(57)【要約】【課題】任意の方向に気流を吹き出させることができ、空調空間における什器、執務者の座席といったレイアウトの変更に対しても、柔軟に対応することが可能な風向変更ディフューザーを提供する。【解決手段】本発明に係る風向変更ディフューザー（１０）は、室内に吹き出す空気の方向を変更する風向変更ディフューザー（１０）であって、複数の孔が設けられている上側パンチングメタル（２０）と、複数の孔が設けられると共に、前記上側パンチングメタル（２０）の下面と接する下側パンチングメタル（３０）と、からなり、前記上側パンチングメタル（２０）と前記下側パンチングメタル（３０）とは、互いに接しつつスライド可能とされることを特徴とする。【選択図】      図２
2018179491.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
室内に吹き出す空気の方向を変更する風向変更ディフューザーであって、
複数の孔が設けられている上側パンチングメタルと、
複数の孔が設けられると共に、前記上側パンチングメタルの下面と接する下側パンチングメタルと、からなり、
前記上側パンチングメタルと前記下側パンチングメタルとは、互いに接しつつスライド可能とされることを特徴とする風向変更ディフューザー。
【請求項２】
前記上側パンチングメタルと前記下側パンチングメタルのいずれかが、複数の区画に分けられると共に、
複数の区画に分けられていない方のパンチングメタルは、前記複数の区画の面積に略等しい１枚のパンチングメタルで構成されることを特徴とする請求項１に記載の風向変更ディフューザー。
【請求項３】
前記下側パンチングメタルが、複数の区画に分けられることを特徴とする請求項２に記載の風向変更ディフューザー。
【請求項４】
前記複数の区画は、４つの区画であることを特徴とする請求項２又は請求項３に記載の風向変更ディフューザー。
【請求項５】
前記複数の区画の形状が３角形であることを特徴とする請求項４に記載の風向変更ディフューザー。
【請求項６】
前記上側パンチングメタルの孔径ｄおよびピッチｐと、前記下側パンチングメタルの孔径ｄおよびピッチｐとが同じであることを特徴とする請求項１乃至請求項５のいずれか１項に記載の風向変更ディフューザー。
【請求項７】
前記上側パンチングメタルの孔と、前記下側パンチングメタルの孔がぴったりとあった状態からのスライド距離をｘとするとき、
吹出角度θを下式（３）によって推定することを特徴とする風向変更ディフューザー。
【数３】
2018179491.tif 000008
【請求項８】
請求項１乃至請求項７のいずれか１項に記載の風向変更ディフューザーを用いた空調システム。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、室内に吹き出す空気の方向を変更することが可能な風向変更ディフューザー、及びそのような吹き出し口を用いた空調システムに関する。
【背景技術】
【０００２】
空調の天井用吹き出し口であり、周囲への気流拡散の役割を果たすディフューザーには、従来製品としてアネモ型やユニバーサル吹き出し口が流通している。アネモ型には吹き出される気流の風向を微調整する術はないが、ユニバーサル吹き出し口はｘ軸、ｙ軸方向に風向を調整するための羽を有しており、限られた範囲であれば風向を連続的に変更することができる。
【０００３】
また、天井用吹き出し口からの風向を調整する提案としては、例えば、特許文献１（特開２０１６−８５０２３号公報）には、居室内で執務者が在席する領域であるタスク領域に向けて空調空気を個別に吹き出すノズル部と、前記ノズル部を支持するノズル支持部と、を備えた吹き出し口装置であって、前記ノズル部は、このノズル部を貫通する筒孔であるタスク用気流路を有するとともに、ピッチ軸によって傾動可能に支持されており、前記ノズル支持部は、前記ノズル部がピッチング方向に傾動可能になるように前記ピッチ軸を支持し、さらに、この吹き出し口装置が取り付けられる天井または壁に垂直であるヨー軸回りで前記ノズル部が回転可能になるように当該ノズル部を支持し、前記タスク用気流路は、その内壁面に、前記ピッチ軸に平行な平坦面を少なくとも一つ有する吹き出し口が開示されている。
【特許文献１】特開２０１６−８５０２３号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
