JP4197290B2

JP4197290B2 - 横軸回動窓の換気システム装置

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Publication number: JP4197290B2
Application number: JP2003377570A
Authority: JP
Inventors: 和明安藤
Original assignee: Howa Corp
Current assignee: Howa Corp
Priority date: 2003-09-30
Filing date: 2003-09-30
Publication date: 2008-12-17
Anticipated expiration: 2023-09-30
Also published as: JP2005105798A

Description

本発明は横軸回動窓を操作スイッチで手動開閉制御ができ、また各種検知センサと連動させて自動開閉制御ができ、緊急時においては自動でも手動でも強制的に開閉制御できる自動手動の両操作が可能な換気システム装置に関するものである。

換気方法として従来から行われている最も単純な方法は窓や障子などを開閉して室内空気と外界の空気の入れ換えをする自然換気方法である。当初は人為操作で開閉をおこなってきたが、平衡重錘を障子の上框部分に突設し、障子のヒンジを支点として風や対流などをエネルギーとして自然回動窓による換気を試みた横軸回転窓（特許文献１参照）が提供されてきているが、突風、木枯らしの吹き込み、暴風雨などの不測の事態に対しても即応できる防衛手段がないと危険である。

そのためこの横軸回転窓の室内側にロッドを設け、ロッドに回転アームを設けて閉窓時にはロッドの回転により回転アームで窓がロックされ、更に窓の下部に障子ロック手段を設けて２重ロックで窓の安全を確保する技術が提供されている。（特許文献１参照）また、開放状態の強風によって煽られた勢いで閉鎖して窓枠にぶつかる衝撃を緩和する方法としては横軸回転窓のクッション装置（例えば特許文献２、３参照）などが知られている。

特開平１０−１０２９３２号公報図１〜図７特開平２０００−８６９９号公報図１〜図９特開平２００２−８９１２９号公報図１〜図１３

しかしながら特許文献１のものは特許文献１の図３に見られるように窓枠取付部の室内側にロッドを水平に支持してなるため窓の正面を横切ることになって景観を損ねるという問題がある。また、この横軸回転窓に特許文献２や特許文献３のクッション装置を設けることは突風、木枯らしの吹き込み，暴風雨などの不測の事態に対しても即応できる防衛手段の一つとして非常に有効なものであり強風などに瞬間煽られた場合、偏心ヒンジを持つ回転窓の下側が閉鎖方向に思い切りよく衝突しクッション装置による衝撃緩和が認められるが、衝撃を緩和させるためにはクッション装置を障子の全閉位置より室外方向に突き出ししかも障子に極力垂直に近い状態で設けなければならないため障子が何度も衝突する異常事態の場合はクッション装置の横倒れ形態から寄り掛かり形態への移行が非常に困難であり、その時は障子全閉の際には突き出した分だけ閉鎖には反作用となってロッド回転用モータにとっては負荷が増して障害となり、今度はクッション装置を障子に極力垂直に近い状態から角度を大きくして閉鎖時の寄り掛かり形態を優先させると障子が何度も衝突する異常事態の際もクッション装置が寄り掛かり形態となるためクッションの役割を果たさないという不都合が何度も発生した。また急激に閉まった時のクッションの反動により今度は回転窓の上側が開放方向にも思い切りよく衝突するという不都合も認められた。

また、特許文献１内には風速や雨量を測定する検知手段が設けられて窓開閉の自動制御が記載されているが不測の事態の検知は単に風速や雨量だけでなく火や煙に対してもありそれらが考慮されていないという問題点がある。また本発明者が体験したところでは長期にわたり窓を閉鎖していた場合、窓枠と障子との間に設けられた密閉用ゴムと障子とが密着してしまっていて最初に開く時簡単には開かず、ロッド回動用のモータが破損したことがあった。

また、特許文献１のものは公報の図３に見られるようにアームは窓枠取付部の室内側に水平かつ回転可能に支持したロッドに取り付けされ、ロッドをモータにより回転させることによりアームを障子縦框に押圧する構成であるが、多連窓の場合は建て付けの影響もあって窓が同一規格での製作にもかかわらず実際に組み付けしてみると少し出入りがずれたり多少の寸法の違いがあって隣同士の窓ともその出入りは微妙に異なっている場合が多くあり、一つのロッドでもって複数個のアームを操作するとある窓は完全に閉まっているが別の窓が開き気味といったような問題点が多々生じ、そのためアームのロッド取付位置（根元部）で回転微調整するが、仮に２００ｍｍの長さのアームをロッド取付位置で角度１°ずらすと先端では３．５ｍｍ変位する。全閉時の窓の出入りは肉眼でもっておこなうが出入りが揃ったか揃っていないか確実に閉じているか開き気味かという判断は数ミリメートル以内の違いを判断することであり、根元部で角度１°以下の調整などは非常に困難であるという問題点がある。

