JP2019074245A - 換気装置 - Google Patents

Abstract

【課題】環境温度に応じて開閉制御する換気装置において、小さな操作力で自動制御から強制閉じおよび強制開きへの移行ができ、この強制閉じ状態、強制開き状態を維持できるようにする。【解決手段】作動板は、装置本体に回動可能かつスライド可能に支持され、回動に伴い換気口を開閉する。装置本体には固定カムと温度感応型アクチュエータ６０が設置されている。温度感応型アクチュエータ６０は、移動カム７０と、この移動カム７０を反対方向に付勢する形状記憶合金製のバネ６５とバイアスバネ６６とを有している。自動制御では、環境温度に応じて移動カム７０が移動し、移動カム７０のカム溝７１と作動板の突起２１のカム作用により、作動板を開閉する。【選択図】図８

Description

本発明は、環境温度に応じて自動換気を行なう換気装置に関する。

一般的な換気装置は、換気口を有する細長い装置本体と、この装置本体に回動可能またはスライド可能に支持され換気口を開閉する作動板と、この作動板を手動で開閉操作する操作部材とを備えている。

上記のように手動で作動板を開閉操作する場合、適切な開閉制御がなされない場合もある。例えば、冬季に暖房している状況で換気通路を開いたまま放置すると、屋外の冷気が入り込んだり室内の暖気が逃げたりするため、暖房効率が低くなりエネルギーの浪費を招く。

特許文献１、２に開示された換気装置は、細長い装置本体と、この装置本体内に回動可能かつ装置本体の長手方向にスライド可能に支持された細長い作動板と、この作動板を環境温度に応じて自動的に開閉する温度感応型アクチュエータを備えている。

上記温度感応型アクチュエータは、移動カムと、この移動カムの一方側に配置された形状記憶バネ（形状記憶合金製のバネ、以下同じ）と、他方側に配置されたバイアスバネとを備えている。移動カムはこれら２つのバネの引張り力に応じて位置調節される。具体的に説明すると、高温時には形状記憶バネの弾性力が強まってバイアスバネの力に打ち勝ち、移動カムは一方側に移動し、この移動カムと作動板に形成されたカムフォロア部のカム作用により、作動板は開き位置へ回動する。低温時には形状記憶バネのバネ力が弱まるためバイアスバネの力で移動カムが他方側に移動し、この移動カムとカムフォロア部のカム作用により、作動板は閉じ位置へ回動する。

特許文献１、２の換気装置は、さらに強制閉じ機能を備えている。この強制閉じ機能を果たすために、換気装置は、装置本体に固定された固定カムと、作動板に形成された他のカムフォロア部とを有している。例えば風雨の強い時には、操作部材の操作により作動板を一方側へスライドさせ、上記他のカムフォロア部と固定カムとのカム作用により、作動板を閉じ位置へ回動させ、雨水の侵入を防ぐ。

特許文献１の第２実施形態の換気装置は、さらに強制開き機能を備えている。強制閉じおよび強制開きの機能を果たすために、固定カムには２つのカム面が形成され、作動板には固定カム用の２つのカムフォロア部が形成されている。例えば石油暖房ストーブやガスコンロ等を用いて酸素を多く必要とする時や室内の臭気を逃がしたい時には、操作部材の操作により作動板を上記強制閉じ方向と逆方向にスライドさせ、この作動板のカムフォロア部と固定カムとのカム作用により、作動板を開き位置に回動させる。

特許文献１の換気装置では、スライダが装置本体の長手方向にスライド可能に配置されており、このスライダに移動カムが装置本体の長手方向に移動可能に支持されるとともに、形状記憶バネとバイアスバネが装着されている。スライダは、操作部材に連結されており、強制閉じ、強制開きの時には、操作部材により作動板とスライダが一緒に移動するようになっている。
特許文献２の換気装置では、形状記憶バネの一端が移動カムに連結され他端が装置本体に固定されており、バイアスバネの一端が移動カムに連結され他端が操作部材に連結されている。

特開２００４−１７００４０号公報 特開２００４−２３９５４６号公報

特許文献１、２の換気装置では、操作部材を操作して作動板を強制的に閉じる際に、形状記憶バネやバイアスバネの抵抗を受けやすく、安定した操作が行なえなかった。
特許文献１の第２実施形態の換気装置では、強制開き操作の際にも同様の不都合があった。

本発明は、上記課題を解決するためになされたものであり、換気装置において、
（ア）主壁に換気口を形成してなる細長い装置本体と、
（イ）上記装置本体の長手方向に延び、一方の縁部に、上記装置本体に回動可能かつ上記装置本体の長手方向にスライド可能に支持される軸部を有し、他方の縁部に第１、第２のカムフォロア部を有し、回動に伴い上記主壁に近づいたり離れたりして上記換気口を開閉する作動板と、
（ウ）自動制御位置と、この自動制御位置から第１方向側に離れた強制閉じ位置と、この自動制御位置から上記第１方向とは逆の第２方向側に離れた強制開き位置との間で、上記装置本体の長手方向に移動可能にして上記装置本体に支持されるとともに、上記作動板の回動を許容するようにして上記作動板に連結された操作部材と、
（エ）上記操作部材が上記自動制御位置にあるときに、環境温度に応じて上記作動板を開閉する自動制御モードを実行する温度感応型アクチュエータと、
を備え、上記温度感応型アクチュエータは、
ａ．上記装置本体の長手方向に移動可能であり、上記室内側に向かって第１方向に進むように傾斜した互いに平行をなす第１、第２のカム面を有し、上記第１方向の移動に伴い上記第１カム面が上記第１カムフォロア部と協働して上記作動板を開き方向に回動させ、上記第２方向の移動に伴い上記第２カム面が上記第２カムフォロア部と協働して上記作動板を閉じ方向に回動させる移動カムと、
ｂ．一端が上記移動カムに固定され他端が上記装置本体に固定され、上記移動カムを上記第１方向に付勢する形状記憶合金製のバネと、
ｃ．一端が上記移動カムに固定され他端が上記操作本体に固定され、上記移動カムを上記第２方向に付勢するバイアスバネと、
ｄ．上記装置本体に固定され、上記移動カムの上記第１方向への移動を規制することにより、上記自動制御モードでの上記作動板の開き方向の限界位置を決定する第１ストッパと、
ｅ．上記装置本体に固定され、上記移動カムの上記第２方向への移動を規制することにより、上記自動制御モードでの上記作動板の閉じ方向の限界位置を決定する第２ストッパと、
を備えたことを特徴とする。

