(57)【要約】【課題】  フレキシブルダクトを使用する空調システムにおいて、前記フレキシブルダクトの屈曲部と風量調整装置との間隔を短くしても前記屈曲部によって偏った空気の流れが矯正でき、狭隘なスペースでのフレキシブルダクトの使用を可能とし、空調システムの施工工期の短縮と施工経費の低減が図れるフレキシブルダクトと風量調整装置との接続構造を提供する。【解決方法】  フレキシブルダクトと風量調整装置との間に、レジューサと短管とを順に介設するか、あるいは、フレキシブルダクトと風量調整装置との間に内側にリング状のオリフィス板を備えた短管を介設するかして、フレキシブルダクトの屈曲部で発生する気流の偏りを短い距離で矯正可能にすることによる。【選択図】  図１
2008241198.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
空調対象スペースの熱負荷の変動に対応して給気量を調整する風量調整装置の上流に屈曲部を有するフレキシブルダクトを接続する接続構造において、
フレキシブルダクトと風量調整装置との間に、レジューサを介設して構成し、前記フレキシブルダクトの屈曲部で発生する気流の偏りを前記レジューサによって矯正し、前記風量調整装置の中心に配設された風速センサへ整流状態で気流を供給して風速センサの測定誤差を抑制し、必要な給気量を安定して空調対象スペースに供給可能にしてなることを特徴とするフレキシブルダクトと風量調整装置との接続構造。
【請求項２】
前記レジューサが、その両端の開口部の内径差４０〜６０ｍｍ、傾斜角８〜１５度で形成されてなることを特徴とする請求項１の記載のフレキシブルダクトと風量調整装置との接続構造。
【請求項３】
空調対象スペースの熱負荷の変動に対応して給気量を調整する風量調整装置の上流に屈曲部を有するフレキシブルダクトを接続する接続構造において、
フレキシブルダクトと風量調整装置との間に、レジューサと短管とを順に介設して構成し、前記フレキシブルダクトの屈曲部で発生する気流の偏りを前記レジューサと短管とによって矯正し、前記風量調整装置の中心に配設された風速センサへ整流状態で気流を供給して風速センサの測定誤差を抑制し、必要な給気量を安定して空調対象スペースに供給可能にしてなることを特徴とするフレキシブルダクトと風量調整装置との接続構造。
【請求項４】
前記レジューサが、その両端の開口部の内径差４０〜６０ｍｍ、傾斜角８〜１５度で形成されてなり、該レジューサに接続される短管の長さが、前記フレキシブルダクトの内径Ｄ以下であることを特徴とする請求項３に記載のフレキシブルダクトと風量調整装置との接続構造。
【請求項５】
空調対象スペースの熱負荷の変動に対応して給気量を調整する風量調整装置の上流に屈曲部を有するフレキシブルダクトを接続する接続構造において、
フレキシブルダクトと風量調整装置との間に、風量調整装置への接続端部近傍の内側にリング状のオリフィス板を備えた短管を介設して構成し、
前記フレキシブルダクトの屈曲部で発生する気流の偏りを前記リング状のオリフィス板を備えた短管によって矯正し、前記風量調整装置の中心に配設された風速センサへ強制的に気流を供給して風速センサの測定誤差を抑制し、必要な給気量を安定して空調対象スペースに供給可能にしてなることを特徴とするフレキシブルダクトと風量調整装置との接続構造。
【請求項６】
前記リング状のオリフィス板を備えた短管が、フレキシブルダクトの内径Ｄと等しい内径と、内径の２倍の長さを持ち、該管内に該短管の内径より４０〜６０ｍｍ小さな内径のオリフィス板を該短管の風量調整装置接続端から０〜１００ｍｍの位置に備えてなるものであることを特徴とする請求項５に記載のフレキシブルダクトと風量調整装置との接続構造。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、空調対象スペースの熱負荷の増減に対応して給気量を調整する風量調整装置の上流に屈曲部を有するフレキシブルダクトを接続する際の、フレキシブルダクトと風量調整装置との接続構造に関する。