しかしながら、ユニバーサル吹き出し口や従来提案のものは、２軸以外の、複数の方向に気流を吹き出す用途には不向きである、という問題があった。
【０００５】
そのため、複数の方向への気流が必要な箇所、例えば室の角部や端部に吹き出し口を設置するような場合には、当該箇所それぞれに専用のものを用いる必要があった。これは、矩形の吹き出し口が２本の対角線により４分割されたもの（または田の字型に４分割されたもの）で、意図した方向へ気流を供給するためのルーバーを選択し、各区画にはめ込んで使用するようなものである。
【０００６】
したがって、上記のような吹き出し口においては、室内における設置位置ごとに適切なものを選定する必要があり、空調空間における什器、執務者の座席といったレイアウトの変更に対しても融通性に欠ける、という問題があった。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
この発明は、上記課題を解決するものであって、本発明に係る風向変更ディフューザーは、室内に吹き出す空気の方向を変更する風向変更ディフューザーであって、複数の孔が設けられている上側パンチングメタルと、複数の孔が設けられると共に、前記上側パンチングメタルの下面と接する下側パンチングメタルと、からなり、前記上側パンチングメタルと前記下側パンチングメタルとは、互いに接しつつスライド可能とされることを特徴とする。
【０００８】
また、本発明に係る風向変更ディフューザーは、前記上側パンチングメタルと前記下側パンチングメタルのいずれかが、複数の区画に分けられると共に、複数の区画に分けられていない方のパンチングメタルは、前記複数の区画の面積に略等しい１枚のパンチングメタルで構成されることを特徴とする。
【０００９】
また、本発明に係る風向変更ディフューザーは、前記下側パンチングメタルが、複数の区画に分けられることを特徴とする。
【００１０】
また、本発明に係る風向変更ディフューザーは、前記複数の区画は、４つの区画であることを特徴とする。
【００１１】
また、本発明に係る風向変更ディフューザーは、前記複数の区画の形状が３角形であることを特徴とする。
【００１２】
また、本発明に係る風向変更ディフューザーは、前記上側パンチングメタルの孔径ｄおよびピッチｐと、前記下側パンチングメタルの孔径ｄおよびピッチｐとが同じであることを特徴とする。
【００１３】
また、本発明に係る風向変更ディフューザーは、前記上側パンチングメタルの孔と、前記下側パンチングメタルの孔がぴったりとあった状態からのスライド距離をｘとするとき、吹出角度θを下式（３）によって推定することを特徴とする。
【００１４】
【数３】
2018179491.tif 000003
【００１５】
また、本発明に係る空調システムは、前記のいずれかに記載の風向変更ディフューザーを用いたことを特徴とする。
【発明の効果】
【００１６】
本発明に係る風向変更ディフューザーは、前記上側パンチングメタルと前記下側パンチングメタルとは、互いに接しつつスライド可能とされており、このような本発明に係る風向変更ディフューザーによれば、パンチングメタルをスライドするだけで、任意の方向に気流を吹き出させることができ、空調空間における什器、執務者の座席といったレイアウトの変更に対しても、柔軟に対応することが可能となる。
【図面の簡単な説明】
【００１７】
【図１】本発明の実施形態に係る風向変更ディフューザー１０の原理を説明する図である。
【図２】本発明の実施形態に係る風向変更ディフューザー１０が適用された吹き出し口の分解斜視図である。
【図３】本発明の実施形態に係る風向変更ディフューザー１０の設定例を説明する図である。
【図４】本発明の実施形態に係る風向変更ディフューザー１０の設定例を説明する図である。
【図５】本発明の実施形態に係る風向変更ディフューザー１０の設定例を説明する図である。
【図６】本発明に係る風向変更ディフューザー１０の実証実験に用いたパンチングメタルとその諸寸法の定義を説明する図である。
【図７】２枚重ねたパンチングメタルによるスライドの様子を示す図である。
【図８】本発明に係る風向変更ディフューザー１０の実験構成の概略を説明する図である
【図９】各設定風量におけるスライド距離ｘに対する吹出角度θの関係を示す図である。
【図１０】スライド距離ｘに対する吹出角度θ（すべての送風量条件における平均値）の関係を示す図である。
