JP2015111022A - 換気ダンパ - Google Patents

Abstract

【課題】通路の空気流の流速の変化に拘わらず空気流を利用して一定量の空気を室内に流すことができる上に、室内外に大きな気圧差が生じて通路に一定以上の流速の空気流が生じる際には、この空気流を利用して自然に通路閉塞を行い得、而して、室内に不快な空気流が生じないようにできると共に室外の塵埃の室内への持ち込みをなくし得、しかも、空調消費電力の低減を図り得、その上、フィンの不都合な回転停止を惹起させない換気ダンパを提供すること。【解決手段】換気ダンパ１は、室外２に開口した入口孔３及び室内４に開口した出口孔５を有する通路６を内部に有したフレーム７と、通路開放位置及び通路閉塞位置間で回転できるようにフレーム７内に軸心Ｏ１を中心として方向Ｒに回転自在に配されたフィン８と、フィン８を通路閉塞位置に強制的に回転させる回転手段９とを具備している。【選択図】図１

Description

本発明は、事務所ビル、集合住宅、戸建住宅、倉庫等の室内と室外との通気のために、これらの壁等に取り付けて通気の程度を制御する換気ダンパに関する。

通常、この種の換気ダンパでは、通路を規定するフレーム内にフィンが回転自在に配され、通路を通過する空気流によりフィンを回転させ、このフィンの回転で通路の開度を決定して、通路を介する通気量を一定に制御するようにしている。

斯かる換気ダンパにおいて、通路開放状態で室外で一定以上の風速の風が吹く等して室内外に大きな気圧差が生じると、通路を介して室内に対して必要以上に空気が導出入されて、室内に不快な空気流が生じると共に、室外の塵埃を室内に持ち込み、更には、室内を所定に温度設定した状態が大きく乱されて、これを補正するために空調消費電力の増大を招来する等の好ましくない事態が生じ得る。

斯かる事態を回避するべく、特許文献１には、通路開放位置に向かって回転されるように常時付勢されている一方、通路を通過する空気流により通路閉塞位置に回転されるようになっているフィンを具備した換気ダンパが記載されている。

特開２００１−２２４９２号公報

ところで、特許文献１に記載の換気ダンパによれば、室内に不快な空気流が生じないようにできると共に室外の塵埃の室内への持ち込みをなくし得、しかも、空調消費電力の低減を図り得るのであるが、特許文献１の図に明示的に記載されている限りの換気ダンパでは、フィンの軸部が通路を横断しているために、軸部の両端部での密閉性を確保する側部閉塞部材が設けられている結果、フィンの回転での側部閉塞部材の両端部への干渉（摺動抵抗）で定風量換気状態でのフィンの回転が阻害される虞が生じ、特に、定風量換気状態で、フィンが通路閉塞位置に回転された場合に、斯かる干渉でフィンが通路開放位置に回転されない事態が生じる虞がある。

本発明は、前記諸点に鑑みてなされたものであって、その目的とするところは、通路の空気流の流速の変化に拘わらず空気流を利用して一定量の空気を室内に流すことができる上に、室内外に大きな気圧差が生じて通路に一定以上の流速の空気流が生じる際には、この空気流を利用して自然に通路閉塞を行い得、而して、室内に不快な空気流が生じないようにできると共に室外の塵埃の室内への持ち込みをなくし得、しかも、空調消費電力の低減を図り得、その上、フィンの不都合な回転停止を惹起させない換気ダンパを提供することにある。

本発明による換気ダンパは、入口孔及び出口孔を有する通路を有したフレームと、通路開放位置及び通路閉塞位置間で回転できるようにフレームに回転自在に支持されたフィンとを具備しており、フィンは、フレームに両端部で回転自在に支持された軸部と、この軸部から径方向の一方側に伸びて軸部に設けられていると共にフレーム内に配されたフィン本体部とを具備しており、フィン本体部は、通路を通過する空気流により通路閉塞位置に向かう方向の軸部の回りでの回転モーメントを軸部に付与するようになっており、軸部には、フィン本体部の自重により又は当該軸部に設けられた重錘により通路開放位置に向かう方向の軸部の回りでの回転モーメントが付与されており、フィンは、通路閉鎖位置に回転された際に、通路全体をフィン本体部で閉塞するようになっている。

