JP2018054162A

JP2018054162A - シャッター構造

Info

Publication number: JP2018054162A
Application number: JP2016187648A
Authority: JP
Inventors: 若菜野上; Wakana Nogami; 剛也重信; Takeya Shigenobu
Original assignee: Panasonic Intellectual Property Management Co Ltd
Current assignee: Panasonic Intellectual Property Management Co Ltd
Priority date: 2016-09-27
Filing date: 2016-09-27
Publication date: 2018-04-05
Anticipated expiration: 2036-09-27
Also published as: US20180087801A1; US10914489B2; JP6782396B2

Abstract

【課題】管路の通風抵抗増大を抑制しつつ外風の逆流を抑制できるシャッター構造および送風装置を提供する。【解決手段】シャッター構造２０は、円筒形状の管路９内に回転軸１２を中心に回動可能なシャッター板２１を備え、シャッター板２１は管路９に流体が流れる開放状態４０と、管路９を塞ぐ閉鎖状態４１とに位置取ることができ、シャッター板２１は閉鎖状態４１において周縁部２２に対し中央部３２と下流側先端２９を下流側へ膨出させた湾曲部２３と、湾曲部２３にはシャッター板軸部２４とを備え、周縁部２２には上部遮蔽板部２５と二つの下部遮蔽板部２６とを有し、閉鎖状態４１において、上部流路３０における回転軸１２よりも上流側において上部遮蔽板部２５が上流側から当接する上部リブ部１３と、下部流路３１における回転軸１２よりも上流側において下部遮蔽板部２６が下流側から当接する下部リブ部１４を備える。【選択図】図１

Description

本発明は、管路を流れる流体の逆流防止に用いられるシャッター構造に関するものである。

従来、この種のシャッター構造は、回転軸に垂直な面での断面形状が複数円弧で滑らかに形成されたシャッター板をもつものが知られている（例えば、特許文献１参照）。

以下、そのシャッター構造について図６を参照しながら説明する。

図６に示すように、シャッター構造１０１は管路１０２内に設けられたシャッター板１０６と回転軸１０９で構成されている。シャッター板１０６は回転軸１０９で回動可能であり、回動によって管路１０２を開閉する。管路１０２を開いた状態で、気流１１１の流れを基準に、シャッター板１０６上で回転軸１０９より上流側となる部分を上流領域１１７とし、下流側となる部分を下流領域１１８とする。そして管路１０２が開いた状態においては、管路軸１０３を全て通る任意平面でのシャッター板１０６の断面形状が、上流領域１１７の断面形状と下流領域１１８の断面形状とで円弧あるいは複数円弧で滑らかに結ばれた形状をしている。

上記構成により、管路１０２が開いた状態において、シャッター板１０６の上流領域１１７から下流領域１１８に滑らかに流体を導くことができるとしている。そして流れの乱れを抑制することができ、通風抵抗や、乱れに起因する騒音および振動を低減させることができるとしている。

また、この種のシャッター構造には、管路側にシャッター板と当接する遮蔽壁を設ける構成のものもある（例えば、特許文献２参照）。

以下、そのシャッター構造について図７（ａ）および図７（ｂ）を参照しながら説明する。

図７（ａ）および図７（ｂ）に示すように、シャッター構造２１１は管路２１２内に設けられたシャッター板２１３と回転軸２１４で構成されている。シャッター板２１３は回転軸２１４で回動可能であり、回動によって管路２１２を開閉する。管路２１２内にはまた、回転軸２１４より上部側に配設されシャッター板２１３の閉鎖時にシャッター板２１３の前面側周辺と当接する上部側遮蔽壁２１５と、軸部より下部側に配設されシャッター板２１３の閉鎖時にシャッター板２１３の背面側周辺と当接する下部側遮蔽壁２１６とを設けたとしている。

上記構成により、シャッター板２１３閉鎖時にシャッター板２１３と上部側遮蔽壁２１５および下部側遮蔽壁２１６を当接させることで外風の逆流を抑制できるとしている。

特開２００７−３３３２２１号公報特開２００３−０６５５８１号公報

このような従来の特許文献１に示すようなシャッター構造では、シャッター板１０６を閉じた状態で、シャッター板１０６の断面形状は、管路軸１０３を通る平面で、上流領域１１７の断面形状と下流領域１１８の断面形状が円弧あるいは複数円弧で滑らかに結ばれた形状であり、気流の下流側へ膨出したものであった。そのため、管路１０３の下流側から外風が逆流してきたときに、シャッター板１０６は閉鎖することはできたが、外風はシャッター板１０６の表面を沿うように流れ、シャッター板１０６の周縁と管路１０３との間隙が大きいために送風装置および室内側へと外風が逆流入しやすいという課題を有していた。