【図１１】パンチングメタルのせん断面形状を示す図である。
【図１２】スライド距離ｘと吹出角度θの関係を示す図である。
【図１３】パンチングメタルの設置例を示す図である。
【図１４】各設置例におけるパンチングメタルのスライドの様子を示す図である。
【図１５】各設置例におけるパンチングメタルの設置例毎のスライド限界量を説明する図である。
【図１６】各設置例におけるスライド距離ｘと吹出角度θの関係を示す図である。
【図１７】ΔＰ−Ｑ曲線（同孔径（ｄ１０）、同ピッチ（ｐ１５）で板厚が異なるパンチングメタル２枚における比較）を示す図である。
【図１８】ΔＰ−Ｑ曲線（同孔径（ｄ６）、同ピッチ（ｐ９）で板厚が異なるパンチングメタル２枚における比較）を示す図である。
【図１９】ΔＰ−Ｑ曲線（諸寸法が相似関係にあるパンチングメタル２枚における比較）を示す図である。
【図２０】相対スライド距離ｘ／ｄと吹出角度θとの関係を示す図である。
【図２１】厚比ｔ／ｄと傾きＣとの関係を示す図である。
【発明を実施するための形態】
【００１８】
以下、本発明の実施の形態を図面を参照しつつ説明する。図１は本発明の実施形態に係る風向変更ディフューザー１０の原理を説明する図である。
【００１９】
本発明に係る風向変更ディフューザー１０は、空調システム（不図示）により温度や湿度が調整された空気を、室内に吹き出す吹き出し口として利用されるものであり、室内に吹き出す空気の方向を変更することが可能に構成されたものである。なお、以下の実施形態では、天井裏から室内に向けて空気を吹き出す構成について説明するために、上下関係により説明を行うが、本発明に係る風向変更ディフューザー１０は、天井にのみ適用されるものではない。本発明に係る風向変更ディフューザー１０は、例えば、壁面や床にも設けることができる。
【００２０】
本発明に係る風向変更ディフューザー１０では、図１に示すように、複数の孔１５が所定のピッチで設けられている２枚のパンチングメタルを用いる。２枚のパンチングメタルは、上下に互いに接触するように配される。すなわち、上側パンチングメタル２０の下面に、下側パンチングメタル３０の上面が接するように配されている。また、上側パンチングメタル２と下側パンチングメタル３０とは、互いに接しつつスライド可能とされている。
【００２１】
図１（Ａ）は、上側パンチングメタル２０の孔１５と、下側パンチングメタル３０の孔１５とがぴったりと合った状態から、下側パンチングメタル３０を紙面右側にずらした状態を示している。また、図１（Ｂ）は、図１（Ａ）におけるＸ−Ｘ’断面を示しており、矢印は風向変更ディフューザー１０から吹き出される気流の挙動を示している。
【００２２】
本発明に係る風向変更ディフューザー１０では、空調システムからの気流が、上側パンチングメタル２０の孔１５から、下側パンチングメタル３０の孔１５へと通過する際に、孔１５同士のずれ具合によって、気流の方向が変化することを利用している。
【００２３】
さらに、本発明に係る風向変更ディフューザー１０では、上側パンチングメタル２０又は下側パンチングメタル３０のいずれかがが複数の区画に分けられている。そして、複数の区画に分けられていない方のパンチングメタルは、前記複数の区画の面積に略等しい１枚のパンチングメタルで構成されている。
【００２４】
例えば、第１の区画と、これと異なる第２の区画を想定し、第１の区画におけるパンチングメタルのずらし方と、第２の区画におけるパンチングメタルのずらし方とを変えることで、それぞれの区画から、異なる方向の気流を吹き出させるようにすることが可能となる。
【００２５】
本実施形態では、上側パンチングメタル２０が一枚のパンチングメタルで構成され、下側パンチングメタル３０が４つの区画に分けられ、それぞれに区画の形状が３角形（二等辺三角形）であり、さらに下側パンチングメタル３０のそれぞれの区画が上側パンチングメタル２０に対して、スライド可能にされている例に基づいて説明する。このように構成されていると、室内側から、下側パンチングメタル３０の各区画をスライドさせることで、気流の方向が調整できる。しかしながら、本発明は、上側パンチングメタル２０を複数の区画に分けて、これらの区画を下側パンチングメタル３０の一枚のパンチングメタルに対してスライドさせる構成も含まれるものである。
【００２６】
