(57)【要約】【課題】換気設備の逆流防止装置の羽根のバタツキを抑制して逆流装置の寿命を延ばす。【解決手段】共通のケース本体１６に逆流防止装置２３と整流装置２２を設け、整流装置２２の各平板状羽根の開度を個々に異ならしめて通風ダクト内の遍流を抑制し、逆流防止装置２３の各平板状羽根１５に加わる風圧を調整するようにした。【効果】逆流防止装置の各平板羽根の開き位置での安定性が向上するので、逆流防止装置の寿命を延ばすことができる。【選択図】  図４
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
揺動自在な複数の羽根を備えた逆流防止装置と、前記逆流防止装置への気流の入口側に配備された整流装置とを備え、前記整流装置は、整流羽根を複数枚有し、前記各整流羽根の開度を各々独立して調整する手段を備えている通風路の逆流防止装置。
【請求項２】
請求項１において、逆流防止装置と整流装置とを共通のケース本体に装備してある通風路の逆流防止装置。
【請求項３】
請求項１又は請求項２において、前記逆流防止装置の羽根の揺動と同期して揺動する指針を備えている通風路の逆流防止装置。
【請求項４】
請求項１から請求項３までのいずれか一項において、前記逆流防止装置の羽根の揺動を制限する位置に前記逆流防止装置の羽根を受けるばねを備えている通風路の逆流防止装置。
【請求項５】
通風路内に、揺動自在な複数の羽根を備えた逆流防止装置と、その上流側に複数の整流羽根を有する整流装置を配備し、前記複数の整流羽根の個々に相互に異なる開度を付与して前記逆流防止装置の各羽根へ向かう気流の向きを調整する通風路の逆流防止装置の羽根の損傷防止方法。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は空調設備の送風機又は排風機（以下、ファンと略す）に予備機を有する場合、予備機への空気の逆流を防止する目的で設置する逆流防止装置に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
共通のダクトに複数のファンを接続して用いる場合には、一方のファンから他方のファンへファンの吹出し気流が逆流してしまうことや、停止しているファンへダクト内の気流が逆流するのを防止するために、各ファンから共通のダクトに至る途中のダクトに逆流防止ダンパ装置を装着してその逆流を防止している。
【０００３】
従来の逆流防止ダンパ装置は、ケーシング内に回転自在に収納された逆流防止装置平板状羽根が上流からの吹出し気流を受けて開き、下流からの吹出し気流を受けた場合には閉じる構造となっていて、その逆流防止装置平板状羽根の開閉動作を軽く行えるようにカウンタウェイトも装備している（例えば、特許文献１参照）。
【０００４】
【特許文献１】
特開２０００−７４４７５号公報（第２頁及び第３頁並びに図１−図８）
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】
ファンの吹出し気流は図８に見られ流速分布曲線Ａのようにファン寄りのダクト内では大きく偏っていて、その吹出し気流の偏流及び脈流による気流の乱れによって、逆流防止ダンパ装置の羽根部では複雑な流動状態となっている。その為、その偏流の影響によって隣合う羽根とが不均一に動圧を受け、羽根の動作がばらつき、羽根同士が影響を及ぼし合ってそれが助長され大きなばたつきが生じていた。
【０００６】
従来の逆流防止ダンパ装置にあっては、ケーシング内に収納された羽根は平行翼の形状をしており、羽根の開方向への揺動の最大限界を定めるストッパと羽根とが衝突しないように羽根と同期して回転するシャフトに取付けたカウンタウェイトの錘を増減させて羽根の開度調整を行っていたが、外部からはケーシング内のストッパと揺動する羽根との位置関係を確認することが難しく、調整が非常にやり難いといった問題点が有った。
【０００７】
また、上述の流動状態によって、羽根の揺動力が過大である場合、カウンタウェイトでの調整が困難で、羽根がストッパに繰返して衝突し羽根やストッパの材料の疲労限度に達することへのポテンシャルが高いといった問題点が有った。
