(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
一対の側壁部を有すると共にこの側壁部により建物内外を連通する通路を画成する枠手段と、一方の側壁部から他方の側壁部まで長く伸びて通路に回転自在に配された羽根手段と、この羽根手段を回転させて当該羽根手段により通路の開閉を行わせる回転力を発生する回転力発生手段と、この回転力発生手段で発生された回転力を羽根手段に伝達する伝達手段とを具備しており、回転力発生手段は、一方の側壁部を貫通する出力回転軸と、この出力回転軸を回転させると共に一方の側壁部と他方の側壁部との間に配されている駆動本体とを有した電動モータを具備しており、羽根手段は、一方の側壁部に回転自在に支持されていると共に一方の側壁部を貫通して当該一方の側壁部の外壁面から突出する一端部及び他方の側壁部に回転自在に支持されている他端部を夫々有した軸と、この軸に固着されていると共に通路に配された羽根部材とを具備しており、伝達手段は、羽根手段における通路の開放状態で羽根手段の自由回動を許容する間欠ギヤ手段を有しており、間欠ギヤ手段は、該出力回転軸に固着された平歯車と、該軸の一端部に回転自在に支持された歯車と、該軸の一端部に固着された係合体とを具備しており、該歯車は、平歯車に噛合う平歯車部と、平歯車部に一体形成されていると共に内周面に一定角度範囲の円弧状の切欠きを有した筒部とを具備しており、係合体は、切欠きに配された突起部を具備しており、羽根部材は、通路の開放状態で建物外から建物内に向かう通路の空気流により揚力が生じて通路を閉塞する方向の回転力が生じるように夫々湾曲された一対の羽根部と、一対の羽根部が一体的に形成されていると共に軸に固定された軸部とを具備している換気装置。
【請求項２】
間欠ギヤ手段で規定される羽根手段の自由回動範囲は、通路の全開から全閉までに亘っている請求項１に記載の換気装置。
【請求項３】
羽根手段は、その回転軸心に対して偏心した位置に重心を有している請求項１又は２に記載の換気装置。
【請求項４】
電動モータは、チューブラモータからなる請求項１から３のいずれか一項に記載の換気装置。
【請求項５】
通路は、建物外壁に設けられた窓枠に形成された開口部に連通するようになっている請求項１から４のいずれか一項に記載の換気装置。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、ビル等の建物において、窓枠等に形成される開口部に取付けられる換気装置に関する。
【０００２】
【発明が解決しようとする課題】
この種の換気装置としては、実開昭６３−１７３４８８号公報等に記載されたものが知られているが、いずれもヒンジ機構を介して窓枠等に回動自在に閉塞板を取付け、換気の際には、閉塞板のヒンジ機構を介する回動により開口部を開放するようにしている。
【０００３】
ところで、上記のような公報記載の換気装置では、開口部の開放の際に、閉塞板が建物の内部側、すなわち室内側に回動されて内部側に大きく張り出し、結果として、閉塞板の張り出し用のスペースを多く必要とし、加えて、閉塞板がその一縁側でのみヒンジ機構に支えられた、いわゆる片持ち支持であるため、強風時等において、外気側の閉塞板の面に強力な風圧（正又は負圧）が加わると、閉塞板がその自由端側でばたついて、不快なばたつき音等が発生したり、ここから強風が内部に導入される虞を有する上に、外部が負圧時において、換気のために閉塞板を回動する場合、その回動抵抗が極めて大きく、初期回動が容易に行い得ない場合がある。
【０００４】
そこで、通路を横断した羽根部材を両端で回転自在に支持して、この羽根部材の回転軸心と同軸に配された出力回転軸を具備した電動モータでもって回転させるようにした換気装置が提案されているが、斯かる換気装置では、上記の問題を好ましく解決し得るが、羽根部材の回転軸心と電動モータの出力回転軸心とが直線状に配置されていると共に電動モータの出力回転軸の回転がそのまま羽根部材の回転軸に伝達されるようになっているために、電動モータの設置位置の自由度が少なく、空間の有効な利用を図り難く、しかも、大きな占有スペースを必要とする上に、しっかりと開口部を閉塞するための大きな閉塞力を得るには、大きな回転トルクを発生する電動モータを用いる必要がある。
