JPH0480306B2 - - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 この発明は一般的には流体流れ密封（シーリン
グ）装置に関し、さらに詳細には、ダクト中を通
るガス状流体の流れを制御するためのダンパに用
いて有用な密封（シーリング）装置に関するもの
である。

ビル用の加熱、通気および空気調和方式では、
ビルのダクト網内のあるいはそのビルと外気との
間の空気の流れを制御するために、位置決め可能
なダンパが広く用いられている。その方式の性質
に応じて、それらのダンパは正面の面積が数平方
フイートから百平方フイート以上にわたる寸法を
有しうるものであり、かつ通常は、一般的に平面
状の複数のブレードまたは羽根を有し、それらの
ブレードまたは羽根はそれぞれ、ブレード・エツ
ジに平行でかつそれから等距離だけ離間された軸
線に沿つて枢動可能に支持されている。上記羽根
を直線作動体または回転モータのような原動力装
置に連結する駆動リンケージは、羽根の端部をみ
た場合に、すべての羽根が、ダンパの位置に関係
なく、それらの各支持軸線上で同じ方向に快く回
転するように構成されうる。他の態様としては、
上記駆動リンケージは、各羽根がそれのいずれか
のエツジに隣接した羽根とは逆の方向に回転する
ように構成されうるものであり、この発明が対象
とするダンパ・シール装置は、このように逆回転
する型式の羽根を有するダンパに適用して非常に
有効なものである。

ダンパ機能の基本的事項としては、そのダンパ
が、閉塞位置にある場合にダクトを実質的に完全
密封して、そのダクト中を流れる漏洩空気の量を
最少限に抑えることができるということである。
このような機能は、隣接した羽根またはダンパ・
フレームのエツジ・シールに当接する羽根エツ
ジ・シールの部分が、２つの弧状の比較的剛直な
エツジが当接した場合に生じうる密封接触線では
なくて密封領域（面）を形成するシール装置を設
けることによつて達成されることが好ましい。さ
らに、羽根が、固定したダンパ・フレームまたは
隣接の羽根とエツジが当接した関係に回動される
ことによつて密封機能を発揮するという事実を考
慮すると、シール装置は駆動リンケージに比較的
小さいトルクを印加することを許容する型式のも
のであることが好ましく、このことは、原動力装
置の寸法および製作費の点から有利である。

ダンパ・シール装置の設計に対する１つの手法
が米国特許第3084715号に開示されており、この
米国特許による装置は、中央の補強部材以外のほ
とんどすべてを弾性材料でそれぞれ形成された羽
根を具備している。各羽根エツジは、それが一緒
になつて密封する隣接した羽根のエツジと同じ弧
状の輪郭を形成する。シール・エツジに２つの弧
状面と比較的厚いウエブ部分を用いることは、こ
の形式のシールを用いることにより、ほんの小さ
い密封面積とより大きい閉塞トルクが生ずること
を示唆している。さらに、羽根とダンパ・フレー
ムとの間の密封が弾性のウエブを横切つて弧状羽
根シール・エツジを摺動させることによつて行な
われる構成では、不当な摩耗が生じることになる
とともに、原動力装置のサイズを不必要に大きく
しなければならなくなる。

他の型式のダンパ・シールが米国特許第
3885347号に開示されており、この型式のものは、
密封のために隣接羽根の対向エツジ上およびダン
パ・フレーム上の剛性を有する平面状表面に当接
する一般的に円形の横断面を有するエツジ・シー
ルを具備している。この米国特許のものでは、円
形シールの変形はほとんどないとされ、かつ密封
接触線だけが示唆されているにすぎない。さら
に、ダンパ・フレームの平面状の表面を横切つて
円形シールを摺動させることは、不必要な摩耗を
生じることおよび原動力装置のコストが増加する
ことを示唆している。

他の型式のダンパ・シール装置は、ダンパが閉
塞された場合に当接重畳関係となされる弾性を有
し追従可能な輪郭を与えられた羽根密封リツプを
具備している。この型式の設計は、比較的大きい
密封領域を与えるが、ダンパを所定の位置に調節
している場合に羽根がそれに隣接した羽根と逆方
向に回転するようになされた上述の構成を有する
ダンパに使用するのには不適当である。また、ダ
ンパの組立て時に、密封リツプが羽根上に正しく
取付けられるように細心の注意を払わなければな
らない。この型式の装置の一例が米国特許第
3275031号に開示されている。