【背景技術】
【０００２】
空調対象スペースの熱負荷の増減に対応して給気量を調整する空調システムにおいては、ダクトから流入する空気の速度を風速センサによって測定し、目標流入風速との比較から計測風量が目標風量になるよう風速センサの下流に設けたダンパの開口面積を制御する風量調整装置が用いられている。しかし、前記ダクトは中央空調装置から空調対象スペースまでのダクトは屈曲しており、特に前記風量調整装置の直前に屈曲部が存在している場合には空気の偏流が生じ、風量制御装置の通風路の断面中央部に設けられた風速センサでは、通風路の平均的風速を検知できず、風量調整精度が低下するという問題がある。
【０００３】
そこで、この偏流による影響を除去して測定誤差を少なくして風量調整制度を向上しようとする発明がいくつかなされている。
例えば、特開昭６２−１６２８４６号公報には、屈曲部を有する空気供給路の上記屈曲部より下流側に多翼ダンパを設けると共に、その多翼ダンパの上流側かつ上記屈曲部より下流側の空気供給路の断面の略中央部に風速センサを設け、上記風速センサの出力信号と目標流入風速を表わす目標信号とを受けて、上記出力信号と上記目標信号とを比較して上記多翼ダンパの開度を制御して流入風速を目標流入風速に調整する調整装置を備えた風量制御装置において、上記風速センサと上記多翼ダンパとを含む上記空気供給路の部分の外形を略ベルマウス形状とした風量制御装置が開示されている。
【０００４】
また、特開昭６０−１９４２４８号公報には、ケース内の上流側の略中央部に風速センサを、下流側に多翼ダンパを備えて、調整装置に上記風速センサの出力信号と目標とする平均的流入風速を表わす目標信号とを入力して上記両信号を比較し、上記調整装置から多翼ダンパに対する制御信号を出力して、流入風量を制御する風量制御装置にして、上記ケース内の風速センサよりも上流側の略中央部に回動自在に設けられ、上流から下流に向けて先端の円錐台状のリングと、上記リングの傾角が一定以上にならないように制御するストッパとからなり、上記リングが偏った風速分布により回動して、平均的風速の気流を風速センサに向けて流す変向装置を備えた風量制御装置が開示されている。
【０００５】
さらに特開２００６−１９４５７２号公報には、「風量ユニットのケーシング内の風速を検出する風速センサ、シャフトを中心にケーシング内を開閉する開閉羽根、開閉羽根を駆動させる開閉装置を有し、少なくとも風速センサの上流側に気流矯正手段を備える。気流矯正手段はダクト内で発生した旋回流をケーシング軸線方向に一次的に矯正する気流矯正体、およびダクト内で発生した偏流を矯正するドーナッツ状の偏流矯正体からなり、矯正した気流を下流の風速センサに供給する風量ユニットが」開示されている。
【特許文献１】特開昭６２−１６２８４６号公報
【特許文献２】特開昭６０−１９４２４８号公報
【特許文献３】特開２００６−１９４５７２号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
従来の空調システムで使用されてきたダクトは鋼板製の長方形ダクト又は円形ダクトであって、ダクトが屈曲する部分ではその都度ダクトを接続する必要があることから施工工期の短縮、ひいては施工経費の低減が図りにくいという問題があった。そこで空調システムの施工工期の短縮化、施工経費の低廉化を図るため屈曲が容易なフレキシブルダクトの導入が図られてきている。
しかし、内壁面に凹凸が存在するフレキシブルダクト内の風速分布は、図３（ｂ）に示す内壁面が滑らかなスパイラルダクト内の風速分布と異なり、内壁面の抵抗が大きいことから、図３（ａ）に示すように、周辺部と中央部とで風速差は大きい。その上フレキシブルダクトが蛇行したり、曲げ半径が一定でなかったりすると、ダクト内の風速分布は大きく変化しその予測は不可能となる。
