JP2013127336A - 吹出口システム - Google Patents

Abstract

【課題】 天井の吹出口からの吹出状態を一時的に変化させ、居住域に直接到達する気流を生じさせて、空気調和のエネルギー消費を増大させることなく、且つ低コストで簡略に冷房効果を増大させて快適感を向上させられる吹出口システムを提供する。
【解決手段】 冷房時における使用者の端末操作に基づき、制御部７０が使用者の位置に対応する吹出口１０の加熱部を発熱させると、温度変化したアクチュエータが気流案内手段を動かし、吹出口７０からの吹出方向を水平から垂直下向きに変え、居住域に直接到達する気流を生じさせることから、人への直接風の付与で冷房効果を増大させて体感温度を下げられ、快適感を高めると共に、身体の冷却を促し、人が室内空間８０の冷房温度を快適と感じる状態に速やかに移行させられ、冷房を強めて室内温度を過度に低下させずに済み、空気調和設備全体でのエネルギー消費を増やさずに、居住域の人の快適な環境を確保できる。
【選択図】 図１

Description

本発明は、空気調和対象の室内空間に吹出口から調和空気を吹出して空気調和を行う吹出口システムに関し、特に使用者の操作で吹出口からの吹出方向を一時的に変更可能な吹出口システムに関する。

空気調和設備において、空気調和対象となる室内空間の天井に取付けられて、ダクトを通じて送られる調和空気を室内空間に吹出す吹出口装置としては、室内空気の誘引性能に優れる多層コーン型や、調和空気の到達距離を大きくできるパン型などの輻流式の吹出口装置が一般的に用いられる。

こうした吹出口装置を用いて冷房を行う場合、吹出口装置の開口部から冷えた調和空気を室内空間へ水平方向に吹出すようにして、室内空気に比べて冷たく重い調和空気が室内空間全体に拡散しやすくすると共に、室内居住域（タスク域）にいる人に直接吹出気流が到達する、人によっては不快と感じる状態、いわゆるドラフト、が発生しないようにするのが一般的であった。

ただし、水平方向への吹出状態を固定すると、同じ吹出口装置を用いて暖房を行う場合に、水平に吹出された温かく軽い空気がそのまま天井付近から下に向わず、効率よく暖房できない不都合が生じるため、暖房時には中コーンや中パンの位置を変化させることで水平吹出状態から垂直吹出状態に切替えられるものが多く用いられている。このような従来の吹出口装置の例として、特開２０００−２４９３９３号公報や、登録実用新案第３０４８７０２号公報に開示されるものがある。

特開２０００−２４９３９３号公報 登録実用新案第３０４８７０２号公報

従来の吹出口装置は前記各特許文献に例示される構成となっており、室内空間全体を均一に適切な温度とする空気調和を実現するために、室内空間に複数配置され、さらに調和空気の冷暖に応じて吹出方向を手動又は自動で切替えるようにして、効率よく空気調和を実行する仕組みを得ていた。しかし、こうした室内空間全体を対象とする、従来の天井に複数設けられた吹出口装置による空気調和では、人によって快適な温度環境が異なることに基づく、多様な空気調和の要求に細かく対応することはできなかった。

また、室内空間の居住域においては障害物等の存在により温度分布が生じやすく、そうした点を踏まえて室内空間全体を適切な温度にしようとすると、空気調和のために投入、消費されるエネルギー量が大きくなってしまうという問題があった。

これに対し、近年、省エネルギー化等を目的として、天井吹出口等の室内空間全体を対象とする空気調和とは別に、居住域の床等に別途吹出口を設けるなどして、居住域の人への直接到達する気流を生じさせて、人の快適感を維持しつつ、室内空間全体を対象として実行する空気調和の方では、冷房温度を上げたり暖房温度を下げたりして、空気調和全体でのエネルギー消費を削減する試みがなされている。

ただしこの場合、室内空間全体を対象とした天井吹出口等の設備と共に、別途居住域の人に向う気流を生じさせる多数の吹出口を設けることとなるので、空気調和設備全体のコストが増大するという課題を有していた。

本発明は前記課題を解消するためになされたもので、天井の吹出口からの吹出状態を居住域の人の操作により一時的に変化させ、居住域の人に直接到達する気流を生じさせて、室内空間全体の空気調和におけるエネルギー消費を増大させることなく、且つ低コストで簡略に冷房効果を増大させて快適感を向上させられる吹出口システムを提供することを目的とする。

