JP4743705B2

JP4743705B2 - 換気レジスター

Info

Publication number: JP4743705B2
Application number: JP2006008570A
Authority: JP
Inventors: 道広小池; 浩司中邨; 蓴草場
Original assignee: 株式会社長谷工コーポレーション; 株式会社建友
Priority date: 2006-01-17
Filing date: 2006-01-17
Publication date: 2011-08-10
Anticipated expiration: 2026-01-17
Also published as: JP2007192428A

Description

本発明は、壁を通して外気を室内に導入するための給気孔構造に係わり、更に詳しくはその換気レジスターに関する。

近年、住宅の高気密化・高断熱化が進み、十分な換気を行わないと二酸化炭素濃度が高くなり、特に新築住宅などではホルムアルデヒドや揮発有機化合物（ＶＯＣ：ＶａｐｏｒＯｒｇａｎｉｃＣｏｍｐｏｓｉｔｉｏｎ）の濃度が高くなりすぎることがある。更に、不十分な換気により湿度が高くなってカビやダニが発生し、アレルギーを引き起こすこともある。

これらの問題を解決するために、本発明の発明者等は、特許文献１の「住宅用換気構造」を創案し出願している。以下、この換気構造を「２４時間換気システム」と呼ぶ。

２４時間換気システムは、気密性の保たれた住宅（例えばマンション）のほぼ中央部に設置され室内空気を外部に直接排気する中央排気装置と、外気と接する外壁に設けられ外気と室内を連通する連通用給気孔とを備える。中央排気装置は、連通用給気孔から室内を通って外部まで流れるエアサイクルを形成し、かつ騒音が十分低い低風量で連続運転するようになっている。従って、この構成により、低流量の２４時間換気により、給気孔からの外気が室内を通って外部まで流れるエアサイクルを形成し、騒音をほとんど発生させることなく、室内汚染物の濃度を低く抑えることができる。

かかる２４時間換気システムには、外気と室内を連通する連通用給気孔が不可欠であり、この給気孔の室内側には、給気孔の開口面積を変化させ給気流量を調節するために換気レジスターが取り付けられる。
かかる換気レジスターは、例えば特許文献２〜５に開示されている。

特開平１１−２８７４９３号公報、「住宅用換気構造」特開２０００−３０４３２１号公報、「換気レジスター」特開２００１−２６３７８３号公報、「換気レジスタ」特開２００５−１６８３４号公報、「換気レジスタ」特開２００４−２３３０３３号公報、「寒冷地用換気レジスター」

しかし、上述した従来の換気レジスターには、以下の問題点があった。
（１）特許文献２〜４の換気レジスターの場合、換気レジスターの正面に開口があるため、壁面の貫通孔から流入した外気が身体の一部（例えば顔）に直接当たる場合がある。そのため、特に寒冷地では冷気が直接当たるのを嫌い、連通用給気孔をガムテープ等で塞いでいることがあり、２４時間換気システムの実効が得られないおそれがあった。
（２）この対策としての特許文献５の「寒冷地用換気レジスター」では、冷気が直接当たるのをレジスターカバーで防止できるが、開口面積の調整のためレジスターカバーをその都度外す必要がある。
（３）また、従来の換気レジスターは、開口位置の再現が困難であり、使用者が好みの開口位置を再現するためには、何度も微調整する必要があった。
（４）さらに、従来の換気レジスターは、完全に閉じても隙間があり隙間からの冷気を防止できなかった。
特に、強風時には、外気の圧力が高く、換気レジスターを閉じても空気が流入して風切音（「ピュー」という高温や「ブァー」という低温）が連続的に鳴り続け、その部屋だけでなく全室で響きわたり、不眠やノーローゼの原因となることもある。そのため、完全に閉止して風切音を無くすことが強く要望されていた。
（５）さらに、逆に完全に開いても開口面積は給気孔断面積の半分以下であり、それ以上の開口比率を得るには、特許文献４のように複雑な構造が必要であった。
（６）また、「寒冷地用換気レジスター」では、レジスターカバーの存在により流入空気が壁側に偏向され、壁に汚れが付着することがあった。

