JPH0336844Y2 - - Google Patents

Description

【考案の詳細な説明】 建築物内の各室の空調を行うとき、ダクトを分
岐配管して各室に調和空気を送給し、室内空気の
空調を行う。そして、例えば、室内の温度を制御
するときに、室内に供給される給気量が一定風量
となれば、室内の温度を制御する場合、給気温度
が簡単に決定できるので、室内の空調制御を精度
よく行うことができる。

従来、各室に供給される給気量はダクト系路に
おけるダクトサイズや、風量調整ダンパーの羽根
開度調整によつて制御されている。

しかし、種々の事情によつてダクト内に圧力変
動が発生すると、各室への供給空気の圧力、従つ
て風量が変動する。

しかるに、従来の風量調整ダンパーは、羽根開
度を手動操作もしくはモーター駆動によつて操作
調整し、これによつて風量を調整する構造のもの
であつた。従つて、手動もしくはモーター駆動等
により羽根開度を調整しない限り、風量を調整す
ることは不可能で、また、風量の常時調整も不可
能であつた。

そこで、この不便さと欠点を解消する定風量装
置として例えば、実公昭52−89851号公報に開示
されているような一定風量維持装置が提案されて
いる。

これは、円錐コイル状の薄バネ板をその頂部側
が送風方向に対して正対するように設け、このコ
イル状バネ板の間隙を通して風を流すようにする
と共に、送風圧を受けて圧縮される上記コイル状
バネ板が送風ダクトの１次側の風圧変動に応じて
伸縮し、その通風間隙面積が自動的に変化され
て、１次側の風圧が変動しても上記コイル状バネ
板の通風間隙を通つて、流れる送風量を一定に維
持するようにした構造のものである。

これによれば、一次側の風圧変動に応じて円錐
コイル状バネ板が伸縮し、通風間隙面積が自動的
に変化するので、手動もしくはモーター駆動等の
操作を要することなく、一定風量を維持すること
が可能となる。

しかしながら、上記従来の構造は、一体構造で
あるために、風圧変動に対する円錐コイル状の薄
バネ板の変位量と通風間隙面積及び各開度におけ
る抵抗係数、従つて圧力損失との関係を調整した
形状に製作するのが容易でなかつた。

また、実際の圧力変動に応じて一定風量を維持
するように調整することが困難であつた。

すなわち、流体の複雑微妙な挙動は決して定性
的な構造のみで解決されるものではなく、定量的
に対処しないと解決できないが、上記一定風量維
持装置は一体構造であるため、この定量的な対処
が困難であつた。

本考案は上記の欠点を解消するためになされた
もので、その目的は、ダクト内の複雑微妙な圧力
変動に対して、しかも広い圧力変動レンジにおい
て通風量を一定風量に精度よく、かつ容易に調整
かつ維持できるようにした定風量装置を提供する
ことにある。

本考案に係る定風量装置は、上記目的を達成す
るために、ダクトの中間に設けた環状ストツパ
と、該環状ストツパの上流側に当接させて設けた
開口部を有する環状体と、該環状体に固定した複
数本のロツドと、該ロツドの両端部分に着脱可能
に設けた軸受支持板と、該両軸受支持板にそれぞ
れ設けた軸受と、該両軸受に滑動自在に貫設した
進退杆と、前記環状体と前記軸受支持板との間に
おいて該進退杆に直交して固設した風量調整用弁
板と、前記軸受と前記環状体との間において該進
退杆の任意の位置に固定可能に設けた圧縮コイル
ばね受座と、該圧縮コイルばね受座と該軸受との
間において該進退杆に着脱可能に遊嵌した長さ及
びばね径の異なる複数の圧縮コイルばねとを備え
たことを特徴とする。

〔実施例〕

以下、図面を参照しながら、本考案の特徴を具
体的に説明する。

第１図は本実施例における定風量装置の側面断
面を示す。

図において円筒状のダクト１の中間部に環状ス
トツパ６を内側に膨出成型している。従つて、こ
の環状ストツパ６によつてダクト１の流路Ａには
狭窄部２が形成される。そして、環状ストツパ６
の上流側には中央部に大きな開口３を有する環状
体７が取り付けられており、同環状体７と環状ス
トツパ６との当接部分を気密にするためにパツキ
ン１４を粘着固化させている。１５は環状体７を
ダクト１内壁に圧着して固定させるための板ばね
で、第２図に示すようにダクト１内壁に適数箇所
設けている。

