JP6783603B2 - 吹出し機構 - Google Patents

Description

本発明は、居住域と非居住域とを有する部屋に面した吹出し用開口に設けられ、ダクト式空調機により調温された空気を部屋内に吹き出す吹出し機構に関する。

ダクト式空調機により調温された空気を部屋内に吹き出す吹出し機構の種類として、風向を特定して空気を遠方まで運ぶライン型、および、なるべく気流を発生させないために空気を拡散させるアネモ型、などが知られている。

また、特開２０１５−２１５１０２号公報（特許文献１）に開示されているように、調和空気の局所吹き出しを行える状態と、調和空気の拡散吹き出しを行える状態とを選択できるようにした吹出口装置も従来から提案されている。

特開２０１５−２１５１０２号公報

特許文献１の吹出口装置では、使用者がリモコン等の操作用端末を操作することで、調和空気の局所吹き出しを行える状態と、調和空気の拡散吹き出しを行える状態とを選択する構成である。そのため、吹き出し状態を変更するためには使用者が一々操作しなければならず、面倒である。

また、この吹出口装置では、局所吹き出しのための送風口（案内ノズル）と、拡散吹き出しのための送風口（気流案内部）とが分離されて設けられている。そのため、装置構成が複雑である。

本発明は、上記のような課題を解決するためになされたものであって、その目的は、簡易な構成であり、かつ、使用者が操作しなくても快適な吹き出し状態を実現することのできる吹出し機構を提供することである。

この発明のある局面に従う吹出し機構は、居住域と非居住域とを有する部屋に面した吹出し用開口に設けられ、ダクト式空調機により調温された空気を部屋内に吹き出す吹出し機構である。この吹出し機構は、居住域に向かって風を送り出す第１の位置と、非居住域に向かって風を送り出す第２の位置との２つの位置に変位可能な風向板と、空調機から吹出し用開口に送られる空気の温度に応じて形態が変化することによって、風向板の位置を変更する位置調整部材とを備える。

好ましくは、位置調整部材は、空気の温度が所定温度未満の場合に、風向板の位置を第１の位置とし、空気の温度が所定温度以上の場合に、風向板の位置を第２の位置とする。

好ましくは、風向板は、第２の位置に位置する場合に開放し、第１の位置に位置する場合に閉鎖する送風孔を有する。

好ましくは、風向板は、所定間隔でスリットが設けられた下板と、下板の上に重ねられ下板の傾きに応じてスライドする上板とで構成される。この場合、上板は、第２の位置の場合にのみ下板のスリットと重なるように設けられた複数のスリットを有し、送風孔は、上板のスリットと下板のスリットとにより構成されることが望ましい。

好ましくは、吹出し用開口は、部屋の天井に設けられ、風向板は、平面視において短辺と長辺とを有する長方形状である。第１の位置は、風向板が、天井面に対して短辺方向一端側が他端側よりも下方となるよう傾斜した位置であり、第２の位置は、風向板が、天井面に対して短辺方向他端側が一端側よりも下方となるように傾斜した位置であることが望ましい。

本発明によれば、吹出し機構の構成を簡易な構成とすることができる。また、使用者が操作しなくても、快適な吹き出し状態を実現することができる。

本発明の実施の形態に係る吹き出し機構の設置状態を模式的に示す図である。 本発明の実施の形態に係る吹き出し機構の概略構成を示す短辺方向の断面図である。 本発明の実施の形態に係る吹き出し機構の概略構成を示す長辺方向の断面図である。 本発明の実施の形態における風向板の分解斜視図である。 本発明の実施の形態における風向板を示す短辺方向の側面図である。 本発明の実施の形態において、風向板が第１の位置に位置する状態における送風路を模式的に示す図である。 本発明の実施の形態において、風向板が第２の位置に位置する状態における送風路を模式的に示す図である。 一般的なスラット式の吹き出し機構から、調温された空気が居住域に向かって送風されるケースを概念的に示す図である。 一般的なスラット式の吹き出し機構から、調温された空気が非居住域に向かって送風されるケースを概念的に示す図である。