これらの従来の密封装置はこれまでのところ満
足しうるものではあつたが、ダンパが閉塞された
場合に比較的大きい密封領域を与え、しかもそれ
に伴つてダンパ用原動力装置のサイズが大きくな
るのを回避するようにダンパ・シールを構成する
という要求を満足させることはできない。さら
に、上述の従来装置は、摺動表面を用いることを
必要とすることおよびそれに伴つて原動力装置の
サイズが大きくなることを伴うことなしに比較的
大きい密封領域を与えるように羽根と隣接ダン
パ・フレームとの間を密封するという要求をも満
足させることはできない。

一般に、複数の可動羽根を有するダンパ装置を
通る空気の流れを実質的に阻止するための密封装
置は、一般的に円形の横断面を有しかつ第１の可
動羽根の第１のエツジに装着されるようになされ
てた第１の剛性密封部材を具備している。この第
１のエツジは、ダンパ開位置とダンパ閉位置との
間の第１の円弧を通つて移動しうる。第２の弾性
密封部材は一般的に矩形状の横断面を有しており
かつ第２の可動羽根の第２のエツジに装着される
ようになされている。この第２のエツジはダンパ
開位置とダンパ閉位置との間の円弧を通つて移動
しうる。それらの密封部材は、それらのエツジが
ダンパ閉位置に向けて移動すると互いに実質的に
線接触をなし、羽根がダンパ閉位置になると、実
質的に互いにガス流を阻止する面接触状態とな
る。

この発明は、ダクト中の空気流を阻止するため
改善された作用を有するダンパ・シール装置を提
供することを目的とする。

この発明の目的は、ダンパ用原動力装置のサイ
ズの減少を許容するダンパ・シール装置を提供す
ることである。

この発明のさらに他の目的は、剛性を有し一般
的に円筒状の第１の密封部材と、一般的に矩形状
の横断面を有する第２の密封部材を用いたダン
パ・シール装置を提供することである。この発明
のこれらの目的および他の目的がどのようにして
達成されるかについては、添付図面についての下
記の詳細な説明からさらに明らかになるであろ
う。

第１図には、この発明のダンパ・シール装置１
０が、一般的矩形状のフレーム１３を有するダン
パ構体１１とともに示されており、フレーム１３
の外周は、そのフレーム１３が内部に装着されう
る空気ダクトに親密に嵌合されて空気流を密封す
る係合状態とするのに適した寸法となされてい
る。フレーム１３は、頂部分１５および底部分１
７と、一群の空気流制御羽根２１を枢動可能に支
持するための一対の側部分１９を具備している。
羽根群２１は、頂部周辺羽根２３、底部周辺羽根
２５、および典型的に、複数の内部羽根２７を含
んでいる。第２図には、理解を容易にするため
に、頂部および底部周辺羽根２３，２５だけを含
むものとして示されているが、典型的なダンパは
それらの間に複数の内部羽根２７を含むことを理
解すべきである。第２図に示されているように、
各羽根２３，２５は、２枚の剛性シート２９で形
成されており、これらの剛性シートは、同一の横
断面形状を有することが好ましく、かつ支持ロツ
ド３１に装着するためおよびダンパ・シール装置
１０を装着するのに適した羽根エツジを形成する
ためあるいはあるいは必要に応じて第３のフレー
ム密封部材３３を係合させるために、互いに対面
した関係に配置される。シート２９は補強のため
のコルゲーシヨン３５を有しうる。各羽根２３，
２５は、公知の態様でかつ各羽根２３，２５が隣
接した羽根とは逆の方向に回転するようにして、
原動力装置と駆動リンケージ（図示せず）が連結
されている。

第１図、第２図および第３図を参照すると、第
１の羽根３７と第２の羽根３９が示されており、
これらの羽根はそれぞれ、それらの支持ロツド３
１の端部を側部分１９内で枢動しうるように取付
けられている。第１の羽根３７は、第２図に実線
で示されたダンパ開位置と一点鎖線で示されたダ
ンパ閉位置との間の第１の円弧を通つて移動しう
る第１のエツジ４１を有している。同様に、第２
の羽根３９は、ダンパ開位置とダンパ閉位置との
間の第２の円弧を通つて移動しうる第２のエツジ
４３を有している。

