(57)【要約】【課題】電気的な駆動手段を用いずに、簡単な構成で吸気量と排気量のバランスをとることができるダンパーを提供する。【解決手段】バランスダンパー１は、吸気される空気の圧力を受けて回動する吸気側プレート２２と、排気される空気の圧力を受けて回動する排気側プレート３２と、吸気側プレート２２を回動自在に支持する軸２１と、排気側プレート３２を回動自在に支持する軸３１と、軸２１と軸３１との間に設けられ、一方のプレートの回動を他方のプレートに伝達する歯車１１〜１４とを備えており、吸気側と排気側のプレート２２、３２が歯車１１〜１４を介して同じ量だけ回動することにより、吸気量と排気量とを等しくする。【選択図】図６
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
吸気される空気の圧力を受けて回動する第１のプレートと、
排気される空気の圧力を受けて回動する第２のプレートと、
前記第１のプレートを回動自在に支持する第１の軸と、
前記第２のプレートを回動自在に支持する第２の軸と、
前記第１の軸と第２の軸との間に設けられ、一方のプレートの回動を他方のプレートに伝達する伝達機構と、を備え、
前記第１および第２のプレートが前記伝達機構を介して同じ量だけ回動することにより、吸気量と排気量とを等しくすることを特徴とするバランスダンパー。
【請求項２】
請求項１に記載のバランスダンパーにおいて、
前記伝達機構は、偶数個の歯車から構成されていることを特徴とするバランスダンパー。
【請求項３】
請求項１または請求項２に記載のバランスダンパーにおいて、
前記第１および第２のプレートのそれぞれに、空気流により揚力を生じさせる補助プレートを設けたことを特徴とするバランスダンパー。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、吸気路および排気路の途中に設けられて風量調節を行うダンパーに関し、特に、吸気量と排気量とをバランスさせるための構造に関する。
【背景技術】
【０００２】
例えば、食品の製造・加工現場や調理室等においては、湿気や油煙が恒常的に発生することから、室内の汚れた空気を屋外に排出するための排気路が屋外と連通して設けられる。また、屋外の空気を室内に取り入れるための吸気路が屋外と連通して設けられる。この場合、排気量が吸気量を上回ったり、逆に吸気量が排気量を上回ったりすると、吸気と排気のバランスが崩れ、室内で冷暖房をしている場合はエネルギー損失が増大する。また、室内が負圧や正圧となって外部との圧力差が大きくなるため、ドアの開閉を円滑に行いにくくなる。そこで、吸気と排気のバランスをとるための調整手段が必要となる。
【０００３】
風量の調節手段としては、ダンパーがよく知られている。吸気路と排気路の途中にダンパーを設け、その開度を調節することで、吸気量と排気量のバランスをとることができる。ダンパーによる吸気と排気の制御に関しては、例えば下記の特許文献１〜３に開示されている。
【０００４】
【特許文献１】特開平７−２６０２２２号公報
【特許文献２】特開２０００−２５７９０８
【特許文献３】特開２００１−１０８２７１号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
しかしながら、従来のダンパーでは、吸気量と排気量を調節するにあたって、電気的手段により開度の制御を行っているため、ダンパーを電気的に駆動するための機構や回路が必要となる。このため、構成が複雑となってコストも高くなるという問題がある。
【０００６】
本発明は、電気的な駆動手段を用いずに、簡単な構成で吸気量と排気量のバランスをとることができるダンパーを提供することを目的としている。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