また、本実施形態では、区画の数を４としており、これにより、最大、それぞれ異なる４方向への気流を吹き出すことができるようにされているが、本発明に係る風向変更ディフューザー１０では、区画の数は複数であればよく、区画の数が４に限定されるものではない。
【００２７】
図２は本発明の実施形態に係る風向変更ディフューザー１０が適用された吹き出し口の分解斜視図である。図２において、不図示の空調システムで調整された空気はダクト３を介して、天井裏に設けられているケーシング５へと供給される。ケーシング５の下部には、本発明に係る風向変更ディフューザー１０が設けられている。
【００２８】
具体的な機構としては、吹き出し口全面を覆う上側パンチングメタル２０と、４区画に分割された４枚の直角二等辺三角形の下側パンチングメタル３０が重なるように設置されたものである。各下側パンチングメタル３０は、上側パンチングメタル２０に隙間なく重なりながら、吹き出し面と水平方向に数ｍｍだけスライドできる仕様とされている。スライド方向は吹き出し面に垂直な方向を軸に３６０°とし、ずれ幅の調整は連続的とされている。４枚の下側パンチングメタル３０（下側第１パンチングメタル３１、下側第２パンチングメタル３２、下側第３パンチングメタル３３、下側第４パンチングメタル３４）はそれぞれ独立して動かすことができる。また、４区画への分割方法を田の字型としても、本発明に期待される性能の発揮には差し支えない。
【００２９】
図１（Ｃ）は、本発明に係る風向変更ディフューザー１０で用いるパンチングメタルを示す図である。各区画における風向を同一とするための制約条件として、上下２枚のパンチングメタルは図１（Ｃ）に示す孔の中心間のピッチＰが同距離でなくてはならない。一方で孔径Ｒは上下のパンチングメタルで同じである必要はない。また、４枚の下側パンチングメタル３０については、その孔径は区画ごとに異なってもよい。
【００３０】
また、スライド幅を一定として、下側パンチングメタル３０をスライドさせた際に、スライド方向によらず吹き出す気流の風速を同じとするためには、パンチングメタルの孔形状は孔中心を軸に３６０°対称なラウンド型である必要がある。一方でそのような要求のない場合においては、孔形状はこの限りでない。また、同じ仕様のパンチングメタルを２枚重ねて吹き出し口を完全に閉鎖させるためには、最も一般に流通している６０°千鳥格子のラウンド型パンチングメタルにおいて、孔径ＲとピッチＰの間にＰ≧２Ｒの関係（開口率２２％程度）を満たすものを使用する必要がある。
【００３１】
本実施形態に係る風向変更ディフューザー１０では、４区画の下側パンチングメタル３０の重なりを用途に応じて調整することで、それぞれ適切な方向に気流を吹き出すことができる。またその風向調整自由度は従来技術に係るものよりも優れている。また、上下の２枚のパンチングメタルについて、先述のＰ≧２Ｒの関係を満たす同規格のものを組み合わせることで、部分的にまたは全体的に、吹き出し口を完全に閉鎖することもできる。従来は設置位置ごとに仕様を変える必要があったユニバーサル吹き出し口と異なり、本発明に係る風向変更ディフューザー１０で、室中央や端部、角部など、いずれにも適用することができる。
【００３２】
以下、図３乃至図５を参照し、本発明に係る風向変更ディフューザー１０によって吹き出す気流の方向の調整方法について説明する。図３乃至図５は、いずれも本発明の実施形態に係る風向変更ディフューザー１０の設定例を説明する図である。図３乃至図５においては、天井裏か室内側を見下ろす配置で上側パンチングメタル２０と下側パンチングメタル３０とが並んでいる様子を示しており、下側パンチングメタル３０については点線で示されている。また、図３乃至図５において矢印は気流の方向を示している。
【００３３】
図３は上側パンチングメタル２０と下側パンチングメタル３０の孔１５同士がぴったりと重なっている状態から、下側パンチングメタル３０における下側第１パンチングメタル３１については、Ｒ／２より少ないスライド量で上側にスライドさせ、下側第２パンチングメタル３２については、Ｒ／２より少ないスライド量で右側にスライドさせ、下側第３パンチングメタル３３については、Ｒ／２より少ないスライド量で下側にスライドさせ、下側第４パンチングメタル３４については、Ｒ／２より少ないスライド量で左側にスライドさせた設定を示している。
【００３４】
