(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
部屋内外を連通する通路を画成する枠手段と、枠手段の通路に回転自在に配されていると共に一対の開口を備えた円筒体を有した通路開閉手段と、通路開閉手段の円筒体内に回転自在に配された羽根手段と、円筒体により通路の開閉を行わせるべく、当該円筒体を回転させる通路開閉用の回転手段と、羽根手段により通路に強制空気流を生じさせるべく、当該羽根手段を回転させる強制空気流発生用の回転手段とを具備しており、枠手段は、一対の側壁部と、一対の側壁部を橋絡した一対の横長部材とを有しており、一対の横長部材の夫々には横長のシール部材が設けられており、円筒体は、通路の閉塞において横長のシール部材の夫々に当接する突起と、前記の一対の開口が形成された円筒部と、この円筒部の両端面を閉塞する一対の閉塞部とを有しており、側壁部とこの側壁部に対面する閉塞部との間には、側端シール部材が介在されており、側端シール部材は、側壁部と閉塞部とのうちの少なくとも一方に摺動自在に当接している換気装置。
【請求項２】
通路開閉手段は、閉塞部に固着されていると共に側壁部から枠手段の外部に突出した中空の軸部材を有しており、羽根手段は、羽根部材と、この羽根部材が取付けられていると共に円筒体の中空の軸部材を当該中空の軸部材に対して回転自在になって貫通した軸部材とを有しており、通路開閉用の回転手段は、出力回転軸を有した電動モータと、この電動モータの出力回転軸の回転を中空の軸部材の枠手段の外部に突出した部位に伝達させる歯車機構とを具備しており、強制空気流発生用の回転手段は、通路開閉手段の中空の軸部材を貫通して当該中空の軸部材から外部に突出した羽根手段の軸部材に連結された出力回転軸を有していると共に羽根手段の軸部材を回転させる電動モータを具備しており、通路開閉用の回転手段の電動モータと強制空気流発生用の回転手段の電動モータとは、互いに並置されている請求項１に記載の換気装置。
【請求項３】
円筒体の回転を規制する規制手段を更に有しており、規制手段は、中空の軸部材の回りに固定的に配された固定部材と、固定部材と中空の軸部材とに設けられていると共に、円筒体による通路の開閉において互いに係合する係合手段とを具備している請求項２に記載の換気装置。
【請求項４】
羽根手段の軸部材は、固定部材を当該固定部材に対して回転自在になって貫通して伸びている請求項３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、建物、特に戸建住宅又は集合住宅において部屋上部の換気口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】
最近の戸建住宅又は集合住宅では気密性が向上しているために、換気を適切に行わないと、室内の温度が容易に上昇してダニ等が発生し易くなり、また、炭酸ガスの濃度上昇により人体に弊害をもたらす虞がある。この観点から、各部屋の外壁上部又は窓サッシに換気口を設け、この換気口に複数枚の開閉板からなるシャッター及びファン等を具備してなる換気機構を設け、強制換気を行う場合には、シャッターを開状態にしてファンを回転させ、自然換気を行う場合には、シャッターを開状態にしてファンの回転を停止させ、そして、強制換気及び自然換気のいずれも行わない場合は、シャッターを閉状態にしてファンの回転を停止させるようにすることが提案されている。
【０００３】
ところで、斯かる換気機構のシャッターでは、閉状態において開閉板相互の重なり部の気密性（密閉性）をそれ程高くすることができず、また、開状態における自然換気及び強制換気のいずれにしても空気流に対して障害物となって効率的に空気流を生じさせていない。
【０００４】
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、気密性を向上でき、しかも、自然換気及び強制換気のいずれの場合も効率的に空気流を生じさせることができる換気装置を提供することにある。
【０００５】
