JP2006300389A - 空調装置の吹出口装置及びその製造方法 - Google Patents

Abstract

【課題】 空調装置から供給される冷風または暖風を、筒状の吹出口基材の中央部から吹出す吹出口装置において、吹出口の構成、冷風または暖風の風量等に限定されることなく、吹出口で発生する結露を効率よく防止することが可能な手段を提供する。
【解決手段】 吹出口基材の吹出口先端部に、電気ヒータを内蔵する枠状部材、好ましくは電気ヒータが表面側になるように内蔵した断熱材からなる枠状部材を備えてなる吹出口装置とする。
【選択図】 図１

Description

本発明は、空調装置から供給される冷風または暖風の吹出口装置及びその製造方法に関するものである。更に詳細には、空調装置から供給される冷風または暖風と、周辺の空気との温度差により、吹出口で発生する結露を効率よく防止することが可能な吹出口装置及びその製造方法に関するものである。

従来から、オフィスの室内、廊下、各種店舗の室内、あるいは地下通路等において、冷暖房のための空調装置が多く用いられている。このような比較的に広域範囲の冷暖房は、一般的に、空調装置で調製された冷風または暖風が、ダクトを経由して吹出口装置へ送られ、吹出口から所定の温度及び風量で所望の場所へ供給されることにより行なわれる。しかしながら、空調装置の夏季の使用においては、空調装置からの冷風により冷却された吹出口先端部（特に冷風が直接当たらない周辺部）が、周囲の多湿高温の空気に接触すると結露が発生した。また、冬季の使用においては、これとは逆に、周囲の冷たい空気に冷却された吹出口先端部（特に暖風が直接当たらない周辺部）が、空調装置から供給される暖風と接触すると結露が発生する虞があった。そのため、吹出口を構成する基材、天井等その周辺の基材に、腐食やかび発生等の問題があった。

このような状況下、従来から空調装置の吹出口先端部における結露の発生を防止するための多く方法が開発されてきた。例えば、特開平７−２９３９８８には、吹出口装置の下端近傍の略中央に設けられる風向制御部材に、該風向制御部材との間で断熱層を形成する結露防止部材を取付けた吹出口装置が開示されている。また、特開平８−１７８４０３には、吹出し温度検出器及び吹出し湿度検出器を備え、吹出し温度が結露限界温度以下になった時に、風量を増大させる制御が可能な冷房装置が開示されている。
特開平７−２９３９８８号公報 特開平８−１７８４０３号公報

しかしながら、特開平７−２９３９８８に開示された吹出口装置は、吹出口装置の下端近傍の略中央に風向制御部材が設けられていない吹出口装置には適用できないという不都合があるほか、風向制御部材以外の個所、例えば吹出口基材の吹出口先端部（吹出口本体のガイドコーン）については、結露の発生を防止できないという不都合があった。また、特開平８−１７８４０３に開示された冷房装置は、風量が限定される場合があるという不都合があった。
従って、本発明が解決しようとする課題は、吹出口の構成、冷風または暖風の風量等に限定されることなく、吹出口で発生する結露を効率よく防止することが可能な手段を提供することである。

本発明者らは、これらの課題を解決すべく鋭意検討した結果、吹出口基材の吹出口先端部に、電気ヒータが内蔵した枠状部材、好ましくは電気ヒータが表面側になるように内蔵した断熱材からなる枠状部材を備えるより、吹出口の構成、冷風または暖風の風量等に限定されることなく、吹出口で発生する結露を効率よく防止できること等を見出し本発明の空調装置の吹出口装置及びその製造方法に到達した。

すなわち本発明は、空調装置から供給される冷風または暖風を、筒状の吹出口基材の中央部から吹出す吹出口装置であって、該吹出口基材の吹出口先端部に、電気ヒータを内蔵する枠状部材を備えてなることを特徴とする空調装置の吹出口装置である。
また、本発明は、空調装置から供給される冷風または暖風を、筒状の吹出口基材の中央部から吹出す吹出口装置の製造方法であって、該吹出口基材の先端部に設けられた溝部または角部に電気ヒータを設置し、該電気ヒータを液状または半固体状の硬化性原料で被覆した後、硬化させて、該吹出口基材の先端部に電気ヒータを内蔵する枠状部材を形成させることを特徴とする空調装置の吹出口装置の製造方法である。

