「ダンパー」という言葉を耳にしたことがある方も多いかもしれませんが、
ダンパーとは何なのか、どのような仕組みで動いているのか、まで詳しく知っている方は少ないかもしれません。
本記事では、まずダンパーの基本的な役割を紹介し、そのうえで建築設備や空調設備で使用される「空調用ダンパー」と「防火ダンパー」の違い、役割や形式について解説します。
ダンパーとは
ダンパー（Damper）とは、振動や衝撃を吸収し、揺れを抑えたり（減衰）、気体の流量や圧力をコントロールしたりする装置の総称です。
一般建築用に使用されるダンパーは、「空気流量制御弁」と呼ばれます。
ビルや工場などのダクト、つまり空気の通り道の内部に設置され、風量を調整したり、火災時にダクトを遮断して煙や炎の広がりを防いだりする開閉装置です。
その多くは、羽根や板の形状をしており、それらを開閉することで空気の流れをコントロールします。
建物内の空気は、空調機や換気設備だけでなく、ダクトやダンパーによって常に調整されています。
しかし、実際に建物の中で過ごしている人が、その仕組みを普段意識することはあまりないかもしれません。
ダンパーは空調設備だけでなく、さまざまな分野で使用されています。
自動車や機械では振動や衝撃を吸収する装置として、建築・住宅では地震の揺れを抑える制震装置として使われるほか、船舶用として製造されるものもあります。
ダンパーの役割
建築設備で使用されるダンパーは、大きく分けて「空調用ダンパー」と「防災用ダンパー」に分類されます。
空調用ダンパー
空調用ダンパーとは、建物内にいる人が快適に過ごせるよう、空気の流れや風量を調整するための装置です。
空気の通り道であるダクトは、建物内部の各部屋やスペースにつながっており、きれいな空気を送り込んだり、CO2を含む室内の汚れた空気を外に排出したりしています。
建物内の衛生環境を保つためには、空気を適切に循環させることが重要です。
空調用ダンパーは、その空気の流れを調整し、室内環境を快適に保つ役割を担っています。
防災用ダンパー
防災用ダンパーとは、火災時に煙や炎の広がりを抑え、人命や建物を守るための装置です。
火災が発生した際、ダクトが煙や炎の通り道になってしまうと、ほかの部屋や階へ被害が広がるおそれがあります。
防災用ダンパーは、必要に応じてダクト内を遮断し、火災の延焼や煙の拡散を防ぐ役割を担っています。
特にビル火災では、人命を守るために空気の流れを適切に制御することが重要です。
そのため、時代の変化に合わせて法律や基準も見直され、防火ダンパーや排煙用ダンパーなど、さまざまな用途に応じたダンパーが開発・製造されています。
ダンパーの方式
ダンパーにはさまざまな形状と方式があり、各所に適切なタイプが設置されます。
風量調整ダンパーはVD（Volume DamperもしくはVariable Damper）と呼ばれ、窓枠に羽根が取り付けられているような形状になっており、風量を調整するのは手動操作のハンドルです。
モーターダンパーはMD（Motor Damper）と呼ばれ、こちらは遠隔操作が可能です。
VDに似ていますが羽根の軸部分に電動機を取り付けられており、自動制御を行うことでON/OFFや風量調整ができます。
ほかにも、遠隔操作可能なダンパーに空気作動ダンパーがあります。
空気作動ダンパーはAD（Air-Piloted Damper）と言い、圧縮空気の空気圧で遠隔操作可能です。
逆流防止ダンパーはCD（Check Damper）と言い、片側からのみ風を流し、逆流を防ぐため羽根が錘などで閉じられています。
防火ダンパーはFD（Fire Damper）です。
防火ダンパーには温度ヒューズが取り付けられており、設定温度を超えた空気が通過した場合、通気を自動的に遮断する方式となっています。
防災ダンパーで重要となるのが排煙ダンパーです。
