JP7136551B2 - 吹出口装置 - Google Patents

Description

本発明は、規模の大きな展示会場やイベント会場などに設けられている大空間空調設備に使用される吹出口装置に関する。

規模の大きな展示会場やイベント会場などに設けられている大空間空調設備においては、会場内に向かって空調空気を吹き出すための大型のノズル（二重ノズル）などの吹出口装置が天井部分や壁面の高い位置に設けられている。このような展示会場やイベント会場などにおいては、カーテン状の展示物が天井から吊下げられたり、映像用のスクリーンが設置されたりすることがあるが、前述した吹出口装置から吹き出す空調空気が展示物やスクリーンに当たり、展示物が揺動したり、映像が乱れたりするなどの問題が生じている。

天井や壁面に配置される吹出口装置については、従来、空調空気の吹出方向を変更する機能を有するものが開発されているが、大空間空調の場合、吹出口装置は高所に配置されるので、空調空気の吹出方向を手動操作で変更することは困難である。このため、空調空気の温度によって作動するワックスセンサや形状記憶合金などの感温素子を利用し、自力でノズルの内筒を制御することにより吹出方向を変更する機構を有するものが提案されている。

一方、本発明に関連する吹出口装置として、例えば、特許文献１，２に記載された「吹出口装置」がある。

特許文献１に記載された「吹出口装置」は、空気調和用の気体を空気調和の対象となる空間へ吹出す略筒状の開口枠体と、一端部が斜めに形成された傾斜端面を有する略円筒体で形成され、開口枠体の開口領域内側で一端部の傾斜端面及び他端部の端面いずれにも平行な回動軸を中心に軸支され、他端部を開口枠体の吹出側端面より所定長さ突出させた状態で傾動自在に配設される中ノズルと、開口枠体及び中ノズルの間に配設され、中ノズルを開口枠体に対し所定角度に傾ける傾動手段とを備え、傾動手段で中ノズルを傾斜させることにより、空気調和の対象となる空間への空気調和用気体の吹出方向を変化させることができる。

特許文献２に記載された「吹出口装置」は、略円筒体である吹出口本体の開口部に第１案内ノズルを配設すると共に、第１案内ノズルの開口部にさらに第２案内ノズルを配設し、第１案内ノズルに対する第２案内ノズルの向きを、調和空気の温度に応じて同じ向きから下に傾けた向きまで傾動手段によって調整可能とした上で、第１案内ノズルを第２案内ノズルごと吹出口本体に対し左右に傾動可能として、調和空気の吹出しの向きを左右方向に調整できるようにしたものである。

登録実用新案第３０４５９４０号公報 特開２０１５－９４５５１号公報

感温素子を利用した風向変更機構を有する吹出口装置は、空調空気の温度を感知して、予め設定された方向に吹出方向を変更する機能を有しているが、必要に応じて吹出方向を任意に調整することは不可能である。また、大空間空調に使用される吹出口装置は大型であるため、感温素子を利用した風向変更機構は、動力及びストロークが足りず、機能を果たさない。

一方、特許文献１には「上下方向に傾動する中ノズルに対して案内ノズルを例えば水平方向に傾動させ、気流の吹出方向の自由度を高めてより柔軟な空気調和を行うことができる（段落００２４）」と記載されているが、上下方向及び水平方向の両方向に傾動させる具体的な構造は記載されていない。また、特許文献１記載の「吹出口装置」は遠隔操作することができないので、高所に配置される大空間空調設備には不向きである。

また、特許文献２記載の「吹出口装置」は、感熱応動部材を利用して第２案内ノズルを上下方向に傾動させるものであるため、上下方向及び水平方向の両方向に任意に傾動させることはできない。また、感熱応動部材を利用した風向変更機構は、大空間空調に使用するには、動力及びストローク不足である。

そこで、本発明が解決しようとする課題は、空調空気の吹出方向を上下方向及び左右方向に変更可能であり、大空間空調に好適に使用することができる吹出口装置を提供することにある。

