(57)【要約】【課題】軸流式羽根に埃が付着し難く、また、省電力で常時換気に好適な、静圧印加時にも騒音の上昇の少なく、さらに、コンパクトなダクト用換気扇を得る。【解決手段】天井面に設けられた開口部から天井裏に突設され、下面に本体吸込口、その外周部にフランジ２及び側面に本体吐出口を設けた箱体状の本体１と、本体吐出口から突設され、屋外に連通したダクト１４を接続するダクト接続枠１５とを備え、本体１内部に設けられ、下面に本体吸込口と連通する送風機吸込口、及び側面の本体吐出口に連通する送風機吹出口を有する渦巻状ケーシング１０と、この渦巻状ケーシング内部１０に設けられた軸流式送風機６と、を備え、軸流式送風機６は、軸流式羽根８の軸方向の下略半分がダクト接続枠１５下端と本体フランジ２間に位置するように設けられている。【選択図】図１
2006029640.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
天井面に設けられた開口部から天井裏に突設され、下面に本体吸込口、その外周部にフランジ及び側面に本体吐出口を設けた箱体状の本体と、前記本体吐出口から突設され、屋外に連通したダクトを接続するダクト接続枠とを有するダクト用換気扇において、
前記本体内部に設けられ、下面に前記本体吸込口と連通する送風機吸込口、及び側面の本体吐出口に連通する送風機吹出口を有する渦巻状ケーシングと、
この渦巻状ケーシング内部に設けられた軸流式送風機と、
を備え、
前記軸流式送風機は、軸流式羽根の軸方向の下略半分が前記ダクト接続枠下端と本体フランジ間に位置するように設けられたことを特徴とするダクト用換気扇。
【請求項２】
天井面に設けられた開口部から天井裏に突設され、下面に本体吸込口及び側面に本体吐出口を設けた箱体状の本体と、前記本体吐出口から突設され、屋外に連通したダクトを接続するダクト接続枠とを有するダクト用換気扇において、
前記本体内部に設けられ、下面に前記本体吸込口と連通し、ベルマウス平面部を有する送風機吸込口及び前記側面の前記本体吐出口に連通する送風機吹出口を有する渦巻状ケーシングと、
この渦巻状ケーシング内部に設けられた軸流式送風機と、
前記渦巻状ケーシングの前記ベルマウス平面部の内周端部に結合され、前記軸流式羽根の外周部と吸込口の外周部を覆う円筒構造体と、
を備えたことを特徴とするダクト用換気扇。
【請求項３】
渦巻きケ−シングのベルマウス平面部の内周端部と円筒構造体の結合は、前記円筒構造体の軸方向のほぼ中間部分で結合したことを特徴とする請求項２に記載のダクト用換気扇。
【請求項４】
円筒構造体の吸込口は、軸流式羽根の外径の５０〜７０％程度の内径を有するベルマウス形状としたことを特徴とする請求項２または３記載のダクト用換気扇。
【請求項５】
軸流式送風機の軸流式羽根の後縁部が、円筒構造体に設けられた吸込口と反対の端面から突出すように配設したことを特徴とする請求項２〜４のいずれかに記載のダクト用換気扇。
【請求項６】
円筒構造体の吸込口に、内径が軸流式送風機の軸流式羽根の外径の５０〜７０％程度の別部品のベルマウス形状の吸込口を着脱可能に、または、固定して設けたことを特徴とする請求項２〜５のいずれかに記載のダクト用換気扇。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
この発明はダクト用換気扇に係り、特に、軸流式羽根に埃が付着し難い、省電力で、静圧印加時にも騒音の上昇の少ない、コンパクトなダクト用換気扇に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
