(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
換気口に取付け用の断熱性換気板の回転軸と同一軸上で当該換気板と一体に回動する歯車と歯合する突起部を等間隔で多数有する棒状体の一端に温度で伸縮変形する形状記憶材を、他端にコイルバネをそれぞれ接合し、これらの両端部を固定してある建築物の換気口自動開閉装置。
【請求項２】
換気口に取付け用の断熱性換気板の回転軸と、当該換気板の回転軸に直交する面上に設けたペアと固定溝内を往復動する移動片に設けたペアを連結したリンクでスライダクランク機構を構成し、移動片に温度で伸縮変形する形状記憶材とコイルバネを対向して接続し、これらの両端部を固定してある建築物の換気口自動開閉装置。
【請求項３】
回転軸を有する換気口に取付け用の断熱性換気板の裏面部と固定溝内を往復動する移動片を滑車を介してワイヤ−で連結し、移動片に温度で伸縮変形する形状記憶材を接続してその先端部を固定し、当該換気板に換気口閉鎖用のコイルバネを取付けてある建築物の換気口自動開閉装置。
【請求項４】
換気板の先端部に換気扇に通電させるためのスイッチ押圧用突起を圧縮バネを介して設けてある請求項１、２又は３記載の建築物の換気口自動開閉装置。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は高気密、高断熱住宅における夏の換気と冬の断熱を自動的におこなうことができる換気口に関する。
【０００２】
【従来の技術】
従来、建築物の換気用に基礎部ならびに小屋裏に換気口が設けられているが、開口部に対して格子を設けたものが多い。このような開口式の換気口では夏季の換気はよくても、冬季における断熱が悪く、高気密、高断熱住宅には不適である。なお、最近、基礎部に対し手動式で換気口を開閉する方式のものもみうけられるが、煩雑であり、的確に使用されるか否か疑問がある。また、形状記憶材を利用して自動的に開閉する換気口も多数開発されているが、構造が複雑であり、ピッチバネを使用した押出し方式のものでは耐久性に問題がある。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】
本発明は高気密、高断熱住宅における夏の換気と冬の断熱を自動的におこなうことができる換気装置を提供せんとするものである。
【０００４】
【課題を解決するための手段】
ここにおいて本発明者は、第一に換気口に取付け用の断熱性換気板の回転軸と同一軸上で当該換気板と一体に回動する歯車と歯合する突起部を等間隔で多数有する棒状体の一端に温度で伸縮変形する形状記憶材を、他端にコイルバネをそれぞれ接合し、これらの両端部を固定してある建築物の換気口自動開閉装置を、第二に換気口に取付け用の断熱性換気板の回転軸と、当該換気板の回転軸に直交する面上に設けたペアと固定溝内を往復動する移動片に設けたペアを連結したリンクでスライダクランク機構を構成し、移動片に温度で伸縮変形する形状記憶材とコイルバネを対向して接続し、これらの両端部を固定してある建築物の換気口自動開閉装置を、第三に回転軸を有する換気口に取付け用の断熱性換気板の裏面部と固定溝内を往復動する移動片を滑車を介してワイヤ−で連結し、移動片に温度で伸縮変形する形状記憶材を接続してその先端部を固定し、当該換気板に換気口閉鎖用のコイルバネを取付けてある建築物の換気口自動開閉装置をそれぞれ見出し、第四にこれらの換気口自動開閉装置において、換気板の先端部に換気扇に通電させるためのスイッチ押圧用突起を圧縮バネを介して設けてあるものを見出すにいたった。
【０００５】
【発明の実施の形態】
本発明において使用する換気口に取付け用の断熱性換気板は、断熱性を得るためポリウレタン等の合成樹脂発泡体を用いて構成し、その形状は円形や四角形等をとることができる。。また、換気口の自動開閉装置は合成樹脂等の枠体内に組込むようにしてあり、取付け作業を容易にしてある。枠体に対し、断熱性換気板の回転軸は軸止ないし軸支する。なお、換気板は１枚あるいは２枚の使用が適当であり、その開閉はヨコ方向の回転によることを原則とするが、タテ方向の回転で構成することも可能である。
【０００６】
本発明において使用する、温度により伸縮変形する形状記憶材は、耐久性を考慮して密着バネを使用することにしてある。したがって、本発明において使用する形状記憶材は、５〜１０℃の寒冷時において軟化して弾性力を失い、形状を崩すものを選択使用する。２０〜３０℃の暑い時期においてはバネ間が収縮して密着し、この間、引張力が生ずる。
