JP2006052927A - 給気装置 - Google Patents

Abstract

【課題】 建物の無目などに設けられる自然力を利用した給気装置を提供する
【解決手段】 建物の内と外とが連通された横長給気ダクト内の連通路内に同じく横長で揺動する翼が給気ダクト外側に付設の軸受を介して挿通された支持軸により揺動自在に軸固定され、この連通路内の途中に翼が室内流出側開口部に向かい設定最大振れ位置に達した時この連通路が翼のうち支持軸下部分でもって閉塞されるように構成された閉鎖口が設けられ、この閉鎖口周縁部にシール部材が設けられている給気装置
【選択図】 図１

Description

本発明装置は、建物の内部と外部との間に設けられた横長の給気ダクトの中に揺動翼と外気閉鎖口とを付設して風の強弱により揺動翼を自然揺動させて室内への外気流入を調整する給気装置に関する。

換気方法として従来から行われている最も単純な方法は窓や障子などを開閉して室内空気と外界の空気の入れ換えをする自然換気方法であるが、高層ビル等の窓は地上より風が強いため窓の開閉が出来ないような構造になっている場合が多く、そのほとんどはビル空調による集中システムが採用されている。この窓の開閉が出来ないような構造は進化して最近では遠くから見ると全面ガラスのみで構成されたように見えるビルディングが増えてきているがこの集中システムのビル空調では内部を完全に締め切って行なわれるため石油とか電気のエネルギを多量に消費することになり、ここ最近は省エネや環境問題が叫ばれてエコが流行し、そのため自然換気を取り入れる方法が種々工夫されてきている。例えば無目を利用して室内を換気する装置（特許文献１参照）や建物外壁に換気口を設け建物内外を連通させた風洞を設け風洞内に風量調整弁を設けた自然換気装置（特許文献２参照）などが提供されてきていた。

特開昭５９−２８０７号公報 特開平１０−２３２０３９号公報 図１、図４と第３ページ段落００１５〜段落００１７

しかしながら特許文献１のものは回動蓋により室内への風の流出量を手動により調整することが出来るが、風の流入量に応じて内部流出量を自動的に調整することが出来ないという不都合があり、特許文献２の図１、図４はそれぞれ下枠、上枠に設けられた定風量自然換気装置であり、それぞれに風量調整弁、逆流制御弁が設けられているが逆流制御は室内から機械的に放出される場合は必要であるが自然換気の場合は不要なものであり余分な装置の取付という不都合があるし、また風量調整弁や逆流制御弁をともに設定量だけ傾斜させて風洞内を開状態に保つ方法は翼片２１の長孔２２内における支持軸２３の支持位置を調節可能に取付するとの開示がなされているもののそれ以上の記載はなく実際には取付に対しては要領を得ないという不都合がある。本発明はかかる不都合を解決することを目的として提供されたものである。

本発明者は操作が容易でしかも翼を傾斜させてバランス停止させることを工夫することによってかかる不都合を解決した。すなわち本発明は一つには建物の内部と外部とが連通された構造の横長の翼が設けられ、この翼の上部側が給気ダクト外側に付設の軸受を介して挿通された支持軸により風の進行方向に対し揺動自在になるように軸着されこの連通路内の途中に上記翼が室内流出側の開口部に向かい設定最大振れ位置に達した時この連通路が上記翼のうち支持軸より下の部分により閉塞されるように構成された閉鎖口が設けられこの閉鎖口周縁部とこの閉鎖口に当接する翼周縁部との少なくとも一方にシール部材が設けられていることを特徴とする給気装置であり、また一つには更に上記翼は外からの風の流入がない無風状態の時には上記支持軸の断面中心の垂下位置よりも外気流入側の開口部方向に所定角度で傾斜されてバランス停止されるように翼の断面形状が成型されている給気装置であり、また一つには無風時において上記翼が上記支持軸の断面中心の垂下位置よりも外気流入側の開口部方向に所定角度で傾斜停止され更に風の強さによって翼の揺動開始時期が変更できるように翼自身およびまたは給気ダクト外側の支持軸部に翼揺動開始時期調整手段が設けられていることを特徴とする給気装置であり、また一つには給気ダクト外側または内側に無風時における所定停止角度を変更調整する所定停止角度調整手段が設けられていることを特徴とする給気装置であり、また一つにはこの給気装置に手動式およびまたは電動式の強制閉鎖手段が設けられている給気装置であり、更に一つは電動式の強制閉鎖手段が風センサと連動して自動閉鎖手段を有する給気装置であり、ここでいう風の強さとは風力、風量、風圧などを総称したものである。

