JPH09184353A - 給排気開口構造及び給排気窓 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 建築物に装着される窓を利用して、自然換気
効果を高めた給排気開口構造及び給排気窓を得る。 【解決手段】 外壁を貫通して設けられた枠と、この枠
に装着された平板状の障子部とを備えた給排気開口及び
給排気窓において、前記開口の内外気圧差により、前記
障子部を前記枠に対して予め定められた角度で開放さ
せ、又は、前記障子部を閉塞する障子部開閉手段を備え
たもの。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、自然風・室内外の
気圧差・室内の空気の対流等を有効に利用して、室内の
自然換気を行うことのできる給排気開口構造及び給排気
窓に関するものである。

【０００２】

【従来の技術】最近の建築物は木造であっても気密性が
高く、種々の室内換気が検討されている。室内換気に
は、人工換気と自然換気とがある。自然換気には、室内
外の温度差による空気密度の差が原動力になる重力換気
と、建物の外壁に加わる風圧が原動力になる風力換気に
大別される。

【０００３】重力換気とは、重い外気は下方から室内に
流入し、室内の軽い空気は上方から流出して換気が行わ
れるものを言う。即ち、室内にはいろいろな熱源がある
ので、外部より高温側になることが普通の状態である。
このため室内の空気は膨張して軽く、外部の低温側の重
い空気と壁とを境にして併存するため、重い外気は下方
から室内に流入し、室内の軽い空気は上方から流出して
換気が行われる。

【０００４】風力換気とは、風が建物に当ると風上側の
壁面には正圧（押込む力）が生じ、風下側では負圧（吸
出す力）が生じることによって換気が行われるものを言
う。この圧力によって風力換気が生ずるのであるが、風
圧は風速によって大きく変化すると共に、風上側か風下
側かによって、また建物の形，建物の周囲の状況によっ
ても異なる。風圧の加わり方は、風圧係数によって示さ
れる。風力換気量は風速に比例するが、この風圧係数の
差も換気量に影響する重要な要素である。風上側と風下
側に開口部を設けると風圧係数の差が大となり、換気量
も多くなる。

【０００５】一方、人工換気には、給・排気ともに機械
力を用いる方法（第一種換気法）と、給気は送風機によ
るが排気は自然に行わせる方法（第二種換気法）と、排
気は送風機によるが給気は自然に行わせる方法（第三種
換気法）とがある。

【０００６】何れの方法も機械力を使って強制的に換気
を行うのであるが、給気が充分でなければ排気も充分に
行われないし、逆に排気が充分でなければ給気も充分で
なくなる。何れにしても換気が効果的に行われなくな
る。この意味では第一種は安定した換気法といえる。第
二種、第三種では自然に起こる排気や給気の状況によっ
て換気量が大きく左右される。

【０００７】風が排気口に向って吹くと、風力換気の経
路と人工換気の経路とが逆向きになるので、排気を自然
に行わせる第二種換気法では勿論のこと、排気を強制す
る第一種・第三種換気法においても、風が排気を相殺す
るために換気量は低下する。このため排気口の位置は、
その土地の最多風向きとの関連において考える必要があ
る。

【０００８】このような換気方法において、機械力を用
いる人工換気では、適当な換気量が常に得られ易いが、
駆動原の電力消費量は長期に亙ると膨大なものとなる。
従って、自然換気において、これに多少の設備を施すこ
とによって、動力を使わずに換気効果を高めることを目
的としたものが提案されている。

【０００９】例えば、ルーフベンチレータ等の換気筒
は、このための最も一般的なもので、主として外部の風
による吸引力を利用するものである。即ち、風力によっ
て負圧部分を作り、室内の空気を吸引するものである。

【００１０】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、ルーフ
ベンチレータ等の換気筒では、建築物の屋根等に開口を
設ける等の建築上の施工に特別の配慮を行う必要があっ
た。

【００１１】本発明は、建築物に装着される窓を利用し
て、自然換気効果を高めた給排気開口構造及び給排気窓
を得ることを目的とする。また、本発明は、特別の駆動
原を用いずとも自然に開閉動作を行わせることのできる
給排気窓を得ることを別の目的とする。

【００１２】

【課題を解決するための手段】本請求項１に記載された
発明に係る給排気開口構造では、外壁を貫通して設けら
れた枠と、この枠に装着された平板状の障子部とを備え
た給排気開口において、前記開口の内外気圧差により、
前記障子部を前記枠に対して予め定められた角度で開放
させ、又は、前記障子部を閉塞する障子部開閉手段を備
えたものである。

【００１３】本発明における給排気開口構造は、開口の
内外気圧差により障子部を開放させるか、又は、障子部
を閉塞する障子部開閉手段を備える。例えば無風又は窓
の内側の気圧が外側の気圧よりも高い場合や、窓の内側
の気圧が外側の気圧よりも低い場合に障子部を開閉させ
る。そして、この障子部開閉手段としては、例えば無風
又は開口の内側の気圧が外側の気圧よりも高い場合に障
子部を窓枠に対して予め定められた角度で開放させる動
作を行い、開口の内側の気圧が外側の気圧よりも低い場
合に前記障子部を閉塞する動作を行うものを開示する。
これにより、自然換気効果が高まる。