【０００５】
また換気装置では、通路を開放している場合に屋外で強風が生じると、この強風が通路を介して建物内に吹き出す虞がある。斯かる強風に基づく吹き出しは、建物内の作業者又は居住者に不快感を与えると共に埃及び場合により吹き出しに伴った砂塵等を建物内に舞い上げる一方、強風による上記のような吹き出しの阻止は、電動モータの作動による羽根部材の回転に基づく通路の閉塞では間に合わない場合があり、しかも、強風は突発的に生じるのでその予測が困難であって、予め電動モータを作動させることも行い難い。
【０００６】
本発明は、前記諸点に鑑みてなされたものであって、その目的とするところは、空間の有効な利用を図り得る上に、占有スペースを小さくすることができ、しかも、しっかりと開口部を閉塞することができる優れた換気装置を提供することにある。
【０００７】
また本発明の他の目的とするところは、屋外で強風が生じた場合にもこの強風に基づいて通路の閉塞を直ちに行い得、建物内の作業者又は居住者の不快感を可能な限り少なくできると共に強風に基づく埃及び砂塵等の建物内での舞い上がりを最小限にし得る換気装置を提供することにある。
【０００８】
【課題を解決するための手段】
本発明の第一の態様の換気装置は、一対の側壁部を有すると共にこの側壁部により建物内外を連通する通路を画成する枠手段と、一方の側壁部から他方の側壁部まで長く伸びて通路に回転自在に配された羽根手段と、この羽根手段を回転させて当該羽根手段により通路の開閉を行わせる回転力を発生する回転力発生手段と、この回転力発生手段で発生された回転力を羽根手段に伝達する伝達手段とを具備しており、ここで、回転力発生手段は、一方の側壁部を貫通する出力回転軸と、この出力回転軸を回転させると共に一方の側壁部と他方の側壁部との間に配されている駆動本体とを有した電動モータを具備しており、伝達手段は、出力回転軸の回転を羽根手段に伝達するようになっている。
【０００９】
第一の態様の換気装置では、回転力発生手段が電動モータからなって、この電動モータの出力回転軸を回転させる駆動本体が一方の側壁部と他方の側壁部との間に配されているために、羽根手段の回転軸心と電動モータの出力回転軸の回転軸心との直線状の配置を回避できて、空間の有効な利用を図り得、占有スペースを小さくすることができ、しかも、伝達手段における加速、減速を容易に行うことができ、特に、減速を行うように伝達手段を構成することにより、しっかりと通路を羽根手段により閉塞することができる。
【００１０】
本発明ではその第二及び第三の態様の換気装置のように、羽根手段は、両端部で一対の側壁部に回転自在に支持されていると共に一方の側壁部を貫通して当該一方の側壁部の外壁面から突出する一端部を有した軸と、この軸に固着された羽根部材とを具備していてもよく、ここで、伝達手段は、その第二の態様の換気装置のように、軸の一端部に固着された平歯車と、この平歯車に噛合うと共に出力回転軸に固着された平歯車とを具備していても、その第三の態様の換気装置のように、出力回転軸に固着された平歯車と、この平歯車と軸の一端部との間に介在された遊星歯車機構とを具備していてもよい。
【００１１】
第二の態様の換気装置において、出力回転軸に固着された平歯車の径（歯数）に対して軸の一端部に固着された平歯車の径（歯数）を大きくすることにより容易に電動モータの出力回転軸の回転を減速して羽根手段に伝達でき、同様に、第二の態様の換気装置において、遊星歯車機構の入力側及び出力側を適宜に選定することにより、遊星歯車機構の入力側の回転を減速して羽根手段に伝達でき、而して、しっかりと開口部を羽根手段により閉塞することができる。
【００１２】