上記構成によれば、自動制御モードから強制閉じや強制開きを実行する際に、作動板の第１、第２カムフォロア部が移動カムの第１、第２カム面に沿って移動するので、形状記憶合金製のバネやバイアスバネの抵抗が少なくて済み、操作性を高めることができる。
第１、第２ストッパにより移動カムの第１、第２方向の移動を制限することにより、自動制御モードでの作動板の開き方向、閉じ方向の限界位置を決定することができる。
作動板が強制閉じ状態にあるとき、環境温度が高温になっても、第１ストッパにより移動カムの第１方向への移動が制限されているので、作動板に移動カムのカム作用による開き方向の力が作用することはなく、作動板の強制閉じ状態を確実に維持できる。
作動板が強制開き状態にあるとき、環境温度が低温になっても、第２ストッパにより移動カムの第２方向への移動が制限されているので、作動板に移動カムのカム作用による閉じ方向の力が作用することはなく、作動板の強制開き状態を維持できる。

好ましくは、さらに、上記装置本体の長手方向に延びて上記装置本体に固定されたスライドガイドを備え、このスライドガイドの長手方向中間部にはガイド窓が形成されており、上記移動カムは、上記スライドガイドのガイド窓に挿入された状態で上記スライドガイドにスライド可能に支持され、上記ガイド窓の長手方向両側縁が、上記第１、第２のストッパとして提供される。
上記構成によれば、第１、第２ストッパの構造を簡略化できるとともに、温度感応アクチュエータをユニット化することができる。

好ましくは、上記作動板は、さらに第３、第４のカムフォロア部を有し、上記装置本体には、上記移動カムから上記装置本体の長手方向に離れた位置において、固定カムが固定されており、上記固定カムは、上記移動カムの上記第１、第２のカム面と平行な第３、第４のカム面を有し、上記自動制御モードでは上記第３、第４のカムフォロア部と干渉せずに上記作動板の回動を許容し、上記自動制御モードで上記移動カムが上記第１ストッパにより上記第１方向の限界位置にあるとき、上記第４カムフォロア部が上記第４カム面に近接した位置にあり、上記自動制御モードで上記移動カムが上記第２ストッパにより上記第２方向の限界位置にあるとき、上記第３カムフォロア部が上記第３カム面に近接した位置にある。
上記構成によれば、自動制御モードにおいて環境温度が高く移動カムが第１方向の限界位置にある時（作動板が開き方向の限界位置にある時）に強制閉じ操作を行う場合には、作動板の第２カムフォロア部と移動カムの第２カム面とのカム作用、および作動板の第４カムフォロア部と固定カムの第４カム面とのカム作用により、作動板を安定して閉じ状態にすることができる。
また、自動制御モードにおいて環境温度が低く移動カムが第２方向の限界位置にある時（作動板が閉じ方向の限界位置にある時）に強制開き操作を行う場合には、作動板の第１カムフォロア部と移動カムの第１カム面とのカム作用、および作動板の第３カムフォロア部と固定カムの第３カム面とのカム作用により、作動板を安定して閉じ状態にすることができる。

好ましくは、上記移動カムは、上記第１カム面に連なり上記装置本体の長手方向に延びる第１保持面と、上記第２カム面に連なり上記装置本体の長手方向に延びる第２保持面とを有し、上記固定カムは、上記第３カム面に連なり上記装置本体の長手方向に延びる第３保持面と、上記第４カム面に連なり上記装置本体の長手方向に延びる第４保持面を有し、上記操作部材が上記強制開き位置にあり、上記作動板が開き状態にあるとき、上記第１カムフォロア部が上記移動カムの上記第１保持面に位置し、上記第３カムフォロア部が、上記固定カムの上記第３保持面に位置し、上記操作部材が上記強制閉じ位置にあり、上記作動板が閉じ状態にあるとき、上記第２カムフォロア部が上記移動カムの上記第２保持面に位置し、上記第４カムフォロア部が、上記固定カムの上記第４保持面に位置する。
上記構成によれば、作動板が強制閉じ状態にあるとき、作動板の第４カムフォロア部が固定カムの第４保持面に保持されているので、環境温度の変化に拘わらず作動板の強制閉じ状態をより一層確実に維持できる。また、作動板が強制開き状態にあるとき、作動板の第３カムフォロア部が固定カムの第３保持面に保持されているので、環境温度の変化に拘わらず作動板の強制開き状態をより一層確実に維持できる。

好ましくは、上記自動制御モードにおいて、上記移動カムが上記第２方向の限界位置にあるとき、上記第２カムフォロア部は上記第２カム面の途中において上記第２保持面寄りの位置にあり、これにより、上記作動板の閉じ方向の限界位置では上記作動板が上記主壁から離れて少量の換気を許容する。