上記のような設定により、図示するように、本発明に係る風向変更ディフューザー１０から四方への吹き出しを行うことが可能となる。
【００３５】
図４は上側パンチングメタル２０と下側パンチングメタル３０の孔１５同士がぴったりと重なっている状態から、下側パンチングメタル３０を構成する４枚全てのパンチングメタルについて、Ｒ／２より少ないスライド量で右下方にスライドさせた設定を示している。
【００３６】
このような設定により、図示するように、本発明に係る風向変更ディフューザー１０の全面から、右下方への吹き出しを行うことが可能となる。
【００３７】
また、図５は下側第１パンチングメタル３１と、下側第３パンチングメタル３３とについては、上側パンチングメタル２０と孔１５同士がぴったりと重なっている状態とすると共に、下側第２パンチングメタル３２と、下側第４パンチングメタル３４とについては、上側パンチングメタル２０の孔１５を封鎖する状態とした設定を示している。
【００３８】
このような設定により、図示するように、本発明に係る風向変更ディフューザー１０の下側第１パンチングメタル３１と、下側第３パンチングメタル３３とからは紙面奥側（室内からみれば鉛直下方側）への吹き出しを行うことが可能となると共に、下側第２パンチングメタル３２と、下側第４パンチングメタル３４とからの吹き出しを遮断することが可能となる。
【００３９】
以上のように、本発明に係る風向変更ディフューザー１０は、前記上側パンチングメタル２０と前記下側パンチングメタル３０とは、互いに接しつつスライド可能とされており、このような本発明に係る風向変更ディフューザー１０によれば、パンチングメタルをスライドするだけで、任意の方向に気流を吹き出させることができ、空調空間における什器、執務者の座席といったレイアウトの変更に対しても、柔軟に対応することが可能となる。
【００４０】
以下、本発明に係る風向変更ディフューザー１０による効果を実験的に検証したので、説明する。図６は本発明に係る風向変更ディフューザー１０の実証実験に用いたパンチングメタルとその諸寸法の定義を説明する図である。実証実験で用いたパンチングメタルは、開孔率が４０％、６０°千鳥配列のものである。材料はアルミニウム又はＳＵＳであり、孔径ｄの孔を、ピッチｐだけ離して、板厚ｔの金属板にパンチ処理で打ち抜いたものである。ｄ、ｐ、ｔの長さの単位はすべてｍｍである。また、以下の実験で用いたパンチグメタルは、特に断りがない限り、基本的に孔径ｄ＝１０、ピッチｐ＝１５、板厚ｔ＝１のものである。
【００４１】
本発明に係る風向変更ディフューザー１０は、２枚のパンチグメタルを重ねてスライドさせる  ことで風向を調整する。重なった２枚のパンチグメタルのうち、１枚のパンチグメタルをｘ［ｍｍ］スライドさせることで、もともと重なっていた２つの孔同士の中心の間隔もｘ［ｍｍ］ずれることとなる（図７参照）。
【００４２】
なお、２枚の６０°千鳥配列のパンチグメタル（孔径ｄ、ピッチｐ、板厚ｔ）がｘ［ｍｍ］だけずれて重なった際の孔１つあたりの面積ＳHは下式（１）で、また、その際の開孔率ＰＲ（Ｐｅｒｆｏｒａｔｉｏｎ  Ｒａｔｉｏ）は下式（２）でそれぞれ求めることができる。
【００４３】
【数１】
2018179491.tif 000004
【００４４】
【数２】
2018179491.tif 000005
【００４５】
図８は本発明に係る風向変更ディフューザー１０の実験構成の概略を説明する図である。主な実験構成としては送風ファン、整流部、風向調整部（検証対象）から構成される。送風ファンで実験室内空気をダクトへ供給し、ファンにより乱れた気流をダクトの途中に設けられた整流格子（正六角形アルミハニカム、セルサイズ１０ｍｍ、厚さ５０ｍｍ）で整流する。
【００４６】
角ダクトは厚さ５ｍｍのプラスチック段ボールから成り、内法断面寸法が２００×２００ｍｍである。整流格子の後段は気流吹出部であり、ダクトと同寸法の開口となっている。この開口に、パンチングメタルが２枚重ねて設けられ、その種類やパンチングメタル同士のずれの関係を変更することで、本発明に係る風向変更ディフューザー１０に関する影響因子を抽出し、その影響の程度を検証する。
【００４７】
この際、吹出された空気は実験室内に再供給される。また、吹出口から５００ｍｍ程度上流には、ダクト側壁から温度測定のためのＴ型熱電対と、マノメータ（マノスターゲージ：山本電機工業（株））による高圧側の圧力測定口を挿入した。マノメータの低圧側測定口は室内に開放し、風向変更ディフューザー１０を搭載した吹出口による静圧損失を測定した。