翼自身に設けられた翼揺動開始時期調整手段は例えば翼の上部に幾筋かの溝を設けその溝内に重量の異なる重量板を嵌め込んでも良いし、また別の重錘をボルト留めしてボルト長さ位置を調整することにより回転モーメントを変更して行なっても良い。本発明における軸受とはベアリングを用いたもの、ナイロンブッシュ、メタルブッシュなどもこの名称に含むものと規定する。また、支持軸と翼との軸固定方法は翼断面上部全体を貫通させても良いし、両端部のみを互いに支持させるようにしても良いし、支持軸に、翼上部に設けられたブラケットを介して軸固定しても良い。

また、この横長給気ダクトは内部と外部とが連通された構造であるため外気流入側の開口部には鳥や虫などが入り込まないようにネットを設け、室内流出側の開口部には強風によってほこり等が室内に舞い込まないようにフィルタを設けることが好ましい。

本発明の給気装置は自然力（風の力）のみによる翼の揺動で閉鎖口の開閉を自動コントロールするため省エネであり、また自動コントロールで略一定量の給気が可能である。また、翼は上部側で支持され閉鎖口は翼のうち支持軸より下部のみによって閉鎖されるため閉鎖面は一平面上となりシール部材を用いて閉鎖口周縁部をシールする作業が容易に出来る。また給気ダクト形状がいろいろ変化しても連通路内に設ける閉鎖口は一平面を形成する形状に仕上げれば良いため取付対応が容易であるし、また、各階層によって風の強さの異なる場合も翼揺動開始時期調整手段により、調整は翼内部からでも給気ダクトの外側からでも可能でしかも風の強さに対する翼揺動開始の調整が容易である。また、翼揺動開始時期調整手段、所定停止角度調整手段などが設けられているためどの階層であっても同じ標準部品でもって対応が可能である。

本発明の給気装置は横長の給気ダクト内に同じく横長の翼を設けて給気ダクトの外より軸受を介して翼を軸固定させ揺動可能にしたものであり、風をより多く受け入れさせる為に翼を支持軸の垂下位置よりも更に外気流入口側に翼を傾斜させるように工夫したものである。

図１は実施例１の給気装置の断面図、図２は横長の給気ダクト１の外側に突出された支持軸８に設けられた翼の翼揺動開始時期調整手段と手動及び電動式強制閉鎖装置の正面図であり、図３は図２の３次元図である。まず構成について説明する。図１内に白抜きの矢印で示したように外気は給気ダクト１の外気流入側の開口部２側から流入して室内流出側の開口部３側に設けられたフィルタ４を通して室内側に流出される。

建物の内部と外部とが連通された構造の横長の給気ダクト１内に横長で連通路５に対し風の進行方向に対して揺動する翼６がこの翼上部側に形成される軸穴両端部を給気ダクト外側付設の軸受７を介して挿通された支持軸８により揺動自在に軸固定されこの連通路５内の途中に翼６が室内流出側の開口部３に向かい設定最大振れ位置に達した時この連通路５が翼６のうち支持軸８より下部分でもって閉塞されるように構成された閉鎖口９が設けられこの閉鎖口周縁部にシール部材１０が設けられているもので翼６は外からの風の流入がない無風状態の時にはバランスがとれた所で停止されるように構成されている。

