特許 5777930 風量調整ダンパ

(19)【発行国】日本国特許庁(JP)

(12)【公報種別】特許公報(B2)

(11)【特許番号】5777930

(24)【登録日】2015年7月17日

(45)【発行日】2015年9月9日

(54)【発明の名称】風量調整ダンパ

(51)【国際特許分類】

   F24F 13/15 20060101AFI20150820BHJP

【ＦＩ】

   F24F13/15 B

【請求項の数】2

【全頁数】10

(21)【出願番号】特願2011-98022(P2011-98022)

(22)【出願日】2011年4月26日

(65)【公開番号】特開2012-229850(P2012-229850A)

(43)【公開日】2012年11月22日

【審査請求日】2014年3月31日

(73)【特許権者】

【識別番号】509328928

【氏名又は名称】株式会社日立プラントコンストラクション

(74)【代理人】

【識別番号】100091306

【弁理士】

【氏名又は名称】村上 友一

(74)【代理人】

【識別番号】100152261

【弁理士】

【氏名又は名称】出口 隆弘

(72)【発明者】

【氏名】久保谷 信彦

(72)【発明者】

【氏名】▲瀧▼田 忠嗣

【審査官】 小野田 達志

(56)【参考文献】

【文献】 特開昭６０−０２３６７７（ＪＰ，Ａ）

【文献】 実開昭５７−１８０２４７（ＪＰ，Ｕ）

【文献】 特開２０００−１７１０８９（ＪＰ，Ａ）

【文献】 特開平０２−１３８５１５（ＪＰ，Ａ）

【文献】 特開平１０−０６２００８（ＪＰ，Ａ）

【文献】 米国特許第０３８９４４８１（ＵＳ，Ａ）

【文献】 実開昭５５−１２７９４０（ＪＰ，Ｕ）

(58)【調査した分野】（Int.Cl.，ＤＢ名）

Ｆ２４Ｆ １３／１５

(57)【特許請求の範囲】

【請求項1】

ハンドル操作による回動力を直接受ける主軸と、前記ハンドル操作による回動力を前記主軸を介して間接的に受けて回動する従軸とにそれぞれ取り付けられた羽根の開閉角度を調整することにより風量を調整する風量調整ダンパであって、
前記主軸１本に対して前記従軸１本を連結アームで連結した一対のユニットを、風が通過する矩形筒状のケーシング内に複数に配置し、
前記主軸に取り付けたウォームホイールと、前記ウォームホイールと噛合するウォームギアと、前記ウォームギアを取り付けたハンドル軸と、前記ハンドル軸を回転させるハンドルを有する開閉器を備え、前記ハンドル軸の回動力を前記主軸に伝達可能とし、
前記連結アームと前記主軸又は前記従軸とは、接触する部分に溝と、前記溝に嵌合する突起を設けて着脱可能に連結されていることを特徴とする風量調整ダンパ。

【請求項2】

前記ケーシングの一方の側面の外側に前記主軸と前記従軸との先端部を突出させ、前記外側で前記連結アームにより前記主軸と前記従軸との先端部を連結したことを特徴とする請求項１に記載の風量調整ダンパ。

【発明の詳細な説明】

【技術分野】

【0001】

本発明は、空調ダクトやファン等の送風口に設置される風量調整ダンパに関する。

【背景技術】

【0002】

従来、空調ダクトやファン等の送風口から送風される風量を調整するために、送風口には風量調整ダンパが設置されている。図７は従来における風量調整ダンパの正面図、図８は当該風量調整ダンパの側面図、図９（ａ）は図７に示すＢ部（主軸の連結部付近）の拡大図、図９（ｂ）はＢ部の平面図、図９（ｃ）はＢ部の側面図である。

【0003】

これらの図に示すように、風量調整ダンパは、空調ダクト等からの風が通過する開口部を有する矩形筒状のケーシング６１を備えている。そのケーシング６１の矩形の枠に沿って、上流側には四角枠形状の上流フランジ６９ａが、下流側には同形状の下流フランジ６９ｂが取り付けられている。そのケーシング６１の内部には、細長い円柱状の１本の主軸６２ａと１１本の従軸６２ｂとが互いに水平に配置されている。主軸６２ａ及び複数の従軸６２ｂそれぞれには、傾きを変えることにより風量を調整する長方形板状の羽根６３が取り付けられている。主軸６２ａ及び従軸６２ｂの両端部は、ケーシング６１の両側面を貫通し、回動可能に支持されている。

