JPH0760012B2 - 空調用ダンパー装置 - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 〔産業上の利用分野〕 本発明は、冷房時と暖房時等のように、送風温度の異な
る空気を扱うダンパー本体を利用した空調用のダンパー
装置に関する。

〔従来の技術〕

空調に用いられる空気は、冷房時に冷された冷風にあっ
ては室内の空気より重く、暖房時に加熱された温風にあ
っては室内の空気より軽い。

そのため、天井に設置された空調装置から空気を吹出す
場合、吹出し風力が一定のものでは、夏期に、冷房用の
冷風が床面まで達するように、吹出し風力を設定する
と、冬期、暖房用の温風が床面まで到達せず、室内の床
面付近の暖房効果が損なわれることとなり、逆に、温風
を床面まで到達させるように設定すると、冷房時に、必
要以上の風力で冷風が吹出されて、室内が冷え過ぎるこ
ととなる。

そのため、冷房と暖房の切替え時に、吹出し口内に設け
た風力切替え用のダンパーを、手動または電動操作によ
り動かして、風向を変えたり、さらには、吹出し口を狭
めたり広げたりして、吹出し風力を変化させていた。

〔発明が解決しようとする課題〕

高い天井に設置された吹出し口のダンパーを、手で回動
させるには危険を伴い、また電動装置を利用すると、高
価となるとともに、故障率も高くなる。

本発明は、空調装置から、送風用ダクト、および吹出ダ
クトを介して送られてくる空気を、天井に設けた吹出口
から吹出させる形式の空調システムにおいて、手動や電
動によることなく、冷暖の空気の温度に応じて、吹出形
態を変化させ、常に快適な空調を得ることを目的として
いる。

〔課題を解決するための手段〕

上記課題は、壁面の近くから遠くへ向かって天井に並設
した複数の吹出し孔内に、それぞれダンパープレートを
配設し、各ダンパープレートに、所定温度以上の気流に
触れると、ダンパープレートを吹出し孔を閉塞する方向
に回動させる感温駆動材を連係してなり、かつ壁面から
遠い位置にある感温駆動材を、壁面に近い位置にある感
温駆動材よりも、より高温で変形するものとしたことに
より解決される。

〔作用〕

吹き出される空気が温風の時、全ての吹出し孔の感温駆
動材は変形しており、全ての吹出し孔は、ダンパープレ
ートによって狭められている。そのため、空気の吹出し
速度は大きくて乱れが多いため、気流は壁面から剥離し
て、壁面の吸着作用による気流の抵抗を減少させ、温風
は床面の近くまで送られる。

吹き出される空気の温度が低下するにしたがって、壁面
から遠い吹出し孔から順に開口をはじめ、冷風吹出し時
には、すべての吹出し孔内の感温駆動材の変形は解かれ
て、すべての吹出し孔が開口し、冷風は、低速で、壁面
から剥離することなく、その壁面を伝って緩やかに下降
し、天井に近い部分に、低温度の空気が長い時間とどま
ることとなる。

〔実施例〕

以下、本発明の実施例を、図面を参照しながら説明す
る。

ダンパー本体（Ａ）内に左右に並べて設けた支持ブロッ
ク（３）の両側における前後方向の軸孔（10）（10）に
は、それぞれ、左右に対をなすダンパープレート（１）
の回動軸（２）が、ばね（11）で外側方へ付勢して挿入
されている。

左右に対をなすダンパープレート（１）（１）と支持ブ
ロック（３）は、直線状をなして交互に配列されてい
る。

各ダンパープレート（１）の適所には、感温駆動材とし
ての線状の形状記憶合金（６）の下端が取付けられ、形
状記憶合金（６）の上端は、枠体（８）の一部に取付け
られている。

枠体（８）は、その内部を左右方向に３分割する仕切板
（９）（９）を備えており、枠体（８）の側壁の内面、
および仕切板（９）の左右両側面要所には、凸部（13）
（13）が設けられている。

ダンパー本体（Ａ）は、支持ブロック（３）の両側面に
設けられた、前記軸孔（10）と連通する切込孔（12）
を、枠体（８）および仕切板（９）に設けられた前記凸
部（13）に係合することにより形成されている。

枠体（８）の下面には、その左方の壁面（14）から順
に、第１吹出し孔(4₁)、第２吹出し孔(4₂)、第３吹出し
孔(4₃)が設けられ、各吹出し孔の幅は、右方のものほど
小としてある。枠体（８）の上部には、多数の風量分配
口（16）を有する風量分配プレート（17）が取付けられ
ている。

枠体（８）の下端には、外向フランジ（18）が連設さ
れ、枠体（８）は、天井（15）に設けた吹出口（７）の
下方からパッキン（19）を介して嵌入して、取付けられ
ている。

支持ブロック（３）の中心部には、上下に貫通するねじ
穴（20）が設けられ、これに下方から挿入された取付ね
じ（21）および取付金具（22）により、枠体（８）は吹
出口（７）に固定されている。

