JP2017194260A - 換気装置 - Google Patents

Abstract

【課題】低温時と高温時に自動的に閉じ、常温時に自動的に開く換気装置を提供する。【解決手段】温度感応型アクチュエータＡの第１、第２のアクチュエータ部３０，４０は、ケース３１，４１と、ケース３１，４１に軸Ｘに沿ってスライド可能に支持されたスライダ３２，４２と、スライダ３２，４２に軸Ｘに沿う互いに反対方向の力を付与する形状記憶バネ３３，４３とバイアスバネ３４，４４とを有し、第１アクチュエータ部３０のケース３１が装置本体１０に固定され、スライダ３２に第２アクチュエータ部４０のケース４１が固定され、スライダ４２が回転羽根２０と連携し、回転羽根２０は、スライダ４２が第１方向Ｘａ側の第１位置の時に閉じ、第２方向Ｘｂ側の第２位置の時に開く。形状記憶バネ３３はスライダ３２を第１方向Ｘａに付勢し、形状記憶バネ４３はスライダ４４を第２方向Ｘｂに付勢し、形状記憶バネ３３の変態温度は形状記憶バネ４３より高い。【選択図】図３

Description

本発明は、温度感応型アクチュエータを用いて自動換気を行なう換気装置に関する。

一般的な換気装置は、通気路を有する装置本体と、この装置本体に回動可能またはスライド可能に支持され通気路を開閉する作動部材と、上記作動部材を開閉操作する手動操作機構とを備えている。

上記のように手動で作動板を開閉操作する場合、適切な開閉制御がなされない場合もある。例えば、冬季に暖房している状況で通気路を開いたまま放置すると、屋外の冷気が入り込んだり室内の暖気が逃げたりするため、暖房効率が低くなりエネルギーの浪費を招く。また、夏季に室内を冷房している状況で通気路を開いたまま放置すると、屋外の熱気が入り込んだり室内の冷気が逃げたりするため、冷房効率が低くなりエネルギーの浪費を招く。そのため、気温に応じて自動開閉制御を行う換気装置の開発が求められている。

特許文献１には、温度感応型アクチュエータを備えた換気装置が開示されている。この換気装置では、細長い装置本体に対して作動板（作動部材）を長手方向にスライドさせることにより、通気路を開閉する。作動板の一端と装置本体との間には形状記憶バネ（形状記憶合金製のバネ、以下同じ）が取り付けられ、作動板の他端と装置本体との間にはバイアスバネが取り付けられている。作動板はこれら２つのバネの引張り力に応じて位置調節され、換気通路を開閉するようになっている。低温時には形状記憶バネのバネ力が弱まるためリターンバネの力で作動板は閉じ位置へ移動する。高温時には形状記憶バネの弾性力が強まってリターンバネの力に打ち勝ち、作動板は開き位置へ移動する。
特許文献１の換気装置では、低温時に通気路が閉じられるため暖房効率を高めることができるが、高温時には通気路が開いたままのため冷房効率を高めることができない。

特許文献２には、低温時と高温時に通気路を閉じることを意図した、温度感応型アクチュエータを備えた換気装置が開示されている。
特許文献２の図１〜図３に開示された第１実施形態では、装置本体にスライド可能に支持された１枚の作動板に、第１、第２の形状記憶合金バネと第１、第２のバイアスバネとを作用させている。第１形状記憶バネと第１バイアスバネは作動板を閉じ方向に付勢し、第２形状記憶バネと第２バイアスバネは作動板を開き方向に付勢する。第１形状記憶バネの変態温度は第２形状記憶バネより高い。

特許文献２の第１実施形態では、低温時には第１バイアスバネの力が第２形状記憶バネおよび第２バイアスバネに打ち勝ち、作動板が閉じ方向に移動する。常温時には第２形状記憶バネの変態温度を超えるため、第２形状記憶バネと第２バイアスバネの力が第１形状記憶バネおよび第１バイアスバネに打ち勝ち、作動板は開き方向に移動する。高温時には第１形状記憶バネの変態温度を超えるため、第１形状記憶バネと第１バイアスバネの力が第２形状記憶バネおよび第２バイアスバネに打ち勝ち、作動板が閉じ方向に移動する。

特許文献２の図４に示す第２実施形態では、第１、第２の２枚の作動板が重なった状態で装置本体にスライド可能に支持されている。第１作動板には、第１形状記憶バネが開き方向に第１バイアスバネが閉じ方向に作用している。第２作動板には第２形状記憶バネが閉じ方向に、第２バイアスバネが開き方向に作用している。

特許文献２の第２実施形態では、低温時には、第１作動板が開き位置にあるものの、第２バイアスバネが第２形状記憶バネに打ち勝つために第２作動板が閉じ位置にあり、その結果、通気路は閉じられている。常温時には、第２形状記憶バネが第２バイアスバネに打ち勝つために第２作動板も開き位置にあり、その結果、通気路は開かれている。高温時には、第２作動板が開き位置にあるものの、第１形状記憶バネが第１バイアスバネに打ち勝つために第１作動板が閉じ位置にあり、その結果、通気路は閉じられている。

ＷＯ２０１３／１１８２９１号公報 実開昭６３−１８５０４４号公報

特許文献２の第１実施形態の換気装置では、１つの作動板に４つのバネが作用するため、バネの調整が困難であり、実用化することができない。
また、特許文献２の第２実施形態の換気装置では、重ねられた２つの作動板を用いるため、実用化することが困難である。

