(57)【要約】【課題】特別な対策を講じることなくダンパ、すなわち、可変風量装置を介して室内へ吹出す必要換気量を確保できるとともに、空気の流れによって発生する騒音を低減することができる可変風量装置を提供する。【解決手段】通風管路内に設置され、通風管路内を流れる空気の吹出し開口面積を調整し、かつ、通風管路内の空気の流れに対し垂直に向けられた全閉状態において、当該空気の流れの上流側で当該空気の流れと対向する面から、空気の流れの下流側に向かって、当該空気の流れを遮る断面積が徐々に大きくなるように形成された整流用外周部２０１を有するダンパ１１と、ダンパ１１を回動自在に保持する回動ガイド１２と、全閉状態において、ダンパ１１の外周と通風管路の内壁面との間に設けられる、設定された隙間であるリーク流路部とを備えた。【選択図】図１
2018173207.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
通風管路内に設置され、
前記通風管路内を流れる空気の吹出し開口面積を調整し、かつ、前記通風管路内の空気の流れに対し垂直に向けられた全閉状態において、当該空気の流れの上流側で当該空気の流れと対向する面から、前記空気の流れの下流側に向かって、当該空気の流れを遮る断面積が徐々に大きくなるように形成された整流用外周部を有するダンパと、
前記ダンパを回動自在に保持する回動ガイドと、
前記全閉状態において、前記ダンパの外周と前記通風管路の内壁面との間に設けられる、設定された隙間であるリーク流路部
とを備えた可変風量装置。
【請求項２】
前記整流用外周部は、前記ダンパの外周全体にわたって一様な曲面形状である
ことを特徴とする請求項１記載の可変風量装置。
【請求項３】
前記整流用外周部は、前記ダンパの外周全体にわたって一様な傾斜面形状である
ことを特徴とする請求項１記載の可変風量装置。
【請求項４】
前記ダンパは薄板からなり、前記整流用外周部は前記薄板の外周を曲げて形成される
ことを特徴とする請求項１から請求項３のうちのいずれか１項記載の可変風量装置。
【請求項５】
前記ダンパは肉厚の板からなり、前記整流用外周部は前記肉厚の板の外周に形成される
ことを特徴とする請求項１から請求項３のうちのいずれか１項記載の可変風量装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
この発明は、全館空調住宅、あるいは、ビル等のセントラル式空気調和システムにおいて、吹出し口ユニット等に設置される可変風量装置に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
従来より、可変風量装置において、空調用のダクト内を流れる空気量を調節するため、バタフライ弁タイプのダンパを使用し、当該ダンパがダクト内に回動自在に軸支された回動軸に固定され、モータ等によって当該ダンパを開閉回動することで、ダクト内の通風路面積を調整することが知られている。
このように、ダクト内の通風路面積を調整するためのダンパとして、例えば、特許文献１には、丸型のダクトの直径方向に回転軸支された回転軸に対して、ダクトの内径と略同径とされる円形状の羽根が固着されるダンパが開示されている。
特許文献１に開示されている技術では、回転軸を中心として羽根の肉厚さ分だけずらした状態で、ダクトの円周面に、内側に向けて半円弧状に凸条部を突設形成せしめ、羽根の円周部の上半分および下半分の表裏面を凸条部に圧接保持させて、ダンパ閉鎖時におけるダンパの気密を保持するようにしている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】実開平６−１０７４２号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
建物内の各部屋等への空調と換気を共通の空気搬送路と吹出し口ユニット等を通して行う、全館空調住宅、あるいは、ビル等のセントラル式空気調和システムにおいては、温度制御していないときでも、例えば、ダンパを全閉近傍の開度状態として、各部屋等への送風を維持して当該各部屋等への最低限必要な換気量（必要換気量）を確保しなければならない。
これに対し、特許文献１に開示されているダンパでは、上述のとおり、ダンパ閉鎖時において、ダンパの羽根の円周部の上半分および下半分の表裏面が凸上部に圧接保持される構造としているため、必要換気量を確保するためには、ダンパを締め切ってしまわないようにする確実な対策を講じなければならないという課題があった。
また、特許文献１に開示されているダンパでは、必要換気量を確保するためには、例えば、ダンパを、当該必要換気量を確保できる最低開度（全閉近傍の開度状態）にすることになるが、ダンパの全閉近傍の開度状態においては、ダクト内の空気の流れによりダンパから発生する騒音（風切り音）が大きくなるという課題があった。
