JP2022161303A - 換気レジスターおよび虹彩絞り機構 - Google Patents

Abstract

【課題】本発明の課題は、通気路を虹彩絞り機構により確実に遮蔽することを可能とする換気レジスターを得ることである。【解決手段】本発明の換気レジスター１０は、換気を行うための換気レジスター１０であって、気体の通気路を形成するレジスター本体１０ａと、レジスター本体１０ａに設けられ、通気路を通過する気体の風量を調節する虹彩絞り機構１０ｂとを備え、虹彩絞り機構１０ｂは、絞り開口を所定の開口径に絞り可能な複数のシャッター片１１と、絞り開口１１０ａを閉塞可能なピン１０１とを含む。【選択図】図３

Description

本発明は、換気レジスターおよび虹彩絞り機構に関し、特に、換気レジスターの通気路を通過する気体の流量を調整する虹彩絞り機構に関するものである。

従来から部屋の換気を行うための器具として、部屋の壁や天井などに取り付けられる換気レジスターがある。

換気レジスターは、通気路を含み、外気が通気路を介して室内へ流れ込むことにより室内の換気が行われるようにしたものである。このような換気レジスターには、通気路を開閉する開閉機構を有するものもあり、換気レジスターに用いられる開閉機構には種々のものがある。

図１０は、従来の換気レジスターに用いられている開閉機構の例を説明するための図であり、図１０（ａ）～図１０（ｄ）はそれぞれ、開閉機構のタイプの異なる換気レジスターを示す。

図１０（ａ）に示す換気レジスター６０は、円盤回転型（第１のタイプ）の開閉機構６０ａを備えている。このタイプの開閉機構６０ａは、中心周りに等間隔で配置された複数の通気口６１ａを有する円板状の本体６１と、複数の通気口６１ａの各々に対応する複数の開口６２ａを有する円板状の蓋部材６２とを有し、本体６１に対する蓋部材６２の回転により本体の通気口６１ａと蓋部材の開口６２ａとの重なりの程度を変えることで、通気量を調整可能となっている（特許文献１）。

図１０（ｂ）に示す換気レジスター７０は、第２のタイプの開閉機構７０ａを備えている。この第２の開閉機構７０ａは、通気口７１ａを有する本体７１と、本体７１の通気口７１ａに対して近接あるいは離反可能に設けられた蓋部材７２とを有し、本体７１の通気口に対して蓋部材７２を近づけたり遠ざけたりすることにより本体７１の通気口と蓋部材７２との距離を変えることで、通気量を調整可能となっている（特許文献２）。

図１０（ｃ）に示す換気レジスター８０は、第３のタイプの開閉機構８０ａを備えている。第３のタイプの開閉機構８０ａは、通気口８１ａを有する本体８１と、本体の通気口８１ａを開閉する一対の扉８２とを有し、これらの扉８２の回転により、両扉８２により通気口８１ａが遮られる面積を変えることで、通気量を調整可能となっている（特許文献３）。

図１０（ｄ）に示す換気レジスター９０は、図１０（ｃ）に示す換気レジスター８０において、一対の扉８２を駆動する電動機９３と、レンジフードの排気動作に基づいて電動機９３を制御する制御部９４とを備え、レンジフードの排気動作と連動させて一対の扉８２を電動機９３で駆動するようにしたものである。なお、この換気レジスター９０では、通気口８１ａを有する本体９１は、電動機９３および制御部９４を搭載したものとなっている（特許文献４）。

さらに、換気レジスターにおいて、主に光学系機器で用いられる虹彩絞り機構を通気路の開閉機構として用いたものがある（特許文献５）。

特開２０００－３０４３２１号公報 特開２００５－２８２９８５号公報 特開２００１－２６３７８３号公報 特開平１１－２８７４９３号公報 特開２００６－１４４５８５号公報

ところが、虹彩絞り機構では通気路を塞ぐシャッターが回動可能な複数のシャッター片を重ね合わせて構成されていることから、コンパクトな構成の虹彩絞り機構を実現しようとすると、通気路を介して室内に流れ込む外気をシャッターにより完全に遮断することができなくなることを本件出願人は初めて見出した。

