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(19)【発行国】日本国特許庁(JP)
(12)【公報種別】特許公報(B2)
(11)【特許番号】
(24)【登録日】2023-03-17
(45)【発行日】2023-03-28
(54)【発明の名称】整流チャンバおよび送風装置
(51)【国際特許分類】
   F24F 13/02 20060101AFI20230320BHJP
   F24F 13/08 20060101ALI20230320BHJP
   F24F 13/20 20060101ALI20230320BHJP
【FI】
F24F13/02 D
F24F13/08 A
F24F13/20
【請求項の数】 5
(21)【出願番号】P 2018184499
(22)【出願日】2018-09-28
(65)【公開番号】P2020051728
(43)【公開日】2020-04-02
【審査請求日】2021-09-24
(73)【特許権者】
【識別番号】390037154
【氏名又は名称】大和ハウス工業株式会社
(73)【特許権者】
【識別番号】506149483
【氏名又は名称】株式会社有馬工業所
(74)【代理人】
【識別番号】110001586
【氏名又は名称】弁理士法人アイミー国際特許事務所
(72)【発明者】
【氏名】伊東 亜矢子
(72)【発明者】
【氏名】北村 禎章
(72)【発明者】
【氏名】工藤 隆一
(72)【発明者】
【氏名】本間 瑞基
(72)【発明者】
【氏名】下町 浩二
(72)【発明者】
【氏名】中垣 康平
(72)【発明者】
【氏名】有馬 伸一
(72)【発明者】
【氏名】下園 賢一
(72)【発明者】
【氏名】吉井 邦仁
【審査官】杉山 健一
(56)【参考文献】
【文献】特開2000-248684(JP,A)
【文献】特開2000-320883(JP,A)
【文献】特開2017-142029(JP,A)
【文献】特開2007-040562(JP,A)
【文献】特開2002-349944(JP,A)
【文献】米国特許出願公開第2006/0211365(US,A1)
【文献】米国特許出願公開第2015/0047860(US,A1)
【文献】実開昭57-177027(JP,U)
【文献】特開平09-324929(JP,A)
【文献】特開平10-062003(JP,A)
【文献】特開2001-289499(JP,A)
(58)【調査した分野】(Int.Cl.,DB名)
F24F 13/02
F24F 13/08
F24F 13/20
(57)【特許請求の範囲】
【請求項1】
建物の天井空間に設けられる整流チャンバであって、
天壁と、
空調機から送られてくる空調空気を受け入れる空気入口が設けられる第1側壁と、
前記第1側壁に対向して設けられる第3側壁と、
天井に取り付けられた空調ダクトに空調空気を送り出す空気出口が設けられる底壁とを備え、
前記空気入口から導入される空調空気の導入方向に対して交差する方向に延在し、前記導入方向に対して間隔をあけて複数段設けられ、前記天壁に配置された上方衝風板
前記空気入口から導入される空調空気の導入方向に対して交差する方向に延在し、前記導入方向に対して間隔をあけて複数段設けられ、前記底壁に配置された下方衝風板とを有
前記上方衝風板の下端の高さ位置が、前記下方衝風板の上端の高さ位置よりも上方に設けられることで、その中央が前記第3側壁まで抜ける空調空気の通り道となる、整流チャンバ。
【請求項2】
前記空気出口には、前記上方衝風板および前記下方衝風板の長手方向に交差するように配置された風向板を有するルーバーが設けられており、
前記風向板の傾きは、前記上方衝風板および前記下方衝風板の長手方向中央部の位置を境にして対称になっている、請求項1に記載の整流チャンバ。
【請求項3】
前記風向板の外方側端部は、前記空調空気を前記空調ダクトの上面に沿うように送り出すガイド部が設けられる、請求項2に記載の整流チャンバ。
【請求項4】
前記空気入口には、複数の穴を設けた穴あき板が設けられている、請求項1~3のいずれかに記載の整流チャンバ。
【請求項5】
天井埋め込み型の送風装置であって、
建物の天井空間に設けられる空調機と、
