JP2014234961A - ダンパー装置 - Google Patents

Abstract

【課題】ダンパー装置のシャッターを開閉する構造を簡単にし、ダンパー装置の圧力損失を減らす。
【解決手段】本体プレート３のほぼ中央に開口３ｃを備え、開口３ｃに設けたパイプガイド２の内側に風路を開閉するシャッター４、５を備える。このシャッター４、５には回動可能に支持する支持軸４ａ，５ａを形成し、この支持軸４ａ，５ａを開口３ｃの直径よりも長くする。また、支持軸４ａ、５ａの一端側にシャッター４、５を開閉可能に駆動するシャッター駆動部を設け、シャッター駆動部を本体プレート３の開口３ｃの外に集約して備える。
【選択図】図２

Description

本発明は、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ファン、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になる。特にレンジフードファンのように大きな風量で排気した場合、ドアが開けにくくなったり、住宅隙間による笛音（風吹き音）が発生したり問題となっていた。このような不具合を解決するために、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用のダンパー装置を設置することが多い。このダンパー装置は送風機の停止中は、ダンパー装置のシャッターを閉止しており、送風機が運転する時にダンパー装置のシャッターを開くようにしている。送風機の運転により、室内が負圧になると、ダンパー装置のシャッター開口部より、送風機の排気量に見合った風量が給気され室内圧力のバランスを保つようにしている。

ダンパー装置は、送風機の停止中はダンパー装置のシャッターを閉止することで、室外からの風雨や、騒音、光等を室内に浸入しないようにしている。このようなダンパー装置として、風路を構成するパイプガイドと、このパイプガイドの一端に設けた本体プレートとで本体を構成し、パイプガイドに、風路を開閉するシャッターを設けた構成がよく用いられている。このように構成したシャッターはシャッター駆動用のモータを備え、モータとシャッターとをワイヤーで連結し、モータが駆動することで、ワイヤーを巻き上げてシャッターを回動可能としている。（例えば特許文献１、２）

特開平１０−１９３５９号公報 特開２００３−９７８４５号公報

特許文献１．２いずれもシャッターを開閉するのに駆動用のモータとワイヤーを用いている。特許文献１のものはモータが駆動すると、ワイヤーを巻き上げ、ワイヤーに連結したリンク機構により、シャッターを開いている。また特許文献２のものは、シャッターを中心で２分割にして、モータと各シャッターとの間にプーリーを介してワイヤーにて連結し、ワイヤー巻き上げることで各シャッターを開くようにしている。

しかしながら、これら従来の技術によれば、いずれもシャッターを駆動するための構成が複雑で、生産性が悪くまた各部品のばらつきによりシャッターが動作しないといった不具合があった。また、これらシャッターを開く機構をシャッター付近に備えていることから、パイプガイド部の開口が狭くなり、圧力損失が高くなり、計画通りの給気風量が得られないばかりか騒音も高くなるといった不具合があった。

この発明は、上記のような課題を解決するためになされたものであり、ダンパー装置の構成を簡易なものとし、故障が少なく信頼性の高いダンパー装置を得ることを目的とする。また、圧力損失や騒音も低減し、計画通りの給気風量が得られるダンパー装置を目的とする。

室内側と室外側を開口し風路を形成するパイプガイドと、パイプガイドの一端側に本体プレートを備えた本体と、本体プレートのほぼ中央に開口を備え、パイプガイドの内側に風路を開閉するシャッターを備える。このシャッターには回動可能に支持する支持軸を形成し、この支持軸を本体プレートの開口の直径よりも長くし、支持軸の一端側にシャッターを開閉可能に駆動するシャッター駆動部を設け、シャッター駆動部を本体プレートの開口の外に集約して備えたことを特徴とするダンパー装置。

