JPH10208532A - 日射制御機構を有する回転羽根装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 温度変化に応じて回転羽根の傾斜角度を変え
ることにより、太陽光の入射が可能な採光状態と太陽光
の入射を遮る遮光状態との間で切り換えることのできる
簡素な構成の日射制御機構を有する回転羽根装置を提供
する。 【解決手段】 壁面等建屋の固定部に取り付けられる枠
体２，３と、上下に所定角度αまで回転自在に枠体２，
３に取り付けられ、回転して太陽光を室内に採光する採
光状態と、室内への入射を遮蔽する遮光状態とを切り換
える一つまたは複数個の回転羽根４と、枠体２，３に設
けられ、前記回転羽根４を回転させる回転手段６，７
と、枠体２，３に設けられ、温度感知部１２が温度変化
を感知することにより駆動して前記回転手段を作動させ
る自己温度感知形の駆動体１０とからなることを特徴と
する。駆動体１０はサーモエレメントとしてもよい。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】この発明は、回転自在な複数
枚の回転羽根を有する回転羽根装置に関し、回転羽根を
回転させて傾斜角度を変更することにより、太陽光の室
内への入射が可能な状態と、太陽光の室内への入射を遮
蔽する状態との間で自動的に切り換えることのできる日
射制御機構を有する回転羽根装置に関する。

【０００２】

【従来の技術】日射制御機構を有する回転羽根装置とし
て、例えは、実開平４−１３２１９０号公報に記載され
たブラインド装置が知られている。このブラインド装置
は、平行に配設された複数枚の回転羽根（ブラインド羽
根板）を、屋外からの輻射熱や採光状況に応じて所定角
度回転（傾斜）させることにより太陽光の室内への入
射，遮蔽を調整するものである。しかしながら、上記し
た従来の日射制御機構を有する回転羽根装置は、屋外か
らの輻射熱や採光状況を感知して回転羽根を所定角度傾
斜させるための機構、つまり、光センサや温度センサ等
の各種センサや回転羽根を回転させるための駆動体であ
る電動モータ等を設けなければならず、構成が複雑にな
って装置が高価になるばかりでなく、制御部と前記各種
センサや電動モータと接続する導線が必要となってサッ
シの着脱が面倒になるうえ、故障も起こしやすいという
欠点がある。

【０００３】また、回転羽根を所定角度回転させて換気
口の開閉を行う回転羽根装置も知られているが、回転羽
根の傾斜角度によっては、暑い真夏に室内に太陽光が照
射されて室内温度を上昇させたり、できるだけ多くの太
陽光を採り入れたい冬季に回転羽根が邪魔になるという
ことがある。ところで、陽射しの強さや室内温度または
外気温によって、室内に太陽光を採り入れることのでき
る採光状態と、太陽光が室内に入射しないようにする遮
光状態との間で回転羽根の傾斜角度を変えることのでき
る日射制御機構を有する回転羽根装置については、実開
昭５６−４５０９６号公報，特公平４−２４５１８号公
報，特開平６−７３９６９号公報等で開示されている
が、特公平４−２４５１８号公報，特開平６−７３９６
９号公報に記載のものは構成が複雑になって装置自体の
価格が高くなるばかりでなく、装置が大がかりになって
取り付けが困難になり、かつ、センサや制御部，駆動部
等が精密機器で構成されているため故障しやすいという
問題がある。また、実開昭５６−４５０９６号公報で開
示されたものは、回転羽根の傾斜角度を固定して窓ガラ
スに取り付けられているため、陽射しの強さや室内温度
または外気温度に応じて採光状態，遮光状態を切り換え
ることができず、さらに、回転羽根を回転させて換気口
の開閉を行う回転羽根装置には適用することができない
という問題がある。