本発明は、通気路を虹彩絞り機構により確実に遮蔽することを可能とする換気レジスターおよびこのような換気レジスターに用いられる虹彩絞り機構を得ることを目的とする。

本発明は以下の項目を提供する。
（項目１）
換気を行うための換気レジスターであって、
気体の通気路を形成するレジスター本体と、
前記レジスター本体に設けられ、前記通気路を通過する気体の風量を調節する虹彩絞り機構と
を備え、
前記虹彩絞り機構は、
絞り開口を所定の開口径に絞り可能な複数のシャッター片と、
前記絞り開口を閉塞可能なピンと
を含む、
換気レジスター。
（項目２）
前記複数のシャッター片は、その一部が前記ピンに接触可能な位置まで回動可能なように構成されている、項目１に記載の換気レジスター。
（項目３）
前記レジスター本体は、
前記虹彩絞り機構を支持する絞り支持体と、
室内と室外とをつなぐように前記絞り支持体に形成された筒体と
を含み、
前記虹彩絞り機構は、
前記ピンを支持するピン支持体をさらに含む、
項目１または２に記載の換気レジスター。
（項目４）
前記ピン支持体は前記複数のシャッター片よりも室内側に配置される、項目３に記載の換気レジスター。
（項目５）
前記ピン支持体は前記複数のシャッター片よりも室外側に配置される、項目３に記載の換気レジスター。
（項目６）
前記虹彩絞り機構は、前記複数のシャッター片が、前記筒体の内周よりも外周側の退避位置まで回動可能となるように構成されている、項目３～５のいずれか一項に記載の換気レジスター。
（項目７）
前記虹彩絞り機構は、前記複数のシャッター片として１６枚～２０枚のシャッター片を含む、項目１～６のいずれか一項に記載の換気レジスター。
（項目８）
前記複数のシャッター片は、約０．１ｍｍ～約０．４ｍｍの厚さを有する、項目１～７のいずれか一項に記載の換気レジスター。
（項目９）
前記複数のシャッター片は、ポリスチレン樹脂、アクリル樹脂、ＡＢＳ樹脂またはＡＳＡ樹脂の何れかを含む材料で構成されている、項目１～８のいずれか一項に記載の換気レジスター。
（項目１０）
前記ピンは、少なくとも外周部に弾性体を備える、項目１～９のいずれか一項に記載の換気レジスター。
（項目１１）
前記虹彩絞り機構は、
前記複数のシャッター片を回動自在に支持するシャッター片支持体と、
前記シャッター片支持体に対して回転可能に取り付けられた可動板と
を含み、
前記複数のシャッター片は、
それぞれの一部が前記可動板に係合し、
前記シャッター片支持体に対する前記可動板の回転により前記複数のシャッター片が回動することにより、前記複数のシャッター片が形成する前記絞り開口の前記開口径が変化するように構成されている、項目１～１０のいずれか一項に記載の換気レジスター。
（項目１２）
換気レジスターに用いられる虹彩絞り機構であって、
前記虹彩絞り機構は、
絞り開口を形成する複数のシャッター片と、前記絞り開口を閉塞可能なピンとを備える、虹彩絞り機構。

本発明によれば、通気路を虹彩絞り機構により確実に遮蔽することを可能とする換気レジスターおよびこのような換気レジスターに用いられる虹彩絞り機構を得ることができる。

また、本発明によれば、上述した第１～第４のタイプの開閉機構を用いたものに比べて、優れた特性、すなわち開口率が高く、気流の圧力損失が小さいという特性を達成することが可能となる。

本発明の実施形態の一例である換気レジスター１０の斜視図である。 図１に示す換気レジスター１０を示す平面図である。 図１に示す換気レジスター１０の通気路を形成するレジスター本体１０ａおよび絞り機構本体１００とピン１０１およびピン支持体１００ａとを分離して示す斜視図である。 図３に示す絞り機構本体１００の外観を示す平面図である。 図３に示す絞り機構本体１００の構造を示す平面図である。 図５に示されるシャッター片１１の開閉構造を示す図である。 図３に示すピン支持体１００ａの具体的な構造を説明するための図である。 図１に示す換気レジスター１０の第１および第２の変形例を示す斜視図である。 図３に示す絞り機構本体１００の絞り開口の開口径の変化を示す平面図である。 従来の換気レジスターに用いられている開閉機構の複数の例を示す図である。

以下、本発明を説明する。本明細書において使用される用語は、特に言及しない限り、当該分野で通常用いられる意味で用いられることが理解されるべきである。したがって、他に定義されない限り、本明細書中で使用される全ての専門用語および科学技術用語は、本発明の属する分野の当業者によって一般的に理解されるのと同じ意味を有する。矛盾する場合、本明細書（定義を含めて）が優先する。

本明細書において、「約」とは、後に続く数字の±１０％の範囲内をいう。

本発明は、通気路を虹彩絞り機構により確実に遮蔽することを可能する換気レジスターを得ることを課題とし、
換気を行うための換気レジスターであって、
気体の通気路を形成するレジスター本体と、
レジスター本体に設けられ、通気路を通過する気体の風量を調節する虹彩絞り機構と
を備え、
虹彩絞り機構は、
絞り開口を所定の開口径に絞り可能な複数のシャッター片と、
絞り開口を閉塞可能なピンと
を含む、換気レジスターを提供することにより、上記の課題を解決したものである。

従って、本発明の換気レジスターは、レジスター本体が形成する通気路を通過する気体の風量を調整する虹彩絞り機構を備え、虹彩絞り機構が、絞り開口を所定の開口径に絞り可能な複数のシャッター片と、絞り開口を閉塞可能なピンとを含むものであれば、その他の構成は限定されるものではなく、任意であり得る。

このように本発明の換気レジスターは、レジスター本体と虹彩絞り機構とを有しており、以下、これらを個別に説明する。

（レジスター本体）
本発明のレジスター本体は、通気路を形成するものであって、虹彩絞り機構を支持する機能を有するものであれば限定されるものではなく。任意の構成を有し得る。

例えば、レジスター本体は、虹彩絞り機構を支持する部材として板状部材からなる絞り支持体を備え得る。しかし、虹彩絞り機構を支持する部材は板状部材に限定されず、任意の形状であり得る。

レジスター本体は、さらに通気路を形成する筒体を含むものであってもよい。そして、筒体の形状は任意であり得る。例えば、円筒体でよいし、端面が多角形（例えば、四角形あるいは六角形）の筒体でもよい。また、筒体は、粉やほこりなど人体に悪影響を与えるものが室内に取り込まれないようにフィルターが内蔵されたものでもよい。

そしてレジスター本体が、絞り支持体と筒体とを備える場合、筒体と絞り支持体（例えば、板状部材からなる絞り側ベース板）とを樹脂成型などで一体に形成して作製されたものでもよいし、レジスター本体は、筒体と絞り支持体とを別部品として形成してこれらの接合により作製されたものでもよい。

