JPH0446761Y2 - - Google Patents

Description

【考案の詳細な説明】 ＜技術分野＞ 本考案は通気ダクトに配設され、火事等の時に
該ダクトを封鎖する防火ダンパーの構成に関す
る。

＜従来技術＞ 一般にビル等では空調のための通気ダクトが縦
横に配設されているが、この通気ダクトには火事
等の時にこの通気ダクトを封鎖する防火ダンパー
を設けることが義務づけられている。これは火事
の時に煙がこの通気ダクトを通じてビル内に充満
するのを防止すると共に、火事の起こつている部
屋への空気の供給を絶つことによつて消火作用を
生じさせるためである。

ところで、従来の防火ダンパーは、温度感知素
子としてある一定温度以上になれば溶解してダン
パーの保持を解除する温度ヒユーズを用い、温度
ヒユーズが溶解してダンパーの保持が解除されれ
ば、例えばバネ等の付勢手段によつて通気ダクト
を閉成するようにしていた。

しかしこのような従来の防火ダンパーは、上述
の温度ヒユーズを用いたために、一旦ダンパーを
作動させると、その度に温度ヒユーズを取り換え
てセツトしなおさなければならず、通常この防火
ダンパーは、屋根裏等に配設され、通気ダクトを
比較的細い管であるので、この温度ヒユーズの取
り換えは容易でなく、非常に煩わしいものであつ
た。又、この温度ヒユーズは、輸送中に高温にさ
らされることにより不良となつたり、又作動温度
以下で作動したり逆に作動しなければならない温
度で作動しなかつたりというように信頼性の点で
不安な面があつた。

そこで、第１図に示すような形状記憶合金を用
いた防火ダンパーが考案されている。この第１図
を用いて、構成を説明すると、ダクト１を横切つ
て回転軸２が設けられ、この回転軸２にダンパ３
が取付けられている。尚、第１図はダンパ３の開
放状態を示している。

回転軸２の左端には回転バネ４が巻込まれてお
り、回転バネ４はダンパ３を閉鎖位置に回動する
ように回転軸２を付勢している。また、回転軸２
の端部には手動ハンドル５が固着されると共に、
手動ハンドル５の軸部に噛合つてストツプアーム
６が装着され、ストツプアーム６の係止孔７には
ストツプピン８が嵌着して回転軸２の回転を止め
ている。

ストツプピン８は、ストツプピンガイド９及び
シリンダ１０に摺動自在に挿嵌され、シリンダ１
０内にはストツプピン８を挿嵌したピストン１１
が納められ、ピストン１１の左側となるシリンダ
１０の内部に対しては、ストツプピンガイド９に
設けたガス圧供給口１２が連通している。

ストツプピン８の右側はバネ座１２ａ，１２ｂ
を有するプランジヤ部１３が形成され、プランジ
ヤ部１３の左側はケース１４内に納められてスト
ツプピン８を左方向に付勢するコイルバネ１５が
装着され、また、プランジヤ部１３の右側は開口
部１６を有するケース１７内に納められ、このケ
ース１７内のプランジヤ部１３にコイルバネ状に
形成した形状記憶部材１８を装着している。

この形状記憶部材１８は、所定温度に達したと
きに予め記憶した形状に変形する機能を有する形
状記憶合金で作られており、常温では比較的軟ら
かで図示のように塑性変形しているが、所定の記
憶温度に加熱すると軸方向に伸展して剛性をもつ
ようになる。

次に作用を説明すると、ダクト１内の温度が常
温のときには、形状記憶部材１８は外力により容
易に塑性変形しているので、コイルバネ１５によ
る押圧でストツプピン８の先端はストツプアーム
６の係止孔７に嵌着され、ストツプアーム６の回
転を止めることで、手動ハンドル５の軸部を介し
て回転軸２の回転バネ４による回転を止め、ダン
パ３を開放位置に係止している。

