JP2004361029A

JP2004361029A - 吹出口およびそれを使用した空調方法

Info

Publication number: JP2004361029A
Application number: JP2003161330A
Authority: JP
Inventors: Hiroto Fukui; 啓人福井; Koji Kowada; 康二古和田
Original assignee: Sanki Engineering Co Ltd; Panasonic Environmental Systems and Engineering Co Ltd
Current assignee: Sanki Engineering Co Ltd; Panasonic Environmental Systems and Engineering Co Ltd
Priority date: 2003-06-05
Filing date: 2003-06-05
Publication date: 2004-12-24
Anticipated expiration: 2023-06-05
Also published as: JP4185820B2

Abstract

【課題】送風抵抗をできるだけ少なくし、送風量を適切に分割することができ、しかも構造が簡単なダクト中間部における吹き出し口を提供する。
【解決手段】ダクト１１の中間部の外壁１２の下部１２ｂを、吹き出し用の多数の孔を備えたパンチングメタルで形成し、その吹き出し用の多数の孔に対向して風の流れとほぼ並行に配置される仕切り板１３を設け、その仕切り板の下流側の開口を塞ぎ板１５で塞ぐと共に、上流側の空気取り込み用の開口をパンチングメタルからなる覆い板１７で覆っているダクト中間部の吹き出し口１０。
【選択図】図１

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は吹き出し口およびそれを使用した空調方法に関する。さらに詳しくは、クラス１０，０００程度のクリーンルームの空調用ダクトなどに用いられる吹き出し口およびそれを使用した空調方法に関する。
【０００２】
【従来の技術】
【特許文献１】特開平５−５５５４号公報
【特許文献２】特開２００２−２５７４０２号公報
【特許文献３】特開平９−６０９５９号公報
【０００３】
一般的な空調用ダクトは、図８に示すように、ダクト１００の周壁に、所定の間隔で複数個所の吹き出し口１０１ａ、１０１ｂ・・・を設けており、ダクト１００の先端は塞がれている。しかしダクト１００内の流速が速く、静圧が低い場合、上記のようにダクトに直に取りつけた吹き出し口からは吹き出しにくい。また、上流側の吹き出し口１０１ａからの風量が少なく、閉じられているダクト末端側では風量が多くなる。そのため吹き出し口からの送風量に偏りが生ずる。この問題を解消するため、たとえばそれぞれの吹き出し口１０１ａ〜ｂに送風量の調節をするためのシャッタを設けることがある。その場合は下流側の吹き出し口１０１ｂではシャッタの開度を小さくし、上流側の吹き出し口１０１ａではシャッタの開度を大きくすることにより、送風量の均一化を図ることができる。
【０００４】
特許文献１には、図９に示すような、ダクト１００の吹き出し口１０１ａ、１０１ｂ、１０１ｃの間に抵抗体１０５を設け、上流側ほど抵抗値が高くなるように構成したダクト装置１０６が開示されている。このものはダクトを流れる風が抵抗体で遮られ、流速が低下するので、上流側の吹き出し口１０１ａでも充分な送風量が得られる。
【０００５】
他方、特許文献２には、図１０に示すような、ダクト１００の上流部からそれぞれの吹き出し口１０１ａ、１０１ｂ、１０１ｃに至る個別の流路１０７ａ、１０７ｂ、１０７ｃを形成するための仕切り体１０８を設けた気体分配器１０９が開示されている。このものは、仕切り体１０８で仕切られる断面積の比率に応じて各吹き出し口１０１ａ〜ｃへの風量を分配することができる。
【０００６】
