JPH11223378A - 空気調和設備用吹出し口 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 天井面との補完関係が得られなくても水平拡
散流を独自に発生させることができ効率的な冷房が可能
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５０等の空気の供給流路に上端側
を接続して流路軸線をほぼ鉛直姿勢とした円筒状のアウ
タガイド２と、このアウタガイド２の下端側の内部に配
置され内部流路を少なくとも２以上の環状流路２ｄ，３
ｄ，３ｅに分割するインナガイド３とを備え、環状流路
２ｄからの空気流をアウタガイド２の下端周縁から水平
方向に向けて拡散可能とする。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、室内に空気を吹き
込むための空気調和設備用の吹出し口に係り、特に大規
模な室内空間であってその据え付け位置の周りに天井板
が設備されない場合でも冷房用の空気を効率的に水平流
として拡散できるようにした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り、たとえばその典型
的な例として、本願出願人が先に提案して実開平７−１
２８４７号公報に開示されたものがある。

【０００４】この公報に記載のアネモ型の吹出し口を含
めて、吹出し口の従来の基本的な構成は、上流側のダク
トと接続するチャンバから円錐状に下端側を広げた外コ
ーンを天井板から下に臨んだ状態として固定し、外コー
ンの中に吹出し空気の流線方向の流路を複数の同軸配置
の環状断面の集合とした中コーンを上下に移動操作可能
に設けるというものである。そして、暖房の場合では空
気流の拡散が室内側でも促されるので、中コーンは上げ
た位置に調整され、冷房の場合であれば空気流を天井に
沿う拡散流として到達距離を確保するため、中コーンは
下げた位置に設定される。

【０００５】このような冷房の際の空気流を天井に沿う
水平流とするためには、たとえば先の公報の図３や図４
に示されているように、外コーンの下端が天井面よりも
下に少し突き出るようにすればよく、このことは従来周
知の技術である。これは、壁面や天井付近に接近して吹
き出された空気流のコアンダ効果を利用したものであ
る。すなわち、外コーンが天井面よりも突き出た部分を
巡る放出空気流の中に、その下に漂っている空気が吸引
され、その流線方向に放出空気流を流すことで天井面に
沿う流れの場を形成し、これによって冷房に好適な水平
流が得られる。

【０００６】

【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、中コーンの位置を調整することによって、空
気流の水平方向及び垂直方向の切り替えが可能である。

【０００７】一方、たとえば近来の大規模商業施設や店
舗等のように、室内の装飾性よりもむしろ在庫商品の保
管スペースの確保や商品の搬入及び管理を簡単にするた
め、たとえば平屋建てとして天井までの高さを大きくし
た簡易な設備が急速に普及している。そして、これらの
設備においても、冷房及び暖房の空調設備を設けること
には変わりはないが、空調用の吹出し口が高い天井面に
含まれるように配置したのでは、冷房及び暖房の効率は
格段に低下することになる。

【０００８】このような効率の低下を防ぐ最も簡単な方
法は、吹出し口を天井面よりも下げた配置として床面側
に対する空調効果を上げるようにすればよく、実際に吹
出し口だけを天井から吊って配置し、ダクトを剥き出し
としたままで吹出し口に接続した設備がよく見かけられ
る。

【０００９】ここで、吹出し口として従来のアネモ型の
ものを使用すると、暖房の場合では放出空気流が床面方
向を向くようにしていても、自然拡散による暖房効果は
維持される。ところが、冷房の場合では、吹出し口の外
コーンには天井面が連なっていないので、先に述べたコ
アンダ効果は得られず、放出空気はコーン内で付与され
た指向性に従って円錐状に拡散するだけで、水平方向へ
の拡散流の発生を促すことはできない。したがって、天
井面に含まれるように設置した場合に比べると、吹出し
口からの空気の拡散範囲は狭められ、冷房効率の低下を
招く。

【００１０】このように、従来のアネモ型の吹出し口
は、天井面から外コーンの下端が少し突き出るような配
置とすることが冷房の際の水平流の発生に必要な条件で
あり、天井面よりも下げた配置とすると冷房用としては
効率よく使えない。

【００１１】一方、先に述べたような大規模な店舗等の
設備では、店舗内に多数の人が集まるので冬季の寒冷時
においても室内温度はかなり高くなる。このため、冷房
装置は作動させなくても外気を取り入れて温度を下げる
外気冷房方式が採用されることが多く、したがってこの
ような大規模店舗では年間を通じて冷房操作が行なわれ
ることになる。

