JPS61195236A - 流れ方向制御装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 産業上の利用分野 本発明は、空調装置等の吹出口に設けられ、送風源から
の流れを任意の方向に偏向させ、あるいは周囲方向に均
等に分散させて吹き出させるだめの流れ方向制御装置に
関するものである。

従来の技術 冷房・暖房を行なう空調機器は、空調される部屋の温度
分布を使用者の要望に応じて自由に制御できることが望
ましい。即ち、快適性のために空調機器の吹出風向は、
一般に暖房時には温風を下向きに、冷房時には冷風を上
向きに分散して送り、空調される部屋の温度分布を均一
化させるほうが良い。

また最近需要家から要望されているゾーン冷暖房のよう
に、経済性を考慮して人が生活している部屋の中で空間
の一部領域だけをスポット的に空調できるよう空調機器
の設置位置に制約されずに広角に気流を偏向し、集中送
風もできることが望ましい。

この目的を達成するために、従来、第１２図に正面断面
図、第１３図に側面断面図で示すような送風制御機構が
考案され用いられてきた。

両図において１は案内壁、２は冷温風を吹出すノズル、
３は軸４によって回転する偏向板である。

この偏向板３による吹出し風の偏向作用により、ノズル
から出た流れは案内壁に付着し偏向される。

偏向板３を回転すると流れが付着する案内壁１が回転し
、吹出し風向が変化する。

発明が解決しようとする問題点 以上の動作により流れを偏向させるものであるが、これ
は流路中で最も流路断面積が狭くなるノズルの入口部分
の位置に偏向板３を設けるだめに、高い通風抵抗になる
と共に、風速が高い位置での偏向のため、偏向角度が大
きくとれないという欠点を有していた。しかも、偏向角
度を大きくとろうとして偏向板４の角度を増加させると
、通風抵抗が増大すると同時に偏向板３の下流に大きな
乱流渦域が発生し、乱流騒音の発生原因となっていた。

本発明はかかる従来の問題に着目してなされたもので、
通風抵抗を増大させず、かつ流線を乱さずに、用途にあ
わせて上下左右と広範囲に流孔を自由に偏向させ集中的
にスポット送風を行なったり、あるいは球面状に均等か
つ広角、広範囲に拡散して送風を行なったりさせる流れ
方向制御装置を提供することを目的とする。

問題点を解決するだめの手段 この目的を達成するために、本発明は管内流路の出口端
に設けられ、流路の中心軸から流路外壁へ向けて流れを
分散させる分流器と、前記分流器の下流側近傍に設けら
れ、前記分流器の外径寸法より小さな吹出口を有し、か
つ前記吹出口より下流側へ漸次拡大形状をした案内壁と
で隔成された拡大ノズルと、前記拡大ノズルと前記分流
器底面との間に設けられ、前記分流器によって流路外壁
に分散された流れを再び前記吹出口に向けて中心方向へ
向かう流れに整流し、かつ前記分流器を拡大ノズル上流
端面１で、流れに沿って円筒状に配して支持固定する静
止翼と、前記静止翼の下流側と前記吹出口との間に設け
られ、流れの方向を偏向し、あるいは流れの一部を遮断
して流れを制御する制御翼とから成る流れ方向制御装置
を溝底するものである。

作　　　用 との溝底により、管内流路の出口端まで流出してきた流
れは、分流器によって管内流路周辺に分流され、その直
後に前記分流器底面と拡大ノス諏しと流端面にはさまれ
だ流路によって再び中心方向へ向けられ、拡大ノズル吹
出口を通って外界へ放出される。この時、前記分流器と
拡大ノズルの間に設けられた静止翼によって上流からの
流れの乱れが整流され、さらに前記静止翼に隣接して下
流側に設けられた制御翼によって流れが制御される。

即ち、前記分流器底面と前記拡大ノズル上流端面より成
る流路によって中心方向へ向かうバイアス流れが生成さ
れ、中心部分に集められた流れはバイアス流れの全圧が
つりあっているために拡大ノズル吹出口より分流器底面
に垂直方向へ放出される。この時、制御翼の一部を傾け
ると、その領域を流れるバイアス流れの一部が遮られ、
そのために吹出口での周方向全圧分布がアンバランスと
なる。

