JPH0531464Y2 - - Google Patents

Description

【考案の詳細な説明】 産業上の利用分野 本考案は換気扇自体の風圧によつてシヤツタを
開閉するタイプの換気扇に関するものである。

従来の技術 従来、この種の換気扇は、一般に第８図に示す
ような構成であつた。すなわち換気扇本体１０１
は後部に、外枠を形成する枠体１０２の開口を開
閉する複数のシヤツタ１０３を備え、このシヤツ
タ１０３は枠体１０２に立てられた複数の支持棒
１０４を支点として回動自在に設けられている。
前記各シヤツタ１０３は一本のシヤツタ連結金具
１０５と可動的に連結されており、常に連動して
回転動作を行うようになつている。また、枠体１
０２内にはモータ１０６と、羽根１０７を配設し
ている。

上記構成においてモータ１０６に通電すると羽
根１０７が回り始め、それによつて起つた風圧に
よりシヤツタ１０３は支持棒１０４を支点として
開こうとするが、シヤツタ１０３自体の自重があ
るためにシヤツタ１０３はわずかしか開かない。
そこでシヤツタ連結金具１０５自体の重量の大き
いものを使用して風圧による開く力に加えてシヤ
ツタ連結金具１０５の重量による開き方向のモー
メントが、シヤツタ１０３の自重による閉まり方
向のモーメントに打ち勝つて、第８図に示すよう
にシヤツタ１０３が開いて室内の汚れた空気が換
気され、モータ１０６の通電を切ると羽根１０７
の回転が止まり、風圧による開き力が次第に弱く
なり、シヤツタ１０３の自重による閉まり方向の
モーメントがシヤツタ連結金具１０５の自重によ
る開き方向のモーメントに打ち勝つてシヤツタ１
０３は閉じる。それにより外風が吹きつけて換気
扇本体１から室内に入ろうとする風はシヤツタ１
０３により防ぐことができるという構成となつて
いた。

考案が解決しようとする課題 このような従来の構成では、シヤツタ１０３を
アルミなどの比重の小さいものを使用していても
シヤツタ１０３の自重による閉まり方向のモーメ
ントを越える重量を有するシヤツタ連結金具１０
５は非常に重く大きなものとなつていた。まして
鋼板製のシヤツタ１０３を使用することを考える
と、アルミ製のものに比べて２倍以上の重量のシ
ヤツタ連結金具１０５が必要となり、大きさ、重
さの面で非常に困難となつていた。しかし、一方
アルミ製のシヤツタ１０３は鋼板製のシヤツタ１
０３に比べて非常に高価となるため換気扇本体１
０１全体のコストアツプの要因となつていた。ま
たこの種の風圧でシヤツタ１０３を開閉するタイ
プの換気扇は換気扇停止時のシヤツタ１０３が閉
じているときに外風のわずかな変動があつてもそ
れに対応してシヤツタ１０３が動き、シヤツタ１
０３と枠体１０２の当たる音が非常に耳ざわりで
その騒音が課題となつていた。

本考案はこのような課題を解決するもので、安
価で重量のある鋼板製のシヤツタを、重く、大き
なシヤツタ連結金具を用いずに、そしてシヤツタ
閉時においての外風の変動によるシヤツタのバタ
ツキを減じることを目的とするものである。

課題を解決するための手段 本発明は上記目的を達成するために、枠体２に
開閉自在に設けられたシヤツタ３と、このシヤツ
タ３と可動的に連結されたシヤツタ連結金具５
と、コイル部およびコイル部の両端にそれぞれ形
成された直線部分からなり前記直線部分を前記枠
体２と前記シヤツタ連結金具５とに係止して架設
されたコイルバネ８とを備え、前記コイルバネ８
は、前記直線部分を無負荷時状態より互いに近づ
く位置に弾性変形させ常に拡開方向に付勢した状
態で停止され、前記シヤツタ連結金具５を下方へ
移動させて前記シヤツタ３を開放させるととも
に、前記シヤツタ３の閉鎖時に、前記コイルバネ
８の前記シヤツタ連結金具５における係止部が、
この係止部のシヤツタ３開閉時の仮想回転中心と
前記コイルバネ８の前記枠体２における係止部と
を結ぶ直線よりわずかに上方に位置してなる換気
扇の構成としたものである。

作 用 この構成により、モータに通電すると羽根が回
転し、それによつて起つた風圧とコイルバネの力
により、鋼板製のシヤツタであつてもその閉まり
方向のモーメントに打ち勝つだけのモーメントを
得るコイルバネの形状であるため、シヤツタを開
くことができ、またモータの通電を切ると羽根は
回転が止まつて風圧による開き力がなくなり、シ
ヤツタの自重による閉まり方向のモーメントがコ
イルバネの開き方向のモーメントに打ち勝つてシ
ヤツタは閉じる。この閉じた時にコイルバネは、
逆に、外風の変動によつてシヤツタを開く方向の
力が作用すると、シヤツタを閉じる方向に作用す
るため、シヤツタが枠体にばたつくように当たる
のを防ぐこととなる。