【００４８】
風向変更ディフューザー１０から吹き出される気流の角度を測定するためにタフトを、また、可視化のためにスモークを用いた。吹出角度の測定では３本のタフトの角度の平均を取り、風向変更ディフューザー１０からの吹出角度とした。なお、実験結果の検証の際には、吹出角度の数値には、タフトの自重に対する所定の補正が施されている。
送風量と吹出角度の関係・スライド距離と吹出角度の関係について
送風ファンによる送風量  Ｑ［ｍ3／ｈ］を変更した際の、θ［°］の関係を検証した。実験におけるＱは、ｘ＝０において２００〜６００ｍ3／ｈの範囲で、５０ｍ3／ｈ刻みで変更した。また、スライド距離は０〜５ｍｍの範囲で１ｍｍ刻みとなるように上流側パンチングメタルをずらした。
【００４９】
実験結果を基に、横軸にｘ、縦軸にθをとったものが図９である。スライド距離ｘの違いによるθの変化は送風量の差異の影響を受けないことが確認できた。
【００５０】
ｘ＝０とｘ＝１ではθに大きな違いは認められないが、ｘ＝１〜５の範囲では、θが直線的に上昇する様子が確認できる。送風量の違いによる影響はないことから同風量で測定されたｘごとのθの平均値をとり、ｘ＝１〜５の範囲で線形近似を行うと図１０に示す通りである。ｘ＝１〜５の範囲では、スライド距離が１ｍｍ増すことで、θが線形に約８．３°増加する結果となった。
【００５１】
なお、以下、図１０を含め、幾つかのグラフ中にｙ＝ａｘ＋ｂの線形近似式が示されているが、この近似式においてはａ、ｂを定数として、ｘは単に横軸の値を、また、ｙは単に縦軸の値を示すものである。また、グラフ中においてＲ2は、（          ）を示すものである。（←近藤様、補足をお願い致します。）
パンチングメタルの表裏の違いが吹出角度θに及ぼす影響について
パンチングメタルは、打抜きの方向によりパンチ孔のせん断面形状はおよそ図１１のようになる。パンチングメタルの打抜工程におけるポンチ側のパンチ孔にはだれが生じ、ダイス側のポンチ孔には返りが生じる。ポンチ側のパンチングメタル面を「前（前面）」、ダイス側を「背（背面）」として定義し、２枚のパンチングメタルの表裏を変更して実験を行った。
【００５２】
上流、下流のパンチングメタルの表の設定条件を以下のように表記する。
（Ａ，Ｂ）＝（上流側に設けたパンチングメタルの装置上流に向けた面，下流側に設けたパンチングメタルの装置上流に向けた面）
※Ａ，Ｂには、前（前面）、背（背面）のいずれかが入る。
【００５３】
したがって、このような表記の下では、上流側、下流側にともにパンチングメタルの背面を装置上流側に向けて行った基準実験のパンチングメタルの設置条件は（背，背）となる。
【００５４】
図１２はスライド距離ｘと吹出角度θの関係を示す図である。吹出角度の測定では送風量は３５０ｍ3／ｈ一定とした。図１２において、実線は、図１０の場合と同様ｘ＝１〜５の範囲における線形近似を示すものである。
【００５５】
傾きの大小関係は（背，背）＞（前，背）≒（背，前）＞（前，前）、切片の大小関係は（前，前）＞（前，背）≒（背，前）＞（背，背）となり、いずれも傾きは正、切片は負の値をとった。（前，背）、（背，前）では、基準実験（背，背）と同様にｘ＝１におけるθはｘ＝０での値とほぼ同じであったが、（前，前）ではｘ＝１におけるθがより大きい結果となった。
【００５６】
しかしながら、（前，前）では傾きが小さいためにｘ＝３〜５におけるθは（前，背）（背，前）の条件と同程度の角度となった。（背，背）は傾きが大きいため、ｘの増加に伴って徐々にほかの３条件とのθの差が大きくなり、ｘ＝５では３〜４°ほどθに差が認められた。
【００５７】
以上の検討から、パンチングメタルの表裏はわずかではあるが吹出角度に影響を及ぼすことが確認された。一方で本発明に係る風向変更ディフューザー１０の適用先は一般室内空調の吹出口であり、微小な角度調整は要求されない。また、表裏の違いによりθに差が生じるのは、スライド距離が特に大きい状況においてのみである。したがって、表裏の違いがθに及ぼす影響は、本発明に係る風向変更ディフューザー１０の用途の上では無視できる程度のものと考えられる。
孔配列に対するパンチングメタルの変位方向の違いが風向変更ディフューザー１０に及ぼす影響について
