JP2010271037A - 給気ダンパー装置 - Google Patents

Abstract

【課題】従来の風量調節装置はシャッターの開閉を手動で操作するため、操作が容易でなく操作し難く、また、風圧によってシャッターが半開きとなり、風雨が室内に入り込む等の課題があった。
【解決手段】風路とするパイプガイド１２と、このパイプガイドの一端に設けた本体プレート１３とで本体１１を構成し、パイプガイド１２に、風路を開閉するシャッター１４を設け、このシャッター１４を開くための駆動モータ４２を本体プレート１３に設け、かつ駆動モータ４２とシャッター１４をワイヤにて連結し、ワイヤはシャッター１４に接続するワイヤ３２と、駆動モータ４２に接続するワイヤ４３とから構成して、このワイヤの接続部にワイヤの引っ張り方向を変更するプーリー４０を設け、シャッター１４にはシャッター１４が閉じている時、開きを防止するロック機構２０を設けた。
【選択図】図１

Description

この発明は、建物に設けられた通気用の開口部に用いる給気ダンパー装置に関するものである。

室内に取り付けられたレンジフードや換気扇などの送風機を運転するとその排気によって室内の気圧が負圧となる。これを避けるために一般には、建築物の一部に通気用の開口部を設け、この開口部に給気ダンパー装置が設置される。送風機を運転する時は給気ダンパー装置のシャッターを開き、室内が負圧になったことを利用して給気ダンパー装置の開口部から排気量に見合った空気が自然給気されて室内圧力のバランスを保つものである。

送風機を運転しないときは給気ダンパー装置のシャッターが閉じ、外部からの風雨の侵入を防ぐようになっている。このような給気ダンパーとして８図に示す特許文献１に記載の風量調節装置が知られている。

この装置の構造は２枚の半円形の板からなるシャッター３を風量調整ボックス１の中に軸４を中心に回転するように設け、２枚のシャッター３にはシャッター３を開くためのワイヤ５ａが接続されている。ワイヤ５ａは会合片６を介してワイヤ５ｂに連結され、ワイヤ５ｂは滑車７を経由して風量調節部８に連結されている。

吸込口２を開く時はシャッター３に連結された風量調節部８の調整ボルト８ａを回してワイヤ５ｂを引くことによりシャッター３が回動して風路を開く。開いたシャッター３は調整ナット８ｂを締め付けて調整ボルト８ａを固定することによりその位置が固定される。シャッター３を閉じるときは、調整ナット８ｂを緩め調整ボルト８ａを戻してワイヤ５ａ、５ｂを緩めればシャッター３に設けられたスプリングの力によりシャッター３が広がり吸込口２が閉じられる。

特開平１０−１９７０４４号公報

このように構成された、従来の風量調節装置はシャッターの開閉を行なうのに風量調整部の調整ボルトや調整ナットを手動で操作するため、操作が容易でなく時間がかかり頻度の高い開閉操作には不向きであり、また、急な気候の変化により風雨が吹き込む時の対応がすばやく出来ない。

また、調整ボルトや調整ナットを手動操作するための専用工具が必要で常備しなければならず、また、専用工具を使用するため女性や子供、年配者には操作しにくい等の課題がある。また、通常この風量調節装置の取付方向は、図１のような垂直に取付けたり、または水平に取付けたりするが、水平に取付けた場合シャッターの自重により確実に閉じない場合が有り、そのためスプリング力を強くするとシャッターの閉鎖音が大きくなる等の課題がある。

また、風圧によってシャッターが半開きとなり、風雨が室内に入り込むことが有り、これを防ぐにはスプリングのばね力を大きくしなければならないが、スプリング力を強くするとシャッターの閉鎖音が大きくなっり、操作しにくくなる等の課題がある。また、手動で操作のため高所に取り付けられると操作がし難くいという課題がある。