本発明による換気ダンパによれば、フィンは、通路閉鎖位置に回転された際に、通路全体をフィン本体部で閉塞するようになっているために、軸部を通路から外れて配置できる結果、軸部の両端部での密閉性を確保する側部閉塞部材を省き得、而して、側部閉塞部材による軸部の両端部への干渉（摺動抵抗）を回避でき、フィンの不都合な回転停止を防ぎ得る上に、通路開放位置及び通路閉塞位置間で回転できるようにフレーム内に回転自在に配されたフィンのフィン本体部は、通路を通過する空気流により通路閉塞位置に向かう方向の軸部の回りでの回転モーメントを軸部に付与するようになっており、軸部には、フィン本体部の自重により又は当該軸部に設けられた重錘により通路開放位置に向かう方向の軸部の回りでの回転モーメントが付与されているために、通路開放位置に向かう方向の軸部の回りでの回転モーメントの大きさを適宜設定することにより、入口孔及び出口孔間に大きな気圧差が生じて通路に一定以上の流速の空気流、例えば３ｍ／ｓｅｃ以上の空気流が生じる際に、この空気流を利用して自然にフィン本体部を通路閉塞位置に回転させることができ、而して、強風等により通路を介して出口孔から室内に対して必要以上に空気が導出入されて、室内に不快な空気流が生じることをなくし得ると共に、室外の塵埃を通路を介して室内に持ち込むようなことをなくし得、しかも、室内の空調状態が大きく乱されることがなく、空調消費電力の低減を図り得る。

本発明の換気ダンパにおいて、軸部は、水平方向に伸びていても、これに代えて、鉛直方向に伸びていてもよく、水平方向に伸びている軸部には、フィン本体部の自重により通路開放位置に向かう方向の回転モーメントが付与されていてもよく、鉛直方向に伸びている軸部には、当該軸部に設けられた重錘機構により通路開放位置に向かう方向の回転モーメントが付与されていてもよく、軸部が水平方向に伸びている場合には、横型の換気ダンパとなり、軸部が鉛直方向に伸びている場合には、縦型の換気ダンパとなる。

フィン本体部の自重により通路開放位置に向かう方向の回転モーメントを軸部に付与する場合、フィン本体部を中空にし又は斯かる中空にした中空部に鉛等の重錘を嵌め込んでフィン本体部の重量を調節することにより、軸部に付与する回転モーメントの大きさを自然換気に対して最適な値にすることができる。

重錘機構は、鉛直方向に伸びていると共に軸部に連結された鉛直方向軸部材、この鉛直方向軸部材に固着された一方の傘歯車、この一方の傘歯車に噛合った他方の傘歯車及びこの他方の傘歯車に固着されていると共に水平方向に伸びた水平方向軸部材を具備した傘歯車機構と、水平方向軸部材から径方向の一方側に伸びて当該水平方向軸部材に固着された螺子付棒部材と、この螺子付棒部材に螺着された重錘とを具備していてもよく、斯かる重錘機構によれば、螺子付棒部材への重錘の螺着位置を調節することにより、軸部に付与する回転モーメントの大きさを自然換気に対して最適な値にすることができる。

また、斯かる重錘機構を水平方向に伸びている軸部のフレーム外での一端に設けて、当該重錘機構とフィン本体部の自重との協働で通路開放位置に向かう方向の回転モーメントを軸部に付与するようにしてもよく、更には、通路開放位置に向かう方向の回転モーメントを軸部に付与するために、フィン本体部の自重又は重錘を用いる代わりに又はこれらと共に弾性手段を用いてもよく、フィン本体部をこの弾性手段により通路開放位置に向かって回転されるように常時付勢されているようにしてもよい。

本発明の換気ダンパにおいて、フィン本体部は、入口孔から出口孔に向かう通路の内部の空気流により、通路閉塞位置に向かう方向の軸部の回りでの回転モーメントとなる揚力を生じるように、先端部及びその近傍での一方の面で凸面となるように湾曲していてもよく、この場合、フィン本体部は、先端部及びその近傍での他方の面で凹面となるように湾曲していてもよい。

本発明の換気ダンパは、フィンを通路閉塞位置に強制的に回転させる回転手段を更に具備していてもよく、この場合、回転手段は、回転を生起させる回転生起手段と、この回転生起手段により生起された回転をフィンに伝達する伝達手段とを具備しており、伝達手段は、通路開放位置に回転されたフィンの通路閉塞位置に向かう自由回転を許容するようになっているとよい。

好ましい例では、回転生起手段は、可逆電動モータと、この可逆電動モータの出力回転軸の回転を減速する減速歯車機構とを具備しており、この減速歯車機構は、可逆電動モータの出力回転軸の回転で回転されるように、可逆電動モータの出力回転軸に連結された入力軸と、この入力軸の回転で回転されるウオーム歯車と、このウオーム歯車の回転で回転されるようにウオーム歯車に噛合うウオームホーイル歯車と、ウオームホーイル歯車の回転を伝達手段に出力する出力軸とを具備しており、斯かるウオーム歯車とウオームホーイル歯車とを具備した減速歯車機構によれば、可逆電動モータの不作動時に、出力軸の意図しない回転を阻止でき、強風等によるフィン本体部の通路開放位置及び通路閉塞位置の変動を回避でき、常に、換気ダンパを正常に動作させることができる。

本発明において、回転生起手段はまた、軸部の一定以上の回転を禁止する禁止機構と、この禁止機構による軸部の一定以上の回転の禁止において可逆電動モータに生じる過電流で可逆電動モータへの電力の供給を停止する電力供給停止機構とを具備していてもよく、斯かる禁止機構と電力供給停止機構とを具備した回転生起手段によれば、フィンを通路閉塞位置と自由回転可能な通路開放位置とに正確に配置できる。

