(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
電動機とこの電動機によって回転するブレードを固定したハブをもつ羽根車と回転軸と、この羽根車の外周に本体ケースを有するダクトファンで、前記ブレードの内部が空洞に構成され、前記ブレードの前記回転軸方向の室内側端部の空洞から室内空気が吸い込まれ前記ブレードの前記回転軸方向の室外側端部の空洞の前記本体ケース外周側から排気される排気通風路と前記ハブの中心側の前記ブレードの径方向の端部の空洞の入口から屋外空気が吸い込まれ前記ブレードの円周方向の端部の外周部の空洞の出口から給気される給気通風路を備え、前記排気通風路の前記ブレードと前記給気通風路の前記ブレードを交互に備え、屋外空気は汚れた空気と混合しないように吸入され前記給気通風路を通って前記本体ケース外周部から室内へ給気する給排同時ファン。
【請求項２】
羽根車の回転軸に対して直角な断面で、空洞入口と空洞出口を結んだ直線が軸中心と空洞入口を結んだ放射線より回転方向に後傾するように設置した請求項１記載の給排同時ファン。
【請求項３】
羽根車の回転軸に対して直角な断面で、ブレードを形成する線分が円弧または曲線となる請求項１または２記載の給排同時ファン。
【請求項４】
排気吸込部と給気吐出部と排気吐出部と給気吸込部をそれぞれ回転体と静止部を分離する分離部に毛状繊維を取り付けた請求項１、２または３記載の給排同時ファン。
【請求項５】
ブレードの材質をアルミまたは樹脂製とし、給気流と排気流とで顕熱交換する請求項１、２、３または４記載の給排同時ファン。
【請求項６】
ブレードの材質を紙またはフィルム製とし、給気流と排気流とで顕熱および潜熱交換をする請求項１、２、３または４記載の給排同時ファン。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、換気送風機器および空気調和機器に使用される給排同時ファンに関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
従来、この種の給排同時ファンは、実公昭６３−１７９４８号公報、または実公平６−３３２３号公報に記載されているものが知られている。その給排同時ファンについて図７および図８を参照しながら説明する。
【０００３】
図７に示すように、電動機１０１と、この電動機１０１によって回転し、排気を行う軸
流ファン１０２と、この軸流ファン１０２の外周を覆い一体となったベルマウス１０３と、このベルマウス１０３の手前に設置されたオリフィス１０４と、前記ベルマウス１０３の外側に遠心ファン１０５が設置されており、このベルマウス１０３の外側は箱体１０６によって囲まれ、箱体１０６部分に遠心ファン１０５の吸込用のオリフィス１０７が設置され、遠心ファン１０５の回転により給気が行われる構造となっている。
【０００４】
また、図８に示すように箱体１１１の中に１枚の壁１１２を隔てて上ブレード１１３と下ブレード１１４の一体となった遠心ファン１１５と、その遠心ファン１１５を回転させる電動機１１６とにより構成される。この遠心ファン１１５を回転することにより上ブレード１１３および下ブレード１１４が別々に給気と排気を行い、給気と排気の交錯する通路には静止した熱交換素子１１７が設置され、この熱交換素子１１７において顕熱および潜熱を交換している。
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】
このような従来の給排同時ファンでは、給気と排気を行うファンのブレードが別となるため、送風経路が複雑になり本体が大きくなるという課題がある。
【０００６】
また、常時運転するため、電力消費を抑える必要があるという課題がある。また、常時運転するため、深夜での騒音が大きいという課題がある。
【０００７】
また、給気と排気の空気漏れによる換気効率の低下があるという課題がある。また、換気時の室内外温度差によるエネルギー損失が発生するという課題がある。
【０００８】
また、換気時の室内外温度差および湿度差によるエネルギー損失が発生するという課題がある。