本発明の他の態様は、換気装置において、
（ア）主壁に換気口を形成してなる細長い装置本体と、
（イ）上記装置本体の長手方向に延び、一方の縁部に、上記装置本体に回動可能かつ上記装置本体の長手方向にスライド可能に支持される軸部を有し、他方の縁部に第１、第２のカムフォロア部を有し、回動に伴い上記主壁に近づいたり離れたりして上記換気口を開閉する作動板と、
（ウ）自動制御位置と、この自動制御位置から第１方向側に離れた強制閉じ位置と、この自動制御位置から上記第１方向とは逆の第２方向側に離れた強制開き位置との間で、上記装置本体の長手方向に移動可能にして上記装置本体に支持されるとともに、上記作動板の回動を許容するようにして上記作動板に連結された操作部材と、
（エ）上記操作部材が上記自動制御位置にあるときに、環境温度に応じて上記作動板を開閉する自動制御モードを実行する温度感応型アクチュエータと、
を備え、上記温度感応型アクチュエータは、
ａ．上記装置本体の長手方向に移動可能であり、上記室内側に向かって第１方向に進むように傾斜した互いに平行をなす第１、第２のカム面を有し、上記第１方向の移動に伴い上記第１カム面が上記第１カムフォロア部と協働して上記作動板を開き方向に回動させ、上記第２方向の移動に伴い上記第２カム面が上記第２カムフォロア部と協働して上記作動板を閉じ方向に回動させる移動カムと、
ｂ．一端が上記移動カムに固定され他端が上記装置本体に固定され、上記移動カムを上記第１方向に付勢する形状記憶合金製のバネと、
ｃ．一端が上記移動カムに固定され他端が上記操作本体に固定され、上記移動カムを上記第２方向に付勢するバイアスバネと、
ｄ．上記移動カムから上記装置本体の長手方向に離れて上記装置本体に固定され、２つの保持面を有する保持部材と、
を備え、
上記作動板は、さらに２つの被保持部を有し、
上記操作部材が上記強制閉じ位置にあり、上記作動板が閉じ状態にあるとき、上記作動板の一方の被保持部が上記保持部材の一方の保持面に保持され、
上記操作部材が上記強制開き位置にあり、上記作動板が開き状態にあるとき、上記作動板の他方の被保持部が、上記保持部材の他方の保持面に保持されることを特徴とする。

上記他の態様によれば、自動制御モードから強制閉じや強制開きを実行する際に、作動板の第１、第２カムフォロア部は移動カムの第１、第２カム面に沿って移動するので、形状記憶合金製のバネやバイアスバネの抵抗が少なくて済み、操作性を高めることができる。
作動板が強制閉じ状態にあるとき、環境温度が高温になっても、上記作動板の一方の被保持部が保持部材の一方の保持面に保持されているので、作動板の強制閉じ状態を維持できる。
作動板が強制開き状態にあるとき、環境温度が低温になっても、上記作動板の他方の被保持部が保持部材の他方の保持面に保持されているので、作動板の強制開き状態を維持できる。

本発明によれば、小さな操作力で自動換気制御から強制閉じや強制開きへの移行を実行することができる。また、強制閉じ状態および強制開き状態を確実に維持することができる。

本発明の一実施形態に係る換気装置を室内側から見た正面図である。 図１のＡ−Ａ矢視断面図であり、（Ａ）は全開状態、（Ｂ）は自動制御モードで２／３閉じ状態、（Ｃ）は全閉状態をそれぞれ示す。 図１のＢ−Ｂ矢視断面図であり、（Ａ）は操作つまみが自動制御位置にある状態、（Ｂ）は強制閉じ位置にある状態、（Ｃ）は強制開き位置にある状態をそれぞれ示す。 上記換気装置の作動板を室内側から見た正面図である。 上記換気装置で用いられる温度感応型アクチュエータの斜視図であり、形状記憶バネとバイアスバネを省いて示す。 上記温度感応型アクチュエータの分解斜視図であり、形状記憶バネとバイアスバネを省いて示す。 上記温度アクチュエータの平面図であり、形状記憶バネとバイアスバネを省いて示す。 上記温度感応型アクチュエータと固定カムと作動板の突起を示す平面図であり、（Ａ）は自動制御モードで低温の時、（Ｂ）は自動制御モードで高温の時の状態をそれぞれ示す。 図８相当図であり、（Ａ）は強制閉じで低温の時、（Ｂ）は強制閉じで高温の時の状態をそれぞれ示す。 図８相当図であり、（Ａ）は強制開きで低温の時、（Ｂ）は強制開きで高温の時の状態をそれぞれ示す。 作動板が自動制御位置から強制閉じ位置、強制開き位置へ移動する際の、移動カム及び固定カムに対する作動板の突起の移動軌跡を示す概略図であり、（Ａ）は低温時、（Ｂ）は高温時をそれぞれ示す。

以下、本発明の一実施形態に係る換気装置を、図面を参照しながら説明する。本実施形態の換気装置では、室内側から見て左方向が特許請求の範囲の第１方向に相当し、右方向が第２方向に相当する。
本実施形態の換気装置は上框一体型と称されるものであり、サッシ戸の上框としての役割を有する。図１、図２（Ａ）に示すように、換気装置は、主たる構成要素として、左右方向に水平に細長く延びる装置本体１０と、同方向に細長く延びる作動板２０と、操作つまみ３０（操作部材）と、操作つまみ３０用の支持フレーム４０と、固定カム５０（保持部材）と、温度感応型アクチュエータ６０とを備えている。

図１、図２（Ａ）に示すように、上記装置本体１０は、室内側の樹脂製押出型材１１および室外側の２本のアルミ製押出型材１２、１３を組み付けるとともに、これら型材１１〜１３の長手方向両端にキャップ１４を嵌め込むことにより構成されている。装置本体１０の下側に形成された嵌合凹部１５には、サッシ戸のガラス板（図示しない）の上縁部が嵌るようになっており、上側に形成された断面Ｕ字形のガイド部１６には、窓枠の上レール（図示しない）が収容されるようになっている。

図２（Ａ）に示すように、型材１１〜１３は、垂直をなす壁１１ａ，１２ａ，１３ａをそれぞれ有している。室内側の壁１１ａの右端部には左右に延びるガイド穴（図示しない）が形成されており、それ以外の部位には多数の換気口１１ｘが左右に間隔をおいて形成されている。中間の壁１２ａ（主壁）の右端部には、左右に延びるガイド穴（図示しない）が形成されており、それ以外の部位には多数の換気口１２ｘが左右に間隔をおいて形成されている。室外側の壁１３ａには、多数の換気口１３ｘが左右に間隔をおいて形成されている。

装置本体１０は、その内部に換気通路１７を有している。この換気通路１７は、壁１１ａ，１２ａの換気口１１ｘ、１２ｘを介して室内側と連通し、壁１３ａの換気口１３ｘを介して室外側と連通している。
中間の壁１２ａの上縁部の室外側には、断面円形の軸支溝１２ｙが形成されている。

作動板２０はアルミ製の押出型材からなり、図４に示すように、その下縁の室内側から見て右寄りには突起２１が形成されている。この突起２１の右端２１ａが第１カムフォロア部として提供され、左端２１ｂが第２カムフォロア部として提供される。
作動板２０の左端部の下縁の左側には、短い距離だけ離れた突起２３，２４が形成されている。左側の突起２３が第３カムフォロア部（被保持部）として提供され、右側の突起２４が第４カムフォロア部（被保持部）として提供される。

