JP6839009B2 - 換気装置及び建具 - Google Patents

Description

本発明は、室内を換気する換気装置及び該換気装置を備えた建具に関する。

住宅やビル等の建物の外壁には、窓と共に換気装置が設置されることがある。換気装置は、窓を開放せずに室内を換気することができ、安全性や防犯性の面で利点がある。

例えば特許文献１には、枠体の開口部を開閉して室内への風量を調整する風量調整板を備えた換気装置が開示されている。この構成では、開口部に連通する通風口を除いて枠体の室外側を覆う外板カバーを枠体に固定しており、風量調整板はこの外板カバーの室内側で可動する。

特開２０１５−１９０６８２号公報

上記した通り、特許文献１の構成では、枠体の室外側に外板カバーを固定し、その内側で風量調整板が可動する。このため、風量調整板の可動範囲が枠体の見込み寸法内のみに限定されており、特に弱風時の換気効率を確保することが難しい。

本発明は、上記従来技術の課題を考慮してなされたものであり、換気効率を向上することができる換気装置及び該換気装置を備えた建具を提供することを目的とする。

本発明に係る換気装置は、室内外方向に連通する開口部を有した枠体と、前記開口部の室外側で該開口部を開閉する方向に移動することで該開口部を通過する風量を調整する羽根部材と、前記羽根部材の室外側で前記枠体に支持されて前記開口部を開閉可能な外側パネルとを備えた換気装置であって、前記羽根部材は、前記枠体又は外側パネルに対して回動自由に支持されると共に、前記開口部を開くように室外側に移動する開き方向に対する負荷を受けており、前記羽根部材及び前記外側パネルは、それぞれ少なくとも一部が前記枠体の室外側見付け面よりも室外側に張り出した回動位置まで開き動作可能に構成されており、前記羽根部材に対して前記開き方向に対する負荷を付与する構成として、前記羽根部材にその自重による負荷を付与する自重負荷機構、又は、前記羽根部材を前記開き方向に常時付勢することで負荷を付与する弾性体、を備え、前記羽根部材に対して前記開き方向に対する負荷を付与する構成として前記自重負荷機構を用いる場合には、該自重負荷機構は、前記羽根部材の一側部に設けられ、前記枠体の縦枠に沿って延在する軸部材と、前記枠体に設けられ、前記軸部材を軸回りに回転自由に支持すると共に、前記軸部材の下向き端面と対面配置されて該下向き端面と当接することで前記羽根部材の重量を受け止める上向き端面を有した軸受部材と、を備え、前記軸部材の下向き端面及び前記軸受部材の上向き端面が、前記軸部材の軸方向に対して上下方向に傾斜する傾斜面で形成された構成であることを特徴とする。

このような構成によれば、当該換気装置は、換気時に羽根部材及び外側パネルを室外側見付け面よりも室外側に張り出した位置まで開くことができる。このため、換気装置（枠体）の見込み幅を最小限に抑えつつも、換気口の開口面積を大きく確保することができる。また、当該換気装置を設置した建物外壁に沿って流れた風（ビル風）を効率的に取り込むことができる。その結果、無風時や弱風時でも十分な換気性能を得ることができ、換気効率が向上する。

本発明に係る換気装置において、前記羽根部材の先端部には、前記羽根部材が前記外側パネルに当接又は近接した状態で該外側パネルの内面から室内側に向かって離間する方向に延在する風受け面が設けられた構成であってもよい。そうすると、羽根部材の初期可動時には風受け面で効率よく風圧を受けることができる。その結果、羽根部材が外側パネルの内面に密着して風圧を効率よく受けることができず、初期可動が生じ難くなることを回避できる。

本発明に係る換気装置において、前記風受け面は、前記羽根部材の先端部に装着された可撓性を有する羽先部材、又は前記羽根部材の先端部に回動可能に装着された羽先部材に設けられた構成であってもよい。そうすると、羽根部材の可動時には風受け面に当たる風圧によって羽先部材が変形又は回動し、風圧をより垂直に近い向きで受けることができる。その結果、羽根部材が風圧を一層効率よく受けることができるようになる。

本発明に係る換気装置において、前記羽根部材の内面には、該羽根部材が前記開口部を閉じるように室内側に可動した状態で、該内面と前記開口部との間に形成される換気経路に介在する水切り片が突出形成された構成であってもよい。そうすると、例えば当該換気装置での換気時に風雨を受けた場合であっても、雨水を水切り片でトラップすることができる。その結果、室内側に雨水等が浸入することを抑制できる。

本発明に係る換気装置において、前記羽根部材及び前記外側パネルは、前記開口部の一側部にそれぞれ支持され、それぞれの室外に対する開口方向が同一である構成であってもよい。そうすると、羽根部材及び外側パネルが、例えば建物の外壁面から同一方向に揃って開口するため、外壁面に沿って吹くビル風等をより効率的に取り込むことができ、換気効率が一層向上する。