本発明の好ましい例では、伝達手段は、出力軸に固着された第一の回転自在部材と、軸部に連結された第二の回転自在部材と、第一及び第二の回転自在部材のうちの一方に一端で固着された連結部材と、第一及び第二の回転自在部材のうちの他方に設けられていると共に連結部材の他方の一端を受容した円弧スリットとを具備しており、円弧スリットは、フィンの回転方向に関して通路開放位置及び通路閉塞位置間で第一及び第二の回転自在部材のうちの一方が第一及び第二の回転自在部材のうちの他方に対して回転できるように、フィンの回転方向に関して円弧状に伸びており、第二の回転自在部材は、通路開放位置に配されたフィンが通路閉塞位置まで自由回転できるように、円弧スリットの範囲内で第一の回転自在部材に対して回転自在になっている一方、回転生起手段により生起された第一の回転自在部材の回転で、通路開放位置に配されたフィンを通路閉塞位置に向かって回転させるように、連結部材を介して第一の回転自在部材により強制回転されるようになっている。

本発明によれば、通路の空気流の流速の変化に拘わらず空気流を利用して一定量の空気を室内に流すことができる上に、室内外に大きな気圧差が生じて通路に一定以上の流速の空気流が生じる際には、この空気流を利用して自然に通路閉塞を行い得、而して、室内に不快な空気流が生じないようにできると共に室外の塵埃の室内への持ち込みをなくし得、しかも、空調消費電力の低減を図り得、その上、フィンの不都合な回転停止を惹起させない換気ダンパを提供することができる。

図１は、本発明の好ましい実施の形態の例の図２に示すＩ−Ｉ線矢視断面説明図である。 図２は、図１に示す例の正面説明図である。 図３は、図２に示すＩＩＩ−ＩＩＩ線矢視断面説明図である。 図４は、図１に示す例の回転体の斜視説明図である。 図５は、図２に示すＶ−Ｖ線矢視断面説明図である。 図６は、図１に示す例の伝達手段の斜視説明図である。 図７は、図１に示す例の動作説明図である。 図８は、図１に示す例の動作説明図である。 図９は、本発明の好ましい実施の形態の他の例の図１０に示すＩＸ−ＩＸ線矢視断面説明図である。 図１０は、図９に示す例の正面説明図である。 図１１は、図９に示す例の動作説明図である。

次に本発明及びその実施の形態を、図に示す好ましい例を参照して更に詳細に説明する。なお、本発明はこの例に何等限定されないのである。

図１から図６において、本例の換気ダンパ１は、室外２に開口した入口孔３及び室内４に開口した出口孔５を有する通路６を内部に有したフレーム７と、図１及び図２に示す通路開放位置及び図７及び図８に示す通路閉塞位置間で回転できるようにフレーム７内に軸心Ｏ１を中心として方向Ｒに回転自在に配されたフィン８と、フィン８を通路閉塞位置に強制的に回転させる回転手段９とを具備している。

フレーム７は、互いに対面した一対の側壁板１１及び１２と、側壁板１１及び１２を橋絡して当該側壁板１１及び１２に取付けられたフレーム本体１３と、通路６の途中において当該通路６を囲繞してフレーム本体１３に嵌着されていると共にゴム等の弾性部材からなる中空の気密部材（閉塞部材）１４と、側壁板１１及び１２を橋絡してフレーム本体１３に嵌着されていると共にゴム等の弾性部材からなる中空の緩衝部材１５と、側壁板１１及び１２の夫々の外側面１６及び１７に取付けられた取付板１８及び１９とを具備しており、側壁板１１及び１２の夫々の内側面２０及び２１と、フレーム本体１３の内面２２とによって規定されている通路６は、水平方向Ｈにおいて室外２に向かって開口した入口孔３を一端に有して水平方向Ｈに伸びた通路部２３と、鉛直方向Ｖにおいて室内４に向かって開口した出口孔５を一端に有して鉛直方向Ｖに伸びると共に他端で通路部２３の他端に連通した通路部２４とを具備している。

フィン８は、フレーム７の側壁板１１及び１２に両端部２５及び２６で軸心Ｏ１を中心として方向Ｒに回転自在に支持されていると共に通路部２３において水平方向Ｈに伸びた軸部２７と、軸部２７から径方向の一方側に伸びて軸部２７全体に亘って一体的に設けられていると共に二個の中空部２８を有したフィン本体部２９と、軸部２７から径方向の一方側と反対の他方側に伸びて軸部２７に一体的に設けられていると共に中空部３０を有した突条部３１と、軸部２７を貫通して当該軸部２７に嵌着された軸部材３２とを具備しており、軸部２７、フィン本体部２９及び突条部３１は、合成樹脂製であって一体形成されており、軸部材３２は、側壁板１１を貫通する一方の端部３３で当該側壁板１１に、側壁板１２を貫通する他方の端部３４で当該側壁板１２に夫々ブッシュ滑り軸受（図示せず）を介して軸心Ｏ１を中心として方向Ｒに回転自在に夫々支持されており、軸部２７は、斯かる軸部材３２を介して両端部２５及び２６で側壁板１１及び１２に軸心Ｏ１を中心として方向Ｒに回転自在に支持されており、両端部２５及び２６の夫々の水平方向Ｈの端面は、内側面２０及び２１の夫々に対して隙間３５及び３６をもって配されている。
いる。

