図1から図8において、本例の自然換気装� �1は、建物(図示せず)に装着される窓枠2と、� ��枠2により画成された開口3に配されると共� �開口3を開閉する障子4と、気流に基づいて開 口3を障子4により開閉させる開閉手段5とを具 備している。自然換気装置1は、建物外7側に� ��かう障子4の開口開放移動により図1に示す� �うに開口3を開き、建物内8側に向かう障子4� �開口閉鎖移動により図2に示すように開口3を 閉じるようになっている。図1は障子4が開口� ��鎖位置にある状態を、図2及び図3は障子4が� ��口閉鎖位置にある状態を夫々示している。

 窓枠2は、上枠12、下枠13並びに一対の縦� �14及び15を有している。上枠12、下枠13並びに 縦枠14及び15が障子4に当接する部位には、図1 に示す開口開放位置にある障子4に当接する� �ール部材が装着されている。

 障子4は、開口3を開閉自在となるように� �閉手段5を介して窓枠2に装着される。障子4� �、ガラス板等からなる矩形状の障子本体21、 上框22、下框23並びに一対の縦框24及び25を有� ��ている。障子本体21の周囲は、上框22、下框 23並びに一対の縦框24及び25に覆われている。 障子4は、開口開放位置において静止した状� �となり、気流に基づく開口閉鎖移動により� �口3を狭めたり、気流に基づく開口開放移動� ��より開口3を拡げたりするようになっている 。

 開閉手段5は、障子4の上框22側の一の部位 31を昇降自在に支持する支持機構32と、部位31 に対して下方に位置する障子4の他の部位33を 、建物内外方向Xに移動自在に支持する支持� �構34と、開口閉鎖位置にある障子4を窓枠2に� ��合させる係合手段35とを具備している。支� �機構32及び34は、部位31及び33を夫々横方向Y� �伸びた水平軸の回りで回動自在に支持して� �る。部位31及び33は縦框24及び25に夫々設けら れている。横方向Yは鉛直方向V及び建物内外� ��向Xに対して直交している。建物内外方向X� �、水平方向に対して平行であって横方向Yに� ��して直交する方向である。

 支持機構32は、縦框24の部位31及び縦框25� �部位31の夫々に装着されていると共に縦枠14� ��び15に対して昇降する軸体41と、縦枠14及び1 5の夫々に装着されていると共に軸体41の昇降 に関する移動方向に案内する案内部材42とを� ��備している。軸体41には転動ローラが装着� �れていてもよい。軸体41は、斯かる転動ロー ラの装着によって案内部材42に円滑に案内さ� ��る。尚、支持機構32は、障子4の開口開放移� ��若しくは開口閉鎖移動を調整すべく、部位3 1を窓枠2に対して上方若しくは下方に向かっ� ��弾性的に付勢する付勢部材としてのばね(図 示せず)を具備していてもよい。

 図3に示すように断面コ字状の案内部材42� ��、本例では、軸体41を鉛直方向Vに案内する� ��内部43と、案内部43の上端に連接していると 共に軸体41を鉛直方向Vに対して建物外7側か� �建物内8側に向かって上方に傾斜する方向に� ��内する他の案内部44とを具備している。

 案内部43は、鉛直方向Vに伸びた条溝45を� �成するように断面コ字状となっている。軸� �41は、条溝45において鉛直方向Vに直動自在に 配置される。案内部43は軸体41を案内するこ� �によって部位31を鉛直方向Vに案内するよう� �なっている。

 案内部44は、前記傾斜する方向に伸びた� �溝46を形成するように断面コ字状となってい る。軸体41は、条溝46において前記傾斜する� �向に移動自在に配置される。案内部44は軸体 41を案内することによって部位31を前記傾斜� �る方向に案内するようになっている。

