JP3011985B2 - 空気通路切り換えダンパ - Google Patents

空気通路切り換えダンパ

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JP3011985B2 JP2268181A JP26818190A JP3011985B2 JP 3011985 B2 JP3011985 B2 JP 3011985B2 JP 2268181 A JP2268181 A JP 2268181A JP 26818190 A JP26818190 A JP 26818190A JP 3011985 B2 JP3011985 B2 JP 3011985B2
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Description

【発明の詳細な説明】 〔産業上の利用分野〕 本発明は、例えば、車両又は建築物の空調装置におい
て採用され、1つの空気流入通路を2つ以上の空気流入
通路の何れかに切り換えて連通させる切り換えダンパに
関する。
〔従来の技術〕
空調装置等において、空気通路を温度条件によって切
り換えるための切り換えダンパとしては、従来、切り換
え羽根を電動モータで駆動するようにしたものが一般的
である。この場合切り換え動作は、切り換えスイッチで
人為的に、あるいは内蔵する温度センサによって自動的
に行うようにしている。
〔発明が解決しようとする課題〕 上記従来の、空気通路の切り換えに電動モータを用い
たダンパでは、電動モータ,電気配線等が必要であり、
また、温度センサ内蔵式の場合は、当然温度センサが必
要である。従って、それだけ高い工事費,大きな取付空
間,ならびに駆動用電力が必要になって、製造コスト高
及び運転コスト高になる。
一方、空気通路を単に開閉するための開閉ダンパとし
て、形状記憶合金製ばねを使用して開閉羽根を作動させ
るようにしたものがある。そこでこの形状記憶合金製ば
ねを用いた開閉ダンパを、上記空気通路の切り換えに使
用することが考えられる。
しかしながら上記開閉ダンパの駆動機構を、1つの空
気流入通路を2つ以上の空気流出通路のいずれかの温度
条件によって切り換える場合にそのまま採用しようとす
ると、構造が複雑となり、コスト高となる。これは2枚
以上配設された各羽根に対して各々形状記憶合金製ばね
を用いた駆動機構が必要となるためである。
本発明は、上記従来の問題点に鑑みてなされたもの
で、切り換え用電動モータ,温度センサが不要で、また
上記従来の機構を複数設ける場合に比べて構造が簡単で
低コストとなる空気通路切り換えダンパを提供すること
を目的としている。
〔問題点を解決するための手段〕
本発明は、1つの入口と、2つの第1出口及び1つの
第2出口とを有する十字形状のケーシング内に、上記各
第1出口を開閉する第1羽根及び上記第2出口を開閉す
る第2羽根を配設し、上記一方の第1羽根と第2羽根と
を、及び該第2羽根と他方の第1羽根とを傘歯車機構に
より互いに逆の開閉状態に連結し、上記一方の第1羽根
の軸にプーリを装着し、上記ケーシングの入口に形状記
憶合金製ばねを配設するとともに、該ばねの一端を上記
プーリの円周上に所定角度巻き掛けて接続して上記一方
の第1羽根を上記形状記憶合金製ばねの温度変化による
相状態の変化によって開又は閉状態に駆動するよう構成
し、上記プーリの上記形状記憶合金製ばねの接続点から
所定角度をなす円周上に該プーリを形状記憶合金製ばね
による駆動方向と逆方向に付勢する付勢ばねを巻き掛け
て接続したことを特徴とする空気通路切り換えダンパで
ある。
ここで本発明における形状記憶合金製ばねとしては、
例えばTiNi製のものが採用できる。このTiNi製ばねは、
冷風に触れると、低温相と称される相状態になり、その