特許文献３には、図１１に示すようなクリーンルームの空気吹き出し用ダクト１１０が開示されている。このダクト１１０では、ダクト内を、内側ダクト板１１１によって内側エア通路１１２と外側エア通路１１３とに区画して二重ダクト構造とすると共に、さらに外側エア通路１１３を長手方向に区画し、それぞれの区画された部分と内部エア通路１１２とを空気導入口１１４で連通している。そして空気導入口１１４には、内側エア通路側に突出する空気風量調整ガイド１１５と、外側エア通路側に突出する空気方向調整ガイド１１６とが設けられている。外側ダクト板１１７は、多孔板で形成されている。
【０００７】
【発明が解決しようとする課題】
前記シャッタの開度調節で風量を分配する場合（図８）は、シャッタの開度調節が煩雑で、とくに近くの作業者が自由に調節できる場合は、適切な分配ができないことがある。また、特許文献１の場合は、流れを遮るように抵抗体１０５を設けるので、風速が早い上流側で大きい抵抗を受け、圧力損失（エネルギの損失）が大きい。しかも風速が変動すると、送風量の分配が大きく変動する。
【０００８】
他方、特許文献２の気体分配器１０９は、上記の問題が解消されているが、とくに吹き出し口が多い場合は、多数の仕切り体１０８でダクト１００内を仕切る必要がある。そのため、長く、吹き出し口が多いダクトでは構成が複雑になり、摩擦抵抗による圧力損失が大きい。
【０００９】
また、特許文献３のダクトは、いわば全体が吹き出し口であり、ほぼ連続的な範囲で、ダクト方向から直角にクリーンルーム内に空調後の空気を流すことができる。しかし細長いクリーンルームなどの場合、特定の個所、とくに複数個所に空調後の空気を集中して流すことはできない。
【００１０】
本発明は送風による空気抵抗をできるだけ少なくし、風量を適切に分割することができ、しかも長いダクトの途中に設けることができる、構造が簡単な吹き出し口および空調方法を提供することを技術課題としている。
【００１１】
【課題を解決するための手段】
本発明の吹き出し口（請求項１）は、吹き出し用の開口を備えた外壁と、その吹き出し用の開口に対向して外壁とほぼ平行に配置される仕切り板と、その仕切り板の前後の開口のうち一方を塞ぐ塞ぎ板とを備えていることを特徴としている。このような吹き出し口においては、前記開口を備えた外壁が多孔板によって構成されているものが好ましい（請求項２）。さらに前記仕切り板の上流側の空気取り込み用の開口が多孔板からなる覆い蓋によって覆われているものが好ましい（請求項３）。さらに前記仕切り板に、仕切り板と塞ぎ板で囲まれる空間へのの空気の取り込み量あるいはその空間からの放出量を調節するための開度調節が可能な開口を備えているものが一層好ましい（請求項４）。
【００１２】
さらに前記外壁が、空調機で温調した空気を送風するダクトと略同じ断面形状を有する筒状の部材であり、それによりダクトの途中に外壁ごと吹き出し口を割り込ませることができ、吹き出し空気以外の空気を下流のダクトに流すことができるもの（請求項５）が好ましい。
【００１３】
本発明の空調方法（請求項６）は、ダクトの上流側から空調機で調整した空気を送風し、流れている空気の一部を、ダクトの外壁とほぼ平行に設けた仕切り板およびその下流端の塞ぎ板で囲まれる空間に導入し、ダクトの外壁に形成した開口から外部に送風させると共に、残りの空気を下流側に送風することを特徴としている。
【００１４】
【作用および発明の効果】
本発明の吹き出し口（請求項１）は、ダクトなどの、空調機器の温度調整した空気搬送風路部分を受け持つ要素に取りつけて用いる。この吹き出し口は、外壁をダクトと同じ形状にすることにより、容易にダクトの途中に介在させることができる。ダクトの途中に設ける場合は、上流側から流れていくる気体が仕切り板によって分割され、塞ぎ板で袋小路になっている側に入ってくる気体は、流速が減少し、圧力が上昇した上で、吹き出し用の開口から外部に放出される。そのとき、流速が低減しているので、ダクトに対して比較的直角方向に流れ、いわゆる斜流が生じにくい。
【００１５】
他方、袋小路に入らず、いわばメイン通路側に流れる気体は、そのまま下流側に流れていく。したがって圧力損失はほとんど生じない。下流側では最初の吹き出し開口から外部に流出した分だけ減少したメイン通路を流れる気体は、ダクト内に拡がり、つぎの仕切り板によって再び流れが分割され、上記と同様に吹き出し用の開口から外部に流出する。このように本発明の吹き出し口は、長いダクトの途中に設けることにより、室内の必要な部位に集中的にダクト内の気体を流出することができる。
