(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
ダクトと、該ダクト内に回動自在に支持された、略平行四辺形の断面を有する弁体を備え、該弁体の断面の二つの鋭角部側の先端に円弧状の丸味を付け、該弁体の断面の二つの鈍角部に遮断部材を取り付け、且つ、該各遮断部材間の間隔をダクトの幅よりも長くし、更に、該弁体がダクトの幅に対して略半分の厚さを有すると共に滑らかな表面を有し、該弁体の中心に取り付けた軸で、該弁体をダクトに回動自在に取り付けたことを特徴とする高速気流用ダンパ。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、例えば、１０ｍ／ｓ程度以上の高速気流が流れる、工場などの排気ダクト内や空調ダクト内で使用される低騒音ダンパに関し、特には５００Ｈｚ程度の中音域の騒音を抑制するダンパに関する。
【０００２】
【従来の技術】
ダクト内にダンパを設け、流入する高速気流の流量を制限するときには、相当大きな騒音が発生する。この騒音を解析すると、５００Ｈｚ程度付近の中音域の騒音については、高速気流がダンパの弁体に衝突してから該弁体を通過して風下側に抜けるときまでに弁体の周辺で発生する渦流が原因であると考えられている。
【０００３】
従来のダンパの弁体は、薄い板状の部材から構成されているために、高速気流が弁体を通過して、風下側に抜ける際に弁体の周辺に渦流が発生して前記中音域を含む騒音が発生しやすく、該中音域の騒音を抑制することは消音内貼りなどの簡単な処置では困難であった。
【０００４】
また、一般にこのようなダンパにおいては、弁体の長さはダクトの幅よりも若干短く構成されてダクトの内面には接触しないようにされており、弁体の全閉位置、即ち、高速気流に対して弁体が直交する位置に弁体を回転してその位置に維持するには、弁体のそれ以上の回転を止めるためのストッパーなどの停止部材をダクト内に配置する場合が多い。このような構成では全閉時以外のときには該停止部材の為に渦流が発生してしまい騒音を抑制することは困難であった。
【０００５】
このような不都合を解消するものとして、実開昭５９ー７９７４９号公報に記載の低騒音ダンパが知られている。このダンパは、図４に示すように、ダクトａ内に板部材よりなる一対のダンパの弁体ｂ、ｂの風上側の端部ｃ、ｃを回動自在としてダクトａの内管壁に対向して取り付けると共に、夫々の弁体ｂ、ｂを気流の流れる方向に湾曲させリンク部材ｅ、ｅを該弁体ｂ、ｂの自由端ｄ、ｄの一箇所に取り付け、該リンク部材ｅ、ｅで自由端ｄ、ｄの間を開閉して気流の流量を制御するものである。
【０００６】
しかしながら、このダンパの弁体ｂ、ｂは、板状部材を単純に湾曲させたもので、薄い板片が高速気流中に突出しているから、風上側での渦流の発生は阻止できても、風下側では自由端ｄ、ｄの背後で渦流ｆ、ｆが発生してしまい、中音域の騒音を抑制することはできない。
【０００７】
しかも、高速気流が流れるダクトの管路系においては管路の抵抗が大きいため強力な送風機などを用いて送風している。ダクト内で薄い板部材で構成された弁体ｂ、ｂの間を開閉して流量の調整をする場合、弁抵抗が小さいことから流量が急激に変化されて管路系全体の圧力のバランスが大きく変化してしまい、管路系内の他の部材に悪影響が出たり、また、一旦そのバランスが崩れた後に弁体を所定の位置に戻して流量を絞る場合には、必ずしも所定の流量に制御できるとは限らない現象が生じやすく、制御性が悪くなってしまう不都合を有する。
【０００８】
この不都合を解消するには、送風機の回転数を制御して送風量をダンパの流量調節に応じて調整することなども考えられるが、管路系やダンパ装置が複雑となりダンパ操作も煩雑であり、最低必要圧力の確保を考えれば制御幅は小さい。しかもコスト高となってしまう。
【０００９】
更に、このダンパの弁体ｂ、ｂを全閉状態にして流れを止める場合には、弁体ｂ、ｂは薄い板部材であり、しかもリンク部材が自由端ｄ、ｄの一箇所において該弁体ｂを押圧しているに過ぎないので、該押圧箇所よりも離れるに従い密閉しずらくなる。従って、前記の低騒音ダンパは、気流の圧力が高ければ全閉側に操作しても、気流が前記の弁体の端側から漏洩して騒音を発生しやすくなる不都合もある。
【００１０】
【発明が解決しようとする課題】
本発明は、高速気流の流れるダクト内で、高速気流下においても流量制御性の良い低騒音ダンパ、特に中音域の低騒音特性に優れたダンパを得ることを課題とする。
【００１１】
【課題を解決するための手段】
