JPH0771631A - 流量調整機構 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】 通過した流体に偏流を発生させず、乱れを少
なくし、流量特性を良くする。 【構成】 ダンパ部１はダクト２内に取り付けられ、一
端側をヒンジ１１、１２により回転自在に結合された上
流側及び下流側の翼板１３、１４及び１５、１６を備
え、上流側及び下流側の翼板間もヒンジ１７、１８で結
合されている。ねじ機構３は、ハンドル３１、これに結
合されたねじ軸３２、ねじ軸３２のねじと螺合しそれぞ
れヒンジ１７及び１８と結合された右ねじナット３３及
び左ねじナット３４等を備え、取付ブラケット３５によ
りダクト２に固定されていて、ヒンジ１７、１８部分を
矢印Ｂ方向に移動させてダクト内の開口面積を変える。 【効果】 偏流が発生せず、流れの乱れが少なく、開口
断面積が直線的に変化して良好な流量特性が得られる。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、管やダクト内を流れる
水や空気等の流体の流量を調整するための流量調整機構
に関する。

【０００２】

【従来の技術】例えばダクト内の風量調節ダンパとして
は、図１２（ａ）に示す形状のものが公知である。しか
しながら、このような形状のダンパは、羽根１００を傾
斜させることにより風量を調節するので、流線が傾斜し
て偏流が生ずるという問題がある。このような偏流を防
止するダンパとしては、同図（ｂ）に示すような対向翼
ダンパが知られている。しかしながら、この種のダンパ
では、流体の通過部が断面拡大部と断面縮小部との２種
類になるため、ダンパ通過後の流れに大きな乱れが生ず
る。又、以上のようなダンパでは、羽根１００の中心部
を回転させて流量を調整するため、回転角度と開口部の
断面積とが直線的に対応せず、従って流量特性が良くな
い。

【０００３】一方、流量特性を改善したダンパとして
は、翼に凸面板を取り付け、回転角度と開口断面積とを
比例させるようにしたダンパが提案されている（実公平
５−２８４２８号公報参照）。しかしながら、このよう
な形状のダンパは、構造が複雑であると共に、凸面板の
断面積が大きいため、ダンパ全開時の抵抗が大きくなる
という問題がある。

【０００４】

【発明が解決しようとする課題】本発明は従来技術に於
ける上記問題を解決し、請求項１の発明は、偏流の発生
しない流量調整機構を提供することを課題とし、請求項
２の発明は、上記に加えて、弁体を通過した流体の乱れ
の少ない流量調整機構を提供することを課題とし、請求
項３の発明は、請求項１又は２の発明の目的に加えて、
全開時の抵抗を増加させたり構造を複雑化することなく
流量特性を良くした流量調整機構を提供することを課題
とする。

【０００５】

【課題を解決するための手段】本発明は上記課題を解決
するために、請求項１の発明は、流路内に弁体を配設し
て流体の流量を調整する流量調整機構において、前記弁
体は一端側を回転自在に結合された板状部材を備え、該
板状部材間を開閉させる開閉手段を設けたことを特徴と
し、請求項２の発明は、上記に加えて、前記板状部材は
流体の流れ方向の上流側部分と下流側部分とから成り、
これらが連結されていることを特徴とし、請求項３の発
明は、請求項１又は２の発明に加えて、前記開閉手段
は、前記板状部材の前記一端側の反対側端を前記流れ方
向に直角な方向に移動させる移動手段であることを特徴
とする。

【０００６】

【作用】請求項１の発明によれば、弁体を構成する板状
部材が回転自在に結合されていて、これを開閉させる開
閉手段を設けるので、開閉手段を作動させることによ
り、板状部材を開閉させて流路の開口断面積を変化さ
せ、流量を調整することができる。そしてこの場合、例
えば板状部材の結合側を流れ方向の上流側に配置する
と、流体は、板状部材の自由端と流路との間又は弁体が
複数個設けられるときにはこれに加えて自由端の間を流
れるので、常に断面縮小方向に流れる。その結果、流線
が曲げられて偏流を生ずることがなく、又、弁体通過後
の流れの乱れも比較的少ない。