環状体７には開口部を開設し、この開口部に係
合部材１６，１６′を介して２本のロツド８，
８′を流路Ａに平行に設けている。このロツド８，
８′は所要長さを有し、係合部材１６，１６′を貫
挿して環状体７と係合している。

ロツド８，８′の両端部には螺合部８ａ，８
a′が設けられており、この螺合部８ａ，８a′に着
脱自在に軸受支持板９，９′が懸架されている。
軸受支持板９，９′の形状は、流路抵抗を小さく
するために例えば長方形状であつて、螺合部８
ａ，８a′に対応する部分には開口部を有し、ロツ
ド８，８′とはナツトによつて自由に着脱できる
ようになつている。

軸受支持板９，９′の中央部には軸受１１，１
１′を相対向させ、ビスによつて着脱自在に装着
している。そして、この軸受１１，１１′に進退
杆１０を滑動自在に挿通させている。進退杆１０
は所要長さ、即ち前記軸受１１，１１′に挿通し
た状態で風量調整に必要な長さだけ滑動できるよ
うになつている。

進退杆１０には環状体７と軸受支持板９′との
間において、風量調整用弁板４が固設されてい
る。風量調整用弁板４は、ダクト１との間に所要
風量が通風できるための間隙Ｂ，B′が形成され
るように、ダクト１の径より小さな径ｄとなつて
いる。しかも、径ｄは第２図に示すように前記開
口３の径よりは、わずかに小さく形成し、流路抵
抗を小さくすると共に、開口３が風量調整用弁板
４によつて全閉状態とならないように構成してい
る。

一方、進退杆１０には、環状体７と、軸受支持
板９との間において、圧縮コイルばね受座１２が
圧縮コイルばね受座止ねじ１３によつて任意の位
置に固定されている。そして、この圧縮コイルば
ね受座１２と前記軸受１１との間に第３図にすよ
うに、長さとばね径の異なる３本の圧縮コイルば
ね５，５′，５″を遊挿している。ここで、圧縮コ
イルばね５，５′，５″は、ばね定数、長さ、及び
ばね径の異なる種々のものを取り付けるようにな
つている。

上記のように構成された装置にＡ方向に風圧が
加わると風量調整用弁板４に圧力が加わり、進退
杆１０がＡ方向へ滑動する。

進退杆１０が動くと圧縮コイルばね受座１２が
動いて、圧縮コイルばね５を軸受１１との間で圧
縮する。そして、風量調整用弁板４にかかる荷重
と圧縮コイルば５とのばね力とが平衡する位置で
風量調整用弁板４は停止する。このとき、風量調
整用弁板４の外縁部と開口３の外縁部で形成され
る円錐台の外壁面ｓが通風の開口面積となり、一
定風量を通風する。Ａ方向の風圧が大きくなるに
従つて圧縮コイルばね５はさらに圧縮され、次い
で、圧縮コイルばね５′が圧縮される。そして、
風量調整用弁板４にかかる荷重と、圧縮コイルば
ね５，５′のばね力とが平衡した位置で風量調整
用弁板４は停止し、一定風量を通風させる。

風圧が更に大きくなると、圧縮コイルばね５，
５′は共に圧縮され、更に、圧縮コイルばね５″が
圧縮され、風量調整用弁板４にかかる荷重と圧縮
コイルばね５，５′，５″のばね力が平衡した位置
で風量調整用弁板４は停止し、一定風量を通風さ
せる。

ここで、予め、圧縮コイルばね５，５′，５″を
取除いた本考案に係る定風量装置のダク１内に
種々の圧力状態を作り出してその空気流量が一定
になるように風量調整用弁板４を人為的に動かし
て一定風量となる位置を確認し、その位置におけ
る風量調整用弁板４に作用する空気力（荷重）を
まず、計測する。その荷重曲線の一例を第４図に
示している。横軸に風量調整用弁板４の位置（変
位量）を、縦軸に風量調整用弁板４に作用する空
気力（荷重）を単位ｇで表している。

このとき、風量調整用弁板４の位置と風量調整
用弁板４に作用する空気量（荷重）との関係は二
次曲線となり、非直線的なものとなる。そこで、
ばね力は変位量に比例、即ちリニア特性を有する
ので、空気力（荷重）と等しい風上方向に付勢す
るばね力が発生するように、長さとばね径の異な
る複数の圧縮コイルばね５，５′，５″を組合わせ
て調整しておく。