この発明は上記のような問題点を解決するためになされたもので、操作性の良い、外風圧によってシャッターが開くことのない給気ダンパー装置を提供することを目的とする。

本発明は、内側を風路とするパイプガイドと、このパイプガイドの一端側に設けた本体プレートとで本体を構成し、この本体の前記パイプガイドの内側に、風路を開閉する２枚構成のシャッターを設け、このシャッターを開閉するための駆動モータを前記本体プレートに設け、前記駆動モータと前記シャッターをワイヤにて連結し、前記ワイヤはシャッターに接続するワイヤと、駆動モータに接続するワイヤとで構成して中間部で接続し、このワイヤの接続部に、前記ワイヤの引っ張り方向を変更する方向変更手段を設け、前記駆動モータによりシャッターを開き、前記シャッターは、前記パイプガイドの前記本体プレートとは反対側の室外側端に回転軸を設け、前記方向変更手段は、前記シャッターの回転軸に対応した本体プレート側の位置に配されワイヤの引っ張り方向を前記シャッターの回転軸に交差する面に沿った方向から前記シャッターの回転軸に沿った方向へ変更するプーリーを有する様にしたものである。

また、内側を風路とするパイプガイドと、このパイプガイドの一端側に設けた本体プレートとで本体を構成し、この本体の前記パイプガイドの内側に、風路を開閉するシャッターを設け、このシャッターを開くための駆動モータを前記本体プレートに設け、前記駆動モータと前記シャッターをワイヤにて連結し、前記ワイヤはシャッターに接続するワイヤと、駆動モータに接続するワイヤとから構成して、このワイヤの接続部に、前記ワイヤの引っ張り方向を変更する方向変更手段を設け、前記シャッターには前記シャッターが閉じている時、シャッターの開きを防止するロック機構を設け、前記シャッターは、前記パイプガイドの前記本体プレートとは反対側の室外側端に回転軸を設け、前記方向変更手段は、前記シャッターの回転軸に対応した本体プレート側の位置に配されワイヤの引っ張り方向を前記シャッターの回転軸に交差する面に沿った方向から前記シャッターの回転軸に沿った方向へ変更するプーリーを有するものである。

また、前記シャッターは本体プレート側に回動して風路を開き、前記シャッターが全開した時シャッターの先端が本体プレートの面より室内側に突出する構成としたものである。

また、前記プーリーは、シャッターに接続された側のワイヤを巻き取る部分と、駆動モータ側に接続された側のワイヤを巻き取る部分とを有するものである。

また、前記プーリーにおけるシャッターに接続された側のワイヤを巻き取る部分の径を大径とし、前記プーリーにおける駆動モータ側に接続された側のワイヤを巻き取る部分の径を小径としたものである。

また、前記シャッターのロック機構はパイプガイド側に固定爪を、シャッター側に可動する爪を設けて構成したものである。

また、前記シャッターのロック機構のロック解除動作と前記シャッターの開動作を同一のワイヤで行なうようにしたものである。

また、前記ワイヤの材質を非金属材料にしたものである。

また、前記シャッターは、シャッターを閉鎖方向に作動させるスプリングの荷重を可変可能としたものである。

本発明は、風路とするパイプガイドの内側に設けた２枚構成のシャッターを前記駆動モータにより開く用にしたので、シャッターの操作が容易に出来る効果がある。

また、シャッターにシャッターが閉じている時、シャッターの開きを防止するシャッターのロック機構を設けたので、シャッターが外風圧で押されて開かないの風路が確実に閉じられる効果がある。

また、シャッターはパイプガイドの室外側端に回転軸を設け、本体プレート側に回動し開き、シャッターが全開した時シャッターの先端が本体プレートの面より室内側に突出するようにしたので、風路面積の急速拡大がなく圧力損失が少なくなる効果がある。

また、ワイヤの引っ張り方向を変更する方向変更手段はシャッターに接続された側のワイヤを巻き取る部分と、駆動モータ側に接続されたワイヤを巻き取る部分とで構成したプーリーとしたことにより動作が滑らかに出来る効果がある。

また、ワイヤの引っ張り方向を変更する方向変更手段のシャッターに接続された側のワイヤを巻き取る部分の径を大径とし、駆動モータ側に接続された側のワイヤを巻き取る部分の径を小径としたので、駆動モータの動きを拡大できシャッターの動きを早くできる効果がある。

また、シャッターのロック機構はパイプガイド側に固定爪を、シャッター側に可動する爪を設けて構成したので、パイプガイド側の爪が小さく、また、シャッターを開いた時可動部がシャッターの間に入るので風路の抵抗にならない効果がある。

