JP3991744B2 - 換気装置 - Google Patents
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Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、ビル等の建物において窓枠等に形成される開口部に取付けられる換気装置に関する。
【０００２】
【発明が解決しようとする課題】
この種の換気装置として、通路を横方向（水平方向）に横断した羽根部材を両端で回転自在に支持し、羽根部材による通路の開放中に建物外で強風が生じた場合に、通路の空気流によって羽根部材に回転モーメントを生じさせて当該通路を羽根部材によって閉塞し、強風に基づく建物内への空気の吹き出しを自動的に阻止し、これにより建物内の作業者又は居住者への空気の吹き出しによる不快感を与えないようにすると共に建物内での埃及び場合により吹き出しに伴った砂塵等の舞い上がりを防止するようにしたものが提案されている。斯かる強風による上記のような吹き出しの阻止は、電動モータの作動による羽根部材の回転に基づく通路の閉塞では間に合わない場合があり、しかも、強風は突発的に生じるのでその予測が困難であって、予め電動モータを作動させることも行い難いので、上記のような提案されている換気装置は極めて有用なものである。
【０００３】
ところで、斯かる換気装置は、通路を横方向に横断して羽根部材が設けられているので、窓の下枠若しくは上枠又はこれらの近傍等の部位に下枠又は上枠に沿って配されるのであるが、この部位に設置スペースがない場合には、通路を縦方向（垂直方向）に横断した羽根部材を有した換気装置を窓の縦枠又はこの近傍等の部位に縦枠に沿って配することになる。
【０００４】
通路を縦方向に横断した羽根部材を有した換気装置でも、通路を横方向に横断した羽根部材を有した換気装置に採用されている例えば揚力原理を用いて一応通路の空気流によって羽根部材に回転モーメントを生じさせることができるのであるが、空気流に起因した羽根部材による通路の閉塞後、強風が止んだ場合に羽根部材を自動的に通路の開放位置に回転させて通常の換気に自動的に戻すためには、後者の換気装置に採用されている原理をそのまま利用し難い。
【０００５】
本発明は、前記諸点に鑑みてなされたものであって、その目的とするところは、建物外で強風が生じた場合にもこの強風に基づいて通路の閉塞を直ちに行い得、建物内の作業者又は居住者の不快感を可能な限り少なくできると共に強風に基づく埃及び砂塵等の建物内での舞い上がりを最小限にし得、しかも、窓の縦枠又はこの近傍等の部位に縦枠に沿って配することができる上に、強風が止んだ場合に通常の換気に自動的に戻すことができる換気装置を提供することにある。
【０００６】
【課題を解決するための手段】
本発明の第一の態様の換気装置は、上側壁部及び下側壁部を有すると共にこれら上側壁部及び下側壁部により建物内外を連通する通路を画成する枠手段と、上側壁部から下側壁部まで伸びて通路に回転自在に配された羽根部材と、この羽根部材を上側壁部及び下側壁部に回転自在に支持する支持機構とを具備しており、ここで、羽根部材は、当該羽根部材による通路の開放状態で、通路の空気流によって通路を閉塞する方向の回転モーメントを生じるようになっており、支持機構は、羽根部材が通路を閉塞する方向に回転される際に当該羽根部材を上側壁部側に上昇させる一方、上側壁部側に上昇させられた羽根部材の降下において通路を開放する方向への羽根部材の回転を生じさせるようになっている。
【０００７】
第一の態様の換気装置では、通路の開放状態で、通路の空気流によって通路を閉塞する方向の回転モーメントを羽根部材に生じさせるようになっているために、例えば、建物外で突発的に強風が生じた場合にもこの強風に基づいて通路の閉塞を直ちに行い得て、この突発的な強風による空気流の建物内への流入を阻止でき、而して、建物内の作業者又は居住者の不快感を可能な限り少なくできると共に強風に基づく埃及び砂塵等の建物内での舞い上がりを最小限にし得、しかも、上側壁部から下側壁部まで伸びて通路に回転自在に配された羽根部材を具備しているために、窓の縦枠又はこの近傍等の部位に縦枠に沿って配することができる上に、上側壁部側に上昇させられた羽根部材の降下において通路を開放する方向への羽根部材の回転を生じさせるように支持機構がなっているために、強風が止んだ場合に通常の換気に自動的に戻すことができる。
【０００８】
本発明において、支持機構は、その第二の態様の換気装置のように、螺旋溝と、この螺旋溝に係合する突起とを具備していても、その第三の態様の換気装置のように、上側壁部及び下側壁部のうちの少なくとも一方に固定されていると共に螺旋溝を有した固定軸と、この固定軸の螺旋溝に係合すると共に羽根部材に配された突起とを具備していても、その第四の態様の換気装置のように、上側壁部及び下側壁部のうちの少なくとも一方に固定されていると共に突起を有した固定軸と、この固定軸の突起に係合すると共に羽根部材に形成された螺旋溝とを具備していても、その第五の態様の換気装置のように、上側壁部及び下側壁部のうちの少なくとも一方に形成された孔に回転自在に挿入されていると共に螺旋溝を有した回転軸と、孔において回転軸の螺旋溝に係合すると共に上側壁部及び下側壁部のうちの少なくとも一方に配された突起とを具備していても、その第六の態様の換気装置のように、上側壁部及び下側壁部のうちの少なくとも一方に形成された孔に回転自在に挿入されていると共に突起を有した回転軸と、孔において回転軸の突起に係合すると共に上側壁部及び下側壁部のうちの少なくとも一方に形成された螺旋溝とを具備していてもよく、第五及び第六の態様の換気装置では、回転軸は、羽根部材に固着されている。
【０００９】
