JP2002130791A - 陽圧・陰圧対応差圧調整ダンパ - Google Patents

陽圧・陰圧対応差圧調整ダンパ

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JP2002130791A JP2000328907A JP2000328907A JP2002130791A JP 2002130791 A JP2002130791 A JP 2002130791A JP 2000328907 A JP2000328907 A JP 2000328907A JP 2000328907 A JP2000328907 A JP 2000328907A JP 2002130791 A JP2002130791 A JP 2002130791A
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Abstract

(57)【要約】 【課題】 同じ室を陽圧および陰圧のいずれにも使用で
きる陽圧・陰圧対応差圧調整ダンパを提供する。 【解決手段】 差圧により開閉する弁を有するダンパ本
体が空気の圧力制御が行われる室に配設されている。こ
のダンパ本体は、反転ガイド内を回転軸により回転され
ることにより、大気圧に対して陽圧あるいは陰圧のいず
れにも容易に切り替えることができることを特徴とす
る。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【発明の属する技術分野】本発明は、陽圧・陰圧対応差
圧調整ダンパに係り、特に、室内の圧力を調整する差圧
ダンパで、大気圧に対して室内空気が陽圧あるいは陰圧
に切り替えられても、1個で対応可能な差圧調整ダンパ
に関する。
【0002】
【従来の技術】従来、電子部品、精密機械部品、食品、
医薬品等の工場や病院等におけるクリーンルームでは、
品質管理等のため室内の温湿度条件を一定範囲に保持す
るとともに、微小な室内圧力変動にも迅速に対応して、
室内の空気を外部に流すことが可能な差圧ダンパが設置
されている。この差圧ダンパは、室内への汚染空気の流
入防止や、室内からの汚染空気リーク防止のために差圧
調整ダンパを用いて陽圧側の室から、陰圧側の室あるい
は大気圧に微小流体の空気を通過させて圧力制御を行う
差圧ダンパに関するものであり、これに対する特許出願
はメーカから数多くがなされている。例えば、その一例
として、特公平1−44937号公報が提案されてお
り、同公報は図9および図10に示すように構成され、
その微差圧の制御としては優れたものである。図9およ
び図10によれば、差圧ダンパ61は、壁面63に取付
けたダンパ枠65の中心部に固定されたシャフト67
に、シャフト67に沿って摺動自在に係合した羽根69
が付いている。前記シャフト67は、水平方向に対して
多少上向きに角度を付けて設置しているため、室間に差
圧が生じない限り、前記羽根69およびバランスウエイ
ト71の自重により全閉状態を保っている。差圧が生じ
たときには前記羽根69が上方向に摺動し、ダンパ枠6
5と羽根69の間に生じた隙間から気流を流して圧力を
調整するような構造である。
【0003】
【発明が解決しようとする課題】病院等の室内の空気を
圧力による制御する場合で、特に、感染症対応病室(以
下、隔離病室という)、又は無菌病室の室内差圧制御に
使用する場合には、室間差圧は20〜40Pa程度に設
定している。また、このときのダンパの通過風量は20
0m3/時間(h)程度として室内圧力を維持するよう
にしている。病院としては、圧力制御可能な一つの病室
を無菌病室と隔離病室とに使用できれば、空室になるこ
とが少なくなり、効率良く運営できるので、陽圧および
陰圧に切替可能な圧力制御病室が望まれている。このた
めには、病室が陽圧および陰圧に容易に切り替えられる
ダンパが望まれている。しかしながら、上記の特公平1
−44937号公報に示す構造によれば、差圧ダンパ
は、気流(空気の流れ)方向が一方向であるため、室内
圧力を大気圧に対して陽圧から陰圧に、あるいは、陰圧
から陽圧に逆転させた場合には対応が不可能である。こ
のためには、差圧ダンパを気流の方向に合わせて取付け