したがって、このフレキシブルダクトを風量調整装置に接続すると前記風速センサに流入する空気の流れがフレキシブルダクトの蛇行や屈曲によって僅かに偏っても風速センサで計測される風速は大きく変化するので、風量調整装置の直前にフレキシブルダクトの屈曲部が接続されると、あらかじめ定められた風量の上限値、下限値に対して風量不足や風量過多が生じ、安定した空調が行えないことになる。
空気の流れの偏りを矯正して平均的風速の気流を風速センサに導く上記発明の風量制御装置や風量ユニットも、その明細書の図面から見てその上流に内壁が滑らかなダクトの接続を意図しており、内壁に凹凸のあるフレキシブルダクトの接続を考慮されものとは言えず、屈曲したフレキシブルダクトに適応する風量調整装置の発明や考案は見られない。
そこでフレキシブルダクトを風量調整装置に接続する場合、これまでは、図４に示すように、フレキシブルダクト１の屈曲部が前記風量調整装置の上流にダクトの内径Ｄの２倍程度の直線部分を設けて接続したり、ダクトの内径Ｄの２倍程度の長さの短管４を介して接続したりしていた。しかしこの長さ２Ｄは風速センサ２ａとダンパ２ｂとで構成される風量調整装置２に従来のダクトを接続する際に必要とされる風速センサ２ａから屈曲部までの長さであって、フレキシブルダクト１を接続する場合にもこれを流用していたに過ぎず、適切な風量を安定して供給できる空調システムを提供するには屈曲部と風速センサ２ａとの間にフレキシブルダクトの内径Ｄの５倍程度の直線部を設ける必要があり、限定された空間にダクトを配設する場合に問題となる。
【０００７】
本発明は、上記背景技術の問題点に鑑み、風速センサと風量制御ダンパとからなる風量調整装置にフレキシブルダクトを接続する際、前記フレキシブルダクトの屈曲部と前記風速センサとの間隔を従来と同様に２Ｄと短くしても前記屈曲部によって偏った空気の流れを矯正でき、風速センサの測定値の変動を少なくして安定した空調が行えるようにするとともに、ダクト施工上の問題点をも解消できるフレキシブルダクトと風量調整装置との接続構造を提供するものである。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
本発明者等は、上記課題を鋭意実験研究の結果下記の手段により解決した。
（１）空調対象スペースの熱負荷の変動に対応して給気量を調整する風量調整装置の上流に屈曲部を有するフレキシブルダクトを接続する接続構造において、
フレキシブルダクトと風量調整装置との間に、レジューサを介設して構成し、前記フレキシブルダクトの屈曲部で発生する気流の偏りを前記レジューサによって矯正し、前記風量調整装置の中心に配設された風速センサへ整流状態で気流を供給して風速センサの測定誤差を抑制し、必要な給気量を安定して空調対象スペースに供給可能にしてなることを特徴とするフレキシブルダクトと風量調整装置との接続構造。
（２）前記レジューサが、その両端の開口部の内径差４０〜６０ｍｍ、傾斜角８〜１５度で形成されてなることを特徴とする前項（１）の記載のフレキシブルダクトと風量調整装置との接続構造。
【０００９】
（３）空調対象スペースの熱負荷の変動に対応して給気量を調整する風量調整装置の上流に屈曲部を有するフレキシブルダクトを接続する接続構造において、
フレキシブルダクトと風量調整装置との間に、レジューサと短管とを順に介設して構成し、前記フレキシブルダクトの屈曲部で発生する気流の偏りを前記レジューサと短管とによって矯正し、前記風量調整装置の中心に配設された風速センサへ従来のスパイラルダクトの風速分布とほぼ同じ状態に整流された気流を供給して風速センサの測定誤差を抑制し、必要な給気量を安定して空調対象スペースに供給可能にしてなることを特徴とするフレキシブルダクトと風量調整装置との接続構造。