本発明の第二から第六のいずれかの態様の換気装置において、突起は、固定軸又は羽根部材に一体的に形成されたものであってもよいが、これに代えて、その第七の態様の換気装置のように、固定軸又は羽根部材と別体であって、転がり自在な鋼球からなっていてもよい。
【００１０】
また本発明において、支持機構は、その第八の態様の換気装置のように、上側壁部及び下側壁部のうちの他方に取付けられていると共に羽根部材に形成された孔に軸方向に移動自在に挿着された支持軸を具備していても、その第九の態様の換気装置のように、上側壁部及び下側壁部のうちの他方に形成された孔に軸方向に移動自在に挿着されていると共に羽根部材に取付けられている支持軸を具備していてもよい。
【００１１】
本発明において、羽根部材は、揚力原理でもって通路の開放状態で通路の空気流によって通路を閉塞する方向の回転モーメントを生じるように、その第十の態様の換気装置のように、湾曲していてもよいのであるが、これに代えて、例えば、滑らかな面とこの滑らかな面の裏側に配された凹凸な面とを有して、滑らかな面側を流れる空気の圧力と凹凸な面側を流れる空気の圧力との間に差異を生じさせて、通路の開放状態で通路の空気流によって通路を閉塞する方向の回転モーメントを生じるようにしてもよい。
【００１２】
本発明の第十一の態様の換気装置は、回転モーメントに起因する羽根部材の上側壁部側への上昇力に抗する下降力を羽根部材に付与する下降力付与手段を更に具備している。
【００１３】
第十一の態様の換気装置によれば、下降力付与手段による適宜の下降力を羽根部材に付与できる結果、通路の閉塞を行う強風の大きさを選択できる。
【００１４】
第十一の態様の換気装置において、下降力付与手段は、本発明の第十二の態様の換気装置のように、羽根部材に設けられる重錘を具備していてもよく、ここで、重錘は、本発明の第十三の態様の換気装置のように、少なくとも一枚の円環状板からなっていてもよく、また、下降力付与手段は、羽根部材に設けられる重錘に代えて又はこれと共に、本発明の第十四の態様の換気装置のように、上側壁部及び下側壁部のうちの少なくとも一方と羽根部材との間に介在された弾性部材を具備していてもよい。
【００１５】
本発明の換気装置において、羽根部材は、電動モータによって強制的に回転されるようになっていてもよく、また、これに代えて又はこれと共に、手動で回転し得るレバー等によって強制的に回転されるようになっていてもよい。
【００１６】
次に本発明及びその実施の形態を、図に示す好ましい例に基づいて更に詳細に説明する。なお、本発明はこれら例に何等限定されないのである。
【００１７】
【発明の実施の形態】
図１及び図２において、本例の換気装置１は、上側壁部２及び下側壁部３並びに一対の湾曲した対向壁部４及び５を有すると共にこれら上側壁部２及び下側壁部３並びに対向壁部４及び５により建物内外１２及び１３を連通する通路７を画成する枠手段８と、上側壁部２から下側壁部３まで長く伸びて通路７に回転自在に配された羽根部材９と、羽根部材９を上側壁部２及び下側壁部３に回転自在に支持する支持機構１０と、羽根部材９に生じた回転モーメントに起因する羽根部材９の上側壁部２側への上昇力に抗する下降力を羽根部材９に付与する下降力付与手段１１とを具備している。
【００１８】
換気装置１は、対向壁部４で建物の固定の窓１５の縦枠１６にビス１７等を介して固着されていると共に、対向壁部５で建物内１２の縦枠１８及び建物外壁の縦枠１９にビス２０等を介して固着されて、窓１５の縦枠１６の近傍の部位に鉛直方向（上下方向）Ｘに伸びた縦枠１６に沿って配されている。窓１５は、縦枠１６に固定的に支持された窓ガラス２１を有している。本例では、縦枠１６と縦枠１８との間において通路７の建物内１２側の開口２２を開閉する耐圧開口蓋２３が鉛直軸２４を介して水平面内でＨ方向に回転自在に配されており、耐圧開口蓋２３には、取っ手３０が回転自在に取付けられていると共にゴム等の弾性材からなるシール部材２５が固着されている。
【００１９】
縦枠１６と縦枠１９との間には、一方では建物外１３に連通し、他方では通路７に連通した導入通路２６が形成されており、導入通路２６には、縦枠１６と縦枠１９とにビス２７等を介して取付けられた防鳥兼防塵金網板２８が配されており、通路７の開口２２側には、対向壁部４及び５等に嵌着された塵埃侵入防止用のフィルタ板２９が配されている。
【００２０】
枠手段８は、上側壁部２及び下側壁部３並びに対向壁部４及び５に加えて、対向壁部４及び５の内面に嵌着されて上側壁部２から下側壁部３まで鉛直方向Ｘに伸びていると共にゴム等の弾性材からなるシール部材３１及び３２を有しており、上側壁部２及び下側壁部３並びに対向壁部４及び５の内面で規定された通路７は、略Ｌ字状に曲折している。上側壁部２は、本例では、上側壁部本体３３と、上側壁部本体３３に一体的に形成された円筒部３４と、円筒部３４の一端面に一体的に形成された円環状板部３５と、円筒部３４及び円環状板部３５に固着された補強円環状板部３６とを具備しており、円筒部３４及び補強円環状板部３６の内面により軸端部収容凹所３７が形成されている。
【００２１】
羽根部材９は、中央軸部４１と、中央軸部４１に一体的に形成されていると共に軸心４２に対して対称に配された一対の羽根部４３及び４４とを具備している。羽根部４３及び４４の夫々は、羽根部材９による通路７の開放状態（図１及び図２に示す状態）で、通路７の空気流４５によって揚力を生じて通路７を閉塞する方向Ｒ１の回転モーメントを生じるように、湾曲している。中央軸部４１は、上側壁部２及び下側壁部３側に孔４６及び４７を有しており、羽根部４３及び４４から軸方向に上側壁部２に向かって突出する中央軸部４１の円筒状の上端部４８は、軸端部収容凹所３７に配されている。
【００２２】
