JP2813910B2 - 自然開閉換気口装置 - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 I.発明の目的 （１）産業上の利用分野 本発明は、室内空気を外気と換気するための換気口装
置に関し、特に、簡単な構造で別体として外部の羽根開
閉制御及び駆動装置を介することなく自然的に室内外空
気を換気することのできる自然開閉換気口装置に関す
る。

（２）従来の技術 従来、室内外空気を換気するために用いられる換気口
装置としては、換気流路に介設した筒体内に回動軸を軸
支させ、この回動軸に所謂バタフライ状に動作する羽根
を固定させて手動操作により開閉させる構造のものや、
羽根の開閉駆動をサーモスタットに連動させて、モータ
駆動させる構造のものが知られている。

（４）発明が解決しようとする問題点 しかしながら、上記従来の手動操作による換気口装置
によれば、季節、昼夜等においてその気温の変化するた
びに手動で羽根の開閉操作を行なわねばならず、煩雑で
あった。

また、モータ駆動によれば、構造が複雑となり、コス
ト高となるのみならず、施工作業等も煩雑で作業時間が
長くかかり、かつ、電源を必要とすることから電力を必
要とし、また、管理する人がいない場合等にあっては危
険である等の欠点があった。

本発明は、かかる上記従来の問題点に鑑みてなされた
ものであり、その目的は、換気流路に介在した筒体内
に、風の流路開口を備えた第１固定、および可動羽根を
有する第１羽根対と、この第１羽根対を並列し、同様
に、風の流路開口を備えた第２固定、及び可動羽根を有
する第２羽根対と、を設け、第１、第２可動羽根をバイ
アスばね及び互いに異なる変態温度を有する形状記憶ば
ねにより互いに反対回転方向にばね付勢し、極めて簡単
な構造で所望の設定温度範囲において、外部駆動装置を
介することなく自然的かつ自動的に第１、第２羽根対の
開口を連通させて換気するように成した自然開閉換気口
装置を提供することにある。

II.発明の構成 （１）問題点を解決するための手段 上記目的を達成するために本発明は、換気流路に介在
して設けられた筒体12と、この筒体内であって、風の流
路に交差する方向に設けられ、風の流路を形成する開口
18aを備えた第１固定羽根18と、この第１固定羽根の略
中央位置に設けられた枢軸20に遊着され、前記開口18a
と略同一の開口22aを有し、前記第１固定羽根18と接摺
状に回転する第１可動羽根22と、を備えた第１羽根対14
と、前記第１固定羽根18と間隔を置いて並列するように
前記筒体12内に設けられ、開口24aを備えた第２固定羽
根24と、この第２固定羽根の略中央位置に設けられた枢
軸26に遊着され、前記開口24aと略同一の開口28aを有
し、前記第２固定羽根24と接摺状に回転する第２可動羽
根28と、を備えた第２羽根対16と、を有し、前記第１可
動羽根22には互いに反対回転方向に付勢力を生起させる
ように第１バイアスばね34及び第１形状記憶ばね32を設
けるとともに、前記第２可動羽根28にも互いに反対回転
方向に付勢力を生起させるように、第２バイアスばね38
及び第２形状記憶ばね40を設け、該、第１、第２形状記
憶ばね32、40は互いに異なる変態温度で変態し、任意の
設定温度範囲において、前記第１、第２固定羽根18、24
及び第１、第２可動羽根22、28の開口18a、22a、24a、2
8aを連通させて、外、内気を自動通流させるとともに、
それ以外の温度範囲においては少なくともいずれかの羽
根対の可動羽根と固定羽根との開口を閉塞させて成る自
然開閉換気口装置10から構成される。

また、第１可動羽根22を回転方向に付勢する第１形状
記憶ばね32は、変態温度20℃で変態し、前記第１バイア
スばね34と協働して20℃以下では第１固定羽根18の開口
18aを閉塞し、20℃以上で縮閉して両開口18a、22aを連
通させるとともに、前記第２可動羽根28を回転方向に付
勢する第２形状記憶ばね40は、変態温度30℃で変態し、
前記第２バイアスばね38と協働して30℃以下では第２固
定羽根24と第２可動羽根28の開口24a、28aを連通させ、
30℃以上で縮閉して第２固定、及び可動羽根24、28の開
口24a、28aを閉塞させて成る様に構成しても良い。