本発明に係る吹出口装置は、
空調空気を吹き出す開口部を有するダクト若しくは壁面に前記開口部と連通した状態で取り付けられる外筒体と、
前記外筒体の内部に、前記外筒体の半径方向と平行な第１支軸を介して回動可能に配置された前記外筒体より小径の環状体と、
前記第１支軸を中心に前記環状体を回動させる第１駆動手段と、
前記環状体の内部に、前記環状体の半径方向と平行であって前記第１支軸と直角をなす第２支軸を介して回動可能に配置された前記環状体より小径の内筒体と、
前記第２支軸を中心に前記内筒体を回動させる第２駆動手段と、を備えたことを特徴とする。
ここで、前記ダクトは空調空気を空調対象空間に供給するためのダクトであり、前記壁面は空調対象空間の一部を形成する壁面である。

このような構成とすれば、第１駆動手段で環状体を回動させることにより環状体とともに内筒体を第１支軸を中心に回動させることができ、第２駆動手段で内筒体を回動させることにより内筒体を（第１支軸と直角をなす）第２支軸を中心に回動させることができるので、例えば、第１支軸を鉛直方向に設定しておけば、内筒体から吹き出す空調空気の吹出方向を上下方向及び左右方向の両方向に変更可能である。

前記吹出口装置において、前記第１駆動手段及び前記第２駆動手段は、制御手段によって遠隔操作することが可能であることが望ましい。

このような構成とすれば、制御手段を利用して第１駆動手段及び第２駆動手段を遠隔操作して、空調空気の吹出方向を任意に変更することができるため、吹出口装置が高所に配置される大空間空調においても好適に使用することができる。なお、制御手段は、無線通信や赤外線通信によるリモートコントローラを使用しても良いし、有線接続方式によるものでも良い。

前記吹出口装置においては、前記第１駆動手段が前記外筒体と前記環状体との間に配置されたリニアアクチュエータであることが望ましい。また、前記吹出口装置においては、前記第２駆動手段が前記環状体と前記内筒体との間に配置されたリニアアクチュエータであることが望ましい。

このような構成とすれば、駆動手段の簡素化、駆動手段の設置スペースのコンパクト化を図りつつ、強力な駆動力を得ることができる。

前記吹出口装置においては、前記外筒体を前記ダクト若しくは前記壁面に取り付けるためのフランジ部を備えている。

このような構成とすれば、ダクト若しくは壁面に対する固定作業を容易化することができ、確実な固定を行うことができる。

前記吹出口装置においては、前記ダクト若しくは前記壁面の開口部から吹き出す空調空気を前記内筒体の基端部内へ誘導するベルマウスを備えている。

このような構成とすれば、空調空気を内筒体内へ効率良く流入させることが可能となり、風向調整機能の向上に有効である。

前記吹出口装置においては、前記ベルマウスの先端部の内径が前記内筒体の基端部の内径より小である。

このような構成とすれば、空調空気を更に効率良く内筒体へ流入させることが可能となる。

前記吹出口装置においては、前記内筒体の先端部が前記外筒体の先端部より空調空気の吹出方向に突出した位置にあることが望ましい。

このような構成とすれば、内筒体の先端部から吹き出す空調空気の指向性を高めることができるので、風向調整機能を更に向上させることができる。

本発明により、空調空気の吹出方向を上下方向及び左右方向に変更可能であり、大空間空調に好適に使用することができる吹出口装置を提供することができる。

本発明の実施形態である吹出口装置を示す斜視図である。 図１中の矢線Ｘ方向から見た吹出口装置の正面図である。 図１中の矢線Ｙ方向から見た吹出口装置の側面図である。 図１中の矢線Ｚ方向から見た吹出口装置の平面図である。 図２中のＡ－Ａ線における断面図である。 図２中のＢ－Ｂ線における断面図である。 図１中の矢線Ｘ方向から見た吹出口装置の正面図である。 本発明のその他の実施形態である吹出口装置を壁に取り付ける前の状態を示す側面図である。 図８に示す吹出口装置を壁に取り付けた状態を示す側面図である。

