JP7054766B2

JP7054766B2 - 風量調整ダンパー

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Publication number: JP7054766B2
Application number: JP2018070887A
Authority: JP
Inventors: 聡逢坂; 孝昭中曽根; 洋柴田
Original assignee: Panasonic Intellectual Property Management Co Ltd
Current assignee: Panasonic Intellectual Property Management Co Ltd
Priority date: 2017-04-27
Filing date: 2018-04-02
Publication date: 2022-04-15
Anticipated expiration: 2038-04-02
Also published as: JP2018185132A

Description

本発明は、空調用ダクト等に接続され風量調整に使用される風量調整ダンパーに関するものである。

従来、この種の風量調整ダンパーは、天井裏や階間など狭所空間を通るダクト系の一部として構成される。両端が開放された円筒形の筐体内に円形のダンパーが設けられ、ダンパーをモーター等により回転駆動させるようになっている。ダンパーは回転軸に固定され回転軸が回転駆動が可能なように軸受け部材により支持され、筐体外部で回転軸とモーター等の駆動装置シャフトと連結され、筐体外部に断熱材が被着されたものが知られている。

以下、その風量調整ダンパーについて図６を参照しながら説明する。

図６に示すように、風量調整ダンパーは、内部に風路を有する筐体１０２と風路内に組み込まれたダンパー１０１と、ダンパー回転軸を保持する軸受け部材と筐体外部に取り付けられたモーター１０３とモーター固定部材１０４からなる。ダンパー１０１は、ダンパー回転軸と一体にネジ固定される。ダンパー回転軸には、モーター回転軸が接続され、モーター１０３が回転駆動することでダンパー１０１を開閉する。また、筐体１０２に被着された断熱材１０５により、空調（冷房）ダクト系に接続されていた場合に、外面の結露を抑制することができる。

特開平５－１１８６３６号公報

このような風量調整ダンパーにおいては、ダンパー回転軸とモーター回転軸を接続するため、筐体外部にダンパー回転軸を通す貫通孔が必要である。そして、ダンパー回転軸を円滑に動作させるためには、貫通孔とダンパー回転軸との間には適度な隙間（クリアランス）が必要である。そのため、風量調整を行うことで生じる風路内圧力により、隙間から空調（冷房）空気が漏れ、モーターや、モーター固定部材が冷却され、結露が生じてしまい、結果として、天井等が濡れてしまうという課題を有していた。

そこで本発明は、このような従来の課題を解決するものであり、空調用ダクトに接続される風量調整ダンパーにおいて、貫通孔からの風漏れを抑制することで、風路外の部材の冷却による結露を防止できる風量調整ダンパーを提供することを目的とする。

本発明の風量調整ダンパーは上記目的を達成するために、内部に風路を有する筐体と当該筐体内の風路断面積を可変するダンパー構造体とを備え、前記ダンパー構造体は、前記筐体の内部に挿入される開閉機構部と、前記筐体の外部に位置する非挿入部と、から成り
、前記開閉機構部は、回転軸の回転により前記風路断面積を変更するダンパーを備え、前記非挿入部は、前記回転軸を回転させる回動機構を有し、前記筐体は、前記開閉機構部を当該筐体の外部から内部に挿入可能な開口を有し、前記開閉機構は、筐体の開口を構成する壁面であって外壁と内壁との間に対応させて空気漏れ防止壁を備え、前記空気漏れ防止壁は、前記筐体の厚み方向に複数設ける等の構成を有するものであり、これにより所期の目的を達成するものである。

本発明によれば、筐体の開口、すなわち、風路と外部を貫通する部分からの空調された空気の漏れが抑制され、エネルギーロスを抑制することができる。また、冷房時においては、冷やされた空気が外部に漏れることを抑制し、風路外の部材の冷却により発生する部材の結露を防止できる風量調整ダンパーを提供することができる。