作動板２０の上縁部には断面円形の軸部２５が形成され、右端近傍には係合穴２６が形成されている。
作動板２０の室内側の面にはその下縁部および長手方向両端部にシール用のパッキン２７が貼り付けられている。作動板２０の室外側の面には緩衝用のパッキン２８（図２（Ａ）参照）が貼り付けられている。

図２（Ａ）に示すように、作動板２０は換気通路１７内に収容されており、その軸部２５が装置本体１０の軸支溝１２ｙに挿入されることにより、作動板２０は装置本体１０に長手方向（左右方向）にスライド可能かつ回動可能に支持されている。
作動板２０が中間の壁１２ａから離れると、この壁１２ａに形成された換気口１２ｘが開放されるため、室内外の換気を行うことができる。全開状態では作動板２０のパッキン２８が装置本体１０に当たる。

作動板２０の傾斜量に応じて換気量が調節される。図２（Ｂ）に示すように作動板２０が壁１２ａに近づくと、換気が抑制される。さらに図２（Ｃ）に示すように作動板２０のパッキン２７が壁１２ａに接すると、壁１２ａの換気口１２ｘが閉じられ、換気通路１７は遮断状態となる。

図１に示すように、装置本体１０の室内側の壁１１ａの右端部の室内側には、長方形の樹脂製の支持フレーム４０が装着されており、この支持フレーム４０に、操作つまみ３０が左右方向にスライド可能に支持されている。支持フレーム４０は左右に細長い窓４１を有しており、この窓４１から操作つまみ３０の一部が露出している。

操作つまみ３０は、樹脂製の室内側部材３１（図３（Ａ）参照）と室外側部材３２（図２（Ａ）参照）を組み付けることにより構成されている。室内側部材３１は、左右に細長く形成されており、支持フレーム４０の窓４１に挿入されて室内に突出する中央の操作凸部３１ａと、左右の翼部３１ｂと、室外側に突出する係合凸部３１ｃを有している。室外側部材３２は中空の箱形状をなし、係合凸部３１ｃに取り付けられて室外側に突出している。室外側部材３２には圧縮コイルバネが内蔵されている。

操作つまみ３０は、装置本体１０の壁１１ａ，１２ａの前述したガイド穴に左右方向にスライド可能に支持されている。
操作つまみ３０の室外側部材３２が上記作動板２０の係合穴２６に入り込むことにより、操作つまみ３０と作動板２０が連結されており、作動板２０は操作つまみ３０と一緒に装置本体１０の長手方向にスライドするようになっている。なお、この連結は、作動板２０の回動を許容している。

操作つまみ３０は、３つの操作位置、すなわち中央の「自動制御位置」と左寄りの「強制閉じ位置」と右寄りの「強制開き位置」との間でスライド可能であり、各位置でロックされるようになっている。このロック機能を得るために、図３に示すように、支持フレーム４０の窓４１の左右縁には室外側に突出する突起４１ａがそれぞれ形成されている。操作つまみ３０の室内側部材３１の左右の翼部３１ｂにおける室内側の面には、操作凸部３１ａの近傍に凹部３１ｘ、操作凸部３１ａから離れた位置に凹部３１ｙ、左右端に段差３１ｚが、それぞれ形成されている。

図３（Ａ）に示す「自動制御位置」では、操作凸部３１ａが窓４１の中央に位置し、左右一対の凹部３１ｙに窓４１の左右縁の突起４１ａが嵌っている。図３（Ｂ）に示す「強制閉じ位置」では、操作凸部３１ａが窓４１の左端部に位置し、左縁の突起４１ａが左の凹部３１ｘ嵌り、右縁の係合突起４１ａが右の段差３１ｚに係合している。図３（Ｃ）に示す「強制開き位置」では、操作凸部３１ａが窓４１の右端部に位置し、右縁の突起４１ａが右側の凹部３１ｘに嵌り、左縁の突起４１ａが左の段差３１ｚに係合している。
上記ロック状態は、室内側部材３１を室外側部材３２に内蔵されたコイルバネに抗して押すことにより解除することができる。

図１、図２（Ａ）に示すように、室内側壁部１１ａの室内側の面には、右端部以外の部位において、フィルタ４５と、このフィルタ４５を支持するフィルタ押さえ４６が装着されている。フィルタ４５は、室内側の壁１１ａに形成された換気口１１ｘを覆っている。

装置本体１０の換気通路１７の底部には、図２（Ａ）、図８に示す固定カム５０が固定されている。この固定カム５０は、後述する移動カム７０から装置本体１０の長手方向に離れて（本実施形態では左方向に離れて）配置されている。固定カム５０は、後述の強制閉じ動作又は強制開き動作の際に、作動板２０の突起２３，２４と協働して作動板２０を閉じたり開いたりする役割と、作動板２０の全閉位置および全開位置を保持する役割を担う。

固定カム５０はその左側にカム面５１（第３カム面）を有し，その右側にカム面５２（第４カム面）を有している。これらカム面５１，５２は互いに平行をなしており、上から見て装置本体１０の長手方向に対して傾斜している。本実施形態では室内側に向かって左方向に進むように傾斜している。さらに固定カム５０は、カム面５１の室外側の一端に連なり装置本体１０の長手方向に延びる保持面５３（第３保持面）と、カム面５２の室内側の一端に連なり装置本体１０の長手方向に延びる保持面５４（第４保持面）とを有している。固定カム５０は、後述するように自動制御モードにおいて作動板２０の突起２３、突起２４と所定の位置関係を有している。

図２（Ａ）に示すように、温度感応型アクチュエータ６０は、装置本体１０の右端部において換気通路１７に収容されている。図５〜図８に示すように、温度感応型アクチュエータ６０は、装置本体１０の長手方向に延びて装置本体１０に固定されたスライドガイド６１と、このスライドガイド６１の両端に固定されたバネホルダ６２，６３と、引張コイルバネからなる形状記憶バネ６５（形状記憶合金製のバネ）と、引張コイルバネからなるステンレス製のバイアスバネ６６と、移動カム７０と、を備えており、ユニット化されている。

