(57)【要約】      （修正有）【課題】２００℃を超える密閉式オーブンに取り付け可能な、ダンパーユニットを提供する。【解決手段】排気筒又は給気筒を開閉するダンパーユニットであって、該ダンパーユニットは、排気筒又は給気筒と、排気筒又は給気筒の開口部を開閉するダンパープレート部と、ダンパープレート部を排気筒又は給気筒の前記開口部に対して開状態又は閉状態に回動させる回動支持部と、ダンパープレート部と前記回動支持部を弾性接合する弾性支持部と、を備える。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
排気筒又は給気筒を開閉するダンパーユニットであって、該ダンパーユニットは、
排気筒又は給気筒と、
前記排気筒又は給気筒の開口部を開閉するダンパープレート部と、
前記ダンパープレート部を前記排気筒又は給気筒の前記開口部に対して開状態又は閉状態に回動させる回動支持部と、
前記ダンパープレート部と前記回動支持部を弾性接合する弾性支持部と、を備える、ダンパーユニット。
【請求項２】
前記回動支持部は、前記弾性支持部から延設される開閉バーを連結する連結部と、ダンパー回転軸を中心に前記連結部を回動させる回転部を備え、
前記回転部の前記ダンパー回転軸は、前記開口部の開口面に対し前記排気筒又は給気筒と反対側に、前記開口面に対して略平行に設けられ、かつ、前記回転部とともに前記開口部の上面視外側に配置される、請求項１記載のダンパーユニット。
【請求項３】
前記回動支持部は、前記ダンパー回転軸を回転させるモーターをさらに備える、請求項２記載のダンパーユニット。
【請求項４】
前記弾性支持部は、弾性部材と前記開閉バーを備え、
前記ダンパープレート部閉鎖時に、前記開閉バーが前記弾性部材を押圧することにより、前記ダンパープレート部を前記開口部の端部に密着させる、請求項１記載のダンパーユニット。
【請求項５】
前記弾性部材は、圧縮コイルバネ、円錐バネ、板バネ、インコネルのいずれかである、請求項４記載のダンパーユニット。
【請求項６】
前記ダンパープレート部は、ダンパープレートを備える、又は、ダンパープレート及び前記ダンパープレートの両面にダンパープレート補強板を備える、請求項１記載のダンパーユニット。
【請求項７】
少なくとも、前記排気筒又は給気筒の開口部、前記ダンパープレート部、前記弾性支持部、及び、前記回動支持部は、ステンレスからなる、請求項１記載のダンパーユニット。
【請求項８】
閉状態の前記ダンパープレートのプレート面と、開状態のプレート面の角度が略９０度である、請求項６記載のダンパーユニット。
【請求項９】
前記ダンパープレート部が閉状態のとき、風温０〜３００℃、供給圧４５０Ｐａで気密性が保たれる、請求項１記載のダンパーユニット。
【請求項１０】
請求項１〜９のいずれか一項に記載のダンパーユニットを少なくとも１つ組み込んだ、密閉式オーブン。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、排気筒又は給気筒を開閉するダンパーユニット、及び、該ダンパーユニットを組み込んだ密閉式オーブンに関する。特に、高気密性及び耐熱性を有するダンパーユニットに関する。
【背景技術】
【０００２】
各種設備や装置の排気筒に組み込まれるダンパーとしては、たとえばバタフライダンパーやシャッター式ダンパー等の風量調整ダンパーが使用される。この風量調整ダンパーは、ダンパー内の羽根の角度やシャッターの開閉度等によって排気風量を調整するものであり、閉状態であっても隙間が存在する構造上、密閉性が低い。
このため、ダンパーが閉状態であっても排気筒からの気体の漏れ量が大きく、たとえば排気筒を接続したオーブン内を窒素置換状態にしようとしても外の空気が流入するため酸素濃度が効率的に下がらず、必要酸素濃度値に下げるためには流速を上げて窒素を内部へ送り込む必要があり、ランニングコストがかかるという問題があった。また、ダンパーが閉状態でかつ排気筒の外部が負圧になるような構成、すなわち外部から吸引している場合は、さらに漏れ量が多くなっていた。
【０００３】
一方、排気筒に接続されたオーブン内に、排気する気体を一時的に密閉する必要がある場合、又は、給気する気体を一時的に遮断する必要がある場合は、密閉性を有するダンパーが使用される。従来、密閉性を有するダンパーには、ダンパー側あるいは排気筒又は給気筒側にゴムパッキン等のシール材が使用され、シール材を介して密着させて密閉する方法が取られてきた。