（４）前記レジューサが、その両端の開口部の内径差４０〜６０ｍｍ、傾斜角８〜１５度で形成されてなり、該レジューサに接続される短管の長さが、前記フレキシブルダクトの内径Ｄ以下であることを特徴とする前項（３）に記載のフレキシブルダクトと風量調整装置との接続構造。
【００１０】
（５）空調対象スペースの熱負荷の変動に対応して給気量を調整する風量調整装置の上流に屈曲部を有するフレキシブルダクトを接続する接続構造において、
フレキシブルダクトと風量調整装置との間に、風量調整装置への接続端部近傍の内側にリング状のオリフィス板を備えた短管を介設して構成し、前記フレキシブルダクトの屈曲部で発生する気流の偏りを前記リング状のオリフィス板を備えた短管によって矯正し、前記風量調整装置の中心に配設された風速センサへ強制的に気流を供給して風速センサの測定誤差を抑制し、必要な給気量を安定して空調対象スペースに供給可能にしてなることを特徴とするフレキシブルダクトと風量調整装置との接続構造。
（６）前記リング状のオリフィス板を備えた短管が、フレキシブルダクトの内径Ｄと等しい内径と、内径の２倍の長さを持ち、該管内に該短管の内径より４０〜６０ｍｍ小さな内径のオリフィス板を該短管の風量調整装置接続端から０〜１００ｍｍの位置に備えてなるものであることを特徴とする前項（５）に記載のフレキシブルダクトと風量調整装置との接続構造。
【発明の効果】
【００１１】
本発明のフレキシブルダクトと風量調整装置との接続構造によって、下記の効果が発揮される。
〈１〉空調対象スペースの熱負荷の変動に対応して給気量を調整する風量調整装置の上流に屈曲部を有するフレキシブルダクトを接続する接続構造において、
フレキシブルダクトと風量調整装置との間に、レジューサを介設して構成し、前記フレキシブルダクトの屈曲部で発生する気流の偏りを前記レジューサによって矯正し、前記風量調整装置の中心に配設された風速センサへ整流状態で気流を供給するので、風速センサの測定誤差を抑制し、必要な給気量を安定して空調対象スペースに供給できる。
〈２〉内径Ｄのフレキシブルダクトと、開口部の内径が該フレキシブルダクトの内径Ｄより４０〜６０ｍｍ小さい風量調整装置との間に、傾斜角８〜１５度を有するレジューサを介設し、前記フレキシブルダクトの屈曲部で発生する気流の偏りを前記レジューサによって矯正し、前記風量調整装置の中心に配設された風速センサへ整流された気流を供給して風速センサの測定値変動を抑制し、必要な給気量を安定して空調対象スペースに供給可能にしたので、従来フレキシブルダクトの屈曲部によって生じた気流の矯正に５Ｄ以上必要とした前記屈曲部と風速センサ間の直線部を２５０ｍｍ以下にまで短縮でき、フレキシブルダクトを使用する空調システムの普及に寄与でき、空調システムの施工工期の短縮化、低廉化が図れる。
【００１２】
〈３〉空調対象スペースの熱負荷の変動に対応して給気量を調整する風量調整装置の上流に屈曲部を有するフレキシブルダクトを接続する接続構造において、
フレキシブルダクトと風量調整装置との間に、レジューサと短管とを順に介設して構成し、前記フレキシブルダクトの屈曲部で発生する気流の偏りを前記レジューサと短管とによって矯正し、前記風量調整装置の中心に配設された風速センサへ従来のスパイラルダクトの風速分布とほぼ同じ状態に整流された気流を供給するので、風速センサの測定誤差を抑制し、必要な給気量を安定して空調対象スペースに供給できる。
〈４〉内径Ｄのフレキシブルダクトと、開口部の内径が該フレキシブルダクトの内径Ｄより４０〜６０ｍｍ小さい風量調整装置との間に、傾斜角８〜１５度を有するレジューサと、長さがフレキシブルダクトの内径Ｄ以下の短管とを順に介設し、前記フレキシブルダクトの屈曲部で発生する気流の偏りを前記レジューサと短管とによって矯正し、前記風量調整装置の中心に配設された風速センサへ整流された気流を供給して風速センサの測定値変動を抑制し、必要な給気量を安定して空調対象スペースに供給可能にしたので、従来フレキシブルダクトの屈曲部によって生じた気流の矯正に５Ｄ以上必要とした前記屈曲部と風速センサ間の直線部を２．５Ｄ以下にまで短縮でき、フレキシブルダクトを使用する空調システムの普及に寄与でき、空調システムの施工工期の短縮化、低廉化が図れる。