本発明に係る吹出口システムは、上流側から供給される調和空気を通過させる開口部を取囲んだ略枠状体として形成され、空気調和対象となる空間の天井に複数配設される吹出口本体と、当該吹出口本体の開口部に配設され、当該開口部から水平横向きに調和空気の気流が吹出す状態を生じさせる第一の位置から、前記開口部から垂直下向きに調和空気の気流が吹出す状態を生じさせる第二の位置までの間で、位置調整可能とされる気流案内手段と、前記吹出口本体の開口部に配設され、周囲の温度に応じて少なくとも一部の形態を変化させ、前記気流案内手段を前記第一の位置と前記第二の位置との間で動かす所定のアクチュエータと、前記吹出口本体の開口部における前記アクチュエータの近傍に配設され、通電による発熱でアクチュエータの周囲温度を変化させる所定の加熱部と、空気調和対象空間の居住域における所定の使用者の端末から送信された操作情報の信号を受信し、当該操作情報の信号から操作対象位置を割出して、操作対象位置にある吹出口本体の加熱部を制御する制御部とを備え、前記アクチュエータが、周囲温度が冷房時の調和空気温度より高い所定温度以上となる場合には気流案内手段を前記第二の位置とし、周囲温度が前記所定温度を下回る場合には気流案内手段を前記第一の位置とする機構とされ、前記制御部が、前記気流案内手段が前記第一の位置にある状況で、使用者の端末からの操作情報の信号を受信すると、操作対象位置の前記加熱部を作動させて前記アクチュエータ周囲の温度を前記所定温度以上に高め、アクチュエータが気流案内手段を前記第二の位置とする状態を生じさせるものである。

このように本発明によれば、周囲温度に応じて気流案内手段を動かして調和空気の吹出方向を切替え可能とするアクチュエータが、加熱部からの熱的影響を受ける状態で配設され、冷房時における居住域の使用者の操作に基づき、制御部が天井の複数の吹出口のうち、操作した使用者の位置に対応する吹出口の加熱部を制御して発熱させ、この吹出口からの吹出状態を一時的に変化させて吹出方向を垂直下向きとし、居住域の使用者に直接到達する気流を局所的に生じさせることにより、人への直接風の付与で冷房効果を増大させて体感温度を下げられ、例えば、省エネルギー目的で室内空間の冷房温度を高めに設定してある場合などで、外部から新たに室内空間へ移動して間もない人などの、室内空間の温度に身体が慣れておらず、室内空間の温度を快適とは感じにくい、すなわち涼しく感じにくい状態でも、人の快適感を高めると共に、身体の冷却を促し、人が室内空間の冷房温度に慣れてこれを快適と感じる状態に速やかに移行させられることとなり、室内空間の温度に身体が慣れていない人にも涼しく感じさせるために室内空間全体の冷房を強めて室内温度を過度に低下させずに済み、空気調和設備全体でのエネルギー消費を増大させることなく居住域の人の快適な環境を確保できる。また、アクチュエータを用いた簡略な機構で天井の吹出口の吹出方向を変えて、居住域の人に直接到達する気流が得られることから、新たな吹出口を追加せずに済み、大幅なコスト上昇を招くことなく居住域での冷房効率の向上が図れる。

また、本発明に係る吹出口システムは必要に応じて、前記制御部が、空気調和対象空間の居住域における所定の使用者の端末から送信された操作情報の信号を受信し、当該操作情報の信号から操作対象位置を割出して動作指令信号を送信する通信制御部と、当該通信制御部からの動作指令信号を受け、操作対象位置にある吹出口本体の加熱部を制御する気流制御部とを有してなり、当該気流制御部が、前記気流案内手段が前記第一の位置にある状況で、前記通信制御部からの動作指令信号を受けると、前記加熱部を作動させて前記アクチュエータ周囲の温度を前記所定温度以上に高め、アクチュエータが気流案内手段を前記第二の位置とする状態を生じさせるものである。

このように本発明によれば、制御部として通信制御部と気流制御部とを用い、居住域の使用者の端末からの操作に係る信号を通信制御部が受信すると、通信制御部から気流制御部に動作指令信号が送信され、気流制御部が加熱部を通電制御して吹出状態の変化をもたらすことにより、加熱部への通電を実行する気流制御部を吹出口近傍に配置して、加熱部へ通電される電流の流れる距離を必要最小限にすることができ、中央の通信制御部と各吹出口側とのやり取りを動作指令信号のみとすることと合わせて、電力消費を抑えられると共に、天井裏の各配線を小容量化、簡略化して、システム全体のコストダウンが図れる。

また、本発明に係る吹出口システムは、上流側から供給される調和空気を通過させる開口部を取囲んだ略枠状体として形成され、空気調和対象となる空間の天井に複数配設される吹出口本体と、当該吹出口本体の開口部に配設され、当該開口部から水平横向きに調和空気の気流が吹出す状態を生じさせる第一の位置から、前記開口部から垂直下向きに調和空気の気流が吹出す状態を生じさせる第二の位置までの間で、位置調整可能とされる気流案内手段と、前記吹出口本体の開口部に配設され、周囲の温度に応じて少なくとも一部の形態を変化させ、前記気流案内手段を前記第一の位置と前記第二の位置との間で動かす所定のアクチュエータと、前記吹出口本体の開口部における前記アクチュエータの近傍に配設され、通電による発熱でアクチュエータの周囲温度を変化させる所定の加熱部と、前記吹出口本体ごとに配設され、空気調和対象空間の居住域における所定の使用者の端末から送信された操作情報の信号を受信し、吹出口本体の加熱部を制御する制御部とを備え、前記アクチュエータが、周囲温度が冷房時の調和空気温度より高い所定温度以上となる場合には気流案内手段を前記第二の位置とし、周囲温度が前記所定温度を下回る場合には気流案内手段を前記第一の位置とする機構とされ、前記制御部が、前記気流案内手段が前記第一の位置にある状況で、使用者の端末からの操作情報の信号を受信すると、前記加熱部を作動させて前記アクチュエータ周囲の温度を前記所定温度以上に高め、アクチュエータが気流案内手段を前記第二の位置とする状態を生じさせるものである。

