(57)【要約】【課題】天候等に応じて通気量の調節を自動的に行うことができる換気口を提供する。【解決手段】枠１４内に通気量を規制のための羽根１６を、その角度が変更されるように支持する。枠１５には、羽根１６の開閉角度を変更するための電動アクチュエータ１９を設ける。羽根１６の表面には、太陽電池パネル１８を設ける。その太陽電池パネル１８よって発電された電力により、電動アクチュエータ１９を駆動する。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
枠内に通気量を規制するための羽根を設けるとともに、その羽根の表面に太陽電池パネルを設けた換気口において、
前記羽根をその角度が変更されるように前記枠に支持し、その羽根の開閉角度を変更するための電動アクチュエータを設けたことを特徴とする換気口。
【請求項２】
前記太陽電池パネルよって発電された電力により前記電動アクチュエータが駆動されることを特徴とする請求項１に記載の換気口。
【請求項３】
前記電動アクチュエータとして、自己保持型を用いたことを特徴とする請求項１または２に記載の換気口。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
この発明は、建物の壁面等に設けられ、建物の内外の空気を入れ替えるためのガラリと称される換気口に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
従来、この種の換気口としては、例えば特許文献１及び特許文献２に開示されるような構成が提案されている。これらの従来構成においては、枠内に換気扇が設けられ、枠の外側面には、シャッタまたは傾斜板が設けられている。そして、シャッタまたは傾斜板の表面には太陽電池パネルが付設され、その太陽電池パネルよって発電された電力により前記換気扇が駆動される。
【０００３】
また、特許文献１に記載の従来構成においては、引紐スイッチのオン、オフ操作により換気扇が駆動または停止されるとともに、その動作に連動してシャッタが開閉される。さらに、特許文献２に記載の従来構成においては、ドライバを使用して、枠に対して傾斜板を固定するためのビスを緩めることにより、傾斜板の傾斜角度を調節することができる。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】実開昭６３−２９０３２号公報
【特許文献２】実用新案登録第３０８５７１９号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
ところが、これらの従来構成においては、シャッタの開閉または傾斜板の角度調節を手作業によって行う必要がある。このため、晴天時等の温度上昇時において、通気量を多くして換気を良くしたり、雨天時等において、通気量を小さくして雨水等の侵入を防止したりする等の制御を適切に、かつ労力を要することなく、自動的には行うことができないという問題があった。
【０００６】
この発明は、このような従来の技術に存在する問題点に着目してなされたものである。その目的は、天候等に応じて通気量の調節制御を自動的に行うことができる換気口を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
上記の目的を達成するために、この発明は、枠内に通気量を規制するための羽根を設けるとともに、その羽根の表面に太陽電池パネルを設けた換気口において、前記羽根をその角度が変更されるように前記枠に支持し、その羽根の開閉角度を変更するための電動アクチュエータを設けたことを特徴としている。
【０００８】
従って、この発明の換気口では、羽根の表面の太陽電池パネルによって太陽光発電を行うことができる。そして、換気を良くしたい場合には、電動アクチュエータにより羽根の開閉角度が変更されて通気量が増加される。また、換気を少なくしたい場合には、電動アクチュエータにより羽根の開閉角度が変更されて通気量が減少される。よって、通気量の調節制御を手作業によることなく、つまり労力を要することなく自動的に行うことができる。
【０００９】
また、前記の構成において、記太陽電池パネルよって発電された電力により前記電動アクチュエータが駆動されるようにするとよい。このように構成した場合には、省エネルギを達成できる。
