JP2000074473A - 低温及び高温給気を兼用する誘引型吹出装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】誘引混合型吹出口において、冷暖時の切換操作
によって冷房時には水平横向き吹出しを行うことで結露
はもとより不快なコールドドラフトを防止し、一方暖房
時には垂直下向き吹出しを可能とすることによって気流
の到達距離不足等による足下の冷え込み、換気効率の悪
化等を防止する。 【解決手段】上部側に一次空気と室内空気とを混合する
混合ボックス４を一体的に備えるとともに、水平横向き
吹出口Ａと垂直下向き吹出口Ｂとの両方を備えた誘引型
吹出装置１であって、前記吹出装置１内部に、前記混合
ボックス４と水平横向き吹出口Ａを連通する第１風道Ｆ
１と、前記混合ボックス４と垂直下向き吹出口Ｂを連通
する第２風道Ｆ２とを複数路づつ形成し、前記混合ボッ
クス４の上部側位置に一次空気吹出ノズル８を配設し、
この一次空気吹出ノズル８の直下位置に風道切換手段６
を配設して、前記第１風道Ｆ１および第２風道Ｆ２につ
いて、その一方側を給気用風道、他方側を誘引用風道に
それぞれ切換制御する。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、二次空気（室内空
気）を一次空気（低温或いは高温空気）と混合しながら
室内へ吹出しを行うようにした誘引型吹出口であって、
特に吹出口の内部に給気用または誘引用として機能し得
る２経路の風道を各々備え、夏期と冬期とでこれら風道
を切替することにより冷房時には水平横向き吹出しと
し、暖房時には垂直下向き吹出しを可能とした誘引型吹
出装置に関する。

【０００２】

【従来の技術】従来より、空気調和システムにおいて
は、ダクトサイズ及びダクトスペースの縮小化等のため
に単位風量当たりの熱容量を増大させて供給すること
（低温給気方式）が提案されている。しかし、仮に冷房
時に低温一次空気を直接的に室内に供給すると、吹出口
部分に結露が生じ、これが滴下して室内環境等が悪化す
る、またはコールドドラフトによって居住者が不快感を
覚えるなどの問題が生ずるため、これを防止するべく空
調機からの一次空気に対して吹出口部位若しくはその直
前で室内空気を一定比率で誘引混合し、この混合空気を
吹出口から室内に供給する誘引型吹出装置が提案されて
いる。この種の誘引型吹出口または装置としては、たと
えば特公昭６１−３１３８２号公報、特開平９−２１０
４４０号公報、特開平１０−１４１７５１号公報特開平
８−２４７４９３号公報などを挙げることができる。

【０００３】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、前述し
た従来の誘引型吹出口のほとんどのものは、天井裏側に
大型の混合ボックスを必要とするため、設置作業が煩雑
になるとともに、天井裏側における設置スペースの確保
等などが問題となっていた。また、空調用熱源方式を効
率的な水または氷蓄熱方式へ変更するなどの仕様変更が
あった場合、天井裏に混合ボックスを設置するために天
井の解体作業を必要とし改築工事が大掛かりとなる、工
事期間が長期化するなどの問題が発生していた。

【０００４】他方で、前記低温給気方式は通常、冷房だ
けを対象としている場合が多いが、冬期の立ち上がり時
や中小規模のビルの場合はインテリアとペリメータを同
一系統として空調を行う時には前記低温給気式吹出口よ
り温風の吹出し（暖房）が必要とされる場合がある。し
かし、低温給気方式では送風量が小さくなるので、暖房
時の給気温度が高くなり、たとえばアネモスタット型吹
出口を吹出口として用いていた場合、吹き出された空気
に周囲空気との密度差によって浮力が生じ、居住域に到
達する前に上昇してしまい床まで届くことができず、足
下の冷え込みや換気効率が悪化するなどの問題があっ
た。

【０００５】そこで本発明の主たる課題は、天井裏側に
大型の混合ボックスを設けることなく、吹出口内部で室
内空気を一次空気と混合させるようにするとともに、冷
・暖時の切換操作によって冷房時には水平横向き／斜め
下向き吹出しを行うことで結露はもとより不快なコール
ドドラフトを防止し、一方暖房時には垂直下向き吹出し
を行うことで気流の到達距離不足等による足下の冷え込
み、換気効率の悪化等を防止するようにした低温及び高
温給気兼用誘引型吹出装置を提供することにある。

