JP2015083896A - 吹出ノズル - Google Patents

Abstract

【課題】人の周囲をより効率的に冷暖房して、人の周囲に快適な被空調領域を形成することができる、新規な構造の吹出ノズルを提供する。【解決手段】給気ダクト１２を通じて供給された空調エア４４を吹き出す複数の吹出流路３０，３２がそれぞれ筒形をなして同軸的に形成されていると共に、最外周の吹出流路３２から吹き出す空調エア４４ｂの流速が、他の少なくとも１つの吹出流路３０から吹き出す空調エア４４ａの流速よりも遅く設定されている。【選択図】図１

Description

本発明は、空調装置の給気ダクトの端部に設けられて、空調エアを吹き出す吹出ノズルに関するものである。

従来から、空調装置の空調エアを被空調室内に吹き出す吹出ノズルが知られている。吹出ノズルは、空調装置の空調エアを搬送する給気ダクトの先端部分に設けられて、空調エアの吹出口を構成するものである。

ところで、工場のように広い空間に人が点在する場合には、効率的な冷暖房を実現するために、人のいる場所を局所的に冷却又は加温するスポット空調も採用されている。しかし、一般的なスポット空調では、吹出ノズルから吹き出す空調エアが人に直接接触することから、人の体の一部だけが過度に冷却又は加温されて、不快感に繋がるおそれがあった。

そこで、特開平９−１７０７９６号公報（特許文献１）では、人の周囲を取り囲むように円筒状の空調エアを吹き出すことにより、空調エアで囲まれて外周側の空気から実質的に隔てられた被空調領域を形成し、被空調領域を空調エアで冷却又は加温することによって、人の周囲だけを冷暖房することが提案されている。

しかしながら、特許文献１に記載の構造では、流速の速い空調エアが吹出ノズルから静止空気中に吹き出されることで、空調エアと静止空気との間に大きな摩擦や乱流が生じて、空調エアの到達距離が短くなると共に、空調エアと外周側の空気との間で生じる熱交換によって、空調エアの温度が外気温に近付いてしまうという問題がある。その結果、人のいる位置まで空調エアで囲まれた被空調領域が達しなかったり、被空調領域が充分に冷却又は加温されないといった不具合が生じるおそれもあった。

特開平９−１７０７９６号公報

本発明は、上述の事情を背景に為されたものであって、その解決課題は、人の周囲をより効率的に冷暖房して、人の周囲に快適な被空調領域を形成することができる、新規な構造の吹出ノズルを提供することにある。

以下、このような課題を解決するために為された本発明の態様を記載する。なお、以下に記載の各態様において採用される構成要素は、可能な限り任意の組み合わせで採用可能である。

すなわち、本発明の第一の態様は、空調装置の給気ダクトの端部に取り付けられる吹出ノズルであって、前記給気ダクトを通じて供給された空調エアを吹き出す複数の吹出流路がそれぞれ筒形をなして同軸的に形成されていると共に、最外周の該吹出流路から吹き出す空調エアの流速が、他の少なくとも１つの該吹出流路から吹き出す空調エアの流速よりも遅く設定されていることを、特徴とする。

このような第一の態様に従う構造とされた吹出ノズルによれば、筒形の吹出流路から吹き出された空調エアの内周側に、外周側から実質的に隔てられた被空調領域が形成される。そして、被空調領域の空気が空調エアによって冷却又は加温されることにより、被空調領域の温度が調節されるようになっている。これにより、被空調領域内に居る人が間接的に冷却又は加温されて、気流を直接吹きかけられる不快感を与えることなく、適切な体感温度を提供することができる。

さらに、複数の吹出流路が同軸的に形成されていると共に、最外周の吹出流路から吹き出す空調エアの流速が、他の少なくとも一つの吹出流路から吹き出す空調エアの流速よりも遅く設定されている。これにより、最外周の吹出流路から吹き出す空調エアと、空調エアの外周側にある空気との相対的な速度差が小さくされて、摩擦や乱流による空調エアの流速の低下や温度変化が低減される。その結果、給気ダクトから供給される空調エアの風量が比較的に小さい場合にも、所定の温度に維持された空調エアを遠くまで到達させることができる。

本発明の第二の態様は、第一の態様に記載された吹出ノズルにおいて、前記吹出流路が作業領域で作業者の頭上から下方に向かって空調エアを吹き出すように設置されており、吹き出した該空調エアが該作業者の両肩部に接触する環状領域に該吹出流路が開口されていると共に、該吹出流路の内周側には該作業者の頭部を覆う大きさの遮断領域が形成されているものである。

第二の態様によれば、作業者の両肩部が吹出流路から吹き出す筒状の空調エアに接触して直接的に冷却又は加温されることで、作業者の体感温度を効率的に変化させることができる。また、作業者の頭部を覆う大きさの遮断領域が設けられていることにより、頭部に空調エアが直接接触することによる作業者の不快感を防ぐことができる。

