特開 2023-95109 ダクト装置

(19)【発行国】日本国特許庁(JP)

(12)【公報種別】公開特許公報(A)

(11)【公開番号】P2023095109

(43)【公開日】2023-07-06

(54)【発明の名称】ダクト装置

(51)【国際特許分類】

   F24F 13/02 20060101AFI20230629BHJP

【ＦＩ】

F24F13/02 D

F24F13/02 A

【審査請求】未請求

【請求項の数】7

【出願形態】ＯＬ

(21)【出願番号】P 2021210796

(22)【出願日】2021-12-24

(71)【出願人】

【識別番号】591029921

【氏名又は名称】フジモリ産業株式会社

(74)【代理人】

【識別番号】110003340

【氏名又は名称】弁理士法人湧泉特許事務所

(72)【発明者】

【氏名】久野木 淳一郎

(72)【発明者】

【氏名】吉田 悟史

(72)【発明者】

【氏名】村田 孝友

(72)【発明者】

【氏名】京井 貴史

【テーマコード（参考）】

3L080

【Ｆターム（参考）】

3L080AA02

3L080AA03

3L080AA05

3L080AC01

(57)【要約】

【課題】ダクト装置における偏流された空気が取り込まれた分配チャンバーから各分岐ダクトへの風量の分配比のばらつきを抑える。
【解決手段】ダクト装置１０の分配チャンバー３０には、空調空気の導入口４０と、複数の分岐口４１～４６とが設けられている。分岐口４１～４６からそれぞれ分岐ダクト８１～８６が延びている。分配チャンバー３０の内部には、通気孔６１を有する整流板６０が、分岐口４１～４６と対面するように設けられている。
【選択図】図３

【特許請求の範囲】

【請求項1】

空調空気の導入口と、複数の分岐口とが設けられた分配チャンバーと、
前記複数の分岐口からそれぞれ延びる複数の分岐ダクトと、
空気を透過する多数の通気孔を有して、前記分配チャンバーの内部に前記複数の分岐口と対面するように設けられた整流板と
を備えたことを特徴とするダクト装置。

【請求項2】

前記整流板には、前記通気孔の少なくとも一部を含む透過領域と、前記通気孔の配置間隔より大きい幅の無孔の遮蔽領域とが設けられていることを特徴とする請求項１に記載のダクト装置。

【請求項3】

前記透過領域と前記遮蔽領域とが、前記複数の分岐口の並び方向に沿って交互に配置されていることを特徴とする請求項２に記載のダクト装置。

【請求項4】

前記透過領域と前記遮蔽領域とが、前記複数の分岐口の並び方向及び前記並び方向と直交する方向に沿って交互に配置されていることを特徴とする請求項２又は３に記載のダクト装置。

【請求項5】

前記整流板が、前記分岐口から前記分配チャンバーの内側に離れていることを特徴とする請求項１～４の何れか１項に記載のダクト装置。

【請求項6】

前記分配チャンバーの筐体の内面又は外面には断熱層が設けられており、前記整流板が、分配チャンバーの外部から断熱されていることを特徴とする請求項１～５の何れか１項に記載のダクト装置。

【請求項7】

先端部が前記導入口に連なり、前記空調空気を前記分配チャンバーへ導入する導入ダクトと、
前記導入ダクトと前記導入口との間又は前記導入ダクトの中途部に介在された風量調節機構と、
を備えたことを特徴とする請求項１～６の何れか１項に記載のダクト装置。

【発明の詳細な説明】

【技術分野】

【0001】

本発明は、建物の空調設備におけるダクト装置に関し、特に、空調機からの空調空気を複数方向へ分配するダクト装置に関する。

【背景技術】

【0002】

一般に、オフィスビル等の建物には空調機とダクト装置を含む空調設備が設けられている（特許文献１等参照）。特許文献１に開示されたダクト装置は、空調機から延びる導入ダクトと、分配チャンバーと、複数の分岐ダクトを含む。分配チャンバーは、例えば円筒形状に形成されている。分配チャンバーの周壁には、１の導入口と複数の分岐口とが、互いに周壁の周方向に離れて設けられている。導入ダクトの先端部が導入口に接続されている。各分岐口から分岐ダクトが、対応する空調エリアへ延びている。空調機からの空調空気が、導入ダクトを経て、分配チャンバーにおいて複数の分岐ダクトに分配されて、各空調エリアへ供給される。

