(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
中空状の箱体と、
この箱体の供給面を開孔し、箱体内部に気体を供給する供給孔と、
供給面以外の面に、箱体内部の気体を排出する複数の排出孔と、を有する多分岐チャンバーにおいて、
排出孔は、少なくとも、供給面と対向する第一排出面に第一排出孔と、当該第一排出面以外の第二排出面の第二排出孔と、該第二排出孔より供給孔側に位置する第三排出孔と、を有し、
第一排出孔と第二排出孔との間に、開口部を設けた第一調整壁を、第二排出孔と第三排出孔との間に、開口部を設けた第二調整壁を、配置し、
第二調整壁は、第一調整壁の開口部よりも開口率の低い開口部を有することを特徴とする多分岐チャンバーの流量調整機構。
【請求項２】
第二調整壁の周囲に開放部があることを特徴とする請求項１に記載の多分岐チャンバーの流量調節機構。
【請求項３】
第二排出孔と第三排出孔は、供給孔と第一排出孔との排出方向と直交する両側面に、上下二段に配置されていることを特徴とする請求項１又は２のいずれか１項に記載の多分岐チャンバーの流量調整機構。
【請求項４】
第三排出孔より供給孔側に排出孔を順次、開孔し、
この順次開孔された排出孔と、その排出孔の第一排出孔側の排出孔との間に、周囲に開放部を有する調整壁を有し、
一の調整壁と、その一の調整壁の供給孔側の調整壁とは、順次開口部の開口面積が少なくなることを特徴とする請求項１ないし３のいずれか１項に記載の多分岐チャンバーの流量調整機構。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、空調設備等に使用され、送風機等からダクトを通じて送られる冷気や暖気等の気体を多方向に送るに当たって、ダクトの分岐のために用いられる多分岐チャンバーに関する。
【背景技術】
【０００２】
本発明の先行文献として特許文献１が存在する。
この先行技術は、図７に示すように、そのチャンバー本体１０１に、導入口１０２と、チャンバー本体１０１の外方に向けて放射状に複数の排出口１０３が設けられている。チャンバー本体１０１の内部は円柱状の整流部材１０４が複数を設けられる。これは、導入口１０２から供給された気体が複数の排出口１０３から排出されるが、チャンバー本体１０１の内部の整流部材１０４により気体の排出量を平均化するものであった。
また、本発明の先行文献として特許文献１が存在する。
この発明は、複数のダクトに分岐するためのチャンバーにおいて、チャンバー内において上下方向に起立させて入口側開口部の正面位置に一又は複数配設される風量調整体を備え、その風量調整体には一又は複数の開口部分がある。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特開２００３−７４９５８号公報
【特許文献２】特開２０００−１３０８３０号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
図７に示す先行技術は、流量の均一化をすることはできても、排出される圧力が低くなる問題があった。これは、気体が整流部材に衝突してチャンバー内に乱流が生じ、通常の排出より排出圧力が小さくなるためである。
また、特許文献１に記載の発明は、開口部分があるとはいえ、案内羽根により流入する気体を分散させるものである。案内羽根による気体の分配は羽根の位置、角度により左右され、第二、第三の排出孔を有する場合、排出量の均一化を図ることが難しかった。
【課題を解決するための手段】
【０００５】