このように本発明によれば、周囲温度に応じて気流案内手段を動かして調和空気の吹出方向を切替え可能とするアクチュエータが、加熱部からの熱的影響を受ける状態で配設され、冷房時における居住域の人の操作に基づき、操作した使用者の位置に対応する吹出口の制御部が加熱部を制御して発熱させ、この吹出口からの吹出状態を一時的に変化させて吹出方向を垂直下向きとし、居住域の使用者に直接到達する気流を局所的に生じさせることにより、人への直接風の付与で冷房効果を増大させて体感温度を下げられ、人の快適感を高めると共に、身体の冷却を促し、室内空間の温度に身体が慣れていない人でも室内空間の冷房温度に慣れてこれを快適と感じる状態へ速やかに移行させられることとなり、室内空間全体の冷房を強めて室内温度を過度に低下させずに済み、空気調和設備全体でのエネルギー消費を増大させることなく居住域の人の快適な環境を確保できる。また、アクチュエータを用いた簡略な機構で天井の吹出口の吹出方向を変えて、居住域の人に直接到達する気流が得られることから、新たな吹出口を追加せずに済み、大幅なコスト上昇を招くことなく居住域での冷房効率の向上が図れる。

また、本発明に係る吹出口システムは必要に応じて、前記吹出口本体が、空気調和対象空間側の周縁部に当該空気調和対象空間側へ向けて拡開状となる外コーン部、及び外コーン部の下端側で所定長さ略垂直に起立する起立部を有してなり、前記気流案内手段が、前記外コーン部と略相似形の拡開状に形成される一又は複数の案内面を有すると共に、空気調和対象空間側の端縁位置が前記起立部の下端以下となる前記第一の位置としての第一の高さ位置から、当該第一の高さ位置から前記起立部の起立長さと略同じ寸法分上方にずれた前記第二の位置としての第二の高さ位置までの間で、上下方向に位置調整可能とされ、前記アクチュエータが、前記気流案内手段を前記第一の高さ位置と第二の高さ位置との間で上下動させるものである。

このように本発明によれば、外コーン部と起立部が設けられる吹出口本体に対し、気流案内手段をアクチュエータで上下動させ、冷房時に気流案内手段が第一の高さ位置にあってそのまま水平吹出を行う状態と、加熱部への通電に基づくアクチュエータ動作で、気流案内手段が第二の高さ位置となって、起立部により気流進行方向を変えて垂直吹出を行う状態とを得ることにより、簡略な機構で垂直下向きの吹出状態が確実に得られ、居住域の使用者の操作に対応して、速やかに吹出口の吹出状態を変化させ、人の体感を室内空間が快適であると感じる状態まで無理なく移行させられると共に、吹出方向を必要最小限の機構で確実に変化させられ、吹出口のコストダウンが図れる。

また、本発明に係る吹出口システムは必要に応じて、冷房時に前記気流案内手段が前記第一の位置にある状態と第二の位置にある状態とで表示態様を異ならせて、気流案内手段が冷房時に前記第二の位置にある状態を居住域の使用者に視認可能とする表示手段を備えるものである。

このように本発明によれば、各吹出口本体ごとに表示手段を設け、この表示手段の表示態様を、気流案内手段が第一の位置と第二の位置にある各状態でそれぞれ異ならせ、冷房時に気流案内手段を第二の位置として調和空気を垂直下向きに吹出す状態を、気流案内手段の位置の差異に基づく見え方の変化とは別に、表示手段で使用者に対し視覚的に明らかに示すことにより、吹出方向が所望の状態に変化したことが、吹出方向変更を操作指示した使用者にわかりやすくなり、吹出口が下向き気流を生じさせて冷房の効果が大きくなっている状態に移行していることを使用者が納得することで、安心感を与えて快適感の強化に繋げられると共に、吹出口を見た居住域の使用者が気流案内手段の位置を正しく認識でき、気流案内手段の位置の勘違いによる誤操作を防止できる。

また、本発明に係る吹出口システムは必要に応じて、前記アクチュエータが、ワックスサーモエレメント又は形状記憶合金を用いたものであり、周囲の温度変化に応じて吹出口本体側に固定される一端部と気流案内手段側に固定される他端部との距離を変化させて、気流案内手段を前記第一の位置と第二の位置との間で変位させるものである。

このように本発明によれば、アクチュエータとして、周囲温度に応じて形態を変化させるワックスサーモエレメント又は形状記憶合金からなるものを用い、冷房時の水平吹出状態を得るために加熱部で温度を上昇させる以外は、外部からエネルギーを供給されることなしに、調和空気の温度に対応して気流案内手段を最適吹出状態が得られる位置へ変位させるように動作することにより、簡略な機構で冷暖いずれにおいても適切な空気調和を行え、且つ気流案内手段を変位させるための電力等エネルギー消費も極めて低く抑えられる。