平成１５年７月の建築基準法改正に伴い、２４時間換気を実現する換気扇が取付けられている。これに伴い非常に低騒音で省電力、コンパクトなパイプ用ファンの普及が急伸長している。このパイプ用ファンは、壁面に丸穴を設け、この開口穴に設けられた塩ビ製ダクトに差込挿入される。非常に施工は容易であるが、壁面に開口穴を設けるため外部の音や隙間風が侵入しやすい等の問題から、天井面にパイプ用ファンを取付けるケースが増えている。
【０００３】
この種の従来の換気扇については、製品高さを低くするものとして、本体枠の排気口側側面部とは反対側の反排気口側側面部の高さを排気口側側面部の高さより低くなるように設定し、モータが取付けられた上板部を傾斜させると共に、そのモータの上端部が排気口側側面部の上端部とほぼ同じ高さ位置となるようにしている（例えば、特許文献１参照）。
【０００４】
また、パイプファンを用いて天井裏で換気するものとして、天井面に、この天井面から室内へ向けて吹出口が形成された一対の換気ボックスが設けられるとともに、これら換気ボックスに形成された換気口から、住宅側壁の対向する位置に設けられた換気ガラリにかけて蓄熱換気ダクトが延設された住宅建物の換気構造であり、換気口にそれぞれパイプファンが設けられている（例えば、特許文献２参照）。
【０００５】
【特許文献１】特開平０９−０２６１７９号公報（段落００１２〜００２１、図１）
【特許文献２】特開平１０−０３７３３２号公報（段落００１５〜００２０、図１、図２）
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
従来のダクト用換気扇では、多翼式送風機を使用したダクト用換気扇の場合には、パイプ用ファンに比べ静圧は高いが、静圧が高くなるにつれ騒音が上昇し、消費電力も高い、さらには、シロッコファンの枚数が軸流式羽根より多いため、シロッコファンに埃が付着しやすい等の問題があった。
また、シロッコファンを使用しているため、外風などの外乱により送風機に印加される静圧が上昇すると、回転数が上昇し騒音も上昇する、また、トイレ等への設置では、常時換気を行うことになるが、消費電力が高く、本体自体も大きいといった問題があった。
また、省電力、低騒音のプロペラファンを使用したパイプ用ファンを天井に取り付ける場合には、天井裏スペースが大きく必要であり、塩ビダクト製の縦管や塩ビエルボが必要で、またプロペラファンのため、静圧の変化により換気風量が大きく変動するという問題があった。
また、天井面に換気ボックスを設け、これに形成された換気口部分にパイプファンを取付けた特許文献２の場合には換気ボックスが必要で大型になりプロペラファンのため、静圧の変化により換気風量が大きく変動するという問題があった。
【０００７】
この発明は、係る従来の問題点を解決するためになされたものであって、軸流式羽根に埃が付着し難く、また、省電力で常時換気に好適な、静圧印加時にも騒音の上昇の少なく、さらに、コンパクトなダクト用換気扇を得ることを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
この発明によるダクト用換気扇は、天井面に設けられた開口部から天井裏に突設され、下面に本体吸込口、その外周部にフランジ及び側面に本体吐出口を設けた箱体状の本体と、前記本体吐出口から突設され、屋外に連通したダクトを接続するダクト接続枠とを有するダクト用換気扇において、前記本体内部に設けられ、下面に前記本体吸込口と連通する送風機吸込口、及び側面の本体吐出口に連通する送風機吹出口を有する渦巻状ケーシングと、この渦巻状ケーシング内部に設けられた軸流式送風機と、を備え、前記軸流式送風機は、軸流式羽根の軸方向の下略半分が前記ダクト接続枠下端と本体フランジ間に位置するように設けられたものである。
【発明の効果】
【０００９】
