(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
天井に組み込まれ空調機からの低温空気を吹き出す低温空調用吹出口であって、下端を室内に臨ませ内部にチャンバを形成したハウジングと、前記ハウジングの上端中央に連結された筒状のネックと、前記ハウジングの内部に備えた流れ制御体とを備え、前記流れ制御体は、前記チャンバの中央からはほぼ真下に、前記チャンバの中央周りからは緩やかな旋回流としてほぼ真下に、及び前記チャンバの周縁部からは強い旋回流としてほぼ水平にそれぞれ冷風を放出する構成とし、孔を一様に分布させたフェイスを前記ハウジングの下端面に固定し、
前記流れ制御体は、真下へ向かう流れを創成する流路孔を中央に備え、前記流路孔の周りの複数個所には緩やかな旋回流れを創成する第１の開口を備え、前記第１の開口の周りの複数個所には当該第１の開口より開口面積が大きく強い旋回流れを創成する第２の開口を備え、更に前記第１の開口及び前記第２の開口の開口縁に、前記ネック側からの冷風を旋回流化するための前記第１の開口に相当する形状の第１のベーン及び前記第２の開口に相当する形状の第２のベーンを下流側または上流側に向けて斜め姿勢に立ち上げ、前記ネックの下端部に前記流れ制御体を設けたことを特徴とする低温空調用吹出口。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、冷風を室内に供給するための低温空調用吹出口に係り、特に室内空気の接触による結露を確実に防止できるようにした低温空調用吹出口に関する。
【０００２】
【従来の技術】
室内空調用の吹出口として、近来では１０℃程度の冷風を少風量で室内に吹き出す低温空調用吹出口が利用されるようになった。このような低温空調用の吹出口としては、従来から各種のものが提案されているが、その機能の中で重要なのは吹出口から真下に局所的に冷風を吹き込むのではなく、吹出口を組み込んだ天井の下面に沿って水平吹き出し（輻流）させることと、室内空気の接触による結露を防止し凝縮水滴の落下がないようにすることである。
【０００３】
低温空調において吹出口の結露は従来からの課題であり、低温空調用の吹出口では、運転開始直後の吹き出し温度と室内温度との温度差が大きいときには、吹出口に結露を生じやすい。また、ビルの１階フロア等のように外気が入り込みやすい環境でも、吹出口からの冷風温度とフロア内温度の差によって同様に結露しやすい。
【０００４】
このような吹出口における結露の問題に対し、結露防止を図るようにした従来の吹出口は、吹出口からの冷風が吹出口の全体に及んで冷風層を形成し、室内空気が吹出口に接触しないような冷風分布とすることを基本的な設計としている。すなわち、室内の高温の空気が低温となっている吹出口に接触しないようにすることで、結露の発生を抑えるというものである。
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、低温空調用の吹出口は、結露防止に加えて、天井の下面に沿って水平吹き出しさせることが重要である。すなわち、低温空調用の吹出口には、結露防止と吹き出し冷風の水平吹き出しとを重要な機能として備えている必要がある。そして、従来からこの結露防止と吹き出し冷風の水平吹き出し拡散の機能を追求した低温空調用吹出口が開発されてはいるものの、一般的に結露防止及び冷風拡散の両面の機能を十分に満たすまでには至っていないのが現状である。
【０００６】
そこで、本発明は、結露防止と冷風の水平吹き出しの両方の機能をより最適化した低温空調用吹出口を提供することを目的とする。
【０００７】
【課題を解決するための手段】
本発明は、天井に組み込まれ空調機からの低温空気を吹き出す低温空調用吹出口であって、下端を室内に臨ませ内部にチャンバを形成したハウジングと、前記ハウジングの上端中央に連結された筒状のネックと、前記ハウジングの内部に備えた流れ制御体とを備え、前記流れ制御体は、前記チャンバの中央からはほぼ真下に、前記チャンバの中央周りからは緩やかな旋回流としてほぼ真下に、及び前記チャンバの周縁部からは強い旋回流としてほぼ水平にそれぞれ冷風を放出する構成とし、孔を一様に分布させたフェイスを前記ハウジングの下端面に固定し、
前記流れ制御体は、真下へ向かう流れを創成する流路孔を中央に備え、前記流路孔の周りの複数個所には緩やかな旋回流れを創成する第１の開口を備え、前記第１の開口の周りの複数個所には当該第１の開口より開口面積が大きく強い旋回流れを創成する第２の開口を備え、更に前記第１の開口及び前記第２の開口の開口縁に、ネック側からの冷風を旋回流化するための前記第１の開口に相当する形状の第１のベーン及び前記第２の開口に相当する形状の第２のベーンを下流側または上流側に向けて斜め姿勢に立ち上げ、前記ネックの下端部に前記流れ制御体を設けたことを特徴とする。
