JPS62134430A - 換気装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 本発明は、電話ボックス・温室・自動車室内・工場等に
、形状記憶合金をセンサー兼アクチェータとして、温度
別に自動的に開閉し、さらに、開状態時には太陽電池を
動力源としてファンを回転し室内の換気の促進を図かろ
うとする構成に関するものである。

電話ボックス等の構造物は、夏等の日照時、温室効果が
加わって極めて高温状態になりやすく、外気との間で換
気することにより構造物内の環境全改善することが強く
求められている。

反対に、冬等の低温時には密閉して外よシの寒気を遮断
することが望まれている。

そのため　手動や電動の換気窓を設け、夏等には開放し
、冬等にはそれを閉じるという手段が考えられるが、手
動の場合には開閉の手間が必要であり、開状態・閉状態
のままでの放置の問題が残り電動の場合には、配線・コ
スト・メンテナンス等に問題がある。

そこで本発明は、この様な夏等の温室効果を防ぎ反対に
、冬等には寒気を遮断するだめ、構造物内の温度が一定
温度、例えば、２０°Ｃ以上になると、形状記憶合金の
作動で換気用の窓が開き、構造物内と外気との間で自然
循環流による換気を図り、さらに、日照時は換気装置の
蓋面上に設置した太）陽電池を動力源としてファンを回
転させ、強制循環流を加え換気を促進させようとするも
のであシ。

逆に、２０°Ｃ以下になると換気用の窓が形状記憶合金
の作動により自動的に閉となり、空気の循環を断つこと
により、寒気に対応しようとするものである。

第１図は、構造物１の屋根２上に形状記憶合金と太陽電
池とが組込まれている換気装置３を、構造物ｌの下端部
付近に開口部４をとりつけた正面略図である。

実施例を構造物１が電話ボックスであるものとして説明
する。

電話ボックスの屋根２上又は壁面の上部等の任意の位置
に換気装置３を任意数設置し、ボックスの下端部付近に
はジャロジー型の間隙群、又は車なる開口をもつ開口部
４を設置する。

換気装置３は第２図拡大断面図が示すようなものである
。

電話ボックスの屋根２上等に、円形・正方形等の任意の
形と大きさをもつ外筒５を単数又は複数個以上設置し、
外筒５の上部又は中間部等の適当な位置に、適当な大き
さの任意の形状の窓６を任意数設け、その窓６を充分塞
ぐ大きさの内筒７を外筒５内で摺動可能に設定する。

外筒５の下部付近より支柱８を突出し、留金９をおき、
軸ｌｌを外筒５内に向けて立前する。

軸１１の上端部には留金１０を固着し、留金９と留金１
０との間に、軸１１に対して摺動可能な座金１２を設置
し、座金１２と内筒７との間は支柱１５でもって連結し
座金１２と内筒７とは連動するようにする。

そして、留金１０と座金１２との間には形状記憶合金の
コイル状のバネ１３を、留金９と座金１２との間にはバ
イアスバネ１４を対向するようにおく。

所望によっては、形状記憶合金のバネ１３とバイアスバ
ネ１４とは二重構造として発生応力が互に対向するよう
に設置してもよい。

外筒５の上部には、モーター２４を内設した蓋２１を設
置し、その蓋２１の外周辺に太陽電池２２を適当数おき
、モーター２４と結線する。

蓋２１の天井面２３を貫通してモーター冴の回転軸２５
は外筒５内に適当な長さを突出しており、回転軸２５の
先端には吸込型又は吹出型のファン２６を設定する。

太陽電池２２と、モーター２４との結線は、単純に直結
してもよいが、形状記憶合金による内筒７の上下の摺動
作動に連動して電源スィッチがオン・オフとなるような
構成とすることが望ましい。

例えば、第２図に示すように、内筒７の下端部に接点２
７を設け、内筒７が下がった時に通電するような手段を
とればよい。

又、所望によりては、蓄電池を内蔵させて、一旦蓄電池
を通して、モーター２４を回転させる方法をとってもよ
い。

以上述べたように、本換気装置は （１）適当な位置に窓６をもつ外筒５に対して、摺動可
能な内筒７をおき、内筒７を外筒５内に設定された形状
記憶合金のバネ１３に連動するように連結し、形状記憶
合金のバネ１３を内筒７の摺動作動の駆動源とする。