本発明の空調装置の吹出口装置は、吹出口基材の吹出口先端部に、電気ヒータが内蔵した枠状部材、好ましくは電気ヒータが表面側になるように内蔵した断熱材からなる枠状部材を備え、吹出口先端部の冷却を防止できるので、吹出口の構成、冷風または暖風の風量等に限定されることなく、吹出口で発生する結露を効率よく防止することができる。また、本発明の空調装置の吹出口装置の製造方法は、吹出口基材の吹出口先端部に、溝部または角部を設けて電気ヒータを設置し、これを液状または半固体状の硬化性原料で被覆した後、硬化させて、電気ヒータを内蔵する枠状部材を形成させる方法なので、市販の吹出口装置あるいは既設の吹出口装置にも容易に適用することができる。

本発明の空調装置の吹出口装置及びその製造方法は、空調装置から供給される冷風または暖風を、筒状の吹出口基材の中央部から吹出す吹出口装置及びその製造方法に適用される。
以下、本発明の吹出口装置及びその製造方法を、図１〜図８に基づいて詳細に説明するが、本発明がこれらにより限定されるものではない。
図１は、本発明の空調装置の吹出口装置の例を示す縦断面図である。図２は、図１におけるａ−ａ’面（冷風または暖風の吹出口面）の例を示す断面図である。図３、図４は、本発明の吹出口に適用可能な吹出口基材（枠状部材を備える前の吹出口基材）の例を示す縦断面図であり、これらの吹出口基材を用いて本発明の吹出口装置が製造される。図５〜図８は、本発明の図１以外の空調装置の吹出口装置の例を示す縦断面図である。

本発明の空調装置の吹出口装置は、図１、図２に示すように、空調装置から供給される冷風または暖風を、筒状の吹出口基材１の中央部から吹出す吹出口装置であって、吹出口基材１の吹出口先端部に、電気ヒータ２を内蔵する枠状部材３を備えてなる装置である。
本発明における吹出口基材１は、通常は断面形状が円形、楕円形、三角形、正方形、長方形、多角形等の筒状であり、その中央部の冷風または暖風の流路４から、冷風または暖風が供給される。また、吹出口基材１は、通常は金属、合成樹脂等からなるものである。

本発明における枠状部材３は、冷風または暖風の吹出口を囲むように枠状（短い筒状）に形成される。枠状部材３の形状は、通常は吹出口基材１の吹出口先端部の形状に合った形状であり、環、円筒、楕円筒、三角筒、四角筒、または多角筒等である。また、その構成材料としては、ポリウレタン、ポリエチレン、ポリプロピレン、ポリスチレン等の発泡体、ウレタン樹脂、フェノール樹脂、ユリア樹脂、エポキシ樹脂、メラミン樹脂、ポリオレフィン樹脂、ポリエステル樹脂、ポリイミド樹脂、塩化ビニル、酢酸ビニル樹脂、ポリビニルアルコール樹脂、ポリスチレン樹脂、ポリアミド樹脂、塩化ビニリデン樹脂、フッ素樹脂等の合成樹脂等が用いられる。また、電気ヒータは、通常は金属抵抗線を電気絶縁材料で被覆したもの（電熱線）が用いられる。

本発明の空調装置の吹出口装置は、図３に示すような吹出口基材１の溝部６、あるいは図４に示すような吹出口基材１の角部７に、電気ヒータ２を内蔵する枠状部材３を形成することにより製造される。図３、図４に示す吹出口基材は、各々従来から用いられている吹出口基材の一例であるが、溝部または角部、あるいは枠状部材の原料を保持する個所がない場合は、少なくともこれらのうちのいずれかを吹出口先端部に設ける必要がある。尚、電気ヒータを設置しない場合、結露は図３の表面８に多く発生する。結露が発生しやすい表面８は、冷風または暖風が直接当たらず、夏季においては冷風によって冷却され、冬季においては周囲の冷気によって冷却される個所である。

