JP2000501828A - ２つのチューブ状導管からの異なる温度の空気流を混合するための混合ボックス - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 ２重導管混合ボックス（１）を、この種の別の混合ボックスと共に互いに直列配置することによって、各室または数室内の空気温度を制御する。各混合ボックスは、これを貫通走行する供給管（３，４）を設けられ、その中を、異なる温度の空気が流動する。各供給管は、ダンパ（５）を設けられ、これらのダンパは、混合ボックス（１）内でモータ操作ロッド（６）手段を介して調節されることにより、１つのダンパが閉じ方向へ移動される際には別のダンパは開き方向へ、逆の際には逆の方向へ、移動されることができる。両供給管からの空気に対する混合チャンバ（１１）が、供給管（３，４）の間に形成されている。混合チャンバは、管を介して室に連通する１つまたは２つの送出しチャンバ（１２）に制御可能に連通されており、これにより、混合ボックスを介して温度を制御された所望の温度の混合空気が供給される。混合チャンバおよび各送出しチャンバの間の制御可能な接続は、各管内に配置されるねじ機構（９）を有し、これにより、供給管をクランプしてチャンバ間に隙間（１０）を形成するように構成されている。

Description

【発明の詳細な説明】 ２つのチューブ状導管からの異なる温度の空気流を 混合するための混合ボックス 技術分野 本発明は、空気流の温度を制御するための混合ボックスに関し、前記ボックス は、異なる温度の空気を混合するためのダンパを有するチャンバを含む。空気は 、互いに異なる温度の空気流を供給する２つのチューブ状導管から混合チャンバ 内へ供給される。 背景技術 このような２重導管システムは、公知のように、冷および暖空気流を混合して 迅速かつ確実な温度制御を達成する。このようなシステムは、機械室外の冷およ び温水配管システムを必要としないので、換気建築物における設備費およびエネ ルギの低減に有意な可能性を有する。幾つかの製品が７０年および８０年代の間 に市場に提供され、そして多くのシステムが建設された。 しかしながら、近来の情勢は、水系統の暖冷房−例えば、ファンコイル・ユニ ットまたはラジエータを組込んだ天井型の冷房機等−が嗜好され、前述のような 技術は疎外されてきた。その１つの理由は、公知の混合ボックスは、固有の欠点 −例えば、混合ボックス内のダンパがある期間使用されると往々にして閉塞され る等−を有し、更には、供給導管の間にオーバフローが発生される結果、このシ ステムの有する基本的な原理−すなわち、異なる温度の空気を供給すること−が しばしば崩壊されていたことにあった。また、公知の装置に関する別の問題は、 混合ボックスがかなりのスペースを必要とし且つ換気する全ての室に設置しなけ ればならないことであった。また更に、このボックスは、敷設配管のためにもか なりのスペースを必要とした。 発明の開示 上述した欠点は、本発明に従って設計される混合ボックスによって排除された 。本発明に係る混合ボックスの特徴は、チューブ状の導管が混合チャンバ内を貫 通するよう構成されると共に各導管がダンパを有することにある。これらのダン パは、制御手段を介して、１つのチューブ状導管内のダンパが閉じ方向へ動作さ れる際には別のチューブ状導管内のダンパは開き方向へ動作されるように操作さ れることができる。更に、混合チャンバは、１つまたはそれ以上の送出し導管− この、またはこれらの送出し導管は、暖／冷房されるべき室に導入される−に対 して、温度を制御された混合空気を供給するように設計されている。 添付の請求の範囲に規定される限定に基づく、混合ボックスの更に有利な発展 手段は、２重導管システムを、既存の建物および新築の建物の双方に対して、簡 単に−すなわち、供給される換気空気手段によって温度を制御される各室を大き く改変することなく−装着できるように進歩させた。 