JP3321625B2 - 差圧ダンパー - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、差圧ダンパーに関する
ものである。

【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、管理室等においては、塵埃を避ける必
要から、室内圧を外気圧より高く保持して正圧を維持し
ておくために室内外等の圧力差を調整するダンパーが使
用される。また、火災等の非常時には人は実際には煙に
巻き込まれて不幸な結果を生起する場合が多く、この非
常時等のために附室と称される室を設け、常時、空気の
供給排気を行う一方、差圧調整ダンパーを設けて室外に
対し所要の正圧を保持する様にしている。

【０００３】図８、図９には実開昭５９−１６３８５１
号に開示された差圧調整用のダンパーが示されており、
ケース内に設けた回転軸に羽根を固定し、羽根の回動に
よりケース内を開閉する構造が示されている。そして、
この回転軸にはバランスウエイトが固定され、これによ
って羽根重量による回転モーメントと、設定圧における
起動回転モーメントとをプラスしたモーメントに対応し
たウエイトを固定して差圧調整を行っているものであ
る。

【０００４】

【発明が解決しようとする問題点】しかしながら、非常
時に附室内等における急激な加圧などでは、隣接するど
うしの室内外の圧力差を羽根重量とバランスウエイトに
より相対的に圧力調整を行うよりもむしろ、そのような
急激な圧力変動に対応して所定の羽根の開度を越えた場
合に素早く羽根を全開状態にしたり、或は圧力変動に対
して所定の羽根の開度まで羽根を素早く開口する様な応
答性に優れ、かつ圧力損失も少ない様に差圧調整を円滑
に行うことが好ましいものである。この様な問題に対し
て、従来の差圧調整ダンパーでは対処することが困難で
あり、急激な圧力変動に対応して開口中の羽根を、所要
の開度を越えた時点で素早く全開状態に開口作動させた
り、或は所要の開度まで素早く開口させて圧力損失を少
なくする様なダンパーが嘱望されている。

【０００５】本発明は、上記従来の問題点に鑑みてなさ
れたものであり、その目的は、簡単な構造で製造コスト
も安価に維持しながら、風圧が設定圧以上に増加した状
態で羽根を円滑に開口して差圧調整でき、羽根がある開
度を越えて開口された後で素早く全開状態に開口作動さ
せたり、或る初期開度まで素早く開口作動させることが
できて、羽根の応答性が良好で、圧力損失も軽減できる
差圧ダンパーを提供することにある。

【０００６】

【問題点を解決するための手段】上記目的を達成するた
めに、本発明は、風が通流する流路１２を開閉すべく、
同流路１２に上下方向に設けた枢軸１４に固定されて回
転自在に設けられた開閉羽根１６と、枢軸１４の近傍に
設けられ、上面側に上り勾配の傾斜面１８を備えたガイ
ド部２０とを有し、開閉羽根１６又は枢軸１４には、こ
のガイド部２０の傾斜面１８上に係合しつつ開閉羽根又
は枢軸と一体的に回動する移動体２２が連結され、風圧
モーメントで移動体２２が傾斜面１８上を移動しようと
する力が開閉羽根１６の荷重による羽根閉塞モーメント
で移動体２２がその位置に留まろうとする力よりも大き
くなると開閉羽根を開口作動させる差圧ダンパーから構
成される。

【０００７】また、前記枢軸１４は、流路の１２側端部
側に上下方向を長手となして設けられ、かつ前記開閉羽
根１６は、この枢軸１４により片開き状に開閉され、移
動体２２は、枢軸１４に略Ｌ字状に突設されたこととし
てもよい。