本発明の第三の態様は、第一又は第二の態様に記載された吹出ノズルにおいて、前記複数の吹出流路が主流路と該主流路の外周側に形成される副流路とによって構成されていると共に、該副流路から吹き出す空調エアの流速が該主流路から吹き出す空調エアの流速よりも遅く設定されているものである。

第三の態様によれば、副流路から吹き出す空調エアと外周側の空気との相対的な流速差が小さく抑えられて、乱流や摩擦による空調エアの流速低下が低減されると共に、主流路から吹き出す空調エアの温度が、外周側の空気との熱交換によって変化するのも抑えられる。

さらに、空調エアの内周側に形成される被空調領域の空気と、主流路から吹き出す空調エアとは、相対的な流速差が大きくされることから、それらの境界付近で乱流が生じて、空調エアと被空調領域の空気との間での熱交換が積極的に生ぜしめられる。これにより、被空調領域が空調エアによって効率的に冷却又は加温されて、被空調領域の温度を速やかに変化させることができる。

本発明の第四の態様は、第三の態様に記載された吹出ノズルにおいて、前記主流路の幅寸法が１０ｍｍ以上とされていると共に、該主流路の幅寸法が該主流路の内周側に設けられた遮断領域の内法寸法に対して１／２００倍以上且つ１／２０倍以下とされているものである。

第四の態様によれば、主流路から吹き出す空調エアを実用的に充分な距離まで到達させることができる。更に、遮断領域を所定の寸法とすることで、充分な大きさの被空調領域を得ることができると共に、被空調領域の空気を空調エアによって有効に冷却又は加温することができる。

本発明の第五の態様は、第三又は第四の態様に記載された吹出ノズルにおいて、前記主流路の入口の開口面積に対する出口の開口面積の比が、前記副流路の入口の開口面積に対する出口の開口面積の比よりも小さくされているものである。

第五の態様によれば、給気ダクトから同じ圧力で供給される空調エアが、入口と出口の開口面積比が異なる主流路と副流路に分流されて吹き出すことにより、副流路から吹き出す空調エアの流速を主流路から吹き出す空調エアの流速よりも遅くすることができる。

本発明の第六の態様は、第一又は第二の態様に記載された吹出ノズルにおいて、前記複数の吹出流路が、主流路と、該主流路の外周側に形成される第一の副流路と、該主流路の内周側に形成される第二の副流路とによって構成されていると共に、該第一の副流路および該第二の副流路から吹き出す空調エアの流速が、何れも該主流路から吹き出す空調エアの流速よりも遅く設定されているものである。

第六の態様によれば、第一の副流路から吹き出す空調エアと外周側の静止空気との相対的な流速差が小さく抑えられると共に、空調エアの内周側に形成される被空調領域の静止空気と、第二の副流路から吹き出す空調エアとの相対的な流速差も小さく抑えられる。しかも、主流路から吹き出す空調エアと第一の副流路および第二の副流路から吹き出す空調エアとの相対的な流速差は、主流路から吹き出す空調エアと静止空気との相対的な流速差よりも小さくされる。それ故、空調エアの内外周の静止空気と空調エアとの境界部分における乱流や摩擦が低減されて、空調エアの流速低下が低減されると共に、主流路から吹き出す空調エアと、第一の副流路および第二の副流路から吹き出す空調エアとの境界部分における乱流や摩擦も低減されて、主流路から吹き出す空調エアの流速低下がより効果的に防止される。従って、給気ダクトから供給される空調エアの風量を大きく増すことなく、主流路から吹き出す空調エアをより遠くまで到達させることができて、効果的な冷房または暖房が可能となる。

本発明の第七の態様は、第六の態様に記載された吹出ノズルにおいて、前記主流路の幅寸法が１０ｍｍ以上とされていると共に、該主流路の幅寸法が前記第二の副流路の内周側に設けられた遮断領域の内法寸法に対して１／２００倍以上且つ１／２０倍以下とされているものである。

第七の態様によれば、主流路から吹き出す空調エアを実用的に充分な距離まで到達させることができる。更に、遮断領域を所定の寸法とすることで、充分な大きさの被空調領域を得ることができると共に、被空調領域の空気を空調エアによって有効に冷却又は加温することができる。

第八の態様は、第六又は第七の態様に記載された吹出ノズルにおいて、前記主流路の入口の開口面積に対する出口の開口面積の比が、前記第一の副流路および前記第二の副流路の入口の開口面積に対する出口の開口面積の比よりも小さくされているものである。