その結果、制御翼によって遮られた領域近傍の拡大ノズ
ル案内壁の吹出口付近に、周囲からのバイアス流れが全
圧力差分だけ作用し、拡大ノズル吹出口から吹出した流
れは拡大ノズル案内壁上をコアンダ効果による流れの付
着現象を引き起こして、動いた制御翼の方向へ大きく偏
向される。

また制御翼の角度が変化することにより、制御翼の先端
の間隙が変化し、案内壁への流れの付着の強さが変化す
る。

この結果、吹出し流れは制御翼の偏向角度および翼の偏
向位置に応じて３次元的に全ての方向に流れの吹出し方
向を制御することが可能となる。

さらにすべての制御翼を同一方向にわずかに傾けること
により、吹出し流れは全周方向にわたって一様に分散し
た流れの吹出しが可能となる。

この様な溝底を有する流れ方向制御装置において、制御
翼は拡大ノズルの玉流側で流速があまり高くならないノ
ズルの外側に存在するため、流れの抵抗にならずかつ静
止翼が設けられているために流れを乱すことがない。従
って風量を低下させずに案内壁上へ完全に流れを付着さ
せ、広角に流れを偏向させるという作用が実現する。そ
のうえ分流器の作用により、流れは流路外壁に分散され
、拡大ノズル上流端面と分流器底面との間の流路で絞り
の効果が促進されて偏向角度が拡大すると共に、流路の
流れに乱れや片寄シがあった場合でも流れは静止翼によ
って整流され、偏向特性が悪化することが少なくなる。

実施例 以下、本発明の一実施例を第１図〜第１１図を用いて説
明する。

図において、５は送風機（図示せず）より送られてきた
流れを誘導する流路外壁６の端部に設けられた拡大ノズ
ルで、前記流路外壁６の外径よシ小さな内径を有する吹
出ロアと、前記吹出ロアより下流側へ漸次拡大形状を有
して広がった案内壁８とで溝成されている。この拡大ノ
ズル５のと流側に、前記流路外壁６内の流れを流路の中
心軸に対して外方向へ分散させる分流器９が設けられ、
前記拡大ノズ／Ｉ１５の上流端面１０と前記分流器−９
の底面１１とで溝成された流路の絞り作用により中心方
向へ向けて流れるバイアス流れが再び集められ、流れを
整流するように、流れ方向に対して平行になるよう円筒
状に配された静止翼１２によって、前記分流器９が前記
拡大ノズル上流端面１０上に固定される。さらは前記拡
大ノス諏し上流端面１０と分流器底面１１とで溝成され
た流路内で、前記静止翼１２の下流側に隣接して制御翼
１３が設けられ、各々連動して、あるいは単独に偏向角
度を駆動・制御することが可能である。

上記溝成において、第２図から第１１図までを用いて動
作の説明をする。

まず、図のように制御翼１３が角度αをもって先端が接
触している場合について説明する。

この場合第２図にと面から見た図に、第３図に側面から
見た図に示すように、流路に入った流れＦｌは分流器９
０作用により、外方に向かう流れＦＱとなる。この結果
、流れは流路外壁６に衝突し、拡大ノズル上流端面１０
と円錐分流器底面１１に沿った流れとなり、絞りの作用
により流路の軸の方向に向かうバイアス流れＦＢとなる
。ここで図の右側においてもバイアス流れが発生するが
、制御翼１３の遮蔽効果によりバイアス流れＦＢは遮ら
れる。このため拡大ノズル５の吹出ロアから出る流れＦ
Ａは左側からのバイアス流れＦＢによシ右側の案内壁８
の方向に向けられる。

この結果拡大ノズル５から出る流れＦＡは案内壁８と干
渉し、コアンダ効果によって案内壁８表面に沿って流れ
、風量を殆んど低下させずに広角にθだけ偏向する。こ
の場合、最大偏向角度θは案内壁８の形状によって任意
に設定できる。

次に第４図及び第５図に示すように、制御翼１３の左側
部分を角度αでもって傾け、その先端を接触させた場合
は、左図のバイアス流れＦＢが遮られ、拡大ノズ）Ｖ５
の吹出ロアから出る流れＦＡは左側に傾き、左側の案内
壁８に沿って広角に左側に偏向する。

すなわち制御翼１３の傾きによる遮蔽位置に応じて、遮
蔽位置の存在する方向に流れは広角に偏向することにな
る。また流れＦ□よりも上流α′流れについては全て第
２図及び第３図と同一であるため以下は省略する。

