JPH10253109A - クロスフローファンアッセンブリ - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 １つのファンで、吸気と排気の双方を行うこ
とができ、かつ、吸気と排気の方向を自由に変更できる
貫流ファンを提供する。 【解決手段】 円筒状の羽根車１４と、羽根車１４の外
側に配置され空気の入口１８及び出口１９を有するケー
シング１２，１３と、ケーシング１２，１３の円弧状の
外周を支持する枠体１１と、ケーシング１２，１３と一
体に設けられた回動部材（ウォームホイール）１５と、
該回動部材を任意の角度だけ回動させるウォームギヤ１
６ａと、チェーン１６ｂとハンドル１６ｃとからなる。
ハンドル１６ｃを回転すると、回動部材１５が回り、ケ
ーシング１２，１３が回って入口１８、出口１９の方向
が変化する。ケーシングを１８０゜回転すれば、入口と
出口が反転し、１つのファンで吸気と排気の双方ができ
ることになる。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、クロスフローファ
ンアッセンブリに関し、特に、窓用換気扇としても使用
できるものに関する。

【０００２】

【従来の技術】室内・外の空気の入れ替えは、住宅、事
務所等の気密化が進歩しており、居住空間の快適性を確
保する上でもますます重要な意味を持ってきている。そ
して、この傾向は今後、より進むものと判断される。

【０００３】従来、窓に設置される換気扇としては、プ
ロペラファンによるものが多く使用されてきた。プロペ
ラファンタイプのものは、窓の開閉のために換気扇の下
部はめくら板で遮蔽するか、窓の開閉に支障がでないよ
うに取り付け位置をずらすか、あるいは、壁に換気扇取
り付け用の貫通孔を開けるかして、取り付けていた。

【０００４】また、吸・排気の切り替えは、プロペラフ
ァンの回転方向を反転させることによっており、電気的
な付帯装置が必要であった。あるいは、複数のファンを
吸気又は排気専用に設ける場合もあったが、複数の換気
扇を用いたものは、窓枠に簡単に取り付けることができ
ないため、天井内にシロッコファンを埋め込み、換気ダ
クトで吸・排気するような構成となっていた。

【０００５】しかし、上記のプロペラファンによるもの
は、窓の面積を小さくしてしまうとか、壁に孔を開ける
必要があるとか、シロッコファンを天井に埋め込むタイ
プでは、大がかりな工事が必要になるといった問題があ
った。

【０００６】このような事実から、特開平５−２８０２
６０号では、窓サッシの窓枠の上下、左右のいずれかの
辺に、ケーシング形成用筒体を形成し、その中に円筒状
の送風羽根車を取り付け、これをモータ等で回転駆動す
る窓用換気扇を提案している。

【０００７】図５は、この窓用換気扇の要部構成を示す
図である。この図に示す窓枠１には、右側枠部材２、上
枠部材３が示されているが、これらの他に、右側枠部材
２の左側には左側枠部材が、上枠部材２の下方には下枠
部材があり、全体として四角形の窓枠を構成している。
各枠部材は、いずれもアルミニウム押出形材で形成され
ているが、その中の、いずれかの枠部材、図示の例で
は、右側枠部材２がその長さ全体をケーシング形成用筒
体となっている。

【０００８】右側枠部材２の左側には雨仕舞用突状２ａ
が形成されていて、ここに引き違い戸４が入り込めるよ
うになっている。また、右側枠部材２の内側には、横断
面が山形をした仕切２ｂが形成されている。

【０００９】また、右側枠部材２には、その前側（図で
は下側）に空気吸気用の入口２ｃが、後側（図では上
側）に空気吐出用の出口２ｄが形成され、内部には、円
筒状の羽根車５と、この羽根車５を回転駆動するファン
モータ６と、風の流れのガイドとなるシャッタ７と、シ
ャッタ用のモータ８とが配置されている。

【００１０】羽根車５は、右側枠部材２と平行な回転軸
５ａを有し、円筒状のかご型で、円筒のまわりに多数の
羽根５ｂが形成されている。そして、羽根車５の上方に
配置されたファンモータ６に、羽根車５の回転軸５ａが
結合している。