第八の態様によれば、給気ダクトから同じ圧力で供給される空調エアが、入口と出口の開口面積比が異なる主流路と第一の副流路および第二の副流路とに分流されて吹き出されることにより、第一の副流路および第二の副流路から吹き出す空調エアの流速を、主流路から吹き出す空調エアの流速よりも簡単に遅くすることができる。なお、第一の副流路と第二の副流路は、入口の開口面積に対する出口の開口面積の比が、互いに同じであっても良いし、互いに異なっていても良い。

本発明の第九の態様は、第一〜第八の何れか一つの態様に記載された吹出ノズルにおいて、前記吹出流路の内周側には、空調エアの風量を調整するための風量操作部が空調エアの吹出方向に突出して設けられているものである。

第九の態様によれば、風量操作部が人に向かって突出するように設けられることから、人が容易に操作して空調エアの風量を調整することができる。更に、風量操作部が吹出流路の内周側に設けられることで、人が風量操作部を見ながら操作する際にも、空調エアが顔に直接接触するのが防止されて、風量調整時の不快感や操作のし難さが回避される。

本発明の第十の態様は、第一〜第九の何れか一つの態様に記載された吹出ノズルにおいて、前記吹出流路の内周側には空調エアを吹き出す補助流路が形成されているものである。

第十の態様によれば、被空調領域内に補助流路を通じて空調エアを吹き出させることで、被空調領域をより効率的に冷却又は加温することができる。特に、広い被空調領域が設定される場合には、吹出流路から吹き出される空調エアと、補助流路から吹き出される空調エアとが、協働して被空調領域を冷却又は加温することにより、被空調領域の全体を目的とする温度に保ち易くなる。なお、補助流路は、吹出流路の内周側に形成される遮断領域の天面において、例えば周方向で不連続に設けられた複数の補助開口部などをもって構成され得る。

本発明によれば、空調エアを吹き出す吹出流路が筒形とされていることから、吹出流路から吹き出された空調エアの内周側には、外周側の空気から空調エアで実質的に隔てられた被空調領域が形成されて、被空調領域の空気が空調エアによって冷却又は加温されるようになっている。それ故、被空調領域内の人を間接的に冷却又は加温することができて、空調エアの接触による不快感を感じさせることなく、快適な体感温度を提供することができる。

しかも、同軸的に複数の吹出流路が形成されており、最外周の吹出流路から吹き出す空調エアの流速が遅く設定されていることから、空調エアとその外周側の空気との境界部分における乱流や摩擦が低減されて、空調エアをより遠くまで到達させることができると共に、外周側の空気との熱交換による空調エアの温度変化が低減される。

本発明の第一の実施形態としての吹出ノズルを、使用状態で示す図。 図１に示された吹出ノズルの使用状態を別の方向から示す図。 図１に示された吹出ノズルの縦断面図。 図３のＩＶ−ＩＶ断面図。 図３に示された吹出ノズルにおける主流路と副流路をモデル的に示した図であって、（ａ）が副流路の入口を狭めた構造を、（ｂ）が主流路の入口を拡げた構造を、それぞれ示す。 図１に示された吹出ノズルの使用例を示す図であって、（ａ）が不使用時を、（ｂ）が使用開始時を、（ｃ）が使用時を、（ｄ）が風量調整時を、（ｅ）が使用終了時を、それぞれ示す。 本発明の第一の実施形態としての吹出ノズルの縦断面図。

以下、本発明の実施形態について、図面を参照しつつ説明する。

図１，２には、本発明の第一の実施形態としての吹出ノズル１０が、空調装置の給気ダクト１２に取り付けられた状態で示されている。以下の説明において、上下方向とは、原則として、鉛直上下方向である図１中の上下方向を言う。また、図１，２，６では、人（作業者）Ｈが二点鎖線で示されている。

より詳細には、吹出ノズル１０は、図３，４に示すように、全体として段付きの略円筒形状を呈する外周筒部１４を備えており、小径とされた外周筒部１４の上部が後述する給気ダクト１２の端部に取り付けられるようになっている。また、大径とされた外周筒部１４の下端部には、逆向きの略有底円筒形状を呈する中央遮蔽部１６が略同一中心軸上で内挿配置されており、放射状に延びる複数の連結ボルト１８によって外周筒部１４と相互に連結されている。

また、外周筒部１４には、風量操作部としての風量調整ハンドル２０が挿通配置されている。風量調整ハンドル２０は、上下に延びる軸部２２と、軸部２２の下端に設けられた円形のハンドル部２４とを備えている。更に、風量調整ハンドル２０は、軸部２２の上部が放射状に広がる複数の支持板２５によって外周筒部１４に対して軸直角方向に位置決めされていると共に、外周筒部１４に対する相対回転を許容されている。更にまた、風量調整ハンドル２０は、軸部２２の下部が中央遮蔽部１６を貫通しており、ハンドル部２４が中央遮蔽部１６から下方に向かって突出している。

