(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
水平方向から建物の外部の空気を導入するように外部側に開口している入口孔及び垂直方向であって上方に建物の室内に空気を導出するように室内側に開口している出口孔を夫々有する通路を内部に有したフレームと、通路を通る空気流に基づく回転により通路を開閉するようにフレーム内に回転自在に配されていると共に通路開放位置に向かって常時回転付勢されているフィンと、出口孔を開閉する開閉自在蓋と、フィンの一定以上の回転を規制するようにフレームに設けられた規制部材とを具備しており、フィンは、フレームに回転自在に支持された軸部と、この軸部から径方向に一体的に伸びた一対のフィン本体部とを具備しており、規制部材は、フィンの通路開放位置に向かう回転においてフィン本体部に当接してフィンの当該通路開放位置に向かう回転を規制してフィンを通路開放位置に維持するようになっており、先端部及びその近傍での一方のフィン本体部の一方の面は、入口孔から出口孔に向かって通路を通過する空気流により通路閉塞位置に向かう回転モーメントをフィンに生じさせる負圧を発生する凸面となるように湾曲しており、先端部及びその近傍での一方のフィン本体部の他方の面は、入口孔から出口孔に向かって通路を通過する空気流により通路閉塞位置に向かう回転モーメントをフィンに生じさせるべく凹面となるように湾曲しており、先端部及びその近傍での他方のフィン本体部の一方の面であって前記一方のフィン本体部の他方の面と同側に位置している前記他方のフィン本体部の一方の面は、入口孔から出口孔に向かって通路を通過する空気流により通路閉塞位置に向かう回転モーメントをフィンに生じさせる負圧を発生する凸面となるように湾曲しており、先端部及びその近傍での他方のフィン本体部の他方の面であって前記一方のフィン本体部の一方の面と同側に位置している前記他方のフィン本体部の他方の面は、入口孔から出口孔に向かって通路を通過する空気流により通路閉塞位置に向かう回転モーメントをフィンに生じさせるべく凹面となるように湾曲しており、一対のフィン本体部の夫々の先端部及びその近傍は、当該一対のフィン本体部の夫々の平坦な部分に対して通路開放位置側に向かって湾曲している換気装置。
【請求項２】
一方のフィン本体部は他方のフィン本体部よりも重く、フィンは、この一対のフィン本体部の重量の差違により通路開放位置に向かって回転されるように常時付勢されている請求項１に記載の換気装置。
【請求項３】
フィンを通路開放位置に向かって回転させるように常時付勢すべく、軸部又は一方のフィン本体部に設けられた重錘を具備している請求項１又は２に記載の換気装置。
【請求項４】
開閉自在蓋は、回転自在な蓋本体と、蓋本体による通路閉塞状態でフレームに係合して蓋本体の回転を禁止し、蓋本体による通路閉塞状態を維持する閉塞状態維持機構とを具備している請求項１から３のいずれか一項に記載の換気装置。
【請求項５】
請求項１から４のいずれか一項に記載の換気装置を備えた建物。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、事務所ビル、集合住宅、戸建住宅、倉庫等の建物の室内と室外との通気のために、これらの窓サッシの無目部又は膳板部等に取付けて通気の程度を制御する換気装置に関する。
【０００２】
【発明が解決しようとする課題】
通常、この種の換気装置では、通路を規定するフレーム内にフィンが回転自在に配され、フィンの回転により通路の開度を決定して、通路を介する通気の程度を制御するようにしている。
【０００３】
ところで斯かる換気装置では、通気を必要としない場合には、フィンを電動モータ等のフィン回転機構により強制的に回転させて通路を閉塞しているが、このようなフィン回転機構を設けると、これの設置のために大きな場所を必要とする上に、電動モータの作動開始、作動停止を行わせるボタン、検出器等の付加的な機構を多く必要とし、したがって、コンパクト且つ低価格をもって建物に設置できない。
