

はじめに、図７を参照して、比較例にかかる換気扇１Ｂの問題点について説明する。図７は、比較例にかかる換気扇１Ｂを示した平面図である。図７に示すように、回路基板８が収容された回路ボックス１２を固定部２２上に設置する構成では、固定部２２上の領域が風洞部２１に比べて狭小であるため、回路ボックス１２のサイズおよび回路基板８のサイズが制限され、回路基板８により実現される機能に制限がかかるという問題がある。

この点、本実施の形態では、図２に示すように、換気扇１は、風洞部２１の中心軸Ｃと同軸に風洞部２１から離れて配置された筒状のモータ保持部３と、モータ保持部３のうち風洞部２１と反対の方を向く開口を覆うモータカバー７と、モータカバー７のうち風洞部２１と反対の方を向く面に設置された回路基板８と、回路基板８を覆う回路カバー９とを備える。つまり、固定部２２上の領域よりも広大な風洞部２１の中心軸Ｃの延長線上にモータカバー７を配置して、そのモータカバー７上の領域に回路基板８および回路カバー９が設置される。そのため、本体枠２のうち換気性能の向上に寄与しない部分を拡張することなく、従来よりも大型の回路基板８を設置可能な領域を確保することができる。したがって、回路基板８に搭載する機能を拡張することができるとともに、換気性能の向上に寄与しない部分の拡張による材料の増加、重量の増加、設置面積の増加を防ぐことができる。また、小型で高性能の回路基板８の使用を避けられるため、製造コストを低減することができる。

本実施の形態では、図２に示すように、回路基板８が風洞部２１の中心軸Ｃの延長線上に配置されていて空気流の通り道に位置しているが、回路基板８の有無に関係なく空気流の通り道に位置するモータカバー７上に回路基板８を設置するため、回路基板８を設けたことによる空気流の乱れを抑制することができる。

図７に示すように、回路ボックス１２の内部に回路基板８を収容する場合には、モータ５と回路基板８とを電気的に接続する電線１０を通すための孔が必要になる。回路ボックス１２に孔を設けると、孔から回路ボックス１２の内部に水が浸入するおそれがある。したがって、電線１０を通した後の孔の隙間をシリコンで埋めるなどの防水対策が行われることが多いが、そのような防水対策を行うと当然製造コストの増加に繋がるという問題がある。

この点、本実施の形態では、図６に示すように、モータ保持部３と回路カバー９とで囲われた空間内には、モータ５の一部、モータカバー７および回路基板８が配置され、回路基板８とモータ５とがモータカバー７を間に挟んで配置されている。そして、モータカバー７には、モータ５と回路基板８とを電気的に接続する電線１０を通すための第１の孔７１ａが形成されている。これにより、モータ保持部３と回路カバー９とで囲われた空間内に第１の孔７１ａが位置するため、回路基板８への水の浸入を低減することができる。したがって、第１の孔７１ａの隙間をシリコンで埋めるなどの防水対策を行うことなく、回路基板８への水の浸入を低減することができるため、製造コストを抑えることができる。

本実施の形態では、図２に示すように、回路基板８が風洞部２１の中心軸Ｃの延長線上に配置されていることにより、空気流によって回路基板８を冷却して回路基板８から発生する熱を低減することができる。そのため、回路基板８に搭載される放熱用部品の数を減少させることが可能となり、空いたスペースを利用して換気扇１の換気性能に寄与する部品をさらに設置したり、空いたスペースを省いて回路基板８の小型化を図れたりすることができる。

なお、本実施の形態では、図２に示すように、モータ保持部３、モータカバー７および回路カバー９の形状が方形である場合を例示したが、これらの形状は、図示した例に限定されることなく、適宜変更してよい。モータ保持部３、モータカバー７および回路カバー９の形状は、例えば、円形であってもよい。

図８は、実施の形態１の変形例にかかる換気扇１を示した断面図であって、図５に示されたＶＩ－ＶＩ線に沿った断面図に相当する図である。図８では、モータ５を一点鎖線で図示するとともに、本体枠２および羽根６の図示を省略している。図６に示される実施の形態１では、モータカバー７の外周寸法がモータ保持部３および回路カバー９の外周寸法よりも小さいが、図８に示される本変形例のようにモータカバー７の外周寸法がモータ保持部３および回路カバー９の外周寸法と同一でもよい。