【0004】

図９（ｃ）に示すように、ケーシング６１の一方の外側面には、縦長長方形状の２本の平行用連結板６４ａ，６４ｂがケーシング６１側面の上下方向に沿って左右に設置されている。それぞれの平行用連結板６４ａ，６４ｂ上には、等間隔に、リンク機構を形成する長方形板状の平行用連結アーム６５ａ，６５ｂ，６５ｃの一端が連結されている。平行用連結アーム６５ａ，６５ｂ，６５ｃの他端は主軸６２ａ又は従軸６２ｂに連結されている。

【0005】

隣接する２つの軸（主軸６２ａ又は従軸６２ｂ）を上から順に１組、２組、・・・、と考えた場合、１組置きに図９（ｃ）に示す平行リンク機構７０が形成されている。すなわち、前記平行用連結アーム６５ａの他端と反転用連結アーム６６ａの一端とを連結することによりベルクランク６８ａが形成され、同様に前記平行用連結アーム６５ｂの他端と反転用連結アーム６６ｂの一端とを連結することによりベルクランク６８ｂが形成される。さらに、これらの２つのベルクランク６８ａ，６８ｂそれぞれの端部を、反転力を伝える長方形板状の反転用連結板６７の端部それぞれに連結することにより、平行リンク機構７０が形成される。

【0006】

ケーシング６１の他方の側面から突出している主軸６２ａの先端部には、図７及び図８に示すように、主軸６２ａを回動させる開閉器７１が取り付けられている。開閉器７１の内部には主軸６２ａの先端部に取り付けられたウォームホイール（不図示）が設置されている。当該ウォームホイールには、ハンドル軸７２の一端に設けられたウォームギア（不図示）が噛合している。ハンドル軸７２は細長い円柱形状を有している。ハンドル軸７２の他端には、ハンドル軸７２を回動させるハンドル７３が設けられている。

【0007】

ハンドル７３を一方の方向に回動させると、ハンドル軸７２及び開閉器７１を介して、主軸６２ａ及び羽根６３が、例えば図９（ｃ）に示す矢印Ｄ１の方向に回動する。これに連動して、ベルクランク６８ｂは矢印Ｄ２の方向に回動する。これにより、ベルクランク６８ｂに連結されている平行用連結板６４ｂは矢印Ｄ３の方向にスライドするとともに、ベルクランク６８ｂに連結されている反転用連結板６７は矢印Ｄ４の方向にスライドする。反転用連結板６７の動きに連動して、反転用連結板６７と連結されているベルクランク６８ａとベルクランク６８ａに連結されている従軸６２ｂとは、矢印Ｄ５の方向に回動する。これにより、ベルクランク６８ａに連結されている平行用連結板６４ａは矢印Ｄ６の方向にスライドする。平行用連結板６４ａの動きに連動して、平行用連結アーム６５ｃと平行用連結アーム６５ｃに連結されている従軸６２ｂと従軸６２ｂに取り付けられている羽根６３とは、矢印Ｄ７の方向に回動する。同様に、図９（ｃ）に示した以外の他の従軸６２ｂも平行用連結板６４ａ，６４ｂの動きに連動して回動するため、ケーシング６１内にある複数の羽根６３それぞれの傾斜角度が変化し、ケーシング６１内を通過する風量を調整することができる。

【0008】

上記の風量調整ダンパ６０は、１本の主軸６２ａに対し従軸６２ｂが最大で１１本も連結された構造であったため、連結アーム等の連結部品の員数や連結箇所が多くなっていた。連結箇所には、ダンパ構成部品の可動に必要なアソビ（隙間）部分が設けられているため、このような風量調整ダンパ６０を例えば高風速又は高電圧箇所に設置した場合、羽根６３が振動する際にアソビ部分に振動が集中し、部品が摩耗し損傷することにより、耐久性が低下するという問題点があった。

