JPH0122479B2 - - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 本発明は空調装置等の吹出し流れ方向を任意に
偏向させるためのものである。

本発明はクロスフローフアンを用いた送風装置
に関し、下流側が漸次拡大形状に設けられたリア
ガイダと、スタビライザと、前記フアンの吐出側
でフアンの渦の近傍に設けられた、回転軸を中心
として回転する柱状体の流れ制御部材とからな
り、前記流れ制御部材は断面形状が円弧状の頭部
の中心を前記回転軸より偏心位置とし、前記頭部
の延長線上の片方には第１のほぼ平らな面を有
し、他方は付着効果を有するようにほぼ円弧状と
した面を有すると共に、前記頭部と対向し前記ほ
ぼ平らな面と鈍角をなす第２のほぼ平らな面を有
する形状にし、前記円弧状の面の前記頭部に近接
する部分と、前記第１のほぼ平らな面と第２のほ
ぼ平らな面が交わるところまたはその近傍の部分
とを連通させることによつて、回転軸の回動のみ
によつて流れの吹き出し方向を風量をあまり低下
せずに大幅に変えたり、流れを下吹きと水平吹き
に分けて吹き出す分流を行わせたり、前記流れ制
御部材に設けた連通口によつて流れの合流を容易
にし、流れの吹き出し速度分布を鋭くして、吹き
出し流れの到達距離を増加させて室内の温度分布
の均一化を計ることにより空調効果を高めること
を可能とするものである。

従来の送風装置を壁掛け型ヒートポンプに使用
した場合を例にあげて説明する。第１図において
１がクロスフローフアン、２がスタビライザ、３
がリアガイダ、４が複数枚のルーバーから構成さ
れた流れ偏向部であり、この４つで送風装置を構
成している。５は熱交換器、６はケーシングであ
る。クロスフローフアン１が回転すると、流れは
熱交換器５を通つて吸い込まれ、流れ偏向部４で
吹き出し方向を変えられて出ていく。元来、ヒー
トポンプにおいては、被空調室内の温度分布を均
一化するために暖房時は下吹きに、冷房時は水平
吹きに吹き出し流れ方向を制御することが望まし
い。しかしながら第１図の破線で示すように、下
吹きに偏向させる場合にはルーバー４が吹き出し
口を殆ど塞いでしまう格好になり、風量が大幅に
低下してしまい、十分な空調効果を得ることがで
きなかつた。また、従来のように複数枚のルーバ
ーを用いた場合には吹出口のスペースが大きくな
るため薄型化においても問題があつた。

また、暖房時に多量の温風を下向きに吹き出し
た場合には、温風の量が多すぎて人体に当たつた
場合に不快に感じることがある。温度分布を良好
にする目的であれば、ある一定の風量を下向きに
吹き出し、その他は水平方向に吹き出すことによ
つてほぼ一定の温度分布が得られることが、実験
によつて確認されている。したがつて温度分布を
良好にするとともに、吹き出し温風による不快感
をなくすためには、ある一定量を下吹きに、その
他を水平吹き出すための機能すなわち分流の機能
が必要であつた。従来の送風装置においては、上
記の分流の機能を持たせることは困難であつた。
本発明は前記従来の欠点を除去して分流の動作を
可能にすると共に、流れの吹出し速度分布を鋭く
とがつたものにし、吹出し流れの到達距離を伸ば
して被空調室の温度分布を均一にするものであ
る。

そのための構成として、本発明はクロスフロー
フアンと、下流側が漸次拡大形状に設けられたリ
アガイダと、スタビライザと、前記フアンの吐出
側で前記フアン近傍に設けられた流れ制御部材と
を設け、前記流れ制御部材は偏心して設けた回転
軸を中心として所定の範囲で回動する如く構成す
るとともに、前記流れ制御部材の前記フアンに対
向する側面はほぼ円弧状に構成し、下流側の側面
はこれを前記リアガイダ側に傾けた場合に、前記
リアガイダと流れ制御部材との間の流れが前記リ
アガイダに付着するようなバイアス効果を持つた
形状にし、前記流れ制御部材のクロスフローフア
ンに対向する部分の下流側に、この部材の周囲を
流れの圧力を連通させる連通口を設けたもので、
回転軸の回転に応じて流れの付着位置が変化して
分流・偏向動作を行うと共に、連通口の作用によ
つて制御部材の周囲を流れる流れの合流が容易に
なり、吹出し分布がとがり、到達距離が増大する
ものである。