そこで、本発明の多分岐チャンバーの流量調整機構は、中空状の箱体と、この箱体の供給面を開孔し、箱体内部に気体を供給する供給孔と、供給面以外の面に、箱体内部の気体を排出する複数の排出孔と、を有する多分岐チャンバーにおいて、排出孔は、少なくとも、供給面と対向する第一排出面に第一排出孔と、当該第一排出面以外の第二排出面の第二排出孔と、該第二排出孔より供給孔側に位置する第三排出孔と、を有し、第一排出孔と第二排出孔との間に、開口部を設けた第一調整壁を、第二排出孔と第三排出孔との間に、開口部を設けた第二調整壁を配置し、第二調整壁は、第一調整壁の開口部よりも開口率の低い開口部を有することを特徴とする。
【０００６】
また、第二調整壁の周囲に開放部があることが好ましい。
【０００７】
また、第二排出孔と第三排出孔は、供給孔と第一排出孔との排出方向と直交する両側面に、上下二段に配置されていることが好ましい。
【０００８】
また、第三排出孔より供給孔側に排出孔を順次、開孔し、この順次開孔された排出孔と、その排出孔の第一排出孔側の排出孔との間に、周囲に開放部を有する調整壁を有し、一の調整壁と、その一の調整壁の供給孔側の調整壁とは、順次開口部の開口面積が少なくなることが好ましい。
【発明の効果】
【０００９】
請求項１、２に記載の発明によると、通常は供給孔から対向する位置にある第一排出孔へ、多くの気体が排出され、第一排出孔のある第一排出面以外の面に配置された第二排出孔等へは第一排出孔に排出される風量よりも少ない気体が排出されてしまう。
そのため、開口部をもつ調整壁を第一排出孔と第二排出孔の間の位置に配置させることで、開口部を通過した気体を第一排出孔から排出し、調整壁で通過を遮断された気体は、第一排出孔ではない他の第二排出孔から排出させる。
これにより、風量を調整して排出量の均一化に資することができる。
また、開口部のない調整壁を用いると、チャンバー内に乱流が生じて排出の圧力が減少することがあるが、調整壁に開口部を有することで気体が開口部を通過する場合には乱流が生じ難くなり、圧力損失の少ない排出が可能になる。
また、第二排出孔とこの第二排出孔より供給孔側に第三排出孔があるので、第二排出孔、第一排出孔へ気体を送りながら、第三排出孔へ気体を排出する必要があるところ、開口部と開放部により第二排出孔、第一排出孔への気体の通過を確保することができ、第二調整壁により遮断されて第三排出孔へ排出される風量、排出量の調整を行うことができる。
そして、この第二調整壁の開口部の開口率を第一調整壁の開口部より低くすることで、第二調整壁で遮断され易くなり、第三排出孔から排出され易くすることができる。
【００１０】
請求項３に記載の発明によると、第二排出孔、第三排出孔を水平方向に並べて配置するよりも、上下二段に配置する方が水平方向の長さを省略することができ、小さいスペースにも設置することが可能になる。
また、上下二段に排出孔が配置されていることで、供給孔から供給された気体が上段の排出孔、下段の排出孔と、明確に分けられて排出される。段がない場合に比べて、調整壁がなくても一定流量の配分が可能になる。
それに加え、下段の排出孔の第一排出孔側にある調整壁は上段の位置を開放部とするスペースを有するものとすることができ、気体の通過を円滑に行うことができる。
【００１１】
請求項４に記載の発明によると、第三排出孔より供給孔側に第四排出孔など順次、排出孔を設けることが可能になり、多くの分岐ができる多分岐チャンバーを提供することができる。
また、供給孔側の調整壁になるに従って開口率を下げることで、最も排出が少ないと考えられる排出孔からも気体が排出されることになり、風量の調整を行うことが可能になる。
【図面の簡単な説明】
【００１２】
【図１】本発明の第一実施例にかかる多分岐チャンバーの全体を示す斜視図であって、ダクトを第三排出孔の一つのみに取り付けた状態を示す。
【図２】本発明の第一実施例にかかる多分岐チャンバーについて調整壁を破線で示すものであって、（ａ）は平面図であって気体の通過方向を示し、（ｂ）は側面図である。