また、シャッターのロック機構のロック解除動作と前記シャッターの開動作を同一のワイヤで行なうようにしたので、構成がシンプルで一連の動作が駆動モータの動作だけでできる効果がある。

また、ワイヤの材質が非金属材料にしたので耐久性が高く寿命が長くなる効果がある。

また、シャッターを作動させるスプリングの荷重を可変可能としたので使用状況に応じてばね圧を調整できる効果がある。

本発明の給気ダンパー装置の断面図である。 本発明の給気ダンパー装置のシャッターが閉じた時の断面図である。 図１のＡ−Ａ断面図である。 本発明のシャッターの詳細図である。 本発明のロック機構を示す平面図である。 本発明のロック機構を示す断面図である。 本発明のロック機構の部品図である。 従来の給気ダンパー装置の断面図である。

実施の形態１．
図１から図７を用いて本発明の実施の形態１を説明する。図において、給気ダンパー装置は以下のように構成されている。本体１１は風路を構成する円筒形のパイプガイド１２と、このパイプガイド１２の一端側に設けられたフランジ１２ａに固定された平板状の本体プレート１３とから構成され、パイプガイド１２の内径には風路を開閉する半円形の板２枚で構成したシャッター１４が設けられ、このシャッター１４を動かすための駆動モータ４２が本体プレート１３の室内側の面に設けられ、この駆動モータ４２とシャッター１４とをプーリー４０を介してワイヤ３２、４３で連結されている。

パイプガイド１２のフランジ１２ａと反対側の端部（給気の入口）は内側に折り曲げられた端面部１２ｂが構成され、シャッター１４が当接して風路を閉じるものである。本体プレート１３にはパイプガイド１２の内径に対応する開口が設けられ、この開口の中央に設けられた梁１３ａにはシャッター１４の回転軸１５を支持するＬ形の支持アーム１６が対に設けられている。支持アーム１６の先端には回転軸１５を保持する軸穴１６ａが設けられている。

シャッター１４は風路を開いて折り曲った時、２枚のシャッターはＶ字形になる。この時、シャッター１４の先端（後述するロック機構の取付け部分付近）は本体プレート１３の面より室内側に突出した状態になる。シャッター１４の先端が突出しない場合、すなわちパイプガイドの中にある場合、その風路断面積はシャッター１４で遮られる真後ろの部分の断面積が急拡大部となり、これにより風路の圧損が発生し増加するが、シャッター１４の先端が本体プレート１３の面より突出することにより、風路断面積の前記急拡大部がない状態で室内に開放されるので圧損が発生せず風路の効率が良い。

シャッター１４は２枚の半円形のプレートが組み合わされて構成され、半円の中心側に回転軸１５を挿通するための軸穴１８ａを有するコの字形状のヒンジ１８が固定されている。ヒンジ１８にはシャッター１４を広げるためのスプリング１９のばね力をアーム１９ａの支持高さを代えて変更できる調整片１８ｂを有している。スプリング１９は２枚のシャッター１４をあわせてヒンジ１８の軸穴１８ａに回転軸１５を通してシャッター１４を組み立てる時に、回転軸１５に挿通しアーム１９ａをヒンジ１８の調整片１８ｂに係止させる。シャッター１４がヒンジ１８側に回動する時、スプリング１９は反力として働きシャッター１４を広げる働きをする。

２枚のシャター板の中央にはシャッター１４が閉じた時、外風圧で開かないようにロック機構２０が設けられている。ロック機構２０は可動部２２と固定部２３から構成されている。シャッター１４への固定は可動部２２を覆うように固定部２３を被せ取付穴２９ａにネジを締め付けて固定する。この時、可動部２２の下になるシャッター面は可動部２２に接続されたワイヤー３２及びその接続部３３の逃げとしての凹部３４が形成されている。

可動部２２は、ばね用ステンレスの板材を打ち抜き凸状のワイヤ接続部２６を形成し、そのワイヤ接続部２６の先端に曲げて立ち上げ形成された爪２４と、爪２４の反対側に同一中心線上に舌部２６ａを設けるとともに、爪２４とワイヤ接続部２６の中心線に直角な方向に伸び、且つワイヤ接続部２６の平面に直角に曲げられているスプリングアーム２５で構成されている。ワイヤ３２は取付穴２６ｂにネジで固定される。