この発明によれば、シャッターを開閉するシャッター駆動部を本体プレートの開口以外に集約して設けていることから、パイプガイドの内部を塞ぐこがなく、圧力損失の少なく騒音も低減したダンパー装置が得られる。また、部品点数も少なく、シャッターの信頼性を向上し故障の少ないダンパー装置が得られ、簡易な構造でシャッターの開閉ができ生産性も良い。

本発明の実施の形態１に係るダンパー装置の外観を示す概略図で、室内側斜め上方より見た斜視図である。 図１の斜視図の表面パネルを外して内部を示す概略図であり、シャッターが開いている状態を表している。 図２の斜視図で、シャッターが閉じた状態を表した概略図である。 本発明のシャッターの形状を示す斜視図であり、ダンパー装置から外れている状態を表している。 本発明のシャッター上部の斜視図で、シャッターを閉止する閉止バネを示す部分拡大図である。 本発明のシャッターの駆動構造を示す斜視図で、端子ボックスのカバーを外している状態の図である。 図６の端子ボックスの正面から見た正面図である。

以下に、本発明にかかる換気扇の実施の形態を図面に基づいて詳細に説明する。

実施の形態１．
まず始めに本発明に係るダンパー装置について説明する。図１は、本発明の実施の形態１に係るダンパー装置の外観を示す室内側斜め上方より見た斜視図である。また、図２はダンパー装置の表面パネルを外して内部を示す概略図であり、シャッターが開いている状態を表し、図３は、シャッターが閉じた状態を表した概略図である。

図１に示すように、ダンパー装置１０は、板状の本体プレート３と、本体プレート３を覆う箱状の表面パネル１と本体プレート３の背面より筒状に突出したパイプガイド２で構成している。表面パネル１は箱状で形成し、表面に室外からの空気を室内に供給する給気口１ａを形成している。給気口１ａは、図示はしないが複数のルーバーを格子状に配置し、本体プレート３側から室内側に向けて斜め上方に傾斜させて形成している。また、表面パネル上部は本体プレートと引掛ける引掛け構造を設け、本体プレート３と着脱可能にしている。

このようにすることで、室外からの空気は表面パネル１より斜め上方に吹き出され、直接室内の人に当たらないよう配慮している。また、斜め上方に吹き出された空気は天井付近を流れ室内に拡散されることで、換気扇から直接排気されることがなく、室内の換気効率が良い。また表面パネル１は本体プレート３と着脱可能としており、表面パネル１のみを外して清掃が可能となり、ダンパー装置１０のメンテナンス性を良くし、また清掃性も良い。

図２に示すように本体プレート３は平板状で形成し、ほぼ中央に円形状の開口３ｃを設けパイプガイド２を背面に備えている。パイプガイド２の本体プレート側の端部は筒の外周にフランジ部を形成しており、このフランジ部を本体プレート３の表面からネジ３ｂで固定している。ダンパー装置１０の設置時は、パイプガイド２を、室内の壁に設けた換気口に挿入し、本体プレート３の上下左右４箇所に配置した取り付け穴３ａで、壁などに固定する。このようにすることで、ダンパー装置１０を住宅の壁に施工する際は、パイプガイド２を壁穴に挿入して仮固定できることから、本体プレート３の壁への取り付けが行ないやすい。

本体プレート３の下部には端子ボックス６を備えている。端子ボックス６は箱状のケース６ｂと、ケース６ｂの表面を覆うカバー６ａで構成している。端子ボックス６の上部には、本体プレート３との係合部６ｃを形成し、本体プレート３の表に係合部６ｃを重ね、ネジ３ｄで固定している。端子ボックス６は、詳細は後で述べるが、電源を供給する端子台及びシャッターを駆動するモータ等を集約して内蔵している。このように集約することで、端子ボックス６の構造を簡易化するとともに、カバー６ａで一様に覆うことが可能で
部品点数を少なく組立性も良い。

