WO2023162377A1 - 換気扇 - Google Patents

Abstract

換気扇は、フレームと、羽根車（２００）を含む。フレームは、箱状の形状を有するとともに、風上側と風下側とにおいて開口する。羽根車（２００）は、フレームの内部に配置される。羽根車（２００）の中心部分にはボス部（２３０）が配置される。羽根車（２００）において、ボス部（２３０）の外周には翼（２４０）が固定されている。翼（２４０）は、風下側から風上側に向かって突出するとともに、部分的に風下側に向かって沈下するように構成されている。

Description

換気扇

　本開示は、羽根車の回転により気流を生成する換気扇に関する。

　換気扇に使用される羽根では、気流の流入をスムーズにして騒音を低減させるために、翼外縁部の前縁が先細形状とされている（例えば、特許文献１参照）。

特開２０１５－１８３６０４号公報 特開２０００－１２１１１２号公報

　換気扇に使用される羽根において、翼の大きさが同一であっても風量を増加することが求められる。

　本開示のある態様の換気扇は、風量を増加する技術を提供することを目的とする。

　本開示のある態様の換気扇は、風上側と風下側とにおいて開口した箱状のフレームと、フレームの内部に配置され、ボス部の外周に翼が固定された羽根車と、を備える。翼は、風下側から風上側に向かって突出するとともに、部分的に風下側に向かって沈下するように構成されている。

　これによれば、風量を増加できる。

図１Ａは、実施の形態１に係る換気扇の外観の構造を示す図である。 図１Ｂは、実施の形態１に係る換気扇の外観の構造を示す図である。 図１Ｃは、実施の形態１に係る換気扇の外観の構造を示す図である。 図１Ｄは、実施の形態１に係る換気扇の外観の構造を示す図である。 図２は、実施の形態１に係る換気扇の構造を示す分解斜視図である。 図３Ａは、実施の形態１に係る換気扇の構造を示す断面図である。 図３Ｂは、実施の形態１に係る換気扇の構造を示す断面図である。 図４Ａは、実施の形態１に係る羽根車の構造を示す図である。 図４Ｂは、実施の形態１に係る羽根車の構造を示す図である。 図５Ａは、実施の形態１に係る羽根車の構造を示す図である。 図５Ｂは、実施の形態１に係る羽根車の構造を示す図である。 図５Ｃは、実施の形態１に係る羽根車の構造を示す図である。 図６は、実施の形態１に係る羽根車のサイズを示す図である。 図７Ａは、実施の形態１に係る羽根車の構造を示す断面図である。 図７Ｂは、実施の形態１に係る羽根車の構造を示す断面図である。 図８Ａは、実施の形態１に係る羽根車における翼の形状を示す図である。 図８Ｂは、実施の形態１に係る羽根車における翼の形状を示す図である。 図９Ａは、実施の形態２に係る換気扇の外観の構造を示す図である。 図９Ｂは、実施の形態２に係る換気扇の外観の構造を示す図である。 図９Ｃは、実施の形態２に係る換気扇の外観の構造を示す図である。 図９Ｄは、実施の形態２に係る換気扇の外観の構造を示す図である。 図１０は、実施の形態２に係る換気扇の構造を示す分解斜視図である。 図１１Ａは、実施の形態２に係る換気扇の構造を示す断面図である。 図１１Ｂは、実施の形態２に係る換気扇の構造を示す断面図である。 図１２Ａは、実施の形態２に係るカップリングロッドの構造を示す図である。 図１２Ｂは、実施の形態２に係るカップリングロッドの構造を示す図である。 図１２Ｃは、実施の形態２に係るカップリングロッドの構造を示す図である。 図１２Ｄは、実施の形態２に係るカップリングロッドの構造を示す図である。 図１２Ｅは、実施の形態２に係るカップリングロッドの構造を示す図である。 図１３Ａは、実施の形態２に係る換気扇におけるカップリングロッドの配置を示す図である。 図１３Ｂは、実施の形態２に係る換気扇におけるカップリングロッドの配置を示す図である。 図１４Ａは、実施の形態２に係るリベットによるシャッターとカップリングロッドとの接続を示す図である。 図１４Ｂは、実施の形態２に係るリベットによるシャッターとカップリングロッドとの接続を示す図である。 図１４Ｃは、実施の形態２に係るリベットによるシャッターとカップリングロッドとの接続を示す図である。 図１５Ａは、実施の形態２に係るシャッターの開閉時におけるカップリングロッドの変形を示す図である。 図１５Ｂは、実施の形態２に係るシャッターの開閉時におけるカップリングロッドの変形を示す図である。 図１５Ｃは、実施の形態２に係るシャッターの開閉時におけるカップリングロッドの変形を示す図である。 図１５Ｄは、実施の形態２に係るシャッターの開閉時におけるカップリングロッドの変形を示す図である。 図１６Ａは、変形例１に係るカップリングロッドの構造を示す図である。 図１６Ｂは、変形例１に係るカップリングロッドの構造を示す図である。 図１６Ｃは、変形例１に係るカップリングロッドの構造を示す図である。 図１６Ｄは、変形例１に係るカップリングロッドの構造を示す図である。 図１６Ｅは、変形例１に係るカップリングロッドの構造を示す図である。 図１７Ａは、変形例２に係るカップリングロッドの構造を示す図である。 図１７Ｂは、変形例２に係るカップリングロッドの構造を示す図である。 図１７Ｃは、変形例２に係るカップリングロッドの構造を示す図である。 図１７Ｄは、変形例２に係るカップリングロッドの構造を示す図である。 図１７Ｅは、変形例２に係るカップリングロッドの構造を示す図である。

