JPH09159259A - 熱動式可変風量調整装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 電力や圧縮空気等のようなコストのかかる駆
動源を用いることなく、風量調整用のダンパを駆動する
ことができる、構造が簡素で安価な熱動式可変風量調整
装置を得る。 【解決手段】 風路２中に設置され、同風路面積を調整
可能なダンパ羽根９、１０、２３と、同ダンパ羽根に連
結棒８を介して連結されたピストン７と、同ピストン７
を収容するシリンダ６と、対象空間１内に設置され、前
記シリンダ６にキャピラリチューブ１５を介して連通さ
れると共に、前記対象空間１の温度を感知し、同温度に
応じて膨張・収縮する媒体１３を封入してなる感温筒１
４とを備え、前記対象空間１の温度を感温筒で感知して
前記ダンパ羽根９、１０、２３を作動し、風量を調整可
能としてなる熱動式可変風量調整装置。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、温度制御する対象
空間への風路中に設置され、同風路を経て対象空間に供
給される温風あるいは冷風の風量を調整するための熱動
式可変風量調整装置に関するものである。

【０００２】

【従来の技術】図９及び図１０は、風路を経て温度制御
する対象空間に供給される温風あるいは冷風の風量を調
整する可変風量調整装置の従来例を示すものである。図
９に示すものは、対象空間内の温度をサーモスタット３
１で検出してモータ３２を駆動し、同モータ３２に連結
されたリンク３３を介してダンパ３４を開閉し、風路３
５の面積を調整して対象空間に供給する風量を調整する
ようにしたものであり、又、図１０に示すものは、モー
タ３２の代わりに空気圧によって作動されるエアシリン
ダ３６でダンパ３４を開閉し、風量を調整するようにし
たものである。

【０００３】しかしながら、上記した従来のものは、い
ずれもダンパ３４を開閉するための駆動源として、モー
タ３２を駆動する電力やエアシリンダ３６を駆動する圧
縮空気が必要であり、更にはそれに付帯して電気配線や
空気配管等の他、サーモスタットとその出力信号をモー
タ３２やエアシリンダ３６を駆動するための信号に変換
するコントローラを必要とするなど、構造が複雑で高価
となると共に、ランニングコストがかかる等の問題があ
った。

【０００４】

【発明が解決しようとする課題】本発明の課題は、電力
や圧縮空気等のようにコストのかかる駆動源を用いるこ
となく、風量調整用のダンパを駆動することができる熱
動式可変風量調整装置を提供することにある。本発明の
もう一つの課題は、温風と冷風の双方を、しかも風量を
任意に設定して調整することができる熱動式可変風量調
整装置を得ることにある。本発明の更なる課題は、構造
を簡素にして安価に製造できる熱動式可変風量調整装置
を供することにある。

【０００５】

【課題を解決するための手段】上記した課題を解決する
ため、本発明に係る熱動式可変風量調整装置は、温度制
御する対象空間への風路中に設置され、同風路を経て供
給される風量を調整する可変風量調整装置において、前
記風路中に設置され、同風路面積を調整可能なダンパ羽
根と、同ダンパ羽根に連結棒を介して連結されたピスト
ンと、同ピストンを収容するシリンダと、前記対象空間
内に設置され、前記シリンダにキャピラリチューブを介
して連通されると共に、前記対象空間の温度を感知し、
同温度に応じて膨張・収縮する媒体を封入してなる感温
筒とを備え、前記対象空間の温度を感温筒で感知して前
記ダンパ羽根を作動し、風量を調整可能としてなること
を特徴とするもので、対象空間の温度を感温筒で感知
し、同感温筒内に封入された媒体が膨張・収縮すること
により、シリンダ内のピストンを作動させ、連結棒を介
してダンパ羽根を駆動し風路面積を調整することができ
るため、電力や圧縮空気等の駆動源を用いることなく、
ダンパ羽根を駆動して対象空間に供給される温風あるい
は冷風の風量を調整し、温度制御することができる。

【０００６】また、本発明に係る熱動式可変風量調整装
置は、前記ピストンに連結された連結棒を前記シリンダ
の両端を貫通して延長させ、その一端側に冷風に接した
とき閉じる形状記憶合金製の温風制御用ダンパ羽根を設
けると共に、他端側に温風に接したとき閉じる形状記憶
合金製の冷風制御用ダンパ羽根を設けてなることを特徴
とするもので、ピストンに連結された連結棒の両端に上
記のようなダンパ羽根を設けることにより、温風を制御
するときは冷風制御用ダンパ羽根が、逆に冷風を制御す
るときは温風制御用ダンパ羽根が抵抗とならないように
して、温風及び冷風のそれぞれの風量を調整することが
できる。