【０００４】
また上記の換気装置では、フィン回転機構によりフィンを適当な回転位置に回転させて通路を開放して穏やかな通気を行っている場合に、室外に突風等が吹いた際にはこれに直ちに応答して通路を閉塞することが困難であって、斯かる突風により室内に砂塵を撒き散らし、室内に埃などを舞い上げる虞がある。
【０００５】
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、コンパクト且つ低価格をもって建物に設置でき、しかも、室外で生じた突風等により影響を受け難い換気装置を提供することにある。
【０００６】
【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、入口孔及び出口孔を有する通路を内部に有したフレームと、通路を通る空気流に基づく回転により通路を開閉するようにフレーム内に回転自在に配されたフィンと、出口孔を開閉する開閉自在蓋とを具備しており、ここで、フィンは、フレームに回転自在に支持された軸部と、この軸部から径方向に一体的に伸びた一対のフィン本体部とを具備しており、フィンは、通路開放位置に向かって回転されるように常時付勢されており、フィン本体部の先端部は、通路を通過する空気流により通路閉塞位置に向かう回転モーメントをフィンに生じさせるように湾曲している。
【０００７】
第一の態様の換気装置では、出口孔を開閉する開閉自在蓋を具備しているために、特にフィンの回転機構を設けなくとも通気を必要としない場合には通路を簡単に閉塞できる結果、フィン回転機構の設置空間を必要としなく、コンパクト且つ低価格をもって建物に設置でき、しかも、フィン本体部の先端部が、通路を通過する空気流により通路閉塞位置に向かう回転モーメントをフィンに生じさせるように湾曲しているために、室外で生じた突風、強風等により通路に一定以上の流速の空気流、例えば３ｍ／ｓｅｃ以上の空気流が生じる際に、この空気流を利用して自然に通路閉塞を行い得、而して、突風、強風等により通路を介して室内に必要以上に空気が導入されて、室内に不快な空気流が生じることをなくし得ると共に、室外の砂塵を室内に持ち込むようなことをなくすことができ、しかも、室内の空気が必要以上に換気されて空調効果が低下するような不都合をなくし得て、これを補うための空調電力の増大を防ぐことができ、而して、室外で生じた突風等による影響を受け難い。
【０００８】
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、先端部及びその近傍でのフィン本体部の一方の面は、凸面となるように湾曲しており、その他方の面は、凹面となるように湾曲している。
【０００９】
第二の態様の換気装置によれば、斯かる先端部及びその近傍でのフィン本体部の形状により、通路を通過する空気流で好ましくフィン本体部に揚力を生じさせることができ、而して、通路を通過する空気流により通路閉塞位置に向かう回転モーメントをフィンに効率よく生じさせることができる。
【００１０】
本発明の第三の態様の換気装置では、第一又は第二の態様の換気装置において、一方のフィン本体部は他方のフィン本体部よりも重く、フィンは、この一対のフィン本体部の重量の差違により通路開放位置に向かって回転されるように常時付勢されている。
【００１１】
本発明の第四の態様の換気装置では、第一から第三のいずれかの態様の換気装置において、フィンを通路開放位置に向かって回転させるように常時付勢すべく、軸部又は一方のフィン本体部に設けられた重錘を具備している。
【００１２】
本発明では、フィンを通路開放位置に向かって回転させるように常時付勢するために、第三の態様の換気装置のように、フィン本体部の重量に差違を生じさせてもよく、第四の態様の換気装置のように、フィン本体部の重量の差違に代えて又はこの差異と共に、軸部又は一方のフィン本体部に重錘を設けてもよいのであるが、斯かる一対のフィン本体部の重量の差違を得るために、一対のフィン本体部を軸部に対して軸対称に形成すると共に、一方のフィン本体部を中実にして、他方のフィン本体部に空洞を設けるか、更には、一対のフィン本体部が軸部に対して非対称になるように、一方のフィン本体部を他方のフィン本体部よりも長く形成する等のその他の手段を採用してもよい。
