JP2011196555A - 雨水遮断機能を有する換気装置 - Google Patents

Abstract

【課題】 雨天時に雨水が入り込まない換気装置において耐久性を向上させる。
【解決手段】
換気装置は、装置本体１０と開閉部材２２と湿度感応型アクチュエータ５とを備えている。このアクチュエータ５は、開閉部材２２に連結された作動子３２と、開閉部材２２が開き位置から閉じ位置に向かうように作動子３２を付勢するバイアス弾性体３３と、湿度感応条体５１とを備えている。湿度感応条体５１は、一端が作動子３２に連結され、他端が装置本体１０に直接又は間接的に連結されている。開閉部材２２が開き位置にある時に、湿度感応条体５１が雨水に濡れて伸びると、バイアス弾性体３３の力で開閉部材２２が閉じ動作する。湿度感応条体５１は透水性の保護チューブ５２に挿入され、この保護チューブ５２で被覆されることにより紫外線から保護されている。
【選択図】 図４

Description

本発明は、雨天の際に雨水の侵入を自動的に遮断できる換気装置に関する。

本出願人の出願による特許文献１には、雨天の際に雨水の侵入を自動的に遮断できるようにした換気装置が開示されている。詳述すると、この換気装置は、屋内と屋外とを連通させる換気通路を有する装置本体と、この装置本体に移動可能に支持され換気通路を開閉する開閉部材と、この開閉部材を自動開閉する湿度感応型アクチュエータとを備えている。

上記アクチュエータは、上記開閉部材に連結された作動子と、上記開閉部材が開き位置から閉じ位置に向かうように作動子を付勢するバイアススプリングと、湿度感応テープとを有している。このテープは、一端が上記本体に連結され他端が上記作動子に連結され、少なくとも開閉部材が開き位置にある時には屋外に連なるように配置されている。

上記テープは乾燥状態では縮んでおり、バイアススプリングに抗して作動子の移動を抑止し、これにより開閉部材が開き位置に維持する。雨天の際にテープに雨水によって濡れた時には伸び、これにより上記作動子をバイアススプリングの力で動かして上記開閉部材を閉じ動作させる。これにより、雨水が屋内に吹き込むのを阻止することができる。

特開２００８−１３４０１１号公報

しかしながら特許文献１の換気装置は、湿度感応テープが紫外線に弱いため、耐久性に劣る欠点があった。
特許文献１では、装置本体の屋外側に遮蔽壁を設け、上記テープを紫外線から保護する構造が提案されているが、この遮蔽壁の通気口を介して入り込む紫外線を遮断することはできない。
また特許文献１では、上記テープにコーティングを施すことも提案されているが、このようなコーティングはテープの湿度感受性を著しく低下させてしまい、本来の機能を損なってしまう。

上記課題を解決するため、本発明は、屋内と屋外とを連通させる換気通路を有する装置本体と、この装置本体に移動可能に支持され換気通路を開閉する開閉部材とを備え、さらに、（ア）上記開閉部材に連結された作動子と、（イ）上記開閉部材が開き位置から閉じ位置に向かうように作動子を付勢するバイアス弾性体と、（ウ）一端が上記本体に連結され他端が上記作動子に連結され、少なくとも開閉部材が開き位置にある時に屋外に連なるように配置され、湿度に応じて伸縮する湿度感応条体と、を備え、上記湿度感応条体が乾燥状態では縮んでおり、これにより開閉部材が開き位置に維持されるように作動子の移動を抑止し、水分を付与された時には伸び、これにより上記作動子をバイアス弾性体の力で動かして上記開閉部材を閉じ動作させる換気装置において、上記湿度感応条体が、透水性の保護チューブに挿入され、この保護チューブにより被覆されていることを特徴とする。

上記構成によれば、雨天の時に雨水が湿度感応条体を濡らすと、この湿度感応条体が伸びるため、バイアス弾性体の力で作動子を介して開閉部材を閉じ動作させることができる。その結果、換気装置の換気通路から雨水が屋内に入り込むのを阻止することができる。
しかも湿度感応条体は保護チューブにより覆われているので、紫外線によるダメージを低減させることができ、耐久性を向上させることができる。
保護チューブは透水性を有しているため、雨水は保護チューブを浸透して湿度感応条体に到達することができ、その結果、湿度感応条体の伸び動作ひいては開閉部材の閉じ動作を確実に行うことができる。