（虹彩絞り機構）
本発明の虹彩絞り機構は、絞り開口を形成する複数のシャッター片を含む絞り機構本体と、絞り開口を閉塞する閉塞ピンと、閉塞ピンを支持するピン支持体とを有している。

（絞り機構本体）
絞り機構本体は、絞り開口を形成する複数のシャッター片を含み、複数のシャッター片の移動により絞り開口を所定の開口径に絞り可能なものであれば、任意の形態であり得る本発明の絞り機構本体は、任意の種類の虹彩絞り機構を採用し得る。例えば、シャッター片の移動は、回転移動でもよいし、直線移動でもよい。

また、シャッター片の移動範囲は、特に限定されるものではないが、絞り開口を小さくする方向には、個々のシャッター片の一部がピンに接触可能な位置まで複数のシャッター片が移動可能であることが好ましい。この場合、複数のシャッター片により形成される絞り開口が完全になくならなくても、複数のシャッター片による絞り開口を、絞り開口を閉塞するピンによりほぼ塞ぐことができる。

一方、絞り開口を大きくする方向には、個々のシャッター片が、レジスター本体が形成する通気路を遮らない退避位置、例えば、レジスター本体を形成する筒体の内周よりも外周側の退避位置まで移動可能であることが好ましい。この場合、絞り開口の全開状態では、絞り開口を形成する複数のシャッター片が、気体が通気路としての筒体を通過するときの抵抗になることはなく、気体がスムーズに流れることとなる。その結果、絞り開口の全開状態では、絞り機構本体による圧力損失をほぼなくすことができる換気レジスターを実現することができる。

また、このようなシャッター片の形状は特に限定されるものではなく、任意であり得る。例えば、シャッター片の形状は、直線状でもよいし、「く」の字型に屈曲した形状でもよいし、あるいは、円弧形状でもよい。

また、絞り機構本体に含まれる複数のシャッター片の枚数は、限定されるものではなく、任意であり得る。例えば、換気レジスターは、通気路を形成する筒体の直径が約１００ｍｍ～約１５０ｍｍである場合、１６枚～２０枚のシャッター片を含んでいることが好ましい。シャッター片の数が１６枚よりも少ないと、１つのシャッター片を幅広の形状にせざるを得ず、シャッター片を収納するための大きなスペースが必要となる。一方、シャッター片が約２０枚よりも多いと、シャッター片の重なる部分での厚みが厚くなり、絞り開口を小さく絞ることが困難になる。

シャッター片の厚さは特に限定されるものでなく、任意であり得る。たとえば、換気レジスターの虹彩絞り機構（具体的には絞り機構本体）を構成する複数のシャッター片は、約０．１ｍｍ～約０．４ｍｍの厚さを有することが好ましい。シャッター片の厚みが約０．１ｍｍよりも小さいと、複数のシャッター片で構成されるシャッターの剛性が低下して変形しやすくなる。また、シャッター片の厚みが約０．４ｍｍよりも大きいと、複数のシャッター片を重ねて構成されるシャッターの厚みが厚くなり、虹彩絞り機構（具体的には絞り機構本体）が嵩高くなるからである。

なお、虹彩絞り機構１０ｂの各構成部材の材質は任意であり得る。１つの実施形態において、樹脂材料であるが、例えば、金属製部品、セラミック製部品、あるいは紙製部品などが用いられていてもよい。

複数のシャッター片の構成材料は、特に限定されるものではなく、任意であり得る。例えば、ステンレスなどの金属材料であってもよいし、樹脂材料などであってもよい。好ましくは、シャッター片は、ステンレスなどの金属材料より軽量である樹脂材料（例えば、アクリル材料、ＡＢＳ樹脂、ＡＳＡ樹脂、ポリスチレン材料など）から形成される。

シャッター片の好ましい材料としては、ポリスチレン材料である。ポリスチレン材料は、真空成型でよく使用されている樹脂であり、樹脂シートとして用いられるものであり、量産に適している。しかしながら、本発明はこれに限定されない。例えば、アクリル材料、ＡＢＳ樹脂、ＡＳＡ樹脂などを用いて射出成型することによってシャッター片を作成してもよい。

（ピン）
絞り開口を閉塞可能なピンはその形状が限定されるものではなく、ピンの形状は任意であり得る。例えば、ピンは１つの実施形態において円柱からなる柱状部材であるが、それに限定されない。また、ピンの太さ（例えば、直径）は、絞り開口の開口径の変動範囲に合わせて設定すればよく、絞り開口を縮小する途中で、絞り開口の内縁がピンの外周に接触する寸法であることが好ましい。

より具体的には、ピンは、複数のシャッター片が形成する絞り開口の開口径が最小となるとき、絞り開口の内縁がピンの外周面に少なくとも接触する太さを有することが好ましい。これにより、絞り開口を絞り切ったときに換気レジスターを通過する空気を実質的に遮断することが可能となる。

また、ピンは、少なくともその外周の表面部分が弾性体で構成されていることがより好ましい。そのようにすることにより、複数のシャッター片により形成される絞り開口の開口径が最小となるとき、ピンの表面部分の弾性変形により絞り開口の内縁とピンの外周面とを密着させることができ、より完全に近い絞り開口の全閉状態を実現することが可能となる。さらに、ピンの太さが絞り開口の最小径よりも大きすぎた場合に、弾性体がその差を吸収することができるため、シャッター片を変形させることを防止することが可能となる。

（ピン支持体）
さらに、ピンを支持するピン支持体は、室内に導入される外気の流れに対して絞り機構本体（複数のシャッター片）よりも下流側（室内側）に配置されていてもよいし、上流側（室外側）に配置されていてもよい。