【0009】

このような問題点を解決するために、連結アームを用いずに複数の軸を連結する技術が存在する（例えば、特許文献１参照）。特許文献１に記載の風量調整装置は、操作ハンドルを用いて二つの駆動部材を同時に往復移動させると、これらの駆動部材と、羽根又は軸体とを連結するクランク部材の働きにより、ケーシング内に配置された複数の羽根が回動し、それぞれの傾斜角度が変化して開度が変わることによって風量調整機能を得ることを可能とする。この場合、駆動部材の往復移動はクランク部材を介して羽根または軸体の回動に変換されるため、従来の連結アームが不要となる。

【先行技術文献】

【特許文献】

【0010】

【特許文献1】特開２００７−１０７８１６号公報

【発明の概要】

【発明が解決しようとする課題】

【0011】

しかしながら、特許文献１に記載の風量調整装置は、連結アーム等の従来の連結部品を利用することができない。すなわち、連結アームの代わりに各羽根に取り付けるクランク部材及びクランク部材に連結する駆動部材を用意する必要がある。また、各羽根に取り付けるクランク部材を羽根の数だけ用意する必要があり、部品の数が増加する。

【0012】

本発明は、以上のような従来の問題点に鑑みてなされたものであり、連結アームの連結の仕方を工夫するのみで、振動による部品損傷を防止する風量調整ダンパを提供することを目的とする。

【課題を解決するための手段】

【0013】

上記目的を達成するために、本発明に係る風量調整ダンパは、ハンドル操作による回動力を直接受ける主軸と、前記ハンドル操作による回動力を前記主軸を介して間接的に受けて回動する従軸とにそれぞれ取り付けられた羽根の開閉角度を調整することにより風量を調整する風量調整ダンパであって、前記主軸１本に対して前記従軸１本を連結アームで連結した一対のユニットを、風が通過する矩形筒状のケーシング内に複数配置し、前記主軸に取り付けたウォームホイールと、前記ウォームホイールと噛合するウォームギアと、前記ウォームギアを取り付けたハンドル軸と、前記ハンドル軸を回転させるハンドルを有する開閉器を備え、前記ハンドル軸の回動力を前記主軸に伝達可能とし、前記連結アームと前記主軸又は前記従軸とは、接触する部分に溝と、前記溝に嵌合する突起を設けて着脱可能に連結されていることを特徴とする。

【0014】

前記風量調整ダンパにおいて、前記連結アームと前記主軸又は前記従軸とは、脱着可能に連結されていることを特徴とする。
前記風量調整ダンパにおいて、前記ケーシングの一方の側面の外側に前記主軸と前記従軸との先端部を突出させ、前記外側で前記連結アームにより前記主軸と前記従軸との先端部を連結したことを特徴とする。

【発明の効果】

【0015】

本発明によれば、風量調整ダンパは、主軸１本に対して従軸１本を連結アームで連結した一対のユニットを、ケーシング内に複数配置したため、従来よりも連結アーム等の連結部品数や連結箇所を少なくすることができ、部品の可動に必要なアソビ箇所を削減することができる。このように、連結アームの連結の仕方を工夫するのみで、振動による部品損傷を防止することが可能となる。

【図面の簡単な説明】

【0016】

【図1】本発明の実施の形態に係る風量調整ダンパの正面図である。

【図2】同実施の形態に係る風量調整ダンパの一方の側面図である。

【図3】同実施の形態に係る風量調整ダンパの他方の側面図である。

【図4】図１に示すＡ部の拡大図である。

【図5】同実施の形態に係る開閉器の構成の説明図である。

【図6】同実施の形態に係るハンドルを回動させた時の連結アーム及び羽根の動きの説明図である。

【図7】従来における風量調整ダンパの正面図である。

【図8】従来における風量調整ダンパの側面図である。

【図9】（ａ）は図７に示すＢ部の拡大図、（ｂ）はＢ部の平面図、（ｃ）はＢ部の側面図である。

【発明を実施するための形態】

【0017】

以下、図面に基づいて本発明の実施の形態について説明する。
図１は、本発明の実施の形態に係る風量調整ダンパの正面図、図２は一方の側面図、図３は他方の側面図である。

【0018】

この風量調整ダンパ１０は、空調ダクト等の送風口からの風を通過させるための開口部を有し、正面形状が矩形状である筒形のケーシング１１を備えている。そのケーシング１１の矩形状の枠に沿って、上流側には上流フランジ１９ａが、下流側には下流フランジ１９ｂが取り付けられている。