本発明者はかかる不都合を解決することを目的として提供されたものである。すなわち本発明は、縦框の中間より上部に設けられたヒンジを支点に自在に回動する障子の室内側上框部に平衡重錘を横設した横軸回動窓においてこの横軸回動窓が単窓あるいは２連１組の窓ユニットとして用いられ、この障子のヒンジと略同一高さ位置でしかも室内側で単窓の場合は障子縦枠に連窓の場合は方立部に設けられた近隣縦框と当接して各障子の片側で各障子の開放角度と開閉動作とを規制する回動規制手段と、この回動規制手段を電動操作する電動手段と、各窓の全閉時に下枠と障子下框とを互いに係止するための閉窓ロック手段と、枠と障子との間に設けられた密閉用部材と障子との密着を強制的に引き離す離間手段と、急激に障子が閉まる衝撃を緩和する急閉衝撃緩和手段と、この急閉衝撃緩和手段を全閉時に無理なく収納させるための収納緩和手段と、急激に障子が開く衝撃を緩和する急開衝撃緩和手段と、前記閉窓ロック手段と前記離間手段と前記収納緩和手段を連動させるスライドバーと、スライドバーを電動操作する電動手段と、前記の両電動手段を操作制御する電動操作制御手段とが備えられてなることを特徴とする横軸回動窓の換気システム装置である。また、単独あるいは複数の検知センサが設けられ、この検知センサが前記電動操作制御手段と連動されていても良いし、回動規制手段を構成する規制アームの先端側にこの規制アームと全閉時の障子縦框との当接位置を調整するための位置調整手段が設けられていても良い。

ここでいう単独あるいは複数の検知センサとは例えば温度センサ、湿度センサ、風量センサ、風速センサ、風向センサ、雨量センサ、雨感知センサ、煙感知器、火災報知器などを指し、使用現場の環境に応じて必要な検知センサを選択設置し、電動操作制御盤に直接信号を入れたり、あるいはセンサのデータを組み合わせてコンピュータ分析させ判断結果の信号を入れたりして連続自動制御させて回動窓の換気システム装置とするものである。

また、回動規制手段を電動操作する電動手段は障子縦枠あるいは方立部に設けられる回動規制手段の回動伝達方法によって異なるため障子縦枠以外あるいは方立部以外に設けても良く、設置場所は限定されない。また閉窓ロック手段、離間手段、収納緩和手段を電動操作する電動手段は一つの電動機を用い、更にまた回動規制手段を電動操作する電動手段と閉窓ロック手段、離間手段、収納緩和手段を電動操作する電動手段とが同じ電動機であり、一つの電動機により連動操作されても良い。

本発明の換気システム装置は手動自動の両操作が可能であり、障子の室内側上框部に平衡重錘が横設されているため窓開放時は開放された状態でバランスがとれ、風力によって障子は揺らぐことになり、温度検知、風検知などのセンサによるデータを分析させ、分析結果を換気システム装置にフィードバックすることにより快適な窓開閉による換気の完全自動制御ができ、雨検知、風検知の異常データの検出や火検知、煙検知などの検知手段と連動させることにより人の判断によらず、強制的開窓や強制的閉窓が出来る。また細かくは衝撃緩和手段によって窓は衝撃による破損から保護されるし、離間手段や収納緩和手段によって駆動モータが異常負荷から保護されるし、規制アーム先端の位置調整手段により、連窓における左右の建て付けが異なっていても容易に調整することが出来る。

以下本発明の横軸回動窓の換気システム装置を図に基づいて説明すると図１は実施例１の２連窓における各装置の取り付けを示した換気システム装置の正面図であり、図２は回動規制装置の上面図、図３は回動手段の説明用の側面図である。図４〜図６は規制アームの動作説明図、図７は規制アームの先端部拡大図である。また、図８は急閉衝撃緩和装置の動作説明用の側面図であり、図９はその上面図である。本来、この場合の変位プレートはクッション本体の真下に位置するが動作説明の都合上外部に出してある。図１０は閉窓ロック装置、離間装置及び急閉衝撃緩和装置の変位プレート動作説明用と２連窓の連結方法説明用の上面図である。図１１は閉窓ロック装置の構成を示す側面図であり、図１２は離間装置の構成を示す側面図である。図１３は図１に更に雨センサ、風センサ、煙感知器、火災報知器などの各種検知センサを接続した場合の正面図である。

まず、実施例１の回動規制手段を構成する回動規制装置７を説明すると図１〜図７において、縦框２の中間部より上部に設けられた両側のヒンジ３を支点に自在に回動する障子４の室内側上框部に平衡重錘５を横設した横軸回動窓１を持つ２連窓の方立部６で、障子４のヒンジと略同一高さ位置の室内側に、両方の横軸回動窓１の回動規制装置７として両窓の近隣縦框位置まで到達する長さの回動横軸８が軸受９により取り付けされ、この回動横軸８の両端に障子４の開放角度と開閉動作とを規制するところの先端部位置調整可能構造を有する規制アーム１０が設けられ、この回動横軸８を回動させる回動手段としては回動横軸８中央部から回動レバー１１が突出され回動横軸８と回動レバー１１は同調回動するように構成されている。また、規制アーム１０の両先端にはローラ１２が位置調整可能にまた回転可能に設けられている。位置調整可能な構造を説明すると図７に示すように規制アーム１０先端はローラ付属部４６とアーム本体部４７とに分割され、ローラ付属部４６とアーム本体部４７とを回転軸４８により回転可能に一体化させ、ローラ付属部４６側に長穴４９を設けアーム本体部側にボルト穴を設け締め付けボルト５０で両者を一体化固着させたものであり、位置調整するためには締め付けボルト５０を緩めてローラ１２が縦框２と接触するように調整した後再度締め付けボルト５０を締めれば良い。