本発明は、上記課題を解決するためになされたものであり、通気路を有する装置本体と、上記装置本体に支持され上記通気路を開閉する作動部材と、上記作動部材を温度に応じて自動的に開閉制御する温度感応型アクチュエータと、を備えた換気装置において、上記温度感応型アクチュエータは、
（ア）上記装置本体に設けられた支持構造と、
（イ）上記支持構造に対して特定座標軸に沿って移動可能な第１移動体と、
（ウ）上記第１移動体に対して上記特定座標軸に沿って移動可能な第２移動体と、
（エ）上記支持構造と上記第１移動体の間に配置され、上記第１移動体に、上記特定座標軸に沿う互いに反対方向の力を付与する第１形状記憶バネおよび第１バイアスバネと、
（オ）上記第１移動体と上記第２移動体との間に配置され、上記第２移動体に、上記特定座標軸の長手方向に沿う互いに反対方向の力を付与する第２形状記憶バネおよび第２バイアスバネと、
（カ）上記第２移動体を上記作動部材に連携し、上記第２移動体が上記特定座標軸に沿う第１方向に移動する際に上記作動部材を閉じ動作させ、上記第２移動体が上記第１方向とは逆の第２方向に移動する際に上記作動部材を開き動作させる連携手段と、
（キ）上記第１移動体の上記支持構造に対する上記第２方向への移動を規制する第１規制手段と、
（ク）上記第２移動体の上記第１移動体に対する上記第２方向への移動を規制する第２規制手段と、
を備え、
上記第１、第２形状記憶バネのうちの一方が、これに対応する上記第１、第２移動体のうちの一方の移動体を上記第１方向に付勢し、上記第１、第２形状記憶バネのうちの他方が、これに対応する上記第１、第２移動体のうちの他方の移動体を上記第２方向に付勢しており、上記一方の形状記憶バネの変態温度が、上記他方の形状記憶バネより高く設定されていることを特徴とする。

上記構成によれば、変態温度の異なる２種類の形状記憶バネとこれら形状記憶バネにそれぞれ対向するバイアスバネを用いることにより、低温領域と高温領域で作動部材を閉じ位置にし、常温領域で開き位置にすることができるので、高い暖房効率と高い冷房効率の両方を確保することができる。
しかも、第１、第２移動体が第２方向の移動を規制されるので、第１、第２移動体の閉じ動作の際に、バネ力の干渉や相殺が生じず、確実に開閉制御を行うことができる。

好ましくは、さらに、上記第１移動体の上記支持構造に対する上記第１方向への移動を規制する第３規制手段と、上記第２移動体の上記第１移動体に対する上記第１方向への移動を規制する第４規制手段、を備えている。
上記構成によれば、第１、第２移動体の移動ストロークを確定することができる。

本発明の他の態様は、通気路を有する装置本体と、上記装置本体に支持され上記通気路を開閉する作動部材と、上記作動部材を温度に応じて自動的に開閉制御する温度感応型アクチュエータと、を備えた換気装置において、上記温度感応型アクチュエータは、第１アクチュエータ部と第２アクチュエータ部とを備え、上記第１アクチュエータ部は、第１アクチュエータ本体と、この第１アクチュエータ本体に特定座標軸に沿ってスライド可能に支持された第１スライダと、この第１スライダに上記特定座標軸に沿う互いに反対方向の力を付与する第１形状記憶バネと第２バイアスバネとを有し、上記第２のアクチュエータ部は、第２アクチュエータ本体と、この第２アクチュエータ本体に上記特定座標軸に沿ってスライド可能に支持された第２スライダと、この第２スライダに上記特定座標軸に沿う互いに反対方向の力を付与する第２形状記憶バネと第２バイアスバネとを有し、上記第１アクチュエータ本体が上記装置本体に固定され、上記第１スライダに上記第２アクチュエータ本体が固定され、上記第２スライダが連携手段を介して上記作動部材と連携しており、
上記第２スライダが上記特定座標軸に沿う第１方向に移動する際に、上記作動部材を閉じ動作させ、上記第２スライダが上記第１方向とは逆の第２方向に移動する際に、上記作動部材を開き動作させるようになっており、上記第１、第２形状記憶バネのうちの一方が、これに対応する上記第１、第２スライダのうちの一方のスライダを上記第１方向に付勢し、上記第１、第２形状記憶バネのうちの他方が、これに対応する上記第１、第２スライダのうちの他方のスライダを上記第２方向に付勢しており、上記一方の形状記憶バネの変態温度が、上記他方の形状記憶バネより高く設定されており、さらに、上記第１アクチュエータ部は、上記第１スライダの上記第２方向への移動を規制する第１規制手段を有し、上記第２アクチュエータ部は、上記第２スライダの上記第２方向への移動を規制する第２規制手段を有することを特徴とする。

上記構成によれば、変態温度の異なる２種類の形状記憶バネとこれら形状記憶バネにそれぞれ対向するバイアスバネを用いることにより、低温領域と高温領域で作動部材を閉じ位置にし、常温領域で開き位置にすることができるので、高い暖房効率と高い冷房効率の両方を確保することができる。
しかも、２組の対をなす形状記憶バネとバイアスバネが、第１アクチュエータ部と第２アクチュエータ部のスライダをそれぞれ制御し、各スライダが第２方向の移動を規制されるため、第１、第２のアクチュエータ部間でバネ力の干渉や相殺が生じず、確実に上記開閉制御を行うことができる。

好ましくは、さらに、上記第１、第２アクチュエータ部は、上記第１、第２スライダの上記第１方向への移動を規制する第３、第４の規制手段をそれぞれ有する。
上記構成によれば、第１、第２スライダの第１、第２方向への移動が規制され、これら第１、第２スライダの移動ストロークを確定することができる。