各羽根３７，３９は、それらの羽根に剛性を与
える外形となされた一対の剛性シート２９で構成
されかつ互いに対面した関係に取付けられること
が好ましい。第１の羽根３７のシート２９はそれ
ぞれ、細長い管状の第１の剛性密封部材４９の支
持スカート４７を装着するための傾斜して形成さ
れたリツプ４５を有している。密封部材４９は一
般的に円形の周囲を有しており、その周囲の円弧
が密封表面５１を形成している。リツプ４５に対
するスカート４７の装着は、例えば接着またはス
ポツト溶接によつてなしうるものであり、最良の
空気流密封を得るためには、密封部材４９の長手
方向の管軸線５２を支持ロツド３１の枢軸に対し
て平行にすることが好ましい。

第２の羽根３９のシート２９はそれぞれ、第２
の弾性密封部材５９を受容するための口５７を有
するダイヤモンド型の導管５５を形成するために
一般的にＶ字状の形状に形成されたエツジ５３を
有している。導管５３は第１の頂点６１と第２の
頂点６３を有しており、これらの頂点６１，６３
はそれら間に第１の寸法を有している。最良の空
気流密封のためには、導管５５の長手方向軸線６
４をそれに関連した羽根支持ロツド３１の枢軸に
平行することが好ましい。

第２の弾性密封部材５９は第１の密封部分６５
と第２の支持部分６７を有している。第１の部分
６５は、第１の頂壁６９、第２の底壁７１および
一対の側壁７３を有しており、これらの壁６９，
７１，７３は一般的に長方形を形成している。第
１の密封部分６５は充填された弾性の芯を有する
形状となされうるが、好ましい密封部分６５は中
空の芯領域７５と比較的薄い壁６９，７１，７３
を有し、それによつて、第１のエツジ４１および
第２のエツジ４３がダンパ閉位置に向つて移動す
る場合に、頂壁６９が第１の密封部材４９の周囲
輪郭によつて容易に変形されかつその周囲輪郭に
合致するようになしうる。薄い壁部分を用いるこ
とにより、羽根３７，３９が第３図に示されてい
るダンパ閉位置に移動する場合に、底壁７１を容
易に変形させることができる。このような変形特
性は、それによつて確立されるシールの空気流禁
止特性およびダンパ閉塞のために必要とされるト
ルクの点で有利である。

第２の支持部分６７は、第２の密封部材５９を
第２のエツジ４３に装着するために第１の部分６
５に連結される。支持部分６７は、弾性支持リブ
７９によつて第２の密封部材５９の底壁７１に取
付けられたフート部材７７を有することが好まし
い。第２の密封部材５９が自由な休止状態となる
ように第２のエツジ４３から取り外された場合に
は、フート部材７７は横方向に突出され、一般的
に平面状の下表面８１を有しかつそれの端部８３
間に第２のエツジ４３の頂部６１，６３間の第１
の寸法よりも幾分大きい第２の寸法を画定するで
あろう。そのように形成されかつ導管５５内に入
れ込まれると、フート部材の端部８３は頂点６
１，６３とそれらの隣接した導管表面に係合し
て、第２の密封部材５９と第２のエツジ４３との
間に２つの密封係合領域を与える。それによつ
て、部材５９とエツジ４３との間の望ましくない
空気漏洩が実質的に防止される。第２の密封部材
５９を形成する材料としては、サントプレン（モ
ンサント・ケミカル・カンパニの商品名）が好ま
しいことが認められた。

