JP2009198014A - 空調吹出装置 - Google Patents

Abstract

【課題】設備スペースを十分に確保できない場合であっても、吹出空気の偏流状態を解消し、室内に均一な気流分布状態を確保する。
【解決手段】本発明は、ＨＥＰＡフィルター１７と、ＨＥＰＡフィルター１７に接続される吹出チャンバー１８と、ＨＥＰＡフィルター１７に対向する位置で吹出チャンバー１８に接続されるエルボ型接続ダクト２６とを備えた空調吹出装置１０であって、エルボ型接続ダクト２６の内部の外周側には、多数の小孔４５，４７が形成された２枚の整流板４１，４２が設けられており、一方の整流板４１は、吹出チャンバー１８とエルボ型接続ダクト２６との接続面４３に沿って接続面４３の外周端部から所定の隙間４４を空けて設けられ、他方の整流板４２は、接続面４３の外周端部を支点に一方の整流板４１から離間する方向に４５度回転した姿勢で設けられていることを特徴とする。
【選択図】図２

Description

本発明は、吹出チャンバーにエルボ型接続ダクトが接続されて構成された空調吹出装置であって、特に、このエルボ型接続ダクトの内部に２枚の整流板が設けられた空調吹出装置に関する。

従来、建築物の空調システムとして、空調機と室内との間で冷却空気や加熱空気等を循環させて室内を空調する対流式空調システムが知られている。

この対流式空調システムでは、空調機で冷却又は加熱等された空気を、給気ダクトにより搬送して吹出口から室内に吹き出すと共に、室内から吸込口を介して吸い込み、還気ダクトによって前記空調機に戻し、循環させるようになっている。そして、この室内へ吹き出された空気の気流の均一化を図るため、給気ダクトと吹出口との間には吹出チャンバーが介装され、この吹出チャンバー内は加圧状態に保たれる。

しかしながら、近年では、建築工事費を低減する目的のため、建築物の階高を抑制する傾向があり、ダクトや吹出チャンバー等の空調設備を設置するためのスペースが十分に確保できない場合が多い。そのため、図８に示すように、吹出チャンバー１の高さを十分に確保できなかったりすることがあり、吹出チャンバー１の内部での空気の風速が不均一となり、吹出部位３において偏流が生じてしまうといった問題があった。

そこで、これらの問題を解決することを目的として、吹出チャンバー内に整流板を設けた空調用送風装置が提案されている。この空調用送風装置は、送風機の吐出口の対向側にスリット状のカーテン流吹出口を有する吹出チャンバーを備えており、この吹出チャンバー内には前記吐出口に間隔をおいて対向し、複数の整流孔を有する１枚の整流板が設けられている（特許文献１参照）。
特開平１０−２５９９２２号公報

しかしながら、上記した特許文献１に記載された空調用送風装置では、整流板が吐出口に対向するように設けられているため、設備スペースを十分に確保できずに吹出チャンバーの高さを抑え、接続をチャンバー天端にてエルボ型接続ダクトにより行わなければならない場合には、十分な効果を発揮することができず、依然として吹出チャンバー内での空気の風速が不均一となり、吹出口において偏流が生じてしまうといった問題があった。

本発明は、上記した課題を解決すべくなされたものであり、設備スペースを十分に確保できない場合であっても、吹出空気の偏流状態を解消することができ、室内に均一な気流分布状態を確保することのできる空調吹出装置を提供することを目的とするものである。

上記した目的を達成するため、本発明は、吹出口と、該吹出口に接続される吹出チャンバーと、前記吹出口に対向する位置で前記吹出チャンバーに接続されるエルボ型接続ダクトとを備えた空調吹出装置であって、前記エルボ型接続ダクトの内部の外周側には、多数の小孔が形成された２枚の整流板が設けられており、一方の整流板は、前記吹出チャンバーと前記エルボ型接続ダクトとの接続面に沿って該接続面の外周端部から所定の隙間を空けて設けられ、他方の整流板は、前記接続面の外周端部を支点に前記一方の整流板から離間する方向に０度を超えて９０度までの任意の角度に回転した姿勢で設けられていることを特徴とする。

また、前記他方の整流板は、前記接続面の外周端部を支点に前記一方の整流板から離間する方向に４５度回転した姿勢で設けられているのが好ましい。

さらに、前記整流板の多数の小孔は中央部分にのみ形成されているのが好ましい。

本発明によれば、ダクトや吹出チャンバー等の設備スペースを十分に確保できない場合であっても、室内への吹出空気の偏流状態を解消することができ、室内に均一な気流分布状態を確保することができると共に、風量の均一性を確保でき、並びに対象部位における風切りなどの発生騒音を抑制させることができる。

以下、図面を参照しつつ、本発明の実施の形態について説明する。

本発明の実施の形態に係る空調吹出装置１０は、図１に示すような対流式空調システムに設けられる。図１は、建築物の屋上に設置された空調機１１により１，２階のクリーンルーム１２を空調する場合の対流式空調システムを例示しており、この対流式空調システムは、空調機１１において冷却又は加熱等された空気をクリーンルーム１２に搬送する給気側設備１３と、クリーンルーム１２内の空気を空調機１１に戻す還気側設備１４とから構成されている。

