JP6339279B1 - 床ガラリ及び床ガラリの製造方法 - Google Patents

Abstract

【課題】気流の流れがスムーズとなるように圧力損失を軽減した空調効率や換気効率が良い床ガラリ及び床ガラリの製造方法を提供する。【解決手段】床面に開口する床開口へ設置される床ガラリ１において、前記床開口の長手方向に沿った棒材からなる複数のガラリ材１０，１１と、これらの複数のガラリ材１０，１１に直交して配置され、前記ガラリ材１０，１１を支持する横桟１２と、を設け、ガラリ材に、下部に下方に行くに従って縮幅するテーパー面を形成する。【選択図】図１０

Description

本発明は、床面に開口する床開口へ設置された格子状の床ガラリに関し、より詳しくは、空調機の床下ダクトと連通する床給気口に設置された床ガラリ、又は床下空間と室内とを連通する床換気口に設置された床ガラリに関する。

近年、省エネルギー等の観点から日本でもパッシブハウスが提唱されるに至り、熱損失や消費エネルギーが少ない住宅設計（パッシブデザイン）がなされるようになった。このため、室内空調においても、一年中を通して温熱環境の変動の少ない床下空間を利用し、１台の空調機から床下ダクトを通じて複数の居室又は複数の空間に温風等を給気し、室内の上下の温度変化の少ない快適な温熱環境を作り出すことが行われるようになってきた。

また、屋外の土壌と接するため湿気が溜まり易く、シロアリ対策や腐食防止のために床下空間を換気する必要性が高まっている。このため、基礎の側面に設けられた換気口からだけでなく、床下空間と室内とを連通して除湿する床換気口が設置されるようになってきた。

しかし、空調機の床下ダクトと連通する床給気口に設置される従来の床ガラリ、又は床下空間と室内とを連通して除湿する床換気口に設置される従来の床ガラリは、その上を歩行可能とする強度のみが考慮されるため断面矩形のガラリ材から構成されていた。このため、床ガラリを通過する際の気流の圧力損失などが全く考慮されておらず、床ガラリにより換気効率や暖房効率等が悪くなるいという問題があった。

例えば、特許文献１には、一階床下空間４には空調機（室内機）５を設置し、一階各居室の床には、床吹出し口７（床ガラリ）を設けてあり、天井８には、天井吹出し口９を設けるとともに、一階床下空間４と天井裏空間１０とを連通させる縦ダクト１１を備えており、その内部にはダンパー１２を内蔵してある住宅内の冷暖房システムが開示されている（特許文献１の特許請求の範囲の請求項１、明細書の段落［００１０］〜［００１５］、図面の図２等参照）。

また、特許文献２には、各居室と床下空間１０とを連通する床ガラリ１１〜１４を設け、床下空間１０に換気装置５０を設け、床下空間１０に間仕切り２０〜２３を設けて換気装置５０から送風される換気空気を各居室の床ガラリ１１〜１４へ案内する通気経路４０〜４２を形成し、この通気経路４０〜４２に暖冷房器６０〜６４を設け、通気経路４０〜４２に沿って換気空気を流すことにより床下空間１０、及び建物１の床上空間の暖冷房を行うようにした暖冷房システムが開示されている（特許文献２の特許請求の範囲の請求項１、明細書の段落［００１０］〜［００１５］、図面の図２等参照）。

しかし、特許文献１及び特許文献２には、床ガラリ１１〜１４や、床吹出し口７についての形状等の記載はなく、一般的な断面矩形の格子状のガラリ材からなるものと推測される。よって、特許文献１及び特許文献２に記載の発明においても、床ガラリを通過する際の気流の圧力損失など気流の流れや給気（暖冷気）や換気の速度等が全く考慮されていないのは明らかである。

特開２００６−３２２６４０号公報 特開２００８−１１１６３３号公報

そこで、本発明は、前述した問題に鑑みて案出されたものであり、その目的とするところは、気流の流れがスムーズとなるように圧力損失を軽減した空調効率や換気効率が良い床ガラリ及び床ガラリの製造方法を提供することにある。