固定部２３は可動部２２を収納する断面が略コの字形状の収納部２７と、収納部２７の立面２７ａに連設して設けられた立面２７ａに直角な押え部２９とで構成され、収納部２７の立面２７ａの両端部にはアーム支持部２８が設けられている。アーム支持部２８の先端２８ａは、立面２７ａからスプリングアーム２５の撓むに必要な所定寸法を確保しながら、可動部２２のスプリングアーム２５の両端を支える。この所定の寸法は、シャッター１４が閉じた時、スプリングアーム２５が撓んで爪２４をパイプガイド１２の内面に押し付けるばね力を発生させる長さと、爪２４が後述する爪１２ｄから外れるのに必要なストロークを確保する長さを合わせた寸法である。

押え部２９の立て面２７ａの反対側の端部はＲ形状に曲げられて、ワイヤ３２が接触して摺動する時に滑らかに摺動しワイヤ３２を傷めたり、摩耗させないようにするものである。パイプガイド１２の内側には爪１２ｄがシャッター１４に設けられた爪２４に係合する位置に凸設されている。爪１２ｄの形状は爪２４に係合する側の面はパイプガイド１２の内径面に直角になって係合が確実に維持できるようになっている。一方爪２４に係合しない反対側はシャッター１４が閉じる時爪２４が滑らかに摺動して収納部２７側に容易に押し込まれるようになっている。

シャッター１４を開閉するためのワイヤ３２は一端がシャッター１４のロック機構２１の可動部２２に連結され、他方はローラー４１を経由してワイヤを巻き取るためのプーリー４０に接続されている。また、ワイヤ３２には曲線状に張力が働くため、植物や動物あるいは合成繊維の繊維状ワイヤなどの柔軟性をもったワイヤを用いている。

ローラー４１はプーリー４０の手前に位置して、２本のワイヤ３２をプーリー４０に巻き付けできるようにガイドし、プーリーの溝の方向とワイヤの方向を一致させるものである。プーリー４０はシャッター１４からのワイヤ３２を巻き取る部分４０ａと、プーリー４０自身を回すために駆動モータ４２と連結するワイヤ４３を巻き取る部分４０ｂとから構成されている。シャッター１４からのワイヤ３２を巻き取る部分４０ａの径は駆動モータ４２と連結するワイヤ４３を巻き取る部分４０ｂの径より大きく２倍となっている。これにより駆動モータ４２から引っ張る動作を拡大してシャッター１４の動きを早くしている。

また、プーリー４０を使用してシャッター１４を引っ張るワイヤの方向を直角の方向に変更し、駆動モータ４０を風路から離れた本体プレート１３の面に設置して風路の抵抗にならないようにしている。プーリー４０は厚みを薄くしシャッター１４が風路を開いてＶ字状になった時シャッターの間に収まる厚みとして風路の抵抗にならないようになっている。

駆動モータ４２は本体プレート１３の風路の吹出しから離れた例えば下方の室内面側に出力軸（図示せず）が本体プレート１３の面に直角となる方向に取り付けられている。出力軸にはワイヤ４３を巻き取るプーリー（図示せず）が固定されている。駆動モータ４２は正逆両回転してワイヤ４３を巻き取り、または巻戻しして、シャッター１４を開閉して風路の開閉を行なう。また、駆動モータ４２は任意の位置で停止でき、シャッター１４の開閉具合を加減して、給気風量の調整をし、その位置を保持する。

このように構成された給気ダンパー装置は壁に設けられた換気孔に室内側からパイプガイド１２部分を挿入して取り付けられる。給気を必要とする場合はシャッター１４を開き、給気を必要としない場合はシャッター１４を閉じて外部からの給気を阻止する。給気が必要な場合は、駆動モータ４２のスイッチの「開」をＯＮしてワイヤ４３を巻き上げる。ワイヤ４３が駆動モータに巻き上げられると、プーリー４０が回転する。プーリー４０が回転するとシャッター１４に接続されたワイヤ３２がプーリー４０に巻き上げられシャッター１４に設けられたロック機構２０に力が作用し、その可動部２２を引っ張る。