本発明の第四の態様の換気装置では、伝達手段は、羽根手段の自由回動を許容する間欠ギヤ手段を有しており、ここで、好ましくは、本発明の第五の態様の換気装置のように、間欠ギヤ手段で規定される羽根手段の自由回動範囲を、通路の全開から全閉までに亘っているようにし、本発明の第六の態様の換気装置のように、羽根手段を、その回転軸心に対して偏心した位置に重心を有しているようにする。
【００１３】
第四から第六の態様のように換気装置を構成することにより、屋外で強風が生じた場合にもこの強風に基づいて羽根手段により通路の閉塞を直ちに行い得、建物内の作業者又は居住者の不快感を可能な限り少なくできると共に強風に基づく埃及び砂塵等の建物内での舞い上がりを最小限にし得る。
【００１４】
本発明においては、電動モータは、基本的には、出力回転軸とこの出力回転軸を回転させる駆動本体とを有していればよいのであるが、好ましい例では、本発明の第七の態様の換気装置のように、チューブラモータからなり、電動モータが斯かるチューブラモータからなっていると、一方の側壁部と他方の側壁部との間に駆動本体をコンパクトに配することができる。
【００１５】
本発明の換気装置は、建物内外を連通する通路を介して換気するものに適用されるのであるが、斯かる通路は、好ましくは、本発明の第八の態様の換気装置のように、建物外壁に設けられた窓枠に形成された開口部に連通するようになっている。
【００１６】
更に本発明の換気装置における回転力発生手段は、電動モータに加えて、手動で回転し得るレバー等を有していてもよい。ここで、電動モータを商用電源からの電力で駆動してもよいが、これに代えて又はこれと共に太陽電池、蓄電池等からの電力で電動モータを駆動してもよい。
【００１７】
次に本発明及びその実施の形態を、図に示す好ましい例に基づいて更に詳細に説明する。なお、本発明はこれら例に何等限定されないのである。
【００１８】
【発明の実施の形態】
図１から図３において、本例の換気装置１は、一対の左右の側壁部２及び３を有すると共に側壁部２及び３により建物内外４及び５を連通する通路６を画成する枠手段７と、一方の側壁部２から他方の側壁部３まで長く伸びて通路６に回転自在に配された羽根手段８と、羽根手段８をＡ及びＢ方向に回転させて当該羽根手段８により通路６の開閉を行わせる回転力を発生する回転力発生手段９と、回転力発生手段９で発生された回転力を羽根手段８に伝達する伝達手段１０とを具備している。
【００１９】
通路６は、建物外壁に設けられた窓枠（図示せず）に形成された開口部に連通するようになっている。
【００２０】
枠手段７は、側壁部２及び３に加えて、当該側壁部２及び３と共に通路６を画成するように、側壁部２及び３に固着された中空の横長の上壁部１１及び下壁部１２を具備しており、上壁部１１及び下壁部１２の夫々には、ゴム等の弾性材からなると共に側壁部２から側壁部３まで伸びたシール部材１３及び１４が嵌着されている。
【００２１】
羽根手段８は、両端部２１及び２２で一対の側壁部２及び３の夫々に転がり軸受２３及び２４を介して回転軸心Ｏ１を中心としてＡ及びＢ方向に回転自在に支持されていると共に一方の側壁部３を貫通して当該一方の側壁部３の外壁面２５から外部に突出する一端部２２を有した軸２６と、軸２６に固着されていると共に側壁部２から側壁部３まで伸びて通路６を横断した横長であって回転軸心Ｏ１に関して点対称の形状を有している羽根部材２７とを具備している。
【００２２】
回転力発生手段９は、側壁部３を貫通する出力回転軸３１と、出力回転軸３１を回転させると共に一方の側壁部２と他方の側壁部３との間において下壁部１２内に配されている筒型の駆動本体３２とを有した電動モータとしてのチューブラモータ３３を具備しており、出力回転軸３１は、転がり軸受３４を介して側壁部３に回転軸心Ｏ１に対して偏心した回転軸心Ｏ２を有して回転自在に支持されており、駆動本体３２は、下壁部１２に固定、支持されている。
【００２３】