【図３】本発明の第二実施例を示す多分岐チャンバーであって、（ａ）はその斜視図、（ｂ）は側面図である。
【図４】本発明の第一調整壁の一例を示す斜視図である。
【図５】本発明の第一実施例であって、箱体の上面を外し、その内部を示す斜視図である。
【図６】本発明の第三実施例を示す多分岐チャンバーであって、（ａ）は平面図、（ｂ）は側面図である。
【図７】従来の多分岐チャンバーを示す斜視図であって、箱体の上面及び短菅を取り外し、一部を切り欠いた状態を示す。
【発明を実施するための形態】
【００１３】
本発明の実施の一例を図面に沿って説明する。
図１は、多分岐チャンバー１の全体斜視図である。多分岐チャンバー１は、主に空調設備に使用される。これは、空調設備等による冷気、暖気などの気体を、ダクト３を通じて各方向へ送る場合に、ダクトを多方向に分岐するために用いるものである。
【００１４】
図１に示すように、多分岐チャンバー１は、箱体２のような形状をしており、その内部が中空状である。供給孔１１から箱体２の内部に送られた気体をそれぞれの排出孔から排出する。供給孔１１、排出孔は箱体２の内外と連通しており、ダクト３を通じて多分岐チャンバー１の内部に気体を供給し、排出するためのものである。図１などは円形状の孔であるが、必ずしもこれのみに限られない。
【００１５】
箱体２の一面（図１の左奥側の面）は供給面２１となり、この供給面２１に供給孔１１を開孔する。
一方、供給面２１の対向側の面（図１の右手前側の面）が第一排出面２２ａ、２２ｂとなる。この第一排出面２２ａ、２２ｂに第一排出孔１２ａ、１２ｂを開孔する。第一排出面２２ａ、２２ｂは、中央が突出した山型形状となり、傾斜する二つの面からなる。この二つの第一排出面２２ａ、２２ｂの各々の傾斜面に二つの第一排出孔１２ａ、１２ｂが形成される。
【００１６】
供給面２１から第一排出面２２ａ、２２ｂへの排出方向（図２（ａ）のＡ方向）と直交する二方向の面（図１の左手前側の面、右奥側の面）が第二排出面２３ａ、２３ｂとなる。
第二排出面２３ａ、２３ｂに第二排出孔１３ａ、１３ｂと第三排出孔１４ａ、１４ｂが開孔されている。第二排出孔１３ａ、１３ｂは第三排出孔１４ａ、１４ｂより第一排出孔１２ａ、１２ｂ側に配置されている。
第一排出孔１２ａ、１２ｂと第二排出孔１３ａ、１３ｂは、第二排出面２３ａ、２３ｂのうち、箱体２の垂直方向上側に配置され、第三排出孔１４ａ、１４ｂは箱体２の垂直方向下側に配置されている。
【００１７】
ここで、本実施例において、図１に示すように、第二排出孔１３ａ、１３ｂ、第三排出孔１４ａ、１４ｂは、箱体２の両側面に配置されているが、箱体２の上面２４や底面２５に配置してもよい。
また、供給孔１１に比して第一排出孔１２ａ、１２ｂ、第二排出孔１３ａ、１３ｂ、第三排出孔１４ａ、１４ｂは、開孔面積が小さいものとなっている。これは供給孔１１から多量の気体が供給されるために、供給孔１１の開孔面積を大きくしてあるからであるが、必ずしもこれに限定されず、同径のものでもよい。
【００１８】
また、それぞれの排出孔の位置は、図１に示す場合のみに限定されない。
図３（ａ）に示すように、第一排出孔１２が箱体２の垂直方向中央部分に位置していてもよく、図示しないが、第二排出孔１３ａ、１３ｂと第三排出孔１４ａ、１４ｂとが箱体２の第二排出面２２ａ、２２ｂの水平方向に並んでいてもよい。
また、図３（ａ）、図３（ｂ）に示す第二実施例のように、第三排出孔１４ａ、１４ｂの供給孔１１側に、さらに第四供給孔１５ａ、１５ｂを形成してもよい。また、第四供給孔１５ａ、１５ｂの供給孔１１側に、さらに順次、供給孔を開孔してもよい。
【００１９】
図１に示すように、第一実施例にかかる多分岐チャンバー１は、第一排出孔１２ａ、１２ｂと同じく、第二排出孔１３ａ、１３ｂ、第三排出孔１４ａ、１４ｂも、第二排出面２３ａ、２３ｂとなる箱体２の両側面に、二つ開孔されている。
