JP3333904B2 - 吹出口の内部構造 - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、空調用の吹出口の内部
構造に関する。

【０００２】

【従来の技術】従来、建物内の部屋全体や所定の場所等
の空気調和を図るために、天井面や壁面等に空調用吹出
口を設け、この吹出口から空調空気を吹出しながら空気
調和を図っている。このような吹出口のうち、室内等の
天井等に取り付けられる吹出口としては、その全周から
放射状に気流を吹き出せるという構造特性からふく流吹
出口が汎用されている。このふく流吹出口では略中空円
錐台形状の吹出口枠の内部にこの吹出口枠と同心位置に
配置した複数の羽根体を備えたアネモ型吹出口が汎用さ
れている。

【０００３】図１７は従来のアネモ型吹出口の半截要部
拡大断面説明図であり、天井Ｃに設けた開口に下方を臨
ませて取り付けられている。このアネモ型吹出口の吹出
口枠の内部には同心状に配置された中空円錐台形状の羽
根体Ｖが複数配設され、放射状の気流吹き出しを行って
いる。

【０００４】

【発明が解決しようとする問題点】ところで、この従来
のアネモ型吹出口によれば各羽根体Ｖは下向きラッパ状
に下方に拡がった形状に構成されており、従って、例え
ば羽根体Ｖ1 の外表面に沿って上方から流入する気流ａ
は下流側に流れるに従ってしだいに下拡がり状に変向さ
れる。このため、外周側に隣接する羽根体Ｖ2 との間隙
で形成される空気流路の該羽根体Ｖ2 の内表面側の下端
部側近縁においてこの空気流ａが剥離しやすく、このた
めにこの剥離部分Ｒに室内の暖気ｂが誘引されて羽根体
Ｖ2 の内表面下端部分に至り、これがために吹き出され
る空気との温度差により特に冷房時等においてこの部分
に結露を生じさせ、場合によっては錆等により吹出口の
耐久性を損なうという問題があった。

【０００５】本発明は、上記従来の問題点に鑑みてなさ
れたものであり、その一つの目的は、流れ下流側に拡が
るような流路を形成する羽根体の内表面側あるいは外表
面側下端部に剥離を生じさせることなく、結露を効果的
に防止することのできる吹出口の内部構造を提供するこ
とにある。本発明の他の目的は、アネモ型吹出口におけ
る吹出口枠の内表面下端側や羽根体の流れ下流側に結露
を生じさせないような吹出口の内部構造を提供すること
である。

【０００６】

【問題点を解決するための手段】上記目的を達成するた
めに、本発明は、流れ下流側に拡がるような流路Ｆを形
成し、内表面が周状に連続する下向きラッパ状の面を有
し複数の中空円錐台状の羽根体２０を同心状に内部に配
置させて構成された吹出口であり、該羽根体の１個又は
複数は、羽根体の内表面Ｘ側の上下中間位置に設けられ
隣り合う羽根体との間隙における空気の流れの上流側面
と下流側面とを不連続面とするように上流側面から下流
側面に段落ち状に羽根体の全周に渡って形成された段差
部３０を備えたことを特徴とする吹出口の内部構造から
構成される。

【０００７】また、羽根体の下流側端部は最外周側の羽
根体から内周側の羽根体について順次、より上方になる
ように設定してもよい。

【０００８】

【作用】本発明に係る吹出口の内部構造においては、流
れ下流側に拡がるような流路を形成する羽根体を内部に
備えた吹出口の該羽根体のうち１個または複数の羽根体
の内表面側には当該面に対して段落ち状に形成された段
差部が設けられている。したがって、該段差部３０付近
において流路Ｆを流れる空気流は段差部から下流側面の
流路壁により急激な流路の変化を受けて層流から乱流へ
遷移し、これによって乱流境界層を形成しつつ内表面に
沿って下流側に流れて行く。従って、このような乱流に
おいては平行流としての層流に対し羽根体の表面側にあ
たかも付着したような状態となって下流側に流れ、それ
によって気流の剥離を防止する。このように羽根体の下
端部に至るまで乱流の付着したような流れが生じる結
果、常に流れ方向からの空気が表面に接触した状態を保
持し、その結果室内側からの誘引空気がこの羽根体の下
端部に付着しないようにする。更に、流れ下流側に拡が
るような流路を形成する羽根体を内部に備えた吹出口の
該羽根体のうち１個または複数の羽根体の流れ上流側端
部には全周または不連続状に少なくとも該羽根体の厚み
幅よりも厚み幅方向に突出した突出部を備えるようにし
てもよく、以降の下流側において乱流を生起させ、結露
防止を行えると共に、騒音発生の抑制、及び気流分布の
均一化を達成できる。