本発明に係るバランスダンパーは、吸気される空気の圧力を受けて回動する第１のプレートと、排気される空気の圧力を受けて回動する第２のプレートと、第１のプレートを回動自在に支持する第１の軸と、第２のプレートを回動自在に支持する第２の軸と、第１の軸と第２の軸との間に設けられ、一方のプレートの回動を他方のプレートに伝達する伝達機構とを備えており、第１および第２のプレートが伝達機構を介して同じ量だけ回動することにより、吸気量と排気量とを等しくするように構成されている。
【０００８】
このようにすることで、例えば、吸気側の第１のプレートが風圧を受けて回動すると、伝達機構を介して排気側の第２のプレートが第１のプレートと同じ量だけ回動する。このため、吸気側のダンパー開度と、排気側のダンパー開度とが等しくなって、吸気量と排気量とがバランスする。また、バランス状態から排気量が増大すると、排気側の第２のプレートが回動し、伝達機構を介して吸気側の第１のプレートが第２のプレートと同じ量だけ回動する。逆に、バランス状態から吸気量が増大すると、吸気側の第１のプレートが回動し、伝達機構を介して排気側の第２のプレートが第１のプレートと同じ量だけ回動する。このため、吸気側のダンパー開度と、排気側のダンパー開度とが常に等しくなって、吸気量と排気量とをバランスさせることが可能となる。
【０００９】
本発明の伝達機構は、偶数個の歯車から構成することができる。これによると、第１および第２のプレートを反対方向に同じ量だけ回動させるための機構を、歯車からなる簡単な構成で実現することができる。
【００１０】
本発明においては、第１および第２のプレートのそれぞれに、空気流により揚力を生じさせる補助プレートを設けることが好ましい。これによると、補助プレートで生じる揚力により、第１および第２のプレートが容易に浮き上がるので、各プレートの回動を円滑に行わせることができる。
【発明の効果】
【００１１】
本発明のバランスダンパーは、電気的な駆動手段や制御手段を用いずに、吸気量と排気量のバランスをとることができるので、簡単な構成によって安価に実現できる実用的価値の高いものである。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１２】
図１は、本発明の実施形態に係るバランスダンパーの斜視図を示している。バランスダンパー１は、吸気側ダンパー部２と、排気側ダンパー部３と、これらの間に設けられたギヤユニット４と、板状の取付け部７とを備えている。５ａは吸気側ダンパー部２に備わる開口、６ａは排気側ダンパー部３に備わる開口、８は取付け部７に形成された取付け孔である。
【００１３】
図２はバランスダンパー１の内部機構を示した上面図であり、図３は側面図である。吸気側ダンパー部２には、軸２１（第１の軸）が両端を軸受に支持されて架設されている。軸２１には、平板の金属板からなる吸気側プレート２２（第１のプレート）が、支持部２３で固定されて回動自在に支持されている。吸気側プレート２２は、図３に示すように、空気の流通がないときは垂下した状態にあり、図２の矢印のような吸気があると、軸２１を中心として、図３の矢印Ａ方向に回動する。２４は、吸気側プレート２２に取り付けられた補助プレートであり、後述するように、吸気側プレート２２に揚力を与える役割を果たす。
【００１４】
一方、排気側ダンパー部３にも、軸３１（第２の軸）が両端を軸受に支持されて架設されており、この軸３１には、平板の金属板からなる排気側プレート３２（第２のプレート）が、支持部３３で固定されて回動自在に支持されている。排気側プレート３２も、図３に示すように、空気の流通がないときは垂下した状態にあり、図２の矢印のような排気があると、軸３１を中心として、図３の矢印Ｂ方向に回動する。３４は、排気側プレート３２に取り付けられた補助プレートであり、排気側プレート３２に揚力を与える役割を果たす。
【００１５】
図４（ａ）は補助プレート２４を取り付けた吸気側プレート２２の正面図、図４（ｂ）は同上面図である。図５は、補助プレート２４の斜視図を示している。図４、図５からわかるように、補助プレート２４は、平板部２４ａと、立上り部２４ｂと、取付け部２４ｃとを備えており、吸気側プレート２２に取り付けられた状態では、平板部２４ａと立上り部２４ｂとによって、空洞部２４ｄが形成される。補助プレート２４は、図５の符号２５で示す破線箇所で、スポット溶接により吸気側プレート２２に固着されている。この固着手段は、スポット溶接に限らず、ビス止め等であってもよいことは勿論である。なお、補助プレート３４については、図示を省略しているが、上述した補助プレート２４と同様に排気側プレート３２に固着されている。