本発明の一態様によれば、全ての混合ボックスは、供給されるべき空気のため の主管の一部を形成し、主管は、混合ボックスと共に、暖／冷房されるべき室の 側部を走行する例えば廊下の天井内に配置され、そして前記室は、通常の形式の ベンチレータを設けられるだけで充分である。混合ボックスの寸法は、主管の２ つの空気供給導管に要求される寸法から大きくずれることはないので、廊下の天 井が目立って降下される必要はない。 従って、本発明に基づいて製造される混合ボックスおよびその装置は、上述し た利点の他に、更に下記のような利点 ＊ 小さなスペースでよい ＊ 交叉するパイプ・ダクトを有しない ＊ 混合ボックスがパイプ・システムの一部分を構成する ＊ 導入および導出パイプを必要としない ＊ 出口を、混合ボックスの任意の位置に適用することができる ＊ 空気量を正確に制御することができる ＊ 異なる空気量を異なる室に供給することができる ＊ 温度を正確に制御することができる ＊ 無制限個数の混合ボックスを直列に接続することができる を有する。 好適実施例の説明 上述したおよびその他の利点は、以下述べる、本発明に係る混合ボックスの更 に詳細な説明から明らかとなるであろう。本発明は、添付図面に示す、混合ボッ クスの好適な−しかしながら、これに限定されるものではないが−実施例を説明 することによって開示される。ここで 図１は、建物内の個々の室を温度制御換気するための従来の装置を示す基本線 図であり、 図２は、本発明に係る混合ボックスで設計された対応する装置を示す基本線図 であり、 図３は、本発明に係る混合ボックスの好適実施例を示す斜視図であり、そして 図４−６は、図３に示す混合ボックスの別の断面図である。 図１に、建物内の個々の室Ｒを、異なる温度の混合空気で換気および暖房する ための公知の装置を示す。図示実施例は、事務所または病院建築物を示し、その 廊下Ｚの天井内には、２つのチューブ状導管ＨおよびＬからなる主管が配置され ている。平行する導管Ｈ，Ｌは、空気を同一方向へ−但し、例えば導管Ｈは導管 Ｌ内の空気よりも高い温度の空気を−供給する。 チューブ状導管Ｈ，Ｌは、各室Ｒに対し、この室Ｒに位置する混合ボックスＭ へ導通する枝管Ｂを設けられている。すなわち、この枝管Ｂは、公知形式の混合 ボックスＭに終端し、そしてこの中で２つのチューブ状導管Ｈ，Ｌからの空気を 混合することにより、室Ｒに供給される空気Ａの温度を所望に達成する。すなわ ち、室は、供給空気で換気されると同時に、その温度を冬は暖房するようにまた 夏は冷房するように制御されることができる。 しかるに、図１から分かるように、公知の装置は、多数の混合ボックスを要し 、従ってパイプの敷設も比較的に混雑し、またスペースも大きく要求される。更 に、公知の混合ボックスの設計によれば、チューブ状導管ＨおよびＬの間のオー バフローの傾向も発生される。 図２に、本発明に係る装置を設備した同等の建物平面を示す。上述した装置と 全く同様に、本発明の主管は、異なる温度の空気を供給する２つのチューブ状導 管Ｈ，Ｌからなる。本発明に係る装置では、チューブ状導管Ｈ，Ｌは、互いに直 列に配置される混合ボックス１の内部を貫通する。このような各混合ボックス１ は、１つまたはそれ以上の室Ｒに空気Ａを供給することができる。本発明に係る 混合ボックス１は、後で詳述するように、異なる量の空気を異なる室Ｒに供給す ることがでる。 図２には、室Ｒに空気Ａを供給する異なる方法の例として異なる混合ボックス １が示されている。すなわち、混合ボックス１ａは空気Ａを３つの室Ｒ1 −Ｒ3 に供給するが、室Ｒ1 およびＲ3 には同じ空気量が、一方、室Ｒ2 には異なる空 気量が供給されている。混合ボックス１ｂは室Ｒ4 および室Ｒ5 に供給するが、 室Ｒ4 はその大きさのために２つの枝管を介して供給され、また室Ｒ4 および室 Ｒ5 に供給される空気量は異なることができる。