更に図２において給気ダクト１の外側に付設された軸受７を介して突出された支持軸８に無風時において翼６が支持軸断面中心の垂下位置よりも外気流入側の開口部２方向に所定角度で傾斜されて停止されるように外部バランサ１１が設けられ、更に外部バランサに隣接して同支持軸８に突起物１２を有するフランジ１３が設けられており、そのフランジ１３の軸心位置を同じくする対向位置に同じく突起物１４を有するフランジ１５が設けられており電動及び手動式の翼強制閉鎖装置１６が設けられてなる給気装置である。翼６を所定の傾斜角度で停止させるには無風状態の際に突起物１４をあらかじめ所定の傾斜角度におけるストッパとして位置設定し、対向する突起物１２が突起物１４に当接するように外部バランサ１１の位置を調整して固定させれば良い。この外部バランサ１１はまた翼揺動開始時期調整の役目を兼務する。すなわちある一定角度軸回転させて固定すれば外部バランサ１１の回転モーメントにより支持軸８が回転して突起物１２が突起物１４に当接して翼６は所定角度で傾斜して停止する。更に外部バランサ１１の角度位置を増加させると回転モーメントは増加するが突起物１４によるストッパのため翼６の傾斜停止角度は変わらないが先程より強い風が吹き込まないと翼６は揺動を開始しなく、外部バランサ１１を位置調整することによって翼６の揺動開始時期を調整することが出来る。当初無風状態の時に翼６が支持軸８の断面中心の垂下位置よりも外気流入側の開口部２方向に傾斜して停止されるように構成したのは少しでも風を多く流入させるようにしたためである。翼６は第１次設定の風速が得られるまで自重と外部バランサ１１とによって傾斜状態でバランス停止したまま揺動しない。また、第１次設定量はゼロではなく微風状態の時も含まれているためあらかじめ翼６を所定角度傾斜させて停止させるのはその際少しでも多くの風が流入されるようにするための構成である。

また、翼強制閉鎖装置１６はケーシング内に組付けされたウォームとウォーム歯車とにより構成されケーシングの外まで延長されたウォーム軸１７の一方端には着脱が容易なハンドル１８が装着され、他方端にはギヤヘッド付のモータ１９が連結されてなりケーシングの外まで延長されたウォーム歯車軸２０には前述したように突起物１４を有するフランジ１５が設けられている。図２は片側の給気装置を強制閉鎖するものであるが、両側の給気装置を操作するには上記翼強制閉鎖装置１６を線対称に設けたものすなわち図４に示したように構成すればよい。またこの実施例１については突起物１４を翼６の所定傾斜ストッパとして使用したが所定傾斜用のストッパは別の方法であっても良く、例えば給気ダクト内に調整可能なストッパを設けて翼６が直接そのストッパに当接停止するように構成しても良い。

次に動作について説明する。図１において白抜きの矢印で示したように外気は給気ダクト１の外気流入側の開口部２側から流入して室内流出側の開口部３側に設けられたフィルタ４を通して室内側に流出される。無風状態の時翼６は図１の実線で示した位置にあり、風の強さにより第２次設定量すなわち設定最大風速で２点鎖線で示した位置まで支持軸８を中心に移動し、翼６はこの間を揺動する。第１次設定量を越えると翼６はそれに応じて右方向に回動し、第２次設定量で翼６が閉鎖口９のシール部材に当接して連通路５を塞ぎ、風が弱まれば風の強さに応じて自然に戻ることになる。

次に強制的に閉鎖して連通路５を塞ぐためには図１〜図３においてウォームとウォーム歯車とにより構成された翼強制閉鎖装置１６のハンドル１８を閉鎖方向に回転させることにより回転軸に設けられたフランジ１５が回転して突起物１４が対向するフランジ１３に設けられた突起物１２に当接し、更に回転して支持軸８を閉鎖口９の方向に回転させるため支持軸８に軸固定された翼６は閉鎖口９方向に回動して閉鎖口９に設けられたシール部材１０に密接して閉鎖口９を閉塞する。

翼強制閉鎖装置１６を手動式で閉鎖させる場合、閉鎖状況はハンドル回転の重さで感知されるが風センサと連動して電動式で閉鎖させる場合は全閉検知用のスイッチ（図示せず）を設けてモータを停止させる必要がある。また、モータ開放させる場合もまた同様に突起物１４を翼６の設定傾斜角度ストッパとして用いる時は位置検知用のスイッチ（図示せず）を設けてそこでモータを停止させる必要がある。手動式ハンドルでの開放操作はハンドルを逆回転させればよいがこの時突起物１４を正規の位置で留めるように注意を要する。あるいは別に正規位置ストッパ（図示せず）を設けて手動の場合もそこで止まるように工夫しても良い。

図５は実施例２であり、実施例１で用いた翼６のうち支持軸８より上の部分の形状が異なるもので実施例１に比較してＡ部分の面積を減少させ、Ｂ部分の面積を増加させたものである。このため実施例２は外部バランサ１１がなくても無風状態の時には翼６が支持軸８の断面中心の垂下位置よりも外気流入側の開口部２方向に所定角度傾斜してバランス停止されるように構成されている。更に風の強さにより翼６の揺動開始時期を変更するためには外部バランサ１１を使用して調整すればよい。その他の設備構成、動作については実施例１と同様であるため省略する。