排煙ダンパーはSMD（Smoke Evacuation Damper)と言いますが、こちらは排煙ダクトに取り付ける方式で、普段は閉塞しています。
火災時に排煙ボタンを押下するとそれに応じて開放される方式です。
また避圧ダンパーはRD（Relief Damper）と言い、ガス放出に伴って室内圧力が上昇するのを強制的に下げるよう圧力設定する方式のものです。
空研工業の型式
空研工業では、一般空調ダンパーはもちろん、防火ダンパーも各種取り揃えています。
風量調整ダンパーの型式は、VDが角形、VD-K、VD-DNが丸形です。
仕様はVDとVD-Kがウォームギヤ式、VD-DNがレバー式となっています。
ウォームギヤとはネジ式歯車＝ウォームと、それに合う斜歯を組み合わせた方式です。
防火ダンパーの型式は、FD（角型）、FD-K（丸形）、FD-S（丸形）が温度ヒューズ72℃のタイプで、HFD（角型）排煙系統に取り付けるダンパーで温度ヒューズ280℃と高温対応となっています。
ダンパーの構造
ダンパー自体の構造は、比較的シンプルです。
基本的にダンパー部分を通過する空気量を制御するため、ダクト内の空気の通り道を羽根や板で遮る、もしくは条件下で自動的に開放もしくは完全閉鎖できるような構造になっています。
最もシンプルなものは、手動ハンドルで羽根の角度を変える構造です。
ちょうどルーバー窓のように羽根の隙間を調整し、空気の通過量を制限する仕組みです。
ただし、あらかじめ設定した通りに遠隔操作したり、自動で作動させたりするためには専門の装置が必要となります。
特に防災ダンパーは万が一の事態に迅速にかつ、間違いなく作動しなければなりませんので、装置的にはより複雑な構造になります。
いずれにしても、ダンパーやダンパーを働かせる装置には専門知識が必須であり、高い信頼性が必要です。
空研工業の圧力調整ダンパー
圧力調整ダンパーは、ビル火災などで消火活動の拠点となるスペースの圧力上昇を調整するための重要装置です。
空研工業の圧力調整ダンパーは、遮煙開口部の扉を閉鎖した際、消火活動拠点と隣接室との圧力差が過大になることを防ぐため、空気量を調整し遮煙開口部の扉の開放障害を防ぐことができます。
このダンパーは加圧防排煙システムと連動するものですが、加圧防排煙システムは火災時に室内の煙を排出し、同時に避難経路となる廊下や附室を加圧ファンで加圧して煙の侵入を防ぐことのできるシステムです。
人が避難するルートの安全性を確保し、出火した部分の排煙とその附室に新鮮な空気を加圧することで避難と逆方向へ煙の流れを作ることができます。
加圧防煙システムと圧力調整ダンパーの組み合わせにより、排煙に関係するダクトスペース面積を圧縮し、防煙垂れ壁を不要とする画期的なレイアウトが実現しました。
ダンパーは単に防災力を高めるだけでなく、建物そのものの在り方にも大きく影響を与えるシステムと言えます。
VAVやCAVとダンパーの関係
ここで、VAVとCAVについても解説しておきましょう。
VAV（Variable Air Volume）は、「可変風量制御装置」です。
CAV（Constant Air Volume）は、「定風量制御装置」です。
名称を見ると、ダンパーの働きに似たイメージを持たれる方も多いのではないでしょうか。
確かに、VAVもCAVも、建物内に空調した空気を送る際、風量を調整するために使用するものです。
VAVは、空調ダクト内を流れる風の速さをプロペラなどのセンサーで計測し、あらかじめ設定した風量になるようダンパーの羽根を開閉させることで調整を行います。
それに対してCAVは、ダクト内の風量の増減に関わらず決められた風量を流します。
それぞれをうまく組み合わせることで、室内への調整空気の給気量や排気量をコントロールし、温度や湿度、清浄度を最適に保ちながら空調の無駄を無くすのが役割です。