【０００７】
本発明では所定温度以上において形状記憶材の引張力を利用し、所定温度以下においてはバイアスバネと称されるコイルバネの引張力を利用する場合があり、温度変化に応じて往復動が形成されるようにしてある。このため、コイルバネの引張力は収縮時の形状記憶材の引張力より劣るようにしてあるが、形状記憶材の引張力が作用する場合、コイルバネがそれを緩衝する程度に設定してある。なお、形状記憶材が内蔵されている部分は換気口の先端に設置し、外気温を感知しやすくしておく。また、換気口の外表面には金網を付け、昆虫等の小動物やゴミ類が入るのを防ぎ、換気口自動開閉装置を保全する。
【０００８】
第一の発明において、突起部を等間隔で多数有する棒状体が冬季は後方に、夏季は手前に移動する。この移動に伴い、歯車が回転し、歯車と一体の換気板が閉鎖、開放する。ただし、閉鎖の際はコイルバネの終止位置を設定する代わり、換気板の閉鎖位置にストッパ−を設置しておく。なお、突起部を等間隔で多数有する棒状体にはラックも包含するので、歯車との関係はいわゆるラックとピニオンの関係に相当する。
【０００９】
換気板が１枚である場合は、換気板の回転軸を換気板の中心方向、通常はタテ方向に設ける。換気板が２枚である場合は、回転軸を換気板の隣接部、すなわち、全体の中心部に寄せて設ける。この場合、歯車はそれぞれに用いるが、突起部を多数有する棒状体は一本で足りる。換気板が２枚の場合は、換気口の左右を広くとりやすい。
【００１０】
第二の発明において、換気口に取付け用の断熱性換気板の回転軸と、当該換気板の回転軸に直交する面上に設けたペアと固定溝内を往復動する移動片に設けたペアを連結したリンクでスライダクランク機構を構成し、回転軸が固定されているので、移動片の固定溝内における往復動により換気板の回転軸に直交する面上に設けたペアが円運動をするのにともない、いわば半径を形成する換気板が角度９０度の両端位置で換気口を閉鎖、開口することになる。
【００１１】
移動片の往復動を外気温度の変化に対応させるため、移動片に温度で伸縮変形する形状記憶材とコイルバネを対向して接続している。換気板は通常１枚あるいは２枚で構成することができる。また、換気板の開閉方向はヨコ方向が適当である。
【００１２】
第三の発明において、回転軸を有する換気口に取付け用の断熱性換気板の裏面部と固定溝内を往復動する移動片を滑車を介してワイヤ−で連結し、移動片に温度で伸縮変形する形状記憶材を接続し、換気板の回転軸近辺に換気口閉鎖用のねじりバネを取付けてある。
【００１３】
その結果、冬季は形状記憶材の密着バネが軟化しているので、ねじりバネが拡開して換気板が換気口を閉鎖するかたちをとる。その際、換気板の閉鎖位置はストッパ−で確定させる。夏季は形状記憶材の密着バネが極限まで収縮し、引張力を発揮してねじりバネを閉じるので、換気板が換気口を開口する。このように作動するよう各部を調整しておく必要がある。換気板は１枚あるいは２枚使用すれば足りる。
【００１４】
なお、以上の換気口自動開閉装置において、換気口が所定の高温に達し、完全に開口した際に自動的に換気扇を作動させたい場合は、換気板の先端部に換気扇に通電させるためのスイッチ押圧用の突起を圧縮バネを介して設けておくとよい。圧縮バネは換気口が所定の高温に達し、形状記憶材が所定位置に収縮した場合にはじめて、その間スイッチ押圧用の突起が作動するように、突起の押圧を抑制するものである。したがって、圧縮バネはたとえば突起を囲むように、その外側に設定すれば効果がある。
【００１５】
【実施例】
以下、実施例により本発明をさらに具体的に説明する。
（その１）棒状移動体の往復動によるもの
図１および図２に換気板１が１枚による場合を図示してある。換気口は円形をなしている。円筒状の枠内の断面の直径相当部に換気板１の回転軸２があり、回転軸２と同軸で、換気板１の上端面付近に歯車３が設けられている。歯車３と歯合するように環状の突起部を等間隔で多数有する棒状体、すなわち棒状移動体４を設置する。棒状移動体４の前方に密着バネによる形状記憶材１２を内蔵したシリンダ−Ａ、後方に引張バネ１３を内蔵したシリンダ−Ｂがあり、それぞれ固定されている。シリンダ−Ａには棒状移動体４の軸部が出入し、シリンダ−Ｂには棒状移動体４の突起部が出入しうるようにしてある。形状記憶材は５℃以下で軟化して換気板１が閉じ、２５℃以上で収縮して換気板１が開く状態になるものを使用する。なお、３０℃に達して換気板がさらに開ききっている間、換気板の突起１４が付属の圧縮バネを押して換気扇のスイッチを押すにいたるようにする。また、換気板１が閉じる位置を設定するためストッパ−１１を付けておく。