本発明に係る換気装置において、前記開口部の室内側で前記枠体に支持されて該開口部を開閉可能な内側パネルと、前記外側パネルの開閉動作と前記内側パネルの開閉動作とを連動するリンク機構とを備える構成であってもよい。そうすると、室内側から内側パネルを開き操作するだけで、外側パネル及びこれに追従して羽根部材を開き動作させることができ、換気操作が容易となる。

本発明に係る建具は、上記構成の換気装置と、前記枠体の少なくとも一方の縦枠と連結された窓とを備えることを特徴とする。このような構成によれば、換気装置と窓を一体の建具として建物に設置でき、外観品質や施工効率が高い。

本発明によれば、換気効率を向上することができる。

図１は、本発明の一実施形態に係る換気装置を備えた建具を室外側から見た姿図である。 図２は、図１に示す建具を室内側から見た姿図である。 図３は、内側パネル及び外側パネルを閉じた状態での換気装置の横断面図である。 図４は、換気装置の内側パネル及び外側パネルを開いた状態での横断面図である。 図５は、換気装置の縦断面図である。 図６は、自重負荷機構の構成を示す正面図であり、図６（Ａ）は、羽根部材が無風又は微風を受けている状態を示す図であり、図６（Ｂ）は、羽根部材が強風を受けている状態を示す図である。 図７は、換気装置に風力が付与された際の羽根部材の動作を示す横断面図であり、図７（Ａ）は、羽根部材が無風又は弱風を受けている状態を示す図であり、図７（Ｂ）は、図７（Ａ）に示す状態から羽根部材が閉じ方向に移動した状態を示す図であり、図７（Ｃ）は、図７（Ｂ）に示す状態から羽根部材がさらに閉じ方向に移動した状態を示す図である。

以下、本発明に係る換気装置について、この装置を備えた建具を例示して好適な実施の形態を挙げ、添付の図面を参照しながら詳細に説明する。

図１は、本発明の一実施形態に係る換気装置１０を備えた建具１２を室外側から見た姿図である。図２は、図１に示す建具１２を室内側から見た姿図である。換気装置１０は、窓１４と連結された建具１２として建物外壁の開口部に設置され、室外の空気を取り込んで室内を換気する装置である。

図１及び図２に示すように、窓１４は、窓枠１６と、窓枠１６の開口部に嵌め殺した窓ガラス１８とを備える嵌め殺し窓である。窓枠１６は、上窓枠１６ａと、下窓枠１６ｂと、左右の縦窓枠１６ｃ，１６ｄとを四周枠組みした構成である。各窓枠１６ａ〜１６ｄは、例えばアルミニウム等の金属又は塩化ビニル樹脂（ＰＶＣ）等の樹脂の押出形材である。

本実施形態では、嵌め殺し窓の窓１４と換気装置１０とを連結した構成の建具１２を例示する。建具１２は、嵌め殺し窓以外、例えば引違い窓等のスライディング窓、開き窓等の回転窓、上げ下げ窓等の各種構成の窓と換気装置１０を連結した構成でもよい。建具１２は、換気装置１０と窓１４とが連結されず、例えば建物外壁を間に挟んでそれぞれ独立して設置された構成でもよい。換気装置１０は単独で設置されてもよい。

図１及び図２に示すように、換気装置１０は、枠体２０と、枠体２０の開口部２２を開閉する内側パネル２４及び外側パネル２５と、開口部２２を通過する風量を調整する風量調整弁となる羽根部材２６とを備える定風量型換気装置である。

枠体２０は、上枠２０ａと、下枠２０ｂと、左右の縦枠２０ｃ，２０ｄとを四周枠組みした構成である。各枠２０ａ〜２０ｄは、例えばアルミニウム等の金属又は塩化ビニル樹脂（ＰＶＣ）等の樹脂の押出形材である。換気装置１０は、一方の縦枠２０ｃが窓１４の一方の縦窓枠１６ｃと連結固定されることで建具１２を構成する。

本出願において、見込み方向とは建具１０の室内外方向、つまり室内側から室外側に向かう方向又はその逆方向（図中に矢印Ｚで示す方向）をいい、見込み面とは見込み方向に沿って延在する面をいう。見付け方向とは見込み方向に直交する方向であり、上下方向に長尺な縦枠２０ｃ，２０ｄ等の場合はその長手方向に直交する左右方向（図中に矢印Ｘで示す方向）をいい、左右方向に長尺な上枠２０ａ及び下枠２０ｂ等の場合はその長手方向に直交する上下方向（図中に矢印Ｙで示す方向）をいう。見付け面とは見付け方向に沿った面をいう。枠状部材の内側（内周）とは、例えば枠体２０の開口部２２を設けた枠内部分をいう。枠状部材の外側（外周）とは、例えば枠体２０の建物躯体に固定される枠外部分をいう。

図３は、内側パネル２４及び外側パネル２５を閉じた状態での換気装置１０の横断面図である。図４は、換気装置１０の内側パネル２４及び外側パネル２５を開いた状態での横断面図である。図５は、換気装置１０の縦断面図である。

