JP6779169B2 - 給気グリル - Google Patents

Description

本発明は、室内の天井あるいは壁に据え付けられ、ダクトを通じて取り込まれた空気を室内へ供給するための給気グリルに関する。

室外から取り込まれた空気を室内へ吹き出す給気グリルには、給気グリルが据え付けられている場所の温度に比べて低い温度の空気が取り込まれることがある。給気グリル内を流動する空気と給気グリルの周囲の空気との温度差が大きい場合に、給気グリルの外側表面付近の空気が冷却されることにより、給気グリルの外側に結露が発生する場合がある。結露による水滴が給気グリルの周囲に滞留することで、天井材あるいは壁材が濡れることがあるため、給気グリルは、結露の発生を低減できることが望まれている。

特許文献１には、給気グリルのうち室内側の面を覆う意匠グリルの外縁部とケーシングのフランジとの間に空気層を設け、空気層の断熱効果により結露の発生を低減させる技術が提案されている。特許文献１の技術によると、ケーシングと意匠グリルとの間での断熱により、給気グリルの室内側における結露の発生が低減される。

特開２０１１−５２８８７号公報

給気グリルは、結露による水滴の滞留を低減するために、給気グリルのうち室内側の部分のみならずケーシングの周囲における結露の発生を低減できることが望まれている。

本発明は、上記に鑑みてなされたものであって、ケーシングの周囲における結露の発生を低減可能とする給気グリルを得ることを目的とする。

上述した課題を解決し、目的を達成するために、本発明にかかる給気グリルは、室外からの空気流を吸い込む吸込口と、室内へ空気流を吹き出す吹出口とを有し、吸込口から吹出口へ空気流が流動する風洞が設けられたケーシングと、ケーシングの内部に設けられた断熱部材と、吹出口からの空気流を通過させるグリル部材とを備える。風洞は、断熱部材により囲われた部分である第１の風洞と、第１の風洞より空気流の下流側の部分である第２の風洞とを含む。第１の風洞と第２の風洞との境界に、断熱部材のうち空気流の下流側における端部による段差が構成されており、空気流の進行方向に垂直な方向における第２の風洞の幅が第１の風洞の幅より広くされている。本発明にかかる給気グリルは、ケーシングの内壁から間隔を設けて配置され、第２の風洞を囲う壁部を備える。

本発明によれば、ケーシングの周囲における結露の発生を低減できるという効果を奏する。

本発明の実施の形態１にかかる給気グリルの外観を示す斜視図 図１に示す給気グリルの第１の分解斜視図 図１に示す給気グリルの第２の分解斜視図 本発明の実施の形態１にかかる給気グリルの設置例を示す断面図 図４に示す壁部とフランジとを示す第１の斜視図 図４に示す壁部とフランジとを示す第２の斜視図 本発明の実施の形態２にかかる給気グリルの構成を示す第１の分解斜視図 本発明の実施の形態２にかかる給気グリルの構成を示す第２の分解斜視図

以下に、本発明の実施の形態にかかる給気グリルを図面に基づいて詳細に説明する。なお、この実施の形態によりこの発明が限定されるものではない。

実施の形態１．
図１は、本発明の実施の形態１にかかる給気グリル１の外観を示す斜視図である。図２は、図１に示す給気グリル１の第１の分解斜視図である。図３は、図１に示す給気グリル１の第２の分解斜視図である。図２は、給気グリル１の構成要素を斜め上方向から見た様子を示している。図３は、給気グリル１の構成要素を斜め下方向から見た様子を示している。図４は、本発明の実施の形態１にかかる給気グリル１の設置例を示す断面図である。

図４の例では、給気グリル１は、室内の天井３に据え付けられている。給気グリル１は、天井３より上方に配設されたダクト２に接続されている。ダクト２には、不図示の送風機の動作により発生した空気流２４が流動する。給気グリル１には、ダクト２を通過した室外からの空気流２４が到達する。