【００１０】
さらに、前記の構成において、前記電動アクチュエータとして、自己保持型を用いるとよい。このように構成した場合には、電動アクチュエータを動作させる場合にのみ電力が消費されるため、消費電力を節減することができる。
【発明の効果】
【００１１】
以上のように、この発明によれば、通気量の調節制御を手作業によることなく適切に、容易かつ自動的に行うことができるという効果を発揮する。
【図面の簡単な説明】
【００１２】
【図１】第１実施形態の換気口を示す断面図。
【図２】図１の換気口において羽根の開閉角度を変更した状態を示す断面図。
【図３】電気的構成を示すブロック図。
【図４】（ａ）〜（ｃ）は、換気に関する動作を示すフローチャート。
【図５】第２実施形態の換気口を示す断面図。
【図６】第３実施形態の換気口を示す一部断面図。
【発明を実施するための形態】
【００１３】
（第１実施形態）
以下に、この発明を具体化した換気口の第１実施形態を、図１〜図４に従って説明する。
【００１４】
図１に示すように、建物の壁面１１には開口１２が形成されている。開口１２には、建物の内外の空気の入れ替えを行うための換気口１３が嵌め込まれている。換気口１３は、外枠１５と、その外枠１５内に固定された内枠１４とを備えている。内枠１４内には左右方向に平行に延びる複数の羽根１６が上下方向に所定間隔をおいた状態で、支軸１７を介して回動可能に支持されている。これらの羽根１６により換気口１３を通る空気の量，つまり通気量が規制される。これらの羽根１６は、支軸１７を中心に回動されることにより開閉角度が変更されて通気量が調節される。各羽根１６の表面には、太陽電池パネル１８が付設されている。そして、この太陽電池パネル１８よって発電された電力が、図３に示す蓄電池（バッテリ）３１に蓄えられる。
【００１５】
図１に示すように、前記建物の内側における外枠１５の下部には、電動アクチュエータ１９が支持されている。この実施形態において電動アクチュエータ１９は、瞬時通電動作タイプであって、かつ内蔵のラッチ機構により動作後の状態が自己保持される自己保持型のロータリソレノイド（ＳＯＬ）よりなる。電動アクチュエータ１９の駆動軸１９ａには、ピニオン２０が取り付けられている。外枠１５の内側面には、上下方向に延びる作動ロッド２１がガイド２２を介して上下動可能に支持され、その下端部には前記ピニオン２０に噛み合うラック２１ａが形成されている。各羽根１６と作動ロッド２１との間には、連結リンク２３が連結ピン２３ａ，２３ｂを介して取り付けられている。
【００１６】
そして、前記電動アクチュエータ１９が回転されることにより、ピニオン２０とラック２１ａとの噛み合わせを介して作動ロッド２１が上下いずれかの方向に移動される。この作動ロッド２１の移動により、連結リンク２３を介して前記羽根１６が開放方向または閉鎖方向に回動される。
【００１７】
図３に示すように、制御装置３２は電動アクチュエータ１９の動作を制御し、前記蓄電池３１は電動アクチュエータ１９を動作させるための電力を供給する。タイマ３０は、時間カウントを行うものであって、その出力が制御装置３２に入力される。電流センサ３３は、太陽電池パネル１８からの発電出力を監視して検出し、その検出出力が制御装置３２に入力される。他の機器２９は、蓄電池３１に蓄積された余剰電力を受け取る建物内の照明装置等の電気機器である。なお、前記電動アクチュエータ１９を有する換気口１３は建物の各部に複数設けられる。前記制御装置３２は複数であって、それぞれ例えば各階ごとあるいはテナントごとに各電動アクチュエータ１９を統括して制御する。
【００１８】
さて、この実施形態の作用を図４（ａ）のフローチャートを参照しながら説明する。なお、このフローチャートに示されたルーチンは、以下のいずれかの構成によって実行される。すなわち、前記制御装置３２における電気回路のハード構成、あるいは制御装置３２において、プログラムが記憶された記憶部と、そのプラグラムを進行させるＣＰＵ（中央処理装置）とを設けた構成である。
【００１９】