前記天井空間に設けられ、前記空調機につながる整流チャンバと、
屋内空間に設けられ、前記整流チャンバの下方に位置し、長手方向に延びる空調ダクトとを備え、
前記整流チャンバは、天壁と、前記空調機から送られてくる空調空気を受け入れる空気入口が設けられる第1側壁と、前記第1側壁に対向して設けられる第3側壁と、天井に取り付けられた前記空調ダクトに空調空気を送り出す空気出口が設けられる底壁とを含み、
前記空調ダクトは、前記空気入口から導入される空調空気の導入方向に対して交差する方向に延在
前記整流チャンバは、前記空気入口から導入される空調空気の導入方向に対して交差する方向に延在し、前記導入方向に対して間隔をあけて複数段設けられ、前記天壁に配置された上方衝風板と、前記空気入口から導入される空調空気の導入方向に対して交差する方向に延在し、前記導入方向に対して間隔をあけて複数段設けられ、前記底壁に配置された下方衝風板とを有し、
前記上方衝風板の下端の高さ位置が、前記下方衝風板の上端の高さ位置よりも上方に設けられることで、その中央が前記第3側壁まで抜ける空調空気の通り道となる、送風装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【0001】
この発明は、建物の天井空間に設けられる整流チャンバおよび送風装置に関する。
【背景技術】
【0002】
従来から、オフィスビルや公共施設などの建物において、天井埋め込みダクト方式のエアコンが使用されている。このようなエアコンは、天井裏に配置される空調機と、空調機に接続されるダクトとを備えている。また、ダクトに接続され、空調機からの風量や風向を調整するチャンバーボックスとを備えていることもある。
【0003】
このような技術として、たとえば特開2011-190968号公報(特許文献1)が挙げられる。特許文献1には、チャンバーボックス内に電動の羽部を有する複数の送風機を設けた送風装置が開示されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【0004】
【文献】特開2011-190968号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【0005】
特許文献1の送風装置は、チャンバーボックス内に複数の送風機を設け、送風機の羽部を回転させて、室内空間に向けて空調空気を吹き出させるため、室内空間の風量を均一にすることはできない。また、空調機の空調空気が、特許文献1のように上方向からチャンバーボックス内に送り出されるのではなく、横方向からチャンバーボックス内に送り出される場合、空調空気が衝突する壁側では風量が多く、手前側では風量が少ないなど、チャンバーボックス内の空調空気の風量に偏りが生じる場合がある。
【0006】
本発明は、上記のような課題を解決するためになされたものであって、その目的は、室内空間の風量を均一にすることが可能な整流チャンバおよび送風装置を提供することである。
【課題を解決するための手段】
【0007】
本発明のある局面による整流チャンバは、建物の天井空間に設けられる。整流チャンバは、天壁と、側壁と、底壁とを含み、側壁に設けられ、空調機から送られてくる空調空気を受け入れる空気入口と、底壁に設けられ、天井に取り付けられた空調ダクトに空調空気を送り出す空気出口とを備え、空気入口から導入される空調空気の導入方向に対して交差する方向に延在し、導入方向に対して複数段設けられ、中央が空調空気の通り道となるように上下に配置された上下の衝風板を有する。
【0008】
空気出口には、衝風板の長手方向に交差するように配置された風向板を有するルーバーが設けられており、風向板の傾きは、衝風板の長手方向中央部の位置を境にして対称になっていることが望ましい。
【0009】
風向板の外方側端部は、空調空気を空調ダクトの上面に沿うように送り出すガイド部が設けられることが望ましい。
【0010】
空気入口には、複数の穴を設けた穴あき板が設けられていることが望ましい。
【0011】