好ましくは、上記保護チューブが、繊維又はこの繊維からなる糸を、編むか又は織ることにより構成され、これら繊維間の隙間が上記透水性を提供する。

本発明によれば、湿度感応条体を用いることにより換気装置の換気通路から雨水が屋内に入り込むのを阻止することができるとともに、この湿度感応条体の機能を損なうことなく湿度感応条体の耐久性を向上させることができる。

本発明の一実施形態をなす上框一体型の換気装置の全体を示すもので、（Ａ）は室内側から見た正面図、（Ｂ）は屋外側から見た背面図である。 図１におけるII―II線に沿う断面図であり、（Ａ）は開き状態、（Ｂ）は閉じ状態をそれぞれ示す。 同換気装置に組み込まれる湿度感応型アクチュエータを示すもので、（Ａ）は平面図、（Ｂ）は底面図である。 換気装置の右端部を、副型材を省いた状態で示す断面図であり、（Ａ）は開き状態であって図２（Ａ）におけるＸａ−Ｘａ線に沿う断面図、（Ｂ）は閉じ状態であって図２（Ｂ）におけるＸｂ−Ｘｂ線に沿う断面図である。 換気装置の左端部を、副型材を省いた状態で示す断面図であり、（Ａ）は開き状態であって図２（Ａ）におけるＸａ−Ｘａ線に沿う断面図、（Ｂ）は閉じ状態であって図２（Ｂ）におけるＸｂ−Ｘｂ線に沿う断面図である。 上記アクチュエータの湿度感応部の一部を拡大して示す斜視図である。

以下、本発明の一実施形態に係わる、サッシ戸装着型の換気装置について、図面を参照しながら説明する。本実施形態での換気装置は上框一体型と称されるものであり、図１に示すように、サッシ戸の上框となる横長の装置本体１０を備えている。

図２に示すように、上記装置本体１０は、主型材１１と副型材１２とを互いに連結することにより構成されている。これら連結状態の型材１１，１２の長手方向両端にはキャップ（図示しない）が装着されている。

上記主型材１１は、基部１１ａと、この基部１１ａから起立する屋内側起立壁１１ｂおよび屋外側起立壁１１ｃとを有している。
上記主型材１１の基部１１ａの下部は開放されており、ここにサッシ戸のガラス板（図示しない）の上縁部が挿し込まれるようになっている。

上記副型材１２は、断面Ｕ字形の基部１２ａと、この基部の屋外側から垂直に起立する壁１２ｂとを有している。この基部１２ａの一方の側縁が主型材１１の屋内側起立壁１１ｂの中間高さの部位に嵌合され、他方の側縁が主型材１１の屋外側起立壁１１ｃの上縁部に嵌合されている。副型材１２の壁１２ｂは、主型材１１の屋外側起立壁１１ｃを延長するように上方に延び、屋外側起立壁１１ｃの一部として提供されている。
上記副型材１２及び主型材１１の屋内側起立壁１１ｂの上縁部とで形成された凹部には窓枠の上レールが入り込むようになっている。

図２に示すように、主型材１１の屋内側起立壁１１ｂには、同一形状の多数の第１換気口１５が等間隔をなして左右に並んで形成されている。また、図１（Ｂ）および図２に示すように、主型材１１の屋外側起立壁１１ｃにも、同様にして第２換気口１６が形成されている。上記型材１１，１２の基部１１ａ，１２ａ間の空間が、上記換気口１５，１６に連なる換気通路１７として提供されている。
図１（Ａ）および図２に示すように、上記屋内側起立壁１１ｂには、フィルタ１８およびこのフィルタ１８を支持する通気口１９ａ付きのカバー１９が装着されており、第１換気口１５を覆っている。