フィン本体部２９は、入口孔３から出口孔５に向かう通路６の内部の空気流Ａにより、通路閉塞位置に向かう方向Ｒ１の軸部２７の軸心Ｏ１の回りでの回転モーメントとなる揚力を生じるように、先端部４１及びその近傍での一方の面４２で滑らかな凸面となるように湾曲している一方、他方の面４３で凹凸をもって形成されており、而して、フィン本体部２９は、通路６を入口孔３から出口孔５に向かって通過する空気流Ａにより通路閉塞位置に向かう方向Ｒ１の軸部２７の回りでの回転モーメントを軸部２７に付与するようになっている。

フィン本体部２９は、突条部３１の径方向の長さに比較してより長い径方向の長さを有して、突条部３１の重量に比較してより重い重量を有している結果、軸部２７には、フィン本体部２９の自重により通路開放位置に向かう方向Ｒ２の回転モーメントが付与されている。

斯かるフィン８は、図１及び図２に示すように、定風量自然換気動作において方向Ｒ２の回転で通路開放位置に回転された際に、突条部３１で緩衝部材１５に接触して緩衝部材１５の弾性変形で通路開放位置での方向Ｒ２の回転停止の衝撃を和らげられ、定風量自然換気動作において通路６を入口孔３から出口孔５に向かって通過する空気流Ａが発生していない際には、フィン本体部２９の自重により付与される通路開放位置に向かう方向Ｒ２の回転モーメントでフィン本体部２９を通路開放位置に維持する一方、図７及び図８に示すように、通路閉塞位置に回転された際に、フィン本体部２９の面４２で気密部材１４を弾性的に多少変形させて当該面４２で気密部材１４に接触して通路６全体をフィン本体部２９で気密に閉塞するようになっている。

回転手段９は、方向Ｒの回転を生起させる回転生起手段５１と、回転生起手段５１により発生された回転をフィン８に伝達する伝達手段５２とを具備している。

回転生起手段５１は、取付板１８に固着された基台５５と、基台５５に設けられている可逆電動モータ５６と、基台５５に設けられていると共に可逆電動モータ５６の出力回転軸５７の回転を減速する減速歯車機構５８と、軸部２７の一定以上の回転、即ち、通路閉塞位置を超えての方向Ｒ１のフィン本体部２９の更なる回転と通路開放位置を超えての方向Ｒ２のフィン本体部２９の更なる回転とを禁止する禁止機構５９と、禁止機構５９による軸部２７の一定以上の回転の禁止において可逆電動モータ５６に生じる過電流で可逆電動モータ５６への電力の供給を停止する電力供給停止機構６０とを具備している。

減速歯車機構５８は、収容筐体６４と、可逆電動モータ５６の出力回転軸５７の回転で回転されるように、可逆電動モータ５６の出力回転軸５７に連結された入力軸６５と、互いに噛合った複数の歯車を介して入力軸６５の回転で回転されるウオーム歯車６６と、ウオーム歯車６６の回転で回転されるようにウオーム歯車６６に噛合うウオームホーイル歯車６７と、ウオームホーイル歯車６７の回転を伝達手段５２に出力する出力軸６８とを具備しており、収容筐体６４内に、互いに噛合った複数の歯車、ウオーム歯車６６及びウオームホーイル歯車６７が収容されており、入力軸６５、互いに噛合った複数の歯車、ウオーム歯車６６、ウオームホーイル歯車６７及び出力軸６８の夫々は、収容筐体６４に回転自在に支持されている。

収容筐体６４に回転自在に支持されたウオーム歯車６６の回転軸７２は、当該収容筐体６４から外部に突出した端部７３を具備しており、端部７３の人手による回転により回転軸７２を介してウオーム歯車６６を回転し得るようになっている。

禁止機構５９は、収容筐体６４に回転自在に支持された出力軸６８に収容筐体６４の外部で固着された回転体７５と、収容筐体６４の側壁面７６に固着された回転阻止部材７７とを有しており、回転体７５は、出力軸６８に固着された円盤状の本体部７８と、本体部７８の軸方向の一方の端面７９から軸方向に突出すると共に当該端面７９に一体的に形成された半円筒部８０とを具備しており、回転阻止部材７７は、方向Ｒにおいて、半円筒部８０の一方の端面８５と他方の端面８６との間の円弧切欠き８７に配されている。

禁止機構５９は、回転体７５及び回転体７５が固着された出力軸６８の方向Ｒ１の回転における回転阻止部材７７の方向Ｒの一方の側面９１への端面８５の衝突で、回転体７５及び出力軸６８の方向Ｒ１のそれ以上の回転を、そして、回転体７５、従って出力軸６８の方向Ｒ２の回転における回転阻止部材７７の方向Ｒの他方の側面９２への端面８６の衝突で、回転体７５、従って出力軸６８の方向Ｒ２のそれ以上の回転を夫々禁止するようになっている。