【００１６】
上記のように本発明の吹き出し口では、簡単な構成で各吹き出し口にほぼ均等に風量が分割されて放出される。しかも各ダクト末端近くの吹き出し口によけいな抵抗を付けなくてよい。
【００１７】
前記吹き出し口において、前記吹き出し用の開口を備えた外壁（吹き出し面）が多孔板によって構成されている場合（請求項２）は、広い面に渡って吹き出し用の開口が分布しており、袋小路に入った空気の圧力を高めるだけの圧力損失を生じさせるので、均一に、しかも穏やかに気流が放出される。
【００１８】
さらに前記仕切り板の上流側の空気取り込み用の開口が多孔板によって覆われている場合（請求項３）は、仕切り板と外壁とで囲まれる空気取り込み用の開口全体で取り込まず、多孔板の開口率に応じた風量を取り込む。そのため多孔板のによる圧力損失により、最上流の吹き出し開口にことさら多く分割されず、各吹き出し口から吹き出される流量が一層均等になり、さらに仕切り板内部の空気の流れが一層穏やかになる。また、仕切り板の支持強度が向上する利点がある。
【００１９】
前記仕切り板に、仕切り板と塞ぎ板で囲まれる空間への空気の取り込み量あるいはその空間からの放出量を調節するための開度調節が可能な開口を設けているる場合（請求項４）は、メイン通路から袋小路への空気の取り込み量あるいは袋小路からメイン通路へ返流する空気の放出量を調整することができるので、全体の吹き出し口からの送風量を一層細かく調節することができる。
【００２０】
本発明の空調方法（請求項５）は、ダクトの途中に外壁ごとダクトを割り込ませることができるので、簡単な構成で上流側からの空調後の空気を各吹き出し口にほぼ均等に風量を分割して放出することができる。しかも各ダクト末端近くの吹き出し口によけいな抵抗を付けなくてよい。
【００２１】
本発明の空調方法の第２の態様（請求項６）は、ダクトの上流側から空調後の空気を流すと、仕切り板によって分割され、その一部が仕切り板と覆い板で囲まれる空間に取り込まれ、さらに外壁に形成した開口から外部に吹き出す。そのため、各吹き出し口にほぼ均等に風量を分割して放出することができる。しかも各ダクト末端近くの吹き出し口によけいな抵抗を付けなくてよい。
【００２２】
【発明の実施の形態】
つぎに図面を参照しながら本発明の吹き出し口の実施の形態を説明する。図１は本発明の吹き出し口の一実施形態を示す一部切り欠き斜視図、図２は図１のＩＩ−ＩＩ線断面図、図３は図１の吹き出し口を備えたダクトを示す概略断面図、図４は本発明の吹き出し口の他の実施形態を示す要部斜視図、図５は本発明の吹き出し口のさらに他の実施形態を示す一部切り欠き斜視図、図６は図５の吹き出し口の縦断面図、図７ａは本発明の吹き出し口のさらに他の実施形態を示す縦断面図、図７ｂおよび図７ｃはそれぞれ本発明の吹き出し口のさらに他の実施形態を示す横断面図である。
【００２３】
図１に示す吹き出し口１０は、ダクト１１の一部を構成する円筒状の外壁１２と、その外壁の内部空間の下方に、軸線と平行に配置された平面状の仕切り板１３と、仕切り板１３と外壁１２とで囲まれる画室（チャンバ）１４の下流側を閉じる塞ぎ板１５とからなる。前記外壁１２は、画室１４を除く上部１２ａでは、開口部がない通常の金属板で構成されており、画室１４を構成する下部１２ｂは通気性を付与するためにパンチングメタルなど、多孔板で構成されている。多孔板は金属製あるいは合成樹脂製などの板に多数の小孔を形成したものであり、小孔の形状としては、丸、角、楕円などを採用することができ、その形状を問わない。ダクト１１が角筒状の場合は、外壁１２もその形状に合わせる。仕切り板１３の位置は、上部１２ａの通路断面積と下部１２ｂの通路断面積の比率が、たとえば８：１〜４：１程度となるように分割する位置である。
【００２４】
さらにこの吹き出し口１０では、画室１４の上流側の開口をパンチングメタル製の覆い蓋１６で、通気性を保ちながら塞いでいる。覆い蓋１６は全体が多孔板でもよい。前述と同様にパンチングメタルに代えて、他の多孔板を用いることもできる。外壁の下部１２ｂのパンチングメタルの開口率は２５〜３５％程度が好ましく、覆い蓋１６を構成する多孔板の開口率は３０〜４０％程度が好ましい。