 支持機構34は、縦框24の部位33及び縦框25� �部位33の夫々に装着されている軸体51と、軸� ��51を建物内外方向Xに移動自在に支持面53で� �持する支持部材52と、窓枠2に装着されてい� �と共に、部位33を建物内外方向Xに移動自在� �他の支持面63で支持する他の支持部材62と、� ��物内外方向Xに移動自在に支持部材52に支持� ��れた状態の軸体51に対して下方に且つ建物� �8側に位置するように、支持部材52を窓枠2にR 1及びR2方向に回動自在に連結している回動軸 54と、図6に示すように支持部材52が軸体51を� �物内外方向Xに移動自在に支持した状態にお� ��て当該支持部材52を保持する保持機構55とを 具備している。軸体51には転動ローラが装着� ��れていてもよい。軸体51は、斯かる転動ロ� �ラの装着によって支持面53に円滑に案内支持 される。

 軸体51は、障子4が図1に示す開口開放位置 にある場合に障子4の重心Gと鉛直方向Vに伸び る同一直線上に夫々位置する。軸体51は、図2 に示すように障子4が開口閉鎖位置にある場� �に障子4の重心Gに対して上方に位置すると共 に当該重心Gに対して建物外7側に位置するよ� ��に、障子4に配設されていてもよい。

 例えば図4に示すように、支持面53は、水� ��線Hに対して建物外7側から建物内8側に向か� ��て上方に傾斜しており、支持面53の水平線H� ��対する傾斜角は、建物外7側から建物内8側� �向かって漸増している。支持面53は、支持部 材52に建物内外方向Xに伸びて形成された長孔 56の下側の面からなる。障子4が開口開放位置 にある場合の支持面53の軸体51に対する当接� �P1における接線の水平線Hに対する傾斜角は0� ��である。支持部材52が建物外7側に突出して� ��る状態であって当該支持部材52が保持機構55 に保持されている状態において、支持面53の� ��も建物内8側に位置した軸体51に対する当接� ��P2における接線58の水平線Hに対する傾斜角� �12度であり、斯かる角度が支持面53の水平線H に対する最大傾斜角となる。支持面53の水平� ��Hに対する傾斜角は、建物外7側から建物内8� ��に向かって0度から12度まで漸増している。� ��持面53の前記傾斜角は当接点P1から当接点P2� ��で漸増している。支持面53に当接する軸体51 は、建物外7側から建物内8側への移動により� ��方に変位する一方、建物内8側から建物外7� �への移動により下方に変位する。斯かる支� �面53は、主に支持部材52が建物外7側に突出し た状態において軸体51を支持するようになっ� ��いる。

 例えば図5に示すように、支持面63は、部� ��33の支持が支持面53から当該支持面63に移行� ��れるように、水平線Hに対して建物外7側か� �建物内8側に向かって上方に傾斜しており、� ��持面63の水平線Hに対する傾斜角は、建物外7 側から建物内8側に向かって漸増している。� �持面63の水平線Hに対する傾斜角は、支持面53 の水平線Hに対する最大傾斜角に対して大き� �。支持面63の最も建物外7側に位置する軸体51 に対する当接点P3における接線の水平線Hに対 する傾斜角は12度であり、斯かる角度が支持� ��63の水平線Hに対する最小傾斜角となる。支� ��面63の水平線Hに対する傾斜角は、支持面63� �最も建物内8側に位置する軸体51に対する当� �点P4における接線の水平線Hに対する傾斜角� �15度であり、斯かる角度が支持面63の水平線H に対する最大傾斜角となる。支持面63の水平� ��Hに対する傾斜角は、建物外7側から建物内8� ��に向かって12度から15まで漸増している。支 持面63の前記傾斜角は、当接点P3から当接点P4 まで漸増している。支持面63に当接する軸体5 1は、建物外7側から建物内8側への移動により 上方に変位する一方、建物内8側から建物外7� ��への移動により下方に変位する。斯かる支� ��面63は、主に支持部材52が建物内8側に向か� �て又は建物外7側に向かって回動される際に� ��体51を支持するようになっている。支持面53 及び63は互いに協働して、軸体51を支持する� �り畳み自在な一つの支持面を形成している� �

