(57)【要約】【課題】単純な構造でソレノイドの放熱性を改善することができ、温度上昇を抑制することができる換気扇を提供する。【解決手段】換気扇５０は、回転することにより通風路７２内の空気を流通させる羽根２と、羽根２を駆動する電動機１と、通風路７２を開閉するシャッター装置５と、シャッター装置５を駆動するソレノイド６と、ソレノイド６に熱伝導可能に接続されるとともに、一部を通風路７２に露呈してソレノイドから伝導された熱を放熱する放熱手段１０とを有している。【選択図】        図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
電動機と、前記電動機の回転軸に取り付けられた羽根とを有する送風機と、
前記送風機が格納され、前記送風機により吸い込まれた空気が流れる通風路を有するケーシングと、
前記通風路を開閉するシャッター装置と、
前記シャッター装置を駆動するソレノイドと、
前記ソレノイドに設けられる放熱手段と
を備えたことを特徴とする換気扇。
【請求項２】
前記放熱手段は、
前記ソレノイドに熱伝導可能に接続されるとともに、少なくとも一部を前記通風路の流通空気に接する
ことを特徴とする請求項１に記載の換気扇。
【請求項３】
電動機と、前記電動機の回転軸に取り付けられた羽根とを有する送風機と、
前記送風機が格納され、前記送風機により吸い込まれた空気が流れる通風路を有するケーシングと、
前記通風路を開閉するシャッター装置と、
前記シャッター装置を駆動するソレノイドと、
前記ソレノイドに設けられる放熱手段とを備えた換気扇であって、
室内と室外とを隔てる室壁に連通穴が設けられており、
前記連通穴開口部を覆うとともに前記通風路を形成するフレームを備え、
前記ソレノイドは、前記フレーム内部に収納されており、
前記放熱手段は、前記フレームと前記ソレノイドとの間に設けられた放熱部材と、前記フレームに穿孔され前記放熱部材を前記フレームのフランジ部に形成される通風路に露呈する開口穴を有する
ことを特徴とする換気扇。
【請求項４】
前記放熱部材は、銅、アルミニウムおよび鋼のいずれか１つにより作製されている
ことを特徴とする請求項３に記載の換気扇。
【請求項５】
電動機と、前記電動機の回転軸に取り付けられた羽根とを有する送風機と、
前記送風機が格納され、前記送風機により吸い込まれた空気が流れる通風路を有するケーシングと、
前記通風路を開閉するシャッター装置と、
前記シャッター装置を駆動するソレノイドと、
前記ソレノイドに設けられた放熱部材と、
難燃性樹脂又は不燃材で作製され、前記ソレノイドおよび前記ソレノイドに設けられた放熱部材を覆う樹脂カバーを備え、
前記フレームが非難燃性樹脂により作製されている
ことを特徴とする換気扇。
【請求項６】
室内と室外とを隔てる室壁に形成された連通穴に設けられ、
前記連通穴開口部を覆うとともに前記通風路を形成するフレームと、
回転することにより前記通風路内の空気を流通させる羽根と、
前記羽根を駆動する電動機と、
前記通風路を開閉するシャッター装置と、
前記フレーム内部に収納されて前記シャッター装置を駆動するソレノイドとを有する換気扇において、
前記フレームと前記ソレノイドとの間に放熱部材を設け、前記フレームの前記放熱部材に対向する位置に開口穴を形成して前記放熱部材を前記フレームのフランジ部に形成される前記通風路に露呈させた
ことを特徴とする換気扇。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、室内と外部とを隔てる室壁に形成された通風路を形成して、この通風路を介して室内と外部との間で強制的に空気を流通させる換気扇に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
従来の換気扇においては、例えば、回転することにより通風路内の空気を流通させる羽根と、この羽根を駆動する電動機と、通風路を開閉するシャッター装置と、このシャッター装置を駆動するソレノイドとを有するものが提案されている（例えば、特許文献１および２参照）。
