JP3804648B2 - 流路開閉装置 - Google Patents

Description

本願発明は、給排気に用いるダクトに取り付け、流体の流れ方向を一方向に規制する流路開閉機能を有する流路開閉装置に関するものである。

従来、この種の流路開閉装置としては、たとえば特許文献１に記載されている発明がある。図５は同発明を説明する流路開閉装置の構成模式図である。

流路開閉装置Ａは例えばダクトを敷設して設けられた給排気経路の流路途中や、給排気口に配設されるものであり、ダクト１１０に対して取り付けられている。流路開閉装置Ａは流入口１０６、流出口１０７の２つの開口部を有し、流入口１０６側から流出口１０７側への空気の流動に対して流路を開放し、その逆方向の空気の流動に対しては流路を閉止するようにはたらく。

そのために、上記従来の発明にかかる流路開閉装置は、流路を円筒系の枠体１０１の流出口１０７側端部に板状で流路形状に合わせて構成された流路開閉翼１１１を設け、その回動軸１０３が水平に配置されるように取り付けている。流路開閉翼１１１は重心が回動軸１０３よりも下方にくるように構成されて流路閉止時には鉛直方向姿勢になるように構成されている。

また、流出口１０７側には、流出口面積が流路開閉翼１１１よりも小さくなるようにして、流路開閉翼１１１の回動軸下方側の翼面に対向するように遮蔽板１０５が配置されている。この遮蔽板１０５を配置することにより、流入口１０６側から流出口１０７側への空気の流動に対して回動軸１０３の下方側翼面の空気流れの受圧面積が回動軸１０３の上方側翼面に比べて小さくなり、回動軸１０３の上方側翼面はストッパ１０２の形成により流入口１０６側への回動を規制されるため、流路を閉止することができる。
特開平１１−１０８４３１号公報（図１、図２、００３１〜００３７段落等、参照）

しかしながら、上記従来の構成の流路開閉装置では、流路開閉翼の回動を規制するために流出口１０７側に流路開閉翼１０３に対向して遮蔽部１０５を形成する必要がある。排気流路をできるだけ大きく確保するためにはダクト１１０の流路断面積に対してできるだけ大きな流路開閉翼であることが好ましいが、上記従来の構成では遮蔽板により流出口１０７側で流路断面積が小さくなり通風抵抗となってしまい、換気性能を十分に引き出すことができないという課題を有していた。

本願発明はこのような従来の課題を解決するものであり、簡単な構成で確実に通風の逆流を防止できる流路開閉装置を提供することを目的とする。

上記課題を解決するために本願発明の流路開閉装置は、回動軸と、この回動軸に対して一方の側に形成された第１翼部と、この第１翼部と前記回動軸をはさんで反対側に形成された第２翼部を有する流路開閉手段を、枠部に対して回動可能に装着して構成され、流路開閉手段において少なくとも第１翼部または第２翼部の少なくとも一方には第１の係止部が形成され、枠部には流路開閉手段が流路閉時に第１の係止部と当接して流路開閉手段の回動を規制する第２の係止部が構成されている。

本願発明によれば、排気流路における逆風流入を簡単な構成で防止できるとともに、極力大きな流路面積を確保し、流通抵抗の少ない流路開閉装置を実現することができる。

本願発明の流路開閉装置は、流入口と、流出口と、流入口から流出口への空気流れに対して開となる一方、流出口から前記流入口方向への空気流れに対して閉となる流路開閉手段と、流路開閉手段を回動可能に保持するとともに流入口および流出口を構成する枠部とを有するとともに、流路開閉手段は回動軸と、この回動軸に対して一方の側に形成された第１翼部と、この第１翼部と回動軸をはさんで反対側に形成された第２翼部を有し、少なくとも第１翼部または第２翼部の少なくとも一方には第１の係止部が形成され、また枠部には流路開閉手段が流路閉時に第１の係止部と当接して流路開閉手段の回動を規制する第２の係止部を有することを特徴とする。流路開閉手段の形状は略円形でも略矩形でもよいが、後述する重量部の配設、流路断面積をより大きくとることなどを考慮すれば矩形に構成した方が好適である。