本発明のある局面による送風装置は、天井埋め込み型である。送風装置は、建物の天井空間に設けられる空調機と、天井空間に設けられ、空調機につながる整流チャンバと、屋内空間に設けられ、整流チャンバの下方に位置し、長手方向に延びる空調ダクトとを備える。整流チャンバは、天壁と、側壁と、底壁と、側壁に設けられ、空調機から送られてくる空調空気を受け入れる空気入口と、底壁に設けられ、天井に取り付けられた空調ダクトに空調空気を送り出す空気出口とを含む。空調ダクトは、空気入口から導入される空調空気の導入方向に対して交差する方向に延在する。
【発明の効果】
【0012】
本発明の整流チャンバおよび送風装置によれば、室内空間の風量を均一にすることができる。
【図面の簡単な説明】
【0013】
図1】本発明の実施の形態に係る送風装置の概要構成を示す断面図である。
図2】本発明の実施の形態に係る送風装置の概要構成を示す平面図である。
図3】本発明の実施の形態に係る送風装置がオフィスに設けられている様子を示す図である。
図4】本発明の実施の形態に係る送風装置の概要構成を示す模式図である。
図5】本発明の実施の形態に係る送風装置の整流チャンバを取り出して示す正面図である。
図6】本発明の実施の形態に係る送風装置の整流チャンバを示す図であり、(a)は斜め上方から見た斜視図であり、(b)は斜め下方から見た斜視図である。
図7】本発明の実施の形態に係る送風装置の整流チャンバを示す図であり、(a)は図5のVII-VII線に沿う断面図であり、(b)は平面図である。
図8】整流チャンバに用いられる衝風板を取り出して示す図であり、(a)は斜視図であり、(b)は正面図である。
図9】本発明の実施の形態に係る送風装置の整流チャンバを示す図であり、(a)は図9のIX-IX線に沿う断面図であり、(b)は底面図である。
図10】整流チャンバに用いられる風向板を取り出して示す図であり、(a)は斜視図であり、(b)は正面図である。
図11図7(a)に対応する図であり、整流チャンバの空調空気の流れを説明するための図である。
図12図9(a)に対応する図であり、整流チャンバの空調空気の流れを説明するための図である。
【発明を実施するための形態】
【0014】
本発明の実施の形態について図面を参照しながら詳細に説明する。なお、図中同一または相当部分には同一符号を付してその説明は繰り返さない。
【0015】
<送風装置の概要について>
図1図4を参照して、本実施の形態に係る送風装置1について説明する。なお、図1において矢印A1で示す方向を上下方向、図1,2において矢印A2で示す方向を左右方向、図2において矢印A3で示す方向を前後方向という。図2図4における矢印は、空調空気の流れを示している。なお、図4において、理解容易のため、天井101の図示を省略している。
【0016】
本実施の形態に係る送風装置1は、たとえばオフィスビルや公共施設などの建物に設置される。送風装置1は、天井埋め込み型であり、建物の天井空間100に設けられる空調機2、連結ダクト4および整流チャンバ3と、室内空間102に設けられる空調ダクト5とを備える。
【0017】
空調機2は、空調機本体21と、空調機本体21を覆う箱状の筐体22とを含む。空調機本体21は、一般的な空調機を使用可能であり、たとえばダクト式空調機、天井カセット型の空気調和機および天井カセット型の空気清浄機などである。筐体22の側面には、左右方向に延びる連結ダクト4が連結されている。空調機2は、連結ダクト4を介して整流チャンバ3につながっている。本実施の形態では、整流チャンバ3は、空調機2の側方に位置する。この配置は、天井空間100の高さが低い場合に有効であり、空調機2は、空調ダクト5上ではなく、天井101上に位置するため、空調機2の点検を容易に行うことができる。
【0018】
整流チャンバ3の側面には、連結ダクト4が連結されており、整流チャンバ3の下方には空調ダクト5が位置する。図4に示すように、整流チャンバ3は、空調機2からの空調空気の流れる方向を左右方向(矢印A2で示す方向)から上下方向(矢印A1で示す方向)に転換し、さらに前後方向(矢印A3で示す方向)に転換する。整流チャンバ3の詳細については後述する。
【0019】
ここで、特に図2図3を参照して、建物の室内空間102について説明する。室内空間102は、互いに対向して配置される第1壁部103および第2壁部104により囲まれた空間である。室内空間102には、たとえば一般的なオフィスなどと同様に、複数の机106、複数組の椅子107および書棚(間仕切り棚)108などが配置されている。
