JPS5939605B2 - 流れ方向制御装置 - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 本発明は制御板と案内壁を用いて流水を偏向させる流れ
方向制御装置の制御板に開口部を設け、該開口部の開口
面積を変化させることによって吹出噴流の噴流中を任意
に変化させることを目的とする。

また、特に本発明を空調機等に応用した場合に空調機の
空調効果をより改善することを目的とする。

従来、流体の吹き出し方向と共に吹き出し巾をも変える
ことができる装置はあまり見かけないうえに、あったと
しても構造的に複雑であり実用的には難しい面が多かっ
た。

又、現在、空調機においては次の様な要望が生じて来て
いる。

現在、大部分の空調機においては、被空調室内の温度分
布を均一化するために、空調流を暖房時は下吹きに冷房
時は水平吹きに吹き出すように構成されている。

この場合、空調能力を変化させるために風量を強、弱に
切り替えて吹き出しを行なわせている。

従来、この風量の強弱切り替えに関する問題が生じてい
た。

それは被空調室内の温度分布を均一化するためには風量
が弱の場合でも吹き出し流の到達距離を十分にとる必要
がある。

そのためには吹き出し流速を大きくしなければならない
。

しかしながら、この結果として風量を強にした場合には
、非常に大きな流速で空調流が吹き出すことになる。

このため次の様な問題が生ずる。まず暖房時においては
流れが下向きに吹き出すために、空調機の下にいる人に
流れが当たることがある。

この場合、流速が小さければそれほど気にはならないが
、流速が大きい場合には非常に不快感を感じてしまうと
いう結果になる。

一方、冷房時においては流れが水平に吹き出すので直接
人体に当たることはないが、流れが対向している壁や置
き物等に当たると流れはその位置から下に向かい、下に
いる人に不快感を与えると共に、冷風が下に落ちてしま
うので温度分布的にも悪化するという結果になる。

従って風量が弱の場合には吹き出し流速が到達距離が中
容にとれるぐらいに大きく、風量が強の場合には吹き出
し流速は殆ど変わらずに吹き出し巾だけが増加する事に
よって風量が変わるような機構が望まれていた。

本発明の詳細な説明する。

第１図に本発明の断面図を示す。

第２図に制御板付近の拡大図を示す。第３図に本発明の
斜視図を、第４図には制御板の内部構成図を示す。

第１図から第４図において制御板１はノズル部５にはさ
まれた位置において軸２を中心として回動するように構
成されている。

制御板１には開口部１ａが設けられており、この開口面
積は閉鎖部材３によって任意に変えられるように構成さ
れている。

閉鎖部材３は軸３ｂと閉鎖板３ａにより構成されており
、第４図に示すように軸３ｂを押すことによって開口部
１ａの開口面積を任意に変えることができる。

また、軸３ｂはスプリング７によって外側に押し出され
ており、軸３ｂを押すだけの操作で開口部１ａの開口面
積を変えることができる。

ノズル部５は、上部ノズル５ｂと下部ノズル５ａとによ
って構成されており、ノズル５ａの下流側には案内壁４
が、制御板１によって制御された流れが沿って流れる如
く形成されている。

なお、この場合案内壁４は下方にだけ形成されているが
、上方にも流れの偏向が必要な場合には上下両方に設け
ても良い。

又、図においては下部ノズル５ａに突起及び案内壁との
段差が設けであるが、設計条件によっては無くすことも
可能である。

第１０図と第１１図に開口部１ａの開口面積を制御する
方法を示す。

第１０図はカムとモータを用いた場合の例で、カム１４
によって軸３ｂを押し込むように構成され、モータ１５
によって回転するカム１４の変位に応じて軸３ｂが前後
しそれによって開口部１ａの開口面積が変化するように
なっている。

第１１図はソレノイドを用いた場合でソレノイド１６に
よって軸３ｂを押し、それによって開口部１ａの開口面
積を変化させるように構成されている。

第５図に本発明を壁掛は型ヒートポンプに応用した場合
の例を示す。

フィルター１２、熱交換器１１を通った流れは、ファン
１０を経て、本発明の流れ偏向装置８によって流れを偏
向されて吹き出すように構成されている。

６はスタビライザー、９はリアガイダー、１３はケーシ
ングである。

次に動作を説明する。

まず暖房時すなわち下吹きの場合について第６図と第７
図を用いて説明する。

第６図は開口部１ａが完全に閉じている場合、第７図は
開口部１ａが全開の場合である。

最初に開口部１ａが完全に閉じている場合について説明
する。

第６図において、ファンから流れ方向制御部に流れこん
だ流れは、制御板１の最上流端で制御板１の上側の流れ
Ｆａと下側の流れＦＡとに分かれる。

一方スタビライザ６に沿った流れはバイアス流ＦＡとな
って流れＦ（ｘを下に押し下げる働きをする。

制御板１の下側の流れＦＡは、制御板１とノズル部５ａ
によって絞られて流速が増加すると共に、制御板１によ
って流れが下側に向けられるので案内壁４に付着して流
れることになる。