実施例 以下、本発明の一実施例について、第１図〜第
７図を参照しながら説明する。

第１図および第２図に示すように、１は換気扇
本体であり、その外枠を形成する枠体２の後部に
は、枠体２の開口を開閉する複数のシヤツタ３を
設けている。このシヤツタ３のアーム部は枠体２
の内側に立てられた複数の支持棒４で支持され、
支持棒４を支点としてシヤツタ３は回動自在にな
つている。各シヤツタ３のアーム部の後端は、枠
体２の内側に縦方向に配設された一体のシヤツタ
連結金具５と可動的に連結されている。したがつ
て各シヤツタ３は常に連動して同じ回動動作を行
う。前記枠体２内には羽根７と、この羽根７を回
転させるモータ６が配設してある。前記シヤツタ
連結金具５と枠体２の上部間にはコイルバネ８を
架設している。このコイルバネ８は、コイル部分
の両端にそれぞれ直線部分を有し、その直線部分
が第３図に示すＣ点の無負荷時の位置より互いに
近づく形状に、ほぼコイル部分との境界部で弾性
変形され、常に拡開方向に付勢した状態で係止さ
れて、シヤツタ連結金具５を下方へ移動させてシ
ヤツタ３を開放させるように架設されている。

そしてシヤツタ３を開閉動作させると、第４図
に示すようにシヤツタ３とシヤツタ連結金具５と
の連結点は、支持棒４を中心として円弧状の軌跡
を描く。一方このとき、コイルバネ８のシヤツタ
連結金具での係止部も、仮想回転中心０から上記
円弧状の軌跡と同じ曲率半径で円弧状の軌跡を描
き、この係止部は、シヤツタ３を閉じたとき、コ
イルバネ８の枠体２での係止部と上記仮想回転中
心０を結ぶ直線Ｌよりわずかに上方に位置してい
る。したがつてこの係止部は、シヤツタ３の閉鎖
直前の開放時に、コイルバネ８の枠体２での係止
部にもつとも近づくこととなる。

上記構成において、モータ６に通電すると羽根
７が回り始め、それによつて起つた風圧によりシ
ヤツタ３は支持棒４を支点として開こうとする
が、これだけではシヤツタ３自体の自重があるた
めにシヤツタ３はわずかしか開かないが、直線部
分を有したコイルバネ８をシヤツタ連結金具５と
枠体２間に架設しているため、このコイルバネ８
がシヤツタ連結金具５を下方へ移動させてシヤツ
タ３に開き方向のモーメントを与え、シヤツタ３
をそれ以上開かせ所定の角度（約60°）まで開く。

ここで、コイルバネ８の特性について説明す
る。

第３図に示すように、コイルバネ８の直線部の
先端に、無負荷時のコイル部分の軸線と平行に荷
重Ｐを加えて、無負荷時のｃ点からａ点およびｂ
点までたわませていつたとき、荷重Ｐとコイルバ
ネ８の直線部分の水平成分Ｌとの積Ｐ×Ｌ、すな
わちモーメントＭは、第５図に示すようにたわみ
Ｂが大きいほど大きく線型に変化していく。一
方、たわみＢは、直線部分の長さをＳ、コイル部
分の軸線に直交する線と前記直線部分とがなす角
度をθ、無負荷時の直線部分の垂直成分をHcと
すると、 Ｂ＝Hc−Ssinθ で表わされる。また直線部分の水平成分Ｌは Ｌ＝Scosθ で表わされる。そして、上記Ｂが変化していくと
きのＬの大きさを求めてＢとＬの関係を示すと、
第４図のようになる。すなわち、直線部分の水平
成分Ｌは、コイルバネ８のたわみＢがB₁→B₂と
大きくなるにしたがつてL_a→L_bと大きくなつて
いくが、無負荷時から若干たわんでいく間は、上
記モーメントＭの変化率より大きく変化してい
き、ついで非線型ながらモーメントＭとほぼ同じ
変化率となつていき、最終的に２本の直線部が平
行となる付近のたわみに対しては、モーメントＭ
の変化率より小さくなる。したがつて、第２図に
示すシヤツタ開放時から第１図に示すシヤツタ閉
鎖時までの間におけるコイルバネ８のそれほど大
きくないたわみ量の変化に対しては、モーメント
Ｍ＝Ｐ×Ｌとコイルバネ８の直線部分の水平成分
Ｌとが、ほぼ同じ変化率をもつ関係となり、その
ためこの間においては、荷重Ｐがほとんど変化し
ないこととなる。

