(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
扇風機型の回転羽根部をモータの回転軸に取り付けるとともに、回転軸芯方向における前記回転羽根部の一部分のみを回転軸芯周りで囲う円環状の枠体を設けた換気扇について、
回転軸芯方向で前記枠体に円筒体を継ぎ足し接続し、前記回転羽根部をその全体が前記枠体と前記円筒体とからなる風洞の内部に収まる状態に回転軸芯方向に位置調整して配置するのに、
前記回転軸に継ぎ足し連結した延長軸に前記回転羽根部を取り付けた状態で、前記回転羽根部をその全体が前記風洞内に収まる状態に配置してある換気扇改良構造。
【請求項２】
扇風機型の回転羽根部をモータの回転軸に取り付けるとともに、回転軸芯方向における前記回転羽根部の一部分のみを回転軸芯周りで囲う円環状の枠体を設けた換気扇について、
回転軸芯方向で前記枠体に円筒体を継ぎ足し接続し、前記回転羽根部をその全体が前記枠体と前記円筒体とからなる風洞の内部に収まる状態に回転軸芯方向に位置調整して配置するのに、
前記回転羽根部を前記モータとともに前記枠体に対する前記円筒体の接続側に位置変更して、前記回転羽根部をその全体が前記風洞内に収まる状態にする換気扇改良方法。
【請求項３】
換気扇送風方向において前記円筒体を前記枠体の風下側に接続する請求項２記載の換気扇改良方法。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は換気扇の改良構造及び改良方法に関し、詳しくは、扇風機型の回転羽根部をモータの回転軸に取り付けるとともに、回転軸芯方向における前記回転羽根部の一部分のみを回転軸芯周りで囲う円環状の枠体を設けた換気扇についての改良構造及び改良方法に関する。
【０００２】
【従来の技術】
従来、上記の如き換気扇については、図７に示す如く、扇風機型の回転羽根部６における回転軸芯方向の一部分のみが円環状の枠体１で囲まれた既製構造（逆言すれば、回転軸芯方向で回転羽根部６が円環状の枠体１からはみ出した既製構造）のままで使用されていた。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】
しかし、この種の換気扇は、安価であるものの、図８における圧力Ｐと風量Ｑについての特性曲線Ｍ′（以下、ＰＱ特性曲線と称す）に示される如く小風量域で発生圧力Ｐの変化が緩慢（ないしは左下がりの低下傾向）になるいわゆる谷部（図中イの部分）があって、この部分では運転が極めて不安定になる為、有圧換気扇と称されるものにしても実用の運転点が例えば図中ロの点で示す如き低圧の大風量域（すなわち、送風抵抗の小さい領域）に限られ、このことで用途が極限られてしまう問題があった。なお、同図８においてＲ１，Ｒ２は送風系の抵抗曲線である。
【０００４】
この実情に鑑み、本発明の主たる課題は、合理的な改良構造により、装置コストを安価なものにしながら上記の問題を効果的に解消する点にある。
【０００５】
【課題を解決するための手段】
〔１〕請求項１に係る発明は換気扇改良構造に係り、その特徴は、
扇風機型の回転羽根部をモータの回転軸に取り付けるとともに、回転軸芯方向における前記回転羽根部の一部分のみを回転軸芯周りで囲う円環状の枠体を設けた換気扇について、
回転軸芯方向で前記枠体に円筒体を継ぎ足し接続し、前記回転羽根部をその全体が前記枠体と前記円筒体とからなる風洞の内部に収まる状態に回転軸芯方向に位置調整して配置するのに、
前記回転軸に継ぎ足し連結した延長軸に前記回転羽根部を取り付けた状態で、前記回転羽根部をその全体が前記風洞内に収まる状態に配置してある点にある。
【０００６】
つまり、この構成によれば、回転軸芯方向において回転羽根部の全体を枠体と円筒体とからなる風洞と有効に相互作用させることができ、そのことにより、大きい送風抵抗（大きい背圧）の存在下でも送風気体の一部が逆流的に吸い込み側へ漏出するのを効果的に防止することができて、送風抵抗に対する対抗性を効果的に高めることができ、また、風洞による案内で回転羽根部の前後（吸い込み側及び吐出側）における気体の流れも効果的に円滑化することができる。
【０００７】
