WO2022168271A1

WO2022168271A1 - 送風機

Info

Publication number: WO2022168271A1
Application number: PCT/JP2021/004363
Authority: WO
Inventors: 翔太酒井; 文彦曽根
Original assignee: 三菱電機株式会社
Priority date: 2021-02-05
Filing date: 2021-02-05
Publication date: 2022-08-11
Also published as: JP7416290B2; JPWO2022168271A1

Abstract

送風機（１）は、鉛直方向に延びる回転軸（１２）を有するモータ（１０）と、回転軸（１２）に取り付けられた軸流ファン（１４）と、軸流ファン（１４）を内部に収容する筒状のダクト部（２０）と、軸流ファン（１４）の上方を覆っており、軸流ファン（１４）の回転により生じる空気の流れの向きを変化させる案内部（３２）を有し、ダクト部（２０）の内部と連通する通風口（３６）を形成する風路構成材（３０）と、を備える。通風口（３６）は、風路構成材（３０）の上方から鉛直方向の下向きに見た場合に、案内部（３２）によって隠れる位置に配されている。

Description

送風機

　本開示は、送風機に関する。

　従来、部屋等の天井に設置されて、室内の換気等を行う送風機が知られている。例えば特許文献１には、天井壁の換気穴内に垂下状態に設けたプロペラファンと、このファンを下端に取り付けた駆動用モータと、を有する換気扇が記載されている。駆動用モータは、天井壁に設けられた取付け脚に支持されている。

実公平１－１８９９１号公報

　特許文献１に記載の換気扇では、プロペラファンの上方に位置する取付け脚に開口が設けられており、この開口を通って空気がプロペラファンに吸い込まれる。このため、換気扇の運転停止中には、この開口を通じて天井裏の塵や埃が換気扇内に流入し、換気扇の内部が汚れる可能性があった。

　本開示は、上記のような課題を解決するためになされたもので、内部に埃等が流入して汚れることを抑制できる送風機を得るものである。

　本開示に係る送風機は、鉛直方向に延びる回転軸を有するモータと、回転軸に取り付けられた軸流ファンと、軸流ファンを内部に収容する筒状のダクト部と、軸流ファンの上方を覆っており、軸流ファンの回転により生じる空気の流れの向きを変化させる案内部を有し、ダクト部の内部と連通する通風口を形成する風路構成材と、を備え、通風口は、風路構成材の上方から鉛直方向の下向きに見た場合に、案内部によって隠れる位置に配されている。

　本開示によれば、送風機の内部に埃等が流入して汚れることを抑制できる。

実施の形態１を示す送風機の模式図である。実施の形態１を示す送風機の平面図である。実施の形態１を示す送風機の正面図である。実施の形態１を示す送風機の分解斜視図である。図２のＶ－Ｖ線に沿った断面図である。実施の形態２を示す送風機の断面図である。図６のＡ部の拡大図である。

　以下、添付図面を参照しながら、実施の形態について説明する。各図において同一または相当する部分には同一の符号を付している。

実施の形態１．
　実施の形態１について、図１から図５を参照して説明する。図１は、本実施の形態における送風機１の模式図である。図２は、送風機１の平面図である。図３は、送風機１の正面図である。図４は、送風機１の分解斜視図である。図５は、図２のＶ－Ｖ線に沿った断面図である。なお、図１における矢印は、空気の流れの一例を示している。また、図１および図５では、化粧グリル２６の図示を省略している。

　送風機１は、モータ１０と、軸流ファン１４と、ダクト部２０と、風路構成材３０と、を備えている。

　モータ１０は、鉛直方向に延びる回転軸１２を有している。回転軸１２には、軸流ファン１４が取り付けられている。本実施の形態では、モータ１０から鉛直方向の下向きに回転軸１２が延びており、回転軸１２の下端部に軸流ファン１４が設けられている。軸流ファン１４は、例えばプロペラファンであり、複数の羽根を有している。軸流ファン１４の羽根枚数は、一例として、５枚に設定されている。モータ１０を駆動させると、回転軸１２が鉛直方向に延びる回転軸１２の中心軸Ｃ１まわりに回転し、これに伴い、軸流ファン１４が中心軸Ｃ１まわりに回転する。本実施の形態では、軸流ファン１４は、軸流ファン１４が回転することにより、軸流ファン１４の周囲で鉛直方向の上向きに空気が流れるように構成されている。