【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、部屋内外を連通する通路を画成する枠手段と、枠手段の通路に回転自在に配されていると共に一対の開口を備えた円筒体を有した通路開閉手段と、通路開閉手段の円筒体内に回転自在に配された羽根手段と、円筒体により通路の開閉を行わせるべく、当該円筒体を回転させる通路開閉用の回転手段と、羽根手段により通路に強制空気流を生じさせるべく、当該羽根手段を回転させる強制空気流発生用の回転手段とを具備している。
【０００６】
第一の態様の換気装置では、シャッターとして一対の開口を有した円筒体を用いているために、それ自体の重なり部が生じることがなく、而して、気密性を向上でき、しかも、一対の開口を通路に臨ませるように円筒体を回転させることにより、円筒体が邪魔とならず、したがって、羽根手段を回転させない際の自然換気及び羽根手段を回転させる際の強制換気のいずれの場合も効率的に通路に空気流を生じさせることができる。
【０００７】
本発明の第二の態様の換気装置では、第一の態様の換気装置において、枠手段は、一対の側壁部と、一対の側壁部を橋絡した一対の横長部材とを有しており、一対の横長部材の夫々には横長のシール部材が設けられており、円筒体は、通路の閉塞において横長のシール部材の夫々に当接する突起と、前記の一対の開口が形成された円筒部と、この円筒部の両端面を閉塞する一対の閉塞部とを有しており、側壁部とこの側壁部に対面する閉塞部との間には、側端シール部材が介在されており、側端シール部材は、側壁部と閉塞部とのうちの少なくとも一方に摺動自在に当接している。
【０００８】
第二の態様の換気装置によれば、横長のシール部材と突起との当接及び閉塞部と側端シール部材との当接とにより、より高い気密性をもった通路の閉状態を得ることができ、而して、意図しない外気、塵埃の部屋外から部屋内への侵入及び同じく適温にされた空気の意図しない部屋内から部屋外への排出を確実に防ぎ得る。
【０００９】
なお、側端シール部材は、側壁部と閉塞部とのうちの少なくとも一方に摺動自在に当接させればよいのであるが、一方の面で閉塞部に摺動自在に当接させ、他方の面で側壁部に固着するのが、簡単な構成で良好な気密性が得られるのでより好ましい。
【００１０】
本発明の第三の態様の換気装置では、第二の態様の換気装置において、通路開閉手段は、閉塞部に固着されていると共に側壁部から枠手段の外部に突出した中空の軸部材を有しており、羽根手段は、羽根部材と、この羽根部材が取付けられていると共に円筒体の中空の軸部材を当該中空の軸部材に対して回転自在になって貫通した軸部材とを有しており、通路開閉用の回転手段は、出力回転軸を有した電動モータと、この電動モータの出力回転軸の回転を中空の軸部材の枠手段の外部に突出した部位に伝達させる歯車機構とを具備しており、強制空気流発生用の回転手段は、通路開閉手段の中空の軸部材を貫通して当該中空の軸部材から外部に突出した羽根手段の軸部材に連結された出力回転軸を有していると共に羽根手段の軸部材を回転させる電動モータを具備しており、通路開閉用の回転手段の電動モータと強制空気流発生用の回転手段の電動モータとは、互いに並置されている。
【００１１】
第三の態様のような換気装置では、通路開閉手段の軸部材と羽根手段の軸部材とが同心に配設されて、通路開閉用及び強制空気流発生用の両回転手段の夫々の電動モータが互いに並置されているために、通路開閉用及び強制空気流発生用の両回転手段を小さなスペースをもって設置でき、極めて小型に構成することができる。
【００１２】
本発明の第四の態様の換気装置は、第三の態様の換気装置において、円筒体の回転を規制する規制手段を更に有しており、ここで、規制手段は、中空の軸部材の回りに固定的に配された固定部材と、固定部材と中空の軸部材とに設けられていると共に、円筒体による通路の開閉において互いに係合する係合手段とを具備している。
【００１３】