ピン支持体が絞り機構本体（複数のシャッター片）よりも室内側（下流側）に配置されている場合、ピン支持体には、換気レジスターから室内に導入される気流を室内側で拡散させるための導風板を利用することができ、また、ピンと、ピン支持体として用いる導風板とを一体化して部品点数を削減することもできる。ピン支持体として用いる導風板は円板状部材であるが、ピン支持体は、導風板のような円板状部材に限定されず、１つ以上のアーム部材であってもよい。この場合、アーム部材の先端にピンが固定され、アーム部材の根元部分が、換気レジスターを構成する、ピン以外の部材に固定されていてもよい。例えば、アーム部材の根元部分は、絞り機構本体を構成する可動板あるいは固定板（シャッター片支持体）に固定されていてもよいし、または、絞り機構本体を支持する絞り支持体に固定されていてもよい。

次に、ピン支持体が絞り機構本体よりも室外側に配置されている場合、アーム部材の根元部分は、通気路を形成するレジスター本体を構成する部材に固定されていてもよい。この場合、アーム部材の先端部には、ピンが絞り開口に室外側から貫通するように固定される。なお、レジスター本体が、絞り機構本体を支持する絞り支持体と、絞り支持体に固定された通気路としての筒体とを有するとき、アーム部材の根元部分は、絞り支持体および筒体のいずれかに固定され、レジスター本体が絞り支持体のみを有するときは、アーム部材の根元部分は、絞り支持体に固定される。

以下、本発明の実施形態の一例について図面を参照しながら説明する。

（実施形態）
図１および図２はそれぞれ、本発明の実施形態の一例である換気レジスター１０の外観を示す斜視図および平面図であり、図１（ａ）は、部屋１に設置された換気レジスター１０を示し、図１（ｂ）は、図１（ａ）のＡ部分を拡大して示し、図２（ａ）および図２（ｂ）はそれぞれ、図１（ｂ）に示す換気レジスター１０をＸ１方向およびＹ１方向から見た構造を示す。なお、図１では、換気レジスター１０に用いられている虹彩絞り機構１０ｂにおける絞り機構本体１００を構成するシャッター１１０はドット表示で示している。

この実施形態の換気レジスター１０は、図１（ａ）、図２（ａ）に示すように、室内１の換気を行うための器具であって、部屋１の壁１ａに取り付けて用いられる。ここで、部屋の壁１ａは建造物（住宅）の室内と室外とを仕切る壁であるが、換気レジスター１０が取り付けられる場所は、部屋の壁１ａに限定されず、部屋の天井であってもよいし、さらには、建造物の部屋の壁あるいは天井に限定されるものではなく、列車あるいはバスなどの車両の内部と外部とを仕切る車両の壁あるいは天井であってもよい。なお、図１（ａ）中、１ｂは部屋の床、１ｃは部屋の窓、２は部屋に配置した家具である。

この換気レジスター１０は、図１（ｂ）、図２（ｂ）に示すように、気体の通気路を形成するレジスター本体１０ａと、レジスター本体１０ａの通気路を通過する気体の風量を調節する虹彩絞り機構１０ｂとを備えている。

（レジスター本体１０ａ）
レジスター本体１０ａは、虹彩絞り機構１０ｂで通気路の開閉機構として用いられる絞り機構本体１００を支持する絞り支持体１０ａ１と、絞り支持体１０ａ１に固定された筒体１０ａ２とを有している。絞り支持体１０ａ１は、通気口が形成されたベース板（絞り側ベース板）であり、絞り側ベース板１０ａ１の通気口と筒体１０ａ２とがレジスター本体１０ａの通気路を形成している。ここで、絞り側ベース板１０ａ１の通気口は、筒体１０ａ２の内径と同程度の開口径を有することが好ましい。これにより両者の一方の開口径がその他方の開口径よりも無駄に大きくなるのを回避できる。

（絞り支持体１０ａ１）
絞り支持体１０ａ１は、通気口が形成されたベース板（絞り側ベース板）である。絞り側ベース板１０ａ１の通気口は、絞り機構本体１００に含まれる固定板１２０の開口（固定板開口）１２１ａおよび可動板１３０ａの開口（可動板開口）１３０ａ１（図６（ａ）参照）と同程度の開口径を有する。

（筒体１０ａ２）
筒体１０ａ２は、絞り側ベース板１０ａ１の通気口とともにレジスター本体１０ａの通気路として作用するものである。すなわち、筒体１０ａ２は、室内が負圧になったときには、外気がこの筒体１０ａ２を通って部屋１の内部へ流入し、外気の気圧が室内の気圧より低下したときには、室内の空気がこの筒体１０ａ２を通って屋外に流出する。ここで、この筒体１０ａ２には樹脂製の円管が用いられている。

（虹彩絞り機構１０ｂ）
図３は、図１に示す換気レジスター１０のレジスター本体１０ａおよび絞り機構本体１００と、ならびに閉塞ピン１０１およびピン支持体１００ａとを分離して示す斜視図であり、図４は、図３に示す絞り機構本体１００の外観を示す平面図であり、図４（ａ）および図４（ｂ）はそれぞれ、絞り機構本体１００を図３のＸ１方向およびＹ１方向から見た構造を示す。なお、図３および図４においても、換気レジスター１０に用いられている虹彩絞り機構１０ｂにおける絞り機構本体１００のシャッター１１０を形成する複数のシャッター片１１はドット表示で示している。