以下、図１～図９に基づいて、本発明の実施形態である吹出口装置１００，２００について説明する。

初めに、図１～図７に基づいて吹出口装置１００について説明する。図１～図４に示すように、吹出口装置１００は、外筒体１０と、環状体２０と、第１駆動手段１と、内筒体３０と、第２駆動手段２と、第１駆動手段１及び第２駆動手段２を遠隔操作する制御手段（図示せず）と、を備えている。環状体２０は外筒体１０より小径であり、内筒体３０は環状体２０より小径である。外筒体１０の基端部１０ｂの外周にはフランジ１３が設けられている。

吹出口装置１００において、外筒体１０は、空調空気を吹き出す開口部Ｈを有するダクト１５に開口部Ｈと連通した状態で配置され、フランジ１３をダクト１５の正面にねじ止めすることによって固定されている。環状体２０は、外筒体１０の内部に、外筒体１０の半径方向と平行な第１支軸１１を介して回動可能に配置されている。第１駆動手段１は、第１支軸１１を中心に環状体２０を回動させる機能を有する。内筒体３０は、環状体２０の内部に、環状体２０の半径方向と平行であって第１支軸１１と直角をなす第２支軸１２を介して回動可能に配置されている。第２駆動手段２は、第２支軸１２を中心に内筒体３０を回動させる機能を有する。

また、第１駆動手段１及び第２駆動手段２を遠隔操作する制御手段（図示せず）を備えている。制御手段は限定されないので、無線通信や赤外線通信によるリモートコントローラを使用することができるが、有線接続方式による制御手段を使用することもできる。

図２は、環状体２０及び内筒体３０の軸心が外筒体１０の軸心１０ｃと同軸上にあるときの吹出口装置１００の正面図である。図２に示すように、第１支軸１１は外筒体１０の軸心１０ｃと水平方向に直交する方向に配置され、第２支軸１２は、外筒体１０の軸心１０ｃ周りに第１支軸１と９０度変位した位置に軸心１０ｃと鉛直方向に直交する方向に配置されている。

第１駆動手段１及び第２駆動手段２は何れもリニアアクチュエータであり、長手方向に伸縮する機能を有する。第１駆動手段１は外筒体１０と環状体２０との間の最上部分に外筒体１０と環状体２０とを連接した状態で配置され、第２駆動手段２は環状体２０と内筒体３０との間であって外筒体１０の軸心１０ｃ（図２参照）周りに第１駆動手段１から９０度変位した位置に環状体２０と内筒体３０とを連接した状態で配置されている。

内筒体３０の基端部３０ｂの上流側（ダクト１５側）には、ダクト１５の開口部Ｈから吹き出す空調空気を内筒体３０の基端部３０ｂ内へ誘導するためのベルマウス１４を備えている。ベルマウス１４の先端部１４ａの内径は内筒体３０の基端部３０ｂの内径より小である。内筒体３０の先端部３０ａは外筒体１０の先端部１０ａより空調空気の吹出方向Ｄに突出した位置にある。

ここで、図５に基づいて、第１駆動手段１の機能について説明する。図５（ａ）に示すように、第１駆動手段１を収縮させると、環状体２０及び内筒体３０が第１支軸１１を中心に時計回りに回動し、内筒体３０の先端部３０ａが上向き状態となるので、内筒体３０内を流動する空調空気は斜め上方に向かって吹き出す。

図５（ｂ）に示すように、第１駆動手段１を図５（ａ）に示す状態より展伸させると環状体２０及び内筒体３０が第１支軸１１を中心に反時計回りに回動し、内筒体３０の先端部３０ａが基端部３０ｂと同じ高さ（内筒体３０の軸心が水平状態）となるので、内筒体３０内を流動する空調空気は水平方向に向かって吹き出す。