【００１３】
〈５〉空調対象スペースの熱負荷の変動に対応して給気量を調整する風量調整装置の上流に屈曲部を有するフレキシブルダクトを接続する接続構造において、
フレキシブルダクトと風量調整装置との間に、風量調整装置への接続端部近傍の内側にリング状のオリフィス板を備えた短管を介設して構成し、前記フレキシブルダクトの屈曲部で発生する気流の偏りを前記リング状のオリフィス板を備えた短管によって矯正し、前記風量調整装置の中心に配設された風速センサへ強制的に気流を供給するので、風速センサの測定誤差を抑制し、必要な給気量を安定して空調対象スペースに供給できる。
〈６〉内径Ｄのフレキシブルダクトと開口部の内径が同じ風量調整装置との間に、内側にフレキシブルダクトの内径Ｄより４０〜６０ｍｍ小さな内径のリング状のオリフィス板を風量調節装置接続端から０〜１００ｍｍの位置に備えた前記フレキシブルダクトの内径Ｄの２倍の長さを有するリング状のオリフィス板を備えた短管を介設し、前記フレキシブルダクトの屈曲部で発生する気流の偏りを前記リング状のオリフィス板を備えた短管によって矯正し、前記風量調整装置の中心に配設された風速センサへ強制的に気流を供給して風速センサの測定値誤差を抑制し、必要な給気量を安定して空調対象スペースに供給可能にしたので従来フレキシブルダクトの屈曲部によって生じた気流の矯正に５Ｄ以上必要とした前記屈曲部と風速センサ間隔の直線部を２Ｄ程度まで短縮でき、フレキシブルダクトを使用する空調システムの普及に寄与でき、空調システムの施工工期の短縮化、低廉化が図れる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１４】
本発明のフレキシブルダクトと風量調整装置との接続構造の実施の形態を、実施例の図に基づいて説明する。
図１はフレキシブルダクトと風量調整装置との間にレジューサと短管とを順に介設して構成したフレキシブルダクトと風量調整装置との接続構造の説明図、図２はフレキシブルダクトと風量調整装置との間に内側にリング状のオリフィス板を設けた短管を介設して構成したフレキシブルダクトと風量調整装置との接続構造の説明図である。
図において１はフレキシブルダクト、２は風量調整装置、２ａ風速センサ、２ｂダンパ、３はレジューサ、４は短管、５は内側にオリフィス板を設けた短管、５ａはオリフィス板、Ｄはフレキシブルダクトの内径を示す。
【実施例１】
【００１５】
図１に示す実施例は、内径Ｄが３００ｍｍのフレキシブルダクト１と開口部の内径が２５０ｍｍの風量調整装置２との間に、長さ１５０ｍｍのレジューサ３と長さ３００ｍｍの短管４とを順に介設することによって、前記フレキシブルダクト１の屈曲部で発生する気流の偏りを矯正し、前記風量調整装置２の中心に配設された風速センサ２ａへ整流された気流を供給し、必要な給気量を空調対象スペースに安定して供給できるようにしたものである。この場合レジューサの傾斜角は１０度弱となる。
本実施例の風速センサ２ａ上流の直線部分となるレジューサ３と短管４との合計の長さは４５０ｍｍと、従来フレキシブルダクト１の屈曲部で偏った気流を矯正して風速センサ２ａに加えるには、前記風速センサ２ａの上流に、フレキシブルダクト１の内径Ｄの５倍以上の長さを持つ直線部分が必要とされていたものが、１．５Ｄに短縮されている。