本発明は、上記の課題を解決するものであって、その手段は、請求項１に記載のとおり、ダクトと、該ダクト内に回動自在に支持された、略平行四辺形の断面を有する弁体を備え、該弁体の断面の二つの鋭角部側の先端に円弧状の丸味を付け、該弁体の断面の二つの鈍角部に遮断部材を取り付け、且つ、該各遮断部材間の間隔をダクトの幅よりも長くし、更に、該弁体がダクトの幅に対して略半分の厚さを有すると共に滑らかな表面を有し、該弁体の中心に取り付けた軸で、該弁体をダクトに回動自在に取り付けたことを特徴とする高速気流用ダンパである。
【００１２】
該ダンパの弁体をダクトに取り付けたときには、高速気流は、弁体における円弧状の丸味を帯びた鋭角部に続く弁体表面に沿って流れるので、該弁体を通過して風下側に抜けるときにも渦流の発生が少なく、中音域の騒音を抑制する。
【００１３】
しかも、該弁体は充分な厚味を有することからそれ自体の管路抵抗があることと、弁体を回転させて流量調節する場合にも制限される絞った後の流路の形状が滑めらかなことから管路に大きな抵抗を与えても（速い流速となっても）発生騒音が小さい。
【００１４】
ダンパの弁体を全閉状態にしたときには、弁体の断面の二つの鈍角部に取り付けた遮断部材がダクトに充分に接触して、高速気流の流れを止めるので、当接部分から気流が漏洩して騒音を発生することはなくなる。
【００１５】
【発明の実施の形態】
図１乃至図３において、１は、奥行Ａと幅Ｂを有する角形ダクトであり、該角形ダクト１内に、流路が形成される。弁体２は、板状部材３と該板状部材３に取り付けた外側部材４、５とから成る。
【００１６】
該外側部材４、５は、表面が滑らかな板部材であり、湾曲されて円弧状の丸味を帯び、ダクト１の流路内を流れる高速気流に対して流線形となる。該外側部材４、５は、側面から見て、前記丸味を帯びた部分を頂点とした略不等辺三角形状をなしている。
【００１７】
また、この外側部材４、５は、流入する高速気流の流入圧力に対して充分に耐えるだけの剛性を有するものである。
【００１８】
そして、それぞれの外側部材４、５の底辺に相当する部分は、板状部材３の風上側の端部３ａと風下側の端部３ｂに取り付けられる。
【００１９】
外側部材４、５の奥行、即ち、弁体２の奥行Ｃは、ダクト１の奥行Ａよりも若干短く、また、夫々の外側部材４、５の両側には、フェルトなどをライニングした略三角形状の別の２枚の板状部材４ｂ、４ｂ、５ｂ、５ｂが組み付けられ、ダクトの左右の側壁１ａ、１ａと弁体２の両側面の板状部材４ｂ、４ｂ、５ｂ、５ｂの間から高速気流が漏れないようにしている。
【００２０】
そして、それらの外側部材４、５と前記板状部材４ｂ、４ｂ、５ｂ、５ｂを板状部材３に組み付けて弁体２を構成したときには、該弁体２は、略平行四辺形の断面を有し、その厚さＤは、ダクト１の幅Ｂに対して略半分となる。また、前記略平行四辺形の断面の鋭角部側の先端４ａ、５ａは円弧状の丸味を帯び、それぞれが高速気流Ｗに対して風上側の先端と風下側の先端となる。
【００２１】
図１に示されたダンパの場合においては、板状部材３に設けた溝に嵌合させるなどして、ゴム板などから成る遮断部材３ｃ、３ｃを該弁体２の先端部分３ａ、３ｂに取り付ける。該遮断部材３ｃ、３ｃを取り付けた弁体２の先端部分３ａ、３ｂ間の長さＥは、ダクト１の幅Ｂよりも長い。
【００２２】
このようにすると、図３に示すような弁体２の全閉位置、即ち、高速気流Ｗに対しての直角から若干流入側に傾斜した角度θ´に弁体２が置かれた位置において、遮断部材３ｃ、３ｃが前記側壁１ｂ、１ｂに充分に接触するので、高速気流の流れを止めることができ、気流の漏洩がなくなり、気流の漏れによる騒音はなくなる。
【００２３】
上記のダンパの弁体２の場合は、板状部材３と外側部材４と板状部材４ｂ、４ｂの間の空間並びに板状部材３と外側部材５と板状部材５ｂ、５ｂの間の空間を、空隙のままにしておいたが、それらの空間に発泡体などを充填してもよい。また、軽量化するために、板状部材３を省略して弁体２全体を強化プラスチックなどで一体に製造してもよい。
【００２４】
弁体２は、図１に示すように、板状部材３の両側に設けられ、弁体２の中心に取り付けた軸６を介して、ダクト１の左右の側壁１ａ、１ａに回動自在に取り付けられる。上記の強化プラスチックなどで弁体２を一体に製造したときには、前記弁体２の両側部に軸６を取り付けてダクト１の左右の側壁１ａ、１ａに該軸６を回動自在に取り付ければよい。
【００２５】
例えば、該軸６をサーボモーターのような駆動手段によって回転駆動することで、弁体２は回動される。
【００２６】