【0019】

そのケーシング１１の内部には、３つの主軸１２と３つの従軸１３とが、水平方向に交互に配置されている。主軸１２，従軸１３の両端部はケーシング１１の両側面を貫通し、回動可能に支持されている。３つの主軸１２及び３つの従軸１３それぞれには、傾きを変えることにより風量を調整するための長方形板状の羽根１４が取り付けられている。

【0020】

ケーシング１１の一方の側面の外側に突出している各従軸１３の先端部は軸受２０で軸支されている。ケーシング１１の一方の側面の外側に突出している各主軸１２の先端部は、各主軸１２を回動させるための開閉器１６で覆われている。各開閉器１６には、細長いハンドル軸１８が貫通している。３つの開閉器１６のうち、最上部の開閉器１６は、下部のみハンドル軸１８が貫通しており、その他の２つの開閉器１６は、上部及び下部にハンドル軸１８が貫通している。ハンドル軸１８が開閉器１６で覆われている部分には、後に詳述するウォームギア（不図示）が設けられている。開閉器１６内部では、当該ウォームギアと主軸１２に取り付けられたウォームホイール（不図示）とが噛合することにより、ハンドル軸１８の回動力を各主軸１２に伝達可能としている。ハンドル軸１８の下端にはハンドル軸１８を回動させるためのハンドル１７が取り付けられている。

【0021】

ケーシング１１の他方の側面の外側に突出している各主軸１２及び各従軸１３の端部には、図２及び図６に示すように、リンク機構を形成するＬ字型の連結アーム１５ｂが連結されている。主軸１２の連結アーム１５ｂと、当該主軸１２に隣接して配置された従軸１３の連結アーム１５ｂとは、反転力を伝達する長方形板状の連結アーム１５ａで連結されている。この連結アーム１５ａは、主軸１２の中心と従軸１３の中心とを結ぶ直線を斜行するように配置されている。これらの連結アーム１５ａ，１５ｂで連結された主軸１２および従軸１３は、主軸１２から従軸１３に反転力を伝えるリンク機構としての一対のユニットを形成している。このように、一対のユニットを、平行リンク機構ではなく反転力を伝えるリンク機構として形成することで、連結アーム１５ａ，１５ｂのアーム長さを短くすることができ、これによりケーシング１１の側面の幅を短くすることができる。

【0022】

図４は、図１に示すＡ部（従軸１３と連結アーム１５ｂとの結合部）の拡大図である。同図に示すように、ケーシング１１の外側に突出した従軸１３の端部には、軸受２０と、Ｌ字型の連結アーム１５ｂとが貫通している。従軸１３と連結アーム１５ｂとが接触する部分には、従軸１３側には溝１３ａが、連結アーム１５ｂ側には突起１５ｃが設けられている。当該溝１３ａと突起１５ｃとが嵌合することにより、溶接することなく、従軸１３と連結アーム１５ｂとを脱着可能に連結することができる。軸受２０はケーシング１１にボルト２１で固定されている。連結アーム１５ｂの端部は、ボルト２２で連結アーム１５ａの端部と連結されている。

【0023】

このように従軸１３と連結アーム１５ｂとは脱着可能に連結されているため、溶接した場合よりもメンテナンスが容易である。なお、溝を連結アーム１５ｂ側に設け、突起を従軸１３側に設けてもよい。また、従軸１３と連結アーム１５ｂとを脱着可能に連結する方法としては、ボルトを用いることもできる。なお、従軸１３と連結アーム１５ｂとを溶接により脱着不可能に連結してもよい。
主軸１２と連結アーム１５ｂとの結合部も上記と同様の構成になっている。

【0024】

図５は、図１に示す３つの開閉器１６のうち最上部に設置された開閉器１６の構成の説明図である。同図に示すように、開閉器１６は、外側を覆う開閉器カバー１６１を備えている。開閉器カバー１６１の下部には、ハンドル軸１８を軸支するハンドル軸受１６２が設けられている。開閉器カバー１６１の内部では、主軸１２の先端部に取り付けられたウォームホイール１６４と、ハンドル軸受１６２に取り付けられたウォームギア１６３とが噛み合っている。