【００１３】
本発明の第五の態様の換気装置では、第一から第四のいずれかの態様の換気装置において、開閉自在蓋は、回転自在な蓋本体と、通路閉塞状態でフレームに係合して蓋本体の回転を禁止し、蓋本体による通路閉塞状態を維持する閉塞状態維持機構とを具備している。
【００１４】
なお、閉塞状態維持機構は、好ましくは、手動操作可能な操作レバーを具備しており、操作レバーの手動操作により維持状態及び維持解除状態になるように構成されている。
【００１５】
本発明の換気装置は、建物の室内と室外との通気のために、これらの壁等に取付けられるのであるが、好ましくは、入口孔を外部側に開口させ、出口孔を室内側に開口させて建物に設置される。
【００１６】
また好ましい例では、入口孔は、ほぼ水平方向から外部空気を通路に導入するように外部側に開口しており、出口孔は、通路からほぼ垂直方向、より好ましくは垂直方向であって上方に室内に空気を導出するように室内側に開口している。
【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を参照して更に詳細に説明する。なお、本発明はこの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、本例の建物の壁に設置された換気装置１は、矩形状の入口孔２及び出口孔３を有する通路４を内部に有したフレーム５と、通路４を通る空気流に基づく回転により通路４を開閉するようにフレーム５内に回転自在に配されたフィン６と、出口孔３を開閉する開閉自在蓋７とを具備している。
【００１９】
入口孔２は、ほぼ水平方向から建物の外部１５の空気を通路４に導入するように外部１５側に開口しており、出口孔３は通路４からほぼ垂直方向、より好ましくは垂直方向であって上方に建物の室内１６に空気を導出するように室内１６側に開口している。通路４は、入口孔２から出口孔３に向かってやや傾斜して伸びている。
【００２０】
フレーム５は、上部フレーム２１と、上部フレーム２１に対して対向して配された下部フレーム２２と、上部フレーム２１及び下部フレーム２２の軸方向Ｘの両端に固着された左右フレーム２３及び２４とを具備しており、上部フレーム２１及び下部フレーム２２の夫々の内側には、左右フレーム２３及び２４まで伸びた弾性材からなるシール部材２５及び２６が嵌着されており、左右フレーム２３及び２４の少なくとも一方、本例では右フレーム２４には、フィン６の一定以上のＡ方向の回転を規制する規制部材２７が植設されている。
【００２１】
出口孔３側においてフレーム５には防塵網２８が取付けられている。斯かる防塵網２８と同等の防塵網を、防鳥網を兼ねて入口孔２側においてフレーム５又はフレーム５８等に取付けてもよい。
【００２２】
フィン６は、一方では、軸３１及び玉軸受３２を介してフレーム６の左フレーム２３に、他方では、軸３３及び玉軸受３４を介してフレーム６の右フレーム２４に夫々回転自在に支持された軸部３５と、軸部３５から径方向に一体的に伸びた一対の中空のフィン本体部３６及び３７とを具備している。
【００２３】
フィン本体部３６及び３７の軸方向Ｘの両端部３８は、左右フレーム２３及び２４に形成された円筒凹所３９に配されて、左右フレーム２３及び２４に接触しないようになっている。
【００２４】
フィン本体部３６及び３７の夫々の径方向の先端部４１及び４２は、通路４を通過する入口孔２から出口孔３に向かう空気流により通路閉塞位置に向かう回転モーメント、即ちＢ方向の回転モーメントをフィン６に生じさせるように湾曲しており、本例では、先端部４１及びその近傍でのフィン本体部３６の一方の面４３は、負圧を発生する凸面となるように湾曲しており、その他方の面４４は、凹面となるように湾曲しており、先端部４２及びその近傍でのフィン本体部３７の一方の面４５は、負圧を発生する凸面となるように湾曲しており、その他方の面４６は、凹面となるように湾曲している。