【００１２】以上のことから、天井面から下げた位置に
吹出し口を設ける大規模店舗等では、冷房と暖房とに切
り替える機能を吹出し口が持たなくても済み、天井面か
ら下がった配置であっても、水平流を促して空気流を広
い範囲に拡散できるようにしてさえおけば、店舗内を効
率よく冷房することができる。

【００１３】本発明は、天井面との補完関係が得られな
くても水平拡散流を独自に発生させることができ効率的
な冷房が可能な空気調和設備用の吹出し口を提供するこ
とを目的とする。

【００１４】

【課題を解決するための手段】本発明は、ダクト等の空
気の供給流路に上端側を接続して流路軸線をほぼ鉛直姿
勢とした円筒状のアウタガイドと、このアウタガイドの
下端側の内部に配置されアウタガイドとともに内部流路
を少なくとも２以上の環状流路に分割するインナガイド
とを備え、アウタガイドが創成する環状流路からの空気
流が、アウタガイドの下端周縁からほぼ水平方向に向け
ての流線を形成可能な流路構成としてなることを特徴と
する。

【００１５】このような構成において、アウタガイド
は、上流から下流に向けての流路創成面を、下に凸の曲
線からこれに連なるほぼ水平線によるプロフィルとする
ことができる。

【００１６】また、水平方向の空気流線を形成可能な流
路は、アウタガイドの下端に裾広がり状に形成され且つ
下端外周縁をほぼ水平方向の展開面としたベルと、この
アウタガイドとともに環状流路を形成するインナガイド
の外ベーンとを含み、外ベーンはベルにほぼ倣う断面形
状を持つとともに下端をベルの水平方向の展開面より下
に配置したものとすることができる。この場合、ベル
は、水平面に対して上向きまたは下向きにそれぞれ１０
°の範囲の傾斜角度を持つものとしてもよい。

【００１７】更に、インナガイドは、外ベーンにほぼ倣
う断面形状を持つ少なくとも１以上のベーンを同軸配置
とするとともに、これらのベーンの下端を外ベーンより
も上に配置したものであればよい。

【００１８】更に、インナガイドの中心に配置する最も
小径のベーンの流路入口に空気流に流動抵抗を与える抵
抗機構を備えてもよく、この場合、抵抗機構は流動空気
に干渉する網であってこの網をベーンの流路入口に展開
して備えたものとすることができる。

【００１９】

【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、図２は要部の底面図
である。

【００２０】図において、天井面より低いレベルに配管
したフレキシブル管などを利用したダクト５０の先端に
設けたコネクタ５１に吹出し口のチャンバハウジング１
を接続可能とし、このチャンバハウジング１の下端には
アウタガイド２を連結している。

【００２１】チャンバハウジング１はほぼ立方体の中空
容器としたものであり、吹出し口は天井の中または天井
面に含まれずにその下方に設置されるので、ダクト５０
は真上から接続するのではなくて側面に設けたジョイン
ト１ａにコネクタ５１を接続してダクト５０を連結する
ことができる。たとえば、ダクト５０をチャンバハウジ
ング１の上端に接続した場合では、供給空気の流線は鉛
直のままアウタガイド２に向かうのに対して、先のよう
な流路の連結であれば、チャンバハウジング１の側面か
らの空気流はほぼ垂直に曲げられてアウタガイド２に流
下する。このため、供給空気の流量が大きくて流速が速
い場合でも、チャンバハウジング１内での流路の曲がり
による抵抗を受けるので、空気流はチャンバハウジング
１内で流れが一時的に緩衝される。したがって、アウタ
ガイド２に向かう空気流は、ハウジング１内で或る程度
整流され、アウタガイド２の全流路断面に対する流速分
布の一様化も促される。

【００２２】アウタガイド２は、その上端部を等径の円
筒部２ａ（図３参照）とするとともに、下端部をこの円
筒部２ａに連なって裾広がり状に円弧状に曲げたベル２
ｂとしたものである。このベル２ｂの縦断面形状は、図
３の拡大縦断面図に示すように、中心Ｏから半径Ｒの中
心角が９０°の円弧プロフィル２ｂ−１と、この円弧プ
ロフィル２ｂ−１の下端であってその接線方向すなわち
アウタガイド２の軸線と直交する向きに展開するエッジ
プロフィル２ｂ−２とを含む。

【００２３】アウタガイド２の内部には、たとえば中心
から３方向に放射状に配置したステー２ｃを設け、この
ステー２ｃにインナガイド３を固定する。なお、この固
定は、たとえば両方の中心部をボルトやナット等で締結
するなどの手段で対応でき、チャンバハウジング１から
下流に向かう空気の流線に対する干渉度が小さいものが
好ましい。