この発明は、本体内部に設けられ、下面に前記本体吸込口と連通する送風機吸込口、及び側面の本体吐出口に連通する送風機吹出口を有する渦巻状ケーシングと、この渦巻状ケーシング内部に設けられた軸流式送風機と、を備え、軸流式送風機は、軸流式羽根の軸方向の下略半分が前記ダクト接続枠下端と本体フランジ間に位置するように設けられたので、軸流式羽根に埃が付着し難く、また、省電力で常時換気に好適な、静圧印加時にも騒音の上昇の少なく、さらに、コンパクトにすることができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１０】
実施の形態１．
図１はこの発明の実施の形態１を示すダクト用換気扇の設置時の状態を示す横断面図、
図２はダクト用換気扇の正面図、図３は円筒構造体と渦巻状ケーシング下部の構造説明図、図４は軸流式送風機の円筒構造体に対する配置説明図、図５は正面斜め方向から見たダクト用換気扇の下部渦巻状ケーシングの斜視図、図６は背面斜め方向から見たダクト用換気扇の渦巻状ケーシング下部の斜視図、図７は正面斜め方向から見たダクト用換気扇の上部渦巻状ケーシングの斜視図、図８は渦巻状ケーシング下部におけるベルマウスの有無と排気特性の関係図、図９はこの発明の実施の形態１による軸流式送風機と従来の多翼式送風機を用いたときのモータ負荷と軸流式羽根負荷の特性比較図、図１０はこの発明の実施の形態１によるダクト用換気扇と従来の多翼式送風機を用いたダクト用換気扇の送風性能、騒音特性の特性比較図、図１１はこの発明の実施の形態１によるダクト用換気扇と従来のダクト用換気扇の形状比較の説明図である。
【００１１】
図１、図２、図５〜７において、ダクト用換気扇には、下面を開放した矩形箱状の本体１の開口縁部に外方に折り曲げられたフランジ２を設けている。ダクト用換気扇の取付用開口部３は、天井４に本体１を挿入すべく設けられ、周縁には天井４を打付ける野縁５が配置されている。軸流式送風機６はモータ７のモータ軸に軸流式羽根８を差込結合して、本体１の天面１ａの下面にねじによりモータ取付板で補強固着されている。本体１の内部には、下面に本体吸込口と連通する送風機吸込口、及び本体１の一側面の本体吐出口に連通する送風機吹出口を有する渦巻状ケーシング１０を設けており、渦巻状ケーシング１０は、本体１に一体に設けられた上部渦巻状ケーシング１３と下部渦巻状ケーシング１２から構成される。
【００１２】
渦巻状ケーシング１０内には、吸込口を下に位置するように軸流式送風機６を設け、渦巻状ケーシング１０の下部渦巻状ケーシング１２の下面をベルマウス平面部１２ａで覆うと共に、このベルマウス平面部１２ａの内周端部に一体に軸流式送風機６の軸流式羽根８の外周部を覆う円筒構造体１１を設けている。また、円筒構造体１１の下部に軸流式羽根８の吸込口の外周部を覆うベルマウス形状の吸込口９を設けている。
また、図３に示すように下部渦巻状ケーシング１２のベルマウス平面部１２ａと円筒構造体１１の結合は、円筒構造体１１の軸方向の長さＬに対してほぼ中間部分（略Ｌ／２）で結合している。
円筒構造体１１の下部にはベルマウス形状の吸込口９を設け、ベルマウス形状の吸込口９の内径は軸流式羽根８の軸流式羽根外径の５０〜７０％程度としている。
また、図４に示すように軸流式送風機６の軸流式羽根８の軸方向長さＬ１に対して軸流式羽根８の後縁部は、円筒構造体１１に設けられたベルマウス形状の吸込口９と反対の端面１１ａからＬ２（Ｌ１の１０〜３０％程度）だけ突出すように配設されている。
【００１３】
また、本体１の一側面に設けられた吹出口１ｂには、屋外に連通したダクト１４を接続する段付状のダクト接続枠１５が突設されている。ダクト接続枠１５の内部には、風圧にて開閉するシャッター１６が内蔵されている。化粧グリル１７は本体１の下面の開口部を覆うようにして、周縁部が天井４の下面に当接されるように配置されている。そして、化粧グリル１７はこれに設けられたバネ１８により、下部渦巻状ケーシング１２に一体成形にて形成された図示しない化粧グリル引っ掛け部に着脱自在に引っ掛け固定されている。
【００１４】