本発明は、上述した種々の問題点を解決するために創案されたものである。すなわち、本発明の目的は、壁面の貫通孔から流入した外気が身体に直接当たるのを防ぐことができ、部品を外すことなく開口面積の調整が容易にでき、好みの開口位置の再現が容易であり、完全に閉じて隙間からの冷気の侵入を防止でき、完全に開いて給気孔断面積の半分以上の開口面積を容易に得ることができ、流入空気による壁の汚れを防止することができる換気レジスターを提供することにある。

本発明によれば、外気を導入する壁面の貫通孔に取り付けられ中央に開口を有するレジスター本体と、該開口を塞ぐ大きさのレジスターキャップと、該レジスターキャップをレジスター本体に連結しかつレジスターキャップをレジスター本体に密着させ又は離隔させる連結開閉装置とを備え、
該連結開閉装置は、レジスターキャップに一端が固定されレジスター本体側に延びる円筒形のネジ軸と、レジスター本体に固定され前記ネジ軸がその長さ方向に擦動可能に嵌合する中空円筒形の軸受部材とを有し、
前記ネジ軸はその周囲に螺旋溝を有し、前記軸受部材は該螺旋溝に嵌合する球体と、該球体を螺旋溝に付勢する付勢手段とを有し、
前記螺旋溝は、その勾配が全閉側は小さく全開側は大きい不等勾配螺旋溝であり、かつその途中に前記球体がより深く嵌合する複数の深溝部を有している、ことを特徴とする換気レジスターが提供される。

また、前記レジスターキャップの内面に取り付けられ前記開口からの外気をその表面に沿って壁面に付着することなく室内に導入する外気導入ガイドを備える、ことが好ましい。

また、前記外気導入ガイドは、レジスターキャップの中央部がレジスター本体側に膨らんだ山形形状である、ことが好ましい。

また、前記外気導入ガイドは、前記レジスターキャップの内面との間に結露防止用の断熱中空部を有する、ことが好ましい。

また、前記外気導入ガイドは、螺旋状又は放射状のフィンを有する、ことが好ましい。

また、前記壁面の貫通孔内に取り付けられる円筒形部とその内面に設けられた周方向の複数のバヨネット突起とを有するバヨネットマウントを備え、
前記レジスター本体は、前記バヨネット突起と着脱可能な連結アームを有し、連結アームの着脱によりレジスター本体をバヨネットマウントに着脱する、ことが好ましい。

また、前記バヨネットマウントの外気側に着脱可能なフィルターを有する、ことが好ましい。

上記本発明の構成によれば、外気を導入するレジスター本体の開口を塞ぐ大きさのレジスターキャップをレジスター本体に連結しかつレジスターキャップをレジスター本体に密着させ又は離隔させる連結開閉装置を備えるので、レジスターキャップにより壁面の貫通孔から流入した外気が身体に直接当たるのを防ぐことができる。

また、連結開閉装置が、レジスターキャップに固定された円筒形のネジ軸と、レジスター本体に固定された中空円筒形の軸受部材とを有し、ネジ軸が螺旋溝を有し、軸受部材が螺旋溝に嵌合する球体と、球体を螺旋溝に付勢する付勢手段とを有するので、レジスターキャップを単に手で回転させるだけで、球体と螺旋溝との螺合によりレジスターキャップをレジスター本体に密着又は離脱する方向に移動させることができ、部品の一部（カバー等）を外すことなく開口面積の調整が容易にできる。

さらに、螺旋溝がその途中に球体がより深く嵌合する複数の深溝部を有している構成により、球体が深溝部とより深く嵌合するクリックストップ位置において、開口位置の再現が容易にできる。
また螺旋溝の全閉側の勾配が小さいので、レジスターキャップを隙間なく完全に閉じて隙間からの冷気の侵入を防止できる。
さらに、螺旋溝の全開側の勾配が大きいので、レジスターキャップの回転角が小さくても（例えば１回転以下でも）レジスター本体との間隔を大きく開くことができ、給気孔断面積の半分以上（後述する実施例では８割以上）の開口面積を容易に得ることができる。

