JPH1183148A - 空気調和設備用吹出し口 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 簡単な構造で空気流の方向制御が自在にでき
しかも天井が低い設備でも快適な冷暖房が可能な空気調
和設備用の吹出し口を提供する。 【解決手段】 ダクト１等の供給流路からの空気を空気
調和空間に導入する筒状の筒体３と、この筒体３の下流
端側にほぼ同軸上に配置され筒体３の下流開口端の内径
よりも小さくした盤体４とを備え、この盤体４の位置調
整によって導入空気流の方向性を制御可能とした吹出し
口において、筒体３内において盤体４側に向かう空気の
内部流れの大半が盤体４の上面に衝き当たるような流路
構成とし、この盤体４による空気の放出方向の制御を可
能とする。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、冷房や暖房等の空
気調和設備において室内に冷空気及び暖空気を吹き込む
ための吹出し口に係り、特に低い天井の施設においても
最適な送風流パターンが得られるようにしたノズル型の
空気調和設備用の吹出し口に関する。

【０００２】

【従来の技術】主として建築用の空気調和設備では、熱
交換設備からの温風や冷風をダクトに通して各部屋に供
給し、このダクトに接続され天井や壁に設置される吹出
し口から送風流として送り込む方式が一般に採用されて
いる。

【０００３】このような吹出し口の中で天井に設備され
るものとして、天井に固定される外コーンとこれに上下
切り替え自在とした中コーンまたはパンと呼ばれる盤体
を備えるアネモ型の吹出し口がある。

【０００４】図９は従来の盤体付きのアネモ型の吹出し
口の例の概略を示すものであり、同図の（ａ）は水平吹
出し用及び同図の（ｂ）は垂直吹出し用に適した例であ
る。

【０００５】同図の（ａ）において、天井裏に配管した
ダクトに上端を接続したコーン５１を裾広がりの偏平な
円錐状に形成し、このコーン５１の下側に盤体５２が配
置されている。この盤体５２はコーン５１に対して上下
に位置を変えられるようにした構造であるが、盤体５２
を上下動式とした場合でもコーン５１に対しての下限の
位置は規制されるため、送風流はコーン５１の下端と盤
体５２の間から抜け出て天井に沿う水平流れとなる。

【０００６】また、同図の（ｂ）の垂直流としたもの
は、盤体５２に向かう空気流がこれを迂回して真下に向
かうようにするために、盤体５２がコーン５１の下端縁
に少し潜り込む配置とするとともにコーン５１の形状を
特殊なものとすることで、空気流を下に強制的に曲がる
向きに指向させて天井からの垂直流が得られるようにし
ている。

【０００７】一方、このようなアネモ型のものに代え
て、ノズル式の吹出し口としたものも多用されている。
このノズル式のものは、ダクトからの空気流を内部流路
から直接放出する軸流送風としたものであり、空気流の
到達距離が比較的長くとれることから、たとえば劇場や
ホール及び体育館等の高天井の施設用としては好適なも
ので、天井や壁の高い部分に設けられる。

【０００８】ところが、特に天井に軸流式のノズルの吹
出し口を設ける場合、ダクトからの空気流は軸流方向の
指向性が強いことから、拡散範囲が絞られてしまう。こ
のため、室内の容量やその平面形状等に対して吹出し口
の数や配置の最適設計は非常に難しく、天井が低い設備
もしくは劇場等のように座席が傾斜したスロープ上にあ
って後列側の座席では天井までの高さが低くなるような
場合では、ドラフトの影響がかなり大きく出てしまう。

【０００９】これに対し、軸流式のノズルにおいても空
気流の向きを制御してドラフトの発生を抑えるようにし
たものとして、たとえば実公平４−４２６６７号公報に
記載されたものがあり、その概略の構成を図１０に示
す。

【００１０】図示のように、円筒状の筒体５３の下端側
の内部に中筒５４を同軸上に配置するとともに、この中
筒５４の下側にはその下面を閉塞可能な大きさを持つ盤
体５５を上下に移動可能に備えている。

【００１１】このような構成では、同図の（ａ）のよう
に中筒５４の下端を盤体５５によって塞ぐと、筒体５３
の上端側からの空気流は筒体５３の内周と中筒５４の外
周との間の環状断面の流路から垂直流として放出され
る。また、同図の（ｂ）に示すように盤体５５を下側に
移動させて中筒５４の下端を開放すれば、中筒５４を抜
ける空気流が環状断面からの空気流に合流してこれを外
側に拡散させる流れのパターンとすることができ、この
拡散流は筒体５３の軸線に対してたとえば４５°の角度
の流線を持つように設定することができる。