本発明の実施の形態について図面を参照しながら詳細に説明する。なお、図中同一または相当部分には同一符号を付してその説明は繰返さない。

（概要について）
はじめに、本実施の形態に係る吹出し機構の概要について説明する。

図１は、本実施の形態に係る吹出し機構１の設置状態を模式的に示す図である。図１に示されるように、空調対象の部屋９の天井９１には、部屋９に面する吹出し用開口９１ａが設けられている。部屋９は、住宅のリビングまたは寝室等の部屋であってもよいし、オフィスビルの事務室、あるいは、介護施設や宿泊施設の部屋などであってもよい。

天井９１の裏に位置する天井裏空間９０には、ダクト式空調機８１が設置されており、この空調機８１により調温された空気が、ダクト８２を介して吹出し用開口９１ａに送られる。本実施の形態に係る吹出し機構１は、この吹出し用開口９１ａに設けられている。

部屋９は、人が定常的に過ごす居住域９ａと、人が定常的に過ごさない非居住域９ｂとで構成される。部屋１内の居住域９ａに人（以下「居住者」という）が居る場合に、調温された空気が居住域９ａに送風される場合と、調温された空気が非居住域９ｂに送風される場合とで、居住者の体感温度が異なる。

ここで、本実施の形態に係る吹出し機構１の詳細な説明に先立ち、一般的な吹出し機構の構成および問題点について説明する。図８は、一般的なスラット式の吹出し機構１００から、調温された空気が居住域９ａに向かって送風されるケースを概念的に示す図である。図９は、一般的なスラット式の吹出し機構１００から、調温された空気が非居住域９ｂに向かって送風されるケースを概念的に示す図である。

吹出し機構１００は、風向を定めるための複数のスラット（羽板）１０１を有しており、スラット１０１の向きは固定されているものと仮定する。

図８に示されるように、スラット１０１の向きが居住域９ａ側を向く方向に固定されている場合、居住域９ａに居る居住者に、調温された空気の風が当たる。この場合、居住者は、夏の冷房時には涼しく感じ、快適となるが、冬の暖房時には寒さを感じ、不快となる傾向にある。

これに対し、図９に示されるように、スラット１０１の向きが非居住域９ｂ側を向く方向に固定されている場合、居住域９ａに居る居住者に、調温された空気の風が当たらない。この場合、居住者は、冬の暖房時に寒さを感じなくなるが、夏の冷房時には気流感による快適性が得られない。

このように、風向を固定とした場合、暖房時と冷房時とで快適性に矛盾が生じる。スラット１０１の向きを手動で変更できるものも存在するが、吹出し機構１００が部屋の天井に配置されている場合、手が届かないため、簡易に風向を変更することができない。また、スラット１０１の向きをリモコン等で操作できたとしても、季節ごとに使用者自身でスラット１０１の向きを変更するのは面倒である。

そこで、本実施の形態に係る吹出し機構１は、季節に応じて、部屋９内に送り出す空気の送風方向を自動的に変更できるようにしている。つまり、吹出し機構１は、夏の冷房時には居住域９ａに風を送り出し、冬の暖房時には非居住域９ｂに風を送り出すように構成されている。以下に、吹出し機構１の構造例について詳細に説明する。

（吹出し機構の構造例について）
図２および図３は、吹出し機構１の概略構成を示す断面図である。なお、図１に示されるように、本実施の形態に係る吹出し機構１（吹出し用開口９１ａ）は、非居住域９ｂの上方、または、居住域９ａと非居住域９ｂとの境界部分の上方に配置されることが望ましい。

吹出し機構１は、略箱状に形成され、空気の通路となる内部空間１０を有する外郭部１１と、外郭部１１の下端部に配置されて内部空間１０に対面する風向板２０と、風向板２０の位置を変更する位置調整部材３０とを備える。ダクト８２から吹出し用開口９１ａに送られる調温後の空気は、外郭部１１の内部空間１０を通過し、風向板２０に沿って部屋９内に吹出される。