【0020】
空調ダクト5は、室内空間102の天井101に沿って複数配置され、整流チャンバ3から送り出された空調空気を、室内空間102に送り出す。空調ダクト5は、長手方向に延びており、具体的には、第1壁部103近傍から第2壁部104近傍まで延びている。つまり、複数の空調ダクト5は、第1壁部103および第2壁部104が延在する方向に対して直交するように延びている。複数の空調ダクト5は、それぞれ平行に配置され、たとえば6~8m間隔で設置されている。
【0021】
図1図4に示すように、空調ダクト5は、一対の側部51と、一対の側部51をつなぐ底部54と、底部54から側方に向かって突出する延出部53とを有する。空調ダクト5の長手方向の両端部には、先端開口部56が設けられる。先端開口部56は、整流チャンバ3から送り出された空調空気を第1,2壁部103,104に向かって送り出す。また、空調ダクト5の側部51には、複数の側方開口部55が間隔をあけて設けられる。側方開口部55は、整流チャンバ3から空調ダクト5に送り出された空調空気を隣り合う空調ダクト5の間、つまり、送風方向に対して略直交する方向に送り出す。なお、底部54は、フラット状に形成されているが、これに限定されるものではなく、たとえば、円弧状に形成されてもよい。
【0022】
図3に示すように、空調ダクト5は、室内空間102の間仕切り棚108の直上に配置されている。これにより、空調ダクト5の送風開口部15から送り出された空調空気は、室内空間102の居住者付近に直接届くのではなく、室内空間102の間仕切り棚108を介して、空調ダクト5から離れた位置の居住者に、心地よい微気流として届くようになる。
【0023】
<整流チャンバについて>
図4図10を参照して、整流チャンバ3について詳細に説明する。上述のように、整流チャンバ3は、空調機2と空調ダクト5との間に設けられ、空調機2からの空調空気の流れる方向を左右方向から上下方向に転換し、さらに前後方向に転換する。また、図4において、整流チャンバ3の図示を簡略化しているが、整流チャンバ3の外形は、図5図10に示す通りである。
【0024】
図5に示すように、整流チャンバ3は、概略的には、第1チャンバ部30と、第1チャンバ部30の下方に位置する第2チャンバ部60とを備える。第1,2チャンバ部30,60の内部はいずれも空洞であり、第1チャンバ部30の内部と第2チャンバ部60の内部は連通している。
【0025】
まず、図6図8を参照して、第1チャンバ部30について説明する。第1チャンバ部30は、天壁31と、第1~4側壁32a~32dと、底壁34とを含む。なお、図7(b)において、上方衝風板40および底壁34を破線で示している。
【0026】
図6(a)に示すように、第1チャンバ部30の第1側壁32aには、空調機2から送られてくる空調空気を受け入れる空気入口33が設けられる。空気入口33は、第1側壁32aのほぼ全面に設けられる開口である。本実施の形態では、空気入口33には、複数の穴を設けた穴あき板が設けられている。穴あき板は、たとえばパンチングメタル、針金などを方形になるように編んだ網などであるが、単に板材に複数の小さい穴(貫通孔)を設けたものであってもよい。空気入口33に穴あき板を設けることで、空調機2からの空調空気を拡散し、均一化した状態で、整流チャンバ3内に空調空気を送り込むことができる。
【0027】
また、図6(b)に示すように、第1チャンバ部30の底壁34には、天井101に取り付けられた空調ダクト5に空調空気を送り出す空気出口35が設けられる。空気出口35は、底壁34のほぼ全面に設けられる開口である。第1側壁32aに空気入口33、底壁34に空気出口35が設けられることで、空調機2からの空調空気の送風方向を変えることができる。
【0028】
図7に示すように、天壁31には、複数の上方衝風板41が取り付けられ、底壁34には、複数の下方衝風板45が取り付けられている。上方衝風板41は、天壁31から下方に向かって突出し、上方衝風板41は、底壁34から上方に向かって突出する。上方,下方衝風板41,45は、第1チャンバ部50の上下方向の途中位置まで延びている。そのため、第1チャンバ部50内の上下方向の中央部が空調空気の通り道となる。