【００１２】

【発明が解決しようとする課題】このようにアネモ型の
ものでは空気流の水平方向及び垂直方向の切り替えが可
能であり、図１０に示した構成の軸流式の吹出し口でも
垂直流だけでなく円錐状に拡散する空気流を得ることが
できる。

【００１３】しかしながら、アネモ型のものでは図９の
（ｂ）に示したように垂直流にまで切り換え可能とする
ためには、盤体５２との隙間から出ていく間に下向きの
流れの指向性を付与する役目をコーン５１が担う必要が
あるので、このコーン５１の形状がかなり複雑になる。
そして、このような空気流れに対して十分な指向性を与
えるためには、コーン５１の半径方向の嵩が大きくな
り、軸流式のノズルに比べると単位面積当たりの天井に
占める吹出し口の専有面積が広くなってしまい、このこ
とが設備上の大きな問題となる。

【００１４】また、図１０に示した軸流式のノズルで
は、中筒５４と盤体５５との組み合わせによって空気流
を垂直方向から円錐状の拡散方向に切り換えることはで
きるものの、天井に沿う水平方向への流れは実現できな
い。このため、特に冷房送風の場合では空気流の拡散不
足を伴って空調不良となるほか、従来のノズルと同様に
垂直流や円錐状の拡散度が小さい流れとなるので、天井
が低い設備には適さないという問題がある。

【００１５】本発明において解決すべき課題は、従来の
アネモ型に比べると格段に構造が簡単で空気流の方向制
御が自在にできしかも天井が低い設備でも快適な冷暖房
が可能な空気調和設備用の吹出し口を提供することにあ
る。

【００１６】

【課題を解決するための手段】本発明は、天井または壁
に組み込まれてダクト等の供給流路からの空気を室内等
の空気調和空間に導入する筒状の筒体と、この筒体の下
流端側にほぼ同軸上に配置され筒体の下流開口端の内径
よりも小さくした盤体とを備え、この盤体のハウジング
に対する位置調整によって導入空気流の方向性を制御可
能とした吹出し口であって、筒体内において盤体側に向
かう空気の内部流れが、流れ方向に投影した盤体の領域
内に含まれる流線束を形成可能な流路構成としてなるこ
とを特徴とする。

【００１７】このような構成において、流線束を形成可
能な流路構成は、筒体の上流からその内部へ向かう流路
に形成され、盤体とほぼ同軸上であって筒体の内径より
小さい流路面積とした絞り流路を含むものとすることが
できる。この場合、絞り流路を、筒体への空気の流入部
分において軸線を長くした流路として形成したり、筒体
の上流端に設けた面板の中央に開けた流路孔として形成
したものとすることができ、面板を備えるものではこの
面板を、盤体側に向かって円弧状に曲げた断面を持つベ
ルマウス状に形成したものとしてもよい。

【００１８】

【発明の実施の形態】図１は本発明の空調設備用の吹出
し口の概要を示す要部の縦断面図である。

【００１９】図において、建屋の天井に配管したダクト
の内部に円柱状のフレーム２を同軸上に差し込んで固定
している。そして、フレーム２の下端側には筒体３を組
み込むとともにこの筒体３には同軸上で上下に移動可能
な盤体４を連接している。

【００２０】筒体３は、従来構造と同様に下端側を天井
１ａの開口部周りの下端面に被さる円弧状断面のベル３
ａとしたもので、フレーム２に差し込んだ部分はパッキ
ンによって空気流の漏れがないように組み立てられる。
そして、筒体３の上端には軸線と直交する配置として面
板３ｂを一体に設け、この面板３ｂには筒体３の内径よ
りも小さい流路孔３ｃを同心上に開けている。

【００２１】盤体４は、筒体３のベル３ａとの間の流路
を抜ける空気流に適切な指向性を与えるように上下方向
の嵩を大きくし、上端側の外周をテーパ状としたガイド
面４ａを形成したものである。そして、筒体３に対する
上下方向の位置を調整するため、この筒体３との間を従
来周知の移動機構によって連接している。

【００２２】流路孔３ａと盤体４とは同軸の関係にあ
り、筒体３から放出される空気の流線方向に占めるそれ
ぞれの面積は流路孔３ｃのほうが盤体４よりも小さくな
るようにする。たとえば、図において示す流路孔３ｃの
内径Ａを１５０ｍｍ程度であるときは、盤体４の外径Ｂ
は１７０ｍｍ程度の関係となるようにすればよい。