請求項１に係る床ガラリは、床下に温風を吹き出す空調機により床下空間を介して床面に開口する床開口から温風を吹き出すための木材からなる床ガラリであって、前記床開口の長手方向に沿った断面矩形の角材からなる複数のガラリ材と、これらの複数のガラリ材に直交して配置され、前記ガラリ材を支持する横桟と、を備え、前記ガラリ材は、左右両端に配置される一対の外枠ガラリ材と、これらの外枠ガラリ材の内側に配置される一般ガラリ材と、を備え、少なくとも前記一般ガラリ材は、断面矩形の下側の２角が切り欠かれて下方に行くに従って縮幅するテーパー面が形成されているとともに、下端面に水平面を有することを特徴とする。

請求項２に係る床ガラリは、請求項１に記載の床ガラリにおいて、前記ガラリ材は、前記外枠ガラリ材の下部の内面にも前記テーパー面を有することを特徴とする。

請求項３に係る床ガラリは、請求項１又は２に記載の床ガラリにおいて、流量係数が０．９以上となっていることを特徴とする。

請求項４に係る床ガラリは、請求項１ないし３のいずれかに記載の床ガラリにおいて、下面に小片落下防止用のフィルターが装着されていることを特徴とする。

請求項５に係る床ガラリの製造方法は、請求項１ないし４のいずれかに記載の床ガラリを製造する床ガラリの製造方法であって、前記テーパー面の傾斜に応じて回転軸に対して傾斜した刃先を持つ回転切削刃に対して、断面矩形の木材からなる前記ガラリ材を水平移動させて前記テーパー面を切削加工することを特徴とする。

請求項１〜請求項４に係る発明によれば、気流の流れがスムーズとなるように圧力損失を軽減することができ、単位時間当たりに供給できる空気量が増加し、空調効率や換気効率が向上する。このため、従来の床ガラリの設置数量より少ない数量で同等の効果を得ることができ、床ガラリの設置数量を低減して床ガラリや床下ダクト等の設置コストを低減することができる。
また、請求項１〜請求項４に係る発明によれば、ガラリ材の下端面に水平面を有するので、その面をガイド面として定規に沿ってスライドさせてガラリ材のテーパー加工をすることができ、テーパー加工を容易に短時間で正確に行うことができる。

特に、請求項２に記載の発明によれば、一般のガラリ材でなく、枠材である最も外側に配置されたガラリ材の下部の内面にも前記テーパー面を有するので、圧力損失をさらに軽減することができ、空調効率や換気効率を向上させることができる。

特に、請求項３に記載の発明によれば、流量係数が０．９以上となっているので、確実に圧力損失を軽減することができ、空調効率や換気効率を向上させることができる。

特に、請求項４に記載の発明によれば、下面に小片落下防止用のフィルターが装着されているので、床ガラリを通じて床開口に生活用品などの小片が落下するのを防止することができる。

請求項５に記載の発明によれば、テーパー面の傾斜に応じて回転軸に対して傾斜した刃先を持つ回転切削刃に対して、断面矩形の木材からなるガラリ材を相対的に水平移動させてテーパー面を切削加工するので、テーパー面を切削加工する作業効率が従来の丸鋸で切削加工する場合と比べて格段に向上する。このため、床ガラリの製造コストを低減することができる。