本発明の一実施形態に係る吹出口システムの概略構成図である。 本発明の一実施形態に係る吹出口システムにおける吹出口装置の概略断面図である。 本発明の一実施形態に係る吹出口システムのブロック図である。 本発明の一実施形態に係る吹出口システムにおけるアクチュエータ及びヒータ部分の平面図及び一部切欠正面図である。 本発明の一実施形態に係る吹出口システムにおける水平吹出状態の概略説明図である。 本発明の一実施形態に係る吹出口システムにおける垂直吹出状態の概略説明図である。

以下、本発明の一実施形態に係る吹出口システムを前記図１ないし図６に基づいて説明する。本実施形態においては、建物内の所定の室内空間８０を空気調和対象空間とし、この室内空間８０の天井９０に複数の吹出口装置を設置して空気調和を行う場合の例について説明する。

前記各図において本実施形態に係る吹出口システム１は、天井９０に配設され、室内空間８０に上流側から供給された調和空気を吹出す複数の吹出口装置１０と、居住域の使用者の通信端末６５から送信された信号を受信し、信号から操作対象の吹出口装置１０を割出して動作指令信号を送る通信制御部６０と、この通信制御部６０からの動作指令信号を受け、操作対象となる吹出口装置１０の各機構を制御する気流制御部７０とを備える構成である。

このうち、前記吹出口装置１０は、調和空気を通過させる矩形状の開口部１１ａを取囲む矩形の略枠状体で形成され、天井９０に配設される複数の吹出口本体１１と、各吹出口本体１１の開口部１１ａに位置調整可能として配設される前記気流案内手段としての中コーン２０と、吹出口本体１１の開口部１１ａに配設され、中コーン２０を上下動させるアクチュエータ３０と、このアクチュエータ３０の近傍に配設される前記加熱部としてのヒータ４０と、中コーン２０の室内空間８０に面しない部位に配設される前記表示手段としての表示部５０とを備える構成である。

前記吹出口本体１１は、中心の四角形断面形状の開口部１１ａを取囲む金属製の略枠状体で形成され、天井９０の開口孔位置に天井裏空間と空気調和対象の室内空間８０のそれぞれに面する状態で支持されて、天井９０に配設される構成である。この吹出口本体１１の室内空間寄りの部分には、四角形開口断面の拡開状となる外コーン部１２が形成されると共に、この外コーン部１２の下端側で所定長さにわたり略垂直に起立する起立部１３が形成され、さらにこの起立部１３下端部から開口部１１ａに対する外側方向に所定幅突出する額縁部１４が形成される構成である。加えて、吹出口本体１１の室内空間側の中央には、アクチュエータ３０等の支持部分と共に、これらを室内空間側から見えにくくする化粧板１５が配設される。

吹出口本体１１は、天井裏空間側の端部でダクト９１と接続され、このダクト９１から調和空気を導入し、開口部１１ａを通過した調和空気を室内空間８０に面する側の端部から室内空間８０に吹出せる仕組みである。

前記中コーン２０は、前記外コーン部１２と略相似形の拡開状部分を有する羽根体で形成され、吹出口本体１１の開口部１１ａに配設される構成である。この中コーン２０は、各羽根体の上面を調和空気の気流の案内面としつつ、室内空間側の端縁位置が前記起立部１３の下端以下となる第一の高さ位置から、この第一の高さ位置から前記起立部の起立長さと略同じ寸法分上方にずれた第二の高さ位置までの間で、上下方向に位置調整可能とされる。

そして、中コーン２０は、調和空気の気流を案内して、前記第一の高さ位置にある場合（図５参照）には、吹出口本体１１の開口部１１ａから水平横向きに調和空気の気流が吹出す状態を生じさせる。一方、中コーン２０が、前記第二の高さ位置にある場合（図６参照）には、調和空気の気流をいったん吹出口本体１１の起立部１３に向わせることで、開口部１１ａから垂直下向きに調和空気の気流が吹出す状態を生じさせる仕組みである。

前記アクチュエータ３０は、公知のワックスサーモエレメントからなり、吹出口本体１１の開口部１１ａに配設され、前記気流案内手段としての中コーン２０を、吹出される調和空気の温度に応じて、前記第一の高さ位置と第二の高さ位置との間で上下動させる構成である。

具体的には、アクチュエータ３０は、その本体部３１と、温度変化により本体部３１からの突出量を変化させる突出部３２のうち、本体部３１を中コーン２０に、突出部３２を吹出口本体１１にそれぞれ固定されて配設される。これにより、アクチュエータ３０は、周囲温度、すなわち、開口部１１ａを流れる調和空気やヒータ４０の温度が所定温度、例えば２５℃以上となる場合には、この周囲からの影響で同じく前記所定温度以上に達した本体部３１からの突出部３２の突出量増大に基づき、中コーン２０を吹出口本体１１に対し上昇させて前記第二の高さ位置とする。逆に、周囲温度が前記所定温度を下回る場合には、アクチュエータ３０は突出部３２の突出量を小さくして中コーン２０を前記第一の高さ位置とする仕組みである。

