JP5921760B2 - Shutter opening and closing mechanism and ventilation fan - Google Patents
Shutter opening and closing mechanism and ventilation fan Download PDFInfo
- Publication number
- JP5921760B2 JP5921760B2 JP2015504044A JP2015504044A JP5921760B2 JP 5921760 B2 JP5921760 B2 JP 5921760B2 JP 2015504044 A JP2015504044 A JP 2015504044A JP 2015504044 A JP2015504044 A JP 2015504044A JP 5921760 B2 JP5921760 B2 JP 5921760B2
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- shutter
- spring
- torque
- opening
- spring mounting
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Active
Links
Images
Classifications
-
- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F24—HEATING; RANGES; VENTILATING
- F24F—AIR-CONDITIONING; AIR-HUMIDIFICATION; VENTILATION; USE OF AIR CURRENTS FOR SCREENING
- F24F13/00—Details common to, or for air-conditioning, air-humidification, ventilation or use of air currents for screening
- F24F13/02—Ducting arrangements
- F24F13/06—Outlets for directing or distributing air into rooms or spaces, e.g. ceiling air diffuser
- F24F13/075—Outlets for directing or distributing air into rooms or spaces, e.g. ceiling air diffuser having parallel rods or lamellae directing the outflow, e.g. the rods or lamellae being individually adjustable
-
- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F24—HEATING; RANGES; VENTILATING
- F24F—AIR-CONDITIONING; AIR-HUMIDIFICATION; VENTILATION; USE OF AIR CURRENTS FOR SCREENING
- F24F7/00—Ventilation
- F24F7/007—Ventilation with forced flow
- F24F7/013—Ventilation with forced flow using wall or window fans, displacing air through the wall or window
-
- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F24—HEATING; RANGES; VENTILATING
- F24F—AIR-CONDITIONING; AIR-HUMIDIFICATION; VENTILATION; USE OF AIR CURRENTS FOR SCREENING
- F24F13/00—Details common to, or for air-conditioning, air-humidification, ventilation or use of air currents for screening
- F24F13/08—Air-flow control members, e.g. louvres, grilles, flaps or guide plates
- F24F13/10—Air-flow control members, e.g. louvres, grilles, flaps or guide plates movable, e.g. dampers
- F24F13/14—Air-flow control members, e.g. louvres, grilles, flaps or guide plates movable, e.g. dampers built up of tilting members, e.g. louvre
- F24F13/1426—Air-flow control members, e.g. louvres, grilles, flaps or guide plates movable, e.g. dampers built up of tilting members, e.g. louvre characterised by actuating means
- F24F2013/146—Air-flow control members, e.g. louvres, grilles, flaps or guide plates movable, e.g. dampers built up of tilting members, e.g. louvre characterised by actuating means with springs
Landscapes
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Chemical & Material Sciences (AREA)
- Combustion & Propulsion (AREA)
- Mechanical Engineering (AREA)
- General Engineering & Computer Science (AREA)
- Air-Flow Control Members (AREA)
- Specific Sealing Or Ventilating Devices For Doors And Windows (AREA)
Description
本発明はシャッター開閉機構および換気扇、特に、風圧式のシャッター開閉機構および該シャッター開閉機構を有する換気扇に関するものである。 The present invention relates to a shutter opening / closing mechanism and a ventilation fan, and particularly to a wind pressure type shutter opening / closing mechanism and a ventilation fan having the shutter opening / closing mechanism.
従来、壁取付用換気扇(以下「換気扇」と称す)とそのシャッター開閉機構は、以下のような構成になっていた。
すなわち、換気扇は壁に形成された貫通孔に据え付けられるものであって、全体を支持し壁に固定する機能を持ち、室内側と室外側とがそれぞれ開口した枠体と、枠体に支持された電動機と、電動機の回転軸にスピンナー(固定手段)によって着脱可能に固定されたファンと、枠体に固定され、ファンを包囲して風洞を形成する着脱可能なオリフィスを備えている。
そして、電源ケーブルによって供給される電源を、引き紐式スイッチ等により制御することによってファン(電動機)を回転駆動させ、室内側の空気と室外側の空気との間に気流を形成し、室内を換気している。
また、枠体には、換気を行わないときに室内と室外とを遮断するためのシャッターが備えられている。例えば、風圧式のシャッターは、ファン(電動機)を起動しファンによる気流が形成されると、シャッターを押す圧力によって開放(室内と室外とが連通)され、ファン(電動機)を停止しファンによる気流が形成されないと、シャッターを押す圧力が無くなりシャッターは閉鎖(室内と室外とを遮断)する。Conventionally, a wall-mounted ventilation fan (hereinafter referred to as “ventilation fan”) and its shutter opening / closing mechanism have the following configurations.
In other words, the ventilation fan is installed in a through-hole formed in the wall, has a function of supporting the whole and fixing to the wall, and is supported by the frame body with the indoor side and the outdoor side opened respectively. An electric motor, a fan detachably fixed to the rotating shaft of the electric motor by a spinner (fixing means), and a detachable orifice fixed to the frame and surrounding the fan to form a wind tunnel.
Then, the fan (electric motor) is driven to rotate by controlling the power supplied by the power cable with a drawstring switch or the like, and an air flow is formed between the air inside the room and the air outside the room. Ventilation.
Further, the frame body is provided with a shutter for shutting off the room and the outside when ventilation is not performed. For example, when a fan (electric motor) is activated and an air flow is generated by the fan, a wind pressure shutter is opened (the room and the outdoor communicate with each other) by pressing the shutter, and the fan (electric motor) is stopped and the air flow generated by the fan. If is not formed, there is no pressure to press the shutter, and the shutter is closed (the room and the outside are shut off).