引っ張られた可動部２２はシャッター１４の中心方向へ移動し爪２４がパイプガイド１２の爪１２ｄから外れる。爪２４と爪１２ｄとの間には少量のあそびがあるので爪２４は外れることが出来る。爪２４が爪１２ｄから外れて更に可動部２２がワイヤ３２に引っ張られると、やがて可動部２２のスプリングアーム２５の面が固定部２３の立面２７ａに突き当たり可動部２２の移動は停止する。

可動部２２が停止すると、ワイヤ３２の引っ張り力は可動部２２から固定部２３を経由してシャッター１４に伝わり、シャッター１４が持ち上げられて回転軸１５を中心に回動して風路を開く。ワイヤ３２が巻かれるプーリーの径４０ａは、ワイヤ４３が巻かれる径４０ｂより径が大きくワイヤ４３の動きを拡大してシャッター１４の動作を早くしている。駆動モータ４２が所定の角度回転するとモータは停止し風路が全開となる。この時シャッター１４はＶ字形になり、尖った方が外側になり給気の風路抵抗を小さくする。

シャッター１４のＶ字形の形状を加減することにより風路面積を加減し、給気風量を調整することができるので必要な風量を容易に得ることが出来る。また、駆動モータ４２の電源を切ればその状態を保持できる。

給気を必要としない場合は駆動モータ４２を「閉」の方向に駆動するとワイヤ４３が緩む。シャッター１４はスプリング１９により常に広がろうとしてワイヤ３２を引っ張っているので、ワイヤ４３が緩むとプーリー４０が逆回転してワイヤ３２が巻戻されシャッター１４が広がり風路が閉じられる。風路が閉じるとロック機構２０の爪２４がパイプガイド１２の爪１２ｄに係止する。爪２４はスプリングアーム２５のばね力でパイプガイド１２に押し付けられて、爪１２ｄから外れないので強い外風圧が掛かってもシャッター１４が押し戻されて風路が開くことがない。

シャッター１４を閉じる時に、スプリング１９のばね力が強くて閉鎖音が大きい場合、又は取付け状態によってシャッターが閉まりきらない等の場合、スプリング１９のアーム１９ａの位置を調整片１８ｂに掛けたり外したりして変更することによりばね力を調整する。

本装置はこのように駆動モータでシャッターを開閉することにより、スイッチのＯＮ、ＯＦＦで操作ができ、また、装置を高所に設置しても操作部（スイッチ）を人の手が届くところに設ければ誰でも容易に扱い操作できる。また、駆動モータの操作でシャッターの開閉位置を変更調整できるので、風量の調節が必要に応じて簡単にできる。

実施の形態２．
実施の形態２は、実施の形態１の駆動モータを一方向回転のものを使用したもので駆動モータの種類及び操作スイッチ以外は実施の形態１と同じである。給気をするためにシャッター１４を開く時は、操作スイッチをＯＮにすると駆動モータ４２が動作してシャッター１４を開く。この時、シャッター１４は全開状態になる。シャッター１４を開いたまま維持したい場合は駆動モータを電源ＯＮの状態で維持する。

給気を停止しシャッター１４を閉じる時は、駆動モータ４２の電源をＯＦＦにすると、シャッター１４はスプリング１９のばね力で広がり、風路を閉じる。このように駆動モータ４２の電源を切るだけでシャッター１４が自動的に閉じるので、シャッター１４を閉じる操作が必要ない。この実施の形態は、このように給気風路を全開時と全閉時の使い方をする場合に適用し、駆動モータ４２の構造及び操作回路を簡単に構成したものである。

実施の形態３．
実施の形態３は実施の形態２のスイッチ操作を、部屋に設けられた送風機（図示せず）と給気ダンパー装置を連動して使用するもので、送風機との電気的な接続を除けばそれ以外は実施の形態２と同じである。送風機と給気ダンパーを連動するように電気的に接続することにより、送風機が運転されると給気ダンパー装置にも通電がされ、駆動モータ４２が動作して、シャッター１４を開き全開状態で保持する。

送風機が止ると給気ダンパー装置の駆動モータ４２の電源も切れシャッター１４のスプリング１９のばね力によりシャッター１４が広がり風路を閉じる。このように、送風機と給気ダンパーを連動させることで、給気ダンパーが送風機の運転で自動的に開閉するので、操作の必要がなく使い勝ってがよい。また、送風機が運転される時、確実にシャッター１４が開くのでな効率のよい換気が出来る。送風機が止った時、給気ダンパーの駆動モータ４２が逆転してシャッター１４を閉じる様にすることも出来る。