従来の床ガラリと本発明の床ガラリの断面形状と気流の流れを比較した図であり、（ａ）が従来の床ガラリ、（ｂ）が本発明の床ガラリを示す。 本発明の実施形態に係る床開口を示す平面図である。 本発明の実施形態に係る床開口及び床ガラリを示す鉛直断面図である。 本発明の実施形態に係る床ガラリを示す斜視図である。 同上の床ガラリを裏面から見たガラリ材のテーパー部分を示す部分拡大斜視図である。 同上の床ガラリの長手方向と直交する水平方向に見た状態を示す正面図である。 同上の床ガラリの左側面図である。 同上の床ガラリの平面図である。 同上の床ガラリの底面を示す写真である。 同上の床ガラリのＡ−Ａ線断面図である。 同上の床ガラリのガラリ材の長手方向と直交する鉛直面で切断した状態を示す鉛直断面図であり、（ａ）が一般ガラリ材を示し、（ｂ）が外枠ガラリ材を示す。 ベルヌーイの定理を示す模式図である。 ベルヌーイの定理を壁の一般ガラリに適用した場合を示す模式図である。 同上の床ガラリにフィルターを装着した状態を示す底面図である。 同上のフィルター単体を示す平面図である。 同上のフィルターの構成を示す分解斜視図である。 同上の床ガラリのガラリ材のテーパー加工を行う回転切削加工刃を示す写真である。 同上の回転切削加工刃を示す平面図である。 同上の回転切削加工刃を示す鉛直断面図である。 シミュレーションのモデル空間を示す模式図である。 シミュレーション１の開始直前の温度分布を示すグラフ。 シミュレーション１の開始直後の温度分布を示すグラフ。 シミュレーション１の開始１０秒後の温度分布を示すグラフ。 シミュレーション１の開始２０秒後の温度分布を示すグラフ。 シミュレーション１の開始３０秒後の温度分布を示すグラフ。 シミュレーション１の開始４５秒後の温度分布を示すグラフ。 シミュレーション１の開始１分後の温度分布を示すグラフ。 シミュレーション１の開始１分３０秒後の温度分布を示すグラフ。 シミュレーション１の開始２分後の温度分布を示すグラフ。 シミュレーション１の開始３分後の温度分布を示すグラフ。 シミュレーション１の開始４分後の温度分布を示すグラフ。 シミュレーション１の開始５分後の温度分布を示すグラフ。 シミュレーション１の開始直前の気流の速度分布を示すグラフ。 シミュレーション１の開始直後の気流の速度分布を示すグラフ。 シミュレーション１の開始１０秒後の気流の速度分布を示すグラフ。 シミュレーション１の開始２０秒後の気流の速度分布を示すグラフ。 シミュレーション１の開始３０秒後の気流の速度分布を示すグラフ。 シミュレーション１の開始４５秒後の気流の速度分布を示すグラフ。 シミュレーション１の開始１分後の気流の速度分布を示すグラフ。 シミュレーション１の開始１分３０後の気流の速度分布を示すグラフ。 シミュレーション１の開始２分後の気流の速度分布を示すグラフ。 シミュレーション１の開始３分後の気流の速度分布を示すグラフ。 シミュレーション１の開始４分後の気流の速度分布を示すグラフ。 シミュレーション１の開始５分後の気流の速度分布を示すグラフ。 シミュレーション１の開始１０分後の気流の速度分布を示すグラフ。 シミュレーション１の開始２０分後の気流の速度分布を示すグラフ。 シミュレーション１の開始３０分後の気流の速度分布を示すグラフ。 シミュレーション１の開始１時間後の気流の速度分布を示すグラフ。 シミュレーション１の開始２時間後の気流の速度分布を示すグラフ。 シミュレーション１の開始３時間後の気流の速度分布を示すグラフ。 シミュレーション１の開始４時間後の気流の速度分布を示すグラフ。 シミュレーション１の開始５時間後の気流の速度分布を示すグラフ。 シミュレーション１の開始６時間後の気流の速度分布を示すグラフ。 シミュレーション２の開始直前の温度分布を示すグラフ。 シミュレーション２の開始直後の温度分布を示すグラフ。 シミュレーション２の開始１０秒後の温度分布を示すグラフ。 シミュレーション２の開始２０秒後の温度分布を示すグラフ。 シミュレーション２の開始３０秒後の温度分布を示すグラフ。 シミュレーション２の開始４５秒後の温度分布を示すグラフ。 シミュレーション２の開始１分後の温度分布を示すグラフ。 シミュレーション２の開始１分３０秒後の温度分布を示すグラフ。 シミュレーション２の開始２分後の温度分布を示すグラフ。 シミュレーション２の開始３分後の温度分布を示すグラフ。 シミュレーション２の開始４分後の温度分布を示すグラフ。 シミュレーション２の開始５分後の温度分布を示すグラフ。 シミュレーション２の開始直前の気流の速度分布を示すグラフ。 シミュレーション２の開始直後の気流の速度分布を示すグラフ。 シミュレーション２の開始１０秒後の気流の速度分布を示すグラフ。 シミュレーション２の開始２０秒後の気流の速度分布を示すグラフ。 シミュレーション２の開始３０秒後の気流の速度分布を示すグラフ。 シミュレーション２の開始４５秒後の気流の速度分布を示すグラフ。 シミュレーション２の開始１分後の気流の速度分布を示すグラフ。 シミュレーション２の開始１分３０後の気流の速度分布を示すグラフ。 シミュレーション２の開始２分後の気流の速度分布を示すグラフ。 シミュレーション２の開始３分後の気流の速度分布を示すグラフ。 シミュレーション２の開始４分後の気流の速度分布を示すグラフ。 シミュレーション２の開始５分後の気流の速度分布を示すグラフ。 シミュレーション２の開始１０分後の気流の速度分布を示すグラフ。 シミュレーション２の開始２０分後の気流の速度分布を示すグラフ。 シミュレーション２の開始３０分後の気流の速度分布を示すグラフ。 シミュレーション２の開始１時間後の気流の速度分布を示すグラフ。 シミュレーション２の開始２時間後の気流の速度分布を示すグラフ。 シミュレーション２の開始３時間後の気流の速度分布を示すグラフ。 シミュレーション２の開始４時間後の気流の速度分布を示すグラフ。 シミュレーション２の開始５時間後の気流の速度分布を示すグラフ。 シミュレーション２の開始６時間後の気流の速度分布を示すグラフ。

