(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
ダンパー器体の３方向に開口部を構成し、２方向の開口部の夫々に閉止板を回転可能に設け、夫々の閉止板を一方が開の時に他方が閉となる状態で連動させる連動機構を設けると共に、適所に駆動モーターを設け、連動機構は、夫々の閉止板の回転軸を延長し、ダンパー器体から突出して、直交するマイタ歯車の回転軸に連結して構成するものとし、マイタ歯車は、その回転軸をダンパー器体に対して着脱可能に構成したギヤボックス内に固定した軸受部材に貫通して、軸受部材に挟まれた姿勢で回転可能に保持する構成とし、一方側のマイタ歯車は、その回転軸を歯の裏側に延設し、その回転軸の先端側には、一方側の閉止板の回転軸を嵌合する第１の取付用筒部を一体に構成すると共に、他方側のマイタ歯車は、その回転軸を歯側に延設し、その回転軸の先端側には他方の閉止板の回転軸を嵌合する第２の取付用筒部を軸方向に移動可能に嵌合した構成としたことを特徴とする切換式ダンパー。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、空調システム等に使用する切換式ダンパーに関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
ダンパーは、例えば空調システムにおけるダクト系に設置して運転モードの切換を行う等、多方面で利用されているものであり、その一例を次に説明する。
図１０〜図１２は空調システムの一例で、この空調システムは、空調機の始動直後から室内環境を良好にすることを目的としたり、または空調負荷のピークカットによる熱源・空調機器の容量低減を計る目的で、夜間に空調機を蓄熱運転してコンクリートスラブ躯体に予め熱（冷熱を含む）を蓄熱しておき、この熱を、空調が必要な時間に利用することができる躯体蓄熱を利用したものである。
【０００３】
この空調システムは、建築物の構造体により構成された閉鎖空間、例えば中空スラブにより構成した床スラブ１の中空部２を蓄熱、そして放熱用の空気通路として構成し、空調機３から空調空間である室内４を経て空調機に還流する空調空気経路の適所に前記床スラブ１の空気通路を配置した構成を基本構成としている。例えば特開平１０−２２０８１２号公報等参照。
即ち、この空調システムは、空調機３の吐出側５から第１のダンパー６を経て床下空間７の空気吹出口８に至る第１の往き経路９と、第２のダンパー１０を経て中空部２の空気連通部１１に至る第２の往き経路１２とを構成すると共に、天井内空間１３の空気吸入口１４から第３のダンパー１５を経て空調機３の吸込側１６に至る還り経路１７と、中空部２の空気連通部１１から第４のダンパー１８を経て空調機３の吸込側１６に至る還り経路１９とを構成している。
また、図中符号２０は床下空間７から室内４への床吹出口、２１は室内４から天井内空間１３への天井吹出口、２２は中空部２と天井内空間１３との連通口、２３は外気への換気経路２４に設けた換気用ダンパーである。
尚、図１２〜図１４では、閉状態のダンパーは塗り潰して示している。
【０００４】
以上の構成において、夜間の蓄熱運転では、図１２に示すように、第１のダンパー６を閉、第２のダンパー１０を開とすると共に、第３のダンパー１５を開、第４のダンパー１８を閉として運転を行う。この際、換気用ダンパー２３は閉とする。
この状態では、空調機３の吐出側５からの空調空気は、第２のダンパー１０を経て往き経路１２を通って空気連通部１１から中空部２内に供給され、中空部２を流れて床スラブ１に放熱して蓄熱に供した後、連通口２２から天井内空間１３に流出する。次いで天井内空間１３から空気吸入口１４を経て還り経路１７に流入し、第３のダンパー１５を経て空調機３の吸込側１６に還流する。
【０００５】