一方、図３に示すように、上記方立部６内で軸受９より下部位置に窓開閉用電動シリンダ取付ブラケット１３がネジ取り付けされ、この窓開閉用電動シリンダ取付ブラケット１３に窓開閉電動用シリンダ１４の底部が先金１５と皿バネ１６とを介して障子の開閉方向に首振り可能に軸支され、窓開閉用電動シリンダ１４の軸先端は回動レバー１１先端と回動可能に連結軸により軸支されている。この窓開閉電動シリンダ１４の軸は最長（Ａ位置）、中間（Ｂ位置）、最短（Ｃ位置）の３位置をリミットスイッチ（図示せず）により位置制御可能に構成されてなり、操作スイッチ１７により操作される。

次に回動規制装置の動作を説明すると、まず換気のため操作スイッチ１７の換気開ボタンを押すと図３におけるＡ位置にあった窓開閉用電動シリンダ１４の軸先端は次第に縮んでいってリミットスイッチによりＢ位置で停止することになる。すると障子４は図４における全閉位置から図５における２点鎖線で示した位置まで回動可能になるが、その揺動動作は風の流れの様子と平衡重錘５によって決められることになる。

今度は風の動きに関係なく窓を全開状態にするには操作スイッチ１７の全開ボタンを押す。すると窓開閉用電動シリンダ１４の軸先端はＢ位置から更に縮んでいってリミットスイッチによりＣ位置で停止することになる。その時の窓位置とその状態を示したものが図６である。障子４は規制アーム１０のもう一方側のローラ１２により押し付けられて全開状態のまま揺動出来なく固定される。

今度は窓を全閉状態にするには操作スイッチ１７の全閉ボタンを押す。すると窓開閉用電動シリンダ１４の軸先端はその設定位置すなわちＣ位置にいれば順次Ｂ位置つづいてＡ位置へと伸び、Ｂ位置にいればそのままＡ位置へと伸びてゆき、それに伴って規制アーム１０は回転移動して図６や図５で示した状態から図４で示した状態に戻って固定される。

連窓障子の左右のスライドバー２８同士は連結ブラケット３０、３０を介して連結プレート３１で連結され、一方の下枠に取り付けされた電動シリンダ取付ブラケット３２にスライドバー２８と平行して電動シリンダ３３が設けられ、電動シリンダ３３の軸先端は一方の連結ブラケット３０と連結軸により軸支されている。この電動シリンダ３３の軸は最長（Ｄ位置）、中間（Ｅ位置）、最短（Ｆ位置）の３位置をリミットスイッチ（図示せず）により位置制御可能に構成されてなり、操作スイッチ１７により操作できる。

次に閉窓ロック手段を構成する閉窓ロック装置３４の構成を説明すると図１、図１０、図１１において両障子下框の室内面側にそれぞれ係止具２６設けられ、一方、窓下枠長手方向にレール２７が取り付けされ、このレール２７内をスライドバー２８が摺動可能に設けられ、このスライドバー２８の上に係止具２６を係止するための表面回転可能なロックピン２９が設けられている。

次に閉窓ロック装置３４の動作を説明する。窓が全閉状態の時図１、図１０においてロックピン２９はＤ位置にいる。操作スイッチ１７の換気開ボタンが押されると電動シリンダ３３が動作してロックピン２９はＤ位置からＥ位置まで移動して停止し窓のロックは解除されるが更にＥ位置到着信号により電動シリンダ１４がＡ位置からＢ位置へ移動し、電動シリンダ１４のＢ位置到着信号によりスライドバー２８上のロックピン２９はＥ位置からＦ位置まで移動してようやく停止する。また、窓が全閉状態で操作スイッチ１７の全開ボタンが押されると電動シリンダ３３が動作してロックピン２９はＤ位置からＥ位置まで移動して停止し、Ｅ位置到着信号により電動シリンダ１４がＡ位置からＣ位置へ移動し、更に電動シリンダ１４のＣ位置到着信号によりスライドバー２８上のロックピン２９はＥ位置からＦ位置まで移動して停止する。

窓が全開状態の時、操作スイッチ１７の換気開ボタンが押されても電動シリンダ３３は動かないが、操作スイッチ１７の全閉ボタンが押されるとロックピン２９はＦ位置からＥ位置まで移動して停止し、Ｅ位置到着信号により電動シリンダ１４がＣ位置からＡ位置へ移動し、Ａ位置到着信号によりスライドバー２８上のロックピン２９はＥ位置からＤ位置まで移動して停止し係止具２６と共に窓をロックすることになる。