さて、例えば、晴天時の昼間において太陽電池パネル１８に太陽光Ｓが照射されると、その太陽電池パネル１８により発電された電力が蓄電池３１に蓄積されるとともに、電流センサ３３により発電状態が検出されて、制御装置３２がその発電レベルを判別する（図４（ａ）のステップＳ１）。すなわち、晴天の場合は発電レベルが高く、曇天や雨天の場合は発電レベルが低い。そして、晴天の場合には、蓄電池３１からの電力を用いて電動アクチュエータ１９が瞬時駆動される（ステップＳ２）。このため、ピニオン２０、ラック２１ａ及び各連結リンク２３等を介して、各羽根１６の開閉角度が開放方向に変更される。その結果、各羽根１６間の間隔が図１に示す狭い間隔Ｌ１から図２に示す広い間隔Ｌ２に変更され、電動アクチュエータ１９の自己保持によりその状態に保持される。その結果、換気口１３の通気量が増加されて、晴天にともなう乾燥空気により建物の内外間の換気が良好に行われる。
【００２０】
各羽根１６が開放位置に配置された状態においては、図２に示すように、各羽根１６の太陽電池パネル１８が太陽を指向する上向き状態になって、太陽電池パネル１８の発電効率が高められる。このため、発電電力が蓄電池３１に絶えず供給され、余剰電力は、換気口１３以外の他の機器２９に対して供給される。
【００２１】
そして、一定時間経過して夕暮れになったり、あるいは晴天から雨天になったりした場合（ステップＳ３）は、タイムアップしたタイマ３０からの出力または発電レベルの低下を検出した電流センサ３３からの出力に基づき、制御装置３２により、電動アクチュエータ１９が動作され（ステップＳ４）、各羽根１６間の間隔が図２に示す広い間隔Ｌ２から図１に示す狭い間隔Ｌ１に調節される。そして、各羽根１６は、電動アクチュエータ１９の自己保持により狭い間隔Ｌ１の閉鎖位置に保持される。このため、換気口１３の通気量が減少され、冷気や湿潤な空気が建物内に流入することを抑制できる。
【００２２】
一方、前記ステップＳ１の判断時において、雨天等により太陽電池パネル１８に対して太陽光が充分に照射されない場合には、太陽電池パネル１８による発電量が不足し、電流センサ３３からの出力に基づく制御装置３２の制御より、電動アクチュエータ１９が各羽根１６の閉鎖状態を維持する。このため、各羽根１６間の間隔が狭い間隔Ｌ１に保持され、換気口１３から建物内へ雨水が侵入したりするおそれを回避できる。
【００２３】
従って、この第１実施形態においては、以下の効果を発揮する。
（１）  この実施形態においては、電動アクチュエータ１９により羽根１６の開閉角度が自動的に変更されるように構成されている。このため、晴天や雨天等の天候変化や、昼間と夜間との気温変化等に応じて、適切な通気量となるように自動的に、かつ容易に調節することができる。
【００２４】
（２）  この実施形態においては、羽根１６上の太陽電池パネル１８よって発電された電力により、電動アクチュエータ１９が駆動されるように構成されている。このため、換気口１３の設置箇所に配電線を接続したり、商用電源を利用したりする必要がなく、設備コストやエネルギコストを削減できる。
【００２５】
（３）  この実施形態においては、通気量の自動調節により換気を適切に行うことができるため、冷房や暖房のための空調負荷を低減でき、省エネルギに貢献できる。
（４）  この実施形態においては、余剰電力を換気口１３以外の他の機器２９に供給するようになっているため、建物全体として電力消費量を低減できる。
【００２６】
（５）  この実施形態においては、電動アクチュエータ１９として、瞬時通電動作タイプであって、かつ内蔵のラッチ機構により動作後の状態が自己保持される自己保持型のロータリソレノイドが用いられている。このため、電動アクチュエータ１９に対して瞬間的に電力を供給すれば、羽根１６の開閉状態を切り換えることができるとともに、切り換え後の状態を保持できる。言い換えれば、羽根１６の切り換え時以外の時には、電動アクチュエータ１９に対して電力を供給する必要がないため、省エネルギに貢献できる。
【００２７】
（第２実施形態）
次に、この発明を具体化した換気口の第２実施形態を、図３，図４（ｂ）及び図５に基づいて、前記第１実施形態と異なる部分を中心に説明する。
【００２８】