また、レジスターキャップの内面に外気導入ガイドを備えることにより、外気をその表面に沿って壁面に付着することなく室内に導入し、流入空気による壁の汚れを防止することができる。

また、外気導入ガイドが、レジスターキャップの内面との間に結露防止用の断熱中空部を有する構成により、レジスターキャップ表面の結露を防止できる。

また、バヨネット突起を有するバヨネットマウントを備え、レジスター本体の連結アームの着脱によりレジスター本体をバヨネットマウントに着脱する構成により、バヨネットマウントを壁面に接着剤，パッキン，コーキング材等で固定したままで、レジスター本体を少し捩じるだけでその着脱ができ、素人でも簡単に取付け／取外しができ、容易に内部点検や清掃ができる。

また、バヨネットマウントの外気側に着脱可能なフィルターを有する構成により、バヨネットマウントを外して背面から容易にフィルターを交換できる。

以下、本発明の好ましい実施形態を図面を参照して説明する。なお、各図において共通する部分には同一の符号を付し、重複した説明を省略する。
図１は、本発明の換気レジスターの第１実施形態を示す全体斜視図である。この図に示すように、本発明の換気レジスター１０は、レジスター本体１２、レジスターキャップ１４及び連結開閉装置１６を備える。

レジスター本体１２は、平板状のフランジ部１２ａと中空円筒形の円筒形部１２ｂとからなる。円筒形部１２ｂは、外気を導入する壁面の貫通孔に取り付けられ、中央にその内部を貫通する開口１３（貫通孔）を有する。開口１３は、円筒形の貫通孔であるのが好ましい。
レジスターキャップ１４は、レジスター本体１２の開口１３を塞ぐ大きさに形成された蓋部材である、このレジスターキャップ１４の形状は、開口１３が円形の場合、この例のように円形であるのが好ましい。なおこの例では、円形のレジスターキャップ１４をその中心を軸として人の指で回転するように、指がかかる半円弧状の凹み１４ａが円周部に設けられている。

連結開閉装置１６は、レジスターキャップ１４をレジスター本体１２に連結し、かつレジスターキャップ１４をレジスター本体１２に密着させ又は離隔させる機能を有する。

図１において、本発明の換気レジスター１０は、さらに、バヨネットマウント２２とフィルター２４を備える。
バヨネットマウント２２は、平板状のフランジ部２２ａと中空円筒形の円筒形部２２ｂとからなる。円筒形部２２ｂは、壁面の貫通孔内に接着剤，パッキン，コーキング材等で取付けられるのがよい。円筒形部２２ｂは、その内面に周方向の複数のバヨネット突起２２ｃを有する。
また、レジスター本体１２の円筒形部１２ｂには、バヨネットマウント２２のバヨネット突起２２ｃと着脱可能な連結アーム１２ｃを外周部に有しており、連結アーム１２ｃがバヨネット突起２２ｃと係合することによりレジスター本体１２をバヨネットマウント２２に着脱できるようになっている。

フィルター２４は、バヨネットマウント２２の外気側に着脱可能に構成されている。このフィルター２４は、例えば、花粉フィルター、粉塵フィルター、等からなる。花粉フィルターは、開口寸法が１〜３μｍの帯電フィルターからなり花粉（通常１０〜１００μｍ）の侵入を防ぐ機能を有する。また、粉塵フィルターは、開口寸法が約０．５ｍｍ前後のサランネットからなり、花粉よりは大きい粉塵の侵入を防ぐようになっている。更に、フィルター２４は、自然換気での通気ができるように低圧損に設定されている。
また、花粉フィルター、粉塵フィルター、等は、フィルターホルダ２５の前後に嵌め込まれ、このフィルターホルダ２５をバヨネットマウント２２の外気側内部に着脱するようになっている。