　（実施の形態１）
　以下、本開示を実施するための形態について、（１）基本構造、（２）羽根車の構造の順に添付図面を参照して説明する。

　（１）基本構造
　図１Ａ～図１Ｄは、換気扇１０００の外観の構造を示す。図１Ａおよび図１Ｂは、シャッター４１０が閉じている場合の換気扇１０００の構造を示し、図１Ｃおよび図１Ｄは、シャッター４１０が開いている場合の換気扇１０００の構造を示す。図２は、換気扇１０００の構造を示す分解斜視図である。フレーム１００は箱状の形状を有するとともに、前側に開口した風上側開口１０２と、後側に開口した風下側開口１０４とを有する。前側は、図２の左側であり、室内側、風上側に相当する。後側は、図２の右側であり、室外側、風下側に相当する。

　フレーム１００の内部には、風上側にスピンナー２１０を装着した羽根車２００と、羽根車２００に風下側から接続されて羽根車２００を駆動するモータ２２０と、モータ２２０を風下側から支持するモータサポート２２２が設けられる。つまり、羽根車２００とモータ２２０は、モータサポート２２２によりフレーム１００に固定される。

　フレーム１００には、風上側開口１０２の周囲を囲む枠形形状のフランジ１１０が設けられる。フランジ１１０には風上側から、羽根車２００の風胴となるオリフィス３００が装着される。オリフィス３００は、中央部分に円形の開口３１０を有する。オリフィス３００がフランジ１１０に装着された状態において、開口３１０から羽根車２００とスピンナー２１０が露出する。

　フレーム１００の風下側開口１０４には、開閉可能な第１シャッター４１０ａから第３シャッター４１０ｃが配置される。第１シャッター４１０ａは最も下側に配置され、第２シャッター４１０ｂは第１シャッター４１０ａの上側に配置され、第３シャッター４１０ｃは第２シャッター４１０ｂの上側に配置される。第１シャッター４１０ａから第３シャッター４１０ｃはシャッター４１０と総称される。シャッター４１０は、第１シャッター支持板４００ａ、第２シャッター支持板４００ｂにより両側から支持され、カップリングロッド５００の上下移動により開閉される。カップリングロッド５００の上下移動はスイッチ４２０によりなされる。第１シャッター支持板４００ａと第２シャッター支持板４００ｂはシャッター支持板４００と総称される。シャッター支持板４００、シャッター４１０、リベット５２０、カップリングロッド５００の構造、およびシャッター４１０の開閉動作については後述する。

　図３Ａおよび図３Ｂは、換気扇１０００の構造を示す断面図である。これらは、図１Ａおよび図１ＣのＡ－Ａ’断面図である。図３Ａは、シャッター４１０が閉じている状態を示す。フレーム１００の内部における風下側開口１０４の近傍には、帯状のシャッター支持板４００が上下方向に設けられる。シャッター支持板４００には、第１支持軸４１２ａから第３支持軸４１２ｃが下側から上側の順番に並べられる。また、風下側開口１０４において、外気の流入を防止するための第１シャッター４１０ａから第３シャッター４１０ｃが下側から上側の順番に並べられる。第１シャッター４１０ａの両端部のアーム部が第１支持軸４１２ａに連結されることによって、第１支持軸４１２ａは、第１シャッター４１０ａを回動自在に支持する。また、第２支持軸４１２ｂは第２シャッター４１０ｂを回動自在に支持し、第３支持軸４１２ｃは第３シャッター４１０ｃを回動自在に支持する。

　カップリングロッド５００は、フレーム１００の内部において上下方向に延びる第１片５１０と、第１片５１０の下端部分から風上側に延びる第２片５１２とを有する。第１片５１０と第２片５１２は屈曲部５１４において接続され、第１片５１０と第２片５１２はと屈曲部５１４は１つの部品として一体的に製造される。

　第１片５１０は、第１シャッター４１０ａのアーム部に第１リベット５２０ａを介して上下方向に移動可能に連結される。また、第１片５１０は、第２シャッター４１０ｂのアーム部に第２リベット５２０ｂを介して上下方向に移動可能に連結される。さらに、第１片５１０は、第３シャッター４１０ｃのアーム部に第３リベット５２０ｃを介して上下方向に移動可能に連結される。第１リベット５２０ａから第３リベット５２０ｃはリベット５２０と総称される。

　第２片５１２は、風下側の屈曲部５１４と風上側の前端部分５４２との間を延びる。前端部分５４２はスイッチ４２０に接続される。スイッチ４２０は、カップリングロッド５００における第２片５１２の前端部分５４２を上下方向に移動させる。図３Ａの状態において換気扇１０００の電源はオフされており、モータ２２０は停止している。

　図３Ｂは、シャッター４１０が開いている状態を示す。図３Ａにおけるスイッチ４２０が下側に向いて引かれることによって、第２片５１２が下側に向かって移動する。第２片５１２の移動とともに第１片５１０も下側に向かって引き下げられる。各シャッター４１０は、支持軸４１２を支点に回動して開放し、保持される。また、図３Ｂの状態において換気扇１０００の電源がオンされ、モータ２２０が動作する。その結果、羽根車２００が回転する。

　（２）羽根車の構造
　図４Ａおよび図４Ｂは、羽根車２００の構造を示す。図４Ａは、羽根車２００を風上側から見た場合の平面図を示し、図４Ｂは、羽根車２００を風上側から見た場合の斜視図を示す。羽根車２００の中心部分には、円柱形状のボス部２３０が配置され、ボス部２３０の外周には複数枚の翼２４０が固定される。ここでは、翼２４０の数を「５」とするが、翼２４０の数は「５」に限定されない。翼２４０において、ボス部２３０側が内周であり、内周の反対側が外周である。そのため、翼２４０において、ボス部２３０に接続される縁、つまり内周側の縁が内周縁２５０であり、外周側の縁が外周縁２５２である。羽根車２００が図５Ｃに示される回転方向に回転可能である場合、翼２４０における回転方向側の縁が前縁２６０であり、前縁２６０の反対側の縁が後縁２６２である。

