JP6122288B2 - ダンパ装置 - Google Patents

Description

本発明は、ダクト経路途中に配設され、気体の流通の制御や風量調整を行うダンパ装置に関する。

空気調和対象空間である室内に調和空気を送込む吸気系統や、室内の換気や排煙等のために空気を室内から排出する排気系統などのダクトでは、経路の途中に、ダクトを通過しようとする気体の流通の制御や風量調節等の目的でダンパ装置を配置することが多かった。このうち、ダクトの途中に配設されて、正規の流れ方向に気体が流れようとする場合には開放状態となり、気体を流通させる一方、正規とは逆の流れ方向に気体が流れようとする場合には閉塞状態となって気体の逆流を抑える逆流防止用のダンパ装置は、用途に応じて様々なものが従来から用いられている。その中で、円断面形状のダクトと接続されて使用されるものとして、円筒形のダンパ装置があり、この従来の逆流防止用ダンパ装置の一例（非特許文献１参照）を図１０及び図１１に示す。図１０は従来のダンパ装置の閉塞状態における正面図、図１１は図１０のＢ−Ｂ断面図である。

前記各図において従来の逆流防止用ダンパ装置１００は、ダクト経路の途中にその一部として挿入配設される円筒状の枠体１０１と、中央に開口１０２ａを穿設されて前記枠体１０１内に配設される遮蔽板１０２と、枠体１０１の筒中心軸と直角をなす向きで且つ枠体内流路の中心から外れた位置として前記遮蔽板１０２に回動可能に軸支される回動軸１０３と、この回動軸１０３に取付けられて遮蔽板１０２の開口１０２ａを開閉自在とするダンパ羽根１０４とを備える構成である。

前記ダンパ羽根１０４は、円板の一部を切落した形状とされてなり、回動軸１０３を中心に所定角度範囲回動自在に配設され、遮蔽板１０２の開口を開閉可能とする構成である。ダンパ羽根１０４の傾動中心となる回動軸１０３を、枠体１０１内流路の中心からずらした配置とすることで、気流の圧力等外力が加わらない状態では、ダンパ羽根１０４はその自重により、遮蔽板１０２にパッキン１０２ｂを介して密接し、遮蔽板１０２の開口１０２ａを塞いだ状態を維持する仕組みである。

この従来のダンパ装置１００においては、ダンパ羽根１０４を羽根前後の気体の圧力変化に対応させて開閉させている。すなわち、遮蔽板１０２より上流側の圧力が下流側より高い場合には、ダンパ羽根１０４が傾動して開口１０２ａを開放し、空気の下流側への流通を可能にする。逆に下流側の圧力が上流側と同じかそれ以上に上昇した際には、ダンパ羽根１０４が速やかに遮蔽板１０２の開口１０２ａを塞ぐと共にこの塞いだ状態を維持し、遮蔽板１０２とダンパ羽根１０４とで気流の上流側への逆流を防止できる仕組みである。

「防災機器 防火・防排煙ダンパー」、空研工業株式会社、２０１１年１０月、ｐ．４１

従来のダンパ装置は以上のように構成されており、ダンパ羽根１０４については、開閉に際し回動軸１０３まわりに傾動するダンパ羽根１０４各部が枠体１０１内周面に接触せず、機構として無理なく開閉動作できるように、ダンパ羽根１０４を枠体１０１内側流路部分の横断面形状に比べ小さめに形成している。

よって、ダンパ羽根１０４は、枠体１０１内側を横断するように配置される遮蔽板１０２に対しても小さくなっている。そして、ダンパ羽根１０４で塞がれる遮蔽板１０２の開口１０２ａは、当然ダンパ羽根１０４より小さくする必要があることから、遮蔽板１０２の開口１０２ａに対し、この開口１０２ａ以外の板部分の流路内で占める面積が比較的大きくなる。その結果、枠体１０１内で開口１０２ａが開放状態となった場合の圧力損失が大きくなるという課題を有していた。

また、枠体１０１内の流路の横断面において遮蔽板１０２の占める割合がかなり大きいことから、遮蔽板としての部材の量も多く必要となり、枠体１０１の一部を突出変形させて遮蔽板を形成するなど、遮蔽板１０２と枠体１０１を一部材で簡略に形成するのは困難である。このため、遮蔽板１０２を枠体１０１とは別部材として形成した上で、枠体内に配設せざるを得ず、材料のコストと遮蔽板１０２を枠体１０１に固定する製作上の手間が多くなってしまうという課題を有していた。

本発明は前記課題を解消するためになされたもので、ダンパ羽根の開閉に係る機構及び流路形状を最適化して、ダンパ羽根をスムーズに移動させて気体の流れを確実に制御できると共に、閉塞状態での気体の漏れや開放状態での圧力損失を抑えられるダンパ装置を提供することを目的とする。