【０００８】
本発明の第１目的は通風路に採用される逆流防止装置の羽根のばたつきを抑制することに有る。
【０００９】
【課題を解決するための手段】
本発明の逆流防止装置は、揺動自在な複数の羽根を備えた逆流防止装置と、前記逆流防止装置への気流の入口側に配備された整流装置とを備え、前記整流装置は、整流羽根を複数枚有し、前記各整流羽根の開度を各々独立して調整する手段を備えていて、前記複数の整流羽根の個々に相互に異なる開度を付与して前記逆流防止装置の各羽根へ向かう気流の向きを調整して通風路内の逆流防止装置の羽根へ当てる気流の乱れを抑制し、羽根がばたついて損傷することを抑制できる方法が達成される。
【００１０】
【発明の実施の形態】
以下に本発明の実施例を図面に基づいて説明する。図１のように、二台のファン１には、ファン１の吹出し口に送風用あるいは排風用の垂直なダクト３ａが連通されている。各垂直なダクト３ａは送風用あるいは排風用の水平なダクト３に連通される。そのため、水平なダクト３は二台のファン１や各垂直なダクト３ａに対する共通なダクトとして利用される。
【００１１】
各垂直なダクト３ａは上下に二分されていて、その上下分割部間には、整流装置付逆流防止ダンパ装置２が設けられている。したがって、各垂直なダクト３ａの途中に整流装置付逆流防止ダンパ装置２が装着され、ファン１を運転することによりファン１からダクト３ａ内に送風された気流は垂直なダクト３ａから整流装置付逆流防止ダンパ装置２を通って水平なダクト３内へ送られて所望の部所までファン１で送圧される。
【００１２】
二台のファン１の内の一台は運転され、他の一台は予備機として待機しているので、運転されたファン１から送風された気流がダクト３から予備機とされているファン１へ逆流することを予備機とされているファン１側の整流装置付逆流防止ダンパ装置２が阻止する。このように、整流装置付逆流防止ダンパ装置２はダクト３からファン１への気流の流れを阻止し、ファン１からダクト３への気流の流れを許容する機能を有する。また、そのような機能を整流装置付逆流防止ダンパ装置２が発揮するように整流装置付逆流防止ダンパ装置２の上下の向きを決める。
【００１３】
このように、原子力発電所の換気空調設備のファン廻りの設備構成は、図１のように、ファン１を並列に複数台設置し、内１台を予備機として待機させることができる構成となっている。待機している予備機としてのファン１や停止中のファン１への逆流防止を図るため、各ファン１の吐出側に整流装置付逆流防止ダンパ装置２を設置している。
【００１４】
図２は図１に示した整流装置付逆流防止ダンパ装置２の平面図であり、図３はその側面図であり、図４は図２のＡ−Ａ矢視断面図である。整流装置付逆流防止ダンパ装置２は、共通のケース本体１６に逆流防止ダンパ装置と整流装置とを設けて構成されている。そのケース本体１６は周囲が板で囲われて両端が開口している形状を有し、その開口した両端の縁にはフランジ１３が装備されている。ケース本体１６の両端のフランジ１３には、上下のダクト３ａが接続されて図１のように垂直なダクト３ａの途中に整流装置付逆流防止ダンパ装置２が設けられる構成とされる。
【００１５】
垂直なダクト３ａの途中に整流装置付逆流防止ダンパ装置２が設けられた状態においては、太い黒塗りの矢印で示す気流の流れの方向で、上流側に整流装置２２が設置され、下流側に逆流防止装置２３が設置される配置となる。
【００１６】
整流装置２２は、図２や図３のように、ケース本体１６の外面に取付けられた片側３台で左右で６台の整流羽根開度調整装置７と、各整流羽根開度調整装置７によって回転操作されてケース本体１６の内側に通されている計６本の軸２１と、それらの各軸２１に固定されてケース本体１６内に配備された整流羽根としての計６枚の平板状羽根１９と、それらの平板状羽根１９の全閉回転位置で平板状羽根１９を受けるように配置されてケース本体１６に固定されたフレーム３０とを有して構成されている。図２や図７の図中１４はケース本体１６の左右中間に配置されてケース本体１６に固定された中間支柱であり、中間支柱１４の左右に配置された各軸２１の端部を回転自由に支持している。整流羽根開度調整装置７は各軸２１ごとに装備されているので、各平板状羽根１９ごとに独立して図４の矢印Ｆ方向へ回転角度、即ち各平板状羽根１９の開度を調整することができる。