【００２５】
さらにこの吹き出し口１０では、図２に示すように、仕切り板１３に風を取り込むための開口１７が設けられ、その開口１７の下流側の端部に、蓋（フラップ）１８が角度調節自在に取り付けられている。なお図示していないが、その蓋１８は、外壁１２の下部１２ｂを貫通する操作ロッドを回転させてネジ機構などで開度調節できるようにしている。
【００２６】
上記のように構成される吹き出し口１０は、図３に示すように長いダクト１１の必要な個所に部分的に挿入し、一体化して用いる。このダクト１１に上流側から空気が流れてくると、図２に示すように流れＦ０が仕切り板１３で上下に分割され、その流れの一部Ｆ１はそのままダクト１１内を下流側に流れていく。他方、下側の流れＦ２は覆い蓋１６のパンチングメタルを通して画室１４内に取り込まれる。取り込まれた空気は、流速が低下し、それにより静圧が上昇する。そしてその静圧と外部の圧力差により、パンチングメタルを通して矢印Ｆ３のように下方に流出していく。そのとき、画室１４内では速度が遅くなっているので、ほとんど軸線に対して直角方向に流れ、斜流は生じにくい。なお、パンチングメタルを通るときに、オリフィス抵抗により圧力損失が生ずるが、これにより画室１４内の静圧が上昇し、流れが均一に分散され、流速が穏やかになる。
【００２７】
そのとき仕切り板１３の開口１７が開いているときは、蓋１８で風を受けて画室１４内に導くので、その吹き出し口からの風量が増加する。また、斜流の発生が抑制される。ただし蓋１８の取りつけ位置を開口１７の上流側にすることもできる。その場合は画室１４内に流入した空気の一部が開口１７より流出し、ダクト１１内に戻される。なお、その場合、ダクト１１内の流れは速く、画室１４内より静圧が低いため、開口１７から内部に入ってくることはない。
【００２８】
図３のダクト１１では、前記吹き出し口１０が複数個、互いに間隔Ｐをあけて設けられている。この間隔Ｐが狭すぎると下流側の吹き出し口への空気の流入が妨げるため、たとえば直径以上の間隔、あるいは仕切り板１３の高さの９〜１２倍程度の間隔で設けるのが好ましい。吹き出し口の長さＬと間隔Ｐとの比率は、たとえば１：２〜１０程度が好ましく、とくに１：３〜６程度が好ましい。それにより吹き出し口からの空気が一層均一化される。このダクト１１では、メインの流れＦ０は、あまり抵抗を受けずに下流側に流れる。そのため圧力損失が少ない。そして分岐されて画室１４内に取り込まれた空気が、いわば画室内に閉じこめられ、下部１２ｂから外部に流れ出る。また、図３の場合は、モジュール化するため、同一寸法で吹き出し口を作成することとしているが、通常よく行われるように、ダクト内流速があまり遅くならないように、先に行くほどダクト断面積を段階的ないし連続的に小さくする場合もある。
【００２９】
図４に示す吹き出し口２０は、仕切り板１３に幅方向に延びる開口２１が複数個設けられ、それぞれの開口２１に開閉自在かつ開度調節自在の蓋２２が設けられている。この実施形態では、蓋２２の左右端の中心部に軸２３が設けられ、その軸２３によって回動自在に支持されている。他の構成は図１の吹き出し口１０と実質的に同じである。この図４の吹き出し口２０は、仕切り板１３の開口２１の開口面積を大きくすることができるので、各吹き出し口２０からの風量の調節範囲を広くすることができる。また、蓋２２の向きを変えることにより、メインの流れから画室１４内に空気を取り込む操作と、画室１４内の空気を放出させる操作とを選択することができる。
【００３０】
図５および図６に示す吹き出し口２５は、外壁１２全体をパンチングメタルで構成しており、同心状に円筒状の仕切り板１３を配置している。仕切り板１３と外壁１２とで囲まれる断面円環状の画室１４の後部は、ドーナツ状の塞ぎ板１５で塞がれている。前側の開口は、同じくドーナツ状のパンチングメタルで形成した覆い蓋１６によって塞がれている。したがって円筒状の仕切り板１３は前後の覆い蓋１６および塞ぎ板１５によって支持され、外壁１２に結合されている。