電力供給停止機構６０は、電力を供給した、即ち、通電した可逆電動モータ５６の出力回転軸５７の回転により、入力軸６５、互いに噛合った複数の歯車、ウオーム歯車６６、ウオームホーイル歯車６７及び出力軸６８を介して回転体７５が回転された後に、側面９１への端面８５の衝突又は側面９２への端面８６の衝突での回転体７５の回転禁止に基づいて出力回転軸５７が回転できなくなった際に、可逆電動モータ５６に生じる過電流を検出して可逆電動モータ５６への電力の供給を停止する、即ち、通電を停止するようになっている。

伝達手段５２は、出力軸６８に固着された円盤状の回転自在部材１０１と、軸部材３２の端部３３に固着されて当該軸部材３２を介して軸部２７に連結されていると共に回転自在部材１０１と同心であって回転自在部材１０１に対面して配された円盤状の回転自在部材１０２と、回転自在部材１０２に一端１０３で固着された連結部材としての一対のピン部材１０４及び１０５と、回転自在部材１０１に設けられていると共にピン部材１０４及び１０５の夫々の他方の一端１０６を受容した一対の円弧スリット１０７及び１０８とを具備している。

軸心Ｏ１に関して対称に配された円弧スリット１０７及び１０８において、円弧スリット１０７は、方向Ｒにおいて回転自在部材１０１の円弧面１１１及び１１２で規定されており、円弧スリット１０８は、方向Ｒにおいて回転自在部材１０１の円弧面１１３及び１１１４で規定されており、斯かる円弧スリット１０７及び１０８により、回転阻止部材７７の側面９２と半円筒部８０の端面８６とが接触する回転自在部材１０１の回転状態おいて、通路開放位置又は通路閉鎖位置以外の位置に回転されているフィン８の空気流Ａの増大による方向Ｒ１の回転に基づく回転自在部材１０２の同方向Ｒ１の回転で、当該回転自在部材１０２に植設されたピン部材１０４及び１０５の夫々の他方の一端１０６が円弧面１１２及び円弧面１１４に衝突すると、回転自在部材１０２に加えてフィン８の同方向Ｒ１のそれ以上の回転は禁止される一方、通路閉鎖位置又は通路開放位置以外の位置に回転されているフィン８の空気流Ａの減少又は消失による方向Ｒ２の回転に基づく回転自在部材１０２の同方向Ｒ２の回転でピン部材１０４及び１０５の夫々の他方の一端１０６が円弧面１１１及び円弧面１１３に衝突すると、回転自在部材１０２に加えてフィン８の同方向Ｒ２のそれ以上の回転は、禁止されるようになっており、また、側面９２と端面８６とが接触する回転体７５の回転状態から、可逆電動モータ５６への通電による出力軸６８を介する回転自在部材１０１の方向Ｒ１の回転で、ピン部材１０４及び１０５の夫々の他方の一端１０６が円弧面１１１及び円弧面１１３に方向Ｒ１に押されて、端面８５が側面９１に衝突するまで回転自在部材１０２が強制的に方向Ｒ１に回転され、斯かる回転自在部材１０２の方向Ｒ１の回転で軸部材３２を介してフィン８は同方向Ｒ１に回転されて通路閉鎖位置に強制的にもたらされるようになっている。

このように円弧スリット１０７及び１０８は、フィン８の回転方向である方向Ｒに関して通路開放位置及び通路閉塞位置間で回転自在部材１０２が回転自在部材１０１に対して回転できるように、フィン８の回転方向である方向Ｒに関して円弧状に伸びており、回転自在部材１０２は、通路開放位置に配されたフィン８が通路閉塞位置まで自由回転できるように、円弧スリット１０７及び１０８の範囲内で回転自在部材１０１に対して方向Ｒに回転自在になっている一方、回転生起手段５１により生起された方向Ｒ１の回転で、通路開放位置に配されたフィンを通路閉塞位置に向かって回転させるように、ピン部材１０４及び１０５により強制回転されるようになっており、而して、伝達手段５２は、通路開放位置に回転されたフィン８の通路閉塞位置に向かう自由回転を許容するようになっている。