　ダクト部２０は、筒状に形成されており、その内部に軸流ファン１４を収容している。本実施の形態では、ダクト部２０は、鉛直方向に延びる略円筒形状を有している。ダクト部２０の下端には、ダクト部２０の内部に空気を吸い込むための吸込口２２となる開口が設けられている。ダクト部２０の下側には、吸込口２２を覆うように化粧グリル２６が設けられている。化粧グリル２６には、吸込口２２に連通する開口が設けられている。

　風路構成材３０は、軸流ファン１４の上方を覆っている。また、風路構成材３０は、ダクト部２０の内部と連通する通風口３６を形成している。本実施の形態では、風路構成材３０は、ダクト部２０に対して着脱可能に構成されている。また、風路構成材３０は、その中央部分においてモータ１０を支持している。風路構成材３０は、例えば樹脂材料で成形されている。

　風路構成材３０は、案内部３２と、側壁部３４と、を有している。案内部３２は、軸流ファン１４の回転により生じる空気の流れの向きを変化させる。本実施の形態では、案内部３２は、上方に向かうにつれて回転軸１２の中心軸Ｃ１を中心とする径方向の外側に向かって延びている。具体的には、案内部３２は、回転軸１２と同軸の円環状に設けられている。案内部３２は、板状に形成されており、上方に向かうにつれて径方向の内側から外側に湾曲している。このような案内部３２により、軸流ファン１４によって形成された鉛直方向の上向きの空気の流れを、径方向の外側に向かう流れに滑らかに変化させる。

　また、本実施の形態では、風路構成材３０は案内部３２を複数有しており、案内部３２として、案内部３２Ａ、案内部３２Ｂおよび案内部３２Ｃが設けられている。案内部３２Ａ、案内部３２Ｂおよび案内部３２Ｃは、径方向に配列されている。具体的には、案内部３２Ａの径方向の外側に案内部３２Ｂが配置され、案内部３２Ｂの径方向の外側に案内部３２Ｃが配置されている。案内部３２Ａの径方向の外側の端部３２ａは、案内部３２Ｂの径方向の内側の端部３２ｂの上方に配置されている。案内部３２Ｂの径方向の外側の端部３２ａは、案内部３２Ｃの径方向の内側の端部３２ｂの上方に配置されている。

　複数の案内部３２は、径方向に延びる複数の支持部３８によって支持されている。本実施の形態では、３つの支持部３８により複数の案内部３２が支持されている。３つの支持部３８は、回転軸１２を中心として１２０度毎に配置されている。支持部３８により、複数の案内部３２は正しく設計された位置に配置することができる。具体的には、支持部３８により、風路構成材３０を樹脂材料で成形する場合に冷却時の冷え方の部分的な時間差により発生する歪みを抑えたり、据付け時の取扱いにより発生する歪みを抑えたりすることができる。

　側壁部３４は、ダクト部２０の上部において回転軸１２のまわりに環状に配置されている。本実施の形態では、側壁部３４は、ダクト部２０の上部に接続されており、ダクト部２０の上部と同じ径の円筒状に形成されている。側壁部３４の上部に案内部３２が設けられている。

　通風口３６は、案内部３２における径方向の外側の端部３２ａに配置されており、径方向の外側に向かって開口している。本実施の形態では、複数の案内部３２が設けられているので、通風口３６も風路構成材３０に複数設けられており、通風口３６として、通風口３６Ａと通風口３６Ｂとが設けられている。通風口３６Ａは、径方向に隣り合う２つの案内部３２Ａおよび案内部３２Ｂのうち、径方向の内側に配置された案内部３２Ａにおける径方向の外側の端部３２ａと径方向の外側に配置された案内部３２Ｂにおける径方向の内側の端部３２ｂとの間に配置されている。また、通風口３６Ｂは、径方向に隣り合う２つの案内部３２Ｂおよび案内部３２Ｃのうち、径方向の内側に配置された案内部３２Ｂにおける径方向の外側の端部３２ａと径方向の外側に配置された案内部３２Ｃにおける径方向の内側の端部３２ｂとの間に配置されている。