 支持面53に対する水平線Hの傾斜に基づい� ��、部位33が支持面53又は支持面63に支持され� ��障子4に与えられる開口開放移動力をFとし� �障子4の自重に基づいて生じる鉛直方向Vへの 力をmgとすると、Fは以下の数式によって求め られる。この数式を用いて、支持面53及び63� �夫々の水平線Hに対する傾斜角はFとの関係に おいて好適に設定される。

 支持部材52は、例えば図9に示すように、� ��持面53に加えて、支持面53の建物外7側の端� �に連接していると共に軸体51に当接して当該 軸体51を建物内外方向Xに移動自在に支持する 端側支持面60を有していてもよい。斯かる端� ��支持面60は、建物外7側から建物内8側に向か って下方に傾斜している。端側支持面60は、� ��持部材52に形成された長孔56の建物外7側の� �位の面からなる。端側支持面60に当接する軸 体51は、建物外7側から建物内8側への移動に� �り下方に変位する一方、建物内8側から建物� ��7側への移動により上方に変位する。端側支 持面60の水平線Hに対する傾斜角は、建物内8� �から建物外7側に向かって漸増していてもよ� ��。

 支持部材52は、障子4の開口開放移動及び� ��口閉鎖移動に伴って回動軸54の回りでR1及び R2方向に回動され、開口開放時には、図1及び 図6に示すように、回動軸54から建物外7側に� �かって突出するように配置される一方、開� �閉鎖時には、図2及び図8に示すように、回動 軸54から上方に向かって突出するように配置� ��れる。支持部材52は、開口閉鎖時には、回� �軸54から上方に向かって突出するように配置 されるために、支持部材52自体を建物外7側及 び建物内8側のいずれにも突出させることが� �い。

 保持機構55は、支持部材52の建物内8側の� �部に一体的に形成された被係止突部91と、縦 框24及び25の夫々に形成されていると共に被� �止突部91を係止する係止突部92とを具備して� ��る。被係止突部91は、回動軸54を中心とする 支持部材52のR1方向の回動によって回動され� �支持部材52が図1及び図6に示す位置に配され� ��際に係止突部92に当接し、この当接により� �持部材52の建物外7側に向かう所定量以上のR1 方向の回動を禁止するように当該被係止突部 91を係止するようになっており、斯かる係止� ��より支持部材52の回動が禁止されると、支� �部材52は、建物内外方向Xにおいて建物外7側� ��突出した状態となる。

 障子4が開口開放位置にある場合には、障 子4の重心Gと部位33とが鉛直方向Vに伸びる同� ��直線上に夫々位置するために、障子4はその 自重によりバランスを保って静止する。斯か る静止状態にある障子4は、気流に基づく小� �な力によって開口閉鎖移動が自在な状態に� �る。ここで、障子4が開口開放位置から開口� ��鎖移動をすると、支持面53が上述の通りに� �斜しているために、障子4には開口閉鎖移動� ��に抗する抗移動力としての開口開放移動力� ��与えられる。開口閉鎖移動力が抗移動力と� ��ての開口開放移動力よりも上回っている場� ��には、障子4は開口閉鎖移動をし、また、開 口閉鎖移動力が抗移動力としての開口開放移 動力よりも下回っている場合には、障子4は� �口開放移動をして開口開放位置に復帰する� �前記抗移動力としての開口開放移動力は、� �持面53及び63の傾斜角が上述の通りに漸増し� ��いるために、障子4が開口開放位置から建物 内8側に向かって離れるに連れて漸増する。

 障子4が開口閉鎖位置にある場合には、部 位33と重心Gとを結ぶ線は、鉛直線(鉛直方向V� ��伸びる線)に対して、下方に向かって建物内 8側向きに傾斜しており、この傾斜角は、障� �4が開口開放移動によって開口開放位置に近� ��くに連れて漸減し、障子4が開口開放位置に 配された際に0度となる。障子4の部位33と開� �開放位置にある障子4の重心Gとを結ぶ線は、 鉛直線に対して平行となる。部位33と重心Gと を結ぶ線が鉛直線に対して建物内8側に向か� �て下方に傾斜している場合には、障子4には� ��の自重に基づく開口開放移動力が付与され� ��部位33と重心Gとを結ぶ線の鉛直線に対する� ��斜角が0度となった場合には、部位33の位置� ��重心Gの位置との関係における開口開放移動 力は生じない。