さて、この第２実施形態においては、図５に示すように、換気口１３の外枠１５の下部外側に降雨にともなう雨滴を検出するための降雨センサ２５が配置されている。この降雨センサ２５は複数の換気口１３のうちのひとつの換気口１３に設けられていればよい。この降雨センサ２５は、図３に示すように、降雨を示す検出信号を制御装置３２に対して出力する。
【００２９】
そして、この第２実施形態においては、図４（ｂ）において、降雨センサ２５により降雨が検出されて（ステップＳ１３）、制御装置３２に対して検出信号が出力されると、電動アクチュエータ１９が羽根１６の閉鎖方向に動作される（ステップＳ１５）。従って、各羽根１６が閉鎖側に配置されて、各羽根１６間の間隔が狭められ、換気口１３から建物内への雨水の侵入が抑制される。なお、図４（ｂ）におけるステップＳ１１，Ｓ１２，Ｓ１４，Ｓ１５は、図４（ａ）におけるステップＳ１，Ｓ２，Ｓ３，Ｓ４と同じ動作である。
【００３０】
従って、この第２実施形態においても、前記第１実施形態に記載の効果と同様な効果を得ることができる。
また、この第２実施形態においては、以下の効果がある。
【００３１】
（６）  この第２実施形態においては、降雨センサ２５よって降雨が検出されることにより、電動アクチュエータ１９が羽根１６の閉鎖方向に動作されるようになっているため、換気口１３から雨水が侵入するおそれを適切に防止することができる。
【００３２】
（第３実施形態）
次に、この発明を具体化した換気口の第３実施形態を、図３，図４（ｂ）及び図６に基づいて、前記第１実施形態と異なる部分を中心に説明する。
【００３３】
さて、この第３実施形態においては、図６に示すように、複数の換気口１３のうちのひとつの換気口１３において、特定の羽根１６の表面にその羽根１６の歪みを検出するための歪みセンサ２７が貼着されている。この歪みセンサ２７は、図３に２点鎖線で示すとともに、図４（ｂ）のステップＳ１３に示すように、前記第２実施形態の降雨センサ２５に相当する。そして、台風やビル風等の強風にともなって羽根１６に歪みが発生して、歪みセンサ２７から制御装置３２に検出信号が出力されたとき、制御装置３２は、電動アクチュエータ１９を動作させて、羽根１６が閉鎖方向に回動される。従って、各羽根１６の開閉角度が図１で示す開放位置から図２に示す閉鎖位置に変更されて、各羽根１６間の間隔が狭められ、換気口１３から建物内への強風の侵入が抑制される。
【００３４】
従って、この第３実施形態においても、前記第１実施形態に記載の効果と同様な効果を得ることができる。
また、この第３実施形態においては、以下の効果を有する。
【００３５】
（７）  この実施形態においては、強風時等に、歪みセンサ２７よって羽根１６の歪みが検出されることにより、電動アクチュエータ１９が羽根１６の閉鎖方向に動作されるようになっている。このため、換気口１３から強風が侵入するおそれを適切に防止することができ、風切り音や、強風にともなう雨水の侵入を防止できる。
【００３６】
（変更例）
なお、この実施形態は、次のように変更して具体化することも可能である。
・  前記第２実施形態における降雨センサ２５を換気口１２以外のところ、例えば建物の屋上の適当箇所に設けること。
【００３７】
・  第２実施形態の降雨センサ２５と第３実施形態の歪みセンサ２７の双方を設けること。
・  例えば外枠１５や建物の適当箇所に外気温度を検出するための温度センサを設け、外気温度が所定値よりも低下したとき、あるいは所定値よりも高くなったとき、温度センサからの検出信号に基づいて、制御装置３２の制御により電動アクチュエータ１９が羽根１６の閉鎖方向に動作されるように構成すること。
【００３８】
・  例えば外枠１５や建物の適当箇所に外気湿度を検出するための湿度センサを設け、外気湿度が所定値よりも高くなったとき、湿度センサからの検出信号に基づいて、制御装置３２の制御により電動アクチュエータ１９が羽根１６の閉鎖方向に動作されるように構成すること。
【００３９】
・  内枠１４を設けない構成とし、羽根１６を外枠１５に支持すること。