図３〜図５に示すように、開口部２２は、枠体２０の内側で室内外方向に連通している。開口部２２は、換気装置１０の室内外に空気を流通させることで室内を換気するための換気経路Ｓの一部を構成する。開口部２２は、枠体２０の内側に突出形成された枠状の仕切り壁２８の内側に形成されている。

仕切り壁２８は、枠体２０を室内外に連通する換気経路Ｓを室内外方向に仕切る壁部材である。換気経路Ｓは、仕切り壁２８によって室内側経路Ｓ１と、室外側経路Ｓ２とに仕切られ、これら各経路Ｓ１，Ｓ２間が開口部２２によって連通している。仕切り壁２８は、上枠２０ａ及び下枠２０ｂの内側見込み面から内側に突出した上片２８ａ及び下片２８ｂと、縦枠２０ｃ，２０ｄの内側見込み面から内側に突出した縦片２８ｃ，２８ｄとで枠状に形成されている。本実施形態の場合、上片２８ａは上枠２０ａの内側見込み面に装着した内壁部材２９ａに設け、下片２８ｂは下枠２０ｂの内側見込み面に装着した内壁部材２９ｂに設けている。内壁部材２９ａ，２９ｂは、それぞれ各枠２０ａ，２０ｂと一体成形されてもよい。

開口部２２には、網戸３０が設けられている。網戸３０は、各片２８ａ〜２８ｄの内側見込み面に装着固定されている。網戸３０は、レール等を用いて開閉可能に構成されてもよい。

内側パネル２４は、開口部２２の室内側で一方の縦枠２０ｄに回動可能に支持された扉である。内側パネル２４の一側部には、上下方向に沿った軸片２４ａが設けられている。縦枠２０ｄの内側見込み面には、縦片２８ｄの室内側となる位置に上下方向に沿ったヒンジ片３２が設けられている。軸片２４ａ及びヒンジ片３２は、回転自由に係合されることで内側パネル２４の回動用のヒンジとなる。内側パネル２４は、枠体２０の見込み幅内に収納された全閉位置（図３参照）から、枠体２０の室内側見付け面３３よりも室内側に張り出した全開位置（図４参照）まで開閉可能である。

内側パネル２４は、正面視で開口部２２に対応する部分に見込み方向に厚みを持った中空構造部２４ｂを有する。中空構造部２４ｂは、全閉位置で換気経路Ｓの室内側経路Ｓ１の大部分を埋めた状態となる。中空構造部２４ｂの上下両縁部は、それぞれ各片２８ａ，２８ｂに装着された気密材３４と当接する。内側パネル２４の上下左右各縁部の見込み方向室内側には、それぞれ戸当たり片２４ｃが設けられている。各戸当たり片２４ｃは、各枠２０ａ〜２０ｄの内側見込み面に設けた突出片に装着された気密材３４と当接する。これにより内側パネル２４は、全閉位置で上下左右縁部が各気密材３４に当接し、気密性及び水密性が確保される（図３及び図５参照）。内側パネル２４の室内側面には、開閉操作用のハンドル３６が取り付けられている。

外側パネル２５は、開口部２２の室外側で一方の縦枠２０ｄに回動可能に支持された扉である。外側パネル２５の一側部には、上下方向に沿った軸片２５ａが設けられている。縦枠２０ｄの内側見込み面には、縦片２８ｄの室外側となる位置に上下方向に沿ったヒンジ片３８が設けられている。軸片２５ａ及びヒンジ片３８は、回転自由に係合されることで外側パネル２５の回動用のヒンジとなる。外側パネル２５は、枠体２０の見込み幅内に収納された全閉位置（図３参照）から、枠体２０の室外側見付け面３７よりも室外側に張り出した全開位置（図４参照）まで開閉可能である。

外側パネル２５は、全閉位置で枠体２０の室外側見付け面３７に略面一となり、内側パネル２４よりも薄い有底容器構造である。外側パネル２５の室内側面である内面３９の左右両側部付近には、それぞれ室内側に向かって突出した側壁２５ｂ，２５ｃが設けられている。外側パネル２５は、ヒンジ片３８側とは反対側の開放端部２５ｄが側壁２５ｂよりも縦枠２０ｃに向かって突出している。これにより全閉位置で外側パネル２５と縦枠２０ｃとの間の隙間から装置内部が容易に視認し難い目隠し構造となっている（図３参照）。

上枠２０ａの内側見込み面の室外側端部には、全閉位置の外側パネル２５の上端面と接触する水切り部材４１が設けられている。水切り部材４１は、開いた状態の外側パネル２５を全閉位置まで閉じる際に外側パネル２５の上端面に摺接し、この上端面に溜まった雨水等を室外に掃き出す機能を有する。水切り部材４１は、全閉位置にある外側パネル２５と上枠２０ａとの間の隙間から雨水等が室外側経路Ｓ２に浸入することも防止する。