支持機構１０は、上側壁部２及び下側壁部３のうちの少なくとも一方、本例では上側壁部２の円環状板部３５及び補強円環状板部３６を貫通して当該円環状板部３５及び補強円環状板部３６に固定されていると共に外周面に螺旋溝５１を有し、しかも、羽根部材９に形成された孔４６に羽根部材９に対して相対的に鉛直方向Ｘに移動自在であって軸心４２の回りで方向Ｒ１及びＲ２に羽根部材９に対して相対的に回転自在に挿着された固定軸５２と、孔４６において固定軸５２の螺旋溝５１に係合すると共に孔４６において中央軸部４１の上端部４８に一体的に形成されて羽根部材９に配された突起５３と、上側壁部２及び下側壁部３のうちの他方、本例では下側壁部３に固着されて取付けられていると共に羽根部材９に形成された孔４７に鍔付きブッシュ５４を介して羽根部材９に対して相対的に鉛直方向（上下方向）Ｘに移動自在であって軸心４２の回りで方向Ｒ１及びＲ２に羽根部材９に対して相対的に回転自在に挿着された支持軸５５とを具備している。
【００２３】
支持機構１０は、螺旋溝５１への突起５３の係合で、羽根部材９が通路７を閉塞する方向Ｒ１に回転される際に当該羽根部材９を上側壁部２側に上昇させる一方、例えば強風が止んで通路７の空気流４５によって生起されたＲ１方向の回転モーメントが羽根部材９において減少する際に、上側壁部２側に上昇させられた羽根部材９のその自重及び下降力付与手段１１による下側壁部３側への降下において通路７を開放する方向である方向Ｒ２への羽根部材９の回転を生じさせるようになっている。
【００２４】
下降力付与手段１１は、羽根部材９の上端部４８に設けられていると共に複数枚の重ね合わされた円環状板５６からなる重錘５７を具備している。下降力付与手段１１は、羽根部材９に生じた回転モーメントに起因する羽根部材９の上側壁部２側への上昇力に抗する下降力を重錘５７の重量により羽根部材９に付与するようになっている。上端部４８に設ける円環状板５６の枚数を変えて重錘５７の重量を変化させることにより、羽根部材９に付与する下降力、換言すれば羽根部材９に生じる回転モーメントに起因する羽根部材９の上昇力に抗する力を変えることができ、したがって、羽根部材９で閉塞する通路７の空気流４５の流速の大きさを円環状板５６の枚数を変えることで設定できる。
【００２５】
以上の換気装置１では、図１及び図２に示す通路７の開放状態では、建物内外１２及び１３の気圧差に基づいて建物内外１２及び１３に対して導入通路２６及び通路７を介して給排気が行われて、新鮮な建物外１３の空気が建物内１２に供給され、汚染された建物内１２の空気が建物外１３に排出されて、而して建物内１２は自然換気される。
【００２６】
そして、図１及び図２に示す通路７の開放状態では、羽根部材９は、図２に示すように下方に下降されてその下端面６１がブッシュ５４を介して下側壁部３に当接しているために方向Ｒ２には回転できないようになっている一方、その上端面６２が上側壁部２に対して隙間６３をもっているために通路７の閉塞方向、即ち方向Ｒ１に自由回転可能になっている結果、斯かる通路７の開放状態で建物外１３で突発的な強風が吹いて導入通路２６及び通路７を介して建物内１２に強風が吹き込もうとすると、通路７を通る高速空気流に基づく羽根部材９に生じる揚力により羽根部材９に方向Ｒ１の回転モーメントが発生し、この回転モーメントが羽根部材９の自重及び下降力付与手段１１に基づく下方向力によって決定される値よりも大きくなると、羽根部材９が方向Ｒ１に回転され始め、この回転において螺旋溝５１への突起５３の係合で羽根部材９が上昇され、最後に図３及び図４に示すように、羽根部４３の先端がシール部材３１に羽根部４４の先端がシール部材３２に夫々当接すると共に、羽根部材９の下端面６１が下側壁部３から離れる一方、その上端面６２が上側壁部２に近接した回転状態にされて、通路７は羽根部材９により閉塞されるようになる。突発的な強風が止んで、通路７を通る高速空気流に基づく羽根部材９に生じる揚力が弱まると、羽根部材９の自重及び下降力付与手段１１に基づく下方向力により羽根部材９が下降され始めると共にこの下降において螺旋溝５１への突起５３の係合により羽根部材９が方向Ｒ２に回転されて最後に図１及び図２に示す回転状態にされて、通路７は開放されるようになる。
【００２７】
建物外１３から建物内１２に向かう通路７の空気流がそれ程高速でない場合も、その空気流速に対応して羽根部材９に生じる揚力により当該羽根部材９が通路７を閉塞しない程度にＲ１方向に回転される結果、通路７は、建物外１３から建物内１２に向かう通路７の空気流速に応じてその開度を調節されるようになっている。
【００２８】
換気を希望しない場合等においては、耐圧開口蓋２３を鉛直軸２４の回りで回転させて、図５に示すように縦枠１６と縦枠１８との間に配して、取っ手３０を回して取っ手３０に設けられた掛け金７０を、耐圧開口蓋２３に形成されたスリット７１を介して、縦枠１８にビス７２を介して取付けられた係止板７３のスリット７４に挿入することにより、通路７の建物内１２側の開口２２を閉塞する。
【００２９】
斯かる換気装置１によれば、通路７の開放状態で、通路７の空気流４５によって通路７を閉塞する方向Ｒ１の回転モーメントを羽根部材９に生じさせるようになっているために、例えば、建物外１３で突発的に強風が生じた場合にもこの強風に基づいて通路７の閉塞を直ちに行い得て、この突発的な強風による空気流４５の建物内１２への流入を阻止でき、而して、建物内１２の作業者又は居住者の不快感を可能な限り少なくできると共に強風に基づく埃及び砂塵等の建物内１２での舞い上がりを最小限にし得、しかも、上側壁部２から下側壁部３まで伸びて通路７に回転自在に配された羽根部材９を具備しているために、窓１５の縦枠１６の近傍の部位に縦枠１６に沿って配することができる上に、上側壁部２側に上昇させられた羽根部材９の降下において通路７の開放方向への羽根部材９の回転を生じさせるように支持機構１０がなっているために、強風が止んだ場合に通常の換気に自動的に戻すことができる。
【００３０】
また換気装置１によれば、下降力付与手段１１により適宜の下降力を羽根部材９に付与できる結果、通路７の閉塞を行う強風の大きさを選択できる。