【０００５】
この発明は、上記のような課題を解決するためになされたもので、特別な対策を講じることなくダクト内の必要換気量を確保できるとともに、空気の流れによって発生する騒音を低減することができる可変風量装置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】
【０００６】
この発明に係る可変風量装置は、通風管路内に設置され、通風管路内を流れる空気の吹出し開口面積を調整し、かつ、通風管路内の空気の流れに対し垂直に向けられた全閉状態において、当該空気の流れの上流側で当該空気の流れと対向する面から、空気の流れの下流側に向かって、当該空気の流れを遮る断面積が徐々に大きくなるように形成された整流用外周部を有するダンパと、ダンパを回動自在に保持する回動ガイドと、全閉状態において、ダンパの外周と通風管路の内壁面との間に設けられる、設定された隙間であるリーク流路部とを備えたものである。
【発明の効果】
【０００７】
この発明によれば、特別な対策を講じることなくダンパ、すなわち、可変風量装置を介して室内へ吹出す必要換気量を確保できるとともに、空気の流れによって発生する騒音を低減することができる。
【図面の簡単な説明】
【０００８】
【図１】この発明の実施の形態１に係る可変風量装置の構成を説明する図であって、図１Ａは、通風管路を流れる空気に対してダンパ全閉状態とした場合を示す図であり、図１Ｂは、通風管路を流れる空気に対してダンパ中間開度状態とした場合を示す図であり、図１Ｃは、通風管路を流れる空気に対してダンパ全開状態とした場合を示す図である。
【図２】この発明の実施の形態１に係る可変風量装置のダンパの外周面の形状の一例について説明するための図であって、図２Ａは、全閉状態のダンパを通風管路の上流側から見た図であり、図２Ｂは、全閉状態のダンパの側面図であり、図２Ｃは、図２ＡのＡ−Ａ断面図であり、図２Ｄは、全閉状態のダンパを通風管路の下流側から見た図である。
【図３】この発明の実施の形態１に係る可変風量装置のダンパの外周面の形状のその他の一例を説明するための図である。
【図４】この発明の実施の形態１に係る可変風量装置のダンパの外周面の形状のその他の一例を説明するための図であって、図４Ａは、全閉状態のダンパを通風管路の上流側から見た図であり、図４Ｂは、全閉状態のダンパの側面図であり、図４Ｃは、図４ＡのＡ−Ａ断面図であり、図４Ｄは、全閉状態のダンパを通風管路の下流側から見た図である。
【図５】実施の形態１において、矩形状のダンパを説明するための図であって、図５Ａは、全閉状態のダンパを通風管路の上流側から見た図であり、図５Ｂは、図５ＡのＡ−Ａ断面図である。
【図６】実施の形態１において、可変風量装置のリーク流路部における整流効果について説明するための図であって図６Ａは、ダンパを一般的な平板とした可変風量装置において、ダンパを全閉状態とした場合の、通風管路内のダンパの側面図であり、図６Ｂは、実施の形態１の、整流用外周部を有するダンパを備える可変風量装置において、ダンパを全閉状態とした場合の、通風路管内のダンパの側面図である。
【図７】この実施の形態１に係る可変風量装置を、ヒンジ構造の回動ガイドとリンク構造によるダンパ回動機構を有するものとした場合の、可変風量装置の構成の一例を説明する図である。
【図８】図７を用いて説明した可変風量装置が、空気搬送路に接続される空気搬送路接続装置へ取り付けられた状態を示す図である。
【図９】図８に示したような、空気搬送路接続装置内に収納された可変風量装置が調整した空気を室内に送風する吹出し口ユニットの外観図である。
【発明を実施するための形態】
【０００９】
実施の形態１．
この発明の実施の形態１に係る可変風量装置１は、天井裏、あるいは、床下等、部屋の外においてダクト等の空気搬送路に接続された通風管路内に取り付けられ、通風管路経由で室内に送風される空気量を調整する。
【００１０】
図１は、この発明の実施の形態１に係る可変風量装置１の構成を説明する図である。図１Ａは、通風管路を流れる空気に対してダンパ全閉状態とした場合を示す図であり、図１Ｂは、通風管路を流れる空気に対してダンパ中間開度状態とした場合を示す図であり、図１Ｃは、通風管路を流れる空気に対してダンパ全開状態とした場合を示す図である。
図１Ａ〜図１Ｃにおいて、図面上、左側は、可変風量装置１を、通風管路を流れる空気の上流側から見た図を示しており、図面上、右側は、可変風量装置１の斜視図を示している。
【００１１】