本発明に係る風向変更ディフューザー１０に対し、一般に流通する６０°千鳥配列のパンチングメタルを適用する場合、図１３に示すような２方向の設置が考えられる。図１３はパンチングメタルの設置例を示す図であり、図１３（Ａ）を基準設置例、図１３（Ｂ）を９０°回転設置列と定義する。両例で、形成された孔の形状に変わりはないが、その配列が異なるため吹出角度にも違いが生じる可能性がある（図１４に示す違い）。
【００５８】
そこで、図１３（Ａ）と図１３（Ｂ）で、上流側のパンチングメタルを同様にスライドさせて送風した際に形成される気流の挙動を比較した。なお、パンチングメタルの表裏は（背，背）とし、送風量はＱ＝３５０ｍ3／ｈとした。また、これまで実験に用いた図１３（Ａ）に示す設置例では、最大で６．４ｍｍほどスライドが可能であったため、上流側パンチングメタルをｘ＝１〜５まで余裕を持ってスライドできたが、図１３（Ｂ）の９０°回転設置列では、ｘ＞５のスライド距離となった際に、もう一方の孔にかかり、孔形状が意図したものと大きく異なるおそれがある（図１５参照）。そこで、このような状況を避けるために、９０°回転設置列ではスライド距離の範囲をｘ＝０〜４とし、次の孔の縁まで１ｍｍ分の余裕を持たせることとした。
【００５９】
図１６は各設置例におけるスライド距離ｘと吹出角度θの関係を示す図である。図１６においては、ｘ＝０の結果を除いて、図１０同様線形近似を行っている。９０°回転設置列は基準設置例と比較して、切片が若干大きいが、傾向に大きな違いは認められず、スライド距離が１ｍｍ増すことで８．４°増加する結果となった。これにより、孔配列に対するパンチングメタルの変位方向の違いは、本発明に係る風向変更ディフューザー１０の性能に大きな影響を及ぼさないと判断できる。
パンチングメタルの板厚の違いが静圧損失に及ぼす影響について
同じ孔径、ピッチであっても、パンチングメタルの板厚が異なることで抵抗係数が異なることが報告されている。そこで、同孔径、同ピッチで板厚のみ異なるパンチングメタルを対象に、その違いが静圧損失に及ぼす影響を検討した。
【００６０】
検証実験で用いたパンチングメタルは表１掲載中のｄ１０＿ｐ１５＿ｔ１、ｄ１０＿ｐ１５＿ｔ２、ｄ１０＿ｐ１５＿ｔ３、ｄ６＿ｐ９＿ｔ０．６、ｄ６＿ｐ９＿ｔ１．２、ｄ６＿ｐ９＿ｔ１．８の計６種類である。
【００６１】
なお、表１において、ｄ、ｐ、ｔは、それぞれｍｍ単位のパンチングメタルの孔の孔径、孔のピッチ、パンチングメタルの板厚を示している。また、同表中、ｔ／ｄは、板厚ｔを孔径ｄで除した数値を、また、ＰＲは％単位の開孔率を示している。また、パンチングメタルのサンプルの名称が、例えば、ｄ１０＿ｐ１５＿ｔ１であれば、当該サンプルのパンチングメタルの孔の孔径ｄが１０ｍｍであり、ピッチｐが１５ｍｍであり、板厚ｔが１ｍｍであることを示している。
【００６２】
【表１】
2018179491.tif 000006
【００６３】
まず送風量Ｑと静圧損失ΔＰの関係について、図１７及び図１８に示す。若干の逆転はみとめられるものの、いずれの図からも基本的には板厚ｔが増すほど同じＱとｘにおいてΔＰが減少している様子が確認できる。特にｄ１０＿ｐ１５＿３、ｄ６＿ｐ９＿ｔ＝１．８のΔＰの減少効果が著しい。ただし、ｄ１０＿ｐ１５＿ｔ３は、２枚の板の間の空隙が大きく、これにより静圧損失が緩和された可能性も考えられる。
【００６４】
以上から、同じ孔径、ピッチを有するパンチングメタルであれば、板厚が大きいほど抵抗が小さくなると判断できる。このことは、１枚のパンチングメタルに対する従来の検討の結果が示す傾向と一致している。
諸寸法が相似関係にあるパンチングメタルを使用した際の静圧損失ΔＰの比較について
次に、孔径ｄ、ピッチｐ、板厚ｔについて相似関係にある３種のパンチングメタルを本機構に使用した際の静圧損失ΔＰについて検証する。検証実験で用いたパンチングメタルは表１掲載中のｄ６＿ｐ９ｔ＿０．６、ｄ１０＿ｐ１５＿ｔ＿１、ｄ２０＿ｐ３０＿ｔ＿２（相似比６：１０：２０，開孔率はいずれも同一）の３種類である。これらのパンチングメタルを本発明に係る風向変更ディフューザー１０に採用した際の送風量ＱとΔＰの関係を図１９に示す。
【００６５】
同じ開孔率の相似関係にあるパンチングメタルを本発明に係る風向変更ディフューザー１０に使用した場合、孔径をはじめとする各寸法が大きいほどΔＰも増すことが確認できる。したがって、風向調整に差し支えない範囲であれば、孔径は小さい方が、抵抗が少なく、エネルギー効率上好ましい。