空調機１１は、１、２階のクリーンルーム１２からの離隔距離を十分に確保できるように屋上に設置されており、これによりクリーンルーム１２に対する空調機１１の騒音の影響と振動伝播の影響を抑制することができる。また、空調機１１は、リミットロード型のファン１５を備えており、空調機１１の筐体パネル１６の内部は７５ｍｍ×７５ｍｍのアングル（Ｌ型鋼）を１ｍピッチで取り付けることにより補強されている。（従来は、５０ｍｍ×５０ｍｍのアングルを使用し、補強ピッチは筐体パネルの寸法により任意の間隔で設置されていた。）
給気側設備１３は、クリーンルーム１２の天井に取り付けられるＨＥＰＡ（High-Efficiency
Particulate Air）フィルター１７（図１では１箇所のみ示している。）と、天井裏のスペースにおいて各ＨＥＰＡフィルター１７に接続される吹出チャンバー１８と、各吹出チャンバー１８と空調機１１のサプライチャンバー１９とを接続する給気ダクト設備２０とを備えて構成されている。

給気ダクト設備２０は、空調機１１から横方向に配設される第１メインダクト２１と、第１メインダクト２１に第１消音エルボ２２を介して下方鉛直方向に配設される第２メインダクト２３と、第２メインダクト２３の途中に設けられる第１サイレンサー２４と、第２メインダクト２３の下端部から横方向に配設される２本の第３メインダクト２５（図１では１本のみ示している。）と、各第３メインダクト２５と吹出チャンバー１８とをそれぞれ接続する２個の第２消音エルボ２６（図１では１個のみ示している。）とから構成されており、各第２消音エルボ２６は、ＨＥＰＡフィルター１７に対向する位置で吹出チャンバー１８に接続されている。そして、本発明の実施の形態に係る空調吹出装置１０は、吹出口としてのＨＥＰＡフィルター１７と、吹出チャンバー１８と、エルボ型接続ダクトとしての第２消音エルボ２６とを備えて構成されている。なお、空調吹出装置１０の詳細については後述する。

還気側設備１４は、クリーンルーム１２の天井に取り付けられる吸込口２７と、天井裏のスペースにおいて吸込口２７に接続される吸込チャンバー２８と、吸込チャンバー２８と空調機１１とを接続する還気ダクト設備２９とを備えて構成されている。

還気ダクト設備２９は、第３消音エルボ３０を介して吸込チャンバー２８に接続されて横方向に配設される第４メインダクト３１と、第４メインダクト３１に接続されて上方鉛直方向に配設される第５メインダクト３２と、第５メインダクト３２の途中に設けられる第２サイレンサー３３と、第５メインダクト３２と空調機１１とを接続する第４消音エルボ３４とから構成されている。

次に、図２〜図５を参照しつつ、本発明の実施の形態に係る空調吹出装置１０について説明する。ここで、図２は本発明の実施の形態に係る空調吹出装置を示す断面図、図３は同空調吹出装置の整流板の取付状態を示す側面図、図４は同空調吹出装置の一方の整流板を示す平面図、図５は同空調吹出装置の他方の整流板を示す平面図である。

図２に良く示されているように、この空調吹出装置１０には、第２消音エルボ２６の内部の外周側に、２枚の整流板４１，４２が設けられている。これらの整流板４１，４２の内、一方の整流板４１は、吹出チャンバー１８と第２消音エルボ２６との接続面４３に沿って設けられ、一方の整流板４１の外周側端部は接続面４３の外周端部から所定の隙間４４（好ましくは、６０ｍｍ）を空けて設けられている。また、一方の整流板４１は、図４に示されているように、矩形板状を成し、楕円状の中央部分にのみ多数の小孔４５が形成されており、平行に配設された左右一対の水平支持部材４６に固定されている。

他方の整流板４２は、図５に示されているように、矩形板状を成し、楕円状の中央部分にのみ多数の小孔４７が形成されており、図３に良く示されているように、接続面４３の外周端部を支点に一方の整流板４１から離間する方向に４５度回転した姿勢で、平行に配設された左右一対の鉛直支持部材４８に固定されている。なお、他方の整流板４２の傾斜角度は、上記した４５度が最も好ましいが、０度を超えて９０度までの任意の角度の範囲であってもよい。

次に、図１、図２及び図６を参照しつつ、本発明の実施の形態に係る空調吹出装置１０及び該空調吹出装置１０を備えた対流式空調システムの作用を説明する。ここで、図６は本発明の実施の形態に係る空調吹出装置の作用を示す断面図である。

空調機１１において冷却又は加熱等の所定の処理が行われた空気は、図１に示すように、第１消音エルボ２２及び第１サイレンサー２４によって消音されながら、第１メインダクト２１、第２メインダクト２３、及び第３メインダクト２５を介して第２消音エルボ２６に流入する。