スライドガイド６１は、断面Ｕ字形をなし、室内側の起立壁６１ａと室外側の起立壁６１ｂを有している。室内側の起立壁６１ａにはガイド窓６１ｃが形成されており、このガイド窓６１ｃの左縁６１ｄは第１ストッパとして提供され、右縁６１ｅ第２ストッパとして提供される。

上記移動カム７０は、スライドガイド６１にスライド可能に支持されている。移動カム７０は、室内側から室外側に向かって順に、カム部７０ａ，係合部７０ｂ、バネホルダ部７０ｃを有している。係合部７０ｂはスライドガイド６１のガイド窓６１ｃに収容され、バネホルダ部７０ｃは、スライドガイド６１内に配置され、カム部７０ａはスライドガイド６１から室内側に突出している。

形状記憶バネ６５は移動カム７０の左側においてスライドガイド６１内に収容され、一端がバネホルダ６２に掛けられ、他端が移動カム７０のバネホルダ部７０ｃに掛けられている。バイアスバネ６６は移動カム７０の右側においてスライドガイド６１内に収容され、一端がバネホルダ６３に掛けられ、他端が移動カム７０のバネホルダ部７０ｃに掛けられている。移動カム７０は、形状記憶バネ６５とバイアスバネ６６により反対方向に付勢されている。

上記形状記憶バネ６５は、温度が上昇するにしたがって、自然長が減少する特性、換言すれば引張り弾性力がほぼリニアに増大する特性を有している。したがって、温度感応型アクチュエータ６０において、移動カム７０は温度環境に応じて両バネ６５，６６の弾性力が均衡する位置になるように制御される。

移動カム７０の係合部７０ｂはガイド窓６１ｃ内で装置本体１０の長手方向に所定ストロークにわたって移動可能であり、左右の縁６１ｄ、６１ｅに当たることによりその移動を制限されている。

移動カム７０はカム溝７１を有している。このカム溝７１の両側面が互いに平行なカム面７５，７６として提供される。カム面７５，７６は、上から見て装置本体１０の長手方向に対して傾斜している。本実施形態では室内側に向かって左方向に進むように傾斜しており、その傾斜角は固定カム５０のカム面５１，５２の傾斜角と実質的に等しい。

移動カム７０は、右側のカム面７５（第１カム面）の室外側の端に連なり装置本体１０の長手方向に延びる保持面７７（第１保持面）と、左側のカム面７６の室内側の端に連なり装置本体１０の長手方向に延びる保持面７８（第２保持面）とを有している。

上記構成において、まず自動換気制御モードについて説明する。この自動換気制御モードは、操作つまみ３０を図３（Ａ）に示す自動制御位置にすることにより実行される。作動板２０の長手方向の位置は操作つまみ３０の位置により決定され、図８（Ａ）、（Ｂ）に示すように、作動板２０の突起２３と突起２４との間に固定カム５０が位置している。換言すると、作動板２０がスライドせずに回動する際に、作動板２０は固定カム５０の干渉を受けない。

自動制御モードでは、移動カム７０の位置が形状記憶バネ６５とバイアスバネ６６の弾性力の釣り合いにより決定され、この移動カム７０のカム溝７１と作動板２０の突起２１とのカム作用により作動板２０の開度が決定される。

温度が低下すると、形状記憶バネ６５の弾性力が弱まるので、バイアスバネ６６の力により移動カム７０は室内側から見て右方向に移動し、作動板２０の突起２１と移動カム７０のカム溝７１とのカム作用（厳密には、突起２１の左端２１ｂとカム面７６とのカム作用）により、作動板２０が回動して壁１２ａに近づき開度が減少する。温度がさらに低下して低温側設定温度（本実施形態では７°Ｃ）に達すると、図８（Ａ）に示すように作動板２０の突起２１がカム溝７１の室内側の端に近づき、作動板２０が図２（Ｂ）に示す閉じ状態となる。自動換気制御モードでの閉じでは、第１突起２１がカム溝７１の室内側の端に到達せず（突起２１の左端２１ｂがカム面７６の途中の位置にあり）、作動板２０は完全な閉じではなく１／３程度開いており（換言すれば２／３閉じ）、少量の換気が可能な状態である。

図８（Ａ）に示すように、環境温度が低温側設定温度に達した時、移動カム７０の係合部７０ｂがスライドガイド６１のガイド窓６１ｃの右縁６１ｅ（図６参照）に当たるため、環境温度がさらに低下しても、移動カム７０はそれ以上右方向への移動するのを阻止される。換言すればバイアスバネ６６がそれ以上縮むのを阻止される。その結果、作動板２０は上記２／３閉じの状態を維持される。

環境温度が高くなると、形状記憶バネ６５の弾性力が強まるので、図８（Ｂ）に示すように、移動カム７０は室内側から見て左方向に移動し、作動板２０の突起２１と移動カム７０のカム溝７１とのカム作用（厳密には、突起２１の右端２１ａとカム面７５とのカム作用）により、作動板２０が壁１２ａから離れる方向に回動して作動板２０の開度が増大する。環境温度がさらに上昇して高温側設定温度（本実施形態では１３°Ｃ）に達すると、図８（Ｂ）に示すように作動板２０の突起２１がカム溝７１の室外側の端に至り、作動板２０が図２（Ａ）に示す全開状態となる。

図８（Ｂ）に示すように、環境温度が高温側設定温度に達して突起２１がカム溝７１の室外側の端に達した時、移動カム７０の係合部７０ｂがスライドガイド６１のガイド窓６１ｃの左縁６１ｄ（図６参照）に当たるため、環境温度がさらに上昇しても、移動カム７０はそれ以上左方向への移動するのを阻止される。換言すれば、形状記憶バネ６５がそれ以上縮むのを阻止される。その結果、突起２１は、カム溝７１の室外側の端に位置した状態を維持される。

環境温度が高温側設定温度と低温側設定温度との間にある時には、形状記憶バネ６５の弾性力がほぼリニアに変化するため、移動カム７０のカム溝７１と突起２１とのカム作用により、環境温度に応じて作動板２０の開度が調節される。上記自動換気制御での作動板２０の環境温度に対応した開度調節は、作動板２０の装置本体１０長手方向へのスライドを伴わないので、バネ６５，６６の負担は軽くて済み、バネ６５，６６の小型化を図ることができる。