ここで、流路開閉手段は第１翼部の面積が第２翼部の面積よりも大きくなるように構成されているとよい。第１翼部が空気の流通を受圧して回動しやすくすることができる。

また、流路開閉手段の重心は、回動軸に対して第２翼部側になるように構成する。これにより第１翼部が空気の流通を受圧し、順風（流入口から流出口側への空気流れ）に対して流路を開口するのに対して、逆風時には容易に第１翼部が空気の流通を受圧して流路を閉止する位置に戻ろうとするのを助長させることができる。

また第２翼部には第１翼部と回動軸をはさんで反対側の端部に重量部が形成してもよい。別部品を嵌着してもよいし、第２翼部の厚みを第１翼部に対して大きく構成するようにして構成してもよい。なお、この重量部は第２翼部の面に対して、流路閉時に流出口側に対向する面側が反対の面に対して重くなるように構成されていると、その効果がより大きくなる。

また、この重量部は第２翼部の面に対して略垂直の面を有する翼片部を有して構成するとよい。流路開閉手段の最大開放時には、第１翼部がほぼ回動軸と空気流通方向の成す面に近く構成されていると空気の流通抵抗も小さく好適であるが、逆風が流れたときに受圧するように翼片部が構成されていれば、翼片部の動作に誘引されて主翼部である第１翼部が動作しやすくなるため、開閉動作がより正確に行われる。

また、枠部には第１翼部または第２翼部の少なくとも一方の翼と当接して、流路開時に少なくとも第１翼部の翼面が、回動軸と空気流通方向の成す面よりも流路を閉止する位置側に規制されるように角度規制部を設けるとよい。そうすれば、第１翼部が回動しすぎて、逆風時に閉止位置に戻らないというような不具合を確実に回避することができる。

また、枠部は、流出口を有する第１枠部と、流入口を有する第２枠部とで構成され、第１枠部と第２枠部が相互に嵌合することにより構成されるようにするとよい。流路内面形状に対してできるだけ大きい流路開閉手段を設けようとすれば、枠部が分体で構成されており、枠部が嵌合するときに流路開閉手段を内蔵するように構成すると、流路開閉手段の取り付けに要するクリアランス分流路開閉手段をより大きく構成することができる。また、枠部が嵌合するときに流路開閉手段の軸部を挟み込むように構成すれば回動軸の受け部を設ける分のスペースも削減できるので好適である。

以上のような流路開閉装置を、被空調空間側の空気を屋外側に排気する換気手段を具備した空気調和機の換気手段から屋外側へ給排気される空気を誘導する排気流路の途中または端部に設けるとよい。換気機能を有する空気調和機では室内ユニットに換気ファンを具備し、排気ダクトを介して屋外側に排気するが、その先端部は排気ダクトの引きまわし状態などにより流出口の向きが一定ではない可能性が高い。設置方向が固定されている場合はもとより、このように設置、姿勢にばらつきのある場合でも本願発明の流路開閉装置は順風に対して流路を開放し、逆風に対して流路を閉止することを確認している。

なお、ここでは空気調和機について記載したが、屋外に対して換気する機能を有する空気清浄器などの送風装置、浴室や台所の換気装置等に適用しても有効である。

以下本願発明の実施の形態について図面を参照して説明する。

まず図１を用いて本願発明の実施の形態にかかる流路開閉装置の構成について説明する。図１（ａ）は流路開閉装置の組み付け状態図を示し、図１（ｂ）は流路開閉装置の分解図を示している。本実施の形態にかかる流路開閉装置Ｂは、第１枠部１と、第２枠部３と、流路開閉翼２とで構成されている。

まず第１枠部１は、ダクト１１０に取り付けられるように流入口側には流路接続部１１と、第２枠部３と嵌合する筒状部１４を有する。１２は第１翼部側を示す表示部であり、取り付け方向を間違えないように目印として形成されている。

また、第２枠部３には第１枠部の筒状部１４と挿入嵌合されるよう形成された筒上部３５と、第１枠部１の嵌合穴１３に嵌合して相互に固定するための係止爪３３と、流路開閉翼２の回動軸２２を受ける回動軸受け部３４と、昆虫などの侵入を防止する網部３１が設けられている。