本発明に係るダンパ装置は、ダクトと接続され、内側が気体の流路となる略筒状の枠体と、当該枠体内に前記流路を閉塞可能として配設される略板状体のダンパ羽根とを少なくとも備えてなり、前記ダンパ羽根が流路を開放状態とすると気体の移動が許容される一方、ダンパ羽根が流路を閉塞すると気体の移動が阻止されるダンパ装置において、前記枠体の筒中心軸方向と直角をなす向きで且つ枠体内流路の中心を通って枠体に回動可能に軸支される回動軸と、当該回動軸に対し、回動軸の軸方向と直角をなす向きに所定長さ突出させて固定配設されるアーム部とを備え、前記ダンパ羽根が、前記枠体内側の流路断面形状に対し相似形状で且つわずかに小さい略板状体とされ、前記枠体の筒中心軸方向に対し枠体内周寄りに傾斜した向きへ突出させた状態とされた前記アーム部の先端部に、前記ダンパ羽根が、羽根中央から枠体内周寄りに所定寸法離れた所定箇所を、傾動中心軸が前記回動軸と平行となるようにして傾動可能に取付けられ、前記枠体内で前記回動軸に近付く側へ最大限移動し且つ起立状態となった前記ダンパ羽根の回動軸側の面における外周各部と当接可能なストッパ部が、前記枠体の内周に突設され、ダンパ羽根とストッパ部との当接で、ダンパ羽根による枠体内側の流路の閉塞がなされるものである。

このように本発明によれば、枠体流路中央の回動軸を中心としてアーム部を傾動させると共に、このアーム部の先端部を傾動中心としてダンパ羽根を傾動可能とし、且つダンパ羽根における傾動中心を羽根中心位置からずらすことにより、ダンパ羽根がほぼ筒中心軸と直角をなす向きで枠体のストッパ部に当接する閉塞状態を実現できることとなり、ダンパ羽根と枠体内周面との間隔を狭めても、スムーズに閉塞状態まで動かすことができ、閉塞状態でダンパ羽根と枠体内周面との隙間を塞ぐために配設するストッパ部の流路内突出量を極めて小さくでき、枠体内の開放面積を大きくして圧力損失を低減できる。また、一方向へ直線的にダンパ羽根を動かして閉塞状態を得られることから、ストッパ部を枠体内周で連続する形状とすることができ、不要な隙間を生じさせず、閉塞状態での気体の漏れを生じさせない。加えて、ダンパ羽根がほぼ筒中心軸と直角をなす向きで閉塞状態に達し、ダンパ羽根とストッパ部との接触が面接触に近いものとなることから、ダンパ羽根のストッパ部と接触する際に発生する音を小さくすることができる。

また、本発明に係るダンパ装置は必要に応じて、前記回動軸における前記枠体の外側に位置させた端部に取付けられ、回動軸まわりの重量の釣合状態を調整するウェイト部を備え、前記枠体が、両端の開口部を横向きとし、且つ前記回動軸も横向きとなる配置で配設され、前記アーム部が、先端部突出方向を、ダクトでの気体の正規流れ方向に沿った枠体内の気体の流れ方向における下流側で且つ上方へ向ける配置とされ、前記ウェイト部が、前記回動軸に加わる総重量の重心位置を、回動軸中心より気体の正規流れ方向の上流側に位置させるような重量及び／又は配置として配設され、前記枠体内での正規の流れ方向への気体の移動については、前記ダンパ羽根が流路を開放状態として気体の移動を許容する一方、気体の逆流が起り得る状況ではダンパ羽根が流路を閉塞して気体の逆流を阻止するものである。

このように本発明によれば、ダンパ羽根の傾動中心を、回動軸に支持されたアーム部の先端に位置させ、正規の流れ方向における上流側からの気体の圧力がダンパ羽根に加わるようにすると、アーム部の傾動を伴いつつダンパ羽根が下流側に移動すると共に、ダンパ羽根も回動軸と平行な軸周りに傾動し、このアーム部の傾動とダンパ羽根の傾動が進むにつれ、アーム部とダンパ羽根の存在範囲が枠体の筒中心軸方向に広がり、アーム部とダンパ羽根の重心が下流側にずれることとなる。これにより、回動軸に対する傾動部分全体の重心位置が当初位置から下流側に移動し、特に逆流防止用ダンパとして用いる場合、アーム部を気体からのより小さい力で傾動させられる状態となり、ダンパ羽根の下流側へのさらなる移動も促されて、ダンパ羽根の移動に伴う開放状態へスムーズに移行して、枠体内を気体が正規の流れ方向へ滞りなく流れる状態を確実に得ることができる。

また、本発明に係るダンパ装置は必要に応じて、前記枠体が、金属薄板製の略円筒状体とされ、前記ストッパ部が、枠体内側へ凸条状に突出変形させた枠体の一部とされ、枠体と一体に形成されるものである。

このように本発明によれば、ストッパ部を、枠体の一部を突出変形させた凸条状部分として枠体と一体化することにより、ストッパ部として別部材を必要とせず、コストダウンが図れると共に、ストッパ部としての凸条状部分を一体化した構造で枠体の強度も高められる。さらに、枠体がより通常の円形ダンパに近い形状となることから、枠体の共用化を行え、より一層の低コスト化が図れる。