次に昼間の空調時には、床スラブ１に蓄えた熱を利用しない空調運転と、床スラブ１に蓄えた熱を利用する空調運転を選択して運転を行う。
まず前者の運転では、図１３に示すように、第１のダンパー６は開、第２のダンパー１０は閉に変更すると共に、第３、第４のダンパー１５、１８は蓄熱運転時と同じ開閉状態を維持する。この際、換気用ダンパー２３は必要に応じて開閉させる。
この状態では、空調機３の吐出側５からの空調空気は、第１のダンパー６を経て往き経路９を通って空気吹出口８から床下空間７内に供給され、床下空間７から床吹出口２０を経て室内４に流出する。そして室内４の空調に供された空調空気は天井吹出口２１から天井内空間１３に流出する。次いで蓄熱運転と同様に天井内空間１３から空気吸入口１４を経て還り経路１７に流入し、第３のダンパー１５を経て空調機３の吸込側１６に還流する。
次に後者の運転では、図１４に示すように、前者の運転と同様に第１のダンパー６は開、第２のダンパー１０は閉とすると共に、第３、第４のダンパー１５、１８は前者の運転とは逆に、第３のダンパー１５を閉、第４のダンパー１８を開として運転を行う。この際、換気用ダンパー２３は前者の運転と同様に必要に応じて開閉させる。
この状態では、空調機３の吐出側５からの空調空気は、前者の運転と同じ経路を経て天井内空間１３に流入し、次いで天井内空間１３から連通口２２を経て中空部２内に流入する。こうして空気は中空部２内を流れている際に床スラブ１に蓄えられている熱を吸熱し、次いで空気連通部１１を経て中空部２から流出し、第４のダンパー１８を経て還り経路１９を経て空調機３の吸込側１６に還流する。
【０００６】
以上の運転動作から分かるように、往き経路９、１２側の第１、第２のダンパー６、１０は、いずれか一方が開の場合には、他方は閉となる排他的な切換動作を行う。同様に、還り経路１７、１９の第３、第４のダンパー１５、１８も排他的な切換動作を行う。
【０００７】
【発明が解決しようとする課題】
以上説明した例に示すように、空調システムの運転モードの切換等をダンパーで行う構成においては、その切換部分に対してダンパーを２つ設置していた。
このためダンパーの数が多く、制御系が複雑であると共に、工事コストが嵩む等の課題があった。
本発明はこのような課題を解決することを目的とするものである。
【０００８】
【課題を解決するための手段】
上述した課題を解決するために本発明では、ダンパー器体の３方向に開口部を構成し、２方向の開口部の夫々に閉止板を回転可能に設け、夫々の閉止板を一方が開の時に他方が閉となる状態で連動させる連動機構を設けると共に、適所に駆動モーターを設け、連動機構は、夫々の閉止板の回転軸を延長し、ダンパー器体から突出して、直交するマイタ歯車の回転軸に連結して構成するものとし、マイタ歯車は、その回転軸をダンパー器体に対して着脱可能に構成したギヤボックス内に固定した軸受部材に貫通して、軸受部材に挟まれた姿勢で回転可能に保持する構成とし、一方側のマイタ歯車は、その回転軸を歯の裏側に延設し、その回転軸の先端側には、一方側の閉止板の回転軸を嵌合する第１の取付用筒部を一体に構成すると共に、他方側のマイタ歯車は、その回転軸を歯側に延設し、その回転軸の先端側には他方の閉止板の回転軸を嵌合する第２の取付用筒部を軸方向に移動可能に嵌合した構成とした切換式ダンパーを提案する。
【０００９】
以上の構成においては、２方向の開口部の夫々に設けた閉止板を連動機構を介して同時に駆動することにより、２方向の開口部のいずれか一方側を開状態とした時に他方側を閉状態とすることができ、従って一つの駆動動作により開状態の開口部を切り換えることができる切換ダンパーを構成することができる。
【００１０】
本発明において連動機構は、マイタ歯車を合理的に用いた上述した構成であるため、次のような利点がある。