なお、この実施の形態１において、ダンパ全閉状態とは、ダンパ１１の面が、通風路内の空気の流れに対して垂直に向けられた状態をいい、ダンパ全開状態とは、ダンパ１１の面が、通風管路内の空気の流れに対して水平に向けられた状態をいう。この実施の形態１において、ダンパ１１が通風路内の空気の流れに対して垂直に向けられた状態とは、略垂直に向けられた状態であることを含み、ダンパ１１が、通風路内を流れる空気を、当該ダンパ１１の構造または構成において最も妨げられる程度に向けられていればよい。また、この実施の形態１において、ダンパ１１が通風路内の空気の流れに対して水平に向けられた状態とは、略水平に向けられた状態であることを含み、ダンパ１１が、通風路内を流れる空気を、当該ダンパ１１の構造または構成において極力妨げることなく最も通過させられる程度に向けられていればよい。
【００１２】
可変風量装置１は、図１に示すように、通風管路内に設置され、ダンパ１１と、回動軸１２と、軸受部１３とからなる回動ガイド（機構）を備える。
ダンパ１１は、通風管路内を流れる空気の吹出し開口面積を調整する。具体的には、制御部（図示省略）が、回動軸１２の回動を制御することでダンパ１１の開度を調整し、ダンパ１１は、当該制御に基づき回動軸１２を中心に回動し、通風管路内を流れる空気の吹出し開口面積を調整する。すなわち、回動軸１２は、ダンパ１１の開度を調整する開度調整部でもある。
【００１３】
回動軸１２は、通風管路内を流れる空気の流路に対して直交する、ダンパ１１の直径（回動軸線）方向に、両端がダンパ１１の外側に突出し、通風管路を貫通するように、ダンパ１１に固定され、ダンパ１１を保持する。
回動軸１２は、例えば、モータが発生させたトルクによって電動で回動するものとしてもよいし、例えば、手動で回動するものとしてもよい。
ダンパ１１は、回動軸１２の回動に応じて、３６０度回動可能となる。なお、可変風量装置１は、ダンパ１１を、全閉状態から全開状態までの間の適宜の位置まで回動させて、その角度を保持することができる。図１Ｂに示すダンパ中間開度状態は、ダンパ全閉状態とダンパ全開状態の間の適宜の位置を示している。
【００１４】
軸受部１３は、通風管路内周に設けられる。回動軸１２は、当該軸受部１３に回動可能な状態ではめ込まれることによって、ダンパ１１を通風管路内で回動自在に保持する。
【００１５】
可変風量装置１において、ダンパ１１の直径は、通風管路の直径にあわせて適宜設定可能とするが、図１Ａに示すように、ダンパ１１が、通風路内の空気の流れに対して垂直に向けられたダンパ全閉状態において、ダンパ１１の外周と通風管路の内壁面との間には、換気風量を流すためのリーク流路部１４が設けられる。
当該リーク流路部１４は、換気風量を流すために必要な所定間隔の隙間である。
リーク流路部１４の最小断面積、すなわち、ダンパ１１の外周面形状が最大となる位置でのリーク流路部１４の断面積は、通風管路の断面積の５〜１０％に設定される。これは、ダンパ１１の全開時の最大風量能力と対応する室内空間の容積に相関があるため、必要換気量も最大風量能力と相関があり、当該必要換気量が最大風量の１０〜２０％程度になることが多いことに起因し、当該必要換気量は、ダンパ１１の全開時の通風管路断面積（≒通風管路の断面積）とダンパ１１の全閉時の圧損比の関係から決まる。
【００１６】
例えば、呼び径φ１５０ｍｍのダクトが接続される筒状の通風管路では、全閉時のダンパ１１の外周と、通風管路の内壁面との間の最小間隔、すなわち、リーク流路部１４の最小幅は、２〜４ｍｍ程度である。
具体的には、例えば、呼び径φ１５０ｍｍのダクトが接続される筒状の通風管路（外形約φ１４８ｍｍ、内径約φ１４６ｍｍ）に、最大風量仕様２００ｍ３／ｈの可変風量装置１が設置される場合、ダンパ１１は、全閉時に最も上流側となる面の直径が約φ１３３ｍｍ、下流側部分の最大直径が約φ１４１ｍｍに設定される。つまり、ダンパ１１の外周と通風管路の内壁面との間のリーク流路部１４の幅は、最も上流側で６．５ｍｍ、下流側で２．５ｍｍ程度に設定され、ダンパ１１の外周面は、全体にわたって略一様な半径４ｍｍの曲面となる。この形状において、ダンパ１１の全閉時の上流および下流側の差圧が約５０Ｐａのとき約３０ｍ３／ｈ、ダンパ１１の全閉時の上流および下流側の差圧が約１００Ｐａのとき約４３ｍ３／ｈの風量が流れる。ダンパ１１の外周面の形状については、後述する。
【００１７】
全館空調住宅、あるいは、ビル等のセントラル式空気調和システムにおいては、温度制御していないときでも、各部屋等への送風を維持して当該各部屋等へ最低限必要な換気量（必要換気量）を確保しなければならない。
例えば、ある吹出し口の対応領域、ゾーン、部屋等、特定の場所のみの空気温度が目標設定値に達して温度制御を停止する場合、または、温度制御が不要な場合等に、ダンパ１１を最低開度として必要換気量を確保する。しかし、ダンパ１１の最低開度状態においては、空気の流れによりダンパから発生する騒音（風切り音）が大きいという問題がある。特に、空調機が大風量、つまり、高い静圧で運転を行っている場合は、温度制御を停止したその場所での騒音（風切り音）が、逆に大きくなるという問題がある。なお、ダンパ１１を最低開度とする状態とは、ダンパ１１を全閉近傍の開度とした状態をいう。全閉近傍の開度は、ダンパ１１が、必要換気量が流通できるだけの開度であればよい。