本発明の実施の形態１の風量調整ダンパーの構成を示す斜視図同風量調整ダンパーの分解図同風量調整ダンパーの構造を示す垂直断面図同風量調整ダンパーの構造を示す水平断面図同風量調整ダンパーのダンパー機構部の拡大図従来の風量調整ダンパーの構成を示す正面図

本発明に係る風量調整ダンパーは、内部に風路を有する筐体と当該筐体内の風路断面積を可変するダンパー構造体とを備えた風量調整ダンパーであって、前記ダンパー構造体は、前記風路に挿入される開閉機構部と、前記筐体の外部に位置する非挿入部と、を備え、前記非挿入部は、回転軸を回転させる回動機構を備え、前記筐体は、前記開閉機構部を当該筐体の外部から内部に挿入可能な開口を備え、前記開閉機構部は、前記筐体の前記開口内であって、前記筐体における外壁面と内壁面との間に位置する空気漏れ防止壁を備えた構成を有する。

これにより、風路内、外の気密を高めることができるため、風路内圧力により生じる貫通部の隙間からの空調（冷房）空気の漏れが防止され、風路外の部材が冷却されないため、部材の結露を防止できる。という効果を奏する。

また、前記空気漏れ防止壁は、前記筐体の厚み方向に複数設けられた構成にしてもよい。

これにより、風路内、外の気密をさらに高めることができるため風路内圧力により生じる貫通部の隙間からの空調（冷房）空気の漏れが防止され、風路外の部材が冷却されないため、部材の結露による天井の濡れを防止できる。という効果を奏する。

また、前記筐体は、前記開閉機構部を前記開口の内部に挿入した状態で前記ダンパー構造体を着脱可能に当該筐体に固定する固定具を備えた構成としてもよい。

これにより、風量調整ダンパーがダクト施工された状態であっても固定具を取外すことにより、ダンパー構造体を自由に取り外すことができるため、メンテナンス性が向上する。という効果を奏する。

また、前記筐体を発泡スチロールで構成したてもよい。

これにより、断熱効果の高い風量調整ダンパーを提供できることになる。

また、前記空気漏れ防止壁の外周と、前記開口を長方形とし、前記開口の短辺は、前記空気漏れ防止壁の短辺よりも小さくしたという構成にしても良い。

これにより、空気漏れ防止壁の長辺は、開口の長辺側を構成する壁面に密着することになるので、風路内、外の気密を高め、開口における隙間からの空調（冷房）空気の漏れが防止される。そして、風路外の部材が冷却されないため、部材の結露を防止できる。という効果を奏する。

また、前記開口の長辺は、前記空気漏れ防止壁の長辺よりも小さくしたという構成にしても良い。

これにより、空気漏れ防止壁の外周は、開口を構成する内壁面と密着することになるので、風路内、外の気密を高めることができる。

また、前記開閉機構部は、前記回転軸の回転により前記風路断面積を変更するダンパーと、前記ダンパーの輪郭を形成するフレームと、前記フレームの外周からさらに外周側に突出し、前記風路に挿入された状態において前記筐体内の風の流れにおける上流側と下流側とから挟持されるフレーム固定部と、を備えた個性にしても良い。

これにより、内部風路内の圧力が上昇した場合であっても、筐体は、風路内圧力より大きい力で開閉機構部を保持できる。そして、内部風路内でダンパー回転軸が傾くことを抑制でき、ダンパーの開閉が円滑に行えるため、安定した風量調整ができる。

以下、添付図面を参照して本発明の実施の形態につき説明し、本発明の理解に供する。なお、以下の実施の形態は、本発明を具体化した一例であって、本発明の技術的範囲を限定するものではない。また、全図面を通して、同一の部位については同一の符号を付して二度目以降の説明を省略している。

（実施の形態１）
図１に示すように、本実施の形態に係る風量調整ダンパーは、筐体１と、ダンパー構造体２と、固定具３と、筐体１の両端にアダプター４と、を備えダクト接続可能としている。筐体１は成形性のよい樹脂である、例えば発泡スチロールを材料として成型され、中空円筒形状で内部風路５を有する。中空円筒形状の筐体１は、同一形状の半円筒形部材１ａを２つ繋ぎ合せて構成される。ここで半円筒形とは、中空で略円柱形状の部材において、天面及び底面を二分して切断することで得られる一方の部材の形状を指す。