以上の換気ダンパ１では、図１及び図２に示すように、電力供給停止機構６０からの可逆電動モータ５６への通電がなく、通路６での空気流Ａが消失してフィン８が方向Ｒ２に自由回転自在に通路開放位置に回転されている際には、出力軸６８は、ウオームホーイル歯車６７のウオーム歯車６６への噛合いで方向Ｒに回転しないようになっており、フィン８の突条部３１は、緩衝部材１５に、回転体７５の端面８６は、回転阻止部材７７の側面９２に、ピン部材１０４の一端１０６は、円弧面１１１に、そして、ピン部材１０５の一端１０６は、円弧面１１３に夫々接触しており、この状態で、通路６での空気流Ａの増減が生じると、フィン本体部２９に生じる揚力に基づく方向Ｒ１の軸部２７の回りでの回転モーメントとフィン本体部２９の自重に基づく方向Ｒ２の軸部２７の回りでの回転モーメントとの大小で、フィン８は、円弧スリット１０７及び１０８の方向Ｒの範囲内における軸心Ｏ１の回りで方向Ｒ１又はＲ２に回転されて定風量となるように通路６を開閉し、例えば３ｍ／ｓｅｃ以上の空気流Ａにおいては、フィン８は、図７及び図８に示すように、フィン本体部２９の面４２で気密部材１４に接触して、フィン本体部２９で通路６全体を気密に閉塞し、而して、定風量自然換気動作を行う。

また、換気ダンパ１では、回転体７５の端面８６が回転阻止部材７７の側面９２に接触している状態で、通路６の強制閉鎖に係るスイッチの手動等による投入又は制御装置からの命令信号により電力供給停止機構６０からの可逆電動モータ５６への通電がなされると、可逆電動モータ５６の出力回転軸５７の回転で、入力軸６５、互いに噛合った複数の歯車、ウオーム歯車６６、ウオームホーイル歯車６７及び出力軸６８を介して回転体７５及び回転自在部材１０１が軸心Ｏ１の回りで方向Ｒ１に回転され、回転自在部材１０１のこの回転で円弧面１１１及び１１３の夫々に接触したピン部材１０４及び１０５を介して回転自在部材１０２は、軸心Ｏ１の回りで方向Ｒ１に回転され、回転自在部材１０２の軸心Ｏ１の回りで方向Ｒ１の回転で、軸部材３２を介してフィン８は通路閉鎖位置に向かって同方向Ｒ１に回転される一方、回転体７５の軸心Ｏ１の回りでの方向Ｒ１の回転で、端面８６の側面９２への接触が解除されて、回転体７５の端面８５が回転阻止部材７７の側面９１に接近して、回転体７５の端面８５が回転阻止部材７７の側面９１に衝突すると、電力供給停止機構６０は、可逆電動モータ５６の過電流を検出して、可逆電動モータ５６への通電を停止し、これにより、ウオームホーイル歯車６７のウオーム歯車６６への噛合いで方向Ｒに回転できない出力軸６８でもって、フィン８は、フィン本体部２９の面４２で気密部材１４を弾性的に多少変形させて当該面４２で気密部材１４に接触して通路６全体をフィン本体部２９で気密に閉塞する通路閉鎖位置に保持される。

更にまた、換気ダンパ１では、回転体７５の端面８５が回転阻止部材７７の側面９１に接触している状態で、通路６の開放に係るスイッチの手動等による投入又は制御装置からの命令信号により電力供給停止機構６０からの可逆電動モータ５６への通電がなされると、可逆電動モータ５６の出力回転軸５７の逆回転で、入力軸６５、互いに噛合った複数の歯車、ウオーム歯車６６、ウオームホーイル歯車６７及び出力軸６８を介して回転体７５及び回転自在部材１０１が軸心Ｏ１の回りで方向Ｒ２に回転され、回転自在部材１０１のこの回転で円弧スリット１０７及び１０８も軸心Ｏ１の回りで方向Ｒ２に回転され、一端１０６が円弧スリット１０７及び１０８に配されたピン部材１０４及び１０５をもった回転自在部材１０２は、軸心Ｏ１の回りで方向Ｒ２に回転可能となる結果、フィン８は、フィン本体部２９の自重により通路開放位置に向かって軸心Ｏ１の回りで方向Ｒ２に回転される一方、回転体７５の軸心Ｏ１の回りでの方向Ｒ２の回転で、端面８５の側面９１への接触が解除されて、回転体７５の端面８６が回転阻止部材７７の側面９２に接近して、回転体７５の端面８６が回転阻止部材７７の側面９２に衝突すると、電力供給停止機構６０は、可逆電動モータ５６の過電流を検出して、可逆電動モータ５６への通電を停止し、これにより、ウオームホーイル歯車６７のウオーム歯車６６への噛合いで方向Ｒに回転できない出力軸６８でもって、フィン８は、突条部３１を緩衝部材１５に接触させた通路開放位置にもたらされる。

加えて、換気ダンパ１では、端部７３の人手による回転により回転軸７２を介してウオーム歯車６６を回転し得るようになっているために、停電等において可逆電動モータ５６を正常に動作させることができない場合等にフィン８を通路開放位置及び通路閉塞位置に人手により配置することができる。

円弧スリット１０７及び１０８は、定風量自然換気動作において、フィン本体部２９の面４２で気密部材１４を弾性的に多少変形させる一方、突条部３１で緩衝部材１５を弾性的に多少変形させる程度にフィン８が方向Ｒ１及びＲ２回転できるように、方向Ｒに伸びているとよい。