【０００８】
本発明では、チャンバの中央の真下からその周縁にかけて冷風を吹き出す分布とすることができるので、吹出口の下端の表面に室内空気が接触することがなく、結露の発生が防止できる。また、チャンバの周縁部からは強い旋回流として冷風を水平方向に吹き出すので、良好な輻流化が実現できる。
【０００９】
本発明においては、前記流れ制御体は、真下へ向かう流れを創成する流路孔を中央に備え、前記流路孔の周りの複数個所には緩やかな旋回流れを創成する第１の開口を備え、前記第１の開口の周りの複数個所には当該第１の開口より開口面積が大きく強い旋回流れを創成する第２の開口を備え、更に前記第１の開口及び前記第２の開口の開口縁に、前記ネック側からの冷風を旋回流化するための前記第１の開口に相当する形状の第１のベーン及び前記第２の開口に相当する形状の第２のベーンを下流側または上流側に向けて斜め姿勢に立ち上げ、前記ネックの下端部に前記流れ制御体を設けた構成としている。
【００１０】
この構成では、第１，第２の開口からの冷風を第１，第２のベーンで旋回流化できる。したがって、中央の流路孔からの真下に向かう流れに加えて第１の開口による弱い旋回流及び第２の開口による強い旋回流により、吹出口の下端を冷風の分布で覆うことができ、結露の発生が防止できる。
【００１３】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の実施の形態について図面に基づいて説明する。
【００１４】
図１は本発明の低温空調用吹出口の縦断面図、図２は切欠平面図であり、図１は図２のＡ−Ａ線矢視による断面に相当する。
【００１５】
図において、天井板５０に組み込まれた平面形状が四角形で内部にチャンバ１ａを形成したハウジング１の上端中央に円筒状のネック２が連結され、ハウジング１の下端面にはフェイス３が固定されている。ネック２は冷風供給のための空調機（図示せず）のダクトによって流路が接続されるもので、ハウジング１のチャンバ１ａに連通している。フェイス３は四角形の孔３ａを一様に分布させたいわゆるパンチングフェイス型のもので、吹き出し空気に対して流れの指向性を付与しない構成としたものである。
【００１６】
ハウジング１のチャンバ１ａの内部にはネック２と同軸上に流れ制御体４を設ける。図３は流れ制御体４の概略斜視図であり、この流れ制御体４は、ハウジング１の内壁に溶接等によって固定されるフランジ４ａ，中央に開けた流路孔４ｂ，この流路孔４ｂの周りにほぼ扇形状に開けた複数の第１の開口４ｃ，この第１の開口４ｃの一縁に沿って立ち上げた第１のベーン４ｄ，第１の開口４ｃ周りに配列した第２の開口４ｅ，この第２の開口４ｅの一縁に沿って立ち上げた第２のベーン４ｆとから構成されたものである。
【００１７】
第１の開口４ｃは流れ制御体４の中央の流路孔４ｂ周りの８個所にほぼ扇形状として開口したもので、プレス打ち抜きによりこの第１の開口４ｃに相当して第１のベーン４ｄが形成される。第２の開口４ｅも同様に扇形状のものであり、第１の開口４ｃよりも格段に広い開口面積を持つ。そして、第２のベーン４ｆはプレス打ち抜きにより第２の開口４ｅに相当する扇形状としたものである。図４は第１，第２のベーン４ｄ，４ｆの立ち上げ角度を示すための要部の正面図であり、フランジ４ａからの第１のベーン４ｄの立ち上がり角度αは７０°〜８０°であり、第２のベーン４ｆの立ち上がり角度βは４５°程度である。そして、第１，第２のベーン４ｄ，４ｆは、図３に示すように流れ制御体４の中心周りに反時計方向に立ち上がるように配列されている。
【００１８】
なお、実施の形態では流れ制御体４を一つの部材としてハウジング１の中に組み込むようにしているが、ネック２によって含まれたハウジング１の上端に図３の構成に相当する流れ制御体を形成してもよいことは無論である。また、ハウジング１にはネック２を連結する開口を設けておき、ネック２の下端に図３の構成に相当する流れ制御体を形成したものとしてもよい。要するに、ネック２からハウジング１のチャンバ１ａに流れ込む冷風を真下及びその周り方向へ水平に流すような流れ制御体を構成したものとすればよい。
【００１９】