　図５Ａ～図５Ｃは、羽根車２００の構造を示す。図５Ａは、羽根車２００の側面図であり、上側が風上側に相当し、下側が風下側に相当する。羽根車２００における翼２４０では、前縁２６０が後縁２６２よりも風上側に配置される。図５Ｂは、図５Ａにおける１つの翼２４０の断面図である。図５Ｂには、内周縁２５０から外周縁２５２に至る弧形状２７０が示される。具体的に説明すると、弧形状２７０は、内周縁２５０から風上側に向かって突出してから、風下側に向かって外周縁２５２に到達する。このような弧形状２７０は、一般的な翼の形状である。

　一方、本実施の形態１に係る翼２４０は、内周縁２５０から外周縁２５２に向かって進む場合に、内周縁２５０から風上側に向かって突出し、開始位置２８０において風下側に向かって沈下を開始する。また、翼２４０は、開始位置２８０から最大沈下位置２８２まで風下側に向かった沈下を続け、最大沈下位置２８２から風上側に向かって戻り始める。さらに、翼２４０は、終了位置２８４まで風上側に向かって戻り、終了位置２８４から風下側に向かって外周縁２５２に到達する。つまり、翼２４０は、開始位置２８０から終了位置２８４の間において、部分的に風下側に向かって沈下する。そのため、開始位置２８０は、風下側に向かって沈下を開始する位置であり、最大沈下位置２８２は、沈下量が最大になる位置であり、終了位置２８４は、風下側に向かった沈下が終了する位置である。ここで、内周縁２５０から開始位置２８０の間と、終了位置２８４から外周縁２５２との間は、弧形状２７０に近い形状になる。

　図５Ｃは、羽根車２００の一部分を風下側から見た場合の平面図を示す。翼２４０における内周縁２５０と外周縁２５２との間には、前縁２６０から後縁２６２に向かって、開始位置２８０に沿った曲線（以下、この曲線も「開始位置２８０」という）と、最大沈下位置２８２に沿った曲線（以下、この曲線も「最大沈下位置２８２」という）と、終了位置２８４に沿った曲線（以下、この曲線も「終了位置２８４」という）とが並んで配置される。沈下量が最大となる最大沈下位置２８２が風下側に向いた立壁の役割を有することによって、内周縁２５０と終了位置２８４との間の第１領域２９０と、終了位置２８４と外周縁２５２との間の第２領域２９２とが形成される。そのため、気流は、第１領域２９０を流れる気流と、第２領域２９２を流れる気流とに分離される。気流が２つに分離することによって、１つの気流の流れがスムーズになる。その結果、翼２４０全体としての風量が増加する。

　図６は、羽根車２００のサイズを示す。これは、羽根車２００の一部分を風上側から見た場合の平面図を示す。ボス部２３０の中心から外周縁２５２までの長さが羽根径である。ここでは、羽根径を「１」と仮定する。ボス部２３０の半径が０．２５から０．４であり、ボス部２３０の中心から開始位置２８０までの長さ「Ａ」が０．４９から０．５５である。また、ボス部２３０の中心から終了位置２８４までの長さ「Ｂ」が０．７９から０．８１であり、ボス部２３０の中心から最大沈下位置２８２までの長さが０．６５から０．６７である。

　図７Ａおよび図７Ｂは、羽根車２００の構造を示す断面図である。図７Ａは、前縁２６０の近傍における翼２４０の断面図であり、図７Ｂは、後縁２６２の近傍における翼２４０の断面図である。図７Ａにおける弧形状２７０と最大沈下位置２８２との差は、図７Ｂにおける弧形状２７０と最大沈下位置２８２との差よりも大きい。つまり、羽根車２００の回転方向における翼２４０の前縁２６０側よりも翼２４０の後縁２６２側において沈下量が小さい。以下では、このことを図８Ａおよび図８Ｂも使用して説明する。

　図８Ａおよび図８Ｂは、羽根車２００における翼の形状を示す。図８Ａは、羽根車２００の一部分を風下側から見た場合の平面図であり、図５Ｃと同様に、翼２４０は、内周縁２５０、外周縁２５２、前縁２６０、後縁２６２を有する。ここでは、内周縁２５０と外周縁２５２とを結ぶ線（ｉ）から線（ｖ）を規定する。線（ｉ）が最も後縁２６２に近く、線（ｖ）が最も前縁２６０に近く、線（ｉｉ）から線（ｉｖ）はこれらの間に配置される。図８Ｂは、線（ｉ）から線（ｖ）のそれぞれに対する弧形状２７０と最大沈下位置２８２とを示す。図示のごとく、線（ｉ）において弧形状２７０と最大沈下位置２８２が最も近くなる。

　本実施の形態１によれば、翼２４０は、風上側に向かって突出するとともに、部分的に風下側に向かって沈下するので、気流の流れを２つに分けることができる。また、気流の流れが２つに分かれるので、風量を増加できる。また、翼２４０の前縁２６０側よりも翼の後縁２６２側において沈下量が小さいので、２つに分かれた気流を１つにまとめて押し出すことができる。また、２つに分かれた気流が１つにまとめて押し出されるので、風量を増加できる。