こうして、アクチュエータ３０は、ヒータ４０の影響を受けない通常状態で、吹出される調和空気の温度が低い冷房時に、中コーン２０を第一の高さ位置に位置させて、吹出口本体１１の開口部１１ａから冷えた調和空気の気流を水平横向きに吹出す状態を得ると共に、調和空気の温度が高い暖房時には、中コーン２０を第二の高さ位置に位置させて、開口部１１ａから温かい調和空気の気流を垂直下向きに吹出す状態を得ることとなる。
このアクチュエータ３０としては、ワックスサーモエレメントに限らず、他の感熱応動部材として、温度変化に応じて一部を他部分に対し変位させる性質のある形状記憶合金等を用いることもできる。

前記ヒータ４０は、ニクロム線等の抵抗加熱体をガラス繊維製被覆等の耐熱性絶縁材で被覆した、可撓性を有する公知のシート状発熱体で形成され、金属製のスペーサ４１を介して前記アクチュエータ３０の周囲を取巻くようにしてアクチュエータ３０と一体に配設される構成である。ヒータ４０は、天井９０裏側で前記気流制御部７０と接続され、所定の制御下での通電により発熱し、アクチュエータ３０の周囲温度を上昇させて、アクチュエータ３０の本体部３１を加熱し昇温させることとなる。

こうしてヒータ４０が、アクチュエータ３０近傍に位置し、冷房時、通電されてアクチュエータ３０の周囲温度を高めることで、吹出される調和空気が冷たい状態でもアクチュエータ３０の本体部３１を温めて温度上昇させ、アクチュエータ３０を暖房時と同じ状態に変化させられることとなり、結果として中コーン２０を上側の第二の高さ位置に変位させて、冷房用の調和空気の気流が垂直下向きに吹出す状態を得る。

前記表示部５０は、室内空間側から表示を視認可能な配置状態として吹出口装置１０ごとに配設され、加熱部としてのヒータ４０の加熱動作に対応して表示状態を変化させることで、気流案内手段としての中コーン２０が第一の高さ位置にある状態と第二の高さ位置にある状態との差異を明確化するものである。すなわち、中コーン２０が、冷房時にヒータ４０の加熱に伴うアクチュエータ３０の動作に基づいて、第一の高さ位置から変位して第二の高さ位置にあり、気流が垂直下向きに吹出される状態を明確に示すものである。

この表示部５０は、例えば、化粧板１５上側などの、直接室内空間側から見えない箇所にＬＥＤ等の光源として設けられて、ヒータ４０が動作している間、ヒータ４０と同期した気流制御部７０からの通電により発光状態とされ、室内空間８０に対しては間接照明として、中コーン２０が第二の高さ位置にある状態を示す構成である。

この他、通電して表示状態を変化させる以外に、中コーン２０の室内空間から見える表面側で、且つヒータ４０の熱が伝わる箇所に、温度変化に伴って色調が変化する材質を含むコーティング又はシート体を設けて、ヒータ４０の動作に伴う温度上昇に対応した色変化で、前記同様に中コーン２０が第二の高さ位置にある状態を示す構成としたり、また、中コーン２０を貫通する静止部品を設け、中コーン２０が第一の高さ位置にある状態では中コーン２０表面と一体化して目立たない一方、中コーン２０が第一の高さ位置から第二の高さ位置に上昇することに伴い、静止部品が相対的に突出状態となって中コーン２０表面にあらわれ、中コーン２０が第二の高さ位置にある状態を明示する構成とすることもできる。

前記通信制御部６０は、室内空間８０の居住域における所定の使用者の例えば携帯電話等の通信端末６５から送信された操作情報の信号を受信し、この操作情報の信号から送信元の通信端末６５とその使用者を認識して、使用者に対応する室内所定箇所における操作対象の吹出口装置１０の位置を割出して、この操作対象位置にある吹出口装置１０に対応する気流制御部７０に動作指令信号を送り、気流制御部７０にヒータ４０の動作制御を行わせるものである。

この通信制御部６０は、室内に在室している人の各通信端末６５から、電話回線網やネットワーク６６を通じて操作情報の信号を代表して受信し、室内の複数の吹出口装置１０にそれぞれ対応する各気流制御部のうち、信号を通信端末６５から送信した使用者に対応する吹出口装置１０の気流制御部７０に対し、動作指令の信号を送る仕組みとなっているが、これに限らず、各通信端末からの信号を受ける制御部が、各吹出口装置のヒータと電気的に接続されて、直接各ヒータの動作を制御するようにしてもかまわない。また、吹出口装置ごとに分散配置された制御部に対し、赤外線リモコン等の通信端末から信号を送信し、この信号を受信した制御部がヒータの動作制御を行う仕組みとすることもできる。