　このような構成で、通風口３６は、風路構成材３０の上方から鉛直方向の下向きに見た場合に、風路構成材３０に隠れる位置に配されている。具体的には、案内部３２Ａの径方向の外側の端部３２ａに配置された通風口３６Ａにおいて、案内部３２Ａの径方向の外側の端部３２ａの位置と、案内部３２Ａの端部３２ａの下方に配置される案内部３２Ｂの径方向の内側の端部３２ｂの位置とが鉛直方向に重なるように、案内部３２Ａの端部３２ａと案内部３２Ｂの端部３２ｂとが配されている。よって、風路構成材３０の上方から鉛直方向の下向きに見た場合に、通風口３６Ａを介してダクト部２０の内部が見えず、案内部３２Ａと案内部３２Ｂとの間に隙間がないように構成されている。通風口３６Ｂについても通風口３６Ａと同様に、案内部３２Ｂの径方向の外側の端部３２ａの位置と、案内部３２Ｂの端部３２ａの下方に配置される案内部３２Ｃの径方向の内側の端部３２ｂの位置とが鉛直方向に重なるように、案内部３２Ｂの端部３２ａと案内部３２Ｃの端部３２ｂとが配されている。

　また、側壁部３４には、側面通風口３７が形成されている。側面通風口３７は、ダクト部２０の内部と連通し、径方向の外側に向かって開口している。側面通風口３７も通風口３６と同様に、風路構成材３０の上方から鉛直方向の下向きに見た場合に、風路構成材３０に隠れる位置に配されている。具体的には、側面通風口３７は、最も径方向の外側に配置された案内部３２Ｃの径方向の外側の端部３２ａの下側に、鉛直方向に沿って配置されている。よって、側面通風口３７は、風路構成材３０の上方から鉛直方向の下向きに見た場合に、見えないように配されている。

　本実施の形態における送風機１は、例えば、図３に示すように、住宅等の天井材４０と天井裏空間上面材４２との間に形成される天井裏空間４４に設置される。送風機１は、化粧グリル２６を介してダクト部２０の吸込口２２から室内４６の空気を吸い込み、天井裏空間４４に吹き出す。これにより、室内４６の空気の清浄や温湿度の調整を行う。このとき、天井裏空間４４に送風機１を収容するために、送風機１の高さ（鉛直方向の寸法）は１３０ｍｍ以下であることが好ましい。

　以上に説明したように、本実施の形態に係る送風機１は、鉛直方向に延びる回転軸１２を有するモータ１０と、回転軸１２に取り付けられた軸流ファン１４と、軸流ファン１４を内部に収容する筒状のダクト部２０と、軸流ファン１４の上方を覆っており、軸流ファン１４の回転により生じる空気の流れの向きを変化させる案内部３２を有し、ダクト部２０の内部と連通する通風口３６を形成する風路構成材３０と、を備え、通風口３６は、風路構成材３０の上方から鉛直方向の下向きに見た場合に、案内部３２によって隠れる位置に配されているものである。

　このように、通風口３６が、風路構成材３０の上方から鉛直方向の下向きに見た場合に、案内部３２によって隠れる位置に配されているので、風路構成材３０の上方から見て送風機１の内部が見えないようになっている。このため、送風機１の運転停止中に上方から塵や埃が落ちてきても風路構成材３０の上面に溜まり、通風口３６を通って送風機１の内部に流入することを抑制できる。これにより、送風機１の内部が汚れることを抑制できる。

　また、従来の技術では、上方に開口する通風口付近に開閉シャッターを設けて、埃等の内部への流入を防止する構成が知られている。しかし、このように構成すると、送風機の運転中に通風口付近に設けられた開閉シャッターに吹出風が衝突して騒音が大きくなるという問題があった。これに対して、本実施の形態に係る送風機１では、開閉シャッターを必要としないので、運転中の騒音の増加という問題を回避できる。