【０００４】

【発明が解決しようとする課題】この発明は上述の問題
点に鑑みてなされたもので、回転羽根の傾斜角度を温度
変化に応じて変化させて太陽光を採り入れることが可能
な採光状態と、太陽光の室内への入射を遮る遮光状態と
の間で自動的に切り換えることのできる、簡素な構成の
日射制御機構を有する回転羽根装置を提供することを目
的とする。

【０００５】

【課題を解決するための手段】上記目的を達成するため
にこの発明の日射制御機構を有する回転羽根装置は、壁
面等建屋の固定部に取り付けられる枠体と、上下に所定
角度まで回転自在に前記枠体に取り付けられ、回転して
太陽光を室内に採光する採光状態と、室内への入射を遮
蔽する遮光状態とを切り換える一つまたは複数個の回転
羽根と、前記枠体に設けられ、前記回転羽根を回転させ
る回転手段と、前記枠体に設けられ、温度感知部が温度
変化を感知することにより駆動して前記回転手段を作動
させる自己温度感知形の駆動体とからなることを特徴と
する。前記回転手段は、前記回転羽根を回転軸から偏心
した位置で連結するリンク部材で構成され、前記自己温
度感知形の駆動体の駆動により前記リンク部材が前記回
転軸に略直交する方向に進退移動されることにより前記
回転羽根を回転させるように構成してもよい。また、前
記自己温度感知形の駆動体は、温度変化により膨張，収
縮する熱膨張体を内蔵する温度感知部と、前記熱膨張体
の膨張，収縮によって進退移動されるピストンロッドと
を備えたサーモエレメントとしてもよい。さらに、前記
枠体は窓枠であり、前記回転羽根は前記窓枠に嵌め込ま
れた窓ガラスに沿って設けらるものとしてもよい。ま
た、この回転羽根装置において、前記窓枠には二重ある
いは多重に窓ガラスが嵌め込まれ、前記回転羽根は前記
窓ガラスと窓ガラスの間の空間部に設けられるように構
成してもよい。さらに、前記枠体は壁面等建屋の固定部
に取り付けられる外枠と、この外枠に内嵌される内枠と
からなり、前記内枠は前記外枠に軸支され、前記軸を中
心に前記内枠が前記外枠に対して反転回転して内外が入
れ替えられるように構成してもよい。

【０００６】

【発明の実施の形態】以下、この発明を換気装置に適用
した日射制御機構を有する回転羽根装置の好適な一実施
形態を図面に従って説明する。図１(a) はこの発明の一
実施形態にかかり、一部を破断した換気装置の正面図、
図１(b) は遮光状態における(a) のＩ−Ｉ方向断面図、
図２はこの発明の作用の説明図で、(a) は内枠を外枠に
対して回転させて反転させる状態を示す図１(a) の平面
図、(b) は内枠を内外反転させて採光状態にした換気装
置の断面側面面である。

【０００７】［外枠，内枠，回転羽根の構成の説明］こ
の実施形態において枠体は外枠と内枠とから構成され
る。すなわち、壁面等の建屋の固定に取り付けられる矩
形状の外枠２に、この外枠２と相似形の内枠３が内嵌さ
れて枠体を構成している。この内枠３には、換気を規制
する閉鎖状態と、鉛直軸Ｙに対して最大で角度α（図１
(b) 参照）まで回転し、換気装置１の換気口を開いて換
気を可能にする開放状態との間で傾斜角度が変更自在な
複数枚（この実施形態では３枚）の回転羽根４が、上下
に平行に並設されている。回転羽根４の両側には回転軸
６が突設され、一方（図面の左側）の回転軸６が内枠３
の一方の縦枠３ｃに、他方の回転軸６が他方の縦枠３ｄ
に平行に設けられた支持部材５に回転自在に支持されて
いる。内枠３の下枠３ａおよび上枠３ｂの中央位置には
軸９，９が突設され、この軸９，９が、外枠２の下枠２
ａおよび上枠２ｂの中央位置に形成された軸穴（または
溝）に嵌合されている。この態様により、内枠３は、軸
９，９を中心に回転軸６に直交する方向に回転して、室
内に面した内側と室外に面した外側とを入れ替えること
ができるようになっている。なお、外枠２の下枠２ａお
よび上枠２ｂの中央位置に軸を突設し、これに対応する
内枠３の下枠３ａおよび上枠３ｂに軸穴（または溝）を
形成してもよい。