直す工事が必要になり、取付け直す工事にはリーク防止
用のコーキング作業あるいはその都度余分な工数等が必
要になり、壁面が汚れるとともに、工期期間が必要にな
り簡単に切替ができないという問題が生ずる。また、図
11に示すように、予め陽圧あるいは陰圧のいずれにも
対応可能にするため、同じ差圧ダンパ61を2個用意し
て逆向きに設置する方法もあるが、この場合には、スペ
ース的、あるいは、意匠的に設置できないことがあると
いう問題が生ずる。
【0004】本発明は上記問題点に着目し、陽圧・陰圧
対応差圧調整ダンパに係り、特に、差圧により開閉する
弁を有するダンパ本体を反転可能にし、室内の陽圧ある
いは陰圧に対応してダンパ本体を反転し容易に空気の流
れを切り替えることができ、同じ室を陽圧および陰圧の
いずれにも使用できる陽圧・陰圧対応差圧調整ダンパを
提供することを目的としている。
【0005】
【課題を解決するための手段】上記の目的を達成するた
めに、本発明に係る陽圧・陰圧対応差圧調整ダンパは、
空気の圧力制御が行われる室に配設され、差圧により開
閉する弁を有するダンパ本体と、大気圧に対して陽圧あ
るいは陰圧に切り替えた室内の圧力に対応してダンパ本
体を反転可能に取り付けてなる構成としている。この場
合において、前記ダンパ本体は反転ガイドに内包されて
反転可能となっていると良い。
【0006】また、前記ダンパ本体を反転させる反転補
助機構を有するようにすると良い。また、前記ダンパ本
体と前記反転ガイドとの間の隙間を塞ぐシールリングを
備えるようにすると良い。
【0007】上記構成によれば、差圧により開閉する弁
を有するダンパ本体が空気の圧力制御が行われる室に配
設されており、このダンパ本体が所望される室内の陽圧
あるいは陰圧に合わせて、ダンパ本体は回転軸により反
転される。これにより、例えば、室が大気圧に対して陽
圧になるのに合わせて反転させると、室内の空気はダン
パ本体の弁を通して大気中あるいは陰圧側の室に排出さ
れる。このため、病室に使用した場合では、外部より無
菌の新鮮な空気を供給することにより、病室の空気が排
出され無菌病室が形成される。また、反対に、室が大気
圧に対して陰圧になるのに合わせて反転させると、室内
の空気はダンパ本体の弁を通して大気中あるいは陽圧側
の室に排出されることがなくなり、室は外部からの空気
は入るが、外部に洩れることがなくなる。このために、
病室に使用した場合では、外部に病室の空気が流れるこ
とがなくなり隔離された隔離病室が形成される。このよ
うなことから、ダンパ本体を反転可能に装着することに
より弁の開く方向が切り替わり、同じ病室が無菌病室に
も、又、隔離病室にも使用することができる。また、ダ
ンパ本体は反転ガイドの中を反転することにより、小さ
な力でスムーズに反転させることができる。また、ダン
パ本体は反転補助機構により支持されて反転することに
より、更に、小さな力でスムーズに反転させることがで
きる。また、ダンパ本体と反転ガイドとの間には、隙間
を塞ぐシールリングが備えられると、空気の漏洩流れを
なくすことが出来る。このため、例えば、病室では、無
菌病室あるいは隔離病室をより確実に維持することがで
きる。
【0008】
【発明の実施の形態】本発明に係る陽圧・陰圧対応差圧
調整ダンパの実施形態を添付した図面に従って詳細に説
明する。なお、従来例と同一部品には同一符号を付して
説明は省略する。図1は陽圧・陰圧対応差圧調整ダンパ
1の側面断面図、図2は陽圧・陰圧対応差圧調整ダンパ
1の正面図である。また、図3は反転ガイドの側面断面
図、および、図4はダンパ本体の側面図である。
【0009】図1乃至図4において、陽圧・陰圧対応差
圧調整ダンパ1は、壁面63に取付けられる反転ガイド
3と、反転ガイド3に内包されるダンパ本体5と、およ
び、ダンパ本体5を回転駆動して反転させる回転駆動部
7とを備えている。反転ガイド3は、側面視で両端部3
aに開口を有する中空円管部3bと、中空円管部3bの
上下の円筒管を接続する側面板部3cにより形成されて
いる。また、反転ガイド3は、内面形状が半径Raの中
空円筒管により形成されるとともに、その内径部3dに
は、シールリング11が挿入される左右一対のシールリ