【００１６】
図２、図３に示すように、ギヤユニット４には、４個の歯車１１〜１４が設けられている。このうち、歯車１１は軸２１と連結されており、軸２１の回転に伴って歯車１１も回転する。また、歯車１４は軸３１と連結されており、軸３１の回転に伴って歯車１４も回転する。歯車１２、１３は歯車１１、１４の間に設けられており、歯車１２は歯車１１および歯車１３と噛み合い、歯車１３は歯車１２および歯車１４と噛み合っている。したがって、図３において、歯車１１が矢印のように時計回り方向に回転すると、歯車１２は反時計回り方向、歯車１３は時計回り方向、歯車１４は反時計回り方向にそれぞれ回転する。これらの４個の歯車１１〜１４により、一方のプレート２２（３２）の回動を他方のプレート３２（２２）に伝達する伝達機構が構成される。
【００１７】
図２において、５０ａは吸気側ダンパー部２の一方の開口５ａに接続される吸気ダクト、５０ｂは他方の開口５ｂに接続される吸気ダクトを示している。吸気ダクト５０ａは屋外に通じており、吸気ダクト５０ｂは室内に通じている。また、６０ａは排気側ダンパー部３の一方の開口６ａに接続される排気ダクト、６０ｂは他方の開口６ｂに接続される排気ダクトを示している。排気ダクト６０ａは屋外に通じており、排気ダクト６０ｂは室内に通じている。吸気ダクト５０ａ、５０ｂおよび吸気側ダンパー部２により、屋外の空気を室内に取り込む吸気路が構成され、排気ダクト６０ａ、６０ｂおよび排気側ダンパー部３により、室内の空気を屋外に排出する排気路が構成される。
【００１８】
次に、上述した構成を備えたバランスダンパー１の動作について説明する。吸気ダクト５０ａ（図２）から空気が送られてくると、吸気側プレート２２は風圧を受けて、図６に示すように軸２１を中心として、軸２１とともに矢印Ａ方向（時計回り方向）へ回動する。すると、軸２１の回転により、軸２１に連結されている歯車１１も同じ方向に回転する。このため、歯車１２〜歯車１４がそれぞれ矢印で示した方向へ回転する。歯車１４には、排気側プレート３２の軸３１が連結されているので、歯車１４が図の方向に回転することで、排気側プレート３２は軸３１とともに矢印Ｂ方向（反時計回り方向）へ回動する。このとき、歯車１１〜１４の歯数は全て同じなので、歯車１１と歯車１４の回転量は等しい。したがって、排気側プレート３２は、吸気側プレート２２と同じ量（角度）だけ回動する。この結果、吸気側プレート２２の回動により生じる吸気路の間隙Ｘ１と、排気側プレート３２の回動により生じる排気路の間隙Ｙ１とが等しくなる。すなわち、吸気側ダンパー部２の開度と、排気側ダンパー部３の開度とが等しくなって、吸気量と排気量とがバランスする。
【００１９】
このバランス状態から、排気量が増大した場合は、排気側プレート３２が、図６の位置からさらにＢ方向へ回動する。すると、軸３１とともに歯車１４が回転し、この回転が歯車１３、１２を介して歯車１１へ伝達され、歯車１１が歯車１４と同じ量だけ回転する。これにより、軸２１とともに吸気側プレート２２が、図６の位置からさらにＡ方向へ、排気側プレート３２と同じ量だけ回動する。この結果、図７に示すように、吸気側プレート２２の回動により生じる吸気路の間隙Ｘ２と、排気側プレート３２の回動により生じる排気路の間隙Ｙ２とが等しくなる。すなわち、吸気側ダンパー部２の開度が排気側ダンパー部３の開度に追随し、両者が等しくなって、吸気量と排気量とがバランスする。
【００２０】