また、外周筒部１４と中央遮蔽部１６の間には、中間仕切部２６が設けられている。中間仕切部２６は、略円筒形状を有しており、外周筒部１４の内周面と中央遮蔽部１６の外周面との対向面間の略中央を周方向に延びている。そして、中間仕切部２６は、複数の連結ボルト１８によって、周上の複数箇所で外周筒部１４および中央遮蔽部１６に連結されていると共に、それら連結ボルト１８の周方向間に設けられた補助連結部２８によって、周上の複数箇所で中央遮蔽部１６に連結されている。

このような中間仕切部２６が設けられることにより、外周筒部１４の内周面と中央遮蔽部１６の外周面との径方向間が中間仕切部２６で仕切られており、中間仕切部２６の内周側に主流路３０が形成されていると共に、中間仕切部２６の外周側に副流路３２が形成されて同軸的に配されている。主流路３０および副流路３２は、何れも上下に延びる略円筒形状とされており、径方向の幅寸法が互いに略同じとされている。なお、本実施形態では、主流路３０と副流路３２によって、複数の吹出流路が構成されている。

また、外周筒部１４と中央遮蔽部１６の表面には、それぞれ断熱材３４が貼り付けられている。断熱材３４は、例えば、独立気泡を備えたポリオレフィン発泡体やウレタンフォームなどが好適に用いられ、接着剤によって外周筒部１４および中央遮蔽部１６の表面を覆うように固着されている。より具体的には、外周筒部１４の段差部を挟んだ両側が内周面を断熱材３４ａで覆われていると共に、外周筒部１４の下端部が外周面を断熱材３４ｂで覆われている。更に、中央遮蔽部１６の上面が断熱材３４ｃで覆われていると共に、中央遮蔽部１６の内周面が断熱材３４ｄで覆われている。なお、本実施形態では、風量調整ハンドル２０を支持する支持板２５の一部も断熱材３４ｅで覆われている。

さらに、外周筒部１４の内周面に断熱材３４ａが固着されることにより、副流路３２の入口（給気ダクト１２側となる上開口）が断熱材３４ａによって径方向で狭窄されており、副流路３２の入口の開口面積が主流路３０の入口の開口面積よりも小さくされている。また、本実施形態では、中間仕切部２６が外周筒部１４と中央遮蔽部１６の径方向対向面間の略中央に配置されて、主流路３０の出口（後述する空調エア４４の吹出し側となる下開口）と副流路３２の出口とが、互いに略同じ径方向幅寸法で形成されており、副流路３２の出口の開口面積が主流路３０の出口の開口面積よりも大きくされている。これらによって、主流路３０の入口の開口面積に対する出口の開口面積の比が、副流路３２の入口の開口面積に対する副流路３２の出口の開口面積の比よりも小さくされている。なお、断熱材３４ａは、下端が中間仕切部２６の上端と略同じ軸方向位置になるように配されている。

本実施形態では、主流路３０の幅寸法（ｗ）が、好適には５ｍｍ以上且つ２０ｍｍ以下とされており、より好適には１０ｍｍ以上とされていると共に、好適には、主流路３０の幅寸法（ｗ）が、副流路３２の内周側に設けられる遮断領域の内法寸法、即ち本実施形態における中央遮蔽部１６の直径（Ｒ）に対して、１／４００倍以上且つ１／１０以下（１／４００≦ｗ／Ｒ≦１／１０）とされており、より好適には１／２００倍以上且つ１／２０倍以下（１／２００≦ｗ／Ｒ≦１／２０）とされている。

かくの如き構造とされた吹出ノズル１０は、図１，２に示すように、外周筒部１４の上端部が、図示しない空調装置に接続された給気ダクト１２に取り付けられるようになっている。給気ダクト１２は、一般的に知られるように、筒体であって、断熱材によって外気との熱交換が低減されている。また、給気ダクト１２には風量調整弁３６が収容されており、風量調整弁３６の制御手段が柔軟に屈曲可能とされたワイヤ部３８を介して風量調整ハンドル２０に接続されている。そして、風量調整ハンドル２０を回して風量調整弁３６を操作することにより、給気ダクト１２の内孔の実質的な断面積を変更設定して、後述する空調エア４４の風量を調整できるようになっている。

図１，２に示すように、給気ダクト１２の端部が工場などの作業領域で作業者の頭上に開口しており、給気ダクト１２の端部に吹出ノズル１０が取り付けられて、吹出ノズル１０の主流路３０および副流路３２の出口が下方に向かって開口している。なお、本実施形態では、吹出ノズル１０の外周筒部１４が、給気ダクト１２に取り付けられて支持されると共に、外周面に固設される吊下部４０が図示しない天井に吊下ワイヤ４２（図１中の一点鎖線）で吊下げられることによっても支持されるようになっており、給気ダクト１２との接続部分に荷重が集中するのを回避されている。