好ましくは、上記第１、第２アクチュエータ本体が上記特定座標軸方向に対峙する一対の端壁を有し、上記第１、第２スライダが上記座標軸に沿って延びるロッド形状をなして上記第１、第２アクチュエータ本体の上記一対の端壁にスライド可能に挿通され、上記第１、第２スライダには上記一対の端壁にそれぞれ当たる一対のストッパを有しており、上記第１アクチュエータ本体の一対の端壁と上記第１スライダの一対のストッパが、上記第１、第３の規制手段として提供され、上記第２アクチュエータ本体の一対の端壁と上記第２スライダの一対のストッパが、上記第２、第４の規制手段として提供される。
上記構成によれば、第１、第２アクチュエータ本体の端壁に第１、第２スライダのストッパが当たることにより、これら第１、第２スライダの移動規制を確実に行なうことができる。

好ましくは、上記第１、第２スライダは、上記一対の端壁を挿通するスライド部と、このスライド部に隣接するスライド部と断面形状が異なる両端部とを有し、この両端部が上記ストッパとして提供される。
上記構成によれば、ストッパを簡単に形成することができる。

好ましくは、上記第１、第２アクチュエータ本体が内部空間を有するとともに上記特定座標軸に沿って細長いケースからなり、上記第１、第２形状記憶バネおよび上記第１、第２バイアスバネが上記特定座標軸に沿って延びるとともに上記ケース内に収容されたコイルバネにより構成されている。
上記構成によれば、温度感応型アクチュエータを小型化することができる。

さらに好ましくは、上記第１、第２形状記憶バネおよび上記第１、第２バイアスバネが圧縮コイルバネからなり、上記第１、第２スライダに筒形状をなす第１、第２バネ受けがそれぞれ固定されており、上記第１形状記憶バネと上記第１バイアスバネの一方が、上記第１バネ受けの内側に配置され、他方が上記第１バネ受けの外側に配置され、
上記第２形状記憶バネと上記第２バイアスバネの一方が、上記第２バネ受けの内側に配置され、他方が上記第２バネ受けの外側に配置されている。
上記構成によれば、温度感応型アクチュエータをより一層小型化することができる。

好ましくは、上記作動部材が上記装置本体に回転可能に支持された回転羽根として提供され、上記連携手段は上記第２スライダの直線運動を上記回転羽根の回転運動に変換する。

本発明によれば、低温時と高温時に通気路を閉じるので、暖房効率、冷房効率を高めることができる。しかも、バネ調整が容易で、実用化が可能である。

本発明の第１実施形態に係る換気装置を組み込んだ換気システムの断面図である。 図１における換気装置の拡大断面図であり、（Ａ）は回転羽根が全開位置にある状態を示し、（Ｂ）は回転羽根が全閉位置にある状態を示す。 （Ａ）は上記換気装置の温度感応型アクチュエータの低温時の状態を示す平断面図であり、（Ｂ）は図３（Ａ）中Ｂ−Ｂ矢視断面図である。 （Ａ）は上記温度感応型アクチュエータの常温時の状態を示す平断面図であり、（Ｂ）は図４（Ａ）中Ｂ−Ｂ矢視断面図である。 （Ａ）は上記温度感応型アクチュエータの高温時の状態を示す平断面図であり、（Ｂ）は図５（Ａ）中Ｂ−Ｂ矢視断面図である。 上記温度感応型アクチュエータで用いられる第１、第２の形状記憶バネの温度特性を示すグラフである。 本発明の第２実施形態に係る換気装置の温度感応型アクチュエータの平断面図であり、（Ａ）は低温時の状態、（Ｂ）は常温時の状態、（Ｃ）は高温時の状態をそれぞれ示す。 本発明の第３実施形態に係る換気装置の要部断面図である。 本発明の第４実施形態に係る換気装置の要部断面図である。

以下、本発明の第１実施形態の換気装置を、図１〜図６を参照しながら説明する。図１に示すように、本実施形態の換気装置１はビルの壁面近傍に設置されるものである。簡単に説明すると、ビルには、上階のガラス板２ａを支持する支持枠３ａと、下階のガラス板２ｂを支持する支持枠３ｂとが設けられている。支持枠３ａ，３ｂ間に空気取り入れ口４が形成されている。

上側の支持枠３ａに連結された支持枠５と、下側の支持枠３ｂに連結された断面Ｌ字形の支持枠６との間に、換気通路７が形成されている。支持枠５と支持枠６の上縁部との間に上記換気装置１が設置されている。さらに換気装置１の上方において上記支持枠６の上縁には、蓋部材８が回動可能に支持されている。上記蓋部材８を開いた状態で、上記空気取り入れ口４から換気通路７、上記換気装置１を経て空気が室内に入るようになっている。蓋部材８が支持枠５に架け渡された閉じ状態では、換気が禁じられる。
上記換気装置１，支持枠３ａ，３ｂ，５，６および蓋部材８は、水平方向に、すなわち図１の紙面と直交する方向に長く延びている。

図２、図３に示すように、換気装置１は、細長い枠形状の装置本体１０を備えている。この装置本体１０は、垂直をなして室内外方向に対峙する一対の細長い側板１１と、側板１１の一端近傍間に配置された垂直をなす端壁１２と、側板１１の他端間に配置された垂直をなす端壁（図示しない）とを有しており、これら一対の側板１１と、一方の端壁１２と、図示しない他方の端壁により、上下端が開放された通気路１３が形成されている。