　本開示の一態様の概要は、次の通りである。本開示のある態様の換気扇（１０００）は、風上側と風下側とにおいて開口した箱状のフレーム（１００）と、フレーム（１００）の内部に配置され、ボス部（２３０）の外周に翼（２４０）が固定された羽根車（２００）とを備える。翼（２４０）は、風下側から風上側に向かって突出するとともに、部分的に風下側に向かって沈下するように構成されている。

　翼（２４０）は、ボス部（２３０）側の内周縁（２５０）と、内周縁（２５０）とは反対側の外周縁（２５２）とを有してもよい。翼（２４０）を内周縁（２５０）から外周縁（２５２）に向かって進む場合に、風下側に向かって沈下を開始する位置を開始位置（２８０）と呼ぶ場合、風下側に向かった沈下が終了する位置は終了位置（２８４）と呼ばれ、羽根径を１とした場合に、ボス部（２３０）の半径が０．２５から０．４であり、ボス部（２３０）の中心から開始位置（２８０）までの長さが０．４９から０．５５であり、ボス部（２３０）の中心から終了位置（２８４）までの長さが０．７９から０．８１であり、ボス部（２３０）の中心から沈下量の最大位置（２８２）までの長さが０．６５から０．６７であってもよい。

　羽根車（２００）の回転方向において、翼（２４０）の前縁（２６０）側の沈下量よりも翼の後縁（２６２）側の沈下量が小さくなるように構成されてもよい。

　以上、実施の形態１を説明した。この実施の形態１は例示であり、それらの各構成要素あるいは各処理プロセスの組合せにいろいろな変形例が可能なこと、またそうした変形例も本開示の範囲にあることは当業者に理解されるところである。

　（実施の形態２）
　換気扇は、電源のオンとオフに応じて、シャッターを開閉させる。シャッターを開閉するために、カップリングロッドが使用される。カップリングロッドは、シャッターに可動的に連結されるシャッター連結板と、シャッター連結板に連結軸を介して係止された差動板を含む。シャッター連結板は上下方向に延び、差動板は前後方向に延びるので、これらの組合せはＬ字形状を有する（例えば、特許文献２参照）。

　カップリングロッドは、シャッター連結板と連結軸と差動板という３つの部品を含むが、カップリングロッドの部品数を低減することが求められる。また、カップリングロッドの部品数を少なくする場合においても、カップリングロッドの強度は低下しない方がよい。

　本実施の形態は、カップリングロッドの部品数を少なくしても、カップリングロッドの強度の低下を抑制する技術を提供することを目的とする。

　本開示のある態様の換気扇は、前後方向に開口した箱状のフレームと、フレームの内部において上下方向に設けられるシャッター支持板と、フレームの後側の開口において、シャッター支持板に支持軸を介して回動自在に支持されるシャッターと、フレームの内部において上下方向に延び、かつシャッターにリベットを介して上下方向に移動可能に連結される第１片と、第１片の下端部分から前側に延びる第２片とを有するカップリングロッドと、カップリングロッドにおける第２片の前端部分を上下方向に移動させるスイッチを備える。カップリングロッドにおける第１片と第２片は一体化され、第２片における第１片側の部分には、前側に向かうと外側に段状に広がる曲げ部が配置され、第１片の外側にはシャッターが配置され、第１片の内側にはリベットの頭部が配置され、第１片とシャッターとの間は離間され、第１片とリベットの頭部との間は離間される。

　この開示によれば、カップリングロッドの部品数を少なくしても、カップリングロッドの強度の低下を抑制できる。

　以下、本開示を実施するための形態について、（１）基本構造、（２）カップリングロッドの構造の順に添付図面を参照して説明する。

　（１）基本構造
　図９Ａ～図９Ｄは、換気扇２０００の外観の構造を示す。図９Ａおよび図９Ｂは、シャッター１４１０が閉じている場合の換気扇２０００の構造を示し、図９Ｃおよび図９Ｄは、シャッター１４１０が開いている場合の換気扇２０００の構造を示す。図１０は、換気扇２０００の構造を示す分解斜視図である。フレーム１１００は箱状の形状を有するとともに、前側に開口した風上側開口１１０２と、後側に開口した風下側開口１１０４とを有する。前側は、図１０の左側であり、室内側、風上側に相当する。後側は、図１０の右側であり、室外側、風下側に相当する。

　フレーム１１００の内部には、風上側にスピンナー１２１０を装着した羽根車１２００と、羽根車１２００に風下側から接続されて羽根車１２００を駆動するモータ１２２０と、モータ１２２０を風下側から支持するモータサポート１２２２が設けられる。つまり、羽根車１２００とモータ１２２０は、モータサポート１２２２によりフレーム１１００に固定される。

　フレーム１１００には、風上側開口１１０２の周囲を囲む枠形形状のフランジ１１１０が設けられる。フランジ１１１０には風上側から、羽根車１２００の風胴となるオリフィス１３００が装着される。オリフィス１３００は、中央部分に円形の開口１３１０を有する。オリフィス１３００がフランジ１１１０に装着された状態において、開口１３１０から羽根車１２００とスピンナー１２１０が露出する。

　フレーム１１００の風下側開口１１０４には、開閉可能な第１シャッター１４１０ａから第３シャッター１４１０ｃが配置される。第１シャッター１４１０ａは最も下側に配置され、第２シャッター１４１０ｂは第１シャッター１４１０ａの上側に配置され、第３シャッター１４１０ｃは第２シャッター１４１０ｂの上側に配置される。第１シャッター１４１０ａから第３シャッター１４１０ｃはシャッター１４１０と総称される。シャッター１４１０は、第１シャッター支持板１４００ａ、第２シャッター支持板１４００ｂにより両側から支持され、カップリングロッド１５００の上下移動により開閉される。カップリングロッド１５００の上下移動はスイッチ１４２０によりなされる。第１シャッター支持板１４００ａと第２シャッター支持板１４００ｂはシャッター支持板１４００と総称される。シャッター支持板１４００、シャッター１４１０、リベット１５２０、カップリングロッド１５００の構造、およびシャッター１４１０の開閉動作については後述する。