【０００３】
【特許文献１】特開平７−１９０４３８号公報
【特許文献２】特開平７−１９０４３９号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
上述のような換気扇においては、必要なシャッター駆動力を得る目的で、単純に巻線の巻数を多くしてソレノイドの吸引力を大きくすると発熱量が増加してソレノイドの温度上昇が大きくなるという問題がある。また、従来温度上昇を法律で定められた安全基準内のものとする目的で、巻線の巻数を少なくしてソレノイドの吸引力を小さくしたり、所定の吸引力を確保する目的でソレノイドのサイズを大型化したりする対策を必要とした。
【０００５】
なお、これに付随して、以下の問題もあった。つまり、所定の使用温度環境でソレノイドの巻線温度が上昇すると巻線抵抗が増加して、巻線に流れる電流が減少して吸引力が低下する。そして、シャッター動作を不安定にするという問題もあった。
【０００６】
また、ソレノイドは非常に高温になるので、従来、換気扇のベースとなるフレームや、ソレノイドのケースは、難燃性樹脂等の材料で作製されている。しかしながら、難燃性樹脂は非難燃性樹脂よりも高価であり、また、特にフレームは、部材の大きさが大きく、その材料を多く必要とするため、製造コストが高くなるという問題もあった。また、樹脂は一般的に熱伝導率が悪いため、ソレノイドのケース内に熱がこもりやすく温度上昇がさらに高くなるという問題もあった。
【０００７】
本発明は上記課題を解決するもので、単純な構造でソレノイドの放熱性を改善することができ、温度上昇を抑制することができる換気扇を提供することを第１の目的とする。
第２の目的は、単純な構造でソレノイドの温度上昇を抑制することにより、ソレノイド吸引力の増加改善を図り、シャッター動作の安定した換気扇を提供することである。
第３の目的は、単純な構造でソレノイドの温度上昇を抑制しつつ、フランジとソレノイドとの間を難燃性材料で覆うことで、フランジ部に非難燃性樹脂を使用して製造コストの安い換気扇を提供することである。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
上述した課題を解決し、第１と第２の目的を達成するために、本発明の換気扇は、電動機と、電動機の回転軸に取り付けられた羽根とを有する送風機と、送風機が格納され、送風機により吸い込まれた空気が流れる通風路を有するケーシングと、通風路を開閉するシャッター装置と、シャッター装置を駆動するソレノイドと、ソレノイドに設けられる放熱手段とを備えている。
【０００９】
また、第３の目的を達成するために、本発明の他の換気扇は、放熱手段は、フレームの裏面とソレノイドとの間に挟まれた平板状の放熱板であり、この放熱板が、銅、アルミニウムおよび鋼のいずれかにより作製されている。
【発明の効果】
【００１０】
この発明によれば、単純な構造でソレノイドの放熱性を改善することができ、温度上昇を抑制することができる換気扇を提供することができる。また、単純な構造でソレノイドの温度上昇を抑制することにより、ソレノイド吸引力の増加改善を図り、シャッター動作の安定した換気扇を提供するができる。さらに、単純な構造でソレノイドの温度上昇を抑制しつつ、フランジとソレノイドとの間を難燃性材料で覆うことで、フランジ部に非難燃性樹脂を使用して製造コストの安い換気扇を提供することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１１】
以下に、本発明にかかる換気扇の実施の形態を図面に基づいて詳細に説明する。なお、この実施の形態によりこの発明が限定されるものではない。
【００１２】
実施の形態．