そして、空調装置から給気ダクト１２を通じて供給される空調エア４４が、作業者の頭上に設けられた吹出ノズル１０の主流路３０と副流路３２から下方に向かって吹き出すようになっている。主流路３０と副流路３２は、何れも、吹き出した空調エア４４が作業者の両肩部に接触する環状領域に開口されており、それら主流路３０と副流路３２から吹き出す空調エア４４ａ，４４ｂは、何れも略円筒形状をなしている。なお、図１，２では、主流路３０と副流路３２から吹き出した空調エア４４ａ，４４ｂが、気流の方向を指す矢印によってそれぞれ示されている。

また、主流路３０と副流路３２が開口する環状領域の内周側には、空調エア４４の吹出しが中央遮蔽部１６で遮断された遮断領域が、作業者の頭部を覆う大きさで形成されており、空調エア４４の内周側には空気の流動が抑えられた被空調領域４６が形成されている。被空調領域４６は、空調エア４４によって囲まれることで、空調エア４４よりも外周側の空気に対して実質的に隔てられており、主流路３０から吹き出す空調エア４４ａとの間で生じる熱交換によって冷却又は加温されるようになっている。更に、中央遮蔽部１６が作業者の頭部を覆う大きさとされていることにより、空調エア４４が作業者の頭部を外周側に外れて吹き出して、作業者の両肩部に吹きかけられるようになっていると共に、作業者の頭部が被空調領域４６内に収まるようになっている。

ここにおいて、図５（ａ）に概略的に示すように、主流路３０の入口の開口面積が副流路３２の入口の開口面積よりも大きくされていると共に、主流路３０の出口の開口面積が副流路３２の出口の開口面積よりも小さくされており、主流路３０の入口の開口面積に対する出口の開口面積の比が、副流路３２の入口の開口面積に対する出口の開口面積の比よりも小さくされている。そして、同じ給気ダクト１２から等圧で供給される空調エア４４が、主流路３０と副流路３２に分流されることにより、最外周に設けられた副流路３２から吹き出す空調エア４４ｂの流速が、内周に設けられた主流路３０から吹き出す空調エア４４ａの流速よりも遅く設定されている。なお、図５において、主流路３０および副流路３２の入口が図中の上方に位置していると共に、出口が下方に位置している。

なお、図５（ｂ）に概略的に示すように、主流路３０の入口を拡開させることにより、主流路３０の入口の開口面積が副流路３２の入口の開口面積よりも大きくされていると共に、主流路３０の出口の開口面積が副流路３２の出口の開口面積よりも小さくされた構造によっても、副流路３２の空調エア４４ｂの流速を、主流路３０の空調エア４４ａの流速よりも遅く設定することができる。また、主流路３０と副流路３２の開口面積の違いは、本実施形態では、径方向の幅寸法の違いによって設定されるようになっているが、例えば、主流路３０の出口乃至は副流路３２の入口を周上で部分的に塞いで、主流路３０と副流路３２の周長を異ならせることによっても実現可能である。

このように、流速の速い主流路３０の空調エア４４を取り囲むように、流速の遅い副流路３２の空調エア４４ｂが吹き出すことで、主流路３０の空調エア４４ａと空調エア４４よりも外周側にある空気とが直接的に接することがなく、それら主流路３０の空調エア４４ａと外周側の空気との間に低速とされた副流路３２の空調エア４４ｂが介在される。これにより、外周側の空気と空調エア４４の境界における速度差が低減されて、乱流や摩擦による流速の低下や熱交換による空調エア４４の温度変化などが低減される。

しかも、主流路３０の空調エア４４ａと副流路３２の空調エア４４ｂとの境界における速度差は、主流路３０の空調エア４４ａと外周側の静止空気との速度差に比して小さくされることから、主流路３０の空調エア４４ａと副流路３２の空調エア４４ｂとの境界における乱流や摩擦が低減されて、主流路３０の空調エア４４ａの流速低下や温度変化がより有利に低減される。

一方、主流路３０の空調エア４４ａと被空調領域４６の空気との境界における速度差が大きいことから、主流路３０の空調エア４４ａと被空調領域４６の空気との間では熱交換が積極的に生ぜしめられて、被空調領域４６が主流路３０の空調エア４４ａによって効率的に冷却又は加温される。更に、被空調領域４６内の空気は、空調エア４４によって外周側の空気から実質的に隔てられていることから、適切に冷却又は加温された空調状態が安定して維持され易くなっている。

また、本実施形態の吹出ノズル１０では、中央遮蔽部１６の直径（Ｒ）が２００ｍｍ≦Ｒ≦２０００ｍｍとされており、作業者の頭部を覆う大きさとされている。これにより、作業者の頭部に空調エア４４が直接吹きかけられることによる不快感が防止されている。特に、中央遮蔽部１６の直径（Ｒ）を、作業者の肩幅よりも小さく設定すれば、温度を感じ易い肩部や胸部に空調エア４４が接触することで、体感温度を効率的に変化させることができる。