次に密閉用ゴムと障子との密着を強制的に引き離す離間手段を構成する離間装置３５の構成を説明すると図１、図１０、図１２において室内側の障子下框に凸型ブラケット３６が設けられ、一方スライドバー２８上に高さ調整ブロックを介して凸型ブラケット３６の傾斜角度に平行な長穴を有するＬ型ブラケット３７に回転自在な押し出しローラ３８が長穴に沿って自在に動くように取り付けされ、更にこの押し出しローラ３８を絶えず室外側へ押し出すスプリング蝶番３９が設けられてなるものである。

この離間装置３５の動作を説明すると、全閉時には押し出しローラ３８は図１０においてＤ位置にいる。操作スイッチ１７の換気開ボタンが押されると電動シリンダ３３の軸先端はＤ位置からＥ位置に動き、Ｅ位置到着信号により電動シリンダ１４がＡ位置からＢ位置へ移動し、Ｂ位置到着信号によりスライドバー２８はＥ位置からＦ位置まで移動してゆくため押し出しローラ３８もまたＦ位置まで動く。押し出しローラ３８がＥ位置にいるときロックピン２９もまたＥ位置にいて障子４はすでに開かれた状態にある。その際まだ障子４が密閉用ゴムと密着して動かない場合は押し出しローラ３８がＥ位置からＦ位置に移動する際、途中の凸型ブラケット３６に当接して次には凸型ブラケット３６を室外側に押し出すことになり、障子の下框が室外側に押し出されることにより密閉用ゴム（図示せず）と障子４との密着が強制的に引き剥がされることになる。

しかしながら障子４が密閉用ゴムと密着していなくて十分回動可能の場合でも押し出しローラ３８はＥ位置からＦ位置に移動する。この移動途中に丁度押し出しローラ３８が凸型ブラケット３６の正面位置に達し、障子４が突風に煽られて急激に衝突すると本来室外側に押し出す距離だけが直接押し出しローラ３８に衝突してＬ型ブラケット３７ごと破壊されることになる。そのためＬ型ブラケット３７に長穴が設けられ押し出しローラ３８が長穴に沿って引っ込むように構成されている。引っ込んだままでは次の押し出し動作の際に効果が得られないため引っ込んでもスプリング蝶番３９により元の位置に戻る。長穴が凸型ブラケット３６の傾斜角度に平行に設けられているのはＥ位置からＦ位置に移動の際には押し出しローラ３８が凸型ブラケット３６に垂直にあたるため押し出しローラ３８が引っ込みにくく、Ｆ位置からＥ位置に移動の際には押し出しローラ３８は不要であるため引っ込み易くなるようにしたものである。

次に急閉衝撃緩和手段を構成する急閉衝撃緩和装置４０を説明すると図１、図８〜図１０において両方の横軸回動窓１、１の縦枠下部の室内面側に取付ベース１８がそれぞれ固定設置され、この取付ベース１８に障子４の縦框２に当接するクッション本体１９が横軸４１と上下限規制具２０、２１とにより一定の角度内を縦方向に首振り可能に設けられ、クッション本体１９はゴムローラ５１を回転可能にしかも往復動可能にする往復軸５２を設けたブラケット５３を有するローラパートとこのローラパートの往復軸５２を軸受支持ししかもこのローラパートの首振り機能を受け持つ揺動パート５４とにより構成され、ローラパートの往復軸５２と揺動パート５４の軸受との間に圧縮コイルスプリング２２を設けて衝撃吸収のクッション機能を持たせたものであり、通常時往復軸５２は最前進した位置にあり、最前進したゴムローラ５１の先端は障子全閉位置より室外側に位置するように構成されている。また、それぞれの接触部には傷付防止用のゴム板２３が設けられてなる。上限規制具２０は突風や障子衝突による衝撃の総合作用によって仮にクッション本体１９の首振り角度が最大に持ち上げられても自重により元の位置に戻ることが出来るように首振りの上限を規制するものであり、また下限規制具２１は図中のＧ位置を設定するものである。更にこの取付ベース１８には障子４が全閉位置に達する手前で、本来クッション本体１９と障子縦框２とが当接する位置をクッション本体１９の角度をおこすことにより収納が容易になるように変更させるための変位レバー２４が設けられ、一方スライドバー２８から連結用のブラケットを介して変位プレート２５が設けられてなる。この変位レバー２４と変位プレート２５とは急閉衝撃緩和装置４０の収納時における収納緩和装置４５を構成する。

次に収納緩和装置４５について説明する。まず、変位レバー２４の構成を説明すると図８、図９に示すように変位レバー２４は２枚のプレート４２、４３と１本の支え軸４４とからなり、２枚のプレート４２、４３が直角固定されて窓回動方向に回動自在に取付ベース１８に取付され、変位プレート２５と当接するプレート４３とは反対のプレート４２の先端にこのプレート４２と直角の方向に支え軸４４が設けられてクッション本体１９の往復軸５２の下側を通過させている。２枚のプレート４２、４３がＸＹ平面を構成しているとすると支え軸４４は３次元のＺ軸方向となる。