換気ダンパ１では、フィン８は、通路閉鎖位置に回転された際に、通路６全体をフィン本体部２９で閉塞するようになっているために、軸部２７を通路６から実質的に外れて配置できる結果、軸部２７の両端部２５及び２６の端面での密閉性を確保する側部閉塞部材を省き得、而して、側部閉塞部材による軸部２７の両端部２５及び２６への干渉（摺動抵抗）を回避でき、フィン８の不都合な回転停止を防ぎ得る上に、通路開放位置及び通路閉塞位置間で回転できるようにフレーム７内に方向Ｒに回転自在に配されたフィン８のフィン本体部２９は、通路６を通過する空気流Ａにより通路閉塞位置に向かう方向Ｒ１の軸部２７の回りでの回転モーメントを軸部２７に付与するようになっており、軸部２７には、フィン本体部２９の自重により通路開放位置に向かう方向Ｒ２の軸部２７の回りでの回転モーメントが付与されているために、例えば、中空部２８の個数、大きさ等を変えて又は中空部２８に鉛等の重錘を嵌め込んで通路開放位置に向かう方向Ｒ２の軸部２７の回りでの回転モーメントの大きさを適宜設定することにより、入口孔３及び出口孔５間に大きな気圧差が生じて通路６に一定以上の流速の空気流Ａ、例えば３ｍ／ｓｅｃ以上の空気流Ａが生じる際に、この空気流Ａを利用して自然にフィン本体部２９を通路閉塞位置に回転させることができ、而して、強風等により通路６を介して出口孔５から室内４に対して必要以上に空気が導出入されて、室内４に不快な空気流Ａが生じることをなくし得ると共に、室外２の塵埃を通路６を介して室内４に持ち込むようなことをなくし得、しかも、室内４の空調状態が大きく乱されることがなく、空調消費電力の低減を図り得る。

また、換気ダンパ１では、減速歯車機構５８がウオーム歯車６６とウオームホーイル歯車６７とを具備しているために、可逆電動モータ５６の不作動時に、出力軸６８の意図しない回転を阻止でき、強風等によるフィン本体部２９の通路開放位置及び通路閉塞位置の変動を回避でき、常に、正常に動作させることができる。

加えて、換気ダンパ１では、回転生起手段５１が禁止機構５９と電力供給停止機構６０とを具備しているために、フィン８を通路閉塞位置と自由回転可能な通路開放位置とに正確に配置できる。

ところで、換気ダンパ１は、その軸部２７が水平方向Ｈに伸びて、横型であるが、これに代えて、図９及び図１０に示すように、鉛直方向Ｖに伸びた軸部２７をもった換気ダンパ１２０であってもよく、この場合、軸部２７には、当該軸部２７に設けられた重錘機構１２１により通路開放位置に向かう方向Ｒ２の回転モーメントが付与されるようになっている。

重錘機構１２１は、鉛直方向Ｖに伸びていると共にフレーム７外で軸部２７の端部２６に軸部材３２の端部３４を介して連結された鉛直方向軸部材１２２、鉛直方向軸部材１２２に固着された傘歯車１２３、傘歯車１２３に噛合った傘歯車１２４、傘歯車１２４に固着されていると共に水平方向Ｈに伸びた水平方向軸部材１２５並びに傘歯車１２３及び傘歯車１２４を収容すると共に鉛直方向軸部材１２２を鉛直方向に伸びた軸心Ｏ１を中心として方向Ｒに回転自在に支持する一方、水平方向軸部材１２５を水平方向Ｈに伸びた軸心Ｏ２を中心として方向Ｒ３に回転自在に支持する収容筐体１２６を具備した傘歯車機構１２７と、水平方向軸部材１２５から径方向の一方側に伸びて当該水平方向軸部材１２５に固着された螺子付棒部材１２８と、螺子付棒部材１２８に位置調整自在に螺着されたナット等からなる重錘１２９と、傘歯車機構１２７が取付けられていると共に側壁板１２の外側面１７に取付けられた基台１３０とを具備している。

鉛直方向Ｖに伸びた軸部２７と、一の水平方向Ｈにおいて室外２に向かって開口した入口孔３を一端に有して当該一の水平方向Ｈに伸びた通路部２３及び一の水平方向Ｈに直交する他の一の水平方向Ｈにおいて室内４に向かって開口した出口孔５を一端に有して当該他の一の水平方向Ｈに伸びると共に他端で通路部２３の他端に連通した通路部２４を具備した通路６と、重錘機構１２１とを具備してその他が換気ダンパ１と同様に構成された換気ダンパ１２０では、フィン本体部２９の自重に代えて、重錘１２９の重量が螺子付棒部材１２８及び傘歯車機構１２７を介して軸部２７に伝達されて、斯かる重錘１２９の重量によりフィン本体部２９には通路開放位置に向かう方向Ｒ２の軸部２７の回りでの回転モーメントが付与されており、空気流Ａによりフィン本体部２９が通路閉鎖位置に配されると、螺子付棒部材１２８が図１１に示すように略水平方向Ｈの伸びる結果、重錘１２９の重量は、フィン本体部２９に通路開放位置に向かう方向Ｒ２の軸部２７の回りでの最大の回転モーメントを付与するようになる。