空調システムに実際に使用されるフレキシブルダクト１の内径Ｄは、一般的に１５０ｍｍから４００ｍｍまで５０ｍｍ間隔で製造されており、本実施例のようにフレキシブルダクト１と風量調整装置２との間にレジューサ３と短管４を挿入して接続するフレキシブルダクト１と風量調整装置２との接続構造では、内径Ｄのフレキシブルダクト１と、開口部の内径がフレキシブルダクト１の内径Ｄより５０ｍｍ小さい風量調整装置２との組み合わせが好ましい。また、フレキシブルダクト１と風量調整装置２との間に挿入されるレジューサ３の傾斜角は８〜１５度が好ましいのでレジューサ３の長さは９３〜１７８ｍｍとなり、内径Ｄが１５０ｍｍのフレキシブルダクト１の場合でも、風速センサ２ａ上流の直線部分となるレジューサ３と短管４との合計の長さは最大３２８ｍｍとなり、従来必要とされた５Ｄ＝７５０ｍｍより大幅に短縮され２．２Ｄ以下となる。
また、レジューサ３の両端の開口部の内径差が６０ｍｍの場合でも、レジューサ３の最大の長さは傾斜角８度のときで２１４ｍｍとなり、内径Ｄが１５０ｍｍのフレキシブルダクト１の場合でも、レジューサ３と短管４との合計の長さは３６４ｍｍと２．５Ｄ以下に短縮される。
さらに、フレキシブルダクト１屈曲部の屈曲角度によって、気流の偏り度合いが異なることから、短管４の長さも常にフレキシブルダクト１の内径Ｄと同じにしておく必要はなく、より短くすることもできる。
さらにまた、短管４の介設を不要とする場合もあり得、この場合には、風速センサ２ａ上流の直線部分はレジューサ３の長さだけとなり、レジューサ３の両端の開口部の内径差が５０ｍｍの場合には９３〜１７８ｍｍ、内径差６０ｍｍの場合でも２１４ｍｍ以下となり大幅に短縮される。
したがって、従来フレキシブルダクト１の内径Ｄの５倍の長さを必要とした風速センサ２ａ上流の直線部分を、２．５倍以下にまで短縮できる。
【実施例２】
【００１６】
図２に示す実施例は、内径Ｄが３００ｍｍのフレキシブルダクト１と開口部の内径が同じ３００ｍｍの風量調整装置２との間に、内側にリング状のオリフィス板を設けた短管５を介設し、前記フレキシブルダクトの屈曲部で発生する気流の偏りを前記内側にリング状のオリフィス板を設けた短管５によって矯正し、前記風量調整装置２に配設された風速センサ２ａへ強制的に気流を供給して風速センサ２ａの測定誤差を抑制し、必要な給気量を安定して空調対象スペースに供給できるようにしたものである。
本実施例では、風速センサ２ａの上流に必要とされていた長さ５Ｄの直線部分を、前記内側にリング状のオリフィス板５ａを備えた短管５を用いることによって２Ｄまでに短縮している。
前記リング状のオリフィス板５ａは、その内形がフレキシブルダクト１の内径Ｄより４０から６０ｍｍ小さく、同短管５の風量調節装置接続端から０〜１００ｍｍの位置に設けられることが好ましい。
したがって、従来フレキシブルダクト１の内径Ｄの５倍の長さを必要とした風速センサ２ａ上流の直線部分を、本実施例によって２倍以下にまで短縮できることになる。
【図面の簡単な説明】
【００１７】
【図１】フレキシブルダクトと風量調整装置との間にレジューサと短管とを順に介設して構成したフレキシブルダクトと風量調整装置との接続構造の説明図
【図２】フレキシブルダクトと風量調整装置との間に内側にリング状のオリフィス板を設けた短管を介設して構成したフレキシブルダクトと風量調整装置との接続構造の説明図
【図３】（ａ）フレキシブルダクト内の気流の風速分布図、（ｂ）スパイラルダクト内の気流の風速分布図
【図４】従来のフレキシブルダクトと風量調整装置との接続構造の説明図
【符号の説明】
【００１８】
１：フレキシブルダクト
２：風量調整装置
２ａ：風速センサ
２ｂ：ダンパ
３：レジューサ
４：短管
５：内側にオリフィス板を設けた短管
５ａ：オリフィス板
Ｄ：フレキシブルダクトの内径
【図１】
2008241198.tif 000003
【図２】
2008241198.tif 000004
【図３】
2008241198.tif 000005
【図４】
2008241198.tif 000006