【００３１】
ところで、上記の換気装置１では、固定軸５２に螺旋溝５１を設ける一方、羽根部材９に突起５３を設けて支持機構１０を構成したが、これに代えて、固定軸５２の外周面に突起５３を設ける一方、羽根部材９に螺旋溝５１を設けて支持機構１０を構成してもよく、また上記の換気装置１では、上側壁部２に固定軸５２を固定し、固定軸５２を羽根部材９の孔４６に軸方向に移動自在であって回転自在に挿着したが、これに代えて、外周面に螺旋溝５１を有した回転軸を羽根部材９に固着する一方、上側壁部２に孔４６に相当する孔であって回転軸が軸方向に移動自在であって回転自在に挿着される孔を設けると共にこの孔において回転軸の螺旋溝に係合する突起５３に相当する突起を上側壁部２に設けて支持機構１０を構成してもよく、更に、突起５３に相当する突起を外周面に有した回転軸を羽根部材９に固着する一方、この回転軸を上側壁部に形成された孔に軸方向に移動自在であって回転自在に装着すると共に、当該孔において回転軸の突起に係合する螺旋溝を上側壁部２に設けて支持機構１０を構成してもよい。
【００３２】
また上記の換気装置１では、支持軸５５を下側壁部３に固着し、支持軸５５を羽根部材９の孔４７に軸方向Ｘに移動自在であって回転自在に挿着して支持機構１０を構成したが、これに代えて、下側壁部３に孔４７に相当する孔を設け、この孔に軸方向に移動自在に挿着された支持軸５５を羽根部材９に取付けて支持機構１０を構成してもよく、この場合、支持軸５５は、羽根部材９及び下側壁部３のうちの少なくとも一方に対して回転自在となっていればよい。
【００３３】
更に上記の換気装置１では、羽根部材９の上端部４８に設けられた重錘５７でもって下降力付与手段１１を構成したが、これに代えて又はこれと共に、上側壁部２の補強円環状板部３６と羽根部材９の上端部４８との間に介在された弾性部材、例えばコイルばねをもって下降力付与手段１１を構成してもよい。
【００３４】
【発明の効果】
本発明によれば、建物外で強風が生じた場合にもこの強風に基づいて通路の閉塞を直ちに行い得、建物内の作業者又は居住者の不快感を可能な限り少なくできると共に強風に基づく埃及び砂塵等の建物内での舞い上がりを最小限にし得、しかも、窓の縦枠又はこの近傍等の部位に縦枠に沿って配することができる上に、強風が止んだ場合に通常の換気に自動的に戻すことができる換気装置を提供することができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の実施の形態の好ましい一例の水平断面説明図である。
【図２】図１に示す例の一部の垂直断面説明図である。
【図３】図１に示す例の動作説明図である。
【図４】図１に示す例の動作説明図である。
【図５】図１に示す例の動作説明図である。
【符号の説明】
１ 換気装置
２ 上側壁部
３ 下側壁部
７ 通路
８ 枠手段
９ 羽根部材
１０ 支持機構
１２ 建物内
１３ 建物外
【発明の属する技術分野】
本発明は、ビル等の建物において窓枠等に形成される開口部に取付けられる換気装置に関する。
【０００２】
【発明が解決しようとする課題】
この種の換気装置として、通路を横方向（水平方向）に横断した羽根部材を両端で回転自在に支持し、羽根部材による通路の開放中に建物外で強風が生じた場合に、通路の空気流によって羽根部材に回転モーメントを生じさせて当該通路を羽根部材によって閉塞し、強風に基づく建物内への空気の吹き出しを自動的に阻止し、これにより建物内の作業者又は居住者への空気の吹き出しによる不快感を与えないようにすると共に建物内での埃及び場合により吹き出しに伴った砂塵等の舞い上がりを防止するようにしたものが提案されている。斯かる強風による上記のような吹き出しの阻止は、電動モータの作動による羽根部材の回転に基づく通路の閉塞では間に合わない場合があり、しかも、強風は突発的に生じるのでその予測が困難であって、予め電動モータを作動させることも行い難いので、上記のような提案されている換気装置は極めて有用なものである。
【０００３】
ところで、斯かる換気装置は、通路を横方向に横断して羽根部材が設けられているので、窓の下枠若しくは上枠又はこれらの近傍等の部位に下枠又は上枠に沿って配されるのであるが、この部位に設置スペースがない場合には、通路を縦方向（垂直方向）に横断した羽根部材を有した換気装置を窓の縦枠又はこの近傍等の部位に縦枠に沿って配することになる。
【０００４】
通路を縦方向に横断した羽根部材を有した換気装置でも、通路を横方向に横断した羽根部材を有した換気装置に採用されている例えば揚力原理を用いて一応通路の空気流によって羽根部材に回転モーメントを生じさせることができるのであるが、空気流に起因した羽根部材による通路の閉塞後、強風が止んだ場合に羽根部材を自動的に通路の開放位置に回転させて通常の換気に自動的に戻すためには、後者の換気装置に採用されている原理をそのまま利用し難い。
【０００５】
本発明は、前記諸点に鑑みてなされたものであって、その目的とするところは、建物外で強風が生じた場合にもこの強風に基づいて通路の閉塞を直ちに行い得、建物内の作業者又は居住者の不快感を可能な限り少なくできると共に強風に基づく埃及び砂塵等の建物内での舞い上がりを最小限にし得、しかも、窓の縦枠又はこの近傍等の部位に縦枠に沿って配することができる上に、強風が止んだ場合に通常の換気に自動的に戻すことができる換気装置を提供することにある。
【０００６】
【課題を解決するための手段】
本発明の第一の態様の換気装置は、上側壁部及び下側壁部を有すると共にこれら上側壁部及び下側壁部により建物内外を連通する通路を画成する枠手段と、上側壁部から下側壁部まで伸びて通路に回転自在に配された羽根部材と、この羽根部材を上側壁部及び下側壁部に回転自在に支持する支持機構とを具備しており、ここで、羽根部材は、当該羽根部材による通路の開放状態で、通路の空気流によって通路を閉塞する方向の回転モーメントを生じるようになっており、支持機構は、羽根部材が通路を閉塞する方向に回転される際に当該羽根部材を上側壁部側に上昇させる一方、上側壁部側に上昇させられた羽根部材の降下において通路を開放する方向への羽根部材の回転を生じさせるようになっている。
