JPH06193958A - 空調用吹出し装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】 ダクト式空調用吹出し装置は天井設置型が多
いが、冷房時と暖房時のように空調空気温度と室内空気
温度の差が逆の場合では、浮力のため吹出した後の気流
性状が異なる。そのため吹出し気流性状の調節を低圧損
でおこない、室内の温度分布が小さい快適な空調をおこ
なう吹出し装置を提供することを目的とする。 【構成】 チャンバー１０５内に加速素子１と風向制御
素子２とコアンダ素子３とを設けることにより、コアン
ダ効果によって風向制御をおこない低圧損で気流性状の
調節を可能とした。また、圧力差による誘引路６を設け
ることにより、室内空気を空調空気に混合し温度差を小
さくし調節を容易にした。さらに、風量制御装置１０３
と温度検知部１３と演算部１４と駆動部１２を設けるこ
とにより、最適気流を総合的に制御でき、風量制御装置
１０３のメンテナンスも容易とした。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、空気搬送によるダクト
式空調における吹出し気流を調節する空調用吹出し装置
に関する。

【０００２】

【従来の技術】近年、ダクト式空調方式は、省エネルギ
ーや快適意識の高揚から、業務用のみではなく家庭用に
も多く採用されている。このダクト式空調方式におい
て、吹出し口は天井に設けられており、暖房時において
も冷房時においても上下の温度分布の小さい快適な気流
を提供できる吹出し装置が求められている。

【０００３】従来、この種の吹出し装置は空調機本体と
ダクトを通じて接続され、空調された冷気あるいは暖気
を室内に吹出していた。以下、その構成について図８を
参照しながら説明する。

【０００４】図に示すように、天井１０８に開口を設け
て設置された吹出し装置は空調機本体１０１より給気ダ
クト１０２を通じて、空調空気を供給する間で風量調節
を行う風量制御装置１０３が設置され、空調空気１０４
をチャンバー１０５内に取入れ、前記チャンバー１０５
内に搭載された吹出し枠１０６および風向ルーバー１０
７によって構成されている。

【０００５】上記構成において、室内の空調負荷に応じ
た空調空気の給気量の調節は、吹出し装置と別に設けら
れた風量制御装置１０３によっておこなわれており、チ
ャンバー１０５に供給された空調空気１０４は吹出し枠
１０６に設けられた風向ルーバー１０７の角度により気
流に方向性が与えられ、室内に吹き出されている。

【０００６】

【発明が解決しようとする課題】このような従来の空調
用吹出し装置では、冷房時には室内空気温度よりも吹出
し空気温度のほうが低く、冷気が沈降しやすいため、図
８の実線で示す斜め方向にルーバー１０７を設定し、気
流に水平方向の広がりをもたせる。また、暖房時には吹
出し空気温度のほうが高く暖気が上昇しやすいため、図
８の破線で示す鉛直方向にルーバー１０７を設定し、気
流に鉛直方向の広がりをもたせることにより、室内の上
下温度差を小さくしていた。

【０００７】しかしながら、ルーバー１０７を用いて風
向制御をおこなうため、気流角度を大きく偏向させるこ
とができないという課題があった。また気流を大きく偏
向させる場合にはルーバー１０７での圧力損失が大きく
なるという課題があった。さらに、天井裏スペースにダ
クト１０２を設置する場合、天井裏スペースを小さくす
るため小口径ダクト１０２を用いるが、この場合、ダク
ト１０２抵抗を小さくするため、室内空気温度との温度
差の大きい空調空気を小風量搬送する。このため吹出し
風速が小さくなり、ルーバー１０７で風向制御をおこな
うに十分な風速を得ることができないという課題があっ
た。また、風量制御装置１０３は、天井裏のダクト１０
２配管途中に設置されているため、図示はしていないが
電動駆動装置および遠隔操作装置が必要であり、設置後
の風量制御装置１０３の掃除等のメンテナンスが非常に
困難であるという課題があった。さらに、快適な空調を
行うためには、吹出し空気の温度と風速および風量と風
向の制御が重要な要素であるが、一括して総合的に制御
できる吹出し装置がないという課題があった。