以上の構成において、空調機から冷風がネック２に供給されると、この冷風は流れ制御体４を通過してチャンバ１ａに達してフェイス３の孔３ａから放出される。流れ制御体４を通過する冷風は、中央の流路孔４ｂから、第１の開口４ｃから及び第２の開口４ｅからそれぞれ吹き出される。流路孔４ｂからの流れは垂直流としてチャンバ１ａ内に達しフェイス３の孔３ａを抜けて真下に向けて放出される。また、第１の開口４ｃを抜ける冷風は、第１のベーン４ｄによって図２において反時計方向に旋回流化されるが、第１の開口４ｃの開口面積が小さいことと第１のベーン４ｄも小さいことから、流路孔４ｂからの垂直流周りに沿い弱い旋回力を伴って真下に向けて放出される。更に、開口面積を広くした第２の開口４ｅを抜ける冷風は、大きな第２のベーン４ｆによって図２において反時計方向に強制的に旋回流化される。この第２の開口４ｅからの旋回流の流量は流路孔４ｂ及び第１の開口４ｃを抜ける冷風流量よりも格段に大きく、大きなベーン４ｆによる旋回流化も強力なので、フェイス３の孔３ａを抜けた冷風はハウジング１の周りに円形状に展開するように流れ、天井板５０に沿う水平流となる。
【００２０】
図５は流れ制御体４による冷風の吹き出し分布と室内空気流の流れの概要を示すための説明図である。
【００２１】
流れ制御体４の流路孔４ｂからの冷風は図中の矢印Ｐ方向に流れ、フェイス３の孔３ａから真下に向けて供給される。また、第１の開口４ｃからの冷風は旋回を伴いながら矢印Ｑ方向に流れ、第２の開口４ｅからの冷風は強い旋回流を伴って矢印Ｒ方向に流れる。これらの矢印Ｐ，Ｑ，Ｒのそれぞれの長さは流量に比例したものに相当し、フェイス３の孔３ａからの冷風の分布は図中の波線状となる。この冷風の分布はフェイス３及びその周りのハウジング１の下端面の全体を覆うとともに、第２の開口４ｅからの矢印Ｒ方向の強い旋回流により、天井板５０の下面に沿う水平流となる。このような冷風の分布により、コールドドラフトが発生せず、吹出口側に誘引される室内空気は図中の矢印Ｓに示すように、冷風の層に当たって下側に戻る流れとなる。したがって、室内空気はハウジング１の下端のフェイス３に接触することがなくなり、結露の発生が防止される。
【００２２】
また、第２の開口４ｅからの冷風は第２のベーン４ｆによって強制旋回流化されるので、図５において矢印Ｒ方向に吹き出る冷風はハウジング１周りの円形の領域を占めるようになる。したがって、従来の角型アネモのような吹出口ではアネモの４辺からの冷風の供給分布となっていたのに対し、ハウジング１の平面形状が四角形でも円形の冷風分布とすることができる。このため、ハウジング１が円または四角の平面形状に関係なく、吹出口を中心とする円形の領域に冷風を供給することができ、特に四角形の平面形状のハウジングで四角の隅部で発生しやすかった結露を防止できる。
【００２３】
ここで、本実施の形態は、ネック２はハウジング１の上端よりも上側に位置し、流れ制御体４の周りを包み込むようにハウジング１の上端から下に突き出ていない。このため、流れ制御体４による冷風の拡散にネック２が干渉することがなくなり、図５に示したようなハウジング１のチャンバ１ａ内の冷風拡散が十分に行なわれる。したがって、チャンバ１ａ内からの冷風の真下に向かう流れと水平方向への流れの場が良好に形成され、フェイス３の結露発生が確実に防止される。
【００２４】
図６以降は別の実施の形態であり、図１〜図５で示した構成部材と同じものについては共通の符号で指示し、その詳細な説明は省略する。
【００２５】
図６はハウジング１を四角錐状に形成した例であり、チャンバ１ａは四角錐台の内容積を占めるように形成されている。この例でも、流れ制御体４による冷風の供給分布は図５に示したものとほぼ同様である。ただし、ハウジング１が裾広がり状となっているので、流れ制御体４からの冷風の拡散流がハウジング１の内壁と剥離しないように流れるため、圧力損失を小さくすることができる。また、ハウジング１の裾広がり形状により、ハウジング１の下端からの拡散流の拡散が速やかに促される。
【００２６】
図７はハウジング１の下端部を裾広がり状としたものであり、この例でもハウジング１の下端からの拡散流が促され、天井板に沿う輻流を速やかに生成することができる。
【００２７】
図８は天井に配列する支持用のレール５１どうしの間にハウジング１の下端を収めるために、このハウジング１の下端部を小さくして絞った断面形状としたものである。このようにハウジング１の下端側を絞っても、流れ制御体４による冷風は先の例と同様に旋回流化され、図５に示したような冷風の分布を形成することができる。すなわち、流れ制御体４の下流のハウジング１の形状が多少変わったとしても、冷風がフェイス３の全域を含む流れ分布として結露を防止でき、四角形のフェイス３の角の隅部も含めて良好に結露防止が図られる。
【００２８】
図９は図１〜図５に示した同じハウジング１に対して流れ制御体４を上下反転して設けた例である。この構成では、第１，第２のベーン４ｄ，４ｆがネック２の中に入り込み、ネック２からチャンバ１ａに流れ込む冷風を旋回流化することができる。なお、このように流れ制御体４を上下反転した姿勢としても、冷風の旋回方向は図１〜図５の例と同じ向きである。