【０００９】

【実施例】以下、添付図面に基づいて、本発明の好適な
実施例を説明する。図１及び図２は本発明にかかる吹出
口の内部構造の第１実施例を示しており、図１において
天井Ｃの所要位置に形成された開口には吹出口１０がそ
の吹出し開口１２を室内１３側に下向きに向けて嵌合配
置されている。

【００１０】この実施例において吹出口１０は円形のア
ネモ型吹出口であり、平面視円形の中空直筒状のネック
部１４の下端に接続する、空気の流れ下流側に向けてラ
ッパ状に拡がるように拡径部１６を備えた吹出口枠１８
を備えている。

【００１１】また、この吹出口１０は、前記した拡径部
１６の内部に複数の羽根体２０を有している。この羽根
体は拡径部１６に対して略相似的に同様の形状で小形に
形成されており、吹出口の内部に固定された支持枠２２
により同拡径部１６の中心から径をしだいに大きくして
第１、第２、第３羽根体２０ａ、２０ｂ、２０ｃが同心
円を形成するように設けられている。すなわち、これら
はいわゆる多層状のコーンとして形成されている。そし
て、各羽根体相互の間隙は上流側から流入する空気の流
路Ｆを形成している。

【００１２】この吹出口は例えば、アルミニウムあるい
はその合金型材から形成され、耐食性を高いものとして
いると共に、軽量なものとして運搬や作業取扱性を良好
なものとしている。しかしながら、その他の軽金属、軽
合金、鋼板、その他の金属、合金、プラスチック合成樹
脂等から形成しても良い。

【００１３】吹出口の内部構造に係る一つの発明におい
て特徴的なことは、流れ下流側に拡がるような流路を形
成する羽根体を内部に備えた吹出口の該羽根体のうち１
個または複数の羽根体の内表面Ｘ側には当該面に対して
段落ち状に形成された段差部を設けたことである。この
段差部は基準面に対して相対的に段落ち状に凹状として
形成され、それによって乱流を生じさせ得るものであ
る。

【００１４】図２にも示すように、第１、第２、第３羽
根体２０ａ、２０ｂ、２０ｃの内表面Ｘ側にはそれらの
本体面（断面略直線部分）２４から接続する屈曲部２６
付近において段落ち面２８を形成するように段差部３０
が形成されている。すなわち、本体面２４から段落ち状
に、凹状に段差部３０が設けられている。

【００１５】これによって、図２に示すように、該段差
部３０付近において流路Ｆを流れる空気流は乱流境界層
を形成しつつ内表面に沿って下流側に流れて行く。従っ
て、このような段差部３０がない場合には、単なる層流
として流路Ｆを流れていくので少しの流路変化により容
易に剥離現象が生じやすいのに比べ、あたかも層流と乱
流を同一流路内に併存させたような状態で空気を流すこ
とにより内表面下端部付近で剥離を生じさせることな
く、かえって各羽根体の内表面の流れ下流端に至るまで
空気が接触することとなり、このため室内下部側からの
誘引気流が表面に接触するのを防止するものである。

【００１６】段差部３０の具体的なステップ形状は任意
に形成して良い。例えば、図３（イ）に示すように空気
流れと略直角状に形成しても良いし、あるいは、同図
（ロ）のように流れに対して鈍角状、更には同図（ハ）
のように鋭角状に形成しても良い。

【００１７】この段差部３０は絞り加工により羽根体の
成型と同時に行うようにしているが、段差部３０から段
落ち面２８を別体に製造して羽根体の本体に接着固定す
るようにしても良い。このように単に羽根体の内表面ま
たは外表面に段差部を形成するだけで結露を防止できる
ので構造が極めて簡単であり、羽根体の成型と同時に行
え製造コストも安価である。