また、従来の特許文献２に示すようなシャッター構造においては、シャッター板２１３が開放している状態において、上部側遮蔽壁２１５と下部側遮蔽壁２１６が管路２１２内で通風抵抗となり、所定の風量を確保するために、ファン、モータへの負荷を増大させて、出力を大きくしなければならないといった課題を有していた。

本発明は、このような従来の課題を解決するものであり、通風抵抗の増大を抑制しつつ外風の逆流入を抑制できるシャッター構造を提供することを目的としている。

そしてこの目的を達成するために、本発明は、上流側から下流側へ流体の気流が流れる円筒形状の管路内に設けられた回転軸を中心に回動可能なシャッター板を備え、前記シャッター板は、前記管路に気流が流れる開放状態と、前記管路を塞ぐ閉鎖状態とに位置取ることができ、前記回転軸は前記管路の中心軸に垂直な断面上で前記管路内流路を上部流路と下部流路に分割する構造において、前記シャッター板は、閉鎖状態において、前記断面上に含まれる周縁部と、前記周縁部に対して中央部と先端部となる下流側先端を気流の下流側へ膨出させた湾曲部と、前記湾曲部に位置し前記回転軸に回動可能に軸支させるシャッター板軸部を備え、前記周縁部は、前記シャッター板軸部を挟んで上部遮蔽板部と二つの下部遮蔽板部とを有し、前記下部遮蔽板部は前記シャッター板軸部と直交する中心線に対して互いに対称に位置し、前記上部遮蔽板部は前記中心線上に位置し、前記シャッター板の閉鎖状態において、前記管路内の前記上部流路における前記回転軸よりも上流側において、前記上部遮蔽板部が前記管路内流路の上流側から当接する上部リブ部を備え、前記管路内の前記下部流路における前記回転軸よりも上流側において、前記下部遮蔽板部が前記管路内流路の下流側から当接する下部リブ部を備えることを特徴とするシャッター構造としたものであり、これにより所期の目的を達成するものである。

本発明によれば、上流側から下流側へ流体の気流が流れる円筒形状の管路内に設けられた回転軸を中心に回動可能なシャッター板を備え、シャッター板は、管路に気流が流れる開放状態と、管路を塞ぐ閉鎖状態とに位置取ることができ、回転軸は管路の中心軸に垂直な断面上で管路内流路を上部流路と下部流路に分割する構造において、シャッター板は閉鎖状態において断面上に含まれる周縁部と、その周縁部に対して中央部と先端部となる下流側先端を気流の下流側へ膨出させた湾曲部と、その湾曲部に位置し回転軸に回動可能に軸支させるシャッター板軸部とを備え、周縁部はシャッター板軸部を挟んで上部遮蔽板部と二つの下部遮蔽板部とを有し、下部遮蔽板部はシャッター板軸部と直交する中心線に対して互いに対称に位置し、上部遮蔽板部は中心線上に位置し、シャッター板の閉鎖状態において、管路内の上部流路における回転軸よりも上流側において、上部遮蔽板部が管路内流路の上流側から当接する上部リブ部を備え、管路内の下部流路における回転軸よりも上流側において、下部遮蔽板部が管路内流路の下流側から当接する下部リブ部を備えた構成において、管路に上流側から下流側へ気流が流れるに伴いシャッター板が回転軸を中心に回動して開放するときに、管路内に配設された上部リブ部と下部リブ部が十分に小さいため通風抵抗への影響は抑制され、閉鎖状態において管路に下流側から上流側へ気流が流入するときにはシャッター板が回転軸を中心に回動して閉鎖することで上部遮蔽板部と上部リブ部が当接し、かつ下部遮蔽板部と下部リブ部が当接することでシャッター板と管路との間隙からの気流の逆流入を抑制できるという効果を有する。