【００１１】シャッタ７は、羽根車５及びファンモータ
６の周方向のほぼ半分を覆う半円形の樋状をしており、
シャッタモータ８に接続され、羽根車５の回転軸５ａを
中心にして回動自在である。

【００１２】図示のシャッタ７は、ストッパ２ｅに当接
して開いた状態で、この状態で羽根車５が回転すれば、
室内の空気は入口２ｃから吸引され、シャッタ７に沿っ
て流れて出口２ｄから室外に排気される。シャッタが、
図示の位置から反時計方向に９０゜回転して仮想線７´
に示す位置に達すると、シャッタが閉じた状態になる。

【００１３】このような構成の換気扇は、簡単に窓枠に
取り付けることができ、かつ戸締まり等の防犯上にも効
果があり、また、高層ビル等では窓からの転落防止など
の安全性にも優れ、美観上からも内外装を損なうことが
ない。また、天井埋め込みタイプのように、換気用ダク
トを設ける必要もなく、プロペラファンのように窓を狭
くしたり、壁に貫通孔を開ける必要もない。また、窓枠
の全長を換気用に使用することができ、効率がよい。

【００１４】

【発明が解決しようとする課題】しかし、上記の窓用換
気扇は、室内の空気を室外に排気するか、室外の空気を
室内に吸気するかのいずれか一方しかできない。そのた
め、排気と吸気の双方が必要な場合には、たとえば、左
右の枠部材の双方に図示の換気扇１を取り付け、一方を
排気用、他方を吸気用としなければならない。

【００１５】また、上記の窓用換気扇では、窓の面と直
交する方向にしか吸・排気できず、取り付け条件によっ
ては、吸気・排気の方向を変更したい場合があっても、
変更できない。もっとも、ケーシングの形状を変更する
ことによって、吸気と排気の角度が９０゜クロスするよ
うにすることは可能ではあるが、その場合であっても、
当初に設定された吸気や排気の方向を取り付け後に変更
することはできない。

【００１６】本発明は、上記の事実から考えられたもの
で、１つのファンで、吸気と排気の双方を行うことがで
き、かつ、吸気と排気の方向をケーシングの形状の許容
する範囲内で自由に変更できるクロスフローファンアッ
センブリを提供することを目的としている。

【００１７】

【課題を解決するための手段】上記の目的を達成するた
めに本発明のクロスフローファンアッセンブリは、円筒
状の羽根車と、該羽根車の外側に配置され空気の入口及
び出口を有するケーシングと、該ケーシングを羽根車の
回転軸中心に回動自在に支持する枠体と、上記ケーシン
グと一体に設けられケーシングを羽根車の回転軸まわり
に回動可能な回動部材と、該回動部材を任意の角度だけ
回動させる作動手段と、を有することを特徴としてい
る。

【００１８】または、上記ケーシングが円弧状の外周面
を有するとともに、上記枠体がケーシングの外周面を支
持する円弧状の内壁を有する構成とすることが望まし
い。また、上記回動部材が歯車を有し、上記作動手段
が、該歯車と噛み合うピニオンを有する構成や、上記回
動部材がウォームホイールを有し、上記作動手段が、該
ウォームホイールとかみ合うウォームギヤと、該ウォー
ムギヤを回転するハンドルと、を有する構成としてもよ
い。

【００１９】また、上記作動手段が、モータにより駆動
される構成としたり、上記回動部材が、上記羽根車の回
転軸方向の両端側に設けられ、上記作動手段が上記両側
の回動部材を同時に同方向に回転する構成とすることが
望ましい。さらに、上記枠体が、窓枠の一辺を形成する
枠部材である構成や、上記円筒状の羽根車が、回転軸方
向で福数個連結され、共通の駆動用モータで回転駆動さ
れる構成とすることも可能である。