（２）外筒５の蓋２１の外周辺に太陽電池２２を任意数
設置し、外筒５内に設置されているファンの回転の動力
源とする。

これらにより、高温の日照時には、形状記憶合金のバネ
１３の温度変化による相変態を駆動源として外筒５の窓
６に対して内筒７を摺動作動させることにより、窓６を
開状態とし、一方、太陽電池を動力源として外筒５内に
設置されているファンを回転させ、強制的な循環流を促
進し、低温時には形状記憶合金のバネ１３により、窓６
を閉状態として寒気を遮断することを特徴とする構成で
ある。

実施例を図面にもとづいて電話ボックスに本換気装置を
設置したものとして説明する。

ここで使用する形状記憶合金のコイル状のバネ１３は二
方向性のものとする。

説明の単純化のため、周辺温度が低温側より高温側へ移
行する時には、バネ１３は２０°Ｃ以上で相変態をおこ
し、記憶設定されている伸長状態に復元しようとし伸び
ようとする０ 戻対に、高温側よシ低温側への移行時は２０°Ｃ以下で
収縮するように設定されているものとする。

すなわち、２０°Ｃを境界として温度変化により、伸縮
のストローク作動をする駆動源となるものと単純に仮定
する。

例えば、電話ボックス内の温度が１０°Ｃであり、徐々
に高温化していく場合を想定する。

ボックス内の温度は２０°Ｃ以下であるから、形状記憶
合金のバネ１３は収縮し、圧縮状態にあシ、対向して設
定されているバイアスバネ１４は伸長力により、座金１
２に連動する内筒７を上方に押しあげ、外筒５の窓６は
閉状態となっている。

今、周辺温度が２０°Ｃをこえたものとするならば、形
状記憶合金のバネ１３は記憶設定されている伸長状態に
復元しようとし伸長する。

このバネ１３の温度変化に対する応答作動は、座金１２
をはさんで対向して設定されているノ（イアスノ（ネ１
４を圧縮し、摺動可能の座金１２を下方向に押し下げる
。

座金１２と内筒７は支柱１５によシ連動するように連結
しであるのであるから、内筒７も下方に引き下げられ、
内筒７のａ点はａ′点となり、窓６は開状態となる。

一方、電話ポックヌの下端部付近には、開口部４が開口
しておシ、ボックス内は温室効果等により外気より高温
状態となっているのであるから、開ロ部４→電話ボック
スｌ内→外筒５内→開状態の窓６→外気。と流れる自然
循環流が生ずることに生しており、内筒７の下方への移
動により電源スィッチ２７′はオンとなシ、モーター２
４に通電され、ファン２６が回転する。

この時、ファン２６が吸込型であれば　強制循環型の換
気が促進され、吹出型であれば　外気の新鮮な空気を窓
６よりボックス１内に送シこむことになり、いづれにし
てもメツクス内の環境は改善されることになる。

周辺の温度が高温側よシ降下する場合、２０℃より低く
なれば、形状記憶合金のバネ１３は圧縮状態に復元しよ
うとし収縮しはじめる。

それにともない、座金１２はバイアスバネ１４の伸びよ
うとする伸長力に押し上げられ、内筒７も連動して動き
、窓６は閉状態となる。

又、電源スィッチ２７′はオフとなシフアンの回転はと
まる。

このように低温時には、窓６は塞がれるのであるから、
電話ボックスの下端部付近において開口部４が開となっ
ていても、外気との間での循環流はおこらず寒気は遮断
されることになる。

以上のように　本換気装置は、形状記憶合金と太陽電池
を組合せて使用することを特徴とすることにより、外部
よりの作動入力を必要とせず、長期のフリーメンテナン
スが保証される換気装置の構成である。

【図面の簡単な説明】

第１図は、本発明における換気装置を設置した構造物の
外観正面略図である。（例示は電話ボックス） 第２図は、本換気装置の拡大断面図である。 ５・・・外筒　　　　　　６・・・窓 ７・・・内筒　　　　　　１２・・・座金１３・・・形
状記憶合金のバネ １４・・・バイアスバネ　　２１・・・蓋２２・・・太
陽電池　　　　２６・・・ファンオ乙１コ

Claims (2)

【特許請求の範囲】
1. （１）適当な位置に窓６をもつ外筒５に対して、摺動可
   能な内筒７をおき、内筒７を外筒５内に設定された形状
   記憶合金のバネ１３に連動するように連結し、形状記憶
   合金のバネ１３を内筒７の摺動作動の駆動源とする。
2. （２）外筒５の蓋２１の外周辺に太陽電池２２を任意数
   設置し、外筒５内に設置されているファンの回転の動力
   源とする。 これらにより、高温の日照時には窓６を開状態とし、構
   造物１内の強制換気又は強制循環を図り、低温時には、
   窓６を閉状態とすることにより寒気を遮断することを特
   徴とする構成