【０００７】請求項２の発明によれば、板状部材は流れ
方向の上流側部分と下流側部分とから成り、これらが連
結されているので、板状部材が開かれたときに、上流側
部分では流路の断面積が縮小し、下流側部分では断面積
が拡大する。従って、最少断面積部の下流側において流
路断面積の急拡大が抑制され、渦流の発生等による流れ
の乱れが少なくなる。

【０００８】請求項３の発明によれば、弁体の開閉手段
を、板状部材の結合部の他端側を流れ方向に直角な方向
に移動させる移動手段としているので、移動手段が板状
部材の他端側を移動させる移動量に対し、流体の通過す
る開口断面積が直線的に変化する。従って、移動量に対
して流量も直線的に変化し、良好な流量特性が得られ
る。

【０００９】

【実施例】図１は実施例の流量調整機構としてのダンパ
装置の構造を示す。弁体としてのダンパ部１は、流路と
してのダクト２内に取り付けられ、一端側をヒンジ１
１、１２により回転自在に結合された板状部材としての
上流側及び下流側の翼板１３、１４及び１５、１６を備
えている。そして、上流側及び下流側の翼板間もヒンジ
１７、１８で結合されている。この場合、翼板１３と１
４及び１５と１６とは同じ形状であることが望ましい
が、上流側の翼板１３、１４と下流側の翼板１５、１６
とは必ずしも同じ形状のものでなくてよい。ダンパ部１
は、ダクト２の大きさにより、ダクト２内に１個又は複
数個設けられる。板状部材間を開閉させる開閉手段とし
ては、翼１３、１４及び１５、１６の反対側端であるヒ
ンジ１７、１８部分を流体の流れ方向である矢印Ａ方向
に直角な矢印Ｂ方向に移動させる移動手段の一例として
のねじ機構３が設けられている。ねじ機構３は、ハンド
ル３１、これに結合されたねじ軸３２、ねじ軸３２のね
じと螺合しそれぞれヒンジ１７及び１８と結合された右
ねじナット３３及び左ねじナット３４等を備え、取付ブ
ラケット３５によりダクト２に固定されている。

【００１０】図２はダクト２の幅が広い場合のねじ機構
の例を示す。このような場合には、例えば、図示の如く
ハンドル３１に取り付けた軸３６をダクト２に取り付け
たブラケット３５´で回転自在に支持し、傘歯車３７を
介してダクト幅方向の両側に設けたねじ軸３２、３２に
回転を伝達するようにする。

【００１１】図３は、ねじ機構３のハンドル３１を操作
してダンパ部１を開閉させた状態を示す。例えば、ハン
ドル３１を右回転させると、右ねじナット３３と左ねじ
ナット３４とが相互に接近する方向に動き、これらに結
合されたヒンジ１７と１８の間が狭まり、翼１３と１４
及び１５と１６との間が閉じ、これらの間が全閉したと
きに、同図（ａ）に示す如くダンパ部１が全開する。反
対に、ハンドル３１を左回転させると、上記と反対の動
作により、同図（ｂ）に示す中間開度の状態を経て、同
図（ｃ）の如くダンパ部１が全閉する。

【００１２】以上のようなダンパ装置によれば、ヒンジ
１７と１８とを近接させることにより、ダンパ部の幅を
薄くすることができるので、ダンパ全開時の空気抵抗を
小さくすることができる。例えば、高さ９００ｍｍで幅
６００ｍｍのダクトに、本実施例のような構造のダンパ
で、全開時に８７．５％の開度（風の通過する開口面積
がダクト断面積の８７．５％）になるダンパを設け、図
４に示すような７５％開の状態にすると、空気抵抗は図
５に示すようになる。