これは、供給孔１１から最も離れた位置にある第一排出孔１２ａ、１２ｂから順次供給孔１１に近い位置にある排出孔を、第二排出孔１３ａ、１３ｂ、第三排出孔１４ａ、１４ｂとしており、左右に二つ開口されている。
供給孔１１、第一排出孔１２ａ、１２ｂ、第二排出孔１３ａ、１３ｂ、第三排出孔１４ａ、１４ｂは、短菅４が取り付けられる。実際に多分岐チャンバー１を使用するときは、全ての短菅４にダクト３を取り付けるものであるが、図１は一つの短菅４にのみダクト３を取り付けた状態を示す。
【００２０】
第二排出孔１３ａ、１３ｂと第三排出孔１４ａ、１４ｂとの違いは、第一排出孔１２ａ、１２ｂから供給孔１１側の方向への距離による。第二排出孔１３ａ、１３ｂは二つ開孔されるが、第一排出孔１２ａ、１２ｂからの距離が同じであるため、同じ第二の排出孔とする。なお、完全に同じである必要はなく、ほぼ同じ距離にあるものは、同じ第二の、第三の排出孔としてよい。
【００２１】
次に、調整壁について説明する。
図２（ａ）の破線で示すように、箱体２の内部に、第一調整壁３１、第二調整壁３２が配置される。
図４は、第一調整壁３１を示す斜視図である。第一調整壁３１は、薄手の平板状のものであり、複数の開口部３４が形成されている。開口部３４の形状は、図４に示すように小径の孔を多数形成したものでもよい。この形態ではなく、径を比較的大きくしてもよい。
図２（ａ）、（ｂ）に示すように、第一調整壁３１は、第一排出孔１２ａ、１２ｂと第二排出孔１３ａ、１３ｂとの間に、箱体２の内部の底面から起立させて配置する。
【００２２】
ダクト３を通じて供給孔１１から箱体２の内部に供給された気体は、障害物がなければ直線状に進むので、供給孔１１のある供給面２１と対向する位置にある第一排出面２２ａ、２２ｂの第一排出孔１２ａ、１２ｂからそのまま排出される（図２（ａ）のＡ方向）。そのため、箱体２のその他の面に排出孔をたとえ開孔したとしても、やはり第一排出孔１２ａ、１２ｂからの排出量が多く、排出量（流量）の均一化を図る事ができなかった。
【００２３】
そこで、図２（ａ）に示すように、第一排出孔１２ａ、１２ｂの供給孔１１側に、開口部３４を有する第一調整壁３１を配置することにより、第一調整壁３１の開口部３４を通過した気体をそのまま第一排出孔１２ａ、１２ｂから排出し、第一調整壁３１の開口部３４以外の部分で通過を遮断された気体を第一排出孔１２ａ、１２ｂから排出することなく、その近くにある第二排出孔１３ａ、１３ｂから排出するようにした（図２（ａ）のＢ方向）。
【００２４】
図７に示すように、従来の排出口１０３から排出される気体を調整する整流部材１０４では、整流部材１０４に供給された気体が衝突し、チャンバー本体１０１の内部に乱流が生じ、排出される圧力が低くなる問題があった。これにより、ダクトを通じて一定距離まで送れなくなることがあった。本実施例の調整によると、開口部３４を通過した気体は第一排出孔１２ａ、１２ｂからそのまま排出されるので、圧力の低減が生じることが少なくなり、均一の排出が可能となる。
【００２５】
次に、第三排出孔１４ａ、１４ｂを開孔した場合、図２（ａ）、（ｂ）、図５に示すように、第二調整壁３２は第二排出孔１２ａ、１２ｂと第三排出孔１３ａ、１３ｂとの間の位置に配置する。
また、図２（ｂ）、図５に示すように、第一排出孔１２ａ、１２ｂ、第二排出孔１３ａ、１３ｂの場合とは異なり、第三排出孔１４ａ、１４ｂは箱体２の垂直方向の下側に位置しているところ、第二調整壁３２は箱体２の内部の底面２５から起立させて、第三排出孔１４ａ、１４ｂの上端付近まで延長し、その上方は開放された開放部３５としている。
また、図５に示すように、第二調整壁３２には第一調整壁３１と同じく開口部３４が形成されているが、その開口率は第二調整壁３２の方が低くなるようにしてある。具体的には、第一調整壁３１の開口部３４は複数の丸型の開口孔であるのに対して、第二調整壁３２の開口部の開口孔は口径が小さい。これにより、第一調整壁３１に比して第二調整壁３２の方が、気体を通過させ難い。