【０００８】［角度αの説明］前記した角度αは、内枠
３を外枠２に対して反転させて内側面（室内側面）と外
側面とを入れ替えることにより、太陽光Ｓの室内への採
り入れが可能な採光状態と、太陽光Ｓの室内への入射を
遮蔽する遮光状態との間で切り換えができるものでなけ
ればならない。例えば、太陽光Ｓの採り入れが必要な冬
季には回転羽根４と太陽光Ｓとが略平行になり、太陽光
Ｓの室内への入射を規制する必要のある夏期には、太陽
光Ｓと回転羽根４とが略直角になるように角度αを設定
することが望ましい。しかしながら、太陽光Ｓの照射角
度は季節や緯度（地域）によって異なるため、角度αは
これらに対応して最適なものを選択することが望まし
い。

【０００９】［回転手段の説明］回転羽根４には、回転
軸６を中心に各回転羽根４を閉鎖状態と開放状態との間
で最大角度αまで回転させる回転手段が設けられてい
る。この回転手段は、各回転羽根４を連動して同一方向
に前記角度αだけ回転させることができるものであれ
ば、ラック・ピニオン機構やプーリ・ベルト機構等であ
ってもよい。すなわち、ラック・ピニオン機構では、各
回転軸６にピニオンを形成し、このピニオンに噛合する
ラックの進退移動により各回転羽根４を回転させる。ま
た、プーリ・ベルト機構では、各回転軸６にプーリ（歯
付きプーリが望ましい）を設け、このプーリにベルト
（歯付きベルトが望ましい）を巻回させて、前記ベルト
の回転によりプーリおよび回転羽根４を回転させる。

【００１０】この実施形態において回転手段は、各回転
羽根４を回転軸６から偏心した位置で連結するリンク部
材７により構成されている。リンク部材７の一端は、回
転羽根４の回転軸６から偏心した位置で回転羽根４に軸
着され、他端は回転羽根４に隣接する他の回転羽根４の
同一部位に軸着されている。このようにして隣接する回
転羽根４同志がリンク部材７で連結されたものは、リン
ク部材７を回転軸６に直交する上下に進退移動させるこ
とにより、各回転羽根４が同一方向，同一角度で回転す
る。

【００１１】［駆動体の説明］回転手段を作動させて回
転羽根４を最大角度αまで回転させる駆動体１０は、内
枠３の支持部材５と他方の縦枠３ｄとの間に設けられて
いる。この駆動体１０は、陽射しの強さによる温度変化
や室温または外気温の変化を感知する温度感知部を一体
または近傍に有し、前記温度感知部が感知した温度変化
により駆動する自己温度感知形のものである。このよう
な自己温度感知形の駆動体としては、サーモエレメント
やバイメタル等によるものが一般に知られている。この
実施形態において駆動体１０は、本願出願人が特願平６
−２００６０６号で提案したものと同様のサーモエレメ
ントであり、その具体的構成を図４に示す。駆動体１０
は、温度変化により膨張または収縮する熱膨張体を内蔵
する温度感知部１２と、前記熱膨張体の膨張または収縮
により進退移動されるピストンロッド１２ａとを有して
いる。温度感知部１２の一側にはガイド筒１２ｂが設け
られ、ピストンロッド１２ａはこのガイド筒１２ｂを挿
通して進退移動が案内される。サーモエレメントは、小
型軽量でありながら強力な駆動力が得られ、かつ、安価
で信頼性も高いという特長点を有していて、この発明に
おける駆動体としては最も好ましいものである。なお，
図示はしないが、駆動体１０の温度感知部１２に、さら
に感温特性が向上するように銅板などの熱伝導性に優れ
た部材を巻き付けることにより、温度変化に対する応答
速度を向上させることが可能である。