ａ．マイタ歯車はギヤボックスに所定の噛み合い状態で予め組上がっており、上記軸取付用筒部との止めねじによる取付けにおける簡単な位置調整で取り付けられるので、困難な調整が必要でない。
ｂ．ギヤボックス丸ごとの交換が可能であるため、メンテナンス性が向上する。
ｃ．マイタ歯車は片持ち式でなく、その回転軸の両側を保持する構成であるため、剛性が大きい。
【００１１】
【発明の実施の形態】
次に本発明の実施の形態を図を参照して説明する。
まず図１〜図６は本発明に係る切換ダンパーの実施の形態を示すもので、図１〜図４は全体構成を説明するための図で、図１、図３は平面図、図２、図４は一部を切り欠いた正面図である。また図５、図６は連動機構の要部の詳細を説明するための平面図である。
図において、符号１０１はダンパー器体であり、このダンパー器体１０１には３方向に開口部１０２ａ、１０２ｂ、１０２ｃを構成しており、夫々にはダクトフランジ１０３ａ、１０３ｂ、１０３ｃを設けている。この例では、開口部１０２ａ、１０２ｃは同一軸方向に構成され、開口部１０２ｂは他の開口部とは直交する軸方向に構成している。
そして２方向の開口部１０２ａ、１０２ｂの夫々には閉止板１０４ａ、１０４ｂを、夫々回転駆動軸１０５ａ、１０５ｂにより回転可能に設けている。そしてこれらの回転駆動軸１０５ａ、１０５ｂは、図１、図３に示すように図中左上方向のギヤボックス１０６内に突設して、夫々をマイタ歯車１０７ａ、１０７ｂにより連動させるように連結している。この際、夫々の回転駆動軸１０５ａ、１０５ｂは、閉止板１０４ａ、１０４ｂの姿勢において９０度（又は２７０度）ずらすような位置で連結している。
このため、図１、図２に示すように閉止板１０４ｂが縦姿勢となって開口部１０２ｂを閉としている状態では、閉止板１０４ａが横姿勢となって開口部１０２ａを開とし、ここから回転駆動軸１０５ａ，１０５ｂを連動して９０度回転させると、図３、図４に示す状態、即ち、閉止板１０４ａが縦姿勢となって開口部１０２ｂを閉とすると同時に、閉止板１０４ｂが横姿勢となって開口部１０２ａを開とする状態となる。
従って、図中実線矢印で示すように、図１、図２の状態では、開口部１０２ａと開口部１０２ｃが連通状態となり、図３、図４の状態では、開口部１０２ｂと開口部１０２ｃが連通状態となる。即ち、開口部１０２ｃを共通の開口部とし、開口部１０２ａ、１０２ｂを選択開口部とする切換ダンパー１００が構成される。
尚、図中の実線矢印は、切換ダンパー１００を合流形として使用する場合の空気の流れを示しているが、この切換ダンパーは分岐形として使用することもできるもので、この場合には、矢印は反対方向となる。
【００１２】
このように、２方向の開口部１０２ａ、１０２ｂの夫々に対応する閉止板１０４ａ、１０４ｂは連動機構により連動する回転駆動軸１０５ａ、１０５ｂによって開閉動作を行うものであるので、この開閉動作を行わせる駆動モーターは適所に一つ設ければ良い、即ち、図の例では、駆動モーター１０８は回転駆動軸１０５ａの延長上に設置している。
そして、一つの駆動モーター１０８により、夫々の開口部１０２ａ、１０２ｂに対応する閉止板１０４ａ、１０４ｂの所定動作を行わせることができるので、個別の駆動モーターにより駆動する場合と比較して、切換の制御が非常に容易となる。
【００１３】
次に、図５、図６を参照して連動機構の要部を説明すると次の通りである。即ち、この実施の形態では、マイタ歯車１０７ａ，１０７ｂはダンパー器体１０１に対して着脱可能に構成したギヤボックス１０６内に設置し、夫々の閉止板１０４ａ，１０４ｂの回転軸１０５ａ，１０５ｂと着脱可能に構成している。