前記気流制御部７０は、各吹出口装置１０ごとに配設され、通信制御部６０からの動作指令の信号に基づいて、対応するヒータ４０への通電を制御して、ヒータ４０の加熱動作を開始又は停止させるものである。また、気流制御部７０は、ヒータ４０と同じ吹出口本体１１内の所定箇所に配設された表示部５０が、照明など通電により動作するものである場合には、ヒータ４０の加熱動作に同期させて表示部５０の表示状態が変化するように通電を制御する。

気流制御部７０は、中コーン２０が前記第一の高さ位置にある状態で、使用者の通信端末６５を介した指示操作がなされた場合に、通信制御部６０からの動作指令信号を受け、ヒータ４０を作動させてアクチュエータ３０周囲の温度を前記所定温度以上に高め、アクチュエータ３０が中コーン２０を前記第二の高さ位置とする状態を生じさせることとなる。そして、気流制御部７０は、ヒータ４０を所定時間動作させた後、ヒータ４０への通電を停止して、ヒータ４０によるアクチュエータ３０の加熱動作を終了させ、アクチュエータ３０が中コーン２０を第一の高さ位置に復帰させられるようにしている。

この気流制御部７０は、ヒータ４０、すなわち加熱部の制御に特化したものに限られず、グリッド式システム天井の場合に吹出口装置近傍に配置される照明等の制御部、例えば、使用者からの通信端末を介した指示で照明をＯＮ・ＯＦＦしたり明るさを変化させる制御部、を兼ねる構成とすることもできる。また、気流制御部７０は、加熱部としてのヒータ４０や表示手段としての表示部５０への通電のための電力を、別途天井裏に設けられる電源線を通じて商用電源から得るものとなっているが、この他、天井に配設される室内用の照明器具、例えば、グリッド式システム天井の場合に吹出口装置に隣接して設けられる照明器具、の近傍に太陽電池を設置し、照明器具の発光に伴って太陽電池で発電するようにし、これで得られる電力を加熱部や表示手段への通電に利用する仕組みとすることもできる。

次に、前記構成に基づく吹出口システムにおける冷房時吹出状態の調整動作について説明する。まず、天井内のダクト９１を通じて冷えた調和空気が各吹出口装置１０を経て室内空間側に供給されている通常冷房状態で、室内空間８０の居住域で活動している使用者が、涼しさが足りないと感じた場合に、通信端末６５を用いて、吹出口装置１０からの下向き気流の吹出状態を指示操作すると、通信端末６５は操作情報の信号を送信し、電話回線網やネットワーク６６を通じて、この操作情報の信号が通信制御部６０で受信される。

通信制御部６０では、操作情報の信号に含まれる情報から、送信元の通信端末６５とその使用者が認識され、使用者に対応する操作対象位置、すなわち、居住域で在席している使用者の席の上方など使用者に最も近い吹出口装置１０の位置を特定する。そして、この吹出口装置１０に対応する気流制御部７０に対し動作指令信号を送信する。

動作指令信号を受けた気流制御部７０は、制御対象のヒータ４０を通電状態としてヒータ４０を発熱させ、アクチュエータ周囲温度を上昇させる。これによりアクチュエータ３０は暖房時と同様に、本体部３１からの突出部３２の突出量を増大させるように動作して、中コーン２０を冷房時の通常位置である第一の高さ位置（図５参照）から、上側の第二の高さ位置（図６参照）に移動させる。
この第二の高さ位置にある中コーン２０で案内された調和空気の気流は、いったん吹出口本体１１の起立部１３に向った後、起立部１３で進行方向を変え、開口部１１ａから垂直下向きに吹出す状態となる。

こうして、室内空間８０における使用者の位置に対応する吹出口装置１０から、冷房のための冷えた調和空気が垂直下向きに吹出されて、この吹出口装置１０下方の居住域にいる、指示操作を実行した使用者に対し、気流を直接到達させる状態となる（図１参照）。
この時、調和空気の吹出方向は変化するものの、各吹出口装置１０から調和空気が導入される状況自体には変化がないので、室内空間８０全体の空気調和状態にはほとんど変化が無く、室内空間８０の空気の平均的な温度を維持できる。

こうした調和空気の気流が居住域の人に直接到達する状態が継続して、室内空間８０にいる使用者が下向きの直接気流のない通常の冷房状態でも十分快適と感じるまでに、室内空間８０の環境に身体が慣れる程度の、あらかじめ設定された所定時間が経過すると、気流制御部７０によるヒータ４０への通電が停止され、ヒータ４０によるアクチュエータ３０の加熱が終了する。

ヒータ４０による加熱が中止されると、加熱による昇温で暖房時同様の本体部３１から突出部３２を大きく突出させた状態となっていたアクチュエータ３０は、冷房用の調和空気との接触で少しずつ通常の冷房時状態に戻り、このアクチュエータ３０の動作に基づいて、中コーン２０が垂直吹出を生じさせる第二の高さ位置から下降して第一の高さ位置に戻る。これにより、吹出口装置１０は通常の冷房時の水平吹出状態（図５参照）に復帰し、室内空間８０に対する通常の冷房状態を維持すると共に、この通常冷房状態に慣れた使用者に吹出気流がドラフトとして作用するのを防ぐ。