筐体１のほぼ中央には、内部風路５に連通する方形の開口６が設けられる。開口６は、後述するフレーム１０が収まる構成としている。開口６の長辺の長さは、内部風路５の直径と同じ、もしくは内部風路５の直径よりも長くなっている。内部風路５は、例えば図示しない送風機が上流側又は下流側に設けられ、すなわち内部風路５の上流側から下流側に向けて風の流れが生じる。

次にダンパー構造体２の構成について説明する。

図２及び図３に示すように、ダンパー構造体２は、開閉機構部７と非挿入部となる電装部８を有している。開閉機構部７は、ダンパー９と、ダンパー９を保持するフレーム１０とを有している。

電装部８は、矩形の箱状であり、内部にはダンパー９の開閉を行うための回動機構となるモーター１４が配置される。電装部８の外郭（箱）には、中継軸１３を通すための貫通孔１２が設けられている。モーター１４の回転軸１５は、中継軸１３を介してダンパー９と接続され、モーター１４の回転駆動が中継軸１３を介してダンパー９に伝達され、ダンパー９が回動し、内部風路５が開閉する構成としている。

貫通孔１２は、電装部８の外郭の下面からダンパー９の上端まで、筐体１を貫通して設けられる。貫通孔１２は、断面視にしてＴ字形状を有し、電装部８側に頭部４０ａを、ダンパー９側に胴体部４１ａを備える。

頭部４０ａは、厚みの薄い円筒形であり、胴体部４１ａよりも円の径が大きい。

胴体部４１ａは、頭部４０ａと円の中心を一致させて形成される。胴体部４１ａは、頭部４０ａよりも厚みがあり、頭部４０ａよりも円の径が小さい。つまり、胴体部４１ａは、頭部４０ａよりも細長い形状を有する。

中継軸１３は、電装部８の下面からダンパー９の上端までを接続する長さを有する。中継軸１３は、円柱形状を有する。中継軸１３は、断面視にしてＴ字形状を有し、電装部８側に軸頭部４０ｂを、ダンパー９側に軸胴体部４１ｂを備える。

軸頭部４０ｂは、円筒形であり、軸胴体部４１ｂ及び胴体部４１ａよりも円の径が大きい。

軸胴体部４１ｂは、軸頭部４０ｂと円の中心を一致させて形成される。軸胴体部４１ｂは、軸頭部４０ｂよりも厚みがあり、軸頭部４０ｂよりも円の径が小さい。つまり、軸胴体部４１ｂは、軸頭部４０ｂよりも細長い形状を有する。軸頭部４０ｂは、ダンパー９側の一端（下端）が角柱型であり、後述のダンパー９と接続する。

貫通孔１２に中継軸１３を挿入した際には、中継軸１３における軸頭部４０ｂの径が貫通孔１２における胴体部４１ａの径よりも大きいため、軸頭部４０ｂが胴体部４１ａの上部に蓋をすることになる。貫通孔１２に中継軸１３を回動可能に挿入するために、胴体部４１ａの内壁と軸胴体部４１ｂの外周面との間にはクリアランスが設けられるため、電装部８と内部風路５とは小さいながらも空気が通る隙間が生じることになる。これに対して、上記形状により軸頭部４０ｂが胴体部４１ａの上部に蓋をするため、内部風路５と電装部８とが空間的に独立することができる。

ダンパー９は、円形であり、この円形の中心を図３における上下方向に通る中心線をダンパー回転軸２１としている。ダンパー回転軸２１の一端は、ダンパー９の外周に位置し、円筒形である。すなわち、ダンパー回転軸２１の一端（下方）は、ダンパー９の中心に向かってへこんだ方形の凹部２２を有している。そして、ダンパー回転軸２１の他端（上方）は、ダンパー９の中心に向かってへこんだ、方形の凹部２４が設けられている。