ばね力が小さくなる。一方、温風に触れると、高温相と
称される相状態になり、元の形状への形状回復を起こ
し、そのばね力が大幅に増大する。
〔作 用〕
本発明に係る空気通路切り換えダンパによれば、入口
に冷風が供給されると、形状記憶合金製ばねがばね力の
小さい相状態となり、付勢ばねによって、一方の第1羽
根の開閉動作が傘歯車機構を介して第2羽根,他方の第
1羽根へと順に伝達され、これにより各第1出口を閉ざ
し、第2出口を開ける。その結果冷風がこの第2出口か
ら流出する。
一方、温風が供給されると、形状記憶合金製ばねが形
状回復を起こして元の形状に戻り、そのばね力が増大し
て一方の第1羽根を付勢ばねの付勢力に抗して回転さ
せ、該第1羽根の開閉動作が傘歯車機構を介して第2羽
根,他方の第1羽根へと順に伝達され、これにより各第
1出口を開け、第2出口を閉ざす。その結果温風が第1
出口から流出する。
このように本発明では、一方の第1羽根と第2羽根と
を、及び該第2羽根と他方の第1羽根とを傘歯車機構に
より互いに逆の開閉状態に連結したので、1つの形状記
憶合金製ばねによって各羽根を同期させて開閉駆動でき
る。もって2つの第1出口と1つの第2出口を有する場
合、つまり出口が3つある場合の切り換えを実現でき
る。また、上記一方の第1羽根のプーリに形状記憶合金
製ばねの一端を巻き掛けて接続し、該プーリに形状記憶
合金製ばねによる駆動方向と逆方向に付勢する付勢ばね
を巻き掛けて接続したので、形状記憶合金製ばね及び付
勢ばねのばね力が第1羽根の回転力に効率良く変換さ
れ、もって上記切り換えを円滑に行うことができる。
〔実施例〕
以下、本発明の実施例を付について説明する。
第1図及び第2図は、本発明の第1実施例による空気
通路切り換えダンパを説明するための図であり、第1図
は車両の内部の内装材を取り外した状態を示す図、第2
図は空気通路切り換えダンパの概略構成図である。
図において、15は車両の側壁、3はこの側壁15に形成
された窓である。上記側壁15の下側部分にエアコン2が
配設されている。このエアコン2には、メインダクト4a
が接続されている。このメインダクト4aは温風分岐ダク
ト4c,冷風メインダクト4bに分岐され、該冷風メインダ
クト4bはさらに冷風分岐ダクト4d,4dに分岐されてい
る。上記温風分岐ダクト4cは側壁15の床側部分に沿って
配設され、冷風分岐ダクト4dは側壁15の天井側部分に沿
って配設されている。
5は温風分岐ダクト4cの温風吹出口であり、該吹出口
5は、温風が車両の床部から吹き出されるように形成さ
れている。6は冷風分岐ダクト4dの冷風吹出口であり、
該吹出口6は冷風が車両の天井部から吹き出されるよう
に形成されている。
そして上記温風分岐ダクト4c,4cと冷風メインダクト4
bとの分岐部に空気通路切り換えダンパ1が配設されて
いる。このダンパ1は、主としてケーシング14と、温風
羽根8,9と、冷風羽根7と、形状記憶合金製ばね10と、
付勢ばね11a,11bから構成されている。
上記ケーシング14は、1つの空気入口14a,2つの温風
出口14b,及び1つの冷風出口14cを有する十字形状の板
金製のものである。このケーシング14の図示右側の温風
出口14bには上記温風羽根8が、該出口14bを開閉可能に
配設されている。この温風羽根8は羽根板8bを軸8dに固
着してなり、該軸8dの両端部がケーシング14の側壁に固
着された軸受(図示せず)によって支持されている。左
の温風出口14bには、上記温風羽根9が配設されてお
り、この温風羽根9は羽根板9bに固着された軸9dが、温
風羽根8と同様の機構で支持されている。上記各温風羽
根8,9の軸8d,軸9dの一端にはプーリ8c,プーリ9cが固着
されており、他端には傘歯車8a,傘歯車9aが固着されて