【００２０】

【発明の実施の形態】以下に本発明の実施例を図面によ
って説明する。図１は本発明のクロスフローファンアッ
センブリ１０の構成を示す図である。同図に示すよう
に、本発明のクロスフローファンアッセンブリ１０は、
窓枠の上下又は左右いずれかの枠部材として形成が可能
な枠体１１、枠体１１の内部に設けられた一対のケーシ
ング１２，１３、ケーシングの内部に設けられた羽根車
１４、ケーシング１２，１３を回動させる回動部材１
５、回動部材１５を動かす作動手段１６、及び羽根車１
４を回転させるモータ２０等を有する。

【００２１】枠体１１は、従来と同じくアルミニウムの
押出形材製で、外側にガラス戸１７と嵌合する突起１１
ａが形成され、内壁１１ｂは円弧状となっている。この
実施例では、突起１１ａは、枠体１１の両側に描かれて
おり、枠体１１がガラス戸１７とガラス戸１７との中間
に配置されているが、従来例のように、枠体の一方側の
みで引き違い戸と接する構成とすることもできることは
勿論である。

【００２２】ケーシング１２，１３は、羽根車１４を両
側から挟むように配置され、両ケーシング１２，１３の
間に、空気の入口１８と、空気の出口１９とを形成す
る。両ケーシング１２，１３の内周面１２ａ，１３ａ
は、クロスフローファンの送風に適した形状をしてお
り、ケーシング１２の突起１２ｃの先端が羽根車１４に
最も接近している。また、外周面１２ｂ，１３ｂは、枠
体１１の内壁１１ｂと摺接するように、円弧状となって
いる。

【００２３】羽根車１４は、円筒状で、回転軸１４ｂの
方向に２つに分割され、それぞれの羽根車１４が、円筒
の外周に沿って多数の羽根１４ａを有する。また、羽根
１４ａの断面形状は、円弧状である。

【００２４】回動部材１５は、ケーシング１２，１３の
上下両端に両ケーシングと一体に設けられたウォームホ
イールからなり、羽根車１４の回転軸１４ｂを中心とし
て回動できるように支持されている。すなわち、回動部
材１５が羽根車１４の回転軸１４ｂのまわりを回動する
と、ケーシング１２，１３も相対的な位置関係を保った
まま、羽根車１４のまわりを移動する。

【００２５】作動手段１６は、上記の回動部材１５を回
動させるためのもので、上下のウォームホイールとかみ
合う上下のウォームギヤ１６ａ，１６ａと、これらウォ
ームギヤ１６ａ，１６ａのシャフトを同時に回転するよ
うに連結するチェーン１６ｂ等と、このチェーン１６ｂ
等を回転させるハンドル１６ｃとから構成される。

【００２６】次に、図２により本発明のクロスフローフ
ァンアッセンブリの作用を説明する。ハンドル１６ｃを
廻して回動部材１５を図２（ａ）に示す矢印方向（反時
計方向）に廻す。ウォームホイールには突起状のストッ
パ１５ａ，１５ｂがほぼ１８０゜の間隔で設けられ、そ
のうちのストッパ１５ａがウオームギヤ１６ａに達する
と、ここが死点となって、これ以上の回動を阻止する。
このとき、ケーシング１２，１３は図２（ａ）に示すよ
うに配置される。

【００２７】なお、図２（ａ），（ｂ）では、図の下方
が室内、上方が室外である。羽根車１４が回転すると、
室内の空気が吸気用の入口１８から吸い込まれ、吐出用
の出口１９から室外に放出される。

【００２８】室外の空気を室内に入れて換気したい場合
は、ハンドル１６ｃを逆方向に回転し、回動部材１５を
時計方向に回転させ、図２（ｂ）に示すようにストッパ
１５ｂがウォームギヤ１６ａの反対側と当接してストッ
プするまで廻す。すると、図２（ｂ）のように、ケーシ
ング１２，１３が１８０゜回転して、吸気用の入口１８
と吐出用の出口１９の位置も反転する。ケーシング１２
の突起１２ｃも１８０゜回転した位置で、羽根車１４に
最も接近する状態となる。この状態で、羽根車１４が
（ａ）と同じく反時計方向に回転すると、今度は、空気
の流れが逆になり、室外の空気が室内に入り込むことに
なる。