【０００６】

【課題を解決するための手段】前記課題を解決するため
に本第１発明は、上部側に一次空気と室内空気とを混合
する混合ボックスを一体的に備えるとともに、水平横向
き／斜め下向きの冷房用吹出口と垂直下向きの暖房用吹
出口との両方を備えた誘引型吹出装置であって、前記吹
出装置内部に、前記混合ボックスと冷房用吹出口とを連
通する第１風道と、前記混合ボックスと暖房用吹出口と
を連通する第２風道とを１または複数路づつ形成し、前
記混合ボックスの上部側位置に一次空気吹出ノズルを配
設し、この一次空気吹出ノズル直下位置に風道切換手段
を配設して、前記第１風道および第２風道について、そ
の一方側を給気用風道、他方側を誘引用風道にそれぞれ
切換制御するようにしたことを特徴とするものである。

【０００７】また、第２発明は、上部側に一次空気と室
内空気とを混合する混合ボックスを一体的に備えるとと
もに、吹出口部が外部コーンと、この外部コーンの内部
に配設された内部コーンとから構成され、かつ前記外部
コーンと内部コーンとの環状隙間を水平横向き／斜め下
向きの冷房用吹出口とするとともに、前記内部コーンの
下面に垂直下向きの暖房用吹出口を備えた誘引型吹出装
置であって、前記内部コーンはその上部側に筒状の風道
管を一体的に備えるとともに、この風道管の内部に、前
記混合ボックスと水平横向き／斜め下向きの冷房用吹出
口とを連通する第１風道と、前記混合ボックスと垂直下
向きの暖房用吹出口とを連通する第２風道とをそれぞれ
１または複数路づつ形成し、前記混合ボックスの上部側
位置に一次空気吹出ノズルを配設し、この一次空気吹出
ノズルの直下位置であってかつ前記筒状風道管の上部位
置に、前記一次空気吹出ノズルから吹き出された一次空
気を第１風道に導入させる際には前記第２風道への直接
的流路を塞いで該第２風道を誘引用風道とし、かつ前記
一次空気を第２風道に導入させる際には前記第１風道へ
の直接的流路を塞いで該第１風道を誘引用風道に切換制
御する風道切換手段を配設したことを特徴とするもので
ある。

【０００８】この場合において、前記風道切換手段は支
持ボルトによって鉛直軸周りに回転可能に支持されると
ともに、前記支持ボルトの下端が内部コーンの下面位置
まで延在され、この支持ボルトを軸芯周りに回転操作す
ることによって前記風道切換手段を回転させ、風道の切
換を行うようにするのが望ましい。従来のアネモスタッ
ト型吹出口の場合、内部コーンの上げ下げによって冷暖
時の気流性状を切換えするようにしているため、この切
換作業に際し、床や机の上に脚立などを設置するスペー
スを確保した上で作業を行わねばならず手間が掛かって
いた。しかし、本発明装置の場合は、風道の切換を風道
切換手段の回転操作によって行うようにしてあるため、
専用治具または直接に前記支持ボルトを回転操作するこ
とにより居住者が簡単に冷・暖モードの切換が行えるよ
うになる。

【０００９】

【発明の実施の形態】以下、本発明の実施の形態につい
て図面を参照しながら詳述する。図１は本発明に係る低
温及び高温給気兼用誘引型吹出装置の縦断面図である。

【００１０】本吹出装置１は、上部側に一次空気と室内
空気とを混合するための混合ボックス４を一体的に備
え、吹出口は外部コーン２と、この外部コーン２の内部
に配設された内部コーン３とから構成されている。

【００１１】前記外部コーン２は、上部側に混合ボック
ス４との接続のためにネック部２ａを有し、ボルト１
０，１０…によって前記混合ボックス４と一体的に連結
され、前記内部コーン３との間の環状スリット口が水平
横向き吹出口Ａとされる。なお、この吹出口Ａは斜め下
向き方向の吹出口とすることでもよい。