【００２６】
図２（ａ）に、第三排出孔１４ａ、１４ｂを開孔し、第二調整壁３２を使用した場合の気体の排出方向を示す。
第三排出孔１４ａ、１４ｂは箱体２の垂直方向の下側に位置しているので、供給孔１１から供給された気体のうち、第三排出孔１４ａ、１４ｂの上側を通過するものは、前述のように第一調整壁３１の開口部３４を通過すると、第一排出孔１２ａ、１２ｂから排出され（図２（ａ）のＡ方向）、第一調整壁３１で遮断されると第二排出孔１３ａ、１３ｂから排出される（図２（ａ）のＢ方向）。これは、第二調整壁３２の上側が開放部３５により開放されているため、この部分を通る気体は第二調整壁３２により遮断されないためである。
【００２７】
そして、供給孔１１から供給された気体のうち、箱体２の垂直方向下側を通るものは、第二調整壁３２の開口部３４を通過するものと、第二調整壁３２で遮断されるものとがある。
第二調整壁３２の開口部３４を通過した気体は、Ａ方向に流れる気体と同じく、第一調整壁３１を通過して第一排出孔１２ａ、１２ｂから排出されるものと、第一調整壁３１により遮断されて第二排出孔１３ａ、１３ｂから排出されるものに分かれる（図２（ａ）のＣ方向）。
また、第二調整壁３２で遮断された気体は、近くの第三排出孔１４ａ、１４ｂから排出される。
これにより多分岐チャンバー１から排出される気体の流量、風量を均一にすることができる。
【００２８】
第二調整壁３２は、図５に示すように、その底辺と両側辺を箱体２の内側の底面と両側面に固定され、上方のみが開放されている。第二調整壁３２の上辺の高さは、箱体２の内部の略半分の高さまでであり、その上側は開放部３５を形成する。具体的には、箱体２の内部の高さを３３０ｍｍとした場合、第二調整壁３２の高さは１５０ｍｍ程度であり、上方に１８０ｍｍの開放部３５が形成される。
また、第一調整壁３１も第二調整壁３２と同じく、その底辺と両側辺を箱体２の内側の底面と両側面に固定されている。取り付けの都合上、第一調整壁３１の上辺は箱体２の上面に接するまでの高さではない。
また、第一調整壁３１の開口部３４の開口率は４０％程度、第二調整壁３２の開口部３４の開口率は３３％程度とするのが好ましい。
【００２９】
以上が図１、図２（ａ）、（ｂ）、図５に示す本発明の第一実施例の場合である。図３（ａ）、（ｂ）に示すように、第二実施例の第四排出孔１５ａ、１５ｂがある場合など実施の形態が異なる場合、適宜、開放部３５の開放面積や開口部３４の開放率を変えることが望ましい。
図３（ｂ）に示すように、第一調整壁３１と第二調整壁３２のみならず、第四排出孔１５ａ、１５ｂと第三排出孔１４ａ、１４ｂとの間に第三調整壁３３を配置する。第二調整壁３２と第三調整壁３３は、第一実施例と同じく、箱体２の内部の略半分の高さであるが、第三調整壁３３は上辺と両側辺を固定している点で第二調整壁３２とは異なる。
この場合、第三調整壁の開口部３４の開口率を３１％程度とすることが好ましい。
【００３０】
この第１実施例にかかる多分岐チャンバー１の実験結果を示す。
実験では、送風機から一定量の風量を、ダクト３を介して多分岐チャンバー１に送り、６つの各排出孔１２ａ、１２ｂ、１３ａ、１３ｂ、１４ａ、１４ｂからダクト３を通して風量を測定する。
送風機からの風量は、時間当り２００立方メートル、４００立方メートル、６００立方メートル、８００立方メートル、１０００立方メートルであり、それぞれの排出孔から実際に排出された風量を示す。その他、６分岐した場合に理論上均等に分岐した風量と、それと実際に排出された風量との誤差を示す。
また、箱体２に供給前の気体と各排出孔から排出された後の気体の風速、空気密度、供給前と排出後の気体の圧力差を計測し、下の式により抵抗係数を算出した。