【０００８】前記ガイド部２０の傾斜面１８は、連続し
て複数個設けられて成ることとしてもよい。

【０００９】前記ガイド部２０の傾斜面１８は連続して
２個設けられ、立上り側の斜面の方が、次の斜面より急
傾斜面に形成されて成ることとしてもよい。

【００１０】また、前記ガイド部２０の傾斜面１８は連
続して２個設けられ、立上り側の斜面の方が、緩傾斜面
に形成されていることとしてもよい。

【００１１】

【作用】本発明の差圧ダンパーにおいては、通風口を開
閉羽根で閉口した状態において、開閉羽根の荷重による
羽根閉塞モーメントがガイド杆機構の移動体に負荷され
て通風口の閉口状態を保持する。通風口へ風が通流して
開閉羽根に設定圧以上の風圧が作用すると、移動体はガ
イド部の傾斜面に密着しつつ移動して開閉羽根は円滑に
開口作動する。ガイド部の傾斜面に急傾斜面や緩傾斜面
が設けられている場合には、傾斜面に密着移動する移動
体で開閉羽根の開口作動が緩急自在に制御され、所定の
開度から全開状態までを敏速に作動させて圧力損失、開
閉障害等を防止し、また、初期開口から所定の開度まで
敏速に開口させたりして開口時の応答性を向上でき、開
閉羽根の円滑な差圧調整ができる。

【００１２】

【実施例】以下、添付図面を参照しながら、本発明の好
適な実施例を説明する。図１、図２には、本発明の実施
例に係る差圧ダンパー１０が示されている。図より明ら
かな様に、差圧ダンパー１０は、風が通流する流路１２
を開閉すべく、同流路１２に設けた上下の枢軸１４、１
４に固定されて回転自在に設けられた開閉羽根１６と、
上方側の枢軸１４の近傍に設けられ、上面に傾斜面１８
を備えたガイド部２０と、を有し、上方側の枢軸１４に
は、ガイド部２０の傾斜面１８上を移動する移動体２２
を備えたガイド杆機構２４が取付けられている。

【００１３】これにより、開閉羽根１６を枢軸１４、１
４で枢支しつつ同開閉羽根１６で流路１２を閉口保持す
る。そして、流路１２内から開閉羽根１６へ向け風が通
流し、その風圧が設定値以上に増加した時に移動体２２
が傾斜面１８に係合して上昇し、開閉羽根１６は枢軸１
４、１４を中心として片開き状に回転しながら円滑に開
口作動して差圧調整する。この差圧ダンパーは風の通流
する流路の中間位置に設けてもよく、また流路の入口あ
るいは出口等の開口部分に設けてもよい。

【００１４】実施例において、流路１２は、非常時に室
内外を遮断する防火扉としても機能する様な、例えば、
高さ略２ｍ、幅５０ｃｍ程度の矩形状のケース体２６か
ら形成され、このケース体２６の端面には、このケース
体２６より狭幅な通風口２８が突出されている。

【００１５】図２に示す様に、通風口２８の一方側端寄
りの上部位置と下部位置とには、ブッシュの様な軸受３
０、３０が取付けられている。枢軸１４、１４は、上下
方向を長手として形成されており、上部位置の軸受３０
に通風口２８の内部から外部へ向け上部側の枢軸１４の
上端部１４ａが貫通軸支され、下部位置の軸受３０に通
風口２８の内部から外部へ向け下部側の枢軸１４の下端
部１４ｂが貫通軸支されている。上下の枢軸１４、１４
は、開閉羽根１６の風の流れ上流側面に設けた、図３の
仮想線に示す、端面が片持クランク状に折曲された取付
板３２を介して開閉羽根１６に固定されている。これに
より、開閉羽根１６は、軸受３０、３０に軸支された上
下の枢軸１４、１４の軸回りに片開き状に開閉される。

【００１６】なお、実施例において、流路１２としての
ケース体２６に通風口２８を設けてこの通風口２８の開
口に開閉羽根１６を片開き状に枢支しているが、これに
限ることなく、ケース体２６内の側部寄り上下位置に枢
軸１４、１４を設けて同ケース体２６内を開閉する開閉
羽根１６を片開き状に枢支してもよい。

【００１７】図３、図４に示す様に、ガイド部２０は、
通風口２８の上面において、開閉羽根１６を枢支した上
部側の枢軸１４の上端部１４ａに近接され、図３に示す
枢軸１４の上端部１４ａを原点とした円の接線方向に傾
斜配置されている。