【０００９】
本発明は、このような従来の課題を解決するものであり、給気と排気を同一ブレードにより行い、送風経路を簡易化させ、給気と排気流れのどちらも回転軸方向に送風させ、小径化することができ、また換気効率を良くすることができ、また騒音低減を行うことができ、また、空気漏れの防止を行うことができ、また顕熱交換エネルギー損失を低減することができ、また全熱交換エネルギー損失を低減することができる給排同時ファンを提供することを目的としている。
【００１０】
【課題を解決するための手段】
本発明の給排同時ファンは、上記目標を達成するため、電動機とこの電動機によって回転するブレードを固定したハブをもつ羽根車と回転軸と、この羽根車の外周に本体ケースを有するダクトファンで、前記ブレードの内部が空洞に構成され、前記ブレードの前記回転軸方向の室内側端部の空洞から室内空気が吸い込まれ前記ブレードの前記回転軸方向の室外側端部の空洞の前記本体ケース外周側から排気される排気通風路と前記ハブの中心側の前記ブレードの径方向の端部の空洞の入口から屋外空気が吸い込まれ前記ブレードの円周方向の端部の外周部の空洞の出口から給気される給気通風路を備え、前記排気通風路の前記ブレードと前記給気通風路の前記ブレードを交互に備え、屋外空気は汚れた空気と混合しないように吸入され前記給気通風路を通って前記本体ケース外周部から室内へ給気する構成としたものである。
【００１１】
本発明によれば、給気と排気を同一ブレードにより行い、送風経路を簡易化させ、給気と排気流れのどちらも回転軸方向に送風させ、小径化することができる給排同時ファンが得られる。
【００１２】
また、他の手段では、羽根車の回転軸に対して直角な断面で、空洞入口と空洞出口を結んだ直線が軸中心と空洞入口を結んだ放射線より回転方向に後傾するように設置したものである。
【００１３】
そして、本発明によれば、給気と排気を同一ブレードにより行い、送風経路を簡易化させ、給気と排気流れのどちらも回転軸方向に送風させ小径化し、かつ高効率化を行うことができる給排同時ファンが得られる。
【００１４】
また、他の手段では、羽根車の回転軸に対して直角な断面で、ブレードを形成する線分が円弧または曲線となるものである。
【００１５】
そして、本発明によれば、給気と排気を同一ブレードにより行い、送風経路を簡易化させ、給気と排気流れのどちらも回転軸方向に送風させ小径化するとともに騒音低減を行うことができる給排同時ファンが得られる。
【００１６】
また、他の手段では、排気吸込部と給気吐出部と排気吐出部と給気吸込部をそれぞれ回転体と静止部を分離する分離部に毛状繊維を取り付けたものである。
【００１７】
そして、本発明によれば、給気と排気を同一ブレードにより行い、送風経路を簡易化させ、給気と排気流れのどちらも回転軸方向に送風させ、小径化するとともに空気漏れの防止を行うことができる給排同時ファンが得られる。
【００１８】
また、他の手段では、ブレードの材質をアルミまたは樹脂製とし、給気流と排気流とで顕熱交換するものである。
【００１９】
そして、本発明によれば、給気と排気を同一ブレードにより行い、送風経路を簡易化させ、給気と排気流れのどちらも回転軸方向に送風させ、小径化するとともに顕熱エネルギー損失を低減することができる給排同時ファンが得られる。
【００２０】
また、他の手段では、ブレードの材質を紙またはフィルム製とし、給気流と排気流とで顕熱および潜熱交換をするものである。
【００２１】
そして、本発明によれば、給気と排気を同一ブレードにより行い、送風経路を簡易化させ、給気と排気流れのどちらも回転軸方向に送風させ、小径化するとともに全熱エネルギー損失を低減することができる給排同時ファンが得られる。
【００２２】
【発明の実施の形態】
本発明は、ブレードの内部が空洞に構成され、ハブの中心側のブレードの空洞の入口からブレード外周部の空洞の出口への給気通風路を設けたものであり、排気通風路側を軸流型送風機形状とし、給気通風路側を遠心送風機形状とすることで、１つの羽根車と電動機で給気と排気を同時に行うことができ、排気と給気に別々のブレードを必要としないため、送風経路を簡略にでき、排気と給気の送風方向を回転軸方向に送風することができる。