次に本発明のダンパー装置１０のシャッターについて図を用いて詳細に説明する。図４は、シャッターの構成の概略を示す斜視図である。
図２、図３、図４に示すように本体プレート３の正面開口３ｃには、開口３ｃを閉止するシャッター４、５を左右に配置している。シャッター４、５とも、平板状の板金で略半円状で形成し、閉止した場合は、開口３ｃのほぼ中央でシャッター４、５双方の一部が重なり合い開口３ｃを隙間なく覆うように構成している（図３参照）。

シャッター４、５とも開口３ｃの中心側の直線部縦方向にシャッターを回動可能に支持する支持軸４ａ、５ａを備えている。支持軸４ａ、５ａは、本体プレート３の開口３ｃの直径よりも長く備えている。シャッター４の縦方向に設けた支持軸４ａの両端には、室内側に向けて鉛直に立ち上げた支持部４ｂ，４ｄを形成し、４ｂ、４ｄの中央に設けた支持穴を支点として回動可能としている。同様にシャッター５の支持軸５ａには支持部５ｂ、５ｄを形成し回動可能としている。このようにシャッター４、５に一体に支持軸４ａ、５ａを設けることで部品点数が少なく、シャッター４、５の構成を簡易なものとしている。

図４を用いて支持軸４ａ、５ａについて説明する。シャッター４の支持軸４ａはシャッター４の直線状の端部（図４では左端）を階段状に室内側に突出して形成している。同様にシャッター５の支持軸５ａもシャッター５の直線状の端部（図４では右端）を階段状に室内側に突出している。シャッター４の支持軸４ａには、さらに覆い部４ｇを形成している。覆い部４ｇは、支持軸４ａの直線状の端部（図４では左端）をさらに一段室内側に階段状に突出して設けている。覆い部４ｇは、シャッター４、５が閉止した場合シャッター５の支持軸５ａを覆うように形成している。このようにシャッター４、５の閉止時は、覆い部４ｇと、支持軸５ａが開口３ｃのほぼ中央で重なり合う事から、開口３ｃを隙間なく覆うことが可能となる。

また、シャッター４、５の支持軸４ａ、５ａをこのように一体で階段状に形成することで、強度を確保している。これは、シャッター４、５並びに支持軸４ａ、５ａは外風の圧力に耐える必要があり、特に台風のように強風に晒されても変形等しないように耐力を確保している。また、ダンパー装置１０を住宅に設置する際に、壁穴との僅かなひねりや、壁材の多少の凹凸などあっても、シャッター４、５を無理なく開閉動作することを可能としている。

前述したように、開口３ｃの外で本体プレート３の下方にはシャッター駆動部や端子台を内蔵した端子ＢＯＸ６を集約して配置している。端子ＢＯＸ６を開口３ｃの外に集約することで、シャッター４、５が開いた場合、開口３ｃの投影面は、シャッター４、５の断面のみとなり室外からの給気の流入に抵抗がなく、圧力損失を減らし騒音も低減することができる。

次にシャッター４、５を閉止する閉止バネ７について、図５を用いて詳細に説明する。図５は閉止バネ７の取り付け部の構成を示す部分拡大図である。

シャッター４、５の上部の支持部４ｄ、５ｄはさらにその先端を上方に立ち上げた、バネ引掛け部４ｅ、５ｅを備えている。バネ引掛け部４ｅ、５ｅのほぼ中央にはバネ引掛け穴４ｆ、５ｆを形成しており、閉止バネ７の両端をこの引掛け穴４ｆ、５ｆに引掛けて固定している。シャッター４、５が開き方向に動作した場合、閉止バネ７は４ｆ、５ｆにより両側に引張られており、シャッター４、５の開き方向の力がなくなれば、閉止バネ７は内側に縮んでシャッター４、５を閉止する。閉止バネ７を開口３ｃの上部に配置するのは、端子ＢＯＸ６と同じく、シャッター４、５が開いた場合、室外からの給気の流入に抵抗がなく、圧力損失を減らし騒音も低減することができるようにしている。