【0025】

ハンドル１７を一方の方向に回動させると、ハンドル１７に取り付けられたハンドル軸１８が回動し、これに連動してハンドル軸１８に取り付けられたウォームギア１６３が回動する。さらに、ウォームギア１６３と噛み合っているウォームホイール１６４が回動し、これに連動して主軸１２が回動する。

【0026】

図６に示すように、例えば、主軸１２が矢印Ｘの方向に回動した場合、主軸１２に取り付けられている羽根１４も主軸１２を中心に矢印Ｘの方向に回動する。これに連動して、主軸１２に連結されている連結アーム１５ｂも矢印Ｘの方向に回動する。これに連動して、連結アーム１５ｂの一端に連結されている連結アーム１５ａが矢印Ｙの方向にスライドする。これにより、連結アーム１５ａの他端に連結されている連結アーム１５ｂが矢印Ｚの方向に回動する。これに連動して、従軸１３も矢印Ｚの方向に回動し、従軸１３に取り付けられた羽根１４も従軸１３を中心に矢印Ｚの方向に回動する。これにより、ケーシング１１内にある複数の羽根１４それぞれの傾斜角度が一定の角度変化するため、ケーシング１１内を通過する風量を調整することができる。

【0027】

以上説明したように、１本の主軸１２に対して１本の従軸１３を連結アーム１５ａ，１５ｂで連結した一対のユニットを、ケーシング１１内に平行に複数段配置したため、従来のように１本の主軸に対して複数の従軸を連結するのに比べて、振動伝達の要因となる連結部品の数を減らし、アソビ箇所を削減することができる。したがって、連結箇所に対する振動の集中を防ぐことができ、振動から生じる部品の摩耗及び損傷を防止することができ、耐久性を向上させることができる。また、従来から用いられていた連結アームの連結の仕方を変えるのみで、新しい部品を特に用意することなく、簡単に振動を防いで部品損傷を防止することができる。

【0028】

なお、連結するユニット数は、ケーシング１１の大きさや、風量調整ダンパ１０が設置される空調ダクトやファンの大きさに合わせて決定することができる。
また、ケーシング１１の外側に主軸１２と従軸１３との先端部を突出させ、ケーシング１１の外側で連結アーム１５ａ，１５ｂにより主軸１２と従軸１３との先端部を連結したため、ケーシング１１内を流れる空気に塩分が含まれる場合にも塩害を受けないため、連結アーム１５、主軸１２、従軸１３等の部品が錆びて固着してしまうのを防ぐことができる。また、高圧や乱流が発生する場合にも、ケーシング１１の外側に連結部品を設けることで、連結部品の振動を防ぐことができる。

【0029】

また、連結アーム１５ａ，１５ｂと主軸１２及び従軸１３とは、脱着可能に連結されているため、連結アーム１５ａ，１５ｂの交換作業や、連結アーム１５ａ，１５ｂに損傷が発生した場合でもメンテナンス作業を容易に行うことができる。
このように、風量調整ダンパ１０は振動による損傷を受けないため、高風速、高圧力箇所に設置することができる。

【0030】

本発明に係る風量調整ダンパは、あらゆる設備のダクトやファン等の送風口に設置可能である。例えば、本発明に係る風量調整ダンパを原子力発電設備に設置することも可能である。このような風量調整ダンパを原子力発電設備に用いることで、耐久性を向上させることができるため、風量調整ダンパの点検や交換等に関わる人間の原子力発電設備内での作業時間を短縮できる等のメリットがある。

【符号の説明】

【0031】

１０………風量調整ダンパ、１１………ケーシング、１２………主軸、１３………従軸、１３ａ………溝、１４………羽根、１５ａ，１５ｂ………連結アーム、１５ｃ………突起、１６………開閉器、１６１………開閉器カバー、１６２………ハンドル軸受、１６３………ウォームギア、１６４………ウォームホイール、１７………ハンドル、１８………ハンドル軸、１９ａ………上流フランジ、１９ｂ………下流フランジ、２０………軸受、２１………ボルト、２２………ボルト。

【図1】

【図2】

【図3】

【図4】

【図5】

【図6】

【図7】

【図8】

【図9】