【００２３】
また、羽根車の回転軸に対して直角な断面で、空洞入口と空洞出口を結んだ直線が軸中心と空洞入口を結んだ放射線より回転方向に後傾するように設置したものであり、排気通風路側を軸流型送風機形状とし、給気通風路側を遠心送風機形状とすることで、１つの羽根車と電動機で給気と排気を同時に行うことができるとともに、ブレードを回転方向に対し後傾とするため１回転あたりの負荷が低減されるため、効率が上昇することができる。
【００２４】
また、羽根車の回転軸に対して直角な断面で、ブレードを形成する線分が円弧または曲線となるものであり、排気通風路側を軸流型送風機形状とし、給気通風路側を遠心送風機形状とすることで、１つの羽根車と電動機で給気と排気を同時に行うことができるとともに、ブレード形状を流体流れを円滑にする形状とすることで、ブレード間の乱れを低減できる。
【００２５】
また、排気吸込部と給気吐出部と排気吐出部と給気吸込部をそれぞれ回転体と静止部を分離する分離部に毛状繊維を取り付けたものであり、排気通風路側を軸流型送風機形状とし、給気通風路側を遠心送風機形状とすることで、１つの羽根車と電動機で給気と排気を
同時に行うことができるとともに、給気と排気の流れ間の空気漏れを遮断すると共に回転摩擦を極力上昇させないことができる。
【００２６】
また、ブレードの材質をアルミまたは樹脂製とし、給気流と排気流とで顕熱交換するものであり、排気通風路側を軸流型送風機形状とし、給気通風路側を遠心送風機形状とすることで、１つの羽根車と電動機で給気と排気を同時に行うことができるとともに、給気と排気の温度差によるエンタルピを交換することで顕熱交換ができる。
【００２７】
また、ブレードの材質を紙またはフィルム製とし、給気流と排気流とで顕熱および潜熱交換をするものであり、排気通風路側を軸流型送風機形状とし、給気通風路側を遠心送風機形状とすることで、１つの羽根車と電動機で給気と排気を同時に行うことができるとともに、給気と排気の温度差および湿度差によるエンタルピを交換することで顕熱および潜熱交換ができることになる。
【００２８】
以下、本発明の実施例について、図面を参照しながら説明する。
【００２９】
【実施例】
（実施例１）図１〜図３に示すように、本体ケース１内に設置された電動機２と、この電動機２によって回転するブレード３を固定したハブ４をもつ羽根車５と回転軸９を有し、室内側にルーバ６が設置され、前記ブレード３の内部が空洞となった袋状に構成され、ハブ４の中心側の袋入口７からブレード３外周部の袋出口８への給気通風路を遠心送風機形状で、また排気通風路を軸流型送風機形状で設けた構成となっている。
【００３０】
上記構成において、ルーバ６の中央部から室内側の汚れた空気が吸い込まれ、本体内部の本体ケース１を通って、羽根車５内のブレード３により本体ケース１外周側の室外側通路を通って屋外へ排気される。また屋外から吸い込まれた新鮮な空気は、汚れた空気と混合しないように吸入され羽根車５のハブ４の中心側の空洞の入口７を通ってブレード３外周部の空洞の出口８へ運ばれ、本体ケース１外周部の室内側通路を通って、ルーバ６外周側から室内へ給気されるので送風経路を簡略にでき、排気と給気の送風方向を回転軸方向に送風することができる。
【００３１】
（実施例２）
図１、図２および図４に示すように、本体ケース１内に設置された電動機２とこの電動機２によって回転するブレード３を固定したハブ４をもつ羽根車５を有し、室内側にルーバ６が設置され、前記ブレード３の内部が空洞となった袋状に構成され、ハブ４の中心側の袋入口７からブレード３外周部の袋出口８への給気通風路を設けた構成となっている。また、羽根車５の回転軸９に対して直角な断面で、袋入口７と袋出口８を結んだ直線１０が軸中心と袋入口７を結んだ放射線１１より回転方向に後傾するように設置されている。
【００３２】