制御板１の上側の流れＦａは、バイアス流れＦＡによっ
てやや下に向けられると共に下側の流れＦＡによって誘
引されるため、上側の流れＦａと下側の流れＦＡとは合
流してＦ、なる流れになって吹き出す。

この場合、ＦＡとＦ（ｘの合流に対しては妨害が働らか
ないので、この２つの合流Ｆ、の速度分布は第６図に示
すような尖ったものになり最大流速も大きくなる。

次に、制御板１の開口部１ａを全開にした場合について
説明する。

第７図において、流れ方向制御部に入りこんだ流れは、
第６図の場合と同様に制御板の上側の流れＦａと下側の
流れＦＡ及びバイアス流れＦＡとに分かれる。

下側の流れＦＡは制御板１とノズル部５ａによって絞ら
れて流速が増加する圧力も上昇する。

その結果、開口部１ａから上方に向かって流れの一部分
が吹き出すことになる。

流れの一部分が吹き出した結果として流れＦＡの流速は
少し小さくなり誘引力が減少するが、制御板１によって
流れが下側に向けられているので流れＦＡは案内壁４に
付着する。

上側の流れＦ。ｔは、バイアス流れＦＡによってやや下
に向けられ、流れＦＡに誘引されてＦＡと合流しようと
するが、前述のようにＦＡの流速が小さいため誘引力が
小さくなっていると共に、開口部１ａからの流れが、合
流しようとする空間に噴出するため合流するための力が
小さくなってしまう。

その結果、上側の流れＦａはＦＡと完全に合流すること
ができずに広がった流れとなり、２噴流の合流Ｆ、も第
７図に示すような広がった速度分布になる。

この広がり方は、開口部１ａから吹き出す噴流の量によ
って変わるため、開口部１ａの開口面積を変えることに
よって広がり方を任意に変えることができる。

次に水平吹きの場合について第８図と第９図を用いて説
明する。

第８図は開口部１ａが完全に閉じている場合、第９図は
開口部１ａが全開の場合である。

最初に開口部１ａが完全に閉じている場合について説明
する。

第８図において、ファンから流れ方向制御部に流れ込ん
だ流れは、制御板１の最上流端で制御板１の上側の流れ
Ｆａと下側の流れＦＡとに分かれる。

一方スタビライザ６に沿った流れはバイアス流れＦＡと
なって流れＦａを下へ押し下げる動きをする。

制御板１の上側の流れＦａは、バイアス流れＦＡによっ
て下に向けられるが、制御板１がやや上を向いているの
で制御板１とノズル部５ｂによって絞られて流速が増加
すると共に、制御板１によってやや上向きのベクトルを
与えられるため、はぼ水平方向に吹き出す。

下側の流れＦＡは制御板角度の傾きが小さいため、バイ
アス流れがなくともＦａによって誘引されて合流Ｆ、と
いう流れになる。

この場合にも、２噴流の合流を妨げるものがないので、
速度分布は第８図に示すように尖ったものとなる。

次に、制御板１の開口部１ａを全開にした場合を第９図
に示す。

この場合も下吹きの場合（第７図）と同様に、Ｆ（ｘと
ＦＡの合流が妨げられるために、合流Ｆ。

は広がった流れとなる。

又開口部１ａの開口面積を変えることによって広がり方
を任意に変えることができるのも同様である。

以上のような原理によって作動を行なうものであるが、
開口部１ａの開口面積は第１０図及び第１１図に示すよ
うにカムあるいはソレノイドを用いて制御することがで
きる。

第１０図のようにカム１４をモータ１５で作動させた場
合は軸３ｂの変位を任意の位置で固定することができる
ため、モータ１５の回転を制御することによって噴流中
を任意に変えることができる。

一方、第１１図のようにソレノイド１６で軸３ｂを押す
方式においては、軸３ｂの変位を任意の位置で固定する
ことはできないが、噴流中の切り替えを瞬時に行なわせ
ることができ、他のスイッチ機構等と連動させる場合に
は有効である。