本発明の第１の実施形態に係るダンパ装置の閉塞状態における正面図及び背面図である。 本発明の第１の実施形態に係るダンパ装置の左側面図及び右側面図である。 本発明の第１の実施形態に係るダンパ装置の平面図である。 図１のＡ−Ａ断面図である。 本発明の第１の実施形態に係るダンパ装置の開放開始状態説明図である。 本発明の第１の実施形態に係るダンパ装置の開放進行時におけるアーム部及びダンパ羽根の各傾動状態説明図である。 本発明の第１の実施形態に係るダンパ装置の開放状態におけるダンパ羽根が筒中心軸方向下流側にずれた段階の説明図である。 本発明の第２の実施形態に係るダンパ装置の開放作動進行時におけるアーム部及びダンパ羽根の各傾動状態説明図である。 本発明の第２の実施形態に係るダンパ装置の開放作動状態におけるダンパ羽根が筒中心軸方向下流側にずれた段階の説明図である。 従来のダンパ装置の閉塞状態における正面図である。 図１０のＢ−Ｂ断面図である。

（本発明の第１の実施形態）
以下、本発明の第１の実施形態に係るダンパ装置について、前記図１ないし図７に基づいて説明する。本実施形態においては、逆流防止用ダンパの例について説明する。
前記各図に示すように、本実施形態に係るダンパ装置１は、所定の空気調和用ダクトの途中位置に配設されて内側が空気調和用気体の流路となる略円筒状の枠体１２と、この枠体１２の筒中心軸と直角をなす向きで且つ枠体内流路の中心を通って枠体１２に回動可能に軸支される回動軸１３と、この回動軸１３に対し、回動軸１３の軸方向と直角をなす向きに突出させて固定配設されるアーム部１４と、このアーム部１４の端部に傾動可能に取付けられて枠体１２内流路を開閉する円板状のダンパ羽根１５と、回動軸１３の枠体１２外側に位置する端部に取付けられるウェイト部１６とを備える構成である。

前記枠体１２は、円形開口断面形状の金属製略円筒状体で形成され、両端部に他のダクト等をそれぞれ接続され、原則として一方向流れとなる空気調和用管路の途中区間に両端の開口部及び回動軸１３を横向きとする配置で配設される構成である。

この枠体１２では、正規の流れ方向への気体の移動については、ダンパ羽根１５が流路を開放状態として気体の移動を許容する一方、気体の逆流が起り得る状況ではダンパ羽根１５が流路を閉塞して気体の逆流を阻止することとなる。詳細には、枠体１２では、ダンパ羽根１５より正規流れ方向上流側の領域における気体圧力が下流側のそれを上回って、ダンパ羽根１５が下流側に押されて開放状態となった場合にのみ、内側の気体流路部分において上流側から下流側へ気体を流通させる仕組みである。
この枠体１２の内周部には、枠体１２から内方に突出させて一体形成された凸条状のストッパ部１２ａが配設される。

このストッパ部１２ａは、枠体１２内周部におけるダンパ羽根１５の枠体流路閉塞状態での羽根外周縁近傍となる位置のうち、ダンパ羽根１５より正規流れ方向の上流側となる箇所に、ダンパ羽根１５外周端部と接触可能に突出形成される構成である。このストッパ部１２ａは、ダンパ羽根１５の外周縁との当接で、ダンパ羽根１５の枠体１２流路閉塞状態を生じさせると共に、ダンパ羽根１５のストッパ部１２ａ位置を越える上流側への移動を制限する仕組みである。このストッパ部１２ａのダンパ羽根１５当接面、又は、ダンパ羽根１５のストッパ部１２ａとの当接部位には、当接時における両部材間の微小な隙間を排除する弾性材製のパッキンを配設するようにしてもよい。

前記回動軸１３は、枠体１２の筒中心軸と直角をなす向きで枠体１２内流路の中心を横断する配置とされて枠体１２に回動可能に軸支され、一部を枠体１２外部に突出させた状態とされるものである。この回動軸１３にアーム部１４とウェイト部１６が取付けられることとなる。

前記アーム部１４は、枠体１２に横向きに配設されている回動軸１３の枠体１２内部分における中心部付近に取付られて回動軸１３と一体に固定される構成である。回動軸１３の軸支に伴い、アーム部１４は、その先端が下流側且つ斜め上方に突出する向きとなる範囲で、枠体１２に対し回動軸１３を中心として傾動可能とされる。

前記ダンパ羽根１５は、枠体１２内流路をほぼ閉塞可能な大きさの円板状体、すなわち、円筒状の枠体１２内側の流路断面形状に対し相似形状で且つわずかに小さい外形を有する板状体とされるものである。このダンパ羽根１５は、羽根中央から上方に所定寸法離れた所定箇所をアーム部１４の先端部に回動可能に取付けられる構成である。これにより、枠体１２の筒中心軸方向に対し上方に傾斜した向きへ突出させた状態にあるアーム部１４に対し、その先端部の回動軸１３と平行な傾動中心軸まわりにダンパ羽根１５が傾動可能となる仕組みである。

ダンパ羽根１５の一方の面における中央よりも上の所定部位には、アーム部１４との連結用の補助部材１５ａが一体に固定されている。この補助部材１５ａが、アーム部１４の先端部に軸支され、これによりダンパ羽根１５全体がアーム部１４に対し傾動可能とされる仕組みである。

ダンパ羽根１５は、枠体１２内で気体の正規流れ方向の上流側へ最大限移動し且つ起立状態となった場合に、ダンパ羽根１５の上流側の面における外周各部をストッパ部１２ａと当接させることとなる。そして、ダンパ羽根１５が枠体１２のストッパ部１２ａと当接した状態で、ダンパ羽根１５はその中心を枠体１２の筒中心軸と一致させるように配置される。