【００２９】本発明では、このように、ケーシング１
２，１３を１８０゜回転することによって、吸気と排気
の方向を変更することができる。また、ケーシング１
２，１３を図示の実施例のような形状にしたので、吸気
と排気の方向が平行になったが、ケーシング１２，１３
の形状を適当に設計することによって、吸気と排気の方
向を９０゜にするなど、他の角度にすることも可能であ
る。

【００３０】また、図２（ａ），（ｂ）のように、ケー
シング１２，１３の回転角度を１８０゜変化させるばか
りでなく、１８０゜の範囲内であれば、任意の角度だけ
回転させることもでき、その結果は、吸気方向と排気方
向とを自在の方向に変更することが可能になる。さら
に、ストッパ１５ａ，１５ｂとしての突起を無くせば、
３６０゜の範囲で自由に変更できることになる。

【００３１】ストッパ１５ａ，１５ｂを設け、ケーシン
グ１２，１３の回転角度を１８０゜以内にする場合は、
ウォームホイールは、半円形のものでもよいことにな
る。

【００３２】なお、上記の実施例では回動部材１５と作
動部材１６とに、ウォームホイールとウォームギヤを使
用したが、これ以外に、たとえば、歯車とピニオン、大
ベベルギヤと小ベベルギヤなどの他の歯車機構や、ベル
トとプーリ、リンクモーションなど種々の構成を適用す
ることができる。また、歯車もセクタギヤを使用するこ
とができる。

【００３３】また、チェーン１６ｂの代わりに種々のベ
ルト（Ｖベルト、平ベルト、タイミングベルト等）やロ
ープ、歯車列などを使用することもでき、ここではこれ
らを含めてチェーン等という。

【００３４】図３は、作動手段の別の実施例である。こ
の実施例の作動手段は、上下のウォームギヤ１６ａ，１
６ａをチェーン１６ｂ等で連結し、これをモータ１６ｄ
とチェーン１６ｅ等で回転駆動する構成となっている。
ケーシング１２，１３が重い場合や、ファンの取り付け
位置が高いといった場合、人手による操作がやりにくい
が、図３の構成とすれば、これらの状況下でも、切換が
容易にできる。また、人手に頼らないので、煩わしさが
ない。ただし、ハンドル１６ｃと併用にする構成を否定
するものではない。

【００３５】なお、図３の実施例の場合、図示を省略す
るが、当然モータのスイッチを配置することになる。そ
の場合、スイッチを一度押せば、離してもモータが回転
を続けてケーシングが１８０゜回転して停止する構成に
したり、スイッチを押している間だけモータが駆動して
任意の位置で停止できるような構成にしたりでき、種々
の構成を採用できる。

【００３６】図４は、作動手段のまた別の実施例を示し
ている。この実施例では、上下のウォームギヤ１６ａ，
１６ａをチェーン１６ｂ等で連結するのは同じである
が、これらをロープ１６ｆで廻すようにしている。ロー
プ１６ｆは枠体１１の外部に出ていて、人の手でロープ
１６ｆを引けばウォームギヤ１６ａが回るようになって
いる。この場合も、ケーシング１２，１３を回転する角
度は、任意に調整することが可能である。

【００３７】

【発明の効果】以上に説明したように本発明のクロスフ
ローファンアッセンブリによれば、円筒状の羽根車と、
該羽根車の外側に配置され入口及び出口を有するケーシ
ングと、該ケーシングを回動自在に支持する枠体と、上
記ケーシングと一体に設けられケーシングを回動可能な
回動部材と、該回動部材を回動させる作動手段と、を有
する構成としたので、ケーシングを回転させることによ
って、換気と排気の方向を任意の角度で自由に変更でき
る。勿論、送風方向を反転することができ、１つのファ
ンで排気と吸気の双方ができる。