必要換気量の算出方法は、各部屋等の用途により異なるが、例えば、建築基準法で決められているように、二酸化炭素濃度を１０００ｐｐｍ以下に抑えるため、または、シックハウス対策（居住者が長時間滞在する居室において空気中のホルムアルデヒド濃度が厚生労働省の指針値以下）などを根拠にして決められる。例えば、１人当たり２０〜３０ｍ３／ｈとしたり、あるいは、住宅等の居室において、１時間当たりの換気回数０．５回（１時間でその部屋の容積の半分の空気量を入れ替える）などから決められる。参考として、例えば、天井の高さ２．５ｍの４．５畳、６畳、８畳、１０畳間の容積は、それぞれ１８．６ｍ３、２４．８ｍ３、３３．１ｍ３、４１．４ｍ３である。
なお、住宅等の居室においては、６畳（１０ｍ２）程度の床面積に対して１つの吹出し口が設けられることが多い。
【００１８】
従来の手動ダンパでは、ダンパがダクトと圧接保持されることなく、ダンパの最低開度を確保するために、例えば、機械的なストッパ設置、または、使用説明書への注意事項の記載等、特別な対策を講じる必要がある。
これに対し、この発明の実施の形態１に係る可変風量装置１は、上述のとおり、全閉時のダンパ１１の外周と、通風管路の内壁面との間に、換気風量を流すために必要な所定間隔であるリーク流路部１４が形成されている。このように、可変風量装置１は、例えば、誤ってダンパ１１が全閉状態となっても、最低限必要な換気量（必要換気量）を確保できるフェールセーフ構造となっている。すなわち、特別な対策を講じなくても、必要換気量を確保することができる。
【００１９】
次に、この発明の実施の形態１に係る可変風量装置１が備えるダンパ１１の外周面の形状について、図面を用いて詳細に説明する。
図２は、この発明の実施の形態１に係る可変風量装置１のダンパ１１の外周面の形状の一例について説明するための図である。図２Ａは、全閉状態のダンパ１１を通風管路の上流側から見た図であり、図２Ｂは、全閉状態のダンパ１１の側面図であり、図２Ｃは、図２ＡのＡ−Ａ断面図であり、図２Ｄは、全閉状態のダンパ１１を通風管路の下流側から見た図である。図２Ｃでは、Ｂで示すダンパ１１の外周部分の断面の拡大図をあわせて示している。
なお、図２において、ダンパ１１以外の可変風量装置１の構成部については、記載を省略している。
【００２０】
図２に示すように、ダンパ１１は円形の薄板であり、当該薄板の外周には整流用外周部２０１を有する。整流用外周部２０１は、薄板が曲げられることによって形成される。このように、円形の薄板の外周が曲げられた形状を有するダンパ１１は、例えば、金属板のプレス加工等で簡素に製作することができる。
【００２１】
また、図２Ｂ，図２Ｃに示すように、ダンパ１１の整流用外周部２０１は、ダンパ１１の全閉状態において、ダンパ１１の、通風管路内の空気の流れの上流側で当該空気の流れと対向する面から、通風管路内の空気の流れの下流側に向かって、空気の流れを遮る断面積が徐々に大きくなるように形成される。
ダンパ１１の整流用外周部２０１は、ダンパ１１の外周面全体にわたって一様な曲面形状である。なお、この実施の形態１において、一様な曲面形状とは、略一様な曲面形状を含む。
【００２２】
一般的な空調の吹出し口における風量や圧力条件で使用される場合、ダンパ１１の整流用外周部２０１は、ダンパ１１の全閉状態において、当該ダンパ１１の、空気を受ける面に直交する方向から見て、外周エッジから３〜５ｍｍ程度の範囲が好ましく（図２Ｃのｗ参照）、これより小さくなると、通風管路のリーク流路部１４における空気の流れの整流効果（縮流抑制効果）が小さくなる。一方、これより大きくしても、リーク流路部１４における空気の流れを整流する効果は飽和して、ほとんど増えない。また、整流用外周部２０１の高さを高くするとダンパ１１の厚さが増え、ダンパ１１の全開状態における圧損が大きくなる。この実施の形態１に係る可変風量装置１における空気の流れの整流効果については後述する。
なお、ダンパ１１の整流用外周部２０１は、上述のように、外周エッジから３〜５ｍｍ程度の範囲の、単純な曲面でかまわない。例えば、半径が３〜５ｍｍ程度の曲面などでよい。
【００２３】
図３は、この発明の実施の形態１に係る可変風量装置１のダンパ１１の外周面の形状のその他の一例を説明するための図である。
図３に示すように、ダンパ１１の整流用外周部２０１は、傾斜面形状としてもよい。
ダンパ１１の整流用外周部２０１は、例えば、図３Ａに示すように、１つの傾斜面を有する傾斜面形状としてもよいし、図３Ｂに示すように、２つの傾斜面を有する傾斜面形状としてもよい。また、３つ以上の傾斜面を有する傾斜面形状としてもよく、整流用外周部２０１は、ダンパ１１の全閉状態において、ダンパ１１の、通風管路内の空気の流れの上流側で当該空気の流れと対向する面から、通風管路内の空気の流れの下流側に向かって、空気の流れを遮る断面積が徐々に大きくなるように形成されていればよい。
