JP4528009B2 - 吹き出し口装置 - Google Patents

Description

本発明は、加圧式床吹き出し式の空調システムに用いられる変風量制御機能（ＶＡＶ機能）を有する吹き出し口装置に関する。

オフィス等の室内の空調システムには、情報用の配線や動力用の配線を敷設するための二重床の床下を室内に供給するための空気の給気路に利用する床吹き出し式の空調システムが知られている。このような床吹き出し式の空調システムでは、通常は、床下が室内に比べて加圧されるように調整された空気を床下に供給し、部屋の床に設けられた吹き出し口装置を介して、調整された空気が床下から室内へ供給される。

そして前記床吹き出し式の空調システムでは、一般に、室内における熱負荷の偏在や変動への対応、及び前記空調システムにおける送風動力の低減の観点から、室内全体の空調エリアを複数の空調エリアに分割し、個々の空調エリアに設けた温度検出器等の検出器の情報から、吹き出し口装置のダンパの開度又はファンユニットの送風量の制御が行われ、また床下へ調整された空気を供給する空調機の送風量の制御が行われる。

床吹き出し式の空調システムには、吹き出し口装置のダンパの開度を検出し、室内の制御対象エリアに対する開口率に基づいて空調機からの給気を行うシステム（例えば特許文献１参照。）等の種々のシステムが知られている。このような従来の床吹き出し式の空調システムとしては、例えば図８に示すシステムが挙げられる。このシステムは、部屋の床に設けられた複数の吹き出し口装置８１と、床下に調整された空気を供給する空調機８２と、室内の温度を検出する温度検出器８３と、室内と床下との差圧を検出する差圧検出器８４と、温度検出器８３の検出結果に基づいて室内の環境を設定された環境に調節するように吹き出し口装置８１の吹き出し風量を制御する吹き出し風量制御器８５と、差圧検出器８４の検出結果に基づいて床下の静圧を一定に保つように空調機の送風量を制御する送風量制御器８６とを有する。

吹き出し口装置８１には、例えば吹き出し風量を調整するためのダンパを有する装置が用いられる（例えば特許文献２参照。）。この吹き出し口装置には、図９に示すように、ダンパの開閉に伴って移動する導電性の凸部９１と、ダンパの開度を例えば大、中、小の三段階に調整するためのリレー接点９２とが一般に設けられている。この吹き出し口装置では、吹き出し風量制御器８５からの要求風量の信号に基づき、ダンパの開度の制御が行われる。

また、前記床吹き出し式の空調システムでは、図１０に示すように、吹き出し口装置８１の個々に電源が接続され、吹き出し風量制御器８５から送信される要求風量の信号に基づき、複数の吹き出し口装置８１におけるダンパの開度の制御が行われる。

また空調機については、多数のダンパの開度の情報を演算して送風量を決定し、あるいは床下の静圧を設定値に保つように送風量を決定し、送風機のファンの回転数の制御が行われる。

しかしながら、前記床吹き出し式の空調システムでは、以下に示すような問題点があった。例えば前記床吹き出し式の空調システムでは、多数の吹き出し口装置の風量の制御が行われるため、断線や通信の異常、ダンパの動作の不良（例えば異物の噛み込みによるダンパの動作の不良や、ダンパを駆動させるモータの焼損、制御信号とそれによるダンパの
実際の開度との不一致）等の異常が生じた場合に、不良が発生した吹き出し口装置の特定が非常に困難であり、保守管理が難しい。

また、前記床吹き出し式の空調システムでは、リレー接点を用いてダンパの複数の位置の制御を行う場合、多数のリレー接点と信号の伝達のためのケーブルとを必要とし、部品の点数が増加し、前記ケーブルの断線の危険性が増大し、これらによるダンパの動作の不良等の故障の発生が懸念される。特に、移設時等に故障の原因となりやすい。また、部品の点数や配線の圧着等の組立工数が多いことから、初期コストの増加に繋がる。

また、前記床吹き出し式の空調システムでは、温度制御性を高めるために、ダンパの開度位置の検出箇所をさらに増加させ、きめ細やかなダンパの開度の制御を行えることが望ましいが、さらに多くのリレー接点を必要とするため、前述した問題点がより頻発するおそれがある。

また、前記床吹き出し式の空調システムでは、吹き出し口装置が床面に敷設されるため、異物がダンパの駆動部に落下し、ダンパの動きを妨げ、モータの過負荷によるモータの焼損を生じることが懸念される。

また、前記床吹き出し式の空調システムでは、床吹き出し口装置は室内の居住者の近傍に敷設されることがあり、ドラフトを回避するために、任意の吹き出し口装置を閉鎖できることが望ましい。このような吹き出し口装置としては、例えば図１１に示すように、吹き出し風量の自動制御を行うための自動制御用ダンパ１１１とは別に、風量を調整するための風量調整用ダンパ１１２を有する装置が知られている。

しかしながらこのような吹き出し口装置は、装置の高さがより高くなり、低床の（例えば１００ｍｍ以下の）二重床を利用した床吹き出し式の空調システムに用いられない場合がある。また風量調整用のダンパをさらに必要とするために、初期コストの増加に繋がる。
特開平１１−２４１８５４号公報 特開２００１−５０５７８号公報

本発明は、前述した問題点を解決し、床吹き出し式の空調システムにおいて、保守性の向上と形成される空調空間の快適性の向上とを図ることを課題とする。

本発明は、前述した課題を解決し、さらに、個別制御を行う個々の低床型吹き出し口装置の故障防止と保守容易性を図るとともに、温度制御性を向上させ、かつパーソナルニーズに応えることができる吹き出し口装置及びこれを用いる床吹き出し式の空調システムを提供する。