暴風雨の際には、環境温度とは無関係に作動板２０を全閉状態にすることが要求される。この場合、操作つまみ３０の自動制御位置でのロック状態を外し、図３（Ｂ）に示すように、操作つまみ３０を室内側から見て左方向に移動させ、強制閉じ位置にする。この強制閉じ操作の過程で、操作つまみ３０に追随して作動板２０が左方向に移動する。
作動板２０が左方向に移動すると、作動板２０の突起２１と移動カム７０のカム溝７１とのカム作用、および作動板２０の突起２４と固定カム５０のカム面５２とのカム作用により、作動板２０が壁１２ａに向かって回動し、図２（Ｃ）の全閉状態になる。この強制閉じ操作において、作動板２０の突起２１はカム溝７１に沿って移動するので、形状記憶バネ６５やバイアスバネ６６の抵抗を殆ど受けない。強制閉じ操作時のカム作用の詳細については後述する。

操作つまみ３０が強制閉じ位置に達すると、図９に示すように作動板２０の突起２１が移動カム７０のカム面７６を超えて保持面７８に至り、突起２４が固定カム５０のカム面５２を越えて保持面５４に至るので、強風でも安定して作動板２０の閉じ状態を維持できる。

なお、作動板２０の強制閉じ位置にあっても、移動カム７０は、ガイド窓７１ｃの両側縁７１ｄ、７１ｅで決められた移動ストロークの範囲で移動可能である。低温設定温度以下の場合、すなわち移動カム７０が右方向への限界位置にある時には、図９（Ａ）に示すように、作動板２０の突起２１は移動カム７０の保持面７８の左端部に位置している。高温設定温度以上の場合、すなわち移動カム７０が左方向への限界位置にある時には、図９（Ｂ）に示すように、作動板２０の突起２１は移動カム７０の保持面７８の右端部に位置している。

上記作動板２０が強制閉じ位置にある時、移動カム７０は図９（Ｂ）に示す限界位置より左方向に移動せず、したがって、移動カム７０のカム面７５と作動板２０の突起２１とのカム作用により作動板２０が開き方向の力を受けることはない。しかも、図９（Ｂ）に示すように作動板２０の突起２４が固定カム５０の保持面５４に保持されているので、作動板２０が開き方向に回動することはない。

環境温度と無関係に室内を換気する場合には、操作つまみ３０を室内側から見て右方向に移動させ、図３（Ｃ）の強制開き位置にする。この強制開き操作の過程で、操作つまみ３０に追随して作動板２０が右方向に移動する。
作動板２０が右方向に移動すると、作動板２０の突起２１と移動カム７０のカム溝７１とのカム作用および作動板２０の突起２３と固定カム５０のカム面５３とのカム作用により、作動板２０が壁１２ａから離れる方向に回動し、図２（Ａ）の全開状態になる。この強制開き操作において、作動板２０の突起２１はカム溝７１に沿って移動するので、形状記憶バネ６５やバイアスバネ６６の抵抗を殆ど受けない。強制開き操作時のカム作用の詳細については後述する。

操作つまみ３０が強制開き位置に達すると、図１０に示すように作動板２０の突起２１が移動カム７０のカム面７５を超えて保持面７７に至り、作動板２０の突起２３が固定カム５０のカム面５１を越えて保持面５３に至るので、安定して作動板２０の全開状態を維持できる。

なお、作動板２０が強制開き位置にあっても、移動カム７０は上述の所定ストロークの範囲で移動可能である。低い温設定温度以下の場合、すなわち移動カム７０が右方向への限界位置にある時には、図１０（Ａ）に示すように、作動板２０の突起２１は移動カム７０の保持面７７の左端部に位置している。高温設定温度以上の場合、すなわち移動カム７０が左方向への限界位置にある時には、図１０（Ｂ）に示すように、作動板２０の突起２１は移動カム７０の保持面７７の右端部に位置している。

上記作動板２０が強制開き位置にある時、移動カム７０は図１０（Ａ）に示す限界位置より右方向に移動せず、したがって、移動カム７０のカム面７６と作動板２０の突起２１とのカム作用により作動板２０が閉じ方向の力を受けることはない。しかも、図１０（Ａ）に示すように作動板２０の突起２３が固定カム５０の保持面５３に保持されているので、作動板２０が閉じ方向に回動することはない。

以下、環境温度毎に場合分けして、自動制御モードからの強制閉じ操作時および強制開き操作時における移動カム７０と固定カム５０のカム作用について、主に図１１（Ａ）、（Ｂ）を参照しながら、詳述する。図１１（Ａ）、（Ｂ）において、作動板２０の突起２１，２３，２４は３つの位置で示されている。自動制御の位置での突起２１，２３，２４に符号（Ｘ）を付し、強制閉じの位置での突起２１，２３，２４に符号（Ｙ）を付し、強制開きの位置での突起２１，２３，２４に符号（Ｚ）を付す。

最初に、環境温度が低温設定温度以下の場合について図１１（Ａ）を参照しながら説明する。自動制御モードでは作動板２０の突起２１は符号２１（Ｘ）で示すようにカム溝７１の途中において室内側寄りに位置している。この状態で作動板２０を左方向の強制閉じ位置に移動させると、突起２１とカム溝７１のカム作用により（より具体的には突起２１の左端２１ｂとカム面７６のカム作用により）、作動板２０は壁１２ａに対して斜めに移動しながら近づき全閉となる。移動カム７０が左方向の限界位置にあるため、突起２１がカム面７６を左方向に押しても移動することがなく、カム作用を安定して行なうことができる。

作動板２０がさらに強制閉じ位置に向かって左方向に移動すると、突起２１は保持面７８に沿って移動し、符号２１（Ｙ）に示すように保持面７８の左端部に至る。
図１１（Ａ）に示すように、低温設定温度以下での自動制御モードでは、作動板２０の突起２４は符号２４（Ｘ）で示すようにカム面５２から離れた位置にあり、上記強制閉じ操作の過程で、作動板２０の突起２４は固定カム５０のカム面５２に接することなく斜めに移動した後で左方向に直線的に移動することにより、符号２４（Ｙ）で示すように保持面５４に至る。