なお、ダンパ１１の整流用外周部２０１を、図３に示すような傾斜面形状とした場合も、当該整流用外周部２０１は、ダンパ１１の外周面全体にわたって一様な曲面形状とする。また、整流用外周部２０１を曲面形状とした場合同様、整流用外周部２０１は、ダンパ１１の全閉状態において、当該ダンパ１１の、空気を受ける面、すなわち、空気の流路に直交する面から方向から見て、外周エッジから３〜５ｍｍ程度の範囲が好ましい。
【００２４】
図４は、この発明の実施の形態１に係る可変風量装置１のダンパ１１の外周面の形状のその他の一例を説明するための図である。
図４Ａは、全閉状態のダンパ１１を通風管路の上流側から見た図であり、図４Ｂは、全閉状態のダンパ１１の側面図であり、図４Ｃは、図４ＡのＡ−Ａ断面図であり、図４Ｄは、全閉状態のダンパ１１を通風管路の下流側から見た図である。図４Ｃでは、Ｄで示すダンパ１１の外周部分の断面の拡大図をあわせて示している。
なお、図４において、ダンパ１１以外の可変風量装置１の構成部については、記載を省略している。
【００２５】
図２，３を用いて説明したダンパ１１は円形の薄板としたが、これに限らず、ダンパ１１は、図４に示すように、肉厚の板としてもよい。そして、当該肉厚の板であるダンパ１１の外周に、整流用外周部２０１が形成される。
整流用外周部２０１は、図４ＣのＤ部分の拡大図で示すように、曲面形状としてもよいし、傾斜面形状としてもよい。
【００２６】
このように、肉厚の板の外周に整流用外周部２０１が形成されたダンパ１１は、例えば、樹脂成型等で簡素に製作することができる。なお、図４に示すような、肉厚の板からなるダンパ１１は、当該ダンパ１１の全体が肉厚になっている必要はなく、当該ダンパ１１の全閉状態において、ダンパ１１の下流側で、当該ダンパ１１の構造または強度に必要ない部分は、周知のとおり、通常の樹脂成型で薄肉板としてもよい。
【００２７】
図２〜図４で一例を示した形状以外にも、ダンパ１１の全閉状態で上流側となる面から下流側に向かって空気の流れを遮る断面積が徐々に大きくなる整流用外周部２０１は、空気の流れの整流に十分な長さの外周面形状を有するものであればよく、下流側においては、空気の流れを遮る断面積が小さくなる部分があってもよい。
【００２８】
また、以上の説明では、ダンパ１１は、円形であるものとしたが、これに限らない。
例えば、図５に示すように、ダンパ１１を矩形状としてもよい。
図５において、図５Ａは、全閉状態のダンパ１１を通風管路の上流側から見た図であり、図５Ｂは、図５ＡのＡ−Ａ断面図である。
なお、図５では、ダンパ１１は、矩形状の薄板であり、当該薄板の外周に、当該薄板が曲げられることによって曲面形状の整流用外周部２０１が形成されるものとしているが、これに限らず、整流用外周部２０１は、少なくとも１つ以上の傾斜面を有する傾斜面形状としてもよい。
また、図５では、上述のとおり、ダンパ１１は、矩形状の薄板からなるものとしているが、これに限らず、ダンパ１１は、矩形状の肉厚の板からなるものとしてもよい。
【００２９】
ここで、この発明の実施の形態１に係る可変風量装置１の整流効果について説明する。
図６は、実施の形態１において、可変風量装置１のリーク流路部１４における整流効果について説明するための図である。図６Ａは、ダンパを一般的な平板とした可変風量装置において、ダンパを全閉状態とした場合の、通風管路内のダンパの側面図である。また、図６Ｂは、実施の形態１の、整流用外周部２０１を有するダンパ１１を備える可変風量装置１において、ダンパ１１を全閉状態とした場合の、通風路管内のダンパ１１の側面図である。なお、図６Ｂでは、一例として、ダンパ１１は、円形の薄板であり、当該薄板の外周に、当該薄板が曲げられることによって形成された、円形状の整流用外周部２０１を有するものとしている（図２参照）。これは一例に過ぎず、ダンパ１１は、図３〜５を用いて説明したような構造を有するダンパ１１としてもよい。
【００３０】
また、図６Ａに示すように、ダンパの外周と通風路管の内壁との間には、図６Ｂにおけるリーク流路部１４のサイズと同様のリーク流路部が設けられるものとする。
なお、図６において、ダンパ１１以外の可変風量装置１の構成部については、記載を省略している。
【００３１】
図６Ａに示すように、整流用外周部２０１を有さない、一般的な平板からなるダンパの外周エッジ部では、空気の流れの剥離が生じ（流れの剥離部６０１参照）、当該剥離により縮流が発生する（縮流部６０２参照）。これにより、リーク流路部における実質的な流路が狭くなり、最大流速が高くなる。
【００３２】