さらに、本実施形態では、主流路３０の幅寸法（ｗ）が、好適には５ｍｍ以上且つ２０ｍｍ以下とされており、より好適には１０ｍｍ以上とされていると共に、好適には、主流路３０の幅寸法（ｗ）が、中央遮蔽部１６の直径（Ｒ）に対して、１／４００倍以上且つ１／１０以下（１／４００≦ｗ／Ｒ≦１／１０）とされており、より好適には１／２００倍以上且つ１／２０倍以下（１／２００≦ｗ／Ｒ≦１／２０）とされている。これにより、被空調領域４６が主流路３０の空調エア４４ａによって充分に冷却又は加温されて、被空調領域４６を目的とする温度に設定することができる。

なお、図６には、本実施形態に係る吹出ノズル１０の使用例が示されている。即ち、空調を使用しない状態では、図６（ａ）に示すように、給気ダクト１２に収容された開閉弁４８によって給気ダクト１２の内孔を閉塞することで、給気ダクト１２の他の末端に空調エア４４が効率的に分配されるようにできる。なお、開閉弁４８は、給気ダクト１２の内形に対応する略円板形状とされており、径方向に延びる図示しない回転軸によって軸支されている。更に、回転軸にはそれぞれ紐状とされた二本の開閉操作部５０，５０の一端が固定されており、下方に垂れ下がったそれら開閉操作部５０，５０の他端を選択的に引き下げることで、回転軸を回転操作して、開閉弁４８を開位置と閉位置に切り替えることができる。

次に、空調の使用を開始する際には、図６（ｂ）に示すように、一方の開閉操作部５０を引き下げる。これにより、図６（ｃ）に示すように、開閉弁４８が開位置まで回転して、給気ダクト１２の内孔が連通状態とされることから、給気ダクト１２から空調エア４４が供給されて、吹出ノズル１０の主流路３０および副流路３２から下方に向かって吹き出す。なお、図６では、簡単のために、主流路３０の空調エア４４ａと副流路３２の空調エア４４ｂが、一点鎖線で一体として示されている。

また、温度調節などを目的として風量を調整する場合には、図６（ｄ）に示すように、風量調整ハンドル２０を手で回すことにより、風量調整弁３６を回転させて、給気ダクト１２の内孔の実質的な開口面積を変更設定する。これにより、吹出ノズル１０から吹き出す空調エア４４の風量を変更することができる。風量調整ハンドル２０は、作業者の頭上を覆う中央遮蔽部１６から下方に向かって突出しており、作業者の手が届き易くなっていると共に、中央遮蔽部１６で空調エア４４が遮られた遮断領域に設けられていることから、上を向いて風量調整ハンドル２０を操作する際に、空調エア４４が顔に吹きかけられることもなく、操作が容易とされている。

また、空調の使用を終了する際には、図６（ｅ）に示すように、他方の開閉操作部５０を引き下げる。これにより、図６（ａ）に示すように、開閉弁４８が閉位置まで回転して、給気ダクト１２の内孔が遮断されることから、吹出ノズル１０からの空調エア４４の吹き出しが停止される。

図７には、本発明の第二の実施形態としての吹出ノズル６０が示されている。なお、以下の説明において、第一の実施形態と実質的に同一の部材および部位については、図中に同一の符号を付すことで説明を省略する。また、給気ダクト１２の構造や吹出ノズル６０の使用例は、第一の実施形態と同様であることから、ここでは図示および説明を省略する。更に、図７では、分かり易さのために、吹出ノズル６０の使用状態で吹き出す空調エア４４の一部が、二点鎖線によって仮想的に示されている。

より詳細には、吹出ノズル６０は、第一の中間仕切部６２と第二の中間仕切部６４とを備えている。第一の中間仕切部６２と第二の中間仕切部６４は、何れも略円筒形状とされており、第一の中間仕切部６２が第二の中間仕切部６４よりも大径とされている。更に、第二の中間仕切部６４は、上部が上方に向かって次第に小径となるテーパ形状とされている。そして、第一の中間仕切部６２と第二の中間仕切部６４は、同一中心軸上に配設されて、第一の中間仕切部６２が第二の中間仕切部６４の外周側を所定の距離を隔てて取り囲むように配置されている。更に、第一の中間仕切部６２と第二の中間仕切部６４は、大径とされた外周筒部１４の下端部と中央遮蔽部１６との径方向間に配設されており、複数の連結ボルト１８によって、外周筒部１４および中央遮蔽部１６に周上の複数箇所で連結されている。