しかしながら、ゴムパッキン等のシール材は、たとえば２００℃を超えるような高温に耐えられず、熱劣化して変形あるいは剥がれ落ちてしまい、密閉性が長く保たれずかつ剥がれ落ちたゴムパッキン等のシール材が排気筒又は給気筒からオーブン内に流入して汚損の原因となるため、風温が２００℃を超えるような密閉式オーブンの中に取り付けることはできなかった。
【０００４】
さらに、従来の密閉性を有するダンパーは、ゴムパッキン等のシール材を介して密着させる構成のため、ダンパープレートのプレート面を排気筒又は給気筒の開口部の開口面と略平行に上下させて開閉するタイプのものが主流であった。
しかしながら、ダンパーを開状態にした時に、排気筒から排気される気体の流れをダンパープレートが真正面から遮ることとなり、急速に熱風を排気して冷却したい場合、急速に空気を排気して窒素供給し窒素濃度を上げたい場合等、急速に排気したい場合は排気効率がよくないという問題があった。また、給気される気体の流れもダンパープレートが遮り、ダンパープレートの部材を回り込んで給気筒へと導かれることとなり、同様に急速に給気したい場合は吸気効率がよくないという問題があった。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００５】
【特許文献１】特開２００１−５６１４１号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
上述したように、従来技術におけるダンパーユニットは、閉状態であっても構造上密閉性が低かったり、密閉性を向上するために設けられるゴムパッキン等のシール材が２００℃を超える高温の熱風に耐えられなかったり、開状態でダンパープレートが気体の流路を遮って排気効率又は給気効率がよくなかったり、というさまざまな問題があった。
【０００７】
本発明は、上記事情を鑑みたものであり、高密閉性及び耐熱性を有し、かつ、排気効率又は給気効率の高いダンパーユニット及び該ダンパーユニットを組み込んだ密閉式オーブンを提供することを課題とする。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
上記課題を解決するために、本発明のダンパーユニットは、排気筒又は給気筒を開閉するダンパーユニットであって、該ダンパーユニットは、排気筒又は給気筒と、前記排気筒又は給気筒の開口部を開閉するダンパープレート部と、前記ダンパープレート部を前記排気筒又は給気筒の前記開口部に対して開状態又は閉状態に回動させる回動支持部と、前記ダンパープレート部と前記回動支持部を弾性接合する弾性支持部と、を備えることを特徴とする。
さらに、本発明の密閉式オーブンは、上記ダンパーユニットを少なくとも１つ以上組み込んだことを特徴とする。
【発明の効果】
【０００９】
本発明のダンパーユニットによれば、２００℃以上の高温であっても耐熱性を有し密閉性が高く、かつ、排気効率又は給気効率の高いダンパーユニットを提供することが可能となる。
つまり、本発明のダンパーユニットは、耐熱性が低いゴムパッキン等のシール材を使用せずに、コンパクトな回動支持部及び弾性支持部の動きでダンパープレート部のダンパープレートを排気筒又は給気筒の開口面の端部に密着させることができるため、製品を軽量化でき、かつ、製品コストを抑えることが可能となる。
また、開状態ではダンパープレート部のプレート面が排気筒又は給気筒の開口面に対して略垂直となり、かつ、プレート面が開口部の中心から離れて、あるいは開口部の外側に位置するため、排気筒から又は給気筒への気体の流路を遮りにくく、あるいは遮ることなく給排気可能であり、上述した高い密閉性と相俟って、少ない気体供給量で急速な排気又は給気及び気体の置換が効率的に行える。このため、送風機より供給される気体の使用料等のランニングコストを抑えることも可能となる。
【図面の簡単な説明】
【００１０】
【図１】本発明のダンパーユニットの全体を説明するために一例を、閉状態を実線で、開状態を二点鎖線で示したものであり、（ａ）は縦断正面図、（ｂ）は縦断左側面図、（ｃ）はケーシングを除く上面部を示す。
【図２】本発明のダンパーユニットの開閉状態の一例を示したもので、（ａ）は開状態、（ｃ）は閉状態、（ｂ）は中間の状態を示す。
【図３】本発明のダンパーユニットの室温での気密性確認試験の構成の一例を示す。
【図４】本発明のダンパーユニットの加熱時の気密性確認試験の構成の一例を示す。