【００１２】前記内部コーン３は、詳細には図２および
図３に示されるように、截頭円錐状の風向拡散板３Ａ
と、この風向拡散板３Ａの上部に一体的に設けられた風
道管３Ｂとから構成されている。この風道管３Ｂは中心
より半径方向に夫々設けられた８枚の隔壁板１２ａ〜１
２ｈによって中心位置を基準として扇状に８つの風道に
分割されており、中心には前記隔壁板１２ａ〜１２ｈに
よって共通支持された鞘管１１が設けられている。これ
ら８つの風道の内、周方向に一つ置き間隔の風道群、す
なわち中心より十字方向に各々存在する４つの風道につ
いては、両側面の隔壁板１２ａ、１２ｂ…間に、中心部
より下り傾斜方向に沿って傾斜板１３ａ〜１３ｄが設け
られるとともに、この下り傾斜風道部に相応する風道管
３Ｂの周壁下部分に開口１４ａ〜１４ｄが夫々設けられ
ている。

【００１３】すなわち、前記風道管３Ｂの内部は、隔壁
板１２ａ〜１２ｈによって８つの風道が形成され、これ
らの内、４つの風道については、前記混合ボックス４と
水平横向き吹出し口Ａとを連通し、本発明に言う第１風
道（符号Ｆ１）を形成しているとともに、残りの４つの
風道については、前記混合ボックス４と内部コーン３の
下面（室内）とを直線的に連通し、本発明に言う第２風
道（符号Ｆ２）を形成している。この第２風道Ｆ２の下
端側開口がそのまま温風を吹き出す暖房時の垂直下向き
吹出口Ｂとなる。

【００１４】一方、前記風道管１３Ｂの上部には、後述
の風道切換手段６を設置するための設置台５が設けられ
ている。この設置台５は、詳細には図４および図５に示
されるように、周囲に垂下周壁１６ａを備えるととも
に、上面板１６ｂには前記風道管３Ｂ内部に形成された
８つの風道形状に合わせて扇形状の開口１８，１８…が
夫々形成されている。また、上面板１６ｂの中央下面に
は、支持ボルト挿通管１７が垂設されている。風道管３
Ｂに対する取付けに当たっては、風道管３Ｂの鞘管１１
に前記支持ボルト挿通管１７を挿入するとともに、風道
管３Ｂと外部コーン２のネック部２ａとの間に形成され
た環状隙間１９に対して前記垂下周壁１６ａを嵌入させ
るように設置する。前記垂下周壁１６ａの下端側縁には
所定箇所に逆Ｕ字状切欠き１６ｃ，１６ｃ…およびピン
孔１６ｄ，１６ｄ…が形成されており、前記逆Ｕ字状切
欠き１６ｃ，１６ｃ…を混合ボックス４と外部コーン２
とを連結しているボルト１０に嵌合し、かつ外部コーン
２のネック部２ａに形成されたピン孔（図示せず）と前
記ピン孔１６ｄ，１６ｄ…とを共に貫くピン部材を挿入
することによって前記設置台５が鉛直軸周りに回転不能
に固定されている。

【００１５】前記設置台５の上面には、前記風道管３Ｂ
に形成された第１風道Ｆ１および第２風道Ｆ２をそれぞ
れ、一方を給気用風道とし、他方を誘引用風道に切換制
御するための風道切換手段６が設置される。

【００１６】この風道切換手段６は、図６および図７に
示されるように、前記設置台５の上面板１６ｂに形成さ
れた８つの扇状開口１８と同じように、８つの扇状開口
２１，２１…が夫々形成された回転リング２０の上面側
に対して風向制御体２２が固設されたものである。この
風向制御体２２は三角形状の面板２２ａ〜２２ｅ、…の
連続した組み合わせによって構成された立体異形形状の
多角面体であり、前記８つの扇状開口２１，２１…の
内、周方向に一つ置き間隔の風道群、すなわち中心より
十字方向に各々存在する４つの扇状開口２１，２１…に
ついては、開口を仕切る両側のアーム２３、２３より逆
Ｖ字状に上部を覆う三角形塞ぎ面板２２ａ，２２ｂによ
って下方から上面側方に抜ける誘引用開口Ｓ１，Ｓ１…
を形成し、残る４つの扇状開口２１，２１…について
は、上部側から吹き出された一次空気を外部側も漏らす
ことなく取り込むために周囲を三角形塞ぎ面板２２ｃ〜
２２ｅの組み合わせよりなる囲い枠によって囲み、回転
リング２１を上下方向に抜ける給気用開口Ｓ２、Ｓ２…
を形成したものである。