給気グリル１は、室外からの空気流２４を吸い込む吸込口１５と、室内へ空気流２４を吹き出す吹出口１６とを有するケーシング１０を備える。ケーシング１０の内部には、吸込口１５から吹出口１６へ空気流２４が流動する風洞１１が設けられている。また、給気グリル１は、ケーシング１０の内部に設けられた断熱部材１２と、天井３に給気グリル１を固定する本体フレーム１３と、天井３の下方にて本体フレーム１３を覆い、吹出口１６からの空気流２４を室内の下方へ向けて通過させるグリル部材である意匠グリル１４とを備える。風洞１１は、第１の風洞２１と、第１の風洞２１の下流側の第２の風洞２２とを含む。第１の風洞２１と第２の風洞２２とについては後述する。

ケーシング１０は、鉛直下方部分が開放された中空の立体形状をなしている。吸込口１５は、ケーシング１０のうち水平方向へ向けられた側面部３７に設けられている。吸込口１５の内側はケーシング１０の内部へ通じる開口とされている。吸込口１５は、側面部３７から水平方向へ突出させた形状をなしており、ダクト２の端部へ挿入される。吹出口１６は、ケーシング１０の鉛直下方端部における円形の開口をなす。図２および図３に示すように、ケーシング１０の鉛直下方端部にはフランジ３４が設けられている。フランジ３４は、吹出口１６の周囲に設けられている。フランジ３４には、ネジボス３５が設けられている。

本体フレーム１３の外縁は、矩形をなしている。本体フレーム１３の中央には、円形の開口３１が設けられている。ケーシング１０は、ケーシング１０の内部に断熱部材１２が設置されるとともに、開口３１の中心位置と吹出口１６の中心位置とを一致させた状態で、本体フレーム１３に固定される。本体フレーム１３を貫通させたネジ３２が、フランジ３４の孔３８を通してネジボス３５へねじ込まれることにより、ケーシング１０は、本体フレーム１３に固定されている。

意匠グリル１４は、下方から本体フレーム１３を覆う。意匠グリル１４の外縁は、矩形をなしている。意匠グリル１４には、矩形の開口３３が設けられている。本体フレーム１３の開口３１と意匠グリル１４の開口３３とは、吹出口１６からの空気流２４を通過させる。

図４に示すように給気グリル１が据え付けられる際、天井３の下方から、開口４を通じて天井３の上方の空間へケーシング１０が挿入される。接続部材を用いて吸込口１５とダクト２とを接続してから、固定部材であるネジを用いて天井３に本体フレーム１３を固定することで、給気グリル１は、天井３に据え付けられる。意匠グリル１４は、天井３の下方から取り付けられる。本体フレーム１３の固定には、ネジ以外の固定部材が用いられても良い。なお、図４では、吸込口１５とダクト２とを接続する接続部材と、天井３に本体フレーム１３を固定する固定部材との図示を省略している。

ダクト２において水平方向へ進行した空気流２４は、吸込口１５から風洞１１へ吸い込まれる。風洞１１における空気流２４の主流の進行方向２５は、水平方向から鉛直下向きへ変更される。空気流２４は、吹出口１６へ向けて鉛直下向きへ進行して、吹出口１６から開口３１，３３を通過する。開口３３を通過した空気流２４は、天井３の下方の空間へ供給される。このように、給気グリル１は、ダクト２からの空気流２４の進行方向２５を変更させて、天井３の下方の空間へ空気流２４を導く。

図４に示すように、断熱部材１２は、ケーシング１０内部における鉛直上側部分に嵌め込まれている。断熱部材１２は、風洞１１のうち、吸込口１５の位置から、吹出口１６より鉛直上側かつ吸込口１５より鉛直下側の位置までの範囲に設けられている。第１の風洞２１は、風洞１１のうち断熱部材１２が設けられている部分であって、断熱部材１２のうち空気流２４の下流側における端部１８と吸込口１５との間の部分である。断熱部材１２は、風洞１１のうち空気流２４の上流側の部分である第１の風洞２１を囲う。断熱部材１２には、繊維系断熱材あるいは発泡系断熱材が使用される。

