JP7494253B2 - 吹出口装置 - Google Patents

Description

本発明は、空調機で生成された空調空気を天井から室内に向かって供給するため建物の天井部分に設置される天井設置型の吹出口装置に関する。

天井設置型の吹出口装置については、従来、様々な機能を有する装置が開発されているが、本発明に関連するものとして、例えば、特許文献１に記載された「空調設備における空気吹出し装置」あるいは特許文献２に記載された「ボックス付吹出口」などがある。

特許文献１に記載された「空調設備における空気吹出し装置」は、パンチング型フェースの裏側かつ中央部分に４枚の導風板を備え、各導風板の角度調整により水平方向、垂直方向あるいは斜め方向の気流を生成する機能を有している。

特許文献２に記載された「ボックス付吹出口」は、チャンバー内に気流方向を切り替える切替板が内蔵された間仕切り壁対応型の吹出口であり、切替板をスライドさせることにより、左右方向の吹出風量の比率変更が可能である。

実開昭６０－６９９４２号公報 特開２００１－１７４０４１号公報

特許文献１記載の「空調設備における空気吹出し装置」及び特許文献２記載の「ボックス付吹出口」は何れも空調空気の吹出方向を変更できる機能を有しているが、吹出方向を変更する操作は、それぞれに設けられた所定の操作部材（導風板、切替板）を手動操作しなければならない。

しかしながら、特許文献１記載の「空調設備における空気吹出し装置」及び特許文献２記載の「ボックス付吹出口」は在室者の手が届かない天井部分に設置されているので、在室者が容易に空調空気の吹出方向を変更することができない。このため、在室者の好みに応じたパーソナル方式の空調を行うことが困難である。

そこで、本発明が解決しようとする課題は、空調対象空間全体を空調可能であって、空調空気の吹出方向を在室者が遠隔操作で容易に変更することができ、在室者の好みに応じたパーソナル方式の空調も実現可能な機能を備えた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、多層コーン形状体をなすように配置され気流を水平方向に拡散する機能を有する複数の固定式のコーン羽根を有する矩形状の吹出口と、前記吹出口の上部に設けられたダクト接続口付きのチャンバーと、前記チャンバーに内蔵された遠隔操作可能な風向変更手段と、前記ダクト接続口から前記チャンバー内に流入した空調空気を前記風向変更手段に案内するため前記風向変更手段の上流側に設けられた上流ガイド部材と、を備え、
前記多層コーン形状体の中央に配置された中央コーン羽根の中央部の空調空気が通過可能な領域に通気部材を設けたことを特徴とする。

このような構成とすれば、風向変更手段を遠隔操作することにより、吹出口から供給される空調空気の風向を在室者の好みに応じて調整することができるので、空調対象空間全体を空調可能であって、パーソナル方式の空調も実現可能となる。

また、風向変更手段の角度を変更することにより、垂直方向、水平方向、斜め方向への吹出しが可能となり、冷房時の水平吹出、暖房時の垂直吹出並びにパーソナル空調時の斜め吹出の何れにも対応することができるので、在室者の好みに応じた空調を行うことができる。

さらに、多層コーン形状体をなすように配置された複数のコーン羽根が固定式であることにより、吹出方向を変更したときの外観変化（室内側から見た外観変化）並びに動作音が生じることがなく、静粛である。

前記吹出口装置においては、前記上流ガイド部材が、前記ダクト接続口から前記チャンバー内に流入した空調空気を前記チャンバー内の中央部分に集約する絞り部と、前記チャンバーの長手方向に沿って設けられた斜面を有する案内部と、を備えたものとすることができる。

このような構成とすれば、チャンバー内に流入した空調空気が確実に風向変更手段に誘導されるので、風向変更手段による風向変更が確実に行われる。

前記吹出口装置においては、前記多層コーン形状体の中央に配置された前記中央コーン羽根において空調空気が通過可能な領域の直上に下流ガイド部材を設けることができる。

このような構成とすれば、チャンバー内に流入した調和空気流を確実に垂直方向へ案内し、中央コーン羽根の中央部エリアに気流を誘導することができるので、垂直吹出時の垂直方向への気流安定性が向上する。

前記吹出口装置においては、前記風向変更手段が、前記チャンバー内にその長手方向に沿って配置された回転軸と、前記回転軸に取付けられた平板状の羽根と、前記回転軸を回転させるため前記チャンバーの外部に配置されたモータと、を備えたものとすることができる。