フレーム１０は、ダンパー９の外縁のさらに外周に位置し、ダンパー９を囲み、外形がＵ字形状となっている。すなわち、フレーム１０は、電装部８の反対側の円弧形状の枠と、電装部８側の２本の平行枠とでＵ字形状を形成したものである。そして、フレーム１０は、筐体１に設けられた開口６に挿入して装着される。フレーム１０の内周側は、ダンパー９と前述した平行枠の間の閉塞部とで構成される。閉塞部は、フレーム１０の内周側のうち、ダンパー９のための円形開口以外の部分を閉鎖する板状部である。

筐体１に装着されたフレーム１０は、その外周であって、円弧形状の枠の外周部が内部風路５の内壁面と接触し、この円弧形状の枠から上方に位置する２本の平行枠及び閉塞部が筐体１の上流側と下流側とに挟持されて配置される。さらにフレーム１０には、外周に沿って全周にわたり、フレーム固定部としての外周リブ１６が設けられている。

外周リブ１６は、フレーム１０の外周からさらに外周側に突出したリブであり、Ｕ字形状を有する。

また、フレーム１０の内周側であって、ダンパー回転軸２１の一端（凹部２２を有した端部）と対向する位置には、円筒形の凸部２３が設けられている。なお、この凸部２３は円柱形であってもよい。このフレーム１０に設けられた凸部２３は、ダンパー回転軸２１の一端に設けられた凹部２２に嵌合（隙間ばめ）する。

ダンパー回転軸２１の他端側は、前述のとおり、方形の凹部２４が設けられている。この凹部２４には、中継軸１３の角柱型の一端が嵌合している。また、前述のように、中継軸１３の他端は、モーター１４の回転軸１５と嵌合している。このようにして、フレーム１０に設けられた凸部２３とダンパー回転軸２１と中継軸１３と回転軸１５とが同一直線上に配置される。そして、モーター１４の回転駆動によりダンパー９が開閉することとなる。

筐体１に設けられた開口６は、フレーム１０の水平断面とほぼ同一形状である。フレーム１０の水平断面とは、前述したフレーム１０を構成する２本の平行枠に直交する面である。前述のとおり、開口６は、略長方形で、短辺側に前述したフレーム１０の外周リブ１６に対応する溝を有している。

筐体１の内部風路５には、フレーム１０に設けられた外周リブ１６が嵌合する溝２６が形成されている。フレーム１０は、開口６からスライドするようにして筐体１内部（内部風路５内）に挿入することができる。そして、開閉機構部７が開口６に挿入され、動作可能な状態においては、外周リブ１６は、筐体１に形成された溝２６により、上流側と下流側とから挟持される。すなわち、フレーム１０の外周に設けた外周リブ１６が、内部風路５の内壁面に設けた溝２６に嵌合して、フレーム１０は、内部風路５内にて位置決めされる。

従って、内部風路５内の圧力が上昇した場合（ダンパー９が閉塞した場合）であっても、筐体１は、風路内圧力より大きい力で開閉機構部７を保持できる。そして、内部風路５内でダンパー回転軸２１が傾くことを抑制でき、ダンパー９の開閉が円滑に行えるため、安定した風量調整ができる。なお、フレーム１０自体が嵌合する溝を設けても良い。

図５に示すように、フレーム１０には、開口６の内周形状とほぼ同じ外周形状となる、空気漏れ防止壁としてのリブ１１が２つ設けられている。リブ１１は、フレーム１０の板状部、すなわち、ダンパー９よりも電装部８側に設けられている。フレーム１０を筐体１に完全に装着したとき、リブ１１の頂部は、開口６を形成する内壁面に当接するようになっている。また、複数のリブ１１は、図３に示すように、筐体１の内壁面３０と外壁面３１との間、つまり筐体１の厚み方向に、複数枚配置される。これにより、リブ１１と筐体１とは隙間なく密着することになる。