【００２５】
斯かる先端部４１及び４２並びにその近傍でのフィン本体部３６及び３７の湾曲形状は、フィン６による通路４の開放状態（図１に示す位置）で通路４に入口孔２から出口孔３に向かう空気流が生じる際に、フィン本体部３６にはシール部材２６に向かう揚力を、フィン本体部３７にはシール部材２５に向かう揚力を夫々生じさせ、この揚力に基づく回転モーメントでフィン６を通路閉塞位置に向かわせるように、即ちＢ方向に回転させることになる。
【００２６】
軸３３には重錘５１が固着されており、重錘５１によりフィン６は、通路開放位置に向かって回転されるように、即ちＡ方向に回転されるように常時付勢されている。本例ではやや傾斜した通路４にフィン６が配されているために、通路開放位置においてはフィン６を通路４と平行にさせる、換言すれば、通路４と同様にやや傾斜させる必要があるが、フィン本体部３６とフィン本体部３７との間に重量差がある場合、例えばフィン本体部３７よりもフィン本体部３６の方が重い場合でも、斯かる重錘５１により確実にフィン６を通路４と平行になる位置まで回転させることができる。
【００２７】
規制部材２７は、重錘５１によるフィン６のＡ方向の回転においてフィン本体部３７に当接してフィン６のＡ方向の回転を規制してフィン６を通路開放位置に維持する。
【００２８】
なお、重錘５１を軸３３に代えて又はそれと共に軸３１及び軸部３５のすくなくとも一方に設けてもよい。通路４が鉛直方向に伸びて、通路開放位置においては斯かる通路４にフィン６を平行にさせる場合には、重錘５１に代えて又は重錘５１と共に、フィン本体部３６をフィン本体部３７よりも重く形成し、この一対のフィン本体部３６及び３７の重量の差違によりフィン６が通路開放位置に向かって回転されるように常時付勢されるようにしてもよい。一対のフィン本体部３６及び３７の重量の差違を得るには、フィン本体部３６の中空部に鉛などの錘を充填しても、又はフィン本体部３７よりもフィン本体部３６の径方向長を長くしてもよい。
【００２９】
フィン６では、通路４に入口孔２から出口孔３に向かう空気流の大きさに対応してそのＡ及びＢ方向の回転位置が決定され、通路４に入口孔２から出口孔３に向かう大きな空気流でＢ方向にフィン６が回転されると、図５に示すように、先端部４１の面４３がシール部材２６に当接し、先端部４２の面４５がシール部材２５に当接して、通路４を気密に閉塞するようになっており、フィン６は、斯かる大きな空気流が通路４に流れなくなると、重錘５１によりＡ方向に回転されて、その空気流の大きさに対応した回転位置において通路４を開放するようになっている。
【００３０】
開閉自在蓋７は、出口孔３上で回転自在な蓋本体５５と、通路閉塞状態（図１に示す状態）でフレーム５の下部フレーム２２に係合して蓋本体５５のＣ方向（図４参照）の回転を禁止して蓋本体５５による通路閉塞状態を維持する閉塞状態維持機構５６とを具備しており、蓋本体５５の一方の面には弾性材からなるシール部材５７が嵌着されている。
【００３１】
中空の蓋本体５５は、建物の窓サッシの無目部又は膳板部等に固着されたフレーム５８にピン５９を介してＣ及びＤ方向（図４参照）に回転自在に支持されており、Ｃ方向に手動により回転されて、図４及び図５に示すように出口孔３を完全に開放している際には、解除可能な開放状態維持機構（図示せず）により出口孔３の開放状態を維持されるようになっている。蓋本体５５は、図４及び図５の開放状態で、開放状態維持機構の手動による解除と共にＤ方向に手動により回転されることにより、図１に示す出口孔３の閉塞状態にもたらされる。
【００３２】
閉塞状態維持機構５６は、蓋本体５５に回転自在に支持された手動操作可能な操作レバー６０と、操作レバー６０の回転と共に回転される係合片６１と具備している。
【００３３】