１１ 本体
１２ パイプガイド
１２ｄ 爪
１３ 本体プレート
１４ シャッター
１５ 回転軸
１８ ヒンジ
１８ｂ 調整片
１９ スプリング
２０ ロック機構
２２ 可動部
２３ 固定部
２４ 爪
３２ ワイヤ
４０ プーリー
４２ 駆動モータ
４３ ワイヤ

Claims (9)

1. 内側を風路とするパイプガイドと、このパイプガイドの一端側に設けた本体プレートとで本体を構成し、この本体の前記パイプガイドの内側に、風路を開閉するシャッターを設け、このシャッターを開くための駆動モータを前記本体プレートに設け、前記駆動モータと前記シャッターをワイヤにて連結し、前記ワイヤはシャッターに接続するワイヤと、駆動モータに接続するワイヤとで構成して中間部で接続し、このワイヤの接続部に、前記ワイヤの引っ張り方向を変更する方向変更手段を設け、前記駆動モータによりシャッターを開き、
   前記シャッターは、前記パイプガイドの前記本体プレートとは反対側の室外側端に回転軸を設け、
   前記方向変更手段は、前記シャッターの回転軸に対応した本体プレート側の位置に配されワイヤの引っ張り方向を前記シャッターの回転軸に交差する面に沿った方向から前記シャッターの回転軸に沿った方向へ変更するプーリーを有する
   ことを特徴とする給気ダンパー装置。
2. 内側を風路とするパイプガイドと、このパイプガイドの一端側に設けた本体プレートとで本体を構成し、この本体の前記パイプガイドの内側に、風路を開閉するシャッターを設け、このシャッターを開くための駆動モータを前記本体プレートに設け、前記駆動モータと前記シャッターをワイヤにて連結し、前記ワイヤはシャッターに接続するワイヤと、駆動モータに接続するワイヤとで構成して、このワイヤの接続部に、前記ワイヤの引っ張り方向を変更する方向変更手段を設け、前記シャッターに前記シャッターが閉じている時、シャッターの開きを防止するロック機構を設け、
   前記シャッターは、前記パイプガイドの前記本体プレートとは反対側の室外側端に回転軸を設け、
   前記方向変更手段は、前記シャッターの回転軸に対応した本体プレート側の位置に配されワイヤの引っ張り方向を前記シャッターの回転軸に交差する面に沿った方向から前記シャッターの回転軸に沿った方向へ変更するプーリーを有する
   ことを特徴とする給気ダンパー装置。
3. 前記シャッターは本体プレート側に回動して風路を開き、前記シャッターが全開した時シャッターの先端が本体プレートの面より室内側に突出する構成とした
   ことを特徴とする請求項１または２に記載の給気ダンパー装置。
4. 前記プーリーは、シャッターに接続された側のワイヤを巻き取る部分と、駆動モータ側に接続された側のワイヤを巻き取る部分とを有する
   ことを特徴とする請求項１または２に記載の給気ダンパー装置。
5. 前記プーリーにおけるシャッターに接続された側のワイヤを巻き取る部分の径を大径とし、前記プーリーにおける駆動モータ側に接続された側のワイヤを巻き取る部分の径を小径とした
   ことを特徴とする請求項４に記載の給気ダンパー装置。
6. 前記シャッターのロック機構はパイプガイド側に固定爪を、シャッター側に可動する爪を設けて構成した
   ことを特徴とする請求項２に記載の給気ダンパー装置。
7. 前記シャッターのロック機構のロック解除動作と前記シャッターの開動作を同一のワイヤで行なうようにした
   ことを特徴とする請求項２に記載の給気ダンパー装置。
8. 前記ワイヤの材質が非金属材料である
   ことを特徴とする請求項１から請求項７のいずれか１項に記載の給気ダンパー装置。
9. 前記シャッターは、シャッターを閉鎖方向に作動させるスプリングの荷重を可変可能とした
   ことを特徴とする請求項１から請求項８のいずれか１項に記載の給気ダンパー装置。