シャッターは、互いに平行に配置された複数のシャッター板を有し、複数のシャッター板の上縁寄りの位置が、それぞれ平行なシャッター軸において枠体に回転自在に設置され、シャッター板の下縁寄りの範囲が室外側に突出するように回転する。また、複数のシャッター板の上縁寄りの位置には、それぞれ室内側に突出するシャッター腕が固定され、複数のシャッター腕の室内側の端部は、該端部に設けられた連結軸においてそれぞれ連結板に接続されている。
すなわち、複数のシャッター軸と複数の連結軸とは、互いに平行であって、複数のシャッター軸が配置されている面(仮想面)と、複数の連結軸が配置されている面(仮想面)とは平行になっている(例えば、特許文献1参照)。The shutter has a plurality of shutter plates arranged in parallel to each other, and the positions near the upper edges of the plurality of shutter plates are rotatably installed on the frame body respectively on the parallel shutter shafts, and close to the lower edges of the shutter plates. Rotate so that the range of In addition, shutter arms that protrude toward the indoor side are fixed to positions near the upper edges of the plurality of shutter plates, and the indoor side ends of the plurality of shutter arms are respectively connected to the connecting shafts provided at the ends. Connected to the connecting plate.
That is, the plurality of shutter shafts and the plurality of connecting shafts are parallel to each other, and a surface (virtual surface) on which the plurality of shutter shafts are disposed and a surface (virtual surface) on which the plurality of connecting shafts are disposed. Are parallel to each other (see, for example, Patent Document 1).
図5A〜図6Bは、シャッター開閉機構におけるトルクの発生状況を説明するものであって、図5Aは壁に取り付けた場合の自重の方向等を示す部分側面図、図5Bは天井に取り付けた場合の自重の方向等を示す部分側面図、図6Aは壁に取り付けた場合のシャッター開き角度とトルクとの関係を示す相関グラフ、図6Bは天井に取り付けた場合のシャッター開き角度とトルクとの関係を示す相関グラフである。
シャッター開閉機構において、風圧によるトルクは、圧力の性質上シャッターが開くほど低下するトルクであるため、同一の気流条件でシャッターをより開かせるためには、シャッター開閉補助機構を備えることで補助トルクを発生させてシャッターが閉じる方向のトルクを相殺するか、シャッター板の質量を下げて閉じ方向のトルク自体を下げる必要がある。FIGS. 5A to 6B are diagrams for explaining the generation of torque in the shutter opening / closing mechanism, in which FIG. 5A is a partial side view showing the direction of its own weight when attached to a wall, and FIG. 5B is a case where attached to the ceiling FIG. 6A is a correlation graph showing the relationship between the shutter opening angle and torque when attached to the wall, and FIG. 6B is the relationship between the shutter opening angle and torque when attached to the ceiling. It is a correlation graph which shows.
In the shutter opening / closing mechanism, the torque due to the wind pressure is a torque that decreases as the shutter opens due to the nature of the pressure.Therefore, in order to open the shutter more under the same airflow condition, the auxiliary torque is provided by providing the shutter opening / closing auxiliary mechanism. It is necessary to cancel the torque in the direction in which the shutter closes or to reduce the torque in the closing direction by reducing the mass of the shutter plate.
図5Aおよび図5Bにおいて、シャッター板20cが自重によって閉じる方向のトルクは、シャッター板20cの質量mと重力加速度gと、シャッター板20cの重心Gとシャッター板20cの回転中心Oとの距離Lと、線分OGがシャッター板20cが閉じた時に枠体10の開口面となす角度ψ及びシャッター開き角度θにより決定される。
すなわち、壁取付けの場合(図5A参照)は「m・g・L・sin(ψ+θ)」、天井取付けの場合(図5B参照)は「m・g・L・cos(ψ+θ)」で表される。
また、シャッター板20cに同じ形状の複数枚のシャッター板が同じ角度で動作するよう連結される場合、自重によって閉じる方向のトルクの合計は、前述の式において質量mを複数枚のシャッター板の合計質量に置き換えて求められる。5A and 5B, the torque in the direction in which the
That is, it is represented by “m · g · L · sin (ψ + θ)” in the case of wall mounting (see FIG. 5A), and “m · g · L · cos (ψ + θ)” in the case of ceiling mounting (see FIG. 5B). The
Further, when a plurality of shutter plates having the same shape are connected to the
図6Aに示すトルクとシャッター開き角度θとの相関グラフにすれば、壁取付けの場合の閉じ方向のトルク特性はサイン(sin)曲線を描く。図6Bに示すトルクとシャッター開き角度θとの相関グラフにすれば、天井取付けの場合の閉じ方向のトルク特性はコサイン(cos)曲線を描く。一方、風圧によるシャッター開き方向のトルクは換気扇の姿勢によらず同じトルク特性である。
閉じ方向のトルクと開き方向のトルクのグラフ交点がシャッターが釣り合い停止する角度である。したがって、前述したように風圧による開き方向のトルクはそのままにして、シャッターをより開くようにするには、閉じ方向のトルクを下げる必要がある。In the correlation graph between the torque and the shutter opening angle θ shown in FIG. 6A, the torque characteristic in the closing direction in the case of wall mounting draws a sine curve. In the correlation graph between the torque and the shutter opening angle θ shown in FIG. 6B, the torque characteristic in the closing direction in the case of ceiling mounting draws a cosine curve. On the other hand, the torque in the shutter opening direction due to the wind pressure has the same torque characteristics regardless of the attitude of the ventilation fan.
The crossing point of the torque in the closing direction and the torque in the opening direction is the angle at which the shutter balances and stops. Therefore, as described above, in order to open the shutter more while keeping the torque in the opening direction due to the wind pressure, it is necessary to reduce the torque in the closing direction.