【００１８】本発明の特徴的なことは、前記ガイド部の
上面に傾斜面を設け、開閉羽根の枢軸より突設したガイ
ド杆機構の移動体を傾斜面に密着状に移動させながら、
風圧による開閉羽根の開口作動を緩急自在に制御し、開
口時の圧力損失、開閉障害等を防止し、開口時の応答性
を向上させることである。

【００１９】ガイド部２０は、耐摩耗性の金属を素材と
し、肉厚の縦板から成る開度制御板３４と、この開度制
御板３４の下端側に略垂直に折曲された受板３６と、か
ら成り、この開度制御板３４の上面側に傾斜面１８が設
けられている。この受板３６を通風口２８の上面に螺子
等で着脱固定して開度制御板３４を所定の位置に枢軸１
４と対向して設置する。

【００２０】図５に示す様に、傾斜面１８は、開度制御
板３４の上端に、両縁部３８、３８を残して切開された
切欠部４０の内底面に設けられている。傾斜面１８は、
一端側の縁部３８に連続した水平面４２からの立上がり
側に設けられた急角度の急傾斜面４４と、この急傾斜面
４４の端部から他端側の縁部３８に接続された緩角度の
緩傾斜面４６と、から成る形状に形成されている。実施
例において、急傾斜面４４は水平面に対し略４５度程
度、緩傾斜面４６は略２０度程度の角度で設けられてい
る。しかし、必ずしも前記角度に限定されることなく、
開閉羽根１６の開口制御の状態で適宜な角度を選択す
る。また、ガイド部２０は、ガイド杆機構２４と係合し
得る傾斜面を備えておれば良く、具体的構成は上記した
実施例構成に限ることはない。

【００２１】図６の他の実施例に示す様に、傾斜面１８
は、一端側の縁部３８に連続した水平面４２からの立上
がり側に設けられた緩角度の緩傾斜面４６と、この緩傾
斜面４６の端部から他端側の縁部３８に接続された急角
度の急傾斜面４４と、から成る形状に形成してもよい。
また、傾斜面１８は、一端側の縁部３８に連続した水平
面４２をやや長目に形成し、この水平面４２に所要の角
度の一つの傾斜面のみが連続した構成としてもよい。

【００２２】前記ガイド杆機構２４は、図３、図４に示
す様に、通風口２８の上面側に突出状に軸支された枢軸
１４と、この枢軸１４の突出部１４ａに略Ｌ字状に突設
され、ガイド部２０の開度制御板３４の傾斜面１８に密
着しながら移動する移動体２２から成る。この移動体２
２は、丸棒又は丸棒に遊嵌されたローラ等で形成されて
いる。

【００２３】これにより、移動体２２には開閉羽根１６
の荷重により同開閉羽根１６を閉塞保持する羽根閉塞モ
ーメントと、風圧によって開閉羽根１６を回転させる風
圧モーメントと、が同時に作用する。すなわち、ガイド
部２０の傾斜面１８に係合した移動体２２は、風圧モー
メントにより移動体２２から傾斜面１８に作用する水平
方向の力の傾斜上り方向の分力成分が、羽根閉塞モーメ
ントにより移動体２２から傾斜面１８に作用する鉛直方
向の力の傾斜下り方向の分力成分より大きくなったとき
に、傾斜面１８に密着しつつ上昇移動して（このとき、
移動体２２を突設させた枢着部を介して開閉羽根１６も
同時に上昇する）開閉羽根１６が開口作動し、羽根開放
を促進させる方向への風圧モーメントの増加と、傾斜面
１８の傾斜角により、開閉羽根の開口を差圧調整しつつ
制御することとなる。なお、移動体２２が係合移動する
ガイド部２０の傾斜面１８には、摩擦抵抗を抑制し、移
動体２２がスムーズに移動できる様にグリース等を塗布
することが好ましい。

【００２４】本実施例において、通風口２８が無風状態
の時には、通風口２８は開閉羽根１６で閉口され、この
とき、ガイド杆機構２４の移動体２２は、図３におい
て、仮想線Ｌ１に向け配置されている。また、このとき
ガイド部２０の開度制御板３４の傾斜面１８は、移動体
２２が密着した一端側の水平面４２上にある。