【００３８】上記回動部材を回転するモータを設けれ
ば、クロスフローファンアッセンブリが人手で扱いにく
い場所にある場合でも操作が容易にできるようになり、
また、人手で回動する煩わしさがなくなる。

【００３９】上記枠体が、窓枠の一辺を形成する枠部材
である構成とすれば、１つのクロスフローファンアッセ
ンブリで、室内の空気を排気したり、室外の空気を取り
入れたりすることが自由にできるようになる。上記円筒
状の羽根車が、回転軸方向で福数個連結され、共通の駆
動用モータで回転駆動される構成とすれば、長いファン
を形成でき、窓枠などの長い場所に設置するのに都合が
良い。

【図面の簡単な説明】

【図１】窓用に使用した本発明のクロスフローファンア
ッセンブリの概略構成を示す図で、（ａ）は上面図、
（ｂ）は正面図である。

【図２】クロスフローファンアッセンブリのケーシング
の位置と送風方向を示す図で、（ａ）は室内の空気を室
外に排気する状態、（ｂ）はケーシングが１８０゜回転
して室外から室内に送風する状態を示す図である。

【図３】クロスフローファンアッセンブリにおける作動
部材の別の実施例を示す正面図である。

【図４】クロスフローファンアッセンブリにおける作動
部材のまた別の実施例を示す図で、（ａ）は上面図、
（ｂ）は正面図である。

【図５】従来の窓用のクロスフローファンアッセンブリ
の構成を示す図で、（ａ）は縦断面図の要部、（ｂ）は
横断面図の要部である。

【符号の説明】

１０ クロスフローファンアッセンブリ １１ 枠体 １２，１３ ケーシング １４ 羽根車 １４ａ 羽根 １４ｂ 回転軸 １５ 回動部材（ウォームホイール） １６ 作動部材 １６ａ ウォームギヤ １６ｂ チェーン １６ｃ ハンドル １６ｄ モータ １８ 入口 １９ 出口

Claims (8)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 円筒状の羽根車と、該羽根車の外側に配
   置され空気の入口及び出口を有するケーシングと、該ケ
   ーシングを羽根車の回転軸中心に回動自在に支持する枠
   体と、上記ケーシングと一体に設けられケーシングを羽
   根車の回転軸まわりに回動可能な回動部材と、該回動部
   材を任意の角度だけ回動させる作動手段と、を有するこ
   とを特徴とするクロスフローファンアッセンブリ。
2. 【請求項２】 上記ケーシングが円弧状の外周面を有す
   るとともに、上記枠体がケーシングの外周面を支持する
   円弧状の内壁を有することを特徴とする請求項１記載の
   クロスフローファンアッセンブリ。
3. 【請求項３】 上記回動部材が歯車を有し、上記作動手
   段が、該歯車と噛み合うピニオンを有することを特徴と
   する請求項１又は２記載のクロスフローファンアッセン
   ブリ。
4. 【請求項４】 上記回動部材がウォームホイールを有
   し、上記作動手段が、該ウォームホイールとかみ合うウ
   ォームギヤと、該ウォームギヤを回転するハンドルと、
   を有することを特徴とする請求項１又は２記載のクロス
   フローファンアッセンブリ。
5. 【請求項５】 上記作動手段が、モータにより駆動され
   るをことを特徴とする請求項１から４のいずれかに記載
   のクロスフローファンアッセンブリ。
6. 【請求項６】 上記回動部材が、上記羽根車の回転軸方
   向の両端側に設けられ、上記作動手段が上記両側の回動
   部材を同時に同方向に回転することを特徴とする請求項
   １から５のいずれかに記載のクロスフローファンアッセ
   ンブリ。
7. 【請求項７】 上記枠体が、窓枠の一辺を形成する枠部
   材であることを特徴とする請求項１から６のいずれかに
   記載のクロスフローファンアッセンブリ。
8. 【請求項８】 上記円筒状の羽根車が、回転軸方向で福
   数個連結され、共通の駆動用モータで回転駆動されるこ
   とを特徴とする請求項１から７のいずれかに記載のクロ
   スフローファンアッセンブリ。