【００３１】
この吹き出し口２５は、仕切り板１３の面積が大きいので、材料が余分に必要になる。しかしメイン通路の断面形状が円形であるので、圧力損失が一層少ない利点がある。また、外壁１２全体がパンチングメタルであるので、開口率を比較的広い範囲から選択することができる。また、空気の放出方向が３６０度全体に拡がるので、空調後の空気を室内全体に広く放出したい場合に好ましい。ただし外壁１２の全周に孔を形成せず、途中に孔を形成しない部分を帯状に残すようにしてもよい。
【００３２】
前記いずれの実施形態も、外壁１２の形状をダクト１１の輪郭と合わせており、そのため外観がシンプルである。しかし図７ａのように、外壁１２のうち、パンチングメタルで構成されている部分１２ｃないしその周囲を外側に突出させてもよい。その場合は空気を送風する向きを広く設定することができる。また、図１の実施形態では平板状の仕切り板１３を採用しているが、図７ｂおよび図７ｃに示すように、コ字状に折り曲げた板で仕切り板１３を構成することもできる。
【００３３】
図１などの実施形態ではダクト１１は円筒状に構成されている。このようなダクトはたとえば金属帯板を螺旋状に形成して円筒状に形成したいわゆるスパイラル管で構成することができる。ただし図７ｂの想像線Ｎで示すように、角筒状のダクトに適用することもできる。
【００３４】
さらに前記実施形態では外壁の一部および塞ぎ板にパンチングメタルを採用しているが、金網やネット、あるいは多数のスリットを形成した金属板などで構成することもできる。また、場合によってはパンチングメタルを設けずに、単なる開口とすることも可能である。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の吹き出し口の一実施形態を示す一部切り欠き斜視図である。
【図２】図１のＩＩ−ＩＩ線断面図である。
【図３】図１の吹き出し口を備えたダクトを示す概略断面図である。
【図４】本発明の吹き出し口の他の実施形態を示す要部斜視図である。
【図５】本発明の吹き出し口のさらに他の実施形態を示す一部切り欠き斜視図である。
【図６】図５の吹き出し口の縦断面図である。
【図７】図７ａは本発明の吹き出し口のさらに他の実施形態を示す縦断面図、図７ｂおよび図７ｃはそれぞれ本発明の吹き出し口のさらに他の実施形態を示す横断面図である。
【図８】従来の吹き出し口の一例を示す斜視図である。
【図９】従来の吹き出し口の他の例を示す縦断断面図である。
【図１０】従来の吹き出し口のさらに他の例を示す一部切り欠き斜視図である。
【図１１】従来の吹き出し口のさらに他の例を示す断面図である。
【符号の説明】
１０吹き出し口
１１ダクト
１２外壁
１２ａ上部
１２ｂ下部
１３仕切り板
１４画室
１５塞ぎ板
１６覆い蓋
１７開口
１８蓋
Ｆ０、Ｆ１、Ｆ２流れ
Ｐ間隔
Ｌ長さ
２０吹き出し口
２１開口
２２蓋
２５吹き出し口
１２ｃパンチングメタルで構成されている部分
Ｎ角筒状のダクト

Claims

吹き出し用の開口を備えた外壁と、その吹き出し用の開口に対向して外壁とほぼ平行に配置される仕切り板と、その仕切り板の前後の開口のうち一方を塞ぐ塞ぎ板とを備えている吹き出し口。
前記開口を備えた外壁が多孔板によって構成されている請求項１記載の吹き出し口。
前記仕切り板の上流側の空気取り込み用の開口が多孔板からなる覆い蓋によって覆われている請求項１記載の吹き出し口。
前記仕切り板に、仕切り板と塞ぎ板で囲まれる空間への空気の取り込み量あるいはその空間からの放出量を調節するための開度調節が可能な開口を設けている請求項１記載の吹き出し口。
前記外壁が、空調機で温調した空気を送風するダクトと略同じ断面形状を有する筒状の部材であり、それによりダクトの途中に外壁ごと吹き出し口を割り込ませることができ、吹き出し空気以外の空気を下流のダクトに流すことができる請求項１記載の吹き出し口。
ダクトの上流側から空調機で調整した空気を送風し、流れている空気の一部を、ダクトの外壁とほぼ平行に設けた仕切り板およびその下流端の塞ぎ板で囲まれる空間に導入し、ダクトの外壁に形成した開口から外部に送風させると共に、残りの空気を下流側に送風する空調方法。