壁部１７は、ケーシング１０内部のうち断熱部材１２の鉛直下側部分に設けられている。壁部１７は、ケーシング１０の内壁１９から一定の間隔を設けて配置されている。壁部１７は、風洞１１のうち第１の風洞２１より下流側の第２の風洞２２を囲う。第２の風洞２２は、風洞１１のうち断熱部材１２が設けられていない部分であって、断熱部材１２の端部１８と吹出口１６との間の部分である。ケーシング１０と壁部１７との間には、空気層２３が形成されている。空気層２３は、第２の風洞２２の周りを層状に取り囲む空間である。壁部１７の鉛直下方端部は、フランジ３６に接合されている。

図５は、図４に示す壁部１７とフランジ３６とを示す第１の斜視図である。図６は、図４に示す壁部１７とフランジ３６とを示す第２の斜視図である。図５は、壁部１７とフランジ３６とを斜め上方向から見た様子を示している。図６は、壁部１７とフランジ３６とを斜め下方向から見た様子を示している。壁部１７は、円筒形状をなす。フランジ３６は、壁部１７の鉛直下方端部に接合されている。壁部１７とフランジ３６とは、互いに接合されたものである以外に、一体成形されたものであっても良い。なお、図２および図３では、壁部１７とフランジ３６との図示を省略している。

図４に示すように、フランジ３６は、ケーシング１０のフランジ３４と本体フレーム１３との間に固定されている。図２および図３に示すネジ３２が、フランジ３６の孔３９とフランジ３４の孔３８とを通してネジボス３５へねじ込まれることにより、フランジ３６は本体フレーム１３に固定されている。壁部１７は、本体フレーム１３に固定されたフランジ３６により、ケーシング１０の内部にて支持されている。

図４に示すように、壁部１７のうち空気流２４の上流側における端部２０と、断熱部材１２の端部１８とは、互いに接している。これにより、空気層２３の鉛直上方端部は、断熱部材１２の端部１８により塞がれている。また、空気層２３の鉛直下方端部は、本体フレーム１３に固定されたフランジ３６により塞がれている。空気層２３は、ケーシング１０と、壁部１７と、断熱部材１２と、フランジ３６とによって囲われている。断熱部材１２は、端部１８にて空気層２３を密閉しており、空気層２３と第２の風洞２２との間の空気の流動を抑制させる。

ケーシング１０の内壁１９と壁部１７との間隔は、断熱部材１２の厚み寸法より短くされている。第１の風洞２１は、断熱部材１２によって囲われていることで、壁部１７によって囲われている第２の風洞２２より狭められている。風洞１１のうち、第１の風洞２１と第２の風洞２２との境界である断熱部材１２の端部１８の位置には、端部１８による段差が構成されている。空気流２４の進行方向２５に垂直な方向における第２の風洞２２の幅は、第１の風洞２１における幅より広くされている。端部１８の付近では、鉛直下方向である進行方向２５に垂直な方向である水平方向における第２の風洞２２の幅は、上記の段差の分、第１の風洞２１の幅より広くされている。

ここで、実施の形態１にかかる給気グリル１における結露の発生の抑制について説明する。ケーシング１０のうち第１の風洞２１が設けられている部分では、断熱部材１２の断熱作用により、ケーシング１０から第１の風洞２１への熱伝達が低減される。ケーシング１０の外部の温度に比べて第１の風洞２１における空気流２４の温度が低い場合において、ケーシング１０の外側表面付近の空気から空気流２４への熱の移動が断熱部材１２にて遮られる。

ケーシング１０のうち第２の風洞２２が設けられている部分では、ケーシング１０からの熱は、空気層２３を伝播してから第２の風洞２２へ移動する。ケーシング１０と第２の風洞２２との間に空気層２３が設けられていることで、ケーシング１０の外側表面付近の空気から、第２の風洞２２を流動する空気流２４への熱の移動が少なくなる。

また、風洞１１のうち第１の風洞２１と第２の風洞２２との境界に段差が構成されており、第１の風洞２１より第２の風洞２２が拡張されていることで、断熱部材１２の付近における空気流２４の進行方向２６は、風洞１１の中心から離れる向きへ曲げられる。第２の風洞２２の内壁である壁部１７の付近の速度境界層における空気流２４の流速は、第１の風洞２１の内壁である断熱部材１２の付近の速度境界層における空気流２４の流速より低下する。壁部１７の付近の速度境界層における空気流２４の流速が低下することで、空気流２４による空気層２３からの熱除去が少なくなる。このように、第２の風洞２２が設けられている部分では、空気層２３が設けられておりかつ速度境界層における空気流２４の流速が低下することで、ケーシング１０と第２の風洞２２との間における熱伝達が低減される。