【００１７】この風道切換手段６は、図１に示されるよ
うに、前記支持ボルト挿通管１７内に挿入された支持ボ
ルト７によって前記設置台５上に回転自在に取付けられ
る。この際、前記支持ボルト７は前記風道切換手段６と
連結固定され、内部コーン３の下面で前記支持ボルト７
の下端を所定の治具または直接手操作によって回転操作
することにより、前記風道切換手段６が回転され、前記
第１風道Ｆ１と第２風道Ｆ２との間で、一方を給気用風
道、他方を誘引用風道に任意に切換できるようになって
いる。

【００１８】なお、本例では、前記風向制御体２２を三
角形状の塞ぎ面板２２ａ〜２２ｅ、…の連続体として構
成したが、後述の一次空気吹出ノズル８から吹き出され
た一次空気を第１風道Ｆ１に導入させる際には前記第２
風道Ｆ２への直接的流路を塞いで該第２風道Ｆ２を誘引
用風道とし、かつ前記一次空気を第２風道Ｆ２に導入さ
せる際には前記第１風道Ｆ１への直接的流路を塞いで該
第１風道Ｆ１を誘引用風道に切換制御し得る機能を有す
るものであれば、任意に他の形状とすることができる。

【００１９】前記風道切換手段６の直上の混合ボックス
４内には、図示しないダクトを通じて送給された一次空
気を絞って下方に吹出しする一次空気吹出ノズル８が設
けられ、前記風道切換手段６に向けて一次空気を吐出す
るようになっている。

【００２０】以下、詳述した誘引型吹出装置１における
冷・暖房時の切換操作並びにその時の室内空気の誘引混
合吹出状況について詳述することとする。

【００２１】先ず、冷房時には、図８に示されるよう
に、支持ボルト７を軸芯周りに回転操作することにより
風道切換手段６を鉛直軸周りに回転させて、前記風道管
３Ｂの第１風道Ｆ１と風向制御体２２の給気用開口Ｓ２
とを連通させるとともに、前記風道管３Ｂの第２風道Ｆ
２と風向制御体２２の誘引用開口Ｓ１とを連通させるよ
うにする。前記一次空気吹出ノズル８より吹き出された
一次空気による誘引作用により、室内空気が垂直下向き
吹出口Ｂより流入し、前記第２風道Ｆ２を通って前記誘
引用開口Ｓ１より混合ボックス４内に流入した後、前記
一次空気に混合されながら給気用開口Ｓ２より風道管３
Ｂの第１風道Ｆ１に通り、水平横向き吹出口Ａより室内
に吹き出される。

【００２２】一方、暖房時には、図９に示されるよう
に、支持ボルト７を軸芯周りに回転操作することにより
風道切換手段６を鉛直軸周りに回転させて、前記風道管
３Ｂの第１風道Ｆ１と風向制御体２２の誘引用開口Ｓ１
とを連通させるとともに、前記風道管３Ｂの第２風道Ｆ
２と風向制御体２２の給気用開口Ｓ２とを連通させるよ
うにする。前記一次空気吹出ノズル８より吹き出された
一次空気による誘引作用により、室内空気が水平横向き
吹出口Ａより流入し、前記第１風道Ｆ１を通って前記誘
引用開口Ｓ１より混合ボックス４内に流入した後、前記
一次空気に混合されながら給気用開口Ｓ２より風道管３
Ｂの第２風道Ｆ２を通り、垂直下向き吹出口Ｂより室内
に吹き出される。

【００２３】

【実施例】〔実験１：誘引比測定〕 １．実験概要 図１０（Ａ）（Ｂ）に示す実験室３０に本誘引型吹出口
１を取付け、トレーサーガスにＳＦ６を使用して、ガス
の希釈率を測定することにより、本誘引型吹出口１の誘
引比を求めるようにした。以下、その手順を示す。