図５（ｃ）に示すように、第１駆動手段１を図５（ｂ）に示す状態より展伸させると環状体２０及び内筒体３０が第１支軸１１を中心に図５における反時計回りに回動し、内筒体３０の先端部３０ａが下向き状態となるので、内筒体３０内を流動する空調空気は斜め下方に向かって吹き出す。

図５（ａ）～（ｃ）に示すように、第１駆動手段１を伸縮させることにより、環状体２０とともに内筒体３０が第１支軸１１を中心に回動させることができるので、空調空気の吹出方向を上下方向に変更（調整）することができる。

次に、図６に基づいて、第２駆動手段２の機能について説明する。図６（ａ）に示すように、第２駆動手段２を収縮させると、内筒体３０が第２支軸１２を中心に図６における反時計回りに回動し、内筒体３０の先端部３０ａが左向き状態となるので、内筒体３０内を流動する空調空気は斜め左方向に向かって吹き出す。

図６（ｂ）に示すように、第２駆動手段２を図６（ａ）に示す状態より展伸させると内筒体３０が第２支軸１２を中心に時計回りに回動し、内筒体３０の先端部３０ａと基端部３０ｂとが外筒体１０の軸心１０ｃ方向に並んだ状態となるので、内筒体３０内を流動する空調空気は左右方向の真ん中に向かって吹き出す。

図６（ｃ）に示すように、第２駆動手段２を図６（ｂ）に示す状態より展伸させると内筒体３０が第２支軸１２を中心に時計回りに回動し、内筒体３０の先端部３０ａが右向き状態となるので、内筒体３０内を流動する空調空気は斜め右方向に向かって吹き出す。

図６（ａ）～（ｃ）に示すように、第２駆動手段２を伸縮させることにより、内筒体３０が第２支軸１２を中心に回動させることができるので、空調空気の吹出方向を左右方向に変更（調整）することができる。

図５，図６に示すように、第１駆動手段１及び第２駆動手段２はそれぞれ独立して機能するので、第１駆動手段１及び第２駆動手段２の伸縮状態を組み合わせることにより、図７（ａ）～（ｄ）に示すように、吹出口装置１００から吹き出す空調空気の吹出方向を任意に変更（調整）することができる。

即ち、図７（ａ）は斜め左上方に向かって空調空気を吹き出す状態を示しており、図７（ｂ）は斜め右上方に向かって空調空気を吹き出す状態を示しており、図７（ｃ）は斜め左下方向に向かって空調空気を吹き出す状態を示しており、図７（ｄ）は斜め右下方向に向かって空調空気を吹き出す状態を示している。

このように、吹出口装置１００においては、第１駆動手段１で環状体２０を回動させることにより環状体２０とともに内筒体３０を第１支軸１１を中心にして回動させることができ、第２駆動手段２で内筒体３０を回動させることにより内筒体３０を（第１支軸１１と直角をなす）第２支軸１２を中心にして回動させることができる。従って、図２に示すように、第１支軸１１の軸心方向を水平方向に設定しておけば、内筒体３０から吹き出す空調空気の吹出方向を上下方向及び左右方向の両方向に変更（調整）することができる。

また、遠隔操作可能な制御手段（図示せず）を利用し、第１駆動手段１及び第２駆動手段２を遠隔操作して、空調空気の吹出方向を任意に変更することができるため、吹出口装置１００が高所に配置される大空間空調においても好適に使用することができる

吹出口装置１００においては、第１駆動手段１として外筒体１０と環状体２０との間にリニアアクチュエータを配置し、第２駆動手段２として、環状体２０と内筒体３０との間にリニアアクチュエータを配置しているため、駆動手段の簡素化、設置スペースのコンパクト化を図りつつ、強力かつ確実な駆動力を発揮することができる。