図２に示すように、上記第１換気口１５は第１開閉板２１により開閉され、第２換気口１６は第２開閉板２２（開閉部材）により開閉されるようになっている。

上記第１開閉板２１は、換気通路１７内において主型材１１の屋内側起立壁１１ｂに左右方向にスライド可能に支持されており、上記第１換気口１５に対応して多数の通気口２１ａを有している。この通気口２１ａが第１換気口１５と一致した時に開き状態となり、不一致の時に閉じ状態となる。

図１に示すように、本体１０の屋内側起立壁１１ｂの右端部には、手動操作部材２５が左右方向にスライド可能に支持されており、この手動操作部材２５に上記第１開閉板２１が連結されている。この操作部材２５をスライドさせると、これに追随して第１開閉板２１が開き位置と閉じ位置間でスライドし、上記第１換気口１５を開閉するようになっている。

上記第２開閉板２２は、換気通路１７内において屋外側起立壁１１ｃに左右方向にスライド可能に支持されており、上記第２換気口１６に対応して多数の通気口２２ａを有している。図４（Ａ），図５（Ａ）に示すように、この通気口２２ａが第２換気口１６と一致した時に開き状態となり、図４（Ｂ），図５（Ｂ）に示すように不一致の時に閉じ状態となる。

図２、図４、図５に示すように、本体１０の換気通路１７には、湿度感応型アクチュエータ５が収容されており、このアクチュエータ５により、上記第２開閉板２２が屋外天候に応じて自動的に開閉動作されるようになっている。

図３に示すように上記アクチュエータ５は、本体１０の右端近傍に配置された第１端部ユニット３０と、本体１０の左端近傍に配置された第２端部ユニット４０と、これら端部ユニット３０，４０間に掛け渡されて本体１０の長手方向に延びる細長い湿度感応部５０とを備えている。

図３、図４に示すように、上記第１端部ユニット３０は、本体１０の長手方向に細長いケーシング３１と、スライダ３２（作動子）と、引張コイルスプリング３３（バイアススプリング、バイアス弾性体）を有している。

図２に示すように、上記ケーシング３１は、その上部が副型材１２の基部１２ａの底部に噛み合った状態で、図示しない固定手段により固定されている。

図３（Ｂ）および図４に示すように、上記ケーシング３１は、スライダ収容空間３１ａと、これにより右側に位置するスプリング収容空間３１ｂとを有しており、これら収容空間３１ａ，３１ｂに上記スライダ３２とコイルスプリング３３が収容されている。
上記コイルスプリング３３の右端はケーシング３１の右端に連結され、左端はスライダ３２に連結されており、これによりスライダ３２を右方向に付勢している。

上記スライダ３２は爪３２ａを有しており、この爪３２ａが第２開閉板２２の通気口２２ａに噛み合うことにより、スライダ３２と第２開閉板２２が連結され、その結果、スライダ３２の左右方向の移動に追随して第２開閉板２２が同方向にスライドするようになっている。

上記ケーシング３１の左端の壁３１ｃはスライダ３２の左方への移動を規制するストッパとして機能し、後述するようにスライダ３２の開き位置を保持する。また、ケーシング３１の収容空間３１ａ，３１ｂを隔てる中間壁３１ｄは、スライダ３２の右方への移動を規制するストッパとして機能し、後述するようにスライダ３２の閉じ位置を保持する。

上記第２端部ユニット４０も第１端部ユニット３０と同様に、本体１０に固定されたケーシング４１と、スライダ４２と、コイルスプリング４３（過負荷吸収スプリング、過負荷吸収弾性体）とを有しており、このケーシング４１が２つの収容空間４１ａ，４１ｂと端壁４１ｃと中間壁４１ｄとを有している。第１端部ユニット３０と異なるのは、第２端部ユニット４０のスライダ４２が爪を有さず第２開閉板２２と連結関係に無いこと、および端壁４１ｃと中間壁４１ｄとの距離が十分長いため、端壁４１ｃがスライダ４２の移動を規制する役割を担わないことである。