【０００７】
第一の態様の換気装置では、通路の開放状態で、通路の空気流によって通路を閉塞する方向の回転モーメントを羽根部材に生じさせるようになっているために、例えば、建物外で突発的に強風が生じた場合にもこの強風に基づいて通路の閉塞を直ちに行い得て、この突発的な強風による空気流の建物内への流入を阻止でき、而して、建物内の作業者又は居住者の不快感を可能な限り少なくできると共に強風に基づく埃及び砂塵等の建物内での舞い上がりを最小限にし得、しかも、上側壁部から下側壁部まで伸びて通路に回転自在に配された羽根部材を具備しているために、窓の縦枠又はこの近傍等の部位に縦枠に沿って配することができる上に、上側壁部側に上昇させられた羽根部材の降下において通路を開放する方向への羽根部材の回転を生じさせるように支持機構がなっているために、強風が止んだ場合に通常の換気に自動的に戻すことができる。
【０００８】
本発明において、支持機構は、その第二の態様の換気装置のように、螺旋溝と、この螺旋溝に係合する突起とを具備していても、その第三の態様の換気装置のように、上側壁部及び下側壁部のうちの少なくとも一方に固定されていると共に螺旋溝を有した固定軸と、この固定軸の螺旋溝に係合すると共に羽根部材に配された突起とを具備していても、その第四の態様の換気装置のように、上側壁部及び下側壁部のうちの少なくとも一方に固定されていると共に突起を有した固定軸と、この固定軸の突起に係合すると共に羽根部材に形成された螺旋溝とを具備していても、その第五の態様の換気装置のように、上側壁部及び下側壁部のうちの少なくとも一方に形成された孔に回転自在に挿入されていると共に螺旋溝を有した回転軸と、孔において回転軸の螺旋溝に係合すると共に上側壁部及び下側壁部のうちの少なくとも一方に配された突起とを具備していても、その第六の態様の換気装置のように、上側壁部及び下側壁部のうちの少なくとも一方に形成された孔に回転自在に挿入されていると共に突起を有した回転軸と、孔において回転軸の突起に係合すると共に上側壁部及び下側壁部のうちの少なくとも一方に形成された螺旋溝とを具備していてもよく、第五及び第六の態様の換気装置では、回転軸は、羽根部材に固着されている。
【０００９】
本発明の第二から第六のいずれかの態様の換気装置において、突起は、固定軸又は羽根部材に一体的に形成されたものであってもよいが、これに代えて、その第七の態様の換気装置のように、固定軸又は羽根部材と別体であって、転がり自在な鋼球からなっていてもよい。
【００１０】
また本発明において、支持機構は、その第八の態様の換気装置のように、上側壁部及び下側壁部のうちの他方に取付けられていると共に羽根部材に形成された孔に軸方向に移動自在に挿着された支持軸を具備していても、その第九の態様の換気装置のように、上側壁部及び下側壁部のうちの他方に形成された孔に軸方向に移動自在に挿着されていると共に羽根部材に取付けられている支持軸を具備していてもよい。
【００１１】
本発明において、羽根部材は、揚力原理でもって通路の開放状態で通路の空気流によって通路を閉塞する方向の回転モーメントを生じるように、その第十の態様の換気装置のように、湾曲していてもよいのであるが、これに代えて、例えば、滑らかな面とこの滑らかな面の裏側に配された凹凸な面とを有して、滑らかな面側を流れる空気の圧力と凹凸な面側を流れる空気の圧力との間に差異を生じさせて、通路の開放状態で通路の空気流によって通路を閉塞する方向の回転モーメントを生じるようにしてもよい。
【００１２】
本発明の第十一の態様の換気装置は、回転モーメントに起因する羽根部材の上側壁部側への上昇力に抗する下降力を羽根部材に付与する下降力付与手段を更に具備している。
【００１３】
第十一の態様の換気装置によれば、下降力付与手段による適宜の下降力を羽根部材に付与できる結果、通路の閉塞を行う強風の大きさを選択できる。
【００１４】
第十一の態様の換気装置において、下降力付与手段は、本発明の第十二の態様の換気装置のように、羽根部材に設けられる重錘を具備していてもよく、ここで、重錘は、本発明の第十三の態様の換気装置のように、少なくとも一枚の円環状板からなっていてもよく、また、下降力付与手段は、羽根部材に設けられる重錘に代えて又はこれと共に、本発明の第十四の態様の換気装置のように、上側壁部及び下側壁部のうちの少なくとも一方と羽根部材との間に介在された弾性部材を具備していてもよい。
【００１５】
本発明の換気装置において、羽根部材は、電動モータによって強制的に回転されるようになっていてもよく、また、これに代えて又はこれと共に、手動で回転し得るレバー等によって強制的に回転されるようになっていてもよい。
【００１６】
次に本発明及びその実施の形態を、図に示す好ましい例に基づいて更に詳細に説明する。なお、本発明はこれら例に何等限定されないのである。
【００１７】
【発明の実施の形態】
図１及び図２において、本例の換気装置１は、上側壁部２及び下側壁部３並びに一対の湾曲した対向壁部４及び５を有すると共にこれら上側壁部２及び下側壁部３並びに対向壁部４及び５により建物内外１２及び１３を連通する通路７を画成する枠手段８と、上側壁部２から下側壁部３まで長く伸びて通路７に回転自在に配された羽根部材９と、羽根部材９を上側壁部２及び下側壁部３に回転自在に支持する支持機構１０と、羽根部材９に生じた回転モーメントに起因する羽根部材９の上側壁部２側への上昇力に抗する下降力を羽根部材９に付与する下降力付与手段１１とを具備している。
【００１８】