ング溝13a、13bが削成されている。この左右一対
のシールリング溝13a、13bは、本実施例では図4
の部品図に示すように、中心線Caに対して対称位置に
所定の傾斜角度θaで削成されている。なお、上記の反
転ガイド3では、シールリング溝13a、13bは中心
線Caに対して対称位置に所定の傾斜角度θaで削成さ
れている例を示したが、傾斜角度θaは陽圧あるいは陰
圧の設定する差圧に応じて変更しても良い。
【0010】また、シールリング溝13a、13bはV
字形状で形成したが、通常の凹形状あるいはU字形状で
も良い。また、ガイド3では、外形形状が側面視で円筒
形状に形成されているが、外縁形状は任意に設定でき、
矩形形状でも良く、また、正面視で矩形形状に形成され
ているが、これも任意の外形形状とし得る。
【0011】ダンパ本体5は、前記反転ガイド3内を回
転する回転部21と、回転部21に保持されるとともに
差圧により開閉する弁体部23により形成されている。
回転部21は、前記反転ガイド3に所定の曲面隙間Sa
を有して配置される回転体25と、回転体25に保持さ
れるとともに、反転ガイド3内を転動して回転体25を
支持するベアリング27と、回転体25に保持されると
ともに反転ガイド3内を移動し、反転ガイド3の左右一
対のシールリング溝13a、13bのいずれかに挿入さ
れ曲面隙間Saをシールするシールリング11とにより
形成されている。
【0012】回転体25は、側面視では前記反転ガイド
3に所定の曲面隙間Saを有して配置される球帯部25
aと、両端が平坦部で形成され、前記反転ガイド3の中
心線Caに近接側の一端側平面部25b、および、他端
側の平面部25cとからなっている。回転体25は、正
面視では矩形形状25d(図2に示す)に形成されてお
り、反転ガイド3の側面板部3cとの間に所定の直線隙
間Sbを有して配置されている。回転体25の矩形形状
25dと反転ガイド3の側面板部3cとの間の直線隙間
Sbも、前記と同様に、シールリング11により空気の
流通をシールしている。なお、上記において、反転ガイ
ド3の側面板部3cとの間に所定の直線隙間Sbを有し
て例を示したが、直線隙間Sbを小さくしてこの部分の
シールリング11を省略することもできる。回転体25
は、正面視でその中心部に空気が流れる円形形状よりな
る空気流通孔25eと、その中心部に配設されるととも
に一端側平面部25bに連結支持され、かつ、後述する
弁体部23を支持するとともに、回転駆動部7に結合さ
れる回転軸受け部25fとにより形成されている。回転
軸受け部25fは、本実施例では、一端側平面部25b
に縦に配置されて結合されている。
【0013】ベアリング27は、反転補助機構であり、
回転体25の球帯部25aに一部埋設されて保持され、
かつ、所定間隔離間して配置される複数のボール球27
aにより形成されている。複数のボール球27aは、反
転ガイド3の内径部3dに転動自在に挿入されており、
反転ガイド3によりボール球27aを介してダンパ本体
5を反転補助機構として反転自在に支持している。上記
のベアリング27の反転補助機構は、ボール球27aに
より形成したが、無給油軸受、あるいは、オイレス軸受
等のスライドベアリングにより形成しても良い。
【0014】シールリング11は、三角形状に形成され
ており、材料は、ニトリルゴム、フッ素ゴム、シリコン
ゴム等の合成ゴム、あるいはテフロン(登録商標)、ナ
イロン等の合成樹脂により形成されている。シールリン
グ11は、回転体25の球帯部25aに一部埋設されて
保持され、回転体25の回転により反転ガイド3内を移
動し、反転ガイド3に設けられた左右一対のシールリン
グ溝13a、13bのいずれかに挿入される。また、上
記のシールリング11は、回転体25の球帯部25aに
貼り付け、あるいは、焼き付けられていても良く、ま
た、形状は通常のOリングを用いても良い。
【0015】弁体部23は、図5あるいは図6に示すよ
うに、回転体25の中心側に配置された一端側平面部2
5bに結合される回転軸受け部25fに取着されてい
る。回転軸受け部25fは、回転体25の中心部に配設
され、回転体25と一体に形成されている。回転軸受け
部25fは、後述する回転軸41に連結して、回転体2