次に収納緩和装置および急閉衝撃緩和装置４０の動作について説明すると、図８において窓が開いている場合はクッション本体１９及びプレート４３はＧ位置にあり、Ｇ位置の角度（首振り軸芯とローラ軸芯の延長線と全閉時における障子縦框長手方向とが交差するうちの下側の角度）は直角あるいは直角より若干鋭角に設定されている。そのため突風などで窓が急激に閉まると縦框２はクッション本体１９に衝突しゴムローラ５１は後進して圧縮コイルスプリング２２とによりその衝撃を吸収する。電動シリンダ３３との関連でいうなら図１０においてこのとき変位レバー２４を構成するプレート４３は変位プレート２５に記載したＦ位置にあって停止した状態である。窓の閉動作がおこなわれると変位プレート２５とプレート４３との当接位置はＦ位置からＥ位置、次にＥ位置からＤ位置へと順次移動する。図１０における変位プレート２５のＦ位置からＥ位置に変位レバー２４のプレート４３が当接している間はクッション本体１９もプレート４３も首振り角度を次第に変位させており、図８においてＧ位置から次第にＨ位置へと移動させてゆくことになる。収納緩和装置の役割はここまでである。

変位プレート２５の平行部分に変位レバー２４のプレート４３が達するとクッション本体１９はＨ位置の状態を保ち、縦框２がクッション本体１９のゴムローラ５１に当接して初めてクッション本体１９は更に角度変位してＩ位置に達することになる。尚、この急閉衝撃緩和装置４０には図１からもわかるように右取付用と左取付用があり、方立部６に対してはちょうど線対称形をなし、変位レバー２４もまた対称位置に設けられてなるが、変位プレート２５の変位方向は左右の窓共同じ方向になる。クッション本体１９はＧ位置にある時には突風などで障子４が閉方向に勢い良くしまってもクッション本体１９のローラパートは軸方向に後進して圧縮コイルスプリング２２がクッションになって衝撃を緩和する。衝撃力がなくなれば圧縮コイルスプリング２２の復元力によりクッション本体１９のローラパートは前進して元の位置に戻ることになる。障子４が風などにより閉方向に回動する勢いは千差万別であり、そのため軸方向だけでなくクッション本体１９は往復軸５２の前後進方向だけでなく首振り方向にも逃げて急閉の衝撃を緩和する。全閉近くになると障子の回動角度は狭くなり、そのため衝撃も小さくなるためクッション本体１９がＨ方向位置にいても衝撃は十分に緩和されるし、Ｈ位置からは縦框２が規制アーム１０によって閉じられるに従って障子縦框に当接されて障子４の全閉位置すなわちクッション本体１９本体は圧縮コイルスプリングの反作用を受けることなく無理なくＩ位置に到達することになる。

ここまで各装置の動作をそれぞれに説明したが、これらの各装置は別々に動作するものではなくすべて電動操作制御装置５５からの指令によってシステム的に動作するものである。これらの別々の動作を関連付けてシステム的に動作説明すると、まず障子４が全閉状態にある時には開閉用の電動シリンダ１４の軸先端および回動レバー１１はＡ位置にあり、ロック用離間用の電動シリンダ３３の軸先端はＤ位置にあって急閉衝撃緩和装置のクッション本体１９はＩ位置にあり、規制アーム１０は図４の位置にある。

窓の換気開放を行なうため操作スイッチ１７の換気開ボタンを押すと、まずロック用離間用の電動シリンダ３３が動作し、Ｄ位置からＥ位置へと移動して停止する。すなわちロックピン２９が係止具２６からはずれてロック解除される。この間スライドバー２８は同時にスライドするため変位プレート２５とプレート４３との当接位置もまたＤ位置からＥ位置へと移動する。次にＥ位置のリミットスイッチからの信号により開閉用の電動シリンダ１４が動作し、開閉用の電動シリンダ１４の軸先端および回動レバー１１はＡ位置からＢ位置へと移動する。それに伴って急閉衝撃緩和装置のクッション本体１９はＩ位置からＨ位置まで移動することになる。開閉用の電動シリンダ１４の軸先端がＢ位置で停止すると、Ｂ位置のリミットスイッチからの信号により電動シリンダ３３が動作し、軸先端はＥ位置からＦ位置へと移動して停止する。この間に押し出しローラ３８が凸型ブラケット３６を押し出して密閉用ゴムと障子４との密着が剥がされることになる。電動シリンダ３３の軸先端がＥ位置からＦ位置へと移動すると変位プレート２５とプレート４３との当接位置もまたＥ位置からＦ位置へと移動し、そのため急閉衝撃緩和装置のクッション本体１９はＨ位置からＧ位置まで移動する。従って障子４は図５の状態から急閉衝撃緩和装置のクッション本体１９に当接するまでの間を風まかせに揺動することになる。

この間に異常な突風が吹いた場合、急閉時には急閉衝撃緩和装置のクッション本体１９により、また急開時には規制アーム１０の先端のローラ１２と開閉用の電動シリンダ１４の底部に設けられた皿バネ１６とによってその衝撃は緩和されることになる。

次に操作スイッチ１７の全開ボタンを押すと電動シリンダ１４の軸先端と回動レバー１１とはＢ位置からＣ位置へと移動し、図６に示すように規制アーム１０の下側のローラ１２が障子４を押し付けて揺動不可となり障子２は全開状態を保持することになる。自動換気状態にするには自動換気の操作スイッチ１７を押すと開閉用の電動シリンダ１４がＣ位置からＢ位置へと移動して通常状態に戻る。