　図１１Ａおよび図１１Ｂは、換気扇２０００の構造を示す断面図である。これらは、図９Ａおよび図９ＣのＡ－Ａ’断面図である。図１１Ａは、シャッター１４１０が閉じている状態を示す。フレーム１１００の内部における風下側開口１１０４の近傍には、帯状のシャッター支持板１４００が上下方向に設けられる。シャッター支持板１４００には、第１支持軸１４１２ａから第３支持軸１４１２ｃが下側から上側の順番に並べられる。また、風下側開口１１０４において、外気の流入を防止するための第１シャッター１４１０ａから第３シャッター１４１０ｃが下側から上側の順番に並べられる。第１シャッター１４１０ａの両端部のアーム部が第１支持軸１４１２ａに連結されることによって、第１支持軸１４１２ａは、第１シャッター１４１０ａを回動自在に支持する。また、第２支持軸１４１２ｂは第２シャッター１４１０ｂを回動自在に支持し、第３支持軸１４１２ｃは第３シャッター１４１０ｃを回動自在に支持する。

　カップリングロッド１５００は、フレーム１１００の内部において上下方向に延びる第１片１５１０と、第１片１５１０の下端部分から風上側に延びる第２片１５１２とを有する。第１片１５１０と第２片１５１２は屈曲部１５１４において接続され、第１片１５１０と第２片１５１２はと屈曲部１５１４は１つの部品として一体的に製造される。

　第１片１５１０は、第１シャッター１４１０ａのアーム部に第１リベット１５２０ａを介して上下方向に移動可能に連結される。また、第１片１５１０は、第２シャッター１４１０ｂのアーム部に第２リベット１５２０ｂを介して上下方向に移動可能に連結される。さらに、第１片１５１０は、第３シャッター１４１０ｃのアーム部に第３リベット１５２０ｃを介して上下方向に移動可能に連結される。第１リベット１５２０ａから第３リベット１５２０ｃはリベット１５２０と総称される。

　第２片１５１２は、風下側の屈曲部１５１４と風上側の前端部分１５４２との間を延びる。前端部分１５４２はスイッチ１４２０に接続される。スイッチ１４２０は、カップリングロッド１５００における第２片１５１２の前端部分１５４２を上下方向に移動させる。図１１Ａの状態において換気扇２０００の電源はオフされており、モータ１２２０は停止している。

　図１１Ｂは、シャッター１４１０が開いている状態を示す。図１１Ａにおけるスイッチ１４２０が下側に向いて引かれることによって、第２片１５１２が下側に向かって移動する。第２片１５１２の移動とともに第１片１５１０も下側に向かって引き下げられる。各シャッター１４１０は、支持軸１４１２を支点に回動して開放し、保持される。また、図１１Ｂの状態において換気扇２０００の電源がオンされ、モータ１２２０が動作する。その結果、羽根車１２００が回転する。

　（２）カップリングロッドの構造
　これまでのカップリングロッドでは、第１片１５１０に対応する部品と、第２片１５１２に対応する部品とが組み合わされている。本実施の形態２に係るカップリングロッド１５００は１つの部品で構成される。これにより、金型が１つですむとともに、組み立ての工数が低減する。しかしながら、１つの部品でカップリングロッド１５００を構成した場合、屈曲部１５１４に応力が集中する。これにより、カップリングロッド１５００が変形するおそれがある。本実施の形態２に係るカップリングロッド１５００において、変形を防止するための構造を以下では説明する。

　図１２Ａ～図１２Ｅは、カップリングロッド１５００の構造を示す。図１２Ａは、カップリングロッド１５００の構造を示す斜視図である。Ｌ字型形状のカップリングロッド１５００では、第１片１５１０と第２片１５１２とが屈曲部１５１４において接続される。第１片１５１０には、第１貫通孔１５３０ａから第３貫通孔１５３０ｃが設けられる。第１貫通孔１５３０ａは、第１リベット１５２０ａを貫通させることによって第１シャッター１４１０ａのアーム部に連結され、第２貫通孔１５３０ｂは、第２リベット１５２０ｂを貫通させることによって第２シャッター１４１０ｂのアーム部に連結される。さらに、第３貫通孔１５３０ｃは、第３リベット１５２０ｃを貫通させることによって第３シャッター１４１０ｃのアーム部に連結される。第１貫通孔１５３０ａから第３貫通孔１５３０ｃは貫通孔１５３０と総称される。第２片１５１２における屈曲部１５１４側の部分には曲げ部１５４０が設けられる。曲げ部１５４０は、風上側に向かうと外側に段状に広がる。第２片１５１２に複数の曲げ部１５４０が設けられてもよい。図１２Ｂ～図１２Ｅは後述する。

　図１３Ａおよび図１３Ｂは、換気扇２０００におけるカップリングロッド１５００の配置を示す。図１３Ａは、図９Ａの換気扇２０００から羽根車１２００、スピンナー１２１０、オリフィス１３００を取り外した状態の構造の斜視図である。フレーム１１００の両側には、上下に延びる第１側壁部１１３０ａ、第２側壁部１１３０ｂが配置される。第１側壁部１１３０ａ、第２側壁部１１３０ｂは側壁部１１３０と総称される。第１側壁部１１３０ａと第２側壁部１１３０ｂを結ぶ方向は左右方向とも呼ばれる。第２側壁部１１３０ｂに沿ってカップリングロッド１５００が配置されるとともに、第２側壁部１１３０ｂの下側、特にカップリングロッド１５００における第２片１５１２の前端部分１５４２の下側にはスイッチ１４２０が配置される。