なお、第１吹出し孔(4₁)、第２吹出し孔(4₂)、第３吹出
し孔(4₃)の幅に応じて、支持ブロック（３）の幅、およ
びダンパープレート（１）の垂下量を、壁面（14）から
離れるにしたがって小としてある。

形状記憶合金（６）が変態点温度に達すると、左右に対
をなすダンパープレート（１）（１）は、先端が近接す
る方向に回転するようにしてある。

また、第３吹出し孔(4₃)における形状記憶合金（６）の
変態点温度は、第２吹出し孔(4₂)における形状記憶合金
（６）の変態点温度よりも高く、第２吹出し孔(4₂)にお
ける形状記憶合金（６）の変態温度は、第１吹出し孔(4
₁)における形状記憶合金（６）の変態温度よりも高くし
てある。

このように設計されているダンパー本体（Ａ）において
は、ダンパープレート（１）を通過する空気は、常に形
状記憶合金（６）に接しつつ流れ、通過する空気の温度
が、形状記憶合金（６）の変態点に達すると、ダンパー
プレート（１）（１）は回動軸（２）を中心に、吹出口
（７）を閉塞する方向に回動する。

この場合、左右に対をなすダンパープレート（１）
（１）は、ほぼ同時に近接方向に回動するので、吹出口
（７）は急速に狭められるとともに、吹出し空気は、方
向性をもつノズル噴射流となり、室内の下方まで有効に
到達する。

次に、第４図（ａ）（ｂ）（ｃ）（ｄ）に基づいて、上
記した天井吹出型の空調用ダンパー装置の作動を説明す
る。

第４図（ａ）は、暖房の高温の温風吹出し時を示し、全
ての吹出し孔(4₁)(4₂)(4₃)における形状記憶合金（６）
が変態点温度に達した状態である。

第１〜第３吹出し孔(4₁)(4₂)(4₃)は、ダンパープレート
（１）によって、ノズルを形成するように狭まってお
り、空調装置から送られる空気の量は一定であるので、
空気の吹出し速度は大となる。

また側端のダンパープレート（１）は、壁面（14）と反
対側に傾斜するため、吹出し位置も壁面（14）から遠ざ
かって、気流は壁面（14）から離れる方向となり、壁面
（14）の吸着作用による気流の抵抗は減少し、温風は、
より床面近くまで送られる。

第４図（ｂ）は、暖房の中温の温風吹出し時を示し、第
１吹出し孔(4₁)、第２吹出し孔(4₂)の形状記憶合金
（６）は変態点温度に達したままであるが、第３吹出し
孔(4₃)の形状記憶合金（６）は変態点に達していないの
で、第３吹出し孔(4₃)のみが全開している。そのため、
中温の温風は、その中温度の空気の重さに応じた吹出し
速度となり、この中温の温風は、床面近くまで送られ
る。

第４図（ｃ）は、暖房の低温の温風吹出し時を示し、第
１吹出し孔(4₁)の形状記憶合金（６）は変態点に達して
おり、第２吹出し孔(4₂)、第３吹出し孔(4₃)は変態点に
達していないので、第２吹出し孔(4₂)と第３吹出し孔(4
₃)の両者は全開している。

そのため、低温の温風は、その低温度の空気の重さに応
じた吹出し速度となり、この低温の温風も、床面近くま
で送られる。

第４図（ｄ）は、冷房の冷風吹出し時を示し、すべての
吹出し孔(4₁)〜(4₃)の形状記憶合金（６）は変態点に達
せず、従ってすべての吹出し孔(4₁)〜(4₃)は全開してい
る。従って、冷房時の冷風の気流は、乱れが少なく低速
であるため、壁面（14）から剥離することなく、それを
伝って緩やかに流れるので、冷い空気を、天井（15）に
近い部分に、長い時間とどまらせることができる。

また、壁面（14）に近い第１吹出し孔(4₁)の幅は、一番
大きく、空気が冷風から温風に切換わった場合には、第
１吹出し孔(4₁)内の形状記憶合金（６）が最初に変態
し、吹出し位置を壁面（14）から大きく遠ざけるととも
に、速やかに大きな絞り効果が得られる。

第５図は、感温駆動材としての形状記憶合金（６）の代
わりに、バイメタル（６′）を取付けた空調用ダンパー
装置の実施例を示し、第３吹出し孔(4₃)のバイメタル
（６′）は、第２吹出し孔(4₂)のバイメタル（６′）に
比較して、同一温度での変形量が小さく、第２吹出し孔
(4₂)のバイメタル（６′）は、第１吹出し孔(4₁)のバイ
メタル（６′）と比較して、同一温度での変形量が小さ
いものとしてある。

第５図（ａ）は、暖房の高温の温風吹出し時を示し、温
度に応じて連続的に変形するバイメタル（６′）は、第
１吹出し孔(4₁)を閉塞し、第２吹出し孔((4₂)を絞り、
第３吹出し孔(4₃)をわずかに絞っている。