これにより、開放状態での流路の通風抵抗を低減し、かつ閉鎖状態での外風の逆流抑制効果の高いシャッター構造および送風装置を提供することができる。

本発明の実施の形態１のシャッター構造の開放状態を示す図（（ａ）断面概略図、（ｂ）正面図）本発明の実施の形態１のシャッター構造の閉鎖状態を示す図（（ａ）断面概略図、（ｂ）正面図）本発明の実施の形態１のシャッター構造の開放状態における空気流を示す図本発明の実施の形態１のシャッター構造の閉鎖状態における逆空気流を示す図（（ａ）断面概略図、（ｂ）正面図）本発明の実施の形態１のシャッター構造の閉鎖状態から開放状態へ移行する途中過程の断面概略図従来のシャッター構造の構成（複数円弧断面形状のシャッター板を備える構成）を示す断面概略図従来のシャッター構造の構成（遮蔽壁を備える構成）を示す図（（ａ）部分断面外略図、（ｂ）側面図）

本発明の請求項１に係わるシャッター構造は、上流側から下流側へ流体の気流が流れる円筒形状の管路内に設けられた回転軸を中心に回動可能なシャッター板を備え、前記シャッター板は、前記管路に気流が流れる開放状態と、前記管路を塞ぐ閉鎖状態とに位置取ることができ、前記回転軸は前記管路の中心軸に垂直な断面上で前記管路内流路を上部流路と下部流路に分割する構造において、前記シャッター板は、閉鎖状態において、前記断面上に含まれる周縁部と、前記周縁部に対して中央部と下流側先端を気流の下流側へ膨出させた湾曲部と、前記湾曲部に位置し前記回転軸に回動可能に軸支させるシャッター板軸部とを備え、前記周縁部は、前記シャッター板軸部を挟んで上部遮蔽板部と二つの下部遮蔽板部とを有し、前記下部遮蔽板部は前記シャッター板軸部と直交する中心線に対して互いに対称に位置し、前記上部遮蔽板部は前記中心線上に位置し、前記シャッター板の閉鎖状態において、前記管路内の前記上部流路における前記回転軸よりも上流側において、前記上部遮蔽板部が前記管路内流路の上流側から当接する上部リブ部を備え、前記管路内の前記下部流路における前記回転軸よりも上流側において、前記下部遮蔽板部が前記管路内流路の下流側から当接する下部リブ部を備えることを特徴とするものである。

これにより、管路に上流側から下流側へ気流が流れるとき、シャッター板の上流側面（閉鎖状態で管路の上流側に位置する面）全体で気流を受け、その通風抵抗とシャッター板の自重とがバランスする位置にてシャッター板は回転軸を中心に回動して開放状態となる。また管路に上流側から下流側へ気流が流れないとき、シャッター板の自重によりシャッター板は回転軸を中心に回動して閉鎖状態となる。

すなわち、管路に上流側から下流側へ気流が流れてシャッター板が開放状態にある場合には、管路内には上部リブ部と下部リブ部を配設しただけであるので、管路内に配設するリブを上部リブ部と下部リブ部として十分に小さくすることができる。結果として、気流の流れを大きく乱すことがなくなり、通風抵抗への影響は抑制される。

また、閉鎖状態にある場合には、管路に下流側から上流側に気流が流入したとしてもシャッター板の下流側面（閉鎖状態で管路の下流側に位置する面）全体で気流を受け、シャッター板の上部遮蔽板部が上流側から管路内の上部リブ部と当接し、かつシャッター板の下部遮蔽板部が下流側から管路内の下部リブ部と当接することにより、シャッター板を固定して、気流をシャッター板の表面に沿って上部遮蔽板部と二つの下部遮蔽板部側へ導くこととなり、上部遮蔽板部と上部リブ、二つの下部遮蔽板部側と下部リブでシャッター板と管路との間隙からの気流の逆流入を抑制できる。

また、本発明の請求項２に係わるシャッター構造は、前記シャッター板上において、前記中心軸に沿って、前記湾曲部は前記上部流路側から前記下部流路側の少なくとも一部へまたがって湾曲して形成されていることを特徴とするものである。

これにより、管路に上流側から下流側へ気流が流れるとき、湾曲部を含み滑らかな断面形状に形成されたシャッター板の上流側面（閉鎖状態で管路の上流側に位置する面）全体で気流を受け、通風抵抗とシャッター板の自重とがバランスする位置にてシャッター板は回転軸を中心に回動して開放状態となる。