吹出口装置１００は、外筒体１０をダクト１５に取り付けるためのフランジ１３を備えているため、ダクト１５に対する固定作業を容易化することができ、確実な固定を行うことができる。

吹出口装置１００は、ベルマウス１４を備えているため、ダクト１５の開口部Ｈから吹き出す空調空気を内筒体３０の基端部３０ｂから内筒体３０内へ効率良く流入させることができ、風向調整機能の向上に有効である。

吹出口装置１００においては、ベルマウス１４の先端部１４ａの内径が内筒体３０の基端部３０ｂの内径より小であるため、空調空気をさらに効率良く内筒体３０内へ流入させることができる

図１に示すように、吹出口装置１００においては、内筒体３０の先端部３０ａを外筒体１０の先端部１０ａより空調空気の吹出方向Ｄに突出した位置に設定したことにより、内筒体３０の先端部３０ａから吹き出す空調空気の指向性を高めることができるので、風向調整機能を更に向上させることができる。

次に、図８，図９に基づいて、本発明のその他の実施形態である吹出口装置２００について説明する。図８は吹出口装置２００を壁Ｗに取り付ける前の状態を示す側面図であり、図９は図８に示す吹出口装置２００を壁Ｗに取り付けた状態を示す側面図である。なお、吹出口装置２００において前述した吹出口装置１００と共通する部分については、図８，図９中に図１～図７中の符号と同符号を付して説明を省略する。

図８，図９に示すように、吹出口装置２００は、外筒体４０と、環状体２０と、第１駆動手段１と、内筒体３０と、第２駆動手段２と、第１駆動手段１及び第２駆動手段２を遠隔操作する制御手段（図示せず）と、を備えている。環状体２０は外筒体４０より小径であり、内筒体３０は環状体２０より小径である。

外筒体４０の軸心方向の長さは内筒体３０の軸心方向の長さより小であり、外筒体４０の先端部４０ａ、基端部４０ｂから、内筒体３０の先端部３０ａ、基端部３０ｂがそれぞれ突出した状態となっている。外筒体４０の先端部４０ａの外周にはフランジ４２が設けられている。外筒体４０の基端部４０ｂ側には、上流側（空調空気の流動方向の上流側）に向かって突出した補助部材４１が設けられている。

第１駆動手段１は外筒体４０と環状体２０との間の最上部分に、外筒体４０の補助部材４１と環状体２０とを連接した状態で配置され、第２駆動手段２は環状体２０と内筒体３０との間であって外筒体１０の軸心１０ｃ（図２参照）周りに第１駆動手段１から９０度変位した位置に環状体２０と内筒体３０とを連接した状態で配置されている。

図８に示すように、空調対象空間に面する壁Ｗの背面側にダクト１５の開口部Ｈが配置され、壁Ｗの開口部からダクト１５の開口部Ｈに向かって円筒状のネック１６が挿入されている。ネック１６の外周と壁Ｗの開口部Ｗ１との隙間には断熱材１８が配置されている。ネック１６の先端部１６ａはフランジ状に拡径しており、先端部１６ａの背面部分の一部は断熱材１８の正面部分に当接している。ネック１６の内周の軸心方向の中央付近には軸心に向かって補助部材１７が突設されている。ネック１６の基端部１６ｂにはフランジ１６ｃが設けられ、フランジ１６ｃをダクト１５の正面にねじ止めすることによって、ネック１６が固定されている。

図８，図９に示すように、吹出口装置２００は、内筒体３０の基端部３０ｂ側及び外筒体４０の基端部４０ｂ側を、ネック１６の先端部１６ａから基端部１６ｂに向かって矢線方向に沿って挿入し、外筒体４０のフランジ４２の背面部分を壁Ｗの正面部分に当接させた後、ねじ１９を外筒体４０の先端部４０ａから矢線方向に沿って挿入し、ねじ１９によって外筒体４０の基端部４０ｂを補助部材１７に取り付けることによって固定される。

