JPH0245098B2 - - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 本発明は、流体素子原理を用いた空気吹出方向
を変換するダクト用空気吹出口に関する。

流体素子原理を用いた吹出気流の方向変換方式
が知られているが、従来の場合は制御流の切換え
に電磁弁その他の外部入力を用いる他励式のもの
であつた。このため可動部を要し、機器が複雑化
することは否めなかつた。また、自己発振させる
ようにした従来の流体素子原理による吹出口の場
合には、その発振周波数が数Hz以上であり、快適
な気流感は得られなかつた。

さらに、調和空気をダクトを経て各室内に導く
ダクト空調方式を採用する建物において、ダクト
の各端末の吹出口に自己発振式流体素子を適用し
ようとすると、吹出気流のエネルギーが少ないと
きには、どちらかに気流が付着して流れてしまつ
て、気流の方向が切り換わらないという現象が生
じたり、エネルギーが高い場合には、気流が直進
してしまつて発振しないといつた事態となるとい
う問題があつた。

本発明は、このような問題の解決を意図し、可
動部を有せずして低周波数（1/8〜1/10Hz程度）
で自己発振するような、ダクトの端末に設置され
た室内への空気吹出口を提供するものであり、流
体素子原理を第１段階と第２段階の２段階にして
用い、第１段階をダクト内気流の一部を利用して
発振流れを得るフイードバツク型自己発振流体素
子とし、第２段階において、ダクト内気流自身が
有する高周波の乱れ（送気源である送風機の羽根
回転による高周波の乱れ）やダクト内を流れる過
程で生ずる不規則な気流の乱れを第１段階での制
御気流を利用しつつ増幅または干渉させる構造と
したものである。

すなわち本発明は、調和空気を送気するダクト
の端部に設けられた空気吹出口において、図面に
示したように、ダクト４の端部にダクト軸と直交
する方向の端面１４を設け、この端面１４の中央
部に主流吹出口１０を形成すると共に、この主流
吹出口１０の両脇の端面１４に制御ポート２₁，
２₂を形成し、該端面１４よりも内側のダクト内
に、ダクト内気流の一部を利用して発振流れを得
るフイードバツク型自己発振流体素子Ａを、その
発振流れが前記の制御ポート２₁，２₂に流れ込む
ように配置し、前記の主流吹出口１０から僅かに
隔てた下流側に、この吹出口１０から吹出された
主流を中央で二分するように、吹出口１０の開口
面とその軸を平行にして円柱３を配置し、前記の
制御ポート２₁，２₂から流れ出す制御気流を該円
柱３に向けて案内する合流口１２₁，１２₂を設け
ると共に、その円柱３によつて二分された両吹出
気流にコアンダ効果を付与するための先拡がりの
ガイド翼１１₁，１１₂を設けたことを特徴とする
空気吹出方向可変のダクト用空気吹出口を提供す
るものである。