このとき、シャッター板の湾曲部が気流の流れに沿うことで気流の流れの乱れを抑制し、通風抵抗を低減することができる。

また、本発明の請求項３に係わるシャッター構造は、前記シャッター板上において、前記中心線に対して左右対称に湾曲させて形成されることを特徴とするものである。

これにより、閉鎖状態において管路に下流側から上流側へ気流が流入したとしても、中心線に対して左右対称に湾曲させたシャッター板の下流側面（閉鎖状態で管路の下流側に位置する面）全体で気流を受け、上部遮蔽板部が上流側から管路内の上部リブ部と当接し、かつシャッター板の下部遮蔽板部が下流側から管路内の下部リブ部と当接することで閉鎖状態となる。

このとき、気流はシャッター板の下流側面を沿い、上部遮蔽板部と二つの下部遮蔽板部の方へ流れることで、上部遮蔽板部と上部リブ部の当接、および下部遮蔽板部と下部リブ部の当接が保たれ、また上部遮蔽板部と上部リブ、二つの下部遮蔽板部側と下部リブで管シャッター板と管路との間隙からの気流の逆流入を抑制することができる。

また、本発明の請求項４に係わるシャッター構造は、前記シャッター板が閉鎖状態において、前記二つの下部遮蔽板部は前記回転軸に平行な管路の直径上で対向して形成されることを特徴とするものである。

これにより、閉鎖状態において管路に下流側から上流側へ気流が流入したとしても、回転軸に平行な管路の直径上で対向して形成された下部遮蔽板に向けて、気流がシャッター板の下流側面を沿って均等に流れる。このとき、二つの下部遮蔽板と下部リブ部との当接がバランス良く保たれ、上部遮蔽板部と上部リブに加えて、二つの下部遮蔽板部側と下部リブでシャッター板と管路との間隙からの気流の逆流入を抑制できる。

また、本発明の請求項５に係わるシャッター構造は、前記シャッター板が閉鎖状態において、前記回転軸と前記シャッター板の下流側先端とを結ぶ軸と、前記管路の前記中心軸との成す角のうち前記中心軸側の角が鋭角であることを特徴とするものである。

これにより、気流が上流側から下流側へ流れる開放状態において、シャッター板の上流側面全体で気流を受けており、気流はシャッター板の上流側面を沿って流れ、シャッター板の下流側先端へ気流が集まるように流れる。

このとき、回転軸とシャッター板の下流側先端とを結ぶ軸と管路の中心軸との成す角が鋭角であるほど、シャッター板の小さな回転角度でシャッター板の外周と管路内壁との間に隙間ができやすくなり、シャッター板の開閉を容易に行うことができる。

以下、本発明の実施の形態について図面を参照しながら説明する。

なお、重複を避けるため、全図面を通して、同一の部位については同一の符号を付して二度目以降の説明を省略する。
(実施の形態１)
以下、本発明の実施の形態１について、図１から図５を参照しながらその構成の詳細を説明する。

図１（ａ）に示すように、送風装置１は、外郭２の内部に、吸込口３と吹出口４とを備えたケーシング５と、ケーシング５内部に送風部６とを備え、外郭２の側面には吹出口４と連通する管路９と、管路９内部にシャッター構造２０とを備えている。

送風部６は、モータ７と、モータ７が有するモータ軸に接続するファン８とを備えている。ファン８は例えば静圧を高く保つことができるシロッコファンである。

管路９内にはシャッター構造２０を回動可能に軸支する回転軸１２を備え、管路９は一端が吹出口４と連通し、他端が排出口１１と連通している。回転軸１２は管路中心軸１０とは交わらず、管路９内において管路中心軸１０よりも上方の壁面に配置されている。

シャッター構造２０について詳細は後述するが、回転軸１２と軸一致するシャッター板軸部２４を備えたシャッター板２１を備えている。

吸込口３は、例えば居室などの屋内に向けて配置されおり、排出口１１は、例えば屋外へ向けて配置されている。

シャッター板２１は、図２（ａ）に示すように、送風装置１が停止している場合に、管路９を閉じるものである。この状態におけるシャッター板２１が、排出口１１に面する側を下流側面２８とし、吹出口４に面する側を上流側面２７とする。