【００２４】インナガイド３は、図示の例では、外ベー
ン３ａ，中ベーン３ｂ及び内ベーン３ｃの同軸配置によ
る組合せであり、これらのベーン３ａ〜３ｃはいずれも
その周壁を裾広がりのベル状の縦断面形状としたもので
ある。そして、内ベーン３ｃに対して、中ベーン３ｂの
上端及び下端の半径はほぼ２倍であり、外ベーン３ａに
ついてはほぼ３倍の関係を持ち、これらのベーン３ａ〜
３ｃによって二つに区画される環状流路３ｄ，３ｅの断
面幅はほぼ等しい。

【００２５】図３に示すように、外ベーン３ａは、アウ
タガイド２のベル２ｂの内周面にほぼ倣う形状である
が、下端側では円弧プロフィル２ｂ−１よりも少し偏平
で直線状に水平方向に姿勢を変えた断面形状を持つ。ま
た、外ベーン３ａはアウタガイド２のベル２ｂの下端よ
りも下に突き出る軸線長さを持つとともに、外ベーン３
ａの下端から立ち上げた線分Ｌ−１はアウタガイド２の
円筒部２ａよりも外側に位置している。したがって、円
筒部２ａから外ベーン３ａとベル２ｂとの間の環状流路
２ｄを真下に突き抜けようとする空気は、外ベーン３ａ
によって遮られるので、鉛直方向だけの流線成分を持つ
流れはなく、その全てが斜めに傾斜し環状流路２ｄを抜
けてエッジプロフィル２ｂ−２に沿う流れとなる。

【００２６】また、外ベーン３ａとベル２ｂとの間の環
状流路２ｄの流路幅は、インナガイド３の環状流路３
ｄ，３ｅ及び内ベーン３ｃの内部流路のいずれよりも大
きく、また環状流路２ｄの流路断面の平均半径は他の流
路よりも大きい。したがって、チャンバハウジング１か
らの空気は環状流路２ｄから送り出される流量が最大で
あり、外ベーン３ａとベル２ｂとの間からの流れが主流
となり、全体の流れに対しても支配的に振る舞うことに
なる。

【００２７】中ベーン３ｂは、外ベーン３ａと内周面と
ぼほ同じような断面形状を持ち、これらの中ベーン３ｂ
と外ベーン３ａとの間の環状流路３ｅの流路断面は空気
の流線方向にみてほぼ一様であり、内部流路の絞りや拡
散はない。そして、中ベーン３ｂの下端は外ベーン３ａ
の下端よりも少し上に位置するとともに、この下端から
鉛直方向に立ち上げた線分Ｌ−２は外ベーン３ａの上下
方向の半分より少し低い所で交差している。したがっ
て、環状流路３ｅにおいても空気の流線は鉛直方向のみ
の成分を持つものはなく、全て円錐状に拡散する流れと
して放出される。

【００２８】更に、内ベーン３ｃは中ベーン３ｂよりも
軸線長さが短くてその下端は中ベーン３ｂの中に潜り込
んでいるが、その外形は中ベーン３ｂの内周面とほぼ同
じであり、環状流路３ｄは流線方向に一様であって内部
流路の絞りや拡散はない。また、内ベーン３ｃの下端か
ら鉛直方向に立ち上げた線分Ｌ−３は、中ベーン３ｂと
は交差しない関係であり、したがって円筒部２ａから真
下に向かう空気流はそのまま直線流れとして突き抜ける
流れの場を形成し得る。しかしながら、この直線流れの
ための流路は環状流路３ｄの外周側で僅かな流路断面を
占めるだけであり、下流側に向かうに連れて内ベーン３
ｃ及び中ベーン３ｂが外側に曲がっているので、真下に
抜けようとする流れはこれらのベーン３ｃ，３ｂの曲が
り方向に円錐状に放出されることになる。

【００２９】また、内ベーン３ｃは他の区画されたどの
部分の流路断面よりも格段に小さく、したがってこれを
通過する空気流量も全体の流量に比べれば小さい。とこ
ろが、円筒部２ａから真下に空気が抜けるときには、流
路面積が絞られていることから空気流速自体は大きくな
る傾向にあり、したがって円筒部２ａからの空気が一気
に真下に突き進み、特に冷房の場合にはこのような現象
は無視できない。

【００３０】そこで、内ベーン３ｃの上端には流入しよ
うとする空気に流路抵抗を与えるための網４を組み込
む。この網４は図示のように内ベーン３ｃの上端から落
とし込める碗状とすることができ、たとえば内ベーン３
ｃの上端の内径が５０ｍｍ程度であれば３０メッシュ程
度のものが利用できる。