そして、流路開閉翼２には回動軸２２をはさんで一方側に第１翼部２１を、また他方に第２翼部２３を形成している。第１翼部２１は第２翼部２３に比べて受圧する面積が大きくなるように構成されている。すなわち、回動軸は２２は第２翼部２３側に偏っている。

また流路開閉翼２の重心がより回動軸２２に対して第２翼部側になるように流路開閉翼２には重量部２４が一体に形成されている。更には第１翼部側の翼面が第２翼部に対してより薄肉に構成されている。同図では翼面の中央部分をえぐるようにして薄肉に構成している。更には流路閉止時の位置決めとなるように、第２翼部の端部に第１の係止部２５を設け、第２枠部３の一部に形成した第２の係止部と当接するように構成している。

図２は流路開閉翼２の拡大構成図を示す。重量部２４は平面的に構成された第２翼部２３において、回動軸２２に対して第１翼部２１と反対側になる辺側に第２翼部に対して一体に、起立した翼片形状に形成して設けられている。このとき、第３図に示すように、重量部は流路開閉翼２の回動時に第２枠部３の内壁と接触しないように、第２翼部翼面より下方側では外周側がＲ形状を有するようにして構成されている。

以上のような構成の流路開閉装置Ｂの開閉動作について図３を用いて説明する。図３は図１のＸ−Ｘ断面における構成模式図を示している。流路開閉装置Ｂが流出口１０７側が鉛直下方になるように配置された場合、同図（ａ）に示すように流路開閉装置に対して順風の空気流動がない場合には、流路開閉翼２の重心が回動軸２２に対して第２翼部側にあることと、第１の係止部２５と第２の係止部３２が当接して位置規制されていることから、流路開閉翼２は流路閉止状態の姿勢を保っている。

一方、換気手段が作動されるなどして流入口１０６側から流出口１０７側に順風が生じた場合には、第１翼部２１が受圧して下方に押し下げらて流路が開放される。第２の枠部３の側壁面には流路開閉翼２が全開時（図３（ｂ）の状態）にでも、第１の翼面２１が空気流れ方向に対して閉止側に傾斜するように角度規制部３５を設けている。角度規制部３５は例えば、同図のように回動軸２２に対して空気流れ方向に向いた仮想線Ｙよりも第１の翼面２１が空気流れ方向に対して閉止側に傾斜する位置で回動が規制されるように凸部を形成するなどして設けるようにする。

なお、流路開閉翼２の重心が極端に第２翼部側になるように流路開閉翼２を構成されると、微風に対する流路開閉翼２の応答が悪くなるので、想定する最低作動風速に対して動作するようダクト口径、流路開閉の構成材料等に応じて適宜決定されるとよい。

なお、流路開閉装置Ｂが流出口１０７側が鉛直上方またはそれに近い姿勢になるように配置された場合には、流路開閉装置に対して順風の空気流動がない場合にでも重心の関係上流路開閉翼２は開放位置になるが、角度規制部３５により、第１翼部は逆風に対して戻り易い位置に規制されているので、所定風速以上の逆風の空気流れが生じた場合には流路は容易に閉止される。

なお、流路開閉装置Ｂが流出口１０７側が鉛直上方またはそれに近い姿勢になるように配置された場合で、極めて微風速の順風、逆風の場合には開閉動作がうまくいかない場合もあるので、極力流路開閉装置Ｂが流出口１０７側が鉛直下方になるように配置するか、第２翼部が第１翼部に対して鉛直下方側になるようにして鉛直方向に対して傾斜させて配置するとより好適である。

次に図４を用いて、逆風時の動作について説明する。例えば外気側の気圧が室内側よりも高くなるなどして、換気流路に逆風が吹いた場合は、同図に示すように第１翼部２１に対して逆風があたるため、受圧面積の関係から流路開閉翼２は矢印の方向に回動しようとする。しかしながら、第１の係止部２５と第２の係止部３２との当接により、流路閉止状態以上の回動動作が規制されるため、同図のような流路閉止状態の姿勢が保たれる。