【０００８】本発明は上記課題を解決するもので、素子
壁面に気流を吸着するコアンダ効果を発生させ流体素子
形状なる風向制御手段によって、低圧損で大きな気流偏
向角度を得ることを第１の目的とする。

【０００９】第２の目的は誘導手段によって形成される
負圧部の開口を室内に連通することによりダクトからチ
ャンバーに供給された空調空気に室内空気を混合して室
内空気との温度差を小さくし、さらに吹出し風量を増加
させることによって、風向制御を容易にすることにあ
る。

【００１０】第３の目的は吹出し装置に風量制御装置を
付加することにより、吹出し装置から遠隔操作装置を必
要とせずに容易に風量調節をおこなうことができ、風量
制御装置の掃除等のメンテナンスを吹出し装置から容易
におこなうことができることにある。

【００１１】第４の目的は空調空気温度および室内空気
温度を検知し、その温度差から最適な風速および風量と
気流風向位置を演算し、駆動することにより、吹出し空
気の温度と風速および風量と風向を総合的に制御し快適
な吹出し気流性状を提供することにある。

【００１２】

【課題を解決するための手段】本発明の第１の目的を達
成するための第１の手段は、空調空気の気流の整流をお
こないながら風速を大きくする絞り手段と、絞られた気
流の風向を制御する風向制御手段と、絞り手段の下流に
あってコアンダ効果によって気流を誘導する誘導手段を
備えた構成としたものである。

【００１３】また、第２の目的を達成するための第２の
手段は、絞り手段と前記絞り手段の下流に設けられた誘
導手段と、室内空気を空調空気に誘引する誘引手段を備
えた構成としたものである。

【００１４】また、第３の目的を達成するための第３の
手段は、チャンバーの空調空気入口部にあって、吹出し
風量を制御する風量制御手段を備えた構成としたもので
ある。

【００１５】また、第４の目的を達成するための第４の
手段は、空調空気温度検知手段と、室内空気温度検知手
段と、その温度差より最適な風向制御手段の位置を演算
する演算手段と、演算手段よりの出力により風向制御手
段を駆動する風向駆動手段と風量制御手段を駆動する風
量調節手段を備えた構成としている。

【００１６】

【作用】本発明は上記した第１の手段の構成により、コ
アンダ効果によって気流を誘導し偏向するため、流路に
おける抵抗によって偏向する装置に比べ低圧損で吹出し
気流の偏向角度を大きく変えることができるものであ
る。

【００１７】また、第２の手段の構成により、室内の空
気を吹出し空気に混合し、吹出し空気温度と室内空気温
度の差を小さくし、さらに風量増をはかることによっ
て、風速が増加し、風向制御を容易にできるものであ
る。

【００１８】また、第３の手段の構成により、吹出し口
に風量制御装置を設けることにより、吹出し装置から容
易に風量調節をおこなうことができ、風量制御装置の掃
除等のメンテナンスを吹出し口から容易におこなうこと
ができるものである。

【００１９】また、第４の手段の構成により、空調空気
および室内空気の温度を検知し、風量制御手段と風向制
御手段とによって吹出し空気の気流方向と風量が総合的
に制御可能となり、室内環境を最適にする吹出し空気の
気流性状を自動的に提供できるものである。

【００２０】

【実施例】以下、本発明の第１実施例について、図１〜
図４を参照しながら説明する。

【００２１】なお、従来例と同一部分については、同一
番号を付し説明は省略する。図１に示すように、チャン
バー１０５内にあって、給気ダクト１０２より供給され
た空調空気を整流しながら風速を増大する加速素子１、
加速素子１の下流にあって風向を制御する風向制御素子
２、風向制御素子２によって偏向された気流をコアンダ
効果により吸着するコアンダ素子３より構成されてい
る。