【００１４】ところで、本発明における給排気開口構造
は、建物の外壁を貫通して設けられる開口を用いる。例
えば、一般的な窓構造、通気口構造、排気口構造にも適
用可能である。従って、障子部もガラス、板等の板状の
ものが適用可能である。このような外壁を貫通して障子
部が配された給排気開口構造は、通気窓として総称され
るが、本発明での窓とは通気用窓だけでなく彩光用窓を
も指す。

【００１５】そこで、請求項２に記載された発明に係る
給排気窓では、窓枠と、この窓枠に水平回転軸を介して
回動自在に取付けられた平板状の障子部とを備えた給排
気窓において、無風又は窓の内側の気圧が外側の気圧よ
りも高い場合に前記障子部を前記窓枠に対して予め定め
られた角度で開放させ、尚且、外面に受ける風圧により
前記障子部を閉塞する障子部開閉手段を備えたもので
は、引き戸式のものに比べて障子部開閉手段の機構が簡
便であり、室内の空気の排気と室外からの空気の給気と
が水平回転軸付近を中性帯として、上部を排気に下部を
給気に用いることができ、室内換気を良好に行うことが
できる。

【００１６】尚、水平回転軸は、障子部の開閉に伴う摩
擦を極力抑制するために、ベアリング等を介して窓枠に
設置されることが肝要である。

【００１７】また、請求項３に記載された発明に係る給
排気窓では、窓枠と、この窓枠に水平回転軸を介して回
動自在に取付けられた平板状の障子部とを備えた給排気
窓において、前記水平回転軸が、この回転軸を中心とし
た障子部の一方の重心に係る回転モーメントと、障子部
の他方の重心に係る回転モーメントとがほぼ釣り合う位
置に設けられ、無風又は窓の内側の気圧が外側の気圧よ
りも高い場合にこの気圧差により前記障子部を前記窓枠
に対して予め定められた角度で開放させ、尚且、外面に
受ける風圧により前記障子部を閉塞する障子部開閉手段
を備えたものでは、障子部の開閉に殆ど力を必要とせ
ず、自然風の影響や重力換気の影響を受けて感度よく応
答することが可能である。

【００１８】尚、本発明で開示された障子部開閉手段と
は、無風又は窓の内側の気圧が外側の気圧よりも高い場
合や、窓の内側の気圧が外側の気圧よりも低い場合に障
子部を開閉させるものであればよい。例えば自然風を検
知した場合に、機械力で障子部を開閉させる機構もつも
の、障子部を予め定められた角度で開放させる機構と、
風が吹いてきた場合に閉塞させる機構とを組み合わせる
ものがある。

【００１９】具体的な自然風を検知した場合に、機械力
で障子部を開閉させる機構もつものとしては、請求項４
に記載された発明に係る給排気窓に示している通り、窓
枠と、この窓枠に水平回転軸を介して回動自在に取付け
られた平板状の障子部とを備えた給排気窓において、前
記水平回転軸が、この回転軸を中心とした障子部の一方
の重心に係る回転モーメントと、障子部の他方の重心に
係る回転モーメントとがほぼ釣り合う位置に設けられ、
前記障子部を前記窓枠に対して予め定められた角度に開
閉・保持する開閉駆動部を備えたものが開示される。

【００２０】即ち、障子部の回転に際して、殆ど力を必
要としないように、水平回転軸を障子部の回転モーメン
トがほぼ釣り合う位置に設けて、この障子部を駆動する
モータとこの駆動を伝える伝達機構とを備えた駆動部を
備えるため、小さな力で窓を開閉することができる。
尚、駆動部によって、機械的に開閉させるので、水平回
転軸は障子部に対して均等位置又は不均等位置の限定は
ない。

【００２１】またこの場合、障子部の駆動は、オペレー
タの指示で行ってもよいが、風速・風向センサと、駆動
を制御する制御手段とを組み合わせて、無風又は窓の内
側の気圧が外側の気圧よりも高い場合に開放させて、所
望の風速に達した場合に、対応する風向に設けられた給
排気窓を自動的に閉塞させるようにしてもよい。

【００２２】何れにしても、水平回転軸が障子部の回転
モーメントがほぼ釣り合う位置に設けられているので、
小出力のモータを用いた駆動部であっても容易に障子部
を開閉させることが可能となる。

【００２３】一方、障子部を予め定められた角度で開放
させる機構と、自然風が吹いてきた場合に閉塞させる機
構とを組み合わせて、駆動原を備えていなくても、自然
風の吹かない場合や吹いてきた場合に、好ましい動作を
行わせるものとして、開放機構と、閉塞機構とを個別に
考慮する。