給気グリル１は、第１の風洞２１における断熱部材１２による断熱効果と、第２の風洞２２における空気層２３と速度境界層とによる断熱効果とにより、ケーシング１０の全体において、ケーシング１０と空気流２４との間の熱伝達を低減可能とする。ケーシング１０の全体にて、ケーシング１０の外側表面付近の空気から空気流２４への熱の移動が抑制されることで、ケーシング１０の外側表面での水蒸気の凝縮が低減される。これにより、給気グリル１は、ケーシング１０の全体での結露の発生を低減できる。

仮に、ケーシング１０の外部に設けられた部材を利用してケーシング１０の全体での結露の低減を試みた場合、断熱のための部材がケーシング１０の外側全体に装着されることとなり、給気グリル１の大型化を招来することとなる。給気グリル１は、大型化によって、据え付けに広いスペースが必要となることで、据え付けに際しての制約が大きくなる。

実施の形態１によると、給気グリル１は、ケーシング１０の内部に収められた断熱部材１２と壁部１７とを用いて実現可能な断熱効果により、ケーシング１０の全体での結露の発生を低減可能とする。ケーシング１０の内部の構成要素による断熱効果を利用することで、給気グリル１は、大型化を回避可能とする。給気グリル１の据え付けの際にケーシング１０が通される天井３の開口４は、大型にしなくても良い。また、天井３の上方にはケーシング１０の配置のために大型なスペースを確保しなくても済む。給気グリル１は、このように据え付けに際しての制約を大きくさせずに、ケーシング１０の全体での結露の発生を低減できる。

給気グリル１は、第１の風洞２１と第２の風洞２２との境界に段差を構成可能な厚みを持つ断熱部材１２が第１の風洞２１に設けられたことで、第１の風洞２１での高い断熱効果を実現可能とする。給気グリル１は、第１の風洞２１と第２の風洞２２との境界に段差を構成して、第２の風洞２２の幅を第１の風洞２１の幅より広くさせたことで、第２の風洞２２の速度境界層における空気流２４の流速を低下させる。給気グリル１は、第２の風洞２２にて、速度境界層での流速を低下させるとともに空気層２３が設けられたことで、第２の風洞２２での高い断熱効果を実現可能とする。これにより、給気グリル１は、風洞１１全体での高い断熱効果を実現可能とする。

また、給気グリル１は、第１の風洞２１より下流側の第２の風洞２２を拡張させたことで、風洞１１全体における空気流２４の圧力損失を少なくすることができる。さらに、給気グリル１は、風洞１１の全体に断熱部材１２が設けられる場合に比べて、給気グリル１に使用される断熱部材１２の量を少なくすることができる。

なお、壁部１７は、ケーシング１０とは別の部品であるものに限られず、ケーシング１０と一体に形成されたものであっても良い。この場合、壁部１７を支持するためのフランジ３６は省略されても良い。この他、壁部１７は、本体フレーム１３と一体に形成されたものであっても良い。

給気グリル１は、室内の天井３に設けられるものに限られない。給気グリル１は、室内に面する位置に設けられるものであれば良く、室内の壁に設けられても良い。ケーシング１０は、空気流２４の進行方向２５を水平方向から鉛直下方向へ変化させるものに限られない。ケーシング１０は、水平方向から鉛直上方向、あるいは鉛直方向から水平方向へ空気流２４の進行方向２５を変化させるものであっても良い。ケーシング１０は、空気流２４の進行方向２５を変化させずに、空気流２４を流動させるものであっても良い。ケーシング１０と、断熱部材１２と、本体フレーム１３と、意匠グリル１４との形状は、実施の形態１で説明するものに限られず、適宜変更しても良い。