【図５】本発明のダンパーユニットの一例を示したもので、（ａ）は縦断正面図、（ｂ）は縦断右側面図、（ｃ）は縦断裏面図、（ｄ）は上断面図を示す。
【図６Ａ】本発明のダンパーユニットの取付の一例を示す。
【図６Ｂ】本発明のダンパーユニットの取付の一例を示す。
【図６Ｃ】本発明のダンパーユニットの取付の一例を示す。
【図６Ｄ】本発明のダンパーユニットの取付の一例を示す。
【図６Ｅ】本発明のダンパーユニットの取付の一例を示す。
【図７】本発明のダンパーユニットの取付の一例を示す。
【発明を実施するための形態】
【００１１】
本発明のダンパーユニットは、排気筒又は給気筒、ダンパープレート部、回動支持部、弾性支持部を備えるものであり、図１に概略を示す。
なお、図１は一例に過ぎず、また、以下に符号を付して説明するが、本発明をなんら限定するものではない。
【００１２】
（排気筒又は給気筒）
本発明の排気筒２は、各種オーブン等から気体を排気するために該オーブンに接続されるものであり、目的により大きさ、形状、素材等が選択される。排気筒の開口部２ａは後述するダンパープレートにより密閉可能な形状、大きさを有すれば、特に制限はないが、密閉性を高めやすい観点から、略円形で直径２Ｌ1が５０〜２００ｍｍの範囲のものが好ましく、円形で７０〜１５０ｍｍの範囲ものがより好ましい。また、特に２００℃以上で使用される場合は、ステンレス素材を用いることが好ましい。
本発明の給気筒２は、各種オーブン等へ気体を給気するために該オーブンに接続されるものであり、目的により大きさ、形状、素材等が選択させる。本発明において、給気筒に要求される構成は、前述した排気筒と同様である。
【００１３】
（ダンパープレート部）
本発明のダンパープレート部３は、排気筒又は給気筒の開口部２ａを開閉するものであり、少なくともダンパープレート３ａから構成される。
ダンパープレート３ａは、略円形あるいは円形の排気筒又は給気筒の開口部２ａを密閉可能なように、排気筒又は給気筒の開口部の直径２Ｌ1よりやや大きな直径を有する。ダンパープレートの直径の上限は、ケーシング内に収まるように、また、後述する回動支持部の動作に支障をきたさない大きさに調整される。
【００１４】
ダンパープレート部３は、上記直径の他、厚み、素材、後述する弾性支持部の構成条件を調整することにより押圧力平準化機能を有する。この押圧力平準化機能は、ダンパープレート部３が弾性支持部を支点として自由に首を振り、弾性支持部からの押圧力を平準化できるものである。この押圧力平準化機能により、ダンパープレート部３が排気筒又は給気筒の開口部の端部と接触したとき、接触面にかかる力が平準化するため、排気筒又は給気筒の開口部の閉鎖時の密着性を高めることが可能である。
上記条件の調整は、押圧力平準化機能を有するダンパープレート部３が開口部を密閉することができれば特に制限はないが、ダンパープレート３ａの直径は、排気筒又は給気筒の開口部の直径２Ｌ1より５〜２０ｍｍ大きい範囲にあり、かつ、直径として２２０ｍｍ以下が好ましく、直径として１７０ｍｍ以下であることがより好ましい。２Ｌ1との差が５ｍｍより小さいと開口部の端部にダンパープレート３ａの位置を合わせるのが難しくなり、また直径として２２０ｍｍより大きいと、ダンパープレート３ａの押圧力平準化機能により接触面にかかる力が平準化しにくい。ダンパープレート３ａの厚みは、１〜５ｍｍの範囲が好ましい。厚みが１ｍｍより薄いと密閉時にダンパープレート３ａが変形しやすくなり、５ｍｍより厚いと押圧力が平準化しにくい。ダンパープレート部３の素材は、ステンレス、特にＳＵＳ−３０４が好ましい。ダンパープレート部３と弾性支持部５の弾性部材５ａとの接合位置は、ダンパープレート部３の中心周辺部が好ましく、ダンパープレート部３の中心がより好ましい。弾性部材５の詳細については後述する。
【００１５】
ダンパープレート３ａを補強するため、ダンパープレート３ａの両面にダンパープレート補強板３ｂを備えてもよい。ダンパープレート補強板３ｂの直径は、排気筒又は給気筒の開口部の直径２Ｌ1より５〜３０ｍｍ小さい範囲にあり、１０〜２０ｍｍ小さい範囲にあることがより好ましい。ダンパープレート補強板３ｂの厚みは、１〜５ｍｍの範囲が好ましく、１〜３ｍｍがより好ましい。なお、ダンパープレート補強板３ｂの直径と厚みは、ダンパープレート３ａの直径と厚みとの関係で、ダンパープレート部３が押圧力平準化機能を有するように調整される。
【００１６】
（回動支持部）