このように、本実施形態に係る吹出口システムにおいては、調和空気の温度に応じて中コーン２０を動かして調和空気の吹出方向を切替え可能とするアクチュエータ３０が、ヒータ４０からの熱的影響を受ける状態で配設され、冷房時における居住域の使用者の操作に基づき、この操作した使用者の位置に対応する天井の吹出口装置１０のヒータ４０を気流制御部７０が制御して発熱させ、この吹出口装置１０からの吹出状態を一時的に変化させて吹出方向を垂直下向きとし、居住域の使用者に直接到達する気流を局所的に生じさせることから、人への直接風の付与で冷房効果を増大させて体感温度を下げられ、人の快適感を高めると共に、身体の冷却を促し、室内空間８０の温度に身体が慣れていなかった人が通常の冷房温度に慣れてこれを快適と感じる状態へ速やかに移行させられることとなり、室内空間全体の冷房を強めて室内温度を過度に低下させずに済み、空気調和設備全体でのエネルギー消費を増大させることなく居住域の人の快適な環境を確保できる。

また、アクチュエータ３０を用いた簡略な機構で天井の吹出口装置１０の吹出方向を変えて、居住域の人に直接到達する気流が得られることから、新たな吹出口を追加せずに済み、大幅なコスト上昇を招くことなく居住域での冷房効率の向上が図れる。

なお、前記実施形態に係る吹出口システムにおいては、吹出口装置１０を外コーン部１２と中コーン２０との組合せからなる多層コーン型として設ける構成としているが、これに限らず、吹出口装置を、気流案内手段が薄い略錐台状の中パンであるパン型として、通常の空気調和状態における調和空気気流の到達距離を重視した構成とすることもできる。パン型の吹出口の場合も、前記実施形態同様、中パンを冷房時の通常位置である第一の高さ位置から、上側の第二の高さ位置に移動させることで、調和空気の気流が吹出口本体の開口部から垂直下向きに吹出し、居住域の使用者に対し気流を直接到達させる状態が得られることとなる。

また、前記実施形態に係る吹出口システムにおいては、冷房時にアクチュエータを動作させて下向き気流を得るための加熱部として、抵抗発熱体のヒータ４０を用いる構成としているが、これに限らず、加熱部として、ペルチェ素子を用いる構成とすることもできる。ペルチェ素子の場合、ヒータ同様、通電によりアクチュエータ３０を加熱可能な高温部分を得ることができることに加え、アクチュエータに面する側が加熱部となる場合、反対側は冷却部となるため、素子が調和空気を温めるようなことはなく、冷房用の調和空気に加熱部による加熱の影響は及ばない。

また、前記実施形態に係る吹出口システムにおいては、各吹出口装置１０ごとに気流制御部７０を設けて、一つの気流制御部７０で一つのヒータ４０を制御する構成としているが、これに限らず、複数、例えば２ないし４台の吹出口に対し気流制御部を一つ配設し、一つの気流制御部で複数の加熱部を制御する構成とすることもできる。この場合、気流制御部は通信制御部から送られた動作指令信号から操作対象の吹出口本体を導き、これに対応する加熱部に対し選択的に加熱動作制御を実行することとなる。吹出口に対する気流制御部の設置割合を減らすことで、室内空間が大きく、設置される吹出口が多くなる場合に、合わせて気流制御部が過度に多くなるのを抑制できる。

また、前記実施形態に係る吹出口システムにおいては、吹出口本体１１に対し中コーン２０を上下動させて第一の高さ位置と第二の高さ位置のいずれかに位置させることで、調和空気の水平吹出状態と垂直下向きの吹出状態とを切替える構成としているが、これに限らず、気流案内手段としての羽根の向きを変えて吹出方向を変化させたり、吹出口本体開口部における気流の通路を開閉して気流案内手段による案内経路を変更し、吹出方向を切替えたりする構成とすることもでき、吹出口の構造に応じて適切な切替方式を選択できる。

１ 吹出口システム
１０ 吹出口装置
１１ 吹出口本体
１１ａ 開口部
１２ 外コーン部
１３ 起立部
１４ 額縁部
１５ 化粧板
２０ 中コーン
３０ アクチュエータ
３１ 本体部
３２ 突出部
４０ ヒータ
５０ 表示部
６０ 通信制御部
６５ 通信端末
６６ ネットワーク
７０ 気流制御部
８０ 室内空間
９０ 天井
９１ ダクト

Claims (6)