図２は、本発明の換気レジスターの分解断面図（Ａ）と組立断面図（Ｂ）である。この図に示すように、連結開閉装置１６は、円筒形のネジ軸１７と、中空円筒形の軸受部材１８とを有する。
また、図３は、ネジ軸１７の詳細図、図４は軸受部材１８の詳細図である。

図２において、円筒形のネジ軸１７は、レジスターキャップ１４に一端（図で左端）が固定され、レジスター本体側（図で右側）に延びる。またネジ軸１７はその周囲に螺旋溝１７ａを有する。
レジスターキャップ１４はほぼ平板状又はわずかに外方（図で左側）に膨らんだ円板部材であり、その中心にネジ軸１７の左端が円板部材に直交して固定される。ネジ軸１７は、軸受部材１８の中心孔に通した状態で、図示しないネジ等で着脱可能にレジスターキャップ１４に固定するのが好ましいが、接着剤等で一体化してもよい。

図３において、螺旋溝１７ａは、その勾配が全閉側（図で左側）は小さく、全開側（図で右側）は大きい不等勾配螺旋溝である。この例では、２条の螺旋溝１７ａは、ネジ軸１７の回りに３６０度（１回転）の範囲に形成され、その軸方向の全ストロークは、１８ｍｍに設定されている。また、その勾配は、全閉側の最初の４５度で軸方向のストロークが約２ｍｍ、全開側の最後の４５度で約７ｍｍ、その中間では滑らかに増大するように設定されている。
さらにこの図において、螺旋溝１７ａの途中に後述する球体１９がより深く嵌合する複数の深溝部１７ｂを有している。この深溝部１７ｂは、例えば、ネジ軸１７の回りに４５度毎に設け、球体１９が深溝部１７ｂとより深く嵌合するクリックストップ位置において、本発明の換気レジスター１０の開口位置の再現を容易にする役割を有する。

図２、４において、中空円筒形の軸受部材１８は、ネジ軸１７がその長さ方向に擦動可能に嵌合する中空円筒孔を有し、ネジ軸１７が嵌合した状態で図で右端部がレジスター本体１２に固定される。この固定は、この例では軸受部材１８に設けられた突起部１８ａの孔と、レジスター本体１２の中心円筒部１２ｄに設けられた突起部（図示せず）との嵌合によるが、その他の手段、例えば螺合結合や接着結合であってもよい。

また軸受部材１８はネジ軸１７の螺旋溝１７ａに嵌合する球体１９と、この球体１９を螺旋溝１７ａに付勢する付勢手段２０とを有する。
球体１９は、螺旋溝１７ａの溝（例えば溝幅２．６５ｍｍ）にその一部が嵌合する直径（例えば３ｍｍ）を有し、軸受部材１８を半径方向に貫通する貫通孔内に半径方向に移動可能に収納される。また付勢手段２０は、この例では、切れ目を有する金属製円環（Ｃ形金属リング）である。
金属製円環２０は、球体１９が収納された貫通孔を囲むリング状の溝に嵌め込まれ、球体１９を螺旋溝１７ａに向けて内側に付勢する。
この構成により、軸受部材１８の球体１９とネジ軸１７の螺旋溝１７ａとの螺合により、ネジとナットのように、レジスターキャップ１４をレジスター本体１２に対して回転し、レジスターキャップ１４をレジスター本体１２に密着させ、或いはレジスター本体１２から離脱する方向（離れる方向）に移動させることができる。

図５は、本発明の換気レジスターの使用状態を示す斜視図であり、図６はその断面図である。これらの図において、（Ａ）は全閉状態、（Ｂ）は全開状態を示している。

レジスターキャップ１４を右回転させると、軸受部材１８の球体１９とネジ軸１７の螺旋溝１７ａとの螺合により、ネジとナットのように、レジスターキャップ１４をレジスター本体１２に対して回転し、レジスターキャップ１４をレジスター本体１２に密着させ、図５（Ａ）の全閉状態にできる。