本発明において、電気ヒータ（電熱線）２は枠状部材３の中心部に埋設して設けることもできるが、好ましくは吹出口基材１の吹出口表面側（表面８の側）、さらに好ましくは吹出口表面（表面８）を形成する基材に接して設けられる。また、枠状部材の構成材料としては、ポリウレタン、ポリエチレン、ポリプロピレン、ポリスチレン、ウレタン樹脂等の断熱性材料を用いて、電気ヒータからの熱が吹出口表面側以外の方向に逃げないように防止することが好ましい。このような構成にすることにより、少量の電力で吹出口における結露発生を防止することができる。電気ヒータ２は、例えば片面が粘着性であるテープ等を用いて、溝部６の底または角部７の角の数箇所に固定することができる。尚、電気ヒータ２は、枠状部材３の全体が効率よく加熱される構成であれば、枠状部材３の全周にわたり設ける必要はない。

本発明において、吹出口基材１の先端部に電気ヒータ２を内蔵する枠状部材３を形成させる際は、溝部６に液状または半固体状の硬化性原料を流し込んで電気ヒータを被覆するか、あるいは角部７に半固体状の硬化性原料を塗布して図５に示すように電気ヒータを被覆した後、硬化性原料を加熱等により硬化することにより行なわれる。枠状部材３の垂直方向の断面の形状については、電気ヒータ２が被覆されていれば特に制限されることはないが、溝部に形成される場合は通常は溝部の形状に合った形状であり、角部に形成される場合は通常は三角形あるいはこれに類似する形状である。尚、硬化性原料としては、通常は前述の発泡体の原料または合成樹脂の原料が使用される。硬化性原料の使用量は、少なくとも電気ヒータが見えなくなる程度以上の量であればよい。

本発明の空調装置の吹出口装置は、図１に示すような吹出口基材の他、図６に示すように吹出口基材が吹出口先端に向かって広がった吹出口装置、図７に示すように吹出口基材が同軸の複数の基材からなる吹出口装置に適用することができる。また、図８に示すように冷風または暖風の吹出口に風向板（ルーバー）または仕切り板を有する吹出口装置にも適用することができる。
本発明において、電気ヒータの夏季の使用時には、通常は吹出口表面（表面８）が周囲の温度と同程度かこれより高い温度（０〜２０℃程度高い温度）となるように、電気ヒータの冬季の使用時には、通常は吹出口表面（表面８）が暖風の温度と同程度かこれより高い温度（０〜３０℃程度高い温度）となるように加熱される。

次に、本発明を実施例により具体的に説明するが、本発明がこれらにより限定されるものではない。

（空調装置の吹出口装置の製作）
水平断面の形状が正方形である筒状のアルミ製の吹出口基材（６２０ｍｍ×６２０ｍｍ、高さ４５ｍｍ、板厚ｍｍ１．５ｍｍ）を製作した。この吹出口基材の吹出口先端部に、幅８ｍｍ、高さ１５ｍｍの溝部を設け、溝部の底に金属抵抗線を電気絶縁材料で被覆したコードヒータを設置した後、液状のウレタン樹脂の原料を流し込み硬化させて、図１に示すような空調装置の吹出口装置を製作した。また、吹出口基材の表面に温度センサーを取付けた。

（空調試験）
前記の吹出口装置を、温度３０℃、湿度７５％に設定された試験室（幅２７０ｃｍ、奥行き４４０ｃｍ、高さ２２０ｃｍ）の天井に設置するとともに、冷房装置のダクトに接続し、冷房装置からの冷風が吹出口装置を経由して試験室へ供給できるように設定した。
次に、冷房装置から温度１５℃、湿度２０％の冷風を、５００Ｌ／ｍｉｎで試験室に供給するとともに、コードヒータに電気を流して吹出口基材の吹出口先端部を加熱した。その結果、吹出口基材の吹出口表面の温度は３５℃で安定した。空調試験は１時間にわたり行なったが、吹出口基材の吹出口表面には結露は発生しなかった。

（比較例１）
（空調装置の吹出口装置の製作）
実施例１と同様に、水平断面の形状が正方形である筒状のアルミ製の吹出口基材（６２０ｍｍ×６２０ｍｍ、高さ４５ｍｍ、板厚ｍｍ１．５ｍｍ）からなる空調装置の吹出口装置を製作した。ただし、この吹出口基材の吹出口先端部には溝部を設けなかった。また、コードヒータも設けなかった。