（２）作用 第１、第２羽根対はそれぞれ、第１、第２固定羽根と
これらの固定羽根とそれぞれスライド状に回動する円板
状の第１、第２可動羽根を有し、かつ、すべての羽根に
は開口を穿孔している。そして、各可動羽根を一つの回
転方向に対して形状記憶ばねにより付勢するとともに、
それと逆回転方向に対しては通常金属から成るバイアス
ばねにより、互いに反対回転方向に付勢するので、異な
る変態点を有する形状記憶ばねを組み合わせて任意の設
定温度範囲においてのみすべての開口を連通開するよう
にして風の流路を開き、通流換気させることとなる。

（３）実施例 以下添付図面に基づき本発明に係る自動開閉換気孔装
置の好適な実施例を説明する。

第１図は本発明の実施例に係る自然開閉換気口装置10
の配設位置を示した説明図である。建物室内の天井面等
に配置したルーバーや吹き出し口にフレキシブルダクト
等を介して換気流路を設け、このフレキシブルダクトに
接続して自然開閉換気口装置10を建物壁内に設置し、室
外側にはベンドキャップを取り付けて室内外の換気を行
なうものである。

自然開閉換気口装置10は、筒体内であって、風の流路
に交差する方向に並列し、開口を備えたおのおの固定羽
根及び可動羽根を備えた第１及び第２羽根対を設け、こ
れらの可動羽根をバイアスばね及び形状記憶ばねにより
互いに反対回転方向に付勢させて所望の設定温度範囲に
おいてのみすべての開口を連通開させてその温度範囲に
おいてのみ換気させるようにしたものである。

第２図は、実施例に係る自然開閉換気口装置10の正面
図であり、本実施例においては、変態温度20℃および30
℃の２個の形状記憶ばねにより、20℃ないし30℃の温度
範囲においてのみ両羽根対の開口を連通開させて室内、
外気を通流換気するように構成されている。第２図は、
20℃ないし30℃の温度領域において、まさにすべての開
口が連通開された状態を示している。

第２、３、４図において、自然開閉換気口装置10は、
換気流路に介在して設けられ、鋼板製薄型円筒状の筒体
12と、この筒体12内であって、風の流路に交差する方向
であり、並列かつ並行的に設けられた第１、第２羽根対
14、16を備えている。

第１羽根対14は、前記筒体12内壁に固定された第１固
定羽根18を備えるとともに、この第１固定羽根18の略中
央位置に設けられた枢軸20に遊着され、前記第１固定羽
根18と接摺状に回転する円盤状の第１可動羽根22を有し
ている。

前記第１固定羽根18には、略扇型形状の６個の開口18
aが放射対称に穿孔されている。これらの開口は風の流
路を形成する。また、前記第１可動羽根22にも、第１固
定羽根と同様略扇型形状の６個の開口22aが放射対称に
穿孔されており、前記枢軸20回りに第１固定羽根と接摺
状に逆転することにより、互いの開口18a、22aをそれぞ
れ開閉することとなる。

また、第３、４図において、前記第１羽根対14と間隔
を置いて並列するように、第２羽根対16が設けられてい
る。

第５図において、第２羽根対16は、前記筒体12内壁に
固定された第２固定羽根24を備えるとともに、この第２
固定羽根24の略中央装置に設けられた枢軸26に遊着さ
れ、前記第２固定羽根24と接摺状に回転する円盤状の第
２可動羽根28を有している。前記第２固定羽根24には、
前記第１固定羽根18と同一形状であって、扇型形状の６
個の開口24aが放射対称に穿孔されている。また、前記
第２可動羽根28にも、第２固定羽根と同様扇型形状の６
個の開口28aが放射対称に穿孔されており、前記枢軸20
回りに第１固定羽根と接摺状に遊転することにより、互
いの開口24a、28aをそれぞれ開閉することとなる。