このダンパ羽根１５が上流側から気体のより高い圧力を受けると、ダンパ羽根１５を含む回動軸１３で支持された部分が、回動軸１３ごとダンパ羽根１５を下流側に向わせる回転方向で回転し、枠体１２のストッパ部１２ａとの当接状態にあったダンパ羽根１５がストッパ部１２ａから離れ、枠体１２内流路を開放し、枠体１２内で正規の流れ方向への気体の移動を許容する。一方、下流側から気体のより高い圧力を受ける、気体が逆流しようとする状態では、ダンパ羽根１５が枠体１２のストッパ部１２ａに対し離れた状態から上流側へ動いてストッパ部１２ａに当接し、枠体１２内流路を閉止することとなる。

こうして、枠体１２内流路を気体の圧力に応じてダンパ羽根１５で開閉し、枠体１２内で正規の流れ方向、すなわちダンパ羽根１５の上流側から下流側へ向う気体の流通のみを許容する仕組みとなっている。

前記ウェイト部１６は、回動軸１３の枠体外部に位置する端部に取付けられ、回動軸１３と直角をなす向きに突出する外アーム１６ａと、この外アーム１６ａ端部に取付けられる錘としてのウェイト本体１６ｂとを備え、枠体１２内のアーム部１４と一体に傾動可能とされる構成である。そして、ウェイト部１６の外アーム１６ａに対し取付けるウェイト本体１６ｂの重量の異なるものへの交換や、取付位置調整により、回動軸１３まわりの重量の釣合状態が調整され、これに伴って、アーム部１４の傾動に基づくダンパ羽根１５の移動の、気体圧力に対する感応性も変えられる仕組みである。

このウェイト部１６が、回動軸１３を中心とした、アーム部１４やダンパ羽根１５、補助部材１５ａ、及びウェイト部１６などの傾動部分全体の重心位置を、回動軸１３中心位置より気体の正規流れ方向の上流側に位置させるように、その重量及び／又は配置を設定される。具体的には、外アーム１６ａに対し取付けるウェイト本体１６ｂの重量及び／又は配置の設定で重心位置を調整することとなる。ウェイト部１６を用いて重心位置を上記の設定とすることで、外部から力が加わらない状態では、回動軸１３においては、アーム部１４を上方に傾動させる向きの回転モーメントが加わる状態となっている。

ウェイト部１６のウェイト本体１６ｂは、回動軸１３の位置より気体の正規流れ方向上流側に位置して、回動軸１３まわりに、アーム部１４のダンパ羽根１５をより下流側に進める向きへの傾動とは逆向きの回転モーメントを生じさせており、上流側から下流側へ向う正規の流れ方向への気体の移動、すなわちダンパ羽根１５を下流側に押す気体の圧力、が無くなった場合に、速やかにダンパ羽根１５を上流側へ移動させて枠体１２のストッパ部１２ａに当接させる閉塞状態とし、気体の正規の流れ方向とは逆向きの流れが生じ得ないようにしている。

また、ダンパ羽根１５が枠体１２のストッパ部１２ａに当接する状態においても、ウェイト本体１６ｂの回動軸１３に対する位置関係から、さらにダンパ羽根１５を上流側に移動させるようにアーム部１４を上方へ傾動させる力が加わる仕組みとなっており、ダンパ羽根１５をストッパ部１２ａに強く密着させ、ダンパ羽根１５が気体の圧力以外の原因で開放状態となるのを確実に防いでいる。

この他、アーム部１４先端のダンパ羽根１５の傾動中心に対する、ダンパ羽根１５や補助部材１５ａなどの傾動部分全体の重心位置は、ダンパ羽根１５の起立状態以外では、傾動中心位置より下流側に位置するようになっており、正規の流れ方向への気体の移動、すなわちダンパ羽根１５を下流側に押す気体の圧力、が無くなった場合に、ダンパ羽根１５をアーム部１４先端部を中心に上流側に傾動させようとする力が加わる仕組みとなっており、速やかにダンパ羽根１５を起立状態に移行させて、アーム部１４の傾動に伴う移動と合わせて、枠体１２のストッパ部１２ａへの当接が迅速になされるようにしている。

次に、本実施形態に係るダンパ装置の動作について説明する。枠体１２内で、ダンパ羽根１５の上流側における圧力が下流側の圧力より大きい正規の流れ状態においては、回動軸１３上に支持された部品全体の重心位置に基づく回動軸１３まわりの回転モーメントに起因する、ダンパ羽根１５を枠体１２のストッパ部１２ａに押付けようとする力に対し、上流側の気体からのダンパ羽根１５を押す圧力が十分大きく、この気体の圧力でダンパ羽根１５が下流側へ押されることとなる。

仮に、ダンパ羽根１５が閉塞状態の位置で上流側から気体の圧力を受けた場合、このダンパ羽根１５の受けた力でアーム部１４が下方に傾動する。そして、ダンパ羽根１５は、ストッパ部１２ａに接触した状態での向きを維持したまま、アーム部１４の傾動に伴って、下流側に略平行に移動する（図５（Ａ）参照）。こうして、ダンパ羽根１５がストッパ部１２ａから離れることで、枠体１２とダンパ羽根１５間に隙間が生じ、枠体１２内におけるダンパ羽根１５の上流側の流路と下流側の流路とが連通すると共に、上流側から下流側へ気体が流通する。