可動羽根エツジ４１，４３間を密封するための
装置１０について図示し説明したが、羽根エツジ
８５とそれに隣接した固定頂部または底部の部分
１５または１７との間に実質的に気密のシールを
行なうための手段が設けられることも好ましい。
頂部または底部の部分１５または１７とそれに関
連した羽根３９または３７との間の密封の態様は
互いに非常によく似ているので、頂部分１５にお
ける密封の態様についてだけ説明する。従つて、
第２図、第４図および第５図を参照すると、部分
１５とそれに隣接した周囲羽根２３との間の空気
の流れを実質的に阻止するための第３の密封部材
３３が取付けられる頂部分１５が示されている。
好ましい実施例では、第３の密封部材３３は、隣
接の羽根２３がダンパ閉位置に接近しかつその位
置に移行するとその隣接の羽根２３の一般的に平
面状のエツジ面８９に係合する一般的に平面状の
密封リツプ８７を具備している。基部９１は第３
の密封部材をそれに取付けるために部分１５に固
定された一般的にＧ字状のチヤンネル９３内に入
れ込まれ、他方、支持リブ９５は、羽根が閉じる
とエツジ面８９に係合する位置に密封リツプ８７
を維持するために、基部９１と密封リツプ８７と
の間に配置される。リツプ８７の密封表面によつ
て画定された平面は、リツプ８７と面８９が互い
に密封接触する場合に、エツジ面８９によつて画
定された平面と平行であることが好ましい。この
ようにして、羽根２３が完全閉塞位置に接近する
のに伴つて、比較的大きい密封領域が直ちに確立
され、かつリブ９５とリツプ８７の弾性によつ
て、この密封領域は、リブ９５とリツプ８７が互
いに面接触している間中実質的に維持される。基
部９１に対する支持リブ９５の取付点９７がフレ
ームの頂部分１５の垂直中心線から横方向に変位
されると、羽根閉塞トルクが減少することにな
る。羽根が閉位置に向つて回転される場合には、
変位は周周羽根エツジ８５の移行方向であること
が好ましい。エツジ８５内に弾性の密封管１０１
を設けると、それにより、そのエツジ８５を通過
する空気の高速移動によつて生ずる吹嗚音を回避
するのを助長する作用が得られる。図示を簡明に
するために、管１０１は第４図では省略されてい
る。

動作時には、羽根２３，２５が最初第２図の実
線で示された位置、すなわちダンパ開位置とダン
パ閉位置との間の位置にあるとすると、ダンパ閉
塞力が原動力装置によつて加えられ、羽根２３，
２５は、第２図および第４図において一点鎖線で
示されている完全ダンパ閉塞位置に向つて同時に
回転し始める。羽根２３，２５が第２図および第
４図の破線で示されているように完全ダンパ閉塞
から約４度以内の角度位置に達すると、第１の密
封部材４９が第１の壁６９と最初の接触線を確立
する。実質的に同時に、周囲羽根２３，２５のエ
ツジ面８９がそれぞれそれらの各密封リツプ８７
との密封接触領域（面）を確立する。羽根の回転
が約４度の円弧を通つてダンパ閉塞の位置まで継
続すると、第１の密封部材４９が第１の頂壁６９
を漸進的に変形させ、それら間に密封接触領域
（面）を確立する。この最後の羽根回転の期間の
あいだ、リツプ８７とリブ９５が変形してエツジ
面８９とリツプ面８７との間に密封領域を維持す
る。

テストの結果、ダンパが完全に閉塞している場
合には、従来のシール構造と比較して、そのダン
パを通じての空気漏洩が40％減少したことが明ら
かとなつた。さらに、閉塞用のトルクは従来のシ
ール設計で必要とされる大きさより約50％減少し
た。また、第１の密封部材４９、導管５５およ
び／または周囲羽根エツジ８５が事故で曲げられ
たりあるいは他の態様で変形されて支持ロツド３
１の長手方向の領域と平行でない部分が生じたと
しても、この発明のシール装置１０は効果を維持
する。

【図面の簡単な説明】

第１図はこの発明のダンパ・シール装置を使用
しうる空気ダンパの斜視図、第２図は第１図の平
面２−２上でみた第１図のダンパの断面立面図で
あり、ダンパ羽根は中間の一部開いた位置を実線
で示され、一部閉塞した初期密封位置を点線で示
され、完全に閉塞した位置を一点鎖線で示され、
他の部分は部分的に示されており、第３図は、ダ
ンパが完全に閉塞した位置にある態様で、第２図
の第１および第２の密封部材の部分を示す拡大
図、第４図は第２図の一部分と第３の密封部材を
示す拡大図、第５図は変形されていない休止位置
において第４図の第３の密封部材を示す断面端面
図である。 図面において、１０はダンパ・シール装置、１
１はダンパ構体、１３はフレーム、２１は羽根
群、２３，２５，３７，３９は羽根、４５はリツ
プ、４９は第１の密封部材、５９は第２の密封部
材、３３は第３の密封部材をそれぞれ示す。