しかしながら、サイン曲線のトルク特性とコサイン曲線のトルク特性とでは、閉じ方向のトルクを開き方向のトルク未満にするために必要な下げ幅が異なる。
すなわち、シャッター開閉補助機構を用いて閉じ方向のトルクを相殺する場合、壁取付用の換気扇と天井取付用の換気扇では最適な補助トルクの特性は異なり、壁取付けではシャッターが開くほど補助トルクが大きくなる必要があるのに対し、天井取付けではシャッター開き角度θによらず一定の補助トルクが出ているか、シャッターが開くほど補助トルクが低下すれば良い。However, the amount of reduction required to make the torque in the closing direction less than the torque in the opening direction differs between the torque characteristic of the sine curve and the torque characteristic of the cosine curve.
In other words, when canceling the torque in the closing direction using the shutter opening / closing assist mechanism, the optimal auxiliary torque characteristics differ between the wall-mounted ventilation fan and the ceiling-mounted ventilation fan, and the auxiliary torque increases as the shutter opens in the wall mounting. On the other hand, in the case of ceiling mounting, a constant auxiliary torque may be generated regardless of the shutter opening angle θ, or the auxiliary torque may be reduced as the shutter is opened.
この違いにより、シャッター開閉機構を用いた換気扇は、その取付姿勢を変更するとシャッターが上手く動作しないおそれがあることから、壁取付用と天井取付用とでは別々のシャッター開閉機構を用いるか、シャッター板の材料にアルミや樹脂等の軽量な材料を用いて風圧のみでシャッター板が開く仕様にしていた。
すなわち、壁取付用換気扇と天井取付用換気扇に分けた場合は専用部品が必要になることから生産効率が悪く、シャッター板の材料を軽量とする場合には材料コストが高いことや耐熱性により換気扇の用途が限定される問題がある。Because of this difference, the ventilation fan using the shutter opening / closing mechanism may not operate properly if the mounting orientation is changed. Therefore, separate shutter opening / closing mechanisms may be used for wall mounting and ceiling mounting, or the shutter plate The material used was a lightweight material such as aluminum or resin, and the shutter plate could be opened only by wind pressure.
That is, when the wall-mounted ventilation fan and the ceiling-mounted ventilation fan are separated, dedicated parts are required, so the production efficiency is poor. When the shutter plate material is light, the ventilation fan has a high material cost and heat resistance. There is a problem that the use of is limited.
本発明の目的は、従来の壁取付け専用風圧式シャッター付換気扇と同じ部品で構成され、天井取付けにも対応可能な換気扇を提供することにある。 An object of the present invention is to provide a ventilation fan that is configured with the same parts as a conventional wall-mounting dedicated wind pressure type shutter-equipped ventilation fan and can also be mounted on a ceiling.
本発明に係るシャッター開閉機構は、矩形状の枠体と、一方の側縁寄りの位置が、前記枠体に回転自在に軸支された複数のシャッター板と、該シャッター板が同時に開閉動作するよう該シャッター板同士を連結する連結板と、前記シャッター板のうちの何れか一対のシャッター板を繋ぐように取付けられたばねと、前記一対のシャッター板の少なくとも一方のシャッター板に複数設けられ、前記ばねの一方の端部を取り付けることができるばね取付部と、を有し、前記複数のばね取付部のうちの何れかのばね取付部を選択して、該選択されたばね取付部に前記ばねの一方の端部を取り付けることによって、前記ばねによる前記一対のシャッター板の一方のシャッター板に作用するトルクと、前記ばねによる前記一対のシャッター板の他方のシャッター板に作用するトルクとは、大きさおよび方向の一方または両方において相違することを特徴とする。 The shutter opening / closing mechanism according to the present invention includes a rectangular frame, a plurality of shutter plates rotatably supported on the frame at a position near one side edge, and the shutter plates open and close simultaneously. A plurality of connecting plates that connect the shutter plates, a spring that is attached to connect any one of the shutter plates, and at least one shutter plate of the pair of shutter plates, A spring attachment portion to which one end of the spring can be attached, and selects any one of the plurality of spring attachment portions, and the spring attachment portion is selected to the selected spring attachment portion. by attaching the one end portion, and a torque acting on one of the shutter plate of the pair of shutter plates by the spring, the other of the pair of shutter plates by the spring sheet The torque acting on Potter plate, characterized in that it differs in one or both of the magnitude and direction.
本発明に係るシャッター開閉機構は、ばねの取付位置を変更することでシャッター開き角度に対してシャッター開閉機構が発生するトルクの相関特性を切り換えることができるため、同一の部品を用いたまま壁取付けと天井取付けの両方に対応した換気扇(風圧式シャッター付換気扇)を提供することができる。
なお、本発明において「ばね」とは、文字通り「コイルばね等」に限定するものではなく、一対の部材に跨がって連結された際、該一対の物体同士の距離の変動によって、該一対の物体間に作用する力が変動する弾性体を含むものである。The shutter opening / closing mechanism according to the present invention can change the correlation characteristics of the torque generated by the shutter opening / closing mechanism with respect to the shutter opening angle by changing the mounting position of the spring. And ventilation fans that can be mounted on both the ceiling and the ceiling (ventilation fans with wind pressure shutters) can be provided.
In the present invention, the term “spring” is not limited to literally “coil spring or the like”, and when coupled across a pair of members, the pair of objects is caused by a variation in the distance between the pair of objects. It includes an elastic body in which the force acting between the objects varies.