モータカバー７は、モータ保持部３と回路カバー９との間に挟み込まれて配置されている。モータカバー７の第１の側壁部７２の先端は、モータ保持部３のうち風洞部２１と反対を向く開口端に突き合わされている。回路カバー９の第２の側壁部９２の先端は、モータカバー７の第１の底壁部７１のうち風洞部２１と反対を向く面に突き合わされている。本変形例によっても、前記した実施の形態１と同様の効果を奏することができる。

実施の形態２．
次に、図９および図１０を参照して、実施の形態２にかかる換気扇１Ａについて説明する。図９は、実施の形態２にかかる換気扇１Ａのモータカバー７、回路基板８および回路カバー９を模式的に示した平面図である。図１０は、実施の形態２にかかる換気扇１Ａを示した断面図であって、図５に示されたＶＩ－ＶＩ線に沿った断面図に相当する図である。本実施の形態では、回路カバー９の外周寸法がモータカバー７の外周寸法よりも小さい点が前記した実施の形態１と相違する。なお、実施の形態２では、前記した実施の形態１と重複する部分については、同一符号を付して説明を省略する。図９では、モータカバー７および回路カバー９の外周形状が円形である場合を図示しているが、モータカバー７および回路カバー９の外周形状は円形以外の形状でもよい。

図９および図１０に示すように、回路基板８および回路カバー９の外周寸法は、モータカバー７の外周寸法よりも小さい。言い換えると、図９に示される軸方向に沿って見たときに回路基板８および回路カバー９のサイズは、モータカバー７のサイズよりも小さい。回路基板８の全体および回路カバー９の全体をモータカバー７の第１の底壁部７１に投影したときの位置は、第１の底壁部７１の一部と重なる。

一般に、換気扇１Ａに搭載する機能が少ないほど、回路基板８の小型化を図れる場合がある。そのような場合に、回路基板８を覆う回路カバー９のサイズをモータカバー７のサイズよりも小さくすることにより、回路カバー９に使用される材料を削減できるため、換気扇１Ａの製造コストを低減することができる。

以上の実施の形態に示した構成は、一例を示すものであり、別の公知の技術と組み合わせることも可能であるし、実施の形態同士を組み合わせることも可能であるし、要旨を逸脱しない範囲で、構成の一部を省略、変更することも可能である。

１，１Ａ，１Ｂ 換気扇、２ 本体枠、３ モータ保持部、４ 支持脚、５ モータ、６ 羽根、７ モータカバー、８ 回路基板、９ 回路カバー、１０ 電線、１１ 閉空間、１２ 回路ボックス、２１ 風洞部、２２ 固定部、４１ 接続部、７１ 第１の底壁部、７１ａ 第１の孔、７１ｂ 第２の孔、７２ 第１の側壁部、８１ 差込部、９１ 第２の底壁部、９２ 第２の側壁部、Ｃ 中心軸。

Claims (3)

1. 筒状の風洞部を有する本体枠と、
   前記風洞部の中心軸と同軸に前記風洞部から離れて配置された筒状のモータ保持部と、
   前記本体枠から前記モータ保持部に向かって延びて前記モータ保持部を支持する支持脚と、
   少なくとも一部が前記モータ保持部の内部に配置されて前記モータ保持部に固定されるモータと、
   前記モータに取り付けられて前記モータの回転に伴って回転して空気流を発生させる羽根と、
   前記モータ保持部に取り付けられて、前記モータ保持部のうち前記風洞部と反対の方を向く開口を覆うモータカバーと、
   前記モータカバーのうち前記風洞部と反対の方を向く面に設置された回路基板と、
   前記回路基板を覆う回路カバーと、
   を備え、
   前記モータ保持部は、前記モータとは独立して形成されていることを特徴とする換気扇。
2. 前記モータカバーには、前記モータと前記回路基板とを電気的に接続する電線を通すための第１の孔と、前記回路基板を固定するための第２の孔とが形成されていることを特徴とする請求項１に記載の換気扇。
3. 前記回路基板および前記回路カバーのサイズは、前記モータカバーのサイズよりも小さいことを特徴とする請求項１または２に記載の換気扇。

Images