図３〜図５に示すように、内側パネル２４と外側パネル２５は、その開閉動作が上下一対のリンク機構４０によって連動する。各リンク機構４０は、一対のアーム部材４２，４３と、スライダ４４とを有する。各リンク機構４０は、上下対称構造である以外は同一構造のため、以下では主に下側のリンク機構４０について説明し、上側のリンク機構４０については同一の参照符号を付して詳細な説明を省略する。

一方のアーム部材４２は、一端部が回転軸４２ａを介して内側パネル２４に回転自由に連結され、他端部が回転軸４２ｂを介してスライダ４４に回転自由に連結されている。他方のアーム部材４３は、一端部が回転軸４３ａを介して外側パネル２５に回転自由に連結され、他端部がアーム部材４２と共通の回転軸４２ｂを介してスライダ４４に回転自由に連結されている。スライダ４４は、下枠２０ｂの内側見込み面に設けたレール４６に対して摺動可能に係合している。レール４６は、下枠２０ｂを構成する内壁部材２９ｂに設けた下片２８ｂより室内側の内側見込み面に突設されている。レール４６は、下枠２０ｂの長手方向に延在している。なお、上側のリンク機構４０のレール４６は、上枠２０ａを構成する内壁部材２９ａに設けた上片２８ａより室内側の内側見込み面に突設されている。

従って、リンク機構４０は、内側パネル２４及び外側パネル２５が全閉位置にある状態では、スライダ４４が各パネル２４，２５のヒンジ側となる縦枠２０ｄに最も近接したスライド位置にある（図３参照）。この状態からハンドル３６を把持して内側パネル２４を室内側に開き操作すると、一方のアーム部材４２がスライダ４４側の回転軸４２ｂを回動中心として室内側に開き動作する。そうすると、スライダ４４がアーム部材４２によって引っ張られ、縦枠２０ｄ側から反対側の縦枠２０ｃ側にスライドする。この際、スライドするスライダ４４によって他方のアーム部材４３が押圧されて外側パネル２５を室外側に向かって押圧する。このため、内側パネル２４と連動して外側パネル２５も開き動作する。最終的には、図４に示すようにスライダ４４がレール４６上に設けたストッパ４７に当接し、各パネル２４，２５が全開位置となる。この状態では、スライダ４４はストッパ４７に併設した保持ばね４８に保持されるため、各パネル２４，２５の全開状態が維持される。

一方、内側パネル２４を開き操作とは反対側に向かって閉じ操作すると、スライダ４４が保持ばね４８から離脱して今度は縦枠２０ｄ側に向かってスライドし、外側パネル２５も閉じ動作することになる。

なお、図５に示すように、スライダ４４は、上片２８ａ及び下片２８ｂよりも室内側となる位置に配設されている。このため、外側パネル２５側の上下のアーム部材４３は、それぞれ上片２８ａ及び下片２８ｂに設けた貫通孔４５に挿通されている。そこで、この貫通孔４５の室外側をモヘア４９で塞ぐことで、貫通孔４５から室内側への虫やごみ等の異物の侵入を防止している。なお、開口部２２から室内側への異物の侵入は網戸３０によって防止される。

図３〜図５に示すように、羽根部材２６は、開口部２２の室外側で一方の縦枠２０ｄに回動可能に支持されている。羽根部材２６は、外側パネル２５に対して回動可能に支持されてもよい。羽根部材２６の一側部には、縦枠２０ｄに沿って鉛直方向に延在する軸部材５０が設けられている。枠体２０の内側見込み面には、縦片２８ｄの室外側であってヒンジ片３８の室内側となる位置に軸受部材５２が設けられている。軸部材５０は軸受部材５２に対して軸回りに回転自由に支持され、これにより羽根部材２６が縦枠２０ｄに対して回動可能に支持されている。羽根部材２６は、枠体２０の見込み幅内で室外側経路Ｓ２に収納された全閉位置（図３参照）から、枠体２０の室外側見付け面３７よりも室外側に張り出した全開位置（図４参照）まで開閉可能である。羽根部材２６は、室外側に移動する開き方向に対する負荷を常時受けている。

羽根部材２６は、ヒンジ側である軸部材５０から開放端側である先端部２６ａに向かって順に、戸当たり部２６ｂと、傾斜部２６ｃと、本体部２６ｄと、先端部２６ａとを有する板状部材である。羽根部材２６は、例えばアルミニウム等の金属又は塩化ビニル樹脂（ＰＶＣ）等の樹脂の押出形材である。

図３に示す全閉位置を基準として説明すると、戸当たり部２６ｂは、軸部材５０からＸ方向で縦枠２０ｄから縦枠２０ｃに向かう方向（以下、「Ｘ１方向」という）に沿って延びた板部である。傾斜部２６ｃは、戸当たり部２６ｂの先端より多少基端寄りの位置からＸ１方向に向かって次第に室外側に傾斜した板部である。本体部２６ｄは、外側パネル２５の内面３９に当接又は近接した位置でＸ１方向に向かって延びた板部である。本体部２６ｄの内面には、２本の水切り片５４が突設されている。先端部２６ａは、本体部２６ｄの先端部に設けられたポケット形状部であり、羽先部材５６が装着されている。