 係合手段35は、下框23に回転自在に装着さ れたL字状のレバーからなる係合部材65を具備 している。斯かる係合部材65は、開口閉鎖状� ��において回転操作されることにより建物内8 側において下枠13に当接し、これにより障子4 を窓枠2に係合させるようになっている。ま� �、係合部材65は、前記回転操作とは逆方向に 回転操作されることにより下枠13から離反さ� ��て、障子4の窓枠2に対する係合を解除させ� �ようになっている。

 以上の自然換気装置1による窓開閉動作に ついて以下説明する。まず、図2に示す開口� �鎖位置にある障子4の開口開放移動を、係合� ��段35による障子4と窓枠2との係合を解除する ことにより許容する。係合手段35による係合� ��解除によって障子4の開口開放移動が許容さ れると、部位33が建物内外方向Xにおいて重心 Gに対して建物外7側に位置し、しかも、軸体5 1が水平線Hに対して傾斜した支持面63に支持� �れるために、障子4には開口開放位置に向か� ��回動モーメントが付与され、障子4は開口開 放移動を開始する。図8に示す状態にある支� �部材52は、斯かる開口開放移動に伴って建物 外7側に向かってR1方向に回動され、図7に示� �状態を経て、図6に示すように建物外7側に突 出して保持機構55に保持される。支持部材52� �保持機構55に保持される際に、支持面63によ� ��軸体51の支持は、支持面53による軸体51の支� ��へと移行する。軸体41は部位33の建物外7側� �の移動に伴い、条溝45及び46に沿って下降す� ��。障子4に付与される開口開放位置に向かう 回動モーメントは、障子4が開口開放位置に� �づくに連れて、支持面53の傾斜角及び部位33� ��重心Gとを結ぶ線の鉛直線に対する傾斜角が 漸減するために、次第に小さくなる。障子4� �開口開放移動により開口開放位置に到達す� �と、図1に示すように部位33と重心Gとが鉛直� ��向Vに伸びる同一直線上に位置し、これによ り障子4の自重に基づく開口開放移動力が生� �なくなり、而して、障子4は開口開放位置で� ��止する。このように障子4に付与される開口 開放位置に向かう回動モーメントが次第に小 さくなるために障子4による急速な開口開放� �防止することができ、また逆に、障子4が開� ��開放位置から開口閉鎖位置に向かって開口� ��鎖移動する場合には、障子4に付与される開 口開放位置に向かう回動モーメントは次第に 大きくなるために、前記開口閉鎖移動に抗す る抗移動力としての開口開放移動力が漸増す る結果、急速な開口閉鎖を防止することがで きる。

 障子4が開口開放位置に配された場合に、 気流により障子4に対して建物外7側が正圧に� ��つ建物内8側が負圧になると、障子4には気� �に基づく開口閉鎖移動力が付与され、この� �流に基づく開口閉鎖移動力によって障子4が� ��口閉鎖移動すると、建物外7及び建物内8間� �流れる気体流量は減少する。逆に、気流に� �り障子4に対して建物外7側が負圧に且つ建物 内8側が正圧になると、障子4には気流に基づ� ��開口開放移動力が付与され、この気流に基� ��く開口開放移動力によって障子4が開口開放 移動すると、建物外7及び建物内8間を流れる� ��体流量は増大する。気流に基づく開口開放� ��動力及び開口閉鎖移動力が生じなくなると� ��障子4は、上述のように開口開放位置に復帰 し、静止する。

 自然換気装置1では、障子4に装着された� �合部材65を手動操作により建物内8側から引� �張って障子4を開口閉鎖位置に配し、当該係� ��部材65を下枠13に係合させることにより開口 3を閉鎖した状態を維持する。

