(57)【要約】【課題】  オフィスビル等において外気を導入して自然換気を行う換気装置のコンパクト化、低コスト化。【解決手段】  枠１と、枠内に設置した羽２と、羽を動かすためのアクチュエーター３とを備え、枠は、室内外に連通する換気空間２７を有し、羽は、水平方向の軸６により換気空間内で回転自在に縦枠に支持してあり、アクチュエーターは、温度変化により膨張収縮する膨張収縮物質７を内蔵する本体８と、膨張収縮物質の膨張収縮により進退するロッド９と、膨張収縮物質を加熱するヒーター１０とを有し、ロッドの進退方向が羽の軸と直交するように一方の縦枠に取付けてあり、羽の軸は、一端にロッド側に突出する被押圧部１１を有し、羽は、ロッドが後退した状態では換気空間内で自由に回転し、ロッドが前進して被押圧部を押すことにより強制的に回転し、回転した羽で換気空間を閉鎖する。【選択図】      図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
枠と、枠内に設置した羽と、羽を動かすためのアクチュエーターとを備え、枠は、室内外に連通する換気空間を有し、羽は、水平方向の軸により換気空間内で回転自在に縦枠に支持してあり、アクチュエーターは、温度変化により膨張収縮する膨張収縮物質を内蔵する本体と、膨張収縮物質の膨張収縮により進退するロッドと、膨張収縮物質を加熱するヒーターとを有し、ロッドの進退方向が羽の軸と直交するように一方の縦枠に取付けてあり、羽の軸は、一端にロッド側に突出する被押圧部を有し、羽は、ロッドが後退した状態では換気空間内で自由に回転し、ロッドが前進して被押圧部を押すことにより強制的に回転し、回転した羽で換気空間を閉鎖することを特徴とする換気装置。
【請求項２】
羽が換気空間を閉鎖したときに羽の軸を回転不能に保持して羽の回転をロックするロック部材と、ロック部材を動かしてそのロックを解除するロック解除部材とを備えていることを特徴とする請求項１記載の換気装置。
【請求項３】
ロック部材は、羽の軸から見てロッドとは反対側にロッドと略平行に配置してあり、羽の軸側の端部に係止部を有するとともに他端部を一方の縦枠に軸着してあり、係止部が羽の軸に近づく方向で付勢してあり、羽の軸は、一端にロック部材側に突出する被係止部を有し、ロック解除部材は、ロッドとロック部材の間で一方の縦枠に軸着してあり、軸着部よりロッド側には受け片を、ロック部材側にはキック片をそれぞれ有し、ロック部材は、羽が回転して換気空間を閉鎖したときに係止部に被係止部を係止して羽の回転をロックし、ロック解除部材は、ロッドの前進途中で受け片がロッドに押されて回動し、キック片がロック部材を押して係止部と被係止部の係止を解除することを特徴とする請求項２記載の換気装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、窓が開けられないオフィスビル等において、外気を屋内に導入して自然換気を行う換気装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
オフィスビルでは、窓から強い風が吹き込むと書類が風で飛ばされて不都合であり、また危険防止のためもあって、一般に窓はＦｉｘ窓となっている。そのため、春や秋の中間期であっても換気のために送風機等にエネルギーを消費している。これを解消するための対策として、窓の上部や下部に屋内外に連通する換気空間を設け、そこから自然の風を導入して無動力で換気を行うシステムが開発されている（例えば特許文献１参照。）。換気空間には翼状の一枚の羽（風量調整弁）が回転自在に設けてあり、風の強さに応じて羽が回転して換気空間の広さを調整し、屋内に流入する風量が一定となるようにしている。このような換気装置においては、台風等の異常時のために、風量調整用の羽とは別個に換気空間を完全に閉鎖できる閉鎖機構を設ける必要があり、そのために換気装置の小型化が困難となっていた。
【０００３】
特許文献２には、換気空間内に設けた羽に回転駆動手段を設けると共に、換気空間に羽の両側の先端部がそれぞれ当接する当接部を設け、羽を回転駆動手段により換気空間を交差する向きに回転し、羽の両先端部を当接部に当接することにより、換気空間を完全に閉鎖できるようにしたものが記載されている。これによれば、風量調整用の羽と別個に換気空間の閉鎖機構を設ける必要がなく、その分だけ装置を小型化できる。しかし、羽の回転駆動手段としてモーター、減速機、ギアボックス等が必要となり、これらの設置スペースを確保するために装置が大型化し、且つコスト高となる問題があった。
【特許文献１】特開平１０−２３２０３９号公報