　図１３Ｂは、図１３Ａの領域Ｄの部分を拡大した部分斜視図である。第２片１５１２は、屈曲部１５１４と前端部分１５４２との間に曲げ部１５４０を有する。屈曲部１５１４から前端部分１５４２に向かう方向において、曲げ部１５４０では、第２片１５１２が第２側壁部１１３０ｂ側に段状に広がる。つまり、第２片１５１２は、屈曲部１５１４と前端部分１５４２との間を一直線で延びるのではなく、曲げ部１５４０においてフレーム１１００の左右方向にも延びる。

　図１４Ａ～図１４Ｃは、リベット１５２０によるシャッター１４１０とカップリングロッド１５００との接続を示す。図１４Ａは、図１３Ａの換気扇２０００を風上側から見た図である。図１４Ｂは、図１４Ａの領域Ｅの部分を拡大した図である。第１片１５１０の外側、つまり第２側壁部１１３０ｂ側には、第３シャッター１４１０ｃのアーム部が配置され、第１片１５１０の内側、つまりフレーム１１００の中央側には、第３リベット１５２０ｃの頭部１５２２が配置される。外側と内側とを結ぶ方向は前述の左右方向に相当する。リベット１５２０の頭部１５２２は図１４Ｃのように示される。ここで、第１片１５１０と第３シャッター１４１０ｃのアーム部との間は離間される。第１片１５１０と第３リベット１５２０ｃの頭部１５２２との間も離間される。そのため、第１片１５１０は、第３シャッター１４１０ｃのアーム部と第３リベット１５２０ｃの頭部１５２２との間において移動可能である。他のシャッター１４１０、リベット１５２０についても同様である。

　図１５Ａ～図１５Ｄは、シャッター１４１０の開閉時におけるカップリングロッド１５００の変形を示す。図１５Ａは、シャッター１４１０が閉じている状態を示し、図１５Ｂは、図１５Ａの場合におけるカップリングロッド１５００の構造を示す。第２片１５１２の前端部分１５４２は、スイッチ１４２０（図示せず）に下側に向いて引っ張られていないので、第２片１５１２は傾いていない。そのため、第１片１５１０も傾いておらず、第２側壁部１１３０ｂに沿って配置される。

　図１５Ｃは、シャッター１４１０が開いている状態を示し、図１５Ｄは、図１５Ｃの場合におけるカップリングロッド１５００の構造を示す。第２片１５１２の前端部分１５４２は、スイッチ１４２０（図示せず）に下側に向いて引っ張られるので、力Ｆを受ける。第２片１５１２は、曲げ部１５４０により左右方向にも延びるので、第２片１５１２の前端部分１５４２が力Ｆを受けることによって、第２片１５１２は右回転の回転力Ｇを受ける。回転力Ｇにより第１片１５１０は外側に向かう力Ｈを受ける。前述のごとく、第１片１５１０と第３シャッター１４１０ｃのアーム部との間は離間され、第１片１５１０と第３リベット１５２０ｃの頭部１５２２との間も離間されるので、第１片１５１０は、左右方向に移動しやすい。そのため、第１片１５１０において第３貫通孔１５３０ｃが位置する第１片１５１０の上部は外側へ移動し、第１片１５１０において第１貫通孔１５３０ａが位置する第１片１５１０の下部は内側へ移動し、第１片１５１０は、図１５Ｄのように撓む。

　つまり、第２片１５１２が下側に向かって引っ張られるときに、屈曲部１５１４に加わる応力は、第２片１５１２の回転と第１片１５１０との撓みに分散される。その結果、屈曲部１５１４に加わる応力は低減される。

　以下では、図１２Ｃ～図１２Ｅを使用して第１片１５１０の構造をさらに詳細に説明する。図１２Ｂは、カップリングロッド１５００の側面図を示す。第１片１５１０には、複数の貫通孔１５３０が設けられる。これらのうち、第１貫通孔１５３０ａは最も屈曲部１５１４に近いので、第１貫通孔１５３０ａの周囲は、他の貫通孔１５３０の周囲よりも応力を受けやすい。そのため、第１貫通孔１５３０ａの周囲を補強することが求められる。図１２Ｃは、図１２Ｂの領域Ａを拡大した図である。図１２Ｃには、第１貫通孔１５３０ａを含む部分の第１片１５１０の広さ１５３２が示される。広さ１５３２は、第２貫通孔１５３０ｂおよび第３貫通孔１５３０ｃを含む部分の第１片１５１０の広さよりも広くされる。また、広さ１５３２は、第１片１５１０における第２貫通孔１５３０ｂと第３貫通孔１５３０ｃとの間の前後方向の寸法より大きい。

　図１２Ｄは、図１２Ｂの領域Ｂと領域Ｂ’を拡大した図である。第１片１５１０の縁部には波形状部１５３４が設けられる。波形状部１５３４を設けることによって、第１片１５１０の縁部の長さが長くなるので、第１片１５１０が撓みやすくなる。その結果、屈曲部１５１４に加わる応力がさらに分散される。