実施の形態１によると、給気グリル１は、断熱部材１２が設けられ、また断熱部材１２の端部１８による段差を利用して速度境界層における空気流２４の流速を低下させたことで、ケーシング１０の外側と風洞１１との間の断熱を可能とする。また、給気グリル１は、ケーシング１０の内壁１９と壁部１７との間に空気層２３が設けられたことで、ケーシング１０の外側と風洞１１との間の断熱を可能とする。これにより、給気グリル１は、ケーシング１０の周囲における結露の発生を低減できるという効果を奏する。給気グリル１は、ケーシング１０の周囲における結露による水滴の滞留を低減可能とすることで、天井材あるいは壁材が濡れることを抑制できる。

なお、給気グリル１は、壁部１７が省略されたものであっても良い。この場合、給気グリル１は、端部１８による段差を利用して、ケーシング１０の内壁１９付近に速度境界層を生じさせる。給気グリル１は、第１の風洞２１における断熱部材１２による断熱効果と、第２の風洞２２における速度境界層による断熱効果とにより、ケーシング１０と空気流２４との間の熱伝達を低減させる。この場合も、給気グリル１は、ケーシング１０の周囲における結露の発生を低減できるという効果を得ることができる。

実施の形態２．
図７は、本発明の実施の形態２にかかる給気グリル５０の構成を示す第１の分解斜視図である。図８は、本発明の実施の形態２にかかる給気グリル５０の構成を示す第２の分解斜視図である。図７は、給気グリル５０の構成要素を斜め上方向から見た様子を示している。図８は、給気グリル５０の構成要素を斜め下方向から見た様子を示している。給気グリル５０には、防火ダンパー５１が設けられている。給気グリル５０のうち防火ダンパー５１以外の構成は、実施の形態１にかかる給気グリル１と同様であるものとする。実施の形態１と同一の部分には同一の符号を付し、重複する説明を省略する。

防火ダンパー５１は、ケーシング１０内部のうち断熱部材１２の鉛直下側部分であって、図４に示す第２の風洞２２に設けられている。防火ダンパー５１は、風洞１１を遮蔽可能とする遮蔽部材であるダンパー部材５２と、ダンパー部材５２を支持する壁部５３と、ダンパー部材５２に取り付けられた温度ヒューズ５４と、フランジ５５とを備える。

ダンパー部材５２は、温度ヒューズ５４が取り付けられていることにより、風洞１１を開放させる開状態を維持する。火災時の温度上昇により温度ヒューズ５４が溶融した場合に、ダンパー部材５２は、風洞１１を閉塞させる閉状態となる。防火ダンパー５１は、ダンパー部材５２が閉状態となることで、風洞１１に入り込んだ炎と煙との通過を遮断する。

実施の形態１の壁部１７と同様に、壁部５３は、第２の風洞２２を囲う。壁部５３は、円筒形状をなしている。また、実施の形態１と同様に、ケーシング１０と壁部５３との間には、図４に示す空気層２３が形成されている。フランジ５５は、壁部５３の鉛直下方端部に接合されている。壁部５３およびフランジ５５は、実施の形態１の壁部１７およびフランジ３６と同様に形成されたものであっても良い。

フランジ５５は、ケーシング１０のフランジ３４と本体フレーム１３との間に固定されている。フランジ５５の孔５６とフランジ３４の孔３８とを通してネジ３２がネジボス３５へねじ込まれることにより、防火ダンパー５１は本体フレーム１３に固定されている。壁部５３のうち空気流２４の上流側における端部５７と、断熱部材１２の端部１８とは、図４に示す場合と同様に、互いに接している。空気層２３は、ケーシング１０と、壁部５３と、断熱部材１２と、フランジ５５とによって囲われている。また、給気グリル５０においても、第１の風洞２１と第２の風洞２２との境界には、断熱部材１２の端部１８による段差が構成されている。

給気グリル５０は、第１の風洞２１における断熱部材１２による断熱効果と、第２の風洞２２における空気層２３と速度境界層とによる断熱効果とにより、ケーシング１０の全体において、ケーシング１０と空気流２４との間の熱伝達を低減可能とする。給気グリル５０は、ケーシング１０の内部に収められた断熱部材１２と壁部５３とを利用した断熱効果により、ケーシング１０の全体での結露の発生を低減可能とする。給気グリル５０は、据え付けに際しての制約を大きくさせずに、ケーシング１０の全体での結露の発生を低減できる。