虹彩絞り機構１０ｂは、図２（ａ）、（ｂ）、図３に示すように、絞り機構本体１００と閉塞ピン１０１とピン支持体１００ａとを有している。

絞り機構本体１００は、図３、図４（ａ）に示すように、絞り開口１１０ａを含むシャッター１１０を形成する複数のシャッター片１１（薄いドットで表示）を含み、絞り開口１１０ａの開口径を２０枚のシャッター片１１の配置により変更可能に構成されている。また、図１～図３に示すように、室内１に導入される外気の流れに対して、絞り機構本体１００よりも下流側に配置されたピン支持体１００ａをさらに含んでいる。ここで、ピン支持体１００ａには、閉塞ピン１０１がシャッター１１０の開口１１０ａを室内側から貫通するように支持されている。ここで、虹彩絞り機構１０ｂの構成部材には樹脂製部品が用いられている。

（絞り機構本体１００）
以下、虹彩絞り機構１０ｂを構成する絞り機構本体１００を詳しく説明するが、あくまで一例に過ぎず、その他の任意の虹彩絞り機構を採用し得る。

図５は、図４に示す絞り機構本体１００のシャッター１１０が開閉途中状態を示す平面図であり、図５（ａ）は、この状態の絞り機構本体１００の外観を示し、図５（ｂ）は、図５（ａ）に示す絞り機構本体１００の可動板１３０を透視して絞り機構本体１００の内部を示している。

絞り機構本体１００は、図５（ａ）、（ｂ）に示すように、シャッター１１０を構成する複数のシャッター片１１に加えて、複数のシャッター片１１を回動自在に支持するシャッター片支持体１２０と、シャッター片支持体１２０に対して回転可能に取り付けられた可動板１３０とをさらに含む。

（シャッター片支持体（固定板）１２０）
ここで、シャッター片支持体１２０は、絞り機構本体１００を支持する絞り支持体（レジスター本体１０ａを構成する絞り側ベース板）１０ａ１に固定された固定板である。なお以下、シャッター片支持体１２０は固定板１２０ともいう。固定板１２０は、環状の円形底部１２１と、円形底部１２１の外周縁に沿って形成された周壁部１２２とを有し、この固定板１２０では、円形底部１２１と周壁部１２２とで囲まれた領域が、複数のシャッター片１１を収容する収容スペース１２０ａとなっている（図６（ｂ）、（ｃ）参照）。また、固定板１２０を構成する環状の円形底部１２１の中央には、開口（固定板開口）１２１ａが形成されており（図６（ａ）参照）、この固定板開口１２１ａは、通気路としての筒体１０ａ２の内径と同程度の開口径を有する。

固定板１２０の直径は、約２００ｍｍであり、固定板開口１２１ａの直径は約１５０ｍｍであるが、固定板１２０および固定板開口のサイズはこれに限定されない。例えば、固定板１２０の直径は、約１５０ｍｍであり、固定板開口１２１ａの直径は約１００ｍなど、その他のサイズであってもよい。
この絞り機構本体１００では、固定板１２０に対する可動板１３０の回転により複数のシャッター片１１が回動することにより、複数のシャッター片１１が形成する絞り開口１１０ａの開口径が変化するように、複数のシャッター片１１のそれぞれの一部が可動板１３０に係合しており、以下、可動板１３０の構造を説明する。

（可動板１３０）
可動板１３０は、図５（ａ）に示すように、環状の円板部材で構成された可動板本体１３０ａを含み、可動板本体１３０ａの中央部に形成されている開口（可動板開口）１３０ａ１は、固定板開口１２１ａの開口径と同程度の開口径を有している。また、可動板本体１３０ａの直径は、固定板１２０と同程度の寸法となっている。

この可動板本体１３０ａのうちの固定板１２０の円形底部１２１に対向する面（内面）には、図５（ａ）、（ｂ）に示すように、複数のシャッター片１１の一部と係合する複数の係合溝１３１として複数の線状溝（線状凹部）が放射状に形成されている。可動板本体１３０ａのうちの固定板１２０の円形底部１２１とは反対側の面（外面）には、図５（ａ）に示すように、可動板本体１３０ａの中央の開口１３０ａ１の縁に沿って均等な間隔で、ピン支持体１００ａを固定するための複数の係合片（絞り側係合片１３２）が形成されている。ここでは、可動板本体１３０ａの外面には、４つ絞り側係合片１３２が形成されている。さらに、可動板本体１３０ａの外面には、可動板１３０を固定板１２０に対して回転させるための操作つまみ１３３が形成されている。

なお、ここでは、絞り機構本体１００は、可動板１３０を手動で回転させるものであるが、これには限定されず、可動板１３０を電動モータで駆動させるようにしたものでもよい。このような電動で可動板１３０を駆動させる絞り機構本体１００は、レンジフード（換気扇）の動作と連動した給気シャッターとして利用することも可能である。さらに、このような連動給気シャッターに用いられる絞り機構本体は、可動板１３０を自動で駆動可能であるので、絞り機構本体の耐久テストなどの試験装置の構成にも転用することができる。

（シャッター片１１）
図６は、図５（ｂ）に示される複数のシャッター片１１のうちの１つを抜き出して、シャッター片の開閉構造を示す図である。図６（ａ）は、可動板１３０を透視して１つのシャッター片１１の配置を示す平面図、図６（ｂ）は、図６（ａ）の６Ｂ－６Ｂ線断面図、図６（ｃ）は、図６（ｂ）の６Ｃ部分の拡大図、図６（ｄ）は、図６（ｂ）の６Ｄ部分の拡大図である。なお、図６（ｂ）～図６（ｄ）では、図面の明確化のため、図６（ａ）では二点鎖線で示している可動板１３０および絞り側係合片１３２を実線で示している。