上記構成において、ルーバ６の中央部から室内側の汚れた空気が吸い込まれ、本体内部の本体ケース１を通って、羽根車５内のブレード３により本体ケース１外周側の室外側通路を通って屋外へ排気される。また屋外から吸い込まれた新鮮な空気は、汚れた空気と混合しないように吸入され羽根車５のハブ４の中心側の空洞の入口７を通ってブレード３外周部の空洞の出口８へ運ばれ、本体ケース１外周部の室内側通路を通って、ルーバ６外周側から室内へ給気されるのでブレード３を回転方向に対し後傾とするため１回転あたりの負荷が低減されるため、効率が上昇することができる。
【００３３】
（実施例３）
図１、図２および図５に示すように、本体ケース１内に設置された電動機２とこの電動機２によって回転するブレード３を固定したハブ４をもつ羽根車５を有し、室内側にルーバ６が設置され、前記ブレード３の内部が空洞となった袋状に構成され、ハブ４の中心側の袋入口７からブレード３外周部の袋出口８への給気通風路を設けた構成となっている。また、羽根車５の回転軸９に対して直角な断面で、ブレード３を形成する線分が円弧または曲線となるように設置されている。
【００３４】
上記構成において、ルーバ６の中央部から室内側の汚れた空気が吸い込まれ、本体内部の本体ケース１を通って、羽根車５内のブレード３により本体ケース１外周側の室外側通路を通って屋外へ排気される。また屋外から吸い込まれた新鮮な空気は、汚れた空気と混合しないように吸入され羽根車５のハブ４の中心側の空洞の入口７を通ってブレード３外周部の空洞の出口８へ運ばれ、本体ケース１外周部の室内側通路を通って、ルーバ６外周側から室内へ給気されるので、ブレード形状を流体流れを円滑にする形状とすることで、ブレード間の乱れを低減できる。
【００３５】
（実施例４）
図１および図６に示すように、本体ケース１内に設置された電動機２とこの電動機２によって回転するブレード３を固定したハブ４をもつ羽根車５を有し、室内側にルーバ６が設置され、前記ブレード３の内部が空洞となった袋状に構成され、ハブ４の中心側の袋入口７からブレード３外周部の袋出口８への給気通風路を設け、排気吸込部と給気吐出部と排気吐出部と給気吸込部をそれぞれ羽根車５と静止部を分離する分離部１２に毛状繊維１３を取り付けた構成となっているので、給気と排気の流れ間の空気漏れを遮断すると共に回転摩擦を極力上昇させないことができる。
【００３６】
上記構成において、ルーバ６の中央部から室内側の汚れた空気が吸い込まれ、本体内部の本体ケース１を通って、羽根車５内のブレード３により本体ケース１外周側の室外側通路を通って屋外へ排気される。また屋外から吸い込まれた新鮮な空気は、汚れた空気と混合しないように吸入され羽根車５のハブ４の中心側の空洞の入口７を通ってブレード３外周部の空洞の出口８へ運ばれ、本体ケース１外周部の室内側通路を通って、ルーバ６外周側から室内へ給気される。このとき羽根車５と本体ケース１および本体静止部の間にある隙間を通って排気と給気が混合しないように毛状繊維１３により防止しているので、給気と排気の流れ間の空気漏れを遮断すると共に回転摩擦を極力上昇させないことができる。
【００３７】
（実施例５）
図１および図２に示すように、本体ケース１内に設置された電動機２とこの電動機２によって回転するブレード３を固定したハブ４をもつ羽根車５を有し、室内側にルーバ６が設置され、前記ブレード３の内部が空洞となった袋状に構成され、ハブ４の中心側の袋入口７からブレード３外周部の袋出口８への給気通風路を設けた構成となっている。また、ブレード３の材質をアルミまたは樹脂製とし、給気流と排気流とで顕熱交換する構成となっている。
【００３８】
上記構成において、ルーバ６の中央部から室内側の汚れた空気が吸い込まれ、本体内部の本体ケース１を通って、羽根車５内のブレード３により本体ケース１外周側の室外側通路を通って屋外へ排気される。また屋外から吸い込まれた新鮮な空気は、汚れた空気と混合しないように吸入され羽根車５のハブ４の中心側の空洞の入口７を通ってブレード３外周部の空洞の出口８へ運ばれ、本体ケース１外周部の室内側通路を通って、ルーバ６外周側から室内へ給気される。このとき排気された空気の暖房または冷房された熱量をブレード３を媒体とするので給気と排気の温度差によるエンタルピを交換することで顕熱交換ができることになる。
【００３９】
（実施例６）