図示の本実施例では３つの大中小の圧縮コイル
ばね５，５′，５″を圧縮コイルばね受座１２と、
軸受１１の間に取り付けている。

なお、第４図に示すように、定風量下におい
て、風量調整用弁板４の変位量と同風量調整用弁
板４に作用する空気力（荷重）が二次関数曲線と
なるのは、次の理由による。すなわち、 圧力は風速の二乗に比例し、流量の二乗に比例
する。

ΔP∝ν²∝Q² 一方、ばねの変位置は、ばね力に比例する。

α∝Ｆ 従つて、ばね力Ｆ、（圧力Δp）を流量の二乗と
比例させることによつて、第４図に示す定風量特
性曲線に近似させることができる。即ち、第６図
に示すように、第４図に示す荷重曲線に近似した
ばね力曲線（正確には折れ線）を得ることができ
る。このように、予め１組の圧縮コイルばね５，
５′，５″の付勢力を調整しておいて実際のダクト
１に実装できる。ダクト１に実装した１組の圧縮
コイルばね５，５′，５″は、定風量となつるよう
に予め調整されているから、ダクト圧の変動に拘
らず、通風量は一定となる。その一実験例を第５
図に示す。これから解るように、10〜36mmApの
ダクト圧の広い変動レンジに対し、±５％程度の
精度と、かつ、高いダクト圧36mmApまで定風量
とすることができた。

ここで、本実施例において、特徴的なことは、
第５図に示したダクト圧の変化に対して風量が定
風量から乱れた場合、その特性曲線から、即座に
圧縮コイルばね５，５′，５″を他の適切なものに
取り替えて修正が極めて容易にしかも正確に行え
るということである。圧縮コイルばね５，５′，
５″の取り替えは、軸受支持板９をナツトを取外
すのみで行う。

本実施例において、次に、特徴的なことは、係
合部材１６，１６′をロツド８，８′の任意の位置
に移動固定させることによつて、開口面積ｓを調
整でき、定風量の設定風量を調整できることであ
る。

本実施例において、更に特徴的なことは、ａ方
向の風圧が何等かの原因で著しく大きくなつた場
合でも、開口部が風量調整用弁板４によつて全閉
されず、急激な圧力上昇によつて部品等を傷めな
いことである。

以上説明したように、本考案に係る定風量装置
によれば、圧縮コイルばね受座と、軸受の間にお
いて、長さ及びばね径の異なる複数の圧縮コイル
ばを設けたのでばね力曲線を二次曲線に近似した
ものとでき、定量性能曲線に広い風圧レンジにお
いて近似させ、定風量を実現できる。

また、軸受支持板を着脱可能にロツドに設けた
ので、圧縮コイルばねを他の適切なものに取り替
えて精度よい定風量を容易に得ることができる。

【図面の簡単な説明】

第１図は、本考案に係る定風量装置の一実施例
を示す縦断面図、第２図は、第１図−線にお
ける断面図、第３図は、同実施例の圧縮コイルば
ねの取付け状態を示す説明図、第４図は、風量調
整用弁板の定風量位置（変位）と同風量調整用弁
板に作用する空気力（荷重）との関係を示す荷重
曲線図、第５図は、同実施例のダクト圧と風量の
関係を示す定量性能曲線図、第６図は同実施例の
圧縮コイルばねによるばね力曲線（折れ線）図で
ある。 １……ダクト、３……開口、４……風量調整用
弁板、５，５′，５″……圧縮コイルばね、８，
８′……ロツド、９，９′……軸受支持板、１０…
…進退杆、１１，１１′……軸受、１２……圧縮
コイルばね受座、１６，１６′……係合部材。

Claims (1)

【実用新案登録請求の範囲】
1. ダクトの中間に設けた環状ストツパと、該環状
   ストツパの上流側に当接させて設けた開口部を有
   する環状体と、該環状体に固定した複数本のロツ
   ドと、該ロツドの両端部分に着脱可能に設けた軸
   受支持板と、該両軸受支持板にそれぞれ設けた軸
   受と、該両軸受に滑動自在に貫設した進退杆と、
   前記環状体と前記軸受支持板との間において該進
   退杆に直交して固設した風量調整用弁板と、前記
   軸受と前記環状体との間において該進退杆の任意
   の位置に固定可能に設けた圧縮コイルばね受座
   と、該圧縮コイルばね受座と該軸受との間におい
   て該進退杆に着脱可能に遊嵌した長さ及びばね径
   の異なる複数の圧縮コイルばねとを備えたことを
   特徴とする定風量装置。