次に第６図及び第７図に示すように、制御翼１３をα′
傾は先端に間隙ｄを設けた場合について説明する。

この場合は間隙ｄを通過する流れＦＢＬ　　が発生し、
この作用により拡大ノズル５の吹出ロアから出る流れＦ
Ａの傾き力が小さくなる。この結果、案内壁８への付着
の度合も減少し、偏向角度θも第５図に比較して小さく
なる。そしてこの間隙ｄを徐々に拡大していくように制
御翼１３の角度α′を減少してゆくと偏向角度０は徐々
に小さくなり最終的には第８図及び第９図に示すように
偏向角度０は０となる。

すなわち、制御翼１３の傾きα′を変化させることによ
って、偏向角度を任意に設定することができる。

また、第１０図及び第１１図に示すように、制御翼１３
を同一方向に一様に角度βだけ傾けた場合について説明
する。

この場合、制御翼１３を通過した時点で吹出し流れは旋
回流となり、そのために旋回流による案内壁８への流入
角度が従来の場合より小さくなるために、吹出し流れは
吹出ロアの全周にわたってコアンダ効果が発生しやすく
なり、案内壁８に付着して流れるようになる。この結果
、拡大ノズル５より出る流れＦＡは全周方向にわたって
分散して流れる。

発明の効果 以とのように、本発明による流れ方向制御装置は制御翼
の偏向角度および偏向させる翼の位置を変えることによ
シ、流れを収束させて任意の方向と任意の角度に偏向さ
せて吹き出させたり、あるいは四方に均等に流れを分散
させて吹き出させたシ、しかも両者を瞬時に切り換える
ことができるものである。さらに、吹出し流れの流路上
流に流付着を示し、広角かつ広範囲にわたって偏向が得
られる。さらに分流器及び静止翼の作用により、流路の
中心部分を通過する流れがバイアス流れとなるため、案
内壁への付着動作が確実に行なわれるとともに、静止翼
が上流での流れの乱れを吸収するため、偏向特性が向上
するとともに乱流騒音が低下する。

以との特徴を有する流れ方向制御装置を空調機器の吹出
し口等に応用した場合、吹出し流れは広範囲にわたって
風量の低下なく偏向し、多大な空調効果が得られる。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の流れ方向制御装置の一実施例を示す斜
視図、第２図〜第１１図はそれぞれ第１図の異なる送風
方向制御動作を表わす説明図、第１２図及び第１３図は
それぞれ従来の流れ方向制御装置の異なる送風方向制御
動作を示す断面図である。 ５・・・・・・拡大ノズル、６・・・・・・流路外壁、
７・・・・・・吹出口、８・・・・・・案内壁、９・・
・・・・分流器、１２・・・・・・静止翼、１３・・・
・・・制御翼。 ７・・・吹田口 ８・字ｙ３壁 第２図　　　　　　　　　　ノ２”°静止質１３・・・
制御莫 第４図　　　　　　　　Ｉ２・・静止翼Ｉ３・、・例＃
翼 ５・・・ニレソノ（ノス°〉Ｖ 第８図　　　　　　　　１２・・・静止！１３・Φｌ檎
寞 第　９　　図　　　　　　　　　　　　　　　　　　　
　　　　　　　５．　肱人／スーツＶｌ・　・未Ｊ８ミ
クトイ良 第１０図 １２・・・＃正γ １３・・制＠其 ５１．、拡大ノズル 第１゛２図 第１３図

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 　管内流路の出口端に設けられ、流路の中心軸から流路
   外壁へ向けて流れを分散させる分流器と、前記分流器の
   下流側近傍に設けられ、前記分流器の外径寸法より小さ
   な吹出口を有し、かつ前記吹出口より下流側へ漸次拡大
   形状をした案内壁とで溝成された拡大ノズルと、前記拡
   大ノズルと前記分流器底面との間に設けられ、前記分流
   器によって流路外壁に分散された流れを再び前記吹出口
   に向けて中心方向へ向かう流れに整流し、かつ前記分流
   器を拡大ノズル上流端面上で流れに沿って円筒状に配し
   て支持固定する静止翼と、前記静止翼の下流側と前記吹
   出口との間に設けられ、流れの方向を偏向し、あるいは
   流れの一部を遮断して流れを制御する制御翼とから成る
   流れ方向制御装置。