羽根部材２６は、その先端部２６ａに設けた羽先部材５６と、縦枠２０ｃとの間の隙間に換気口６２を形成する。この換気口６２は、室外から開口部２２を介して室内への風の流入口となり、羽根部材２６の移動に応じて開口面積が変化する。換気口６２は、羽根部材２６が全閉位置で開口面積が最小となり、羽根部材２６が全開位置で開口面積が最大となる。本実施形態の場合、図３から明らかなように、羽根部材２６の全閉位置とは、換気口６２（及び開口部２２）を完全に閉塞するものではなく、その開口面積を最小にする位置である。

各水切り片５４は、本体部２６ｄの内面にＸ方向に並んで設けられている。各水切り片５４は、Ｘ１方向に向かって次第に室内側に傾斜すると共に、先端がＸ１方向に屈曲した板部である。各水切り片５４は、外側パネル２５の開放端部２５ｄと縦枠２０ｃとの間の隙間から室外側経路Ｓ２に流入し、羽根部材２６の内面に沿って開口部２２へと流れる雨水等の水分を除去するための部材である。

縦枠２０ｃ（縦片２８ｃ）に水切り羽根５８（図３中の２点鎖線参照）を取り付けた構成としてもよい。すなわち、羽根部材２６の全閉位置で水切り片５４が水切り羽根５８と互い違いに配置されると、クランク状の水切り経路を形成でき、防水性能が一層向上する。水切り羽根５８は、例えば羽根部材２６の本体部２６ｄを略反転させた構造であり、水切り片５４と互い違いに配置される一対の水切り片５８ａを有する。

羽先部材５６は、ゴム系材料や樹脂系材料等によって形成されることで、可撓性を有すると共にある程度の剛性を有する部材である。羽先部材５６は、先端部２６ａからＸ１方向に向かって次第に室内側に傾斜するように配置されている。すなわち羽先部材５６は、羽根部材２６が外側パネル２５の内面３９に当接又は近接した状態で（図３及び図４参照）、外側パネル２５の内面３９から室内側に向かって離間する方向に延在している。このため、羽根部材２６が内面３９に当接又は近接した状態で、羽先部材５６と内面３９との間には隙間Ｇが形成される。その際、羽先部材５６の先端は、外側パネル２５の見込み幅（側壁２５ｂ）よりも室内側に突出した状態となる（図３参照）。羽先部材５６の隙間Ｇ側の面（外面）は、換気口６２から流入した風を受ける風受け面５６ａとして機能する。

次に、羽根部材２６を開き方向に動作させる自重負荷機構６０について説明する。図６は、自重負荷機構６０の構成を示す正面図であり、図６（Ａ）は、羽根部材２６が無風又は微風を受けている状態を示す図であり、図６（Ｂ）は、羽根部材２６が強風を受けている状態を示す図である。

図６に示すように、自重解放機構６０は、軸部材５０と軸受部材５２とを有する。

軸部材５０は、羽根部材２６の一側部（縦枠２０ｄ側の側部）に設けられて鉛直方向に延びた筒体５０ａと、筒体５０ａの上下開口からそれぞれ上下に突出する一対の軸部５０ｂ，５０ｂと、下側の軸部５０ｂを囲む下向き端面５０ｃとを有する。各軸部５０ｂは、基端部が筒体５０ａに嵌挿されて先端部が上下に突出した構造であるが、筒体５０ａと一体構造でもよい。下向き端面５０ｃは、軸部５０ｂの軸方向に対して上下方向に傾斜する傾斜面（テーパ形状面）である。つまり下向き端面５０ｃは、筒体５０ａの下端部を軸方向と交差する斜め方向に切断した形状である。

軸受部材５２は、上下の軸部５０ｂ，５０ｂに対応するように上下一対設けられている。上側の軸受部材５２は、上側の軸部５０ｂを回転自由に且つ昇降自由に支持する筒体である。下側の軸受部材５２は、下側の軸部５０ｂを回転自由に且つ昇降自由に支持する筒体である。下側の軸受部材５２には、挿入された軸部５０ｂを囲む上向き端面５２ａが設けられている。上向き端面５２ａは、軸部５０ｂの軸方向に対して上下方向に傾斜する傾斜面（テーパ形状面）である。つまり上向き端面５２ａは、軸受部材５２を軸方向と交差する斜め方向に切断した形状である。

図６（Ａ）に示すように、羽根部材２６に風や外側パネル２５からの外力が付与されていない状態では、軸部材５０の下向き端面５０ｃと軸受部材５２の上向き端面５２ａとが互いに密着して１本の筒形状を構成する。すなわち、羽根部材２６に自重以外の負荷が付与されていない状態では、羽根部材２６の重量によって下向き端面５０ｃが上向き端面５２ａを滑り落ち、羽根部材２６が開き方向に回動する。このため、羽根部材２６は、図４に示す全開位置にある。