【０００７】また、本発明に係る熱動式可変風量調整装
置は、前記風路側に、前記ダンパ羽根との間の間隔を調
整するダンパ羽根座を移動可能に設置してなることを特
徴とするもので、ダンパ羽根座を移動してダンパ羽根と
の間の間隔を任意に設定した上で、ダンパ羽根を駆動し
ながら風量を調整することができる。

【０００８】更に、本発明に係る熱動式可変風量調整装
置は、前記感温筒とシリンダとの間に前記媒体を強制移
動させ、前記ピストン工程を調整可能なピストンネジを
有する調整シリンダを設けてなることを特徴とするもの
で、ピストンネジを回して調整シリンダ内に媒体を出入
りさせ、シリンダ内の媒体を強制移動させることによっ
てピストン工程を調整し、通路面積を任意に設定した上
で、ダンパ羽根を駆動しながら風量を調整することがで
きる。

【０００９】更にまた、本発明に係る熱動式可変風量調
整装置は、前記シリンダ内の前記ピストン両側に前記キ
ャピラリチューブを接続し、前記感温筒との間に両シリ
ンダ室への連通状態を切替える切替え弁を設けてなるこ
とを特徴とするもので、切替え弁により両シリンダ室に
対して出入りされる媒体を切替えることによって、一つ
のダンパ羽根を感温筒で駆動して、温風の風量と冷風の
風量の双方を調整することができる。

【００１０】

【発明の実施の形態】以下に本発明の実施の形態を図１
乃至図８に基づいて説明する。図１は本発明の第１の実
施形態に係る熱動式可変風量調整装置の構成図、図２は
本発明の第２の実施形態に係る熱動式可変風量調整装置
の部分構成図、図３は図２におけるＡ部の拡大構成図、
図４は本発明の第３の実施形態に係る熱動式可変風量調
整装置の部分構成図、図５は本発明の係る熱動式可変風
量調整装置による風量調整状態を示す全体構成図、図６
は図５に示す熱動式可変風量調整装置の作用状態説明
図、図７は本発明の第４の実施形態に係る熱動式可変風
量調整装置の構成図、図８は第４の実施形態に係る熱動
式可変風量調整装置における切替え弁の作用状態説明図
である。

【００１１】図５に示すように、温度制御する対象空間
１に対して風路２を経て温風あるいは冷風が供給される
ようになっており、この風路２中に熱動式可変風量調整
装置３が設けられている。熱動式可変風量調整装置３
は、風路２中に設置された本体４内にシリンダ固定材５
を介して支持されたシリンダ６を有すると共に、シリン
ダ６内に摺動自在に嵌装されたピストン７を有してい
る。なお、シリンダ６はシリンダ固定材５に対してネジ
結合され、その相対回転によりピストン７の工程を調整
できるようになっている。

【００１２】ピストン７には、シリンダ６の両端を貫通
して延びる連結棒８が設けられ、この連結棒８の一端側
に冷風に接したとき閉じる形状記憶合金製の温風制御用
ダンパ羽根９を設けると共に、他端側に温風に接したと
き閉じる形状記憶合金製の冷風制御用ダンパ羽根１０を
設け、この温風制御用ダンパ羽根９及び冷風制御用ダン
パ羽根１０をピストン７により左右に駆動し、それぞれ
風路２に形成されたダンパ羽根座１１との間の間隔１２
を調整することによって、風路２の通風面積を可変でき
るようになっている。

【００１３】一方、温度制御する対象空間１内には、温
度に応じて膨張・収縮する媒体（ワックス）１３を封入
した感温筒１４が設置されている。この感温筒１４をシ
リンダ６にキャピラリチューブ１５及び接続金物１６を
介して連通接続することにより、対象空間１内の温度が
変化して感温筒１４内の媒体１３が膨張又は収縮する
と、シリンダ６内の媒体１３が体積変化してピストン７
が作動され、これによって温風制御用ダンパ羽根９及び
冷風制御用ダンパ羽根１０を連結棒８を介して左右に駆
動し、風路２の通風面積を可変して風量を調整できるよ
うになっている。

【００１４】なお、シリンダ６をシリンダ固定材５に対
してネジ結合する代わりに、図２及び図３に示すように
本体４に長穴１７を設け、この長穴１７に沿ってダンパ
羽根座１１を固定ビス１８及びナット１９を介して移動
可能に設置することにより、温風制御用ダンパ羽根９及
び冷風制御用ダンパ羽根１０とダンパ羽根座１１との間
の間隔１２を調整可能としてもよい。