窓における窓枠の縦枠と障子の縦枠との間に配置できる以上の縦型の換気ダンパ１２０でも、横型の換気ダンパ１と同様に動作し、同様の効果を得ることができる。

１ 換気ダンパ
２ 室外
３ 入口孔
４ 室内
５ 出口孔
６ 通路
７ フレーム
８ フィン
９ 回転手段
２７ 軸部
２９ フィン本体部

Claims (9)

1. 入口孔及び出口孔を有する通路を有したフレームと、通路開放位置及び通路閉塞位置間で回転できるようにフレームに回転自在に支持されたフィンとを具備しており、フィンは、フレームに両端部で回転自在に支持された軸部と、この軸部から径方向の一方側に伸びて軸部に設けられていると共にフレーム内に配されたフィン本体部とを具備しており、フィン本体部は、通路を通過する空気流により通路閉塞位置に向かう方向の軸部の回りでの回転モーメントを軸部に付与するようになっており、軸部には、フィン本体部の自重により又は当該軸部に設けられた重錘により通路開放位置に向かう方向の軸部の回りでの回転モーメントが付与されており、フィンは、通路閉鎖位置に回転された際に、通路全体をフィン本体部で閉塞するようになっている換気ダンパ。
2. 軸部は、水平方向に伸びており、軸部には、フィン本体部の自重により通路開放位置に向かう方向の回転モーメントが付与されている請求項１に記載の換気ダンパ。
3. 軸部は、鉛直方向に伸びており、軸部には、当該軸部に設けられた重錘機構により通路開放位置に向かう方向の回転モーメントが付与されている請求項１に記載の換気ダンパ。
4. 重錘機構は、鉛直方向に伸びていると共にフレーム外で軸部に連結された鉛直方向軸部材、この鉛直方向軸部材に固着された一方の傘歯車、この一方の傘歯車に噛合った他方の傘歯車及びこの他方の傘歯車に固着されていると共に水平方向に伸びた水平方向軸部材を具備した傘歯車機構と、水平方向軸部材から径方向の一方側に伸びて当該水平方向軸部材に固着された螺子付棒部材と、この螺子付棒部材に螺着された重錘とを具備している請求項３に記載の換気ダンパ。
5. フィン本体部は、入口孔から出口孔に向かう通路の内部の空気流により、通路閉塞位置に向かう方向の軸部の回りでの回転モーメントとなる揚力を生じるように、先端部及びその近傍での一方の面で凸面となるように湾曲している請求項１から４のいずれか一項に記載の換気ダンパ。
6. フィンを通路閉塞位置に強制的に回転させる回転手段を更に具備しており、回転手段は、回転を生起させる回転生起手段と、この回転生起手段により生起された回転をフィンに伝達する伝達手段とを具備しており、伝達手段は、通路開放位置に回転されたフィンの通路閉塞位置に向かう自由回転を許容するようになっている請求項１から５のいずれか一項に記載の換気ダンパ。
7. 回転生起手段は、可逆電動モータと、この可逆電動モータの出力回転軸の回転を減速する減速歯車機構とを具備しており、この減速歯車機構は、可逆電動モータの出力回転軸の回転で回転されるように、可逆電動モータの出力回転軸に連結された入力軸と、この入力軸の回転で回転されるウオーム歯車と、このウオーム歯車の回転で回転されるようにウオーム歯車に噛合うウオームホーイル歯車と、ウオームホーイル歯車の回転を伝達手段に出力する出力軸とを具備している請求項６に記載の換気ダンパ。
8. 回転生起手段は、軸部の一定以上の回転を禁止する禁止機構と、この禁止機構による軸部の一定以上の回転の禁止において可逆電動モータに生じる過電流で可逆電動モータへの電力の供給を停止する電力供給停止機構とを具備している請求項７に記載の換気ダンパ。
9. 伝達手段は、出力軸に固着された第一の回転自在部材と、軸部に連結された第二の回転自在部材と、第一及び第二の回転自在部材のうちの一方に一端で固着された連結部材と、第一及び第二の回転自在部材のうちの他方に設けられていると共に連結部材の他方の一端を受容した円弧スリットとを具備しており、円弧スリットは、フィンの回転方向に関して通路開放位置及び通路閉塞位置間で第一及び第二の回転自在部材のうちの一方が第一及び第二の回転自在部材のうちの他方に対して回転できるように、フィンの回転方向に関して円弧状に伸びており、第二の回転自在部材は、通路開放位置に配されたフィンが通路閉塞位置まで自由回転できるように、円弧スリットの範囲内で第一の回転自在部材に対して回転自在になっている一方、回転生起手段により生起された第一の回転自在部材の回転で、通路開放位置に配されたフィンを通路閉塞位置に向かって回転させるように、連結部材を介して第一の回転自在部材により強制回転されるようになっている請求項６から８のいずれか一項に記載の換気ダンパ。

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