通常、多翼式送風機を用いたこの種のダクト用換気扇では、有効利用しないダクト接続枠１５下端と本体１のフランジ２間部分に軸流式羽根８の下略半分を設置して、ダクト接続枠１５下端と本体１のフランジ２間を利用することで、渦巻状ケーシングに入り込む部分は軸流式羽根８の上部略半分とし、軸流式羽根８の軸方向寸法を割り振るようにしている。従って、渦巻状ケーシング１０を有効活用でき、結果的に天井裏に入り込む寸法である製品高さ寸法を低くしている。
【００１５】
上記構成において、渦巻状ケ−シングの組み立ては、図１、図５〜７に示すように、軸流式送風機６と上部渦巻状ケーシング１３は本体１の天面１ａに取り付けた後、下部渦巻状ケーシング１２の取り付けフランジ１９、２０、２１を本体１に取り付けられた上部渦巻状ケーシング１３のフランジ１９ａ、２０ａ、２１ａに各々合せて、ねじで固定する。
【００１６】
次に、この発明の実施の形態１の動作について図１〜図１１により説明する。
先ず、軸流式送風機６を運転すると、室内空気が、化粧グリル１７を通って軸流式送風機６の吸込口を覆った円筒構造体１１のベルマウス形状の吸込口９に吸い込まれていき、軸流式羽根８は円筒構造体１１に外周部分を覆われているため、軸方向である鉛直方向にスムーズに流れる。軸流式羽根８の後縁部は円筒構造体１１より突出しているため、この部分で前記軸方向の流れは外周方向へと変更される。円筒構造体１１から本体１内部の渦巻ケーシングに流れ込む。
【００１７】
また、ダクト接続枠１５下端と本体１のフランジ２間部分に軸流式羽根８の下略半分を設置して、渦巻状ケーシングに入り込む部分は軸流式羽根８の上部略半分とし、天井裏に入り込む寸法である製品高さ寸法を低くしているが、このように低くしても、軸流式羽根８の吹出口と渦巻ケーシング１０の吹出口の面積を比較すると、渦巻ケーシング１０の吹出口の方が大きいため特性に影響はない。
【００１８】
また、通常、この種の渦巻状ケーシングは、軸流式羽根８の吸込側から見て、多翼式送風機のファンケーシングに似た形状をしているため、図１１（ｃ）のような通常の軸流式送風機６のエルボ形のファンケーシングのように大きなスペースを取らずに、空気の流れをスムーズに曲げることができ、騒音も低減する。
【００１９】
ここで、ベルマウス形状の吸込口９の内径の大きさについて、図８により説明する。
図８に示すように、ベルマウスの無い軸流式送風機の場合には、太線一点鎖線のように静圧が全般に低い送風性能を示しているが、この発明の実施の形態１のダクト用換気扇ではベルマウス形状を有する吸込口９の内径を軸流式羽根の７０％とすると、実線の細線のように開放域の風量は低下するものの、静圧は上昇し、中風量域から全閉域にかけては優れる。ベルマウス形状を有する吸込口９の内径をこのままとし、風量をさらに低下させる場合に、実線細線の送風性能は回転数を低下させると破線細線のように風量も低下するが、それにつれ静圧も低下する。このように例えば非常に小風量の換気においては、モータのパワーを低下し過ぎた場合には、回転数のばらつきが生じたり、静圧が低下するといった不具合が生じる。
【００２０】
このような場合には、内径の大きさを軸流式羽根８の外径の５０％程度まで小さくすると、軸流式羽根負荷を調整することができ、この場合には、実線太線のように、風量は低下するが、静圧は低下しないようにすることができる。
このように、ベルマウス形状の吸込口９の内径は、軸流式送風機６の軸流式羽根８の外径の５０〜７０％程度とすることにより、風量が小風量から全風量にかけて静圧を高くすることができる。
【００２１】
一般的に軸流式送風機は、低静圧、大風量の仕様に適しており、軸流式羽根に埃も付着し難い。小型の軸流式の送風機はコンデンサーラン誘導電動機と称されるモータにより駆動され、羽根負荷が低いためモータの同期速度付近で回転駆動されており、モータ効率の高い点で運転されている。そして、非常に低騒音で消費電力も低く、モータの寿命も長いという特徴がある。