これに対し、図６Ｂに示すように、この実施の形態１におけるダンパ１１は、上述のように、整流用外周部２０１が形成され、当該整流用外周部２０１は、全閉状態において、ダンパ１１の、通風管路内の空気の流れの上流側で当該空気の流れと対向する面から、通風管路内の空気の流れの下流側に向かって、空気の流れを遮る断面積が徐々に大きくなるような形状を有する。つまり、ダンパ１１の全閉近傍の開度において通風管路とダンパ１１との間のリーク流路部１４が、上流側から下流側に向かって徐々に狭くなるような絞り形状を構成するようになっている。これにより、通風管路内の空気の流れが、ダンパ１１の外周曲面に沿って徐々に加速されながら滑らかに流れるため、縮流が抑制され、流速が平均化されて最大流速が低くなる（整流部６０３参照）。例えば、通風管路内径φ１４６ｍｍ、ダンパ１１の最大径φ１４０ｍｍ、リーク流路部１４（最小幅）３ｍｍ、風量４０ｍ３／ｈにおける流体シミュレーションによると、リーク流路部１４内の最大流速は、図６Ａに示すような従来の平板のダンパの約１３ｍ／ｓに対して、図６Ｂに示すダンパ１１では約９ｍ／ｓとなり、約７割に低下した。
そのため、ダンパ１１が全閉近傍の開度状態となっても、当該開度状態で空気の流れによりダンパ１１から発生する風切り音は低減される。よって、この実施の形態１に係る可変風量装置１は、例えば、低騒音化が要求される吹出し口の部分等にも設置しやすい。
騒音は、４０ｄＢ以下にするのが好ましく、また、リーク流路における最大風速を９〜１０ｍ／ｓ程度以下に抑えるのが好ましい。
【００３３】
なお、図６を用いて以上のとおり説明したような、可変風量装置１における整流効果は、ダンパ１１の整流用外周部２０１を傾斜面形状とするよりも、曲面形状とする方が、効果は高い。
【００３４】
また、ダンパ１１の外周全体にわたって略一様な、曲面形状または傾斜面形状の整流用外周部２０１が形成され、整流効果が出ている場合は、ダンパ１１は、図６Ａで示したような一般的な平板からなるダンパに比べて、圧力損出が２／３程度に小さくなるので、必要換気風量を流すためのリーク流路部１４の幅は、従来の平板のダンパとする場合よりも小さくすることができる。
【００３５】
なお、ダンパ１１の整流用外周部２０１により、風圧でダンパ１１を閉める方向に働くトルクが大きくなるため、例えば、ダンパ１１の開度を調整する回動軸１２が、モータが発生させたトルクによって回動する場合、動作に必要な動力はやや大きくなる。しかし、常に閉方向にダンパ１１が押し付けられるので、回動軸１２を回動させるモータ等の回動機構のギア等のバックラッシの影響によるダンパ１１の開度のずれが低減できるという効果もある。通常の一般的な平板のダンパでは、特に、当該ダンパの全閉付近および全開付近において、風圧によるダンパ回転トルクは、ほとんど発生しないため、バックラッシの影響による開度のずれが発生しやすい。
【００３６】
以上の説明では、図１に示すように、可変風量装置１のダンパ１１は、通風管路の外側に貫通した回動軸１２を手動、あるいは、モータで駆動することにより回動するものとした（図１参照）。
しかし、これは一例に過ぎず、例えば、可変風量装置１は、通風管路内に設置されたブラケットに設けられたヒンジ構造でダンパを回動自在に保持し、通風管路内部に設置されたモータと２本のアームから構成されるリンク構造を有し、当該リンク構造でダンパを回動させるようにしてもよい。
【００３７】
図７は、この実施の形態１に係る可変風量装置１を、ヒンジ構造の回動ガイドとリンク構造によるダンパ回動機構を有するものとした場合の、可変風量装置１の構成の一例を説明する図である。
リンク構造を有する可変風量装置１では、回動軸１２および軸受部１３を備えず（図１参照）、モータ１５と、ベースブラケット１６と、回動ガイド部１７と、リンク機構１８と、取付部１９とを備える。
モータ１５は、ダンパ１１を回転駆動させるためのトルクを発生させる。
リンク機構１８は、ベースブラケット１６の開口部（図示省略）を貫通して設置されているモータ１５の回転軸（図示省略）にその一端を接続して、モータ１５の回転軸を中心に回動自在に保持され、他端がダンパ１１に回動可能に接続され、モータ１５が発生させたトルクによりダンパ１１を回転駆動させる。具体的には、リンク機構１８は、リンク部材１８ａとリンク部材１８ｂとからなり、リンク部材１８ａとリンク部材１８ｂとが摺動体としての連結軸１８ｃによって回動可能に連結され、リンク部材１８ａ，１８ｂの、連結軸１８ｃと反対側の一端が、それぞれ、モータ１５の回転軸とダンパ１１とに回動可能に接続される。
【００３８】
モータ１５とリンク機構１８とで、回動駆動部を構成する。
回動ガイド部１７は、ダンパ１１の裏面、すなわち、空気の流れと対向する面とは反対側のダンパ１１の表面において、ダンパ１１の直径上に、回転軸が空気の流れと略垂直になるように取り付けられ、ダンパ１１を回動自在に保持する。すなわち、図７に示す可変風量装置１では、当該ヒンジ構造の回動ガイド部１７が、図１に示す可変風量装置１の回動軸１２と軸受部１３の役割を果たす。