空調装置から送られる空気量は一定であるので、空気の
吹出し速度は大となる。また壁側のダンパープレート
（１）が壁面（14）と反対側を向く関係上、吹出し位置
も壁面（14）から遠ざかり、壁面（14）から気流が剥離
し、壁面吸着作用による気流の抵抗を減少させ、温風
は、より床面近くまで送られる。

第５図（ｂ）は、暖房の中温の温風吹出し時を示し、第
５図（ｃ）は、暖房の低温の温風吹出し時の状態を示し
ている。

第５図（ａ）から第５図（ｂ）および第５図（ｃ）の温
度状態に移行するにしたがって、第３吹出し孔(4₃)、第
２吹出し孔(4₂)、第１吹出し孔(4₁)の順に、その開口度
は大となる。そのため、高、中、低各温度の温風は、そ
の温度の空気の重さに応じた吹出し速度が与えられ、そ
れら各温度の温風は、床面近くまで送られる。

第５図（ｄ）は、冷房の冷風吹出し時を示し、第１吹出
し孔(4₁)、第２吹出し孔(4₂)、第３吹出し孔(4₃)の開口
は全て全開し、冷風の気流は、低速で乱れが少ないので
壁面（14）を伝って緩やかに流れ、冷い空気を、天井
（15）に近い部分に、長い時間とどまらせることができ
る。

なお、バイメタルを利用する場合は、ダンパープレート
（１）の移動を規制するストッパーを設け、風速、風
量、風向を適宜調節することもできる。

また、本実施例では吹出し溝を３個備えているが、２個
にすることも、また４個以上とすることもある。

〔発明の効果〕

（ａ）感温駆動材の変形に伴う力を、空調用のダンパー
の作動力として利用することにより、自動的に吹出口の
開口寸法を変えて、快適な空調が得られる。

（ｂ）ダンパー本体を、天井に設けた吹出口に設置する
ことによって、ダンパーを手動で回動させることに伴う
危険性はなくなるとともに、安価で故障率の低いダンパ
ー装置が得られる。

（ｃ）空調装置が暖房の高温の温風吹出し時は、気流の
速度を高めて、壁面（14）から遠ざからせ、冷房の冷風
の吹出し時は、気流の速度を低めて、壁面（14）に近づ
けるので、ノズル噴射流と壁面吸着作用を有効に利用で
き、快適な空調が得られる。

【図面の簡単な説明】

第１図は、本発明の空調用ダンパー装置の一実施例の一
部切欠側面図、 第２図は、第１図のII−II線縦断正面図、 第３図は、第１図のIII−III線で縦断した一部正面図、 第４図は、第１図示の空調用ダンパー装置の作動説明
図、 第５図は、他の実施例の空調用ダンパー装置の作動説明
図である。 （Ａ）……ダンパー本体 （１）……ダンパープレート、（２）……回動軸 （３）……支持ブロック、(4₁)……第１吹出し孔 (4₂)……第２吹出し孔、(4₃)……第３吹出し孔 （５）……止めねじ （６）……形状記憶合金（感温駆動材） （６′）……バイメタル（感温駆動材） （７）……吹出ダクト、（８）……枠体 （９）……仕切板、（10）……軸孔 （11）……ばね、（12）……凹部 （13）……凸部、（14）……壁面 （15）……天井、（16）……風量配分口 （17）……風量配分プレート、（18）……外向フランジ （19）……パッキン、（20）……ねじ穴 （21）……取付ねじ、（22）……取付金具

Claims (7)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】壁面の近くから遠くへ向かって天井に並設
   した複数の吹出し孔内に、それぞれダンパープレートを
   配設し、各ダンパープレートに、所定温度以上の気流に
   触れると、ダンパープレートを吹出し孔を閉塞する方向
   に回動させる感温駆動材を連係してなり、かつ壁面から
   遠い位置にある感温駆動材を、壁面に近い位置にある感
   温駆動材よりも、より高温で変形するものとしたことを
   特徴とする空調用ダンパー装置。
2. 【請求項２】各吹出し孔に、向い合う２枚のダンパープ
   レートを配設した請求項（１）記載の空調用ダンパー装
   置。
3. 【請求項３】感温駆動材が、形状記憶合金である請求項
   （１）または（２）記載の空調用ダンパー装置。
4. 【請求項４】壁面から遠い位置にある形状記憶合金が、
   壁面に近い位置にある形状記憶合金よりも、高い変態点
   を有する請求項（３）記載の空調用ダンパー装置。
5. 【請求項５】感温駆動材が、バイメタルである請求項
   （１）又は（２）記載の空調用ダンパー装置。
6. 【請求項６】壁面から遠い位置にあるバイメタルが、壁
   面に近い位置にあるバイメタルより、同一温度における
   変形量が小さいものである請求項（５）記載の空調用ダ
   ンパー装置。
7. 【請求項７】壁面に近い吹出し孔の幅が、壁面から遠い
   吹出し孔の幅よりも大である請求項（１）〜（６）のい
   ずれかに記載の空調用ダンパー装置。