【００１２】符号８は縦枠３ｄに取り付けられたコの字
状のブラケットで、駆動体１０はこのブラケット８に上
下に支持されている。ガイド筒１２ｂおよびピストンロ
ッド１２ａには、ブラケット８の穴８ａを挿通してリテ
ーナ１４が外嵌されている。このリテーナ１４およびピ
ストンロッド１２ａは、リテーナ１４の鍔部１４ａとブ
ラケット８の上底部との間に介在する圧縮コイルばね１
３により、常時下方に付勢されている。また、リテーナ
１４の上端には連結杆１０ａが螺着され、この連結杆１
０ａの上端に取り付けられたピン１１が、支持部材５の
長穴５ａを挿通して水平方向に延出し、回転軸６から偏
心した位置で回転羽根４に連結されている。

【００１３】上記態様により、陽射しの強さによる温度
や室温または外気温が所定温度以上（例えば２０℃以
上）に上昇すると、熱膨張体の膨張によりピストンロッ
ド１２ａがガイド筒１２ｂから押し出されるとともにリ
テーナ１４を持ち上げ、ピン１１を介して回転羽根４に
回転軸６を中心とする回転力を付与する。回転羽根４は
図４中反時計回り方向に回転して換気装置１を開放状態
にする。温度が下降するとばね１３の付勢力によりリテ
ーナ１４およびピストンロッド１２ａが押し下げられ、
回転羽根４は前記とは逆の方向（時計回り方向）に回転
して換気装置１を閉鎖状態にする。なお、この実施形態
において回転羽根４の最大回転角度αはピストンロッド
１２ａのストロークにより決定される。すなわち、ピス
トンロッド１２ａが最も伸長した状態が回転羽根４の全
開状態（角度αまで回転した状態）であり、ピストンロ
ッド１２ａが最も縮退した状態が回転羽根４の全閉状態
である。勿論、ストッパ等を設け、回転羽根４やリテー
ナ１４等をストッパに当接させることにより回転羽根４
の回転角度αを調節するようにしてもよいが、回転羽根
４が全開した状態（角度αまで回転した状態）において
回転羽根４と太陽光Ｓとができるだけ直角に近い状態に
なることが望ましい。

【００１４】［作用の説明］次に、この実施形態の回転
羽根装置の作用を説明する。まず、夏期において室内温
度が上昇すると、駆動体１０が駆動してピストンロッド
１２ａを伸長させ、回転羽根４を図中時計回り方向に回
転させる。これにより、換気装置１は開放状態（図１
（ｂ）で示す状態）になり、換気が可能になる。この
際、回転羽根４は太陽光Ｓと略直角をなす角度まで回転
するため、回転羽根４に反射されて太陽光Ｓが室内に入
射することがない。冬季等において太陽光Ｓを室内に採
り入れたい場合には、内枠３の内外面を入れ変える。す
なわち、図２（ａ）に示すように、軸９を中心に内枠３
を外枠２に対して反転回転させる。これにより、回転羽
根の回転方向が前記とは逆になる。従って、暖房等によ
り室内温度が上昇すると、回転羽根４は反時計回り方向
に回転して開放状態（図２（ｂ）で示す状態）になる。
このとき、回転羽根４は太陽光Ｓとほぼ平行になるの
で、太陽光Ｓを室内に採り入れることができる。