また、図１（ｂ）に示すように、この開放状態４０において、管路９の管路中心軸１０に垂直な断面上で管路９内流路の回転軸１２より鉛直上方側、すなわち管路９内壁とシャッター板２１の下流側面２８との間を通る流路を上部流路３０とし、同様に回転軸１２より鉛直下方側、すなわち管路９内壁とシャッター板２１の上流側面２７との間を通る流路を下部流路３１とする。

次に、シャッター構造２０の構成について図２を参照し詳細に説明する。

図２（ａ）および図２（ｂ）に示すように、シャッター構造２０は、前述のとおりシャッター板２１を備えている。シャッター板２１は、閉鎖状態４１の姿勢（図２（ａ））において、管路中心軸１０に垂直な断面上に含まれる周縁部２２と、周縁部２２に対してシャッター板２１の中央部３２と先端部である下流側先端２９を空気流５０の下流側である排出口１１方向へ膨出させた湾曲部２３と、湾曲部２３に位置し回転軸１２に軸一致させて軸支して、シャッター板２１を回動可能にするシャッター板軸部２４とを備えている。

周縁部２２は、図２（ｂ）に示すように、シャッター板軸部２４を挟んで上部流路３０側に上部遮蔽板部２５を備え、下部流路３１側に二つの下部遮蔽板部２６を備えている。二つの下部遮蔽板部２６は、シャッター板２１のシャッター板軸部２４と直交する中心線ｍに対して互いに対称に位置し、上部遮蔽板部２５は、中心線ｍ上に位置している。

また、管路中心軸１０方向において、管路９内には、回転軸１２よりも上流側すなわち回転軸１２と吹出口４との間に、シャッター板２１が閉鎖状態４１の姿勢において、上部遮蔽板部２５の下流側面２８が当接する位置に上部リブ部１３と、下部遮蔽板部２６の上流側面２７が当接する位置に下部リブ部１４とが配設されている。

上記構成において、シャッター構造２０の動作について図３を参照し詳細に説明する。

まず、送風装置１の運転時の動作について説明する。

送風装置１は、送風部６のモータ７が駆動すると、そのモータ軸に接続したファン８が回転して、空気流５０を生成する。

すなわち、ファン８の回転に伴い、吸込口３からケーシング５内に空気（流体）が吸い込まれ、空気流５０は、ケーシング５内で静圧が高められ、吹出口４を経て管路９へ導かれ、シャッター構造２０を経て排出口１１から排出される。

これにより、送風装置１は例えば屋内で発生した臭気等を含む空気を屋外へ排出することができる。

このように、送風装置１が動作し空気流５０が生成するとき、すなわち空気流５０が管路９の吹出口４側から排出口１１側へ向けて流れるときには、シャッター構造２０は開放状態４０となる。このとき、シャッター板２１はシャッター板２１の上流側面２７全体で空気流５０を受けることで回転軸１２を中心に回動し、シャッター板２１の自重と空気流５０による通風抵抗とがバランスする位置でシャッター板２１は安定姿勢を保つことができる。

すなわち図３に示すように、送風装置１の通常動作時には、シャッター構造２０はシャッター板２１の上流側面２７で空気流５０を受け開放状態４０となる。

このとき、シャッター板２１が湾曲部２３を含む滑らかな断面形状に形成されていることにより、上流側面２７で受けた空気流５０は湾曲部２３に沿って流れて、空気流５０の流れの乱れを抑制できる。

また、図１（ｂ）に示すように、管路内には上部リブ部１３と下部リブ部１４を配設しただけである。このようにすると、管路９内に配設してシャッター板２１の外周部全体に当接させるリブを上部リブ部１３と下部リブ部１４として小さくすることができる。つまり、シャッター板２１は空気流５０の流れに沿うように回動開放するとともに、上部リブ部１３および下部リブ部１４が十分に小さくすることができるので、シャッター構造２０の通風抵抗を低減することができる。

次に、送風装置１の停止時の動作について説明する。

シャッター構造２０は、送風装置１に屋外側からの逆空気流５１の逆流入を抑制する役割を担う。送風装置１の通常動作時には開放状態４０となり空気流５０の妨げにならないことが望ましく、送風装置１の停止時や更には排出口１１側から屋外空気の流入等により逆空気流５１が生じるときには閉鎖状態４１となり、逆空気流５１が送風装置１内や屋内側へと逆流入させないことが望ましい。