すなわち、本発明は、部屋の床に設けられ床下の空気を室内に供給するための吹き出し口装置と、部屋の床下に調整された空気を供給する空調機と、室内の環境を設定された環境に調節するために少なくとも吹き出し口装置の吹き出し風量を制御する制御器とを有する床吹き出し式の空調システムに用いられる吹き出し口装置であって、室内と床下とを連通するダクトと、ダクトを開閉自在なダンパとを有し、制御器によってダンパを開閉させる自動運転と、所定の開度へ強制的にダンパを開閉させる強制運転とを切り替えるための運転モード切り替えスイッチと、運転モードを表示する表示部とをさらに有する吹き出し口装置である。

前記構成によれば、前記表示部を有することから、この吹き出し口装置を用いた床吹き出し式の空調システムにおいて、個々の吹き出し口装置の運転モードを容易に確認することが可能となり、異常が生じた場合でも、表示されている運転モードに基づいて、異常運転の吹き出し口装置を発見することが可能となる。したがってこの吹き出し口装置を用いる空調システムの保守性が向上する。特に、多数の床吹き出し口を有する施設、負荷割合が異なる空調ゾーンを有する施設、間仕切られた複数の部屋を有する施設等では、効果が顕著である。

また前記構成によれば、前記運転モード切り替えスイッチを有することから、個々の吹き出し口装置において強制的に所定の開度（例えば全開や全閉）にダンパを開閉させることが可能となり、前記空調システムの空調対象者のニーズに応じて吹き出し風量を調節することが可能となる。したがってこの吹き出し口装置を用いる空調システムによって形成される空調空間の快適性が向上する。

また前記構成によれば、前述した風量調整用のダンパをさらに用いなくても、吹き出し口装置の吹き出し風量を前記所定の風量に調整することが可能であることから、図１１に示すような従来の風量調整可能な吹き出し口装置に比べて、吹き出し口装置の高さを低くすることが可能となり、床吹き出し式の空調システムで用いる場合に、例えば床下の高さが１００ｍｍ以下の低床の二重床にも適用することが可能である。

また、本発明では、前記表示部は、室内から視認できる位置に設けられた発光ダイオードであることが好ましい。

このような構成によれば、例えば点滅の速度等によって各運転モードを表示することが可能となることから、運転モードを表示できる吹き出し口装置の構成部品の点数や配線の点数を削減することが可能となり、部品や配線の増加による故障の発生が防止され、装置の信頼性がより一層向上する。また部品の点数やその組立工数が少ないことから、初期コストを削減する観点からも有利である。

また、本発明では、開度用被検出部を有する開度用検出子と、開度用検出子に対して非接触でありかつ相対的に移動して開度用被検出部を検出する開度用検出器とをさらに有し、開度用検出子又は開度用検出器はダンパの開閉に伴って相対的に移動するように設けられていることが好ましい。

このような構成によれば、ダンパの開度が実際に検出され、ダンパの開度の制御の信頼性が向上する。また多数のリレー接点を用いる場合と同等かそれ以上に、きめ細やかなダンパの開度の制御が可能になる。また多数のリレー接点を用いる場合に比べて、故障の発生を低減させることが可能になる。したがって、形成される空調空間の快適性及び装置の信頼性がより一層向上する。

また、本発明では、位置検出用被検出部と、ダンパが特定の開度にあるときに位置検出用被検出部を検出する位置検出器とをさらに有し、位置検出器によって検出されるダンパの特定の開度に基づいて、開度用検出器で検出されたダンパの開度が補正されることが好ましい。

このような構成によれば、ダンパの特定の開度を検出することが可能となり、この特定の開度に基づいて、開度用検出器により検出されるダンパの開度を前記特定の開度に補正することが可能となり、ダンパの開度の正確な検出が維持され、ダンパの開度の制御の信頼性がより一層向上する。

また、本発明では、ダンパを開閉駆動させる駆動手段をさらに有し、ダンパの駆動時において、ダンパが所定の開度に開閉するのに要する時間が経過しても検出されるべきダンパの移動量が検出されない場合に、駆動手段が停止し、ダンパの運転状態の異常が表示部に表示されることが好ましい。

このような構成によれば、ダンパに異物が噛み込んだ場合に、ダンパを駆動させる駆動手段の過剰な運転が防止され、駆動手段への過負荷による焼損を抑制することが可能になし、装置の信頼性がより一層向上する。また前記床吹き出し式の空調システムにおいて、異常が発生した吹き出し口装置をより一層容易に特定することが可能になり、保守性がより一層向上する。

また、本発明は、部屋の床に設けられ床下の空気を室内に供給するための吹き出し口装置と、部屋の床下に調整された空気を供給する空調機と、室内の環境を設定された環境に調節するために少なくとも吹き出し口の吹き出し風量を制御する制御器とを有する床吹き出し式の空調システムにおいて、吹き出し口装置は、前述した本発明の吹き出し口装置である床吹き出し式の空調システムである。

前記床吹き出し式の空調システムによれば、従来の床吹き出し式の空調システムに比べて、空調システムの保守性の向上と、この空調システムによって形成される空調空間の快適性の向上とをより一層図ることが可能となる。

＜本発明の吹き出し口装置＞
本発明の吹き出し口装置は、部屋の床に設置されたときに室内と床下とを連通するダクトと、ダクトを開閉自在なダンパとを有する。これらのダクト及びダンパには、従来の吹き出し口装置と同様の部材等を利用することができる。

本発明の吹き出し口装置は、制御器によってダンパを開閉させる自動運転と、所定の開度へ強制的にダンパを開閉させる強制運転とを切り替えるための運転モード切り替えスイッチと、運転モードを表示する表示部とをさらに有する。