【００１８】なお、図２において羽根体２０の下流側端
部は最外周側の羽根体から内周側の羽根体にいくにつれ
てそれぞれ徐々に、より上方になるように設定してあ
る。すなわち、第３羽根体２０ｃの下端部より第２羽根
体２０ｂの下端部のほうが短く（より上方に位置し）、
更に第２羽根体２０ｂの下端部より第１羽根体２０ａの
それの方が短く形成されている。これによって、例えば
第１羽根体２０ａの内表面側に沿って流れる空気流はそ
の先端から脱すると端部はラッパ状に拡がって形成され
ているため、第２羽根体２０ｂの下端部付近に接触し、
さらに、第２羽根体２０ｂの内表面側に沿う流れは下端
部から脱すると第３羽根体２０ｃの下端部付近に常に接
触することとなり、これによって、室内側からの誘因空
気が各羽根体の下端部付近に接触するのを防止し、よっ
て、これら各羽根の内表面側に結露が生じるのを防止し
ている。

【００１９】この実施例では図２に示すように、吹出口
枠１８の額縁部３１近縁であって内表面Ｘ側にも凸状に
段差部３０が形成されている。これによって、特に、内
部に設けられた羽根体２０では案内しにくいところの吹
出口の額縁部に対しても乱流によりその表面に付着した
ような空気流れを生成させ、これに接触させることによ
り誘引気流を排除することとなる。段差部３０の取付位
置は吹出口枠１８の最下端部１８ａの最大屈曲部よりや
や上方側とするほうが好適であるが、この位置に限るも
のではない。

【００２０】なお、図中２９は風流れ抑制部材であり、
中央部分を開口したセンタコーンの該開口を閉塞するよ
うに取り付けられ、金網状の多孔板から形成されてこの
開口を通流する空気を該センタコーンの内表面側から剥
離しにくくしている。

【００２１】段差部３０は上述したように乱流を生起さ
せ、羽根体の表面に付着するような流れを生成させるも
のであり、従って、複数の羽根体を備えたアネモ型吹出
口で単に１個の羽根体にこれを適用しても結露防止作用
を得る。しかしながら多くの羽根体に該段差部を設ける
ことがより好ましい。

【００２２】なお、図１１、図１２は、各羽根体の外表
面Ｙ側に設けた参考例である。

【００２３】次に吹出口の内部構造の他の参考例につい
て説明する。この参考例では本体面２４に対して隆起部
３２を形成している。

【００２４】図４の参考例（イ）において、内表面Ｘの
下流側部分には本体面２４から上り坂状に徐々に隆起し
段丘を形成するような隆起部３２が設けられており、そ
の下端部は本体面２４の延長するような曲線に突然に鉛
直状に降下して接続するごとく形成している。

【００２５】図４（ロ）では、上記（イ）とは逆に、流
れ上流側に戻り鍵形状を呈するように本対面２４からい
きなり略直角方向に立ち上がり、しだいになだらかに下
降する斜面を形成するような隆起部３２として設定され
ている。

【００２６】図４（ハ）では隆起部３２は半円状に形成
されている。従って半径ぶんの高さまで隆起し、上りと
同様の円弧面で形成している。図４（ニ）では、隆起部
３２は舌片状に内表面Ｘから突出して形成されている。
図４（ホ）では隆起部３２はほぼ球状に突出形成されて
いる。

【００２７】図６、図７は吹出口の内部構造のさらに他
の参考例を示している。図６において、この参考例で
は、吹出口枠１８の内部に同心円状に配置された複数の
羽根体２０の最上流端部に突出部３４が設けられてい
る。

【００２８】すなわち、吹出口１０は流れ下流側に拡が
るような流路Ｆを形成し、複数の羽根体２０を内部に備
えている。そして、これらの羽根体２０の流れ上流側端
部に全周にわたって突出部３４が形成されている。この
突出部３４は図７に示すように、円形状の外形を備えて
おり、実施例では円柱体を羽根体の上端部に接続固定さ
せている。なお、この突出部３４は中空円筒形状でも良
い。この突出部３４は羽根体２０の厚み幅よりも厚み幅
方向に突出して形成されている。すなわち、該突出部３
４の断面直径は羽根体２０の厚み幅に対して内表面Ｘ及
び外表面Ｙから更に突出して形成されている。これによ
って、乱流を羽根体の最上流側で生起させ、以降の下流
側の剥離防止効果を備えると共に、騒音の発生を大幅に
抑制するものである。