【特許文献２】特開２００１−２２１４９２号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
本発明は以上に述べたような実情に鑑みてなされたものであって、オフィスビル等において外気を導入して自然換気を行う換気装置のコンパクト化、低コスト化を課題とする。
【課題を解決するための手段】
【０００５】
上記の課題を達成するために請求項１記載の発明による換気装置は、枠と、枠内に設置した羽と、羽を動かすためのアクチュエーターとを備え、枠は、室内外に連通する換気空間を有し、羽は、水平方向の軸により換気空間内で回転自在に縦枠に支持してあり、アクチュエーターは、温度変化により膨張収縮する膨張収縮物質を内蔵する本体と、膨張収縮物質の膨張収縮により進退するロッドと、膨張収縮物質を加熱するヒーターとを有し、ロッドの進退方向が羽の軸と直交するように一方の縦枠に取付けてあり、羽の軸は、一端にロッド側に突出する被押圧部を有し、羽は、ロッドが後退した状態では換気空間内で自由に回転し、ロッドが前進して被押圧部を押すことにより強制的に回転し、回転した羽で換気空間を閉鎖することを特徴とする。膨張収縮物質としては、例えばワックスを使用できる。
【０００６】
さらに請求項２記載の発明は、羽が換気空間を閉鎖したときに羽の軸を回転不能に保持して羽の回転をロックするロック部材と、ロック部材を動かしてそのロックを解除するロック解除部材とを備えていることを特徴とする。
【０００７】
請求項３記載の発明による換気装置は、ロック部材は、羽の軸から見てロッドとは反対側にロッドと略平行に配置してあり、羽の軸側の端部に係止部を有するとともに他端部を一方の縦枠に軸着してあり、係止部が羽の軸に近づく方向で付勢してあり、羽の軸は、一端にロック部材側に突出する被係止部を有し、ロック解除部材は、ロッドとロック部材の間で一方の縦枠に軸着してあり、軸着部よりロッド側には受け片を、ロック部材側にはキック片をそれぞれ有し、ロック部材は、羽が回転して換気空間を閉鎖したときに係止部に被係止部を係止して羽の回転をロックし、ロック解除部材は、ロッドの前進途中で受け片がロッドに押されて回動し、キック片がロック部材を押して係止部と被係止部の係止を解除することを特徴とする。
【発明の効果】
【０００８】
請求項１記載の発明による換気装置は、縦枠に取付けたアクチュエーターのロッドの進退により、羽が自由に回転して風量を調節する状態と、羽が換気空間を閉鎖する状態とを制御でき、羽の回転機構を簡単に構成できる。またアクチュエーターは、ロッドの進退方向が羽の軸と直交するように一方の縦枠に取付けてあるので、羽の作動機構がコンパクトになり、換気装置全体としてもコンパクト化できる。さらにアクチュエーターは、ヒーターの通電のみで簡便に動作し、且つ羽の強制回転動作を静かに行える。
【０００９】
請求項２記載の発明による換気装置は、羽が換気空間を閉鎖したときにロック部材が羽の回転をロックするので、閉鎖状態を保持するためにアクチュエーターのロッドを伸びたままの状態、すなわちヒーターに通電したままで保持する必要がなく経済的である。
【００１０】
請求項３記載の発明によれば、羽を強制的に回転するためのアクチュエーターで羽のロック解除も合わせて行うので、より一層のコンパクト化を実現できると共に、簡潔な構成としながら羽の強制回転動作と閉鎖状態での羽のロック及びロックの解除を確実に行うことができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１１】
以下、本発明の実施の形態を図面に基づいて説明する。図８は、本発明の換気装置を設置するビルの外壁を示しており、このビルはカーテンウォールユニット１９と壁部２０が上下に交互に配置してあり、カーテンウォールユニット１９は、上枠２１、下枠２２、及び左右の縦枠２３を矩形に枠組みし、その枠内にガラス２４を嵌め込んでいる。下枠２２は、上下に間隔をおいて配置した二部材２２ａ，２２ｂで構成し、両部材間に換気口２５を形成している。本発明の換気装置２６は、図５に示すように、この下枠２２ａ，２２ｂの室内側に取り付けてある。換気口２５には、鳥や虫の侵入を防止するためのスクリーン３１を取付けてある。
【００１２】