【００１６】
図３および図４に換気板１を２枚使用した場合を示す。この場合、棒状移動体４は各換気板１の共用としてある。
【００１７】
（その２）往復スライダクランク機構によるもの
図５および図６に換気板１が２枚による場合を図示してある。換気口は円形をなし、換気板１もこれに準じたバタフライ形状をとる。換気板１の回転軸２と、換気板１の端面部上に設けたペア５と固定溝内を往復動する移動片（図示省略）に設けたペア５を連結したリンク６でスライダクランク機構を構成し、１個の固定溝で２組のスライダクランク機構を形成している。移動片の手前側に温度で伸縮変形する形状記憶材１２を、後側に引張バネ１３を対向して接続してある。形状記憶材１２と引張バネ１３の温度変化に対する形状変化は前述の場合と同様であり、それらに応じて移動片が往復動をし、換気板１が開閉する。ストッパ−１１を使用して、換気板１が閉鎖時の位置決めをする。換気口には金網を付ける。
【００１８】
（その３）ねじりバネと開口用ワイヤ−によるもの
図７に、ヨコ長四角形の換気口に対して使用する、タテ方向に開閉する換気板１の構造を示す。回転軸１をヨコ方向に設け、換気板１の裏面部の１箇所と固定溝内を往復動する移動片７を滑車８を介してワイヤ−９で連結し、移動片７の手前に温度で伸縮変形する形状記憶材１２を接続し、換気板１に換気口閉鎖用のねじりバネ１０を取付けてある。
【００１９】
この装置により、冬季は形状記憶材１２が軟化するので、ねじりバネ１０が作動して換気板１が閉鎖する。この際、換気板１の閉鎖位置はストッパ−１１で決めておく。一方、夏季は形状記憶材１２がねじりバネ１０に打ち勝って収縮するので、ワイヤ−９が引張られ、換気板１が開く。ワイヤ−９は鋼線を撚合わせたものが適当である。換気口には金網を付ける。
【００２０】
【発明の効果】
本発明の換気口自動開閉装置を用い、従来方式の建築物において、夏季、床下用の換気口から換気扇で湿った空気を外に出し、床下の湿気止めができる。小屋裏が可成りの高温となり熱帯夜を招く際は、換気口から換気扇で熱気を排出して温度を下げることができる。部屋においても、熱気を放出して換気することができる。冬季，断熱性換気板で換気口を閉鎖することにより、冷気の進入を防ぐことができる。
いわゆるエアサイクル方式による空気の循環を利用した組立て耐寒ハウスの場合、冬季は換気口を閉鎖して高断熱を維持し、夏季は暑さ対策として、小屋裏は換気口を開けて自然換気をはかるが、高温になる際は、換気量不足を換気扇で解消することができる。夏季は床の換気口を開くことにより、冷気の取入れ口とすることができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】  棒状移動体の往復動により１枚の換気板を開閉する換気口自動開閉装置の平面図による説明図である。
【図２】  棒状移動体の往復動により１枚の換気板を開閉する換気口自動開閉装置の正面図による説明図である。
【図３】  棒状移動体の往復動により２枚の換気板を開閉する換気口自動開閉装置の平面図による説明図である。
【図４】  棒状移動体の往復動により２枚の換気板を開閉する換気口自動開閉装置の正面図による説明図である。
【図５】  往復スライダクランク機構により２枚の換気板を開閉する換気口自動開閉装置の平面図による説明図である。
【図６】  往復スライダクランク機構により２枚の換気板を開閉する換気口自動開閉装置の正面図による説明図である。
【図７】  ねじりバネと開口用ワイヤ−により１枚の換気板を開閉する換気口自動開閉装置の側面図による説明図である。
【図８】  図７における部分拡大説明図である。
【符号の説明】
１  換気板
２  回転軸
３  歯車
４  棒状移動体
５  ペア
６  リンク
７  移動片
８  滑車
９  ワイヤ−
１０  ねじりバネ
１１  ストッパ−
１２  形状記憶材
１３  引張バネ
１４  突起
１５  圧縮バネ
【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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