【先行技術文献】

【特許文献】

【0003】

【特許文献1】特開２０１７－１４２０４９号公報

【発明の概要】

【発明が解決しようとする課題】

【0004】

この種のダクト装置においては、偏流された空気が取り込まれた分配チャンバーから各分岐ダクトへの風量の分配比が不均等になることがある。特に、導入ダクトに開度調節ダンパーを設けた場合、開度によって分配比がばらつく傾向がある。
本発明は、かかる事情に鑑み、ダクト装置における分配チャンバーから各分岐ダクトへの風量の分配比のばらつきを抑えることを目的とする。

【課題を解決するための手段】

【0005】

前記課題を解決するため、本発明に係るダクト装置は、
空調空気の導入口と、複数の分岐口とが設けられた分配チャンバーと、
前記複数の分岐口からそれぞれ延びる複数の分岐ダクトと、
空気を透過する多数の通気孔を有して、前記分配チャンバーの内部に前記複数の分岐口と対面するように設けられた整流板と
を備えたことを特徴とする。
これによって、ダクト装置における分配チャンバーから各分岐ダクトへの風量の分配比のばらつきを抑えることができる。

【0006】

前記整流板には、前記通気孔の少なくとも一部を含む透過領域と、前記通気孔の配置間隔より大きい幅の無孔の遮蔽領域とが設けられていることが好ましい。
前記透過領域と前記遮蔽領域とが、前記複数の分岐口の並び方向に沿って交互に配置されていることが、より好ましい。
前記透過領域と前記遮蔽領域とが、前記複数の分岐口の並び方向及び前記並び方向と直交する方向に沿って交互に配置されていることが、より好ましい。
これによって、分配チャンバーから各分岐ダクトへの風量の分配比のばらつきを一層確実に抑えることができる。

【0007】

前記整流板が、前記分岐口から前記分配チャンバーの内側に離れていることが好ましい。
これによって、流通抵抗の増大を抑えながら、分配チャンバーから各分岐ダクトへの風量の分配比のばらつきを抑えることができる。

【0008】

前記分配チャンバーの筐体の内面又は外面には断熱層が設けられており、前記整流板が、分配チャンバーの外部から断熱されていることが好ましい。
筐体の内面の断熱層に整流板の支持材を保持させ、支持材と筐体を熱的に縁切りしてもよい。
整流板の支持材が筐体と連結される一方、支持材に熱の伝わりを抑制する孔を形成してもよい。
筐体の外面の断熱層によって筐体を外部から断熱し、これによって、筐体の内部の整流板を分配チャンバーの外部から断熱してもよい。

【0009】

前記ダクト装置は、先端部が前記導入口に連なり、前記空調空気を前記分配チャンバーへ導入する導入ダクトと、
前記導入ダクトと前記導入口との間又は前記導入ダクトの中途部に介在された風量調節機構と、を備えていることが好ましい。
風量調節機構によって、空調空気の総風量を調節できる。前記ダクト装置によれば、総風量に拘わらず、各分岐ダクトへの風量の分配比のばらつきを抑えることができる。