【００１５】また、図４に示すように感温筒１４とシリ
ンダ６を連通接続するキャピラリチューブ１５の途中に
媒体１３を強制移動させ、ピストン７の工程を調整可能
なピストンネジ２０を有する調整シリンダ２１を接続す
ることによっても、温風制御用ダンパ羽根９及び冷風制
御用ダンパ羽根１０とダンパ羽根座１１との間の間隔１
２を調整することができる。さらにキャピラリチューブ
１５の途中には媒体を補充するための媒体補充口Ｖが設
けられ、この補充口は弁Ｖａにより開閉される。（図
１、図７参照）。

【００１６】しかして、風路２を経て対象空間１内に温
風が供給される際、冷風制御用ダンパ羽根１０は温風と
接し、その形状記憶効果により図６（Ａ）に示すように
閉じた状態となり、風量を調整する機能が失われること
になるため、専ら温風制御用ダンパ羽根９が温風の風量
を調整する機能を果たすことになる。

【００１７】つまり、対象空間１内の温度が変化する
と、それに応じて感温筒１４内の媒体１３が膨張又は収
縮し、これによりシリンダ６内で媒体１３が体積変化し
てピストン７を作動させ、連結棒８を介して温風制御用
ダンパ羽根９を左右に駆動し、温風制御用ダンパ羽根９
とダンパ羽根座１１との間の間隔１２を調整して風路２
の通風面積を変化させ、対象空間１内に供給される温風
の風量を調整して、対象空間１内の温度を所定温度に制
御する。

【００１８】一方、冷風が供給される際は、上記とは逆
に温風制御用ダンパ羽根９が形状記憶効果により図６
（Ｂ）に示すように閉じた状態となり、この状態で感温
筒１４が対象空間１内の温度を感知し、媒体１３が膨張
又は収縮してピストン７を作動させることにより、冷風
制御用ダンパ羽根１０が左右に駆動され、冷風制御用ダ
ンパ羽根１０とダンパ羽根座１１との間の間隔１２を調
整して風路２の通風面積を変化させるため、これによっ
て冷風の風量が調整され、対象空間１内の温度を所定温
度に制御することができる。

【００１９】従って、電力や圧縮空気等の駆動源を用い
ることなく、温度に応じて膨張又は収縮する媒体１３を
封入した感温筒１４によって、ダンパ羽根９あるいは１
０を駆動して対象空間１に供給される温風あるいは冷風
の風量を調整し、温度制御することが可能となる。これ
によってサーモスタットやコントローラ等を必要とせ
ず、構造が簡素で安価な、しかもランニングコストがか
からない熱動式可変風量調整装置を得ることができる。

【００２０】更に、対象空間１内の設定温度の変更に対
しては、シリンダ６のシリンダ固定材５に対するネジ結
合位置を変更してピストン７の工程を調整することによ
り、又はダンパ羽根座１１の本体４に対する固定位置を
固定ビス１８及びナット１９を介して移動調整すること
により、あるいは調整シリンダ２１のピストンネジ２０
により媒体１３を強制移動させてピストン７の工程を調
整することにより、温風制御用ダンパ羽根９及び冷風制
御用ダンパ羽根１０とダンパ羽根座１１との間の間隔１
２を変更し、設定温度に対して必要な風量が得られるよ
うに調整することができる。

【００２１】なお、上記の実施形態では、温風制御用ダ
ンパ羽根９と冷風制御用ダンパ羽根１０の二つのダンパ
羽根を設けているが、図７に示すようにシリンダ６内の
ピストン７の両側に媒体１３を出入りさせることができ
るように、シリンダ６の両端にそれぞれ接続金物１６
ａ、１６ｂを介してキャピラリチューブ１５ａ、１５ｂ
を接続すると共に、キャピラリチューブ１５ａ、１５ｂ
と感温筒１４との間に切替え弁２２を設けることによ
り、ダンパ羽根２３を一つにすることができる。

【００２２】しかして、この実施形態においては、冷風
の風量を調整する場合、切替え弁２２を図８（Ａ）のよ
うにシリンダ６の左側のシリンダ室６Ａに媒体１３を出
入りさせるよう切替えることにより、又、温風の風量を
調整する場合、切替え弁２２を図８（Ｂ）のようにシリ
ンダ６の右側のシリンダ室６Ｂに媒体１３を出入りさせ
るよう切替えることにより、冷風又は温風にそれぞれ反
応させて温度制御することができる。なお、図８（Ｃ）
は停止位置を示し、この形態では、設定温度を感温筒１
４内に封入する媒体１３を変えることによって変更する
ことができる。