【００１５】［内枠の内外反転手段の他の実施形態］上
記の実施形態では、軸９を中心に内枠３を反転回転させ
るものとして説明したが、内枠３の内外面を外枠２に対
して反転させることができるものであれば、内枠３を反
転させる構造は上記のものに限られない。例えば、図３
（ａ）に示すように、内枠３を外枠２に対して着脱自在
にし、内枠３を外枠２から取り外して反転させ、再度外
枠２に取り付けるようにしてもよい。この場合も、駆動
体や回転機構が簡素なものであるため内枠３の重量が比
較的小さく、簡単に着脱，反転を行うことができる。外
枠２に嵌め込んだ後は、ボルト等により外枠２に内枠３
を固定することができる。また、図３（ｂ）に示す実施
形態では、外枠２の上枠２ｂおよび下枠２ａの長手方向
にガイド溝１６を形成するとともに、このガイド溝１６
に沿って進退移動自在な軸１７を内枠３の下枠３ａまた
は上枠３ｂの一端部（または他端部）に形成する。軸１
７を中心に内枠３を回転させながら軸１７をガイド溝１
６に沿って他端側（一端側）にスライドさせると、図３
（ｂ）に示すように内枠３の内外が入れ代わる。

【００１６】本発明の好適な実施形態について説明して
きたが、本発明は上記の実施形態により何ら限定される
ものではない。例えば、上記の実施形態では回転羽根４
は複数枚であるとして説明したが、一枚であってもよ
い。また、熱膨張体の膨張によってピストンロッド１２
ａが伸長し、収縮によってピストンロッド１２ａが収縮
するものとして説明したが、この逆の動作を行うサーモ
エレメントであってもよい。さらに、前記したサーモエ
レメントは温度変化にともなう内部圧力の変化により作
動するベローズ式のサーモエレメントであってもよい。
さらに、上記構成の回転羽根装置は換気装置に限らず窓
のブラインドとしても適用が可能である。例えば、窓ガ
ラスに沿って回転羽根を設けるものとしてもよく、いわ
ゆる二重サッシの場合には窓ガラスと窓ガラスの間に回
転羽根を設けるものとしてもよい。図５は本発明の回転
羽根装置をブラインド装置に適用した他の実施形態にか
かり、その部分断面図である。この実施形態において回
転羽根４は二重に設けられた窓ガラス２１，２１の間に
設けられている。図示はしないが，回転羽根４を回転さ
せる回転機構や駆動体は、窓ガラス２１，２１嵌め込む
窓枠２０，２０に設けられる。そして、室内気温が低い
場合には、図５(a) に示すように、回転羽根４が上向き
（室内側から見て）に傾斜して太陽光Ｓの室内への入射
を可能にし、室内温度が一定以上に上昇すると自己温度
感知形の前記駆動体が駆動して回転羽根４を図５におい
て反時計回り方向に回転させ、図５(b) に示すように回
転羽根４を水平位置よりも下向きにして太陽光Ｓの入射
を遮る。

【００１７】

【発明の効果】この発明は、上述したように構成されて
いるので、以下のような効果を奏する。すなわち、気温
の変化等により回転羽根の傾斜角度を変えることができ
るので、この発明を例えば換気装置に適用することによ
り、換気時において冬季には太陽光を採り入れることが
でき、夏期には太陽光の入射を遮って室内の温度上昇を
防止することができる。また、この発明を窓のブライン
ド装置として適用することにより、室内温度に応じて自
動的に太陽光の入射，遮蔽を調整することができる。ま
た、この発明は複雑な制御機構が不要であるので、装置
の製造コストを低廉なものにすることができるほか、故
障も起きにくく長期にわたって正確に動作する信頼性の
高い装置を得ることができる。また、別体の制御装置等
が不要であるので、換気装置または窓枠等と一体に建屋
の壁面等に着脱することができ、換気装置のコストを大
幅に低減させることができるほか、取り付けも容易であ
る。特に駆動体としてサーモエレメントを使用すること
により、装置をさらに小型，軽量，安価にすることがで
き、より信頼性の高い回転羽根装置を得ることができ
る。

【図面の簡単な説明】

【図１】図１(a) はこの発明の第１の実施形態にかか
り、一部を破断した換気装置の正面図、図１(b) は遮光
状態にした換気装置の(a) におけるＩ−Ｉ方向断面図で
ある。