　図１２Ｅは、図１２Ｂの領域Ｃ、領域Ｃ´を拡大した図である。第１片１５１０の縁部には切り欠き形状部１５３６が設けられる。切り欠き形状部１５３６を設けることによって、第１片１５１０の縁部の長さが長くなるので、第１片１５１０が撓みやすくなる。その結果、屈曲部１５１４に加わる応力がさらに分散される。また、第１片１５１０の上下方向における中央部である第２貫通孔１５３０ｂの近傍には、切り欠き形状部１５３６が一つ設けられ、第１片１５１０の上下方向における上部である第３貫通孔１５３０ｃの近傍には、切り欠き形状部１５３６が二つ設けられている。これにより、第１片１５１０の上下方向における上部は、第１片１５１０の上下方向における中央部より曲がりやすくなる。但し、第１片１５１０の上下方向における中央部と屈曲部１５１４との距離は、第１片１５１０の上下方向における上部と屈曲部１５１４との距離より短いので、屈曲部１５１４に加わる応力は、第１片１５１０の上下方向における上部より、第１片１５１０の上下方向における中央部に伝わりやすい。その結果、第１片１５１０の上下方向における上部と中央部との両方で撓みやすくなり、屈曲部１５１４に加わる応力がさらに分散される。

　カップリングロッド１５００の形状は図１２Ａおよび図１２Ｂに限定されない。図１６Ａ～図１６Ｅは、変形例１に係るカップリングロッド１５００の構造を示す。変形例１に係るカップリングロッド１５００の第１片１５１０には、２つの貫通孔１５３０が設けられる。そのため、変形例１に係るカップリングロッド１５００は、シャッター１４１０の数が「２」である場合に使用される。図１６Ａ～図１６Ｅは、図１２Ａ～図１２Ｅにそれぞれ対応する。第１片１５１０に設けられる貫通孔１５３０の数は「２」、「３」に限定されない。

　図１７Ａ～図１７Ｅは、変形例２に係るカップリングロッド１５００の構造を示す。変形例２に係るカップリングロッド１５００は、図１２Ａ～図１２Ｅとは異なった形状を有する。図１７Ａ～図１７Ｅは、図１２Ａ～図１２Ｅにそれぞれ対応する。

　本実施の形態２によれば、第１片１５１０と第２片１５１２が一体化されているので、１つの金型によりカップリングロッド１５００を製造できる。また、第１片１５１０と第２片１５１２が一体化されているので、組み立ての工数を低減できる。また、第２片１５１２には、前側に向かうと外側に段状に広がる曲げ部１５４０が配置され、第１片１５１０とシャッター１４１０との間と、第１片１５１０とリベット１５２０の頭部１５２２との間とがいずれも離間されるので、第２片１５１２に力が加わっても第１片１５１０を撓ませることができる。また、第１片１５１０が撓むので、屈曲部１５１４に加わる応力を分散できる。また、屈曲部１５１４に加わる応力が分散されるので、カップリングロッド１５００の変形を防止できる。

　また、第１貫通孔１５３０ａを含む部分の第１片１５１０の広さ１５３２が、第２貫通孔１５３０ｂを含む部分の第１片１５１０の広さよりも広いので、第１貫通孔１５３０ａを含む部分を補強できる。また、広さ１５３２は、第１片１５１０における第２貫通孔１５３０ｂと第３貫通孔１５３０ｃとの間の前後方向の寸法より大きいので、第１貫通孔１５３０ａを含む部分を補強できる。また、第１片１５１０の縁部に波形状部１５３４を配置させるので、第１片１５１０を撓みやすくできる。また、第１片１５１０の縁部に切り欠き形状部１５３６を配置させるので、第１片１５１０を撓みやすくできる。

　本開示の一態様の概要は、次の通りである。本開示のある態様の換気扇（２０００）は、前後方向に開口した箱状のフレーム（１１１０）と、フレーム（１１１０）の内部において上下方向に設けられるシャッター支持板（１４００）と、フレーム（１１１０）の後側において、シャッター支持板（１４００）に支持軸（１４１２）を介して回動自在に支持されるシャッター（１４１０）と、フレーム（１１１０）の内部において上下方向に延び、かつシャッター（１４１０）にリベット（１５２０）を介して上下方向に移動可能に連結される第１片（１５１０）と、第１片（１５１０）の下端部分から前側に延びる第２片（１５１２）とを有するカップリングロッド（１５００）と、カップリングロッド（１５００）における第２片（１５１２）の前端部分を上下方向に移動させるスイッチ（１４２０）と、を備える。カップリングロッド（１５００）における第１片（１５１０）と第２片（１５１２）は一体化され、第２片（１５１２）における第１片（１５１０）側の部分には、前側に向かうと外側に段状に広がる曲げ部（１５４０）が配置され、第１片（１５１０）の外側にはシャッター（１４１０）が配置され、第１片（１５１０）の内側にはリベット（１５２０）の頭部（１５２２）が配置され、第１片（１５１０）とシャッター（１４１０）との間は離間され、第１片（１５１０）とリベット（１５２０）の頭部（１５２２）との間は離間される。

　シャッター（１４１０）は、第１シャッター（１４１０）と、第１シャッター（１４１０）の上側に配置される第２シャッター（１４１０）とを備えてもよい。第１片（１５１０）は、第１シャッター（１４１０）に連結される第１貫通孔（１５３０）と、第２シャッター（１４１０）に連結される第２貫通孔（１５３０）とを有してもよい。第１貫通孔（１５３０）を含む部分の第１片（１５１０）の広さ（１５３２）は、第２貫通孔（１５３０）を含む部分の第１片（１５１０）の広さよりも広く構成されてもよい。

　第１片（１５１０）の縁部は波形状（１５３４）を有してもよい。

　第１片（１５１０）の縁部は切り欠き形状（１５３６）を有してもよい。

　以上、実施の形態２を説明した。この実施の形態２は例示であり、それらの各構成要素あるいは各処理プロセスの組合せにいろいろな変形例が可能なこと、またそうした変形例も本開示の範囲にあることは当業者に理解されるところである。