【００２４】実験室にＳＦ６を放出し、その後、室内
を扇風機で攪拌し均一な濃度にした。 図１１に示される吹出口３カ所ａ，ｂ，ｃにマルチガ
スモニター３１，３１…を設置し、ガス濃度減衰を約３
０分間測定した。 各点ａ，ｂ，ｃの測定値より指数関数の近似曲線を作
成して、同一時刻でのガス濃度を算定し、その値を
（１）式に代入して一次空気風量と誘引空気風量から一
次空気に対する誘引比を算出した。

【００２５】

【数１】

【００２６】２．実験結果 実験は等温条件の下で風量をパラメータとして行った。
設計給気風量（１９９ＣＭＨ）時における冷房時と暖房
時のガス濃度の減衰曲線をそれぞれ図１２および図１３
示す。また、給気風量を変化させた場合の誘引比を表１
に示す。

【００２７】

【表１】

【００２８】この結果によると、吹出口Ａの一次空気に
対する誘引比は、１９９ＣＭＨ給気の冷房時で５１％と
なった。この場合、８℃の一次空気１９９ＣＭＨと２６
℃の室内空気１００．６ＣＭＨが混合されて吹出し温度
が１４℃になることが推測でき、結露およびドラフト防
止に有効であることが確認できた。一方、暖房時には８
５％の誘引比で、冷暖房共に一次空気の吹出温度の室内
温度に対する緩和に寄与していることが判明した。

【００２９】なお、設計風量（１９９ＣＭＨ）で誘引比
が最大となっているのは、風量に合わせてノズル径や位
置を調整したためである。

【００３０】〔実験２：室内環境測定〕 １．実験概要 図１０（Ａ）（Ｂ）に示される実験室３０を用いて室内
温熱環境の測定を、表２の条件下で本誘引型吹出口１を
用いた計測データと、従来のアネモ型吹出口（３５８Ｃ
ＭＨ）による計測データとの比較を行った。

【００３１】

【表２】

【００３２】２．実験結果 これら２ケースについて、冷房時の測定結果を図１４
に、暖房時の測定結果を図１５にそれぞれ示す。

【００３３】冷房時の計測結果を比較すると、本吹出口
による気流は、吹出速度がアネモ型吹出口よりも速くな
っているため、気流が下降することなく対向する壁面ま
で達しており、室内でのドラフト防止に効果があること
が知見できた。なお、温度分布およびＰＭＶ分布につい
ては、両者の間には顕著な違いは見られなかった。

【００３４】一方、暖房時の計測結果を比較すると、ア
ネモ型吹出口は、吹き出された直後の気流に乱れがある
のに対し、本吹出口は給気が浮力に負けず、垂直下向き
にスムーズに流れて床まで達し、その後はアネモ型吹出
口の気流速度に比べ、やや小さい速度で床面を対向する
壁面方向に流れていることが判る。これにより、本発明
吹出口１は、実験で用いた実験室（CH＝2.6m）より天井
高の高い建物へも適用が可能であることが判明した。ま
た、気流の拡散性に関しても、吹出口の直下を除けば、
温度、ＰＭＶ分布共にアネモ型吹出口と比べ、遜色は無
く、暖房時に使用においても十分に有効であることが判
明した。

【００３５】

【発明の効果】以上詳説のとおり、本発明によれば、二
次空気（室内空気）を一次空気と混合しながら室内へ吹
出しを行うようにした誘引型吹出口において、吹出天井
裏側に大型の混合ボックスを設ける必要がなくなるとと
もに、冷暖時の切換操作によって任意に水平横向き／斜
め下向き吹出しと垂直下向き吹出しとの切換ができるよ
うになる。したがって、冷房時には水平横向き吹出し／
斜め下向き吹出を行うことで結露はもちろんのこと、不
快なコールドドラフトを防止することができ、一方暖房
時には垂直下向き吹出しを行うことにより気流の到達距
離不足等による足下の冷え込み、換気効率の悪化等を防
止できるようになる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明に係る低温及び高温給気兼用誘引型吹出
装置の縦断面図である。