【００２３】このような流路孔３ｃと盤体４との関係で
あれば、ダクト１からの空気流は筒体３に流入した後に
流路孔３ｃによって流路が絞られて増速される。そし
て、流路孔３ｃから盤体４までの距離をたとえば１５０
ｍｍ程度としておけば、流路孔３ｃによって絞られた空
気流の流線の殆どを盤体４の上面側に指向させることが
できる。すなわち、流路孔３ｃからの空気流の殆どが盤
体４の上面に確実に当たるようになり、これによって盤
体４による放出空気流の方向性の制御を向上させること
ができる。

【００２４】ここで、筒体３の内径：２２５ｍｍ，ベル
３ａの外径：２６５ｍｍ，ベル３ａから面板３ｂまでの
距離：１４０ｍｍ及び盤体４の外径を１７０ｍｍとした
とき、ベル３ａの下端から盤体４までの距離Ｘを０〜３
０ｍｍの範囲で変えることで空気流の方向を自由に変更
できる。

【００２５】図１においては、Ｘ＝１０ｍｍとしたとき
の状態であり、盤体４とベル３ａとの間の関係によっ
て、空気流は盤体４のガイド面４ａとベル３ａとが作る
傾斜した流路断面にそのまま沿う流れとなり、円錐状の
拡散流れを得ることができる。

【００２６】図２の例は、図１の場合よりもＸの値を大
きくしてＸ＝３０ｍｍとした状態であり、このような設
定では盤体４のガイド面４ａがベル３ａから離れるの
で、これらのガイド面４ａとベル３ａとの間の絞り効果
が薄くなる。したがって、ベル３ａによる指向性の付与
及び絞りは流れの方向性に貢献する度合いが小さくな
り、流路孔３ｃからの空気流の方向性は盤体４の上面の
形状により支配される。

【００２７】すなわち、流路孔３ｃからの空気流の殆ど
が盤体４の上面に当たるが、ガイド面４ａがテーパ状と
なっているので流れは、流路孔３ｃからの流線束の外周
側に分布する流線はこのガイド面４ａが４５°の傾斜角
度であればほぼ水平方向に導出される。そして、流線束
の中心側に分布している流線は外周側の流線の水平方向
への流れに引かれ、結果的に流路孔３ｃからの空気流は
盤体４の外周縁の周りから水平方向へと放出されること
になる。

【００２８】図３の例は盤体４を図１の状態よりも上に
移動させてＸ＝０ｍｍに設定したものである。

【００２９】盤体４が上に移動することからその外周縁
とベル３ａとの間の間隔が狭められ、空気流の流出流路
は大きく絞られる。このため、ベル３ａ及びガイド面４
ａによる空気流への方向性の付与よりも絞りによる増速
効果のほうが優勢となり、空気流は流速が大きな垂直流
として放出される。

【００３０】このように盤体４を下側配置から上側配置
に変えていくと、天井に沿う水平流、下方に向けて円錐
状に拡散する拡散流、及び垂直流にそれぞれ切り替える
ことができる。このような切り替えは、盤体４の上流側
に位置している面板３ｂの流路孔３ｃによって空気流の
流線束の殆どを盤体４の上面に当てる構成としたことに
よるものである。

【００３１】すなわち、図４は図１〜図３に示したもの
と同じ寸法関係を持つ吹出し口であって面板３ｂを持た
ない筒体３とした例であり、このような構成では上流側
からの空気流は流路孔３ｃによって集束されない。この
ため、空気流は盤体４の上面だけでなく筒体３の下端開
口の全域にほぼ一様流となって供給され、盤体４の上面
に当たって方向を変えようとする流れと、盤体４のガイ
ド面４ａとベル３ａとの間の環状流路からそのまま垂直
方向に流下する流れとに別れる。

【００３２】このような流れにおいては、筒体３を上か
ら下に流れて放出される内部流れが幹をなす主流である
ことから、ガイド面４ａとベル３ａとの間の環状流路を
上から下に突き抜ける流れであってその流出速度も速い
垂直流が全体の流れに影響力を持つ。したがって、盤体
４の上面に当たって流れを変えようとする向きの空気流
は、抜け出る垂直流の中に吸収されることなり、盤体４
を備えていても放出空気の方向の制御はできない。