本発明の回動支持部４は、ダンパープレート部３を排気筒又は給気筒の開口部２ａに対して開状態又は閉状態に回動させるものであり、ダンパープレート部３とは後述する弾性支持部５で弾性接合されている。
【００１７】
回動支持部４は、ダンパープレート部３を回動させることができれば特に制限はないが、弾性支持部５から延設される開閉バー６を連結する連結部４ａと、ダンパー回転軸４ｃを中心に連結部４ａを回動させる回転部４ｂを備えることができる。
【００１８】
回動支持部４のダンパー回転軸４ｃは、開口部２ａの開口面に対して排気筒又は給気筒２と反対側に、開口面に対して略平行に設けられ、かつ、開口部の上面視外側に配置される。これにより、ダンパープレート３が開状態の場合、排気又は給気される気体の流路を遮りにくい構造となっている（図１（ａ）〜（ｃ）、図２（ａ）、図６Ａ〜６Ｅ等参照）。また、ダンパー回転軸４ｃは開口部２ａの開口面に対して平行の位置から１〜５ｍｍ程度のずれが生じていても、ダンパープレート部３の有する押圧力平準化機能によりダンパーユニットの密閉性に影響しないため、この点も本発明のダンパーユニットの組み立てを容易としている。
【００１９】
一例として、ダンパー回転軸４ｃは、排気筒又は給気筒の開口部２ａの開口面から排気方向（又は給気方向と反対方向）側に、後述する弾性部材５ａの長さと回転部４ｂの半径の合計より離れた略平行面内にあり、かつ、ダンパー回転軸４ｃと交差する回転部４ｂの中心は、上面視で開口部２ａの外周から開口部の半径方向に、回転部４ｂの半径より離れた位置にある。
【００２０】
回動支持部４の回転部４ｂは、ダンパー回転軸４ｃを中心に回転可能であり、連結部４ａと連結した開閉バー６を回動可能である。開状態でのダンパープレート部３のプレート面が排気筒又は給気筒の開口面に対して略垂直となるよう、回転部４ｂの回転角度は略９０度又は９０度以上であることが望ましい。
【００２１】
回動支持部４の回転部４ｂを約９０度回転させるために、ダンパー回転軸４ｃにモーター７をさらに備えることができる。モーター７は、ダンパー回転軸４ｃに接合でき、ダンパー回転軸４ｃを介して回転部４ｂ及び開閉バー６を約９０度の範囲において回転し、ダンパープレート部３の開動作及び閉動作を繰り返すことができるものであればよい。たとえば、回転角度９５度／１５０秒、トルク２０Ｎｍの回転方向切り替え可能なダンパーモーター等が用いられる。
【００２２】
回動支持部４の連結部４ａは、弾性支持部５から延設される開閉バー６を連結するが、該開閉バー６を連結部４ａにビス止めしてもよいし、溶接等で連結してもよい。また、連結部４ａは、回転部４ｂの外周に位置しても、回転部４ｂの内側に位置してもよいが、取り付けやすさや、開閉バー６及びダンパープレート部の動く空間を小さくするため、すなわちケーシングを小型化するためには、連結部４ａは、閉状態において、回転部４ｂの外周の接線のうち開口部２ａの開口面に最も近接した略平行面にあることが望ましい（図２（ｂ）等参照）。
連結部４ａに連結された開閉バー６は、ダンパー回転軸４ｃを中心に回転部４ｂが回転することに伴い、回動する。ダンパーが開状態の場合は、開閉バー６は開口面に対して略垂直になり、ダンパーが閉状態の場合は、開閉バー６は開口面に対して略平行になる。
【００２３】
回動支持部４の素材は、２００℃を超える高温に耐えられる、ステンレス、特にＳＵＳ−３０４が好ましい。
【００２４】
（弾性支持部）
本発明の弾性支持部５は、ダンパープレート部３と回動支持部４を弾性接合するものである。
【００２５】
弾性支持部５は、ダンパープレート部３と回動支持部４を弾性接合できれば特に制限はないが、弾性部材５ａと、回動支持部４の連結部４ａと連結される開閉バー６を備えることができる。
【００２６】
弾性部材５ａは、開閉バー６の弾性支持部側と、ダンパープレート部３の中心部との間に接合される。接合は、ボルト・ナット等で締め付ける方法、溶接して一体化する方法等で行われる。また、弾性部材５ａは、圧縮コイルバネ、円錐バネ、板バネ、インコネル等が用いられる。さらに、要求される密閉圧力により、弾性部材５ａのバネ定数を設定する。バネ定数が小さく給気筒又は排気筒にかかる圧力よりもダンパープレート部を押圧する力が小さいと密閉性が劣り、大きいと密閉圧力が異常に高くなった際の圧力抜きができず危険である。
【００２７】
開閉バー６は、ダンパーが開状態（図２（ａ）参照）から、開口部２ａの開口面と開閉バー６が平行になる状態（図２（ｂ）参照）になったあと、弾性部材５ａを介してダンパープレート部３をさらに押圧する（図２（ｃ）参照）。