一方、前記第１羽根対14の第１可動羽根22側には、筒
体12内壁に係止フランジ30が突設されている。そして、
第１可動羽根22の時計回り方向側に一端を係止するとと
もに、他端を係止フランジ30に係止させた形状記憶合金
からなるコイル状の第１形状記憶ばね32を設けるととも
に、同第１可動羽根22の反時計回り方向側に一端を係止
するとともに、他端をこの係止フランジ30に係止させた
通常金属から成るコイル状の第１バイアスばね34が張架
されている。従って、第１可動羽根22には互いに反対回
転方向に付勢力が働いている。

第１形状記憶ばね32は変態温度20℃で変態し、20℃以
下では通常状態にあり、20℃を越えると変態して縮閉す
るものである。前述したように、第２図ないし第４図で
は設定温度範囲のうち20℃ないし30℃領域にあることよ
り、第１形状記憶ばね32は第１バイアスばね34の付勢力
に勝って縮閉し、両開口14a、22aが重なって風の流路を
開いている。

他方、第５図において、前記第２羽根対16の第２可動
羽根28側には、筒体12内壁に係止フランジ36が突設され
ている。そして、第２可動羽根28の時計回り方向側に一
端係止するとともに、他端を係止フランジ36に係止させ
た通常金属から成るコイル状の第２バイアスばね38を設
けるとともに、同第２可動羽根28の反時計回り方向側に
一端を係止するとともに、他端をこの係止フランジ36に
係止させた形状記憶合金からなるコイル状の第２形状記
憶ばね40が張架されている。従って、第２可動羽根28に
も前記第１可動羽根22と同様、互いに反対回転方向に付
勢力が働いている。

第２形状記憶ばね40は変態温度30℃で変態し、30℃以
下では通常状態にあり、30℃を越えると変態して縮閉す
るものである。したがって、設定温度範囲のうち20℃な
いし30℃領域にある状態を示す第２図ないし第４図で
は、第２形状記憶ばね40は通常状態（伸長状態）にあ
り、第２バイアスばね38の付勢力により、第２可動羽根
28の開口28aと第２固定羽根24の開口24aが重なって風の
流路を開いている。

尚、図中、42は筒体12の内壁から第１、第２可動羽根
22、28側に突設したストッパー、44、44は、両可動羽根
22、28周端からおのおの突出形成した係止突起であり、
両係止突起44、44は、両固定羽根18、24の開口18a、24a
および両可動羽根22、28の開口22a、28aが重なって連通
開する位置と、両固定羽根18、24によって、それらの開
口が閉塞される位置を移動するように、設けられてい
る。

第６図（ａ）、（ｂ）は、室外温度が20℃以下に変化
した場合の第１、第２羽根対14、16の可動羽根22、28の
移動位置を示すものであり、第６図（ａ）において、第
１形状記憶ばね32は通常状態（伸長状態）にあり、この
ため、第１バイアス34の付勢力により、第１可動羽根22
は反時計回り方向に回動して開口22aが閉塞されてい
る。また、このとき、第２羽根対16側を示す第６図
（ｂ）において、30℃で変態する第２形状記憶ばね40
も、通常状態（伸長状態）にあり、このため、第２バイ
アスばね38の付勢力により、前記第２ないし第５図に示
す状態を維持して両開口24a、28aを連通している。した
がって、室外温度が20℃以下では、第１羽根対14側の第
１可動羽根22の開口22aが閉塞されるので、結果として
風の流路は遮断され、室内外の換気を停止することとな
る。

また、第７図（ａ）、（ｂ）は、室外温度が30℃以上
に変化した場合の第１、第２羽根対14、16の可動羽根2
2、28の移動位置を示すものであり、第７図（ａ）にお
いて、第１形状記憶ばね32は第２ないし第５図の状態か
ら依然として縮閉した状態にあり、開口18a、22aを連通
させている。このとき、第７図（ｂ）において、第２形
状記憶ばね40は、30℃で変態し、第２バイアスばね38の
付勢力に打ち勝って第２可動羽根28を反時計回り方向に
回動して開口22aを閉塞している。

ここにおいて、20℃ないし30℃の温度範囲においての
み全開口18a、22a、24a、28aを連通開させ、室内外空気
を換気通流させる一方、冬期等で20℃以下では室温の低
下を防止し、また、30℃以上の夏期では、クーラー等の
冷気の室外放出を防止し、室内の適温を保持するもので
ある。