【００２９】図８はこの参考例に係る羽根体の上端部に
突出部３４を取り付けて横軸に中心周波数（Ｈｚ）を、
縦軸に騒音レベル（ｄＢ）を取ってＮＣ値を割り出した
図であり、突出部３４を設けない図９の場合がＮＣ値２
７であるのに対し、ＮＣ値は２１となり、ＮＣ値で６と
いう大幅な消音効果を有することが理解される。

【００３０】更に、図１０（イ）に示すように、送気ダ
クトから各室内吹出口へ略直角方向へ空気流れを変向さ
せるような場合において曲がり部分では外回り側の気流
流れの方が内回り側の流れよりも速く、従って図１０
（ハ）に示すように一つのアネモ型吹出口を使用した場
合では底面視吹出口開口の上下が共に０．９ｍ／ｓ、左
端側では０．６ｍ／ｓ、右端側は１．８ｍ／ｓの速度と
なっているのに対し、参考例に係る突出部３４を設けた
場合では、曲がり部分の風速分布は従来と同様である
が、図１０（ロ）に示すように、吹出口開口の底面視上
下ではほぼ同一の流速を保持すると共に、内回り側の流
れは０．８ｍ／ｓであり、かつ外回り側は１．３ｍ／ｓ
の速度を示すことが実験的に確認されている。従って、
この突出部３４を設けない場合が１．２ｍ／ｓの速度差
があるのに対し、参考例構成では吹出口開口部分での速
度分布が内と外回りではわずかに０．５ｍ／ｓの速度差
となり、よって吹出口からの空気流れの速度分布を均一
なものとでき、室内空調を行う場合等において空調設計
を良好な精度に保持し得ると共に、機器の配置等におい
ても極めて適切に行える。

【００３１】このように、突出部３４を設けることによ
り例えばエルボ等の下流側において吹出口上流位置での
外回りと内回りの形状により大きく速度分布が異なる
が、それを室内等への出口である吹出口においてある程
度調整し得ることとなるものである。

【００３２】更に、図１３（イ）、（ロ）は吹出口の内
部構造の他の参考例を示している。この参考例では羽根
体の内表面Ｘにドット状に分散して円柱状の突起が形成
されている。

【００３３】図１６は吹出口がシステム天井用、その他
の用途に汎用される線状吹出口についての参考例断面説
明図である。図において、本体ケース３６の内部に設け
られた支持フレーム３８に支持されて断面ハ字状に流れ
下流側に拡がるような流路Ｆを形成するように羽根体２
０が取り付けられている。この場合においても羽根体２
０の内表面Ｘ側に段差部３０を形成し、これによって、
乱流境界層を形成し、羽根体の下端部側に至るまで付着
した流れを生じさせて下端部側への結露を生じないよう
にしている。線状吹出口の場合は羽根体２０は平面視直
線状に形成されているので段差部３０もこれに沿って線
状に形成される。

【００３４】このように、流れ下流側に拡がるような流
路を備えた吹出口の羽根体の表面に単に段差を設けるだ
けの極めて簡単な構造により乱流の生成、羽根体の下端
部まで流れを付着させ下端部まで接触させた流れとし、
誘引気流を排除し、よってこの部分の結露を有効に防止
するものである。

【００３５】本発明に係る吹出口の内部構造によれば上
記した実施例構成にのみ限定されるものではなく、特許
請求の範囲に記載された発明の本質を逸脱しない範囲に
おいて任意の改変を行っても良い。

【００３６】

【発明の効果】以上説明した様に、請求項１にかかる吹
出口の内部構造によれば、流れ下流側に拡がるような流
路を形成し、内表面が周状に連続する下向きラッパ状の
面を有し複数の中空円錐台状の羽根体を同心状に内部に
配置させて構成された吹出口であり、該羽根体の１個ま
たは複数は、吹出口の内表面側の上下中間位置に設けら
れ隣り合う羽根体との間隙における空気の流れの上流側
面と下流側面とを不連続面とするように上流側面から下
流側面に段落ち状に羽根体の全周に渡って形成された段
差部を備えた構成であるから、簡単な構造で、かつ低コ
ストにより流れ下流側に拡がるような流路を形成する羽
根体の表面下端部に空気流れの剥離を生じさせることな
く、結露を有効に防止し、良好な室内環境を提供すると
共に鋼板製等の吹出口の場合は耐用年数を大幅に長いも
のとできる。

