JP2008286456A - 空気吹出し装置 - Google Patents

Abstract

【課題】吹出筒の上下方向の角度調整を容易に行うことができる空気吹出し装置を提供する。
【解決手段】送風路に接続されて建屋の天井部又はその近傍に配設された送風筒４と、送風筒４に接続された吹出筒５と、吹出筒５を水平軸回りに回動自在に送風筒４に支持させる支持手段１０と、送風筒４に固定された駆動モータ８と駆動モータ８に連結されて吹出筒５の回動軸芯と平行な軸芯回りに回転駆動される回転部材２１と回転部材２１の回転を吹出筒５の回動に伝達するリンクアーム機構２４とから成る吹出筒５の上下傾動手段１６と、駆動モータ１８を建屋の床面近傍から遠隔制御する遠隔制御手段とを備え、吹出筒５の上下方向の角度調整を遠隔操作にて容易に行うことができるようにした。
【選択図】図１

Description

本発明は、工場建屋内などの大空間において吹出口から所要箇所に向けて空調された空気を吹出したり、鉄道車両の汚れを吹き飛ばす気吹きを行ったりする際に、その空気の吹出し方向の調整を容易に行える空気吹出し装置に関するものである。

近年、工場建屋内などの大空間の空調は、省エネルギーの観点から人のいる場所のみに空調された空気を吹出す、所謂ゾーン空調を行うことが求められている。これを解決するために、自動首振り機能を備えた空気吹出し装置が開発されてきた。従来のこの種の空調用の空気吹出し装置は、自動首振り手段と風を吹出すためのノズルを備えたものが知られている（例えば、特許文献１参照）。

その空調用の空気吹出し装置について、図７を参照して説明する。図７において、１０１は、送風路１０２に自動首振り手段１０３を介して取付けられた送風筒で、先端には球形状の一部を成す保持部１０４が設けられている。１０６は風を吹出すための筒状の吹出筒で、その基部に保持部１０４に傾動可能に内接保持された球形状の一部を成す被保持部１０５を有している。送風路１０２内に供給された冷房、暖房などの空調用空気は、送風筒１０１を通って吹出筒１０６より吹出す。その状態で自動首振り手段１０３によって吹出筒１０６を水平方向に自動首振りさせることで、吹出筒１０６の下方の人のいる場所に広範囲に空調用空気が供給される、いわゆるゾーン空調を行うことができるものである。特に、冷房時には、人に向けて直接風を当てることにより、体感温度を下げる効果があり、しかも、人に対して間欠的に風が当たるため、快適性を確保することができるものである。
特開平１１−２８７５１１号公報（第５頁、第２図）

上記従来の空調用の空気吹出し装置では、人の配置が変わった時などは、図８に示すように、吹出筒１０６を手で操作して、吹出筒１０６の垂直方向の角度の調整を行う必要があった。しかしながら、一般に空調用の空気吹出し装置は高所に取り付けられており、吹出筒１０６の角度調整のためには脚立などに上がって手動調整する必要があり、頻繁に人の配置が変わるときは、調整作業に多くの手間がかかるという課題があった。

本発明は、上記従来の課題を解決するものであり、吹出筒の上下方向の角度調整を容易に行うことができる空気吹出し装置を提供することを目的とする。

本発明の空気吹出し装置は、送風路に接続されて建屋の天井部又はその近傍に配設された送風筒と、送風筒に接続された吹出筒と、吹出筒を水平軸回りに回動自在に送風筒に支持させる支持手段と、送風筒に固定された駆動モータと駆動モータに連結されて吹出筒の回動軸芯と平行な軸芯回りに回転駆動される回転部材と回転部材の回転を吹出筒の回動に伝達するリンクアーム機構とから成る吹出筒の上下傾動手段と、駆動モータを遠隔制御する遠隔制御手段とを備えたものである。