第２消音エルボ２６の内部では、図６に示すように、外周側の空気は、他方の整流板４２に衝突して風速を弱められると共に該整流板４２の小孔４７を通過して整流化される。さらに、この整流化された空気は、一方の整流板４１に衝突して該整流板４１の内周側及び外周側の隙間４４を通過し、内周側の空気と共に吹出チャンバー１８に均一な風速で流入する。

そして、このようにして吹出チャンバー１８に流入した空気は、その後、図２に示すように、ＨＥＰＡフィルター１７を均一な気流状態で通過し、クリーンルーム１２内に吹き出される。

以降、クリーンルーム内に吹き出された空気は、吸込口２７、吸込チャンバー２８、第３消音エルボ３０、第４メインダクト３１、第５メインダクト３２、第２サイレンサー３３、及び第４消音エルボ３４を経由して空調機１１に戻され、循環を続ける。

図７は、上記した空調吹出装置１０を備えた対流式空調システムにおいて、整流板４１，４２を設置しなかった場合と、整流板４１，４２を設置した場合のそれぞれについて、クリーンルーム１２内のＦＬ＋１５００ｍｍの地点での騒音を測定した結果を示す図である。この測定では、空調機１１から搬送される空気の風量を１７，１００ｍ^３／ｈとし、第１メインダクト２１のサイズを空気のダクト内風速が７ｍ／ｓとなるように選定し、第１消音エルボ２２以降の第２メインダクト２３及び第３メインダクト２５のサイズをそれぞれ空気のダクト内風速が５ｍ／ｓとなるように選定し、２本の第３メインダクト２５のダクトサイズをそれぞれ１，１００ｍｍ×４５０ｍｍ、各吹出チャンバー１８にそれぞれ接続される２個の第２消音エルボ２６の開口寸法をそれぞれ１，１００ｍｍ×１，１００ｍｍに設定した。また、ダクト内に偏流が生じるのを防止するために第１〜第５メインダクト２１，２３，２５，３１，３２の各板厚を少なくとも０．８ｍｍ以上且つ従来の標準仕様より１番手上げて選定し、ダクトからの板振動の発生を抑制するためにダクト長さ６００ｍｍ毎に補強すると共にエルボの内部すべてにガイドベーンを設置した。

この結果、整流板４１，４２を設置しなかった場合のＮＣ値が４５を示したのに対して、整流板４１，４２を設置した場合のＮＣ値は４０と良好な値を示した。このことから、整流板４１，４２を設置することによって、チャンバー内の気流状態の均一化が図れ、風切りなどの発生騒音を抑制させる効果を発揮することが分かる。

このように上記した本発明の実施の形態に係る空調吹出装置１０によれば、ダクトや吹出チャンバー等の設備スペースを十分に確保できない場合であっても、室内への吹出空気の偏流状態を解消することができ、室内に均一な気流分布状態を確保することができると共に、室内の騒音レベルを低下させることができる。

本発明の実施の形態に係る空調吹出装置を備えた対流式空調システムの概要を示す図である。 本発明の実施の形態に係る空調吹出装置を示す断面図である。 本発明の実施の形態に係る空調吹出装置の整流板の取付状態を示す側面図である。 本発明の実施の形態に係る空調吹出装置の一方の整流板を示す平面図である。 本発明の実施の形態に係る空調吹出装置の他方の整流板を示す平面図である。 本発明の実施の形態に係る空調吹出装置の作用を示す断面図である。 本発明の実施の形態に係る空調吹出装置を備えた対流式空調システムにおいてクリーンルーム内の騒音を測定した結果を示す図である。 従来例を示す概略図である。

符号の説明

１０ 空調吹出装置
１７ ＨＥＰＡフィルター（吹出口）
１８ 吹出チャンバー
２６ 第２消音エルボ（エルボ型接続ダクト）
４１ 一方の整流板
４２ 他方の整流板
４３ 接続面
４４ 隙間
４５ 小孔
４７ 小孔

Claims (3)

1. 吹出口と、該吹出口に接続される吹出チャンバーと、前記吹出口に対向する位置で前記吹出チャンバーに接続されるエルボ型接続ダクトとを備えた空調吹出装置であって、
   前記エルボ型接続ダクトの内部の外周側には、多数の小孔が形成された２枚の整流板が設けられており、一方の整流板は、前記吹出チャンバーと前記エルボ型接続ダクトとの接続面に沿って該接続面の外周端部から所定の隙間を空けて設けられ、他方の整流板は、前記接続面の外周端部を支点に前記一方の整流板から離間する方向に０度を超えて９０度までの任意の角度に回転した姿勢で設けられていることを特徴とする空調吹出装置。
2. 前記他方の整流板は、前記接続面の外周端部を支点に前記一方の整流板から離間する方向に４５度回転した姿勢で設けられている請求項１に記載の空調吹出装置。
3. 前記整流板の多数の小孔は中央部分にのみ形成されている請求項１又は２に記載の空調吹出装置。

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