JP2012145308A - 空調・換気用の吹出装置 - Google Patents

Abstract

【課題】 シンプルな切換フィン軸体方式の吹出風の案内手段を採用することを前提とし、直交方向への吹出案内を有機的に関連付けた空調・換気用の吹出装置を開発する。
【解決手段】 導風部２０と吹出孔２３とにおいて、他所と連通しながら適宜の密閉空間を形成するチャンバーボックス２と、このチャンバーボックス２に組み込まれる風向切換ユニット３とを具え、チャンバーボックス２内に導入される気体を風向切換ユニット３により所定方向に向けて吹き出すようにした装置において、前記風向切換ユニット３は、導風孔３１と吹出スリット３２とを具えた円筒状の切換外筒３０に対し、その内部に、回転軸３６に楕円状のフィンブレード３７を傾斜固定した切換フィン軸体３５を組み込んで構成され、且つこれら切換外筒３０と切換フィン軸体３５とは別個に回転駆動され、フィンブレード３７の傾斜に応じてフィン振り方向への吹出風Ｆの風向を設定する構成を採る。
【選択図】図１

Description

本発明は、例えば室内の天井面等に設けて室内空調や室内換気を行う、空調・換気用の吹出装置に関するものである。

室内の空調・換気等を良好とするため、主に天井面等に空調・換気用の吹出装置を配設することが行われている。この装置は、例えば吹出風を案内するルーバーや、遮蔽板を設け、ルーバーの傾斜により吹出方向を変更したり、天井面に水平に取り付けた遮蔽板を上下させて吹出風の天井面への拡散を実現させたりしている。これらの吹出風の方向制御や、拡散制御は、一般的には頻繁に行われることがないため、脚立や梯子を使用して人手により変更されている。しかしながら、近年のいわゆる省エネやエコ志向の動きの中で、最小限の換気風量で、且つ人にやさしい吹出気流の生成が望まれており、オフィス等では仕事をしている人に効率良く風を送り、且つ各人の好みに応じてスポット的な吹き出しや、ゆるやかな吹き出しをタイムリーに変更できる機能が期待されている。
すなわち、風向の自在な変更と吹出風が人に与える気流感の強弱の変更とが可能で、且つ、それらを遠隔操作で簡単に行うことが望まれている。

従来技術の中では、例えば、縦方向に可動するルーバーと、横方向に可動するルーバーを重ねて設置し、風向を自在に変更できるようにしたものがある。風向制御は２種類の方向制御を遠隔操作する機構を必要とし、更に、気流感の変更制御のためにはもう１種類のスポット・拡散の切換機構と制御が必要で、複雑且つ、高価な装置となってしまう。
また、従来技術の中には、ルーバーに換え、回転軸に対し多数の楕円板のフィンブレードを傾斜して固定させ、回転軸を回転させることによりフィンブレードの角度を変え、風向を変更する切換フィン軸体方式が提案されている。この方式は、拡散気流を生成するためには、回転軸を回転させ続け、吹出気流の方向を常に変化させることを必要とする。しかし、軸を回転させ続けることは、省エネの観点から問題である。また、ある角度でフィンブレードを固定して風向を定めたとしても、楕円形のフィンブレードの周辺、特に回転軸の両端においては、フィンブレードに当たらずにすり抜ける気流が発生しやすく、効率的な風向制御の視点からは無駄な気流が発生することになり、省エネ・エコの観点から問題がある。

特開２００３−３１２２４４号公報

本発明は、このような背景を考慮してなされたものであって、機構的にシンプルな切換フィン軸体方式の吹出風の案内手段を採用することを前提とし、その有効な案内を達成することと、従来別途機能として考慮されていた直交方向への吹出案内とを有機的に関連付け、シンプルな構成の下に効果的な全方向への吹出風の案内切換が達成できる新規な空調・換気用の吹出装置を開発することを技術課題としたものである。