前記運転モード切り替えスイッチは、前記自動運転と前記強制運転とを切り替えることが可能なスイッチであれば特に限定されない。また前記強制運転における前記所定の開度の開度や設定する数については特に限定されない。強制運転について設定される所定の開度としては、例えば空調対象者のニーズを満足する観点から、全開及び全閉の二つが挙げられる。

前記表示部は、前記運転モードを表示することができる部材であれば特に限定されない。このような表示部としては、液晶画面等の画像を表示可能な表示部や、例えば特開平７−２２５０４６号公報、特開２００１−４１９２号公報、特開２０００−２１３７９２号公報等に記載されているような発光ダイオード等の、運転モードのオンオフを表示可能な表示部等が挙げられる。本発明では、構成の簡素化等の観点から、運転モードのオンオフを表示可能な表示部が好ましく、中でも発光ダイオードがより好ましい。

前記表示部による運転モードの表示は、前記運転モード切り替えスイッチと所定の運転モードの表示とを連動させることによって行っても良いし、運転モード切り替えスイッチと運転モードの表示部における表示とが対応するように前記制御器で制御しても良い。また表示部は、前記運転モード以外の吹き出し口装置の状態をさらに表示しても良い。このような状態としては、例えば吹き出し口装置における異常の発生等が挙げられる。表示部における運転モード以外の状態の表示は、例えば前記制御器によって制御することができ
る。

表示部に発光ダイオードを用いる場合では、発光ダイオードは、同じ色又は異なる色の複数個用いても良いが、吹き出し口装置の部品や配線の点数を削減する観点から、表示部として一つの発光ダイオードを用いることが好ましい。一つの発光ダイオードを用いる場合では、発光ダイオードの点滅の間隔や発色の変化によって運転モード等を表示することが可能である。一例を挙げると、例えば、自動運転時には連続して点灯し、強制運転によってダンパを全開としたときにはゆっくりと点滅し、強制運転によってダンパを全閉したとき及び空調停止時には消灯し、吹き出し口装置に異常が発生したときには速く点滅する表示形態が挙げられる。

本発明の吹き出し口装置は、開度用被検出部を有する開度用検出子と、開度用検出子に対して非接触でありかつ相対的に移動して開度用被検出部を検出する開度用検出器を有することが好ましい。

前記開度用検出子は、ダンパの開閉において、開度用検出器に対して相対的に移動する部材であれば特に限定されない。このような開度用検出子としては、例えばダンパの開閉にしたがって移動する部材や、ダンパそのもの等が挙げられる。

前記開度用検出子は、開度用被検出部を有する。開度用被検出部は、開度用検出器に対する開度用検出子の相対的な移動量を検出可能に設けられていれば特に限定されない。開度用被検出部は開度用検出器との組み合わせによって決定されるが、開度用被検出部としては、例えば開度用検出器に対する相対的な移動方向に沿って断続的に設けられるスリットや、例えば前記移動方向に沿って繰り返される濃淡模様等が挙げられる。

前記開度用検出器は、開度用検出子に対して非接触の状態で前記開度用被検出部を検出することができる検出器であれば特に限定されない。開度用検出器は開度用被検出部との組み合わせによって決定されるが、開度用検出器としては、例えば開度用検出子のスリットを挟んで対向する光源及び光電センサや、前記濃淡模様を検出する光学センサ等が挙げられる。

前記開度用検出子と前記開度用検出器とは、ダンパの開閉に伴って相対的に移動するように設けられていれば良い。例えばダンパの開閉に伴って開度用検出子が移動し、開度用検出器がダンパの開閉に対して不動に設けられていても良いし、ダンパの開閉に伴って開度用検出器が移動し、開度用検出子がダンパの開閉に対して不動に設けられていても良い。

本発明の吹き出し口装置は、位置検出用被検出部と、前記ダンパが特定の開度にあるときに位置検出用被検出部を検出する位置検出器とを有することが好ましい。

前記位置検出用被検出部は、位置検出器に検出されるものであれば特に限定されない。位置検出用被検出部は位置検出器との組み合わせによって決定されるが、位置検出用被検出部としては、例えば前述したスリットや濃淡模様等の非接触で検出される被検出部や、導電性の凸部又はリレー接点等の接触して検出される被検出部等が挙げられる。

前記位置検出器は、前記位置検出用被検出部を検出するものであれば特に限定されない。位置検出器は位置検出用被検出部との組み合わせによって決定されるが、位置検出器としては、例えば光電センサや光学センサ等の非接触で被検出部を検出する検出器や、例えば前記凸部又は前記リレー接点に接触するリレー接点又は凸部等の接触して被検出部を検出する検出器が挙げられる。

前記位置検出用被検出部と前記位置検出器とは、ダンパの開閉に伴って相対的に移動するように設けられていれば、その設置形態については特に限定されない。例えば位置検出用被検出部がダンパの開閉に伴って移動し、位置検出器がダンパの開閉に対して不動に設けられていても良いし、ダンパの開閉に伴って位置検出器が移動し、位置検出用被検出部がダンパの開閉に対して不動に設けられていても良い。

位置検出器による検出結果に基づく開度用検出器の検出結果の補正には、種々の形態が考えられるが、例えば開度用検出器で検出されるダンパの開度を、位置検出器で検出されたダンパの特定の開度に補正する形態等が挙げられる。また、本発明では、例えば位置検出器によるダンパの特定の開度の検出のたびに、開度用検出器で検出されるダンパの開度を補正することもできるし、これらの検出値が所定値以上ずれたときに、前記制御器によって、位置検出器で検出されるダンパの特定の開度に基づいて、開度用検出器で検出されるダンパの開度を補正することもできる。