外郭部１１は、ライン型の一般的な吹出し機構と同様の構成である。すなわち、平面視において長方形状の枠部材１２と、ダクト８２に接続される筒状のネック部１３と、ネック部１３の下端と枠部材１２の上端とを連結して水平方向に延在する連結部１４とで構成されている。外郭部１１（枠部材１２）の短辺方向が図１および図２において矢印Ａ１で示され、外郭部１１（枠部材１２）の長辺方向が図３において矢印Ａ２で示されている。図２および図３の矢印Ａ３は、吹出し機構１の下方向を示している。

風向板２０は、枠部材１２の下端部に、上下方向に回動可能に固定されている。風向板２０もまた、平面視において長方形状であり、その短辺方向および長辺方向が、外郭部１１の短辺方向および長辺方向にそれぞれ一致する。以下の説明では、風向板２０の短辺方向一端側が、図１および図２の紙面上において左側であり、風向板２０の短辺方向他端側が、図１および図２の紙面上において右側であると仮定する。

風向板２０の回転軸５０は、風向板２０の短辺方向の略中心を通り、長辺方向に延在する。そのため、風向板２０は、短辺方向一端側が他端側よりも下方となるよう傾斜した第１の位置（図１および図２の状態）と、短辺方向他端側が一端側よりも下方となるよう傾斜した第２の位置との２つの位置に変位可能である。ここで、図１に示されるように、第１の位置は、部屋９の居住域９ａに向かって風を送り出す位置である。これに対し、第２の位置は、部屋９の非居住域９ｂに向かって風を送り出す位置である。

位置調整部材３０は、空調機８１から吹出し用開口９１ａ（具体的には、外郭部１１の内部空間１０）に送られる調温後の空気の温度に応じて形態が変化する。位置調整部材３０は、上下方向に延在し、外郭部１１に固定される。位置調整部材３０の下端部が、風向板２０の短辺方向端部（たとえば他端部）に接続される。これにより、位置調整部材３０は、自身の形態が変化することによって風向板２０を変位させる。

位置調整部材３０は、たとえば、形状記憶合金素材またはバイメタル（いずれも図示せず）を含み、温度に応じてその形態が変化することによって進退部材３１を上下方向に進退させる構成である。つまり、位置調整部材３０は、アクチュエータ式の調整部材である。なお、位置調整部材３０は、形状記憶合金素材またはバイメタルのみで構成されてもよい。

位置調整部材３０の形状記憶合金素材またはバイメタルは、接触する空気の温度が所定温度（たとえば３０℃）未満の場合には形態が変化せず、接触する空気の温度が所定温度以上の場合に形態が変化し、進退部材３１を下方に移動させる。そのため、位置調整部材３０の進退部材３１の下端部は、空気の温度が所定温度未満の場合に第１高さ（初期高さ）に位置し、空気の温度が所定温度以上の場合に、第１高さよりも低い第２高さに位置する。

進退部材３１の下端部は、風向板２０の短辺方向他端部の上面に接続されており、進退部材３１の下端高さが変化することによって、風向板２０の位置を第１の位置と第２の位置とに変位させる。つまり、位置調整部材３０の下端高さが変化することによって、天井面に対する風向板２０の傾斜方向が変えられる。

本実施の形態では、進退部材３１の下端高さが第１高さに位置するときに、風向板２０の位置が第１の位置に維持され、進退部材３１の下端高さが第２高さに位置するときに、風向板２０の位置が第２の位置に維持される。したがって、空調機８１からの調温後の空気の温度が所定温度未満の場合、すなわち冷房運転時に、風向板２０の位置が第１の位置に維持され、調温後の空気の温度が所定温度以上の場合、すなわち暖房運転時に、風向板２０の位置が第２の位置に維持される。

なお、空調機８１を使用しない期間も、進退部材３１の下端高さは第１高さに位置するため、冷房運転時と同様に風向板２０の位置は第１の位置に維持されている。

ここで、風向板２０は、上下に重ねられる２枚の板２１，２２によって構成されている。風向板２０の具体的な構成例については図４および図５を参照して説明する。図４は、風向板２０の分解斜視図であり、図５は、風向板２０の短辺方向の側面図である。