【発明の効果】

【0010】

本発明によれば、ダクト装置における分配チャンバーから各分岐ダクトへの風量の分配比のばらつきを抑えることができる。

【図面の簡単な説明】

【0011】

【図1】図１は、本発明の一実施形態に係るダクト装置を含む建物用空調設備の平面図である。

【図2】図２は、前記ダクト装置の分配チャンバーの斜視図である。

【図3】図３は、図４のＩＩＩ－ＩＩＩ線に沿う高さにおける、前記分配チャンバーの平面断面図である。

【図4】図４は、図３のＩＶ－ＩＶ線に沿う、前記分配チャンバーの正面断面図である。

【図5】図５は、図３のＶ－Ｖ曲線に沿う、前記分配チャンバーの整流板の一例を示す展開正面図である。

【図6】図６は、整流板の変形例を示す展開正面図である。

【発明を実施するための形態】

【0012】

以下、本発明の一実施形態を図面にしたがって説明する。
図１に示すように、建物１の空調設備２は、空調機３と、ダクト装置１０を備えている。ダクト装置１０は、導入ダクト１１と、開度調節ダンパー２０と、分配チャンバー３０と、複数の分岐ダクト８１～８６を含む。空調機３から導入ダクト１１が延びて分配チャンバー３０に連なっている。分配チャンバー３０から複数（ここでは６つ）の分岐ダクト８１～８６が延びている。各分岐ダクト８１～８６の先端部が、対応する空調対象エリア１ａ～１ｆの吹き出し部９１～９６に接続されている。

【0013】

図１に示すように、導入ダクト１１と分配チャンバー３０の後記導入口４０との間には、風量調節機構として開度調節ダンパー２０が介在されている。開度調節ダンパー２０は、例えば２枚の半円状の回転羽根２１を含む。回転羽根２１の回転角度によって、導入口４０の開度が調節され、空調空気の風量が調節される。

【0014】

図２に示すように、分配チャンバー３０は、有蓋及び有底の円筒形状の容器状に形成されている。図３に示すように、分配チャンバー３０は、筐体３１と、断熱層５０を備えている。図３及び図４に示すように、筐体３１は、円筒形状の周壁３２と、周壁３２の上端部を塞ぐ天板３３と、周壁３２の底部を塞ぐ底板３４を含む。これら周壁３２、天板３３及び底板３４は、鋼板等の金属板によって構成されている。

【0015】

図２に示すように、周壁３２には、１の導入口４０と、複数（ここでは６つ）の分岐口４１～４６とが設けられている。導入口４０は、短管によって構成され、周壁３２の径方向外側へ突出されている。図１に示すように、開度調節ダンパー２０の出口部が導入口４０に接続されている。

【0016】

図２に示すように、各分岐口４１～４６は、導入口４０より小径の短管によって構成され、周壁３２の径方向外側へ突出されている。複数の分岐口４１～４６は、周壁３２の導入口４０とは反対側の約半周部分に偏って、周壁３２の周方向及び軸方向（図２において上下）に互いに分散して配置されている。各分岐口４１～４６に分岐ダクト８１～８６の上流端部が接続されている。

【0017】

図３及び図４に示すように、筐体３１の内面には断熱層５０が設けられている。断熱層５０の材質としては、ウレタンなどの発泡樹脂のほか、グラスウールなどが挙げられる。断熱層５０は、周面層５２と、天面層５３と、底面層５４を含む。周面層５２が周壁３２の内周面に保持されている。導入口４０及び分岐口４１～４６の内端部が、周面層５２を貫通して、分配チャンバー３０の内室に臨んでいる。導入口４０及び分岐口４１～４６の前記内端部は、周面層５２の内周面と略面一である。天面層５３が天板３３の内面（下面）に保持されている。底面層５４が底板３４の内面（上面）に保持されている。
前記筐体３１の内面の断熱層５０に代えて、又はそれに加えて、図２において二点鎖線にて示すように、筐体３１の外面に断熱層５１が設けられていてもよい。筐体３１の外面の全域が断熱層５１で覆われていてもよい。

【0018】

図３及び図４に示すように、分配チャンバー３０の内部には、整流板６０が設けられている。整流板６０は、網、パンチングメタルなどの、空気を透過する多数の通気孔６１を有する多孔板によって構成され、分配チャンバー３０と同軸の半円筒状（部分円筒状）になるよう湾曲成形されている。