この構成によると、遠隔制御手段を操作して駆動モータを制御することで、回転部材とリンクアーム機構を介して吹出筒を上下方向に傾動させ、吹出筒の上下方向の角度調整を容易に行うことができる。また、吹出筒を回転部材とリンクアーム機構を介して上下傾動させるので、重量のある吹出筒であっても出力の小さい駆動モータにて駆動することができ、減速機付駆動モータにて直接駆動したり、歯車機構を介して駆動する場合に比して低コストかつコンパクトに構成することができる。また、上記構成により、水平首振りだけの既設製品に後付けすることもできる。

また、送風筒を鉛直軸芯回りに回動させる自動首振り手段を備えていると、吹出筒から吹出す風を自動的に水平方向に首振りさせることができて好ましく、その場合でも吹出筒の支持手段と上下傾動手段が送風筒に設置されているので、上記吹出筒の動作機構に支障を生じることはない。

また、上下傾動手段が送風筒の外部に配設されていると、故障検知時などに、送風筒内に配設されていると分解してメンテナンスを行う必要があるのに対して、簡単にメンテナンスを行うことができて好適である。

また、リンクアーム機構は、吹出筒が水平姿勢に近いときは、回転部材の単位回転角当たりの回動角が小さく、吹出筒が垂直姿勢に近いときは、回転部材の単位回転角当たりの回動角が大きくなるように配設されていると、吹出筒の重量が大きく水平姿勢のときに大きな駆動モーメントが必要となる場合でも駆動モータに対する負荷を小さくでき、一層出力の小さい駆動モータにて駆動することができて好適である。

また、吹出筒の先端の吹出口の形状が円筒状であると、角形状の吹出口の場合に比して通気抵抗が小さく、送風時の騒音も低騒音とすることができて好適である。

本発明の空気吹出し装置によれば、遠隔制御手段を操作して駆動モータを制御することで、回転部材とリンクアーム機構を介して吹出筒を上下方向に傾動させることができ、吹出筒の上下方向の角度調整を簡易な構成で容易に行うことができる。

以下、本発明の空気吹出し装置の一実施形態について、図１〜図６を参照して説明する。

図１〜図４において、本実施形態の空気吹出し装置１は、図４に示すように、送風路２に設けられた送風ヘッダ３の下面に装着されている。送風路２及び送風ヘッダ３は、工場建屋の天井部の近傍に配設されている。空気吹出し装置１は、送風ヘッダ３に接続された送風筒４と、送風筒４に接続された吹出筒５とを備え、送風路２を通して送給された空気を吹出筒５の先端の吹出口６から吹き出すように構成されている。

送風筒４は、送風ヘッダ３の下面から下方に垂設されるとともに、その上端部４ａが垂直軸芯回りに回転自在に支持され、かつ送風ヘッダ３内に配設された自動首振り手段としての首振りモータ７の出力軸７ａと上端部４ａが連結部材８にて結合され、首振りモータ７にて送風筒４をその軸芯回りに往復回転駆動可能に構成されている。また、送風筒４は、Ｌ字状に屈曲した通風路を形成するように、下端が閉鎖されかつ下部の前面部が凹入されて垂直な平面状の前面板９にて閉鎖され、かつ図１に示すように、この前面板９に送風開口４ｂが形成されている。

吹出筒５は、図１〜図３に示すように、その軸芯が水平な状態で、基端開口５ａが送風筒４の送風開口４ｂに対向するように配置され、かつその基端近傍の下端位置が、送風筒４に固定された支持手段１０にて水平軸回りに回動自在に支持されている。支持手段１０は、送風筒４の前面板９の送風開口４ｂの周囲に配設されるとともに下端両側部が送風筒４の下端と水平方向に略一直線状になるように延出された支持板１１と、支持板１１の下端部両側に取り付けられた取付ブラケット１２と、取付ブラケット１２の先端部下面に取り付けられた軸受１３と、軸受１３にて水平軸軸芯回りに回転自在に支持された回転軸１４と、吹出筒５の基端近傍の外周にフランジ状に固着された保持板１５と、保持板１５の下端両側に設けられた回転軸１４に対する固定部１５ａにて構成され、吹出筒５を、その基端部近傍の下端近傍位置に配設された回転軸１４の軸芯回りに上下に回動自在に支持している。