[実施の形態1]
図1A〜図2Bは、本発明の実施の形態1に係るシャッター開閉機構を説明するものであって、図1Aは壁取付けに対応した場合の、シャッターが閉じたときを示す側面図、図1Bは壁取付けに対応した場合の、シャッターが開いたときを示す側面図、図2Aは天井取付けに対応した場合の、シャッターが閉じたときを示す側面図、図2Bは天井取付けに対応した場合の、シャッターが開いたときを示す側面図である。なお、各図は、部材の一部(枠体の側壁)を透視したものであって、模式的に示しているから、本発明は図示された形態に限定するものではない[Embodiment 1]
1A to 2B illustrate the shutter opening / closing mechanism according to
図1A〜図2Bにおいて、シャッター開閉機構100は、側壁11、12、13、14によって包囲された矩形状の枠体10(側壁12,14および枠体10については図7参照)と、枠体10のうちの対向する側壁12、14に回転自在に設置されたシャッター板20a、20b、20cとを有している(シャッター板20aの下方および上方に、それぞれシャッター板20bおよびシャッター板20cが配置されている)。
シャッター板20a、20b、20cは、略矩形状のシャッター面21a、21b、21cを有し、シャッター面21a、21b、21cの一方(図1において、上側)の側縁22a、22b、22c寄りの位置に設けられたシャッター回転軸41a、41b、41cにおいて、枠体10に回転自在に設置されている。
また、一方の側縁22a、22b、22c寄りの位置には、シャッター面21a、21b、21cに対して傾斜した(シャッター面21a等に対して平行または同一面でない)シャッター腕40a、40b、40cが固定され、シャッター腕40a、40b、40cは、シャッター腕40a、40b、40cに設けられた連結回転軸43a、43b、43cにおいて、連結板30によって互いに連結されている。1A to 2B, the shutter opening /
The
In addition, the
さらに、シャッター腕40aには、シャッター回転軸41aと連結回転軸43aとを結ぶ仮想線に対してシャッター腕40bから離れた位置(上側)にばね取付部45a1が設けられ、シャッター回転軸41aと連結回転軸43aとを結ぶ仮想線に対してシャッター腕40b寄りの位置(下側)にばね取付部45a2が設けられ、また、シャッター腕40bには、ばね取付部45bが設けられている。
そして、壁取付けに対応する場合には、ばね取付部45a1とばね取付部45bに跨がってばね50が取り付けられている(図1A、図1B参照)。一方、天井取付けに対応する場合には、ばね取付部45a2とばね取付部45bに跨ってばね50が取り付けられる(図2A、図2B参照)。
すなわち、ばね50の一方の端部のシャッター腕40aへの取付位置が、壁取付けに対応する場合と天井取付けに対応する場合とで相違している。このとき、ばね50は伸長または圧縮された状態で取り付けられているから、シャッター腕40aとシャッター腕40bとには(シャッター板20aとシャッター板20bとには)、互いに反対方向に回転させようとするトルクが作用している。Further, the
And when corresponding to wall attachment, the
That is, the attachment position of one end of the
ここでは、シャッター腕40aとシャッター腕40bとに跨がってばね50を取り付けているが、本発明はこれに限定するものではなく、シャッター腕40bに代えて、シャッター腕40cにばね取付部45cを設けて、シャッター腕40cとシャッター腕40aとに跨がってばね50を取り付けてもよい。
また、本発明は3枚のシャッター板20a、20b、20cに限定するものではなく、シャッター板は複数であれば何枚であってもよい。
なお、以下、それぞれの部材(部位)について共通の内容を説明する場合には、部材(部位)に付した符号の小番「a、b、c」の記載を省略する。
そして、シャッター板20の一部を折り曲げ加工して、シャッター腕40をシャッター板20と一体的に形成してもよいことから、シャッター回転軸41は、シャッター板20の回転軸、あるいはシャッター腕40の回転軸に相当している。また、シャッター回転軸41の構造は限定するものではなく、軸部または軸受部を、それぞれ固定側または回転側の何れに設けてもよい。Here, the
Further, the present invention is not limited to the three
In the following description, when the common content is described for each member (part), description of the reference numerals “a, b, c” attached to the member (part) is omitted.
Then, a part of the
図1Bおよび図2Bにおいて、シャッター面21に、シャッター面21の他方(同図において下側)の側縁23を右上方向に移動させる風圧が作用したとき、シャッター板20およびシャッター腕40は、シャッター回転軸41を回転中心にして反時計回りに回転する。そうすると、シャッター腕40aに作用するトルクのトルクアーム長さC1(図3A〜図3C参照)、トルクアーム長さC2(図4A〜図4C参照)と、シャッター腕40bに作用するトルクのトルクアーム長さD1(図3A〜図3C参照)、トルクアーム長さD2(図4A〜図3C参照)が変動するため、かかる2つのトルクの差分として「開閉補助トルク」が発生する(これについては別途詳細に説明する)。
In FIG. 1B and FIG. 2B, when the wind pressure which moves the other edge (lower side in the figure) side edge 23 of the shutter surface 21 in the upper right direction acts on the shutter surface 21, the
図3A〜図4Cは、本発明の実施の形態1に係るシャッター開閉機構におけるばね長さとトルクアーム長さとが変動することを説明するために模式的に示す側面図であって、図3Aは壁取付けに対応させた場合のシャッター全閉時、図3Bは壁取付けに対応させた場合のシャッター開き角度30°の時、図3Cは壁取付けに対応させた場合のシャッター開き角度60°の時、図4Aは天井取付けに対応させた場合のシャッター全閉時、図4Bは天井取付けに対応させた場合のシャッター開き角度30°の時、図4Cは天井取付けに対応させた場合のシャッター開き角度60°の時である。
FIGS. 3A to 4C are side views schematically showing the variation of the spring length and the torque arm length in the shutter opening / closing mechanism according to
図3A〜図3Cにおいて、ばね50をばね取付部45a1に係止した場合、シャッター回転軸41aとばね取付部45a1と結ぶ線分を回転線分46a1として、回転線分46a1の長さである回転半径を「A1」とし、シャッター回転軸41bとばね取付部45bと結ぶ線分を回転線分46bとして、回転線分46bの長さである回転半径を「B」としたとき、前記回転半径には「A1>B」の関係がある。