また、回動ガイド部１７は、ベースブラケット１６に切り起こして形成されたガイド部材１７ａと、ダンパにネジ留めやリベット、スポット溶接等により取付けられたガイド部材１７ｂと、それらを摺動可能に接続する接続軸１７ｃとから構成される。回動ガイド部１７は、この構造に限られるものではなく、例えば、一般のヒンジ、あるいは、蝶番等でもよい。
ベースブラケット１６は、ダンパ１１を保持する回動ガイド部１７と、リンク機構１８に接続されて回動駆動部を構成するモータ１５とを保持する。図７に示すように、ベースブラケット１６は、例えば、Ｌ字形状となるよう形成される。
ベースブラケット１６は、Ｌ字を形成するベースブラケット１６のそれぞれの面が、ダンパ全閉状態において、ダンパ１１の表面と直交するように、ダンパ１１を保持する。
【００３９】
取付部１９は、Ｌ字形状のベースブラケット１６の長手方向の端部に設けられる。取付部１９は、図７に示すように、例えば、２箇所設けられ、それぞれ、ベースブラケット１６の長手方向の端部の、ダンパ全閉状態におけるダンパ１１とは反対側の辺の一部において、Ｌ字形状のベースブラケット１６の本体に対し直角に起立して設けられている。具体的には、それぞれ、ベースブラケット１６を形成する際に、当該ベースブラケット１６の長手方向の端部に一定の高さを有する切り残し部（図示省略）が設けられ、当該切り残し部をダンパ１１側へ直角に曲げ起こして形成されるものとする。ここでは、直角とは、略直角を含む。また、ここでは、取付部１９はネジ穴を有するものとする。
図７では、回動ガイド部１７が保持されるほうの面の長手方向の端部に設けられた取付部１９を回動ガイド側取付部１９ａ、ベースブラケット１６の、モータ１５が保持されるほうの面の長手方向の端部に設けられた取付部１９をモータ側取付部１９ｂとしている。
【００４０】
取付部１９は、通風管路の内壁に２箇所設けられた接続部とそれぞれ接続される。通風管路の内壁に設けられた接続部、および、接続方法については後述する。
【００４１】
可変風量装置１において、回動駆動部がトルクを発生させ、ダンパ１１を回転駆動させる動作は、可変風量装置１を総括的に制御する制御部（不図示）により制御される。
例えば、ダンパ１１が、図７に示すような全閉状態から、制御部の制御に基づき、モータ１５がトルクを発生させると、リンク部材１８ａがモータ１５の回転軸を中心に図７上時計回転方向に回動する。これに伴い、連結軸１８ｃでリンク部材１８ａと摺動可能に接続されたリンク部材１８ｂも引っ張られて図７上時計回転方向に回動し、リンク部材１８ｂの他端に接続され、回動ガイド部１７により回動自在に保持されたダンパ１１を開き方向へ回動させることができる。
【００４２】
このように、制御部の制御に基づき、可変風量装置１において、ダンパ１１が、ダンパ全閉状態から、ダンパ全開状態まで、９０度程度回動可能となる。なお、可変風量装置１は、ダンパ１１を、全閉状態から全開状態までの間の適宜の位置まで回動させて、その角度を保持することができる。
【００４３】
図８は、図７を用いて説明した可変風量装置１が、空気搬送路に接続される空気搬送路接続装置８１へ取り付けられた状態を示す図である。空気搬送路接続装置８１は、図７での通風管路に相当する。
なお、空気搬送路とは、ダクト等、空調機からの空気を搬送する通風路のことをいう。
ダクト等の空気搬送路には、当該空気搬送路を受ける筒状の空気搬送路接続装置８１が取り付けられ、当該空気搬送路接続装置８１に可変風量装置１が取り付けられる。空気搬送路接続装置８１は、例えば、ダクトを接続するダクトカラーなどである。
【００４４】
空気搬送路接続装置８１の内周面には中央側に突起した接続部が、空気搬送路接続装置８１の内周の中心と可変風量装置１のダンパ１１の中心とが同軸上になるように空気搬送路接続装置８１と可変風量装置１とを対向させて配置した状態で、可変風量装置１のベースブラケット１６の長手方向端部に設けられた回動ガイド側取付部１９ａおよびモータ側取付部１９ｂにそれぞれ対向する位置に２箇所設けられる。
【００４５】
可変風量装置１は、空気搬送路側のダンパ１１の表面が空気搬送路接続装置８１と対向する向きで、可変風量装置１の回動ガイド側取付部１９ａ，モータ側取付部１９ｂと、空気搬送路接続装置８１の２箇所の接続部とによって、空気搬送路接続装置８１に着脱可能に取り付けられる。
可変風量装置１を空気搬送路接続装置８１に取り付ける際は、空気搬送路接続装置８１の一方の接続部と可変風量装置１の回動ガイド側取付部１９ａの位置をあわせ、ネジ（図示省略）を可変風量装置１側から締め付けて、回動ガイド側取付部１９ａを一方の接続部に固定する。
また、空気搬送路接続装置８１の他方の接続部と可変風量装置１のモータ側取付部１９ｂの位置をあわせ、ネジ（図示省略）を可変風量装置１側から締め付けて、モータ側取付部１９ｂを他方の接続部に固定する。