【００２３】

【発明の効果】以上に説明したように、本発明に係る熱
動式可変風量調整装置によると、温度に応じて膨張・収
縮する媒体を封入した感温筒によって風量調整用のダン
パ羽根を駆動することができる。このため、電力や圧縮
空気等のようにコストのかかる駆動源を用いる必要がな
くなり、ランニングコストを不要とすることができると
共に、サーモスタットやコントローラ等を必要としな
い、構造が簡素で安価な熱動式可変風量調整装置を製造
することができる。また、温風制御用ダンパ羽根と冷風
制御用ダンパ羽根を設け、あるいはシリンダへの媒体の
出入りを切替える切替え弁を設けることにより、温風と
冷風の双方の風量調整を行うことができ、かつ移動可能
なダンパ羽根座あるいは調整シリンダを設け、ダンパ羽
根とダンパ羽根座間の間隔を任意に変えることにより、
風量を任意に設定して温度制御することができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の第１の実施形態に係る熱動式可変風量
調整装置の構成図である。

【図２】本発明の第２の実施形態に係る熱動式可変風量
調整装置の部分構成図である。

【図３】図２におけるＡ部の拡大構成図である。

【図４】本発明の第３の実施形態に係る熱動式可変風量
調整装置の部分構成図である。

【図５】本発明の係る熱動式可変風量調整装置による風
量調整状態を示す全体構成図である。

【図６】本発明の係る熱動式可変風量調整装置の作用状
態説明図である。

【図７】本発明の第４の実施形態に係る熱動式可変風量
調整装置の構成図である。

【図８】本発明の第４の実施形態に係る熱動式可変風量
調整装置における切替え弁の作用状態説明図である。

【図９】従来の可変風量調整装置の一例を示す構成図で
ある。

【図１０】従来の可変風量調整装置の他の例を示す構成
図である。

【符号の説明】

１ 対象空間 ２ 風路 ３ 熱動式可変風量調整装置 ６ シリンダ ６Ａ、６Ｂ シリンダ室 ７ ピストン ８ 連結棒 ９ 温風制御用ダンパ羽根 １０ 冷風制御用ダンパ羽根 １１ ダンパ羽根座 １２ 間隔 １３ 媒体 １４ 感温筒 １５、１５ａ、１５ｂ キャピラリチューブ ２０ ピストンネジ ２１ 調整シリンダ ２２ 切替え弁 ２３ ダンパ羽根

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 上原 修 東京都港区元赤坂一丁目３番８号 鹿島建 設株式会社東京支店内 (72)発明者 曽我部 剛 東京都港区元赤坂一丁目３番８号 鹿島建 設株式会社東京支店内 (72)発明者 菅野 弘道 東京都港区元赤坂一丁目３番８号 鹿島建 設株式会社東京支店内 (72)発明者 蛯沢 昭 東京都港区元赤坂一丁目３番８号 鹿島建 設株式会社東京支店内

Claims (5)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 温度制御する対象空間への風路中に設置
   され、同風路を経て供給される風量を調整する可変風量
   調整装置において、 前記風路中に設置され、同風路面積を調整可能なダンパ
   羽根と、同ダンパ羽根に連結棒を介して連結されたピス
   トンと、同ピストンを収容するシリンダと、前記対象空
   間内に設置され、前記シリンダにキャピラリチューブを
   介して連通されると共に、前記対象空間の温度を感知
   し、同温度に応じて膨張・収縮する媒体を封入してなる
   感温筒とを備え、前記対象空間の温度を感温筒で感知し
   て前記ダンパ羽根を作動し、風量を調整可能としてなる
   ことを特徴とする熱動式可変風量調整装置。
2. 【請求項２】 前記ピストンに連結された連結棒を前記
   シリンダの両端を貫通して延長させ、その一端側に冷風
   に接したとき閉じる形状記憶合金製の温風制御用ダンパ
   羽根を設けると共に、他端側に温風に接したとき閉じる
   形状記憶合金製の冷風制御用ダンパ羽根を設けてなるこ
   とを特徴とする請求項１記載の熱動式可変風量調整装
   置。
3. 【請求項３】 前記風路側に、前記ダンパ羽根との間の
   間隔を調整するダンパ羽根座を移動可能に設置してなる
   ことを特徴とする請求項１又は２記載の熱動式可変風量
   調整装置。
4. 【請求項４】 前記感温筒とシリンダとの間に前記媒体
   を強制移動させ、前記ピストン工程を調整可能なピスト
   ンネジを有する調整シリンダを設けてなることを特徴と
   する請求項１又は２記載の熱動式可変風量調整装置。
5. 【請求項５】 前記シリンダ内の前記ピストン両側に前
   記キャピラリチューブを接続し、前記感温筒との間に両
   シリンダ室への連通状態を切替える切替え弁を設けてな
   ることを特徴とする請求項１記載の熱動式可変風量調整
   装置。