図面を参照しながら、以下に本発明の構成と作
用を具体的に説明する。

第１図は本発明の原理を説明するための模式図
であり、Ａは第１段階のフイードバツク型自己発
振流体素子の部分、Ｂはダクト内気流が有する乱
れを干渉・増幅させる第２段階の主流偏向用流体
素子の部分を示している。Ａの第１段階において
は、気流制御ポート１でダクト内気流の一部から
制御用気流ａを取出して、これをa′₁とa′₂の交互
の発振流れとするために、制御気流ａの１部を
a″₁とa″₂のフイードバツク流れとして制御ポート
１に戻す。第２段階の制御ポート２₁と２₂におい
て、第１段階の発振流れa′₁，a′₂の残部を受け入
れ、吹出し主流ｂの方向変換用制御気流として機
能させる。そのさい、吹出し主流ｂの流れを２分
し且つその背後に渦流を形成させる円柱３をこの
素子の制御ポート２₁，２₂からの制御気流の影響
範囲内に配置しておく。この円柱３によつて吹出
し主流ｂはb₁とb₂に分流され、円柱３の背後には
カルマン渦（渦流）が形成される。本発明におい
ては、この円柱３の背後に形成されるカルマン渦
は不安定な状態となることに着目し、このカルマ
ン渦をいずれかに交互に片寄る発振動作を行わせ
るために、第１段階の発振流れa′₁とa′₂を制御ポ
ート２₁と２₂に受け入れる。例えば第１図におい
て吹出し主流ｂは円柱３で分流されるさいに分流
b₁がb₂寄りに偏つて流れている状態を示している
が、これは円柱３の背後の渦流が全体としてb₂寄
りに偏つて生成していることを表している。いま
この状態から、制御ポート２₂の側に第１段階の
発振流れa′₂が流れ込み、他方のポート２₁の側に
は発振流れが途絶えた状態となると、ポート２₂
側が高圧，ポート２₁側が抵圧となつて、不安定
なカルマン渦は反対側に偏り、したがつて図示の
状態から分流b₂がb₁寄りに偏り、全体として反対
側へ方向転換することになる。このように吹出し
主流自身を円柱３によつて分流させ、その背後に
不安定な乱れた流れ（渦流）が形成された状態
で、この不安定な流れが左右の制御ポート２₁と
２₂からの制御気流と干渉し合つて同調し、全体
として大きく一方の側に増巾された流れとなつた
ときに主流の偏流が生じ、低周波数で方向変換が
行われることになる。この動作は、以下に述べる
実施例では５〜10秒間隙で生じ、可動部材なくし
て低周波数の自動的切換が達成された。

第２〜４図は本発明に従う吹出口の実施例を示
すもので、第２図は平断面図、第３図は第２図に
おける―′線矢視図、第４図は全体透視斜視
図である。この実施例において、第１段階Ａのフ
イードバツク型自己発振流体素子Ａは、風道ケー
シング４内を１方向性に送気される総気流のうち
の１部を導くための案内翼５を有するノズル部６
と、このノズル部６から吹出された気流を先拡が
りに案内する相互に対称な２枚のガイド７₁，７₂
と、このガイド７₁，７₂の背後に設けられかつガ
イド７₁と７₂の壁面に沿つて流れる気流の１部を
ノズル部６にフイードバツクするための通路８₁，
８₂と、からなつている。なお１３は第１段階の
流体素子における中央案内翼を示している。この
ような構成の流体素子によつて、第１図の原理図
で示した制御流ａはノズル部６からこの素子内に
入り、ガイド７₁と７₂に付着したコアンダ効果に
よる気流a′₁またはa′₂となつて、フイードバツク
気流a″₁，a″₂によつて自己発振する。この自己発
振する気流a′₁とa′₂の残部は第２段階Ｂの制御ポ
ート２₁，２₂に導かれる。この制御ポート２₁，
２₂は、図示の例ではダクト軸と直交するダクト
端部の端面１４にスリツト状に形成されている。
この制御ポート２₁，２₂に流れ込む制御気流はダ
クト内気流の一部であり、その主流は端面１４に
中央部に形成された主流吹出口１０から吹出され
る。図示の例ではこの主流吹出口１０は長方形状
（スリツト形状）の開口を有している。

第２段階Ｂの流体素子は、ダクトの端面１４の
中央に形成された前記のスリツト状の主流吹出口
１０と、前記の制御気流a′₁，a′₂の１部を導入す
るように端面１４に形成された制御ポート２₁，
２₂と、吹出口１０から吹出された主流を先拡が
りに案内すると同時にコアンダ効果を得るための
相互に対称なガイド翼１１₁，１１₂と、制御ポー
ト２₁，２₂からの制御気流を吹出口１０の吹出主
流近傍に導くための合流口１２₁，１２₂と、吹出
口１０の前面において制御ポート２₁，２₂からの
制御気流の影響範囲に設けられた円柱３とからな
る。すなわち、制御ポート２₁，２₂を主流吹出口
１０の両サイドに対称的な配置すると共に円柱３
をこれら両制御ポート２₁，２₂および該主流吹出
口１０よりも下流側位置の中央に配置する。この
ように構成した第２段階の流体素子によつて、吹
出口１０から吹出される乱れた主流が円柱３によ
つて二つの流れに分流されるさいに制御ポート２
_１，２₂からの発振気流（この発振気流もダクト内
を流れる気流の乱れによつて必ずしも規則性を有
しない）がこの主流に合流するので、その分流割
合にも微妙な変化を与え、またこの分流変化に伴
つて円柱の背後に形成される渦流の形態も乱れた
変化を生じ、またガイド翼１１₁と１１₂もコアン
ダ効果によつて付着流を形成させるので、円柱３
に当たる乱れた流れが干渉・同調し全体として大
きく一方の乱れた側に増巾された流れとなつたと
きに主流の偏流が生じ、低周波数で方向変換が行
われることになる。