これにより、可変風量装置１が、空気搬送路接続装置８１に取り付けられる。
【００４６】
可変風量装置１が空気搬送路接続装置８１に取り付けられると、可変風量装置１の一部が空気搬送路接続装置８１内に収納される。空気搬送路接続装置８１の長さが長い場合は、可変風量装置１の全部が空気搬送路接続装置８１内に収納される。
なお、可変風量装置１を取り外す際は、ネジをゆるめて取り外せばよい。
【００４７】
図９は、この発明の実施の形態１に係る可変風量装置１が調整した空気を室内に送風する吹出し口ユニット９１の一例を説明するための図である。
図９は、図８に示したような、空気搬送路接続装置８１内に収納された可変風量装置１が調整した空気を室内に送風する吹出し口ユニット９１の外観図である。
【００４８】
吹出し口ユニット９１は、天井裏や床下等、部屋の外でダクト等に接続され、可変風量装置１が調整した空気を室内に送風する。
図９に示すように、吹出し口ユニット９１は、隔壁で囲まれた内部空間と、壁部に形成された第１の開口部９２、第２の開口部９３を有する。ここでは、第１の開口部９２が形成される壁部を第１の壁部、第２の開口部９３が形成される壁部を第２の壁部ともいうものとする。
第１の壁部の外側には、空調機からの空気搬送路と接続される、筒状の空気搬送路接続装置８１（図８参照）が、例えば、ネジ留め等により取り付けられ、第１の開口部９２は、当該空気搬送路接続装置８１からの空気を、吹出し口ユニット９１内部に取り込むための流入口である。
第２の開口部９３は、室内に送風を行うための吹き出し口であり、空気搬送路接続装置８１からの空気を室内に送出するための吹き出し口である。
第２の開口部９３には、空気の吹出し方向ガイドとなる複数の案内羽根が設けられたグリル９４が着脱可能に嵌めこまれている。
【００４９】
なお、以上の説明では、通風管路や空気搬送路接続装置８１において、図１〜５，８，９等に示すように、断面、すなわち、可変風量装置１が取り付けられる面は、円形、または、矩形としたが、これに限らず、例えば、可変風量装置１が取り付けられる面は、楕円などであってもよい。
また、可変風量装置１が備えるダンパ１１についても、円形、または、矩形に限定されず、例えば、楕円等、通風管路や空気搬送路接続装置８１の断面にあわせた形状とすることができる。
【００５０】
また、以上の説明では、空気搬送路は、例えば、機械室などに設置された空調機に接続されたダクトを想定したが、これに限らず、空気搬送路は、天井と床に挟まれた空間である階間、床下の空間、中空パネル等、空気を搬送できる流路となるものであればよい。
【００５１】
以上のように、この実施の形態１によれば、可変風量装置１は、通風管路内に設置され、通風管路内を流れる空気の吹出し開口面積を調整し、かつ、通風管路内の空気の流れに対し垂直に向けられた全閉状態において、当該空気の流れの上流側で当該空気の流れと対向する面から、空気の流れの下流側に向かって、当該空気の流れを遮る断面積が徐々に大きくなるように形成された整流用外周部２０１を有するダンパ１１と、ダンパ１１を回動自在に保持する回動ガイドと、全閉状態において、ダンパ１１の外周と通風管路の内壁面との間に設けられる、設定された隙間であるリーク流路部１４とを備えるようにしたので、特別な対策を講じることなくダクト内の必要換気量を確保できるとともに、空気の流れによって発生する騒音を低減することができる。
【００５２】
なお、本願発明はその発明の範囲内において、実施の形態の任意の構成要素の変形、もしくは実施の形態の任意の構成要素の省略が可能である。
【符号の説明】
【００５３】
１  可変風量装置
１１  ダンパ
１２  回動軸
１３  軸受
１４  リーク流路部
１５  モータ
１６  ベースブラケット
１７  回動ガイド部
１７ａ，１７ｂ  ガイド部材
１８  リンク機構
１８ａ，１８ｂ  リンク部材
１８ｃ  連結軸
１９  取付部
１９ａ  回動ガイド側取付部
１９ｂ  モータ側取付部
８１  空気搬送路接続装置
９１  吹出し口ユニット
９２  第１の開口部
９３  第２の開口部
９４  グリル
２０１  整流用外周部
６０１  剥離部
６０２  縮流部
６０３  整流部
【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６】
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【図７】
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【図８】
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【図９】
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