すなわち請求項１記載の空調・換気用の吹出装置は、導風部と吹出孔とにおいて、他所と連通しながら適宜の密閉空間を形成するチャンバーボックスと、このチャンバーボックスに組み込まれる風向切換ユニットとを具え、チャンバーボックス内に導入される気体を風向切換ユニットにより所定方向に向けて吹き出すようにした装置において、前記風向切換ユニットは、導風孔と吹出スリットとを具えた円筒状の切換外筒に対し、その内部に、回転軸に楕円状のフィンブレードを傾斜固定した切換フィン軸体を組み込んで構成され、且つこれら切換外筒と切換フィン軸体とは別個に回転駆動され、フィンブレードの傾斜に応じてフィン振り方向への吹出風の風向を設定し、一方、切換外筒の回転による吹出スリットの向きの変更によりスリット振り方向への吹出風の風向を設定し、且つ吹出風は、切換外筒の内周面により規制されて漏れることなくフィンブレードによって案内されながら、切換外筒の吹出スリットから吹き出されるようにしたことを特徴として成るものである。

また請求項２記載の空調・換気用の吹出装置は、前記請求項１記載の要件に加え、前記切換外筒における吹出スリットは複数条設けられ、その幅を異ならせることにより吹出風の集中状態を変更できるように構成されていることを特徴として成るものである。

また請求項３記載の空調・換気用の吹出装置は、前記請求項１または２記載の要件に加え、前記切換外筒における導風孔または吹出スリットのいずれか一方または双方には抗菌作用を有するフィルタを設けたことを特徴として成るものである。

また請求項４記載の空調・換気用の吹出装置は、前記請求項１、２または３記載の要件に加え、前記切換フィン軸体は、その端部を非導風状態としたことを特徴として成るものである。

請求項１記載の発明によれば、シンプルな構成の下に風向切換ができる切換フィン軸体を円筒状の切換外筒でほぼ包囲するように構成し、これらをそれぞれ独立的に回転させることにより全方向への吹出風の変更を可能とする。加えて、吹出風は完全に切換外筒の内面で規制され、外部へ漏洩する余地がなく吹出スリットから吹き出されるものであるから、フィンブレードによる案内作用が正確になされる。要は切換外筒は吹出風が逃げたり漏洩することがないようにする作用と、吹出風の吹出方向を設定する作用の双方の作用を複合的に行っているものである。

また請求項２記載の発明によれば、切換外筒における吹出スリットは複数条設けられるものであり、且つその幅を異ならせるものであるから、吹出風の集中状態を切り換えることができ、スポット状に吹出風を供給したり、あるいは広範に拡散させた状態で室内に吹き出すようにすることの選択が可能となる。

また請求項３記載の発明によれば、更に前記切換外筒における導風孔または吹出スリットのいずれか一方または双方には、抗菌作用を有するフィルタが設けられており、これにより更に清浄な室内環境が得られる。

また請求項４記載の発明によれば、更に前記切換フィン軸体は、その端部を非導風状態にすることにより、切換フィン軸体による吹出風の案内がより確実に行われる。

本発明の空調・換気用の吹出装置の拡大斜視図を併せ示した設置使用状態を示す斜視図である。 本発明の空調・換気用の吹出装置を示す分解斜視図である。 同上縦断正面図である。 同上縦断側面図である。 吹出風の切換の状態を示す作動図である。 吹出スリットの吹出作用幅を変更する構成の他の実施例を示す説明図である。

本発明を実施するための形態は、以下に述べる実施例をその一つとするとともに、更にその技術思想内において改良し得る種々の手法を含むものである。

本発明を図示の実施例に基づいて具体的に説明する。
符号１は本発明の空調・換気用の吹出装置であって、例えば室内Ｒの天井Ｓに取り付けられる。この空調・換気用の吹出装置１は、主要部材として、チャンバーボックス２と、このチャンバーボックス２に組み込まれる風向切換ユニット３と、この風向切換ユニット３を駆動するための駆動機構５とを具える。そして前記チャンバーボックス２に対しては、導風ダクト６から吹出風Ｆが供給されるとともに、空調・換気用の吹出装置１全体は、例えば天井上方の適宜の構造部材からハンガーロッド７を吊り下げて保持するものである。