5を回動する。弁体部23は、回転軸受け部25fに固
着され、垂直に立設されたシャフト29と、シャフト2
9に枢密に挿入され、シャフト29に沿って摺動自在な
弁31と、弁31の上側に配置され、弁31に自重を付
与しているバランスウエイト33とにより形成されてい
る。弁31は、シャフト29に枢密に挿入され摺動する
スリーブ35と、スリーブ35に付設された羽根37と
により形成されている。また、スリーブ35にはスライ
ドベアリング35aが挿入され、シャフト29に沿って
円滑に摺動するように形成されている。羽根37は、お
椀型形状により形成されるとともに、そのお椀型形状部
37aの外周部にパッキン部37bが形成されている。
羽根37は、回転体25の空気流通孔25eを覆って空
気の流通、遮断を制御している。羽根37のパッキン部
37bは、回転体25の中心側に配置された一端側平面
部25bに当接したとき、空気の流通を遮断(シール)
している。また、羽根37は、差圧が生ずると、バラン
スウエイト33、スリーブ35、および羽根37等の弁
31の自重に抗して押し上げて、羽根37のパッキン部
37bと回転体25の一端側平面部25bとの間に差圧
に応じた場合に開口を形成し、一定の差圧になるように
空気の流通量を制御している。回転体25の中心側の他
端平面部25c側には、整流板39(図1に示す)が取
着され、空気流通孔25eを通った気流方向(空気の流
れ方向)を整流している。シャフト29の先端部には、
ダンパ本体5の回転時あるいは揺動時に弁体部23が落
下しないようにスナップリング29aが取着されてい
る。
【0016】回転駆動部7は、回転軸受け部25fに結
合してダンパ本体5を回転する回転軸41と、回転軸4
1を回転あるいは揺動するモータ43とにより形成され
ている。回転軸41の中心位置Oa(図1および図4に
示す)は、反転ガイド3の回転の中心位置Cb(図3に
示す)に一致した位置に設けられている。回転軸41
は、回転体25に明けられた孔25gを貫通して、モー
タ43と回転軸受け部25fとが連結されている。回転
軸41は、例えば、図5あるいは図6に示すように、イ
ンボリートスプライン41aにより回転軸受け部25f
に結合し、モータ43の回転力を受けている。この結合
は、セレーション、角形スプライン、キー、あるいは、
コッタによっても良く。この回転力を受けて、固定結合
されているダンパ本体5の回転体25を回転している。
この回転軸41とモータ43とが、図5に示すように、
直線で結合された場合には、モータ43は壁63の内に
収納される。また、直角形の場合には、図6に示すよう
に、回転駆動部7は、回転軸受け部25fに結合してダ
ンパ本体5を回転する回転軸41と、回転軸41を回転
するモータ43と、トルクの伝達方向を変更するギヤボ
ックス45により形成されている。この直角形の場合に
は、かさ歯車45aあるいは図示しないウオーム歯車等
が組み合わされたギヤボックス45を設けて直角方向に
回転軸41が曲げられるため、モータ43は壁面63の
外側に設置できる。このモータ45は図示しないスイッ
チにより回転させられる。
【0017】以上のように構成された陽圧・陰圧対応差
圧調整ダンパ1の作動について、図7および図8を用い
て説明する。図7において、例えば、壁面63の左側室
Lm(図示の左側)が陽圧であり、右側室Rmが陰圧あ
るいは大気圧とする。この場合には、図示しないスイッ
チが操作されてモータ43が回転軸41を回転する。回
転軸41は、モータ43の回転力を回転軸受け部25f
に伝達し、回転軸受け部25fを介して結合されている
ダンパ本体5の回転体25を反転ガイド3内で回転す
る。このとき、ダンパ本体5の回転体25は、反転ガイ
ド3内でベアリング27により支持されて回転するため
小さい回転力でスムーズに回転させることができる。ダ
ンパ本体5は反転ガイド3内で回転し、ダンパ本体5に
設けられたシールリング11が反転ガイド3の左側に形
成されたシールリング溝13aに挿入された状態で停止
させる。シールリング溝13aは、中心線Caに対して
図示の上側が左側に所定の傾斜角度θaに倒れた状態で
傾斜している。これにより、側面視で、回転体25の弁