【0029】
上方衝風板41および下方衝風板45は、同一の部材を用いてもよい。具体的には、図8に示すように、上方,下方衝風板41,45は、正面視において反転した略L字形状である。上方,下方衝風板41,45は、横部42と、横部42に対して垂直に延びる縦部43と、横部42に設けられる複数の貫通穴44とを有する。
【0030】
上方衝風板41は、横部42を天壁31に沿わせて、貫通穴44にボルトを貫通させることで天壁31に取り付けられる。上方衝風板41は、第2側壁32bから第4側壁32dまで延びている。上方衝風板41は、間隔をあけて同方向に延在するように7段設けられている。複数の上方衝風板41は、空調機2から導入される空調空気の導入方向に対して交差する方向、具体的には、直交する方向に延在する。
【0031】
図7(a)に示すように、下方衝風板45は、上方衝風板41と上下対称に設けられる。この場合、底壁34のほぼ全面に空気出口35が設けられるため、下方衝風板45は、第2側壁32b側の底壁34から第4側壁32dの底壁34に掛け渡され、下方衝風板45の長手方向両端部に設けられる貫通穴44にボルトを貫通させることで底壁34に取り付けられる。
【0032】
なお、施工上の観点から、衝風板41,45としてL字状の部材を用い、横部42が天壁31および底壁34に取り付けられるとしたが、衝風板41,45として長尺状の板材を用いてもよいし、衝風板41,45は、天壁31および底壁34と一体形成されてもよい。
【0033】
次に、図9図10を参照して、第2チャンバ部60について説明する。第2チャンバ部60は、筒状であり、第1~4側壁62a~62dを含む。第2チャンバ部60は、整流チャンバ3の空気出口35を構成する。
【0034】
第2チャンバ部60内には、風向板63,67を有するルーバー61が設けられている。ルーバー61は、衝風板41,45の長手方向に交差するように配置されている。ルーバー61は、第1風向板63と第2風向板67とで構成され、第1風向板63と第2風向板67は、衝風板41,45(第2チャンバ部60)の長手方向中央部の位置を境にして対称になっている。つまり、ルーバー61は、空調空気を前後方向(矢印A3で示す方向)に送り出す。
【0035】
具体的には、図10に示すように、第1,2風向板63,67は、傾斜部64と、傾斜部64の上方に位置する上部65とを有する。また、第1,2風向板63,67の外方側端部は、ガイド部66が設けられる。ガイド部66は、傾斜部64との角度が鈍角になるように配置される。具体的には、傾斜部64とガイド部66からなる角度θは、たとえば100°~170°であり、好ましくは135°である。ガイド部66は、空調ダクト5の上面に対して略平行に延びている。これにより、ガイド部66は、コアンダ効果により、空調空気を空調ダクト5の上面に沿うように送り出す役割を果たす。なお、ガイド部66は、折り曲げられて傾斜部64と一体的に形成されていてもよいし、傾斜部64とは別の部材で設けられていてもよい。
【0036】
図9(b)に示すように、第1風向板63は、第1側壁62aから第2側壁62bまで延びている。第1風向板63は、間隔をあけて同方向に延在するように7枚設けられる。第2風向板67も同様に、間隔をあけて同方向に延在するように7枚設けられる。中央部に位置する第1風向板63および第2風向板67は、上部65が当接している。これにより、図4で示すように、第1チャンバ部30から送り出された空調空気を、空調機2から第1チャンバ部30に送り出された方向(矢印A2で示す左右方向)に対して交差する方向(矢印A3で示す前後方向)に送り出すことができる。
【0037】
<送風装置の動作について>
次に、図4図11図12を参照して、送風装置1の動作について説明する。
【0038】
図4に示すように、空調空気が空調機2から送り出され、連結ダクト4を介して整流チャンバ3に導入される。整流チャンバ3の空気入口33には穴あき板が設けられているため、空気入口33を通った空調空気は、均一化した状態で整流チャンバ3内に送り込まれる。
【0039】