次に、この発明を利用した場合の効果を、壁掛は型ヒー
トポンプに応用した場合を例に掲げて説明する。

壁掛は型ヒートポンプにおいては、被空調室内の温度分
布を改善するために暖房時は下吹に吹き出させる必要が
ある。

そして風量が弱でも温度分布が均一化するようにするた
めには、吹き出し流速を大きくしなければならない。

又、風量強の時には風に当たった場合の不快感をさける
ために風速を大きくしないで風量だけを増加したいとい
う要望があった。

本発明をこれに応用することによってこの要望を満たす
ことができる。

すなわち風量弱の場合には、第３図に示す軸３ｂをカム
あるいはソレノイドで押すことによって開口部１ａを閉
じ、第６図に示すような尖った流速分布にしてやれば室
内の温度分布は改善される。

風量を強にした場合には軸３ｂを押すのをやめて開口部
１ａを開いてやることによって第７図に示すように広が
った速度分布になり、噴流中を広げることによって速度
を大きくせずに流量を増加させることができるので、不
快感を与えることが少なくなる。

冷房の場合も同様の操作を行なう事により、温度分布や
体感の問題を解決することができる。

この場合の、開口部１ａの開口面積を変化させる方法と
しては、開口面積は全閉あるいは全開だけで良いため、
作動の速さを考えてソレノイドが適切である。

その時の回路図を第１２図に示す。ファンモータ１０′
は交流電源１９で作動する。

ファンモータによって作動するファン１０′の風量は切
換スイッチ１７で強、弱に切り換えられる。

ソレノイド１６は交流電源１９を整流回路２０で直。

流に変換した電流で作動する。

これにおいて、切り換えスイッチ１７を弱の方にたおす
と、風量弱の風が流れると共にリレー１８ａに電流が流
れる。

その結果リレー１８ａと連動するスイッチ１８ａが閉じ
てソレノイドが作動する。

従って軸３ｂがソレノイドによって押されて制御板１に
設けられた開口部１ａが閉じる。

その結果第６図あるいは第８図に示すような尖った速度
分布になる。

一方、切り換えスイッチ１７を強の方にたおすと、風量
強の風が流れると共に、リレー１８ａには電流が流れな
くなり、スイッチ１８ｂが開いてソレノイド１６は作動
しなくなり、開口部１ａは全開になる。

従って第７図あるいは第９図に示すような広がった速度
分布になる。

以上のように、本発明の流れ方向制御装置は制御板に開
口部を設け、この開口面積を任意に変えられるようにす
ることによって、軸を押す変位を変えることによって、
制御板の開口面積が変化し、それによって吹出し噴流の
巾を任意に変えることができることや制御板の回転とは
独立に噴流中を変えることができると共に軸を押す僅か
の力で作動するのでソレノイドやカム等を用いて信号に
よって噴流中を変えることも可能であることや壁掛１け
型ヒートポンプに応用した場合には、流速を殆ど変えず
に風量の切り替えが可能となるため空調効果が大いに改
善され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図は本発明の一実施例における流れ方向制御装置の
断面図、第２図は制御板付近の拡大断面図、第３図は斜
視図、第４図は制御板の内部構成図、第５図は本発明を
壁掛は型ヒートポンプに応用した場合の断面図、第６図
、第７図、第８図および第９図は本発明の作動原理を示
す断面図、−第１０図はモータとカムを用いた開口面積
の制御手段を示す斜視図、第１１図はソレノイドを用い
た制御手段を示す斜視図、第１２図はソレノイドを用い
た制御手段の電気回路図である。 １・・・・・・制御板、２・・・・・・軸、３・・・・
・・閉鎖部材、４・・・・・・案内壁、５・・・・・・
ノズル、６・・・・・・スタビライザ、９・・・・・・
リャガイダ、１０・川・・クロスフローファン、１１・
・・・・・熱交換器、１２・・・・・・フィルター、１
４・・・・・・カム、１５・・・・・・モータ、１６・
・・・・・ソレノイド、１７・・・・・・風量切換えス
イッチ、１８・・・・帽ル−、１９・・・・・・交流電
源、２０・・・・・・整流回路。

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １ 流体を噴出させる一つのノズルと、このノズル下流
   において流れ方向に漸次拡大形状に設けられた少なくと
   も一つの案内壁を有し、軸を中心として回動する制御板
   を設け、前記制御板の回動操作により、入口部を通過す
   る流れが案内壁に沿う如く案内壁を配置し、前記制御板
   に開口部を設け、前記開口部の開口の大きさを変化する
   開閉装置を設けた事を特徴とする流れ方向制御装置。 ２ 開閉装置はモータとカムの連動機構によって作動す
   るよう構成した特許請求の範囲第１項記載の流れ方向制
   御装置。 ３ 開閉装置はソレノイドによって作動するよう構成し
   た特許請求の範囲第１項記載の流れ方向制御装置。