JPH07243545A - ダンパー開閉装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】反転自在の単相同期電動機を用いるこにより、
構成の簡単化と部品点数の削減並びにダンパー開閉の応
答性の向上とを共に図る。 【構成】ダクト内に回転自在に内蔵されて、その内部を
開閉するダンパー１２と、ダクトの内方へ突出してダン
パー１２の全閉位置にて、このダンパー１２の上部外縁
部の一側面と、下部外縁部の他側面にそれぞれ当接する
上部，下部段部１３ａ，１３ｂと、ダンパー１２の回転
軸１４に同心状に結合された出力回転軸に過負荷が負荷
されたときに、その回転方向を反転させる反転式単相モ
ータ１６と、このモータ１６の出力回転軸１４に同心状
に結合された回転自在のカム円板１５と、ダンパー１２
の全閉，全開等の所定位置にてカム円板１５に、モータ
１６の過負荷を与えて、その回転方向を反転せしめる反
転機構の反転ピン１５ｂと一対のストッパ１７，１８
と、カム円板１５の所定位置を検出したときに、モータ
１６への通電を遮断せしめて、ダンパー１２を所定位置
に停止せしめる開，閉側リミットスイッチ１９，２０
と、を有する。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明はダクトに設けた換気扇の
オンオフに連動してダンパーを開閉させる場合に好適な
ダンパー開閉装置に係り、特に構成の簡単化等を図った
ダンパー開閉装置に関する。

【０００２】

【従来の技術】従来、この種のダンパー開閉装置は換気
扇のオン時に、この換気扇を装着しているダクトのダン
パーを全開させる一方、換気扇のオフ時にダンパーを全
閉させるものであり、例えば図１０（Ａ），（Ｂ）で示
すものが知られている。

【０００３】このダンパー開閉装置１は図示しない換気
扇を装着している例えば円筒状のダクト２内に、その内
部を開閉する円板状のダンパー３を回転自在に内蔵し、
このダンパー３を開閉駆動する駆動装置４をダクト２の
外側面に取り付けている。

【０００４】ダンパー３は図１１（Ａ），（Ｂ）に示す
ように左右一対の金属製円板よりなる外板３ａ，３ｂに
より、左右一対の円板状緩衝材３ｃ，３ｄを介して、シ
リコンゴム等により外板３ａ，３ｂよりも若干大径円板
に形成された弾性摺動板３ｅを同心状に挟持し、一方の
外板、例えば３ｂの外面に、その中心を直径方向に通る
位置にて回転軸５を取り付けている。

【０００５】そして、図１２（Ａ），（Ｂ）に示すよう
に弾性摺動板３ｅの外周縁部をダクト２の内周面に弾性
的に接触させて気密性を高めた状態で、回転軸５をその
軸心周りに駆動装置４により回転させることにより、図
示しない換気扇に連動してダクト２を開閉するようにな
っている。

【０００６】この種の駆動装置４としては、駆動モータ
として例えば誘導モータを用いて定速度で一定方向にダ
ンパー３を回転駆動するものや、直流モータを用いて直
流電源で駆動するもの、または、ステップモータを用い
て、その回転角をマイクロプロセッサにより制御するも
の等がある。

【０００７】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、このよ
うな従来のダンパー開閉装置１では、ダンパー開閉のた
めの複雑な反転機構が必要であるので、前記誘導モータ
方式では補助巻線が必要である。また、前記直流モータ
方式では極性反転回路が、さらに、ステップモータ方式
ではマイクロプロセッサがそれぞれ必要である等、構成
が複雑であり、部品点数が多いという課題がある。

【０００８】また、図１１（Ａ），（Ｂ）に示すよう
に、左右一対の金属製外板３ａ，３ｂにより緩衝材３
ｃ，３ｄを介してシリコンゴム等の弾性摺動板３ｅを挟
持することによりダンパー３を構成しているので、その
組立工数が多くなって作業性が低下する上に重量が重く
なる。さらに、図１２（Ａ），（Ｂ）に示すように弾性
摺動板３ｅの外周縁部がダクト３の内周面に弾性的に接
触するので、ダンパー３の開閉速度が低下し、応答性が
一段と低下するうえに、回転力を増大させるために駆動
モータに減速ギアを外付けする必要があるという課題が
ある。