体部23が取着されている一端側平面部25bは、図示
の上側が左側に倒れた状態で傾斜して停止する。これに
伴い一端側平面部25bに垂直に立設された弁体部23
のシャフト29は、一端側平面部25bの傾斜角度θa
に応じて陰圧側にあるシャフト29の先端側が右上方に
向いて停止する。陽圧側の左側室Lmと、右側室Rmと
の差圧Paが設定値以下のときには、弁体部23の羽根
37は、バランスウエイト33、スリーブ35、および
羽根37等の弁31の自重により、パッキン部37bが
一端側平面部25bに当接し空気の流通を遮断(シー
ル)している。差圧Paが設定値以上になると、差圧P
aにより、リーブ33、および羽根37等の弁31の自
重に抗してシャフト29に沿って摺動して、羽根37の
パッキン部37bと回転体25の一端側平面部25bと
の間に開口部Gaを形成し、一定の差圧Paになるよう
に陽圧の左側室Lmから陰圧あるいは大気圧の右側室R
mに流れる空気の流通量を制御している。これにより、
図示しない供給口より新鮮で無菌の空気を供給するとと
もに、陽圧の左側室Lmの空気をパッキン部37bと回
転体25の一端側平面部25bとの間の開口部Gaから
陰圧あるいは大気圧の右側室Rmに流すことにより、例
えば、陽圧の左側室Lmは無菌病室として使用すること
ができる。
【0018】また、図8において、例えば、壁面63の
左側室Lm(図示の左側)が陰圧あるいは大気圧であ
り、右側室Rmが陽圧とする。この場合には、前記と同
様に、図示しないスイッチが操作されてモータ43が回
転軸41を回転する。回転軸41は、モータ43の回転
力を回転軸受け部25fに伝達し、回転軸受け部25f
を介して結合されているダンパ本体5の回転体25を反
転ガイド3内で回転し、ダンパ本体5に設けられたシー
ルリング11が反転ガイド3の右側に形成されたシール
リング溝13bに挿入された状態で停止させる。シール
リング溝13aは、中心線Caに対して図示の上側が右
側に所定の傾斜角度θaに倒れた状態で傾斜している。
これにより、側面視で、回転体25の弁体部23が取着
されている一端側平面部25bは、図示の上側が左側に
倒れた状態で傾斜している。これに伴い一端側平面部2
5bに垂直に立設された弁体部23のシャフト29は、
一端側平面部25bの傾斜角度θaに応じて陰圧側にあ
るシャフト29の先端側が左上方に向いて停止する。陽
圧側の右側室Rmと、左側室Lmとの差圧Paが設定値
以下のときには、弁体部23の羽根37は、バランスウ
エイト33、スリーブ35、および羽根37等の弁31
の自重により、パッキン部37bが一端側平面部25b
に当接し空気の流通を遮断(シール)している。差圧P
aが設定値以上になると、差圧Paにより、スリーブ3
5、および羽根37等の弁31の自重に抗してシャフト
29に沿って摺動して、羽根37のパッキン部37bと
回転体25の一端側平面部25bとの間が開口部Gaを
形成し、一定の差圧Paになるように陽圧の右側室Rm
から陰圧あるいは大気圧の左側室Lmに流れる空気の流
通量を制御している。これにより、陽圧の右側室Rmを
新鮮な空気にすることにより、陽圧の右側室Rmの空気
をパッキン部37bと回転体25の平面部25bとの間
の開口部Gaから陰圧あるいは大気圧の左側室Lmに流
すことができ、また、陰圧の左側室Lmから陽圧の右側
室Rmに空気が流れることがなくなるため、例えば、陰
圧の左側室Rmは隔離病室として使用することができ
る。上記のごとく、ダンパ本体5が回転軸41により回
転されることにより弁31の開く方向が切り替わり、同
じ左側室Lmの病室が無菌病室にも、又、隔離病室にも
使用することができる。同様に、右側室Rmの病室が無
菌病室にも、又、隔離病室にも使用することができる。
なお、上記実施例では、モータによりダンパ本体を回転
させ、室を陽圧、あるいは、陰圧に切り替えていたが、
手動により回転軸を回転させるようにしても良い。
【0019】上記に記載したように本発明は、空気の圧
力制御が行われる室に配設され、差圧により開閉する弁
を有するダンパ本体と、大気圧に対して陽圧あるいは陰
圧に切り替えた室内の圧力に対応してダンパ本体を回転
する回転軸とを有する構成にしたため、差圧により開閉