また、ばね50(ばね50の荷重方向)が回転線分46a1となす角度である荷重角度を「α1」とし、ばね50(ばね50の加重方向)が回転線分46bとなす角度である荷重角度を「β1」としたとき、シャッター板20が開く(シャッター開き角度「θ」が増加する)につれて、荷重角度α1は直角に向かって増加し、β1は0°に向かって減少するように、ばね取付部45a1、45bは配置されている。3A to 3C, when the
Further, a load angle that is an angle formed by the spring 50 (the load direction of the spring 50) with the rotation line segment 46a1 is “α1”, and a load angle that is an angle between the spring 50 (the load direction of the spring 50) and the
これにより、ばね50はシャッター腕40a、40bを、それぞれ「ばね荷重Q1」で引張ることになる。
そうすると、シャッター腕40aには「ばね荷重Q1」と「A1・sinα1」で算出されるトルクアーム長さC1との積「Q1・C1=Q1・A1・sinα1」であるシャッター板20aを開く方向の「トルクTa1」が作用する。一方、シャッター腕40bには、「ばね荷重Q1」と「B・sinβ1で」算出されるトルクアーム長さD1との積「Q1・D1=Q1・B・sinβ1」であるシャッター板20bを閉じる方向の「トルクTb1」が発生する。このとき、シャッター腕40aとシャッター腕40bとは連結板30によって繋がれていることにより、シャッター開閉機構100には、2つのトルクの差分(Ta1−Tb1)である開閉補助トルクが発生する。As a result, the
Then, the
そして、シャッター板20が風圧を受けて開く方向に回転すると、ばね取付部45a1およびばね取付部45bはそれぞれ回転移動し、シャッター腕40aにおけるトルクアーム長さC1が長くなること(C1>D1)により、シャッター板20aに発生するシャッター板20aを開く方向に作用するトルクTa1は増加し、一方、シャッター腕40bにおけるトルクアーム長さD1が短くなる。このため、シャッター板20bに発生するシャッター板20bを閉じる方向に作用するトルクTb1は減少するから、シャッター開閉機構100において、開閉補助トルク((Ta1−Tb1)>0)はシャッター板20がより大きく開くほど増加することになる。
Then, when the
図4A〜図4Cにおいて、ばね50をばね取付部45a2に係止した場合、シャッター回転軸41aとばね取付部45a2と結ぶ線分を回転線分46a2として、回転線分46a2の長さである回転半径を「A2」とし、シャッター回転軸41bとばね取付部45bと結ぶ線分を回転線分46bとして、回転線分46bの長さである回転半径を「B」としたとき、前記回転半径には「A2>B」の関係がある。
また、ばね50(ばね50の荷重方向)が回転線分46a2となす角度である荷重角度を「α2」とし、ばね50(ばね50の加重方向)が回転線分46bとなす角度である荷重角度を同様に「β2」としたとき、シャッター板20が開く(シャッター開き角度「θ」が増加する)につれて、荷重角度α2は90°付近から始まり180°に向けて増加し、β2は0°に向かって減少するように、ばね取付部45a2、45bは配置されている。4A to 4C, when the
Further, the load angle that is the angle formed by the spring 50 (the load direction of the spring 50) with the rotation line segment 46a2 is “α2”, and the load angle that is the angle that the spring 50 (the load direction of the spring 50) forms with the
これにより、ばね50はシャッター腕40a、40bを、それぞれ「ばね荷重Q2」で引張ることになる。
そうすると、シャッター腕40aには、ばね50を45a1に係止した場合には「ばね荷重Q2」と「A2・sinα2」で算出されるトルクアーム長さC2との積「Q2・C2=Q2・A2・sinα2」であるシャッター板20aを開く方向の「トルクTa2」が作用する。
一方、シャッター腕40bには、「ばね荷重Q2」と「B・sinβ2で」算出されるトルクアーム長さD2との積「Q2・D2=Q2・B・sinβ2」であるシャッター板20bを閉じる方向の「トルクTb2」が発生する。このとき、シャッター腕40aとシャッター腕40bとは連結板30によって繋がれていることにより、シャッター開閉機構100には、2つのトルクの差分(Ta2−Tb2)である開閉補助トルクが発生する。As a result, the
Then, the product “Q2 · C2 = Q2 · A2” of the torque arm length C2 calculated by “spring load Q2” and “A2 · sin α2” when the
On the other hand, in the
そして、シャッター板20が風圧を受けて開く方向に回転すると、ばね取付部45a2およびばね取付部45bはそれぞれ回転移動し、シャッター腕40aにおけるトルクアーム長さC2が短くなることにより、シャッター板20aに発生するシャッター板20aを開く方向に作用するトルクTa2は減少する。
一方、シャッター腕40bにおけるトルクアーム長さD2は短くなる。このため、シャッター板20bに発生するシャッター板20bを閉じる方向に作用するトルクTb2は減少する。このとき「A2>B」であることより、シャッター開閉機構100において、開閉補助トルク((Ta2−Tb2)>0)はシャッター板20がより大きく開くほど緩やかに減少することになる。When the
On the other hand, the torque arm length D2 in the
図6Aおよび図6Bにおいて、シャッター板20の自重により発生するトルク(図中、破線にて示す)とファン215(図7参照))からの風圧により発生するトルク(図中、細実線にて示す)をシャッター開き角度θとの相関グラフで表し、補助トルクが加わることによりシャッター開き角度θが変化することを確認すれば、閉じ方向のトルクと開き方向のトルクの釣り合うグラフ交点がシャッターが停止する角度である。 6A and 6B, torque generated by the dead weight of the shutter plate 20 (shown by a broken line in the figure) and torque generated by wind pressure from the fan 215 (see FIG. 7) (shown by a thin solid line in the figure). ) Is represented by a correlation graph with the shutter opening angle θ, and it is confirmed that the shutter opening angle θ changes with the addition of the auxiliary torque, the shutter stops at the graph intersection where the closing direction torque and the opening direction torque are balanced. Is an angle.