【００２４】先ず、閉塞機構を備えた給排気窓として
は、障子部の上部又は下部に受風羽根・フィン等を設け
て風を受ける面積を水平回転軸の上部と下部とで差を持
たせることが開示されるが、好ましい閉塞機構を備えた
給排気窓としては、請求項５に記載の給排気窓に記載の
通り、窓枠と、この窓枠に水平回転軸を介して回動自在
に取付けられた平板状の障子部とを備えた給排気窓にお
いて、前記障子部の上部又は下部の一方に重りを設置
し、前記水平回転軸が、この回転軸を中心として、前記
重りを含んだ障子部の一方の重心に係る回転モーメント
と、障子部の他方の重心に係る回転モーメントとがほぼ
釣り合う位置に設けられ、無風又は窓の内側の気圧が外
側の気圧よりも高い場合にこの気圧差により前記障子部
を前記窓枠に対して予め定められた角度で開放させる障
子部開放手段を備えたものが示される。

【００２５】これは、重りを設置することによって、障
子部の水平回転軸で分割される面を不均等にすることに
より、自然風が吹いて来た場合等の外面に受ける風圧に
よって障子部を回動させる力を生じさせて閉塞すること
ができる。これにより、特別な駆動原を必要としなくて
も、自然風が吹くことにより、自動的に障子部が開放さ
れる。尚、この障子部の水平回転軸で分割される面を不
均等にすることは、室内の空気が暖まる等して窓の内側
の気圧が外側の気圧よりも高くなった場合に、障子部を
開放するようにも働く。

【００２６】また、障子部開放手段とは、無風又は窓の
内側の気圧が外側の気圧よりも高い場合にこの気圧差に
より障子部を窓枠に対して予め定められた角度で開放さ
せるものであればよく、例えば、バネ等の付勢手段等に
よって、無風時等に開放させるような機構である。尚、
前述のように、障子部の水平回転軸で分割される面を不
均等にして、窓の内側の気圧が外側の気圧よりも高い場
合に開放する機構も含まれる。

【００２７】また、本発明における障子部の窓枠に対す
る予め定められた角度は、自然風が吹いて来た場合等に
良好に風を受ける範囲で種々選択される。水平では自然
風が吹いても閉塞できず、逆に、殆ど立設状態に近い角
度では、室内の自然換気が良好に行われない。従って、
好ましくは垂直からの傾斜角度が３０〜６０度の間から
選ばれる。また、自然風が吹いて来た場合に閉塞させる
ために、水平回転軸で分割された広い面の方が、常に外
側になるように傾斜可能とする。

【００２８】一方、開放機構を備えた給排気窓として
は、例えば前述のような付勢手段等が開示されるが、好
ましい開放機構を備えた給排気窓としては、請求項６の
給排気窓に記載の通り、窓枠と、この窓枠に水平回転軸
を介して回動自在に取付けられた平板状の障子部とを備
えた給排気窓において、前記水平回転軸が、この回転軸
を中心として、障子部の一方の重心に係る回転モーメン
トと、障子部の他方の重心に係る回転モーメントとがほ
ぼ釣り合う位置に設けられ、尚且、両方の重心を合わせ
た重心位置の上位位置に設けられ、外面に受ける風圧に
より前記障子部を閉塞する障子部閉塞手段を備えたもの
が開示される。

【００２９】これは、両方の回転モーメントを相殺さ
せ、尚且両方の重心が合わさった重心位置よりも高い位
置に水平回転軸を設置して、無風又は窓の内側の気圧が
外側の気圧よりも高い場合に、所謂「ヤジロベエ」の原
理で開放させる開放機構である。即ち、両方の重心が合
わさった重心位置よりも高い位置に水平回転軸を設置
し、回動を規制するストッパ等が設置されない場合に
は、水平回転軸が重心位置の直上になるように静止され
る。これによって、人為的・機械的な操作なしに無風時
等に障子部を開放することができる。

【００３０】以上のような開放機構と、閉塞機構とを組
み合わせて、自然風によって、無風又は窓の内側の気圧
が外側の気圧よりも高い場合にこの気圧差により前記障
子部を前記窓枠に対して予め定められた角度で開放さ
せ、尚且、外面に受ける風圧により前記障子部を閉塞す
る給排気窓枠としては、請求項７に記載の給排気窓に記
載の通り、窓枠と、この窓枠に水平回転軸を介して回動
自在に取付けられた平板状の障子部とを備えた給排気窓
において、前記障子部の上部又は下部の一方に重りを設
置し、前記水平回転軸が、この回転軸を中心として、前
記重りを含んだ障子部の一方の重心に係る回転モーメン
トと、障子部の他方の重心に係る回転モーメントとがほ
ぼ釣り合う位置に設けられ、尚且、両方の重心を合わせ
た重心位置の上位位置に設けられたものが示される。