【００２８】
弾性支持部５の素材は、２００℃を超える高温に耐えられる、ステンレス、特にＳＵＳ−３０４が好ましい。
【００２９】
（ダンパーの開閉）
本発明のダンパーユニットにおける、ダンパーの開閉について説明する。
図２（ａ）に示すように、ダンパープレート部３が開状態においては、回動支持部４の回転部４ｂの上面視開口部２ａ側に備えられた連結部４ａに連結された開閉バー６が、弾性支持部５に弾性接合されたダンパープレート部３とともに開口面に対して略垂直となる。このため、排気される気体又は給気される気体の流路は遮られにくい構成となっている。また、ダンパープレート部３のダンパープレート３ａ及びダンパープレート補強板３ｂは、素材と構造により押圧力平準化機能を有する。
【００３０】
回転部４ｂがダンパー回転軸４ｃを中心に閉方向に約９０度回転すると、押圧力平準化機能を有するダンパープレート部３のダンパープレート３ａが、開口部２ａの端部への圧力を均一にしながら接触し、図２（ｂ）に示す状態となる。
このとき、回動支持部４の回転部４ｂの外周の接線のうち開口部２ａの開口面に最も近接した略平行面に移動した連結部４ａに連結された開閉バー６が、弾性支持部５に弾性接合されたダンパープレート部３とともに開口面に対して略平行となる。このとき、弾性部材５ａは、開状態の場合と同じ長さで保持されている。
【００３１】
回転部４ｂがダンパー回転軸４ｃを中心に閉方向にさらに回転すると、開閉バー６は弾性部材５ａを介してダンパープレート部３を押圧し、図２（ｃ）に示す閉状態となる。
このときの回転部４ｂの回転角度は、回動支持部４と弾性支持部５との距離、弾性部材５ａの長さやバネ定数、要求される密閉圧力等により、調整される。一例では、１．５〜３度程度、回転させて押圧する。
また、上記押圧のための回転により、ダンパープレート部３の回動支持部４側とその反対側では押圧力及び押圧方向が若干異なるため、ダンパープレート部３のダンパープレート３ａには回動支持部４側に引き寄せられる力が働き、密閉性をさらに高める。
【００３２】
（作動温度）
本発明のダンパーユニットの作動可能温度は、凍結しない限り、−４０℃〜３００℃である。ステンレス素材の性質と部品の構成で密閉性を高めているためである。
【実施例】
【００３３】
以下に本発明の実施例を具体的に説明するが、本発明はこれらの実施例に何ら限定されるものではない。
【００３４】
（実施例１）
―ダンパーユニットの組み立て―
実施例１を図１に示す。
開口部２ａの排気筒２に、回動支持部固定部材９、回動支持部４（連結部４ａ、回転部４ｂ、ダンパー回転軸４ｃ）、開閉バー６、弾性支持部５（弾性部材５ａ）、ダンパープレート部３（ダンパープレート３ａ、ダンパープレート補強板３ｂ）を組み付け、ケーシング８を取り付けた。開閉バー６、弾性部材５ａ、ダンパープレート部３はボルト・ナットで組み付け、その他はビスで組み付けた。
ダンパー回転軸４ｃには、ケーシング８内の回転部４ｂとケーシング外のモーター７とを連結させた。
排気筒２の開口部２ａの直径２Ｌ1は１００ｍｍ、厚みは１．２ｍｍである。回転部４ｂの外径は３５ｍｍ、端部の厚みは１５ｍｍである。ダンパー回転軸４ｃは直径１０ｍｍ、長さ２００ｍｍである。開閉バー６は略長方形であり、長さは１１５ｍｍ、幅２５ｍｍ、厚み３ｍｍである。弾性部材５ａは、開状態における長さ２５ｍｍ、バネ定数３ｋｇｆの圧縮バネである。ダンパープレート３ａは、直径１１０ｍｍ、厚み２ｍｍの円形である。ダンパープレート補強板３ｂは、直径８５ｍｍ、厚み２ｍｍの円形であり、ダンパープレート３ａの両面に組み付けた。ケーシング８の胴部は直方体状であり、胴長８Ｌ2は２４０ｍｍである。また、ケーシング８の排気方向側は穴径８Ｌ1が１００ｍｍの筒状となっている。
ダンパー回転軸４ｃの中心軸は、排気筒の開口部の開口面から排気方向側に、弾性部材５ａの開状態における長さと回転部４ｂの半径とダンパープレート３ａの厚みとダンパープレート補助板３ｂの厚みの合計だけ離れた略平行面内にあり、かつ、ダンパー回転軸４ｃと交差する回転部４ｂの中心は、上面視で開口部の外周から開口部の半径方向に、３５ｍｍ離れた位置にある。
連結部４ａは、閉状態において、回転部４ｂの外周の接線のうち開口部２ａの開口面に最も近接した略平行面にある。
ケーシング８内の排気筒２、ダンパープレート部３、回動支持部４、弾性支持部５、回動支持部固定部材９、ボルト・ナット、ビスの素材は、ステンレス（ＳＵＳ−３０４）製である。