図6Aにおいて、壁取付けの場合、シャッター板20の自重による閉じ方向のトルク特性(破線)は前述したとおりシャッター開き角度θの関数「m・g・L・sin(ψ+θ)」であるから、「ψ>0°」かつ「0°<(ψ+θ)<90°」の範囲においては、「θ=0°」を最小として、θが大きくなるほど増加する。
このため、同様にθが増すほど増加する補助トルク(Ta1−Tb1)によって相殺されると、補助後の閉じ方向のトルク(図中、太実線にて示す)はシャッター板20のシャッター開き角度θが大きくなっても殆ど増加しない特性となり、トルクの釣り合うシャッター開き角度θは大きくなる。6A, in the case of wall mounting, the torque characteristic (broken line) in the closing direction due to the dead weight of the
For this reason, when offset by the auxiliary torque (Ta1-Tb1) that increases as θ increases in the same manner, the torque in the closing direction after assistance (indicated by a thick solid line in the figure) is the shutter opening angle θ of the
図6Bにおいて、天井付けの場合、シャッター板の自重による閉じ方向のトルク特性(図中、破線にて示す))は、シャッター開き角度θの関数「m・g・L・cos(ψ+θ)」であるから、「ψ>0°」かつ「0°<(ψ+θ)<90°」の範囲においては。「θ=0°」を最大として、θが大きくなるほど減少する。
これに対し、補助トルク(Ta2−Tb2)は「θ=0°」付近を最大として緩やかに減少していく特性であるので、補助後の閉じ方向のトルク(図中、太実線にて示す)は、風圧による開き方向のトルクを上回っていた状態が改善され、また、風圧による開き方向のトルクの減少よりも緩やかな傾斜で減少する特性となり、シャッター板20が大きく開いた角度で風圧による開き方向のトルクと釣り合うようになる。In FIG. 6B, in the case of ceiling mounting, the torque characteristic in the closing direction due to the weight of the shutter plate (indicated by a broken line in the figure) is a function “m · g · L · cos (ψ + θ)” of the shutter opening angle θ. Therefore, in the range of “ψ> 0 °” and “0 ° <(ψ + θ) <90 °”. With “θ = 0 °” as the maximum, the value decreases as θ increases.
On the other hand, the auxiliary torque (Ta2-Tb2) has a characteristic of gradually decreasing with “θ = 0 °” being the maximum, and therefore the torque in the closing direction after the assistance (indicated by a thick solid line in the figure). Is improved in a state where the torque in the opening direction due to the wind pressure has been exceeded, and has a characteristic of decreasing with a gentler slope than the decrease in the torque in the opening direction due to the wind pressure, and the opening due to the wind pressure at an angle at which the
このように、シャッター開閉機構100は、開閉機構のばねの係止位置を変更することで、異なる補助トルクを必要とする壁取付けと天井取付けの双方に対して、シャッター板20の開閉を補助する効果を得ることが可能になる。
Thus, the shutter opening /
[実施の形態2]
図7A、図7Bは本発明の実施の形態2に係る換気扇を説明するものであって、図7Aは換気扇を壁取付に用いた場合について、図7Bは換気扇を天井取付に用いた場合について、各部材を分離して模式的に示す斜視図である。なお、実施の形態1と同じ部分または相当する部分には同じ符号を付し、一部の説明を省略する。
図7A、図7Bにおいて、換気扇200は、建造物の壁または天井に形成された貫通孔(図示しない)に据え付けられるものであって、実施の形態1において説明したシャッター開閉機構100と、シャッター開閉機構100の枠体10の側壁11、13に跨がって固定された電動機固定梁211と、電動機固定梁211に固定された電動機212と、電動機212の電動機回転軸213にスピンナー(固定手段)214によって着脱可能に固定されたファン215と、枠体10に着脱自在に設置され、ファン215を包囲して風洞を形成する(ファン215からの送風をシャッター板20に向かって案内する風路を形成する)着脱可能なオリフィス216と、を備えている。[Embodiment 2]
7A and 7B illustrate the ventilation fan according to
7A and 7B, the
そして、電動機212に電力を供給するための電源線221が配線ボックス222を経由して電動機212に接続されている。
したがって、使用者が図示しない壁スイッチ等により電源線221に通電し電動機212を起動(ON)したとき、シャッター板20はファン215からの送風による風圧を受ける。このとき、シャッター板20には実施の形態1において説明したシャッター板20を開かせる方向に作用する開閉補助トルクが作用しているから、風圧と開閉補助トルクによってシャッター板20は円滑かつ確実に開くことになる。
そして、使用者が、再度壁スイッチ等により電動機212を停止(OFF)すると、シャッター面21に作用する風圧が無くなるため、開閉補助トルクのみではシャッター板20の重さを支えられず、シャッター板20は閉まる方向に回転する。さらに、シャッター開度が小さくなって、トルクアーム長さが「C<D」になった以降は、シャッター板20には閉じる方向の開閉補助トルクが作用するため、シャッター板20はシャッターが閉じた状態において室外からの風に煽られて室内外に気圧差が発生しても、確実に閉じた状態を保持することになる。A
Therefore, when the user energizes the
When the user stops (turns off) the
このとき、換気扇200は、シャッター開閉機構100を備えていることで、前記のようにばね50の取付位置を変更するだけで、そのための専用部品を必要とすることなく、壁取付けと天井取付けを切り替えることができる。
At this time, the
10 枠体、11 側壁、12 側壁、13 側壁、14 側壁、20a シャッター板、20b シャッター板、20c シャッター板、21a シャッター面、21b シャッター面、21c シャッター面、22a 一方の側縁、22b 一方の側縁、22c 一方の側縁、23a 他方の側縁、23b 他方の側縁、23c 他方の側縁、30 連結板、40a シャッター腕、40b シャッター腕、40c シャッター腕、41a シャッター回転軸、41b シャッター回転軸、41c シャッター回転軸、43a 連結回転軸、43b 連結回転軸、43c 連結回転軸、45a1 ばね取付部、45a2 ばね取付部、45b ばね取付部、46a1 回転線分、46a2 回転線分、46b 回転線分、50 ばね、100 シャッター開閉機構、200 換気扇、211 電動機固定梁、212 電動機、213 電動機回転軸、214 スピンナー、215 ファン、216 オリフィス、221 電源線、222 配線ボックス。 10 frame body, 11 side wall, 12 side wall, 13 side wall, 14 side wall, 20a shutter plate, 20b shutter plate, 20c shutter plate, 21a shutter surface, 21b shutter surface, 21c shutter surface, 22a one side edge, 22b one side Edge, 22c One side edge, 23a The other side edge, 23b The other side edge, 23c The other side edge, 30 Connecting plate, 40a Shutter arm, 40b Shutter arm, 40c Shutter arm, 41a Shutter rotation shaft, 41b Shutter rotation Shaft, 41c Shutter rotating shaft, 43a Linked rotating shaft, 43b Linked rotating shaft, 43c Linked rotating shaft, 45a1 Spring mounting portion, 45a2 Spring mounting portion, 45b Spring mounting portion, 46a1 Rotation line segment, 46a2 Rotation line segment, 46b Rotation line Minute, 50 Spring, 100 Shutter open / close mechanism , 200 Ventilation fan, 211 Motor fixed beam, 212 Motor, 213 Motor rotating shaft, 214 Spinner, 215 Fan, 216 Orifice, 221 Power supply line, 222 Wiring box.