このように、第一の中間仕切部６２と第二の中間仕切部６４が配設されることにより、外周筒部１４の下端部の内周面と中央遮蔽部１６の外周面との間が、第一の中間仕切部６２と第二の中間仕切部６４によって仕切られて、三つの流路が形成されている。即ち、第一の中間仕切部６２と第二の中間仕切部６４の間に主流路６６が形成されている一方、外周筒部１４と第一の中間仕切部６２の間に第一の副流路６８が形成されていると共に、中央遮蔽部１６と第二の中間仕切部６４の間に第二の副流路７０が形成されている。なお、本実施形態の吹出流路は、主流路６６と、主流路６６の外周側に形成される第一の副流路６８と、主流路６６の内周側に形成される第二の副流路７０とによって構成されている。

また、本実施形態では、第二の中間仕切部６４の上部がテーパ形状とされていることで主流路６６の入口が拡げられている一方、断熱材３４ａによって第一の副流路６８の入口が狭められていると共に、第二の中間仕切部６４の上部がテーパ形状とされていることで第二の副流路７０の入口が狭められている。これにより、主流路６６の入口の開口面積が第一の副流路６８の入口の開口面積および第二の副流路７０の入口の開口面積よりも大きくされている。なお、第一の中間仕切部６２と第二の中間仕切部６４は、テーパ形状とされた上部を除く部分が、外周筒部１４と中央遮蔽部１６の径方向間で等間隔となるように配置されている。

そして、主流路６６の入口の開口面積に対する出口の開口面積の比が、第一の副流路６８の入口の開口面積に対する出口の開口面積の比よりも小さくされていると共に、第二の副流路７０の入口の開口面積に対する出口の開口面積の比よりも小さくされている。これらによって、第一の副流路６８および第二の副流路７０から吹き出す空調エア４４ｂ，４４ｃの流速が、主流路６６から吹き出す空調エア４４ａの流速よりも遅くされている。

なお、第一の副流路６８から吹き出す空調エア４４ｂの流速と、第二の副流路７０から吹き出す空調エア４４ｃの流速は、互いに同じであっても良いし、何れか一方が他方よりも遅くされていても良い。好適には、主流路６６の外周側を囲む第一の副流路６８から吹き出す空調エア４４ｂの流速が、第二の副流路７０から吹き出す空調エア４４ｃの流速よりも遅くされることで、空調エア４４と外周側の空気との境界部分における乱流を低減しつつ、被空調領域４６の空気と空調エア４４との間での熱交換を有効に生ぜしめることができる。

また、本実施形態では、主流路６６の幅寸法（ｗ）が、好適には５ｍｍ以上且つ２０ｍｍ以下とされており、より好適には１０ｍｍ以上とされている。更に、好適には、主流路６６の幅寸法（ｗ）が、第二の副流路７０の内周側に設けられる遮断領域の内法寸法、即ち本実施形態における中央遮蔽部１６の直径（Ｒ）に対して、１／４００倍以上且つ１／１０以下（１／４００≦ｗ／Ｒ≦１／１０）とされており、より好適には１／２００倍以上且つ１／２０倍以下（１／２００≦ｗ／Ｒ≦１／２０）とされている。

また、本実施形態では、中央遮蔽部１６に複数の補助流路７２が形成されている。補助流路７２は、中央遮蔽部１６の上底壁部およびそれを覆う断熱材３４ｃを貫通する孔であって、吹出ノズル６０の内部空間と被空調領域４６を連通するように形成されている。そして、被空調領域４６の内周部分にも、補助流路７２を通じて空調エア４４ｄが吹き出されるようになっている。更に、補助流路７２は、開口面積が充分に小さくされていることが望ましく、それによって、補助流路７２から吹き出す空調エア４４ｄが、作業者の頭部にまで直接到達することなく、乱流によって被空調領域４６内に拡散される。また、補助流路７２の出口に空調エア４４ｄの吹出方向を変更するためのルーバーを設けることにより、補助流路７２の空調エア４４ｄが作業者の頭部にまで直接到達するのを防ぐこともできる。

このような構造とされた吹出ノズル６０によれば、主流路６６から吹き出す空調エア４４ａの内外周両側に、それぞれ主流路６６の空調エア４４ａよりも低速とされた第一の副流路６８から吹き出す空調エア４４ｂと第二の副流路７０から吹き出す空調エア４４ｃとの各一方が同軸的に形成される。これにより、主流路６６の空調エア４４ａは、外周側の空気だけでなく内周側の空気に対しても接することがなく、乱流や摩擦による流速の低下がより効果的に低減される。それ故、主流路６６の空調エア４４ａの到達距離を有利に延ばすことができて、有効な被空調領域４６を空調エア４４の吹出口からより遠くまで形成することができる。

さらに、本実施形態の吹出ノズル６０では、中央遮蔽部１６に複数の補助流路７２が形成されており、被空調領域４６の内周部分にも補助流路７２から空調エア４４ｄが吹き出して、被空調領域４６がより効率的に冷却又は加温されるようになっている。