以下、本発明に係る床ガラリを実施するための一実施形態について、図面を参照しながら詳細に説明する。

＜床ガラリ＞
図１〜図１１を用いて、本発明の実施形態に係る床ガラリについて説明する。ここで、床ガラリを設置する床開口として、図２、図３に示すように、建物の１階フローリング床Ｆ１に開口した平面視で長方形状の床開口Ｋ１を例示して説明する。なお、図示しないが、建物としては、鉄筋コンクリート製の布基礎の上に構築された一般的な木造の戸建住宅を想定している。

本実施形態に係る床ガラリ１は、図３に示すように、１階フローリング床Ｆ１の開口補強として桟木Ｂ１を床開口Ｋ１の四周に取り付け、図２、図３に示すように、その上にパッキン材とも呼ばれるフェルト材や樹脂材などからなる介装材Ｐ１を介して設置される。また、床ガラリ１の下には、後述のフィルター２が装着されている。

図４〜図１１に示すように、本実施形態に係る床ガラリ１は、前述の床開口Ｋ１の長手方向に沿った棒材からなるガラリ材１０，１１と、このガラリ材に直交して配置され、前記ガラリ材を支持する横桟１２など、から構成されている。本実施形態に係るガラリ材１０，１１及び横桟１２は、外国産のオーク材又は日本産の楢（なら）材と呼ばれる堅木の無塗装の木材からなる。勿論、一定の強度がある木材であれば、樫(かし)・櫟(くぬぎ)・欅(けやき)などの他の堅木やそれ以外の木材であっても適用できることは云うまでもない。

（ガラリ材）
本実施形態に係る床ガラリ１のガラリ材は、鉛直断面が高さＨ１＝３０ｍｍ×幅Ｄ１＝８ｍｍの縦長な長方形状の棒材からなり、床開口Ｋ１の上を人が歩行できる程度の強度を有している。このガラリ材は、図１１（ａ）に示す外枠ガラリ材１０と、最も外側に配置された一般ガラリ材１１の２種類のガラリ材からなり、一般ガラリ材１１は、両端の横桟１２とで外枠を構成している。

本実施形態に係る床ガラリ１は、図８、図９等に示すように、左右両端に配置される一対の外枠ガラリ材１０と、これらの外枠ガラリ材１０の内側に配置される４本の一般ガラリ材１１と、から構成されている。これらの外枠ガラリ材１０及び一般ガラリ材１１は、図６等に示すように、両端部と中央の計３か所に横桟１２に応じた欠き込みが形成され、その欠き込みに横桟１２が３本取り付けられている。外枠ガラリ材１０及び一般ガラリ材１１と横桟１２との接合は、隠し釘や接着材で接合されていればよい。

（横桟）
これらの３本の横桟１２の各横桟１２は、前述のようにオーク材又は楢（なら）材からなる幅１８ｍｍ×高さ２１ｍｍの縦長な長方形状の棒材であり、ガラリ材（外枠ガラリ材１０及び一般ガラリ材１１）を等間隔に揃えて支える機能を有している。