このような構成とすれば、チャンバー内に流入した空調空気の大部分は吹出口の長手方向から吹き出すことから、この空調空気を風向変更手段で調整することにより、空調空気の大部分の風向を変更することができ、冷暖房時及びパーソナル空調時の気流制御を確実に実行することができる。また、回転軸を回転させるためにモータを使用したことにより、電気信号や通信手段を利用して遠隔操作することが可能となる。

前記吹出口装置においては、前記通気部材としてパンチング板材を使用することができる。

このような構成とすれば、垂直方向の調和空気流を整流させることができる。また、チャンバーに内蔵された風向変更手段が室内側から見えるのを防止する目隠しとしての機能を発揮するので、外観性が向上する。

前記吹出口装置においては、前記風向変更手段は、在室者が所持する携帯端末から個別に遠隔操作可能であるようにすることができる。

このような構成とすれば、在室者が自分自身の座席などから自分の希望に応じて個別に遠隔操作することが可能となるので、個人単位でのパーソナル空調を実現することができ、在室者それぞれの快適性向上に貢献することができる。

前記吹出口装置においては、前記風向変更手段による空調空気の吹出方向の変更範囲は、水平方向から垂直方向の間の任意の角度であるようにすることができる。

このような構成とすれば、在室者の希望に応じて空調空気の吹出方向を任意の角度に設定することができるので、快適性の向上に有効である。また、モータによる駆動機能にスイング機能を付加すれば、在室者の希望に応じて、例えば、ゆらぎ風などの気流を生成することができる。

本発明により、空調対象空間全体を空調可能であって、空調空気の吹出方向を在室者が遠隔操作で容易に変更することができ、在室者の好みに応じたパーソナル方式の空調も実現可能な機能を備えた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一部省略正面図である。 図１に示す吹出口装置の一部省略底面図である。 図１に示す吹出口装置の一部省略右側面図である。 図１中のＡ－Ａ線における一部省略垂直断面図である。 図３中のＢ－Ｂ線における一部省略垂直断面図である。 図１に示す吹出口装置を制御する一部省略回路図である。 図１に示す吹出口装置における吹出方向変更機能を説明する一部省略垂直断面図である。 図１に示す吹出口装置における吹出方向変更機能を説明する一部省略垂直断面図である。

以下、図１～図８に基づいて、本発明の実施形態である吹出口装置１００の構造並びに機能などについて説明する。

図１～図５に示すように、吹出口装置１００は、多層コーン形状体１をなすように配置された複数の固定式の中央コーン羽根１ａ、中間コーン羽根１ｂ及び外側コーン羽根１ｃを有する矩形状の吹出口２と、吹出口２の上部に設けられたダクト接続口３付きのチャンバー１０と、直方箱体状のチャンバー１０に内蔵された遠隔操作可能な風向変更手段４と、ダクト接続口３からチャンバー１０内に流入した空調空気を風向変更手段４に案内するため風向変更手段４の上流側に設けられた上流ガイド部材５と、を備えている。

図２，図４，図５に示すように、吹出口２においては、中央コーン羽根１ａが最も内側に配置され、中央コーン羽根１ａの外側の位置に中間コーン羽根１ｂが配置され、中間コーン羽根１ｂの外側の位置に外側コーン羽根１ｃが配置され、且つ、中央コーン羽根１ａ、中間コーン羽根１ｂ並びに外側コーン羽根１ｃは同心状に配置されている。

複数の固定式の中央コーン羽根１ａ、中間コーン羽根１ｂ及び外側コーン羽根１ｃを有する矩形状の吹出口２は、各コーン羽根１ａ，１ｂ，１ｃ間に形成された空気流路を通過した空調空気を水平方向に拡散する機能を備えている。

多層コーン形状体１の中央に配置された中央コーン羽根１ａの中央部の空調空気が通過可能な領域には通気部材６が設けられている。ダクト接続口３には開閉式のシャッター８が設けられている。通気部材６はパンチング板材を使用しているが、これに限定するものではないので、例えば、複数のスリット部を設けた板材やメッシュ状の部材（金網など）を通気部材として使用することもできる。