以上、本発明の実施形態について詳述してきたが、本発明はその具体的な記載によって限定されない。例えば、前記実施形態では、円筒形の吹出流路が例示されているが、吹出流路は筒形であれば円筒形には限定されず、例えば、四角筒形なども採用され得る。

さらに、吹出流路の数は、複数であれば良く、四つ以上でも良い。なお、流速の速い空調エアを吹き出す主流路の外周側や内周側に、流速の遅い空調エアを吹き出す副流路を複数設ける場合には、それら副流路から吹き出す空調エアの流速が、主流路から離れるに従って次第に遅くなっていることが望ましい。

前記実施形態では、複数の吹出流路の出口の開口幅が相互に同じとされているが、例えば、出口の開口面積が相互に同じとされていても良い。

また、前記実施形態では、筒状に吹き出された空調エアが作業者の両肩部に接触する軸直寸法とされているが、空調エアの軸直寸法は特に限定されるものではなく、例えば、作業者の全身を囲む大きさであっても良い。この場合に、本発明に係る吹出ノズルでは、給気ダクトから供給される空調エアの風量が比較的に小さくても、空調エアの到達距離を大きく得ることができて、作業者の全身を囲む被空調領域を有効に形成することができる。

本発明に係る吹出ノズルは、例えば、工場における作業者の周囲を冷却又は加温するスポット空調装置において、好適に採用される。尤も、本発明の適用範囲は、工場用の空調装置に限定されるものではなく、広範囲に人が点在する状況で用いられるスポット空調装置の吹出ノズルとして、種々の場面に用いられ得る。

１０，６０：吹出ノズル、１２：給気ダクト、１４：外周筒部、１６：中央遮蔽部、２０：風量調整ハンドル（風量操作部）、２６：中間仕切部、３０：主流路（吹出流路）、３２：副流路（吹出流路）、４４：空調エア、４６：被空調領域、６２：第一の中間仕切部、６４：第二の中間仕切部、６６：主流路（吹出流路）、６８：第一の副流路（吹出流路）、７０：第二の副流路（吹出流路）、７２：補助流路

Claims (10)

1. 空調装置の給気ダクトの端部に取り付けられる吹出ノズルであって、
   前記給気ダクトを通じて供給された空調エアを吹き出す複数の吹出流路がそれぞれ筒形をなして同軸的に形成されていると共に、
   最外周の該吹出流路から吹き出す空調エアの流速が、他の少なくとも１つの該吹出流路から吹き出す空調エアの流速よりも遅く設定されていることを特徴とする吹出ノズル。
2. 前記吹出流路が作業領域で作業者の頭上から下方に向かって空調エアを吹き出すように設置されており、吹き出した該空調エアが該作業者の両肩部に接触する環状領域に該吹出流路が開口されていると共に、該吹出流路の内周側には該作業者の頭部を覆う大きさの遮断領域が形成されている請求項１に記載の吹出ノズル。
3. 前記複数の吹出流路が主流路と該主流路の外周側に形成される副流路とによって構成されていると共に、該副流路から吹き出す空調エアの流速が該主流路から吹き出す空調エアの流速よりも遅く設定されている請求項１又は２に記載の吹出ノズル。
4. 前記主流路の幅寸法が１０ｍｍ以上とされていると共に、該主流路の幅寸法が該主流路の内周側に設けられた遮断領域の内法寸法に対して１／２００倍以上且つ１／２０倍以下とされている請求項３に記載の吹出ノズル。
5. 前記主流路の入口の開口面積に対する出口の開口面積の比が、前記副流路の入口の開口面積に対する出口の開口面積の比よりも小さくされている請求項３又は４に記載の吹出ノズル。
6. 前記複数の吹出流路が、主流路と、該主流路の外周側に形成される第一の副流路と、該主流路の内周側に形成される第二の副流路とによって構成されていると共に、該第一の副流路および該第二の副流路から吹き出す空調エアの流速が、何れも該主流路から吹き出す空調エアの流速よりも遅く設定されている請求項１又は２に記載の吹出ノズル。
7. 前記主流路の幅寸法が１０ｍｍ以上とされていると共に、該主流路の幅寸法が前記第二の副流路の内周側に設けられた遮断領域の内法寸法に対して１／２００倍以上且つ１／２０倍以下とされている請求項６に記載の吹出ノズル。
8. 前記主流路の入口の開口面積に対する出口の開口面積の比が、前記第一の副流路および前記第二の副流路の入口の開口面積に対する出口の開口面積の比よりも小さくされている請求項６又は７に記載の吹出ノズル。
9. 前記吹出流路の内周側には、空調エアの風量を調整するための風量操作部が空調エアの吹出方向に突出して設けられている請求項１〜８の何れか一項に記載の吹出ノズル。
10. 前記吹出流路の内周側には空調エアを吹き出す補助流路が形成されている請求項１〜９の何れか一項に記載の吹出ノズル。

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