【図２】この発明の作用の説明図で、(a) は内枠を外枠
に対して回転させて反転させる状態を示す図１(a) の平
面図、(b) は内枠を反転させて採光状態にした換気装置
の断面側面面である。

【図３】(a) および(b) は内枠を外枠に反転自在に取り
付ける他の実施形態を示す平面図である。

【図４】駆動体の一実施形態にかかり、その要部の部分
拡大正面図である。

【図５】本発明を窓のブラインド装置として適用した他
の実施形態にかかり、(a) は太陽光の入射が可能な状態
を示す部分断面図、(b) は太陽光の入射を遮る状態を示
す部分断面図である。

【符号の説明】

Ｓ 太陽光 α 回転羽根の最大回転角度 １ 換気装置 ２ 外枠 ２ａ 下枠 ２ｂ 上枠 ３ 内枠 ３ａ 下枠 ３ｂ 上枠 ３ｃ，３ｄ 縦枠 ４ 回転羽根 ５ 支持部材 ５ａ 長穴 ６ 回転軸 ７ リンク部材 ８ ブラケット ９ 軸 １０ 駆動体 １１ ピン １２ 温度感知部 １２ａ ピストンロッド １２ｂ ガイド筒 １３ ばね（付勢手段） １４ リテーナ １４ａ 鍔部 ２０ 窓枠 ２１ 窓ガラス

Claims (6)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 壁面等建屋の固定部に取り付けられる枠
   体と、 上下に所定角度（α）まで回転自在に前記枠体に取り付
   けられ、回転して太陽光を室内に採光する採光状態と、
   室内への入射を遮蔽する遮光状態とを切り換える一つま
   たは複数個の回転羽根（４）と、 前記枠体に設けられ、前記回転羽根（４）を回転させる
   回転手段と、 前記枠体に設けられ、温度感知部が温度変化を感知する
   ことにより駆動して前記回転手段を作動させる自己温度
   感知形の駆動体（１０）とからなること、 を特徴とする日射制御機構を有する回転羽根装置。
2. 【請求項２】 前記回転手段は、前記回転羽根を回転軸
   から偏心した位置で連結するリンク部材（７）で構成さ
   れ、前記自己温度感知形の駆動体（１０）の駆動により
   前記リンク部材が前記回転軸に略直交する方向に進退移
   動されることにより前記回転羽根を回転させることを特
   徴とする請求項１に記載の日射制御機構を有する回転羽
   根装置。
3. 【請求項３】 前記自己温度感知形の駆動体（１０）
   は、温度変化により膨張，収縮する熱膨張体を内蔵する
   温度感知部（１２）と、前記熱膨張体の膨張，収縮によ
   って進退移動されるピストンロッド（１２ａ）とを備え
   たサーモエレメントであること、を特徴とする請求項１
   または請求項２に記載の日射制御機構を有する回転羽根
   装置。
4. 【請求項４】 前記枠体は窓枠（２０）であり、前記回
   転羽根は前記窓枠に嵌め込まれた窓ガラス（２１）に沿
   って設けられていることを特徴とする請求項１ないし請
   求項３のいずれかに記載の日射制御機構を有する回転羽
   根装置。
5. 【請求項５】 請求項４に記載の日射制御機構を有する
   回転羽根装置において、前記窓枠（２０）には二重ある
   いは多重に窓ガラス（２１）が嵌め込まれ、前記回転羽
   根は前記窓ガラスと窓ガラスの間の空間部に設けられて
   いること、を特徴とする日射制御機構を有する回転羽根
   装置。
6. 【請求項６】 前記枠体は壁面等建屋の固定部に取り付
   けられる外枠（２）と、この外枠に内嵌される内枠
   （３）とからなり、前記内枠は前記外枠に軸支され、前
   記軸を中心に前記内枠が前記外枠に対して反転回転して
   内外が入れ替えられること、を特徴とする請求項１ない
   し請求項３のいずれかに記載の日射制御機構を有する回
   転羽根装置。