【００２２】
また、多翼式の送風機は、中静圧、中風量の仕様に適し、多翼羽根に埃が付着し易いが、静圧印加に風量の低下が少ない。小型の多翼式の送風機はコンデンサーラン誘導電動機と称されるモータにより駆動され、羽根負荷が軸流式のものより大きく、モータの同期速度より低い点で回転駆動されており、モータ効率の低い点で運転しているため、多翼羽根の最大羽根効率は軸流式のものより高いもののモータ効率の低い点で運転しているため消費電力も高くなっている。低騒音ではあるが送風機本体も大きくなるという特徴がある。
【００２３】
次に、この発明の実施の形態１による軸流式送風機と従来の多翼式送風機を用いたときのモータ負荷と羽根負荷の特性比較を図９により説明する。
図において、太線が本実施の形態の場合、細線が従来の多翼式送風機の場合を示す。
コンデンサーラン誘導電動機の場合、回転数が高くなるにつれトルクは上昇し、これにつれ、モータ出力、モータ効率共に右上がりに上昇する。ある回転数でトルクが最大となり、この時、モータ出力、モータ効率共にほぼ最大になる。さらに回転数が上昇するとトルクは右下がりに低下し、モータ出力、モータ効率共に同様に低下する。ここで、羽根負荷カーブは回転数の２乗で上昇し、従来の多翼送風機の場合には、本実施の形態の軸流式送風機の場合より非常に大きい。多翼送風機の場合、モータのトルクも大きく、モータ出力も大きい。モータ出力が大きい分、モータ効率もわずかに高くなる。
【００２４】
これに対して、軸流式送風機の場合は、羽根負荷は低くモータ出力も低い。運転ポイントは、多翼送風機では、回転数は低く、モータ効率も最大効率の１／２程度の低いポイントＮ１で運転される。運転ポイントの出力も回転数が低い分、小さい。
これに対して、軸流式送風機では、回転数は高く、モータ効率も最大効率に近いポイントＮ２で運転される。運転ポイントの出力も回転数が高い分大きい。このように軸流式送風機は、モータパワーが小さい分、また、運転ポイントのモータ効率が高い分、モータ出力はほぼ同一でも消費電力を低くすることができる。
【００２５】
次に、この発明の実施の形態１による軸流式送風機と従来の多翼式送風機を用いたダクト用換気扇の送風性能、騒音特性、圧損の特性比較を図１０により説明する。
図において、実線太線がこの発明の実施の形態１による軸流式送風機、実線細線が従来の多翼式送風機を用いたダクト用換気扇の特性を示す。
従来の多翼式送風機を用いたダクト用換気扇は、例えば、羽根外径がφ８５程度、羽根幅は４５ｍｍ程度では、静圧印加が少ない場合には風量は５０ｍ3／h、（図１０のＦ２）回転数は１０００ｒ／ｍ程度（Ｄ２）であるが、例えば、配管状態でダクト２０ｍ相当印加状態でさらに外風が７ｍ／ｓ程度かかった状態（静圧が３５Ｐａ程度印加状態）では、風量は２８ｍ3／h（Ｆ１）、回転数は１５００ｒ／ｍ程度（Ｄ１）、騒音は２６ｄＢ（Ｅ２）から３２ｄＢ（Ｅ１）に６ｄＢ程度上昇する。
【００２６】
これに対して、この発明の換気扇は、例えば、軸流式羽根外径がφ８５程度、軸流式羽根の軸方向寸法は４０ｍｍ程度では、静圧印加が少ない場合には風量は５０ｍ3／h（Ｃ２）、回転数は２５００ｒ／ｍ程度（Ａ２）であるが、例えば、配管状態でダクト５ｍ相当印加状態でさらに外風が５ｍ／ｓ程度かかった状態（静圧が２０Ｐａ程度印加状態）では、風量は２４ｍ3／h（Ｃ１）、回転数は２４００ｒ／ｍ程度（Ａ１）、騒音は２８ｄＢ（Ｂ２）から２６ｄＢ程度（Ｂ１）に低下する。
【００２７】
すなわち、使用勝手として、ダクト配管が２０ｍ程度と長く、外風も７ｍ／ｓ高い中層住宅などでは、多翼式の従来のダクト用換気扇が望まれるが、戸建て住宅のようにダクト配管が非常に短くて、外風も５ｍ／ｓ程度以下と少ない場合には、本考案のような軸流式ダクト用換気扇の方が消費電力も低く、軸流式羽根の埃耐力も高いことから、また騒音の変化も少ないことからメリットが大きい。さらには、天井面に入り込む寸法である製品高さ寸法が低くできることから、天井裏スペースの設置制約も少なくなる。