【００１７】
各整流羽根開度調整装置７は、ハンドル１２と、ハンドル１２の回転を軸２１の回転に変換して軸２１に伝達するギヤによる力伝達手段（ギヤトレーン）とで構成されているので、ハンドルを回転操作するとその回転量に応じて平板状羽根１９が矢印Ｆ方向へ回転して開度が各平板状羽根１９ごとに調整できる。従って、平板状羽根１９をフレーム３０に接触するまで回転させれば全閉状態となる。
【００１８】
一方、逆流防止装置２３は、中間支柱１４の左右に片側３本ずつ計６本配備されてケース本体１６と中間支柱１４とに回転自在に支持された各軸１０と、各軸１０の各々に固定された逆流防止装置２３の羽根としての計６枚の平板状羽根１５と、その平板状羽根１５が閉止状態の回転位置で気密性を保持するためのパッキン１１と、そのパッキン１１を押さえ込んで所定の位置に保持するパッキン押え１８と、ケース本体１６に設けられていてパッキン１１などを支持しパッキン１１の外側においてケース本体１６内の空間を図４における左右方向に遮蔽するフレーム３１と、ケース本体１６の外側に突き出た各軸１０の部分に個々に固定されて平板状羽根１５とは反対側に延びたアーム３２と、そのアーム３２の突端寄り部分に取付けたカウンタウェート９とを有して構成されている。
【００１９】
ケース本体１６の外側に突き出た各軸１０の部分には、指針２７が平板状羽根１５と平行となるようにして固定されている。そのため、平板状羽根１５の揺動と同期して指針２７が平板状羽根１５の揺動方向と同方向へ同角度揺動する。そのため、ケース本体１６内を見なくとも指針２７の回転位置が安定しているか揺動し続けているかあるいは指針の回転量を見ることで、ケース本体１６内の平板状羽根１５の揺動位置や開閉角度（開度ともいう。）が容易に判断できる。軸
１０を回転中心としたカウンタウェート９による回転モーメントは平板状羽根
１５の軸１０を回転中心とした回転モーメントをある程度相殺するので、平板状羽根１５が受ける気流の風圧が微風圧でも平板状羽根１５は図４のＥ矢印方向に軸１０を回転中心とした揺動を伴って開閉が可能である。また、軸１０に取付けた図５の指針２７で平板状羽根１５の揺動する状態を確認し、その状態に応じてカウンタウェート９の重量調整又は整流装置２２の平板状羽根１９の開度調整をおこなう。
【００２０】
平板状羽根１５がファン１からの送風による風圧によって気流を開放する方向（全開方向）に揺動し水平となった時に、平板状羽根１５がそれ以上に惰性等により揺動して隣接する他の平板状羽根１５やケース本体１６に接触して傷むことを抑制する必要がある。その必要性も踏まえて、平板状羽根１５の最大の開方向の揺動位置（全開の位置であってケース本体１６内面と平板状羽根１５の板面とが平行となる位置）でその平板状羽根１５にストッパ８が当たるようにケース本体１６内側に固定される。
【００２１】
そのストッパ８は、平板２４にコイル状のばね２５を溶接し、その平板２４をボルト・ナット２６で支持フレーム３３に固定して構成され、その支持フレーム３３はケース本体１６内面に固定されている。このようなストッパ８は各平板状羽根１５ごとに配備されているので、平板状羽根１５がばね２５に接触する位置で平板状羽根１５の最大揺動範囲が制限されて接触事故の発生が生じない上、その接触時における衝撃をばねで緩衝して平板状羽根１５を含む各部の傷みが緩和される。
【００２２】
次に、上記の如く構成された整流装置付逆流防止ダンパ装置２は次のように用いられる。ファン１から送風された気流の偏流の状態は図８に示す流速分布曲線Ａのように、ファン吐出口近傍では偏流の影響が大きく気流はファン１が与える遠心力によって主にダクト３の片側に沿って流れ、ファン１から離れた位置では偏流の影響が小さくなり、速度のプロフィールも小さくなる。
【００２３】