【００２５】図３、図４に示す様に、ガイド部２０及び
ガイド杆機構２４が設けられた通風口２８の上面部に
は、箱形状で開閉羽根１６側の壁面が開口された遮蔽カ
バー体４８が設置されている。この遮蔽カバー体４８の
上面中央位置には、図３に示す様な長孔５０が開孔さ
れ、この長孔５０にガイド杆機構２４の移動体２２のス
トッパ５２が調整自在に垂設されている。

【００２６】なお、移動体２２は枢軸１４側からガイド
部２０へ向け突出することに限ることなく、開閉羽根１
６側から突出してもよい。この場合には、移動体２２が
係合し易い位置にガイド部２０を設置する。また、ガイ
ド部２０やガイド杆機構２４は通風口２８の下面側、或
は通風口の上下内面側等に設けてもよい。また、ガイド
部２０の開度制御板３４は、枢軸１４の上端部１４ａを
原点とした円の接線方向に傾斜配置されているが、これ
に限ることなく、枢軸１４の上端部１４ａを原点とした
円の円周上に配置できる円弧板に形成してもよい。これ
により、前記緩急傾斜面の変曲点の設定を正確にでき、
開閉羽根１６の開度制御を正確で円滑に行ない得る。

【００２７】次に、本発明に係る差圧ダンパー１０の作
用を説明する。本発明にかかるダンパー装置１０は、上
記した構成により一般空調用の差圧ダンパー、逆流防止
ダンパー、或は加圧排煙システム等における防火ダンパ
ーをも兼ねた差圧ダンパーとして使用し得るものであ
る。

【００２８】通風口２８が無風状態の時には、通風口２
８は開閉羽根１６で閉口され、ガイド杆機構２４の移動
体２２はガイド部２０の開度制御板３４の傾斜面１８の
水平面４２と係合保持され、開閉羽根１６の全荷重が移
動体２２に負荷され、この羽根荷重により通風口１４の
閉塞状態を保持する。このとき、ガイド杆機構２４の移
動体２２は、図３において、仮想線Ｌ１に向け配置され
ている。

【００２９】次に、通風口２８の内部から閉口している
開閉羽根１６へ向け矢印の様に急激に風が通流すると、
開閉羽根１６を開口する方向へ向け風圧モーメントが作
用する。同時に、この風圧モーメントは、仮想線Ｌ１に
向け配置されていた移動体２２を仮想線Ｌ２に向け反時
計方向に回転させる様に作用する。

【００３０】このとき、例えば図７に示すように、ガイ
ド部２０の傾斜面１８のうち、水平面４２側から立上が
った急傾斜面４４に移動体２２が係合する。この急傾斜
面４４上において羽根閉塞モーメントによる移動体２２
の鉛直方向の力ＭＡの傾斜面に沿う傾斜下方への分力成
分Ｐ１より、風圧モーメントによる移動体２２の水平方
向の力ＭＢの傾斜面に沿う傾斜上方への分力成分Ｐ２が
大きくなると、移動体２２は急傾斜面４４を上部側へ向
け移動しつつ開閉羽根１６が徐々に開口される。

【００３１】この急傾斜面４４上を上方へ向け密着移動
する移動体２２が、図３に示す仮想線Ｌ２の位置、即ち
図５に示す、急傾斜面４４の端部に接続した緩傾斜面４
６への変曲点Ｓを通過すると、緩傾斜面４６における分
力成分Ｐ２が更に増大され、これにより移動体２２は緩
傾斜面４６を敏速に移動して同時に開閉羽根１６は素早
く略全開状態へ移行しながらストッパ５２に制止され
る。