通気路１３内には、換気装置１の長手方向に水平に延びる細長い３枚（複数）の回転羽根２０（作動部材）が、互いに平行をなしビルの室内外方向に間隔をおいて配置されている。

回転羽根２０は、その長手方向に沿って延びる回転軸線Ｌ（図３参照）を中心に回転可能である。図２（Ａ）に示すように、３枚の回転羽根２０が垂直姿勢にある時、換気装置１の通気路１３は最大限に開く（全開）。また、図２（Ｂ）に示すように、３枚の回転羽根２０が水平姿勢にある時、換気装置１の通気路１３は略完全に閉じられる（全閉）。

回転羽根２０の支持構造について説明する。各回転羽根２０の一端は、ピース２１を介して端壁１２に回転可能に支持されている。このピース２１は、端壁１２の通気路１３側の面に当接される鍔部２１ａと、この鍔部２１ａから端壁１２に向かって突出する円筒形状の軸部２１ｂと、鍔部２１ａから端壁１２と反対方向に突出する異形断面の挿入部２１ｃとを有している。ピース２１の挿入部２１ｃが回転羽根２０に差し込まれ、軸部２１ｂが端壁１２に形成された軸受穴１２ａに差し込まれることにより、回転羽根２０の一端が端壁１２に回転可能に支持されている。
回転羽根２０の他端も同様にピースを介して図示しない端壁に回転可能に支持されている。

図３（Ａ），（Ｂ）に示すように、回転羽根２０を温度に応じて自動開閉する温度感応型アクチュエータＡが、装置本体１０の一端部において、上記端壁１２に隣接して配置されている。温度感応型アクチュエータＡは、装置本体１０の端壁１２と、一対の側板１１の一端間に配置され端壁１２から離間するとともに平行をなす補助壁１５と、底板１６と天板１７により囲われた空間に収容されている。

温度感応型アクチュエータＡは、第１アクチュエータ部３０と第２アクチュエータ部４０とを備えている。これらアクチュエータ部３０，４０はそれぞれ、室内外方向に水平に延びる座標軸Ｘ（特定座標軸）に沿って細長いケース３１，４１（第１、第２アクチュエータ本体）と、ケース３１，４１に座標軸Ｘに沿ってスライド可能に支持されたロッド形状のスライダ３２，４２（第１、第２スライダ）と、このスライダ３２，４２に座標軸Ｘに沿う互いに反対方向の力を付与する形状記憶バネ３３，４３（第１、第２形状記憶バネ）とバイアスバネ３４，４４（第１、第２バイアスバネ）とを備えている。上記４つのバネ３３，３４，４３，４４は圧縮コイルバネからなる。

上記第１アクチュエータ部３０について詳述する。ケース３１（第１アクチュエータ本体；支持構造）は装置本体１０の例えば底板１６に固定されている。スライダ３２（第１スライダ）は、ケース３１と同軸をなしてケース３１にスライド可能に支持されている。ケース３１の両端壁３１ａ、３１ｂには十字形（非円形）のガイド穴３１ｃが形成されている。スライダ３２の両端部３２ａ，３２ｂ（ストッパ）は横断面円形をなし、その中間部は横断面十字形（非円形）のスライド部３２ｃとなっている。スライド部３２ｃが上記ガイド穴３１ｃに挿通されることにより、スライダ３２の回転が禁じられている。

ケース３１内においてスライダ３２には筒形状のバネ受け３５（第１バネ受け）が固定されている。このバネ受け３５は、径方向内方向に延びる基端側鍔部３５ａと径方向外方向に延びる先端側鍔部３５ｂとを有し、基端側鍔部３５ａがスライダ３２に固定されている。バイアスバネ３４（第１バイアスバネ）は、その両端がバネ受け３５の基端側鍔部３５ａとケース３１の端壁３１ａに当たった状態で、スライダ３２とバネ受け３５との間に配置されている。形状記憶バネ３３（第１形状記憶バネ）は、その両端がバネ受け３５の先端側鍔部３５ｂとケース３１の端壁３１ｂに当たった状態で、バネ受け３５の径方向外側に配置されている。

上記形状記憶バネ３３は、バネ受け３５を介してスライダ３２を座標軸Ｘに沿う第１方向Ｘａ（本実施形態では室外方向）に付勢し、バイアスバネ３４はスライダ３２を座標軸Ｘに沿う第２方向Ｘｂ（第１方向Ｘａとは反対方向、本実施形態では室内方向）に付勢している。座標軸Ｘは、回転羽根２０の回転軸線Ｌと直交している。

次に、第２アクチュエータ部４０について詳述する。第２アクチュエータ部４０の基本構造は第１アクチュエータ部３０と同様であるので、異なる点を中心に説明する。ケース４１（第２アクチュエータ本体）はケース３１と平行をなし、上記第１アクチュエータ部３０のスライダ３２の端部３２ａにＬ字形のブラケット５０を介して固定されている。ケース４１と、ブラケット５０と、スライダ３２は、ケース３１（支持構造）に支持され、ケースに対して座標軸Ｘに沿って一緒に移動するようになっており、第１移動体Ｍ１を構成している。

スライダ４２（第２スライダ）は、横断面円形の両端部４２ａ，４２ｂ（ストッパ）と、ケース４１の両端壁４１ａ，４１ｂに形成された十字形のガイド穴４１ｃに挿通される横断面十字形のスライド部４２ｃとを有している。スライダ４２にはバネ受け４５が、第１アクチュエータ部３０のバネ受け３５とは逆向きをなして固定されている。
スライダ４２は、ケース４１に対して、ひいては第１移動体Ｍ１に対してスライド可能な第２移動体Ｍ２として提供される。