【００２２】上記構成により、チャンバー１０５内に供
給された空調空気は加速素子１によって整流されながら
絞られ加速される。加速された気流は風向制御素子２に
よって直進流と偏向流に分流され、偏向流は気流とコア
ンダ素子３間に生じる負圧によりコアンダ素子３に吸着
されることにより、天井面に沿った水平方向にまで大角
度に偏向される。前記風向制御素子２はチャンバー１０
５内に水平方向の駆動機構を設けることにより直進流の
みが必要な場合には、図２に示すように風向制御素子２
を加速素子１下流内に水平移動収納することにより、風
向制御素子２が作用せず直進流のみを得ることができ
る。また、偏向流の角度を変更する場合には、図３に示
すように風向制御素子２の位置を水平移動調節すること
により、コアンダ素子３に吸着される度合を調節し、鉛
直下向きから天井面に沿った水平方向まで任意に角度を
設定することができる。

【００２３】このように本発明の第１実施例の空調用吹
出し装置によれば、吹出し気流を鉛直下向きと水平方向
に分流することができ、かつ、気流速によって生じるコ
アンダ効果によって風向を変えるので圧力損失が小さく
水平方向にまで気流を大きく偏向することができる。

【００２４】なお、風向制御素子２の形状はＬ字形とし
て水平方向の移動としたが、コアンダ効果を発生させる
ことができれば、風向制御素子は他の形状としてもよ
く、駆動機構も回転等の他の機構としても、同様の効果
が得られることはいうまでもない。

【００２５】つぎに本発明の第２実施例について、図５
を参照しながら説明する。なお、従来例と同一部分につ
いては、同一番号を付し説明は省略する。

【００２６】図に示すように、チャンバー１０５内にあ
って、ダクト１０２より供給された空調空気を整流しな
がら風速を増大する加速素子１、加速素子１の下流にあ
って風向を制御する風向制御素子２、風向制御素子２に
よって偏向された気流をコアンダ効果により吸着するコ
アンダ素子５、コアンダ素子５と吹出し枠１０６の間に
チャンバー内の負圧部４と大気圧となっている室内とを
連通する誘引路６より構成されている。

【００２７】上記構成により、チャンバー１０５内に供
給された空調空気は加速素子１によって整流されながら
絞られ加速される。加速された気流は風向制御素子２に
よって直進流と偏向流に分流され、偏向流は加速素子１
とコアンダ素子５による急拡大部に生じる負圧部４によ
りコアンダ素子５に吸着される。このとき、負圧部４は
大気圧である室内に誘引路６を通じて連通しているた
め、室内の空気が負圧部４に導入され吹出し気流に混合
されて吹出し空気と室内空気の温度差が小さくなり、風
量は増加される。風向制御素子２の位置を調整すること
により、直進流のみ、あるいは、コアンダ素子５に吸着
される度合を調節することにより、鉛直下向きから天井
面に沿った水平方向まで任意に角度を設定することがで
きる。

【００２８】このように本発明の第２実施例の空調用吹
出し装置によれば、吹出し気流を鉛直下向きと水平方向
に分流することができ、かつ、気流速によって生じるコ
アンダ効果によって風向を変えることから、圧力損失が
小さく水平方向にまで気流を大きく偏向することができ
る。さらに、急拡大による負圧部を室内に連通すること
により室内の空気を吸引し、吹出し空気に混合させるこ
とによって、吹出し空気と室内空気の温度差が小さくな
り、風量および風速が増加されて風向制御を容易にでき
る。

【００２９】なお、誘引路６はコアンダ素子５と吹出し
枠１０６によって形成し、吹出し装置内で室内に連通し
たが、開口部を吹出し装置の外に設けても同様の効果が
得られることはいうまでもない。