換気装置１は、対向壁部４で建物の固定の窓１５の縦枠１６にビス１７等を介して固着されていると共に、対向壁部５で建物内１２の縦枠１８及び建物外壁の縦枠１９にビス２０等を介して固着されて、窓１５の縦枠１６の近傍の部位に鉛直方向（上下方向）Ｘに伸びた縦枠１６に沿って配されている。窓１５は、縦枠１６に固定的に支持された窓ガラス２１を有している。本例では、縦枠１６と縦枠１８との間において通路７の建物内１２側の開口２２を開閉する耐圧開口蓋２３が鉛直軸２４を介して水平面内でＨ方向に回転自在に配されており、耐圧開口蓋２３には、取っ手３０が回転自在に取付けられていると共にゴム等の弾性材からなるシール部材２５が固着されている。
【００１９】
縦枠１６と縦枠１９との間には、一方では建物外１３に連通し、他方では通路７に連通した導入通路２６が形成されており、導入通路２６には、縦枠１６と縦枠１９とにビス２７等を介して取付けられた防鳥兼防塵金網板２８が配されており、通路７の開口２２側には、対向壁部４及び５等に嵌着された塵埃侵入防止用のフィルタ板２９が配されている。
【００２０】
枠手段８は、上側壁部２及び下側壁部３並びに対向壁部４及び５に加えて、対向壁部４及び５の内面に嵌着されて上側壁部２から下側壁部３まで鉛直方向Ｘに伸びていると共にゴム等の弾性材からなるシール部材３１及び３２を有しており、上側壁部２及び下側壁部３並びに対向壁部４及び５の内面で規定された通路７は、略Ｌ字状に曲折している。上側壁部２は、本例では、上側壁部本体３３と、上側壁部本体３３に一体的に形成された円筒部３４と、円筒部３４の一端面に一体的に形成された円環状板部３５と、円筒部３４及び円環状板部３５に固着された補強円環状板部３６とを具備しており、円筒部３４及び補強円環状板部３６の内面により軸端部収容凹所３７が形成されている。
【００２１】
羽根部材９は、中央軸部４１と、中央軸部４１に一体的に形成されていると共に軸心４２に対して対称に配された一対の羽根部４３及び４４とを具備している。羽根部４３及び４４の夫々は、羽根部材９による通路７の開放状態（図１及び図２に示す状態）で、通路７の空気流４５によって揚力を生じて通路７を閉塞する方向Ｒ１の回転モーメントを生じるように、湾曲している。中央軸部４１は、上側壁部２及び下側壁部３側に孔４６及び４７を有しており、羽根部４３及び４４から軸方向に上側壁部２に向かって突出する中央軸部４１の円筒状の上端部４８は、軸端部収容凹所３７に配されている。
【００２２】
支持機構１０は、上側壁部２及び下側壁部３のうちの少なくとも一方、本例では上側壁部２の円環状板部３５及び補強円環状板部３６を貫通して当該円環状板部３５及び補強円環状板部３６に固定されていると共に外周面に螺旋溝５１を有し、しかも、羽根部材９に形成された孔４６に羽根部材９に対して相対的に鉛直方向Ｘに移動自在であって軸心４２の回りで方向Ｒ１及びＲ２に羽根部材９に対して相対的に回転自在に挿着された固定軸５２と、孔４６において固定軸５２の螺旋溝５１に係合すると共に孔４６において中央軸部４１の上端部４８に一体的に形成されて羽根部材９に配された突起５３と、上側壁部２及び下側壁部３のうちの他方、本例では下側壁部３に固着されて取付けられていると共に羽根部材９に形成された孔４７に鍔付きブッシュ５４を介して羽根部材９に対して相対的に鉛直方向（上下方向）Ｘに移動自在であって軸心４２の回りで方向Ｒ１及びＲ２に羽根部材９に対して相対的に回転自在に挿着された支持軸５５とを具備している。
【００２３】
支持機構１０は、螺旋溝５１への突起５３の係合で、羽根部材９が通路７を閉塞する方向Ｒ１に回転される際に当該羽根部材９を上側壁部２側に上昇させる一方、例えば強風が止んで通路７の空気流４５によって生起されたＲ１方向の回転モーメントが羽根部材９において減少する際に、上側壁部２側に上昇させられた羽根部材９のその自重及び下降力付与手段１１による下側壁部３側への降下において通路７を開放する方向である方向Ｒ２への羽根部材９の回転を生じさせるようになっている。
【００２４】
下降力付与手段１１は、羽根部材９の上端部４８に設けられていると共に複数枚の重ね合わされた円環状板５６からなる重錘５７を具備している。下降力付与手段１１は、羽根部材９に生じた回転モーメントに起因する羽根部材９の上側壁部２側への上昇力に抗する下降力を重錘５７の重量により羽根部材９に付与するようになっている。上端部４８に設ける円環状板５６の枚数を変えて重錘５７の重量を変化させることにより、羽根部材９に付与する下降力、換言すれば羽根部材９に生じる回転モーメントに起因する羽根部材９の上昇力に抗する力を変えることができ、したがって、羽根部材９で閉塞する通路７の空気流４５の流速の大きさを円環状板５６の枚数を変えることで設定できる。
【００２５】
以上の換気装置１では、図１及び図２に示す通路７の開放状態では、建物内外１２及び１３の気圧差に基づいて建物内外１２及び１３に対して導入通路２６及び通路７を介して給排気が行われて、新鮮な建物外１３の空気が建物内１２に供給され、汚染された建物内１２の空気が建物外１３に排出されて、而して建物内１２は自然換気される。
【００２６】