【０００９】そこで本発明はこのような事情を考慮して
なされたもので、その目的は反転自在の単相同期電動機
を用いるこにより、構成の簡単化と部品点数の削減並び
にダンパー開閉の応答性の向上とを共に図ることができ
るダンパー開閉装置を提供することにある。

【００１０】

【課題を解決するための手段】本発明は反転式単相同期
電動機を用いることにより、ダンパー開閉の反転機構を
簡単化したものであり、次のように構成される。

【００１１】本願の請求項１に記載の発明（以下、第１
の発明という）は、ダクトと、このダクト内に回転自在
に内蔵されて、その内部を開閉するダンパーと、前記ダ
クトの内方へ突出して前記ダンパーの全閉位置にて、こ
のダンパーの軸直角方向一端部と他端部における両外縁
部の一側面と他側面にそれぞれ当接する一対の段部と、
前記ダンパーの回転軸に同心状に結合された出力回転軸
に過負荷が負荷されたときに、その回転方向を反転させ
る反転式単相モータと、このモータの出力回転軸に同心
状に結合された回転自在のカム板と、前記ダンパーの開
位置と閉位置にて前記カム板に、前記モータの過負荷を
与えて、その回転方向を反転せしめる反転機構と、前記
カム板の開位置と閉位置とをそれぞれ検出したときに、
前記モータへの通電を遮断せしめて、前記ダンパーを開
位置または閉位置に停止せしめる位置検出手段と、を有
することを特徴とする。

【００１２】また、本願の請求項２に記載の発明（以
下、第２の発明という）は、反転機構は、カム板の一面
に植設されたピンと、ダンパーの少なくとも全開位置と
全閉位置とにおいて前記ピンとそれぞれ衝当する一対の
ストッパーとを有することを特徴とする。

【００１３】さらに、本願の請求項３に記載の発明（以
下、第３の発明という）は、位置検出手段は、カム板に
形成された作動部と、ダンパーの開位置と閉位置とにて
前記作動部によりそれぞれ作動されたときに、反転式単
相モータへの給電を遮断せしめるリミットスイッチと、
を有することを特徴とする。

【００１４】

【作用】例えば開側の位置検出手段であるリミットスイ
ッチを介して反転式単相モータに通電されると、ダンパ
ーが開方向に回転する。このために、ダンパーが所定位
置、例えば全開位置に到達し、このダンパーの回転軸に
同軸に結合されたカム板の作動部である例えば凹部内
に、開側のリミットスイッチのローラが嵌入すると、こ
の開側リミットスイッチの内部開閉接点がオフになって
反転式単相モータへの通電を遮断する。これにより、ダ
ンパーは全開位置に保持される。

【００１５】この全開状態で閉側のリミットスイッチを
介して反転モータが通電されると、モータは引き続き開
方向に回転しようとするが、反転機構のカム板のピンが
ストッパに衝当してモータに過負荷が負荷されるので、
モータは閉方向に反転する。

【００１６】このために、カム板の凹部内に閉側リミッ
トスイッチのローラが没入し、その内部開閉接点がオフ
し、モータへの通電を遮断してダンパーが全閉位置に保
持される。

【００１７】したがって本実施例によれば、ダンパーを
全開，全閉位置等の所定位置に正確に制御することがで
きる。

【００１８】また、ダンパーの全閉位置にて、このダン
パーの外縁部における一面と他面とに一対の段部がそれ
ぞれ当接するので、全閉時の気密性を高めることができ
る上に、ダンパーの外周縁とダクト内面とを接触させる
必要がないので、ダンパーの構成の簡単化と軽量化とを
共に図ることができ、その結果、ダンパーの応答性を高
めることができる。

【００１９】

【実施例】以下、本発明の実施例を図１〜図９に基づい
て説明する。なお、図１〜図９中、同一または相当部分
には同一符号を付している。

【００２０】図１は本発明に係るダンパー開閉装置の一
実施例の要部外観斜視図であり、図において、ダンパー
開閉装置１１は、円板状のダンパー１２を図２（Ａ），
（Ｂ）で示すように例えば円筒状のダクト１３内に同心
状に内蔵しており、ダクト１３の一端部に装着した図示
しない換気扇のオンオフ動作に連動してダンパー１２を
開閉させるようになっている。