図６は実施例３であり支持軸８より上の部分に設けられた翼揺動開始時期調整手段は翼６の別の重錘２１を調整ボルト２２でボルト留めしてボルト長さ位置を調整することにより回転モーメントを変更して翼６の風の強さに対応する揺動開始時期の調整を行なうものである。この場合外部バランサ１１の使用は要求に応じて使用すればよい。その他の設備構成、動作については実施例１と同様であるため省略する。

図７は実施例４であり支持軸８より上の部分に設けられた翼２の風の強さに対応する揺動開始時期調整手段は翼６の上部に幾筋かの溝２３を設けその溝２３内に重量の異なる重量板２４を嵌め込んだものである。調整は重量板２４の嵌め込み位置と枚数によって実施すればよく、それ以上の設定については外部バランサ１１を要求に応じて使用すればよい。その他の設備構成、動作については実施例１と同様であるため省略する。

実施例１の給気装置の断面図 給気ダクト外部取付の部品および装置の正面図 図２の３次元図 両方の給気ダクトを強制閉鎖する強制閉鎖装置の正面図 実施例２の翼断面形状 実施例３の翼断面形状 実施例４の翼断面形状

符号の説明

１ 給気ダクト
２ 開口部
３ 開口部
４ フィルタ
５ 連通路
６ 翼
７ 軸受
８ 支持軸
９ 閉鎖口
１０ シール部材
１１ 外部バランサ
１２ 突起物
１３ フランジ
１４ 突起物
１５ フランジ
１６ 翼強制閉鎖装置
１７ ウォーム軸
１８ ウォーム歯車軸

Claims (6)

1. 建物の内部と外部とが連通された構造の横長の給気ダクト内に横長の翼が設けられこの翼の上部側が給気ダクト外側に付設の軸受を介して挿通された支持軸により風の進行方向に対し揺動自在になるように軸着されこの連通路内の途中に上記翼が室内流出側の開口部に向かい設定最大振れ位置に達した時この連通路が上記翼のうち支持軸より下の部分により閉塞されるように構成された閉鎖口が設けられこの閉鎖口周縁部とこの閉鎖口に当接する翼周縁部との少なくとも一方にシール部材が設けられていることを特徴とする給気装置
2. 建物の内部と外部とが連通された構造の横長の給気ダクト内に横長の翼が設けられこの翼の上部側が給気ダクト外側に付設の軸受を介して挿通された支持軸により風の進行方向に対し揺動自在になるように軸固定されこの連通路内の途中に上記翼が室内流出側の開口部に向かい設定最大振れ位置に達した時この連通路が上記翼のうち支持軸より下の部分により閉塞されるように構成された閉鎖口が設けられこの閉鎖口周縁部とこの閉鎖口に当接する翼周縁部との少なくとも一方にシール部材が設けられしかも上記翼は外からの風の流入がない無風状態の時には上記支持軸の断面中心の垂下位置よりも外気流入側の開口部方向に所定角度で傾斜されてバランス停止されるように翼の断面形状が成型されていることを特徴とする給気装置
3. 無風時において上記翼が上記支持軸の断面中心の垂下位置よりも外気流入側の開口部方向に所定角度で傾斜停止され風の強さによって翼の揺動開始時期が変更できるように翼自身およびまたは給気ダクト外側の支持軸部に翼揺動開始時期調整手段が設けられていることを特徴とする請求項１および請求項２記載の給気装置
4. 給気ダクト外側または内側に無風時における所定停止角度を変更調整する停止角度調整手段が設けられていることを特徴とする請求項１乃至請求項３記載の給気装置
5. 上記横長方向の給気ダクト外側に付設された軸受を介して突出された上記支持軸の一端側に手動式およびまたは電動式の強制閉鎖手段が設けられていることを特徴とする請求項１乃至請求項４記載の給気装置
6. 建物の外に風センサが設けられ上記電動式の強制閉鎖手段がこの風センサと連動して設定以上の風が検知された時自動的に強制閉鎖することを特徴とする請求項５記載の給気装置

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