また、図６のバランス状態から吸気量が増大した場合は、吸気側プレート２２が、図６の位置からさらにＡ方向へ回動する。すると、軸２１とともに歯車１１が回転し、この回転が歯車１２、１３を介して歯車１４へ伝達され、歯車１４が歯車１１と同じ量だけ回転する。これにより、軸３１とともに排気側プレート３２が、図６の位置からさらにＢ方向へ、吸気側プレート２２と同じ量だけ回動する。この結果、図７に示すように、吸気側プレート２２の回動により生じる吸気路の間隙Ｘ２と、排気側プレート３２の回動により生じる排気路の間隙Ｙ２とが等しくなる。すなわち、排気側ダンパー部３の開度が吸気側ダンパー部２の開度に追随し、両者が等しくなって、吸気量と排気量とがバランスする。
【００２１】
このように、上述したバランスダンパー１においては、一方のプレート２２（３２）の回動を他方のプレート３２（２２）に伝達する歯車１１〜１４を設けることによって、吸気側と排気側のダンパー開度が常に等しくなるので、電気的手段を用いずに、容易に吸気量と排気量のバランスをとることができる。このため、無駄な換気が行われることがなくなり、室内を冷暖房している場合のエネルギー損失を低減して、省エネ化に貢献することができる。また、偶数個（４個）の歯車１１〜１４で伝達機構を構成することで、吸気側と排気側のプレート２２、３２を反対方向（図３のＡ、Ｂ方向）に同じ量だけ回動させるための機構を、簡単な構成で実現することができる。
【００２２】
また、上述したバランスダンパー１においては、吸気側プレート２２に、補助プレート２４を設けているので、図８に示すように、プレート２２が傾いた状態では、補助プレート２４の平板部２４ａの上側（空洞部２４ｄ）を流れる空気流Ｆ１と、平板部２４ａの下側を流れる空気流Ｆ２との間に速度差が生じ、空気流Ｆ１の速度が空気流Ｆ２の速度よりも大きくなって、飛行機と同じ原理により上向きの揚力が発生する。このため、補助プレート２４で生じる揚力により、吸気側プレート２２が容易に浮き上がるので、吸気側プレート２２の回動を円滑に行わせることができる。排気側プレート３２に設けた補助プレート３４についても同様である。
【００２３】
本発明では、以上述べた以外にも、種々の実施形態を採用することができる。例えば、図９に示したように、吸気側プレート２２の上辺を除く３辺の周囲に、空気流を補助プレート２４へ効率良く導くためのガイド壁４０を設けてもよい。排気側プレート３２についても同様である。また、軸２１、３１の軸受にベアリング軸受を用いれば、プレート２２、３２の回動をより円滑に行うことができる。
【００２４】
上記実施形態では、４個の歯車１１〜１４を設けた例を示したが、歯車は偶数であればよく、２個や６個などであってもよい。また、歯車以外の手段（例えば、ベルトとプーリー等）によって伝達機構を構成してもよい。
【００２５】
さらに、上記実施形態では、補助プレート２４、３４として、図５に示した形状を有するものを例に挙げたが、補助プレートの形状はロ字形、コ字形、Ｔ字形などでもよい。また、プレート２２、３２のそれぞれに、複数の補助プレートを設けてもよい。
【図面の簡単な説明】
【００２６】
【図１】本発明の実施形態に係るバランスダンパーの斜視図である。
【図２】バランスダンパーの内部機構を示した上面図である。
【図３】バランスダンパーの内部機構を示した側面図である。
【図４】補助プレートを取り付けた吸気側プレートの部分正面図および上面図である。
【図５】補助プレートの斜視図である。
【図６】バランスダンパーの動作を説明する図である。
【図７】バランスダンパーの動作を説明する図である。
【図８】補助プレートで生じる揚力を説明する図である。
【図９】他の実施形態による吸気側プレートの部分正面図および上面図である。
【符号の説明】
【００２７】
１    バランスダンパー
２    吸気側ダンパー部
３    排気側ダンパー部
４    ギヤユニット
１１〜１４  歯車
２１、３１  軸
２２  吸気側プレート
２４  補助プレート
３２  排気側プレート
３４  補助プレート
【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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