上記第２端部ユニット４０のコイルスプリング４３の弾性力は、第１端部ユニット３０のコイルスプリング３３より大きい。具体的には、スライダ４２が中間壁４１ｄに当たった状態でのコイルスプリング４３の弾性力（最小長さでの弾性力）は、スライダ３２が端壁３１ｃに当たった状態でのコイルスプリング３３の弾性力（最大長さでの弾性力）より大きい。

上記端部ユニット３０，４０のスライダ３２，４２、コイルスプリング３３，４３と湿度感応部５０は一直線上に配置されている。

図６に最も良く示すように、上記湿度感応部５０は、複数例えば３枚の湿度感応テープ５１（湿度感応条体）を重ねた状態で、透水性を有する保護チューブ５２に挿入することにより構成されている。

上記テープ５１は、例えばポリアミド（商品名ナイロン）等の樹脂繊維を織ることにより得られたものであり、湿度（水分）に応じて伸縮するようになっている。
上記保護チューブ５２は、繊維（またはこの繊維からなる糸）を編む（又は織る）ことにより、透水性を有している。
保護チューブ５２は、好ましくは紫外線を高率で遮断できる材料（紫外線遮断材料）により形成し、より好ましくはポリアミドに較べて紫外線に強い材料により形成する。例えば着色顔料を含むポリプロピレン等の樹脂繊維で形成する。

図４、図５に示すように、上記複数のテープ５１の両端部は、止め具５５にカシメ固定されている。
上記保護チューブ５２は、上記テープ５１の両端部のカシメ代（スライダ３２，４２への固定代）を除く全長にわたってテープ５１を覆っているが、止め具５５には固定されていない。
好ましくは、保護チューブ５２は、その長手方向に弛ませて止め具５５間に装着され、テープ５１が最大限に伸びてもその全長を覆うことができるようになっている。

上記両端の止め具５５が、端部ユニット３０，４０のスライダ３２，４２にそれぞれ固定されており、これにより、テープ５１の両端がスライダ３２，４２に連結されるとともに、湿度感応部５０が端部ユニット３０，４０間に掛け渡される。

図３（Ｂ）に示すように、上記端部ユニット３０，４０のケーシング３１，４１の端壁３１ｃ、４１ｃには、上記湿度感応部５０を通すための切欠３１ｘ，４１ｘが形成されており、中間壁３１ｄ，４１ｄには、スライダ３２，４２におけるコイルスプリング３３，４３用連結部を通すための切欠３１ｙ，４１ｙが形成されている。なお、切欠３１ｙ、４１ｙは、コイルスプリング３３，４３の端部も通すことができる。

上記構成をなす換気装置の作用を説明する。コイルスプリング３３がスライダ３２を右方に付勢し、テープ５１はコイルスプリング３３に抗してスライダ３２の右方への移動を抑止している。
テープ５１は大気の湿度や水分に応じて伸縮し、これによりスライダ３２の位置を変え、ひいては第２開閉板２２の自動開閉を行う。

上記作用をより具体的に説明する。晴れていて湿度が低い日には、図４（Ａ）に示すように湿度感応部５０のテープ５１が縮んでおり、スライダ３２がケーシング３１の端壁３１ｃに当たるまで移動している。これにより、図２（Ａ），図４（Ａ），図５（Ａ）に示すように、第２開閉板２２の通気口２２ａが起立壁１１ｃの第２換気口１６と一致し、この第２換気口１６の開き状態が保持される。この状態では、手動操作部材２５による第１開閉板２１の開閉動作で、換気通路１７の換気状態と遮断状態の選択がなされる。

なお、非常に乾燥している場合には、テープ５１がさらに縮んでスライダ３２が端壁３１ｃに強い力で当たり、テープ５１の張力が急激に増大するおそれがある。しかし、このような状況ではコイルスプリング４３が伸び、スライダ４２がケーシング４１の中間壁４１ｄから離れて右方向に移動することにより、テープ５１の収縮を吸収するので、テープ５１に過大な張力が生じるのを防止できる。この際、スライダ３２が端壁３１ｃに当たった状態は維持されており、第２開閉板２２の開き位置は維持される。