また図２には、最後に、室Ｒ6 −Ｒ9 に供給する混合ボックス１ｃが示されているが、室Ｒ6 に供給される空気 量は他の室Ｒ7 −Ｒ9 に供給される空気量とは異なる値に設定されることができ る。 混合ボックス１ａ，１ｂ，１ｃ内の、温度および空気量の設定は異なることが できる。 次に、本発明に係る混合ボックス１の好適実施例を、図３−６を参照しながら 説明する。図３に、混合ボックス１を斜視図で示すが、これは、図には鎖線で示 されているチューブ状導管Ｈ，Ｌに接続されることは明らかである。これらの導 管Ｈ，Ｌは、それぞれ供給管３，４に接続され、そして混合ボックスを貫通して いる。２つの送出し管１３が混合ボックス１から導出され、そしてこれは、換気 および温度制御されるべき１つまたはそれ以上の室（Ｒ、図２）の空気供給手段 に接続するよう意図されている。 図４に、混合ボックス１の縦断面を示す。混合ボックス１は、金属板またはそ の他適宜の材料から形成され、そして好適には断熱材２が施されている。チュー ブ状導管Ｈ，Ｌに接続される２つの供給管３，４は、ダンパ５と協働する開口部 を有する。このダンパ開口部は、それぞれの供給管３，４から供給される異なる 温度の空気を混合するための部分チャンバ１１（図５および６）と連通している 。すなわち、部分チャンバ１１−混合チャンバとも呼称される−は、２つの供給 管３，４の間に配置されている。 ダンパ５は、供給管の長手方向へ平行に走行する操作ロッド６手段を介して制 御されることができる。ダンパ５は、図４では両端縁部位置の中の一方の位置に 示されている。すなわち、（暖空気用の供給管３に対する）１つのダンパは完全 に閉じられており、一方（冷空気用の供給管４に対する）別のダンパは完全に開 かれている。ダンパ５は、操作ロッド６およびダンパ機構７を介して、任意所望 の中間位置−すなわち、供給管３からの供給が完全に開かれ、一方、供給管４か らの供給は完全に閉じられる反対側端縁部に至るまでの−に設定されることがで きる。 従って、操作ロッド６は、２重矢印Ｐで示すように長手方向へ移動変位される ことができる。これは、ダンパモータ８によって達成されるが、このモータに対 する制御信号は、各室Ｒに配置されるサーモスタット（図示せず）および／また はその他の制御装置から伝達される。モータ８は、また、中央ステーション或い は機械室内に配置される別の制御手段により制御されることもできる。 これにより、供給管３，４からの空気が混合チャンバ１１内で混合されそして 所望の設定温度に設定される。導管１３から送り出すために、各供給管３，４は 、図５および６に示すように、流動制御ねじ機構９を介して作動される。ねじ機 構は、好適には、混合ボックス１の対向面の外側−すなわち、ケーシングの上側 １４および下側１５−に枢支される２つの対向ねじ溝付きねじから構成されてい る。 ねじ機構９は、調節モータ１７により作動されることができる。このモータ１ ７−なおこれは、上述したサーモスタットおよび／またはその他の制御手段で制 御される−は、供給管３，４を押圧することにより、この管３，４とケーシング の上側１４および下側１５の隣接内面との間に隙間１０を形成するよう構成され る。図５は、この隙間１０が閉じられた状態を示しているが、図６は、隙間１０ が部分的に開かれて、混合空気が混合チャンバ１１から送出しチャンバ１２−こ れは、前記送出し導管１３に連通されている−へ向け流動され得る状態を示して いる。 送出し導管１３は、送出しチャンバ１２に対して、混合ボックス１のそれぞれ 上、下および横側１４，１５，１６において（図２および３を併せ参照）接続さ れることができる。 このように、本発明の装置に係る２重導管混合ボックスの機能は、各個々の室 Ｒの所望の温度を単位時間当り所望の空気量をもって維持することにある。この ことは、変位ロッド６および協働ダンパ機構７を操作してダンパ５を選択的に開 きまたは閉じることによって達成される。