JPH08334253A

JPH08334253A - 空間渦流発生装置

Info

Publication number: JPH08334253A
Application number: JP14176595A
Authority: JP
Inventors: Kunio Hijikata; 邦夫土方; Taisei Kema; 大成毛馬; Kunihiko Miyake; 邦彦三宅; Masanori Kawazoe; 政宣川添
Original assignee: Daikin Industries Ltd
Current assignee: Daikin Industries Ltd
Priority date: 1995-06-08
Filing date: 1995-06-08
Publication date: 1996-12-17
Anticipated expiration: 2017-05-20
Also published as: JP3284826B2

Abstract

(57)【要約】【目的】外乱に影響されることなく、指向性が高い安
定した旋回渦流の形成を可能とする。【構成】動圧発生手段により発生せしめられた動圧に
より水平方向に安定した旋回流を生成させる旋回流生成
チャンバーと、該旋回流生成チャンバーの旋回流中心軸
上に位置して下方に向けて開口された旋回流吹き出し口
と、上記旋回流生成チャンバーおよび上記旋回流吹き出
し口の中心軸上部を上下に貫通して設けられた吸気ダク
トとを備え、旋回流生成チャンバー内で生成した高流速
かつ乱れのない旋回流を旋回流吹き出し口から吹き出さ
せるようにした。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本願発明は、空間域における渦流
の発生装置に関するものである。

【０００２】

【従来の技術】例えば天井設置型の空気調和用室内機な
どでは、装置中央部で吸い込んだ室内下方の空気を熱交
換した後にその外周囲から再び下方に吹き出す構成が採
用されている（例えば特開平２−１４０３５号公報、特
開平２−１６６３２３号公報等参照）。

【０００３】また、例えば一般の換気装置などでも天井
設置型のものでは、室内の空気を中央部から吸い込んで
室外に排出するとともに室外の新気をその外周囲から室
内下方に吹き出すように構成したものがある（例えば特
開昭６３−８０１４７号公報参照）。

【０００４】さらに、また以上のような広い意味での換
気（又は吸気）装置の各構成において、例えば空気の吸
い込み又は吹き出し流そのものを渦流状態に形成し、換
気効果を向上させるとともに換気位置に対する指向性を
持たせたものなども存在する（例えば特開昭６３−１２
３９３９号公報、特開昭６４−１９２４０号公報、特開
平２−１５７５４９号公報等参照）。

【０００５】

【発明が解決しようとする課題】ところで、上記のよう
に装置中央部で空気を吸い込み、その外周囲から吹き出
すようにした各種の換気装置において、例えば空気吹出
し部に傾斜羽根を設置するなどの渦流形成構造を採用す
ると、空気吸い込み部である中央部が負圧部になるの
で、空気の吸い込み効率が向上する一方、その外周囲に
送風効果の高い旋回気流が形成される。そして、該旋回
気流の遠心力と上記負圧部の求心力とがバランスして、
吸い込み、吹き出し作用が共に最大風速状態下で実現さ
れるようになって、吸引距離、到達距離の大きな換気装
置を提供することができる。

【０００６】しかし、そのように単に空気吹出し口に渦
流形成構造を採用しただけの空間渦流発生装置には、い
まだ次のような問題がある。

【０００７】（１）渦流（旋回気流）を目的とする局
所部に対して安定的に生じさせることが難しく、空間部
の全体を旋回場にする必要がある。従って、風速の低下
度合も高い。

【０００８】（２）また、その結果、実質的に指向性
コントロールが不可能であり、上述した空気調和装置な
どの換気手段としては十分でない。

【０００９】

【課題を解決するための手段】本願発明は、上記のよう
な問題を解決することを目的としてなされたもので、該
目的を達成するために、次のような課題解決手段を備え
て構成されている。

【００１０】すなわち、本願発明の空間渦流発生装置
は、例えば図１〜図１１に示されるように、送風ファン
等の動圧発生手段２により発生せしめられた動圧により
水平方向に安定した旋回流Ｓ₁を生成させる例えばドラ
ム状の旋回流生成チャンバー４と、該旋回流生成チャン
バー４の旋回流中心軸上に位置して下方に向けて開口さ
れた旋回流吹き出し口５と、上記旋回流生成チャンバー
４および上記旋回流吹き出し口５の中心軸部を上下に貫
通して設けられた吸気ダクト７とを備えて構成されてい
る。