整流チャンバ3内に送り込まれた空調空気は、第3側壁32cに向かって直進する。そのため、図11に示すように、天壁31側(上方)を通る空調空気は、上方衝風板41に当接してブレーキがかかり、それぞれの位置で対流する。底壁34側(下方)を通る空調空気は、下方衝風板45に当接してブレーキがかかり、それぞれの位置で対流して、空気出口35に向かって下りていく。整流チャンバ3の内の中央を通る空調空気は、第3側壁32cに向かい、第3側壁32cに当接して空気出口35に向かって下りていく。
【0040】
図12に示すように、整流チャンバ3の空気出口35に送り込まれた空調空気は、ルーバー61に当接する。ルーバー61は、第1風向板63と第2風向板67とから形成されているため、第1,2風向板63,67に当接した空調空気は、空調ダクト5の長手方向(矢印A3で示す前後方向)に分かれてそれぞれ送り出される。
【0041】
従来の整流チャンバは、空調機から送り出された空調空気は、整流チャンバの壁面にすべて衝突した状態で、出口に向かって下りていたため、空調空気が衝突した壁面近傍だけに空調空気が偏っていて、風量を均一に送り出すことができなかった。本実施の形態では、整流チャンバ3内に上方,下方衝風板41,45を設けることで、上方,下方衝風板41,45に当接した空調空気は、それぞれの場所で対流するため、第3側壁32cまで到達する空気を少なくすることができる。そのため、第1チャンバ部30から第2チャンバ部60へ送り出す空調空気を第1チャンバ部30の左右方向(矢印A2で示す方向)において均一に保つことができる。
【0042】
さらに、整流チャンバ3の空気出口35に、第2チャンバ部60の長手方向中央部の位置を境にして対称になっているルーバー61を設けることで、空調空気を効率よく空調ダクト5の長手方向両側部に分けて送り出すことができる。また、ルーバー61の第1,2風向板63,67の外方側端部の傾斜角度が緩やかになっているため、コアンダ効果を発揮し、空調空気は、風向板63,67のガイド部66(図10)に沿う方向に流れていく。そのため、空調空気は、空調ダクト5の底部54に当接せずに、空調ダクト5の上面に沿うように送り出され、空調ダクト5の上方をかすめるように流れていく。
【0043】
これにより、本実施の形態の空調ダクト5は、長手方向に長いにもかかわらず、空調機2からの空調空気を空調ダクト5の先端開口部56にまで均一に行き渡らせることができる。本実施の形態の送風装置1および整流チャンバ3は、室内空間102の風量を均一にすることが可能となる。
【0044】
なお、上記実施の形態では、整流チャンバを備えた送風装置について説明したが、整流チャンバをユニット化し、単体で提供してもよい。
【0045】
また、上記実施の形態では、第1チャンバ部30の空気出口35として第2チャンバ部60が設けられていたが、第2チャンバ部60は、必須の構成ではない。
【0046】
さらに、上記実施の形態では、空気出口35に設けられるルーバー61は、第2チャンバ部60の長手方向中央部の位置を境に対称となっていたが、たとえば整流チャンバ3が室内空間102の壁部103,104寄りに設けられている場合は、一方方向に傾斜するものであってもよい。
【0047】
以上、図面を参照してこの発明の実施の形態を説明したが、この発明は、図示した実施の形態のものに限定されない。図示した実施の形態に対して、この発明と同一の範囲内において、あるいは均等の範囲内において、種々の修正や変形を加えることが可能である。
【符号の説明】
【0048】
1 送風装置、2 空調機、3 整流チャンバ、4 連結ダクト、5 空調ダクト、10 空調部、15 送風開口部、21 空調機本体、22 筐体、30 第1チャンバ部、31 天壁、32a~32d 第1~4側壁、33 空気入口、34 底壁、35 空気出口、41 上方衝風板、42 横部、43 縦部、44 貫通穴、45 下方衝風板、51 側部、53 延出部、54 底部、55 側方開口部、56 先端開口部、60 第2チャンバ部、61 ルーバー、62a~62g 第1~4壁部、63 第1風向板、64 傾斜部、65 上部、66 ガイド部、67 第2風向板、100 天井空間、101 天井、102 室内空間、103 第1壁部、104 第2壁部、106 机、107 椅子、108 間仕切り棚。
図1
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図12