図４および図５に示されるように、下板２１および上板２２の長辺方向の長さは略同じであるが、これらの短辺方向の長さが異なっている。短辺方向において、上板２２の長さの方が下板２１の長さよりも短い。

上記回転軸５０は、下板２１の短辺方向中心位置に設けられる。具体的には、下板２１は、回転軸５０によって短辺方向における傾斜方向（位置）が変更可能となるように、外郭部１１に取り付けられている。上板２２は、下板２１の傾斜方向に応じて、下板２１上を短辺方向にスライドする。

図４に示されるように、下板２１には、長辺方向に延びる複数のスリット２３が設けられている。複数のスリット２３は、短辺方向において互いに間隔をあけて配置されている。

下板２１の短辺方向両端部には、上方に立ち上がる一対の凸部２７，２８が設けられている。凸部２７，２８は、下板２１の長辺方向に沿って延びている。上板２２は、下板２１の短辺方向一端側の凸部２７と他端側の凸部２８との間を、スライド移動可能である。つまり、下板２１の凸部２７，２８は、上板２２の移動範囲を規定する移動規制部材としての役割を果たす。

下板２１の上面には、上板２２のスライド移動を円滑化するためのローラ２５が設けられている。ローラ２５は、上板２２の長辺方向両端部にそれぞれ配置されている。

なお、上板２２がスライド移動する際に、下板２１の凸部２７，２８を乗り越えて上板２２が落下することを防止するために、図５に示されるように、凸部２７、２８の上端には、内側に向かって突出する突出部材２７ａ，２８ａがそれぞれ設けられることが望ましい。突出部材２７ａは、上板２２の上面の短辺方向一端部に接触または対面し、突出部材２８ａは、上板２２の上面の短辺方向他端部に接触または対面する。

また、下板２１の長辺方向両端部にも、上方に突出する一対の凸部（図示せず）が設けられており、上板２２は、下板２１の全周に設けられた枠状の凸部の内側に配置されることが望ましい。

図４に示されるように、上板２２にも、長辺方向に延びる複数のスリット２４が設けられている。複数のスリット２４は、上板２２の短辺方向において互いに間隔をあけて配置されている。上板２２のスリット２４のピッチは、下板２１のスリット２３と同じピッチである。なお、上板２２は、たとえば、スリット１つ分程度、下板２１よりも短い。

上記した位置調整部材３０は、下板２１の短辺方向他端側の凸部２８上面に接続される。図４に示されるように、位置調整部材３０が固定される箇所２６は、たとえば凸部２８の延在方向中央位置である。この場合、位置調整部材３０の下端高さが上下に変化することで、下板２１の傾きが変わる。下板２１の傾きが変わることで、上板２２の相対位置が変化する。

風向板２０がこのように構成されるため、風向板２０が第１の位置に位置する状態と第２の位置に位置する状態とで、送風形式を異ならせることができる。図６は、風向板２０が第１の位置に位置する状態における送風路を模式的に示す図であり、図７は、風向板２０が第２の位置に位置する状態における送風路を模式的に示す図である。

図６に示されるように、位置調整部材３０の下端部が第１高さに位置する場合、下板２１の凸部２８は凸部２７よりも上に位置するため、下板２１は、短辺方向一端側が下方となるように傾いている。上板２２は、下板２１の上にスライド移動可能に乗せられているだけであるため、上板２２は、下板２１の短辺方向一端寄りに位置する。つまり、上板２２は、一端側の凸部２７に突き当たり当接し、他端側の凸部２８から離れている。

このとき、下板２１および上板２２それぞれのスリット２３，２４の位置はずれており、下板２１のスリット２３と上板２２のスリット２４とは上下に重ならない。そのため、この状態において、内部空間１０に送られてきた調温後の空気は、スリット２３，２４を通過せず、２枚の板２１，２２で構成される風向板２０の傾斜に沿って、短辺方向一端側の送風口６１から部屋９に吹き出される。送風口６１は、外郭部１１の下端縁と風向板２０の短辺方向一端縁との間に形成されるライン状の隙間である。