Claims (3)
一方の側縁寄りの位置が、前記枠体に回転自在に軸支された複数のシャッター板と、
該シャッター板が同時に開閉動作するよう該シャッター板同士を連結する連結板と、
前記シャッター板のうちの何れか一対のシャッター板を繋ぐように取付けられたばねと、
前記一対のシャッター板の少なくとも一方のシャッター板に複数設けられ、前記ばねの一方の端部を取り付けることができるばね取付部と、を有し、
前記複数のばね取付部のうちの何れかのばね取付部を選択して、該選択されたばね取付部に前記ばねの一方の端部を取り付けることによって、前記ばねによる前記一対のシャッター板の一方のシャッター板に作用するトルクと、前記ばねによる前記一対のシャッター板の他方のシャッター板に作用するトルクとは、大きさおよび方向の一方または両方において相違することを特徴とするシャッター開閉機構。 A rectangular frame;
A plurality of shutter plates pivotally supported by the frame body at a position near one side edge;
A connecting plate that connects the shutter plates so that the shutter plates can be opened and closed simultaneously;
A spring attached to connect any one of the shutter plates;
A plurality of spring plates provided on at least one of the pair of shutter plates, and a spring mounting portion to which one end of the spring can be mounted;
By selecting one of the plurality of spring mounting portions and attaching one end of the spring to the selected spring mounting portion, one of the pair of shutter plates by the spring is selected. A shutter opening / closing mechanism characterized in that a torque acting on the shutter plate and a torque acting on the other shutter plate of the pair of shutter plates by the spring differ in one or both of magnitude and direction .
前記一方のシャッター板における前記軸支された位置から前記第1のばね取付までの距離および前記軸支された位置から前記第2のばね取付までの距離は、何れも、前記他方のシャッター板における前記軸支された位置から前記第3のばね取付部までの距離よりも長く、
前記一方のシャッター板が回転した際、前記第1のばね取付位置と前記軸支された位置とを結ぶ仮想線が前記ばねの荷重方向となす角度は、0°〜90°の範囲で増加し、前記第2のばね取付位置と前記軸支された位置とを結ぶ仮想線が前記ばねの荷重方向となす角度は90°〜180°の範囲で増加し、
前記他方のシャッター板が回転した際、前記第3のばね取付位置と前記軸支された位置とを結ぶ仮想線が前記ばねの荷重方向となす角度は、0°〜90°の範囲で減少することを特徴とする請求項1記載のシャッター開閉機構。One shutter plate of the pair of shutter plates includes two spring mounting portions, a first spring mounting portion and a second spring mounting portion, and the other shutter plate of the pair of shutter plates is 1 A third spring mounting portion that is one spring mounting portion;
The distance from the pivotally supported position on the one shutter plate to the first spring attachment and the distance from the pivotally supported position to the second spring attachment are both on the other shutter plate. Longer than the distance from the pivotally supported position to the third spring mounting portion,
When the one shutter plate rotates, an angle formed by a virtual line connecting the first spring mounting position and the pivotally supported position with the load direction of the spring increases in a range of 0 ° to 90 °. The angle between the imaginary line connecting the second spring mounting position and the pivotally supported position and the load direction of the spring increases in the range of 90 ° to 180 °,
When the other shutter plate rotates, an angle formed by an imaginary line connecting the third spring mounting position and the pivotally supported position with the load direction of the spring decreases in the range of 0 ° to 90 °. The shutter opening / closing mechanism according to claim 1.
前記枠体に設置された電動機と、
該電動機の回転軸に着脱自在に設置されたファンと、
前記枠体に着脱自在に設置され、前記ファンからの送風を前記複数のシャッター板に向けて案内するオリフィスと、
を有することを特徴とする換気扇。The shutter opening / closing mechanism according to claim 1 or 2,
An electric motor installed in the frame;
A fan detachably installed on the rotating shaft of the electric motor;
An orifice that is detachably installed on the frame and guides the air blown from the fan toward the plurality of shutter plates;
Ventilation fan characterized by having.