リブ１１は、ダンパー構造体２の挿入方向、すなわち、前述したフレーム１０を構成する２本の平行枠に直交するように設けられている。このリブ１１の外周形状は、開口６の内壁面に水平に密着するように、開口６より一回り大きい形状となっている。フレーム１０の水平断面とは、前述したフレーム１０を構成する２本の平行枠に直交する面である。

開口６は、略長方形で、リブ１１の外周形状も略長方形となる。そして、リブ１１の短辺は、開口６の短辺よりも大きいことが好ましい。さらに好ましくは、リブ１１の長辺は、開口６の長辺よりも大きいことが好ましい。

このような構成とすることにより、風路内圧力が上昇した場合（ダンパー９により風量調整が行われている状態）により生じる貫通部の隙間からの空調（冷房）空気の漏れが抑制され、風路外の部材の冷却により発生する部材の結露を防止できる。

また、中継軸１３における軸頭部４０ｂが貫通孔１２における胴体部４１ａの上部に蓋をするため、内部風路５と電装部８とが空間的に独立することができ、上述の結露防止の効果を高めることができる。

また、リブ１１の短辺が開口６の短辺よりも長いので、リブ１１の長辺を開口６の内壁面に密着することができるので、密閉度を上げることができる。さらに、リブ１１の長辺を開口６の長辺よりも長くすることで、リブ１１の外周が開口６の内壁面に密着する度合いを上げることができる。

また、筐体１を発泡スチロール製とすることにより、開口６の内周形状よりも大きな外周形状を有するリブ１１を開口６に押し込むことが可能になるとともに、リブ１１と開口６の内壁面との密着度を上げることができる。

またリブ１１は筐体１の厚み方向に複数本設ける構成としてもよい。

このような構成とすることにより、気密部分を多く設けられるため、より風路内圧力が上昇する場合（ダンパー９が全閉塞に近い状態）であっても貫通部の隙間からの空調（冷房）空気の漏れが抑制され、風路外の部材の冷却により発生する部材の結露での天井濡れを防止できる。従ってより細かな風量調整をすることも可能となる。

図２に示すように、筐体１にダンパー構造体２を固定するには、固定具３が用いられる。固定具３は、Ｕ字形状であり、両端が向き合うように内向きに折り曲げられた固定部３ａが設けられている。固定具３は、筐体１の外周面を把持するように配置される。固定部３ａは、電装部８の外部に張り出すように設けられた固定台２５にねじにより固定される。

このような構成にすることにより、ダンパー構造体２が筐体１から外れることを抑制できるため、ダンパー構造体２を安定して筐体１に保持することができる。言い変えれば、固定具３からねじを取り外すことでダンパー構造体２は自由に取り外すことができる。これにより、ダクトに接続した状態で容易にダンパー９の交換ができ、メンテメンス性を良くすることができる。

また、筐体１は、同一形状の半円筒形部材１ａを２つ繋ぎ合せて構成されるため、既に敷設されたダクトの一部を取り除いて、左右から半円筒形部材１ａでダクトを挟みこむように配置することで、ダンパー機能の後付が可能となる。この際、空気漏れ防止壁を両面から挟み込むのではなく、２つの半円筒形部材１ａにそれぞれ設けられた開口６（正確には半開口）に開閉機構部７をはめ込むことでダンパーが配置される。つまり、風の流れによってダンパーが受ける力の方向に対して垂直方向から開閉機構部７を固定する。このため、風の流れが開閉機構部７を介して筐体１に与える歪みやずれの影響を抑え、隙間の発生や拡大を抑制することができる。

本発明に係る風量調整ダンパーは、風量調整を行ったさいの貫通孔からの風漏れを抑制することで風路外の部材の冷却を防止し結露による天井濡れを防止できるもので、住宅の空調システム等に使用される風量分配装置等として有用である。