【００３０】つぎに、本発明の第３実施例について、図
６を参照しながら説明する。なお、従来例と同一部分に
ついては、同一番号を付し説明は省略する。

【００３１】図に示すように、給気用ダクト１０２とチ
ャンバー１０５の接合部にあって、給気ダクト１０２よ
り供給された空調空気の風量を調節する風量制御ダンパ
ー７、前記風量制御ダンパー７に回転力を伝達するため
のダンパー回転軸８、室内から前記風量制御ダンパー７
を回転駆動するための風量調節ツマミ９、チャンバー内
に供給された空調空気を整流しながら風速を増大する加
速素子１、加速素子１の下流にあって風向を制御する風
向制御素子２、風向制御素子２によって偏向された気流
をコアンダ効果により吸着するコアンダ素子３より構成
されている。

【００３２】上記構成により、室内の空調負荷に応じた
必要風量に調節するために風量を調節する場合には、吹
出し装置に設置された風量調節ツマミ９を操作する。風
量調節ツマミ９はダンパー回転軸８を通じて、風量制御
ダンパー７を軸回転する。この軸回転運動により、風量
制御ダンパー７の開度が変化されて、風量を調節する。
風量調節された空調空気はチャンバー内に供給され、加
速素子１によって整流されながら絞られ加速される。加
速された気流は風向制御素子２によって直進流と偏向流
に分流され、偏向流は加速素子１とコアンダ素子３によ
る急拡大部に生じる負圧部４によりコアンダ素子３に吸
着される。風向制御素子２の位置を調節することによ
り、直進流あるいは、コアンダ素子３に吸着される度合
を調節することにより、鉛直下向きから天井面に沿った
水平方向まで任意に角度を設定することができる。

【００３３】このように本発明の第３実施例の空調用吹
出し装置によれば、室内の空調負荷に応じた必要風量を
吹出し口の直近で容易に得ることができ、かつ、吹出し
気流を鉛直下向きと水平方向に分流することもでき、か
つ、コアンダ効果によって風向を変えるので圧力損失が
小さく水平方向にまで気流を偏向することができる。ま
た、風量制御ダンパー７が吹出し装置内に設置されてい
るため、風量制御ダンパー７の掃除等のメンテナンスも
吹出し装置から容易にできる。

【００３４】なお、風量制御ダンパー７は手動としたが
駆動装置を設けることにより、電動で駆動してもよいこ
とはいうまでもない。

【００３５】つぎに本発明の第４実施例について、図７
を参照しながら説明する。なお、従来例と同一部分につ
いては、同一番号を付し説明は省略する。

【００３６】図に示すように、給気用ダクト１０２とチ
ャンバー１０５の接合部にあって、給気ダクト１０２よ
り供給された空調空気の風量を調節する風量制御ダンパ
ー７、前記風量制御ダンパー７を回転駆動するためのダ
ンパーモーター１０、チャンバー内にあって空調空気温
度を検知する吹出し温度サーミスタ１１、空調空気を整
流しながら風速を増大する加速素子１、加速素子１の下
流にあって風向を制御する風向制御素子２、前記風向制
御素子２を水平駆動するための風向駆動装置１２、風向
制御素子２によって偏向された気流をコアンダ効果によ
り吸着するコアンダ素子３、室内空気温度を検知する室
内温度サーミスタ１３、吹出し温度と室内温度の差よ
り、空調負荷処理に応じて最適な風量制御ダンパー７の
開度および最適な風向制御素子２の位置を演算する演算
部１４より構成されている。

【００３７】上記構成により、設定された室温に対し室
内温度サーミスタ１３によって検知された温度差より、
演算部１４によって空調負荷を算出する。演算部１４は
さらに空調空気温度サーミスタ１１および室内温度サー
ミスタ１３によって検知された温度差と空調負荷より必
要風量を算出し、風量制御ダンパー７開度を決定する。
風量制御ダンパー７開度はダンパーモーター１０に送信
されて必要開度に風量制御ダンパー７を駆動する。風量
調節された空調空気は、チャンバー１０５内に供給さ
れ、加速素子１によって整流されながら絞られ加速され
る。演算部１４は、空調空気温度サーミスタ１１および
室内温度サーミスタ１３によって、検知された温度差を
風量から得られる風速を演算し、鉛直下向き気流の到達
距離と、水平方向の到達距離の予測をおこない、鉛直成
分と水平成分の最適な風量比となる風向制御素子２の位
置を決定する。風向制御素子位置は、風向駆動装置１２
に送信されて、最適位置にまで風向制御素子２を移動し
て、上下温度差を小さくする最適な気流を吹き出すこと
ができる。