伝達手段１０は、軸２６の一端部２２に固着された平歯車４１と、平歯車４１に噛合うと共に出力回転軸３１に固着されており、平歯車４１より大径の平歯車４２とを具備しており、伝達手段１０は、出力回転軸３１の回転を平歯車４２から平歯車４１を介して軸２６に減速して伝達し、而して、出力回転軸３１の回転を羽根手段８に伝達するようになっている。
【００２４】
以上の換気装置１では、図１に示す通路６の開放状態又は通路６の途中開放状態でチューブラモータ３３が作動されない場合には、建物内外４及び５の気圧差に基づいて建物内外４及び５に対して通路６を介して給排気が行われて、新鮮な建物外５の空気が建物内４に供給され、汚染された建物内４の空気が建物外５に排出されて、而して建物内４は自然換気される。
【００２５】
建物外５の強風時等において、チューブラモータ３３の作動で出力回転軸３１が回転されて、平歯車４１及び４２を介して羽根部材２７がＡ方向に回転されると、通路６は徐々に閉塞され始め、図４に示すように羽根部材２７の一方の先端４５がシール部材１３に、羽根部材２７の他方の先端４６がシール部材１４に夫々当接すると、通路６が閉塞状態となって建物内外４及び５に対する通路６を介する給排気が行われなくなり、強風が建物内４に吹き込むことが防止される。強風が止んだ後又は換気を希望する時に、チューブラモータ３３の駆動本体３２の作動で出力回転軸３１が回転されて、平歯車４１及び４２並びに軸２６を介して羽根部材２７がＢ方向に回転されると、通路６は徐々に開放され始め、図１に示すように羽根部材２７がほぼ水平状態にされて通路６は開放状態となる。本換気装置１では、羽根部材２７による通路６に対する途中開放を含むチューブラモータ３３の駆動本体３２の作動及び作動停止は、羽根部材２７の回転角を検出する検出器に基づいて自動又は手動によって行われるようになっている。
【００２６】
斯かる換気装置１によれば、回転力発生手段９がチューブラモータ３３を具備して、チューブラモータ３３の駆動本体３２が羽根手段８と平行となるように一方の側壁部２と他方の側壁部３との間に配されているために、羽根手段８の回転軸心Ｏ１とチューブラモータ３３の出力回転軸３１の回転軸心Ｏ２との直線状の配置を回避できて、空間の有効な利用を図り得、占有スペースを小さくすることができ、しかも、伝達手段１０における加速、減速を容易に行うことができ、特に、本例のように減速を行うように伝達手段１０が構成されていると、先端４５及び４６のシール部材１３及び１４への夫々の当接を大きな力で行うことができて、通路６を水密、気密性をもって確実にしっかりと閉塞することができる上に、出力トルク及びサイズの小さいチューブラモータ３３を用いることができ、斯かる観点からも占有スペースを小さくすることができる。
【００２７】
以上の換気装置１では、前後開口部５１及び５２を有して前後方向（水平方向）において開口する通路６を画成する枠手段７を用いたが、これに代えて、図５に示すように、上下開口部５３及び５４を有して上下方向（垂直方向）において開口する通路６を画成する枠本体５５を具備した枠手段７を用いてもよく、図５に示す枠本体５５は、前記の側壁部２及び３を具備すると共に上壁部１１及び下壁部１２に代えて中空の前後壁部５６及び５７を具備しており、前後壁部５６及び５７の夫々にシール部材１３及び１４が嵌着されており、チューブラモータ３３の駆動本体３２は、側壁部２と側壁部３との間において後壁部５７内に配されて、当該後壁部５７に固定、支持されている。
【００２８】
図５に示す枠手段７は、枠本体５５に加えて、枠本体５５の下面に固着された案内枠５８を具備しており、案内枠５８は、上開口部５３で建物内４に開口する通路６の下開口部５４に連通すると共に前方において建物外５に開口した案内通路５９を画成している。案内枠５８において通路６の下開口部５４に連通する部位には防塵網６０が装着されており、斯かる防塵網６０と同等の防塵網を防鳥網を兼ねて建物外５に開口する前開口部５１に装着してもよい。
【００２９】