したがつて、コイルバネ８のシヤツタ連結金具
５の係止部における反発力Prは、第６図に示す
ように、シヤツタ３の所定角度開放から閉鎖まで
の間、ほぼ同じものとなる。そして、このときの
コイルバネ８の垂直方向に作用する力の成分、す
なわちシヤツタ連結金具５を下方へ引き下げてシ
ヤツタ３を開こうとする力Pvは、コイルバネ８
のシヤツタ連結金具５における係止部が、第４図
の直線Ｌ上に位置するときにＯとなり、シヤツタ
３の開き角度が大きくなるにしたがつて徐々に大
きくなる。一方、上記係止部が上記直線Ｌより上
方に位置するとき、力Pvは負の力となる。すな
わち、シヤツタ連結金具５を上方に引き上げてシ
ヤツタ３を閉じるように作用する。

つぎに、シヤツタ３を実際に開くために必要な
力Ｐ。およひシヤツタ３が閉じようとする力Ps
と、シヤツタ３の開き角度との関係を、第７図の
曲線Poおよび曲線Psで示す。第７図より明らか
なように、シヤツタ３を開くための力Poとコイ
ルバネ８の力Pvとの差は、急激に変化すること
なくほぼ一定であり、この差が羽根７の回転によ
る最小の風圧力として必要なものとなる。ところ
で、羽根７による実際の風圧力Pwは、第７図の
曲線Pwで示すように、シヤツタ３が開いて水平
に近くなるほど小さくなる。しかし、実施例では
上述したように、シヤツタ３を所定の角度まで開
ききる付近でも、特別に大きな風圧力は必要な
く、通常に発生する風圧力でシヤツタ３を確実
に、かつスムーズに開くことができる。また、風
圧力の不足によるキツクバネ８の力の増強も必要
ないので、第７図における曲線Psと曲線Pvとが
交差することがなく、シヤツタ３が途中で開いた
ままになることもなく、シヤツタ３は確実に閉鎖
されることとなる。

つぎに、シヤツタ３の閉鎖時における外風の変
動による影響について説明する。

シヤツタ３が閉じているときに外風の変動があ
ると、それに対応してシヤツタ３が開こうとす
る。しかし、コイルバネ８は、シヤツタ連結金具
５における係止部が、第４図の直線Ｌ上にあると
き（シヤツタ３がわずかに開きかかるとき）、そ
の２本の直線部分の先端はもつとも近くなり、シ
ヤツタ３閉鎖時よりも不安定となるので、その位
置に至る前に安定した閉鎖時の位置にもどるよう
に力が作用する。

このようにコイルバネ８は、シヤツタ３の閉鎖
時に、この閉鎖を維持させる方向に力が作用し、
外風の変動によるシヤツタ３のバタツキを押さえ
る方向の力を与えるものである。

なお、コイルバネ８のシヤツタ３を閉じる方向
に作用する力は、上記のシヤツタ３のバタツキを
おさえる程度のわずかなものであり、羽根７によ
る風圧力が通常の換気扇であれば、シヤツタ３を
正常に開くために、なんら支障になるものではな
い。

考案の効果 以上の実施例から明らかなように本考案によれ
ば、安価な鋼板製のシヤツタを、コイルバネ一本
の付加で確実に、かつスムーズに開閉させること
ができ、大幅な製造コストの削減を図ることがで
き、またシヤツタ閉鎖時における外風の変動によ
るシヤツタのバタツキを防止できることとなる。

【図面の簡単な説明】

第１図および第２図は本考案の一実施例の換気
扇を示す断面図であつて、第１図はシヤツタ閉鎖
時、第２図はシヤツタ開放時、第３図は同換気扇
のコイルバネの正面図、第４図は同換気扇のコイ
ルバネとシヤツタ連結金具との動きを示す説明
図、第５図は同換気扇のコイルバネのたわみ量と
モーメント、コイルバネの直線部分の水平成分、
荷重との関係を示す特性図、第６図は同換気扇の
コイルバネの発生する力の説明図、第７図は同換
気扇のシヤツタ開放に必要な力、シヤツタが閉じ
ようとする力、キツクバネの垂直方向に作用する
力、羽根による風圧力とシヤツタの開き角度との
関係を示す説明図、第８図は従来の換気扇の断面
図である。 ２……枠体、３……シヤツタ、５……シヤツタ
連結金具、８……コイルバネ。

Claims (1)

【実用新案登録請求の範囲】
1. 枠体２に開閉自在に設けられたシヤツタ３と、
   このシヤツタ３と可動的に連結されたシヤツタ連
   結金具５と、コイル部およびコイル部の両端にそ
   れぞれ形成された直線部分からなり前記直線部分
   を前記枠体２と前記シヤツタ連結金具５とに係止
   して架設されたコイルバネ８とを備え、前記コイ
   ルバネ８は、前記直線部分を無負荷時状態より互
   いに近づく位置に弾性変形させ常に拡開方向に付
   勢した状態で係止され、前記シヤツタ連結金具５
   を下方へ移動させて前記シヤツタ３を開放させる
   とともに、前記シヤツタ３の閉鎖時に、前記コイ
   ルバネ８の前記シヤツタ連結金具５における係止
   部が、この係止部のシヤツタ３開閉時の仮想回転
   中心と前記コイルバネ８の前記枠体２における係
   止部とを結ぶ直線よりわずかに上方に位置してな
   る換気扇。