さらに、上流側からの気体圧力に押されるダンパ羽根１５は、アーム部１４の傾動を伴って全体的に下流側へ移動しつつ、ダンパ羽根１５自体も気体の圧力を受けてアーム部１４先端部の傾動中心に対し下部を下流側へ進める向きに傾動し、次第にダンパ羽根１５上下端部と枠体１２との間隔を大きくした状態となる（図５（Ｂ）、図６参照）。

このようにして、アーム部１４の下方への傾動を伴いながらダンパ羽根１５が下流側へ移動する中、アーム部１４の回動軸１３まわりの傾動とダンパ羽根１５のアーム部先端部を中心とした傾動が進むにつれ、アーム部１４とダンパ羽根１５の存在範囲が枠体１２の筒中心軸方向に広がり（図７（Ａ）参照）、アーム部１４とダンパ羽根１５の重心が下流側にずれることから、回動軸１３に対する傾動部分全体の重心位置も徐々に当初位置から下流側に移動する。その分、ダンパ羽根１５を上流側に戻すように動かそうとする力が弱まるため、より小さい力でアーム部１４を下方へ傾動させられる状態となり、ダンパ羽根１５の下流側へのさらなる移動が促されることとなり、ダンパ羽根１５をスムーズに動かして、枠体１２内を気体が正規の流れ方向へ滞りなく流れる状態に移行させることができる（図７（Ｂ）参照）。

アーム部１４の傾動を伴って、ダンパ羽根１５を全体的に下流側へ移動させると共に、アーム部１４に対しダンパ羽根１５を傾動させてダンパ羽根１５と枠体１２との間に空隙部分を生じさせることから、気体の流量が少なくても枠体内流路をより容易に開放状態にすることができ、流路の開放に係る抵抗を小さくすることができる。言換えると、従来の単純な一枚板のダンパ羽根を所定の軸周りに単純に傾動させて用いる場合などのように、気流から加わる力の一部がダンパ羽根を閉塞側に回転させる向きに作用してダンパ羽根のスムーズな開放動作を妨げることはなく、流量が小さいほど抵抗が大きくなる事態を避けられ、圧力損失を大幅に低減できる。

また、閉塞状態にあったダンパ羽根１５が動いて開放状態となると、上流側の気体は枠体１２内でダンパ羽根１５と枠体１２との間を通って下流側へ流れるが、流路中に突出するストッパ部１２ａが、元々小さいダンパ羽根１５と枠体１２間の隙間を埋める程度のわずかな突出量とされていることから、流路の抵抗となる部分が少なく、回動軸１３やアーム部１４の抵抗も小さいことと合わせて、枠体１２内での圧力損失を減らして気流のスムーズな流れを実現できる。

なお、ダンパ羽根１５が閉塞状態から動いて開放状態となる上流側からの気体の最小圧力を調整する場合は、通常は、ウェイト部１６のウェイト本体１６ｂの外アーム１６ａへの取付位置を変えて、回動軸１３中心からのウェイト部１６ｂの距離を変化させて、ダンパ羽根１５を閉じ側に向わせるようにアーム部１４を上方に傾動させようとする回動軸１３まわりの合成モーメントのうち、ウェイト部１６の荷重の影響分を調整する。

この場合、ウェイト本体１６ｂがより回動軸１３寄りに位置するほど、ダンパ羽根１５を開こうとする力に対するウェイト部１６による抵抗力が小さくなる。すなわち、ダンパ羽根１５やアーム部１４の荷重による回動軸１３まわりのアーム部１４を下げようとする回転モーメントの相殺される割合が小さくなる。これにより、開放時の設定圧がより低い値となる。こうしてウェイト本体１６ｂを位置調整することで、アーム部１４の傾動が開始して開放に至る最小圧力を容易に変更できる。

一方、空気調和条件の変化で上流側と下流側の圧力関係が変化し、上流側の圧力が相対的に下流側の圧力以下に下がると、回動軸１３に支持される部品全体の重心位置に基づく回動軸１３まわりの回転モーメントにより、アーム部１４が上方に傾動して、ダンパ羽根１５を全体的に上流側に後退させる。また、ダンパ羽根１５も、上流側からこれを押す気体の圧力が存在しないことで、その傾動中心より下側部分が下がるように傾動する。

そして、アーム部１４のさらなる傾動と共に、ダンパ羽根１５がほぼ起立する角度、すなわち枠体１２の筒中心軸方向とほぼ直交する角度、まで傾動して、ダンパ羽根１５が枠体１２のストッパ部１２ａに対向する状態に至る。ここから、ダンパ羽根１５はその向きをほぼ維持したままアーム部１４の傾動を伴いながら上流側へ移動し、枠体１２のストッパ部１２ａにダンパ羽根１５が近付いて当接し、枠体内の流路の隙間をなくして、再びダンパ羽根１５の上流側と下流側の各流路が隔離された状態となる。