　１００　フレーム
　１０２　風上側開口
　１０４　風下側開口
　１１０　フランジ
　２００　羽根車
　２１０　スピンナー
　２２０　モータ
　２２２　モータサポート
　２３０　ボス部
　２４０　翼
　２５０　内周縁
　２５２　外周縁
　２６０　前縁
　２６２　後縁
　２７０　弧形状
　２８０　開始位置
　２８２　最大沈下位置
　２８４　終了位置
　２９０　第１領域
　２９２　第２領域
　３００　オリフィス
　３１０　開口
　４００　シャッター支持板
　４００ａ　第１シャッター支持板
　４００ｂ　第２シャッター支持板
　４１０　シャッター
　４１０ａ　第１シャッター
　４１０ｂ　第２シャッター
　４１０ｃ　第３シャッター
　４１２　支持軸
　４１２ａ　第１支持軸
　４１２ｂ　第２支持軸
　４１２ｃ　第３支持軸
　４２０　スイッチ
　５００　カップリングロッド
　５１０　第１片
　５１２　第２片
　５１４　屈曲部
　５２０　リベット
　５２０ａ　第１リベット
　５２０ｂ　第２リベット
　５２０ｃ　第３リベット
　５４２　前端部分
　１０００　換気扇
　１１００　フレーム
　１１０２　風上側開口
　１１０４　風下側開口
　１１１０　フランジ
　１１３０　側壁部
　１１３０ａ　第１側壁部
　１１３０ｂ　第２側壁部
　１２００　羽根車
　１２１０　スピンナー
　１２２０　モータ
　１２２２　モータサポート
　１３００　オリフィス
　１３１０　開口
　１４００　シャッター支持板
　１４００ａ　第１シャッター支持板
　１４００ｂ　第２シャッター支持板
　１４１０　シャッター
　１４１０ａ　第１シャッター
　１４１０ｂ　第２シャッター
　１４１０ｃ　第３シャッター
　１４１２　支持軸
　１４１２ａ　第１支持軸
　１４１２ｂ　第２支持軸
　１４１２ｃ　第３支持軸
　１４２０　スイッチ
　１５００　カップリングロッド
　１５１０　第１片
　１５１２　第２片
　１５１４　屈曲部
　１５２０　リベット
　１５２０ａ　第１リベット
　１５２０ｂ　第２リベット
　１５２０ｃ　第３リベット
　１５２２　頭部
　１５３０　貫通孔
　１５３０ａ　第１貫通孔
　１５３０ｂ　第２貫通孔
　１５３０ｃ　第３貫通孔
　１５３２　広さ
　１５３４　波形状部
　１５３６　切り欠き形状部
　１５４０　曲げ部
　１５４２　前端部分
　２０００　換気扇

Claims (7)

1. 　風上側と風下側とにおいて開口した箱状のフレームと、
   　前記フレームの内部に配置され、ボス部の外周に翼が固定された羽根車と、を備え、
   　前記翼は、前記風下側から前記風上側に向かって突出するとともに、部分的に前記風下側に向かって沈下するように構成されている、換気扇。
2. 　前記翼は、前記ボス部側の内周縁と、前記内周縁とは反対側の外周縁とを有し、
   　前記翼を前記内周縁から前記外周縁に向かって進む場合に、前記風下側に向かって沈下を開始する位置を開始位置と呼ぶ場合、前記風下側に向かった沈下が終了する位置は終了位置と呼ばれ、
   　羽根径を１とした場合に、前記ボス部の半径が０．２５から０．４であり、前記ボス部の中心から前記開始位置までの長さが０．４９から０．５５であり、前記ボス部の中心から前記終了位置までの長さが０．７９から０．８１であり、前記ボス部の中心から沈下量の最大位置までの長さが０．６５から０．６７である、請求項１に記載の換気扇。
3. 　前記羽根車の回転方向において、前記翼の前縁側の前記沈下量よりも前記翼の後縁側の前記沈下量が小さくなるように構成されている、請求項２に記載の換気扇。
4. 　前記フレームの内部において上下方向に設けられるシャッター支持板と、
   　前記フレームの後側において、前記シャッター支持板に支持軸を介して回動自在に支持されるシャッターと、
   　前記フレームの内部において前記上下方向に延び、かつ前記シャッターにリベットを介して前記上下方向に移動可能に連結される第１片と、前記第１片の下端部分から前側に延びる第２片とを有するカップリングロッドと、
   　前記カップリングロッドにおける前記第２片の前端部分を前記上下方向に移動させるスイッチと、をさらに備え、
   　前記カップリングロッドにおける前記第１片と前記第２片とは一体化され、
   　前記第２片における前記第１片側の部分には、前側に向かうと外側に段状に広がる曲げ部が配置され、
   　前記第１片の外側には前記シャッターが配置され、前記第１片の内側には前記リベットの頭部が配置され、
   　前記第１片と前記シャッターとの間は離間され、前記第１片と前記リベットの前記頭部との間は離間される、請求項１から３のいずれか一項に記載の換気扇。
5. 　前記シャッターは、第１シャッターと、前記第１シャッターの上側に配置される第２シャッターと、をさらに備え、
   　前記第１片は、前記第１シャッターに連結される第１貫通孔と、前記第２シャッターに連結される第２貫通孔と、を有し、
   　前記第１貫通孔を含む部分の前記第１片の広さは、前記第２貫通孔を含む部分の前記第１片の広さよりも広く構成されている、請求項４に記載の換気扇。
6. 　前記第１片の縁部は波形状を有する、請求項４または５に記載の換気扇。
7. 　前記第１片の縁部は切り欠き形状を有する、請求項４から６のいずれか１項に記載の換気扇。

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