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １ 複数の可動羽根を有するダンパ構体を通るガ
   ス状流体の流れを実質的に阻止する密封装置にお
   いて、 一般的に円形の断面を有しかつ第１の可動羽根
   の第１のエツジに装着されるようになされてい
   て、前記第１のエツジがダンパ開位置とダンパ閉
   位置との間の第１の円弧を通つて移動しうる第１
   の剛性密封部材と、 一般的に矩形状の断面を有しかつ第２の可動羽
   根の第２のエツジに装着されるようになされてお
   り、前記第２のエツジが前記ダンパ開位置と前記
   ダンパ閉位置との間の第２の円弧を通つて移動し
   うる第２の弾性密封部材を具備しており、 前記密封部材は前記エツジが前記ダンパ閉位置
   に向けて移動されると互いに実質的に線接触をな
   し、 前記密封部材は、前記羽根が前記ダンパ閉位置
   にある場合には互いに実質的にガス流を阻止する
   面接触状態にあるようになされていることを特徴
   とする密封装置。 ２ 特許請求の範囲第１項記載の密封装置におい
   て、前記第２の密封部材は、前記羽根が前記ダン
   パ閉位置にある場合に、前記第１の密封部材によ
   つて変形可能に圧縮されるようになされている前
   記密封装置。 ３ 特許請求の範囲第２項記載の密封装置におい
   て、前記第２の密封部材が中空の芯領域を画定す
   る複数の壁を有する前記密封装置。 ４ 複数の枢動的に可動な羽根を有するダンパ構
   体を通るガス状流体の流れを実質的に阻止する密
   封装置において、 第１の可動羽根の第１のエツジに装着されるよ
   うになされており、前記第１のエツジがダンパ開
   位置から第１の円弧を通つてダンパ閉位置まで移
   動しうる細長く、剛性を有し、一般的に円筒状の
   第１の密封部材と、 一般的に矩形状の断面を有する第１の細長い密
   封部分とこの第１の部分に連結された第２の支持
   部材を有した第２の弾性密封部材を具備してお
   り、 前記第２の部分が、第２の可動羽根の第２のエ
   ツジに、それと実質的に気密性密封係合をなし
   て、装着されるようになされたフート部材を有し
   ており、 前記第１の密封部材が前記第１の密封部分の１
   つの壁に変形可能に係合して、前記ダンパ構体が
   閉位置にある場合に、前記第１の密封部材と前記
   壁との間におけるガス状流体の流れを実質的に阻
   止するようになされた密封装置。 ５ 特許請求の範囲第４項記載の密封装置におい
   て、前記第２の羽根の前記第２のエツジが、一般
   的にダイヤモンド状の導管を形成する複数の剛性
   を有し、角度をもつて形成されたチヤンネルを具
   備しており、前記導管は、第１および第２の頂点
   を有し、それらの頂点間に第１の寸法が画定さ
   れ、前記フート部材は前記第１の寸法よりも幾分
   大きい寸法に形成されていて、前記第２のエツジ
   との前記密封係合を生じるようになされている前
   記密封装置。 ６ 特許請求の範囲第５項記載の密封装置におい
   て、前記第１の密封部分が前記第１の壁に対して
   一般的に平行に配置されかつ前記第１の壁から離
   間された第２の壁を有している前記密封装置。 ７ ダンパ構体を通るガス状流体の流れを実質的
   に阻止する密封装置であつて、前記ダンパ構体が
   固定フレームと、このフレームによつて枢動可能
   に支持された複数の可動羽根を有する密封装置に
   おいて、 一般的に円形の断面を有しかつ第１の可動羽根
   の第１のエツジに装着されるようになされた第１
   の剛性密封部材と、 一般的に矩形状の断面を有しかつ第２の可動羽
   根の第２のエツジに装着されるようになされた第
   ２の弾性密封部材と、 前記フレームに取付けられるようになされかつ
   一般的に平面状の密封リツプを有する第３の弾性
   密封部材を具備しており、前記第１の密封部材が
   前記第２の密封部材に変形可能に係合し、前記第
   ３の密封部材は羽根によつて変形可能に係合さ
   れ、前記ダンパ構体が閉位置にある場合に、これ
   らの係合によつて、前記ダンパ構体を通るガス状
   流体の流れを実質的に阻止するようになされた第
   ３の弾性密封部材を具備することを特徴とする密
   封装置。 ８ 特許請求の範囲第７項記載の密封装置におい
   て、前記第３の密封装置は、一般的に平面状の密
   封リツプと、それを前記フレーム上に支持するた
   めに前記リツプに設けられたリツプを有してお
   り、前記リツプと前記リブは一般的にＶ字状の断
   面を画定している前記密封装置。 ９ 特許請求の範囲第８項記載の密封装置におい
   て、前記第３の密封部材に係合する前記羽根は、
   前記密封リツプに対して面当接して係合する一般
   的に平面状のエツジ面を有している前記密封装
   置。