ダンパ羽根１５は、ウェイト部１６を含む回動軸１３上の部品全体の重心位置に基づく回動軸１３まわりの回転モーメントに伴うアーム部１４の傾動で枠体１２のストッパ部１２ａに押付けられ、上流側の圧力が下流側より高い正規の流れ条件とならない限り、勝手に開いて気体の逆流を招いたり、当接時に振動したりすることは一切ない。この時、ダンパ羽根１５は、閉塞状態として、枠体１２筒中心軸に直交して起立した状態でストッパ部１２ａに押付けられる。

傾動するアーム部１４の先端にダンパ羽根１５上部を取付けて、アーム部１４に対してダンパ羽根１５を傾動可能とした構造により、圧力変化に伴ってダンパ羽根１５が枠体１２近傍から枠体１２のストッパ部１２ａに接してこれを閉止する際や、逆にダンパ羽根１５が枠体１２を閉止する状態から開放側に移動を開始する際には、ダンパ羽根１５はストッパ部１２ａに対しほぼ平行移動のみで動く状態となる。このため、ダンパ羽根１５とストッパ部１２ａとの間で気密を維持するパッキンを用いた場合、ダンパ羽根１５が一様に離隔、接近できることとなり、ダンパ羽根１５がパッキン表面を擦ることはなく、パッキン表面の摩耗を生じにくくして材質の劣化を抑え、パッキンの気密保持機能を適切に維持できる。

このように、本実施形態に係るダンパ装置は、ダンパ羽根１５の傾動中心を、回動軸１３に支持されたアーム部１４の先端に位置させ、正規の流れ方向における上流側からの気体の圧力が加わると、アーム部１４の傾動を伴いつつダンパ羽根１５が下流側に移動すると共に、ダンパ羽根１５も回動軸１３と平行な軸周りに傾動し、このアーム部１４の傾動とダンパ羽根１５の傾動が進むにつれ、アーム部１４とダンパ羽根１５の存在範囲が枠体１２の筒中心軸方向に広がり、アーム部１４とダンパ羽根１５の重心が下流側にずれることから、回動軸１３に対する傾動部分全体の重心位置が当初位置から下流側に移動し、アーム部１４をより小さい力で傾動させられる状態となり、ダンパ羽根１５の下流側へのさらなる移動も促されて、ダンパ羽根１５の移動に伴う開放状態へスムーズに移行して、枠体１２内を気体が正規の流れ方向へ滞りなく流れる状態を確実に得ることができる。

また、枠体１２流路中央の回動軸１３を中心としてアーム部１４を傾動させると共に、このアーム部１４の先端部を傾動中心としてダンパ羽根１５を傾動可能とし、且つダンパ羽根１５における傾動中心位置を羽根中心からずらすことから、ダンパ羽根１５がほぼ筒中心軸と直角をなす向きで枠体１２のストッパ部１２ａに当接する閉塞状態に達することとなり、ダンパ羽根１５と枠体内周面との間隔を狭めても、スムーズに閉塞状態まで動かすことができ、閉塞状態でダンパ羽根１５と枠体１２内周面との隙間を塞ぐために配設するストッパ部１２ａの流路内突出量を小さくでき、枠体１２内の開放面積を大きくして圧力損失を低減できる。

加えて、ダンパ羽根１５が枠体１２の筒中心軸とほぼ直角をなす向きで閉塞状態に達し、ダンパ羽根１５とストッパ部１２ａとの接触が面接触に近いものとなることから、ダンパ羽根１５のストッパ部１２ａと接触する際に発生する音を小さくすることができる。

なお、前記実施形態に係るダンパ装置においては、枠体１２を円筒状に形成すると共に、ダンパ羽根１５を円板状に形成する構成としたが、これに限らず、枠体を角筒状、すなわち矩形や方形などの開口断面形状の筒状体として形成し、また、ダンパ羽根を、枠体の開口断面形状に合わせてこれを閉塞可能な矩形などの外形に形成する構成とすることもできる。この他、枠体を別の多角形開口断面形状の筒状体とすることもできる。

また、前記実施形態に係るダンパ装置においては、回動軸１３にウェイト部１６を配設する他は、特にダンパ羽根１５の傾動に影響を与えるものは設けない構成としているが、これに限らず、ダンパ羽根に加わる上流側からの気体の圧力がある程度大きくなってからアーム部を傾動させて開放状態とすればよい、すなわち、容易に開放しないようにする場合や、アーム部先端まわりのダンパ羽根の閉じ側に向おうとする回転モーメントを大きくして開放しにくくする場合に、ダンパ羽根の傾動中心より下側の所定位置に別のウェイト部を設ける構成とすることもでき、このウェイト部の取付量（総重量）や、ダンパ羽根への取付位置、すなわち傾動中心からの距離を変えることで、アーム部やダンパ羽根の傾動の、上流側からの気体圧力に対する感応性をより一層柔軟に調整できることとなる。

さらに、ダンパ羽根の傾動に影響を与える他の部材として、ダンパ羽根における閉塞状態で上流側となる面に、正規の流れ方向に流れる気体と接して上向きの揚力を生じさせる補助部材を配設することもでき、ダンパ羽根が閉塞状態から下流側に移動した際に、ダンパ羽根の傾動中心より下側部分が上方へ傾動するのを、揚力で促すようにして、気体の圧力を受けて下流側へ移動したダンパ羽根を大きく傾動させられ、結果としてダンパ羽根と枠体との間の隙間を大きくして、気体の枠体通過の際の抵抗をさらに低減することができる。