次に火災の発生によりダクト１内に火が回り、
ダクト１内の温度が上昇してくると、ダクト１内
に介在されている形状記憶部材１８の温度も上昇
し、予め定めた所定温度に達すると、形状記憶部
材１８は記憶形状に変形する。すなわち、第３図
に示すように、形状記憶部材１８は軸方向に伸展
する変形を起し、ストツプピン８のバネ座１２ｂ
を右方向に押し、このためストツプピン８はコイ
ルバネ１５に抗して引き込まれ、ストツプアーム
６の係止を解く。

この係止解除により、回転軸２は回転バネ４の
反発力で回動され、ダンパ３が閉鎖位置に動いて
ダクト１内を仕切り、ダンパ１内の火災による延
焼を喰い止める。

このようにして一度作動した形状記憶部材１８
は、ダクト１内の温度が常温に戻ると、外力によ
り容易に塑性変形するようになり、手動ハンドル
５によりストツプアーム６をストツプピン８の突
出位置に戻して嵌着することで、再使用可能とな
る。

しかしながら一般に防火ダンパーにおいて回転
バネ４にはダンパ３を閉鎖できるだけの弾性力が
必要とされ、ストツプピン８を作動させる際スト
ツプアーム６とストツプピン８との間に作動に抗
する摩擦力が生じるので形状記憶合金部材１８は
コイルバネ１５の弾性力に抗するだけでなく前記
摩擦力にも抗して力を発生する必要がある。

又一方で、通気ダクトの形状大きさは種々様々
であり、工場等に設置される大型防火ダンパーで
は前記摩擦力は可成り大きくなるので、これに抗
する力を形状記憶合金バネで発生させるのは形状
記憶合金の性能を考えると不可能である。又一般
家庭の空調に用いられる防火ダンパーにおいても
前記摩擦力に抗する力は６Kg重必要と言われ、こ
れだけの力を発生させる形状記憶合金バネを作ろ
うとすれば素線径の太いバネにしなければなら
ず、この素線径の太い大きなバネを用いると材料
コストが高くなるばかりか、装置が大型化し好ま
しくない。

しかも素線径が太いと低温相であつても形状記
憶合金部材１８の弾性力は大きいので、これに対
抗するコイルバネ１５の弾性力の設定がむずかし
くなるものであつた。

＜目的＞ 本考案は上記の点に鑑み成されたものであつ
て、コンパクトで性能的に優れ、動作も安定する
防火ダンパーを提供するものである。

＜実施例＞ 以下本考案の実施例を図面に従つて説明する。

第２図は本考案実施例の断面図、第３図は第２
図のＡ−Ａ断面図、第４図は第２図の要部拡大図
である。

この第２図乃至第４図において、１９は断面円
形状の通気ダクト、２０はこのダクト１９を開閉
するダンパー、２１はこのダンパー２０を回動自
在に支持する支持軸であつて、この支持軸２１は
水平方向に配設されると共に両端がダクト１に貫
通することで回動自在に支持されている。又、２
２は半円弧形状を成しダクト１９の上下に配設さ
れる起立片であつて、ダンパー２０閉成時に密閉
性を向上させると共に、ダンパー２０の過回転を
防止するストツパーの役目を成す。

２３は上記支持軸２１の右端に設けられたねじ
りコイルバネであつて、このねじりコイルバネ２
３は一端を支持軸２１側に、他端をダクト１９側
に係止し、上記支持軸２１をダンパー２０が閉成
する方向に回転するように付勢している。２４は
このねじりコイルバネ２３を設けた支持軸２１右
端を保護するカバーである。

２５は上記支持軸２１の左端側に設けられた操
作レバーであつて、この操作レバー２５は支持軸
２１に対して固定的に嵌合する円筒部２５ａと、
この円筒部２５ａに一体に連接された棒状のスト
ツプアーム２５ｂとから構成されており、この操
作レバー２５はすべりが生じることなく支持軸２
１と一体的に回動動作する。