絞り機構本体１００のシャッター１１０を構成する複数のシャッター片１１の各々は、図６（ａ）に示すように、円弧状の板状部材で構成され、これらのシャッター片１１は、図６（ｂ）に示すように、固定板１２０の収容スペース１２０ａに収容され、固定板１２０を構成する円形底部１２１と、可動板１３０を構成する可動板本体１３０ａとの間に配置されている。

そして、複数のシャッター片１１の一端１１ａ（図６（ａ）参照）は、図５（ｂ）に示すように、固定板１２０の円形底部１２１の外周縁に沿って均等に配置され、かつ図６（ａ）～図６（ｃ）に示すように、固定板１２０の円形底部１２１に支持ピン１１ｃにより回動自在に支持されている。ここで、支持ピン１１ｃは、シャッター片１１の射出成型の際にシャッター片１１の本体部分（シャッター片１１のうちの支持ピン１１ｃおよび係合突起１１ｄ以外の部分）と一体に形成されている。

また、可動板本体１３０ａのうちの固定板１２０の円形底部１２１に対向する面（内面）には、図５に示すように、複数のシャッター片１１の他端１１ｂに対応する複数の線状溝１３１が放射状に形成されており、複数のシャッター片１１のそれぞれの他端１１ｂには、図６（ｂ）、（ｄ）に示すように、複数の線状溝１３１のうちの対応する線状溝１３１にスライド可能に係合する係合突起１１ｄが形成されている。ここで、係合突起１１ｄは、シャッター片１１の射出成型の際にシャッター片１１の本体部分と一体に形成されている。このような構成の絞り機構本体１００では、操作つまみ１３３の操作による固定板１２０に対する可動板１３０の回転により、複数のシャッター片１１の各々の他端１１ｂがそれぞれの一端１１ａを中心として回動し、これにより、シャッター１１０を構成する複数のシャッター片１１により形成される絞り開口１１０ａの大きさ（開口径）が変化するようになっている。

続いて、虹彩絞り機構１０ｂを構成する閉塞ピン１０１およびピン支持体１００ａを詳しく説明する。上記説明において、複数のシャッター片１１の１つについて説明したが、複数のシャッター片１１がそれぞれ同一の構造を有しており、同様の動きを行う。

（閉塞ピン１０１）
閉塞ピン１０１は、絞り開口１１０ａを閉塞することを可能とするピンである。ここで、閉塞ピン１０１は、図２（ａ）、図２（ｂ）に示すように、絞り開口１１０ａを閉塞可能な柱状部材であり、シャッター１１０の絞り開口１１０ａ内の中心に位置するように配置されている。ここで、閉塞ピン１０１を構成する柱状部材は円柱部材である。

（ピン支持体１００ａ）
図７は、図３に示すピン支持体１００ａの具体的な構造を説明するための平面図であり、図７（ａ）は、ピン支持体１００ａを図３のＸ２方向から見た構造を示す平面図であり、図７（ｂ）は、図７（ａ）の７Ｂ－７Ｂ線断面図である。

ピン支持体１００ａは、閉塞ピン１０１を支持するベース板（支持体側ベース板）１０２と、支持体側ベース板１０２を絞り機構本体１００に固定するための固定リング１０４と、支持体側ベース板１０２と固定リング１０４とを接続する複数の接続支柱１０３とを有している。

ここで、支持体側ベース板１０２は円板部材で構成されており、支持体側ベース板１０２は、換気レジスター１０の通気路から導入された気体を室内に拡散させるための導風板として機能するものである。閉塞ピン１０１は、この円板部材の一方の面（内面）の中央に起立するように固定されており、この円板部材の内面の周縁には複数の接続支柱１０３が均等に配置されている。各接続支柱１０３の一端は支持体側ベース板１０２に固定されており、各接続支柱１０３の他端は固定リング１０４に固定されている。

また、固定リング１０４は、中空の円錐台形状を有しており、複数の接続支柱１０３により、支持体側ベース板１０２の内面側（絞り機構本体１００に向く面側）に位置するように支持体側ベース板１０２に支持されている。固定リング１０４の先端側の開口の周縁には、４つの支持体側係合片１０４ｂが均等に配置されており、４つの支持体側係合片１０４ｂがそれぞれ、絞り機構本体１００の可動板１３０に設けられている絞り側係合片１３２と係合可能となっている。

なお、閉塞ピン１０１が絞り機構本体１００に対して室内側に位置している場合、ピン支持体１００ａも絞り機構本体１００に対して室内側に配置される。このため、閉塞ピン１０１とピン支持体１００ａとを一体化することもできる。具体的には、閉塞ピン１０１とピン支持体１００ａを構成する導風板１０２と一体化することができる。

絞り機構本体１００およびピン支持体１００ａは、ピン支持体１００ａの支持体側係合片１０４ｂが絞り機構本体１００の絞り側係合片１３２と係合することにより、ピン支持体１００ａが絞り機構本体１００に着脱可能に固定されるようになっている。

なお、この実施形態の換気レジスター１０の虹彩絞り機構１０ｂでは、室内側に位置するピン支持体１００ａで閉塞ピン１０１を支持し、さらに、閉塞ピン１０１は、導風板として機能する支持体側ベース板１０２に固定されているが、閉塞ピン１０１を支持するピン支持体１００ａの構成は、実施形態のものに限定されず、ピン支持体１００ａには種々の変形例が考えられる。