（本発明の第２の実施形態）
本発明の第２の実施形態に係るダンパ装置について、前記図８及び図９に基づいて説明する。本実施形態においては、回動軸を駆動してダンパ羽根を傾動させ、枠体内の開放状態を調整する一般的な風量調整用のダンパの例について説明する。

前記各図に示すように、本実施形態に係るダンパ装置２は、前記第１の実施形態同様、枠体２２と、回動軸２３と、アーム部２４と、ダンパ羽根２５と、ウェイト部２６とを備える一方、異なる構成として、枠体２２内周所定箇所とダンパ羽根２５のアーム部先端への取付箇所近傍にそれぞれ支点を有するリンク部材２７と、回動軸２３の枠体外側における端部に接続される所定の駆動手段（図示を省略）とを備えて、駆動手段による回動軸２３の駆動でダンパ羽根２５を所定の傾斜角度に傾動調整可能とする構成を有するものである。

前記リンク部材２７は、所定長さの略棒状材として形成され、枠体２２の内周における回動軸２３上方の所定箇所に一端部を回動可能に支持されると共に、ダンパ羽根２５に固定されている補助部材２５ａにおける、アーム部２４先端部への軸支部分より上方の所定箇所に、他端部を回動可能に支持される構成である。このリンク部材２７により、枠体２２を静止節としてアーム部２４、ダンパ羽根２５、及びリンク部材２７が連動する一種のリンク機構が形成されて、アーム部２４の傾動角度に対応してダンパ羽根２５がその傾斜角度を変化させるようになる仕組みである。

前記駆動手段は、枠体２２外周部に取り付けられて一体に配設され、回動する出力軸端を回動軸２３の枠体外部に位置する端部と連結されて回転駆動力を伝達可能とされるものである。この駆動手段の構造自体は、電動機単独、又は電動機と減速機構を組み合わせて用いる公知のものであり、詳細な説明を省略する。

次に、本実施形態に係るダンパ装置の作動状態について説明する。まず、ダンパ羽根２５の外周縁とストッパ部２２ａとが当接している枠体２２流路の閉塞状態（図８（Ａ）参照）から、駆動手段で回動軸２３を回転駆動して、アーム部２４を下方へ傾動させた場合、このアーム部２４の傾動に伴い、ダンパ羽根２５は、ストッパ部２２ａに接触した状態での向きをほぼ維持したまま、ストッパ部２２ａから離れる側へ略平行に移動する。こうして、ダンパ羽根２５がストッパ部２２ａから離れることで、枠体２２とダンパ羽根２５間に隙間が生じ、枠体２２内におけるダンパ羽根２５の上流側の流路と下流側の流路とが連通すると共に、隙間を通って気体が流通する。

さらに、回動軸２３の駆動によりアーム部２４を傾動させると、ダンパ羽根２５は、アーム部２４の傾動に伴って全体的にストッパ部２２ａから離れる向きへ移動しつつ、ダンパ羽根２５自体もリンク部材２７をはじめとするリンク機構による運動の拘束を受けて、アーム部２４先端部の傾動中心に対し羽根下部をストッパ部２２ａから離す向きに傾動し、次第にダンパ羽根２５上下端部と枠体２２との間隔を大きくした状態となる（図８（Ｂ）、図９参照）。

このようにして、アーム部２４の下方への傾動を伴いながらダンパ羽根２５がストッパ部２２ａから離れる側へ移動する中、アーム部２４の回動軸２３まわりの傾動とダンパ羽根２５のアーム部先端部を中心とした傾動が進むにつれ、アーム部２４とダンパ羽根２５の存在範囲が枠体２２の筒中心軸方向に広がり（図９（Ａ）参照）、アーム部２４とダンパ羽根２５の重心がストッパ部２２ａから離れる側にずれる。この状態では、回動軸２３に対する傾動部分全体の重心位置も徐々に当初位置から下流側に移動する。その分、ダンパ羽根２５を元の位置に戻すように動かそうとする力が弱まるため、より小さい駆動力でアーム部２４を下方へ傾動させられる状態となり、ダンパ羽根２５を効率よく且つスムーズに動かして、枠体２２内を気体が滞りなく流れる状態に移行させることができる（図９（Ｂ）参照）。

また、閉塞状態にあったダンパ羽根２５が動いて開放状態となると、気体は枠体２２内でダンパ羽根２５と枠体２２との間を通って上流側から下流側へ流れるが、流路中に突出するストッパ部２２ａがわずかな突出量とされていることから、前記第１の実施形態同様、枠体２２内での圧力損失を減らして気流のスムーズな流れを実現できる。

一方、ダンパ羽根２５がストッパ部２２ａから大きく離れた、枠体２２流路の開放状態から、駆動手段で回動軸２３を上記の場合と逆向きに回転駆動して、アーム部２４を上方に傾動させる場合、これに伴ってダンパ羽根２５が全体的にストッパ部２２ａに近付く側に後退する。また、ダンパ羽根２５自体も、リンク機構を通じた連動で、その傾動中心より下側部分が下がるように傾動する。