２６は上記ダクト１９の下部に設けられたスト
ツパー装置であつて、このストツパー装置２６は
上記ストツプアーム２５ｂの回転を規制するか若
しくはこの規制を解除するものであり、ダクト１
９下部に一体に突出形成された螺合管２７にねじ
込むことで固定されている。

このストツパー装置２６の構成について詳細に
説明すると、このストツパー装置２６は、上記螺
合管２７にねじ込む栓部２８と、この栓部２８に
一端を支持されダクト１９内部に水平方向に装入
されたケース２９と、このケース２９と同軸的に
配設され一端を上記栓部２８の軸受孔３０に挿通
して貫通し他端をケース２９先端に貫通すること
で左右方向に摺動自在に支持された軸部３１と、
この軸部３１を第２，４図において右方向即ち軸
部３１左端と操作レバー２５のストツプアーム２
５ｂとの接触を解除すべく栓部２８からの突出を
引こめる方向に付勢するばね３２と、このばね３
２の作用によつて軸部３１が右方向に移動するの
を規制するフツク３３と、このフツク３３に係合
し軸部３１に一体に突設されたピン３４と、一端
を上記フツク３３の一端に連結し他端をケース２
９内部に固定した形状記憶部材のばね（以下
SMAコイルという）３５と、定常時このSMAコ
イル３５の力に抗してフツク３３を逆方向に回転
させてフツク３３と係合ピン３４との係合を保持
するバイアスバネ３６とから構成される。

上記栓部２８は外面側にねじを刻設したもので
あつて、上記螺合管２７にねじ込むことで螺合管
２７を気密に封止すると共にケース２９を片持ち
状に支持する。

上記ケース２９は上述の軸部３１、ばね３２、
ピン３４、SMAコイル３５、バイアスバネ３６
を内部に収納するものであつて、SMAコイル３
５を収納している先端側には開口３７がケース２
９の両側に設けられており、この開口３７をもつ
てダクト１９内を流通する空気がSMAコイル３
５の設けられたケース２９内を通過するようにな
つている。

上記軸部３１はケース２９内に収納されて左右
方向に摺動自在に支持されたものであつて、突出
した左端がストツプアームに当接することで上記
ねじりコイルばね２３の作用による支持軸２１の
回動を規制し結果ダンパー２０がダクト１９を開
成した状態で保持される。

この軸部３１は第４図にも示すように棒状を成
し、中央部にはケース２９内面に外周が近接する
ように形成された鍔状部３８が一体に設けられ、
この鍔状部３８と上記栓部２８との間に上記ばね
３２が縮設されている。又、上記ピン３４は、軸
部３１の軸方向に直交する方向に一体に突設さ
れ、ケース２９に装着した状態で上記ケース２９
の先端側に形成された開口３７の一方より先端が
突出している。

上記ばね３２は上記鍔状部３８と栓部２８との
間に縮設されることで、上記軸部３１を右方向即
ちストツプアーム２５ｂの回動を解除する方向に
該軸部３１を付勢する。

上記フツク３３は支持ピン３９を以つて回動自
在にケース２９外面に取着されるものであつて、
第５図にも示すように、水平片ａと立片ｂとから
なるＬ字形状を成し、水平片ａには上記開口３７
より突出しているピン３４に係合する突片４０が
設けられている。又このフツク３３の立片ｂには
上記SMAコイル３５の一端が接続されると共に
水平片ａにはバイアスバネ３６の一端が接続され
ており、SMAコイル３５が縮むことによりフツ
ク３３が右回転即ち突片４０とピン３４との係合
が外れる方向に回転し、又逆にバイアスバネ３６
が縮むことにより左方向即ち突片４０とピン３４
との係合が保持される方向に回転する。

上記SMAコイル３５は、上述の如くフツク３
３の立片ｂとケース２９先端との間に架設されて
いるものであつて、このSMAコイル３５はダン
パー２０にてダクト１９を閉成すべき温度付近に
低温相から高温相への変態温度が設定されてお
り、高温相においては縮んだ形状に形状記憶され
ている。