図８は、図１に示す換気レジスター１０の変形例を説明するための図である。

（実施形態の変形例１）
図８（ａ）は、実施形態の変形例１による換気レジスター２０を示す斜視図である。

この変形例１による換気レジスター２０は、実施形態の換気レジスター１０における導風板１０２を含むピン支持体１００ａを、３つのアーム部材２１～２３からなる導風板を含まないピン支持体１００ｂに置き換えたものである。ここで、各アーム部材の根元部分は、絞り機構本体１００の可動板１３０に固定されており、３つのアーム部材の先端が閉塞ピン１０１に固定されている。この変形例１の換気レジスター２０では、ピン支持体１００ｂは、閉塞ピン１０１および絞り機構本体１００ｂとともに虹彩絞り機構２０ｂを構成している。

（実施形態の変形例２）
図８（ｂ）は、実施形態の変形例２による換気レジスター３０を示す斜視図である。

この変形例２による換気レジスター３０は、変形例１による換気レジスター２０における閉塞ピン１０１およびピン支持体１００ｂを、絞り機構本体１００よりも室外側（上流側）に配置したものである。ここで、ピン支持体１００ｃを構成する３つのアーム部材３１～３３の根元部分は、レジスター本体１０ａを構成する筒体１０ａ２の内面に固定されており、３つのアーム部材３１～３３の先端が閉塞ピン１０１に固定されている。この変形例２の換気レジスター３０では、絞り機構本体１００よりも室外側（上流側）に配置した閉塞ピン１０１ａおよびピン支持体１００ｃが絞り機構本体１００とともに虹彩絞り機構３０ｂを構成している。

なお、図８（ａ）、（ｂ）において、レジスター本体は筒体を備える場合について説示したが、本発明はこれに限定されない。筒体を備えない場合であってもよい。また、上述した変形例１、２におけるアーム部材の数は３つに限定されず、任意の数であり得る。

次に換気レジスター１０の風量調整（絞り開口１１０ａの大きさの調整）を行う方法を説明する。

図９は、図５に示す絞り機構本体１００の絞り開口の開口径の変化を示す平面図であり、図９（ａ）は、絞り機構本体１００の絞り開口１１０ａの全閉状態を示し、図９（ｂ）は、絞り機構本体１００の全開状態を示す。

虹彩絞り機構１０ｂの絞り開口１１０ａを閉鎖する場合には、操作者は、図５（ａ）に示す操作つまみ１３３を一方向（例えば、図９（ａ）に示す様に矢印Ｒ）に回動させることで、可動板１３０が固定板１２０に対して一方向に回動し、それにともなって複数のシャッター片１１の先端１１ｂが根元端１１ａを中心として一方向に回動する。その結果、複数のシャッター片１１の配置が、図５（ａ）に示す配置から、図９（ａ）に示す配置に変化し、閉塞ピン１０１に接することとなる。

これにより、複数のシャッター片１１が、絞り機構本体１００の絞り開口１１０ａが完全に閉じる位置まで移動できない状態でも、この状態で生じている絞り開口１１０ａが閉塞ピン１０１により塞がれることとなる。その結果、絞り開口１１０ａを閉塞ピン１０１で塞ぐことができ、絞り開口１１０ａからの外気の流入を完全に遮断することができる。

また、複数のシャッター片１１がすべて閉塞ピン１０１に接触した状態では、薄いシャッター片１１が閉塞ピン１０１により支えられることとなり、シャッター片１１の変形を抑制することが可能となる。

次に、虹彩絞り機構１０ｂの絞り開口１１０ａを開口する場合には、操作者は、図５（ａ）に示す操作つまみ１３３を他方向（例えば、図９（ｂ）の矢印Ｌ）に回動させることで、可動板１３０が固定板１２０に対して他方向に回動し、それにともなって複数のシャッター片１１の先端１１ｂが根元端１１ａを中心として他方向に回動する。その結果、複数のシャッター片１１の配置が、図５（ａ）に示す配置から、図９（ｂ）に示す配置に変化し、それぞれのシャッター片１１が可動板１３０の中央の開口（可動板開口）１３０ａ１からその外側の領域に退避するように変化する。これにより、シャッター片１１が、筒体１０ａによる通気路を遮ることはなくなり、換気レジスター１０を通る気流の抵抗を小さく抑えることが可能となる。

このように、本実施形態の換気レジスター１０では、外気を導入するための通気路を絞り機構本体１００の複数のシャッター片１１および閉塞ピン１０１により完全に閉塞することを可能とし、しかも、通気路を閉じた状態のシャッター１１０の変形を抑制することができる効果が得られる。

以下、実施形態の効果を詳述する
上述したように実施形態の換気レジスター１０およびその変形例２０、３０では、通気路での風量を調整する通気路の開閉機構として、通気路に絞り開口１１０ａを形成する複数のシャッター片１１を含む絞り機構本体１００を用いているので、上述した従来の開閉機構を用いた換気レジスターと比べると以下のような優れた長所がある。

例えば、従来の第１のタイプの開閉機構６０ａを備えた換気レジスター６０では、開口率（通気路の断面積に対する全開状態での開口面積）が約半分％程度であり、全開状態での気流の圧力損失が大きい。これに対し、実施形態の換気レジスター１０で用いられる虹彩絞り機構１０ｂでは、上述したとおり開口率は約１００％（実測では９８％以上）とすることが可能である。

また、従来の第２のタイプの開閉機構７０ａを備えた換気レジスター７０では、開口の大きさの調整が段階的（例えば、３段階）にしかできず、また、本体に対して蓋部材を支持するシャフトが通気路内に存在するため、通気路の圧力損失が大きいだけでなく、連続的な風量調整ができない。これに対し、実施形態の換気レジスター１０で用いられる虹彩絞り機構１０ｂでは、圧力損失はほぼなく、しかも、固定板１２０に対する連続的な可動板１３０の回転により風量の連続的な調整も可能である。