【0019】

図３に示すように、半円筒状の整流板６０が、分配チャンバー３０内における複数の分岐口４１～４６が配置された約半周部分に、これら分岐口４１～４６と対面するように設けられている。整流板６０は、分岐口４１～４６及び周面層５２から分配チャンバー３０の内側（中心側）に離れている。整流板６０の曲率半径は、周面層５２の内周面の半径より小さい。分岐口４１～４６の内端部及び周面層５２の内周面と、整流板６０との離間距離Ｄは、好ましくはＤ＝数ｍｍ～数十ｍｍ程度、より好ましくはＤ＝３０ｍｍ～４０ｍｍ程度である。整流板６０と周面層５２との間には、分流空間３５が形成されている。

【0020】

図５の展開図に示すように、好ましくは、整流板６０には、有孔の透過領域６２と、無孔の遮蔽領域６３とが設けられている。透過領域６２だけに通気孔６１が形成されている。各透過領域６２は、整流板６０の全通気孔６１のうち少なくとも一部を含む。遮蔽領域６３には、通気孔６１が形成されていない。ないしは、整流板６０の全域に通気孔６１が形成されるとともに、遮蔽領域６３となる部分に孔閉塞材（図示せず）が被せられることで、遮蔽領域６３の通気孔６１が塞がれている。分配チャンバー３０の周方向（図５において左右方向）に沿う、遮蔽領域６３の幅Ｗ_６３は、通気孔６１の配置間隔Ｐ_６１より好ましくは数倍以上大きい（Ｗ_６３＞Ｐ_６１）。透過領域６２と遮蔽領域６３とは、整流板６０の周方向（分岐口４１～４６の並び方向）に沿って交互に配置されている。かつ透過領域６２は、整流板６０の軸方向に２つに分割されている。隣接する透過領域６２どうしの間に遮蔽領域６３が介在されている。

【0021】

図３及び図５に示すように、整流板６０における周方向の中央部分は、導入口４０と正対している。透過領域６２の配置は、各分岐口４１～４６の配置と必ずしも対応していなくてもよい。図６に示すように、透過領域６２と遮蔽領域６３とが、整流板の周方向及び高さ方向（分岐口４１～４６の並び方向及び前記並び方向と直交する方向）に沿って交互に配置されていてもよい。すなわち、透過領域６２と遮蔽領域６３とが、千鳥に配置されていてもよい。

【0022】

図４に示すように、整流板６０は、上下の支持材７０によって支持されている。上下の各支持材７０は、支持リング７１と、複数（ここでは３つ）の支持アーム７２とを含む。これら支持リング７１及び支持アーム７２は、鋼材などの金属によって構成されている。支持リング７１は、水平部７３及び鉛直部７４を有する断面Ｌ字状の環状に形成されている。上側の支持材７０の支持リング７１は、周面層５２の上端面と内周面とで作るコーナー部５５に宛がわれるとともに、水平部７３が、周面層５２の上端面と天面層５３とによって挟み付けられている。下側の支持材７０の支持リング７１は、周面層５２の下端面と内周面とで作るコーナー部５６に宛がわれるとともに、水平部７３が、周面層５２の下端面と底面層５４とによって挟み付けられている。これによって、上下の支持材７０が、それぞれ断熱層５０によって保持されている。

【0023】

図３に示すように、各支持材７０の水平部７３の外径は、周壁３２の内径より小さい。水平部７３の外周縁は、周壁３２の径方向内側に離れている。したがって、各支持材７０と筐体３１とが、互いに離れて、熱的に縁切りされている。

【0024】

図３に示すように、上下の各支持リング７１には、複数（３つ）の支持アーム７２が互いに周方向に離れて配置されている。図４に示すように、各支持アーム７２は、鉛直部７４に接合されるとともに径方向内側へ突出されている。上側の支持材７０の支持アーム７２の突出端部に整流板６０の上端部が接合されている。下側の支持材７０の支持アーム７２の突出端部に整流板６０の下端部が接合されている。これによって、整流板６０が、支持部７０を介して断熱層５０に保持されている。整流板６０と筐体３１とは、熱的に縁切りされている。

【0025】

空調設備２においては、空調機３からの空調空気が、導入ダクト１１を経て、開度調節ダンパー２０によって風量調節された後、導入口４０から分配チャンバー３０に導入される。さらに、空調空気は、分配チャンバー３０において各分岐ダクト８１～８６に分配されて、各吹き出し部９１～９６から各空調対象エリア１ａ～１ｆへ供給される。