モーター７は、アズビル株式会社製型番ＭＹ６０５０Ａ１００１を用いた。モーター７は、２位置フローティング制御、角度調整ストッパー付の直結型ダンパーモーターであり、トルク２０Ｎｍ、回転角度９５度、動作時間約１５０秒である。
【００３５】
―ダンパーユニットの開閉―
組み立てたダンパーユニットの開閉状態を図２に示す。開状態の（ａ）から、回動支持部４に連結されたモーター７（図示せず）により回転部４ｂが回転することにより、開閉バー６とともに弾性支持部５及びダンパープレート部３が排気筒２の開口部２ａに向かって移動し、ダンパープレート３ａが排気筒２の開口部２ａに接した（ｂ）の状態となる。モーター７（図示せず）によりさらに回転部４ｂが回転することにより、開閉バー６が弾性部材５ａを押圧し、ダンパープレート３ａは排気筒２の開口部２ａに押圧力が平準化して密閉され、（ｃ）の状態となる。  
【００３６】
―ダンパーユニットの室温での気密性確認（水没リーク試験）―
高温におけるダンパーユニットの気密性を直接的に測定することは難しいため、評価系を構築して気密性確認を行った。
まず、常温での気密性確認は、水没リーク試験により行った。図３に示すように、本願と同じ構成（ダンパープレート部３、回動支持部４、弾性支持部５、開閉バー６、回動支持部固定部材９）を有するリーク測定用ダンパーを、直径８６ｍｍの底付筒に取り付けてモーター(図示せず)で締め付け、水をはった水槽に沈めた。弾性部材５ａのバネ定数は３ｋｇｆ／ｍｍであった。底付筒には圧縮エアを供給可能にレギュレーターと圧力計を取り付けた。底付筒の内圧を徐々に上げ、気泡の発生の有無を確認した。気温は約２５℃、水温は約２０℃である。
【００３７】
上記条件においては、供給圧が７００Ｐａ以下では気泡が視認できず、リークが見られないことが分かった。供給圧が８００Ｐａを超えると気泡の発生が確認され、リークが見られることが分かった。つまり、供給圧７００Ｐａまでの気密性を確認することができた。
なお、本発明のダンパーユニットが適用される各種オーブンは、通常２００〜４００Ｐａで動作されるので、７００Ｐａまで気密性が保たれれば十分である。
さらに、バネ定数の異なる弾性部材５ａを使用することで、リークし始める圧力を調整することが可能である。
【００３８】
―ダンパーユニットの加熱時の気密性確認試験―
次に、加熱時の気密性確認は、ダンパーの開閉を２段階で構成することにより行った。図４に示すように、本発明のダンパーユニットに、本願と同じ構成を有するリーク測定用ダンパーを取り付けた。送風機を排気筒に接続し、送付機と排気筒との間に加熱ヒーターを取り付けて送付機からの風を加熱し、排気筒開口部手前に測温対をセットし、ケーシングの筒状部にマノメータ―を取り付け、ケーシングの筒状部をリーク測定用ダンパーにて開閉可能なようにした。
送風機はオリエンタルモーター製型番ＭＢ１６６５−Ｂ、最大風量８ｍ3／ｍｉｎ、最大制圧４９０Ｐａのものを使用し、送風機吸気孔を３／４程度締めて試験を行った。給気孔を全開にすると、３００℃まで加熱できないためである。
加熱ヒーターは、株式会社竹鋼製作所製型番ＸＳ−３Ｂを使用した。加熱は測温対に接続された温度調節計により温度調整された。
マノメータ―は、株式会社山本電機製作所製型番ＷＯ７０を使用した。圧力レンジは０〜５００Ｐａとし、精度は±２．５％ＦＳ（２０℃において）である。
【００３９】
本発明のダンパーユニット及びリーク測定用ダンパーを全開にし、送風機及び加熱ヒーターを作動させ、昇温を行った。目標温度である常温、２００℃、２５０℃、３００℃に到達してから３０分程度経過後、リーク測定用ダンパーを密閉し、マノメータ―にて圧力を確認した。
その次に、リーク測定用ダンパーを開放、本発明のダンパーユニットを密閉後、リーク測定用ダンパーを即時に再度密閉し、マノメータ―にて圧力を確認した。
なお、本発明のダンパーユニット及びリーク測定用のダンパーの動作時、及び、圧力確認時も、送風機を連続運転した。
各温度、各ダンパー開閉動作時の静圧を表１に示す。
【００４０】
【表１】
2018115779.tif 000003
【００４１】
表１のとおり、常温から３００℃の温度範囲において、本発明のダンパーユニットでは、大気圧条件下で密閉後、先の水没リーク試験結果からも本発明ダンパーユニットと同等な密閉性を有するリーク測定用ダンパーで密閉したケーシング内の静圧が上がらないで０Ｐａであることが確認された。つまり、３００℃であっても少なくとも供給圧４５０Ｐａまで気密性が保たれることが分かった。