【００１１】そして、上記旋回流吹き出し口５には、ま
た例えば吹き出し流Ｓ₂下流側に向けて次第に開口径が
拡大した円錐羽根６が設けられる。

【００１２】また、該円錐羽根６は、例えば上記開口部
中心軸を任意に吹き出し方向に可変可能に支持して構成
される。

【００１３】さらに、また該円錐羽根６は、羽根部６ａ
自体が可撓性を有し、形状変化可能に構成される。

【００１４】

【作用】本願発明の空間渦流発生装置は、上記のように
構成されている結果、同構成に対応して次のような作用
が実現される。

【００１５】すなわち、本願発明の空間渦流発生装置の
構成では、上記のように、先ず送風ファン等の動圧発生
手段２により発生せしめられた動圧により水平方向に安
定した旋回流Ｓ₁を生成させる例えばドラム状の旋回流
生成チャンバー４が設けられている。従って、該ドラム
状の旋回流生成チャンバー４内で動圧発生手段２によっ
て発生せしめられた空気流の動圧に応じた高速の旋回流
が乱れのない安定した状態で生成される。

【００１６】そして、該旋回流生成チャンバー４には、
当該旋回流生成チャンバー４の旋回流中心軸上に位置し
て下方に向けて開口された旋回流吹き出し口５が設けら
れている一方、上記旋回流生成チャンバー４および上記
旋回流吹き出し口５の中心軸部には吸気ダクト７が上下
に貫通して設けられている。

【００１７】したがって、上記旋回流生成チャンバー４
内において安定した状態でスムーズに生成せしめられた
高速の旋回流Ｓ₁が上記所定レベルの空気流動圧によ
り、上記旋回流吹き出し口５から遠心力を伴って最大速
度状態で効果的に下方に向けて吹き出される一方、該吹
き出し旋回流Ｓ₂の中心軸部には求心力を伴う負圧領域
が形成される。そして、該負圧領域を利用して最大速度
状態で効果的に対象空間下方の空気が上記吸気ダクト７
に吸い込まれてゆくようになる。

【００１８】そして、該場合において、さらに上記旋回
流吹き出し口５に、例えば吹き出し流下流側に向けて次
第に開口径が拡大した円錐羽根６が設けられていると、
上記対象空間下方に吹き出される旋回流Ｓ₂の半径方向
外方への不要な拡がり、速度の低下が抑制され、指向性
が向上するとともに到達距離が延びる。

【００１９】また、該円錐羽根６を、例えばボールジョ
イント構造又は蛇腹構造などの自在結合部を介してその
開口部中心軸を任意の吹き出し方向に可変可能となるよ
うに支持して構成すると、上記各可変状態において当該
任意の位置に旋回流Ｓ₂を到達させ、また同位置の空気
を吸い込ませることが可能となり、対象空間内の所望位
置をターゲットとした指向性コントロールの可能な換気
が可能となる。さらに、また該場合において、円錐羽根
６の羽根部６ａ自体が可撓性を有し、形状変化可能に構
成されていると、上記旋回流Ｓ₂の指向性制御がより高
精度に実現される。

【００２０】

【発明の効果】以上の結果、本願発明の空間渦流発生装
置によると、安定した空間渦流を指向性良く、十分な吸
い込み、到達距離を有して実現することが可能となり、
単なる換気装置のみならず、空気調和装置にも十分に適
用できるようになる。

【００２１】

【実施例】

（実施例１）図１および図２は、本願発明の実施例１に
係る空間渦流発生装置の構成および作用を示している。

【００２２】先ず図中符号１は、該実施例における換気
装置構造の空間渦流発生装置であり、この空間渦流発生
装置１は、動圧発生手段である送風ファン２により発生
せしめられた動圧空気流を送風管路２ａ，２ｂから求心
方向に向けて空気導入路を形成した空気流導入ブレード
３，３・・を介して求心方向に導入することにより水平
方向に安定した旋回流Ｓ₁を生成させるドラム形の旋回
流生成チャンバー４と、該旋回流生成チャンバー４の旋
回流中心軸上底部４ｂに位置して下方に向けて開口され
た旋回流吹き出し口５と、該旋回流吹き出し口５に設け
られ、吹出流下流側に向けて次第に開口径を拡大させた
円錐羽根６と、上記旋回流生成チャンバー４および上記
旋回流吹き出し口５の中心軸部を上下に貫通して設けら
れた有底筒体状の吸気ダクト７とを備えて構成されてい
る。本実施例の場合、上記空気流導入ブレード３，３・
・は、上記旋回流生成チャンバー４の天井部４ｃではな
く、側壁部４ａに対し、所定の間隔を保って設けられて
いる。

【００２３】また、上記吸気ダクト７の底部７ａには、
その上下方向中心軸部に位置して本体の内径よりも小径
の空気吸入口８が設けられている。そして、以上のよう
に構成された装置は、図示のように天井部９に嵌合して
設置される。