【００１３】次に、ダンパ部１が閉じて行くと、開口面
積は小さくなるが、風は流れ方向に縮流されるだけで、
流線が全体的に曲げられることがないので、ダンパ通過
後に風の偏流が生じない。又、風はダクト内の全断面に
おいて断面縮小方向に流れ、且つ最少断面積部の下流側
にも翼板が設けられているので、ダクト通過後に気流の
乱れが少ない。更に、ハンドルを回転させてヒンジ１
７、１８間の距離を変えるので、ハンドルの回転角とダ
クト２内の開口断面積とが直線的関係になる。従って、
ハンドル回転角に対して直線的に対応した風量が得ら
れ、流量特性の良いダンパ装置となる。例えば、断面積
が３００ｍｍ角のダクトに図６に示す如くダンパを設け
た場合には、ダクト幅Ｄに対して開口幅をｄとし、ダン
パ開度を２ｄ／Ｄとすると、図７に示す如く、風量はダ
ンパ開度に対して直線的に変化する。そしてこの場合、
ダンパ開度２ｄとハンドルの回転角とは比例するから、
ハンドルの回転角に対しても風量が直線で変化すること
になる。従って、以上のようなダンパ装置においては、
ダンパ部自体を複雑な構造にすることなく、良好な流量
特性を得ることができる。

【００１４】なお、以上では下流側にも翼１５、１６を
設けたが、ダンパの用途や設置場所等によっては、これ
らを省略してもよい。その場合にも、風の偏流は発生せ
ず、又、略直線的に変化するハンドル角度と風量の関係
が得られる。又、図１の例では翼１３〜１６を平板にし
たが、流線形にする等他の形状としてもよい。更に、上
流側の翼１３、１４と下流側の翼１５、１６とを対称形
にせず、例えば下流側の翼を長くして風の流れを良くす
るようにしてもよい。

【００１５】図８及び図９はダンパ部の他の構造例を示
す。図８（ａ）は、開閉自在なヒンジ１１´、１２´、
１７´、１８´に薄板１３´〜１６´を接合した例を示
す。本例のダンパでは、同図（ｂ）にヒンジ部の詳細を
示す如く、ダンパの内外間が完全にシールされていな
い。図９（ａ）は、図８に示すダンパの外周面にゴムや
合成繊維等でできたフレキシブルなチューブ状部材１９
を被せた例を示す。又、同図（ｂ）及び（ｃ）は、コー
ナー部のみにチューブ状部材１９ａ及び１９ｂを取り付
け、前者では両端を固定し後者では一端側のみを固定し
た例を示す。同図（ａ）及び（ｂ）のものでは、ダンパ
の内外間が完全にシールされ、（ｃ）のものではほぼ完
全にシールされる。

【００１６】図１０は弁体の移動手段の他の例を示す。
本例では、同図（ａ）に示すように、ガイド溝３８ａが
設けられたガイドプレート３８を用いる。そして、同図
（ｂ）に示す如く、ガイドプレート３８をダクト２の側
面に固定し、ガイド溝３８ａの中に、例えば図１に示す
ヒンジ１１、１２、１７、１８の一端側を突出させ、例
えばヒンジ１２の端を軸３９に固定したブラケット３９
ａに取り付け、軸３９を矢印Ｃ方向に移動させるように
する。ヒンジ１２をガイド溝３８ａの横の溝に沿って矢
印Ｃ方向に動かすと、ヒンジ１７、１８がガイド溝３８
ａの立て溝に沿って動き、ヒンジ１１がヒンジ１２と対
称に動くことになる。なお、同図（ｃ）に示す如く、各
ダンパ部用のガイドプレート３８を一体化し、複数のダ
ンパに対して共用したガイドプレート３８´にしてもよ
い。以上のような移動手段によれば、ダンパ移動機構を
より簡略にすることができる。そして、この場合にも、
軸３９の移動量と風量とは直線関係になるので、ダンパ
装置の流量特性は良好である。

【００１７】図１１は弁体の開閉手段の他の例を示す。
本例では、ヒンジ部を直接移動させず、同図（ａ）に示
す如く、ダンパ部１の内部にエアーバッグ４を入れ、そ
の中に三方弁５を介して圧縮空気又は液体等を出し入れ
し、エアーバッグ４を膨張／収縮させることにより、ダ
ンパ部１を開閉する。必要により、ダンパ部１を閉じる
ための引っ張りばね６を設ける。このような開閉手段に
よれば、ダンパの自動もしくは遠隔操作が容易になる。
又、同図（ｂ）に示す如く、圧縮空気ヘッダ７からそれ
ぞれのダンパ毎に設けた開閉弁８を介してダンパ部１に
圧縮空気を出し入れするようにすれば、個々のダンパを
選択的に開閉制御することが可能になる。その結果、風
の吹き出し場所の調整や、より緻密な流量調整をするこ
とができる。なお、弁体の開閉手段は、以上のような板
状部材の反結合側を移動させる移動手段に限らず、板状
部材の結合部に回転軸を設ける等の方法により、板状部
材を回転させることにより開閉する手段であってもよ
い。この場合にも、偏流防止の効果が維持される。