【００３１】ところで、開放機構と閉塞機構とを組み合
わせた場合に、開閉動作の応答を高めたり、低くしたり
するために、障子部に対する重りの相対位置を変化させ
ることにより、重りを含んだ障子部の重心位置を変化さ
せて、自然風による開閉動作を確実にしてもよい。

【００３２】また、台風などの強風時には、障子部と窓
枠との間に緩衝材を配して、障子部の激しい開閉による
振動を緩衝してもよい。また、ロック機構を障子部と窓
枠とに配して、台風などの風雨を伴う時に強風時に開閉
できないようにして、風だけでなく雨も室内に侵入させ
ないようにしてもよい。

【００３３】更に、給排気窓の障子部が開放した際に虫
の侵入を防ぐために、窓枠と障子部との間、又は、給排
気窓の外側或いは内側に網を設けてもよい。また、建築
物の外壁に隣接して多数の給排気窓を設けた場合に、隣
接する障子部同士を連結して、開閉動作を同期させるよ
うにしてもよい。また、この場合、強制的に開放状態と
する機構を組込んでいれば、火災時にこれら給排気窓の
全部又は一部を開放させることによって、排煙窓として
用いることも可能である。

【００３４】

【発明の実施の形態】本発明においては、外壁を貫通し
て設けられた枠と、この枠に装着された平板状の障子部
とを備えた給排気開口において、この開口の内外気圧差
により、障子部を前記枠に対して予め定められた角度で
開放させ、又は、障子部を閉塞する障子部開閉手段を備
えたものである。図１は本発明の給排気開口による給排
気の状態を模式的に示す説明図である。

【００３５】図に示す通り、例えばａ図のように、建築
物(10)の風上側に手動又はオペレーターによって開閉可
能な給気窓(12)を設け、風下側に開口の内外気圧差によ
って開閉可能な障子部(13a) を備えた排気開口(11a) を
設けた場合に、給気窓(12a)を開放すると、風は給気窓
(12a) から室内に給気され、排気開口(11a) を開放して
良好に排気される。給気窓(12a) を開放しなければ、排
気開口(11a) は開放されず、室内の空気の給排気は行わ
れない。

【００３６】また、ｂ図のように、建築物(10)の風上側
に開口の内外気圧差によって開閉可能な障子部(13b) を
備えた給気開口(11b) を設け、風下側に手動又はオペレ
ーターによって開閉可能な排気窓(12b) を設けた場合に
は、風圧が給気開口(11b) を開放しようとするが、排気
窓(12b) が閉塞していると、給気開口(11b) は開放され
ない。排気窓(12b) が開放されて初めて給気開口(11b)
は室内に給気された風圧によって開放される。

【００３７】更に、ｃ図のように、建築物(10)の風上側
に開口の内外気圧差によって開閉可能な障子部(13b) を
備えた給気開口(11b) を設け、風下側に開口の内外気圧
差によって開閉可能な障子部(13a) を備えた排気開口(1
1a) を設けた場合に、障子部(13a)(13b)のロック機構が
ない場合には、風圧によって給気開口(11b) の障子部(1
3b) を開放し、更に、排気開口(11a) の障子部(13a) を
開放して、給排気を行う。

【００３８】特に、窓枠と、この窓枠に水平回転軸を介
して回動自在に取付けられた平板状の障子部とを備えた
給排気窓において、無風又は窓の内側の気圧が外側の気
圧よりも高い場合に前記障子部を前記窓枠に対して予め
定められた角度で開放させ、尚且、外面に受ける風圧に
より前記障子部を閉塞する障子部開閉手段を備えたもの
では、障子部開閉手段によって、無風又は窓の内側の気
圧が外側の気圧よりも高い場合に平板状の障子部を窓枠
に対して予め定められた角度で開放させる動作を行い、
窓の内側の気圧が外側の気圧よりも低い場合に前記障子
部を閉塞する動作を行う給排気窓を建築物の風上側及び
風下側に設置した場合には、自然換気効果を高めること
ができる。

【００３９】具体的に説明すると、図２は本発明の給排
気窓を建築物に設置した場合の説明図である。図に示す
通り、自然風が吹いた場合には、建築物(20)の周辺に
は、風上側で正圧域(21)、風下側で負圧域(22)が発生す
る。従って、無風又は窓の内側の気圧が外側の気圧より
も高い場合に平板状の障子部(23)を窓枠に対して予め定
められた角度で開放させる動作を行い、窓の内側の気圧
が外側の気圧よりも低い場合に前記障子部(23)を閉塞す
る動作を行うことにより、自然換気が良好に行われる。

【００４０】特に、障子部は、窓枠に水平回転軸を介し
て回動自在に取付けられることにより、引き戸式のもの
に比べて障子部開閉手段の機構が簡便であり、室内の空
気の排気と室外からの空気の給気とが水平回転軸を中性
帯として、上部を排気に、下部を給気に別々に別けて用
いることができるため、換気効率が高く、室内換気を良
好に行うことができる。