次にシャッター４、５の開閉動作する構造について図を用いて詳細に説明する。図６は端子ボックス６の概略を示す斜視図であり、図２のカバー６ａを外し端子ボックス６の内部の構造を示した図である。また、図７はその正面図である。

図６、図７に示すように端子ＢＯＸ６は、シャッター駆動部３０を内蔵している。シャッター駆動部３０は、モータ２０の上方に配置し、内部には第一の歯車２２と、第一の歯車２２の左右両側に第二の歯車２３、２４を相対して配置し構成している。また、モータ２０にはワイヤー２１が直結しており、ワイヤー２１の先端が第一の歯車２２と連結している。詳細な動作については後述するが、モータ２０が回転しワイヤー２１を引張ることで、ワイヤー２１の先端に連結した第一の歯車２２を回転させる。また第一の歯車２２が回転すると第二の歯車２３、２４が第一の歯車２２に連動して回転する。この時、第一の歯車２２の歯形状と、第二の歯車２３、２４の歯形状は同一の形状としており、第一の歯車２２の回転力を第二の歯車２３、２４に均等に分散している。このようにすることで、ワイヤー２１にかかる負荷を軽減し、モータ２０も小型化が図れる。

第二の歯車２３、２４はそれぞれ中心に回転軸２３ｂ、２４ｂを設けており、この回転軸２３ｂ、２４ｂを中心に回転する。また、回転軸２３ｂ、２４ｂは端子ＢＯＸ６より本体プレート３側に突出し、この回転軸２３ｂ、２４ｂの先端にシャッター４、５の支持部４ｂ、５ｂがそれぞれ連結している。

回転軸２３ｂ、２４ｂと支持軸４ａ、５ａの固定について詳細に説明する。
前述したように、支持軸４ａ、５ａのシャッター駆動部側の先端はそれぞれ室内側に立ち上げて突出した支持部４ｂ、５ｂを形成している。支持部４ｂ、５ｂとも、ほぼ中央にＤ字形状の穴４ｃ、５ｃを設けている。一方回転軸２３ｂ、２４ｂの先端をＤ字形状とし、穴４ｃ、５ｃのＤ字形状と向きを合わせて貫通させる。回転軸２３ｂ、２４ｂの穴４ｃ、５ｃの貫通したところに溝を形成し、回転軸２３ｂ、２４ｂのそれぞれの溝にｅリング等で固定し支持部４ｂ、５ｂの抜け止めをしている。なお、支持部４ｂ、５ｂの穴４ｃ，５ｃに設けた穴のＤ字形状、並びに回転軸２３ｂ、２４ｂの先端設けたＤ字形状は、例えば□、△でも良い。

次にシャッター４、５の開く動作について詳細に説明する。
モータ２０に電気が通電すると、モータ２０は内部の回転子が回転しワイヤー２１を巻き上げる。ワイヤー２１の先端は第一の歯車２２に連結している事から、ワイヤー２１が巻き上げられるのに連動して第一の歯車２２が回転する。ワイヤー２１は第一の歯車２２を下方より鉛直方向に巻き上げる事から、第一の歯車２２は鉛直方向に回転する。（図７の場合では第一の歯車２２は上側より室内側に向って回転する）また、第二の歯車２３、２４は第一の歯車の歯部２２ａの左右両側に対向して配しており、第一の歯車２２の鉛直方向の回転を水平方向に変換して回転する。（図７では、第二の歯車２３は右側から室内側に、第二の歯車２４は左側から室内側に向けてそれぞれ回転する）

第二の歯車２３、２４が回転することで、双方の回転軸２３ｂ、２４ｂと連結しているシャッター４、５がともに回転し、シャッター４、５を開くこととなる。シャッター４、５はともに、本体プレート３側から、パイプガイド２の室外側に向けて開くこととなる。シャッター４、５は、パイプガイド２の中でほぼ平行になるよう開くことで、室外からの給気の抵抗とならないようになっている。