【００２８】
次に、この発明の実施の形態１による軸流式送風機を用いダクト用換気扇と従来の多翼式送風機を用いたダクト用換気扇及びパイプ用ファンを用いたものの比較を図１１により説明する。図１１（ａ）はこの発明の実施の形態１によるダクト用換気扇の断面図（図１と同じ）、図１１（ｂ）は従来のダクト用換気扇の断面図、図１１（ｃ）はパイプ用ファンを用いたものの断面図である。
【００２９】
先ず、多翼式送風機を用いた従来のダクト用換気扇との相違点を説明する。多翼式送風機２４の軸方向寸法であるモータ７及びシロッコファン２３の合計寸法は、本実施の軸流式送風機よりわずかに大きい程度である。但し、図１１（ｂ）に示すようにベルマウス平面部２７に吸込口２５が設けられており、シロッコファン２３の軸方向部分は、ダクト接続枠１５の開口穴にほぼ一致している。すなわち、シロッコファン２３の吹出し流れは、シロッコファン２３の軸方向寸法の全域であるため、このようにダクト接続枠１５の開口穴を位置しなければシロッコファン２３の吹出し流れはスムーズにいかない。
しかし、この発明の実施の形態１によるダクト用換気扇は、渦巻状ケーシングのベルマウス平面部１２ａより下にベルマウス形状の吸込口９があり、軸流式送風機６の軸流式羽根の軸方向の下略半分がダクト接続枠１５下端と本体フランジ間に位置するように設けられたので、ダクト接続枠１５の開口穴に対して、軸流式羽根８の上略半分となる。
【００３０】
このため、従来のダクト用換気扇では、モータ７の取付フランジ面は天面１ａよりさらに高い位置となり、結果的にモータの最上部位置は、ダクト接続枠１５の最上部位置よりさらに高い位置になってしまうが、この発明の実施の形態１によるダクト用換気扇は、モータ７の取付フランジ面は天面１ａであり、モータの最上部位置は、ダクト接続枠１５の最上部位置より低い。従って、天井裏に必要なスペース高さＨ１は従来のダクト用換気扇の高さＨ２より低い。
なお、従来のダクト用換気扇の羽根の外径が大型の場合には、羽根の主板部分を絞り形状としてこの部分にモータ７を埋め込む形で構成できモータ７の軸方向寸法とシロッコファン２３の軸方向寸法をラップさせることができるが、小型の羽根の場合には、そのようにできない。
【００３１】
次に、パイプ用ファンを用いたものの施工方法について相違点を説明する。
省電力、低騒音のプロペラファンを使用したパイプ用ファン４１を天井に取り付ける場合には、野縁５の開口穴部分に塩ビダクト製の縦管４２や塩ビエルボ４３が必要で、天井４には縦管４２の外径とほぼ同等の丸穴を明け、縦管４２はこの丸穴のみでは固定できず野縁５等にも固定する必要もある。このように、天井裏スペースが大きく必要であり、天井裏に必要なスペース高さＨ３は、この発明の実施の形態１によるダクト用換気扇の高さＨ１より高い。また、シャッター機能などは例えばダクト１４の部分にチャッキシャッター４４と呼ばれている部材を別に設ける必要がある。また、これによる圧損による風量低下も大きい。またプロペラファン４０のため、静圧の変化により換気風量が大きく変動するという問題もある。
【００３２】
以上のように、軸流式送風機６は、軸流式羽根８の軸方向の下略半分がダクト接続枠１５下端と本体フランジ２間に位置するように設けられたので、ダクト接続枠１５下端と本体１のフランジ２間を有効利用して、渦巻状ケーシング１０に入り込む部分は軸流式羽根８の上略半分となり、天井に入り込む寸法である製品高さ寸法を低くしてコンパクトにすることができ、また、軸流式羽根８に埃が付着し難く、また、省電力で常時換気に好適で、静圧印加時にも騒音の上昇を少なくすることができる。