この状態では、螺旋溝１７ａはその勾配が最も小さい位置が球体１９と螺合しているため、レジスターキャップ１４を軽く右回転させるだけで、一種のくさびの効果で、レジスターキャップ１４をレジスター本体１２に強く押し付けることができる。従ってこの状態で、レジスターキャップ１４を隙間なく完全に閉じて隙間からの冷気の侵入を防止できる。なお、レジスターキャップ１４とレジスター本体１２の一方又は両方に、冷気をシールするパッキン等を取り付けてもよい。

また、図５（Ａ）の全閉状態において、レジスターキャップ１４を無理やり右回転させた場合、螺旋溝１７ａと合している球体１９が、付勢手段２０（Ｃ形金属リング）の付勢力に打ち勝って後退し、ネジ軸１７は空回りするので、ネジ軸１７や軸受部材１８の破損を回避することができる。

図５（Ａ）の全閉状態において、レジスターキャップ１４を左回転させると、軸受部材１８の球体１９とネジ軸１７の螺旋溝１７ａとの螺合により、ネジとナットのように、レジスターキャップ１４をレジスター本体１２に対して回転し、レジスターキャップ１４をレジスター本体１２から離して、図５（Ｂ）の全開状態にできる。

また、全閉状態と全開状態の中間位置では、レジスターキャップ１４に図示して三角形と、レジスター本体１２に４５度毎に示した線とが一致する位置で、球体１９が深溝部１７ｂとより深く嵌合するので、このクリックストップ位置で換気レジスター１０の開口位置を容易に再現できる。
なお、この三角形と線は例示であり、その他の記号や図形を用いても良く、或いは全く付けなくてもよい。

また、このクリックストップ位置における軸方向の隙間は、螺旋溝１７ａの勾配が全閉側（図で左側）は小さく、全開側（図で右側）は大きい不等勾配螺旋溝であるので、全閉側では隙間の変化が小さく、全開側では変化が大きい。従って、全閉側でレジスターキャップ１４をレジスター本体１２に強く押し付けることができるにもかかわらず、全開側では十分大きく開くことができる。

例えば、上述の例では、最大開口幅ｂは１８ｍｍであり、レジスター本体１２の開口径（２ｒ）は８６ｍｍである。従って、全開時の開口比率φは、２πｒｂ／πｒ^２＝２ｂ／ｒ＝２×１８／４３＝８３．７％であり、給気孔断面積の８割以上の開口面積が得られることがわかる。

また全開状態において、レジスターキャップ１４を無理やり左回転させた場合でも、全閉状態と同様に、球体１９が、ネジ軸１７が空回りするので、ネジ軸１７や軸受部材１８の破損を回避することができる。

図７は、本発明の換気レジスターの第２実施形態を示す全体断面図であり、この図は、全開状態を示している。

この図において、本発明の換気レジスター１０は、さらに外気導入ガイド３０を備える。外気導入ガイド３０は、レジスターキャップ１４の内面（図で右側）に取り付けられ、開口からの外気１をその表面に沿って壁面に付着することなく室内に導入するようになっている。この外気導入ガイド３０は、レジスターキャップ１４の中央部付近がレジスター本体側に膨らんだ山形形状であるのが好ましい。
その他の構成は、第１実施形態と同様である。
この構成により、外気１をその表面に沿って壁面に付着することなく室内に導入し、流入空気による壁の汚れを防止することができる。

また、外気導入ガイド３０は、レジスターキャップ１４の内面との間に結露防止用の断熱中空部３２を有し、レジスターキャップ表面の結露を防止するようになっている。この断熱中空部３２は、空洞のまま、空気の断熱層としてもよく、図示しない断熱材を充填してもよい。