図２（ａ）および図２（ｂ）に示すように、送風装置１が停止しているとき、すなわち空気流５０が生成されることがなければ、シャッター構造２０は閉鎖状態４１となる。このとき、シャッター板２１はその自重により回転軸１２を中心に回動し、シャッター板２１の下流側先端２９が鉛直下方を向く位置で安定姿勢を保つことができる。

送風装置１の停止時には、図４（ａ）に示すような、例えば、悪天候等で排出口１１を介して屋外から外風が流入し、逆空気流５１が生じることがある。

図４（ｂ）に示すように、このような場合には、シャッター板２１の下流側面２８全体で逆空気流５１を受けることで、逆空気流５１は下流側面２８に沿って流れるとともに、シャッター板２１には回転軸１２を中心に回動する力が加わることで上部遮蔽板部２５と上部リブ部１３が当接し、下部遮蔽板部２６と下部リブ部１４が当接することになる。これにより、シャッター板２１を固定して、シャッター板２１は閉鎖状態４１の姿勢を保つとともに、湾曲部２３の形状により、逆空気流５１をシャッター板２１の表面に沿って上部遮蔽板部２５と二つの下部遮蔽板部２６側へ導くこととなり、上部遮蔽板部２５と上部リブ部１３、二つの下部遮蔽板部２６と下部リブ部１４でシャッター板２１と管路９との間隙からの逆空気流５１は遮られることになる。

なお、シャッター板２１は、その中心線ｍに対して左右対称に湾曲させて形成され、また下部遮蔽板部２６は回転軸１２に平行な管路９の直径ｄ（図２（ｂ）に示す）上で対向して形成されることが望ましい。

これにより、閉鎖状態において管路９に下流側から上流側へ逆空気流５１が流入したとしても、中心線ｍに対して左右対称に湾曲させたシャッター板２１の下流側面２８全体で逆空気流５１を受け、上部遮蔽板部２５が上流側から管路９内の上部リブ部１３と当接し、かつシャッター板２１の下部遮蔽板部２６が下流側から管路９内の下部リブ部１４と当接することで閉鎖状態となる。

またこのとき空気流５１は、シャッター板２１の下流側面２８を沿い、上部遮蔽板部２５と二つの下部遮蔽板部２６の方へ流れることで、上部遮蔽板部２５と上部リブ部１３の当接、および下部遮蔽板部２６と下部リブ部１４の当接が保たれ、また上部遮蔽板部２５と上部リブ部１３、二つの下部遮蔽板部２６と下部リブ部１４でシャッター板２１と管路９との間隙からの逆空気流５１の逆流入を抑制することができる。つまり、逆空気流５１が送風装置１や屋内へ逆流入することを抑制できるのである。

また、シャッター板２１は、図５に示すように回転軸１２とシャッター板２１の下流側先端２９とを結ぶ軸ｔと管路中心軸１０との成す角のうち管路中心軸１０側の成す角ｓが鋭角である方が望ましい。

これにより送風装置１が停止状態から通常動作状態となることで空気流５０が発生し伴ってシャッター構造２０が閉鎖状態４１から開放状態４０へと移行する際に、シャッター板２１の小さな回転角度でシャッター板２１の外周と管路９の内壁との間に隙間をつくることができる。シャッター板２１の外周と管路９の内壁との間に隙間ができると、空気流５０はシャッター板２１の上流側面２７を沿って流れ、シャッター板２１の下流側先端２９へ空気流５０が集まるように流れることが促進され、閉鎖状態４１から開放状態４０への移行がスムーズに行われる。つまり、シャッター板２１の開閉を容易に行うことができる。

特に、管路９に流れる空気流５０の流量が小さい場合に、シャッター板２１の回動が小さくても、シャッター板２１の姿勢は開放状態４０でバランスの取れた状態を取りやすくなるため、シャッター構造２０の通風抵抗を小さくできるのである。

このように、本実施の形態のシャッター構造２０により送風装置１の通常動作時には通風抵抗が小さく、送風装置１の停止時に逆空気流５１が生じてもその逆流入の抑制効果の高いシャッター構造を備えた送風装置を提供できるという効果を奏する。