する弁を有するダンパ本体を回転可能にし、室内の陽圧
あるいは陰圧に対応してダンパ本体を回転し容易に空気
の流れを切り替えることができ、同じ室を陽圧および陰
圧のいずれにも使用できる。
【0020】
【発明の効果】以上説明したように、本発明における陽
圧・陰圧対応差圧調整ダンパによれば、空気の圧力制御
が行われる室に差圧により開閉する弁を有するダンパ本
体が配設され、このダンパ本体が回転軸の回転により、
所望される室内の陰圧あるいは陽圧になるので、同じ室
が陽圧あるいは陰圧の両方に容易に切り替えて使用する
ことが出来る。このため、従来の壁面が汚れることが無
くなるとともに、工期期間が不要になる。これにより、
例えば、病院等では、同じ室が無菌病室あるいは隔離病
室で使用することが可能となり、病院等の経営効率を向
上することができる。ダンパ本体は反転ガイドの中を回
転することにより、小さな力によりスムーズに回転させ
ることができる。また、ダンパ本体は反転補助機構によ
り支持されて回転することで、更に、小さな力によりス
ムーズに回転させることができる。このため、モータは
回転力が小さく出来るために小型化することができ、収
納場所を小さく出来るのでスペース的あるいは意匠的に
良好に設置できる。また、ダンパ本体と反転ガイドとの
間には、隙間を塞ぐシールリングが備えられているため
に空気の流れをなくすことが出来るため、例えば、病室
では、無菌病室あるいは隔離病室をより確実に維持する
ことができる。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明に係る陽圧・陰圧対応差圧調整ダンパの
側面断面図である。
【図2】本発明に係る陽圧・陰圧対応差圧調整ダンパの
正面図である。
【図3】本発明に係る反転ガイドの側面断面図である。
【図4】本発明に係るダンパ本体の側面図である。
【図5】本発明に係る第1実施例の弁体部および回転駆
動部の側面断面図である。
【図6】本発明に係る第2実施例の弁体部および回転駆
動部の側面断面図である。
【図7】本発明に係る陽圧・陰圧対応差圧調整ダンパの
作動を説明する側面断面図である。
【図8】図7における陽圧・陰圧対応差圧調整ダンパの
切替時の作動を説明する側面断面図である。
【図9】従来のダンパの側面図である。
【図10】従来のダンパの平面図である。
【図11】従来の他の実施例におけるダンパの側面図で
ある。
【符号の説明】
1………陽圧・陰圧対応差圧調整ダンパ、3………反転
ガイド、5………ダンパ本体、7………回転駆動部、1
1………シールリング、13a、13b………シールリ
ング溝、21………回転部、23………弁体部、25…
……回転体、25e………空気流通孔、25f………回
転軸受け部、27………ベアリング(反転補助機構)、
29………シャフト、31………弁、33………バラン
スウエイト、35………スリーブ、37………羽根、3
9………整流板、41………回転軸、43………モー
タ、45………ギヤボックス

Claims (4)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 空気の圧力制御が行われる室に配設さ
    れ、差圧により開閉する弁を有するダンパ本体と、大気
    圧に対して陽圧あるいは陰圧に切り替えた室内の圧力に
    対応してダンパ本体を反転可能に取り付けてなることを
    特徴とする陽圧・陰圧対応差圧調整ダンパ。
  2. 【請求項2】 前記ダンパ本体は反転ガイドに内包され
    て反転可能となっていることを特徴とする請求項1記載
    の陽圧・陰圧対応差圧調整ダンパ。
  3. 【請求項3】 前記ダンパ本体を反転させる反転補助機
    構を有することを特徴とする請求項1または請求項2記
    載のいずれか1に記載の陽圧・陰圧対応差圧調整ダン
    パ。
  4. 【請求項4】 前記ダンパ本体と前記反転ガイドとの間
    の隙間を塞ぐシールリングを備えたことを特徴とする請
    求項1乃至請求項3記載のいずれか1に記載の陽圧・陰
    圧対応差圧調整ダンパ。
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