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技術 換気装置

出願人 パナソニックIPマネジメント株式会社
発明者 吉田洋平中村隆一香川聡松岡佳世
出願日 2017年2月22日 (4年11ヶ月経過) 出願番号 2017-031160
公開日 2017年10月5日 (4年4ヶ月経過) 公開番号 2017-181014
状態 特許登録済
技術分野 空気流制御部材 換気2
主要キーワード シャッター枠 開閉構造 送風路 開閉作動 ルーバー 換気装置 換気扇 プロペラファン
関連する未来課題
重要な関連分野

この項目の情報は公開日時点(2017年10月5日)のものです。
また、この項目は機械的に抽出しているため、正しく解析できていない場合があります

図面 (7)

課題

シャッターを開くための力を低減させ換気装置消費電力を低減することができることを目的とする。

解決手段

ブレードの短手21方向の端からA:B(A<B)の位置に回転軸16を設けたという構成にしたことにより、電気式シャッター9すなわち複数のブレード17が回転軸16を中心に90度回転するとき、ブレード17の自重による力が、ブレード17が回転する方向に働くこととなり、電気式シャッター9すなわちブレード17を開くための力を低減させ消費電力を低減することができる換気装置を得られる。

概要

背景

従来、換気装置の作動に連動して開閉する電気式シャッターを備えた換気装置が知られている(例えば、特許文献1参照)。

概要

シャッターを開くための力を低減させ換気装置の消費電力を低減することができることを目的とする。ブレードの短手21方向の端からA:B(A<B)の位置に回転軸16を設けたという構成にしたことにより、電気式シャッター9すなわち複数のブレード17が回転軸16を中心に90度回転するとき、ブレード17の自重による力が、ブレード17が回転する方向に働くこととなり、電気式シャッター9すなわちブレード17を開くための力を低減させ消費電力を低減することができる換気装置を得られる。

目的

本発明は、上記従来の課題を解決するものであり、電気式シャッターの開閉を円滑化させることにより換気装置の消費電力を低減することを目的とする

効果

実績

技術文献被引用数
0件
牽制数
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請求項1

送風路開閉する電気式シャッターを備えた換気装置であって、前記電気式シャッターは、環状矩形形状であり中央開口を前記送風路とするシャッター枠と、矩形形状を有し長手方向における両端に回転軸を有する複数のブレードと、前記回転軸を軸中心として前記ブレードを回動させて前記送風路の開閉を行う開閉構造と、を備え、前記ブレードは、前記両端の回転軸を結ぶ線が当該ブレードの短手方向における一方に寄せて前記回転軸を設けた換気装置。

請求項2

前記電気式シャッターを壁面に設けるに際して、前記両端の回転軸を結ぶ線は、前記電気式シャッターの設置時における前記回転軸よりも下側の面積より上側の面積の方が小さくなるように前記ブレードの短手方向を分割する換気装置。

請求項3

前記ブレードは、二枚の矩形板における長手方向を一致させ短手方向を上下にずらして平面を結合した形状であり、上方に上方薄肉部と、下方に下方薄肉部と、前記上方薄肉部及び前記下方薄肉部に挟持された肉厚部とを備え、前記送風路の閉状態において前記上方薄肉部が隣接するブレードの下方薄肉部と係合する係合構造を備えた請求項1または2に記載の換気装置。

請求項4

前記上方薄肉部または下方薄肉部は、長手方向における両端に前記シャッター枠方向に突出する漏れ防止リブを備えた請求項3記載の換気装置。

請求項5

前記漏れ防止リブは、互いに対向する内面が突出するにつれて漸次両端側に傾斜する傾斜面を備えた請求項4に記載の換気装置。

技術分野

0001

本発明は、電気式シャッターを備えた換気装置に関するものである。

背景技術

0002

従来、換気装置の作動に連動して開閉する電気式シャッターを備えた換気装置が知られている(例えば、特許文献1参照)。

先行技術

0003

特開2004−116897号公報

発明が解決しようとする課題

0004

このような従来の換気装置においては、消費電力を低減させるためには電気式シャッターを開閉する装置であるソレノイドの消費電力を低減させる必要があり、電気式シャッターの開閉の円滑化が有効である。

0005

そこで本発明は、上記従来の課題を解決するものであり、電気式シャッターの開閉を円滑化させることにより換気装置の消費電力を低減することを目的とする。

課題を解決するための手段

0006

そして、この目的を達成するために、本発明に係る換気装置は、送風路を開閉する電気式シャッターを備えた換気装置であって、前記電気式シャッターは、環状矩形形状であり中央開口を前記送風路とするシャッター枠と、矩形形状を有し長手方向における両端に回転軸を有する複数のブレードと、前記回転軸を軸中心として前記ブレードを回動させて前記送風路の開閉を行う開閉構造と、を備え、前記ブレードは、前記両端の回転軸を結ぶ線が当該ブレードの短手方向における一方に寄せて前記回転軸を設けたものであり、これにより所期の目的を達成するものである。