バイアスバネ４４（第２バイアスバネ）は、その両端がバネ受け４５の基端側鍔部４５ａとケース４１の端壁４１ｂに当たった状態で、スライダ４２とバネ受け４５の間に配置されている。形状記憶バネ４３（第２形状記憶バネ）は、その両端がバネ受け４５の先端側鍔部４５ｂとケース４１の端壁４１ａに当たった状態で、バネ受け４５の径方向外側に配置されている。

上記形状記憶バネ４３は、スライダ４２を第２方向Ｘｂに付勢し、バイアスバネ４４はスライダ４２を第１方向Ｘａに付勢している。第１アクチュエータ３０の形状記憶バネ３３と第２アクチュエータ４０の形状記憶バネ４３は、付勢方向が逆である。

図６に示すように、形状記憶バネ３３と形状記憶バネ４３の温度―バネ定数の特性は、同様の曲線を描くが、形状記憶バネ３３の変態温度は形状記憶バネ４３より高温側にシフトしている。詳しくは後述する。

上記第２アクチュエータ部４０のスライダ４２は、連携機構６０（連携手段）を介して回転羽根２０に連携されている。この連携機構６０は、スライダ４２の座標軸Ｘに沿う直線運動を、回転羽根２０の回転運動に変換するようになっている。以下、この連携機構６０について詳述する。

図２に示すように、上記ピース２１には、鍔部２１ａから鍔部２１ａと一体をなして径方向外方向に張り出す張出部６１が形成されており、この張出部６１には、別体または一体をなすピン６２が設けられている。このピン６２は、回転羽根２０の回転軸線Ｌから離れている。
端壁１２には、回転羽根２０の回転軸線を中心とする円弧穴６３が形成されている。上記ピン６２はこの円弧穴６３を挿通し、温度感応型アクチュエータＡに向かって端壁１２から突出している。

他方、スライダ４２の端部４２ｂには、Ｌ字形のブラケット６５が固定されている。このブラケット６５は、端壁１２に近接し端壁１２と平行に座標軸Ｘに沿って延びる板部６５ａを有している。この板部６５ａには、各回転羽根２０に対応して長穴６５ｘが形成されている。この長穴６５ｘは垂直方向、すなわち座標軸Ｘと直交する方向に延びている。このスリット６５ｘに上記ピン６２が挿通されている。

上記連携機構６０において、図３（Ａ）、図５（Ａ）に示すように、スライダ４２およびブラケット６５が装置本体１０に対して第１方向Ｘａ側の第１位置にある時、ピン６２は図３（Ｂ）、図５（Ｂ）に示すように円弧穴６３の一端部６３ａに位置しており、回転羽根２０は図２（Ｂ）に示すように全閉位置にある。
図４（Ａ）に示すように、スライダ４２およびブラケット６５が装置本体１０に対して第２方向Ｘｂ側の第２位置にある時、ピン６２は図４（Ｂ）に示すように円弧穴６３の他端部６３ｂに位置しており、回転羽根２０は図２（Ａ）に示すように全開位置にある。

スライダ４２が座標軸Ｘに沿って移動すると、ブラケット６５が追随し、長穴６５ｘに挿入されたピン６２が同方向に移動する。この際、ピン６２は回転軸線Ｌを中心として円弧穴６３に沿って円弧を描くとともに長穴６５ｘ内をスライドする。この過程で、回転羽根２０が回転する。

図３（Ｂ）に示すように、ブラケット６５の板部６５ａには、その幅方向の側縁すなわち上下の側縁に凸部６５ｙが形成されており、この凸部６５ｙが、底板１６と天板１７に形成された案内スリット１６ａ，１７ａに入り込んでいる。これにより、ブラケット６５を安定した姿勢で座標軸Ｘに沿って移動させることができる。底板１６には外気を流入させる通気穴を形成するのが好ましい。

上記構成をなす換気装置１の作用を図６を参照しながら説明する。気温が６℃未満（低温領域）の寒冷時には、形状記憶バネ３３，４３のバネ定数は非常に小さい。そのため、図３（Ａ）に示すように、第１アクチュエータ部３０では、バイアスバネ３４が形状記憶バネ３３に打ち勝ち、スライダ３２（第１移動体Ｍ１）は、ケース３１に対して第２方向Ｘｂに移動している。この際、スライダ３２の一端部３２ａがケース３１の端壁３１ａに当たるため、スライダ３２は第２方向Ｘｂへの移動を制限されている。このケース３１の端壁３１ａとスライダ３２の端部３２ａにより、第１規制手段が構成されている。
他方、第２アクチュエータ部４０では、バイアスバネ４４が形状記憶バネ４３に打ち勝つので、スライダ４２（第２移動体Ｍ２）は第１方向Ｘａへ移動している。この際、スライダ４２の端部４２ｂがケース４１の端壁４１ｂに当たるので、スライダ４２は第１方向Ｘａへの移動を制限されている。このケース４１の端壁４１ｂとスライダ４２の端部４２ｂにより、第４規制手段が構成されている。
その結果、スライダ４２およびブラケット６５は、前述した第１位置にあり、回転羽根２０は全閉位置にある。そのため、屋外の冷気が侵入したり室内の暖気が逃げたりすることがなく、高い暖房効率を維持できる。

上記の低温時において、第１アクチュエータ部３０のスライダ３２の第２方向Ｘｂへの移動が制限され、第２アクチュエータ部４０のバイアスバネ４４の力がバイアスバネ３４の力に干渉ないしは相殺されないので、確実に回転羽根２０を閉じ位置に保持することができる。