そして、アーム部２４のさらなる上方への傾動と共に、ダンパ羽根２５がほぼ起立する角度、すなわち枠体２２の筒中心軸方向とほぼ直交する角度、まで傾動して、ダンパ羽根２５が枠体２２のストッパ部２２ａに対向する状態に至る。ここから、ダンパ羽根２５はその向きをほぼ維持したままアーム部２４の傾動を伴いながらストッパ部２２ａに近付く側へ移動し、枠体２２のストッパ部２２ａにダンパ羽根２５が近付いて当接し、枠体内の流路の隙間をなくして、再びダンパ羽根２５の上流側と下流側の各流路が隔離された閉塞状態となる。

こうして、ダンパ羽根２５は、駆動手段による回動軸２３の駆動に基づくアーム部２４の上方への傾動で、枠体２２のストッパ部２２ａに対し、枠体２２筒中心軸に直交して起立した状態で一方向から直線的に押付けられて、閉塞状態を実現しており、勝手に開いて気体を通過させたり、当接時に振動したりすることは一切ない。

このように、本実施形態に係るダンパ装置は、突出するアーム部２４の先端にダンパ羽根２５上部を取付け、且つ傾動するアーム部２４に対しダンパ羽根２５も傾動可能とする構造により、前記第１の実施形態同様、ダンパ羽根２５が枠体２２近傍から枠体２２のストッパ部２２ａに接して枠体２２流路を閉止する際や、逆にダンパ羽根２５が枠体２２流路を閉止する状態から開放側に移動を開始する際には、ダンパ羽根２５はストッパ部２２ａに対しほぼ平行移動のみで動く状態となる。このため、ダンパ羽根２５とストッパ部２２ａとの間にパッキンを用いる場合、ダンパ羽根２５がパッキンに対し一様に離隔、接近できることとなり、ダンパ羽根２５がパッキン表面を擦ることはなく、パッキンの摩耗による劣化を抑え、気密保持機能を適切に維持できる。

１、２、１００ ダンパ装置
１２、２２、１０１ 枠体
１２ａ、２２ａ ストッパ部
１３、２３、１０３ 回動軸
１４、２４ アーム部
１５、２５、１０４ ダンパ羽根
１５ａ、２５ａ 補助部材
１６、２６ ウェイト部
１６ａ 外アーム
１６ｂ ウェイト本体
２７ リンク部材
１０２ 遮蔽板
１０２ａ 開口

Claims (3)

1. ダクトと接続され、内側が気体の流路となる略筒状の枠体と、当該枠体内に前記流路を閉塞可能として配設される略板状体のダンパ羽根とを少なくとも備えてなり、前記ダンパ羽根が流路を開放状態とすると気体の移動が許容される一方、ダンパ羽根が流路を閉塞すると気体の移動が阻止されるダンパ装置において、
   前記枠体の筒中心軸方向と直角をなす向きで且つ枠体内流路の中心を通って枠体に回動可能に軸支される回動軸と、
   当該回動軸に対し、回動軸の軸方向と直角をなす向きに所定長さ突出させて固定配設されるアーム部とを備え、
   前記枠体が、両端の開口部を横向きとし、且つ前記回動軸も横向きとなる配置で配設され、
   前記ダンパ羽根が、前記枠体内側の流路断面形状に対し相似形状で且つわずかに小さい略板状体とされ、
   前記枠体の筒中心軸方向に対し枠体内周寄りに傾斜した向きへ突出させた状態とされた前記アーム部の先端部に、前記ダンパ羽根が、羽根中央から枠体内周寄りに所定寸法離れた所定箇所を、傾動中心軸が前記回動軸と平行となるようにして傾動可能に取付けられ、
   前記アーム部が、先端部突出方向を、ダクトでの気体の正規流れ方向に沿った枠体内の気体の流れ方向における下流側で且つ上方へ向ける配置とされ、
   前記枠体内で前記回動軸に近付く側へ最大限移動し且つ起立状態となった前記ダンパ羽根の回動軸側の面における外周各部と当接可能なストッパ部が、前記枠体の内周に突設され、ダンパ羽根とストッパ部との当接で、ダンパ羽根による枠体内側の流路の閉塞がなされ、
   前記ダンパ羽根が前記流路を開放する状態では、アーム部の下方への傾動を伴いながらダンパ羽根が下流側へ移動すると共に、ダンパ羽根もアーム部先端部に対し下部を下流側へ進める向きに傾動することを
   特徴とするダンパ装置。
2. 前記請求項１に記載のダンパ装置において、
   前記回動軸における前記枠体の外側に位置させた端部に取付けられ、回動軸まわりの重量の釣合状態を調整するウェイト部を備え、
   前記ウェイト部が、前記回動軸に加わる総重量の重心位置を、回動軸中心より気体の正規流れ方向の上流側に位置させるような重量及び／又は配置として配設され、
   前記枠体内での正規の流れ方向への気体の移動については、前記ダンパ羽根が流路を開放状態として気体の移動を許容する一方、気体の逆流が起り得る状況ではダンパ羽根が流路を閉塞して気体の逆流を阻止することを
   特徴とするダンパ装置。
3. 前記請求項１又は２に記載のダンパ装置において、
   前記枠体が、金属薄板製の略円筒状体とされ、
   前記ストッパ部が、枠体内側へ凸条状に突出変形させた枠体の一部とされ、枠体と一体に形成されることを
   特徴とするダンパ装置。

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