図６（Ａ）に示す状態から風や外側パネル２５からの外力を受けて羽根部材２６が閉じ方向に回動すると、図６（Ｂ）に示すように、下向き端面５０ｃが上向き端面５２ａを滑り上がり、羽根部材２６が閉じ方向に回動する。このため、羽根部材２６が図３に示す全閉位置になった状態では、図６中の高さＨ分だけ全閉位置より上昇した位置に配置される。

羽根部材２６を開き方向に動作させる機構は、自重負荷機構６０以外でもよい。例えば、自重負荷機構６０に代えて、図３中に２点鎖線で示すコイルばね６４やねじりコイルばね６６を用いてもよい。コイルばね６４は、羽根部材２６と外側パネル２５の内面３９との間に連結され、羽根部材２６を外側パネル２５に近接する開き方向に常時付勢する弾性体である。ねじりコイルばね６６は、軸部材５０に外挿され、羽根部材２６を開き方向に常時付勢する弾性体である。

次に、換気装置１０の動作を説明する。図７は、換気装置１０に風力が付与された際の羽根部材２６の動作を示す横断面図であり、図７（Ａ）は、羽根部材２６が無風又は弱風を受けている状態を示す図であり、図７（Ｂ）は、図７（Ａ）に示す状態から羽根部材２６が閉じ方向に移動した状態を示す図であり、図７（Ｃ）は、図７（Ｂ）に示す状態から羽根部材２６がさらに閉じ方向に移動した状態を示す図である。

図３に示すように内側パネル２４及び外側パネル２５を全閉位置とした状態では、羽根部材２６は外側パネル２５によって閉じ方向に押圧された状態にある。このため、羽根部材２６は、自重による開き方向への負荷に抗して軸部材５０の下向き端面５０ｃが軸受部材５２の上向き端面５２ａを滑り上がった位置にある（図６（Ａ）参照）。

この状態では、羽根部材２６は戸当たり部２６ｂが縦片２８ｄに当接又は近接した全閉位置にある（図３参照）。なお、羽根部材２６が全閉位置にある状態でも、羽根部材２６と縦片２８ｃとの間には風が流通可能な最小の開口面積を持った換気口６２が確保される。但し、この場合は内側パネル２４が全閉位置にあって気密材３４によって換気経路Ｓ（開口部２２）の室内側が完全に閉塞された状態にある。このため、風や雨水等が室内に入り込むことはない。

次に、室内を換気する際は、ハンドル３６を把持して内側パネル２４を室内側に開き操作する。そうすると、リンク機構４０を介して外側パネル２５も室外側に開き動作し、外側パネル２５から羽根部材２６への押圧力が開放される。このため、羽根部材２６は、自重負荷機構６０によって開き方向に付与される自重により、開き動作する外側パネル２５に追従するように開き動作する。図４に示すように内側パネル２４及び外側パネル２５が全開位置となると、羽根部材２６も外側パネル２５の内面３９に当接又は近接してそれ以上の開き方向への回動が規制された全開位置となる。

この状態では、外側パネル２５及び羽根部材２６が室外側に大きく張り出している（図４参照）。このため、換気口６２の開口面積が最大となり、無風や弱風であっても開口部２２から室内への風量を確保でき、十分な換気性能を確保できる。

図４に示す状態で換気装置１０が強風を受けた場合には、換気口６２から流入した風が隙間Ｇから羽先部材５６の風受け面５６ａに当たる。この風受け面５６ａ全体で受ける風圧が、自重負荷機構６０による羽根部材２６の開き方向への自重を超えると、羽根部材２６が閉じ方向に移動し始める（図４中に２点鎖線で示す矢印参照）。そして、風力が大きくなると羽根部材２６が次第に閉じ方向に移動して換気口６２の開口面積が小さくなり、室内に流入する風量を抑制する。その結果、開口部２２を通過する室内への風量は、室外での風力にかかわらずに略一定に維持されるため、定風量での換気が可能となる。

但し、羽根部材２６が図４中に２点鎖線で示す全閉位置となった後、さらに風力が大きくなった場合であっても換気口６２の開口面積は変化しない。しかしながら、この場合の換気口６２の開口面積は非常に小さいため、室内への風量は次第に上昇するが過度に大きくなることは回避できる。

ところで、このような羽根部材２６の閉じ動作時には、羽根部材２６の全開位置からの初期可動時には羽先部材５６の風受け面５６ａで円滑に風Ｗの風圧を受けることができる（図７（Ａ）参照）。このため、羽根部材２６が全長に亘って外側パネル２５に密着し、初期可動に必要な風力が過大となることを回避でき、羽根部材２６の初期可動が円滑となる。すなわち、図７（Ａ）の状態では、羽根部材２６は風Ｗの方向と略同一方向を向いているため、軸部材５０による回動動作が起動し難い状態にあるが、羽根部材２６によって円滑な起動が可能となっている。なお、羽先部材５６に代えて、形材である羽根部材２６の先端部２６ａに羽先部材５６（風受け面５６ａ）と同様な形状を設けてもよい。また、羽先部材５６は、その根元が羽根部材２６の先端部２６ａに回動可能に軸支された構造でもよく、この場合、羽根部材５６は必ずしも可撓性を有する必要はない。