（空調試験）
この吹出口装置を用いて、実施例１と同様にして空調試験を行なった。その結果、吹出口基材の吹出口表面の温度は１８℃で安定し、その近辺に結露が発生した。

（比較例２）
（空調装置の吹出口装置の製作）
実施例１と同様に、水平断面の形状が正方形である筒状のアルミ製の吹出口基材（６２０ｍｍ×６２０ｍｍ、高さ４５ｍｍ、板厚ｍｍ１．５ｍｍ）からなる空調装置の吹出口装置を製作した。ただし、この吹出口基材の吹出口先端部には実施例１と同様の溝部及びコードヒータを設けたが、枠状部材を形成させなかった。

（空調試験）
この吹出口装置を用いて、コードヒータに実施例１と同じ電力を流して同様の空調試験を行なった。その結果、吹出口基材の吹出口表面の温度は２０℃で安定し、その近辺に少量の結露が発生した。

以上のように、本発明の実施例の空調装置の吹出口装置は、吹出口で発生する結露を効率よく防止することができる。

本発明の空調装置の吹出口装置の例を示す縦断面図 図１におけるａ−ａ’面（冷風または暖風の吹出口面）の例を示す断面図 本発明の吹出口に適用可能な吹出口基材の例を示す縦断面図 本発明の吹出口に適用可能な図３以外の吹出口基材の例を示す縦断面図 本発明の図１以外の空調装置の吹出口装置の例を示す縦断面図 本発明の図１、図５以外の空調装置の吹出口装置の例を示す縦断面図 本発明の図１、図５、図６以外の空調装置の吹出口装置の例を示す縦断面図 本発明の図１、図５〜図７以外の空調装置の吹出口装置の例を示す縦断面図

符号の説明

１ 吹出口基材
２ 電気ヒータ
３ 枠状部材
４ 冷風または暖風の流路
５ 端子
６ 溝部
７ 角部
８ 吹出口基材の吹出口表面
９ 風向板（ルーバー）または仕切り板

Claims (13)

1. 空調装置から供給される冷風または暖風を、筒状の吹出口基材の中央部から吹出す吹出口装置であって、該吹出口基材の吹出口先端部に、電気ヒータを内蔵する枠状部材を備えてなることを特徴とする空調装置の吹出口装置。
2. 枠状部材の形状が、環、円筒、楕円筒、三角筒、四角筒、または多角筒である請求項１に記載の空調装置の吹出口装置。
3. 吹出口基材が、吹出口先端に向かって広がった基材である請求項１に記載の空調装置の吹出口装置。
4. 吹出口基材が、同軸の複数の基材からなる請求項１に記載の空調装置の吹出口装置。
5. 電気ヒータを内蔵する枠状部材が、断熱材からなる請求項１に記載の空調装置の吹出口装置。
6. 断熱材が、ポリウレタン、ポリエチレン、ポリプロピレン、またはポリスチレンの発泡体である請求項５に記載の空調装置の吹出口装置。
7. 電気ヒータを内蔵する枠状部材が、合成樹脂からなる請求項１に記載の空調装置の吹出口装置。
8. 合成樹脂が、ウレタン樹脂、フェノール樹脂、ユリア樹脂、エポキシ樹脂、メラミン樹脂、ポリオレフィン樹脂、ポリエステル樹脂、ポリイミド樹脂、塩化ビニル、酢酸ビニル樹脂、ポリビニルアルコール樹脂、ポリスチレン樹脂、ポリアミド樹脂、塩化ビニリデン樹脂、またはフッ素樹脂である請求項７に記載の空調装置の吹出口装置。
9. 電気ヒータが、金属抵抗線を電気絶縁材料で被覆したものである請求項１に記載の空調装置の吹出口装置。
10. 電気ヒータが、枠状部材の吹出口表面側に設けられた請求項１に記載の空調装置の吹出口装置。
11. 空調装置から供給される冷風または暖風を、筒状の吹出口基材の中央部から吹出す吹出口装置の製造方法であって、該吹出口基材の先端部に設けられた溝部または角部に電気ヒータを設置し、該電気ヒータを液状または半固体状の硬化性原料で被覆した後、硬化させて、該吹出口基材の先端部に電気ヒータを内蔵する枠状部材を形成させることを特徴とする空調装置の吹出口装置の製造方法。
12. 硬化性原料が、断熱材の原料である請求項１１に記載の空調装置の吹出口装置の製造方法。
13. 硬化性原料が、合成樹脂の原料である請求項１１に記載の空調装置の吹出口装置の製造方法。
    

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