【００３７】また、羽根体の下流側端部は最外周側の羽
根体から内周側の羽根体について順次、より上方になる
ように設定された構成であるから、例えば第１羽根体２
０ａの内表面側に沿って流れる空気流はその先端から脱
すると端部はラッパ状に拡がって形成されているため、
第２羽根体２０ｂの下端部付近に接触し、さらに、第２
羽根体２０ｂの内表面側に沿う流れは下端部から脱する
と第３羽根体２０ｃの下端部付近に常に接触することと
なり、それぞれの羽根体の内表面側の上下中間位置に設
定された段差部構成と相乗して、室内側からの誘因空気
が各羽根体の下端部付近に接触するのを防止し、これら
各羽根の内表面側に結露が生じるのを防止し得る。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の一実施例に係る吹出口の内部構造の概
略縦断面説明図である。

【図２】図１の要部拡大断面説明図である。

【図３】（イ）、（ロ）、（ハ）は実施例に係る羽根体
の各種ステップ形状を示す断面説明図である。

【図４】（イ）、（ロ）、（ハ）、（ニ）、（ホ）は参
考例に係る吹出口の羽根体の隆起部の各種態様を示す断
面説明図である。

【図５】参考例の吹出口の羽根体に取り付けた隆起部の
種々の態様を示す断面説明図である。

【図６】他の参考例に係る吹出口の内部構造の概略断面
説明図である。

【図７】図６の要部拡大断面説明図である。

【図８】中心周波数に対する騒音レベルの関係を説明す
るグラフ図である。

【図９】従来の他のアネモ型吹出口を使用した場合の中
心周波数に対する騒音レベルの関係を説明するグラフ図
である。

【図１０】（イ）は送風ダクトと吹出口の接続部分の曲
がり部における風の速度関係を説明する説明図である。
（ロ）は図８に示す場合の吹出口底面側（室内側）から
見た風速分布の概念説明図である。（ハ）は図９に示す
場合の吹出口底面側から見た風速分布の概念説明図であ
る。

【図１１】参考例に係る各羽根体の外表面側に段差部を
設けた場合の要部断面説明図である。

【図１２】参考例に係る各羽根体の外表面側に隆起部を
設けた他の態様を示す要部断面説明図である。

【図１３】（イ）は他の参考例に係る吹出口の内部構造
の１つの羽根を例に取った場合の概略断面説明図であ
る。（ロ）はその概略正面図である。

【図１４】参考例の羽根体の内表面部分を示す断面説明
図である。

【図１５】参考例の他の羽根体の内表面部分を示す断面
説明図である。

【図１６】線状吹出口にこの吹出口の内部構造を適用し
た参考例断面説明図である。

【図１７】従来の吹出口の内部構造を示す要部拡大断面
説明図である。

【符号の説明】

１０ 吹出口 １８ 吹出口枠 ２０ 羽根体 ３０ 段差部 ３４ 突出部 Ｆ 流路 Ｘ 内表面 Ｙ 外表面

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (56)参考文献 特開 平１−121653（ＪＰ，Ａ) 特開 平４−55634（ＪＰ，Ａ) 実開 平４−117318（ＪＰ，Ｕ) 実開 平７−12846（ＪＰ，Ｕ) (58)調査した分野(Int.Cl.⁷，ＤＢ名) F24F 13/06 F24F 13/062

Claims (2)

(57)【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 流れ下流側に拡がるような流路を形成
   し、内表面が周状に連続する下向きラッパ状の面を有し
   複数の中空円錐台状の羽根体を同心状に内部に配置させ
   て構成された吹出口であり、 該羽根体の１個または複数は、羽根体の内表面側の上下
   中間位置に設けられ隣り合う羽根体との間隙における空
   気の流れの上流側面と下流側面とを不連続面とするよう
   に上流側面から下流側面に段落ち状に羽根体の全周に渡
   って形成された段差部を備えたことを特徴とする 吹出口
   の内部構造。
2. 【請求項２】 羽根体の下流側端部は最外周側の羽根体
   から内周側の羽根体について順次、より上方になるよう
   に設定された請求項１記載の吹出口の内部構造。