【0026】

前記分配チャンバー３０内においては、導入口４０からの空調空気は、正面の分岐口４３，４４へ向かって流れようとする。この流れが、整流板６０によって、分配チャンバー３０の周方向に拡散される。これによって、分岐口４１～４６ひいては分岐ダクト８１～８６への風量分配比のばらつきを抑えることができる。
特に、開度調節ダンパー２０の開度に拘わらず、風量分配比のばらつきを確実に抑えることができる。

【0027】

整流板６０には透過領域６２と遮蔽領域６３とが分配チャンバー３０の周方向に交互に設けられているため、空調空気の流れが前記周方向へ確実に拡散されるようにできる。これによって、風量分配比のばらつきを一層確実に抑えることができる。
整流板６０は各分岐口４１～４６から離れて配置されており、整流板６０と分岐口４１～４６との間に分流空間３５が形成されているため、整流板６０の各通気孔６１を通過した空気流が、分流空間３５においても拡散される。これによって、風量分配比のばらつきを、より一層抑えることができる。かつ、流通抵抗の増大を抑えることができる。
空調空気は、整流板６０の周方向の両端部と周面層５２との間からも分流空間３５内へ流入できる。したがって、側方の分岐口４１，４６への風量を十分に確保でき、風量分配比のばらつきを確実に抑えることができる。

【0028】

金属製筐体３１の内面又は外面には断熱層５０，５１が設けられているため、分配チャンバー３０の断熱性及び保温性を確保できる。
さらに、整流板６０の支持材７０が筐体３１から離れているため、支持材７０と筐体３１、ひいては整流板６０と筐体３１とを熱的に縁切りでき、断熱性及び保温性を一層高めることができる。

【0029】

本発明は、前記実施形態に限定されるものではなく、その趣旨を逸脱しない範囲において種々の改変をなすことができる。
例えば、開度調節ダンパー２０が導入ダクト１１の中途部に介在されていてもよい。
回転羽根２１には多数（複数）の開閉孔が設けられていてもよい。各開閉孔が、独立又は互いに連動して開度調節可能であってもよい。回転羽根２１の回転角度だけでなく、開閉孔の開度によっても、導入口４０の開度が調節され、空調空気の風量が調節されるようになっていてもよい。
開度調節ダンパー２０が、２枚の半円状の回転羽根２１に代えて、１枚の円形の回転羽根を有していてもよい。
さらに、風量調節機構として、回転羽根付きの開度調節ダンパーに限らず、展開・収縮可能な開閉蓋などを用いてもよい。
分岐口及び分岐ダクトの数は、６つに限らず。２つ以上であれば５つ以下でもよく、７つ以上でもよい。
分配チャンバー２０の形状は、円筒形状に限らず、四角形その他の角筒形状であってもよい。
支持リング７１を省略してもよい。支持アーム７２を筐体３１まで延長させてもよい。支持アーム７２が筐体３１と連結されていてもよい。この場合の支持アーム７２には、孔を形成することによって、熱の伝わりを抑えることが好ましい。

【産業上の利用可能性】

【0030】

本発明は、例えばオフィスビル、工場などの空調設備に適用できる。

【符号の説明】

【0031】

１ 建物
２ 空調設備
３ 空調機
１０ ダクト装置
１１ 導入ダクト
２０ 開度調節ダンパー（風量調節機構）
２１ 回転羽根
３０ 分配チャンバー
３１ 筐体
３２ 周壁
３３ 天板
３４ 底板
３５ 分流空間
４０ 導入口
４１～４６ 分岐口
５０ 内面の断熱層
５１ 外面の断熱層
５２ 周面層
５３ 天面層
５４ 底面層
６０ 整流板
６１ 通気孔
６２ 透過領域
６３ 遮蔽領域
７０ 支持材
７１ 支持リング
７２ 支持アーム
８１～８６ 分岐ダクト

【図1】

【図2】

【図3】

【図4】

【図5】

【図6】