この支持手段１０にて上下に回動自在に支持された吹出筒５は、支持板１１の一側に固定された取付ブラケット１７に取付固定された上下傾動手段１６にて、それぞれ仮想線で示すように斜め上向きの姿勢（図示例では１５°程度）と、斜め下向きの姿勢（図示例では４５°程度）との間で上下に傾動駆動される。上下傾動手段１６は、減速機付の駆動モータ１８と回転軸変換機構１９とから成り、その出力軸２０ａが回転軸１４と平行に配設された回転駆動手段２０と、出力軸２０ａに固定された回転部材２１と回転軸１４の一端に固定された揺動アーム２２とをリンク２３で連結して成るリンクアーム機構２４とで構成されている。

リンクアーム機構２４は、吹出筒５が水平姿勢に近いときは、回転部材２１の単位回転角当たりの揺動アーム２２の回動角が小さく、吹出筒５が垂直姿勢に近いときは、回転部材２１の単位回転角当たりの揺動アーム２２の回動角が大きくなるように配置構成されている。

送風筒４の送風開口４ｂの周囲に固定された支持板１１と、吹出筒５の基端近傍の外周に固着された保持板１５との間は、蛇腹筒体２５にて伸縮自在にかつ任意の角度に屈曲自在に接続されている。これによって、図１に示すように、吹出筒５が実線で示す略水平姿勢から、仮想線で示す斜め上向き及び斜め下向きの姿勢に傾動する際に、送風筒４の送風開口４ｂに対して吹出筒５の基端開口５ａが出退動作しても、送風筒４と吹出筒５の接続状態が無理なく維持される。

送風ヘッダ３の下面適所には、図４に示すように、制御部３０が配設され、首振りモータ７及び上下傾動手段１６の駆動モータ１８を駆動制御するように構成されている。制御部３０は、設定部３１と処理部３２と出力部３３と、遠隔制御手段としての無線リモコン３５（図５参照）の発する赤外線信号を受ける受信器３４とを有している。設定部３１は、コンピュータと接続されて予め作成されたプログラムが格納され、また無線リモコン３５から入力された設定情報が格納される。処理部３２は、設定部３１に格納されたプログラムと設定情報に基づいて動作制御信号を作成し、出力部３３にて首振りモータ７及び駆動モータ１８の駆動信号に変換されて出力される。

無線リモコン３５は、図５に示すように、首振りＯＮ／ＯＦＦスイッチ３５ａ、首振り速度設定スイッチ３５ｂ、首振り角度設定スイッチ３５ｃ、首振り中心設定スイッチ３５ｄ、手動傾動調整スイッチ３５ｅ、自動傾動ＯＮ／ＯＦＦスイッチ３５ｆが設けれ、そのスイッチ情報を赤外線信号にして送信器３６から出力するように構成されている。

次に、以上の構成の空気吹出し装置１をゾーン空調を行う空調設備に適用した場合の動作について説明する。建屋の天井部又はその近傍に配設されている送風路２内に供給された冷房、暖房などの空調用空気は、送風筒４及び吹出筒５を通ってその先端の吹出口６より吹き出される。このとき、自動首振り手段としての首振りモータ７が正転、逆転を繰り返すことで、水平方向の首振りを行い、吹出口６の下方の人のいる場所に広範囲に空調用空気が送給され、いわゆるゾーン空調を行うことができる。

この首振り動作の設定は、無線リモコン３５のスイッチにより行うことができる。例えば、人のいるところを中心に首振り動作をさせる場合には、まず首振り中心設定スイッチ３５ｄを押し続け、吹出口６が所望の位置に達したときにスイッチから手を離すことで首振り中心を設定する。次に、首振りＯＮ／ＯＦＦスイッチ３５ａを押して首振り動作をさせた状態で、首振り角度設定スイッチ３５ｃを数回押すことで、望みの首振り角度（例えば、６０°、９０°、１２０°など）に設定し、さらに、首振り速度設定スイッチ３５ｂを数回押すことで、望みの首振り速度（例えば、低速、中速、高速など）に設定する。