上記バイアスバネ３６は上述の如くフツク３３
の水平片ａとケース２９先端との間に伸設された
ものであつて、上記フツク３３が左回転するよう
に該フツク３３を付勢する。

上記構成の防火ダンパーの動作について説明す
る。

先ず、通常時（火災等の発生のない時）には、
第１図に示すような状態となる。即ち、通常時
SMAコイル３５は低温相となつているのでバイ
アスバネ３６がSMAコイル３５の力に抗してフ
ツク３３を左回転させる。

ここで、操作レバー２５をねじりコイルばね２
４の力に抗して回転させてダンパー２０が水平方
向になるようにし、この状態で軸部３１をばね３
２の力に抗して左方に引いて操作レバー２５が元
に戻らないように軸部３１左端で操作レバー２５
のストツプアーム２５ｂの回動を規制するように
する。

この時、軸部３１のピン３４にフツク３３が係
合することにより、ばね３２が縮少し軸部３１左
端が左方の突出した状態で保持され、この軸部３
１の保持により操作レバー２５の回動も保持され
る。

その結果ダンパー２０が開成状態に保持され、
この開成状態はダクト１９内がSMAコイル３５
の変態温度以上になるまで継続される。

ここで、火災等の発生によりダクト１内に高温
空気が侵入しダクト１内温度がSMAコイル３５
の変態温度（例えば70℃）以上になるとSMAコ
イル３５が高温相に変態し、第３図に示すよう
に、バイアスバネ３６の力に抗して形状記憶した
縮んだ形状に戻る。このSMAコイル３５の動作
によつて、フツク３３は右回転し、フツク３３と
軸部３１のピン３４との係合が離脱される。

このようにフツク３３とピン３４との係合が
SMAコイル３５の作用にて離脱されると、軸部
３１がばね３２の作用にて左方に移動し、結果こ
の軸部３１による操作レバー２５のストツプアー
ム２５ｂの回動規制が解除される。

この結果、操作レバー２５、支持軸２１、ダン
パー２５が一体となつて、ねじりコイルばね２３
の作用にて回転し、ダンパー２０がダクトを閉成
する。この閉成状態は手動で操作レバー２５が操
作されるまで、ねじりコイルばね２３の作用にて
確実に保持される。

このようにしてダンパー２０が作動した後にダ
クト１９内がSMAコイル３５の変態温度以下に
なると、SMAコイル３５は低温相となるために
バイアスバネ３６がSMAコイル３５に抗して縮
みフツク３３は左回転する。

しかし軸部３１はばね３２の作用にて左方に移
動したままとなり、ダンパー２０も閉成されたま
まとなる。

再度リセツトするには、操作レバー２５をねじ
りコイルばね２３の力に抗して回転させると共に
軸部３１を左方へ手動で引き、軸部３１のピンに
フツク３３を係合し、軸部３１で操作レバー２５
の回動を規制する。

この軸部３１の操作時にはフツク３３先端の傾
斜面に沿つてピン３４が摺動し、山を乗りきつた
ところでフツク３３とピン３４とが係合し、軸部
３１の移動が規制される。

従つて上記構成の防火ダンパーであれば、従来
の形状記憶合金を軸部の移動部材として用いたも
のに比べて、SMAコイル３５はフツク３３とピ
ン３４との係合を外す力だけで良いのでSMAコ
イル３５を線径の小さく大きさも小さなもので十
分確実に動作させることができる。