雨天の時に雨水が換気装置に降りかかると、雨水は第２換気口２２から換気通路１７内に入り込み、保護チューブ５２を通過してテープ５１を濡らす。これにより，図４（Ｂ）に示すようにテープ５１が伸び、コイルスプリング３３の力でスライダ３２が中間壁３１ｄに当たるまで右方向に移動する。これにより、第２開閉板２２が閉じ位置まで移動し、この閉じ位置を維持される。すなわち、図２（Ｂ）、図４（Ｂ）、図５（Ｂ）に示すように、第２開閉板２２の通気口２２ａが第２換気口１６と不一致となり、第２換気口２２が閉じられる。この状態では、手動操作部材２５による第１開閉板２１の開閉の如何に拘わらず、換気通路１７は閉じられ、換気通路１７を介して雨水が屋内に入り込むのを防止できる。

上記保護チューブ５２はテープ５１への紫外線到達量を低減することにより、テープ５１を紫外線から守りその劣化を防止することができる。保護チューブ５２は透水性を有しているため、テープ５１の湿度や水分に対する感受性を弱めることはない。

本発明は上記実施形態に制約されず、種々の形態を採用可能である。例えば、上記実施形態では湿度感応条体としてテープを用いたが紐であってもよい。湿度感応条体は、雨水に濡れなくても雨天になりそうな高湿度において、開閉部材の開き動作を生じさせる程度に伸びるようにしてもよい。
湿度感応条体の材料は、ポリアミド樹脂に限らず湿度に応じて伸縮する他の樹脂材料または他の材料であってもよい。
保護チューブの材料は顔料入りのポリプロピレンに制約されず、塩ビその他の樹脂、または樹脂以外の材料であってもよい。

湿度感応条体は、開閉部材が閉じ位置にある時でも屋外に連通するように構成してもよい。
作動子、開閉部材は実施形態のように直線的に移動する代わりに回動してもよい。
作動子は開閉部材と一体をなしていてもよいし、他の部材を介して間接的に連結されていてもよい。

上記実施形態において、湿度感応条体５１はスライダ４２、コイルスプリング４３（過負荷防止弾性体）を介さずに本体１０に連結してもよい。
また上記実施形態において、湿度感応型アクチュエータの動作によって閉じ位置にある第２開閉板を、強制的に開き位置まで移動させるようにしてもよい。この強制開き手段は、例えば第２の操作部材と、この操作部材に固定されて第２開閉板の端に接するカムからなる。

本発明は、サッシ戸の上框と別体をなすサッシ戸装着型の換気装置に適用してもよい。また、床下用の換気装置や、家屋外壁に装着されるガラリ付き換気装置等に適用してもよい。

本発明は、家屋等の換気装置に適用することができる。

１０ 本体
１６ 第２換気口（換気口）
１７ 換気通路
２２ 第２開閉板（開閉部材）
３２ スライダ（作動子）
２３ コイルスプリング（バイアス弾性体）
５０ 湿度感応部
５１ 湿度感応テープ（湿度感応条体）
５２ 保護チューブ

Claims (2)

1. 屋内と屋外とを連通させる換気通路を有する装置本体と、この装置本体に移動可能に支持され換気通路を開閉する開閉部材とを備え、さらに、
   （ア）上記開閉部材に連結された作動子と、
   （イ）上記開閉部材が開き位置から閉じ位置に向かうように作動子を付勢するバイアス弾性体と、
   （ウ）一端が上記本体に連結され他端が上記作動子に連結され、少なくとも開閉部材が開き位置にある時に屋外に連なるように配置され、湿度に応じて伸縮する湿度感応条体と、
   を備え、上記湿度感応条体が乾燥状態では縮んでおり、これにより開閉部材が開き位置に維持されるように作動子の移動を抑止し、水分を付与された時には伸び、これにより上記作動子をバイアス弾性体の力で動かして上記開閉部材を閉じ動作させる換気装置において、
   上記湿度感応条体が、透水性の保護チューブに挿入され、この保護チューブにより被覆されていることを特徴とする換気装置。
2. 上記保護チューブが、繊維又はこの繊維からなる糸を、編むか又は織ることにより構成され、これら繊維間の隙間が上記透水性を提供することを特徴とする請求項１に記載の換気装置。