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| PCT/JP2013/056018 WO2014136209A1 (en) | 2013-03-05 | 2013-03-05 | Shutter opening/closing mechanism and ventilation fan |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JP5921760B2 true JP5921760B2 (en) | 2016-05-24 |
| JPWO2014136209A1 JPWO2014136209A1 (en) | 2017-02-09 |
Family
ID=51490772
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP2015504044A Active JP5921760B2 (en) | 2013-03-05 | 2013-03-05 | Shutter opening and closing mechanism and ventilation fan |
Country Status (4)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP5921760B2 (en) |
| CN (1) | CN104969009B (en) |
| MY (1) | MY188465A (en) |
| WO (1) | WO2014136209A1 (en) |
Families Citing this family (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US11300316B2 (en) | 2017-03-31 | 2022-04-12 | Panasonic Intellectual Property Management Co., Ltd. | Air blowing device and indoor air conveying system using same |
Citations (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS4997948U (en) * | 1972-12-12 | 1974-08-23 | ||
| JPS5791032U (en) * | 1980-11-25 | 1982-06-04 | ||
| JP2012141117A (en) * | 2011-01-06 | 2012-07-26 | Panasonic Corp | Ventilation shutter |
Family Cites Families (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2008089248A (en) * | 2006-10-03 | 2008-04-17 | Matsushita Electric Ind Co Ltd | Ventilation equipment |
| JP4997948B2 (en) * | 2006-12-07 | 2012-08-15 | 新神戸電機株式会社 | Lead acid battery |
| CN201593368U (en) * | 2009-12-10 | 2010-09-29 | 上海市电力公司 | An open and close ventilation and heat dissipation louver |
| CN102191907A (en) * | 2010-03-10 | 2011-09-21 | 丁国胜 | Anti-theft light-transmitting shutter capable of being freely assembled |
-
2013
- 2013-03-05 MY MYPI2015702906A patent/MY188465A/en unknown
- 2013-03-05 WO PCT/JP2013/056018 patent/WO2014136209A1/en not_active Ceased
- 2013-03-05 CN CN201380072381.8A patent/CN104969009B/en active Active
- 2013-03-05 JP JP2015504044A patent/JP5921760B2/en active Active
Patent Citations (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS4997948U (en) * | 1972-12-12 | 1974-08-23 | ||
| JPS5791032U (en) * | 1980-11-25 | 1982-06-04 | ||
| JP2012141117A (en) * | 2011-01-06 | 2012-07-26 | Panasonic Corp | Ventilation shutter |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| MY188465A (en) | 2021-12-10 |
| JPWO2014136209A1 (en) | 2017-02-09 |
| WO2014136209A1 (en) | 2014-09-12 |
| CN104969009B (en) | 2017-12-22 |
| CN104969009A (en) | 2015-10-07 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| JP5975952B2 (en) | An indoor unit for an air conditioner and a method for manufacturing the indoor unit for an air conditioner. | |
| PT2051020E (en) | A ventilation device | |
| JP5921760B2 (en) | Shutter opening and closing mechanism and ventilation fan | |
| KR20120005904U (en) | motorized VAV linear diffuser | |
| CN107270513A (en) | A kind of wind deflector connecting rod driving structure, air-supply arrangement and air conditioner room unit | |
| EP2754972B1 (en) | Ventilation device for buildings equipped with a valve for opening and closing an aperture for the passage of an airflow | |
| JP5901836B2 (en) | Ventilation fan and shutter opening / closing mechanism | |
| CN205579910U (en) | Aviation baffle rod drive structure, air supply arrangement and air conditioner | |
| JP4858506B2 (en) | Air conditioner | |
| CN111396113A (en) | Mining air door | |
| CN206626675U (en) | For the air deflection assemblies of indoor apparatus of air conditioner, indoor apparatus of air conditioner and air conditioner | |
| US10113765B1 (en) | Remote controlled vent register | |
| JP2012177501A (en) | Ventilation device of box for storing electrical equipment | |
| JP2018001855A5 (en) | ||
| JP4722438B2 (en) | Air supply device | |
| JP3077584B2 (en) | Ceiling-mounted air conditioner | |
| CN204629955U (en) | The wind loop panel assembly of indoor apparatus of air conditioner and indoor apparatus of air conditioner | |
| JP6184152B2 (en) | Joinery and ventilation valve operation parts | |
| HK1211686B (en) | Ventilation fan and shutter opening/closing mechanism | |
| KR200453459Y1 (en) | Ventilator Damper Switchgear | |
| CN208687855U (en) | An inter-column air conditioner unit with a rotating electric control box | |
| JP6107433B2 (en) | Damper device | |
| JP6320890B2 (en) | Electric joinery | |
| JP2009264672A (en) | Ceiling embedded-air conditioner | |
| JP4857966B2 (en) | Ventilation equipment |
Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| TRDD | Decision of grant or rejection written | ||
| A01 | Written decision to grant a patent or to grant a registration (utility model) |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A01 Effective date: 20160315 |
|
| A61 | First payment of annual fees (during grant procedure) |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A61 Effective date: 20160412 |
|
| R150 | Certificate of patent or registration of utility model |
Ref document number: 5921760 Country of ref document: JP Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R150 |
|
| R250 | Receipt of annual fees |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250 |
|
| R250 | Receipt of annual fees |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250 |
|
| R250 | Receipt of annual fees |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250 |
|
| R250 | Receipt of annual fees |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250 |
|
| R250 | Receipt of annual fees |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250 |
|
| R250 | Receipt of annual fees |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250 |
|
| R250 | Receipt of annual fees |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250 |
|
| R250 | Receipt of annual fees |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250 |