1. 上流側から供給される調和空気を通過させる開口部を取囲んだ略枠状体として形成され、空気調和対象となる空間の天井に複数配設される吹出口本体と、
   当該吹出口本体の開口部に配設され、当該開口部から水平横向きに調和空気の気流が吹出す状態を生じさせる第一の位置から、前記開口部から垂直下向きに調和空気の気流が吹出す状態を生じさせる第二の位置までの間で、位置調整可能とされる気流案内手段と、
   前記吹出口本体の開口部に配設され、周囲の温度に応じて少なくとも一部の形態を変化させ、前記気流案内手段を前記第一の位置と前記第二の位置との間で動かす所定のアクチュエータと、
   前記吹出口本体の開口部における前記アクチュエータの近傍に配設され、通電による発熱でアクチュエータの周囲温度を変化させる所定の加熱部と、
   空気調和対象空間の居住域における所定の使用者の端末から送信された操作情報の信号を受信し、当該操作情報の信号から操作対象位置を割出して、操作対象位置にある吹出口本体の加熱部を制御する制御部とを備え、
   前記アクチュエータが、周囲温度が冷房時の調和空気温度より高い所定温度以上となる場合には気流案内手段を前記第二の位置とし、周囲温度が前記所定温度を下回る場合には気流案内手段を前記第一の位置とする機構とされ、
   前記制御部が、前記気流案内手段が前記第一の位置にある状況で、使用者の端末からの操作情報の信号を受信すると、操作対象位置の前記加熱部を作動させて前記アクチュエータ周囲の温度を前記所定温度以上に高め、アクチュエータが気流案内手段を前記第二の位置とする状態を生じさせることを
   特徴とする吹出口システム。
2. 前記請求項１に記載の吹出口システムにおいて、
   前記制御部が、
   空気調和対象空間の居住域における所定の使用者の端末から送信された操作情報の信号を受信し、当該操作情報の信号から操作対象位置を割出して動作指令信号を送信する通信制御部と、
   当該通信制御部からの動作指令信号を受け、操作対象位置にある吹出口本体の加熱部を制御する気流制御部とを有してなり、
   当該気流制御部が、前記気流案内手段が前記第一の位置にある状況で、前記通信制御部からの動作指令信号を受けると、前記加熱部を作動させて前記アクチュエータ周囲の温度を前記所定温度以上に高め、アクチュエータが気流案内手段を前記第二の位置とする状態を生じさせることを
   特徴とする吹出口システム。
3. 上流側から供給される調和空気を通過させる開口部を取囲んだ略枠状体として形成され、空気調和対象となる空間の天井に複数配設される吹出口本体と、
   当該吹出口本体の開口部に配設され、当該開口部から水平横向きに調和空気の気流が吹出す状態を生じさせる第一の位置から、前記開口部から垂直下向きに調和空気の気流が吹出す状態を生じさせる第二の位置までの間で、位置調整可能とされる気流案内手段と、
   前記吹出口本体の開口部に配設され、周囲の温度に応じて少なくとも一部の形態を変化させ、前記気流案内手段を前記第一の位置と前記第二の位置との間で動かす所定のアクチュエータと、
   前記吹出口本体の開口部における前記アクチュエータの近傍に配設され、通電による発熱でアクチュエータの周囲温度を変化させる所定の加熱部と、
   前記吹出口本体ごとに配設され、空気調和対象空間の居住域における所定の使用者の端末から送信された操作情報の信号を受信し、吹出口本体の加熱部を制御する制御部とを備え、
   前記アクチュエータが、周囲温度が冷房時の調和空気温度より高い所定温度以上となる場合には気流案内手段を前記第二の位置とし、周囲温度が前記所定温度を下回る場合には気流案内手段を前記第一の位置とする機構とされ、
   前記制御部が、前記気流案内手段が前記第一の位置にある状況で、使用者の端末からの操作情報の信号を受信すると、前記加熱部を作動させて前記アクチュエータ周囲の温度を前記所定温度以上に高め、アクチュエータが気流案内手段を前記第二の位置とする状態を生じさせることを
   特徴とする吹出口システム。
4. 前記請求項１ないし３のいずれかに記載の吹出口システムにおいて、
   前記吹出口本体が、空気調和対象空間側の周縁部に当該空気調和対象空間側へ向けて拡開状となる外コーン部、及び外コーン部の下端側で所定長さ略垂直に起立する起立部を有してなり、
   前記気流案内手段が、前記外コーン部と略相似形の拡開状に形成される一又は複数の案内面を有すると共に、空気調和対象空間側の端縁位置が前記起立部の下端以下となる前記第一の位置としての第一の高さ位置から、当該第一の高さ位置から前記起立部の起立長さと略同じ寸法分上方にずれた前記第二の位置としての第二の高さ位置までの間で、上下方向に位置調整可能とされ、
   前記アクチュエータが、前記気流案内手段を前記第一の高さ位置と第二の高さ位置との間で上下動させることを
   特徴とする吹出口システム。
5. 前記請求項１ないし４のいずれかに記載の吹出口システムにおいて、
   冷房時に前記気流案内手段が前記第一の位置にある状態と第二の位置にある状態とで表示態様を異ならせて、気流案内手段が冷房時に前記第二の位置にある状態を居住域の使用者に視認可能とする表示手段を備えることを
   特徴とする吹出口システム。
6. 前記請求項１ないし５のいずれかに記載の吹出口システムにおいて、
   前記アクチュエータが、ワックスサーモエレメント又は形状記憶合金を用いたものであり、周囲の温度変化に応じて吹出口本体側に固定される一端部と気流案内手段側に固定される他端部との距離を変化させて、気流案内手段を前記第一の位置と第二の位置との間で変位させることを
   特徴とする吹出口システム。

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