【００１８】以上では、流量調整機構として風量調整用
のダンパ装置について説明したが、本発明は、水や油等
の他の流体の流量調整をするバルブ装置等にも適用する
ことができる。又、以上では流路及び弁体が角形である
場合の例を挙げたが、例えば流路が円管で弁体の板状部
材を半円形にする等、他の形状の流路及び弁体に対して
も本発明を適用できる。

【００１９】

【発明の効果】以上の如く本発明によれば、請求項１の
発明においては、開閉手段により一端側の結合部を中心
として板状部材を開閉させて流路の開口断面積を変化さ
せるので、流線が平行に曲げられることがなく、偏流が
発生しない。請求項２の発明においては、上流側と下流
側の板状部材が結合されているので、断面積の急拡大が
抑制され、流れの乱れを少なくすることができる。請求
項３の発明においては、移動手段により板状部材の他端
側を断面方向に移動させるので、流体の通過する開口断
面積が直線的に変化し、良好な流量特性を得ることがで
きる。

【図面の簡単な説明】

【図１】実施例のダンパ装置の構造を示し、（ａ）は全
体構造の一部を示す正面図で、（ｂ）はそのＹ−Ｙ線断
面図である。

【図２】他の実施例のダンパ装置の構造を示す正面図で
ある。

【図３】ダンパ部の開閉状態を示す断面図で、（ａ）は
全開、（ｂ）は中間開度、（ｃ）は全閉の状態である。

【図４】開度７５％のダンパ部の状態を示す断面図であ
る。

【図５】上記ダンパ部の風の抵抗を示す曲線図である。

【図６】ダクト内のダンパ部の形状を示す断面図であ
る。

【図７】上記ダンパ部の開度と風量との関係を示す曲線
図である。

【図８】ダンパ部の他の構造例を示す断面図で、（ａ）
は全体を示し、（ｂ）はヒンジ部を示す。

【図９】（ａ）はダンパ部の他の構造例を示す断面図
で、（ｂ）及び（ｃ）はヒンジ部の他の構造例を示す断
面図である。

【図１０】（ａ）はガイドプレートの正面図で、（ｂ）
はこれを装着した翼板移動装置の正面図で、（ｃ）は各
ダンパ部に共通のガイドプレートの正面図である。

【図１１】（ａ）はエアーバッグを内蔵したダンパ部の
断面図で、（ｂ）はその開閉装置の説明図である。

【図１２】従来のダンパの断面図で、（ａ）は平行翼形
のものを示し、（ｂ）は対向翼形のものを示す。

【符号の説明】

１ ダンパ部（弁体） ２ ダクト（流路） ３ ねじ機構（移動手段、開閉手段） ４ エアーバッグ（移動手段、開閉手段） １１、１２ ヒンジ（一端側） １３ 翼板（上流側板状部材） １４ 翼板（上流側板状部材） １５ 翼板（下流側板状部材） １６ 翼板（下流側板状部材） １７、１８ ヒンジ（反対側端）

Claims (3)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 流路内に弁体を配設して流体の流量を調
   整する流量調整機構において、 前記弁体は一端側を回転自在に結合された板状部材を備
   え、該板状部材間を開閉させる開閉手段を設けたことを
   特徴とする流量調整機構。
2. 【請求項２】 前記板状部材は流体の流れ方向の上流側
   部分と下流側部分とから成り、これらが連結されている
   ことを特徴とする請求項１に記載の流量調整機構。
3. 【請求項３】 前記開閉手段は、前記板状部材の前記一
   端側の反対側端を前記流れ方向に直角な方向に移動させ
   る移動手段であることを特徴とする請求項１又は２に記
   載の流量調整機構。