以下、空調・換気用の吹出装置１の各部材について詳細に説明する。まずチャンバーボックス２は、例えば金属板等を板金加工する等して構成した一定の強度を有する部材である。もちろん他の部材を支持するため、あるいはチャンバーボックス２自体に所定の位置に取り付けられるための充分な強度を有しない場合の対応のため、別途金属フレーム材等を配してもよい。このチャンバーボックス２は、その上方に例えば短寸の円筒状の導風部２０を設けるものであり、ここに前記導風ダクト６が固定される。そして導風部２０の下方を一定の容積を有するチャンバー本体２１とするものであり、チャンバー本体２１は実質的に前記導風部２０と、その下方に形成される吹出孔２２とにおいて他所と連通する以外は、密閉空間を形成している。なお吹出孔２２は、実質的にチャンバー本体２１の下方に設けられる下部閉鎖板２３のほぼ中央部が開口した細長いスリット状の形状を採る。またこの下部閉鎖板２３は、後述するように風向切換ユニット３が組み付けられるにあたり、その下方が吹出口から一部下方に張り出すように構成されることを許容するとともに、風向切換ユニット３の下方を一部囲むように上方に囲み部２３ａを一体に具えている。またチャンバー本体２１の側板部２１ａには風向切換ユニット３を支持するための軸受部２４が形成されている。

次にこのチャンバーボックス２内に組み込まれる風向切換ユニット３について説明する。風向切換ユニット３は大別すると、切換外筒３０と、切換フィン軸体３５との組み合わせから成る。切換外筒３０は、円筒状の外筒胴部３０ａを具え、その一部がスリット状に開口する。なお外筒胴部３０ａは適宜の厚さを有し、好ましくはここに断熱材等を充填する。切換外筒３０におけるスリットとしては、まず上方に導風孔３１が形成される。この導風孔３１に対してほぼその対向する側には、吹出スリット３２が設けられるものであり、一例としてこの吹出スリット３２は２条形成され、一方はスポット吹出スリット３２Ａ、他方は拡散吹出スリット３２Ｂである。すなわちスポット吹出スリット３２Ａは、その吹出作用幅Ｗを狭く構成するとともに、一方の拡散吹出スリット３２Ｂはその吹出作用幅Ｗを広く形成している。もちろんこの吹出スリット３２については、単一のスリットであってもよいし、３本以上複数のものであっても形成可能であれば構成することも差し支えない。また単一の吹出スリット３２の場合において、図６（ａ）に示すように吹出スリット３２を一部閉鎖するような閉鎖板３２Ｓを円周方向に引き出し自在に構成して、その吹出スリット３２の吹出作用幅Ｗを変更したり、あるいは図６（ｂ）に示すように別途吹出スリット３２に調整板３２Ｐを組み付けることによって、細幅の吹出スリット３２０により吹出作用幅Ｗを切り換えるようにすることが可能である。更に切換外筒３０の側面板３０ｂには、軸受孔３４が形成され、このものは前記切換フィン軸体３５を支持する。

次に切換外筒３０の内部に組み込まれる切換フィン軸体３５について説明する。この切換フィン軸体３５は回転軸３６を中心に有し、その回転軸３６にはフィンブレード３７がその面を傾斜するように設けられている。このフィンブレード３７は、楕円板状であるが、前記切換外筒３０内において、回転自在に切換フィン軸体３５が動き得るように、側面形状（回転軸３６の断面方向に見た投影形状）は円盤状となる。そしてこの回転軸３６はそれぞれ両端部において、前記切換外筒３０の側面板３０ｂに設けられた軸受孔３４に支持され、更にその一方の端部では回転軸３６の先端部がチャンバーボックス２における軸受部２４に回転自在に支持されている。更にこのフィンブレード３７については、その両端部においては乱流発生等を防止するため、端部閉塞部３８として吹出風Ｆの案内がされないような斜めにカットした円柱形状とする。