以下本発明における先行技術について説明す
る。

まず第２図〜第５図において、流れ制御部材に
連通口がない場合について説明する。７はこれが
フアン軸７０を中心として回転することによつて
渦Ｖを発生し、流れを生じさせるクロスフローフ
アン、８は渦Ｖを安定させるスタビライザ、９は
リアガイダであり、上流側の部材９ａと下流側の
部材９ｂとから構成されている。リアガイダ９ｂ
は下流側に向かつて漸次拡大形状に構成されてい
る。１０は流れ制御部材であり、クロスフローフ
アン７の吐出側１１でクロスフローフアン７の近
傍に設けられている。また、流れ制御部材１０は
回転軸１００を中心として第２図〜第３図に示す
範囲内で回動する。流れ制御部材１０のクロスフ
ローフアン７に対向する部分すなわち頭部１０ａ
は渦Ｖを安定化させるためにほぼ円弧状をしてい
る。すなわちリアガイダ９ｂが従来のクロスフロ
ーフアンのリアガイダと比較して、クロスフロー
フアンからの流れを案内する部分が短くなつてい
るために、渦Ｖが不安定になるのを防ぐためにこ
のような形状になつている。一方、回転軸１００
は流れ制御部材のクロスフローフアン７に対向し
た部分すなわち頭部１０ａの円弧の中心に対し
て、偏心した位置に設けられている。この結果流
れ制御部材１０が回動するに応じて、流れ制御部
材のフアンに対向する部分すなわる第２のほぼ平
らな面１０ｄとクロスフローフアン７との間の距
離が変化することになる。また流れ制御部材の下
流側の第１のほぼ平らな面１０ｂは、第３図に示
すようにリアガイダ９ｂの方向に回動した場合
に、リアガイダ９ｂと流れ制御部材１０の間の流
れをリアガイダ９ｂに付着させるようなバイアス
効果を持つような形状に形成している。第８図に
示すように流れ制御部材の下流側の第１のほぼ平
らな面１０ｂの他方は付着効果を有する面すなわ
ちほぼ円弧状の面１０ｃにより形成され、前記頭
部１０ａと対向し、前記第１のほぼ平らな面１０
ｂと鈍角をなす第２のほぼ平らな面１０ｄとから
流れ制御部材１０が構成されている。

第５図において本発明を壁掛け型のヒートポン
プに応用した場合を説明する。１２はケーシン
グ、１３は熱交換器、１４は図において流れを左
右方向に偏向させるための左右偏向羽根、１５は
流れ制御部材１０を回動するためのレバーであ
る。

上記構成において動作を説明する。まず第２図
に示す位置に流れ制御部材１０がある場合につい
て説明する。この場合、流れは図に示すようにほ
ぼ水平方向に吹き出す。フアン軸７０を中心とし
てフアン７が矢印の方向に回転すると渦Ｖがスタ
ビライザ８の近傍に発生する。この結果流れＦが
発生し、吐出口１１から流れ出る。この場合、図
において流れ制御部材１０の上側の流れFaはそ
のまま水平方向に向かつて流れる。（渦Ｖからの
流れはもともと渦の回転方向すなわち水平方向に
向かつて流れようとする。）流れ制御部材１０の
下側の流れFbは、フアン７から出たところでリ
アガイダ９ｂとの間で干渉を起こしてリアガイダ
９ｂに付着しかけるが、リアガイダ９ｂは漸次拡
大形状をしているためと、上側の流れFaに誘引
される結果として、リアガイダ９ｂから途中で剥
離し、上側の流れFaと合流して共に水平方向に
吹き出すことになる。つぎに、第３図に示すよう
に、流れ制御部材１０を図において反時計方向に
回転した場合すなわち、流れ制御部材１０の下流
側１０ｂをガイダ９ｂに近づけた場合について説
明する。この場合は流れは図において下側に向か
つて吹き出す。まず流れ制御部材１０の下側の流
れ（流れ制御部材１０とリアガイダ９ｂにはさま
れた流れ）Fbは、前述と同様にリアガイダ９ｂ
に付着しかけるがこの場合は流れ制御部材１０の
下流側の第１のほぼ平らな面１０ｂのバイアス効
果によつてリアガイダ９ｂに完全に付着し、剥離
することなくリアガイダ９ｂに沿つた方向に流
れ、下向きに吹き出す。一方流れ制御部材１０の
上側の流れFaに関しては、流れ制御部材１０を
回転した結果、この流れ制御部材１０ａは偏心し
た回転軸１００を中心として回転するため、流れ
制御部材１０のフアンに対向する部分すなわち頭
部１０ａがフアンに近ずくことになる。したがつ
て図で示してある渦Ｖと流れ制御部材１０との間
の距離が短かくなり、その間の流れFaは減少す
る。この結果上側の流れFaは前述の場合と逆に
下側の流れFbによつて誘引され、ともにガイダ
ー９ｂに沿つて流れることになる。つぎに第４図
に示すように、流れ制御部材１０を反時計方向に
前述の場合以上に回転した場合について説明す
る。この場合は、流れ制御部材１０の上側の流れ
Faと下側の流れFbは合流することなく別々の方
向に向かつて流れ出る。このときは、まず下側の
流れFbは、図でわかるとおり、流れ制御部材１
０とリアガイダ９ｂとの間の流路がせまくなると
ともに、流れ制御部材１０の下流側の第１のほぼ
平らな面１０ｂによるバイアス効果が大きくなる
ために、リアガイダ９ｂにほぼ完全に付着して流
れることになる。一方、上側の流れFaについて
は、フアン７と流れ制御部材１０との間の距離が
再び大きくなり、流れFaは増加する。この結果
流れFaの水平に行うとする力が大きくなり流れ
は水平に向かつて吹き出す。そしてこの場合は流
れFaと流れFbとの間の間隔が最も大きくなるた
めに、この２つの流れは互いに干渉し合うことが
なくなり合流せずに別々の方向に流れることにな
る。また、流れ制御部材１０の回転角度を変える
ことによつて分流の比率を任意に変えることがで
きる。