係合片６１は、蓋本体５５が出口孔３上に配されて出口孔３を閉塞している際（図１に示す状態の際）に、蓋本体５５に形成されたスリット６２を介して下部フレーム２２のスリット６３において下部フレーム２２にその先端部６４で係合し、蓋本体５５のピン５９を中心とするＣ方向の回転を禁止し、操作レバー６０の手動回転操作により下部フレーム２２への先端部６４での係合が解除されると、蓋本体５５のピン５９を中心とするＣ方向の回転を許容するようになっている。
【００３４】
シール部材５７は、蓋本体５５により出口孔３が閉塞される際には、出口孔３を囲んで上部フレーム２１、下部フレーム２２、左右フレーム２３及び２４の上面に接触するようになっている。
【００３５】
なお、上記では蓋本体５５がフレーム５８に回転自在に支持されるようにしたが、これに代えて、上部フレーム２１に回転自在に支持されるようにしてもよい。
【００３６】
以上の換気装置１は、建物の上下窓ガラス６９及び７０を支持する窓サッシ７１及び７２の無目部又は膳板部７３間の開口７４に入口孔２を臨ませて当該無目部又は膳板部７３に取付けらて用いられる。
【００３７】
換気装置１においては、出口孔３を開閉する開閉自在蓋７を具備しているために、特にフィン６の回転機構を設けなくとも通気を必要としない場合には、開閉自在蓋７を図１に示すように配して通路４を簡単に閉塞できるために、フィン回転機構の設置空間を必要としなく、コンパクト且つ低価格をもって建物に設置できる。
【００３８】
しかも換気装置１においては、フィン本体部３６及び３７の先端部４１及び４２が、通路４を通過する空気流により通路閉塞位置に向かうＢ方向の回転モーメントをフィン６に生じさせるように湾曲しているために、開閉自在蓋７が通路４を開放している状態（図４及び図５に示す状態）で、外部１５で生じた突風、強風等により通路４に入口孔２から出口孔３に向かう一定以上の流速の空気流、例えば３ｍ／ｓｅｃ以上の空気流が生じる際に、図５に示すようにこの空気流を利用して自然に通路４の閉塞を行い得、而して、強風等により通路４を介して室内１６に必要以上に空気が導入されて、室内１６に不快な空気流が生じることをなくし得ると共に、外部１５の砂塵を室内１６に持ち込むようなことをなくすことができ、しかも、室内１６の空気が必要以上に換気されて空調効果が低下するような不都合をなくし得て、これを補うための空調電力の増大を防ぐことができ、而して、外部１５で生じた突風等による影響を受け難い。
【００３９】
また換気装置１においては、先端部４１及び４２並びにその近傍でのフィン本体部３６及び３７の上記の形状により、通路４を通過する空気流で好ましくフィン本体部３６及び３７に揚力を生じさせることができ、而して、通路４を通過する空気流により通路閉塞位置に向かう回転モーメントをフィン６に効率よく生じさせることができる。
【００４０】
また、換気装置１のシール部材２５及び２６が弾性材からなるために、フィン６の先端部４１及び４２をこれらに弾性反力をもってぴったりと押し付けることができ、より完全に通路４を閉塞することができる。
【００４１】
【発明の効果】
本発明によれば、コンパクト且つ低価格をもって建物に設置でき、しかも、室外で生じた突風等により影響を受け難い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】本発明の好ましい実施の形態の例の通路閉塞状態の縦断面図である。
【図２】図１に示す例の一部説明図である。
【図３】図１に示す例の側面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】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  入口孔
３  出口孔
４  通路
５  フレーム
６  フィン
７  開閉自在蓋
【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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