発明の効果

0007

本発明によれば、電気式シャッターの開閉を円滑化させることにより換気装置の消費電力を低減することができる。

図面の簡単な説明

0008

本発明に係る換気装置を示す分解斜視図
電気式シャッターを室外側から見た斜視図
ブレードを室外側から見た斜視図
ブレードの開閉動作を模式的に示す側面図
電気式シャッターの複数のブレードのみを室内側から見た正面図
電気式シャッターの底面方向から見たブレードおよびシャッター枠を模式的に示す断面図

実施例

0009

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。

0010

(実施の形態1)
図1に示すように、本実施の形態1に係る換気装置2は、例えば室内1の壁面に設置される。換気装置2は、後方図1における右側)、つまり室外側に方形状で樹脂製のフレーム3を備える。

0011

フレーム3の中央部には筒状の吸込口6が設けられており、吸込口6のほぼ中央部にプロペラファン4を有したACあるいはDCのモータ5が設けられる。

0012

プロペラファン4は、吸込口6と同心円上に設けられる。

0013

吸込口6の前方(図1における左側)、すなわち室内1側に例えば円形状の開口7を有したオリフィス8がフレーム3のほぼ中央部に備えられる。

0014

オリフィス8の前方、すなわち室内1側には、電気開閉作動される電気式シャッター9がフレーム3に係合して設けられる。なお、電気による駆動は、電気式シャッター9自体が行うのではなく、フレーム3に設けられ、図の上下方向に摺動する摺動部30の電気的駆動に連動することで行われる。

0015

オリフィス8の前方には、ほぼ中央部にスリット10を有し、周囲が樹脂製で方形状の枠体であるルーバー11がフレーム3を覆うように備えられる。

0016

電気式シャッター9を開閉する際に動作するソレノイド(図示せず)は、フレーム3に備えられ、ソレノイドに連動して摺動部30が上下方向に摺動する。

0017

図2に示すように、電気式シャッター9は、シャッター枠14と、ブレード17と、開閉構造とを備える。

0018

シャッター枠14は、環状矩形形状を有する。環状矩形形状とは、外郭が略方形であり、内部に中央開口を有する形状である。ここでいう中央開口は、矩形における真ん中にある必要は無く、枠体の内部に収まっていればよい。

0019

中央開口は、換気時における送風路を形成する。

0020

ブレード17は、矩形形状を有し、板状である。ブレード17は、複数で中央開口を塞ぐように設けられる。ブレード17は、両端に回転軸16を有しており、回転軸16の回動により板状の平面を送風路と平行に位置させることで送風路を開状態とし、また板状の平面を送風路に垂直に位置させることで送風路を閉状態とすることができる。ブレード17による前記開状態と閉状態との遷移は、開閉構造により行われる。

0021

開閉構造は、可動軸22と、レバー15と、バネ12と、シャッター枠バネ引掛部13と、レバーバネ引掛部18とを備える。

0022

可動軸22は、ブレード17に備えられた回転軸16に連動するように接続されている。つまり、可動軸22を回転軸16の周囲に沿って回転させることで、ブレード17を、回転軸16を中心として回動させることができる。可動軸22は、複数のブレード17と、当該ブレード17の同一方向における端部に接続されている。

0023

レバー15は、可動軸22が回転可能に接続される。可動軸22のレバー15に対する回動は、例えば可動軸22のブレード17とは逆側の端部が円筒形突起形状を有しており、この円筒形の突起をレバー15に設けられた孔または穴に挿入することで行われる。これにより、レバー15を直線的に移動した場合に、可動軸22が回転軸16を中心として回転可能となる。言い換えると、レバー15は、直線的な移動を可動軸22の回転軸16を中心とした回動に変換することができる。レバー15は、図1にて示した摺動部30の上下方向への移動、つまり直線的な移動を受ける受け部31を備えている。受け部31が摺動部30の移動に基づいて、レバー15を上下方向に直線的に移動させることができる。

0024

レバー15は、図2における上部、つまり受け部近傍に、バネ12の一端を引っ掛け係止する突起状のレバーバネ引掛部18を備える。

0025

バネ12は、例えばコイル状のバネであり、一端に設けられた円環部をレバーバネ引掛部18と、他端に設けられた円環部をシャッター枠14における下方(図2の下方)に設けられたシャッター枠バネ引掛部13と接続(係止)される。レバー15がソレノイドにて上方に移動した際に、ブレード17が開状態になり、この際にバネ12は、伸びるため、縮み方向への弾性力が生じる。つまりブレード17が開状態においては、バネ12はブレード17を閉状態に移行させる方向に作用する。