なお、上記実施の形態では第１の係止部２５を凸形状にし、第２の係止部３２を凹形状に構成したが、その逆の構成にしてもよい。またこれらの係止部は第１翼部側に設けてもよいが、構造上、厚肉で頑丈な第２翼部側に設ける方が信頼性の面からも好適である。

（ａ）本願発明の実施形態の流路開閉装置の組み付け状態図（ｂ）本願発明の実施形態の流路開閉装置の分解図 本願発明の実施形態の流路開閉翼の拡大構成図 （ａ）本願発明の実施形態での無風状態での流路開閉翼の状態を示す断面模式図（ａ）本願発明の実施形態での順風時の流路開閉翼の動作を示す断面模式図 本願発明の実施形態で逆風時の流路開閉翼の動きを示す断面模式図 （ａ）従来の流路開閉装置の断面構成模式図（ｂ）図５（ａ）のＺ−Ｚ断面での構成模式図

符号の説明

１ 第１の枠対
２ 流路開閉翼
３ 第２の枠対
２１ 第１翼部
２２ 回動軸
２３ 第２翼部
２４ 重量部
２５ 第１の係止部
３２ 第２の係止部
３４ 回動軸受け部
３５ 角度規制部

Claims (10)

1. 流入口と、流出口と、前記流入口から前記流出口への空気流れに対して開となる一方、前記流出口から前記流入口方向への空気流れに対して閉となる流路開閉手段と、流路開閉手段を回動可能に保持するとともに前記流入口および前記流出口を構成する枠部とを有する流路開閉装置であって、前記流路開閉手段は回動軸と、この回動軸に対して一方の側に形成された第１翼部と、この第１翼部と前記回動軸をはさんで反対側に形成された第２翼部を有し、前記第２翼部には翼面に略垂直の面を有する翼片部を有し、少なくとも前記第１翼部または前記第２翼部の少なくとも一方には第１の係止部を有し、また前記枠部には前記流路開閉手段が流路閉時に前記第１の係止部と当接して前記流路開閉手段の回動を規制する第２の係止部を有することを特徴とする流路開閉装置。
2. 流路開閉手段は第１翼部の面積が第２翼部の面積よりも大きくなるように構成されていることを特徴とする請求項１記載の流路開閉装置。
3. 流路開閉手段の重心は、回動軸に対して第２翼部側になるように構成したことを特徴とする請求項２記載の流路開閉装置。
4. 第２翼部には第１翼部と回動軸をはさんで反対側の端部に重量部が形成されていることを特徴とする請求項３記載の流路開閉装置。
5. 重量部は第２翼部の面に対して、流路閉時に流出口側に対向する面側が反対の面に対して重くなるように構成されたことを特徴とする請求項４記載の流路開閉装置。
6. 重量部は第２翼部の面に対して略垂直の面を有する翼片部を有して構成されていることを特徴とする請求項４または５のいずれか一項に記載の流路開閉装置。
7. 枠部には、第１翼部または第２翼部の少なくとも一方の翼と当接して、流路開時に少なくとも前記第１翼部の翼面が、回動軸と空気流通方向の成す面よりも流路を閉止する位置側に規制されるように角度規制部を設けたことを特徴とする請求項１に記載の流路開閉装置。
8. 枠部は、流出口を有する第１枠部と、流入口を有する第２枠部とで構成され、前記第１枠部と前記第２枠部が相互に嵌合することにより構成されることを特徴とする請求項１に記載の流路開閉装置。
9. 流路開閉手段は前記第１枠部、前記第２枠部の少なくとも一方が有する軸受け部に回動自在に嵌め込まれて、前記第１枠部と前記第２枠部が嵌合されて保持されることを特徴とする請求項８記載の流路開閉装置。
10. 被空調空間側の空気を屋外側に排気する換気手段を具備し、前記換気手段から屋外側へ給排気される空気を誘導する排気流路の途中または端部に請求項１から９のいずれか一項に記載の流路開閉装置を具備したことを特徴とする空気調和機。
    
    

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