【００３２】この開閉羽根１６は略全開状態において、
通風口２８を通流する風圧が降下すると、風圧モーメン
トが小さくなり、移動体２２は羽根荷重による羽根閉塞
モーメントにより緩傾斜面４６から急傾斜面４４へと逆
移動しながら図３上時計方向に回転し、開閉羽根１６は
通風口２８に自動的に閉着される。これにより、開閉羽
根１６は傾斜面の変曲点Ｓを境に傾斜面の上方向分力成
分Ｐ２が急傾斜面４４における分力成分Ｐ１より急激に
大となることにより開閉羽根１６は、一気に全開状態に
変位する。この結果、開口時の圧力損失が軽減され、加
圧防排煙システム等における差圧ダンパーとしてオーバ
プレッシャーによる開閉障害等を防止できる。本差圧ダ
ンパーは、上述の様な圧力差に対応して空調を行なうも
のであるが、火災発生時には、防火機構により全閉状態
を保持して防災することにより、防火ダンパーとして使
用出来る。

【００３３】また、図６に示す様な、他の実施例のガイ
ド部２０を設置した場合には、通風口２８を通流する風
圧が急激に増加すると、移動体２２は、水平面４２から
立上った緩傾斜面４６に密着移動しながら開閉羽根１６
は敏速に開口され、緩傾斜面４６から急傾斜面４４への
変曲点Ｓを通過すると、緩傾斜面４６に比べ、急傾斜面
４４における風圧モーメントの傾斜上方向の分力成分Ｐ
２が減少することにより、移動体２２は急傾斜面４４を
徐々に移動して略全開状態へ移行してストッパ５２に制
止される。これにより、開閉羽根１６は所要の開度まで
急速に開口できて応答性が早く、それ以後は風圧が増加
しても開閉羽根１６は急激に変化することなく、例え
ば、クリーンルーム等において敏速な応答性が必要な差
圧ダンパーとして使用できる。

【００３４】また、水平面４２を長目に形成し、この水
平面４２に一つの傾斜面を連続させた構成のガイド部２
０においても、通風口２８を通流する風圧で移動体２２
は前記水平面４２上を傾斜面まで移動しながら開閉羽根
１６は敏速に開口され、傾斜面で移動体２２は徐々に移
動して略全開状態へ移行することとなり、同様に開閉羽
根１６の開口時の２段制御ができることとなる。

【００３５】上記した様に、本発明は、開閉羽根と連動
するガイド杆機構２４とガイド部２０との係合により、
開閉羽根１６の開口作動を調整制御できるものであり、
羽根の応答性が良好で、圧力損失も軽減でき、簡単な構
造であるため製造コストも安価に設備できる。なお、本
発明は上記実施例のみに限定されるものではなく、特許
請求の範囲に記載された発明の本質を逸脱しない範囲に
おいて任意の改変を行っても良い。

【００３６】

【発明の効果】以上説明した様に、請求項１に係る差圧
ダンパーによれば、風が通流する流路を開閉すべく、同
流路に上下方向に設けた枢軸に固定されて回転自在に設
けられた開閉羽根と、枢軸の近傍に設けられ、上面側に
上り勾配の傾斜面を備えたガイド部と、を有し、開閉羽
根又は枢軸には、このガイド部の傾斜面上に係合しつつ
開閉羽根又は枢軸と一体的に回動する移動体が連結さ
れ、風圧モーメントで移動体が傾斜面上を移動しようと
する力が開閉羽根の荷重による羽根閉塞モーメントで移
動体がその位置に留まろうとする力よりも大きくなると
開閉羽根を開口作動させる構成であるから、簡単な構造
で製造コストも安価に維持でき、流路を通流する風圧が
設定値以上に増加したときに開閉羽根を開口させながら
差圧調整を迅速、円滑に行うことができる。

【００３７】また、請求項２によれば、前記枢軸は、流
路の側端部側に上下方向を長手となして設けられ、かつ
開閉羽根は、この枢軸により片開き状に開閉され、移動
体は、枢軸に略Ｌ字状に突設された構成であるから、開
閉羽根の荷重による羽根閉塞方向の力と、風圧による羽
根開口方向の力とをガイド部上で移動体に作用させつつ
迅速な差圧調整ができる。