気温が６℃に達すると、第２アクチュエータ部４０の形状記憶バネ４３のバネ力が上昇してバイアスバネ４４と等しくなる。さらに温度上昇すると、形状記憶バネ４３のバネ力が略リニアに上昇し、温度上昇分だけスライダ４２（第２移動体Ｍ２）を第２方向Ｘｂに移動させる。その結果、ピン６２が円弧穴６３の一端部６３ａから離れ、回転羽根２０が開き始める。このようにして、６℃〜１６℃の温度範囲（中間温度領域）では、温度に応じた開度になるように回転羽根２０が制御される。温度が高くなるほど開度が大きくなる。
上記第２アクチュエータ部４０による開度制御の際に、第１アクチュエータ部３０のスライダ３２は図３の位置（すなわち、スライダ３２の端部３２ａがケース３１の端壁３１ａに当たった位置）を維持しており、上記開度制御に影響を与えない。

さらに気温が上昇して１６℃に達すると、図４（Ａ）に示すように、スライダ４２が第２位置に至り、回転羽根２０は全開位置になる。この時、スライダ４２の端部４２ａがケース４１の端壁４１ａに当たり、スライダ４２の第２方向Ｘｂへの移動が制限される。この回転羽根２０の全開状態は、気温が１６℃〜２６℃（常温領域）の間で維持される。
上記ケース４１の端壁４１ａとスライダ４２の端部４２ａにより、第２規制手段が構成されている。

気温が２６℃に達すると、第１アクチュエータ部３０の形状記憶バネ３３のバネ力が上昇しバイアスバネ３４と等しくなる。さらに温度上昇すると、形状記憶バネ３３のバネ力が略リニアに上昇し、温度上昇分だけスライダ３２（第１移動体Ｍ１）を第１方向Ｘａに移動させる。その結果、回転羽根２０が閉じ始める。このようにして、２６℃〜３６℃の温度範囲（中間温度領域）では、温度に応じた開度になるように回転羽根２０が制御される。温度が高くなるほど開度が小さくなる。
上記第１アクチュエータ部３０による開度制御の際に、第２アクチュエータ部４０のスライダ４２は図４の位置（すなわち、スライダ４２の端部４２ａがケース４１の端壁４１ａに当たった位置）を維持しており、上記開度制御に影響を与えない。すなわち、第１アクチュエータ部３０の形状記憶バネ３３の力が、形状記憶バネ４３の力に干渉ないしは相殺されない。

気温が３６℃に達すると、第１アクチュエータ部３０の形状記憶バネ３３がバイアスバネ３４に完全に打ち勝ち、回転羽根２０は全閉状態となる。そのため、屋外の熱気が侵入したり室内の冷気が逃げることがなく、高い冷房効率を維持できる。この際、第１アクチュエータ部３０のスライダ３２の端部３２ｂがケース３１の端壁３１ｂに当たる。このケース３１の端壁３１ｂとスライダ３２の端部３２ｂにより、第３規制手段が構成されている。上記第２アクチュエータ部４０のスライダ４２はケース４１に対して図４の位置を維持している。

上記実施形態において、第１アクチュエータ部３０の形状記憶バネ３３とバイアスバネ３４の付勢方向を逆にするとともに、第２アクチュエータ部４０の形状記憶バネ４３とバイアスバネ４４の付勢方向を逆にしてもよい。この場合、形状記憶バネ４３の変態温度は形状記憶バネ３３より高温側にシフトする。
また、気温が低い時に室内で燃焼器具を使用する場合には、通気路１３を全閉にせず、燃焼ガスを排気するために、閉じ位置において少量の空気の流通を許容する状態（例えば２／３閉じ）にしてもよい。

次に、本発明の第２実施形態に係る温度感応型アクチュエータについて、図７を参照しながら説明する。第２実施形態において第１実施形態に対応する構成部には同番号または同番号に「’」を付けて詳細な説明を省略する。本実施形態では、第１アクチュエータ部３０’の形状記憶バネ３３’とバイアスバネ３４’、第２アクチュエータ部４０’の形状記憶バネ４３’とバイアスバネ４４’は、引張コイルバネである。

第１アクチュエータ部３０’のスライダ３２は２つのバネ掛け部３２ｊ、３２ｋを有し、これらバネ掛け部３２ｊ、３２ｋと、ケース３１との間に形状記憶バネ３３’とバイアスバネ３４’が掛けられている。第１実施形態とは逆に、形状記憶バネ３３’は第２方向Ｘｂにスライダ３２を付勢し、バイアスバネ３４’は第１方向Ｘａにスライダ３２を付勢する。

同様に第２アクチュエータ部４０’のスライダ４２は２つのバネ掛け部４２ｊ、４２ｋを有し、これらバネ掛け部４２ｊ、４２ｋと、ケース４１との間に形状記憶バネ４３’とバイアスバネ４４’が掛けられている。形状記憶バネ４３’は第１方向Ｘａにスライダ４２を付勢し、バイアスバネ４４’は第２方向Ｘｂにスライダ４２を付勢する。

この第２実施形態において、形状記憶バネ３３’と形状記憶バネ４３’の温度―バネ定数の特性は、同様の曲線を描くが、形状記憶バネ４３’の変態温度は形状記憶バネ３３’より高温側にシフトしている。