次に、空気吹出口し装置１における上下傾動手段１６の制御動作について説明する。例えば、図８に示すように、吹出口６の斜め下方の人のいる場所に空調用空気を送給する場合に、人の配置がＡ位置からＢ位置に変わった時になどに、吹出筒５の上下方向の角度を調整する必要がある。このときには、無線リモコン３５のスイッチによってその設定を行うことができる。すなわち、手動傾動調整スイッチ３５ｅを押し続け、吹出筒５の角度が所望の角度に達したときにスイッチから手を離すことによって任意の角度に設定することができる。その際、無線リモコン３５で設定した情報に基づいて上下傾動手段１６の駆動モータ１８が駆動制御され、回転部材２１が回転され、リンクアーム機構２４のリンク２３、揺動アーム２２を介して回転軸１４が回転され、保持板１５を介して吹出筒５が所望角度まで上下に傾動され、吹出筒５が所望の傾き角度に設定される。

その際、リンクアーム機構２４が、吹出筒５が水平姿勢に近いときは、回転部材２１の単位回転角当たりの揺動アーム２２の回動角が小さく、吹出筒５が垂直姿勢に近いときは、回転部材２１の単位回転角当たりの揺動アーム２２の回動角が大きくなるように配設されているので、吹出筒５の重量が大きく水平姿勢のときに大きな駆動モーメントが必要となる場合でも駆動モータ１８に対する負荷を小さくでき、一層出力の小さい駆動モータ１８にて駆動することができる。

なお、無線リモコン３５の自動傾動ＯＮ／ＯＦＦスイッチ３５ｆを押すと、駆動モータ１８が連続的に正転、逆転動作を行うことで、吹出筒５が所定の範囲で上下に往復傾動を繰り返す。また、上記吹出筒５の自動首振り動作とこの上下の自動傾動を組み合わせることで、吹出筒５を三次元的に動作制御して広範囲のゾーン空調を均等に行うことが可能となる。

本実施形態によれば、建屋の床面近傍で無線リモコン３５のスイッチを操作して上下傾動手段１６の駆動モータ１８を遠隔制御することで、駆動モータ１８にて回転部材２１とリンクアーム機構２４を介して吹出筒５を上下方向に傾動させることができるため、吹出筒５の上下方向の角度調整を遠隔操作にて容易に行うことができる。また、吹出筒５を回転部材２１とリンクアーム機構２４を介して上下傾動させるので、重量のある吹出筒５であっても出力の小さい駆動モータ１８にて駆動することができ、減速機付駆動モータにて直接駆動したり、歯車機構を介して駆動する場合に比して低コストかつコンパクトに構成することができる。また、上下傾動手段１６を送風筒４の外部に配設しているので、故障検知時などに、送風筒４内に配設している場合に比して簡単にメンテナンスを行うことができる。また、吹出筒５の先端の吹出口６の形状を円筒状にしているので、角形状の吹出口の場合に比して通気抵抗が小さく、送風時の騒音も低騒音とすることができる。また、上記構成の吹出筒５の上下傾動機構は、水平首振りだけの既設製品に後付けすることができる。

以上の説明では、空気吹出し装置１を建屋内でのゾーン空調装置に適用した例を説明したが、本発明の空気吹出し装置１の適用分野はこれに限定されるものではない。例えば、図６に示すように、鉄道の車両基地において、車両４０の点検保守を行う建屋４２内で気吹き作業（車両４０の外面に空気を吹き付けて除塵する作業）を行うための気吹き装置４１にも好適に適用することができる。すなわち、車両４０の気吹き作業には、車両４０の上部の気吹き作業と、車両４０の下部の気吹き作業があり、送風路２に圧送された空気を送風ヘッダ３に設けられた気吹き装置４１から吹き出して気吹きする際に、各気吹き作業毎に吹出筒５の上下方向の切り替えを行う必要がある。従来は、この方向切り替え作業を、吹出筒５の配置位置が高いために特殊な治具を用いて作業者が床面から手動で行っていたため手間がかかるとともに、数が多いために作業に時間がかかり、また作業の安全性にも問題があった。この気吹き装置４１に本発明の空気吹出し装置１を適用することで、無線リモコン３５のスイッチ操作だけで容易かつ安全に行うことができる。