モータ２０は、内部にクラッチ機構（図示略）を設けており、所定の角度もしくは所定の回転数を回転したら、クラッチ機構を外し、ワイヤー２１の巻き上げた状態を維持する構造となっている。したがって、第二の歯車２３、２４の回転軸２３ｂ、２４ｂの回転状態を維持しシャッター４、５とも開いた状態で維持することとなる。このようにモータ２０の通電中はシャッター４、５を開いた状態で維持することができ、簡単な構造で特別なロック機構等必要とせず、構造が簡単で部品点数も少ない。

次にシャッター４、５の閉じる動作について説明する。
シャッター４、５が開いた場合、シャッター４、５双方の引掛け部４ｃ、５ｃに引掛けてある閉止バネ７は引っ張られて維持することとなる。この状態でモータ２０の通電を切ると、モータ２０はフリーとなり、閉止バネ７が縮む引張り力によりシャッター４、５双方の引っ掛け部４ｃ、５ｃが中心方向に引っ張られる。このようにしてシャッター４、５が閉じることとなる。この時シャッター４、５が閉じる動作に合わせて、第二の歯車２３、２４の回転軸２３ｂ，２４ｂとも元の通電前の位置に戻り、第一の歯車２２も元の位置に戻ることとなる。

シャッター４、５の閉止時では、シャッター４、５の外周は本体プレート３の開口部の外周と接する。このようにシャッター４、５の外周が開口部３ｃの外周と接することで、シャッター４、５の閉止時に外風がパイプガイド２内に浸入しても、シャッター４、５の閉じる方向に力が働くため、シャッター４、５の外周はさらに開口部３ｃの外周に密接し、隙間風が室内に侵入することはない。また、外風の圧力変動でシャッター４、５のばたつきを防止することができる。

シャッター４、５の本体プレート３側には緩衝材を貼り付けており、シャッター４、５の閉じる際の音を低減し、シャッター４、５に衝撃が加わらないようにしている。またシャッター４、５に貼り付けた緩衝材は断熱材としても機能し、シャッターに結露が発生しないようにしている。また、モータ２０の内部にもアブソーバ（図示略）を内蔵しており、シャッター４、５が所定の回転速度以上で閉じないようにして、シャッター４、５の閉じ音及び衝撃を低減している。このように、シャッター４、５の開く時のモータ２０による回転力と、シャッター４．５の閉じる時の閉止バネ７の引張り力のバランスを最適な状態とすることができる。

前述したように、シャッター４、５は、第一の歯車２２、第二の歯車２３、２４を介して開き、閉止バネ７で閉じることで、安定した動作が行なえる。また駆動用のプーリーやリンク機構も必要とせず簡易な構成で動作させることが可能となり部品点数も少なくできる。また、ワイヤー２１に係る力が軽減できるとともにモータ２０も小形化が可能で、また、少ない部品で信頼性が良く、また構造が簡単なことから、寿命も長くすることができる。また簡単な構造のため組立性が良い。

端子ＢＯＸ６のその他の構造について説明する。
端子ＢＯＸ６は本体プレート３側に取り付けられた箱状のケース６ｂとカバー６ａで構成している。箱状のケース６ｂは樹脂を成型して形成しており、内部に部品を収納出来る構造としている。ケース６ｂの内部は、前述したように、シャッター駆動部３０としてワイヤー２１、第一の歯車２２、第二の歯車２３、２４で構成し、また、シャッター駆動部３０の下方にワイヤー２１と連結したモータ２０を配置している。シャッター駆動部３０の部品は壁６ｄにより外周を囲まれている。また、開口３ｃの側も、回転軸２３ｂ、２４ｂの貫通部を除き囲まれており、開口部３ｃとは仕切られて形成している。このように壁６ｄは、パイプガイド２内に浸入した雨水が万が一、開口３ｃより落下しても、シャッター駆動部３０内に入らないように仕切っており、さらに壁６ｄで箱状に囲むことで、内部の第一歯車２２、第二の歯車２３、２４が故障しないようにしている。また、シャッター駆動部３０の下方にモータ２０を配置することで、モータ２０も雨水がかからず、故障のないようにしている。