【００２９】
このように流れ制御体４を上下反転させたものでも、図３に示した流れ制御体４の流路孔４ｂからは真下に冷風が供給され、第１，第２のベーン４ｄ，４ｆによって旋回させられた冷風がフェイス３の孔３ａから吹き出され、図５に示したものと同様な冷風の供給分布とすることができる。そして、流れ制御体４の下端よりもネック２が下に突き出ない配置構成とすることによって、チャンバ１ａ内での旋回流化が良好に促進され、結露防止効果が高く維持できる。
【００３０】
図１０は図９の構成において複数の固定金具５を介して流れ制御体４をチャンバ１ａの内部に位置するように吊り下げたものである。このように流れ制御体４をチャンバ１ａの中に収納配置することで、図９の例の場合よりも流れ制御体４による整流効果を強く保ちながらフェイス３の孔３ａから冷風を吹き出すことができる。
【００３１】
図１１は図１〜図５の構成のハウジング１とネック２及び流れ制御体４を備えるものにおいて、フェイスを別の構造とした例を供給冷風の分布とともに示すものである。
【００３２】
この例におけるフェイス６は、中心部に微小な孔を多数開けたパンチングメタル６ａを備えるとともに、このパンチングメタル６ａの回りに流路を斜め外側向きとした環状のガイド６ｂを設けたものである。このようなフェイスであれば、流れ制御体４の流路孔４ｂ（図３参照）から真下に向かう冷風はパンチングメタル６ａの孔を抜けて室内に流れ込み、第１，第２のベーン４ｄ，４ｆからの旋回流はガイド６ｂどうしの間を抜けて室内に吹き込まれる。この場合、第１，第２のベーン４ｄ，４ｆによって冷風は十分に旋回流化されているが、外向きの流路を形成しているガイド６ｂによっても更に拡散され、天井板５０に沿う輻流をより効果的に生成できる。
【００３３】
図１２は冷風の供給源からのダクトをハウジングの側面に接続する構造の例である。
【００３４】
側面からダクトを接続するためにハウジング１は図１の例等と比べて上下方向の寸法が大きくネック２はハウジング１の右側面から突き出されている。流れ制御体４はハウジング１内の下部側に配置され、図９に示したものと同様に第１，第２のベーン４ｄ，４ｆを上向きにした姿勢で組み込まれている。
【００３５】
このようなネック２をハウジング１の側面に配置する場合でも、供給された冷風は流れ制御体４によって図９の例と同様に真下に向かうものと第１，第２のベーン４ｄ，４ｆによって旋回流化された流れとしてフェイス３の孔３ａから吹き出される。
【００３６】
ここで、ネック２がハウジング１の側面に配置されている場合では、ネック２からハウジング１内に流入した空気は、対面の側面に当たりそのまま下側へ流れるので、ネック２側よりその対面側のほうが吹き出し流量が多くなる。このため、図１２においてフェイス３の右端側からの流量が不足してこの部分に結露を生じる恐れがある。
【００３７】
これに対し、図１３に示すようにハウジング１内に、ネック２からの冷風を流れ制御体４側へ向けて真下に供給できるように弧状のガイド７を設けるようにすれば、フェイス３に向かう冷風分布を最適化できる。したがって、ネック２をハウジング１の側面に配置していても、フェイス３の一部で結露が生じることはない。
【００３８】
また、図１４のように整流格子８をハウジング１内に設けたり、図１５のようにパンチングメタル９を配置したりする場合でも、側面のネック２からの冷風は偏りなく流れ制御体４に送り込まれるので、同様にフェイス３の一部に結露が発生することが防止される。
【００３９】
図１６は図３に示した流れ制御体４に代わる別の形態の流れ制御体をネック２に配置した例を示す概略透視図、図１７は図１６の例における流れ制御体の詳細であって（ａ）はその平面図、（ｂ）は正面図である。
【００４０】
この例における流れ制御体１０は４枚の十字状の羽根を形成したもので、これらの羽根の中心部は図１７の（ａ）に示すように捩じれ角度を零とした基部１０ａとこの基部１０ａに連なり外周端にかけて捩じれ角度を次第に大きくした捩じれ羽根部１０ｂとから構成されている。
【００４１】
このような流れ制御体１０をネック２の内部に備える構成では、ネック２の断面中心を下向きに流れる冷風は、捩じれ角度が零の基部１０ａ部分を抜けるので、旋回流化されることなく真下に流れる。そして、捩じれ羽根部１０ｂに沿って流れる冷風はこの捩じれ羽根部１０ｂの捩じれによって旋回流化され、チャンバ１ａの下端から水平流となるように放出される。このように十字状の羽根の流れ制御体１０の場合でも、図３に示した流れ制御体４と同様の機能を持たせることができ、チャンバ１ａの下端に配置するフェイスの結露防止が可能となる。