これによって、室内居住者等の手動操作を必要とせ
ず、かつ、モータ等の外部駆動装置を介することなく、
自動的に自然換気を行なうことが可能となる。したがっ
て、居住者が外出している場合でも電源事故や、モータ
の故障等を伴うことなく安全確実な自然換気機能を達成
出来る。

また、両固定羽根におのおのスライド状に可動羽根を
設けることとしているので全体の構造を薄型に構成で
き、一般の家屋壁面にも取り付け可能である。

また、両固定羽根に接摺状に回動しながら開口を開閉
するので、高気密性を保持でき、かつ、開閉可動もスム
ーズなものとなる。

更に、火災時等には確実に開口を閉塞することがで
き、防火ダンパーとして機能する。

また、春夏秋冬、昼夜にわたって、変化する気温に敏
感に対応して安全に所望の設定温度範囲の換気を行なう
ことが可能である。

尚、本実施例においては、設定温度範囲を20℃ないし
30℃としているが、形状記憶ばねの変態温度またはバイ
アスばねの付勢力を種々異ならしめることにより、所望
の換気温度範囲を設定しても良い。

また、各羽根の開口形状は扇形状としているが、円、
楕円、矩形、多角形状に形成しても良く、その数も１個
のみでもよく、また、他の複数個数と成しても良い。

また、形状記憶ばねの取り付け位置は実施例では第
１、第２羽根対では流路方向に対して異ならしめている
が、その配設構成はこれに限定されるものではなく、異
なる変態点を備えた形状記憶合金材を用いて流路方向の
同列位置に配置しても良く、また、開閉動作自体も、同
形状記憶ばねの変態点を越えて伸長する動作によって可
動羽根が開閉移動するように成しても良いものである。

本実施例においては換気口として説明しているが、本
発明に係る自然開閉換気口装置はこれにのみ限定される
ものではなく各種ダクト系に実施して防火ダンパーとし
て機能することは言うまでもない。

なお、本発明に係る自然開閉換気口装置は、各種ビル
ディング等の大型建造物の場合には、第８、９図に示す
様は配設構成とすることが好適である。

第８図には、ビルの各室隅部に備えられる給排水、空
調、ガス等の各種パイプ類をまとめて配設通管させるた
めのパイプ類の通管室46が示されており、例えば床48及
び天井50の間隔ごとに仕切られる様に、内部は気密され
ている。そして、通管室46の外気Ａ側壁及び室内Ｓ側壁
の上方寄り位置にこの自然開閉換気口装置10を配設する
ものである。ここにおいて、第９図に示す様に、例えば
各室の四隅に換気流路を形成することにより、換気効果
を向上させ得るものである。

III.発明の効果 以上説明したように、本発明に係る自然開閉換気口装
置によれば、換気流路に介在した筒体内に、風の流路開
口を備えた第１固定、および可動羽根を有する第１羽根
対と、この第１羽根対に並列し、同様に、風の流路開口
を備えた第２固定、及び可動羽根を有する第２羽根対
と、を設け、第１、第２可動羽根をバイアスばね及び互
いに異なる変態温度を有する形状記憶ばねにより互いに
反対回転方向にばね付勢し、所望の設定温度範囲におい
て、外部駆動装置を介することなく自動的に第１、第２
羽根対の開口を連通させて換気するように成し、極めて
簡単な構造で季節、昼夜等においてその気温の変化する
たびに手動で羽根の開閉操作を行なう必要がなく、ま
た、コストも安価であり、簡単に施工作業を行なえ、か
つ、きわめて安全かつ半永久的に補修作業もなく自動的
に自然換気を成しうるものである。

また、第１形状記憶ばねを、変態温度20℃で変態し、
第１バイアスばねと協働して20℃以下では第１固定羽根
の開口を閉塞し、20℃以上で縮閉して両開口を連通させ
るとともに、第２可動羽根を回転方向に付勢する形状記
憶ばねは、変態温度30℃で変態し、第２バイアスばねと
協働して30℃以下では第２固定羽根と第２形状記憶ばね
の開口を連通させ、30℃以上で縮閉して第２固定、及び
可動羽根の開口を閉塞させるように構成することによ
り、特に、人間が最適往環境気温範囲に換気保持できる
ものである。