【００３１】このような網４を内ベーン３ｃに組み込む
ことで、円筒部２ａからの空気流が内ベーン３ｃから一
気に下側に突き抜ける流れを抑えることができる。この
ため、他の流路域に比べると内ベーン３ｃからの空気流
の流速も低下すると同時に、網４の抵抗により内ベーン
３ｃ中に入り込めなかった空気が他の流路域に分散させ
られることになる。

【００３２】以上の構成において、チャンバハウジング
１に冷房用の冷気または外気の空気が供給されると、空
気流はチャンバハウジング１から下に押し出される流れ
となってアウタガイド２内に流入する。そして、このア
ウタガイド２から放出される空気は、環状流路２ｄを通
過するものとインナガイド３を抜けるものとに分かれ
る。

【００３３】環状流路２ｄは先に述べたように流路面積
が他の区分けされたどの流路よりも大きくて最大である
ため、円弧プロフィル２ｂ−１と外ベーン３ａの外側へ
緩やかに曲がる流路からの空気流は一様に円錐状に拡散
しようとする。一方、円弧プロフィル２ｂ−１の下端に
は水平方向にエッジプロフィル２ｂ−２が位置してい
て、外ベーン３ａの下端はアウタガイド２の下端より下
のレベルに位置している。そして、環状流路２ｄからの
空気の流線束が形成する下端の流線は外ベーン３ａによ
る案内の履歴を受け、エッジプロフィル２ｂ−２側への
流れを促す。

【００３４】すなわち、外ベーン３ａの下端がエッジプ
ロフィル２ｂ−２よりも上にあってその延長線が円弧プ
ロフィル２ｂ−１と交差するような関係であれば、外ベ
ーン３ａによって案内された空気流の流線は円弧プロフ
ィル２ｂ−１方向に進む。したがって、空気流は円弧プ
ロフィル２ｂ−１によってそのまま斜め下方向への流れ
に変換され、水平方向への流れ成分を含まないまま流下
する。

【００３５】これに対し、外ベーン３ａの下端がエッジ
部２ｂ−２よりも下にあることから、従来例で示したも
のと同様の原理によって、外ベーン３ａの下端を抜ける
空気をエッジ２ｂ−２側に引き寄せることができる。す
なわち、エッジ２ｂ−２はその水平の姿勢によって環状
流路２ｄからの空気を水平方向に導こうと作用するのに
加えて、従来例における天井面と同じような役割を果た
し、これによって環状流路２ｄからの空気を水平方向へ
の拡散流として放出することができる。

【００３６】一方、環状流路３ｅからの空気流は、中ベ
ーン３ｂの下端が外ベーン３ａよりも少し上に位置する
ので、外ベーン３ａの下端が水平に近い姿勢となってい
ても、中ベーン３ｂによって案内される空気流には水平
方向の流れ成分が積極的に加えられることはない。この
ため、環状流路３ｅの指向方向に倣わせた空気流として
放出することができ、環状流路２ｄからの水平方向に展
開していく流れに干渉しない流れの場を形成するだけで
あり、流量比からしても干渉度は極めて小さい。したが
って、環状流路２ｄからの空気流は安定した水平方向へ
の展開が維持され、流れが乱されることはない。

【００３７】また、環状流路３ｄからの流れも以上に述
べた環状流路３ｅからの流れと同様にその流路の指向方
向へ円錐状として流れの場を形成し、環状流路２ｄから
の水平流に干渉することはない。

【００３８】更に、内ベーン３ｃへは網４が抵抗となっ
て流入流量が絞られるので、真下に向けて一気に流下す
る空気流量を低減することができ、冷房時のドラフトが
軽減される。そして、絞られた分の流量に相当する空気
が他の区分けされた流路に分配され、この分配空気は流
路面積が大きい環状流路２ｄへ最も回収されやすいの
で、環状流路２ｄからの水平方向への展開流として加え
ることができ、拡散がより効果的に行なわれる。

【００３９】このように、アウタガイド２の下端の周囲
に天井面がなくてコアンダ効果が得られない設置条件で
あっても、環状流路２ｄからの空気流を水平方向に拡散
させる空気流とすることができる。したがって、大規模
な店舗や展示場等のように天井から吹出し口をつり下げ
る場合でも、冷房や外気による冷房が効率的に行なえる
ようになる。

【００４０】なお、本発明の吹出し口では、天井Ｃの下
面にエッジプロフィル２ｂ−２が沿うような配置として
も、冷房用空気をこの天井Ｃに沿う拡散流れが得られる
ことは無論である。そして、図示のように、エッジプロ
フィル２ｂ−２の上面がきっちりと天井Ｃの下面に突き
当たる配置でなく、隙間を持たせたような組み立てでも
同様である。