第四の態様の換気装置によれば、規制手段により円筒体の回転が規制されるようになっているために、通路開閉用の電動モータの慣性等に影響されることなしに、突起を横長のシール部材に適切に弾性変形を生じさせて当接させることができ、突起の折損、突起と横長のシール部材との間における隙間の発生等の不都合をなくし得る。
【００１４】
第四の態様の換気装置において、係合手段としては、固定部材に設けられた切欠き又は溝と、中空の軸部材に設けられていると共に切欠き又は溝に配された突起とで構成しても、これに代えて、固定部材に設けられた突起と、中空の軸部材に設けられていると共に突起が配される切欠き又は溝とで構成してもよく、要は係合手段は中空の軸部材の一定以上の回転を規制すべく互いに係合するようになっていればよいのである。
【００１５】
本発明の第五の態様の換気装置では、第四の態様の換気装置において、羽根手段の軸部材は、固定部材を当該固定部材に対して回転自在になって貫通して伸びている。
【００１６】
第五の態様の換気装置によれば、羽根手段の軸部材が固定部材をも貫通して伸びているために、羽根手段の軸部材に当該羽根手段を回転させる電動モータの出力回転軸を直結できて機構を極めて簡単にできる。
【００１７】
本発明における通路開閉用の回転手段は、円筒体を回転させる回転力を発生する電動モータ等を具備して構成してもよいが、これに代えて又はこれと共に、手動で円筒体を回転させる回転力を発生するようにしてもよく、また、通路開閉用及び強制空気流発生用の回転手段のうちの少なくとも一方の回転手段の作動をコンピュータ等を用いて遠隔的又は自動的に制御するようにしてもよい。この場合、部屋内、部屋外等に温度、湿度、風速及び炭酸ガス等のセンサのうちの少なくとも一つのセンサを取付けて、このセンサからの信号に基づいてプログラム制御するようにしてもよい。
【００１８】
本発明の換気装置は、建物、例えば戸建住宅又は集合住宅、好ましくは戸建住宅の部屋の壁上部の開口部に設置されて使用されるのであるが、この場合、通路の一端が直接部屋外、特に屋外に開口している必要はなく、屋外に連通する建物内の空気通路に開口していてもよく、また通路の他端も同様であって、直接部屋内に開口している必要はなく、部屋内に連通する建物内の空気通路に開口していてもよい。
【００１９】
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。
【００２０】
【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、部屋内外２及び３を連通する通路４を画成する枠手段５と、枠手段５の通路４にＡ及びＢ方向に回転自在に配されていると共に本例では互いに対向する一対の開口６及び７を有した円筒体８を具備した通路開閉手段９と、円筒体８内にＡ及びＢ方向に回転自在に配された羽根手段１０と、円筒体８により通路４の開閉を行わせるべく、当該円筒体８をＡ及びＢ方向に回転させる通路開閉用の回転手段１１と、羽根手段１０により通路４に強制空気流を生じさせるべく、当該羽根手段１０をＡ方向に回転させる強制空気流発生用の回転手段１２と、円筒体８のＡ及びＢ方向一定以上の回転を規制する規制手段１３とを具備している。
【００２１】
枠手段５は、左右の一対の矩形状の側壁部２１及び２２と、一対の側壁部２１及び２２を橋絡した上下の一対の中空の横長部材２３及び２４とを有しており、一対の側壁部２１及び２２の夫々は、ゴム等の弾性材からなる側端シール部材２５及び２６の夫々を間にして横長部材２３及び２４の夫々にねじ又はボルト等により固着されており、一方の側壁部２１の外面には支持板２９が固着されている。
【００２２】
一対の横長部材２３及び２４の夫々には、両端において側端シール部材２５及び２６の夫々に密に当接するようにして、ゴム等の弾性材からなる横長のシール部材２７及び２８が嵌着されて設けられている。
【００２３】