図１はこの発明にかかる実施の形態の換気扇の横断面図である。図２は換気扇が室壁に取り付けられる様子を説明するために換気扇のフレームのみで示す斜視図である。図３は図１の換気扇のルーバを外した状態の正面図である。図４は図３のIV-IV線に沿う矢視断面図である。図５は放熱板の形状やソレノイドが樹脂カバーで覆われている様子を示すソレノイド近傍の裏面図である。図６はフレームに穿孔されたスリットにより放熱板が露呈されている様子を示す要部断面図である。
【００１３】
図１乃至図３において、室内６０と室外６１とを隔てる室壁７０に貫通穴７０ａが設けられ、この貫通穴７０ａにパイプ７１が埋め込まれている。パイプ７１は、室内６０と室外６１とを連通する連通穴を構成し、換気扇５０は、このパイプ７１（連通穴）に取り付けられている。この点について詳細に説明すると、換気扇５０は、パイプ７１の室内６０側の開口部とこの開口部周囲の壁面に取り付けられている。換気扇５０は、室内６０と室外６１との間で強制的に空気を流通させる動作をする。一方、パイプ７１の室外６１側の開口部には、ベントキャップ５３が設けられている。ベントキャップ５３は、室外６１からの雨水の浸入を防ぐ働きをする。
【００１４】
換気扇５０は、パイプ７１の室内６０側の開口位置に開口にそって環状に配設されるフレーム３を有している。フレーム３は、非難燃性樹脂材である例えばＡＢＳ樹脂、ＰＰ樹脂およびＰＳ樹脂等にて一体に成型されて作製され、パイプ７１の内側に嵌装される円筒部３ａとこの円筒部３ａの室内６０側の開口に形成されたフランジ部３ｂとから構成されている。なお、非難燃性樹脂材は、一般に難燃性樹脂と比べて安価である。
【００１５】
フレーム３を構成する円筒部３ａとフランジ部３ｂのうち、円筒部３ａは、一方の端部をパイプ７１内に挿入され、他方の端部は、パイプ７１の開口部から室内６０側に所定の長さだけ突出している。一方、フランジ部３ｂは、この円筒部３ａの突出した側の開口端部から室壁７０の壁面に沿って平行に半径方向に延びるように設けられ、その後所定の位置で全周にわたって室壁７０側に折れ曲がり、その外周縁部は、最終的に室壁７０の壁面に当接している。この結果、フランジ部３ｂは円筒部３ａの突出する部分と協働して壁面側に開口を向ける半径方向断面コの字形の環状の形状を成し、内部に環状の空間を形成している。すなわち、フレーム３は、パイプ７１の室内６０側の開口部に、開口の縁部にそって概略矩形環状の閉ざされた空間を形成している。
【００１６】
この閉ざされた空間を形成しているコ字形断面の部分は、図２に示すように、円筒部３ａの形成する内周部は、円筒状を成し、一方、フランジ部３ｂの外周部は矩形筒状を成している。特に円筒部３ａの内周面にて形成されるオリフィス７２は、ルーバ４の通気口となる前面開口４ａやシャッター枠５ｂとともに換気扇５０内に通風路を形成している。このように構成されたフレーム３の室内６０側に対向する面において、１つの角部に複数のスリット（開口穴）３ｃが穿孔されている。そして、このスリット３ｃが穿孔された部分の裏面に、放熱板１０が貼着されて、さらに、この放熱板１０の裏面にソレノイド６が設けられている。フランジ部３ｂの外周には、オリフィス７２を室内６０側から覆うルーバ４が嵌着されている。
【００１７】
図１において、換気扇５０は、円筒部３ａ内に配置された電動機１とこの電動機１により駆動される羽根２とを有している（電動機１と羽根２とは、送風機を構成している）。羽根２は、電動機１によって回転され室内の空気を室外に流通させる。さらに、換気扇５０は、オリフィス７２を開閉するシャッター装置５と、シャッター装置５を駆動するソレノイド６とを有している。ソレノイド６は、フランジ部３ｂの裏面のフレーム３内部に設けられている。
【００１８】
図４に示されるように、ソレノイド６は、図示しないコイルを有する本体６ａと、このコイルの巻線に流れる電流を入り切りすることにより、本体６ａの下面から上下方向に出没するように進退動作する可動鉄心６ｂと、この可動鉄心６ｂの先端に設けられた作動ピン６ｃとを有している。図示しないが、ソレノイド６は、本体６ａの対向する２側面に巻線を露出させており、このうちの一方の巻線露出面を放熱板１０に向けるように配設されている。作動ピン６ｃは、フランジ部３ｂを貫通してルーバ４側に突出している。