すなわち、これらのことによりＰＱ特性曲線における先述の如き谷部を効果的に解消することができて、改良前の換気扇（回転羽根部の一部分のみを円環状の枠体により囲った換気扇）に比べ、発生圧力の最高値を効果的に高めることができるとともに、小風量域（送風抵抗の大きい領域）でも安定的な運転状態を得ることができて広い風量範囲にわたり良好に使用することができ、これらのことで換気扇の用途範囲を大きく拡大することができる。
【０００８】
そして、このように効果的な送風性能の向上を達成しながらも、改良部分は円筒体の継ぎ足しと回転羽根部の配置変更だけで済み、枠体、回転羽根部、モータなどの主要部分については安価な既製換気扇のものをそのまま使用できるから、全体としての装置コストは安価にすることができる。
【０００９】
図６は改良前の換気扇とその換気扇に請求項１に係る発明を適用した改良換気扇との比較データを示し、Ｍ′が改良前の換気扇のＰＣ特性曲線、Ｍが改良換気扇のＰＣ特性曲線であり、この比較データからも判るように改良前の換気扇に比べ改良換気扇は谷部が効果的に解消されている。
【００１０】
なお、本明細書で言う扇風機型の回転羽根部とは、半径方向の外側ほど羽根幅の大きい貝殻形状の羽根の複数枚を周方向で等間隔に配置したものを言う。
【００１１】
また、請求項１に係る発明では、前記回転軸に継ぎ足し連結した延長軸に前記回転羽根部を取り付けた状態で、前記回転羽根部をその全体が前記風洞内に収まる状態に配置してあるから次の効果も得ることができる。
【００１２】
つまり、この構成によれば、回転羽根部をその全体が前記風洞内に収まる状態に回転軸芯方向に位置調整して配置するのに、モータ回転軸に継ぎ足し連結した延長軸に回転羽根部を取り付けることで回転羽根部の位置調整を行うから、その回転羽根部の位置調整の為にモータの位置を変更するといったことは不要にすることができて、モータの支持構造については既製の支持構造（モータを支持脚を介して円環状の枠体に連結した構造）をそのまま使用することができ、これにより、全体としての装置コストを一層安価にすることができる。
【００１３】
〔２〕請求項２に係る発明は、換気扇改良方法に係り、その特徴は、
扇風機型の回転羽根部をモータの回転軸に取り付けるとともに、回転軸芯方向における前記回転羽根部の一部分のみを回転軸芯周りで囲う円環状の枠体を設けた換気扇について、
回転軸芯方向で前記枠体に円筒体を継ぎ足し接続し、前記回転羽根部をその全体が前記枠体と前記円筒体とからなる風洞の内部に収まる状態に回転軸芯方向に位置調整して配置するのに、
前記回転羽根部を前記モータとともに前記枠体に対する前記円筒体の接続側に位置変更して、前記回転羽根部をその全体が前記風洞内に収まる状態にする点にある。
【００１４】
つまり、この方法によれば、回転羽根部をその全体が前記風洞内に収まる状態に回転軸芯方向に位置調整して配置するのに、モータ回転軸に回転羽根部を取り付けた構造（すなわち、モータに対する回転羽根部の既製の取り付け構造）は保ったままにするから、上述の如くモータ回転軸に継ぎ足し連結した延長軸に回転羽根部を取り付ける形態を採るに比べ、回転時における回転羽根部のブレ（軸の長尺化に原因するブレ）をより確実に回避することができ、これにより、送風性能の効果的な向上をより確実に達成することができる。
なお、この方法によれば、ＰＱ特性曲線における先述の如き谷部を効果的に解消することができて、改良前の換気扇（回転羽根部の一部分のみを円環状の枠体により囲った換気扇）に比べ、発生圧力の最高値を効果的に高めることができるとともに、小風量域（送風抵抗の大きい領域）でも安定的な運転状態を得ることができて広い風量範囲にわたり良好に使用することができ、これらのことで換気扇の用途範囲を大きく拡大することができる点については、上述した請求項１に係る発明と同様である。
〔３〕請求項３に係る発明は、請求項２に係る発明の実施に好適な実施形態を特定するものであり、その特徴は、
換気扇送風方向において前記円筒体を前記枠体の風下側に接続する点にある。
【００１５】
【発明の実施の形態】