＜効果＞ 以上本考案によれば、ダクトを自身の回転によ
つて開閉するダンパーと、このダンパーを閉成方
向に付勢する部材と、上記ダンパーの回転軸に連
接された操作レバーと、上記操作レバーの回動動
作を規制してダンパーを開成状態に保持するスト
ツパー装置と、から成る防火ダンパーにおいて、
上記ストツパー装置を、自身の摺動によつて上記
操作しバーの回動を規制若しくは規制を解除する
軸部と、この軸部による操作レバーの規制を解除
する方向に軸部を付勢するばねと、このばねによ
る軸部の移動を、軸部が操作レバーの回動を規制
する状態に保持するフツクと、軸部に一体に設け
られ上記フツクが係合するピンと、ダクト内に装
入され、ダクト内が所定温度以上になることで形
状回復して上記フツクとピンとの係合を解除する
形状記憶合金の部材と、から構成したので、ダク
ト内が所定温度以上に成つたときに形状記憶合金
の形状回復によつて上記フツクを駆動して当該フ
ツクと上記ピンとの係合を解除する。その結果、
軸部が上記ばねの付勢力によつて移動して、上記
操作レバーの回動の規制を解除し、ダンパーを回
動してダクトを封鎖することができる。

従つて、上記形状記憶合金の部材は、上記フツ
クとピンとの係合を解除するだけで良く大きな力
を必要とする軸部の移動は通常のばねによつて行
われれるので、形状記憶合金の部材は作動力の小
さいコンパクトなものでも、確実に上記ダンパー
を駆動することができる。即ち、従来のように形
状記憶合金の部材のみで軸部を駆動する場合に
は、余程大きな作動力を発生する形状記憶合金の
部材を用いないと操作レバーと軸部との摩擦によ
り安定した動作を成し得ない可能性があつたが、
本考案によれば、形状記憶合金の部材は上記フツ
クとピンとの係合を解除するだけの力を発生すれ
ば良いから、小さな作動力の小さい形状記憶合金
でも安定した動作を行わせることができる。

このため、通常のばねは比較的コンパクトなも
のでも大きな付勢力を発生するから、形状記憶合
金の小型化により装置をコンパクトなものにする
ことができる。また、形状記憶合金は高価である
ため、形状記憶合金の部材をコンパクトにできる
ことにより、装置のコストダウンを可能にするも
のである。

また、形状記憶合金の部材がコンパクトになる
ことにより、形状記憶合金の部材の熱容量が小さ
く成るので、大きな形状記憶合金の部材で軸部を
動作させる場合に比べてダクト内を流れる空気の
温度に迅速に反応して、ダンパーの動作を敏感に
することができる。

【図面の簡単な説明】

第１図は従来の防火ダンパーの断面図、第２図
は本考案実施例の断面図、第３図は第２図のＡ−
Ａ断面図、第４図は第２図の要部拡大図、第５図
は本考案実施例に用いられる軸部の斜視図、第６
図は同上フツクの斜視図。 １９……ダクト、２０……ダンパー、２３……
ねじりコイルばね、２５……操作レバー、２５ｂ
……ストツプアーム、２６……ストツパー装置、
３１……軸部、３２……ばね、３３……フツク、
３４……ピン、３５……形状記憶合金のばね。

Claims (1)

1. 【実用新案登録請求の範囲】 ダクトを自身の回転によつて開閉するダンパー
   と、 このダンパーを閉成方向に付勢する部材と、 上記ダンパーの回転軸に連接された操作レバー
   と、 上記操作レバーの回動動作を規制してダンパー
   を開成状態に保持するストツパー装置と、から成
   る防火ダンパーにおいて、 上記ストツパー装置を、 自身の摺動によつて上記操作しバーの回動を規
   制若しくは規制を解除する軸部と、 この軸部による操作レバーの規制を解除する方
   向に軸部を付勢するばねと、 このばねによる軸部の移動を、軸部が操作レバ
   ーの回動を規制する状態に保持するフツクと、 軸部に一体に設けられ上記フツクが係合するピ
   ンと、 ダクト内に装入され、ダクト内が所定温度以上
   になることで形状回復して上記フツクとピンとの
   係合を解除する形状記憶合金の部材と、 から構成したことを特徴とする防火ダンパー。