（テーパー面）
この床ガラリ１の特徴部分は、図１１（ａ）に示すように、一般ガラリ材１１の幅Ｄ１＝８ｍｍが鉛直断面の下部に下方に行くに従って縮幅するテーパー面１１ａが形成されている点である。このテーパー面１１ａは、一般ガラリ材１１の高さ方向の丁度中央となる上端面からＨ２＝１５ｍｍの位置から徐々に縮幅して下端面でＤ２＝３ｍｍだけ縮幅するテーパー面である。即ち、一般ガラリ材１１は、上端面の幅がＤ１＝８ｍｍであり、中央から徐々に縮幅して下端面の幅がＤ３＝２ｍｍとなっている。また、テーパー面１１ａの角度α＝７８．６９度である。

同様に、図１１（ｂ）に示すように、外枠ガラリ材１０の下部の内面にもテーパー面１０ａが形成されている。このテーパー面１０ａは、前述のテーパー面１１ａの角度α＝７８．６９度と同一の角度となっている。つまり、外枠ガラリ材１０の上端面の幅はＤ１＝８ｍｍであり、高さＨ２＝１５ｍｍから徐々に片面だけ縮幅して下端面の幅がＤ４＝５ｍｍとなっている。

このように、床ガラリ１には、テーパー面１０ａ，１１ａが形成されている。一方、図１（ａ）に示すように、断面が矩形状のガラリ材からなる従来の床ガラリ５は、床ガラリ５の下方から上方へ向け室内に供給する空気の気流が、ガラリ材の下端面にぶつかってから左右に分かれ、ガラリ材同士の間のスリットを通過して行くことになる。このため、ガラリ材の下端面にぶつかる際に圧力損失を生じ、気流の流れが悪くなる。

これに対して、図１（ｂ）に示すように、床ガラリ１では、テーパー面１０ａ，１１ａが形成されているため、従来の床ガラリの流量係数が０．６程度であったものが、流量係数αが０．９以上となっている。このため、床ガラリ１の下方から上方へ向け室内に暖気等の空調機で調整した空気を供給する場合に、気流の流れがスムーズとなるように圧力損失を軽減することができる。よって、単位時間当たりに供給できる空気量が増加し、空調効率や換気効率が向上する。それにより、従来の床ガラリ１の設置数量より少ない数量で同等の暖房効果等を得ることができ、床ガラリの設置数量を低減して床ガラリや床下ダクト等の設置コストを低減することができる。

なお、流量係数とは、ベルヌーイの定理及びエネルギー保存則から導き出される開口部の形状により決まる係数である。つまり、圧力差によってどのくらいの流量が発生するのかは開口部の３次元的な形状に依存するため、圧力差によって生じる流量をシミュレーションや実験等で算出又は計測することで流量係数を求めたものである。

具体的には、ベルヌーイの定理により図１２に示す断面１、２間で損失がないとした場合、エネルギー保存則から、次式が成り立つ。

ここで、Ｐ₁，Ｐ₂：断面１，２の圧力［Pa］、ｖ₁，ｖ₂：断面１，２の速度［Pa］、ρ：（空気の）密度［kg/ｍ³］、ｇ：重力加速度、ｈ：断面１，２の高低差［m］である。

前式において、図１３に示すように、断面１，２の速度ｖ₁，ｖ₂＝０、断面１，２の高低差ｈ＝０、抵抗によるエネルギー損失が運動エネルギーに比例し、その比例定数をζ、断面１，２の速度差（流量）をｖ［Pa］とすると次式となる。

断面積を乗じるだけで換気量を求められることから、前式を断面１，２の速度差（流量）ｖの式に移項し、断面１，２の圧力差ΔＰ＝Ｐ１−Ｐ２、１/√ζ＝α（流量係数）とおくと次式となる。

この式を用いて、床ガラリで隔てられた床下空間と室内の圧力差及び空気の流量をシミュレーションで算出又は実験等で計測することで流量係数αを算出することができる。このようにして、床ガラリ１の流量係数αを算出した。床ガラリは、上下方向に空気を送るものであるため、本来は高低差も関係してくるが、流量係数αを求めることにより、床ガラリの形状による換気効率や暖房効率へ及ぼす効果の１つの指標となる。

（フィルター）
次に、図１４〜図１６を用いて、前述の床ガラリ１のオプション部品であるのフィルター２について説明する。図１４は、前述の床ガラリ１にフィルターを装着した状態を示す底面図である。また、図１５は、実施形態に係るフィルター２単体を示す平面図であり、図１６は、フィルター２の構成を示す分解斜視図である。