【００４１】また特に、水平回転軸が、この回転軸を中
心とした障子部の一方の重心に係る回転モーメントと、
障子部の他方の重心に係る回転モーメントとがほぼ釣り
合う位置に設けられた場合には、障子部の開閉動作に
は、殆ど力を必要とせず、駆動原を用いて機械的に開閉
させる場合でも、小さな出力の駆動原を用いることがで
き、また、自然風の影響や重力換気の影響を受けて開閉
する場合も、感度よく応答することが可能である。

【００４２】尚、水平回転軸は、障子部の開閉に伴う摩
擦を極力抑制するために、ベアリング等を介して窓枠に
設置される。

【００４３】本発明で開示された障子部開閉手段とは、
例えば、自然風を検知した場合に機械力で障子部を開閉
させる機構もつものと、障子部を予め定められた角度で
開放させる機構と、風が吹いてきた場合に閉塞させる機
構とを組み合わせるものとがある。

【００４４】具体的な自然風を検知した場合に、機械力
で障子部を開閉させる機構をもつものとしては、水平回
転軸が、この回転軸を中心とした障子部の一方の重心に
係る回転モーメントと、障子部の他方の重心に係る回転
モーメントとがほぼ釣り合う位置に設けられ；障子部を
窓枠に対して予め定められた角度に開閉・保持する開閉
駆動部を備えたものが、障子部の回転に際して、殆ど力
を必要としないため、小出力の駆動原を用いることがで
き、好ましい。尚、この場合、駆動部によって機械的に
開閉させるので、水平回転軸は障子部に対して均等位置
又は不均等位置の限定は必要ない。

【００４５】またこの場合、障子部の駆動は、オペレー
タの指示で行ってもよいが、風速・風向センサと、駆動
を制御する制御手段とを組み合わせて、無風又は窓の内
側の気圧が外側の気圧よりも高い場合に開放させて、所
望の風速に達した場合に、対応する風向に設けられた給
排気窓を自動的に閉塞させるようにしてもよい。

【００４６】図３は本発明の機械力で障子部を開閉させ
る機構をもつ給排気窓の一実施例の構成の説明図であ
り、ａ図は側面図、ｂ図は正面図、ｃ図はｂ図の丸印の
拡大図である。図４は図３の要部の構成を示す説明図で
ある。図３に示す通り、立設した壁面に装着される窓枠
(30)には水平回転軸(32)を介して平板上の障子部(31)が
回動自在に取付けられている。

【００４７】この障子部(31)の上端部にはＬ字状の取付
け金具を介して重り(33)が上部方向に向けて設置されて
おり、水平回転軸(32)はこの重り(33)を含めた障子部(3
1)の上部の回転モーメントと、下部の回転モーメントと
がほぼ釣り合う位置に設置されている。従って、ストッ
パー等の障子部(31)の回転角度を規制するものがなけれ
ば、障子部(31)は小さな力で水平回転軸(32)回りを自在
に回ることとなる。また、重りを上部方向に向けて設置
することにより、小さい重りで回転モーメントが釣り合
うと共に、面外方向への飛び出しを抑えることができ
る。

【００４８】また、障子部(31)には、窓枠(30)に対して
予め定められた角度に開閉・保持する開閉駆動部とし
て、図４に示す通り、障子部(31)の上部位置にＬ字先端
部を連結され、Ｌ字曲折部を窓枠に回動自在に連結した
Ｌ字アーム(41)と、回動運動を駆動アーム(42)の角運動
に変えるパワーボックス(43)と、Ｌ字アーム(41)のＬ字
末端部に連結され、駆動アーム(42)の駆動をＬ字アーム
(41)に伝える連結ロッド(44)とが開示されている。

【００４９】一方、障子部を予め定められた角度で開放
させる開放機構と、自然風が吹いてきた場合に閉塞させ
る閉塞機構とを組み合わせて、駆動原を備えていなくて
も、自然風の吹かない場合や吹いてきた場合に、好まし
い動作を行わせる。尚、図３では重り(33)を配して水平
回転軸(32)が障子部(31)を不均等に分割するようにした
が、機械力で障子部(31)を開閉するので、重り(33)を配
さずにほぼ均等な面に分割してもよい。

【００５０】閉塞機構を備えた給排気窓としては、好ま
しくは障子部の上部又は下部の一方に重りを設置し；水
平回転軸が、この回転軸を中心として、前記重りを含ん
だ障子部の一方の重心に係る回転モーメントと、障子部
の他方の重心に係る回転モーメントとがほぼ釣り合う位
置に設けられることにより得られる。即ち、重りを設置
することによって、障子部の水平回転軸で分割される面
を不均等にすることにより、自然風が吹いて来た場合等
の外面に受ける風圧により障子部を閉塞することができ
る。尚、この障子部の水平回転軸で分割される面を不均
等にすることは、室内の空気が暖まる等して窓の内側の
気圧が外側の気圧よりも高い場合にも、障子部を開放す
るように働く。