　案内部３２は、上方に向かうにつれて回転軸１２の中心軸Ｃ１を中心とする径方向の外側に向かって延びており、通風口３６は、案内部３２における径方向の外側の端部３２ａに配置され、径方向の外側に向かって開口している。このような構成により、軸流ファン１４の回転により生じた鉛直方向の空気の流れを、案内部３２によって流路抵抗の増加を抑制しつつ径方向に傾いた流れに変えることができる。

　風路構成材３０は、径方向に配列された複数の案内部３２を有し、通風口３６は、風路構成材３０に複数設けられており、径方向に隣り合う２つの案内部３２のうち、径方向の内側に配置された案内部３２における径方向の外側の端部３２ａと径方向の外側に配置された案内部３２における径方向の内側の端部３２ｂとの間に、通風口３６が配置されている。このように、案内部３２を径方向に複数配列し、それに対応して通風口３６を複数設けることで、１つの案内部３２で空気の流れを変える場合に比べて、案内部３２の高さ（鉛直方向の寸法）を小さくすることができる。これにより、送風機１の全体の高さを小さくすることができ、例えば天井裏空間４４等の狭い空間にも送風機１を配置させることができる。

　送風機１は、径方向に延び、複数の案内部３２を支持する複数の支持部３８をさらに備え、支持部３８の数と軸流ファン１４の羽根枚数との最大公約数が１である。例えば、本実施の形態では、支持部３８の数は３であり、軸流ファン１４の羽根枚数は５であるため、支持部３８の数と軸流ファン１４の羽根枚数との最大公約数は１になっている。

　このような構成により、送風機１の運転音を小さくすることができる。仮に、支持部３８の数と軸流ファン１４の羽根枚数との最大公約数が１よりも大きい場合、軸流ファン１４が回転する際に、支持部３８と軸流ファン１４の羽根とが近接する数が複数存在することになり、風切り音が複数の箇所で同時に発生するため、運転音が大きくなってしまう。これに対して、上述のように支持部３８の数と軸流ファン１４の羽根枚数との最大公約数を１とすることで、風切り音の発生を抑制でき、運転音を小さくすることができる。

　風路構成材３０は、ダクト部２０の上部において回転軸１２のまわりに環状に配置された側壁部３４を有し、側壁部３４には、ダクト部２０の内部と連通し、径方向の外側に向かって開口する側面通風口３７が形成されている。このように、通風口３６に加えて、側壁部３４に側面通風口３７を設けることで、空気流が通過する開口面積を増加させることができる。これにより、送風機１の運転中の騒音を小さくすることができる。

　風路構成材３０は、ダクト部２０に対して着脱可能である。本実施の形態では、例えば、ねじを用いて風路構成材３０がダクト部２０に対して固定されており、ねじを緩めることでダクト部２０から風路構成材３０を取り外すことができる。このような構成により、風路構成材３０を取り外すことで、風路構成材３０の上面に付着した塵や埃の清掃を容易に行うことができる。また、風路構成材３０の上面に付着した埃等を容易に取り除けるので、風路構成材３０の上面に付着した埃等が内部に落下することを抑制でき、送風機１内をより汚れにくくすることができる。

　なお、上述した本実施の形態において、案内部３２Ａの径方向の外側の端部３２ａの位置と、案内部３２Ａの端部３２ａの下方に配置される案内部３２Ｂの径方向の内側の端部３２ｂの位置とが鉛直方向に重なるように、案内部３２Ａの端部３２ａと案内部３２Ｂの端部３２ｂとが配されているとしたが、これに限らない。例えば、案内部３２Ａの端部３２ａが案内部３２Ｂと鉛直方向に重なっていれば、案内部３２Ｂの端部３２ｂが案内部３２Ａの端部３２ａよりも径方向の内側に位置していてもよい。

実施の形態２．
　次に、実施の形態２について、図６および図７を参照して説明する。図６は、本実施の形態における送風機１０１の断面図である。図６は、実施の形態１における図５に示す断面と同じ位置における断面を示している。図７は、図６のＡ部の拡大図である。なお、本実施の形態のうち、実施の形態１と同様の部分の説明は省略する。