なお、本確認試験において気密性が保たれない場合は、数十Ｐａ〜最大制圧の４５０Ｐａまで静圧の上昇がみられる。
【００４２】
（実施例２）
実施例２を図５に示す。（ａ）は縦断正面図、（ｂ）は縦断右側面図、（ｃ）は縦断裏面図、（ｄ）は上断面図である。
排気筒２に締め付けバンドを用いて回動支持部固定部材９を固定し、その他は実施例１と同様に組み付けた。実施例２の組み付けは、ダンパープレート部３とケーシング８との断熱が可能であり、ケーシング自体が熱くなることを防止できる。
排気筒２の開口部２ａの直径２Ｌ1は１００ｍｍ、厚みは１．２ｍｍである。回転部４ｂの外径は３５ｍｍ、端部の厚みは１５ｍｍである。ダンパー回転軸４ｃは直径１０ｍｍ、長さ２００ｍｍである。開閉バー６は略長方形であり、長さは１１５ｍｍ、幅２５ｍｍ、厚み３ｍｍである。弾性部材５ａは、開状態における長さ２５ｍｍ、バネ定数３ｋｇｆの圧縮バネである。ダンパープレート３ａは、直径１１０ｍｍ、厚み２ｍｍの円形である。ダンパープレート補強板３ｂは、直径８５ｍｍ、厚み２ｍｍの円形であり、ダンパープレート３ａの両面に組み付けた。ケーシング８の胴部は直方体状であり、胴長８Ｌ2は２６０ｍｍ、幅１８５ｍｍ、奥行き１５０ｍｍである。また、ケーシング８の排気方向側は穴径８Ｌ1が１００ｍｍの筒状となっている。
ダンパー回転軸４ｃの中心軸は、排気筒又は給気筒の開口部の開口面から排気方向側に、弾性部材５ａの開状態における長さと回転部４ｂの半径とダンパープレート３ａの厚みとダンパープレート補助板３ｂの厚みの合計だけ離れた略平行面内にあり、かつ、ダンパー回転軸４ｃと交差する回転部４ｂの中心は、上面視で開口部の外周から開口部の半径方向に、３５ｍｍ離れた位置にある。
連結部４ａは、閉状態において、回転部４ｂの外周の接線のうち開口部２ａの開口面に最も近接した略平行面にある。
ケーシング８内の排気筒２、ダンパープレート部３、回動支持部４、弾性支持部５、回動支持部固定部材９、ボルト・ナット、ビスの素材は、ステンレス（ＳＵＳ−３０４）製である。
モーター７は、アズビル株式会社製型番ＭＹ６０５０Ａ１００１を用いた。モーター７は、２位置フローティング制御、角度調整ストッパー付の直結型ダンパーモーターであり、トルク２０Ｎｍ、回転角度９５度、動作時間約１５０秒である。
【００４３】
（実施例３〜７）
本発明のダンパーユニットは、排気筒２の開口部２ａと、ダンパープレート部３のダンパープレート３ａと、回動支持部４と、弾性支持部５が備えられているものであり、回動支持部４の固定方法に特に制限はない。図６Ａ〜６Ｅに、本発明の回動支持部固定部材９の固定方法の例を示す。
図６Ａは、排気筒２にツバ付フランジを溶接したものである。回動支持部固定部材９はケーシング８にビス止めされる。排気筒２、ダンパープレート部３とケーシング８は熱的に一体となっているため、排気筒２やダンパープレート部３が加熱されるともにケーシング８も昇温する。
図６Ｂは、排気筒２に締め付けバンドを用いて、回動支持部固定部材９を固定したものである。排気筒２、ダンパープレート部３とケーシング８とは断熱されているため、ダンパープレート閉状態においては排気筒２やダンパープレート部３が加熱されてもケーシング８の昇温は少ない。
図６Ｃは、回動支持部固定部材９をオーブンの炉壁に直接固定したものである。
図６Ｄは、回動支持部４の回転軸４ａの軸受をケーシング８の側面に直接固定したものである。
図６Ｅは、回動支持部４の回転軸４ａの軸受をケーシング８の側面に直接固定し、排気筒２をオーブンの炉壁に取り付けたものである。
【００４４】
（実施例８）
本発明のダンパーユニットを、恒温槽の吸気口及び排気口にそれぞれ取り付けた例を図７に示したものである。  
【産業上の利用可能性】
【００４５】
以上のとおり、本発明のダンパーユニットは、２００℃以上の高温になるオーブンに取り付けられても密閉性が高く保たれる。密閉性を高めるために、ステンレス素材メインでダンパープレート部の押圧力平準化機能を利用して密着面への圧力を平準化して開口部の端部と接した後、弾性部材を介して押圧するという方法を見出した。このような密閉性を保つためには今までは高価な装置が必要であったのに対し、本発明により軽量かつ安価なダンパーユニットを提供できる。
【００４６】