その為、逆流防止装置２３を単独でファン１の気流吐出口近傍に設置すると、図９に示すようにダクトの片側に位置する逆流防止装置２３の羽根６はダクトの中心寄りの羽根４よりも気流の風圧を強く受ける。白抜き矢印で示す気流の流れで各羽根４，６の揺動する動作にばらつきが生じ、羽根６はストッパ８に衝突する回数が多くなる。
【００２４】
しかし、整流装置付逆流防止ダンパ装置２を採用した本発明の実施例では、図４に示すように、整流装置２２の各平板状羽根１９の開度を整流羽根開度調整装置７によって個々に異なる開度、即ち風圧が強いダクト３ａの片側寄りの平板状羽根１９の開度を小さく、もう一方の片側寄りの平板状羽根１９の開度を大きく、ダクト３ａの中央に位置する平板状羽根１９の開度を中程度に調整する。
【００２５】
その調整によって気流の風向を制御し、逆流防止装置２３の平板状羽根１５にできるだけ均等に風圧が加えられるようにする。このことで、各平板状羽根１５の揺動のばらつきを抑制できる。これにより、各平板状羽根１５の大きなバタツキが減少し、各平板状羽根１５が気流を開放する方向に揺動した際のストッパ８への平板状羽根１５の衝突する回数の低減が図れる。
【００２６】
更には、ストッパ８へ平板状羽根１５が衝突する際には、ばね２５で平板状羽根１５を受けることになるので、その衝突時の衝撃を緩和できる。それらの相乗効果として、ストッパ８や平板状羽根１５に過剰な負荷応力がかからなくなり、平板状羽根１５の寿命を長くすることが出来る。
【００２７】
本発明の実施例では、整流装置２２の各平板状羽根１９の開度を個々に異なるように変えて通風路であるダクト３ａ内の気流の向きをその各平板状羽根１９の傾斜に沿って調整して逆流防止装置２３の各平板状羽根１５に負荷させる風圧を調整できるので、ダクト３ａ内の気流の偏流や脈動の影響を逆流防止装置２３の各平板状羽根１５が受けにくくなる。このため、逆流防止装置２３の各平板状羽根１５のばたつきが抑制できる。
【００２８】
このように、逆流防止装置２３へのダクト３ａ内の気流の偏流の影響を整流装置２２で抑制したので、その抑制をダクト３ａの流路断面の大型化やファン１と逆流防止装置２３との間隔を長くすべくダクト３ａの長さを長くするなどの対策にたよる必要が無くなって、空調設備の小型化に寄与できる。また、整流装置２２と逆流防止装置２３とはケース本体１６を共通の部品として共用して小型に構成されているので、一層空調設備の小型化に寄与できる。
【００２９】
【発明の効果】
以上説明したように、本発明によれば、整流装置で偏流を風向制御することによって逆流防止装置の羽根のバタツキを抑制して安定させることができるので、逆流防止装置の寿命を延ばすことができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の実施例による換気空調設備ファン廻りの設備構成の立面図である。
【図２】図１で示した整流装置付逆流防止ダンパ装置の上平面図である。
【図３】図２の一部断面表示による側面図である。
【図４】図２のＡ−Ａ矢視断面図である。
【図５】本発明の実施例における逆流防止装置の平板状羽根の全開状態時における図３のＢ−Ｂ矢視断面図である。
【図６】本発明の実施例における逆流防止装置の平板状羽根用のストッパの部分（図３中のａ部）の構造を示した図である。
【図７】図２のＣ−Ｃ断面図である。
【図８】ファン出口吹出し偏流の状態を説明する図である。
【図９】逆流防止装置の平板状羽根に対するファン出口吹出し偏流の影響を説明する図である。
【符号の説明】
１…ファン、２…整流装置付逆流防止ダンパ装置、３，３ａ…ダクト、７…整流羽根開度調整装置、８…ストッパ、９…カウンタウェート、１０，２１…軸、１５…逆流防止装置の平板状羽根、１６…ケース本体、１９…整流装置の平板状羽根、２２…整流装置、２３…逆流防止装置、２５…ばね、２６…ボルト・ナット、２７…指針。
【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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