【００１９】
シャッター装置５は、ソレノイド６の作動ピン６ｃに押されて移動するレバー５ｄと、レバー５ｄを介して連結された複数枚の板状のシャッター５ａと、このシャッター５ａのそれぞれの両端部を支持するシャッター枠５ｂと、レバー５ｄとシャッター枠５ｂとの間に張架されたばね５ｃとから構成されている。
【００２０】
シャッター装置５は、フランジ部３ｂに形成された爪１１と固定ねじ１２（図２）とにより、フランジ部３ｂに対して着脱自在に装着されている。ソレノイド６は、一面に開口部を有する略直方体状の樹脂カバー１５で覆われている。樹脂カバー１５は、開口部がフランジ部３ｂに向くようにソレノイド６に被せられている。樹脂カバー１５は難燃性樹脂（難燃性材料）である例えばＰＢＴ樹脂で作製されている。そして、放熱板１０も難燃性の材料にて作製することで、フランジ部３ｂに対して、ソレノイド６を難燃性材料で覆うことで、フランジ部３ｂを含むフレーム３の材料として非難燃性樹脂を用いることができ、製造コストの安い換気扇とすることができる。
【００２１】
図２乃至図６おいて、フランジ部３ｂのフレーム３の室内６０側に対向する面において、シャッター枠５ｂ内側となる位置の１つの角部に細長状の複数のスリット（開口穴）３ｃが穿孔されている（図２）。そして、このスリット３ｃが設けられている部分のフランジ部３ｂの裏面に放熱板１０が貼着されている（図４）。放熱板１０は、熱伝導性の高い、例えば、銅、アルミニウムおよび鋼などで作製されている。放熱板１０の裏面には、ソレノイド６が設けられている。フランジ部３ｂはスリット３ｃを介して、オリフィス７２が形成する通風路に放熱板１０を露呈させている（図６）。放熱板（放熱部材）１０とスリット（開口穴）３ｃは、ソレノイド６と通風路との間に設けられ、ソレノイド６の熱を通風路内の流通空気（風）に放熱する放熱手段を構成している。
【００２２】
図５に示されるように、放熱板１０は、ソレノイド６の可動鉄心６ｂを除く部分の本体６ａよりも大きくされている。そして、樹脂カバー１５の一端が開口している端面と当接することで、隙間を少なくしている。
【００２３】
図６に示されるように、シャッター５ａの間を通ったのちフランジ部３ｂの表面を進む流通空気Ｆａは、スリット３ｃを介して、放熱板１０に接触する。これにより、放熱板１０の熱が空気に奪われる。この結果、ソレノイド６にて発生する熱が、換気扇５０の中を通過する流通空気Ｆａに発散されソレノイド６の温度がさがる。
【００２４】
動作を説明する。換気扇５０が運転されると、ソレノイド６が作動し、可動鉄心６ｂの先端の作動ピン６ｃがレバー５ｄを引き上げる。これにより、このレバー５ｄに連結されている複数個のシャッター５ａが開く（図１）。同じくして、電動機１により羽根２が回転を始め、室内６０の空気はシャッター枠５ｂ内を通過する流通空気Ｆに示すように、羽根２に吸引されルーバ４の前面開口４ａからシャッター枠５ｂ内とオリフィス７２を通り、ベントキャップ５３から室外６１に排気される。
【００２５】
このとき、流通空気Ｆの一部Ｆａは、図６に示すようにフランジ部３ｂに形成されたスリット（開口穴）３ｃから露呈する放熱板１０に接触しながら通過する。これにより、ソレノイド６から発熱した熱は、放熱板１０を伝導して、スリット３ｃにて露呈した部分にて、流通空気Ｆａに放熱される。これにより、ソレノイド６の熱が逃げ、温度上昇が抑制される。
【００２６】
運転が停止されると、ソレノイド６の吸着力がなくなることで可動鉄心６ｂの先端の作動ピン６ｃが戻り、ばね５ｃでレバー５ｄが引き戻され、シャッター５ａが閉じる。
【００２７】