いる。また上記冷風出口14cには上記冷風羽根7が配設
されている。この冷風羽根7は羽根板7bを軸7dに固着し
てなり、この軸7dがケーシング14の側壁に固着された軸
受(図示せず)で軸支されている。上記軸7dの両端には
傘歯車7a,傘歯車7bが固着されており、それぞれ上記傘
歯車8a,9aに噛み合っている。この傘歯車8a,7a,及び9a,
7bによって温風羽根8,9の動作を冷風羽根7に逆方向に
伝達する傘歯車機構が構成されている。
上記形状記憶合金製ばね10の一端はプーリ8cの円周上
に巻き掛けて接続され、他端はプーリ9cの円周上に巻き
掛けて接続されており、その途中部分はガイド部材12で
振動しないようにガイドされている。
ここで上記形状記憶合金製ばね10は、例えばTiNiから
なり、冷風が吹きつけられると、低温相と称される相状
態となって、そのばね力が小さい状態になる。また、温
風が吹きつけられると、高温相という相状態に相変態
し、形状回復を起こして元の密着ばね形状になろうと
し、そのばね力が大幅に大きくなる。
また上記プーリ8cの、上記形状記憶合金製ばね10の接
続点から90度の円周上にはばね11aの一端が接続されて
いる。同様にプーリ9cの上記形状記憶合金製ばね10の接
続点から90度の円周上にはばね11bの一端が接続されて
いる。上記ばね11a,ばね11bの他端はそれぞれピン13a,
ピン13bを介してケーシング14に固定されており、その
途中部分は、ガイド部材12で振動しないようガイドされ
ている。このばね11a,11bは上記温風羽根8,9を上記形状
記憶合金製ばね10による駆動方向と逆方向に付勢してい
る。
なお、上記プーリ8c,9c、ばね11a,11bはケーシング14
の外側に配置しても良い。
次に、本実施例の作用効果について説明する。
本実施例装置では、例えば、夏期において、エアコン
2から冷風がメインダクト4aを通りダンパ1の入口14a
に供給されると、該冷風が形状記憶合金製ばね10に当た
り、該形状記憶合金製ばね10はばね力の弱い低温相の状
態になる。すると該形状記憶合金製ばね10の付勢力がば
ね11a,ばね11bの付勢力より小さくなり、該ばね11a,ば
ね11bによってプーリ8c,プーリ9cがそれぞれ第3図時計
方向,反時計方向に90度回転し、これと同時に温風羽根
8,温風羽根9も90度回転して、温風出口14bを閉じる。
このとき、軸8d,軸9dの閉方向回転力が傘歯車8a,7a、傘
歯車9a,7bを介して冷風羽根7に開方向に伝達され、該
冷風羽根7が冷風出口14cを開く。これによりエアコン
2からの冷風が冷風メインダクト4b側に流れ、冷風分岐
ダクト4dに分岐され、冷風吹出口6から車室内に吹き出
す。この冷風吹出口6は天井側にあるので、冷風は天井
側から下方に流れることとなり、車室内は平均的に冷や
される。
また冬期において、エアコン2から温風がダクト1の
入口14aに供給されると、該温風は形状記憶合金製ばね1
0に当たり、形状記憶合金ばね10はばね力の大きい高温
相に相変態し、ばね11a,11bの付勢力に抗して元の密着
ばね形状に縮む。この形状記憶合金製ばね10の収縮によ
って、プーリ8c,プーリ9cが第3図反時計方向,時計方
向にそれぞれ90度回転し、温風羽根8,温風羽根9が温風
出口14bを開く。この時、温風羽根8,9の開方向回転が傘
歯車8a,7a、傘歯車9a,7bを介して冷風羽根7に閉方向に
伝達され、この冷風羽根7が90度回転して冷風出口14c
を閉じる。これによりエアコン2からの温風が、冷風メ
インダクト4bには流れず、温風分岐ダクト4c側に流れ
る。温風分岐ダクト4cに流れ込んだ温風は、温風吹出口
5から車室内に吹き出し、さらに上部に流れ、車室内を
平均的に温める。
このように、本実施例切り換えダクト1では、エアコ