そして、図１及び図２に示す通路７の開放状態では、羽根部材９は、図２に示すように下方に下降されてその下端面６１がブッシュ５４を介して下側壁部３に当接しているために方向Ｒ２には回転できないようになっている一方、その上端面６２が上側壁部２に対して隙間６３をもっているために通路７の閉塞方向、即ち方向Ｒ１に自由回転可能になっている結果、斯かる通路７の開放状態で建物外１３で突発的な強風が吹いて導入通路２６及び通路７を介して建物内１２に強風が吹き込もうとすると、通路７を通る高速空気流に基づく羽根部材９に生じる揚力により羽根部材９に方向Ｒ１の回転モーメントが発生し、この回転モーメントが羽根部材９の自重及び下降力付与手段１１に基づく下方向力によって決定される値よりも大きくなると、羽根部材９が方向Ｒ１に回転され始め、この回転において螺旋溝５１への突起５３の係合で羽根部材９が上昇され、最後に図３及び図４に示すように、羽根部４３の先端がシール部材３１に羽根部４４の先端がシール部材３２に夫々当接すると共に、羽根部材９の下端面６１が下側壁部３から離れる一方、その上端面６２が上側壁部２に近接した回転状態にされて、通路７は羽根部材９により閉塞されるようになる。突発的な強風が止んで、通路７を通る高速空気流に基づく羽根部材９に生じる揚力が弱まると、羽根部材９の自重及び下降力付与手段１１に基づく下方向力により羽根部材９が下降され始めると共にこの下降において螺旋溝５１への突起５３の係合により羽根部材９が方向Ｒ２に回転されて最後に図１及び図２に示す回転状態にされて、通路７は開放されるようになる。
【００２７】
建物外１３から建物内１２に向かう通路７の空気流がそれ程高速でない場合も、その空気流速に対応して羽根部材９に生じる揚力により当該羽根部材９が通路７を閉塞しない程度にＲ１方向に回転される結果、通路７は、建物外１３から建物内１２に向かう通路７の空気流速に応じてその開度を調節されるようになっている。
【００２８】
換気を希望しない場合等においては、耐圧開口蓋２３を鉛直軸２４の回りで回転させて、図５に示すように縦枠１６と縦枠１８との間に配して、取っ手３０を回して取っ手３０に設けられた掛け金７０を、耐圧開口蓋２３に形成されたスリット７１を介して、縦枠１８にビス７２を介して取付けられた係止板７３のスリット７４に挿入することにより、通路７の建物内１２側の開口２２を閉塞する。
【００２９】
斯かる換気装置１によれば、通路７の開放状態で、通路７の空気流４５によって通路７を閉塞する方向Ｒ１の回転モーメントを羽根部材９に生じさせるようになっているために、例えば、建物外１３で突発的に強風が生じた場合にもこの強風に基づいて通路７の閉塞を直ちに行い得て、この突発的な強風による空気流４５の建物内１２への流入を阻止でき、而して、建物内１２の作業者又は居住者の不快感を可能な限り少なくできると共に強風に基づく埃及び砂塵等の建物内１２での舞い上がりを最小限にし得、しかも、上側壁部２から下側壁部３まで伸びて通路７に回転自在に配された羽根部材９を具備しているために、窓１５の縦枠１６の近傍の部位に縦枠１６に沿って配することができる上に、上側壁部２側に上昇させられた羽根部材９の降下において通路７の開放方向への羽根部材９の回転を生じさせるように支持機構１０がなっているために、強風が止んだ場合に通常の換気に自動的に戻すことができる。
【００３０】
また換気装置１によれば、下降力付与手段１１により適宜の下降力を羽根部材９に付与できる結果、通路７の閉塞を行う強風の大きさを選択できる。
【００３１】
ところで、上記の換気装置１では、固定軸５２に螺旋溝５１を設ける一方、羽根部材９に突起５３を設けて支持機構１０を構成したが、これに代えて、固定軸５２の外周面に突起５３を設ける一方、羽根部材９に螺旋溝５１を設けて支持機構１０を構成してもよく、また上記の換気装置１では、上側壁部２に固定軸５２を固定し、固定軸５２を羽根部材９の孔４６に軸方向に移動自在であって回転自在に挿着したが、これに代えて、外周面に螺旋溝５１を有した回転軸を羽根部材９に固着する一方、上側壁部２に孔４６に相当する孔であって回転軸が軸方向に移動自在であって回転自在に挿着される孔を設けると共にこの孔において回転軸の螺旋溝に係合する突起５３に相当する突起を上側壁部２に設けて支持機構１０を構成してもよく、更に、突起５３に相当する突起を外周面に有した回転軸を羽根部材９に固着する一方、この回転軸を上側壁部に形成された孔に軸方向に移動自在であって回転自在に装着すると共に、当該孔において回転軸の突起に係合する螺旋溝を上側壁部２に設けて支持機構１０を構成してもよい。
【００３２】
また上記の換気装置１では、支持軸５５を下側壁部３に固着し、支持軸５５を羽根部材９の孔４７に軸方向Ｘに移動自在であって回転自在に挿着して支持機構１０を構成したが、これに代えて、下側壁部３に孔４７に相当する孔を設け、この孔に軸方向に移動自在に挿着された支持軸５５を羽根部材９に取付けて支持機構１０を構成してもよく、この場合、支持軸５５は、羽根部材９及び下側壁部３のうちの少なくとも一方に対して回転自在となっていればよい。
【００３３】
更に上記の換気装置１では、羽根部材９の上端部４８に設けられた重錘５７でもって下降力付与手段１１を構成したが、これに代えて又はこれと共に、上側壁部２の補強円環状板部３６と羽根部材９の上端部４８との間に介在された弾性部材、例えばコイルばねをもって下降力付与手段１１を構成してもよい。
【００３４】
【発明の効果】
本発明によれば、建物外で強風が生じた場合にもこの強風に基づいて通路の閉塞を直ちに行い得、建物内の作業者又は居住者の不快感を可能な限り少なくできると共に強風に基づく埃及び砂塵等の建物内での舞い上がりを最小限にし得、しかも、窓の縦枠又はこの近傍等の部位に縦枠に沿って配することができる上に、強風が止んだ場合に通常の換気に自動的に戻すことができる換気装置を提供することができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の実施の形態の好ましい一例の水平断面説明図である。
【図２】図１に示す例の一部の垂直断面説明図である。
【図３】図１に示す例の動作説明図である。
【図４】図１に示す例の動作説明図である。
【図５】図１に示す例の動作説明図である。
【符号の説明】
１ 換気装置
２ 上側壁部
３ 下側壁部
７ 通路
８ 枠手段
９ 羽根部材
１０ 支持機構
１２ 建物内
１３ 建物外
Claims (13)