以上の説明をまとめると、第２図に示すような
角度に流れ制御部材１０を回動した場合は水平方
向に流れが吹き出し、徐々に反時計方向に回動し
て行くと徐々に流れは下方向に偏向して行き、第
３図に示す位置に回動すると流れはほぼ真下に偏
向する。つぎに第４図に示す位置まで流れ制御部
材１０を回動すると流れは水平方向と下方向の２
つに分かれて吹き出す。すなわち分流の状態にな
る。したがつて、流れ制御部材１０の回動のみ
で、水平方向から下方向へ任意に流れを向けられ
るとともに分流の動作も行わせることができる。
また流れ制御部材１０は流れを強制的に曲げるこ
とによつて流れを偏向させるのではなく、流れ制
御部材１０の上下の流れの比率を変えるとともに
ガイダ９ｂへの流れの付着効果を用いて偏向を行
わせるものであるため、風量の低下は非常に少な
くできるものである。

これを第５図に示すように、壁掛け型のヒート
ポンプに応用した場合には、レバー１５を動かす
ことによつて、冷房時は水平方向に、暖房時は下
方向に、そして暖房時に風に当たりたくない場合
は分流に切り替えることによつて快適な空調効果
をレバー１本の操作で風量を殆ど低下させること
なく得ることができる。

つぎに、本発明の一実施例として流れ制御部材
１０に連通口１２０を設けた場合について第６図
〜第８図において説明する。

連通口１２０は第６図に示すように、流れ制御
部材１０の表面から裏面へ貫通して穿孔され、一
定間隔で設けられている。この連通口１２０の位
置は、流れ制御部材１０のクロスフローフアンに
対向する部分すなわち頭部１０ａの近傍と、流れ
制御部材の下流側の第１のほぼ平らな面１０ｂの
間に設けられている。この理由および効果を以下
第７図〜第８図において説明する。第７図は流れ
制御部材１０を水平吹きの方向に傾けた場合の周
囲の流れと表面圧力分布を示す。破線の矢印で示
したものは負圧の大きさである。第８図は下吹き
の場合のものである。水平吹きの場合、表面の圧
力分布は第７図に示すように流れの流速の最も大
きい流れ制御部材のクロスフローフアンに対向す
る部分すなわち頭部１０ａ近傍の負圧が最も大き
い。したがつてこの負圧を用いて、反対側の面に
沿う流れを誘引してやることにより、流れは実線
から破線のように流れ制御部材に沿つた流れとな
り、第７図における上の流れと下の流れの合流が
容易になり、合流後の速度分布は鋭く尖つたもの
になる。

一方、第８図のように下吹きの場合の圧力分布
は、流れ制御部材の下流側の第１のほぼ平らな面
１０ｂ近傍が最も流速が大きくなり負圧の最も大
きくなる。従つてこの場合は、８図において上側
の流れが破線の如く変化し、下向きへの合流が容
易になり、下吹きの流れの速度分布が鋭く尖つた
ものとなる。