１筐体
２ダンパー構造体
３固定具
３ａ固定部
４アダプター
５内部風路
６開口
７開閉機構部
８電装部
９ダンパー
１０フレーム
１１リブ
１２貫通孔
１３中継軸
１４モーター
１５回転軸
１６外周リブ
２１ダンパー回転軸
２２凹部
２３凸部
２４凹部
２５固定台
２６溝
３０内壁面
３１外壁面
４０ａ頭部
４０ｂ軸頭部
４１ａ胴体部
４１ｂ軸胴体部

Claims

内部に風路を有する筐体と当該筐体内の風路断面積を可変するダンパー構造体とを備えた風量調整ダンパーであって、
前記ダンパー構造体は、前記筐体の内部に挿入される開閉機構部と、前記筐体の外部に位置する非挿入部と、を備え、
前記非挿入部は、
回転軸を回転させる回動機構を備え、
前記筐体は、
前記開閉機構部を当該筐体の外部から内部に挿入可能な開口を備え、
前記開閉機構部は、
前記筐体の前記開口内であって、前記筐体における外壁面と内壁面との間に位置する空気漏れ防止壁を備え、
前記空気漏れ防止壁は、
前記筐体の厚み方向に複数設けられた風量調整ダンパー。
内部に風路を有する筐体と当該筐体内の風路断面積を可変するダンパー構造体とを備えた風量調整ダンパーであって、
前記ダンパー構造体は、前記筐体の内部に挿入される開閉機構部と、前記筐体の外部に位置する非挿入部と、を備え、
前記非挿入部は、
回転軸を回転させる回動機構を備え、
前記筐体は、
前記開閉機構部を当該筐体の外部から内部に挿入可能な開口を備え、
前記開閉機構部は、
前記筐体の前記開口内であって、前記筐体における外壁面と内壁面との間に位置する空気漏れ防止壁を備え、
前記筐体を発泡スチロールで構成し、
前記空気漏れ防止壁の外周と前記開口とを長方形とし、前記開口の短辺は、前記空気漏れ防止壁の短辺よりも小さくした風量調整ダンパー。
内部に風路を有する筐体と当該筐体内の風路断面積を可変するダンパー構造体とを備えた風量調整ダンパーであって、
前記ダンパー構造体は、前記筐体の内部に挿入される開閉機構部と、前記筐体の外部に位置する非挿入部と、を備え、
前記非挿入部は、
回転軸を回転させる回動機構を備え、
前記筐体は、
前記開閉機構部を当該筐体の外部から内部に挿入可能な開口を備え、
前記開閉機構部は、
前記筐体の前記開口内であって、前記筐体における外壁面と内壁面との間に位置する空気漏れ防止壁を備え、
前記開閉機構部は、
前記回転軸の回転により前記風路断面積を変更するダンパーと、
前記ダンパーの輪郭を形成するフレームと、
前記フレームの外周からさらに外周側に突出し、前記風路に挿入された状態において前記筐体内の風の流れにおける上流側と下流側とから挟持されるフレーム固定部と、を備えた風量調整ダンパー。
前記開口の長辺は、前記空気漏れ防止壁の長辺よりも小さくした請求項２に記載の風量調整ダンパー。
前記ダンパー構造体は、
前記回動機構の動力を前記ダンパーに伝達するための円筒形の中継軸と、
前記中継軸を通す円筒形の貫通孔と、を備え、
前記貫通孔は、
前記回動機構側に頭部と、
前記ダンパー側に胴体部と、を備え、
前記中継軸は、
前記回動機構側に前記回転軸と嵌合する軸頭部と、
前記ダンパー側に軸胴体部と、を備え、
前記軸頭部は、
前記胴体部よりも径が大きい請求項３記載の風量調整ダンパー。
前記筐体は、
前記開閉機構部を前記開口の内部に挿入した状態で前記ダンパー構造体を着脱可能に当該筐体に固定する固定具を備えた請求項１から５のいずれかに記載の風量調整ダンパー。
前記筐体は、
半円筒形部材を２つ繋ぎ合せて構成される請求項１から６のいずれかに記載の風量調整ダンパー。