【００５１】図５は本発明の一実施の形態の給排気窓の
障子部の動作を示す説明図である。図は障子部の側方か
らの動作を示す。即ち、給排気窓の平板状の障子部(51)
は水平回転軸(52)を介して立設された窓枠（図示せず）
に回動自在に取付けられている。この障子部(51)の上端
部には重り(53)が設置されており、水平回転軸(52)はこ
の重り(53)を含めた障子部の上部の回転モーメントと、
下部の回転モーメントとがほぼ釣り合う位置に設置され
ている。従って、ストッパー等の障子部(51)の回転角度
を規制するものがなければ、障子部(51)は小さな力で水
平回転軸(52)回りを自在に回ることとなる。

【００５２】障子部(51)の上端部に重り(53)が設置され
ているため、障子部(51)の上部の回転モーメントと下部
の回転モーメントとを釣り合わせるためには、障子部(5
1)の水平回転軸(52)で分割される面は、下部の方が広く
なる。このため、風が障子部(51)に向って吹いたり、障
子部(51)の内外で気圧差が生じると、障子部(51)の水平
回転軸(52)で分割された２つの面の面積の差に応じて障
子部(51)を回動させる回転力が生じることになる。

【００５３】従って、図に示すもので、開放されている
障子部(51)に向って、矢印の方向の風が吹くと、障子部
(51)は窓を閉塞する方向に回動する。また、閉塞されて
いる障子部(51)の内外で気圧の差が生じると、障子部(5
1)は窓を開放する方向に回動する。即ち、障子部(51)の
水平回転軸(52)で分割された２つの面が不均等であるこ
とが、障子部の閉塞機構又は開放機構として作用する。

【００５４】一方、開放機構を備えた給排気窓として
は、好ましくは、水平回転軸がこの回転軸を中心とし
て、障子部の一方の重心に係る回転モーメントと、障子
部の他方の重心に係る回転モーメントとがほぼ釣り合う
位置に設けられ、尚且、両方の重心を合わせた重心位置
の上位位置に設けられることにより得られる。即ち、水
平回転軸が、これを中心とした両方の重心を合わせた重
心位置の上位位置に設けられることにより、障子部に風
等の外部から力が働かない状態の時に、所謂「ヤジロベ
エ」の原理で開放させる。

【００５５】図６は本発明の別の実施の形態の給排気窓
の障子部の動作を示す説明図である。図は障子部の側方
からの動作を示す。即ち、給排気窓の平板状の障子部(6
1)は水平回転軸(62)を介して立設された窓枠（図示せ
ず）に回動自在に取付けられている。この水平回動軸(6
2)は、この回転軸(62)によって分割された障子部(61)の
一方の重心(64)に係る回転モーメントと、障子部(61)の
他方の重心(65)に係る回転モーメントとがほぼ釣り合う
位置に設けられ、尚且、両方の重心を合わせた重心(66)
位置の上位位置に設けられている。

【００５６】従って、障子部(61)は外部からの力がない
場合には、水平回転軸(62)の直下に両方の重心を合わせ
た重心(66)位置がきて、開放された状態で静止する。ま
た、外部からの力が働いた場合には、水平回転軸(62)回
りを回ることとなる。尚、外部からの力が働いた場合の
開放状態（即ち、障子部の静止状態）に戻ろうとする復
元力は、支点（即ち、水平回転軸）と、２つの重心を合
わせた重心位置との距離（高さ）に応じて増す。従っ
て、必要に応じて、例えば自然風のような小さい力で障
子部を閉塞させるような位置に水平回転軸を設置する。

【００５７】また、これら好ましい開放機構と閉塞機構
とを組み合わせたものは、図４に示した通りである。図
７は本発明の更に別の実施の形態の給排気窓の障子部の
動作を示す説明図である。図は障子部の側方からの動作
を示す。即ち、給排気窓の平板状の障子部(71)は水平回
転軸(72)を介して立設された窓枠（図示せず）に回動自
在に取付けられている。

【００５８】この障子部(71)の上端部には室内側へ伸ば
された連結棒(77)を介して重り(73)が設置されており、
水平回転軸(72)はこの重り(73)を含めた障子部の上部の
回転モーメントと、下部の回転モーメントとがほぼ釣り
合う位置に設置されている。障子部(71)の上端部に重り
(73)が設置されているため、障子部(71)の上部の回転モ
ーメントと下部の回転モーメントとを釣り合わせるため
には、障子部(71)の水平回転軸(72)で分割される面は、
下部の方が広くなる。

【００５９】更に、水平回転軸(72)は重り(73)を含めた
障子部の上部の重心位置(74)と下部の重心位置(75)とを
合わせた重心(76)位置の上位位置に設けられている。従
って、障子部(71)は外部からの力がない場合には、開放
された状態で静止し、外部からの力が働いた場合には、
水平回転軸(72)回りを回ることとなる。