６℃未満の低温時の状態が図７（Ａ）に示されている。第２アクチュエータ部４０’のスライダ４２は、バイアスバネ４４’の力で第２方向Ｘｂに移動されており、その端部４２ａがケース４１の端壁４１ａに当たることにより、その移動が制限されている。
第２アクチュエータ部３０’の スライダ３２は、バイアスバネ３４’の力で第１方向Ｘａに移動されており、その端部３２ｂがケース３１の端壁３１ｂに当たることにより、その移動を制限されている。
その結果、スライダ４２とブラケット６５は第１位置にあり、回転羽根は全閉となっている。

６℃〜１６℃の温度範囲では、形状記憶バネ３３’の弾性力が上昇し、回転羽根の開度制御が実行される。
１６℃〜２６℃では、図７（Ｂ）に示すように、形状記憶バネ３３’がバイアスバネ３４’に打ち勝ち、スライダ３２が第２方向Ｘｂに移動されており、その端部３２ａがケース３１の端壁３１ａに当たることにより、その移動が制限されている。その結果、スライダ４２とブラケット６５は第２位置にあり、回転羽根は全開となっている。

２６℃〜３６℃の温度範囲では、形状記憶バネ４３’の弾性力が上昇し、回転羽根の開度制御が実行される。
３６℃を超えると、形状記憶バネ４３’がバイアスバネ４４’に打ち勝ち、図７（Ｃ）に示すようにスライダ４２が第１方向Ｘａに移動されており、その端部４２ｂがケース４１の端壁４１ｂに当たることにより、その移動が制限されている。その結果、スライダ４２とブラケット６５は第１位置にあり、回転羽根は全閉となる。

図８は本発明の第３実施形態に係る換気装置の要部を示す。装置本体は図８の紙面と直交する方向に長く形成されている。装置本体の主壁８１には通気口８１ａが形成されている。この主壁８１には、装置本体の長手方向に延びる作動板８２（作動部材）が、回動可能かつ装置本体の長手方向にスライド可能に支持されている。作動板８２の長手方向の一端部には、上述した実施形態と同様の温度感応型アクチュエータが連携手段を介して連結されている。この温度感応型アクチュエータの座標軸（図３の符号Ｘ参照）は、作動板８２のスライド方向に延びている。温度感応型アクチュエータにより作動板８２がスライドすると、この作動板８２は図示しないカム機構により、主壁８１に接近、離間する方向に回動し、通気穴８１ａを開閉する。

図９は本発明の第４実施形態に係る換気装置の要部を示す。装置本体は図９の紙面と直交する方向に長く形成されている。装置本体の主壁９１には多数の通気口９１ａが長手方向に等間隔をなして形成されている。主壁９１には作動板９２（作動部材）が長手方向にスライド可能に接している。作動板９２には、通気口９１ａと同一形状、同一ピッチをなして制御口９２ａが形成されている。この作動板９２の長手方向一端部には、図８の第３実施形態と同様にして温度感応型アクチュエータが連結されている。

本発明は、上記実施の形態に限定されるものではなく、その要旨を逸脱しない範囲において各種の変形例を採用することができる。例えば、第１実施形態において、巻部分が密に接した状態のバネを、規制手段として用いてもよい。
全閉となる低温領域及び高温領域と全開となる常温領域は、適宜変更可能である。
支持構造は装置本体と一体をなしていてもよい。

本発明は、気温に応じて自動的に開閉制御する換気装置に適用することができる。

Ａ 温度感応型アクチュエータ
Ｍ１ 第１移動体
Ｍ２ 第２移動体
Ｘ 特定座標軸
１ 換気装置
１０ 装置本体
１３ 通気路
２０ 回転羽根（作動部材）
３０，３０’ 第１アクチュエータ部
３１ ケース（第１アクチュエータ本体；支持構造）
３１ａ ケースの端壁（第１規制手段）
３１ｂ ケースの端壁（第３規制手段）
３２ 第１スライダ
３２ａ 第１スライダの端部（ストッパ、第１規制手段）
３２ｂ 第１スライダの端部（ストッパ、第３規制手段）
３３，３３’ 第１形状記憶バネ
３４，３４’ 第１バイアスバネ
３５ 第１バネ受け
４０，４０’ 第２アクチュエータ部
４１ ケース（第２アクチュエータ本体）
４１ａ ケースの端壁（第２規制手段）
４１ｂ ケースの端壁（第４規制手段）
４２ 第２スライダ
４２ａ 第２スライダの端部（ストッパ、第２規制手段）
４２ｂ 第２スライダの端部（ストッパ、第４規制手段）
４３，４３’ 第２形状記憶バネ
４４，４４’ 第２バイアスバネ
４５ 第２バネ受け
６０ 連携機構（連携手段）
８２，９２ 作動板（作動部材）

Claims (9)