図１，図２は図７に示す既製の有圧換気扇に改良を施した改良換気扇を示し、ベルマウス構造にした円環状の既製の枠体１に対しモータ配置側とは反対の側から円筒体２をフランジ接続構造により継ぎ足し接続して、それら枠体１と円筒体２とで風洞３を形成してある。
【００１６】
また、モータ４を支持脚５を介して枠体１に支持するモータ支持構造につき、その支持脚５のモータ回転軸芯方向における長さを既製換気扇よりも短くし、これにより、モータ４の回転軸４ａに取り付ける扇風機型の回転羽根部６をモータ４そのものと共に円筒体２の側に位置変更して、その回転羽根部６の全体が上記風洞３の内部に収まる状態にしてある。
【００１７】
つまり、このように回転羽根部６の全体を風洞３の内部に配置することで、回転羽根部６の全体を風洞３と有効に相互作用させ、これにより、改良前の既製換気扇のＰＱ特性曲線Ｍ′（図８参照）で見られる小風量域の谷部（同図８中のイの部分）を解消して送風性能の効果的な向上を達成する。
【００１８】
また、枠体１、扇風機型の回転羽根部６、モータ４などの主要部分については既製換気扇のものをそのまま使用することで、全体としての装置コストを安価にする。
【００１９】
図３は上記の改良換気扇を壁７に取り付けた例を示し、壁７（この例では建物の外壁）に形成した開口８に円筒体２の端部開口（換言すれば、風洞３の端部開口）を臨ませる状態で円筒体２の端部フランジ部２ａを壁７に連結固定して、改良換気扇を壁７に取り付けてある。９は外部側で壁７に取り付けたウェザーフードである。
【００２０】
また、図４は上記の改良換気扇をダクト１０に介装した例を示し、ダクト１０のフランジ接続部においてダクト内部に取付板１１を設け、この取付板１１に形成した通風開口１２に円筒体２の端部開口（風洞３の端部開口）を臨ませる状態で円筒体２の端部フランジ部２ａを取付板１１に連結固定して、改良換気扇をダクト１０に介装してある。
【００２１】
〔別実施形態〕
上記の実施形態では、モータ回転軸４ａに回転羽根部６を取り付けた状態で、回転羽根部６をその全体が風洞３内に収まる状態に配置する改良構造（すなわち、回転羽根部６をモータ４と共に円筒体２の側に位置変更して、その回転羽根部６の全体が風洞３の内部に収まる状態にする改良構造）を示したが、これに代えて、図５に示す如く、モータ回転軸４ａに継ぎ足し連結した延長軸１３に回転羽根部６を取り付けることにより既製換気扇のモータ支持構造をそのまま使用しながら回転羽根部６の全体を風洞３の内部に収める改良構造を採るようにしてもよい。
【００２２】
また場合によっては、モータ４の位置変更と延長軸１３への回転羽根部６の取り付けとを併用して回転羽根部６の全体を風洞３の内部に収める改良構造を採るようにしてもよい。
【００２３】
改良換気扇の送風方向は既製の枠体１が円筒体２に対して風上側になる方向に限られるものではなく、それとは逆の送風方向であってもよい。
【００２４】
既製の枠体１と円筒体２との具体的な接続構造、モータ４を位置変更する場合の具体的なモータ支持構造は、前述の実施形態で示した構造に限らず種々の変更が可能である。
【００２５】
改良換気扇の設置形式は図３に示した壁取付形式や図４に示したダクト介装形式に限られるものではなく、改良換気扇の用途に応じて種々の設置形式を採用でき、また、改良換気扇の具体的な取付支持構造もその設置形式に応じて種々の変更が可能である。
【図面の簡単な説明】
【図１】  改良換気扇の側面図
【図２】  改良換気扇の背面図
【図３】  壁取付構造を示す側面図
【図４】  ダクト介装構造を示す側面図
【図５】  別実施形態を示す改良換気扇の側面図
【図６】  比較データを示すグラフ
【図７】  従来例を示す既製換気扇の側面図
【図８】  既製換気扇の特性を示すグラフ
【符号の説明】
１              枠体
２              円筒体
３              風洞
４              モータ
４ａ            回転軸
６              回転羽根部
１３            延長軸
【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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