本発明の吹き出し口装置は、前記駆動手段を有することが好ましい。前記駆動手段には、従来の吹き出し口装置で用いられるモータ等が挙げられる。駆動手段の駆動時間の制御、駆動手段の発停の制御、及び表示部での異常の表示は、例えば前記制御器によって行うことができる。また駆動手段の駆動時間は、駆動手段の駆動によるダンパの開閉速度と、自動制御におけるダンパの開度の変位量とからその都度求められても良いし、ダンパの開閉に通常十分とされる一定の時間であっても良い。

本発明の吹き出し口装置は、前述した部材等の他にも、他の部材等を有していても良い。このような他の部材等としては、例えば、吹き出し口装置から室内に吹き出される気流の形状を調整するための、ベーンやメッシュ等の気流調整部材等が挙げられる。

＜本発明の床吹き出し式の空調システム＞
本発明の床吹き出し式の空調システムは、部屋の床に設けられ床下の空気を室内に供給するための吹き出し口装置と、部屋の床下に調整された空気を供給する空調機と、室内の環境を設定された環境に調節するために少なくとも吹き出し口装置の吹き出し風量を制御する制御器とを有する。吹き出し口装置には、前述した本発明の吹き出し口装置が用いられる。

前記空調機は、部屋の床下に調整された空気を供給する手段であれば特に限定されない。調整された空気とは、温度や、温度及び湿度が調整された空気であり、部屋の用途等に応じて適宜決定される。前記空調機には、例えば空気中の塵埃等の汚染物質を除去するフィルタと、汚染物質が除去された空気の温度を調整する冷却コイル等の温度調整手段と、温度が調整された空気を加湿する湿度調整手段と、調整された空気を床下に送風する送風機と等を有する公知の空調機が用いられる。

前記制御器は、少なくとも前記吹き出し口装置の吹き出し風量を制御する手段であれば特に限定されず、床吹き出し式の空調システムにおいて通常用いられる制御器を利用することが可能である。制御器は、吹き出し口装置の吹き出し風量以外にも、空調機の運転をさらに制御しても良い。

なお制御器が制御する吹き出し口装置の数については特に限定されないが、制御器一台で複数台の吹き出し口装置を制御することが、機器や設置工事にかかる初期コストを低減し、またケーブルの断線等による故障の発生を抑制する観点から好ましい。さらに制御器は、一つの空調対象ゾーンに設けられている複数の吹き出し口装置を一台で制御することが、制御を容易にし、制御器の構成をより簡素化にできる観点からより好ましい。

本発明の床吹き出し式の空調システムは、前述した装置等の他に、他の機器をさらに有していても良い。このような他の機器としては、例えば室内の温度を検出する温度検出器や、室内の圧力と床下との圧力とを検出しこれらの差圧を検出する差圧検出器、空調機を制御する制御装置、各機器を接続する通信用の機器等が挙げられる。

本発明の吹き出し口装置は、部屋の床に設けられ床下の空気を室内に供給するための吹き出し口装置と、部屋の床下に調整された空気を供給する空調機と、室内の環境を設定された環境に調節するために少なくとも吹き出し口装置の吹き出し風量を制御する制御器とを有する床吹き出し式の空調システムに用いられる吹き出し口装置であって、室内と床下とを連通するダクトと、ダクトを開閉自在なダンパとを有し、制御器によってダンパを開閉させる自動運転と、所定の開度へ強制的にダンパを開閉させる強制運転とを切り替えるための運転モード切り替えスイッチと、運転モードを表示する表示部とをさらに有することから、床吹き出し式の空調システムに用いたときに、空調システムの保守性と空調システムによって形成される空調空間の快適性を向上させることができる。

本発明の吹き出し口装置では、前記表示部は、室内から視認できる位置に設けられた発光ダイオードであると、さらに装置の信頼性を向上させ、かつ初期コストを削減する観点からより一層効果的である。

本発明の吹き出し口装置では、開度用被検出部を有する開度用検出子と、開度用検出子に対して非接触でありかつ相対的に移動して開度用被検出部を検出する開度用検出器とをさらに有し、開度用検出子又は前記開度用検出器はダンパの開閉に伴って相対的に移動するように設けられていると、さらにダンパの開度の制御の信頼性を向上させて空調空間の快適性を向上させ、また装置の信頼性を向上させる観点からより一層効果的である。

本発明の吹き出し口装置では、位置検出用被検出部と、ダンパが特定の開度にあるときに位置検出用被検出部を検出する位置検出器とをさらに有し、位置検出器によって検出されるダンパの特定の開度に基づいて、開度用検出器で検出されたダンパの開度が補正されると、さらにダンパの開度の制御の信頼性を向上させて空調空間の快適性を向上させる観点からより一層効果的である。

本発明の吹き出し口装置では、ダンパを開閉駆動させる駆動手段をさらに有し、ダンパの駆動時において、ダンパが所定の開度に開閉するのに要する時間が経過しても検出されるべきダンパの移動量が検出されない場合に、駆動手段が停止し、ダンパの運転状態の異常が表示部に表示されると、さらに装置の信頼性及び空調システムの保守性を向上させる観点からより一層効果的である。

また、本発明の床吹き出し式の空調システムは、部屋の床に設けられ床下の空気を室内に供給するための吹き出し口装置と、部屋の床下に調整された空気を供給する空調機と、室内の環境を設定された環境に調節するために少なくとも吹き出し口の吹き出し風量を制御する制御器とを有する床吹き出し式の空調システムであって、吹き出し口装置は前記本発明の吹き出し口装置であることから、さらなる保守性の向上と形成される空調空間のさらなる快適性の向上とを図ることができる。