【図２】風道管３Ｂを備えた内部コーン３の斜視図であ
る。

【図３】その平面図である。

【図４】風道切換手段６を設置するための設置台５の側
面図である。

【図５】その平面図である。

【図６】風道切換手段６の斜視図である。

【図７】その平面図である。

【図８】冷房時の誘引混合吹出し状況図である。

【図９】暖房時の誘引混合吹出し状況図である。

【図１０】（Ａ）は実験１で用いた実験室の平面図、
（Ｂ）はその縦断面図である。

【図１１】実験１におけるマルチガスモニター設置模式
図である。

【図１２】実験１における冷房時のガス濃度減衰曲線図
である。

【図１３】実験１における暖房時のガス濃度減衰曲線図
である。

【図１４】実験２における冷房時の気流性状比較図であ
る。

【図１５】実験２における暖房時の気流性状比較図であ
る。

【符号の説明】

１…誘引型吹出装置、２…外部コーン、３…内部コー
ン、３Ａ…風向制御板、３Ｂ…風道管、４…混合ボック
ス、５…設置台、６…風道切換手段、７…支持ボルト
（切換操作部材）、１２ａ〜１２ｈ…隔壁板、１３ａ〜
１３ｄ…傾斜板、Ｆ１…第１風道、Ｆ２…第２風道、２
１…回転リング、２２…風向制御体、Ｓ１…誘引用開
口、Ｓ２…給気用開口

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 下長根 清 東京都中央区日本橋本石町４丁目４番20号 三井第２別館 新日本空調株式会社内 (72)発明者 宮田 駿 東京都中央区日本橋本石町４丁目４番20号 三井第２別館 新日本空調株式会社内 Ｆターム(参考） 3L080 BA01 BA10 BB01

Claims (3)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】上部側に一次空気と室内空気とを混合する
   混合ボックスを一体的に備えるとともに、水平横向き／
   斜め下向きの冷房用吹出口と垂直下向きの暖房用吹出口
   との両方を備えた誘引型吹出装置であって、 前記吹出装置内部に、前記混合ボックスと冷房用吹出口
   とを連通する第１風道と、前記混合ボックスと暖房用吹
   出口とを連通する第２風道とを１または複数路づつ形成
   し、 前記混合ボックスの上部側位置に一次空気吹出ノズルを
   配設し、 この一次空気吹出ノズル直下位置に風道切換手段を配設
   して、前記第１風道および第２風道について、その一方
   側を給気用風道、他方側を誘引用風道にそれぞれ切換制
   御するようにしたことを特徴とする低温及び高温給気を
   兼用する誘引型吹出装置。
2. 【請求項２】上部側に一次空気と室内空気とを混合する
   混合ボックスを一体的に備えるとともに、吹出口部が外
   部コーンと、この外部コーンの内部に配設された内部コ
   ーンとから構成され、かつ前記外部コーンと内部コーン
   との環状隙間を水平横向き／斜め下向きの冷房用吹出口
   とするとともに、前記内部コーンの下面に垂直下向きの
   暖房用吹出口を備えた誘引型吹出装置であって、 前記内部コーンはその上部側に筒状の風道管を一体的に
   備えるとともに、この風道管の内部に、前記混合ボック
   スと水平横向き／斜め下向きの冷房用吹出口とを連通す
   る第１風道と、前記混合ボックスと垂直下向きの暖房用
   吹出口とを連通する第２風道とをそれぞれ１または複数
   路づつ形成し、 前記混合ボックスの上部側位置に一次空気吹出ノズルを
   配設し、 この一次空気吹出ノズルの直下位置であってかつ前記筒
   状風道管の上部位置に、前記一次空気吹出ノズルから吹
   き出された一次空気を第１風道に導入させる際には前記
   第２風道への直接的流路を塞いで該第２風道を誘引用風
   道とし、かつ前記一次空気を第２風道に導入させる際に
   は前記第１風道への直接的流路を塞いで該第１風道を誘
   引用風道に切換制御する風道切換手段を配設したことを
   特徴とする低温及び高温給気を兼用する誘引型吹出装
   置。
3. 【請求項３】前記風道切換手段は支持ボルトによって鉛
   直軸周りに回転可能に支持されるとともに、前記支持ボ
   ルトの下端が内部コーンの下面位置まで延在され、この
   支持ボルトを軸芯周りに回転操作することによって前記
   風道切換手段を回転させ、風道の切換を行うようにして
   ある請求項２記載の低温及び高温給気を兼用する誘引型
   吹出装置。