実施の形態２によると、給気グリル５０は、断熱部材１２が設けられ、また断熱部材１２の端部１８による段差を利用して速度境界層を生じさせたことで、ケーシング１０の外側と風洞１１との間の断熱を可能とする。また、給気グリル５０は、ケーシング１０の内壁１９と壁部１７との間に空気層２３が設けられたことで、ケーシング１０の外側と風洞１１との間の断熱を可能とする。これにより、給気グリル５０は、ケーシング１０の周囲における結露の発生を低減できるという効果を奏する。給気グリル５０は、ケーシング１０の周囲における結露による水滴の滞留を低減可能とすることで、天井材あるいは壁材の腐食を低減できる。

給気グリル５０は、防火ダンパー５１のダンパー部材５２以外の遮蔽部材を備えるものであっても良い。遮蔽部材は、風洞１１における空気流２４の流量を調節する風量調節ダンパーのダンパー部材であっても良い。風量調節ダンパーのダンパー部材は、風洞１１の一部あるいは全体を閉塞することで、風量を調節する。遮蔽部材は、風洞１１に設けられたフィルターであっても良い。フィルターは、空気流２４を通過させ、かつ空気流２４とともに流動する異物を遮断する。風量調節ダンパーのダンパー部材あるいはフィルターは、防火ダンパー５１のダンパー部材５２と同様に、壁部５３に支持される。風量調節ダンパーのダンパー部材あるいはフィルターが設けられる場合も、給気グリル５０は、ケーシング１０の周囲における結露の発生を低減させる効果を得ることができる。

以上の実施の形態に示した構成は、本発明の内容の一例を示すものであり、別の公知の技術と組み合わせることも可能であるし、本発明の要旨を逸脱しない範囲で、構成の一部を省略、変更することも可能である。

１，５０ 給気グリル、２ ダクト、３ 天井、４，３１，３３ 開口、１０ ケーシング、１１ 風洞、１２ 断熱部材、１３ 本体フレーム、１４ 意匠グリル、１５ 吸込口、１６ 吹出口、１７，５３ 壁部、１８，２０，５７ 端部、１９ 内壁、２１ 第１の風洞、２２ 第２の風洞、２３ 空気層、２４ 空気流、２５，２６ 進行方向、３２ ネジ、３４，３６，５５ フランジ、３５ ネジボス、３７ 側面部、３８，３９，５６ 孔、５１ 防火ダンパー、５２ ダンパー部材、５４ 温度ヒューズ。

Claims (4)

1. 室外からの空気流を吸い込む吸込口と、室内へ空気流を吹き出す吹出口とを有し、前記吸込口から前記吹出口へ空気流が流動する風洞が設けられたケーシングと、
   前記ケーシングの内部に設けられた断熱部材と、
   前記吹出口からの空気流を通過させるグリル部材と
   を備え、
   前記風洞は、前記断熱部材により囲われた部分である第１の風洞と、前記第１の風洞より空気流の下流側の部分である第２の風洞とを含み、
   前記第１の風洞と前記第２の風洞との境界に、前記断熱部材のうち空気流の下流側における端部による段差が構成されており、前記空気流の進行方向に垂直な方向における前記第２の風洞の幅が前記第１の風洞の幅より広くされており、
   前記ケーシングの内壁から間隔を設けて配置され、前記第２の風洞を囲う壁部を備えることを特徴とする給気グリル。
2. 前記壁部に支持され、前記風洞を遮蔽可能な遮蔽部材を備えることを特徴とする請求項１に記載の給気グリル。
3. 前記遮蔽部材は、前記風洞を閉塞可能とするダンパー部材であることを特徴とする請求項２に記載の給気グリル。
4. 前記壁部のうち空気流の上流側における端部と、前記断熱部材のうち空気流の下流側における端部とが互いに接していることを特徴とする請求項１から３のいずれか１つに記載の給気グリル。