・  外枠１５上あるいは建物の適当箇所に温度センサ及び風速センサを設けるとともに、電動アクチュエータとしてブレーキ付きのサーボモータまたはパルスモータを設けること。また、制御装置３２には、プログラムを記憶する記憶部と、そのプログラムの動作を制御するＣＰＵ（中央処理装置）を設け、プラグラムが、以下のように実行されるように構成すること。すなわち、図４（ｃ）に示すように、気温及び風速の検出（ステップＳ２２，Ｓ２３）に基づいて、制御装置３２により必要とする通気量を得るための羽根１６の開閉角度が算出される（ステップＳ２４）。次いで、算出された開閉角度となるように、モータが回転されて（ステップＳ２５）、羽根１６が適切な位置まで回動される。そして、前記ブレーキによりモータが停止位置に保持され、羽根１６が適切な開閉角度位置に保持される。このように構成すれば、好適な換気を実行できる。
【００４０】
・  前記各実施形態において、電動アクチュエータ１９として、前述したロータリソレノイド，サーボモータ，パルスモータ以外のアクチュエータ，例えば直動型ソレノイドを用いること。電動アクチュエータとして直動側ソレノイドを用いた場合は、そのソレノイドのアーマチュアに作動ロッド２１を直結すればよく、このため、ピニオン２０やラック２１ａが不要になり、構成が簡単になる。
【００４１】
・  電動アクチュエータ１９の駆動用電力として商用電源を用いること。
・  羽根１６をその支軸１７が上下方向を向くように内枠１４内に組み付けること。従って、羽根１６は横方向に開閉動作される。
【００４２】
（別の技術的思想）
さらに、上記実施形態により把握される請求項以外の技術的思想について、以下にそれらの効果とともに記載する。
【００４３】
（Ａ）  気象状態を検出するセンサを設けたことを特徴とする請求項１〜３のうちのいずれか一項に記載の換気口。ここで、気象センサとしては、前記実施形態における前記降雨センサ２５，歪みセンサ２７，気温センサ，湿度センサ等が用いられる。
【００４４】
この構成によれば、気象センサによる気象状態の検出に基づいて、電動アクチュエータを羽根の開放方向または閉鎖方向に動作させることが可能となる。
（Ｂ）  請求項１〜３のうちのいずれか一項に記載の換気口と、気象状態を検出するセンサと、そのセンサからの検出信号に基づいて前記電動アクチュエータを羽根の開放方向または閉鎖方向に動作させる制御手段とを設けたことを特徴とする換気口装置。
【００４５】
この構成によれば、センサにより気象状態が検出されると、それに応じて電動アクチュエータが羽根の開放方向または閉鎖方向に動作される。よって、気象状態に応じた適切な換気を行うことができる。
【００４６】
（Ｃ）  請求項１〜３のうちのいずれか一項に記載の換気口と、降雨を検出するセンサと、そのセンサからの検出信号に基づいて前記電動アクチュエータを羽根の閉鎖方向に動作させる制御手段とを設けたことを特徴とする換気口装置。
【００４７】
この構成によれば、雨天時においてセンサにより降雨が検出されると、電動アクチュエータが羽根の閉鎖方向に動作される。よって、換気口からその内部に雨水が侵入するおそれを適切に防止することができる。
【００４８】
（Ｄ）  請求項１〜３のうちのいずれか一項に記載の換気口と、羽根の歪みを検出するセンサと、そのセンサからの検出信号に基づいて前記電動アクチュエータを羽根の閉鎖方向に動作させる制御手段とを設けたことを特徴とする換気口装置。
【００４９】
この構成によれば、強風時においてセンサにより羽根の歪みが検出されると、電動アクチュエータが羽根の閉鎖方向に動作される。よって、換気口から強風が侵入するおそれを適切に防止することができる。
【００５０】
（Ｅ）  請求項１または２に記載の換気口と、太陽電池パネルによって発電された電力を蓄積する蓄電池と、余剰電力が生じた場合に電動アクチュエータ以外の他の電気機器に対して余剰電力が供給されるように制御する制御手段とを備えたことを特徴とする換気口装置。
【００５１】
この構成によれば、余剰電力を他の機器に供給できて、省エネルギを達成できる。
【符号の説明】
【００５２】
１１…建物の壁面、１３…換気口、１４…内枠、１５…外枠、１６…羽根、１８…太陽電池パネル、１９…電動アクチュエータ、２５…降雨センサ、２６…制御手段としての制御装置、２７…歪みセンサ。
【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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