また前記の換気装置１は、図１に示すように断面においてほぼ真直ぐに伸びた形状を有した羽根部材２７を用いたが、これに代えて、図５に示すように、回転軸心Ｏ１を中心としてほぼ点対称に形成されていると共に通路６の下開口部５４から上開口部５３に向かう通路６の空気流によって揚力が生じて通路６を閉塞する方向の回転力（Ａ方向の回転力）が生じるように夫々湾曲された中空の羽根部６１及び６２と、羽根部６１及び６２が一体的に形成されていると共に軸２６が挿着、固定された軸部６３とを具備した羽根部材６４を用いてもよく、この場合、羽根部６２に対して羽根部６１を長く形成して、羽根手段８がその回転軸心Ｏ１に対して偏心した位置に重心Ｇを有するようにし、これにより、羽根手段８にはＡ方向の回転と逆のＢ方向の回転がその自重により常に生じるようにすると共に図６及び図７に示すように、羽根手段８のＡ及びＢ方向の一定範囲の自由回動を許容する間欠ギヤ手段６５を有して伝達手段１０を構成してもよい。
【００３０】
図６及び図７に示す間欠ギヤ手段６５は、出力回転軸３１に固着された前述の平歯車４２と、軸２６の一端部２２に転がり軸受６６を介して回転自在に支持された歯車６７と、軸２６の一端部２２に固着された係合体６８とを具備しており、歯車６７は、平歯車４２に噛合う平歯車部６９と、平歯車部６９に一体形成されていると共に内周面に一定角度範囲の円弧状の切欠き７０を有した筒部７１とを具備しており、係合体６８は、軸２６の一端部２２に固着された円筒部７２と、円筒部７２に一体的に形成されていると共に切欠き７０に配された突起部７３とを具備している。
【００３１】
図５から図７に示す換気装置１では、図５に示す通路６の開放状態又は通路６の途中開放状態でチューブラモータ３３が作動されない場合には、建物内外４及び５の気圧差に基づいて建物内外４及び５に対して通路６を介して給排気が行われて、新鮮な建物外５の空気が建物内４に供給され、汚染された建物内４の空気が建物外５に排出されて、而して建物内４は自然換気される。
【００３２】
そして、図５に示す通路６の開放状態では、切欠き７０に配された突起部７３が切欠き７０を規定する筒部７１の一方の側面７５に当接又は近接する一方、切欠き７０を規定する筒部７１の他方の側面７６から十分に離れて、係合体６８が切欠き７０の範囲内においてＡ方向に自由回動自在になっているために、通路６の開放状態で建物外５で突発的な強風が吹いて通路６を介して建物内４に強風が吹き込もうとすると、通路６を通る高速空気流に基づく羽根部材６４に生じる揚力により当該羽根部材６４がＡ方向に回転され図８に示す回転状態にされて、通路６は羽根部材６４により閉塞されるようになる。突発的な強風が止むと、通路６を通る高速空気流に基づく羽根部材６４に生じる揚力が弱まり、羽根部６１と羽根部６２との重量差に基づく重心Ｇの回転軸心Ｏ１に対する偏心により羽根部材６４がＢ方向に回転され図１に示す回転状態にされて、通路６は開放されるようになる。
【００３３】
開口部５４から開口部５３に向かう通路６の空気流がそれ程高速でない場合も、その空気流速に対応して羽根部材６４に生じる揚力により当該羽根部材６４が通路６を閉塞しない程度にＡ方向に回転される結果、通路６は、開口部５４から開口部５３に向かう通路６の空気流速に応じてその開度を調節されるようになっている。間欠ギヤ手段６５の切欠き７０で規定される羽根手段８の自由回動範囲は、上記のように通路６の全開から全閉までに亘っていてもよいが、通路６の全開から途中開放（途中閉塞）まででもよい。
【００３４】
図５から図７に示す換気装置１によれば、屋外で強風が生じた場合にもこの強風に基づいて通路６の閉塞を直ちに行い得、建物内４の作業者又は居住者の不快感を可能な限り少なくできると共に強風に基づく埃及び砂塵等の建物内での舞い上がりを最小限にし得る。
【００３５】