以上のように、流れ制御部材１０に連通口１２
０を設けることによつて、水平吹きおよび下吹き
での流れの速度分布が鋭くなる。この結果、吹き
出し流れの到達距離が伸びることになり、吹き出
し流れが空調流等の場合は被空調室内の温度分布
がより均一化し、空調効果が大きくなるものであ
る。

以上の説明から明らかなように本発明の送風装
置は、クロスフローフアンと、下流側が漸次拡大
形状に設けられたリアガイダと、スタビライザ
と、前記フアンの吐出側で前記フアンの近傍に設
けられた流れ制御部材とを設け、前記流れ制御部
材は断面形状が円弧状の頭部の中心を前記回転軸
より偏心位置とし、前記頭部の延長線上の片方に
は第１のほぼ平らな面を有し、他方は付着効果を
有するようにほぼ円弧状とした面を有すると共
に、前記頭部と対向し前記ほぼ平らな面と鈍角を
なす第２のほぼ平らな面を有し、前記ほぼ円弧状
の面の前記頭部に近接する部分と、前記第１のほ
ぼ平らな面と第２のほぼ平らな面が交わるところ
またはその近傍の部分とを連通させる連通口を設
けたもので回転軸の回動のみで水平からほぼ真下
まで流れを偏向させることができるとともに、流
れを水平と下とに別々に吹き出させる分流の状態
を得ることができ、かつ断面が単なる円弧状のも
のと比較して、偏向および分流の全ての状態にお
いて風量が殆ど変化することがない。また、水平
吸きおよび下吹きの場合に、流れによつて生ずる
負圧を生かして、流れを付着効果を有するほぼ円
弧状の面およびほぼ平らな面に付着させることが
でき（断面が円弧状のものでは、付着する面は１
つしかないため効果は少ない）、吹き出し速度分
布が鋭く尖つた形となるため、吹き出し流れの到
達距離を伸ばすことができ、吹き出し流れを空調
流にした場合は、被空調室の温度分布を均一化す
ることができ、空調効果を大きくすることができ
る。また、本発明は流体自身の性質を利用して偏
向を行わせるため風量の低下を非常に少なくする
ことができる。その上、構造が非常に簡単である
ためこの送風機を応用した機器の薄型化を計るこ
とも可能となる優れた効果を奏するものである。

【図面の簡単な説明】

第１図は従来の送風装置を使用した壁掛け型ヒ
ートポンプの一実施例を示す断面図、第２図〜第
４図は本発明の送風装置の一実施例を示す断面
図、第５図は同送風装置を使用した壁掛け型ヒー
トポンプの一実施例を示す断面図、第６図は同送
風装置の流れ制御部材の拡大斜視図、第７図〜第
９図は同送風装置の流れ制御部材の拡大断面図で
ある。 ７……クロスフローフアン、８……スタビライ
ザ、９……リアガイダ、９ｂ……リアガイダ下流
側、１０……流れ制御部材、１０ａ……頭部、１
０ｂ……第１のほぼ平らな面、１０ｃ……ほぼ円
弧状の面、１０ｄ……第２のほぼ平らな面、１１
……吐出口、７０……フアン軸、１００……回転
軸、１２０……連通口。

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １ フアン軸を中心とした回転によつて渦を発生
   し、前記渦の発生により流れを生じさせるクロス
   フローフアンと、下流側が漸次拡大形状に設けら
   れたリアガイダと、スタビライザと、前記クロス
   フローフアンの吐出側で前記クロスフローフアン
   の渦の近傍に設けられた回転軸を中心として回転
   する柱状の流れ制御部材とを設け、前記流れ制御
   部材は断面形状が円弧状の頭部の中心を前記回転
   軸より偏心位置とし、前記頭部の延長線上の片方
   には第１のほぼ平らな面を有し、他方は付着効果
   を有するようにほぼ円弧状とした面を有すると共
   に、前記頭部と対向し前記ほぼ平らな面と鈍角を
   なす第２のほぼ平らな面を有し、前記ほぼ円弧状
   の面の前記頭部に近接する部分と、前記第１のほ
   ぼ平らな面と第２のほぼ平らな面が交わるところ
   またはその近傍の部分とを連通させる連通口を設
   けた送風装置。 ２ 連通口は互いにほぼ一定の間隙を置いて複数
   個設けた特許請求の範囲第１項記載の送風装置。