図１～図３に示すように、吹出口装置１００は、建物（図示せず）内に設けられたグリッド天井２０に吹出口２を下に向けた状態（室内に向けた状態）で配置され、チャンバー１０の側面及び背面の下方部分に固着された弾性変形可能なフック状の固定金具１５を、格子状に配置されたＴバー２１に係脱可能に係合させることによって固定されている。

図４，図５に示すように、吹出口装置１００においては、上流ガイド部材５が、ダクト接続口３からチャンバー１０内に流入した空調空気をチャンバー１０内の中央部分に集約する絞り部５ｂと、チャンバー１０の長手方向１０Ｌに沿って設けられた斜面を有する案内部５ａと、を備えている。

図４，図５に示すように、吹出口装置１００は、多層コーン形状体１の中央に配置された中央コーン羽根１ａにおいて空調空気が通過可能な領域の直上に、矩形枠形状の下流ガイド部材７を備えている。

図４，図５に示すように、吹出口装置１００においては、風向変更手段４が、前記チャンバー１０内にその長手方向に沿って配置された回転軸４ｂと、回転軸４ｂに取り付けられた平板状の羽根４ａと、回転軸４ｂを回転させるためチャンバー１０の右側面外部に配置されたモータ１１と、を備えている。モータ１１が回転すると回転軸４ｂが回転し、回転軸４ｂと共に羽根４ａが回転する。

図１，図５に示すように、チャンバー１０の右側面外部に配置されたモータ１１には給電ケーブル１２が配線され、チャンバー１０の左側面に突出する風向変更手段４の回転軸４ｂに原点スイッチ１３が連接され、原点スイッチ１３からＰＬＣ（Ｐｒоｇｒａｍｍａｂｌｅ Ｌоｇｉｃ Ｃоｎｔｒоｌｌｅｒ）３０に向かって信号ケーブル１４が配線されている。

図４に示す羽根４ａは一方向に回転するように構成され、羽根４ａがどの位置（どの角度）にあるかを、図１，５に示す原点スイッチ１３により認識する。即ち、起動時に羽根４ａを回転させて原点スイッチ１３が入ることで原点を認識するので、例えば、羽根４ａが水平となる位置を原点とすれば、羽根４ａが一方向に回転することにより、後述する図７，図８に示すように、気流方向は水平→斜め左→垂直→斜め右→水平の順に変化する。

図６は吹出口装置１００を制御する制御装置（図示せず）の一部省略回路図であり、ＰＬＣ３０、Ｂｌｕｅｔｏｏｔｈ（登録商標）の通信基板３１、ＡＣ／ＤＣアダプター３２，３３などで構成されている。なお、Ｂｌｕｅｔｏｏｔｈは、近距離無線通信規格の一つを示す登録商標である。

商用電源３４から供給されるＡＣ１００Ｖの電流はＡＣ／ＤＣアダプター３２，３３によりＤＣ２４Ｖに変換され、それぞれＰＬＣ３０、通信基板３１に給電される。通信基板３１とＰＬＣ３０とは複数の信号ケーブルによって電気的に接続されている。在室者が所持する携帯端末３５（例えば、スマートフォンなど）を操作して携帯端末３５から通信基板３１に向かってＢｌｕｅｔｏｏｔｈ信号を送ると、通信基板３１からＰＬＣ３０に信号が送られ、モータ１１が当該信号に対応した回転動作を行う。

従って、図５，図６に示すように、吹出口装置１００においては、在室者が所持する携帯端末３５（例えば、スマートフォンなど）に専用アプリをインストールしておけば、携帯端末３５から通信基板３１に向かってＢｌｕｅｔｏｏｔｈ信号を送ることにより、風向変更手段４を個別に遠隔操作することができる。

ここで、図７，８に基づいて、吹出口装置１００の機能について説明する。携帯端末３５（図６参照）を操作して、図７（ａ）に示すように、風向変更手段４の羽根４ａが水平状態となるようにセットすると、吹出口２から吹き出す主空気流は左右二方向の水平吹出Ｈ，Ｈとなる。この水平吹出Ｈ，Ｈの気流は空調対象空間全体に行き渡るので、空調対象空間全体を空調することができる。

携帯端末３５（図６参照）を操作して、図７（ｂ）に示すように、風向変更手段４の羽根４ａが垂直状態となるようにセットすると、吹出口２から吹き出す空気流は通気部材６を通過した一方向の垂直吹出Ｖとなる。この垂直吹出Ｖの気流は、吹出口２の真下方向への指向性の強いスポット気流となる。