【００３８】また、請求項３によればガイド部の傾斜面
は、連続して複数個設けることにより、所定開度を越え
ると開きにくくしたり、あるいは逆に迅速に全開状態に
できる等種々の差圧及び防火ダンパー機能の実効化を図
れる。

【００３９】また、請求項４によれば、ガイド部の傾斜
面は連続して２個設けられ、立上り側の斜面の方が、次
の斜面より急傾斜面に形成されているので、開閉羽根が
所定の開度に開口された状態から敏速に全開状態へと移
行でき、圧力損失を軽減できる。

【００４０】また、請求項５によれば、ガイド部の傾斜
面は連続して２個設けられ、立上り側の斜面の方が、緩
傾斜面に形成されているので、開閉羽根を所定の開度ま
で敏速に開口させて初期開口の応答性を向上させ得る。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の実施例に係る差圧ダンパーを通風口に
設置した平面図である。

【図２】図１に示した差圧ダンパーを設置した通風口の
正面図である。

【図３】差圧ダンパーのガイド部及びガイド杆機構を示
した平面図である。

【図４】図３のＡ−Ａ線矢視図である。

【図５】ガイド部の拡大正面図である。

【図６】他の実施例のガイド部の拡大正面である。

【図７】ガイド杆機構の移動体の作用説明図である。

【図８】従来の差圧ダンパーの概略正面説明図である。

【図９】従来の差圧ダンパーの概略断面説明図である。

【符号の説明】

１０ 差圧ダンパー １２ 流路 １４ 枢軸 １６ 開閉羽根 １８ 傾斜面 ２０ ガイド部 ２２ 移動体 ２４ ガイド杆機構 ４４ 急傾斜面 ４６ 緩傾斜面

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (51)Int.Cl.⁷ 識別記号 ＦＩ Ｆ２４Ｆ 13/24 (72)発明者 近藤 圭一 福岡県粕屋郡篠栗町大字和田1034の４ 協立エアテック株式会社内 (72)発明者 藪 芳信 大阪府大阪市中央区高麗橋４丁目６番２ 号 株式会社日建設計内 (56)参考文献 特開 昭62−190336（ＪＰ，Ａ) 特開 昭60−155845（ＪＰ，Ａ) 実開 平３−83755（ＪＰ，Ｕ) 実開 昭60−113437（ＪＰ，Ｕ) (58)調査した分野(Int.Cl.⁷，ＤＢ名) F24F 13/00 - 13/078

Claims (5)

(57)【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】風が通流する流路を開閉すべく、同流路に
   上下方向に設けた枢軸に固定されて回転自在に設けられ
   た開閉羽根と、 枢軸の近傍に設けられ、上面側に上り勾配の傾斜面を備
   えたガイド部と、を有し、 開閉羽根又は枢軸には、このガイド部の傾斜面上に係合
   しつつ開閉羽根又は枢軸と一体的に回動する移動体が連
   結され、風圧モーメントで移動体が傾斜面上を移動しようとする
   力が開閉羽根の荷重による羽根閉塞モーメントで移動体
   がその位置に留まろうとする力よりも大きくなると開閉
   羽根を開口作動させることを特徴とする 差圧ダンパー。
2. 【請求項２】 前記枢軸は、流路の側端部側に上下方向
   を長手となして設けられ、かつ開閉羽根は、この枢軸に
   より片開き状に開閉され、移動体は、 枢軸に略Ｌ字状に突設された請求項１記載の
   差圧ダンパー。
3. 【請求項３】 前記ガイド部の傾斜面は、連続して複数
   個設けられて成る請求項１または２記載の差圧ダンパ
   ー。
4. 【請求項４】 前記ガイド部の傾斜面は連続して２個設
   けられ、立上り側の斜面の方が、次の斜面より急傾斜面
   に形成されて成る請求項１ないし３のいずれかに記載の
   差圧ダンパー。
5. 【請求項５】 前記ガイド部の傾斜面は連続して２個設
   けられ、立上り側の斜面の方が、緩傾斜面に形成されて
   成る請求項１ないし３のいずれかに記載の差圧ダンパ
   ー。