このような風向切換ユニット３における切換外筒３０と、切換フィン軸体３５とはそれぞれが独立して回転駆動される。以下その駆動機構について説明する。まず符号５１は外筒駆動軸であり、例えばギヤードモータを適用した外筒駆動モータＭ１の出力軸を直接利用し、あるいは適宜の中継部材を介して形成されたものである。そしてカプラー５２を介して外筒駆動軸５１は、切換外筒３０と接続され、前記外筒駆動モータＭ１の駆動に従い、この切換外筒３０を回動シフトさせるものである。このような形態では、切換外筒３０は駆動を受ける側の端部における軸支が外筒駆動モータＭ１によりなされているが、強度的にこれでは不充分な場合、適宜フレーム部材となるチャンバーボックス２から適宜の軸受を介して切換外筒３０の外筒駆動軸５１等を回転自在に支持するようにしてもよい。

一方、切換フィン軸体３５に対する回転駆動は、前記外筒駆動モータＭ１の配設された位置と反対側においてフィン駆動モータＭ２によりなされる。具体的には切換外筒３０の側面板３０ｂの外部に配置された切換フィン軸体受動プーリ５５に対し、前記フィン駆動モータＭ２の出力プーリ５６からベルト５７を介して回転を伝達してこれを駆動するように図るものである。

本発明は以上述べたような構成を有するものであり、次のように作動して室内換気や空気調和、空気調整を図る。まず吹出風Ｆ自体は、適宜のブロワ装置等により例えば建物の各部屋等に供給される。そして供給されてきた吹出風Ｆは導風ダクト６からチャンバーボックス２内に圧送されてくる。このような状態で例えば図５（ａ−２）で示すように切換外筒３０は、このものにおける導風孔３１がほぼ上方に向き、一方吹出スリット３２が天井Ｓ面から垂直下方に向いている状態にセットされ、一方、切換フィン軸体３５については、その回転軸３６の長手方向を見る状態において、フィンブレード３７は図５（ａ−１）に示すように上方から下方に向かって左方向に偏向するような状態となっている。この状態で吹出風Ｆが供給されると、吹出風Ｆは図に示すように、図中左方向に偏向しつつ直下方向に向かうように案内される。なおこの切換フィン軸体３５から見てその長手方向に案内する方向をフィン振り方向と定義し、一方、前記切換外筒３０の吹出スリット３２による案内方向をスリット振り方向と定義する。

このような状態で、例えばスリット振り方向を変える場合は、前記外筒駆動モータＭ１を駆動し、これによりその出力軸からカプラーを介して切換外筒３０を回転させ、その向きを切り換える（図５（ｂ−２）参照）。すなわち切換外筒３０の円周断面方向に見て、スリット振り方向を例えば左側に振るような場合、右側から左側に適宜の位置にスリット振り方向を切り換えるのである。一方、切換フィン軸体３５を切り換えるには、前記フィン駆動モータＭ２を駆動し、その回転を出力プーリ５６からベルト５７を介して切換フィン軸体プーリ５５に伝達し、その切換フィン軸体３５における回転軸３６を回転させる。これによりフィンブレード３７の角度が変更され、図５（ｂ−１）に示すように図中右側下方に偏向するように吹出風Ｆの案内がなされる。結果的に切換外筒３０と、切換フィン軸体３５とをそれぞれ姿勢変更することにより、吹出風Ｆはすべての方向に案内がされる。そしてこのとき、吹出風Ｆはチャンバーボックス２からほとんど漏洩することなく、切換外筒３０の導風孔３１に押し込まれ、更に切換外筒３０の内部から漏洩することなく、すべて切換フィン軸体３５におけるフィンブレード３７の案内を受けて吹出スリット３２に吹き出されるものである。

なお吹出スリット３２がスポット吹出スリット３２Ａと拡散吹出スリット３２ｂとを具えていた場合、チャンバーボックス２における吹出孔２２に臨む位置に、例えば拡散吹出スリット３２ｂを配置すると、図５（ｃ−１、ｃ−２）に示すように結果的にスポット吹出スリット３２Ａは吹出孔２２から外れ、前記下部閉鎖板２３の囲み部２３ａによって閉鎖された状態となる。一方切換外筒３０における導風孔３１自体は一定角度偏向するものであるが、このこと自体で吹出風Ｆの導入に支障が生じることはなく、そこから吹出風Ｆが切換外筒３０内に供給されて、切換フィン軸体３５のフィンブレード３７の案内を受けながら緩やかに室内Ｒに供給されていく。もちろん同様にスポット状に吹出風Ｆを供給したい場合には、スポット吹出スリット３２Ａをチャンバーボックス２における吹出孔２２に臨ませる。