【００４１】

【発明の効果】請求項１及び請求項２の発明では、吹出
し口を通過する空気流はアウタガイドの下端周縁からほ
ぼ水平方向への流線を持つものとし放出されるので、吹
出し口を天井面に沿う配置としなくても水平方向の拡散
流を得ることができ、天井から吹出し口を吊り下げて冷
房または外気冷房する設備として好適に利用できる。

【００４２】請求項３及び請求項４の発明では、アウタ
ガイドの下端よりもインナガイドの外ベーンの下端を下
に位置させることで、この外ベーンに沿う空気流をアウ
タガイドの水平展開面側に引かせることができ、水平展
開面を天井面の代用として水平方向の拡散流を効率良く
得ることができる。

【００４３】請求項５の発明では、インナガイドを複数
のベーンの同軸配置によって構成するので、外ベーンに
よる水平拡散流と同時に円錐拡散方向及び真下側への空
気の放出が可能となる。

【００４４】請求項６及び７の発明では、鉛直方向に突
き抜ける空気流を絞ることができるので、吹出し口の真
下へのドラフトの発生が防止でき、更に絞られた空気量
をたとえば外ベーンとアウタガイドとの間の環状流路に
吸引させるようにすれば、冷房時の水平方向の拡散が更
に促進される。

【図面の簡単な説明】

【図１】 本発明の吹出し口の要部をダクト及びチャン
バハウジングとともに示す正面切欠図である。

【図２】 吹出し口の要部の底面図である。

【図３】 アウタガイド及びインナガイドの要部を示す
拡大縦断面図である。

【符号の説明】

１ チャンバハウジング １ａ ジョイント ２ アウタガイド ２ａ 円筒部 ２ｂ ベル ２ｂ−１ 円弧プロフィル ２ｂ−２ エッジプロフィル ２ｃ ステー ２ｄ 環状流路 ３ インナガイド ３ａ 外ベーン ３ｂ 中ベーン ３ｃ 内ベーン ３ｄ，３ｅ 環状流路 ４ 網 ５０ ダクト ５１ コネクタ

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 井上 雅庸 大阪市中央区本町４丁目１番13号 株式会 社竹中工務店大阪本店内 (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 上野 武司 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 中島 健一 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 (7)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 ダクト等の空気の供給流路に上端側を接
   続して流路軸線をほぼ鉛直姿勢とした円筒状のアウタガ
   イドと、このアウタガイドの下端側の内部に配置されア
   ウタガイドとともに内部流路を少なくとも２以上の環状
   流路に分割するインナガイドとを備え、アウタガイドが
   創成する環状流路からの空気流が、アウタガイドの下端
   周縁からほぼ水平方向に向けての流線を形成可能な流路
   構成としてなる空気調和設備用吹出し口。
2. 【請求項２】 アウタガイドは、上流から下流に向けて
   の流路創成面を、下に凸の曲線からこれに連なるほぼ水
   平線によるプロフィルとしてなる請求項１記載の空気調
   和設備用吹出し口。
3. 【請求項３】 水平方向の空気流線を形成可能な流路
   は、アウタガイドの下端に裾広がり状に形成され且つ下
   端外周縁をほぼ水平方向の展開面としたベルと、このア
   ウタガイドとともに環状流路を形成するインナガイドの
   外ベーンとを含み、外ベーンはベルにほぼ倣う断面形状
   を持つとともに下端をベルの水平方向の展開面より下に
   配置してなる請求項１記載の空気調和設備用吹出し口。
4. 【請求項４】 ベルは、水平面に対して上向きまたは下
   向きにそれぞれ１０°の範囲の傾斜角度を持つ請求項３
   記載の空気調和設備用吹出し口。
5. 【請求項５】 インナガイドは、外ベーンにほぼ倣う断
   面形状を持つ少なくとも１以上のベーンを同軸配置とす
   るとともに、これらのベーンの下端を外ベーンよりも上
   に配置してなる請求項３記載の空気調和設備用吹出し
   口。
6. 【請求項６】 インナガイドの中心に配置する、最も小
   径のベーンの流路入口に空気流に流動抵抗を与える抵抗
   機構を備えてなる請求項５記載の空気調和設備用吹出し
   口。
7. 【請求項７】 抵抗機構は流動空気に干渉する網であっ
   て、この網をベーンの流路入口に展開して備えてなる請
   求項６記載の空気調和設備用吹出し口。