図１および図２に示すように、本体ケース１内に設置された電動機２とこの電動機２によって回転するブレード３を固定したハブ４をもつ羽根車５を有し、室内側にルーバ６が設置され、前記ブレード３の内部が空洞となった袋状に構成され、ハブ４の中心側の袋入口７からブレード３外周部の袋出口８への給気通風路を設けた構成となっている。また、ブレード３の材質を紙またはフィルム製とし、給気流と排気流とで顕熱および潜熱交換をする構成となっている。
【００４０】
上記構成において、ルーバ６の中央部から室内側の汚れた空気が吸い込まれ、本体内部の本体ケース１を通って、羽根車５内のブレード３により本体ケース１外周側の室外側通路を通って屋外へ排気される。また屋外から吸い込まれた新鮮な空気は、汚れた空気と混合しないように吸入され羽根車５のハブ４の中心側の空洞の入口７を通ってブレード３外周部の空洞の出口８へ運ばれ、本体ケース１外周部の室内側通路を通って、ルーバ６外周側から室内へ給気される。このとき排気された空気の暖房または冷房された熱量および湿気をブレード３を媒体とするので、給気と排気の温度差および湿度差によるエンタルピを交換することで顕熱および潜熱交換ができることになる。
【００４１】
【発明の効果】
以上の実施例から明らかなように、本発明によればブレードの内部を空洞に構成し、ハブの中心側の空洞の入口からブレード外周部の空洞の出口への給気通風路を設けたことにより、本体を小径化できるので、エアコン配管用やそれに準じた施工しやすい配管径に穴加工した壁に本体を簡単に設置できるという効果のある給排同時ファンを提供できる。
【００４２】
また、羽根車の回転軸に対して直角な断面で、空洞の入口と空洞の出口を結んだ直線が軸中心と空洞の入口を結んだ放射線より回転方向に後傾するように設置したことにより、本体を小径化できエアコン配管用に穴加工された壁に本体を簡単に設置できるとともに、高効率化を行うという効果のある給排同時ファンを提供できる。
【００４３】
また、羽根車の回転軸に対して直角な断面で、ブレードを形成する線分が円弧または曲線となることにより、本体を小径化できエアコン配管用に穴加工された壁に本体を簡単に設置できるとともに、騒音低減を行うという効果のある給排同時ファンを提供できる。
【００４４】
また、排気吸込部と給気吐出部と排気吐出部と給気吸込部をそれぞれ回転体と静止部を分離する分離部に毛状繊維を取り付けたことにより、給気と排気を同一ブレードにより行い、送風経路を簡易化させ、給気と排気流れのどちらも回転軸方向に送風させ小径化するとともに、空気漏れの防止を行うという効果のある給排同時ファンを提供できる。
【００４５】
また、ブレードの材質をアルミまたは樹脂製とし、給気流と排気流とで顕熱交換することにより、給気と排気を同一ブレードにより行い、送風経路を簡易化させ、給気と排気流れのどちらも回転軸方向に送風させ小径化するとともに、顕熱エネルギー損失を低減するという効果のある給排同時ファンを提供できる。
【００４６】
また、ブレードの材質を紙またはフィルム製とし、給気流と排気流とで顕熱および潜熱交換をすることにより、給気と排気を同一ブレードにより行い、送風経路を簡易化させ、給気と排気流れのどちらも回転軸方向に送風させ、小径化するとともに、全熱エネルギー損失を低減するという効果のある給排同時ファンを提供できる。
【図面の簡単な説明】
【図１】  本発明の実施例１〜６の給排同時ファンの斜視図
【図２】  同実施例１〜３の断面図
【図３】  同実施例１の羽根車の断面図
【図４】  同実施例２の羽根車の断面図
【図５】  同実施例３の羽根車の断面図
【図６】  同実施例４の断面図
【図７】  従来の給排同時ファンの断面図
【図８】  同別の給排同時ファンの断面図
【符号の説明】
１ 本体ケース
２ 電動機
３ ブレード
４ ハブ
５ 羽根車
６ ルーバ
７ 空洞の入口
８ 空洞の出口
９ 回転軸
１０ 直線
１１ 放射線
１２ 分離部
１３ 毛状繊維
【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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