【００３３】また、盤体４の上下方向の位置を変えたと
しても、同様に放出空気の流れ方向の制御は同様に達成
されない。たとえば、盤体４を上限位置に設定すれば、
もともとが盤体４とベル３ａとの間の流路が絞られてい
るので、図３に示したように垂直流しか得られない。ま
た、盤体４を図２に示したように下限位置に設定したと
きには、盤体４とベル３ａとの間の環状流路の流路面積
が拡大するので、これを通過する垂直流の流量が増える
ことになり、したがって盤体４の上面に当たって向きを
変えようとする流れはこの大流量の垂直流に吸収され、
結果的に垂直流しか達成できない。

【００３４】このように、盤体４の上面に空気流の流線
束を集めることができない図４の構成では、放出空気流
の方向の制御は不可能であること明らかである。

【００３５】図５は本発明の吹出し口の他の例を示す概
略図であり、これは筒体３の面板をベルマウス３ｄとし
てこれに流路孔３ｅを開けた点だけが先の例と異なる。

【００３６】ベルマウス３ｄは、各種の流体機器で用い
られているように、流体の内部流れにおいて流路壁から
の剥離を防ぐことによって圧力損失の低減及び偏流を防
止するものであり、所定の曲率で曲げたノズル構造を持
つ。そして、この場合でも、流路孔３ｅの内径は盤体４
よりも小さくすることは無論である。

【００３７】このようなベルマウス３ｄは流路孔３ｅが
流れ方向に長さを持つので、その軸線を盤体４と同軸配
置することによって、上流からの空気流をより一層安定
させて盤体４側に導くことができる。したがって、盤体
４の上下方向の位置の設定による放出空気流の方向性の
制御をより高い精度で行なわせることができるほか、空
気流量が大きくなっても流れの剥離がないので圧力損失
が少なく、騒音のレベルも下げることができる。

【００３８】図６は更に別の例であって、これは図５の
例における盤体４に代えて平板状の盤体５を配置したも
のであり、その他の構成は同じである。

【００３９】先の例における盤体４はいずれも外周縁に
テーパ状のガイド面４ａを設けて空気流を案内するよう
にしているが、平板状の盤体５であっても、ベル３ａに
よる案内機能を活かすことによって図示のように円錐状
の拡散流が得られる。

【００４０】図７は本発明の吹出し口の具体的な構造を
示す要部の縦断面図、図８はその底面図である。なお、
概略の構成は先に示したものと同じであり、同一の部材
については共通の符号で指示しその詳細な説明は省略す
る。

【００４１】図７に示すように、フレーム２はその内側
から通したビス２ａによってダクト１に固定されたもの
である。そして、フレーム２の内周にはブラケット２ｂ
を設け、これに螺合する固定ビス２ｃを面板３ｂの下側
から通すことにより筒体３がフレーム２に連結される。
また、フレーム２と筒体３との間にはスポンジゴムを利
用したパッキン２ｄを組み込み、ダクト１からの空気の
漏れを防止する。

【００４２】筒体３の内部には、図８に示すように、３
本のステー３ｆを放射状に配列してこれらが中央で集結
する部分に盤体４を連結するためのブロック３ｇとす
る。このブロック３ｇは、盤体４の上面に固定した連結
ボルト４ｂを螺合可能としたものであり、盤体４を回転
させて連結ボルト４ｂのブロック３ｇに対する螺合量を
変えることによって盤体４の上下位置を設定可能として
いる。

【００４３】このような吹出し口では、筒体３の中に３
本のステー３ｆが含まれるが、これらは薄い板であって
流線に沿うように配列されているので、空気流れを乱す
ことはなく抵抗が増えることもない。そして、盤体４の
高さを調整することで、先に説明したように、水平流，
拡散流及び垂直流にそれぞれ切り替え操作することがで
きる。

【００４４】ここで、本発明において重要なことは、盤
体４の上面に向けて空気流を集束させるということ、及
び盤体４の外径よりも大きな流路面積がその下流側に形
成されているということである。そして、このための構
成は、先の例に示したように、筒体３の上端に面板３ｂ
を設けてその中央に流路孔３ｃを設け、その下方にほぼ
同軸上に盤体４を配置するというものであった。

【００４５】この構成は、流路孔３ｃによって流路を絞
るというものであるが、このような絞りが本発明におい
て必須の要件ではないことは、先の説明からも明らかで
ある。すなわち、空気流が盤体４に向かう前で空気流が
盤体４に集束するようにすればよいのであり、たとえば
図１の構成において、流路孔３ｂの部分に中空の筒を立
ち上げてその内部を空気流路としたり、フレーム２を流
路孔３ｂの内径に相当する孔を軸線方向に開けた環状体
としたりしても、空気流の盤体４方向への集束は可能で
ある。