次に、携帯端末３５（図６参照）を操作して、図８（ａ）に示すように、風向変更手段４の羽根４ａが右下がり状態となるようにセットすると、吹出口２から吹き出す空気流は斜め（左）吹出Ｄｌと、これより弱い水平右吹出Ｈｒとなる。斜め（左）吹出Ｄｌの気流はスポット気流が必要な人へのパーソナル気流となり、水平右吹出Ｈｒの気流は空調空間に供給され、且つ、その気流により多層コーン形状体１に対する室内空気の接触を防止できるので、多層コーン形状体１の結露を防止することができる。

次に、携帯端末３５（図６参照）を操作して、図８（ｂ）に示すように、風向変更手段４の羽根４ａが右上がり状態となるようにセットすると、吹出口２から吹き出す空気流は斜め（右）吹出Ｄｒと、これより弱い水平左吹出Ｈｌとなる。斜め（右）吹出Ｄｒの気流はスポット気流が必要な人へのパーソナル気流となり、水平左吹出Ｈｌの気流は空調空間に供給され、且つ、その気流により多層コーン形状体１に対する室内空気の接触を防止できるので、多層コーン形状体１の結露を防止することができる。

吹出口装置１００においては、モータ１１で作動する風向変更手段４による空調空気の吹出方向の変更範囲は、図７（ａ），(ｂ)及び図８（ａ），（ｂ）に示す４つのパターンに限定するものではなく、図７（ａ）に示す水平方向から図７（ｂ）に示す垂直方向の間の任意の角度に設定することができる。

このように、吹出口装置１００は、携帯端末３５（図６参照）を使用して風向変更手段４を遠隔操作することにより、吹出口２から供給される空調空気の風向を在室者の好みに応じて調整することができるので、吹出口装置１００は、空間対象空間全体を空調することが可能であり、パーソナル方式の空調も実現することができる。

また、風向変更手段４の角度を変更することにより、垂直方向、水平方向、斜め方向への吹出しが可能であり、冷房時の水平吹出、暖房時の垂直吹出並びにパーソナル空調時の斜め吹出の何れにも対応することができるので、在室者の好みに応じた空調を行うことができる。

一方、図４，図５に示すように、多層コーン形状体１をなすように配置された複数の中央コーン羽根１ａ、中間コーン羽根１ｂ及び外側コーン羽根１ｃが固定式であることにより、吹出方向を変更したときの外観変化（図２に示す室内側から見た底面部分の外観変化）が生じることがなく、動作音も発生せず、静粛である。

吹出口装置１００においては、図４，図５に示すように、上流ガイド部材５が、ダクト接続口３からチャンバー１０内に流入した空調空気をチャンバー１０内の中央部分に集約する絞り部５ｂと、チャンバー１０の長手方向１０Ｌに沿って設けられた斜面を有する案内部５ａと、を備えたことにより、チャンバー１０内に流入した空調空気が確実に風向変更手段４に誘導されるので、風向変更手段４による風向変更が確実に行われる。

吹出口装置１００においては、図４，図５に示すように、多層コーン形状体１の中央に配置された中央コーン羽根１ａにおいて空調空気が通過可能な領域の直上に、矩形枠形状の下流ガイド部材７を備えたことにより、チャンバー１０内に流入した調和空気流を確実に垂直方向へ案内することができるので、図７（ｂ）に示す垂直吹出時の垂直方向への気流安定性が優れている。

前述したように、図４，図５に示す吹出口装置１００においては、風向変更手段４が、前記チャンバー１０内にその長手方向に沿って配置された回転軸４ｂと、回転軸４ｂに取り付けられた平板状の羽根４ａと、回転軸４ｂを回転させるためチャンバー１０の右側面外部に配置されたモータ１１と、を備えている。

（作用効果）
このような構成とすれば、チャンバー１０内に流入した空調空気の大部分は吹出口２の長手方向から吹き出すことから、この空調空気を風向変更手段４で調整することにより、空調空気の大部分の風向を変更することができ、冷暖房時及びパーソナル空調時の気流制御を確実に実行することができる。また、回転軸４ｂを回転させるためにモータ１１を使用したことにより、電気信号や通信手段を利用して遠隔操作することができる。