図２に示すようなダンパは全開で使用されることは少なく、弁体２は、開度θは最大でも４５乃至６０度となる位置に置かれる。このような開度となるのは高速管路系の必要抵抗が大きいためである。言い換れば、これ以上の開度を弁体２の全開状態とすると、前端側に加わる風圧で開き方向のトルクを受けることにより、弁体を元に戻すときには高速気流が邪魔をして過度のトルクを加えなければならないからである。
【００２７】
そして、図２のように開弁したとき、流入した高速気流Ｗは、矢示したように、円弧状の丸味のある風上側の弁体２の先端４ａに当たり、その流線形の形状を沿って流れ部分流ＷａとＷｂに分かれる。
【００２８】
該部分流Ｗａは、板状部材３の先端部３ａから弁体２の背後に回り、風下側の外側部材５の滑らかな表面に沿って流れて渦流を発生させない。また、該部分流Ｗａの一部Ｗｃは、丸味のある円弧状の風下側の弁体２の先端５ａの流線形の形状に沿って流れるので、渦流を発生させない。
【００２９】
また、他の部分流Ｗｂは、前記弁体２の先端４ａから風上側の外側部材４の滑らかな表面に沿って流れ、板状部材３の後端部３ｂから流出するので渦流を発生させない。
【００３０】
このように高速気流Ｗが弁体２を通過して風下側に抜けるときも、弁体２の付近で渦流が発生しないので、このダンパは中音域の騒音を抑制できる。
【００３１】
すなわち、このダンパは、流路を制限して高速気流Ｗを調節するときには、滑らかな表面を有する弁体２に高速気流Ｗを流すことで発生する気流の乱れを少なくし、騒音発生を小さくする。
【００３２】
しかも、高速気流の流れる管路系において流量調整するには開放時にもある程度大きな流路抵抗を必要とするので、弁体２はダクト１の幅Ｂに対して略半分の厚さＤを有するが、その抵抗は管路系全体の抵抗から見ればそれほど大きな抵抗ではなく、弁体２の回動に伴う流路抵抗の変化も管路系に大きな影響を及ぼすものではない。そして、このような弁体２を回動して流路を制限することにより、高速気流Ｗの流量を低騒音で制限できて、流量の制限された高速気流Ｗ´がダクト１の外に流出する。
【００３３】
図３に示すように、ダンパの全閉時には、弁体２の先端部３ａ、３ｂが遮断部材３ｃ、３ｃによってダクト１の上下の側壁１ｂ、１ｂに確実に接触されるので、高速気流Ｗの流れを止めて気流の漏洩をなくして、気流の漏れによる騒音をなくすことができる。
【００３４】
このダンパを備えた角形ダクト１を適宜ホッパを介して別の大きさのダクトへ接続することにより、異径風道を形成することができる。
【００３５】
【発明の効果】
請求項１に記載のダンパの弁体は、滑らかな表面を有していて、しかも、弁体の一方の鋭角部側の円弧状の丸味を帯びた部分に当たった高速気流が風上側から弁体の滑らかな表面を通って風下側に流れ、他方の鋭角部側の円弧状の丸味を帯びた部分から風下に抜けるときにも、それらの円弧状の丸味を帯びた部分を通過するので渦流の発生が阻止されて、このダンパは、特に中音域の優れた低騒音特性を得る。
【００３６】
しかも、弁体がダクトの幅に対して略半分の厚さを有し、該弁体自体に流路抵抗を有していることと、弁体を回転させて流量調整する場合にも制限される絞った後の流路の形状が滑らかなことから管路に大きな抵抗を与えても（速い流速となっても）発生騒音が小さい。そのために、このダンパは、高速気流の流量を低騒音で正確に制御できる。
【００３７】
また、弁体の略平行四辺形の断面の一対の鈍角部に取り付けた遮断部材間の間隔がダクトの幅よりも長いので、ダンパの全閉時には、遮断部材が該ダクトに充分に接触して、高速気流の流れを止め、高速気流下でも全閉状態を維持して、気流を漏洩しなくなる。そのために、このダンパは、全閉時に気流の漏れに起因する騒音が発生することはなくなり、優れた低騒音特性を得る効果を有する。
【００３８】
しかも、このダンパは、ストッパーなどの停止部材をダクト内に配設する必要もないことから、全閉時以外のときにも、該停止部材に起因する騒音の発生をなくすことができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】  本発明のダンパの一部欠載斜視図。
【図２】  全開時のダンパの位置を示す図１のＩＩ−ＩＩ線断面図。
【図３】  全閉時のダンパの位置を示す略図。
【図４】  従来のダンパを示す略図。
【符号の説明】
１  ダクト  １ａ、１ｂ  ダクトの側壁  ２  弁体  ３板状部材  ３ａ、３ｂ  板状部材の先端部分  ３ｃ  遮断部材  ４ａ、５ａ  弁体断面の鋭角側の先端  ６  軸  Ｂ  ダクトの幅  Ｄ  弁体の厚さ  Ｗ  高速気流
【図１】
0003770972.tif 000002
【図２】
0003770972.tif 000003
【図３】
0003770972.tif 000004
【図４】
0003770972.tif 000005