更にこのとき切換外筒３０における導風孔３１あるいは吹出スリット３２に抗菌フィルタ３３が設けられているときには、吹出風Ｆの清浄化をより積極的に進めるものであり、室内Ｒの環境をより高次元で清浄化する。また切換フィン軸体３５における両端近くのフィンブレード３７に端部閉塞部３８を設けておくときには、ここにおける吹出風Ｆの乱流等が生じず、円滑に室内Ｒに吹出風Ｆが供給される。

〔他の実施の形態〕
本発明は以上述べたような構成・作用を有し、室内Ｒの空調・換気を行うものであるが、この室内Ｒは、いわゆる人の居住空間等に限られない。本発明は例えば機械装置を一定条件の下に維持する恒温・恒湿等の環境維持にも用いることができる。更に本発明は植物栽培あるいは種苗の保管・育成等の装置等において一定の環境条件等が求められるような場合にも適用できる。

１ 空調・換気用の吹出装置
２ チャンバーボックス
２０ 導風部
２１ チャンバー本体
２１ａ 側板部
２２ 吹出孔
２３ 下部閉鎖板
２３ａ 囲み部
２４ 軸受部
３ 風向切換ユニット
３０ 切換外筒
３０ａ 外筒胴部
３０ｂ 側面板
３１ 導風孔
３２ 吹出スリット
３２Ａ スポット吹出スリット
３２Ｂ 拡散吹出スリット
３２Ｓ 閉鎖板
３２Ｐ 調整板
３２０ 細幅の吹出スリット
３３ 抗菌フィルタ
３４ 軸受孔
３５ 切換フィン軸体
３６ 回転軸
３７ フィンブレード
３８ 端部閉塞部
５ 駆動機構
５１ 外筒駆動軸
５２ カプラー
５５ 切換フィン軸体受動プーリ
５６ 出力プーリ
５７ ベルト
６ 導風ダクト
７ ハンガーロッド
Ｆ 吹出風
Ｍ１ 外筒駆動モータ
Ｍ２ フィン駆動モータ
Ｒ 室内
Ｓ 天井
Ｗ 吹出作用幅

Claims (4)

1. 導風部と吹出孔とにおいて、他所と連通しながら適宜の密閉空間を形成するチャンバーボックスと、このチャンバーボックスに組み込まれる風向切換ユニットとを具え、チャンバーボックス内に導入される気体を風向切換ユニットにより所定方向に向けて吹き出すようにした装置において、前記風向切換ユニットは、導風孔と吹出スリットとを具えた円胴状の切換外筒に対し、その内部に、回転軸に楕円状のフィンブレードを傾斜固定した切換フィン軸体を組み込んで構成され、且つこれら切換外筒と切換フィン軸体とは別個に回転駆動され、フィンブレードの傾斜に応じてフィン振り方向への吹出風の風向を設定し、一方、切換外筒の回転による吹出スリットの向きの変更によりスリット振り方向への吹出風の風向を設定し、且つ吹出風は、切換外筒の内周面により規制されて漏れることなくフィンブレードによって案内されながら切換外筒の吹出スリットから吹き出されるようにしたことを特徴とする空調・換気用の吹出装置。
2. 前記切換外筒における吹出スリットは複数条設けられ、その幅を異ならせることにより吹出風の集中状態を変更できるように構成されていることを特徴とする請求項１記載の空調・換気用の吹出装置。
3. 前記切換外筒における導風孔または吹出スリットのいずれか一方または双方には抗菌作用を有するフィルタを設けたことを特徴とする請求項１または２記載の空調・換気用の吹出装置。
4. 前記切換フィン軸体は、その端部を非導風状態としたことを特徴とする請求項１、２または３記載の空調・換気用の吹出装置。

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