このように、風向板２０が上述の第１の位置に位置する場合、一箇所の送風口６１から部屋９の居住域９ａに向けて調温後の空気が送り出される。つまり、第１の位置に位置する風向板２０によって、送風路が部屋９の居住域９ａを向く一方向に特定されるため、送風口６１からの風速が大きい。

これに対し、図７に示されるように、位置調整部材３０の下端部が第２高さに位置する場合に、下板２１の凸部２７は凸部２８よりも上に位置するため、下板２１は、短辺方向他端側が下方となるように傾いている。そのため、上板２２は、下板２１の短辺方向他端寄りに位置する。つまり、他端側の凸部２８に突き当たり当接し、一端側の凸部２７から離れている。

このとき、下板２１および上板２２それぞれのスリット２３，２４の位置は一致しており、下板２１のスリット２３と上板２２のスリット２４とが上下に重なる。そのため、この状態において、内部空間１０に送られてきた調温後の空気は、スリット２３，２４で構成される送風孔２９を通過する。また、２枚の板２１，２２で構成される風向板２０の傾斜に沿って、短辺方向他端側の送風口６２から部屋９に吹き出される。送風口６２は、外郭部１１の下端縁と風向板２０の短辺方向他端縁との間に形成されるライン状の隙間である。

このように、風向板２０が上述の第２の位置に位置する場合、一箇所の送風口６２と複数の送風孔２９とから、部屋９の非居住域９ｂに向けて調温後の空気が分散して送り出される。つまり、第２の位置に位置する風向板２０によって、送風路が部屋９の非居住域９ｂを向く複数方向に定められるため、各送風口（孔）６２，２９からの風速が小さくなる。

したがって、本実施の形態の吹出し機構１によれば、居住域９ａに居る居住者は、夏の冷房時には、調温後の空気の気流感により涼しく快適に過ごすことができる。また、冬の暖房時には、調温後の空気が直接当たることによる寒気を感じることがなくなるため、暖かく快適に過ごすことができる。

また、本実施の形態では、風向板２０の複数の送風孔２９が、夏の冷房時（風向板２０が第１の位置に位置するとき）に閉鎖し、冬の暖房時（風向板２０が第２の位置に位置するとき）にのみ開放するように構成されている。そのため、暖房時に、一箇所の送風口６２のみから部屋９内に調温された空気が送風される場合に比べて、送風口６２からの風速を小さくすることができる。したがって、吹出し機構１が、非居住域９ｂに面する壁９２の近くに配置された場合であっても、送風口６２から吹き出される空気が壁９２に当たることによる巻き返しを防止することもできる。

また、本実施の形態の吹出し機構１によれば、空調機８１から吹出し用開口９１ａに送られてくる調温後の空気の温度で自動的に風向板２０の位置を変位させることができる。そのため、居住者（使用者）は、風向を調整するための操作をしなくても、快適な吹出し状態を実現することができる。また、吹出し機構１を、吹き抜け天井など、部屋９の床から著しく高い位置にある場所に設置することもできる。

さらに、本実施の形態の吹出し機構１は、温度によって自身の形態が変化する位置調整部材３０を備えているため、風向変更のために電力を必要としない。したがって、電気エネルギーを使うことなく半永久的に風向の自動調整を行うことができる。

また、本実施の形態では、風向板２０の位置を変更するだけで風向が調整できるため、吹出し機構１の構成を簡易な構成とすることができる。

（変形例）
本実施の形態では、位置調整部材３０の進退部材３１の下端部（先端）が風向板２０に固定されていることとしたが、固定されていなくてもよい。この場合、回転軸５０を下板２１の短辺方向他端側に偏心させて配置し、進退部材３１の下端高さが第１高さに位置する場合に、下板２１の重みにより自然に第１の位置に傾くように構成してもよい。

また、本実施の形態では、下板２１のスリット２３と上板２２のスリット２４とにより送風孔２９を構成することとしたが、このような例に限定されない。送風孔２９は、風向板２０が第２の位置に位置する場合に開放し、第１の位置に位置する場合に閉鎖するように構成されていればよい。