【００２１】ダクト１３はその内部を全閉するダンパー
１２の全閉位置の内周面にて、内方に突出してダンパー
１２の図中上半部外周縁部の図中左側面に気密に当接す
る半円状の上部段部１３ａを、ダクト１３の内周部上半
部に形成する一方、ダンパー１２の下半部外周縁部の図
中右側面に当接する半円状の下部段部１３をダクト１３
の内周部下半部に形成している。

【００２２】したがって、本実施例のダンパー１２は、
その外周縁部を、図１２等で示す従来のダンパー１３の
ようにダクト２の内周面に常時接触する必要がないの
で、図３（Ａ），（Ｂ）に示すように、１枚の金属製円
板１２ａの一面に、その中心を直径方向に通る位置にて
回転軸１４を取り付けるという簡単な構成でよく、従来
の緩衝材３ｃ，３ｄと弾性摺動板３ｅを省略することが
でき、その分、構成の簡単化と軽量化とを共に図ること
ができるうえに、回転力を増大させるための外付けの減
速ギアを省略することができる。

【００２３】一方、ダンパー１２の回転軸１４の一端部
は図２（Ｂ）に示すようにダクト１３の直径方向外方へ
延出して、図１に示すように、カム円板１５を同心状に
固着してから、さらに、その先方へ延伸し、減速ギアを
内蔵した反転モータ１６の出力回転軸に同心状に一体ま
たは一体的に結合されている。

【００２４】反転モータ１６は反転式単相同期電動機よ
りなり、その出力回転軸に過負荷が負荷されたときに、
その回転方向を逆転させるものであり、タイミングモー
タ等として知られている。

【００２５】カム円板１５は、その外周側面にオフ用凹
部１５ａを形成する一方、その近傍の一面にて反転ピン
１５ｂを植設しており、この反転ピン１５ｂがダンパー
１２の全開位置にて図１中上下一対の開側反転用ストッ
パ１７に衝当する一方、ダンパー１２の全閉位置にて閉
側反転用ストッパ１８に衝当するようになっており、こ
れら衝当の際には反転モータ１６に過負荷が加わって、
その回転方向を逆転させるようになっている。

【００２６】また、カム円板１５の外側周面近傍には、
例えばローラリーフスプリング形マイクロスイッチ等か
らなる開側リミットスイッチ１９と閉側リミットスイッ
チ２０とをダンパー１２の全開位置と全閉位置とにそれ
ぞれ対応させて設けている。

【００２７】つまり、開，閉側リミットスイッチ１９，
２０のローラがオフ用凹部１５ａの上方と下方とにおい
て常時カム円板１５の外側周面に押し付けられて回転
し、ダンパー１２が開位置に到達したときに、開側スイ
ッチ１９のローラがオフ用凹部１５ａ内に没入して、そ
の内部開閉接点をオフにする一方、ダンパー１２が閉位
置に到達したときに閉側リミットスイッチ２０のローラ
がオフ用凹部１５ａ内に没入して、その内部接点をオフ
にするようになっている。

【００２８】これら開，閉側リミットスイッチ１９，２
０はその各内部開閉接点同士を並列に接続して、これを
例えば図４に示すように反転モータ１６と外付けの三路
スイッチ等の手動開閉スイッチ２１とに電気的に接続す
る。つまり、図５に示すように換気扇２２への給電をオ
ンオフ制御する三路スイッチ２３のオン接点側に開側リ
ミットスイッチ１９を、オフ接点側に閉側リミットスイ
ッチ２０をそれぞれ電気的に接続することにより換気扇
２２のオン時にダンパー１２を全開位置まで回転させて
停止させ、ダンパー１２を全開位置に保持する一方、換
気扇２２のオフ時にダンパー１２を全閉位置まで回転さ
せて、ダクト１３を全閉位置に保持するようになってい
る。

【００２９】次に本実施例の作用を図５に基づいて説明
する。

【００３０】まず、三路スイッチ２３がオフで、換気扇
２２への給電が遮断され、停止している状態では、図１
で示す閉側スイッチ２０のローラがオフ用凹部１５ａ内
に嵌入されて、その内部開閉接点がオフ状態にあり、ダ
ンパー１２は全閉位置で停止しており、ダクト１３を全
閉している。