【００３３】
また、渦巻状ケーシング１０のベルマウス平面部１２ａの内周端部に結合され、軸流式羽根８の外周部と吸込口の外周部を覆う円筒構造体１１を備えたので、軸流式送風機を用いたパイプ用ファンに比べわずかなスペースで効率良く空気の流れをスムーズに曲げることができ、開放風量は低下するものの、静圧は上昇し静圧印加時の騒音も低減する。
また、渦巻きケ−シング１０のベルマウス平面部１２ａの内周端部と円筒構造体１１の結合は、円筒構造体１１の軸方向のほぼ中間部分で結合したので、樹脂などにより一体成形にて構成できる。
【００３４】
また、円筒構造体１１の吸込口は、軸流式羽根８の外径の５０〜７０％程度の内径を有するベルマウス形状の吸込口９としたので、吸込口９が無い場合より開放風量は低下するものの静圧は上昇する。そして、吹出側は風圧式シャッターや排気用の換気ダクトの接続による圧力損失が大きくなっても十分換気を行うことができる。
【００３５】
また、円筒構造体の吸込口に、内径が軸流式送風機の軸流式羽根の外径の５０〜７０％程度の別部品のベルマウス形状の吸込口を着脱可能に、または、固定して設けたので、通常モータパワーを低下することによる換気風量の低下を簡単な構造で実施でき、また、風量低下に伴って騒音や消費電力は低下しないが、風量が低下するだけで静圧は同等とすることができる。
また、軸流式送風機６の軸流式羽根８の後縁部が、円筒構造体１１に設けられた吸込口と反対の端面１１ａから突出すように配設したので、軸流式送風機６の軸方向流れを多翼式送風機の垂直流れのようにより効率良く軸流式羽根８の後縁部分で変更できこれに伴う騒音の上昇もない。
【００３６】
実施の形態２
図１２はこの発明の実施の形態２を示すダクト用換気扇の設置時の状態を示す横断面図である。実施の形態１では、円筒構造体１１の下部に設けられたベルマウス形状の吸込口９の内径は、軸流式送風機６の軸流式羽根８の外径の５０〜７０％程度としたが、本実施の形態は、従来のベルマウス形状の吸込口を有しない軸流式送風機を用いたダクト用換気扇、または、実施の形態１の図１に示したダクト用換気扇のベルマウス形状の吸込口９の内径が軸流式送風機６の軸流式羽根８の外径の７０％程度を越えている場合、または、５０〜７０％程度の範囲で定めたものより小さくする場合に、ベルマウス形状の吸込口９の内径が軸流式送風機６の軸流式羽根８の外径の５０〜７０％程度の範囲の別部品のベルマウス形状の吸込口５１を吸込口９の上に着脱可能に、または、固定して設けたものである。他の構成は実施の形態１と同じなので説明を省略する。
【００３７】
一般的に、風量を低下させたい場合には、モータのパワーを低下させる。この場合には、モータパワーの低下に伴い、回転数が低下し、消費電力、騒音も低下するが静圧も低下してしまう。小型の換気扇は軸流式羽根が小さいため静圧はあまり高くないため静圧が低下することで、例えば外風がかかった状態では十分換気できない場合が発生する。また、もともと消費電力も少なく、騒音も低いためモータパワー変更するまでもなく、もっと簡単に低コストで実現できるとよい。多翼送風機では一般的に吸込みベルマウスの吸込口の大きさを変更して羽根の負荷すなわち風量を調整する方法がある。但し、従来の軸流式送風機の場合には、軸流式羽根外径よりベルマウス内径は大きいためこのような羽根負荷の調整はできない。
【００３８】
但し、本実施の形態では、例えば、軸流式送風機６の軸流式羽根８の吸込み側に軸流式羽根８の外径の７０％程の内径を有するベルマウス形状の吸込口９を有しているとき、さらにこれより内径の小さい５０％程の内径を有するベルマウス形状の吸込口５１をさらに追加することができる。このようにすることで、実施の形態１の図８に示したように、モータパワーを低下して風量調整した場合の送風性能は破線のようであるが、本実施の形態では、太線のように風量は低下するが静圧は低下することはない。また、このベルマウス形状５１を追加することによる消費電力は図１０で示すように羽根負荷が低下するためわずかに低下し、騒音もわずかに低下するだけである。