【００６０】尚、外部からの力が働いた場合の開放状態
（即ち、障子部の静止状態）に戻ろうとする復元力は、
支点（即ち、水平回転軸）と、２つの重心を合わせた重
心位置との距離（高さ）に応じて増す。従って、必要に
応じて、例えば自然風のような小さい力で障子部を閉塞
させるような位置に水平回転軸を設置する。この場合、
風が障子部(71)に向って吹いた場合には、障子部(71)の
水平回転軸(72)で分割された２つの面の面積の差に応じ
て障子部(71)を回動させる回転モーメント力が生じるこ
とになる。

【００６１】尚、開放角度は、自然風が吹いて来た場合
等に良好に風を受ける範囲で種々選択される。水平では
自然風が吹いても閉塞できず、逆に、殆ど立設状態に近
い角度では、室内の自然換気が良好に行われない。従っ
て、好ましくは垂直からの傾斜角度が３０〜６０度の間
から選ばれ、この範囲を超えないようにストッパ等の設
置も行われる。また、自然風が吹いて来た場合に閉塞さ
せるために、水平回転軸で分割された広い面の方が、常
に外側になるように傾斜可能とする。

【００６２】図８は自然風で障子部を開閉させる機構を
もつ給排気窓の一実施例の構成の説明図であり、ａ図は
側面図、ｂ図は正面図（内観図）、ｃ図は後面図（外観
図）、ｄ図はｂ図のＡ−Ａ断面図、ｅ図はｂ図のＢ−Ｂ
断面図である。図９は図８の障子部の構成の説明図であ
る。図８に示す通り、立設した壁面に装着されるサッシ
窓枠(80)にはボールベアリングで軸支された水平回転軸
(82)を介して平板上の障子部(81)が回動自在に取付けら
れている。この障子部(81)の上端部には、図９に示す通
り、取付け棒(87)上に重り(83)が互いに均等に取付け棒
(87)を向って配された４本の固定ボルト(88)で固定され
ている。

【００６３】水平回転軸(82)はこれら重り(83)，取付け
棒(87)，固定ボルト(88)を含めた障子部(81)の上部の回
転モーメントと、下部の回転モーメントとがほぼ釣り合
う位置に設置されて，取付け棒(87)上の重り(83)の固定
位置を厳密に釣り合う位置に固定されている。従って、
ストッパー等の障子部(81)の回転角度を規制するものが
なければ、障子部(81)は小さな力で水平回転軸(82)回り
を自在に回ることとなる。

【００６４】ところで、これら好ましい開放機構と閉塞
機構とを組み合わせたものでは、無風時の静止状態と風
が吹いてきた状態との動作の応答を高めれば、微弱な風
の風量や方向が変化する毎に、開閉動作を行う。逆に、
応答を鈍くすると、開閉動作の確実性が低下する。この
ため、窓枠に対する障子部の開放角度に応じて、障子部
に対する前記重りの相対位置を変化させる重り移動手段
を備えることにより、水平回転軸に対する障子部の重心
位置を移動させることにより、開閉動作の応答を変化さ
せてもよい。

【００６５】以上のように、例えば無風又は窓の内側の
気圧が外側の気圧よりも高い場合に障子部を窓枠に対し
て予め定められた角度で開放させ、窓の内側の気圧が外
側の気圧よりも低い場合にこの障子部を閉塞することの
できる給排気窓を建築物の風上及び風下側に設置するこ
とにより、自然風が拭くことで、建物の周囲には正圧域
（風上側）と負圧域（風下側）が発生し、負圧の発生す
る面の窓をその負圧を利用し、開放するとともに、正圧
の発生する面の窓をその正圧を利用し、閉塞することが
できる。

【００６６】これによって、市場・工場のアトリウム等
の換気窓を中間期（春・秋）に、自然風力によって開閉
し、効率よく換気することにより省エネを計ることが可
能となる。

【００６７】

【発明の効果】本発明は以上説明したとおり、建築物に
装着される窓において、自然換気効果を高めることがで
きるという効果がある。また、特別の駆動原を用いずと
も自然に開閉動作を行わせることのできるという効果が
ある。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の給排気開口による給排気の状態を模式
的に示す説明図である。