【００３１】ここで、図５で示す三路スイッチ２３をオ
ンに切り換えると、開側リミットスイッチ１９の既に閉
じている内部開閉接点を介して換気扇２２が給電されて
オン動作する。一方、反転モータ１６は引き続き閉方向
へ回転しようとするが、このとき、既に反転ピン１５ｂ
が閉側ストッパ１８に当接しているので、反転モータ１
６には過負荷が負荷される。このために、反転モータ１
６は直ちに反転してカム円板１５を開方向に反転させ
る。これにより、カム円板１５に回転軸１４により同軸
に結合されているダンパー１２が開方向に回転する。

【００３２】この後、オフ用凹部１５ａ内に開側リミッ
トスイッチ１９のローラが嵌入すると、今度は開側リミ
ットスイッチ１９の内部開閉接点がオフになり、反転モ
ータ１６への給電が停止される。このために、ダンパー
１２の回転が停止し、全開位置に保持される。

【００３３】つまり、換気扇２２のオンに連動してダン
パー１２が全開して、ダクト１３内の通風が開始され
る。

【００３４】この後、再び三路スイッチ２３をオフに切
り換えると、換気扇２２への給電が遮断されて停止す
る。

【００３５】一方、反転モータ１６は引き続き開方向へ
回転しようとするが、このとき、既に反転ピン１５ｂが
開側ストッパ１７に当接しているので、反転モータ１６
には再び過負荷が負荷される。

【００３６】このために、反転モータ１６は再び直ちに
反転してカム円板１５を閉方向に反転させる。このため
に、カム円板１５に連動するダンパー１２が閉方向に回
転する。

【００３７】この後、オフ用凹部１５ａ内に閉側リミッ
トスイッチ２０のローラが嵌入すると、今度は閉側スイ
ッチ２０の内部開閉接点がオフになり、反転モータ１６
への給電が停止される。このために、ダンパー１２の回
転が停止し、全閉位置に保持される。

【００３８】つまり、換気扇２２のオフに連動してダン
パー１２が全閉して、ダンパー１２内の通風が阻止され
る。

【００３９】したがって本実施例によれば、ダンパー１
２を全開または全閉位置に正確に制御できる上に、図２
に示すように、ダンパー１２を、その全開位置と全閉位
置との間を揺動するように反転させ、一回転させないの
で、ダクト１３内に上下一対の凸状段部１３ａ，１３ｂ
を形成してダンパー１２の全閉時の気密性を高めること
ができる。

【００４０】このために、ダンパー１２の構成の簡単化
と軽量化とを図ることができる上に、ダンパー１２がダ
クト１３の内面に接触せずに回転するので、従来のモー
タ外付けの減速ギアを省略して一段の構成の簡単化を図
ることができる上に、ダンパー１２の応答速度を早める
ことができる。

【００４１】しかも、ダンパー１２の反転機構の構成が
簡単であるので、部品点数の削減と、それに伴うコスト
低減とを共に図ることができる。

【００４２】なお、前記実施例ではダンパー１２の形状
をダクト１３の形状に適合させて円板に形成した場合に
ついて説明したが、本発明はこれに限定されるものでは
なく、例えば図６に示すようにダンパー開閉装置３１の
ように、ダンパー３２の形状をダクトの形状に適合させ
て矩形板に形成してもよく、さらに、前記カム円板１５
を回転角検出用円板３３に、また、反転単相モータ１６
を一定方向に回転するモータ３４にそれぞれ置換しても
よい。但し、この場合はタンパー３２が一定方向に回転
するので、図２で示す一対の凸状段部１３ａ，１３ｂは
設けることができない。

【００４３】前記円板３３は図７に示すように、その直
径方向と周方向とを所定角で等分して、図中複数斜線で
示す遮光部３３ａと白抜きで示す透光部３３ｂとをそれ
ぞれ形成することにより、円板３３の図示しない基準線
からの角度をそれぞれ例えば４bit で示しており、図８
に示すように円板３３の図中矢印で示す投光側の反対側
にて受光器３５を配設し、円板３３の各透光部３３ｂを
透過する光を受光するようになっている。

【００４４】受光器３５は例えば図９に示すようにダン
パー開度を設定するダンパー開度設定器３６と共に、マ
イクロプロセッサ等よりなる開度制御器３７に電気的に
接続され、受光器３５から読み取った円板３３の回転角
と、ダンパー開度設定器３６により設定された角度とが
一致したときに、制御器３７によりモータ３４への通電
を遮断して、ダンパー３２を設定角に停止させるように
なっている。