 本例の自然換気装置1によれば、建物に装 着される窓枠2と、窓枠2に画成された開口3に 配される障子4と、気流に基づいて開口3を開� ��させる開閉手段5とを具備しており、開閉手 段5は、障子4の一の部位31を昇降自在に支持� �る支持機構32と、部位31に対して下方に位置� ��る障子4の他の部位33を建物内外方向Xに移動 自在に支持する支持機構34とを具備しており� ��支持機構34は、部位33を建物内外方向Xに移� �自在に支持面53で支持する支持部材52とを具� ��しており、支持面53は、水平線Hに対して建� ��外7側から建物内8側に向かって上方に傾斜� �ており、支持面53の水平線Hに対する傾斜角� �、建物外7側から建物内8側に向かって漸増し ているために、障子4が開口開放位置又はそ� �近傍に位置する場合に気流に基づく小さな� �によって障子4に開口開閉移動させると共に� ��障子4が開口閉鎖位置の近傍にある場合には 気流に基づく力によっては障子4に開口閉鎖� �動を生じさせないようにすることができ、� �して、開口開放位置又はその近傍にある障� �4の気流に基づく開閉移動によって好適に換� ��することができる。

 自然換気装置1は、支持部材52は、支持面5 3の建物外7側の端部に連接していると共に部� ��33に当接して当該部位33を建物内外方向Xに� �動自在に支持する端側支持面60を有しており 、端側支持面60は、建物外7側から建物内8側� �向かって下方に傾斜していてもよく、斯か� �場合には、端側支持面60に当接する部位33に� ��して、開口開放移動力に抗する抗移動力を� ��子4に与えることができ、而して、開口開放 位置又はその近傍にある障子の急速な開口開 放移動を防止することができる。

 自然換気装置1によれば、建物内外方向X� �移動自在に支持部材52に支持された状態の部 位33に対して下方に且つ建物内8側に位置する ように、支持部材52を窓枠2に水平軸の回りで 回動自在に連結している回動軸54と、支持部� ��52が部位33を建物内外方向Xに移動自在に支� �した状態において当該支持部材52を保持する 保持機構55とを具備しているために、支持部� ��52が建物内8側に向かう回動を生じることに� ��り、障子4が開口閉鎖位置にある場合におい て建物内8側及び建物外7側のいずれにも支持� ��材52を突出させることがなくなる。

 自然換気装置1によれば、窓枠2に装着さ� �ていると共に、部位33を建物内外方向Xに移� �自在に他の支持面63で支持する他の支持部材 62を具備しており、他の支持面63は、部位33の る支持が支持面53から当該支持面63に移行さ� �るように、水平線Hに対して建物外7側から建 物内8側に向かって上方に傾斜しており、支� �面63の水平線Hに対する傾斜角は、建物外7側� ��ら建物内8側に向かって漸増しているために 、障子4が開口閉鎖位置又はその近傍にある� �合においても、気流に基づく開口閉鎖移動� �に抗する抗移動力として開口開放移動力を� �子に与えることができ、また、開口閉鎖位� �又はその近傍における障子4の開口開放移動� ��円滑にし得る。

 自然換気装置1によれば、支持面63の水平� ��Hに対する傾斜角は、支持面53の水平線Hに対 する最大傾斜角に対して大きいために、開口 閉鎖を急速に行わせることなく、障子4が窓� �2に叩きつけられる等の事態の発生を防ぐこ� ��ができ、開口閉鎖位置又はその近傍におけ� ��障子4の開口開放移動をより円滑にし得る。

 自然換気装置1によれば、開口開放位置に ある障子4の部位33及び当該障子4の重心Gは、� ��直方向Vに伸びる同一直線上に夫々位置する ために、障子4に重錘等を装着することなく� �開口開放位置において障子4を釣り合わせる� ��とができて、ストッパ等を用いずとも障子4 の開口開放移動を停止させることができ、し かも、障子4が気流に基づく小さな力で開口� �閉移動を生じ得るように当該障子4を開口開� ��位置に静止させることができる。