高い密閉性を有するダンパーユニットによれば、オーブン内の気体を意図したように給排気可能となるため、培養オーブンや滅菌オーブン等での利用範囲の拡大が期待される。また、弾性部材はその選択によりオーブン内が異常圧になった場合でも圧力抜き安全弁としても作動するため、本発明は安全なダンパーユニットとしても有用である。
【符号の説明】
【００４７】
１    ダンパーユニット
２    排気筒又は給気筒
２ａ  排気筒又は給気筒の開口部
２Ｌ1  開口部の直径
３    ダンパープレート部
３ａ  ダンパープレート
３ｂ  ダンパープレート補強板
４    回動支持部
４ａ  連結部
４ｂ  回転部
４ｃ  ダンパー回転軸
５    弾性支持部
５ａ  弾性部材
６    開閉バー
７    モーター
８    ケーシング
８Ｌ1  ケーシングの穴径
８Ｌ2  ケーシングの胴長
９    回動支持部固定部材
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６Ａ】
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【図６Ｂ】
2018115779.tif 000010
【図６Ｃ】
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【図６Ｄ】
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【図６Ｅ】
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【図７】
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【手続補正書】
【提出日】平成29年5月18日(2017.5.18)
【手続補正１】
【補正対象書類名】特許請求の範囲
【補正対象項目名】全文
【補正方法】変更
【補正の内容】
【特許請求の範囲】
【請求項１】
排気筒又は給気筒を開閉するダンパーユニットであって、該ダンパーユニットは、
排気筒又は給気筒と、
前記排気筒又は給気筒の開口部を開閉するダンパープレート部と、
前記ダンパープレート部を前記排気筒又は給気筒の前記開口部に対して開状態又は閉状態に回動させる回動支持部と、
前記ダンパープレート部と前記回動支持部を弾性接合する弾性支持部と、
を備え、
前記弾性支持部は、弾性部材と開閉バーを備え、
前記回動支持部は、前記弾性支持部から延設される前記開閉バーを連結する連結部と、ダンパー回転軸を中心に前記連結部を回動させる回転部を備え、
前記回動支持部の前記ダンパー回転軸は、前記開口部の開口面に対し前記排気筒又は給気筒と反対側に前記弾性部材の開状態における長さと前記回転部の半径の合計より離れた略平行面内に設けられ、かつ、前記回転部とともに前記開口部の上面視外側に配置され、
前記ダンパープレート部は、直径が２２０ｍｍ以下で厚みが１〜５ｍｍのダンパープレートを備え、
前記回転部が前記ダンパー回転軸を中心に閉方向に回転し、前記ダンパープレート部を閉状態に回動させると、前記ダンパープレート部の前記ダンパープレートは前記排気筒又は給気筒の開口部の端部と圧力を均一にしながら接触する、ダンパーユニット。
【請求項２】
前記回動支持部は、前記ダンパー回転軸を回転させるモーターをさらに備える、請求項１記載のダンパーユニット。
【請求項３】
前記ダンパープレート部閉鎖時に、前記開閉バーが前記弾性部材を押圧することにより、前記ダンパープレート部を前記開口部の端部に密着させる、請求項１記載のダンパーユニット。
【請求項４】
前記弾性部材は、圧縮コイルバネ、円錐バネ、板バネのいずれかである、請求項１記載のダンパーユニット。
【請求項５】
前記ダンパープレート部は、前記ダンパープレートの両面にダンパープレート補強板を備える、請求項１記載のダンパーユニット。
【請求項６】
少なくとも、前記排気筒又は給気筒の開口部、前記ダンパープレート部、前記弾性支持部、及び、前記回動支持部は、ステンレスからなる、請求項１記載のダンパーユニット。
【請求項７】
閉状態の前記ダンパープレートのプレート面と、開状態のプレート面の角度が略９０度である、請求項１記載のダンパーユニット。
【請求項８】
前記ダンパープレート部が閉状態のとき、風温０〜３００℃、供給圧４５０Ｐａで気密性が保たれる、請求項１記載のダンパーユニット。
【請求項９】
請求項１〜８のいずれか一項に記載のダンパーユニットを少なくとも１つ組み込んだ、密閉式オーブン。