【００４５】したがって本実施例によれば、ダンパー３
２の回転角を全閉，全開位置は勿論、その間の所要の開
度に適宜制御することができる。

【００４６】

【発明の効果】以上説明したように本発明は、ダンパー
を全開，全閉位置等の所定位置に正確に制御することが
できる。

【００４７】また、ダクト内には、ダンパーの全閉位置
にて、このダンパーの軸方向一端部と他端部における外
縁部の一面と他面とにそれぞれ当接する段部をそれぞれ
形成しているので、ダンパーの全閉時の気密性を高める
ことができる上に、ダンパーとダクト内面とを接触させ
る必要がないので、ダンパーの構成の簡単化と軽量化と
を共に図ることができ、その結果、ダンパーの応答性を
高めることができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明に係るダンパー開閉装置の一実施例の要
部外観斜視図。

【図２】（Ａ）は図１で示す実施例のダンパーをダクト
内に内蔵した状態の縦断面図、（Ｂ）は同図（Ａ）のII
Ｂ−IIＢ線断面図。

【図３】（Ａ）は同１等で示すダンパーの正面図、
（Ｂ）は同図（Ａ）の側面図。

【図４】図１で示す開，閉側リミットスイッチと開閉ス
イッチとモータとの電気回路図。

【図５】図１で示す実施例を換気扇と連動するように配
線した場合の一例の配線図。

【図６】本発明の他の実施例の要部斜視図。

【図７】図６で示す円板の正面図。

【図８】図６で示す円板と受光器等の一部拡大側面図。

【図９】図６で示す実施例の電気回路図。

【図１０】（Ａ）は従来のダンパー開閉装置の一部拡大
斜視図、（Ｂ）は同図（Ａ）の正面図。

【図１１】（Ａ）は図１０で示すダンパーの正面図、
（Ｂ）は同図（Ａ）の側面図。

【図１２】（Ａ）は図１０の軸方向に沿う縦断面図、
（Ｂ）は同図（Ａ）のXIIB−XIIB線断面図。

【符号の説明】

１１，３１ ダンパー開閉装置 １２，３２ ダンパー １３ ダクト １３ａ，１３ｂ 上部，下部凸状段部 １４ 回転軸 １５ カム円板 １５ａ オフ用凹部 １５ｂ 反転用ピン １６ 反転モータ １７ 開側ストッパ １８ 閉側ストッパ １９ 開側リミットスイッチ ２０ 閉側リミットスイッチ ２１ 開閉スイッチ ２２ 換気扇 ２３ 三路スイッチ ３３ 円板 ３３ａ 遮光部 ３３ｂ 透光部 ３５ 受光器 ３６ 開度設定器 ３７ 制御器

Claims (3)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 ダクトと、このダクト内に回転自在に内
   蔵されて、その内部を開閉するダンパーと、前記ダクト
   の内方へ突出して前記ダンパーの全閉位置にて、このダ
   ンパーの軸直角方向一端部と他端部における両外縁部の
   一側面と他側面にそれぞれ当接する一対の段部と、前記
   ダンパーの回転軸に同心状に結合された出力回転軸に過
   負荷が負荷されたときに、その回転方向を反転させる反
   転式単相モータと、このモータの出力回転軸に同心状に
   結合された回転自在のカム板と、前記ダンパーの開位置
   と閉位置にて前記カム板に、前記モータの過負荷を与え
   て、その回転方向を反転せしめる反転機構と、前記カム
   板の開位置と閉位置とをそれぞれ検出したときに、前記
   モータへの通電を遮断せしめて、前記ダンパーを開位置
   または閉位置に停止せしめる位置検出手段と、を有する
   ことを特徴とするダンパー開閉装置。
2. 【請求項２】 反転機構は、カム板の一面に植設された
   ピンと、ダンパーの少なくとも全開位置と全閉位置とに
   おいて前記ピンとそれぞれ衝当する一対のストッパーと
   を有することを特徴とする請求項２または３記載のダン
   パー開閉装置。
3. 【請求項３】 位置検出手段は、カム板に形成された作
   動部と、ダンパーの開位置と閉位置とにて前記作動部に
   よりそれぞれ作動されたときに、反転式単相モータへの
   給電を遮断せしめるリミットスイッチと、を有すること
   を特徴とする請求項１または２に記載のダンパー開閉装
   置。