図１４に示すように、本発明の実施形態に係るフィルター２は、左右一対の２枚のフィルター２が、前述の床ガラリ１の横桟１２の底面に、金属プレートからなる取付金具２３がビス止めされることで装着されている。また、図１５、図１６に示すように、フィルター２には、欠込み２ａ、２ｂが形成され、ビス止めされた取付金具２３から脱着可能となっている。図示するように、端部側に配置される欠込み２ａが深く、中央側に配置される欠込み２ｂは浅くなっている。

図１６に示すように、このフィルター２は、上下一対のポリプロピレン樹脂（ＰＰ樹脂）からなる長方形の枠状の枠板２０で、両面テープなどの接着層２１を介して樹脂繊維からなるネット２２を挟み込んで接着したものである。このフィルター２は、床ガラリ１を通過して床下空間へ埃や小片が落下するのを防止する機能を有している。

なお、このネット２２は、網戸等に使用されるＹＫＫ ＡＰ社製のクリアネット（登録商標）であり、０．１５ｍｍ程度の線径の樹脂繊維同士を０．９ｍｍ角程度の一定間隔で融着したものである。勿論、フィルター２に用いるネットは、気流に支障を与えない程度の高い開口率で、一定の大きさ以上の小片や埃の落下を防止できるものであれば、材質等に関わらず適用できることは云うまでもない。

＜床ガラリの製造方法＞
次に、図１７〜図１９を用いて、本発明の実施形態に係る床ガラリの製造方法について説明する。前述の床ガラリ１を製造する場合を例示して説明する。

（１）テーパー加工工程
先ず、本実施形態に係る床ガラリの製造方法では、ガラリ材である外枠ガラリ材１０及び一般ガラリ材１１のテーパー面１０ａ，１１ａを切削加工するテーパー加工工程を行う。

具体的には、図１７〜図１９に示す回転切削加工刃３で外枠ガラリ材１０及び一般ガラリ材１１を削り取ってテーパー面１０ａ，１１ａを形成する。図１７は、床ガラリ１のガラリ材のテーパー加工を行う回転切削加工刃３を示す写真であり、図１８は、その回転切削加工刃３を示す平面図、図１９は、回転切削加工刃３を示す鉛直断面図である。

この回転切削加工刃３は、図示しない駆動モータに装着されて回転し、刃先でガラリ材を削り取って加工する金属製の刃であり、図１７、図１８に示すように、刃本体３０と、この刃本体３０から４方向に半径方向外側へ渦巻き状に延びる刃体３１などから構成されている。

刃体３１の上面は、加工する前述のテーパー面１０ａ，１１ａの角度に応じたテーパー面３ａとなっており、この回転するテーパー面３ａに、ガラリ材を水平移動して近づけることで、刃体３１でガラリ材が削り取られてテーパー面１０ａ，１１ａが形成される。

このため、従来のように、万力等でガラリ材を固定して丸鋸等で角度を付けて削り取るのと比べて、各段に作業時間が短くて済み、加工作業の作業効率が向上する。つまり、従来の製造方法では、ガラリ材は、前述のように細くて長い木製の部材であるため、しなり易くて丸鋸等で角度を付けて切断することが極めて困難であった。一方、本実施形態に係る床ガラリの製造方法では、切削機と回転切削加工刃３を固定して、硬くて丈夫な定規等に沿ってガラリ材をスライドさせて水平移動するだけで加工できるため、短時間で大量にガラリ材を加工することができる。

また、前述のように、一般ガラリ材１１（外枠ガラリ材１０）の下端面には、幅２ｍｍ（幅５ｍｍ）の水平面があるので、その面をガイド面として定規に沿ってスライドさせることができ、その点でもテーパー加工が容易で短時間に正確に行うことができる。

その上、一般ガラリ材１１の下端面に水平面を残さずにテーパー面同士が一本の稜線で隣り合う、いわゆるピン角の切削加工とした場合、施工誤差によりその稜線が曲がりくねって見栄えが悪くなる。また、ピン角で指を切るおそれもあり、安全面でも下端面に水平面を残してテーパー加工を行った方が有利である。