円筒体８は、通路４の閉塞（図２の状態）においてシール部材２７及び２８の夫々に当接すると共に開口６及び７の一縁に配された突起３１及び３２と、開口６及び７が形成された円筒部３３と、円筒部３３の左右両端面を閉塞すると共にねじ又は溶接等により円筒部３３の両端面に固着された一対の円盤状の閉塞部３４及び３５とを具備しており、斯かる円筒体８を有した通路開閉手段９は、閉塞部３４及び３５の夫々に固着されていると共にシール部材２５及び２６をＡ及びＢ方向に回転自在に貫通した中空の軸部材３６及び３７を有しており、円筒体８は、軸部材３６及び３７の夫々及び軸部材３６及び３７の夫々を回転自在に支持する軸受３８及び３９の夫々を介して側壁部２１及び２２の夫々にＡ及びＢ方向に回転自在に支持されている。軸部材３６及び３７のうちの一方の軸部材３７は、側壁部２２から枠手段５の外部に突出している。
【００２４】
一方の面で対応の側壁部２１及び２２の夫々に固着された側端シール部材２５及び２６は、対応の側壁部２１及び２２と側壁部２１及び２２に対面する閉塞部３４及び３５並びに横長部材２３及び２４との間に介在されており、閉塞部３４及び３５の夫々は、対応の側端シール部材２５及び２６にＡ及びＢ方向に摺動自在に当接している。
【００２５】
羽根手段１０は、回転方向に等角度に配された３個の羽根部材４１と、羽根部材４１が取付けられていると共に円筒体８の閉塞部３４及び３５並びに中空の軸部材３６及び３７をＡ及びＢ方向に回転自在になって貫通した軸部材４２とを有している。軸部材４２は、一端４６では支持板２９に軸受４３を介して、他端６１では支持部材４４に軸受４５を介してＡ及びＢ方向に回転自在に支持されている。
【００２６】
通路開閉用の回転手段１１は、電動モータ５１と、電動モータ５１の出力回転軸５５の回転を中空の軸部材３７の枠手段５の外部に突出した部位５２に伝達させる歯車機構５３とを具備しており、歯車機構５３は、電動モータ５１の出力回転軸５５に取付けられた小径の歯車５６と、歯車５６に噛合うと共に部位５２に取付けられた大径の歯車５７とを具備している。
【００２７】
回転手段１１は、電動モータ５１の作動による出力回転軸５５の回転で、歯車５６及び５７を介して軸部材３７を減速させて回転させ、これにより円筒体８をＡ又はＢ方向に回転させるようになっている。
【００２８】
強制空気流発生用の回転手段１２は、中空の軸部材３７を貫通して当該中空の軸部材３７から外部に突出した羽根手段１０の軸部材４２の他端６１に連結具６２を介して連結された出力回転軸６３を有していると共に羽根手段１０の軸部材４２を回転させる電動モータ６４を具備している。
【００２９】
回転手段１２は、電動モータ６４の作動による出力回転軸６３の回転で、連結具６２を介して軸部材４２を回転させ、これにより羽根手段１０をＡ方向に回転させるようになっている。
【００３０】
本例では、通路開閉用の回転手段１１の電動モータ５１と強制空気流発生用の回転手段１２の電動モータ６４とは、基台７１に取付けられた支持部材７２に支持されて互いに並置されている。基台７１には枠手段５の側壁部２２が取付けられており、支持部材４４は支持部材７２に取付けられている。
【００３１】
規制手段１３は、略円形の固定部材７５と、固定部材７５と中空の軸部材３７の部位５２とに設けられていると共に、円筒体８による通路４の開閉において互いに係合する係合手段７６とを具備している。
【００３２】
係合手段７６は、固定部材７５に形成された円弧状の切欠き７７と、部位５２に一体的に形成されていると共に切欠き７７に配された突起７８とを具備している。固定部材７５は、支持部材７２に固着されて、これにより中空の軸部材３７の部位５２の回りに固定的に配されている。なお、軸部材４２の他端６１は、固定部材７５を当該固定部材７５に対してＡ及びＢ方向に回転自在になって貫通して伸びている。
【００３３】
規制手段１３は、電動モータ５１により円筒体８がＢ方向に回転されて、図４に示すように開口６及び７の全てが通路４に臨んで通路４が開状態にされると、突起７８が切欠き７７の一端を画定する固定部材７５の面７９に当接し、軸部材３７の部位５２のＢ方向のそれ以上の回転を阻止し、同様に電動モータ５１により円筒体８がＡ方向に回転されて、図２に示すように開口６及び７の全てが通路４に臨む位置から外れて、突起３１及び３２がシール部材２７及び２８に適切な弾性変形を生じさせて当該シール部材２７及び２８に当接して通路４が閉状態にされると、突起７８が切欠き７７の他端を画定する固定部材７５の面８０に当接し、軸部材３７の部位５２のＢ方向のそれ以上の回転を阻止するようになっている。