【００２４】したがって、本実施例の空間渦流発生装置
１の構成では、上記のように、先ず動圧発生手段として
の送風ファン２により発生せしめられた空気流を空気流
導入ブレード３，３・・を介してチャンバー内求心方向
に導入し、その動圧により水平方向に安定した高速の旋
回流Ｓ₁を生成させるドラム形の旋回流生成チャンバー
４が設けられている。従って、該旋回流生成チャンバー
４内で上記のようにプロペラファン等の送風ファン２に
よって発生せしめられた空気流の動圧に応じた流速の高
い旋回流Ｓが乱れのない安定した状態で先ず生成され
る。

【００２５】そして、該旋回流生成チャンバー４の底部
４ｂには、当該旋回流生成チャンバー４の旋回流Ｓ₁の
中心軸上に位置して下方に向けて開口された旋回流吹き
出し口５が設けられている一方、上記旋回流生成チャン
バー４および上記旋回流吹き出し口５の中心軸部には下
端側に空気導入口８を有する吸気ダクト７が上下に貫通
して設けられている。

【００２６】したがって、上記旋回流生成チャンバー４
内において安定した状態でスムーズに生成せしめられた
高流速の旋回流Ｓ₁が上記供給空気流の所定レベルの動
圧により、上記旋回流吹き出し口５から十分な遠心力を
伴って最大速度状態で効果的に下方に向けて吹き出され
る一方、該吹き出し旋回流Ｓ₂の中心軸部には求心力を
伴う負圧領域が形成され、該負圧領域を利用して最大速
度状態で効果的に対象空間下方の空気Ａが上記空気導入
口８から吸気ダクト７内に吸い込まれてゆくようにな
る。

【００２７】そして、該場合において、上記旋回流吹き
出し口５には、例えば吹き出し流下流側に向けて次第に
開口径が拡大した円錐羽根６が設けられているので上記
対象空間下方に吹き出される旋回流Ｓ₂の半径方向外方
への不要な拡がり、速度の低下は抑制され、指向性が向
上するとともに到達距離が延びるようになる。

【００２８】以上の結果、本実施例の空間渦流発生装置
によると、安定した空間渦流を指向性良く、十分な吸い
込み、到達距離を有して実現することが可能となり、単
なる換気装置のみならず、空気調和装置にも十分に適用
できるようになる。

【００２９】（実施例２）ところで、上記旋回流生成チ
ャンバー４に設けられる空気流導入ブレード３，３・・
は、上記実施例１のようにチャンバー部の側壁部４ａに
設ける場合だけでなく、例えば実施例２として図３およ
び図４に示すように、チャンバー部の天井壁４ｃに対し
て設けるようにしても同様に旋回流形成作用を実現する
ことができる。

【００３０】（実施例３）ところで、上記円錐羽根６
は、例えば図５に示すように、実施例３として、その開
口部６ａの中心軸Ｏ−Ｏ′又は形状を任意に吹き出し方
向に可変可能に支持して構成することもできる。そのよ
うにすると、上記各可変状態において任意のユーザ位置
に旋回流Ｓ₂を到達させ、また同位置の空気を吸い込ま
せることが可能となり、対象空間内の所望ユーザ位置を
ターゲットとした換気が可能となる。図５では、上記円
錐羽根６の羽根部６ａに骨材１１，１１・・を付設し、
該骨材１１，１１・・の上端をボール１１ａおよびボー
ル受け２２を有するボールジョイント２１を介して旋回
流生成チャンバー４の底部４ｂ下面に取付けて構成して
いる。

【００３１】さらに、該場合において、上記円錐羽根６
は、例えば図６および図７に示すように、その羽根部６
ａ自体が可撓性を有し、図６の状態から図７の状態のよ
うに形状変化が可能な構成にすることもできる。そのよ
うにすると、図示のように吹き出し方向の可変とともに
吸気流Ａの方向も適切に変更されて（θ参照）、上記下
方に吹き出される旋回流Ｓ₂並びに吸気流Ａの指向性制
御がより高精度に実現されるようになる。

【００３２】（実施例４）また、上記空気流吹き出し方
向の調整は、例えば実施例４として、図８および図９に
示すように、水平、垂直回転機構および蛇腹部を介して
円錐羽根６を旋回流生成チャンバー４の旋回流吹き出し
口５に対して取付けることによっても実現することがで
きる。

【００３３】すなわち、該構成では、上記旋回流生成チ
ャンバー４の旋回流吹き出し口５下部にリング状の回転
ボス部材支持部４０が設けられ、該回転ボス部材支持部
４０に対してスライド溝３２を介してリング状の回転ボ
ス部材３１が水平回転可能に内嵌されている（水平回転
機構）。