低温設定温度以下での自動制御では、図１１（Ａ）に示すように、作動板２０の突起２３は符号２３（Ｘ）で示すように固定カム５０のカム面５１に近接した位置にある。同様に、突起２１の右端２１ａも移動カム７０のカム面７５に近接した位置にある。そのため、作動板２０を自動制御位置から右方向の強制開き位置に移動させると、突起２３とカム面５１のカム作用、および突起２１とカム面７５のカム作用により、作動板２０は壁１２ａに対して斜めに移動しながら離れて全開となる。
作動板２０がさらに強制開き位置に向かって右方向に移動すると、突起２３が符号２３（Ｚ）で示すように保持面５３に至り、突起２１が符号２１（Ｚ）で示すように保持面７７の左端部に至る。

次に、環境温度が、高温設定温度以上の場合について図１１（Ｂ）を参照しながら説明する。自動制御モードでは作動板２０の突起２１は符号２１（Ｘ）で示すようにカム溝７１の室外側の端に位置している。突起２４は符号２４（Ｘ）で示すように固定カム５０のカム面５２に近接した位置にある。同様に突起２１の左端２１ｂもカム面７６に近接した位置にある。そのため、作動板２０を自動制御位置から左方向の強制閉じ位置に移動させると、突起２４とカム面５２のカム作用、および突起２１とカム面７６のカム作用により、作動板２０は壁１２ａに対して斜めに移動しながら近づいて全閉となる。
作動板２０がさらに強制閉じ位置に向かって左方向に移動すると、突起２４が符号２４（Ｙ）で示すように保持面５４に至り、突起２１が符号２１（Ｙ）で示すように保持面７８の右端部に至る。

自動制御位置から作動板２０を右方向の強制開き位置に移動させると、突起２１はそのまま右方向に直線的に移動し、符号２１（Ｚ）で示すように保持面７７の右端部に至る。低温設定温度以下で自動制御モードを実行している時には、作動板２０の突起２３は符号２３（Ｘ）で示すようにカム面５１から離れた位置にある。そのため、上記強制開き操作により、作動板２０の突起は右方向に直線的に移動することにより、符号２３（Ｚ）で示すように保持面５３に至る。

環境温度が低温設定温度と高温設定温度との間にある場合には、自動制御モードにおいて作動板２０の突起２１はカム溝７１内において、図１１（Ａ）に符号２１（Ｘ）で示す位置と図１１（Ｂ）において符号２１（Ｘ）で示す位置との間にある。この場合に、強制閉じ操作または強制開き操作を行うと、移動カム７０のカム溝７１と作動板２０の突起２１のカム作用だけで作動板２０の開閉が行なわれる。

上記実施形態において、自動制御モードでの低温設定温度以下のときに、作動板２０を全閉にしてもよい。この場合、作動板２０の突起２１はカム溝７１の室内側の端に至る。

上記実施形態において、装置本体１０が長い場合には、固定カム５０を装置長手方向に間隔をおいて複数設置してもよい。
装置本体１０が短い場合には固定カム５０を省いてもよい。この場合、第１、第２ストッパ（上記実施形態におけるガイド溝６１ｃの左右の縁）が、移動カム７０のカム作用による作動板２０の回動を禁じることにより、作動板２０の強制閉じ状態、強制開き状態を維持する。

上記実施形態において、第１、第２のストッパを省いてもよい。この場合、固定カム５０（保持部材）の第３保持面５３、第４保持面５４が作動板２０の突起２３，２４（被保持部）を保持することにより、作動板２０の強制閉じ状態、強制開き状態を維持する。この場合、自動制御モードでの閉じを、全閉とするのが好ましい。

本発明は上記実施形態に制約されず種々の態様が可能である。
形状記憶バネ，バイアスバネとして、引張コイルバネを用いたが、圧縮コイルバネを用いてもよい。この場合、第１実施形態において形状記憶バネ，バイアスバネの配置を左右逆にする。
本発明の換気装置はサッシ戸の上框と別体をなし上框の下に装着するようにしてもよいし、サッシ戸以外の場所に設置してもよい。

本発明は、環境温度に応じて自動的に開閉制御する換気装置に適用することができる。

１０ 装置本体
１２ａ 中間の壁（主壁）
１２ｘ 換気口
２０ 作動板
２１ 突起
２１ａ 突起の右端（第１カムフォロア部）
２１ｂ 突起の左端（第２カムフォロア部）
２３ 突起（第３カムフォロア部、被保持部）
２４ 突起（第４カムフォロア部、被保持部）
３０ 操作つまみ（操作部材）
５０ 固定カム（保持部材）
５１ 第３カム面
５２ 第４カム面
５３ 第３保持面（保持面）
５４ 第４保持面（保持面）
６０ 温度感応型アクチュエータ
６１ スライドガイド
６１ｃ ガイド窓
６１ｄ ガイド窓の左縁（第１ストッパ）
６１ｅ ガイド窓の右縁（第２ストッパ）
６５ 形状記憶バネ（形状記憶合金製のバネ）
６６ バイアスバネ
７０ 移動カム
７１ カム溝
７５ 第１カム面
７６ 第２カム面
７７ 第１保持面
７８ 第２保持面

Claims (6)