【００３４】
以上の換気装置１では、図４に示す通路４の開状態では、部屋内外２及び３の気圧差に基づいて通路４に自然空気流が生じ部屋内２が自然換気される。通路４の開状態で、電動モータ６４が作動されて羽根手段１０がＡ方向に回転されると、部屋内外２及び３の気圧差が生じない際でも、通路４に強制空気流が生じ部屋内２が強制換気される。そして、図４に示す通路４の開状態で電動モータ５１が作動されて円筒体８がＡ方向に回転されて図２に示す通路４の閉状態にされると、部屋外３から部屋内２への強風等の吹き込みが防止され、また部屋内２から部屋外３への温度調整された適温空気の排出が防止される。
【００３５】
そして、換気装置１では、シャッターとして一対の開口６及び７を有した円筒体８を用いているために、それ自体の重なり部が生じることがなく、而して、気密性を向上でき、しかも、一対の開口６及び７を通路４に臨ませるように円筒体８を回転させることにより、円筒体８が邪魔とならず、したがって、羽根手段１０を回転させない際の自然換気及び羽根手段１０を回転させる際の強制換気のいずれの場合も効率的に通路４に空気流を生じさせることができる。
【００３６】
また換気装置１によれば、横長のシール部材２７及び２８と突起３１及び３２との夫々の当接及び閉塞部３４及び３５と側端シール部材２５及び２６との夫々の当接により、より高い気密性をもった通路４の閉状態を得ることができ、而して、意図しない外気、塵埃の部屋内２への侵入及び同じく適温にされた空気の意図しない部屋内２から部屋外３への排出を確実に防ぎ得る。なお、閉塞部３４及び３５は、円筒体８のＡ及びＢ方向の回転に大きな抵抗を与えないように、側端シール部材２５及び２６にそれほど弾性変形を与えない程度に側端シール部材２５及び２６に当接されているのがよい。
【００３７】
加えて換気装置１では、軸部材３６及び３７と軸部材４２とが同心に配設されて、電動モータ５１と電動モータ６４とが互いに並置されているために、通路開閉用及び強制空気流発生用の両回転手段１１及び１２を小さなスペースをもって設置でき、極めて小型に構成することができる。
【００３８】
その上、換気装置１では、規制手段１３により円筒体８の回転が規制されるようになっているために、電動モータ５１の出力回転軸５５の慣性等に影響されることなしに、突起３１及び３２を横長のシール部材２７及び２８に適切に弾性変形を生じさせて当接させることができ、突起３１及び３２の折損、突起３１及び３２と横長のシール部材２７及び２８との間における隙間の発生等の不都合をなくし得る。
【００３９】
また換気装置１では、羽根手段１０の軸部材４２が固定部材７５をも貫通して伸びているために、羽根手段１０の軸部材４２に当該羽根手段１０を回転させる電動モータ６４の出力回転軸６３を直結できて機構を極めて簡単にできる。
【００４０】
なお、電動モータ５１は、通路４が全開状態又は全閉状態になるように作動される必要はなく、通路４が半開状態（半閉状態）になるように作動されるようにしてもよく、更に斯かる通路４の半開状態で羽根手段１０を回転させて強制換気を行ってもよい。
【００４１】
【発明の効果】
本発明によれば、気密性を向上でき、しかも、自然換気及び強制換気のいずれの場合も効率的に空気流を生じさせることができ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。
【符号の説明】
１  換気装置
２  部屋内
３  部屋外
４  通路
５  枠手段
６、７  開口
９  通路開閉手段
１０  羽根手段
１１  通路開閉用の回転手段
１２  強制空気流発生用の回転手段
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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