（作用効果）
図２に示すように、吹出口装置１００においては、多層コーン形状体１の中央に配置された中央コーン羽根１ａの中央部の空調空気が通過可能な領域に通気部材６が設けられ、この通気部材６はパンチング板材で形成されているため、垂直方向の調和空気流を整流させることができる。また、図２，図４に示すように、通気部材６は、チャンバー１０に内蔵された風向変更手段４が室内側から見えるのを防止する目隠しとしての機能を発揮するので、外観性も良好である。

前述したように、図４中に示す風向変更手段４は携帯端末３５（図６参照）を使用して遠隔操作することができるので、在室者が自分自身の座席などから自分の希望に応じて個別に遠隔操作することが可能であり、個人単位でのパーソナル空調を実現することができ、在室者それぞれの快適性向上に貢献することができる。

前述したように、吹出口装置１００においては、モータ１１で作動する風向変更手段４の羽根４ａを、図７（ａ）に示す水平方向から図７（ｂ）に示す垂直方向の間の任意の角度に設定することにより、空調空気の吹出方向を在室者の希望に応じて任意の角度に設定することができるので、快適性の向上に有効である。また、モータ１１による駆動機能にスイング機能を付加すれば、在室者の希望に応じて、例えば、ゆらぎ風などの気流を生成することができる。

図１～図８に基づいて説明した吹出口装置１００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に限定されない。

本発明に係る吹出口装置は、各種建物の空調設備の一部をなす空調用資材として、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 多層コーン形状体
１ａ 中央コーン羽根
１ｂ 中間コーン羽根
１ｃ 外側コーン羽根
２ 吹出口
３ ダクト接続口
４ 風向変更手段
４ａ 羽根
４ｂ 回転軸
５ 上流ガイド部材
５ａ 案内部
５ｂ 絞り部
６ 通気部材
７ 下流ガイド部材
８ シャッター
１０ チャンバー
１０Ｌ 長手方向
１１ モータ
１２ 給電ケーブル
１３ 原点スイッチ
１４ 信号ケーブル
２０ グリッド天井
２１ Ｔバー
３０ ＰＬＣ（Ｐｒоｇｒａｍｍａｂｌｅ Ｌоｇｉｃ Ｃоｎｔｒоｌｌｅｒ）
３１ 通信基板
３５ 携帯端末
Ｄｌ 斜め左吹出
Ｄｒ 斜め右吹出
Ｈ 水平吹出
Ｈｌ 水平左吹出
Ｈｒ 水平右吹出
Ｖ 垂直吹出

Claims (6)

1. 多層コーン形状体をなすように配置され気流を水平方向に拡散する機能を有する複数の固定式のコーン羽根を有する矩形状の吹出口と、前記吹出口の上部に設けられたダクト接続口付きのチャンバーと、前記チャンバーに内蔵された遠隔操作可能な風向変更手段と、前記ダクト接続口から前記チャンバー内に流入した空調空気を前記風向変更手段に案内するため前記風向変更手段の上流側に設けられた上流ガイド部材と、を備え、
   前記多層コーン形状体の中央に配置された中央コーン羽根の中央部の空調空気が通過可能な領域に通気部材が設けられ、
   前記風向変更手段が、前記チャンバー内にその長手方向に沿って配置された回転軸と、前記回転軸に取付けられた平板状の羽根と、を有し、前記通気部材の直上に設けられたことを特徴とする吹出口装置。
2. 前記上流ガイド部材が、前記ダクト接続口から前記チャンバー内に流入した空調空気を前記チャンバー内の中央部分に集約する絞り部と、前記チャンバーの長手方向に沿って設けられた斜面を有する案内部と、を備えた請求項１記載の吹出口装置。
3. 前記多層コーン形状体の中央に配置された前記中央コーン羽根において空調空気が通過可能な領域の直上に下流ガイド部材を設けた請求項１または２記載の吹出口装置。
4. 前記通気部材がパンチング板材である請求項１または２記載の吹出口装置。
5. 前記風向変更手段は、在室者が所持する携帯端末から個別に遠隔操作可能である請求項１または２記載の吹出口装置。
6. 前記風向変更手段による空調空気の吹出方向の変更範囲は、水平方向から垂直方向の間の任意の角度である請求項１または２記載の吹出口装置。

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