ン2から温風,冷風を流すと、1つの形状記憶合金製ば
ね10で、空気流入通路を温風通路、又は冷風通路のいず
れかに切り換えることができ、構造の複雑化,取付空間
の拡大,運転コストの増大の問題を回避できる。
第4図は本発明の第2実施例を示し、図中、第2図と
同一符号は同一又は相当部分を示す。
本実施例では、形状記憶合金製ばね10の一端を、ピン
13cでケーシング14に固定している。即ち、形状記憶合
金製ばねの伸縮による駆動力を一つのプーリ8cだけに伝
達するようにしている。このようにすると、プーリ8cの
回転が傘歯車8a,7aを介して冷風羽根7に伝達され、さ
らに傘歯車7b,9aを介して温風羽根9に次々と伝えられ
ることとなり、それだけ個々の羽根がスムーズに回転す
る。
〔発明の効果〕
以上のように本発明に係る空気通路切り換えダンパに
よれば、空気の温度変化を、形状記憶合金製ばねで感知
し、該形状記憶合金製ばねの付勢力の変化によって一方
の第1羽根を回転させるとともに、この回転動作を傘歯
車機構を介して第2羽根,他方第1羽根に伝達するよう
にしたので、2つの第1出口と1つの第2出口を有する
場合、つまり出口が3つある場合の切り換えを実現で
き、また電動モータ,温度センサを設けたもの、あるい
は複数の形状記憶合金製ばねを使用したものと比べて、
構造を簡素化できるとともに配置スペースを削減できる
効果があり、また運転コストを低減できる効果がある。
【図面の簡単な説明】 第1図ないし第3図は本発明の第1実施例に係る空気通
路切り換えダンパを説明するための図であり、第1図は
その配置状態を示す概略構成図、第2図はその断面側面
図、第3図はプーリとばねとの接続状態を示す図、第4
図は第2実施例を示す断面側面図である。 図において、1は空気通路切り換えダンパ、7は冷風羽
根(第2羽根)、8,9は温風羽根(第1羽根)、7a,7b,8
a,9aは傘歯車(傘歯車機構)、10は形状記憶合金製ば
ね、11a,11bは付勢ばね、14はケーシング、14aは入口、
14bは第1出口、14cは第2出口である。
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 高島 孝弘 兵庫県明石市大久保町山手台2丁目75― 13 (72)発明者 逸見 義男 兵庫県芦屋市平田北町3―19 (56)参考文献 実開 昭63−155938(JP,U) (58)調査した分野(Int.Cl.7,DB名) F24F 13/10,13/14

Claims (1)

    (57)【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】1つの入口と、2つの第1出口及び1つの
    第2出口とを有する十字形状のケーシング内に、上記各
    第1出口を開閉する第1羽根及び上記第2出口を開閉す
    る第2羽根を配設し、上記一方の第1羽根と第2羽根と
    を、及び該第2羽根と他方の第1羽根とを傘歯車機構に
    より互いに逆の開閉状態に連結き、上記一方の第1羽根
    の軸にプーリを装着し、上記ケーシングの入口に形状記
    憶合金製ばねを配設するとともに、該ばねの一端を上記
    プーリの円周上に所定角度巻き掛けて接続して上記一方
    の第1羽根を上記形状記憶合金製ばねの温度変化による
    相状態の変化によって開又は閉状態に駆動するよう構成
    し、上記プーリの上記形状記憶合金製ばねの接続点から
    所定角度をなす円周上に該プーリを形状記憶合金製ばね
    による駆動方向と逆方向に付勢する付勢ばねを巻き掛け
    て接続したことを特徴とする空気通路切り換えダンパ。
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