図３に示す吹出口装置１００と同様、吹出口装置２００においても、第１駆動手段１で環状体２０を回動させることにより環状体２０とともに内筒体３０を第１支軸１１を中心にして回動させることができ、第２駆動手段２で内筒体３０を回動させることにより内筒体３０を第２支軸１２を中心にして回動させることができる。

図９に示すように、吹出口装置２００は、壁Ｗとダクト１５との間に設けられたネック１６内に配置され、吹出口装置２００の大部分（外筒体４０のフランジ４２より上流側に位置する部分）は壁Ｗの背面側に隠れた状態となるため、壁Ｗから突出する部材が少ないという長所がある。また、ねじ１９を緩めれば、壁Ｗの正面側から吹出口装置２００全体をネック１６内から取り出すことができるので、メンテンナンスや修理などを行うときの作業性も良好である。

なお、図１～図９に基づいて説明した吹出口装置１００，２００は、本発明に係る吹出口装置の一例を示すものであり、本発明に係る吹出口装置は前述した吹出口装置１００，２００に限定されない。

本発明に係る吹出口装置は、大型の展示場やイベント会場などに配置される大空間空調設備の一部として建設業などの産業分野において広く利用することができる。

１ 第１駆動手段（リニアアクチュエータ）
２ 第２駆動手段（リニアアクチュエータ）
１０，４０ 外筒体
１０ａ，１４ａ，１６ａ，３０ａ 先端部
１０ｂ，３０ｂ，４０ｂ 基端部
１０ｃ 軸心
１１ 第１支軸
１２ 第２支軸
１３，４２ フランジ
１４ ベルマウス
１５ ダクト
１６ ネック
１７，４１ 補助部材
１８ 断熱材
１９ ねじ
２０ 環状体
３０ 内筒体
１００，２００ 吹出口装置
Ｄ 吹出方向
Ｈ 開口部
Ｗ 壁

Claims (5)

1. 空調空気を吹き出す開口部を有するダクト若しくは壁面に前記開口部と連通した状態で取り付けられる外筒体と、
   前記外筒体の内部に、前記外筒体の半径方向と平行な第１支軸を介して回動可能に配置された前記外筒体より小径の環状体と、
   前記第１支軸を中心に前記環状体を回動させる第１駆動手段と、
   前記環状体の内部に、前記環状体の半径方向と平行であって前記第１支軸と直角をなす第２支軸を介して回動可能に配置された前記環状体より小径の内筒体と、
   前記第２支軸を中心に前記内筒体を回動させる第２駆動手段と、を備え、
   前記外筒体を前記開口部と連通した状態で前記ダクト若しくは前記壁面に固定するため前記外筒体の基端部の外周にフランジ部を設け、
   前記内筒体の基端部の上流側に、前記開口部から吹き出す空調空気を前記内筒体の基端部内へ誘導するベルマウスを設け、
   前記ベルマウスの先端部の内径が前記内筒体の基端部の内径より小であって、
   前記内筒体の基端部が前記ベルマウスの先端部より空調空気の吹出方向に離れた位置にあり、前記環状体の前記外筒体の軸心方向の長さは前記内筒体の前記軸心方向の長さより小である吹出口装置。
2. 前記第１駆動手段及び前記第２駆動手段は、制御手段によって遠隔操作することが可能である請求項１に記載の吹出口装置。
3. 前記第１駆動手段が前記外筒体と前記環状体との間に配置されたリニアアクチュエータである請求項１または２に記載の吹出口装置。
4. 前記第２駆動手段が前記環状体と前記内筒体との間に配置されたリニアアクチュエータである請求項１～３の何れかに記載の吹出口装置。
5. 前記内筒体の先端部が前記外筒体の先端部より空調空気の吹出方向に突出した位置にある請求項１～４の何れかに記載の吹出口装置。

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