0026

シャッター枠バネ引掛部13は、シャッター枠14の下方に固定され、バネ12の他端が接続される。

0027

次に、ブレード17について説明する。

0028

図3に示すように、ブレード17の両端に備えられる回転軸16は円柱状の形状である。

0029

ブレード17の両端の回転軸16を結ぶ線32は、ブレード17の短手21方向における一方に寄せて配置される。図3では、線32は、短手方向における上方に寄せて設けられる。そして図3は、換気装置2、つまり電気式シャッター9を壁面に設置した場合における上下方向と一致する。従って、電気式シャッター9を壁面に設置した際には、線32によって分割される上方の面積A’が下方の面積B’よりも小さくなるように、回転軸16が配置される。

0030

言い換えると、換気装置2を壁面に取り付けて電気式シャッター9が閉じている場合に室外側からブレード17を見たときに、ブレード17の短手21の上方端からA:B(A<B)となる位置に、長手方向の直線(線32)が設けられている。

0031

図4は、ブレード17を図3における矢印33の方向から見た側面図である。

0032

ブレード17は、二枚の矩形板34、矩形板35を、長手方向をほぼ一致させ、上下方向、すなわち短手方向にずらして平面36を結合した係合構造を有する。さらに具体的には、室内1側の矩形板34が上方に位置し、室外側の矩形板35が矩形板34よりも下方に位置する。この形状により、ブレード17の短手方向の上方に上方薄肉部37が、下方に下方薄肉部38が、そして上方薄肉部37と下方薄肉部38に挟持されて肉厚部39が構成される。

0033

実線は電気式シャッター9が閉じている状態、すなわち閉状態であり、その状態からブレード17が回転軸16を中心に90度回転図4では反時計回り)することで電気式シャッター9が開いている状態、すなわち開状態(破線で示す)に移行する。また、上述したとおり回転軸16は換気装置2を壁面に取り付け電気式シャッター9が閉じている場合に、ブレード17の上方にある短手21の端からA:B(A<B)となる位置に設けられている。さらに具体的には、上方に位置する室内1側の矩形板34であって、肉厚部39に回転軸16が設けられている。つまり、回転軸16は、ブレード17の室内1側上方に設けられている。

0034

このような構成にすることにより、図2に示すように、電気式シャッター9すなわち複数のブレード17を開状態とする際に、ソレノイドが作動して摺動部30を上方に持ち上げ、これにより受け部31が持ち上がることでレバー15を上方へ持ち上げる。レバー15が持ち上げられることでレバーバネ引掛部18に引っ掛けられたるバネ12が上方に伸ばされ、図4に示すように、可動軸22が回転軸16を中心として90度回転することで、ブレード17は回転軸16を中心に90度回転する。

0035

このとき、ブレード17の自重による力、つまり回転軸16より上にあるブレード17の体積分の重さが、ブレード17が回転する方向と同方向に働くこととなる。よって、図2に示す複数のブレード17すなわち電気式シャッター9を開くために必要な力が低減され、例えば電気式シャッター9を開閉駆動する駆動部であるソレノイドの消費電力を低減することができることになる。

0036

さらに、図3に示すAとBの割合をA<B、例えばA:B=1:2とすることで、外風が室外側から吸込口6の内部を通って室内1に流入しようとした場合、外風はブレード17の表面(面A’と面B’)にぶつかり、外風の室内1への流入を防ぐ。このとき、外風が面A’にぶつかりブレード17を押す力はブレード17を回転させようとする力、すなわち電気式シャッター9を開かせようとする力となる。一方、外風が面B’にぶつかりブレード17を押す力はブレード17が閉じるときに回転する方向に力が働くこととなり、電気式シャッター9を閉じさせようとする力となる。その結果、A<BであることからA’の面積<B’の面積となり、電気式シャッター9を開かせようとする力より電気式シャッター9を閉じさせようとする力の方が大きくなる。従って、外風によって電気式シャッターが開くことなく気密性を維持することができる。

0037

なお、ブレード17の厚みが均一で上述の図4に示すAとBの割合をA≧Bとした場合、換気装置2を壁面に取り付け電気式シャッター9が閉じている状態の1枚のブレード17において回転軸16より上にある体積分の重量の方が下にある体積分の重量より大きくなる。このため、ブレード17の自重による力において、AとBの割合がA<Bとした場合よりも大きくなり、図2に示す複数のブレード17すなわち電気式シャッター9を開くために必要な力がより低減される。

0038

ただし、AとBの割合をA≧Bとすると図3に示すA’の面積≧B’の面積となる。このため、上述のように外風が室外側から吸込口6の内部を通って室内1に流入しようとした場合、電気式シャッター9を閉じさせようとする力より電気式シャッター9を開かせようとする力の方が大きくなり、外風によって電気式シャッターが開く可能性があり気密性を維持できない可能性もある。