【図面の簡単な説明】

第１図は、本発明の実施例に係る自然開閉換気口装置の
概略取付け位置説明図、 第２図は、各羽根の各開孔が連通開した状態の第１羽根
対側から見た正面図、 第３図は、第２図Ａ−Ａ線矢視図、 第４図は、第２図Ｂ−Ｂ線矢視図、 第５図は、第２図に示す状態の各羽根の各開孔が連通開
した状態の第２羽根対側の断面図、 第６図（ａ）、（ｂ）は、20℃以下の外気下での第１羽
根対及び第２羽根対の作用説明図、 第７図（ａ）、（ｂ）は、30℃以上の外気下での第１羽
根対及び第２羽根対の作用説明図、 第８図は、本発明の自然開閉換気口装置の他の適用実施
例を示す通管室部分の一部断面説明図、 第９図は、同室内概略平面図、である。 10……自然開閉換気口装置、12……筒体、14……第１羽
根対、16……第２羽根対、18……第１固定羽根、22……
第１可動羽根、24……第２固定羽根、28……第２可動羽
根、32……第１形状記憶ばね、34……第１バイアスば
ね、38……第２バイアスばね、40……第２形状記憶ばね

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 久野 俊夫 福岡県粕屋郡篠栗町大字和田1034―４ 協立エアテック株式会社内 (72)発明者 久野 幸男 福岡県粕屋郡篠栗町大字和田1034―４ 協立エアテック株式会社内 (72)発明者 上野 武司 福岡県粕屋郡篠栗町大字和田1034―４ 協立エアテック株式会社内 (56)参考文献 実開 昭63−95049（ＪＰ，Ｕ) 実開 平１−98804（ＪＰ，Ｕ)

Claims (2)

(57)【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】換気流路に介在して設けられた筒体と、 この筒体内であって、風の流路に交差する方向に設けら
   れ、風の流路を形成する開口を備えた第１固定羽根と、
   この第１固定羽根の略中央位置に設けられた枢軸に遊着
   され、前記開口と略同一の開口を有し、前記第１固定羽
   根と接摺状に回転する第１可動羽根と、を備えた第１羽
   根対と、 前記第１固定羽根と間隔を置いて並列するように前記筒
   体内に設けられ、開口を備えた第２固定羽根と、この第
   ２固定羽根の略中央位置に設けられた枢軸に遊着され、
   前記開口と略同一の開口を有し、前記第２固定羽根と接
   摺状に回転する第２可動羽根と、を備えた第２羽根対
   と、を有し、 前記第１可動羽根には互いに反対回転方向に付勢力を生
   起させるように第１バイアスばね及び第１形状記憶ばね
   を設けるとともに、前記第２可動羽根にも互いに反対回
   転方向に付勢力を生起させるように、第２バイアスばね
   及び第２形状記憶ばねを設け、 該、第１、第２形状記憶ばねは互いに異なる変態温度で
   変態し、 任意の設定温度範囲において、前記第１、第２固定羽根
   及び第１、第２可動羽根の開口を連通させて、外、内気
   を自動通流させるとともに、それ以外の温度範囲におい
   ては少なくともいずれかの羽根対の可動羽根と固定羽根
   との開口を閉塞させて成る自然開閉換気口装置。
2. 【請求項２】前記第１可動羽根を回転方向に付勢する第
   １形状記憶ばねは、変態温度20℃で変態し、前記第１バ
   イアスばねと協働して20℃以下では第１固定羽根の開口
   を閉塞し、20℃以上で縮閉して両開口を連通させるとと
   もに、前記第２可動羽根を回転方向に付勢する第２形状
   記憶ばねは、変態温度30℃で変態し、前記第２バイアス
   ばねと協働して30℃以下では第２固定羽根と第２可動羽
   根の開口を連通させ、30℃以上で縮閉して第２固定、及
   び可動羽根の開口を閉塞させて成る特許請求の範囲第１
   項記載の自然開閉換気口装置。