詳細を説明すると、まずマイタ歯車１０７ａ，１０７ｂは軸受部材１０９ａ，１０９ｂにより片持ち式ではなく、回転軸１１０ａ，１１０ｂ上の両側を保持することにより、剛性を持たせて設置しており、それらの延長上に軸取付用筒部１１１ａ，１１１ｂを構成している。この場合、軸取付用筒部１１１ａは、上述した第１の取付用筒部に対応するもので、回転軸１１０ａの延長上に一体に構成しており、一方、軸取付用筒部１１１ｂは、上述した第２の取付用筒部に対応するもので、回転軸１１０ｂの外側に移動可能に嵌合したスリーブとして構成している。尚、図に示すように、一方側のマイタ歯車１０７ａは、その回転軸１１０ａを歯の裏側に延設しており、また他方側のマイタ歯車１０７ｂは、その回転軸１１０ｂを歯側に延設している。
【００１４】
以上の構成において、図５に示すように回転軸１０５ａを軸取付用筒部１１１ａ内に嵌合して六角穴付止めねじ１１２等で締付けて固定すると共に、軸取付用筒部１１１ｂを回転軸１０５ｂ，１１０ｂに跨らせて、夫々の回転軸１０５ｂ，１１０ｂとを六角穴付止めねじ１１２等で締付けて固定し、そしてギヤボックス１０６をビス１１３により固定することにより、回転軸１０５ａ，１０５ｂを上述したように連動可能に構成することができる。この際、夫々の回転軸１０５ａ，１０５ｂの連動位置の調整は、夫々の軸取付用筒部１１１ａ，１１１ｂとの止めねじ１１２による固定時に容易に行うことができる。
【００１５】
次に、以上の実施の形態では、止めねじ１１２を緩め、ギヤボックス１０６をダンパー器体１０１に固定しているビス１１３をはずした状態において、スリーブとしての軸取付用筒部１１１ｂを図５中の矢印方向に移動させれば、この状態においてギヤボックス１０６を図５の図中矢印方向に移動することにより、図６に示すようにギヤボックス１０６を容易に取り外すことができる。
そして、この動作と逆の動作により、取付けを行うことができる。
【００１６】
以上の実施の形態では、マイタ歯車１０７ａ，１０７ｂを、単に回転軸１０５ａ，１０５ｂの延長上に止めねじで固定する機構と比較して、以下の利点がある。
ａ．後者の機構では、ダンパー組み立て時にマイタ歯車の噛み合わせ状態の調整を行う場合には、マイタ歯車を回転軸に止めねじで固定する作業だけで行わなければならないので、調整が困難で、噛み合い状態のばらつきが大きくなってしまいがちであるのに対して、
本発明にかかる実施の形態では、上述したようにマイタ歯車１０７ａ，１０７ｂはギヤボックス１０６に所定の噛み合い状態で予め組上がっており、上記軸取付用筒部１１１ａ，１１１ｂとの止めねじ１１２による取付けにおける簡単な位置調整で取り付けられるので、困難な調整が必要でない。
ｂ．後者の機構では、例えば建物の天井等に設置する施工後において、ギヤ部分にメンテナンスの必要性が生じた場合には、作業性の悪い天井裏等で微妙な調整を行わなければならず、作業時間が長くかかってしまう傾向があるが、
本発明にかかる実施の形態では、上述した動作によりギヤボックス１０６丸ごとの交換が可能であるため、メンテナンス性が向上する。
【００１７】
次に図７〜図１０は、図１１に示す躯体蓄熱式空調システムを構成するための切換ダンパーの他の例を示すものであり、図７は正面図、図８は底面図、図９、図１０は一部を切り欠いた左側面図である。
図において、符号２０１はダンパー器体であり、このダンパー器体２０１には３方向に開口部２０２ａ、２０２ｂ、２０２ｃを構成しており、夫々にはダクトフランジ２０３ａ、２０３ｂ、２０３ｃを設けている。この例では、開口部２０２ａ、２０２ｂは同一軸方向に構成され、開口部２０２ｃは他の開口部とは直交する軸方向に構成している。
そして開口部２０２ｃに対向したダンパー器体２０１内の位置には、選択閉止板２０４を回転駆動軸２０５により揺動可能に構成し、回転駆動軸２０５を駆動モーター２０６により回転駆動する構成とする。
更に、開口部２０２ｃから開口部２０２ａ、２０２ｂに至るダンパー器体２０１内の位置の夫々に、上記選択閉止板２０４を弁体として気密的に着座させる弁座２０７ａ、２０７ｂを設けており、これらの弁座２０７ａ、２０７ｂには気密手段としてパッキンを設けている。