また、従来の第３のタイプの開閉機構８０ａを備えた換気レジスター８０では、全開状態で２つの羽根８２による圧力損失が生ずることとなる。これに対し、実施形態の換気レジスター１０で用いられる虹彩絞り機構１０ｂでは、全開状態では通気路内には絞り開口１１０ａを形成するシャッター片１１は完全に通気路内から退避した状態とすることができるので、全開状態での圧力損失はほぼなくすことができる。

さらに、従来の第４のタイプの開閉機構９０ａを備えた換気レジスター９０においても、図１０（ｃ）に示す換気レジスター８０と同様、全開状態で２つの羽根８２による圧力損失が生ずることとなる。これに対し、実施形態の換気レジスター１０で用いられる虹彩絞り機構１０ｂでは、全開状態での圧力損失はほぼなくすことができる。

このように、本発明の実施形態による換気レジスター１０では、レジスター本体１０ａが形成する通気路の風量調整を行う虹彩絞り機構１０ｂは、通気路に絞り開口１１０ａを形成する絞り機構本体１００に加えて、絞り開口１１０ａを閉塞可能なピン１０１を備えているので、開口率が高くて気流の圧損が小さいという長所を有する従来の虹彩絞り機構の欠点である閉止性の問題、つまり、絞り開口１１０ａを完全に閉じることができない点が解消され、より完全な通気路の遮断が可能であるという効果が得られる。

以上のように、本発明の好ましい実施形態を用いて本発明を例示してきたが、本発明は、この実施形態に限定して解釈されるべきものではない。本発明は、特許請求の範囲によってのみその範囲が解釈されるべきであることが理解される。当業者は、本発明の具体的な好ましい実施形態の記載から、本発明の記載および技術常識に基づいて等価な範囲を実施することができることが理解される。本明細書において引用した文献は、その内容自体が具体的に本明細書に記載されているのと同様にその内容が本明細書に対する参考として援用されるべきであることが理解される。

本発明は、換気レジスターおよび虹彩絞り機構の分野において、通気路を虹彩絞り機構により確実に遮蔽することを可能とする換気レジスターおよびこのような換気レジスターに用いられる虹彩絞り機構を提供できるものとして有用である。

１０ 換気レジスター
１０ａ レジスター本体
１０ｂ 虹彩絞り機構
１１ シャッター片
１００ 絞り機構本体
１００ａ ピン支持体
１０１ 閉塞ピン
１１０ シャッター
１１０ａ 絞り開口

Claims (12)

1. 換気を行うための換気レジスターであって、
   気体の通気路を形成するレジスター本体と、
   前記レジスター本体に設けられ、前記通気路を通過する気体の風量を調節する虹彩絞り機構と
   を備え、
   前記虹彩絞り機構は、
   絞り開口を所定の開口径に絞り可能な複数のシャッター片と、
   前記絞り開口を閉塞可能なピンと
   を含む、
   換気レジスター。
2. 前記複数のシャッター片は、その一部が前記ピンに接触可能な位置まで回動可能なように構成されている、請求項１に記載の換気レジスター。
3. 前記レジスター本体は、
   前記虹彩絞り機構を支持する絞り支持体と、
   室内と室外とをつなぐように前記絞り支持体に形成された筒体と
   を含み、
   前記虹彩絞り機構は、
   前記ピンを支持するピン支持体をさらに含む、
   請求項１または２に記載の換気レジスター。
4. 前記ピン支持体は前記複数のシャッター片よりも室内側に配置される、請求項３に記載の換気レジスター。
5. 前記ピン支持体は前記複数のシャッター片よりも室外側に配置される、請求項３に記載の換気レジスター。
6. 前記虹彩絞り機構は、前記複数のシャッター片が、前記筒体の内周よりも外周側の退避位置まで回動可能となるように構成されている、請求項３～５のいずれか一項に記載の換気レジスター。
7. 前記虹彩絞り機構は、前記複数のシャッター片として１６枚～２０枚のシャッター片を含む、請求項１～６のいずれか一項に記載の換気レジスター。
8. 前記複数のシャッター片は、約０．１ｍｍ～約０．４ｍｍの厚さを有する、請求項１～７のいずれか一項に記載の換気レジスター。
9. 前記複数のシャッター片は、ポリスチレン樹脂、アクリル樹脂、ＡＢＳ樹脂またはＡＳＡ樹脂の何れかを含む材料で構成されている、請求項１～８のいずれか一項に記載の換気レジスター。
10. 前記ピンは、少なくとも外周部に弾性体を備える、請求項１～９のいずれか一項に記載の換気レジスター。
11. 前記虹彩絞り機構は、
    前記複数のシャッター片を回動自在に支持するシャッター片支持体と、
    前記シャッター片支持体に対して回転可能に取り付けられた可動板と
    を含み、
    前記複数のシャッター片は、
    それぞれの一部が前記可動板に係合し、
    前記シャッター片支持体に対する前記可動板の回転により前記複数のシャッター片が回動することにより、前記複数のシャッター片が形成する前記絞り開口の前記開口径が変化するように構成されている、請求項１～１０のいずれか一項に記載の換気レジスター。
12. 換気レジスターに用いられる虹彩絞り機構であって、
    前記虹彩絞り機構は、
    絞り開口を形成する複数のシャッター片と、前記絞り開口を閉塞可能なピンとを備える、虹彩絞り機構。

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