換気装置は、図５と図６に示すように、左右方向に延びる横枠材４ａ，４ｂ，４ｃ，４ｄにより横枠４が構成され、横枠の左右両端部には縦枠材５ａ，５ｂとからなる縦枠５を設けてあり、横枠４と左右の縦枠５，５とで、室内外に連通する換気空間２７を有する枠１を構成している。換気空間は、カーテンウォール下枠の換気口２５から室内外方向に連続し、途中で上向きに湾曲し、枠１上面の開口部４３から風が室内に抜けるようになっている。開口部４３は、多数の通気孔を有する蓋２８が取付けてある。枠１は、組立てた状態でカーテンウォール下枠２２ａ，２２ｂの室内側面にビス２９、ボルト・ナット３０により取り付けてある。図５中の３２は、カーテンウォールの下枠２２ａ，２２ｂと換気装置の枠１との間で、換気空間２７に隙間が開かないようにするためのパッキンである。
【００１３】
横枠材４ｃ，４ｄ、左右の縦枠材５ｂ，５ｂとで囲まれた換気空間２７内には、一枚の翼状の羽２を横長に配置してあり、羽２は左右の端面から水平に突出して設けた軸６を縦枠材５ｂに設けた軸受け３３に挿通し、左右の縦枠材５ｂ，５ｂ間に回転自在に支持されている。羽２は、無風状態では図５の二点鎖線で示すように略垂直な状態となり、換気口２５から風が吹き込むと、風の強さに応じて図３の反時計方向に回転して換気空間２７が狭められる。この作用により、外の風の強さにかかわらず、室内に吹き込む風量がほぼ一定に調整される。羽２は、垂直状態における下部側の部分が室外側に向けて湾曲している。このように形成することで風圧力を受けやすくなり、弱い風にも反応する。
【００１４】
また本換気装置は、図６に示すように、一方の縦枠５（実施形態のものは、室内側から見て左側の縦枠）の内部に、羽２を強制的に回転させることのできる回転制御装置３４を設置してあり、これにより羽２を図５の実線で示すように略水平な姿勢に回転させると、羽２の両側の先端部が室内外の横枠材４ｃ，４ｄに設けた当接部３５にそれぞれ当接し、換気空間２７を閉鎖することができる。
【００１５】
羽の回転制御装置３４は、縦枠材５ｂに取り付けたベース板３６上に構成してあり、図２に示すように、アクチュエーター３と、ロック部材１２と、ロック解除部材１３とを有している。アクチュエーター３は、羽の軸６の室内側の位置で、羽の軸６に直交する鉛直方向で進退するロッド９を有している。アクチュエーターの本体８内には、図７（ａ）に示すように、内部にワックス７を封入したシリンダー３７を有し、シリンダー中にロッド９の基端部を挿入してあり、ワックス７をセラミックヒーター１０で加熱することにより、図７（ｂ）に示すようにワックス７が熱膨張し、熱膨張したワックス７に押されてロッド９が押し出される構造となっている。ロッド９は、バネ３８により後退側に付勢してあり、ワックス７の熱膨張によりロッド９を押し出そうとする力がバネ３８の付勢力より強くなった時点からロッド９が前進し、ヒーター１０をＯＦＦにするとワックス７が冷えて収縮し、ロッド９はバネ３８の力で押し戻される。
【００１６】
ロック部材１２は略長方形の棒状に形成してあって、ロック部材１２は、羽の軸６の室外側の位置にロッド９と略平行に上下に配置してあり、下端部をピン３９でベース板３６に軸着してある。ロック部材１２は、上端部が羽の軸６と略同じ高さまで達しており、上端部には鉤状の係止部１４を設けてある。係止部１４の上側の部分は、斜めに面取りしてある。またロック部材１２は、係止部１４が羽の軸６に近づく方向にバネ４０で付勢してあると共に、ストッパー４１を設けて一定以上近づかないようにしている。羽の軸６の端部には、ロッド９側にロッド先端部が当接し得る被押圧片１１を突出して設けてあり、ロック部材１２側にはロック部材の係止部１４に係止し得る被係止片１６を突出して設けてある。ロッド９の中間部には、ロック部材１２側に突出する突片１５を設けてある。
【００１７】
ロック解除部材１３は、ロッド９側に受け片１７を、ロック部材１２側にキック片１８をそれぞれ有する「く」の字形の部材となっており、ロッド９とロック部材１２との間の位置に、下に凸の姿勢でピン４２によりベース板３６に軸着してある。ロック解除部材１３は、キック片１８の方が受け片１７よりも長いため常に反時計回りに回転しようとし、受け片１７にロッドの突片１５が当接しない状態では、キック片１８の先端部がロック部材１２に当接して停止している。またロック解除部材１３は、反時計回りに回転するように、弱いバネで付勢してあってもよい。
【００１８】