【数１】
0005461338.tif 000002
【００３１】
【表１】
0005461338.tif 000003
【００３２】
【表２】
0005461338.tif 000004
【００３３】
【表３】
0005461338.tif 000005
【００３４】
【表４】
0005461338.tif 000006
【００３５】
【表５】
0005461338.tif 000007
【００３６】
このように、第一実施例にかかる多分岐チャンバー１によると、各排出孔から排出される風量は、−５％から＋５％の間にあり、全体として均等な風量を維持することができる。
また、本実施例の抵抗係数は最大でも１．２９であり、平均しても１．０１８と低い値になる。一方、図７に示す従来技術についても、同じ試験方法で、本実施例と同じ位置で計測してそれぞれの抵抗係数を比較すると、本実施例の場合には従来技術の場合よりも平均して６０％程度、抵抗係数が軽減することが判明した。これは従来技術に比して抵抗が少ないことを示している。
これにより、本実施例における多分岐チャンバーは乱流が生じ難くなり、圧力の減少を軽減し得ることを示すものである。
【００３７】
また、図６は本発明の第三実施例を示す。
第三実施例は、第一実施例、第二実施例と異なり、第一調整壁３１、第二調整壁３２が湾曲して形成されている。具体的には、図４に示すような多数の開口部３４が形成されている第一調整壁３１及び第二調整壁３２の中央部分を供給孔１１方向へせり出させ、両側部分を第一排出孔１２の方に来るように、Ｕ字型に湾曲させてある。図６の第三実施例は第一調整壁３１、第二調整壁３２の両方が湾曲した調整壁となっているが、第一調整壁３１のみ、若しくは、第二調整壁のみと、一方の調整壁のみを湾曲させ、その他の調整壁が湾曲されていないものであってもよい。
【００３８】
この第一調整壁３１、第二調整壁３２を使用することによって、開口部３４を通過せずに遮断された気体が第二排出孔１３ａ、１３ｂや第三排出孔１４ａ、１４ｂの方向に流れやすくなる。これは、第一調整壁３１、第二調整壁３２が湾曲していることで、湾曲した方向へ気体が流れ易くなることによる。しかも、図４のように多数の開口部３４を有する第一調整壁３１、第二調整壁３２を湾曲させているので、それらの側方になるに従い、それらの開口部３４は正面からみた投影面積が減少する。このため、正面から流入した気体は第一調整壁３１、第二調整壁３２の開口部３４を通過し難くなり、第二排出孔１３ａ、１３ｂ、第二排出孔１４ａ、１４ｂに排出され易くなる。
このため、より開口率の高い調整壁を用いた場合でも、第二排出孔１３ａ、１３ｂ、第三排出孔１４ａ、１４ｂから気体を排出することが可能になる。
【符号の説明】
【００３９】
１…多分岐チャンバー、２…箱体、３…ダクト、４…短菅、１１…供給孔、１２…第一排出孔、１３…第二排出孔、１４…第三排出孔、１５…第四排出孔、２１…供給面、２２…第一排出面、２３…第二排出面、２４…上面、２５…底面、３１…第一調整壁、３２…第二調整壁、３３…第三調整壁、３４…開口部、３５…開放部、１０１…箱体、１０２…供給孔、１０３…第一排出孔、１０４…遮断壁
【図１】
0005461338.tif 000008
【図２】
0005461338.tif 000009
【図３】
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【図４】
0005461338.tif 000011
【図５】
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【図６】
0005461338.tif 000013
【図７】
0005461338.tif 000014