また、上記実施形態の構成では、吹出筒５を上下傾動可能に支持する支持手段１０の回転軸１４を、吹出筒５の基端部の下端近傍に配設し、吹出筒５を上下傾動させる際に、吹出筒５の基端開口５ａが、送風筒４の送風開口４ｂから出退動作し、それらの両開口４ｂ、５ａ間を蛇腹筒体２５で接続した例を示したが、図７に示した従来例のように、送風筒４の送風開口４ｂ近傍に部分球形状部若しくは軸芯が水平な部分円筒形状部を設け、吹出筒５の基部にこの部分球形状部若しくは部分円筒形状部に気密を保持して摺動自在に嵌合する部分球形状部若しくは部分円筒形状部を設け、その中心又は軸芯を通る水平な回転軸を吹出筒５の基部に固定するとともに送風筒４にて回転自在に支持した構成とし、上下傾動手段１６にてその回転軸を回転駆動するように構成しても良い。

本発明の空気吹出し装置は、床面近傍で遠隔制御手段を操作して駆動モータを制御することで、回転部材とリンクアーム機構を介して吹出筒を上下方向に傾動させ、吹出筒の上下方向の角度調整を遠隔操作にて容易に行うことができるため、大空間における暖房、冷房、送風などの空調や換気を行う装置や、鉄道車両の気吹き作業を行う気吹き装置などに好適に適用することができる。

本発明の一実施形態の空気吹出し装置の側面図。 同実施形態の空気吹出し装置の概略構成を示す下面図。 同実施形態の空気吹出し装置の概略構成を示す正面図。 同実施形態の空気吹出し装置の全体構成を示す外観側面図。 同実施形態の空気吹出し装置における遠隔制御手段を示す正面図。 同実施形態の空気吹出し装置の他の適用例の説明図。 従来例の空気吹出し装置の縦断側面図。 同従来例の空気吹出し装置の適用例の説明図。

符号の説明

１ 空気吹出し装置
２ 送風路
４ 送風筒
５ 吹出筒
６ 吹出口
７ 首振りモータ（自動首振り手段）
１０ 支持手段
１６ 上下傾動手段
１８ 駆動モータ
２１ 回転部材
２４ リンクアーム機構
３０ 制御部
３５ 無線リモコン（遠隔制御手段）

Claims (5)

1. 送風路に接続されて建屋の天井部又はその近傍に配設された送風筒と、
   送風筒に接続された吹出筒と、
   吹出筒を水平軸回りに回動自在に送風筒に支持させる支持手段と、
   送風筒に固定された駆動モータと、駆動モータに連結されて吹出筒の回動軸芯と平行な軸芯回りに回転駆動される回転部材と、回転部材の回転を吹出筒の回動に伝達するリンクアーム機構とから成る吹出筒の上下傾動手段と、
   駆動モータを遠隔制御する遠隔制御手段とを備えた
   ことを特徴とする空気吹出し装置。
2. 送風筒を鉛直軸芯回りに回動させる自動首振り手段を備えていることを特徴とする請求項１記載の空気吹出し装置。
3. 上下傾動手段が送風筒の外部に配設されていることを特徴とする請求項１記載の空気吹出し装置。
4. リンクアーム機構は、吹出筒が水平姿勢に近いときは、回転部材の単位回転角当たりの回動角が小さく、吹出筒が垂直姿勢に近いときは、回転部材の単位回転角当たりの回動角が大きくなるように配設されていることを特徴とする請求項１記載の空気吹出し装置。
5. 吹出筒の先端の吹出口の形状が円筒状であることを特徴とする請求項１記載の空気吹出し装置。

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