【００３４】そして、該回転ボス部材３１の下部両側に
は円錐羽根支持部材３５，３５が上下に延びて固定され
ている。また該円錐羽根支持部材３５，３５下端には、
軸直交方向に円錐羽根支持軸３６，３６が固定されてお
り該円錐羽根支持軸３６，３６に円錐羽根６の上端側等
径の筒体部が垂直回転可能に枢支されている（垂直回転
機構）。

【００３５】そして、該枢支状態において、円錐羽根６
は、さらに上記筒体部上端側を蛇腹部材３３を介して上
記回転ボス部材３１の内側下部に結合されて一体化され
ている。

【００３６】したがって、該構成では、上記垂直回転機
構と水平回転機構の各回転状態の組合せによって任意の
方向への旋回流吹き出し方向の調節設定が可能となる。

【００３７】（実施例５）以上の各実施例では、旋回流
生成チャンバー４内への動圧空気流を外部送風ファン２
により形成して送風管路２ａ，２ｂを介して送り込むよ
うにしたが、該送風ファン２は、例えば実施例５として
図１０に示すように上記旋回流生成チャンバー４を上下
に長く延設して、隔壁４３により上下２室に仕切り、下
方側空間４１を上記と同様の旋回流生成チャンバーに形
成する一方、他方送風ファン５０をその上方側空間４２
内にエアフイルタ５２を介して組込むようにしても良
い。そして、天井部４ｃ側に外気導入口５３，５３を設
けると、極めてコンパクトな形で、上記各実施例と同様
の機能を有する換気装置を実現することができる。

【００３８】また、該場合において、上記隔壁４３に設
けられる空気流導入ブレード３，３・・は、例えば図１
１のような傾斜羽根４５，４５・・としてもよい。

【００３９】さらに、これら図１０又は図１１のような
送風ファン組込型の構成において、例えば送風ファン５
０を小型化して上記旋回流生成チャンバー４の円周方向
に所定の間隔で複数台配設し、それら各送風ファン５
０，５０・・の送風方向を所定のパターンで異ならせる
か（例えばファン軸を傾斜させるなどの方法により）、
又は個々の送風ファン５０，５０・・の吹出口のフラッ
プ角を可変することなどによっても、上述と同様の安定
した旋回流を形成することが可能である。該構成による
と、上記図１０、図１１の場合のような空気導入ブレー
ド３，３・・や傾斜羽根４５，４５・・が不要となり、
それだけコンパクト化を図ることが可能となる。

【図面の簡単な説明】

【図１】図１は、本願発明の実施例１に係る空間渦流発
生装置の構成を示す縦断面図である。

【図２】図２は、本願発明の実施例１に係る空間渦流発
生装置の構成を示す横断面図である。

【図３】図３は、本願発明の実施例２に係る空間渦流発
生装置の構成を示す縦断面図である。

【図４】図４は、本願発明の実施例２に係る空間渦流発
生装置の構成を示す横断面図である。

【図５】図５は、本願発明の実施例３に係る空間渦流発
生装置の要部の構成を示す縦断面図である。

【図６】図６は、同要部の構成の第１の状態の断面図で
ある。

【図７】図７は、同第２の状態の断面図である。

【図８】図８は、本願発明の実施例４に係る空間渦流発
生装置の構成を示す縦断面図である。

【図９】図９は、同装置の要部の斜視図である。

【図１０】図１０は、本願発明の実施例５に係る空間渦
流発生装置の構成を示す縦断面図である。

【図１１】図１１は、同装置の一部を変形した変形例の
断面図である。

【符号の説明】１は空間渦流発生装置、２は送風ファン、３は空気導入
ブレード、４は旋回流生成チャンバー４、５は旋回流吹
き出し口、６は円錐羽根、６ａは羽根部、７は吸気ダク
ト、５０は送風ファンである。

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者川添政宣大阪府堺市金岡町1304番地ダイキン工業株式会社堺製作所金岡工場内

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】動圧発生手段により発生せしめられた動
圧により水平方向に安定した旋回流を生成させる旋回流
生成チャンバーと、該旋回流生成チャンバーの旋回流中
心軸上に位置して下方に向けて開口された旋回流吹き出
し口と、上記旋回流生成チャンバーおよび上記旋回流吹
き出し口の中心軸上部を上下に貫通して設けられた吸気
ダクトとを備えてなる空間渦流発生装置。
【請求項２】上記旋回流吹き出し口には、吹き出し流
下流側に向けて次第に開口径が拡大した円錐羽根が設け
られていることを特徴とする請求項１記載の空間渦流発
生装置。
【請求項３】円錐羽根は、その開口部中心軸を任意に
吹き出し方向に可変可能に支持して構成されていること
を特徴とする請求項２記載の空間渦流発生装置。
【請求項４】上記円錐羽根は、羽根部自体が可撓性を
有し、形状変化可能に構成されていることを特徴とする
請求項２記載の空間渦流発生装置。