なお、シャッター板２１の湾曲部２３は、管路中心軸１０よりも上方の上部流路３０側に収まることが望ましく、湾曲部２３が大きくシャッター板２１自体が大型化しては通風抵抗の抑制効果を阻害するためである。

なお、回転軸１２は、図１（ｂ）側面図で見て水平ではなく所定の傾きをもつことが好ましく、鉛直に近づく方が空気流５０とバランスするシャッター板２１の自重の鉛直成分が小さくなり通風抵抗が小さくなるためである。しかしながら、空気流５０の停止に伴い自然に閉鎖状態４１へと移行するためには、送風装置１の設置状態に関わらずシャッター板２１の自重が鉛直下向きに作用し、回転軸１２を中心にシャッター板２１が回動し、閉鎖状態４１となる必要があるため、回転軸１２が完全に鉛直になることなく、かつ水平にならないような傾きを確保することが望ましい。

なお、シャッター板２１は例えばＰＰやＡＢＳ等の樹脂製であることが好ましく、任意の形状に成形することができ、経年で形状変更する懸念も少ない。

本発明に係るシャッター構造は、開放状態での通風抵抗が小さいためモータ負荷が小さく省電力であり、閉鎖状態での外風の逆流も抑制できるものであるので、主に換気装置やポンプなどによって管路を流れる流体の逆流防止に用いられるシャッター構造等として有用である。

１送風装置
２外郭
３吸込口
４吹出口
５ケーシング
６送風部
７モータ
８ファン
９管路
１０管路中心軸
１１排出口
１２回転軸
１３上部リブ部
１４下部リブ部
２０シャッター構造
２１シャッター板
２２周縁部
２３湾曲部
２４シャッター板軸部
２５上部遮蔽板部
２６下部遮蔽板部
２７上流側面
２８下流側面
２９下流側先端
３０上部流路
３１下部流路
３２中央部
４０開放状態
４１閉鎖状態
５０空気流
５１逆空気流
ｄ直径
ｍ中心線
ｔ軸
ｓ成す角

Claims

上流側から下流側へ気流が流れる円筒形状の管路内に設けられた回転軸を中心に回動可能なシャッター板を備え、
前記シャッター板は、前記管路に流体が流れる開放状態と、前記管路を塞ぐ閉鎖状態とに位置取ることができ、
前記回転軸は前記管路の中心軸に垂直な断面上で前記管路内流路を上部流路と下部流路に分割する構造において、
前記シャッター板は、閉鎖状態において、前記断面上に含まれる周縁部と、前記周縁部に対して中央部と下流側先端を気流の下流側へ膨出させた湾曲部と、前記湾曲部に位置し前記回転軸に回動可能に軸支させるシャッター板軸部とを備え、
前記周縁部は、前記シャッター板軸部を挟んで上部遮蔽板部と二つの下部遮蔽板部とを有し、前記下部遮蔽板部は前記シャッター板軸部と直交する中心線に対して互いに対称に位置し、前記上部遮蔽板部は前記中心線上に位置し、
前記シャッター板の閉鎖状態において、
前記管路内の前記上部流路における前記回転軸よりも上流側において、前記上部遮蔽板部が前記管路内流路の上流側から当接する上部リブ部を備え、前記管路内の前記下部流路における前記回転軸よりも上流側において、前記下部遮蔽板部が前記管路内流路の下流側から当接する下部リブ部を備えることを特徴とするシャッター構造。
前記シャッター板上において、前記中心線に沿って、前記湾曲部は前記上部流路側から前記下部流路側の少なくとも一部へまたがって湾曲して形成されることを特徴とする請求項１記載のシャッター構造。
前記シャッター板上において、前記中心線に対して左右対称に湾曲させて形成されることを特徴とする請求項１または２に記載のシャッター構造。
前記シャッター板が閉鎖状態において、前記二つの下部遮蔽板部は前記回転軸に平行な管路の直径上で対向して形成されることを特徴とする請求項１から３のいずれか一つに記載のシャッター構造。
前記シャッター板が閉鎖状態において、前記回転軸と前記シャッター板の下流側先端とを結ぶ軸と、前記管路の前記中心軸との成す角のうち前記中心軸側の角が鋭角であることを特徴とする請求項１から４のいずれかに記載のシャッター構造。