本発明の一実施の形態を以下に説明する。
本実施の形態における床吹き出し式の空調システムは、図１に示されるように、二重床の一つの部屋を間仕切り等によって分割してなる部屋Ａ及び部屋Ｂのそれぞれの床に設けられ床下の空気を室内に供給するための吹き出し口装置１と、部屋Ａ及び部屋Ｂの床下に調整された空気を供給する空調機（不図示）と、室内の環境を設定された環境に調節するために吹き出し口装置１の吹き出し風量を制御する制御器２と、それぞれの部屋において室内の温度を検出する温度検出器３と、それぞれの部屋において室内の環境の設定を空調対象者が入力するための設定器４と、それぞれの部屋に対応して設けられ、部屋ごとの温度検出器３及び設定器４がそれぞれ接続されているダイレクトデジタルコントローラ（ＤＤＣ）５と、ＤＤＣ５及び制御器２を接続する信号変換器６とを有する。ＤＤＣ５は、例えば不図示の中央監視装置に接続されている。

制御器２は各部屋の床下に設けられている。制御器２同士は部屋ごとに直列に接続されており、そのうちの一台の制御器２に信号変換器６が接続されている。一台の制御器２には二乃至四台の吹き出し口装置１が並列に接続されている。また各制御器２は、電源Ｐに接続されている。

制御器２は、自動制御に用いられる通常の構成の機器であり、例えば外部からの信号が入力される入力部と、入力された信号に基づいて制御操作に関する演算を行う演算部と、制御に関するプログラムやデータを記憶する記憶部と、算出された制御操作の信号を外部へ出力する出力部と、これらの間での信号の送受を制御する制御部とを有する。

またＤＤＣ５も、例えば制御部２と同様に、入力部、演算部、記憶部、出力部、及び制御部を有する、自動制御に用いられる通常の機器である。

信号変換器６は、一方から入力された信号を他方の通信プロトコルの信号に変換して他方に送信する機器である。ＤＤＣ５の信号の通信プロトコルと制御器２の信号の通信プロトコルとが異なる場合に設けられる。

吹き出し口装置１は、図２から図５に示すように、床に設けられたときに床下と室内とを連通するダクト１１と、ダクト１１を開閉自在なダンパ１２と、ダンパ１２を駆動させるモータを収納したモータ収納部１３と、ダクト１１の上端（室内側の端部）の開口部を覆う通気性の吹き出し口カバー１４と、吹き出し口カバー１４の上面の中央寄りに設けられた運転モード切り替えスイッチ１５と、吹き出し口カバー１４の上面の中央寄りに設けられた発光ダイオード１６とを有する。

ダクト１１は、径の異なる二つの円筒部を、フランジ部を介してつないだ形状に形成されている。径の大きい円筒部の開口部が吹き出し口装置１の室内側の開口部である。ダクト１１の内部には、ダクト１１の上端開口部から旋回力の加えられた空気が吹き出されるように、複数の板状の羽根（ベーン）が放射状に設けられている。またダクト１１における前記フランジ部付近からは、一本のケーブル１７が延出している。このケーブル１７は、通信用配線と前記モータ用の電源用配線とが納められたものであり、制御器２に接続されている。ケーブル１７としてはＬＡＮケーブルが例示できる。

ダンパ１２は、ダクト１１の下端開口部付近に設けられている。ダンパ１２は、ダクト１１を横断する方向に設けられた五枚のダンパプレート１２ａから構成されている。これらのダンパプレート１２ａは、互いに重なり合うように設けられており、またダクト１１の中心軸を回転の中心として回動するように設けられている。これらのダンパプレート１２ａは、一対の略扇形の互いの頂点を向かい合わせたような形状に形成されており、それぞれのダンパプレート１２ａがほぼ重ならない状態に五枚のダンパプレート１２ａを回転駆動させて展開させることによって、ダクト１１を任意の開度で開閉できるように構成されている。

モータ収納部１３は、ダクト１１の内部であってダンパ１２と前記ベーンとの間に設けられている。モータ収納部１３には、図６に示すように、モータ１８と、モータ１８によって回転駆動する回転軸１９と、回転軸１９に固定された濃淡模様部２０と、濃淡模様部２０における模様の濃淡を検出する光学センサ２１と、濃淡模様部２０に固定されている導電性の凸部２２と、特定の位置で凸部２２に接触するように、例えばモータ収納部１３の本体に固定されているリレー接点２３とが設けられている。

回転軸１９には、回転軸１９が一方に回転するとダンパプレート１２ａが重なり（開方向）、回転軸１９が他方に回転するとダンパプレート１２ａが展開する（閉方向）ように、ダンパプレート１２ａが接続されている。

濃淡模様部２０は、ダンパプレート１２ａに対して平行に設けられ、かつ回転軸１９に対して固定されている円板である。濃淡模様部２０には、円板の中心から放射状に広がる濃い色の扇形模様とこれに隣接する色の薄い扇形の模様とが繰り返されてなる模様が形成されている。光学センサ２１は、濃淡模様部２０の円周付近における濃淡模様部２０の模様の濃淡を検出する位置に、例えばモータ収納部１３の本体に、ダンパ２の開閉に対して不動の位置に固定されている

凸部２２とリレー接点２３は、特定のダンパの開度、例えばダンパ１２が全閉のときに接触するように設けられている。

吹き出し口カバー１４は、円形のカバーであり、同心円状に断続的に形成された開口部を有する。

運転モード切り替えスイッチ１５は、吹き出し口カバー１４の中央寄りに設けられたプッシュ式のボタンであり、押すたびに運転モードが切り替わるように構成されている。例えば運転モード切り替えスイッチ１５は、一度も押さない状態では自動運転モードの状態であり、一度押すと、ダンパ１２を強制的に全開させる強制全開運転に切り替え、さらにもう一度押すと、ダンパ１２を強制的に全閉させる強制全閉運転に切り替え、さらにもう一度押すと自動運転モードに戻るように設けられている。