次に前記した各種検知センサ例えば温度センサ、湿度センサ、風量センサ、風速センサ、風向センサ、雨量センサ、雨感知センサ、煙感知器、火災報知器などが設けられて電動操作制御装置５５と連動された場合についての換気システムを説明する。各検知センサは図１３に示すように並列に電動操作制御装置５５に連結され、それぞれの検知センサからの信号により窓は操作スイッチを押したのと同様の動作を行なう。検知センサには２種類のものがあり感知すれば直ちに動作を行なうものと正常範囲をあらかじめ設定し正常範囲を外れた場合に動作するものがある。

前者の場合は全閉動作かまたは全開動作の一方的な動作となる。たいていの場合は全閉動作となるが、例えば内部と外部の両方に煙感知器を設置した場合外部からの異常信号感知には全閉して煙を内部に入れさせない動作になるし、内部からの異常信号感知には全開して煙を内部からすみやかに排出させる動作となり、使用現場の環境に応じて必要な検知センサを選択しなければならない。全閉動作、全開動作については前述したとおりである。

後者の場合は完全自動換気システムを構築するもので、一定時間内のデータを蓄積してデータを分析し、その結果に応じて全開・通常・全閉動作を自動的に行なうものである。例えば温度センサや風速センサを組み合わせてシステム装置を設計すると、設定時間内の分析結果が設定温度内で設定風速内の場合は自動的に電動シリンダ１４の軸先端がＢ位置を選んで動作し規制アーム１０がＢ位置で停止して回動窓１は通常通り揺動してその揺動動作は風の流れの様子と平衡重錘５によって決められることになる。続いて設定時間内の分析結果が異常を示した場合は全閉操作スイッチ１７を押した場合と同じ動作を行うことになる場合と全開操作スイッチ１７を押した場合と同じ動作を行うことになる場合があり、それは当初の設定設計によって決定される。また、続いて次の設定時間内の分析結果が正常を示した場合は前と逆の操作が行なわれて電動シリンダ１４の軸先端がＢ位置に来る動作が行なわれる。以上のように設定時間内の分析結果によって次の動作が決定され、かくして換気システム装置は完全自動換気システムを構築する。

実施例２は実施例１の回動規制装置の形態のみが異なりその他の装置類は一切同じであるため形態の違いと操作の違いを説明する。また実施例１と同じ動作作用を行なうものについては同じ番号を用いる。実施例２の回動規制装置は駆動用モータを方立部に設けず、方向転換用のベベルギヤボックス５６を方立部に設けてユニバーサルジョイント６６、連結軸５７を介して連窓とは離れた位置でモータを設置し操作するものである。このモータは図１７に示すようにモータ回転軸にギヤ５８を設けこのギヤ５８に更にギヤ５９を噛合わせて位置出しネジ軸６０を正逆回転させこの位置出しネジ軸６０にドグ６１を噛合わせてドグ６１を矢印方向に往復動させドグ６１によって３個のリミットスイッチを操作し、それぞれのリミットスイッチにより全閉（Ａ位置）、換気開（Ｂ位置）、全開（Ｃ位置）の位置決めを行なうように構成されている。実施例２の構成を説明するとまず図１４、図１５、図１６において、実施例１の軸受取付位置に減速と回転の方向変換機能を有するパワーボックス６２が取り付けされパワーボックス横面の六角軸貫通穴６３に両窓の近隣縦框位置まで到達する長さの六角軸の回動横軸８が貫通固定され、この回動横軸８の両端に障子４の開放角度と開閉動作とを規制するところの先端部位置調整可能構造を有する規制アーム１０が設けられてなる。規制アーム先端にはウレタンゴム製のローラ１２が用いられ、規制アーム１０が先端部側でローラ付属部４６とアーム本体部４７とに分かれ、ローラ付属部４６とアーム本体部４７とは回転軸４８を用いて回転可能にあらかじめ軸固定され、一方、ローラ付属部４６側に調整用長穴４９が設けられ、アーム本体部４７側にはボルト穴（図示せず）が設けられて微調整移動可能に構成され、調整後両者を締め付けボルト５０により固定することによって一体化することが出来るよう構成されている。アーム本体部４７に設けられた本体部カバー６４内には爪の切り欠け部（図示せず）と重ねバネ板による付勢力蓄積装置（図示せず）とが設けられ、その外部の軸カバー６５内には回動横軸８に切り欠け部のついたストッパ（図示せず）が貫通されてアーム本体部と連結されており強風によって障子が煽られてもこの付勢力が開放側の急開緩和機能を果たし、全閉時においてもこの付勢力により窓が押圧される構造になっている。

パワーボックス内部の構成はモータから駆動を伝達される伝達軸にウォームが設けられこのウォームに中央に六角軸貫通穴６３が設けられたウォームホイールが噛合わされて減速と回転方向を変更するようになっているものである。各回転部の両端はベアリングによる軸受構造をなしている。