本実施形態では、羽先部材５６は可撓性を有する。このため、風受け面５６ａに当たる風圧によって羽先部材５６が室内側に首を振るように変形する（図７（Ｂ）参照）。これにより、羽先部材５６が風Ｗの風圧をより垂直に近い向きで受けることができるため、羽根部材２６の初期可動がより円滑となる。その結果、図７（Ｃ）に示すように変形した羽先部材５６による受圧作用により、羽根部材２６が円滑に閉じ動作する。なお、羽先部材５６を羽根部材２６の先端部２６ａに回動可能に軸支した構造の場合にも、図７（Ｂ）〜図７（Ｃ）に示す構成例と同様に羽先部材５６が回動し、羽根部材２６の円滑な同時動作が可能である。

以上のように、本実施形態に係る換気装置１０は、室内外方向に連通する開口部２２を有した枠体２０と、開口部２２の室外側で開口部２２を開閉する方向に移動することで開口部２２を通過する風量を調整する羽根部材２６と、羽根部材２６の室外側で枠体２０に支持されて開口部２２を開閉可能な外側パネル２５とを備える。この際、羽根部材２６は、枠体２０又は外側パネル２５に対して回動自由に支持されると共に、開口部２２を開くように室外側に移動する開き方向に対する負荷を受けている。そして、羽根部材２６及び外側パネル２５は、それぞれ少なくとも一部が枠体２０の室外側見付け面３７よりも室外側に張り出した回動位置まで開き動作可能である。

このように、当該換気装置１０は、換気時に羽根部材２６及び外側パネル２５を室外側見付け面３７よりも室外側に張り出した位置まで開くことができる。このため、換気装置１０（枠体２０）の見込み幅を最小限に抑えつつも、換気口６２の開口面積を大きく確保することができる。また、当該換気装置１０を設置した建物外壁に沿って流れた風（ビル風）を効率的に取り込むことができる。その結果、無風時や弱風時でも十分な換気性能を得ることができ、換気効率が向上する。しかも羽根部材２６を設けたことで、強風時には羽根部材２６が風圧に押されて閉じ動作して換気口６２の開口面積が調整される。このため、強風時等であっても所望の定風量で換気を行うことができる。

当該換気装置１０では、羽根部材２６の先端部２６ａには、羽根部材２６が外側パネル２５に当接又は近接した状態で外側パネル２５の内面３９から室内側に向かって離間する方向に延在する風受け面５６ａが設けられている。これにより、羽根部材２６の初期可動時には風受け面５６ａで効率よく風圧を受けることができる。その結果、羽根部材２６が外側パネル２５の内面３９に密着して風圧を効率よく受けることができず、初期可動が生じ難くなることを回避できる。

当該換気装置１０では、風受け面５６ａは、羽根部材２８の先端部２６ａに装着された可撓性を有する羽先部材５６、又は羽根部材２６の先端部に回動可能に装着された羽先部材５６に設けられている。これにより、羽根部材２６の可動時には、風受け面５６ａに当たる風圧によって羽先部材５６が変形又は回動し、風圧をより垂直に近い向きで受けることができる。その結果、羽根部材２６が風圧を一層効率よく受けることができるようになる。なお、羽先部材５６が可撓性を持った柔軟な構成であるため、羽根部材２６が風圧等で意図せずに閉じ動作した際、これと枠体２０との間に異物等が挟み込まれて羽根部材２６や枠体２０が破損し、或いは騒音が発生することを抑制できる。

当該換気装置１０では、羽根部材２６の内面には、羽根部材２６が開口部２２を閉じるように室内側に可動した状態で、この内面と開口部２２との間に形成される換気経路Ｓ（室外側経路Ｓ２）に介在する水切り片５４が突出形成されている。これにより、例えば換気装置１０での換気時に風雨を受けた場合であっても、雨水を水切り片５４でトラップすることができる。その結果、室内側に雨水等が浸入することを抑制できる。

当該換気装置１０では、羽根部材２６及び外側パネル２５は、開口部２２の一側部にそれぞれ支持され、それぞれの室外に対する開口方向が同一である。このため、羽根部材２６及び外側パネル２５が、例えば建物の外壁面から同一方向に揃って開口するため、外壁面に沿って吹くビル風等をより効率的に取り込むことができ、換気効率が一層向上する。