　本実施の形態における送風機１０１は、案内部１３２の径方向の内側の端部１３２ｂに凹部１３３が形成されている点で、実施の形態１における送風機１と異なっている。具体的には、図６に示すように、送風機１０１では、案内部１３２として、径方向の内側から外側にかけて案内部１３２Ａ、案内部１３２Ｂおよび案内部１３２Ｃが配列されている。例えば、図７に示すように、径方向に隣り合う案内部１３２Ｂおよび案内部１３２Ｃのうち、径方向の外側に配置された案内部１３２Ｃにおける径方向の内側の端部１３２ｂに、案内部１３２Ｃの上面が下方に向かって凹む凹部１３３が形成されている。また、径方向に隣り合う案内部１３２Ａおよび案内部１３２Ｂも同様に、径方向の外側に配置された案内部１３２Ｂにおける径方向の内側の端部１３２ｂに凹部１３３が形成されている。

　このように、案内部１３２における径方向の内側の端部１３２ｂに凹部１３３が形成されている。案内部１３２は、径方向の外側から内側にかけて低くなるように傾斜しているので、案内部１３２の上面に溜まった塵や埃が案内部１３２の上面を伝って径方向の内側に移動したり、上方から落下してくる埃等が案内部１３２の上面を伝って径方向の内側に移動したりしたとしても、その埃等を凹部１３３で受け止めることができる。これにより、埃等が案内部１３２の上面から送風機１の内部に流入することを防止でき、送風機１の内部が汚れることを防止できる。

　なお、上述した各実施の形態を、適宜、組み合わせたり、変形や省略したりすることも、実施の形態で示された技術的思想の範囲に含まれる。

　１、１０１　送風機、１０　モータ、１２　回転軸、１４　軸流ファン、２０　ダクト部、２２　吸込口、２６　化粧グリル、３０　風路構成材、３２、３２Ａ、３２Ｂ、３２Ｃ、１３２、１３２Ａ、１３２Ｂ、１３２Ｃ　案内部、３２ａ、３２ｂ、１３２ｂ　端部、３４　側壁部、３６、３６Ａ、３６Ｂ　通風口、３７　側面通風口、３８　支持部、４０　天井材、４２　天井裏空間上面材、４４　天井裏空間、４６　室内、１３３　凹部、Ｃ１　中心軸。

Claims

　鉛直方向に延びる回転軸を有するモータと、
　前記回転軸に取り付けられた軸流ファンと、
　前記軸流ファンを内部に収容する筒状のダクト部と、
　前記軸流ファンの上方を覆っており、前記軸流ファンの回転により生じる空気の流れの向きを変化させる案内部を有し、前記ダクト部の内部と連通する通風口を形成する風路構成材と、
　を備え、
　前記通風口は、前記風路構成材の上方から前記鉛直方向の下向きに見た場合に、前記案内部によって隠れる位置に配されている送風機。
　前記案内部は、上方に向かうにつれて前記回転軸の中心軸を中心とする径方向の外側に向かって延びており、
　前記通風口は、前記案内部における前記径方向の外側の端部に配置され、前記径方向の外側に向かって開口している請求項１に記載の送風機。
　前記風路構成材は、前記径方向に配列された複数の前記案内部を有し、
　前記通風口は、前記風路構成材に複数設けられており、
　前記径方向に隣り合う２つの前記案内部のうち、前記径方向の内側に配置された前記案内部における前記径方向の外側の端部と前記径方向の外側に配置された前記案内部における前記径方向の内側の端部との間に、前記通風口が配置されている請求項２に記載の送風機。
　前記径方向に延び、複数の前記案内部を支持する複数の支持部をさらに備え、
　前記支持部の数と前記軸流ファンの羽根枚数との最大公約数が１である請求項３に記載の送風機。
　前記径方向に隣り合う２つの前記案内部のうち、前記径方向の外側に配置された前記案内部における前記径方向の内側の端部には、当該案内部の上面が下方に向かって凹む凹部が形成されている請求項３または請求項４に記載の送風機。
　前記風路構成材は、前記ダクト部の上部において前記回転軸のまわりに環状に配置された側壁部を有し、
　前記側壁部には、前記ダクト部の内部と連通し、前記径方向の外側に向かって開口する側面通風口が形成されている請求項２から請求項５のいずれか１項に記載の送風機。
　前記風路構成材は、前記ダクト部に対して着脱可能である請求項１から請求項６のいずれか１項に記載の送風機。