【００３８】このように本発明の第４実施例の空調用吹
出し装置によれば、室内の空調負荷に応じた最適な風量
に自動的に調節し、吹出し気流を鉛直下向きと水平方向
に分流することができ、かつ、コアンダ効果によって風
向を変えることから圧力損失が小さく水平方向にまで気
流を偏向することができる。さらに、気流の鉛直成分と
水平成分を上下温度差を小さくするよう最適な風量比に
自動的に調節することができ、吹出し空気の気流性状を
総合的に制御することができる。

【００３９】なお、風量制御ダンパー７を駆動するため
にダンパーモーター１０を用いたが、他の駆動装置を用
いてもよいことはいうまでもない。

【００４０】

【発明の効果】以上の実施例から明らかなように、本発
明によれば、吹出し気流を鉛直下向きと水平方向に分流
することができ、かつ、圧力損失が小さく水平方向に大
きく気流を偏向することができる効果のある空調用吹出
し装置が提供できる。

【００４１】また、室内の空気を吸引し、空調空気に混
合させることにより、吹出し空気と室内空気温度の差が
小さくなり、風量も増えるため風向制御を容易におこな
うことができる効果のある空調用吹出し装置が提供でき
る。

【００４２】さらに、室内の空調負荷に応じた必要風量
を吹出し口の直近で容易に調整操作でき、掃除等のメン
テナンスが容易にできる効果のある空調用吹出し装置が
提供できる。

【００４３】さらに、室内の空調負荷に応じた必要風量
を自動的に調節し、気流の吹出し角度も自動的に調節で
き、最適な吹出し気流性状を総合的に制御できる効果の
ある空調用吹出し装置が提供できる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の第１実施例の空調用吹出し装置の気流
分流時の構成断面図

【図２】同気流直進時の構成断面図

【図３】同気流角度調整時の構成断面図

【図４】同外観斜視図

【図５】同第２実施例の構成断面図

【図６】同第３実施例の構成断面図

【図７】同第４実施例の構成断面図

【図８】従来の空調用吹出し装置の構成断面図

【符号の説明】

１ 加速素子 ２ 風向制御素子 ３ コアンダ素子 ４ 負圧部 ６ 誘引路 ７ 風量制御ダンパー ８ ダンパー回転軸 ９ 風量調節ツマミ １０ ダンパーモーター １１ 空調空気温度サーミスタ １２ 風向駆動装置 １３ 室内温度サーミスタ １４ 演算部 １５ 室温設定器 １０３ 風量制御装置 １０５ チャンバー １０７ 風向ルーバー

Claims (4)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 ダクト式空調用吹出し口において、空調
   空気の気流の整流をおこないながら風速を大きくする絞
   り手段と、絞られた気流の風向を制御する風向制御手段
   と、絞り手段の下流にあってコアンダ効果によって気流
   を誘導する誘導手段を備えた空調用吹出し装置。
2. 【請求項２】 絞り手段と、前記絞り手段の下流に設け
   られた誘導手段と、室内空気を空調空気に誘引する誘引
   手段とを備えた請求項１記載の空調用吹出し装置。
3. 【請求項３】 チャンバーの空調空気入口部にあって、
   吹出し風量を制御する風量制御手段を備えた請求項１記
   載の空調用吹出し装置。
4. 【請求項４】 空調空気温度検知手段と、室内空気温度
   検知手段と、その温度差より最適な吹出し風量を得る風
   量制御手段の開度および風向制御手段の位置を演算する
   演算手段と、演算手段よりの出力により風向制御手段を
   駆動する風向駆動手段と風量制御手段を駆動する風量調
   節手段を備えた請求項１記載の空調用吹出し装置。