次に、この回転制御装置３４の動作について説明する。まず換気を行う際には、図２に示すようにロッド９を最も後退した状態にする。もちろん、このときセラミックヒーター１０はオフである。このときに羽２は、換気空間２７を通過する風を受けて自由に回転し、風量が調整される。台風等により、換気空間２７を閉鎖しなければならないときは、アクチュエーター３のセラミックヒーター１０を通電し、ロッド９を伸ばす。するとロッド９の先端が羽の軸に突設した被押圧片１１を押すため、羽の軸６は反時計方向に回転し、ロッド９が伸びきったところで、図１に示すように、羽２は略水平な向きとなって換気空間２７を閉鎖する。このとき、羽の軸６に突設した被係止片１６の先端がロック部材１２の係止部１４に係止して、羽の軸６及び羽２が回転不能にロックされる。したがって、その後ヒーター１０の通電を止め、図３に示すように、アクチュエーターのロッド９を後退させても、換気空間２７の閉鎖状態を維持できる。その後、換気を再開するには、図４に示すように、ロッド９を途中まで前進させると、ロッドの突片１５がロック解除部材１３の受け片１７を上方に押すためにロック解除部材１３が反時計回りに回転し、キック片１８がロック部材１２を羽の軸６から離れる方向に押し込むので、係止部１４と被係止片１６の係止が解除され、羽の軸６及び羽２が回転して換気空間２７が開放される。
【００１９】
上述した羽の回転制御装置３４は、縦枠材５ｂの取付面からの張り出し長さが約５０ｍｍと小さく、縦枠５内の狭い取付スペースにも設置することができ、羽の回転制御装置３４のために枠１の左右寸法が無駄に大きくなることがない。よって本換気装置は、横連窓に合わせて横並びに設置するのが容易であり、しかも各換気装置の羽２の回転を独立して制御できる。また本換気装置は、組立てた状態でカーテンウォールの枠に容易に着脱でき、施工性が良好である。さらに、ロック部材１２を有しているので、羽２が換気空間２７を閉鎖する状態を維持するために、ヒーター１０を通電しておく必要がなく省エネルギーであり、通常の換気時には全くエネルギーを消費することなく換気が行える。
【００２０】
本発明の換気装置は、以上に述べた実施形態に限定されるものではなく、枠の構成や、ロック部材やロック解除部材の形状等は、適宜変更可能である。なお実施形態のものは、アクチュエーター３、ロック部材１２、ロック解除部材１３を、縦枠５に固定したベース板３６に取付けているが、ベース板３６を使用せずにこれらを縦枠５に直接取付けてもよい。またロック解除部材１３は、受け片１７がロッド９の先端部に直接押されて回動するように設けてもよく、その場合にはロッド９に突片１５を設けなくてよい。アクチュエーター３は、ロッド９が室内外方向や斜め方向で進退するように縦枠５に取付けてあってもよい。
【００２１】
羽のロック解除は、羽の回転用のアクチュエーター３とは別個のシリンダーや電磁的なアクチュエーター、若しくは手動式のレバーなどのロック解除部材により、ロック部材１２をロック解除側に動かすことにより行ってもよく、その場合にロック部材１２は必ずしもロッド９と平行に配置する必要はなく、軸６の傍に任意の向きで配置すればよい。またロック部材は、羽が換気空間を閉鎖したときに、羽の軸を回転しないようにロックするものであればよく、例えばバネで付勢した爪やピンを、羽の軸と共に回転する部材に設けた孔や切り欠き等に係止してロックするものであってもよい。本換気装置は、カーテンウォールやサッシの下枠部に取付けるばかりでなく、上枠部に取付けることもでき、壁に取付けることもできる。
【図面の簡単な説明】
【００２２】
【図１】羽の回転制御装置の要部正面図であって、ロッドが伸びきって羽が換気空間を閉鎖した状態を示している。
【図２】羽の回転制御装置の正面図であって、羽を回転自在にするときの状態を示している。
【図３】羽の回転制御装置の要部正面図であって、羽が換気空間を閉鎖した状態でロック部材によりロックされ、且つロッドを後退したときの状態を示している。
【図４】羽の回転制御装置の要部正面図であって、ロッドを途中まで前進してロック解除部材により羽のロックを解除するときの状態を示している。
【図５】本発明の換気装置の取付状態を示す室内外方向の縦断面図である。
【図６】図５におけるＡ−Ａ断面図である。
【図７】アクチュエーター内部の概略図であって、（ａ）はロッドが後退したときの状態、（ｂ）はロッドが前進したときの状態を示している。
【図８】本発明の換気装置を設置するビルの外壁部を示す正面図である。
【符号の説明】
【００２３】
１  枠
２  羽
３  アクチュエーター
４  横枠
５  縦枠
６  軸
７  ワックス（膨張収縮物質）
８  本体
９  ロッド
１０  セラミックヒーター（ヒーター）
１１  被押圧片（被押圧部）
１２  ロック部材
１３  ロック解除部材
１４  係止部
１５  突片
１６  被係止片（被係止部）
１７  受け片
１８  キック片
２７  換気空間
【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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