1. 通気路を有する装置本体と、上記装置本体に支持され上記通気路を開閉する作動部材と、上記作動部材を温度に応じて自動的に開閉制御する温度感応型アクチュエータと、を備えた換気装置において、
   上記温度感応型アクチュエータは、
   （ア）上記装置本体に設けられた支持構造と、
   （イ）上記支持構造に対して特定座標軸に沿って移動可能な第１移動体と、
   （ウ）上記第１移動体に対して上記特定座標軸に沿って移動可能な第２移動体と、
   （エ）上記支持構造と上記第１移動体の間に配置され、上記第１移動体に、上記特定座標軸に沿う互いに反対方向の力を付与する第１形状記憶バネおよび第１バイアスバネと、
   （オ）上記第１移動体と上記第２移動体との間に配置され、上記第２移動体に、上記特定座標軸の長手方向に沿う互いに反対方向の力を付与する第２形状記憶バネおよび第２バイアスバネと、
   （カ）上記第２移動体を上記作動部材に連携し、上記第２移動体が上記特定座標軸に沿う第１方向に移動する際に上記作動部材を閉じ動作させ、上記第２移動体が上記第１方向とは逆の第２方向に移動する際に上記作動部材を開き動作させる連携手段と、
   （キ）上記第１移動体の上記支持構造に対する上記第２方向への移動を規制する第１規制手段と、
   （ク）上記第２移動体の上記第１移動体に対する上記第２方向への移動を規制する第２規制手段と、
   を備え、
   上記第１、第２形状記憶バネのうちの一方が、これに対応する上記第１、第２移動体のうちの一方の移動体を上記第１方向に付勢し、上記第１、第２形状記憶バネのうちの他方が、これに対応する上記第１、第２移動体のうちの他方の移動体を上記第２方向に付勢しており、上記一方の形状記憶バネの変態温度が、上記他方の形状記憶バネより高く設定されていることを特徴とする換気装置。
2. さらに、上記第１移動体の上記支持構造に対する上記第１方向への移動を規制する第３規制手段と、上記第２移動体の上記第１移動体に対する上記第１方向への移動を規制する第４規制手段、を備えたことを特徴とする請求項１に記載の換気装置。
3. 通気路を有する装置本体と、上記装置本体に支持され上記通気路を開閉する作動部材と、上記作動部材を温度に応じて自動的に開閉制御する温度感応型アクチュエータと、を備えた換気装置において、
   上記温度感応型アクチュエータは、第１アクチュエータ部と第２アクチュエータ部とを備え、
   上記第１アクチュエータ部は、第１アクチュエータ本体と、この第１アクチュエータ本体に特定座標軸に沿ってスライド可能に支持された第１スライダと、この第１スライダに上記特定座標軸に沿う互いに反対方向の力を付与する第１形状記憶バネと第２バイアスバネとを有し、
   上記第２のアクチュエータ部は、第２アクチュエータ本体と、この第２アクチュエータ本体に上記特定座標軸に沿ってスライド可能に支持された第２スライダと、この第２スライダに上記特定座標軸に沿う互いに反対方向の力を付与する第２形状記憶バネと第２バイアスバネとを有し、
   上記第１アクチュエータ本体が上記装置本体に固定され、上記第１スライダに上記第２アクチュエータ本体が固定され、上記第２スライダが連携手段を介して上記作動部材と連携しており、
   上記第２スライダが上記特定座標軸に沿う第１方向に移動する際に、上記作動部材を閉じ動作させ、上記第２スライダが上記第１方向とは逆の第２方向に移動する際に、上記作動部材を開き動作させるようになっており、
   上記第１、第２形状記憶バネのうちの一方が、これに対応する上記第１、第２スライダのうちの一方のスライダを上記第１方向に付勢し、上記第１、第２形状記憶バネのうちの他方が、これに対応する上記第１、第２スライダのうちの他方のスライダを上記第２方向に付勢しており、上記一方の形状記憶バネの変態温度が、上記他方の形状記憶バネより高く設定されており、
   さらに、上記第１アクチュエータ部は、上記第１スライダの上記第２方向への移動を規制する第１規制手段を有し、上記第２アクチュエータ部は、上記第２スライダの上記第２方向への移動を規制する第２規制手段を有することを特徴とする換気装置。
4. さらに、上記第１、第２アクチュエータ部は、上記第１、第２スライダの上記第１方向への移動を規制する第３、第４の規制手段をそれぞれ有することを特徴とする請求項３に記載の換気装置。
5. 上記第１、第２アクチュエータ本体が上記特定座標軸方向に対峙する一対の端壁を有し、上記第１、第２スライダが上記座標軸に沿って延びるロッド形状をなして上記第１、第２アクチュエータ本体の上記一対の端壁にスライド可能に挿通され、上記第１、第２スライダには上記一対の端壁にそれぞれ当たる一対のストッパを有しており、
   上記第１アクチュエータ本体の一対の端壁と上記第１スライダの一対のストッパが、上記第１、第３の規制手段として提供され、
   上記第２アクチュエータ本体の一対の端壁と上記第２スライダの一対のストッパが、上記第２、第４の規制手段として提供されることを特徴とする請求項４に記載の換気装置。
6. 上記第１、第２スライダは、上記一対の端壁を挿通するスライド部と、このスライド部に隣接するスライド部と断面形状が異なる両端部とを有し、この両端部が上記ストッパとして提供されることを特徴とする請求項５に記載の換気装置。
7. 上記第１、第２アクチュエータ本体が内部空間を有するとともに上記特定座標軸に沿って細長いケースからなり、上記第１、第２形状記憶バネおよび上記第１、第２バイアスバネが上記特定座標軸に沿って延びるとともに上記ケース内に収容されたコイルバネにより構成されていることを特徴とする請求項５または６に記載の換気装置。
8. 上記第１、第２形状記憶バネおよび上記第１、第２バイアスバネが圧縮コイルバネからなり、上記第１、第２スライダに筒形状をなす第１、第２バネ受けがそれぞれ固定されており、
   上記第１形状記憶バネと上記第１バイアスバネの一方が、上記第１バネ受けの内側に配置され、他方が上記第１バネ受けの外側に配置され、
   上記第２形状記憶バネと上記第２バイアスバネの一方が、上記第２バネ受けの内側に配置され、他方が上記第２バネ受けの外側に配置されていることを特徴とする請求項７に記載の換気装置。
9. 上記作動部材が上記装置本体に回転可能に支持された回転羽根として提供され、上記連携手段は上記第２スライダの直線運動を上記回転羽根の回転運動に変換することを特徴とする請求項３〜８のいずれかに記載の換気装置。

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