【００４６】

【発明の効果】請求項１の発明では、筒体内において盤
体側に向かう空気を盤体の領域内に含まれるような流線
束として流せるので、筒体に対する盤体の位置設定に関
係なく常に空気流の大半を盤体に衝き当てることができ
る。このため、盤体を上限まで上昇させて垂直流を発生
させるだけでなく、中間位置及び下限位置のそれぞれに
おいても盤体による空気の方向性を制御することができ
る。したがって、軸流型の吹出し口であっても、空気調
和空間への導入空気の流れパターンを変更することがで
き、ドラフトの発生もなく快適な冷暖房が可能となる。

【００４７】請求項２の発明では、筒体の内径よりも小
さい流路面積の絞り流路を持たせるだけの流路構成で盤
体への流線束化が可能なので、アネモ型等のように複雑
になることがなく、組み立て及び保守が簡単に行なえ
る。

【００４８】請求項３の発明では、絞り流路の軸線を長
くすることで、盤体へ向かわせる空気の流線束を整流化
することができ、盤体に当たった後の空気流の制御がよ
り最適化される。

【００４９】請求項４の発明では、筒体の面板に開けた
流路孔によっても絞り流路の機能を持たせることができ
るので、構造がより一層簡単になる。

【００５０】請求項５の発明では、面板をベルマウス状
とすることで空気流の層流化が促進され、圧力損失が小
さくしかも騒音も低くした運転が可能となる。

【図面の簡単な説明】

【図１】 本発明の吹きつけ口の要部であって円錐状の
拡散流を可能とした盤体の配置を示す概略縦断面図であ
る。

【図２】 水平流を可能とした盤体の配置を示す概略縦
断面図である。

【図３】 垂直流を可能とした盤体の配置を示す概略縦
断面図である。

【図４】 流路孔を備えない例であって垂直流しか達成
できない構成の例を示す概略縦断面図である。

【図５】 筒体の上端にベルマウスを設けてその中央に
流路孔を開けた例を示す概略縦断面図である。

【図６】 図５の例において盤体を平板状としたものに
代えた例を示す概略縦断面図である。

【図７】 吹出し口の具体的な構成例を示す要部の縦断
面図である。

【図８】 図７の吹出し口の底面図である。

【図９】 従来例であってアネモ式の吹出し口の概略図
である。

【図１０】 従来例であって軸流式のノズルの概略図で
ある。

【符号の説明】

１ ダクト １ａ 天井 ２ フレーム ２ａ ビス ２ｂ ブラケット ２ｃ 固定ビス ２ｄ パッキン ３ 筒体 ３ａ ベル ３ｂ 面板 ３ｃ 流路孔 ３ｄ ベルマウス ３ｅ 流路孔 ３ｆ ステー ３ｇ ブロック ４ 盤体 ４ａ ガイド面 ４ｂ 連結ボルト ５ 盤体

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 岩城 謙治 東京都新宿区西新宿一丁目25番１号 大成 建設株式会社内 (72)発明者 久野 幸男 福岡県粕屋郡篠栗町大字和田1034−４ 協 立エアテック株式会社内 (72)発明者 重松 拓也 福岡県粕屋郡篠栗町大字和田1034−４ 協 立エアテック株式会社内

Claims (5)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 天井または壁に組み込まれてダクト等の
   供給流路からの空気を室内等の空気調和空間に導入する
   筒状の筒体と、この筒体の下流端側にほぼ同軸上に配置
   され筒体の下流開口端の内径よりも小さくした盤体とを
   備え、この盤体のハウジングに対する位置調整によって
   導入空気流の方向性を制御可能とした吹出し口であっ
   て、筒体内において盤体側に向かう空気の内部流れが、
   流れ方向に投影した盤体の領域内に含まれる流線束を形
   成可能な流路構成としてなる空気調和設備用吹出し口。
2. 【請求項２】 流線束を形成可能な流路構成は、筒体の
   上流からその内部へ向かう流路に形成され、盤体とほぼ
   同軸上であって筒体の内径より小さい流路面積とした絞
   り流路を含む請求項１記載の空気調和設備用吹出し口。
3. 【請求項３】 絞り流路を、筒体への空気の流入部分に
   おいて軸線を長くした流路として形成してなる請求項２
   記載の空気調和設備用吹出し口。
4. 【請求項４】 絞り流路を、筒体の上流端に設けた面板
   の中央に開けた流路孔として形成してなる請求項２記載
   の空気調和設備用吹出し口。
5. 【請求項５】 面板を、盤体側に向かって円弧状に曲げ
   た断面を持つベルマウス状に形成してなる請求項４記載
   の空気調和設備用吹出し口。