0039

ところで、ブレード17は、送風路を閉状態とした場合には、上方薄肉部37が隣接するブレード17の下方薄肉部38と係合する。これにより、ブレード17間の隙間を減らすと共に、風が吹き付けた際の力を閉状態に働く力と開状態に働く力に分散させ、そのバランスによりシャッター自体の堅牢性を高めている。

0040

しかしながら、薄肉部を設けることで、ブレード17とシャッター枠14との間に微小ながら隙間が生じることとなる。また、ブレード17間には重なり合わせるための遊びが必要となり、これら遊びが電気式シャッター9の密閉度下げてしまうことになる。

0041

そこで、下方薄肉部38には、漏れ防止リブ19を備えている。

0042

漏れ防止リブ19は、図5及び図6に示すように、下方薄肉部38の長手方向における両端に、シャッター枠14方向に突出して設けられる。さらに詳細には、漏れ防止リブ19は、室内1側に矩形板34が、室外側に矩形板35が位置している場合には、室外側の矩形板35が構成する薄肉部から、室内1側の矩形板34側に向けて突出して設けられている。

0043

この構成により、複数のブレード17の薄肉部に生じる隙間23とシャッター枠14との間に流れる外風(図6に示す矢印)が、漏れ防止リブ19によってせき止めることとなる。このため、複数のブレード17が閉状態にあるとき、室内1への室外からの外風の流入を抑制することにより気密性を維持することができる。

0044

なお、漏れ防止リブ19は、互いに対向する内面が、突出するにつれて漸次両端側の方向に傾斜する傾斜面20を備えても良い。

0045

この構成により、閉状態に移行する際には隣接するブレード17の薄肉部が2つの漏れ防止リブ19間に挟まれるように位置するが、この際に、薄肉部が漏れ防止リブ19に干渉せず嵌る。すなわち隣接するブレード17の薄肉部が傾斜面20に接触しながら嵌り、複数のブレード17同士が重なって密着することとなるので、遊びを設けることで電気式シャッター9を開くための力を低減させながらも、気密性を維持することができる。
(変形例)
上記実施の形態では、ブレード17を二枚の矩形板で形成した点を説明したが、実際の製造工程で二枚の矩形板を張り合わせる必要は無く、樹脂により一体に形成しても上述の係合構造に含まれる。

0046

また、換気装置を壁面に設置した際の上下方向を上下として示したが、例えば天井面に配置しても良い。この場合であっても、漏れ防止リブや傾斜面は上述の機能を発揮することが可能である。

0047

また、漏れ防止リブ19を下方薄肉部38に設けたが、これは上記実施の形態におけるブレード17は、室内1側の矩形板34が上方に位置し、室外側の矩形板35が矩形板34よりも下方に位置するためである。よって、室内1側の矩形板34が下方に位置し、室外側の矩形板35が矩形板34よりも上方に位置する場合には、漏れ防止リブ19を上方薄肉部37に設けることとなる。
(発明の概要
電気式シャッターが開くとき、つまりブレードが回転軸を中心に90度回転するとき、ブレードの自重による力がブレードが回転する方向に働くこととなるので、電気式シャッターを開くための力を低減させることができる。さらに、電気式シャッターが閉じているとき外風がフレームの筒状部を通って室外側からブレードを押した場合においても、電気式シャッターを閉じさせようとする力の方が電気式シャッターを開かせようとする力より大きいため、電気式シャッターが外風の力によって開くことなく気密性を維持することができる。その結果、気密性を維持しつつ例えばソレノイドの吸引力を小さくすることでソレノイドの消費電力を低減させ換気装置の消費電力を低減することができる、という効果を奏する。

0048

また、ブレードの長手方向の両端の隙間を通る外風をせき止めることとなるので、電気式シャッターの気密性を維持することができる。

0049

また、電気式シャッターが閉じるとき、漏れ防止リブの斜面がスムーズに隣接するブレードを導くため、抵抗無くブレード同士が重なって密着することができ、更に電気式シャッターの気密性を維持することができる。

0050

本発明にかかる換気装置は、消費電力を低減することが可能であるので、台所等に使用される換気扇等としても有用である。

0051

1 室内
2換気装置
3フレーム
4プロペラファン
5モータ
6吸込口
7 開口
8オリフィス
9電気式シャッター
10スリット
11ルーバー
12バネ
13シャッター枠バネ引掛部
14 シャッター枠
15レバー
16回転軸
17ブレード
18 レバーバネ引掛部
19漏れ防止リブ
20 傾斜面
21 短手
22可動軸
23 隙間
30摺動部
31 受け部
32 線
33 矢印
34,35矩形板
36 平面
37 上方薄肉部
38 下方薄肉部
39肉厚部

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