次に実施例２の回動規制装置の動作を説明すると図１４〜図１７において全閉時に操作スイッチ１７の換気開ボタンが押されるとモータからユニバーサルジョイント６６、連結軸５７、ベベルギヤボックス５６を介してパワーボックス６２に回転が与えられると横回動軸１５が規制アーム１０の開放方向に回転してゆき図１５におけるＡ位置にあった規制アーム１０の先端のローラ１２はリミットスイッチによりＢ位置で停止することになり、障子４は全閉位置から２点鎖線で示した位置まで回動可能になるが、その揺動動作は風の流れの様子と平衡重錘５によって決められることになる。

今度は風の動きに関係なく窓を全開状態にするには操作スイッチ１７の全開ボタンを押す。すると規制アーム１０の先端のローラ１２はＢ位置から更に回動していってリミットスイッチによりＣ位置で停止することになり、障子４は規制アーム１０先端のローラ１２により押し付けられて全開状態のまま揺動出来なく固定される。

今度は窓を全開状態にするには操作スイッチ１７の全閉ボタンを押す。するとモータは逆回転して規制アーム１０の先端のローラ１２はその設定位置すなわちＣ位置にいれば順次Ｂ位置つづいてＡ位置へと逆回動し、Ｂ位置にいればそのままＡ位置へと逆回動してゆく。規制アーム１０は先端のローラ１２はまず障子２の縦框３に当接し、以後押圧してゆくため障子２はヒンジ１１を中心に次第に閉じる。障子２が全閉時のＡ位置に達しても横回動軸１５は更に回転し、規制アーム１０に設けられた爪の切り欠け部（図示せず）と横回動軸１５に設けられたストッパの切り欠け部（図示せず）とが丁度出会う位置に達する時全閉用リミットスイッチが働いてモータが停止し、規制アーム１０による全閉動作は終了する。障子２が全閉位置に達した時から互いの切り欠け部同士が出会うまでの間に規制アーム１０の内部に設けられた重ねバネ板（図示せず）によって付勢力は蓄えられる。

これらはすべて電動操作制御装置５５からの指令によってシステム的に動作するものであるためこれらの動作を関連付けてシステム的に動作説明すると、まず障子４が全閉状態にある時には規制アーム１０は先端のローラ１２は図１５におけるＡ位置にあり、ロック用離間用の電動シリンダ３３の軸先端はＤ位置にあって急閉衝撃緩和装置のクッション本体１９はＩ位置にある。

窓開放を行なうため換気開動作の操作スイッチ１７を押すと、まずロック用離間用の電動シリンダ３３が動作し、Ｄ位置からＥ位置へと移動して停止する。すなわちロックピン２９が係止具２６からはずれてロック解除される。この間スライドバー２８は同時にスライドするため変位プレート２５とプレート４３との当接位置もまたＤ位置からＥ位置へと移動する。次にＥ位置のリミットスイッチからの信号により開閉用モータが動作し規制アーム１０先端のローラ１２はＡ位置からＢ位置へと移動する。それに伴って急閉衝撃緩和装置のクッション本体１９はＩ位置からＨ位置まで移動することになる。規制アーム１０先端のローラ１２がＢ位置で停止すると、Ｂ位置のリミットスイッチからの信号により電動シリンダ３３が動作し、軸先端はＥ位置からＦ位置へと移動して停止する。この間に押し出しローラ３８が凸型ブラケット３６を押し出して密閉用ゴムと障子４との密着が剥がされることになる。電動シリンダ３３の軸先端がＥ位置からＦ位置へと移動すると変位プレート２５とプレート４３との当接位置もまたＥ位置からＦ位置へと移動し、そのため急閉衝撃緩和装置のクッション本体１９はＨ位置からＧ位置まで移動する。従って障子４はＢ位置に位置する規制アーム１０先端のローラ１２に当接する状態から急閉衝撃緩和装置のクッション本体１９に当接するまでの間を風まかせに揺動することになる。この間に異常な突風が吹いた場合、急閉時には急閉衝撃緩和装置のクッション本体１９により、また急開時には規制アーム１０内部の重ねバネによる付勢力によってその衝撃は緩和されることになる。

次に全開動作の操作スイッチ１７を押すと規制アーム１０先端のローラ１２はＢ位置からＣ位置へと移動し、規制アーム１０のローラ１２が障子４を押し付けて揺動不可となり障子２は全開状態を保持することになる。自動換気状態にするには自動換気の操作スイッチ１７を押すと規制アーム１０のローラ１２がＣ位置からＢ位置へと移動して換気開状態に戻る。

次に前記した各種検知センサ例えば温度センサ、湿度センサ、風量センサ、風速センサ、風向センサ、雨量センサ、雨感知センサ、煙感知器、火災報知器などが設けられて電動操作制御装置５５と連動された場合についての換気システムを説明する。各検知センサは図１２に示すように並列に電動操作制御装置５５に連結され、それぞれの検知センサからの信号により窓は操作スイッチを押したのと同様の動作を行なう。検知センサには２種類のものがあり感知すれば直ちに動作を行なうものと正常範囲をあらかじめ設定し正常範囲を外れた場合に動作するものがある。