【図２】本発明の給排気窓を建築物に設置した場合の説
明図である。

【図３】本発明の機械力で障子部を開閉させる機構をも
つ給排気窓の一実施例の構成の説明図である。

【図４】図３の要部の構成を示す説明図である。

【図５】本発明の一実施の形態の給排気窓の障子部の動
作を示す説明図である。

【図６】本発明の別の実施の形態の給排気窓の障子部の
動作を示す説明図である。

【図７】本発明の更に別の実施の形態の給排気窓の障子
部の動作を示す説明図である。

【図８】自然風で障子部を開閉させる機構をもつ給排気
窓の一実施例の構成の説明図である。

【図９】図８の障子部の構成の説明図である。

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 岩月 丘生 東京都新宿区西新宿６−５−１ 株式会社 日本設計内 (72)発明者 鈴木 淳 東京都新宿区西新宿６−５−１ 株式会社 日本設計内 (72)発明者 塩原 達郎 東京都品川区西五反田２丁目27番３号 株 式会社梓設計内 (72)発明者 保智 秀雄 東京都品川区西五反田２丁目27番３号 株 式会社梓設計内 (72)発明者 岩城 和男 富山県高岡市早川550番地 立山アルミニ ウム工業株式会社内 (72)発明者 荒山 修 東京都新宿区西新宿３−２−11 立山アル ミニウム工業株式会社内 (72)発明者 平田 昌則 東京都新宿区西新宿３−２−11 立山アル ミニウム工業株式会社内 (72)発明者 野村 吉和 富山県高岡市早川550番地 立山アルミニ ウム工業株式会社内 (72)発明者 蛯谷 邦彦 富山県高岡市早川550番地 立山アルミニ ウム工業株式会社内 (72)発明者 中村 篤司 富山県高岡市早川550番地 立山アルミニ ウム工業株式会社内 (72)発明者 古島 久長 富山県高岡市早川550番地 立山アルミニ ウム工業株式会社内

Claims (7)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 外壁を貫通して設けられた枠と、この枠
   に装着された平板状の障子部とを備えた給排気開口構造
   において、 前記開口の内外気圧差により、前記障子部を前記枠に対
   して予め定められた角度で開放させ、又は、前記障子部
   を閉塞する障子部開閉手段を備えたことを特徴とする給
   排気開口構造。
2. 【請求項２】 窓枠と、この窓枠に水平回転軸を介して
   回動自在に取付けられた平板状の障子部とを備えた給排
   気窓において、 無風又は窓の内側の気圧が外側の気圧よりも高い場合に
   前記障子部を前記窓枠に対して予め定められた角度で開
   放させ、尚且、外面に受ける風圧により前記障子部を閉
   塞する障子部開閉手段を備えたことを特徴とする給排気
   窓。
3. 【請求項３】 窓枠と、この窓枠に水平回転軸を介して
   回動自在に取付けられた平板状の障子部とを備えた給排
   気窓において、 前記水平回転軸が、この回転軸を中心とした障子部の一
   方の重心に係る回転モーメントと、障子部の他方の重心
   に係る回転モーメントとがほぼ釣り合う位置に設けら
   れ、 無風又は窓の内側の気圧が外側の気圧よりも高い場合に
   この気圧差により前記障子部を前記窓枠に対して予め定
   められた角度で開放させ、尚且、外面に受ける風圧によ
   り前記障子部を閉塞する障子部開閉手段を備えたことを
   特徴とする給排気窓。
4. 【請求項４】 窓枠と、この窓枠に水平回転軸を介して
   回動自在に取付けられた平板状の障子部とを備えた給排
   気窓において、 前記水平回転軸が、この回転軸を中心とした障子部の一
   方の重心に係る回転モーメントと、障子部の他方の重心
   に係る回転モーメントとがほぼ釣り合う位置に設けら
   れ、 前記障子部を前記窓枠に対して予め定められた角度に開
   閉・保持する開閉駆動部を備えたことを特徴とする給排
   気窓。
5. 【請求項５】 窓枠と、この窓枠に水平回転軸を介して
   回動自在に取付けられた平板状の障子部とを備えた給排
   気窓において、 前記障子部の上部又は下部の一方に重りを設置し、 前記水平回転軸が、この回転軸を中心として、前記重り
   を含んだ障子部の一方の重心に係る回転モーメントと、
   障子部の他方の重心に係る回転モーメントとがほぼ釣り
   合う位置に設けられ、 無風又は窓の内側の気圧が外側の気圧よりも高い場合に
   この気圧差により前記障子部を前記窓枠に対して予め定
   められた角度で開放させる障子部開放手段を備えたこと
   を特徴とする給排気窓。
6. 【請求項６】 窓枠と、この窓枠に水平回転軸を介して
   回動自在に取付けられた平板状の障子部とを備えた給排
   気窓において、 前記水平回転軸が、この回転軸を中心として、障子部の
   一方の重心に係る回転モーメントと、障子部の他方の重
   心に係る回転モーメントとがほぼ釣り合う位置に設けら
   れ、尚且、両方の重心を合わせた重心位置の上位位置に
   設けられ、 外面に受ける風圧により前記障子部を閉塞する障子部閉
   塞手段を備えたことを特徴とする給排気窓。
7. 【請求項７】 窓枠と、この窓枠に水平回転軸を介して
   回動自在に取付けられた平板状の障子部とを備えた給排
   気窓において、 前記障子部の上部又は下部の一方に重りを設置し、 前記水平回転軸が、この回転軸を中心として、前記重り
   を含んだ障子部の一方の重心に係る回転モーメントと、
   障子部の他方の重心に係る回転モーメントとがほぼ釣り
   合う位置に設けられ、尚且、両方の重心を合わせた重心
   位置の上位位置に設けられたことを特徴とする給排気
   窓。