【００４２】
なお、流れ制御体１０は１枚の十字状の４枚羽根としているが、これよりも多い６枚羽根としても結露防止効果は同様に達成し得るもので、羽根枚数は任意とすることができる。
【００４３】
【発明の効果】
本発明では、流れ制御体によりフェイス及びハウジングの下端の全てを覆うように冷風の層を形成できるので、室内空気が吹出口に接触することがなくなり、結露の発生が確実に防止される。また、強制旋回させて冷風を吹き出すので、冷風の下向き流れよりも周囲に拡散しようとする流れのベクトルが大きくなり、天井に沿う良好な水平流れを実現でき、コールドドラフトがなく良好な空調空間を形成することができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】  本発明の低温空調用吹出口を天井板に組み込んだときの要部の縦断面図である。
【図２】  図１の低温空調用吹出口の切欠平面図である。
【図３】  流れ制御体の概略斜視図である。
【図４】  第１のベーン及び第２のベーンの立ち上げ角度の関係を示す要部の概略図である。
【図５】  低温空調用吹出口による冷風分布及び室内空気の流れを説明するための概略図である。
【図６】  ハウジングを四角錐台状に形成した低温空調用吹出口の断面図である。
【図７】  ハウジングの下端を四角錐台状に形成して裾広がり状とした低温空調用吹出口の断面図である。
【図８】  内容積を大きくしたネックを備えた例の低温空調用吹出口の断面図である。
【図９】  図１の構成のハウジングにおいて流れ制御体を上下反転して配置した例の低温空調用吹出口の断面図である。
【図１０】  上下反転した流れ制御体を複数の固定金具を介してチャンバの内部に位置させた例の低温空調用吹出口の断面図である。
【図１１】  図１の構成においてパンチングメタルと外向きのガイドを備えるフェイスを設けた例の低温空調用吹出口を冷風の分布とともに示す断面図である。
【図１２】  ハウジングの側面にネックを配置しチャンバの中に流れ制御体を上下反転して組み込んだ例を示す低温空調用吹出口の断面図である。
【図１３】  図１２の構成においてネックからの冷風を流れ制御体に向けて案内するガイドを備えた低温空調用吹出口の断面図である。
【図１４】  図１３の例のガイドに代えて整流格子を備えた低温空調用吹出口の断面図である。
【図１５】  図１３の例のガイドに代えてパンチングメタルを備えた低温空調用吹出口の断面図である。
【図１６】  ネックに十字状の羽根の流れ制御体を備える例を示す概略透視図である。
【図１７】  図１６の例における流れ制御体の詳細図であって、（ａ）は平面図、（ｂ）は正面図である。
【符号の説明】
１  ハウジング
１ａ  チャンバ
２  ネック
３  フェイス
３ａ  孔
４  流れ制御体
４ａ  フランジ
４ｂ  流路孔
４ｃ  第１の開口
４ｄ  第１のベーン
４ｅ  第２の開口
４ｆ  第２のベーン
５  固定金具
６  フェイス
６ａ  パンチングメタル
６ｂ  ガイド
７  ガイド
８  整流格子
９  パンチングメタル
１０  流れ制御体
１０ａ  基部
１０ｂ  捩じれ羽根部
５０  天井板
５１  レール
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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【図９】
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【図１０】
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【図１１】
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【図１２】
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【図１３】
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【図１４】
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【図１５】
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【図１６】
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【図１７】
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