発光ダイオード１６は、吹き出し口カバー１４の中央寄りにおける運転モード切り替えスイッチ１５の隣に設けられている。発光ダイオード１６は、例えば運転モード切り替えスイッチ１５と接続されており、運転モード切り替えスイッチ１５で選択される運転モードに対応して所定の形態で点灯するように設けられている。

例えば、発光ダイオード１６は、自動運転時には連続して点灯し続け、異常発生時には速く点滅（例えば１秒間隔）し、強制運転におけるダンパの全開（強制全開運転）時には遅く点滅（例えば２秒間隔）し、強制運転におけるダンパの全閉（強制全閉運転）時と空調システムの停止時は消灯する。自動運転時と強制運転時における発光ダイオード１６の点灯は、運転モード切り替えスイッチ１５と対応して行われ、異常発生時の発光ダイオード１６の点灯は、例えば制御器２によって行われる。

前述した床吹き出し式の空調システムでは、例えば前記中央監視装置や各部屋に設けた設定器４によって各部屋の温度設定が行われる。各部屋の温度設定が行われると、ＤＤＣ５は、温度設定値と、各部屋に設けた温度検出器３で検出された室内の温度との偏差を小さくする吹き出し口装置１のダンパ１２の開度を求め、制御器２に向けて送信する。ＤＤＣ５から送信されたダンパの要求開度の信号は、信号変換器６に入力される。信号変換器６は、入力された信号を、必要に応じて適当な通信プロトコルの信号に変換し、各制御器２に送信する。各制御器２は、送信されたダンパ１２の要求開度の信号に応じて、吹き出
し口装置１のダンパの開度を制御する。なお、前記空調機の運転は、例えば床下の静圧を一定に保つようにＤＤＣ５によって制御される。

制御器２は、少なくとも必要なダンパ１２の開閉量が光学センサ２１によって検出されるまでモータ１８に電力を供給してダンパ１２の開度を制御する。例えば、制御器２は、図７に示すように、ダンパ１２の要求開度の信号の入力を待機し（ステップ１００）、ダンパ１２の要求開度の信号を受信する（ステップ１０１）と、ダンパ１２を所望の方向に回転駆動させるための電力をモータ１８に供給（ステップ１０２）し、タイマーを作動させる（ステップ１０３）。モータ１８への電力は、ケーブル１７を介して供給される。電力が供給されるとモータ１８は駆動し、回転軸１９を回転させる。

回転軸１９が回転すると、回転軸１９の回転に伴ってダンパプレート１２ａとともに濃淡模様部２０が回転し、光学センサ２１の前を、濃い色の模様と淡い色の模様が交互に通過する。光学センサ２１は、通過する模様の濃淡を検出し、検出結果を、ケーブル１７を介して光学パルスとして制御器２に送信する。

制御器２は、タイマーによって計測されるモータ１８への電力の供給時間と設定時間とを比べ（ステップ１０４）、電力の供給時間が設定時間内であれば光学センサ２１からの光学パルスの受信を確認（ステップ１０５）する。前記設定時間は、例えばモータ１８によってダンパ１２を全閉から全開まで駆動させるのに要する時間のような所定の値であっても良いし、モータ１８によって駆動するダンパ１２の開閉速度から、目標の開度までダンパ１２を開閉するのに要する時間のように、その都度算出される値であっても良い。

光学パルスの受信を確認したら、制御器２は、光学センサ２１の前を通過した濃淡の模様の個数を計測し、予め求められている前記要求開度によるダンパ１２の目標開閉量に相当する濃淡模様の目標検出個数に基づいて、計測される濃淡の模様の通過の検出値が目標値まで受信されたかを確認する（ステップ１０６）。ステップ１０５において光学パルスの受信が確認されない場合、又はステップ１０６において検出値が目標値まで受信されていない場合は、制御器２は、電力の供給時間と設定時間との対比（ステップ１０４）を行う。

ステップ１０６において目標値と同数の検出値が得られたら、制御器２は、モータ１８への電力の供給を停止する（ステップ１０７）。これにより、室内の環境を設定された環境に調節するのに必要とされる開度にダンパ１２が開閉し、各部屋の室内の環境を設定された環境に調節するのに必要な吹き出し口装置の１の吹き出し風量が制御される。この場合、制御器２は、モータ１８への電力の供給を停止したら、ＤＤＣ５からのダンパ１２の要求開度の信号の入力を待機する（ステップ１００）。

一方で、ステップ１０４において電力の供給時間が設定時間を超えると、制御器２は、ダンパ１２の故障と判断し、モータ８への電力の供給を停止し（ステップ１０８）、発光ダイオード１６を速く点滅させ、かつ異常の発生を伝える信号を信号変換器６に送信する（ステップ１０９）。この異常発生伝達信号は、信号変換器６からＤＤＣ５へ、さらには前記中央監視装置へ送信される。この場合、例えば前記中央監視装置からのリセット信号や、例えば吹き出し口装置１に設けられたリセットボタンによって送信されるリセット信号の受信等の特定の条件によって、制御器２は、ＤＤＣ５からのダンパ１２の要求開度の信号の入力を待機する通常の制御に復帰する。

ダンパ１２が全閉する場合では、凸部２２とリレー接点２３とが接触し、この接触を示す電気信号がケーブル１７を介して制御器２に送信される。自動運転時では、例えば制御器２は、光学センサ２１と濃淡模様部２０とから求められるダンパ１２の開度と、前記電
気信号によって検出されるダンパ１２の開度（全閉）とを比較し、これらが異なる場合では、前記電気信号に基づいて光学センサ２１と濃淡模様部２０とから求められるダンパ１２の開度を補正する。強制全閉運転時では、例えば制御部２は、そのときの光学センサ２１で検出される濃淡模様部２０の濃淡いずれかの模様の検出と、ダンパ１２が全閉であるとの情報とを対応させることによって、光学センサ２１と濃淡模様部２０とから検出されるダンパ１２の開度を補正する。