ダンパーも風量調整装置ですが、大きな違いは基本的にあらかじめ設定した開度を固定するという点です。
ダンパーの場合、ダクト内の風量が変化すればそれに追従して風量も変化しますが、VAVやCAVなら目的の風量になるように自動調整が可能となります。
大型商業施設やビルなどのように内部に複数の区画がある場合、ダンパーだけではどうしても場所による風圧の差が生じてしまいます。
たとえば、あるスペースで空調を使い始めた途端、ほかの部分で急に送風が弱くなり、建物内で快適な空気の取り合いが始まるようでは大変な問題です。
こんなときでもVAVやCAVが付いていれば、常に狙った環境に自動調整することができます。
省エネにも貢献するため、オフィスや大型ビルの玄関ホールや大型イベントスペース、ショッピングモールや映画館などのほか、工場などの空間で快適な環境づくりのためダンパーとともに働いている仕組みです。
まとめ
ダンパーは、建物内で人が快適に過ごせる空間を確保するため、また衛生的で防災面でも守られる空間であるために、非常に重要な役割を果たす機材です。
ダクトの途中や吹出口、吸込口に設置され、そこを通過する空気量や空気の状態に合わせて、あらかじめ設定した適切量に制御する働きをしています。
ダンパー自体の構造は比較的シンプルですが、適切な制御を行うための装置として見た場合には信頼性が重視されるのです。
空研工業では一般ダンパーはもちろん、防煙・防火ダンパー、逆流防止ダンパー、避圧ダンパーなど専門性の高い各種ダンパーを、国際規格に認められる品質で製造販売しています。
ダンパーに関するよくある質問
ダンパーとは何ですか？
ダンパーとは、ダクト内を流れる空気の量や圧力を調整したり、火災時に煙や炎の広がりを防いだりするための装置です。建築設備や空調設備では、空気の流れをコントロールする重要な機器として使用されています。
ダンパーはどのような場所に設置されますか？
ダンパーは、主に空調ダクトの途中や、吹出口・吸込口の近くなどに設置されます。建物内の各部屋やスペースに適切な風量を届けるため、空気の通り道となるダクト内で使用されます。
空調用ダンパーと防災用ダンパーの違いは何ですか？
空調用ダンパーは、建物内の風量や空気の流れを調整し、快適な室内環境を保つために使われます。一方、防災用ダンパーは、火災時にダクト内を遮断し、煙や炎の拡散を防ぐために使用されます。
ダンパーはどのような仕組みで風量を調整しますか？
ダンパーは、内部にある羽根や板の角度を変えることで空気の通り道を広げたり狭めたりします。羽根を開けば空気が通りやすくなり、閉じるほど風量を抑えることができます。
VD・MD・FDとは何ですか？
VDは風量調整ダンパー、MDはモーターダンパー、FDは防火ダンパーを指します。VDは手動で風量を調整するタイプ、MDは電動で開閉や風量調整を行うタイプ、FDは火災時に自動で閉鎖し、煙や炎の拡散を防ぐタイプです。
防火ダンパーはどのように作動しますか？
防火ダンパーは、火災時に高温の空気が通過した際、温度ヒューズなどが作動して自動的に閉じる仕組みです。ダクト内の通気を遮断することで、煙や炎がほかの区画へ広がるのを防ぎます。
VAVやCAVとダンパーの違いは何ですか？
ダンパーは、羽根の開度を調整して風量を制御する装置です。VAVは必要に応じて風量を自動で変える可変風量制御装置、CAVは一定の風量を保つ定風量制御装置です。いずれも空調の風量制御に関わりますが、制御の方法や目的が異なります。
ダンパーを選ぶ際は何を確認すればよいですか？
ダンパーを選ぶ際は、使用目的、設置場所、ダクトの形状、必要な風量調整の方法、防火・排煙などの機能が必要かを確認することが大切です。用途に合ったダンパーを選ぶことで、空調効率や防災性能を適切に保ちやすくなります。