（２）横桟切欠き部切断工程
次に、本実施形態に係る床ガラリの製造方法では、ガラリ材の横桟１２を装着する切欠き部分を切断加工する横桟切欠き部切断工程を行う。

具体的には、電動丸鋸やの手動のこぎり等で各ガラリ材の横桟１２を装着する部分を切断して切欠き部を形成する。本工程は、従来と同様に行う。

（３）横桟接合工程
次に、本実施形態に係る床ガラリの製造方法では、前工程で切断して形成した切欠き部に桟木からなる横桟１２を嵌め込んで接合する横桟接合工程を行う。

具体的には、前工程で切断加工した切欠き部に接着材を塗布して横桟１２を嵌め込んで接合するか、又は、横桟１２に隠し釘等で各ガラリ材を止め付けて接合する。勿論、これらを併用してもよいことは云うまでもない。本工程は、従来と同様である。

本工程が終了することで、本実施形態に係る床ガラリの製造方法が完了する。

以上説明した本発明の実施形態に係る床ガラリ１及びその製造方法によれば、床ガラリ１を通過する気流の圧力損失を軽減することができ、単位時間当たりに供給できる空気量が増加し、暖房効率などの空調効率や換気効率が向上する。このため、従来の床ガラリの設置数量より少ない数量で同等の効果を得ることができ、床ガラリ１の設置数量を低減して床ガラリ１や床下ダクト等の設置コストを低減することができる。

また、本発明の実施形態に係る床ガラリ１及びその製造方法によれば、ガラリ材の下端面に幅Ｄ２＝２ｍｍ以上の水平面を有するので、切削加工時にその面をガイド面として定規に沿ってスライドさせてテーパー加工をすることができる。このため、テーパー加工を短時間で正確に行うことが可能となる。

次に、本発明の作用効果の確認のために行ったシミュレーションについて説明する。シミュレーションは、(株)アドヴァンスナレッジ研究所のシミュレーションソフト；FlowDesigner2017を用いて行った。

本シミュレーションは、図２０に示すように、床下に温風を吹き出す空調機（エアコン）により、床下空間から７０１０ｍｍ×６０００ｍｍの室内空間に直列で１０個並列された床ガラリ（Ｗ＝６００ｍｍ×１０個）を通じて温風を吹き出す場合をシミュレーションしたものである。

シミュレーション１は、従来の矩形格子状の床ガラリ５をモデル化したものであり、シミュレーション２は、前述の床ガラリ１をモデル化したものである。いずれのシミュレーションも暖房による温風の供給を開始してから一定時間経過ごとの温度変化と、気流の速度分布をシミュレーションしたものである。

図２１〜図３２が、シミュレーション１の温度変化のシミュレーション、図３３〜図５３がシミュレーション１の気流の速度分布のシミュレーションであり、図５４〜図６５が、シミュレーション２の温度変化のシミュレーション、図６６〜図８７が、シミュレーション２の気流の速度分布のシミュレーションである。温度変化のシミュレーションは、温風の供給を開始から５分経過時までシミュレーションしたものであり、気流の速度分布のシミュレーションは、温風の供給を開始から６時間経過時までをシミュレーションしたものである。

これらのシミュレーション結果から明らかなように、空調機（エアコン）稼働後２〜５時間経過後の主とした室内温度分布は、従来の床ガラリ５は２７℃、本発明の床ガラリ１は２８℃の分布が見てとれ、床ガラリ１の方が室内空間の温度上昇効果が高いことが分かる。

また、図２７に示す温度では立上り１分では、従来の床ガラリ５では、温度分布が縦縞状に疎らになっているのに対して、図６０に示す床ガラリ１では、温度分布が横縞状（層状）に均等になっている。

また、図３２に示す従来の床ガラリ５の５分後の温度分布と、図６５に示す床ガラリ１の５分後の温度分布を比較しても、床ガラリ１の方が頭寒足熱の心地良い温度分布となっていることが分かる。

次に、図３２〜図５２と図６５〜図８６を比較すると、気流の速度分布のシミュレーションにおいても、どの時間帯でも気流の速度は、床ガラリ１の方が速く、従来の床ガラリより暖房効率が高いことが分かる。

詳しくは、図３５、図６８に示すように、床ガラリからの吹出初速の風速を比較すると従来の床ガラリ５が0.3ｍ/ｓであるのに対して、本発明の床ガラリ１は、0.9m/sと３倍の風速があることが分かる。

また、図３６、図６９に示すように、床ガラリからの吹出初速から室内空間への風速範囲を比較すると床ガラリ５は0.3ｍ/ｓの範囲にとどまり、床ガラリ１は、0.7m/sの範囲の拡がりが見てとれる。