第２〜４図の１実施例として、以下のような寸
法形状のものを作成してその発振気流試験を実施
した。風道ケーシング４の断面積；200×300mm、
ノズル部６；40×50mm、主流吹出口10；40×200
mm、円柱３の直径；27mmφ、ガイド翼１１₁と１
１₂の拡がり角；85゜である。その結果を第５図の
チヤート図に示した。ただし第５図の試験におい
て、主流吹出口１０からの主流風速＝８ｍ／ｓで
あり、測定点はこの吹出口１０から２ｍ離れた個
所のガイド翼１１寄りの位置であり、この位置に
おける風速を経時的に計測した。第５図の結果か
ら明らかなように本発明によると全く可動部材を
有しないにもかかわらず、０から２ｍ／ｓに至る
風速の発振流れが不規則性をもつて得られ、その
周波数も1/8〜1/10Hzの低周波数で切替るため
に；自然風に近いさわやかな気流感が得られる。

以上説明したように本発明のダクト用空気吹出
口によれば、ダクト内に送気される風量が少ない
場合でも吹出方向が切り替わり、また風量が多く
てもゆつくりした周期で吹出し方向が切り替わる
ので、自然風に近い吹出し気流が得られると共に
可動部材が存在しないので騒音問題や故障の問題
から開放され、ビル空調用吹出口として非常に好
適な方向可変空気吹出口を提供するものである。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の気流変換原理を示すための模
式図、第２図は本発明の１実施例吹出口を示す平
断面図、第３図は第２図の―′線矢視図、第
４図は第２図の吹出口の全体透視斜視図、第５図
は実施例結果を示す気流発振図である。 Ａ…第１段階のフイードバツク型自己発振流体
素子、Ｂ…第２段階の流体素子、２…制御ポー
ト、３…円柱、４…風道ケーシング、６…ノズル
部、７…ガイド、８…フイードバツク用通路、１
０…主気流吹出口、１１…ガイド翼、１２…合流
口、１４…ダクト端部の端面。

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. １ 調和空気を送気するダクトの端部に設けられ
   た空気吹出口において、ダクト４の端部にダクト
   軸と直交する方向に端面１４を設け、この端面１
   ４の中央部に主流吹出口１０を形成すると共に、
   この主流吹出口１０の両脇の端面１４に制御ポー
   ト２₁，２₂を形成し、該端面１４よりも内側のダ
   クト内に、ダクト内気流の一部を利用して発振流
   れを得るフイードバツク型自己発振流体素子Ａ
   を、その発振流れが前記の制御ポート２₁，２₂に
   流れ込むように配置し、前記の主流吹出口１０か
   ら僅かに隔てた下流側に、この吹出口１０から吹
   出された主流を中央で二分するように、吹出口１
   ０の開口面と軸を平行にして円柱３を配置し、前
   記の制御ポート２₁，２₂から流れ出す制御気流を
   該円柱３に向けて案内する合流口１２₁，１２₂を
   設けると共に、この円柱３によつて二分された両
   吹出気流にコアンダ効果を付与するための先拡が
   りの二枚のガイド翼１１₁，１１₂を設けたことを
   特徴とする空気吹出方向を変換するダクト用空気
   吹出口。