1. （ア）主壁に換気口を形成してなる細長い装置本体と、
   （イ）上記装置本体の長手方向に延び、一方の縁部に、上記装置本体に回動可能かつ上記装置本体の長手方向にスライド可能に支持される軸部を有し、他方の縁部に第１、第２のカムフォロア部を有し、回動に伴い上記主壁に近づいたり離れたりして上記換気口を開閉する作動板と、
   （ウ）自動制御位置と、この自動制御位置から第１方向側に離れた強制閉じ位置と、この自動制御位置から上記第１方向とは逆の第２方向側に離れた強制開き位置との間で、上記装置本体の長手方向に移動可能にして上記装置本体に支持されるとともに、上記作動板の回動を許容するようにして上記作動板に連結された操作部材と、
   （エ）上記操作部材が上記自動制御位置にあるときに、環境温度に応じて上記作動板を開閉する自動制御モードを実行する温度感応型アクチュエータと、
   を備え、上記温度感応型アクチュエータは、
   ａ．上記装置本体の長手方向に移動可能であり、上記室内側に向かって第１方向に進むように傾斜した互いに平行をなす第１、第２のカム面を有し、上記第１方向の移動に伴い上記第１カム面が上記第１カムフォロア部と協働して上記作動板を開き方向に回動させ、上記第２方向の移動に伴い上記第２カム面が上記第２カムフォロア部と協働して上記作動板を閉じ方向に回動させる移動カムと、
   ｂ．一端が上記移動カムに固定され他端が上記装置本体に固定され、上記移動カムを上記第１方向に付勢する形状記憶合金製のバネと、
   ｃ．一端が上記移動カムに固定され他端が上記操作本体に固定され、上記移動カムを上記第２方向に付勢するバイアスバネと、
   ｄ．上記装置本体に固定され、上記移動カムの上記第１方向への移動を規制することにより、上記自動制御モードでの上記作動板の開き方向の限界位置を決定する第１ストッパと、
   ｅ．上記装置本体に固定され、上記移動カムの上記第２方向への移動を規制することにより、上記自動制御モードでの上記作動板の閉じ方向の限界位置を決定する第２ストッパと、
   を備えたことを特徴とする換気装置。
2. さらに、上記装置本体の長手方向に延びて上記装置本体に固定されたスライドガイドを備え、このスライドガイドの長手方向中間部にはガイド窓が形成されており、
   上記移動カムは、上記スライドガイドのガイド窓に挿入された状態で上記スライドガイドにスライド可能に支持され、
   上記ガイド窓の長手方向両側縁が、上記第１、第２のストッパとして提供されることを特徴とする請求項１に記載の換気装置。
3. 上記作動板は、さらに第３、第４のカムフォロア部を有し、
   上記装置本体には、上記移動カムから上記装置本体の長手方向に離れた位置において、固定カムが固定されており、
   上記固定カムは、上記移動カムの上記第１、第２のカム面と平行な第３、第４のカム面を有し、上記自動制御モードでは上記第３、第４のカムフォロア部と干渉せずに上記作動板の回動を許容し、
   上記自動制御モードで上記移動カムが上記第１ストッパにより上記第１方向の限界位置にあるとき、上記第４カムフォロア部が上記第４カム面に近接した位置にあり、
   上記自動制御モードで上記移動カムが上記第２ストッパにより上記第２方向の限界位置にあるとき、上記第３カムフォロア部が上記第３カム面に近接した位置にあることを特徴とする請求項１または２に記載の換気装置。
4. 上記移動カムは、上記第１カム面に連なり上記装置本体の長手方向に延びる第１保持面と、上記第２カム面に連なり上記装置本体の長手方向に延びる第２保持面とを有し、
   上記固定カムは、上記第３カム面に連なり上記装置本体の長手方向に延びる第３保持面と、上記第４カム面に連なり上記装置本体の長手方向に延びる第４保持面を有し、
   上記操作部材が上記強制開き位置にあり、上記作動板が開き状態にあるとき、上記第１カムフォロア部が上記移動カムの上記第１保持面に位置し、上記第３カムフォロア部が、上記固定カムの上記第３保持面に位置し、
   上記操作部材が上記強制閉じ位置にあり、上記作動板が閉じ状態にあるとき、上記第２カムフォロア部が上記移動カムの上記第２保持面に位置し、上記第４カムフォロア部が、上記固定カムの上記第４保持面に位置することを特徴とする請求項３に記載の換気装置。
5. 上記自動制御モードにおいて、上記移動カムが上記第２方向の限界位置にあるとき、上記第２カムフォロア部は上記第２カム面の途中において上記第２保持面寄りの位置にあり、これにより、上記作動板の閉じ方向の限界位置では上記作動板が上記主壁から離れて少量の換気を許容することを特徴とする請求項４に記載の換気装置。
6. （ア）主壁に換気口を形成してなる細長い装置本体と、
   （イ）上記装置本体の長手方向に延び、一方の縁部に、上記装置本体に回動可能かつ上記装置本体の長手方向にスライド可能に支持される軸部を有し、他方の縁部に第１、第２のカムフォロア部を有し、回動に伴い上記主壁に近づいたり離れたりして上記換気口を開閉する作動板と、
   （ウ）自動制御位置と、この自動制御位置から第１方向側に離れた強制閉じ位置と、この自動制御位置から上記第１方向とは逆の第２方向側に離れた強制開き位置との間で、上記装置本体の長手方向に移動可能にして上記装置本体に支持されるとともに、上記作動板の回動を許容するようにして上記作動板に連結された操作部材と、
   （エ）上記操作部材が上記自動制御位置にあるときに、環境温度に応じて上記作動板を開閉する自動制御モードを実行する温度感応型アクチュエータと、
   を備え、上記温度感応型アクチュエータは、
   ａ．上記装置本体の長手方向に移動可能であり、上記室内側に向かって第１方向に進むように傾斜した互いに平行をなす第１、第２のカム面を有し、上記第１方向の移動に伴い上記第１カム面が上記第１カムフォロア部と協働して上記作動板を開き方向に回動させ、上記第２方向の移動に伴い上記第２カム面が上記第２カムフォロア部と協働して上記作動板を閉じ方向に回動させる移動カムと、
   ｂ．一端が上記移動カムに固定され他端が上記装置本体に固定され、上記移動カムを上記第１方向に付勢する形状記憶合金製のバネと、
   ｃ．一端が上記移動カムに固定され他端が上記操作本体に固定され、上記移動カムを上記第２方向に付勢するバイアスバネと、
   ｄ．上記移動カムから上記装置本体の長手方向に離れて上記装置本体に固定され、２つの保持面を有する保持部材と、
   を備え、
   上記作動板は、さらに２つの被保持部を有し、
   上記操作部材が上記強制閉じ位置にあり、上記作動板が閉じ状態にあるとき、上記作動板の一方の被保持部が上記保持部材の一方の保持面に保持され、
   上記操作部材が上記強制開き位置にあり、上記作動板が開き状態にあるとき、上記作動板の他方の被保持部が、上記保持部材の他方の保持面に保持されることを特徴とする換気装置。

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