前者の場合は全閉動作か全開動作の一方的な動作となる。たいていの場合は全閉動作となるが、例えば内部と外部の両方に煙感知器を設置した場合外部からの異常信号感知には全閉して煙を内部に入れない動作になるし、内部からの異常信号感知には全開して煙を内部からすみやかに排出させる動作となり、使用現場の環境に応じて必要な検知センサを選択しなければならない。全閉動作、全開動作については前述したとおりである。

後者の場合は完全自動換気システムを構築するもので、一定時間内のデータを蓄積してデータを分析し、その結果に応じて全開・換気開・全閉動作を自動的に行なうものである。例えば温度センサや風速センサを組み合わせてシステム装置を設計すると、設定時間内の分析結果が設定温度内で設定風速内の場合は自動的にモータがＢ位置を選んで動作し規制アーム１０の先端のローラ１２がＢ位置で停止して回動窓１は通常通り揺動してその揺動動作は風の流れの様子と平衡重錘５によって決められることになる。続いて設定時間内の分析結果が異常を示した場合は全閉の操作スイッチ１７を押した場合と同じ動作を行うことになる場合と全開操作スイッチ１７を押した場合と同じ動作を行うことになる場合があり、それは当初の設定設計によって決定される。また、続いて次の設定時間内の分析結果が正常を示した場合は前と逆の操作が行なわれて規制アーム１０のローラ１２がＢ位置に来る動作が行なわれる。以上のように設定時間内の分析結果によって次の動作が決定され、かくして換気システム装置は完全自動換気システムを構築する。

実施例１も実施例２も完全自動式の換気システムを構築すると図１３のようになるが３連以上の窓にも同じように完全自動式の換気システムを構築することが出来、その場合は図１３においてセンサを直接電動操作制御装置５５に連結するのではなく、図１に示すシステムユニットを一構成単位としてそれらを並列に並べ、その前に中継機を設けて各センサ類をこの中継機に接続して、この中継機から各システムユニットの電動操作制御装置５５宛に信号を発するように構成すれば良い。

実施例１の各装置取付を示す正面図回動規制装置の上面図回動手段の説明用の側面図規制アームの動作説明図規制アームの動作説明図規制アームの動作説明図規制アームの先端部拡大図急閉衝撃緩和装置の動作説明用の側面図急閉衝撃緩和装置の動作説明用の上面図閉窓ロック装置、離間装置及び急閉衝撃緩和装置の変位プレート動作説明用と２連窓の連結方法説明用の上面図閉窓ロック装置の構成を示す側面図離間装置の構成を示す側面図図１に各種検知センサを接続した場合の正面図パワーボックスと規制アームとのユニットの斜視図実施例２の規制アームの動作説明図実施例２の回動規制装置の伝動状況を示す側面図モータ回転による位置規制装置の構成を示す上面図

符号の説明

１横軸回転窓
２縦框
３ヒンジ
４障子
５平衡重錘
６方立部
７回動規制装置
１０規制アーム
１１回動レバー
１２ローラ
１４電動シリンダ
１７操作スイッチ
１９クッション本体
２０上限規制具
２１下限規制具
２２圧縮コイルスプリング
２４変位レバー
２５変位プレート
２６係止具
２７レール
２８スライドバー
２９ロックピン
３０連結ブラケット
３１連結プレート
３３電動シリンダ
３４閉窓ロック装置
３５離間装置
３６凸型ブラケット
３７Ｌ型ブラケット
３８押し出しローラ
３９スプリング蝶番
４０急閉衝撃緩和装置
４５収納緩和装置
４８回転軸
４９長穴
５０締め付けボルト
５１ゴムローラ
５２往復軸
５３ブラケット
５４揺動パート
５５電動操作制御装置
５６ベベルギヤボックス
５７連結軸
６０位置出しネジ軸
６１ドグ
６２パワーボックス
６３６角貫通穴
６４本体部カバー
６５軸カバー
６６ユニバーサルジョイント

Claims

縦框の中間より上部に設けられたヒンジを支点に自在に回動する障子の室内側上框部に平衡重錘を横設した横軸回動窓においてこの横軸回動窓が単窓あるいは２連１組の窓ユニットとして用いられ、この障子のヒンジと略同一高さ位置でしかも室内側で単窓の場合は障子縦枠に連窓の場合は方立部に設けられた近隣縦框と当接し各障子の片側で各障子の開放角度と開閉動作とを規制する回動規制手段と、この回動規制手段を電動操作する電動手段と、各窓の全閉時に下枠と障子下框とを互いに係止するための閉窓ロック手段と、枠と障子との間に設けられた密閉用部材と障子との密着を強制的に引き離す離間手段と、急激に障子が閉まる衝撃を緩和する急閉衝撃緩和手段と、この急閉衝撃緩和手段を全閉時に無理なく収納させるための収納緩和手段と、急激に障子が開く衝撃を緩和する急開衝撃緩和手段と、前記閉窓ロック手段と前記離間手段と前記収納緩和手段を連動させるスライドバーと、スライドバーを電動操作する電動手段と、前記の両電動手段を操作制御する電動操作制御手段とが備えられてなることを特徴とする横軸回動窓の換気システム装置。