図８は、本発明の換気レジスターの第３実施形態を示す全体断面図であり、この図は、全開状態を示している。

この図において、外気導入ガイド３０は、さらに螺旋状又は放射状のフィン３４を有する。その他の構成は、第１実施形態と同様である。
この構成により、外気１を螺旋状又は放射状のフィン３４により、旋回させ、或いは放射状に流すことができ、外気導入ガイド３０の表面に沿って壁面に付着することなく室内に導入し、かつ流入空気の分散を促進して、壁の汚れを一層防止することができる。

なお、本発明は上述した実施形態に限定されるものではなく、本発明の要旨を逸脱しない範囲で種々に変更できることは勿論である。例えば、上述した実施形態では、壁を通して外気を室内に導入するための換気レジスターについて主として説明したが、室内空気を排気するための換気レジスターにも同様に適用することができる。

本発明の換気レジスターの第１実施形態を示す全体構成図である。本発明の換気レジスターの分解断面図（Ａ）と組立断面図（Ｂ）である。ネジ軸１７の詳細図である。軸受部材１８の詳細図である。本発明の換気レジスターの使用状態を示す斜視図である。図５の断面図である。本発明の換気レジスターの第２実施形態を示す全体断面図である。本発明の換気レジスターの第３実施形態を示す全体断面図である。

符号の説明

１外気、１０換気レジスター、１２レジスター本体、
１２ａフランジ部、１２ｂ円筒形部、１２ｃ連結アーム、１３開口（貫通孔）、
１４レジスターキャップ、１４ａ凹み、１６連結開閉装置、
１７ネジ軸、１７ａ螺旋溝、１７ｂ深溝部、
１８軸受部材、１８ａ突起部、１９球体、
２０付勢手段（Ｃ形金属リング）、２２バヨネットマウント、
２２ａフランジ部、２２ｂ円筒形部、２２ｃバヨネット突起、
２４フィルター、２５フィルターホルダ、
３０外気導入ガイド、３２断熱中空部、
３４フィン、

Claims

外気を導入する壁面の貫通孔に取り付けられ中央に開口を有するレジスター本体と、該開口を塞ぐ大きさのレジスターキャップと、該レジスターキャップをレジスター本体に連結しかつレジスターキャップをレジスター本体に密着させ又は離隔させる連結開閉装置とを備え、
該連結開閉装置は、レジスターキャップに一端が固定されレジスター本体側に延びる円筒形のネジ軸と、レジスター本体に固定され前記ネジ軸がその長さ方向に擦動可能に嵌合する中空円筒形の軸受部材とを有し、
前記ネジ軸はその周囲に螺旋溝を有し、前記軸受部材は該螺旋溝に嵌合する球体と、該球体を螺旋溝に付勢する付勢手段とを有し、
前記螺旋溝は、その勾配が全閉側は小さく全開側は大きい不等勾配螺旋溝であり、かつその途中に前記球体がより深く嵌合する複数の深溝部を有している、ことを特徴とする換気レジスター。
前記レジスターキャップの内面に取り付けられ前記開口からの外気をその表面に沿って壁面に付着することなく室内に導入する外気導入ガイドを備える、ことを特徴とする請求項１に記載の換気レジスター。
前記外気導入ガイドは、レジスターキャップの中央部がレジスター本体側に膨らんだ山形形状である、ことを特徴とする請求項２に記載の換気レジスター。
前記外気導入ガイドは、前記レジスターキャップの内面との間に結露防止用の断熱中空部を有する、ことを特徴とする請求項２に記載の換気レジスター。
前記外気導入ガイドは、螺旋状又は放射状のフィンを有する、ことを特徴とする請求項２又は３に記載の換気レジスター。
前記壁面の貫通孔内に取り付けられる円筒形部とその内面に設けられた周方向の複数のバヨネット突起とを有するバヨネットマウントを備え、
前記レジスター本体は、前記バヨネット突起と着脱可能な連結アームを有し、連結アームの着脱によりレジスター本体をバヨネットマウントに着脱する、ことを特徴とする請求項１に記載の換気レジスター。
前記バヨネットマウントの外気側に着脱可能なフィルターを有する、ことを特徴とする請求項６に記載の換気レジスター。