シャッター駆動部３０の隣には、屋内電線を配線する端子台２５を備える。本体プレート３の前面に端子台２５を設けることで、カバー６ａを外して配線すれば良く、施工性が良い。なおカバー６ａは図示しないが、ケース６ｂ上部より引掛け爪が突出して設けており、カバー６ａの上部引掛け穴で引掛けて、さらにネジによりケース６ｂと固定している。これにより施工時などカバー６ａを外す際、誤ってカバー６ａが落下しないようにしている。

端子ＢＯＸ６に、さらに表示ランプ２６を設けても良い。この表示ランプ２６は、シャッター４、５が完全に開いた場合に点灯するようにする。シャッター４、５はパイプガイド２の内部にあること、さらに、表面パネル１で覆っているため、開いているか、閉じているか、が外観から確認できない。したがって、このように表示ランプ２６を備えることで、シャッター４、５の状態が確認できるようになり、故障時の対応が迅速に行なえる。

以上のように、本発明に係るダンパー装置は、歯車を設けることで、ワイヤーに掛かる力を抑制することができ、またダンパー装置自体の圧力損失も軽減でき、構造も簡略化できるため有用である。

１ 表面パネル、２ パイプガイド、３ 本体プレート、４ シャッター、４ａ 支持軸、４ｂ 支持部、４ｃ 穴、５ シャッター、５ａ 支持軸、５ｂ 支持部、５ｃ 穴６ 端子ＢＯＸ、６ａ カバー、６ｂ ケース、６ｃ 係合部、６ｄ 壁、７ 閉止バネ、１０ ダンパー装置、２０ モータ、２１ ワイヤー、２２ 第一の歯車、２３ 第二の歯車（１）、２４ 第二の歯車（２）、２５ 端子台、２６ 表示ランプ
３０ シャッター駆動部

Claims (6)

1. 室内側と室外側を開口し風路を形成するパイプガイドと、
   前記パイプガイドの一端側に本体プレートを備えた本体と、
   前記本体プレートのほぼ中央に前記パイプガイドと連通する開口を備え、
   前記パイプガイドの内側に設け風路を開閉するシャッターと、
   前記シャッターに設け回動可能に支持する支持軸と、
   前記支持軸は前記本体プレートの開口の直径よりも長く形成し、
   前記支持軸の一端に設けシャッターを開閉可能に駆動するシャッター駆動部と、
   前記シャッター駆動部を前記本体プレートの開口の外に配置したことを特徴とするダンパー装置。
2. 前記シャッターを閉止する閉止バネと
   前記閉止バネを前記支持軸の前記シャッター駆動部の相対する側の端部に設け、
   前記閉止バネを前記本体プレートの開口部の外に設けたことを特徴とする請求項１記載のダンパー装置。
3. 前記シャッターを２枚で形成し、前記シャッターは前記本体プレートの開口部の略中心を支点に前記パイプガイドの室外側に向けて開くことを特徴とする請求項１、２いずれか記載のダンパー装置。
4. 前記パイプガイドを筒状の円筒で形成し、前記シャッターを略半円状で形成したことを特徴とする請求項１〜３いずれか記載のダンパー装置。
5. 前記シャッターは、シャッターが閉止した状態では、前記シャッターの半円状の外周が前記本体プレートと当接することを特徴とする請求項１〜４いずれか記載のダンパー装置。
6. 前記シャッターのどちらか一方に備え、前記シャッターの閉止時に他の一方の前記支持軸を覆う覆い部を設けたことを特徴とする請求項１〜５いずれか記載のダンパー装置。

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