JP7246594B2 - 整流チャンバおよび送風装置 - Google Patents

Description

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。

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。

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。

特開２０１１－１９０９６８号公報

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。

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。

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。

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。

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。

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。

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。

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。

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。 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。 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。 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。 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。 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。 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。 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。 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。 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。

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。

＜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。

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。

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。

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。

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。

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。

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。

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。

＜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。

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。

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。

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。

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。

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。

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。

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。

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。

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。

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。

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。

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。

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。

＜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。

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。

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。

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。

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。

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。

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。

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。

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。

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。

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。

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。

Claims (5)

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、整流チャンバ。
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。
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。
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。
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し、
   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。

Images