また、風向板２０は、少なくとも夏の冷房時に居住域９ａに風を送りだし、冬の暖房時に非居住域９ｂに風を送り出す構成であればよく、暖房時に開放される送風孔２９を有していなくてもよい。

また、本実施の形態では、風向板２０の第１の位置と第２の位置とは、風向板２０の傾斜方向が異なる位置（反対向き）であることとしたが、このような例に限定されない。

また、本実施の形態では、吹出し機構１が部屋９の天井９１に設けられることとしたが、部屋９に面する壁や床に設けられてもよい。

今回開示された実施の形態はすべての点で例示であって制限的なものではないと考えられるべきである。本発明の範囲は上記した説明ではなくて特許請求の範囲によって示され、特許請求の範囲と均等の意味および範囲内でのすべての変更が含まれることが意図される。

１，１００ 機構、９ 部屋、９ａ 居住域、９ｂ 非居住域、１０ 内部空間、１１ 外郭部、１２ 枠部材、１３ ネック部、１４ 連結部、２０ 風向板、２１ 下板、２２ 上板、２３，２４ スリット、２５ ローラ、２７，２８ 凸部、２７ａ，２８ａ 突出部材、２９ 送風孔、３０ 位置調整部材、３１ 進退部材、５０ 回転軸、６１，６２ 送風口、８１ ダクト式空調機、８２ ダクト、９０ 天井裏空間、９１ 天井、９１ａ 吹出し用開口、１０１ スラット。

Claims (5)

1. 壁に面した非居住域と前記壁から離れた居住域とを有する部屋の天井に位置する吹出し用開口に設けられ、ダクト式空調機により調温された空気を前記部屋内に吹き出す吹出し機構であって、
   前記吹出し用開口は、前記非居住域の上方、または、前記居住域と前記非居住域との境界部分の上方に配置され、
   空気の通路となる内部空間を有する外郭部と、
   前記外郭部の下端部に配置されて前記内部空間に対面し、前記壁から遠い方の端部が前記壁側の端部よりも下方となって前記居住域に向かって風を送り出す第１の位置と、前記壁側の端部が前記壁から遠い方の端部よりも下方となって前記非居住域に向かって風を送り出す第２の位置との２つの傾斜位置に変位可能な風向板と、
   前記空調機から前記吹出し用開口に送られる空気の温度に応じて形態が変化することによって、前記風向板の位置を、冷房運転時に前記第１の位置、暖房運転時に前記第２の位置となるように変更する位置調整部材とを備え、
   前記風向板が前記第１の位置に位置するときに、前記外郭部の下端縁と前記風向板の前記壁から遠い方の端部との間に形成される第１送風口から調温後の空気を送風し、前記風向板が前記第２の位置に位置するときに、前記外郭部の下端縁と前記風向板の前記壁側の端部との間に形成される第２送風口から調温後の空気を送風する、吹出し機構。
2. 前記位置調整部材は、前記空気の温度が所定温度未満の場合に、前記風向板の位置を前記第１の位置とし、前記空気の温度が前記所定温度以上の場合に、前記風向板の位置を前記第２の位置とする、請求項１に記載の吹出し機構。
3. 前記風向板は、前記第２の位置に位置する場合に開放し、前記第１の位置に位置する場合に閉鎖する送風孔を有する、請求項２に記載の吹出し機構。
4. 前記風向板は、所定間隔でスリットが設けられた下板と、前記下板の上に重ねられ前記下板の傾きに応じてスライドする上板とで構成され、
   前記上板は、前記第２の位置の場合にのみ前記下板のスリットと重なるように設けられた複数のスリットを有し、
   前記送風孔は、前記上板のスリットと前記下板のスリットとにより構成される、請求項３に記載の吹出し機構。
5. 前記風向板は、平面視において短辺と長辺とを有する長方形状であり、
   前記第１の位置は、前記風向板が、天井面に対して短辺方向一端側が他端側よりも下方となるよう傾斜した位置であり、前記第２の位置は、前記風向板が、天井面に対して短辺方向他端側が一端側よりも下方となるように傾斜した位置である、請求項１〜４のいずれかに記載の吹出し機構。

Images