当該換気装置１０では、羽根部材２６はその自重で常時開き方向に負荷を受けている。このため、仮に換気装置１０の高さ寸法や幅寸法等のサイズを変更した場合であっても、羽根部材２６のサイズも同様に変更されることで、自重が増減し同時に風圧を受ける表面積も増減する。例えば羽根部材２６の高さ寸法が増加した場合には、その自重が増加し、その表面積も増加する一方、高さ寸法が減少した場合には、その自重が減少し、その表面積も減少する。このため、自重（重力）による開き方向の負荷の増減と、この自重に打ち勝つ風力の増減とが比例する。その結果、羽根部材２６のサイズにかかわらず、換気口６２の開口面積が室外での風力に応じた大きさに調整され、換気風量が一定に維持される。このように羽根部材２６のサイズが変更された場合であっても、羽根部材２６の自重による開き方向の負荷と、羽根部材２６の風力を受ける受圧面積とが比例関係となる。このため、弾性体を用いた従来構造に比べて、風力に対する羽根部材２６の開閉動作が円滑になり、装置サイズによる性能差を生じにくい。また、弾性体を用いて羽根部材２６を開き方向に付勢する構造に比べて、製造コストや製造効率が向上し、弾性体の劣化も生じないため、耐久性も確保できる。

なお、本発明は、上記した実施形態に限定されるものではなく、本発明の主旨を逸脱しない範囲で自由に変更できることは勿論である。

１０ 換気装置、１２ 建具、１４ 窓、１６ 窓枠、１８ 窓ガラス、２０ 枠体、２０ａ 上枠、２０ｂ 下枠、２０ｃ，２０ｄ 縦枠、２２ 開口部、２４ 内側パネル、２５ 外側パネル、２６ 羽根部材、２８ 仕切り壁、３０ 網戸、３３ 室内側見付け面、３７ 室外側見付け面、３９ 内面、４０ リンク機構、５０，７２ 軸部材、５０ａ 筒体、５０ｂ 軸部、５０ｃ 下向き端面、５２ 軸受部材、５２ａ 上向き端面、５４，５８ａ 水切り片、５６ 羽先部材、５６ａ 風受け面、６０ 自重負荷機構、６２ 換気口、Ｓ 換気経路

Claims (7)

1. 室内外方向に連通する開口部を有した枠体と、前記開口部の室外側で該開口部を開閉する方向に移動することで該開口部を通過する風量を調整する羽根部材と、前記羽根部材の室外側で前記枠体に支持されて前記開口部を開閉可能な外側パネルとを備えた換気装置であって、
   前記羽根部材は、前記枠体又は外側パネルに対して回動自由に支持されると共に、前記開口部を開くように室外側に移動する開き方向に対する負荷を受けており、
   前記羽根部材及び前記外側パネルは、それぞれ少なくとも一部が前記枠体の室外側見付け面よりも室外側に張り出した回動位置まで開き動作可能に構成されており、
   前記羽根部材に対して前記開き方向に対する負荷を付与する構成として、前記羽根部材にその自重による負荷を付与する自重負荷機構、又は、前記羽根部材を前記開き方向に常時付勢することで負荷を付与する弾性体、を備え、
   前記羽根部材に対して前記開き方向に対する負荷を付与する構成として前記自重負荷機構を用いる場合には、該自重負荷機構は、
   前記羽根部材の一側部に設けられ、前記枠体の縦枠に沿って延在する軸部材と、
   前記枠体に設けられ、前記軸部材を軸回りに回転自由に支持すると共に、前記軸部材の下向き端面と対面配置されて該下向き端面と当接することで前記羽根部材の重量を受け止める上向き端面を有した軸受部材と、
   を備え、前記軸部材の下向き端面及び前記軸受部材の上向き端面が、前記軸部材の軸方向に対して上下方向に傾斜する傾斜面で形成された構成である
   ことを特徴とする換気装置。
2. 請求項１に記載の換気装置において、
   前記羽根部材の先端部には、前記羽根部材が前記外側パネルに当接又は近接した状態で該外側パネルの内面から室内側に向かって離間する方向に延在する風受け面が設けられていることを特徴とする換気装置。
3. 請求項２に記載の換気装置において、
   前記風受け面は、前記羽根部材の先端部に装着された可撓性を有する羽先部材、又は前記羽根部材の先端部に回動可能に装着された羽先部材に設けられていることを特徴とする換気装置。
4. 請求項１〜３のいずれか１項に記載の換気装置において、
   前記羽根部材の内面には、該羽根部材が前記開口部を閉じるように室内側に可動した状態で、該内面と前記開口部との間に形成される換気経路に介在する水切り片が突出形成されていることを特徴とする換気装置。
5. 請求項１〜４のいずれか１項に記載の換気装置において、
   前記羽根部材及び前記外側パネルは、前記開口部の一側部にそれぞれ支持され、それぞれの室外に対する開口方向が同一であることを特徴とする換気装置。
6. 請求項５に記載の換気装置において、
   前記開口部の室内側で前記枠体に支持されて該開口部を開閉可能な内側パネルと、
   前記外側パネルの開閉動作と前記内側パネルの開閉動作とを連動するリンク機構と、
   を備えることを特徴とする換気装置。
7. 請求項１〜６のいずれか１項に記載の換気装置と、前記枠体の少なくとも一方の縦枠と連結された窓とを備えることを特徴とする建具。

Images