混合ボックス１の外側に配置されるダ ンパモータ８は、一定温度を維持するよう混合空気流の何処かに−例えば、室Ｒ 内に−配置されるサーモスタットを介して制御される。ダンパ５の温度制御に引 続く可変空気流動が、モータ駆動のねじ機構９手段を介して達成されることがで きる。 混合ボックス１のサイズは、主導管Ｈ，Ｌと供給管３，４の寸法Ｄによって決 定されるが、前記寸法は、導管／管内の所要空気流および選択空気速度を考慮し て設定される。典型的なサイズは、２０≦Ｄ≦４０ｃｍである。 任意適宜の数の混合ボックスが、近隣の室Ｒを換気するため２つの導管Ｈ，Ｌ に沿い直列に配置される。チューブ状導管Ｈ，Ｌは、機械室からの立上がり導管 （図示せず）に対する接続部に圧力制御手段を供給されることにより、その上部 の低い圧力降下に際しても、混合ボックス１のダンパ５は確実な温度制御を提供 する。典型的な圧力降下；５０≦Δｐ≦１００Ｐａは、接続導管１３および換気 ／暖房／冷房されるべき各室Ｒ内の空気供給装置（図示せず）を含む。 以上、好適な実施例を図面を参照しながら説明したが、本発明はこれらに限定 されると思料さるべきではない。多くの変形および変更が、本発明の概念を逸脱 することなく可能である。例えば、ダンパ装置において、そのダンパ５は供給管 ３，４の外側に配置し、ロッド６はねじまたはその他の回転機構に代える等の設 計変更が可能である。また、隙間開口部１０は、別の調節可能な開口部および／ または制御手段に代えることができる。また、供給管３，４の図示円形断面形状 は変更することができ、そして混合ボックス１の高さｈは供給管の直径Ｄより小 さくても良い。すなわち、本発明は、上述した実施例に限定されることなく、添 付の請求の範囲によってのみ規定されるものである。

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (81)指定国 ＥＰ(ＡＴ，ＢＥ，ＣＨ，ＤＥ， ＤＫ，ＥＳ，ＦＩ，ＦＲ，ＧＢ，ＧＲ，ＩＥ，ＩＴ，Ｌ Ｕ，ＭＣ，ＮＬ，ＰＴ，ＳＥ)，ＯＡ(ＢＦ，ＢＪ，ＣＦ ，ＣＧ，ＣＩ，ＣＭ，ＧＡ，ＧＮ，ＭＬ，ＭＲ，ＮＥ， ＳＮ，ＴＤ，ＴＧ)，ＡＰ(ＫＥ，ＬＳ，ＭＷ，ＳＤ，Ｓ Ｚ，ＵＧ)，ＵＡ(ＡＭ，ＡＺ，ＢＹ，ＫＧ，ＫＺ，ＭＤ ，ＲＵ，ＴＪ，ＴＭ)，ＡＬ，ＡＭ，ＡＴ，ＡＵ，ＡＺ ，ＢＡ，ＢＢ，ＢＧ，ＢＲ，ＢＹ，ＣＡ，ＣＨ，ＣＮ， ＣＵ，ＣＺ，ＤＥ，ＤＫ，ＥＥ，ＥＳ，ＦＩ，ＧＢ，Ｇ Ｅ，ＨＵ，ＩＬ，ＩＳ，ＪＰ，ＫＥ，ＫＧ，ＫＰ，ＫＲ ，ＫＺ，ＬＣ，ＬＫ，ＬＲ，ＬＳ，ＬＴ，ＬＵ，ＬＶ， ＭＤ，ＭＧ，ＭＫ，ＭＮ，ＭＷ，ＭＸ，ＮＯ，ＮＺ，Ｐ Ｌ，ＰＴ，ＲＯ，ＲＵ，ＳＤ，ＳＥ，ＳＧ，ＳＩ，ＳＫ ，ＴＪ，ＴＭ，ＴＲ，ＴＴ，ＵＡ，ＵＧ，ＵＳ，ＵＺ， ＶＮ

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １． 空気流の温度を調節するための混合ボックスであって、前記ボックスが、 異なる温度の空気を混合するためのダンパ（５）を有するチャンバ（１１）を含 み、前記空気が、互いに異なる温度の空気流を供給する２つのチューブ状導管（ Ｈ，Ｌ，３，４）からそれぞれ供給される混合ボックスにおいて、 チューブ状導管（Ｈ，Ｌ，３，４）は混合チャンバ（１１）を貫通し、それぞ れの導管はダンパ（５）を設けられ、そしてダンパが制御装置（６−８）手段を 介して操作されることにより１つのダンパが閉じ方向へ移動される際には別のダ ンパは開き方向へ、その逆の際には逆の方向へ移動され、そして 混合チャンバ（１１）が１つまたはそれ以上の送出し導管（１０，１２，１３ ）を設けられ、そしてこれにより、温度制御された混合空気が暖房／冷房される べき１つまたはそれ以上の室に供給されることを特徴とする混合ボックス。 ２． 制御装置（６−８）は、チューブ状導管（Ｈ，Ｌ，３，４）に沿って走行 するモータ操作のロッド（６）を含み、このロッドは、導管（Ｈ，Ｌ，３，４） 上に配置されるダンパ（５）をダンパ機構（７）を介して作動するように構成さ れ、モータは、室および／または中央場所に配置されるサーモスタットを介して 制御されることを特徴とする請求項１記載の混合ボックス。 ３． 接続開口部が、各チューブ状導管（Ｈ，Ｌ）の対向端壁部内に設けられ、 前記導管は、混合チャンバ（１１）内に設けられる供給管（３，４）に接続され ると共に前記チャンバ内を貫通走行し、前記管の表面には、ダンパ（５）と協働 するための開口部が設けられることを特徴とする請求項１記載の混合ボックス。 ４． 供給管（３，４）は円形断面を有し、各ダンパ（５）は前記断面に対応す る円弧形状を有することを特徴とする請求項３記載の混合ボックス。 ５． チューブ状導管／供給管の、ダンパを設けられる開口部が、導管／管（Ｈ ，Ｌ，３，４）の長手方向へ互いに変位されることにより、チャンバ（１１）内 で混合されるべき各導管／管からの空気が、混合チャンバに対して、このチャン バの実質的正反対の端縁部から流入されることを特徴とする請求項１乃至４のい ずれかに記載の混合ボックス。 ６． 導管／管（Ｈ，Ｌ，３，４）の外側寸法が混合チャンバの内側高さ（ｈ） と実質的に同等であることにより、混合ボックスが、チューブ状導管／供給管（ Ｈ，Ｌ，３，４）の間に位置する空気混合用の内側の部分チャンバ（１１）と、 および各導管／管と混合ボックスの長手方向側部（１６）との間に位置する外側 の部分チャンバ（１２）とに分割されることを特徴とする請求項１乃至５のいず れかに記載の混合ボックス。 ７． 送出し導管（１３）が、一方または両方の外側部分チャンバ（１２）から 導出されることを特徴とする請求項１または６記載の混合ボックス。 ８． 調節手段（９，１７）が、混合空気の、内側部分チャンバ（１１）から一 方および／または他方の外側部分チャンバ（１２）への供給を制御することを特 徴とする請求項６または７記載の混合ボックス。 ９． 調節手段（９，１７）は、各導管／管（Ｈ，Ｌ，３，４）に対するねじ機 構（９）を有し、混合ボックスの外側から作動されると共に導管／管内を貫通走 行することにより、これを混合ボックス（１）の内壁との接触から浮揚するよう に構成されることを特徴とする請求項８記載の混合ボックス。 １０． ねじ機構（９）は、混合ボックス（１）の頂部および底部壁（１４，１ ５）内に旋回可能に枢支される２つの対向ねじ溝付き協働ピンを有し、そして関 連導管／管（３，４）をクランプすることにより、混合空気の、内側（１１）お よび外側（１２）部分チャンバ間における供給を調節することを特徴とする請求 項８または９記載の混合ボックス。 １１． 調節部材（９）は、関連導管／管（３，４）内のダンパ（５）から離間 されることを特徴とする請求項８−１０のいずれかに記載の混合ボックス。 １２． 各調節部材（９）は、遮断機および／またはサーモスタットで発動され る補助モータ（１７）手段を介して作動されることができることを特徴とする請 求項８−１１のいずれかに記載の混合ボックス。 １３． 空気流の温度を制御するための２重導管装置であって、請求項１乃至１ ２のいずれかに記載の１つまたはそれ以上の混合ボックス（１）手段を介して、 前記空気流が種々の室へ供給されるよう意図されている２重導管装置において、 混合ボックス（１）は、２重導管装置のチューブ状導管（Ｈ，Ｌ）に対して直列 に接続されることを特徴とする２重導管装置。 １４． チューブ状導管（Ｈ，Ｌ）は、中央ステーションからの立上がり管に対 する接続部に圧力制御装置を設けられ、これにより、各混合ボックス（１）内の ダンパ（５）が、仮にその上部の圧力効果が低い場合にも、確実な温度制御を提 供することを特徴とする請求項１３記載の２重導管装置。 １５． ダンパ（５）を制御するためのモータ（８）および／または調節部材（ ９）を調節するための補助モータ（１７）が、各室内の個別サーモスタットによ っておよび／または機械室内に配置される制御要素を介して作動されることがで きることを特徴とする請求項１３または１４記載の２重導管装置。