【００１８】
以上の構成において、図７〜図９は第１の状態を示すもので、この状態は、駆動モーター２０６により回転駆動軸２０５を駆動して選択閉止板２０４を図９中の２点鎖線に示す方向に揺動して、弁座２０７ａに当接させた状態を示すものである。
この状態では、開口部２０２ｃから開口部２０２ａに至る空間が弁座２０７ａに当接している選択閉止板２０４によって閉止され、逆に開口部２０２ｃから開口部２０２ｂに至る空間は選択閉止板２０４によって閉止されずに弁座２０７ｂを通して開状態となる。
上記の状態から、駆動モーター２０６により回転駆動軸２０５を駆動して選択閉止板２０４を図１０中の２点鎖線に示す方向に揺動して、弁座２０７ｂに当接させると、図１０に示すように、開口部２０２ｃから開口部２０２ｂに至る空間が弁座２０７ｂに当接している選択閉止板２０４によって閉止され、逆に開口部２０２ｃから開口部２０２ａに至る空間は選択閉止板２０４によって閉止されずに弁座２０７ａを通して開状態となる。
即ち、開口部２０２ｃを共通の開口部とし、開口部２０２ａ、２０２ｂを選択開口部とする切換ダンパー２００が構成される。
尚、図中の実線矢印は、この切換ダンパー２００を分岐形として使用する場合の空気の流れを示しているが、この切換ダンパーは合流形として使用することもできるもので、この場合には、矢印は反対方向となる。
【００１９】
このようにこの切換ダンパーにおいても、一つの駆動モーター２０６により、夫々の開口部２０２ａ、２０２ｂに交互に対応する共通の選択閉止板２０４の所定動作を行わせることができるので、切換の制御が非常に容易である。
【００２０】
またこの例においては、選択閉止板２０４は、図に示すように片持ち式に揺動可能な構成とすると共に、軸側が厚く、先端側が薄いテーパー状に構成している。
このような選択閉止板２０４の構成では、片持ち式により、通風面積を広くとることができるという利点を有すると共に、軸側が厚く、先端側が薄いテーパー状に構成することで、風圧や閉鎖トルクに対する強度が向上し、選択閉止板２０４とパッキンとの密着状態の左右均一化が計れると共に、開閉動作中における圧損上昇防止という各利点を有する。
【００２１】
次に図１１は以上に説明した本発明の切換ダンパーの実施の形態のものと、他の例の切換ダンパーを利用して、図１２〜図１４に示す躯体蓄熱式空調システムを構成した例を示すものである。この図では、以上に説明した構成要素に対応する構成要素には同一の符号を付しており、従って重複する説明は省略する。
この例では、本発明の実施の形態と同様な切換ダンパー１００を合流形の切換ダンパーとして利用することにより、図１２〜図１４に示す第３のダンパー１５と第４のダンパー１８を組み合せたものと同等の機能を発揮させ、また他の例の切換ダンパー２００を分岐形の切換ダンパーとして利用することにより、図１２〜図１４に示す第１のダンパー６と第２のダンパー１０を組み合せたものと同等の機能を発揮させることができる。
即ち、図１２〜図１４に示す従来のシステムにおいて必要な４つのダンパーの機能を２つの切換ダンパー１００、２００により実現したので、ダンパーの数が低減されると共に、制御も単純化され、ダクト系の点検も容易とすることができる。
尚、この例は、本発明の切換ダンパーを躯体蓄熱式空調システムに適用した例であるが、本発明の切換ダンパーは、適宜のダクト系における切換ダンパーとして利用できるものである。
【００２２】
【発明の効果】
本発明の切換式ダンパーは以上のとおりであるので、次のような効果がある。
１．排他的な切換動作を行う２つのダンパーに置き換えることができるので、ダンパーの数を低減することができる。
２．このため制御系が単純化されと共に、工事コストの低減することができる。
３．ダクト系の点検も容易となる。