【００３９】
以上のように、従来のベルマウス形状の吸込口の無い軸流式送風機を用いたダクト用換気扇、または、ベルマウス形状の吸込口を有する軸流式送風機を用いたダクト用換気扇のベルマウス形状の吸込口９に、さらに、内径が軸流式送風機６の軸流式羽根８の外径の５０〜７０％程度の別部品のベルマウス形状の吸込口を着脱可能に、または、固定して設けるという簡単な方法で、通常モータパワーを低下することによる換気風量の低下を簡単な構造で実施でき、また、風量低下に伴って騒音や消費電力は低下しないが、風量が低下するだけで静圧は同等に調整することができる。
なお、本実施の形態では、ベルマウス形状の吸込口９に、さらに、内径が軸流式送風機６の軸流式羽根８の外径の５０〜７０％程度の別部品のベルマウス形状の吸込口を着脱可能に、または、固定して設けたが、従来のベルマウス形状の吸込口を有しない軸流式送風機を用いたダクト用換気扇に設けてもよい。
【図面の簡単な説明】
【００４０】
【図１】この発明の実施の形態１を示すダクト用換気扇の設置時の状態を示す横断面図である。
【図２】図１の正面図である。
【図３】この発明の実施の形態１を示すダクト用換気扇の円筒構造体と渦巻状ケーシング下部の構造説明図である。
【図４】この発明の実施の形態１を示すダクト用換気扇の軸流式送風機の円筒構造体に対する配置説明図である。
【図５】この発明の実施の形態１を示すダクト用換気扇の渦巻状ケーシング下部の正面斜め方向から見た斜視図である。
【図６】この発明の実施の形態１を示すダクト用換気扇の渦巻状ケーシング下部の本体ケーシング側から見た斜視図である。
【図７】この発明の実施の形態１を示すダクト用換気扇の上部渦巻状ケーシングを正面斜め方向から見た斜視図である。
【図８】この発明の実施の形態１を示すダクト用換気扇の渦巻状ケーシング下部におけるベルマウスの有無と排気特性の関係図である。
【図９】この発明の実施の形態１を示すダクト用換気扇の軸流式送風機と従来の多翼式送風機を用いたときのモータ負荷と軸流式羽根負荷の特性比較図である。
【図１０】この発明の実施の形態１を示すダクト用換気扇と従来の多翼式送風機を用いたダクト用換気扇の送風性能、騒音特性の特性比較図である。
【図１１】この発明の実施の形態１を示すダクト用換気扇と従来のダクト用換気扇及びパイプ用ファンの形状比較の説明図である。
【図１２】この発明の実施の形態２を示すダクト用換気扇の設置時の状態を示す横断面図である。
【符号の説明】
【００４１】
１  本体、２  フランジ、４  天井、５  野縁、６  軸流式送風機、８  軸流式羽根、９  ベルマウス形状吸込口、１０  渦巻状ケーシング、１１  円筒構造体、１２  下部渦巻状ケーシング、１２ａ  ベルマウス平面部、１３  上部渦巻状ケーシング、１４  ダクト、１５  ダクト接続枠、５１  ベルマウス形状の吸込口。
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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【図９】
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【図１０】
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【図１１】
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【図１２】
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