なお、ソレノイド６の熱が伝導しやすいように放熱板１０とソレノイド６を接するように設けたり、放熱板１０の材料として熱伝導率の高い材料を用いたり、スリット３ｃの面積を大きくしたり、シャッター枠５ｂ内を通過する風量を多くしたりすることにより、より効率的な放熱を行なうことができる。このようにソレノイド６の発熱を、放熱板１０を介して流通空気に発散させることにより、大きな放熱効果を得ることができる。また、これに伴いソレノイド吸引力の増加改善効果を得ることができる。
【００２８】
なお、本実施の形態の放熱手段は、フランジ部３ｂとソレノイド６との間に挟まれた放熱板（放熱部材）１０とこれを通風路内空間に露呈するスリット（開口穴）３ｃであるが、放熱手段はこれに限定されるものではなく、ソレノイド６の熱を通風路内の流通空気（風）に良好に伝導できるものであればよい。例えば、スリット３ｃから通風路内に突出する空冷フィンを設けて、これによりソレノイド６の熱を発散させてもよい。また、通風路内空間とソレノイド６とを結ぶようにヒートパイプを設けてもよい。さらには、水冷式のように温度伝達媒体を循環させるようにしてもよい。一方、放熱手段として、放熱板を介在させることなく。ソレノイド６の側面をスリット３ｃから直接通風路空間に露呈するようにしてもよく。この場合は、スリット３ｃのみが放熱手段を構成することになる。
【００２９】
以上のように、本実施の形態の換気扇５０においては、ソレノイド６とフランジ部３ｂ裏面側の間に設けた、ソレノイド６の側面に密着する熱伝導性のよい放熱板１０を、フランジのスリット３ｃに重ねることで、シャッター５ａ側から見て放熱板１０を露出させるようにして、シャッター枠５ｂ内を通過する流通空気にて、スリット３ｃを介してソレノイド６の放熱を行なうので、ソレノイド６の温度上昇を抑制することができる換気扇を提供できる。
【００３０】
また、単純な構造でソレノイド６の温度上昇を抑制可能とすることにより、ソレノイド６吸引力の増加改善を行ない、安定したシャッター動作の換気扇を提供できる。
【００３１】
さらにまた、熱伝導性のよい放熱板１０として、銅板、アルミ板もしくは鋼板等の熱伝導率の高い金属製板材にすることで、ソレノイド６の温度上昇を抑制しつつ、ソレノイド６を難燃性材料で覆い、フランジ部３ｂとソレノイド６との間を難燃性材料で仕切ることでフランジ部３ｂに非難燃性樹脂が使用可能となり、製造コストの安い換気扇を提供することができる。
【図面の簡単な説明】
【００３２】
【図１】この発明にかかる実施の形態に換気扇の横断面図である。
【図２】図１の換気扇のルーバを外した状態の正面図である。
【図３】換気扇が室壁に取り付けられる様子を説明するために換気扇のフレームのみで示す斜視図である。
【図４】図３のIV-IV線に沿う矢視断面図である。
【図５】放熱板の形状やソレノイドが樹脂カバーで覆われている様子を示すソレノイド近傍の裏面図である。
【図６】フレームに穿孔されたスリットにより放熱板が露呈されている様子を示す要部断面図である。
【符号の説明】
【００３３】
１  電動機
２  羽根
３  フレーム
３ａ  円筒部
３ｂ  フランジ部
３ｃ  スリット（放熱手段）
４  ルーバ
４ａ  前面開口（通風路、通気口）
５  シャッター装置
５ａ  シャッター
５ｂ  シャッター枠（通風路）
５ｃ  ばね
５ｄ  レバー
６  ソレノイド
６ａ  本体
６ｂ  可動鉄心
６ｃ  引掛部
１０  放熱板（放熱手段）
１１  爪
１５  樹脂カバー
５０  換気扇
５３  ベントキャップ
６０  室内
６１  室外
７０ａ  貫通穴
７０  室壁
７１  パイプ（連通穴）
７２  オリフィス（通風路）
Ｆ，Ｆａ  流通空気
【図１】
2006343048.tif 000003
【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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