そして、図４０、図７３に示すように、床ガラリからの室内空間への風速範囲の傾向を比較すると、床ガラリ５は0.4ｍ/ｓから徐々に風速が下がる傾向にあり、床ガラリ１は0.7m/sの範囲上部に0.4m/sの流れ場が見てとれる。

さらに、図４１、図７４に示すように、床ガラリからの室内空間への風速範囲の傾向を比較すると、床ガラリ５は0.4ｍ/ｓから徐々に風速が下がる傾向にあり、床ガラリ１は0.7m/sの範囲上部に0.4m/sの流れ場が見てとれる。

また、図４５、図７８に示すように、床ガラリからの室内空間への0.8ｍ/ｓの風速分布を比較すると、床ガラリ５は局所的に偏在しているのに対して、床ガラリ１は一様な分布が見てとれる。

図４７〜図５１、図８１〜８５に示すように、空調機（エアコン）稼働後１〜6時間経過後の主とした室内気流分布は、床ガラリ５は0.4ｍ/ｓ〜0.3ｍ/ｓ、床ガラリ１は0.9ｍ/ｓ〜0.4ｍ/ｓの分布が見てとれ、床ガラリ１の方が床下の暖気を室内空間に吹き上げているのが見てとれる。

以上の通り、本シミュレーション結果により、従来の床ガラリ５と比べて本発明の床ガラリ１は、圧力損失を軽減して気流の流れをスムーズにすることができ、暖房効率（空調効率）が極めて良いことが確認できた。

以上、本発明の実施形態に係る床ガラリ１及びその製造方法について詳細に説明したが、前述した又は図示した実施形態の寸法や材質等は、いずれも本発明を実施するにあたって具体化した一実施形態を示したものに過ぎない。したがって、これらによって本発明の技術的範囲が限定的に解釈されてはならないものである。

特に、本発明の実施形態に係る床ガラリ１を通過させて空調機で暖気を供給する場合を例示して説明したが、空調機で冷気を供給する場合、床下空間の換気を行う場合にも本発明を適用することができる。その場合でも、床ガラリにおける圧力損失を軽減することができ、単位時間当たりに供給又は換気できる空気量が増加することは明らかである。

１：床ガラリ
１０：外枠ガラリ材（ガラリ材）
１１：一般ガラリ材（ガラリ材）
１０ａ，１１ａ：テーパー面
２：フィルター
２ａ，２ｂ：欠込み
３：回転切削加工刃
３ａ：テーパー面
３０：刃本体
３１：刃体
５：従来の床ガラリ
Ｆ１：１階フローリング床
Ｋ１：床開口
Ｐ１：介装材
Ｂ１：桟木

Claims (5)

1. 床下に温風を吹き出す空調機により床下空間を介して床面に開口する床開口から温風を吹き出すための木材からなる床ガラリであって、
   前記床開口の長手方向に沿った断面矩形の角材からなる複数のガラリ材と、
   これらの複数のガラリ材に直交して配置され、前記ガラリ材を支持する横桟と、を備え、
   前記ガラリ材は、左右両端に配置される一対の外枠ガラリ材と、これらの外枠ガラリ材の内側に配置される一般ガラリ材と、を備え、少なくとも前記一般ガラリ材は、断面矩形の下側の２角が切り欠かれて下方に行くに従って縮幅するテーパー面が形成されているとともに、下端面に水平面を有すること
   を特徴とする床ガラリ。
2. 前記ガラリ材は、前記外枠ガラリ材の下部の内面にも前記テーパー面を有すること
   を特徴とする請求項１に記載の床ガラリ。
3. 流量係数が０．９以上となっていること
   を特徴とする請求項１又は２に記載の床ガラリ。
4. 下面に小片落下防止用のフィルターが装着されていること
   を特徴とする請求項１ないし３のいずれかに記載の床ガラリ。
5. 請求項１ないし４のいずれかに記載の床ガラリを製造する床ガラリの製造方法であって、
   前記テーパー面の傾斜に応じて回転軸に対して傾斜した刃先を持つ回転切削刃に対して、断面矩形の木材からなる前記ガラリ材を水平移動させて前記テーパー面を切削加工すること
   を特徴とする床ガラリの製造方法。