また、図５から図７に示す換気装置１においても、羽根部材６４の回転軸心Ｏ１と出力回転軸３１の回転軸心Ｏ２との直線状の配置を回避できて、チューブラモータ３３の設置位置の自由度を増大できて、空間の有効利用を図ることができ、しかも、本例のように減速を行うように伝達手段１０が構成されていると、羽根部６１及び６２の夫々の先端７７及び７８のシール部材１３及び１４への夫々の当接を大きな力で行うことができて、通路６を水密、気密性をもって確実にしっかりと閉塞することができる上に、出力トルク及びサイズの小さいチューブラモータ３３を用いることができ、斯かる観点からも占有スペースを小さくすることができる。
【００３６】
上記の換気装置１では、平歯車４１及び４２等で伝達手段１０を構成したが、図９に示すように平歯車４２と平歯車４１に代えて遊星歯車機構８１とでもって伝達手段１０を構成してもよい。図９に示す遊星歯車機構８１は、平歯車４２が噛合う外歯８２を外周面に有した内歯歯車８３と、軸２６の一端部２２に固着された太陽歯車８４と、太陽歯車８４と内歯歯車８３との間に配されて夫々に噛合う遊星歯車８５とを具備している。
【００３７】
伝達手段１０が出力回転軸３１に固着された平歯車４２と、平歯車４２と軸２６の一端部２２との間に介在された遊星歯車機構８１とを具備している図９に示す換気装置１でも、羽根部材２７又は６４の回転軸心Ｏ１と出力回転軸３１の回転軸心Ｏ２との直線状の配置を回避できて、チューブラモータ３３の設置位置の自由度を増大できて、空間の有効利用を図ることができる。
【００３８】
尚、遊星歯車機構８１を用いる場合でも、間欠ギヤ手段６５と同様の機構を配して、開口部５４から開口部５３に向かう通路６の空気流速に応じて通路６の開度を調節できるようにしてもよい。
【００３９】
また、回転軸心Ｏ１に対して偏心した位置に重心Ｇを有するように羽根手段８を構成する場合に、羽根部６２に対して羽根部６１を長く形成する代わりに、図１０に示すように、羽根部６１及び羽根部６２に複数の円柱状の空所９１を形成し、羽根部６１の必要個数の空所９１に重錘として棒状芯線部材９２を嵌入、嵌合して、これにより、羽根手段８にはＡ方向の回転と逆のＢ方向の回転が常に生じるようにしてもよい。図１０に示すように羽根手段８を構成すると、棒状芯線部材９２が嵌入、嵌合された空所９１を増減することにより羽根手段８の重心Ｇの位置を調節できて、而して、最適な位置に重心Ｇを容易に設定できる。
【００４０】
【発明の効果】
本発明によれば、空間の有効な利用を図り得る上に、占有スペースを小さくすることができ、しかも、しっかりと開口部を閉塞することができる優れた換気装置を提供することができる。
【００４１】
また本発明によれば、屋外で強風が生じた場合にもこの強風に基づいて通路の閉塞を直ちに行い得、建物内の作業者又は居住者の不快感を可能な限り少なくできると共に強風に基づく埃及び砂塵等の建物内での舞い上がりを最小限にし得る換気装置を提供することができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の実施の形態の好ましい一例であって、図２に示すＩ−Ｉ線矢視断面図である。
【図２】図１に示す例のＩＩ−ＩＩ線矢視断面図である。
【図３】図１に示す例の一部説明図である。
【図４】図１に示す例の動作説明図である。
【図５】本発明の実施の形態の好ましい他の例の断面説明図である。
【図６】図５に示す例の一部説明図である。
【図７】図６に示すＶＩＩ−ＶＩＩ線矢視図である。
【図８】図５に示す例の動作説明図である。
【図９】本発明の実施の形態の好ましい更に他の例の説明図である。
【図１０】本発明の実施の形態の好ましい更に他の例の説明図である。
【符号の説明】
１  換気装置
２、３  側壁部
４  建物内
５  建物外
６  通路
７  枠手段
８  羽根手段
９  回転力発生手段
１０  伝達手段
【図１】
0004734734.tif 000002
【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】
0004734734.tif 000009
【図９】
0004734734.tif 000010
【図１０】
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