本実施の形態では、発光ダイオード１６を一つだけ吹き出し口カバー１４に設け、発光ダイオード１６の点滅によって吹き出し口装置１の運転モード等を表示したが、一台の吹き出し口装置１に対して、例えば各運転モード等に対応する複数個の発光ダイオード１６を設けても良い。また運転モード等については、発色の変化によって、又は発色の変化をさらに利用して表示しても良い。

また本実施の形態では、濃淡模様部２０に濃淡の模様を形成し、これを光学センサ２１で検出したが、ダンパプレート１２ａに濃淡の模様を形成し、これを光学センサ２１で検出しても良い。また凸部２２も同様にダンパプレート１２ａに設けても良い。このような構成によれば、濃淡の模様を形成した円板を用いなくてもダンパ１２の開度の検出と補正とが可能であり、部品点数を減らして初期コストを抑える観点から有利である。

また本実施の形態では、凸部２２とリレー接点２３とによって、特定の開度（全閉）におけるダンパ１２の位置を検出し、これに基づいて光学センサ２１と濃淡模様部２０とによるダンパ１２の開度の検出を補正するが、濃色模様と淡色模様以外に光学センサ２１が検出可能な第三の模様を、例えばダンパ１２が全閉になるときに光学センサ２１に検出される濃淡模様部２０における位置に一箇所設け、この第三の模様の検出によって、光学センサ２１と濃淡模様部２０とによるダンパ１２の開度の検出を補正することもできる。このような構成によれば、ダンパ１２の開閉に伴って移動、接触する部品点数をさらに低減し、故障の発生を抑制して、装置の信頼性をより一層高めることができる。

本実施の形態では、部屋Ａ、Ｂの床に設けられ床下の空気を室内に供給するための吹き出し口１と、部屋の床下に調整された空気を供給する空調機と、室内の環境を設定された環境に調節するために吹き出し口装置１の吹き出し風量を制御する制御器２とを有する床吹き出し式の空調システムに用いられる吹き出し口装置１において、吹き出し口装置１の表面に運転状態を表示するための表示部としての発光ダイオード１６を、吹き出し口カバー１４において室内に面して設けたことから、吹き出し口装置１の運転状態や故障を、発光ダイオード１６の点滅によって容易に判別することができ、床吹き出し式の空調システムにおける保守性を大幅に向上させることができる。

また、本実施の形態では、吹き出し口装置１において、制御器２によってダンパ１２を開閉させる自動運転と、強制的にダンパ１２を全開させる強制全開運転と、強制的にダンパ１２を全閉させる強制全閉運転との運転モードを切り替える運転モード切り替えスイッチ１５を設けたことから、自動運転では冷涼感が物足りなかったり、或いは冷えすぎる等の空調対象者の個人差からくるパーソナルニーズを満足させることができる。

また、本実施の形態では、運転モード切り替えスイッチ１５を設けたことから、自動運転用のダンパと強制運転用のダンパ等の二以上のダンパを用いなくても、ダンパ１２のみで自動運転と強制運転とに対応でき、高さの低い（薄い）吹き出し口装置１を形成することが可能である。したがって、このような薄型の吹き出し口装置１を用いて床吹き出し式の空調システムを構築することができるため、保守性や快適性が高く、パーソナルニーズを満足させられる等の種々の点で優れている床吹き出し式の空調システムを、低床の二重床を利用して構築することができる。

また、本実施の形態では、単体の発光ダイオード１６で、自動運転、強制全開運転、強制全閉運転、及び異常運転を表示することから、部品点数と配線点数を低減させることができ、故障の発生に対する吹き出し口装置１の信頼性を向上させることができ、また吹き出し口装置１の製造や設置等の初期コストを削減することができる。

また、本実施の形態では、ダンパ１２の開度を、回転軸１９の回転に伴ってダンパ１２とともに回転駆動する濃淡模様部２０と、ダンパ１２の開閉に対して不動の位置に固定されて濃淡模様の通過を検出する光学センサ２１とからなる非接触式の位置センサによって検出することから、多数のリレー接点を用いずに任意の開度へのダンパ１２の開度の制御を行うこと可能なことから、従来よりもきめ細やかなダンパ１２の開度の制御を行うことができる。またリレー接点のような、非接触式の位置センサよりも故障する可能性が高い部品を削減できることから、故障に対する吹き出し口装置１の信頼性を高めることができる。

また、本実施の形態では、回転軸１９の回転に伴ってダンパ１２とともに回転駆動する凸部２２と、ダンパ１２が全閉したときの位置で凸部２２と接触するリレー接点２３とによって全閉のときのダンパ１２の位置を検出することから、濃淡模様部２０及び光学センサ２１によるダンパ１２の開度の検出結果を、凸部２２及びリレー接点２３での検出結果に基づいて補正することができ、濃度模様部２０及び光学センサ２１によるダンパ１２の開度の正確な検出を維持することができる。

また、本実施の形態では、目標の開度にダンパ１２が到達するまでか又は所定時間内、モータ１８へ電力を供給することによってモータ１８を駆動させることから、ダンパ１２に異物が噛み込んだ場合等によるモータ１８の焼損を防止することができ、故障に対する吹き出し口装置１の信頼性をより一層高めることができる。

また、本実施の形態では、発光ダイオード１６による運転モード及び異常発生の表示と、異常の発生によって異常伝達信号を発信することから、故障の発生が迅速にシステム管理者に伝達され、また数ある吹き出し口装置１の中から故障した吹き出し口装置１を容易に特定することができるので、断線、通信の異常、ダンパ動作の不良等の異常を速やかに把握することが可能となり、空調システムの保守管理性を大幅に向上させることができる。