パンチングメタルの孔径、ピッチ、板厚の違いが風向変更ディフューザー１０に及ぼす影響について
表１中のサンプル名称ｄ６＿ｐ９＿ｔ０．６、ｄ６＿ｐ９＿ｔ１、ｄ６＿ｐ９＿ｔ２、ｄ１０＿ｐ１５＿ｔ１、ｄ１０＿ｐ１５＿ｔ２、ｄ１０＿ｐ１５＿ｔ３、ｄ２０＿ｐ３０＿ｔ２のパンチングメタルを本発明に係る風向変更ディフューザー１０に使用し、パンチングメタルの孔径ｄ、厚比ｔ／ｄが吹出角度θに与える影響を検証した。ここで、ｘ／ｄを相対スライド距離として定義する。図２０には、相対スライド距離ｘ／ｄと吹出角度θとの関係を示す。
【００６６】
なお、以下、図２０で示されるｙ＝ａｘ＋ｂの線形近似式では、ａ、ｂを定数として、ｘは単に横軸の値を、また、ｙは単に縦軸の値を示すものである。すなわち、当該線形近似式におけるｘの値は、相対スライド距離（ｘ／ｄ）の値を示している。
【００６７】
いずれのパンチングメタルについても、ｘ／ｄ（又はｘ）とθとの間に強い相関が認められ、線形に単調増加する傾向を示した。
【００６８】
図２１は、横軸に厚比ｔ／ｄをとり、ｘ／ｄとθの間の傾きＣ（図２０における各図の傾き）の関係を示したものである。ここで、プロットにはこれまで得られた全結果を利用している。
【００６９】
ｔ／ｄが０．１でパンチングメタルを（背，背）で設置した際には、Ｃは８３．０〜８６．５の値となり、孔径に依存していない。また、ｔ／ｄであっても、（背，前）、（前，背）、（前，前）で設置した場合では、Ｃが（背，背）の場合よりも小さく、それぞれ７２．０、７２．３、６７．２の値をとった。
【００７０】
一方、ｔ／ｄが０．１７以上になるとＣは１１０〜１３５．５となり、ｔ／ｄに大きく依存しなくなる。そこで、（背，背）の設置条件にのみ着目し、ｔ／ｄとＣの関係を示す指数曲線を最小二乗法で求めたものが図中の実線である。以上から、相対スライド距離ｘ／ｄと吹出角度θとの関係を示す式として下式（３）が推定された。
【００７１】
【数３】
2018179491.tif 000007
【００７２】
以上のような知見から、本発明に係る風向変更ディフューザー１０を設計する上では、上側パンチングメタル２０に形成された孔の孔径と、下側パンチングメタル３０に形成された孔の孔径と、は同じに設定し、さらに式（３）を用いて吹出角度θを推定することが効率的である。このとき、上側パンチングメタル２０と下側パンチングメタル３０の厚さも同じに設定することが好ましい。
【００７３】
また、上側パンチングメタル２０と下側パンチングメタル３０の板厚については、設計が許す限り厚いものを利用するとエネルギー効率上好ましいと推定できる。
【符号の説明】
【００７４】
３・・・ダクト
５・・・ケーシング
１０・・・風向変更ディフューザー
１５・・・孔
２０・・・上側パンチングメタル
３０・・・下側パンチングメタル
３１・・・下側第１パンチングメタル
３２・・・下側第２パンチングメタル
３３・・・下側第３パンチングメタル
３４・・・下側第４パンチングメタル
【図１】
2018179491.tif 000009
【図２】
2018179491.tif 000010
【図３】
2018179491.tif 000011
【図４】
2018179491.tif 000012
【図５】
2018179491.tif 000013
【図６】
2018179491.tif 000014
【図７】
2018179491.tif 000015
【図８】
2018179491.tif 000016
【図９】
2018179491.tif 000017
【図１０】
2018179491.tif 000018
【図１１】
2018179491.tif 000019
【図１２】
2018179491.tif 000020
【図１３】
2018179491.tif 000021
【図１４】
2018179491.tif 000022
【図１５】
2018179491.tif 000023
【図１６】
2018179491.tif 000024
【図１７】
2018179491.tif 000025
【図１８】
2018179491.tif 000026
【図１９】
2018179491.tif 000027
【図２０】
2018179491.tif 000028
【図２１】
2018179491.tif 000029