４．本発明の切換式ダンパーを構成する主要な要素である連動機構は、マイタ歯車を合理的に用いた上述した構成であるため、次のような利点がある。
ａ．マイタ歯車はギヤボックスに所定の噛み合い状態で予め組上がっており、上記軸取付用筒部との止めねじによる取付けにおける簡単な位置調整で取り付けられるので、困難な調整が必要でない。
ｂ．ギヤボックス丸ごとの交換が可能であるため、メンテナンス性が向上する。
ｃ．マイタ歯車は片持ち式でなく、その回転軸の両側を保持する構成であるため、剛性が大きい。
【図面の簡単な説明】
【図１】  本発明の切換ダンパーの実施の形態を示す平面図である。
【図２】  本発明の切換ダンパーの実施の形態を示す、一部を切り欠いた正面図である。
【図３】  本発明の切換ダンパーの実施の形態を、図１とは異なった動作状態で示す平面図である。
【図４】  本発明の切換ダンパーの実施の形態を、図２とは異なった動作状態で示す、一部を切り欠いた正面図である。
【図５】  本発明の切換ダンパーの実施の形態におけるマイタ歯車の設置機構の実施の形態を示す要部の説明的平面図である。
【図６】  本発明の切換ダンパーの実施の形態におけるマイタ歯車の設置機構の実施の形態を、図５とは異なった動作状態で示す要部の説明的平面図である。
【図７】  切換ダンパーの他例を示す正面図である。
【図８】  切換ダンパーの他例を示す底面図である。
【図９】  切換ダンパーの他例を示す、一部を切り欠いた左側面図である。
【図１０】  切換ダンパーの他例を、図９とは異なった動作状態で示す、一部を切り欠いた左側面図である。
【図１１】  本発明の切換ダンパーを利用して構成した躯体蓄熱式空調システムの一例を示す系統説明図である。
【図１２】  躯体蓄熱を利用した空調システムの従来例を示す系統説明図である。
【図１３】  図１２とは異なった動作状態を示す系統説明図である。
【図１４】  図１２、図１３とは異なった動作状態を示す系統説明図である。
【符号の説明】
１００                切換ダンパー
１０１                ダンパー器体
１０２（ａ，ｂ，ｃ）  開口部
１０３（ａ，ｂ，ｃ）  ダクトフランジ
１０４（ａ，ｂ）      閉止板
１０５（ａ，ｂ）      回転駆動軸
１０６                ギヤボックス
１０７（ａ，ｂ）      マイタ歯車
１０８                駆動モーター
１０９（ａ，ｂ）      軸受部材
１１０（ａ，ｂ）      回転軸
１１１（ａ，ｂ）      取付用筒部
１１２                六角穴付止めねじ
１１３                ビス
２００                切換ダンパー
２０１                ダンパー器体
２０２（ａ，ｂ，ｃ）  開口部
２０３（ａ，ｂ，ｃ）  ダクトフランジ
２０４                選択閉止板
２０５                回転駆動軸
２０６                駆動モーター
２０７（ａ，ｂ）      弁座
【図１】
0004023576.tif 000002
【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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【図１０】
0004023576.tif 000011
【図１１】
0004023576.tif 000012
【図１２】
0004023576.tif 000013
【図１３】
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【図１４】
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