また、本実施の形態では、吹き出し口装置１からは一本のケーブル１７のみが延出し、この一本のケーブル１７によってモータ１８の駆動電力と制御に係る通信とが行われることから、空調システムに係る床下における配線をより簡略化することができ、断線の発生を低減させることができ、床吹き出し式の空調システムにおける故障に対する信頼性を向上させることができる。

本発明の一実施の形態の床吹き出し式の空調システムの構成を概略的に示す図である。 本発明の一実施の形態の吹き出し口装置１の側面図である。 本発明の一実施の形態の吹き出し口装置１の平面図である。 本発明の一実施の形態の吹き出し口装置１を下側から見た図である。 図３中のＸ部を拡大して示す図である。 吹き出し口装置１におけるモータ収納部１３の内部及びダンパ１２周辺の構成を概略的に示す図である。 制御器２による吹き出し口装置１の吹き出し風量の制御の一例を示す図である。 従来の床吹き出し式の空調システムの一例の構成を概略的に示す図である。 従来の床吹き出し式の空調システムにおける吹き出し口装置のダンパの開度制御の一例の様子を示す図である。 従来の床吹き出し式の空調システムにおける吹き出し口装置及び制御器における通信用及び通電用の配線の一例を示す図である。 従来の吹き出し口装置の一例の構成を概略的に示す図である。

符号の説明

１、８１ 吹き出し口装置
２ 制御器
３、８３ 温度検出器
４ 設定器
５ ダイレクトデジタルコントローラ（ＤＤＣ）
６ 信号変換器
１１ ダクト
１２ ダンパ
１２ａ ダンパプレート
１３ モータ収納部
１４ 吹き出し口カバー
１５ 運転モード切り替えスイッチ
１６ 発光ダイオード
１７ ケーブル
１８ モータ
１９ 回転軸
２０ 濃淡模様部
２１ 光学センサ
２２、９１ 凸部
２３、９２ リレー接点
Ａ、Ｂ 部屋
Ｐ 電源
８２ 空調機
８４ 差圧検出器
８５ 吹き出し風量制御器
８６ 送風量制御器
１１１ 自動制御用ダンパ
１１２ 風量調整用ダンパ

Claims (6)

1. 部屋の床に設けられ床下の空気を室内に供給するための複数の吹き出し口装置と、部屋の床下に調整された空気を供給する空調機と、室内の環境を設定された環境に調節するために少なくとも前記吹き出し口装置の吹き出し風量を制御する制御器とを有する床吹き出し式の空調システムに用いられる吹き出し口装置であって、
   室内と床下とを連通するダクトと、
   前記ダクトを開閉自在なダンパと、
   を有し、
   前記制御器によって前記ダンパを開閉させる自動運転と、該ダンパを強制的に全開させる強制全開運転と、該ダンパを強制的に全閉させる強制全閉運転とを切り替えるための運転モード切り替えスイッチと、
   運転モードを表示する表示部とをさらに有し、
   前記運転モード切り替えスイッチ及び前記表示部は、前記ダクトの室内側の端部の開口部を覆う通気性の吹き出し口カバーにおける上面に設けられていることを特徴とする吹き出し口装置。
2. 前記表示部は、前記室内から視認できる位置に設けられた発光ダイオードであることを特徴とする請求項１記載の吹き出し口装置。
3. 開度用被検出部を有する開度用検出子と、前記開度用検出子に対して非接触でありかつ相対的に移動して前記開度用被検出部を検出する開度用検出器とをさらに有し、前記開度用検出子と前記開度用検出器の何れか一方が前記ダンパの開閉に伴って移動すると共に他方が該ダンパの開閉に対して不動に設けられており、該開度用検出器は、前記開度用検出子の前記開度用被検出部を検出することによって該ダンパの開閉時における開度を検出することを特徴とする請求項１記載の吹き出し口装置。
4. 位置検出用被検出部と、前記ダンパが特定の開度にあるときに前記位置検出用被検出部を検出することで該ダンパの該特定の開度を検出する位置検出器とをさらに有し、前記制御器は、前記位置検出器によって検出された前記特定の開度と、前記開度用検出器によって検出された前記ダンパの開度であって該特定の開度に対応する開度とを比較し、双方の開度が異なる場合に、該開度用検出器によって検出された開度を該特定の開度に補正する
   ことを特徴とする請求項３記載の吹き出し口装置。
5. 前記ダンパを開閉駆動させる駆動手段をさらに有し、ダンパの駆動時において、ダンパが所定の開度まで開閉するのに要する時間が経過しても検出されるべきダンパの開度が前記開度用検出器によって検出されない場合に、前記制御器は前記駆動手段を停止させ、ダンパの運転状態の異常が前記表示部に表示されることを特徴とする請求項３又は４に記載の吹き出し口装置。
6. 前記ダンパは、モータによって回転駆動される回転軸に接続された複数のダンパプレートであって、該回転軸が一方に回転すると互いに重なり合い、該回転軸が他方に回転すると展開する複数のダンパプレートを含んで構成され、
   前記開度用検出子は、その表面に前記開度用被検出部としての濃淡模様が形成され、前記回転軸に固定された板状の濃淡模様部であって、
   前記開度用検出器は、前記モータを収容する不動のモータ収納部に設置されると共に前記濃淡模様部の濃淡模様を検出する光学センサであって、
   前記濃淡模様部は、前記ダンパの開閉に伴って前記モータによって前記回転軸が回転駆動されることで前記光学センサに対して相対的に回転することを特徴とする請求項３から５の何れか一項に記載の吹き出し口装置。

Images