- 上側壁部及び下側壁部を有すると共にこれら上側壁部及び下側壁部により建物内外を連通する通路を画成する枠手段と、上側壁部から下側壁部まで伸びて通路に回転自在に配された羽根部材と、この羽根部材を上側壁部及び下側壁部に回転自在に支持する支持機構とを具備しており、羽根部材は、当該羽根部材による通路の開放状態で、通路の空気流によって通路を閉塞する方向の回転モーメントを生じるようになっており、支持機構は、羽根部材が通路を閉塞する方向に回転される際に当該羽根部材を上側壁部側に上昇させる一方、上側壁部側に上昇させられた羽根部材の降下において通路を開放する方向への羽根部材の回転を生じさせるようになっており、支持機構は、螺旋溝と、この螺旋溝に係合する突起とを具備している換気装置。
- 上側壁部及び下側壁部を有すると共にこれら上側壁部及び下側壁部により建物内外を連通する通路を画成する枠手段と、上側壁部から下側壁部まで伸びて通路に回転自在に配された羽根部材と、この羽根部材を上側壁部及び下側壁部に回転自在に支持する支持機構とを具備しており、羽根部材は、当該羽根部材による通路の開放状態で、通路の空気流によって通路を閉塞する方向の回転モーメントを生じるようになっており、支持機構は、羽根部材が通路を閉塞する方向に回転される際に当該羽根部材を上側壁部側に上昇させる一方、上側壁部側に上昇させられた羽根部材の降下において通路を開放する方向への羽根部材の回転を生じさせるようになっており、支持機構は、上側壁部及び下側壁部のうちの少なくとも一方に固定されていると共に螺旋溝を有した固定軸と、この固定軸の螺旋溝に係合すると共に羽根部材に配された突起とを具備している換気装置。
- 上側壁部及び下側壁部を有すると共にこれら上側壁部及び下側壁部により建物内外を連通する通路を画成する枠手段と、上側壁部から下側壁部まで伸びて通路に回転自在に配された羽根部材と、この羽根部材を上側壁部及び下側壁部に回転自在に支持する支持機構とを具備しており、羽根部材は、当該羽根部材による通路の開放状態で、通路の空気流によって通路を閉塞する方向の回転モーメントを生じるようになっており、支持機構は、羽根部材が通路を閉塞する方向に回転される際に当該羽根部材を上側壁部側に上昇させる一方、上側壁部側に上昇させられた羽根部材の降下において通路を開放する方向への羽根部材の回転を生じさせるようになっており、支持機構は、上側壁部及び下側壁部のうちの少なくとも一方に固定されていると共に突起を有した固定軸と、この固定軸の突起に係合すると共に羽根部材に形成された螺旋溝とを具備している換気装置。
- 上側壁部及び下側壁部を有すると共にこれら上側壁部及び下側壁部により建物内外を連通する通路を画成する枠手段と、上側壁部から下側壁部まで伸びて通路に回転自在に配された羽根部材と、この羽根部材を上側壁部及び下側壁部に回転自在に支持する支持機構とを具備しており、羽根部材は、当該羽根部材による通路の開放状態で、通路の空気流によって通路を閉塞する方向の回転モーメントを生じるようになっており、支持機構は、羽根部材が通路を閉塞する方向に回転される際に当該羽根部材を上側壁部側に上昇させる一方、上側壁部側に上昇させられた羽根部材の降下において通路を開放する方向への羽根部材の回転を生じさせるようになっており、支持機構は、上側壁部及び下側壁部のうちの少なくとも一方に形成された孔に回転自在に挿入されていると共に螺旋溝を有した回転軸と、孔において回転軸の螺旋溝に係合すると共に上側壁部及び下側壁部のうちの少なくとも一方に配された突起とを具備しており、回転軸は、羽根部材に固着されている換気装置。
- 上側壁部及び下側壁部を有すると共にこれら上側壁部及び下側壁部により建物内外を連通する通路を画成する枠手段と、上側壁部から下側壁部まで伸びて通路に回転自在に配された羽根部材と、この羽根部材を上側壁部及び下側壁部に回転自在に支持する支持機構とを具備しており、羽根部材は、当該羽根部材による通路の開放状態で、通路の空気流によって通路を閉塞する方向の回転モーメントを生じるようになっており、支持機構は、羽根部材が通路を閉塞する方向に回転される際に当該羽根部材を上側壁部側に上昇させる一方、上側壁部側に上昇させられた羽根部材の降下において通路を開放する方向への羽根部材の回転を生じさせるようになっており、支持機構は、上側壁部及び下側壁部のうちの少なくとも一方に形成された孔に回転自在に挿入されていると共に突起を有した回転軸と、孔において回転軸の突起に係合すると共に上側壁部及び下側壁部のうちの少なくとも一方に形成された螺旋溝とを具備しており、回転軸は、羽根部材に固着されている換気装置。
- 突起は、転がり自在な鋼球からなる請求項１から５のいずれか一項に記載の換気装置。
- 支持機構は、上側壁部及び下側壁部のうちの他方に取付けられていると共に羽根部材に形成された孔に軸方向に移動自在に挿着された支持軸を具備している請求項２から５のいずれか一項に記載の換気装置。
- 支持機構は、上側壁部及び下側壁部のうちの他方に形成された孔に軸方向に移動自在に挿着されていると共に羽根部材に取付けられている支持軸を具備している請求項２から５のいずれか一項に記載の換気装置。
- 羽根部材は、当該羽根部材による通路の開放状態で通路の空気流によって通路を閉塞する方向の回転モーメントを生じるように、湾曲している請求項１から８のいずれか一項に記載の換気装置。
- 回転モーメントに起因する羽根部材の上側壁部側への上昇力に抗する下降力を羽根部材に付与する下降力付与手段を更に具備している請求項１から９のいずれか一項に記載の換気装置。
- 下降力付与手段は、羽根部材に設けられる重錘を具備している請求項１０に記載の換気装置。
- 重錘は、少なくとも一枚の円環状板からなる請求項１１に記載の換気装置。
- 下降力付与手段は、上側壁部及び下側壁部のうちの少なくとも一方と羽根部材との間に介在された弾性部材を具備している請求項１０から１２のいずれか一項に記載の換気装置。
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